JP6009968B2 - タイヤの着脱方法 - Google Patents

Description

本発明はタイヤの着脱方法、特にタイヤビード部に無理な負担をかけることなくホイールに装着する方法に関するものである。

タイヤの着脱装置にも色々な型式が知られているが、基本的にはホイールを主軸に取付けて回転しながらビードローラをタイヤ側面並びにビード部に押圧するように構成している。図７は従来のタイヤ着脱装置を表わしている具体例であり、ベース(イ)に本体(ロ)を立設し、該本体(ロ)にホイールを取付ける取付け盤(ハ)を先端に固定した主軸(ニ)を水平状態で装着している。

そして、ベース上にガイドレール(ホ)、(ホ)を上記主軸(ニ)に平行して設け、該ガイドレール(ホ)、(ホ)には移動台(ヘ)を送り装置を介して摺動自在に取着し、移動台上にはハンドル操作で伸縮調整可能なビードローラ(ト)、(ト)を装着している。上記取付け盤(ハ)にはホイールが固定され、該ホイールに装着されているタイヤにビードローラ（ト）を側面から押圧してタイヤを回転しながらホイールから取外すことが出来る。また、ホイールにタイヤを装着することが出来る。

図８はタイヤ側面にビードローラ(ト)を押圧してタイヤ(チ)を装着する場合を示している。同図はタイヤ（チ）の裏側ビード部（図示なし）はホイール（ヌ）に既に嵌った状態で、表側ビード部（リ）をビードローラ（ト）によって押圧することで嵌めることは出来る。その為に、円錐台形をしたビードローラ(ト)は先端部の外径を大きくしてビード部(リ)を押圧し易い形状となっている。

しかし、このように先端部外径を大きくしたビードローラ(ト)をタイヤビード部（リ）に押圧する場合、該ビード部（リ）との接触面積は大きくなり、すなわち広範囲にわたって接触することで、タイヤビード部（リ）の変形領域は大きく成り、無理な負担が作用してビード部（リ）に亀裂を生じる虞がある。そして、ビード部(リ)を押圧する為にビードローラ（ト）をホイール(ヌ)に近づけるならば、ビードローラ(ト)の先端がホイール外周の耳(ル)に接してキズを付けてしまう危険性もある。

特許第５０６９８３０号に係る「自動タイヤ取外し及び取付装置とその装置を備えたタイヤ取外し機」は、タイヤの取付け及び取外し動作を促進させる装置である。そこで、ホイールリムに関連するタイヤの取り付け及び取外しを行う自動装置が、タイヤを完備したホイールリムを支持するため、動作ヘッドを支持するフレームに関する回転手段を備え、動作ヘッドは適切な高さに配置可能で且つ、水平方向に移動可能で、少なくとも一つの取外し工具を具備し、取外し工具が、前記動作ヘッドの主軸と垂直な軸の周囲を回転することができ、タイヤのビードを捜して把持し、その際工具がホイールリムの中心部の方向を向く第一位置と、タイヤの前記ビードをホイールリムから抜き取り、その際工具が軸線に垂直かまたは逆方向を向く第二位置との間に配置される。

タイヤの取付け工具と先端にカギを形成した取外し工具は動作ヘッドに取付けられ、該動作ヘッドは主軸先端に取着されている。これら２本の取付け工具と取外し工具を使い分けることで、タイヤの着脱作業を行うことは出来るが、トラックなどの大型車両用のタイヤに対しては、作業性は悪く、面倒な点も多い。
特許第５０６９８３０号に係る「自動タイヤ取外し及び取付装置とその装置を備えたタイヤ取外し機」

このように、従来のタイヤ着脱方法には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、特にトラックやバスなどの大型車両用タイヤを対象とし、その取付け・取外しが簡単に行うことが出来、しかもタイヤビード部に大きな負担をかけることのないタイヤ着脱方法を提供する。

本発明に係るタイヤ装着方法は、タイヤ着脱装置を使い、次の工程から成っている。
（１）タイヤ着脱装置の主軸に備わったホイール固定具にホイールを取付け、このホイールにタイヤを掛ける。
（２）回転するタイヤの表側（基台と反対側）をビードローラで押圧して裏側ビード部（基台側）をホイールに嵌める。
（３）ビードローラの先端にツールを取付ける。
ここで、ツールの取付け構造は特に限定しないことにする。
（４）裏側ビード部がホイールに嵌ったならば、ツールの細長いバー状のツメをホイールと表側ビード部の間に差し込み、タイヤを回転することで表側ビード部がホイールに嵌る。

本発明に係るタイヤ取外し方法は、タイヤ着脱装置を使い、次の工程から成っている。
（１）タイヤ着脱装置の主軸に備わったホイール固定具にタイヤが装着されているホイールを取付ける。
（２）ビードローラの先端にツールを取付ける。
ここで、ツールの取付け構造は特に限定しないことにする。
（３）ツールのツメ先端をホイールとタイヤビード部の間に差し込み、ツールを引く（基台から遠ざかる方向へ移動する）ことで先端に形成している係止部にタイヤビード部を係止する。
ここで、係止部に係止したタイヤビード部をホイールから外れた位置に保持する。
（４）タイヤを回転して表側のビード部全体を外す。
（５）ツールを取外す。
（６）ビードローラをタイヤの裏側（基台側）から押圧して裏側ビード部をホイールから外す。

本発明に係るタイヤ着脱には、ビードローラの他に別のツールを使用する。すなわち、ビードローラとツールを使い分けることで、効率よくしかもタイヤビード部に過大な負担をかけることなくタイヤの着脱を行うことが出来る。
タイヤを装着する場合、裏側ビード部がホイールに嵌った状態で表側ビード部を嵌めるには、従来のビードローラにて無理に押圧する場合にビード部が広範囲で大きく変形する。しかし、細いバー状のツールのツメをホイールとビード部の間に差し込んでタイヤを回転するならば、ビード部の変形領域は小さくて無理なくホイールに嵌ることが出来る。

一方、タイヤを外す際にも、表側ビード部をツールのツメ先端に形成した係止部に係止してホイールから外し、この状態でタイヤを回転するならば表側ビード部全体が簡単に外れる。裏側ビード部は、表側ビード部が外れてフリーな状態にある為に、従来通りビードローラにて押圧することで容易に外すことが出来る。このように、ツールを使うことで、タイヤビード部の変形が小さくなり、亀裂が入ることはない。

本発明に係るタイヤ着脱装置を示す実施例。 ビードローラにツールを取付けた場合。 ビードローラからツールを取り外した場合。 ツールを用いて表側ビード部をホイール嵌める場合の断面図。 ツールを用いて表側ビード部をホイール嵌める場合の斜視図。 ツールを用いて表側ビード部をホイール外す場合の断面図。 従来のタイヤ着脱装置。 ビードローラを用いて表側ビード部をホイールに嵌める場合の斜視図。

図１はタイヤ着脱装置を表している実施例であり、この装置を使用してタイヤの着脱を行うことが出来る。同図の１はベース、２は基台、３はホイール固定具、４はアーム、５はガイドレール、６は移動台、７はビードローラ、８はツールをそれぞれ表している。上記、ホイール固定具３にはホイールが固定され、アーム４を揺動して持ち上げることが出来る。アーム４は基台２の上部に設けた軸９に取付けられ、油圧シリンダーのピストンロッドを伸縮させることでアーム４は揺動してホイール固定具３を上下動することが出来る。

ここで、ホイール固定具３はツメ１０，１０・・・を備えた複数のリンク１１，１１・・・を概略放射状に延ばし、これらリンク１１，１１・・・が揺動してツメ１０，１０・・・が外方向に拡張することでホイールが固定される。ここで、該ホイール固定具３は同図に示す場合に限定せず、前記図７に示したタイヤ着脱装置のような取付け盤（ハ）を用いることも出来る。
タイヤを起立した状態で転がして傾斜板１２からベース１に移動し、アーム４を揺動してホイール固定具３をホイールの高さに合わせ、ツメ１０，１０・・・を介して該ホイールを固定し、その後、適当な高さに持ち上げることが出来る。

アーム４にはモータ１３が取付けられ、該モータ１３を作動することでホイール固定具３は回転し、該ホイール固定具３に固定されるホイール並びにタイヤは回転する。そして、回転するタイヤの側面にビードローラ７を押し当てることで、該タイヤをホイールから取り外し、逆にホイールにタイヤを装着することが出来る。ビードローラ７は移動台６をガイドレール５に沿って移動することで、タイヤ側面を押圧出来、ホイールと共に回転するタイヤに接してビードローラも回転しながら押圧する。

図２（ａ），（ｂ）はビードローラ７にツール８を取付けた場合を示している。ビードローラ７は移動台６から斜め上方に延びるアーム１４の先端に軸受け１５ａ，１５ｂを介して回転可能に軸支されている。そして、このビードローラ７及びアーム１４には中心軸を横切って穴が貫通し、この穴にツール８の固定ピン１６が嵌っている。

同図に示すツール８はＴ型を成し、取付け軸１８はアーム１４の中心軸に沿って設けた穴１９に嵌合し、そして、該取付け軸１８に貫通した穴には上記固定ピン１６が嵌り、その為にツール８はアーム１４に固定されて外れることなく、また回転することもない。また、ビードローラ７の回転も阻止される。固定ピン１６には持ち手１７が設けられ、該固定ピン１６を抜くならば、ツール８はビードローラ７から取外される。

同図に示すツール８は取付け軸１８の先端から両側へツメ２０ａ，２０ｂを延ばし、一方のツメ２０ａの先端には係止部２１を形成している。そして、両ツメ２０ａ，２０ｂはビードローラ７の外周より外方向へ大きく延び、ツール８を使用してタイヤの着脱を行う際にビードローラ７がタイヤに接しないようにしている。ツメ２０ａはホイールに装着されているタイヤのビード部に先端の係止部２１が係止され、該ビード部をホイールから外す場合に使われる。また、ツメ２０ｂはホイールにタイヤビード部を嵌める時に使うことが出来る。

図３はビードローラ７からツール８ａ，８ｂを取外した状態であり、ツール８はＴ型ツール８ａとＬ型ツール８ｂを有し、両ツール８ａ，８ｂを使い分けることが出来る。Ｌ型ツール８ｂはＴ型ツール８ａの片側ツメ２０ｂのみを有している。ツールの取付け軸１８をアーム１４の中心軸に設けた穴１９に嵌めて、固定ピン１６を差し込むことで外れないように固定され、しかもツール８ａ，８ｂが回転することはない。

（タイヤの装着）
（１）タイヤ着脱装置の主軸に備わったホイール固定具３にホイール２２を取付け、このホイール２２にタイヤ２４を掛ける。ここで、該ホイール固定具３の具体的な構造は限定しない。
（２）回転するタイヤ２４の表側（基台と反対側）にビードローラ７を押圧して裏側ビード部２３ｂをホイール２２に嵌める。表側ビード部２３ａがホイール２２に嵌っていないフリーな状態にある為に、ビードローラ７をタイヤ表側に押圧して回転することで、裏側ビード部２３ｂは簡単に嵌る。

（３）ビードローラ７の先端にツール８を取付ける。
ここで、ツール８の取付け構造は特に限定しないことにする。前記図２に示したツール８の取付け構造はあくまでも１具体例に過ぎず、アーム１４に回転自在に軸支されるビードローラ７の先端に取付けられる。
（４）裏側ビード部２３ｂがホイール２２に嵌ったならば、細長いバー状のツール２０ｂをホイール２２と表側ビード部２３ａの間に差し込み、この状態でタイヤ２４を回転するならば、表側ビード部２３ａはホイール２２に嵌る。

図４はタイヤ２４の表側ビード部２３ａをツール８を用いて嵌める工程を示している。裏側ビード部２３ｂはホイール２２に嵌った状態であり、そこで、同図に示すようにツール８のツメ２０ｂをホイール２２と嵌っていない表側ビード部２０ａの間に差し込む。そして、タイヤ２４を回転するならば、表側ビード部２３ａはホイール２２にスムーズに嵌ることが出来る。ここで、ツメ２０ｂをホイール２２とビード部２３ａの間に差し込んでも、該ビード部２３ａの変形は小さくて大きな負担なくホイール２２に嵌ることが出来る。
従来ではこのビード部２３ａもビードローラ７を押圧することで嵌めていたが、ビード部２３ａを押圧する領域が大きくなって、ビード部２３ａに無理な負荷が作用するが、細いバー状のツメ２０ｂを差し込みタイヤを回転することで、比較的無理なく嵌めることが出来る。

図５はツメ２０ｂをビード部２３ａとホイール２２間に差し込んだ状態を示す斜視図である。このように、ツメ２０ｂをホイール２２とタイヤビード部２３ａの内周間に差し込んでタイヤ２４をホイール２２と共に回転するならば簡単に嵌まり、該ビード部２３ａの変形領域は小さくなり、亀裂の発生を抑えることが可能となる。

（タイヤの取外し）
（１）タイヤ着脱装置の主軸に備わったホイール固定具３にタイヤ２４が嵌っているホイール２２を取付ける。
タイヤは起立した状態で傾斜板１２を転がしてベース１の上に載り、アーム４を揺動することでホイール固定具３をタイヤ２４が嵌っているホイール２２の高さに位置決めして取付けられる。従って、ホイール固定具３はモータによって一定速度で回転し、その為にタイヤ２４も同速で回転することが出来る。

（２）ビードローラ７の先端にツール８を取付ける。
ここで、ツール８の取付け構造は特に限定しないことにするが、前記図２に示したツール８の取付け構造はあくまでも１具体例である。
（３）ツール８のツメ２０ａをホイール２２とタイヤビード部２３ａの間に差し込み、該ツール８を引く（基台から遠ざかる方向へ移動する）ことで先端に形成している係止部２１にタイヤビード部２３ａを係止する。係止部２１に係止したタイヤビード部２３ａはホイール２２から外れた位置に保持する。

図６はツメ先端の係止部２１に係止したビード部２３ａがホイール２２から外れた状態の断面を示している。
（４）タイヤ２４を回転して表側のビード部２３ａをホイール２２から外す。
係止部２１に係止した状態でタイヤ２４が回転するならば、ビード部２３ａはホイール２２から外れることが出来る。
（５）ツール８を取外す。
固定ピン１６を抜くならばツール８の取付け軸１８は穴１９から外すことが出来る。ツール８がビードローラ７に取付けられている状態では、該ビードローラ７は回転することは出来ないが、ツール８が取り外されることで該ビードローラ７は自由に回転することが可能となる。

（６）ビードローラ７をタイヤ２４の裏側（基台側）から押圧して裏側ビード部２３ｂをホイール２２から外す。
ビード部２３ａがホイール２２から外れてフリーな状態となり、その為にビードローラ７を裏側へ移動し、タイヤ２４の裏側を押圧しながら回転することで裏側ビード部２３ｂはホイール２２から簡単に外れる。

ツール８ａには取付け軸１８の両側へツメ２０ａ，２０ｂを延ばし、一方のツメ２０ａはタイヤ装着時に使用され、先端に係止部２１を形成した他方のツメ２０ｂはタイヤの取外し時に使用される。タイヤ着脱に際してビードローラ７を使用する場合、特にタイヤ２４の装着時にビード部２３ａに作用する負担が大きいことから、Ｌ型ツール８ｂを使用してタイヤ２４の取外し時には従来通りビードローラ７のみで行う場合もある。

１ ベース
２ 基台
３ ホイール固定具
４ アーム
５ ガイドレール
６ 移動台
７ ビードローラ
８ ツール
９ 軸
10 ツメ
11 リンク
12 傾斜板
13 モータ
14 アーム
15 軸受け
16 固定ピン
17 持ち手
18 取付け軸
19 穴
20 ツメ
21 係止部
22 ホイール
23 ビード部
24 タイヤ

Claims (2)

1. タイヤ着脱装置のホイール固定具に取付けたホイールにタイヤを装着する方法において、ホイールと共に回転するタイヤの表側をビードローラで押圧して裏側ビード部を上記ホイールに嵌め、該ビードローラの先端に該ビードローラの外周より外方向へ延びるバー状のツメを有すツールを取付け、ここで、上記ツールの取付け軸はビードローラを回転可能に軸支しているアームの中心軸に沿って設けた穴に嵌め、また上記取付け軸に貫通した穴、ビードローラ及びアームの中心軸を横切って貫通した穴に固定ピンを嵌めて該アームに固定すると共に回転も阻止し、そして、該ツメをホイールと表面側ビード部の間に差し込み、タイヤを回転することで表面側ビード部をホイールに嵌めることを特徴とするタイヤの装着方法。
2. ホイールに装着しているタイヤを取外す方法において、タイヤ着脱装置のビードローラの先端に該ビードローラの外周より外方向へ延びるバー状のツメを有すツールを取付け、ここで、上記ツールの取付け軸はビードローラを回転可能に軸支しているアームの中心軸に沿って設けた穴に嵌め、上記取付け軸に貫通した穴、ビードローラ及びアームの中心軸を横切って貫通した穴に固定ピンを嵌めて該アームに固定すると共に回転を阻止し、そして、該ツメをホイールと表側ビード部の間に差し込み、ツメ先端に形成した係止部に表側ビード部を係止してホイールの外へ引き出し、この状態でタイヤを回転することで表側ビード部をホイールから外し、そして該ツールを取外してビードローラをタイヤ裏側に当てて押圧し、該タイヤを回転することで裏側ビード部をホイールから外すことを特徴とするタイヤの取外し方法。
   
   

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