JP6163019B2 - 副気室部材組付装置 - Google Patents
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Description
図12に示すように、特許文献1に記載された副気室部材300は、車両用ホイール100のウェル部110の外周面に対向して配置される底板と、この底板との間に副気室を形成する上板370とから成る本体部360と、副気室とタイヤ空気室とに連通する連通孔を有する管体350と、を一体形成してヘルムホルツレゾネータを形成している。本体部360は、底板と上板370との周縁部を結合して囲むように幅方向の端縁310,320及び周方向の縁部330,340が形成されている。その副気室部材300は、樹脂によってブロー成形された副気室を有する中空体から成る共鳴器であり、ホイール周方向に長い矩形に形成されている。端縁310,320及び縁部330,340は、バネ弾性を有している。
r2≧r1
に形成されている。
しかし、このような組付治具400による組み付け方法では、その7回の押圧作業を行っている間、バネ弾性を有する副気室部材300の端縁310,320が、バネ弾性に抗して溝部150に押し込まれるので、装着し難く、装着性が悪く、また、バリが発生するという問題点があった。さらに、副気室部材300の装着作業の作業工数及び作業時間が多いため、作業性が悪いという問題点があった。
また、プッシャの押圧部の曲率半径が、ウェル部の外周面の半径と、押圧部に押圧される副気室部材の縁部の厚さと、押圧部に押圧される縁部と前記ウェル部の外周面との間の隙間と、を加算した長さ未満に形成されていることによって、副気室部材を車両用ホイールの溝部に装着させるために、押圧部で副気室部材を押圧したときに、押圧部で副気室部材を押圧する荷重が押圧部の一端から他端に亘って均等になる。このため、リブに局部的に過度な力がかからず、副気室部材を全体に亘って均一な押圧力で押圧することができるので、常に、副気室部材を車両用ホイールに安定した状態に容易に組み付けることができる。
また、副気室部材組付装置は、ホイール補助部材を備えていることによって、ホイール受ローラが車両用ホイールの荷重で下方向に撓んで、車両用ホイールが所定位置よりも下降したときに、車両用ホイールを支持してホイール受ローラが所定以上に撓むのを抑制する。
まず、副気室部材組付装置4(図5参照)を説明する前に、この副気室部材組付装置4によって組み付ける前に車両用ホイール1及び副気室部材3を説明する。
図1に示すように、車両用ホイール1は、タイヤ2(図2参照)が装着されて保持されるリム11と、このリム11をハブ(図示省略)に連結するためのディスク12と、が一体形成され、リム11のウェル部1cの外周面1dに副気室部材3が装着されている。
ビードシート部1aには、タイヤ2のビード部2aが装着される。これにより、リム11の外周面1dとタイヤ2の内周面との間には、環状の密閉空間から成るタイヤ空気室MCが形成されている。
図3に示すように、ウェル部1cのホイール幅方向Yの内側に形成される側面部1eには、縦壁面1gと対向した縦壁面1hが設けられている。
溝部1i,1jは、ウェル部1cの外周面1dのホイール周方向Xに沿って形成されて環状の周溝から成る。これらの溝部1i,1jには、副気室部材3の短手方向(矢印Y方向)の縁部3b,3cが嵌め込まれる。溝部1i,1jは、縦壁1f及び側面部1eに機械加工を施して形成される。
図1に示すように、副気室部材3は、いわゆるヘルツホルム共鳴吸音器といわれる共鳴箱であり、例えば、車両用ホイール1のウェル部1cのホイール周方向Xに沿って等間隔に4つ配置されている。その副気室部材3は、副気室部材組付装置4(図4参照)によって、ウェル部1cの外周面1dに嵌め込まれて装着される。図3に示すように、副気室部材3は、ホイール周方向Xに長く湾曲部3fを有する本体部31と、本体部31のホイール径方向Zの外側部位を形成する上板32と、本体部31のホイール径方向Zの内側部位を形成する底板33と、上板32と底板33との間に形成された副気室SCと、本体部31の中央部に設けられ連通孔3aを有する管体34と、本体部31の短手方向の外周部に形成された縁部3b,3cと、本体部31の長手方向の外周部に形成された端縁3d,3eと、上板32と底板33とが結合された結合部3gと、底板33から外周面1d側に膨らんだビード部3h及び凹凸形状構造3iと、を備えている。副気室部材3の長手方向は、ウェル部1cの外周面1dに沿うように湾曲した状態に形成されている。副気室部材3は、例えば、繰り返しの曲げ疲労にも強いポリプロピレン等の合成樹脂によってブロー成形で形成されている。
連通孔3aは、音がこの連通孔3aを通るときに、孔の周りで摩擦が発生することによって、音が熱エネルギーに変換されて吸音させる吸音孔である。
図5に示すように、副気室部材組付装置4は、車両用ホイール1の外周面1dに形成された一対の溝部1i,1jに、副気室部材3の幅方向の縁部3b,3cをそれぞれ嵌め込むことによって、副気室部材3を車両用ホイール1に組み付ける際に、縁部3bを、プッシャ41でウェル部1c側に向けて押圧して嵌め込むことで、副気室部材3を車両用ホイール1に組み付けるための専用の半自動組付装置である。
以下、副気室部材組付装置4の一例として、17インチを主に18インチ、及び19インチの3サイズの車両用ホイール1に対応した装置を例に挙げて説明する。
図5〜図7に示すように、プッシャ41は、副気室部材3を車両用ホイール1に組み付ける際に、副気室部材3を押圧する治具であり、副気室部材組付装置4のプッシャ駆動装置40の下端部に取り付けられている。プッシャ41は、副気室部材3を押圧する押圧部41aと、押圧部41aが下端部に形成された押圧部本体41bと、押圧部本体41bをプッシャ固定ブラケット40cに連結する連結部41cと、連結部41cとプッシャ固定ブラケット40cとを連結するための蝶ナット等から成る締結部材41dと、プッシャ固定ブラケット40cと連結部41cとの連結部位を補強する補強部材41eと、を備えている。プッシャ41は、締結部材41dを緩めることにより、連結部41cから着脱して、他のサイズのプッシャ41に容易に交換できるようになっている。
WR<R1<WR+T+C
に形成されて、前記ウェル部1cの前記外周面1dの半径WRよりも大きく形成されている。
この押圧部41aの曲率半径R1は、さらに好ましくは、
R1=WR+T
に形成されている(図8(b)参照)。つまり、プッシャ41は、押圧部41aで副気室部材3を最後まで押し込むと、押圧部41aの曲率半径R1がWR+Tと一致するので、押圧部41aの先端部全面が副気室部材3に密着した状態で押圧する。このため、押圧部41aの最終的な押圧力が、全体に亘って均等な押圧力になり、副気室部材3のホイール周方向の両端部に局部的に集中することがなく、また、押圧部41aによって副気室部材3を介在してリム11に過度な力がかかることがない。その結果、副気室部材3の端部が弾性によって反って捲れるのを効果的に抑制することができると共に、押圧部41aの圧痕が副気室部材3に形成されるのを解消することがきる。
したがって、押圧部41aの曲率半径R1は、副気室部材3の湾曲部3fと、車両用ホイール1のウェル部1cの外周面1dとの隙間Cを差し引いた寸法にすることが好ましい。
平坦部41fは、押圧部41aの先端部に形成された水平な面であり、例えば、ホイール幅方向Yの長さが0.5mm程度の僅かな平ら面から成る。
第2アール部R3は、押圧部41aの先端左側に押圧力を集中させるために形成されたアールであり、例えば、第1アール部R2の半径よりも大きな半径でR加工されて形成されている。
締結部材41dは、それぞれの大きさの車両用ホイール1に適合したプッシャ41を交換できるようにプッシャ固定ブラケット40cに着脱自在に取り付けることが可能な取付具であり、例えば、蝶ボルトから成る。
補強部材41eは、押圧部本体41bの上端部の前後左右の4箇所と、プッシャ固定ブラケット40cとに亘って設置された側面視して三角形の金属製板部材(リブ)から成る。
図5及び図6に示すように、プッシャ駆動装置40は、プッシャ41を上下方向に進退駆動させることによって、プッシャ41を上下動させて、副気室部材3を押圧して車両用ホイール1に組み付ける進退装置である。プッシャ駆動装置40は、例えば、圧縮機40d(図9参照)で生成された圧縮空気によって駆動されるエアシリンダ装置から成る。
図9に示すように、プッシャ駆動装置40は、圧縮空気を生成する圧縮機40dと、圧縮機40dから圧縮空気の供給及び停止を制御するプッシャ制御バルブ40eと、圧縮空気が供給されるシリンダ部40aと、シリンダ部40aに圧縮空気が供給・排気されることによって進退移動する進退部40bと、圧縮機40d及びプッシャ制御バルブ40eの駆動を制御するプッシャ制御部40fと、プッシャ制御部40f等の設定を調整したり、プッシャ駆動装置40のON,OFFのスイッチ操作を行ったりする操作盤91と、を備えている。
進退部40bは、圧縮空気によって上下動するピストンから成り、下端部に取り付けたプッシャ固定ブラケット40cを介してプッシャ41を上下動させる駆動部位である。
操作盤91は、左右一対の縦フレーム48,48の上部に連設された左右一対の操作盤取付ステイ48aの架設するようにして配置されている。
図6に示すように、ホイール受ローラ42,42は、車両用ホイール1を下側の左右から支持する左右一対の回転支持体であり、例えば、ナイロン等の樹脂から形成された円筒状の部材から成る。ホイール受ローラ42は、例えば、複数の樹脂製パイプを軸方向に連設して延びる円筒状のローラから成り、各樹脂製パイプ内の両端部と、各樹脂製パイプに挿入された軸棒状の支軸42bとの間にそれぞれベアリング(図示省略)が設けられている。ホイール受ローラ42は、上部横フレーム46上に設置されたローラ支持部材42aの上部に支軸42bによって回転自在に軸支されると共に、締結用ブラケット42cにより上部横フレーム46上に配置されている。
かかる構成によれば、ホイール受ローラ42,42上に車両用ホイール1を載置すれば、車両用ホイール1の中心が、自動的に副気室部材組付装置4に中心線上に配置される。
図5及び図6に示すように、位置決めローラ43,43は、車両用ホイール1を背面側(後面側)の上下二箇所から支持して車両用ホイール1をホイール受ローラ42,42の前後方向の予め設定した位置に位置決めするための上下一対の回転支持体である。位置決めローラ43,43は、車両用ホイール1の上部後面が当接して支持される上側支持ローラ43aと、車両用ホイール1の下部面が当接して支持される下側支持ローラ43bと、上側支持ローラ43a及び下側支持ローラ43bをそれぞれ軸支する支軸43c,43cと、支軸43c,43cが設けられた上側ローラ支持ブラケット43dと、上側ローラ支持ブラケット43d及び下側ローラ支持ブラケット43eと、上側支持ローラ43a及び下側支持ローラ43bに着脱可能に被着されるアイドラカバー43f,43fと、を備えている。位置決めローラ43は、ホイール受ローラ42,42と同様に、ナイロン等の樹脂から形成された円筒状部材から成る。
支軸43c,43cは、上側ローラ支持ブラケット43dの上面から上方向に向けてそれぞれ延設されて、上側支持ローラ43a及び下側支持ローラ43bを軸支する軸部材であり、スラスト軸受(図示省略)によって片持支持されている。
上側ローラ支持ブラケット43dは、縦フレーム48,48間に架設された第1架設フレーム48cの上部中央に載設されて、上側支持ローラ43aを下側から支持している。
下側ローラ支持ブラケット43eは、平面視して枠状に設けられた上部横フレーム46の後側フレームの中央上部に載設されて、下側支持ローラ43bを下側から支持している。
アイドラカバー43fは、上側支持ローラ43a及び下側支持ローラ43bの外周部に被着させることにより、位置決めローラ43の外径を17インチの車両用ホイール1に適合させるための着脱自在な円筒状の調整部材である。
図5に示すように、ホイール補助部材44は、車両用ホイール1の下面中央から隙間C1を介して配置されて、ホイール受ローラ42が車両用ホイール1の荷重で下方向に撓んで、車両用ホイール1が所定位置よりも下降したときに、車両用ホイール1を支持してホイール受ローラ42,42が所定以上に撓むのを抑制するための部材である。ホイール補助部材44は、ナイロン等の樹脂から形成された厚板部材から成り、左右一対のホイール受ローラ42,42間の中央に、前後方向に向いて延設されている。ホイール補助部材44と車両用ホイール1との隙間C1は、ホイール受ローラ42,42が撓む所定の閾値であり、例えば、0.5〜1.0mm程度である。ホイール補助部材44は、枠状の上部横フレーム46の前側フレームの中央部から後側フレームの中央部に亘って架設された補助部材保持ブラケット44a上に、交換可能に設けられている。
なお、17インチの車両用ホイール1用のホイール補助部材44は、18インチ及び19インチ用のホイール補助部材44よりも厚さが厚く形成されている。ホイール補助部材44は、副気室部材3を組み付ける車両用ホイール1の大きさに適合したものに交換して使用する。
図5及び図6に示すように、副気室部材組付装置4の設備本体は、それぞれ後記する支柱45と、上部横フレーム46と、下部横フレーム47と、縦フレーム48と、エリアセンサ枠49、脚部5と、を備えて構成されている。
図5に示すように、前側の支柱45は、後側の支柱45よりも、脚部5の高さ調節によって高さH1だけ高くなっている。その高さH1は、例えば、20mm程度である。
駆動装置設置プレート48bは、左右方向に互いに平行に配置された第1架設フレーム48cと第2架設フレーム48dとに架設するように取り付けれた矩形の平板部材である。この駆動装置設置プレート48bには、プッシャ駆動装置40と、位置合わせ装置7のレーザマーカ71とが設けられている。
第2架設フレーム48dは、第1架設フレーム48cの下方の縦フレーム48,48間に架設されたフレーム部材であり、駆動装置設置プレート48bに下端部が固定されている。
第3架設フレーム48eは、第2架設フレーム48dの下方の縦フレーム48,48間に架設されたフレーム部材であり、上側ローラ支持ブラケット43dが載設されている。
第4架設フレーム48fは、第3架設フレーム48eの下方の縦フレーム48,48に水平に取り付けられフレーム部材であり、左右端部にリム端検出ファイバセンサSe4を固定したセンサブラケット48iが設けられている。
エアノズル設置ブラケット48hは、変位計設置ブラケット48gの先端から下方に向けて折曲形成されてブラケットであり、先端部にエアブロー装置6のエアノズル61を装着されている。
このように構成された設備本体には、それぞれ後記するエリアセンサSe1と、スイッチボックス92と、ホイール選択スイッチと、リセットスイッチRSWと、リセットスイッチRSWと、リム端検出ファイバセンサSe4と、エアブロー装置6と、位置合わせ装置7と、副気室部材係合検査装置8と、制御装置9(図9参照)とが設けられている。
つまり、エリアセンサSe1は、作業者が副気室部材組付装置4の上部及び前面側に配置された装置や操作盤91等を操作したり、作業を行ったりしている場合、プッシャ駆動装置40が作動しないようにするための安全装置である。
図9に示すように、制御装置9は、リム端検出ファイバセンサSe4の発光素子からの光が車両用ホイール1によって遮光されない場合、遮光信号がプッシャ制御部40fに送られて、副気室部材3を押圧するプッシャ41を駆動させるプッシャ駆動装置40が作動できないようにインターロックする機能を備えている。
図9に示すように、エアブロー装置6は、圧縮空気を生成する圧縮機62と、圧縮空気の供給及び停止を行うエアブロー制御バルブ63と、圧縮空気を配管を介して供給されて副気室部材3に向けて噴射するエアノズル61と、前記圧縮機62及びエアブロー制御バルブ63を制御するエアブロー制御部64と、を備えて構成されている。
図9に示すエアブロー制御部64は、車両用ホイール1を回動中に、予め設定した一定時間だけ電磁バルブから成るエアブロー制御バルブ63を開弁させて圧縮機62から圧縮空気をエアノズル61に供給してそのエアノズル61からエアを噴射させてバリ等を除去するように制御する。
レーザマーカ71は、図1に示す基準線となる直線状のマーカーラインL1を、図5に示すように、レーザマーカ71からレーザ光線L2を真下方向に向けて照射して描くレーザ光照射装置から成る。
副気室部材3を車両用ホイール1に組み付ける場合は、レーザマーカ71によって照射されたマーカーラインL1上に、図1に示すように、車両用ホイール1をホイール周方向Xに回転させて切欠部1kの中心を合致させると共に、副気室部材3の管体34の中心線を合致させる。
変位解析制御部84は、前記モニタ82及びテンキー83の機能と、データ記録機能とを有すると共に、前記センサコントロールユニット81を遠隔操作することが可能な装置である。なお、変位解析制御部84はパソコンであっても構わない。
次に、本発明の実施形態に係る副気室部材組付装置4の作用を副気室部材3の組付手順に沿って説明する。
まず、図5及び図6に示すように、車両用ホイール1の背面を上下の位置決めローラ43,43に当接させて、車両用ホイール1をホイール受ローラ42,42上に載置する。正面視して円形の車両用ホイール1は、回転自在な2つの位置決めローラ43上に載置すると、位置決めローラ43が回転して、車両用ホイール1の中心が副気室部材組付装置4の設備本体の中心線に合致した位置に自動的に配置される。
このように、副気室部材3は、副気室部材係合検査装置8によって装着状態を検査することにより、副気室部材3の車両用ホイール1への装着不良を解消することができる。
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その技術思想の範囲内で種々の改造及び変更が可能であり、本発明はこれら改造及び変更された発明にも及ぶことは勿論である。
1c ウェル部
1d 外周面
1g,1h 縦壁面
1i,1j 溝部
3 副気室部材
3b,3c 縁部
3d,3e 端縁
4 副気室部材組付装置
41 プッシャ
41a 押圧部
41f 平坦部
42 ホイール受ローラ
43 位置決めローラ
Lp 押圧部のホイール周方向の長さ
Lr 副気室部材のホイール周方向の長さ
MC タイヤ空気室
R1 押圧部の曲率半径
R2 第1アール部
R3 第2アール部
SC 副気室
T 縁部の厚さ
WR 外周面の半径
Y ホイール幅方向
Claims (5)
- 車両用ホイールの外周面から径方向外側に立ち上がり、前記外周面の周方向に延設されて互いに対向する一対の縦壁面の各溝部に、タイヤ空気室と連通する副気室を有する副気室部材の幅方向の両縁部をそれぞれ嵌め込むことによって、前記副気室部材を前記車両用ホイールに組み付ける際に、前記両縁部のうちの一方を、プッシャで前記車両用ホイールのウェル部側に向けて押圧して嵌め込んで組み付ける副気室部材組付装置であって、
前記車両用ホイールを下方から支持する複数のホイール受ローラと、
前記車両用ホイールを背面側から支持する位置決めローラと、
前記車両用ホイールの下面中央から隙間を介して配置されて、前記ホイール受ローラが前記車両用ホイールの荷重で下方向に撓んで、前記車両用ホイールが所定位置よりも下降したときに、前記車両用ホイールを支持して前記ホイール受ローラが所定以上に撓むのを抑制するホイール補助部材と、を備え、
前記プッシャは、前記副気室部材を押圧する押圧部が、ホイール幅方向から見て円弧形状に形成されると共に、
前記押圧部のホイール周方向の長さが、前記副気室部材のホイール周方向の長さよりも長く形成され、
前記押圧部の曲率半径が、
前記ウェル部の前記外周面の半径と、
前記副気室部材の周囲に形成されて前記押圧部に押圧される縁部の厚さと、
前記押圧部に押圧される縁部と前記ウェル部の外周面との間の隙間と、
を加算した長さ未満で、かつ、
前記ウェル部の前記外周面の半径よりも大きく形成されていることを特徴とする副気室部材組付装置。 - 前記副気室部材を前記車両用ホイールに組み付ける際に、前記副気室部材のホイール周方向の装着中心位置と、前記プッシャの中心位置と、を位置合わせするための位置合わせ装置を備えていること
を特徴とする請求項1に記載の副気室部材組付装置。 - 前記位置合わせ装置は、前記副気室部材組付装置の装置中心線であるマーカーラインを照らすレーザ光照射装置あるいは発光装置を備えていること
を特徴とする請求項2に記載の副気室部材組付装置。 - エアを前記副気室部材及び前記車両用ホイールに吹き付けるエアブロー装置を備えていること
を特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか一項に記載の副気室部材組付装置。 - 前記車両用ホイールに取り付けた前記副気室部材の取付状態を変位センサで検出して装着異常を判定して記録する副気室部材係合検査装置を備えていること
を特徴とする請求項1ないし請求項4のうちのいずれか一項に記載の副気室部材組付装置。
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