JP6285754B2

JP6285754B2 - 空気充填装置

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Publication number: JP6285754B2
Application number: JP2014038143A
Authority: JP
Inventors: 知希細谷
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Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2018-02-28
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Also published as: JP2015160575A

Description

本発明は、空気充填装置、特に、タイヤ組付体のホイールを下方から支持してタイヤ組付体を昇降させるリフタ、及びリフタの上昇によってタイヤの周方向に亘ってビード部の側部に当接して外部から遮蔽するドームを備え、タイヤのビード部とホイールのリムとの間に形成される隙間から高圧空気を供給する空気充填装置に関する。

車両の生産工程において、ホイールにタイヤが組み付けられたタイヤ組付体に空気を充填する場合は、一般に、空気充填装置が用いられる（例えば、特許文献１を参照）。この種の空気充填装置の概略を、図５を用いて説明する。

図示のように、空気充填装置１００は、タイヤＴのビード部Ｔａが係合するリムＷａを有するホイールＷを下方から支持してホイールＷを昇降させるリフタ１０１、リフタ１０１の上昇によってタイヤＴの周方向に亘ってビード部Ｔａの側部Ｔｂに当接する端部１０２ａを有する円筒状のドーム１０２を備える。

このドーム１０２の端部１０２ａが、タイヤＴの周方向に亘ってビード部Ｔａの側部Ｔｂに当接すると、図示しない空気ポンプから空気導入部１０３を介してドーム１０２に高圧空気が供給され、ドーム１０２の端部１０２ａがビード部Ｔａの側部Ｔｂに当接することによってタイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間に形成された隙間から、タイヤ組付体ＴＲに高圧空気が供給される。

その後、リフタ１０１を下降させることによって、ビード部Ｔａの側部Ｔｂがドーム１０２の端部１０２ａから離間して、タイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間に形成された隙間が閉塞される。

特公平２−４６４０２号公報

しかし、タイヤ組付体は、例えば、タイヤの硬度や、タイヤ及びホイールの形状、寸法等によって、異なる仕様のものが種々存在していることから、異なる仕様のタイヤ組付体ごとに、タイヤのビード部にドームが当接するタイミングや、ビード部とドームとの当接が解除されるタイミングが変動することが想定される。

従って、上記のような空気充填装置によると、異なる仕様のタイヤ組付体ごとに、ビード部にドームが当接する、あるいは当接が解除されるタイミングが変動することによって、充填される空気圧にバラツキが生じたり、ビード部がホイールに密着しない不具合が発生したりする等、タイヤ組付体の組付品質が低下することが懸念される。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる仕様のタイヤ組付体であっても、充填される空気圧のバラツキやビード部がホイールに密着しない不具合の発生といった組付品質の低下を招くことのない、タイヤの空気充填装置を提供することにある。

上記課題を解決するための請求項１に記載の発明による空気充填装置は、タイヤ及び該タイヤのビード部がリムに係合したホイールを有するタイヤ組付体の前記ホイールを下方から支持して前記タイヤ組付体を昇降させるリフタ、該リフタの上昇によって前記タイヤの周方向に亘って前記ビート部の側部に当接して外部から遮断するドームを備え、該ドームが前記ビード部の側部に当接することによって前記タイヤのビード部と前記ホイールの前記リムとの間に形成された隙間から前記タイヤ組付体に前記空気が充填され、該空気が充填された後に前記リフタを下降させて前記ドームと前記ビード部の側部との当接を解除する空気充填装置において、前記リフタの高さ位置を検出して検出信号を出力するリフタ位置検出手段と、前記リフタの下降速度を調整する下降速度調整手段と、前記リフタ位置検出手段の検出信号に基づいて前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を制御する制御手段と、備え、前記制御手段は、前記タイヤ組付体に空気を充填する際の前記リフタのリフタ高さ位置として前記タイヤ組付体の仕様に応じて予め設定された空気充填位置、前記リフタを下降させて前記ドームと前記ビート部の側方との当接を解除する際のリフタ下降速度として前記タイヤ組付体の仕様に応じて予め設定された第１下降速度、及び前記第１下降速度よりも高速の第２下降速度で下降を開始させる際の前記リフタのリフタ高さ位置として予め設定された第２下降速度開始位置が設定され、前記リフタ位置検出手段で検出されたリフタの高さ位置が前記空気充填位置から前記第２下降速度開始位置までは前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を前記第１下降速度に制御し、前記リフタ位置検出手段で検出されたリフタの高さ位置が前記第２下降速度開始位置以降は前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を前記第２下降速度に制御することを特徴とする。

この構成によれば、リフタを下降させてドームとビード部の側部との当接を解除する際の第１下降速度が、タイヤ組付体の仕様に応じて制御手段に予め設定されている。これにより、リフタを下降させてドームとタイヤのビード部の側部との当接を解除する際に、リフタが第１下降速度で下降されることから、タイヤ組付体の仕様に応じて、ドームとタイヤのビード部の側部との当接が解除される。

その結果、タイヤ組付体の仕様が異なる場合であっても、タイヤのビード部がホイールに密着しない組付不良が発生することが抑制される。

一方、タイヤ組付体の仕様に基づいた所望の空気圧で高圧空気が充填された状態で、タイヤ組付体の仕様に基づいて予め設定された第１下降速度によってリフタを下降させることから、タイヤ組付体の仕様が異なる場合であっても、空気圧にバラツキが生じることがない。

従って、タイヤ組付体の仕様に応じて適切に高圧空気を充填して安定した空気圧を得ることができるとともに、ビード部の密着不良の発生を効果的に抑制することができることから、タイヤ組付体の組付品質を良好に保持することができる。

この構成によれば、リフタ位置検出手段は、タイヤ組付体の仕様に応じて設定された昇降位置にリフタが位置決めされると、リフタのリフタ高さを検出し、この検出信号を制御手段に入力する。制御手段は、入力された検出信号に基づいて、リフタを第１下降速度で下降するように制御する。

従って、リフタ位置検出手段が昇降位置を検出することによって、タイヤ組付体の仕様に応じた第１下降速度において、リフタを下降させることができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の空気充填装置において、前記リフタは、加圧によって上昇する方向に移動するとともに減圧によって下降する方向に移動するピストンを有するリフトシリンダを備えたリフトシリンダ機構によって前記タイヤ組付体を昇降させ、前記リフトシリンダ機構は、前記リフタが第１下降速度で下降された後に前記リフトシリンダ内に高圧空気を供給して、前記第１下降速度に連続するとともに該第１下降速度に対して高速の第２下降速度で前記リフタを下降させることを特徴とする。

この構成によれば、第１下降速度と連続する第２下降速度でリフタを下降させる際に、リフトシリンダ内に高圧空気を供給して高速の第２下降速度で下降させることから、車両の生産工程において、タイヤ組付体の内部に高圧空気を充填する際の作動サイクルの増大を招くことがなく、タイヤ組付体の組付効率が向上する。

この発明によれば、タイヤ組付体に高圧空気を充填するに際し、タイヤ組付体の仕様の相違に影響されずに、適切に高圧空気を充填して安定した空気圧を得ることができ、かつビード部の密着不良の発生を効果的に抑制することができる。従って、タイヤ組付体の組付品質を良好に保持することができる。

本発明の実施の形態に係る空気充填装置の概略を説明する概念図である。同じく、本実施の形態に係る空気充填装置によってタイヤ組付体に空気を充填する工程を示したフローチャートである。同じく、本実施の形態に係る空気充填装置によって昇降するリフタの高さ位置の変動状態を示す図である。図３のＡ部の拡大図である。空気充填装置のリフタ及びドームの概略、及び空気充填装置によって空気が充填されるタイヤ組付体の概略を説明する図である。

次に、本発明の実施の形態について、図１〜図４に基づいて説明する。

図１は、本実施の形態に係る空気充填装置１の概略を説明する概念図である。図示のように、空気充填装置１は、タイヤＴ及びタイヤＴのビード部ＴａがリムＷａに係合したホイールＷを有するタイヤ組付体ＴＲに空気を充填する装置である。

この空気充填装置１は、タイヤ組付体ＴＲのホイールＷを下方から支持してタイヤ組付体ＴＲを昇降させるリフタ２、リフタ２の上昇によってタイヤＴの周方向に亘ってビード部Ｔａの側部Ｔｂに当接して外部から遮蔽するドーム４を有するインフレータ３を備える。

リフタ２は、リフタ制御機構１０によって昇降せしめられて、ドーム４に対して近接あるいは離間する。このリフタ制御機構１０は、エアハイドロコンバータ機構２０、リフトシリンダ機構３０、エアハイドロコンバータ機構２０とリフトシリンダ機構３０との間の油圧を調整する油圧回路４０、及び下降速度調整機構５０を主要構成として備える。

エアハイドロコンバータ機構２０は、例えば高圧エアコンプレッサによって構成される高圧空気第１供給部２１、高圧空気第１供給部２１と接続される高圧供給弁２２、高圧供給弁２２を介して供給される高圧空気Ｐの空気圧を油圧に変換するエアハイドロコンバータ２３、及びエアハイドロコンバータ２３に供給された空気を排出する高圧排出弁２４を備える。

リフトシリンダ機構３０は、例えば高圧エアコンプレッサによって構成される高圧空気第２供給部３１、高圧空気第２供給部３１と接続される高圧供給弁３２、高圧供給弁３２を介して高圧空気Ｐが供給されるリフトシリンダ３３、及びリフトシリンダ３３に供給された高圧空気Ｐを排出する高圧排出弁３４を備える。

リフトシリンダ３３は、一端にリフタ２が設けられたロッド３３ａを備え、このロッド３３ａの他端にはピストン３３ｂが設けられている。このピストン３３ｂによって、空気圧が付与される第１圧力室３３ｃと油圧が付与される第２圧力室３３ｄとにシリンダ内が区画される。

この第２圧力室３３ｄに油圧が付与されて加圧されると、ピストン３３ｂが上昇してリフタ２が上昇し、第２圧力室３３ｄが減圧されるとピストン３３ｂが下降してリフタ２が下降する。

油圧回路４０は、エアハイドロコンバータ機構２０とリフトシリンダ機構３０との間の油圧を調整する回路であり、本実施の形態では、第１油圧回路４１、第２油圧回路４２及び第３油圧回路４３を備える。

第１油圧回路４１は、エアハイドロコンバータ２３からリフトシリンダ３３に向かって、電磁弁４１ａ、電磁弁４１ｂ及び電磁弁４１ｃが順に配列される。

第２油圧回路４２及び第３油圧回路４３は、第１油圧回路４１の電磁弁４１ｃと並列に配置されて第１油圧回路４１の油圧を調整する。

第２油圧回路４２は、エアハイドロコンバータ２３からリフトシリンダ３３に向かって、可変オリフィス４２ａ及び電磁弁４２ｂが順に配列され、第３油圧回路４３は、エアハイドロコンバータ２３からリフトシリンダ３３に向かって、可変オリフィス４３ａ及び電磁弁４３ｂが順に配列される。

下降速度調整機構５０は、リフタ位置検出手段であるパルスエンコーダ５１、パルスエンコーダ５１と接続された制御手段である制御コントロールユニット５２、制御コントロールユニット５２によって駆動が制御されるサーボモータ５３、及びサーボモータ５３の駆動力により回転するボールネジ５４ａを有する下降速度調整シリンダ５４、下降速度調整シリンダ５４と接続されて第１油圧回路４１に接続する電磁弁５５を備える。

本実施の形態では、このサーボモータ５３及び下降速度調整シリンダ５４によって、下降速度調整手段が構成される。

パルスエンコーダ５１は、リフトシリンダ３３のピストン３３ｂの上昇あるいは下降に基づいてリフタ２の昇降位置を検出する位置センサであり、本実施の形態では、ピストン３３ｂが昇降位置Ｈ０〜Ｈ３に到達した際に、この位置をリフタ２の昇降位置として検出する。

昇降位置Ｈ０は、本実施の形態では、リフタ２の下限位置として設定されており、シリンダ内におけるピストン３３ｂの下限位置に相当する。

昇降位置Ｈ１は、空気の充填が完了したタイヤ組付体ＴＲを支持したリフタ２を、後述する第２下降速度Ｖ２で下降を開始させるリフタ２のリフタ高さ位置である第２下降速度開始位置として設定されている。

本実施の形態では、ホイールＷのホイール高さが相違することに基づいて仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲごとに相違した昇降位置Ｈ１が、それぞれ設定されている。

昇降位置Ｈ２は、リフタ２に支持されたタイヤ組付体ＴＲに空気を充填する際のリフタ２のリフタ高さ位置である空気充填位置として設定されており、本実施の形態では、ホイールＷのホイール高さが相違することに基づいて仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲごとに相違した昇降位置Ｈ２が、それぞれ設定されている。

この昇降位置Ｈ２は、具体的には、ホイール高さが相違するホイールＷごとに、タイヤＴのビード部Ｔａの側部Ｔｂがインフレータ３のドーム４に当接する位置が、昇降位置Ｈ２として設定されている。

さらに、昇降位置Ｈ３は、タイヤ組付体ＴＲの仕様に基づいた昇降位置Ｈ２を超えてリフタ２が上昇した際に、空気充填位置である昇降位置Ｈ２までリフタ２を下降させるように要求する下降要求位置として設定されている。

本実施の形態では、ホイールＷのホイール高さが相違することに基づいて仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲごとに相違した昇降位置Ｈ３が、それぞれ設定されている。

パルスエンコーダ５１は、検出した昇降位置Ｈ０〜Ｈ３に基づいた検出信号をパルス信号として、制御コントロールユニット５２に入力する。

制御コントロールユニット５２には、リフタ２を下降させてドーム３とタイヤ組付体ＴＲのタイヤＴにおけるビード部Ｔａの側部Ｔｂとの当接を解除する際のリフタ２の下降速度である第１下降速度Ｖ１が、異なる仕様のタイヤ組付体ＴＲごとに予め設定されている。

第１下降速度Ｖ１は、本実施の形態では、ホイールＷのホイール高さが相違することに基づいて仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲごとにリフタ２の下降速度が相違するようにそれぞれ設定されており、本実施の形態では、仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲごとに相違したリフタ２の昇降位置Ｈ２が、それぞれ関連づけられている。

この第１下降速度は、本実施の形態では、入力インターフェースである操作パネル５２ａを介して制御コントロールユニット５２に入力され、入力された第１下降速度Ｖ１は、表示パネル５２ｂに表示される。

制御コントロールユニット５２は、パルスエンコーダ５１から昇降位置Ｈ０に基づいた検出信号が入力されると、パルスエンコーダ５１が検出したリフタ２の昇降位置Ｈ０に基づいた制御信号を、サーボモータ５３、電磁弁４１ｂ、電磁弁４１ｃ、電磁弁５５及び高圧供給弁３２に入力する。

制御コントロールユニット５２は、パルスエンコーダ５１から昇降位置Ｈ１に基づいた検出信号が入力されると、パルスエンコーダ５１が検出したリフタ２の昇降位置Ｈ１に基づいた制御信号を、サーボモータ５３、電磁弁４１ａ、電磁弁５５、高圧供給弁３２及び高圧排出弁３４に入力する。

一方、制御コントロールユニット５２は、パルスエンコーダ５１から昇降位置Ｈ２に基づいた検出信号が入力されると、パルスエンコーダ５１が検出したリフタ２の昇降位置Ｈ２に基づいた制御信号を、サーボモータ５３、電磁弁４１ｃ及び電磁弁５５に入力する。

具体的には、昇降位置Ｈ２に基づいた検出信号が入力された場合には、昇降位置Ｈ２と関連づけられて予め設定された第１下降速度Ｖ１に基づく制御信号を、サーボモータ５３、電磁弁４１ｃ及び電磁弁５５に入力する。

さらに、制御コントロールユニット５２は、パルスエンコーダ５１から昇降位置Ｈ３に基づいた検出信号が入力されると、パルスエンコーダ５１が検出したリフタ２の昇降位置Ｈ３に基づいた制御信号を、電磁弁４１ｃ、第３油圧回路４３の電磁弁４３ｂ、高圧供給弁２２及び高圧排出弁２４に入力する。

サーボモータ５３は、制御コントロールユニット５２から入力された制御信号に基づいて駆動し、この駆動力が下降速度調整シリンダ５４に伝達される。

下降速度調整シリンダ５４は、一端がサーボモータ５３に連結されたボールネジ５４ａを備える。このボールネジ５４ａには、ボールネジ５４ａの軸方向に沿って往復移動するピストン５４ｂが設けられている。

このピストン５４ｂによって、圧力室５４ｃが区画形成され、ピストン５４ｂの移動によって、圧力室５４ｃの容量が変動する。

下降速度調整シリンダ５４は、電磁弁５５を介して第１油圧回路４１の電磁弁４１ａと電磁弁４１ｂとの間に連結され、圧力室５４ｃの加圧と減圧とが切り替えられる。

上記構成のリフタ制御機構１０によって、リフタ２が、インフレータ３のドーム４に対して近接あるいは離間するように昇降せしめられる。

インフレータ３は、本実施の形態では、下部が開口した円筒状に形成されたドーム４を備え、このドーム４の開口端部４ａが、タイヤＴの周方向に亘ってビード部Ｔａの側部Ｔｂに当接して外部から遮断する。このドーム４の上部には、空気導入部５が形成されている。

さらに、インフレータ３は、ドーム４に形成された空気導入部５を介してドーム４内に高圧空気Ｐを供給する高圧空気供給部６、及び高圧空気供給部６とドーム４との間に高圧供給弁７を備える。高圧空気供給部６は、例えば高圧エアコンプレッサによって構成される。

一方、ドーム４には、ドーム４内に供給された高圧空気Ｐの圧力を検出する圧力センサ８が設けられている。

このドーム４の開口端部４ａが、タイヤＴのビード部Ｔａに当接することによってタイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間に形成された隙間から、ドーム４内に供給された高圧空気Ｐがタイヤ組付体ＴＲの内部に充填される。

タイヤ組付体ＴＲに高圧空気Ｐを充填する際には、圧力センサ８が、タイヤ組付体ＴＲの仕様に基づいて予め設定された所望の空気圧に到達したか否かを検出する。

このように、圧力センサ８が高圧空気Ｐの所定の圧力を検知すると、高圧供給弁７が閉鎖され、高圧空気供給部６からの高圧空気Ｐの供給が停止される。

次に、本実施の形態に係る空気充填装置１によって、タイヤ組付体ＴＲに高圧空気Ｐを充填する工程について説明する。本実施の形態では、ホイールＷのホイール高さが相違することによってそれぞれ仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ１、ＴＲ２及びＴＲ３に高圧空気を充填する場合を例として説明する。

なお、本工程の説明に際して、タイヤ組付体ＴＲ１における昇降位置Ｈ１〜Ｈ３をそれぞれＨ１ａ〜Ｈ３ａと表し、第１下降速度Ｖ１及び第２下降速度Ｖ２をそれぞれＶ１ａ及びＶ２ａと表す。

同様に、タイヤ組付体ＴＲ２における昇降位置Ｈ１〜Ｈ３をそれぞれＨ１ｂ〜Ｈ３ｂと表し、第１下降速度Ｖ１及び第２下降速度Ｖ２をそれぞれＶ１ｂ及びＶ２ｂと表す。

さらに、タイヤ組付体ＴＲ３における昇降位置Ｈ１〜Ｈ３をそれぞれＨ１ｃ〜Ｈ３ｃと表し、第１下降速度Ｖ１及び第２下降速度Ｖ２をそれぞれＶ１ｃ及びＶ２ｃと表す。

図２は、空気充填装置１によってタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３に空気を充填する工程を示したフローチャートであり、図３は、空気充填装置１によって昇降するリフタ２のリフタ高さ位置の変動状態を示す図であり、図４は、図３のＡ部の拡大図である。

まず、図３及び図４において鎖線で示すタイヤ組付体ＴＲ１に、高圧空気Ｐを充填する工程について説明する。

図２で示すように、ステップＳ１において、空気充填装置１のリフタ２に、タイヤ組付体ＴＲ１をホイールＷにおいて装着し、タイヤ組付体ＴＲ１をその下方からリフタ２で支持させる。

その後、ステップＳ２において、第１油圧回路４１の電磁弁４１ａ、電磁弁４１ｂ及び電磁弁４１ｃを開放し、この状態で、エアハイドロコンバータ機構２０の高圧供給弁２２を開放して、エアハイドロコンバータ２３内に高圧空気第１供給部２１から高圧空気Ｐによる空気圧を供給する。

エアハイドロコンバータ２３内に高圧空気Ｐを供給することによって、エアハイドロコンバータ２３内の作動油Ｏに圧力が付与され、この圧力が付与された作動油Ｏの油圧によって、第１油圧回路４１を介してリフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄに作動油Ｏが供給される。

このとき、リフトシリンダ機構３０の高圧排出弁３４は開放されていることから、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄへの作動油Ｏの供給による油圧によって、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内が加圧される。これにより、ピストン３３ｂが加圧方向に移動してリフタ２が高速で上昇する。

リフタ２が上昇する際の速度は、本実施の形態では、高圧空気第１供給部２１から供給される高圧空気Ｐによって、第１下降速度Ｖ１ａに対して高速となるように制御されている。

ステップＳ３において、ピストン３３ｂの加圧方向への移動によりリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ３ａに到達した場合は、パルスエンコーダ５１が昇降位置Ｈ３ａを検出し、その検出信号をパルス信号として制御コントロールユニット５２に入力する。

この昇降位置Ｈ３ａは、図３で示すように、リフタ２をタイヤ組付体ＴＲ１の仕様に応じて設定された昇降位置Ｈ２ａまで下降させるように要求する下降要求位置であり、制御コントロールユニット５２は、入力された検出信号に基づいて、電磁弁４１ｃ、第３油圧回路４３の電磁弁４３ｂ、高圧供給弁２２及び高圧排出弁２４に制御信号を入力する。

制御信号の入力によって、ステップＳ４において、電磁弁４１ｃ及び高圧供給弁２２が閉鎖されるとともに、電磁弁４３ｂ及び高圧排出弁２４が開放される。

これにより、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内の作動油Ｏの油圧が、電磁弁４３ｂを介して第３油圧回路４３に付与されるとともに、作動油Ｏの流量が可変オリフィス４３ａで調節されて、電磁弁４１ｂ及び電磁弁４１ａを介して作動油がエアハイドロコンバータ２３内に流入する。

エアハイドロコンバータ２３内に作動油Ｏが流入することによって、高圧排出弁２４からエアハイドロコンバータ２３内の空気が排出される。これにより、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内が減圧されて、ピストン３３ｂが減圧方向に移動してリフタ２が下降する。

ステップＳ５において、ピストン３３ｂが減圧方向に移動してリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ２ａに到達すると、ステップＳ６において、電磁弁４３ｂ及び電磁弁４１ａが閉鎖される。これにより、タイヤ組付体ＴＲ１は、図３で示すように、タイヤ組付体ＴＲ１の仕様に応じて設定された昇降位置Ｈ２ａに位置決めされるように補正される。

リフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ２ａに到達してタイヤ組付体ＴＲ１が昇降位置Ｈ２ａに位置決めされると、パルスエンコーダ５１が昇降位置Ｈ２ａを検出する。

パルスエンコーダ５１による昇降位置Ｈ２ａの検出と同時に、ドーム４の開口端部４ａがタイヤＴのビード部Ｔａに当接して、タイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間に隙間を形成する。

一方、ドーム４の開口端部４ａがタイヤＴのビード部Ｔａに当接すると、ステップＳ６において、高圧供給弁７が開放されて高圧空気供給部６からドーム４内に高圧空気Ｐが供給され、ドーム４内に供給された高圧空気Ｐが、タイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間の隙間を介してタイヤ組付体ＴＲ１の内部に充填される。

ステップＳ７において、タイヤ組付体ＴＲ１の内部に高圧空気Ｐが充填されて、タイヤ組付体ＴＲ１の仕様に基づいて予め設定された所望の空気圧に達したことを圧力センサ８が検出した場合は、ステップＳ８において、高圧供給弁７が閉鎖される。

このとき、昇降位置Ｈ２ａを検出したパルスエンコーダ５１が、その検出信号をパルス信号として制御コントロールユニット５２に入力する。

制御コントロールユニット５２は、入力された検出信号に基づいて、電磁弁４１ｃ及び電磁弁５５に制御信号を入力する。この制御信号の入力によって、ステップＳ９において、電磁弁４１ｃ及び電磁弁５５が開放される。

一方、制御コントロールユニット５２は、入力された検出信号に基づいて、サーボモータ５３に制御信号を入力する。

サーボモータ５３への制御信号の入力によって、ステップＳ１０において、昇降位置Ｈ２ａと関連づけられて制御コントロールユニット５２に予め設定された第１下降速度Ｖ１ａに基づいて、サーボモータ５３が駆動せしめられる。

サーボモータ５３の駆動力によって、下降速度調整シリンダ５４のボールネジ５４ａが回転し、ボールネジ５４ａの回転によってピストン５４ｂが圧力室５４ｃの容量を増大する方向に移動する。

このピストン５４ｂの移動に追従して、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内の作動油Ｏが、電磁弁４１ｃ、電磁弁４１ｂ及び電磁弁５５を介して下降速度調整シリンダ５４の圧力室５４ｃに供給されて油圧が付与される。

これにより、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内が減圧されてピストン３３ｂが減圧方向に移動し、図３及び図４で示すように、タイヤ組付体ＴＲ１を下方から支持したリフタ２が第１下降速度Ｖ１ａで下降する。

この第１下降速度Ｖ１ａは、本実施の形態では、リフタ制御機構１０の下降速度調整機構５０によって、リフタ２が上昇する際の速度に対して低速となるように制御されている。

リフタ２が第１下降速度Ｖ１ａで下降することによって、ビード部Ｔａの側部Ｔｂがドーム４の開口端部４ａから離間して、タイヤＴのビード部ＴａとホイールＷのリムＷａとの間に形成された隙間が閉塞される。

ステップＳ１１において、ピストン３３ｂの減圧方向への移動によりリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ１ａに到達した場合は、パルスエンコーダ５１が昇降位置Ｈ１ａを検出し、その検出信号をパルス信号として制御コントロールユニット５２に入力する。

検出信号の入力によって、制御コントロールユニット５２がサーボモータ５３に制御信号を入力し、ステップＳ１２において、サーボモータ５３の駆動が停止される。

さらに、制御コントロールユニット５２による制御信号の入力によって、ステップＳ１３において、電磁弁５５が閉鎖されるとともに電磁弁４１ａが開放され、かつ高圧排出弁３４が閉鎖されるとともに高圧供給弁３２が開放される。

高圧供給弁３２の開放によって、高圧空気第２供給部３１からの高圧空気Ｐが、高圧供給弁３２を介してリフトシリンダ３３の第１圧力室３３ｃに供給されて空気圧が付与される。

リフトシリンダ３３の第１圧力室３３ｃへの空気圧の付与に伴って、第２圧力室３３ｄ内の作動油が電磁弁４１ｃ、電磁弁４１ｂ及び電磁弁４１ａを介して第１油圧回路４１内に流入し、エアハイドロコンバータ２３内に供給される。これにより、エアハイドロコンバータ２３に油圧が付与されて、エアハイドロコンバータ２３内の空気が高圧排出弁２４から排出される。

エアハイドロコンバータ２３内の空気が高圧排出弁２４から排出されることによって、リフトシリンダ３３の第２圧力室３３ｄ内が減圧されてピストン３３ｂが減圧方向に移動し、図３及び図４で示すように、タイヤ組付体ＴＲ１を下方から支持したリフタ２が、第１下降速度Ｖ１ａと連続する高速の第２下降速度Ｖ２ａで下降する。

この第２下降速度Ｖ２ａは、本実施の形態では、高圧空気第２供給部３１から高圧空気Ｐが供給されることによって、第１下降速度Ｖ１ａに対して高速となるように制御されている。

ステップＳ１４において、リフタ２が第２下降速度Ｖ２で下降してリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ０に到達した場合は、パルスエンコーダ５１が昇降位置Ｈ０を検出し、その検出信号をパルス信号として制御コントロールユニット５２に入力する。

検出信号の入力によって、制御コントロールユニット５２が電磁弁４１ｃ、電磁弁４１ｂ、電磁弁５５及び高圧供給弁３２に制御信号を入力し、この制御信号の入力によって、ステップＳ１５において、高圧供給弁３２、電磁弁４１ｃ及び電磁弁４１ｂが閉鎖されるとともに、電磁弁５５が開放される。

電磁弁５５の開放によって、電磁弁４１ａ及び電磁弁５５を介して下降速度調整シリンダ５４の圧力室５４ｃからエアハイドロシリンダ２３へ作動油Ｏが循環可能な状態となる。

このとき、制御コントロールユニット５２は、予め設定された回転速度及び回転方向に基づいて、サーボモータ５３を駆動する。サーボモータ５３の駆動力によって、下降速度調整シリンダ５４のボールネジ５４ａが回転し、ボールネジ５４ａの回転によって、ピストン５４ｂが圧力室５４ｃの容量を減少させる方向に移動する。

ステップＳ１６において、サーボモータ５３が原点を検出するまで回転することによって、初期状態に復帰せしめられる。

その後、ステップＳ１７において、サーボモータ５３の駆動力が停止されるとともに、電磁弁４１ａ、電磁弁５５及び高圧排出弁２４が閉鎖されて、タイヤ組付体ＴＲ１への高圧空気Ｐの充填が完了する。

次に、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３に、高圧空気Ｐを充填する工程について説明する。

ホイールＷのホイール高さの相違によりタイヤ組付体ＴＲ１と仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ２、同様にホイールＷのホイール高さの相違によりタイヤ組付体ＴＲ１及びＴＲ２と仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ３について高圧空気Ｐを充填する場合は、それぞれの仕様に応じたステップＳ１〜ステップＳ１７が実行されて、高圧空気Ｐが充填される。

具体的には、仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３ごとに相違した昇降位置Ｈ１ｂ〜Ｈ３ｂ、Ｈ１ｃ〜Ｈ３ｃがそれぞれ設定され、かつ仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３ごとに相違した第１下降速度Ｖ１ｂ、Ｖ１ｃが予め設定されていることから、以下のステップにおいて、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３の仕様に応じたステップが実行される。

ステップＳ３において、タイヤ組付体ＴＲ２を支持したリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ３ｂに到達した場合、あるいはタイヤ組付体ＴＲ３を支持したリフタ２のリフタ高さ位置が昇降位置Ｈ３ｃに到達した場合は、図３で示すように、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３の仕様に応じて設定された昇降位置Ｈ２ｂ、Ｈ２ｃまで下降するように補正される。

本実施の形態では、第２油圧回路４２の電磁弁４２ｂの開閉や可変オリフィス４２ａでの作動油Ｏの流量、あるいは第３油圧回路４３の電磁弁４３ｂの開閉や可変オリフィス４３ａでの作動油Ｏの流量が調節されて、タイヤ組付体ＴＲ２が昇降位置Ｈ２ｂまで下降し、タイヤ組付体ＴＲ３が昇降位置Ｈ２ｃまで下降するように制御される。

その後、ステップＳ６において、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３は、図３で示すように、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３の仕様に応じてそれぞれ設定された昇降位置Ｈ２ｂ、Ｈ２ｃに位置決めされる。

昇降位置Ｈ２ｂに位置決めされて高圧空気Ｐが供給されたタイヤ組付体ＴＲ２を支持したリフタ２、あるいは昇降位置Ｈ２ｃに位置決めされて空気が供給されたタイヤ組付体ＴＲ３を支持したリフタ２が下降する場合は、図３及び図４で示すように、ステップＳ９及びステップＳ１０において、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３の仕様に応じてそれぞれ予め設定された第１下降速度Ｖ１ｂ、Ｖ１ｃで下降する。

タイヤ組付体ＴＲ２を支持したリフタ２が第１下降速度Ｖ１ｂで下降して、タイヤ組付体ＴＲ２の仕様に応じた昇降位置Ｈ１ｂに到達すると、ステップＳ１３において、図３及び図４で示すように、タイヤ組付体ＴＲ２を支持したリフタ２が、第１下降速度Ｖ１ｂと連続する高速の第２下降速度Ｖ２ｂで下降する。

一方、タイヤ組付体ＴＲ３を支持したリフタ２が第１下降速度Ｖ１ｃで下降して、タイヤ組付体ＴＲ３の仕様に応じた昇降位置Ｈ１ｃに到達すると、ステップＳ１３において、図３及び図４で示すように、タイヤ組付体ＴＲ３を支持したリフタ２が、第１下降速度Ｖ１ｃと連続する高速の第２下降速度Ｖ２ｃで下降する。

上記の各ステップを経て、タイヤ組付体ＴＲ２及びタイヤ組付体ＴＲ３への高圧空気Ｐの充填が完了する。

上記構成の空気充填装置１は、下降速度調整機構５０によって、リフタ２が上昇する際の速度に対して低速に制御された第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃが、ホイールＷのホイール高さが相違することによってそれぞれ仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３に応じて、制御コントロールユニット５２に予め設定されている。

従って、リフタ２を第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃで下降させると、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３のそれぞれの仕様に応じて、インフレータ３のドーム４の開口端部４ａとタイヤＴのビード部Ｔａの側部Ｔｂとの当接が解除される。

これにより、異なる仕様のタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３であっても、タイヤＴのビード部ＴａがホイールＷに密着しない組付不良が発生することが抑制される。

一方、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の仕様に基づいてそれぞれ予め設定された所望の空気圧で高圧空気Ｐが充填された状態で、仕様の異なるタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３に基づいて予め設定された第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃによってリフタ２を下降させて、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３を下降させる。

これにより、異なる仕様のタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３であっても、空気圧にバラツキが生じることがない。

その結果、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３に高圧空気Ｐを充填するに際し、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の仕様の相違に影響されずに、適切に高圧空気を安定的に充填し、かつホイールＷへのビード部Ｔａの密着不良を効果的に抑制することができる。従って、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の組付品質を良好に保持することができる。

パルスエンコーダ５１は、異なる仕様のタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３に応じて設定された昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃにリフタ２が到達すると、リフタ２の昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃを検出し、この検出信号を制御コントロールユニット５２に入力する。

制御コントロールユニット５２は、入力された検出信号に基づいて、サーボモータ５３、電磁弁４１ｃ及び電磁弁５５に制御信号に入力する。この制御信号に基づいて、リフタ２が、インフレータ３のドーム４の開口端部４ａとタイヤＴのビード部Ｔａの側部Ｔｂとの当接を解除する際の第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃで下降するように制御される。

すなわち、異なる仕様に応じて設定されたリフタ２の昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃに基づいた空気充填位置を検出し、検出した空気充填位置である昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃに基づいて、この昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃと関連づけられた第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃによってリフタ２を下降させる。

これにより、昇降位置Ｈ２ａ〜Ｈ２ｃを検出することによって、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の仕様にそれぞれ適合した第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃにおいて、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３を下方から支持したリフタ２を下降させることができる。

一方、第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃと連続する第２下降速度Ｖ２ａ〜Ｖ２ｃでリフタ２を下降させる際には、リフトシリンダ機構３０の高圧空気第２供給部３１が、リフトシリンダ３３の第１圧力室３３ｃに高圧空気Ｐを供給することによって、リフタ２を高速の第２下降速度Ｖ２ａ〜Ｖ２ｃで下降させることができる。

従って、車両の生産工程において、第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃでリフタ２を下降させた後、第１下降速度Ｖ１ａ〜Ｖ１ｃと連続する第２下降速度Ｖ２ａ〜Ｖ２ｃでリフタ２を高速で下降させることから、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の内部に高圧空気Ｐを充填する際の作動サイクルの増大を招くことがなく、効率的に高圧空気Ｐを充填することができ、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の組付効率が向上する。

なお、本発明は上記各実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上記実施の形態では、空気充填装置１で高圧空気Ｐが充填されるタイヤ組付体ＴＲが、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３の３仕様である場合を説明したが、仕様数は適宜に増減することが可能である。

上記実施の形態では、タイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３が、ホイールＷのホイール高さが相違することによって仕様が異なる場合を説明したが、例えば、タイヤＴの硬度や、タイヤＴ及びホイールＷの形状や寸法等によって仕様が異なるタイヤ組付体ＴＲ１〜ＴＲ３であってもよい。

１空気充填装置
２リフタ
３インフレータ
４ドーム
４ａ開口端部（端部）
１０リフタ制御機構
２０エアハイドロシリンダ機構
２１高圧空気第１供給部
３０リフトシリンダ機構
３１高圧空気第２供給部
３３リフトシリンダ
４０油圧回路
５０下降速度調整機構
５１ロータリエンコーダ（リフタ位置検出手段）
５２制御コントロールユニット（制御手段）
５３サーボモータ（下降速度調整手段）
５４下降速度調整シリンダ（下降速度調整手段）
Ｈ０〜Ｈ３昇降位置
Ｏ作動油
Ｐ高圧空気
Ｔタイヤ
Ｔａビード部
Ｔｂ側部
ＴＲ、ＴＲ１〜ＴＲ３タイヤ組付体
Ｖ１第１下降速度
Ｖ２第２下降速度
Ｗホイール
Ｗａリム

Claims

タイヤ及び該タイヤのビード部がリムに係合したホイールを有するタイヤ組付体の前記ホイールを下方から支持して前記タイヤ組付体を昇降させるリフタ、該リフタの上昇によって前記タイヤの周方向に亘って前記ビート部の側部に当接して外部から遮断するドームを備え、該ドームが前記ビード部の側部に当接することによって前記タイヤのビード部と前記ホイールの前記リムとの間に形成された隙間から前記タイヤ組付体に前記空気が充填され、該空気が充填された後に前記リフタを下降させて前記ドームと前記ビード部の側部との当接を解除する空気充填装置において、
前記リフタの高さ位置を検出して検出信号を出力するリフタ位置検出手段と、
前記リフタの下降速度を調整する下降速度調整手段と、
前記リフタ位置検出手段の検出信号に基づいて前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記タイヤ組付体に空気を充填する際の前記リフタのリフタ高さ位置として前記タイヤ組付体の仕様に応じて予め設定された空気充填位置、前記リフタを下降させて前記ドームと前記ビート部の側方との当接を解除する際のリフタ下降速度として前記タイヤ組付体の仕様に応じて予め設定された第１下降速度、及び前記第１下降速度よりも高速の第２下降速度で下降を開始させる際の前記リフタのリフタ高さ位置として予め設定された第２下降速度開始位置が設定され、
前記リフタ位置検出手段で検出されたリフタの高さ位置が前記空気充填位置から前記第２下降速度開始位置までは前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を前記第１下降速度に制御し、
前記リフタ位置検出手段で検出されたリフタの高さ位置が前記第２下降速度開始位置以降は前記下降速度調整手段による前記リフタの下降速度を前記第２下降速度に制御する
ことを特徴とする空気充填装置。
前記リフタは、
加圧によって上昇する方向に移動するとともに減圧によって下降する方向に移動するピストンを有するリフトシリンダを備えたリフトシリンダ機構によって前記タイヤ組付体を昇降させ、
前記リフトシリンダ機構は、
前記リフタが第１下降速度で下降された後に前記リフトシリンダ内に高圧空気を供給して、前記第１下降速度に連続するとともに該第１下降速度に対して高速の第２下降速度で前記リフタを下降させることを特徴とする請求項１に記載の空気充填装置。