JP6788983B2 - 車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシン - Google Patents

車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシン Download PDF

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Description

本発明は、車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンに関する。
一般的に、車両用ホイールは、その周囲に沿って、弾性タイヤの内部固い合口に「ビード」と呼ばれる端部が挿入された環状フランジを有する、金属リムからなることが知られている。
現在、使用されているマシンは、「タイヤ・チェンジング・マシン」と呼ばれ、メンテナンス、修理、または、交換作業等の際に、当該リムから、タイヤを取り外すことも、当該リムに、タイヤを取り付けることもできる。
特に、様々なタイプの自動型のタイヤ・チェンジング・マシンが知られており、一般的に、これらのタイプは:ホイールの取付け/回転手段を備える基部;基部から垂直に立ち上がる1つ以上の支持直立材;および、直立材に連結され、手動、または、タイヤを取り外すための1つ以上のツールを備える各アクチュエータの動作によって、高さ方向および水平方向に移動が可能なバイトホルダ組立体を含む。
一部の取り外しツールは、タイヤ・ビードを把持し、リムの環状フランジの上まで持ち上げて離す、湾曲した端部を一般に有する。
一般的に補助アームによって支持される他のツールは、オペレータによるタイヤ取り付け、および、取り外し作業のすべてを補助する。
しかし、既知のタイプのタイヤ・チェンジング・マシンには、いくつかの欠点がある。事実、オペレータは、ビードのブレーク、タイヤ・ビードのリム端部からの抜き取り、および、リム端部への位置設定、タイヤのリムからの取り外し、または、リムへの位置設定の際に、様々なツールを使用する。
これらのツールを使用する場合、オペレータは、ホイールの寸法に応じて、ツールの位置を継続的に手動で調節する必要があり、取り付け/取り外しに相当に長い時間を要する。
さらに、オペレータが継続的に手動で調節することにより、位置設定にエラーが発生する可能性が高まり、タイヤおよびリムを損傷することが起こり得る。
本発明の主な目的は、ホイールの寸法に基づいて、ツールの位置を調節するのに必要な時間を大幅に短縮する、車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンを提供することである。
本発明の別の目的は、リム、または、タイヤが損傷を受けるリスクを大幅に減らす、車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンを提供することである。
本発明の別の目的は、車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンを提供することであり、当該マシンによって、上記の従来技術の欠点を克服し、シンプル、合理的、簡単、および効果的に使用でき、経済的な解決策が提供する。
上記の目的は、請求項1に記載の本発明による車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンの特性により達成可能である。
本発明の他の特性および利点は、図表を用いて例示された、これらに限定されない、本発明による車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンの好適な実施形態により明確に理解されよう。
本発明の最適な動作位置に基づく、本マシンのバイトホルダ組立体の設定位置を示す不等角投影図である。 本発明の最適な動作位置に基づく、本マシンのバイトホルダ組立体の設定位置を示す不等角投影図である。 本発明の最適な動作位置に基づく、本マシンのバイトホルダ組立体の設定位置を示す不等角投影図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムから取り外す動作を行う場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムに取り付ける場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。 タイヤをそのリムに取り付ける場合の、本発明に基づくマシンの動作を示す図である。
図において、参照番号1は共通して、車両用ホイール・タイヤ取り付け/取り外しマシンを示す。
マシン1は、軸受構造2を含み、軸受構造2は,地面に固定静置された基部3を有し、上方向に垂直に延伸する。
マシン1はさらに、基部3によって支持され、車両用ホイールRのリムCをロックし、回転させる装着/回転手段4を有する。例えば、このような装着/回転手段4は、リムCの特別なロッキング・スピンドルであってよい。
バイトホルダ組立体5は、軸受構造2によって支持され、スピンドル4に近づき、あるいは、遠ざかるように移動可能である。特に、バイトホルダ組立体5は、垂直に摺動する第1キャリッジ7を介して、軸受構造2の第1垂直直立材6に連結する。
図に示した好適な実施形態における有利な点として、バイトホルダ組立体5は、3つの異なるツール8、9、および10を有し、タイヤPのリムCからの取り外しや、リムCへの取り付けに使用できる。
特に、バイトホルダ組立体5は、第1ツール8、第2ツール9、および第3ツール10を有し、第1ツール8は、リムCの各上部端からタイヤPの上部ビードを引き抜き、第2ツール9は、タイヤPの底部ビードをリムCに取り付け、第3ツール10は、タイヤPの上部ビードを、リムCの各上部端に取り付ける。
しかし、バイトホルダ組立体5に、異なる数、および/または、異なる種類のツールを使用することは、本発明の主旨から除外されない。
マシン1はさらに、ツール8、9、および10によるタイヤPの取り外し、および/または、取り付けが実行できるよう、バイトホルダ組立体5を最適な動作位置に置くために、バイトホルダ組立体5と、スピンドル4に取り付けられたリムCの間の相対的位置を調節することができる、調節手段11および12を有する。
特に、本明細書に記載の、これに限定されない好適な実施形態において、調節手段11および12は、第1方向D1に沿ってバイトホルダ組立体5に対して近づいたり離れたりして移動する、スピンドル4の第1移動手段12を有する。特に、これらの第1移動手段12によって、スピンドル4は、第1水平方向D1に沿って移動する。
さらに、調節手段11および12は、第1方向D1と実質的に直交する第2方向D2に沿って、スピンドル4に対して近づいたり離れたりするように移動する第2移動手段11を、バイトホルダ組立体5に有する。特に、そのような第2移動手段11は、バイトホルダ組立体5を、第1直立材6上で第2垂直方向D2に沿って移動させてもよく、すべての取り付けおよび取り外し作業の際に正確かつ安定的に位置設定の実行が可能となるよう、例えば、ウォーム・スクリュー移動システムを備えていてもよい。
有利な点として、マシン1は、視覚信号手段13および14を有しているので、オペレータは、前述の最適位置を特定することが簡単かつ迅速に行うことができる。
特に、そのような視覚信号手段13および14は、実質的にスピンドル4に向けられ、第1所定方向に沿って第1ライト・ビームL1を放射することができる第1エミッタ13と、第1エミッタ13とは異なる角度で実質的にスピンドル4に向けられ、第2所定方向に沿って第2ライト・ビームL2を放射することができる第2エミッタ14とを有する。
有利な点として、使用中、ホイールR上の第1ライト・ビームL1と第2ライト・ビームL2の入射範囲の各ポイントが、リムCの上端部の各外部ポイントに一致すると、バイトホルダ組立体5の前述の最適位置が特定される。
特に、図に示した本発明の好適な実施形態では、第1ライト・ビームL1の第1方向は、実質的に垂直であり、第2ライト・ビームL2の第2方向は、実質的に傾斜している。
さらに、図に示した本発明の好適な実施形態では、第1エミッタ13は、軸受構造2にロックされ、第2エミッタ14は、バイトホルダ組立体5にロックされる。
特に、第1エミッタ13は、軸受構造2の上部にロックされ、第2エミッタ14は、バイトホルダ組立体5を保持する第1キャリッジ7に形成された特殊ブラケットにロックされる。
第1エミッタ13および第2エミッタ14は、それぞれが、第1レーザー・ビームL1、および、第2レーザー・ビームL2を放射することができるレーザー・エミッタであることが好ましい。
バイトホルダ組立体5は、操作手段15、16、17、18、19、20、21、22、および23を有し、ツール8、9、および10を、それぞれ順番に、それぞれの非係合位置の間で動作させることができ、そこでは、それらは、実質的にスピンドル4に取り付けられたホイールRから離れるように移動し、それぞれのワーク位置では、実質的にスピンドル4に近づくように移動して、タイヤPをリムCから取り外すか、リムCに取り付けるために、タイヤPに接触可能となる。
有利な点として、ツール8、9、および10のワーク位置は、リムCの外端の第1および第2ライト・ビームL1およびL2の入射点の位置に基づいて確定される。
特に第1ツール8は、可動チゼル・ツールの一種であり、各操作手段15、16、および17は:当該第1ツール8を支持する実質的に水平な第1アーム15;第1ツール8が、非係合位置とワーク位置の間を移動できるよう、第1キャリッジ7により支持され、第1アーム15に動作可能に接続される第1レバー・システム16;および、第1レバー・システム16を、非係合位置とワーク位置の間を移動させることができる、往復型アクチュエータの一種またはそれに類似する、第1アクチュエータ17を含む。
第2ツール9は、固定チゼル・ツールの一種であり、各操作手段18、19、および20は:当該第2ツール9を支持する第2アーム18;第2ツール9が、非係合位置とワーク位置の間を移動できるよう、第1キャリッジ7により支持され、第2アーム18に動作可能に接続される第2レバー・システム19;および、第2レバー・システム19を、非係合位置とワーク位置の間を移動させることができる、往復型アクチュエータの一種またはそれに類似する、第2アクチュエータ20を含む。
最後に、第3ツール10は、タレット・ツールの一種であり、各操作手段21、22、および23は:当該第3ツール10を支持する第3アーム21;第3ツール10が、非係合位置とワーク位置の間を移動できるよう、第1キャリッジ7により支持され、第3アーム21に動作可能に接続される第3レバー・システム22;および、第3レバー・システム22を、非係合位置とワーク位置の間を移動させることができる、往復型アクチュエータの一種またはそれに類似する、第3アクチュエータ23を含む。
したがって、第1アーム15、第2アーム18、および、第3アーム21、並びに、第1レバー・システム16、第2レバー・システム19、および、第3レバー・システム22は、適切に寸法設計、および、連結されているので、ホイールR上の第1ライト・ビームL1、および、第2ライト・ビームL2の各入射位置が、リムCの上端部の各外部点に一致するときに、各第1ツール8、第2ツール9、および、第3ツール10がワーク位置内に正確に位置設定される。
さらに、マシン1は、非係合位置の間を移動可能に軸受構造2に連結された第1ビード・ブレーク・ツール24を備え、そこで、第1ビード・ブレーク・ツール24は、スピンドル4、および、ビード・ブレーク位置から実質的に離れるように移動し、第1ビード・ブレーク・ツール24は、スピンドル4に近づき、タイヤPの側部に接触し、タイヤPの側部をリムCの上端部の付近に押し込む。
特に、図示した本発明の好適な実施形態によると、軸受構造2は、第1直立材6から適切な間隔を空けて配設された第2垂直直立材25を有し、第1ビード・ブレーク・ツール24は、第2垂直直立材25に垂直に摺動可能に連結された第2キャリッジ26によって支持される。
有利な点として、前記ビード・ブレーク位置は、第1ビード・ブレーク・ツール24のストロークをロックする第1ロック・デバイス27によって確定され、第1ロック・デバイス27は、バイトホルダ組立体5に連動し、第1ビード・ブレーク・ツール24自体によって非係合位置からの動作が可能となる。
これに限定されないが、本発明の好適な実施形態によると、第1ロック・デバイス27は、第1キャリッジ7にロックされた第1マイクロスイッチを有し、第1キャリッジ7は、バイトホルダ組立体5を保持し、一旦動作が始まると、第2キャリッジ26の動作手段をロックすることができる。
特に、前記ワーク位置において、第1マイクロスイッチ27は、第1ビード・ブレーク・ツール24にロックする、それぞれの第1合口要素28に接触する。具体的には、そのような第1合口要素28は、適切な形状を有する小さなフレームからなり、第2キャリッジ26に固定される。
さらに、マシン1は、軸受構造2に移動可能に連結された第2ビード・ブレーク・ツール29を備え、第2ビード・ブレーク・ツール29は:スピンドル4から実質的に離れるように移動する、非係合位置;スピンドル4に実質的に近づき、タイヤPの側部に接触し、タイヤPの側部をリムCの下端部の付近に押し込むことができる、ビード・ブレーク位置;および、タイヤPをリムCから取り外すために、リムCの下端部から離れた位置に配設されるタイヤ取り外し位置の間を移動可能である。
特に、図示した本発明の好適な実施形態によると、第2ビード・ブレーク・ツール29は、第1ビード・ブレーク・ツール24を保持する第2キャリッジ26の下部において、第2直立材25に垂直に摺動可能に連結された第3キャリッジ30によって支持される。
有利な点として、前記取り外し位置は、第2ビード・ブレーク・ツール29のストロークをロックする第2ロック・デバイス31によって確定され、第2ビード・ブレーク・ツール29は、バイトホルダ組立体5に連動し、第2ロック・デバイス31により、非係合位置からの動作が可能となる。
これに限定されないが、本発明の好適な実施形態によると、第2ロック・デバイス31は、バイトホルダ組立体5を保持する第1キャリッジ7にロックされる第2マイクロスイッチを含み、一旦、動作が開始されると、第3キャリッジ30の動作手段をロックすることができる。
特に、前記取り外し位置において、第2マイクロスイッチ31は、第2ビード・ブレーク・ツール29にロックされる各第2合口要素32に接触することができる。具体的には、そのような第2合口要素32は、適切な形状を有する小さなフレームからなり、第3キャリッジ30に固定される。
取り外し動作の間のマシン1の動作を、下記に説明し、図1〜11に示す。
最初に、タイヤPを有するホイールRのリムCは、オペレータによりスピンドル4(図1)に固定される。
一旦、ホイールRが固定されると、スピンドル4は、第1水平方向D1に沿ってバイトホルダ組立体5に近づく、あるいは、バイトホルダ組立体5から離れるように、リムCの上端部の外部点における第1垂直レーザー・ビームL1の入射点を設定する位置まで移動する(図2)。
この位置設定によって、ホイールRのリムCの半径を特定することができ、この半径の測定値に基づいて、マシン1のすべての機器に対して指令が行われ、位置設定が可能になる。
続いて、バイトホルダ組立体5は、スピンドル4に近づき、あるいは、スピンドル4から離れるように第2垂直方向D2に沿って、リムCの上端部の外部点における第2傾斜レーザー・ビームL2の入射点を設定する位置まで移動する(図3)。
この位置設定により、バイトホルダ組立体5の最適な垂直位置を特定することができ、その結果、ツール8、9、および10のワーク位置も特定することができる。
続いて、タイヤPのビードがリムCの上端部において取り外される(図4および5)。特に、第1ビード・ブレーク・ツール24は、非係合位置から、タイヤPの側部の一部分に接触し、押し下げることができるワーク位置まで移動する。このワーク位置は、第1マイクロスイッチ27の動作によって確定され、当該第1マイクロスイッチ27は、各第1スモール・フレーム28に接触することによって動作を開始し、第1ビーズ・ブレーク・ツール24のストロークを下方にロックする。
したがって、スピンドル4上でホイールRが回転することにより、タイヤPのビードを完全に取り外すことができる。
次に、タイヤPの下部ビードは、第2ビード・ブレーク・ツール29によって取り外される(図6)。
タイヤPのビードのブレークが一旦完了すると、リムCの上部端とタイヤの間に挿入された第1可動チゼル・ツール8が動作を開始し、タイヤPのビードを把持し、リムC端部の上でビードを抜き取る(図7、8、および9)。特に、第1ツール8のワーク位置は、第1レーザー・ビームL1と第2レーザー・ビームL2の位置によって確定する。
したがって、スピンドル4上でホイールRが回転することにより、タイヤPのビード全体を抜き取ることができる。
さらに、タイヤPの下部ビードをリムCから取り外す場合、第2ビード・ブレーク・ツールが動作を開始し、タイヤPの底部から上部の取り外し位置に垂直に移動する(図10および11)。取り外し位置における第2ビード・ブレーク・ツール29の高さは、第2マイクロスイッチ31により確定し、当該第2マイクロスイッチ31は、各第2スモール・フレーム32に接触することによって動作を開始し、第2ビーズ・ブレーク・ツール29のストロークを上方にロックする。
取り付け動作の間のマシン1の動作を、下記に説明し、図12および13に示す。
上記の取り外し動作と同様に、リムCが一旦、スピンドル4上に取り付けられると、バイトホルダ組立体5の垂直移動と共に、スピンドル4の水平移動が開始され、リムCの上部外端部における第1レーザー・ビームL1および第2レーザー・ビームL2の位置設定を行う位置まで移動する。
次に、第2固定チゼル・ツール9を操作し、リムCの上端部を越えた位置に、タイヤの下部ビードを取り付ける(図12)。この場合でも、第2ツール9のワーク位置は、リムCに対する第1レーザー・ビームL1と第2レーザー・ビームL2の位置によって確定する。
最後に、第2ツール9を非係合位置に移動させた後、タイヤPの上部ビードをリムCの第1端部に取り付けて、この取り付けを完了させるため、第3タレット・ツールを操作し、ワーク位置において、タイヤPの側部を押圧させる(図13)。この第3ツール10のワーク位置も、リムCに対する第1レーザー・ビームL1と第2レーザー・ビームL2の位置によって確定する。
上記に説明した通り、本発明は、提案された目的を達成し得ることを理解されたい。
特に、本発明によるマシンは、最適にワーク位置を示す特定の視覚信号手段を使用することにより、ホイールの寸法に基づいてツールの位置を調節するのに必要な時間を大幅に短縮可能となることを理解されたい。
さらに、本発明によるマシンは、タイヤまたはリムが損傷するリスクを大幅に低減する。
さらに、本発明によるマシンは、特に視覚信号手段を使用することによって、複雑な制御エレクトロニクスを使用した場合と比較して、全体的なコストを大幅に低減し得ることが理解されよう。
さらに、制御エレクトロニクスにより稼働および調節されるマシンに対して、このようにワーク位置の調節が全面的に機械化されているので、長期および苛酷な環境下にあっても、マシンの信頼性は高い。
最後に、最適ワーク位置を特定する、特定の視覚信号手段を使用することにより、マシン操作に熟練していなくても、マシンを簡単かつすぐに使用することができる。

Claims (9)

  1. 車両用ホイールタイヤ取り付け/取り外しのためのマシン(1)であって:
    ・軸受構造(2);
    ・車両用ホイール(R)のリム(C)の装着/回転手段(4);
    ・前記軸受構造(2)に動作可能に連結され、タイヤ(P)を前記リム(C)から取り外し、または、前記リム(C)に取り付けるための、少なくとも1つのツール(8、9、10)を備える、少なくとも1つのバイトホルダ組立体(5);および、
    ・前記バイトホルダ組立体(5)を少なくとも1つの最適動作位置に置くため、前記バイトホルダ組立体(5)と前記リム(C)の間の相対位置を調節することができる調節手段(11、12);
    を有し、
    前記少なくとも1つのツール(8、9、10)は、前記タイヤ(P)を取り外し、および/または、取り付けるよう動作可能であり
    前記マシン(1)は2つのライトビーム(L1、L2)のそれぞれのエミッタ(13、14)を有する前記最適動作位置の視覚信号伝達手段を備え、
    前記最適動作位置は、前記車両用ホイール(R)上の前記2つのライト・ビーム(L1、L2)のそれぞれの入射点が前記リム(C)端部の外点に一致するときに決定され
    前記バイトホルダ組立体(5)は、前記装着/回転手段(4)から実質的に離れるように移動する非係合位置と、前記装着/回転手段(4)に実質的に近づくように移動し、前記タイヤ(P)を前記リム(C)から取り外し、あるいは、前記リム(C)に取り付けるために、前記タイヤ(P)に接触することができる少なくとも1つの作動位置との間で、前記少なくとも1つのツール(8、9、10)の操作手段(15、16、17、18、19、20、21、22、23)を備え
    前記視覚信号伝達手段は、実質的に前記装着/回転手段(4)に向けられ、第1所定方向に沿って第1ライト・ビーム(L1)を放射可能な第1エミッタ(13);および
    実質的に前記装着/回転手段(4)に向けられ、第2所定方向に沿って第2ライト・ビーム(L2)を放射可能な第2エミッタ(14);を備え
    前記第1エミッタ(13)は前記軸受構造(2)に固定され
    前記第2エミッタ(14)は前記バイトホルダ組立体(5)に固定される、マシン(1)。
  2. 前記第1ライト・ビーム(L1)の第1方向が実質的に垂直である、請求項に記載のマシン(1)。
  3. 前記第2ライト・ビーム(L2)の第2方向が実質的に傾斜している、請求項に記載のマシン(1)。
  4. 前記第1及び第2エミッタ(13、14)は、レーザーエミッタの一種である請求項に記載のマシン(1)。
  5. 前記調節手段(11、12)は、第1方向(D1)に沿って前記バイトホルダ組立体(5)に近づいたり/遠ざかったりするように移動する、前記装着/回転手段(4)の第1動作手段(12)を含む、請求項1に記載のマシン(1)。
  6. 前記調節手段(11、12)は、第2方向(D2)に沿って前記装着/回転手段(4)に近づいたり/遠ざかったりするように移動する、前記バイトホルダ組立体(5)の第2動作手段(11)を含む、請求項に記載のマシン(1)。
  7. 請求項に記載のマシン(1)であって、前記バイトホルダ組立体(5)は:
    ・前記タイヤ(P)のビードを前記リム(C)から抜き取る、少なくとも第1ツール(8);
    ・前記タイヤ(P)のビードを前記リム(C)上に取り付ける、少なくとも第2ツール(9);および、
    ・前記第1ビードを前記リム(C)上に取り付ける、少なくとも第3ツール(10);を有する、マシン(1)。
  8. 請求項1に記載のマシン(1)であって、前記装着/回転手段(4)から実質的に離れるように移動する非係合位置と、前記装着/回転手段(4)に実質的に近づくように移動し、前記リム(C)の第1端部付近で前記タイヤ(P)の側部に接触し押し込むことができるビード・ブレーク位置との間で、前記軸受構造(2)に移動可能に連結された少なくとも第1ビード・ブレーク・ツール(24)を備え
    前記ビード・ブレーク位置は、前記バイトホルダ組立体(5)に連結され、前記非係合位置からの移動の間に、第1ビード・ブレーク・ツール(24)自体によって動作が可能となる、前記第1ビード・ブレーク・ツール(24)のストロークの少なくとも第1固定デバイス(27)によって決定される、マシン(1)。
  9. 請求項に記載のマシン(1)であって、
    前記装着/回転手段(4)から実質的に離れるように移動する非係合位置と、前記装着/回転手段(4)に実質的に近づくように移動し、前記リム(C)の第2端部付近で前記タイヤ(P)の側部に接触し、押し込むことができるビード・ブレーク位置と、前記タイヤ(P)を前記リム(C)から取り外すため、前記第2端部を越えた位置に設定される前記タイヤ(P)の取り外し位置との間で前記軸受構造(2)に移動可能に連結された少なくとも第2ビード・ブレーク・ツール(29)を備え
    前記取り外し位置は、前記バイトホルダ組立体(5)に連結され、前記ビード・ブレーク位置からの移動中に、前記第2ビード・ブレーク・ツール(29)自体によって動作が可能となる、前記第2ビード・ブレーク・ツール(29)のストロークの少なくとも第2ロックデバイス(31)によって決定され、マシン(1)。
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