JP7008123B2 - タイヤ組付体のフィッティング装置およびタイヤ組付体の製造方法 - Google Patents

タイヤ組付体のフィッティング装置およびタイヤ組付体の製造方法 Download PDF

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Description

本明細書に開示される技術は、タイヤ組付体のフィッティング装置に関する。
ホイール、および、該ホイールに組み付けられたタイヤを含むタイヤ組付体には、タイヤのホイールに対するフィッティング性の向上が要求される。フィッティング性の向上とは、ホイールのビードシート部に対するタイヤのビード部のホイール軸方向の位置が、タイヤ組付体の全周にわたって略均一になっている状態に近付けることをいう。タイヤ組付体のフィッティング性が悪いと、例えば、タイヤ組付体のフォースバリエーション(RFV(ラジアル・フォースバリエーション タイヤを転がしたときに路面との接地面に発生する力の変動のなかで、半径方向に変動する力)や、LFV(ラテラル・フォースバリエーション タイヤを転がしたときに路面との接地面に発生する力の変動のなかで、横方向に変動する力))が悪化したり、タイヤ組付体の周方向における質量分布を正確に測定できず、その後のタイヤ組付体に対するバランス修正を精度よく行うことができないおそれがある。
従来、タイヤ組付体のフィッティング性を向上させるためのフィッティング装置が知られている。例えば、タイヤ組付体へのエア入れの直後に、タイヤのサイドウォールへの押圧によりタイヤのビード部とホイールとの接触を解除させる工程と、該押圧をやめてタイヤのビード部とホイールとの接触を復帰させる工程とを交互に繰り返すフィッティング装置が知られている(特許文献1参照)。また、エア入れ前のタイヤ組付体のホイールを保持しつつ、タイヤのビード部をホイールに対して下降可能に支持し、ビード部の下降に伴って生じる水平方向の力によってビード部を移動可能としたフィッティング装置が知られている(特許文献2参照)。
特開2003-11629号公報 特開2007-153112号公報
しかし、上述した従来のフィッティング装置では、タイヤ組付体のフィッティング性を十分に向上させることができない場合があり、さらなる改善の余地があった。
本明細書では、上述した課題の少なくとも一部を解決することが可能な技術を開示する。
本明細書に開示される技術は、以下の形態として実現することが可能である。
(1)本明細書に開示されるタイヤ組付体のフィッティング装置は、ホイールおよび前記ホイールに組み付けられたタイヤを含むタイヤ組付体の前記タイヤのビード部を、前記ホイールのビードシート部にフィットさせるフィッティング装置において、前記タイヤ組付体を支持する支持部と、押圧部と、を備え、前記押圧部は、前記タイヤの少なくとも一方のサイドウォールの表面における、第1の表面部分を押圧するよう構成されており、前記支持部は、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記タイヤ組付体の回転軸に対して前記第1の表面部分とは反対側に位置する第2の表面部分が前記ホイールのリム中心面から離間する方向に変位可能に前記タイヤ組付体を支持するよう構成されている。
タイヤ組付体は、ホイールのビードシート部に対するタイヤのビード部のホイール軸方向の位置が、タイヤ組付体の全周にわたって均一になっていない、すなわち、ホイールのビードシート部とタイヤのビード部とのフィッティング性が低いために、タイヤのサイドウォールの表面に凹部と凸部とが存在することがある。凹部と凸部とは、一般的に、タイヤ組付体の回転軸に対して互いに略反対側に位置している。本願発明者は、このようなフィッティング性が低いタイヤ組付体について、サイドウォールの凹部側をホイールのリム中心面から離間する方向(タイヤが膨らむ方向)に変位可能としつつ、サイドウォールの凸部側の表面を押圧することにより、タイヤ組付体のフィッティング性が向上することを新たに見出した。具体的には、サイドウォールの凸部側の表面への押圧力とタイヤの復元力とによって、凸部側では、例えばタイヤのビード部の先端がホイールのビードシート部においてホイールのフランジ側に寄った位置からリム中心面側に移動する。これに伴って、凹部側では、タイヤのビード部の先端がホイールのビードシート部上においてホイールのドロップ部側に寄った位置からリム中心面とは反対側に移動すると考えられる。そこで、本タイヤ組付体のフィッティング装置では、押圧部は、タイヤの少なくとも一方のサイドウォールの表面における、第1の表面部分を押圧するよう構成されている。また、支持部は、サイドウォールの上記表面のうち、タイヤ組付体の回転軸に対して第1の表面部分とは反対側に位置する第2の表面部分がリム中心面から離間する方向に変位可能にタイヤ組付体を支持するよう構成されている。このため、タイヤのサイドウォールの凹部側(第2の表面部分)をタイヤが膨らむ方向に変位可能な状態で、タイヤ組付体を支持部に支持させつつ、タイヤのサイドウォールの凸部側(第1の表面部分)を押圧部によって押圧させることができる。これにより、本フィッティング装置によれば、ホイールとタイヤとのフィッティング性を向上させることができる。
(2)上記タイヤ組付体のフィッティング装置において、さらに、前記サイドウォールの前記第2の表面部分が前記ホイール側に向かう方向の力を、前記タイヤに付与する付与部を備える構成としてもよい。本フィッティング装置によれば、付与部による力がタイヤに付与されない構成に比べて、タイヤのサイドウォールの第2の表面部分側においてタイヤのビード部がホイールのビードシート部上を移動し易くなるため、より確実にホイールとタイヤとのフィッティング性を向上させることができる。
(3)上記タイヤ組付体のフィッティング装置において、前記付与部は、前記タイヤのトレッド面のうち、前記タイヤの周方向に互いに離れた各部分に力をそれぞれ付与する2以上の付与部材を含む構成としてもよい。本タイヤ組付体のフィッティング装置によれば、タイヤのトレッド面の1箇所だけに力を付与する構成に比べて、より円滑に、タイヤのサイドウォールの第2の表面部分側においてタイヤのビード部がホイールのビードシート部上に移動し易くなるため、ホイールとタイヤとのフィッティング性をさらに向上させることができる。
(4)上記タイヤ組付体のフィッティング装置において、前記フィッティング装置は、さらに、タイミング制御部を備え、前記タイミング制御部は、前記付与部による力を前記タイヤに付与させ、前記付与部による力を前記タイヤに付与させた状態で、前記押圧部による前記タイヤの前記第2の表面部分への押圧を開始させる構成としてもよい。本タイヤ組付体のフィッティング装置によれば、先に、付与部による力をタイヤに付与させることにより、付与部による力と支持部による支持力とによってホイールが変位することが抑制されるため、ホイールの変位に起因してホイールとタイヤとのフィッティング性が低下することを抑制することができる。
(5)上記タイヤ組付体のフィッティング装置において、さらに、前記支持部に支持された前記タイヤ組付体の前記タイヤの前記サイドウォールの前記表面における凹凸状態を検知する検知部と、前記検知部の検知結果に基づいて、前記押圧部が前記サイドウォールの前記表面における凸部側の表面部分を押圧可能になるように、前記タイヤ組付体と前記押圧部との相対的な位置を調整する調整部と、を備える構成としてもよい。本フィッティング装置によれば、検知部の検知結果に基づき、押圧部がサイドウォールの凸部側の表面部分を押圧可能になるように、タイヤ組付体と押圧部との相対的な位置を、自動で調整することができる。
(6)上記タイヤ組付体のフィッティング装置において、前記凸部側の表面部分は、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記タイヤの周方向において前記凸部と前記凸部から90度分移動した部分との間に位置する表面部分である構成としてもよい。本願発明者は、サイドウォールの凸部自体を押圧するよりも、凸部と該凸部から90度分移動した部分との間に位置する表面部分を押圧する方が、ホイールとタイヤとのフィッティング性がより円滑に向上することを新たに見出した構成としてもよい。そこで、本フィッティング装置によれば、サイドウォールの凸部自体を押圧する構成に比べて、ホイールとタイヤとのフィッティング性をより円滑に向上させることができる。
(7)本明細書に開示されるタイヤ組付体の製造方法は、ビードシート部を有するホイールに、ビード部を有するタイヤを組み付けてタイヤ組付体を形成する組付工程と、前記タイヤの少なくとも一方のサイドウォールの表面のうち、前記ホイールのリム中心面からの距離が最も長い凸部側に位置する第1の表面部分を押圧しつつ、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記リム中心面からの距離が最も短い凹部側に位置する第2の表面部分がリム中心面から離間する方向に変位可能とする押圧工程と、を含む。本タイヤ組付体の製造方法によれば、ホイールとタイヤとのフィッティング性が高いタイヤ組付体を製造することができる。
本明細書によって開示される技術は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、タイヤ組付体の製造方法やフィッティング方法およびフィッティング装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することが可能である。
本実施形態におけるフィッティング装置10の外観構成を概略的に示すYZ平面図である。 本実施形態におけるフィッティング装置10の外観構成を概略的に示すXY平面図である。 タイヤ組付体300の製造方法の一部を示すフローチャートである。 フィッティング前のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rとを示す説明図である。 フィッティング前のタイヤ組付体300のYZ断面構成と、右側のローラ240Rおよび押圧部材230U,230Dとを示す説明図である。 フィッティング直後のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rおよび第2の押圧部材230Dとを示す説明図である。 フィッティング直後のタイヤ組付体300のYZ断面構成と、右側のローラ240Rおよび押圧部材230U,230Dとを示す説明図である。 変形例におけるフィッティング直後のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rおよび第2の押圧部材230Dとを示す説明図である。
A.実施形態:
A-1.構成:
図1は、本実施形態におけるフィッティング装置10の外観構成を概略的に示すYZ平面図(側面図)であり、図2は、本実施形態におけるフィッティング装置10の外観構成を概略的に示すXY平面図(上面図)である。各図には、方向を特定するための互いに直交するXYZ軸が示されている。本明細書では、便宜的に、Z方向を上下方向と呼び(Z軸正方向を上方向と呼び、Z軸負方向を下方向と呼ぶ)、X方向を左右方向と呼び(X軸正方向を左方向と呼び、X軸負方向を右方向と呼ぶ)、Y方向を前後方向と呼ぶ(Y軸正方向を後ろ方向と呼び、Y軸負方向を前方向と呼ぶ)ものとする。図4以降についても同様である。
A-1-1.タイヤ組付体300の構成:
図1に示すように、タイヤ組付体300は、車両用のホイール320と、該ホイール320に組み付けられたタイヤ310とを含む。図1では、タイヤ組付体300は、タイヤ組付体300の回転軸方向が上下方向(Z方向)に略一致するように配置されている。以下、タイヤ組付体300に対して上側(Z軸正方向側)を「アウター側」といい、下側(Z軸負方向側)を「インナー側」という。タイヤ組付体300が車両本体(図示せず)に装着された場合、タイヤ組付体300のアウター側は、車両本体とは反対側に向けられ、タイヤ組付体300のインナー側は、車両本体側に向けられる。なお、図1に示すタイヤ組付体300の形態はあくまでも例示であり、これ以外の様々な形態でもあるとしてもよい。
ホイール320は、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金などの軽合金により形成されている。ホイール320は、略円筒状のホイールリム330と、該ホイールリム330の内周側に配置されたホイールディスク340と、を備える。ホイールリム330は、一対のフランジ部332U,332Dと、一対のビードシート部334U,334Dと、ビードシート部334U,334Dよりもホイール320の径方向内側に凹んでいるドロップ部336と、を含む。ホイールディスク340は、ホイールリム330における上側(アウター側)に位置しており、ハブ取付部342(センターボア)と、複数のスポーク部344とを含む。なお、ホイール320は、ホイールリム330とホイールディスク340とが一体成形された、いわゆる1ピースタイプでもよいし、ホイールリム330とホイールディスク340とが別体である、いわゆる2ピースタイプでもよい。以下、図1において上側(アウター側)に位置するフランジ部332Uおよびビードシート部334Uを、上側フランジ部332Uおよび上側ビードシート部334Uと呼び、下側(インナー側)に位置するフランジ部332Dおよびビードシート部334Dを、下側フランジ部332Dおよび下側ビードシート部334Dと呼ぶものとする。
タイヤ310は、例えば、原料ゴム(天然ゴムや合成ゴム)、タイヤコード、補強材、ビードワイヤーや配合剤を含んで形成されている。タイヤ310は、一対のサイドウォール312U,312Dと、一対のビード部314U,314Dと、トレッド面316と、を含む。以下、上側(アウター側)に位置するサイドウォール312Uおよびビード部314Uを、上側サイドウォール312Uおよび上側ビード部314Uと呼び、下側(インナー側)に位置するサイドウォール312Dおよびビード部314Dを、下側サイドウォール312Dおよび下側ビード部314Dと呼ぶものとする。
A-1-2.フィッティング装置10の構成:
フィッティング装置10は、上述のタイヤ組付体300におけるホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性を向上させるための装置である。具体的には、フィッティング装置10は、ホイール320の上側ビードシート部334Uに対する、タイヤ310の上側ビード部314Uの上下方向(Z方向)の位置が、タイヤ組付体300の全周にわたって略均一となり、かつ、ホイール320の下側ビードシート部334Dに対する、タイヤ310の下側ビード部314Dの上下方向の位置が、タイヤ組付体300の全周にわたって略均一となる状態に近付ける。
図1および図2に示すように、フィッティング装置10は、タイヤ組付体300を支持する支持部100と、支持部100に支持されたタイヤ組付体300におけるホイール320に対するタイヤ310の姿勢を矯正する、すなわち、ホイール320にタイヤ310をフィットさせる姿勢矯正部200と、を備える。なお、支持部100と姿勢矯正部200とは、ベース板12上に固定されている。
(支持部100)
支持部100は、と、昇降ユニット110と、支持部本体120と、を備える。また、図1には、フィッティング装置10以外に、搬入装置124と搬出装置112とが示されている。
図2に示すように、搬入装置124および搬出装置112は、それぞれ、上下方向(Z方向)視で、昇降ユニット110および支持部本体120を前後方向から挟むように配置された一対のテーブルを有する。搬入装置124は、後述するように、上流の組付工程にてホイール320にタイヤ310が組み付けられた、フィッティング前のタイヤ組付体300を、支持部100の直上の位置に搬入する(後述の図3のS110、S120参照)。搬出装置112は、フィッティング後のタイヤ組付体300を、支持部100の直上の位置から後工程に搬出する。
昇降ユニット110は、支持部本体120を支持しつつ、上下に昇降させる。具体的には、図2に示すように、昇降ユニット110は、サーボモータ116(図1では省略)とサポートシリンダ114と、を含む。昇降ユニット110は、サポートシリンダの圧力によって支持部本体120の重さを支えつつ、サーボモータの駆動力によって支持部本体120を自動で上昇させる。
支持部本体120は、タイヤ組付体300のホイール320を保持する保持機構を有する。具体的には、支持部本体120は、上下方向(Z方向)に伸びるポール132と、ポール132の上端に設けられたチャック130と、チャックシリンダ134と、を含む。チャック130は、外径がホイール320のハブ取付部342に形成されたハブ穴の径より小さい状態から、外径がハブ穴の径より若干大きい状態へと変位可能とされている。チャックシリンダ134からの力がポール132を介してチャック130に付与されると、チャック130の外径が大きくなる。このような構成により、昇降ユニット110によって支持部本体120が上昇すると、搬入装置124に配置されたタイヤ組付体300のホイール320のハブ穴内に、チャック130が挿入される。次に、チャックシリンダ134からの力によってチャック130の外径が大きくなると、チャック130によってホイール320のハブ穴が保持される(図1参照)。このとき、タイヤ組付体300は、搬入装置124から離間している。
また、支持部本体120は、さらに、サーボモータ122を含み、サーボモータ122の駆動力によって、ポール132およびチャック130を回転させる。これにより、支持部100は、支持部本体120に支持されたタイヤ組付体300を、タイヤ組付体300の回転軸を中心に回転させることができる。
(姿勢矯正部200)
姿勢矯正部200は、支持部100の後方側(Y軸正方向側)に配置されており、スライドユニット210と、姿勢矯正部本体220と、を備える。
スライドユニット210は、ベース板12に固定されたユニット本体212と、ユニット本体212上において前後方向(Y方向)に移動可能に設けられた可動台214と、サーボモータ216と、を含む。スライドユニット210は、サーボモータ216の駆動力によって、可動台214を前後方向に移動させる。
姿勢矯正部本体220は、スライドユニット210の可動台214上に固定されている。姿勢矯正部本体220は、一対の押圧部材230U,230Dと、距離変更機構と、を含む。一対の押圧部材230U,230Dは、姿勢矯正部本体220から前方(Y軸負方向 支持部100側)に突出するとともに、上下方向(Z方向)において互いに対向するように配置されている。上側に位置する第1の押圧部材230Uは、図示しないガイド機構により上下方向にスライド可能に姿勢矯正部本体220に設けられている。第1の押圧部材230Uの下面には、略下方に向けて突出する第1の押圧部232Uが設けられている。具体的には、第1の押圧部232Uは、第1の押圧部材230Uの下面から前方斜め下方向に向けて突出している。下側に位置する第2の押圧部材230Dは、第1の押圧部材230Uの直下において、図示しないガイド機構により上下方向にスライド可能に設けられている。第2の押圧部材230Dの上面には、略上方に向けて突出する第2の押圧部232Dが設けられている。具体的には、第2の押圧部232Dは、第2の押圧部材230Dの上面から前方斜め上方向に向けて突出している。また、各押圧部232U,232Dは、タイヤ310の環状形状に対応するよう、上下方向視で略円弧状である(図2等参照)。
距離変更機構は、第1の押圧部材230Uと第2の押圧部材230Dとの間の上下方向(Z方向)の離間距離を変更する。具体的には、距離変更機構は、一対の電動シリンダ222L,222Rと、一対の連結アーム224L,224Rと、を含む。第2の押圧部材230Dは、図1および図2に示すように、左側に位置する連結アーム224Lを介して、左側に位置する電動シリンダ222Lに連結されている。電動シリンダ222Lのロッドが上方に伸びると、その押し上げ力が連結アーム224Lを介して第2の押圧部材230Dに伝達され、第2の押圧部材230Dが上方に移動する。第1の押圧部材230Uは、図2に示すように、右側に位置する連結アーム224Rを介して、右側に位置する電動シリンダ222Rに連結されている。電動シリンダ222Rのロッドが下方に縮むと、その押し下げ力が連結アーム224Rを介して第1の押圧部材230Uに伝達され、第1の押圧部材230Uが下方に移動する。
また、姿勢矯正部本体220は、さらに、一対のローラ240L,240Rと、前進機構と、を含む。一対のローラ240L,240Rは、姿勢矯正部本体220から前方(Y軸負方向 支持部100側)に突出するとともに、左右方向(X方向)において互いに対向するように配置されている。各ローラ240L,240Rは、略円柱状であり、軸方向が上下方向に沿うように配置されている。一対のローラ240L,240Rは、特許請求の範囲における付与部、付与部材に相当する。
前進機構は、ローラフレーム250と、一対のローラガイド260L,260Rと、一対のエアシリンダ270(図2では省略)と、を含む。ローラフレーム250は、ベース部254と、一対の左側フレーム252Lと、一対の右側フレーム252Rと、を含む。ベース部254は、姿勢矯正部本体220の後方側(Y軸正方向側)に位置する。一対の左側フレーム252Lは、ベース部254の左端部から前方に突出するように配置されている。一対の左側フレーム252Lは、上下方向において、互いに対向しつつ離間しており、一対の左側フレーム252Lの先端部同士の間に、回転軸242Lを介して、左側のローラ240Lを回転可能に支持する。同様に、一対の右側フレーム252Rは、ベース部254の右端部から前方に突出するように配置されている。一対の右側フレーム252Rは、上下方向において、互いに対向しつつ離間しており、一対の右側フレーム252Rの先端部同士の間に、回転軸(図示せず)を介して、右側のローラ240Rを回転可能に支持する。
左側のローラガイド260Lは、ローラフレーム250における左側フレーム252Lを前後方向(Y方向)にガイド可能に支持しており、右側のローラガイド260Rは、ローラフレーム250における右側フレーム252Rを前後方向にガイド可能に支持している。一対のエアシリンダ270は、ローラフレーム250の上側において左右方向(X方向)に並ぶように配置されている。各エアシリンダ270のロッド272は、ローラフレーム250に連結されており、ロッド272が縮むと、一対のローラ240L,240Rが前進し、ロッド272が伸びると、一対のローラ240L,240Rが後退する。
(管理部400)
フィッティング装置10は、さらに、管理部400を備える。管理部400は、タイミング制御部410と、調整部420と、検知部430と、を含む。タイミング制御部410は、後述するように、姿勢矯正部本体220を制御して、先に、一対のローラ240L,240Rによる力をタイヤ組付体300のタイヤ310に付与させた状態で、一対の押圧部232U,232Dによるタイヤ310への押圧を開始させる(後述の図3のS140、S150参照)。検知部430は、支持部100に支持されたタイヤ組付体300のタイヤ310のサイドウォール312U,312Dの表面における凹凸状態を検知する。検知部430は、例えば、光学測定法やタイヤ310のサイドウォール312U,312Dの表面の画像解析技術等によって、サイドウォール312U,312Dの表面における凹凸状態を検知する。調整部420は、姿勢矯正部本体220を制御して、検知部430の検知結果に基づいて、押圧部232U,232Dがタイヤ310のサイドウォール312U,312Dの表面における凸部側の表面部分を押圧可能になるように、タイヤ組付体300と押圧部232U,232Dとの相対的な位置を調整する(後述の図3のS130参照)。なお、管理部400は、支持部100および姿勢矯正部200の外部に配置されているとしてもよいし、支持部100および姿勢矯正部200のいずれかに内蔵されているとしてもよい。
A-2.フィッティング装置10を用いたタイヤ組付体300の製造方法:
図3は、タイヤ組付体300の製造方法の一部を示すフローチャートである。また、図4は、フィッティング前のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rとを示す説明図であり、図5は、フィッティング前のタイヤ組付体300のYZ断面構成と、右側のローラ240Rおよび押圧部材230U,230Dとを示す説明図である。また、図6は、フィッティング直後のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rおよび第2の押圧部材230Dとを示す説明図であり、図7は、フィッティング直後のタイヤ組付体300のYZ断面構成と、右側のローラ240Rおよび押圧部材230U,230Dとを示す説明図である。
(組付工程)
図3に示すように、まず、タイヤ組付体300の組付工程が実施される(S110)。組付工程では、図示しない組付装置によって、ホイール320にタイヤ310を組み付けて、フィッティング前のタイヤ組付体300を形成する。
ここで、このフィッティング前のタイヤ組付体300は、フィッティング性が低いために、タイヤ310は、単体としての本来の形状から若干変形しており、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dの表面に凸部Pと凹部Qとが存在することがある。凸部Pは、サイドウォール312U,312Dの表面のうち、ホイール320のリム中心面Sからの距離が最も長い表面部分であり、凹部Qは、サイドウォール312U,312Dの表面のうち、ホイール320のリム中心面Sからの距離が最も短い表面部分である。なお、リム中心面Sは、ホイール320の回転軸方向の中心を通り、かつ、該回転軸に垂直な仮想平面である。凸部Pと凹部Qとは、タイヤ組付体300の回転軸に対して互いに略反対側に位置している。凸部Pおよび凹部Qが存在する要因は、例えば次の通りである。すなわち、タイヤ310の周方向の一の部分における上側ビード部314Uと下側ビード部314Dとの距離が比較的に長くなっており、それに伴って、タイヤ310の周方向の該一の部分とは反対側の部分における上側ビード部314Uと下側ビード部314Dとの距離が比較的に短くなる。これにより、タイヤ310の該一の部分における上側サイドウォール312Uおよび下側サイドウォール312Dのそれぞれに凸部Pが形成され、タイヤ310の該反対側の部分における下側サイドウォール312Dおよび下側サイドウォール312Dのそれぞれに凹部Qが形成される。以下、図4に示すように、各サイドウォール312U,312Dの環状の表面を、タイヤ組付体300の回転軸Oに直交し、かつ、該回転軸Oを通る仮想直線Vにより分割して形成される一対の半円弧状の領域のうち、凸部Pが周方向の略中心に位置する半円弧状の領域を、凸状領域312Hと呼び、凹部Qが周方向の略中心に位置する半円弧状の領域を、凹状領域312Lと呼ぶものとする。
(支持工程)
次に、フィッティング前のタイヤ組付体300の支持工程が実施される(S120)。支持工程では、例えば、フィッティング前のタイヤ組付体300が、搬入装置124によって、組付装置からフィッティング装置10側に搬送され、支持部100の直上の位置に配置される。すると、例えば、管理部400は、上述したように、フィッティング前のタイヤ組付体300を支持部100に支持させる(図1参照)。
(位置の調整工程)
次に、タイヤ組付体300と姿勢矯正部本体220との相対的な位置の調整工程が実施される(S130)。調整工程では、例えば、管理部400は、検知部430の検知結果に基づき、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dの外表面における凸部Pおよび凹部Qの少なくとも一方を検知し、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dにおける凸状領域312Hが、姿勢矯正部本体220側に位置するように(図4および図5参照)、タイヤ組付体300を回転させるよう、支持部100を制御する。
(付与工程)
次に、支持部100に支持されたタイヤ組付体300に、一対のローラ240L,240Rによる力を付与する付与工程が実施される(S140)。付与工程では、例えば、管理部400は、スライドユニット210によって姿勢矯正部本体220をスライドさせることにより、支持部100に支持されたタイヤ組付体300と姿勢矯正部本体220との間の距離が所定の距離になるよう調整し、さらに、姿勢矯正部本体220を制御してローラフレーム250を前進させる。図4および図5に示すように、前進する一対のローラ240L,240Rがタイヤ310のトレッド面316に押し当たると、タイヤ組付体300の凸状領域312H側がホイール320側(凹状領域312L側)に向かう方向の力が、タイヤ310に付与される(図5の黒矢印参照 以下、この力を「凸部側付与力」という)。なお、本実施形態のように、トレッド面316の上下方向(Z方向)の全幅にわたって、ローラ240L,240Rによる力が連続的に付与されることが好ましい。このような構成であれば、タイヤ310全体に、ローラ240L,240Rによる力を与えられるため、例えばトレッド面316の上下方向の一部分だけに力を付与する構成に比べて、タイヤ310のトレッド面316が凹んで十分な凸部側付与力が生じなくなることを抑制することができる。
(押圧工程)
次に、支持部100に支持されたタイヤ組付体300のタイヤ310を、一対の押圧部232U,232Dにより押圧する押圧工程が実施される(S150)。押圧工程では、例えば、管理部400は、姿勢矯正部本体220を制御して、第1の押圧部材230Uと第2の押圧部材230Dとの間の離間距離を短くさせる。これにより、図6および図7に示すように、第1の押圧部材230Uの第1の押圧部232Uは、タイヤ組付体300のタイヤ310の上側サイドウォール312Uにおける凸状領域312Hに当接して下方に押圧する。また、第2の押圧部材230Dの第2の押圧部232Dは、タイヤ310の下側サイドウォール312Dにおける凸状領域312H当接して上方に押圧する。すなわち、タイヤ310における凸状領域312H側の部分が第1の押圧部材230Uと第2の押圧部材230Dとによって上下方向から挟み込まれる。なお、第1の押圧部材230Uによる押圧力と第2の押圧部材230Dによる押圧力とは略同一であることが好ましい。
タイヤ310の上側サイドウォール312Uでは、凸状領域312Hが第1の押圧部232Uに押圧されると、凸状領域312Hに対応する上側ビード部314Uの先端がリム中心面S側に移動する。一方、凹状領域312Lは、支持部100に支持されておらず、リム中心面Sとは反対側に変位可能である。このため、凸状領域312Hに対応する上側ビード部314Uの先端の移動により、凹状領域312Lに対応する上側ビード部314Uの先端が移動し易くなる。そして、タイヤ310の本来の形状に戻る復元力によって、凸状領域312Hに対応する上側ビード部314Uの先端と、凹状領域312Lに対応する上側ビード部314Uの先端とは、ホイール320の上側ビードシート部334Uにおいて上下方向(Z方向)の略同じ位置になる。同様に、タイヤ310の下側サイドウォール312Dでは、凸状領域312Hが第2の押圧部232Dに押圧されると、凸状領域312Hに対応する下側ビード部314Dの先端がリム中心面S側に移動する。一方、凹状領域312Lは、支持部100に支持されておらず、リム中心面Sとは反対側に変位可能である。このため、凸状領域312Hに対応する下側ビード部314Dの先端の移動により、凹状領域312Lに対応する下側ビード部314Dの先端が移動し易くなる。そして、タイヤ310の本来の形状に戻る復元力によって、凸状領域312Hに対応する下側ビード部314Dの先端と、凹状領域312Lに対応する下側ビード部314Dの先端とは、ホイール320の下側ビードシート部334Dにおいて上下方向の略同じ位置になる。すなわち、ホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性が向上する。これにより、エア入れ後のタイヤ組付体300のフォースバリエーション(RFVやLFV)が改善される。
また、図4および図6には、各押圧部232U,232Dが、タイヤ310の凸状領域312Hにおける凸部Pを、直接に押圧する形態が示されている。ただし、これに限らず、各押圧部232U,232Dが、凸状領域312Hにおける凸部P以外の部分を押圧するとしてもよい。具体的には、凸部P以外の部分は、タイヤ310の周方向において凸部Pと、凸部Pから略90度分移動した部分との間に位置する部分である。ここで、図8は、変形例におけるフィッティング直後のタイヤ組付体300の上面構成と、ローラ240L,240Rおよび第2の押圧部材230Dとを示す説明図である。図8には、上述の仮想直線Vに加えて、第1の仮想直線V1と第2の仮想直線V2とが示されている。第1の仮想直線V1は、回転軸Oを通過し、かつ、凸部Pと凹部Qとを通過する直線である。第2の仮想直線V2は、回転軸Oを通過し、かつ、仮想直線Vと第1の仮想直線V1との両方と45度の角度をなす直線である。図8に示すように、各押圧部232U,232Dによる押圧箇所は、凸状領域312Hのうち、凸部Pから45度移動した位置と、該凸部Pから90度分移動した位置との間の部分(凸状領域312Hにおいて仮想直線Vと第2の仮想直線V2とに区画される部分)であることが好ましい。このような場合、各押圧部232U,232Dが凸部Pを直接に押圧する構成に比べて、タイヤ組付体300のフィッティング性をより円滑に向上させることができる。凸部Pを直接に押圧する構成に比べて、凸状領域312Hに対応する下側ビード部314Dの先端と、凹状領域312Lに対応する下側ビード部314Dの先端との両方の上下動の自由度が高くなり、310の復元力によってホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性が向上しやすくなると考えられる。なお、各押圧部232U,232Dによる押圧箇所は、凸状領域312Hのうち、凸部Pと、該凸部Pから45度分移動した位置との間の部分(凸状領域312Hにおいて第1の仮想直線V1と第2の仮想直線V2とに区画される部分)でもよい。
(その他の工程)
次に、フィッティング後のタイヤ組付体300は、搬出装置112によって搬送され、タイヤ組付体300のタイヤ310に圧縮エアを充填するエア入れ工程が実施される(S160)。その後、エア入れ後のタイヤ組付体300について、バランス調整工程が実施される(S170)。バランス調整工程では、まず、タイヤ組付体300の周方向における質量分布が測定される。ここで、タイヤ組付体300は、フィッティング性が高いため、フィッティング性が低いことに起因して質量分布の測定精度が低下することを抑制することができる。次に、質量分布の測定結果に基づき、質量分布のばらつきが抑制されるように、タイヤ組付体300に重りの付与等の加工が施される。以上の工程により、フィッティング性が高く、エア入りで、質量分布のばらつきやフォースバリエーション(RFVやLFV)が抑制された品質の高いタイヤ組付体300が製造される。
A-3.本実施形態の効果:
以上説明したように、本実施形態では、押圧部232U,232Dは、タイヤ310の少なくとも一方のサイドウォール312U,312Dの表面における、第1の表面部分(凸状領域312H内の部分、例えば凸部Pを含む部分)を押圧するよう構成されている。また、支持部100は、サイドウォール312U,312Dの上記表面のうち、タイヤ組付体300の回転軸Oに対して第1の表面部分とは反対側に位置する第2の表面部分(凹状領域312L内の部分)がリム中心面Sから離間する方向に変位可能にタイヤ組付体300を支持するよう構成されている。このため、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dの凹部側(第2の表面部分)をタイヤ310が膨らむ方向に変位可能な状態で、タイヤ組付体300を支持部100に支持させつつ、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dの凸部側(第1の表面部分)を押圧部232U,232Dによって押圧させることができる。これにより、本実施形態によれば、ホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性を向上させることができる。
また、上述したように、第1の押圧部232Uは、第1の押圧部材230Uの下面から前方斜め下方向に向けて突出している。また、第2の押圧部232Dは、第2の押圧部材230Dの上面から前方斜め上方向に向けて突出している。これにより、後述する押圧工程(S150)において、例えば、第1の押圧部232Uの押圧により、上側ビード部314Uをリム中心面Sに近づける力に加えて回転軸Oに向かう力をタイヤ310が付与されるため、より円滑に、ホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性を向上させることができる。
また、本実施形態では、支持部100に支持されたタイヤ組付体300に、一対のローラ240L,240Rによる力を付与する(図3のS140)。これにより、ローラ240L,240Rによる力がタイヤ310に付与されない構成に比べて、タイヤ310のサイドウォール312U,312Dの第2の表面部分側においてタイヤ310のビード部314U,314Dがホイール320のビードシート部334U,334D上を移動し易くなるため、より確実にホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性を向上させることができる。また、ローラ240L,240Rによる力を付与すると、押圧部232U,232Dによる押圧力によってホイール320が傾いたりすることを抑制することができる。また、一対のローラ240L,240Rによる力をタイヤ310に付与するため、一対のローラ240L,240Rの一方だけによる力をタイヤ310に付与する構成に比べて、タイヤ310に上述の凸部側付与力を確実に付与することができ、その結果、ホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性をさらに効果的に向上させることができる。
さらに、本実施形態では、先に、一対のローラ240L,240Rによる力をタイヤ組付体300のタイヤ310に付与させた状態で、一対の押圧部232U,232Dによるタイヤ310への押圧を開始させる(図3のS140、S150)。これにより、ローラ240L,240Rによる力と支持部100による支持力とによってホイール320が変位することが抑制されるため、ホイール320の変位に起因してホイール320に対するタイヤ310のフィッティング性が低下することを抑制することができる。また、図6および図8に示すように、一対のローラ240L,240Rは、上下方向(Z方向)視で、タイヤ310の周方向において押圧部232U,232Dによる押圧位置が一対のローラ240L,240Rの間(例えば中央位置)に位置するように配置されている。このため、タイヤ組付体300の回転を抑制しつつ、押圧部232U,232Dによる押圧と、一対のローラ240L,240Rによる力の付与とを行うことができる。
また、上記実施形態では、支持工程(S120)において、検知部430の検知結果に基づき、押圧部232U,232Dがタイヤ310の凸状領域312Hを押圧可能になるように、タイヤ組付体300と押圧部232U,232Dとの相対的な位置を、自動で調整することができる。
B.変形例:
本明細書で開示される技術は、上述の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態に変形することができ、例えば次のような変形も可能である。
上記実施形態におけるフィッティング装置10の構成はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、フィッティング装置10は、管理部400を備えず、支持部100や姿勢矯正部200を個別に操作するとしてもよい。また、支持部100は、昇降ユニット110を備えないとしてもよい。また、支持部100は、タイヤ組付体300のホイール320のホイールリム330の内周側を保持するとしてもよい。また、支持部100は、タイヤ組付体300を回転させる構成を備えないとしてもよい。
また、姿勢矯正部本体220は、第1の押圧部232Uおよび第2の押圧部232Dの一方だけを備え、その一方の押圧部だけでタイヤ310の一方のサイドウォールだけを押圧するとしてもよい。また、押圧部232U,232Dの形状は、円弧状以外の形状であるとしてもよい。また、姿勢矯正部本体220は、一対のローラ240L,240Rの両方を備えないものでもよいし、また、一対のローラ240L,240Rの一方だけ、あるいは、3つ以上のローラを備えるとしてもよい。また、付与部材としては、ローラに限らず、例えば平板状など、他の形状のものでもよい。また、上記実施形態において、タイヤ310の凹状領域312L側を引っ張ることによってタイヤ310に上述の凸部側付与力を付与するとしてもよい。
また、上記実施形態におけるタイヤ組付体300の製造方法はあくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、支持工程(S120)において、支持部100は、タイヤ組付体300を、アウター側を下にした状態で支持するようにしてもよい。また、支持部100は、タイヤ組付体300を、リム中心面Sが水平方向に沿うように横にした状態で支持するものに限られない。例えば、タイヤ組付体300を、リム中心面Sが鉛直方向に沿うように縦にした状態で支持し、その縦の状態のタイヤ組付体300に対して姿勢矯正部本体220による矯正工程(S130~S150)を実施するとしてもよい。また、支持工程において、タイヤ組付体300を回転させることなく、姿勢矯正部本体220側を回転させることにより、タイヤ組付体300と押圧部232U,232Dとの相対的な位置を調整するとしてもよい。
また、上記実施形態の図3において、エア入れ工程(S160)を、S120の前に行うとしてもよい。ただし、上記実施形態のように、エア入れ工程前のタイヤ組付体300に対して、姿勢矯正部本体220による矯正工程(S130~S150)を実施する方が、タイヤ組付体300のフィッティング性をより効果的に向上させることができる。
10:フィッティング装置 12:ベース板 100:支持部 110:昇降ユニット 112:搬出装置 114:サポートシリンダ 116,122:サーボモータ 120:支持部本体 124:搬入装置 130:チャック 132:ポール 134:チャックシリンダ 200:姿勢矯正部 210:スライドユニット 212:ユニット本体 214:可動台 216:サーボモータ 220:姿勢矯正部本体 222L,222R:電動シリンダ 224L,224R:連結アーム 230U,230D:押圧部材 232U,232D:押圧部 240L,240R:ローラ 242L:回転軸 250:ローラフレーム 252L:左側フレーム 252R:右側フレーム 254:ベース部 260L,260R:ローラガイド 270:エアシリンダ 272:ロッド 300:タイヤ組付体 310:タイヤ 312D:下側サイドウォール 312H:凸状領域 312L:凹状領域 312U:上側サイドウォール 314D:下側ビード部 314U:上側ビード部 316:トレッド面 320:ホイール 330:ホイールリム 332D:下側フランジ部 332U:上側フランジ部 334D:下側ビードシート部 334U:上側ビードシート部 336:ドロップ部 340:ホイールディスク 342:ハブ取付部 344:スポーク部 400:管理部 410:タイミング制御部 420:調整部 430:検知部 O:回転軸 P:凸部 Q:凹部 S:リム中心面 V1:第1の仮想直線 V2:第2の仮想直線 V:仮想直線

Claims (7)

  1. ホイールおよび前記ホイールに組み付けられたタイヤを含む、エア入れ前のタイヤ組付体の前記タイヤのビード部を、前記ホイールのビードシート部にフィットさせるフィッティング装置において、
    前記タイヤ組付体を支持する支持部と、
    押圧部と、
    を備え、
    前記押圧部は、前記タイヤの少なくとも一方のサイドウォールの表面における、第1の表面部分を押圧するよう構成されており、
    前記支持部は、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記タイヤ組付体の回転軸に対して前記第1の表面部分とは反対側に位置する第2の表面部分が前記ホイールのリム中心面から離間する方向に変位可能に前記タイヤ組付体を支持するよう構成されている、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  2. 請求項1に記載のタイヤ組付体のフィッティング装置において、
    さらに、前記サイドウォールの前記第1の表面部分が前記ホイール側に向かう方向の力を、前記タイヤに付与する付与部を備える、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  3. 請求項2に記載のタイヤ組付体のフィッティング装置において、
    前記付与部は、前記タイヤのトレッド面のうち、前記タイヤの周方向に互いに離れた各部分に力をそれぞれ付与する2以上の付与部材を含む、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  4. 請求項2または請求項3に記載のタイヤ組付体のフィッティング装置において、
    前記フィッティング装置は、さらに、タイミング制御部を備え、
    前記タイミング制御部は、
    前記付与部による力を前記タイヤに付与させ、
    前記付与部による力を前記タイヤに付与させた状態で、前記押圧部による前記タイヤの前記第1の表面部分への押圧を開始させる、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  5. 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載のタイヤ組付体のフィッティング装置において、さらに、
    前記支持部に支持された前記タイヤ組付体の前記タイヤの前記サイドウォールの前記表面における凹凸状態を検知する検知部と、
    前記検知部の検知結果に基づいて、前記押圧部が前記サイドウォールの前記表面における凸部側の表面部分を押圧可能になるように、前記タイヤ組付体と前記押圧部との相対的な位置を調整する調整部と、
    を備える、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  6. 請求項5に記載のタイヤ組付体のフィッティング装置において、
    前記凸部側の表面部分は、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記タイヤの周方向において前記凸部と前記凸部から90度分移動した部分との間に位置する表面部分である、
    ことを特徴とするタイヤ組付体のフィッティング装置。
  7. ビードシート部を有するホイールに、ビード部を有するタイヤを組み付けて、エア入れ前のタイヤ組付体を形成する組付工程と、
    前記タイヤの少なくとも一方のサイドウォールの表面のうち、前記ホイールのリム中心面からの距離が最も長い凸部側に位置する第1の表面部分を押圧しつつ、前記サイドウォールの前記表面のうち、前記リム中心面からの距離が最も短い凹部側に位置する第2の表面部分がリム中心面から離間する方向に変位可能とする押圧工程と、
    を含む、
    ことを特徴とするタイヤ組付体の製造方法。
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