JPS61249233A - タイヤ取付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、ホイールを組付けたタイヤ（以下、単にタ
イヤと記す）をアクスルハブにセットし、かつハブナツ
トを締付けることにより、タイヤを７クスルハプに取付
けるための装置に関するものである。

従来の技術 例えば、車両の組立て工程におけるタイヤの取付けは、
タイヤを７クスルハプにセットし、ついでハブナツトに
嵌合する複数のソケットを有する多軸ナツトランナによ
って複数のハブナツトを同時に締付けることにより行な
われており、そのための装置が例えば特開昭５４−９７
９０１号公報に記載されている。しかしながら従来の＠
諺では、ソケットを一定半径の円周上に一定圓隔に設け
た構成であるために、多車種混合生産を行なう場合には
、各車種ごとにタイヤ取付けのための装置を設ける必要
が生じ、またタイヤのセットとハブナツトの締付けとを
別工程で行なわなければならない問題があった。

そこで本出願人は、タイヤのセットとハブナツトの締付
けとを同時に行なうことができ、しかも複数車種に適用
できるタイヤ取付装置を特願昭５９−１８８５４９号に
よって既に提案した。その装置の概略を第６図を参照し
て説明する。

アクスルハブ１に取付けるべきタイヤ２を、エアーシリ
ンダ３によってフィンガー４を閉じることによりフレー
ム５の先端部に把持し、またエアーシリンダ３のチュー
ブに取付けた支持ブラケット６およびその内周側に配置
したアタッチメント７によってホルダ８を前記タイヤ２
と同−軸線上に保持する。ホルダ８はホイール９におけ
るハブボルト１６と同数でかつ同配列のソケット孔を前
後両側面に貫通して設け、ハブナツト１０を挿入したソ
ケット（六角穴ソケット）１１を各ソケット孔に挿入扱
去自在に保持させたものである。またフレーム５の中央
部には、３！管構造の保持軸管１２が設けられ、その先
端部には、個別に回動される３枚の保持板１３が設けら
れており、各保持板１３に取付けた主軸１４を回転装置
１５によって回転しつつ前進させ、その主軸１４に前記
ホルダ８にセットしであるソケット１１を自動装着する
とともに、ハブナツト１０をハブボルト１６にねじ込み
、締付ける。そして主軸１４を各ソケット１１の軸線上
に一致させる操作は、保持軸管１２の後端部およびいず
れか２枚の保持板１３の間に設けたサーボモータ１７お
よびボールネジ１８からなるピッチ変更装置１９により
各保持板１３を回動させることにより行なう。また各主
軸１４を配列しであるピッチ円半径の変更は、主軸１４
を取付けである歯車箱２０を、エアーシリンダ２１によ
って前記回転装置１５の出力軸を中心に旋回させること
により行なう。

なお、第６図中符号２２は走行および昇降を行なうため
の移動機構を示し、また符号２３は本体５を水平軸線を
中心に回転させるための回転機構を示す。

発明が解決しようとする問題点 しかるに上記従来の装置では、各主軸１４を保持軸！！
１２の軸心を基準として位置決めし、これに対しホルダ
８はフレーム５の先端部を基準に位置決めする構成であ
るために、主軸１４の軸心とホルダ８にセットしたソケ
ット１１の軸心とがずれるおそれがあった。すなわち、
ホルダ８はエアーシリンダ３および支持ブラケット６な
らびにアタッチメント７を介してフレーム５の先端部の
中心位置に保持されるから、その位置決め精度は、フレ
ーム５や支持ブラケット６等の製作精度のみならず、こ
れらの取付精度によって左右される。

また主軸１４の位置決め精度は、主に保持軸管１２のフ
レーム５の中央部への取付精度によって影響を受ける。

このように主軸１４とホルダ８との位置決め１１度に影
響を及ぼす要因が相違しているだめに、両者の間に位置
のずれが生じ、その結果、主軸１４を前進させた際にソ
ケット１１をその先端部に装着できなくなるおそれがあ
った。

この発明は上記の事情に鑑み、ハブナツトを締付けるた
めの主軸とハブナツトを挿入したソケットとを同一軸線
上に正確に位置決めすることのできるタイヤ取付装置を
提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 この発明は、上記の目的を達成するために、先端部側に
向けて開口したフレームの中心部に、２重管状の保持軸
をフレームの開口端部に向けて取付けるとともに、その
保持軸の先端部側に、保持軸の軸心に対する半径位蹟お
よび保持軸の軸心を中心とした円周上での相互の間隔を
可変な複°数の回転軸を、前記フレームの先端側に向け
て前後動可能に取付け、さらに前記フレームの先端開口
部に、ホイールを組付けたタイヤを前記保持軸と同一軸
心上にその外周側から把持して位置させるタイヤ把持機
構を設けるとともに、そのホイールにおけるハブボルト
孔に対向する位置に、前記回転軸の先端部に係合される
ソケットおよびこれに挿入したハブナツトを保持するホ
ルダを、前記回転軸とホイールとの間に保持する構成の
タイヤ取付装置において、前記保持軸の先端部に該保持
軸と同一軸上に第２の保持軸を突設し、その第２保持軸
の先端部に、前記ホルダをその中心部で着脱自在に取付
けるクランプ機構を設け、さらにそのホルダに前記回転
軸のいずれかの先端部を嵌合させてホルダの位置決めを
行なう嵌合部を設けたことを特徴とするものである。

作　　　用 したがってこの発明の装置においては、前進するに伴っ
てソケットを先端部に嵌着しかつハブナツトを締付ける
回転軸と、ハブナツトを挿入したソケットを保持するホ
ルダとが、同一軸上にある保持軸と第２保持軸とを基準
として位置決めされるために、実質上回転軸とホルダと
の位置決め基準が共通化され、その結果、保持軸やフレ
ームに製作誤差があったり、両者の間に取付は誤差があ
りたりしても、回転軸とホルダとの相対位置の精度に影
響を及ぼすことがなく、両者を正確に位置決めすること
ができる。

実施例 以下、この発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す側面図であって、先
端部側（第１図の左端部側）が開口する形状のフレーム
３０の中央部に、保持輪３１が水平に取付けられており
、その保持軸３１は第２因に示すように２重管構造であ
って、外筒３２がその後端部でフレーム３０に固定され
るとともに、その外筒３２の内部に中心軸３３が軸受３
４によって同心状に挿入されており、その中心軸３３は
外筒３２から先端側に突出して更に前方に伸び、その突
出部分が第２保持軸３５となっている。保持軸３１のう
ち外筒３２の先端部に、第１保持板３６ａが半径方向に
向けて固定され、また中心軸３３の先端部分に、第２保
持板３６ｂが半径方向に向けて固定されるとともに、第
３保持板３６ｃが半径方向に向けて回転自在に取付けら
れている。

そして回転駆動されるとともに軸方向へ前後動され、か
つ前記保持軸３１の軸心からの距離（半径）が可変な回
転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７ｃが、各保持板３６ａ　
、３６ｂ　、３６ｃに、保持軸３１と平行になるよう取
付けられている。

すなわち各保持板３６ａ　、３６ｂ　、３６ｃの背面に
、電動モータあるいはロータリーエアーアクチュエータ
等の回転装置３８ａ　、３８ｂ　、３８ｃが取付けられ
ており、その出力軸３９ａ　、３９ｂ　。

３９ｃが保持板３６ａ　、３６ｂ　、３６ｃの正面側へ
貫通するとともに、その出力軸３９ａ　、３９ｂ　。

３９ｃに係合する歯車箱４０ａ　、４０ｂ　、４００が
保持板３６ａ　、３６ｂ　、３６ｃの正面に取付けられ
ている。そして回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７Ｃは、
歯車箱４０ａ　、４０ｂ　、４０ｃのうち前記出力軸３
９ａ　、３９ｂ　、３９ｃに対し偏心した位置に、軸方
向へ前後動自在に装着されている。さらに各保持板３６
ａ　、３６ｂ　、３６ｃの正面には、第３図に示すよう
に歯車箱４０ａ　、４０ｂ　、４０Ｃを前記出力軸３９
ａ　、３９ｂ　、３９ｃを中心に回転させるピッチ円変
更用のエアーシリンダ４１ａ　、４１ｂ　、４１ｃが取
付けられている。なお、各回転軸３７ａ　、３７ｂ　、
３７ｃの先端部は、後述するソケットと回転不能に嵌合
するように六角形もしくは四角形等の角形断面の連結部
４２ａ、４２ｂ、４２０とされている。

したがって回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７０は、保持
板３６ａ　、３６ｂ　、３６ｃと一体となって回動する
ことにより、保持軸３１の軸心を中心とした円周上の位
Ｉｆｆ（すなわちピッチ）が変わり、また歯車箱４０ａ
　、４０ｂ　、４０ｃと共に前記出力軸３９ａ　、３９
ｂ　、３９ｃを中心に旋回することにより、保持軸３１
からの距離（すなわちピッチ円半径）が変わるよう構成
されている。

ここで、保持板３６ａ　、３６ｂ　、３６ｃを相対的に
回動させる機構について説明すると、フレーム３０の中
央部後端面にサーボモータ４３が取付けられており、そ
のサーボモータ４３の出力軸がボールネジ４４となって
いて、これに螺合したポールナツト４５が、前記中心軸
３３の後端部にア−ム４６を介して取付けられている。

また出力軸をボールネジ４７とした他のサーボモータ４
８が、第４図に示すように第２保持板３６ｂの背面に取
付けられ、そのポールネジ４７に螺合させたポールナツ
ト４９が第３保持板３６Ｃに取付けられている。したが
ってフレーム３１の後端面に取付けたサーボモータ４３
を動作させてポールナツト４５を移動させることにより
、中心軸３３が回動し、それに伴って第２保持板３６ｂ
が□第３保持板３６Ｃと共に回動し、また第２保持板３
６ｂに取付けたサーボモータ４８を動作させてポールナ
ツト４９を移動させることにより、第３保持板３６Ｃが
回動し、第２保持板３６ｂに対する開き角度が変化する
ようになっている。

前記第２保持軸３５の先端部にクランプ機構５０を介し
てホルダ５１が着脱自在に取付けられている。クランプ
機構５０は第５図に示すように、第２保持軸３５の先端
部に取付けたスリーブ５２と、スリーブ５２の外周面側
に対して突出・退入する鋼球５３と、スリーブ５２の内
部に軸方向へ往復動するよう挿入したスプール５４とを
主体とするものでありて、スプール５４を後退端に押し
込むことにより、鋼球５３がスプール５４の外周面によ
って押されてスリーブ５２の外周面側へわずか突出し、
またスプール５４を前進端に引き出すことにより、鋼球
５３がスプール５４の外周部に形成した。溝５５に落ち
込んでスリーブ５２の外周面から退入するよう構成され
ている。なお、スプール５４はその外周に嵌めた０リン
グ５６の摺動抵抗によって自由な動きが制限され、また
スリーブ５２の先端内周部に嵌めたリング５７によって
スプール５４の抜は止めが図られている。

他方ホルダ５１はハブナツト５８を挿入したソケット５
９を保持するためのものであって、ホルダ５１の中心部
には、前記クランプ機構５０におけるスリーブ５２に嵌
合させるための取付孔６０が形成され、またホルダ５１
の外周部には、対象とするホイール６１におけるハブボ
ルト孔と同一の配列でソケット５つを挿入保持するソケ
ット孔６２が形成されており、そのソケット孔６２はホ
ルダ５１の前後両側面に開口するとともに、そのうちの
１つのソケット孔６２を形作る部分が第５図に示すよう
に後方に伸び、前記第１保持板３６ａに取付けた回転軸
３７ａｅ嵌合させてホルダ５１の周方向での位置決めを
行なう嵌合部６３となっている。

前記ハブナツト５８によってアクスルハブ６４に取付け
るタイヤ６５を把持するタイヤ把持機構６６について説
明すると、フレーム３０の先端開口部の内周面に、エア
ーシリンダ６７が内周側に向けて取付けられるとともに
、そのロンドの先端部にフィンガー６８が取付けられ、
ロンドを伸ばしてフィンガー６８を閉じる方向へ動作さ
せることにより、タイヤ６５を心出しして保持するよう
に構成されている。

なお、第１図９符号６９は動作手段であり、また符号７
０は回転手段であって、各々について簡単に説明すると
、前後左右に走行する移動部材７１に昇降用シリンダ７
２が下向きに垂下して取付けられており、その昇降用シ
リンダ７２のロンドの先端部に７０−ティングジヨイン
ト（ロータリージヨイント）７３を介しコ字状断面の枠
体７４が下向きに取付けられている。その枠体７４の内
部には、前記保持軸３１とほぼ平行に２本のシャフト７
５が上下に配置され、これらのシャフト７５に取付けた
２対のプーリ７６が、両端部を前記フレーム３０に固定
した円弧状のガイドレール７７を挟んでおり、一方のガ
イドレール７７の内面に取付けたタイミングベルトにこ
れに対応する位置のプーリ７６が噛み合っており、した
がって下側のシャフト７５をモータ７８によって回転さ
せることにより、ガイドレール７７を送り、その結果フ
レーム３０が全体として水平軸を中心に回動するように
なっている。また前記昇降用シリンダ７２におけるチュ
ーブの下端部にプレート７９が取付けられているととも
に、そのプレート７９に押えシリンダ８０が下向きに固
定され、そのロンドを前記枠体７４の上面に設けた当て
座８１に当接させることにより、第１図における反時計
方向へのフＶ−ム３０の回動を阻止するようになってい
る。なお、符号８２は回り止め板であって、フレーム３
０の正面から見た状態での左右方向へ回動を阻止する構
成とされている。

したがって上述した装！においては、ソケット孔６２の
配列が、対象とするタイヤ６５のホイール６１における
ハブボルト孔の配列と同一のホルダ５１を、第２保持翰
３５の先端部に装着してタイヤ６５の取付は作業を行な
う。第２保持＠３５に対するホルダ５１の取付けは、先
ず前述したクランプ機構５０におけるスプール５４を引
き出して鋼球５３を、その溝５５に入り込ませることに
よりスリーブ５２の外周面から退入させておき、その状
態で所望のホルダ５１をスリーブ５２に嵌合させる。そ
の場合、ソケット孔６２の延長部分として形成した嵌合
部６３を、前記第１保持板３６ａに取付けた回転軸３７
ａの先端部に嵌め合わせることにより、ホルダ５１の円
周方向での割出し・位置決めを行なう。しかる後スプー
ル５４を押し込んで鋼球５３をスリーブ５２の外周面側
へわずか突出させることにより、ホルダ５１を抜は止め
する。そしてホルダ５１の各ソケット孔６２に、ハブナ
ツト５８を予め禅入したソケット５９を嵌め込む。

このようにしてセットしたソケット５９は、ホルダ５１
が保持軸３１と実質的に一体の第２保持軸３５に取付け
られ、これに対し各回転軸３７ａ１３７ｂ、３７ｃが保
持＠３１に各保持板３６ａ、３６ｂ　、３６ｃを介して
取付けられているから、回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３
７ｃと同一の基準すなわち保持軸３１の軸心について位
置決めされる。

したがって上記の装置ではソケット５９と回転軸３７ａ
　、３７ｂ　、３７ｃとの軸心が正確に一致する。

また対象とするタイヤ６５をフィンガー６８によって外
周面から把持し、その状態で７クスルハプ６４に向けて
移動させることによりタイヤ６５を７クスルハプ６４に
セットする。ついで各回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７
ｃを回転させつつ前進させると、回転軸３７ａ　、３７
ｂ　、３７ｃの先端部の連結部４２ａ　、４２ｂ　、４
２ｃにソケット５９が嵌合し、ソケット５９およびハブ
ナツト５８がそのまま回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７
ｃと共に前進してハブボルト８３にねじ込まれる。前記
回転軸３７ａ　、３７ｂ　、３７ｃは３本であり、これ
に対しハブボルト８３は通常４本もしくは５本であるか
ら、上記の＠冒では、締付作業を２回行なう。

２回目の締付作業を行なうには、第２および第３の回転
軸３７ｂ　、３７Ｃのみを後退させ、ついでフレーム３
０の後端面に取付けたサーボモータ４３および第２保持
板３６ｂに取付けたサーボモータ４８を動作させて各保
持板３６ｂ、３６ｃと共に第２、第３の回転軸３７ｈ、
３７Ｃを３付は未完のハブナツト５８に対応する位同へ
移動させる。

その場合においても、各回転軸３７ｂ、３７ｃとソケッ
ト５９との軸心を正確に一致させることができる。そし
て従前と同様に、回転軸３７ｂ、３７Ｃを回転させつつ
前進させることにより、ハブナツト５８の締付けを行な
う。

なお、車種の変更に伴ってハブボルト８３の配列ピッチ
円半径が変わった場合には、ホルダ５１を交換するとと
もに、各回転軸３７ａ　、３７ｂ　。

３７ｃをその歯車箱４０ａ　、４０ｂ　、４０ｃと共に
エアーシリンダ４１ａ　、４１ｂ　、４１ｃによって旋
回させ、その配列ピッチ円半径を変更する。

なお、この発明においては、第２保持軸３５に対してホ
ルダ５１を着脱することができればよいのであって、そ
のためクランプ機構は上記の実施例で示した構成に限定
されない。

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明のタイヤ取付装
置によれば、回転しつつ前進することによって先端部に
ソケットを装着する回転軸を保持軸に取付け、またその
ソケットを保持するホルダを保持軸と同一軸線上に一体
化した第２保持軸に取付ける構成どしたから、回転軸の
位置決めの基準とソケットの位置決めの基準とが共通化
され、その結果、回転軸とソケッ１−との相対位置に、
各部材の製作誤差が影響することが殆んどないため、両
者の軸心を同一＠線上に正確に一致させることができ、
それに伴い回転軸の前進動作によるソケットの装着に不
良を来たすことを未然に防止できる。またホルダを第２
保持軸に着脱できるうえに、回転軸の配列を多様に変え
ることができるから、ホルダを多種類用意しておくこと
により、１台のタイヤ取付装置で多車種に対応でき、し
たがって最近需要の増している多車種混合生産に好適で
あり、かつ設備コストの低廉化に賞することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す銅面図、第２図は保
持軸を断面して示す要部の側面図、第３図は第２図のｍ
−１１１線矢視図、第４図は第２保持板と第３保持板と
の間の開き角度を変えるための機構を示す正面図、第５
図は第２保持軸の先端部に設けたクランプｍ構およびホ
ルダの一部を示す断面図、第６図は本出願人が既に提案
したタイヤ取付装置の側面図である。 ３０・・・フレーム、　３１・・・保持軸、　３５・・
・第２保持軸、　３６ａ　、３６ｂ　、３６Ｃ−＝−保
持板、３７ａ　、３７ｂ　、３７ｃ　−・・回転軸、　
　５０−・・クランプ機構、　５１・・・ホルダ、　５
２・・・スリーブ、５３・・・鋼球、　５４・・・スプ
ール、　５５・・・溝、５８・・・ハブナツト、　５９
・・・ソケット、　６１・・・ホイール、　６３・・・
嵌合部、　６４・・・アクスルハブ、　６５・・・タイ
ヤ、　６６・・・タイヤ把持機構。 ６７・・・エアーシリンダ、　６日・・・フィンガー、
８３・・・ハブボルト。 出願人　　トヨタ自動車株式会社 代理人　　弁理士　豊　１）武　久 （ばか１名） 第１図 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 先端部側に向けて開口したフレームの中心部に、２重管
   状の保持軸がフレームの開口端部に向けて取付けられる
   とともに、その保持軸の先端部側に、保持軸の軸心に対
   する半径位置および保持軸の軸心を中心とした円周上で
   の相互の間隔を可変な複数の回転軸が、前記フレームの
   先端側に向けて前後動可能に取付けられ、さらに前記フ
   レームの先端開口部に、ホイールを組付けたタイヤを前
   記保持軸と同一軸心上にその外周側から把持して位置さ
   せるタイヤ把持機構が設けられるとともに、そのホイー
   ルにおけるハブボルト孔に対向する位置に、前記回転軸
   の先端部に係合されるソケットおよびこれに挿入したハ
   ブナットを保持するホルダが、前記回転軸とホイールと
   の間に保持される構成のタイヤ取付装置において、前記
   保持軸の先端部に該保持軸と同一軸上に第２の保持軸が
   突設され、その第２保持軸の先端部に、前記ホルダをそ
   の中心部で着脱自在に取付けるクランプ機構が設けられ
   、さらにそのホルダに前記回転軸のいずれかの先端部を
   嵌合させてホルダの位置決めを行なう嵌合部が設けられ
   ていることを特徴とするタイヤ取付装置。