WO2014129476A1 - タイヤ固定機構及びタイヤチェンジャ - Google Patents

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WO2014129476A1
WO2014129476A1 PCT/JP2014/053816 JP2014053816W WO2014129476A1 WO 2014129476 A1 WO2014129476 A1 WO 2014129476A1 JP 2014053816 W JP2014053816 W JP 2014053816W WO 2014129476 A1 WO2014129476 A1 WO 2014129476A1
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WO
WIPO (PCT)
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tire
tool
rotating shaft
shaft
connecting member
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/053816
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English (en)
French (fr)
Inventor
敏男 石栗
卓也 三谷
Original Assignee
株式会社オルタライフ
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Publication date
Application filed by 株式会社オルタライフ filed Critical 株式会社オルタライフ
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C25/00—Apparatus or tools adapted for mounting, removing or inspecting tyres
    • B60C25/01—Apparatus or tools adapted for mounting, removing or inspecting tyres for removing tyres from or mounting tyres on wheels
    • B60C25/05—Machines
    • B60C25/0563—Tools interacting with the tyre and moved in relation to the tyre during operation
    • B60C25/0578—Tools interacting with the tyre and moved in relation to the tyre during operation hooking only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
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    • B60C25/05—Machines
    • B60C25/053—Support of wheel parts during machine operation
    • B60C25/0542—Support of wheel parts during machine operation with self-centering means, e.g. cones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60C25/01—Apparatus or tools adapted for mounting, removing or inspecting tyres for removing tyres from or mounting tyres on wheels
    • B60C25/05—Machines
    • B60C25/132—Machines for removing and mounting tyres
    • B60C25/135—Machines for removing and mounting tyres having a tyre support or a tool, movable along wheel axis
    • B60C25/138—Machines for removing and mounting tyres having a tyre support or a tool, movable along wheel axis with rotary motion of tool or tyre support

Definitions

  • the present invention relates to a tire fixing mechanism and a tire changer. More specifically, the present invention relates to a tire fixing mechanism and a tire changer that can be used for replacement of a tire having a reinforced bead portion or a sidewall portion such as a run flat tire. is there.
  • the tire lever of the related art is used together with a tire changer for removing a rim-assembled tire from the rim, and by inserting a part into a gap between the rim and the tire and swinging inward in the tire radial direction.
  • the tire bead portion is separated from the rim, and a first portion extending in a first direction and a second portion extending from one end of the first portion in a direction intersecting the first direction.
  • an engaging portion that is provided on the second portion and hooks onto the mounting head of the tire changer.
  • the conventional mechanism is a mechanism for fixing the tire with four claws. Therefore, in the case of a tire in which the bead portion and the sidewall portion are reinforced, the tool is used as the wheel rim and the tire. Even if it can be inserted between the bead parts, it is necessary to strongly press the tire from the tool side in order to maintain the state.
  • the present invention pays attention to the above points, and even if it is a type of tire with a strengthened bead part or sidewall part like a run flat tire, it is securely fixed so that the center of rotation of the tire does not shift. It is an object of the present invention to provide a tire fixing mechanism that can be used. Another object of the present invention is to provide a tire changer that can smoothly remove a tire by improving a holding mechanism of a tool for removing the tire in the tire changer using the tire fixing mechanism.
  • a tire fixing mechanism for a tire changer is a tire fixing mechanism for a tire changer for removing a tire from a wheel, and is supported upright on a base side and is rotatable by a driving means, A flange portion that is detachably fixed to the disk portion of the wheel, and a cylindrical portion that is provided at the center of the flange portion and that is detachably fitted to the rotation shaft and is rotatable integrally with the rotation shaft. And a stopper that presses the connecting member connected to the rotating shaft against the base side, and the rotating shaft and the cylindrical portion are connected by meshing grooves formed on both sides. It is characterized by being.
  • the tire changer of the present invention includes the tire fixing mechanism, driving means for rotating a rotation shaft of the tire fixing mechanism, a bead breaker that forms a gap by removing a bead portion of the tire from a rim of the wheel, A tool for inserting a tip into a gap formed between the rim and the tire and hooking the tip on a bead portion of the tire, and a guide groove for guiding the lifting and lowering of the tool and the swinging of the tire in the radial direction
  • the connected telescopic rod and one end rotatably supported by the tool holder, and the other end is provided with a pin provided at a predetermined position of the tool.
  • a plurality of link means for supporting lifting and swinging of the tool along the guide groove, and the tool holder and actuator can be moved back and forth in the horizontal direction and vertically moved up and down. And a support mechanism for supporting.
  • a large number of grooves are formed in both the rotating shaft that is erected and supported on the base side and the cylindrical portion of the connecting member that can be attached to and detached from the disk portion of the wheel, and the rotating shaft is engaged with the grooves.
  • the rotation of the rotation shaft is transmitted to the wheel and the tire via the connecting member.
  • the connecting member is pressed against the base side by a stopper. Since the tire is fixed at the center in this way, even if the bead and sidewall are reinforced such as a run-flat tire, the tire is securely attached so that the center of rotation does not shift during operation. Can be fixed.
  • a tool for removing a tire and swinging it in the radial direction of the tire when lifting and lowering a tool for removing a tire and swinging it in the radial direction of the tire, one end is rotatably supported by the tool holder.
  • a plurality of links having grooves in which pins provided at predetermined positions of the tool are slidable are provided on the end side to support the lifting and swinging of the tool. For this reason, a tool can be maintained in a desired attitude
  • FIG. 1 is an external perspective view showing an overall configuration of a tire changer according to a first embodiment of the present invention. It is the figure which looked at the said FIG. 1 from the arrow F2 direction. It is a figure which shows the tire fixing mechanism of the said Example 1.
  • FIG. It is a figure which shows the effect
  • FIG. It is a figure which shows the mode of the removal of the tire with the tool of the said Example 1.
  • FIG. 1 is an external perspective view showing the overall configuration of the tire changer of the present embodiment
  • FIG. 2 is a rear side view of FIG. 1 viewed from the direction of arrow F2
  • FIG. (B) shows a state where the tool and the tool holder are lowered
  • 3A and 3B are diagrams showing the tire fixing mechanism of the present embodiment, in which FIG. 3A is a cross-sectional view showing the main part
  • FIG. 3B is a perspective view showing the structure on the tip side of the rotating shaft
  • FIG. It is sectional drawing which shows a structure.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the tire fixing mechanism of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the operation of the tire fixing mechanism of the present embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the action of the stopper of the tire fixing mechanism.
  • 6 and 7 are views showing how the tire is removed according to this embodiment.
  • a case where a run-flat tire that can run even during puncture is removed from the wheel by strengthening the bead portion and the sidewall portion will be described as an example.
  • the tire fixing mechanism and the tire changer of the invention are applicable.
  • the tire changer (or tire changer) 10 of the present embodiment fixes the tire by a tire fixing mechanism provided on the base 12 side shown in FIG. 1, and removes the tire from the wheel by a tool 190.
  • the tire changer 10 includes a support mechanism that supports a tool holder 180 that holds the tool 190 so that the tool holder 180 can slide in the horizontal direction and can move up and down in the vertical direction, and the tool 190 can be lifted and lowered in the radial direction of the tire.
  • a guide mechanism for guiding is included.
  • a mechanism for sliding the tire fixing mechanism on the base 12 side in the horizontal direction according to the tire diameter a mechanism for adjusting the position of the tool 190 according to the sliding of the tire fixing mechanism, and the like are also included. .
  • a rail 18 is provided inside the base 12 in a direction connecting the front surface 12 ⁇ / b> A and the back surface 12 ⁇ / b> B, and a slide base 20 is provided on the rail 18.
  • the slide base 20 can be slid along the rail 18 in the direction indicated by the arrow FA in FIG. 1 by a hydraulic device 26 provided on the back surface 12B side of the base 12.
  • a flange portion 22 and a cylindrical portion 24 are provided on the upper surface of the slide base 20, and the flange portion 22 and the cylindrical portion 24 protrude from an opening 16 formed in the base upper surface 14.
  • a rotating shaft 30 that can rotate in a direction indicated by an arrow FB in FIG.
  • the rotary shaft 30 is formed with a tapered portion 32 so that the diameter decreases toward the tip (upper end), and one end of the protruding member 34 extends from the tip.
  • the side protrudes and the other end is accommodated in the hollow portion 40.
  • a hollow portion 42 for accommodating the spring 44 is continuously formed below the hollow portion 40, and the spring 44 receives the other end side of the protruding member 34.
  • a large number of parallel grooves 36 are formed on the outer peripheral surface of the protruding member 34 in the vertical direction. Since the groove 40 ⁇ / b> A that meshes with the groove 36 is also formed on the inner peripheral surface of the hollow portion 40, the protruding member 34 rotates together with the rotating shaft 30.
  • the protruding member 34 When the protruding member 34 is pushed downward along the groove 40A, the protruding member 34 is urged upward by the spring 44. Further, the protruding member 34 is formed in a hollow shape, and a screw portion 38 that is screwed with a screw portion 96A at the tip of a stopper 88 described later is formed on the inner peripheral surface thereof.
  • the connecting member 50 is provided with a flange portion 52 that is detachably fixed to the disk portion 72 of the wheel 70, and the center of the flange portion 52, and the rotating shaft 30 and the cylindrical part 56 connected so that attachment or detachment is possible.
  • the flange portion 52 is provided with a bolt hole 54 at a position corresponding to the bolt hole 74 of the disk portion 72, and the flange portion 52 and the disk portion 72 are coupled by a bolt 86.
  • a plurality of bolt holes having different distances from the center of the flange portion 52 are used as shown in FIG. 1 in order to correspond to tires having a plurality of types of diameters (a plurality of types of wheels having different disk portion diameters). 54 is provided. When only one type of tire is fixed, about four bolt holes 54 may be provided.
  • a hollow portion 60 is formed inside the cylindrical portion 56.
  • the hollow portion 60 includes a lower portion 62 having a tapered portion 62A whose diameter is enlarged toward the cylindrical portion front end 56A, an intermediate portion 64 having a smaller diameter than the lower portion 62, and the intermediate portion 64 toward the disc portion 52. It is divided into an upper portion 68 having a tapered portion 68A having an enlarged diameter.
  • the shape of the hollow portion 60 composed of the lower portion 62, the intermediate portion 64, and the upper portion 68 is vertically symmetric. That is, in the example of FIG. 3A, the connecting member 50 is used so that the disk portion 52 is on the upper side, but it can also be used with the cylindrical portion 56 on the upper side.
  • the taper portions 62A and 68A have substantially the same inclination as the taper portion 32 of the rotating shaft 30, and a large number of the inner peripheral surface of the intermediate portion 64 mesh with the grooves 36 of the protruding member 34.
  • Parallel grooves 66 are formed.
  • the stopper 88 includes a main body 90, a handle 90 A for rotating the main body 90, a shaft portion 96 that rotates integrally with the main body 90, and an outer portion on the shaft portion 96.
  • the outer cylinder 92 is fitted.
  • One end of the shaft portion 96 is fixed to the inside of the main body 90 and can be rotated integrally with the main body 90, and the other end side is an inner peripheral surface of the protruding member 34 on the rotating shaft 30 side.
  • a screw portion 96A that is screwed with the screw portion 38 is formed on the outer peripheral surface.
  • the bulging portion 94 of the outer tube 92 has a tube portion 94B and tapered portions 94A and 94C formed above and below the tube portion 94B.
  • the screw portion 96 ⁇ / b> A at the tip of the shaft portion 96 is exposed from the bulging portion 94.
  • the tapered portion 94C of the bulging portion 94 has substantially the same inclination as the tapered portions 68A and 62A of the hollow portion 60 of the connecting member 50.
  • FIG. 4 (A-1) When connecting the rotating shaft 30 and the connecting member 50, first, as shown in FIG. 4 (A-1), the tube member front end 56A side of the connecting member 50 is fitted toward the front end of the rotating shaft 30.
  • FIG. 4A-2 shows a cross section of FIG. 4A-1 cut along the line # A- # A and viewed in the direction of the arrow.
  • the connecting member 50 side groove 66 and the rotating shaft 30 side groove 36 are not aligned with each other.
  • the protruding member 34 is pushed down by the connecting member 50 (see FIGS. 4B-1 and 4B-2).
  • the protruding member 34 is pushed down until the tapered portion 62 ⁇ / b> A of the connecting member 50 and the tapered portion 32 of the rotating shaft 30 are in contact with each other. At this time, the spring 44 housed in the rotary shaft 30 is contracted by the pushed-down projecting member 34, and a force for biasing the projecting member 34 upward is generated.
  • the connecting member 50 also rotates through the protruding member 34. That is, the wheel 70 and the tire 80 coupled to the flange portion 52 of the connecting member 50 rotate around the rotation shaft 30.
  • the stopper 88 shown in FIG. 3A is inserted into the hollow portion 60 of the connecting member 50, and the connecting member 50 is pressed against the rotating shaft 30.
  • the connecting member 50 is fixed by the stopper 88 according to the following procedure.
  • the rotary shaft 30 and the connecting member 50 are connected by the contact of the tapered portions 32, 62A and the engagement of the grooves 36, 66. Although it is sufficient to reliably transmit the rotational force of the shaft 30, the connecting member 50 may be moved up and down. Therefore, in this embodiment, the stopper 88 shown in FIG. 3C is used to press the connecting member 50 toward the base 12 while being connected to the rotating shaft 30. 4 (C-1) and 4 (C-2), after connecting the connecting member 50, as shown in FIG. 5 (A), the stopper 88 is moved from above the connecting member 50 to The screw part 96 ⁇ / b> A is aligned with the position of the protruding member 34 fitted in the intermediate part 64 of the connecting member 50.
  • a support column 100 is erected on the rear end side (back surface 12B side) of the upper surface 14 of the base 12 provided with the tire fixing mechanism as described above. Plates 102, 104, and 106 are provided at appropriate positions above the support column 100.
  • An arm 110 is rotatably supported on the plate 106 by a rotation support mechanism 108.
  • An air cylinder 112 is provided at the tip of the arm 110, and the rod 114 can be moved up and down by the air cylinder 112.
  • a presser 116 for holding the tire 80 as an auxiliary is provided. The presser 116 is moved to a desired position of the tire 80 fixed to the tire fixing mechanism by the rotation support mechanism 108 and is lowered by the air cylinder 112 to press the tire 80.
  • a bead breaker 120 is provided next to the support column 100, and the upper end of the bead breaker 120 is connected to the plate 104.
  • the bead breaker 120 includes a pair of upper and lower disk portions 122 and 124. By sandwiching a tire 80 fixed to the wheel 70 by these disk portions 122 and 124 from above and below, the bead portion 82 of the tire 80 is moved to the wheel 70. The rim 76 is dropped inward.
  • Such a mechanism for auxiliary pressing of the tire 80 and the bead breaker 120 are known.
  • the base upper surface 14 is provided with a mechanism for supporting a tool 190 for removing the tire 80 from the wheel 70.
  • the support mechanism of the tool 190 is , Not directly on the upper surface 14, but on an angle adjusting plate 130 that swings along the upper surface 14.
  • the angle adjusting plate 130 is formed in a frame shape on the front end 130 ⁇ / b> A side, and on the rear end 130 ⁇ / b> B side, a hydraulic shaft for raising and lowering the main shaft 140 for raising and lowering the tool 190 and the horizontal arm 160 supported by the main shaft 140.
  • a cylinder 150 is provided. The hydraulic cylinder 150 penetrates the angle adjustment plate 130 up and down, but is provided at a position where the lower portion thereof does not contact the base 120 when the angle adjustment plate 130 swings.
  • the main shaft 140 for raising and lowering the tool 190 is fixed on the angle adjustment plate 130 in accordance with the slide of the tire fixing mechanism.
  • the main shaft 140 may be installed directly on the base upper surface 14.
  • the tool 190 is supported by a tool holder 180, and the tool holder 180 is fixed to a drive shaft 172 of a head 170 provided at the tip of a horizontal arm 160.
  • the horizontal arm 160 is supported by a lifting member 142 that moves up and down along the main shaft 140 via a connecting member 164 and an arm holder 162.
  • a hydraulic cylinder 150 is provided on the angle adjustment plate 130 in proximity to the main shaft 140.
  • the rod 152 of the hydraulic cylinder 150 is erected substantially parallel to the main shaft 140, and its upper end is fixed to the hood 154.
  • the hood 154 is connected to a connecting member 164 on the main shaft 140 side.
  • the horizontal arm 160 held by the arm holder 162 via the hood 154 and the connecting member 164 connected to the tip of the rod 152 is indicated by an arrow FD in FIG. Go up and down in the direction. Further, the horizontal arm 160 slides in the direction indicated by the arrow FE in FIG. 1 by the motor 166 provided on the connecting member 164.
  • the head 170 is fixed to the tip of the horizontal arm 160, and a drive shaft 172 that moves up and down in the vertical direction with respect to the head 170 is provided.
  • the drive shaft 172 is raised and lowered by a motor 178 provided behind the head 170.
  • the head 170 is provided with a handle 170A and a button 170B.
  • the button 170B is an operation button for automatically providing a predetermined clearance between the claw 198 and the wheel 70 by pressing a claw 198, which will be described later, after contacting the wheel 70.
  • an auxiliary tool 174 used when attaching the tire 80 to the wheel 70 is provided at the tip of the drive shaft 172.
  • a tool holder 180 is fixed to the drive shaft 172 via fixing rings 188 and 189 and connecting tools 232 and 234. In this way, by fixing the tool holder 180 at two locations above and below the drive shaft 172, the tool holder 180 can be maintained in a predetermined posture.
  • the intermediate portion 184 is formed to be narrower than the upper portion 182 and the lower portion 186, and a pair of plates 180A and 180B are opposed to each other at a predetermined interval.
  • a tool 190 is rotatably supported by a pin 206.
  • the pair of plates 180A and 180B of the tool holder lower part 186 are formed with guide grooves 196A and 196B for guiding the lifting and lowering of the tool 190 and the swinging of the tire 80 in the radial direction.
  • an actuator 200 for raising and lowering the tool 190 is provided above the tool holder 180.
  • the actuator 200 includes a rod 202 that expands and contracts, and the rod 202 is fixed to the upper portion 182 of the tool holder 180 by a connector 230.
  • the connecting tool 230 allows the rod 202 to be lifted and lowered so that the rod 202 can be slightly tilted in response to swinging in the tire radial direction along the guide grooves 196A and 196B. To support.
  • the tool 190 inserts the tip into a gap 98 (see FIG. 6 (A)) formed between the rim 76 of the wheel 70 and the tire bead portion 82 by the bead breaker 120 to remove the bead portion 82 of the tire 80 from the rim.
  • the hook 192 is formed on the lower end side, and the upper portion 194 is formed slightly wider.
  • a flat portion 204 is formed at the tip of the rod 202 of the actuator 200, passes through the upper portion 194 of the tool 190, and extends along a pair of guide grooves 196A and 196B.
  • a pin 206 that slides is connected to be rotatable.
  • a nut 208 is provided at the tip of the pin 206 so that the rod 202 does not come off.
  • the tool holder 180 is provided with links 210 and 220 for connecting to the tool 190.
  • One end of each of the links 210 and 220 is rotatably supported by the tool holder lower part 186 by pins 212 and 222, and pins 214 and 224 provided at predetermined positions of the tool 190 slide on the other end side. It has possible grooves (or slots) 216,226.
  • the lower surface of the tool holder 180 as described above is provided with a claw 198 used for providing a predetermined clearance between the tool 190 and the wheel 70 before the tool 190 is used.
  • the claw 198 is made of a material such as plastic so that the wheel 70 is not damaged.
  • the position of the slide base 20 is adjusted according to the diameter of the tire 80.
  • the position adjustment of the slide base 20 is performed by a slide hydraulic device 26 provided on the back surface 12B side of the base 12.
  • the angle adjustment plate 130 swings along the base upper surface 14 with the flange portion 22 of the slide base 20 as a fulcrum, and on the angle adjustment plate 130, the main shaft 140, the horizontal arm 160, the head 170, the tool 190 supported via the tool holder 180 is adjusted so that it always hits from the radial direction of the tire 80 toward the center of the tire 80.
  • Such position adjustment in accordance with the tire diameter may be performed after fixing the tire 80 described later.
  • the positions of the bolt holes 54 of the connecting member 50 and the bolt holes 74 of the wheel 70 are aligned and fixed with the bolts 86.
  • the cylindrical portion 56 of the connecting member 50 is put on the rotating shaft 30 of the base 12, and as shown in FIGS. 4 (A-1) to (C-2) described above, the groove 36 of the protruding member 34 on the rotating shaft 30 side and Then, the groove 66 on the connecting member 50 side is engaged.
  • the stopper 88 is inserted into the hollow portion 60 from above the connecting member 50, the screw portions 38 and 96A are screwed together as shown in FIGS. 5 (A) to (C), and the tapered portions 68A and 94C are brought into close contact with each other.
  • the connecting member 50 is pressed against the rotating shaft 30 from above.
  • the tire 80 is sandwiched from above and below by the disk portions 122 and 124 of the bead breaker 120 described above, and the rotating shaft 30 is rotated. Then, the bead portion 82 of the tire 80 is detached from the rim 76 of the wheel 70, the bead portion 82 is dropped inward, and a gap 98 is formed between the tire 80 and the wheel 70. Once the bead portion 82 is dropped, the rotation of the tire 80 is once stopped, and the horizontal arm 160 is slid in the direction of the arrow FE by driving the motor 166 provided on the main shaft 140, so that the diameter of the tool 190 and the auxiliary tool 174 with respect to the tire 80 is increased. Adjust the direction position.
  • the arm holder 162 When the rod 152 is lowered by driving the hydraulic cylinder 150, the arm holder 162 connected via the hood 154 and the connecting member 164 is lowered along the main shaft 140. Thereby, the approximate vertical position of the tool 190 and the auxiliary tool 174 with respect to the tire 80 is matched. If necessary, the left and right positions of the arm 110 are adjusted by the rotation support mechanism 108, and the vertical position of the presser 116 is adjusted by the air cylinder 112 to press the desired position of the tire 80.
  • the tool holder 180 is slightly lowered and finely adjusted so that the auxiliary tool 198 provided on the lower surface of the tool holder 180 contacts the rim 76 of the wheel 70 (FIG. 6B).
  • the button 170B provided on the handle 170A of the head 170 is pressed, the position of the tool holder 180 is adjusted so as to maintain a predetermined clearance between the claw 198 and the wheel 70 as shown in FIG. Adjusted automatically. By ensuring a predetermined clearance in this way, the tool holder 180 and the tool 190 can be prevented from coming into contact with the wheel 70 and being damaged.
  • the actuator 200 is driven and the lowering of the tool 190 is started.
  • FIG. 6B the button 170B provided on the handle 170A of the head 170
  • FIG. 6D shows a state in which the rod 202 is lowered until the pin 206 comes near the center of the guide grooves 196A and 196B.
  • the tool 190 also descends.
  • the tool 190 is pushed out in the radial direction of the tire 80 (left side in FIG. 6) by the links 210 and 220. Therefore, as shown in FIG. 6D, the tool 190 is inserted into the gap 98 between the tire 80 and the rim 76 without the hook 192 contacting the rim 76.
  • the bead portion of the tire 80 is used.
  • the tire 80 can be reliably removed from the wheel 70 by lifting the tool 190 while keeping the hook 82 on the hook 192 while keeping the tool 190 in a predetermined posture. 6 and 7, once one bead portion 82 of the tire 80 is removed from the wheel 70, the position of the tool holder 180 is adjusted (lowered), and FIG. The lower bead portion 82 shown in FIG. Thereafter, when the replaced tire 80 is attached, the tire 80 is attached by a known procedure using the auxiliary tool 174 described above.
  • a tapered portion 32 is provided on the distal end side of the rotating shaft 30, and a tapered portion 62 having substantially the same inclination as the tapered portion 32 is also formed on the lower end side of the cylindrical portion 56 of the connecting member 50. Since the lower end side of the projecting member 34 is received by the spring 44 disposed on the inner side of the rotating shaft 30 and urged upward, the projecting member 34 and the grooves 36 and 66 of the connecting member 50 are engaged with each other. Can be guided to.
  • the screw portion 96A is formed by using a stopper 88 having a shaft portion 96 having a screw portion 96A formed at the tip and an outer tube 92 having a taper portion 94C that is rotatably fitted to the shaft portion 96. And the threaded portion 38 of the projecting member 34 on the rotating shaft 30 side are screwed together so that the tapered portion 68A of the connecting member 50 and the tapered portion 94C are brought into close contact with each other. For this reason, the connecting member 50 can be pressed toward the base 12 side, and the tire 80 can be stably rotated by preventing the connecting member 50 from rattling in the vertical direction.
  • the hollow portion 60 of the connecting member 50 has a vertically symmetrical shape, it can be used even when the flange portion 52 faces downward (base 12 side).
  • the rotary shaft 30 is slidable on the base 12 and a mechanism for supporting the tool 190 is provided on the angle adjustment plate 130 that swings according to the slide of the rotary shaft 30, the tire diameter Even if is changed, the tool 190 can be adjusted so that it always hits the tire 80 from the radial direction.
  • a pair of guide grooves 196A and 196B facing the tool holder 180 are provided, and the drive of the actuator 200 is transmitted to the tool 190 via the pins 206 slidable along these guide grooves.
  • the tool 190 is connected by two links 210 and 220 that rotate about the tool holder 180 side. As a result, the tool 190 is swung in the tire radial direction simultaneously with the raising and lowering of the tool 190. Therefore, even if the tire 80 is hard, the tool 190 can be held in a desired posture and the tire 80 can be reliably removed from the rim 76.
  • this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention.
  • the following are also included.
  • (1) The fixing direction of the tire 80 shown in the above-described embodiment is an example, and the wheel 70 and the tire 80 are placed so that the wheel 70 is on the lower side (so that the wheel 70 is turned upside down in FIG. 3A). You may make it connect with the rotating shaft 30.
  • FIG. Similarly, the connecting member 50 may be fixed to the wheel 70 so that the flange portion 52 is on the lower side and the cylindrical portion 56 is on the upper side.
  • the shapes, dimensions, and materials shown in the above embodiments are examples, and may be changed as appropriate.
  • a plurality of bolt holes 54 are provided in the tire fixing mechanism, and along the base upper surface 14 according to the slide of the rotating shaft 30 in the horizontal direction.
  • the support mechanism for the tool 190 is provided on the swinging angle adjustment plate 130, but this is also an example, and these mechanisms can be omitted if one type of tire is to be replaced.
  • a plurality of types of connecting members having different positions of the bolt holes 54 formed in the flange portion 52 may be prepared and used depending on the diameter of the tire 80.
  • the rotary shaft is supported upright on the base side and is rotatable by the driving means, the flange portion that is detachably fixed to the disc portion of the wheel, and the center of the flange portion.
  • a connecting member composed of a cylindrical portion that is detachably connected to the rotary shaft is connected by meshing grooves formed in a large number in the vertical direction on both the rotary shaft side and the cylindrical portion side. The connecting member is pressed against the base side by a stopper. For this reason, since the rotation center of a tire does not shift
  • the tool for removing the tire and the tool holder for holding the tire are connected by a plurality of links to support the lifting and lowering of the tool and swinging in the tire radial direction, thereby bringing the tool into a desired posture. Since it is held, it can be applied to the use of a tire changer for removing a tire from a wheel. In particular, it is suitable as a tire fixing mechanism or a tire changer when removing a reinforced tire such as a run-flat tire from a wheel.

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Abstract

【課題】硬いタイヤでも回転中心がずれないように確実に固定するタイヤ固定機構と、それを利用したタイヤチェンジャを提供する。 【解決手段】タイヤチャンジャのベース上面には、先端側にテーパ部３２が形成された回転軸３０が突出し、その先端からは、外周面に多数の溝３６を有する突出部材３４が突出している。突出部材３４の下端側は、回転軸３０の内部に設けられたバネ４４により上方に付勢される。ホイール７０と着脱可能な連結部材５０は、フランジ部５２と筒部５６よりなり、筒部５６の中空部６０にはテーパ部６２Ａと多数の溝６６が形成される。前記テーパ部３２，６２Ａとバネ４４を利用して、溝３６，６６を噛み合わせ、ストッパ８８により上方から固定する。前記ベース上に支持機構を介して支持された工具１９０は、工具ホルダ側を支点として回動する２本のリンクにより、所定の姿勢を保つように支持される。

Description

タイヤ固定機構及びタイヤチェンジャ
　本発明は、タイヤ固定機構及びタイヤチェンジャに関し、更に具体的には、ランフラットタイヤのようにビード部やサイドウォール部を強化したタイヤの交換にも対応可能なタイヤ固定機構及びタイヤチェンジャに関するものである。
　ホイールからタイヤを取り外す技術としては、例えば、下記特許文献１に記載のタイヤレバー、及びタイヤ取り外し方法がある。当該技術のタイヤレバーは、リム組みされたタイヤをリムから取り外すためのタイヤチェンジャーと共に用いられ、前記リムと前記タイヤとの間の隙間に一部分を挿入してタイヤ径方向内側へ揺動させることで、前記タイヤのビード部を前記リムから離脱させるもので、第１の方向に延びる第１の部分と、前記第１の部分の一端から前記第１の方向とは交差する方向に延びる第２の部分と、前記第２の部分に設けられ、前記タイヤチェンジャーのマウンティングヘッドに引っ掛かる係合部と、を有することを特徴としている。そして、前記タイヤチェンジャーとタイヤレバーを用いてリムからタイヤを取り外すにあたり、リム組みされたタイヤは、当該文献の第１図に符号１８で示すクランピング及びスライドシュー（別名チャック）によりタイヤチェンジャーに固定される。
特開２０１０－２３４９８４号公報
　しかしながら、ランフラットタイヤのように、パンクしても形状を維持して走行可能なタイヤは、ビード部やサイドウォール部を強化しているものがあるため、従来のタイヤチェンジャでは取り外すのが困難であった。すなわち、従来は、上述した背景技術に示すように、タイヤを４箇所の爪で固定する機構であるため、ビード部やサイドウォール部が強化されたタイヤの場合は、工具をホイールのリムとタイヤのビード部の間に挿入できたとしても、その状態を維持するためには工具側から強力にタイヤを押える必要がある。従って、その状態でタイヤを回転させようとしても、タイヤが中心で固定されておらず、固定力が足りないため、回転しなかったり、回転したとしても回転中心がずれてしまったりするという不都合が生じていた。一方、仮にタイヤ側を強固に固定していたとしても、反対に、工具側がガタついて所望の姿勢を保つことができないため、タイヤの取り外しが正しく行われないという不都合が生じる。
　本発明は、以上の点に着目したものであって、ランフラットタイヤのようにビード部やサイドウォール部を強化したタイプのタイヤであっても、タイヤの回転中心がずれないように確実に固定することができるタイヤ固定機構を提供することを、その目的とする。他の目的は、前記タイヤ固定機構を用いたタイヤチェンジャにおいて、タイヤを取り外す工具の保持機構の改善により、タイヤの取り外しをスムースに行うことができるタイヤチェンジャを提供することである。
　本発明のタイヤチェンジャ用のタイヤ固定機構は、ホイールからタイヤを取り外すためのタイヤチェンジャ用のタイヤ固定機構であって、ベース側に立設支持されており、駆動手段によって回転可能な回転軸と、前記ホイールのディスク部に着脱可能に固定されるフランジ部と、該フランジ部の中央に設けられており前記回転軸に着脱可能に外嵌して、回転軸と一体に回転可能な筒部とからなる連結部材と、前記回転軸に連結した連結部材を、前記ベース側に押え付けるストッパと、を備えており、前記回転軸と前記筒部とが、双方に多数形成された溝の噛み合いにより連結されることを特徴とする。
　本発明のタイヤチェンジャは、前記タイヤ固定機構と、該タイヤ固定機構の回転軸を回転させる駆動手段と、前記タイヤのビード部をホイールのリムから外して隙間を形成するビードブレーカーと、前記ホイールのリムとタイヤの間に形成された隙間に先端を差し込んで、該先端を前記タイヤのビード部に引っ掛ける工具と、前記工具の昇降及び前記タイヤの径方向への揺動をガイドするためのガイド溝を有する工具ホルダと、該工具を昇降させるためのアクチュエータと、該アクチュエータによって伸縮可能であって、先端が、前記ガイド溝に沿ってスライドするピンを介して前記工具の上端側に回動可能に接続されている伸縮ロッドと、一端が前記工具ホルダに回動可能に支持され、他端側に前記工具の所定位置に設けられたピンがスライド可能な溝を有しており、前記ガイド溝に沿った工具の昇降及び揺動を支持する複数のリンク手段と、前記工具ホルダ及びアクチュエータを、水平方向に進退可能かつ垂直方向に昇降可能に支持する支持機構と、を備えたことを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
　本発明によれば、ベース側に立設支持された回転軸と、ホイールのディスク部に着脱可能な連結部材の筒部の双方に多数の溝を形成し、前記溝が噛み合うように前記回転軸に前記筒部を外嵌することで、回転軸の回転が連結部材を介してホイール及びタイヤに伝わる。前記連結部材は、ストッパによりベース側に押え付けられる。このようにタイヤを中心で固定しているため、ランフラットタイヤのようにビード部やサイドウォール部が強化されたようなタイヤであっても、作業中に回転中心がずれないように確実にタイヤを固定できる。
　また、このようなタイヤ固定機構を備えたタイヤチェンジャにおいて、タイヤを取り外すための工具を昇降させ、かつ、タイヤの径方向に揺動させるにあたり、工具ホルダに一端が回動可能に支持され、他端側に、前記工具の所定位置に設けられたピンがスライド可能な溝を有するリンクを複数設けて、前記工具の昇降及び揺動を支持することとした。このため、工具を所望の姿勢に維持することができ、硬いタイヤも確実に取り外すことができる。
本発明の実施例１のタイヤチェンジャの全体構成を示す外観斜視図である。 前記図１を矢印Ｆ２方向からみた図である。 前記実施例１のタイヤ固定機構を示す図である。 タイヤ固定機構の作用を示す図である。 タイヤ固定機構のストッパの作用を示す図である。 前記実施例１の工具によるタイヤの取り外しの様子を示す図である。 前記実施例１の工具によるタイヤの取り外しの様子を示す図である。
　以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
　最初に、図１～図７を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例のタイヤチェンジャの全体構成を示す外観斜視図，図２は、前記図１を矢印Ｆ２方向から見た背面側の図であり、(A)は工具及び工具ホルダを上昇させた状態，(B)は工具及び工具ホルダを下降させた状態を示す。図３は、本実施例のタイヤ固定機構を示す図であり、(A)は主要部を示す断面図，(B)は回転軸の先端側の構造を示す斜視図，(C)はストッパの構造を示す断面図である。図４は、本実施例のタイヤ固定機構の作用を示す図である。図５は、タイヤ固定機構のストッパの作用を示す図である。図６及び図７は、本実施例によるタイヤの取り外しの様子を示す図である。本実施例では、ビード部やサイドウォール部を強化することでパンク時にも走行可能なランフラットタイヤをホイールから取り外す場合を例に挙げて説明するが、その他の公知の各種のタイヤの取り外しに本発明のタイヤ固定機構及びタイヤチェンジャは適用可能である。
　本実施例のタイヤチェンジャ（ないしタイヤ交換機）１０は、図１に示すベース１２側に設けられたタイヤ固定機構によりタイヤを固定し、工具１９０によりホイールからタイヤを取り外すものである。前記タイヤチェンジャ１０には、前記工具１９０を保持する工具ホルダ１８０を水平方向にスライド可能かつ垂直方向に昇降可能に支持する支持機構や、前記工具１９０の昇降やタイヤの径方向への揺動をガイドするためのガイド機構が含まれる。このほか、前記ベース１２側のタイヤ固定機構を、タイヤの径に合わせて水平方向へスライドさせるための機構や、前記タイヤ固定機構のスライドに合わせて工具１９０の位置を調整する機構なども含まれる。
　まず、タイヤの固定機構について説明する。図１に示すように、ベース１２の内側には、正面１２Ａと背面１２Ｂを結ぶ方向にレール１８が設けられており、該レール１８上には、スライドベース２０が設けられている。該スライドベース２０は、ベース１２の背面１２Ｂ側に設けられた油圧装置２６によって、前記レール１８に沿って図１に矢印ＦＡで示す方向にスライド可能となっている。前記スライドベース２０の上面には、フランジ部２２と筒部２４が設けられており、これらフランジ部２２及び筒部２４は、ベース上面１４に形成された開口１６から突出している。前記筒部２４の内側には、ベース１２の内側に設けられたモータ２８によって、図１に矢印ＦＢで示す方向に回転可能な回転軸３０が立設支持されている。前記回転軸３０を連結部材５０と連結することにより、前記連結部材５０を介してホイール及びタイヤが固定される。回転軸３０に固定された連結部材５０は、ストッパ８８によってベース１２側へ押し付けられる。
　図３(A)及び(B)に示すように、回転軸３０は、先端（上端）に向けて径が小さくなるようにテーパ部３２が形成されており、前記先端からは突出部材３４の一端側が突出し、他端側は中空部４０に収納されている。該中空部４０の下方には、バネ４４を収納するための中空部４２が連続形成されており、前記バネ４４が前記突出部材３４の他端側を受けている。前記突出部材３４の外周面には、垂直方向に多数の平行な溝３６が形成されている。前記中空部４０の内周面にも、前記溝３６と噛み合う溝４０Ａが形成されているため、突出部材３４は回転軸３０とともに回転する。前記溝４０Ａに沿って突出部材３４が下方に押し込まれると、前記バネ４４により突出部材３４は上方へ付勢される。また、前記突出部材３４は中空に形成されており、その内周面には、後述するストッパ８８の先端のネジ部９６Ａと螺合するネジ部３８が形成されている。
　一方、連結部材５０は、図３(A)に示すように、ホイール７０のディスク部７２に着脱可能に固定されるフランジ部５２と、該フランジ部５２の中央に設けられており、前記回転軸３０と着脱可能に連結する筒部５６とによって構成されている。前記フランジ部５２には、前記ディスク部７２のボルト穴７４に対応する位置にボルト穴５４が設けられており、ボルト８６によって前記フランジ部５２とディスク部７２が結合される。本実施例では、複数の種類の径のタイヤ（ディスク部の径が異なる複数種類のホイール）に対応するため、図１に示すように、フランジ部５２の中心からの距離が異なる多数のボルト穴５４を設けている。なお、一種類のタイヤの固定のみを行う場合には、ボルト穴５４は、４つ程度設けていればよい。
　前記筒部５６の内側には中空部６０が形成されている。前記中空部６０は、筒部先端５６Ａに向けて径が拡大したテーパ部６２Ａを有する下部６２と、該下部６２よりも径が小さい中間部６４と、該中間部６４からディスク部５２に向けて径が拡大したテーパ部６８Ａを有する上部６８に分けられる。本実施例では、前記下部６２，中間部６４，上部６８からなる中空部６０の形状は上下対称となっている。すなわち、図３(A)の例では、ディスク部５２が上側となるように連結部材５０を使用しているが、筒部５６を上側にして使用することも可能な構成となっている。従って、前記テーパ部６２Ａ，６８Ａは、前記回転軸３０のテーパ部３２と略同一の傾斜を有しており、前記中間部６４の内周面には、前記突出部材３４の溝３６と噛み合う多数の平行な溝６６が形成されている。
　次に、ストッパ８８について説明する。図３(C)に示すように、ストッパ８８は、本体９０と、該本体９０を回転操作するためのハンドル９０Ａと、前記本体９０と一体に回転する軸部９６と、該軸部９６に外嵌した外筒９２により構成されている。前記軸部９６は、一端が前記本体９０の内側に固定されて該本体９０と一体に回転可能となっており、その他端側には、前記回転軸３０側の突出部材３４の内周面のネジ部３８と螺合するネジ部９６Ａが外周面に形成されている。前記外筒９２は、一端側が前記本体９２内にベアリング９７Ａによって回転可能に支持されており、他端側には膨出部９４が形成されている。更に、前記外筒９２は、前記軸部９６に対してもベアリング９７Ｂによって回転可能となっている。すなわち、外筒９２が動かない状態であっても、ハンドル９０Ａの操作により、本体９０及び軸部９６が一体に回転可能となっている。前記外筒９２の膨出部９４は、筒部９４Ｂとその上下に形成されたテーパ部９４Ａ，９４Ｃを有している。そして、前記軸部９６の先端のネジ部９６Ａは、前記膨出部９４から露出している。なお、前記膨出部９４のテーパ部９４Ｃは、前記連結部材５０の中空部６０のテーパ部６８Ａ，６２Ａと略同一の傾斜を有している。
　前記回転軸３０と連結部材５０を連結する際には、まず、図４(A-1)に示すように、連結部材５０の筒部先端５６Ａ側を回転軸３０の先端に向けて嵌める。図４(A-2)には、図４(A-1)を＃Ａ－＃Ａ線に沿って切断し矢印方向に見た断面が示されている。図４(A-2)に示すように、連結部材５０を回転軸３０に嵌めたときに、連結部材５０側の溝６６と、回転軸３０側の溝３６の位置が一致しない状態で連結部材５０を押し下げると、連結部材５０で突出部材３４を押し下げるようになる（図４(B-1)及び(B-2)参照）。突出部材３４は、連結部材５０のテーパ部６２Ａと、回転軸３０のテーパ部３２が接するまで押し下げされる。このとき、押し下げられた突出部材３４により回転軸３０の内部に収納されたバネ４４が縮み、突出部材３４を上方に付勢する力が生じる。
　そして、図４(B-1)に示すように、テーパ部３２，６２Ａが接した状態で連結部材５０を回すと、溝３６と溝６６の位置が一致したところで、バネ４４の付勢力により突出部材３４が上方に押し出され、図４(C-1)及び(C-2)に示すように、突出部材３４の先端が連結部材５０の筒部５６の中間部６４に収納される。この状態では、連結部材５０の溝６６と突出部材３４の溝３６が噛み合い、更に、前記溝３６が回転軸３０の内周面に形成された溝４０Ａとも噛み合っているので、回転軸３０が回転すると、前記突出部材３４を介して連結部材５０も回転するようになる。すなわち、連結部材５０のフランジ部５２に結合されたホイール７０及びタイヤ８０が、回転軸３０を中心に回転する。なお、タイヤ８０を回転させる前に、図３(A)に示すストッパ８８を連結部材５０の中空部６０に差し込み、連結部材５０を回転軸３０に押しつける。具体的には、以下の手順によりストッパ８８による連結部材５０の固定を行う。
　図４(C-1)及び(C-2)に示す状態では、回転軸３０と連結部材５０は、テーパ部３２，６２Ａの接触と、溝３６，６６の噛み合いによって連結しているから、回転軸３０の回転力を確実に伝達するには十分であるが、連結部材５０が上下にぶれる可能性がある。そこで、本実施例では、図３(C)に示すストッパ８８を用いて、連結部材５０を回転軸３０に連結した状態で、ベース１２側へ向けて押し付けることとしている。図４(C-1)及び(C-2)に示すように連結部材５０を連結した後、図５(A)に示すように、ストッパ８８を連結部材５０の上方から近付け、軸部９６のネジ部９６Ａを、連結部材５０の中間部６４に嵌った突出部材３４の位置に合わせる。
　次に、その状態で、ストッパ８８のハンドル９０Ａを図５(B)に矢印Ｆ５ａで示す方向に回転させると、ストッパ８８の全体が矢印Ｆ５ｂで示すように回転しながら下降し、突出部材３４の内周面のネジ部３８と、ストッパ８８の軸部９６のネジ部９６Ａが螺合する。ネジ部３８と９６Ａの螺合（ストッパ８８の下降）は、ストッパ８８の外筒９２のテーパ部９４Ｃと連結部材５０のテーパ部６８Ａが当接するまで継続する（図５(B)）。そして、図５(B)に示すように、テーパ部９４Ｃと６８Ａが当接した状態で、更にハンドル９０Ａを矢印Ｆ５ａ方向に回すと、テーパ９４Ｃと６８Ａが密接するまでネジ部９６Ａと３８が締結し、ストッパ８８が連結部材５０をベース１２側へ押し付けるように連結される。この状態では、連結部材５０の上下方向のぶれを抑制することができる。
　以上のようなタイヤ固定機構が設けられたベース１２の上面１４の後端側（背面１２Ｂ側）には、支柱１００が立設されている。該支柱１００の上方の適宜位置にはプレート１０２，１０４，１０６が設けられている。前記プレート１０６上には、回転支持機構１０８によってアーム１１０が回転可能に支持されている。該アーム１１０の先端には、エアシリンダ１１２が設けられており、該エアシリンダ１１２によってロッド１１４が垂直方向に昇降可能となっている。前記ロッド１１４の先端には、補助的にタイヤ８０を押さえるための押え具１１６が設けられている。前記回転支持機構１０８により、前記押え具１１６をタイヤ固定機構に固定されたタイヤ８０の所望の位置に移動させ、エアシリンダ１１２によって下降させてタイヤ８０を押さえる。また、前記支柱１００の隣には、ビードブレーカー１２０が設けられており、該ビードブレーカー１２０の上端は、前記プレート１０４に接続されている。ビードブレーカー１２０は、上下一対のディスク部１２２，１２４を備えており、これらディスク部１２２，１２４によってホイール７０に固定されたタイヤ８０を上下から挟み込むことで、タイヤ８０のビード部８２を、ホイール７０のリム７６から内側に落とし込むものである。このようなタイヤ８０を補助的に押える機構や、ビードブレーカー１２０については公知である。
　更に、前記ベース上面１４には、タイヤ８０をホイール７０から取り外すための工具１９０を支持する機構が設けられている。本実施例では、タイヤ８０の径（ないしホイール７０の径）に合わせてタイヤ固定機構の回転軸３０を図１に矢印ＦＡで示す方向にスライド可能な構成としているため、工具１９０の支持機構は、前記上面１４に直接ではなく、該上面１４に沿って揺動する角度調整プレート１３０上に設けられている。角度調整プレート１３０は、先端１３０Ａ側がフレーム状に形成されており、後端１３０Ｂ側には、工具１９０の昇降用の主軸１４０と、該主軸１４０に支持された水平アーム１６０を昇降させるための油圧シリンダ１５０が設けられている。前記油圧シリンダ１５０は、角度調整プレート１３０を上下に貫通しているが、角度調整プレート１３０が揺動したときに、その下側の部分がベース１２０に接触しない位置に設けられている。
　前記角度調整プレート１３０のフレーム部１３２の一対の長辺が、前記スライドベース２０のフランジ部２２の外周面を挟んでいるため、前記スライドベース２０が図１に矢印ＦＡ方向にスライドすると、前記フランジ部２２を支点として角度調整プレート１３０が、ベース上面１４に沿って図１の矢印ＦＣ方向に揺動する。従って、角度調整プレート後端１３０Ｂ側に立設された主軸１４０に支持された水平アーム１６０は、角度調整プレート１３０の長手方向に対して常に同じ角度（図示の例では平行状態）を維持する。このため、前記水平アーム１６０によって支持された工具１９０が、常にタイヤ８０に対して、該タイヤ８０の径方向から押し付けられるようになる。このとき、前記主軸１４０の上端に設けられたプレート１４８は、前記支柱１００側のプレート１０６とは接していないため、角度調整プレート１３０による揺動が妨げられることはない。なお、本実施例では、異なる径のタイヤ８０に対応可能とするため、タイヤ固定機構のスライドに合わせて工具１９０の昇降用の主軸１４０を角度調整プレート１３０上に固定することとしたが、一種類のタイヤの取り外しのみを行う場合には、前記主軸１４０をベース上面１４に直接設置するようにしてもよい。
　次に、工具１９０の支持機構について説明する。図１及び図２に示すように、工具１９０は、工具ホルダ１８０によって支持されており、前記工具ホルダ１８０は、水平アーム１６０の先端に設けられたヘッド１７０の駆動軸１７２に固定されている。前記水平アーム１６０は、前記主軸１４０に沿って昇降する昇降部材１４２に対して、連結部材１６４及びアームホルダ１６２を介して支持される。前記角度調整プレート１３０上には、前記主軸１４０に近接して油圧シリンダ１５０が設けられている。該油圧シリンダ１５０のロッド１５２は、前記主軸１４０と略平行に立設されており、その上端は、フード１５４に固定されている。該フード１５４が、主軸１４０側の連結部材１６４に接続されている。このため、油圧シリンダ１５０の駆動によりロッド１５２が伸縮すると、その先端に接続されたフード１５４及び連結部材１６４を介して、アームホルダ１６２に保持された水平アーム１６０が、図１に矢印ＦＤで示す方向に昇降する。また、前記連結部材１６４上に設けられたモータ１６６により、前記水平アーム１６０が、図１に矢印ＦＥで示す方向にスライドする。
　このような水平アーム１６０の先端にはヘッド１７０が固定されており、該ヘッド１７０に対して垂直方向に昇降する駆動軸１７２が設けられている。駆動軸１７２の昇降は、ヘッド１７０の後方に設けられたモータ１７８により行われる。前記ヘッド１７０には、ハンドル１７０Ａとボタン１７０Ｂが設けられている。前記ボタン１７０Ｂは、後述する爪１９８をホイール７０に接触させた後に押すことによって、前記爪１９８とホイール７０の間に、所定のクリアランスを自動的に設けるための作動ボタンである。また、前記駆動軸１７２の先端には、前記タイヤ８０をホイール７０に取り付ける際に用いられる補助具１７４が設けられている。更に、前記駆動軸１７２には、固定用リング１８８，１８９及び連結具２３２，２３４を介して、工具ホルダ１８０が固定されている。このように、駆動軸１７２に対して上方と下方の２箇所で工具ホルダ１８０を固定することにより、該工具ホルダ１８０を所定の姿勢に保つことができる。
　前記工具ホルダ１８０は、図１に示すように、中間部１８４が上部１８２及び下部１８６よりも幅が狭く形成されており、一対のプレート１８０Ａ，１８０Ｂが所定の間隔で対向している。前記工具ホルダ１８０の下部１８６の内側には、工具１９０がピン２０６によって回動可能に支持されている。また、工具ホルダ下部１８６の一対のプレート１８０Ａ，１８０Ｂには、前記工具１９０の昇降及びタイヤ８０の径方向への揺動をガイドするためのガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂが形成されている。更に、前記工具ホルダ１８０の上方には、前記工具１９０を昇降させるためのアクチュエータ２００が設けられている。該アクチュエータ２００は、伸縮するロッド２０２を備えており、該ロッド２０２が、前記工具ホルダ１８０の上部１８２に連結具２３０によって固定されている。前記連結具２３０は、前記ロッド２０２の昇降が可能であって、かつ、前記ガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂに沿ったタイヤ径方向への揺動に応じて若干傾くことが可能となるようにロッド２０２を支持する。
　前記工具１９０は、ビードブレーカー１２０によって前記ホイール７０のリム７６とタイヤのビード部８２の間に形成された隙間９８（図６(A)参照）に先端を差し込んでタイヤ８０のビード部８２をリム７６から外すためのもので、下端側にはフック１９２が形成され、上部１９４は若干幅広に形成されている。前記アクチュエータ２００のロッド２０２の先端には、図７(C)に示すように平面部２０４が形成されており、前記工具１９０の上部１９４を貫通し、かつ、一対のガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂに沿ってスライドするピン２０６が回動可能に接続されている。前記ピン２０６の先端にはロッド２０２が外れないようにナット２０８が設けられている。また、前記工具ホルダ１８０には、工具１９０と連結するためのリンク２１０，２２０が設けられている。リンク２１０，２２０は、一端が前記工具ホルダ下部１８６にピン２１２，２２２によって回動可能に支持されており、他端側には、前記工具１９０の所定位置に設けられたピン２１４，２２４がスライド可能な溝（ないし長穴）２１６，２２６を有している。
　前記アクチュエータ２００の駆動によりロッド２０２を伸縮させると、該ロッド２０２にピン２０６を介して接続された工具１９０が昇降するが、その際、リンク２１０，２２０の溝２１６，２２６に沿ってピン２１４，２２４がスライドする。このため、図６(C)～図７(C)に示すように、ガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂに沿ったピン２０６の上下動に応じて工具１９０が上下するにあたり、タイヤ８０の径方向（図６の左右方向）へ工具１９０が揺動するようになる。このように上下動とタイヤ径方向への揺動を組み合わせることにより、工具１９０によるタイヤ８０の取り外しが可能となる。以上のような工具ホルダ１８０の下面には、前記工具１９０の使用前に、該工具１９０とホイール７０の間に所定のクリアランスを設けるために使用される爪１９８が設けられている。該爪１９８は、ホイール７０が傷つかないように、例えば、プラスチックなどの素材により形成されている。
　次に、本実施例の作用を説明する。まず、タイヤ８０の径に合わせてスライドベース２０の位置を調整する。スライドベース２０の位置調整は、ベース１２の背面１２Ｂ側に設けられたスライド用の油圧装置２６により行う。スライドベース２０の移動に応じて、角度調整プレート１３０がスライドベース２０のフランジ部２２を支点として、ベース上面１４に沿って揺動し、角度調整プレート１３０上に、主軸１４０，水平アーム１６０，ヘッド１７０，工具ホルダ１８０を介して支持された工具１９０が、常にタイヤ８０の径方向からタイヤ８０の中心に向けて当たるように調節される。このようなタイヤ径に合わせた位置調整は、後述するタイヤ８０の固定後に行うようにしてもよい。
　次に、連結部材５０のボルト穴５４と、ホイール７０のボルト穴７４の位置を合わせ、ボルト８６で固定する。そして、連結部材５０の筒部５６をベース１２の回転軸３０に被せ、上述した図４(A-1)～(C-2)に示す通り、回転軸３０側の突出部材３４の溝３６と、連結部材５０側の溝６６を噛み合わせる。その後、ストッパ８８を連結部材５０の上方から中空部６０に差し込み、図５(A)～(C)に示すようにネジ部３８と９６Ａを螺合させ、テーパ部６８Ａと９４Ｃを密着させることで、連結部材５０が回転軸３０に対して上方から押さえつけられる。
　次に、上述したビードブレーカー１２０のディスク部１２２，１２４により、図６(A)に示すように、タイヤ８０を上下から挟み込み、回転軸３０を回転させる。すると、タイヤ８０のビード部８２がホイール７０のリム７６から外れて、ビード部８２が内側に落とし込まれ、タイヤ８０とホイール７０の間に隙間９８が形成される。ビード部８２を落とし込んだら、一旦タイヤ８０の回転を停止させ、主軸１４０に設けられたモータ１６６の駆動により、水平アーム１６０を矢印ＦＥ方向にスライドさせ、タイヤ８０に対する工具１９０及び補助具１７４の径方向の位置を合わせる。そして、油圧シリンダ１５０の駆動によりロッド１５２を下降させると、フード１５４及び連結部材１６４を介して接続されたアームホルダ１６２が、主軸１４０に沿って下降する。これにより、タイヤ８０に対する工具１９０と補助具１７４のおおよその上下位置を合わせる。そして、必要に応じて、回転支持機構１０８によりアーム１１０の左右位置を調整し、更に、エアシリンダ１１２によって押え具１１６の上下位置を合わせて、タイヤ８０の所望の位置を押える。
　次に、工具ホルダ１８０を若干下降させて、工具ホルダ１８０の下面に設けた補助具１９８がホイール７０のリム７６に当たるように微調整する（図６(B)）。そして、ヘッド１７０のハンドル１７０Ａに設けられたボタン１７０Ｂを押すと、図６(C)に示すように前記爪１９８とホイール７０の間に所定のクリアランスを維持するように、工具ホルダ１８０の位置が自動的に調整される。このように所定のクリアランスを確保することにより、工具ホルダ１８０や工具１９０がホイール７０に接触して傷めることがないよう防止することができる。次に、アクチュエータ２００を駆動して工具１９０の下降を開始する。図６(D)には、ピン２０６がガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂの中央付近にくるまでロッド２０２を下降させた状態が示されている。ピン２０６がガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂに沿って下降するにつれて、工具１９０も下降するが、その際、リンク２１０，２２０によって工具１９０がタイヤ８０の径方向（図６の左側）へ向けて押し出される。従って、図６(D)に示すように、工具１９０は、フック１９２がリム７６に接触することなく、タイヤ８０とリム７６の隙間９８に挿入される。
　図６(D)に示す状態から、更に工具１９０の下降を続けると、ピン２０６がガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂの下端に達した時点では、工具１９０のフック１９２が、タイヤ８０のビード部８２の内側に入り込むようになる（図７(A)）。その後、アクチュエータ２００により工具１９０を引き上げると、ガイド溝１９６Ａ，１９６Ｂに沿ってピン２０６が移動するのに応じて工具１９０が上昇し、図７(B)に示すように、フック１９２がタイヤ８０のビード部８２に掛かる。この状態を維持したまま、ベース１２側の回転用のモータ２８を駆動すると、突出部材３４及び連結部材５０を介して回転軸３０に固定されたホイール７０が回転し、図７(C)に示すように、フック１９２でビード部８２を持ち上げた部分が徐々に増えていき、最終的には、ビード部８２をホイール７０のリム７６から全周にわたって外すことができる。
　本実施例では、アクチュエータ２００の駆動を工具１９０に伝達するにあたり、２本のリンク２１０，２２０を用いているため、タイヤ８０のビード部８２やサイドウォール部８４が硬くでも、タイヤ８０のビード部８２をフック１９２に引っ掛けたまま、工具１９０を所定の姿勢に保ちながら上昇させて、確実にタイヤ８０をホイール７０から外すことができる。そして、図６及び図７に示すようにしてタイヤ８０の一方のビード部８２をホイール７０から外したら、次に、工具ホルダ１８０の位置を調整して（下降させて）、図６(A)に示す下側のビード部８２も、同様の手順によってホイール７０から取り外す。その後、交換したタイヤ８０を取り付けるときには、上述した補助具１７４を利用し、公知の手順によってタイヤ８０を取り付ける。
　このように、実施例１によれば、次のような効果がある。
  (1)ベース１２側の回転軸３０と、ホイール７０のディスク部７２に連結可能な連結部材５０の筒部５６とを、前記回転軸３０側に設けた突出部材３４の外周面の多数の溝３６と、前記筒部５６の内周面の多数の溝６６の噛み合いにより連結して、回転軸３０の駆動をホイール７０及びタイヤ８０に伝達することとした。このため、タイヤ８０を確実に固定し、工具１９０による取り外し作業中であっても、タイヤ８０が回転中心からずれることがない。ランフラットタイヤのような硬いタイヤ８０であっても確実に固定できる。
  (2)前記回転軸３０の先端側にテーパ部３２を設け、前記連結部材５０の筒部５６の下端側にも前記テーパ部３２と略同一の傾斜を有するテーパ部６２を形成する。そして、前記突出部材３４の下端側を、前記回転軸３０の内側に配置したバネ４４で受けて上方に付勢することとしたので、突出部材３４と連結部材５０の溝３６，６６が噛み合うようにガイドすることができる。
　(3)先端にネジ部９６Ａが形成された軸部９６と、該軸部９６に対して回転可能に外嵌するとともにテーパ部９４Ｃを有する外筒９２を有するストッパ８８を用い、前記ネジ部９６Ａと回転軸３０側の突出部材３４のネジ部３８を螺合し、連結部材５０のテーパ部６８Ａと前記テーパ部９４Ｃを密着させることとした。このため、連結部材５０をベース１２側に向けて押し付けることができ、連結部材５０の上下方向へのがたつきを防止して安定してタイヤ８０を回転させることができる。
  (4)連結部材５０のフランジ部５２に多数のボルト穴５４を設けることとしたので、径の異なる複数種類のタイヤ８０の交換に利用できる。
  (5)爪１９８をホイール７０のリム７６に当接させた後、ヘッド１７０に設けたボタン１７０Ｂの操作により、工具ホルダ１８０とホイール７０の間に所定のクリアランスを自動的に設けることとしたので、ホイール７０の損傷を防止することができる。
　(6)連結部材５０の中空部６０を、上下対称の形状としたので、フランジ部５２が下側（ベース１２側）を向くようにしても使用可能である。
  (7)ベース１２上で回転軸３０をスライド可能とし、該回転軸３０のスライドに応じて揺動する角度調整プレート１３０上に、工具１９０を支持するための機構を設けたので、タイヤの径が変わっても、常にタイヤ８０に対して径方向から工具１９０が当たるように調整することができる。
  (8)工具ホルダ１８０に対向する一対のガイド溝１９６Ａ、１９６Ｂを設け、これらガイド溝に沿ってスライド可能なピン２０６を介してアクチュエータ２００の駆動を工具１９０に伝達するとともに、前記工具ホルダ１８０と工具１９０を、前記工具ホルダ１８０側を支点として回転する２本のリンク２１０，２２０により連結することとした。これにより工具１９０の昇降と同時にタイヤ径方向への揺動を行うため、タイヤ８０が硬くても、工具１９０を所望の姿勢に保持し、確実にタイヤ８０をリム７６から外すことができる。
　なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示したタイヤ８０の固定方向は一例であり、ホイール７０が下側になるように（図３(A)の上下反転状態となるように）、ホイール７０及びタイヤ８０を回転軸３０に連結するようにしてもよい。連結部材５０についても同様に、フランジ部５２が下側になり、筒部５６が上側になるようにホイール７０に固定するようにしてもよい。
(2)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(3)前記実施例では、径の異なる複数のタイヤに対応するため、タイヤの固定機構に複数のボルト穴５４を設けるとともに、回転軸３０の水平方向へのスライドに応じてベース上面１４に沿って揺動する角度調整プレート１３０上に工具１９０の支持機構を設けることとしたが、これも一例であり、一種類のタイヤの交換を行うものであれば、これらの機構は省略可能である。あるいは複数の径のタイヤ８０に対応するため、フランジ部５２に形成されるボルト穴５４の位置が異なる連結部材を複数種類用意して、タイヤ８０の径に応じて使い分けるようにしてもよい。
(4)前記実施例で示したタイヤ交換手順は一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。
(5)前記実施例では、ランフラットタイヤをホイールから取り外す場合を例に挙げて説明したが、本発明のタイヤ固定機構及びタイヤチェンジャは、他の公知の各種のタイヤの取り外しに適用可能である。
　本発明によれば、ベース側に立設支持されており、駆動手段によって回転可能な回転軸と、ホイールのディスク部に着脱可能に固定されるフランジ部と、該フランジ部の中央に設けられており、前記回転軸と着脱可能に接続される筒部とからなる連結部材とが、前記回転軸側と前記筒部側の双方に垂直方向に多数形成された溝の噛み合いにより連結される。前記連結部材は、ストッパによりベース側に押え付けられる。このため、タイヤの回転中心がずれず、上下方向へのブレもないため、タイヤチェンジャのタイヤ固定機構の用途に適用できる。
　また、タイヤを取り外すための工具と、それを保持する工具ホルダとを、複数のリンクで接続して、工具の昇降及びタイヤ径方向への揺動を支持することで、工具を所望の姿勢に保持することとしたので、タイヤをホイールから取り外すためのタイヤチェンジャの用途に適用できる。特に、ランフラットタイヤのように強化されたタイヤをホイールから取り外すときのタイヤの固定機構や、タイヤチェンジャとして好適である。
　１０：タイヤチェンジャ（タイヤ交換機）
　１２：ベース
　１２Ａ：正面
　１２Ｂ：背面
　１４：上面
　１６：開口
　１８：レール
　２０：スライドベース
　２２：フランジ部
　２４：筒部
　２６：油圧装置
　２８：モータ
　３０：回転軸
　３２：テーパ部
　３４：突出部材
　３６：溝
　３８：ネジ部
　４０，４２：中空部
　４０Ａ：溝
　４４：バネ
　５０：連結部材
　５２：フランジ部
　５４：ボルト穴
　５６：筒部
　５６Ａ：先端
　６０：中空部
　６２：下部
　６２Ａ：テーパ部
　６４：中間部
　６６：溝
　６８：上部
　６８Ａ：テーパ部
　７０：ホイール
　７２：ディスク部
　７４：ボルト穴
　７６：リム
　８０：タイヤ
　８２：ビード部
　８４：サイドウォール部
　８６：ボルト
　８８：ストッパ
　９０：本体
　９０Ａ：ハンドル
　９２：外筒
　９４：膨出部
　９４Ａ，９４Ｃ：テーパ部
　９４Ｂ：筒部
　９６：軸部
　９６Ａ：ネジ部
　９７Ａ，９７Ｂ：ベアリング
　９８：隙間
１００：支柱
１０２，１０４，１０６：プレート
１０８：回転支持機構
１１０：アーム
１１２：エアシリンダ
１１４：ロッド
１１６：押え具
１２０：ビードブレーカー
１２２，１２４：ディスク部
１３０：角度調整プレート
１３０Ａ：先端
１３０Ｂ：後端
１３２：フレーム部
１４０：主軸
１４２：昇降部材
１４８：プレート
１５０：油圧シリンダ
１５２：ロッド
１５４：フード
１６０：水平アーム
１６２：アームホルダ
１６４：連結部材
１６６：モータ
１６８：ケーブルガイド
１７０：ヘッド
１７０Ａ：ハンドル
１７０Ｂ：ボタン
１７２：駆動軸
１７４：補助具
１７６：プレート
１７８：モータ
１８０：工具ホルダ
１８０Ａ，１８０Ｂ：プレート
１８２：上部
１８４：中間部
１８６：下部
１８８，１８９：固定用リング
１９０：工具
１９２：フック
１９４：上部
１９６Ａ，１９６Ｂ：ガイド溝
１９８：爪
２００：アクチュエータ
２０２：ロッド
２０４：平面部
２０６：ピン
２０８：ナット
２１０，２２０：リンク
２１２，２１４，２２２，２２４：ピン
２１６，２２６：長穴
２３０，２３２，２３４：連結具

Claims (9)

  1. 　ホイールからタイヤを取り外すためのタイヤチェンジャ用のタイヤ固定機構であって、
    　ベース側に立設支持されており、駆動手段によって回転可能な回転軸と、
    　前記ホイールのディスク部に着脱可能に固定されるフランジ部と、該フランジ部の中央に設けられており前記回転軸に着脱可能に外嵌して、回転軸と一体に回転可能な筒部とからなる連結部材と、
    　前記回転軸に連結した連結部材を、前記ベース側に押え付けるストッパと、
    を備えており、
    　前記回転軸と前記筒部とが、双方に多数形成された溝の噛み合いにより連結されることを特徴とするタイヤチェンジャ用のタイヤ固定機構。
  2. 　前記回転軸が、
    　該回転軸の先端に向けて径が小さくなるように形成されたテーパ部と、
    　一端側が前記回転軸の先端から突出し、他端側が前記回転軸の内側に収納されるとともに、前記突出する部分の外周面に前記溝が垂直方向に多数形成されている突出部材と、
    　前記回転軸の内側に設けられており、前記突出部材の他端側を受けて、前記回転軸の内側に押し込まれた前記突出部材を回転軸の先端側へ付勢する付勢手段と、
    を備えており、
    　前記連結部材の筒部の内周面に、
    　前記回転軸のテーパ部と略同一の傾斜を有するテーパ部と、
    　前記突出部材に形成された溝と噛み合う溝部と、
    が形成されていることを特徴とする請求項１記載のタイヤチェンジャのタイヤ固定機構。
  3. 　前記突出部材が中空状に形成され、中空部の内周面に第１のネジ部が設けられており、
    　前記ストッパが、
    　先端の外周面に、前記第１のネジ部と螺合する第２のネジ部が形成された軸部と、
    　該軸部に対して回転可能であって、前記第２のネジ部が露出するように前記軸部に外嵌し、かつ、前記連結部材のテーパ部と略同一の傾斜のテーパ部を有する外筒と、
    　前記軸部を回転させるための操作用ハンドルと、
    を備えたことを特徴とする請求項２記載のタイヤチェンジャのタイヤ固定機構。
  4. 　前記連結部材のフランジ部に、前記ホイールのディスク部のボルト穴に対応するボルト穴が形成されていることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のタイヤチェンジャのタイヤ固定機構。
  5. 　前記連結部材のフランジ部に、前記ディスク部の径が異なる複数のホイールが着脱可能となるように、前記フランジ部の中心からの距離が異なる複数のボルト穴を設けたことを特徴とする請求項４記載のタイヤチェンジャのタイヤ固定機構。
  6. 　請求項１～５のいずれか一項に記載のタイヤ固定機構と、
    　該タイヤ固定機構の回転軸を回転させる駆動手段と、
    　前記タイヤのビード部をホイールのリムから外して隙間を形成するビードブレーカーと、
    　前記ホイールのリムとタイヤの間に形成された隙間に先端を差し込んで、該先端を前記タイヤのビード部に引っ掛ける工具と、
    　前記工具の昇降及び前記タイヤの径方向への揺動をガイドするためのガイド溝を有する工具ホルダと、
    　該工具を昇降させるためのアクチュエータと、
    　該アクチュエータによって伸縮可能であって、先端が、前記ガイド溝に沿ってスライドするピンを介して前記工具の上端側に回動可能に接続されている伸縮ロッドと、
    　一端が前記工具ホルダに回動可能に支持され、他端側に前記工具の所定位置に設けられたピンがスライド可能な溝を有しており、前記ガイド溝に沿った工具の昇降及び揺動を支持する複数のリンク手段と、
    　前記工具ホルダ及びアクチュエータを、水平方向に進退可能かつ垂直方向に昇降可能に支持する支持機構と、
    を備えたことを特徴とするタイヤチェンジャ。
  7. 　前記支持機構が、
    　前記ベース上に立設された昇降ガイド用の主軸と、
    　該主軸に対して略直交方向に配置されており、一端側に前記工具用ホルダ及びアクチュエータが固定される水平アームと、
    　前記主軸に沿って昇降可能となるように前記水平アームを支持するとともに、該水平アームを水平方向に進退可能に支持するアーム支持手段と、
    　該アーム支持手段を昇降させるためのアーム用昇降手段と、
    　前記アーム支持手段に対して前記水平アームを水平方向にスライドさせるためのアーム用スライド手段と、
    を備えたことを特徴とする請求項６記載のタイヤチェンジャ。
  8. 　前記水平アームの先端に固定されたヘッドと、
    　該ヘッドに対して垂直方向に昇降する駆動軸と、
    　該駆動軸を昇降させるための駆動軸用昇降手段と、
    　前記駆動軸の先端に設けられており、タイヤをホイールに取り付けるための補助具と、
    を備えており、
    　前記工具ホルダが、前記駆動軸と一体に動くように該駆動軸に複数箇所で固定されていることを特徴とする請求項７記載のタイヤチェンジャ。
  9. 　前記ベース側の回転軸を、前記タイヤの径に合わせて水平方向にスライドさせる回転軸用スライド機構と、
    　該スライド機構による回転軸のスライドに応じて、前記ベース面に沿って水平方向に揺動するプレートと、
    を備えており、
    　前記昇降ガイド用の主軸が、前記プレート上に立設されていることを特徴とする請求項７又は８記載のタイヤチェンジャ。
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