JP2007162861A - バランスウエイト圧着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定した圧着を行なうことが可能なバランスウエイト圧着装置を提供すること。
【解決手段】ホイールのリム部の内周面に沿うように変形可能なバランスウエイトを、リム部に圧着するための、バランスウエイト圧着装置１であって、支持部１０と伸縮動作部２０からなる圧着のための押圧力を発生させる押圧力発生手段と、スプリング機構５０，アーム部４０，４１及び圧着部３０，３１から構成され、バランスウエイトがリム部に接する状態で、バランスウエイトにおける、リム部の周方向に関する中央部から両端部に向けて、押圧力発生手段により発生された押圧力を伝達する押圧力伝達手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、バランスウエイト圧着装置に関し、特に、ホイールのリム部の内周面に沿うように変形可能なバランスウエイトを該リム部に圧着するバランスウエイト圧着装置に関する。

従来、ホイールにタイヤを組み付けた状態での重量バランス、すなわちホイールバランスを調整する作業が行なわれている。タイヤのある部分が他より重いと、タイヤを車に取り付けた状態では、この重い部分が下になって止まろうとする力が働く。この時の不釣り合いを静的アンバランスという。また、幅広の偏平タイヤなどでは、周上で静的バランスがとれていても、断面方向に重量の不均一があると、軸がいわゆる「すりこぎ運動」を起こす。この不釣り合いを動的アンバランスという。新しいタイヤを装着したときは通常ホイールバランスをとるが、走行するうちにホイールバランスはタイヤの摩耗やホイールの損傷などで少しずつ狂ってくるため、ホイールバランスのとり直しが必要となる。

ホイールバランスをとるために、バランスウエイトがホイールに装着される。例えば、ブロック状の金属で構成されることによりリム部の内周面に沿って変形可能なバランスウエイトを、両面テープ等の接着手段によりリム部の内周面に貼り付ける態様のものや、リム部の周縁部よりも狭い間隔のクリップとバランスウエイト本体とを備え、リム部の周縁部がクリップに圧入することによりリム部に固定される態様のものが知られている。前者の場合、バランスウエイトをリム部の内周面に貼り付ける際には、バランスウエイトをリム部に向けて押圧する作業が必要となる。この作業は、ホイールバランスの大きさがその重量によって細分化されていることや、リム部の曲率半径がホイールによって異なること等から、単一の治具や装置を用いて安定的に圧着を行なうには、困難を伴う。

このバランスウエイトをリム部に向けて押圧する作業に用いられる治具であって、整備者が、磁力によりバランスウエイトを吸着した後に、リム部に当接させて押圧するための治具が知られている。（例えば、特許文献１参照）。この治具は、弾性変形可能な素材を用いて、リム部の曲率半径に比して小さい曲率半径の円弧状に形成されており、バランスウエイトがその中央部に吸着されて整備者がリム部に治具を押し付けると、治具自体が変形してバランスウエイトの中央部から端部に向けてリム部に圧着される。
特開平２０００−３４６１３７号公報

しかしながら、上記従来の治具では、整備者が手作業で圧着を行なうため、バランスウエイトの接着状態にバラツキが生じる場合がある。すなわち、バランスウエイトの中央部から端部に向けてリム部に圧着される際に、整備者の手作業による押圧力のブレにより部分的に接着が十分でない箇所が生じる場合がある。さらに、治具自体が弾性変形する構造をとることから、治具の素材によっては、均一な押圧力をバランスウエイトに与えることが困難なものとなる。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、安定した圧着を行なうことが可能なバランスウエイト圧着装置を提供することを主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、ホイールのリム部の内周面に沿うように変形可能なバランスウエイトを、リム部に圧着するための、バランスウエイト圧着装置であって、圧着のための押圧力を発生させる押圧力発生手段と、バランスウエイトがリム部に接する状態で、バランスウエイトにおける、リム部の周方向に関する中央部から両端部に向けて、押圧力発生手段により発生された押圧力を伝達する、押圧力伝達手段と、を備えることを特徴とするものである。

この本発明の一態様によれば、バランスウエイトにおける、リム部の周方向に関する中央部から両端部に向けて、押圧力発生手段により発生された押圧力が伝達されるから、安定した圧着を行なうことが可能となる。

また、本発明の一態様において、押圧力発生手段は、例えば、リム部における、バランスウエイトが装着される側のリム部の円心に関する反対側、に接することによりリム部から反力を得る、支持部と、支持部と押圧力伝達手段との間に伸縮可能に接続され、伸縮動作を行なうことにより押圧力伝達手段をバランスウエイトに押圧する、伸縮動作部と、を備える手段であり、押圧力伝達手段は、例えば、外周がリム部の内周面の曲率半径に比して小さい曲率半径をもつ略円弧状の断面を有しそれぞれの一端において相対回転可能に互いに接続された２つの圧着部と、伸縮動作部に接続される中央部と、２つの圧着部における互いに接続されていない他端に伸縮動作部から中央部を介して伝達される押圧力を伝達すると共に伸縮動作部の伸縮軸から拡大することが可能に、中央部に保持された略Ｌ字型の２つのアーム部と、を備える手段であり、２つのアーム部が伸縮動作部の伸縮動作に伴って伸縮動作部の伸縮軸から拡大する動作を、中央部が抑制する、ことを特徴とするものである。

また、本発明の一態様において、中央部は、例えば、変位に応じた復元力を発生させる、スプリング機構である。

本発明によれば、圧着を行なうことが可能なバランスウエイト圧着装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

まずは、接着式のバランスウエイト自体について説明する。図１に、接着式のバランスウエイトの外観形状の一例と、これがホイールのリム部の内周面に貼り付けられた様子を示す。接着式のバランスウエイトは、ホイールバランスをとるために用いられるバランスウエイトの一種であり、ホイールのリム部の内周面（タイヤが装着される面の裏側）に、両面テープ等の接着手段を用いて貼り付けられる。接着式のバランスウエイトは、例えば、鉄等の金属で形成され、比較的大きいもので、厚さ数［ｍｍ］、幅方向（接着時にはリム部の幅方向に延在することとなる）２０［ｍｍ］、長手方向（接着時にはリム部の周方向に延在することとなる）１００〜２００［ｍｍ］程度の大きさを有する。そして、長手方向における所定間隔（間隔が一定ではないものも存在する）で、幅方向に延在する複数のスリット（厚さが０．数［ｍｍ］）が設けられており、この部分が折り曲げられることにより、円筒状となっているリム部の内周面に貼り付けられるように変形可能な構造となっている。接着式のバランスウエイトには、予め片側のシールを残した状態で両面テープが貼り付けられており、このシールをはがしてリム部に押圧することにより、ホイールに接着される。

このように、接着式のバランスウエイトをホイールに接着する際には、バランスウエイトを押圧する作業が必要となる。一般に、リム部の曲率半径に沿うように形成された圧着用の治具を用いて押圧する作業が行なわれている。図２に、圧着用の治具を用いてバランスウエイトを押圧する様子を示す。リム部の曲率半径はホイールによって異なるため、リム部の曲率半径に比して押圧面の曲率半径が小さい治具を用いると、一度に押圧できるバランスウエイトの面積が小さくなり、バランスウエイトを均一に押圧しようとした場合に整備者の作業が微妙な感覚を要するものとなってしまう。従って、異なる種類のホイールに対応すべく、各リム部の曲率半径に近い曲率半径の治具を複数準備しなければならない場合が生じる。ところが、リム部の曲率半径に近い曲率半径の治具を用いたとしても、やはり手作業で押圧を行なうことにより接着状態にバラツキを生じる可能性を排除できない。

次に、接着式のバランスウエイトを機械的に押圧するバランスウエイト圧着装置１について説明する。図３は、本発明の一実施例に係る、バランスウエイト圧着装置１の全体構成の一例を示す図である。図示する如くバランスウエイト圧着装置１は、主要な構成として、例えば、支持部１０と、伸縮動作部２０と、圧着部３０、３１と、アーム４０、４１と、スプリング機構５０と、を備える。

支持部１０は、リム部における、圧着部３０、３１がバランスウエイトを圧着する側の、反対側に当接し、伸縮動作部２０が伸縮動作をする際に、圧着部３０、３１がバランスウエイトを押圧するための反力をリム部から受ける役割を果たす。

伸縮動作部２０は、例えば、アルゴンガス等の不活性ガスが高圧で封入されたガスボンベ２１と、ガスホース２２と、スイッチ部２３と、ガス流入口を有する本体部２４と、伸縮筐体２５と、スプリング機構５０との連結部材２６と、により構成される。伸縮動作部２０は、伸縮動作を行なうことにより、支持部１０からの反力を受けて、スプリング機構５０やアーム４０、４１を介して圧着面３０、３１に押圧力を作用させる。

スイッチ部２３は、例えば、マスフローコントローラーを内蔵し、整備者（メーカー側の整備者に限らず、ユーザーであってもよい。以下同じ。）の操作がなされると、予め設定された所定時間の間、一定のガス流速をもって本体部２４にガスを供給するように設定されている。これにより、整備者は、簡易な操作により一定の流速のガス流量を所定時間供給させることが可能である。

本体部２４は、図示しない作業用の取手と、ガス排出口が設けられており、その内部が伸縮筐体２５と連通している。

伸縮筐体２５は、本体部２４から流入するガスにより伸縮し、図３における矢印方向への伸縮動作を行なう。なお、伸縮筐体２５の内部には、伸縮筐体２５の伸縮方向が一定となるように支持する支持部材が配設されている。

図４は、圧着部３０、３１の構造の一例を示す図である。圧着部３０、３１は、それぞれの外周面がリム部の曲率半径に比して小さい曲率半径を有する略円弧状の断面を有する部材である。

圧着部３０には、回転軸３２を相対回転自在に保持する軸穴３０ａと、回転軸３３を相対回転自在に保持する軸穴３０ｃと、アーム４０の連結部を回転軸３３に連結可能にするべく凹部３０ｄが、それぞれ形成されている。

圧着部３１には、回転軸３２の両端に嵌合し、回転軸３２を相対回転自在に保持するべく圧着部３１から突出して軸穴３１ａ、３１ｂが形成されており、また、回転軸３４を相対回転自在に保持する軸穴３１ｃと、アーム４１の連結部を回転軸３４に連結可能にするべく凹部３０ｄが、それぞれ形成されている。

圧着部３０、３１は、バランスウエイトに当接し、これを圧着する役割を果たす。なお、圧着部３０、３１の外周面の曲率半径は、汎用性を考慮すると、一般に用いられているホイールのうち内周面の曲率半径が最も小さいもの、或いはそれに近い小さい曲率半径のもの、に比して小さいことが望ましい。但し、適用するホイールのタイプが限定的である場合には、その中で最も曲率半径の小さいものに比して小さければ十分である。また、動作の正確性を期すために、圧着部３０、３１の外周面の曲率半径は、同じであることが望ましい。

アーム４０は、圧着部３０に形成された凹部３０ｄにおいて回転軸３３に相対回転自在に連結する連結部を有し、アーム４１は、圧着部３１に形成された凹部３１ｄにおいて回転軸３４に相対回転自在に連結する連結部を有する。また、アーム４０、４１は、スプリング機構５０により、図３における矢印方向への運動が可能に保持されている。

図５は、スプリング機構５０の構造の一例を示す図である。図示する如く、スプリング機構５０は、例えば、アーム４０とアーム４１のそれぞれの一端がピストンロッドとして前後運動をする２つのガススプリング部５１、５２を備える。各ガススプリング部は、密閉されたシリンダチューブ内に、ガスとオイルを封じ込めており、自然長の状態からピストンロッドを引き出す、又は押し込む動作に対して、変位に応じた復元力を発生させる。本実施例では、この２つのガススプリング部５１、５２に封入されるガスの量は同じに設定してあり、従って自然長も同じものとなっている。

次に、バランスウエイト圧着装置１の動作について説明する。図６は、バランスウエイト圧着装置１を用いてバランスウエイトを圧着する様子を示す図である。図６（Ａ）は、動作の初期状態を表す。図示する如く、圧着面３０の回転軸３２側の端部と、圧着面３１の回転軸３２側の端部が、バランスウエイトの中央部に当接している。この状態では、未だスイッチ部２３は操作されておらず、伸縮動作部２０からの押圧力は伝達されていない。また、スプリング機構５０のガススプリング部は、共に自然長の状態である。

図６（Ｂ）は、スイッチ部２３が操作された後の状態を表す。図示する如く、伸縮動作部２０から押圧力が伝達されると、回転軸３３、３４に加えられた押圧力により、圧着面３０、３１は、当初バランスウエイトに当接していた端部が図中右方向に移動すると共に、それぞれの中央部において（バランスウエイトにとってはより端部において）バランスウエイトに当接することとなる。このように、伸縮動作部２０からの押圧力は、バランスウエイの中央部から端部に向けて加えられることとなる。

ところで、図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態に移行する過程で、回転軸３３、３４の間の相対距離が開くこととなる。これは、アーム４０、４１が、スプリング機構５０から引き出されることを意味する。しかし、前述した如く、スプリング機構５０の機能により、アーム４０、４１が瞬時に引き出されることはない。すなわち、内部のガス圧上昇に伴って増加する押圧力が伸縮動作部２０からスプリング機構５０等に加えると、圧着面３０、３１やアーム４０、４１は、図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態に移行しようとするが、それをスプリング機構５０の機能により抑制して、動作を緩やかなものとしているのである。

さらに、前述した如く、スイッチ部２３の機能として、一定の流速のガス流量を所定時間供給することができるから、伸縮動作部２０は、一定の割合で増加する押圧力をスプリング機構５０等に加えることができる。これに対して、スプリング機構５０では、伸縮動作部２０からの押圧力の増加に応じて変位が大きくなるアーム４０、４１を、変位に応じた復元力で引き戻そうとする結果、圧着面３０、３１やアーム４０、４１は、より緩やかな動作をもって図６（Ａ）の状態から図６（Ｂ）の状態に移行することとなる。

このような伸縮動作部２０やスプリング機構５０の機能により、バランスウエイトに対する押圧力は、バランスウエイトの中央部から端部に向けて緩やかな速度で、より均一に加えられることとなる。すなわち、装置を用いて安定した圧着を行なうことが可能となる。また、圧着面３０、３１の外周面の曲率半径をリム部の曲率半径に比して小さいものとするから、リム部の曲率半径に応じて装置を複数種類準備する必要がない。

なお、バランスウエイトの圧着が終了すると、整備者により、ガス排出口からガスを排出することが可能であり、圧着面３０、３１やアーム４０、４１は、スプリング機構５０の復元力によって速やかに図６（Ａ）の状態に戻ることとなる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等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、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、スプリング機構５０は、ガススプリング部５１、５２を備えるものとして例示したが、伸縮動作部２０からの押圧力を伝達すると共にアーム４０、４１が引き出される動作を抑制することが可能なものであれば、如何なる構造のものであっても構わない。例えば、バネによるスプリング機構や、電磁力を利用したスプリング機構であってもよい。

また、伸縮動作部２０として、ガスボンベから供給されるガスを利用したものを例示したが、これに限られず、例えば、電動又は油圧のアクチュエーターを利用したものや、ポンプによりガスを供給するものであってもよい。

本発明は、少なくとも接着式のバランスウエイトをホイールに圧着するための装置に利用できる。

接着式のバランスウエイトの外観形状の一例と、これがホイールのリム部の内周面に貼り付けられた様子を示す図である。 圧着用の治具を用いてバランスウエイトを押圧する様子を示す図である。 本発明の一実施例に係る、バランスウエイト圧着装置１の全体構成の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る、圧着部３０、３１の構造の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る、スプリング機構５０の構造の一例を示す図である。 本発明の一実施例に係る、バランスウエイト圧着装置１を用いてバランスウエイトを圧着する様子を示す図である。

符号の説明

１ バランスウエイト圧着装置
１０ 支持部
２０ 伸縮動作部
２１ ガスボンベ
２２ ガスホース
２３ スイッチ部
２４ 本体部
２５ 伸縮筐体
２６ 連結部材
３０、３１ 圧着部
３０ａ、３０ｃ、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ 軸穴
３０ｄ、３１ｄ、 凹部
３２、３３、３４ 回転軸
４０、４１ アーム
５０ スプリング機構
５１、５２ ガススプリング部

Claims (3)

1. ホイールのリム部の内周面に沿うように変形可能なバランスウエイトを、該リム部に圧着するための、バランスウエイト圧着装置であって、
   前記圧着のための押圧力を発生させる押圧力発生手段と、
   前記バランスウエイトが前記リム部に接する状態で、該バランスウエイトにおける、該リム部の周方向に関する中央部から両端部に向けて、前記押圧力発生手段により発生された押圧力を伝達する、押圧力伝達手段と、
   を備えることを特徴とする、バランスウエイト圧着装置。
2. 請求項１に記載のバランスウエイト圧着装置であって、
   前記押圧力発生手段は、
   前記リム部における、前記バランスウエイトが装着される側の該リム部の円心に関する反対側、に接することにより該リム部から反力を得る、支持部と、
   該支持部と前記押圧力伝達手段との間に伸縮可能に接続され、該伸縮動作を行なうことにより前記押圧力伝達手段を前記バランスウエイトに押圧する、伸縮動作部と、
   を備える手段であり、
   前記押圧力伝達手段は、
   外周が前記リム部の内周面の曲率半径に比して小さい曲率半径をもつ略円弧状の断面を有し、それぞれの一端において相対回転可能に互いに接続された２つの圧着部と、
   前記伸縮動作部に接続される中央部と、
   前記２つの圧着部における互いに接続されていない他端に、前記伸縮動作部から該中央部を介して伝達される押圧力を伝達すると共に、前記伸縮動作部の伸縮軸から拡大することが可能に、該中央部に保持された略Ｌ字型の２つのアーム部と、
   を備える手段であり、
   前記２つのアーム部が前記伸縮動作部の伸縮動作に伴って該伸縮動作部の伸縮軸から拡大する動作を、前記中央部が抑制する、
   ことを特徴とする、バランスウエイト圧着装置。
3. 請求項１又は２に記載のバランスウエイト圧着装置であって、前記中央部は、変位に応じた復元力を発生させる、スプリング機構である、
   バランスウエイト圧着装置。

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