JP4836247B2 - タイヤ取り外し機 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤをホイールリムへ／から自動的に着脱する工具に関する。周知のように、所要のビード離脱操作の終了後に、タイヤ付きホイールのタイヤをその対応するホイールリムから正しく取り外すために、まずフック型着脱工具をタイヤとホイールリムとの間の接触部位に挿入し、工具を接触部位に打ち込み、それによって、タイヤビードがホイールリム縁から離され、かつ工具フックがタイヤビードの縁と係合することが可能になる。

次に工具を取り外し、したがってそれと共にビードの縁を、それがホイールリム縁を越えて延ばされるまで引っ張り、そして最後にホイールリム又は工具を回転させて、タイヤビード全体をホイールリム縁を越えて徐々に押しやることが必要である。逆順での同様のより簡単な操作を、タイヤを取り付けるために実施する必要がある。

しかしながら、このような着脱操作は、ホイールリム（これは多くの場合軽金属合金から作られる）及びタイヤが損傷を受けるか、又は単に掻き傷を付けられることを防止するために、実行の適正な確かさを必要とする。

非常に多数の着脱技術が提案されており、広範な研究がこの問題の解決法を見つけるために長期にわたって行われてきた。したがって、例えば、特許文献１は、ホイールリムを支える回転手段と、タイヤを着脱する自動装置とを備えるタイヤ着脱機を記載している。

このような自動装置は一端が張り出し式に延びるアームを有している。このアームは、フック型組立工具をその自由端で支持する回転支持手段に配置されたホイールリムに対して半径方向かつ軸方向の両方向に動くことが可能であり、組立工具はその先端部で連接され、それによってアームに対して横に延びる。

組立工具は、複動ジャッキによって制御されるリンケージ装置によって、その回転軸を中心とする角運動を生じるように制御され得る。初めに、工具は高い位置に設置され、そのフック端がタイヤとホイールリムとの間の部位に接触するまで、支持アームによって下げられ、そしてタイヤビードは下方へ押される。同時に、工具は、そのフック型自由端がホイールリムに近づく方向に、その連接ピンを中心として角度αまで回転させる。

このような回転は、タイヤビードが工具のフック型端によって引っ掛けられるのに役立つ。この時点で、工具搬送アームは上方へ動かされ、したがって工具は、それがホイールリム縁を越えて延ばされるまで、それと共にタイヤビードを動かす。

次に、ホイールリムは、工具のフック部分に沿って摺動しながら、タイヤビードがホイールリム縁の外へ徐々に動かされるように回転させられる。必要なら、この後の工程で、工具はフック縁がホイールリムから離れる方向に角度βまで回転させることが可能であり、それによってビードを引き出すのに役立つ。

全ての取り外し工程で、工具のそのフック背部はホイールリムに面しているのに対して、フック部分本体はタイヤに面している。しかしながら、工具は自由ではなくて、それは、タイヤをその制御リンケージから取り外すのに必要である全工程中、所定の位置に押し込まれ、しっかりと保持される。
特許ＩＴ−１ ３１９ ４７５明細書 米国特許出願第２００４／０ ０５５ ７１２号明細書 欧州特許第１ ４５９ ９１３号明細書

明らかに、このような技術的解決法は、一方で、実行するのに大変費用がかかり、他方で、着脱工程中にホイールリム及び／又はタイヤを損傷するのを避けるために熟練した操作者を必要とする。

特許文献２は、特許文献１に記載されているものに、全く類似した着脱工具の特定の実施形態を開示している。特許文献３は、後部支持直立材に近づくか、又はそれから離れるように動かされ得る回転ホイール搬送テーブルと、タイヤ着脱装置とを備えるタイヤ着脱機を開示している。

着脱装置は、支持直立材に平行なガイド部材に沿って、摺動可能なスリーブによって支持される。工具搬送ブシュの耳がスリーブに連接されている。工具は、フック形端部付きの鉄棒によって形成されている。この鉄棒は、ブシュ内で回転するように取り付けられ、かつそれがブシュの軸を中心とする角運動を生じ得るように複動ジャッキによって制御され得る。フック形端部付きの鉄棒によって形成される。

工具はまず、そのフック形端部がホイールリムに対して接線方向に向けられた状態で、ビードとホイールリム縁との間の部位に押し当てて動かされる。次に、それはタイヤ縁を越えて押し込まれ、工具は約９０度まで回転させられて、そのフック形端部がタイヤビードの縁を乗り越え、それに係合することを可能にする。そして最後にタイヤ縁部分が引き出され、続いてホイールは回転させられる。

また、この着脱工具は次に操作者によって制御される機構を用いた操作を必要とする。これは、一方で、工具調整及び制御装置のための多大のコストをもたらす。他方では、ホイールリム又はタイヤに対する工具の状態（特に傾き）についての間違った判定のために失敗する可能性が高く、これによって工具はタイヤ縁にぶつかり、その結果それを損傷するおそれがある。

本発明の主目的は、タイヤ付きホイール又はホイールリムのための回転支持体を備えるタイヤ着脱機に設置されるタイヤ着脱工具を提供することである。この工具は、ホイールの回転支持体への位置決め及び工具調整を除いて、操作者による手動操作無しにタイヤを着脱することを可能にする。

本発明の別の目的は、開始工程中の手動介入は別として、操作者の手動介入が要求されるときに、どんなむだ時間も必要としない製造し使用するのが非常に簡単なタイヤ着脱工具を提供することである。

本発明の別の目的は、競争力のある製造原価で得られるタイヤ着脱工具を提供することである。

本発明の第１態様によって、タイヤ付きホイール又はホイールリムを回転可能に支持するように構成されたタイヤ着脱機と共に使用するタイヤ着脱工具が提供され、前記工具は、前記タイヤ着脱機の対応するガイド部材に一端が張り出し式に支持され、前記工具は、前記ホイールの回転軸に平行に延び、前記工具は、前記ガイド部材に摺動可能に取り付けられる工具搬送アームと、少なくとも１つの爪形部材とを備えており、前記爪形部材は、前記支持アームに対する回転並進運動を実行できるように前記支持アームに拘束された第１端部を有しており、前記爪形部材のもう一方の自由端は、フック形であり前記ホイールリムに向いた背部を有している。

前記爪形部材は、その第１端部で前記工具搬送アームに形成された少なくとも１つの凹み又は長穴で連接され、前記凹み又は長穴は工具搬送アームの軸及びそれに垂直な方向の両方に対して傾いた方向に延びることが有利である。

前記第１端部で、前記爪形部材はリンク又はシャックル部材の端部に連接され、この部材の他端が前記工具搬送アームに連接されることが好ましい。

本発明の別の態様によって、前記の少なくとも１つの着脱工具を備えるタイヤ着脱機が提供される。

このようなタイヤ着脱機はまた、使用中に、前記機械に置かれたホイールリム又はタイヤ付きホイールに関して対向する側に配置される少なくとも１対のビード離脱ローラーと、ホイールリム又はタイヤ付きホイールの軸に平行に、しかも互いに平行で所定の距離だけ隔てた２つの方向に沿って摺動する直立材とを備えることが有利である。

本発明のさらなる特徴及び利点が、添付図面を参照して与えられるそのいくつかの現在の好ましい実施形態についての次の詳細な説明からより明かになるはずである。

添付図面において、同じ又は類似の部品又は構成要素は、同じ参照数字で表示される。まず、図１〜図６及び図１１を参照すると、タイヤＰを着脱するための参照番号１で概略示された工具が示されている。工具は工具搬送アーム２を備えており、アーム２はその一端でタイヤ着脱機に設けたサイドガイド１３ａによって、タイヤに対して半径方向に支持されている。

以下にさらに説明されるように、工具１はガイド１３ａに対して図１１のタイヤの軸ｙ−ｙにほぼ平行な方向に移動できる。アーム２の他端はフォーク形であり、アーム２に平行に延びる２つの側板２ａ及び２ｂによって形成された歯を備えている。さらに、フォーク２はシャックル部材４を介して爪形部材３に連接されている。このシャックル部材は、その一端５でフォーク２ｄの２つの側板２ａ及び２ｂに連接され、そしてその他端６で爪形部材３の一端に連接される。

爪形部材３はほぼ板状の形であり、そしてほぼフック形であり、かつ使用中に工具搬送アーム２に向く内側凹み３ｂ及び凹み３ｂから見て外方に向く外側溝３ｃの両方を板状部分と共に画定するように構成した横長さ３ａで終わる他端（自由端）を有する。

それぞれの弾性収縮ばね７及び７ａが爪形部材３とシャックル部材４との間に、そしてシャックル部材と工具搬送アーム２との間に設けられている。以下にさらに説明するように、このようなばねは爪形部材３をアーム２に対してほぼ直角の状態に保持するのに適しているのに対して、シャックル部材４はアーム自体にほぼ整列して保持され、各状態が変化した後に戻り部材の機能を果たす。

工具１は、任意の適した材料、好ましくは減摩プラスチック材料、例えばナイロン（登録商標）から作られることが可能であり、この材料は強化用繊維又は組織、例えばガラス繊維で補強されることが有利である。

タイヤＰのビードが、取り外しプロセスの第１工程中、例えばビード離脱ローラー１７及び１８を用いて、対応するホイールリムＣから離脱された後に、工具１は、工具搬送アーム２を適切に下げることによって、その自由端３ａ（図２）の外側溝３ｃがホイールリム縁とタイヤビードとの間の接触部位においてホイールリムＣと当接する。

次に、矢印Ａによって示すように（図３）、工具搬送アーム２を下げ続ける間に、タイヤビードがフック形端部３ｃの内側凹み３ｂで爪に係合するまで（図４）、爪形部材の端部３ａはビードとタイヤ縁との間に挿入される。

これらの工程中、ホイールリムと外側溝でずっと接触している爪３は、端部３ａがホイールリムに接近するような方向にピン６を中心として回転する。これに対して、シャックル部材４は爪の回転方向と同じ回転方向にピン５を中心として回転し、したがってほぼ水平の配置からほぼ垂直の配置へ変化する。このような二重の回転は、本質的に爪３の工具搬送アーム２に対する回転並進運動となる。

この時点で、工具搬送アーム２は押し上げられる（矢印Ｂ、図５）。これによって、工具搬送アーム２に回動自在に取り付けられているシャックル部材４の端部が回転かつ上昇し、爪３に回動自在に取り付けられているシャックル部材４の端部が回転かつ移動する。これらの運動の結果として、一方でシャックル部材４に回動自在に取り付けられ、他方でホイールリム縁と接触している爪３は、端部３ａをホイールリムから離すような方向に１回転し、ホイールの軸ｙ−ｙにほぼ平行な状態に再び達する。

したがって、アーム２を上方へ動かし続けている間に、シャックル部材４は、ばね７ａによって制御されてアーム２に対する均衡状態に運ばれ、そしてアーム２のこれ以上のさらなる上方への運動は、シャックル部材４、及びその結果として爪３を上方へ移動させる結果になる。爪３はタイヤビードをそれがタイヤ縁の外側にある状態（図６）に引くのに対して、爪３の自由端３ａはホイールリムの隣接する縁にその外側溝３ｃで摺動自在に係合する。

この時点で、ホイールリム又は工具１を回転させるのに十分になり、それによってタイヤビード全体をホイールリムの上に移動させる。

次に、図７〜図１０に示す実施形態を参照して、フォーク形端部２ｄを有する工具搬送アーム２を備えた本発明による装置を示す。この端部２ｄに１対の対向する長穴８が、工具搬送アームの軸ｘ−ｘに対して傾いた方向（例えば４５度）に延びて形成される。ピン９がこれらの長穴を自由に摺動できる。このようなピンに、前記のものに全く似ている爪形部材３が予め回動自在に取り付けられている。

このような工具の操作は図１〜図６を参照して説明したものと似ており、工具搬送アーム２は、その下方への運動中、爪３を動かしてホイールリムとフック端部３ａの外側溝３ｃとの間の接触部位でホイールリムに接触させる。次に、アーム２のこれ以上のさらなる下方への運動は、爪３をタイヤビードとタイヤ縁との間に挿入させる。同時にそれは、傾いた長穴８に沿ったピン９の摺動によって、爪３の端部３ａは、ホイールリムの内部中央帯により近づく方向に傾けられることになる（図８）。

この時点で、アーム２はそのガイド１３ａに沿って後方へ動かされ、それによって爪３の状態の変化が得られ、爪はホイールの軸ｙ−ｙにほぼ平行な状態になる。そしてアームの後方への運動が続いている間に、そのフック形端部３ａでビードの内側に係合し、その溝３ｃがホイールリム縁の上に動かされ（図１０）、この位置でタイヤビードはホイールリムの外側へ局部的に押し出される。

そして、タイヤの取り外しを完了するために、ホイール又は工具を回転させればよい。

なお、前記の工具１を備える図１１の着脱機１０を特に参照すると、軸ｙ−ｙを中心としてタイヤが取り付けられるホイールリム、又は対応するタイヤが取り外されるタイヤ付きホイールを回転可能に支持する伸張アーム２０〜２３を有する自己センタリング装置１１が１０ａで概略を示す基部から立ち上がっている。

着脱機１０は、また１対のビード離脱ローラー１７及び１８を備えている。これらのローラーの１つ１８はガイド１３ａに沿って摺動自在に取り付けられ、工具搬送アーム２はその上を摺動可能である。これに対して、他のローラー１７はガイド１３ａに平行なガイド１３ｂに摺動自在に取り付けられている。これらのガイドは、着脱機に通常設けられる機械の直立材又は後部支柱１３に取り付けられる。

なお、工具搬送アームは、複動ジャッキ１３０ａによって制御されることが可能である。これに対して、ビード離脱ローラー１７及び１８は、それぞれの複動ジャッキ１３０ｂ（１つだけ図１１に示す）によって、それぞれの摺動ガイドに沿って摺動するように制御される。

ビード離脱ローラー装置１７及び１８の特有の特徴は、それらのローラーが、回転可能な自己センタリング装置１１に対して偏位して取り付けられていることである。すなわち、それらは、平行であるが互いに所定の距離ずれてガイド１３ａ及び１３ｂに摺動自在に取り付けられているので、ホイールリム・タイヤアセンブリに関して対向する側に設置されることになる。このことにより、それらのローラーは、使用中には、タイヤの対向するビードに、しかも爪３に関して対向する側に設置され作用することになる。

当技術分野で周知のように、制御レバー１４もまた、支柱１３に拘束され、そして制御押しボタンパネルを担持するノブと、基部に配置した２つのペダル２５及び２６とを備える。

ビード離脱ローラーは、支持伸縮アーム１５及び１６によって一端が張り出し式に支持されることが有利であり、これらのアームは作用するホイールのさまざまな直径にしたがって自動的に伸縮する。

タイヤのホイールリムへの取り付け操作が、部分的に逆の順番で作用する同様の方法で実行される。

したがって、本発明によるタイヤ着脱装置は、特に熟練した操作者を必要としない。実際のところ、操作者がタイヤを機械の上に置き、次いで、工具がタイヤとホイールリムとの間の接触部位の真上に位置し、かつ外側溝３ｃがホイールリム縁に設置されるように、工具搬送アームを調整すればよい。このとき、爪が内側凹みでタイヤビードに係合するまで下方へ動くように工具搬送アームを調整し、次いでタイヤビードをホイールリム縁の上に動かすために上方へ動くように工具搬送アームを調整すればよい。

これらの操作の全ては、適切なソフトウェアと、基部又は機械の支柱に設置され得るプログラム可能な制御ユニットとを用いて完全に自動的に実行してもよい。

したがって、さまざまな取り外し工程の間、爪３の傾きを制御することは必要ではない。取り外し工程では、特定の工具構成によって課せられる回転並進及び傾斜運動を実行することによって、ホイールリム又はタイヤを損傷せずに安全かつ早急な取り外しを可能にする。

タイヤを取り外すのに必要な全ての工程中、爪３は外側溝３ｃでタイヤ部分と接触したままである。図２〜図６の実施形態に示すように、爪３がタイヤビードと係合するのに必要な端部３ａのホイールリムに近づく方向における傾きが、爪３の工具搬送アームに対する回転並進運動によって自動的に起きる。このような回転並進運動は、シャックル部材４の回転並びに爪の回転及び並進運動によって確実にされる。

これは、図７〜図１０の実施形態では、ピン９の長穴８内における並進運動、結果として生じる爪の回転及び端部３ａの工具搬送アーム２の端部への接近によって達成される。

前記のタイヤ着脱機及びタイヤ着脱工具は、特許請求の範囲によって規定される範囲内で多数の変更及び改変が可能である。したがって、例えば、工具搬送アーム２は、さまざまなタイヤ付きホイールの直径に適合させる自動的な伸縮運動をするように伸縮自在にすることができる。

本発明によるタイヤ着脱工具を、少し上から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の第１実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の第１実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の第１実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の第１実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の別の実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の別の実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の別の実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 本発明の別の実施形態にしたがって構成した工具を用いてタイヤをホイールリムから取り外す一連の工程の１つを示す図である。 タイヤ着脱工具と互いに対して偏位して配置した１対の対向するビード離脱ローラーとの両方を備えるタイヤ着脱機を、少し上から見た斜視側面図である。

Claims (14)

1. タイヤ付きホイール又はホイールリムを、回転軸（ｙ−ｙ）を中心に回転可能に支持するように構成した基部（１０ａ）と、
   前記回転軸（ｙ−ｙ）とほぼ平行に、前記基部から上方に伸びた少なくとも１つのガイド部材（１３ａ）と、
   前記ガイド部材（１３ａ）に摺動可能に取り付けられる工具搬送アーム（２）と、
   自由端（３ａ）の一端を有する板状の工具部材（３）と、
   前記板状の工具部材（３）の他端である第１端部を、前記工具搬送アーム（２）に連接し、前記工具部材の運動を限定する部材（２ａ、２ｂ、４、６、７、７ａ、８、９）とを備えており、
   これにより、前記工具部材（３）が前記ホイールリム及び／又は前記ホイールリム上の前記タイヤに接触したときに、前記ホイールリム及び／又は前記ホイールリム上の前記タイヤによる前記工具部材（３）への反力の印加により、前記工具部材（３）の前記工具搬送アーム（２）に対する回転並進運動が可能になり、
   前記工具部材（３）の自由端（３ａ）は、前記ホイールリムに向いた背部を備えるタイヤ取り外し機。
2. 前記工具部材の運動を限定する部材は、弾性的に変形する収縮手段（７、７ａ）を前記工具搬送アーム（２）と前記工具部材（３）との間に備える請求項１に記載のタイヤ取り外し機。
3. 前記工具部材（３）は、前記工具搬送アーム（２）に形成した少なくとも１つの凹み又は長穴（８）内で、前記第１端部において連接されている請求項１又は２に記載のタイヤ取り外し機。
4. 前記少なくとも１つの凹み又は長穴（８）は、前記工具搬送アームの軸（ｘ−ｘ）及びそれに垂直な方向の両方に対して傾いた方向に延びている請求項３に記載のタイヤ取り外し機。
5. 前記工具搬送アーム（２）は、一端が前記ガイド部材（１３ａ）によって支持され、他端（２ｄ）が前記工具部材（３）への関節連結のためのフォーク形部材で終わっている請求項３又は４に記載のタイヤ取り外し機。
6. 前記工具部材（３）は、前記第１端部においてシャックル部材（４）の一端に連接され、前記シャックル部材の他端は前記工具搬送アーム（２）に連接されている請求項１又は２に記載のタイヤ取り外し機。
7. 前記工具部材（３）は、前記第１端部においてシャックル部材（４）の一端に連接され、前記シャックル部材の他端は前記工具搬送アーム（２）に連接されており、
   前記弾性的に変形する手段は、前記工具部材（３）と前記シャックル部材（４）との間と、前記シャックル部材（４）と前記工具搬送アーム（２）との間とに設けられ、それによって前記工具部材を前記ホイールリムの回転軸に実質的に平行な向きの静止位置に保持する請求項２に記載のタイヤ取り外し機。
8. 前記弾性的に変形する手段は、少なくとも１つのばね（７、７ａ）を含む請求項７に記載のタイヤ取り外し機。
9. 前記工具搬送アーム（２）は、一端が前記ガイド部材（１３ａ）によって張り出し式に支持され、他端（２ｄ）が前記シャックル部材（４）への関節連結のためのフォーク部材で終わっている請求項６から８のいずれかに記載のタイヤ取り外し機。
10. 前記工具部材（３）の前記自由端（３ａ）は、使用中に、前記工具搬送アームに向く内側凹み（３ｂ）、及び前記凹みから見て外方に向く外側溝（３ｃ）を画定する横長さで終わっている請求項１から９のいずれかに記載のタイヤ取り外し機。
11. 前記内側凹み（３ｂ）は、使用中に、タイヤビードの縁と係合し、前記縁を対応するホイールリムから引き出すように設計されている請求項１０に記載のタイヤ取り外し機。
12. 前記外側溝（３ｃ）は、ホイールリム縁に摺動可能に止まるように設計されている請求項１０又は１１に記載のタイヤ取り外し機。
13. 前記工具部材は、適切な減摩プラスチック材料で作られている請求項１から１２のいずれかに記載のタイヤ取り外し機。
14. 使用中に、前記タイヤ取り外し機に置かれたホイールリム又はタイヤ付きホイールに関して対向する側に配置される少なくとも１対のビード離脱ローラー（１７、１８）と、前記ホイールリム又はタイヤ付きホイールの回転軸（ｙ−ｙ）に平行に、互いに平行で所定の距離だけ隔てた２つの方向に沿って摺動する直立材とを備える請求項１から１３のいずれかに記載のタイヤ取り外し機。

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