JP5583749B2 - タイヤ組立体のフィッティング装置 - Google Patents
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Description
本発明は、タイヤにホイールを組付けたタイヤ組立体を施工対象物とするフィッティング装置に関する。
タイヤにホイールを組付けると、タイヤのビード部とホイールのリムフランジ部との間に空気が封じ込まれることがある。この空気は車両の走行性能に悪影響を及ぼすために、除去することが望まれる。
そこで、タイヤのサイドウオール部のビード部寄りの部位を、ハンマーで叩いて空気を押し出しつつタイヤのビード部をホイール側のリムフランジ部に密着嵌合させるタイヤ組立体のフィッティング装置が知られている(例えば、特許文献1(図1、図4)参照。)。
そこで、タイヤのサイドウオール部のビード部寄りの部位を、ハンマーで叩いて空気を押し出しつつタイヤのビード部をホイール側のリムフランジ部に密着嵌合させるタイヤ組立体のフィッティング装置が知られている(例えば、特許文献1(図1、図4)参照。)。
特許文献1の図4(A)〜(C)に示されるように、押圧ローラ(7c)(括弧付き数字は、特許文献1に記載された符号を示す。以下同様)で、タイヤ(T)のサイドウオール部(Tw)のビード部(Tb)寄りの部位(タイヤの内方側面部分Tp)を、連続して打撃する。結果、空気を除去することができ、ビード部(Tb)をリムフランジ部(Hf)に密着させることができる。
特許文献1の図1に示されるように、押圧ローラ(7c)はアーム(7b)の一端に設けられる。このアーム(7b)の他端に、卵形カム(22)及びバネ(21)が設けられる。卵形カム(22)の大径部がアーム(7b)の他端に臨むと押圧ローラ(7c)が待機位置に戻され、卵形カム(22)の小径部がアーム(7b)の他端に臨むと押圧ローラ(7c)が打ち下ろされる。この間に卵形カム(22)からアーム(7b)の他端が離れないように、バネ(21)でアーム(7b)の他端が卵形カム(22)へ付勢される。
すなわち、卵形カム(7c)を1回転させることで、1回の打撃が行われる。
すなわち、卵形カム(7c)を1回転させることで、1回の打撃が行われる。
卵形カム(7c)を1回転させることで、バネ(21)は圧縮と伸びを繰り返す。バネ(21)は長期間使用すると、劣化して復元性能が低下し、所望の付勢作用が発揮されなくなる。そのため、バネ(21)は定期的に交換する必要があり、交換時はフィッティング装置を止める必要がある。すなわち、交換費用と生産性低下との2つの問題が発生する。
また、卵形カム(7c)は一打撃につき1回転させるため、卵形カム(7c)を高速で回転させる。駆動源としてのカム駆動モータは高価で大型なものとなる。
フィッティング装置の低コスト化及びコンパクト化が求められる中、カム駆動モータの低コスト化及小型化が望まれる。
フィッティング装置の低コスト化及びコンパクト化が求められる中、カム駆動モータの低コスト化及小型化が望まれる。
すなわち、タイヤ組立体のフィッティング装置において、バネを省くことができると共にカム駆動モータの低コスト化及小型化が望まれる。
本発明は、バネを省くことができると共にカム駆動モータの低コスト化及小型化が図れるタイヤ組立体のフィッティング装置を提供することを課題とする。
請求項1に係る発明は、タイヤにホイールを組付けたタイヤ組立体を施工対象物とし、前記タイヤのサイドウオール部のビード部寄り部位をハンマーで叩いて前記タイヤのビード部を前記ホイール側のリムフランジ部に密着嵌合させるタイヤ組立体のフィッティング装置であって、
前記タイヤ組立体の車軸挿通孔を把持機構で把持し、前記車軸挿通孔の軸心を中心に前記タイヤ組立体を回転する回転機構と、
前記回転機構上に把持された前記タイヤ組立体に対して第1駆動手段により第1レール上を接近離間する摺動板と、
この摺動板上に立設された支柱と、
この支柱に第2レールを介して昇降可能に取付けられる一対の昇降板と、
前記支柱に設けられ前記一対の昇降板を前記タイヤ組立体を挟むようにして且つ同時に前記タイヤ組立体に接近又は離間させる第2駆動手段と、
前記昇降板に支持された一対の支持プレート間に支軸を介して回転自在に支持され側面に三角形状のカム溝を有するカムプレートと、
前記カムプレートを前記支軸回りに回転させる第3駆動手段と、
前記支持プレートに揺動自在に支持され一端に前記カム溝に嵌るローラを備え、他端に前記ハンマーを備えるクランクアームと、
より構成されたことを特徴とする。
前記タイヤ組立体の車軸挿通孔を把持機構で把持し、前記車軸挿通孔の軸心を中心に前記タイヤ組立体を回転する回転機構と、
前記回転機構上に把持された前記タイヤ組立体に対して第1駆動手段により第1レール上を接近離間する摺動板と、
この摺動板上に立設された支柱と、
この支柱に第2レールを介して昇降可能に取付けられる一対の昇降板と、
前記支柱に設けられ前記一対の昇降板を前記タイヤ組立体を挟むようにして且つ同時に前記タイヤ組立体に接近又は離間させる第2駆動手段と、
前記昇降板に支持された一対の支持プレート間に支軸を介して回転自在に支持され側面に三角形状のカム溝を有するカムプレートと、
前記カムプレートを前記支軸回りに回転させる第3駆動手段と、
前記支持プレートに揺動自在に支持され一端に前記カム溝に嵌るローラを備え、他端に前記ハンマーを備えるクランクアームと、
より構成されたことを特徴とする。
請求項1に係る発明では、クランクアームの一端にローラを備え、クランクアームの他端にハンマーを備え、ローラをカム溝に嵌める。ローラがカム溝に嵌っているため、バネは不要となる。
また、カム溝は三角形状を呈する。三角形の各辺の中央が小径部となり、三角形の各頂点が大径部となる。すなわち、カムプレート1回転当たり、ハンマーを3回上下させることができる。カム駆動モータ(第3駆動手段)の回転速度を、従来の速度の1/3にすることができる。回転速度が1/3であるため、カム駆動モータの低コスト化及び小型化が容易に達成できる。
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1に示すように、タイヤ組立体10は、ゴム製のタイヤ11にホイール12を組付けた組立物である。ホイール12は、中心に車軸挿通孔13を備え、外周にリムフランジ部14を備えている。
また、タイヤ11の側面はサイドウオール部15と呼ばれ、このサイドウオール部15の先端がビード部16と呼ばれ、このビード部16がリムフランジ部14に当接嵌合することで、タイヤ11とホイール12が連結される。
また、タイヤ11の側面はサイドウオール部15と呼ばれ、このサイドウオール部15の先端がビード部16と呼ばれ、このビード部16がリムフランジ部14に当接嵌合することで、タイヤ11とホイール12が連結される。
タイヤ11にホイール12を単に嵌めたのでは、ビード部16とリムフランジ部14の間に不可避的に隙間が発生し、空気が溜まる。この空気は乗り心地性能に影響するため、本発明のフィッティング装置30を用いてビード部16とリムフランジ部14を密着させ、空気を除去することが求められる。
以下、本発明のフィッティング装置30の詳細を説明する。
図2に示すように、タイヤ組立体10を水平搬送する入口側搬送テーブル21と、出口側搬送テーブル22との間に、タイヤ組立体のフィッティング装置30が配置される。入口側搬送テーブル21及び出口側搬送テーブル22は、テーブルフレーム23とこのテーブルフレーム23に所定ピッチで取付けられた複数のローラ24とからなり、重量物であるタイヤ組立体10を水平搬送する。
図2に示すように、タイヤ組立体10を水平搬送する入口側搬送テーブル21と、出口側搬送テーブル22との間に、タイヤ組立体のフィッティング装置30が配置される。入口側搬送テーブル21及び出口側搬送テーブル22は、テーブルフレーム23とこのテーブルフレーム23に所定ピッチで取付けられた複数のローラ24とからなり、重量物であるタイヤ組立体10を水平搬送する。
タイヤ組立体のフィッティング装置30は、入口側搬送テーブル21と出口側搬送テーブル22との間に配置される一対の中間テーブル31、32と、これらの一対の中間テーブル31、32の間に且つ入口側搬送テーブル21と出口側搬送テーブル22との間に配置される把持機構70と、一方の中間テーブル32の図面右側方(搬送ラインに直交する方向)に延びる第1レール33、33及びその他の機構からなる。その他の機構は、後述の図3で説明する。なお、一対の中間テーブル31、32は共通のテーブルフレームに取付けられており、一緒に昇降する。
入口側搬送テーブル21と出口側搬送テーブル22に配設されたローラ24は、ローラ24の回転軸に支持される従動歯車25に係合する不図示の駆動源によって作動する無端チェーン26により同期して回転することによりタイヤ組立体10を搬送する。
そして、入口側搬送テーブル21の先端には、ストッパロッド27とシリンダユニット28が配設され、タイヤ組立体10が1本通過する毎に不図示のセンサーがこれを検出し、ストッパロッド27を伸張させ、タイヤ組立体10を停止させる。
そして、入口側搬送テーブル21の先端には、ストッパロッド27とシリンダユニット28が配設され、タイヤ組立体10が1本通過する毎に不図示のセンサーがこれを検出し、ストッパロッド27を伸張させ、タイヤ組立体10を停止させる。
中間テーブル31、32側でフィッティング装置30によりフィッティングが完了しストッパロッド51が下降するとこれと同期して入口側搬送テーブル21の先端のストッパロッド27も下降し、次のタイヤ組立体10が中間テーブル31、32に搬出され、前のタイヤ組立体10は次のタイヤ組立体10に押されて出口側搬送テーブル22側に搬出し、ローラ24により後流に搬送される。
図3に示すように、第1レール33に第1ガイド部34、34を介して摺動板35が載せられる。この摺動板35の下部に第1ナット36が設けられ、この第1ナット36にねじ込まれる第1ねじ軸37が第1レール33に平行に敷設される。第1ねじ軸37は第1駆動手段38で回される。第1ナット36が第1ねじ軸37で送られるため、摺動板35が図面左右方向へ移動する。
第1駆動手段38は、減速機付き電動機が好適である。後述する第2以降の駆動手段も同様。
また、第1ねじ軸37はボールねじが好適であり、この場合は第1ナット36はボールナットを適用する。ボールねじは、摩擦抵抗がごく小さいため、第1駆動手段38の負担を軽減する利点がある。後述する第2以降のねじ軸も同様。
また、第1ねじ軸37はボールねじが好適であり、この場合は第1ナット36はボールナットを適用する。ボールねじは、摩擦抵抗がごく小さいため、第1駆動手段38の負担を軽減する利点がある。後述する第2以降のねじ軸も同様。
そして、摺動板35から板状の支柱39が上へ延ばされる。この支柱39に縦向きに第2レール41、41が設けられる。そして、第2レール41に第2ガイド部42、42を介して横長の上昇降板43及び下昇降板44が移動可能に取付けられる。
上昇降板43及び下昇降板44の図面奥に第2ナット45、45が設けられ、これの第2ナット45、45にねじ込まれる第2ねじ軸46が第2レール41に平行に敷設される。
上昇降板43及び下昇降板44の図面奥に第2ナット45、45が設けられ、これの第2ナット45、45にねじ込まれる第2ねじ軸46が第2レール41に平行に敷設される。
なお、第2ねじ軸46は、中間部より一方に右ねじが刻まれ、他方に左ねじが刻まれた両ねじ軸部材である。
第2ねじ軸46は第2駆動手段47で回される。第2ナット45、45が第2ねじ軸46で送られるため、上昇降板43及び下昇降板44が互いに接近する又は離間するように移動する。
第2ねじ軸46は第2駆動手段47で回される。第2ナット45、45が第2ねじ軸46で送られるため、上昇降板43及び下昇降板44が互いに接近する又は離間するように移動する。
また、図左に示すように、中間テーブル31、32は、昇降シリンダ48のピストンロッド49で支持され、実線で示す上位位置と想像線で示す下位位置の何れかの位置が昇降シリンダ48により選択される。上位位置は、図1に示す入口側搬送テーブル21と出口側搬送テーブル22に対応する高さ位置である。下位位置は、把持機構70よりも下の高さ位置に相当する。
図4に示すように、中間テーブル31は、複数のテーブルローラ31aと、これらのテーブルローラ31aを回転自在に支持するテーブルフレーム31bと、昇降シリンダ48、48とからなるが、更に、出口側にストッパロッド51及びこのストッパロッド51を昇降させるシリンダユニット52を備える。このストッパロッド51は、シリンダユニット52の前進動作により一対のテーブルローラ31a、31a間から上へ突出し、タイヤ組立体10の移動を阻止するストッパの役割を果たす。シリンダユニット52の後進操作により一対のテーブルローラ31a、31a間にストッパロッド51が埋没するとタイヤ組立体10は水平搬送可能となる。
図2に示すように、一対のストッパロッド51、51に想像線で示すように、タイヤ組立体10が当たると、いわゆるVブロック原理(V溝に丸棒を嵌めるとV溝の中心線上に丸棒の中心が位置決めされる。)により、タイヤ組立体10が図2左右及び上下方向が位置決めされる。
図5に示すように、回転機構60は、やぐら状の支持枠61と、この支持枠61の上部に軸受62を介して回転自在に支持される回転軸63と、この回転軸63に設けられる従動スプロケット64と、支持枠61に設けられる減速機付きモータ65と、このモータ65の軸に設けられる駆動スプロケット66と、この駆動スプロケット66と従動スプロケット64に巻回したチェーン67とからなる。回転軸63の上部に把持機構70が取付けられる。すなわち、回転機構60は、把持機構70を支持しつつ回転させる装置である。
図6に示すように、把持機構70は、回転軸63に固定されるシリンダ71と、このシリンダ71に上下移動可能に収納されるピストン72と、このピストン72から上に延びると共に上のエンドプレート73を貫通して上方へ突出し上端がテーパ面74であるピストンロッド75と、エンドプレート73にスライド移動可能に取付けら得る爪部76、76と、これらの爪部76、76を回転中心側へ付勢するスプリング77、77と、爪部76、76を上から抑えるカバー部材78とからなる。カバー部材78は、エンドプレート73にねじ又はボルトなどにより固定される。
図7に示すように、爪部76は、全周360°の厚肉を複数(この例では、約120°の円弧体、3個)に分割したものであり、径外方へ延びるテール部79を備える。このテール部79は、ピストンロッド75の中心から放射状に延びるようにエンドプレート73に刻設された放射溝81に嵌められる。結果、爪部76はピストンロッド75の中心へ進退するように移動可能とされる。
図6において、ピストン72を油圧又は空圧で上昇させると、テーパ面74の作用で、左右の爪部76、76が径外方へ移動する。結果、爪部76、76の外径が増大する。ピストン72を下げると、スプリング77、77の付勢作用で爪部76、76の外径が減少する。
図3にて、タイヤ組立体10が下げられると、爪部76、76が車軸挿通孔13に挿通する。カバー78の上面にホイール12が当たると、タイヤ組立体10は下降を停止する。中間テーブル31、32は更に下がる。結果、タイヤ組立体10はカバー78に載った状態となる。次に、爪部76、76を左右に開くと、爪部76、76でホイール12が把持(チャック)される。並行して、爪部76、76が同期して開くため、タイヤ組立体10の中心(車軸挿通孔の軸心)が、把持機構70の回転中心に合致するように、センターリングがなされる。
図8に示すように、ハンマー機構90は、上昇降板43に取付けられる変速機91と、この変速機91に固定される支持プレート92と、この支持プレート92から所定距離を保って平行に配置される別の支持プレート93と、これらの支持プレート92、93同士を連結する連結ボルト94と、支持プレート92、93の一端に渡した揺動用軸95に揺動可能に支持されるクランクアーム96と、支持プレート92、93に渡した支軸97と、変速機91に付設され支軸97を回転させる第3駆動手段98と、支軸97に一体的に取付けられるカムプレート99を備える。
ハンマー機構90は、図3に示すように、下昇降板44にも取付けられる。上下のハンマー機構90は線対称である点を除き、同一の構造であるため、下昇降板44及びこの下昇降板44に付設するハンマー機構90の構造説明は省略する。
図9に示すように、第3駆動手段98で回転駆動されるカムプレート99には、側面に三角形のカム溝101が備えられる。クランクアーム96の一端に備えるローラ102がカム溝101に嵌められる。クランクアーム96の他端にハンマー103が取付けられる。
図10に基づいて、カムプレート99の作用を説明する。
図10(a)に示すように、カム溝101にて、三角形の辺の中間に、回転半径がr1である小径部104ができ、これらの小径部104にローラ102が存在すると、クランクアーム96が揺動用軸95を中心に図時計方向に揺動し、ハンマー103は上昇する。
次に、図10(b)に示すように、三角形の頂点に、回転半径R1である大径部105ができ、これらの大径部105にローラ102が差し掛かると、クランクアーム96は揺動用軸95を中心に図反時計方向に揺動し、ハンマー103はタイヤ11のサイドウオール部15を打つ(叩く)。
図10(a)に示すように、カム溝101にて、三角形の辺の中間に、回転半径がr1である小径部104ができ、これらの小径部104にローラ102が存在すると、クランクアーム96が揺動用軸95を中心に図時計方向に揺動し、ハンマー103は上昇する。
次に、図10(b)に示すように、三角形の頂点に、回転半径R1である大径部105ができ、これらの大径部105にローラ102が差し掛かると、クランクアーム96は揺動用軸95を中心に図反時計方向に揺動し、ハンマー103はタイヤ11のサイドウオール部15を打つ(叩く)。
図面から明らかなように、カムプレート99を1回転させると、ハンマー103は3回上下する。
図9に示す第3駆動手段98の回転速度を、従来の速度の1/3にすることができる。電動モータ65の出力(kw)は、係数×トルク×回転速度で算出される。トルクが同一であって回転速度が1/3であれば、要求出力も1/3になる。電動モータ65の大きさ及び価格は要求出力により定まるため、出力が1/3になると電動モータ65のサイズが小さくなり、安価となる。すなわち、第3駆動手段98の低コスト化及び小型化が容易に達成できる。
図9に示す第3駆動手段98の回転速度を、従来の速度の1/3にすることができる。電動モータ65の出力(kw)は、係数×トルク×回転速度で算出される。トルクが同一であって回転速度が1/3であれば、要求出力も1/3になる。電動モータ65の大きさ及び価格は要求出力により定まるため、出力が1/3になると電動モータ65のサイズが小さくなり、安価となる。すなわち、第3駆動手段98の低コスト化及び小型化が容易に達成できる。
次に、本発明に係るタイヤ組立体のフィッティング装置30の総合的な作用を説明する。
図2にて、ストッパロッド51を上げておき、入口側搬送テーブル21上のタイヤ組立体10を中間テーブル31、32へ移す。すると、タイヤ組立体10は所定位置で停止する。
図2にて、ストッパロッド51を上げておき、入口側搬送テーブル21上のタイヤ組立体10を中間テーブル31、32へ移す。すると、タイヤ組立体10は所定位置で停止する。
次に、図3にて、中間テーブル31、32を下げる。下降の途中で、タイヤ組立体10は把持機構70に載る。中間テーブル31、32は更に下がるため、タイヤ組立体10は把持機構70にだけ載る。
次に、図6にてピストンロッド75を上昇させると、爪部76、76が左右に広がり、図3にてタイヤ組立体10の車軸挿通孔13に爪部76、76が噛み合う。以上により爪部76、76でタイヤ組立体10が強固にチャッキングされる。
次に、第1駆動手段38により支柱39が所定距離前進(図左へ移動)する。結果、ハンマー103がタイヤ11に臨む。第2駆動手段47、47により上下の昇降板43、44を互いに接近させる。
次に、図5に示す減速機付きモータ65により、把持機構70を回転させることで、タイヤ組立体を回転させる。
この状態で、図10(a)、(b)にて、クランクアーム96を揺動させてハンマー103を上下させ、所望のフィッティングを実施する。このフィッティングにより、タイヤ11のサイドウオール部15のビード部寄りの部位を、連続して打撃する。結果、空気を除去することができ、図1に示すビード部16をリムフランジ部14に密着させることができる。
この状態で、図10(a)、(b)にて、クランクアーム96を揺動させてハンマー103を上下させ、所望のフィッティングを実施する。このフィッティングにより、タイヤ11のサイドウオール部15のビード部寄りの部位を、連続して打撃する。結果、空気を除去することができ、図1に示すビード部16をリムフランジ部14に密着させることができる。
尚、第1〜第3駆動手段は、電動モータの他、空圧モータや油圧モータであってもよい。
本発明は、タイヤにホイールを組付けたタイヤ組立体を施工対象物とするフィッティング装置である。
10…タイヤ組立体、11…タイヤ、12…ホイール、13…車軸挿通孔、14…リムフランジ部、15…サイドウオール部、16…ビード部、30…タイヤ組立体のフィティング装置、33…第1レール、35…摺動板、38…第1駆動手段、39…支柱、41…第2レール、43…昇降板(上昇降板)、44…昇降板(下昇降板)、47…第2駆動手段、60…回転機構、70…把持機構、96…クランクアーム、97…支軸、98…第3駆動手段、99…カムプレート、101…カム溝、102…ローラ、103…ハンマー。
Claims (1)
- タイヤにホイールを組付けたタイヤ組立体を施工対象物とし、前記タイヤのサイドウオール部のビード部寄り部位をハンマーで叩いて前記タイヤのビード部を前記ホイール側のリムフランジ部に密着嵌合させるタイヤ組立体のフィッティング装置であって、
前記タイヤ組立体の車軸挿通孔を把持機構で把持し、前記車軸挿通孔の軸心を中心に前記タイヤ組立体を回転する回転機構と、
前記回転機構上に把持された前記タイヤ組立体に対して第1駆動手段により第1レール上を接近離間する摺動板と、
この摺動板上に立設された支柱と、
この支柱に第2レールを介して昇降可能に取付けられる一対の昇降板と、
前記支柱に設けられ前記一対の昇降板を前記タイヤ組立体を挟むようにして且つ同時に前記タイヤ組立体に接近又は離間させる第2駆動手段と、
前記昇降板に支持された一対の支持プレート間に支軸を介して回転自在に支持され側面に三角形状のカム溝を有するカムプレートと、
前記カムプレートを前記支軸回りに回転させる第3駆動手段と、
前記支持プレートに揺動自在に支持され一端に前記カム溝に嵌るローラを備え、他端に前記ハンマーを備えるクランクアームと、
より構成されたことを特徴とするタイヤ組立体のフィッティング装置。
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