(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0015】
図1は本発明の一実施形態のタイヤ着脱装置2を示す正面図であり、
図2はタイヤ着脱装置2の平面図であり、
図3はタイヤ着脱装置2の側面図であり、
図4はセンタリング装置1の側面図である。自動車のタイヤ3がホイール4に装着された車輪5を起立させた状態で搬入して、タイヤ3をホイール4から取り外し、あるいはタイヤ3をホイール4に装着するために、本実施形態のセンタリング装置1を備えるタイヤ着脱装置2が用いられる。車輪5は、たとえばバス、トラック、大型特殊自動車などの大型車両に装着される大径でかつ重量の大きい車輪を対象とする。
【0016】
タイヤ着脱装置2は、タイヤ3がホイール4に装着された車輪5またはタイヤ3だけを、起立させた状態で支持する支持手段6と、支持手段6に起立させた状態で支持される車輪5のタイヤ3の頂部7付近に、遊端部8を接触させ、基端部9が支持手段6に対して昇降可能な支柱10の上部に水平な軸線L1まわりに回転自在に連結される傾動アーム11を有し、タイヤ3の頂部7の高さ位置を特定する高さ位置特定手段12と、車輪5のホイール4を保持した状態で、車輪5を水平な軸線L2まわりに回転させる回転駆動手段13と、傾動アーム11の水平に対する傾斜角度θ(以下、単に「角度θ」と記す場合がある)を検出する傾斜角度検出手段14と、支持手段6から傾動アーム11の水平な軸線L2までの高さ方向の距離H1を検出する高さ距離検出手段15と、傾斜角度検出手段14によって検出された傾動アーム11の傾斜角度θと、高さ距離検出手段15によって検出された高さ方向の距離H1とに基づいて、支持手段6に乗載された車輪5の回転駆動手段13の回動中心である軸線L2までの高さ方向の移動距離H2を算出する移動距離算出手段として機能する後述の
図15に示す制御手段16と、この制御手段16によって算出された移動距離H2だけ支持手段6を移動させる昇降手段17とを含む。
【0017】
このようなタイヤ着脱装置2は、たとえば自動車修理工場の床21に水平に設置される基台22と、基台22の長手方向(
図1の左右方向)一側部に立設される支持枠体23と、支持枠体23の上部に設けられ、一対の押込みローラ24a,24bを有するタイヤ押込み手段24と、タイヤ押込み手段24に設けられ、押当て部材25aを有するタイヤ押当て手段25と、基台22上に設けられ、基台22の長手方向に沿って平行に延びる一対の案内レール26a,26bと、各案内レール26a,26bに沿って走行する走行体27と、走行体27上に前記長手方向に間隔をあけて設けられる一対のビードローラ28a,28bと、後述の油圧モータ42を駆動するための所定圧力の圧油を生成して油圧モータ42に供給する油圧発生装置29とをさらに含む。
【0018】
支持手段6は、一対の固定支持板31a,31bと、各固定支持板31a,31bが収容され、各固定支持板31a,31bを前記長手方向に沿う両端部が固定される筐体32とを有する。各固定支持板31a,31bは、前述の傾動アーム11の軸線L1および回転駆動手段13の軸線L2に平行に延びて水平に配設される。また前述の案内レール26a,26bもまた、各軸線L1〜L4に平行に延びて水平に配設される。
【0019】
このような支持手段6は、側方から見た形状が略L字状のブラケット33に固定された状態で搭載されている。
【0020】
ブラケット33は、
図4に示すように、支持手段6が乗載される水平部34と、水平部34の一側部から直角に立上がり、走行体27に固定される立上がり部35と、水平部34の下面に溶接などによって接合される複数の補強リブ36と、水平部34および立上がり部35を連結する連結リブ37とを有する。
【0021】
基台22は、床21に敷設されたライナプレート38を有し、このライナプレート38の上方を、ブラケット33の補強リブ36がわずかな間隔をあけて移動することができる。このようなブラケット33は、昇降手段17によって上下方向に昇降し、支持手段6に支持された車輪5を上昇および下降させることができる。
【0022】
回転駆動手段13は、油圧モータ42と、この油圧モータ42によって水平な回転軸線L2まわりに回転駆動される主軸43と、主軸43に同軸に固定され、車輪5のホイール4を着脱可能に把持する把持部であるチャック手段44とを有する。主軸43は支持体45の上部に軸支され、支持体45の下端部は前述の各案内レール26a,26bに平行な位置決めレール46によって移動可能に支持され、チャック手段44が搬入時に車輪5に緩衝しないように退避した位置に位置決めすることができるように構成されている。
【0023】
昇降手段17は、走行体27の一側部に立設される本体49と、本体49内に収容され、ブラケット33を昇降駆動する昇降シリンダ50と、本体49の上端部から部分的に突出し、傾動アーム11の基端部9が軸線L1まわりに回転自在に連結される昇降フレーム51と、傾動アーム11を軸線L1まわりに傾動させる傾動シリンダ52とを有する。昇降シリンダ50および傾動シリンダ52は、複動空気圧シリンダによって実現される。
【0024】
昇降フレーム51の上端部には、傾斜角度検出手段14および高さ距離検出手段15が設けられる。これらの傾斜角度検出手段14および高さ距離検出手段15は、ロータリエンコーダによって実現される。
【0025】
制御手段16は、たとえば中央演算処理装置(略称CPU)を含んで実現され、傾斜角度検出手段14によって検出された傾斜角度θと、高さ距離検出手段15によって検出された高さ距離H1とを入力し、これらの傾斜角度θおよび高さ距離H1に基づいて昇降手段17による移動距離H2を次のようにして求め、その移動距離H2を昇降手段17による支持手段6の上昇量として昇降シリンダ50に出力し、支持手段6に乗載された車輪5を上昇させて、回転駆動手段13の回転中心である軸線L2に車輪5の中心軸線が一致する高さ位置に移動させてセンタリングすることができる。
【0026】
タイヤ押込み手段24は、ホイール4に装着されたタイヤの一方側部の予め定める第1の領域に対向するように配設され、タイヤの他方側部に近接/離反する方向に移動可能な前述の一対の押込みローラ24a,24bと、各押込みローラ24a,24bをタイヤの他方端部に近接/離反する方向に駆動する押込み用シリンダ24cとを有する。押込み用シリンダ24cは、複動空気圧シリンダによって実現される。また、一方のビ―ドローラ28bは、ホイール4に装着されたタイヤ3の他方側部の、予め定める第1の領域とは周方向に異なる第2の領域に対向するように配設され、タイヤの一方側部側へ移動可能に構成される。
【0027】
制御手段16は、後述の
図14に示す切換スイッチSW21〜23の操作によって扁平タイヤモード、ハンプ越えモードおよび軽点合わせモードのいずれかに設定されると、回転駆動手段13によって、タイヤ3が装着されたホイール4を把持した把持部であるチャック手段44を水平な回転軸線L2まわりに回転させると同時に、タイヤ押込み手段24の押込みローラ24a,24bを予め定める押込み位置まで移動させた後、ビードローラ28aまたは28bを予め定める押込み位置まで移動させる。
【0028】
制御手段16は、図示しない記憶部と読出し部とに接続される。記憶部には、外径、断面高さおよび断面幅が異なる複数のタイヤの種類を個別に表すタイヤ情報と、タイヤ情報に関連付けて、押込みローラ24a,24bの予め定める第1押込み位置(以下、単に「押込み位置」と略記する場合がある)を表す押込み位置情報と、ビードローラ28aまたは28bの予め定める第2押込み位置(以下、単に「押込み位置」と略記する場合がある)を表す押込み位置情報とが記憶される。後述の切換スイッチSW21〜23は、複数のタイヤ情報の1つを選択するために入力操作される入力部として機能する。
【0029】
押込みローラ24a,24bの軸線L2方向の位置は、位置検出器73によって検出され、ビードローラ28a,28bの軸線L2方向の位置は、位置検出器74によって検出される。これらの位置検出器73,74は、リニアエンコーダによって実現され、各検出値信号は制御手段16に入力され、押込み位置の算出などに用いられる。
【0030】
読出し部は、切換スイッチSW21〜23によって選択された1つのタイヤ情報に対応する押込みローラ24a,24bの押込み位置情報およびビードローラ28a,28bの押込み位置情報を、記憶部から読み出し、制御手段16は、読出し部から読み出された押込みローラ24a,24b押込み位置情報に基づいて、タイヤ押込み手段24の押込みローラ24a,24bを予め定める押込み位置に移動させるとともに、読出し部から読み出されたビードローラ28aまたは28bの押込み位置情報に基づいて、ビードローラ28a,28bをその押込み位置に移動させる。
【0031】
また制御手段16は、後述の
図14に示す切換スイッチSW23によって軽点合わせモードに設定されると、タイヤ3が装着されたホイール4を把持したチャック手段44を回転駆動手段13によって回転させ、タイヤ押込み手段24のローラ24a,24bをハンプ越え用に設定された予め定める押込み位置まで移動させるとともに、ビードローラ28aまたは28bをハンプ越え用に設定された予め定める押込み位置まで移動させた後に、回転するホイール4に対してタイヤ3だけが停止する位置まで、支持手段6を上昇させる。
【0032】
支持手段6は、タイヤ3を押圧していることを検出する後述のリミットスイッチ65をタイヤ検出手段として備え、制御手段16は、リミットスイッチ65によってタイヤ3が押圧されていることを検出されると、支持手段6の上昇動作を停止させる。
【0033】
前記制御手段16は、ハードウェア資源としてはCPUによって実現され、このCPUによって実行されるソフトウェア資源であるプログラムによって、次のような演算を行い、車輪5の中心軸線を回転駆動手段13の軸線L2に一致させるために必要な上昇量を算出することができるように構成される。
【0034】
すなわち、傾動アーム11の回転中心となる軸線L1から車輪5のタイヤ3の頂部7近傍である接点7aまでの距離をL11とし、車輪5の直径であるタイヤ外径をDとし、支持手段6の支持面から鉛直方向に傾動アーム11の軸線L1までの移動距離をH1とし、支持手段6のタイヤ支持面から回転駆動手段13の軸線L2までの移動距離をH3とし、上昇させるべき移動距離をH2としたとき、
タイヤ外径D=L11×sinθ+H1 …(1)
移動距離H2=H3−D/2 …(2)
によって求められる。
【0035】
このような移動距離H2に相当する駆動信号を昇降シリンダ50に出力することによって、支持手段6が昇降手段17によって移動距離H2だけ上昇し、車輪5を中心軸線L5が回転駆動手段13の軸線L2に一致する高さ位置まで上昇させることができる。
【0036】
このように下降位置にある支持手段6に車輪5を作業者が転動させるなどして搬入した後、傾動アーム11をタイヤ3の頂部7付近に当接させることによって、いわば自動的に車輪5の中心軸線L5が回転駆動手段13の軸線L2に一致する高さ位置に移動させて位置決めすることができ、作業者による手間および時間を格段に削減して、タイヤ3のホイール4に対する装着作業およびホイール4からタイヤ3の離脱作業を短時間で行うことが可能となる。
【0037】
図5〜
図7はタイヤ着脱装置2の動作を説明するためのチャートであり、
図8はセンタリング装置1の動作を説明するための図であり、
図8(1)は車輪5を支持手段6に乗載した状態を示し、
図8(2)は車輪5の頂部7付近に傾動アーム11を接触させた状態を示し、
図8(3)は昇降手段17によって車輪5の中心軸線L5が回転駆動手段13の軸線L2に一致する高さ位置まで車輪5を上昇させた状態を示す。
【0038】
車輪5のタイヤ交換作業が開始されると、車輪5がタイヤ着脱装置2に作業者によって搬入され、車輪5が起立させた状態で支持手段6上に乗載されて支持される。この状態では、支持手段6は昇降手段17によって基台22に近接した下降位置に配置され、傾動アーム11はタイヤ3から上方へ離反している。
【0039】
次に、タイヤ外径を測定するために、ステップs1で、制御手段16が傾動シリンダ52を伸長させ、
図8(1)に示されるように、傾動アーム11はタイヤ3の頂部7から上方へ離間した位置から傾動アーム11は水平に対する角度θが減少する方向に傾動し、ステップs2で、制御手段16が傾斜角度検出手段14からの角度θを表す信号を読み出し、傾動アーム11の遊端部8が
図8(2)示されるように、車輪5のタイヤ3の頂部7近傍に接触すると、その角度θを表す信号が傾斜角度検出手段14から制御手段16に入力される。また高さ距離検出手段15によって検出された移動距離H1が制御手段16に入力され、ステップs3で前述の式1および式2によって上昇量である移動距離H2が算出される。
【0040】
制御手段16は、ステップs4で、移動距離H2を昇降シリンダ50の指令値として出力し、これによって昇降シリンダ50が駆動され、車輪5が回転駆動手段13の軸線L2上に中心軸線L5が一致する高さ位置まで
図8(3)に示されるように上昇され、センタリング作業が終了する。
【0041】
前述のようにして車輪5の中心軸線L5が回転駆動手段13の軸線L2に一致する高さ位置に配置されると、ステップs5へ移り、制御手段16が走行体27を回転駆動手段13に近接する側(
図1の右側)へ移動させ、その後、ステップs6で、制御手段16はチャック手段44を開いて車輪5を該チャック手段44に把持させ、ステップa7で、制御手段16は傾動シリンダ55を収退させ、傾動アーム11を、
図8(1)に示されるように、原点位置に移動して復帰させる。
【0042】
次に、タイヤ着脱装置2によって、既着のタイヤ3のホイール4からの分離動作および新たなタイヤ3のホイール4への装着動作が、操作部19からの選択指令として制御手段16に入力されると、ステップs9以降の動作が実行され、回転駆動手段13、タイヤ押込み手段24およびタイヤ押当て手段25が図示しない記憶部に予め設定されたシーケンスに従って動作する。記憶部は、たとえばRAM(Random Access Memory)によって実現される。
【0043】
傾動アーム11が原点位置に復帰すると、ステップs8で、制御手段16は、昇降シリンダ50のピストン棒を該昇降シリンダ50の下端センサ(図示せず)が検出する下端位置まで下降させた後、ステップs9で、回転駆動手段13を駆動して主軸43およびチャック手段44を回転させる。そして、ステップs10で、制御手段16はビードローラ28aを予め定める押込み位置まで移動させ、ステップs11で制御手段16は潤滑剤噴射用レギュレータ39を動作させ、ステップs12で、潤滑剤噴射用レギュレータ39に接続された噴射ノズル40a,40bからタイヤ3の各サイドウォール部および各ビード部に潤滑剤を噴射して付着させる。
【0044】
次に、制御手段16は、ステップs13で、押込みローラ24a,24bの予め定める押込み位置を記憶部から読み出し、ステップs14で、扁平タイヤモードの切換スイッチSW21がオンかオフかを判別する。切換スイッチSW21がオンであれば、ステップs15へ移り、制御手段16は、記憶部から扁平タイヤ用の押込み位置を読み出す。また、切換スイッチSW21がオフであれば、ステップs16へ移り、押込みローラ24a,24bが前述の予め定める押込み位置に移動し、タイヤ3をドロップ部に案内し、ステップs17で、制御手段16は、ビードローラ28bの第1ビード部の押込み位置を読み出し、ステップs18で、切換スイッチSW21がオンかオフかを判別する。切換スイッチSW21がオンであれば、ステップs19で、制御手段16は扁平タイヤ用の第1ビード部の押込み位置を読み出し、切換スイッチSW21がオフであれば、ステップs20で、ビードローラ28bを扁平タイヤ用の第1ビード部の押込み位置へ移動させて、第1ビード部をホイール4から押し出す。
【0045】
制御手段16は、ステップs21で押込みローラ24a,24bを原点位置まで移動させ、ステップs22で、ビードローラ28bの第2ビード部の押込み位置を読み出す。次に、ステップs23で、制御手段16は、扁平タイヤの切換スイッチSW21がオンかオフかを判別し、切換スイッチSW21がオンであれば、ステップs24で、制御手段16は、第2ビード部の押込み位置を読み出し、切換スイッチSW21がオフであれば、ステップs25で、制御手段16はビードローラ28bを第2ビード部の押込み位置に移動させる。
【0046】
制御手段16は、ステップs26で、昇降シリンダ50を算出した前述の移動距離H2だけ上昇させ、ステップs27で、昇降シリンダ50を移動距離H2だけ上昇させた高さ位置に待機させ、ステップs28で、ビードローラ28bを第2ビード部の押込み位置に到達するまで移動させる。
【0047】
ステップs29で、制御手段16は、第2ビード部の押込み位置に到達してから予め定める時間であるT秒後に、昇降シリンダ50によって昇降フレームを上昇させて、タイヤ3を支持手段6によって支持させ、その後、ステップs30で、制御手段16は、回転駆動手段13を制御して、主軸43の回転を停止させる。
【0048】
ステップs31で、制御手段16は、昇降シリンダ50を下端センサが支持手段6を検出するまで下降させ、ステップs32で走行体27を原点位置まで移動させる。走行体27が原点位置に復帰すると、ステップs33で、制御手段16は自動運転モードによる制御を終了し、ステップs34で、作業者がタイヤ着脱装置2から外したタイヤ3を搬出し、既着タイヤのホイール4からの取外し作業が終了する。なお、タイヤ3のホイール4への組込み作業については、後述する。
【0049】
図9は支持手段6の平面図であり、
図10は支持手段6の側面図であり、
図11は支持手段6の断面図であり、
図12は支持手段6に車輪5が乗載された状態を示す断面図である。支持手段6は、一対の固定支持板31a,31bと、各固定支持板31a,31bの間に配設される可動支持板31cと、可動支持板31cを支持する複数の圧縮ばね61と、各圧縮ばね61の一端部が嵌合するばね受け片62と、可動支持板31cが固定されるスリーブ63と、スリーブ63に挿通される固定軸64と、可動支持板31cの変位を検出するタイヤ検出手段としてのリミットスイッチ65と、箱状の筐体32とを有する。
【0050】
筐体32は、4つの側板66〜69と、底板70とを有する。これらの側板66〜69および底板70は、構造用鋼板から成り、互いに溶接されて箱状に構成される。このような筐体32には、前述の固定支持板31a,31b、可動支持板31c、圧縮ばね61、ばね受け片62、スリーブ63および固定軸64が収容される。
【0051】
各固定支持板31a,31bおよび可動支持板31cは、主軸43の軸線L2に平行な長尺の板状体である。各固定支持板31a,31bの長手方向両端部は、筐体32の側板66,67に溶接によって接合される。各固定支持板31a,31bの互いに近接する側の側部は、水平に対して下方へ傾斜しており、傾斜した各側部の間には、可動支持板31cが部分的に嵌まり込むことができる隙間を有する。
【0052】
可動支持板31cは、その長手方向に垂直な断面が逆凹状であり、一側部にスリーブ63が固定され、他側部は各固定支持板31a,31bよりも上方に部分的に突出するように配設される。可動支持板31cの両側部間の中間部は、圧縮ばね61によって変位自在に支持される。したがって、
図9に示されるように、支持手段6に車輪5またはタイヤ3が乗載された状態では、タイヤ3が各固定支持板31a,31bに支持され、可動支持板31cが押し下げられる。可動支持板31cが押し下げられると、リミットスイッチ65の作動片65aが可動支持板31cによって押圧され、リミットスイッチ65はオン状態からオフ状態(またはオフ状態からオン状態)にスイッチング態様が切換えられ、支持手段6に車輪5またはタイヤ3が接触したことが検出される。
【0053】
このような支持手段6は、側方から見た形状が略L字状のブラケット33に搭載され、ブラケット33に固定されている。したがって、支持手段6は、車輪5またはタイヤ3が乗載された状態で、昇降手段17によって昇降駆動される。なお、本実施形態では、固定支持板31a,31bはタイヤ3に対して大きな摩擦力が生じるように、縞鋼板が用いられる。
【0054】
図13は操作部19の正面図であり、
図14は操作部19の側面図である。制御手段16は、
図1および
図2に示されるように、タイヤ押込み手段24の一部およびタイヤ押当て手段25の一部を収容するハウジング71に設けられ、ハウジング71には前述の操作部19が正面側(
図1の紙面に垂直手前側)に臨んで設けられる。
【0055】
操作部19は、タイヤ3のホイール4への組込み作業およびタイヤ3のホイール4からの取外し作業を自動で行う自動モードと手動で個別に操作する手動モードとを切換える自動/手動切換スイッチSW1、自動モードで用いられる切換スイッチSW2〜SW7と、手動モードで用いられる切換スイッチSW8〜SW19と、扁平タイヤモード、ハンプ越えモードおよび軽点合わせモードの有効/無効を切換える切換スイッチSW21〜SW23と、各切換スイッチSW21〜SW23が有効に切換えられたときに点灯し、無効であるときには消灯する表示灯Lmp1〜Lmp3とを備える。前述の切換スイッチSW1〜SW20および表示灯Lmp1〜Lmp3は、正面パネル173に設けられ、前述の切換スイッチSW21〜SW23は、側面パネル174に設けられる。
【0056】
図15は、タイヤ着脱装置2の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御手段16には、傾斜角度検出手段14、高さ距離検出手段15、各切換スイッチSW1〜SW19,SW21〜SW23、およびリミットスイッチ65からの信号がそれぞれ入力され、制御手段16は、入力した信号に応答して、昇降シリンダ50、油圧モータ42、回転駆動手段13、タイヤ押込み手段24、タイヤ押当て手段25および昇降フレーム移動手段72および各表示灯Lmp1〜Lmp3の動作をそれぞれ制御する。
【0057】
図16〜
図22は、タイヤ着脱装置2の動作を説明するためのフローチャートである。
図23Aはタイヤ3が標準タイヤであるときの離脱動作を説明するための図であり、
図23Bはタイヤ3が扁平タイヤであるときの離脱動作を説明するための図であり、
図23Cはタイヤ3が扁平タイヤであるときの離脱動作を説明するための図である。
図24はハンプ越え動作中におけるタイヤ押込み手段24およびビードローラ28aによるタイヤ3の押込み状態を示す図であり、
図25(1)はハンプ越え動作の開始時におけるタイヤ3の装着状態の断面図を示し、
図25(2)はハンプ越え動作の完了時におけるタイヤ3の装着状態の断面図を示す図である。
図26(1)は軽点合わせ時において支持手段6が下限位置に配置された状態を示す図であり、
図26(2)は軽点合わせ時において支持手段6を上昇させてタイヤ3の回転が阻止された状態を示す図であり、
図26(3)は軽点合わせ時においてタイヤ3の軽点にホイール4のエアバルブ部をほぼ一致させた状態を示す図である。
【0058】
(扁平タイヤモード)
図16〜
図22を参照して、ホイール4に装着された既着タイヤ3を該ホイール4から取外す動作について説明する。ステップa1において、作業者によって、タイヤ着脱装置2の図示しない電源スイッチが投入され、ステップa2で、作業者がタイヤ3を下限位置にある支持手段6に投入すると、支持手段6の可動支持板31cがタイヤ3に押圧されて押下げられ、これによってリミットスイッチ65がオンからオフへ変化する。なお、リミットスイッチ65のスイッチング状態は、説明の便宜上、作動片65aが押下げられない状態(すなわち、タイヤ搬出状態)では、オン状態であり、作動片65aが押下げられた状態(すなわち、タイヤ搬入状態)では、オフ状態であるものとして説明する。このようなオン/オフを表す検出信号がリミットスイッチ65から制御手段16に出力され、支持手段6上に車輪5またはタイヤ3が搬入されたか否かを制御手段16が判定する。
【0059】
ステップa3において、作業者は、切換スイッチSW3を押下してホイール4のリム径を設定し、切換スイッチSW4を押下してリム幅を設定し、切換スイッチSW6を押下してホイール4に対するタイヤ3の抜き方向を設定する。
【0060】
次に、ステップa4において、車輪5が支持手段6上に搬入された状態で、作業者は切換スイッチSW2を押下して、タイヤ脱運転、ホイール脱運転、ホイール着運転およびタイヤ着運転のいずれかの運転を選択し、選択した運転モードを制御手段16に設定する。このような切換スイッチSW2によって、タイヤ脱運転を運転モードとして制御手段16に設定した後、切換スイッチSW21,SW22,SW23のいずれかを押下して、扁平タイヤモード、ハンプ越えモード、軽点合わせモードのいずれかに設定する。扁平タイヤモードは、タイヤ3が扁平タイヤである場合、一般道路用タイヤのビードローラ28a,28bによる押込み位置および押込みローラ24a,24bによる押込み位置では、ホイール4からタイヤ3を円滑に取外すことができず、またホイール4にタイヤ3を円滑に装着できない場合があるので、押込み位置をタイヤ3のサイズ(リム径、リム幅など)、剛性などの特性に応じて適切な押込み位置に変更することができる機能である。
【0061】
また、後述のハンプ越えモードは、ホイール4の外周部において、エアバルブが設けられ、一方のリム部からドロップ部の間の領域で半径方向外方に隆起して周方向全周にわたって延びる「ハンプ」と称される部分に、タイヤ3のホイール4への押込み方向下流側の一方のビード部が引掛かり、ホイール4とタイヤ3との間の空間の気密が充分に得られず、エア充填を行えないという問題を回避するために、タイヤ3をホイール4に組込む際に、ビードローラ28a,28bによる押込み位置、および押込みローラ24a,24bによる押込み位置を、タイヤ3のサイズ、剛性などの特性に応じて、1次ビードとも呼ばれる一方のビード部を、押込み方向上流側の一方のリム部から押込み方向下流側の他方のリム部に向かって移動させて、確実にハンプを越えることができる適切な押込み位置に変更することができる機能である。
【0062】
さらに、後述の軽点合わせモードは、ホイール4のエアバルブが設けられる位置が、タイヤ3の軽点マークに周方向の回転角度位置に一致するように、タイヤ3の回転を阻止した状態で、ホイール4だけを回転させる機能である。
【0063】
ステップa4で、作業者によって切換スイッチSW21が押下されると、制御手段16は扁平タイヤモードに設定され、その後にステップa5で切換スイッチSW1が押下される。次のステップa6で、切換スイッチSW2によってタイヤ着運転が押下されると、制御手段16はタイヤ着運転モードに設定され、ステップa7で、支持手段6を前述の移動距離H2だけ上昇させ、タイヤ3の中心軸線が軸線L2に一致するように位置きめする。このとき、制御手段16は、切換スイッチSW3,SW4,SW5によって設定した値を読出し、読出した値に基づいて移動距離H2を算出する。
【0064】
次に、制御手段16は、ステップa8で走行体27を、予めチャック手段44に装着されているホイール4に近接する方向に、そのタイヤおよびホイール4に対応する規定位置まで移動させ、タイヤ3をチャック手段44の直前まで搬入する。ステップa9で、制御手段16は押込みローラ24a,24bの規定位置を読出し、ステップa10で扁平タイヤモードに切換スイッチSW21によって設定されたか否かを判断する。制御手段16は、扁平タイヤモードに設定されていると判断すると、制御手段16は、扁平タイヤ用の押込みローラ24aの押込み位置を読出した後、ステップa12で、押込みローラ24aは押込み位置まで移動され、タイヤ3は、一方のビード部の上部がホイールの他方のリブに上方から掛止められた状態で斜めに保持され、ステップa13で、制御手段16は支持手段6を原点位置まで下降させる。
【0065】
ステップa14で、制御手段16は、ビードローラ28aの押込み位置を読出し、ステップa15で、切換スイッチSW21によって扁平タイヤモードに設定されたか否かを判断し、扁平タイヤモードに設定されていれば、制御手段16は扁平タイヤ用の押込み位置を読出して、ステップa17に移る。また、扁平タイヤモードでない場合には、ステップa17へ移り、ビードローラ28bが押込み位置に近づく方向への移動を開始し、タイヤ3がホイール4に押込まれる。この状態で、制御手段16はステップa18において回転駆動手段13を回転させ、ステップa19で、ビードローラ28bが、
図23Aに示されるように、押込み位置まで到達すると、1次押込み動作が完了する。
【0066】
その後、ステップa20で、制御手段16は押込みローラ24a,24bを原点位置まで移動させ、ステップa21で、制御手段16はビードローラ28bの押込み位置を読出し、ステップa22で扁平タイヤモードに設定されたか否かを判断する。扁平タイヤモードに設定されている場合には、ステップa23で、制御手段16は扁平タイヤ用の押込み位置を制御手段16の記憶部から読出し、次のステップa24へ移る。また、扁平タイヤモードに設定されていない場合には、ステップa24で、ビードローラ28bが前述の扁平タイヤ用の押込み位置まで移動を開始し、タイヤ3をホイール4に押込む。
【0067】
ステップa25で、制御手段16は、タイヤ押当て手段25を扁平タイヤ用の押当て位置まで伸長させ、ステップa26で、タイヤ押当て手段25を回転駆動手段13とともに回転させ、ステップa27で、タイヤ押当て手段25と回転駆動手段13との回転を停止させ、
図23Cに示されるように、2次押込みが完了する。
【0068】
タイヤ3が一般自動車道走行用の普通タイヤ用ホイールに扁平タイヤが装着されている場合がある。そのような場合には、
図23Bに示されるように、ビードローラ28bによって1次側ビードをホイール4のドロップ部まで押し込んでいるにもかかわらず、上方のガイドプレス位置では、扁平タイヤの強固なサイド部に対して、押込みローラ24a,24bによる押込み不足が発生する。また、扁平タイヤ用のビードローラ28b(または28a)の押込み位置は、普通タイヤ用の押込み位置にすると、押込み量が過剰となり、ビード部に大きな負荷が作用することになる。
【0069】
そのため、本実施形態のタイヤ着脱装置2では、制御手段16に扁平タイヤを追加し、扁平タイヤ作業時に対しても、
図23Cに示されるように、適切なタイヤ脱作業およびタイヤ着作業を行うことができるように構成されている。すなわち、上述のように、扁平タイヤモードを有効としたときには、押込みローラ24a,24bの押込み位置と、ビードローラ28b(または28a)の押込み位置とが、対象とする扁平タイヤに適した位置となるように、制御手段16は、個別に設定した位置データがストアされるように構成されたコンピュータプログラムを実行するように構成されている。
【0070】
その後、ステップa28で、制御手段16は、タイヤ押当て手段25を原点位置まで縮退させるとともに、逆回転させて復帰させ、ステップa29で、走行体27をチャック手段44から離れる方向に規定位置まで移動させて待機状態となる。
【0071】
次に、前述のステップa30で、待機状態から切換スイッチSW22が押下されると、制御手段16はハンプ越えモードに設定されたか否かを判断している状態から、ハンプ越えモードが選択されたと判断し、ステップb1〜ステップb10を実行する。またステップa30において、切換スイッチSW22が押下されなければ、次のステップa31に移り、軽点合わせモードが選択されたか否かを判断する。切換スイッチSW23が押下されたときには、制御手段16は軽点合わせモードが選択されたと判断し、ステップc1〜ステップc10を実行する。
【0072】
(ハンプ越えモード)
図21、
図24および
図25を参照して、ハンプ76を有するホイール4にタイヤ3を取付ける動作について説明する。ステップb1で、ハンプ越えモードの制御動作が開始され、ステップb2で制御手段16は回転駆動手段13を駆動させて主軸43およびチャック手段44を回転させる。次に、ステップb3で、制御手段16は、タイヤ押込み手段24の押込みローラ24a,24bを、
図23の仮想線L7で示される退避位置から仮想線L6で示される押込み位置、すなわちハンプ越え規定位置まで移動させる。またステップb4で、制御手段16は、ビードローラ28aを、
図23の仮想線L9で示される退避位置から仮想線L8で示される押込み位置、すなわちハンプ越え規定位置まで移動させる。
【0073】
ステップb5で、前述の押込みローラ24a,24bおよびビードローラ28aが、これらのローラ24a,24b;28aの各駆動シリンダに設けられる図示しない押込み位置検出器によって、各ハンプ越え規定位置まで到達したことが検出されると、制御手段16はその検出信号に応答して各駆動シリンダを停止させ、その後、ステップb6で、回転駆動手段13を予め定める時間、たとえば15秒間回転させ、ステップb7で押込みローラ24a,24bを前述の仮想線L7で示される退避位置まで移動させるとともに、ステップb8でビードローラ28aを前述の仮想線L9で示される退避位置まで移動させる。ステップb9で、制御手段16は、前述の各駆動シリンダに設けられる図示しない退避位置検出器によって各ローラ24a,24b:28aの退避動作を停止させ、ステップb10でハンプ越えモードの制御動作を停止し、前述のステップa31に戻る。
【0074】
(軽点合わせモード)
図22および
図26を参照して、ホイール4にタイヤ3が装着された状態で、ホイール4のバルブ77にタイヤ3の軽点マーク78を一致させるための軽点合わせ動作について説明する。ステップa31において、切換スイッチSW23が押下されたときには、制御手段16は軽点合わせモードを実行する。ステップc1で、軽点合わせモードの制御動作が開始されると、ステップc2で制御手段16は、回転駆動手段13を駆動させて主軸43およびチャック手段44を回転させる。次に、ステップc3で、制御手段16は、昇降手段17の上下方向の昇降動作を手動で行えるようにフラグを保持する。
【0075】
次に、ステップc4で、作業者が支持枠体23を上昇させて、タイヤ3の底部(すなわち、下端部)に押し当て、ステップc5でホイール4だけがタイヤ3に対して空転している状態にする。そして作業者は、ステップc6で、目視でタイヤ3に付された軽点マーク78とホイール4のバルブ77の位置とを確認しながら両者が合致するようにタイミングを予想し、ステップc8で両者が一致するタイミングで切換スイッチSW8を操作して、支持枠体23を下降させ、ホイール4が回転しない状態にする。
【0076】
ステップc8で、作業者が切換スイッチSW7を押下すると、ステップc9で制御手段16は昇降手段17の手動フラグを解除し、ステップc9で回転駆動手段13の回転を停止させ、ステップc10で、軽点合わせモードの制御動作が停止される。
【0077】
その後、ステップa33に戻り、前述のステップa33〜ステップa38が実行され、ステップa39で、作業者が車輪5をタイヤ着脱装置2から搬出し、ステップa40で全ての動作が終了する。
【0078】
以上のように、本発明の実施形態のタイヤ着脱装置は、タイヤ3が装着されたホイール4を把持するチャック手段44と、チャック手段44を水平な回転軸線まわりに回転させる回転駆動部である主軸43とを有する回転駆動手段13と、ホイール4に装着されたタイヤ3の一方側部の予め定める第1の領域に対向するように配設され、タイヤ3の他方側部側へ移動可能な押込みローラ24a,24bと、ホイール4に装着されたタイヤ3の他方側部の、予め定める第1の領域とは周方向に異なる第2の領域に対向するように配設され、タイヤ3の一方側部側へ移動可能なビードローラ28bと、押込みローラ24a,24bを予め定める第1押込み位置まで移動させるとともに、回転駆動手段13によって、タイヤ3が装着されたホイール4を回転させ、ビードローラ28bを予め定める第2押込み位置まで移動させる制御手段16とを設ける。
【0079】
このような構成によって、タイヤの種類にかかわらず、ビード部に過大な引張り力を作用させずに円滑にタイヤをホイールから離脱させることができるタイヤ着脱装置を提供することができる。
【0080】
また、本発明の実施形態のタイヤ着脱装置は、主軸43によって、タイヤ3が掛け止められたホイール4を把持したチャック手段44を回転させるとともに、押込みローラ24a,24bを予め定める第1押込み位置28aまで移動させ、かつビードローラ28aを予め定める第2押込み位置まで同一側へ移動させて、タイヤ3がホイール4に押込まれた後に、押込みローラ24a,24bを第1押込み位置よりも他方側部側にさらに移動させるとともに、ビードローラ28aを第2押込み位置よりも他方側部側にさらに移動させて、タイヤ3がホイール4に装着されるように、主軸43によってチャック手段44を少なくとも1回転させる制御手段16とを設ける。
【0081】
このような構成によって、ハンプが設けられるホイールであっても、タイヤの1stビードまたは1次側ビードとも呼ばれるビード部がホイールのハンプを越えてリムに接触するように、タイヤをホイールに装着することができるタイヤ着脱装置を提供することができる。
【0082】
また、本発明の実施形態のタイヤ着脱装置は、タイヤ3がホイール4に装着された車輪5を支持した状態で上昇可能な支持手段6と、ホイール4を把持するチャック手段44と、チャック手段44を回転軸線まわりに回転させる主軸43とを有する回転駆動手段13と、ホイール4に装着されたタイヤ3の一方側部の予め定める第1の領域に対向するように配設される押込みローラ24a,24bと、ホイール4に装着されたタイヤ3の他方側部の、予め定める第1の領域とは周方向に第2の領域に対向するように配設されるビードローラ28aと、回転駆動手段13によってタイヤ3が装着されたホイール4を把持したチャック手段44を回転させ、押込みローラ24a,24bを予め定める第1押込み位置まで移動させるとともに、ビードローラ28aを予め定める第2押込み位置まで移動させた後に、回転するホイール4に対してタイヤ3だけが停止する位置まで、支持手段6を上昇させる制御手段16とを設ける。
【0083】
このような構成によって、タイヤの軽点マークが付された位置とホイールのエアバルブ部が設けられた位置とが一致するように、タイヤをホイールに装着することができるタイヤ着脱装置を提供することができる。
【解決手段】タイヤ3がホイール4に装着された車輪5を支持状態で上昇可能な支持手段6と、ホイール4を把持するチャック手段と、チャック手段を回転させる主軸とを有する回転駆動手段と、タイヤ3の一方側部の予め定める第1の領域に対向するように配設される押込みローラと、他方側部の、予め定める第1の領域とは周方向に第2の領域に対向するように配設されるビードローラと、回転駆動手段13によってタイヤ3が装着されたホイール4を把持したチャック手段44を回転させ、押込みローラを予め定める第1押込み位置まで移動させるとともに、ビードローラを予め定める第2押込み位置まで移動させた後に、回転するホイール4に対してタイヤ3だけが停止する位置まで、支持手段6を上昇させる制御手段とを設ける。