JP2008062923A - 乗物用タイヤおよびホイールリムの取り付けおよび取り外し機械 - Google Patents

Abstract

【課題】正確で簡単なタイヤの取り付け・取り外しが可能な機械を提供する。
【解決手段】乗物用ホイールのリムをクランプして回転するためのクランプ/回転手段３の支持構造２と、前記支持構造２に移動可能に結合され前記タイヤの側面の少なくとも一部分を押圧するための押圧部材１２と前記タイヤのビードの少なくとも一部分を把持するための把持工具１４とを備え、前記リムに対してタイヤを取り付け・取り外すための少なくとも１つの作動ヘッド５を備える少なくとも１つの作動ユニット４と、前記構造に対して前記作動ヘッド５の横向きの移動を動作させるためのアクチュエータ要素６と、前記作動ヘッド５が前記クランプ/回転手段３に接近する第１形態と前記作動ヘッド５が前記クランプ/回転手段３から離れる第２形態との間の曲線方向に沿った横向きの移動の案内手段とを備えることを特徴とする乗物用タイヤおよびホイールリムの取り外し・取り付け機械１。
【選択図】図１

Description

この発明は、乗物用タイヤおよびホイールリムの取り付けおよび取り外し機械に関する。

公知のように乗物用ホイールは、一般的に周囲に沿って輪形状をした折り返し（turns-ups）を有する金属リムを備え、弾力性のあるタイヤのいわゆる“ビード”と呼ばれる端部が、輪形状の折り返しの間にしっかりとはめ込まれて付着している。

例えば内部チューブの保守、修理または交換作業を実行するために該当するリムに対してタイヤを取り外しおよび取り付けをするために、いわゆる“タイヤ交換”機の使用が一般に知られている。

そのような“タイヤ交換”機は、例えば自動タイプのものが可能であり、タイヤが、取り付け/取り外されなければならないホイールのリムをクランプおよび回転させるためのクランプ/回転手段用の支持フレームと、タイヤを取り付け/取り外すための作動ヘッドを有する作動ユニットとを本来に備えている。

そのような作動ヘッドは、一般的にリムにタイヤの取り付ける工具と、タイヤを取り外す工具とを備える。

特に、取り外し工具は、作動ヘッドの縦軸に対してほぼ横方向に配置され、作業の進行中に、取り外すべきホイールの方に回転する湾曲端部を有する。

その取り外し工具は、一般に作動ヘッドによって支持され、タイヤの側面を押圧して対応ビードをクランプする形態と、該当するリムから離れる方向にタイヤを引っ張る形態との間で、固定軸を中心に回される。

使用時に、この工具の端部は、タイヤの側面に繰り出され、側面に押し付けられ、該当する折り返しからタイヤビードを剥離し、工具はリムから離れるとタイヤのエッジに留まる。

これらのタイヤ交換機は、タイヤとリムとの間で工具が詰まるというリスクと共に、ビード上で取り外し用工具を必ずしも完全に把持しないといった多数の欠点を有する。この場合には、工具は、使用者によって手動で自由にされる必要がある。

この問題を克服するために、作動ヘッドが、タイヤの側面に位置決め可能な接触面を有する押圧部材と、工具が押圧部材の内部に収容される位置と工具がタイヤビードを把持するため押圧部材から突出する位置との間を移動するタイヤの取り外し工具とを備えたタイヤ交換機の使用が知られている。

使用時に、作動ヘッドは、水平に作動する第１アクチュエータによって、取り外すべきタイヤに接近し、押圧部材の接触面はタイヤの側面に近づき、リムから押圧部材を移動させ、工具のための通路を形成する。

次に、工具は押圧部材の外側に移動し、タイヤビードを把持するためにタイヤとリムの間に挿入される。

その後、作動ヘッドは、第１アクチュエータおよび垂直に作動する第２アクチュエータの組み合わせ動作によってリムから離れるように移動して、リムの外側にタイヤを引っ張る。

しかしながら、これらの公知の機械は、タイヤの正確で簡単な取り外しを特に保証するために改良すると同時に、さらに単純な機構と機能を備えることが必要である。取り外し段階において複数のアクチュエータを制御および組み合わせるための必要性から、機械の全体的な複雑性の増大に伴って、動作を調整するに適したコンピュータの存在が求められている。

この発明の主目的は、上述の性能向上を実現することを可能にする乗物用タイヤおよびホイールリム取り付けおよび取り外し用の機械を提供することである。

そのような技術的な目的の範囲内で、この発明の他の目的は、比較的低コストを有するだけでなく、比較的実用的で、使用に安全で、効果的な動作を有する簡単な構造により上述の目的に応ずることである。

上述の目的は、この発明の機械によって全て達成されるが、この発明の機械は、回転軸を中心に乗物用ホイールのリムをクランプして回転するためのクランプ/回転手段の支持構造と、前記支持構造に移動可能に結合され前記タイヤの側面の少なくとも一部分を押圧するための押圧部材と前記タイヤのビードの少なくとも一部分を把持するための把持工具とを備え前記リムに対してタイヤを取り付けおよび取り外すための少なくとも１つの作動ヘッドを備える少なくとも１つの作動ユニットと、前記構造に対して前記作動ヘッドの横向きの移動を動作させるためのアクチュエータ要素と、前記作動ヘッドが前記クランプ/回転手段に接近する第１形態と前記作動ヘッドが前記クランプ/回転手段から離れる第２形態との間の曲線方向に沿った横向きの移動の案内手段とを備えることを特徴とする乗物用タイヤおよびホイールリムの取り外しおよび取り付け機械である。

さらに、この発明の特徴および利点は、添付図面における非限定例によって示された乗物用タイヤおよびホイールリムの取り付けおよび取り外し用の機械の、好ましいが限定的でない実施形態の詳細な説明からより明らかになる。

添付図を特に参照すると、乗物のタイヤやホイールリムの取り付けおよび取り外し用の機械が１によって全体的に示される。

機械１は、リムＡをクランプして回転させるためのクランプ/回転手段３を支持するための支持構造２を備え、リムＡに対して水平回転軸Ｃを中心にタイヤＢの取り付け/取り外しが行う。

作動ユニット４は、支持構造２に移動可能に支持され、リムＡに対するタイヤＢの取り付け及び/又は取り外しのための作動ヘッド５を備える。

特に、支持構造２はベース２aを備え、間隔を置いて第１および第２支柱２bおよび２cがベース２aに立設されてクランプ/回転手段３の上方に配置された横材２dを支持し、作動ユニット４が横材２dに移動可能に結合されている。

クランプ/回転手段３は、第１支柱２bに結合され、電動機手段、流体手段によるアクチュエータなどのタイプの高さ調整手段によって駆動され第１支柱２bに沿って摺動する。

また、機械１は、別の方法で組み立てられた支持構造２および/または垂直か斜めの回転軸Ｃの配置構造を備えることができる。

クランプ/回転手段３の高さ調整によって、取り付け/取り外し段階の前に、ホイールおよび関連するタイヤＢの特定の寸法に応じた作動ヘッド５の正確な位置決めを行うことが可能になる。

機械１は、支持構造２に対して横向きの移動によって作動ヘッド５を移動させるためのアクチュエータ要素６と、作動ヘッド５がクランプ/回転手段３に近接するように移動する第１形態と作動ヘッド５がクランプ/回転手段３から離れるように移動する第２形態との間の曲線方向に沿ってそのような横向き移動を案内する案内手段とを備える。

特に、作動ユニット４は、支持構造２に結合され上記曲線方向に沿って動く作動ヘッド５を支持する支持摺動部７を備える。特に、摺動部７は、横材２ｄに電動機手段によって移動可能に結合されたキャリッジ８を介して横材２ｄに結合される。

案内手段は、摺動部７のほぼ垂直の側壁７aに形成された複数の曲線スロット９を備え、キャリッジ８の側壁に固定される対応ピン１０は、スロット９の内に摺動可能に係合される。

曲線スロット９の各々は、クランプ/回転手段３に向かって曲がる凸状を有する円弧を描くと有効である。

また、曲線スロット９および各ピン１０の個数、配置および/または形態は、これに限定されない。

第１アクチュエータ６は、例えば流体手段によるアクチュエータのタイプの第１直線アクチュエータから構成され、キャリッジ８にヒンジで留められた一端と、摺動部７にヒンジで留められた他端を有する。第１アクチュエータ６の直線往復移動によって、曲線スロット９内のピン１０の対応摺動により、第１形態と第２形態との間で摺動部７が移動することができる。

特に、第１アクチュエータ６は、回転軸Ｃに対して実質的に傾斜するように配置され、キャリッジ８から上方へ延びるフィン８aにヒンジで留められた一端と、摺動部７に形成されるブリッジ７bにヒンジで留められた他端とを有し、側壁７aにほぼ平行である。

案内手段は、キャリッジ８と摺動部７との間に配置され、横向きの移動時に摺動部７を支持するのに適した、相互に離れた一対の接続ロッド１１を備えると好都合である。

作動ヘッド５は、クランプ/回転手段３の上部に垂直に配置された実質的に管状の形状を有する押圧部材１２を有し、押圧部材１２は、取り外し段階（図２）におけるタイヤＢの側面の一部分に接触するように位置決め可能な接触面１３を有する。

特に、接触面１３は、押圧部材１２の下部開放端に形成され、タイヤＢの方向へ実質的に突出するように形成される。

作動ヘッド５はまた、把持工具１４を備え、把持工具１４は、把持工具１４が押圧部材１２の下端で内部に完全に収容される待機形態（図２）と、把持工具１４が下部開口部１２aを介して押圧部材１２から少なくとも部分的に突出している中間の嵌合形態（図３）と、把持工具１４が押圧部材１２から突出して接触面１３に向かって実質的に傾斜しているタイヤＢへの巻き込み形態（図４）との間で往復移動してタイヤＢのビードの少なくとも一部分を把持する。

作動ユニット４は、上述の待機および嵌合形態との間で把持工具１４を移動させるための移動手段１５を有する。移動手段１５は、押圧部材１２の上方に配置された、例えば液体手段によるアクチュエータのタイプの直線第２アクチュエータ１６を備える。

移動手段１５はまた、上部開口１２ｂを介して押圧部材１２の内部へ軸方向に摺動可能に嵌入されるロッド１８から形成された駆動要素１７を備える。

ロッド１８は、一端が第２アクチュエータ１６に結合され、他端が押圧部材１２の内部で摺動して下部開口１２aに近接する小シリンダ１９に結合される。

把持工具１４は、小シリンダ１９にヒンジで留められた一端を有し、小接続ロッド２０は、押圧部材１２の内部で、把持工具１４の中央の一部分と押圧部材１２との間に配置される。

小接続ロッド２０は、待機形態と中間嵌合形態との間の回転と横向きの組合せ移動によって、第２アクチュエータ１６によって導かれた小シリンダ１９と共に把持工具１４を案内するのにふさわしいサイズと形状を備える。

把持工具１４は、細長い形状を有し、取り外し段階においてビードそれ自体を引っ張るためにタイヤＢのビードの内面にそれ自体を位置づけるために適したかぎ状の端部を備えた自由端を有する。

機械１は、把持工具１４に対して摺動部７の横向きの移動を伝達するための駆動手段２１を備える。そのような駆動手段２１は、摺動部７の横向きの移動に同期するように中間嵌合形態と巻き込み形態との間で把持工具１４を移動するのに適している。

特に、駆動手段つまりレバーシステム２１は、キャリッジ８と摺動部７とに結合されたレバーのシステムから構成され、第２アクチュエータ１６を支持して、ほぼ垂直方向にこれを移動させるのに適している。

レバーシステム２１は第１レバー２２を備え、第１レバー２２は、一端が垂直に上方に突出する摺動部７の付属物７ｃにヒンジで留められ、他端が第２レバー２３にヒンジで留められている。

第１レバー２２は、ほぼ水平に配置されていて、押圧部材１２の上端近くで第２アクチュエータ１６を支持する。

特に、第２アクチュエータ１６は、第１レバー２２のほぼ中央部分でヒンジで留められ、上部開口１２bで、押圧部材１２に対して近づいたり離れたりするようにほぼ垂直の方向に第１レバー２２の動作を介して移動する。

第２レバー２３は、第３レバー２４にヒンジで留められた、第１レバー２２と反対側の端部を有する。

第３レバー２４は、キャリッジ８にヒンジで留められた、第２レバー２３と反対側の端部を有し、摺動部７のほぼ中央部でヒンジで留められている。

小接続ロッド１１の１つは、キャリッジ８と摺動部７との間に配置された第３レバー２４の一部分と一致可能である。

第１、第２および第３レバー２２、２３および２４は、作動
ヘッド５の第１形態と第２形態との間の変化において、第２アクチュエータ１６が押圧部材１２に接近し、その結果、駆動要素１７が下部開口１２aの方へ摺動し、さらに把持工具１４が、中間嵌合形態から巻き込み形態へ移動することを可能にするのにふさわしい寸法と形状に作られている。

作動ヘッド５は、タイヤＢを支持するための支持工具２５を有し、支持工具２５は、リムＡから離れたタイヤＢを引き離すための取り外し段階とリムＡにタイヤＢを取り付けるための取り付け段階との間に介在するのに適している。

支持工具２５は、押圧部材１２の下端で一体的に結合される平板から作られ、接触面１３に対して反対側に張り出すように配置される。

この発明の動作は、次の通りである。
特に取り外し段階に関して、使用者は、クランプ/回転手段３に対してホイールを設置し、リムＡの寸法と構造上の特徴に応じて高さを調整する。

作動ユニット４は、作動ヘッド５がタイヤＢから引き離された第１形態に位置づけられ、把持工具１４は、待機形態にある。

続いて、作動ヘッド５は、横材２d上にキャリッジ８を摺動させることによって適当に位置づけられ、接触面１３は、タイヤBの側面と接触して入り込み、リムＡから作動ヘッド５を移動させ、把持工具１４（図２）のための通路を形成する。

第２アクチュエータ１６の作動によって把持工具１４は、中間嵌合形態になる。把持工具１４は、タイヤＢとリムＡの間に搬入され、かぎ状の自由端は、内部でタイヤＢのビードをつかむ（図３）。

続いて、第１アクチュエータ６の動作によって、作動ヘッド５は、常に第１形態から第２形態に向かって横向きに移動する。曲線スロット９の内部におけるピン１０の相対的な摺動によって、曲線方向に沿って作動ユニット４および作動ヘッド５が横向きに移動するように案内され、まず第一に把持工具１４によってつかまれたタイヤＢのビードをリムＡから持上げると共に引き離し、それから第２形態においてリムＡからビードを引き下げると共に引き離す。

そのような横向きの移動の間、レバーシステム２１は、第２アクチュエータ１６へ摺動部７の移動を伝達し、第２アクチュエータ１６は、押圧部材１２の上部開口１２bに接近するように除々に移動し、さらに下部開口１２aに向かって駆動要素１７を移動させ、中間嵌合形態から巻き込み形態に向かって把持工具１４を移動させる。把持工具１４のこの移動は、作動ヘッド５の横向きの移動の下降段階におけるタイヤＢのビード上の完全な把持を維持することを可能にする。

クランプ/回転手段３によって作動されるリムＡの回転によって、タイヤBは、完全に取り外され続いて分離される。

それに対して、取り付け段階において、タイヤＢは、クランプ/回転手段３にすでに固定されたリムＡの近くに持ち上げられ、対応するビードは、支持工具２５の動作によってリムＡに収容される。

上述した発明が、提案された目的をどのように実現するのかが実際に明白になった。そして特に、作動ヘッドを移動するに適した唯一のアクチュエータの存在によって、機械の構造と形態段階を著しく簡素化することが可能になるという事実が強調される。

さらに、作動ヘッドの曲線の横向きの移動は、中間嵌合形態と巻き込み形態との間の把持工具の移動と共に、リムからタイヤビードを取り外し、タイヤ自体を損傷する可能性のある応力を最大限に軽減することを可能にする。

さらなる利点は、作動ヘッドの横向きの移動に対して同期するように工具を移動させ、同時に補助的なアクチュエータの使用を回避させるレバーシステムの存在によって提供される。

このように考案された発明は、多くの改良と変化が可能であるが、それらの全ては、発明の概念の範囲内に収まる。
さらに、全ての詳細は、技術的に等価である他の要素によって置換できる。

この発明による機械の側面図である。 乗物のホイールからタイヤを取り外す工程の１つの段階を示すこの発明による機械細部の側面図である。 乗物のホイールからタイヤを取り外す工程の１つの段階を示すこの発明による機械細部の側面図である。 乗物のホイールからタイヤを取り外す工程の１つの段階を示すこの発明による機械細部の側面図である。

符号の説明

１ 機械
２ 支持構造
２a ベース
２b 第１支柱
２c 第２支柱
２d 横材
３ クランプ/回転手段
Ａ リム
Ｂ タイヤ
Ｃ 水平回転軸
４ 作動ユニット
５ 作動ヘッド
６ アクチュエータ要素
７ 支持摺動部
７a 垂直側壁
７b ブリッジ
７ｃ 付属物
８ キャリッジ
８a フィン
９ スロット
１０ ピン
１１ 接続ロッド
１２ 押圧部材
１２a 下部開口
１２b 上部開口
１３ 接触面
１４ 把持工具
１５ 移動手段
１６ 直線第２アクチュエータ
１７ 駆動要素
１８ ロッド
１９ 小シリンダ
２０ 小接続ロッド
２１ 駆動手段
２２ 第１レバー
２３ 第２レバー
２４ 第３レバー
２５ 支持工具

Claims (33)

1. 回転軸を中心に乗物用ホイールのリムをクランプして回転するためのクランプ/回転手段の支持構造と、前記支持構造に移動可能に結合され前記タイヤの側面の少なくとも一部分を押圧するための押圧部材と前記タイヤのビードの少なくとも一部分を把持するための把持工具とを備え前記リムに対してタイヤを取り付けおよび取り外すための少なくとも１つの作動ヘッドを備える少なくとも１つの作動ユニットと、前記構造に対して前記作動ヘッドの横向きの移動を動作させるためのアクチュエータ要素と、前記作動ヘッドが前記クランプ/回転手段に接近する第１形態と前記作動ヘッドが前記クランプ/回転手段から離れる第２形態との間の曲線方向に沿った横向きの移動の案内手段とを備えることを特徴とする乗物用タイヤおよびホイールリムの取り外しおよび取り付け機械。
2. 前記押圧部材は、タイヤの側面の前記部分に対して位置決め可能な少なくとも１つの接触面を備え、前記把持工具は、把持工具が前記押圧部材の内部に少なくとも部分的に収容される待機形態と、把持工具が前記押圧部材から少なくとも部分的に突出する中間嵌合形態と、把持工具が前記押圧部材から突出し前記タイヤの巻き込みのために前記接触面に向かって傾斜する巻き込み形態との間で移動することを特徴とする請求項１記載の機械。
3. 前記作動ユニットは、前記作動ヘッドの支持摺動部を備え、支持摺動部は前記曲線方向に沿って移動する前記支持構造に結合されることを特徴とする請求項１または２記載の機械。
4. 前記作動ユニットは、前記支持構造に移動可能に結合された前記支持摺動部の少なくとも１つのキャリッジを備えることを特徴とする請求項３記載の機械。
5. 前記案内手段は、前記支持摺動部に形成される少なくとも１つの曲線スロットを備え、前記キャリッジに結合された少なくとも１つの対応ピンが曲線スロットの内部で摺動可能に係合されることを特徴とする請求項４記載の機械。
6. 前記案内手段は、前記キャリッジに形成される少なくとも１つの曲線スロットを備え、前記支持摺動部と一体的に結合される少なくとも１つの対応ピンは曲線スロットの内部で摺動可能に係合されることを特徴とする請求項５記載の機械。
7. 前記曲線スロットは、前記クランプ/回転手段に向かって曲がった凸部を有することを特徴とする請求項５または６記載の機械。
8. 前記曲線スロットは、前記摺動部の少なくとも１つの垂直壁に形成されることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項記載の機械。
9. 前記キャリッジは、前記クランプ/回転手段の上方に配置された前記構造の横材に沿って移動可能に結合されることを特徴とする請求項４から８のいずれか１項記載の機械。
10. 前記案内手段は、複数の前記曲線スロットおよび対応ピンを備えることを特徴とする請求項５から９のいずれか１項記載の機械。
11. 前記案内手段は、前記キャリッジと前記支持摺動部との間に配置された少なくとも１つの接続ロッドを備えることを特徴とする請求項４から１０のいずれか１項記載の機械。
12. 前記アクチュエータ要素は、前記キャリッジと前記支持摺動部との間に配置されることを特徴とする請求項４から１１のいずれか１項記載の機械。
13. 前記アクチュエータ要素は、直線タイプの第１アクチュエータから構成されることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項記載の機械。
14. 前記押圧部材は、管状であることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項記載の機械。
15. 前記押圧部材は、前記回転軸に対して横断するように配置されることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項記載の機械。
16. 前記待機形態と中間嵌合形態との間で前記把持工具を移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項２から１５のいずれか１項記載の機械。
17. 前記移動手段は、少なくとも１つの第２アクチュエータを備えることを特徴とする請求項１６記載の機械。
18. 前記移動手段は、前記第２アクチュエータに結合され、前記押圧部材の内部で摺動可能に配置される細長い形状を有する駆動要素を備えることを特徴とする請求項１７記載の機械。
19. 前記把持工具は、前記駆動要素にヒンジで留められた端部を有することを特徴とする請求項１８記載の機械。
20. 前記移動手段は、前記把持工具の中央部分に沿ってヒンジで留められた一端と、前記押圧部材にヒンジで留められた他端とを有する小接続ロッドを備えることを特徴とする請求項１６から１９のいずれか１項記載の機械。
21. 前記把持工具に前記作動ヘッドの横向きの移動を伝達し、かつ、前記中間嵌合形態と前記巻き込み形態との間で前記把持工具を移動するのに適した駆動手段を備えることを特徴とする請求項２から２０のいずれか１項記載の機械。
22. 前記駆動手段は、少なくとも１つのレバーシステムを備えることを特徴とする請求項２１記載の機械。
23. レバーシステムは、摺動部にヒンジで留められた一端と第２レバーにヒンジで留められた他端を有する第１レバーを備えることを特徴とする請求項２２項記載の機械。
24. 前記第１レバーは、前記第２アクチュエータを支持することを特徴とする請求項２３記載の機械。
25. 前記第１レバーは、前記回転軸に平行に配置されることを特徴とする請求項２３または２４記載の機械。
26. 前記第２レバーは、第３レバーにヒンジで留められる前記第１レバーに対向する端部を有することを特徴とする請求項２３から２５のいずれか１項記載の機械。
27. 前記第３レバーは、前記キャリッジにヒンジで留められる前記第２レバーに対向する端部を有し、中央部に沿って前記摺動部にヒンジで留められることを特徴とする請求項２６記載の機械。
28. 前記キャリッジと前記摺動部との間に配置された接続ロッドと前記第３レバーの一部分とが、一致することを特徴とする請求項２６または２７記載の機械。
29. 前記接触面は、前記クランプ/回転手段に向かって突出するように形成されることを特徴とする請求項２から２８のいずれか１項記載の機械。
30. 前記把持工具は、前記待機形態において前記押圧部材の内部に完全に収容されることを特徴とする請求項２から２９のいずれか１項記載の機械。
31. 前記把持工具は、実質的に細長い形状を有し、かぎ状の端部を備え、前記タイヤの内面にそれ自体を配置するために適した自由端を有することを特徴とする請求項１から３０のいずれか１項記載の機械。
32. 前記回転軸は、水平であることを特徴とする請求項１から３１のいずれか１項記載の機械。
33. 前記第１および前記第２アクチュエータの少なくとも１つは、流体手段によるアクチュエータのタイプのものであることを特徴とする請求項１７から３２のいずれか１項記載の機械。

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