JPH0118274Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は車輪を把持してこの車輪を車輛のハブ
に装着し、ハブボルトにナツトを締め付けて車輪
を固定する車輪自動取付装置に関する。

車両の組立ラインにてコンベア上を運ばれてく
る車両のハブボルトに車輪を取付ける作業は作業
者がタイヤシユートから車輪を取出してボルト穴
の位置を見定めてハブボルトに装着し、空気圧工
具等でハブナツトを締付ける手作業による場合が
多く、生産向上の障害となつている。

このような車輪の取付けを自動化しようとする
場合、ハブボルトの回転位置が一定しないことや
車輪にはトーイン角θおよびキヤンパー角γが設
けてあるため三次元的にハブボルトの位置を検出
すると共にその傾き状態も検出しなければならず
検出機構が複雑でこれに基づく制御系も複雑とな
る問題もある。しかも、車輪の径が車種により異
なるので、車輪を把持する機構は把持する径の大
きさを容易に変更できなくてはならず、また耐久
性も必要である。更に、ハブボルトにハブナツト
を締め付ける機構においては、受け渡されたハブ
ナツトの六角位相とナツトランナソケツトの六角
位相とを自動的に一致させて、ナツトランナソケ
ツトにナツトを挿入することができなくてはなら
ない。

本考案はこのような観点から、車輪を把持して
この車輪を車輛のハブに装着する機能と、ハブボ
ルトにナツトを締め付けて車輪を固定する機能と
を兼ね備えた車輪自動取付装置を提供せんとする
ものであつて、その構成は長手方向に移動自在に
配置される筒状の本体と、該本体をその長手方向
に移動させる本体駆動装置と、前記本体の外周面
にそれぞれ等間隔に枢着されて先端部がこの本体
の径方向に揺動し得る複数の車輪把持アームと、
前記本体の長手方向と平行な方向に往復動自在に
この本体に支持されたアーム駆動板と、このアー
ム駆動板と前記車輪把持アームとをそれぞれピン
を介して相互に連結し且つターンバツクルを具え
た複数のアーム駆動リンクと、前記本体に設置さ
れて前記アーム駆動板を前記本体に対して往復動
させるアーム駆動装置と、前記本体の長手方向と
平行な方向に往復動自在にこの本体内に挿入され
たナツトランナ支持枠と、該ナツトランナ支持枠
を往復動させるナツトランナ駆動装置と該ナツト
ランナ支持枠に支持され本体の端面から突出する
駆動軸を具える複数のナツトランナと、基端をナ
ツトランナの駆動軸に連結され先端にナツトの挿
入される角穴が形成されたナツトランナソケツト
と、前記ナツトランナソケツト外周面に取付けら
れたラチエツトコマと、前記ラチエツトコマに隣
接して配設されると共に前記ナツトランナソケツ
トを逆転させたときに該ラチエツトコマと係合し
て該ナツトランナソケツトを所定の回転角度位置
で固定する係止溝を有するブツシユと、前記ラチ
エツトコマを前記ブツシユに圧接するばねと、前
記駆動軸の延長線上で前記ブツシユを固着するプ
レートと、前記プレートと前記ナツトランナ支持
枠とを連結固定するロツドとを具えたことを特徴
とする。

以下、本考案の車輪自動取付装置を実施例に基
づいて詳細に説明する。

第１図〜第３図に本考案の一実施例の概略構造
を示す。本考案の車輪自動取付装置は、トーイン
角度θおよびキヤンバ角γの設けられた車輛の車
軸に対し、車輪を取り付けられるよう、例えば次
の様な装置の旋回台１１上に配設することが望ま
しい。その装置とは車両の左右方向に移動可能な
ｘ軸駆動機構と車両の前後方向に移動可能なｙ軸
駆動機構と上下方向に移動可能なｚ軸駆動機構と
を介して駆動制御される装置取付台上に前記ｚ軸
回りに旋回駆動可能かつ前記装置取付台に対し傾
動駆動可能な旋回台１１を設けたものである。こ
のようにすると、トーイン角度θ及びキヤンバ角
γの設けられた車軸のハブ面に対して本体１２を
垂直に接近させて車輪をハブボルトに挿入させる
ことが可能となるからである。本考案の車輪自動
取付装置は旋回台１１上で次の様に構成される。
即ち、旋回台１１上には筒状をなす本体１２がそ
の長手方向、即ち図中、左右方向に揺動自在に配
置されており、本体１２の後端部にはこの本体１
２を旋回台１１に対して往復動させる旋回台１１
上に取り付けられた流体圧シリンダ（本体駆動装
置）１５が連結されている。本体１２を摺動自在
とする構造は、図中に示すように、本体１２の左
右両側に水平なスライドガイド軸１ａ，１ｂを該
本体１２と平行に支持し、このスライドガイド軸
１ａ，１ｂに摺動自在に嵌合するリニアモーシヨ
ンブツシユ２ａ，３ａ，２ｂ，３ｂを本体１２の
左右前後部に突設したものである。尚、この構造
としては他の公知の構造としても良い。スライド
ガイド軸１ａ，１ｂの後部にはそれぞれブツシユ
１８を介して円形のアーム駆動板１９が摺動自在
に嵌合されている。このアーム駆動板１９には本
体１２と一体の端板２０に取り付けられた複数の
同期流体圧シリンダ２１（アーム駆動装置）が連
結されており、従つて、これら同期流体圧シリン
ダ２１の作動によりアーム駆動板１９はスライド
ガイド軸１ａ，１ｂに案内されながら本体１２の
長手方向に沿つて往復動するようになつている。
一方、本体１２の前端部外周面には、先端部で車
輪１３を把持し得る複数（本実施例では三本）の
車輪把持アーム２２がそれぞれ本体１２と一体の
ブラケツト２３に揺動ピン２４を介して本体１２
の径方向に揺動自在に枢着されており、これらは
本体１２の外周に等間隔に位置決めされている。
車輪把持アーム２２の基端部は、ピン２５を介し
てそれぞれターンバツクル２６を具えたアーム駆
動リンク２７の先端部に連結されており、これら
アーム駆動リンク２７の基端部はアーム駆動板１
９にピン２８を介して接続されている。なお、前
述した車輪把持アーム２２のブラケツト２３に
は、車輪把持アーム２２の車輪開放側の揺動端を
決めるストツパ２９が付設されている。

従つて、車輪１３を把持する場合には、車輪把
持アーム２２の開いた状態から同期流体圧シリン
ダ２１を作動してアーム駆動板１９をガイド軸１
７に沿つて前進させると、車輪把持アーム２２が
揺動ピン２４を中心に図中、二点鎖線で示す如く
揺動して車輪１３を三方から挾圧把持する状態と
なる。車輪１３の把持状態を解除する場合には、
上述した手順を逆に行なえば良い。又、車輪１３
の径が異なつていたり車輪１３の中心と本体１２
との相対把持位置を修正したい場合には、ターン
バツクル２６をそれぞれ操作して各車輪把持アー
ム２２の位置を調整すると良い。尚、同期流体圧
シリンダ２１を一台だけ設けるようにしても良い
し又、車輪把持アーム２２は車輪１３を安定して
把持できれば良いので、二本だけにしたり或いは
四本以上設けるようにすることも可能である。

一方、本体１２内にはナツトランナ支持枠４が
本体１２の長手方向と平行な方向に往復動自在に
挿入されている。該ナツトランナ支持枠４を往復
動自在とする構造としては、図に示すように本体
１２の左右両側からリニアモーシヨンブツシユ５
ａ，６ａ，５ｂ，６ｂが突出し、このリニアモー
シヨンブツシユ５ａ〜６ｂが前記スライドガイド
軸１ａ，１ｂに摺動自在に嵌着されている。ナツ
トランナ支持枠４の後端面には、本体１２に固定
された流体圧シリンダ（ナツトランナ駆動装置）
７が連結されている。従つて、この流体圧シリン
ダ７により、ナツトランナ支持枠４を図中、左右
方向に往復動させて、後述するようにナツトラン
ナソケツト１０７をハブボルトに押し付けること
が可能となつている。ナツトランナ支持枠４に
は、車輪のハブボルトの位置及び数に対応した複
数個（本実施例では４個）のナツトランナ１４が
支持されており、該ナツトランナ１４の駆動軸１
０３が本体１２の前端面から突出している。この
駆動軸１０３にはハブナツトの六角位相とナツト
ランナソケツト１０７の六角位相を自動的に一致
させるナツトランナソケツト装置が構成されてい
る。このナツトランナソケツト装置については第
１図〜第３図では省略し、第４図〜第８図に詳細
に示した。即ち、ナツトランナ１４の前方にはナ
ツトランナ支持枠４に水平なロツト８を介して固
定支持されたプレート１０４が配設され、プレー
ト１０４には駆動軸１０３の延長線上に円形孔が
穿設され、そこにブツシユ１０５が固着されると
共に、ブツシユ１０５にメタル１０６を介してナ
ツトランナソケツト１０７を回動自在且つ軸方向
摺動自在に支持する。ナツトランナソケツト１０
７のナツトランナ１４側の基端には角形穴１０７
ａが形成され、その角形穴１０７ａにナツトラン
ナ１４の駆動軸１０３を互いに回動不能且つ軸方
向摺動自在に挿入し、またナツトランナ１４とナ
ツトランナソケツト１０７との間に圧縮コイルば
ね１０８を装着してナツトランナソケツト１０７
を前方に付勢する。

一方、ナツトランナソケツト１０７の前記ブツ
シユ１０５に隣接したナツトランナ１４側にピン
１０９をナツトランナソケツト１０７の軸と直交
する方向に貫通して取付け、ピン１０９の両端部
にそれぞれメタル１１０を介してラチエツトコマ
１１１を回動自在に取付ける。そして、ナツトラ
ンナソケツト１０７にピン押え１１２をナツトラ
ンナ１４側から挿嵌してナツトランナソケツト１
０７外周の突出部１０７ｂに当接させて止めリン
グ１１３で固定することにより、ピン１０９及び
ラチエツトコマ１１１を保持している。また、１
１４はスペーサである。

ラチエツトコマ１１１は、第５図に示すよう
に、その外周部にナツトランナソケツト１０７の
突出部１０７ｂに当接して一方向の回動が阻止さ
れる係合部１１１ａと、前記ブツシユ１０５側に
突出した爪部１１１ｂとを有しており、前記圧縮
コイルばね１０８によりブツシユ１０５に圧接さ
れている。一方、ブツシユ１０５のラチエツトコ
マ１１１に対向する側面には、第６図に示すよう
に、円周６等分割した位置にそれぞれラチエツト
コマ１１１の爪部１１１ｂの嵌入し得る断面三角
状の係止溝１０５ａを形成し、ナツトランナソケ
ツト１０７を正転方向（ハブナツトを締める方
向）に回転させるときはラチエツトコマ１１１が
第５図で反時計方向に回動してナツトランナソケ
ツト１０７の回転を可能とすると共に、反対に逆
転方向に回転させるときはラチエツトコマ１１１
の爪部１１１ｂがブツシユ１０５の係止溝１０５
ａの一つに嵌入し且つ係合部１１１ａがナツトラ
ンナソケツト１０７の突出部１０７ｂに当接して
ナツトランナソケツト１０７の回転角度位置が固
定されるようにする。

ナツトランナソケツト１０７の先端部には六角
ナツトの挿入される六角穴１０７ｃを形成してい
る。ここで、前記ブツシユ１０５にラチエツトコ
マ１１１が嵌入してナツトランナソケツト１０７
の回転角度位置が固定されたとき、六角穴１０７
ｃの六角位相がナツト自動受渡し装置（図示せ
ず）に保持されたナツトの六角位相と合致するよ
うにブツシユ１０５の係止溝１０５ａの位置、ラ
チエツトコマ１１１の取付位置等が選択されてい
る。また、六角穴１０７ｃにはナツトの脱落を防
止するために、第８図に示すように、その三側面
にそれぞれ円柱形の永久磁石１１５を埋め込んで
接着剤で固定し、さらにその外周に板ばねよりな
るバンド１１６を装着している。

上記構成を有する本考案の車輪自動取付装置に
より車輛のハブに車輪を自動的に取付けるには次
の様に行う。まず、旋回台１１をｘ，ｙ，ｚ軸駆
動機構により移動させると共にｚ軸回りに旋回あ
るいは傾動させることにより、車軸の延長線上に
車輪把持アーム２２の把持中心を一致させると共
に車軸のハブ面に対して本体１２を垂直に接近離
反できるようにする。次いで、流体圧シリンダ２
１を作動させて車輪把持アーム２２を閉じ、車輪
１３を把持する。この後、流体圧シリンダ１５を
作動させて本体１２を図中左方に移動させ、把持
された車輪１３を車軸のハブボルトに挿入する。
引き続き、ナツトランナソケツト１０７にハブナ
ツトを挿入する。この場合、ナツトランナ１４に
よりナツトランナソケツト１０７を逆転させる
と、６分の１回転未満でラチエツトコマ１１１の
爪部１１１ｂがブツシユ１０５の係止溝１０５ａ
に嵌入してナツトランナソケツト１０７のナツト
挿入六角穴１０７ｃがナツト自動受渡し装置のハ
ブナツトと同じ位相に固定される。従つて、その
後はナツトランナソケツト１０７を移動機構によ
りナツト自動受渡し装置と対向させ、ナツト自動
受渡し装置のブツシユによりハブナツトを押出す
だけでスムーズにナツトランナソケツト１０７へ
のハブナツト挿入が行われる。引き続き、流体圧
シリンダ７を作動させることにより、ナツト支持
枠４及びナツトランナ１４を図中左方に移動させ
て、ナツトランナソケツト１０７をハブボルトに
押し付け、更に圧縮コイルばね１０８に抗して押
し付ける。そして、ナツトランナ１４によりナツ
トランナソケツト１０７を正転させると、ハブナ
ツトが圧縮コイルばね１０８に押え付けられなが
ら回転しハブボルトに締着される。

尚、本実施例においては、ナツトランナソケツ
ト１０７のナツト挿入六角穴１０７ｃに永久磁石
１１５を取付けているので、装着されたナツトの
脱落を防止することができる。さらに永久磁石１
１５は六角穴１０７ｃ側面に埋め込んでいるの
で、六角穴の底部に永久磁石を取付けたものに比
べて、(1)ナツト背面の形状が変化しても保持力に
影響なく使用できる、(2)ナツト背面の材質が非磁
性体でも使用可能である、(3)袋ナツトと普通ナツ
トを共用して使用するときも両者の出張り代を同
一にできる、(4)永久磁石に外力が加わり難い取付
位置のため破損しない、(5)永久磁石は標準的な形
状のものを使用することができる等の利点を有し
ている。

尚、本実施例においては、ラチエツトコマ１１
を両側に一対設け、またブツシユ５には六角ナツ
トに対応させて円周６等分割した位置に６個の係
止溝５ａを形成したが、本考案はこれに限定され
ず、ラチエツトコマ１１、係止溝５ａの数は各々
最低１個あればよい。

以上、実施例に基づいて具体的に説明したよう
に本考案では、ターンバツクルを具えた一本のリ
ンクでタイヤ把持アームを揺動させるようにした
ので、機構が極めて単純化されたことによる耐久
性及び信頼性の向上を図ることができ、保守点検
作業を簡略化できる。しかもターンバツクルの操
作によつて容易にタイヤ把持アームの位置修正を
行なうことが可能できる。又、ナツトランナソケ
ツトを逆転させるとナツト自動受渡し装置のナツ
トと適合した所定の回転角度位置にナツト挿入角
穴が固定されるので、ナツト挿入時はナツト自動
受渡し装置で単にナツトを押出すだけでよく、容
易且つ確実しかも迅速にナツト挿入を行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本考案の一実施例に係り、第
１図、第２図、第３図はその全体の構造を一部破
断して示す側面図、平面図、後面図、第４図〜第
８図はナツトランナソケツト装置に関し、第４図
はその一部を破断して示す側面図、第５図は上方
から見たその要部断面図、第６図ａは第５図の
−断面図、第６図ｂはその側面図、第７図は第
４図の−断面図、第８図ａはナツトランナソ
ケツト先端部の拡大断面図、第８図ｂはその正面
図である。 図面中、１ａ，１ｂはスライドガイド軸、２
ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂ
はリニアモーシヨンベアリング、７，１５は流体
圧シリンダ、１２は本体、１３は車輪、１４はナ
ツトランナ、１９はアーム駆動板、２０は端板、
２１は同期流体圧シリンダ、２２は車輪把持アー
ム、２３はブラケツト、２４は揺動ピン、２５，
２８はピン、２６はターンバツクル、２７はアー
ム駆動リンク、１０３は駆動軸、１０５はブツシ
ユ、１０５ａは係止溝、１０７はナツトランナソ
ケツト、１０７ｃはナツト挿入角穴、１０８は圧
縮コイルばね、１１１はラチエツトコマである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 長手方向に移動自在に配置される筒状の本体
   と、該本体をその長手方向に移動させる本体駆動
   装置と、前記本体の外周面にそれぞれ等間隔に枢
   着されて先端部がこの本体の径方向に揺動し得る
   複数の車輪把持アームと、前記本体の長手方向と
   平行な方向に往復動自在にこの本体に支持された
   アーム駆動板と、このアーム駆動板と前記車輪把
   持アームとをそれぞれピンを介して相互に連結し
   且つターンバツクルを具えた複数のアーム駆動リ
   ンクと、前記本体に設置されて前記アーム駆動板
   を前記本体に対して往復動させるアーム駆動装置
   と、前記本体の長手方向と平行な方向に往復動自
   在にこの本体内に挿入されたナツトランナ支持枠
   と、該ナツトランナ支持枠を往復動させるナツト
   ランナ駆動装置と、該ナツトランナ支持枠に支持
   され本体の端面から突出する駆動軸を具える複数
   のナツトランナと、基端をナツトランナの駆動軸
   に連結され先端にナツトの挿入される角穴が形成
   されたナツトランナソケツトと、前記ナツトラン
   ナソケツト外周面に取付けられたラチエツトコマ
   と、前記ラチエツトコマに隣接して配設されると
   共に前記ナツトランナソケツトを逆転させたとき
   に該ラチエツトコマと係合して該ナツトランナソ
   ケツトを所定の回転角度位置で固定する係止溝を
   有するブツシユと、前記ラチエツトコマを前記ブ
   ツシユに圧接するばねと、前記駆動軸の延長線上
   で前記ブツシユを固着するプレートと、前記プレ
   ートと前記ナツトランナ支持枠とを連結固定する
   ロツドとを具えたことを特徴とする車輪自動取付
   装置。