JPH06219105A - 車輪脱着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トラックやバス等の大型車両の車輪を一人に
て容易かつ迅速に脱着し得る車輪脱着装置を提供する。 【構成】 移動自在な台車２と、該台車２に上下左右に
移動可能に付設される位置調整枠３と、を備える。車輪
１のホイルＷに当接して車輪１を支持するホイルチャッ
ク部18を前後方向へ移動可能に上記位置調整枠３に付設
する。車輪１の取付ナット19…を螺進退させるレンチヘ
ッド部20, 20を有するナットランナ21を前後方向へ移動
可能に位置調整枠３に付設する。ナットランナ21を車輪
１の軸心廻りに回転して位置切換可能とする。車輪１の
軸心を照射するレーザー光を前方へ発射するレーザー投
光器を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トラックやバス等の大
型車両の車輪を脱着するための車輪脱着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、トラックやバス等の大型車両の車
輪を脱着する作業は人手によって行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、大型車両の車
輪は重く、かつ、大きいため、脱着作業には複数の作業
者が必要である上、作業に時間がかかるという問題があ
った。

【０００４】そこで、本発明は、このような問題を解決
して、トラックやバス等の大型車両の車輪を一人にて容
易かつ迅速に脱着し得る車輪脱着装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車輪脱着装置
は、移動自在な台車と、該台車に上下左右に移動可能に
付設される位置調整枠と、を備え、車輪のホイルに当接
して該車輪を支持するホイルチャック部を前後方向へ移
動可能に上記位置調整枠に付設し、かつ、車輪の取付ナ
ットを螺進退させるレンチヘッド部を有するナットラン
ナを前後方向へ移動可能であってかつ該車輪の軸心廻り
に回転して位置切換可能に上記位置調整枠に付設し、上
記車輪の軸心を照射するレーザー光を前方へ発射するレ
ーザー投光器を備えたものである。

【０００６】

【作用】車輪を車軸から離脱させる場合は、台車を車輪
の正面に位置させ、車輪にレーザー光を照射しつつ位置
調整枠を上下左右に移動させてレーザー光の照射位置を
車輪の回転中心に一致させることにより、ホイルチャッ
ク部とナットランナの位置決めが迅速にできる。

【０００７】位置決め後、ホイルチャック部を前進させ
て車輪を支持しつつ、ナットランナを前進させてレンチ
ヘッド部にて車輪の取付ナットを螺退させる。ナットラ
ンナを車輪の軸心廻りに回転させれば、レンチヘッド部
を全ての取付ナットに容易に対応させることができる。

【０００８】全ての取付ナットを取外した後は、ホイル
チャック部にて車輪を支持したまま台車を車輪の軸心方
向外方へ引くことにより、車輪を容易に取り外すことが
できる。

【０００９】また、車輪を車軸に取付ける場合は、ホイ
ルチャック部に車輪を取付けた状態でレーザー光の照射
位置を車軸の回転中心に一致させることにより、車輪と
ホイルチャック部とナットランナの位置決めが迅速にで
きる。

【００１０】位置決め後、ホイルチャック部を前進させ
れば、車輪を車軸に容易に嵌めることができる。その
後、車軸の雄ネジ部に取付ナットをネジ山２個程度螺嵌
し、ナットランナを前進させてレンチヘッド部にて取付
ナットを螺進させ、かつ、締め付ける。ナットランナを
車輪の軸心廻りに回転させれば、レンチヘッド部を全て
の取付ナットに容易に対応させることができる。

【００１１】全ての取付ナットを締め付けた後は、車輪
のホイルからホイルチャック部を離脱させればよい。

【００１２】

【実施例】以下、実施例を示す図面に基づき本発明を詳
説する。

【００１３】図１と図２は本発明に係る車輪脱着装置を
示し、この装置はトラックやバス等の大型車両の車輪１
を脱着するためのものであり、移動自在な台車２と、該
台車２に上下左右に移動可能に付設される位置調整枠３
と、を備えている。

【００１４】台車２は、枠部４と、該枠部４の前端及び
後端の左右部に付設された前小車輪５，５と、後小車輪
６，６と、枠部４の後端面中央部に付設された駆動部７
と、を備える。後小車輪６，６は、床面より数mm程度、
通常浮上っている。

【００１５】駆動部７は、電動モータにて回転駆動する
駆動輪８と、該駆動輪８の方向を調整するハンドル９を
有する。

【００１６】また、位置調整枠３は、台車２の枠部４の
後部に、鉛直板10を介して取付けられている。

【００１７】具体的には、鉛直板10の前面側には、位置
調整枠３が左右方向へスライド自在に取付けられ、か
つ、この鉛直板10の前面側には、左右水平方向の軸心廻
りに回転自在なスクリューシャフト16と、ギアを介して
スクリューシャフト16に連結される左右移動用モータ15
と、が取付けられる。

【００１８】さらに、位置調整枠３には、スクリューシ
ャフト16に螺進退自在に螺嵌されるナット部材17が固着
される。

【００１９】また、鉛直板10の後面側には、上下移動用
モータ11と、ギアを介してモータ11に連結される左右水
平方向のスクリューシャフト12と、このスクリューシャ
フト12の両端部にギアを介して連結される鉛直ネジ部材
13, 13と、が取付けられている。

【００２０】さらに、鉛直ネジ部材13, 13は台車２の枠
部４の後部上端に付設された雌ネジ部形成用片部14, 14
の雌ネジ部に螺進退自在に螺入される。

【００２１】上述の如く構成したことにより、上下移動
用モータ11を回転駆動させれば、鉛直ネジ部材13, 13が
回転して雌ネジ部形成用片部14, 14対して上下方向に螺
進退するため、鉛直板10及びその前面側の位置調整枠３
を上方又は下方に移動できる。

【００２２】また、左右移動用モータ15を回転駆動させ
れば、スクリューシャフト16が回転して雌ネジ部材17が
左右方向に螺進退するため、位置調整枠３を左右何れか
に移動できる。

【００２３】しかして、位置調整枠３に、車輪１を支持
するホイルチャック部18と、車輪１の取付ナット19を締
め付け又は緩めるナットランナ21と、を前後方向へ移動
可能に付設する。

【００２４】具体的には、ホイルチャック部18は、正面
視円形の基板部24と、基板部24の前面側の外周部に沿っ
て前方突出状に付設されると共に基板部24の半径方向に
移動可能とされる複数個の爪部23…と、基板部24をその
下方にて支持する支持台部25と、を備える。

【００２５】基板部24は爪部23…を半径方向に移動させ
るスクロール板又はカム板27を有し、支持台部25には、
カム板27を回転させるチャック開閉用モータ26が取付け
られている。

【００２６】また、位置調整枠３には、図示省略の大型
ベアリングを配置して、その上に板37を載置し、その上
に前後方向のレール部材22, 22が設けられ、このレール
部材22, 22にホイルチャック部18の支持台部25が前後方
向へ移動自在に取付けられる。上述のように板37を置い
て、その上にレール部材22，22を設けることによって、
先端部が多少角度を変えられるように構成されている。

【００２７】ナットランナ21は、車輪１の取付ナット19
…を螺進退させるレンチヘッド部20, 20を左右の先端部
に有すると共に夫々のレンチヘッド部20, 20を別々に回
転させるモータ28, 28を有するナットランナ本体29と、
ナットランナ本体29を車輪１の軸心廻りに回転して位置
切換可能に保持すると共に位置調整枠３のレール部材2
2, 22に前後方向へ移動自在に取付けられる支持枠体30
と、を備える。

【００２８】支持枠体30には、レンチヘッド部20, 20の
回転を低速かつ高トルクと高速かつ低トルクとの間で切
り換えるクラッチが内装される。また、レンチヘッド部
20は、６角用，４角用共用として２段となっている。

【００２９】ナットランナ本体29の先端寄りにはホイル
チャック部18の基板部24の中央に形成された孔部に挿通
される円板体32が付設されている。

【００３０】また、ナットランナ本体29は上下に平行に
配設されると共に前方へ突出する筒体31, 31を有する。
この筒体31, 31は、車輪１の取付ナット19…に外嵌状と
なって車輪１の回転を防止する。

【００３１】また、この車輪脱着装置は、車輪１の軸心
を照射するレーザー光を前方へ発射するレーザー投光器
33を備えている。即ち、レーザー投光器33はナットラン
ナ本体29の先端寄りの円板体32の中央部に取付けられて
いる。

【００３２】さらに、ホイルチャック部18とナットラン
ナ21との下部には、ホイルチャック部18とナットランナ
21を別々に前後動可能かつ固定可能なエアシリンダが設
けられる。

【００３３】なお、図示省略したが、台車２の移動，位
置調整枠３の上下左右の移動等を操作する操作盤と、ホ
イルチャック部18の前後動, ナットランナ21の前後動,
レンチヘッド部20, 20の回転等を制御する制御手段と、
を台車２又は位置調整枠３に付設する。

【００３４】また、操作盤のボックスと制御手段のボッ
クスとは別々に設け、さらに、電源をとるための電気コ
ード及びコンセントを付設する。

【００３５】さらに、レンチヘッド部20, 20の基部に
は、取付ナット19…を緩めたり締め付けたりする際に、
取付ナット19…に衝撃を与えるエアハンマーを内装させ
る。

【００３６】また、ホイルチャック部18の爪部23の移動
の制限、位置調整枠３の上下左右動の制限、及び、ナッ
トランナ本体29の回転角度の制限と原点の調整等を行う
ためのリミッタスイッチを適宜付設する。

【００３７】しかして、この車輪脱着装置により、トラ
ックやバスに取付けられた車輪１を取り外すには、図２
に示すように、台車２を動かして車輪脱着装置を車輪１
の正面に移動させる。

【００３８】次に、図３に示すように、レーザー投光器
33からレーザー光Ｒを発射して車輪１の中央部を照射し
つつ位置調整枠３を上下左右に移動させて、レーザー光
Ｒの照射点を車輪１の軸心に一致させる。

【００３９】これにより、ホイルチャック部18の中心及
びナットランナ21の中心を車輪１の軸心上にセットする
ことができる。

【００４０】その後、図４に示すように、ホイルチャッ
ク部18を手で押して前進させ、爪部23…を車輪１のホイ
ルＷの筒内へ挿入し、さらに、ホイルチャック部18を前
後動しないようにエアシリンダ等にて固定する。

【００４１】次に、チャック開閉用モータ26を駆動させ
て爪部23…を半径方向外方へ移動させ、夫々の爪部23…
をホイルＷの内周面に圧接させる。

【００４２】これにより、車輪１に対してホイルチャッ
ク部18とナットランナ21を位置ずれしないように固定で
きる。

【００４３】なお、爪部23…をホイルＷの内周面に適度
の押圧力をもって圧接させるために、チャック開閉用モ
ータ26に連結されるギア部等にトルクリミッタが設けら
れる。

【００４４】次に、図５に示すように、ナットランナ21
を手で押して前進させる。具体的には、ナットランナ21
を前進させつつレンチヘッド部20, 20を車輪１の軸心廻
りに僅かに回転させて、レンチヘッド部20, 20及び筒体
31, 31を車輪１の取付ナット19…に外嵌させ、その後、
ナットランナ21を前後動しないようにエアシリンダ等に
て固定する。

【００４５】バスやトラック等の大型車両の車輪１のホ
イルＷは、例えば図６に示す如く８個の取付ナット19…
にて車軸Ｓに固着されている。

【００４６】従って、例えば、最初にＡとＡ′の位置に
於ける取付ナット19，19に上述のレンチヘッド部20, 20
を外嵌さる。

【００４７】次に、（図５にもどって）自動起動スイッ
チを入れる。これにより、以後の動作は図示省略の制御
手段により自動的に行われる。

【００４８】しかして、先ず、レンチヘッド部20, 20の
基部に内装されたエアハンマーが作動すると共に、レン
チヘッド部20, 20が低速かつ高トルクにて４分の１回転
だけ逆回転し、取付ナット19，19が緩められる。

【００４９】なお、ナットランナ21には、この４分の１
回転を検知するセンサが設けられる。また、左右のレン
チヘッド部20, 20は別々に逆回転するため、遅い方のレ
ンチヘッド部20が４分の１回転するまで、早く４分の１
回転したレンチヘッド部20が停止する。

【００５０】その後、両方のレンチヘッド部20, 20が４
分の１回転転した時点でエアハンマーが停止し、続い
て、高速かつ低トルクにてレンチヘッド部20, 20が逆回
転する。

【００５１】これにより、図７に示すように、取付ナッ
ト19は、車軸Ｓの車輪取付板34に突設されたボルト部材
35に対して高速で螺退する。

【００５２】また、取付ナット19がボルト部材35から離
脱して地面等に落ちるのを防ぐため、（図示仮想線の如
く）取付ナット19がボルト部材35にネジ山２つ程度螺合
した離脱直前位置でレンチヘッド部20, 20の回転が停止
する。

【００５３】なお、このように離脱直前位置で停止させ
るには、例えば、離脱直前位置に到達するまでのレンチ
ヘッド部20, 20の回転回数を設定し、その設定した回数
だけレンチヘッド部20, 20が回転した時点で停止させ
る。

【００５４】次に、図８に示す如く、レンチヘッド部2
0, 20の姿勢を保ったままナットランナ21がシリンダに
て後退させられる。

【００５５】その後、図９に示す如くナットランナ本体
29は、支持枠体30に内装される回転駆動機構の駆動によ
り車輪１の軸心廻りに45°回転する。

【００５６】これにより、図６に示す矢印Ｘ方向にレン
チヘッド部20, 20が45°回転して位置切り換えされ、Ｂ
とＢ′の位置の取付ナット19, 19に、レンチヘッド部2
0, 20が対応する。

【００５７】なお、ナットランナ本体29の回転角度は、
ファイバセンサー等のセンサーやエンコーダー等にて検
出する。

【００５８】次に、図10に示すように、エアシリンダー
が作動してナットランナ21が前進する。この前進と同時
に、レンチヘッド部20, 20は低速で逆回転する。これに
より、（図６に示した）ＢとＢ′の位置の取付ナット1
9, 19に、レンチヘッド部20,20が自動的に外嵌する。

【００５９】その後、ナットランナ本体29の前進位置に
於て、エアーハンマーが作動しつつレンチヘッド部20,
20が低速かつ高トルクで４分の１回転だけ逆回転する。
次に、取付ナット19, 19が離脱直前位置に到達するまで
レンチヘッド部20, 20が高速で回転する。

【００６０】さらに、その後、上述と同様に、ナットラ
ンナ21が後退してナットランナ本体29が45°回転し、次
に、ナットランナ21が前進してレンチヘッド部20, 20が
逆回転する動作を繰り返し、（図６の）ＣとＣ′及びＤ
とＤ′の位置の取付ナット19…が螺退させられる。

【００６１】なお、図６は単なる一例であって、取付ナ
ット19…の個数は、８個以外の場合もある。そのとき
は、当然に上述の45°は、その個数に応じて大きな又は
小さな所定ピッチ角度となる。

【００６２】しかして、全ての取付ナット19…が螺退し
た後は、ナットランナ21が後退して終了のブザーが鳴
る。このブザーが鳴った時点で制御手段による自動的な
作動が停止する。

【００６３】なお、ブザーが鳴る前又は後に於て、自動
又は手動にてナットランナ本体29を回転させ、原点に戻
す。

【００６４】その後、全ての取付ナット19…を人の手で
取外し、次に、図11に示す如く台車２を後退させれば、
車輪１をホイルチャック部18に保持された状態で車軸Ｓ
の車輪取付板34から離脱させることができる。

【００６５】最後に、ホイルチャック部18の爪部23…を
中央へ移動させれば、車輪１をホイルチャック部18から
取り外すことができる。

【００６６】次に、車輪１を、車軸Ｓに取付ける場合
は、図11に示す如く車輪１をホイルチャック部18に保持
させて、この車輪脱着装置を車軸Ｓの正面に位置させ
る。

【００６７】そして、レーザー投光器33を点灯してレー
ザー光Ｒを車軸Ｓに照射しつつ位置調整枠３を上下左右
に移動さえて、照射点を車軸Ｓの中心に位置させる。

【００６８】その後、ホイルチャック部18を手で押し
て、車輪１のホイルＷを車軸Ｓに嵌め込む（図８参
照）。

【００６９】次に、（図７の仮想線で示す如く）車軸Ｓ
のボルト部材35に、取付ナット19を２〜３山程度螺嵌さ
せる。

【００７０】その後、ナットランナ21を手で押して、レ
ンチヘッド部20, 20を図６に示すＡとＡ′位置に於ける
取付ナット19，19に外嵌させる。

【００７１】次に、自動起動スイッチを入れる。これに
より、以後の作動が自動的に行われる。

【００７２】しかして、レンチヘッド部20, 20は高速か
つ低トルクで正回転し取付ナット19，19が螺進する（図
５参照）。

【００７３】レンチヘッド部20, 20の回転が停止した後
は、レンチヘッド部20, 20は低速かつ高トルクの回転に
切り換えられて正回転し、再度回転が停止したら締め付
けが終了する。

【００７４】その後、ナットランナ21が後退し、さら
に、ナットランナ本体29が車軸Ｓの軸心廻りに所定ピッ
チ角度だけ回転する（図９参照）。

【００７５】次に、レンチヘッド部20, 20が低速で正回
転しつつ、ナットランナ21が前進し、レンチヘッド部2
0, 20が、図６のＢとＢ′位置の取付ナット19，19に外
嵌する。

【００７６】その後、レンチヘッド部20, 20は高速かつ
低トルクで正回転し、その回転が停止した後は低速かつ
高トルクの回転に切り換わり（モータ先端のトルクリミ
ッタにて）トルクコントロールして締付ける。この回転
が停止したら締め付けが終了する。

【００７７】さらに、上述と同様に、ナットランナ21が
後退してナットランナ本体29が所定ピッチ角度だけ回転
し、その後、ナットランナ21が前進してレンチヘッド部
20,20が正回転する一連の動作を繰り返し、（図６の）
ＣとＣ′及びＤとＤ′の位置の取付ナット19…が締め付
けられる。

【００７８】しかして、全ての取付ナット19…の締め付
けが完了した後は、ナットランナ21が後退すると共にホ
イルチャック部18が車輪１のホイルＷから離脱して後退
し、終了ブザーが鳴る。このブザーが鳴ると同時に自動
的な作動が停止し、車輪１の取付け作業が完了する（図
３参照）。

【００７９】しかして、全ての取付ナット19…の締め付
けが完了した後は、ナットランナ21が後退して終了ブザ
ーが鳴り、自動的な作動が停止する。車輪１の取付けが
完了する（図３参照）。

【００８０】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
要旨を逸脱しない範囲で設計変更自由であり、例えば、
この装置の使用に際して、ホイルチャック部18の前後動
とナットランナ21の前後動、及び、ナットランナ本体29
の車軸Ｓの軸心廻りの回転等を自動化できるのみなら
ず、手動でも行えるように構成するも自由である。

【００８１】また、ホイルチャック部18の爪部23…は、
半径方向内方へ移動することによりホイルＷの外周縁に
当接してホイルＷをつかむようにするも望ましい。ま
た、取付ナット19…の本数の増減は自由であり、それに
対応して上述の45°は所定ピッチ角度に減少・増加する
こととなる。

【００８２】

【発明の効果】本発明は、上述の如く構成されるので、
次に記載する効果を奏する。

【００８３】トラックやバス等の大型車両の車輪１を一
人にて容易かつ迅速に脱着できる。

【００８４】また、着脱作業を安全に行い得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。

【図２】使用状態を示す斜視図である。

【図３】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図４】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図５】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図６】車輪の要部を説明する簡略図である。

【図７】車輪の要部断面図である。

【図８】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図９】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図10】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【図11】車輪着脱工程を説明する簡略図である。

【符号の説明】

１ 車輪 ２ 台車 ３ 位置調整枠 18 ホイルチャック部 19 取付ナット 20 レンチヘッド部 21 ナットランナ 33 レーザー投光器 Ｒ レーザー光 Ｗ ホイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動自在な台車２と、該台車２に上下左
   右に移動可能に付設される位置調整枠３と、を備え、車
   輪１のホイルＷに当接して該車輪１を支持するホイルチ
   ャック部18を前後方向へ移動可能に上記位置調整枠３に
   付設し、かつ、車輪１の取付ナット19…を螺進退させる
   レンチヘッド部20, 20を有するナットランナ21を前後方
   向へ移動可能であってかつ該車輪１の軸心廻りに回転し
   て位置切換可能に上記位置調整枠３に付設し、上記車輪
   １の軸心を照射するレーザー光Ｒを前方へ発射するレー
   ザー投光器33を備えたことを特徴とする車輪脱着装置。