JPH0777841B2 - タイヤの位相合わせ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホイールと一体に結合されたホイール付きタ
イヤをタイヤハンドで把持して車体側のホイールハブに
装着するにあたり、タイヤハンドに把持される前のタイ
ヤの回転方向位置をタイヤハンド側で必要とされる回転
方向位置に一致させる位相合わせ装置に関する。

従来より専ら人手によって行われていたタイヤ取付作業
を、人手に代わってタイヤの位置決めからボルト締めま
で一貫して自動的に行うようにした装置が既に一部にお
いて知られている（例えば特開昭54−18502号公報）。

この種の装置にあっては、車体搬送ラインのラインサイ
ドにマシンハンドを配設し、所定の搬送手段により搬送
されてきたタイヤをタイヤ受け渡し装置で一旦受け取っ
てこのタイヤを前記マシンハンドで把持し、マシンハン
ドを車体側のホイールハブに対して前進させることでタ
イヤを装着してナット締めまで行うものである。そし
て、これらの作業を遂行するのに先立って、タイヤ側ホ
イールのボルト穴の回転位相を予めホイールハブ側のハ
ブボルトの位相と一致させたのちにタイヤをマシンハン
ドに把持させるといういわゆる位相合わせを行う必要が
ある。

ところが、特開昭54−18502号公報に開示された装置に
あっては、タイヤ受け渡し装置単独ではタイヤ位相合わ
せを行い得ず、タイヤ受け渡し装置とは別に設けたボル
ト穴位相規制機構を外部から前進させてタイヤ受け渡し
装置と対向させた上で初めて両者の協働によってタイヤ
位相合わせが行われるものであり、したがってボルト穴
位相規制機構の作動空間を含めたタイヤ位相合わせ装置
の占有スペースが大きく、装置全体が大型化してレイア
ウトおよびスペース的に不利になるという問題がある。

また、上記のようなタイヤ装着作業に用いられるより具
体的なタイヤ位置規制装置として特開昭56−67604号公
報に開示されているものがある。この装置は、タイヤ受
けに直立状態で支持されたタイヤをホイールの前面側か
ら前進するテーパ状のセンタガイドでセンタリングした
上で、センタガイドの周囲に配設されたセンサ付きのピ
ンを回転させ、ピンがいずれかのボルト穴と係合した時
点でピンの回転を停止させてタイヤを位置決めするよう
にしたものである。

しかしながらこの構造によると、ホイールの前面側にセ
ンタガイドやピンおよびそれらを駆動するための機構が
配置されることから、位置決めされたタイヤを、同じく
タイヤの前面側より進出してくるタイヤハンドで把持し
ようとすると、タイヤハンドとセンタガイド等とが干渉
することになる。この干渉を防止するためには先の特開
昭54−18502号公報と同様にタイヤの位置決めが完了し
た時点でタイヤの位置決め基準となるべきセンタガイド
等をタイヤの前面からタイヤ径方向に退避させる必要が
ある。この退避動作は、位置決めされたタイヤをタイヤ
ハンドで把持する際には、それまでタイヤを位置決めし
ていたセンタガイドやピンが既にロードホイールから外
れていることを意味し、その結果としてタイヤの位置ず
れ等により位置決め精度が低下し、信頼性の高いタイヤ
の自動装着を実現できなくなる。

特に上記の構造では、小径のタイヤを位置決めする際に
はタイヤ自体がタイヤ受けの受け面から浮き上がるた
め、センタガイド等が退避してしまえばタイヤを拘束し
ているものがタイヤ押さえ板だけとなるため、タイヤの
位置ずれが発生する可能性が高い。

また、特開昭56−67604号公報の構造によれば、ホイー
ルにピンを押し付けた状態でタイヤとピンとを前記セン
タガイドを中心として相対回転させるようにしているた
め、ホイールとピンとの摩擦力によりホイールに傷が付
くおそれがある。

本発明は以上のような問題点に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、占有スペースが小さく、しか
も複数種類のタイヤの位相合わせをタイヤサイズ径に関
係なく高精度に行うことができるタイヤ位相合わせ装置
を提供することにある。

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図および第２図において、22はベース、23はベース
22上に設けられて鉛直な基板43を備えた本体部、18は本
体部23の上方に位置して本体部23側にタイヤＷを投入す
るためのシュータである。基板43にはタイヤＷの投入お
よび後述するタイヤＷの回転を円滑にするための多数の
ボールキャスター211が取り付けられており、各ボール
キャスター211のボールが共有する接平面が鉛直なタイ
ヤ規制面として機能する。ここで、多数のボールキャス
ター211は、タイヤＷのサイズが変わった場合でもサイ
ドウォール部の最も高い部分に当接するように所定のピ
ッチで数列にわたって配置されている。

24はエアシリンダ25のはたらきによりガイドロッド26に
案内されて第２図の実線位置とシュータ18の直下の位想
線位置との間を昇降動作するリフターで、リフター24に
はタイヤＷを受けるローラ212が取り付けられている。

また、27はリフター24と干渉しないようにリフター24を
股いで昇降可能に設けられたタイヤ受台で、このタイヤ
受台27は、その駆動源であるモータ28に対して外部から
車種信号を付与することでその車種のタイヤサイズ径に
見合った位置まで昇降動作するとともに、タイヤ受面に
はモータ29によってベルト等を介して回転駆動されるロ
ーラ30を備えている。そして、タイヤ受台27の高さ位置
がその側部に設けた多連式の光電スイッチ群31によって
確認・検出されるようになっている。つまり、リフター
24がシュータ18の下部まで上昇することでシュータ18の
下部のシャッター19が一時的に退避動作し、それによっ
てシュータ18内で直立状態にて待機していたタイヤＷが
リフター24に移し替えられ、さらにリフター24が下限位
置まで再び下降することでタイヤＷがタイヤ受台27に移
し替えられるようになっている。

32はタイヤ受台27の上方に設置されて、エアシリンダ33
の作動によって水平方向にスライドするスライダーで、
このスライダー32には２本のロケートピン34と検出器で
ある光電スイッチ35の受光器35Bのほか、該スライダー3
2に対してさらに相対移動可能なタイヤ芯出し用のセン
ター36が設けられている。つまり、センター36の周囲に
配置されたロケートピン34および受光器35Bはホイール
Ｒ側の４個のボルト穴９のピッチ円上に位置しており、
かつそれらのロケートピン34と受光器35Bの配列ピッチ
はボルト穴９同士のピッチと一致するように設定されて
いる。そして、センター36はスライダー32に対してエア
シリンダ213の作動により前進後退動作するようになっ
ており、センター36とスライダー32の前進限および後退
限位置はそれぞれリミットスイッチ214〜217によって検
出されるようになっている。

37はエアシリンダ38の作動によりヒンジピン39を回転中
心として旋回可能なスイングアームで、このスイングア
ーム37の先端には前記受光器35Bに対応する光電スイッ
チ35の投光器35Aが取着されており、該スイングアーム3
7を旋回させて受光器35Bと投光器35Aとを相対向させる
ことで初めて光電スイッチとして機能するようにしてあ
る。40はタイヤ受台27上のタイヤＷを挟んでその両側部
に互いに対向するように設けられた一対のタイヤ位置決
めアームで（ただし、第１図においては作図上、１本の
位置決めアーム40をタイヤＷの上方に描いてある）、こ
の位置決めアーム40はエアシリンダ41の作動によってス
ライドするとともに、回転シリンダ44の作動により回動
し、先端にはガイドローラ42を備えている。

このように構成された位相合わせ装置においては、第３
図のタイミングチャートにも示すようにリフター24が上
昇してシュータ18からタイヤＷを受け取るとリフター24
が再び下降する。そして、タイヤＷはボールキャスター
211に案内されながら徐々に下降し、タイヤＷは予めタ
イヤサイズ径に見合った位置で待機しているタイヤ受台
27上に移し替えられる。タイヤＷがタイヤ受台27に移載
されると、位置決めアーム40が第１図右方向に移動して
タイヤＷを拘束し、そのサイドウォール部を基板43側に
押し付けて位置決めする。これにより、タイヤＷは鉛直
姿勢となるように拘束される。

次いで、エアシリンダ33の作動によりスライダー32がタ
イヤＷに対しその背面側から前進する。この前進動作は
エアシリンダ33の総ストロークの中間位置で一旦停止
し、代わってエアシリンダ213の作動によりセンター36
が単独で前進し、センター36はホイールＲのセンター穴
218に嵌合して芯出しを行う。この時、タイヤＷがセン
ター36によってセンタリングされることでタイヤ受台27
のローラ30からわずかに浮き上がるため、これを後追い
するようにタイヤ受台27がわずかに上昇し、タイヤＷと
ローラ30とは再び圧接する。尚、この時の上昇動作はエ
アシリンダ200によってなされる。

その後、ローラ30がモータ29によって回転駆動されるこ
とでタイヤＷがセンター36を中心として回転し、その回
転中においてボルト穴９のいずれか１つを通して光電ス
イッチ35の投・受光器35A,35B間の光軸が結ばれるとロ
ーラ30の回転が直ちに停止する。それによって４個のボ
ルト穴９の割り出しが行われることから、上記のローラ
30の回転停止と同時にエアシリンダ33の作動によりスラ
イダー32が前進することで、ロケートピン34がホイール
Ｒのボルト穴９と嵌合し、タイヤＷの回転方向の位置決
めを行うことによってタイヤＷの位相合わせが完了す
る。

上記のようにロケートピン34がボルト穴９に挿入される
と、エアシリンダ213の作動によりセンター36が単独で
後退するとともにエアシリンダ200の作動によりタイヤ
受台27がわずかに下降し、これによってタイヤＷはロケ
ートピン34のみによって支持されてなおも位置決め状態
が継続される。

さらに、エアシリンダ38の作動によりスイングアーム37
が第２図の仮想線位置まで旋回して退避し、この退避動
作が終わると第１図に示すようにタイヤＷを把持するた
めにナットランナー73とタイヤハンド74とを備えたハン
ドユニット55がタイヤＷの前面側より前進してきて、第
２図に示すようにタイヤＷの円周上の三箇所をタイヤハ
ンド74で把持する。

タイヤハンド74がタイヤＷを把持すると、ロケートピン
34がスライダー32ごと後退するとともに、位置決めアー
ム40が第１図の左方向に所定量だけ移動した上で90度程
度旋回することで位置決めアーム40がタイヤＷの正面か
ら退避する。そして、タイヤハンド74に把持されたタイ
ヤＷがハンドユニット55の後退動作によってハンドリン
グされる一方、位置決めアーム40,スイングアーム37お
よびタイヤ受台27がそれぞれ初期状態に復帰することで
１サイクルが終了する。

そして、タイヤハンド74に把持されたタイヤＷは、ボル
ト穴９が相手側のホイールハブのハブボルトに挿入され
た上で、ナットランナー73によりナット締めされて装着
される。

また、サイズの異なるタイヤが投入された場合には、そ
のタイヤサイズ情報に応じてタイヤ受台27の高さが変化
するだけで上記と同様に作用する。ただし、タイヤサイ
ズが異なってもボルト穴９の数およびピッチ円径は統一
されているものとする。

以上の説明から明らかなように本発明によれば、センタ
ーおよびロケートピンをロードホイールの背面側から嵌
合させるようにしているので、位相合わせが施されたタ
イヤをタイヤハンドで把持する際にタイヤハンドとセン
ター等との干渉が生じない。その結果、従来のようにタ
イヤハンドでタイヤを把持する際にその都度センター等
をタイヤの直径方向に退避させる必要がなく、その退避
スペースの削減によって位相合わせ装置としての占有ス
ペースが小さくなり、周辺機器のレイアウトにあたって
制約を与えることがない。

また、上記のようにセンター等をタイヤ直径方向に退避
させる必要がなくなることによって、タイヤがタイヤハ
ンドに把持されるまでそのタイヤを位置決めアームで拘
束しておくことができるのに加えて、位相合わせの基準
となるロケートピンを、タイヤがタイヤハンドに確実に
把持されるまでロードホイール側に嵌合させておくこと
ができる。そのため、タイヤハンドに把持されるまでは
タイヤが位置決めアームおよびロケートピンによる位置
決め状態下にあることから、従来のようにタイヤの位置
ずれが生じるおそれがなく、タイヤのサイズにかかわら
ず精度の高い位相合わせを実現でき、とりわけ実際にタ
イヤを車体側のホイールハンドに装着するにあたって位
相合わせ不良を原因とするトラブルを未然に防止できる
効果がある。さらに、ロケートピンはホイール側のボル
ト穴の位置と一致したときに初めて前進してボルト穴に
挿入されることになるので、従来のようにホイールにロ
ケートピンが押し当てられた状態で両者が相対回転する
ことがなく、ホイールに傷を付けるおそれがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す断面説明図、第２図は
第１図の左側面説明図、第３図は第１図の装置の作動を
説明するためのタイミングチャートである。 ９……ボルト穴、23……本体部、24……リフター、27…
…タイヤ受台、30……ローラー、32……スライダー、34
……ロケートピン、35……検出器としての光電スイッ
チ、36……センター、37……スイングアーム、40……位
置決めアーム、43……基板、211……ボールキャスタ
ー、74……タイヤハンド、218……センター穴、Ｒ……
ホイール、Ｗ……タイヤ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 直治 東京都中央区銀座６丁目17番１号 日産自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−63677（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−18502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−176102（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−39441（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ホイールと一体に結合されたホイール付き
   タイヤをタイヤハンドで把持して車体側のホイールハブ
   に装着するにあたり、タイヤハンドに把持される前のタ
   イヤの回転方向位置をタイヤハンド側で必要とされる回
   転方向位置に予め一致させる位相合わせ装置において、 タイヤのサイドウォール部に当接する鉛直なタイヤ規制
   面を有する本体部と、 本体部に水平方向に前進後退可能に設けられ、タイヤ受
   台に支持されたタイヤの背面側から前進することでホイ
   ールのセンター穴に嵌合してタイヤをセンタリングする
   センターと、 本体部に上下動可能に設けられ、センターによるタイヤ
   のセンタリングに先立ってタイヤ規制面と協働して位相
   合わせの対象となるタイヤの軸心とセンターの軸心とが
   ほぼ一致する位置にタイヤを位置決めするタイヤ受台
   と、 タイヤ受台に設けられて、センターによりセンタリング
   されたタイヤをセンターを回転中心として回転させるロ
   ーラと、 本体部に設けられ、センターによるタイヤのセンタリン
   グに先立って本体部の上方から投入されてくるタイヤを
   直立姿勢でタイヤ受台に移載するリフターと、 本体部に設けられ、ローラによるタイヤの回転動作に先
   立ってタイヤ受台上のタイヤをタイヤ規制面に押し付け
   て該タイヤがタイヤハンドに把持されるまで拘束する位
   置決めアームと、 センターの周囲においてホイール側の複数のボルト穴の
   ピッチ円上に設けられ、ローラによるタイヤの回転中に
   いずれか一つのボルト穴を透過する光を検出した時に直
   ちにタイヤの回転を停止させる信号を出力するボルト穴
   光透過式でかつ非接触式の検出器と、 同じくセンターの周囲においてホイール側のボルト穴の
   ピッチ円上に前進後退可能に設けられ、検出器によって
   いずれか一つのボルト穴が検出された時にタイヤの背面
   側から前進動作して、検出器で検出されたボルト穴以外
   のボルト穴に嵌合してタイヤの回転方向位置を割り出す
   一方、タイヤがタイヤハンドに把持された後にボルト穴
   から退出するロケートピン、 とを備えたことを特徴とするタイヤの位相合わせ装置。