JPH079753Y2 - タイヤ把持用ハンド - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、自動車組立ラインのホイールへのタイヤ組
付け工程あるいは車体へのスペアタイヤ搭載工程等で使
用されるタイヤ移載装置のタイヤ把持用ハンドに関する
ものである。

従来の技術 車体へのスペアタイヤの搭載は、自動車組立ラインにお
いてタイヤ移載装置の一つであるスペアタイヤ搭載装置
により行なわれる。このスペアタイヤ搭載装置は、タイ
ヤ供給装置から受け取ったタイヤを車体のラゲージルー
ム内の所定の位置まで搬送して搭載する装置で、本出願
人はこの種の装置としてスペアタイヤ投入装置について
既に提案している（実願昭62-6869号）。このスペアタ
イヤ投入装置は、タイヤを把持するクランプ機構を先端
に備えた投入アームを有するもので、先端のクランプ機
構にタイヤを把持した状態で、前記投入アームを所定の
角度で傾けて回転させて、把持したタイヤを車体のラゲ
ージルーム内等の所定の場所へ送り込んで、スペアタイ
ヤの搭載を行なう装置である。そして、この装置におい
ては、クランプ機構がスペアタイヤを外周から把持する
ようになつている。

考案が解決しようとする問題点 したがって、上記した従来のスペアタイヤ投入装置にお
いては、クランプ機構によってタイヤの外周を把持する
ため、このタイヤをラゲージルームの奥まで搬入するこ
とは、ラゲージルームの床面とタイヤとの間にクランプ
機構の一部が挟まれたり、またはタイヤの把持を解除す
る際に、クランプ機構を拡開させるのに必要なスペース
が無くなる等の理由から困難であり、その結果、スペア
タイヤ収納部の設置場所がラゲージルームの出し入れ口
付近に限定され、また、ラゲージルーム床面から上方へ
離れた位置からタイヤを投下することとなり、投下時の
騒音が大きくなるとともに、スペアタイヤの搭載位置の
位置決め精度がかなり低くなるという問題点があった。

また、タイヤを周囲から把持せずに、ホイールセンタ孔
を利用して把持することにより、タイヤ搭載位置の位置
決め精度を高め、かつスペアタイヤ搭載時の騒音の発生
を防止した装置としては、スペアタイヤ搭載用ハンド
（特開昭60-107465号）がある。

このスペアタイヤ搭載用ハンドは、自動機のアームの先
端に取付けられるもので、ロボットの多関節アームに取
付けられる長柱状の固定ベースを有し、この固定ベース
の先端にはＬ字状ブラケットを介して揺動手段としての
ベーンモータを取付けるとともに、このベーンモータの
回動シャフトにスペアタイヤ把持手段を取付けた可動ベ
ースが固定されている。このスペアタイヤ把持手段は、
上記可動ベースに設けられ、スペアタイヤ固定用のクラ
ンプ部材を仮保持して車体側に固定するクランプ機構を
有するもので、この可動ベースに設けられたスペアタイ
ヤの把持手段は、係止爪を備えた３つのチャックとこれ
ら各チャックを駆動するピストンロッドとを有するもの
で、このピストンロッドの先端側には、円錘形のガイド
テーパ部と鍔状のリターンプレートとが設けられ、この
ピストンロッドを前進・後退駆動すると、前記ガイドテ
ーパ部は放射状に配置された前記各チャックをそれぞれ
押動して、各チャックの放射方向外方に湾曲した形状の
係止爪をそれぞれ外方に駆動することによってホイール
センタ孔の周縁部の３個所を同時に押圧して把持させ、
また前記リターンプレートは、各チャックをそれぞれ復
帰させて係止爪による把持を解除させるように作動す
る。

しかし、スペアタイヤのホイールデイスクの厚さは、最
も厚いものと薄いものとではかなりの差があるため、湾
曲した形状の前記係止爪では、ホイールセンタ孔の周縁
部を押圧して把持するだけでは、把持できるホイールデ
ィスクの厚みの範囲が狭く、そのためホイールディスク
の厚みによっては、把持した際にスペアタイヤにセンタ
ズレやぐらつき等の不具合の発生する可能性が高い。ま
た、スペアタイヤの下面（収納時に下面となる側）から
ホイールデイスク面までの高さが、タイヤの種類よつて
異なるため、前記ハンドがスペアタイヤを把持または把
持を解除する際には、タイヤの種類により、ロボットの
ティーチングを変えるか、高さの差を吸収する設備を設
ける等の必要があった。

この考案は上記問題点に鑑みなされたもので、構造が簡
単で故障しにくいとともに、ホイールセンタ孔の口径が
異なる場合や、ホイールディスクの厚みが異なる場合あ
るいはオフセット量の違い等によりタイヤ側面からホイ
ールディスク面までの高さが異なる場合等の多種のタイ
ヤの把持に対応可能なタイヤ把持用ハンドの提供を目的
としている。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するための手段としてこの考案は、ロ
ボットアームの先端に装着され、タイヤをホイールディ
スクの中央に形成されたホィールセンタ孔にて着脱可能
に把持するタイヤ把持用ハンドにおいて、ロボットアー
ム側に固定され、かつホイールディスクの一側面に当接
させる当て止め板と、この当て止め板を垂直に貫通する
とともに互いに接近および離隔可能に配設さた２本のセ
ンタリングアームと、これら各センタリングアームの前
記当て止め板を貫通させた先端にそれぞれ設けられ、ホ
イールディスクの他側面に当接させて前記当て止め板と
の間にホイールセンタ孔の周縁部を挾持する把持爪と、
両センタリングアームの基端側に接続されるとともに、
両センタリングアームを装置中心を基準として互いに接
近あるいは離隔する方向に同期駆動するセンタリング駆
動機構と、このセンタリング駆動機構と一体に移動する
ように設けられ、かつ前記当て止め板を駆動することに
より該当て止め板と把持爪とを相対的に接近あるいは離
隔させる把持駆動機構とを備えていることを特徴として
いる。

作用 上記のように構成することにより、ロボットアームを駆
動してタイヤ把持用ハンドを、先ず、タイヤのホイール
センタ孔に２本のセンタリングアームを互いに接近させ
た初期状態で嵌挿し、当て止め板がホイールディスクの
一側面に当接する位置まで挿入する。次に、センタリン
グ駆動機構により２本のセンタリングアームを互いに離
隔する方向に駆動してそれぞれホイールセンタ孔の内周
側に当接させることによりタイヤ把持用ハンドとホイー
ルセンタ孔との両中心線を一致させる。その後、把持駆
動機構により当て止め板を把持爪方向に駆動すると、該
当て止め板がロボットアーム側に固定されていることか
ら、把持駆動機構と一体に把持爪が移動して当て止め板
に接近する。そして当て止め板方向に移動する把持爪が
ホイールディスクの他側面に圧接することにより、前記
当て止め板と把持爪との間にホイールディスクを挾持
し、タイヤをセンタリングされた状態で強固に把持す
る。

また、タイヤ把持用ハンドによる把持状態を解除するに
は、先ず、把持駆動機構により把持爪と当て止め板とを
互いに離隔する方向に移動させ、かつセンタリング駆動
機構により両センタリングアームを互いに接近させる。
次に前記把持駆動機構により前記把持爪を再び当て止め
板方向に移動させて初期状態にした後、ロボットアーム
を駆動してセンタリングアームをホイールセンタ孔から
抜き出すとともに待機位置に復帰させる。

実施例 以下、この考案をスペアタイヤ搭載装置のスペアタイヤ
把持用ハンドに適用した一実施例を図面に基づき説明す
る。

スペアタイヤ把持用ハンド１は、第１図において水平に
配設された円盤状の当て止め板２と、この当て止め板２
の上方に平行に設けられた第１ベース３とを備え、この
第１ベース３と当て止め板２とは、垂直に配設された２
組のリニアウェイレール４およびリニアウェイスライダ
５とにより、互いの平行を維持した状態で上下方向の間
隔を変更可能に連結され、また、前記各リニアウェイレ
ール４には、第２ベース６が固定されており、この第２
ベース６の下端は前記当て止め板２に連結されるととも
に、この第２ベース６の上部にはロボット装着部７が固
定されており、このロボット装着部７の接続フランジ7a
によって、このスペアタイヤ把持用ハンド１がロボット
アームの先端に装着されている。

また、前記第１ベース３の上面には、第１リニアウェイ
レール（図示せず）と、これに係合して水平方向に直線
的に移動する第１リニアウェイスライダ８および前記第
１リニアウェイレールと平行に配設された第２リニアウ
ェイレール９と、これに係合して水平方向に直線的に移
動する第２リニアウェイスライダ10とが設けられてお
り、この第1,第２リニアウェイスライダ8,10の同側の端
部（第１図において右端）には、両リニアウェイスライ
ダ8,10の上面に重ねて取付けられた第３ベース11および
第４ベース12のそれぞれの延長部11a,12aにラック＆ピ
ニオン機構のラック13,14が、互いに対向するように設
けられており、また両ラック13,14間には、これら両ラ
ック13,14にそれぞれ噛合したピニオン15が、前記第１
ベース３上に回動自在に設けられている。さらに、前記
第1,第２リニアウェイスライダ8,10のラック13,14が設
けられている側と反対側には、一対のセンタリングアー
ム17,17が、それぞれの上端を第1,第２リニアウェイス
ライダ8,10の各下面に連結固定するとともに、それぞれ
の下部を第１ベース３に形成された開口部3aから下方へ
垂下するとともに、下端側は更に前記当て止め板２に形
成された長穴2aを垂直に貫通して下方に延出され、それ
ぞれの下端には半円形の板状の把持爪18,18がそれぞれ
水平に取付けられ、両センタリングアーム17,17は、前
記第１ベース３の開口部3aおよび当て止め板２の長穴2a
によって、同一直線上を互いに接近・離隔する方向への
移動が許容されている。

また、前記第1,第２リニアウェイスライダ8,10のラック
13,14が設けられている側と反対側の延長線上には、セ
ンタリング駆動用のエアシリンダ19が第１ベース３上に
固定されており、このエアシリンダ19は、そのピストン
ロッド19aの先端を第１リニアウェイスライダ８に接続
してこの第１リニアウェイスライダ８を前進（第１図に
おいて右行き）および後退駆動するもので、ピストンロ
ッド19aが伸長し、両センタリングアーム17,17が接近し
て装置中心線CL上で当接している初期状態（第１図の状
態）から、このセンタリング駆動用のエアシリンダ19の
ピストンロッド19aを短縮させて第１リニアウェイスラ
イダ８を後退駆動すると、第１リニアウェイスライダ８
が第１図において左方向に移動するとともに、この第１
リニアウェイスライダ８のラック13に噛合しているピニ
オン15が回動され、このピニオン15にラック14が噛合し
ている第２リニアウェイスライダ10が、前記第１リニア
ウェイスライダ８の移動距離と同じ距離だけ第１図にお
いて右方へ駆動される。したがって、初期状態において
接近して装置中心線CL上で当接していた一対のセンタリ
ングアーム17,17が、装置中心線CLを基準に互いに離隔
する方向に同一直線上を駆動されてセンタリング状態
（第３図の状態）となる。

また逆に、エアシリンダ19のピストンロッド19aを伸長
させて第１リニアウェイスライダ８を前進駆動すると、
離れた状態の第１リニアウェイスライダ８と第２リニア
ウェイスライダ10とが互いに接近する方向に駆動され、
両センタリング17,17が接近して装置中心線CL上で当接
する初期状態に戻る（第２図参照）。

さらに、前記第１ベース３には、把持駆動用のエアシリ
ンダ20がそのピストンロッド20aを下方へ垂直に配設し
て固定されており、このピストンロッド20aの下端は前
記当て止め板２の上面に連結され、このエアシリンダ20
により当て止め板２を第１図において上下方向に駆動で
きるようになっている。

したがって、前記当て止め板２が第２ベース６を介して
ロボット装着部７に固定されているため、このエアシリ
ンダ20のピストンロッド20aを伸長させて当て止め板２
を第１図において下方に押動すると、エアシリンダ20が
固定されている前記第１ベース３が上方へ押し上げら
れ、その結果、第１ベース３上に設けられた前記第1,第
２リニアウェイスライダ8,10にそれぞれの上端を連結し
た一対のセンタリングアーム17,17も一体に上昇して、
両センタリングアーム17,17のそれぞれの下端に取付け
られた把持爪18,18が当て止め板２に接近する方向に移
動する。また逆に、エアシリンダ20のピストンロッド20
aを短縮させると、前記第１ベース３が下降して、両セ
ンタリングアーム17,17の下端に取付けられた把持爪18,
18が当て止め板２から離隔する方向に移動する。

次に、上記のように構成されるスペアタイヤ把持用ハン
ド１を、スペアタイヤ搭載装置のロボットアームの先端
に装着して、スペア用のタイヤを把持および把持解除す
る場合の作動を説明する。

スペアタイヤ把持用ハンド１は、スペアタイヤ搭載装置
のロボットアームの先端に装着される。そして、スペア
タイヤを把持する際には、先ず、ロボットアームを駆動
してスペアタイヤ把持用ハンド１の装置中心線CLが、タ
イヤ供給装置から供給されるタイヤＴの中心線Ｌとほぼ
一致する位置まで移動させる（第５図参照）。次に、２
本のセンタリングアーム17,17を互いに接近させた初期
状態でタイヤＴのホイールディスクＤの中心に形成され
たホイールセンタ孔Ｈに嵌挿し、当て止め板２がホイー
ルディスクＤの上面に当接するまで挿入した後、把持駆
動用のエアシリンダ20によって両センタリングアーム1
7,17に取付けた把持爪18,18が当て止め板２から離隔す
る方向へ駆動するとともに、センタリング駆動用のエア
シリンダ19によって前記両センタリングアーム17,17を
互いに離隔する方向に駆動する（第６図参照）。

そして、両センタリングアーム17,17が、ラック＆ピニ
オン機構の両ラック13,14およびピニオン15によって装
置中心線CLから等距離ずつ、互いに離隔する方向に駆動
されることにより、両センタリングアーム17,17が、ホ
イールセンタ孔Ｈの内周にそれぞれ当接し、かつそれぞ
れ外方へ押圧することにより、このスペアタイヤ把持用
ハンド１の装置中心線CLとタイヤＴの中心線Ｌとを完全
に一致させてタイヤＴのセンタリングが達成される。
（第７図参照）。

前記両センタリングアーム17,17がホイールセンタ孔Ｈ
の内周にそれぞれ当接してセンタリングが完了すると、
次に把持駆動用のエアシリンダ20が作動し、第１ベース
３を当て止め板20から離れる方向に駆動することによ
り、両センタリングアーム17,17を上昇させる。その結
果、ホイールディスクＤに当接している前記当て止め板
２の位置を移動させることなく、把持爪18,18が当て止
め板２の方向に接近して、両把持爪18,18と当て止め板
２との間でホイールディスクＤのホイールセンタ孔Ｈの
周縁部を挾持してスペア用のタイヤＴをセンタリングさ
れた状態で強固に把持する（第８図参照）。

スペアタイヤ把持用ハンド１に把持されたタイヤＴは、
スペアタイヤ搭載装置のロボットアームが旋回する等に
より車体のラゲージルーム内まで搬送された後、スペア
タイヤ把持用ハンド１による把持を解除されての所定の
収納位置に搭載される。

このスペアタイヤ把持用ハンド１によるタイヤＴの把持
状態の解除は、先ず、把持駆動用のエアシリンダ20によ
り把持爪18,18と当て止め板２とを互いに離隔する方向
に移動させ、かつセンタリング駆動用のエアシリンダ19
により両センタリングアーム17,17を互いに接近する方
向に移動させ、両センタリングアーム17,17が接近して
装置中心線CL上で当接した後、前記把持駆動用のエアシ
リンダ20によって前記把持爪18,18を再び当て止め板20
の方向に移動させて初期状態にし（第９図参照）、次
に、ロボットアームを駆動してセンタリングアーム17,1
7をホイールセンタ孔Ｈから抜き出す方向にスペアタイ
ヤ把持用ハンド１を移動させて待機位置に復帰させる。

なお、第５図ないし第９図中の符号ｔ（二点鎖線で表
示）は、ホイールディスク面の高さを低くし、かつホイ
ールデイスクの厚みを薄くした形式のスペースセイバー
タイヤであるが、このような特殊なタイヤの場合にも、
この考案のスペアタイヤ把持用ハンド１の場合は、セン
タリング駆動機構および把持駆動機構としてエアシリン
ダを採用しているため、一対のセンタリングアーム17,1
7をホイールセンタ孔Ｈの内周に一定の押圧力で当接さ
せてセンタリングするとともに、当て止め板２と把持爪
18,18とによりホイールディスクＤを一定の挾圧力によ
り確実に把持することができる。

また、上記実施例においてはセンタリング駆動機構およ
び把持駆動機構としてエアシリンダを使用した油圧シリ
ンダあるいはねじ式シリンダ等によっても同様の効果が
得られる。

考案の効果 以上説明したようにこの考案のタイヤ把持用ハンドは、
ロボットアーム側に固定され、かつホイールディスクの
一側面に当接させる当て止め板と、この当て止め板を垂
直に貫通するとともに互いに接近および離隔可能に配設
された２本のセンタリングアームと、これら各センタリ
ングアームの前記当て止め板を貫通させた先端にそれぞ
れ設けられ、ホイールディスクの他側面に当接させて前
記当て止め板との間にホイールセンタ孔の周縁部を挾持
する把持爪と、両センタリングアームの基端側に接続さ
れるとともに、両センタリングアームを装置中心を基準
として互いに接近あるいは離隔する方向に同期駆動する
センタリング駆動機構と、このセンタリング駆動機構と
一体に移動するように設けられ、かつ前記当て止め板を
駆動することにより該当て止め板と把持爪とを相対的に
接近あるいは離隔させる把持駆動機構とを備えた構成と
したので、ホイールセンタ孔の口径が異なる場合や、ホ
イールディスクの厚みが異なる場合あるいはオフセット
量の違い等によるホイールディスク面の高さが異なる場
合等の多種のタイヤの把持に対応できるとともに、構造
が簡単で故障しにくい等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案の一実施例を示すもので、第１図はスペア
タイヤ把持用ハンドの斜視図、第２図は初期状態のセン
タリングアームを示す斜視図、第３図はセンタリング状
態のセンタリングアームを示す斜視図、第４図は把持状
態を示す斜視図、第５図ないし第９図はスペアタイヤ把
持用ハンドによるタイヤの把持工程を示す説明図で、第
５図は装置中心線をタイヤの中心線にほぼ一致させる工
程を示す説明図、第６図はホイールセンタ孔にセンタリ
ングアームを嵌挿する工程を示す説明図、第７図はセン
タリングアームを互いに離隔させる工程を示す説明図、
第８図はホイールディスクを把持する工程を示す説明
図、第９図は把持を解除する工程を示す説明図である。 １……スペアタイヤ把持用ハンド、２……当て止め板、
2a……長穴、３……第１ベース、3a……開口部、４……
リニアウェイレール、５……リニアウェイスライダ、６
……第２ベース、７……ロボット装着部、８……第１リ
ニアウェイスライダ、10……第２リニアウェイスライ
ダ、13,14……ラック、15……ピニオン、17……センタ
リングアーム、18……把持爪、19……センタリング駆動
用のエアシリンダ、20……把持駆動用のエアシリンダ、
T,t……タイヤ、Ｈ……ホイールセンタ孔、Ｄ……ホイ
ールディスク、CL……装置中心線、Ｌ……タイヤの中心
線。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロボットアームの先端に装着され、タイヤ
   をホイールディスクの中央に形成されたホィールセンタ
   孔にて着脱可能に把持するタイヤ把持用ハンドにおい
   て、ロボットアーム側に固定され、かつホイールディス
   クの一側面に当接させる当て止め板と、この当て止め板
   を垂直に貫通するとともに互いに接近および離隔可能に
   配設さた２本のセンタリングアームと、これら各センタ
   リングアームの前記当て止め板を貫通させた先端にそれ
   ぞれ設けられ、ホイールディスクの他側面に当接させて
   前記当て止め板との間にホイールセンタ孔の周縁部を挾
   持する把持爪と、両センタリングアームの基端側に接続
   されるとともに、両センタリングアームを装置中心を基
   準として互いに接近あるいは離隔する方向に同期駆動す
   るセンタリング駆動機構と、このセンタリング駆動機構
   と一体に移動するように設けられ、かつ前記当て止め板
   を駆動することにより該当て止め板と把持爪とを相対的
   に接近あるいは離隔させる把持駆動機構とを備えている
   ことを特徴とするタイヤ把持用ハンド。