JPH111101A - スポーク車輪の組立装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転台に支持した車輪の回転を止めることな
く、スポークニップルを緊締する作業のできる車輪組立
装置を得ることを目的とするものである。 【構成】車輪のハブとリムとを支持して連続的に回転す
る回転台と、その回転台の外方に位置してリムに向けて
進退する回転工具を備え、その回転工具を支持台に対し
弾性体を介して首振り可能に支持したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、スポーク式車輪の組
立装置に関するもので、特に、スポークに対して仮付け
されたスポークニップルを自動的に増し締めし、車輪を
完成させるための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、スポーク車輪の組立装置は、予
め人手によって、ハブにスポークの一端を係止し、他端
をリムに通してスポークニップルを緩くねじ込んだ、い
わゆる仮組立した状態から、スポークニップルを増し締
めしハブとリムとを一体的に結合する。従来の車輪の組
立装置は、間欠的に回転する回転台の上に、仮組立した
車輪を載せて回転させ、その外方に回転工具を備えたね
じ締めユニットを配し、スポークの増し締めに際して
は、スポークニップルが車輪の外方に設けた回転工具
（ねじドライバ）の直前に達したとき、回転台の回転を
停止させてねじ締めを行うようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車輪を
載せた回転台を回転させたり停止させたりする構成は、
回転工具がねじ締めしている間、車輪の回転が停止して
いるので、隣接するスポークニップルの間の送りを急速
に行う必要があり、回転と停止時の衝撃が大きく機械の
精度や耐久性を低めている。また、位置決め手段や電気
的な制御装置が複雑となり製造コストが上昇しがちであ
った。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、車輪のハ
ブとリムとを支持して連続的に回転する回転台と、その
回転台の外方に位置してリムに向けて進退するねじ締め
ユニットを備え、そのねじ締めユニットはスポークニッ
プルに係合可能な回転工具を有し、その回転工具が弾性
体を介して首振り可能に支持することによって解消す
る。また、前記回転工具には外周を囲繞する案内筒を設
け、その案内筒の先端部に車輪の回転方向に向けて開口
させた側部切欠きを設けてある。さらに、前記回転工具
には外周を囲繞する案内筒を設け、その案内筒の先端部
に車輪の回転方向に向けて開口させた側部切欠きを設け
ると共に、前記案内筒を回転工具の周りに回動可能に構
成するのが好ましい。

【０００５】

【作用】車輪が回転工具の前まで移動したとき、回転工
具が前進してスポークニップルと係合し、スポークニッ
プルを回転させ増し締めを行う。回転工具が作動してい
る間も車輪は回転を続けるが、回転工具はスポークニッ
プルに係合しているので、車輪の移動に伴われて、その
移動方向へ首を振りつゝねじ締めを進行させる。また、
回転工具は案内筒によって進行方向を規制される。案内
筒は回転工具と共に車輪外周に進出し、移動してくるス
ポークニップルを側部切欠きで受け、回転工具をスポー
クニップルの直上へ案内する。案内筒は内面でスポーク
ニップルの外面に当接し、スポークニップルに押されて
同方向へ移動する。すなわち、回転工具をスポークニッ
プルと共に移動させる。案内筒は回転工具の周りを回動
して、スポークニップルを内部へ導く。

【０００６】

【実施例】以下、本願発明の実施例を説明する。図１
中、１０は本願発明に係るスポーク車輪の組立装置であ
る。組立装置１０は仮組立されたスポーク車輪２０を支
持する回転台３０と、回転工具４１を備えたねじ締めユ
ニット４０とを有する。スポーク車輪２０はハブ２１と
リム２２を有し、それらはワイヤ式のスポーク２３によ
って連結されている。すなわち、スポーク２３は一端が
リム２２に係止され、他端に設けた雄ねじ部２３ａがス
ポークニップル２４の軸部２４ａに形成した雌ねじ（図
示してない）に螺合しリム２２の外方へ引張り可能な状
態となっている。スポークニップル２４の軸部２４ａに
は内端部の外周が略正方形に面取りしてあり、スパナを
係合可能とすると共に、前記雌ねじ部の外端にはプラス
形ドライバのための係合凹部２４ｂと、その係合凹部２
４ｂを形成した大径の頭部２４ｃが設けられている。な
お、以上説明したスポーク車輪２０は従来公知のものと
大差はない。

【０００７】組立装置１０の要部をなす回転台３０は、
鉛直方向の回転軸３１の上端に取り付けられ、電動機３
５と減速機３６とによって毎分１回転程度の緩速で連続
運転される。前記回転台３０の上には、前記スポーク車
輪２０のハブ２１を支持するためのハブ台３２と、リム
２２を支持するためのリム台３３とが同軸に設けられて
いる。よって、回転台３０上に仮組立したスポーク車輪
２０を載せてハブ台３２とリム台３３に固定すると、ハ
ブ２１とリム２２とは正確に同芯に位置決めされる。ハ
ブ２１とリム２２が同芯に支持されると、仮締め状態に
緩くねじ込んであるスポークニップル２４の頭部２４ｃ
が、リム２２から浮き上がった状態となる。

【０００８】ねじ締めユニット４０は図５、図６で示す
ようにベース４２を有し、ベース４２の上に鉛直方向の
軸４３によって回動可能に支持された二又フレーム４４
と、左右の水平軸４５、４５によって前記二又フレーム
４４に回動可能に支持された工具フレーム４６とを有す
る。前記ベース４２は基板４２ａと、基板４２ａ上に摺
動可能に支持された摺動板４２ｂとからなり、さらに摺
動板４２ｂは支持板４２ｃと移動板４２ｄとで構成され
ている。まず、摺動板４２ｂは下面に取り付けられたガ
イド部材４２ｆを介して基板４２ａの上面に取り付けら
れた水平方向のレール４２ｅへ摺動可能に支持されると
共に、空気シリンダ４７によって前記工具フレーム４６
を回転台３０に対して進退させる。また、前記支持板４
２ｃと移動板４２ｄとの間は、移動板４２ｄに支持され
た調整ねじ４２ｈと、支持板４２ｃに形成したねじ孔４
２ｊとによって結合され、調整ねじ４２ｈを回動操作す
ることによって工具フレーム４６の前進端の位置を調整
可能としてある。

【０００９】５１は第１規制ユニットであり、回転工具
４１がスポークニップル２４の頭部２４ｃを指向する位
置に二又フレーム４４を保持する。５２は第２規制ユニ
ットであり、同様にして工具フレーム４６の位置を規制
する。前記第１規制ユニット５１は二又フレーム４４か
ら放射方向に突出させた突腕５３と、その突腕５３の両
側面を押圧する一対のコイルばね５４、５４からなり、
二又フレーム４４は両コイルばね５４、５４の押圧力が
相殺される中立位置に保持される。第２規制ユニット５
２は二又フレーム４４から内側へ突出させて設けた突軸
５５と、その突軸５５の両側面を押圧する一対のコイル
ばね５６、５６からなっており、突軸５５は両コイルば
ね５６、５６の押圧力が相殺される中立位置に保持され
る。よって、工具フレーム４６に支持された回転工具４
１は、鉛直方向および水平方向に若干の揺動が許容され
つゝ、回転台３０方向を指向する。

【００１０】前記工具フレーム４６は四角形の額縁形に
形成された外枠４６ａと、その内側に嵌め込まれた内枠
４６ｂとで構成され、内枠４６ｂは外枠４６ａの内面に
固定された縦方向のレール４６ｄによって上下方向に摺
動可能に支持されている。４６ｃは調整ねじであり、回
転工具４１の上下方向の位置を補正するため内枠４６ｂ
を上下方向に移動させるもので、縦方向の外枠４６ａに
螺合すると共に、下端部が内枠４６ｂの上面に固定され
ている。よって、調整ねじ４６ｃを回転させることによ
り内枠４６ｂ、換言すれば回転工具４１の位置を昇降さ
せ、スポークニップル２４の軸線と整合させるものであ
る。

【００１１】前記内枠４６ｂには図６で示すように、回
転台３０の軸芯方向へ水平に伸びる支持レール４５ａが
取り付けられており、支持レール４５ａ上に摺動自在に
係合したスライダ４６ｅの上に前記回転工具４１が取り
付けられている。回転工具４１は圧縮空気によってねじ
工具４１ａを回転させる、いわゆるエアドライバであ
る。回転工具４１は出力軸４１ｃを有し、先端部が第１
カバー４１ｄによって覆われている。第１カバー４１ｄ
の外方は、更に、第２カバー４１ｅが取り付けられてい
る。第２カバー４１ｅの内側では前記出力軸４１ｃにジ
ョイント４１ｆを介してねじ工具４１ａが取り付けられ
ている。なお、この実施例でねじ工具４１ａはプラスド
ライバのチップである。ねじ工具４１ａの外方は案内筒
４１ｈによって囲繞されている。案内筒４１ｈはストッ
パ４１ｊによって第２カバー４１ｅの内面に軸方向のみ
可動に嵌挿されており、ばね４１ｋによって外方へ向け
て弾発されている。案内筒４１ｈの先端部には、前記ス
ポークニップル２４の進路に対向して側方切欠き４１ｎ
が形成されている。なお、案内筒４１ｈを回動しないよ
うに支持することは、この発明の構成上、必須の要件で
はなく、図７で示すように、前記図６中のストッパ４１
ｊを省略して回動可能にすることも何ら差し支えない。
さらに、図８で示すように、案内筒４１ｈを空気軸受部
４１ｐを介して軽快に回転するようにすることもある。
なお、図８中、４１ｑは空気室であり、配管４１ｒを通
して加圧した空気が供給されている。

【００１２】回転工具４１はスライダ４６ｅの上面に固
定されており、下方に取り付けられている電動ねじシリ
ンダ４６ｆによって短い行程を往復動する。すなわち、
前記電動ねじシリンダ４６ｆは胴側がスライダ４６ｅに
支持されており、そこから突出した往復ロッド４６ｈの
先端が中間子４６ｊを介して前記支持レール４５ａに固
定されている。よって、往復ロッド４６ｈが突出すれば
スライダ４６ｅが図中で左方へ移動し回転工具４１が回
転台３０側へ進行する。

【００１３】回転工具４１には側面に操作ボタン４１ｂ
が突出しており、操作ボタン４１ｂが押圧操作されると
前記ねじ工具４１ａが回転するが、その回転速度は操作
ボタン４１ｂの押し込み操作量に応じ、強く押圧された
とき増速し、弱く押圧されたとき低速となる。４６ｋは
前記操作ボタン４１ｂに対応して設けられたカムであ
り、前記中間子４６ｊの上面に形成されている。カム４
６ｋは図中、右方から左方へかけて揚程が増す段付きと
なっており、回転工具４１がスライダ４６ｅと共に回転
台３０へ向けて左方へ移動すると、揚程が増して操作ボ
タン４１ｂの操作量が増し、ねじ工具４１ａを当初低速
で回転させ、揚程の増加に伴って高速高出力で回転せら
れる。よって、ねじ工具４１ａは緩く回転しつゝスポー
クニップル２４に接近し、その頭部に形成した係合凹部
２４ｂに損傷を与えることなく係合する。

【００１４】次に実施例の作動を説明する。まず、回転
台３０の上に仮組立した車輪２０を載せ、電動機３５を
回転させる。同時に空気シリンダ４７が作動しねじ締め
ユニット４０を回転台３０の直前へ前進させる。車輪２
０が回転し、スポークニップル２４が回転工具４１の前
方に接近すると、電動ねじシリンダ４６ｆが働き、スラ
イダ４６ｅと共に回転工具４１が車輪のリム２２へ向け
て進行を始め、前記したようにねじ工具４１ａが緩く回
転する。進行してくるスポークニップル２４と案内筒の
側方切欠き４１ｎとが整合していれば、図４（ａ）で示
すように、スポークニップル２４の中に入り、前記ねじ
工具４１ａによって緊締される。また、スポークニップ
ル２４と案内筒の側方切欠き４１ｎとが整合していなく
とも、図４（ｂ）で示すように、案内筒４１ｈを回動さ
せ、あるいは図４（ｃ）で示すように、第２規制ユニッ
ト５２のコイルばね５６を圧縮し、回転工具４１を上
方、あるいは下方へ首振りさせて、スポークニップル２
４を側方切欠き４１ｎの中へ案内される。その結果、ス
ポークニップル２４に形成された係合凹部２４ｂにねじ
工具４１ａが係合する。その際、操作ボタン４１ｂが一
層強く操作されてねじ工具４１ａが強く駆動され、スポ
ークニップル２４を緊締する。なお、その間もスポーク
ニップル２４は進行を続けるので、案内筒４１ｈはスポ
ークニップル２４に押され第１規制ユニット５１のコイ
ルばね５４を圧縮しつゝ、回転工具４１を首振りさせ
る。その後、スポークニップル２４が所定の締めつけト
ルクで緊締されると、ねじ工具４１ａは電動ねじシリン
ダ４６ｆによって案内筒４１ｈと共に初期位置へ後退
し、スポークニップル２４との係合が外れる。よって、
回転工具４１はコイルばね５４の弾力によって当初の角
度位置へ復帰する。

【００１５】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、車輪の回転を止めることなく、スポークニップルを
緊締することができる。請求項２の発明によれば、スポ
ークニップルは案内筒に導かれて確実にねじ工具と係合
することができる。なお、ねじ締め中も案内筒は回転工
具をスポークニップルの動きに合わせ首振りさせること
がある。請求項３の発明によれば、案内筒は進行してく
るスポークニップルとの間に軸芯の整合が十分でなくと
も、進行してくるスポークニップルの方向に向きを変え
るから、案内筒の中へ確実にスポークニップルを導くこ
とができる。などの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例である車輪組立装置の一部
を破断して示す部分平面図である。

【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図２中の回転工具がスポークニップルに接触し
た状態を示す拡大断面図である。

【図４】スポークニップルの挙動を示す図である。

【図５】図１中のＶ−Ｖ断面図である。

【図６】そのＶＩ−ＶＩ断面図である。

【図７】回転工具の変形例であり、その要部を取出して
示す断面図である。

【図８】回転工具の他の変形例であり、その要部を取出
して示す断面図である。

【符号の説明】

１０・・・・スポーク車輪の組立装置 ２０・・・・スポーク車輪 ２１・・・・ハ
ブ ２２・・・・リム ２３・・・・ス
ポーク ２３ａ・・・雄ねじ部 ２４・・・・スポークニップル ２４ａ・・・軸
部 ２４ｂ・・・係合凹部 ２４ｃ・・・頭
部 ３０・・・・回転台 ３１・・・・回
転軸 ３２・・・・ハブ台 ３３・・・・リ
ム台 ３５・・・・電動機 ３６・・・・減
速機 ４０・・・・ねじ締めユニット ４１・・・・回
転工具 ４１ａ・・・ねじ工具 ４１ｂ・・・操
作ボタン ４１ｃ・・・出力軸 ４１ｄ・・・第
１カバー ４１ｅ・・・第２カバー ４１ｆ・・・ジ
ョイント ４１ｈ・・・案内筒 ４１ｊ・・・ス
トッパ ４１ｋ・・・ばね ４１ｎ・・・側
方切欠き ４１ｐ・・・空気軸受部 ４１ｑ・・・空
気室 ４１ｒ・・・配管 ４２・・・・ベ
ース ４２ａ・・・基板 ４２ｂ・・・摺
動板 ４２ｃ・・・支持板 ４２ｄ・・・移
動板 ４２ｅ・・・レール ４２ｆ・・・ガ
イド部材 ４２ｈ・・・調整ねじ ４３・・・・鉛
直方向の軸 ４４・・・・二又フレーム ４５・・・・左
右の水平軸 ４５ａ・・・支持レール ４６・・・・工
具フレーム ４６ａ・・・外枠 ４６ｂ・・・内
枠 ４６ｃ・・・調整ねじ ４６ｄ・・・レ
ール ４６ｅ・・・スライダ ４６ｆ・・・電
動ねじシリンダ ４６ｈ・・・往復ロッド ４６ｊ・・・中
間子 ４６ｋ・・・カム ４７・・・・空
気シリンダ ５１・・・・第１規制ユニット ５２・・・・第
２規制ユニット ５３・・・・突腕 ５４・・・・コ
イルばね ５５・・・・突軸 ５６・・・・コ
イルばね

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪のハブとリムとを支持して連続的に回
   転する回転台と、その回転台の外方に位置してリムに向
   けて進退するねじ締めユニットを備え、そのねじ締めユ
   ニットはスポークニップルに係合可能な回転工具を有
   し、その回転工具が弾性体を介して首振り可能に支持さ
   れているスポーク車輪の組立装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記回転工具には外周
   を囲繞する案内筒を設け、その案内筒の先端部に車輪の
   回転方向に向けて開口させた側部切欠きを設けてなるス
   ポーク車輪の組立装置。
3. 【請求項３】請求項１において、前記回転工具には外周
   を囲繞する案内筒を設け、その案内筒の先端部に車輪の
   回転方向に向けて開口させた側部切欠きを設けると共
   に、前記案内筒を回転工具の周りに回動可能に構成して
   なるスポーク車輪の組立装置。