(57)【要約】【課題】強化タイヤや、径が大きく固いタイヤでも、工具側とホイールの接触によってホイールが傷つかないようにタイヤを取り外す。【解決手段】ホイール固定部７２が設けられた回転軸７０は、可動ベース６２のベースプレート６４を回転可能に貫通し、モータ７４により駆動される。ベースプレート裏面６４Ｂには、一対の突出部材６６，６８が略平行に形成され、該突出部材６６，６８には略円形の開口部が形成される。前記開口部を貫通し、かつ、フレーム上面１２Ａの裏面に回転可能に支持される軸７６，８６には、開口部に対応する位置に、カム８２，８４，９２，９４が偏心して取り付けられる。油圧シリンダ１２０のロッド１２８を伸縮すると、リンク機構１００を介し、可動ベース６２が、回転軸７０の軸方向と、それに直交する方向の双方向に同時に移動し、工具３４側とホイール５０の間に適当な隙間１４０を形成する。【選択図】図５
2015212110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤをホイールから取り外すためのタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構であって、
上面に開口部を有するフレーム本体と、
前記ホイールの固定手段を有しており駆動手段によって回転可能な回転軸が、立設支持される可動ベースと、
前記ホイールの固定手段が前記開口部から露出し、かつ、前記可動ベースが前記上面に対して移動可能となるように、該可動ベースを前記上面に支持するとともに、該可動ベースが、前記回転軸の軸方向及び該軸方向と直交する方向の双方向に同時に移動するように、前記可動ベースの位置を調節する位置調節機構と、
を備えたことを特徴とするタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構。
【請求項２】
前記位置調節機構が、カムによって前記可動ベースの位置を調節するものであることを特徴とする請求項１記載のタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構。
【請求項３】
前記可動ベースが、前記回転軸が回転可能に貫通するベースプレートを有しており、
前記位置調節機構が、
前記回転軸が貫通する部分を挟んで略平行となるように、前記ベースプレートの裏面側に配置される断面略円形の一対の軸と、
該一対の軸のそれぞれの両端を、前記フレーム本体の上面の裏面側に回転可能に支持する軸受けと、
前記一対の軸よりも径が大きく、該一対の軸が貫通する断面略円形の開口部を有しており、前記ベースプレートの裏面に対して略直交するように突設された突出部材と、
前記一対の軸の外周であって、前記突出部材の開口部に対応する位置に偏心して設けられており、前記開口部に収容可能な断面略円形のカムと、
前記一対の軸を同時に回転させるためのリンク機構と、
該リンク機構を駆動する駆動手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載のタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構。
【請求項４】
前記ホイールの固定手段が、径の異なるホイールを固定可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載のタイヤ支持機構と、
該タイヤ支持機構の回転軸を回転させる駆動手段と、
前記ホイールのリムとタイヤの間に先端を差し込んで、該先端を前記タイヤのビード部に引っ掛ける工具と、
該工具を、前記回転軸の軸方向及び前記フレーム本体の上面に沿った水平方向に移動可能に支持する工具支持機構と、
を備えたことを特徴とするタイヤチェンジャ。
【請求項６】
前記工具支持機構が、
前記フレーム上面に立設された支柱と、
該支柱に対して略直交し、前記フレーム上面に対して略平行な水平部材と、
該水平部材に対して略直交し、前記支柱に対して略平行であって、先端に前記工具が設けられる主軸と、
からなる片持ち梁構造であることを特徴とする請求項５記載のタイヤチェンジャ。
【請求項７】
前記位置調節機構による可動ベースの移動方向のうち、
前記回転軸の軸方向と直交する方向が、前記水平部材の軸方向と同一方向であることを特徴とする請求項６記載のタイヤチェンジャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ支持機構及びタイヤチェンジャに関し、更に具体的には、タイヤの種類やホイールの径に関わらず、タイヤの取り外し作業が良好なタイヤ支持機構と、それを備えたタイヤチェンジャに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ホイールにタイヤを装着、除去する技術として、例えば、下記特許文献１に記載のホイールリムにタイヤを装着するための機械がある。当該技術は、いかなる直径のホイールリムからもタイヤを装着し、除去することを目的とするものである。その構成は、箱状のベースを含み、そこから固定アームが偏心的に延び、前記アームはＵ字状を逆さにしたような形状であり、そのベースに向かった１つの自由端でビードエクストラクタ取付具を支持し、前記機械はさらに、対向する前記ベースの上面から突出し、ホイールリムを固定するための手段が設けられた回転ホイール支持台を含み、前記機械は、前記台が適切な部材によって微調整できるストロークで前記ベースに対して水平に摺動できる手段の上に装着され、前記ストロークは、前記アームに関して収束する／発散する方向に向けられ、前記摺動手段は、ベースにしっかりと連結される案内装置によって支持され、ホイールリムに装着されるタイヤを据え付けるための部材がさらに設けられることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−９８２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した背景技術には、次のような課題がある。例えば、ランフラットタイヤのように、パンクしても形状を維持して走行可能なタイヤは、ビード部やサイドウォール部を強化して固いものがあるため、アーム側の工具をタイヤとホイールの間に差し込み、ホイール支持台側を回転させると、アーム側の支柱がたわみ、工具とホイールが接触してホイールを傷つけるおそれがある。このような課題は、タイヤの径（ホイールの径）が大きくなるほどタイヤが固くなるため、一層顕著になる傾向にある。一方、前記特許文献１に記載の技術は、ホイール支持台側をベースに対して摺動する構造とすることで、径の異なるタイヤの装着・除去に対応しようとするものである。しかしながら、当該技術は、上述した片持ち構造に起因するたわみによる工具とホイールの接触を防止するものではない。また、仮に、当該技術を前記課題の解決に利用しようとしても、工具の形状等によっては、水平方向の移動のみでは、ホイールを傷つけないように、傾いた工具との間に隙間を形成するように移動させるのは困難なことがある。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目したものであって、ランフラットタイヤのようにビード部やサイドウォール部が強化されたタイヤや、径が大きく固いタイヤであっても、工具側とホイールを接触させて傷つけることがないように、タイヤを取り外すことができるタイヤ支持機構を提供することを、その目的とする。他の目的は、工具が片持ち梁構造で支持されている場合であっても、ホイールを傷つけることなくタイヤをスムースに取り外すことが可能なタイヤチェンジャを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のタイヤ支持機構は、タイヤをホイールから取り外すためのタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構であって、上面に開口部を有するフレーム本体と、前記ホイールの固定手段を有しており駆動手段によって回転可能な回転軸が、立設支持される可動ベースと、前記ホイールの固定手段が前記開口部から露出し、かつ、前記可動ベースが前記上面に対して移動可能となるように、該可動ベースを前記上面に支持するとともに、該可動ベースが、前記回転軸の軸方向及び該軸方向と直交する方向の双方向に同時に移動するように、前記可動ベースの位置を調節する位置調節機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
主要な形態の一つは、前記位置調節機構が、カムによって前記可動ベースの位置を調節するものであることを特徴とする。他の形態は、前記可動ベースが、前記回転軸が回転可能に貫通するベースプレートを有しており、前記位置調節機構が、前記回転軸が貫通する部分を挟んで略平行となるように、前記ベースプレートの裏面側に配置される断面略円形の一対の軸と、該一対の軸のそれぞれの両端を、前記フレーム本体の上面の裏面側に回転可能に支持する軸受けと、前記一対の軸よりも径が大きく、該一対の軸が貫通する断面略円形の開口部を有しており、前記ベースプレートの裏面に対して略直交するように突設された突出部材と、前記一対の軸の外周であって、前記突出部材の開口部に対応する位置に偏心して設けられており、前記開口部に収容可能な断面略円形のカムと、前記一対の軸を同時に回転させるためのリンク機構と、該リンク機構を駆動する駆動手段と、を備えたことを特徴とする。更に他の形態は、前記ホイールの固定手段が、径の異なるホイールを固定可能であることを特徴とする。
【０００８】
本発明のタイヤチェンジャは、前記いずれかに記載のタイヤ支持機構と、該タイヤ支持機構の回転軸を回転させる駆動手段と、前記ホイールのリムとタイヤの間に先端を差し込んで、該先端を前記タイヤのビード部に引っ掛ける工具と、該工具を、前記回転軸の軸方向及び前記フレーム本体の上面に沿った水平方向に移動可能に支持する工具支持機構と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
主要な形態の一つは、前記工具支持機構が、前記フレーム上面に立設された支柱と、該支柱に対して略直交し、前記フレーム上面に対して略平行な水平部材と、該水平部材に対して略直交し、前記支柱に対して略平行であって、先端に前記工具が設けられる主軸と、からなる片持ち梁構造であることを特徴とする。他の形態は、前記位置調節機構による可動ベースの移動方向のうち、前記回転軸の軸方向と直交する方向が、前記水平部材の軸方向と同一方向であることを特徴とする。本発明の前記及び他の目的，特徴，利点は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ホイールの固定手段を有する回転軸を、可動ベースに回転可能に立設支持するとともに、前記ホイール固定手段が露出する開口部を有するフレームの上面に対して、前記可動ベースを前記回転軸の軸方向と該軸方向に直交する方向の双方向に同時に移動するように支持することとした。このため、工具が片持ち梁構造により支持されており、タイヤの径や固さにより工具側がたわむことがあっても、ホイール側を上下方向及び水平方向の双方向に同時に移動させることで工具側との間に隙間を生じさせ、ホイールを傷つけずにタイヤを取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１のタイヤチェンジャの全体構成を示す外観斜視図である。
【図２】前記実施例１のタイヤ支持機構を示す斜視図である。
【図３】前記タイヤ支持機構を示す図であり、(A)は軸及びカムを示す斜視図，(B)は前記(A)のカムを可動ベースに取り付けた状態を示す側面図である。
【図４】前記実施例１のタイヤ支持機構による位置調節の様子を示す作用図である。
【図５】前記実施例１と従来技術とを比較して示す作用図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
最初に、図１〜図５を参照しながら本発明の実施例１を説明する。図１は、本実施例のタイヤチェンジャの全体構成を示す外観斜視図，図２は、本実施例のタイヤ支持機構を示す斜視図である。図３(A)は前記タイヤ支持機構の軸及びカムを示す図，(B)は前記（A）のカムを可動ベースに取り付けた状態を示す側面図である。図４は、本実施例のタイヤ支持機構による位置調節の様子を示す作用図であり、図５は、本実施例と従来技術の作用を比較して示す図である。本実施例では、ビード部やサイドウォール部を強化することでパンク時にも走行可能なランフラットタイヤ，径が大きいタイヤ，固いタイヤ等をホイールから取り外す場合を例に挙げて説明するが、その他の公知の各種のタイヤの取り外しに本発明は適用可能である。
【００１４】
本実施例のタイヤチェンジャ（ないしタイヤ交換機）１０は、図１に示すフレーム１２に設けられたタイヤ支持機構６０によりタイヤ４０を支持し、工具３４によりホイール５０からタイヤ４０を取り外すものである。前記フレーム１２は、図示の例では、略直方体状であって、上面１２Ａの略中央部には開口部１４が形成されている。前記タイヤ支持機構６０は、前記ホイール５０を固定するホイール固定部７２を有しておりモータ７４によって回転する回転軸７０が、回転可能に貫通する可動ベース６２を中心に構成されている。そして、前記ホイール固定部７２が前記開口部１４から上方に突出し、かつ、前記可動ベース６２が前記上面１２Ａに対して移動可能となるように、前記可動ベース６２が前記上面１２Ａの裏面に支持される。前記可動ベース６２は、位置調節機構により、上下方向（前記回転軸７０の軸方向）及び水平方向（前記回転軸７０の軸方向と直交する方向）の双方向に同時に移動可能となっている。このようなタイヤ支持機構６０の構成については後に詳述する。
【００１５】
また、前記フレーム上面１２Ａには、背面１２Ｃ寄りの位置に、前記工具３４を支持するための工具支持機構２０が設けられている。該工具支持機構２０は、前記上面１２Ａに立設支持された支柱２２と、該支柱２２の上端側に設けられており、前記上面１２Ａに対して略平行となるように設けられた水平アーム２４と、該水平アーム２４の先端側に前記支柱２２と略平行になるように設けられた主軸２６により構成されている。前記工具３４は、前記主軸２６の下端側に固定された工具ホルダ３２によって支持されている。すなわち、本実施例では、支柱２２及び水平アーム２４からなる片持ち梁構造によって、前記主軸２６，工具ホルダ３２，工具３４が支持されている。
【００１６】
なお、前記水平アーム２４は、水平スライド機構２８によって、前記支柱２２に対して水平方向（図１に矢印ＦＡで示す方向）にスライド可能となっており、前記主軸２６は、昇降機構３０によって垂直方向（図１に矢印ＦＢで示す方向）に昇降可能となっている。前記水平スライド機構２８や昇降機構３０は公知であるため、詳細な説明は省略する。また、前記フレーム上面１２Ａには、前記工具支持機構２０のほか、図示しない公知のビードブレーカー等が設けられている。本実施例では、前記水平スライド機構２８により水平アーム２４を水平方向に移動させることで、異なる径のタイヤ４０の取り外しに対応する構成となっている。
【００１７】
次に、タイヤ４０を支持するとともに、位置を調節するためのタイヤ支持機構６０について説明する。前記工具３４を片持ち梁構造により支持すると、固いタイヤ４０とホイール５０の間に工具３４を差し込んでホイール５０側を回転させたときに、工具３４がタイヤ４０側に引っ張られ、支柱２２がたわみ、工具ホルダ３２や工具３４がホイール５０に当たって傷つけるおそれがある。本実施例では、前記タイヤ支持機構６０により、ホイール５０側を上下方向と水平方向の双方向に同時移動させることで、工具側とホイール５０の間に適切な隙間を形成し、工具側がホイール５０に当たるのを防止するものである。前記タイヤ支持機構６０は、図１〜図３に示すように、可動ベース６２と、該可動ベース６２を支える一対の軸７６，８６と、これらの軸に設けられたカム８２，８４，９２，９４と、前記軸７６，８６を同時に回転させるためのリンク機構１００と油圧シリンダ１２０等により構成されている。
【００１８】
前記可動ベース６２は、略長方形のベースプレート６４と、該ベースプレート６４の裏面６４Ｂ側に、前記ベースプレート６４に対して略直交するように、該ベースプレート６４の長辺に沿って突設された一対の突出部材６６，６８により、断面略コ字状に形成されている。前記ベースプレート６４の略中央部の図示しない開口部を、回転軸７０が回転可能に貫通し、該回転軸７０には、前記ベースプレート６４の表面６４Ａ側にホイール固定部７２が設けられている。また、前記ベースプレート裏面６４Ｂ側には、前記回転軸７０を回転させるためのモータ７４が適宜手段によって固定されている。なお、本実施例では、前記ホイール固定部７２は、径の異なるホイール５０（タイヤ４０）を固定可能となっている。
【００１９】
また、前記ベースプレート裏面６４Ｂ側には、前記回転軸７０が貫通する部分を挟んで略平行となるように、一対の軸７６，８６が設けられている。該軸７６，８６は、図３(B)に示すように断面略円形である。前記軸７６は、端部７６Ａ，７６Ｂが、それぞれ軸受７８Ａ，７８Ｂによって前記フレーム上面１２Ａの裏面の突出部材１６に回転可能に支持される。前記突出部材１６に固定するのは、前記可動ベース６２の上方向への移動空間を確保するためである。他方の軸８６も同様に、端部８６Ａ，８６Ｂが、前記フレーム上面１２Ａの裏面に、軸受８８Ａ，８８Ｂにより回転可能に支持される。前記軸７６，８６と軸受の間には、それぞれベアリング８０，９０が設けられる。
【００２０】
また、前記ベースプレート裏面６４Ｂに設けられた突出部材６６，６８には、前記一対の軸７６，８６よりも径が大きく、これらの軸７６，７８が貫通する断面略円形の開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂが形成されている。更に、前記軸７６の外周には、断面略円形のカム８２，８４が、前記軸７６に対して偏心して設けられている。前記カム８２，８４は、前記軸７６を突出部材６６，６８に通したときに、前記開口部６６Ａ，６８Ａに収納される間隔で前記軸７６の両端近傍に配置されている。同様に、他方の軸８６の外周にも断面略円形状のカム９２，９４が、前記軸８６に対して偏心して設けられている。これらカム９２，９４も、前記軸８６を突出部材６６，６８に通したときに、前記開口部６６Ｂ，６８Ｂに収納される間隔となるように軸８６に配置されている。前記カム８２，８４，９２，９４の径は、前記開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂの径よりも若干小さくなるように設定されている。なお、前記軸７６には、前記カム８２と軸受７８Ａの間，前記カム８４と軸受７８Ｂの間に、それぞれ、前記カム８２，８４が開口部６６Ａ，６８Ａから脱落するのを防止するため、前記開口部６６Ａ，６６Ｂよりも径が大きい押えリング９６が設けられる。同様に、前記軸８６にも、前記カム９２と軸受８８Ａの間，前記カム９４と軸受８８Ｂの間に、押えリング９６が設けられる。
【００２１】
前記突出部材６６側には、前記軸７６，８６を同時に回転させるためのリンク機構１００が設けられている。該リンク機構１００は、アーム１０２，１０４と、リンク１０６により構成されている。前記アーム１０２の端部１０２Ａは、前記軸７６の端部７６Ａ側に固定されており、前記アーム１０２が回動すると前記軸７６が回転する。同様に、他方のアーム１０４の端部１０４Ａは、前記軸８６の端部８６Ａ側に固定されており、前記アーム１０４が回動すると、前記軸８６が回転する。前記アーム１０２，１０４は、前記リンク１０６により連結される。具体的には、リンク１０６の一方の端部１０６Ａが、前記アーム１０２の他方の端部１０２Ｂとピン１０８により連結されることで、リンク１０６とアーム１０２が相対的に回動可能となっている。また、前記リンク１０６の他方の端部１０６Ｂが、前記アーム１０４の他方の端部１０４Ｂよりも若干中央寄りの位置でピン１１０により連結されることで、前記リンク１０６とアーム１０４が相対的に回動可能となっている。
【００２２】
一方、前記リンク機構１００を駆動するための油圧シリンダ１２０が、前記フレーム正面１２Ｂの内側に設けられている。図３(B)に示すように、前記油圧シリンダ１２０は、一方の端部１２２側が、前記正面１２Ｂの内側に固定された固定部材１２４に、ピン１２６によって回動可能に支持されている。また、前記油圧シリンダ１２０の他方の端部側には、伸縮するロッド１２８が設けられている。本実施例では、前記ロッド１２８の先端１３０が、前記アーム１０４の端部１０４Ｂに、ピン１３２によって連結され、前記ロッド１２８とアーム１０４が相対的に回動可能となっている。従って、前記油圧シリンダ１２０の駆動によりロッド１２８を伸縮すると、該ロッド１２８の伸縮の程度に応じて前記リンク機構１００が駆動し、前記軸７６，８６が回転して、前記可動ベース６２の位置を上下方向及び水平方向の双方向に同時に移動させる。
【００２３】
次に、以上のような構成のタイヤ支持機構６０による位置調節について、図４を参照してより詳細に説明する。なお、ここでは、図４(A)に示すように、ロッド１２８を最も縮めた状態において、可動ベース６２がフレーム１２上面Ａの裏面に最も接近するように、すなわち、カム８２，９２の肉厚部分が上方を向くように、開口部６６Ａ，６６Ｂに収納されている。また、前記ロッド１２８が縮んだ状態では、アーム１０２，１０４の端部１０２Ｂ，１０４Ｂが油圧シリンダ１２６の方向（図示の例では左方向）を向いている。
【００２４】
図４(A)に示す状態から油圧シリンダ１２０を駆動し、ロッド１２８を伸ばすと、該ロッド１２８に連結されたアーム１０４がピン１３２を支点に回動し、該アーム１０４と連動する軸８６も回転する。それと同時に、前記アーム１０４と他方のアーム１０２の距離が前記リンク１０６により規定されているため、前記アーム１０４の回動とともに他方のアーム１０２も回動し、該アーム１０２と連動する軸７６も回転する。前記軸７６，８６の外周には、カム８２，８４，９２，９４が偏心して取り付けられている。これらカム８２，８４，９２，９４が、前記開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂの内側で回転すると、これら開口部内での前記軸７６，８６の位置が、図４(B)に示すように変化する。すなわち、カム８２，８４，９２，９４の肉厚の部分が図示の例では左側を向くように、軸７６，８６の位置が変化する。
【００２５】
ここで、前記軸７６，８６は、前記フレーム上面１２Ａの裏面に対して、軸受７８Ａ，７８Ｂ，８８Ａ，８８Ｂによって支持されており、フレーム上面１２Ａに対する軸７６，８６の位置自体は変化しないため、可動ベース６２が動くようになる。すなわち、図４(A)に示すようにベースプレート表面６４Ａが、フレーム上面１２Ａの裏面に接近している状態から、図４(B)に示すように、若干下方に下がり、かつ、若干左側に移動する。このときの可動ベース６２の移動は、下降と左側への移動が別個の動作として行われるのではなく、カム８２，８４，９２，９４の肉厚部が、上方を向いている状態から側方（図示例では左側）を向くように開口部内を回転する動作に伴って、同時に行われる。すなわち、回転軸７０の軸方向への下降と、該軸方向に直交する方向（図示の例では、前記水平アーム２４の軸方向）の双方向へ同時移動する構成となっている。図４(B)に示す状態は、前記カム８２，８４，９２，９４の肉厚部分が左向きになっているので、可動ベース６２の左側への移動量は最大である。なお、前記可動ベース６２の動く軌跡は、前記カム８２，８４，９２，９４の偏心の程度や、油圧シリンダ１２０のロッド１２８が短いときの開口部内での軸７６，８６の初期位置によって異なり、必要に応じて適宜変更してよい。
【００２６】
更に、図４(B)に示す状態からロッド１２８を伸ばすと、アーム１０４が回動し、前記リンク１０６によってアーム１０２も同時に回動する。そのため、前記アーム１０２，１０４と連動する軸７６，８６が回転し、カム８２，８４，９２，９４が前記開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ内で回動する。すなわち、図４(B)に示すように、ベースプレート上面６４Ａがフレーム上面１２Ａの裏面より若干下がった状態から更に下降し、図４(C)に示す状態になる。同時に、図４(B)に示すように最も左側に寄った状態から右方向へ若干戻り、左右位置としては、ロッド１２８を伸長する前の図４(A)と同じ位置となる。しかし、図４(C)の状態では、前記カム８２，８４，９２，９４の回転により、これらの肉厚部分が、開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ内で下を向くようになるため、可動ベース６２の下方向への移動量は最大である。これらの右方向及び下方向への双方向の移動も同時に行われる。
【００２７】
また、図４(C)に示す状態から更にロッド１２８を伸ばすと、アーム１０４が回動し、前記リンク１０６によってアーム１０２も同時に回動する。そのため、前記アーム１０２，１０４と連動する軸７６，８６が回動し、カム８２，８４，９２，９４が前記開口部６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ内で回動する。すなわち、図４(C)に示すように、ベースプレート上面６４Ａがフレーム上面１２Ａの裏面から最も下がった状態から、若干上昇し、図４(D)に示す状態になる。同時に、図４(C)に示す状態から若干右方向へ移動する。このときの可動ベース６２の上昇と右側への移動は、カム８２，８４，９２，９４の肉厚部が、下方を向いている状態から側方（図示の例では右側）を向くように開口部内を回転する動作に伴って同時に行われる。なお、図４(D)に示す状態は、前記カム８２，８４，９２，９４の肉厚部分が右向きになっているので、可動ベース６２の右側への移動量は最大である。
【００２８】
次に、図５も参照しながら、本実施例のタイヤチェンジャ１０の作用を、従来技術と比較しながら説明する。図５(A)及び(B)は従来技術である比較例を示す図，図５(C)は本実施例を示す図である。図５(A)及び(B)中、本実施例のタイヤチェンジャの構成要素と対応する部分には、同一の符号を用いている。まず、本実施例及び比較例において、図５(A)に示すように、タイヤ４０のホイール５０を、ホイール固定部７２にボルト等により固定する。図示の例では、径が大きく固いタイヤ４０を用いている。ホイール５０の固定は、例えば、ホイール固定部７２側のボルト穴と、ホイール５０のディスク部５２のボルト穴を合わせ、ボルト５４で固定する。
【００２９】
そして、図示しないビードブレーカーにより、タイヤ４０を上下から挟み込み、回転軸７０を回転させる。すると、タイヤ４０のビード部４２がホイール５０のリム５６から外れてビード部４２が内側に落とし込まれ、タイヤ４０とホイール５０の間に隙間が形成される。ビード部４２を落とし込んだら、一端タイヤ４０の回転を停止させ、工具支持機構２０の水平スライド機構２８により、水平アーム２４を矢印ＦＡ方向にスライドさせ、タイヤ４０（ないしホイール５０）の径に合わせて工具ホルダ３２及び工具３４の水平位置を合わせる。また、昇降機構３０により主軸２６を矢印ＦＢ方向に下降させ、工具ホルダ３２及び工具３４を、タイヤ４０の支持高さに合わせて下降させる。そして、図示しない工具３４の駆動機構により、工具３４をタイヤ４０とホイール５０のリム５６の間に挿入する（図５(A)参照）。そして、図５(B)に示すように工具３４を引き上げ、工具３４の先端をタイヤ４０のビード部４２に掛ける。なお、工具ホルダ３２に対する工具３４の動きは公知であるため説明を省略する。
【００３０】
この状態を維持したまた、図５(B)に示すように、フレーム１２側の回転用のモータ７４を駆動すると、ビード部４２やサイドウォール部４４が強化されていない通常のタイヤであれば、ホイール５０と工具３４の間に適宜クリアランスを保ったまま、作業を継続することができる。しかしながら、タイヤ径が大きく固いタイヤや、ランフラットタイヤのように強化されたタイヤの場合には、工具３４を引っ掛けた状態でタイヤ４０を回転させると、工具３４側がタイヤ４０に引きずられてしまうことがある。その結果、図５(B)に示すように、片持ち梁構造の支柱２２がたわんでしまい、同図に一部拡大して示すように、ホイール５０のリム５６と工具ホルダ３２が接触してホイール５０を傷つけるおそれがある。
【００３１】
これに対し、本実施例では、図５(C)に示すように、タイヤ支持機構６０の油圧シリンダ１２０の駆動によりロッド１２８を伸縮することにより、同図に矢印で示すように、上下左右方向に可動プレート６２を移動させることができる。すると、図５(C)に一部拡大して示すように、ホイール５０のリム５６と工具ホルダ３２の間に隙間１４０が形成され、工具ホルダ３２とリム５６が接触しない状態にして作業を継続することができる。具体的には、図５(C)に示す状態を保ったままホイール５０を回転させると、回転につれて工具３４でビード部４２を持ち上げた部分が徐々に増えていき、最終的には、ビード部４２をホイール５０のリム５６から全周にわたって外すことができる。なお、図５(C)に示す例は、前記図４(A)に示す状態から図４(C)に示す状態に移動させた場合であるが、必要に応じて、図４(B)又は(D)に示す状態に可動プレート６２を移動させて、タイヤ４０の取り外しを行うようにしてよい。いずれの方向に可動プレート６２を移動させるかは、工具ホルダ３２や工具３４の形状，支柱２２のたわみ具合，タイヤ４０又はホイール５０の径等に応じて適宜調整可能である。
【００３２】
そして、タイヤ４０の一方のビード部４２をホイール５０から外したら、次に、昇降機構３０により工具ホルダ３２の位置を調整して（下降させて）、下側のビード部４２も同様の手順によってホイール５０から取り外す。このときも、支柱２２のたわみに応じて、油圧シリンダ１２０によりロッド１２８を伸縮し、必要な方向に可動プレート６２を移動させて、ホイール５０と工具側が接触しない状態を維持しながら、タイヤ４０を取り外す。
【００３３】
このように、実施例１によれば、上面１２Ａに開口部１４を有するフレーム１２と、ホイール固定手段７２を有しておりモータ７４によって回転可能な回転軸７０が立設支持される可動ベース６２と、該可動ベース６２の位置を調節可能に支持する位置調節機構によってタイヤ支持機構６０を構成する。前記位置調節機構は、前記可動ベース６２をフレーム上面１２Ａの裏面に対して支持するとともに、該可動ベース６２を、前記回転軸７０の軸方向及び水平アーム７４の進退方向（前記回転軸７０の軸方向と直交する方向）の双方向に同時に移動させる。このため、タイヤ４０の取り外し中に、片持ち梁構造の支柱２２がたわんだとしても、タイヤ４０（ないしホイール５０）側を上下方向及び水平方向に同時にわずかに移動させることで、工具３４側とホイール５０の間に隙間を形成し、ホイール５０を傷つけずにタイヤ４０を取り外すことができる。また、位置調節に、カム８２，８４，９２，９４を利用することとしたので、簡単な構成で回転軸の軸方向と、該軸方向に直交する方向の双方向へ同時移動させることができる。
【００３４】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることができる。例えば、以下のものも含まれる。
(1)前記実施例で示したホイール固定部７２によるホイール５０の固定方法は一例であり、公知の各種の固定方法を用いてよい。
(2)前記実施例では、一対の軸７６，８６にカム８２，８４，２９，９４を偏心して設けることで、ホイール固定部７２の回転軸７０の軸方向と、該軸方向に直交する方向（水平アーム２４の進退方向）の双方向に同時に移動させることとしたが、カムを利用した機構も一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜設計変更可能である。
(3)前記実施例で示した形状，寸法，材質は一例であり、必要に応じて適宜変更してよい。
(4)前記実施例で示したタイヤ交換手順は一例であり、同様の効果を奏する範囲内で適宜変更可能である。また、可動ベース６２の移動方向も一例であり、工具ホルダ３２や工具３４の形状，寸法，ホイール４０の寸法や形状，あるいは、支柱２２のたわみ具合に応じて適宜変更可能である。
(5)前記実施例では、ホイール固定部７２は、径の異なるホイール５０を固定可能な構成としたが、一種類の径のホイール５０のみを固定できる構成であってもよい。
(6)前記実施例では、ビード部やサイドウォール部が強化されたランフラットタイヤや、径が大きさに応じて固くなる傾向にある大きなタイヤ等をホイール５０から取り出す場合を例に挙げて説明したが、本発明のタイヤ支持機構及びタイヤチェンジャは、他の公知の各種のタイヤの取り外しに適用可能である。
(7)前記実施例では、工具３４の支持機構が片持ち梁構造であったが、工具３４を他の支持機構により支持する場合に、本発明の適用を妨げるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明によれば、タイヤのホイールの固定手段を有する回転可能な回転軸を、可動ベースに立設支持するとともに、前記ホイールの固定手段が露出する開口部を有するフレームの上面に対して、前記可動ベースを前記回転軸の軸方向と該軸方向に直交する方向の双方向に同時に移動するように支持することとした。このため、固いタイヤや径が大きいタイヤ等をホイールから取り外すためのタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構の用途に適用できる。特に、ホイール側を上下方向及び水平方向の双方向に同時に移動させることで工具側との間に隙間を生じさせ、ホイールを傷つけずにタイヤを取り外すことができるため、工具側が片持ち梁構造により支持されているタイヤチェンジャ用のタイヤ支持機構の用途に好適である。
【符号の説明】
【００３６】
１０：タイヤチェンジャ（タイヤ交換機）
１２：フレーム
１２Ａ：上面
１２Ｂ：正面
１２Ｃ：背面
１４：開口部
１６：突状部材
２０：工具支持機構
２２：支柱
２４：水平アーム
２６：主軸
２８：水平スライド機構
３０：昇降機構
３２：工具ホルダ
３４：工具
４０：タイヤ
４２：ビード部
４４：サイドウォール部
５０：ホイール
５２：ディスク部
５４：ボルト穴
５６：リム
６０：タイヤ支持機構
６２：可動ベース
６４：ベースプレート
６４Ａ：表面
６４Ｂ：裏面
６６，６８：突出部材
６６Ａ，６６Ｂ，６８Ａ，６８Ｂ：開口部
７０：回転軸
７２：ホイール固定部
７４：モータ
７６，８６：軸
７６Ａ，７６Ｂ，８６Ａ，８６Ｂ：端部
７８Ａ，７８Ｂ，８８Ａ，８８Ｂ：軸受
８０，９０：ベアリング
８２，８４，９２，９４：カム
９６：押えリング
１００：リンク機構
１０２，１０４：アーム
１０２Ａ，１０２Ｂ，１０４Ａ，１０４Ｂ：端部
１０６：リンク
１０６Ａ，１０６Ｂ：端部
１０８，１１０：ピン
１２０：油圧シリンダ
１２２：端部
１２４：固定部材
１２６：ピン
１２８：ロッド
１３０：先端
１３２：ピン
１４０：隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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