(57)【要約】【課題】複数の円筒部材を昇降させるための複数のアクチュエータをコンパクトに配置することができる空気充填装置を提供する。【解決手段】空気充填装置１は、頂板２ａの下方で昇降する少なくとも二つの円筒部材１１〜１４と、チューブレスタイヤ１００が載置されるテーブル４と、を備えている。各円筒部材１１〜１４は径方向に重ねて配置され、各円筒部材１１〜１４の内部空間に空気を供給するコンプレッサ３を有している。円筒部材１１〜１４の下端部によって、タイヤ１１０のサイドウォール１１１を押し込み、ビード１１２とリム１２２との隙間からタイヤ１１０内に空気を充填する。円筒部材１１〜１４は、頂板２ａの上面の基準点Ｐを対称点として前後に点対称に配置された二つ一組のアクチュエータ２１〜２４によって昇降し、複数のアクチュエータ２１〜２４が、頂板２ａの上面に前後二列に並べられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブレスタイヤに空気を充填するための空気充填装置であって、
ベースフレームと、
前記ベースフレームの頂板の下方で昇降する少なくとも二つの円筒部材と、
タイヤが組み付けられたホイールが載置されるテーブルと、を備え、
前記各円筒部材は、径方向に重ねて配置され、
前記各円筒部材の内部空間に空気を供給するコンプレッサを有し、
前記円筒部材の下端部によって、前記タイヤのサイドウォールを押し込み、前記タイヤのビードと前記ホイールのリムとの隙間から前記タイヤ内に空気を充填するように構成されており、
前記円筒部材は、前記頂板の上面において、前記円筒部材の中心軸線上の基準点を対称点として前後に点対称に配置された二つ一組のアクチュエータによって昇降し、
前記各円筒部材を昇降させるための複数の前記アクチュエータが、前記頂板の上面に前後二列に並べられていることを特徴とするタイヤ用の空気充填装置。
【請求項２】
隣り合う二つの前記円筒部材において、
大径側の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータから前記基準点までの距離は、
小径側の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータから前記基準点までの距離以上であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ用の空気充填装置。
【請求項３】
最小径の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータ同士を結ぶ直線と、
二番目に小径の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータ同士を結ぶ直線と、の前後方向における交差角度は、平面視において０度よりも大きく６０度以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のタイヤ用の空気充填装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ用の空気充填装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
チューブレスタイヤに空気を充填するための空気充填装置（インフレータ）としては、  昇降自在な円筒部材と、円筒部材内に加圧空気を供給するコンプレッサと、チューブレスタイヤが載置されるテーブルと、を備えているものがある。
【０００３】
前記した空気充填装置では、円筒部材の下端側の開口縁部によって、タイヤのサイドウォールの全周を押し込むことで、タイヤのビードとホイールのリムとを離間させ、ビードとリムとの隙間からタイヤ内に空気を充填することができる。
【０００４】
前記した空気充填装置としては、複数の円筒部材を径方向に重ねて配置し、作業対象のホイールのリム径に応じて円筒部材の大きさを選択するように構成されているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記したように、複数の円筒部材を有する空気充填装置では、円筒部材の外周に配置した複数のアクチュエータ（シリンダ）によって、各円筒部材を昇降させているため、装置全体が大きくなるという問題がある。
【０００７】
本発明は、前記した問題を解決し、複数の円筒部材を昇降させるための複数のアクチュエータをコンパクトに配置することができる空気充填装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するため、本発明は、チューブレスタイヤに空気を充填するための空気充填装置である。前記空気充填装置は、ベースフレームと、前記ベースフレームの頂板の下方で昇降する少なくとも二つの円筒部材と、タイヤが組み付けられたホイールが載置されるテーブルと、を備えている。前記各円筒部材は、径方向に重ねて配置され、前記各円筒部材の内部空間に空気を供給するコンプレッサを有している。そして、前記円筒部材の下端部によって、前記タイヤのサイドウォールを押し込み、前記タイヤのビードと前記ホイールのリムとの隙間から前記タイヤ内に空気を充填するように構成されている。前記円筒部材は、前記頂板の上面において、前記円筒部材の中心軸線上の基準点を対称点として前後に点対称に配置された二つ一組のアクチュエータによって昇降し、前記各円筒部材を昇降させるための複数の前記アクチュエータが、前記頂板の上面に前後二列に並べられている。
【０００９】
この構成では、複数のアクチュエータを前後二列に並べることで、各アクチュエータがコンパクトに配置されているため、空気充填装置を小型化することができる。
また、前後に点対称に配置された二つのアクチュエータによって、一つの円筒部材を支持しているため、円筒部材を安定して昇降させることができる。
なお、本発明における前後方向とは、各アクチュエータの配置を明確するために設定されたものであり、空気充填装置の配置や向きを特定するものではない。
【００１０】
前記した空気充填装置では、隣り合う二つの前記円筒部材において、大径側の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータから前記基準点までの距離が、小径側の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータから前記基準点までの距離以上であることが望ましい。
【００１１】
この構成では、小径側の円筒部材のアクチュエータは基準点の近くに配置され、大径側の円筒部材のアクチュエータは基準点から離れた位置に配置されることになる。したがって、小径および大径の各円筒部材を安定して昇降させることができる。
【００１２】
前記した空気充填装置において、最小径の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータ同士を結ぶ直線と、二番目に小径の前記円筒部材に対応する前記アクチュエータ同士を結ぶ直線と、の前後方向における交差角度を平面視において０度よりも大きく６０度以下に設定することで、前列のアクチュエータと後列のアクチュエータとの間隔を小さくすることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の空気充填装置では、複数のアクチュエータがコンパクトに配置されるため、装置全体を小型化することができる。また、複数の円筒部材を安定して昇降させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態の空気充填装置を前方から見た断面図である。
【図２】本実施形態の空気充填装置を後方から見た断面図である。
【図３】各円筒部材を斜め下方から見た斜視図である。
【図４】各アクチュエータを示した平面図である。
【図５】（ａ）は前後の第一アクチュエータの位置関係を示した平面図、（ｂ）は前後の第二アクチュエータの位置関係を示した平面図、（ｃ）は前後の第三アクチュエータの位置関係を示した平面図、（ｄ）は前後の第四アクチュエータの位置関係を示した平面図である。
【図６】第一円筒部材を下降させた状態の断面図である。
【図７】（ａ）は第二円筒部材を下降させた状態の断面図、（ｂ）は第三円筒部材を下降させた状態の断面図、（ｃ）は第四円筒部材を下降させた状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態の空気充填装置１は、図１に示すように、チューブレスタイヤ１００に空気を充填するものである。
【００１６】
空気充填装置１は、ベースフレーム２と、ベースフレーム２の頂板２ａの下方に配置された四つの円筒部材１１，１２，１３，１４と、各円筒部材１１〜１４を昇降させるための複数のアクチュエータ２１，２２，２３，２４と、を備えている。
さらに、空気充填装置１は、各円筒部材１１〜１４の内部空間に加圧空気を供給するコンプレッサ３と、チューブレスタイヤ１００が載置されるテーブル４と、を備えている。
【００１７】
ベースフレーム２は、頂板２ａと、頂板２ａを所定の高さに支持する脚部（図示せず）と、を有している。頂板２ａは、図４に示すように、平面視で長方形に形成されており、前後方向よりも左右方向が大きく形成されている。なお、頂板２ａの上面の中央位置には基準点Ｐが設定されている。
【００１８】
四つの円筒部材１１〜１４は、図１に示すように、頂板２ａの下方に配置され、下端側が開口している。
各円筒部材１１〜１４は、外周壁１１ａ，１２ａ，１３ａ，１４ａを径方向に重ねて配置されている（図３参照）。すなわち、第一円筒部材１１に第二円筒部材１２が外嵌され第二円筒部材１２に第三円筒部材１３が外嵌され、第三円筒部材１３に第四円筒部材１４が外嵌されている。
このように、各円筒部材１１〜１４は同心位置に配置されている。また、各円筒部材１１〜１４の中心軸線上に頂板２ａの基準点Ｐが配置されている。
【００１９】
最小径の第一円筒部材１１は、図１に示すように、外周壁１１ａの上端側が上板１１ｂによって塞がれている。
第二円筒部材１２の外周壁１２ａの上部は、第一円筒部材１１の外周壁１１ａよりも上方に突出している。第二円筒部材１２の外周壁１２ａの上端側は上板１２ｂによって塞がれている。
【００２０】
各円筒部材１１〜１４の外周壁１１ａ〜１４ａの下端面の内周側には、当接部１１ｃ，１２ｃ，１３ｃ，１４ｃが全周に亘って突設されている（図３参照）。
【００２１】
各円筒部材１１〜１４は、頂板２ａの上面に設けられた複数のアクチュエータ２１〜２４によって所定の高さに支持されている。そして、各アクチュエータ２１〜２４を駆動させることで、各円筒部材１１〜１４を別々に昇降させることができる（図６および図７参照）。
【００２２】
各円筒部材１１〜１４の下方には、テーブル４が配置されている。テーブル４は、本体部４ａと、本体部４ａの上面から突出したロッド４ｂの上端部に取り付けられた支持台４ｃと、を備えている。テーブル４では、本体部４ａに対してロッド４ｂを上下方向に移動させることで、支持台４ｃを昇降させることができる。
【００２３】
支持台４ｃは、円柱状の部材であり、ホイール１２０が載置される部位である。支持台４ｃの上部は円錐台形状に形成されている。この支持台４ｃの上部にホイール１２０の内側の開口部（車体側となる開口部）を外嵌させることで、支持台４ｃ上にホイール１２０を安定して載置することができる。
【００２４】
頂板２ａの上面には、位置決め装置３０が設けられている。位置決め装置３０は、頂板２ａの上面の中央位置に取り付けられた本体部３１と、本体部３１の下面から突出したロッド３２と、を備え、本体部３１に対してロッド３２を上下方向に移動可能である。
【００２５】
位置決め装置３０のロッド３２の中心軸線は、頂板２ａの基準点Ｐを通過している。ロッド３２は、頂板２ａの中央位置（基準点Ｐ）に形成された挿通穴２ｂに挿通されている。また、ロッド３２は、第二円筒部材１２の上板１２ｂに形成された挿通穴１２ｄおよび第一円筒部材１１の上板１１ｂに形成された挿通穴１１ｄに挿通されている。このようにして、ロッド３２は、頂板２ａの下方に延びており、下端部は第一円筒部材１１の内部空間に配置されている。
【００２６】
また、ロッド３２の下端部には、上側から下側に向かうに従って縮径された円錐形状の挿入部３３が設けられている。
図６に示すように、本体部３１に対してロッド３２を伸長させ、挿入部３３を支持台４ｃに載置されたホイール１２０の外側の壁面（車外側となる側面）のハブ穴１２１に挿入することで、ホイール１２０を支持台４ｃ上に固定することができる。
また、挿入部３３がホイール１２０のハブ穴１２１に挿入されることで、ロッド３２の中心軸線上にホイール１２０の中心位置が配置される。これにより、ホイール１２０の中心軸線と、各円筒部材１１〜１４の中心軸線とが一致する。
【００２７】
頂板２ａの上面には、図４に示すように、八つのアクチュエータ２１〜２４が前後二列に平行して並べられている。前列のアクチュエータ２１〜２４と、後列のアクチュエータ２１〜２４とは、基準点Ｐの前後両側に配置されている。
前列には四つのアクチュエータ２１〜２４が左右方向に並べられ、後列にも四つのアクチュエータ２１〜２４が左右方向に並べられている。
【００２８】
各円筒部材１１〜１４は、基準点Ｐを対称点として前後に点対称に配置された二つ一組のアクチュエータ２１〜２４によって昇降するように構成されている。
【００２９】
第一円筒部材１１は、前列において基準点Ｐの右側で、基準点Ｐに最も近い位置に配置された第一アクチュエータ２１と、後列において基準点Ｐの左側で、基準点Ｐに最も近い位置に配置された第一アクチュエータ２１とに支持されている。
【００３０】
第一アクチュエータ２１は、図１および図２に示すように、頂板２ａの上面に配置された本体部２１ａと、本体部２１ａの下面から突出したロッド２１ｂと、を備え、本体部２１ａに対してロッド２１ｂが上下方向に移動可能である。なお、前後の第一アクチュエータ２１，２１の構成は同じである。また、第一アクチュエータ２１のロッド２１ｂは中空管であり、上端部から下端部に亘って流路２１ｃが形成されている。
【００３１】
第一アクチュエータ２１のロッド２１ｂは、頂板２ａに形成された挿通穴２ｃに挿通されている。また、ロッド２１ｂは、第二円筒部材１２の上板１２ｂに形成された挿通穴１２ｅされており、ロッド２１ｂの下部は第一円筒部材１１の上板１１ｂに固定されている。ロッド２１ｂの下端部は、第一円筒部材１１の内部空間に配置されている。
そして、両第一アクチュエータ２１，２１の本体部２１ａ，２１ａに対してロッド２１ｂ，２１ｂを上下方向に移動させることで、第一円筒部材１１が昇降する。
【００３２】
第二円筒部材１２は、図４に示すように、前列において基準点Ｐの左側で、基準点Ｐに最も近い位置に配置された第二アクチュエータ２２と、後列において基準点Ｐの右側で、基準点Ｐに最も近い位置に配置された第二アクチュエータ２２とに支持されている。
【００３３】
第二アクチュエータ２２は、図１および図２に示すように、第一アクチュエータ２１と同様に、本体部２２ａおよびロッド２２ｂを備えている。
第二アクチュエータ２２のロッド２２ｂは、頂板２ａに形成された挿通穴２ｄに挿通され、第二円筒部材１２の上板１２ｂに固定されている。
そして、両第二アクチュエータ２２，２２の本体部２２ａ，２２ａに対してロッド２２ｂ，２２ｂを上下方向に移動させることで、第二円筒部材１２が昇降する。
【００３４】
第三円筒部材１３は、図４に示すように、前列において第一アクチュエータ２１の右側に配置された第三アクチュエータ２３と、後列において第一アクチュエータ２１の左側に配置された第三アクチュエータ２３とに支持されている。
【００３５】
第三アクチュエータ２３は、図１および図２に示すように、第一アクチュエータ２１と同様に、本体部２３ａおよびロッド２３ｂを備えている。
第三アクチュエータ２３のロッド２３ｂは、頂板２ａに形成された挿通穴２ｅに挿通されており、第三円筒部材１３の外周壁１３ａに形成されたフランジ部１３ｂに固定されている。
そして、両第三アクチュエータ２３，２３の本体部２３ａ，２３ａに対してロッド２３ｂ，２３ｂを上下方向に移動させることで、第三円筒部材１３が昇降する。
【００３６】
第四円筒部材１４は、図４に示すように、前列において第二アクチュエータ２２の左側に配置された第四アクチュエータ２４と、後列において第二アクチュエータ２２の右側に配置された第四アクチュエータ２４とに支持されている。
【００３７】
第四アクチュエータ２４は、図１および図２に示すように、第一アクチュエータ２１と同様に、本体部２４ａおよびロッド２４ｂを備えている。
第四アクチュエータ２４のロッド２４ｂは、頂板２ａに形成された挿通穴２ｆに挿通されており、第四円筒部材１４の外周壁１４ａに形成されたフランジ部１４ｂに固定されている。
そして、両第四アクチュエータ２４，２４の本体部２４ａ，２４ａに対してロッド２４ｂ，２４ｂを上下方向に移動させることで、第四円筒部材１４が昇降する。
【００３８】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、第二円筒部材１２に対応する第二アクチュエータ２２の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ２は、第一円筒部材１１に対応する第一アクチュエータ２１の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ１と同じである。
また、図５（ｂ）および（ｃ）に示すように、第三円筒部材１３に対応する第三アクチュエータ２３の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ３は、第二円筒部材１２に対応する第二アクチュエータ２２の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ２よりも大きい。
また、図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、第四円筒部材１４に対応する第四アクチュエータ２４の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ４は、第三円筒部材１３に対応する第三アクチュエータ２３の中心位置から基準点Ｐまでの距離Ｌ３と同じである。
【００３９】
また、第一アクチュエータ２１，２１同士を結ぶ直線と、第二アクチュエータ２２，２２同士を結ぶ直線との前後方向における交差角度θは、０度よりも大きく６０度以下に設定されている。
【００４０】
コンプレッサ３は、図１に示すように、第一円筒部材１１の内部空間に加圧空気を送り込むものである。コンプレッサ３は、ベースフレーム２の外部に配置されている。
コンプレッサ３の送気口は、配管３ａを介して、第一アクチュエータ２１のロッド２１ｂ内の流路２１ｃに連通している。そして、コンプレッサ３から排出された加圧空気は、配管３ａおよび流路２１ｃを通じて、第一円筒部材１１の内部空間に送り込まれる。
【００４１】
次に、空気充填装置１を用いてチューブレスタイヤ１００に空気を充填する手順について説明する。
空気充填装置１は、図１および図２に示すように、四つの円筒部材１１〜１４が径方向に重ねて配置されており、ホイール１２０のリム径に応じて円筒部材１１〜１４の大きさを選択するように構成されている。
【００４２】
本実施形態では、最小径の第一円筒部材１１は１３インチまたは１４インチのリム径のホイール１２０に対応している。また、第二円筒部材１２は１５インチまたは１６インチのリム径のホイール１２０に対応している。また、第三円筒部材１３は１７インチまたは１８インチのリム径のホイール１２０に対応している。また、最大径の第四円筒部材１４は１９インチまたは２０インチのリム径のホイール１２０に対応している。
【００４３】
１３インチまたは１４インチのリム径のチューブレスタイヤ１００に空気を充填する場合には、まず、図６に示すように、タイヤ１１０が組み付けられたホイール１２０をテーブル４の支持台４ｃに載置する。そして、位置決め装置３０のロッド３２を下降させ、挿入部３３をホイール１２０のハブ穴１２１に挿入する。これにより、ホイール１２０の中心軸線と、第一円筒部材１１の中心軸線とが一致する。
【００４４】
続いて、両第一アクチュエータ２１，２１（図１および図２参照）のロッド２１ｂ，２１ｂを下降させ、第一円筒部材１１のみを下降させる。そして、第一円筒部材１１の当接部１１ｃをタイヤ１１０のサイドウォール１１１の全周に当接させる。
【００４５】
第一円筒部材１１の当接部１１ｃがサイドウォール１１１に当接すると、第一円筒部材１１の内部空間が密閉される。この状態でコンプレッサ３から第一円筒部材１１の内部空間に加圧空気を供給する。
【００４６】
さらに、第一円筒部材１１を下降させ、サイドウォール１１１を下方に向けて押し込むと、タイヤ１１０のビード１１２が全周に亘ってホイール１２０のリブ１２２から離間し、ビード１１２とリブ１２２との間に隙間が形成される。
これにより、第一円筒部材１１内の加圧空気がビード１１２とリブ１２２との隙間からタイヤ１１０内に充填される。
【００４７】
このようにして、タイヤ１１０内に空気を充填しつつ、第一円筒部材１１を上昇させて、ビード１１２とリブ１２２との間を閉じる。これにより、チューブレスタイヤ１００内に所定の空気圧で空気が充填される。
【００４８】
また、１５インチまたは１６インチのリム径のチューブレスタイヤ１００に空気を充填する場合には、図７（ａ）に示すように、第二円筒部材１２のみを下降させ、当接部１２ｃによってサイドウォール１１１を押し込む。そして、第二円筒部材１２内の加圧空気をビード１１２とリブ１２２との隙間からタイヤ１１０内に充填する。
【００４９】
また、１７インチまたは１８インチのリム径のチューブレスタイヤ１００に空気を充填する場合には、図７（ｂ）に示すように、第三円筒部材１３のみを下降させ、当接部１３ｃによってサイドウォール１１１を押し込む。そして、第三円筒部材１３内の加圧空気をビード１１２とリブ１２２との隙間からタイヤ１１０内に充填する。
【００５０】
また、１９インチまたは２０インチのリム径のチューブレスタイヤ１００に空気を充填する場合には、図７（ｃ）に示すように、第四円筒部材１４のみを下降させ、当接部１４ｃによってサイドウォール１１１を押し込む。そして、第四円筒部材１４内の加圧空気をビード１１２とリブ１２２との隙間からタイヤ１１０内に充填する。
【００５１】
以上のような空気充填装置１では、図４に示すように、八つのアクチュエータ２１〜２４を前後二列に並べられている。また、第一アクチュエータ２１，２１同士を結ぶ直線と、第二アクチュエータ２２，２２同士を結ぶ直線との前後方向における交差角度θが、０度よりも大きく６０度以下であるため、前後のアクチュエータ２１〜２４の間隔が小さくなっている。
このように、空気充填装置１では、八つのアクチュエータ２１〜２４がコンパクトに配置されているため、装置全体を小型化することができる。
【００５２】
また、空気充填装置１では、前後に点対称に配置された二つのアクチュエータ２１〜２４によって、一つの円筒部材１１〜１４を支持している。さらに、小径側の円筒部材１１，１２のアクチュエータ２１，２２は基準点Ｐの近くに配置され、大径側の円筒部材１３，１４のアクチュエータ２３，２４は基準点Ｐから離れた位置に配置されている。
したがって、空気充填装置１では、小径および大径の各円筒部材１１〜１４を安定して昇降させることができる。
【００５３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
本実施形態では、図１に示すように、四つの円筒部材１１〜１４を径方向に重ねているが、本発明では、二つ以上の円筒部材を径方向に重ねて配置し、各円筒部材に対応させた数のアクチュエータを二列に並べて配置してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１      空気充填装置
２      ベースフレーム
２ａ    頂板
３      コンプレッサ
４      テーブル
４ｃ    支持台
１１    第一円筒部材
１１ａ  外周壁
１１ｃ  当接部
１２    第二円筒部材
１２ａ  外周壁
１２ｃ  当接部
１３    第三円筒部材
１３ａ  外周壁
１３ｃ  当接部
１４    第四円筒部材
１４ａ  外周壁
１４ｃ  当接部
２１    第一アクチュエータ
２１ａ  本体部
２１ｂ  ロッド
２２    第二アクチュエータ
２２ａ  本体部
２２ｂ  ロッド
２３    第三アクチュエータ
２３ａ  本体部
２３ｂ  ロッド
２４    第四アクチュエータ
２４ａ  本体部
２４ｂ  ロッド
３０    位置決め装置
３２    ロッド
３３    挿入部
１００  チューブレスタイヤ
１１０  タイヤ
１１１  サイドウォール
１１２  ビード
１２０  ホイール
１２１  ハブ穴
１２２  リブ
Ｐ      基準点
【図１】
2015214198.tif 000003
【図２】
2015214198.tif 000004
【図３】
2015214198.tif 000005
【図４】
2015214198.tif 000006
【図５】
2015214198.tif 000007
【図６】
2015214198.tif 000008
【図７】
2015214198.tif 000009