(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着システムであって、
先端がタイヤのセンターボアに嵌挿された状態で、当該タイヤを支持するアームと、
タイヤが載置される可動床と、
前記可動床を水平な二軸方向に移動する床移動機構と、
前記アームを移動するアーム移動機構と、
前記アームの先端に当該先端から突出した形態で設けられた前記アームよりも径の小さい、アームの軸と垂直な少なくとも３方向について当該方向にある物体までの距離を検出する検出センサと、
制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように前記可動床上にタイヤが載置された状態で、タイヤ取付を指示されたときに、
前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記タイヤが前記アームの先端に近づく方向に、前記距離センサが、前記タイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離を検出可能な位置まで移動した上で、
前記距離センサが検出した前記タイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離に基づいて、前記アームと前記タイヤのセンターボアとが同軸化するように、前記アーム移動機構を制御して前記アームを昇降させると共に、前記床移動機構を制御して前記可動床を前記アームの軸と垂直かつ水平な方向に移動した後に、
前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記アームの先端と軸と平行に、前記タイヤが前記アームに近づく方向に移動し、前記アームの先端を前記タイヤのセンターボアに嵌挿し、
前記アーム移動機構を制御して、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように移動することを特徴とするタイヤ装着システム。
【請求項２】
請求項１記載のタイヤ装着システムであって、
前記制御手段は、距離センサが前記検出したタイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離に基づいて前記センターボアの半径Ｒと前記アームの半径ｒの差Ｒ-ｒを調整距離として求め、
前記アーム移動機構を制御して、前記アームの先端の軸が前記スピンドル軸より前記調整距離上方となる位置において、当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを移動することを特徴とするタイヤ装着システム。
【請求項３】
タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着システムであって、
先端がタイヤのセンターボアに嵌挿された状態で、当該タイヤを支持するアームと、
タイヤが載置される可動床と、
前記可動床を水平な二軸方向に移動する床移動機構と、
前記アームを移動するアーム移動機構と、
前記アームに対して固定された、前記アームの周辺にある物体までの、少なくとも３方向についての当該アームからの距離を検出する検出センサと、
制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように前記可動床上にタイヤが載置された状態で、タイヤ取付を指示されたときに、
前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記タイヤが前記アームの先端に近づく方向に、前記距離センサが、前記タイヤのホイールの内周面までの前記少なくとも３方向についての距離を検出可能な位置まで移動した上で、
前記距離センサが検出した前記タイヤのホイールの内周面までの前記少なくとも３方向についての距離に基づいて、前記アームと前記ホイールとが同軸化するように、前記アーム移動機構を制御して前記アームを昇降させると共に、前記床移動機構を制御して前記可動床を前記アームの軸と垂直かつ水平な方向に移動した後に、
前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記アームの先端と軸と平行に、前記タイヤが前記アームに近づく方向に移動し、前記アームの先端を前記タイヤのセンターボアに嵌挿し、
前記アーム移動機構を制御して、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように移動することを特徴とするタイヤ装着システム。
【請求項４】
請求項１、２または３記載のタイヤ装着システムであって、
前記可動床よりも低い位置に配置された収容室を有し、
前記アーム移動機構は、前記アームを当該アームが前記収容室に収容される位置まで移動可能であり、
前記床移動機構は、前記可動床を当該可動床で前記収容室を覆う位置まで移動可能であることを特徴とするタイヤ装着システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ試験装置へのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ試験装置へのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着装置としては、順次ヒンジで水平方向に揺動可能に連結した３つのリンクよりなるアームと、アームの根元を水平方向に揺動可能に支持する基部を上下に昇降する昇降装置とを備えたタイヤ装着装置が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
ここで、このタイヤ装着装置は、アームの一番先端側のリンクの先端の円筒部をタイヤのセンターボアに挿入することによりアームの先端にタイヤを支持する。また、中央のリンクは、長手方向に伸縮可能に構成されている。
【０００４】
そして、このタイヤ装着装置を用いたタイヤの装着は、タイヤのセンターボアがタイヤ試験装置のスピンドルと対向し、かつ、アーム先端のリンクと中央のリンクとがまっすぐに並んだ状態となるように、アームの昇降とアームの各リンクの揺動を操作した上で、中央のリンクを伸ばすことにより、タイヤのセンターボアに挿入している円筒部の先端をスピンドルに近接させ、その状態でタイヤをスピンドルに押し込むことにより行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2004-205393号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したようなアームの先端をタイヤのセンターボアに挿入することによりタイヤをアームで支持するタイヤ装着装置によれば、タイヤのセンターボアとアームを同軸上に正しく位置合わせした上で、アームの先端をタイヤのセンターボアに挿入する煩雑な作業が必要となる。また、アームの先端を伸張等して当該先端をタイヤのセンターボアに挿入する機構を備えていない場合には、重量物であるタイヤを動かしてアームの先端をセンターボアに嵌挿する作業が必要となる。
【０００７】
そこで、本発明は、アームの先端をタイヤのセンターボアに嵌挿することによりタイヤをアームで支持するタイヤ装着装置において、アームの先端のタイヤのセンターボアへの挿入作業を容易化することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題達成のために、本発明は、タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着システムに、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿された状態で、当該タイヤを支持するアームと、タイヤが載置される可動床と、前記可動床を水平な二軸方向に移動する床移動機構と、前記アームを移動するアーム移動機構と、前記アームの先端に当該先端から突出した形態で設けられた前記アームよりも径の小さい、アームの軸と垂直な少なくとも３方向について当該方向にある物体までの距離を検出する検出センサと、制御手段とを備えたものである。ここで、前記制御手段は、前記タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように前記可動床上にタイヤが載置された状態で、タイヤ取付を指示されたときに、前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記タイヤが前記アームの先端に近づく方向に、前記距離センサが、前記タイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離を検出可能な位置まで移動した上で、前記距離センサが検出した前記タイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離に基づいて、前記アームと前記タイヤのセンターボアとが同軸化するように、前記アーム移動機構を制御して前記アームを昇降させると共に、前記床移動機構を制御して前記可動床を前記アームの軸と垂直かつ水平な方向に移動した後に、前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記アームの先端と軸と平行に、前記タイヤが前記アームに近づく方向に移動し、前記アームの先端を前記タイヤのセンターボアに嵌挿し、前記床移動機構を制御して、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように移動する。
【０００９】
このようなタイヤ装着システムによれば、作業者は、タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように可動床上にタイヤを載置するだけで、アームの先端をタイヤのセンターボアに嵌挿することができる。
【００１０】
ここで、このようなタイヤ装着システムは、前記制御手段において、距離センサが前記検出したタイヤのセンターボアの内周面までの前記アームの軸と垂直な少なくとも３方向についての距離に基づいて前記センターボアの半径Ｒと前記アームの半径ｒの差Ｒ-ｒを調整距離として求め、前記アーム移動機構を制御して、前記アームの先端の軸が前記スピンドル軸より前記調整距離上方となる位置において、当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを移動するように構成してもよい。
【００１１】
このようにすることにより、タイヤのセンターボアの径がアームの径よりも大きい場合でも、タイヤの軸とスピンドルの軸が同軸となるように、アームの先端をスピンドルの先端に当接、または、近接させることができる。
タイヤ試験装置のスピンドルへのタイヤの装着に用いられるタイヤ装着システムに、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿された状態で、当該タイヤを支持するアームと、タイヤが載置される可動床と、前記可動床を水平な二軸方向に移動する床移動機構と、前記アームを移動するアーム移動機構と、前記アームに対して固定された、前記アームの周辺にある物体までの、少なくとも３方向についての当該アームからの距離を検出する検出センサと、制御手段とを備えたものである。ここで、前記制御手段は、前記タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように前記可動床上にタイヤが載置された状態で、タイヤ取付を指示されたときに、前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記タイヤが前記アームの先端に近づく方向に、前記距離センサが、前記タイヤのホイールの内周面までの前記少なくとも３方向についての距離を検出可能な位置まで移動した上で、前記距離センサが検出した前記タイヤのホイールの内周面までの前記少なくとも３方向についての距離に基づいて、前記アームと前記ホイールとが同軸化するように、前記アーム移動機構を制御して前記アームを昇降させると共に、前記床移動機構を制御して前記可動床を前記アームの軸と垂直かつ水平な方向に移動した後に、前記床移動機構を制御して、前記可動床を、前記アームの先端と軸と平行に、前記タイヤが前記アームに近づく方向に移動し、前記アームの先端を前記タイヤのセンターボアに嵌挿し、前記床移動機構を制御して、先端がタイヤのセンターボアに嵌挿されたアームを当該アームの先端が前記スピンドルの先端に当接、または、近接するように移動する。
このようなタイヤ装着システムによっても、作業者は、タイヤ取付位置にあるアームの先端と、センターボアとが対向するように可動床上にタイヤを載置するだけで、アームの先端をタイヤのセンターボアに嵌挿することができる。
【００１２】
ここで、以上のようなタイヤ装着システムに前記可動床よりも低い位置に配置された収容室を設け、前記アーム移動機構を、前記アームを当該アームが前記収容室に収容される位置まで移動可能とし、前記床移動機構を、前記可動床を当該可動床で前記収容室を覆う位置まで移動可能とすることにより、非使用時にアームを床下に収容するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、アームの先端をタイヤのセンターボアに挿入することによりタイヤをアームで支持するタイヤ装着装置において、アームの先端のタイヤのセンターボアへの挿入作業を容易化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ試験装置を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の動作を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の可動床に関わる構成を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の動作を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係るタイヤ装着装置の動作を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係るアームへのタイヤの取付動作を示す図である。
【図８】本発明の実施形態に係るスピンドルへのタイヤ装着の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について説明する。
図１ａに、本実施形態に係るタイヤ試験装置の外観を示す。
図示するようにタイヤ試験装置は大別してローラ室１と、ローラ室１の左右に配置された２つのタイヤ室２と、各タイヤ室２の前方の床に設けられた可動床機構３とから構成される。
【００１６】
図１ｂのタイヤ室２の扉を開いたようすで示すように、各タイヤ室２には、タイヤ装着装置４と、タイヤ１００を装着するためのスピンドル５とが設けられている。
また、ローラ室１にはローラ１０が配置されており、ローラ１０の周面の右側の一部は右のタイヤ室２に露出し、ローラ１０の周面の左側の一部は左のタイヤ室２に露出している。
【００１７】
また、各スピンドル５にはスピンドル５を回転駆動するモータやスピンドル５に加わるトルクを計測するトルク計が連結されている。また、ローラ１０には、ローラ１０を回転駆動するモータやローラ１０に加わるトルクを計測するトルク計が連結されている。また、タイヤ試験装置は、スピンドル５を左右に移動して、タイヤ１００をローラ１０の周面に押しつけたり、タイヤ１００をローラ１０から分離する移動機構も備えている。
【００１８】
そして、このようなタイヤ試験装置において、タイヤ１００の試験は、たとえば、各タイヤ室２のスピンドル５に装着、固定したタイヤ１００を、ローラ室１に配置されたローラ１０の周面に当接させて押しつけた状態で、各モータでローラ１０やタイヤ１００の回転を制御しながら、各トルク計で各トルクを計測することにより行われる。
【００１９】
以下、タイヤ室２内に設置されるタイヤ装着装置４について左のタイヤ室２のタイヤ装着装置４を例にとり説明する。
図２に、タイヤ装着装置４の構成を示す。
図２ａ１に左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の外観を、図２ａ２に図２ａ１の水平切断面Ａによるタイヤ装着装置断面を、図２ａ３に図２ａ１の垂直切断面Ｂによるタイヤ装着装置断面を示す。
【００２０】
図示するように、タイヤ装着装置４は、モータ４１、モータ４１によって上下方向を回転軸方向として回転駆動される上下に延びたボールネジ４２、昇降部４３、上下方向を軸方向とする中空円筒形状のガイドパイプ４４より構成される。
【００２１】
ここで、図２ａ４に示すように、昇降部４３は、ボールネジ４２に螺合したボールネジナット４３１、環状の外部リング４３２、ボールネジナット４３１と外部リング４３２を連結するブリッジ部４３３、外部リング４３２に連結されたアーム４３４を一体化した部材である。また、アーム４３４は、外部リング４３２から水平に延びるアーム４３４であり、上下方向から見て「く」の字状に曲がった形状を有している。また、アーム４３４の先端付近には、径方向に突出した、タイヤ抜け落ち防止用のバネ４３４１が、ある程度の力を加えられたときにアーム４３４内に引き込むように設けられている。また、アーム４３４の先端の中央部には軸方向に突出した距離センサ部４３４２が設けられている。
【００２２】
そして、ボールネジ４２とボールネジナット４３１は、ボールネジナット４３１がガイドパイプ４４に遊挿された形態で、ガイドパイプ４４の内側にガイドパイプ４４と同軸状に配置されており、外部リング４３２は、外部リング４３２にガイドパイプ４４が遊挿された形態で、ガイドパイプ４４の外側にガイドパイプ４４と同軸状に配置されており、アーム４３４は、外部リング４３２からガイドパイプ４４の軸と直交する方向に水平に延びている。また、アーム４３４は、上下方向から見て「く」の字状に上から見て反時計回り方向に曲がった形状を有している。
【００２３】
次に、ガイドパイプ４４には、ブリッジ部４３３が挿通したガイドスリット４４１が設けられており、ブリッジ部４３３はガイドスリット４４１を通って水平にボールネジナット４３１と外部リング４３２を連結している。
【００２４】
ここで、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、図２ａ５に示すように、上下方向に長く延びる上下スリット部分４４１１と、周方向に延びる回転用スリット部分４４１２と、上下方向に短く延びる調整用上下スリット部分４４１３よりなる。そして、回転用スリット部分４４１２は上から見て反時計回り方向に、上下スリット部分４４１１の上端の位置から延びており、調整用上下スリット部分４４１３は、回転用スリット部分４４１２の上から見て反時計回り方向側端を下端として上下に延びている。なお、回転用スリット部分４４１２の周方向の長さは、アーム４３４がボールネジ４２の回転軸を中心として約９０度回転する弧を成す長さとなっている。
【００２５】
なお、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、周方向に中心角にして１８０度分、離れた位置に二つ設けられている。すなわち、図２ａ１に示したガイドスリット４４１の他に、当該ガイドスリット４４１を、ガイドパイプ４４の軸を回転軸として１８０度回転させたものと等しいガイドスリット４４１が、もう一つ設けられている。
【００２６】
次に、アーム４３４の先端の中央部に軸方向に突出させて設けた距離センサ部４３４２は、図２ａ６に示すように、アーム４３４の軸方向と垂直な４方向について、当該方向にある物体までの距離を検出する４つのセンサ４３４２１が設けられている。ここで、アーム４３４の軸方向と垂直な４方向とは、上下方向と、アーム４３４の軸方向と上下方向との双方に垂直な方向である。すなわち、アーム４３４の軸方向が左右方向であるときには、アーム４３４の軸方向と垂直な４方向は上下方向と前後方向となる。
【００２７】
したがって、このような距離センサ部４３４２は、図２ａ７に示すように、距離センサ部４３４２が円管の内側に円管の軸と平行に挿入された状態で、距離センサ部４３４２から見て上記４方向のそれぞれの円管の内周面までの距離センサ部４３４２からの距離を測定することができる。
【００２８】
さて、このようなタイヤ装着装置４において、ボールネジ４２とボールネジナット４３１のネジは、ボールネジナット４３１の回転が抑止されているときに、ボールネジ４２を正回転（上から見て時計回り方向の回転）させたときボールネジナット４３１が上方向に移動し、ボールネジ４２を逆回転（上から見て反時計回り方向の回転）させたときボールネジナット４３１が下方向に移動し、ボールネジナット４３１の上方向への移動が抑止されているときに、ボールネジ４２を正回転させたときボールネジナット４３１が上から見て反時計回り方向に回転し、ボールネジナット４３１の下方向への移動が抑止されているときに、ボールネジ４２を逆回転させたときボールネジナット４３１が上から見て時計回り方向に回転するように設定されている。
【００２９】
したがって、図３ａ１に示すように昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の上端より下に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、図３ａ２に示すようにボールネジナット４３１の回転がブリッジ部４３３と上下スリット部分４４１１の当接により抑止されるので、ボールネジナット４３１は上方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が上方向に移動する。
【００３０】
また、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の下端より上に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、ボールネジナット４３１は下方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が下方向に移動する。
【００３１】
次に、図３ｂ１に示すように、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の上下スリット部分４４１１の上端、または、回転用スリット部分４４１２に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、ボールネジナット４３１の上方向の移動がブリッジ部４３３と上下スリット部分４４１１の上端と回転用スリット部分４４１２の当接により抑止されており、かつ、図３ｂ２の回転用スリット部分４４１２を通る水平な切断面による断面に示すように回転用スリット部分４４１２の範囲内において回転は抑止されていないので、上下スリット部分４４１１の上端と回転用スリット部分４４１２の範囲内において、ボールネジナット４３１は、上から見て反時計回り方向に回転し、これに伴い昇降部４３の全体が上から見て反時計回り方向に回転する。
【００３２】
また、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の回転用スリット部分４４１２に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、ボールネジナット４３１の下方向の移動がブリッジ部４３３と回転用スリット部分４４１２の当接により抑止されており、かつ、回転用スリット部分４４１２の範囲内において回転は抑止されていないので、回転用スリット部分４４１２の範囲内において、ボールネジナット４３１は上から時計回り方向に回転し、これに伴い昇降部４３の全体が上から見て時計回り方向に回転する。
【００３３】
また、図３ｃ１に示すように、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の調整用上下スリット部分４４１３の上端より下に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を正回転させると、図３ｃ２に示すようにボールネジナット４３１の回転がブリッジ部４３３と調整用上下スリット部分４４１３の当接により抑止されるので、ボールネジナット４３１は上方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が上方向に移動する。
【００３４】
また、昇降部４３のブリッジ部４３３がガイドスリット４４１の調整用上下スリット部分４４１３の、調整用上下スリット部分４４１３の下端より上の位置に挿入されている状態にあるときに、モータ４１でボールネジ４２を逆回転させると、ボールネジナット４３１は下方向に移動し、これに伴い昇降部４３の全体が下方向に移動する。
【００３５】
次に、各タイヤ室２の前方の床に設けた可動床機構３について説明する。
図４ａに正面から見た可動床機構３の構成を、図４ｂに上方から見た可動床機構３の構成を、図４ｃに側方から見た可動床機構３の構成を示す。
図示するように、タイヤ装着装置４のガイドパイプ４４の下端は、タイヤ試験装置の前方の床下となる高さまで達しており、タイヤ試験装置の前方の床下には、アーム収容用の収容室６０１が設けられている。
【００３６】
そして、可動床機構３は、可動床３０１と、可動床３０１を前後左右に移動する移動機構とを有し、移動機構は、可動床３０１を前後に移動する前後移動機構と、可動床３０１を左右に移動する左右移動機構とよりなる。
【００３７】
そして、前後移動機構は、可動床３０１の前後左右を囲むように配置されたフレーム３１１と、フレーム３１１の間を前後に連結する、可動床３０１を前後方向に移動可能に支持する前後ポール３１２と、前後ポール３１２に支持された可動床３０１を前後に移動する前後移動ボールネジ機構３１３とよりなる。また、左右移動機構は、前後移動機構のフレーム３１１を左右に移動可能に支持する左右ポール３２１と、左右ポール３２１に支持されたフレーム３１１を左右に移動する左右移動ボールネジ機構３２２とよりなる。
【００３８】
ここで、このような移動機構は、左右移動機構によって、収容室６０１を覆う位置と収容室６０１を露出させる位置との間で可動床３０１を左右に移動することができる。また、前後移動機構によって、可動床３０１を所定の範囲内において前後に移動することができる。
【００３９】
以下、このようなタイヤ試験装置におけるタイヤ装着の動作について説明する。
ここで、タイヤ装着装置４は、距離センサ部４３４２が検出している４方向の距離が入力する制御部を備え、制御部は、タイヤ装着装置４のモータ４１と、可動床機構３の左右移動ボールネジ機構３２２と前後移動ボールネジ機構３１３を介して、以下のようにタイヤ装着の動作を制御する。また、タイヤ装着装置４にはボールネジ４２の回転を検出するロータリエンコーダが設けられており、昇降部４３の位置はボールネジ４２の回転量に対して一義的に定まる。そして、制御部はロータリエンコーダで検出したボールネジ４２の回転量よりアーム４３４の高さ、回転角を検出する。
【００４０】
さて、タイヤ装着装置４を未使用のときには、図５ａ１の正面図と図５ａ２の上面図に示すように、昇降部４３は最下端の位置にあり、アーム４３４は収容室６０１内に収容され、収容室６０１は可動床３０１で覆われている。
【００４１】
次に、この状態で、作業者から装着処理の開始を指示されたならば、制御部は、左右移動ボールネジ機構３２２を制御して、図５ｂ１、ｂ２に示すように可動床３０１を右方に移動し収容室６０１を露出させる。
【００４２】
そして、モータ４１を正回転させ、アーム４３４を、図５ｃ１、ｃ２に示すように、可動床３０１の高さから、予め設定されているタイヤ１００の半径分高い位置まで上昇させ、モータ４１の回転を停止する。
そして、この状態で、作業者は、タイヤ１００をアーム４３４とおよそ同軸となるように、タイヤ１００のセンタボアをアーム４３４に対向させて、可動床３０１の上の所定位置に設置し、処理再開を制御部に指示する。
処理再開を支持された制御部は、左右移動ボールネジ機構３２２を制御して、タイヤ１００のセンターボアへのアーム４３４の先端の距離センサ部４３４２の挿入が検出されるまで可動床３０１を左に移動する。ここで、センターボアへの距離センサ部４３４２の挿入の検出は、距離センサ部４３４２で検出した４方向（上下前後）の距離が所定距離（たとえば、センターボアの半径にマージンを加えた距離）以下となったときに、センターボアへの距離センサ部４３４２の挿入されたと判定することにより行う。
【００４３】
すなわち、制御部は、図７ａに示すように可動床３０１上にタイヤ１００が載せ置かれた状態で処理再開を指示されたならば、可動床３０１を左に移動し、図７ｂ１、ｂ２に示すようにアーム４３４の先端の距離センサ部４３４２をセンターボアに挿入する。
【００４４】
そして、センターボアへの距離センサ部４３４２の挿入が検出されたならば、制御部は、可動床３０１の移動を停止する。
次に、制御部は、距離センサ部４３４２が検出している上下の距離の差に応じて、タイヤ装着装置４のモータ４１を制御して、当該上下の距離の差が０となるようにアーム４３４を昇降する。また、制御部は、距離センサ部４３４２が検出している前後の距離の差に応じて、前後移動ボールネジ機構３１３を制御して、当該前後の距離の差が０となるように可動ステージを前後に移動する。
【００４５】
すなわち、制御部は、図７ｂ１、ｂ２に示すようにアーム４３４の先端の距離センサ部４３４２がセンターボアに挿入された状態で、図５ｄ１、ｄ２に示すように、アーム４３４の昇降と可動床３０１の前後方向の移動を行って、アーム４３４とタイヤ１００のセンターボアとを、両者が同軸となるように配置する。
【００４６】
また、このとき、制御部は、距離センサ部４３４２が検出した４方向の距離に基づいて、タイヤ１００のセンターボアの直径を算出し、タイヤ１００のセンターボアの直径Ｒｂとアーム４３４の直径Ｒｒを算出し、センターボアの半径とアーム４３４の半径の差（Ｒｂ-Ｒｒ）/２を上下調整量として記憶する。なお、上下調整量が負となった場合、センターボアにアーム４３４が入らないので、制御部は、当該時点で処理を停止しエラーを通知する。
【００４７】
そして、次に、アーム４３４とタイヤ１００のセンターボアとが同軸となったならば、左右移動ボールネジ機構３２２を制御して、可動床３０１を左に移動し、図６ａ１、ａ２、図７ｃに示すように、タイヤ１００のセンターボアをアーム４３４の先端に嵌め込むことによりアーム４３４にタイヤ１００を装着し、可動床３０１の移動を停止する。
【００４８】
そして、次に、制御部は、モータ４１を正回転させる。
すると、アーム４３４は、ブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１にガイドされて上昇していき、図６ｂ１、ｂ２に示すようにブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１１の上端まで上昇したならば、引き続いて、図６ｃ、ｃ２に示すように、回転用スリット部分４４１２によるブリッジ部４３３のガイドの作用により上方より見て反時計回り方向に回転する。
【００４９】
ここで、ガイドパイプ４４のガイドスリット４４１は、ブリッジ部上下スリット部分にガイドされて上端まで上昇したときのアーム４３４の先端の中心の高さが、タイヤ室２に設置されているスピンドル５の中心高さと等しくなり、ブリッジ部４３３が回転用スリット部分４４１２でガイドされて反時計回り方向に最大回転量回転したときに、アーム４３４の先端がスピンドル５に当接する位置となるように設定している。
【００５０】
ここで、図８ａに示すようにスピンドル５は、円筒形状の本体部５１と、本体部５１の先端の底の中央部から突出した小径の円筒形状のセンタ軸５２とを有している。ここで、本体部５１、センタ軸５２は同軸に設けられている。
【００５１】
また、センタ軸５２は円管状の部材であり、センタ軸５２の裾には、本体部５１に近づくほど径が大きくなるテーパ５３が形成されている。
このような構成において、図６ｃ１、ｃ２に示したようにアーム４３４が回転すると、図８ａ１、ａ２、ａ３に示すように、アーム４３４の先端が回転しながらセンタ軸５２に接近していき、距離センサ部４３４２がセンタ軸５２の内側に挿入された形態で、アーム４３４の先端とセンタ軸５２とが同軸状に当接する。
【００５２】
さて、制御部は、昇降部４３が図６ｃ１、ｃ２に示すように、ブリッジ部４３３が最大回転量回転し、アーム４３４の先端がスピンドル５に当接する位置まで回転したならば、記憶してある上下調整量が０であれば、モータ４１を停止し、装着処理を終了する。一方、記憶してある上下調整量が０でなければ、モータ４１をさらに正回転させ、上述した上下調整量に等しい量、アーム４３４を上昇させ、タイヤ１００のセンターボアの軸を、スピンドル５の軸に同軸化した上で、装着処理を終了する。
【００５３】
ここで、上下調整量が０でない場合とは、図８ｂ１に示すようにタイヤ１００のセンターボアの直径がアーム４３４の直径より大きい場合である。そして、この場合、センターボアの半径とアーム４３４の半径の差分、アーム４３４を上昇することにより図８ｂ２に示すように、タイヤ１００のセンターボアの軸を、スピンドル５の軸に同軸化することができる。
【００５４】
さて、次に、アーム４３４の先端がスピンドル５に同軸状に当接した状態となったならば、作業者は、図６ｄ１、ｄ２、図８ａ４、図８ｂ３に示すように、スピンドル５方向にタイヤ１００を押し込んでスピンドル５にタイヤ１００を装着した上で、タイヤ１００をボルトでスピンドル５に固定する。なお、図８ａ４はタイヤ１００のセンターボアの直径がアーム４３４の直径に等しい場合を、図８ｂ３はタイヤ１００のセンターボアの直径がアーム４３４の直径より大きい場合を示している。
【００５５】
なお、図６ｄ１、ｄ２、図８ａ４、図８ｂ３に示すように、スピンドル５方向にタイヤ１００を押し込む際に、タイヤ１００のホイールのセンターボアのタイヤ内側の開口部に設けられたテーパ形状と、センタ軸５２の裾のテーパ５３との当接によって、タイヤ１００はスピンドル５と同軸となるようにスピンドル５に押し込まれる。
【００５６】
さて、作業者は以上のようにしてタイヤ１００をスピンドル５に固定したならば、制御部に収容処理の開始を指示する。
収容処理の開始を指示された制御部は、可動床３０１を右に移動して収容室６０１を露出させると共に、モータ４１を逆回転させる。すると、モータ４１の逆回転開始時にブリッジ部４３３が上下スリット部分４４１３にあるときには、アーム４３４は、調整用上下スリット部分４４１３によるガイドの作用により下降した後、回転用スリット部分４４１２によるブリッジ部４３３のガイドの作用により上方より見て時計回り方向に回転し、その後、引き続いて、上下スリット部分４４１１によるブリッジ部４３３のガイドの作用により、上下スリット部分４４１１の下端にブリッジ部４３３が位置する高さまで下降する。一方、モータ４１の逆回転開始時にブリッジ部４３３が回転用スリット部分４４１２にあるときには、アーム４３４は、そのまま、回転用スリット部分４４１２によるブリッジ部４３３のガイドの作用により上方より見て時計回り方向に回転し、その後、引き続いて、上下スリット部分４４１１によるブリッジ部４３３のガイドの作用により、上下スリット部分４４１１の下端にブリッジ部４３３が位置する高さまで下降する。
【００５７】
次に、上下スリット部分４４１１の下端にブリッジ部４３３が位置する高さまで下降し、アーム４３４が収容室６０１に収容されたならば、制御部は、モータ４１の回転を停止し可動床３０１を左に移動し、可動床３０１で収容室６０１を覆う。
【００５８】
以上、タイヤ装着の動作について説明した。
なお、このタイヤ装着装置４で、スピンドル５からのタイヤ１００の取り外しを行う場合の動作は、以上のタイヤ装着の動作と反対の動作となる。
なお、ここまで、タイヤ装着装置４の構成や動作について、左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４を例にとり説明してきたが、右のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の構成や動作は、以上の左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置４の説明の、上下方向から見た回転方向や周方向が逆方向となる点を除き、左のタイヤ室２に配置されるタイヤ装着装置成や動作と同様となる。
【００５９】
以上、本発明の実施形態について説明した。
以上のように、本実施形態によれば、作業者は、制御部によってタイヤ１００の半径に一致する可動床３０１上の高さまで上昇させられたアーム４３４の先端と、センターボアとが対向するように可動床３０１上にタイヤ１００を載置するだけで、アーム４３４の先端をタイヤ１００のセンターボアに嵌挿し、アーム４３４にタイヤ１００を支持させることができる。
【００６０】
ここで、以上のタイヤ装着装置４では、アーム４３４を、アーム４３４の先端とセンタ軸５２とが当接する位置まで回転させたが、タイヤ装着装置４は、アーム４３４の先端とセンタ軸５２とが近接する位置までのみアーム４３４を回転させるものとしてもよい。
【００６１】
また、以上の実施形態では、距離センサ部４３４２を、図２ａ６に示すように、アーム４３４の軸方向と垂直な４方向について、当該方向にある物体までの距離を検出する４つのセンサ４３４２１を設けたものとしたが、距離センサ部４３４２は、アーム４３４の軸方向と垂直な３以上の任意数の方向について、当該方向にある物体までの距離を検出するセンサ４３４２１を設けたものとしてもよい。少なくも３方向についてタイヤ１００のセンタボアの内遊面までの距離が求まれば、タイヤ１００のセンタボアの内周の円は、３方向の各々について検出した距離、当該距離を検出方向にセンサ４３４２１から離れた３つ点を結ぶ三角形に外接する円として求めることができる。
また、以上の実施形態では、距離センサ部４３４２で検出したタイヤ１００のセンターボアまでの距離を用いて、アーム４３４とセンターボアとの同軸化を実現したが、これは、アーム４３４の先端に、タイヤ１００のホイールの内周面までの少なくとも３方向の距離を検出する距離センサを設け、距離センサで検出したホイール内周面までの距離を用いて、アーム４３４とセンターボアとの同軸化を実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１…ローラ室、２…タイヤ室、３…可動床機構、４…タイヤ装着装置、５…スピンドル、１０…ローラ、４１…モータ、４２…ボールネジ、４３…昇降部、４４…ガイドパイプ、５１…本体部、５２…センタ軸、５３…テーパ、１００…タイヤ、３０１…可動床、３１１…フレーム、３１２…前後ポール、３１３…前後移動ボールネジ機構、３２１…左右ポール、３２２…左右移動ボールネジ機構、４３１…ボールネジナット、４３２…外部リング、４３３…ブリッジ部、４３４…アーム、４４１…ガイドスリット、６０１…収容室、４３４１…バネ、４３４２…距離センサ部、４４１１…上下スリット部分、４４１２…回転用スリット部分、４４１３…調整用上下スリット部分、４３４２１…センサ。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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