(57)【要約】      （修正有）【課題】リサイクルのためにホイールを確実に破砕する。【解決手段】中央部にホイールＷの破砕片を分離可能な穴７を備え、タイヤ付きホイールＲＷのリム部Ｒを円周方向等間隔位置において波状部材８により支持する受け台３と、受け台３上のタイヤ付きホイールＲＷのディスクＤ中央部に軸方向に押圧力を印加してディスクＤ中央部を変形させて破壊するディスク破壊部１０と、ディスク破壊後のタイヤ付きホイールＲＷにおける受け台３の刃状部材８間のリム部Ｒに刃状部材１５により軸方向の押圧力を印加してリム部Ｒに圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部Ｒを複数の断片に破砕して破砕片を受け台３の穴７内に分離させるリム破砕部１１と、から構成した。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車用車輪のタイヤとホイールとを夫々リサイクル可能に分離するタイヤとホイールの分離方法であって、
タイヤ付きホイールのディスク中央部に軸方向荷重を印加してディスク中央部を変形させて破壊する工程と、
ディスク中央部が破壊されたタイヤ付きホイールのリム部に対し、円周方向に間隔をあけた位置で軸方向に押圧力を印加することでリム部に圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部を複数の断片に破砕してタイヤから分離する工程と、を含むことを特徴とするタイヤとホイールの分離方法。
【請求項２】
自動車用車輪のタイヤとホイールとを夫々リサイクル可能に分離するタイヤとホイールの分離装置であって、
中央部にホイールの破砕片を分離可能な穴を備え、タイヤ付きホイールのリム部を円周方向等間隔位置において支持する受け台と、
受け台上のタイヤ付きホイールのディスク中央部に軸方向に押圧力を印加してディスク中央部を変形させて破壊するディスク破壊部と、
ディスク破壊後のタイヤ付きホイールにおける受け台支持部間のリム部に軸方向に押圧力を印加してリム部に圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部を複数の断片に破砕して破砕片を受け台の穴内に分離させるリム破砕部と、を備えることを特徴とするタイヤとホイールの分離装置。
【請求項３】
前記リム破砕部は、前記ディスク破壊部より後退した位置にあることを特徴とするタイヤとホイールの分離装置。
【請求項４】
前記ディスク破壊部は、円柱状に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤとホイールの分離装置。
【請求項５】
前記リム破砕部は、放射状に複数配列されていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか一つに記載のタイヤとホイールの分離装置。
【請求項６】
前記受け台およびリム破砕部のホイールリム部に当接する支持部分および押圧力印加部分は、面取りした刃状部材で夫々リム部に当接することを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれか一つに記載のタイヤとホイールの分離装置。
【請求項７】
前記受け台の支持部は、放射状に複数配置され、前記リム破砕部の押圧力印加部分は、前記受け台の支持部に対して所定角度ずらせて配置したことを特徴とする請求項２または請求項３に記載のタイヤとホイールの分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車用車輪のタイヤとホイールとを夫々リサイクル可能に分離するタイヤとホイールの分離方法および分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から自動車用車輪のタイヤとホイールとを夫々リサイクル可能に分離する分離装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、架台に載置された自動車用車輪をタイヤの外周方向から加圧機構で加圧してホイールに永久変形を生じさせた後、加圧機構の圧力を開放することにより、タイヤは元の形状に復元する一方、ホイールは永久変形したままタイヤから外れるようにしている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−４３５２３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、自動車用車輪をタイヤの外周方向から加圧機構で加圧するものであるため、アルミニウムやマグネシウム等の軽金属をベースにしたホイールを持つ自動車用車輪に対して適用する場合には、ホイールが永久変形せずに部分的に破壊されることとなり、タイヤから外れない、破片がタイヤ内に残り全ての軽金属が回収できない等、細かく破砕し直さなければリサイクルできない等の不具合があった。
【０００６】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、リサイクルのためにホイールを確実に破砕可能なタイヤとホイールの分離方法および分離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タイヤ付きホイールのディスク中央部に軸方向荷重を印加してディスク中央部を変形させて破壊する工程と、ディスク中央部が破壊されたタイヤ付きホイールのリム部に対し、円周方向に間隔をあけた位置で軸方向に押圧力を印加することでリム部に圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部を複数の断片に破砕してタイヤから分離する工程とを含む分離方法を用いるものである。
【０００８】
具体的手段としては、中央部にホイールの破砕片を分離可能な穴を備え、タイヤ付きホイールのリム部を円周方向等間隔位置において支持する受け台と、受け台上のタイヤ付きホイールのディスク中央部に軸方向に押圧力を印加してディスク中央部を変形させて破壊するディスク破壊部と、ディスク破壊後のタイヤ付きホイールにおける受け台支持部間のリム部に軸方向に押圧力を印加してリム部に圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部を複数の断片に破砕して破砕片を受け台の穴内に分離させるリム破砕部と、を備えるようにした。
【０００９】
【発明の効果】
したがって、本発明では、ディスク破壊部によりディスク中央部を変形させて破壊し、次いで、リム破砕部によりリム部を複数の断片に破砕するため、ホイールを確実に破砕でき、嵩張ることなく、そのまま融解炉等への投入・搬送が可能であり、リサイクルを容易とできる。
【００１０】
また、受け台をプレス装置のダイ側とし、ディスク破壊部およびリム破砕部をパンチ側に設置すれば、いずれの破砕片も受け台に設けた穴から分離できるため、タイヤ内に破砕片を残すことがなく、確実にリサイクル可能とでき、しかも、プレス装置のプレス作動により一度にホイールの破砕を完了させることができ、作業能率を向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の自動車用車輪のタイヤとホイールの分離装置を一実施形態に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図３は、本発明を適用した自動車用車輪のタイヤとホイールの分離装置の第１実施形態を示し、図１は分離装置の全体構成を示す斜視図、図２は分離装置の押圧治具の正面図および下面よりの矢視図、図３は自動車用車輪のセット状態の断面図である。
【００１３】
図１において、タイヤとホイールの分離装置は、自動車用車輪を載置するようプレス装置１のダイ２と一体に構成した受け台３と、受け台３上の自動車用車輪をプレス装置１のポンチ４により加圧する押し型５とから構成している。
【００１４】
前記受け台３は、プレス装置１の脚部６上に一体となったダイ２、若しくは、ダイ２上に固定した台盤により構成され、中央部に脚部６間に連なる穴７を備える一方、押し型５と対面するその上面に角度９０度毎（十文字状）に穴７の縁から放射（受け台に対して対角線）状に配置して固定した刃状部材８を備えている。前記穴７は、自動車用車輪のホイールのリム径よりも若干小さく形成され、破砕されたホイールをこの穴７を経由させてプレス装置１の脚部６間に落下させるよう構成する。前記刃状部材８は車輪ホイールのリム部を部分的に支持して後述する押し型５と共に車輪ホイールのリム部を破砕するものであり、放射状の内端は前記穴７の縁から若干内側に突出させて配置している。刃状部材８のリム部を支持する上面は、その角部が面取り８Ａ（図３参照）され、載置されるリム部との接触面積を小さくしてプレスによる破砕力を部分的に集中するよう機能させると共に破砕の進行に連れてホイールが滑り移動するときの摩擦を小さくして、それ自体の摩耗を防止している。
【００１５】
前記押し型５は、プレス装置１のポンチ４の先端に固定され、中央部から下方に突出した円刃状のディスク破壊部１０と、ディスク破壊部１０の後方に十字状に突出するリム破砕部１１とを備える。前記ディスク破壊部１０は、その直径が破砕しようとする車輪ホイールのディスク部に設けられている車輪取付ボルト配列直径（ＰＣＤ）よりも大きく且つ受け台３の刃状部材８内端で形成する直径より小さい直径で形成され、その軸方向長さが破砕しようとする車輪ディスクのリム部の幅より長く形成されている。破砕しようとするディスクの種類毎にこれらの寸法は相違するため、ディスク破壊部１０はそれを支持する背面のリム破砕部１１にボルト等により着脱可能に固定される。
【００１６】
前記リム破砕部１１は、図２にも詳細に示すように、プレス装置１のポンチ４に嵌合固定される筒部材１２の先端に、筒部材１２に固定した補強リブ１３に背面部を固定することで補強して十字状の板材１４を固定し、板材１４の表面に刃状部材１５をディスク破壊部１０から放射状に配置して固定している。刃状部材１５は、前述の受け台３の刃状部材８間において車輪ホイールのリム部に部分的に当接し、リム部を刃状部材８、１５同士で強く狭圧してリム部を破砕するよう、前記受け台３の刃状部材８間に補強リブ１３と共に位置するよう位置決めしてポンチ４に固定される。この刃状部材１５においても、リム部と接触する下面は、その角部が面取り１５Ａされ、当接するリム部との接触面積を小さくしてプレスによる破砕力を部分的に集中するよう機能させると共に破砕の進行に連れてホイールが滑り移動するときの摩擦を小さくして、それ自体の摩耗を防止している。
【００１７】
以上の構成の自動車用車輪のホイールとタイヤの分離装置の動作について以下に説明する。
【００１８】
プレス装置１の待機状態では、パンチ４およびパンチ４に固定した押し型５もダイ２から離間して上昇した待機位置にあり、図１に示すように、受け台３と押し型５との間に車輪が挿入可能な開放状態にある。受け台３と押し型５の刃状部材８、１５同士は平面図視で角度を夫々４５度ずらして位置する。
【００１９】
この待機状態の分離装置に自動車用車輪ＲＷをホイールＷのディスク部Ｄが上方に位置するよう投入して、ホイールＷのディスクＤ中心を受け台３の穴７の中心に略位置合わせする。通常、車輪ホイールＷのディスク部Ｄは車輪ＲＷの中央面よりいずれかの側にオフセットして配置されている。この状態では、ホイールＷのリム部Ｒは受け台３の刃状部材８に４箇所で支持され、ディスク部ＤのＰＣＤ部に押し型５のディスク破壊部１０が上方から臨んで位置し、押し型５の刃状部材１５は受け台３の刃状部材８同士間のリム部Ｒの上面に位置する。
【００２０】
プレス装置１の油圧シリンダを作動させてパンチ４を下降させると、まず、押し型５のディスク破壊部１０が車輪ホイールＷのディスクＤ中央部に当接する（図３参照）。この状態では、押し型５の刃状部材１５は、未だ、ホイールＷのリム部Ｒに接触していない。
【００２１】
さらに、油圧シリンダによりパンチ４を下降させると、受け台３の刃状部材８での支持状態の車輪ホイールＷのディスクＤ中央部が押し型５のディスク破壊部１０により下方の穴に向かって押圧され、ディスク部Ｄ中央部が受け台３側に凹み、それに連れてリム部Ｒの上方部分はディスク部Ｄの変形の進行に連れて半径方向内方に引張られるよう変形力を受ける。
【００２２】
次いで、図４（Ａ）に示すように、車輪ホイールＷのディスク部Ｄの内方がディスク破壊部１０により剪断されて受け台３の穴７内に分離されて落下する。同時に、押し型５の刃状部材１５が変形した車輪ホイールＷのリム部Ｒに上方から接触し、受け台３の刃状部材８との間でリム部Ｒに圧縮荷重を加える。
【００２３】
さらにパンチ４が下降すると、リム部Ｒは、受け台３側の刃状部材８と接触する位置と押し型５の刃状部材１５と接触する位置とが円周方向に交互となるため、上記圧縮荷重と同時に曲げ荷重も加えられ、夫々の刃状部材８、１５と接触する部位で曲げ破砕され、図４（Ｂ）に示すように、ポンチ４の下降に連れて破砕された部分で分離し、タイヤＴ内に破片を残すことなく、受け台３の穴７内に落下する。
【００２４】
従って、破砕され分離されたホイール片はプレス装置１の脚部６間に、設置した受け皿等の中に収容され、嵩張ることなく、そのまま融解炉等への投入・搬送が可能となる。
【００２５】
また、タイヤＴは、上記車輪ホイールＷの破砕段階において、受け台３と押し型５の刃状部材８、１５に挟まれて変形するが、タイヤＴは本来ゴム等の弾性部材で形成されているため、パンチ４を待機位置に戻せば、本来の形状に復帰し、内部に軽金属の破片が残留しないため、タイヤＴのみを処理する工程に搬送することができる。
【００２６】
なお、使用するプレス装置１は、乗用車用アルミホイールの破砕分離に用いる場合には、実験の結果、受け台３と押し型５との間に約３０トンの加圧力を印加する能力があればよいことが判明した。
【００２７】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００２８】
（ア）タイヤ付きホイールＲＷのディスクＤ中央部に軸方向荷重を印加してディスクＤ中央部を変形させて破壊する工程と、ディスクＤ中央部が破壊されたタイヤ付きホイールＲＷのリム部Ｒに対し、円周方向に間隔をあけた位置で対向する軸方向に押圧力を印加することでリム部Ｒに圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部Ｒを複数の断片に破砕してタイヤＴから分離する工程とを含む分離方法であるため、ホイールＷを確実に破砕でき、嵩張ることなく、そのまま融解炉等への投入・搬送が可能であり、リサイクルを容易とできる。
【００２９】
（イ）中央部にホイールＷの破砕片を分離可能な穴７を備え、タイヤ付きホイールＲＷのリム部Ｒを円周方向等間隔位置において支持する受け台３と、受け台３上のタイヤ付きホイールＲＷのディスクＤ中央部に軸方向に押圧力を印加してディスクＤ中央部を変形させて破壊するディスク破壊部１０と、ディスク破壊後のタイヤ付きホイールＲＷの受け台３支持部間のリム部Ｒに軸方向に押圧力を印加してリム部Ｒに圧縮荷重と曲げ荷重とを付与し、リム部Ｒを複数の断片に破砕して破砕片を受け台３の穴７内に分離させるリム破砕部１１と、から構成したため、タイヤＴ内に破砕片を残すことがなく、確実にリサイクル可能とでき、受け台３をプレス装置１のダイ側とし、ディスク破壊部１０およびリム破砕部１１をパンチ４側に設置すれば、プレス装置１のプレス作動により一度にホイールＷの破砕を完了させることができ、作業能率を向上させることができる。
【００３０】
（ウ）リム破砕部１１は、ディスク破壊部１０より後退した位置にあるため、両者を一体に構成することにより、ディスク部Ｄの変形破壊に引き続きリム部Ｒの破砕を連続的に行うことができる。
【００３１】
（エ）受け台３およびリム破砕部１１のホイールリム部Ｒに当接する支持部分および押圧力印加部分は、刃状部材８、１５を面取り８Ａ、１５Ａした部分で夫々リム部Ｒに当接するため、プレス装置１の押圧力を破砕部に集中させることができ、低荷重での破砕と型の磨耗を防止できる。
【００３２】
（オ）受け台３の支持部は、放射状、例えば、角度９０度毎に配置され、前記リム破砕部１１の押圧力印加部分は、前記受け台３の支持部に対して所定角度、例えば、角度４５度ずらせて配置したため、破砕片は細かくなり過ぎず、リサイクルに有効な形状に、破砕できる。
【００３３】
なお、上記実施形態において、刃状部材８、１５として十字状に配列した４個のものについて説明しているが、図示しないが、破砕分離するホイールの径やリム幅に応じて、その数を、例えば、２個〜６個と増減させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すタイヤとホイールの分離装置の斜視図。
【図２】同じく分離装置の押圧治具の正面図（Ａ）および下面よりの矢視図（Ｂ）。
【図３】ロードホイールのセット状態の断面図。
【図４】分離装置の作動状態を（Ａ）、（Ｂ）の過程に分けて示す動作状態説明図。
【符号の説明】
Ｄ  ディスク、ディスク部
Ｔ  タイヤ
Ｒ  リム部
ＲＷ  自動車用車輪、タイヤ付きホイール
１  プレス装置
２  ダイ
３  受け台
４  パンチ
５  押し型
７  穴
８、１５  刃状部材
８Ａ、１５Ａ  面取り
１０  ディスク破壊部
１１  リム破砕部
【図１】
2005001628.tif 000003
【図２】
2005001628.tif 000004
【図３】
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【図４】
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