(57)【要約】特に表面仕上げされる乗物のホイール用カップリングデバイスであって、チャック（１２）へホイール（１１）を反転可能に固定し、乗物のハブへホイール（１１）を固定するねじの通し穴（１３）に作用する手段を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に表面仕上げされる乗物のホイールのカップリングデバイスであって、ホイールをチャックへ反転可能に固定する手段を有し、上記手段が乗物のハブへ上記ホイールを固定するねじの通し穴に作用することを特徴とするカップリングデバイス。
【請求項２】
上記固定手段が複数の伸張手段によって構成されており、上記複数の伸張手段はそれぞれ上記通し穴の円筒内面に係合し、上記伸張手段は作動手段と関連して上記チャックに固定されていることを特徴とする請求項１のデバイス。
【請求項３】
上記伸張手段はそれぞれヘッド部がエキスパンダの上部へテーパ面を係合して連結されるけん引要素を有し、上記エキスパンダが上記けん引要素の通し穴を備える上フランジに固定されており、上記上フランジが上記チャックに固定されて且つ実質的に環状の中央本体へ上記上フランジの周縁部で固定されており、第一の内部空間が上記中央本体と上記上フランジとの間に形成されており、内フランジが上記内部空間内に配置され且つ上記内フランジを軸方向に移動させる手段に関連付けられており、上記けん引要素が上記内フランジへ上記けん引要素のベースで固定されていることを特徴とする請求項２のデバイス。
【請求項４】
上記エキスパンダが管状本体を有し、上記管状本体は、フランジ状ベースと、上記ベースからヘッドに向けて大きくなる内側円錐部を有するヘッド部とを有し、可撓性の薄片を形成するように軸方向に配置された放射状のスリットを備えていることを特徴とする請求項３のデバイス。
【請求項５】
上記エキスパンダは管状要素によって上フランジに固定され、上記管状要素は下部にフランジを有し且つねじによって上記上フランジに固定され、上記管状要素は、上記エキスパンダ内に挿入され且つリングによってエキスパンダにしっかりと固定される本体を有し、上記リングは、ねじによって管状要素のフランジに固定され且つ上記エキスパンダのフランジ状ベースに作用することを特徴とする請求項４のデバイス。
【請求項６】
上記けん引要素が上記管状要素内を制限された移動範囲内でスライド可能である円柱本体と上記エキスパンダのヘッド部の内側表面に対して相補的な形状を有するヘッドとを有し、上記内フランジへ上記円柱本体を固定するために上記円柱本体の下部にねじが係合され、相互に向かい合う一対のブッシュが上記円柱本体と上記固定ねじとの間で上記内フランジに遊びがある状態で関連付けされることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項７】
ベルヴィルスプリングワッシャが下ブッシュと上記内フランジとの間に配置されることを特徴とする請求項６のデバイス。
【請求項８】
上記内フランジが上記伸張手段に対して円周に交互に配置された複数のねじにより構成される軸状ガイドによって上記上フランジに関連付けられ、それぞれのねじが下部でねじ切りされた本体を有し且つ上記上フランジに形成されたねじ穴に対して相補的に係合し、それにより上記ねじが上記内フランジへ固定されたガイドブッシュ内を移動でき、ヘリカルスプリングが圧縮された状態で上記ガイドブッシュと上記ねじの頭部との間に配置されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項９】
ホイールの前面でほぼ静止する振動減衰リングを有することを特徴とする請求項３〜８のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項１０】
上記リングがホイールの上記表面に対して上記リングを押し上げる弾性手段に関連付けられていることを特徴とする請求項９のデバイス。
【請求項１１】
ブラケットが上記振動減衰リングの上記ホイールに対向する部分の反対側から突き出し、上記ブラケットがプランジャのヘッド部に固定され、上記プランジャは上記中央本体の周囲に設けられた対応する相補的な形のシートの中で軸方向にスライド可能であり且つ上記弾性押圧手段に関連付けられていることを特徴とする請求項１０のデバイス。
【請求項１２】
上記弾性押圧手段がヘリカルスプリングによって構成され、上記ヘリカルスプリングが上記プランジャのベースに設けられた軸方向の溝に配置され且つ上記溝と上記中央本体の下部に固定されたカバーとの間に圧縮され、上記カバーのそれぞれにしっかりと連結した一対のピンが設けられ、上記ピンは上記プランジャの対応するシート内をスライド可能であり、それによりプランジャの回転を防止することを特徴とする請求項１１のデバイス。
【請求項１３】
上記プランジャの本体は異なる直径を備える二つの部分を有し、上記二つの部分が肩部を形成し、上記肩部が相補的な形状のスライド式シートと共に第二の内部空間を形成し、上記内部空間に圧縮空気が供給され、上記空気が上記ヘリカルスプリングにより加えられるスラスト力に対向するスラスト力を上記プランジャに発生させるのに適していることを特徴とする請求項１１および１２のデバイス。
【請求項１４】
上記振動減衰リングがホイールの上記前壁を載せる部分に耐油性加硫ゴム被覆材を備えていることを特徴とする請求項９〜１３のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項１５】
上記内フランジを軸方向に移動させる上記手段が油圧作動シャフトによって構成され、上記油圧作動シャフトは上記チャック内を軸方向にスライド可能であり、上記内フランジが軸方向の止めねじによって上記シャフトの端部で固定されていることを特徴とする請求項３のデバイス。
【請求項１６】
上記上フランジに中央穴が設けられ、上記中央穴は上記シャフトへ上記内フランジを固定する上記止めねじへ接近できるプラグを有することを特徴とする上記請求項のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項１７】
上記けん引要素は螺旋状表面溝が設けられた本体を有し、上記螺旋状表面溝は上記第一の内部空間と外部とを連絡するのに適していることを特徴とする上記請求項のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項１８】
上記第一の内部空間が複数のガスケットによって空気的に隔離されており、圧縮空気は上記第一の内部空間に導入され且つ上記螺旋状溝内を流れるのに適していることを特徴とする請求項１７のデバイス。
【請求項１９】
上記第一の内部空間が上記中央本体に形成された放射状溝によって上記第二の内部空間と連絡されていることを特徴とする請求項１８のデバイス。
【請求項２０】
上記中央本体に対し上記上フランジの角度位置合わせをする第一の接合要素を有することを特徴とする上記請求項のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項２１】
上記チャックに対し上記中央体の角度位置合わせをする第二の接合要素を有することを特徴とする上記請求項のいずれか一つのまたは複数のデバイス。
【請求項２２】
特に表面仕上げを受ける乗物のホイールの装置であって、上記請求項のいずれか一つまたは複数のデバイスを有することを特徴とする装置。
【請求項２３】
作業順に、弁穴と固定穴とを形成するドリルセンタと、ターニングセンタとを有し、上記ターニングセンタは第一のコンベアからホイールを取り且つ上記カップリングデバイスにホイールを装填する第一のハンドリングユニットと、表面機械加工に必要とする工具を支持するために加工面を垂直移動可能なプレートと、上記カップリング装置から仕上ったホイールを取り且つ第二のコンベアにホイールを置く第二のハンドリングユニットとを有することを特徴とする請求項２２の装置。
【請求項２４】
上記カップリングデバイスが垂直軸を有するように配置されることを特徴とする請求項２２および２３の装置。
【請求項２５】
上記請求項のいずれか一つのまたは複数の装置および／またはデバイスを使用し乗物のホイールの表面仕上げる方法であって、
半仕上げのホイールをドリルセンタに配置し、
ホイール固定穴を作成し、
弁穴を作成し、
ホイールを持ち上げ次にホイールを上記カップリングデバイスに配置し、
ホイールを上記デバイスに固定し、
表面仕上げを実行する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は特に表面仕上げされる乗物用ホイールに対するカップリングデバイスに関するものである。
【０００２】
（背景技術）
乗物用ホイール例えば、合金ホイールの表面仕上げは、現状ではかなり複雑でありまた、いくつかの作業工程から構成される。
【０００３】
オペレータは、鋳造または鍛造の工程から送られてきたホイールブランク材を旋盤の側部に配置されたパレットから持ち上げ、デザイン部を下向きにした状態で第一のカップリング固定部に載せてペダル操作式空圧装置で固定する。
【０００４】
作業者は旋盤にクリアランス信号を与え、第一のターニングサイクルが始まる。
【０００５】
第一のターニングサイクルが完了すると、オペレータは半仕上がりのホイールを持ち上げ、デザイン面を上向きにした状態で第二のカップリング固定部に載せて同一の空圧式ペダルで固定する。
【０００６】
オペレータは旋盤にクリアランス信号を与え、第二のターニングサイクルがホイールを仕上げるために始まる。
【０００７】
第二のターニングサイクルが終了すると、作業者は完全にターニングされたホイールを持ち上げ、圧縮式エアーガンを用いてホイールの切くずを除去した後、旋盤の前方に配置された穴あけ装置のカップリング固定部にホイールを設置する。
【０００８】
オペレータは空圧式システムを用いてホイールを固定し、穴あけ装置にクリアランス信号を与えてサイクル、すなわちハブにホイールを固定するための穴あけを開始する。
【０００９】
第一の穴あけ工程が終了するとオペレータはホイールを持ち上げ、ホイールの切くずを除去して半仕上がりホイール用のパーキングロールコンベアに据え置く。
【００１０】
ロールコンベアの終端で半仕上がりのホイールは持ち上げられ、穴あけと座ぐり処理を行う弁穴加工装置の空圧式固定部に固定される。
【００１１】
穴あけ作業の後、ホイールは固定穴および弁穴のバリを取るためにテーブルに置かれ、適切な工具を用いてホイールの切断エッジのバリ取りが行われる。
【００１２】
バリ取り後、ホイールはブラッシングを受け、デザイン中に存在する鋳物欠陥が除去された後、洗浄用ロールコンベアに配置される。
【００１３】
したがって、ホイールの表面仕上げは、異なる機械に対して異なる固定動作を伴う複数の作業工程から構成されている。そのため、平面度、偏心度、公差範囲の誤差を原因とする機械加工誤差の問題がある。
【００１４】
また、この作業は、ターニングサイクル時間やホイールハンドリング時間の点で特に時間を余分に要するものである。
【００１５】
（発明の開示）
本発明の意図は、乗物用ホイールの表面仕上げに関する問題を解決または実質的に減少させることである。
【００１６】
本意図内の発明の目的は、１サイクルのターニングを提供することが可能である乗物用ホイールの表面仕上げを行うカプッリングデバイスを提供することである。
【００１７】
他の目的には、ターニングサイクル時間を減少させることを可能にするカップリングデバイスを提供することがある。
【００１８】
他の目的には、機械加工されるホイールの種類に関して順応性があるカップリングデバイスを提供することがある。
【００１９】
他の目的には、ホイールのハンドリング時間を減少させることを可能にし、またホイールの全自動ハンドリングを可能にするカップリングデバイスを使用する装置を提供することがある。
【００２０】
他の目的には、公知のシステムおよび技術により製造可能なデバイスを使用するカップリングデバイスおよび装置を提供することがある。
【００２１】
本意図およびこれらの目的および他の目的は、後の本明細書内によって明らかになり、これらはカップリングデバイスにより達成される。特に表面仕上げされる乗物用ホイールに関して、ホイールをチャックへ反転可能で固定する手段を有し、その固定手段は乗物のハブにホイールを固定するねじの通し穴に作用する。
【００２２】
（発明の実行方法）
図面には、本発明に係る特に表面仕上げされる乗物用ホイールのカップリングデバイスが符号１０により示されている。
【００２３】
デバイス１０は、後に詳細に説明するが、乗物のハブにホイール１１を固定するねじの通し穴１３でホイール１１をチャック１２に固定する反転可能な手段を有する。
【００２４】
固定手段は、通し穴１３の数に応じて異なるが、複数の伸張手段１４によって構成され、後に詳細に説明するが、対応する作動手段と関連しておりチャック１２に固定される。
【００２５】
伸張手段１４は、通し穴１３の円筒状表面１５に係合する。
【００２６】
それぞれの伸張手段１４は、円筒体１７と、けん引要素１６を有する。このけん引要素１６は、エキスパンダ２０の上部１９にテーパ面を合わせて連結された頭部１８を備えている。
【００２７】
エキスパンダ２０は、フランジ状のベース２２を有する管状体２１と円錐状の内部形状を有するヘッド部１９を備え、ベース２２からヘッド１９に向かって伸びており、可撓性の薄片２３を形成するのに適した、軸方向に配置された放射状のスリットが設けてある。
【００２８】
エキスパンダ２０は、けん引要素１６の通し穴２５を備えた上フランジ２４に固定される。
【００２９】
上フランジ２４は、その周囲部分で、ねじ２６を用いてほぼ環状の中央本体部２７に固定される。また、中央本体部２７はチャック１２に固定される。
【００３０】
第一の内部空間２８が、中央本体部２７と上フランジ２４との間に形成されており、その中に内フランジ２９が配置されている。内フランジは後に詳細に説明する軸方向移動手段と関連しており、けん引要素１６はそのベース３０で内フランジに固定される。
【００３１】
エキスパンダ２０は管状要素３１を用いて上フランジ２４に固定され、管状要素３１は下部にフランジが設けられ、ねじを用いて上フランジ２４に固定される。
【００３２】
管状要素３１は、エキスパンダ２０内に挿入される本体３２を備えている。エキスパンダ２０はリング３３を用いて管状要素３１に固定される。リング３３はねじを用いて管状要素３１のフランジに固定される。これによりリング３３は、エキスパンダ２０のフランジ状ベースを押さえる。
【００３３】
けん引要素１６は、限られた範囲内で管状要素３１内をスライド可能な円柱状本体１７と、エキスパンダ２０のヘッド部１９の内部表面と相補的な形状を有するヘッド１８を有する。
【００３４】
内フランジ２９と遊びをもって係合している相対向するブッシュ３５ａ、３５ｂを備えた固定ねじ３４が円柱状体１７の下に係合される。
【００３５】
下ブッシュ３５ｂと内フランジ２９の間にはベルヴィルスプリングワッシャ３６を設けるのが好ましい。
【００３６】
内フランジ２９は複数の軸方向ガイドを用いて上フランジ２４に支持される。軸方向ガイドは、２つのフランジの相対的な回転を防止し、伸張手段１４に対して周方向に交互に設けた複数のガイドねじ３７により構成される。ガイドねじは下部領域がねじ切りされた本体３８を備えており、本体３８は上フランジ２４に備えられた対応するねじ穴３９に係合し、内フランジ２９に固定されたブッシュ４０内をスライド可能となっている。
【００３７】
ヘリカルスプリング４１はガイドブッシュ４０とねじ３７の頭部との間に圧縮された状態で配置される。
【００３８】
デバイス１０は、符号４２で示される振動減衰リングを有する。この振動減衰リング４２は後に詳細に説明する弾性手段によってホイール１１の前面に支えられている。
【００３９】
振動減衰リング４２は、その下部に複数のブラケット４３を備えている。ブラケット４３は、ホイール１１に対向する部分の反対側でプランジャ４５のヘッド部に固定されている。プランジャ４５は中央本体部２７の周囲に軸方向に設けられたプランジャに相補的な形状のシート部４６の中で軸方向にスライド可能であり、上記弾性押圧手段に支持されている。
【００４０】
弾性押圧手段はヘリカルスプリング４７から構成される。ヘリカルスプリングは、プランジャ４５のベースに設けた軸方向の溝４８に配置され、溝４８と、各プランジャの下で中央本体部２７に固定されたカバー４９との間で圧縮されている。
【００４１】
カバー４９には一対のピン５０がしっかりと設けられている。これらのピンは軸方向に配置されており、プランジャ４５に設けた対応のシート部内をスライドすることができ、軸方向ガイドとして機能してプランジャ４５の回転を防止するように設計されている。
【００４２】
それぞれのプランジャ４５は、肩部５２を形成するのに適したそれぞれ異なる直径を有する二つの部分５１ａと５１ｂを有する本体を備える。
【００４３】
シート４６は、圧縮空気が供給される第二の内部空間５３を形成するように、プランジャ４５の本体に対し対応する形に形成されている。空気は、プランジャ４５に対して、ヘリカルスプリング４７により加えられるスラスト力に対向するスラスト力を発生させるのに適する。
【００４４】
振動減衰リング４２は、ホイール１１に対向する部分に加硫ゴムを原料とする耐油性被覆材４４を備えている。
【００４５】
上述のように、内フランジ２９はこれを軸方向に移動する手段に関連付けられている。この手段は油圧によって作動するシャフト５４で構成されている。そしてシャフト５４は、チャック１２内を軸方向にスライド可能であり、シャフトの端部に軸方向の止めねじ５５を用いて内フランジ２９が固定されている。
【００４６】
上フランジ２４は、ユーザーが止めねじ５５に接近できるようにプラグ５７と共に中央穴５６を有する。
【００４７】
けん引要素１６は、螺旋状表面溝５８を備える円柱本体１７を有する。螺旋状表面溝５８は、第一の内部空間２８と外部とを連絡する。
【００４８】
第一の内部空間２８は、符号５９により示される複数のガスケットによって空気的に隔離されている。この場合、圧縮空気を第一の空間２８に注入すると、溝５８に沿った空気の流れが形成され、その結果、対応するエキスパンダ１４から機械加工の廃棄物である切くずが除去される。
【００４９】
第一の内部空間２８は、中央本体部２７に形成されている放射方向の流路６０を介して、対応するガスケット７１によって空気的に隔離されている第二の内部空間５３と連絡されている。
【００５０】
デバイス１０はさらに、中央本体部２７に対して上フランジ２４の角度位置合わせをする第一の接合要素６１と、チャック１２に対して中央本体部２７の角度位置合わせをする第二の接合要素６２を有する。
【００５１】
デバイス１０は、図面を簡略化するために図示していないが、乗物用ホイールの表面仕上げ装置のターニングセンタ６３内でデバイスの中心軸が垂直になるように配置される。
【００５２】
装置は、作業順に配列されているドリルセンタと後に詳述するターニングセンタ６３を有する。
【００５３】
ドリルセンタでは半仕上がりのホイールに弁穴７０と固定穴１３が設けられる。
【００５４】
ターニングセンタ６３はその代わりにハンドリングユニット６４を有する。このハンドリングユニット６４は、ホイール１１をカップリングデバイス１０上へ装填するために、ドリルセンタから第一のコンベア６５を介して届いたホイール１１を持ち上げる。
【００５５】
プレート６６は加工面上を垂直移動でき、ホイール１１の表面加工に必要とされる複数の工具６７を支持する。
【００５６】
機械加工作業の段階で第二のハンドリングユニット６８が設けられ、カップリングデバイス１０から完全に仕上がったホイール１１を持ち上げて第二のコンベア６９上に設置する。
【００５７】
乗物用ホイールの表面仕上げをする装置の作業に関して、半仕上がりのホイールはドリルセンタ横に配置されたパレットから取られ、所定の工程またはタイミングで中心位置決め用テンプレートに配置され、穴あけ装置の表面上に固定された移動テーブルに配置されている空圧式装置を用いて中心にホイールが固定される。
【００５８】
ホイールが固定された後、穴あけ加工サイクルが始まり、ホイール固定穴を形成する。
【００５９】
固定穴の機械加工が完了すると、移動面が動作する。これにより、ホイールが傾斜し、前側に弁穴が形成され、ホイールを１８０度回転した後、座ぐり加工が実行される。
【００６０】
この作業の後、ホイールは圧縮式エアーガンを用いて切くずが除去され、ターニングセンタの第一コンベア６５上に置かれる。
【００６１】
第一のハンドリングユニット６４を用いて、ホイールは自動的に持ち上げられ、固定デバイス１０に配置される。
【００６２】
中心位置決め用デバイスにホイールを入念に配置するとともに工具６７を配置することによって、ホイールは再び位置合わせをすることなく全ターニングサイクルを受ける。
【００６３】
ターニングサイクルが完了すると、第二のハンドリングユニット６８がデバイス１０から完全に機械加工されたホイールを持ち上げ、第二の積卸し用コンベア６９に設置する。
【００６４】
ホイールは次に、仕上げ済みホイール用パーキングロールコンベアに配置され、そこからオペレータによって取り上げられる。オペレータは適切な工具を用いて固定穴と弁穴のバリを取り、ブラッシングユニットを用いてスポークの下にある鋭利なエッジを除去する。
【００６５】
カップリングデバイス１０に関する動作は以下のとおりである。
【００６６】
デバイスが連結作業を行わない場合、内フランジ２９がヘリカルスプリング４１の作用に基づいて上フランジ２４に向かって前進するように、シャフト５４により作動される。その結果、けん引要素１６の円錐状ヘッド部１８がエキスパンダ２０のヘッド部１９から外れる。
【００６７】
それと同時に、振動減衰リング４２は、プランジャ４５の第二の内部空間５３に発生した空圧によるスラスト力によって、チャック１２に向かって内フランジ２９から離れるように並進移動を行う。
【００６８】
この時、第一のハンドリングユニット６４は、伸張手段１４の上部をホイール１１の通し穴１３に挿入するように、ホイールを配置する。
【００６９】
シャフト５４が引込まれると、内フランジ２９が降下し、それによりけん引要素１６が作用し降下する。その結果、エキスパンダ２０にけん引要素のヘッド部１８が作用し、エキスパンダ２０の上部１９が通し穴１３の円筒内面を把持する。
【００７０】
それと同時に、プランジャ４５の空圧によるスラスト力が停止する。そして、ヘリカルスプリング４７のスラスト力により、プランジャ４５が振動減衰リング４２をホイール１１の前面に静止させる。
【００７１】
ターニング加工処理の終了時、けん引要素１６はエキスパンダ２０に対して係合を解くために再び作動され、それにより第二のハンドリングユニット６８は完全に機械加工されたホイール１１を持ち上げることが可能になる。
【００７２】
それと同時に、空圧によるスラスト力により振動減衰リング４２を降下し、伸張手段１４から切くずなどの機械加工廃棄物を除去するために、第一の内部空間２８からけん引要素１６の外面に設けられた螺旋状溝５８へ圧縮空気が流れる。
【００７３】
実際に、本発明によれば対象とする意図および目的が達成されることが観察されている。
【００７４】
デバイスは、一回のカップリングのみでホイールの表面仕上げを完全に行うことを可能にしている。
【００７５】
したがって、ホイールのターニングは１回のサイクルで済み、そのためにハンドリング時間とターニングサイクルに必要とされる時間が減少する。
【００７６】
また、本発明に係るカップリングデバイスを使用する装置によりホイールのハンドリングが完全に自動化できるのは明白である。
【００７７】
それによる本発明に係るデバイスにより、平面度、偏心度、公差等級などの特定のホイール品質を全体的に改善することが可能になる。
【００７８】
本発明は種々の変更および変形が可能であり、それらは請求項の範囲内に全て含まれる。
【００７９】
技術的細部は他の技術的に同等である構成要素に置き換えてもよい。
【００８０】
使用される材料、同様に寸法は必要に応じて使用条件に合わせることが可能である。
【００８１】
本出願が優先権を主張するイタリア特許出願第ＰＤ２００１Ａ０００１３５号の開示内容は本明細書内に参照として組込まれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る特に表面仕上げされる乗物のホイール用カップリングデバイスの横断面図である。
【図２】図１に示したデバイスの詳細図である。
【図３】デバイスの平面図である。
【図４】本発明に係るデバイスを有し、特に乗物用ホイールの表面仕上げを行う装置の概略図である。
【国際公開パンフレット】
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2004519351.tif 000004
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【国際調査報告】
2004519351.tif 000023
2004519351.tif 000024
2004519351.tif 000025