(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイール駆動装置によって回転駆動されるホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出して上記ホイールをバルブ挿入位置に制動停止させ、該バルブ挿入位置に停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置によってタイヤバルブを挿入して装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、
上記バルブ圧入装置は、
上記ホイールの回転中心軸線に接離するように基板を略水平に前進及び後退移動する水平方向駆動部と、
上記基板に支持されて昇降部材を上昇及び下降移動する昇降駆動部と、
略水平でかつ上記ホイール回転中心軸線と接離する方向と直交して延在する軸線を中心に回動自在に基端が上記昇降部材に支持され、かつ先端が上記ホイールの回転中心軸軸線に向かって延在する揺動アームと、
該揺動アームの先端に立設されて先端にタイヤバルブを装着する挿入子と、
上記揺動アームの基端を回動する揺動駆動部とを備えたことを特徴とするチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【請求項２】
上記水平方向駆動部、昇降駆動部、及び揺動駆動部は、予めホイールサイズ検出装置によって特定される各々のホイールに対応して設定されたホイール情報データによって作動制御されることを特徴とする請求項１に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【請求項３】
上記昇降駆動部は、基板を昇降移動させて挿入子がホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導し、かつ上記水平方向駆動部及び揺動駆動部は互いに協働して、挿入子が上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から上記ホイールの回転中心軸線方向に移動させると共に揺動アームを回動させて挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することを特徴とする請求項１または２に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【請求項４】
上記バルブ孔検出スイッチは、
光軸が上記回転駆動されるホイールのバルブ孔の周回軌跡と交差する検出光を放射する発光部と、
該発光部とホイールを隔てて対向配置されて上記バルブ孔を透過する検出光を検知する受光部とを有し、
上記昇降駆動部は、
上記検出光の光軸に沿って上記挿入子が昇降するように基板を昇降移動させてホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導することを特徴とする請求項３に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【請求項５】
バルブ孔検出スイッチは、
ホイール半径方向のバルブ孔位置を検知し、該検知に基づいて上記水平方向駆動部及び揺動駆動部の協働によって挿入子を上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から挿入子に装着されたタイヤバルブを上記バルブ孔に誘導することを特徴とする請求項４に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【請求項６】
上記バルブ孔検出スイッチは、
上記受光部が上記バルブ孔の周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広の受光範囲を有し、バルブ孔を透過した検出光の端辺の検知に基づいてホイールの半径方向のバルブ孔位置を検出することを特徴とする請求項５に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールに穿設されたバルブ孔へタイヤバルブを挿入装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チューブレスタイヤ用のタイヤバルブは、一般に図５に示すようにバルブステム１０１をゴム製のバルブボディ１０２で被覆し、かつバルブボディ１０２の基端に環状に突出して取付部となるフランジ部１０３が形成されたスナップタイプのタイヤバルブ１００が広く使用されている。
【０００３】
この種のタイヤバルブ１００をホイールに装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置は、例えば特公平２−４６４０３号公報や特開平８−１８８０２０号公報に開示されるように、ホイール駆動装置によってホイールを回転駆動し、バルブ検出スイッチによって回転するホイールのバルブ孔の位置を検出してホイールをブレーキ装置によってバルブ挿入位置に制動停止させ、停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置のプッシュロッドによってタイヤバルブを装着する。
【０００４】
このバルブ圧入装置に設けられるプッシュロッドは、図６に要部を示すように長尺の柱状体であって、このプッシュロッド１１０の基端がシリンダ等のプッシュロッド作動部（図示せず）に連結され、先端には段部を介して小径の突当部１１０ａが設けられ、この先端に更に小径で先端が尖端状の係入部１１０ｂが形成されている。
【０００５】
そして、プッシュロッド１１０の突当部１１０ａをタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部１１０ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入してプッシュロッド１１０の先端にタイヤバルブ１００を装着する。一方、タイヤバルブ１００の圧入時には主として突当部１１０ａの先端と凹孔１０４ａの底部との当接によってプッシュロッド１１０の上昇によりタイヤバルブ１００をホイール１２０のバルブ孔１２１内へ押し込むように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平２−４６４０３号公報や特開平８−１８８０２０号公報に開示されるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置によると、回転駆動するホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出してホイール１２０をバルブ挿入位置に制動停止させ、バルブ挿入位置に停止したホイール１２０のバルブ孔１２１にバルブ圧入装置のプッシュロッド１１０によりタイヤバルブ１００を挿入することによって自動的にタイヤバルブ１００をホイール１２０に装着することができる。
【０００７】
しかし、プッシュロッド１１０が直線状に形成されかつ、その軸線方向に沿って上昇してタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１に圧入することから、例えば図６に二点鎖線で示すようにリム幅が小さいホイール１２０ａ等にあっては、バルブ孔１２１ａと反対側、即ち下側のフランジにプッシュロッド１１０が干渉してタイヤバルブ１１０の装着ができないおそれがある。
【０００８】
一方、下側のフランジとの干渉を回避すべくプッシュロッド１１０を二点鎖線１１０ａで示すように傾斜させると、タイヤバルブ取付面に対して垂直乃至垂直に近い状態でのタイヤバルブ１００の挿入ができず、換言するとバルブ孔１２１ａの穿孔方向に沿ってタイヤバルブ１００を挿入することができなくなるおそれがある。この結果、タイヤバルブ１００及びプッシュロッド１１０に過大な負荷が作用して円滑な挿入が妨げられたり、タイヤバルブ１００の装着不良を招くと共にタイヤバルブ１００自体の損傷が懸念される。これらタイヤバルブ１００の装着不良やタイヤバルブ１００自体の損傷に起因してタイヤの空気漏れが誘発されるおそれがある。
【０００９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、円滑なタイヤバルブの装着作業が確保され、かつタイヤバルブの損傷が回避できるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の発明は、ホイール駆動装置によって回転駆動されるホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出して上記ホイールをバルブ挿入位置に制動停止させ、該バルブ挿入位置に停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置によってタイヤバルブを挿入して装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ圧入装置は、上記ホイールの回転中心軸線に接離するように基板を略水平に前進及び後退移動する水平方向駆動部と、上記基板に支持されて昇降部材を上昇及び下降移動する昇降駆動部と、略水平でかつ上記ホイール回転中心軸線と接離する方向と直交して延在する軸線を中心に回動自在に基端が上記昇降部材に支持され、かつ先端が上記ホイールの回転中心軸軸線に向かって延在する揺動アームと、該揺動アームの先端に立設されて先端にタイヤバルブを装着する挿入子と、上記揺動アームの基端を回動する揺動駆動部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、基板をホイールの回転中心軸線に接離する方向に移動する水平方向駆動部と、基板に支持されて昇降部材を昇降する昇降駆動部と、昇降部材に回動自在に支持されてホイール回転軸線方向に延びる揺動アームを回動移動する揺動駆動部とを有し、揺動アームの先端にタイヤバルブを保持する挿入子を立設することから、これら水平方向駆動部、昇降駆動部、揺動駆動部の作動を制御することによってホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導でき、かつバルブ孔の穿孔方向に沿ってタイヤバルブをバルブ孔に挿入せることができ、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られると共に、タイヤバルブ自体の損傷も回避できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記水平方向駆動部、昇降駆動部、及び揺動駆動部は、予めホイールサイズ検出装置によって特定される各々のホイールに対応して設定されたホイール情報データによって作動制御されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によると、予めホイールサイズ検出装置によってタイヤバルブが装着されるホイールの形状を特定し、そのホイールに対応したホイール情報データによって水平方向駆動部、昇降駆動部及び揺動駆動部の作動を制御することによってより容易かつ確実にホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導でき、各種のホイールに対して円滑なタイヤバルブの装着作業が得られれると共に、タイヤバルブの損傷が回避できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記昇降駆動部は、基板を昇降移動させて挿入子がホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導し、かつ上記水平方向駆動部及び揺動駆動部は互いに協働して、挿入子が上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から上記ホイールの回転中心軸線方向に移動させると共に揺動アームを回動させて挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、昇降駆動部、水平方向駆動部、揺動駆動部の作動をより具体的にしたものであって、昇降駆動部によって基板を挿入子がホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導し、かつ水平方向駆動部及び揺動駆動部の協働によってホイールの回転中心軸線方向に移動させると共に揺動アームを回動させて挿入子に設けられたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することによって、容易かつ確実にホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔により有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ孔検出スイッチは、光軸が上記回転駆動されるホイールのバルブ孔の周回軌跡と交差する検出光を放射する発光部と、該発光部とホイールを隔てて対向配置されて上記バルブ孔を透過する検出光を検知する受光部とを有し、上記昇降駆動部は、上記検出光の光軸に沿って上記挿入子が昇降するように基板を昇降移動させてホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、バルブ孔を透過する検出光の光軸部分を含む外側、即ちホイール回転中心軸線と反対側にはバルブ圧入装置の作動に影響を及ぼす障害物がないことに着目してなされたものであって、バルブ圧入装置の最もホイールの回転中心軸線側の可動部材である挿入子を光軸に沿ってホイールのくびれ部と対向する高さ位置に上昇させることによって、ホイールと接触することなく挿入子を容易かつ確実に誘導することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ孔検出スイッチは、ホイール半径方向のバルブ孔位置を検知し、該検知に基づいて上記水平方向駆動部及び揺動駆動部の協働によって挿入子を上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から挿入子に装着されたタイヤバルブを上記バルブ孔に誘導することを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明によると、バルブ光検出スイッチによって各ホイールのバルブ孔の位置を検知し、その検知に基づいて挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することから、バルブ孔の穿設位置が偏在する場合でもタイヤバルブをバルブ孔の最適な位置に誘導することができ、円滑なタイヤバルブの装着が確保でき、かつタイヤバルブに作用する負荷の低減が得られてタイヤバルブの損傷が回避できる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ孔検出スイッチは、上記受光部が上記バルブ孔の周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広の受光範囲を有し、バルブ孔を透過した検出光の端辺の検知に基づいてホイールの半径方向のバルブ孔位置を検出することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の発明によると、バルブ孔検出スイッチの受光部によってバルブ孔を透過した検出光の端辺を検知することによって、ホイールの半径方向のバルブ孔位置を容易に検知することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【００２３】
図１は本実施の形態におけるチューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置１の概念図であって、チューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１は、ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイール情報によって、予め記憶されたホイール幅、バルブ孔位置、バルブ孔の形状、バルブ孔が穿設されるバルブ孔形成面の形状、アルミホイール、スチールホイール、応急ホイール等のホイール種類等のホイール情報データに基づいて作動制御される。
【００２４】
図中符号２は、基台であって、基台２にはベルトコンベア（図示せず）等によって搬入されてストッパによって所定位置に停止せしめられたホイール１２０を、ベルトコンベヤの搬送面上から一定高さ上昇させるホイールリフタ１０が配置されている。ホイールリフタ１０は、昇降するセンタコーン１１を有し、センタコーン１１はホイールディスク１２３に穿設されたハブ孔１２４に先端が挿入可能な略円錐形であって、その錐面にハブ孔１２４を嵌合させてホイール１２０を昇降させる。従って略円錐状に形成されたセンタコーン１１の錐面によって内径の異なるハブ孔１２４を有する種々のホイール１２０を支持可能にする一方、ストッパによって停止されたホイール１２０のハブ孔１２４の位置がセンタコーン１１の中心軸心、即ちホイール回転中心軸線ａから多少偏心していてもこれを可能にしている。
【００２５】
そしてこのセンタコーン１１は、基台２に立設されたエアシリンダのピストンロッド（図示せず）に回転自在に連結されて上下動され、常時は先端をベルトコンベアの搬送下面に位置してホイール１２０の搬入を可能にし、ベルトコンベヤ上に搭載されて搬入されたホイール１２０がストッパに当接した際、その検知信号によってエアシリンダを伸長させてホイール１２０をベルトコンベヤ上からタイヤバルブ圧入高さ位置に上昇させる。
【００２６】
ホイールリフタ１０の上方には、ホイールリフタ１０と対向してホイール駆動プーリ１６及び回転駆動装置１７からなるホイール駆動装置１５が上部枠部材等（図示せず）に設けられている。ホイール駆動プーリ１６は、ホイール回転中心軸線ａと同軸上で回転可能に支持されたドラム状であって、下面に環状のゴムによって形成されたフリクションディスク１６ａが装着されている。
【００２７】
回転駆動装置１７は、電動モータ１７ａを有し、減速機、ブレーキ装置を介してホイール駆動プーリ１６を回転駆動する。ブレーキ装置はクラッチ機構を具備し、通常はブレーキ装置はブレーキ機構とクラッチ機構がＯＦＦ状態になってホイール駆動プーリ１６へのトルク伝達が遮断されている。
【００２８】
センタコーン１１と共にホイール１２０が上昇してフリクションディスクに１６ａに当接した際、クラッチ機構がＯＮして電気モータ１７ａによってホイール駆動プーリ１６を回転駆動してホイール１２０を回転させる。そして、ホイール駆動プーリ１６と同期回転するホイール１２０のバルブ孔１２１の位置が、後述するバルブ検出スイッチ２０によって検出されると、クラッチ機構がＯＦＦになり同時にブレーキ機構がＯＮしてホイール駆動プーリ１６の回転を制動し、ホイール駆動プーリ１６が停止するとブレーキ機構がＯＦＦするように設定されている。一方ホイール１２０のバルブ孔１２１の位置が所定の設定時間内にバルブ検出スイッチ２０により検出されないときはＮＧ状態となりクラッチ機構がＯＦＦになり、ホイール駆動プーリ１６の回転を停止させるように構成されている。
【００２９】
そして制動によりホイール駆動プーリ１６の回転が停止すると、クラッチ機構がＯＮになりホイール駆動プーリ１６とホイール１２０は、ホイール駆動装置１５によって比較的低回転速度で逆回転せしめられ、バルブ検出スイッチ２０によってホイール１２０のバルブ孔１２１が確認されるとブレーキ機構が作動して瞬時にホイール駆動プーリ１６によるホイール１２０の逆回転を停止しバルブ挿入位置にホイール１２０を保持する。また、後述するバルブ圧入装置３０へ信号が送られ、バルブ圧入装置３０によるタイヤバルブ１００の挿入動作が開始される。また、バルブ検出スイッチ２０によるバルブ孔１２１の確認が所定時間以上なされない場合にはＮＧ状態となる。
【００３０】
バルブ検出スイッチ２０は、ホイール駆動プーリ１６を介して上下に対向配置された発光部２１と受光部２２とを有し、発光部２１は上部枠部材等に設けられる一方、受光部２２は基台２上に取付ブラケット等（図示せず）を介して設けられている。
【００３１】
受光部２２は、図２に平面的に示すようにホイール駆動プーリ１６の半径方向、即ちホイール駆動プーリ１６と同期回転するホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広で帯状の受光範囲を有するセンサによって形成され、発光部２１から放射される検出光２１ａの光軸はホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と交差するように構成され、その交差部をバルブ孔１２１が通過した際、バルブ孔１２１を透過した検出光２１ａを受光部２２で検知し、その信号を上記ホイール駆動装置１５へ送るようにしている。そして、この信号によりクラッチ機構をＯＦＦにし、ブレーキ機構をＯＮしてホイール駆動プーリ１６の回転を制動停止させる。また、受光部２２の受光範囲を幅広に形成することによってバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの端辺２１ｂの検知によって、バルブ孔１２１の端辺１２１ｂは検知でき、ホイール１２０に対する半径方向の位置Ｌが検出できる。
【００３２】
バルブ圧入装置３０は、平面視状態で受光部２２の延在方向と同一方向でかつ、基台２上に設けられたガイドレール３ａに案内されてホイール回転中心軸線ａと接離する直線方向に移動自在に支持された平板状の基板３１を有している。この基板３１は、原位置と、この原位置からホイール回転中心軸線ａに順次接近する待避位置と、挿入位置との間でサーボモータ３２ａ及びボールねじ３２ｂ等によって形成された水平方向駆動部３２によって前進及び後退移動する。
【００３３】
基板３１上には、上記バルブ検出スイッチ２０の発光部２１から受光部２２に向けて放射される検出光２１ａの光軸と略平行に延在して下端が基板３１に取付支持された板状の支持部材３３が下方から上方に移行するに従ってホイール回転中心軸線ａに接近するように設けられ、支持部材３３のホイール回転中心軸線ａ側の面に設けられたガイドレール３３ａに案内されて上記検出光２１ａと略平行に昇降する昇降部材３４が配設されている。この昇降部材３４はサーボモータ３５ａ及びボールねじ３５ｂ等によって形成された昇降駆動部３５によって上昇及び下降移動する。
【００３４】
昇降部材３４には、略水平でかつホイール回転中心軸線ａと接離する方向と直交する方向に延在して回転自在に支持された回転軸３６ａと、回転軸３６ａを回転駆動するサーボモータ３６ｂを有する揺動駆動装置３６が設けられている。
【００３５】
揺動駆動部３６の回転軸３６ａには先端がホイール回転中心軸線ａに接近するように延在する揺動アーム３７の基端が連結され、揺動アーム３７の先端には、揺動アーム３７の延在方向と略直交して上方に向けて挿入子３８が突設されている。従って、挿入子３８は支持部材３３の延在方向及び及び昇降駆動部３５によって昇降する昇降部材３４に対してホイール回転中心軸線ａに接近するようにオフセットして配置されている。
【００３６】
この挿入子３８は、図３に要部を示すように柱状体であって、先端に小径の突当部３８ａが設けられ、この先端に更に小径で先端が尖端状の係入部３８ｂが形成されている。そして、挿入子３８の突当部３８ａをタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部３８ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入して挿入子３８の先端に挿入子３８と同心状態でタイヤバルブ１００装着されるように形成されている。
【００３７】
これら、水平方向駆動部３２、昇降駆動部３５、揺動装置３６は、ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイールの種類によって異なるホイール幅やサイズ及びバルブ孔１２１の穿設位置及び穿設状況等のホイール情報データに相対して作動制御される。
【００３８】
上記構成の他に本装置は、上記各々の作動部の作動を制御する制御部（図示せず）及びタイヤバルブ１００を挿入子３８に供給するタイヤバルブ供給装置（図示せず）を有している。
【００３９】
次に、このように構成されたチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１の作動を図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００４０】
タイヤバルブ１００が取り付けられるホイール１２０は、ホイール検出工程においてベルトコンベヤ等によってホイールサイズ検出装置に搬入され、ホイールサイズ検出装置によって、ホイール１２０の径、即ちホイールサイズ及びホイール幅等が検出される（ステップＳ１）。ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイール情報はチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１の制御部に発信され、ホイール情報に基づいて制御部によってホイール１２０の仕様が特定され、かつ予め記憶されたホイール情報データから該当するホイール１２０のタイヤバルブ挿入に要するホイール情報データが選択される。
【００４１】
ホイールサイズ検出装置によってホイールサイズが検出されたホイール１２０は、ホイールサイズ検出装置から搬出されてベルトコンベヤ等によって次のバルブ挿入工程に搬入され、バルブ挿入工程に搬入されたホイール１２０は、ストッパに当接してベルトコンベヤ上の所定位置に停止される（ステップＳ２）。なお、このホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入される際には、バルブ圧入装置３０の基板３１は水平方向駆動部３２によって原位置に保持されている。
【００４２】
ホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入されると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａが作動し、ボールねじ３５ｂを介して昇降部材３４がガイドレール３３ａに案内されて上昇し（ステップＳ３）、揺動駆動部３６の回転軸３６ａに設けられた揺動アーム３７の先端に突設された挿入子３８の先端に形成された突当部３８ａが、図３に示すようにタイヤバルブ供給装置に保持されたタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部３８ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入して挿入子３８の先端にタイヤバルブ１００が装着される。タイヤバルブ１００が挿入子３８の先端に装着されてバルブ受け取りが完了すると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａ及びボールねじ３５ｂが再び作動して昇降部材３４がガイドレール３３ａに案内されて降下し、揺動駆動部３６及びタイヤバルブ１００が装着された挿入子３８が下降位置まで下降する（ステップ４）。
【００４３】
昇降部材３４等が下降すると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａが作動してボールねじ３２ｂを介してバルブ圧入装置３０の基板３１を原位置から図１に示す待機位置までガイドレール３ａに沿って前進させる（ステップＳ５）。
【００４４】
一方、ステップＳ２においてベルトコンベヤ等によってホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入されてストッパに当接して所定位置に停止されと、ホイールリフタ１０のエアシリンダによってセンタコーン１１が上昇してホイール１２０のハブ孔１２４に嵌入し、ホイール１２０をセンタリングしながらベルトコンベヤから持ち上げる。そして、エアシリンダが更に伸長してセンタコーン１１を上昇させてホイール１２０を図１示すように回転駆動装置１７のフリクションディスク１６ａに当接すると、その上昇が停止してホイール１２０がタイヤバルブ圧入高さ位置に位置決めされ、かつこの状態がエアシリンダによって保持される（ステップＳ６）。
【００４５】
ステップＳ６において、ホイール１２０がフリクションディスク１６ａに当接してホイール１２０が位置決め保持されると、回転駆動装置１７のブレーキ装置のクラッチ機構がＯＮし、電動モータ１７ａによってホイール駆動プーリ１６が回転して、ホイール１２０がフリクションディスク１６ａの摩擦力を介してフリクションディスク１６ａと同期回転する（ステップＳ７）。
【００４６】
ホイール１２０の回転によって、バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射された検出光２１ａの光軸がホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と交差していることから、ホイール１２０が回転している間に検出光２１ａがバルブ孔１２１が透過し、これを受光部２２が受光し、換言するとバルブ孔１２１を検出する（ステップＳ８）。
【００４７】
このバルブ孔１２１の検出は、図２に示すように受光部２２がホイール１２０の半径方向に長い受光範囲を有することからバルブ孔１２１が破線１２１ａで示すようにホイール１２０の半径方向に偏在するものであっても、その検出光２１ａの端辺２１ｂを検出することによって適切に検出できる。なお、バルブ検出スイッチ２０が予め設定された検出時間内にバルブ孔１２１を検出しないときはＮＧ状態となって以降の作動を停止し、かつ表示する。従ってタイヤバルブ挿入の障害となるバルブ孔１２１の欠陥、バルブ孔不良、異物混入によるバルブ孔詰まり等を予め検出することができ、次工程のバルブ圧入不良やバルブ圧入装置３０及びホイール１２０の損傷を未然に防止できる。
【００４８】
ステップＳ８によりバルブ孔検出スイッチ２０から信号を受けたホイール駆動装置１５は、クラッチをＯＦＦにし、かつブレーキ機構がＯＮとなり電動モータ１７ａからホイール駆動プーリ１６へのトルク伝達を遮断すると共に制動してホイール駆動プーリ１６及びホイール１２０が慣性量の減衰により停止する。停止後ブレーキ機構をＯＦＦにし、かつクラッチ機構をＯＮにしてホイール駆動プーリ１６を比較的低速で逆回転駆動する。そしてバルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１からの検出光２１ａの光軸２１ｂがバルブ孔１２１を透過し、これを受光部２２が受光すると、その信号がホイール駆動装置１５に送られ、クラッチ機構をＯＦＦにし、かつブレーキ機構をＯＮしてホイール駆動プーリ１６を停止してホイール１２０の回転を瞬時に停止さてホイール１２０をバルブ挿入位置に停止させる（ステップＳ９）。
【００４９】
一方バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射され、バルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの光軸は、図２に示すように受光部２２がホイール１２０の半径方向に長く、かつ幅広の帯状の受光範囲を有することから、その端辺２１ｂを検知することによってバルブ孔１２１のホイール１２０に対する半径方向の位置Ｌ、即ちバルブ孔１２１の位置が測定される（ステップＳ１０）。
【００５０】
ステップＳ１０で測定されたバルブ孔１２１の位置と、予めステップＳ１のホイール検出工程で検出されたホイール１２０に対応するホイール情報データのバルブ孔位置データと照合し（ステップＳ１１）、バルブ孔１２１の位置が適切な範囲内に穿設されているか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でバルブ孔１２１が不適切な位置に設けられたＮＧ状態の場合には以降の作動を停止し、かつ表示する（ステップＳ１３）。
【００５１】
ステップＳ１２で適切な範囲内にバルブ孔１２１が位置していると判断されると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させてボールねじ３２ｂを介して基板３１を待機位置から挿入子３８の先端Ａ、即ち係入部３８ｂの先端に保持されたタイヤバルブ１００が、バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射されてバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの光軸に近接する挿入位置まで前進する（ステップＳ１４）。
【００５２】
続いてホイール１２０の仕様に基づくホイール幅、バルブ孔位置、バルブ孔が穿設されるバルブ孔形成面形状等のホイール情報データ及びステップＳ１０において測定された実際のバルブ孔１２１の位置を示すバルブ孔位置データ等によって予め設定された制御に従って、バルブ圧入装置３０の水平移動駆動部３２、昇降駆動部３５、及び揺動駆動部３６の各作動を組み合わせることによって、バルブ圧入装置３０の各構成部材がホイール１２０との接触を回避した状態で挿入子３８の先端に保持されたタイヤバルブ１００の先端がバルブ孔１２１に対向或いはバルブ孔１２１内に先端が若干進入した仮挿入位置まで誘導し、かつ水平移動駆動部３２及び揺動駆動部３６を停止して昇降部材３４に対する挿入子３８及びタイヤバルブ１００を仮挿入位置に保持する（ステップＳ１５）。
【００５３】
ステップＳ１５における水平移動駆動部３２、昇降駆動部３５及び揺動駆動部３６の作動は、例えば、挿入子３８の先端Ａの移動軌跡を図１に破線矢印で示すように、挿入子３８の先端がバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａに近接した挿入位置の状態から、昇降駆動部３５のサーボモータ３２ａを作動させてボールねじ３２ｂの回転によって支持部材３３に設けられたガイドレール３３ａに沿って昇降部材３４を上昇させる。昇降部材３４の上昇に伴って揺動駆動部３６の揺動アーム３６ｂの先端に設けられた挿入子３８及び挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００が検出光２１ａの光軸に沿って直線状にホイール１２０の下方のフランジ１２５ａを通過しかつ上側のフランジ１２５ｂの下方でくびれ部１２６と対向する高さ位置まで上昇させて昇降駆動部３５を停止する。この上昇にあたり少なくともバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａ及び光軸の外方、即ち検出光２１ａのホイール回転中心軸線ａと反対側には上昇を妨げる障害物はなくホイール１２０等に当接することなく最短距離で該位置まで上昇することができ、挿入子３８を容易かつ確実に誘導することができる。
【００５４】
続いて、挿入子３８及びタイヤバルブ１００をフランジ１２５ａがドロップ部１２６と対向する高さ位置から、水平移動駆動部３２のサーボモータ３２ａの作動により基板３１をガイドレール３ａに沿って移動させて支持部材３３等を介してホイール回転中心軸線ａ側に移動し、かつ揺動駆動部３６のサーボモータ３６ｂにより揺動アーム３７を揺動させて挿入子３８を回動させタイヤバルブ１００の先端を図３に示すようにバルブ孔１２１と対向させると共にバルブ孔１２１と同軸上、即ちバルブ孔形成面と直交するようにタイヤバルブ１００を位置決めする。
【００５５】
このタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１と同軸上で対向させる位置は、上記ステップＳ１０において測定された実際のバルブ孔１２１の位置を示すバルブ孔位置データに基づく水平移動駆動部３２及び揺動駆動部３６の作動制御によって個々のホイール１２０に相応して行われ、かつバルブ孔形成面と直交するタイヤバルブ１００の姿勢制御は、当該ホイール１２０の仕様に基づいて予め設定されたバルブ孔形成面形状等のホイール情報データに基づいて揺動駆動部３６の作動制御によって行われる。従って、バルブ孔１２１の穿設位置が基準位置から偏在する場合でも、その偏在に応じて実際に穿設されたバルブ孔１２１の最適な位置にタイヤバルブ１００を誘導することができる。
【００５６】
ステップＳ１５による仮挿入位置へのタイヤバルブ１００の誘導に続いて、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａを作動させてボールねじ３５ｂの回転によって支持部材３３に設けられたガイドレール３３ａに沿って昇降部材３４を上昇させる。昇降部材３４の上昇に伴って挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００が図３に一点鎖線で示すようにバルブキャップ側からバルブ孔１２１内に挿入され、タイヤバルブ１００がホイール１２０に装着される（ステップＳ１６）。従って、バルブ孔１２１の穿設位置が偏在する場合でもタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１の最適な位置に誘導することができ、円滑なタイヤバルブ１００の装着が確保でき、かつタイヤバルブ１００に作用する負荷の低減が得られてタイヤバルブ１００の損傷が有効的に回避できる。
【００５７】
タイヤバルブ１００がホイール１２０に装着されると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａの作動によって昇降部材３４を下降させ、昇降部材３４に支持された挿入子３８を仮挿入位置まで下降させてタイヤバルブ１００内から引き抜き、水平移動装置３２、昇降駆動部３５及び揺動駆動部３６を上記ステップＳ１５と逆の作動をさせて挿入子３８を仮挿入位置から待避位置まで後退させる（ステップＳ１７）。このステップＳ１７による仮挿入位置から仮待避位置への移動にあたり挿入子３８の先端Ａの移動軌跡は、図１に挿入子３８の先端Ａの破線矢印に沿って矢印と逆方向に制御され、バルブ圧入装置３０の各構成部材がホイール１２０との接触が回避される。
【００５８】
続いて、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させて基板３１を挿入位置から待機位置に後退させる（ステップＳ１８）。基板３１が待避位置へ到達後、バルブ検出スイッチ２０が再度作動し、バルブ孔１２１へのタイヤバルブ１００の装着が確認される（ステップＳ１９）。即ち、タイヤバルブ１００の挿入作動の間ホイール駆動プーリ１６は回転を停止し、ホイール１２０がバルブ挿入位置に維持されることから、発光部２１からの光軸２１ｂはバルブ孔１２１の位置と交差していて、その検出光２１ａを受光部２２が受光していないときはタイヤバルブ１００が装着され、かつ検出光２１ａを受光部２２が受光しているときはタイヤバルブ１００が装着されていないことが確認される。
【００５９】
一方、ステップＳ１９でタイヤバルブ１００が装着されていないことが確認されたＮＧ状態の場合には以降の作動を停止し、かつ表示する（ステップＳ２０）。ステップＳ１９でタイヤバルブ１００の装着が確認されると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させて基板３１を待避位置から原位置まで後退させて停止する（ステップＳ２１）。
【００６０】
また、ステップＳ１９のタイヤバルブ１００の装着が確認されると、ホイールリフタ１０のエアシリンダを収縮作動し、タイヤバルブ１００が装着されたホイール１２０がセンタコーン１１に支持されながら下降し、ベルトコンベヤ上に搭載されて搬出されれる（ステップＳ２２）。このホイールサイズを検出するステップＳ１からタイヤバルブ１２０が装着されたホイール１２０を搬出するステップＳ２２を繰り返すことによって各種仕様のホイール１２０にタイヤバルブ１００が連続的に装着される。
【００６１】
従って、このように構成されたチューブレスタイヤ用タイヤバルブ挿入装置１によると、バルブ圧入装置３０の基板３１をホイール１２０の回転中心軸線ａに接離する方向に水平移動する水平方向駆動部３２と、基板３１に支持されて昇降部材３４を昇降する昇降駆動部３５と、昇降部材３４に回動自在に支持されてホイール回転軸線方向ａに延びる揺動アーム３７を回動移動する揺動駆動部３６とを有し、揺動アーム３７の先端にタイヤバルブ１００を保持する挿入子３８を立設することから、これら水平方向駆動部３２、昇降駆動部３５、揺動駆動部３６の作動を制御することによってホイール１２０との当接を回避しつつ挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１に有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブ１００の装着作業が得られれると共に、タイヤバルブ１００の損傷が回避できる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施の形態では、バルブ圧入装置３０の水平方向駆動部３２をサーボモータ３２ａ、ボールねじ３２ｂ、同様に上昇駆動装置３５をサーボモータ３５ａ、ボールねじ３５ｂ等によって構成したがエアシリンダや油圧シリンダによって形成することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明した本発明のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動制御装置によると、ホイール駆動装置によって回転駆動されるホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出してホイールをバルブ挿入位置に制動停止させ、該バルブ挿入位置に停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置によってタイヤバルブを挿入して装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ挿入装置の水平方向駆動部、昇降駆動部、揺動駆動部の作動を制御することによってホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られると共に、タイヤバルブの損傷が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すチューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置の概念図である。
【図２】同じく、バルブ検出スイッチの説明図である。
【図３】同じく、挿入子の説明図である。
【図４】同じく、チューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の作動を示すフローチャートである。
【図５】チューブレスタイヤ用のタイヤバルブの説明図である。
【図６】従来のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の要部説明図である。
【符号の説明】
１        チューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置
２        基台
１５        ホイール駆動装置
２０        バルブ検出スイッチ
２１        発光部
２１ａ      検出光
２１ｂ      端辺
２２        受光部
３０        バルブ圧入装置
３１        基板
３２        水平方向駆動部
３２ａ      サーボモータ
３２ｂ      ボールねじ
３３        支持部材
３４        昇降部材
３５        昇降駆動部
３５ａ      サーボモータ
３５ｂ      ボールねじ
３６        揺動駆動部
３６ａ      回転軸
３６ｂ      サーボモータ
３７        揺動アーム
３８        挿入子
１００        タイヤバルブ
１２０        ホイール
１２１        バルブ孔
１２１ｂ      端辺
ａ        ホイール回転中心軸線
Ｌ        バルブ孔のホイール半径方向の位置
【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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