タイヤセンタリング装置
【課題】広範囲なタイヤサイズ、タイヤ重量やタイヤ扁平率を有するタイヤおよびスタックタイヤのセンタリングを正確にかつ容易に行うことが可能な装置を提供すること。
【解決手段】タイヤセンタリング装置におけるタイヤを載せる機構に２種類の回転自在治具を用いる。たとえば、タイヤショルダー部および／またはそれに隣接するタイヤサイドウォール部を有するタイヤ外周部が接触する部分にフリーベアリングを配置し、その内側のタイヤウォール部が接触する部分にオムニホイールを配置する。これにより種々のタイヤサイズ等に対応した（スタック）タイヤのセンタリングを容易に行うことができる。センタリング装置にスタックタイヤを移送する搬送装置に取り付けたタイヤ位置・タイヤサイズ検出センサにより、搬送装置からセンタリング装置へ正確にタイヤ送り出しができるので、タイヤのセンタリンをより確実にかつ正確に行うことができる。
【解決手段】タイヤセンタリング装置におけるタイヤを載せる機構に２種類の回転自在治具を用いる。たとえば、タイヤショルダー部および／またはそれに隣接するタイヤサイドウォール部を有するタイヤ外周部が接触する部分にフリーベアリングを配置し、その内側のタイヤウォール部が接触する部分にオムニホイールを配置する。これにより種々のタイヤサイズ等に対応した（スタック）タイヤのセンタリングを容易に行うことができる。センタリング装置にスタックタイヤを移送する搬送装置に取り付けたタイヤ位置・タイヤサイズ検出センサにより、搬送装置からセンタリング装置へ正確にタイヤ送り出しができるので、タイヤのセンタリンをより確実にかつ正確に行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体のセンタリング装置およびセンタリング方法に関するもので、特に接触面が比較的柔軟で弾力性のあるタイヤを段積みしたスタックタイヤのセンタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
完成後の新品タイヤは段積みされて搬送装置で運ばれた後、段積みされたタイヤ（スタックタイヤ）から１本ずつラックへ運搬していた。この運搬は主に人間が行っているが、タイヤの重量は、乗用車で約１０kg〜２０kg／本、大型車両で約３０kg〜５０kg／本であるから、１本のタイヤでも人間が運搬するにはかなりの重労働である。
【０００３】
そこで、スタックタイヤをそのまま、ロボットアーム等を用いて直接ラックに挿入する方法が検討されている。段積みされたタイヤ（スタックタイヤ）をセンタリングせずにそのままロボットアームを用いて運搬すると、ロボットアームがスタックタイヤを掴む際にタイヤが傾いて崩れてしまう。これまで帯状部材に関しては幾つかのセンタリング方式の提案がなされている（特許文献１、２）が、加硫済みのタイヤを装着した完成品タイヤについては簡便にセンタリングする装置がなかった。この理由として主に、スタックタイヤは重量がかなり大きくなる（４本以上のスタックタイヤの重量は、乗用車用で４０〜８０kg以上、大型車両用で１２０kg〜２００kg以上となる）ことと、タイヤが比較的柔軟で弾力性があるので、スタックタイヤの最下部のタイヤがその上に積まれているタイヤの重量により変形するために、全体のバランスが悪くなり、スタックタイヤのセンタリングが困難であるということが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２６２３６４
【特許文献２】特開２００８−２００９９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
成就した様に現状では完成品タイヤを段積みしたスタックタイヤを自動でセンタリングする装置がない。この理由としてスタックタイヤの最下部に配置されたタイヤに大きな力が加わり、センタリングするときにスタックタイヤのバランスが悪くなりセンタリングが困難であるということが挙げられる。そこで、スタックタイヤをセンタリングする方法として、スタックタイヤを載置するセンタリングすべき場所（以下、センタリング部）に回転自在治具を配置する方式を検討した。たとえば、図１に示されているように、スタックタイヤは搬送装置で搬送されて、センタリング装置のセンタリング部（図１においてスタックタイヤ１４が載置されている場所）に置かれる。センタリング部において、スタックタイヤ搬送用の回転ローラーと回転自在治具の列が交互に配置されている。スタックタイヤが回転ローラーにより搬送されセンタリング部に置かれると、回転自在治具列が上がってきてスタックタイヤを受ける。センタリング用ガイドローラーがスタックタイヤの周辺からスタックタイヤの中心へ向かって動きスタックタイヤを押さえこんでいく。スタックタイヤは回転自在治具により移動してセンタリングが行われる。
【０００６】
回転自在治具として、たとえばフリーベアリング、トランスホイールやオムニホイールを使用する。フリーベアリングはサイズも小さくできるので、１つ１つの間隔を詰めて設置可能であり、搬送物との接触面積を少なくでき、小さい力で動くという利点がある。一方、トランスホイールあるいはオムニホイールは比較的大きなサイズなので、回転ホイールと取り付け軸までの距離が大きいという利点がある。
【０００７】
回転自在治具がフリーベアリングの場合において、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が小さく扁平率が低いときには、下部タイヤの変形が小さいので、タイヤがフリーベアリングのベースと接触せずにフリーベアリングで自由に動き、スタックタイヤのセンタリングが容易である。しかし、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が大きく扁平率が高いときには、回転ボールと取り付けベースの距離が小さいためにフリーベアリングのベースとタイヤが接触し、スタックタイヤは自由にセンターリングや移動ができなくなる。
【０００８】
回転自在治具がトランスホイールあるいはオムニホイールの場合において、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が小さいときは、回転ホイールが自由に動くのでスタックタイヤのセンタリングが容易である。しかし、タイヤ外径が大きくタイヤ重量も大きいときには、回転ホイールとタイヤとの接触面積が大きくなり摩擦抵抗が大きくなるので、スタックタイヤは自由にセンターリングや移動ができなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、タイヤサイズが小さくても大きくても、またタイヤ重量が小さくても大きくても、また扁平率が小さくても大きくても、スタックタイヤのセンタリングを容易に行うことの可能な方法および装置を提供することである。本発明は、２種類の回転自在治具を用いる。すなわち、タイヤの周辺を受ける所はフリーベアリングを配置し、タイヤの内側を受ける所にはトランスホイールおよび／またはオムニホイールを配置する。さらに、センタリング装置にスタックタイヤを送る前の待機位置でタイヤ先端位置およびタイヤ外径を測定して、タイヤをセンタリング装置への移動量（送り量）を決めて、スタックタイヤをセンタリングする際のスタックタイヤの移動量を最小にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
課題において説明したように、回転自在治具を用いるとスタックタイヤのセンタリングをうまく行える可能性があるが、回転自在治具としてフリーベアリングだけ、或いはトランスホイールやオムニホイールだけを使用する場合には、センタリングを確実に行うためにはタイヤサイズ、タイヤ重量やタイヤ扁平率に制約がある。これに対して、本発明はタイヤの周辺を受ける所はフリーベアリングを配置し、タイヤの内側を受ける所にはトランスホイールやオムニホイールを配置しているので、タイヤのサイズが変わっても、或いはタイヤ重量やタイヤ扁平率が変化しても、タイヤを前後左右に自由に回転移動できるので、センタリングを確実に行うことができる。さらに、これを補完するものとしてタイヤ移動量検出装置（センサ）を備えていて、タイヤサイズに合わせてタイヤの移動量を決めてセンタリング装置に送り出すことができるので、タイヤを所望の位置に配置することができる。この結果、タイヤを確実に回転移動してセンタリングを確実に行うことができる。
本発明のセンタリング装置は搬送用の回転ローラーおよび２種類の回転自在治具からなる簡単な機構のセンタリング装置であるから、装置スペースを小さくすることが可能で、しかも装置費用も安い（設備投資が小さい）という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のセンタリング方式を説明するセンタリング装置の平面図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明のセンタリング方式を説明するセンタリング装置の側面図である。
【図３】図３は、本発明のセンタリング方式に用いるトランスホイールの構造を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明のセンタリング方式に用いるオムニホイールの構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明のセンタリング方式に用いるフリーベアリングの構造を模式的に示した図である。
【図６】図６は、図５に示すフリーベアリングに物体を搭載した場合の状態を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明のセンタリング方式に用いるキャスターの構造を模式的に示した図である。
【図８】図８は、タイヤの側面を示す模式図である。
【図９】図９は、キャスター上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、フリーベアリング上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１１】図１１は、オムニホイール上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１２】図１２は、フリーベアリングおよびオムニホイール上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１３】図１３は、本発明のセンタリング機構の一実施形態を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明のセンタリング機構の別の実施形態を示す図である。
【図１５】図１５は、タイヤ搭載用として各種の回転自在治具を用いたときのタイヤの移動可否について比較した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のセンタリング方式を説明する図であり、センタリング装置およびこれにスタックタイヤを移送する搬送装置の平面図を模式的に示している。スタックタイヤ１３はローラーコンベア１１によって白抜き矢印で示すＡ方向から運ばれ、エリアセンサ１５を通過する。センタリング装置１２に送る手前の場所に配置された光電センサ１６の位置にスタックタイヤ１３の先端が来たときに、ローラーコンベア１１が停止する。光電センサ１６はローラーコンベア１１の両サイドに配置され、光電管１６ａから出た光線が光電管ミラー１６ｂから反射して、その反射光線を再び光電管（センサ）１６ａで受ける。図１におけるラインＭが光線の位置を示す。ラインＭは搬送装置の進行方向、すなわちスタックタイヤの搬送方向Ａに対して垂直になっている。光電センサ１６がスタックタイヤ１３の先端を検出した時、すなわちスタックタイヤ１３の先端が光線Ｍに接した時にローラーコンベア１１を停止させる。
【００１３】
エリアセンサ１５は、光電センサ１６より搬送方向後方側に配置され、スタックタイヤ１３の後部外形を検出できるようになっている。エリアセンサ１５も光照射式の場合は、たとえば図１に示すように、搬送装置の進行方向に対して広範囲の光を搬送装置の一端側に配置されたエリアセンサの光放射側１５ａから照射し、その光を搬送装置の他端側に配置されたエリアセンサの受光側１５ｂで受ける。エリアセンサ１５のセンシング領域Ｃにスタックタイヤ１３の後部があれば光が遮られるので、スタックタイヤ１３の後端位置Ｌ（ラインＬ）を検知できる。
【００１４】
以上の２つのセンサ１５および１６からスタックタイヤ１３の外径を知ることができる。すなわち、光電センサ１６による光線位置ラインＭとエリアセンサ１５によって得られた位置であるラインＬとの距離ｘがスタックタイヤ１３の直径となる。この値を測定し計算した後、再度ローラーコンベア１１を動かし、スタックタイヤ１３を搬送して、ローラーコンベア１１に隣接しＢ方向に設置されたセンタリング装置１２に移送する。（ここでは、Ｂ方向はＡ方向と一致している。）
【００１５】
センタリング装置１２にも光電センサ２３が配置されていて、センタリング装置１２の一端に設置された光電管２３ａから出た光線が、センタリング装置１２の他端に設置された光電ミラー２３ｂで反射して再度光電管２３ａで受ける。ラインＮが光線位置を示す。ラインＮは搬送装置の搬送方向Ｂ、すなわちスタックタイヤの移動方向に対して垂直であり、スタックタイヤをロボットアームで掴む位置である。
このラインＮの位置に、配置されるスタックタイヤ１４の中心が来るように光電センサ２３が配置されている。すなわち、ローラーコンベア１１から送り出されたスタックタイヤの先端が光線Ｎの位置に来ることを検出して（光線Ｎがスタックタイヤにより遮られるので検出できる）、その位置からｙだけＢ方向に送り出す（ｙを送り出し量と呼ぶ）。ｙ＝ｘ／２とすると、送り出し量ｙはスタックタイヤの半径に等しいので、スタックタイヤ１４の中心は正確に光線Ｎの位置に配置される。この送り出し量は、センタリング装置１２に設置される後述の搬送用の回転ローラーを用いてコントロールできる。たとえば、回転ローラーに送り出し機構を取り付けて、必要な移動量だけ回転ローラーを回転させてその上に載っているタイヤ（スタックタイヤ）を動かせば良い。
【００１６】
尚ローラーコンベア１１とセンタリング装置１２の離間距離を把握しておけば、センタリング装置の所定の位置にタイヤを移送することも可能である。すなわち、ラインＭとラインＮとの距離ｚは固定されているので、ローラーコンベア１１の一時停止位置（図１におけるスタックタイヤ１３の位置）からセンタリング装置１２のラインＮの位置（図１におけるスタックタイヤ１４の位置）までのスタックタイヤの移動距離（ｚ＋ｙ＝ｚ＋ｘ／２）も正確にコントロールできる。この結果、ラインＮの位置にスタックタイヤ１４の中心が来るようにスタックタイヤ１４を移送できる。従って、この場合には光電センサ２３を設置する必要がない。
【００１７】
タイヤのサイズは種々のものが存在するので、本発明のセンタリング方式で採用する種々のスタックタイヤのサイズに適用するために、エリアセンサ１５の大きさ（センシング領域Ｃ）および光電センサ１６とエリアセンサ１５の位置を選定する必要がある。すなわち、種々の大きさを有するスタックタイヤ１３に対して、スタックタイヤ１３の先端が光線Ｍの位置に来たときに、スタックタイヤ１３の後端がエリアセンサ１５のセンシング領域Ｃに入っている必要がある。本発明のセンタリング装置に適用するスタックタイヤのサイズをすべて知っていれば、適当な光電センサ１６およびエリアセンサ１５を選定し配置することは容易である。また、光電センサ１６にエリアセンサを用いて良いし、このエリアセンサ１６やエリアセンサ１５として画像認識センサを用いることもできる。
【００１８】
さらに、光電センサ１６およびエリアセンサ１５を１つのエリアセンサに代用も可能である。たとえば、画像認識センサを用いて、スタックタイヤ１３全体を認識してスタックタイヤ１３の直径ｘを検出する。この場合スタックタイヤ１３の先端位置とラインＮの距離（ｚに相当）は一定とならない（どの時点で一時停止するかが定まらないため）が、画像認識センサによりローラーコンベア１１におけるスタックタイヤ１３の位置を簡単に認識できる（たとえば、ローラーコンベア装置１１の特定位置とスタックタイヤ１３の位置を検出し、この特定位置とラインＮまでの距離は既知である）ので、スタックタイヤ１３の位置から、センタリング装置１２へのスタックタイヤの移動距離ｚ（或いは、ｚ＋ｙ）を容易にコントロールできる。尚、高速処理センサ（センシング応答が速く、計算処理も高速のセンサ）を用いれば、タイヤ１３を一時停止させずに移動させながらタイヤサイズやタイヤ位置を検出することも可能である。
【００１９】
ラインＮの位置にスタックタイヤ１４の中心が来るようにスタックタイヤ１４がセンタリング装置１２にセットされた後、ラインＮの方向に対してセンタリングが行われる。本発明のセンタリング装置１２において、スタックタイヤ１４が配置される場所には、ラインＮを中心として内側に第１のセンタリング機構１８が配置されており、その外側に第２のセンタリング機構１７および１９が配置されている。第１のセンタリング機構１８はタイヤの進行方向においてタイヤの内側（サイドウォール部）に接触できる位置に配置されている。また、第２のセンタリング機構１７および１９はタイヤの進行方向においてタイヤの外側、特にタイヤのショルダー部および／またはショルダー部に隣接したタイヤのサイドウォール部に接触できる位置に配置されている。
【００２０】
センタリング装置１２の所定の位置に配置されたスタックタイヤ１４は第１のセンタリング機構１８および第２のセンタリング機構１７、１９の上に載置される。第１のセンタリング機構１８および第２のセンタリング機構１７、１９はそれぞれ異なる回転自在治具が配置されている。第１のセンタリング機構１８は、タイヤの内側（タイヤのサイドウォール部）の比較的柔軟な部分に対してタイヤを余り変形させないような回転自在治具或いは多少タイヤが窪んできても自由に回転できるような回転自在治具、たとえばトランスホイールやオムニホイールを多数配列配置している。第２のセンタリング機構１７、１９は、タイヤの外周部（タイヤのショルダー部および／またはショルダー部に隣接したタイヤのサイドウォール部）の比較的硬い部分に対して自在に回転できるような回転自在治具、たとえばフリーベアリングを多数配列配置している。
【００２１】
図２は、図１に示すスタックタイヤ１３および１４と搬送装置（１０、１１）およびセンタリング装置１２との関係を正面側から見た模式図である。タイヤが３本（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）段積みしたスタックタイヤ１３およびタイヤが３本（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）段積みしたスタックタイヤ１４を示しているが、１段または２段、或いはこれより多数段積みされる場合もある。ローラーコンベア１１は搬送装置基台１０上に配置され動いている。光電センサ１６およびエリアセンサ１５が搬送装置１０、１１の側面にセットされていて、スタックタイヤ１３の位置および大きさを検出している。
【００２２】
センタリング装置１２の所定の位置に載置されたスタックタイヤ１４の両側に配置された第３のセンタリング機構２０、２１、２２により、スタックタイヤ１４はラインＮの方向と同じ向きに対してセンタリングされる。たとえば、図１および図２に示すように、センタリング用ガイドローラー２０（２０ａ、２０ｂ）、２１（２１ａ、２１ｂ）、および２２（２２ａ、２２ｂ）がスタックタイヤ１４の外側からＮの方向にスタックタイヤ１４を挟みつけてＮ方向のセンタリングを行う。具体的には、センタリング位置に対して対称の位置に配置されたセンタリング用ガイドロッド２０、２１および２２の両側のガイドロッド（２０ａと２０ｂ、２１ａと２１ｂ、２２ａと２２ｂ）が対称関係を保ちながらＮ方向に等距離だけ移動してスタックタイヤ１４を挟むように押しこんで来ると、スタックタイヤ１４が載置されている第１および第２のセンタリング機構である回転自在治具によりスタックタイヤ１４が移動するので、スタックタイヤ１４のＮ方向のセンタリングを行うことができる。
【００２３】
また、スタックタイヤの移動方向（Ｂ方向と同じ）に対しては、スタックタイヤ１４の中心が既にセンタリングされてラインＮの位置にあるが、センタリング用ガイドローラー２０がセンタリング用ガイドローラー２１或いは２２により対称関係を保ちながら同時にスタックタイヤをＢ方向に対して固定するように挟むので、スタックタイヤ１４の中心がラインＮから外れることはない。センタリング用ガイドローラーをＮ方向または中心方向へ移動する方法は既知のものを使用することができる。さらに、この第３のセンタリング機構は既に開示されている他の方法を用いても良い。
【００２４】
図３は、本発明に用いるトランスホイールの構造の一例を模式的に示した図である。図４に示すオムニホイール４０は、通常同じ形状の２つのトランスホイール４１および４２を組み合わせて使用する。図３（ａ）はトランスホイール４１を縦方向から見た模式図である。図３（ｂ）はトランスホイール４１を横方向から見た模式図である。トランスホイールの動作が良く分かるように、トランスホイール４１に物体３９を載せて描いている。物体３９はたとえば、タイヤ（スタックタイヤ）である。トランスホイール４１は、ホイール本体部３１および複数の樽状ホイール３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）から構成される。ホイール本体部３１の中央には軸穴が形成され回転軸３２が挿通される。ホイール本体部３１の外縁には、樽状ホイール３５を支持する樽状ホイール支持部３３が突出して樽状ホイール３５を支えている。樽状ホイール３５は樽状ホイール支持部３３に留め具３７により回転自在に支持されている。図３においては、樽状ホイール３５は３個（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）が等間隔で、それぞれ両側の樽状ホイール支持部３３に取り付けられている。この樽状ホイール３５は、４個以上存在することもできる。
【００２５】
ホイール本体部３１は、たとえば、ホイール本体部３１と回転軸３２の間にベアリング機構等の回転機構を備えることにより、回転軸３２のまわり、すなわち図３（ｂ）に示すｒ方向に自由に回転する。或いは、ホイール本体部３１と回転軸３２とは固定して、回転軸３２を支持する部分に回転機構を備えるなどの種々の方法により、ホイール本体部３１を図３に示すｒ方向に自由に回転可能にすることができる。ホイール本体部３１がｒ方向に自由に回転可能ということは、樽状ホイール支持部３３に支持された樽状ホイール３５もｒ方向に自由に回転可能であることを意味する。樽状ホイール支持部３３は、樽状ホイール３５がホイール本体部３１の回転方向（図３（ｂ）に示すｒ方向）に対して例えば直交する方向に回転自在となるように、樽状ホイール３５を支持する。これにより、物体３９を回転軸３２方向（図３（ａ）におけるｓ方向）へ自在に移動することができる。以上のように、トランスホイール４１を用いて、ｒ方向への回転自在運動とｓ方向への回転軸方向の自在運動との組合せにより、物体３９を前後左右に自由に動かすことができる。
【００２６】
しかし、トランスホイールの場合には、その上にタイヤ等の物体３９を載せた時、樽状ホイール支持部３３がその物体に接触する可能性がある。特に、タイヤはゴム製品等の比較的弾力性に富んでいるので、その重みにより接触部分で窪んだりもすることにより、接触の可能性は高い。また、隣接する樽状ホイール３５の間隔が広い場合や、樽状ホイール３５の径が小さい場合も、樽状ホイール支持部３３が物体３９に接触する可能性が高い。樽状ホイール支持部３３が物体３９に接触すると、樽状ホイール３５が回転できなくなるので、トランスホイール４１はホイール本体部３１の回転軸３２の方向（ｓ方向）に移動することができなくなる。そこで、通常は、トランスホイールを回転軸方向に複数連結する。複数連結するときは、樽状ホイール支持部の位置は、隣接するホイールの樽状ホイールの位置になるように、複数のトランスホイールを組合せ一体化して構成する。
【００２７】
図４は、トランスホイールを回転軸方向に２段設けたオムニホイールの構成を示している。図４に示すオムニホイール４０は、通常同じ構造および形状の２つのトランスホイール４１および４２を組み合わせて使用する。図４（ａ）はオムニホイール４０を縦方向から見た模式図である。図４（ｂ）はオムニホイール４０を横方向から見た模式図である。オムニホイールの動作が良く分かるように、オムニホイール４０に物体３９を載せて描いている。図４に示すホイール４１は図３に示すトランスホイールと同じものであるので、同じ符号を付している。また、図４に示すホイール４２もトランスホイール４１と同じ構造および形状である。
【００２８】
すなわち、ホイール４２は、ホイール本体部３１（３１ｙ、ホイール４１の３１は３１ｘと符合を付す）および複数の樽状ホイール３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）から構成される。ホイール本体部３１の中央には軸穴が形成され回転軸３２が挿通される。この回転軸３２はホイール４１と共通であり、これにより２つのホイール４１および４２は一体化している。ホイール本体部３１ｙの外縁には、樽状ホイール３６を支持する樽状ホイール支持部３３（３３ｙ、ホイール４１の３３は３３ｘと符合を付す）が突出して樽状ホイール３６を支えている。樽状ホイール３６は樽状ホイール支持部３３ｙに留め具３７により回転自在に支持されている。樽状ホイール３５は、ホイール４１と同様に、３個（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）が等間隔で、それぞれ両側の樽状ホイール支持部３３に取り付けられている。この樽状ホイール３６も、４個以上存在することもできるが、通常はホイール４１と同様の構造および形状とするので、その場合は、ホイール４１の樽状ホイール３５も、４個以上となる。
【００２９】
タイヤ等の物体３９をオムニホイール４０に載せた図４からも良く分かるように、ホイールを回転軸方向に２段設けると、一方の樽状ホイール支持部３３（たとえば、ホイール４１の樽状ホイール支持部３３ｘ）が接地面の位置となっても他段のホイールの樽状ホイール（たとえば、ホイール４２の樽状ホイール３６）が接地面の位置となる。したがって、オムニホイール４０は、回転位置によらずホイール本体部３１の回転軸３２方向（図４（ａ）におけるｓ方向）に移動可能となる。またオムニホイールも、回転軸３２の周りｒ方向に対しても、図３（ｂ）に示した１つだけのトランスホイール４１だけの場合と同様に、自由に回転できる。従って、オムニホイールを用いて、ｒ方向への回転自在運動とｓ方向への回転軸方向の自在運動との組合せにより、物体３９を前後左右に自由に動かすことができる。
【００３０】
タイヤ等の物体が直接接触する樽状ホイールの材質は、一般にウレタンやナイロン等の高分子樹脂などであるため、タイヤの柔らかい部分が接触してもタイヤだけが大きく窪むことがない。また上述した様にトランスホイールあるいはオムニホイールであるため、接触面積が大きくてもスムーズに回転可能である。従って、タイヤの内側におけるサイドウォール部の比較的柔らかい部分に用いても自由に回転できる。ただし、構成が複雑であるため、フリーベアリングほど小さくすることはできないので、単位面積当たりの設置数はフリーベアリングに比較すると多くすることができない。
【００３１】
図５は、本発明に用いられる回転自在治具の１つであるフリーベアリング５０の構造の一例を示す模式図であり、カバー５５を半分外して、その部分を断面にして内部の構造が良く分かるように描いている。ベースの球状ケーシング５３に多数の小ボール５２を配置し、その上に大ボール５１が１個載置されている。小ボールと大ボールの回転運動により、その上に置かれた物体（たとえば、タイヤやスタックタイヤ）を前後・左右へ自由に回転させることができる。大ボール５１は自由に回転できるようになっているが、ゴミ等が入らないように大ボール５１の周囲をシール５４が大ボール５１に接触しない程度に大ボール５１の周囲を取り巻まいていて、カバー５５がその上を被っている。大ボール５１の一部分がカバー５５から突出して外側へ出ている。フリーベアリング５０は台座５６に取り付けられる。
【００３２】
図５からも分かるように、フリーベアリングの構造は極めて簡単であり、小型化も容易である。小ボール５２や大ボール５１は摩耗しないように硬い金属や合金などで形成されているので、大ボール５１の上に置かれた物体も硬い場合には物体の変形は少ないが、物体が柔らかい場合には物体がその部分で窪んでくる。たとえば、タイヤの場合には、タイヤの外側のショルダー部やそれに隣接するサイドウォール部は比較的硬いのでタイヤショルダー部等の変形（窪み）は小さいが、タイヤの内側におけるサイドウォール部の比較的柔らかい部分は変形（窪み）が大きくなる。タイヤの窪みが小さい場合および大きい場合の模式図を図６に示す。図６（ａ）はタイヤ３９の窪みが小さい場合の模式図であり、図６（ｂ）はタイヤ３９の窪みが大きい場合の模式図である。
【００３３】
図６（ｂ）に示されているように、大ボール５１がタイヤ３９の中にめり込んでくる。その結果、タイヤ３９と大ボール５１との接触面積が大きくなり、タイヤ３９の動きが悪くなりセンタリングが困難となってくる。タイヤ３９がカバー５５やケーシング部に接触するとタイヤ３９を動かすのは不可能になる。従って、フリーベアリングをタイヤの柔らかい部分であるタイヤの内側に使うと問題が発生する場合がある。特にタイヤの重量が大きくなる場合や、段積みタイヤが多いスタックタイヤの場合には問題となってくる。フリーベアリングを大きくして、大ボール５１を大きくしても（大きくするとカバーやケーシング部までの距離が大きくなる）、設置可能なフリーベアリングの数も減るので、１個当たりのフリーベアリングにかかる重量が増す。その結果、フリーベアリングの大ボールがタイヤの中にめり込んでいくので、タイヤと大ボールの接触抵抗が増えて、タイヤを動かすのに大きな力が必要になってくるために、やはりセンタリングが難しくなっていく。以上から、フリーベアリングは比較的変形しにくい硬い材質を有するタイヤの外周部（ショルダー部および／またはそれに隣接するサイドウォール部）に配置するのが良い。
【００３４】
図７は、本発明に用いられる回転自在治具の１つであるキャスターの構造の一例を示す模式図である。ここでキャスターとは、旋回部および車輪で構成された自在車輪のことで、旋回部が自由に旋回し、かつ車輪が回転するものを言う。キャスター６０において、旋回部６３にフォーク６４が連結し、フォーク６４にシャフト６５により車輪６２が連結している。車輪６２の上にタイヤ等の物体３９を載せた場合、旋回部６３は矢印ｕ方向に自由に回転するので、車輪６２の回転と合わせることにより、物体を前後左右に自由に移動できる。図７から分かるようにキャスター６０に物体３９を載せた場合、車輪６２も物体３９も硬くて変形がしない時は車輪６２と物体３９は線で接触し、車輪６２か物体３９のどちらかが柔軟であればその柔軟な方が変形するので、車輪６２と物体３９は面で接触する。物体がタイヤの場合には、車輪６２とタイヤ３９は面で接触するので、接触摩擦に関してはトランスホイールやオムニホイールと類似の特性を示すが、一方タイヤと接触する回転体は車輪一つなのでフリーベアリングの特性も有する。尚、キャスター車輪の材質には、ウレタン樹脂等の高分子化合物のように柔軟で弾力性のある材料や鋼鉄製等の金属材料のように硬い材料も用いることができるので、タイヤの特性に合わせた材料選定が可能である。
【００３５】
図８はタイヤの側面図を示す。タイヤ１００における一番外側のトレッド部１０１は地面に接触する部分で、このトレッド部１０１からタイヤ半径方向内側に延びるサイドウォール部１０３がタイヤ側面では大きな面積を占める。このサイドウォール部１０３の内側に連なりビード部１０４が存在する。トレッド部１０１の側面で、サイドウォール部１０３につながる部分をショルダー部１０２と呼ぶ。タイヤを段積みしたときに最下層のタイヤが載置面（搬送用回転ローラーや回転自在治具など）と接触する部分は、サイドウォール部１０３およびショルダー部１０２である。ショルダー部１０２は比較的硬く、スタックタイヤに段積みしても変形は小さい。これに対してサイドウォール部１０３は広い面積を占めてスタックタイヤに段積みしたときに最も接触する面積の大きい部分である。しかも比較的柔軟で弾力性があるので、スタックタイヤに段積みしたときに変形する可能性がある。ビード部１０４はスタックタイヤに段積みしても変形は小さい。従って、タイヤが横置きにされている場合や、段積みされている場合には、タイヤビード部１０４は載置面と接触する可能性は小さい。
【００３６】
本発明において、センタリング機構として、回転自在な治具を並べてその上にスタックタイヤを載せて前後左右に自在に動かす方式を用いる。本発明においては、回転自在な治具として、上述したキャスター、トランスホイール、オムニホイール、フリーベアリングを用いて、スタックタイヤのセンタリングを行うが、それぞれについて以下に説明する。本発明は、回転自在な治具を組み合わせて用いるセンタリング機構であるが、従来方式では、スタックタイヤを回転自在な治具を用いて運搬する実施例がないため、単独で用いたときと比較して以下に検討する。
【００３７】
図９は回転自在な治具としてキャスター２０２だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。キャスター２０２の車輪が大きいので、スタックタイヤが取り付けフレーム２０３に干渉しにくいという利点はあるが、取り付け間隔が詰められないという問題と、１車輪にかかる面圧が高いので柔軟な材質のタイヤの場合にはタイヤが窪むという問題がある。図９（ａ）に示すように、タイヤの外径が小さく、重量が軽い場合には問題が少ない。しかし、タイヤの外径が大きく、重量が重い場合は、図９（ｂ）に示すように、キャスター２０２の車輪へタイヤ２０１が沈んできてタイヤの大きな窪み２０４ができる。特に、タイヤのサイドウォール部におけるタイヤの比較的柔らかい部分で顕著となる。その結果、キャスター車輪の回転摩擦が大きくなり、スタックタイヤ２０１の移動が困難となる。
【００３８】
図１０は、回転自在な治具としてフリーベアリング２１２だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。フリーベアリングは、小型化も容易にできて１つ１つを小さく間隔を詰めて設置することが可能であり、タイヤとの接触点をタイヤ側面に均一に分散できる。その結果、タイヤ等の搬送物との接触面積も少なくできるので、小さい力で動かすことができるという長所があるが、フリーベアリングのケーシング２１４から突出した大ボール２１１の突出度はフリーベアリングのケーシング２１４の大きさに対して比較的小さいので、フリーベアリングに載る物体が柔らかい場合には、その物体とケーシングが接触しやすいという問題がある。従って、スタックタイヤの外径が小さく、スタックタイヤの重量が軽く、扁平率が低い場合には、図１０（ａ）に示すように、大ボール２１１へのタイヤの沈み込みも小さく、フリーベアリング２１２の大ボール２１１とタイヤ２０１との接触面積２１５も少なく、良好な回転自在治具となる。しかし、スタックタイヤ２０１の外径が小さく、スタックタイヤの重量が軽く、扁平率が高い場合には、タイヤの沈み込みが大きくなり、図１０（ｂ）の２１３に示すように、スタックタイヤ２０１がフリーベアリングのケーシング２１４と接触してしまうので、スタックタイヤ２０１の移動が困難となったり、タイヤに損傷を与えたりするおそれがある。特にタイヤのサイドウォール部の比較的柔らかい部分が載ったフリーベアリングに問題が発生しやすくなる。さらに、図示はしていないが、外径が大きく、重量が重い場合には、扁平率の大小にかかわらず、図１０（ｂ）に示す場合と同様になる。
【００３９】
図１１は、回転自在な治具としてトランスホイールまたはオムニホイール２２１だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。トランスホイールやオムニホイールはホイールと取り付け軸（回転軸）までの間隔が広いので、タイヤの柔らかい部分に対しても有利であるが、上述したように通常は２個のホイールで１個のローラー（オムニホイール）となるため、取り付け間隔が広くなるという問題がある。また、スタックタイヤとの接触面積が多く、動かすのに大きな力が必要という問題もある。タイヤの外径が小さく、重量が軽い場合は、図１１（ａ）に示すように、扁平率の大小にかかわらず、トランスホイールまたはオムニホイール２２１とスタックタイヤ２０１との接触面積２２２は余り大きくならないし、仮に接触面積が大きくなってもスタックタイヤの重量が軽いので、トランスホイールやオムニホイールを使用してスタックタイヤを容易に動かすことができる。一方、外径が大きく、重量が重い場合には、図１１（ｂ）に示すように、扁平率の大小にかかわらず、トランスホイールまたはオムニホイール２２１とスタックタイヤ２０１との接触面積２２３が大きすぎて摩擦抵抗が大きくなり、スタックタイヤ２０１を動かすことが困難となる。
【００４０】
そこで本発明のセンタリング機構においては、上述の回転自在治具の特性を利用して２種類の回転自在治具を用いる。たとえば、図１２に示すように、タイヤ外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）と接触する部分にフリーベアリング２３１を多数配置し、その内側のサイドウォール部と接触する部分にトランスホイールまたはオムニホイール２３３を多数配置する。タイヤ外周部は比較的硬いので、フリーベアリングの上に載せてもフリーベアリングのケーシング２３２と接触する可能性は低く、フリーベアリング２３１とタイヤ２０１の接触面積２３４は小さい。また、フリーベアリング２３１は小型化も容易であるから、多数のフリーベアリング２３１を並べることができる。その結果、１個当たりのフリーベアリング２３１にかかる重量を小さくできるので、スタックタイヤ２０１が重くなっても小さな力で動かすことができる。一方、タイヤの内側に配置されたトランスホイールまたはオムニホイール２３３は余り小型化はできないので、フリーベアリング２３１ほど多数並べることはできないが、多数配置されたフリーベアリング２３１により、１個当たりのトランスホイールまたはオムニホイール２３３にかかるタイヤの重量も小さくなるので、たとえ扁平率が大きくなった場合でも、トランスホイールまたはオムニホイール２３３とタイヤ２０１との接触面積２３５が大きくなりすぎることはない。
【００４１】
以上から、外径が大きいタイヤで重い場合において、単独の回転自在治具を用いた場合はタイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動が困難であったが、フリーベアリングと、トランスホイールやオムニホイールとの組合せを用いることにより、タイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動を容易に行うことができるようになる。さらにこれらの組合せにより外径が小さいタイヤで軽い場合においてももちろん、タイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動を容易に行うことができるようになる。以上の結果をまとめると図１５のようになる。図１５は、タイヤ搭載用として各種の回転自在治具を用いたときのタイヤの移動可否について比較した表である。フリーベアリングおよびトランスホイールやオムニホイールを組み合わせたセンタリング機構は非常に有効であることが分かる。また、トランスホイールやオムニホイールの代わりにキャスターを用いた場合にも同様の効果がある。この表からも分かるように、タイヤのサイズ等を限定すれば、キャスター、トランスホイールやオムニホイール、フリーベアリング等の回転自在治具を単独で用いることもできる。しかし、これらを組み合わせることにより、種々のサイズ、重量や扁平率を有する種々のタイヤのセンタリングを容易に行うことができる。
【００４２】
図１３は、本発明のセンタリング機構の一実施形態を示す。図１３（ａ）はセンタリング装置７１を上方から見た平面図である。図１における場合と同様に、ローラーコンベアによりＢ方向から移送されたスタックタイヤは、図１３に示すセンタリング装置７１に配置される。図１３（ａ）においては、センタリング機構が良く分かるように、配置されるスタックタイヤ７５の外周７５−Ｐおよび内周７５−Ｑだけを示している。センタリング後のスタックタイヤ７５の中心位置を９３で示す。その中心９３を通るスタックタイヤの移送方向のラインを９２、それと直行する中心線を９１とする。図１３（ａ）に示すセンタリング装置におけるスタックタイヤの移送方向（Ｂ方向或いは中心線９２方向）において、タイヤ７５の外周部分にはフリーベアリング７２が配置され、タイヤ７５の内側部分にはオムニホイール７４が配置されている。フリーベアリング７２およびオムニホイール７４はスタックタイヤの移送方向に対して直交方向（中心線９１の方向）に多数配置され配列している。これらの配列（フリーベアリング列、オムニホイール列）の間には搬送用の回転ローラー７３が配置されている。回転ローラー７３はフリ−ベアリング７２の列およびオムニホイール７４の列と平行であり、中心線９１の方向に並んでいる。
【００４３】
図１３（ｂ）および図１３（ｃ）はセンタリング装置を正面から見た模式図であり、センタリング装置の内部およびセンタリング機構が良く分かるように描いている。図１３（ｂ）に示すように、スタックタイヤ７５が搬送装置から移送されてくると、搬送用の回転ローラー７３が搬送装置から送られて来たスタックタイヤ７５を受けて所定の位置にセットする。複数の回転ローラー７３の高さはすべて同じであり、受けたスタックタイヤを水平に移動できる。
【００４４】
また図１３（ｂ）に示すように、複数のフリーベアリング７２は支持プレート７８に回転自在に取り付けられている。また、複数のオムニホイール７４も支持プレート７９に回転自在に取り付けられている。それぞれの支持プレート７８、７９は昇降機構としての共通の昇降プレート８０に連結していて、昇降プレート８０の上下運動に対応して同時に上下運動する。このように、センタリング装置に設置されたフリーベアリング列およびオムニホイール列共通の昇降機構に連結しており、フリーベアリング列およびオムニホイール列は同時に昇降可能である。搬送用の回転ローラー７３がセンタリング装置７１の上側に出てタイヤを搬送している間は、フリーベアリング７２およびオムニホイール７４はセンタリング装置の内部に入り待機している。
【００４５】
スタックタイヤ７５が搬送用の回転ローラー７３により所定の位置（センタリング位置）に搬送された後に、図１３（ｃ）に示すように、昇降プレート８０が上昇してフリーベアリング７２およびオムニホイール７４がスタックタイヤ７５に接触してスタックタイヤ７５を支える。図１３（ｃ）に示すようなフリーベアリング７２およびオムニホイール７４だけでスタックタイヤ７５を支えた状態になれば、スタックタイヤ７５を前後左右に自由に動かすことができるので、図１および図２に示すようなセンタリング用ガイドローラー２０〜２２を用いてスタックタイヤ７５のセンタリングを容易に行うことが可能となる。
【００４６】
図１３（ａ）から分かるように、スタックタイヤの移送方向（Ｂ方向、或いは中心線９２の方向）に対しては、スタックタイヤ７５の外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）にフリーベアリング７２が配置され、スタックタイヤ７５の内周側（タイヤのサイドウォール部）にオムニホイール７４が配置され、本発明のセンタリング方式の理想的な配置構造となっているが、それと垂直方向（中心線９１の方向）はそのようになっていない。たとえば、オムニホイール７４はスタックタイヤ７５の外周側も支える配置構造になっている。このような部分的な配列構造でも種々のタイヤに適応できるが、さらに広範囲なタイヤに適応するために、図１４に示すように、スタックタイヤ７５の外周部に常にフリーベアリングが来るように配置し、スタックタイヤ７５の内周側に常にオムニホイールが来るように配置すると良い。すなわち、常にタイヤの外周部だけに接触する部分はフリーベアリング７２だけの配列であるが、タイヤの外周部および内周部の両方に接触する部分はフリーベアリング８２とオムニホイール８４の両方を配置し、タイヤ外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）に接触する部分にはフリーベアリング８２を、タイヤ内周部（タイヤのサイドウォール部）に接触する部分にはオムニホイール８４を配置する。
【００４７】
たとえば、フリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１、フリーベアリング８２−２およびオムニホイール８４−２、フリーベアリング８２−３およびオムニホイール８４−３、およびフリーベアリング８２−４およびオムニホイール８４−４のように配列する。フリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１の配列では、オムニホイール８４−１の配列の両側にフリーベアリング８２−１の配列が配置される。フリーベアリング８２−２およびオムニホイール８４−２の配列は、その外側にあるフリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１の配列に比較して、オムニホイール８４の数が多くなる。
このようにスタックタイヤ７５の外周部に常にフリーベアリングが来るように配置し、スタックタイヤ７５の内周側に常にオムニホイールが来るように配置することにより、さらにスムーズなセンタリングを行うことができる。
【００４８】
尚、サイズのかなり異なるタイヤに対応する方法として、図１３あるいは図１４に示す実施形態において、フリーベアリングおよび／またはオムニホイールの列を中心線９２方向に移動できるようにすれば良い。小さなサイズのタイヤの場合には列の間隔を縮めていき、大きなサイズの場合には列の間隔を広げて行けば良い。このようにして中心線９２方向において、タイヤの外周部にフリーベアリングを接触し、タイヤの内周部にオムニホイールを接触させるということを満足することができる。さらに、１個ごと（或いは少数のブロックごと）の回転自在治具を個別に動かすことができる機構を取り付けることにより、広範囲なサイズを有するタイヤに関して、中心線９２の方向だけでなく中心線９１の方向においても、タイヤの外周部にフリーベアリングだけを接触し、タイヤの内周部にオムニホイールだけを接触させるということを満足することができる。尚、図１３および図１４、並びに上記の説明において、７４または８４（８４−１、８４−２、８４−３、８４−４）はオムニホイールとして説明してきたが、これらはトランスホイールであっても良いし、あるいはオムニホイールとトランスホイールの組み合わせでも良い。
【００４９】
以上説明したように、本発明は、段積みしたスタックタイヤをセンタリングする方式、装置および方法に関するもので、スタックタイヤの最下層になるタイヤの比較的柔らかく弾力性に富む部分であるサイドウォール部と接触する部分にトランスホイールやオムニホイールを多数配置し、その外側の比較的硬い部分であるタイヤのショルダー部および／またはそれに隣接するサイドウォール部（の一部）と接触する部分にフリーベアリングを多数配置したセンタリング機構を用いて、種々のサイズ、重量や扁平率を有するスタックタイヤを正確にスムーズなセンタリングを行うものである。尚、サイドウォール部に接触する回転自在治具はトランスホイールやオムニホイールが最適であるが、トランスホイールやオムニホイールと同程度に接触面積をある程度取ることができる他の回転自在治具でも良い。本発明は、スタックタイヤに限らず1本のタイヤのセンタリングにも適用できるし、さらにタイヤに限らず種々の物体のセンタリングにも適用できる。また、上述の説明において、１つの実施例において記載した内容であって他の実施例において記載しなかった内容であっても、お互いに矛盾なく適用できるものに関しても、当該実施例において適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、タイヤおよびスタックタイヤのセンタリング装置、或いは前後左右に自在に移動する装置に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１１ ローラーコンベア、１２ センタリング装置、１３ タイヤ（スタックタイヤ）、
１４ タイヤ（スタックタイヤ）、１５ エリアセンサ、１６ 光電センサ、１７ 第２のセンタリング機構、１８ 第１のセンタリング機構、１９ 第２のセンタリング機構、
２０、２１、２２ 第３のセンタリング機構（センタリング用ガイドローラー）、２３ 光電センサ、
３１ ホイール本体部、３２ 回転軸、３３ 樽状ホイール支持部、３５ 樽状ホイール、３６ 樽状ホイール、３７ 留め具、３９ 物体、４０ オムニホイール、
４１ トランスホイール、４２ トランスホイール、５０ フリーベアリング、
５１ 大ボール、５２ 小ボール、５３ 球状ケーシング、５４ シール、５５ カバー
５６ 台座、６０ キャスター、６２ 車輪、６３ 旋回部、６４ フォーク、
６５ シャフト、７１ センタリング装置、７２ フリーベアリング、
７３ 回転ローラー、７４ オムニホイール、７５ （スタック）タイヤ、７６ 支持棒、
７７ 昇降プレート、７８ 支持プレート、７９ 支持プレート、８０ 昇降プレート、
８１ （スタック）タイヤ、８２ フリーベアリング、８４ オムニホイール、
９１ 中心線、９２ 中心線、９３ 中心、１０１ トレッド部、１０２ ショルダー部、
１０３ サイドウォール部、１０４ ビード部、２０１ タイヤ、
２０２ キャスター、２０３ 取り付けフレーム、２０４ 窪み、２１１ 大ボール、
２１２ フリーベアリング、 ２１３ 接触部、２１４ ケーシング、２１５ 接触部、
２２１ オムニホイール、 ２２２ 接触部、２２３ 接触部、
２３１ フリーベアリング、２３２ ケーシング、２３３ オムニホイール、
２３４ 接触部、２３５ 接触部、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体のセンタリング装置およびセンタリング方法に関するもので、特に接触面が比較的柔軟で弾力性のあるタイヤを段積みしたスタックタイヤのセンタリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
完成後の新品タイヤは段積みされて搬送装置で運ばれた後、段積みされたタイヤ（スタックタイヤ）から１本ずつラックへ運搬していた。この運搬は主に人間が行っているが、タイヤの重量は、乗用車で約１０kg〜２０kg／本、大型車両で約３０kg〜５０kg／本であるから、１本のタイヤでも人間が運搬するにはかなりの重労働である。
【０００３】
そこで、スタックタイヤをそのまま、ロボットアーム等を用いて直接ラックに挿入する方法が検討されている。段積みされたタイヤ（スタックタイヤ）をセンタリングせずにそのままロボットアームを用いて運搬すると、ロボットアームがスタックタイヤを掴む際にタイヤが傾いて崩れてしまう。これまで帯状部材に関しては幾つかのセンタリング方式の提案がなされている（特許文献１、２）が、加硫済みのタイヤを装着した完成品タイヤについては簡便にセンタリングする装置がなかった。この理由として主に、スタックタイヤは重量がかなり大きくなる（４本以上のスタックタイヤの重量は、乗用車用で４０〜８０kg以上、大型車両用で１２０kg〜２００kg以上となる）ことと、タイヤが比較的柔軟で弾力性があるので、スタックタイヤの最下部のタイヤがその上に積まれているタイヤの重量により変形するために、全体のバランスが悪くなり、スタックタイヤのセンタリングが困難であるということが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２６２３６４
【特許文献２】特開２００８−２００９９８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
成就した様に現状では完成品タイヤを段積みしたスタックタイヤを自動でセンタリングする装置がない。この理由としてスタックタイヤの最下部に配置されたタイヤに大きな力が加わり、センタリングするときにスタックタイヤのバランスが悪くなりセンタリングが困難であるということが挙げられる。そこで、スタックタイヤをセンタリングする方法として、スタックタイヤを載置するセンタリングすべき場所（以下、センタリング部）に回転自在治具を配置する方式を検討した。たとえば、図１に示されているように、スタックタイヤは搬送装置で搬送されて、センタリング装置のセンタリング部（図１においてスタックタイヤ１４が載置されている場所）に置かれる。センタリング部において、スタックタイヤ搬送用の回転ローラーと回転自在治具の列が交互に配置されている。スタックタイヤが回転ローラーにより搬送されセンタリング部に置かれると、回転自在治具列が上がってきてスタックタイヤを受ける。センタリング用ガイドローラーがスタックタイヤの周辺からスタックタイヤの中心へ向かって動きスタックタイヤを押さえこんでいく。スタックタイヤは回転自在治具により移動してセンタリングが行われる。
【０００６】
回転自在治具として、たとえばフリーベアリング、トランスホイールやオムニホイールを使用する。フリーベアリングはサイズも小さくできるので、１つ１つの間隔を詰めて設置可能であり、搬送物との接触面積を少なくでき、小さい力で動くという利点がある。一方、トランスホイールあるいはオムニホイールは比較的大きなサイズなので、回転ホイールと取り付け軸までの距離が大きいという利点がある。
【０００７】
回転自在治具がフリーベアリングの場合において、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が小さく扁平率が低いときには、下部タイヤの変形が小さいので、タイヤがフリーベアリングのベースと接触せずにフリーベアリングで自由に動き、スタックタイヤのセンタリングが容易である。しかし、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が大きく扁平率が高いときには、回転ボールと取り付けベースの距離が小さいためにフリーベアリングのベースとタイヤが接触し、スタックタイヤは自由にセンターリングや移動ができなくなる。
【０００８】
回転自在治具がトランスホイールあるいはオムニホイールの場合において、タイヤ外径が小さくタイヤ重量が小さいときは、回転ホイールが自由に動くのでスタックタイヤのセンタリングが容易である。しかし、タイヤ外径が大きくタイヤ重量も大きいときには、回転ホイールとタイヤとの接触面積が大きくなり摩擦抵抗が大きくなるので、スタックタイヤは自由にセンターリングや移動ができなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的は、タイヤサイズが小さくても大きくても、またタイヤ重量が小さくても大きくても、また扁平率が小さくても大きくても、スタックタイヤのセンタリングを容易に行うことの可能な方法および装置を提供することである。本発明は、２種類の回転自在治具を用いる。すなわち、タイヤの周辺を受ける所はフリーベアリングを配置し、タイヤの内側を受ける所にはトランスホイールおよび／またはオムニホイールを配置する。さらに、センタリング装置にスタックタイヤを送る前の待機位置でタイヤ先端位置およびタイヤ外径を測定して、タイヤをセンタリング装置への移動量（送り量）を決めて、スタックタイヤをセンタリングする際のスタックタイヤの移動量を最小にすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
課題において説明したように、回転自在治具を用いるとスタックタイヤのセンタリングをうまく行える可能性があるが、回転自在治具としてフリーベアリングだけ、或いはトランスホイールやオムニホイールだけを使用する場合には、センタリングを確実に行うためにはタイヤサイズ、タイヤ重量やタイヤ扁平率に制約がある。これに対して、本発明はタイヤの周辺を受ける所はフリーベアリングを配置し、タイヤの内側を受ける所にはトランスホイールやオムニホイールを配置しているので、タイヤのサイズが変わっても、或いはタイヤ重量やタイヤ扁平率が変化しても、タイヤを前後左右に自由に回転移動できるので、センタリングを確実に行うことができる。さらに、これを補完するものとしてタイヤ移動量検出装置（センサ）を備えていて、タイヤサイズに合わせてタイヤの移動量を決めてセンタリング装置に送り出すことができるので、タイヤを所望の位置に配置することができる。この結果、タイヤを確実に回転移動してセンタリングを確実に行うことができる。
本発明のセンタリング装置は搬送用の回転ローラーおよび２種類の回転自在治具からなる簡単な機構のセンタリング装置であるから、装置スペースを小さくすることが可能で、しかも装置費用も安い（設備投資が小さい）という効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のセンタリング方式を説明するセンタリング装置の平面図である。
【図２】図２は、図１に示す本発明のセンタリング方式を説明するセンタリング装置の側面図である。
【図３】図３は、本発明のセンタリング方式に用いるトランスホイールの構造を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明のセンタリング方式に用いるオムニホイールの構成を示す模式図である。
【図５】図５は、本発明のセンタリング方式に用いるフリーベアリングの構造を模式的に示した図である。
【図６】図６は、図５に示すフリーベアリングに物体を搭載した場合の状態を示す模式図である。
【図７】図７は、本発明のセンタリング方式に用いるキャスターの構造を模式的に示した図である。
【図８】図８は、タイヤの側面を示す模式図である。
【図９】図９は、キャスター上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１０】図１０は、フリーベアリング上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１１】図１１は、オムニホイール上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１２】図１２は、フリーベアリングおよびオムニホイール上にスタックタイヤを搭載したときの状態を示す模式図である。
【図１３】図１３は、本発明のセンタリング機構の一実施形態を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明のセンタリング機構の別の実施形態を示す図である。
【図１５】図１５は、タイヤ搭載用として各種の回転自在治具を用いたときのタイヤの移動可否について比較した表である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１は、本発明のセンタリング方式を説明する図であり、センタリング装置およびこれにスタックタイヤを移送する搬送装置の平面図を模式的に示している。スタックタイヤ１３はローラーコンベア１１によって白抜き矢印で示すＡ方向から運ばれ、エリアセンサ１５を通過する。センタリング装置１２に送る手前の場所に配置された光電センサ１６の位置にスタックタイヤ１３の先端が来たときに、ローラーコンベア１１が停止する。光電センサ１６はローラーコンベア１１の両サイドに配置され、光電管１６ａから出た光線が光電管ミラー１６ｂから反射して、その反射光線を再び光電管（センサ）１６ａで受ける。図１におけるラインＭが光線の位置を示す。ラインＭは搬送装置の進行方向、すなわちスタックタイヤの搬送方向Ａに対して垂直になっている。光電センサ１６がスタックタイヤ１３の先端を検出した時、すなわちスタックタイヤ１３の先端が光線Ｍに接した時にローラーコンベア１１を停止させる。
【００１３】
エリアセンサ１５は、光電センサ１６より搬送方向後方側に配置され、スタックタイヤ１３の後部外形を検出できるようになっている。エリアセンサ１５も光照射式の場合は、たとえば図１に示すように、搬送装置の進行方向に対して広範囲の光を搬送装置の一端側に配置されたエリアセンサの光放射側１５ａから照射し、その光を搬送装置の他端側に配置されたエリアセンサの受光側１５ｂで受ける。エリアセンサ１５のセンシング領域Ｃにスタックタイヤ１３の後部があれば光が遮られるので、スタックタイヤ１３の後端位置Ｌ（ラインＬ）を検知できる。
【００１４】
以上の２つのセンサ１５および１６からスタックタイヤ１３の外径を知ることができる。すなわち、光電センサ１６による光線位置ラインＭとエリアセンサ１５によって得られた位置であるラインＬとの距離ｘがスタックタイヤ１３の直径となる。この値を測定し計算した後、再度ローラーコンベア１１を動かし、スタックタイヤ１３を搬送して、ローラーコンベア１１に隣接しＢ方向に設置されたセンタリング装置１２に移送する。（ここでは、Ｂ方向はＡ方向と一致している。）
【００１５】
センタリング装置１２にも光電センサ２３が配置されていて、センタリング装置１２の一端に設置された光電管２３ａから出た光線が、センタリング装置１２の他端に設置された光電ミラー２３ｂで反射して再度光電管２３ａで受ける。ラインＮが光線位置を示す。ラインＮは搬送装置の搬送方向Ｂ、すなわちスタックタイヤの移動方向に対して垂直であり、スタックタイヤをロボットアームで掴む位置である。
このラインＮの位置に、配置されるスタックタイヤ１４の中心が来るように光電センサ２３が配置されている。すなわち、ローラーコンベア１１から送り出されたスタックタイヤの先端が光線Ｎの位置に来ることを検出して（光線Ｎがスタックタイヤにより遮られるので検出できる）、その位置からｙだけＢ方向に送り出す（ｙを送り出し量と呼ぶ）。ｙ＝ｘ／２とすると、送り出し量ｙはスタックタイヤの半径に等しいので、スタックタイヤ１４の中心は正確に光線Ｎの位置に配置される。この送り出し量は、センタリング装置１２に設置される後述の搬送用の回転ローラーを用いてコントロールできる。たとえば、回転ローラーに送り出し機構を取り付けて、必要な移動量だけ回転ローラーを回転させてその上に載っているタイヤ（スタックタイヤ）を動かせば良い。
【００１６】
尚ローラーコンベア１１とセンタリング装置１２の離間距離を把握しておけば、センタリング装置の所定の位置にタイヤを移送することも可能である。すなわち、ラインＭとラインＮとの距離ｚは固定されているので、ローラーコンベア１１の一時停止位置（図１におけるスタックタイヤ１３の位置）からセンタリング装置１２のラインＮの位置（図１におけるスタックタイヤ１４の位置）までのスタックタイヤの移動距離（ｚ＋ｙ＝ｚ＋ｘ／２）も正確にコントロールできる。この結果、ラインＮの位置にスタックタイヤ１４の中心が来るようにスタックタイヤ１４を移送できる。従って、この場合には光電センサ２３を設置する必要がない。
【００１７】
タイヤのサイズは種々のものが存在するので、本発明のセンタリング方式で採用する種々のスタックタイヤのサイズに適用するために、エリアセンサ１５の大きさ（センシング領域Ｃ）および光電センサ１６とエリアセンサ１５の位置を選定する必要がある。すなわち、種々の大きさを有するスタックタイヤ１３に対して、スタックタイヤ１３の先端が光線Ｍの位置に来たときに、スタックタイヤ１３の後端がエリアセンサ１５のセンシング領域Ｃに入っている必要がある。本発明のセンタリング装置に適用するスタックタイヤのサイズをすべて知っていれば、適当な光電センサ１６およびエリアセンサ１５を選定し配置することは容易である。また、光電センサ１６にエリアセンサを用いて良いし、このエリアセンサ１６やエリアセンサ１５として画像認識センサを用いることもできる。
【００１８】
さらに、光電センサ１６およびエリアセンサ１５を１つのエリアセンサに代用も可能である。たとえば、画像認識センサを用いて、スタックタイヤ１３全体を認識してスタックタイヤ１３の直径ｘを検出する。この場合スタックタイヤ１３の先端位置とラインＮの距離（ｚに相当）は一定とならない（どの時点で一時停止するかが定まらないため）が、画像認識センサによりローラーコンベア１１におけるスタックタイヤ１３の位置を簡単に認識できる（たとえば、ローラーコンベア装置１１の特定位置とスタックタイヤ１３の位置を検出し、この特定位置とラインＮまでの距離は既知である）ので、スタックタイヤ１３の位置から、センタリング装置１２へのスタックタイヤの移動距離ｚ（或いは、ｚ＋ｙ）を容易にコントロールできる。尚、高速処理センサ（センシング応答が速く、計算処理も高速のセンサ）を用いれば、タイヤ１３を一時停止させずに移動させながらタイヤサイズやタイヤ位置を検出することも可能である。
【００１９】
ラインＮの位置にスタックタイヤ１４の中心が来るようにスタックタイヤ１４がセンタリング装置１２にセットされた後、ラインＮの方向に対してセンタリングが行われる。本発明のセンタリング装置１２において、スタックタイヤ１４が配置される場所には、ラインＮを中心として内側に第１のセンタリング機構１８が配置されており、その外側に第２のセンタリング機構１７および１９が配置されている。第１のセンタリング機構１８はタイヤの進行方向においてタイヤの内側（サイドウォール部）に接触できる位置に配置されている。また、第２のセンタリング機構１７および１９はタイヤの進行方向においてタイヤの外側、特にタイヤのショルダー部および／またはショルダー部に隣接したタイヤのサイドウォール部に接触できる位置に配置されている。
【００２０】
センタリング装置１２の所定の位置に配置されたスタックタイヤ１４は第１のセンタリング機構１８および第２のセンタリング機構１７、１９の上に載置される。第１のセンタリング機構１８および第２のセンタリング機構１７、１９はそれぞれ異なる回転自在治具が配置されている。第１のセンタリング機構１８は、タイヤの内側（タイヤのサイドウォール部）の比較的柔軟な部分に対してタイヤを余り変形させないような回転自在治具或いは多少タイヤが窪んできても自由に回転できるような回転自在治具、たとえばトランスホイールやオムニホイールを多数配列配置している。第２のセンタリング機構１７、１９は、タイヤの外周部（タイヤのショルダー部および／またはショルダー部に隣接したタイヤのサイドウォール部）の比較的硬い部分に対して自在に回転できるような回転自在治具、たとえばフリーベアリングを多数配列配置している。
【００２１】
図２は、図１に示すスタックタイヤ１３および１４と搬送装置（１０、１１）およびセンタリング装置１２との関係を正面側から見た模式図である。タイヤが３本（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）段積みしたスタックタイヤ１３およびタイヤが３本（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ）段積みしたスタックタイヤ１４を示しているが、１段または２段、或いはこれより多数段積みされる場合もある。ローラーコンベア１１は搬送装置基台１０上に配置され動いている。光電センサ１６およびエリアセンサ１５が搬送装置１０、１１の側面にセットされていて、スタックタイヤ１３の位置および大きさを検出している。
【００２２】
センタリング装置１２の所定の位置に載置されたスタックタイヤ１４の両側に配置された第３のセンタリング機構２０、２１、２２により、スタックタイヤ１４はラインＮの方向と同じ向きに対してセンタリングされる。たとえば、図１および図２に示すように、センタリング用ガイドローラー２０（２０ａ、２０ｂ）、２１（２１ａ、２１ｂ）、および２２（２２ａ、２２ｂ）がスタックタイヤ１４の外側からＮの方向にスタックタイヤ１４を挟みつけてＮ方向のセンタリングを行う。具体的には、センタリング位置に対して対称の位置に配置されたセンタリング用ガイドロッド２０、２１および２２の両側のガイドロッド（２０ａと２０ｂ、２１ａと２１ｂ、２２ａと２２ｂ）が対称関係を保ちながらＮ方向に等距離だけ移動してスタックタイヤ１４を挟むように押しこんで来ると、スタックタイヤ１４が載置されている第１および第２のセンタリング機構である回転自在治具によりスタックタイヤ１４が移動するので、スタックタイヤ１４のＮ方向のセンタリングを行うことができる。
【００２３】
また、スタックタイヤの移動方向（Ｂ方向と同じ）に対しては、スタックタイヤ１４の中心が既にセンタリングされてラインＮの位置にあるが、センタリング用ガイドローラー２０がセンタリング用ガイドローラー２１或いは２２により対称関係を保ちながら同時にスタックタイヤをＢ方向に対して固定するように挟むので、スタックタイヤ１４の中心がラインＮから外れることはない。センタリング用ガイドローラーをＮ方向または中心方向へ移動する方法は既知のものを使用することができる。さらに、この第３のセンタリング機構は既に開示されている他の方法を用いても良い。
【００２４】
図３は、本発明に用いるトランスホイールの構造の一例を模式的に示した図である。図４に示すオムニホイール４０は、通常同じ形状の２つのトランスホイール４１および４２を組み合わせて使用する。図３（ａ）はトランスホイール４１を縦方向から見た模式図である。図３（ｂ）はトランスホイール４１を横方向から見た模式図である。トランスホイールの動作が良く分かるように、トランスホイール４１に物体３９を載せて描いている。物体３９はたとえば、タイヤ（スタックタイヤ）である。トランスホイール４１は、ホイール本体部３１および複数の樽状ホイール３５（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）から構成される。ホイール本体部３１の中央には軸穴が形成され回転軸３２が挿通される。ホイール本体部３１の外縁には、樽状ホイール３５を支持する樽状ホイール支持部３３が突出して樽状ホイール３５を支えている。樽状ホイール３５は樽状ホイール支持部３３に留め具３７により回転自在に支持されている。図３においては、樽状ホイール３５は３個（３５ａ、３５ｂ、３５ｃ）が等間隔で、それぞれ両側の樽状ホイール支持部３３に取り付けられている。この樽状ホイール３５は、４個以上存在することもできる。
【００２５】
ホイール本体部３１は、たとえば、ホイール本体部３１と回転軸３２の間にベアリング機構等の回転機構を備えることにより、回転軸３２のまわり、すなわち図３（ｂ）に示すｒ方向に自由に回転する。或いは、ホイール本体部３１と回転軸３２とは固定して、回転軸３２を支持する部分に回転機構を備えるなどの種々の方法により、ホイール本体部３１を図３に示すｒ方向に自由に回転可能にすることができる。ホイール本体部３１がｒ方向に自由に回転可能ということは、樽状ホイール支持部３３に支持された樽状ホイール３５もｒ方向に自由に回転可能であることを意味する。樽状ホイール支持部３３は、樽状ホイール３５がホイール本体部３１の回転方向（図３（ｂ）に示すｒ方向）に対して例えば直交する方向に回転自在となるように、樽状ホイール３５を支持する。これにより、物体３９を回転軸３２方向（図３（ａ）におけるｓ方向）へ自在に移動することができる。以上のように、トランスホイール４１を用いて、ｒ方向への回転自在運動とｓ方向への回転軸方向の自在運動との組合せにより、物体３９を前後左右に自由に動かすことができる。
【００２６】
しかし、トランスホイールの場合には、その上にタイヤ等の物体３９を載せた時、樽状ホイール支持部３３がその物体に接触する可能性がある。特に、タイヤはゴム製品等の比較的弾力性に富んでいるので、その重みにより接触部分で窪んだりもすることにより、接触の可能性は高い。また、隣接する樽状ホイール３５の間隔が広い場合や、樽状ホイール３５の径が小さい場合も、樽状ホイール支持部３３が物体３９に接触する可能性が高い。樽状ホイール支持部３３が物体３９に接触すると、樽状ホイール３５が回転できなくなるので、トランスホイール４１はホイール本体部３１の回転軸３２の方向（ｓ方向）に移動することができなくなる。そこで、通常は、トランスホイールを回転軸方向に複数連結する。複数連結するときは、樽状ホイール支持部の位置は、隣接するホイールの樽状ホイールの位置になるように、複数のトランスホイールを組合せ一体化して構成する。
【００２７】
図４は、トランスホイールを回転軸方向に２段設けたオムニホイールの構成を示している。図４に示すオムニホイール４０は、通常同じ構造および形状の２つのトランスホイール４１および４２を組み合わせて使用する。図４（ａ）はオムニホイール４０を縦方向から見た模式図である。図４（ｂ）はオムニホイール４０を横方向から見た模式図である。オムニホイールの動作が良く分かるように、オムニホイール４０に物体３９を載せて描いている。図４に示すホイール４１は図３に示すトランスホイールと同じものであるので、同じ符号を付している。また、図４に示すホイール４２もトランスホイール４１と同じ構造および形状である。
【００２８】
すなわち、ホイール４２は、ホイール本体部３１（３１ｙ、ホイール４１の３１は３１ｘと符合を付す）および複数の樽状ホイール３６（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）から構成される。ホイール本体部３１の中央には軸穴が形成され回転軸３２が挿通される。この回転軸３２はホイール４１と共通であり、これにより２つのホイール４１および４２は一体化している。ホイール本体部３１ｙの外縁には、樽状ホイール３６を支持する樽状ホイール支持部３３（３３ｙ、ホイール４１の３３は３３ｘと符合を付す）が突出して樽状ホイール３６を支えている。樽状ホイール３６は樽状ホイール支持部３３ｙに留め具３７により回転自在に支持されている。樽状ホイール３５は、ホイール４１と同様に、３個（３６ａ、３６ｂ、３６ｃ）が等間隔で、それぞれ両側の樽状ホイール支持部３３に取り付けられている。この樽状ホイール３６も、４個以上存在することもできるが、通常はホイール４１と同様の構造および形状とするので、その場合は、ホイール４１の樽状ホイール３５も、４個以上となる。
【００２９】
タイヤ等の物体３９をオムニホイール４０に載せた図４からも良く分かるように、ホイールを回転軸方向に２段設けると、一方の樽状ホイール支持部３３（たとえば、ホイール４１の樽状ホイール支持部３３ｘ）が接地面の位置となっても他段のホイールの樽状ホイール（たとえば、ホイール４２の樽状ホイール３６）が接地面の位置となる。したがって、オムニホイール４０は、回転位置によらずホイール本体部３１の回転軸３２方向（図４（ａ）におけるｓ方向）に移動可能となる。またオムニホイールも、回転軸３２の周りｒ方向に対しても、図３（ｂ）に示した１つだけのトランスホイール４１だけの場合と同様に、自由に回転できる。従って、オムニホイールを用いて、ｒ方向への回転自在運動とｓ方向への回転軸方向の自在運動との組合せにより、物体３９を前後左右に自由に動かすことができる。
【００３０】
タイヤ等の物体が直接接触する樽状ホイールの材質は、一般にウレタンやナイロン等の高分子樹脂などであるため、タイヤの柔らかい部分が接触してもタイヤだけが大きく窪むことがない。また上述した様にトランスホイールあるいはオムニホイールであるため、接触面積が大きくてもスムーズに回転可能である。従って、タイヤの内側におけるサイドウォール部の比較的柔らかい部分に用いても自由に回転できる。ただし、構成が複雑であるため、フリーベアリングほど小さくすることはできないので、単位面積当たりの設置数はフリーベアリングに比較すると多くすることができない。
【００３１】
図５は、本発明に用いられる回転自在治具の１つであるフリーベアリング５０の構造の一例を示す模式図であり、カバー５５を半分外して、その部分を断面にして内部の構造が良く分かるように描いている。ベースの球状ケーシング５３に多数の小ボール５２を配置し、その上に大ボール５１が１個載置されている。小ボールと大ボールの回転運動により、その上に置かれた物体（たとえば、タイヤやスタックタイヤ）を前後・左右へ自由に回転させることができる。大ボール５１は自由に回転できるようになっているが、ゴミ等が入らないように大ボール５１の周囲をシール５４が大ボール５１に接触しない程度に大ボール５１の周囲を取り巻まいていて、カバー５５がその上を被っている。大ボール５１の一部分がカバー５５から突出して外側へ出ている。フリーベアリング５０は台座５６に取り付けられる。
【００３２】
図５からも分かるように、フリーベアリングの構造は極めて簡単であり、小型化も容易である。小ボール５２や大ボール５１は摩耗しないように硬い金属や合金などで形成されているので、大ボール５１の上に置かれた物体も硬い場合には物体の変形は少ないが、物体が柔らかい場合には物体がその部分で窪んでくる。たとえば、タイヤの場合には、タイヤの外側のショルダー部やそれに隣接するサイドウォール部は比較的硬いのでタイヤショルダー部等の変形（窪み）は小さいが、タイヤの内側におけるサイドウォール部の比較的柔らかい部分は変形（窪み）が大きくなる。タイヤの窪みが小さい場合および大きい場合の模式図を図６に示す。図６（ａ）はタイヤ３９の窪みが小さい場合の模式図であり、図６（ｂ）はタイヤ３９の窪みが大きい場合の模式図である。
【００３３】
図６（ｂ）に示されているように、大ボール５１がタイヤ３９の中にめり込んでくる。その結果、タイヤ３９と大ボール５１との接触面積が大きくなり、タイヤ３９の動きが悪くなりセンタリングが困難となってくる。タイヤ３９がカバー５５やケーシング部に接触するとタイヤ３９を動かすのは不可能になる。従って、フリーベアリングをタイヤの柔らかい部分であるタイヤの内側に使うと問題が発生する場合がある。特にタイヤの重量が大きくなる場合や、段積みタイヤが多いスタックタイヤの場合には問題となってくる。フリーベアリングを大きくして、大ボール５１を大きくしても（大きくするとカバーやケーシング部までの距離が大きくなる）、設置可能なフリーベアリングの数も減るので、１個当たりのフリーベアリングにかかる重量が増す。その結果、フリーベアリングの大ボールがタイヤの中にめり込んでいくので、タイヤと大ボールの接触抵抗が増えて、タイヤを動かすのに大きな力が必要になってくるために、やはりセンタリングが難しくなっていく。以上から、フリーベアリングは比較的変形しにくい硬い材質を有するタイヤの外周部（ショルダー部および／またはそれに隣接するサイドウォール部）に配置するのが良い。
【００３４】
図７は、本発明に用いられる回転自在治具の１つであるキャスターの構造の一例を示す模式図である。ここでキャスターとは、旋回部および車輪で構成された自在車輪のことで、旋回部が自由に旋回し、かつ車輪が回転するものを言う。キャスター６０において、旋回部６３にフォーク６４が連結し、フォーク６４にシャフト６５により車輪６２が連結している。車輪６２の上にタイヤ等の物体３９を載せた場合、旋回部６３は矢印ｕ方向に自由に回転するので、車輪６２の回転と合わせることにより、物体を前後左右に自由に移動できる。図７から分かるようにキャスター６０に物体３９を載せた場合、車輪６２も物体３９も硬くて変形がしない時は車輪６２と物体３９は線で接触し、車輪６２か物体３９のどちらかが柔軟であればその柔軟な方が変形するので、車輪６２と物体３９は面で接触する。物体がタイヤの場合には、車輪６２とタイヤ３９は面で接触するので、接触摩擦に関してはトランスホイールやオムニホイールと類似の特性を示すが、一方タイヤと接触する回転体は車輪一つなのでフリーベアリングの特性も有する。尚、キャスター車輪の材質には、ウレタン樹脂等の高分子化合物のように柔軟で弾力性のある材料や鋼鉄製等の金属材料のように硬い材料も用いることができるので、タイヤの特性に合わせた材料選定が可能である。
【００３５】
図８はタイヤの側面図を示す。タイヤ１００における一番外側のトレッド部１０１は地面に接触する部分で、このトレッド部１０１からタイヤ半径方向内側に延びるサイドウォール部１０３がタイヤ側面では大きな面積を占める。このサイドウォール部１０３の内側に連なりビード部１０４が存在する。トレッド部１０１の側面で、サイドウォール部１０３につながる部分をショルダー部１０２と呼ぶ。タイヤを段積みしたときに最下層のタイヤが載置面（搬送用回転ローラーや回転自在治具など）と接触する部分は、サイドウォール部１０３およびショルダー部１０２である。ショルダー部１０２は比較的硬く、スタックタイヤに段積みしても変形は小さい。これに対してサイドウォール部１０３は広い面積を占めてスタックタイヤに段積みしたときに最も接触する面積の大きい部分である。しかも比較的柔軟で弾力性があるので、スタックタイヤに段積みしたときに変形する可能性がある。ビード部１０４はスタックタイヤに段積みしても変形は小さい。従って、タイヤが横置きにされている場合や、段積みされている場合には、タイヤビード部１０４は載置面と接触する可能性は小さい。
【００３６】
本発明において、センタリング機構として、回転自在な治具を並べてその上にスタックタイヤを載せて前後左右に自在に動かす方式を用いる。本発明においては、回転自在な治具として、上述したキャスター、トランスホイール、オムニホイール、フリーベアリングを用いて、スタックタイヤのセンタリングを行うが、それぞれについて以下に説明する。本発明は、回転自在な治具を組み合わせて用いるセンタリング機構であるが、従来方式では、スタックタイヤを回転自在な治具を用いて運搬する実施例がないため、単独で用いたときと比較して以下に検討する。
【００３７】
図９は回転自在な治具としてキャスター２０２だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。キャスター２０２の車輪が大きいので、スタックタイヤが取り付けフレーム２０３に干渉しにくいという利点はあるが、取り付け間隔が詰められないという問題と、１車輪にかかる面圧が高いので柔軟な材質のタイヤの場合にはタイヤが窪むという問題がある。図９（ａ）に示すように、タイヤの外径が小さく、重量が軽い場合には問題が少ない。しかし、タイヤの外径が大きく、重量が重い場合は、図９（ｂ）に示すように、キャスター２０２の車輪へタイヤ２０１が沈んできてタイヤの大きな窪み２０４ができる。特に、タイヤのサイドウォール部におけるタイヤの比較的柔らかい部分で顕著となる。その結果、キャスター車輪の回転摩擦が大きくなり、スタックタイヤ２０１の移動が困難となる。
【００３８】
図１０は、回転自在な治具としてフリーベアリング２１２だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。フリーベアリングは、小型化も容易にできて１つ１つを小さく間隔を詰めて設置することが可能であり、タイヤとの接触点をタイヤ側面に均一に分散できる。その結果、タイヤ等の搬送物との接触面積も少なくできるので、小さい力で動かすことができるという長所があるが、フリーベアリングのケーシング２１４から突出した大ボール２１１の突出度はフリーベアリングのケーシング２１４の大きさに対して比較的小さいので、フリーベアリングに載る物体が柔らかい場合には、その物体とケーシングが接触しやすいという問題がある。従って、スタックタイヤの外径が小さく、スタックタイヤの重量が軽く、扁平率が低い場合には、図１０（ａ）に示すように、大ボール２１１へのタイヤの沈み込みも小さく、フリーベアリング２１２の大ボール２１１とタイヤ２０１との接触面積２１５も少なく、良好な回転自在治具となる。しかし、スタックタイヤ２０１の外径が小さく、スタックタイヤの重量が軽く、扁平率が高い場合には、タイヤの沈み込みが大きくなり、図１０（ｂ）の２１３に示すように、スタックタイヤ２０１がフリーベアリングのケーシング２１４と接触してしまうので、スタックタイヤ２０１の移動が困難となったり、タイヤに損傷を与えたりするおそれがある。特にタイヤのサイドウォール部の比較的柔らかい部分が載ったフリーベアリングに問題が発生しやすくなる。さらに、図示はしていないが、外径が大きく、重量が重い場合には、扁平率の大小にかかわらず、図１０（ｂ）に示す場合と同様になる。
【００３９】
図１１は、回転自在な治具としてトランスホイールまたはオムニホイール２２１だけを並べて、その上にスタックタイヤ２０１を載せた場合について示す。トランスホイールやオムニホイールはホイールと取り付け軸（回転軸）までの間隔が広いので、タイヤの柔らかい部分に対しても有利であるが、上述したように通常は２個のホイールで１個のローラー（オムニホイール）となるため、取り付け間隔が広くなるという問題がある。また、スタックタイヤとの接触面積が多く、動かすのに大きな力が必要という問題もある。タイヤの外径が小さく、重量が軽い場合は、図１１（ａ）に示すように、扁平率の大小にかかわらず、トランスホイールまたはオムニホイール２２１とスタックタイヤ２０１との接触面積２２２は余り大きくならないし、仮に接触面積が大きくなってもスタックタイヤの重量が軽いので、トランスホイールやオムニホイールを使用してスタックタイヤを容易に動かすことができる。一方、外径が大きく、重量が重い場合には、図１１（ｂ）に示すように、扁平率の大小にかかわらず、トランスホイールまたはオムニホイール２２１とスタックタイヤ２０１との接触面積２２３が大きすぎて摩擦抵抗が大きくなり、スタックタイヤ２０１を動かすことが困難となる。
【００４０】
そこで本発明のセンタリング機構においては、上述の回転自在治具の特性を利用して２種類の回転自在治具を用いる。たとえば、図１２に示すように、タイヤ外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）と接触する部分にフリーベアリング２３１を多数配置し、その内側のサイドウォール部と接触する部分にトランスホイールまたはオムニホイール２３３を多数配置する。タイヤ外周部は比較的硬いので、フリーベアリングの上に載せてもフリーベアリングのケーシング２３２と接触する可能性は低く、フリーベアリング２３１とタイヤ２０１の接触面積２３４は小さい。また、フリーベアリング２３１は小型化も容易であるから、多数のフリーベアリング２３１を並べることができる。その結果、１個当たりのフリーベアリング２３１にかかる重量を小さくできるので、スタックタイヤ２０１が重くなっても小さな力で動かすことができる。一方、タイヤの内側に配置されたトランスホイールまたはオムニホイール２３３は余り小型化はできないので、フリーベアリング２３１ほど多数並べることはできないが、多数配置されたフリーベアリング２３１により、１個当たりのトランスホイールまたはオムニホイール２３３にかかるタイヤの重量も小さくなるので、たとえ扁平率が大きくなった場合でも、トランスホイールまたはオムニホイール２３３とタイヤ２０１との接触面積２３５が大きくなりすぎることはない。
【００４１】
以上から、外径が大きいタイヤで重い場合において、単独の回転自在治具を用いた場合はタイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動が困難であったが、フリーベアリングと、トランスホイールやオムニホイールとの組合せを用いることにより、タイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動を容易に行うことができるようになる。さらにこれらの組合せにより外径が小さいタイヤで軽い場合においてももちろん、タイヤの扁平率の大小にかかわりなくスタックタイヤの移動を容易に行うことができるようになる。以上の結果をまとめると図１５のようになる。図１５は、タイヤ搭載用として各種の回転自在治具を用いたときのタイヤの移動可否について比較した表である。フリーベアリングおよびトランスホイールやオムニホイールを組み合わせたセンタリング機構は非常に有効であることが分かる。また、トランスホイールやオムニホイールの代わりにキャスターを用いた場合にも同様の効果がある。この表からも分かるように、タイヤのサイズ等を限定すれば、キャスター、トランスホイールやオムニホイール、フリーベアリング等の回転自在治具を単独で用いることもできる。しかし、これらを組み合わせることにより、種々のサイズ、重量や扁平率を有する種々のタイヤのセンタリングを容易に行うことができる。
【００４２】
図１３は、本発明のセンタリング機構の一実施形態を示す。図１３（ａ）はセンタリング装置７１を上方から見た平面図である。図１における場合と同様に、ローラーコンベアによりＢ方向から移送されたスタックタイヤは、図１３に示すセンタリング装置７１に配置される。図１３（ａ）においては、センタリング機構が良く分かるように、配置されるスタックタイヤ７５の外周７５−Ｐおよび内周７５−Ｑだけを示している。センタリング後のスタックタイヤ７５の中心位置を９３で示す。その中心９３を通るスタックタイヤの移送方向のラインを９２、それと直行する中心線を９１とする。図１３（ａ）に示すセンタリング装置におけるスタックタイヤの移送方向（Ｂ方向或いは中心線９２方向）において、タイヤ７５の外周部分にはフリーベアリング７２が配置され、タイヤ７５の内側部分にはオムニホイール７４が配置されている。フリーベアリング７２およびオムニホイール７４はスタックタイヤの移送方向に対して直交方向（中心線９１の方向）に多数配置され配列している。これらの配列（フリーベアリング列、オムニホイール列）の間には搬送用の回転ローラー７３が配置されている。回転ローラー７３はフリ−ベアリング７２の列およびオムニホイール７４の列と平行であり、中心線９１の方向に並んでいる。
【００４３】
図１３（ｂ）および図１３（ｃ）はセンタリング装置を正面から見た模式図であり、センタリング装置の内部およびセンタリング機構が良く分かるように描いている。図１３（ｂ）に示すように、スタックタイヤ７５が搬送装置から移送されてくると、搬送用の回転ローラー７３が搬送装置から送られて来たスタックタイヤ７５を受けて所定の位置にセットする。複数の回転ローラー７３の高さはすべて同じであり、受けたスタックタイヤを水平に移動できる。
【００４４】
また図１３（ｂ）に示すように、複数のフリーベアリング７２は支持プレート７８に回転自在に取り付けられている。また、複数のオムニホイール７４も支持プレート７９に回転自在に取り付けられている。それぞれの支持プレート７８、７９は昇降機構としての共通の昇降プレート８０に連結していて、昇降プレート８０の上下運動に対応して同時に上下運動する。このように、センタリング装置に設置されたフリーベアリング列およびオムニホイール列共通の昇降機構に連結しており、フリーベアリング列およびオムニホイール列は同時に昇降可能である。搬送用の回転ローラー７３がセンタリング装置７１の上側に出てタイヤを搬送している間は、フリーベアリング７２およびオムニホイール７４はセンタリング装置の内部に入り待機している。
【００４５】
スタックタイヤ７５が搬送用の回転ローラー７３により所定の位置（センタリング位置）に搬送された後に、図１３（ｃ）に示すように、昇降プレート８０が上昇してフリーベアリング７２およびオムニホイール７４がスタックタイヤ７５に接触してスタックタイヤ７５を支える。図１３（ｃ）に示すようなフリーベアリング７２およびオムニホイール７４だけでスタックタイヤ７５を支えた状態になれば、スタックタイヤ７５を前後左右に自由に動かすことができるので、図１および図２に示すようなセンタリング用ガイドローラー２０〜２２を用いてスタックタイヤ７５のセンタリングを容易に行うことが可能となる。
【００４６】
図１３（ａ）から分かるように、スタックタイヤの移送方向（Ｂ方向、或いは中心線９２の方向）に対しては、スタックタイヤ７５の外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）にフリーベアリング７２が配置され、スタックタイヤ７５の内周側（タイヤのサイドウォール部）にオムニホイール７４が配置され、本発明のセンタリング方式の理想的な配置構造となっているが、それと垂直方向（中心線９１の方向）はそのようになっていない。たとえば、オムニホイール７４はスタックタイヤ７５の外周側も支える配置構造になっている。このような部分的な配列構造でも種々のタイヤに適応できるが、さらに広範囲なタイヤに適応するために、図１４に示すように、スタックタイヤ７５の外周部に常にフリーベアリングが来るように配置し、スタックタイヤ７５の内周側に常にオムニホイールが来るように配置すると良い。すなわち、常にタイヤの外周部だけに接触する部分はフリーベアリング７２だけの配列であるが、タイヤの外周部および内周部の両方に接触する部分はフリーベアリング８２とオムニホイール８４の両方を配置し、タイヤ外周部（タイヤのショルダー部およびそれに隣接するサイドウォール部）に接触する部分にはフリーベアリング８２を、タイヤ内周部（タイヤのサイドウォール部）に接触する部分にはオムニホイール８４を配置する。
【００４７】
たとえば、フリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１、フリーベアリング８２−２およびオムニホイール８４−２、フリーベアリング８２−３およびオムニホイール８４−３、およびフリーベアリング８２−４およびオムニホイール８４−４のように配列する。フリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１の配列では、オムニホイール８４−１の配列の両側にフリーベアリング８２−１の配列が配置される。フリーベアリング８２−２およびオムニホイール８４−２の配列は、その外側にあるフリーベアリング８２−１およびオムニホイール８４−１の配列に比較して、オムニホイール８４の数が多くなる。
このようにスタックタイヤ７５の外周部に常にフリーベアリングが来るように配置し、スタックタイヤ７５の内周側に常にオムニホイールが来るように配置することにより、さらにスムーズなセンタリングを行うことができる。
【００４８】
尚、サイズのかなり異なるタイヤに対応する方法として、図１３あるいは図１４に示す実施形態において、フリーベアリングおよび／またはオムニホイールの列を中心線９２方向に移動できるようにすれば良い。小さなサイズのタイヤの場合には列の間隔を縮めていき、大きなサイズの場合には列の間隔を広げて行けば良い。このようにして中心線９２方向において、タイヤの外周部にフリーベアリングを接触し、タイヤの内周部にオムニホイールを接触させるということを満足することができる。さらに、１個ごと（或いは少数のブロックごと）の回転自在治具を個別に動かすことができる機構を取り付けることにより、広範囲なサイズを有するタイヤに関して、中心線９２の方向だけでなく中心線９１の方向においても、タイヤの外周部にフリーベアリングだけを接触し、タイヤの内周部にオムニホイールだけを接触させるということを満足することができる。尚、図１３および図１４、並びに上記の説明において、７４または８４（８４−１、８４−２、８４−３、８４−４）はオムニホイールとして説明してきたが、これらはトランスホイールであっても良いし、あるいはオムニホイールとトランスホイールの組み合わせでも良い。
【００４９】
以上説明したように、本発明は、段積みしたスタックタイヤをセンタリングする方式、装置および方法に関するもので、スタックタイヤの最下層になるタイヤの比較的柔らかく弾力性に富む部分であるサイドウォール部と接触する部分にトランスホイールやオムニホイールを多数配置し、その外側の比較的硬い部分であるタイヤのショルダー部および／またはそれに隣接するサイドウォール部（の一部）と接触する部分にフリーベアリングを多数配置したセンタリング機構を用いて、種々のサイズ、重量や扁平率を有するスタックタイヤを正確にスムーズなセンタリングを行うものである。尚、サイドウォール部に接触する回転自在治具はトランスホイールやオムニホイールが最適であるが、トランスホイールやオムニホイールと同程度に接触面積をある程度取ることができる他の回転自在治具でも良い。本発明は、スタックタイヤに限らず1本のタイヤのセンタリングにも適用できるし、さらにタイヤに限らず種々の物体のセンタリングにも適用できる。また、上述の説明において、１つの実施例において記載した内容であって他の実施例において記載しなかった内容であっても、お互いに矛盾なく適用できるものに関しても、当該実施例において適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、タイヤおよびスタックタイヤのセンタリング装置、或いは前後左右に自在に移動する装置に適用できる。
【符号の説明】
【００５１】
１１ ローラーコンベア、１２ センタリング装置、１３ タイヤ（スタックタイヤ）、
１４ タイヤ（スタックタイヤ）、１５ エリアセンサ、１６ 光電センサ、１７ 第２のセンタリング機構、１８ 第１のセンタリング機構、１９ 第２のセンタリング機構、
２０、２１、２２ 第３のセンタリング機構（センタリング用ガイドローラー）、２３ 光電センサ、
３１ ホイール本体部、３２ 回転軸、３３ 樽状ホイール支持部、３５ 樽状ホイール、３６ 樽状ホイール、３７ 留め具、３９ 物体、４０ オムニホイール、
４１ トランスホイール、４２ トランスホイール、５０ フリーベアリング、
５１ 大ボール、５２ 小ボール、５３ 球状ケーシング、５４ シール、５５ カバー
５６ 台座、６０ キャスター、６２ 車輪、６３ 旋回部、６４ フォーク、
６５ シャフト、７１ センタリング装置、７２ フリーベアリング、
７３ 回転ローラー、７４ オムニホイール、７５ （スタック）タイヤ、７６ 支持棒、
７７ 昇降プレート、７８ 支持プレート、７９ 支持プレート、８０ 昇降プレート、
８１ （スタック）タイヤ、８２ フリーベアリング、８４ オムニホイール、
９１ 中心線、９２ 中心線、９３ 中心、１０１ トレッド部、１０２ ショルダー部、
１０３ サイドウォール部、１０４ ビード部、２０１ タイヤ、
２０２ キャスター、２０３ 取り付けフレーム、２０４ 窪み、２１１ 大ボール、
２１２ フリーベアリング、 ２１３ 接触部、２１４ ケーシング、２１５ 接触部、
２２１ オムニホイール、 ２２２ 接触部、２２３ 接触部、
２３１ フリーベアリング、２３２ ケーシング、２３３ オムニホイール、
２３４ 接触部、２３５ 接触部、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤをセンタリングするセンタリング装置であって、タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤを載置するセンタリング位置において、複数のフリーベアリング、並びに複数のオムニホイール、および／または複数のトランスホイール、および／または複数のキャスターが配置されており、
前記フリーベアリング、並びにオムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターを用いてその上に載置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングすることを特徴とし、
前記フリーベアリングはタイヤの外周部であるタイヤショルダー部および／または前記タイヤショルダー部に隣接するタイヤのサイドウォール部に接触するように配置され、
前記オムニホイール、トランスホイール、およびキャスターからなる群から選ばれた少なくとも一種はタイヤ外周部の内側のサイドウォール部に接触するように配置されていることを特徴とする、タイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項２】
前記センタリング装置のセンタリング位置において、複数のフリーベアリングが配列されたフリーベアリング列、並びに前記フリーベアリング列と平行に複数のオムニホイールが配列されたオムニホイール列、および／または複数のトランスホイールが配列されたトランスホイール列、および／または複数のキャスターが配列されたキャスター列が設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項３】
前記センタリング装置のセンタリング位置において、前記フリーベアリング列、並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列に対して平行に、タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤを搬送するための回転ローラーが設置されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項４】
センタリング装置に設置されたフリーベアリング列、並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列は共通の昇降機構に連結しており、フリーベアリング列並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列は同時に昇降可能であることを特徴とする、請求項２または３に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項５】
センタリング装置に配置された複数の回転ローラーは共通の昇降機構に連結しており、搬送装置から移送されるタイヤまたはスタックタイヤを搬送するときは前記回転ローラーを用いてセンタリング位置に搬送することを特徴とする、請求項３または４に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項６】
センタリング装置に隣接してセンタリング装置にタイヤまたはスタックタイヤを移送する搬送装置が設置され、前記搬送装置に搭載または付随したセンサを用いてタイヤまたはスタックタイヤの外径および／または位置を検出し、その外径および／または位置のデータを用いて搬送装置からセンタリング装置のセンタリング位置にタイヤまたはスタックタイヤを移送することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のセンタリング装置。
【請求項７】
センタリング装置のセンタリング位置の中心を前記タイヤまたはスタックタイヤの先端部が通過することをセンサにより検出し、前記センタリング位置の中心から前記タイヤまたはスタックタイヤの先端部を前記タイヤまたはスタックタイヤの半径分だけ送り出すことにより前記タイヤまたはスタックタイヤをセンタリング位置に配置することを特徴とする、請求項６に記載のセンタリング装置。
【請求項８】
センタリング装置のセンタリング位置にタイヤまたはスタックタイヤを配置する工程、および前記センタリング位置に配置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする工程を含むタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする方法であって、
前記センタリング位置に複数のフリーベアリング、並びに複数のオムニホイール、および／または複数のトランスホイール、および／または複数のキャスターが配置されており、
前記フリーベアリング、並びにオムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターを用いてその上に載置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングすることを特徴とし、
前記フリーベアリングはタイヤの外周部であるタイヤショルダー部および／または前記タイヤショルダー部に隣接するタイヤのサイドウォール部に接触するように配置され、
前記オムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターは少なくともタイヤ外周部の内側のサイドウォール部に接触するように配置されていることを特徴とする、
タイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする方法。
【請求項１】
タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤをセンタリングするセンタリング装置であって、タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤを載置するセンタリング位置において、複数のフリーベアリング、並びに複数のオムニホイール、および／または複数のトランスホイール、および／または複数のキャスターが配置されており、
前記フリーベアリング、並びにオムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターを用いてその上に載置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングすることを特徴とし、
前記フリーベアリングはタイヤの外周部であるタイヤショルダー部および／または前記タイヤショルダー部に隣接するタイヤのサイドウォール部に接触するように配置され、
前記オムニホイール、トランスホイール、およびキャスターからなる群から選ばれた少なくとも一種はタイヤ外周部の内側のサイドウォール部に接触するように配置されていることを特徴とする、タイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項２】
前記センタリング装置のセンタリング位置において、複数のフリーベアリングが配列されたフリーベアリング列、並びに前記フリーベアリング列と平行に複数のオムニホイールが配列されたオムニホイール列、および／または複数のトランスホイールが配列されたトランスホイール列、および／または複数のキャスターが配列されたキャスター列が設置されていることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項３】
前記センタリング装置のセンタリング位置において、前記フリーベアリング列、並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列に対して平行に、タイヤまたはタイヤが段積みされたスタックタイヤを搬送するための回転ローラーが設置されていることを特徴とする請求項２に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項４】
センタリング装置に設置されたフリーベアリング列、並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列は共通の昇降機構に連結しており、フリーベアリング列並びにオムニホイール列、および／またはトランスホイール列、および／またはキャスター列は同時に昇降可能であることを特徴とする、請求項２または３に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項５】
センタリング装置に配置された複数の回転ローラーは共通の昇降機構に連結しており、搬送装置から移送されるタイヤまたはスタックタイヤを搬送するときは前記回転ローラーを用いてセンタリング位置に搬送することを特徴とする、請求項３または４に記載のタイヤまたはスタックタイヤのセンタリング装置。
【請求項６】
センタリング装置に隣接してセンタリング装置にタイヤまたはスタックタイヤを移送する搬送装置が設置され、前記搬送装置に搭載または付随したセンサを用いてタイヤまたはスタックタイヤの外径および／または位置を検出し、その外径および／または位置のデータを用いて搬送装置からセンタリング装置のセンタリング位置にタイヤまたはスタックタイヤを移送することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載のセンタリング装置。
【請求項７】
センタリング装置のセンタリング位置の中心を前記タイヤまたはスタックタイヤの先端部が通過することをセンサにより検出し、前記センタリング位置の中心から前記タイヤまたはスタックタイヤの先端部を前記タイヤまたはスタックタイヤの半径分だけ送り出すことにより前記タイヤまたはスタックタイヤをセンタリング位置に配置することを特徴とする、請求項６に記載のセンタリング装置。
【請求項８】
センタリング装置のセンタリング位置にタイヤまたはスタックタイヤを配置する工程、および前記センタリング位置に配置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする工程を含むタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする方法であって、
前記センタリング位置に複数のフリーベアリング、並びに複数のオムニホイール、および／または複数のトランスホイール、および／または複数のキャスターが配置されており、
前記フリーベアリング、並びにオムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターを用いてその上に載置されたタイヤまたはスタックタイヤをセンタリングすることを特徴とし、
前記フリーベアリングはタイヤの外周部であるタイヤショルダー部および／または前記タイヤショルダー部に隣接するタイヤのサイドウォール部に接触するように配置され、
前記オムニホイール、および／またはトランスホイール、および／またはキャスターは少なくともタイヤ外周部の内側のサイドウォール部に接触するように配置されていることを特徴とする、
タイヤまたはスタックタイヤをセンタリングする方法。
【図１５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−２５５９９５（Ｐ２０１１−２５５９９５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０７９０（Ｐ２０１０−１３０７９０）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００６７１４）横浜ゴム株式会社 (4,905)
【Ｆターム（参考）】
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