タイヤビード拡張冶具、タイヤ取付装置およびタイヤ取付方法
【課題】タイヤをリムに組み込むのに際して、タイヤのビード部がリムフランジと直接触れ合ってビード部に傷などが発生しないように構成されたビード拡張冶具、タイヤ取付装置およびタイヤ取付方法の提供。
【解決手段】タイヤビード拡張冶具（３）は、タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）が側面下端部（下端部近傍の部分を含む）に形成されていることを特徴としている。
【解決手段】タイヤビード拡張冶具（３）は、タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）が側面下端部（下端部近傍の部分を含む）に形成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤをディスクホイールのリムに取り付ける際に使用されるタイヤビード拡張冶具と、そのタイヤビード拡張冶具を使用するタイヤ取付装置およびタイヤ取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、一般的なタイヤ１をホイール２に取り付けた状態を、部分的に断面で示している。
図１５において、ホイール２は、リム２１とディスク２２とを、たとえば溶接Ｗによって一体にして構成されている。リム２１におけるリム幅Ｂは、リム２１の幅方向（図１５では上下方向）の両端部に位置する一対のフランジ２１ｆ、２１ｆの内壁面の間隔によって規定されている。
【０００３】
タイヤ１の２個所のビード１１（図１５において、上方に位置するタイヤビード部と、下方に位置するタイヤビード部）が、前記フランジ２１ｆ、２１ｆ間にはまりこむように取り付けられて、車輪として構成される。
図１５において、符号２３は空気バルブを示しており、符号Ｒはフランジ２１ｆの端部が丸み（Ｒ）を帯びていることを示している。
【０００４】
図１５から明らかなように、タイヤ１のビード１１の内径（図１５の左右方向寸法）は、リム２１のフランジ２１ｆの直径よりも小さく、そのままではタイヤ１のビード１１がフランジ２１ｆを越えて、リム２１に嵌装する（取り付ける：あるいは、タイヤ１をホイール２に組み付ける）ことができない。
そのため、タイヤ１のビード１１を前記リム幅Ｂ内に取り付け、以って、タイヤ１をホイール２に組み付ける際には、図１６に示すように、タイヤ１のビード１１を図１５において下方へ押圧する押圧ローラ４０と、タイヤビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂを使用する。
なお、図示の簡略化のため、添付図面において、押圧ローラ４０の図示を省略する場合がある。
【０００５】
図１６において、符号Ｌｒの線はリム２１（あるいはフランジ２１ｆ）の最大径部分の輪郭線を示しており、符号Ｌｂはタイヤ１のビード１１の最小径部あるいは内径縁部（半径方向内方の端面）の輪郭線を示している。そして、符号Ｌｃはタイヤ断面におけるクラウン部（タイヤの外形線）を示す。
図１６の状態では、ホイール２のディスク２２の反対側は、図１６の紙面裏側に位置しており、ディスク２２の反対側のビード（図１５の下側のビード）は、既にリム幅Ｂ内に取り付けられている。
【０００６】
図１６では、ディスク２２側が描写されている。
図１６の下側の領域（下ビード側）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えて取り付けられている。図１６の下側の領域では、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆの裏側（図１６の紙面裏側）に位置しているため、ビード１１が点線で示されており、フランジ２１ｆあるいは輪郭線Ｌｒが実線で示されている。
これに対して、図１６の上側の領域（上ビード側）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えておらず、ビード１１は視認可能であるため、ビード１１を実線で示し、フランジ２１ｆあるいは輪郭線Ｌｒを点線で示している。
【０００７】
図１６において、上ビード側で、ビード１１がフランジ２１ｆを越えて、リム２１に取り付けるために、押圧ローラ４０でビード１１を下方（図１６では紙面裏側）へ押圧すると共に、２組のビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂのうち、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａの外周で、ビード１１の内径側端面を半径方向外側へ押圧する。それにより、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆを乗り越え、タイヤ１がリム２１へ組み付けられる。
図示はされていないが、図１６で示す上ビード側でビード１１をリム２１に取り付ける直前の段階で、下ビード側において、ビード１１をリム２１に取り付けるため、フランジ２１ｆを乗り越えさせている。その際には、ビード拡張ローラ３Ｂ、３Ｂの外周で、ビード１１の内径側端面を半径方向外側へ押圧する。
【０００８】
図１６で示す上ビード側のビード１１をリム２１に取り付ける場合は、詳細には、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａは、ビード１１の内径側端面（半径方向内側の端面）をリム２１の半径方向外側（矢印Ｐ側）に押圧して、押圧されているビード１１の部分を半径方向外側へ拡張している。それと共に、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａは、図１６におけるフランジ２１ｆの頂点Ｔ（上ビード側の頂点）に向かって、矢印Ｒ方向に移動する。
【０００９】
ここで、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端面によりリム２１のフランジ２１ｆが傷つかないようにするため、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端面は、リム２１のフランジ２１ｆに対して、リム幅方向（図１５の上下方向：図１６の紙面に垂直な方向）について、一定量（図示の例では３ｍｍ程度）だけ離れている。
【００１０】
図１６で示すように、押圧ローラ４０でリム側（図１５では下方：図１６では紙面裏側）へ押圧されると共に、ビード拡張ローラ３Ａまたは３Ｂでタイヤ１の半径方向外側（矢印Ｐ側）に押圧されることにより、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆを越えて、リム２１に取り付けられる。
ここで、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端には、ビード１１の移動を制限する機構はなく、ビード１１がフランジ２１ｆを越えてリム側（図１５では下方：図１６では紙面裏側）へ移動する際に、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂがそのような移動を拘束してしまうこともない。
【００１１】
しかし、ビード１１がリムフランジ２１ｆを乗り越える際に、ビード１１とフランジ２１ｆとは直接擦れ合うことになる。
そして、リムフランジ２１ｆの外縁部にバリなどのシャープエッジが形成されてしまっている場合には、タイヤビード１１がリムのフランジ２１ｆを越える時に、係るシャープエッジと接触することによって、タイヤビード１１が破損してしまう場合が存在する。
【００１２】
また、フランジ２１ｆの端部のＲ（丸み：図１５参照）は、デザイン上の要請から曲率半径を小さくする場合がある。そのような曲率半径が小さなＲがフランジ２１ｆの端部に形成されている場合にも、タイヤ１のビード１１がフランジ２１ｆを乗り越える際に、ビード１１とフランジ２１ｆの（曲率半径が小さな）Ｒとが直接擦れ合い、ビード１１およびその周辺に引っかき傷などが発生してしまうこととなる。
【００１３】
ここで、図１６で示すように、上ビード側でタイヤビード１１をリムに取り付けている場合には、円柱形のビード拡張ローラ３Ａにより半径方向外方へタイヤビード１１が押圧されるので、ビード１１がフランジ２１ｆを越える際には、ビード１１に強いテンションが作用している。
そして、強いテンションが作用している状態で、ビード１１がフランジ２１ｆに形成されたシャープエッジで擦られて、引っかき傷などが生じてしまうと、上述した強いテンションの作用により傷が拡大して、ビード１１の破損をもたらしてしまう。
【００１４】
そして、ビード１１が破損している場合はもちろん、ビード１１に目視できる程度の諸々の傷が形成されてしまった場合は、外観上の問題と、タイヤの強度上の問題により、ホイールに組み付けられたタイヤは商品価値を失ってしまう。
【００１５】
その他の従来技術としては、たとえば、タイヤにおけるゴム脚付き中子体を塑性変形させずに、当該タイヤをリムに正しく組み付ける技術が提案されている。
しかし、係る従来技術では、ゴム脚付き中子体を塑性変形させないことが目的であり、タイヤビードがリムフランジを乗り越えるときにタイヤビードがフランジと擦れ合って破損してしまうことに対する配慮はされておらず、上述したような問題を解決するものではない。
【００１６】
また、タイヤビードを半径方向外方に押し広げるガイドローラと、タイヤビード部を支持面方向へ押し下げる押さえローラとを有するタイヤリム組み装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
しかし、このような従来技術においても、図１５および図１６を参照して上述したような問題が存在している。
【特許文献１】特開平５−５８１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、タイヤをリムに組み込むに際して、タイヤのビード部がリムフランジと直接触れ合うことを防止して、ビード部に傷や破損が生じないようなビード拡張冶具と、それを用いたタイヤ取付装置およびタイヤ取付方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のタイヤビード拡張冶具（３）は、タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）が側面下端部（下端部近傍の部分を含む）に形成されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１９】
ここで、側面は湾曲面により構成されており、タイヤビード（１１）と接触する際に摩擦力を小さくするために（樹脂コーティング、メッキ、その他の）表面処理が施されているのが好ましい。
【００２０】
本発明のタイヤビード拡張冶具（３）において、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）は、タイヤビード（１１）が載った状態が維持されるのに十分な長さを有しており、かつ、他の部材（別のタイヤビード拡張冶具３のタイヤビードを載せる部分３５、あるいは、タイヤ取付装置の各種センサ類）と干渉しないように構成されているのが好ましい（請求項２）。
【００２１】
そして、前記タイヤビードを載せる部分（爪状の部分３５）は、タイヤビード（１１）が容易に載るような形状に構成され、かつ、タイヤビード（１１）に作用する引張力（テンション）により変形しないように構成されているのが好ましい（請求項３）。
【００２２】
また、本発明のタイヤビード拡張冶具（３）において、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）からタイヤビード拡張冶具（３）の側面に至る境界領域（図３の符号Ｅで示す部分）のホイール半径方向における曲率半径（Ｒ３）が、リムのフランジ（２１ｆ）の外縁部の曲率半径以下であるのが好ましい（請求項４）。
【００２３】
本発明のタイヤ取付装置（１００）は、上述したようなタイヤビード拡張冶具（請求項１〜４のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具３）を有することを特徴としている（請求項５）。
【００２４】
本発明のタイヤ取付方法は、上述したタイヤ取付装置（請求項５のタイヤ取付装置１００）を用いるタイヤ取付方法において、ディスク（２２）の裏側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程と、ディスク（２２）側のタイヤビード（１１）をリムのフランジ（２１ｆ）を越えてホイール（２）に落とし込む工程とを有し、ディスク（２２）側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む前記工程は、下ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程と上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程とを有し、上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程では、タイヤビード拡張冶具（３）のタイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）に上ビード側のタイヤビード（１１）を載置し、その状態で、タイヤビード拡張冶具（３）で上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具（３）を上ビードの頂点部分（Ｔ）に向ってホイール（２）の円周方向へ移動することを特徴としている（請求項６）。
【発明の効果】
【００２５】
上述する構成を具備する本発明によれば、大きなテンションが作用する上ビード側のタイヤビード（１１）を、リムフランジ（２１ｆ）を越えてホイール（２）に取り付ける（あるいは落とし込む）際に、上ビード側のタイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）との間に、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）を介在させている。
【００２６】
そのため、タイヤビード拡張冶具（３）で上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具（３）を上ビードの頂点（Ｔ）部分に向ってホイールの円周方向へ移動するのに際して、上ビード側のタイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）とは直接に接触しない。
【００２７】
そして、タイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）とが接触しないので、リムフランジ（２１ｆ）にシャープエッジが形成されていても、上ビード側のタイヤビード（１１）内側に、亀裂などが生じることが防止される。
【００２８】
本発明は、アルミホイールでも、スチールホイールでも、貨物用車両などの大型車両でも、乗用車などの小型車両でも、適用可能である。換言すれば、本発明は、自動化された機器で、タイヤとホイールとが組み付け可能なすべての場合において、適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1および図２は、本発明の実施形態を適用したタイヤ取付装置１００の要部を簡略に示している。
【００３０】
図1および図２において、タイヤ取付装置１００は、一対のタイヤビード拡張冶具３と、全体の図示を省略した装置本体におけるホイール固定部材である筒部材（ベース）４と、ピン６と円錐台の先端部７を有する芯出しピン５とを有している。
タイヤ取付装置１００は、図２で示すように押圧ローラ４０も有している。ただし、押圧ローラ４０については、図示の実施形態も従来技術と同様であり、たとえば図１のように、図示の簡略化のため押圧ローラ４０を省略する場合がある。
【００３１】
図１では、筒状のベース４上にホイール２が載置され、芯出しピン５によって固定されている。
ホイール２はリム２１とディスク２２が一体に形成されており、リム２１には、リムの幅方向（図１の上下方向）の両端で最外周となる部分に、リムフランジ（フランジ）２１ｆが形成されている。
リム２１の幅方向の中央部にはドロップ部２１ｄが形成されており、ドロップ部２１ｄは、ホイール２の半径方向内方（車軸中心Ｌｏに向かう方向）に凹んでいる。
【００３２】
ディスク２２の中心には、車軸中心Ｌｏと同心のハブ穴２２ａが形成されており、そのハブ穴２２ａに芯だしピン５の先端部７が嵌入することにより、ホイール２はベース４に固定される。
なお、タイヤ１の一対のビード１１が、いずれもリム２１に嵌め込まれてはいない状態を表現するために、便宜上、図１においてはタイヤ１が宙に浮いた状態で表現されている。換言すれば、タイヤ１をホイール２に組み込むに際して、図１で示すように、タイヤ１が浮遊したような状態で保持されるのではない。
【００３３】
図２で示す状態では、図２の裏側（ディスク２２の反対側）におけるビード１１は、既にリム２１に組み付けられている。図２の裏側でビード１１が既にリム２１に組み付けられている状態は、図示されていない。
図２においては、上方のビード１１（上ビード側）が、時計のおよそ「１０時１０分の位置」で、一対のタイヤビード拡張冶具３、３によって、リム２１に組み付けられようとしている状態が示されている。
なお、図２における符号Ｏは、ホイール２の中心を示している。
【００３４】
タイヤビード拡張冶具３、３は、タイヤビード１１を載せる部分（爪状の部分）３５を有している。爪状の部分３５の詳細は、図３、図４で示されている。
図２において、上ビード側のタイヤビード１１は、図２において上方に位置している２つのビード拡張冶具３、３の爪状の部分３５に載置されている。
その状態で、タイヤビード拡張冶具３で上ビード側のタイヤビード１１をホイール２の半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具３を上ビード１１の頂点部分Ｔに向ってホイール２の円周方向（Ｒ矢印方向）へ移動する。その際に、押圧ローラ４０により、ビード１１を図２の裏側に向けて押圧している。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照してタイヤビード拡張冶具３を詳細に説明する。
図３、図４において、タイヤビード拡張冶具３は、柱状部材３１と、その下端（図３では紙面裏側方向端部：図４では上下方向の下端部）に形成された爪状の部材３５とを有している。
柱状部分３１は、図３で示すように、その水平断面形状は、複数の円弧Ｒ１〜Ｒ３と直線Ｌｓとを組み合わせた形状となっている。爪状の部材３１は、その水平断面形状が、革靴の爪先のようになっている。
【００３６】
明確には図示されていないが、タイヤビード拡張冶具３の外周面で、タイヤビード１１と接触する領域には、タイヤビード１１と接触する際に摩擦力を小さくするために、たとえば、樹脂コーティング、メッキ、その他の表面処理が施されているのが好ましい。
【００３７】
図４で明示されているように、爪状の部材３５の下端面３５ｂは、柱状部材３１の底面３２と同一面を構成している。すなわち、爪状の部材３５の下端面３５ｂと柱状部材３１の底面３２とは、いわゆる「面一」（高さ方向位置が同一）となっている。
図３および図４において、柱状部材３１の上面３３側にはシャフト嵌入穴３４が形成されており、シャフト嵌入穴３４には、タイヤビード拡張冶具３を支持して駆動する図示しないシャフトが挿入される。
【００３８】
図３において、柱状部分３１の水平断面形状における曲率半径Ｒ３の部分は、リム２１のフランジ２１ｆに内接する位置となる。そして、この曲率半径Ｒ３は、タイヤとリムとの組み合わせが変更されても、常に、リムフランジ２１ｆの曲率半径よりも小さく設定されている。
これは、柱状部分３１の曲率半径Ｒ３の部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出すことを防止するためである。
【００３９】
柱状部分３１の曲率半径Ｒ３の部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出してしまうと、上述したはみ出した部分（ビード拡張冶具３の一部分）がタイヤビード１１に当接してしまい、ビード１１の当接個所に過大な力が作用してしまう。そのため、曲率半径Ｒ３をリムフランジ２１ｆの曲率半径よりも小さく設定して、ビード拡張冶具３の一部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出さないようにしているのである。
【００４０】
爪状の部材３５の柱状部材３１は、リムに組付け予定のタイヤのビードをその上に載置し、当該タイヤビードを押圧しても、変形しない程度の剛性は少なくとも有している。それに加えて、柱状部材３１は、長年にわたる繰り返し負荷に対応できる強度を有している。
【００４１】
爪状の部材３５が長過ぎる場合には、上ビードの頂点Ｔ（図２）の領域で、左右の爪状の部材３５の先端同士が干渉してしまう恐れがある。
また、図示はされていないが、上ビートの頂点Ｔ近傍には、タイヤ組付け装置における制御用の各種センサが設けられており、爪状の部材３５が長すぎると、上ビート１１の頂点Ｔ近傍の領域にタイヤビード拡張冶具３が来た時に、爪状の部材３５がセンサと干渉し、あるいは、センサによる計測を妨げてしまう可能性が有る。
それに加えて、爪状の部材３５が長過ぎると、タイヤビード１１に作用するテンションによって、爪状の部材３５が変形してしまう（曲がってしまう）恐れがある。
【００４２】
一方、爪状の部材３５が短過ぎる場合には、爪状の部材３５の長さ寸法に対して厚さ寸法が大きくなってしまい、タイヤビード１１が爪状の部材３５の上に載置されなくなってしまう。
【００４３】
したがって、爪状の部材３５は、タイヤビード１１が載った状態が容易に維持されるのに十分な長さを有している。それと共に、上ビードの頂点Ｔ（図２）近傍で爪状の部材３５同士が干渉してしまうことがなく、爪状の部材３５がセンサと干渉せず、センサによる計測を妨げてしまうことがなく、しかも、タイヤビード１１に作用するテンションによって変形しない程度の長さに、爪状の部材３５の長さは抑えられている。
【００４４】
爪状の部分３５は、その上面側表面が滑らかに仕上げてあることが好ましい。爪状の部分３５に載置されたタイヤビード１１が、リムフランジ２１ｆを越えた後に、リムフランジ２１ｆ内側のリム２へ容易かつ円滑に移動するようにするためである。
【００４５】
図４において、上述したように、爪状部材３５の下面３５ｂと柱状部材３１の下面３２とは、いわゆる「面一」（高さ方向位置が同一）となっている。
そして図４で示すように、タイヤビード拡張冶具３がリムフランジ２１ｆに最も接近した場合でも、柱状部材３１の下面３２は、リムフランジ２１ｆに対して所定の隙間δ（図示の例では３ｍｍ）だけ離隔しているように構成されている。タイヤビード拡張冶具３により、リムフランジ２１ｆが損傷することを防止するためである。
【００４６】
それに対して、図５で示す変形例においては、爪状の部材３５の下面３５ｂは、柱状部材３１の下面３２よりも、符号δ１で示す寸法だけ上方に位置している。図５の変形例においても、柱状部材３１の下面３２とフランジ２１ｆとの間には、クリアランスδが確保されていて、両者の干渉あるいはそれに起因する損傷を防止している。
【００４７】
ここで、爪状の部材３５の下面３５ｂが、柱状部材３１の下面３２よりも上方に位置している寸法δ１は、タイヤビード１１が爪状の部材３５へ載置可能であれば、特に限定しない。
換言すれば、爪状の部材３５の下面３５ｂと、柱状部材３１の下面３２とは、必ずしも同一位置（高さ）でなくてもよく（面一に限定しない）、少なくとも、タイヤビード１１が爪状の部材３５へ載置可能であれば、爪状の部材３５の下面３５ｂを、柱状部材３１の下面３２よりも上方に位置させてもよい。
【００４８】
また図６は、爪状部材３５の下面３５ｂを柱状部材３１の下面３２よりも、符号δ２で示す寸法だけ下方に位置している変形例を示している。
図６の変形例においても、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保されている。
【００４９】
ここで、爪状部材３５の下面３５ｂを柱状部材３１の下面３２よりも下げた寸法δ２は、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保できて、かつ、タイヤビード１１のテンションにより変形しない程度に爪状部材３５の強度が確保できるのであれば、特に限定するものではない。
換言すれば、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保できて、かつ、タイヤビード１１のテンションにより変形しない程度に爪状部材３５の強度が確保できるのであれば、爪状の部材３５の下面３５ｂを、柱状部材３１の下面３２よりも下方に位置させてもよい。
【００５０】
次に、図７〜図１４を参照して、タイヤ１のリム２１への取り付けについて説明する。
図７〜図１０は、タイヤをリムに組み付ける際における４つの工程を断面図で示しており、図１１、図１２は、タイヤをリムに組み付ける際の第２工程（図８）および第３工程（図９）を平面図で示している。そして、図１３、図１４は第３工程（図９）および第４工程（図１０）の要部を立体的かつ詳細に示している。
【００５１】
図７〜図９において、図示の簡略化のため、押圧ローラ４０を省略して示している。換言すれば、図７〜図１４において、押圧ローラ４０は図１０にのみ示されている。
上述したように押圧ローラ４０については、従来技術と図示の実施形態とではその構成および作用効果が同様であることによる。
【００５２】
また、図２で説明したように、タイヤビード拡張冶具３は、合計４つ設けられており、上ビード側のタイヤビード１１をリムに取り付けるには、図２における上方の２個のタイヤビード拡張冶具３が用いられ、下ビード側のタイヤビード１１をリムに取り付けるには、図２における下方の２個のタイヤビード拡張冶具３が用いられる。
しかし、図７〜図１４では、タイヤビード拡張冶具は、１個あるいは２個のみが示されている。図７〜図１４では、タイヤビード１１に強いテンションが作用する上ビード側における取り付けを説明しているからである。
【００５３】
図７の第１工程では、既に公知の方法で、リム２１におけるディスク２２の反対側に組み付けられるビード（図７の下方のビード）１１は、既にリム２１内に落とし込まれ（組み込まれ）ている。
一方、ディスク２２側のビード１１は、未だにリム２１のフランジ２１ｆを乗り越えておらず、ディスク２２側のフランジ２１ｆの上方に位置している。
【００５４】
図８および図１１で示す状態では、押圧ローラ４０（図１０参照）およびタイヤビード拡張冶具３を用いて、公知の態様で、下ビード側（図８では右側、図１１では下側）のタイヤビードが、ディスク２２側のフランジ２１ｆ（図８において上方のフランジ２１ｆ）を乗り越えて、リム２１内に落とし込まれている。
図８および図１１の第２工程は、係る状態（下ビード側のタイヤビードがリム２１内に落とし込まれている状態）から、上ビード側（図８では左側、図１１では上側）のタイヤビード１１をディスク２２側のフランジ２１ｆ（図８において上方のフランジ２１ｆ）を乗り越えて、リム２１内に落とし込む初期の段階に相当する。
【００５５】
図１１において、一対のタイヤビード拡張冶具３、３は、上ビード側（図１１の上側：図８の左側）のビード１１であって、フランジ２１ｆを乗り越えていない部分における半径方向の端面を、タイヤビード拡張冶具３で、半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧する。ここで、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧するのは、タイヤビード拡張冶具３において、曲率半径Ｒ３（図３参照）を有する部分である。
なお、図８、図１１では図示されていないが、押圧ローラ４０（図１０参照）は、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を下方（図８の下側、図１１の紙面裏側）へ押圧している。
【００５６】
タイヤビード拡張冶具３は、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧すると共に、上ビード側の頂点部分Ｔに向って、リム２１の円周方向（Ｒ方向）へ移動する。
そして、図８、図１１で示す第２工程では、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１は、タイヤビード拡張冶具３の爪状の部材３５の上面に載置されている。
【００５７】
すなわち、タイヤビード拡張冶具３および爪状の部材３５は、爪状の部材３５をビード１１の下方（ホイール２側）に潜り込ませて、ビード１１とリムフランジ２１ｆとが接触しないようにした状態で、当該ビード１１を半径方向外方（図１１の矢印Ｐ方向）に押し込みつつ、リムのフランジ２１ｆに沿うように、矢印Ｒ方向へ移動する。
【００５８】
図１１および図１２において、符号Ｌｒはリム２１の輪郭を示しており、符号Ｌｂはタイヤ１のビード１１の半径方向端面（内径方向端面）の輪郭を示している。
図１１において、下ビード側（図１１で下側）では、ビード１１はフランジ２１ｆを乗り越えているため、ビード１１の内径方向端面の輪郭Ｌｂが点線で示されており、フランジ２１ｆの輪郭線Ｌｒが実線で示されている。一方、上ビード側（図１１の上側の領域）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えておらず、ビード１１は視認可能であるため、ビード１１の内径方向端面の輪郭Ｌｂが実線で示され、フランジ２１ｆの輪郭線Ｌｒが点線で示されている。
【００５９】
図９、図１２、図１３に示す第３工程では、一対のタイヤビード拡張冶具３、３が上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）近傍で接近している。
この段階では、上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）付近のビード１１が、タイヤビード拡張冶具３、３の爪状の部材３５の上面（滑らかな傾斜面）を滑り、リムフランジ２１ｆを乗り越えようとしている（図９参照）。
図１３においては、図１２の左側のタイヤビード拡張冶具３が省略されて描かれている。符号Ｌｘで示す２点鎖線は、ホイール２およびタイヤ１の半径方向（図１０の左右方向）断面の形状を理解し易いように表示した架空の断面切断線である。
【００６０】
図１０、図１４の第４工程では、上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）付近のビード１１が、タイヤビード拡張冶具３、３の爪状部材３５の上面（滑らかな傾斜面）から完全に滑り落ち、ビード１１の全てが、フランジ２１ｆの内側に組み込まれる。
【００６１】
上述した実施形態によれば、大きなテンションが作用するディスク側の上ビード側でタイヤビード１１をリム２１に組み込むのに際して、リムフランジ２１ｆを越えてタイヤビード１１がリム２１へ落とし込まれる（組み込まれる）ときに、ビード１１とリムフランジ２１ｆとの間に、タイヤビード拡張冶具３の爪状の部分３５が介在する。
【００６２】
そのため、タイヤビード拡張冶具３でディスク２２側のタイヤビード１１をホイール２の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具３をビードの頂点Ｔ部分に向ってホイール２の円周方向へ移動して、リムフランジ２１ｆを越えてタイヤビード１１をリム２１に組み込む際に、タイヤビード１１とリムフランジ２１ｆとは直接に接触しない。
【００６３】
タイヤビード１１とリムフランジ２１ｆとが接触しないので、仮にリムフランジ２１ｆにシャープエッジが形成されていても、ビード１１内側に、亀裂などが生じることが防止できるのである。
【００６４】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態のタイヤビード拡張冶具およびタイヤ組付け装置を示す断面図。
【図２】図１で示すタイヤビード拡張冶具およびタイヤ組付け装置の簡略化した平面図。
【図３】図示の実施形態に係るタイヤビード拡張冶具の平面図。
【図４】図３に対応する正面図。
【図５】図示の実施形態の第１変形例を示す正面図。
【図６】図示の実施形態の第２変形例を示す正面図。
【図７】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第１工程を説明する断面図。
【図８】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第２工程を説明する断面図。
【図９】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第３工程を説明する断面図。
【図１０】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第４工程を説明する断面図。
【図１１】図８に対応する平面図。
【図１２】図９に対応する平面図。
【図１３】図９、図１２の工程を立体的に示した部分斜視図。
【図１４】図１０の工程を立体的に示した部分斜視図。
【図１５】タイヤをディスクホイールのリムに組付けた状態図。
【図１６】従来技術におけるタイヤ組付の態様を示す平面図。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・タイヤ
２・・・ディスクホイール
３・・・タイヤビード拡張冶具
４・・・筒部材／ベース
５・・・心出しピン
６・・・ピン
７・・・円錐台の先端部
１１・・・ビード部
１２・・・タイヤ内部
３１・・・柱状部
３２・・・下面
３３・・・上面
３４・・・シャフト嵌入穴
３５・・・タイヤビードを載置する部材（爪状の部材）
１００・・・タイヤ取付装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤをディスクホイールのリムに取り付ける際に使用されるタイヤビード拡張冶具と、そのタイヤビード拡張冶具を使用するタイヤ取付装置およびタイヤ取付方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１５は、一般的なタイヤ１をホイール２に取り付けた状態を、部分的に断面で示している。
図１５において、ホイール２は、リム２１とディスク２２とを、たとえば溶接Ｗによって一体にして構成されている。リム２１におけるリム幅Ｂは、リム２１の幅方向（図１５では上下方向）の両端部に位置する一対のフランジ２１ｆ、２１ｆの内壁面の間隔によって規定されている。
【０００３】
タイヤ１の２個所のビード１１（図１５において、上方に位置するタイヤビード部と、下方に位置するタイヤビード部）が、前記フランジ２１ｆ、２１ｆ間にはまりこむように取り付けられて、車輪として構成される。
図１５において、符号２３は空気バルブを示しており、符号Ｒはフランジ２１ｆの端部が丸み（Ｒ）を帯びていることを示している。
【０００４】
図１５から明らかなように、タイヤ１のビード１１の内径（図１５の左右方向寸法）は、リム２１のフランジ２１ｆの直径よりも小さく、そのままではタイヤ１のビード１１がフランジ２１ｆを越えて、リム２１に嵌装する（取り付ける：あるいは、タイヤ１をホイール２に組み付ける）ことができない。
そのため、タイヤ１のビード１１を前記リム幅Ｂ内に取り付け、以って、タイヤ１をホイール２に組み付ける際には、図１６に示すように、タイヤ１のビード１１を図１５において下方へ押圧する押圧ローラ４０と、タイヤビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂを使用する。
なお、図示の簡略化のため、添付図面において、押圧ローラ４０の図示を省略する場合がある。
【０００５】
図１６において、符号Ｌｒの線はリム２１（あるいはフランジ２１ｆ）の最大径部分の輪郭線を示しており、符号Ｌｂはタイヤ１のビード１１の最小径部あるいは内径縁部（半径方向内方の端面）の輪郭線を示している。そして、符号Ｌｃはタイヤ断面におけるクラウン部（タイヤの外形線）を示す。
図１６の状態では、ホイール２のディスク２２の反対側は、図１６の紙面裏側に位置しており、ディスク２２の反対側のビード（図１５の下側のビード）は、既にリム幅Ｂ内に取り付けられている。
【０００６】
図１６では、ディスク２２側が描写されている。
図１６の下側の領域（下ビード側）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えて取り付けられている。図１６の下側の領域では、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆの裏側（図１６の紙面裏側）に位置しているため、ビード１１が点線で示されており、フランジ２１ｆあるいは輪郭線Ｌｒが実線で示されている。
これに対して、図１６の上側の領域（上ビード側）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えておらず、ビード１１は視認可能であるため、ビード１１を実線で示し、フランジ２１ｆあるいは輪郭線Ｌｒを点線で示している。
【０００７】
図１６において、上ビード側で、ビード１１がフランジ２１ｆを越えて、リム２１に取り付けるために、押圧ローラ４０でビード１１を下方（図１６では紙面裏側）へ押圧すると共に、２組のビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂのうち、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａの外周で、ビード１１の内径側端面を半径方向外側へ押圧する。それにより、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆを乗り越え、タイヤ１がリム２１へ組み付けられる。
図示はされていないが、図１６で示す上ビード側でビード１１をリム２１に取り付ける直前の段階で、下ビード側において、ビード１１をリム２１に取り付けるため、フランジ２１ｆを乗り越えさせている。その際には、ビード拡張ローラ３Ｂ、３Ｂの外周で、ビード１１の内径側端面を半径方向外側へ押圧する。
【０００８】
図１６で示す上ビード側のビード１１をリム２１に取り付ける場合は、詳細には、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａは、ビード１１の内径側端面（半径方向内側の端面）をリム２１の半径方向外側（矢印Ｐ側）に押圧して、押圧されているビード１１の部分を半径方向外側へ拡張している。それと共に、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ａは、図１６におけるフランジ２１ｆの頂点Ｔ（上ビード側の頂点）に向かって、矢印Ｒ方向に移動する。
【０００９】
ここで、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端面によりリム２１のフランジ２１ｆが傷つかないようにするため、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端面は、リム２１のフランジ２１ｆに対して、リム幅方向（図１５の上下方向：図１６の紙面に垂直な方向）について、一定量（図示の例では３ｍｍ程度）だけ離れている。
【００１０】
図１６で示すように、押圧ローラ４０でリム側（図１５では下方：図１６では紙面裏側）へ押圧されると共に、ビード拡張ローラ３Ａまたは３Ｂでタイヤ１の半径方向外側（矢印Ｐ側）に押圧されることにより、ビード１１はリム２１のフランジ２１ｆを越えて、リム２１に取り付けられる。
ここで、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂの下端には、ビード１１の移動を制限する機構はなく、ビード１１がフランジ２１ｆを越えてリム側（図１５では下方：図１６では紙面裏側）へ移動する際に、ビード拡張ローラ３Ａ、３Ｂがそのような移動を拘束してしまうこともない。
【００１１】
しかし、ビード１１がリムフランジ２１ｆを乗り越える際に、ビード１１とフランジ２１ｆとは直接擦れ合うことになる。
そして、リムフランジ２１ｆの外縁部にバリなどのシャープエッジが形成されてしまっている場合には、タイヤビード１１がリムのフランジ２１ｆを越える時に、係るシャープエッジと接触することによって、タイヤビード１１が破損してしまう場合が存在する。
【００１２】
また、フランジ２１ｆの端部のＲ（丸み：図１５参照）は、デザイン上の要請から曲率半径を小さくする場合がある。そのような曲率半径が小さなＲがフランジ２１ｆの端部に形成されている場合にも、タイヤ１のビード１１がフランジ２１ｆを乗り越える際に、ビード１１とフランジ２１ｆの（曲率半径が小さな）Ｒとが直接擦れ合い、ビード１１およびその周辺に引っかき傷などが発生してしまうこととなる。
【００１３】
ここで、図１６で示すように、上ビード側でタイヤビード１１をリムに取り付けている場合には、円柱形のビード拡張ローラ３Ａにより半径方向外方へタイヤビード１１が押圧されるので、ビード１１がフランジ２１ｆを越える際には、ビード１１に強いテンションが作用している。
そして、強いテンションが作用している状態で、ビード１１がフランジ２１ｆに形成されたシャープエッジで擦られて、引っかき傷などが生じてしまうと、上述した強いテンションの作用により傷が拡大して、ビード１１の破損をもたらしてしまう。
【００１４】
そして、ビード１１が破損している場合はもちろん、ビード１１に目視できる程度の諸々の傷が形成されてしまった場合は、外観上の問題と、タイヤの強度上の問題により、ホイールに組み付けられたタイヤは商品価値を失ってしまう。
【００１５】
その他の従来技術としては、たとえば、タイヤにおけるゴム脚付き中子体を塑性変形させずに、当該タイヤをリムに正しく組み付ける技術が提案されている。
しかし、係る従来技術では、ゴム脚付き中子体を塑性変形させないことが目的であり、タイヤビードがリムフランジを乗り越えるときにタイヤビードがフランジと擦れ合って破損してしまうことに対する配慮はされておらず、上述したような問題を解決するものではない。
【００１６】
また、タイヤビードを半径方向外方に押し広げるガイドローラと、タイヤビード部を支持面方向へ押し下げる押さえローラとを有するタイヤリム組み装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
しかし、このような従来技術においても、図１５および図１６を参照して上述したような問題が存在している。
【特許文献１】特開平５−５８１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、タイヤをリムに組み込むに際して、タイヤのビード部がリムフランジと直接触れ合うことを防止して、ビード部に傷や破損が生じないようなビード拡張冶具と、それを用いたタイヤ取付装置およびタイヤ取付方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明のタイヤビード拡張冶具（３）は、タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）が側面下端部（下端部近傍の部分を含む）に形成されていることを特徴としている（請求項１）。
【００１９】
ここで、側面は湾曲面により構成されており、タイヤビード（１１）と接触する際に摩擦力を小さくするために（樹脂コーティング、メッキ、その他の）表面処理が施されているのが好ましい。
【００２０】
本発明のタイヤビード拡張冶具（３）において、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）は、タイヤビード（１１）が載った状態が維持されるのに十分な長さを有しており、かつ、他の部材（別のタイヤビード拡張冶具３のタイヤビードを載せる部分３５、あるいは、タイヤ取付装置の各種センサ類）と干渉しないように構成されているのが好ましい（請求項２）。
【００２１】
そして、前記タイヤビードを載せる部分（爪状の部分３５）は、タイヤビード（１１）が容易に載るような形状に構成され、かつ、タイヤビード（１１）に作用する引張力（テンション）により変形しないように構成されているのが好ましい（請求項３）。
【００２２】
また、本発明のタイヤビード拡張冶具（３）において、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）からタイヤビード拡張冶具（３）の側面に至る境界領域（図３の符号Ｅで示す部分）のホイール半径方向における曲率半径（Ｒ３）が、リムのフランジ（２１ｆ）の外縁部の曲率半径以下であるのが好ましい（請求項４）。
【００２３】
本発明のタイヤ取付装置（１００）は、上述したようなタイヤビード拡張冶具（請求項１〜４のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具３）を有することを特徴としている（請求項５）。
【００２４】
本発明のタイヤ取付方法は、上述したタイヤ取付装置（請求項５のタイヤ取付装置１００）を用いるタイヤ取付方法において、ディスク（２２）の裏側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程と、ディスク（２２）側のタイヤビード（１１）をリムのフランジ（２１ｆ）を越えてホイール（２）に落とし込む工程とを有し、ディスク（２２）側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む前記工程は、下ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程と上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程とを有し、上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）に落とし込む工程では、タイヤビード拡張冶具（３）のタイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）に上ビード側のタイヤビード（１１）を載置し、その状態で、タイヤビード拡張冶具（３）で上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具（３）を上ビードの頂点部分（Ｔ）に向ってホイール（２）の円周方向へ移動することを特徴としている（請求項６）。
【発明の効果】
【００２５】
上述する構成を具備する本発明によれば、大きなテンションが作用する上ビード側のタイヤビード（１１）を、リムフランジ（２１ｆ）を越えてホイール（２）に取り付ける（あるいは落とし込む）際に、上ビード側のタイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）との間に、前記タイヤビード（１１）を載せる部分（爪状の部分３５）を介在させている。
【００２６】
そのため、タイヤビード拡張冶具（３）で上ビード側のタイヤビード（１１）をホイール（２）の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具（３）を上ビードの頂点（Ｔ）部分に向ってホイールの円周方向へ移動するのに際して、上ビード側のタイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）とは直接に接触しない。
【００２７】
そして、タイヤビード（１１）とリムフランジ（２１ｆ）とが接触しないので、リムフランジ（２１ｆ）にシャープエッジが形成されていても、上ビード側のタイヤビード（１１）内側に、亀裂などが生じることが防止される。
【００２８】
本発明は、アルミホイールでも、スチールホイールでも、貨物用車両などの大型車両でも、乗用車などの小型車両でも、適用可能である。換言すれば、本発明は、自動化された機器で、タイヤとホイールとが組み付け可能なすべての場合において、適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1および図２は、本発明の実施形態を適用したタイヤ取付装置１００の要部を簡略に示している。
【００３０】
図1および図２において、タイヤ取付装置１００は、一対のタイヤビード拡張冶具３と、全体の図示を省略した装置本体におけるホイール固定部材である筒部材（ベース）４と、ピン６と円錐台の先端部７を有する芯出しピン５とを有している。
タイヤ取付装置１００は、図２で示すように押圧ローラ４０も有している。ただし、押圧ローラ４０については、図示の実施形態も従来技術と同様であり、たとえば図１のように、図示の簡略化のため押圧ローラ４０を省略する場合がある。
【００３１】
図１では、筒状のベース４上にホイール２が載置され、芯出しピン５によって固定されている。
ホイール２はリム２１とディスク２２が一体に形成されており、リム２１には、リムの幅方向（図１の上下方向）の両端で最外周となる部分に、リムフランジ（フランジ）２１ｆが形成されている。
リム２１の幅方向の中央部にはドロップ部２１ｄが形成されており、ドロップ部２１ｄは、ホイール２の半径方向内方（車軸中心Ｌｏに向かう方向）に凹んでいる。
【００３２】
ディスク２２の中心には、車軸中心Ｌｏと同心のハブ穴２２ａが形成されており、そのハブ穴２２ａに芯だしピン５の先端部７が嵌入することにより、ホイール２はベース４に固定される。
なお、タイヤ１の一対のビード１１が、いずれもリム２１に嵌め込まれてはいない状態を表現するために、便宜上、図１においてはタイヤ１が宙に浮いた状態で表現されている。換言すれば、タイヤ１をホイール２に組み込むに際して、図１で示すように、タイヤ１が浮遊したような状態で保持されるのではない。
【００３３】
図２で示す状態では、図２の裏側（ディスク２２の反対側）におけるビード１１は、既にリム２１に組み付けられている。図２の裏側でビード１１が既にリム２１に組み付けられている状態は、図示されていない。
図２においては、上方のビード１１（上ビード側）が、時計のおよそ「１０時１０分の位置」で、一対のタイヤビード拡張冶具３、３によって、リム２１に組み付けられようとしている状態が示されている。
なお、図２における符号Ｏは、ホイール２の中心を示している。
【００３４】
タイヤビード拡張冶具３、３は、タイヤビード１１を載せる部分（爪状の部分）３５を有している。爪状の部分３５の詳細は、図３、図４で示されている。
図２において、上ビード側のタイヤビード１１は、図２において上方に位置している２つのビード拡張冶具３、３の爪状の部分３５に載置されている。
その状態で、タイヤビード拡張冶具３で上ビード側のタイヤビード１１をホイール２の半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具３を上ビード１１の頂点部分Ｔに向ってホイール２の円周方向（Ｒ矢印方向）へ移動する。その際に、押圧ローラ４０により、ビード１１を図２の裏側に向けて押圧している。
【００３５】
次に、図３〜図６を参照してタイヤビード拡張冶具３を詳細に説明する。
図３、図４において、タイヤビード拡張冶具３は、柱状部材３１と、その下端（図３では紙面裏側方向端部：図４では上下方向の下端部）に形成された爪状の部材３５とを有している。
柱状部分３１は、図３で示すように、その水平断面形状は、複数の円弧Ｒ１〜Ｒ３と直線Ｌｓとを組み合わせた形状となっている。爪状の部材３１は、その水平断面形状が、革靴の爪先のようになっている。
【００３６】
明確には図示されていないが、タイヤビード拡張冶具３の外周面で、タイヤビード１１と接触する領域には、タイヤビード１１と接触する際に摩擦力を小さくするために、たとえば、樹脂コーティング、メッキ、その他の表面処理が施されているのが好ましい。
【００３７】
図４で明示されているように、爪状の部材３５の下端面３５ｂは、柱状部材３１の底面３２と同一面を構成している。すなわち、爪状の部材３５の下端面３５ｂと柱状部材３１の底面３２とは、いわゆる「面一」（高さ方向位置が同一）となっている。
図３および図４において、柱状部材３１の上面３３側にはシャフト嵌入穴３４が形成されており、シャフト嵌入穴３４には、タイヤビード拡張冶具３を支持して駆動する図示しないシャフトが挿入される。
【００３８】
図３において、柱状部分３１の水平断面形状における曲率半径Ｒ３の部分は、リム２１のフランジ２１ｆに内接する位置となる。そして、この曲率半径Ｒ３は、タイヤとリムとの組み合わせが変更されても、常に、リムフランジ２１ｆの曲率半径よりも小さく設定されている。
これは、柱状部分３１の曲率半径Ｒ３の部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出すことを防止するためである。
【００３９】
柱状部分３１の曲率半径Ｒ３の部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出してしまうと、上述したはみ出した部分（ビード拡張冶具３の一部分）がタイヤビード１１に当接してしまい、ビード１１の当接個所に過大な力が作用してしまう。そのため、曲率半径Ｒ３をリムフランジ２１ｆの曲率半径よりも小さく設定して、ビード拡張冶具３の一部分がリムフランジ２１ｆよりも半径方向外側にはみ出さないようにしているのである。
【００４０】
爪状の部材３５の柱状部材３１は、リムに組付け予定のタイヤのビードをその上に載置し、当該タイヤビードを押圧しても、変形しない程度の剛性は少なくとも有している。それに加えて、柱状部材３１は、長年にわたる繰り返し負荷に対応できる強度を有している。
【００４１】
爪状の部材３５が長過ぎる場合には、上ビードの頂点Ｔ（図２）の領域で、左右の爪状の部材３５の先端同士が干渉してしまう恐れがある。
また、図示はされていないが、上ビートの頂点Ｔ近傍には、タイヤ組付け装置における制御用の各種センサが設けられており、爪状の部材３５が長すぎると、上ビート１１の頂点Ｔ近傍の領域にタイヤビード拡張冶具３が来た時に、爪状の部材３５がセンサと干渉し、あるいは、センサによる計測を妨げてしまう可能性が有る。
それに加えて、爪状の部材３５が長過ぎると、タイヤビード１１に作用するテンションによって、爪状の部材３５が変形してしまう（曲がってしまう）恐れがある。
【００４２】
一方、爪状の部材３５が短過ぎる場合には、爪状の部材３５の長さ寸法に対して厚さ寸法が大きくなってしまい、タイヤビード１１が爪状の部材３５の上に載置されなくなってしまう。
【００４３】
したがって、爪状の部材３５は、タイヤビード１１が載った状態が容易に維持されるのに十分な長さを有している。それと共に、上ビードの頂点Ｔ（図２）近傍で爪状の部材３５同士が干渉してしまうことがなく、爪状の部材３５がセンサと干渉せず、センサによる計測を妨げてしまうことがなく、しかも、タイヤビード１１に作用するテンションによって変形しない程度の長さに、爪状の部材３５の長さは抑えられている。
【００４４】
爪状の部分３５は、その上面側表面が滑らかに仕上げてあることが好ましい。爪状の部分３５に載置されたタイヤビード１１が、リムフランジ２１ｆを越えた後に、リムフランジ２１ｆ内側のリム２へ容易かつ円滑に移動するようにするためである。
【００４５】
図４において、上述したように、爪状部材３５の下面３５ｂと柱状部材３１の下面３２とは、いわゆる「面一」（高さ方向位置が同一）となっている。
そして図４で示すように、タイヤビード拡張冶具３がリムフランジ２１ｆに最も接近した場合でも、柱状部材３１の下面３２は、リムフランジ２１ｆに対して所定の隙間δ（図示の例では３ｍｍ）だけ離隔しているように構成されている。タイヤビード拡張冶具３により、リムフランジ２１ｆが損傷することを防止するためである。
【００４６】
それに対して、図５で示す変形例においては、爪状の部材３５の下面３５ｂは、柱状部材３１の下面３２よりも、符号δ１で示す寸法だけ上方に位置している。図５の変形例においても、柱状部材３１の下面３２とフランジ２１ｆとの間には、クリアランスδが確保されていて、両者の干渉あるいはそれに起因する損傷を防止している。
【００４７】
ここで、爪状の部材３５の下面３５ｂが、柱状部材３１の下面３２よりも上方に位置している寸法δ１は、タイヤビード１１が爪状の部材３５へ載置可能であれば、特に限定しない。
換言すれば、爪状の部材３５の下面３５ｂと、柱状部材３１の下面３２とは、必ずしも同一位置（高さ）でなくてもよく（面一に限定しない）、少なくとも、タイヤビード１１が爪状の部材３５へ載置可能であれば、爪状の部材３５の下面３５ｂを、柱状部材３１の下面３２よりも上方に位置させてもよい。
【００４８】
また図６は、爪状部材３５の下面３５ｂを柱状部材３１の下面３２よりも、符号δ２で示す寸法だけ下方に位置している変形例を示している。
図６の変形例においても、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保されている。
【００４９】
ここで、爪状部材３５の下面３５ｂを柱状部材３１の下面３２よりも下げた寸法δ２は、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保できて、かつ、タイヤビード１１のテンションにより変形しない程度に爪状部材３５の強度が確保できるのであれば、特に限定するものではない。
換言すれば、爪状の部材３５の下面３５ｂとフランジ２１ｆのリム幅方向の最外側位置とのクリアランスδが確保できて、かつ、タイヤビード１１のテンションにより変形しない程度に爪状部材３５の強度が確保できるのであれば、爪状の部材３５の下面３５ｂを、柱状部材３１の下面３２よりも下方に位置させてもよい。
【００５０】
次に、図７〜図１４を参照して、タイヤ１のリム２１への取り付けについて説明する。
図７〜図１０は、タイヤをリムに組み付ける際における４つの工程を断面図で示しており、図１１、図１２は、タイヤをリムに組み付ける際の第２工程（図８）および第３工程（図９）を平面図で示している。そして、図１３、図１４は第３工程（図９）および第４工程（図１０）の要部を立体的かつ詳細に示している。
【００５１】
図７〜図９において、図示の簡略化のため、押圧ローラ４０を省略して示している。換言すれば、図７〜図１４において、押圧ローラ４０は図１０にのみ示されている。
上述したように押圧ローラ４０については、従来技術と図示の実施形態とではその構成および作用効果が同様であることによる。
【００５２】
また、図２で説明したように、タイヤビード拡張冶具３は、合計４つ設けられており、上ビード側のタイヤビード１１をリムに取り付けるには、図２における上方の２個のタイヤビード拡張冶具３が用いられ、下ビード側のタイヤビード１１をリムに取り付けるには、図２における下方の２個のタイヤビード拡張冶具３が用いられる。
しかし、図７〜図１４では、タイヤビード拡張冶具は、１個あるいは２個のみが示されている。図７〜図１４では、タイヤビード１１に強いテンションが作用する上ビード側における取り付けを説明しているからである。
【００５３】
図７の第１工程では、既に公知の方法で、リム２１におけるディスク２２の反対側に組み付けられるビード（図７の下方のビード）１１は、既にリム２１内に落とし込まれ（組み込まれ）ている。
一方、ディスク２２側のビード１１は、未だにリム２１のフランジ２１ｆを乗り越えておらず、ディスク２２側のフランジ２１ｆの上方に位置している。
【００５４】
図８および図１１で示す状態では、押圧ローラ４０（図１０参照）およびタイヤビード拡張冶具３を用いて、公知の態様で、下ビード側（図８では右側、図１１では下側）のタイヤビードが、ディスク２２側のフランジ２１ｆ（図８において上方のフランジ２１ｆ）を乗り越えて、リム２１内に落とし込まれている。
図８および図１１の第２工程は、係る状態（下ビード側のタイヤビードがリム２１内に落とし込まれている状態）から、上ビード側（図８では左側、図１１では上側）のタイヤビード１１をディスク２２側のフランジ２１ｆ（図８において上方のフランジ２１ｆ）を乗り越えて、リム２１内に落とし込む初期の段階に相当する。
【００５５】
図１１において、一対のタイヤビード拡張冶具３、３は、上ビード側（図１１の上側：図８の左側）のビード１１であって、フランジ２１ｆを乗り越えていない部分における半径方向の端面を、タイヤビード拡張冶具３で、半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧する。ここで、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧するのは、タイヤビード拡張冶具３において、曲率半径Ｒ３（図３参照）を有する部分である。
なお、図８、図１１では図示されていないが、押圧ローラ４０（図１０参照）は、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を下方（図８の下側、図１１の紙面裏側）へ押圧している。
【００５６】
タイヤビード拡張冶具３は、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１を半径方向外方（Ｐ矢印方向）へ押圧すると共に、上ビード側の頂点部分Ｔに向って、リム２１の円周方向（Ｒ方向）へ移動する。
そして、図８、図１１で示す第２工程では、フランジ２１ｆを乗り越えていないビード１１は、タイヤビード拡張冶具３の爪状の部材３５の上面に載置されている。
【００５７】
すなわち、タイヤビード拡張冶具３および爪状の部材３５は、爪状の部材３５をビード１１の下方（ホイール２側）に潜り込ませて、ビード１１とリムフランジ２１ｆとが接触しないようにした状態で、当該ビード１１を半径方向外方（図１１の矢印Ｐ方向）に押し込みつつ、リムのフランジ２１ｆに沿うように、矢印Ｒ方向へ移動する。
【００５８】
図１１および図１２において、符号Ｌｒはリム２１の輪郭を示しており、符号Ｌｂはタイヤ１のビード１１の半径方向端面（内径方向端面）の輪郭を示している。
図１１において、下ビード側（図１１で下側）では、ビード１１はフランジ２１ｆを乗り越えているため、ビード１１の内径方向端面の輪郭Ｌｂが点線で示されており、フランジ２１ｆの輪郭線Ｌｒが実線で示されている。一方、上ビード側（図１１の上側の領域）では、ビード１１がリム２１のフランジ２１ｆを越えておらず、ビード１１は視認可能であるため、ビード１１の内径方向端面の輪郭Ｌｂが実線で示され、フランジ２１ｆの輪郭線Ｌｒが点線で示されている。
【００５９】
図９、図１２、図１３に示す第３工程では、一対のタイヤビード拡張冶具３、３が上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）近傍で接近している。
この段階では、上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）付近のビード１１が、タイヤビード拡張冶具３、３の爪状の部材３５の上面（滑らかな傾斜面）を滑り、リムフランジ２１ｆを乗り越えようとしている（図９参照）。
図１３においては、図１２の左側のタイヤビード拡張冶具３が省略されて描かれている。符号Ｌｘで示す２点鎖線は、ホイール２およびタイヤ１の半径方向（図１０の左右方向）断面の形状を理解し易いように表示した架空の断面切断線である。
【００６０】
図１０、図１４の第４工程では、上ビード側の頂点Ｔ（図１２参照）付近のビード１１が、タイヤビード拡張冶具３、３の爪状部材３５の上面（滑らかな傾斜面）から完全に滑り落ち、ビード１１の全てが、フランジ２１ｆの内側に組み込まれる。
【００６１】
上述した実施形態によれば、大きなテンションが作用するディスク側の上ビード側でタイヤビード１１をリム２１に組み込むのに際して、リムフランジ２１ｆを越えてタイヤビード１１がリム２１へ落とし込まれる（組み込まれる）ときに、ビード１１とリムフランジ２１ｆとの間に、タイヤビード拡張冶具３の爪状の部分３５が介在する。
【００６２】
そのため、タイヤビード拡張冶具３でディスク２２側のタイヤビード１１をホイール２の半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具３をビードの頂点Ｔ部分に向ってホイール２の円周方向へ移動して、リムフランジ２１ｆを越えてタイヤビード１１をリム２１に組み込む際に、タイヤビード１１とリムフランジ２１ｆとは直接に接触しない。
【００６３】
タイヤビード１１とリムフランジ２１ｆとが接触しないので、仮にリムフランジ２１ｆにシャープエッジが形成されていても、ビード１１内側に、亀裂などが生じることが防止できるのである。
【００６４】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施形態のタイヤビード拡張冶具およびタイヤ組付け装置を示す断面図。
【図２】図１で示すタイヤビード拡張冶具およびタイヤ組付け装置の簡略化した平面図。
【図３】図示の実施形態に係るタイヤビード拡張冶具の平面図。
【図４】図３に対応する正面図。
【図５】図示の実施形態の第１変形例を示す正面図。
【図６】図示の実施形態の第２変形例を示す正面図。
【図７】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第１工程を説明する断面図。
【図８】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第２工程を説明する断面図。
【図９】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第３工程を説明する断面図。
【図１０】実施形態に係るタイヤ組付け方法の第４工程を説明する断面図。
【図１１】図８に対応する平面図。
【図１２】図９に対応する平面図。
【図１３】図９、図１２の工程を立体的に示した部分斜視図。
【図１４】図１０の工程を立体的に示した部分斜視図。
【図１５】タイヤをディスクホイールのリムに組付けた状態図。
【図１６】従来技術におけるタイヤ組付の態様を示す平面図。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・タイヤ
２・・・ディスクホイール
３・・・タイヤビード拡張冶具
４・・・筒部材／ベース
５・・・心出しピン
６・・・ピン
７・・・円錐台の先端部
１１・・・ビード部
１２・・・タイヤ内部
３１・・・柱状部
３２・・・下面
３３・・・上面
３４・・・シャフト嵌入穴
３５・・・タイヤビードを載置する部材（爪状の部材）
１００・・・タイヤ取付装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤビードを載せる部分が側面下端部に形成されていることを特徴とするタイヤビード拡張冶具。
【請求項２】
前記タイヤビードを載せる部分は、タイヤビードが載った状態が維持されるのに十分な長さを有しており、かつ、他の部材と干渉しないように構成されている請求項１のタイヤビード拡張冶具。
【請求項３】
前記タイヤビードを載せる部分は、タイヤビードが容易に載るような形状に構成され、かつ、タイヤビードに作用する引張力により変形しないように構成されている請求項１、２のいずれかのタイヤビード拡張冶具。
【請求項４】
前記タイヤビードを載せる部分からタイヤビード拡張冶具の側面に至る境界領域のホイール半径方向における曲率半径が、リムのフランジの外縁部の曲率半径以下である請求項１〜３のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具を有することを特徴とするタイヤ取付装置。
【請求項６】
請求項５のタイヤ取付装置を用いるタイヤ取付方法において、ディスクの裏側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程と、ディスク側のタイヤビードをリムのフランジを越えてホイールに落とし込む工程とを有し、ディスク側のタイヤビードをホイールに落とし込む前記工程は、下ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程と上ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程とを有し、上ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程では、タイヤビード拡張冶具のタイヤビードを載せる部分に上ビード側のタイヤビードを載置し、その状態で、タイヤビード拡張冶具で上ビード側のタイヤビードをホイールの半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具を上ビードの頂点部分に向ってホイールの円周方向へ移動することを特徴とするタイヤ取付方法。
【請求項１】
タイヤビードを載せる部分が側面下端部に形成されていることを特徴とするタイヤビード拡張冶具。
【請求項２】
前記タイヤビードを載せる部分は、タイヤビードが載った状態が維持されるのに十分な長さを有しており、かつ、他の部材と干渉しないように構成されている請求項１のタイヤビード拡張冶具。
【請求項３】
前記タイヤビードを載せる部分は、タイヤビードが容易に載るような形状に構成され、かつ、タイヤビードに作用する引張力により変形しないように構成されている請求項１、２のいずれかのタイヤビード拡張冶具。
【請求項４】
前記タイヤビードを載せる部分からタイヤビード拡張冶具の側面に至る境界領域のホイール半径方向における曲率半径が、リムのフランジの外縁部の曲率半径以下である請求項１〜３のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項のタイヤビード拡張冶具を有することを特徴とするタイヤ取付装置。
【請求項６】
請求項５のタイヤ取付装置を用いるタイヤ取付方法において、ディスクの裏側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程と、ディスク側のタイヤビードをリムのフランジを越えてホイールに落とし込む工程とを有し、ディスク側のタイヤビードをホイールに落とし込む前記工程は、下ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程と上ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程とを有し、上ビード側のタイヤビードをホイールに落とし込む工程では、タイヤビード拡張冶具のタイヤビードを載せる部分に上ビード側のタイヤビードを載置し、その状態で、タイヤビード拡張冶具で上ビード側のタイヤビードをホイールの半径方向外方へ押圧しつつ、タイヤビード拡張冶具を上ビードの頂点部分に向ってホイールの円周方向へ移動することを特徴とするタイヤ取付方法。
【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１５】
【図１６】
【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１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−１２９８（Ｐ２００８−１２９８Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７４７３７（Ｐ２００６−１７４７３７）
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００１１０２５１）トピー工業株式会社 (255)
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