説明

荷重物取扱装置

【課題】経路に沿って移動する一対の可動要素と、荷重物を移動させる距離よりも長さが短い1つの線形アクチュエータとによって、経路に沿って荷重物を取り扱うのに適した装置を提供する。
【解決手段】案内経路2と、案内経路2に摺動可能に取り付けられた一対のスライド10a、10bと、スライドに設けられ荷重物を係合する係合手段7a、7bと、それぞれのスライドを個々に案内経路2に沿って所定位置に維持するロック手段6a、6bと、スライドを駆動する線形アクチュエータ手段3を有する。線形アクチュエータを構成する空圧シリンダである第1部品4は一方のスライド10aを駆動し、ピストンである第2部品5aは他方のスライド10bを駆動する。線形アクチュエータ手段3と、ロック手段6a、6bとを制御することで係合手段7a、7bを任意の位置に移動することが可能である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、荷重抵抗物取扱装置(resistant−load handling device)に関し、特に1つ以上の作業アームを備え、車両タイヤ用のタイヤビードの解放、組立又は分解をする工具を支持するように設計された2つのアームを取り扱うのに適した荷重抵抗物取扱装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、タイヤ着脱機の作業アーム、又は異なる高さに荷重物を移動させるように設計された昇降機アーム(例えば、クレーン)のような板/面支持アームは、例えば基体(例えば、クレーンの基体)に固定されたシリンダを備える流体作動式グループと、シリンダから突き出たピストンロッドであって、その自由端は作業アームを支持するように設計されているピストンロッドとを含むアクチュエータによって適切に取り扱われる。
【0003】
まず、このような解決案によれば、各々の作業アーム用にジャッキ又は他の線形アクチュエータを使わなければならない。更に、非常に高い高さに届かなければならない場合や、かなり離れた2つの高さの間で荷重物を移動させなければならない場合には、非常に長いストロークを行うのに適したジャッキを使う必要が生じ、これはコストアップを伴う。しかし、ジャッキが垂直姿勢で作動しない場合には、ジャッキ長にほぼ比例する曲げモーメントがステムの自由端に発生する。このため、かなりの抵抗力が発生するが、これは荷重物取扱装置を安定かつ安全に作動させるために克服すべきものである。
【0004】
本発明の荷重物取扱装置の具体的適用例としての、タイヤ着脱機という特定分野について検討すると、知られているように、当該機械は通常、基体と、基体に回転可能に取り付けられたホイール支持台と、基体から立ち上がった1つ以上の支柱と、1つの支柱又は各支柱から片持ち式に伸延する1つ以上の作業アームとを含み、各作業アームは、その自由端で各々の工具を支持するように設計される。当該工具は、いわゆる「ビード解放具」と呼ばれ、ビードの解放、即ち、ホイールリムに取り付けられたタイヤの複数のビードを、それぞれのホイールリム縁から取り外すのに使われる。一般に、伸縮可能なアームである、1つ以上の作業アームが1つの支柱または複数の支柱から伸延し、各々のアームはそれぞれの着脱具を支持する。この着脱具は、該着脱具によって係合しているタイヤビードを、タイヤの係合縁を変形させて所定の経路に沿うようにすることで、タイヤビードに、それが面しているホイールリム縁を通過させるという取り付け/取り外し作業を補助するように設計されている。
【0005】
各々の作業アームは、それぞれ線形アクチュエータによって制御されるが、線形アクチュエータは一般に空気式ジャッキである。
【0006】
タイヤ着脱作業中には、しばしば複数の工具(通常、2つの工具)を同時に作動させなければならず、したがって、制御すべきビード解放具と同数のアクチュエータを作動させなければならない。
【0007】
このために、例えばビード解放、組立又は分解作業を行わなければならない場合に、タイヤの反対側で同時に又は独立して作動するように設計されたビード解放具を備えるタイヤ着脱機もある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明の主な目的は、経路に沿って移動する一対の可動要素と、荷重物を移動させる距離よりも長さが短い1つの線形アクチュエータとによって、経路に沿って荷重物を取り扱うのに適した装置を提供することである。
【0009】
本発明の他の目的は、1つの線形アクチュエータによって作動できる一対の作業アームを取り扱うように設計された取扱装置を備えるタイヤ着脱機を提供することである。
【0010】
本発明のさらに他の目的は、従来の機械に比べ、機械の製作及びメンテナンス費用を削減するのに適した取扱装置を備えるタイヤ着脱機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第一の態様によれば、1つの案内経路又は複数の平行な案内経路と、1つの案内経路又は複数の案内経路のそれぞれに沿って摺動可能に取り付けられた、一対のスライド(slide)又はキャリッジ(carriage)と、各々のスライド又はキャリッジと関連付けられた取り外し可能なロック手段であって、関連付けられたそれぞれのスライド又はキャリッジをそれぞれの案内経路に沿った固定位置に維持するように設計された、取り外し可能なロック手段と、各々のスライド又はキャリッジと関連付けられ、少なくとも1つの第1部品及び少なくとも1つの第2部品を有する線形アクチュエータ手段であって、第1部品及び第2部品は、制御時に前記案内経路又は複数の平行な案内経路に平行に互いに対して移動させられ、少なくとも1つの第1部品は、一対のスライド又はキャリッジの一方と共に移動させられ、少なくとも1つの第2部品は、一対のスライド又はキャリッジの他方と共に移動させられる、線形アクチュエータ手段と、線形アクチュエータ手段と共に移動させられる荷重抵抗物に対する係合手段と、取り外し可能なロック手段及び線形アクチュエータ手段を制御するように設計された制御手段と、を含む荷重抵抗物取扱装置が提供される。
【0012】
本発明の他の態様によれば、本発明による取扱装置を備えるタイヤ着脱機が提供される。
【0013】
本発明のさらに他の態様によれば、一対の一方あるいは第1のスライド又はキャリッジのロック手段をロック解除し、前記一対の他方あるいは第2のスライド又はキャリッジのロック状態を維持するステップと、一対のスライド又はキャリッジの線形アクチュエータ手段に電圧を加えて、スライド又はキャリッジを経路に沿って移動させるステップと、アクチュエータ手段をロックすると同時に移動させたスライド又はキャリッジに対するロック手段に電圧を加えるステップと、一対のスライド又はキャリッジのうち第2のスライド又はキャリッジのロック手段をロック解除し、第1のスライドのロック手段はロック状態を維持するステップと、一対のスライド又はキャリッジのアクチュエータ手段に再度電圧を加えて、スライド又はキャリッジを第1のスライド又はキャリッジと同じ方向に経路に沿って移動させるステップと、アクチュエータ手段を止めると同時に、移動させた第2のスライド又はキャリッジのロック手段を作動させるステップ、などの作業ステップ順序を含む荷重物の取扱方法が提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明のさらなる態様及び利点は、添付図面に示すような取扱装置の好ましい実施形態に関する下記の詳細な説明から明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】従来技術による、一対の作業アームの取扱装置の図式的な側面図である。
【図2】本発明による、一対の作業アームの取扱装置の図式的な側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
まず、図1を参照すると、従来技術による、一対の作業アームBLa、BLbを取り扱う装置Dが概略的に示されており、この装置は、支持構造体Bと、2つの線形複動ピストンシリンダアクチュエータ(例えば、2つの空気式ジャッキALa、ALb)とを含み、各々のジャッキは、シリンダCa、Cbと、シリンダ内に摺動可能に取り付けられたピストンPによって制御され、シリンダから突き出る各々のピストンロッドSa、Sbとを含む。各アクチュエータのシリンダは、例えば溶接によって支持構造体Bに固定される。2つのアクチュエータは、平行であるが、互いに反対に配置される。即ち、アクチュエータALaのピストンロッドSaは一方向に伸延し、アクチュエータALbのピストンロッドは、逆方向に伸延する。
【0017】
各々のピストンロッドSa、Sbは、その自由端で、例えばそれぞれの支持ロッドAa、AbによってそれぞれスリーブMa、Mbに固定され、各スリーブMa、Mbは、アクチュエータALa、ALbに平行に伸延する案内経路PSに摺動可能に取り付けられ、片持ち式に伸延する作業アームBLa、BLbを支持する。作業アームBLa、BLbは、工具、例えばビード解放用ディスクDSa、DSbを自由端でそれぞれ支持する。
取扱装置Dはさらに、2つの電気弁EVa、EVbと流体連通する圧縮空気源も備え、電気弁の各々はその後、それぞれのシリンダCa、Cbの2つの端部と流体連通する。
【0018】
このような構成によって、圧縮空気が装置Dに供給され、電気弁EVa、EVbが適切に切り替えられるとき、圧縮空気は、ジャッキの何れか一方側に供給されて、各ピストンロッドSa、Sbの伸長/収縮、即ち、作業アームBLa、BLbの離間/近接移動を制御することができる。
【0019】
従って、このようなタイプの取扱装置は、移動させる作業アームの数だけ線形アクチュエータを要し、これにより明らかにタイヤ着脱機に関する高い製作コスト及びメンテナンスコストが生じる。
【0020】
図2は、本発明による、2つの作業アーム7a、7bを取り扱うための装置1を示す。
【0021】
当該装置は、摺動案内経路である支柱又は直立体2と、案内経路2に摺動可能に取り付けられた一対のスライド又はキャリッジ10a、10bと、支柱又は直立体2にほぼ平行に伸延し、少なくとも1つの第1部品及び少なくとも1つの第2部品を含み、例えばシリンダ4と、シリンダ内に摺動可能に取り付けられたピストン5と、ピストン5に固定されたピストンロッド5aと、を含む任意の適したタイプの空気式シリンダピストングループ又は複動ジャッキ3を含む線形アクチュエータ手段と、例えば、通常は空気圧制御式であるが任意の適したタイプの2つの停止クランプ要素6a、6bを含む取り外し可能なロック手段であって、当該クランプ要素は、支柱又は直立体2と取り外し可能に係合可能で、それぞれのスライド又はキャリッジ10a、10bによって支持される、取り外し可能なロック手段と、例えば、取っ手、レバー、ジョイスティックなどのような複数の制御部を含み、停止クランプ要素6a、6b及び複動ジャッキ3を制御するように設計された制御盤20を含む制御手段と、荷重抵抗物と係合するように設計され、通常は一対の作業アーム7a、7bを含む係合手段であって、一対の作業アーム7a、7bは、後に説明されるように、それぞれスライド10a、10bに固定されて、それぞれシリンダ4とピストンロッド5aに固定されるような係合手段と、を含む。
【0022】
アーム7a、7bは、支柱又は直立体に対して同じ方向に伸延する。
【0023】
より具体的には、クランプ要素6aは、スライド10aに固定され、スライド10aは、例えばブラケット8を介してシリンダ4に固定されてシリンダ4を支持する。一方、クランプ要素6bは、スライド10bに固定され、スライド10bは、ブラケット9によってピストンロッド5に固定される。
【0024】
作業アーム7a、7bは、任意のタイプであってよく、例えば伸縮アームを含み、切頭円錐状のビード解放具7c、7dをそれぞれの自由端で支持するものや、又は取扱装置が荷重物を昇降するように設計された場合、アームのうち少なくとも1つは、昇降プラットフォーム(hoisting platform)を含んでもよい。
【0025】
線形アクチュエータ3は、任意のタイプであってよく、例えば図示のような流体作動式ジャッキでもよいし、又はラック(第1部品)タイプ及びピニオン(第2部品)タイプであってもよく、ピニオンタイプは、可逆モータによって制御することができる。
【0026】
流体作動式ジャッキ型の線形アクチュエータが採用される場合、取扱装置はさらに、好ましくは出口逆止弁Gaを備える、加圧流体(例えば圧縮空気)源又は加圧流体ジェネレータGと、好ましくは以下にそれぞれ示す3つの電気弁である、3つの弁グループとを含む。
第1の3方向電気弁11aは、ダクト12を介してジェネレータGの逆止弁Gaの出口と流体連通し、加圧流体を複動ジャッキ4の一端に(例えば、ダクト15によって)供給したり、他端に(例えば、ダクト16によって)供給したりするように設計されている。
第2の電気弁11bは、好ましくは2方向電気弁であって、同様に、ダクト13を介してジェネレータGの逆止弁Gaの出口と流体連通し、スライド又はキャリッジ10aと関連付けられているクランプ要素6aを、ダクト17を介して空気式に制御するように設計されている。
第3の電気弁11cは、好ましくは2方向電気弁であって、同様に、ダクト14を介してジェネレータGの逆止弁Gaの出口と流体連通し、スライド又はキャリッジ10bと関連付けられているクランプ要素6bを、ダクト18を介して空気式に制御するように設計されている。
【0027】
電気弁11a、11b、11cは、電気的に接続された制御盤20から制御でき、制御盤は、好ましくは図面に概略的に示したように、ジェネレータGに電圧を加えたりジェネレータGを止めたりするのに適したオン−オフ制御部(図示せず)を含む。制御盤は、さらに、例えば無線、赤外線などの信号のような制御信号送信ユニットを含んでもよい。
【0028】
図2に示す実施例による取扱装置は、移動させるべきアーム7a、7bを共に移動させたり、互いから離れるように移動させたりするのに適し、特に、支柱又は直立体2が実質的に垂直姿勢で維持されるとき、アーム7a、7bの一方を固定状態に維持し、他方を上昇又は下降させるのに適する。下方アーム7aを固定状態に維持しつつ、上方アーム7bを上昇させるために、(圧縮空気貯蔵タンクが利用できなければ)ジェネレータGに電圧が加えられる場合があり、電気弁11bを介したクランプ要素6aのロック及び電気弁11cを介したクランプ要素6bのロック解除が制御盤20から制御され、その後、電気弁11aが制御されて、ダクト15と流体連通する電気弁出口を通って圧縮空気がジャッキ3の下端に供給される。一方、ダクト16と流体連通する電気弁出口によって、ジャッキ5の上端から空気が放出できる。
【0029】
このとき、ピストン5は、ピストン5のストロークに対して最高の高さまで上昇し始め、これによってアーム7bも上昇し始める。この高さで、電気弁11aが閉じられてジャッキ5を止める。このようにして届いた高さを超えてアーム7bを更に上昇させるためには、まず、電気弁11cを介してクランプ要素6bをロックし、電気弁11bを介してクランプ要素6aをロック解除しなければならない。その後、電気弁11aを切り替えて、圧縮空気源Gからダクト16と流体連通するその出口に圧縮空気が供給され、ダクト15と流体連通するその出口を通って空気がジャッキ5の下端から放出される。
【0030】
ピストンが支柱又は直立体2に対して固定されるため、シリンダ4が、ピストン5の最大ストロークまで上昇し、その後、電気弁11aが、シリンダが更に上昇することを防止する。このような順序は、支柱又は直立体2の高さ全体にわたって繰り返されてもよい。
【0031】
逆順に従うと、アーム7b又は両方のアーム7a、7bが交互に段階的に下降し、あるいは、アーム7aが上昇する。
【0032】
アーム7a、7bを共に移動させたり、互いから離れるようにに移動させたりするために、アームの一方はクランプ要素によってロックされ、他方は移動させられる。
【0033】
本発明による取扱装置によれば、1つの線形アクチュエータだけによって少なくとも1つの作業アーム又は好ましくは2つの作業アームの動きを制御することができ、これにより、上述した取扱装置を備える機械は、製造及びメンテナンス上有利である。
【0034】
本発明による取扱装置をタイヤ着脱機で使う場合、案内経路2は、タイヤホイール又はホイールリム支持台の回転軸にほぼ平行であることが好ましく、これによりアーム7a、7bが1つの空気圧ジャッキによって制御されるビード解放用アームとして作動できる。
【0035】
本発明による取扱装置を荷重物昇降装置として使用できることは当業者に明らかである。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明による取扱装置によれば、長いストロークのジャッキを使う必要がないため、特に、最大伸長の状態でピストンロッドの先端に深刻な曲げモーメントが発生せず、また、上述した段階的な上昇ステップを繰り返すことで、極めて高い上昇高さにも届くことができる。
【0037】
上述した装置は、請求項によって規定される範囲内において、様々に改良し、及び変形させることができる。
【0038】
従って、例えばピストンシリンダグループは、複動ジャッキ又はスプリング式単動ジャッキなどを含んでもよい。
【0039】
取扱装置は、複数の案内ラック2を含むことができ、複数の案内ラックの各々には、例えばクランプ要素のような取り外し可能な停止要素がそれぞれに備えられている一対のスライド又はキャリッジ要素が摺動可能に取り付けられる。
【符号の説明】
【0040】
2 案内経路
3 線形アクチュエータ手段
4 第1部品
5a 第2部品
6a、6b クランプ要素(ロック手段)
7a、7b 片持ち式作業アーム(係合手段)
7c、7d ビード解放具(作業工具)
10a、10b スライド又はキャリッジ
11a 第1の3方向弁グループ
11b 第2の弁グループ
11c 第3の弁グループ
20 制御ユニット
G 加圧流体源
Ga 出口逆止弁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つの案内経路2又は複数の平行な案内経路と、
1つの案内経路2又は複数の案内経路のそれぞれに摺動可能に取り付けられた、一対のスライド又はキャリッジ10a、10bと、
各々のスライド又はキャリッジ10a、10bと関連付けられた取り外し可能なロック手段6a、6bであって、関連付けられたそれぞれのスライド又はキャリッジをそれぞれの案内経路2に沿って所定位置に維持するように設計された、取り外し可能なロック手段6a、6bと、
各々のスライド又はキャリッジ10a、10bと関連付けられ、少なくとも1つの第1部品4及び少なくとも1つの第2部品5aを有する線形アクチュエータ手段3であって、前記第1部品及び第2部品は、制御時に前記案内経路2又は複数の平行な案内経路に平行に互いに対して移動させられ、前記少なくとも1つの第1部品4は、前記一対のスライド又はキャリッジの一方10aと共に移動させられ、前記少なくとも1つの第2部品5aは、前記一対のスライド又はキャリッジの他方10bと共に移動させられる、線形アクチュエータ手段3と、
前記線形アクチュエータ手段と共に移動させられる荷重抵抗物に対する係合手段7a、7bと、
前記取り外し可能なロック手段6a、6b及び前記線形アクチュエータ手段3を制御するように設計された制御手段とを備える、荷重抵抗物の取扱装置。
【請求項2】
前記取り外し可能なロック手段は、クランプ要素6a、6bを備えることを特徴とする、請求項1に記載の取扱装置。
【請求項3】
前記線形アクチュエータ手段は、少なくとも1つの複動流体作動式ピストンシリンダグループと、前記制御手段によって制御可能な少なくとも1つの加圧流体源Gと、を含むことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の取扱装置。
【請求項4】
前記制御手段は、
前記少なくとも1つの加圧流体源Gと流体連通し、制御時に前記少なくとも1つの複動流体作動式グループ3の一端又は他端に加圧流体を供給するように設計された、第1の3方向弁グループ11aと、
前記加圧流体源Gと流体連通し、前記一対のスライド又はキャリッジの一方10aと関連付けられ、それぞれのロック手段6aを制御するように設計された、第2の弁グループ11bと、
前記加圧流体源Gと流体連通し、前記一対のスライド又はキャリッジの他方10bと関連付けられ、それぞれのロック手段6bを制御するように設計された、第3の弁グループ11cと、
少なくとも前記第1、第2、第3の弁グループ11a、11b、11cを制御するように設計された、制御ユニット20とを備えることを特徴とする、請求項3に記載の取扱装置。
【請求項5】
前記制御ユニット20は、前記第1、第2、第3の弁グループ11a、11b、11cに電気的に接続されることを特徴とする、請求項4に記載の取扱装置。
【請求項6】
前記制御ユニットは、前記加圧流体源Gに電気的に接続されて、前記加圧流体源Gを制御するように設計されることを特徴とする、請求項5に記載の取扱装置。
【請求項7】
前記制御ユニット20は、前記第1、第2、第3の弁グループ11a、11b、11cを遠隔制御するように設計されることを特徴とする、請求項4に記載の取扱装置。
【請求項8】
前記制御ユニット20は、前記加圧流体源Gを遠隔制御するように設計されることを特徴とする、請求項4に記載の取扱装置。
【請求項9】
前記線形アクチュエータ手段は、ラック及びピニオングループを含み、前記ピニオン又はラックは、可逆モータによって制御できることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の取扱装置。
【請求項10】
前記係合手段は、それぞれのスライド又はキャリッジ10a、10bと共に移動させられる少なくとも1つの片持ち式作業アーム7a、7bを含むことを特徴とする、前項の何れか一項に記載の取扱装置。
【請求項11】
前項の何れか一項に係る取扱装置を含むことを特徴とする、着脱機。
【請求項12】
前記案内経路2は、支柱又は直立部材を含み、前記一対のスライド又はキャリッジは、それぞれの作業工具7c、7dを支持するように設計されたそれぞれの片持ち式アームを備え、前記片持ち式アームは、前記支柱又は直立ユニットの同じ側の面から突き出ることを特徴とする、請求項11に記載の着脱機。
【請求項13】
請求項1ないし請求項10の何れか一項に記載の装置による荷重物取扱方法であって、
一対の一方あるいは第1のスライド又はキャリッジのロック手段をロック解除し、前記一対の他方あるいは第2のスライド又はキャリッジのロック状態を維持するステップと、
前記一対のスライド又はキャリッジの線形アクチュエータ手段に電圧を加えて、スライド又はキャリッジを前記経路2に沿って移動させるステップと、
前記アクチュエータ手段をロックすると同時に、移動させたスライド又はキャリッジに対するロック手段に電圧を加えるステップと、
前記一対のうち第2のスライド又はキャリッジのロック手段をロック解除し、第1のスライドのロック手段はロック状態を維持するステップと、
前記一対のスライド又はキャリッジのアクチュエータ手段に再度電圧を加えて、スライド又はキャリッジを第1のスライド又はキャリッジと同じ方向に前記経路に沿って移動させるステップと、
前記アクチュエータ手段を止めると同時に、移動させた第2のスライド又はキャリッジのロック手段を作動させるステップ、などの作業順序を含むことを特徴とする、荷重物取扱方法。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2009−190168(P2009−190168A)
【公開日】平成21年8月27日(2009.8.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−31188(P2009−31188)
【出願日】平成21年2月13日(2009.2.13)
【出願人】(508282948)
【氏名又は名称原語表記】BUTLER ENGINEERING & MARKETING S.P.A.
【Fターム(参考)】