專利名稱：輪胎和車輪安裝系統(tǒng)及方法
輪胎和車輪安裝系統(tǒng)及方法相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)請(qǐng)求2006年12月28日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/882， 377 和2007年11月2日提交的臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/984， 853的優(yōu)先權(quán)。 發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及輪胎和車輪組件以及安裝輪胎和車輪到一起的系統(tǒng)和方法。發(fā)明背景安裝車輛輪胎到車輪上的半自動(dòng)設(shè)備已為大家所熟知。 一些這樣的設(shè)4"i殳 計(jì)用于，例如汽車^S店,:iU例如小容量輪胳車輪安裝任^l常見的。安裝車輛輪胎到車輪上的全自動(dòng)設(shè)^t是已知的。全自動(dòng)系m常^^l傳 送系統(tǒng)，其中輪胎和車輪順序提供[裝置，該裝置用于安裝車輪到車輛輪胎 上。全自動(dòng)設(shè)備可以4膝易的在一個(gè)八小時(shí)工作班^E安裝數(shù)百個(gè)輪胎到車輪 上。盡管全自動(dòng)輪胎安裝設(shè)備是已知的，其不夠緊湊，并JL^常需要非常大的 投資，因?yàn)椴咪浿疲賱?dòng)器，城，傳感器，以及類似的，其ML常規(guī)的用4^^脈車^Mi置，安^^胎到車輪上，絲動(dòng)輪胎/車l^a條離安脅器。安裝車輛輪胎到車輪上的最輛的自動(dòng)^tt^段包拾(1)固定車輪在固定位置，(2)部賴^^6^itE少車,ii^部分，以及(3)利用安裝工*#動(dòng)所^臺(tái)團(tuán)的^#部^^±^斤述車，^^^部分。所述M步驟iM常規(guī)的^fM安裝工具(例如滾洽)等類似的實(shí)現(xiàn)，通過向下推動(dòng)所述胎團(tuán)超it^斤述車輪胎圏M行。盡管上述安裝車輛輪胎到車輪上的方法是有效的，這些方法的實(shí)絲費(fèi)較 大，并且需械大的占地面積。本發(fā)明通過提出簡(jiǎn)單的方法安裝車輛輪胎到車輪上，這樣只需要最少的設(shè)備和空間，iJ3艮與賄^^目應(yīng)的故泉。附圖簡(jiǎn)述現(xiàn)在，本發(fā)明將通過例子，參考相應(yīng)附圖進(jìn)行描述，其中附

圖1A-1C示出根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實(shí)施例安裝車輛輪胎和車 輪的一系列步驟；附圖1D-1J描述了本發(fā)明預(yù)期的旋轉(zhuǎn)和非旋轉(zhuǎn)移動(dòng)模式的各種示范 性實(shí)施例；附圖2A-2D示出根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實(shí)施例安裝車輛輪胎和車 輪的一系列步驟；附圖3示出根據(jù)附圖2A-2D安裝車輛輪胎和車輪的一系列步驟的俯 視圖；附圖4A-4D示出根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實(shí)施例安裝車輛輪胎和車 輪的一系列步驟；附圖5A-5D分別地示出了根據(jù)附圖4A-4D安裝車輛輪胎和車輪的一 系列步驟的俯視圖；附圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實(shí)施例安裝車輛輪胎和車輪 的系統(tǒng)的周圍視圖；附圖7A-7E示出了根據(jù)附圖6所示系統(tǒng)的安裝車輛輪胎和車輪的一 系列步驟；附圖8示出了附圖6-7D安裝車輛輪胎和車輪的系統(tǒng)的周圍視圖； 附圖9A是本發(fā)明所述系統(tǒng)的又一個(gè)的實(shí)施例，示出了在非擠壓方向 的車輛輪胎。附圖9B是附圖9A的系統(tǒng)，示出了在擠壓位置的胎圏。附圖9C是附圖9A的系統(tǒng)，示出了保持在擠壓位置的胎團(tuán)，其中車輪關(guān)于第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，并沿著第二軸線被擠入車輛輪胎的擠壓胎圈座區(qū)域。附圖9D是附圖9A的系統(tǒng)，其中車輪的第一車輪緣已經(jīng)完全的通過 胎團(tuán)的擠壓部分形成的開口。附圖IOA是本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，其中車輪沿著第二軸線被擠壓 時(shí)圍繞第一軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。附圖IOB是附圖IOA的系統(tǒng)，其中所述車輪的胎圖座部分部分地通 過由所述輪胎的第一車輪緣形成的開口。附圖IOC是附圖IOA的系統(tǒng)，其中車輪的胎團(tuán)座部分完全地通過由輪胎的第一車輪緣形成的開口。附圖IOD是附圖IOA的系統(tǒng)，其中車輪的第一胎圏座部分完全地通 過由所述輪胎的第二車輪緣形成的第二開口。
具體實(shí)施方式
附圖示出了根據(jù)本發(fā)巧的實(shí)施例安裝輪胎到車輪上的一種系統(tǒng)和方 法的示范性實(shí)施例。根據(jù)前文所述，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說， 一般 地應(yīng)該理解，將這里使用的詞匯只是為了描述方便，用來描述本發(fā)明的 術(shù)語應(yīng)該具有最寬泛的含義。例如，短語"安裝輪胎到車輪"的使用貫穿 本發(fā)明，它的意義和"安裝車輪到輪胎"是一樣的。同樣，短語"輪胎旋轉(zhuǎn) 軸線"或"車輪旋轉(zhuǎn)軸線"應(yīng)理解為指的是當(dāng)輪胎或車輪作用在車輛上時(shí)， 輪胎或車輪圍繞旋轉(zhuǎn)的假想軸線。同樣，術(shù)語"旋轉(zhuǎn)操縱"輪胎或車輪， 貫穿本發(fā)明使用。該術(shù)語將廣泛地解釋為涉及至少在附圖1D到1J中預(yù)期 的移動(dòng)模式。具體地，附圖1D描述了車輪W、或輪胎T圍繞其各自相應(yīng) 的車輪軸線WA、輪胎軸線TA的簡(jiǎn)單旋轉(zhuǎn)。附圖1E描述了車輪W、或輪 胎T圍繞軸線OA-OA的旋轉(zhuǎn)，其中車輪軸線WA或輪胎軸線TA的設(shè)置與 軸線OA-OA隔開距離R。附圖1F描述了附圖1D和1E中所示的聯(lián)合轉(zhuǎn)動(dòng)， 車輪W，或輪胎T圍繞其務(wù)自的軸線WA， TA旋轉(zhuǎn)，同時(shí)圍繞第二軸線 OA-OA旋轉(zhuǎn)，其中車輪軸線WA或輪胎軸線TA與軸線OA-OA隔開距離R。 在附圖1G中，車輪W、或輪胎T的旋轉(zhuǎn)路徑類似于附圖1D所示的情況，1D到1F中，WA、 TA總體上平行于軸OA-OA )。附圖1H示出了車輪W、 或輪胎T圍繞偏移軸OA-OA，而不圍繞其各自的軸線WA、 TA的旋轉(zhuǎn)。 附圖II描述了車輪W或輪胎T圍繞其各自的軸線WA、 TA以及偏移軸 OA-OA的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。附圖1J描述了通過車輪W或輪胎T描繪出的螺旋形 旋轉(zhuǎn)路徑，其中車輪W或輪胎T在平行于偏移軸OA-OA的方向被平移的 基礎(chǔ)上，以附圖1D-1H中示出的任何方式轉(zhuǎn)動(dòng)。如從附圖1A的描述中顯 而易見的，車輪W、或輪胎T在附圖1J的實(shí)施例中描繪出的路徑總體上 是限定為螺旋線的路徑。參考附圖lA-3，根椐讀實(shí)施例，安裝輪胎T、和車輪W的系統(tǒng)總體 地以IO示出。盡管本系統(tǒng)10主要從限制輪胎(即阻止其相對(duì)于車輪的移動(dòng))并操縱車輪以便安裝車輪到輪胎上的有利方面進(jìn)行說明，也可以理解的是，系統(tǒng)10同樣可以用于限制車輪的移動(dòng)(相對(duì)于輪胎)并操縱 輪胎以便安裝輪胎到車輪上。在任意安裝過程中，系統(tǒng)10得到一種全部 或部分安裝的輪胎-車輪組件，TW(見，例如附圖1C， 3， 4D， 6， 8)。需要重點(diǎn)說明的是，本發(fā)明不需要安裝輪胎到車輪所需要的傳統(tǒng)的 安裝工具(有時(shí)稱為拆卸工具、裝配工具、壓輥車輪、工具組件、壓入 滾子、車輪緣導(dǎo)向裝置、或類似的)。由于本發(fā)明免去了傳統(tǒng)的安裝工具， 準(zhǔn)確的表征本發(fā)明為一種"堯主具"安裝系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明 還可以被理解為一種安裝系統(tǒng)，其中車輪和輪胎以這樣的方式操作，以 至至少其中之一在另 一個(gè)上直接執(zhí)行作業(yè)(不使出中間工具)。在這個(gè)意 義上來說，"作業(yè)執(zhí)行器"作用同安裝工具(或至少安裝工具的一部分)。 在一個(gè)實(shí)施例中，輪胎或車輪之一由原動(dòng)機(jī)(例如電動(dòng)機(jī))驅(qū)動(dòng)，而另 一個(gè)保持不動(dòng)。如果所述輪胎和車4^被認(rèn)為是一個(gè)系統(tǒng)(在所述詞語的 原始意義上)，沒有別的原動(dòng)機(jī)用來引導(dǎo)能量進(jìn)入到所述輪胎/車輪系統(tǒng)。 這種方法與傳統(tǒng)方法有巨大的不同，其中所有的傳統(tǒng)方法包括釆用中間 安裝工具(由原動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力)安裝輪胎到車輪上。在一個(gè)實(shí)施例中，輪胎T、和車輪W的"部分"安裝可以包括輪胎T 的一個(gè)車輪緣B1、 B2被部分或完全地圍繞車輪W的圓周Wc布置(見，例 如，附圖1C和3)。在一個(gè)實(shí)施例中，輪胎T、和車輪W的"完全"安裝可 以包括輪胎T的一個(gè)車輪緣別；B2被完全地圍繞車輪W的圃周Wc布置 (見，例如，附圖4D和6)。在一個(gè)實(shí)施例中，輪胎T、和車輪W的"完全" 安裝還可以包括輪胎T的兩個(gè)車輪緣BI、 B2被完全地圍繞車輪W的圓周 Wc布置(見，例如，附圖8)。相應(yīng)地，應(yīng)該知道，輪胎T、和車輪W的 安裝，可以包括圍繞輪胎T的圓周Wc部分或完全的定位一個(gè)或多個(gè)車輪 緣B1、 B2(以建立輪胎/車輪組件)，而輪胎T、和車輪W組件可以沿其通 過，以《更在隨后位置(未示出)的其他處理，其可以包括，例如，安裝 的輪胎-車輪組件TW的匹配標(biāo)記，加壓，胎圏座， 一致性測(cè)試，和平衡。首先參照附圖1A，系統(tǒng)10可以包括主促動(dòng)器，其適合于連接到至 少一個(gè)輪胎或車輪。所述主促動(dòng)器可以包括促動(dòng)器25，車輪支架臂組件 12，其包括旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器14，其連接在基體16和軸18之間。軸18連接到車輪W,例如，連接到車輪W的輪轂部分?？梢灶A(yù)期的，由主促動(dòng)器25 完成的促動(dòng)任務(wù)可以由通用機(jī)器人完成，并且為了方便起見，附圖標(biāo)記 25指代標(biāo)注"機(jī)器人"的方框。然而，可以理解的，盡管機(jī)器人可用于完 成這里與本發(fā)明相應(yīng)公開的所述促動(dòng)動(dòng)作(或運(yùn)動(dòng))，還應(yīng)該理解，非常 簡(jiǎn)單的機(jī)械同樣可以用來完成在這里講的移動(dòng)。有時(shí)這些可能是自動(dòng)化 的，或在其它情況下也可以僅僅人工操作。這樣，本發(fā)明不能被以任何 方式解釋為限制其基于機(jī)器人系統(tǒng)的適用性。如圖所示，輪胎T,包括第一車輪緣B1，和第二車輪緣B2。軸線ArAT， 其通過輪胎T的中心或旋轉(zhuǎn)軸延伸。這里所述軸線ArAT，以下稱為輪胎 軸線，并且當(dāng)所述輪胎應(yīng)用在車輛上時(shí)，其對(duì)應(yīng)于輪胎的實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸線。如圖所示，車輪W，包括第一胎圍座S1，其適合于接收并安置第一 車輪緣B1，以及第二胎圏座S2，其適合于接收并安置第二車輪緣B2?？?以理解的，車輪W的整個(gè)圓周Wc限定了第一和第二胎團(tuán)座Sl、 S2。軸線Aw-Aw，可以貫穿所述車輪W的中心點(diǎn)或旋轉(zhuǎn)軸。所述軸線 Aw-Aw，以下簡(jiǎn)稱車輪軸線。當(dāng)車輪安裝到車輛輪軸上時(shí)，Aw-Aw對(duì)應(yīng) 于車輪的實(shí)際旋轉(zhuǎn)軸線。所述基體16可以連接到促動(dòng)器上，其總體以25示出，其能夠在三 維空間內(nèi)移動(dòng)整個(gè)車輪支架臂組件12,和，相應(yīng)地，車輪W。如圖所示， 所述車輪軸線Aw-Aw，通過車輪支架臂組件12延伸，并且相應(yīng)地，以促 動(dòng)器25的方式，車輪支架臂組件12的移動(dòng)也導(dǎo)致車輪軸線A『Aw的移 動(dòng)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述^l動(dòng)器25能夠移動(dòng)車輪支架臂組件12，以完 成運(yùn)動(dòng)M的任意綜合，例如總體的線性運(yùn)動(dòng)(見，例如附圖1A-1C),進(jìn) 動(dòng)運(yùn)動(dòng)P1-P4(見，例如附圖1G-1I, 2A-3)，或者，在一個(gè)實(shí)施例中，急 降運(yùn)動(dòng)P(見，例如附圖4A-5D)，或者，在一個(gè)實(shí)施例中，非進(jìn)動(dòng)旋轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)(見，例如附圖7A-7E)，在擺動(dòng)中，在正弦運(yùn)動(dòng)中，或其任意的結(jié) 合。所述促動(dòng)器25可以是自動(dòng)裝置(例如機(jī)器人)，由處理器(未示出) 支配，或者人工操作裝置，由工人(未示出)監(jiān)視并實(shí)際操作。在一個(gè)實(shí)施例中，如附圖1A-1C所示，在第一步驟，所述支架臂組 件12大體根據(jù)箭頭M的方向擺動(dòng)、下降或者相反移動(dòng)。運(yùn)動(dòng)M可能是任意運(yùn)動(dòng)，或者運(yùn)動(dòng)的結(jié)合(包括線性的、正弦曲線的、或者擺動(dòng)的)。如附圖1A所示，所述組件12移動(dòng)車輪W接近輪胎T。然后，在附圖1B中， 所述組件12移動(dòng)下降車輪W的中心部分DC ，接近輪胎T的第 一車輪緣B1。 參考附圖1C/2A，所述組件12移動(dòng)車輪W的下降中心部分DC，鄰近輪 胎T的第一車輪緣BI，以至輪胎T的第一車輪緣B1的一部分被迫堅(jiān)定地靠 著車輪W的下降中心部分。如附圖2A所示，在促動(dòng)器25致使所述組件12和車輪W進(jìn)一步移動(dòng) 之前，促動(dòng)器25相對(duì)輪胎T定位車輪W，以至車輪軸線Aw-Aw傾斜0 (即 不平行于輪胎軸線ArAT )。在一個(gè)實(shí)施例中，促動(dòng)器25然后可以移動(dòng)所 述車輪支架臂組件12和、相應(yīng)地，車輪W、以及車輪軸線Aw-Aw,相對(duì) 輪胎T、和輪胎軸線ArAT，根據(jù)箭頭P1-P4的方向掃出一個(gè)進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(圖 2A-3、及1G)。通常，所,旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4通過相對(duì)于輪胎軸線弄傾斜 車輪軸線確定，然后圍繞裕胎軸線AT-AT旋轉(zhuǎn)車輪軸線A『Aw，這樣車輪 軸線Aw-Aw圍繞輪胎軸線ArAT的移動(dòng)掃出的區(qū)域總體上限定了圓錐體 的表面。在W的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)期間， 一些輪胎T/車輪W組合也圍繞其自己的 Aw-Aw軸線旋轉(zhuǎn)車輪W也許具有優(yōu)越性。附圖1H利用旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器14。首先參照附圖2A,促動(dòng)器25可以致使車輪支架臂組件12相對(duì)輪胎 T進(jìn)動(dòng)地定位車輪W,例如，根據(jù)箭頭P1的順時(shí)針方向，從車輪W相對(duì) 輪胎T旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)的"9點(diǎn)鐘位置"到"12點(diǎn)鐘位置"(見，例如，圖3)。然 后，如附圖2B所示，促動(dòng)器25可以致使所述車輪支架臂組件12相對(duì)輪 胎T進(jìn)動(dòng)地定位車輪W，例如，根據(jù)箭頭P2的順時(shí)針方向，從車輪W相 對(duì)輪胎T旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)的"12點(diǎn)鐘位置"到"3點(diǎn)鐘位置"。然后，如附圖2C所 示，促動(dòng)器25可以致使所述車輪支架臂組件12相對(duì)輪胎T進(jìn)動(dòng)地定位車 輪W，例如，根據(jù)箭頭P3的順時(shí)針方向，從車輪W相對(duì)輪胎T旋進(jìn)運(yùn)動(dòng) 的"3點(diǎn)鐘位置"到"6點(diǎn)鐘位置"。然后，如附圖2D所示，促動(dòng)器25可以 致使所述車輪支架臂組件12相對(duì)輪胎T進(jìn)動(dòng)地定位車輪W，例如，根據(jù) 箭頭P4的順時(shí)針方向，從車輪W相對(duì)輪胎T旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)的"6點(diǎn)鐘位置，，到"9 點(diǎn)鐘位置"。盡管車輪支架臂組件12和車輪W的移動(dòng)，以附圖2A-2D的步驟進(jìn)行 了描述，應(yīng)該知道，所述旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4可以是連續(xù)且流暢的。另外，應(yīng)該知道所述旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4，不局限于順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)，并且所述旋進(jìn)運(yùn) 動(dòng)P1-P4可以是逆時(shí)針方向操作的。另夕卜，當(dāng)共同參考附圖2A-2D到附圖 3示出的內(nèi)容時(shí)，上述參考到車輪W和/或車輪支架臂組件12的特定"時(shí) 鐘"位置，只是為了方便起見。當(dāng)安裝輪胎T和車輪W時(shí)，本發(fā)明不局限 于特定"時(shí)鐘"參考點(diǎn)、起動(dòng)位置或者終止位置。在如附圖2A-3所示和描述的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4的時(shí)候，輪胎T的至少 一個(gè)車輪緣B1， B2，被拉過且至少部分地位于圍繞車輪W的圓周Wc布置。 在一個(gè)實(shí)施例中，第一車輪緣B1，可能被拉過且至少部分地位于貼近第 一胎團(tuán)座S1。 一旦車輪緣B1被拉貼近胎團(tuán)座S1，車輪軸線Aw-Aw、和輪 胎軸線ArAT可能真正的共軸線。這樣，旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4，可能導(dǎo)致隨后 的輪胎T和車輪W部分或者完全的安裝。 一旦輪胎T安裝到車輪W上，組 合的，真正共軸線輪胎T和車輪W，可以移動(dòng)到另一位置(未示出)，以 便進(jìn)行匹配標(biāo)記、加壓、平衡、或者任意其它后步工序。在上述輪胎/車輪安裝IMt的時(shí)候，應(yīng)該知道輪胎T，如果需要可以 由其一個(gè)軸端面TA或者其外圓周Tc保持，同時(shí)，車輪W如上所i^目對(duì)輪 胎T進(jìn)動(dòng)地移動(dòng)。然而應(yīng)該知道，沒有什么阻止實(shí)際作業(yè)的相反技術(shù)，保 持車輪W固定，輪胎T圍繞車輪W進(jìn)動(dòng)地移動(dòng)?，F(xiàn)在參照附圖4A-5D，根據(jù)實(shí)施例安裝輪胎T和車輪W的系統(tǒng)總體的 示出為100。所述系統(tǒng)100基本上類似于系統(tǒng)10，系統(tǒng)100通過促動(dòng)器 25和車輪支架臂組件12組成車輪W的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4;然而，所述系統(tǒng) 100同時(shí)結(jié)合了車輪W的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)P1-P4，其經(jīng)由所述支架臂組件12沿著 一個(gè)軸線的軸向壓入移動(dòng)，其總體示出在Ap-Ap。所述軸線Ap-Ap以下簡(jiǎn) 稱壓入軸。參考附圖4A，所述車輪支架臂組件12可以基本上類似于附圖1C/2A 所示和描述的定位。輪胎T的軸向端面TA，可以抵抗軸向支承表面保持和 定位。如附圖4A-5C所示，所述車輪支架臂組件12和車輪W可以根據(jù)如箭 頭P1-P4所示的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)以同時(shí)發(fā)生的混合運(yùn)動(dòng)移動(dòng)，連同根據(jù)箭頭方向 P，沿著壓入軸線Ap-Ap的軸向壓入移動(dòng)。盡管根據(jù)箭頭方向P1-P4和P的 混合移動(dòng)，如上所述，應(yīng)該知道，本發(fā)明不局限于所述組件12和車輪W的混合移動(dòng)；例如，應(yīng)該知道，車輪W以進(jìn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)P1-P4移動(dòng)，輪胎T可 以朝車輪W軸向移動(dòng)，這樣的車輪W和輪胎T之間的軸向運(yùn)動(dòng)，通過朝車 輪W移動(dòng)輪胎T完成。這樣，應(yīng)該知道，車輪W可以隨著輪胎T朝車輪W 軸向移動(dòng)同時(shí)的進(jìn)動(dòng)移動(dòng)。本發(fā)明也考慮到，在車輪W的旋進(jìn)運(yùn)動(dòng)的時(shí) 候，輪胎T，車輪W組合也圍繞其Aw-Aw軸線旋轉(zhuǎn)車輪W(利用旋轉(zhuǎn)促動(dòng) 器14)，可能是有利的。如附圖4A-4D中每個(gè)連續(xù)的附圖所示，隨著通過車輪W的混合運(yùn)動(dòng) P1-P4和P，輪胎T安裝到車輪W上，車輪軸線Aw-Aw和輪胎軸線ArAT 的展開角e可能被減少到大約為零，這樣車輪軸線Aw-Aw和輪胎軸線 At-At彼此集中且變成基本共軸。如附圖4D和5D所示，輪胎T可以至少部分安裝到車輪W上，這樣第 一車輪緣Bl圍繞車輪W的圓周Wc定位。參考附圖6，所述車輪支撐組件 12可以相對(duì)車輪W移動(dòng)部分安裝的輪胎T到結(jié)束位置，大體在附圖標(biāo)記 150示出。結(jié)束位置150對(duì)于圍繞車輪W的圓周Wc安裝第二車輪緣B2是 有效的。在一個(gè)實(shí)施例中，所述結(jié)束位置150—般的包括多個(gè)接地滾子，一 般的示出在152a-152c，和一個(gè)或多個(gè)復(fù)位滾子。復(fù)位滾子可以是樞轉(zhuǎn) "see-saw"滾子組件，其一般以154示出。所述"see-saw"滾子154與促動(dòng) 器156聯(lián)系，以準(zhǔn)許所述"see-saw，，滾子154的樞轉(zhuǎn)上/下"see-saw"運(yùn)動(dòng)。 在一個(gè)實(shí)施例中，所述接地滾子152a-152c和所述"see-saw"滾子154圍繞 輪胎T的一軸向端TA的圓周Wc布置。在一個(gè)實(shí)施例中，滾子152a-152c 和156自由地圍繞他們自己的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，但是它們是被動(dòng)的(即它們 不是由原動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此，它們不能夠?qū)喬做任何的正功)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述接地滾子152a是與所述"see-saw"滾子154實(shí) 質(zhì)相反的圓周設(shè)置。盡管只示出三個(gè)接地滾子152a-152c，應(yīng)該知道，在 設(shè)計(jì)所述結(jié)束位置150時(shí)，可以包括任何需要數(shù)量的接地滾子152a-152c。 所述滾子152, 154的轉(zhuǎn)動(dòng)軸可以直接沿著半徑路線垂直于軸線AT， Aw， Ap延伸。操作時(shí)，參考附圖7A,所述車輪支撐組件12根據(jù)箭頭Z的方向朝向 所述結(jié)束位置150,移動(dòng)所述部分安裝的輪胎T和車輪W，這樣所述輪胎T的軸向端TA接觸所述接地滾子152a-152c和"see-saw"滾子154。然后， 所述促動(dòng)器156移動(dòng)所述"see-saw"滾子154,M下位置D到M位置U， 以便在遠(yuǎn)離所述接地滾子152a-152c的方向推動(dòng)所述輪胎T的軸向端TA的 至少一部分。參考附圖7B，至少一個(gè)所述車輪支撐組件12或所述旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器14 圍繞軸線AR-AR轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝的輪胎T和車輪W，軸線Au-AK充分地與軸 線ArAT， A『Aw共軸線。所述軸線AR-AR以下簡(jiǎn)稱結(jié)束位置旋轉(zhuǎn)軸。由 于所述輪胎T的軸向端TA與所述接地滾子152a-152c和"see-saw"滾子154 相接觸，所述車輪支撐組件12的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從所述車輪W和輪胎T轉(zhuǎn)移到 所述接地滾子152a-152c和"see-saw"滾子154。隨著所述部分安裝的輪胎T和車輪W開始圍繞所述結(jié)束位置旋轉(zhuǎn)軸 Ar-Ar旋特，所述"see-saw"滾子154的^位置U推動(dòng)第二車輪緣B2，開 始圍繞所述車輪W的圓周Wc布置，接近所述"see-saw"滾子154 (見例如 附圖7B)。在這一點(diǎn)上，可以說第二車輪緣B2貼近5。/o圍繞所述車輪W 的圃周Wc布置。然后，如附圖7C所示，緊接著車輪W的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二車輪 緣B2開始將其自身"旋入，，所述車輪上(非常類似于當(dāng)聯(lián)接到螺紋軸時(shí)， 螺母的轉(zhuǎn)動(dòng))，進(jìn)一步部分地圍繞所述車輪W的圃周Wc進(jìn)行布置貼近所 述接地滾子152c，其最靠近與所述"see-saw"滾子154。如果需要，所述 促動(dòng)器156可以增加所述"see-saw"滾子154的jJi^位置U，以便在這一 位置上圍繞所述車輪W的圓周Wc進(jìn)一步推動(dòng)第二車輪緣B2，可以說，第 二車輪緣B2接近10%圍繞所述車輪W的圓周Wc布置。然后，如附圖7D所示，隨著車輪W的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第二車輪緣 B2也進(jìn)一步部分地圍繞所述車輪W的圓周Wc布置，貼近所述接地滾子 152b，其比接地滾子152c更遠(yuǎn)離所述"see-saw"滾子154,但比接地滾子 152a接近于所述"see-saw"滾子154。如果需要，所述促動(dòng)器156可以進(jìn) 一步增加所述"see-saw，，滾子154的^位置U，以l更在這一位置上圍繞 所述車輪W的圓周Wc進(jìn)一步推動(dòng)第二車輪緣B2，可以說，第二車輪緣B2 接近15。/。圍繞所述車輪W的圓周Wc布置。然后，如附圖7E所示，第二車輪緣B2可以突然圍繞車輪W的圓周Wc完全地布置，這樣第二車輪緣B2緊M地滾子152a圍繞車輪W的圓 周Wc布置，遠(yuǎn)離所述"see-saw"滾子154。由于部分地布置的第二車輪緣 B2，變得圍繞車輪W指數(shù)的布置(即，第二車輪緣B2的百分比圍繞車輪 W的圓周Wc的布置從15。/。增長(zhǎng)到100%)，可能聽到劈啪聲或砰地一聲， 這樣，操作者知道第二車輪緣B2已經(jīng)完全地平移越過車輪W的外圓周， 圍繞車輪W的圓周Wc布置。參考附圖8，所述車輪支撐組裝12然后根據(jù) 箭頭Z，的方向移動(dòng)，與箭頭Z的方向相反，移動(dòng)所述安裝的輪胎-車輪組 件TW離開結(jié)束位置150,在一個(gè)或多個(gè)隨后的匹配-標(biāo)記/加壓/胎圏座/ 平衡位置，進(jìn)行進(jìn)一步的處理。現(xiàn)在參考附圖9A，也是進(jìn)一步的實(shí)施例，車輪916被固定到車輪支 架臂組件910上，車輪支架臂組件910可以包括旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914 (例如馬 達(dá)等等)，其連接在基體912和軸915之間?？蛇x擇的，鉸接919可以插 入在基體912和旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914之間。軸915以本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟 知的方式，連接到車輪916的輪轂部分。基體912可以連接到線性促動(dòng) 器911，這樣線性促動(dòng)器能夠平行于第一軸線B移動(dòng)整個(gè)車輪支架臂組件 910。線性促動(dòng)器911、基體912、鉸接919和旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914完成所述 功能，其可以全部合并進(jìn)單個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)。這樣，盡管線性促動(dòng)器911， 基體912,鉸接919和旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914全部顯示為分立元件，在這里并沒 有限制本發(fā)明的范圍到獨(dú)立部件和與這些組件相聯(lián)系一些或全部的功能 可以通過機(jī)器人系統(tǒng)完成。軸線B—般的可以與輪胎922的旋轉(zhuǎn)軸重合。 鉸接919可能用;5M目對(duì)于墓體912樞軸旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914，這樣旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器 914的旋轉(zhuǎn)軸相對(duì)于軸線B可調(diào)節(jié)。軸線A可以校準(zhǔn)到與軸線B重合(即 0=0。)，或在替換的實(shí)施例中，軸線A可以相對(duì)于軸線B具有一定的角度 (即0= !0°)(在這里畫出的角度方位e也被稱為接近角)。旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器914 可以由任何原動(dòng)機(jī)，例如包括電動(dòng)的，氣動(dòng)的，液壓傳動(dòng)的或其它類型 的旋轉(zhuǎn)促動(dòng)器，適合于圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)車輪916。輪胎922包括笫一胎團(tuán) 和第二胎圏926。當(dāng)輪胎922處在未壓縮狀態(tài)時(shí)，車輪緣924和926典型 地由缺口 944分開。至少一個(gè)車輪緣壓縮機(jī)構(gòu)928位于緊接于輪胎922 的一輪胎側(cè)壁部分。在附圖9A的實(shí)施例中，示出了兩個(gè)車輪緣壓縮^ 928， 930;然而，應(yīng)該知il^本發(fā)明的范圍內(nèi)，可以使用一個(gè)或多個(gè)車輪緣壓縮機(jī)構(gòu)。每個(gè)車輪緣壓縮機(jī)構(gòu)928， 930包括分別地聯(lián)系的壓縮促 動(dòng)器932， 938，而壓縮促動(dòng)器932， 938分別地連接到聯(lián)系的頂部夾爪 934, 940和底部夾爪936， 942?，F(xiàn)在參考附圖9A和9B，為了安裝車輪 916到輪胎922上，車輪916首先安裝到軸915上，其中它由促動(dòng)器914 圍繞軸線A轉(zhuǎn)動(dòng)945。還有，至少一個(gè)車輪緣壓縮機(jī)構(gòu)928， 930開動(dòng)， 一起壓縮車輪922的車輪緣924， 926的至少一部分，這樣至少缺口 944 的一部分在其松弛狀態(tài)減少944'(松弛狀態(tài)示出在附圖9A)?，F(xiàn)在參考附圖9A， 9B和9C，緊接著，基體912沿著軸線B線性的移 動(dòng)946，從而致使車輪916的第二胎團(tuán)座920的至少一部分948通過由輪 胎922的第一和第二車輪緣924， 926形成的開口 950。接著，持續(xù)沿著 軸線B直線運(yùn)動(dòng)946，這樣牟輪916的整個(gè)第二胎團(tuán)座920通過開口 950 (參見圖D)。 一旦車輪916已經(jīng)達(dá)到附圖9D示出的位置，促動(dòng)器932， 938釋放，輪胎/車輪組件從軸915斷開，移動(dòng)到后續(xù)的操作步驟(例如輪胎充氣，平衡，等等)。所述迎角e對(duì)于一些輪胎車輪組合可能是緊要的，對(duì)于其它的輪胎車輪組合可能根本不緊要。例如，例如一些輪胎車 輪組合的輪胎材料是高度溫順的(即容易變形)，不現(xiàn)存迎角(即e-o。) 或非常小的e就足夠完成安裝車輪916到輪胎922上。相反，由厚的或彈 性大的材料制造的輪胎可能需要利用更大的迎角，例如十度，二十度或 更多，還有，可以知道，在一個(gè)或多個(gè)胎團(tuán)924, 926上或一個(gè)或多個(gè)車 輪部分(例如胎團(tuán)座918， 920)上使用潤(rùn)滑劑可能便于安裝，并防止在 安裝期間由于輪胎和車輪間的各種摩擦接觸擦傷或撕破輪胎922的第一 和笫二車輪緣924， 926?，F(xiàn)在參考附圖IOA，在進(jìn)一步的實(shí)施例中，車輪支架臂組件910以 其他方式工作，其結(jié)合附圖9A-9D具體描述。然而，在附圖10A-10D的 實(shí)施例中，胎圏924, 926不是由車輪緣壓縮機(jī)構(gòu)擠壓在一起，而是輪胎 922的車輪緣924， 926處于松弛狀態(tài)?，F(xiàn)在參考附圖IOA和IOB，下面， 車輪支架臂組件910沿著軸線B線性移動(dòng)946，同時(shí)，車輪916圍繞軸線 A轉(zhuǎn)動(dòng)945。車輪916的第二胎圏座920接觸到輪胎922的第一胎團(tuán)924 時(shí)，第二胎團(tuán)座920的一部分948通過由輪胎922的第一和第二車輪緣 924、 926形成的開口 950。接著，基體912持續(xù)其線性動(dòng)作946，車輪916的第二胎團(tuán)座920將完全的通過由輪胎922的第一車輪緣924形成的 上開口 950 (參見圖IOC)。接著，基體912將進(jìn)一步沿著軸線B，車輪 916的第二胎圏座920將通過由輪胎922的第二車輪緣926形成的下開口 950，。接著，所述車輪/輪胎組件從軸915釋放，運(yùn)到接下來的工作臺(tái)進(jìn) 行充氣、平衡，等等。盡管附圖9A到10D大體示出輪胎922的車輪開口 通常與軸線B同心，但這里也不限于輪胎922相對(duì)于軸線B的方向只有這 種方式?？梢灶A(yù)期的，軸線B和輪胎922的車輪開口之間的其它取向同樣 適用。同樣可以理解的，輪胎922以一種方式固定，阻止它旋轉(zhuǎn)或移動(dòng) (根據(jù)車輪916施加于其上的力)。然而，不是必需防止輪胎由于旋轉(zhuǎn)車 輪施加的轉(zhuǎn)動(dòng)能的全部轉(zhuǎn)動(dòng)。事實(shí)上可以預(yù)期，在安裝程序期間，允許 輪胎經(jīng)歷控制的移動(dòng)量，可以提高安裝進(jìn)程。盡管所述車輪和輪胎的安 裝已經(jīng)按照車輪旋轉(zhuǎn)和相對(duì)于不動(dòng)輪的線性移動(dòng)進(jìn)行了描述，也完全可 以預(yù)期，車輪和輪胎的位置可以互換，也不會(huì)對(duì)公開的方法有不利的影 響。本發(fā)明已經(jīng)參考一些示范性實(shí)施例進(jìn)行了描述。然而，對(duì)本領(lǐng)域普 通4支術(shù)人員來i兌，除了如上所述的那些示范性實(shí)施例，本發(fā)明還可以其 他的具體形式實(shí)現(xiàn)。這些可以在不背離本發(fā)明的精神的前提下實(shí)現(xiàn)。所 述示范性實(shí)施例僅僅是說明性的，并且不應(yīng)被認(rèn)為以任何方式限制本發(fā) 明。本發(fā)明的范圍通過附加的權(quán)利要求及其等同的來限定，而不是前面 的描述-
權(quán)利要求
1.一種至少部分地將輪胎和車輪安裝到一起的方法，包括如下步驟利用最初的移動(dòng)嚙合輪胎或車輪之一，傳送所述嚙合的輪胎或車輪貼近另一個(gè)車輪或輪胎以形成一個(gè)輪胎/車輪系統(tǒng)；利用所述原動(dòng)機(jī)(prime mover)帶動(dòng)所述車輪的一部分和所述輪胎的輪緣部分相互接觸；利用所述原動(dòng)機(jī)直接施加操作到至少所述車輪和輪胎之一，以操作至少部分地安裝到所述車輪上的所述輪胎的輪緣部分，其中所述由原動(dòng)機(jī)施加的操作是被引入到所述輪胎/車輪系統(tǒng)的唯一實(shí)際功(positivework)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述原動(dòng)機(jī)直接對(duì)所述車輪 執(zhí)行操作，并通過所述車輪間接對(duì)所述輪胎執(zhí)行操作。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述由原動(dòng)機(jī)進(jìn)行的操作包 括旋轉(zhuǎn)地操縱所述原動(dòng)機(jī)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述原動(dòng)機(jī)通過對(duì)著所述輪 胎旋進(jìn)地(precessionally)移動(dòng)所述車輪，直接對(duì)所述車輪執(zhí)行操作， 間接對(duì)所述輪胎執(zhí)行操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述由原動(dòng)機(jī)進(jìn)行的操作進(jìn) 一步包括至少以旋進(jìn)的、線性的、插入的、旋轉(zhuǎn)擺動(dòng)或正弦運(yùn)動(dòng)中的一 種移動(dòng)所述原動(dòng)機(jī)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述原動(dòng)機(jī)的移動(dòng)包括兩個(gè) 或更多旋進(jìn)的、線性的、插入的、旋轉(zhuǎn)的、擺動(dòng)的或正弦運(yùn)動(dòng)的組合。
7. —種提供至少部分安裝的輪胎和車輪組件的方法，包括如下步驟a) 將部分車輪和輪胎放在一起，其中所述車輪限定了車輪旋轉(zhuǎn)軸， 并且其中輪胎限定輪胎旋轉(zhuǎn)軸，以及b) 旋轉(zhuǎn)操縱所述輪胎和所述車輪之一，以提供至少部分安裝的輪胎 和車輪組件。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟c) 沿著插入軸線性地移動(dòng)至少所述輪胎和車輪之一。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟a)包括將部分車輪和 部分輪胎結(jié)合在一起，采用擺動(dòng)，和臨近所述輪胎的第一輪緣布置部分車輪，其中該部分車輪是下降中 心部分。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，進(jìn)一步包括如下步驟c) 臨近所述輪胎的軸端面布置多個(gè)滾子；d) 朝向所述輪胎的軸端面設(shè)置至少所述一個(gè)滾子，以迫使輪胎的第 二輪緣朝向所述車輪；e) 相對(duì)于所述輪胎旋轉(zhuǎn)所述車輪。
11. 一種提供至少部分安裝的輪胎和車輪組件的方法，包括如下步 使輪胎和車輪彼jH^目對(duì)定位，其中所述輪胎包括輪緣和軸線，以及 其中所述車輪包括圓周； 旋轉(zhuǎn)操縱至少所述輪胎和所述車輪之一；以及 將至少所述輪胎和所述車輪之一推向另 一個(gè)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述定位步驟包括，定位 至少所述輪胎或車輪之一，以便建立一個(gè)等于零度的接近角。
13. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的方法，其中，所述定位步驟包括，定位至少所述輪胎或車輪之一，以便建立一個(gè)不等于零度的接近角e。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的方法，其中，所述推壓步驟包括沿著插 入軸移動(dòng)至少所述輪胎或車輪之一。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述插入軸線通常與所述 輪胎旋轉(zhuǎn)軸重合。
16. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中，所述車輪相對(duì)于所述輪胎 轉(zhuǎn)動(dòng)。
17. 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的系統(tǒng)，其中，所述車輪具有旋轉(zhuǎn)軸，并 且所述輪胎具有旋轉(zhuǎn)軸，其中所述定位步驟進(jìn)一步包括定位所述車輪的 旋轉(zhuǎn)軸使之不平行于所述輪胎的旋轉(zhuǎn)軸的步驟。
18. 根據(jù)權(quán)利要求ll所迷的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括如下步驟彼此相向地夾緊所述輪胎的側(cè)壁。
19. 一種將輪胎安裝到車輪上的裝置，包括 適合連接到至少輪胎或車輪之一上的主促動(dòng)器，用于i) 嚙合所述至少輪胎或車輪之一；和ii) 嚙合到所述至少輪胎或車輪之一上的同時(shí)，運(yùn)送所述至少輪胎或 車輪之一接近于另一個(gè)，以及iii) 嚙合到所述至少輪胎或車輪之一上的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)操縱所述至少所 述輪胎或車輪之一，以至少部分地將所述輪胎和所述車輪安裝在一起。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19^斤述的裝置，進(jìn)一步包括 用于擠壓接合所述車輪的側(cè)壁部分的壓緊機(jī)構(gòu)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述主促動(dòng)器包括連接到 轉(zhuǎn)動(dòng)促動(dòng)器上的鉸接頭，以便允許所述至少所述輪胎和車輪之一樞轉(zhuǎn)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的裝置，其中，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括至少一 對(duì)夾緊爪，用于擠壓接合所述輪胎的相對(duì)側(cè)壁。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中，所述促動(dòng)器的所述圓周操 縱包括旋轉(zhuǎn)的操縱方式和旋進(jìn)的操縱方式的至少一種。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，進(jìn)一步包括適合于接合所述輪胎 的多個(gè)滾子。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中，所述多個(gè)滾子中的至少一 個(gè)滾子連接到一個(gè)復(fù)位滾子，其可以朝向或遠(yuǎn)離所述輪胎進(jìn)行操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種至少部分安裝的輪胎和車輪組件系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括利用原動(dòng)機(jī)將輪胎和車輪放到一起的步驟，以及利用所述原動(dòng)機(jī)對(duì)至少一個(gè)所述輪胎或車輪進(jìn)行操作，以安裝所述輪胎和所述車輪在一起，其中，由原動(dòng)機(jī)執(zhí)行的操作是被引入到所述輪胎/車輪系統(tǒng)的唯一正功。
文檔編號(hào)B60C25/122GK101234587SQ200710300789
公開日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者L·J·勞森, R·E·漢密爾頓, R·J·斯坦登, R·里斯 申請(qǐng)人:安德羅伊德工業(yè)有限公司