JP2002046032A - 車輪圧抜プレス機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車軸から車輪を抜く時に大きな衝撃音が発生
し、その音の発生に起因して生じる振動等によって、電
気品の寿命等に問題が生じる場合がある。 【解決手段】 車軸１に取付けた車輪２の外周部を支持
する抵抗アーム３と、支持した車輪２から車軸１を軸方
向に押圧して抜くプレスシリンダ５とを具備させ、この
車軸１の軸方向に移動して車輪ボス部６の周囲に近接又
は離間する加熱器７を設けることにより、圧抜き前に車
輪ボス部６のみを加熱して車軸１との嵌合面に温度差を
生じさせてから圧抜きを行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、鉄道車両用の車
軸から摩滅した車輪を抜取るための装置に関し、詳しく
は、車輪を抜取る時の衝撃音を緩和することができる車
輪圧抜プレス機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来か
ら、鉄道車両においては、車輪が摩耗すると車軸から取
外し、新しい車輪をその車軸に取付けて車軸の再利用を
している。このように車軸から車輪を取外す従来技術と
して、特公昭６１−２８４５８号公報記載の発明があ
る。しかし、この発明は、車輪をゆるやかに回転させな
がら圧入・圧抜をするようにして摩擦疵が残らないよう
にするものであり、本願発明のように圧抜時の衝撃音を
緩和できるものではない。

【０００３】また、他の従来技術として、特許第２６４
７８０６号公報記載の発明や、実公昭６１−１６０２１
号公報記載の発明があるが、これらの発明も、車輪の圧
抜や圧入を行うための装置で、本願発明のように圧抜時
の衝撃音を緩和できるものではない。

【０００４】ところで、車軸から抜き取って交換する程
度まで使用した状態の車輪は、車軸との嵌合面が錆等に
よって強固に結合された状態となってしまっている。一
方、この種の車軸には車輪の内側に減速機が設けられて
いるため、車軸から車輪を抜く時には車輪中央部を把持
することができず、車輪外周部を把持した状態で車軸を
押して抜く必要がある。そのため、車軸から車輪を抜く
場合、車軸を抜く押圧力が、前記した車軸と車輪間の強
固に結合した結合力に打ち勝った時に車輪が抜けること
となり、この車軸から車輪が抜ける状態となるまでは、
押圧力によって車輪の中央部が押圧方向に変形してしま
う。

【０００５】しかしながら、このように強固に結合され
ている車輪と車軸の接触面に滑りを生じた時には、急激
に車軸から車輪が抜けて、押圧力で変形していた車輪が
元の形態に戻ろうとした瞬間に大きな衝撃音が発生す
る。

【０００６】この大きな衝撃音が発生した場合、作業環
境の悪化を生じると共に、その音の発生に起因して生じ
る振動等によって、電気品の寿命低下やボルトの緩み等
を生じる場合がある。特に自動機械においては重要な課
題となる。そのため、このような衝撃音を生じないよう
な車輪圧抜プレス機が望まれている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そこで、前記課題を解決
するために、本願発明は、車軸に取付けた車輪の外周部
を支持する支持部材と、支持した車輪から車軸を軸方向
に押圧して車輪を抜くプレスシリンダとを具備し、該車
軸の軸方向に移動して車輪ボス部の周囲に近接又は離間
する加熱器を設けている。このように車輪ボス部の周囲
に近接する加熱器を設けることにより、圧抜き前に車輪
ボス部のみを加熱して車輪との嵌合面に温度差を生じさ
せてから圧抜きを行うので、圧抜時に生じる衝撃音を緩
和することができる。また、車輪ボス部を加熱すること
によって車輪の圧抜きに要する力を軽減することができ
るので、圧抜プレス機の小型化や軽量化を計ることがで
きる。

【０００８】前記加熱器にコイルヘッドを設け、該コイ
ルヘッドを、車輪ボス部に近接した加熱位置と、該車輪
ボス部から離間した退避位置との間でスライドさせるス
ライド装置を設ければ、車輪の状態等に応じて加熱機の
コイルヘッドを車輪ボス部に近接させる距離を調整し
て、好ましい状態でボス部を加熱することができる。

【０００９】また、コイルヘッドに、車輪ボス部の外面
に沿ってほぼ等間隔で配置した複数のコイルを設けれ
ば、複数のコイルによって車輪ボス部の広範囲を均等に
加熱することができる。

【００１０】さらに、最内周のコイルと車軸との距離
を、該コイルを車輪ボス部に近接させる距離のほぼ３倍
にすれば、車輪ボス部のみを効果的に加熱して車軸側へ
の熱影響を効果的に抑止することができる。

【００１１】また、コイルを電磁コイルで構成し、該コ
イルを高周波で加熱するように構成すれば、コイルでの
加熱部がボス部表面に集中するので、車輪ボス部表面の
みを効果的に加熱することが容易にできる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を
示す車輪圧抜プレス機の要部断面図であり、図２は図１
に示す車輪圧抜プレス機のコイル部の拡大断面図であ
る。

【００１３】図１に示すように、車軸１に嵌合された車
輪２は、通常、締り嵌めのはめあいで結合されている。
この車輪２の内側には減速機１８が設けられている。こ
の車軸１から車輪２を抜く場合、車輪２の外周側を抵抗
アーム３によって支持し、この抵抗アーム３と保持部材
４との間で車輪２を保持する。この状態で、プレスシリ
ンダ５によって車軸１の端部を押圧することにより車輪
２を車軸１から抜き取る。

【００１４】そして、この保持部材４で保持された車輪
２のプレスシリンダ側に、車輪ボス部６を加熱するため
の加熱器７が設けられている。この加熱器７は、車輪ボ
ス部６側にコイルヘッド８が設けられ、このコイルヘッ
ド８の車輪ボス部６側に複数のコイル９が設けられてい
る。このコイル９は、車輪ボス部６の外面に沿うように
ほぼ等間隔で複数本が設けられている（図２参照）。各
コイル９は、円形に形成されており、複数本のコイル９
によって車輪ボス部６のプレスシリンダ側を均等に加熱
するようにしている。

【００１５】この実施形態では３本のコイル９を図示し
ているが、この例は概略図であり、車輪ボス部６の大き
さや形状等に応じて好ましい加熱ができる本数のコイル
９を設ければよい。このコイル９は他の手段であっても
よく、この実施形態に限定されるものではない。

【００１６】また、加熱器７には、コイルヘッド８を、
車輪２のボス部６に近接させる加熱位置ａと、この加熱
位置ａから離間させた退避位置ｂとの間でスライドさせ
るスライド装置１０が設けられている。このスライド装
置１０によって、コイルヘッド８と車輪ボス部６との相
対距離が調整できるように構成されている。このような
スライド装置１０を設けることにより、車輪２に応じた
好ましい状態でのボス部６の加熱ができるようにしてい
る。

【００１７】このスライド装置１０は、プレス機本体に
設けられたフレーム１１と、このフレーム１１に設けら
れたシリンダ１２と、このシリンダ１２のピストン１３
の先端に設けられたコイル保持フレーム１４とで構成さ
れている。このコイル保持フレーム１４に、前記コイル
９を設けたコイルヘッド８が設けられている。

【００１８】さらに、コイル保持フレーム１４にはガイ
ドロッド１５が設けられており、フレーム１１に設けら
れたガイド部材１６に案内されるように構成されてい
る。このガイドロッド１５を設けることにより、コイル
９の軸方向移動を安定して行えるようにしている。この
図では、シリンダ１２とガイドロッド１５を上下に記載
しているが、この例では、シリンダ１２が左右に設けら
れ、ガイドロッド１５が上下に設けられている。

【００１９】このスライド装置１０は、図示しない制御
装置によって制御されており、車輪２の形状等に応じて
コイル９を車輪ボス部６に近接させる進退量が調整され
る。制御方法としては、例えば、シリンダ１２のピスト
ン１３伸縮量を検出して行われる。

【００２０】コイル９を車輪ボス部６に近接させる距離
としては、図２に示すように、このコイル９とボス部６
との距離ｃが数ミリ（例えば、３ｍｍ〜８ｍｍ程度）と
なる距離が好ましい。この距離ｃは、例えば、コイル９
の表面温度が約２００℃で、短時間（例えば、約２０秒
〜３０秒間）で局部的に加熱するのに好ましい。このよ
うな距離で短時間加熱することにより、ボス部６から軸
１に熱が伝わらないうちに、圧抜きを開始することがで
きる。

【００２１】また、この実施形態では、加熱時に車軸１
へ熱が伝わりにくいように、最内周のコイル９が車軸外
周から所定量離れるように設けている。この最内周のコ
イル９と車輪ボス部６との間の距離ｃは、大きくすれば
車軸１への熱影響を小さくできるが車輪ボス部６の内周
部を加熱するのが困難になり、小さくすれば車軸１への
熱影響が大きくなってしまうので、最内周のコイル９を
車軸外周から離す距離ｄとしては、コイル９と車輪ボス
部６との間の距離のほぼ３倍が好ましい。このように距
離ｃのほぼ３倍の距離ｄとすることにより、コイル９に
よる加熱時に車輪ボス部６のみを効果的に加熱して車軸
１への熱影響を抑えることができる。

【００２２】以上のように構成された車輪圧抜プレス機
１７によれば、図１に示すように、車軸１に取付けられ
た状態の車輪２を抵抗アーム３と保持部材４によって支
持し、この状態で加熱器７のコイルヘッド８を軸方向に
移動させてコイル９を車輪ボス部６に近接させる。そし
て、所定の加熱温度で所定時間加熱する。これにより、
車輪ボス部６が加熱されて（図１に示す加熱部ｅ）、車
軸１との間に温度差が生じる。その後、コイルヘッド８
を軸方向に後退させて車輪ボス部６から離間させ、プレ
スシリンダ５を伸長することにより車軸１を矢印ｆ側に
押圧する。

【００２３】この時には、車輪ボス部６に示す加熱部ｅ
が加熱されて車軸１との間に生じた温度差によって嵌合
面ｇの結合力が小さくなっているので、大きな衝撃音を
生じることなく車軸１から車輪２を抜くことができる。
しかも、小さくなった車輪ボス部６と車軸１との間の結
合力により、小さな力で車軸１から車輪２を抜くことが
できるので、プレスシリンダ５の容量を小さくして、プ
レス機の小型化や軽量化を計ることができる。

【００２４】なお、前記実施の形態では、車輪ボス部６
のプレスシリンダ側を加熱するように構成しているが、
車輪ボス部６の反プレスシリンダ側を加熱するように構
成してもよく、上述した実施の形態に限定されるもので
はない。

【００２５】また、上述した実施形態は一実施形態であ
り、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は
可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定される
ものではない。

【００２６】

【発明の効果】本願発明は、以上説明したような形態で
実施され、以下に記載するような効果を奏する。

【００２７】圧抜き前に車輪ボス部のみを加熱して車軸
との嵌合面に温度差を生じさせてから圧抜きを行うの
で、圧抜時に生じる衝撃音を緩和することができ、音に
起因して生じる振動等による電気品の寿命低下を抑える
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施形態を示す車輪圧抜プレス機
の要部を示す断面図である。

【図２】図１の示すａ部拡大断面図である。

【符号の説明】

１…車軸 ２…車輪 ３…抵抗アーム ４…保持部材 ５…プレスシリンダ ６…車輪ボス部 ７…加熱器 ８…コイルヘッド ９…コイル １０…スライド装置 １１…フレーム １２…シリンダ １３…ピストン １４…コイル保持フレーム １５…ガイドロッド １６…ガイド部材 １７…車輪圧抜プレス機 ａ…加熱位置 ｂ…退避位置 ｃ…距離 ｄ…距離 ｅ…加熱部 ｆ…矢印 ｇ…嵌合面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸に取付けた車輪の外周部を支持する
   支持部材と、支持した車輪から車軸を軸方向に押圧して
   車輪を抜くプレスシリンダとを具備し、該車軸の軸方向
   に移動して車輪ボス部の周囲に近接又は離間する加熱器
   を設けた車輪圧抜プレス機。
2. 【請求項２】 加熱器にコイルヘッドを設け、該コイル
   ヘッドを、車輪ボス部に近接した加熱位置と、該車輪ボ
   ス部から離間した退避位置との間でスライドさせるスラ
   イド装置を設けたことを特徴とする請求項１記載の車輪
   圧抜プレス機。
3. 【請求項３】 コイルヘッドに、車輪ボス部の外面に沿
   ってほぼ等間隔で配置した複数のコイルを設けたことを
   特徴とする請求項２記載の車輪圧抜プレス機。
4. 【請求項４】 最内周のコイルと車軸との距離を、該コ
   イルを車輪ボス部に近接させる距離のほぼ３倍にしたこ
   とを特徴とする請求項３記載の車輪圧抜プレス機。
5. 【請求項５】 コイルを電磁コイルで構成し、該コイル
   を高周波で加熱するように構成したことを特徴とする請
   求項３又は請求項４記載の車輪圧抜プレス機。