JP3008006B2 - 車体外板研ぎ機及びこの研ぎ機に用いる研ぎ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は鉄道車両等の車体外板、
特に側面外板を研磨する車体外板研ぎ機及びこの研ぎ機
に用いる研ぎ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄道車両の車体外板の塗装が剥れたり、
腐食した外板を切断・溶接により修繕した場合には外板
を再塗装しなければならないが、再塗装作業では、まず
車体外板の凹凸を修正するために凹部にパテを塗り、そ
の後研磨材によって外板を研磨する。この外板の研磨作
業は現在、手作業によってすすめられているが、研磨は
パテを塗った箇所だけではなくかなり広い範囲にわたっ
て行われなければならない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】したがって、外板の研
磨作業には多くの人手と時間を要し、しかも多量に発生
する塵埃によって作業者の健康を損うおそれもある。

【０００４】そこで、本発明は研磨作業を自動的にかつ
効率的に行うことが可能な車体外板研ぎ機及びこの研ぎ
機に用いるのに適した研ぎ装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明の車体外板研ぎ機は、車体外板に沿って平行
に横移動する台車と、車体外板に当接して研磨する回転
研ぎパッドを有するとともにこの回転研ぎパッドを回転
駆動するモータを有する研ぎ装置と、を備え、この研ぎ
装置が前記台車に上下方向複数個取り付けられているも
のである。

【０００６】上下方向で隣合う研ぎ装置の研磨範囲は重
複していることが好ましい。

【０００７】また、本発明の第１の研ぎ装置は、回転研
ぎパッドと、出力軸がこの回転研ぎパッドのパッド用駆
動軸と連結されたモータと、を備え、このモータは前記
パッド用駆動軸を公転させるとともに、このパッド用駆
動軸の公転動作を介して前記回転研ぎパッドを回転させ
るものである。

【０００８】さらに、本発明の第２の研ぎ装置は、回転
支持体と、この回転支持体に取り付けられた複数個の回
転研ぎパッドと、前記回転支持体を回転駆動するととも
に、この回転支持体の回転動作を介して前記回転研ぎパ
ッドをも回転駆動するモータと、を備え、このモータの
出力軸又はこの出力軸に連結された伝達軸と前記回転支
持体の支持体用駆動軸とは自在継手を介して連結されて
いるものである。

【０００９】この第１及び第２の研ぎ装置は本発明の車
体外板研ぎ機の研ぎ装置として用いるのに特に適してい
る。

【００１０】

【作用】回転研ぎパッドを車体外板に当接させて台車を
横移動させる。この過程において車体外板は回転する回
転研ぎパッドによって研磨される。必ずしもすべての研
ぎ装置を研磨作動させる必要はないが、研ぎ装置は上下
方向複数個取り付けられているので、すべての研ぎ装置
を作動させれば台車の１回の横移動により多くの部分を
研磨することができる。

【００１１】なお、きわめて限られた範囲を研磨する場
合には、台車を停止させた状態で研磨作業を行うことも
あり得る。

【００１２】上下方向で隣合う研ぎ装置の研磨範囲が重
複していれば、すなわち台車を横移動させた際に１つの
研ぎ装置によって研磨された帯状部と上下方向で隣合う
研ぎ装置によって研磨された帯状部とが重複部分を有し
ていれば、台車の１回の横移動により広い面積にわたっ
て未研磨部分を残さずに研磨することができる。

【００１３】本発明の第１の研ぎ装置では、パッド用駆
動軸の公転により回転研ぎパッドは公転するとともに回
転（自転）する。回転研ぎパッドはパッド用駆動軸の公
転にともなって強制的に回転させられるが、回転研ぎパ
ッドを公転及び回転させる機構としては、ハウジング
と、このハウジングに回転可能に支えられ、モータによ
って回転する駆動用軸と、この駆動用軸の偏心した位置
に回転可能に挿入されたパッド用駆動軸と、このパッド
用駆動軸の先端に設けられた回転研ぎパッドと、パッド
用駆動軸とハウジングとの間に設けられた回転用歯車装
置と、を備えたものが構造的に優れている。

【００１４】本発明の第２の研ぎ装置では、複数個の回
転研ぎパッドは回転支持体が回転すると公転し、公転に
ともなって回転（自転）する。回転支持体の支持体用駆
動軸とモータの出力軸又は伝達軸とは自在継手を介して
連結されているので、回転研ぎパッドを支持する回転支
持体は車体外板の波うちに対応して傾斜する。回転研ぎ
パッドは回転支持体の回転にともなって強制的に回転さ
せられるが、回転研ぎパッドを公転及び回転させる機構
としては、ハウジングと、このハウジングに回転可能に
支えられ、モータによって回転する支持体用駆動軸と、
この支持体用駆動軸の先端に設けられた回転支持体と、
この回転支持体の偏心した位置に回転可能に取り付けら
れた複数個の回転軸と、この回転軸の先端に設けられた
回転研ぎパッドと、回転軸とハウジングとの間に設けら
れた回転用歯車装置と、を備えたものが構造的に優れて
いる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１６】図１は本発明に係る車体外板研ぎ機の概略
的正面図、図２は車体外板研ぎ機の概略的断面図であ
る。

【００１７】車輪１を備え、支柱３が立てられた台車５
は支柱３の上端に設けられたスライド部材４が横桁６に
取り付けられたガイド７に案内される状態でレール９上
に載せられ、サーボモータ１１の作動によりこのレール
９上を移動する。台車５には上下動用シリンダ１３の作
動によりガイド１５に沿って上下動する研ぎ装置収容体
１７が配置されていて、この研ぎ装置収容体１７内に研
ぎ装置１９，２１が上下方向に６つ収容されている。研
ぎ装置１９は１つの回転研ぎパッド２３を有し（図４参
照）、研ぎ装置２１は３つの回転研ぎパッド２５を有し
ているが（図５参照）、上下方向で隣合う研ぎ装置の研
磨範囲は重複している。例えば最下位の研ぎ装置１９の
研磨範囲の上端は下から２番目の研ぎ装置２１の研磨範
囲の下端より上位にある。台車５にはまた、回転ブラシ
２７が配置されていて、この回転ブラシ２７はブラシ用
モータ２９の作動により回転する。

【００１８】研ぎ装置１９，２１は、図３に示すように
モータ３１が取り付けられた基板３３を前後動用シリン
ダ３５の作動によりガイド３７に沿って前進させ、研ぎ
ヘッド３９，４１（図４及び図５も参照）の先端に取り
付けられている回転研ぎパッド２３，２５（図４及び図
５参照）を鉄道車両Ａの側面外板Ｂに押し付け、かつモ
ータ３１によって駆動して研磨を行うものであり、研ぎ
ヘッド３９，４１と、モータ３１の出力軸４３に連結さ
れている伝達軸４５とは自在継手４７を介して連結され
ている。

【００１９】研ぎ装置１９，２１による研磨作業と並行
して、回転ブラシ２７によって側面外板Ｂの研磨終了部
分を清掃する。回転ブラシ２７は前後動用シリンダ４９
の作動により側面外板Ｂに接触するまで前進し（図２の
左側の研ぎ機参照）、ブラシ用モータ２９の作動により
回転して研磨終了部分を順次清掃する。なお、研磨作業
中は回転ブラシ２７による清掃は行わず、研磨作業が終
了してから台車５を横移動させ、回転ブラシ２７によっ
て全体的に清掃するようにしてもよい。

【００２０】なお、図中５１は上下動用シリンダ５３の
作動により上下動する操作部であり、作業者はこの操作
部５１上に乗って操作盤５５を操作して研ぎ機を制御す
る。

【００２１】図４は研ぎ装置１９の研ぎヘッド３９部分
を詳細に示す断面図である。

【００２２】研ぎヘッド３９のハウジング５７内には駆
動用軸５９がベアリング６１を介して回転自在に支えら
れていて、この駆動用軸５９には偏心した位置（回転中
心からずれた位置）にパッド用駆動軸６３がベアリング
６５を介して回転自在に挿入されている。パッド用駆動
軸６３は先端に、研磨材６７が取り付けられた回転研ぎ
パッド２３を備え、中間部に歯車６９を固定状態で有し
ている。ハウジング５７の先端部には歯車室７１が形成
され、この歯車室７１内に歯車６９が収容されるととも
に、歯車６９に噛み合うようにこの歯車６９の外径より
も大きな内径の内歯歯車７３が固定されている。伝達軸
４５から自在継手４７、そして伝達ピン７５を介して回
転力が伝達され、駆動用軸５９がハウジング５７内で回
転すると、パッド用駆動軸６３は駆動用軸５９の回転中
心を中心として公転する。パッド用駆動軸６３が公転す
ると歯車６９は内歯歯車７３に沿って公転するが、歯車
６９は内歯歯車７３と噛み合っているので公転にともな
って回転（自転）し、したがってパッド用駆動軸６３は
駆動用軸５９に対して回転（自転）する。回転研ぎパッ
ド２３はパッド用駆動軸６３の運動に従って研磨範囲を
拡大するように公転し（仮想線参照）、かつ回転（自
転）する。

【００２３】駆動用軸５９の後端部には周方向に等間隔
で複数個の給水孔７６が設けられ、この給水孔７６は給
水用円盤７７の内周に形成された給水溝７９と連通して
いる。給水ホース８１はこの給水溝７９及び給水孔７６
を通し、かつ注入円盤８３の注入孔８５を通して給水路
８７内に水を供給し、給水路８７内に供給された水は回
転研ぎパッド２３の中心から放出され（矢印参照）、研
磨材６７の中心に設けられた注水孔８９を通って側面外
板Ｂ（図２参照）の研磨部分に注がれる。

【００２４】なお、図中９１はダストカバー、９３は係
合突起である。また、最上位の研ぎ装置１９の回転研ぎ
パッド２３の直径は１２０ｍｍであり、最下位の研ぎ装
置１９の回転研ぎパッド２３の直径は１４５ｍｍである
（図１も参照）。

【００２５】図５は研ぎ装置２１の研ぎヘッド４１部分
を詳細に示す断面図、図６は研ぎヘッド４１の正面図で
ある。

【００２６】研ぎヘッド４１のハウジング９５には支持
体用駆動軸９７がベアリング部材９９（ハウジング９５
の一部）を介して回転自在に挿入されていて、この支持
体用駆動軸９７の先端にはプレート状の回転支持体１０
１が固定されている。回転支持体１０１には３つの回転
研ぎパッド２５が回転自在に取り付けられていて、この
回転研ぎパッド２５の回転軸１０３の後端部は回転支持
体１０１の後側に形成された歯車室１０５内に延びてい
る。ベアリング部材９９の歯車室１０５内に位置する先
端部には太陽歯車１０７が固定され、回転研ぎパッド２
５の回転軸１０３の後端部にはこの太陽歯車１０７と噛
み合う遊星歯車１０９が固定されている。したがって、
支持体用駆動軸９７が回転して回転支持体１０１が回転
すると、回転研ぎパッド２５は回転支持体１０１の回転
中心の周りを公転する。回転研ぎパッド２５が公転する
と遊星歯車１０９は太陽歯車１０７の周りを公転する
が、遊星歯車１０９は太陽歯車１０７と噛み合っている
ので公転にともなって回転（自転）し、したがって、回
転研ぎパッド２５は回転支持体１０１に対して回転（自
転）する。自在継手４７を遊びを有して回転自在に支持
するための支持プレート１１１は、軸受け１１３（図３
参照）に固定されている固定プレート１１５にバネ手段
を介して支えられている。バネ手段は上下両側に設けら
れた１対の引っ張りコイルバネ１１７と、左右両側に設
けられた１対の圧縮コイルバネ１１９（１つは図示せ
ず）とから構成され、圧縮コイルバネ１１９内には後端
が固定プレート１１５に取り付けられ、先端が支持プレ
ート１１１近くまで延びている支持棒１２１が配置され
ている。

【００２７】なお、図中１２２は給水ホース、１２３は
給水ホース１２２から放出された水を側面外板Ｂ（図２
参照）の研磨部分に導くためのビニールである。そし
て、ビニール１２３は研ぎヘッド４１の外周を覆ってい
るが、下側で開口していて、ビニール１２３内に水が留
るのを防止している。また、支持プレート１１１に固定
された側壁１２５も下側で開口していて、支持プレート
１１１及び側壁１２５内に水が留るのを防止している。
さらに、回転研ぎパッド２５の直径は１２０ｍｍであ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車体外板
研ぎ機を用いれば、鉄道車両等の外板を自動的に研磨す
ることができるとともに、台車の１回の横移動により多
くの部分を研磨することができるのできわめて効率的な
研磨作業を行うことが可能となる。

【００２９】上下方向で隣合う研ぎ装置の研磨範囲が重
複していれば、台車の１回の横移動により広い面積にわ
たって未研磨部分を残さずに研磨することができるの
で、研磨作業効率をさらに高めることができる。

【００３０】回転研ぎパッドの径は、外周の周速度が大
きくなりすぎることに起因する不均一な研磨状態の発生
を避けるためにはなるべく小さく構成する必要がある
が、径を小さくすれば１つの研ぎ装置が研磨する範囲が
減少する。

【００３１】本発明の第１の研ぎ装置によれば、回転研
ぎパッドの公転により、径の小さい回転研ぎパッドであ
っても広い研磨範囲を確保でき、しかも回転研ぎパッド
の回転（自転）による研磨状態が不均一であっても均一
状態に補正することができる。

【００３２】本発明の第２の研ぎ装置によれば、回転研
ぎパッドの公転半径を大きくしても複数個の回転研ぎパ
ッドが公転しているために車体外板に回転研ぎパッドの
接触時間の不十分な部分が生じるおそれがなく、しか
も、回転支持体が車体外板の波うちに対応して傾斜する
ので回転研ぎパッドが外板から完全に浮き上がることが
ないので、１つの研ぎ装置の研磨する範囲をさらに拡大
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車体外板研ぎ機の概略的正面図で
ある。

【図２】車体外板研ぎ機の概略的断面図である。

【図３】研ぎ装置の構成を示す図である。

【図４】研ぎ装置の研ぎヘッド部分を詳細に示す断面図
である。

【図５】他の研ぎ装置の研ぎヘッド部分を詳細に示す断
面図である。

【図６】他の研ぎ装置の研ぎヘッドの正面図である。

【符号の説明】

５ 台車 １９，２１ 研ぎ装置 ２３，２５ 回転研ぎパッド ３１ モータ ４３ 出力軸 ４５ 伝達軸 ４７ 自在継手 ６３ パッド用駆動軸 ９７ 支持体用駆動軸 １０１ 回転支持体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤城 茂 東京都千代田区丸の内一丁目６番５号 東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 伊藤 清 東京都千代田区丸の内一丁目６番５号 東日本旅客鉄道株式会社内 (72)発明者 大矢 彰 神奈川県横須賀市夏島町15番地 株式会 社テクノ・イノウエ内 (56)参考文献 特開 平６−64500（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−152575（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−66067（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−83567（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−145299（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−19660（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60S 5/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体外板に沿って平行に横移動する台車
   と、車体外板に当接して研磨する回転研ぎパッドを有す
   るとともにこの回転研ぎパッドを回転駆動するモータを
   有する研ぎ装置と、を備え、この研ぎ装置が前記台車に
   上下方向複数個取り付けられていることを特徴とする車
   体外板研ぎ機。
2. 【請求項２】 上下方向で隣合う前記研ぎ装置の研磨範
   囲は重複していることを特徴とする請求項１記載の車体
   外板研ぎ機。
3. 【請求項３】 回転研ぎパッドと、出力軸がこの回転研
   ぎパッドのパッド用駆動軸と連結されたモータと、を備
   え、このモータは前記パッド用駆動軸を公転させるとと
   もに、このパッド用駆動軸の公転動作を介して前記回転
   研ぎパッドを回転させることを特徴とする研ぎ機に用い
   る研ぎ装置。
4. 【請求項４】 回転支持体と、この回転支持体に取り付
   けられた複数個の回転研ぎパッドと、前記回転支持体を
   回転駆動するとともに、この回転支持体の回転動作を介
   して前記回転研ぎパッドをも回転駆動するモータと、を
   備え、このモータの出力軸又はこの出力軸に連結された
   伝達軸と前記回転支持体の支持体用駆動軸とは自在継手
   を介して連結されていることを特徴とする研ぎ機に用い
   る研ぎ装置。