JP4008337B2 - 車輪の本圧入装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、鉄道車両用台車の輪軸組立ラインにおいて、仮圧入により車軸に取り付けられた車輪を、車軸の所定位置に圧入する本圧入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両用台車の輪軸は、定期的に車輪と車軸とに分解され、個別に点検、補修を行なった上で、再び車輪を車軸に圧入して輪軸に組立てられる。車輪の圧入作業は通常、仮圧入と本圧入とに分かれており、仮圧入では、本圧入に先立って、圧入しようとする左右の車輪を比較的小さな圧力で車軸に仮圧入しておく作業が行なわれ、本圧入では、車軸に仮圧入された車輪を正規の圧力で車軸の所定位置まで圧入する作業が行なわれるのである。
【０００３】
ところで、上記の本圧入作業は、従来より図１６または図１７および図１８に示すようにして行なわれている。すなわち、図１６は、片側１台のプレスシリンダ２８で本圧入を行なうものであり、両端部に車輪２ａ，２ｂが仮圧入された車軸３を、プレスシリンダ２８とプレス荷重受け金物２９との間を走行するフリー台車２７のテーブル２７’上に載置する。そして、車軸３の他端３ｂ側に仮圧入された車輪２ｂをプレス荷重受け金物２９に当接して、プレスシリンダ２８のロッド２８’を伸長し、車軸３の一端３ａ側に所定の圧力を加えて車軸３の他端３ｂ側をプレス荷重受け金物２９の中心孔３０内に進入させる。これにより車軸３の他端側３ｂに仮圧入された車輪２ｂを車軸３の所定位置に本圧入する。
【０００４】
次に、車軸３を載置するフリー台車２７のテーブル２７’を１８０°水平回転させて、本圧入済みの車輪２ｂと仮圧入のままの車輪２ａとの左右の位置を入れ換える。そうして、上記同様の手順を繰り返すことにより、車軸３の一端側３ａに仮圧入された車輪２ａを車軸３の所定位置に本圧入する（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１３２８０６号公報
【０００６】
また図１７および図１８は、左右２台のプレスシリンダ２８ａ，２８ｂで本圧入を行なうようにした従来例である。これは、図１７に示すように、まず他方のプレスシリンダ２８ｂと、車軸３の他端側３ｂに仮圧入された車輪２ｂとの間にプレス荷重受け金物２９ｂを介在させて、該車軸３の一端側３ａを一方のプレスシリンダ２８ａで押圧する。これにより、車軸３の他端側３ｂに仮圧入された車輪２ｂを車軸３の所定位置に本圧入する。次に、図１８に示すように、一方のプレスシリンダ２８ａと、車軸３の一端側３ａに仮圧入された車輪２ａとの間にプレス荷重受け金物２９ａを介在させて、該車軸３の他端側３ｂを他方のプレスシリンダ２８ｂで押圧し、車軸３の一端側３ａに仮圧入された車輪２ａを車軸３の所定位置に本圧入する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図１６の本圧入では、他方の車輪２ｂの本圧入後、フリー台車２７のテーブル２７’を１８０°回転させて、車軸３の左右両端を位置換えしなければ、一方の車輪２ａの本圧入を行なうことができない。このため、両車輪２ａ，２ｂの本圧入を完了するのに相当な時間を要していた。また、フリー台車２７のテーブル２７’には回転機構を組み込む必要があり、構造が複雑化し、コストが嵩むのみならず、該機構上のトラブルも多々発生していた。
【０００８】
また図１７および図１８の本圧入では、車軸３を挟む左右両側にプレスシリンダ２８ａ，２８ｂを配置するために、装置規模が大きく、広い設置スペースを必要としていた。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、１台のプレスシリンダで車軸を片側からのみプレスする省スペース構造でありながら、車軸を全く回転させることなく、車軸の左右両端に仮圧入された車輪を所定位置に本圧入することができる車輪の本圧入装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の車輪の本圧入装置は、左右両端部に車輪が仮圧入された車軸を水平に把持し、レール上を該車軸の軸方向に移動可能な台車と、台車に把持された車軸の一端側軸延長線上にあって、ロッド先端を軸端に対峙させて設けたプレスシリンダと、上記プレスシリンダのロッド先端に固着され、中心に車軸の進入孔を備えるとともに、該進入孔内に車軸の進入を阻止する車軸押し金具を出し入れ自在に備えた車輪押し金物と、前記車軸の他端側軸延長線上に設置され、中心に車軸の進入孔を備えるとともに、該進入孔内に車軸の進入を阻止する車軸受け金具を出し入れ自在に備えた車輪受け金物とよりなる。そして、車輪押し金物の進入孔内に車軸押し金具を挿着するとともに車輪受け金物の進入孔内より車軸受け金具を抜き出した状態でプレスシリンダのロッドを伸長させる。これにより、車軸の一端側が車軸押し金具で押され、車軸の他端側が車輪受け金物の進入孔内に進入するとともに、その他端側に仮圧入された車輪が、車輪受け金物で受け止められて車軸の所定位置に本圧入される。次いで、車輪押し金物の進入孔内より車軸押し金具を抜き出すとともに車輪受け金物の進入孔内に車軸受け金具を挿着した状態でプレスシリンダのロッドを伸長させると、他端側を軸受け金具で受け止められた車軸の一端側が車輪押し金物の進入孔内に進入するとともに、その一端側に仮圧入された車輪が車輪押し金物で押されて、車軸の所定位置に本圧入される。
【００１１】
この場合、車輪受け金物の進入孔内には、車軸他端側の進入量を検出して、その他端側に仮圧入された車輪の圧入位置を適正に制御するセンサを設けておくのがよい。
【００１２】
また、車軸の他端側に仮圧入された車輪の本圧入後、該他端側車輪の内側面に、全長を両車輪の内側面間距離に等しく形成したバックゲージの他端面を当接して車軸の一端側に仮圧入された車輪の本圧入を行い、該一端側車輪の内側面が上記バックゲージの一端面に当接すると本圧入を停止して、両車輪の内側面間距離を規定値とおりの長さに制御するのが望ましい。
【００１３】
さらに、上記のバックゲージは、その全長が伸長させた油圧ジャッキで形成され、該ジャッキの反力により車軸に圧入される車輪の必要以上の圧入を阻止して、本圧入後の両車輪の内側面間距離が規定値以下となるのを防止するようにしたものを使用するのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１および図２に示すように、本発明の車輪の本圧入装置は、左右両端部に車輪２ａ，２ｂが仮圧入された車軸３を水平に把持する台車１と、プレスシリンダ８と、車輪押し金物１０と、車輪受け金物１５とを備えている。
【００１５】
すなわち、台車１は、図３〜図５に示すような四輪台車であり、その上面には、左右の車輪２ａ，２ｂが仮圧入された車軸３の中央部を一定間隔で水平に把持する２基の把手４，４が設けてある。これらの把手４，４は、油圧シリンダ５で開閉され、把手４，４の間隔が車軸３の型式等に応じて自在に調節できるようになっている。この台車１は、車輪押し金物１０と車輪受け金物１５との間に敷設されたレール６上に、把持する車軸３の軸方向へ自在に移動するように載置されている。また、この台車１には、上記レール６と直交に敷設された搬入・搬出レール（図示せず）を自走するための油圧モータ７が備え付けてある。
【００１６】
上記台車１に把持された車軸３の一端３ａ側外方には、プレスシリンダ８が設けてある。このプレスシリンダ８は、門形に組まれた本体フレーム９の一方の垂直部９ａに水平に固定してあり、そのロッド８’先端が車軸３の一端３ａ面に対峙させてある。また、ロッド８’の先端には、車輪押し金物１０が取付けてある。
【００１７】
車輪押し金物１０は、図６に示すように、中央部に車軸進入孔１１を備えた角柱状の金物であり、ロッド８’の伸長・縮退操作により車軸３に対して前進・後退するようになっている。図示例では、この前進・後退移動をスムーズならしめるために、車輪押し金物１０の上部を本体フレーム９の水平部９ｃにＬＭガイド１２を介して摺動可能に吊り下げている。
【００１８】
上記の車軸進入孔１１は、車輪押し金物１０の前進時における車軸３一端３ａ側との当たりを逃がすためのものであり、その孔１１内には、車軸３一端３ａ側の進入を阻止する軸押し金具１３が出し入れ自在に設けられている。すなわち、この軸押し金具１３は、車軸進入孔１１に嵌合する円柱状の金具であり、車輪押し金物１０の外側部に取り付けてある。そして、出し入れ用油圧シリンダ１４のロッドを伸長すると、図７に示すように、軸押し金具１３が金物１０の側壁に設けられた開口１０’より車軸進入孔１１の内部に入って車軸３一端３ａ側の進入を阻止し、ロッドを縮退させると、車軸押し金具１３が上記開口１０’から車軸進入孔１１の外部へ抜け出て、車軸３の一端３ａ側が孔１１内に進入できるようになっている。
【００１９】
台車１に把持された車軸３の他端３ｂ側外方には、車輪受け金物１５が設けてある。車輪受け金物１５は、本体フレーム９の他方の垂直部９ｂに固定してあり、図８に示すように、前記した車輪押し金物１０と同様、中央部に車軸３他端３ｂ側との当たりを逃がす車軸進入孔１６を備えた角柱状をなしている。そして、この車軸進入孔１６の内部には、油圧シリンダ１７の操作で車輪受け金物１５の側壁に設けた開口１５’より孔１６内に出し入れされる、前記した車軸押し金具１３と同じ構造の軸受け金具１８が設けてある。
【００２０】
また、車軸進入孔１６の内部には、車軸３他端３ｂ側の進入量を検出するセンサ１９が取り付けてある。図示例のセンサ１９はリニアスケールセンサであり、これをエアーシリンダ２０の操作で孔１６の外部後方から孔１６内の先端側へ挿入しておき、孔１６内に進入する車軸３の他端３ｂ面で押し戻されると、その移動量から車軸３他端３ｂ側の孔１６内進入量が連続的に検出されるようしている。このセンサ１９により、車軸３他端３ｂ側の車輪２ｂの軸端面からの圧入位置を適正に制御することができる。
【００２１】
本体フレーム９の水平部９ｃより水平に吊り下がるバックゲージ２１は、車軸３一端３ａ側の車輪２ａの軸端面からの圧入位置を適正に制御するものであり、全長Ｌが、規定値である圧入完了後の両車輪の内側面間距離Ｌ’に一致させてある。すなわち、圧入を完了した他方の車輪２ｂの内側面にゲージ２１の他端面２１ｂを当接した状態で、一方の車輪２ａの圧入を行い、その内側面がゲージ２１の一端面２１ａに当接すると、圧入を停止する。これにより、一方の車輪２ａの正確な圧入位置が決まるのである。
【００２２】
図示例のバックゲージ２１は、図９〜図１２に示すように、油圧ジャッキで形成してあり、ジャッキを最大限に伸長させると、その全長Ｌが規定値である前記両車輪の内側面間距離Ｌ’に一致するようになっている。ゲージ２１の他端２１ｂ側には、このジャッキの伸長・縮退を検知する近接スイッチ２２が設けてあり、ゲージ２１の一端面２１ａ側には、圧入され来る車輪２ａの接近を検出するセンサ２３が設けてある。
【００２３】
図示例のセンサ２３は直線型のアブソリュート位置検出センサであり、その直線型接触子２３’がエアーシリンダ２４によりバックゲージ２１の一端面２１ａから外方へ一定長さ突出するようになっている。すなわち、バックゲージ２１の一端面２１ａに向かって圧入されくる一方の車輪２ａが、上記一端面２１ａより突出している接触子２３’を押し戻すと、その移動量から車輪２ａのバックゲージ一端面２１ａ側への接近が連続的に検出されるのである。これにより、一方の車輪２ａの圧入位置を適正に制御し、規定値とおりの正確な内側面間距離Ｌ’を確保することができる。また、このセンサ２３が故障等で正確に作動しない場合でも、バックゲージ２１を形成する油圧ジャッキの反力で、圧入される車輪２ａの前進が機械的に停止される。したがって、上記の内側面間距離Ｌ’がマイナスになる不良事態は確実に避けることができる。
【００２４】
上記のバックゲージ２１は、油圧シリンダ２４の操作により吊り下げフレーム２５に沿って一定量昇降するとともに、エアーシリンダ２６の操作により水平方向にも一定量移動するように設けられている。
【００２５】
次に、上記の如く構成された本圧入装置により本圧入を行なう手順について説明する。
【００２６】
両車輪２ａ，２ｂが仮圧入された車軸３を把手４，４にて把持し、搬送レール上を走行してきた台車１は、搬送レールから本圧入装置のレール６上に載せ変えられる。このとき、図１３に示すように、車輪押し金物１０の車軸進入孔１１内には、車軸押し金具１３を挿着しておく。また、車輪受け金物１５の車軸進入孔１６内から車軸受け金具１８を抜き出し、代わりにリニアスケールセンサ１９を挿入しておく。バックゲージ２１は上昇させておく。
【００２７】
そうしてプレスシリンダ８を作動し、ロッド８’を伸長させると、図１４に示すように、車輪押し金物１０が前進して、その車軸進入孔１１内に挿着された車軸押し金具１３が車軸３の一端３ａ側を押す。すると、車軸３は台車１ごと車輪受け金物１５側へ移動し、車軸３の他端３ｂ側が車輪受け金物１５の車軸進入孔１６内に進入するとともに、他端側の車輪２ａが車輪受け金物１５で受け止められる。そして、リニアスケールセンサ１９の検出する車軸他端３ｂ側の孔１６内進入量が所定値になるとプレスシリンダ８の作動を停止する。これにより、車軸３他端３ｂ側の車輪２ａが所定の圧入位置に本圧入される。
【００２８】
次に、車輪押し金物１０の車軸進入孔１１内から車軸押し金具１３を抜き出し、車輪受け金物１５の車軸進入孔１６内に車軸受け金具１８を挿着する。バックゲージ２１を下降させ、その他端面２１ｂを圧入済の車輪２ｂの内側面に当接する。そうして再びプレスシリンダ８を作動し、車輪押し金物１０を前進させると、図１５に示すように、車輪受け金物１５の車軸進入孔１６内に挿着した車軸受け金具１８で他端３ｂ側を受け止められた車軸３の一端３ａ側が車輪押し金物１０の車軸進入孔１１内に進入するとともに、一端側の車輪２ａが車輪押し金物１０で押される。そして、この車輪２ａがバックゲージ２１の一端面２１ａに接触する位置をセンサ２３が検出すると、プレスシリンダ８の作動を停止する。これにより、車軸３一端３ａ側の車輪２ａが所定の圧入位置に本圧入される。
【００２９】
両車輪２ａ，２ｂの本圧入が完了すると、台車１は車軸３を把手４，４に把持したまま再びレール６上から搬送レール上に載せ変えられ、次の検圧装置に向かって走行する。
【００３０】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の本圧入装置によれば、車軸を１８０°旋回させることなく、車軸の両端に仮圧入された車輪の本圧入をおこなうことができる。したがって、本圧入に要する時間を大幅に短縮することができる。しかもプレスシリンダは片側に１台しかない簡単な構造であり、装置規模が小さく、大きな設置場所を必要としない。
【００３１】
また、本発明に係るバックゲージは、衝撃に対する反力を備えた油圧ジャッキで形成されるとともに、車輪の接近を検出するセンサを備えているから、常に規定値とおりの車輪の内側面間距離を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車輪の本圧入装置を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】台車を説明する側面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の正面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】バックゲージを説明する正面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１２】図１０のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図１４】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図１５】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図１６】従来の本圧入装置を説明する正面図である。
【図１７】従来の他の本圧入装置を説明する正面図である。
【図１８】従来の他の本圧入装置を説明する正面図である。
【符号の説明】
１ 台車
２ａ，２ｂ 車輪
３ 車軸
６ レール
８ プレスシリンダ
１０ 車輪押し金物
１１ 車軸進入孔
１３ 車軸押し金具
１５ 車輪受け金物
１６ 車軸進入孔
１８ 車軸受け金具
１９ センサ
２１ バックゲージ
２３ センサ

Claims (4)

1. 左右両端部に車輪が仮圧入された車軸を水平に把持し、レール上を該車軸の軸方向に移動自在な台車と、台車に把持された車軸の一端側軸延長線上にあって、ロッド先端を軸端に対峙させて設けたプレスシリンダと、上記プレスシリンダのロッド先端に固着され、中心に車軸の進入孔を備えるとともに、該進入孔内に車軸の進入を阻止する車軸押し金具を出し入れ自在に備えた車輪押し金物と、前記車軸の他端側軸延長線上に設置され、中心に車軸の進入孔を備えるとともに、該進入孔内に車軸の進入を阻止する車軸受け金具を出し入れ自在に備えた車輪受け金物とよりなり、
   車輪押し金物の進入孔内に車軸押し金具を挿着するとともに車輪受け金物の進入孔内より車軸受け金具を抜き出した状態でプレスシリンダのロッドを伸長させると、車軸の一端側が車軸押し金具で押され、車軸の他端側が車輪受け金物の進入孔内に進入するとともに、その他端側に仮圧入された車輪が、車輪受け金物で受け止められて車軸の所定位置に本圧入され、
   車輪押し金物の進入孔内より車軸押し金具を抜き出すとともに車輪受け金物の進入孔内に車軸受け金具を挿着した状態でプレスシリンダのロッドを伸長させると、他端側を車軸受け金具で受け止められた車軸の一端側が車輪押し金物の進入孔内に進入するとともに、その一端側に仮圧入された車輪が車輪押し金物で押されて、車軸の所定位置に本圧入されるようにしたことを特徴とする車輪の本圧入装置。
2. 車輪受け金物の進入孔内には、車軸他端側の進入量を検出して、その他端側に仮圧入された車輪の圧入位置を適正に制御するセンサが設けられている請求項１に記載の車輪の本圧入装置。
3. 車軸の他端側に仮圧入された車輪を本圧入後、該他端側車輪の内側面に、全長を両車輪の内側面間距離に等しく形成したバックゲージの他端面を水平に当接して、車軸の一端側に仮圧入された車輪の本圧入を行い、該一端側車輪の内側面が上記バックゲージの一端面に当接すると本圧入を停止して、両車輪の本圧入後の内側面間距離を規定値とおりの長さに制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪の本圧入装置。
4. バックゲージは、その全長が伸長させた油圧ジャッキで形成され、該ジャッキの反力により車軸に圧入される車輪の必要以上の圧入を阻止して、本圧入後の両車輪の内側面間距離が規定値以下となるのを防止するものである請求項３に記載の車輪の本圧入装置。

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