JP5350919B2 - 軸梁取り出し治具及び軸梁取り出し装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄道車両の車軸を軸支する軸梁を車軸から取り出すための軸梁取り出し治具及び軸梁取り出し装置に関する。

図８に示すように鉄道車両には、車体が載置される台車１に一端を揺動可能に支持され、他端で車軸２を支持する軸梁３を設けたものがある。このような車両では、車軸２と一体回転する車輪４を車軸２に固定し、車軸２の軸端部を軸梁３の他端側に形成された軸穴に圧入されている軸受に圧入することで車軸２を台車１に支持している。

鉄道車両の点検や保守の際には軸梁３から車軸２を取り出し、洗浄や部品交換を行う場合がある。従来、このような取り出し作業は、台車１から軸梁３を取り外して、軸梁３をクレーンで吊り、軸梁３と車輪４との間にバール等を挿入し人力によってこじるようにして軸梁３を取り出すようにしていた。

しかし、このような人力による軸梁３の取り出し作業は、作業員にとって作業負荷が大きいものであり、また熟練した技能が必要とされるものである。また、軸受に錆や埃等が過剰に付着している場合には、バールをハンマーで叩く等する必要があり作業負荷がより大きくなってしまう。

この点に鑑みて特許文献１には、台車上に前後方向にスライド自在なテーブルを設けるとともに、テーブルの上方にテーブル前方に向けて延びて軸梁の背面上部に係止されるクランプアームを設け、クランプアームを軸梁の背面上部に係止した状態でテーブルの前後方向に進退動自在な押圧部材により軸梁の取付けられた車軸の軸端を押圧することで、反作用力によって軸梁を抜き取る装置が開示されている。

特開２００７−１５４２６号公報

上記特許文献１に開示された技術によれば、バール等による取り外し作業がなくなるため作業員の作業負荷の軽減を図ることができる。しかしながら、スライド自在なテーブルやクランプアームの取り付け等により、装置が煩雑化し、また重量が重くなってしまうため、製造に手間がかかり、また作業員による当該装置の移動や設置作業において使い勝手が良好とは言い難い点があった。

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、簡易構造で使い勝手に優れ、かつ車軸からの軸梁の取り出しを容易に行うことのできる軸梁取り出し治具及び軸梁取り出し装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決手段として請求項１に係る発明は、車輪と軸梁との間に介装され、車軸を取り囲む弧状の固定プレートと、この固定プレートに対してシリンダを介して接近離反可能に設けられた移動プレートとを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、前記シリンダが前記車軸の直径方向に一対設けられ、各シリンダは、前記固定プレートの両端部にシリンダロッド先端が固定され、前記移動プレートの両端部にシリンダ本体が固定されることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、前記固定プレート及び前記移動プレートの少なくともいずれか一方に把手を設けたことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、上記のいずれかに記載の軸梁取り出し治具のシリンダがエアシリンダであり、前記各シリンダの縮み側圧力室にエアーの供給口が設けられ、このエアーの供給口に接続されるエアー供給装置を備えたことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、前記エアー供給装置がエアータンクを備えた移動可能なエアータンクユニットであり、前記エアータンクと前記軸梁取り出し治具のエアー供給口とを接続するホースを備えることを特徴とする。

請求項６に係る発明は、前記エアータンクユニットに、前記軸梁取り出し治具の固定プレート及び移動プレートを載置するための弧状の設置部を設けたことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、シリンダの伸張力を利用して車輪と軸梁とを車軸に平行に引き離すことが可能となるため、作業者への負担を少なくして、車軸から軸梁を取り外すことができる。また、固定プレートは車軸を取り囲む形状であり、不要に大型化することなく小型化及び軽量化の図れる形状であるため、軸梁取り外し治具全体を簡易構造として軽量化でき、作業上の使い勝手の良好化を図れる。

請求項２に係る発明によれば、車軸の直径方向で均等に軸梁を引き抜く力を付与することができるため、熟練を必要とせずスムーズに軸梁を引き抜くことができる。

請求項３に係る発明によれば、軸梁取り外し治具を、把手を把持して車輪と軸梁との間に装着できるため、作業を簡易にでき、使い勝手に優れる。

請求項４に係る発明によれば、エアーが軸梁の取り外しのための動力とされるため、工場の既存設備を利用でき、油圧等の場合に排出される廃油等の発生がなく、作業環境を良好なものにでき、また省エネ効果も得られる。

請求項５に係る発明によれば、軸梁取り外し装置が移動可能にユニット化されるため、作業現場に容易に移動させることができ、使い勝手に優れる。

請求項６に係る発明によれば、軸梁取り外し治具を、その内周面が弧状の設置部に沿う状態で載置できるため、軸梁取り外し装置において軸梁取り外し治具を安定した状態で載置できる。

本発明の実施の形態に係る軸梁取り出し装置の正面図である。 軸梁取り出し装置の側面図である。 軸梁取り出し治具の正面図である。 軸梁取り出し治具の上面図である。 軸梁取り出し治具の側面図である。 軸梁取り出し治具の側面図である。 軸梁取り出し装置における配管系統を模式的に示した図である。 鉄道車両の車輪近傍を示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１、図２はそれぞれ本実施の形態に係る軸梁取り出し装置１０の正面図、側面図である。図１，図２に示すように軸梁取り出し装置１０は、エアータンク１１が設置された台車１２と軸梁取り外し治具２０とを備えている。

台車１２は、その両側端部から斜め上方に向けて延びるハンドル１３を有し、ハンドル１３の上下方向略中央には設置プレート１４が架設され、設置プレート１４側方に位置するハンドル１３の一側には上方へ向けて突出するサブフレーム１５が設けられている。設置プレート１４の幅方向略中央は弧状に突出し、この突出した円弧面は軸梁取り外し治具２０を設置するための軸梁取り出し治具設置部１６とされ、サブフレーム１５の上端にはエアータンク１１から供給されるエアーの流れを切り替える手動式のハンドバルブ１７が設けられている。

台車１２の上に設置されているエアータンク１１はアルミ等から作製される容器体であり、一端からエアーを供給されて他端からエアーをエアータンク１１内部に充填するエアー充填ホース１８と、一端をエアータンク１１に接続し他端をハンドバルブ１７に接続するエアー供給ホース１９とを有している。エアータンク１１には図示しない開閉弁が設けられ、この開閉弁を開くことでエアータンク１１に充填されたエアーがエアー供給ホース１９からハンドバルブ１７に流入するようになっている。

ハンドバルブ１７には、エアーの入り側ポートと出側ポートとが設けられ、入り側ポートからはエアー吸排ホース１９Ａが延出し、出側ポートからはエアー吸排ホース１９Ｂが延出し、これらエアー吸排ホース１９Ａ，１９Ｂはそれぞれ軸梁取り外し治具２０に接続している。ハンドバルブ１７は、切り替え操作がなされることで、エアー供給ホース１９からのエアーをエアー吸排ホース１９Ａから軸梁取り外し治具２０に供給するか、エアー吸排ホース１９Ｂから軸梁取り外し治具２０に供給するかを切り替えるように構成されている。

そして軸梁取り出し治具２０はエアータンク１１からのエアーを動力源として軸梁を車軸から取り出すためのものであり、その外形形状は弧状に形成されている。軸梁取り外し治具２０は、その弧状の面を軸梁取り出し治具設置部１６の円弧面に沿わせた状態で軸梁取り外し治具設置部１６に着脱可能に設置されており、使用時には軸梁取り出し治具設置部１６から取り外される。エアー吸排ホース１９Ａ，１９Ｂは軸梁取り出し治具２０を取り外された際の使用範囲あるいは可搬範囲に応じ、比較的長く設定されている。

図３、図４はそれぞれ、軸梁取り出し治具２０の正面図、上面図であり、図５、図６はそれぞれ軸梁取り出し治具２０の側面図である。図３〜図６においては、説明の便宜のため、先で説明した車軸２、軸梁３、車輪４を図示している。ここで、先ず、車軸２、軸梁３、車輪４について説明する。

図５に示すように、軸梁３には軸穴３Ａが形成され、軸穴３Ａにはベアリング３Ｂが圧入されている。ベアリング３Ｂには車軸２の軸端部が圧入され、車軸２はベアリング３Ｂから一定距離離間した位置に一体回転する車輪４を固定している。車輪４の軸梁３側には車軸２を囲むボス４Ａが形成されている。軸梁取り出し治具２０は、このような鉄道車両において車輪４と軸梁３との間に配置され、車軸２の端部から軸梁３を取り出すものである。以下、軸梁取り外し治具２０の詳細を説明する。

軸梁取り外し治具２０は、図３〜図６に示すように、エアシリンダ２１と、エアシリンダ２１の軸線方向に並ぶ弧状の移動プレート２２及び固定プレート２３とを備えている。

エアシリンダ２１は、円筒状のシリンダ本体２４と、エアーを供給されることでシリンダ本体２４から突出（伸縮）するシリンダロッド２５とを有し、シリンダ本体２４の内側においてはシリンダロッド２５の伸び側（固定プレート２３側）に伸び側圧力室２４Ａ（図７）が形成され、縮み側に縮み側圧力室２４Ｂ（図７）が形成されている。これら伸び側圧力室２４Ａ及び縮み側圧力室２４Ｂにはそれぞれ外部に連通する伸び側ポート２４Ｃ及び縮み側ポート２４Ｄが形成されている。また、シリンダ本体２４の外側のシリンダロッド２５の伸び側の外面には、移動プレート２２との固定部２４Ｓが形成され、シリンダロッド２５の先端には移動プレート２２との固定部２５Ｒが形成されている。

移動プレート２２は、アルミ合金製からなり正面視で半円状に形成され、その内周面の半径は軸梁３に形成された軸穴３Ａの半径と略同一に設定されるとともに、その幅及び肉厚は一定の剛性を確保できる程度に設定されている。移動プレート２２の両端部にはその外周面から突出するように形成された一部貫通孔を有するシリンダ固定部２６，２６が直径方向に並ぶように形成され、シリンダ固定部２６，２６にはシリンダ本体２４の伸び側先端に形成された固定部２４Ｓが固定されるとともに、その貫通孔にシリンダロッド２５が挿通されている。移動プレート２２の直径方向に並んだシリンダ固定部２６，２６間の距離は、図４に示すように軸梁３の軸穴３Ａ周囲の肉厚部直径よりも大きく設定されている。

移動プレート２２の半円状の頂部には分岐ポートユニット２７が設けられるとともに、その外周面から突出するコ字状の把手２８が設けられている。分岐ポートユニット２７にはハンドバルブ１７から延びるエアー吸排ホース１９Ａ，１９Ｂが接続され（図１参照）、分岐ポートユニット２７には、シリンダ本体２４に形成された伸び側ポート２４Ｃ及び縮み側ポート２４Ｄまで延びる都合４本の縮み側分岐ホース２７Ａ，２７Ａ（図７）、及び、伸び側分岐ホース２７Ｂ，２７Ｂ（図７）が接続されている。なお、図３〜図６においては、エアー吸排ホース１９Ａ，１９Ｂ、縮み側分岐ホース２７Ａ，２７Ａ、及び伸び側分岐ホース２７Ｂ，２７Ｂについて図示していないが、これらの配管系統の詳細については図７を用いて後述する。

そして、固定プレート２３は、移動プレート２２と同様にアルミ合金製からなり、正面視で半円状に形成され、その内周面の半径はボス４Ａの外周面の半径と略同一とされるとともに、その幅及び肉厚は一定の剛性を確保できる程度に設定されている。固定プレート２３の両端部には、その外周面から突出するように形成されたシリンダロッド固定部２９，２９が直径方向に並ぶように形成され、シリンダロッド固定部２９，２９にはシリンダロッド２５の先端に形成された固定部２５Ｒが固定されている。

ここで図７は、軸梁取り外し装置１０における配管系統を模式的に示した図である。図７に示すように、前述したシリンダ本体２４の伸び側ポート２４Ｃには、分岐ポートユニット２７から延びる伸び側分岐ホース２７Ｂ，２７Ｂが接続され、縮み側ポート２４Ｄには、分岐ポートユニット２７から延びる縮み側分岐ホース２７Ａ，２７Ａが接続されている。伸び側分岐ホース２７Ｂ，２７Ｂはそれぞれ、ハンドバルブ１７の出側ポートから延びるエアー吸排ホース１９Ｂに連通しており、縮み側分岐ホース２７Ａ，２７Ａはそれぞれ、ハンドバルブ１７の入り側ポートから延びるエアー吸排ホース１９Ａに連通している。

このような軸梁取り出し治具２０では、ハンドバルブ１７を切り替えてエアー吸排ホース１９Ａからエアーを分岐ポートユニット２７に供給した場合、縮み側分岐ホース２７Ａ，２７Ａを介してシリンダ本体２４の縮み側圧力室２４Ｂにエアーが供給され、シリンダ本体２４の伸び側圧力室２４Ａからは伸び側分岐ホース２７Ｂを介してエアーが分岐ポートユニット２７方向に流れ、更に分岐ポートユニット２７を介してエアー吸排ホース１９Ｂからエアーがハンドバルブ１７方向に流れる。これにより、シリンダ本体２４の縮み側圧力室２４Ｂにエアーが供給された場合には、シリンダロッド２５の基端がエアーに押されシリンダロッド２５の先端が図７に示す矢印Ａ方向に延びるようになる。また、エアー吸排ホース１９Ｂからエアー分岐ポートユニット２７に供給した場合には、伸びきったシリンダロッド２５を縮めることができるようになっている。

さて、軸梁取り出し装置１０を使用する際には、先ず、軸梁取り出し治具設置部１６に設置された軸梁取り出し治具２０を取り外し、図５に示すように移動プレート２２と固定プレート２３とが接近した状態（接近状態）の軸梁取り出し治具２０を、車輪４と軸梁３との間に配置（介装）して、固定プレート２３の内周面を車輪４から突出する車軸２のボス４Ａに当接させるとともに、その側面を車輪４の側面に当接させる。このように固定プレート２３を設置した状態では、移動プレート２２の軸梁３側の側面が軸梁３の軸穴３Ａ周囲の壁部と当接した状態になっている。そして、この状態においてハンドバルブ１７を操作し、エアータンク１１に充填されたエアーをエアシリンダ２１に供給する。すると、シリンダロッド２５は伸びようとするが固定プレート２３が車輪４に当接しているため、移動プレート２２がシリンダロッド２５の伸びに応じて固定プレート２３から相対移動する（離反状態）。これにより、移動プレート２２はその側面で軸梁３の側面を押圧し軸梁３に抜き方向の力が加わり、次第に軸梁３は車軸２から取り外され、車軸２には軸受け３Ｂが圧入された状態で軸梁３から分離した状態になる。

以上のように本実施の形態では、軸梁取り出し治具２０が、車輪４と軸梁３との間に介装され、車軸２を取り囲む弧状の固定プレート２３と、この固定プレート２３に対してエアシリンダ２１を介して接近離反可能に設けられた移動プレート２２とを備えている。このような軸梁取り外し治具２０では、エアシリンダ２１の伸張力を利用して車輪４と軸梁３とを車軸２に平行に引き離すことが可能となるため、作業者への負担を少なくして、車軸２から軸梁３を取り外すことができる。特に、エアシリンダ２１が車軸２の直径方向に一対設けられ、各シリンダ２１は、固定プレート２３の両端部に形成されたシリンダロッド固定部２９にそのシリンダロッド２５の先端が固定され、移動プレート２２の両端部に形成されたシリンダ固定部２６にそのシリンダ本体２４が固定されているため、車軸２の直径方向で均等に軸梁３を引き抜く力を付与することができ、熟練を必要とせずスムーズに軸梁を引き抜くことができる。

また、固定プレート２３は車軸２を取り囲む形状であり、比較的小型及び軽量な形状であるため、軸梁取り外し治具２０全体を簡易構造として軽量化でき、作業上の使い勝手を良好にすることができる。

更に、軸梁取り出し治具２０では移動プレート２２に把手２８が設けられ、把手２８を把持することによる軸梁取り外し治具２０の移動が可能になっており、把手２８を把持して車輪４と軸梁３との間に装着できるため作業を容易にでき、使い勝手に優れる。なお、本実施の形態では把手２８を移動プレート２２に設けたが、固定プレート２３に設けられる態様であっても構わない。

また、軸梁取り外し装置１０は、台車１２にエアータンク１１が設置され、台車１２のハンドル１３に軸梁取り外し治具設置部１６が設けられ、エアータンク１１、ハンドバルブ１７及び軸梁取り外し治具２０は各種配管ホースにより接続されているため、軸梁取り外し治具２０を軸梁取り外し治具設置部１６に設置した場合には、ユニット化された軸梁取り外し装置１０を作業現場に移動させることができ、エアータンク１１及び軸梁取り外し治具２０はともに軽量であるため使い勝手に優れる。特に、軸梁取り外し治具２０の内周面を軸梁取り外し治具設置部１６の円弧面に沿った状態で軸梁取り外し治具２０を載置できるため、軸梁取り外し治具２０を安定した状態で載置できる。また、本実施の形態では、軸梁３の取り外しの動力としてエアシリンダ２１及びエアータンク１１を用いたため、工場の既存設備を利用でき、油圧等の場合に排出される廃油等の発生がないため、作業環境を良好なものにでき、また省エネ効果も得られる。なお、台車１２とエアータンク１１は、本発明でいうエアータンクユニットの一構成例に相当するものである。

また、上述した実施の形態では、軸梁取り外し治具２０において移動プレート２２が軸梁３の軸穴３Ａ周囲の側面に当接するため、車軸２から軸梁３のみが取り出され、車軸２の端部にはベアリング３Ｂが圧入された状態のまま残る態様となっているが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、軸梁３の軸穴３Ａにベアリング３Ｂが圧入されたままの状態で、軸梁３を車軸２から取り外す態様であっても構わない。この場合には、移動プレート２２の内周面を軸梁３の軸穴３Ａよりも小さく設定し、その軸梁３側の側面をベアリング３Ｂと当接するように、移動プレート２２を形成すればよい。

２ 車軸
３ 軸梁
４ 車輪
１０ 軸梁取り外し装置
１１ エアータンク
１２ 台車
１６ 軸梁取り外し治具設置部
１９Ａ，１９Ｂ エアー吸排ホース（ホース）
２０ 軸梁取り外し治具
２１ エアシリンダ（シリンダ）
２２ 移動プレート
２３ 固定プレート
２４ シリンダ本体
２５ シリンダロッド
２７Ａ 縮み側分岐ホース（ホース）
２７Ｂ 伸び側分岐ホース（ホース）
２８ 把手

Claims (6)

1. 車輪と軸梁との間に介装され、車軸を取り囲む弧状の固定プレートと、この固定プレートに対してシリンダを介して接近離反可能に設けられた移動プレートとを備えたことを特徴とする軸梁取り出し治具。
2. 前記シリンダは前記車軸の直径方向に一対設けられ、各シリンダは前記固定プレートの両端部にシリンダロッド先端が固定され、前記移動プレートの両端部にシリンダ本体が固定されることを特徴とする請求項１に記載の軸梁取り外し治具。
3. 前記固定プレート及び前記移動プレートの少なくともいずれか一方に把手を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の軸梁取り外し治具。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸梁取り出し治具のシリンダがエアシリンダであり、前記各シリンダの縮み側圧力室にエアーの供給口が設けられ、このエアーの供給口に接続されるエアー供給装置を備えたことを特徴とする車両の軸梁取り出し装置。
5. 前記エアー供給装置が、エアータンクを備えた移動可能なエアータンクユニットであり、前記エアータンクと前記軸梁取り出し治具のエアー供給口とを接続するホースを備えることを特徴とする請求項４に記載の車両の軸梁取り出し装置。
6. 前記エアータンクユニットに、前記軸梁取り出し治具の固定プレート及び移動プレートを載置するための弧状の設置部を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の車両の軸梁取り出し装置。

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