JP6306954B2 - すり板組立体の組立治具 - Google Patents
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Description
この多分割すり板組立体は部品点数が多い上に、様々な部品を精度よく組み付けることが要求されているので、多分割すり板組立体を高精度かつ短時間で組み立てるために、すり板組立体の組立治具が使用されている(例えば、特許文献1参照。)。
そのため、一部の部品が摩耗するなど劣化したすり板組立体から取り外した使用可能な部材を、幾つかの部品を組み立ててなる予備組立品に組み付けて、新たなすり板組立体を精度よく組み立てることが望まれている。
所定方向に沿って並べられた複数のすり板片を有する長尺なすり板を備えているすり板組立体を組み立てるときに使用されるすり板組立体の組立治具であって、
少なくとも前記複数のすり板片が予め組み立てられている予備組立品に、複数の部材を組み付けたすり板組立体の仮組付け体が載置されるベースプレートと、
前記ベースプレート上で前記仮組付け体を幅方向に挟み込み、前記仮組付け体の姿勢を前記すり板の長さ方向に延在する向きに調整する姿勢調整部と、
前記ベースプレート上で前記仮組付け体を長さ方向に挟み込み、前記仮組付け体の長さ方向の寸法を調整する寸法調整部と、
を備えている。
例えば、所定の使用期間が経過したすり板組立体から取り外した再利用可能な部材がある場合、その再利用可能な部材を予備組立品に組み付け、その仮組付け体の長さ方向の姿勢と寸法を調整してすり板組立体を精度よく組み立てることができるので、再利用可能な部材を用いてすり板組立体を再組立てすることが可能になる。
前記姿勢調整部は、
前記ベースプレートに固定され、所定方向に延在する長尺な固定ガイド部と、
前記固定ガイド部の長手方向と直交する方向に移動可能に前記ベースプレートに設けられ、前記固定ガイド部との間に前記仮組付け体を挟み込む長尺な可動ガイド部と、
を備えている。
かかる構成によれば、長尺な固定ガイド部と長尺な可動ガイド部との間に仮組付け体を挟み込むことで、仮組付け体の姿勢を固定ガイド部に沿わせて矯正することができる。
前記寸法調整部は、
前記ベースプレートに固定され、前記仮組付け体の一端部に当接する寸法調整固定部と、
前記仮組付け体の他端部に当接し、前記固定ガイド部の長手方向に移動可能に前記ベースプレートに設けられた寸法調整可動部と、
を備えている。
かかる構成によれば、寸法調整固定部と寸法調整可動部との間に仮組付け体を挟み込むことで、寸法調整固定部と寸法調整可動部との間隔に対応させるように、仮組付け体の長さ方向の寸法を調整することができる。
前記寸法調整可動部の位置に応じて、前記寸法調整固定部と前記寸法調整可動部との間の寸法を示すスケール部が前記固定ガイド部に設けられている。
こうすることで、寸法調整固定部と寸法調整可動部との間隔に対応させて、仮組付け体の長さ方向の寸法を正確に調整することができる。
前記仮組付け体の両端には、補助すり板が組み付けられている。
この場合、複数のすり板片からなるすり板と補助すり板の向きを合わせて仮組付け体の姿勢を矯正することができ、両端の補助すり板に亘る寸法を調整することができる。
まずは、すり板組立体について説明する。
すり板組立体12は、架線1から車両2に電力を導くための集電装置4に設けられている。
台枠5は、枠組7を支持する部分であり、碍子6を介して車両2に固定されている。
枠組7は、集電舟9を上下方向に移動可能に支持するリンク機構であり、台枠5が備えている図示しない押上げ用ばねの作用によって集電舟9を上方に押し上げる。
舟支え部8は、集電舟9の姿勢を安定させる機構を有し、集電舟9が架線1に対して水平な姿勢を維持するようになっている。
整流部10は、図1、図4〜図6に示すように、気流によって発生する揚力を調整するための部材であり、集電舟9(舟体枠24)に交換可能に取り付けられている。この整流部10を交換することによって集電舟9の断面形状を任意の形状に変更することができ、集電舟9に発生する揚力を調整することが可能になっている。
ホーン11は、図1(a)(b)に示すように、集電舟9の長さ方向の両端から突出し、その先端部が湾曲して形成された金属製の部材である。このホーン11は、車両2が分岐器を通過する際に、分岐器の上方で交差する2本の架線1のうち車両2の進行方向とは異なる方向の架線1への割込みを防止する機能を有している。
なお、本実施形態のすり板組立体12においては、ストッパ部20とスペーサ22とが再利用可能な部材として用いられている。
すり板片13aは、例えば、鉄系焼結合金製の板状部材であり、平面視略平行四辺形状を呈している。このすり板片13aには、すり板取付用の雌ねじ部13c(図4参照)が形成されている。
また、図3(a)(b)に示すように、すり板13の両端には、補助すり板13bが配設されている。補助すり板13bは、例えば、アルミニウム製の板状部材であり、平面視した際、端部が二股に分かれた形状を呈している。この補助すり板13bには、すり板取付用の雌ねじ部13d(図6参照)が形成されている。
そして、すり板13における中央部(例えば、中央側の10枚のすり板片13a)は、車両2が本線走行時に主に架線1と摺接する主すり板として機能する。また、すり板13の両端部(例えば、両側の2枚のすり板片13a)と補助すり板13bは、主すり板に比べて摺接頻度が低い補助すり板として機能する。
この装着部14は、集電舟9の舟体枠24にすり板組立体12を装着するための部材であり、舟体枠24側の装着部24aと嵌合可能に配設されている。
弾性部15の上面には、すり板片13aと補助すり板13bが取り付けられている。そして、架線1の変位に追従してすり板片13aが上下方向に移動すると、弾性部15は、すり板片13aの上下移動に応じて弾性変形するようになっている。
この導電部16には、図4に示す固定ボルト18aを挿入するための貫通孔16aと、図6に示す固定ボルト23aを挿入するための貫通孔16bが形成されている。
なお、図4〜図6に示すように、導電部16の上面には弾性部15の下面が接触し、導電部16の下面には可動ガイド部17、スペーサ22及び弾性支持部26の上面がそれぞれ接触している。
この可動ガイド部17は、図2、図3に示すように、舟体枠24の長さ方向に所定の間隔をあけて複数(本実施形態では12個)配置されている。可動ガイド部17には、図4に示すように、可動ガイド部17とすり板片13aとを締結するための固定ボルト18aが挿入される貫通孔17aと、固定ガイド部25側の摺動面25bと摺動する摺動面17bと、固定ボルト18aを貫通孔17aに螺入するために形成されている開口部17cなどが設けられている。
この可動ガイド部17は、架線1の変位に追従してすり板片13aが上下方向に移動するときに、このすり板片13aの上下動作に応じて上下方向にスライド移動する。
このストッパ部20は、ストッパ部20の下部底面と可動ガイド部17の下部上面とを接触させることによって、可動ガイド部17の可動範囲(上下方向の移動量)の上限を規定するとともに、このストッパ部20の上端面と可動ガイド部17の上部下面とを接触させることによって、可動ガイド部17の可動範囲の下限を規定している。
そして、このストッパ部20は、後述する弾性支持部26(図2、図5参照)の弾性力によってすり板片13a及び弾性部15などとともに可動ガイド部17が上方に移動して、これらの部材が舟体枠24から脱落するのを防止する機能を有している。
この緩衝部21には、図5に示す弾性支持部26を通すための開口部21aと、図4に示す固定ボルト18aを可動ガイド部17の貫通孔17aに螺入するための開口部21bなどが形成されている。
このスペーサ22には、図6に示す固定ボルト23aが貫通する貫通孔22aが形成されている。
この舟体枠24の内部には、可動ガイド部17、ストッパ部20、固定ガイド部25及び弾性支持部26などが収容されている。舟体枠24の外側側面(前面及び後面)には、整流部10が取り付けられており、舟体枠24の下面には、舟支え部8(図1参照)が取り付けられている。
また、舟体枠24の両端部には、図2に示すように、溝のない厚板状部分が形成されており、この厚板状部分の上面に、補助すり板13bの下面が取り付けられている。
また、舟体枠24の厚板状部分には、すり板組立体12側の装着部14を着脱自在に装着する装着部24a(図2参照)が形成されている。
固定ガイド部25は、可動ガイド部17の垂直方向の移動を許容し、この可動ガイド部17の水平方向の移動を規制するストッパとして機能する。つまり、固定ガイド部25は、架線1の変位に追従して上下方向に移動する可動ガイド部17をガイドするようになっている。
この弾性支持部26は、上端部がストッパ部20の開口部20a及び緩衝部21の開口部21aを貫通して導電部16の下面と接触しており、弾性支持部26の下端部は舟体枠24の底部上面に取り付けられている。
そして、弾性支持部26は、弾性部15及び導電部16を介してすり板片13aを支持しており、架線1の変位に追従して上下方向に移動するすり板片13aの上下動に応じて伸縮する。
そこで、一部の部品が摩耗するなど劣化したすり板組立体12を分解して再利用可能な部材を取り外し、その再利用可能な部材を用いてすり板組立体12の再組立てを行う。
また、この工程でスペーサ22も取り外す。
すり板組立体の分解補助治具30は、例えば、ステンレス製の薄板からなり、部材間の隙間に挿入可能な薄い平板状の部材である。
この分解補助治具30は、図8に示すように、部材間の隙間に挿入する薄板部30aと、作業者が掴む把持部30bとを備えている。また、薄板部30aの表面は、例えば鏡面加工などによって平滑な平坦面に形成されている。
本実施形態の分解補助治具30は、複数の中空部材である複数の可動ガイド部17と長尺部材であるストッパ部20との間に挿入可能な薄板部30aを備えている。
従来は、可動ガイド部17毎の開口部17cに係入する凸部20dを、作業者がその都度押し外すようにして、ストッパ部20を可動ガイド部17一つ分ずつ引き出すようにしていたが、複数の可動ガイド部17一つ分ずつストッパ部20を引き出す作業は煩雑であった。
特に、長手方向の中央側が摩耗しているすり板13は撓んでしまい、そのすり板13の変形に伴いストッパ部20も撓んだ状態になっており、ストッパ部20はより一層引き抜き難くなっているので、その引き抜きの作業時間は30分程度かかってしまっていた。
そこで、分解補助治具30を使用することで、ストッパ部20を引き抜く分解作業に要する時間の短縮を図るようにした。
具体的には、図9に示すように、分解補助治具30の薄板部30aを複数の可動ガイド部17とストッパ部20との間に挿入して、図10(b)に示すように、薄板部30aでストッパ部20の凸部20dを可動ガイド部17の内部に押し込む。また、複数の可動ガイド部17とストッパ部20との間に挿入した薄板部30aの長手方向に沿わせて、複数の可動ガイド部17の向きを揃える。
そして、ストッパ部20の凸部20dが開口部17cに係入しない状態であって、複数の可動ガイド部17の向きが揃うことでその内部空間が直線状に連なった状態で、ストッパ部20を薄板部30aの表面を滑らせるように引き抜くことで、ストッパ部20を5分程度で取り外すことを可能にした。
つまり、この分解補助治具30は、薄板部30aがストッパ部20の凸部20dを可動ガイド部17の内部に押し込む機能と、薄板部30aの長手方向に沿うように複数の可動ガイド部17の向きを揃えて各可動ガイド部17の内部の中空空間を直線状に連ねる機能を有している。
なお、再利用可能なストッパ部20とスペーサ22を取り外した後に残ったすり板13(すり板片13a)、弾性部15、導電部16、可動ガイド部17などは再利用不可とされる部材であるので、各部材ごとに材料リサイクルするものと廃棄するものとに分別される。
このすり板組立体予備組立品120は、すり板片13a(すり板13)、弾性部15、導電部16、可動ガイド部17などの組み付けを予め工場で行って製造された既成の部品であり、各部材は整列された状態で組み立てられている。そのため、複数の可動ガイド部17は一直線状に配列されており、その内部空間が直線状に連なっているので、ストッパ部20をスムーズに複数の可動ガイド部17の内部に挿入することができる。なお、ストッパ部20に分解補助治具30の薄板部30aを重ねた状態で複数の可動ガイド部17の内部に挿入した後、分解補助治具30を引き抜くようにしてもよい。
さらに、図13に示すように、ステップS1で取り外したスペーサ22をストッパ部20と導電部16の間に組み付け、また、図14に示すように、弾性部15の両端に補助すり板13bを組み付ける。
この仮組付け工程では、ストッパ固定部23(固定ボルト23a)を完全に締め付けるのではなく、各部材を一体化しつつ、各部材の配置をずらしてその向きや姿勢を調整可能な状態とする仮固定を行っている。
つまり、仮組付け工程においては、各部材が仮固定された状態の仮組み付け体であるすり板組立体12が組み立てられている。
なお、ここでいう仮組み付け体は、再利用するストッパ部20とスペーサ22とをすり板組立体予備組立品120に組み付け、その両端に補助すり板13bをストッパ固定部23で仮固定したすり板組立体12である。
固定ガイド部42aは、図示しないボルトなどによってベースプレート41に固定されている。
可動ガイド部42bは、固定ガイド部42aと平行な姿勢を維持しつつ、固定ガイド部42aの長手方向と直交する方向に接近離間可能にベースプレート41に設けられている。例えば、可動ガイド部42bは、固定ガイド部42aの長手方向と直交する向きのレールや溝に沿って移動可能に配設されている。なお、可動ガイド部42bと固定ガイド部42aとの間隔が、すり板組立体12の幅方向の寸法と同一あるいは僅かに短い位置まで、可動ガイド部42bは移動可能になっている。
また、可動ガイド部42bには固定レバー42cが設けられており、固定レバー42cを締め付けることによって可動ガイド部42bを任意の位置に固定することができる。
寸法調整固定部43aは、図示しないボルトなどによってベースプレート41に固定されている。
寸法調整可動部43bは、ベースプレート41に固定されている支持板431と、固定ガイド部42aと平行な姿勢でその軸方向にスライド移動可能に支持板431に支持されているスライド軸432と、スライド軸432の先端に取り付けられている当接板433とを有している。
なお、寸法調整可動部43bの当接板433の位置に応じたすり板組立体12の寸法を読み取るために、固定ガイド部42aの所定位置には、1mm単位の目盛が刻まれているスケール部44が設けられている。
スケール部44には、寸法調整固定部43aからの長さであって、寸法調整固定部43aと寸法調整可動部43b(当接板433)との間の寸法を示す目盛が刻まれている。
次いで、固定ガイド部42aに向けて可動ガイド部42bを接近させるように移動させ、固定ガイド部42aと可動ガイド部42bの間にすり板組立体12を挟み込んだ状態で固定レバー42cを締め付けて可動ガイド部42bを固定する(ステップS6;治具設置/可動ガイド固定工程)。
例えば、仮組み付け体であるすり板組立体12をベースプレート41上に載置したときには、図18(a)に示すように、すり板組立体予備組立品120(弾性部15)に対して補助すり板13bが曲がった姿勢になっていることがある。
そこで、固定ガイド部42aに向けて可動ガイド部42bを移動させ、固定ガイド部42aと可動ガイド部42bの間にすり板組立体12を挟み込むことで、図18(b)に示すように、補助すり板13bの向きを矯正するようにして、すり板組立体12の姿勢をすり板13の長さ方向に延在する向きに調整することができる。
例えば、仮組み付け体であるすり板組立体12は、板ばね状の導電部16の作用によって両端の補助すり板13bが離間するように付勢されており、所望する寸法よりも僅かに長くなっている。
このとき、導電部16のばね作用によって、補助すり板13bはストッパ固定部23とともにすり板組立体12の長手方向の外側に押し出されており、図20(a)に示すように、固定ボルト23aと貫通孔20c、22aとの間には、すり板組立体12の長手方向の中央側に隙間が生じている。
そこで、寸法調整可動部43b(当接板433)を寸法調整固定部43aに向けて移動させ、寸法調整固定部43aに当接している一方の補助すり板13bと、寸法調整可動部43b(当接板433)に当接している他方の補助すり板13bとを近接させるようにして、すり板組立体12の長手方向の寸法を短くする調整を行う。具体的には、図20(b)に示すように、固定ボルト23aと貫通孔20c、22aとの間において、すり板組立体12の長手方向の外側に隙間が生じるようにすることで、すり板組立体12の長手方向の寸法を短くする微調整を行うことができる。
特に、図21に示すように、寸法調整固定部43aと寸法調整可動部43b(当接板433)との間の寸法をスケール部44から読み取り、寸法調整固定部43aと寸法調整可動部43b(当接板433)の間にあるすり板組立体12の長手方向の寸法が規定範囲(例えば、1000mm〜998mmの範囲)となるように調整することができる。
本実施形態の場合、すり板組立体12の長手方向の寸法が1000mm〜998mmの範囲であれば、装着部14が舟体枠24の装着部24aと好適に嵌合するので、すり板組立体12を舟体枠24に取り付けることができる。一方、すり板組立体12の長手方向の寸法が1000mm以上であると装着部14を装着部24aに嵌め入れることができず、すり板組立体12を舟体枠24に取り付けることができない。また、すり板組立体12の長手方向の寸法が998mm未満であると装着部14と装着部24aとの嵌合が不安定であるので、すり板組立体12を舟体枠24に適切に取り付けることができない。
そして、組立治具40によって、仮組み付け体であるすり板組立体12の姿勢と寸法を適切な状態にして、ストッパ固定部23の固定ボルト23aを締め付けることで、すり板組立体12の完成品を容易に且つ精度よく組み立てることができる。
つまり、すり板組立体の分解補助治具30と組立治具40を使用することによれば、再利用可能なストッパ部20とスペーサ22を有効活用することができ、すり板組立体12のコスト削減を図ることができる。
4 集電装置
9 集電舟
12 すり板組立体
120 すり板組立体予備組立品
13 すり板
13a すり板片
13b 補助すり板
17 可動ガイド部
20 ストッパ部
20d 凸部
22 スペーサ
30 分解補助治具
30a 薄板部
40 すり板組立体の組立治具
41 ベースプレート
42 姿勢調整部
42a 固定ガイド部
42b 可動ガイド部
42c 固定レバー
43 寸法調整部
43a 寸法調整固定部
43b 寸法調整可動部
431 支持板
432 スライド軸
433 当接板
44 スケール部
Claims (5)
- 所定方向に沿って並べられた複数のすり板片を有する長尺なすり板を備えているすり板組立体を組み立てるときに使用されるすり板組立体の組立治具であって、
少なくとも前記複数のすり板片が予め組み立てられている予備組立品に、複数の部材を組み付けたすり板組立体の仮組付け体が載置されるベースプレートと、
前記ベースプレート上で前記仮組付け体を幅方向に挟み込み、前記仮組付け体の姿勢を前記すり板の長さ方向に延在する向きに調整する姿勢調整部と、
前記ベースプレート上で前記仮組付け体を長さ方向に挟み込み、前記仮組付け体の長さ方向の寸法を調整する寸法調整部と、
を備えたことを特徴とするすり板組立体の組立治具。 - 前記姿勢調整部は、
前記ベースプレートに固定され、所定方向に延在する長尺な固定ガイド部と、
前記固定ガイド部の長手方向と直交する方向に移動可能に前記ベースプレートに設けられ、前記固定ガイド部との間に前記仮組付け体を挟み込む長尺な可動ガイド部と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のすり板組立体の組立治具。 - 前記寸法調整部は、
前記ベースプレートに固定され、前記仮組付け体の一端部に当接する寸法調整固定部と、
前記仮組付け体の他端部に当接し、前記固定ガイド部の長手方向に移動可能に前記ベースプレートに設けられた寸法調整可動部と、
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のすり板組立体の組立治具。 - 前記寸法調整可動部の位置に応じて、前記寸法調整固定部と前記寸法調整可動部との間の寸法を示すスケール部が前記固定ガイド部に設けられていることを特徴とする請求項3に記載のすり板組立体の組立治具。
- 前記仮組付け体の両端には、補助すり板が組み付けられていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載のすり板組立体の組立治具。
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