JP6574813B2

JP6574813B2 - 床下機器着脱装置

Info

Publication number: JP6574813B2
Application number: JP2017104248A
Authority: JP
Inventors: 幸司佐野; 善之山口; 光平井
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2019-09-11
Anticipated expiration: 2037-05-26
Also published as: JP2018199379A

Description

本発明は鉄道車両の検査及び修理の際に、鉄道車両の床下に取り付けられた床下機器を着脱する床下機器着脱装置に関するものである。

鉄道車両の床下には、動力伝達装置、電気装置、ブレーキ装置などが配置されており、特定の車両には、空圧機器、油圧機器、排水用機器なども取り付けられている。メンテナンス時には車両構体と台車を分離して、床下機器などを取り外すといった作業を必要とするケースもある。車両構体を所定の高さまでジャッキアップするにしろ、床下機器の取り外しには車両構体の下面までの高さで制限があるため、床下機器取り外しのための着脱台車はできるだけ装置全高が低いことが好ましい。この手の着脱台車は色々な分野に用いられていて、自動車業界でも利用されている。

特許文献１には、鉄道車両用床下機器一括解装装置に関する技術が開示されている。ボディーマウント方式で車体に取り付けられた床下機器の一輌分を、車体の下部にトラバーサに搭載して引き入れられたパレット上に取り卸して搬出する鉄道車両用床下機器一括解装装置において、上記のパレットに各機器を取り付ける機器梁を個別に受けるサポートジャッキを設ける。こうすることでトラバーサを利用して鉄道車両の床下機器を取り外しが可能となる。

特許文献２には、台車利用の搬送装置に関する技術が開示されている。搬送路に沿って走行する搬送台車に被搬送物を支持する昇降テーブルが設けられた台車利用の搬送装置において、昇降テーブルはそのテーブル本体上に被搬送物の底部を支持するテーブル型受け台が取り外し自在に設けられている。それと共にテーブル本体が昇降下限位置にあるときテーブル本体の上面がこの搬送台車上の平坦な作業床面と面一になるように構成されている。そして、この搬送台車上には平面視において被搬送物の左右両側に位置する左右一対の支柱部材と、被搬送物の左右両側辺を支持する受け部とからなる支柱型受け台が、その左右一対の支柱部材が昇降テーブルの左右両側に位置する状態で取り外し自在に取り付けられている。

特許文献３には、自動車などの組立て用搬送装置に関する技術が開示されている。車体を搬送する搬送台車の上に車体支持手段が設けられ、この支持手段で所定の高さに支持された車体に対する下側からの部品組み付け作業が搬送作業台車上で行えるように構成されている。そして、この搬送台車の走行経路中のエンジン組み付け作業区間の搬送台車と同期して走行可能な同期走行台車が設けられ、この同期走行台車上に搬送台車の床面に設けられた開口部を経由して昇降する昇降台を備えたリフターが搭載されている。台車床面上に乗り入れて停止位置で停止したエンジン搬送台車のエンジンを支持する昇降テーブルが、同期走行台車側のリフターの昇降台により所定の高さまで持ち上げられる。

特開昭５８−１２６２５３号公報特開２００９−５１２９０号公報特開２００９−２４８６５７号公報

しかしながら、特許文献２や特許文献３の搬送装置は自動車の製造ラインに組み込まれる前提であるため、所定の位置で所定の高さにリフターが到達すれば、作業が行える構成である。しかし、鉄道車両のメンテナンスを行う場合、車両毎に床下機器の配置が異なることから、搬送装置は車両構体の長手方向に移動できる構成が好ましい。また、搬送装置のベースを微調整可能な構成であることが好ましい。つまり、搬送装置のベースは、昇降はもちろん、前後左右・回転・俯仰方向の位置や角度を微調整ができることが望ましい。

これは車両構体の下に取り付けられている床下機器は、着脱するにあたって車両構体の側面側から搬送装置を車両構体の下に移動させ、床下機器を取り外したら搬送装置ごと車両構体の下から車両構体の側面側に移動させることが求められる。しかし、床下機器の取り付け状態や、作業する工場の床面の状況などによっては、ベースの微調整が行えないと、スムーズな床下機器の取り外しが困難になる。こうしたベースの微調整の機構は、昇降ベースに色々な機能を付ければ満足すると考えられるが、その場合、搬送装置の全高が高くなってしまうと考えられる。

そこで、本発明はこの様な課題を解決する為に、ベースの微調整が可能で全高を抑える事のできる構造を有した床下機器着脱装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による床下機器着脱装置は、以下のような特徴を有する。

（１）鉄道車両の床下に備えられる機器を着脱するのに利用される床下機器着脱装置において、昇降機能を備えたベース部と、該ベース部を支持する台車フレームと、該台車フレームの下に配置される車輪部を備え、前記台車フレームは、底面で前記ベース部を支持するとともに、前記ベース部が下限に位置するときに前記ベース部の上端面と前記台車フレームの上端面の面位置が一致することで前記ベース部の全体を前記台車フレームの内部に格納できる凹部を有した形状であること、前記車輪部は、前記台車フレームの上面視において、前記凹部の外側に配置されており、前記底面は、前記台車フレームの高さ方向において、前記車輪部が備える車輪の車軸よりも低い位置にあること、を特徴とする。

上記（１）に記載の態様によって、ベース部が台車の内部に収められる構造となっているので、床下機器着脱装置の高さを抑える事が可能である。

（２）（１）に記載の床下機器着脱装置において、前記ベース部は、前後調整機構、左右調整機構、回転方向調整機構、俯仰方向調整機構を備えていること、が望ましい。

上記（２）に記載の態様によって、前後左右、回転方向及び俯仰方向にベースの微調整が可能となる。床下機器着脱装置を用いる工場内の床面は、必ずしも平面であるとは限らず、多少の起伏があるケースもある。こうした床面でも、床下機器を安全に取り外すためにはベースが適切な位置に配置されることが望ましい。このため、前後方向や回転方向、俯仰方向にベースを微調整できることで、作業性や安全性を高めることに繋がる。

本実施形態の、搬送台車の斜視図である。本実施形態の、搬送台車の側面模式図である。本実施形態の、車輪部の斜視図である。本実施形態の、車輪部の側面図である。本実施形態の、車輪部の上面視図である。本実施形態の、ベース部ユニットの斜視図である。本実施形態の、ベース部ユニットの模式側面図である。本実施形態の、旋回テーブルを説明する斜視図である。本実施形態の、前後テーブルを説明する斜視図である。本実施形態の、左右テーブルを説明する斜視図である。本実施形態の、角度調整テーブルを説明する側面図である。本実施形態の、角度調整テーブルを説明する側面図である。

まず、本発明の実施形態について図面を用いて説明を行う。図１に、本実施形態の搬送台車の斜視図を示す。床下機器着脱装置にあたる搬送台車１００は自走式の台車であり、台車フレーム１０４の中央部にベース部ユニット１１０が、下部には車輪部１５０が備えられている。図２に、搬送台車の側面模式図を示す。搬送台車１００のフレームとなる台車フレーム１０４の中央には凹部１０５が設けられ、いわゆるバスタブ構造となっている。この凹部１０５にベース部ユニット１１０が収められる。搬送台車１００の側面には制御盤１０１が埋め込まれ、前面には制御パネル１０２が用意されている。

図３に、車輪部の斜視図を示す。図４に、車輪部の側面図を示す。図５に車輪部の上面視図を示す。図４及び図５は説明の都合で模式図としてある。台車フレーム１０４の下に４つ配置される車輪部１５０は、両サイドに車輪１５１（便宜上、第１車輪１５１ａ、第２車輪１５１ｂとするが、特に指示が無い場合はその何れか或いは両方のことを示すものとする）を備えており、並列にトラニオン構造に配置した車輪１５１は車軸１５２によって回動可能に連結されている。

この車軸１５２はフレーム１５３によって回転可能に支持されており、フレーム１５３の両側にはサーボモータ１５４（便宜上、第１モータ１５４ａ及び第２モータ１５４ｂとするが、特に指示が無い場合にはその何れか或いは両方のことを示すものとする）が備えられている。つまり、フレーム１５３の周囲に、第１モータ１５４ａ、第１車輪１５１ａ、第２モータ１５４ｂ、第２車輪１５１ｂの順に囲むように配置されている。サーボモータ１５４の先端にはプーリー１５５が取り付けられ、ベルト１５６を介して車輪１５１に動力が伝達される。なお、ベルト１５６を動力伝達手段に用いているが、チェーンなどを用いる事でも動力伝達が可能である。

フレーム１５３の上部には、中心ピン部１５７が台車フレーム１０４に対して回転可能に支持されている。中心ピン部１５７の中心軸は、車軸１５２の中心に来るように配置される。このように、車輪部１５０には左右に車輪１５１が配置され、前後にサーボモータ１５４が配置される構造となっており、操舵用のモータを廃することで車輪部１５０自身の高さが低く抑えられている。また、左右に配置される車輪部１５０は２つ１組で図示しないロットにて連結されている。

図６に、ベース部ユニットの斜視図を示す。図７に、ベース部ユニットの側面図を模式的に示す。ベース部ユニット１１０には、フレーム１１１と、油圧式テーブルリフタ１１２と、旋回テーブル機構１１３と、前後テーブル機構１１４と、左右テーブル機構１１５と、角度調整テーブル機構１１６が積み重ねられて、４層のテーブル構造になっている。

図８に、旋回テーブル機構を説明する斜視図を示す。図９に、前後テーブル機構を説明する斜視図を示す。図１０に、左右テーブル機構を説明する斜視図を示す。図１１、及び図１２に、角度調整テーブル機構を説明する側面図を示す。４層になっているテーブルは、旋回及び前後左右に角度調整テーブル機構１１６を移動させることが可能である。フレーム１１１に支持された油圧式テーブルリフタ１１２は、機器中央に油圧シリンダが備えられ、Ｘ字状アームを介してその上部に設けられた旋回テーブル機構１１３を、水平を保って昇降する機能を有する。

旋回テーブル機構１１３は、油圧シリンダを備えて±７度程、旋回テーブル１１３ａを旋回させる機能を有している。旋回テーブル１１３ａの上に固定される前後テーブル機構１１４は、図９に示すように前後テーブル１１４ａを±５０ｍｍ程度前後に移動させる機能を有している。前後テーブル機構１１４には電動スクリュージャッキ１１４ｂを備えて、電動スクリュージャッキ１１４ｂが前後テーブル１１４ａを移動させる。

前後テーブル１１４ａの上に固定される左右テーブル機構１１５は、図１０に示すように左右テーブル１１５ａを±５０ｍｍ程度左右に移動させる機能を有している。左右テーブル機構１１５には電動スクリュージャッキ１１５ｂを備えて、電動スクリュージャッキ１１５ｂが左右テーブル１１５ａを移動させる。左右テーブル１１５ａには角度調整テーブル機構１１６が固定されている。

そして、図１１及び図１２に示すように角度調整テーブル機構１１６は、その四方に取り付けられる手動油圧シリンダ１１７で角度調整を行う事ができる。手動油圧シリンダ１１７はその先端に球面軸受け１１７ａを有しており、角度調整テーブル１１６ａの角度を変更する構造になっている。調整ストロークは５０ｍｍ程度で、図示しないハンドポンプによって駆動され、油圧シリンダによってそれぞれの高さを調整可能である。この様な構成のベース部ユニット１１０が台車フレーム１０４の中央に設けられた凹部１０５に収められ、ベース部ユニット１１０の下限にあるとき、台車フレーム１０４の上面の面位置と角度調整テーブル１１６ａの上面の面位置が一致するような高さに設定されている。

本実施形態の発明に係る床下機器着脱装置は上記構成であるため、以下に説明するような作用及び効果を奏する。

まずは、全高の低い床下機器着脱装置の提供が可能になる点が、効果として挙げられる。これは、鉄道車両の床下に備えられる機器を着脱するのに利用される床下機器着脱装置にあたる搬送台車１００において、昇降機能を備えたベース部ユニット１１０と、ベース部ユニット１１０を支持する台車フレーム１０４と、台車フレーム１０４の下に配置される車輪部１５０を備え、台車フレーム１０４は、ベース部ユニット１１０を台車フレーム１０４の内部に収める事のできる凹部１０５を有した形状であるためである。

台車フレーム１０４の中央に設けられた凹部１０５に、ベース部ユニット１１０を収められることで、搬送台車１００の高さを抑えることができた。ベース部ユニット１１０には、油圧式テーブルリフタ１１２によって上下調整を行い、旋回テーブル機構１１３で回転調整を行い、前後テーブル機構１１４によって前後位置を、左右テーブル機構１１５によって左右位置を調整している。角度調整テーブル機構１１６は俯仰方向の位置を調整する。このように４層のテーブル構造をコンパクトにベース部ユニット１１０に備え、これが台車フレーム１０４内に収まっている為に、高さを抑えた搬送台車１００の提供ができる。

また、搬送台車１００の前後左右、回転方向及び俯仰方向にベースの微調整が可能となる点も効果として挙げられる。搬送台車１００を用いる工場は、必ずしも床面が平らであるとは限らず、多少の起伏やレールなどの構造物などがあることで、搬送台車１００に備えられた角度調整テーブル１１６ａをジャッキアップした際に、角度調整テーブル１１６ａの上面が車両構体と平行にならないことが想定される。こうしたケースでも、前後左右、回転方向及び俯仰方向の微調整を行う余裕があることで、前後左右、回転方向及び俯仰方向の上面を水平にすることが可能となり、作業性を向上させることが期待できる。また、床下機器はそれなりの重量があるために、搬送面となる角度調整テーブル１１６ａの上面が水平で無いと、作業性が悪化するリスクがあるが、こうしたリスクを回避できるので、安全面にも寄与できる。

なお、車輪部１５０の車輪１５１を複列にしたことで、搬送台車１００を並進、回転するときにも車輪部１５０の軸がぶれにくく、微調整が容易となっている。これは車輪１５１が並列で配置されて、その中心に中心ピン部１５７が配置され、接地面が分散された状態で、軸中心で回転する構成となっているので、軸のぶれを抑える事ができるためである。この結果、床下機器を載せた状態での微調整を行った場合でも、軸ぶれが発生しにくくなるために床下機器が角度調整テーブル１１６ａの上で動いたり、取り付けられている床下機器と干渉したりといったリスクを低減することが期待できる。

以上、本発明に係る床下機器着脱装置の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。例えば、各部には油圧ジャッキや電動のサーボモータをそれぞれ用いているが、その動力は油圧や電気に限らずとも良い。また、角度調整テーブル１１６ａに取り付けられている手動油圧シリンダ１１７は、感覚的に操作できるようにハンドポンプによって個別に操作できる仕様としてあるが、これを電動にすることを妨げない。

１００搬送台車
１０１制御盤
１０２制御パネル
１０４台車フレーム
１０５凹部
１１０ベース部ユニット
１５０車輪部

Claims

鉄道車両の床下に備えられる機器を着脱するのに利用される床下機器着脱装置において、
昇降機能を備えたベース部と、該ベース部を支持する台車フレームと、該台車フレームの下に配置される車輪部を備え、
前記台車フレームは、底面で前記ベース部を支持するとともに、前記ベース部が下限に位置するときに前記ベース部の上端面と前記台車フレームの上端面の面位置が一致することで前記ベース部の全体を前記台車フレームの内部に格納できる凹部を有した形状であること、
前記車輪部は、前記台車フレームの上面視において、前記凹部の外側に配置されており、前記底面は、前記台車フレームの高さ方向において、前記車輪部が備える車輪の車軸よりも低い位置にあること、
を特徴とする床下機器着脱装置。
請求項１に記載の床下機器着脱装置において、
前記ベース部は、前後調整機構、左右調整機構、回転方向調整機構、俯仰方向調整機構を備えていること、
を特徴とする床下機器着脱装置。