(57)【要約】【課題】車輪を車軸に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に仮挿入する車輪仮挿入装置を提供する。【解決手段】車輪仮挿入装置３は、輪軸を組み立てる際に、車輪１１を車軸１０の所定位置に圧入するための前処理として車輪１１を車軸１０の端部に仮挿入する。車輪仮挿入装置３は、フロア上に設置されたベース３１と、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１１の端部に対して進退可能な可動ステージ３２と、可動ステージ３２上に設けられ、車輪を起立状態で回転可能に保持する車輪保持部３３と、を含み、可動ステージ３３を前進させることにより、車輪保持部３３に保持した車輪１１を車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の端部に仮挿入する。【選択図】図６
2014240103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を車軸の所定位置に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に仮挿入する車輪仮挿入装置であって、
搬送台車上で水平支持された車軸の端部に対して進退可能な可動ステージと、
前記可動ステージ上に設けられ、車輪を起立状態で回転可能に保持する車輪保持部と、
を含み、
前記可動ステージを前進させることにより、前記車輪保持部に保持した前記車輪を前記搬送台車上で水平支持された前記車軸の端部に仮挿入する、
車輪仮挿入装置。
【請求項２】
前記車輪保持部は、前記可動ステージ上で起立動作及び倒伏動作が可能に構成され、
前記車輪保持部は、倒伏しているときに倒れた状態で供給された車輪を保持し、起立することによって当該車輪を起立状態とする、請求項１に記載の車輪仮挿入装置。
【請求項３】
前記車輪保持部は、
それぞれが車輪の外縁に当接することによって当該車輪を保持する一方、保持した車輪の外縁から離反することによって当該車輪を解放する複数の保持ローラと、
前記複数の保持ローラの少なくとも一つを回転駆動する回転駆動部と、
を有し、
前記回転駆動部によって前記複数の保持ローラの少なくとも一つを回転駆動することにより、保持した車輪を回転させることが可能に構成されている、
請求項１又は２に記載の車輪仮挿入装置。
【請求項４】
前記回転駆動部は、前記複数の保持ローラの少なくとも一つを正転及び逆転駆動することにより、保持した車輪を正転及び逆転させる、請求項３に記載の車輪仮挿入装置。
【請求項５】
前記回転駆動部は、前記複数の保持ローラのうち、起立状態の車輪を下側から保持する保持ローラを回転駆動する、請求項３又は４に記載の車輪仮挿入装置。
【請求項６】
前記搬送台車は、当該車輪仮挿入装置と、車輪を車軸の所定位置に圧入する車輪圧入装置との間を移動可能である、請求項１〜５のいずれか一つに記載の車輪仮挿入装置。
【請求項７】
前記搬送台車上で水平支持された前記車軸の端部には、当該車軸の前記所定位置における外径とほぼ等しい外径を有する挿入補助部材が装着され、この挿入補助部材を介して前記車輪保持部に保持した車輪を前記車軸の端部に仮挿入する、請求項１〜６のいずれか一つに記載の車輪仮挿入装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を車軸に圧入して鉄道車両等の輪軸を組み立てる際に、車輪を車軸に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に仮挿入する車輪仮挿入装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両等の輪軸の組立は、例えば特許文献１に記載の車軸部品の圧入装置によって行われている。この車軸部品の圧入装置では、車輪及び車軸をクレーン等によってプレスシリンダとプレス荷重受け金具との間に吊り降ろすとともに、両者の位置を調節した後に前記プレスシリンダを駆動して前記車軸を押圧し、これにより、前記車輪を前記車軸に圧入するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１３２８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、クレーン等によってプレスシリンダとプレス荷重受け金具との間という狭い空間に車輪や車軸を吊り降ろすには、クレーン等の操作に熟練した作業者が必要である。また、クレーン等を操作する作業者の他にも、吊り降ろされる車輪や輪軸が前記プレスシリンダ等に衝突しないように補助したりする作業者も必要となる。さらに、前記車軸部品の圧入装置では、プレスシリンダとプレス荷重受け金具との間という狭い空間で車輪と車軸の位置を調節しなければならない。
このように、前記車軸部品の圧入装置は、実際にプレスシリンダを駆動して車輪を車軸に圧入するための前処理に人手と手間がかかり、この点で改良の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明は、車輪を車軸に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に仮挿入する車輪仮挿入装置を提供し、これにより、鉄道車両等の輪軸の組立作業の容易化及び効率化を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明の一側面による車輪仮挿入装置は、車輪圧入装置によって車輪を車軸の所定位置に圧入するための前処理として車輪を車軸の端部に仮挿入するものであって、搬送台車上で水平支持された車軸の端部に対して進退可能な可動ステージと、前記可動ステージ上に設けられ、車輪を起立状態で回転可能に保持する車輪保持部と、を含み、前記可動ステージを前進させることにより、前記車輪保持部に保持した車輪を前記搬送台車上で水平支持された前記車軸の端部に仮挿入する。
【発明の効果】
【０００７】
前記車輪仮挿入装置によると、狭い空間にクレーン等で車軸と車輪を吊り降ろしたり、狭い空間で車軸と車輪の位置を調整したりする必要がなく、車軸と車輪とを別々に準備した上で車輪を車軸の端部に仮挿入することができる。このため、従来に比べて、車輪を車軸に圧入するための前処理に要する人手や手間を大幅に低減することが可能となり、鉄道車両等の輪軸の組立作業の容易化及び効率化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用された輪軸組立設備の要部の概要を示す平面図である。
【図２】車軸搬送台車を示す図である。
【図３】車輪供給装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図４】車輪仮挿入装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図５】車輪仮挿入装置の構成及び動作を説明するための図である。
【図６】車輪仮挿入装置による車輪の仮挿入動作を説明するための図である。
【図７】車輪圧入装置の全体構成を示す図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】図７のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】車輪圧入装置の動作を説明するための図である。
【図１１】車輪圧入装置の動作を説明するための図である。
【図１２】車輪圧入装置の動作を説明するための図である。
【図１３】車輪圧入装置の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明が適用された輪軸組立設備の要部の概要を示す平面図である。
この輪軸組立設備は、車輪を車軸の所定位置に圧入して鉄道車両等の輪軸として組み立てる設備である。
【００１０】
図１に示すように、輪軸組立設備１は、車軸１０を水平に保持して搬送する車軸搬送台車２と、車軸搬送台車２によって搬送された車軸１０の端部に車輪１１を仮挿入する車輪仮挿入装置３と、車輪仮挿入装置３に車輪１１を供給する車輪供給装置４と、車輪仮挿入装置３によって車軸１０の端部に仮挿入された車輪１１を圧入する車輪圧入装置５と、を含む。ここで、「車軸１０の端部に車輪１１を仮挿入する」とは、車輪１１を車軸１０に圧入するための前処理として車輪１１を車軸１０の端部に装着することをいい、車輪１１を車軸１０に軽く（わずかに）圧入する場合も含む。
【００１１】
車軸搬送台車２は、別の場所から搬入されてきた整備済みの車軸１０を載置して、フロアに設置された第１レールＲ１，Ｒ１を移動することにより、車軸１０を車輪仮挿入装置３や車輪圧入装置５へと搬送する。
図２は、車軸搬送台車２を示している。
図２に示すように、車輪搬送台車２は、その上部に、一対の車軸支持部材２１，２１と、ギヤボックス支持台２２と、を有している。
【００１２】
一対の車軸支持部材２１，２１は、リフターやクレーン（いずれも図示省略）などによって車軸搬送台車２上に降ろされた車軸１０を把持（クランプ）する。これにより、車軸１０は、車軸搬送台車２上で水平に支持される。各車軸支持部材２１は、例えばサーボモータによって駆動されるリニアジャッキや油圧シリンダ（いずれも図示省略）によって、独立してその高さ位置（すなわち、車軸１０の支持高さ）を調整可能に構成されている。
【００１３】
ギヤボックス支持台２２は、車軸１０にギヤボックスＧＢが装着されている場合、すなわち、輪軸組立設備１が電動車（Ｍ車）の輪軸（Ｍ軸）を組み立てる場合に、ギヤボックスＧＢを下方から支持する。ギヤボックス支持台２２は、例えば油圧シリンダ（図示省略）によってその高さ位置を調整可能に構成されている。
【００１４】
ギヤボックスＧＢは重量物であり、車軸１０にギヤボックスＧＢが装着されている場合には、一対の車軸支持部材２１，２１にかかる荷重に大きな偏りが生じて車軸１０を精度よく水平支持できないおそれがある。このような大きな偏りに耐え得るように一対の車軸支持部材２１，２１を構成してもよいが、そうすると、大幅なコストアップを伴うおそれがあり好ましくない。そのため、ギヤボックス支持台２２によってギヤボックスＧＢを下方から支持することにより、一対の車軸支持部材２１，２１をアシストするようにしている。これにより、一対の車軸支持部材２１，２１のコストアップを抑制しつつ、車軸１０を車軸搬送台車２上で安定かつ精度よく水平支持することができる。
【００１５】
ここで、一対の車軸支持部材２１，２１及びギヤボックス支持台２２の高さ位置は、車輪仮挿入装置３における車輪１１の仮挿入動作及び車輪圧入装置５における車輪１１の圧入動作（いずれも後述する）に適した位置となるように事前に調整されている。
【００１６】
図１に戻って、車輪仮挿入装置３は、第１レールＲ１，Ｒ１を挟んで各側に一つずつ設けられている（対向配置されている）。各車輪仮挿入装置３には、車輪供給装置４から車輪１１が供給されるようになっており、各車輪仮挿入装置３は、車輪供給装置４から供給された車輪１１を、第１レールＲ１，Ｒ１を所定位置まで移動してきた車軸搬送台車２上で水平支持されている車軸１０の各端部に仮挿入する。
以下、説明の便宜上、車輪供給装置４、車輪仮挿入装置３の順に説明する。
【００１７】
本実施形態において、車輪供給装置４は、倒れた状態の車輪１１を各車輪仮挿入装置３へと供給するように構成されている。
図３は、車輪供給装置４の構成及び動作を説明するための図である。
図３（及び図１）に示すように、車輪供給装置４は、車輪搬送コンベア４１と、車輪搬送台車４２と、中継コンベア４３，４４と、を有する。
【００１８】
車輪搬送コンベア４１は、別の場所で整備等がなされた車輪１１を、倒した状態で車輪搬送台車２が車輪を受け取るための車輪受取位置へと搬送する。
車輪搬送台車４２は、車輪搬送コンベア４１によって前記車輪受取位置まで搬送されてきた車輪１１をその上面に載置する。そして、車輪搬送台車４２は、第１レールＲ１、Ｒ１に直交する方向に延びる第２レールＲ２，Ｒ２を移動して、その上面に載置した車輪１１を中継コンベア４３，４４のそれぞれに搬送する。車輪搬送台車４２の上面は、一対のローラコンベアを有するターンテーブル４２ａとして構成されている。
中継コンベア４３，４４は、各車輪仮挿入装置３に対応して設けられており、車輪搬送台車４２によって搬送された車輪１１を、対応する車輪仮挿入装置３へと中継する。
【００１９】
車輪供給装置４は、図示省略した操作盤又は各構成要素（車輪搬送コンベア４１、車輪搬送台車４２、中継コンベア４３，４４）に設けられた操作スイッチなどを介して入力される作業者の指令に応じて以下の動作を実行する。但し、必ずしも全ての動作を自動化する必要はなく、以下の動作の一部を作業者が手動で実施するようにしてもよい。
【００２０】
車輪搬送台車４２は、図３（ａ）に示すように、前記車輪受取位置において車輪搬送コンベア４１から車輪１１を受け取る。具体的には、車輪搬送台車４２は、ターンテーブル４２ａのローラコンベアを作動させることによって車輪搬送コンベア４１から車輪１１を受け取り、受け取った車輪１１をターンテーブル４２ａのほぼ中央に位置させる。ローラコンベアは、車輪１１がターンテーブル４２のほぼ中央まで移動すると停止する。
【００２１】
次いで、車輪搬送台車４２は、図３（ｂ）に示すように、第１レールＲ１，Ｒ１を越えて位置する一方の車輪仮挿入装置３に対応する中継コンベア４３まで移動する。車輪搬送台車４２は、中継コンベア４３まで移動すると、ターンテーブル４２ａを９０°回転させると共にローラコンベアを作動させる。このとき、中継コンベア４３も作動している。これにより、車輪搬送台車４２に載置された車輪１１は、中継コンベア４３へと受け渡され、中継コンベア４３によって前記一方の車輪仮挿入装置３へと供給される。
【００２２】
次いで、車輪搬送台車４２は、ターンテーブル４２ａを９０°回転させて元の状態に戻すと共に、図３（ａ）に示す位置へと戻る。そして、上記と同様にして、車輪搬送コンベア４１から車輪１１を再び受け取り、ターンテーブル４２ａのほぼ中央に位置させる。
【００２３】
次いで、車輪搬送台車４２は、図３（ｃ）に示すように、第１レールＲ１，Ｒ１の手前に位置する他方の車輪仮挿入装置３に対応する中継コンベア４４まで移動し、ターンテーブル４２ａを９０°回転させると共にローラコンベアを作動させる。このとき、中継コンベア４４も作動している。これにより、車輪搬送台車４２に載置された車輪１１は、中継コンベア４４へと受け渡され、中継コンベア４４によって前記他方の車輪仮挿入装置３へと供給される。
【００２４】
車輪仮挿入装置３は、車輪供給装置４から供給された車輪１１を保持し、保持した車輪１１を、車軸搬送台車２によって搬送されてきた車軸１０の端部、すなわち、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の端部に仮挿入する。
図４，５は、車輪仮挿入装置３の構成及び動作を説明するための図である。
図４に示すように、車輪仮挿入装置３は、フロア上に設置されたベース３１と、可動ステージ３２と、車輪保持部３３と、を有する。また、車輪仮挿入装置３は、操作盤６（図１参照）を介して入力される作業者の指令に応じて、以下に説明する各動作を実行する。
【００２５】
可動ステージ３２は、ベース３１上を第１レールＲ１，Ｒ１に直交する方向（図４（ｂ）中に矢印で示す）に移動可能に構成されている。具体的には、可動ステージ３２は、例えば、油圧シリンダ（図示省略）の作動によって、図５（ａ），（ｂ）に示す「後退位置」と、図５（ｃ）に示す「前進位置」との間を移動可能に構成されている。
【００２６】
車輪保持部３３は、可動ステージ３２上に設けられており、車輪供給装置４から供給された車輪１１を保持する。図４に示すように、車輪保持部３３の上面には、一対の受取りコンベア３３１，３３１と、一対の可動ブロック３３２ａ，３３２ｂと、一方の可動ブロック３３２ａに立設された第１，２保持ローラ３３３ａ，３３３ｂと、他方の可動ブロック３３２ｂに立設された第３，４保持ローラ３３３ｃ，３３３ｄと、が設けられている。
【００２７】
受取りコンベア３３１，３３１は、中継コンベア４３又は４４に連動して作動し、車輪供給装置４から倒れた状態で供給される車輪１１を受け取ると共に、受け取った車輪１１を車輪保持部３３の上面のほぼ中央まで移動させる。
【００２８】
可動ブロック３３２ａ，３３２ｂは、受取りコンベア３３１，３３１の外側に配置されている。可動ブロック３３２ａ，３３２ｂは、油圧シリンダ３３４ａ，３３４ｂの作動によって互いに接近及び離反する方向に移動可能に構成されている。可動ブロック３３２ａ，３３２ｂが互いに接近する方向に移動すると、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄが車輪１１の外縁に当接し、これにより、車輪１１を保持することができる。一方、可動ブロック３３２ａ，３３２ｂが互いに離反する方向に移動すると、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄが車輪１１の外縁から離れ、これにより、保持した車輪１１を解放することができる。
【００２９】
また、車輪保持部３３は、例えば、油圧モータ（図示省略）によってチェーン３４を駆動することにより、図５（ａ）に示す「倒伏状態」と、図５（ｂ），（ｃ）に示す「起立状態」との間でその姿勢が変化するように構成されている。すなわち、車輪保持部３３は、起立動作及び倒伏動作が可能に構成されている。なお、車輪保持部３３が起立状態となると、第１，第２保持ローラ３３３ａ，３３３ｂは車輪１１を上側から保持し、第３，第４保持ローラ３３３ｃ，３３３ｄは車輪１１を下側から保持するようになっている。
【００３０】
ここで、本実施形態においては、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄのうち第４保持ローラ３３３ｄが油圧モータ３５の作動によって回転駆動（正転及び逆転駆動）されるようになっている（図４（ａ）参照）。すなわち、第４保持ローラ３３３ｄは、駆動ローラとして構成され、その他の保持ローラ３３３ａ〜３３３ｃは、従動ローラとして構成されている。但し、これに限るものではなく、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄの少なくとも一つが回転駆動可能に構成されていればよい。これにより、車輪仮挿入装置３は、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄを車輪１１に当接させて当該車輪１１を保持すると共に、保持した車輪１１を回転（正転及び逆転）させることができるようになっている。
【００３１】
図６は、車輪仮挿入装置３による車輪１１の仮挿入動作を説明するための図である。
図６（ａ）に示すように、各車輪仮挿入装置３は、車輪保持部３３が倒伏状態にあるときに、受取りコンベア３３１，３３１を作動させて車輪供給装置４から倒れた状態で供給される車輪１１を受け取り、受け取った車輪１１を車輪保持部３３の上面の中央まで移動される。そして、各車輪仮挿入装置３は、油圧シリンダ３３４ａ，３３４ｂ（図４（ａ）参照）を作動させることによって可動ブロック３３２ａ，３３２ｂを互いに接近する方向に移動させる。これにより、第１〜第４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄが車輪１１の外縁に当接して車輪１１を保持する。
【００３２】
次いで、図６（ｂ）に示すように、各車輪仮挿入装置３は、チェーン３４を駆動して車輪保持部３３を起立状態とし、これにより、保持した車輪１１を起立状態とする。このとき、例えば、保持した車輪１１の内側面にゴミや傷がある場合には、油圧モータ３５（図４（ａ）参照）によって第４保持ローラ３３３ｄを回転させて、保持した車輪１１を回転させることにより、前記ゴミや傷を容易に除去することができる。また、保持した車輪１１を回転させることにより、車輪１１の内側面の全体にわたって潤滑油等を容易に塗布することができる。
【００３３】
次いで、図６（ｃ）に示すように、各車輪仮挿入装置３は、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の各端部に向かって可動ステージ３２を前進させ、これにより、車輪保持部３３に保持した車輪１１を車軸１０の各端部に仮挿入する。このとき、油圧モータ３５によって第４保持ローラ３３３ｄを正転及び逆転させることによって、車輪１１の反転動作を繰り返しながら車輪１１を車軸１０に挿入することができる。これにより、かじり等の発生を抑制しつつ、車輪１１を車軸１０の各端部に容易かつ確実に挿入することが可能となる。
【００３４】
本実施形態において、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の各端部には、車輪１１の挿入を補助する挿入補助部材１２が着脱可能に装着されている。そして、各車輪仮挿入装置３は、挿入保持部材１２を介して車軸１０の各端部に車輪１１を仮挿入するようになっている。挿入補助部材１２は、摺動性を有する材料（例えば、摺動性樹脂）で形成されて、車輪１１を圧入すべき車軸１０の前記所定位置とほぼ同じ外径を有している。これにより、車軸１０の端部を傷付けてしまうこと等が防止され、また、車輪１１の仮挿入時及び後述する圧入時におけるかじり等の発生が効果的に抑制される。
車軸１０の両端に車輪１１が仮挿入されると、作業者は、車軸搬送台車２を車輪仮挿入装置３から車輪圧入装置５へと移動させる。
【００３５】
車輪圧入装置５は、車輪仮挿入装置３によって、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の各端部に仮挿入された車輪１１を前記所定位置に圧入する。
図７〜９は、車輪圧入装置５の構成を説明するための図である。図７は、車輪圧入装置５の全体構成を示し、図８は、図７のＡ−Ａ断面図であり、図９は、図７のＢ−Ｂ断面図である。
【００３６】
図７（及び図１）に示すように、車輪圧入装置５は、本体フレーム５１と、移動台車５２と、油圧プレスシリンダ５３と、押圧ブロック５４と、車輪受けブロック５５と、バックゲージ５６と、を有する（図１では、移動台車５２を省略している）。また、車輪圧入装置５は、操作盤７（図１参照）を介して入力される作業者の各種指令に応じて、以下に説明する各動作を実行する。
【００３７】
本体フレーム５１は、第１レールＲ１，Ｒ１を挟んで対向する第１支柱部５１１及び第２支柱部５１２と、第１支柱部５１１と第２支柱部５１２とを上部で連結する上部シャフト５１３，５１３と、第１支柱部５１１と第２支柱部５１２とを下部で連結する下部シャフト５１４，５１４と、で構成されている。
【００３８】
移動台車５２は、車輪仮挿入装置３から移動してきた車軸搬送台車２を載置して、第１支柱部５１１と第２支柱部５１２との間を第１レールＲ１，Ｒ１に直交する方向に移動可能（移動自在）に構成されている。
【００３９】
油圧プレスシリンダ５３は、そのロッド５３ａが第２支柱部５１２側に向かって水平方向に進退するように第１支柱部５１１に固定されている。具体的には、油圧プレスシリンダ５３は、そのロッド５３ａが移動台車５２に載置された車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０（図７では図示省略している）の一方の端部に対して進退可能なように、第１支柱部５１１ａに固定されている。
【００４０】
押圧ブロック５４は、その上部が上部シャフト５１３，５１３に摺動可能に取り付けられる（吊り下げられる）と共に、その背面が油圧プレスシリンダ５３のロッド５３ａの先端に固定されている。押圧ブロック５４は、油圧プレスシリンダ５３を作動させてロッド５３ａを進退させることにより、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の一方の端部に向かって前進又は後退するようになっている。
【００４１】
押圧ブロック５４の前面（第２支柱部５１２側）には、車軸１０が挿通可能な車軸挿通孔５４１ａの形成された車輪押圧部５４１が取り付けられており、この車輪押圧部５４１の背面側には、車軸挿通孔５４１ａから延出する車軸１０の一方の端部が進入可能な車軸受入れ空間５４２が形成されている。本実施形態において、押圧ブロック５４の、車輪押圧部５４１が取り付けられる取付面に開口すると共に第１レールＲ１、Ｒ１の延伸方向に貫通する溝の一部を、車軸受入れ空間５４２として利用している。
【００４２】
また、車軸受入れ空間５４２の下方には、油圧シリンダ５４３を作動させることによって車軸受入れ空間５４２外の待機位置から車軸受入れ空間５４２内の押圧位置へと移動する車軸押圧部５４４が設けられている。この車軸押圧部５４４が前記待機位置から車軸受入れ空間５４２内（の前記押圧位置）に移動すると、車軸挿通孔５４１ａから延出する車軸１０の一方の端部（端面）が当接し、これにより、車軸１０の一方の端部の車軸受入れ空間５４２への進入が阻止される。
【００４３】
したがって、押圧ブロック５４は、車軸押圧部５４４が車軸受入れ空間５４２内に位置していないときには、その前進によって車軸１０の一方の端部に仮挿入された車輪１１を押圧し、車軸押圧部５４４が車軸受入れ空間５４２内に位置しているときには、その前進によって車軸１０の一方の端部（端面）を押圧することになる。
【００４４】
ここで、本実施形態において、車輪押圧部５４１は、図８に示すように、左側ブロック５４１ｂと右側ブロック５４１ｃとで構成され、両ブロック５４１ｂ，５４１ｃは、リンク機構５４１ｄを介して、第１支柱部５１１に取り付けられた油圧シリンダ５４５のロッドに連結されている。そして、油圧シリンダ５４５を作動させることにより、左側ブロック５４１ｂ及び右側ブロック５４１ｃが上部の支点５４１ｅを中心に互いに反対方向に回動し、これにより、車輪押圧部５４１は、図８（ａ）に示す「閉状態」と、図８（ｂ）に示す「開状態」とに切り替え可能に構成されている。なお、図８（ｂ）に示すように、車輪押圧部５４１が開状態にあるときは、車輪押圧部５４１の最下部が車軸受入れ空間５４２よりも上方に位置するようになっている。
【００４５】
車輪受けブロック５５は、押圧ブロック５４に対向するように第２支柱部５１２に固定されている。車輪受けブロック５５の前面（第１支柱部５１１側）には、車軸１０が挿通可能な車軸挿通孔５５１ａの形成された車輪受け部５５１が取り付けられており、車輪受け部５５１の背面側には、車輪受け部５５１の車軸挿通孔５５１ａから延出する車軸１０の他方の端部が進入可能な車軸受入れ空間５５２が形成されている。なお、押圧ブロック５４側の車軸受入れ空間５４２と同様に、車軸受けブロック５５の、車輪受け部５５１が取り付けられる取付面に開口すると共に第１レールＲ１、Ｒ１の延伸方向に貫通する溝の一部を、車軸受入れ空間５５２として利用している。また、車軸受入れ空間５５２内には、車軸ストッパ５５３が配置されている。
【００４６】
車軸受け部５５１は、図９に示すように、車輪押圧部５４１と同様の構成を有する。すなわち、車輪受け部５５１は、左側ブロック５５１ｂと右側ブロック５５１ｃとで構成され、両ブロック５５１ｂ，５５１ｃは、リンク機構５５１ｄを介して第２支柱部５１２に取り付けられた油圧シリンダ５５５のロッドに連結されている。そして、油圧シリンダ５５５を作動させることにより、左側ブロック５５１ｂ及び右側ブロック５５１ｃが上部の支点５５１ｅを中心に互いに反対方向に回動し、これにより、車輪受け部５５１は、図９（ａ）に示す「閉状態」と、図９（ｂ）に示す「開状態」とに切り替え可能に構成されている。また、図９（ｂ）に示すように、車輪受け部５５１が開状態にあるときは、車輪受け部５５１の最下部が車軸受入れ空間５５２よりも上方に位置するようになっている。
【００４７】
車軸ストッパ５５３は、その先端部に車軸１０の他方の端部が当接することによって当該車軸１０のそれ以上の移動を規制、すなわち、車軸１０の他方の端部の車軸受入れ空間５５２内への進入量を規制するものであり、例えば油圧モータ（図示省略）を作動させることによってその先端位置が調整可能に構成されている。これにより、車軸１０の他方の端部の車軸受入れ空間５５２内への進入量、換言すれば、車軸１０の他方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入位置が調整される。
【００４８】
図７に戻って、バックケージ５６は、車軸１０の両端に圧入される車輪１１の間隔を適正に確保するための装置である。バックゲージ５６は、その長さが車輪と車輪の内側面間距離の規定値に等しく形成されており、上部シャフト５１３，５１３に軸方向移動が可能に取り付けられたブラケット５７に保持されている。そして、ブラケット５７に取り付けられた油圧シリンダ５８を作動させることによってバックゲージ５６を上下方向に移動させることができるようになっている。
【００４９】
さらに、車輪圧入装置５において、第１支柱部５１１の側面には、位置検出スケール５９が取り付けられており、第１支柱部５１１及び第２支柱部５１２の上部には、それぞれ増圧機６０が設けられている。
【００５０】
位置検出スケール５９は、油圧プレスシリンダ５３のロッドの進退に応じて車軸１０の一方の端部に向かって前進又は後退する押圧ブロック５４の移動量を検出する。この位置検出スケール５７の検出値をモニタすることによって、押圧ブロック５４が車軸１０の一方の端部（端面）を押圧する場合には、車軸１０の他方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入開始及び圧入終了を検出することができ、押圧ブロック５４が車軸１０の一方の端部に仮挿入された車輪１１を押圧する場合には、当該車輪１１の圧入開始及び圧入終了を検出することができる。
【００５１】
増圧機６０は、車輪１１の内径を拡径させる油圧の供給（増圧）を行うことによって車輪１１の車軸１０への圧入を容易にするものであり、位置検出スケール５９の検出値に基づいて作動する。本実施形態において、第２支柱部５１２の上部に設けられた増圧機６０は、位置検出スケール５９の検出値が、車軸１０の他方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入開始位置に相当する値となると作動し、圧入終了位置に相当する値となると停止するように構成されている。また、第１支柱部５１１の上部に設けられた増圧機６０は、位置検出スケール５９の検出値が車軸１０の一方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入開始位置に相当する値となると作動し、圧入終了位置に相当する値となると停止するように構成されている。
【００５２】
図１０〜１３は、車輪圧入装置５の動作を説明するための図である。
車輪圧入装置５は、車輪押圧部５４１及び車輪受け部５５１を開状態（図８（ｂ），図９（ｂ）参照）として車軸搬送台車２を受け入れる。すなわち、車軸搬送台車２は、車輪仮挿入装置４によって車輪１１が仮挿入された車軸１０を水平支持した状態で移動台車５２上に移動し、移動台車２上でロック機構（図示省略）によってロックされる。そして、車輪圧入装置５は、車輪押圧部５４１及び車軸受け部５５１を閉状態（図８（ａ），図９（ａ）参照）とする。これにより、図１０に示すように、車軸１０の一方の端部に車輪押圧部５４１が装着されると共に、車軸１０の他方の端部に車輪受け部５５１が装着される。
【００５３】
次いで、車輪圧入装置５は、押圧ブロック５４において、油圧シリンダ５４３を作動させて車軸押圧部５４４を待機位置から車軸受入れ空間５４２内の押圧位置へと移動させる。これにより、車軸１０の一方の端部の車軸受入れ空間５４２への進入が阻止され、押圧ブロック５４は、車軸１０の一方の端部（端面）を押圧する状態となる。そして、車輪圧入装置５は、油圧プレスシリンダ５３のロッド５３ａを進出させて押圧ブロック５４を前進させ、車軸１０の一方の端部を押圧する。その際、車軸１０の他方の端部においては、仮挿入されている車輪１１が車軸受けブロック５５の前面に取り付けられた車軸受け部５５１に当接してその移動が規制される。このため、車軸１０の他方の端部に仮挿入されている車輪１１が車軸１０に圧入される。なお、このとき、第２支柱部５１２の上部に設けられた増圧機６０が作動して、車軸１０の他方の端部に仮挿入されている車輪１１の内径が拡径される。そして、車輪圧入装置５は、図１１に示すように、車軸１０の他方の端部（端面）が車軸ストッパ５５３に当接すると、油圧プレスシリンダ５３のロッド５３ａの進出を停止すると共に増圧機６０を停止させる。これにより、車軸１０の他方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入が完了する。
【００５４】
次いで、車輪圧入装置５は、図１２に示すように、バックゲージ５６を降下させて車軸１０の一方の車輪１１と他方の車輪１１との間に位置させる。また、車輪圧入装置５は、押圧ブロック５４において、油圧シリンダ５４３を作動させて、車軸押圧部５４４を車軸受入れ空間５４２内の押圧位置から車軸受入れ空間５４２外の待機位置へと移動させる。これにより、押圧ブロック５４は、車軸１０の一方の端部に仮挿入されている車輪１１を押圧する状態となる。
【００５５】
次いで、車輪圧入装置５は、油圧プレスシリンダ５３のロッド５３ａを進出させて押圧ブロック５４を前進させ、車軸１０の一方の端部に仮挿入されている車輪１１を押圧する。これにより、車軸１０の一方の端部に仮挿入されている車輪１１が車軸１０に圧入される。このとき、第１支柱部５１１の上部に設けられた増圧機６０が作動して車輪１１の内径が拡径される。そして、車輪圧入装置５は、図１３に示すように、バックゲージ５６の各端部が車輪１１の内側面に当接すると、油圧プレスシリンダ５３のロッド５３ａの進出操作を停止すると共に増圧機６０を停止させる。これにより、車軸１０の一方の端部に仮挿入された車輪１１の圧入が完了する。
【００５６】
このようにして、車輪圧入装置５は、車軸１０の各端部に仮挿入された車輪１１を車軸１０の所定位置に圧入する。車輪圧入装置５は、両方の車輪１１の圧入が完了すると、車輪押圧部５４１及び車輪受け部５５１を開状態とする。上述のように、開状態にある車輪押圧部５４１及び車輪受け部５５１は、車軸受入れ空間５４２，５５２の上方に位置しており、車軸受入れ空間５４２，５５２は、第１レールＲ１、Ｒ１の延伸方向に貫通する溝の一部を利用している。このため、車輪押圧部５４１及び車輪受け部５５１を開状態とすることにより、車軸搬送台車２は、車輪１１が圧入された車軸１０（すなわち、輪軸）を水平支持した状態で車軸圧入装置５から他の場所へと移動することが可能となる。そして、車輪圧入装置５は、車軸搬送台車２が移動すると、油圧プレスシリンダ５３のロッドを後退させて初期状態に戻して車輪１１の圧入動作を終了する。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態において、車輪仮挿入装置３は、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の端部に対して進退可能な可動ステージ３２と、可動ステージ３２上に設けられ、車輪１１を起立状態で回転可能に保持する車輪保持部３３と、を含み、可動ステージ３２を前進させることにより、車輪保持部３３に保持した車輪１１を、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の端部に仮挿入する。
これにより、狭い空間にクレーン等で車軸や車輪を吊り降ろしたり、狭い空間で車軸と車輪の位置を調整したりすることなく、比較的容易に車輪を車軸の端部に仮挿入することができる。このため、車輪を車軸に圧入するための前処理に要する人手や手間を大幅に低減することが可能となり、鉄道車両等の輪軸の組立作業の容易化及び効率化を図ることができる。
【００５８】
また、車輪保持部３３は、可動ステージ３２上で起立動作及び倒伏動作が可能に構成され、車輪保持部３３は、倒伏しているときに倒れた状態で供給された車輪１１を保持し、起立することによって車輪１１を起立状態とする。つまり、車輪仮挿入装置３には、車輪１１を倒した状態で供給することができる。このため、上述の実施形態における車輪供給装置４のように、コンベアによって車輪１１を倒した状態で車輪仮挿入装置３へと供給することができる。これにより、クレーン等を使用する場合に比べて、人手や手間を大幅に低減することができると共に、作業者の安全性も確保できる。但し、これに限るものではなく、安全性が充分に確保できる場合には、例えば車輪１１を転動させることによって車輪１１を起立状態で車輪仮挿入装置３に供給するように構成してもよい。
【００５９】
また、車輪保持部３３は、第１〜４保持ローラ３３３ａ〜３３３ｄを有しており、これらの保持ローラを車輪１１の外縁に当接させることによって車輪１１を保持する一方、車輪の外縁から離すことによって、保持した車輪１１を解放する。これにより、車輪１１の保持と解放とを安定かつ確実に行うことができる。
【００６０】
ここで、本実施形態においては、起立状態の車輪１１を下側から保持する第４保持ローラ３３３ｄが油圧モータ３５（回転駆動部）の作動によって回転駆動され、これにより、保持した車輪１１を回転させることができるようになっている。このため、保持した車輪１１の内側面におけるゴミや傷の有無を容易に確認できると共に、ゴミや傷がある場合には、これを容易に除去することができる。また、車輪１１の内側面の全体にわたって潤滑油等を容易に塗布することもできる。
【００６１】
さらに、油圧モータ３５は、第４保持ローラ３３３ｄを正転及び逆転駆動することが可能に構成されており、車輪１１の反転動作を繰り返しながら車輪１１を車軸１０に挿入ことができる。このため、かじり等の発生を抑制しつつ、車輪１１を車軸１０の各端部に容易かつ確実に挿入することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能であることはもちろんである。
【００６３】
例えば、以上では、車軸搬送台車２、車輪仮挿入装置３、車輪供給装置４、及び車輪圧入装置５を含む輪軸組立設備１について説明した。しかし、車軸搬送台車２、車輪仮挿入装置３、車輪供給装置４、及び車輪圧入装置５は、別の構成の輪軸組立設備においても単独で又は組み合わせで適用することができるものである。すなわち、車輪仮挿入装置３には、上述の実施形態とは異なる方法（装置）によって車輪が供給されてもよいし、車輪圧入装置５は、車輪仮挿入装置３とは別の方法（装置）によって車軸１０の端部に仮挿入された車輪１１を圧入するものであってもよい。
また、車軸搬送台車２及び車輪圧入装置５で輪軸組立設備を構成してもよい。この場合、車軸搬送台車２上で水平支持された車軸１０の端部には、車軸搬送台車２が車輪圧入装置５の外に位置しているときに、クレーン等を利用して車輪１１を仮挿入すればよい。
【符号の説明】
【００６４】
１…輪軸組立設備、２…車軸搬送台車、３…車輪仮挿入装置、４…車輪供給装置、５…車輪圧入装置、１０…車軸、１１…車輪、１２…挿入補助部材、２１…車軸支持部材、２２…ギヤボックス支持台、３１…ベース、３２…可動ステージ、３３…車輪保持部、３３２ａ，３３２ｂ…可動ブロック、３３３ａ〜ｄ…第１〜第４保持ローラ、４１…車輪搬送コンベア、４２…車輪搬送台車、４３，４４…中継コンベア、５１…本体フレーム、５２…移動台車、５３…油圧プレスシリンダ、５４…押圧ブロック、５５…車輪受けブロック、５６…バックゲージ、ＧＢ…ギヤボックス、Ｒ１，Ｒ２…レール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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