(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周にスプライン、内周にベアリングナットの溝に対応する突起を備えベアリングナットに対し着脱自在にされたナット合わせリングと；
このナット合わせリングとスプライン係合し半径方向外方に延びる少なくとも１個のア−ムを有するア−ム付きフランジと；
このア−ム付きフランジの前記ア−ムのラジアル方向の外方先端部に連結される流体圧シリンダと；
前記のア−ム付きフランジを回転自在に保持すると共に前記流体圧シリンダを枢動自在に取り付けるハウジングと；
このハウジングに連結されて下方から支持し、その上部の１対のガイドピンに沿って上下動させる調整ねじ及びナットを備える支持台と；
更にこの支持台の下に配置され支持台を前記のア−ム付きフランジの回転軸線に平行に滑動可能にする架台と；
を含んで成る輪軸ベアリングナット締付装置。
【請求項２】
前記ア−ム付きフランジは、軸心に対称に半径方向外方に延びる１対のア−ムを有し、前記の流体圧シリンダは前記１対のア−ムのそれぞれの外方端近くに連結されア−ムのそれぞれに反対方向の力を加えるように上下が互いに逆に配置され、前記支持台と架台とは、前記１対の流体圧シリンダを支持するため左右対称に配置されることを特徴とする請求項１記載の輪軸ベアリングナット締付装置。
【請求項３】
前記輪軸ベアリングナット締付装置は、その制御システム中に、締付部の位置確認と、ナット合わせリングの挿入の有無の確認と、油圧シリンダの伸縮端の確認を含む制御機構が組み込まれていることを特徴とする請求項１または２記載の輪軸ベアリングナット締付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は一般に鉄道車両に関し、特に鉄道車両の輪軸交換に伴うベアリング取り替えの際に使用されるベアリングナットをハウジングのア−ムの一端または両端に、油圧シリンダの力を作用させ効率良く締め付ける輪軸ベアリングナット締付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両の輪軸を交換する時には、必ずと言ってもよいほど、ベアリングをも交換するのが通常である。
図９はこの輪軸１の左側端部の断面図で、図９のＡ矢視図を図１０に示す。
輪軸１の両外側端近くには車輪２が強固に取り付けられ、車輪２の外側の両軸端部にはベアリング３が取り付けられ、ベアリングナット４を輪軸１の雄ねじ５に強く締め付けることにより、車体から大きな軸線方向の荷重を受けてもベアリング３が外れないようになっている。
さらに、輪軸端部の構造を説明すると、ベアリングナット４の外端部（図９で左端）には小蓋６が取り付けられ、小蓋６の内面の軸線方向の内方（図９で右方）への突起６ａが車軸１の端部のくぼみ１ｂに係合して、小蓋６が車軸１ａに対し回転しないようになっている。９は防塵用のカバ−である。
一方、ベアリングナット４のねじ穴４ｂに、小蓋６の穴６ｂを貫通したボルト８がねじ込まれ、ベアリングナット４と小蓋６とは相対的に回転せず、さらに廻り止め座金７の折り曲げ部７ｂは、ボルト８が回転して緩むのを防止する。
【０００３】
従来、このベアリングナット４を締め付ける方法としては、図１０に示すようにベアリングナット４の円周に沿って設けられた通常４個の溝４ａに、図８に示すように係合する４個の突起３１ａを有する大型スパナ３１（図示せず）を外側から係合させて、大型スパナ３１のハンドル部を、大型ハンマで矢印Ｂのように人手で打撃を与えることにより行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の作業は締付けにかなりの熟練を要して危険を伴い、また、かなりの力を必要とするので、この作業の現場は典型的な３Ｋ職場（危険、きつい、汚い）と呼ばれている。
そこで本発明は締付具の装着、締付度合などを人の勘に頼らず、油圧シリンダなどを利用し各種の作業条件を制御可能にして作業環境と作業能率を改善することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明では、着脱自在のナット合わせリングと、このナット合わせリングの外周とスプライン係合するア−ム付きフランジと、このア−ム付きフランジのラジアル方向外方位置にある少なくとも１個、好適には２個のア−ムと枢支連結されて、作動する流体圧シリンダと、前記のア−ム付きフランジを回転自在に保持すると共に前記流体圧フランジを枢動自在に取り付けるハウジングと、このハウジングをガイドピンに沿って上下動させる調整ねじ及びナットを備える支持台とを有する輪軸ベアリングナット締付装置とした。
力を効率的に利用するには、回転軸心に対称に半径方向外方に反対に延びる１対のア−ムのそれぞれの先端に流体圧シリンダのピストンロッドを連結し、流体圧シリンダの力を反対方向に作動させて偶力を利用してベアリングナット４を締め付けるのが好ましいが、１個のア−ムの先端に１個の流体圧シリンダの作用させても十分目的を達成できる。
さらに、前記の支持台を、前記の回転するア−ム付きフランジを回転軸線方向にレ−ル滑動可能にする架台を含む輪軸ベアリング締付装置として、上記の課題を解決した。
【０００６】
【作用】
架台は、摺動レ−ルが輪軸に平行に、２本の摺動レ−ルの垂直中心面が輪軸の中心軸線を含むように、複数個のホ−ルインアンカ−により床面に固定される。ベアリングが挿入されている車軸端部にベアリングナットを手動でねじ込む。流体圧シリンダはピストンロッドをストロ−クエンドまで後退させた状態で、支持台を手動で架台上を滑動させてハウジング内に車軸端部を入れ、調整ナットを回転してハウジングを上下に微動させ、ベアリングナットとア−ム付きフランジとの心合わせを行う。
ナット合わせリングの突起はベアリングナットの溝に合致するようにナット合わせリングのスプラインとア−ム付きフランジのスプラインとを係合させる。
操作盤のスイッチを「ＯＮ」にすると、流体シリンダのロッドが前進してア−ム付きフランジを回転し、締付トルクはア−ム付きフランジ→スプライン→ナット合わせリング→突起→溝→ベアリングナットと伝達され、設定締付トルクに達すると、自動的に流体シリンダはバルブにより停止し、スイッチは「ＯＦＦ」になる。
次に、廻り止め用の小蓋の下面突起を車軸のくぼみに合わせて廻り止め座金と共に嵌め、操作盤のインチングスイッチを作動させて小蓋の穴とベアリングナットのねじ穴とを合わせ、廻り止めボルトを締め付け廻り止め座金の折り曲げ部を曲げて立てる。次にナット合わせリングを取り外し、キャップを取り付け、支持台を摺動させて摺動端部から遠ざける。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明による輪軸ベアリングナット締付装置の一実施例を示す斜視図であり、その正面図を図２に、図２のＣ−Ｃ断面図を図３に示す。
図１、図２、及び図３を参照して説明すると、リング状のナット合わせリング１１の内周には、図９に示したベアリングナット４の溝４ａ内に挿入される形状の突起１１ａ（この例では４個）が半径方向内方に突出しており、外周にはナット合わせリング１１の回転中心線に平行にスプライン１１ｂが全周に設けられ、片側側面（図で左側）には取付用のボルト１１ｃが対称位置に２本ねじ込まれる。
このナット合わせリング１１の外周に係合する円筒状のア−ム付フランジ１２は、ナット合わせリング１１の外周スプライン１１ｂと係合する内周スプライン１２ａを有する狭い外周面に、ラジアル方向の対称位置から半径方向外方に突出するほぼ同一直線上に在する１対のア−ム１２ｂを有する。
このア−ム１２ｂの先端近くには、枢止ピン１３を介して、それぞれ油圧シリンダ１４、１５のピストンロッド１４ａ、１５ａと枢動可能に連結される。
ア−ム付きフランジ１２のスプラインが施されていない軸方向内方端部（図３で右側）は、ラジアル方向外方に突出する円環状のフランジ部１２ｃとして、一体に形成されている。
このフランジ部１２ｃは、後述するハウジング１６の左側の円環部１６ａ（図３参照）と、段状の断面を有するフランジ１６ｂとで画定される環状スペ−ス１７内に緩く挿入される。
【０００８】
ハウジング１６の、フランジ１６ｂとリング状の本体部１６ｃとは、軸方向にねじ込まれる複数の取付けボルト１６ｆにより結合される。
前記の油圧シリンダ１４、１５はハウジング１６のリング状の本体部１６ｃに、それぞれ溶接などで固定された溶接構造体１６ｄ、１６ｅ（１６ｄと１６ｅとは上、下が逆に装着される）に枢止ピン１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄにより枢動可能に支持される。
上記のようにハウジング１６は円環部１６ａと、フランジ１６ｂと、リング状の本体部１６ｃと、左、右の溶接構造体１６ｄ、１６ｅとが一体に結合され構成される。
リング状の本体部１６ｃは、この実施例ではソリッド構造であるが、板による溶接構造にしてもよい。
図１、図２、及び図３に示されているように、組み立てられたア−ム付きフランジ１２とハウジング１６の下方には、図２で正面から見て全体としてＨ形をして、左右にはそれぞれ、１対の水平な底部１９ｇと、この底から垂直に立ち上がり直立する１対の脚１９ｅと、両者を水平に連結する水平支持板１９ｇとから成る溶接構造の支持台１９が配置される。
【０００９】
この左、右の支持台１９の下方には、前後にそれぞれ２個ずつのスライドベアリング１９ａが設けられ、図２に示されるように、左右の架台２０上のそれぞれの摺動レ−ル２０ａと係合し、前記１対の脚１９ｅのそれぞれの上端部に設けられたガイドピン１９ｂは、それぞれ前記左右の溶接構造体１６ｄ、１６ｅに明けられた穴１６ｄ′、１６ｅ′と係合し貫通する。
ハウジング１６の下端中心部にねじ止めされた上下微動用の調整ねじ及びナット１９ｃはナット上端面がハウジング１６の本体部１６ｃの下端面に接触する。前記の架台２０は、平面図でほぼ四角形の平板で、その上面にハウジングの軸心に平行で、既に述べた左、右の支持台１９の下方のそれぞれ２個ずつのスライドベアリング１９ａに係合する摺動レ−ル２０ａを備え、下面には複数本（この例では８本）のホ−ルインアンカ−２１によって床面ＦＬに固定される。
図７は、本発明の輪軸ベアリングナット締付装置の制御回路図であり、電源に接続された制御盤４０には、油圧ユニット４１、左右の締め付け装置４２ａ、４２ｂ、操作ペンダント４３が接続され、左右の締め付け装置４２ａ、４２ｂはそれぞれ油圧配管部４４を介して油圧ユニット４１に接続される。
【００１０】
制御盤４０には、図示しないが電源スイッチ及びランプ、ＮＦＢ、電磁開閉器、シ−ケンサ−、異常ランプ、警報ブザ−などが収容される。
同様に、操作ペンダント４３には、単動／連動切替スイッチ、左右切替スイッチ、圧力切替スイッチ、自動締付押釦スイッチ、インチング押釦スイッチ、非常停止押釦スイッチなどが収容される。
油圧ユニット４１には、油圧ポンプと電磁比例弁が備えられる。
油圧配管部４４には、油圧力スイッチ、締付部定位置確認スイッチ、ナット合わせリング挿入有無スイッチ、油圧シリンダ伸縮端確認スイッチなどが含まれる。
これらの制御システムにより、装置の通常の制御に加え、締付部が定位置にあるか否かの確認、ナット合わせリングが挿入されているか否かの確認、油圧シリンダ伸縮端にされているか否かが確認される。
次に、この装置の作動を操作手順に従って説明する。
図４は装置を輪軸に組み付ける前、図５は組み付けた後、図６は組付作業状態をそれぞれ示す斜視図である。
図４に示すように、輪軸１を所定の位置に固定する。
架台２０は、２本の摺動レ−ル２０ａが輪軸１に平行に、摺動レ−ル２０ａの垂直中心面が輪軸１の中心軸線を含むように、８本のホ−ルインアンカ−２１によって床面ＦＬに固定される。
【００１１】
図９に示すようにベアリング３が挿入されている車軸端部にベアリングナット４を手動でねじ込む。装置の方は、操作盤のスイッチを操作して油圧シリンダ１４と１５のピストンロッド１４ａ、１５ａをストロ−ク（行程）の終端（ストロ−クエンド）まで図４のように後退させ、支持台１９を手動で架台２０上を滑動させハウジング１６内に車軸端部を入れ、調整ねじ及びナット１９ｃ（図２参照）を回転してハウジング１６を上、下に微動させ、ベアリングナット４とア−ム付きフランジ１２との心合わせを行う。
次に、ナット合わせリング１１の突起１１ａが、ベアリングナット４の溝４ａに合致するように（図５）、ナット合わせリング１１のスプライン１１ｂと、ア−ム付きフランジ１２のスプライン１２ａとを図５に示すように係合させる。
次に、図７に示す制御盤４０のスイッチを「ＯＮ」にすると、油圧シリンダのピストンロッド１４ａ、１５ａが前進してア−ム付きフランジ１２を回転し、図２に示す締付角度αはこの例では約７０°で、通常は３０°〜４０°で所定圧力に達する。
締付トルクは、ア−ム付きフランジ１２→スプライン１２ａと１１ｂ→ナット合わせリング１１→突起１１ａ→溝４ａ→ベアリングナット４と伝達され、設定締付トルク（設定油圧）に達すると自動的にスイッチは「ＯＦＦ」となり油圧シリンダのピストンロッド１４ａ、１５ａは停止する。
【００１２】
次に、図９に示されるように小蓋６の突起６ａを、車軸１ａのくぼみ１ｂに合わせ、廻り止め座金７と共に嵌め、操作ペンダント４３のインチング押釦スイッチを作動させて小蓋６の穴６ｂと、ベアリングナット４のねじ穴４ｂとを合わせ、廻り止めのボルト８をねじ込み、廻り止め座金７の折り曲げ部７ｂを曲げてボルト８の回転を阻止する。
次に、ナット合わせリング１１を取り外し、図９に示したキャップ９を取り付けて支持台１９を摺動させて（図６参照）輪軸１から遠ざける。反対側のベアリングナットについても同様で、同時に行うこともできる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のものでは、上記の通り締付力を作業者の勘に頼らず、制御機構によりベアリングナットの締付力の数値管理が可能となり、品質管理上の信頼性が向上し、熟練者を必要としないでかつ職場の作業環境と作業能率を改善することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による輪軸ベアリングナット締付装置の一実施例の斜視図である。
【図２】図１に示す輪軸ベアリングナット締付装置の正面図である。
【図３】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図４】図１に示す輪軸ベアリングナット締付装置を輪軸に組み付ける前の斜視図である。
【図５】図１に示す輪軸ベアリングナット締付装置を輪軸に組み付けた後の斜視図である。
【図６】図１に示す輪軸ベアリングナット締付装置を輪軸に組み付ける作業状態の斜視図である。
【図７】本発明の輪軸ベアリングナット締付装置の油圧作動と制御の回路図である。
【図８】従来の輪軸ベアリングナット締付装置の斜視図である。
【図９】輪軸端部の断面図である。
【図１０】図９のＡ矢視図である。
【符号の説明】
４  ベアリングナット
４ａ  溝
１１  ナット合わせリング
１１ａ  突起
１１ｂ  スプライン
１２  ア−ム付きフランジ
１２ａ  スプライン
１２ｂ  ア−ム
１４、１５  油圧シリンダ
１６  ハウジング
１９  支持台
１９ｂ  ガイドピン
１９ｃ  調整ねじ及びナット
２０  架台
【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】
0003566375.tif 000009
【図９】
0003566375.tif 000010
【図１０】
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