(57)【要約】【課題】レールに形成された一対の傾斜面と角溝からなるガイド溝に嵌入して回転する際に該ガイド溝からの脱輪を防ぐようにしたローラと、このローラを取り付けた走行台車を提供する。【解決手段】底部に形成された角溝５１ｂと一対の傾斜面５１ａからなるガイド溝５１に嵌入して回転するローラＡであって、厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部２と、テーパ部の先端側に配置された略角型の突起部３と、を有し、テーパ部の傾斜角度がガイド溝に於ける傾斜面５１ａの傾斜角度と等しく、突起部の幅寸法が角溝５１ｂの幅寸法よりも小さい。走行台車Ｂは、台車本体１０に配置された駆動ローラ１１と、台車本体に配置されたローラＡとを有する。【選択図】    図１
2019135060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に嵌入して回転するローラであって、
厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部と、該テーパ部の先端側に配置された略角型の突起部と、を有し、
前記テーパ部の傾斜角度が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける傾斜面の傾斜角度と等しく、
且つ前記突起部の幅寸法が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける角溝の幅寸法よりも小さいことを特徴とするローラ。
【請求項２】
底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に嵌入して回転するローラを有する走行台車であって、
台車本体に配置された駆動ローラと、
台車本体に配置され、厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部と、該テーパ部の先端側に配置された略角型の突起部と、を有し、前記テーパ部の傾斜角度が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける傾斜面の傾斜角度と等しく、且つ前記突起部の幅寸法が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける角溝の幅寸法よりも小さいローラと、を有することを特徴とする走行台車。
【請求項３】
前記駆動ローラは台車本体の走行方向一方側に配置され、前記ローラは台車本体の走行方向他方側であってガイド溝に対し垂直方向に配置された垂直軸に回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載した走行台車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガイド溝を形成したレールからの脱輪を防ぐようにしたローラと、このローラを取り付けた走行台車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板に代表される被加工材を切断し或いは溶接する際に、搭載したガス切断トーチ、プラズマ切断トーチ或いはプラズマ溶接トーチや炭酸ガス溶接トーチなど（以下「加工トーチ」という）を稼動させつつ走行する走行台車が一般的に利用されている。このような走行台車では搭載した加工トーチに複数本のホースや電源コードが接続されている。例えば、ガスの燃焼発熱を利用する加工トーチの場合、酸素ガスホース、燃料ガスホースが接続されている。また、プラズマアークによる熱を利用する加工トーチの場合、プラズマガスホース、冷却水ホースが接続されている。更に、アークによる熱を利用する加工トーチの場合、炭酸ガスホースが接続されている。
【０００３】
走行台車に搭載された加工トーチに接続されたホース類は、被加工材の表面に載置された状態であるのが一般的であり、走行台車により牽引されている。このため、ホース類と被加工材との摩擦が走行台車の走行に対する大きな抵抗となっている。
【０００４】
走行台車の中には、被加工材上に設置されたレールに載置されて直線走行のみ行うものと、レールに載置されて直線走行を行うことが可能で且つ被加工材に載置されて作業員の手動による誘導に従って走行が可能なものと、がある。
【０００５】
レールに載置されての直線走行が可能で、作業員の誘導による走行が可能なように構成された走行台車は、少なくとも１個の駆動ローラと、少なくとも１個のフリーローラを含む少なくとも３個のローラを有している。フリーローラは、これらのローラの接地面に対して垂直方向に配置された回動軸を中心として自由に回動可能に、且つ駆動ローラの回転に伴って回転し得るように構成されている。
【０００６】
従って、作業員が誘導ハンドルを把持して目的の加工線に沿って誘導すると共に、駆動ローラを回転させて走行させつつ搭載した加工トーチを稼働させることで、直線及び曲線を含む加工線を加工することが可能である。また、ガイド溝を有する直線レールを被加工材の表面に設置し、該レールに駆動ローラを載置すると共にガイド溝にフリーローラを嵌入させて走行させつつ、搭載した加工トーチを稼働させることで行うことが可能である。
【０００７】
上記走行台車の直線走行を案内するレールについて図５を用いて説明する。図に示すように、レール５０は所定の長さを有する板状に形成されており、幅方向の所定位置に一対のガイド溝５１が平行に形成されている。また、長手方向の一方の端部には他のレールと接続するための突起５０ａが形成され、他方の端部には突起５０ａを受け入れる凹部５０ｂが形成されている。従って、複数のレール５０を直列に並べて突起５０ａを隣接させた他のレール５０の凹部５０ｂに差し込むことで連続した直線状のレールを構成することが可能である。
【０００８】
レール５０に形成された夫々のガイド溝５１は、対向した一対の傾斜面５１ａと、一対の傾斜面５１ａの下端を接続した角溝５１ｂとによって形成されている。即ち、一対の傾斜面５１ａによって、レール５０の上面に対応した部位で離間寸法が大きく下方に対応した部位で離間寸法が小さくなるＶ字状の溝が形成されており、このＶ字状の溝の谷部分が角溝５１ｂによって接続されている。一対の傾斜面を互いに接続させてＶ字状の溝を形成する場合、接続部位を角溝によって逃げることは一般に行われる加工であり、角溝の幅寸法や深さ寸法は傾斜面の傾斜角度や嵌入するローラの外形形状などに応じて適宜設定されている。
【０００９】
また、図６に示すように、走行台車の取付部５５に設けたフリーローラを構成するローラ５６は、厚さ方向の両側面に形成されたガイド溝５１の傾斜面５１ａの角度に対応した角度を有する一対のテーパ面５６ａと、厚さ方向の中央に形成され且つテーパ面５６ａの先端部分を接続した平坦面５６ｂと、を有して構成されている。そして、ローラ５６をレール５０のガイド溝５１に嵌入したとき、一対のテーパ面５６ａが一対の傾斜面５１ａと接触し、平坦面５６ｂが角溝５１ｂの底面に接触することなく嵌入するように構成されている。
【００１０】
特に、平坦面５６ｂは、レール５０を介在させることなく、被加工材に走行台車を載置したとき、駆動ローラや他のローラと共に該被加工材の表面に接触する。そして、平坦面５６ｂが被加工材の表面との接触状態を保持し、走行台車の走行に伴ってフリーローラ５６が回転する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記の如き走行台車では、フリーローラを構成するローラ５６をレール５０のガイド溝５１に嵌入させたとき、テーパ面５６ａが傾斜面５１ａと接触し、平坦面５６ｂは角溝５１ｂに入り込んだ状態となる。通常は、この状態で走行台車の走行に伴ってローラ５６はガイド溝５１に嵌入した状態を保持して回転する。
【００１２】
しかし、走行台車が牽引しているホース類に大きな抵抗力が作用した場合、走行台車には抵抗力の作用点を中心として円弧状に走行するような力が作用することとなる。この結果、ローラ５６には横方向への力が作用することとなり、テーパ面５６ａがガイド溝５１の傾斜面５１ａに沿ってせり上がりつつ回転する。この状態が続くとローラ５６がガイド溝５１から脱輪するという問題が生じる虞がある。
【００１３】
本発明の目的は、レールに形成された一対の傾斜面と角溝からなるガイド溝に嵌入して回転する際に横方向の力が作用した場合でも、該ガイド溝からの脱輪を防ぐようにしたローラと、このローラを取り付けた走行台車を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明に係るローラは、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に嵌入して回転するローラであって、厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部と、該テーパ部の先端側に配置された略角型の突起部と、を有し、前記テーパ部の傾斜角度が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける傾斜面の傾斜角度と等しく、且つ前記突起部の幅寸法が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける角溝の幅寸法よりも小さいものである。
【００１５】
また、本発明に係る走行台車は、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に嵌入して回転するローラを有する走行台車であって、台車本体に配置された駆動ローラと、台車本体に配置され、厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部と、該テーパ部の先端側に配置された略角型の突起部と、を有し、前記テーパ部の傾斜角度が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける傾斜面の傾斜角度と等しく、且つ前記突起部の幅寸法が、底部に形成された角溝と該角溝の上端に接続して形成された一対の傾斜面とからなるガイド溝に於ける角溝の幅寸法よりも小さいローラと、を有するものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るローラでは、ガイド溝に嵌入したとき、テーパ部が一対の傾斜面と接触すると共に略角型の突起部が角溝に嵌合する。そして、テーパ部が傾斜面に沿ってせり上がろうとしたとき、突起部の側面が角溝の側面と係合して係止される。このため、ローラのガイド溝からの脱輪を防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明に係る走行台車では、ローラをガイド溝の一対の傾斜面に嵌入させた状態で駆動ローラを回転させることで、ガイド溝に沿って走行することができる。そして、走行台車が牽引するホース類に抵抗力が作用し、ガイド溝による案内方向とは異なる方向に走行しようとしてテーパ部が傾斜面に沿ってせり上がろうとしたとき、突起部の側面が角溝の側面と係合して係止される。このため、走行台車はガイド溝に沿った方向に走行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施例に係るローラの構成を説明する図である。
【図２】本実施例に係る走行台車の構成を説明する平面図である。
【図３】本実施例に係る走行台車の構成を説明する側面図である。
【図４】本実施例に係る走行台車の構成を説明する正面図である。
【図５】レールの構成を説明する図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は拡大側面図である。
【図６】従来のローラの構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係るローラとこのローラを有する走行台車について説明する。本発明に係るローラは、走行台車の台車本体に配置され、該走行台車を曲線を含む目的の加工線に沿って走行させる際には、作業員の誘導に従って走行方向を変化させ、該走行台車を直線走行させる際にはレールに形成されたガイド溝に嵌入して該ガイド溝に沿って回転し得るように構成されている。
【００２０】
本発明に係るローラは、テーパ部とこのテーパ部の先端側に配置された略角型の突起部を有している。テーパ部の傾斜角度は限定するものではなく、現在一般に使用されているレールに形成されたガイド溝を構成する傾斜面の傾斜角度と等しい角度であれば良い。また、突起部の幅寸法も限定するものではなく、ガイド溝を構成する一対の傾斜面の底部に形成されている角溝の幅寸法よりも小さい寸法で有れば良い。突起部の幅寸法を角溝の幅寸法よりもどの程度小さくするかも特に限定するものではなく、作業性などの条件を考慮して設定すれば良い。
【００２１】
また、本発明に係る走行台車は切断トーチ或いは溶接トーチ等の加工トーチを搭載して鋼板に代表される被加工材に対し目的の加工を行う際に用いるものである。特に、作業員により手動で誘導されて被加工材を曲線を含む加工線に沿って加工することが可能で、且つレールに案内されて被加工材を直線状に加工することが可能なように構成されている。
【００２２】
以下、本実施例に係るローラＡと、このローラＡを用いた走行台車Ｂの構成について図を用いて説明する。先ず、走行台車Ｂの全体構成について簡単に説明する。図２〜図４に示すように、走行台車Ｂは内部に図示しない駆動モータやクラッチ機構を収容した台車本体１０を有している。この台車本体１０の一方の端部側（矢印ａ方向の端部側）に駆動ローラ１１と従動ローラ１２が配置され、他方の端部側（矢印ｂ方向の端部側）にローラＡが配置されている。
【００２３】
台車本体１０の上面には、加工トーチを保持すると共に該加工トーチの被加工材からの高さや傾斜角度を調整し得るように構成された図示しないトーチホルダーを取り付けるためのスタンド１３が配置されている。台車本体１０の上面には、電源コードを接続するためのコネクタ１４、走行方向を設定するためのスイッチ１５、クラッチレバー１６、速度調整ダイヤル１７が夫々配置されている。
【００２４】
特に、台車本体１０の他方の端部側（矢印ｂ方向の端部側）には、作業員が手動操作によって走行台車Ｂの走行方向を誘導する際に利用する誘導ハンドル１８が構成されている。
【００２５】
更に、台車本体１０の側面には被加工材を加工する際に生じる火炎や熱或いはスパッタを遮蔽するための遮蔽板１９が着脱可能に取り付けられている。
【００２６】
上記の如く構成された走行台車Ｂに於いて、駆動ローラ１１は大径部１１ａと小径部１１ｂを有して構成され、レール５０を利用して直線加工する際には小径部１１ｂがレール５０の表面と接触して回転し、大径部１１ａはレール５０には接触することなく回転する。そして、レール５０を用いることなく被加工材に載置され、作業員に誘導されて曲線を含む加工線に沿って走行する際には、大径部１１ａが被加工材に接触して回転するように構成されている。
【００２７】
従動ローラ１２は、厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部１２ａと、該テーパ部１２ａの先端側を接続して形成された平坦面１２ｂを有して構成されている。そして、レール５０を利用して被加工材を直線加工する際には、レール５０のガイド溝５１に嵌入して回転する。また、レール５０を用いることなく被加工材に載置され、作業員に誘導されて曲線を含む加工線に沿って走行する際には、平坦面１２ｂが被加工材に接触し、駆動ローラ１１の回転と誘導された走行方向に対応して従動回転するように構成されている。
【００２８】
台車本体１０の誘導ハンドル１８側にローラＡを回転可能に支持するブラケット２０が配置されており、このブラケット２０は台車本体１０に垂直方向に形成された穴からなる取付部２１に取り付けられている。
【００２９】
ブラケット２０は、取付部２１の穴に嵌合して垂直軸となる軸部材２０ａと、該軸部材２０ａに取り付けられ該軸部材２０ａを中心として水平面内で回動する回動軸２０ｂと、回動軸２０ｂの下端に取り付けた支持部材２０ｃと、を有して構成されている。そして、ローラＡは、支持部材２０ｃに於ける軸部材２０ａから所定距離離隔した位置に配置され、水平方向の軸を中心として垂直面内で回転し得るように構成されている。このようなブラケット２０は従来から利用されているものと同一に構成されている。
【００３０】
また、ローラＡを取り付けたブラケット２０を取付部２１に取り付けたとき、台車本体１０に配置された従動ローラ１２と軸部材２０ａを結ぶ線は、レール５０に形成されたガイド溝５１と一致している。
【００３１】
ローラＡは円板状の本体１を有しており、該本体１の外周面に厚さ方向の中央に向かって径が拡大するテーパ部２と、該テーパ部２の先端側に配置され先端面３ａと両側面３ｂからなる略角型の突起部３と、を有している。テーパ部２は、レール５０に形成されたガイド溝５１を構成する一対の傾斜面５１ａの角度と等しい傾斜角度を有しており、該傾斜面５１ａの深さ方向の全面にわたって接触し得るように構成されている。
【００３２】
尚、ローラＡの略角型の突起部３は、該ローラＡに横方向の力が作用したとき、側面３ｂがレール５０に形成されたガイド溝５１の底部に形成された角溝５１ｂの側面と接触してせり上がりを阻止する機能を有するものである。このため、先端面３ａの形状は特に限定するものではなく、平坦な面によって形成されていても良く、凹面或いは突面状に形成されていても良い。
【００３３】
ローラＡの外径となる略角形の突起部３の径（先端面３ａの直径）は、従動ローラ１２の外径よりも小さい寸法を有し 、走行台車Ｂを直接被加工材に載置したとき、駆動ローラ１１の大径部１１ａ、従動ローラ１２の平坦面１２ｂ、ローラＡの先端面３ａが均一に表面に接触するような構成であればよい。
【００３４】
また、この突起部３の厚さ方向の寸法（両側面３ｂ間の寸法）は、レール５０に形成されたガイド溝５１の底部に形成された角溝５１ｂの幅寸法よりも小さく形成されている。従って、走行台車Ｂをレール５０に沿って走行させる際に、従動ローラ１２、ローラＡをガイド溝５１に嵌入させたとき、ローラＡの突起部３はガイド溝５１の角溝５１ｂに嵌入する。
【００３５】
上記の如く構成されたローラＡでは、ガイド溝５１に嵌入した状態で該ローラＡに横方向の力が作用してテーパ部２が傾斜面５１ａに沿ってせり上がろうとしたとき、該ローラＡの突起部３の側面３ｂがガイド溝５１の角溝５１ｂの側面と接触して作用する横方向の力に対抗することが可能である。このため、走行台車Ｂが牽引するホース類に何等かの抵抗力が作用して該走行台車Ｂが円弧状に走行するように拘束されたとしても、この力に対抗して脱輪を防ぐことが可能となる。
【００３６】
ローラＡの突起部３の幅寸法を、レール５０を構成するガイド溝５１ｂの幅寸法よりもどの程度小さくするかは限定するものではない。例えば、ガイド溝５１の角溝５１ｂの幅寸法が５ｍｍのとき、突起部３の幅寸法（両側面３ｂ間の距離）を４．５ｍｍ程度とすることが好ましい。このような寸法の場合、ガイド溝５１の角溝５１ｂの側壁と突起部３の側面３ｂとの隙間は０．２５ｍｍ程度である。
【００３７】
本件発明者の実験では、従来のローラを用いた走行台車を用い、ローラをレールのガイド溝に嵌入させて走行させつつ横方向の力を作用させたとき、約０．５ｋｇｆで脱輪が生じた。本実施例に係るローラＡを用いた走行台車Ｂでは約１５ｋｇｆの力を作用させたとき、脱輪が生じた。これは、ローラＡの突起部３の側面３ｂがレール５０の角溝５１の側面と接触して横方向の動きを規制することによるものであることが明らかである。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明に係るローラ及び走行台車は、作業員の誘導により曲線を含む加工線を加工し、レールに載置されて直線加工する加工装置として利用することが可能である。
【符号の説明】
【００３９】
Ａ                ローラ
Ｂ                走行台車
１                本体
２                テーパ部
３                突起部
３ａ              先端面
３ｂ              側面
１０              台車本体
１１              駆動ローラ
１１ａ            大径部
１１ｂ            小径部
１２              従動ローラ
１２ａ            テーパ部
１２ｂ            平坦面
１３              スタンド
１４              コネクタ
１５              スイッチ
１６              クラッチレバー
１７              速度調整ダイヤル
１８              誘導ハンドル
１９              遮蔽板
２０              ブラケット
２０ａ            軸部材
２０ｂ            回動軸
２０ｃ            支持部材
２１              取付部
５０              レール
５１              ガイド溝
５１ａ            傾斜面
５１ｂ            角溝
【図１】
2019135060.tif 000003
【図２】
2019135060.tif 000004
【図３】
2019135060.tif 000005
【図４】
2019135060.tif 000006
【図５】
2019135060.tif 000007
【図６】
2019135060.tif 000008