(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸を走行方向に対して直交にかつ水平に把持して仮圧入装置へと搬送する車軸搬送台車と、
車軸搬送台車の走行方向と直交に敷設されたレールを走行する２台の台車であって、テーブルに載置した車輪を車軸搬送台車にて搬送される車軸の両側へそれぞれ配送するとともに、各配送位置でテーブルを起立させ、配送した車輪を車輪案内装置のガイドレールに投入する車輪配送台車と、
各車輪配送台車よりガイドレールに投入された車輪を、それぞれガイドレールに沿って転動させながら仮圧入装置の各プレスヘッドに案内する車輪案内装置と、車軸搬送台車により搬送された車軸を該搬送台車の上方に水平支承し、プレス中心線上に位置決めする対の車軸昇降リフターと、車輪案内装置により案内された車輪を、車軸の軸端と対峙する前面側のチャックに把持してプレス中心線上に位置決めし、かつ該車輪を背面側に接続されたプレスシリンダの押圧力で車軸に仮圧入する対のプレスヘッドと、上記プレスヘッドをそれぞれ車軸の軸端に対して進退移動可能に搭載するとともに、自らも車軸の軸端に対して進退移動可能に設けられた対のプレスヘッド搭載台車とを備える仮圧入装置と、
よりなる車輪の仮圧入設備。
【請求項２】
２台の車輪配送台車は、車輪を載置する起立式テーブルを電動回転式のローラコンベアで形成し、かつ該テーブルの中央部に車輪の固定機構を備えている請求項１に記載の車輪の仮圧入設備。
【請求項３】
車輪案内装置は、ガイドレールの上方に横梁を平行に張設し、該横梁より吊下がる２本の支持ローラをガイドレール上の車輪の踏面フランジに接触させるとともに、横梁に沿って移動させることにより、車輪をガイドレールに沿って転動させるものである請求項１又は２に記載の車輪の仮圧入設備。
【請求項４】
仮圧入装置の対のプレスヘッド前面に設けるチャックは、プレスヘッド前面に突出する上部チャックローラと下部チャックローラの間隔が拡縮し、その縮小時において車輪を上下から把持するものである請求項１又は２、３に記載の車輪の仮圧入設備。
【請求項５】
仮圧入装置の対のプレスヘッド搭載台車には、車軸の軸長に応じて前進限を調節できるストッパーが設けてある請求項１又は２、３、４に記載の車輪の仮圧入設備。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、鉄道車両用台車の輪軸組立ラインにおいて、車輪を車軸に圧入する前段の仮圧入工程を完全自動化した設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道車両用台車の輪軸は、定期検修において車輪と車軸とに分解され、それぞれ傷や磨耗等の点検、補修を行なった後、再び車輪を車軸に圧入して輪軸に組立てられる。
【０００３】
従来より、輪軸の組立作業は図１５に示すようにして行なわれていた。すなわち、、まず車軸３をクレーン等でプレスシリンダ４６とプレス荷重受け金具４７との間に搬入して、その位置決め（車軸の軸心をプレスセンタに一致させる）を行なう。次いで車輪１１をクレーン等でプレス荷重受け金具４７の前方に搬入して、その位置決め（車輪の中心をプレスセンタに一致させる）を行なう。しかる後、プレスシリンダ４６を駆動し、そのプレス圧力で車軸３の一端側３ａを車輪１１の中心孔内に押し込んで車輪の圧入を行なう。次に、車軸３をクレーン等で１８０度旋回させるとともに、新たな車輪１１をクレーン等でプレス荷重受け金具４７の前方に搬入する。そうして、前記同様の手順により、車軸３の他端側３ｂにも車輪１１を圧入するのである。
【０００４】
しかし、車輪１１を車軸３に圧入するプレス圧力は極めて強大であるため、車輪あるいは車軸の位置決めが不正確であると、車輪１１や車軸３に大きな損傷が生じることになる。
【０００５】
このため最近の輪軸組立ラインでは、圧入作業を仮圧入工程と本圧入工程とに分離し、まず仮圧入工程において、あらかじめ車軸の両端部に、圧入しようとする車輪を小さなプレス圧力で緩く圧入して取り付けておき、次いで、本圧入工程において、仮圧入工程により車軸に正確に取付られた車輪に対して正規のプレス圧力を付加し、圧入することが行なわれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような仮圧入工程の設置により、圧入作業における車輪や車軸の損傷事故は従来より大幅に減少した。また本圧入工程では、従来のように車輪や車軸の搬入作業や位置決め作業を行なう必要がなくなり、作業が圧入のみに単純化されるために、その自動化が推進されている。
【０００７】
しかしながら、仮圧入工程においては、図１５に示した従来の圧入作業とほぼ同様に、クレーン等で車軸３および車輪１１をプレスシリンダ４６とプレス荷重受け金具４７の間に搬入し、これらを位置決めし、仮圧入するという手作業により、左右の車輪１１を片側ずつ車軸３に取り付けているのが実情である。
【０００８】
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであり、車輪の仮圧入工程における車軸および車輪の搬入、位置決め、仮圧入等をすべて自動化した仮圧入設備の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の仮圧入設備は、車軸を走行方向に対して直交にかつ水平に把持して仮圧入装置へと搬送する車軸搬送台車と、
車軸搬送台車の走行方向と直交に敷設されたレールを走行する２台の台車であって、テーブルに載置した車輪を車軸搬送台車にて搬送される車軸の両側へそれぞれ配送するとともに、各配送位置でテーブルを起立させ、配送した車輪を車輪案内装置のガイドレールに投入する車輪配送台車と、
各車輪配送台車よりガイドレールに投入された車輪を、それぞれガイドレールに沿って転動させながら仮圧入装置の各プレスヘッドに案内する車輪案内装置と、車軸搬送台車により搬送された車軸を該搬送台車の上方に水平支承し、プレス中心線上に位置決めする対の車軸昇降リフターと、車輪案内装置により案内された車輪を、車軸の軸端と対峙する前面側のチャックに把持してプレス中心線上に位置決めし、かつ該車輪を背面側に接続されたプレスシリンダの押圧力で車軸に仮圧入する対のプレスヘッドと、上記プレスヘッドをそれぞれ車軸の軸端に対して進退移動可能に搭載するとともに、自らも車軸の軸端に対して進退移動可能に設けられた対のプレスヘッド搭載台車とを備える仮圧入装置と、
よりなる。
【００１０】
この場合、車輪配送台車は、車輪を載置する起立式テーブルを電動回転式のローラコンベアで形成し、かつ該テーブルの中央部に車輪の固定機構を設けておくのが良い。
【００１１】
車輪案内装置は、ガイドレールの上方に横梁を平行に張設し、該横梁より吊下がる２本の支持ローラをガイドレール上の車輪の踏面フランジに接触させるとともに、横梁に沿って移動させることにより、車輪をガイドレールに沿って転動させるものが使用される。
【００１２】
仮圧入装置の対のプレスヘッド前面に設けるチャックは、プレスヘッド前面に突出する上部チャックローラと下部チャックローラの間隔が拡縮し、その縮小時において車輪を上下から把持するものが使用される。
【００１３】
仮圧入装置の対のプレスヘッド搭載台車には、車軸の軸長に応じて前進限を調節できるストッパーを設けておくのが望ましい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１および図２に示すように、本発明に係る仮圧入設備は、車軸搬送台車１と、車輪配送台車９ａ，９ｂと、車輪案内装置１６ａ，１６ｂと、仮圧入装置２２とで構成されている。
【００１５】
すなわち、車軸搬送台車１は、複数のステーションＳＴで順次手入れを受けた後、車軸移載機２あるいはクレーンにより当該台車１上に吊り降ろされる車軸３を、その矢印で示す走行方向と直交にかつ水平に把持して、床面に敷設されたレール４上を仮圧入装置２２へと搬送するものである。
【００１６】
この車軸搬送台車１は、図３〜図５に示すように、油圧モータ５を動力とする四輪台車であり、その上面には、吊り降ろされる車軸３の中央部を一定間隔で把持する２基の把手６，６が設けてある。これらの把手６，６は、油圧シリンダ７で開閉されるとともに、把手６，６の間隔が車軸３の型式等に応じて自在に調節できるようになっている。また、これらの把手６，６は、油圧シリンダの操作により一定高さ昇降可能に設けられている。
【００１７】
車軸搬送台車１の走行方向に対して直交に敷設されたレール８を走行する２台の車輪配送台車９ａ，９ｂは、一方の台車９ａが、車輪搬入口１０より搬入される手入れ済の車輪１１を、前述の車軸搬送台車１にて搬送される車軸３の一端３ａ側へ配送するもの、他方の台車９ｂが、同じく手入れ済みの車輪１１を車軸３の他端３ｂ側へ配送するものである。
【００１８】
これらの車輪配送台車９ａ，９ｂは、図６〜図８に示すように、油圧モータを動力とする四輪台車であり、車輪１１を載置するテーブル１２を備えている。このテーブル１２は電動回転式のローラコンベアで形成してあり、その上面の中央部には、油圧シリンダ１３の操作で昇降する車輪の固定板１４が設けられている。また、前記テーブル１２は、図９に示すように、油圧シリンダ１５の操作により、テーブル全体が９０°起立するようになっている。したがって、テーブル１２を９０°起立させて車輪１１の固定を開放すると、車輪１１を起立した状態でテーブル１２より滑り落とすことができる。
【００１９】
車輪案内装置１６ａ，１６ｂは、車軸搬送台車１の走行レール４を挟んで両側に設置されている。一方の車輪案内装置１６ａは、前記の車輪配送台車９ａにより車軸３の一端３ａ側へ配送された車輪１１を、ガイドレール１７ａに沿って転動させながら仮圧入装置２２の一方のプレスヘッド３３ａ前面へと案内し、他方の車輪案内装置１６ｂは、同じく車輪配送台車９ｂにより車軸３の他端３ｂ側へ配送された車輪１１を、ガイドレール１７ｂに沿って転動させながら仮圧入装置２２の他方のプレスヘッド３３ｂ前面へと案内するものである。
【００２０】
これらのガイドレール１７ａ，１７ｂは、前記走行レール８の上方を直交に横切る高架に形成してあり、その下を車輪１１を載置した車輪配送台車９ａ，９ｂが通過できるようになっている。また、ガイドレール１７ａ，１７ｂには、その全長において、車輪１１を起立保持するためのガードフェンス１７’が設けられている。
【００２１】
各ガイドレール１７ａ，１７ｂの上方には横梁１８が平行に張設してあり、この下面側に伸縮可能な２本の平行な支持ローラ２０，２０が吊り下げてある。これらの支持ローラ２０，２０は、そのローラ部がガイドレール１７ａ，１７ｂ上の車輪１１の踏面フランジに接触し、かつ油圧モータによるチェーン２１駆動により横梁１８に沿って水平移動するように設けられており、車輪１１は、この支持ローラ２０，２０に押されて各ガイドレール１７ａ，１７ｂ上を転動するのである。
【００２２】
仮圧入装置２２は、車軸搬送台車１にて搬送された車軸３の両端部３ａ，３ｂに、車輪案内装置１６ａ，１６ｂにて車軸３の両側へ案内された車輪１１，１１を仮圧入して取り付けるものである。この仮圧入装置２２は、図１０〜図１１に示すように、走行レール４を挟んでそれぞれ左右対称に設けられた車軸昇降用リフター２３ａ，２３ｂと、プレスヘッド３３ａ，３３ｂと、上記プレスヘッドの搭載台車２７ａ，２７ｂとで構成されている。
【００２３】
すなわち、車軸昇降用リフター２３ａ，２３ｂは、車軸搬送台車１にて仮圧入装置に搬送された車軸３を、両側下方より持ち上げてプレス中心線ＰＬ上に水平支承（センタリング）するものである。これらのリフター２３ａ，２３ｂは、基台２４上に油圧シリンダ２５を立設し、そのロッド先端に、車軸３を支承するＶブロック２６を設けた構造となっている。
【００２４】
プレスヘッド３３ａ，３３ｂは、縦方向に長い矩形枠３４1 ，３４2 を、複数の幅材を介して前後に一体接合してなるフレーム体である。これらのプレスヘッド３３ａ，３３ｂには、車軸３の軸端と対峙する前面枠３４1 側に、車輪案内装置１６ａ，１６ｂにて案内され来る車輪１１を把持するチャック装置３８が設けてある。このチャック装置３８は、ヘッド前面枠３４1 より前方へ突出する２個の上部チャックローラ３９ａ，３９ａと２個の下部チャックローラ３９ｂ，３９ｂとで構成されている。すなわち図１２に示すように、上部のチャックローラ３９ａ．３９ａは、その回転シャフト３９’を介して上部軸受ブロック４０ａに水平かつ平行に取り付けてあり、下部のチャックローラ３９ｂ，３９ｂは、その回転シャフト３９’を介して下部軸受ブロック４０ｂに水平かつ平行に取り付けてある。
【００２５】
上部軸受ブロック４０ａおよび下部軸受ブロック４０ｂは、前面枠３４1 と後面枠３４2 間に立設された左右のシャフト４１に沿って上下に摺動可能に取り付けられている。これらの軸受ブロック４０ａ，４０ｂには、図１３に示すように、その左右両側部にシャフト４１に沿って延びる棒状のラック４２ａ，４２ｂが設けてあり、その同一側のラックどうしが、それぞれシャフト４１上端のスプロケット４３に巻き掛けたチェーン４４で連結されている。また、上部軸受ブロック４０ａの上面には、プレスヘッド３３ａ，３３ｂの上部フレームに垂直に固定された油圧シリンダ４５のロッド４５’先端が固着してある。したがって、該油圧シリンダ４５のロッド４５’を伸長すると、図１２に矢印および想像線で示すように、上部軸受ブロック４０ａがシャフト４１に沿って下降するとともに、チェーン４４で連結された下部軸受ブロック４０ｂがシャフト４１に沿って上昇する。これにより上部チャックローラ３９ａ，３９ａおよび下部チャックローラ３９ｂ，３９ｂの間隔が縮小し、これらのローラ間で車輪１１が把持される。このようにして把持された車輪１１は、その中心がプレス中心線ＰＬと一致する位置に位置決めされるようになっている。
【００２６】
また各プレスヘッド３３ａ，３３ｂの後面枠３４2 側には、その四隅部にプレスシリンダ３６のロッド３６’先端が固着してある。これらのプレスシリンダ３６は、そのロッド３６’の同期的な伸長によりプレスヘッド３３ａ，３３ｂを真っ直ぐ前方へ押し出して、前記チャック装置３８に把持された車輪１１を車軸３の端部に仮圧入するものである。こららのプレスシリンダ３６は、後述するプレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂの上面後部に設置されたフレーム３７に水平に固定して設けられている。
【００２７】
プレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂは、いずれもその平坦な上面にＬＭガイド３５を敷設し、前記プレスヘッド３３ａ，３３ｂを車軸３の軸端に対して進退可能に搭載したものである。これらのプレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂには、本体ハウジング２９に水平に固定された油圧シリンダ３０のロッド３０’先端が固着してあり、該ロッド３０’を伸縮操作することにより、自らも床面に敷設されたＬＭガイド２８上を車軸３の軸端に対して進退移動するようになっている。また、この前進限が、図１４に示すように、車軸３の軸端と接触するストッパー３１のスライド量を油圧モータ３２で調節することにより調節できるようになっている。したがって、仮圧入に際して、プレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂを前進移動させることにより、車軸３の長さが種別により異なる場合でも、常に車軸３の軸端からの所定の圧入開始位置にチャックされた車輪１１をセットすることができる。
【００２８】
次に、上記の如く構成された仮圧入設備により仮圧入を行なう手順について説明する。
【００２９】
レール４の所定位置に車軸搬送台車１を待機させる。複数のステーションＳＴにて手入れを受けた車軸３を車軸移載機２等にて上記台車１上に吊り降ろす。吊り降ろされた車軸３は車軸搬送台車１の把手６，６にて把持される。続いて、車軸搬送台車１がレール４に沿って走行を開始し、把持した車輪３を仮圧入装置２２へと搬送する。そして、車軸搬送台車１が仮圧入装置２２まで走行し、その左右のプレスヘッド３３ａ，３３ｂ間で停止すると、リフター２３ａ，２３ｂが上昇し、車軸３を台車１上方に水平に持ち上げる。このとき、把手６，６は車軸３とともに上昇して、リフター２３ａ，２３ｂの上昇が停止するまで車軸３を把持し続ける。そして、リフター２３ａ，２３ｂの上昇が完全に停止すると、その把手６，６を車軸３から開放して、台車１上に下降する。これにより車軸３が仮圧入装置２２のプレス中心線ＰＬ上に位置決めされる。
【００３０】
一方、車輪１１は、手入れ済みのものがコンベア等でレール８一端側に設けた車輪供給口１０に順次供給される。このとき２台の車輪配送台車９ａ，９ｂは、いずれも車輪供給口１０側へ移動させて縦列に待機させるとともに、各台車９ａ，９ｂのテーブル１２すなわちローラコンベアを反供給口１０方向に回転させておく。そうして車輪供給口１０より最初に供給される車輪１１が、台車９ｂのテーブル１２上を移動通過し、台車９ａのテーブル１２上をほぼ中央部まで移動したところで固定板１４で固定する。また車輪供給口１０より次に供給される車輪１１が、台車９ｂのテーブル１２上をほぼ中央部まで移動したところで固定板１４で固定する。これにより２台の車輪配送台車９ａ，９ｂの各テーブル１２上に、それぞれ車輪１１が一個当て搭載されることになる。
【００３１】
次に、車輪配送台車９ａ，９ｂがレール８に沿って走行を開始する。一方の台車９ａは、レール４の反対側に位置する一方の車輪案内装置１６ａのガイドレール１７ａ下を通過したところで走行を停止し、テーブル１２をほぼ９０°起立させるとともに固定板１４を開放して、車輪１１を上記ガイドレール１７ａ上に投入する。また他方の台車９ｂは、レール４の手前側に位置する他方の車輪案内装置１６ｂのガイドレール１７ｂ下を通過したところで走行を停止し、同じくテーブル１２をほぼ９０°起立させるとともに固定板１４を開放して、車輪１１を上記ガイドレール１７ｂ上に投入する。
【００３２】
双方の車輪案内装置１６ａ，１６ｂにおいては、その各ガイドレール１７ａ，１７ｂ上に投入された車輪１１に対して、上方の横梁１８より対の支持ローラ２０，２０が降下し、車輪１１の踏面フランジに接触するとともに、横梁１８に沿って先端側へ水平移動を開始する。これにより一方のガイドレール１７ａ上の車輪１１は、支持ローラ２０、２０に押されてガイドレール１７ａ上を転動しながら仮圧入装置２２の一方のプレスヘッド３３ａへと移動する。また他方のガイドレール１７ｂ上の車輪１１は、同じく支持ローラ２０，２０に押されてガイドレール１７ｂ上を転動しながら仮圧入装置２２の他方のプレスヘッド３３ｂへと移動する。
【００３３】
ガイドレール１７ａ，１７ｂをそれぞれ先端まで移動した各車輪１１は、いずれも該先端部からプレスヘッド３３ａ，３３ｂ前面に押し出されて、チャック装置３８の下部チャックローラ３９ｂ，３９ｂ上に載る。すると油圧シリンダ４５が作動し、同チャック装置３８の上部チャックローラ３９ａ，３９ａが下降するとともに下部チャックローラ３９ｂ，３９ｂが上昇して、これらのローラ間に車輪１１が挟まれ、強固に把持される。これにより双方のプレスヘッド３３ａ，３３ｂのチャック装置３８に把持された各車輪１１は、いずれもその中心がプレス中心線ＰＬ上に一致する位置に位置決めされる。
【００３４】
次いで、上記のプレスヘッド３３ａ，３３ｂをそれぞれ搭載するプレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂが、油圧シリンダ３０の作動により、既にプレス中心線ＰＬ上に位置決めされた車軸３に対して前進移動を開始する。そして予め車軸３の種別に応じて長さの調節してあるストッパー３１が車軸３の軸端に接触すると、これらの台車２７ａ，２７ｂの前進移動が停止する。これにより車軸３の左右の軸端に、両側より車輪１１が所定の圧入開始位置までセットされた状態となる。
【００３５】
次いで、プレスヘッド３３ａ，３３ｂをそれぞれ駆動する各４基のプレスシリンダ３６が一斉に作動し、双方のプレスヘッド３３ａ，３３ｂを車軸３に対してさらに前進させる。この圧力により車軸３の左右の輪心座に、それぞれ車輪１１が仮圧入される。
【００３６】
仮圧入が完了すると、双方のプレスヘッド３３ａ，３３ｂのチャックローラ３９ａ，３９ｂが開いて車輪１１を開放するとともに、プレスヘッド３３ａ，３３ｂが、それぞれの台車２７ａ，２７ｂ上を元の位置へと後退する。次いで、これらのプレスヘッド搭載台車２７ａ，２７ｂが元の位置まで後退して車軸３から離れると、機待していた車軸搬送台車１の把手６，６が再び上昇して車軸３を把持し、車軸３を支承していたリフター２３ａ，２３ｂが下方へ縮退する。次いで、車軸３を把持した把手６，６が台車１上に下降すると、車軸搬送台車１は、次の本圧入工程に向かって再び走行を開始する。
【００３７】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明に係る車輪の仮圧入設備によれば、従来ほとんど手作業で行なわれていた仮圧入工程における車軸および車輪の搬入、位置決め、仮圧入等の作業を、すべて自動的に行なうことができる。したがって、仮圧入に要する時間が大幅に短縮されるとともに、作業の安全性および精度を著しく高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る仮圧入設備の全体を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】車軸搬送台車を説明する側面図である。
【図４】図３の平面図である。
【図５】図３の正面図である。
【図６】車輪配送台車を説明する側面図である。
【図７】図６の平面図である。
【図８】図６の正面図である。
【図９】車輪配送台車のテーブルの起立状態を示す部分側面図である。
【図１０】仮圧入装置を説明する側面図である。
【図１１】図１０の平面図である。
【図１２】チャック装置を説明する要部正面図である。
【図１３】チャック装置を説明する要部正面図である。
【図１４】ストッパーを説明する要部縦断側面図である。
【図１５】従来の車輪圧入工程を説明する側面図である。
【符号の説明】
１  車軸搬送台車
３  車軸
４  レール
６  把手
８  レール
９ａ，９ｂ  車輪配送台車
１１  車輪
１２  テーブル
１４  固定板
１６ａ，１６ｂ  車輪案内装置
１７ａ，１７ｂ  ガイドレール
２０  支持ローラ
２２  仮圧入装置
２３ａ，２３ｂ  リフター
２７ａ，２７ｂ  プレスヘッド搭載台車
３０  油圧シリンダ
３１  ストッパー
３３ａ，３３ｂ  プレスヘッド
３６  プレスシリンダ
３８  チャック装置
３９ａ  上部チャックローラ
３９ｂ  下部チャックローラ
４５  油圧シリンダ
【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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【図１４】
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【図１５】
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