(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に車輪（２ａ，２ｂ）を圧入した車軸（３）を定位置に固定する位置決め機構（１）と、位置決めされた車軸（３）の一端側外方に、ロッド先端を車軸（３）の軸端に対峙させて設けた片側１個のプレスシリンダ（６）と、プレスシリンダ（６）のロッド前方に設けられ、中心に車軸一端側（３ａ）の嵌入孔（１２）を備える車輪押し金物（１１）と、前記プレスシリンダ（６）からの荷重反力を付加するべく車軸（３）の他端側外方に設けられ、中心に車軸他端側（３ｂ）の嵌入孔（１６）を備える車輪受け金物（１５）とよりなり、片側１個のプレスシリンダ（６）にて所定の検圧荷重を、それぞれ車輪押し金物（１１）と車輪受け金物（１５）を介して車軸両端の車輪（２ａ，２ｂ）に同時に付加するとともに、片側１個のプレスシリンダ側に装備されてプレスシリンダ（６）のロッド（６’）の変位を検出するセンサ（９）と、反プレスシリンダ側に設けられて車軸（３）の変位を検出するセンサ（２１）とにより、上記両車輪（２ａ，２ｂ）の検圧荷重による変位を検出することを特徴とする圧入車輪の検圧装置。
【請求項２】
車輪押し金物（１１）および車輪受け金物（１５）は、いずれも嵌入孔（１２，１６）の下部が開口され、車軸（３）の軸端に対して上方から外嵌可能な馬蹄形をなすとともに、昇降および車軸（３）の軸方向に移動可能に設けられる請求項１に記載の圧入車輪の検圧装置。
【請求項３】
検圧荷重が車輪押し金物（１１）を介して付加される一方の車輪（２ａ）に生じた変位は、プレスシリンダ（６）のロッド（６’）の変位を検出するセンサ（９）の検出値にて検出し、検圧荷重が車輪受け金物（１５）を介して付加される他方の車輪（２ｂ）に生じた変位は、車軸（３）の変位を検出するセンサ（２１）または上記ロッド（６’）の変位を検出するセンサ（９）のいずれかの検出値にて検出し、双方の車輪（２ａ，２ｂ）に同時に生じた変位は、他方の車輪（２ｂ）に生じた変位を、車軸（３）の変位を検出するセンサ（２１）の検出値で検出し、一方の車輪（２ａ）に生じた変位を、前記ロッド（６’）の変位を検出するセンサ（９）の検出値と、車軸（３）の変位を検出するセンサ（２１）の検出値との差として検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪の検圧装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、鉄道車両用台車の組立ラインにおいて、車軸に圧入された車輪に所定の荷重を付加して緩みを検査する検圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の検圧作業は、図８および図９に示すようにして行なわれていた。すなわち、図８に示すように、両車輪２ａ，２ｂを圧入した車軸３を、左右のプレスシリンダ６ａ，６ｂ間に配置し、まず車軸３の一端３ａ側の車輪２ａと一方のプレスシリンダ６ａ間にプレス荷重受け金物２３ａを介在させて、他方のプレスシリンダ６ｂにより車軸３の他端３ｂ面に所定の検圧荷重を付加する。そして、このときのプレスシリンダ６ｂのロッド６’の変位を検出し、一定値以上であれば一方の車輪２ａの締め代が緩く、位置ずれ（変位）が生じたと判断する。
【０００３】
次いで、図９に示すように、車軸３の他端３ｂ側の車輪２ｂと他方のプレスシリンダ６ｂ間にプレス荷重受け金物２３ｂを介在させて、一方のプレスシリンダ６ａにより車軸３の一端３ａ面に所定の検圧荷重を付加する。そして、前記同様にプレスシリンダ６ａのロッド６’の変位を検出して、他方の車輪２ｂの位置ずれを調べるのである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の検圧作業では、車軸３の両側に圧入された車輪２ａ，２ｂを検圧するのに、同様の検圧作業を２回繰り返す必要があり、かなりの時間を要していた。また、車軸３の左右の端面がプレスシリンダ６ａ，６ｂの加圧面となっているため、該両端面部に高面圧による損傷が生じ易い。しかも車軸３の端面が加圧されると、車軸３の軸端から車輪ボス面にかけての縮み量も大きくなるため、これが検出量に影響を与えて検圧精度を悪化させる要因となっていた。
【０００５】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、１個のプレスシリンダによる１回の検圧作業で、車軸に圧入された左右両車輪の検圧測定を同時に行なうことができ、しかも車軸の端面にはプレス荷重がかからず、車軸の縮みによる影響をほとんど受けない高精度の車輪検圧装置の提供を目的とする。
【０００６】
【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検圧装置は、両端に車輪を圧入した車軸を所定位置に固定する位置決め機構と、位置決めされた車軸の一端側外方に、ロッド先端を車軸の軸端に対峙させて設けた片側１個のプレスシリンダと、プレスシリンダのロッド前方に設けられ、中心に車軸一端側の嵌入孔を備える車輪押し金物と、前記プレスシリンダからの荷重反力を付加するべく、位置決めされた車軸の他端側外方に設けられ、中心に車軸他端側の嵌入孔を備える車輪受け金物とよりなる。そして、片側１個のプレスシリンダにて所定の検圧荷重を、それぞれ車輪押し金物と車輪受け金物を介して車軸両端の車輪に同時に付加するとともに、片側１個のプレスシリンダ側に装備されたプレスシリンダのロッドの変位を検出するセンサと、反プレスシリンダ側に設けられて車軸の変位を検出するセンサとにより、上記両車輪の検圧荷重による変位を検出するものである。
【０００７】
この場合、車輪押し金物および車輪受け金物は、いずれも嵌入孔の下部が開口され、車軸の軸端に対して上方から外嵌可能な馬蹄形をなすとともに、昇降および車軸の軸方向に移動可能に設けておくのがよい。
【０００８】
また  検圧荷重が車輪押し金物を介して付加される一方の車輪に生じた変位は、プレスシリンダのロッドの変位を検出するセンサの検出値にて検出し、検圧荷重が車輪受け金物を介して付加される他方の車輪に生じた変位は、車軸の変位を検出するセンサまたは上記ロッドの変位を検出するセンサのいずれかの検出値にて検出する。そして、双方の車輪に同時に生じた変位は、他方の車輪に生じた変位を、車軸の変位を検出するセンサの検出値で検出し、一方の車輪に生じた変位を、前記ロッドの変位を検出するセンサの検出値と、車軸の変位を検出するセンサの検出値との差として検出する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１および図２に示すように、本発明に係る圧入車輪の検圧装置は、左右両端部に車輪２ａ，２ｂが圧入された車軸３（輪軸）を所定位置に固定する位置決め機構１と、プレスシリンダ６と、車輪押し金物１１と、車輪受け金物１５とを備えている。
【００１０】
すなわち、図示例の位置決め機構１は、車輪押し金物１１〜１２間を走行する平坦なフリーテーブル５上に輪軸の搬送レール４，４を敷設するとともに、該各レール４，４の側部に、図３に示すような対のローラ式Ｖブロック１ａ、１ａを設けたものである。これらのローラ式Ｖブロック１ａ，１ａは、油圧シリンダ１ｂで昇降するようになっており、上昇させると、搬送レール４，４上の各車輪２ａ，２ｂのフランジトップを下方より支持して、車軸３全体を水平に固定する。
【００１１】
位置決めされた車軸３の一端３ａ側外方には、プレスシリンダ６が設けてある。このプレスシリンダ６は、門形に組まれた本体フレーム７の一方の垂直部７ａに水平に固定してあり、そのロッド６’端面が車軸３の一端３ａ面に対峙させてある。ロッド６’の端面には、後述する車輪押し金物が昇降する際の案内板８が設けてある。この案内板８の背面側には、リニアスケールセンサ９のスケール先端をエアーシリンダ１０で圧着させて取り付けてあり、ロッド６’端面の伸長・縮退時の変位が連続的に検出されるようになっている。
【００１２】
プレスシリンダ６のロッド６’前方には、車輪押し金物１１が設けてある。この車輪押し金物１１は、上記ロッド６’と、車軸３の一端３ａ側に圧入された車輪２ａとの間に介在させて、該車輪２ａにプレスシリンダ６からの所定の検圧荷重を付加するものであり、その中心部には、軸端３ａとの当たりを逃がすための軸端３ａの嵌入孔１２が設けてある。
【００１３】
図示例の車輪押し金物１１は、図４に示すように、嵌入孔１２の下部を開口１２’し、軸端３ａに対して上方から外嵌できる馬蹄形に形成してある。そして、本体フレーム７の水平部７ｃよりロッドの前方に吊り下げるとともに、油圧シリンダ１３にて昇降可能に、かつ油圧シリンダ１４にて水平移動可能に設けている。また金物１１の後部は、昇降時に前記案内板８に沿って摺動する摺動板１１’に形成してある。
【００１４】
前記フリーテーブル５上に載置された車軸３の他端３ｂ側外方には、車輪受け金物１５が設けてある。この車輪受け金物１５は、本体フレーム７の他方の垂直部７ｂと、車軸３の他端３ｂ側に圧入された車輪２ｂとの間に介在させて、該車輪２ｂにプレスシリンダ６からの検圧荷重の反力を付加するものであり、その中心部には、軸端３ｂとの当たりを逃がすための軸端３ｂの嵌入孔１６が設けてある。
【００１５】
図示例の車輪受け金物１５は、前記した車輪押し金物１１と同様に、嵌入孔１６の下部に開口１６’を設けて車軸３の軸端３ｂに対して上方から外嵌できる馬蹄形に形成してある。そして、同じく本体フレーム７の水平部７ｃより油圧シリンダ１７にて昇降可能に、かつ油圧シリンダ１８にて水平移動可能に吊り下げてある。また、該金物１５の後部は、昇降用の摺動板１９に形成してあり、本体フレーム７の他方の垂直部７ｂには、この摺動板１９が金物１５の昇降時に摺動する案内板２０が設けてある。
【００１６】
上記の摺動板１９には、嵌入孔１６に通じる貫通孔１９’が設けてあり、案内板２０には、本体フレーム７の垂直部７ｂ内部に通じる貫通孔２０’が設けてある。これらの両貫通孔１９’、２０’は、車輪受け金物１５が降下し、車軸３の軸端３ｂを外嵌した状態で互いに連通するようになっている。本体フレーム７の垂直部７ｂ内部には、これらの両貫通孔１９’、２０’を通して車輪受け金物１５の嵌入孔１６内に挿入するリニアスケールセンサ２１が設けてある。このリニアスケールセンサ２１は、車軸３の軸方向変位を連続的に検出するものであり、リニアスケールの先端がエアーシリンダ２２で嵌入孔１６内に挿入され、車軸３の軸端３ｂ面に圧着するようになっている。
【００１７】
次に、上記の如く構成された装置により検圧を行なう手順について説明する。
【００１８】
車輪２ａ，２ｂが圧入された車軸３を搬送レール４，４を介してフリーテーブル５上に搬入し、位置決め機構１，１にて定位置に位置決めする。このとき、図５に示すように、車輪押し金物１１と車輪受け金物１５は、いずれも車軸の軸端３ａ，３ｂとの接触を避けるために上昇させておく。またプレスシリンダ６のロッド６’の変位を検出するリニアスケールセンサ９はロッド６’先端の案内板８に圧着しておく。車軸３の変位を検出するリニアスケールセンサ２１は、本体フレーム７の他方の垂直部７ｂ内に後退させておく。
【００１９】
そうして車軸３がフリーテーブル５上の所定の位置に載置されると、図６に示すように、車輪押し金物１１と車輪受け金物１５を下降させる。これにより車輪押し金物１１は、その嵌入孔１２に車軸の一端３ａ側を嵌入してプレスシリンダ６のロッド６’先端と一方の車輪２ａとの間に位置決めされる。また車輪受け金物１５は、その嵌入孔１６に車軸３の他端３ｂ側を嵌入して、本体フレーム７の他方の垂直部７ｂと他方の車輪２ｂとの間に位置決めされる。本体フレーム７の上記垂直部７ｂ内より車輪受け金物１５の嵌入孔１６にリニアスケールセンサ２１を挿入し、その先端を車軸３の他端３ｂ面にエアーシリンダ２２で圧着させる。
【００２０】
次いで、図７に示すように、プレスシリンダ６を作動し、ロッド６’を伸長させると、車軸３の一方の車輪２ａには、プレスシリンダ６の発生する所定の検圧荷重が車輪押し金物１１を介して付加され、他方の車輪２ｂには、その反力が車輪受け金物１５を介して付加される。このとき、一方の車輪２ａに生じた変位（位置ずれ）は、車輪押し金物１１に直結するロッド６’の変位を連続的に検出しているリニアスケールセンサ９の検出値により検出される。また、他方の車輪２ｂに生じた変位は、相対的に移動する車軸３の変位を連続的に検出しているリニアスケールセンサ２１または前記リニアスケールセンサ９のいずれによっても検出される。そして、双方の車輪２ａ，２ｂに変位が同時に生じた場合は、他方の車輪２ｂの変位がリニアスケールセンサ２１の検出値で検出され、一方の車輪２ａの変位がリニアスケールセンサ９の検出値と、リニアスケールセンサ２１の検出値との差として検出される。
【００２１】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の検圧装置によれば、車軸の両側に圧入された車輪に対して片側１個のプレスシリンダで同時に検圧荷重を付加し、プレスシリンダ側でロッド変位を、反プレスシリンダ側で車軸変位をそれぞれ検出することにより、両車輪に生じる変位を同時に検出することができる。したがって、車軸両側の車輪に対して同じ検圧作業を２回繰り返す必要がなく、作業時間が大幅に短縮される。また、車軸の端面には荷重がかからず、両車輪のボス面を加圧する構造であるから、均等負荷が掛けられ、軸の縮みによる悪影響もほとんどないので、極めて信頼性の高い高精度な検圧測定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧入装置を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】ローラ式Ｖブロックを説明する要部断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図６】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図７】本発明装置の動作を説明する正面図である。
【図８】従来の圧入装置を説明する正面図である。
【図９】従来の圧入装置を説明する正面図である。
【符号の説明】
１  位置決め機構
２ａ，２ｂ  車輪
３  車軸
５  フリーテーブル
６  プレスシリンダ
６’  ロッド
９  リニアスケールセンサ
１１  車輪押し金物
１２  嵌入孔
１５  車輪受け金物
１６  嵌入孔
２１  リニアスケールセンサ
【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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