(57)【要約】【課題】取り扱いが容易で構造が簡単であり、軸状部材に正確に装着することができるとともに高精度に軸状部材を削正することができる軸状部材の削正装置を提供する。【解決手段】車軸３のジャーナル部３ｃに削正装置７の保持部８を装着すると、車軸３の中心軸Ｏを中心として回転部１２が回転可能になり、この中心軸Ｏを中心としてこの回転部１２と一体となって削正部１６が旋回可能になる。削正部１６の切削砥石部１６ａを回転させて、切込量測定部２４によって切込量を作業者が確認しながら、回転操作部１４を作業者が操作して、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄを削正部１６によって削正する。回転部１２を１回転する動作と、切削砥石部１６ａを微小量だけ切り込む動作とを作業者が繰り返すことによって、嵌合部３ｅの外周面３ｈから変形部Ｄが除去される。【選択図】図７
2013202747.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸状部材の外周面の変形部を削正する軸状部材の削正装置であって、
前記軸状部材の基準外周面に着脱自在に嵌合して、この軸状部材の基準外周面に保持される保持部と、
前記軸状部材の中心軸を中心として前記保持部の外周面を回転する回転部と、
前記回転部に支持された状態で前記軸状部材の中心軸を中心としてこの軸状部材の外周面に沿って旋回して、この軸状部材の外周面の変形部を削正する削正部と、
を備える軸状部材の削正装置。
【請求項２】
請求項１に記載の軸状部材の削正装置において、
前記保持部は、軸受によって支持される前記軸状部材のジャーナル部の外周面を保持すること、
を特徴とする軸状部材の削正装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の軸状部材の削正装置において、
前記保持部は、前記軸状部材の基準外周面を締め付けて、この軸状部材の基準外周面に保持されるコレットチャック機構を備えること、
を特徴とする軸状部材の削正装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の軸状部材の削正装置において、
前記軸状部材の中心軸を中心として前記保持部の外周面を前記回転部が回転するように、この回転部をガイドするガイド部を備えること、
を特徴とする軸状部材の削正装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の軸状部材の削正装置において、
前記軸状部材の外周面の変形部に対する前記削正部の切込量を調整する切込量調整部を備えること、
を特徴とする軸状部材の削正装置。
【請求項６】
請求項５に記載の軸状部材の削正装置において、
前記切込量調整部は、前記軸状部材の外周面の変形部に前記削正部を手動操作によって繰り出すこと、
を特徴とする軸状部材の削正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸状部材の外周面の変形部を削正する軸状部材の削正装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両の車輪を交換するときには、油圧プレス機械などによってプレス荷重を作用させて車輪から車軸を抜き取る圧抜きによって車輪と車軸とを分離した後に、プレス荷重を作用させて新品の車輪に車軸を押し込む圧入によってこの新品の車輪と車軸とを嵌合させている。従来の車輪圧入／圧抜き装置は、プレス荷重を車軸に作用させるプレスシリンダと、車輪を所定位置に保持しプレス荷重を受ける荷重受け部などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の車輪圧入／圧抜き装置では、車輪から車軸を圧抜きするときには、荷重受け部によって車輪を所定位置に保持した状態で、この車輪から車軸が抜け出す方向にプレスシリンダによってプレス荷重をこの車軸に作用させて、この車輪とこの車軸とを分離している。一方、この従来の車輪圧入／圧抜き装置では、車輪に車軸を圧入するときには、荷重受け部によって車輪を所定位置に保持した状態で、この車輪に車軸が押し込む方向にプレスシリンダによってプレス荷重をこの車軸に作用させて、この車輪にこの車軸を嵌合させている。
【０００３】
このような従来の車輪圧入／圧抜き装置では、プレスシリンダを車軸に接触させてプレス荷重を車軸に作用させているため、このプレス荷重が作用する車軸の外周面が変形してこの外周面の外径が正規の寸法よりも太くなることがある。ここで、鉄道車両では、車軸のジャーナル部を支持する軸受を収容する軸箱の背面に位置する後蓋をこの車軸に嵌合させている。この場合に、車軸側の外径よりも後蓋側の内径のほうが小さく設定されており、車軸の外径から後蓋の内径を差し引いた値である締め代が適正に管理されている。このため、圧入及び圧抜き後に車軸の外周面が変形していると、後蓋が車軸に嵌り難いことがある。その結果、鉄道工場に配置されている大型旋盤装置によって、車輪に車軸が圧入された状態で車軸の両端の変形部を削正して、この変形部を正規の寸法に修正する作業が必要になる。しかし、大型旋盤装置による削正作業には、熟練した技能が必要であるため作業者が限定されてしまうとともに、車軸の位置決めや装着に手間がかかり作業時間も長くなってしまう問題点がある。このため、旋盤装置のような大規模な装置を使用せずに、車軸の外周面の変形部を簡単に短時間で削正可能な軸状部材の削正装置が要望されている。
【０００４】
従来の軸状部材の削正装置は、配管の先端部の外周面に着脱自在に装着される固定支持部と、配管の外周面を上下２点で挟み込みこの固定支持部をこの配管の外周面にクランプするクランプ部と、固定支持部に取り付けられて配管の周囲を旋回する本体部と、この本体部に取り付けられて配管の先端部の開先を研磨する研磨手段と、この研磨手段が配管の外周面に沿って旋回するように本体部を旋回させる旋回駆動部などを備えている（例えば、特許文献２参照）。このような従来の軸状部材の削正装置では、固定支持部上に取り付けられた旋回用モータの回転力が旋回用ギヤボックスを通じて駆動ギヤに伝達されており、複数のガイドローラ、Ｕ字状ギヤ及びタイミングベルトなどによってこの駆動ギヤの回転力を本体部に伝達し、配管の外周面に沿ってこの研磨手段を旋回させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平08-132806号公報
【０００６】
【特許文献２】実開平02-130744号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の軸状部材の削正装置では、配管の外周面を上下２点で挟み込みこの固定支持部をこの配管の外周面にクランプ部がクランプするため、配管の中心軸に対して固定支持部を正確に位置決めすることができない問題点がある。また、従来の軸状部材の削正装置では、旋回駆動部が歯車機構部及び巻き掛け伝導部材によって構成されているため、これらの噛み合い部のがたによって、配管の中心軸を中心として研磨手段を正確に旋回させることができない問題点がある。さらに、従来の軸状部材の削正装置では、固定支持部上に取り付けられた駆動ギヤ、旋回用ギヤボックス、Ｕ字状ギヤ、複数のガイドローラ及びタイミングベルトなどによって研磨手段を旋回させる必要があり、駆動機構が複雑で大規模になり配管に対する着脱作業に手間がかかり取り扱いが難しくなる問題点がある。
【０００８】
この発明の課題は、取り扱いが容易で構造が簡単であり、軸状部材に正確に装着することができるとともに高精度に軸状部材を削正することができる軸状部材の削正装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図３及び図７に示すように、軸状部材（３）の外周面（３ｈ）の変形部（Ｄ）を削正する軸状部材の削正装置であって、前記軸状部材の基準外周面（３ｆ）に着脱自在に嵌合して、この軸状部材の基準外周面に保持される保持部（８）と、前記軸状部材の中心軸（Ｏ）を中心として前記保持部の外周面を回転する回転部（１２）と、前記回転部に支持された状態で前記軸状部材の中心軸を中心としてこの軸状部材の外周面に沿って旋回して、この軸状部材の外周面の変形部を削正する削正部（１６）とを備える軸状部材の削正装置（７）である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１に記載の軸状部材の削正装置において、図１、図２及び図７に示すように、前記保持部は、軸受（５）によって支持される前記軸状部材のジャーナル部（３ｃ）の外周面（３ｆ）を保持することを特徴とする軸状部材の削正装置である。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の軸状部材の削正装置において、図７に示すように、前記保持部は、前記軸状部材の基準外周面（３ｆ）を締め付けて、この軸状部材の基準外周面に保持されるコレットチャック機構を備えることを特徴とする軸状部材の削正装置である。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の軸状部材の削正装置において、図７に示すように、前記軸状部材の中心軸を中心として前記保持部の外周面を前記回転部が回転するように、この回転部をガイドするガイド部（１３）を備えることを特徴とする軸状部材の削正装置である。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の軸状部材の削正装置において、図４〜図１０に示すように、前記軸状部材の外周面の変形部に対する前記削正部の切込量を調整する切込量調整部（１８）を備えることを特徴とする軸状部材の削正装置である。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項５に記載の軸状部材の削正装置において、前記切込量調整部は、前記軸状部材の外周面の変形部に前記削正部を手動操作によって繰り出すことを特徴とする軸状部材の削正装置である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によると、取り扱いが容易で構造が簡単であり、軸状部材に正確に装着することができるとともに高精度に軸状部材を削正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置によって削正される鉄道車両の輪軸の一部を破断して示す正面図である。
【図２】図１のII部分を拡大して示す正面図である。
【図３】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置によって削正される鉄道車両の車軸の端部を拡大して示す正面図である。
【図４】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置の平面図である。
【図５】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置の側面図である。
【図６】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置の正面図である。
【図７】図４のVII-VII線で切断した状態を模式的に示す断面図である。
【図８】図７のVIII-VIII線で切断した状態を模式的に示す断面図である。
【図９】図７のIX-IX線で切断した状態を模式的に示す断面図である。
【図１０】図９の一部を省略して示す拡大図である。
【図１１】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置によって削正される車軸の嵌合部の外径を測定する外径測定装置の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のXI-XIA線で切断した状態を示す断面図である。
【図１２】この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置を保管するときに使用する保管装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１に示す輪軸１は、車輪２と車軸３とを組み立てた部材であり、左右一対の車輪２及びブレーキディスク４などに車軸３を圧入して組み立てられている。車輪２は、レールと回転接触する部材であり、リム部２ａと、ボス部２ｂと、板部２ｃなどを備えている。リム部２ａは、車輪２の外周を構成する部分であり、レール頭頂面と接触して摩擦抵抗を受ける踏面２ｄと、脱輪を防止するために車輪２の外周に連続して形成されたフランジ２ｅなどを備えている。ボス部２ｂは、車輪２の中心を構成する部分であり、車軸３が圧入されるボス穴２ｆなどを備えている。板部２ｃは、リム部２ａとボス部２ｂとの中間を構成する部分である。図１に示す車輪２は、高炭素鋼を圧延してタイヤと輪心とが一体に製造される一体圧延車輪であり、板部２ｃを放射状に波打たせた形状の波打車輪である。
【００１８】
図１〜図３に示す車軸３は、車輪２に圧入されて車両の走行とともに回転する軸状部材である。車軸３は、図１及び図３に示す輪座３ａと、図１に示すブレーキディスク座３ｂと、図１〜図３に示すジャーナル部３ｃと、嵌合部３ｄ，３ｅなどを備えている。図１及び図３に示す輪座３ａは、車輪２に圧入される部分である。輪座３ａは、ボス穴２ｆの内径よりも外径が僅かに大きく形成されており、このボス穴２ｆと嵌合してこの車輪２を車軸３に固定する。図１に示すブレーキディスク座３ｂは、ブレーキディスク４に圧入される部分である。ブレーキディスク座３ｂは、図１に示すボス穴４ａの内径よりも外径が僅かに大きく形成されており、このボス穴４ａと嵌合してこのブレーキディスク４を車軸３に固定する。
【００１９】
図１〜図３に示すジャーナル部３ｃは、軸受５によって支持される部分であり、車両の車体荷重を支持する。ジャーナル部３ｃは、図１及び図２に示す軸受５の内輪５ｃの内周面と嵌合する外周面３ｆを備えている。外周面３ｆは、平滑な円筒形状に仕上げられており、軸受支持面（ジャーナル面）として寸法が適正に管理されている。外周面３ｆは、車軸３の基準外周面（絶対基準面）であり、この外周面３ｆの中心軸が車軸３の中心軸Ｏと一致している。図１〜図３に示す嵌合部３ｄ，３ｅは、軸箱６によって支持される部分である。図１及び図３に示すように、嵌合部３ｄは軸箱６の前蓋６ａが嵌合する外周面３ｇを備えており、嵌合部３ｅは後蓋６ｃが嵌合する外周面３ｈを備えている。外周面３ｇ，３ｈは、外周面３ｆと同様に平滑な円筒形状に仕上げられており寸法についても適正に管理されている。
【００２０】
図１に示すブレーキディスク４は、制動時に制輪子が押し付けられる部材であり、円板状の摩擦材の中心部にボス穴４ａなどを備えている。図１及び図２に示す軸受５は、車軸３を回転自在に支持する部材であり、軸箱６内に収容される密封複式円筒ころ軸受などの転がり軸受である。軸受５は、転がり接触する転動体５ａと、この転動体５ａの外側で回転する外輪５ｂと、転動体５ａの内側で回転する内輪５ｃなどを備えている。
【００２１】
図１に示す軸箱６は、軸受５を収容する部材であり、車軸３を保持するためにこの車軸３のジャーナル部３ｃに装着されている。軸箱６は、図２に示すように、嵌合部３ｄの外周面３ｇと嵌合し軸箱６の軸端側の蓋を構成する前蓋６ａと、この前蓋６ａに取り付けられる小蓋６ｂと、嵌合部３ｅの外周面３ｈと嵌合し軸箱６の背面側の蓋を構成する後蓋６ｃなどを備えている。
【００２２】
図３に示す変形部Ｄは、嵌合部３ｅの外周面３ｈに形成された削正対象部である。変形部Ｄは、嵌合部３ｅの軸端部側の円周方向に連続又は断続して形成されており、この嵌合部３ｅの外径よりも太くなっている膨大部である。変形部Ｄは、例えば、車輪２に車軸３を圧入するとき又は車輪２から車軸３を圧抜きするときに、ジャーナル部３ｃと嵌合部３ｅとの間の段差部にプレス荷重が作用することによってこの嵌合部３ｅに形成される塑性変形部である。
【００２３】
図４〜図１０に示す削正装置７は、図３に示す車軸３の外周面３ｈの変形部Ｄを削正する装置である。削正装置７は、図１及び図２に示す後蓋６ｃが嵌合部３ｅの外周面３ｈに嵌合可能なように、図３に示すこの外周面３ｈの変形部Ｄを削正してこの嵌合部３ｅの外径を適正な寸法に仕上げる。削正装置７は、車軸３の絶対基準面に相当するジャーナル部３ｃの外周面３ｆに着脱自在に装着されて、この車軸３の中心軸Ｏを中心として外周面３ｈの変形部Ｄを削正する。削正装置７は、図４〜図９に示す保持部８と、回転部１２と、図７〜図９に示すガイド部１３と、図４、図６、図８及び図９に示す回転操作部１４と、図５〜図９に示すバランサ部１５と、図４〜図１０に示す削正部１６と、図７に示す流体圧回路部１７と、図４〜図１０に示す切込量調整部１８と、切込量測定部２４などを備えている。
【００２４】
図４〜図９に示す保持部８は、車軸３の外周面３ｆに着脱自在に嵌合して、この外周面３ｆに保持される部分である。保持部８は、ジャーナル部３ｃの外周面３ｆを締め付けてこの外周面３ｆに装着されるコレットチャック機構を備えている。保持部８は、ジャーナル部３ｃの外周面３ｆを均一に締め付けることによって車軸３の中心軸Ｏを中心としてこの外周面３ｆに装着される。保持部８は、図４、図５、図７及び図９に示す本体部９と、図４〜図９に示すコレット部１０と、図４〜図７に示す固定ナット部１１などを備えている。
【００２５】
図４、図５、図７及び図９に示す本体部９は、保持部８の本体を構成する部分である。本体部９は、図７に示すように、ジャーナル部３ｃの外径よりも内径が僅かに大きい円筒状の部材であり、テーパ部９ａと雄ねじ部９ｂなどを備えている。テーパ部９ａは、本体部９の後端部側の内周面に形成された傾斜面であり、先端部側の内径よりも後端部側の内径が大きくなるように所定の傾斜角度で形成されている。雄ねじ部９ｂは、固定ナット部１１側の雌ねじ部１１ｂと噛み合う部分であり、本体部９の後端部側の外周面に形成されている。
【００２６】
図４〜図９に示すコレット部１０は、ジャーナル部３ｃの外周面３ｆを締め付ける部分である。コレット部１０は、押圧力を受けることによってジャーナル部３ｃの外周面３ｆを締め付けてこの外周面３ｆを把持する。コレット部１０は、ジャーナル部３ｃの外径よりも内径が僅かに大きい円筒状の部材であり、図７に示すテーパ部１０ａ，１０ｂと、図６〜図８に示すすり割り部１０ｃなどを備えている。図７に示すテーパ部１０ａは、コレット部１０の先端部側の外周面に形成された傾斜面であり、先端部側の内径よりも後端部側の内径が小さくなるように本体部９側のテーパ部９ａと略同じ傾斜角度で形成されている。テーパ部１０ｂは、コレット部１０の後端部側の外周面に形成された傾斜面であり、先端部側の内径よりも後端側の内径が大きくなるように所定の傾斜角度で形成されている。図６〜図８に示すすり割り部１０ｃは、コレット部１０に押圧力が作用したときにこのコレット部１０の内径を縮小させる部分である。すり割り部１０ｃは、図７に示すように、中心軸Ｏに対して平行にコレット部１０の長さ方向に形成された切欠溝（スリット）である。すり割り部１０ｃは、図６及び図８に示すように、コレット部１０の円周方向に所定の間隔をあけてこのコレット部１０を貫通して形成されており、ジャーナル部３ｃの外周面３ｆと密着する部分である。すり割り部１０ｃは、コレット部１０の後端部側から先端部側に向かって所定の幅で形成されている。
【００２７】
図４〜図７に示す固定ナット部１１は、コレット部１０を押し込む部分である。固定ナット部１１は、本体部９と締結することによってこの本体部９にコレット部１０を押し込み、このコレット部１０に押圧力を作用させてこのコレット部１０の内径を縮小させる。固定ナット部１１は、図７に示すテーパ部１１ａと雌ねじ部１１ｂなどを備えている。テーパ部１１ａは、固定ナット部１１の後端部側の内周面に形成された傾斜面であり、先端部側の内径よりも後端部側の内径が小さくなるようにコレット部１０側のテーパ部１０ｂと略同じ傾斜角度で形成されている。雌ねじ部１１ｂは、本体部９側の雄ねじ部９ｂと噛み合う部分であり、固定ナット部１１の先端部側の内周面に形成されている。
【００２８】
図４〜図９に示す回転部１２は、車軸３の中心軸Ｏを中心として保持部８の外周面を回転する部分である。回転部１２は、図７〜図９に示すように、保持部８のガイド面１３ａ，１３ｃに沿ってこの保持部８の外周面を円周方向に回転する。回転部１２は、車軸３の基準外周面となるジャーナル部３ｃの外周面３ｆに保持部８が装着されているため、中心軸Ｏを中心としてこの保持部８の外周面上を回転可能である。回転部１２は、図７に示すように、保持部８の外径よりも内径が大きい円環状の部材であり、この保持部８の外周面との間に所定の隙間を形成している。回転部１２は、図７に示すように、支持部１２ａとフランジ部１２ｂ，１２ｃなどを備えている。支持部１２ａは、削正部１６を支持する部分であり、削正部１６と一体となって回転する。フランジ部１２ｂ，１２ｃは、本体部９の外周面と支持部１２ａの内周面との間の隙間を塞ぐように、支持部１２ａの先端部側と後端部側とに支持部１２ａと一体に形成されている。フランジ部１２ｂ，１２ｃは、保持部８に対する回転部１２の回転に支障がないように、この保持部８の外周面との間に微小な隙間を形成している。
【００２９】
図７〜図９に示すガイド部１３は、車軸３の中心軸Ｏを回転中心として保持部８の外周面を回転部１２が回転するように、この回転部１２をガイドする部分である。ガイド部１３は、図７に示すように、保持部８の外周面と回転部１２の内周面との間に配置されている。ガイド部１３は、図７及び図８に示すガイド面１３ａと、回転体１３ｂと、図７及び図９に示すガイド面１３ｃと、回転体１３ｄなどを備えている。
【００３０】
図７及び図８に示すガイド面１３ａは、回転体１３ｂを回転自在にガイドする部分である。ガイド面１３ａは、保持部８の本体部９の外周面に形成された凸状の円筒面であり、中心軸Ｏに対して平行に形成されている。回転体１３ｂは、ガイド面１３ａに沿って転がり接触する部材であり、中心軸Ｏを回転中心として公転しながらガイド面１３ａの円周方向に沿って自転するカムフォロア（従動節）などである。回転体１３ｂは、図８に示すように、中心軸Ｏを中心として120°間隔をあけてこの中心軸Ｏと同一距離に合計３個配置されており、保持部８と回転部１２との間にがたが生ずるのを防ぎ、中心軸Ｏに対して回転部１２が振れるのを防止する。回転体１３ｂは、図７に示すように、回転部１２の後端部側のフランジ部１２ｃに回転自在に支持される回転軸１３ｅを備えている。
【００３１】
図７及び図９に示すガイド面１３ｃは、回転体１３ｂを回転自在にガイドする部分である。ガイド面１３ｃは、保持部８の本体部９の外周面に形成された凸状の円筒面であり、図７に示すように円周方向に略Ｖ字状の突起部が連続して形成されている。回転体１３ｄは、ガイド面１３ｃに沿って転がり接触する部材である。回転体１３ｄは、回転体１３ｂと同様に中心軸Ｏを回転中心として公転しながらガイド面１３ｃの円周方向に沿って自転しており、ガイド面１３ｃの突起部と転動自在に嵌合する略Ｖ字状の溝部を外周面の円周方向に連続して有するＶガイドホイールなどである。回転体１３ｄは、この回転体１３ｄ側の略Ｖ字状の溝部をガイド面１３ｃ側の略Ｖ字状の突起部と嵌合させることによって、回転部１２が前後方向に移動するのを阻止する。回転体１３ｄは、図９に示すように、回転体１３ｂと同様に中心軸Ｏを中心として120°間隔をあけてこの中心軸Ｏと同一距離に合計３個配置されており、保持部８と回転部１２との間にがたが生ずるのを防ぎ、中心軸Ｏに対して回転部１２が振れるのを防止する。回転体１３ｄは、図７に示すように、回転部１２の先端部側のフランジ部１２ｂに回転自在に支持される回転軸１３ｆを備えている。ガイド部１３は、ガイド面１３ａと３個の回転体１３ｂとが密着して転がり接触するとともに、ガイド面１３ｃと３個の回転体１３ｄとが密着して転がり接触するように、２個の回転体１３ｂ，１３ｄの回転軸１３ｅ，１３ｆが位置調整不可能に固定されており、１個の回転体１３ｂ，１３ｄの回転軸１３ｅ，１３ｆが回転部１２の径方向に位置調整可能に固定されている。
【００３２】
図４、図６、図８及び図９に示す回転操作部１４は、回転部１２を手動で回転操作させる部分である。回転操作部１４は、中心軸Ｏを回転中心として回転部１２を回転させるときに作業者が手動で回転力を作用させる旋回用ハンドルとして機能する。回転操作部１４は、ハンドル部１４ａと固定部１４ｂなどを備えている。ハンドル部１４ａは、作業者が把持する部分であり、外観が円柱状の部材である。ハンドル部１４ａは、図６、図８及び図９に示すように、中心軸Ｏを中心として削正部１６に対して90°ずれた位置に、この中心軸Ｏを中心として左右対称に合計２本配置されている。固定部１４ｂは、ハンドル部１４ａを回転部１２に固定する部分である。固定部１４ｂは、ハンドル部１４ａの雄ねじ部を回転部１２の雌ねじ部と噛み合わせた状態でこの雄ねじ部に装着される締結ナットである。
【００３３】
図５〜図９に示すバランサ部１５は、回転部１２の回転操作を軽くするための部分である。バランサ部１５は、中心軸Ｏを中心として削正部１６の重量によって生じる回転モーメントと逆方向の回転モーメントを発生させるバランス用カウンタウェイトとして機能する。バランサ部１５は、図６、図８及び図９に示すように、中心軸Ｏを中心として回転操作部１４に対して90°ずれた位置であって、この中心軸Ｏを中心として削正部１６に対して180°ずれた位置に１個配置されている。バランサ部１５は、削正部１６の重量と略同じ重量を回転部１２に付加することによって、この削正部１６の重量と釣り合っており、作業者が回転部１２を回転するときに必要となる操作力を軽減する。バランサ部１５は、図５〜図９に示すように、支持部１５ａと、重り部１５ｂと、固定部１５ｃ，１５ｄなどを備えている。支持部１５ａは、重り部１５ｂを支持する部分であり、ハンドル部１４ａと同様の外観が円柱状の部材である。支持部１５ａは、図６、図８及び図９に示すように、中心軸Ｏを中心として回転操作部１４に対して90°ずれた位置であって、この中心軸Ｏを中心として削正部１６に対して180°ずれた位置に１本配置されている。重り部１５ｂは、削正部１６と略同じ重さに相当する部分である。固定部１５ｃは、支持部１５ａを回転部１２に固定する部分である。固定部１５ｃは、支持部１５ａの雄ねじ部を回転部１２の雌ねじ部と噛み合わせた状態でこの雄ねじ部に装着される締結ナットである。固定部１５ｄは、支持部１５ａに重り部１５ｂを固定する部分である。固定部１５ｄは、重り部１５ｂの貫通孔に支持部１５ａを挿入した状態でこの支持部１５ａの雄ねじ部に装着される締結ナットである。
【００３４】
図４〜図１０に示す削正部１６は、回転部１２に支持された状態で車軸３の中心軸Ｏを中心としてこの車軸３の嵌合部３ｅの外周面３ｈに沿って旋回して、この外周面３ｈの変形部Ｄを削正する部分である。削正部１６は、回転部１２と一体となって中心軸Ｏを回転中心として公転しながら外周面３ｈの変形部Ｄを削正し、この外周面３ｈを適正な寸法に仕上げる。削正部１６は、図５〜図７、図９及び図１０に示す切削砥石部１６ａと、図４、図５、図７及び図８に示す駆動力発生部１６ｂと、図５及び図７に示す飛散防止部１６ｃなどを備えている。図５〜図７、図９及び図１０に示す切削砥石部１６ａは、変形部Ｄを切削する部分であり、中心軸回りに回転する円板状の砥石の円周面を、図３に示すような変形部Ｄに接触させてこの変形部Ｄを削り取る。切削砥石部１６ａは、例えば、ダイヤモンドの次に硬い物質である立方晶窒化ほう素を主成分として焼結したメンテナンス性に優れ摩耗量の少ない金属研削／研磨用砥石であるCBN(Cubic Boron Nitride)砥石などである。図４、図５、図７及び図８に示す駆動力発生部１６ｂは、切削砥石部１６ａを回転するための駆動力を発生する部分である。駆動力発生部１６ｂは、例えば、複数枚のベーンを外周面に有するロータを回転自在に収容するハウジング内に圧縮空気を供給し、この圧縮空気による圧力をベーンに作用させてロータを回転させ、このロータの回転を出力軸に伝達するエアモータスピンドルなどのエアモータ装置である。駆動力発生部１６ｂは、切削砥石部１６ａの回転軸をコレットチャックによって出力軸に着脱自在に装着しており、この出力軸と一体となってこの切削砥石部１６ａを高速で回転させる。図５及び図７に示す飛散防止部１６ｃは、切削時に発生する削正粉の飛散を防止する部分である。飛散防止部１６ｃは、例えば、透明または半透明の合成樹脂製の砥石カバーである。飛散防止部１６ｃは、図７に示すように、可動支持部１９に着脱自在に装着するちょうねじ１６ｄと、嵌合部３ｅの外周面３ｈに沿って転がり接触する回転体１６ｅなどを備えている。
【００３５】
図７に示す流体圧回路部１７は、作動流体の流体圧によって削正部１６を削正動作させる部分である。流体圧回路部１７は、例えば、削正部１６の駆動力発生部１６ｂに供給する圧縮空気の空気圧を調整するエアコントロールユニット（エアユニット）などである。流体圧回路部１７は、圧縮空気を供給する空気圧源１７ａと、この圧縮空気から異物を除去するフィルタ１７ｂと、空気圧源１７ａからの圧縮空気を所定の圧力に調整するレギュレータ１７ｃと、圧縮空気の圧力を測定する圧力計１７ｄと、レギュレータ１７ｃからの圧縮空気によって駆動力発生部１６ｂを潤滑するためのオイルミストを生成するルブリケータ１７ｅと、駆動力発生部１６ｂに圧縮空気を供給する配管１７ｆと、この配管１７ｆを開閉する開閉弁１７ｇなどを備えている。
【００３６】
図４〜図１０に示す切込量調整部１８は、変形部Ｄに対する削正部１６の切込量を調整する部分である。切込量調整部１８は、削正部１６を変形部Ｄに手動操作によって繰り出してこの削正部１６にこの変形部Ｄを削正させる。切込量調整部１８は、切削砥石部１６ａの送出量を可変することによって切込量を調整する。切込量調整部１８は、図６〜図１０に示す可動支持部１９と、図７〜図１０に示す送出部２０と、図６〜図１０に示す固定支持部２１と、図８〜図１０に示すガイド部２２と、与圧部２３などを備えている。
【００３７】
図６〜図１０に示す可動支持部１９は、削正部１６を支持した状態で可動する部分であり、駆動力発生部１６ｂと一体となって昇降する。可動支持部１９は、図７及び図８に示す中心軸Ｏに対して平行にこの可動支持部１９を貫通する貫通孔１９ａと、図８に示す切込量測定部２４の接触子２４ａが接触する基準測定部１９ｂなどを備えている。可動支持部１９は、駆動力発生部１６ｂを貫通孔１９ａに嵌合させることによって、この駆動力発生部１６ｂを着脱自在に保持する。
【００３８】
図７〜図１０に示す送出部２０は、変形部Ｄに向かって削正部１６が切り込むように、この削正部１６を送り出す部分である。送出部２０は、作業者に手動で回転操作されることによって削正部１６を昇降させる。送出部２０は、図１０に示すように、回転操作部２０ａと、雄ねじ部２０ｂ，２０ｃと、雌ねじ部２０ｄ，２０ｅなどを備えている。回転操作部２０ａは、作業者の手動操作によって回転する部分である。雄ねじ部２０ｂは、回転操作部２０ａの先端部に形成された左ねじである。雄ねじ部２０ｃは、回転操作部２０ａの雄ねじ部２０ｂの後方に形成された右ねじである。雌ねじ部２０ｄは、雄ねじ部２０ｂと噛み合う部分であり、この雄ねじ部２０ｂの先端部を除く一部と噛み合うように可動支持部１９の上部に所定の長さで形成されている。雌ねじ部２０ｅは雄ねじ部２０ｃと噛み合う部分であり、固定支持部２１を貫通して形成されている。送出部２０は、回転操作部２０ａの回転動作を可動支持部１９の昇降動作に変換する送り装置であり、回転操作部２０ａの回転量に応じて切削砥石部１６ａの切込量を変化させる。送出部２０は、回転操作部２０ａの回転量に対して切削砥石部１６ａの切込量が小さくなる差動送りねじ機構として機能し、雄ねじ部２０ｃのピッチよりも雄ねじ部２０ｂのピッチが小さく設定されている。送出部２０は、切削砥石部１６ａを変形部Ｄに接近させるときには、回転操作部２０ａが時計回りに回転操作されることによって可動支持部１９を下降させる。一方、送出部２０は、切削砥石部１６ａを変形部Ｄから離間させるときには、回転操作部２０ａが反時計回りに回転操作されることによって可動支持部１９を上昇させる。
【００３９】
図６〜図１０に示す固定支持部２１は、切込量測定部２４を固定する部分である。固定支持部２１は、回転部１２の支持部１２ａに固定されており、この回転部１２と一体となって回転する。固定支持部２１は、図１０に示すように、切込量測定部２４のステム部２４ｃが嵌合する貫通孔２１ａなどを備えている。
【００４０】
図８〜図１０に示すガイド部２２は、可動支持部１９をスライド自在にガイドする部分である。ガイド部２２は、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄに向かって切削砥石部１６ａが切り込むように可動支持部１９を昇降自在にガイドしており、この可動支持部１９の雌ねじ部２０ｄを中心として等距離に複数配置されている。ガイド部２２は、図１０に示すように、ガイド軸２２ａと、軸受部２２ｂと、スライド部２２ｃなどを備えている。図１０に示すガイド軸２２ａは、軸受部２２ｂ及びスライド部２２ｃをガイドする部分である。ガイド軸２２ａは、回転操作部２０ａが回転操作されたときに、可動支持部１９が中心軸Ｏに対して傾いた状態で昇降するのを防止するとともに、この可動支持部１９が雌ねじ部２０ｄを中心として回転するのを防止する。ガイド軸２２ａは、断面が円形のリニアシャフトなどの軸状部材であり、固定支持部２１にボルトなどの固定部材によって着脱自在に固定されている。軸受部２２ｂは、スライド部２２ｃが昇降動作するときに発生する摩擦抵抗を低減する部分である。軸受部２２ｂは、例えば、保持器内に保持されている多数のボールがガイド軸２２ａと転がり接触しながら無限循環運動して摩擦抵抗を低減するリニアベアリングなどである。スライド部２２ｃは、ガイド軸２２ａに沿ってスライドする部分であり、ガイド部２２のガイド軸２２ａが貫通する貫通孔２２ｄを備えている。スライド部２２ｃは、軸受部２２ｂの上端部と下端部とを挟み込むことによってこの軸受部２２ｂを保持しており、可動支持部１９と一体に形成されている。
【００４１】
図８〜図１０に示す与圧部２３は、削正部１６の切込方向と逆方向の加圧力を可動支持部１９に作用させる部分である。与圧部２３は、可動支持部１９を固定支持部２１に向かって付勢することによって、図１０に示す雄ねじ部２０ｂ，２０ｃと雌ねじ部２０ｄ，２０ｅとの間に生ずるがたを低減し、削正部１６の切込量に誤差が生ずるのを防ぐ。与圧部２３は、例えば、たわみ量に対して付勢力（ばね力）が比較的大きくなるようなばね定数を有する皿ばねなどであり、固定支持部２１とスライド部２２ｃとの間に挟み込まれている。
【００４２】
図４〜図１０に示す切込量測定部２４は、変形部Ｄに対する削正部１６の切込量を測定する部分である。切込量測定部２４は、嵌合部３ｅの外周面３ｈの円周方向に沿って形成されている変形部Ｄのうち最も高さが高い変形部Ｄと削正部１６の切削砥石部１６ａとが接触したときを基準として、この切削砥石部１６ａの微小変位を拡大して計測する。切込量測定部２４は、図１０に示すように、可動支持部１９の基準測定部１９ｂと接触する接触子２４ａと、この接触子２４ａを先端部に有し上下方向に進退自在のスピンドル部２４ｂと、このスピンドル部２４ｂを保護し固定支持部２１の貫通孔２１ａに挿入され固定されるステム部２４ｃなどを備えている。切込量測定部２４は、スピンドル部２４ｂの変位量をエンコーダによって測定し、このエンコーダの出力信号を信号処理回路によって処理してディジタル表示部に表示するディジタル式ダイヤルゲージなどである。
【００４３】
図１１に示す外径測定装置２５は、軸状部材の外径を測定する装置である。外径測定装置２５は、削正装置７によって嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄを削正する前に、この変形部Ｄが存在する部分の外径と変形部Ｄが存在しない部分の外径とを測定するために使用される。外径測定装置２５は、例えば、軸状部材の外径を測定する外側マイクロメータなどであり、測定箇所からずれた位置で外径を測定するのを防止するずれ防止治具としての機能を備えている。外径測定装置２５は、接触部２５ａ，２５ｂと、フレーム部２５ｃと、位置決め部２５ｄと、装着部２５ｅなどを備えている。外径測定装置２５は、図１１（Ａ）に示すように、接触部２５ａ，２５ｂ及び位置決め部２５ｄを嵌合部３ｅの外周面３ｈと接触させることによって、車軸３の中心軸Ｏを通過する直線上に接触部２５ａ，２５ｂを位置決めする。
【００４４】
接触部２５ａは、嵌合部３ｅの外周面３ｈと接触する部分である。接触部２５ａは、平坦な先端部を有する軸状部材（アンビル）であり、フレーム部２５ｃに着脱自在に固定されている。接触部２５ｂは、接触部２５ａとの間で嵌合部３ｅの外周面３ｈを挟み込むように、この外周面３ｈと接触する部分である。接触部２５ｂは、接触部２５ａの先端部と対向する平坦な先端部を有する軸状部材（スピンドル）であり、フレーム部２５ｃに移動自在に装着されている。接触部２５ｂは、中心軸回りに正転操作されると接触部２５ｂに向かって前進し、中心軸回りに逆転操作されるとこの接触部２５ｂから後退する。フレーム部２５ｃは、接触部２５ａ，２５ｂを支持する部分であり、外観が略Ｃ字状に形成されている。位置決め部２５ｄは、車軸３の中心軸Ｏを中心として接触部２５ａ，２５ｂが対称な位置でこの嵌合部３ｅの外周面３ｈと接触するように、これらの接触部２５ａ，２５ｂをこの外周面３ｈに位置決めする部分である。位置決め部２５ｄは、中心軸Ｏを中心とする対称な位置からずれて接触部２５ａ，２５ｂが嵌合部３ｅの外周面３ｈと接触するのを防止するずれ防止用ガイド部（当て駒）であり、中心軸Ｏを中心として接触部２５ａ，２５ｂに対して90°ずれた位置に配置されている。装着部２５ｅは、位置決め部２５ｄをフレーム部２５ｃに着脱自在に装着する部分である。装着部２５ｅは、図１１（Ｂ）に示すように、位置決め部２５ｄの雄ねじ部と噛み合う雌ねじ部を有しこの位置決め部２５ｄを固定する固定部２５ｆと、この固定部２５ｆ及びフレーム部２５ｃを挟み込む一対の板状部２５ｇと、この一対の板状部２５ｇを締結する締結部２５ｈなどを備えている。
【００４５】
図１２に示す保管装置２６は、削正装置７を保管する装置である。保管装置２６は、削正作業を実施しない非削正動作時に削正装置７の精度を確保するためにこの削正装置７を装着した状態で保管する。保管装置２６は、保持軸部２６ａと支持部２６ｂなどを備えている。保持軸部２６ａは、削正装置７が着脱自在に装着されてこの削正装置７を保持する部分であり、この削正装置７の保持部８に保持される。保持軸部２６ａは、図１〜図３に示す車軸３の端部の外周面３ｆ〜３ｇと同一外径の外周面を有する模擬軸（ダミーワーク）である。保持軸部２６ａは、この保持軸部２６ａの中心軸Ｏに対する削正装置７の振れが所定範囲内であり、この削正装置７が所定の精度を維持しているか否かを確認するときに基準となる精度確認用基準軸（振れ測定用治具）として機能する。支持部２６ｂは、保持軸部２６ａを支持する部分であり、支柱部２６ｃと台座部２６ｄなどを備えている。支柱部２６ｃは、保持軸部２６ａを支持する部分である。支柱部２６ｃは、断面が略Ｕ字状の溝形鋼などであり、この保持軸部２６ａの一方の端部をこの支柱部２６ｃの上端部で片持ち支持している。台座部２６ｄは、支柱部２６ｃを支持する部分である。台座部２６ｄは、平面形状が四角形の板状部材であり、支柱部２６ｃの下端部を支持した状態で作業場の床面上又は作業台上に設置される。
【００４６】
次に、この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置の動作を説明する。
先ず、図１〜図３に示す車軸３の嵌合部３ｅの外周面３ｈの直径を、図１１に示す外径測定装置２５を使用して作業者が測定し、図３及び図１０に示す変形部Ｄに対する削正部１６の切込量を予め決定する。図１１に示す外径測定装置２５を作業者が操作して接触部２５ａと位置決め部２５ｄとを嵌合部３ｅの外周面３ｈに接触させた状態で、接触部２５ｂを作業者が回転させながらこの接触部２５ｂを前進させて、この外周面３ｈに接触部２５ｂを接触させる。その結果、図１１（Ａ）に示すように、中心軸Ｏと直交する直線上で嵌合部３ｅの外周面３ｈに接触部２５ａ，２５ｂが接触するため、作業者に熟練した技能がなくても嵌合部３ｅの外径が外径測定装置２５によって正確に測定される。このとき、外周面３ｈの変形部Ｄが存在する箇所を外径測定装置２５によって作業者が２方向以上から測定するとともに、この外周面３ｈの変形部Ｄが存在しない箇所についてもこの外径測定装置２５によって作業者が２方向以上から測定する。嵌合部３ｅの太っている箇所と太っていない箇所の合計２箇所の測定結果から変形部Ｄの削正量に相当する切込量を作業者が算出する。
【００４７】
次に、図１２に示す保管装置２６から削正装置７を作業者が取り外して、図４及び図５に示すように車軸３のジャーナル部３ｃの外周面３ｆにこの削正装置７を作業者が装着する。図７に示す保持部８のコレット部１０と固定ナット部１１とにそれぞれ締結用スパナを作業者が掛け止めし、これらの締結用スパナを緩める方向に作業者が回転させる。このため、コレット部１０側のテーパ部１０ｂと固定ナット部１１側のテーパ部１１ａとの間の押圧力が低下するとともに、このコレット部１０側のテーパ部１０ａと本体部９側のテーパ部９ａとの間の押圧力も低下する。その結果、コレット部１０に作用する締め付け力が低下してこのコレット部１０の内径が拡大し、保持軸部２６ａの外周面とコレット部１０の内周面との間に隙間が生じるため、この保持軸部２６ａからコレット部１０を作業者が引き抜くことによって、保管装置２６から削正装置７が取り外される。
【００４８】
次に、図７に示すちょうねじ１６ｄを作業者が緩めて飛散防止部１６ｃを可動支持部１９から取り外し、駆動力発生部１６ｂのコレットチャックに切削砥石部１６ａの回転軸を挿入してこのコレットチャックを締め付けると、この駆動力発生部１６ｂの出力軸と切削砥石部１６ａの回転軸とが連結される。図１に示すように、車軸３に車輪２が取り付けられた状態で、削正装置７のコレット部１０の先端部を車軸３の端部から作業者が差し込むと、図４、図５及び図７に示すようにジャーナル部３ｃの外周面３ｆにコレット部１０の内周面が嵌め込まれる。このとき、図７に示すように、ジャーナル部３ｃ寄りの嵌合部３ｅの端部から切削砥石部１６ａが僅かに突出する位置まで、嵌合部３ｅの外周面３ｈに保持部８を作業者が押し込む。保持部８のコレット部１０と固定ナット部１１とにそれぞれ締結用スパナを作業者が掛け止めし、これらの締結用スパナを締め付ける方向に作業者が回転させる。このため、図７に示すコレット部１０側のテーパ部１０ｂと固定ナット部１１側のテーパ部１１ａとの間の押圧力が増加するとともに、このコレット部１０側のテーパ部１０ａと本体部９側のテーパ部９ａとの間の押圧力も増加する。その結果、コレット部１０に作用する締め付け力が増加してこのコレット部１０の内径が縮小し、ジャーナル部３ｃの外周面３ｆとコレット部１０の内周面とが密着して、車軸３に削正装置７が装着される。削正部１６の回転体１６ｅを嵌合部３ｅの外周面３ｈと接触させた状態で、ちょうねじ１６ｄを締め付けて飛散防止部１６ｃを可動支持部１９に固定する。図４、図６、図８及び図９に示す回転操作部１４のハンドル部１４ａに比較測長器などのテストインジケータを作業者が装着し、図３に示すような変形部Ｄが形成されていない嵌合部３ｅの外周面３ｈにこのテストインジケータの接触子を接触させる。この状態で、ハンドル部１４ａを作業者が手動で回転操作して回転部１２を回転させながら、車軸３の中心軸Ｏに対する削正装置７の芯振れを作業者が測定する。
【００４９】
次に、図４、図６、図８及び図９に示す回転操作部１４を作業者が操作して回転部１２を左右に回転させて、削正部１６による切込位置を作業者が設定する。回転操作部１４のハンドル部１４ａを作業者が回転操作すると、図７に示すガイド部１３のガイド面１３ａに沿って回転体１３ｂが転動するとともに、このガイド部１３のガイド面１３ｃに沿って回転体１３ｄが転動する。このため、中心軸Ｏを中心としてジャーナル部３ｃの外周面３ｆに保持部８が保持された状態で、この中心軸Ｏを回転中心としてこの保持部８の外側を回転部１２が回転するとともに、この中心軸Ｏを中心として回転部１２と一体となって削正部１６が旋回する。回転操作部１４を作業者が操作して回転部１２を左右に回転させながら、図４〜図１０に示す送出部２０の回転操作部２０ａを作業者が回転操作すると、図１０に示すこの送出部２０の雄ねじ部２０ｃが固定支持部２１側の雌ねじ部２０ｅと噛み合いながら変形部Ｄに向かって下降する。回転操作部２０ａを作業者が回転操作すると、送出部２０の雄ねじ部２０ｂが可動支持部１９側の雌ねじ部２０ｄと噛み合うが、雄ねじ部２０ｃとは異なり雄ねじ部２０ｂが逆ねじであるため、送出部２０が下降すると可動支持部１９も変形部Ｄに向かって下降する。このとき、雌ねじ部２０ｄを中心として可動支持部１９が回転しようとするが、スライド部２２ｃの貫通孔２２ｄにガイド軸２２ａが挿入されているため、可動支持部１９の回転が阻止されて、ガイド軸２２ａに沿って軸受部２２ｂ及びスライド部２２ｃとともにこの可動支持部１９が滑らかに下降する。雄ねじ部２０ｃのピッチに比べて雄ねじ部２０ｂのピッチが小さいため、回転操作部２０ａの回転量に比べて可動支持部１９の移動量が僅かである。可動支持部１９が下降すると、この可動支持部１９と一体となって削正部１６の切削砥石部１６ａも下降する。ハンドル部１４ａを作業者が回転操作して回転部１２を左右に回転させながら、回転操作部２０ａの回転量を作業者が調整して、嵌合部３ｅの外周面３ｈに存在する変形部Ｄのうち最も太っているこの嵌合部３ｅの最大外径部と切削砥石部１６ａとを接触させる。その結果、削正部１６によって変形部Ｄの削正を最初に開始する切込位置が設定される。
【００５０】
次に、図４、図６及び図８に示す切込量測定部２４によって切込量を作業者が確認しながら、回転操作部１４を作業者が操作して回転部１２を一方向に回転させて、削正部１６による切込作業を実施する。図７に示す流体圧回路部１７の開閉弁１７ｇを作業者が開くと、削正部１６の駆動力発生部１６ｂに空気圧源１７ａから圧縮空気が供給されて、この駆動力発生部１６ｂが切削砥石部１６ａを回転する。図１０に示す切込量測定部２４のセットボタンを作業者が押しカウント値がゼロに設定された状態で、送出部２０の回転操作部２０ａを作業者が微小回転すると、嵌合部３ｅの外周面３ｈに存在する変形部Ｄのうち最も太っているこの嵌合部３ｅの最大外径部を削正部１６の切削砥石部１６ａが切り込む。この状態で、回転操作部１４を作業者が操作して回転部１２を一方向に回転させて、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄを次々に削正する。切込量測定部２４の表示部に表示されるカウント値が外径測定装置２５によって測定した切込量に達するまで、回転部１２を１回転する動作と、切削砥石部１６ａを微小量だけ切り込む動作とを作業者が繰り返すことによって、嵌合部３ｅの外周面３ｈから変形部Ｄが除去される。変形部Ｄの削正作業が完了した後に、回転操作部２０ａを作業者が逆方向に回転すると可動支持部１９が上昇して、切削砥石部１６ａが嵌合部３ｅの外周面３ｈから離間する。図７に示す流体圧回路部１７の開閉弁１７ｇを作業者が閉じると、空気圧源１７ａから駆動力発生部１６ｂへの圧縮空気の供給が停止し、この駆動力発生部１６ｂが切削砥石部１６ａの回転を停止する。
【００５１】
次に、図１〜図３に示す削正作業後の嵌合部３ｅの外周面３ｈの直径を、図１１に示す外径測定装置２５を使用して作業者が測定する。図１１（Ａ）に示すように、嵌合部３ｅの外周面３ｈの削正した箇所を外径測定装置２５によって作業者が２方向以上から測定するとともに、この嵌合部３ｅの外周面３ｈの削正していない箇所についてもこの外径測定装置２５によって作業者が２方向以上から測定する。削正作業後の嵌合部３ｅの外周面３ｈが正規の寸法の範囲内であるときには、図７に示すちょうねじ１６ｄを作業者が緩めて飛散防止部１６ｃを可動支持部１９から取り外し、駆動力発生部１６ｂのコレットチャックを緩めて切削砥石部１６ａの回転軸をコレットチャックから取り外す。その後に、作業者がちょうねじ１６ｄを締め付けて飛散防止部１６ｃを可動支持部１９に再装着して、一連の削正作業を終了する。一方、削正作業後の嵌合部３ｅの外周面３ｈが正規の寸法の範囲内に達していないときには、正規の寸法の範囲内に達するまで一連の削正作業を繰り返す。
【００５２】
最後に、図１２に示す保管装置２６に削正装置７を作業者が装着して、次の削正作業を実施するまでこの保管装置２６によってこの削正装置７を保管する。保管装置２６の保持軸部２６ａの外周面に削正装置７のコレット部１０の内周面を作業者が装着し、保持部８のコレット部１０と固定ナット部１１とをそれぞれ締結用スパナによって締め付ける方向に作業者が回転させる。その結果、コレット部１０に作用する締め付け力が増加してコレット部１０の内径が縮小し、保持軸部２６ａの外周面とコレット部１０の内周面とが密着して、保管装置２６に削正装置７が装着される。
【００５３】
この発明の実施形態に係る軸状部材の削正装置は、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、車軸３のジャーナル部３ｃの外周面３ｆに保持部８が着脱自在に嵌合して、この外周面３ｆに保持部８が保持されており、この車軸３の中心軸Ｏを中心としてこの保持部８の外周面を回転部１２が回転するとともに、この回転部１２に支持された状態でこの中心軸Ｏを中心としてこの車軸３の外周面３ｈに沿って削正部１６が旋回して、この外周面３ｈの変形部Ｄをこの削正部１６が削正する。このため、車輪２と車軸３の圧入及び圧抜きによって発生する車軸３の嵌合部３ｅの外周面３ｈに形成される変形部Ｄを、この車軸３の中心軸Ｏを基準として高精度に短時間で除去することができる。このため、特別な技能を必要とせずに誰でも取り扱える簡単な削正装置７によって、車軸３側の締め代を正規の寸法に修正することができる。その結果、作業効率の向上を図ることができるとともに、車軸側及び後蓋側の締め代を適正に管理することができる。また、削正装置７を車軸３に直接取り付けることができるため、車輪２から車軸３を取り外す必要がなくなって短時間で削正作業を完了することができる。
【００５４】
(2) この実施形態では、軸受５によって支持される車軸３のジャーナル部３ｃの外周面３ｆを保持部８が保持する。このため、車軸３の基準外周面となるジャーナル部３ｃの外周面３ｆに保持部８を嵌合させることによって、中心軸Ｏを中心としてこの保持部８の外周面上を回転部１２が回転する。例えば、従来の軸状部材の削正装置のような配管の外周面を上下２点で挟み込む場合に比べて、中心軸Ｏを中心として正確に削正部１６を旋回させることができる。その結果、車軸３の中心軸Ｏを中心として嵌合部３ｅの外周面３ｈを削正部１６によって高精度に削正して、この外周面３ｈの加工精度を向上させることができるとともに、この外周面３ｈを高品位に仕上げることができる。
【００５５】
(3) この実施形態では、車軸３のジャーナル部３ｃの外周面３ｆを締め付けて、この外周面３ｆに保持されるコレットチャック機構を保持部８が備えている。このため、削正装置７を車軸３に直接容易に取り付けることができ、この車軸３を車輪２に取り付けたままの状態で嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄを直接加工することができる。また、車軸３の中心軸Ｏに保持部８を正確に装着することができるため、嵌合部３ｅの外周面３ｈの加工精度を向上させることができる。さらに、コレットチャック機構によってジャーナル部３ｃの外周面３ｆを締め付ける構造であるため、外径が異なる複数種類の車軸についても保持部８を簡単に装着することができる。
【００５６】
(4) この実施形態では、車軸３の中心軸Ｏを中心として保持部８の外周面を回転部１２が回転するように、この回転部１２をガイド部１３がガイドする。このため、従来の軸状部材の削正装置のような歯車機構部及び巻き掛け伝動部材などの構造が複雑で構造上がたが生じ易い機構を省略することができる。その結果、削正装置７の加工精度を向上させることができるとともに、削正装置７の構造がコンパクトになって容易にメンテナンスすることができる。
【００５７】
(5) この実施形態では、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄに対する削正部１６の切込量を切込量調整部１８が調整する。このため、例えば、ダイヤルゲージなどの測定機器を使用して嵌合部３ｅの外径を測定しながら変形部Ｄの切込量を調整して、この嵌合部３ｅを最適な寸法に仕上げることができる。
【００５８】
(6) この実施形態では、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄに削正部１６を手動操作によって切込量調整部１８が繰り出す。その結果、作業者が手動操作によって削正部１６の切込量を微調整することができるため、従来の大型旋盤装置などによって自動的に削正する場合に発生する外周面３ｈの削り過ぎを防ぐことができる。
【００５９】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、鉄道車両の車軸３に削正装置７を適用する場合を例に挙げて説明したが、鉄道車両の車軸に限定するものではない。例えば、一般機械に使用される主軸、自動車の車軸、回転運動を往復運動に変換するクランク軸、動力源から動力を伝達するプロペラ軸、流体機械のタービン軸などについてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、嵌合部３ｅの外周面３ｈの変形部Ｄを削正する場合を例に挙げて説明したが、嵌合部３ｅ以外の車軸３の外周面の変形部を削正する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、削正対象物の軸状部材として中実軸を例に挙げて説明したが、軸状部材が中空軸である場合についてもこの発明を適用することができる。
【００６０】
(2) この実施形態では、切込量調整部１８が送りねじ機構によって削正部１６を繰り出す場合を例に挙げて説明したが、送りねじ機構に限定するものではない。例えば、図１０に示す送出部２０の雄ねじ部２０ｂ，２０ｃ及び雌ねじ部２０ｄ，２０ｅを省略して、ウォームとウォームホイールとを組み合わせたウォームギヤ機構によって削正部１６を繰り出すこともできる。この場合には、回転操作部２０ａの回転操作によって回転するウォームと、回転軸と偏心する位置に固定軸を有するウォームホイールと、この固定軸をスライド自在にガイドするガイド部を有する可動支持部１９とによって、削正部１６を繰り出すことができる。また、この実施形態では、車軸３のジャーナル部３ｃを保持部８によって直接的に保持する場合を例に挙げて説明したが、このジャーナル部３ｃとこの保持部８との間に円筒部材を嵌合させて、このジャーナル部３ｃをこの保持部８によって間接的に保持することもできる。この場合には、ジャーナル部３ｃの外径が小さい車軸についても削正装置７を装着することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  輪軸
２  車輪
３  車軸（軸状部材）
３ｃ  ジャーナル部
３ｅ  嵌合部
３ｆ  外周面（基準外周面）
３ｈ  外周面
４  ブレーキディスク
５  軸受
６  軸箱
６ｃ  後蓋
７  削正装置
８  保持部
９  本体部
１０  コレット部
１１  固定ナット部
１２  回転部
１３  ガイド部
１４  回転操作部
１５  バランサ部
１６  削正部
１６ａ  切削砥石部
１７  流体圧回路部
１８  切込量調整部
１９  可動支持部
２０  送出部
２１  固定支持部
２２  ガイド部
２３  与圧部
２４  切込量測定部
２５  外径測定装置
２６  保管装置
Ｄ  変形部
Ｏ  中心軸
【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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