(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
輪軸を定位置に固定する位置決め機構と、位置決めされた輪軸の軸方向両側に設置され、輪軸両端に嵌着されたジャーナル軸受の外輪に回転体を圧着させて、該外輪に回転を付与する外輪回転機構とで構成される鉄道車両用ジャーナル軸受の非分解検修のための外輪回転装置。
【請求項２】
外輪回転機構は、垂直フレームに沿って昇降するヘッドプレートに回転体を取り付け、該ヘッドプレートを下降させると、回転体がジャーナル軸受の外輪に接触するとともに、該回転体を介してヘッドプレートの全重量が外輪に付加される構造である請求項１に記載の鉄道車両用ジャーナル軸受の非分解検修のための外輪回転装置。
【請求項３】
回転体には、回転部への機械振動が可及的に少ないゴム製タイヤ等を使用することにより、ジャーナル軸受のコロから発生する振動のみが、輪軸端面に取り付けた振動ピックアップで検出されるようにした請求項１又は２に記載の鉄道車両用ジャーナル軸受の非分解検修のための外輪回転装置。
【請求項４】
位置決め機構は、輪軸を定位置で回転させる機構を備えており、位置決めされた輪軸のジャーナル軸受外輪に回転体を無回転で圧着させながら輪軸を回転させると、ジャーナル軸受の内輪から発生する振動が検出できる構造である請求項１又は２、３に記載の鉄道車両用ジャーナル軸受の非分解検修のための外輪回転装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道車両用輪軸の両端ジャーナル部に嵌着されるジャーナル軸受のコロの損傷程度を、振動検査により非分解で判別するのに適したジャーナル軸受の外輪回転装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５に示すように、この種のジャーナル軸受１は、内輪２と外輪３との間に円筒状のコロ４を複列に配してなるコロ軸受であり、輪軸５両端のジャーナル部６に内輪２を嵌着して取り付けられている。
【０００３】
ジャーナル軸受１は、車体の荷重を回転する輪軸５に伝える重要な部分であるため、定期的な検修により、常に正常な稼働状態に保持しておく必要がある。従来よりジャーナル軸受１の検修は、該軸受１を輪軸５のジャーナル部６から抜き取り、分解することによって目視で行なわれてきたが、非効率的であるため、最近では振動検査によりジャーナル軸受を輪軸に取り付けたまま探傷する非分解検修が行なわれるようになってきた。
【０００４】
すなわち、図６に示すように、輪軸５をローラ上に載せ、その両端のジャーナル部６に嵌着してあるジャーナル軸受１の外輪３をＶブロック等で固定した状態で、ピニオンギア９に巻き掛けた動力ベルトを１０駆動し、輪軸５を所要の回転数に回転させる。すなわちジャーナル軸受１の内輪２（図５参照）を回転させる。そうして、輪軸５のジャーナル部６端面に取り付けた振動ピックアップ１１で、ジャーナル軸受１のコロ４から発生する特定の周波数域の振動を検出し、該検出信号を速度または加速度に変換して、その大きさからコロ４の損傷程度を判別するのである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の非分解検修では、得られた判別結果と、実際のコロ４の損傷程度とが必ずしも一致せず、実際にはコロ４に損傷が無くても損傷有りと判別したり、実際には小さな損傷でも大きな損傷であると判別することが多々あった。本出願人等の調査によれば、この主たる原因は輪軸５の回転にあった。すなわち、コロ４からの振動を得るために輪軸５を回転させると、これに嵌着してある車輪１２やピニオンギア９等からもコロ４と同じ周波数域の振動が発生する場合があり、これらの振動がコロからの振動とともに振動ピックアップで検出されるのである。
【０００６】
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、ジャーナル軸受の非分解検修において、コロ４の発生する振動のみが振動ピックアップ１１で検出されるようにしたジャーナル軸受の外輪回転装置の提供を目的とする。
【０００７】
【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装置は、輪軸を定位置に固定する位置決め機構と、位置決めされた輪軸の軸方向両側に設置され、輪軸両端に嵌着されたジャーナル軸受の外輪に回転体を圧着させて、該外輪に回転を付与する外輪回転機構とで構成されている。
【０００８】
この場合、外輪回転機構は、垂直フレームに沿って昇降するヘッドプレートに回転体を取り付け、該ヘッドプレートを下降させると、回転体がジャーナル軸受の外輪に接触するとともに、該回転体を介してヘッドプレートの全重量が外輪に付加される構造とするのが好ましい。また、回転体には、回転部への機械振動が可及的に少ないゴム製タイヤを使用するのが振動検査の検出精度を高める上で好ましい。さらに、位置決め機構は、輪軸を回転させる機構を備えた構造とすることにより、ジャーナル軸受の内輪の損傷をも振動検査で検出することが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１〜図４は、本発明を実施した装置の一例であり、１３は輪軸５を定位置に固定する位置決め機構、２２，２２は外輪回転機構を示している。
【００１０】
すなわち、位置決め機構１３は、輪軸５の搬送レール１４，１４間に設置した油圧シリンダ１５で昇降する基盤１６と、該基盤１６の上面にレール１４直交方向に取り付けた前後２本の平行なシャフト１７ａ，１７ｂと、該各シャフトの左右両端に取り付けた計４個のローラ１８ａ，１８ａ，１８ｂ，１８ｂ等で構成してある。そして、基盤１６を上昇させると、２本のシャフト１７ａ，１７ｂの同一端側に取り付けられたローラ同士（１８ａ，１８ｂ）（１８ａ，１８ｂ）が、図４に想像線で示すように、それぞれ搬送レール１４，１４上に位置する輪軸５の左右の車輪１２，１２のフランジ部に下方より接触して、輪軸５の動きをＶブロックの如く固定するようになっている。
【００１１】
上記シャフト１７ａ，１７ｂ間には、これらのシャフトと噛合するギアモータ１９が設置してあり、該ギアモータ１９を駆動すると、４個のローラ１８ａ，１８ａ，１８ｂ，１８ｂが同一方向へ回転して、位置決めした輪軸５を回転させるようになっている。また、搬送レール１４，１４は、図４に想像線で示すように、位置決め機構１３の側方に位置する部分１４’，１４’が油圧シリンダ２０により傾斜状に持ち上げられる関節２１構造となっており、検査完了後の輪軸５を位置決め機構１３から容易に搬出させることができる。
【００１２】
位置決めされた輪軸５の軸方向両側には、ジャーナル軸受１の外輪回転機構２２，２２が設置してある。これらの外輪回転機構２２，２２は、垂直フレーム２３と、該垂直フレーム２３を油圧シリンダ２４の操作によりガイド２５に沿って昇降するヘッドプレート２６とで構成されている。ヘッドプレート２６には、回転体２７と、該回転体にシャフト２８およびＶベルト２９を介して回転を付与する動力３０等が取り付けてあり、ヘッドプレート２６を下降させると、回転体２７の周面がジャーナル軸受１の外輪３の周面に接触するとともに、回転体２７を介してヘッドプレート２６の全重量（図示例では３００ｋｇに設定してある）が上記外輪３に付加されるようになっている。回転体２７は、外輪３との接触による機械振動が可及的に少ないものがよく、図示例では自動車用のゴム製タイヤを使用している。
【００１３】
なお、垂直フレーム２３の後面側には、ロッド３１’の先端をヘッドプレート２６に固定したエアーシリンダ３１が取り付けてある。このエアーシリンダ３１は、外輪３に付加されるヘッドプレート２６の重量を、設定量（３００ｋｇ）に調節するためのものである。
【００１４】
上記構成よりなる装置を使用するには、輪軸５を搬送レール１４，１４で位置決め機構１３の基盤１６上に搬入する。そして、基盤１６を油圧シリンダ１５で上昇させ、輪軸５の左右の車輪１２，１２のフランジ部にそれぞれローラ（１８ａ，１８ｂ）（１８ａ，１８ｂ）を接触させる。これにより、輪軸５の動きが固定される。輪軸５の左右両端に、振動測定用の振動ピックアップ１１，１１を取り付ける。
【００１５】
次いで、外輪回転機構２２，２２の油圧シリンダ２４を操作してヘッドプレート２６を垂直フレーム２３に沿って下降させると、輪軸５両端に嵌着してあるジャーナル軸受１の外輪３に回転体２７が接触するとともに、該回転体２７を介してヘッドプレート２６の全重量が付加される。このとき、外輪３に付加されるヘッドプレート２６の全重量が設定量（３００ｋｇ）を越えるときには、エアーシリンダ３１を操作して、これを調整する。
【００１６】
次いで、動力３０を駆動し、回転体２７を回転させると、これに接触するジャーナル軸受１の外輪３が回転を開始する。外輪３の回転数は、回転体２７の動力３０で制御し、最初は低速で回転させ、次第に回転数を上げて行くようにする。そして、外輪３の回転数が実際の営業速度に相当する１０００ｒｐｍ前後となったところで、振動ピックアップ１１によるコロ４の振動検査を実施し、その検査値を記録する。
【００１７】
コロ４の振動検査が完了すると、回転体２７の動力３０を制御して外輪３の回転数を次第に減少させた後、動力３０の駆動を停止する。外輪３の回転が完全に停止すると、次に、ジャーナル軸受１内輪２の振動検査を実施する。すなわち、位置決め機構１３のギアモータ１９を駆動し、輪軸５を両車輪１２，１２部で固定しているローラ（１８ａ，１８ｂ）（１８ａ，１８ｂ）を回転させて、輪軸５を回転させる。そうして輪軸５が１回転する間に発生するジャーナル軸受１の内輪２から発生する損傷振動を、振動ピックアップ１１で検出するのである。
【００１８】
このようにして、ジャーナル軸受１のコロ４および内輪２の振動検査が完了すると、ジャーナル軸受１の外輪３に圧着している回転体２７を元の位置まで上昇させる。次いで、輪軸５両端から振動ピックアップ１１を取り外し、位置決め機構１３の基盤１６を下降させてローラ（１８ａ，１８ｂ）（１８ａ，１８ｂ）による輪軸５の固定を解除する。油圧シリンダ２０を操作し、搬送レールの一部１４’，１４’を傾斜させると、検査済みの輪軸５が位置決め機構１３から搬出される。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したとおり、本発明の装置は、ジャーナル軸受の振動検査による非分解検修において、輪軸に嵌着されたジャーナル軸受の外輪を回転させてコロの発生する損傷振動を検出するようにしたから、ジャーナル軸受の内輪を回転させる従来のこの種の振動検査に比べて、輪軸に嵌着されたピニオンギアや車輪等からの余分な振動が全く発生せず、コロから発生する損傷振動のみを確実に検出することができる。したがって、非分解検修の検査精度を大きく高めることができる。また、装置規模が小さく、僅かなスペースを利用して設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置を示す正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の側面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】ジャーナル軸受の構造を説明する断面図である。
【図６】従来の内輪回転によるジャーナル軸受の振動検査を説明する平面図である。
【符号の説明】
１  ジャーナル軸受
２  内輪
３  外輪
５  輪軸
１３  位置決め機構
２２  外輪回転機構
２３  垂直フレーム
２４  油圧シリンダ
２６  ヘッドプレート
２７  回転体
３０  動力
【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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