(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行台車上に起立させられた支持柱に、昇降、進出復帰及び傾斜角制御自在に設けられた昇降ブロックに、さらに進出及び復帰自在の支持プレートが設けられ、該支持プレートの前面両側に並行水平杆が突出固着され、該並行水平杆の先端間に方形の枠体が前後方向に揺動するように設けられ、該枠体内に回転ディスクサンダー及びその駆動部を構成する伝動ユニットが左右方向に揺動するように設けられ、該伝動ユニットの後端部が張力調整自在の四本のスプリングによって四方から保持されてなることを特徴とする車体外板等の塗装下地仕上げ装置。
【請求項２】
回転ディスクサンダーを走行台車の走行方向と並行且つ同方向に複数設けたことを特徴とする請求項１に記載の車体外板等の塗装下地仕上げ装置。
【請求項３】
回転ディスクサンダーが研磨粉集塵装置を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の車体外板等の塗装下地仕上げ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、鉄道車両、バス等の車体外板、その他のパテ付け塗装面、すなわち、塗装下地の仕上げ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、鉄道車両、バス等の車体外板は、美観を持たせるとともに、腐食を防止するため、鋼製外板に、プライマー塗装を施し、続いて表面を平滑化するためのパテ付け塗装を施し、さらにサーフェーサー塗装及び上塗り塗装を施している。
【０００３】
前記プライマー塗装、サーフェーサー塗装及び上塗り塗装は、通常スプレーを使用して行われているが、前記塗装下地処理作業としてのパテ付け塗装は、１〜１０ｍｍの圧膜であるため、いわゆるパテ付けを行い、その後サンダーを使用してパテ付け塗装面を平滑に研磨している。
【０００４】
従来、前記パテ付け塗装面の研磨作業は、熟練を要するとともに、作業者が重量を有するハンドディスクサンダーを手に持って行っているが、重労働であり、さらに粉塵の発生等、作業環境も悪く、きわめて作業性が悪い等の問題が残されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記事情に鑑み、熟練を要することなく、簡単な操作により、前記パテ付け塗装面の研磨作業を効率よく行うことができ、作業者を重労働から解放し、さらに作業環境の改善を図った塗装下地仕上げ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、走行台車上に起立させられた支持柱に、昇降、進出復帰及び傾斜角制御自在に設けられた昇降ブロックに、さらに進出及び復帰自在の支持プレートが設けられ、該支持プレートの前面両側に並行水平杆が突出固着され、該並行水平杆の先端間に方形の枠体が前後方向に揺動するように設けられ、該枠体内に回転ディスクサンダー（以下単に「ディスクサンダー」と言う。）及びその駆動部を構成する伝動ユニットが左右方向に揺動するように設けられ、該伝動ユニットの後端部が張力調整自在の四本のスプリングによって四方から保持されてなることを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の装置によれば、パテ付け塗装面の曲面や傾斜面等にディスクサンダーが追従させられ、さらに走行台車の走行及び前記ディスクサンダーを前記パテ付け塗装面に押圧及び昇降させることにより、広い範囲のパテ付け塗装面の研磨を迅速に行うことができる。
【００１１】
請求項２に示す本発明の実施の一形態は、基本的な技術思想は前記請求項１と同様であるが、ディスクサンダーを複数としたものである。すなわち、ディスクサンダーを走行台車の走行方向と並行且つ同方向に複数設けたことを特徴とする。この請求項２によれば、走行台車の進行方向前方のディスクサンダーを荒削り用とし、また、走行台車の進行方向後方のディスクサンダーを仕上げ用として連続作業が可能であり、研磨効率及び研磨面の質の向上を図ることができる。
【００１３】
請求項３に示す本発明の実施の一形態は、前記請求項１又は２の車体外板等の塗装下地仕上げ装置において、ディスクサンダーが研磨粉集塵装置を有することを特徴とする。この請求項３によれば、作業環境の改善が図られる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置の使用状態図、図２は本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の斜視図、図３は図２に示す車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の一部断面右側面図、図４は本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の一部断面平面図、図５は支持プレート部の昇降構造及び進出復帰構造を示す説明図、図６はディスクサンダーの一実施例としてのギアサンダーの要部断面図、図７はディスクサンダーの一実施例としてのダブルアクションサンダーの要部断面図、図８は図７に示したダブルアクションサンダーにおける研磨粉集塵装置を示す一部断面図である。
【００１５】
図１おいて、Ｔは車体外板にプライマー塗装に続いてパテ付け塗装面Ｐが施された鉄道車両であり、１は前記本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置である。
【００１６】
なお、図１においては、引込線路２上に移動させられた鉄道車両Ｔの両側にそれぞれ前記本発明の車体外板等の塗装下地仕上げ装置１、１が配置させられ、さらに該車体外板等の塗装下地仕上げ装置１，１が前記引込線路２と並行に設けた走行路３，３上を走行する構成となっている。
【００１７】
すなわち、前記鉄道車両Ｔの両側の車体外板のパテ付け塗装面Ｐを同時に研磨可能に構成されている。図中、４，４は走行台車、５，５は該走行台車４，４上に起立させられた支持柱である。
【００１８】
本発明の好ましい実施例（請求項２）では、前記一方の走行台車４及び支持柱５に対して、図２に示すように複数のディスクサンダー６ａ，６ｂが設けられ、さらに該複数のディスクサンダー６ａ，６ｂが前記走行台車４に起立させられた支持柱５に対して昇降自在且つ前記走行台車４の走行方向と並行且つ前後方向に設けられる。そしてさらに前記ディスクサンダー６ａ，６ｂが進出及び復帰自在且つ上下方向に揺動自在に保持される。
【００１９】
まず、前記複数のディスクサンダー６ａ，６ｂの進出及び復帰自在及び上下左右方向への揺動自在構造について述べる。なお、以下の説明では、前記複数のディスクサンダー６ａ，６ｂの進出及び復帰自在及び上下左右方向への揺動自在構造はそれぞれ同様であるので、同符号を持って表す。
【００２０】
図１、図２及び図３に示すように、前記支持柱５に沿って昇降させられる昇降ブロック７にエアシリンダ８が支持され、該エアシリンダ８のピストンロッド９の先端に支持プレート１０が固着される。
【００２１】
つぎに、前記支持プレート１０の前部に前記ディスクサンダー６ａ，６ｂが上下左右方向に揺動自在に保持される。すなわち、図２乃至図４に示す実施の一形態では、まず、前記支持プレート１０の前面両側に並行水平杆１１，１１が突出固着され、該それぞれの並行水平杆１１，１１の先端間に方形の枠体１２が上下が前後方向に揺動するように設けられる。
【００２２】
すなわち、前記枠体１２を構成する両側垂直杆１２ａの略中間部がそれぞれボルト軸１３によって前記並行水平杆１１，１１間に枢着されて該枠体１２の上下端が前後方向に揺動自在に構成される。
【００２３】
そしてさらに、前記方形の枠体１２内に前記ディスクサンダー６ａ，６ｂ及びその駆動部１４が左右方向に揺動するように設けられる。なお、該ディスクサンダー６ａ，６ｂの駆動部１４は、エアーモータ１５と、その駆動力を前記ディスクサンダー６ａ，６ｂに伝える伝動ユニット１６からなる。
【００２４】
前記ディスクサンダー６ａ，６ｂの左右方向への揺動自在構造は、前記駆動部１４を構成する伝動ユニット１６の上下端を前記方形の枠体１２を構成する上下水平杆１２ｂの略中間部にそれぞれボルト軸１７によって枢着することにより行われる。
【００２５】
そしてさらに、図４及び図６に示されるように、前記伝動ユニット１６の後端部１８が張力調整自在の四本のスプリング１９ａ，１９ｂ，１９ｃ及び１９ｄによって四方から保持される。すなわち、前記伝動ユニット１６の後端部１８の上下部と前記支持プレート１０の上下位置に設けたブラケット２０間にスプリング１９ａ，１９ｂが張設され、前記伝動ユニット１６の後端部１８の左右部と前記並行水平杆１１，１１間にスプリング１９ｃ、１９ｄが張設されてなる。
【００２６】
前記構成において、ディスクサンダー６ａ，６ｂは、前記支持プレート１０に対して上下左右方向に揺動自在である。すなわち、前記ディスクサンダー６ａ，６ｂの前後方向への揺動は、前記並行水平杆１１，１１の先端のボルト軸１３を支点にして、前記方形の枠体１２、伝動ユニット部１６及びエアーモータ１５とともに行われ、その際には、前記伝動ユニット１６の後端部１８のスプリング１９ａ，１９ｂが主に伸縮させられる。
【００２７】
また、前記ディスクサンダー６ａ，６ｂの左右方向への揺動は、前記方形の枠体１２を構成する上下水平杆１２ｂの略中央部のボルト軸１７を支点にして、前記伝動ユニット１６及びエアーモータ１５とともに行われ、その際には、前記伝動ユニット１６の後端部１８のスプリング１９ｃ，１９ｄが主に伸縮させられる。
【００２８】
つぎに前記ディスクサンダー６ａ，６ｂが揺動自在に保持された前記支持プレート１０部の昇降構造及び進出復帰構造について述べると、図５にその説明図が示されている。
【００２９】
すなわち、前記支持柱５側に構成したガイドレール４１にＺ軸ブロック４２が上下スライド自在に適合させられ、前記支持柱に５側に構成したラック（図示せず）に前記Ｚ軸ブロック４２側に設けられてサーボモータで駆動させられるピニオン（図示せず）を噛み合わせて行っている。もっとも、前記Ｚ軸ブロック４２の昇降はボールネジ等の利用により行ってもよく、ロープ及びモータによる巻上方式によっておこなってもよい。なお、前記前記Ｚ軸ブロック４２はバランスウエイトにより昇降容易に構成される。
【００３０】
前記軸ブロック４２に図示しないサーボモータで駆動されるボールネジ４３が保持され、該ボールネジ４３にボールナット４４を介して前記昇降ブロック７の保持ブロック４５が設けられる。図中、４６はガイドレール、４７は該ガイドレール４６に適合させられたベアリングである。
【００３１】
つぎに前記保持ブロック４５に前記昇降ブロック７の傾斜角を制御する傾斜用サーボモータ４８が設けられ、該サーボモータ４８から傾斜用ギアボックス４９を介して前記昇降ブロック７、具体的には、前記ディスクサンダー６ａ，６ｂの前記パテ付け塗装面Ｐに対する傾斜角がプログラム制御される。
【００３２】
前記構成において、前記ボールネジ４３をサーボモータで駆動させることにより、前記保持ブロック４５を介して前記昇降ブロック７、すなわち、前記エアシリンダ８、支持プレート１０及びその前部に上下左右方向に揺動自在に保持されたディスクサンダー６ａ，６ｂがパテ付け塗装面Ｐに向けて進出及び復帰させられる。
【００３３】
さらに、前記傾斜用サーボモータ４８によりパテ付け塗装面Ｐの傾斜角に合わせて昇降ブロック７、結果としてディスクサンダー６ａ，６ｂの傾斜角がプログラム制御される。すなわち、パテ付け塗装面Ｐの曲面、傾斜面に対する追従は前記ボールネジ４３を駆動するサーボモータ及び傾斜用サーボモータ４８により行われ、対応できない小さな凹凸に対しては前記エアシリンダ８が対応するものである。
【００３４】
前記本発明装置のさらに好ましい実施例として、前記ディスクサンダー６ａ，６ｂのうち、前記走行台車４の走行方向前方のディスクサンダー６ａがギアアクションサンダーとされ、後方のディスクサンダー６ｂがダブルアクションサンダーとされる。
【００３５】
図６には、前記ディスクサンダー６ａ部をギアアクションサンダーとした要部断面図が示されている。なお、同図には、前記伝動ユニット１６の一部断面図も示されている。該伝動ユニット１６部の構造は、すでに述べたディスクサンダー６ｂ、すなわち、後述するダブルアクションサンダー部も同様である。
【００３６】
前記ディスクサンダー６ａは、前記エアーモータ１５の駆動軸１５ａに設けられたベベルギア２２にディスクサンダー６ａを回転させるための回転軸２３に設けられたベベルギア２４が噛み合わせて構成されている。
【００３７】
また、前記ディスクサンダー６ａは、大きな速比で回転を行い、同時に前記回転軸２３の回転が直接被研磨面に加わる構成であり、研磨量が大きく荒研磨用とされる。
【００３８】
すなわち、前記回転軸２３の先端近くに偏心ピニオン２５が設けられ、さらに該偏心ピニオン２５の周囲に配置された内ば歯車２６側に前記ディスクサンダー６ａ取り付けられる。
【００３９】
すなわち、前記内ば歯車２６と一体の円筒体２７が前記回転軸２３の先端方向に延長させられ、該回転軸２３の先端部にその中心部がベアリング２８を介して回転自在に支持される。そして、前記円筒体２７の先端部に前記ディスクサンダー６ａが取り付けられている。
【００４０】
さらに、図６に示す実施例では、前記ディスクサンダー６ａが研磨粉集塵装置を有する。すなわち、前記ディスクサンダー６ａの中心部に貫通孔２９が設けられ、さらに背面部に集塵用の円筒状ジャバラ３０及び集塵カバー３１が設けられ、該集塵カバー３１には前記ディスクサンダー６ａの外周を覆うブラシ３２が設けられている。
【００４１】
なお、前記集塵用の円筒状ジャバラ３０は、その一端がボルト３３により固定本体側に固定され、他端が前記ディスクサンダー６の背面部に密着スリップするように構成されている。また、前記集塵カバー３１はボルト３４により、同様に固定本体側に固定されている。図中、３５はウエイトである。
【００４２】
前記ギアアクションサンダーにおけるディスクサンダー６ａは、エアーモータ１５の駆動軸１５ａ、ベベルギア２２，２４、回転軸２３、偏心ピニオン２５、内ば歯車２６を介して回転させられて研磨が行われる。
【００４３】
図７には、前記ディスクサンダー６ｂ部をダブルアクションサンダーとした要部断面図が示されている。なお、前記ディスクサンダー６ａ及びギアアクションサンダーと同様構成部分は、同一符号をもって表している。
【００４４】
前記ダブルアクションサンダーは、ディスクサンダー６ｂが直接回転軸２３によって回転させられることがなく、遠心力を利用して自転させられる。したがって、回転軸２３の回転数とディスクサンダー６ｂの回転数が同じになるとは限らず、研磨量は前記ギアアクションサンダーほど大きくなく、仕上げ研磨に適する。
【００４５】
まず、前記回転軸２３の先端部に偏心回転軸２３ａが一体に構成され、該偏心回転軸２３ａに、先端部にディスクサンダー６ｂが取り付けられる円筒体２７ａがベアリング３６を介してフリーの状態に保持される。
【００４６】
すなわち、前記偏心回転軸２３ａと回転によって直接前記円筒体２７ａを介してディスクサンダー６ｂが回転させられることがない構造であり、さらに前記偏心回転軸２３ａの先端部に偏心ウエイト３７が設けられて構成されている。
【００４７】
前記ダブルアクションサンダーは、前記ギアアクションサンダーと同様に、前記エアーモータ１５によって回転軸２３が回転させられると、前記偏心回転軸２３ａ及び偏心ウエイト３７によってディスクサンダー６ｂを取り付けた円筒体２７ａに遠心力による回転力が生じ、該回転によって研磨が行われるものである。
【００４８】
図８には、ダブルアクションサンダーにおける研磨粉の集塵構造が示されている。すなわち、前記ディスクサンダー６ｂの背面部に該ディスクサンダー６ｂの中心に設けられた貫通孔２９からの研磨粉の集塵通路３８及び集塵配管３９が設けられ、さらに前記集塵カバー３１部にもブラシ３２に向けて飛散された研磨粉の集塵配管４０が設けられてなる。
【００４９】
そして前記集塵配管３９，４０がバキューム集塵装置に導かれる。なお、前記研磨粉集塵装置は、前記ギアアクションサンダー部も同様である。
【００５０】
前記構成の本発明の装置は、あらかじめ設定されたプログラムに副って、自動制御される。すなわち、エアーモータ１５によってディスクサンダー６ａ，６ｂが回転させられるとともに、前記ディスクサンダー６ａ，６ｂを、図１に示すように、例えば、鉄道車両Ｔの車体外板のパテ付け塗装面Ｐに押圧し（Ｚ軸方向）、同時に走行台車４を所定速度で走行させつつ（Ｘ軸方向）及び昇降ブロック７の昇降（Ｙ軸方向）、その他の制御が可能であり、さらに前記ディスクサンダー６ａ，６ｂが上下左右方向に揺動自在であるため、曲面や傾斜面の研磨も均一に有効に行うことができる。
【００５１】
本発明の装置によれば、車体外板等の塗装下地仕上げを、熟練を要することなく、簡単な操作により、効率よく行うことができ、作業者を重労働から解放し、さらに作業環境の改善が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置の使用状態図である。
【図２】  本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の斜視図である。
【図３】  図２に示す本発明の車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の一部断面側面図である。
【図４】  本発明に係る車体外板等の塗装下地仕上げ装置のディスクサンダー保持部の一部断面平面図である。
【図５】  支持プレート部の昇降構造及び進出復帰構造を示す説明図である。
【図６】  ディスクサンダーの一実施例としてのギアアクションサンダーの要部断面図である。
【図７】  ディスクサンダーの一実施例としてのダブルアクションサンダーの要部断面図である。
【図８】  図６に示したダブルアクションサンダーにおける研磨粉集塵装置を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１    車体外板等の塗装下地仕上げ装置
４    走行台車
５    支持柱
６ａ，６ｂ    ディスクサンダー
７    昇降ブロック
１０    支持プレート
１１，１１  並行水平杆
１２  方形の枠体
１４  駆動部
１６  伝動ユニット
１９ａ〜１９ｄ  スプリング
【図１】
0004293576.tif 000002
【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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