JPH0722878B2 - 段付き軸用研摩機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は段付き軸用研摩機、特
に、被研摩外周面を持つ軸部の少なくとも一端に、その
被研摩外周面に連なる被研摩環状端面を持つ大径部を備
えた段付き軸を研摩するための研摩機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種段付き軸に該当する鉄道貨車用車
輪の車軸は、軸部であるジャーナル部の両端に、大径部
であるフランジ部と大径軸部とをそれぞれ備えている。
このジャーナル部の被研摩外周面およびフランジ部およ
び大径軸部の両被研摩環状端面は、平軸受との摺動に伴
う発熱防止対策として定期的に研摩されているが、その
研摩は従来より手作業で行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら手作業に
よる研摩は、特に両被研摩環状端面を研摩しにくい、と
いったこともあって作業能率が悪く、また各研摩面の面
粗さにばらつきを生じ易いため各研摩面の仕上り性が不
安定になる、といった問題がある。

【０００４】本発明は前記に鑑み、研摩作業能率を向上
させると共に各研摩面の仕上り性を一定にすることがで
きるようにした前記段付き軸用研摩機を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、被研摩外周面
を持つ軸部の少なくとも一端に、その被研摩外周面に連
なる被研摩環状端面を持つ大径部を備えた段付き軸を研
摩するための研摩機であって、前記被研摩外周面を囲繞
する二つ割型筒体に、その筒体内周面に沿い、且つ母線
方向長さを前記軸部の長さよりも短くした複数の研摩シ
ート押圧用弧状弾性板を前記被研摩外周面に対して接離
可能に取付けた研摩シート用ホルダと、各弾性板の前記
被研摩外周面に臨む内面および前記被研摩環状端面に臨
む端面に添うように、前記ホルダに着脱自在に取付けら
れた研摩シートと、前記ホルダに連結されて、そのホル
ダを前記軸部の軸線回りに回転させると共にその軸線方
向に移動させる駆動機構とより構成されることを特徴と
する。

【０００６】

【実施例】図１，図２において、段付き軸に該当する鉄
道貨車用車輪１の車軸２は、被研摩外周面３を持つ軸部
としてのジャーナル部４の少なくとも一端、図示例では
両端に、被研摩外周面３に連なる被研摩環状端面５，６
をもつ大径部としてのフランジ部７と大径軸部８とをそ
れぞれ備えている。フランジ部７の被研摩環状端面５は
ジャーナル部４、したがって車軸２の軸線ａに対して直
交するような平面に形成され、また大径軸部８の被研摩
環状端面６は所定の半径を持つ円弧面に形成される。両
被研摩環状端面５，６の半径方向長さｂ₁ は略等しい。

【０００７】車軸２を研摩するための研摩機９は、ジャ
ーナル部４に着脱自在に装着される研摩シート用ホルダ
１０と、そのホルダ１０に着脱自在に取付けられる研摩
シートとしての布やすり１１と、研摩作業に当りホルダ
１０に連結されて、そのホルダ１０を車軸２の軸線ａ回
りに回転させると共にその軸線ａ方向に往復移動させる
駆動機構１２とよりなる。ホルダ回転方向ｃは、例えば
図１，図２に矢印で示すように時計方向である。

【０００８】研摩シート用ホルダ１０は次のように構成
される。図１，図３〜図６、特に図３、図５に明示する
ように、ホルダ１０はジャーナル部４の被研摩外周面３
を囲繞する筒体１３を有し、その筒体１３の長さｂ₂ は
ジャーナル部４の長さｂ₃ よりも短く設定される。筒体
１３は半環状をなす第１，第２半体１３₁ ，１３₂ より
二つ割型に構成される。第１半体１３₁ のホルダ回転方
向ｃ後端部と第２半体１３₂ の同方向ｃ前端部とはヒン
ジ１４を介して連結され、一方、第１半体１３ ₁ の同方
向ｃ前端部と第２半体１３₂ の同方向ｃ後端部とは、両
部を衝合させた状態で止め金具１５を介して連結され
る。

【０００９】止め金具１５による連結は、図４に実線で
示すように第１半体１３₁ 外周面に軸支１６された小型
レバー１７を起立させ、次いで小型レバー１７に取付け
られたばね１８付コ字形係合体１９を第２半体１３₂ 外
周面に固着されたフック２０に係合し、その後小型レバ
ー１７をばね１８を伸長させながら同図鎖線示のように
倒伏させるものである。

【００１０】第１，第２半体１３₁ ，１３₂ の内側に、
布やすり１１を被研摩外周面３および被研摩環状端面
５，６に押圧するための複数、図示例では各半体１
３₁ ，１３ ₂ につき１枚の弧状弾性板２１が筒体１３と
同心状に配設される。各弾性板２１はゴムよりなり、そ
の母線方向長さｂ₄ は、図５に示すようにジャーナル部
４の長さｂ₃ より短く、且つ筒体１３の長さｂ₂ よりも
長く設定され、その両端部は筒体１３から突出してい
る。各弾性板２１の厚さｄは両被研摩環状端面５，６の
半径方向長さｂ₁ よりも大に設定される。また各弾性板
２１において、フランジ部５側の端面２２は、その被研
摩環状端面５に合致するように平坦に形成され、一方、
大径軸部８側の端面２３は、その被研摩環状端面６に合
致するように円弧状に形成される。

【００１１】各弾性板２１の外面は、各弧状支持板２４
に接合され、その支持板２４の母線方向長さｂ₅ が弾性
板２１のそれｂ₄ よりも短いことから弾性板２１の両端
部が支持板２４の両端部から突出している。

【００１２】各支持板２４は各半体１３₁ ，１３₂ に次
のように取付けられている。その取付け構造は両半体１
３₁ ，１３₂ について同じであるから第１半体３１側に
ついて説明する。図５に明示するように支持板２４の外
面中央部に短軸２５が突設され、その短軸２５は第１半
体１３₁ 外周面中央部に突出する短筒２６に摺動自在に
嵌合される。また支持板２４外面において、その母線方
向両端部に短軸２５を挟むように一対のガイドピン２７
が突設され、各ガイドピン２７は、第１半体１３₁ の母
線方向両端部において短筒２６を挟むように形成された
各ガイド孔２８に挿通される。各ガイドピン２７は先端
に拡径部２９を有し、その拡径部２９によって各ガイド
孔２８からの抜止めがなされる。短筒２６の外端壁３０
にねじ孔３１が形成され、そのねじ孔３１に、調節つま
み３２のねじ軸３３が螺合される。この調節つまみ３２
を回転させてねじ軸３３を前進させると、短軸２５を介
して弾性板２１が被研摩外周面３に接近し、一方、ねじ
軸３３を後退させて弾性板２１を半径方向外方へ押せ
ば、弾性板２１は短軸２５がねじ軸３３に当接するまで
被研摩外周面３から離間する。

【００１３】図３，図６において、各半体１３₁ ，１３
₂ のホルダ回転方向ｃ前部内側に、布やすり１１を各半
体１３₁ ，１３₂ に着脱自在に取付けるための取付手段
３４が次のように設けられる。各取付手段３４は同一構
造を有するので、第１半体１３₁ 側のものについて説明
する。第１半体１３₁ および弾性板２１のホルダ回転方
向ｃ前端部間に、第１半体１３₁ の母線方向に延びる山
形材３５が、その稜線を筒体１３の回転中心側に、また
両側壁部３６，３７をそれぞれホルダ回転方向ｃ前側お
よび後側にそれぞれ位置させて配設される。山形材３５
の前記母線方向両端部において、両側壁部３６，３７内
面に亘ってねじ軸３８がそれぞれ溶接され、各ねじ軸３
８は第１半体１３₁ のねじ挿通孔３９から外部に突出し
て蝶ナット４０を螺合される。各蝶ナット４０を回転さ
せることによって、両側壁部３６，３７が第１半体１３
₁ 内面に対して接離し、ホルダ回転方向ｃ前側の側壁部
３６と第１半体１３₁ 内面との間に布やすり１１の一部
を挿入するための隙間が形成される。

【００１４】両半体１３₁ ，１３₂ 外周面の対向位置に
Ｕ字形をなす連結部材４１が両脚部を周方向に向けて突
設され、各連結部材４１はホルダ１０を駆動機構１２に
連結するために用いられる。

【００１５】駆動機構１２は、図１に示すように台車４
２に搭載され、次のように構成される。

【００１６】図１，図７において、台車４２の２本のガ
イドポスト４３に基台４４が昇降自在に、且つ水平に支
持され、その基台４４は図示しない油圧式駆動源により
昇降される。基台４４上面の各一対の支持ブロック４５
間にガイドロッド４６が互に平行に架設され、両ガイド
ロッド４６にスライダ４７を介して支持板４８が摺動自
在に保持される。支持板４８の上面には電動モータ４９
が、その駆動軸５０をガイドロッド４６と平行にして設
置され、また支持板４８のガイドポスト４３側の端部に
リニアモータ５１が取付けられる。そのリニアモータ５
１は、ガイドロッド４６と同一方向に延びるように基台
４４上面の一対の支持ブロック５２間に架設されたモー
タ軸５３に沿って往復動するもので、これにより電動モ
ータ４９をガイドロッド４６に沿って往復動させること
ができる。電動モータ４９の前進限および後退限は図示
しないリミットスイッチを用いて行われる。

【００１７】電動モータ４９の駆動軸５０に、カップリ
ング５４およびユニバーサルジョイント５５を介して二
股形伝動アーム５６が連結され、その伝動アーム５６は
電動モータ４９の駆動力をホルダ１０に伝達してそのホ
ルダ１０を回転させるために用いられる。伝動アーム５
６の互に平行な一対のロッド５７において、それらの各
先端部外周面に伝動突起５８が突設され、各伝動突起５
８は、ロッド５７の先端部をホルダ１０の連結部材４１
に挿通させたとき、その部材４１に当接するようになっ
ている。また各ロッド５７に、伝動突起５８よりも先端
側に位置するようにテーパ孔５９が形成され、そのテー
パ孔５９にはテーパ状伝動ピン６０が抜差し可能に打込
まれる。伝動ピン６０は伝動突起５８と協働して連結部
材４１を挟むようになっている。

【００１８】図８に示すように、布やすり１１は四角形
状をなし、その相対向する両横辺ｅ ₁ ，ｅ₂ 側に複数の
切込み６１が入れられ、相隣る切込み６１間に短冊状部
６２が形成される。各横辺ｅ₁ ，ｅ₂ における最外側の
両切込み６１と、相対向する両縦辺ｆ₁ ，ｆ₂ との間の
間隔は、一方の縦辺ｆ₁ 側が他方の縦辺ｆ₂ 側よりも長
くなるように設定され、これにより一方の縦辺ｆ₁ に沿
って取付代が確保される。

【００１９】車軸２の研摩作業に当っては、ホルダ１０
の止め金具１５を外して両半体１３ ₁ ，１３₂ をヒンジ
１４を介して開く。図３，図６に示すように、各取付手
段３４の蝶ナット４０を回転させて山形材３５を半体１
３₁ ，１３₂ の内面より離間させる。山形材３５のホル
ダ回転方向ｃ前側に存する側壁部３６と半体１３₁ ，１
３₂ 内面との間に、布やすり１１の取付代を有する一方
の縦辺ｆ₁ 側を挿入し、蝶ナット４０を回転させること
により側壁部３６と半体１３₁ ，１３₂ 内面との間に布
やすり１１の一方の縦辺ｆ₁ 側を挟着する。図９に明示
するように布やすり１１は弾性板２１の内面２１ａに添
わせられ、各短冊状部６２は弾性板２１の両端面２２，
２３に添うように折曲げられる。

【００２０】車軸２のジャーナル部４および各布やすり
１１に機械油を塗り、ホルダ１０の両半体１３₁ ，１３
₂ を閉じて、それら半体１３₁ ，１３₂ を止め金具１５
により連結する。その際、弾性板２１の平坦な端面２２
をフランジ部７の被研摩環状端面５に対向させ、また円
弧状の端面２３を大径軸部８の被研摩環状端面６に対向
させる。

【００２１】伝動アーム５６の各ロッド５７の先端部を
ホルダ１０の各連結部材４１に挿通させ、各テーパ孔５
９に伝動ピン６０を打込んで、その伝動ピン６０と伝動
突起５８との間に連結部材４１を挟む。各調節つまみ３
２を回転させて弾性板２１により布やすり１１をジャー
ナル部４の被研摩外周面３に押圧する。

【００２２】電動モータ４９を駆動して伝動アーム５６
を介しホルダ１０を車軸２の軸線ａ回りに図１で時計方
向に回転させる。またリニアモータ５１を駆動して電動
モータ４９および伝動アーム５６を介しホルダ１０を軸
線ａ方向に往復移動させる。布やすり１１の各短冊状部
６２は、ホルダ１０の回転に伴う遠心力を受けて放射状
となり、これにより各短冊状部６２は各弾性板２１の両
端面２２，２３に添わせられる。

【００２３】このようなホルダ１０の回転および往復移
動によってジャーナル部４の被研摩外周面３が各布やす
り１１により研摩される。またホルダ１０の往動端で
は、図１０に示すように、各弾性板２１の平坦な端面２
２が布やすり１１の一方の横辺ｅ₂ 側に存する複数の短
冊状部６２を介してフランジ部７の被研摩環状端面５に
摺接するので、その面５が布やすり１１により研摩され
る。一方、ホルダ１０の復動端では、図１１に示すよう
に、各弾性板２１の円弧状端面２３が布やすり１１の他
方の横辺ｅ₁ 側に存する複数の短冊状部６２を介して大
径軸部８の被研摩環状端面６に摺接するので、その面６
が布やすり１１により研摩される。

【００２４】このようにして、被研摩外周面３および両
被研摩環状端面５，６を自動的に研摩することができ
る。また各面３，５，６より得られた各研摩面の面粗さ
のばらつきも少なく、仕上り性が一定となる。

【００２５】両被研摩環状端面５，６の研摩作業におい
て、各弾性板２の厚さｄは、両被研摩環状端面５，６の
半径方向長さｂ₁ よりも大に設定されているので、各短
冊状部６２を両面５，６全体に摺接させて、それら両面
５，６を確実に研摩することができる。またホルダ１０
の往、復動端では各弾性板２１が両被研摩環状端面５，
６に衝突することになるが、その衝撃は各弾性板２１の
緩衝機能により吸収される。この緩衝機能は、各弾性板
２１の両端部を各支持板２４の両側へ突出させることに
よって増大される。

【００２６】その上、各布やすり１１は、各半体１
３₁ ，１３₂ のホルダ回転方向ｃ前部に取付けられてい
るので、ホルダ１０の回転中、周方向への引張力を受
け、これによりホルダ１０の回転および往復移動に伴う
布やすり１１のしわ発生、といった不具合が回避され
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、段付き軸を自動的に研
摩することが可能であり、これにより研摩作業能率を向
上させると共に各研摩面の仕上り性を一定にすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】研摩機の一実施例の斜視図である。

【図２】鉄道貨車用車輪の側面図である。

【図３】図１の３−３矢示方向から見たホルダの正面図
である。

【図４】止め金具の動作を説明する概略図である。

【図５】図３の５−５線断面図である。

【図６】図３の６−６線断面図である。

【図７】駆動機構の側面図である。

【図８】布やすりの平面図である。

【図９】ホルダに布やすりを取付けた状態を示す要部断
面図で、図５に対応する。

【図１０】一方の被研摩環状端面の研摩作業を示す要部
断面図で、図９に対応する。

【図１１】他方の被研摩環状端面の研摩作業を示す要部
断面図で、図９に対応する。

【符号の説明】

２ 車軸 ３ 被研摩外周面 ４ ジャーナル部（軸部） ５，６ 被研摩環状端面 ７ フランジ部（大径部） ８ 大径軸部（大径部） １０ ホルダ １１ 研摩シート（布やすり） １２ 駆動機構 １３ 筒体 ２１ 弾性板 ２１ａ 内面 ２２，２３ 端面 ａ 軸線 ｂ₃ ，ｂ₄ 長さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐久間 秋和 千葉県習志野市津田沼２丁目14番１号棟 403室 (72)発明者 青山 晶次郎 東京都中央区日本橋浜町２丁目36番３号 (72)発明者 酒井 和夫 千葉県船橋市海神５丁目４番22号 (56)参考文献 特開 昭47−36293（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被研摩外周面（３）を持つ軸部（４）の
   少なくとも一端に、その被研摩外周面（３）に連なる被
   研摩環状端面（５，６）を持つ大径部（７，８）を備え
   た段付き軸（２）を研摩するための研摩機であって、前
   記被研摩外周面（３）を囲繞する二つ割型筒体（１３）
   に、その筒体（１３）内周面に沿い、且つ母線方向長さ
   （ｂ₄ ）を前記軸部（４）の長さ（ｂ₃ ）よりも短くし
   た複数の研摩シート押圧用弧状弾性板（２１）を前記被
   研摩外周面（３）に対して接離可能に取付けた研摩シー
   ト用ホルダ（１０）と、各弾性板（２１）の前記被研摩
   外周面（３）に臨む内面（２１ａ）および前記被研摩環
   状端面（５，６）に臨む端面（２２，２３）に添うよう
   に、前記ホルダ（１０）に着脱自在に取付けられた研摩
   シート（１１）と、前記ホルダ（１０）に連結されて、
   そのホルダ（１０）を前記軸部（４）の軸線（ａ）回り
   に回転させると共にその軸線（ａ）方向に移動させる駆
   動機構（１２）とより構成されることを特徴とする段付
   き軸用研摩機。