JPH10315003A - 車輪旋盤およびこの車輪旋盤における切削加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一台の車輪旋盤で車輪部に一体に形成された
ブレーキディスクの切削加工を可能にする車輪旋盤を提
供する。 【解決手段】 ベッド１９上に対向して配置され、主軸
３，３を各々回転自在に支持するとともに、この主軸の
軸線方向に進退移動自在な二つの主軸台１，１と、前記
主軸の各々に進退移動自在に設けられ、車輪の輪軸の端
部を両側より支持する車輪支持部材２，２１と、この車
輪支持部材を前記主軸に対して進退移動させる車輪支持
部材駆動手段６０，６１，３８と、前記主軸の各々に設
けられ、前記車輪と係合して前記主軸の回転を前記車輪
に伝達する回転力伝達手段４，４と、刃物台８，８と、
前記二つの主軸台の少なくともどちらか一方と前記ベッ
ドとのあいだに設けられ、前記主軸台を、前記回転力伝
達手段と前記車輪とが係合可能な第１の位置と、この第
１の位置よりも前記車輪から離間し、ブレーキディスク
を切削加工するための工具が侵入可能な第２の位置のあ
いだで進退移動させる主軸台駆動手段１３と、を有する
ことを特徴とする車輪旋盤とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電車および機関
車、客貨車などの車輌において、走行により摩耗，変形
した車輪の削正または成形切削する車輪旋盤にかかり、
特に、輪軸の両側に設けられた車輪部にブレーキディス
クを一体に有する車輪の切削加工を行う車輪旋盤に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電車および機関車、客貨車などの車輌に
おいて、走行により摩耗した車輪の削正または新タイヤ
の成形を切削加工する車輪旋盤がある。この種の車輪旋
盤は、車輪を機械正面（または背面）に敷設した搬送レ
ールより搬入し、対向して設けられた主軸台の回転自在
な主軸の前端に設けられたセンタにより車輪を両側より
芯出して支持するとともに、回転力伝達手段を車輪に係
合させて前記主軸の回転を前記車輪に伝達し、輪軸の両
端に設けられた車輪部を一対の刃物台に装着した工具で
加工を行い、加工後は支持を解除して機械背面（または
正面）に搬出される構造になっている。車輪の加工は、
予め設定されたＮＣプログラムや倣いモデル等に基づい
て行われる。また、前述の構成に加えて車輪を支持する
際、各前記車輪部を搬送レールより所定量高い位置に持
ち上げるようなリフターを設けている。

【０００３】ところで、車輪の中には、輪軸の両側に設
けられた車輪部の両側面にブレーキディスクが一体に形
成されたものがある。しかしながら、従来、このような
車輪の前記ブレーキディスクを一台の車輪旋盤で切削加
工しようとしても、刃物台や工具等と主軸台や回転力伝
達手段等が干渉して加工ができないという問題があっ
た。そこで、従来、ブレーキディスクが車輪部に一体に
形成された車輪の前記ブレーキディスクを切削加工する
には、車輪旋盤で踏面やフランジ面等の切削加工を行っ
た後、車輪を車輪旋盤から取り外して、別工程でＮＣ旋
盤等の工作機械により行っていた。そのため、車輪旋
盤、ＮＣ旋盤等の工作機械への車輪の着脱および車輪の
搬送に多大な時間と労力とを要しており、作業効率が悪
いという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の問題点
に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、一
台の車輪旋盤で車輪部の踏面やフランジ面を切削加工す
ることができるだけでなく、踏面やフランジ面の切削加
工を終えた車輪を車輪旋盤から取り外すことなく車輪部
の側面に一体に形成されたブレーキディスクを切削加工
することのできる車輪旋盤および車輪旋盤における車輪
の加工方法を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の車輪旋盤は以下の構成からなる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、鉄道車両用の車輪の輪軸
の両側に設けられた一対の車輪部と、この車輪部の少な
くとも一方に一体的に形成されたブレーキディスクを切
削加工する車輪旋盤であって、ベッド上に対向して配置
され、軸線を同一線上に有する主軸を各々回転自在に支
持するとともに、この主軸の軸線方向に進退移動自在な
二つの主軸台と、前記主軸の各々に進退移動自在に設け
られ、前記主軸より突出して前記輪軸の端部を両側より
支持する車輪支持部材と、この車輪支持部材を前記主軸
に対して進退移動させる車輪支持部材駆動手段と、前記
主軸の各々に設けられ、前記車輪支持部材によって支持
された前記車輪と係合して前記主軸の回転を前記車輪に
伝達する回転力伝達手段と、前記二つの主軸台に対して
各々一つまたは複数設けられ、前記主軸の軸線方向およ
びこの主軸軸線方向と直交する方向に移動自在であると
ともに、前記車輪部および前記ブレーキディスクを切削
加工する工具が装着された刃物台と、前記二つの主軸台
の少なくともどちらか一方と前記ベッドとのあいだに設
けられ、前記主軸台を、前記回転力伝達手段と前記車輪
とが係合可能な第１の位置と、この第１の位置よりも前
記車輪から離間し、前記ブレーキディスクを加工する
際、前記回転力伝達手段と前記ブレーキディスクとのあ
いだに、前記ブレーキディスクを切削加工するための工
具が侵入可能な第２の位置のあいだで進退移動させる主
軸台駆動手段と、を有することを特徴とする車輪旋盤で
ある。請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車輪
旋盤において、前記主軸台と前記車輪支持部材のあいだ
に各々設けられ、前記車輪支持部材駆動手段の駆動によ
って前記車輪支持部材を前記車輪側に移動させ、前記車
輪支持部材が前記輪軸の端部に当接した状態になったと
きに第１の検知信号を出力する第１の検知手段と、この
第１の検知手段より検知信号が出力されたとき、この第
１の検知信号を出力した側の前記車輪支持部材駆動手段
による駆動を停止させ、両方の前記第１の検知手段より
前記第１の検知信号が出力され前記車輪支持部材駆動手
段が停止した状態より前記車輪支持部材駆動手段を同時
に再始動させる制御を行う制御手段とを有することを特
徴とする車輪旋盤である。請求項３に記載の発明は、請
求項２に記載の車輪旋盤において、前記主軸台と前記車
輪支持部材のあいだに各々設けられ、前記車輪支持部材
駆動手段の駆動によって前記車輪支持部材を前記車輪の
輪軸側に移動させ、前記車輪支持部材が前記車輪を支持
して加工可能な状態になったときに第２の検知信号を出
力する第２の検知手段を有し、前記制御手段は、前記第
２の検知手段より前記第２の検知信号が出力されたと
き、この第２の検知信号を出力した側の前記車輪支持部
材駆動手段による駆動を停止させるように制御するもの
であることを特徴とする車輪旋盤である。また、請求項
４に記載の発明は、鉄道車両の車輪の輪軸の端部を対向
する主軸台に設けられた車輪支持部材で両側より支持
し、主軸台に対して回転自在な主軸に設けられた回転力
伝達手段を前記車輪に係合させて前記主軸の回転を前記
車輪に伝達し、前記車輪に設けられた一対の車輪部とこ
の車輪部の少なくとも一方に一体的に形成されたブレー
キディスクを、前記主軸台に対して前記主軸の軸線方向
およびこの主軸軸線方向に直交する方向に移動自在に設
けられた刃物台に装着された工具により切削加工する車
輪旋盤における切削加工方法であって、一方の前記主軸
台を前記回転力伝達手段が前記車輪に係合可能な第１の
位置に位置決めするとともに、他方の前記主軸台を前記
第１の位置よりも前記車輪から離間し、前記ブレーキデ
ィスクを加工する際、前記回転力伝達手段と前記ブレー
キディスクとのあいだに切削加工するための工具が侵入
可能な第２の位置に移動させ、前記刃物台に設けられた
前記工具により前記他方の車輪部のブレーキディスクを
切削加工することを特徴とする車輪旋盤における切削加
工方法である。請求項５に記載の発明は、請求項４に記
載の車輪旋盤における切削加工方法であって、前記第１
の位置に両方の前記主軸台を移動させて、前記車輪部の
切削加工を行い、前記主軸台のうち前記ブレーキディス
クの切削加工を行う側の前記主軸台を前記第２の位置に
移動させ、前記主軸台が前記第２の位置に移動した側の
前記車輪部のブレーキディスクの切削加工を行い、前記
車輪部と前記ブレーキディスクの各加工面とを同一機械
上で切削加工できるようにしたことを特徴とする車輪旋
盤における切削加工方法である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態を図面に
従って詳細に説明する。図１は本発明の車輪旋盤の全体
構成図、図２および図３は本発明の車輪旋盤の主軸の構
成図にかかり、図２は主軸先端側、図３は主軸後端側を
示すもの、図４は本発明の要部の拡大図である。

【０００７】［車輪旋盤の全体構成の説明］まず、図１
に従って本発明の車輪旋盤の全体構成を概説する。この
実施形態における車輪旋盤は門形構造のもので、車輪旋
盤の前方または後方に敷設された搬入レールから車輪旋
盤の中央の加工領域に搬入された車輪Ｗは、この加工領
域内で所定の加工が施され、車輪旋盤の後方または前方
に敷設された搬出レールを介して搬出される。この車輪
旋盤により加工される車輪Ｗは、輪軸Ｗａの両側に二つ
の車輪部Ｗｂ，Ｗｂを有し、車輪部Ｗｂ，Ｗｂの各々の
両側面にブレーキディスクＷｃ，Ｗｃが一体的に形成さ
れたものである。車輪旋盤のベッド１９の上には、門形
のコラム１２が立設されるとともに、一対の主軸台１，
１が対向して設けられている。主軸台１，１の間には車
輪Ｗが加工される加工領域Ｓが形成されている。また、
主軸台１，１は、ベッド１９の図示しないガイドに沿っ
て後述する主軸３，３の軸線方向に加工領域Ｓに対して
進退移動自在で、車輪旋盤の両側に配置された主軸台駆
動手段としての第１の主軸台用シリンダ１３，１３の駆
動によって相接近する方向または相離間する方向に進退
移動する。すなわち、後述する回転力伝達手段が車輪に
係合可能な第１の位置Ａと、この第１の位置よりも車輪
より離間して車輪の回転力伝達手段側端面を加工可能な
第２の位置Ｂとに進退移動する。また、第２の主軸台用
シリンダ１３ａ，１３ａによって、車輪の搬出入位置
と、加工領域に位置する加工位置とに進退移動する。こ
れら、第１の主軸台用シリンダ１３、第２の主軸台用シ
リンダ１３ａによる主軸台１の移動は、図示しないリミ
ットスイッチ、近接スイッチと図示しない被検知部材等
で確認されている。

【０００８】主軸台１，１には、同一軸線上（Ｚ軸軸線
上）にそれぞれ主軸３，３が回転自在に支持されてい
る。主軸３，３の先端のテーパ穴または穴にはセンタ
２，２が装着されたクイル２１，２１が主軸軸線上で主
軸３，３に対して進退移動自在に設けられている。この
クイル２１およびセンタ２等で車輪支持部材が構成され
ている。そして、この車輪支持手段が主軸３，３の先端
から車輪Ｗ側へ前進して車輪Ｗの輪軸Ｗａの両端に形成
された図示しないセンタ穴とセンタ２，２の前端テーパ
部とが係合し、輪軸Ｗａを両側から一定の力でセンタ支
持することにより、車輪Ｗを加工領域Ｓで芯出しして支
持する。また、主軸３，３の先端には円盤状の面板３
ａ，３ａが取り付けられ、この面板３ａ，３ａに車輪Ｗ
と係合して主軸３，３の回転とともに車輪Ｗを回転させ
る回転力伝達手段４が設けられている。この回転力伝達
手段４は、同一円周上に均等間隔で複数（この実施形態
では３個）設けられたジョーボディ４ｂと、このジョー
ボディ４ｂに圧力流体（この実施形態では圧力）の供給
により進退移動自在に設けられ、圧力流体の供給方向を
切換え弁（図示せず）によって切換えることにより車輪
Ｗ側に突出して車輪Ｗと係合するジョー４ａとから構成
されている。

【０００９】コラム１２には水平方向にクロスレール
５，５が設けられ、このクロスレール５，５に沿ってＺ
軸方向（主軸３の軸線方向）に移動自在なサドル６，６
が設けられている。サドル６，６には、Ｚ軸方向に直交
するＸ軸方向にクロススライド７，７が設けられてい
る。複数の工具が装着され、割出し動作により所定位置
に所定の工具を割り出すことのできる刃物台８は、この
クロススライド７，７に設けられている。符号５ａ，５
ａは左右（図面の左右）のサドル６，６を各々Ｚ軸方向
に移動させる駆動体であるＺ軸サーボモータ、符号１１
は刃物台８，８をクロススライド７，７に沿ったＸ軸方
向に移動させる駆動体であるＸ軸サーボモータであり、
ボールねじ（図示せず）を介して、サドル６，６、刃物
台８，８を移動させる。刃物台８，８は、Ｚ軸方向およ
びＸ軸方向の所定位置に移動する刃物台本体１４，１４
と、この刃物台本体１４，１４の対向する側に設けら
れ、車輪Ｗの踏面やフランジ面の切削加工を行う複数本
の工具および後述のタッチセンサ等が放射状に取り付け
られるとともに、所定の工具を所定の位置に割り出すこ
とのできるタレットヘッド１５，１５と、このタレット
ヘッド１５，１５に設けられたディスク面切削装置１
６，１６とを備えている。

【００１０】ディスク面切削装置１６，１６は、図示し
ないシリンダ等の駆動体を有していて、ブレーキディス
クＷｃ，Ｗｃを切削加工するディスク切削工具Ｔａ，Ｔ
ａを、タレットヘッド１５，１５の径方向にタレットヘ
ッド１５，１５から車輪Ｗ側に突出した切削位置と、タ
レットヘッド１５，１５に収納されタレットヘッド１５
の旋回時にスプラッシュカバー（図示せず）、クロスレ
ール５等と干渉しない退避位置との間で進退移動させ
る。また、ディスク面切削装置１６，１６にはディスク
面計測装置１７，１７が設けられている。このディスク
面計測装置１７，１７は、ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃ
の位置（摩耗量）を計測するための計測ヘッドＴｂ，Ｔ
ｂを有しているとともに、図示しないシリンダ等の駆動
体を有していて、タレットヘッド１５，１５の径方向で
あってかつディスク切削工具Ｔａ，Ｔａの突出方向とは
反対の方向に突出する。

【００１１】そして、計測ヘッドＴｂ，Ｔｂはタレット
ヘッド１５，１５から突出し、車輪Ｗのブレーキディス
クＷｃ，Ｗｃと当接可能な計測位置と、タレットヘッド
１５，１５に収納されタレットヘッド１５の旋回時にサ
ドル６、スプラッシュカバー（図示せず）等と干渉しな
い退避位置との間で進退移動する。なお、計測ヘッドＴ
ｂ，Ｔｂは、ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃに接触子が接
触したときに信号を出力するようになっている。そし
て、この信号を受信した図示しないＮＣ装置は、左右の
刃物台８，８の前記信号の出力時の移動データから、ブ
レーキディスクＷｃ，Ｗｃのディスク面の最大径と最小
径の間の複数箇所（例えば４か所）の端面位置を読み取
って摩耗量のデータとし、この摩耗量のデータから切り
込み量のデータを作成する。両方のディスク面切削装置
１６，１６は、前記摩耗量から作成された切り込み量
（例えば摩耗量＋α）に基づいて、ディスク切削工具Ｔ
ａ，Ｔａにより両方のブレーキディスクＷｃ，Ｗｃを同
時にまたはほぼ同時に切削加工することになる。なお、
図１において符号９は、加工領域Ｓの下方に設けられ、
搬送レール９ａを介して車輪旋盤に搬入されてきた車輪
Ｗを所定高さ位置まで上昇させるリフターである。

【００１２】この車輪旋盤には、主軸台１，１の回転力
伝達手段４，４が加工領域Ｓでセンタ２，２により支持
された車輪Ｗの車輪部Ｗｂ，Ｗｂと係合可能な第１の位
置Ａまたは、この第１の位置Ａよりも車輪Ｗから離間
し、ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの加工を行う際に刃物
台８，８やディスク切削工具Ｔａ，Ｔａが主軸台１，１
や回転力伝達手段４，４と干渉しない第２の位置Ｂで主
軸台１，１を位置決めする位置決め手段が設けられてい
る。この実施形態において前記位置決め手段は、ベッド
１９の加工領域Ｓ寄りに設けられた位置決めシリンダ５
５Ａ，５５Ａと、この位置決めシリンダ５５Ａ，５５Ａ
よりも加工領域Ｓから遠い位置に設けられた位置決めシ
リンダ５５Ｂ，５５Ｂと、主軸台１，１に形成され、位
置決めシリンダ５５Ａ，５５Ｂによりベッド１９から出
没する係合部５６Ａ，５６Ｂと係合する係合穴５７，５
７とから構成されている。

【００１３】位置決めシリンダ５５Ａが駆動して係合部
５６Ａを備えたピストンロッドを上昇させ、係合穴５７
に係合させると、主軸台１は加工領域Ｓ寄りの位置、つ
まり、第１の位置Ａで位置決めされ、位置決めシリンダ
５５Ｂが駆動して係合部５６Ｂを備えたピストンロッド
を上昇させ、係合穴５７に係合させると、主軸台１は加
工領域Ｓより遠い位置、つまり、第２の位置Ｂで位置決
めされる。位置決めされた主軸台１，１は図示しない固
定手段によりベッド１９に固定される。また、位置決め
シリンダ５５Ａ，５５Ｂによる係合部の進退動作は、図
示しないリミットスイッチ、近接スイッチ等で確認がさ
れている。なお、主軸台１，１を第１の位置Ａまたは第
２の位置Ｂで位置決めすることができるものであれば、
上記位置決めシリンダ５５Ａ，５５Ｂ等に限らず他の手
段であってもよい。また、上記位置決めシリンダ５５
Ａ，５５Ｂを主軸台１，１側に設け、係合穴５７，５７
をベッド１９側に形成するものとしてもよい。更に、位
置決めと固定とを兼ねるようなシリンダを主軸台１，１
とベッド１９との間に設けてもよい。

【００１４】［主軸３の説明］次に、この車輪旋盤の主
軸３の構成を図２および図３に従って説明する。なお、
主軸３，３は対称な同一の構成を有しているので、一方
の主軸３（図１において左側の主軸台１の主軸３）につ
いてのみ図示および説明をし、他方の主軸３については
図示および詳しい説明は省略する。また、以下の説明に
おいて「前」というときには図２および図３の右側を指
し、「後」というときには同左側を指すものとする。図
２および図３に示すように、主軸３は主軸台１の後端側
から前端側まで挿通していて、前端側と後端側を軸受１
８ａ，１８ｂによって主軸台１に回転自在に支持されて
いる。この主軸３は、駆動体である主軸用モータ１０
（図１参照）の駆動により回転される。すなわち、図１
に示すように、主軸用モータ１０の駆動軸と主軸３とは
ベルト１０ａにより連結されていて、主軸用モータ１０
の駆動により図示しない歯車列を介して主軸歯車３ａが
回転され、主軸３が回転される。

【００１５】［クイルの説明］主軸３には主軸軸線に沿
って貫通穴３ｂが形成されている。この貫通穴３ｂは、
前端側の大径部３ｂ₁ と後端側の小径部３ｂ₂ とから構
成されている。大径部３ｂ₁ の前端側には、大径部３ｂ
₁ より所定量小径のクイル摺動穴部３ｂ₃ が形成されて
いる。貫通穴３ｂのクイル摺動穴部３ｂ₃ には、前端側
からクイル２１が挿入されている。このクイル２１は、
外周面がクイル摺動穴部３ｂ₃ と摺接して、主軸３に対
して図示しない回転規制部材によって回転が規制されて
いるとともに、主軸軸線方向に進退移動自在に支持され
ている。クイル２１の前端の第１のテーパ穴２１ｂには
センタ保持部材２２が嵌着され、このセンタ保持部材２
２の第２のテーパ穴２２ａにセンタ２が装着され主軸軸
線上で保持されている。また、クイル２１の後端には、
主軸軸線上にねじ穴２３ａを有するナット部材２３がボ
ルト２３ｂで取り付けられている。

【００１６】［ねじ軸２４の説明］貫通穴３ｂには、小
径部３ｂ₂ から大径部３ｂ₁ まで挿通するねじ軸２４が
主軸軸線上に設けられている。このねじ軸２４は、前端
側のねじ部２４ａと後端側の軸部２４ｂと、ねじ部２４
ａと軸部２４ｂの間に形成されたフランジ部２４ｃとか
ら構成されている。ねじ部２４ａは前端側からナット部
材２３のねじ穴２３ａに螺入されている。また、軸部２
４ｂは、後述するスライド部材３０の円筒部３０ｂの前
端にボルトで取り付けられた係合部材２７に保持された
軸受２９ａによって、主軸３に対して回転自在に支持さ
れている。また、係合部材２７とフランジ部２４ｃとの
間にはスラスト軸受２８が介在していて、係合部材２７
に対してフランジ部２４ｃが相対回転できるようになっ
ている。符号５０は軸部２４ｂのねじ部に螺着されたナ
ットで、軸受２９ａが抜け出さないように規制している
とともに、軸受２９ａ，係合部材２７，軸受２８をフラ
ンジ部２４ｃとの間に固定している。

【００１７】［軸体２５およびばね保持部材３４の説
明］貫通穴３ｂの小径部３ｂ₂ には、後端側から軸体２
５が挿入されている。この軸体２５は、ねじ軸２４の軸
部２４ｂが嵌め込まれる嵌合穴２５ａを有する大径の前
端部２５ｃを有し、主軸軸線上に回転自在に設けられて
いる。ねじ軸２４は、滑りキー２６を介して軸部２４ｂ
が嵌合穴２５ａに嵌入されることにより、軸体２５と一
体に回転するとともに、軸体２５に対して前後に進退移
動自在である。勿論、前記滑りキー２６に代えてねじ軸
２４の軸部２４ｂをスプライン軸とし嵌合穴２５ａをス
プライン穴として形成してもよい。また、軸体２５に
は、フランジ部３４ａを有する円筒状のばね保持部材３
４が外嵌されている。

【００１８】軸体２５は、ばね保持部材３４の貫通穴３
４ｃに嵌入された軸受２９ｂ，２９ｃによってばね保持
部材３４に対して回転自在に支持されている。図３にお
いて符号５４は、ばね保持部材３４の後端に取り付けら
れ、軸受２９ｃが貫通穴３４ｃから抜け出さないように
規制する押え部材である。軸体２５の移動は、前端部２
５ｃ、軸受２９ｂ、ばね保持部材３４の本体部３４ｂ、
軸受２９ｃ、押え部材５４により規制される。また、軸
体２５の後端にはスプロケット３８がキー３８ａを介し
て取り付けられている。このスプロケット３８は車輪支
持部材駆動手段であるクイル駆動用モータ６０に固定さ
れたスプロケット６０ａとチェーン６１（図１参照）に
よって連結され、前記クイル駆動用モータの駆動によっ
て回転する。クイル駆動用モータ６０は主軸台１に取付
部材を介して固定されている。スプロケット３８の回転
は軸体２５を介してねじ軸２４に伝達され、ねじ軸２４
を回転させる。前記したクイル駆動用モータ６０は、図
示しないＮＣ装置の指令信号等によって他方の主軸台１
のクイル駆動用モータと同時に回転可能なモータであ
る。

【００１９】［スライド部材の説明］主軸３の後端には
スライド部材３０が前後方向に移動可能に設けられてい
る。このスライド部材３０は、主軸３の貫通穴３ｂに嵌
入された筒状の円筒部３０ｂと、この円筒部３０ｂの後
端の外周部側に形成された複数本（この実施形態では２
本）の係合凸部３０ａとから構成されている。スライド
部材３０の円筒部３０ｂの前端には、係合部材２７がボ
ルトによって取り付けられている。前述のように、係合
部材２７は、ねじ軸２４を回転自在に支持する軸受２９
ａとスラスト軸受２８とで挟持されているから、スライ
ド部材３０はねじ軸２４と一体になって主軸軸線に沿っ
た前後方向に進退移動する。係合凸部３０ａは、取付部
材４８に形成された凹部４８ａ内を進退移動する。

【００２０】［ばね受け部材の説明］ばね保持部材３４
の円筒部３４ｂにはセンタ付勢手段である圧縮コイルば
ね３７（以下、ばね３７と記載）が嵌装されている。こ
のばね３７の後端はフランジ部３４ａに受け止められ、
前端はばね保持部材３４の前端側から外嵌されたばね受
け部材３５によって受け止められている。フランジ部３
５ｂの外周側のスライド部材３０と対向する部分は、凸
部３５ｄとなっており、係合凸部３０ａと同様に、取付
部材４８の凹部４８ａ内を進退移動する。ばね受け部材
３５は、スライド部材３０の円筒部３０ｂの貫通穴内に
挿入された円筒状の本体３５ａと、この本体３５ａの後
端に形成されたフランジ部３５ｂとからなり、フランジ
部３５ｂの後面は傾斜状の当接面３５ｃとして形成され
ている。ばね受け部材３５は、本体３５ａがばね保持部
材３４の本体３４ｂに外嵌された後、ばね保持部材３４
の本体３４ｂの前端側に螺着した二つのナット３６，３
６によってばね保持部材３４から抜け出さないように位
置固定されている。つまり、センタ２，２間に車輪Ｗを
保持していない状態においては、ばね受け部材３５は、
ばね３７の付勢力により常時ナット３６，３６に押し付
けられているわけである。図において符号３３はばね受
け部材３５の本体３５ａとスライド部材３０の円筒部３
０ｂとの間に設けられた滑りキーで、スライド部材３０
に対するばね受け部材３５の相対回転を規制するととも
に、スライド部材３０に対するばね受け部材３５の主軸
軸線方向に沿った相対移動を可能にしている。勿論、滑
りキー３３に代えて、ばね受け部材３５とスライド部材
３０とをスプライン結合として形成してもよい。

【００２１】［ストッパの説明］ばね保持部材３４に
は、外周方向に均等間隔で複数（この実施形態では２
個）のストッパ４７が設けられている。このストッパ４
７は、主軸３の径方向から主軸３の中心、つまり主軸軸
線側に移動してばね受け部材３５の当接面３５ｃと当接
し、ばね受け部材３５が所定量以上後退しないように規
制するものである。ストッパ４７は、ばね保持部材３４
の外周上に均等間隔で配置された２個のシリンダ４５に
よって進退移動される。すなわち、図示するように、ば
ね保持部材３４にはばね３７の外側に円筒状の取付部材
４８が外嵌され、この取付部材４８の外周面上にシリン
ダ４５であるシリンダ本体とシリンダカバーとが突出し
てボルトで固定されている。シリンダ４５のシリンダ室
４５ａ内にはピストン４６が主軸３の径方向に進退移動
自在に設けられ、このピストン４６から突出するピスト
ンロッド４６ａの先端にストッパ４７が取り付けられて
いる。ばね受け部材３５の当接面３５ｃと対向するスト
ッパ４７の一面は、当接面３５ｃと同一傾斜の傾斜面と
して形成されている。そして、図示しない圧力流体供給
部からロータリジョイントを経てシリンダ室４５ａの一
方の側４５ｂ、または他方の側４５ｃに供給された圧力
流体によってピストン４６が主軸３の径方向に進退移動
し、ストッパ４７を進退移動させる。

【００２２】ばね受け部材３５とスライド部材３０との
間には隙間Ｌが設けられている。そして、この隙間Ｌに
ある皿ばね４３が主軸軸線と平行方向に複数個重ね合わ
せて設けられている。すなわち、皿ばね４３を、複数個
（この実施形態では８個）縦列に並べ、中央の穴を挿通
するガイドピン４２によって支持させるとともに、この
ガイドピン４２をスライド部材３０に取り付けている。
スライド部材３０のフランジ部３０ａおよびばね受け部
材３５のフランジ部３５ａにはそれぞればね受け用の穴
４１ａ，４１ｂに形成され、皿ばね４３はこの穴４１
ａ，４１ｂに嵌装されている。なお、ばね受け部材３５
側の穴４１ａの底部にはガイドピン４２が挿入される穴
４２ａが形成され、スライド部材３０がばね受け部材３
５に対して相対移動する際に、ガイドピン４２がばね受
け部材３５に干渉しないようになっている。上記した複
数個の皿ばね４３からなる付勢手段は、ばね受け部材３
５とスライド部材３０との間に円周方向に沿って均等間
隔で複数箇所（例えば２箇所）に設けられるが、前記付
勢手段による付勢力は、センタ２が主軸３から突出して
輪軸Ｗａの端部に当接する際に、ねじ部材２４およびセ
ンタ２を介して輪軸Ｗａに付与される。

【００２３】ところで、この実施形態においては、両主
軸台１，１を車輪Ｗの輪軸Ｗａの端部からの距離が異な
る二つの位置（第１の位置Ａおよび第２の位置Ｂ）で位
置決めして停止させているため、第１の位置Ａで位置決
めされている一方の主軸台１のセンタ２が、他方の主軸
台１のセンタ２よりも早く輪軸Ｗａの端部に達する。そ
のため、輪軸Ｗａの端部に先に当接したセンタ２によっ
て車輪Ｗが押されて、車輪Ｗがリフター装置９から移動
することがないように、前記付勢力は十分小さくする必
要がある。例えば、車輪Ｗの重量が１５００ｋｇｆであ
る場合に、車輪Ｗとリフター装置９との摩擦係数μが
０．３であるときは、輪軸Ｗａの端部から４５０ｋｇの
付勢力を加えることにより車輪Ｗは移動を始めるから、
この値を考慮して前記付勢力を約１００ｋｇｆ程度とす
れば問題がない。

【００２４】固定部である主軸台１の後端には、ブラケ
ット３２ｃを介して検知手段である近接スイッチ３２ａ
が取り付けられている。また、スライド部材３０には、
径方向に突出して円環状の被検知部材３１が取り付けら
れている。近接スイッチ３２ａは、スライド部材３０が
皿ばね４３の付勢力により主軸３の後端に押し付けられ
た位置（図３または図４に示す位置）から皿ばね４３の
付勢力に抗して若干量後退した位置、すなわち皿ばね４
３の付勢力で約１００ｋｇｆの付勢力でセンタ２が輪軸
Ｗａの端部を押圧している位置（図４において二点鎖線
で示す位置）まで移動したときに、被検知部材３１を検
出して検知信号を出力するように、スライド部材３０の
前後方向の移動にともなう被検知部材３１の移動経路に
対向して設けられている。なお、この実施形態では、図
３に示すように、スライド部材３０がばね受け部材３５
に当接した後、所定量移動した位置、すなわち、ばね３
７の付勢力でセンタ２が輪軸Ｗａを支持して加工が可能
な押圧力で押圧している位置に移動したときに被検知部
材３１を検知して検知信号を出力する検知手段としての
近接スイッチ３２ｂが、ブラケット３２ｃの近接スイッ
チ３２ａと干渉しない位置に設けられている。この近接
スイッチ３２ｂは、ばね３７による付勢力を略一定にす
るもので、この付勢力を超える過大な付勢力がセンタ２
に付与されるのを防止するためのもので、近接スイッチ
３２ｂの検知信号を受信したＮＣ装置はただちに前記ク
イル駆動用モータ６０の駆動を停止させる。

【００２５】なお、上記したばね保持部材３４のフラン
ジ部３４ａ，取付部材４８には、円周方向に均等間隔で
後端側から前端側まで貫通するボルト穴５１が形成され
ている。ばね保持部材３４，取付部材４８は、ボルト穴
５１を挿通して主軸３の後端面のねじ穴５３に螺入され
たボルト５２によって主軸３の後端に取り付けられてい
る。すなわち、ばね保持部材３４，取付部材４８は主軸
３と一体となって回転する。

【００２６】また、図２において符号３９は、ばね保持
部材３４，取付部材４８，ばね受け部材３５および主軸
３を挿通して、主軸３の貫通穴３ｂの大径部３ｂ₁ に突
出する検知バーである。ばね保持部材３４の後端から突
出する検知バー３９の後端には被検知部材３９ａが取り
付けられ、この被検知部材３９ａの移動経路に対向して
検知手段である近接スイッチ３９ｂがブラケット３２ｃ
に取り付けられている。この検知バー３９は、クイル２
１が原点位置に後退移動したことを確認するものであ
る。検知バー３９はばね３９ｃによって常時前方に付勢
されている。すなわち、ナット部材２３が所定位置まで
後退すると、検知バー３９を押圧し検知バー３９を後方
に移動させ、被検知部材３９ａを後退させ、所定位置に
移動したことを近接スイッチ３９ｂで検知している。ま
た、近接スイッチ３２ａは、スライド部材３０が後退し
て、皿ばね４３よりセンタ２に付与される荷重が車軸を
移動させない所定の荷重（例えば１００ｋｇｆ）になっ
たことを検知するものであり、近接スイッチ３２ｂはス
ライド部材３０がさらに後退してスライド部材３０とば
ね受け部材３５が当接し、ばね３７によりセンタ２に付
与される付勢力が車輪Ｗの支持に必要な一定の付勢力
（例えば２ｔ）になったことを検知するものである。つ
まり、センタ２が車輪Ｗの輪軸Ｗａを両側から挟み込ん
で支持する際には、センタ２の後退とともにスライド部
材３０が後退してばね受け部材３５に当接し、ばね３７
の付勢力に抗してばね受け部材３５を所定量後退させ
る。所定量後退したところで、近接スイッチ３２ｂが被
検知部材３１を検知して検知信号を出力し、これを受信
した制御装置がクイル駆動用モータ６０の駆動を停止さ
せる。

【００２７】なお、上記の説明では、隙間Ｌに設ける付
勢手段として皿ばね４３を例に挙げて説明したが、スラ
イド部材３０を一定の付勢力で前方側に付勢することが
できるものであれば他のばねやゴム，あるいはエアシリ
ンダであってもよい。また、検知手段として近接スイッ
チを例に挙げて説明したが、スライド部材３０が所定位
置まで後退したことを検知することができるものであれ
ば、リミットスイッチや光電スイッチ等であってもよ
い。また、検知手段はこれらスイッチ類に限定されるも
のではない。さらに、クイル駆動用モータ６０のトルク
（電流値）等を検出して検知するものであってもよい。
さらに、上記の説明では、ディスク面切削装置１６，１
６およびディスク面計測装置１７，１７は刃物台８，８
のタレットヘッド１５，１５の対向する面に設けられて
いるとして説明したが、ディスク面切削装置１６，１６
やディスク面計測装置１７，１７を設ける位置は前記し
たタレットヘッド１５，１５に限られず、また、刃物台
８，８とは別体の刃物台に設けるものとしてもよい。

【００２８】［車輪旋盤の作用および方法の発明の説
明］次に本発明の車輪旋盤における車輪の切削加工方法
を、上記の車輪旋盤の作用ととともに説明する。なお、
図５および図６は本発明の車輪旋盤における車輪の加工
方法の説明図で、図５(a) は主軸台間に車輪が搬入さ
れ、リフター装置に載置され踏面等の加工を行うときの
状態を示す図、図５(b) はリフター装置が上昇するとと
もに、両方の主軸台が第１の位置に移動位置決めされた
後、両方の車輪支持部材を前進させ、両方のセンタが車
輪に当接したときの状態を示す図、図５(c) は踏面等の
加工を行うときの状態を示す図である。図６(a) はリフ
ター装置が上昇し、一方の主軸台が第１の位置に、他方
の主軸台が第２の位置に位置決めされた後、両方の車輪
支持部材を前進させ、第１の位置にある主軸台側のセン
タが車輪に当接した状態を示す図、図６(b) は車輪が車
輪支持部材にセンタ支持されるとともに、一方の主軸台
の回転力伝達手段が車輪に係合した状態を示す図、図６
(c) は車輪を回転させてブレーキディスクの切削加工を
行う状態を示す図である。

【００２９】車輪Ｗは搬送レール９ａ上を転動して加工
領域Ｓに搬入され、リフター装置９上に載置される。こ
のとき、主軸台１，１はセンタ２，２や回転力伝達手段
４，４等が車輪Ｗと干渉しない車輪搬出入位置（車輪部
Ｗｂより距離L₃の位置）まで第２の主軸台用シリンダ１
３ａによって後退して待機している（図５(a) で示す状
態）。また、車輪支持部材は原点位置に位置している。
リフター装置９のサーボモータ等の図示しない駆動体が
駆動することにより、輪軸Ｗａの軸線が主軸軸線と一致
または略一致する高さまで車輪Ｗが持ち上げられる。こ
のリフター装置９の上昇動作と同期して下降する刃物台
８（図１参照）には、図示しないタッチセンサが装着さ
れ、このタッチセンサが車輪Ｗに当接することによりタ
ッチ信号が出力される。このタッチ信号が出力される
と、リフター装置９を上昇させる駆動体の駆動が停止さ
れる。

【００３０】リフター装置９により輪軸Ｗａの軸線が主
軸軸線と一致または略一致する高さ位置まで持ち上げら
れると、車輪Ｗは当該高さ位置で保持される。また、第
２の主軸台用シリンダ１３ａ，１３ａ（図１参照）が駆
動してピストンロッド１３ｂ，１３ｂを伸長させ、主軸
台１，１を車輪Ｗ側の加工位置に移動させる。主軸台
１，１は第２のシリンダ１３，１３によって車輪Ｗに近
い第１の位置Ａに位置し、位置決めシリンダ５５Ａが駆
動して係合部５６Ａが係合穴５７に係合することにより
位置決めされ、固定手段により固定される。次いで、ク
イル駆動用モータ６０が駆動してねじ軸２４が正面視し
て（センタ２側から見て）反時計回り方向に回転する。
クイル２１は回転が規制されているため、ねじ軸２４の
反時計回り方向の回転によって、クイル２１，２１が各
々車輪側に原点位置より前進することになる。クイル２
１，２１の前進動作はほぼ同時に、かつ、ほぼ同速度で
行われる。輪軸Ｗａの端面に形成されたセンタ穴にセン
タ２が当接することによりセンタ２およびクイル２１の
前進が規制される。

【００３１】すなわち、輪軸Ｗａにセンタ２が当接する
ことにより、センタ２に付与される輪軸Ｗａからの反力
が、ねじ軸２４とともにスライド部材３０を後退させ
る。このとき、輪軸Ｗａには皿ばね４３の付勢力が付与
されるが、前述のようにこの付勢力は、車輪Ｗの自重に
対して十分に小さいものであるので、車輪Ｗを移動させ
るということはない。スライド部材３０が、ばね受け部
材３５に当接しない一定距離だけ後退すると、近接スイ
ッチ３２ａがスライド部材３０に取り付けられた被検知
部材３１を検知して検知信号を出力し、前記ねじ軸回転
用モータの駆動を停止させる。このとき、輪軸Ｗａには
皿ばね４３より、移動しない程度の荷重（例えば１００
ｋｇｆ）が付与されている（図５(b) 参照）。

【００３２】両方の主軸台１の近接スイッチ３２ａが検
知信号を出力すると、この状態より両方のねじ軸回転用
モータを同時に始動させてスプロケット３８を回転させ
る。前記ねじ軸回転用モータの駆動によって両方のスラ
イド部材３０はほぼ同時にばね受け部材３５，３５に当
接し、ほぼ同じタイミングでばね受け部材３５を後退さ
せる。従って、ばね３７，３７によりセンタ２，２に付
与される付勢力は、常にほぼ同じである。ばね３７，３
７によりセンタ２，２に付与される付勢力が一定（例え
ば２０００ｋｇｆ）になると、被検知部材３１を近接ス
イッチ３２ｂが検知して検知信号が出力され、クイル駆
動用モータの駆動を停止させる。

【００３３】同時に、シリンダ４５が駆動してストッパ
４７を主軸軸線側に移動させ、ばね受け部材３５の当接
面３５ｃに押し当ててばね受け部材３５の後退を規制す
る。従って、車輪Ｗを両側からセンタ２，２で支持した
状態で、両センタ２，２に付勢されるばね３７の付勢力
が一定（例えば２０００ｋｇｆ）に保持されるととも
に、例えば切削加工の途中において主軸軸線方向に切削
分力等が作用しても、センタ２，２が後方へ移動すると
いうことがない。また、シリンダ４５の駆動とほぼ同時
に回転力伝達手段４のジョー４ａがジョーボディ４ｂか
ら突出して車輪Ｗと係合する。これにより、車輪Ｗは主
軸３とともに回転が可能になる。センタ２，２が車輪Ｗ
を両側から支持した後は、リフター装置９は下降する。
次に、車輪Ｗの車輪部Ｗｂの踏面やフランジ面等の計測
が行われる。例えば、刃物台８，８の下部に装着された
タッチセンサ（図示せず）等により、前記踏面の直径や
フランジ部厚および振れ等を自動的に計測する。ＮＣ装
置は、こうして計測されたデータに基づいて、切り込み
量をそれぞれ作成する。

【００３４】次に、両方のタレットヘッド１５，１５を
回転して必要な工具（例えば、踏面切削用バイト）を加
工位置に順次割り出す。そして、左右の主軸駆動用の主
軸用モータ１０，１０（図１参照）を駆動して両主軸
３，３を同期して回転させ、所定の回転数で車輪Ｗを回
転させる。主軸３および車輪Ｗの回転とともに、センタ
２，２，クイル２１，２１，ねじ軸２４，軸体２５，ス
ライド部材３０，ばね保持部材３４，ばね受け部材３
５，スプロケット３８，シリンダ４５等は一体となって
回転する。このとき、クイル駆動用モータは電源を遮断
した状態にしてあるので、いわゆる空転するフリーの状
態になっていて、スプロケット３８等の回転を妨げない
ようになっている。さらに、Ｚ軸サーボモータ５ａ，５
ａを駆動して、両サドル６，６をＺ軸方向に、Ｘ軸サー
ボモータ１１，１１を駆動してクロススライド７，７を
サドル６，６に対してＸ軸方向に移動させることにより
車輪を所望の形状に加工する。こうして、刃物台８，８
をＸ軸，Ｚ軸方向の所要位置に移動させることにより、
車輪Ｗの車輪部Ｗｂを切削加工する（図５(c) 参照）。
車輪部Ｗｂの切削作業が終了すると、主軸用モータ１
０，１０を停止して車輪Ｗの回転を止め、前記タッチセ
ンサにより車輪部Ｗｂの踏面等の切削後計測して高精度
な切削加工がなされたことを確認する。

【００３５】次に、リフター装置９を上昇させる。ジョ
ー４ａをジョーボディ４ｂ側に後退させるとともにシリ
ンダ４５のピストン４６を後退させる。車輪支持部材を
クイル駆動用モータ６０，６０により、原点位置に後退
させ、車輪のセンタ穴よりセンタ２，２を離脱させる。
原点位置に達すると、近接スイッチ３９ｂより検知信号
が出力され、クイル駆動用モータ６０，６０は停止す
る。車輪はリフター装置上に受け渡され載置された状態
となる。

【００３６】一方の側（例えば、図１の左側）の主軸台
１を第１の主軸台用シリンダ１３によって第２の位置に
移動させる。すなわち、一方の側の主軸台１の固定を解
除し、位置決めシリンダ５５Ａを係合穴５７より離脱す
るように後退させ、係合穴５７より係合部５６Ａが離脱
した状態で、第１の主軸台用シリンダ１３で第１の位置
より第２の位置に移動させる。位置決めシリンダ５５Ｂ
を前進させて係合穴５７に係合部５６Ｂを係合させて位
置決めし、主軸台１を固定手段で固定する。両方の車輪
支持部材をクイル駆動用モータ６０，６０によって原点
位置より車輪側にほぼ同一の速度で前進移動させる。

【００３７】一方の主軸台１は車輪の車輪部ＷｂよりL₁
離れた第１の位置に位置し、他方の主軸台１は車輪の車
輪部ＷｂよりL₂離れた第２の位置に位置しているので、
他方の主軸台１のセンタ２のほうが車輪の輪軸Ｗａのセ
ンタ穴に先に当接する。そして、近接スイッチ３２ａが
被検知部材３１の所定位置への移動を検知して検知信号
を制御装置に出力するので、制御装置は他方のクイル駆
動用モータ６０の駆動を停止させる（図６(a) 参照）。
遅れて、一方の主軸台１のセンタ２が車輪の輪軸Ｗａの
センタ穴に当接する。そして、近接スイッチ３２ａが被
検知部材３１の移動を検知して検知信号を出力するの
で、制御装置は一方のクイル駆動用モータ６０の駆動を
停止させる。

【００３８】次に、制御装置は、この状態より、同時に
両方のクイル駆動用モータを同時に始動させる。さら
に、ほぼ同一の移動速度で車輪支持部材を前進移動させ
る。両方のスライド部材３０，３０が皿ばね４３，４３
の付勢力に抗して、ばね受け部材３５，３５側に後退し
てスライド部材３０，３０がばね受け部材３５，３５に
当接する。ばね３７，３７の付勢力に抗して、ばね受け
部材３５，３５、スライド部材３０，３０が一体となっ
て後退移動する。近接スイッチ３２ｂが被検知部材３１
が所定の位置に移動したことを検知して、クイル駆動用
モータ６０，６０の駆動を停止させる。すなわち、ばね
３７，３７の付勢力（約２０００ｋｇｆ）の力で車輪を
両側より支持した状態となる。シリンダ４５のピストン
４６を前進させて、ストッパ４７をばね受け部材３５に
当接させる。リフター装置９を下降させて車輪を車輪支
持部材に受け渡す。ジョー４ａをジョーボディ４ｂより
突出させて、他方の側のジョー４ａが車輪と係合する
（図６(b) 参照）。

【００３９】次に、タレットヘッド１５，１５を回転さ
せて、ディスク面計測装置１７を加工位置、すなわち車
輪Ｗ，Ｗ側に割り出す。そして、図示しないシリンダを
駆動して、計測ヘッドＴｂ，Ｔｂをタレットヘッド１
５，１５の径方向に突出させ、Ｘ軸サーボモータ１１，
１１およびＺ軸サーボモータ５ａ，５ａの駆動により両
計測ヘッドＴｂ，Ｔｂを両ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃ
の一側表面に当接させて同時に計測を行う。例えば、先
端の計測ヘッドＴｂ，Ｔｂの接触子をブレーキディスク
Ｗｃ，Ｗｃの一側（図面右側）の表面の複数箇所（例え
ば４か所）に当接させ、接触信号を出力した位置データ
（Ｚ軸方向のデータ）の最大差を算出することにより、
ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの摩耗量を計測する。な
お、このとき、図示するように第２の位置Ｂで位置決め
されている他方の主軸台１および回転力伝達手段４と車
輪部Ｗｂとの間には十分な隙間が形成されているので、
ディスク面計測装置１７の計測ヘッドＴｂはブレーキデ
ィスクＷｃと回転力伝達手段４との間に侵入することが
可能である。ＮＣ装置は、こうして計測されたブレーキ
ディスクＷｃ，Ｗｃの摩耗量から、切り込み量を作成す
る。

【００４０】次に、計測ヘッドＴｂ，Ｔｂを退避位置ま
で退避させた後、タレットヘッド１５，１５を回転して
ディス面切削装置１６，１６を加工位置、すなわち車輪
Ｗ，Ｗ側に割り出す。次いで、主軸３，３用の主軸用モ
ータ１０，１０を駆動して主軸３，３とともに車輪Ｗを
一定回転数で回転させる。そして、ディスク切削工具Ｔ
ａ，Ｔａをタレットヘッド１５，１５の径方向に突出さ
せ、Ｘ軸サーボモータ１１，１１およびＺ軸サーボモー
タ５ａ，５ａの駆動により両ディスク切削工具Ｔａ，Ｔ
ａを移動させて両ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの一側面
の切削加工を同時に行う（図６(c) 参照）。なお、この
ときも、図示するように第２の位置Ｂで位置決めされて
いる他方の主軸台１の回転力伝達手段４とブレーキディ
スクＷｃとの間には十分な隙間が形成されているので、
ディスク切削工具Ｔａは侵入することが可能となってい
る。

【００４１】ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの一側面の加
工を終了した後は、ディスク切削工具Ｔａ，Ｔａを退避
させるとともに刃物台８，８を退避させ、リフター装置
９を上昇させる。そして、リフター装置９に車輪Ｗを載
置した状態でジョー４ａ，４ａを後退させるとともに、
前記とは逆の方向に前記クイル駆動用モータ６０，６０
を駆動させてセンタ２，２を原点位置に後退させる。な
お、この場合は、両方のセンタ２，２がほぼ同時に後退
するので、一方のセンタ２を所定の位置で待機させる必
要はない。センタ２，２の後退により、車輪Ｗの支持が
解除されて車輪Ｗがリフター装置９に受け渡される。そ
して、シリンダ４５のピストン４６を後退させる。次
に、ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの他側面の計測および
加工を行う。近接スイッチ３９ｂが被検知部材３９ａが
所定位置まで後退したことを検知した原点位置まで戻し
た状態で、一方の主軸台１を第２の位置Ｂに位置決め
し、他方の主軸台１を第１の位置Ａに位置決めする。こ
の後、図６(a) 〜図６(c) に示す手順を上記と同様に繰
り返してブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの他側面の計測お
よび加工を行う。ブレーキディスクＷｃ，Ｗｃの両側面
の切削加工を終了した後は、リフター装置９に車輪Ｗを
受け渡す。リフター装置９は下降して車輪Ｗを搬送レー
ル９ａ上に降ろす。そして、車輪Ｗは搬送レール９ａ上
を転動することにより、車輪旋盤より搬出される。

【００４２】［車輪旋盤の他の実施形態］本発明の好適
な実施形態について説明してきたが、本発明は上記実施
形態により何ら限定されるものではない。例えば、上記
の実施形態では、一方のセンタ２が輪軸Ｗａの端部に当
接したときにねじ軸回転用のモータの駆動を停止させ、
他方のセンタ２が輪軸Ｗａの端部に当接したときに両セ
ンタ２，２のねじ軸回転用モータを同時に始動させて回
転させるものとして説明したが、本発明は上記の実施形
態により何ら限定されるものではない。要は、異なる二
位置（第１の位置Ａと第２の位置Ｂ）に位置決めした主
軸台１，１からセンタ２，２をそれぞれ突出させて車輪
Ｗを支持させる際に、車輪Ｗの両側から支持のための付
勢力を同期して付与することができればよいのである。
そのためには、例えば、主軸台１，１をまず同じ位置
（例えば第１の位置Ａ）で位置決めして停止させ、両セ
ンタ２，２を同期して突出させて車輪Ｗを両側から均等
に付勢し、所定の付勢力（例えば前記した２ｔ）になっ
たところで、一方のセンタ２の付勢力を維持したままで
主軸台１を進退移動させる駆動体を駆動させ、第２の位
置Ｂまで移動させるものとしてもよい。この場合は、ね
じ軸回転用モータの駆動と主軸台１を進退移動させる前
記駆動体の駆動とを同期させる必要がある。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、一台の車輪旋盤で車輪
部の踏面等の切削加工に引き続いて、車輪部に一体に形
成されたブレーキディスクの切削加工を行うことがで
き、車輪旋盤から車輪を取り外して別工程でブレーキデ
ィスクの切削加工を行う必要がなくなる。従って、車輪
の切削加工工程を集約することができ、工程間の車輪の
搬送や別の工作機械への車輪の着脱等の作業が不要にな
り、作業効率を向上させることができる。また、踏面等
からブレーキディスクまでの一連の切削加工を自動によ
り行うことができるので、長時間の連続無人運転も可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車輪旋盤の全体構成図である。

【図２】本発明の車輪旋盤の主軸の構成図にかかり、主
軸先端側を示す一部を省略した断面図である。

【図３】本発明の車輪旋盤の主軸の構成図にかかり、主
軸後端側を示す断面図である。

【図４】本発明の要部の部分拡大断面図である。

【図５】本発明の車輪旋盤における車輪の切削加工方法
の説明図で、（ａ）は主軸台間に車輪が搬入され、リフ
ター装置に載置されたときの状態を示す図、（ｂ）はリ
フター装置が上昇するとともに、両方の主軸台が第１の
位置に位置決めされた後、両方の車輪支持部材を前進さ
せ、両方のセンタが車輪に当接したときの状態を示す
図、（ｃ）は踏面等の加工を行うときの状態を示す図で
ある。

【図６】本発明の車輪旋盤における車輪の切削加工方法
の説明図で、（ａ）はリフター装置が上昇し、一方の主
軸台が第１の位置に、他方の主軸台が第２の位置に位置
決めされた後、両方の車輪支持部材を前進させ、第１の
位置にある主軸台側のセンタが車輪に当接した状態を示
す図、（ｂ）は車輪が車輪支持部材にセンタ支持される
とともに、一方の主軸台の回転力伝達手段が車輪に係合
した状態を示す図、（ｃ）は車輪を回転させてブレーキ
ディスクの切削加工を行う状態を示す図である。

【符号の説明】

Ｗ 車輪 Ｗａ 輪軸 Ｗｂ 車輪部 Ｗｃ ブレーキディスク Ｔａ ディスク切削工具 Ｔｂ 計測ヘッド Ｓ 加工領域 Ａ 第１の位置 Ｂ 第２の位置 １ 主軸台 ２ センタ ３ 主軸 ４ 回転力伝達手段 ４ａ ジョー ４ｂ ジョーボディ ８ 刃物台 ９ リフター装置 １３ 第１の主軸台用シリンダ １３ａ 第２の主軸台用シリンダ １６ ディスク面切削装置 １７ ディスク面計測装置 １９ ベッド ２１ クイル ２３ ナット部材 ２４ ねじ軸 ２５ 軸体 ２７ 係合部材 ３０ スライド部材 ３１ 被検知部材 ３２ａ 近接スイッチ（第１の検知手段） ３２ｂ 近接スイッチ（第２の検知手段） ３５ ばね受け部材 ３７ ばね ３８ スプロケット ４３ 皿ばね ５５Ａ，５５Ｂ 位置決めシリンダ ５６Ａ，５６Ｂ 係合部 ５７ 係合穴 ６０ クイル駆動用モータ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄道車両用の車輪の輪軸の両側に設けら
   れた一対の車輪部と、この車輪部の少なくとも一方に一
   体的に形成されたブレーキディスクを切削加工する車輪
   旋盤であって、 ベッド（１９）上に対向して配置され、軸線を同一線上
   に有する主軸（３，３）を各々回転自在に支持するとと
   もに、この主軸の軸線方向に進退移動自在な二つの主軸
   台（１，１）と、 前記主軸の各々に進退移動自在に設けられ、前記主軸よ
   り突出して前記輪軸の端部を両側より支持する車輪支持
   部材（２，２，２１，２１，…）と、 この車輪支持部材を前記主軸に対して進退移動させる車
   輪支持部材駆動手段（６０，６０，６１，６１，３８，
   ３８，…）と、 前記主軸の各々に設けられ、前記車輪支持部材によって
   支持された前記車輪と係合して前記主軸の回転を前記車
   輪に伝達する回転力伝達手段（４，４）と、 前記二つの主軸台に対して各々一つまたは複数設けら
   れ、前記主軸の軸線方向およびこの主軸軸線方向と直交
   する方向に移動自在であるとともに、前記車輪部および
   前記ブレーキディスクを切削加工する工具が装着された
   刃物台（８，８）と、 前記二つの主軸台の少なくともどちらか一方と前記ベッ
   ドとのあいだに設けられ、前記主軸台を、前記回転力伝
   達手段と前記車輪とが係合可能な第１の位置と、この第
   １の位置よりも前記車輪から離間し、前記ブレーキディ
   スクを加工する際、前記回転力伝達手段と前記ブレーキ
   ディスクとのあいだに、前記ブレーキディスクを切削加
   工するための工具が侵入可能な第２の位置のあいだで進
   退移動させる主軸台駆動手段（１３）と、 を有することを特徴とする車輪旋盤。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の車輪旋盤において、 前記主軸台と前記車輪支持部材のあいだに各々設けら
   れ、前記車輪支持部材駆動手段の駆動によって前記車輪
   支持部材を前記車輪側に移動させ、前記車輪支持部材が
   前記輪軸の端部に当接した状態になったときに第１の検
   知信号を出力する第１の検知手段（３２ａ）と、 この第１の検知手段より検知信号が出力されたとき、こ
   の第１の検知信号を出力した側の前記車輪支持部材駆動
   手段による駆動を停止させ、両方の前記第１の検知手段
   より前記第１の検知信号が出力され前記車輪支持部材駆
   動手段が停止した状態より前記車輪支持部材駆動手段を
   同時に再始動させる制御を行う制御手段とを有すること
   を特徴とする車輪旋盤。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の車輪旋盤において、 前記主軸台と前記車輪支持部材のあいだに各々設けら
   れ、前記車輪支持部材駆動手段の駆動によって前記車輪
   支持部材を前記車輪の輪軸側に移動させ、前記車輪支持
   部材が前記車輪を支持して加工可能な状態になったとき
   に第２の検知信号を出力する第２の検知手段（３２ｂ）
   を有し、 前記制御手段は、前記第２の検知手段より前記第２の検
   知信号が出力されたとき、この第２の検知信号を出力し
   た側の前記車輪支持部材駆動手段による駆動を停止させ
   るように制御するものであることを特徴とする車輪旋
   盤。
4. 【請求項４】 鉄道車両の車輪の輪軸の端部を対向する
   主軸台に設けられた車輪支持部材で両側より支持し、 主軸台に対して回転自在な主軸に設けられた回転力伝達
   手段を前記車輪に係合させて前記主軸の回転を前記車輪
   に伝達し、 前記車輪に設けられた一対の車輪部とこの車輪部の少な
   くとも一方に一体的に形成されたブレーキディスクを、
   前記主軸台に対して前記主軸の軸線方向およびこの主軸
   軸線方向に直交する方向に移動自在に設けられた刃物台
   に装着された工具により切削加工する車輪旋盤における
   切削加工方法であって、 一方の前記主軸台を前記回転力伝達手段が前記車輪に係
   合可能な第１の位置に位置決めするとともに、他方の前
   記主軸台を前記第１の位置よりも前記車輪から離間し、
   前記ブレーキディスクを加工する際、前記回転力伝達手
   段と前記ブレーキディスクとのあいだに切削加工するた
   めの工具が侵入可能な第２の位置に移動させ、 前記刃物台に設けられた前記工具により前記他方の車輪
   部のブレーキディスクを切削加工することを特徴とする
   車輪旋盤における切削加工方法。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の車輪旋盤における切削
   加工方法であって、 前記第１の位置に両方の前記主軸台を移動させて、前記
   車輪部の切削加工を行い、 前記主軸台のうち前記ブレーキディスクの切削加工を行
   う側の前記主軸台を前記第２の位置に移動させ、前記主
   軸台が前記第２の位置に移動した側の前記車輪部のブレ
   ーキディスクの切削加工を行い、 前記車輪部と前記ブレーキディスクの各加工面とを同一
   機械上で切削加工できるようにしたことを特徴とする車
   輪旋盤における切削加工方法。