特許 7057192 走行台車

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-11

(45)【発行日】2022-04-19

(54)【発明の名称】走行台車

(51)【国際特許分類】

   B23K 7/00 20060101AFI20220412BHJP

   B23K 37/02 20060101ALI20220412BHJP

【ＦＩ】

B23K7/00 501C

B23K37/02 A

B23K37/02 B

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018071250

(22)【出願日】2018-04-03

(65)【公開番号】P2019181477

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2021-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000185374

【氏名又は名称】小池酸素工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000718

【氏名又は名称】特許業務法人中川国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 大輔

(72)【発明者】

【氏名】太田 智

(72)【発明者】

【氏名】皆原 雅敏

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５０－０４７９３２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１４－１７６８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－３３７６４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭４４－０２１４８５（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】米国特許第０６６２７００４（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】国際公開第２０１５／１６３３０３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ７／００

Ｂ２３Ｋ ３７／０２

Ｂ２３Ｋ ９／００ － ９／３２、１０／００ － １０／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工材を切断する切断トーチ又は被加工材を溶接する溶接トーチを搭載して走行する走行台車であって、
内部に収容空間が形成された台車本体と、
前記台車本体の収容空間に収容された駆動モータと、
前記台車本体の収容空間に収容され内部に制御機器が配置された筐体と、を有し、
前記筐体は、底面が前記台車本体の底板の内面と対面すると共に該底板の内面との間に隙間を設けて配置され、側面が前記台車本体の側板の内面と対面すると共に該側板の内面との間に隙間を設けて配置されていることを特徴とする走行台車。

【請求項2】

前記台車本体の走行方向一方側の端面には外気と収容空間とを連通して吸気又は排気するファンが配置され、他方側の端面には収容空間と連通した吸排気口が形成されており、前記ファンによって外気が、台車本体の底板の内面と前記筐体の底面との間に形成された隙間を通って吸排気口から吸排気し得るように構成されていることを特徴とする請求項１に記載した走行台車。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搭載した切断トーチ或いは溶接トーチ等の加工トーチから発生した熱の影響を軽減させるようにした走行台車に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鋼板に代表される被加工材を切断加工し或いは溶接加工する際に、ガス切断トーチ、プラズマ切断トーチ、或いはプラズマ溶接トーチや炭酸ガス溶接トーチ等（以下「加工トーチ」という）を搭載した手動操作式の走行台車を利用することがある。この走行台車は、被加工材の表面に設置したレールに案内されて、或いは被加工材の表面に直接載置され作業員に手動で誘導されて、目的の切断線或いは溶接線等の加工線に沿って走行し得るように構成されている。そして、この走行過程で搭載した加工トーチを稼働させて目的の加工を行うようことが可能である。

【0003】

被加工材を切断加工或いは溶接加工する加工トーチは、大量の熱を発生して被加工材を予熱し、或いは溶融させて目的の加工を行うものである。例えば、ガス切断トーチでは、燃料ガスと酸素ガスの混合ガスを燃焼させた予熱炎によって被加工材を予熱している。また、プラズマ切断トーチ或いはプラズマ溶接トーチでは、電極と被加工材又はノズルとの間で放電させてガスをプラズマ化させ、このプラズマ化したガスを噴射して被加工材を溶融させている。更に、炭酸ガス溶接トーチでは、溶接芯線と被加工材の間で放電させて、溶接芯線及び被加工材を溶融させている。

【0004】

上記の如き加工を行う際には、予熱炎やプラズマ化したガスは加工部位に集中して作用するものの、一部は被加工材の表面に沿って放射状に拡散して周囲に存在する機器類に対して熱影響を与える。

【0005】

一方、台車本体の内部には、駆動モータや駆動モータの回転を駆動輪に対し接続遮断するクラッチ機構等の機械的な要素が組み付けられている。更に、駆動モータの回転を制御する駆動制御部や走行台車の稼働を制御し或いは経時的な稼働状態を記憶する稼働状態制御部を含む制御機器が収容されている。

【0006】

台車本体に収容された制御機器には各種電子部品が使用されており、雰囲気の温度が上昇することは好ましいことではない。このため、加工トーチを搭載して走行している走行台車には、加工部位からの輻射熱や加工に伴って温度が上昇した被加工材からの輻射熱、及び拡散した予熱炎からの熱やプラズマ化したガスの熱（以下、前記各熱を総称して「加工熱」という）を防ぐための防熱板が、台車本体の側面との間に隙間を設けて且つ加工トーチに対向して配置され、該台車本体に固定されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記の如く構成された走行台車では、台車本体に防熱板を配置することで加工熱による熱影響を防ぎ、台車本体に排気ファンを取り付けることで内部の排気を促進して収容されている制御機器の温度上昇を軽減することができる。しかし、走行台車の小型化や制御対象の拡大に伴って、制御機器に対する加工熱による熱影響をより軽減することが要求されている。

【0008】

本発明の目的は、台車本体に収容した制御機器に対する加工熱の影響を軽減し得る走行台車を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するために本発明に係る代表的な走行台車は、被加工材を切断する切断トーチ又は被加工材を溶接する溶接トーチを搭載して走行する走行台車であって、内部に収容空間が形成された台車本体と、前記台車本体の収容空間に収容された駆動モータと、前記台車本体の収容空間に収容され内部に制御機器が配置された筐体と、を有し、前記筐体は、底面が前記台車本体の底板の内面と対面すると共に該底板の内面との間に隙間を設けて配置され、側面が前記台車本体の側板の内面と対面すると共に該側板の内面との間に隙間を設けて配置されているものである。

【0010】

上記走行台車に於いて、前記台車本体の走行方向一方側の端面には外気と収容空間とを連通して吸気又は排気するファンが配置され、他方側の端面には収容空間と連通した吸排気口が形成されており、前記ファンによって外気が、台車本体の底板の内面と前記筐体の底面との間に形成された隙間を通って吸排気口から吸排気し得るように構成されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る走行台車では、搭載した加工トーチを稼働させて目的の加工を行う過程で加工熱による台車本体に収容した制御機器に対する影響を軽減することができる。

【0013】

即ち、台車本体の収容空間に収容された制御機器が筐体に収容されており、該筐体は底面が台車本体の底板の内面と対面し、且つ該内面との間に隙間が設けられている。このため、筐体の底面が防熱板の機能を発揮し、且つ筐体の底面と台車本体の底板の間の隙間にある空気が断熱層としての機能を発揮する。従って、筐体内部の温度上昇を軽減することができる。

【0014】

また、台車本体の走行方向一方側の端面にファンを配置すると共に他方側の端面に吸排気口を形成した場合には、ファンによって外気を取り込み、或いは内部を排気することで、台車本体の底板の内面と前記筐体の底面との間に形成された隙間に空気を流通させることができる。このため、筐体に対して強制冷却することができ、筐体内部の温度上昇を軽減することができる。

【0015】

また、筐体の側面と台車本体の側板の内面との間に隙間を設けることで、該筐体の底面及び側面と台車本体の内面との間に形成された隙間が断熱層としての機能を発揮することができる。このため、筐体内部の温度上昇を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】走行台車の平面図である。

【図2】図１のII‐II断面図である。

【図3】図１のIII‐III断面図である。

【図4】図１のIV‐IV断面図である。

【図5】走行台車の正面図である。

【図6】筐体の構成を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明に係る走行台車について説明する。本発明に係る走行台車は、搭載した加工トーチによって被加工材に対し目的の加工を行う際に、加工熱によって台車本体の温度が上昇しても、制御機器への熱影響を軽減し得るようにしたものである。

【0018】

本発明に係る走行台車は、内部に形成された収容空間に筐体を配置すると共に該筐体に制御機器を配置したものである。そして、筐体の底面を台車本体の底板の内面と対面させると共に、両者の間に隙間を設けることで、この隙間に存在する空気層による断熱効果を期待するものである。

【0019】

筐体の内部に配置される制御機器については特に限定するものではなく、代表的には電子機器などの熱の影響を受け易い機器類を対象とするのが好ましい。このような制御機器としては、例えば走行台車の走行の制御や、搭載した加工トーチの動作の制御などを行う制御機器であれば対象とすることが可能である。更に、走行台車の稼働時間や搭載した加工トーチの稼働時間を積算して記憶したり、外部に通信することで走行台車の稼働の制御を行う制御機器も対象とすることが可能である。要するに、筐体の内部に配置される制御機器とは、制御対象を限定するものではない。

【0020】

また、筐体の形状は特に限定するものではなく、走行台車の制御機器であって熱影響を受け易い機器を合理的に配置して収容し得る形状を有するものであれば良い。特に、台車本体の底板と対面する底面（以下「底板」ともいう）と、台車本体の側板と対面する側面（以下「側板」ともいう）は連続して形成されていることが好ましい。即ち、筐体は有底の箱状に形成されていることが好ましい。

【0021】

筐体の材質も特に限定するものではない。しかし、内部に配置すべき制御機器に対する熱影響を軽減するためには、筐体は高い断熱性を有する材料を用いて構成することが好ましい。

【0022】

筐体の製造方法も限定するものではなく、金属板の板金加工によって製造しても良く、合成樹脂の成形加工によって製造しても良い。しかし、筐体の内部にはプリント基板を含む制御機器が配置されるため、これらを合理的に配置すると共に取り付けることが可能であることが好ましい。このような筐体は、合成樹脂を用いて成形することが好ましい。

【0023】

台車本体の走行方向の一方の端面にファンを配置すると共に、他方の端面に通気口を形成し、ファンを稼働させて筐体の底面と台車本体の底板の内面との間に形成されている隙間に空気を流通させることで、筐体に対する冷却を行うことが好ましい。ファンとしては、台車本体内の吸気又は排気が可能であれば良く、通気口も排気又は吸気が可能であれば良い。

【0024】

更に、台車本体と筐体との間の隙間は、台車本体の底板の内面と筐体の底面との間に限定すべきではなく、台車本体の側板の内面と筐体の側面との間にも形成されることが好ましい。

【0025】

上記の如くして台車本体の底板、側板の内面と筐体の底面、側面との間に形成される隙間の大きさは限定するものではない。即ち、台車本体の内部に形成された収容空間の寸法や形状、内部に配置すべき制御機器の形状や寸法などの条件に対応して設定された筐体の形状や寸法、等に対応させて設定することが好ましい。

【0026】

以下、本実施例に係る走行台車について、図を用いて説明する。先ず、走行台車Ａの全体構成について簡単に説明する。走行台車Ａは内部に後述する筐体１や駆動モータ２及びクラッチ機構等を収容する収容空間Ｂが形成された台車本体１０を有している。台車本体１０は、走行方向に沿って配置された一対の側板１１と、走行方向に対し直交する方向に配置された一対の端板１２ａ、１２ｂと、底板１３と、からなる有底の下部体１０ａと、下部体１０ａの上部開放部を閉鎖する上板１４を有する上部体１０ｂと、を有している。

【0027】

台車本体１０の一方の端部側（矢印ａ方向の端部側）に駆動ローラ２１と従動ローラ２２が配置されており、他方の端部側（矢印ｂ方向の端部側）にフリーローラ２３が配置されている。図１に示すように、駆動ローラ２１は矢印ｂ方向に向かって左側に配置されており、従動ローラ２２及びフリーローラ２３は右側に夫々配置されている。

【0028】

以下の説明では、矢印ａ、ｂ方向を「走行方向」又は「長手方向」といい、矢印ａ、ｂ方向に対し直交する方向を「横方向」又は「幅方向」ということもある。

【0029】

台車本体１０の上板１４には、加工トーチを保持すると共に該加工トーチの被加工材からの高さや傾斜角度を調整し得るように構成された図示しないトーチホルダーを取り付けるためのスタンド２４が配置されている。この上板１４には、電源コードを接続するためのコネクタ２５、走行方向を設定するためのスイッチ２６、クラッチレバー２７、速度調整ダイヤル２８が夫々配置されている。

【0030】

また、台車本体１０の他方の端部側（矢印ｂ方向の端部側）であって、フリーローラ２３の上方には、作業員が手動操作によって走行台車Ａの走行方向を誘導する際に利用する誘導ハンドル２９が構成されている。

【0031】

台車本体１０の底板１３の外面との間に空間３２を設けて底面防熱板３１が配置されている。この底面防熱板３１は、底板１３に於ける走行方向の所定位置に形成された取付部１３ａに固定されている。

【0032】

特に、台車本体１０の底板１３と底面防熱板３１との間に形成された空間３２には、両側面及び矢印ｂ方向の端部側が開口している。このため、これらの開口を介して空気を流通させることが可能であり、この流通する空気による冷却効果を期待することが可能である。

【0033】

また、台車本体１０の側板１１の外面との間に空間３４を設けて側面防熱板３３が配置されている。この側面防熱板３３には一対の図示しない長穴が形成されており、台車本体１０の側板１１に形成された係止突起１１ａに取り付けられたとき、被加工材の表面に対し略垂直面内、即ち上下方向に充分な寸法だけ移動し得るように構成されている。

【0034】

上記の如く構成された走行台車Ａでは、図３に示すように、レール３５に載置して従動ローラ２２とフリーローラ２３を該レール３５に形成されたガイド溝に嵌入させて駆動ローラ２１を駆動することで、ガイド溝に沿って走行させることが可能である。また、走行台車Ａを直接被加工材の表面に載置し、作業員が台車本体１０に設けた誘導ハンドル２９を把持して誘導しつつ駆動ローラ２１を駆動することで、所望の方向に走行させることが可能である。

【0035】

そして、走行台車Ａの走行に伴って、搭載した加工トーチを稼働させることで、被加工材に対する切断加工或いは溶接加工等目的の加工を行うことが可能である。

【0036】

台車本体１０の内部に形成された収容空間Ｂには、駆動モータ２及び走行台車Ａの稼働を制御するための制御機器が配置された筐体１が配置されている。収容空間Ｂは、台車本体１０を構成する下部体１０ａの上部開口部を上部体１０ｂによって被蓋することで形成されている。即ち、収容空間Ｂは、走行台車Ａの走行方向に沿った両側が側板１１、走行方向の両端が端板１２ａ、１２ｂ、下端が底板１３、上端が上板１４によって規定された空間として構成されている。この収容空間Ｂの形状や寸法は、収容すべき部品類や走行台車Ａが搭載する加工トーチの種類、意匠性等の条件に対応して適宜設定されている。

【0037】

収容空間Ｂに配置された駆動モータ２は、駆動ローラ２１の軸２１ａを正逆回転させて走行台車Ａを矢印ａ方向又は矢印ｂ方向に走行させるものである。このため、軸２１ａに歯車等の伝導部材２ａを介在させて接続されている。この駆動モータ２は、筐体１の内部に配置された制御機器によって回転数や回転方向、可動時間等が制御される。

【0038】

台車本体１０の端板１２ａには開口１２ｃが形成されており、端板１２ｂにも開口１２ｄが形成されている。従って、下部体１０ａの上部に上部体１０ｂを取り付けたとき、走行方向に向けて形成された開口１２ｃ、１２ｄによって外部と連通した収容空間Ｂが形成される。

【0039】

上記開口１２ｃにファン３が配置されている。ファン３としては、外気を吸引して収容空間Ｂに流通させる吸引ファンであって良く、また収容空間Ｂの空気を排気する排気ファンであっても良い。本実施例では、ファン３として外気を吸引する吸引ファンを用いている。従って、開口１２ｃは吸気口として機能し、開口１２ｄは排気口として機能する。

【0040】

台車本体１０の下部体１０ａの内部であって端板１２ａ側には筐体１を取り付けるための取付部１０ｃが形成されている。また、端板１２ｂ側に形成された開口１２ｃを構成する下縁は筐体１を係止する係止部１０ｄとしての機能を有している。

【0041】

収容空間Ｂに配置される筐体１の形状や寸法は、収容空間Ｂの形状及び寸法、内部に配置すべき制御機器の形状や寸法等の条件に対応させて適宜設定されることが好ましい。本実施例では、図６に示すように、底板１ａと、底板１ａの幅方向の両端から起立した一対の側板１ｂと、底板１ａの長手方向の両端から起立した一対の端板１ｃ、１ｄとを有し、上部が開放（開口１ｅ）された有底の箱状に形成されている。

【0042】

筐体１の端板１ｃにはブラケット１ｆが突起状に形成されており、該ブラケット１ｆを介して台車本体１０の下部体１０ａの内部に形成された取付部１０ｃに取り付けるように構成されている。また、端板１ｄには係止突起１ｇが形成されており、該係止突起１ｇを介して台車本体１０に形成された係止部１０ｄに係止し得るように構成されている。

【0043】

上記の如く構成された筐体１では、内部には制御機器４を構成するプリント基板類や電子機器類の寸法、形状、配置すべき位置に対応させて図示しないリブや窪みが形成されており、夫々合理的に配置されて所定位置に取り付けられている。

【0044】

ブラケット１ｆを下部体１０ａの取付部１０ｃに取り付けると共に、係止突起１ｇを係止部１０ｄに係止して筐体１を取り付けたとき、筐体１の底板１ａは台車本体１０の底板１３の内面と対面して配置されて、両者の間に隙間５が形成されている。このように、台車本体１０の底板１３の内面と筐体１の底板１ａとの間に隙間５が形成されることで、この隙間５が断熱層として機能する。このため、筐体１に配置された制御機器４に対する熱影響を軽減することが可能となる。

【0045】

また、隙間５は収容空間Ｂに於ける開口１２ｃから開口１２ｄの間を接続して形成された通路としての機能をも有するため、開口１２ｃに配置したファン３を駆動することで吸引した外気が流通し、筐体１の底板１ａを冷却することが可能となる。このため、筐体１に配置された制御機器４に対する熱影響を軽減することが可能となる。

【0046】

特に本実施例では、筐体１の側板１ｂは台車本体１０の側板１１の内面と対面して配置されて、両者の間に隙間６が形成されている。この隙間６も前述した隙間５と同様に断熱層としての機能と、通路としての機能を有する。従って、筐体１の側板１ｂに対する台車本体１０の側板１１からの熱の影響を軽減することが可能となり、ファン３を駆動した場合には筐体１の底板１ａと側板１ｂを同時に冷却することが可能となる、このため、筐体１に配置された制御機器４に対する熱影響を軽減することが可能となる。

【0047】

上記の如く、本実施例では筐体１と台車本体１０の底板１３との間、側板１１との間には夫々隙間５、６が形成されているが、筐体１の開口１ｅと上板１４の内面との間に隙間を形成するか否かは限定しない。即ち、筐体１の開口１ｅと上板１４との間に隙間が形成されていた場合、収容空間Ｂ内に於ける空気の対流による熱の影響が生じる可能性はある。しかし、ファン３を駆動することで収容空間Ｂ内の空気を外気と置換することが可能であり、空気の対流による熱影響を排除することが可能である。

【0048】

上記の如く構成された走行台車Ａでは、台車本体１０の内部に形成された収容空間Ｂに配置された筐体１の底板１ａと台車本体１０の底面１３との間に隙間５が形成されている。このため、隙間５が断熱層としての機能を発揮することで、筐体１に配置された制御機器４に対する熱影響を軽減することが可能となる。特に、端板１２ａの開口１２ｃにファン３を取り付けて駆動することで、隙間５に強制的に空気を流通させることが可能となり、筐体１に対する冷却効果を発揮することが可能である。このとき隙間５を流れる空気は単に筐体１に対する冷却効果のみならず、台車本体１０の底板１３に対する冷却効果も期待することが可能となる。

【0049】

更に、筐体１の側板１ｂと台車本体１０の側板１１の内面との間にも隙間６を形成することで、筐体１の三方に断熱層が形成されることとなり、より熱影響を軽減することが可能である。同様にファン３を駆動した場合には、より大きい冷却効果を期待することが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明に係る走行台車は、被加工材に熱を加えて目的の加工を行う切断トーチや溶接トーチを搭載する切断装置、溶接装置として利用することが可能である。

【符号の説明】

【0051】

Ａ 走行台車
Ｂ 収容空間
１ 筐体
１ａ 底板
１ｂ 側板
１ｃ、１ｄ 端板
１ｅ 開口
１ｆ ブラケット
１ｇ 係止突起
２ 駆動モータ
２ａ 伝導部材
３ ファン
４ 制御機器
５、６ 隙間
１０ 台車本体
１０ａ 下部体
１０ｂ 上部体
１０ｃ 取付部
１０ｄ 係止部
１１ 側板
１１ａ 係止突起
１２ａ、１２ｂ 端板
１２ｃ、１２ｄ 開口
１３ 底板
１３ａ 取付部
１４ 上板
２１ 駆動ローラ
２１ａ 軸
２２ 従動ローラ
２３ フリーローラ
２４ スタンド
２５ コネクタ
２６ スイッチ
２７ クラッチレバー
２８ 速度調整ダイヤル
２９ 誘導ハンドル
３１ 底面防熱板
３２、３４ 空間
３３ 側面防熱板
３５ レール

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】