特許 7538926 台車用負荷装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-14

(45)【発行日】2024-08-22

(54)【発明の名称】台車用負荷装置

(51)【国際特許分類】

   B61F 5/00 20060101AFI20240815BHJP

【ＦＩ】

B61F5/00 D

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023145723

(22)【出願日】2023-09-08

【審査請求日】2023-09-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000534

【氏名又は名称】弁理士法人真明センチュリー

(72)【発明者】

【氏名】祖田 雄輔

(72)【発明者】

【氏名】水落 雅貴

【審査官】林 政道

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２０３７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０５０８６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１１６９９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６１Ｆ ５／００

Ｆ１６Ｆ ９／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

左右一対の空気ばねを下方から支持する左右一対の座面が設けられた台車枠と、前記台車枠の前後をそれぞれ支持する輪軸とを備える台車のうち、一対の前記座面または一対の前記空気ばねの上面である一対の受圧面に、下方への荷重を付与する台車用負荷装置であって、
一対の前記受圧面にそれぞれ当接可能な一対の負荷パッドと、
一対の前記負荷パッドと一対の前記受圧面との前後位置が合うように、一対の前記負荷パッドを支持する支持部と、
前記支持部に対して前記負荷パッドを左右方向に移動させる横行アクチュエータと、
前記支持部に対して前記負荷パッドを上下方向に移動させて前記負荷パッドから前記受圧面に下方への荷重を付与する負荷アクチュエータと、
少なくとも一方の前記負荷パッドの左右両側にそれぞれ取り付けられて、自身の直下に位置する前記受圧面を検出する内側検出センサ及び外側検出センサと、
前記内側検出センサ及び前記外側検出センサの少なくとも一方が前記受圧面を未検出の状態で、前記負荷アクチュエータによる前記負荷パッドから前記受圧面への荷重の付与を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする台車用負荷装置。

【請求項2】

一対の前記受圧面は、一対の前記空気ばねの上面であり、
前記負荷パッドの下面の中央には、前記空気ばねの上面の中央から突出する突起を収容可能な凹部が形成され、
前記内側検出センサは、前記内側検出センサの直下の前記空気ばねまでの前記負荷パッドの下面からの距離が、前記凹部の深さよりも大きい状態で、前記空気ばねを検出可能な物体検出センサであり、
前記外側検出センサは、前記外側検出センサの直下の前記空気ばねまでの前記負荷パッドの下面からの距離が、前記凹部の深さよりも大きい状態で、前記空気ばねを検出可能な物体検出センサであることを特徴とする請求項１記載の台車用負荷装置。

【請求項3】

前記禁止手段は、前記横行アクチュエータにより前記負荷パッドを移動させながら、前記負荷パッドに取り付けられた前記内側検出センサ及び前記外側検出センサが前記受圧面を検出したことに応じて、前記横行アクチュエータによる前記負荷パッドの移動を停止させることを特徴とする請求項１記載の台車用負荷装置。

【請求項4】

左右一対の空気ばねを下方から支持する台車枠と、前記台車枠の前後をそれぞれ支持する輪軸とを備える台車のうち、一対の前記空気ばねの上面に、下方への荷重を付与する台車用負荷装置であって、
一対の前記空気ばねの上面にそれぞれ当接可能な下面をそれぞれ有し、その下面の中央に、前記空気ばねの上面の中央から突出する突起を収容可能な凹部が形成された一対の負荷パッドと、
一対の前記負荷パッドと一対の前記空気ばねとの前後位置が合うように、一対の前記負荷パッドを支持する支持部と、
前記支持部に対して前記負荷パッドを左右方向に移動させる横行アクチュエータと、
前記支持部に対して前記負荷パッドを上下方向に移動させて前記負荷パッドから前記空気ばねに下方への荷重を付与する負荷アクチュエータと、
少なくとも一方の前記負荷パッドに取り付けられて、前記凹部に前記突起を収容しつつ前記負荷パッドの下面を前記空気ばねの上面に当接させた状態で前記空気ばねを検出する近接センサと、
前記近接センサが前記空気ばねを未検出の状態で、前記負荷アクチュエータによる前記負荷パッドから前記空気ばねへの荷重の付与を禁止する禁止手段と、を備えることを特徴とする台車用負荷装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、負荷パッドで台車に荷重を付与する台車用負荷装置に関し、特に負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷を抑制できる台車用負荷装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば鉄道車両の台車を組み立てたり分解したりするとき、実際に車体を台車に支持させず、台車用負荷装置を用いて、輪軸と台車枠との間の軸ばね（弾性体）を圧縮した状態で維持することが知られている（特許文献１）。台車用負荷装置は、車体を支持する左右一対の空気ばねや、その空気ばねを下方からそれぞれ支持する台車枠の左右一対の座面に、左右一対の負荷パッドから下方への荷重を付与し、軸ばねを圧縮する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２０３７４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

台車の種類に応じて左右一対の空気ばねの間隔が異なることがあるため、従来は、作業者が目視によって左右一対の負荷パッドの間隔を調整していた。しかし、この調整をミスしたまま台車用負荷装置によって荷重が付与されると、台車や負荷パッドなどが損傷するおそれがある。

【0005】

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷を抑制できる台車用負荷装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的を達成するために本発明の台車用負荷装置は、左右一対の空気ばねを下方から支持する左右一対の座面が設けられた台車枠と、前記台車枠の前後をそれぞれ支持する輪軸とを備える台車のうち、一対の前記座面または一対の前記空気ばねの上面である一対の受圧面に、下方への荷重を付与するものである。この台車用負荷装置は、一対の前記受圧面にそれぞれ当接可能な一対の負荷パッドと、一対の前記負荷パッドと一対の前記受圧面との前後位置が合うように、一対の前記負荷パッドを支持する支持部と、前記支持部に対して前記負荷パッドを左右方向に移動させる横行アクチュエータと、前記支持部に対して前記負荷パッドを上下方向に移動させて前記負荷パッドから前記受圧面に下方への荷重を付与する負荷アクチュエータと、少なくとも一方の前記負荷パッドの左右両側にそれぞれ取り付けられて、自身の直下に位置する前記受圧面を検出する内側検出センサ及び外側検出センサと、前記内側検出センサ及び前記外側検出センサの少なくとも一方が前記受圧面を未検出の状態で、前記負荷アクチュエータによる前記負荷パッドから前記受圧面への荷重の付与を禁止する禁止手段と、を備える。

【0007】

また、本発明の台車用負荷装置は、左右一対の空気ばねを下方から支持する台車枠と、前記台車枠の前後をそれぞれ支持する輪軸とを備える台車のうち、一対の前記空気ばねの上面に、下方への荷重を付与するものである。この台車用負荷装置は、一対の前記空気ばねの上面にそれぞれ当接可能な下面をそれぞれ有し、その下面の中央に、前記空気ばねの上面の中央から突出する突起を収容可能な凹部が形成された一対の負荷パッドと、一対の前記負荷パッドと一対の前記空気ばねとの前後位置が合うように、一対の前記負荷パッドを支持する支持部と、前記支持部に対して前記負荷パッドを左右方向に移動させる横行アクチュエータと、前記支持部に対して前記負荷パッドを上下方向に移動させて前記負荷パッドから前記空気ばねに下方への荷重を付与する負荷アクチュエータと、少なくとも一方の前記負荷パッドに取り付けられて、前記凹部に前記突起を収容しつつ前記負荷パッドの下面を前記空気ばねの上面に当接させた状態で前記空気ばねを検出する近接センサと、前記近接センサが前記空気ばねを未検出の状態で、前記負荷アクチュエータによる前記負荷パッドから前記空気ばねへの荷重の付与を禁止する禁止手段と、を備える。

【発明の効果】

【0008】

請求項１記載の台車用負荷装置によれば、支持部によって一対の負荷パッドと一対の受圧面との前後位置が合わせられる。更に、横行アクチュエータにより負荷パッドが左右方向に移動させられて、一対の負荷パッドと一対の受圧面との左右位置が合わせられる。この状態で負荷アクチュエータを作動させることにより、負荷パッドを上下方向に移動させて負荷パッドから受圧面に下方への荷重を付与することができる。

【0009】

負荷パッドの左右両側にそれぞれ取り付けられる内側検出センサ及び外側検出センサは、センサ自身の直下に位置する受圧面を検出するものである。内側検出センサ及び外側検出センサの両方が受圧面を検出した状態では、負荷パッドと受圧面との左右位置がずれていないものと判断できる。一方、内側検出センサ及び外側検出センサの少なくとも一方が受圧面を未検出の状態では、負荷パッドと受圧面とがずれているおそれがある。このようなおそれがある状態では、台車用負荷装置の禁止手段によって、負荷アクチュエータによる負荷パッドから受圧面への荷重の付与が禁止される。その結果、負荷パッドと受圧面との左右位置がずれたまま荷重が付与されることを抑制でき、負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷を抑制できる。

【0010】

請求項２記載の台車用負荷装置によれば、請求項１記載の台車用負荷装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。一対の受圧面は一対の空気ばねの上面であり、この空気ばねの上面の中央から突起が突出する。この突起を収容可能な凹部が負荷パッドの下面の中央に形成されている。内側検出センサは、内側検出センサの直下の空気ばねまでの負荷パッドの下面からの距離が、凹部の深さよりも大きい状態で、空気ばねを検出可能な物体検出センサである。外側検出センサは、外側検出センサの直下の空気ばねまでの負荷パッドの下面からの距離が、凹部の深さよりも大きい状態で、空気ばねを検出可能な物体検出センサである。これにより、例えば、負荷パッドと受圧面との左右位置がずれた状態で、負荷アクチュエータにより負荷パッドを受圧面に近づけた場合、突起が負荷パッドに接触する前に物体検出センサで受圧面を検出できる。これにより、その接触前に、禁止手段によって負荷パッドによる荷重の付与を禁止できるので、突起や負荷パッドを損傷させ難くできる。

【0011】

請求項３記載の台車用負荷装置によれば、請求項１記載の台車用負荷装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。禁止手段は、横行アクチュエータにより負荷パッドを移動させながら、負荷パッドに取り付けられた内側検出センサ及び外側検出センサが受圧面を検出したことに応じて、横行アクチュエータによる負荷パッドの移動を停止させる。即ち禁止手段は、一対の負荷パッドと一対の受圧面との左右位置を自動的に合わせることで、それらがずれたままでの負荷アクチュエータによる荷重の付与を禁止する。これにより、負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷をより生じ難くできる。

【0012】

請求項４記載の台車用負荷装置によれば、支持部によって一対の負荷パッドと一対の空気ばねとの前後位置が合わせられる。更に、横行アクチュエータにより負荷パッドが左右方向に移動させられて、一対の負荷パッドと一対の空気ばねとの左右位置が合わせられる。この状態で負荷アクチュエータを作動させることにより、負荷パッドを上下方向に移動させて負荷パッドから空気ばねの上面に下方への荷重を付与することができる。

【0013】

一対の負荷パッドと一対の空気ばねとの左右位置がずれていなければ、負荷パッドの下面の中央に形成された凹部に、空気ばねの上面の中央から突出する突起が収容されつつ、負荷パッドの下面と空気ばねの上面とが当接する。この状態で、負荷パッドに取り付けられた近接センサが空気ばねを検出するので、その近接センサが未検出の状態では、負荷パッドと空気ばねとの左右位置がずれているおそれがある。この場合には禁止手段により、負荷アクチュエータによる負荷パッドから空気ばねへの荷重の付与が禁止される。その結果、負荷パッドと空気ばねとの左右位置がずれたまま荷重が付与されることを抑制でき、負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷を抑制でき、特に突起の損傷を抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施形態における台車用負荷装置および台車の斜視図である。

【図2】台車用負荷装置の平面図である。

【図3】図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における台車用負荷装置の部分拡大断面図である。

【図4】図３の矢印ＩＶ方向から見た台車用負荷装置の部分拡大後面図である。

【図5】台車用負荷装置の電気的構成を示したブロック図である。

【図6】台車用負荷装置のＣＰＵで実行される荷重付与処理のフローチャートである。

【図7】第２実施形態における荷重付与処理のフローチャートである。

【図8】第３実施形態における台車用負荷装置の部分拡大後面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず図１及び図２を参照して、第１実施形態における台車用負荷装置１００について説明する。図１は、台車用負荷装置１００及び台車１０の斜視図である。図２は、台車用負荷装置１００の平面図である。各図面の矢印Ｕ、矢印Ｄ、矢印Ｌ、矢印Ｒ、矢印Ｆ、矢印Ｂは、それぞれ台車用負荷装置１００及び台車１０の上方向、下方向、左方向、右方向、前方向、後方向を示している。

【0016】

台車用負荷装置１００は、鉄道車両の台車１０に下方への荷重を付与するための装置である。まず、この台車１０について説明する。台車１０は、上面視において前後左右の中央に関し点対象に形成されている。

【0017】

台車１０は、車軸１１の軸方向（左右方向）両側に一対の車輪１２を固定した２本の輪軸１３と、前後に離れた２本の輪軸１３により支持される台車枠１４と、台車枠１４に取り付けられる２つの主電動機１５と、２本の車軸１１にそれぞれ取り付けられる２つの歯車箱１６と、を備える。なお、台車１０は、主電動機１５及び歯車箱１６を備えないものでも良い。

【0018】

車軸１１のうち車輪１２よりも軸方向外側の両端部には、それぞれ軸受部１３ａが取り付けられる。軸受部１３ａは、輪軸１３に台車枠１４を弾性的に支持させるコイルスプリング等の弾性体１３ｂ（軸ばね）を備える。

【0019】

台車枠１４は、上面視Ｈ字状に形成されたフレームである。台車枠１４の前後方向の中央部における左右両側にはそれぞれ、左右一対の空気ばね１７が取り付けられる。台車枠１４には、この左右一対の空気ばね１７を下方から支持する左右一対の座面１４ａ（図４参照）が設けられる。座面１４ａは、上下方向に垂直な平面であり、上方を向く。

【0020】

空気ばね１７は、台車１０に車体を弾性的に支持させる部材であり、空気が封入されている。空気ばね１７は、上面視において円形状に形成される。空気ばね１７の上面１７ａ（図４参照）の径方向中央からは、上方へ向かって円錐台状の突起１７ｂ（図４参照）が突出する。この突起１７ｂの先端から空気ばね１７内の空気が給排される。

【0021】

主電動機１５は、輪軸１３を回転させて鉄道車両を走行させるための駆動力を生み出す電動機である。歯車箱１６は、主電動機１５の駆動力を輪軸１３に伝達するための機構である。

【0022】

台車１０の組立時や分解時などには、台車１０で車体を支持した状態において、主電動機１５と歯車箱１６との位置関係を含む、台車枠１４と輪軸１３との高さ関係を確認する作業がある。この作業では、実際に車体を台車１０に支持させずに、台車用負荷装置１００を用いて、車体の荷重に相当する荷重（以下「所定荷重」という）を台車１０に付与させ、弾性体１３ｂを圧縮した状態で維持する。台車枠１４と輪軸１３とが適切な高さ関係にあれば、それらを互いに固定したり、固定を解除したりした後、所定荷重の付与を終了する。

【0023】

台車用負荷装置１００は、台車１０を搬入出する左右一対のレール２０と、レール２０によって搬入された台車１０を固定する台車固定装置２１と、台車固定装置２１に固定された台車１０に対して下方への所定荷重を付与する左右一対の荷重付与機構３０と、を主に備える。

【0024】

一対のレール２０は、前後方向に沿って床面Ｆに設けた溝内に敷かれ、台車固定装置２１によって一部が前後に分断される。一対のレール２０は、台車１０の車輪１２の左右間隔と略同じだけ左右方向に離隔して平行に配置され、車輪１２が載せられる。

【0025】

台車固定装置２１は、前後方向および左右方向に台車１０を位置決めするための装置であり、上下動可能に構成される。台車固定装置２１を最も下降させた状態では、台車固定装置２１の上面２２が床面Ｆと同一平面を構成する。この状態で、前後に分断された一対のレール２０を前後に繋ぐ一対のレール２３が、台車固定装置２１の上面２２に形成した溝内に設けられる。

【0026】

その溝のうち左右方向内側の壁面には、それぞれ左右方向外側へ張り出し可能な押付部材２４が設けられる。押付部材２４は、一対の車輪１２の左右内側に対向するよう、左右一対で配置される。一対の押付部材２４は、前後の輪軸１３に対してそれぞれ配置され、計４個設けられる。

【0027】

一対の押付部材２４は、溝の壁面からの張出量が互いに同一となるように機械的に連動する。これにより、レール２３上の車輪１２に押付部材２４を押し付けることで、輪軸１３がレール２３上で左右方向に位置決めされる。

【0028】

台車固定装置２１には、一対のレール２３の左右方向外側に隣接するようにローラ２５が設けられる。ローラ２５は、左右方向の回転軸を中心とした円筒状に形成され、その回転軸を中心に回転自在に構成される。ローラ２５は、１個の押付部材２４に対し前後対称に２個１組で配置され、計８個４組設けられる。

【0029】

１組のローラ２５は、そのローラ２５間に設けた支持部材２６に回転自在にそれぞれ支持されている。この支持部材２６は、１組のローラ２５の高さを同一にしつつ、台車固定装置２１の上面２２に対してローラ２５を上下に移動させる。上方へ移動させた１組のローラ２５で車輪１２を支持すると、ローラ２５上を車輪１２が転がって１組のローラ２５の中間位置に車輪１２の前後方向の中央が位置決めされる。

【0030】

押付部材２４及びローラ２５を用いた一連の位置決め作業について説明する。この作業における押付部材２４及び支持部材２６の動作は、図５に示す制御装置５０によって制御され、図５に示す電源・油圧ユニット５６からの駆動力によって実行される。

【0031】

図１及び図２に示す通り、位置決め作業ではまず、レール２３上の車輪１２にローラ２５が干渉しない位置まで支持部材２６を下げておく。次いで、作業者などに台車１０をレール２０からレール２３上へ搬入させ、一対のローラ２５の上方へ車輪１２を配置させる。その後、押付部材２４を車輪１２に押し付け、台車固定装置２１に対し台車１０を左右方向に仮で位置決めする。仮の位置決め後、押付部材２４による押し付けを解除し、レール２３上で台車１０を移動可能にする。

【0032】

その後、支持部材２６によってローラ２５を上昇させ、レール２３から全ての車輪１２を浮かすように、４組のローラ２５で車輪１２を支持する。これにより、台車固定装置２１に対し台車１０が前後方向に位置決めされる。更に、再び押付部材２４を車輪１２に押し付けることで、台車固定装置２１に対し台車１０が左右方向にも位置決めされ、台車固定装置２１に台車１０が固定される。

【0033】

荷重付与機構３０は、このような台車固定装置２１に固定された台車１０に対して下方への所定荷重を付与するものである。図１から図４を参照して、荷重付与機構３０について更に詳しく説明する。なお、荷重付与機構３０は、台車１０の左右両側に対称に配置されている。そのため、以下、右側の荷重付与機構３０について説明し、左側の荷重付与機構３０の説明は省略する。

【0034】

図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ線における台車用負荷装置１００の部分拡大断面図である。図４は、図３の矢印ＩＶ方向から見た台車用負荷装置１００の部分拡大後面図である。図３及び図４では、いずれも上端部３１ａ近傍が拡大して示されている。また、図４には、負荷パッド４０が前後方向に垂直な断面で示され、台車１０の空気ばね１７の近傍の後面図も示されている。

【0035】

荷重付与機構３０は、台車１０の空気ばね１７に当接して所定荷重を付与する負荷パッド４０と、その負荷パッド４０を支持するように床面Ｆから垂直に立ち上がる支柱状の支持部３１と、を備える。更に荷重付与機構３０は、支持部３１に負荷パッド４０を上下左右に移動可能に支持するため、ガイドレール３２、スライダ３３、ブラケット３４、連結板３５，３９、横行シリンダ３６、負荷シリンダ３７を備える。荷重付与機構３０は、基本的に前後対称に形成される。

【0036】

図１及び図２に示すように、支持部３１は、四角柱状に形成され、上端部３１ａが水平方向へ屈曲している。支持部３１は、この上端部３１ａの先端が後方または左右方向の内側（台車１０側）を向くように、床面Ｆに回転可能に取り付けられる。なお、上端部３１ａの先端を後方に向けることで、台車用負荷装置１００への台車１０の搬入出時に、荷重付与機構３０に台車１０を干渉させ難くできると共に、作業スペースを確保できる。

【0037】

上端部３１ａは、先端を左右方向の内側に向けた場合、台車固定装置２１に固定した台車１０の空気ばね１７の直上に位置する。以下、特に指定が無ければ、上端部３１ａの先端を左右方向の内側に向けた場合について説明する。

【0038】

図３及び図４に示すように、上端部３１ａは、四角筒状に形成され、上壁部の先端側を上下に貫通する開口３１ｂが左右方向に延びて形成されている。上端部３１ａの下部には、開口３１ｂに対応する部分を切り欠いた切欠部３１ｃが形成されている。

【0039】

ガイドレール３２は、上端部３１ａの前後の外面のそれぞれに固定された前後一対の部材であり、左右方向に延びて形成される。ガイドレール３２は、開口３１ｂ及び切欠部３１ｃに対し前後両側へ長く形成されている。

【0040】

スライダ３３は、前後一対のガイドレール３２にそれぞれ取り付けられた前後一対の部材であり、ガイドレール３２に沿ってスライドする。この前後一対のスライダ３３には、それぞれブラケット３４が固定される。

【0041】

ブラケット３４は、スライダ３３に固定されて上下に延びた側壁部と、側壁部の下端から前後方向の外側（上端部３１ａとは反対側）へ延びた下壁部と、側壁部および下壁部から垂直に立ち上がって両者の左右両側をそれぞれ連結したリブと、を備える。これらの各部により、ブラケット３４の剛性が確保される。

【0042】

連結板３５は、前後一対のブラケット３４の下壁部同士を連結する板材である。連結板３５の前後方向の中央部であって、開口３１ｂ及び切欠部３１ｃに面する位置には、上下方向に貫通する貫通孔３５ａが形成される。また、連結板３５の前後方向の両端部であって、ブラケット３４の下壁部と重なる位置には、上下方向に貫通する貫通孔３５ｂが形成される。

【0043】

ブラケット３４及び連結板３５は、ガイドレール３２及びスライダ３３によって、支持部３１の上端部３１ａに対し左右方向に移動可能に構成される。更に、負荷シリンダ３７や連結板３９を介して連結板３５に負荷パッド４０が支持されるため、負荷パッド４０も支持部３１に対し左右方向に移動可能に構成される。

【0044】

横行シリンダ３６は、この連結板３５及び負荷パッド４０等を左右方向に移動させるためのアクチュエータであり、本実施形態では油圧シリンダから構成される。横行シリンダ３６は、上端部３１ａの内部に配置される。横行シリンダ３６は、上端部３１ａに固定されて左右方向に延びるシリンダ部３６ａと、そのシリンダ部３６ａの左右方向の内側から突出するロッド３６ｂと、を備える。

【0045】

ロッド３６ｂの先端は、図示しない板材を介して連結板３５に固定される。シリンダ部３６ａからのロッド３６ｂの突出量を変化させることで、上端部３１ａに対して連結板３５及び負荷パッド４０等が左右方向に移動する。なお、左右一対の横行シリンダ３６の伸縮量（ロッド３６ｂの突出量）は、後述の制御装置５０によって同一となるように制御される。

【0046】

負荷シリンダ３７は、連結板３９に固定された負荷パッド４０を連結板３５に対して上下方向に移動させ、負荷パッド４０から空気ばね１７へ所定荷重を付与するためのアクチュエータである。負荷シリンダ３７は、本実施形態では油圧シリンダから構成される。負荷シリンダ３７は、連結板３５に固定されて上下方向に延びるシリンダ部３７ａと、そのシリンダ部３７ａの下端から突出するロッド３７ｃと、を備える。

【0047】

シリンダ部３７ａの下端には、径方向外側へ張り出すフランジ３７ｂが形成される。このフランジ３７ｂが、貫通孔３５ａの周囲の連結板３５の上面に固定される。シリンダ部３７ａは、この連結板３５から上方へ延び、切欠部３１ｃ及び開口３１ｂを通って上端部３１ａから上方へ突出する。これにより、負荷シリンダ３７のストロークを長くできる。

【0048】

ロッド３７ｃは、貫通孔３５ａを通って連結板３５よりも下方へ張り出す。ロッド３７ｃの先端は、接続部材３７ｄを介して連結板３９の上面に固定される。接続部材３７ｄには、ロードセルが内蔵されている。ロードセルは、負荷パッド４０から空気ばね１７へ付与される荷重値を計測するセンサである。

【0049】

連結板３９の下面には負荷パッド４０が固定される。これにより、負荷シリンダ３７の伸縮量（ロッド３７ｃの突出量）を変化させることで、支持部３１や連結板３５に対して負荷パッド４０及び連結板３９が上下方向に移動する。

【0050】

また、この上下方向の移動をガイドするために、ガイドシリンダ３８ａ及びガイドロッド３８ｃが荷重付与機構３０に設けられる。本実施形態では、上端部３１ａを挟んで略等距離の位置に前後一対のガイドシリンダ３８ａ及びガイドロッド３８ｃが設けられている。ガイドシリンダ３８ａは、上下方向に延びる円筒状の部材である。ガイドシリンダ３８ａの下端からは、径方向外側へフランジ３８ｂが張り出す。フランジ３８ｂの上面が連結板３５の下面に固定され、連結板３５の貫通孔３５ｂと、ブラケット３４の下壁部を貫通する孔とを通って、その下壁部から上方へガイドシリンダ３８ａが突出する。

【0051】

ガイドロッド３８ｃは、上下方向に延びる円柱状の部材である。ガイドロッド３８ｃは、ガイドシリンダ３８ａに挿入され、ガイドシリンダ３８ａに対し上下方向にスライド可能に構成される。ガイドロッド３８ｃの下端には、径方向外側へ張り出すフランジ３８ｄが取り付けられる。このフランジ３８ｄを介してガイドロッド３８ｃが連結板３９に固定される。このようなガイドシリンダ３８ａ及びガイドロッド３８ｃによって、連結板３５に対する連結板３９の上下方向の移動を安定化でき、支持部３１に対する負荷パッド４０の上下方向の移動を安定化できる。

【0052】

負荷パッド４０は、負荷シリンダ３７の軸心を中心とした回転対称に形成される部材である。負荷パッド４０は、その軸心を中心とした円柱状の本体部と、その本体部の上端から径方向外側へ張り出す円板状の上フランジと、本体部の下端から径方向外側へ張り出す円板状の下フランジ４０ａと、本体部の外周面から放射状に等間隔に張り出して上フランジ及び下フランジ４０ａを連結する６枚の板状のリブ４０ｃと、を備える。

【0053】

負荷パッド４０（上フランジ）の上面が連結板３９に固定される。上フランジの直径よりも下フランジ４０ａの直径が大きい。６枚のうち左右に設けた２枚のリブ４０ｃは、それぞれ左右方向と平行に配置されている。

【0054】

負荷パッド４０（下フランジ４０ａ）の下面は、負荷シリンダ３７の作動により、空気ばね１７の上面１７ａに当接して空気ばね１７へ所定荷重を付与する面である。なお、負荷シリンダ３７を最も縮め、台車１０が固定された台車固定装置２１を最も上昇させた状態（以下「負荷準備状態」と称す）では、上面１７ａから突出した突起１７ｂよりも上方に負荷パッド４０の下面が位置し、両者が干渉しないように離れている。

【0055】

負荷パッド４０の下面には、径方向の中央に円錐台状の凹部４０ｂが形成されている。これにより、負荷パッド４０の下面と空気ばね１７の上面１７ａとを、径方向の中央同士を合わせて互いに当接させた状態において、上面１７ａから突出する突起１７ｂが凹部４０ｂの内部に収容される。

【0056】

本実施形態では、突起１７ｂに対し凹部４０ｂが径方向に若干大きく形成されている。これにより、負荷パッド４０及び空気ばね１７の径方向の中央同士が若干ずれても、凹部４０ｂ内に突起１７ｂを収容して、負荷パッド４０の下面と上面１７ａとを当接させることができる。

【0057】

負荷パッド４０及び空気ばね１７の径方向の中央同士は、台車固定装置２１に台車１０を固定し、支持部３１の上端部３１ａの先端を左右方向の内側へ向けることで、前後方向に合うように構成されている。なお、台車１０の種類が変わっても、基本的に空気ばね１７が台車１０の前後方向の中央に配置されているので、負荷パッド４０と空気ばね１７との中央同士が前後方向に合う。

【0058】

一方、その中央同士の左右方向の位置合わせは、横行シリンダ３６により負荷パッド４０を左右方向に移動させて行う。ここで、台車１０の種類に応じて、左右一対の空気ばね１７の間隔（ピッチ）が異なることがある。本実施形態では、その間隔が２種類である場合を説明する。図４には、間隔が短い場合の右側の空気ばね１７を実線で示し、間隔が長い場合の右側の空気ばね１７を二点鎖線で示している。

【0059】

従来は、作業者が目視によって左右一対の負荷パッド４０の間隔を調整し、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置を合わせていた。なお、この左右位置がずれたまま負荷パッド４０から空気ばね１７へ所定荷重が付与されると、台車１０や負荷パッド４０等が損傷するおそれがある。

【0060】

この対策として、本実施形態の台車用負荷装置１００には、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置のずれを検出する内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２が設けられる。内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、投受光によって所定の検出範囲に物体が存在することを検出する光電センサである。内側検出センサ４１は、負荷パッド４０の左右方向内側のリブ４０ｃに取り付けられる。外側検出センサ４２が負荷パッド４０の左右方向外側のリブ４０ｃに取り付けられる。

【0061】

内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の直下の下フランジ４０ａには、板厚方向に貫通する貫通孔４０ｄがそれぞれ形成されている。内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、この貫通孔４０ｄを通して各々のセンサの直下へ光をそれぞれ投射する。その投射された光が負荷準備状態における上面１７ａに反射すると、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２のそれぞれは、その反射した光を受光し、自身の直下に上面１７ａが存在することを検出してオンになる。一方、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２のそれぞれは、負荷準備状態において、自身の直下に上面１７ａが存在しないとオフ（未検出）になる。

【0062】

図４の実線の空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置を合わせた場合には、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンになる。この状態から、空気ばね１７のみを二点鎖線の位置に変更した場合、外側検出センサ４２はオンのままだが、内側検出センサ４１はオフになる。逆に、二点鎖線の空気ばね１７に合う左右位置に負荷パッド４０を配置した状態で、空気ばね１７を実線の位置とした場合、内側検出センサ４１がオンになり、外側検出センサ４２がオフとなる。

【0063】

よって、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンである場合には、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置がずれていないものと判断できる。一方、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の少なくとも一方がオフである場合には、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置がずれているおそれがある。

【0064】

次に、図４から図６を参照して、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の検出結果を用いた台車用負荷装置１００の制御方法について説明する。図５は、台車用負荷装置１００の電気的構成を示したブロック図である。

【0065】

台車用負荷装置１００の制御装置５０は、ＣＰＵ５１と、ＲＯＭ５２と、ＲＡＭ５３とを備える。これらは、バスライン５４を介して入出力ポート５５にそれぞれ接続されている。入出力ポート５５には更に、電源・油圧ユニット５６と、操作盤５７と、台車固定装置２１と、一対の荷重付与機構３０の各部と、がそれぞれ接続されている。この荷重付与機構３０の各部には、横行シリンダ３６、負荷シリンダ３７、内側検出センサ４１、外側検出センサ４２が含まれる。

【0066】

ＣＰＵ５１は、バスライン５４により接続された各部を制御する演算装置である。ＲＯＭ５２は、ＣＰＵ５１により実行されるプログラムや固定値データ等を格納した書き換え不可能な不揮発性のメモリである。なお、ＲＯＭ５２の代わりに、フラッシュＲＯＭやＳＳＤ、ＨＤＤ等の記憶装置を用いても良い。ＲＡＭ５３は、ＣＰＵ５１のプログラムの実行時に各種のワークデータやフラグ等を書き換え可能に記憶するためのメモリである。

【0067】

ＲＯＭ５２には制御プログラム５２ａが設けられている。ＣＰＵ５１により制御プログラム５２ａが実行されると、図６の荷重付与処理が実行される。この制御プログラム５２ａ（荷重付与処理）は、作業者による操作盤５７の操作に応じて実行される。

【0068】

電源・油圧ユニット５６は、台車用負荷装置１００（台車固定装置２１や一対の荷重付与機構３０等）の各部に電力または油圧などの駆動力を送る装置である。例えば、電源・油圧ユニット５６から制御装置５０や操作盤５７、内側検出センサ４１等へ電力が供給される。また、制御装置５０からの電気信号に基づき開閉する各種の弁を介して、電源・油圧ユニット５６から横行シリンダ３６や負荷シリンダ３７等へ油圧が供給される。

【0069】

操作盤５７は、作業者からの操作を受け付ける入力装置である。台車用負荷装置１００に台車１０を搬入した後、台車１０の固定に関する操作が作業者によって操作盤５７で行われると、上述した通りに台車１０が台車固定装置２１に固定され、負荷準備状態とされる。このとき、横行シリンダ３６は最も縮小された状態とされる。

【0070】

次いで作業者によって操作盤５７で、左右一対の空気ばね１７の間隔が入力された後、空気ばね１７への所定荷重の付与を開始する操作が行われると、図６の荷重付与処理がＣＰＵ５１で実行される。この荷重付与処理について、図４及び図６を参照しながら説明する。図６は、荷重付与処理のフローチャートである。

【0071】

荷重付与処理では、まず、入力された空気ばね１７間のピッチ（間隔）に応じて左右一対の横行シリンダ３６をそれぞれ伸長させる（Ｓ１１）。例えば具体的に、入力されたピッチが図４の実線の場合であれば、その実線の空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置が合うまで、横行シリンダ３６を伸長させる。

【0072】

Ｓ１１の処理後は、２つずつ設けられた内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２が全てオンであるかを確認する（Ｓ１２）。それらが全てオンである場合には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置が左右両側でずれていないものと判断できるので、負荷シリンダ３７を伸長させて負荷パッド４０の下面を空気ばね１７の上面１７ａに当接させる（Ｓ１３）。

【0073】

更にＳ１３の処理では、負荷シリンダ３７により負荷パッド４０を空気ばね１７に押し付けて下方への所定荷重を付与する。Ｓ１３の処理後は、付与解除の操作が作業者により操作盤５７でされたかを確認する（Ｓ１４）。付与解除の操作がされていない場合には（Ｓ１４：Ｎｏ）、空気ばね１７に所定荷重が付与された状態を維持する。この状態で、作業者は、台車枠１４と輪軸１３との高さ関係を確認する作業を行う。

【0074】

その作業が終了して、付与解除の操作がされると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、負荷シリンダ３７による所定荷重の付与を解除して、負荷シリンダ３７を最も縮小させた状態にする（Ｓ１５）。最後に、次の荷重付与処理に備えて、横行シリンダ３６を最も縮小させた状態にし（Ｓ１６）、今回の荷重付与処理を終了する。

【0075】

なお、Ｓ１２の処理で、２つずつ設けられた内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の少なくとも１つがオフである場合には（Ｓ１２：Ｎｏ）、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置がずれているおそれがある。この場合、図示しない表示装置やスピーカー等を用いてエラーを作業者に報知し（Ｓ１７）、Ｓ１３～Ｓ１５の処理をスキップして、Ｓ１６の処理を実行し、荷重付与処理を終了する。

【0076】

このように、台車用負荷装置１００は、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の少なくとも１つがオフである場合に、負荷シリンダ３７を作動させないことで、負荷シリンダ３７による所定荷重の付与を禁止する。これにより、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置がずれたまま荷重が付与されることを抑制でき、負荷パッド４０の左右位置の調整ミスに起因した台車１０や負荷パッド４０等の損傷を抑制できる。

【0077】

また、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、負荷パッド４０の下面よりも下方に突起１７ｂが位置する負荷準備状態で、空気ばね１７を検出可能である。即ち、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、各々のセンサの直下の空気ばね１７までの負荷パッド４０の下面からの距離が、突起１７ｂの高さ（凹部４０ｂの深さ）よりも大きい状態で、空気ばね１７を検出可能である。これにより、突起１７ｂが負荷パッド４０に接触する前に、負荷パッド４０による荷重の付与を禁止できるので、突起１７ｂや負荷パッド４０を損傷させ難くできる。

【0078】

ここで、作業者が操作盤５７で左右一対の空気ばね１７の間隔を手入力する場合には、その入力ミスによって負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が多少ずれてしまうおそれがある。このとき、そのずれ量によっては内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンになってしまうおそれがある。

【0079】

これに対し、台車用負荷装置１００は、操作盤５７で左右一対の空気ばね１７の間隔を入力するとき、複数種類（本実施形態では２種類）の間隔のうちいずれか１種を選択するように構成されている。加えて、その１種に負荷パッド４０を合わせたとき、残りの種類の場合の空気ばね１７が内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方で検出されないように、それらのセンサの間隔が設定されている。これらの結果、作業者の入力ミス等に起因して負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が多少ずれつつ、内側検出センサ４１又は外側検出センサ４２の両方がオンになることを抑制できる。よって、負荷パッド４０の左右位置の調整ミスに起因した台車１０や負荷パッド４０等の損傷をより抑制できる。

【0080】

内側検出センサ４１と外側検出センサ４２との左右方向の間隔は、空気ばね１７の上面１７ａの平面部の直径に対して７０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましい。この割合が大きいほど、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、それぞれ上面１７ａの左右方向の縁部の近傍を検出できる。その結果、台車１０の種類に応じた左右一対の空気ばね１７の間隔の差が小さくても、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置のずれを判別し易くできる。

【0081】

次に図７を参照して第２実施形態について説明する。第１実施形態では、操作盤５７で左右一対の空気ばね１７の間隔を入力した後、荷重付与処理が実行される場合について説明した。これに対し第２実施形態では、その間隔を入力せずに荷重付与処理が実行される場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0082】

図７は、第２実施形態における台車用負荷装置のＣＰＵ５１で実行される荷重付与処理のフローチャートである。第２実施形態における台車用負荷装置は、第１実施形態における台車用負荷装置１００に対し、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の間隔と、制御方法の一部とが異なり、その他が同一に構成されている。

【0083】

第２実施形態では、内側検出センサ４１と外側検出センサ４２との左右方向の間隔は、空気ばね１７の上面１７ａの直径と略同一である。この略同一とは、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方で上面１７ａを検出したときに、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が若干ずれていても、凹部４０ｂ内に突起１７ｂが収容されて負荷パッド４０の下面が上面１７ａと当接できるような位置関係となる大きさであることをいう。

【0084】

第２実施形態における荷重付与処理は、第１実施形態における荷重付与処理に対し、左右一対の空気ばね１７の間隔を入力せずに、空気ばね１７への所定荷重の付与を開始する操作が行われると実行される。なお、荷重付与処理は、横行シリンダ３６を最も縮小させつつ、負荷準備状態で実行される。

【0085】

荷重付与処理では、まず、左右一対の横行シリンダ３６の伸長を開始させる（Ｓ２１）。次いで、各々の負荷パッド４０に設けた内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンであるかを確認する（Ｓ２２）。少なくとも一方がオフである場合には（Ｓ２２：Ｎｏ）、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が大きくずれているので、Ｓ２２の処理を繰り返し、両方がオンになるまで横行シリンダ３６を伸長させ続ける。

【0086】

一方、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンになった場合には（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、凹部４０ｂ内に突起１７ｂを収容可能な程度に負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が合うので、横行シリンダ３６の伸長を停止させる（Ｓ２３）。その後、第１実施形態と同様にＳ１３～Ｓ１６の処理を実行して、荷重付与処理を終了する。

【0087】

以上の通り、第２実施形態の台車用負荷装置によれば、左右一対の負荷パッド４０と左右一対の空気ばね１７との左右位置を自動的に合わせることで、それらがずれたままでの負荷シリンダ３７による荷重の付与を禁止する。これにより、負荷パッド４０の左右位置の調整ミスに起因した台車１０や負荷パッド４０などの損傷をより生じ難くできる。

【0088】

また、Ｓ２１～Ｓ２３の処理は、左右の荷重付与機構３０に関し個別に行われる。これにより例えば、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が、左側で合っているのに右側でずれている場合、左側の横行シリンダ３６の伸長を停止させつつ、右側の横行シリンダ３６の伸長を続けることができる。即ち、左右一対の負荷パッド４０や空気ばね１７が、取付誤差などによって左右対称の位置からずれても、左右両側のそれぞれで負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置を合わせることができる。

【0089】

次に図８を参照して第３実施形態について説明する。第１，２実施形態では、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が合っていることを、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２を用いて判断する場合について説明した。これに対し第３実施形態では、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が合っていることを、近接センサ１１２を用いて判断する場合について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。

【0090】

図８は、第３実施形態における台車用負荷装置１１０の部分拡大後面図であり、上端部３１ａ近傍が拡大して示されている。図８では、負荷パッド４０と台車１０の空気ばね１７とが、前後方向に垂直な断面で示されている。

【0091】

台車用負荷装置１１０の荷重付与機構１１１は、第１実施形態における荷重付与機構３０に対し、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の代わりに近接センサ１１２を設けたものであり、下フランジ４０ａの貫通孔４０ｄが省略されている。

【0092】

更に、荷重付与機構１１１では、負荷パッド４０の内部に、凹部４０ｂの底と負荷パッド４０の本体部の外周面とにそれぞれ開口する連通孔１１３が形成されている。連通孔１１３の凹部４０ｂ側の開口は、凹部４０ｂに空気ばね１７の突起１７ｂを収容した状態で、その突起１７ｂの先端に設けられた給排孔１７ｃの開口に連通する。この給排孔１７ｃは、空気ばね１７内の空気を給排するための流路である。

【0093】

連通孔１１３の外周面側の開口にはホース１１４が接続される。台車用負荷装置１１０は、このホース１１４から連通孔１１３及び給排孔１７ｃを介して、空気ばね１７内に空気を注入した状態で、負荷パッド４０から空気ばね１７に所定荷重を付与するように構成される。

【0094】

この空気が漏れないように、台車用負荷装置１１０では、負荷パッド４０の凹部４０ｂと空気ばね１７の突起１７ｂとが密着するように構成される。更に台車用負荷装置１１０では、凹部４０ｂと突起１７ｂとを密着させるために、空気ばね１７に対する負荷パッド４０の左右位置を作業者が細かく調整しながら、空気ばね１７の上面１７ａに負荷パッド４０の下面を当接させる。

【0095】

しかし、この場合、空気ばね１７と負荷パッド４０とが当接したように作業者に見えても、実際には空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置が若干ずれ、凹部４０ｂと突起１７ｂとが密着せず、空気ばね１７と負荷パッド４０とが当接していない場合がある。このまま負荷パッド４０から空気ばね１７へ所定荷重を付与すると、台車１０や負荷パッド４０等、特に突起１７ｂが損傷するおそれがある。

【0096】

この対策として、台車用負荷装置１１０には、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置のずれを検出する近接センサ１１２が設けられる。近接センサ１１２は、物体に当たって押し込まれるヘッド１１２ａにより物体の存在を検知するリミットスイッチである。近接センサ１１２は、ヘッド１１２ａが下フランジ４０ａの外縁より外側に位置するように下フランジ４０ａの上面の外縁部に固定され、ヘッド１１２ａが負荷パッド４０（下フランジ４０ａ）の下面から若干突出する。

【0097】

これにより、凹部４０ｂに突起１７ｂを収容して負荷パッド４０の下面を空気ばね１７の上面１７ａに当接させたときに、上面１７ａによってヘッド１１２ａが上方へ押し込まれ、近接センサ１１２が上面１７ａを検出してオンになる。一方、空気ばね１７と負荷パッド４０との左右位置がずれている場合には、ヘッド１１２ａが上面１７ａに当たらず、近接センサ１１２がオフ（未検出）になる。

【0098】

台車用負荷装置１１０では、第１実施形態のように、近接センサ１１２がオフである場合に、負荷シリンダ３７による負荷パッド４０から空気ばね１７への所定荷重の付与を禁止する。この禁止は、空気ばね１７に負荷パッド４０を当接させたと作業者が判断した後、負荷シリンダ３７による所定荷重の付与の操作が作業者によってされた場合に、負荷シリンダ３７を作動させないようにして行われる。以上の構成によれば、左右位置の調整ミスに起因した台車１０や負荷パッド４０などの損傷を抑制でき、特に突起１７ｂの損傷を抑制できる。

【0099】

以上、上記実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。

【0100】

上記実施形態では、横行シリンダ３６及び負荷シリンダ３７がそれぞれ油圧シリンダである場合を説明したが、これに限られない。横行シリンダ３６や負荷シリンダ３７が、電動シリンダやエアシリンダで構成されても良く、シリンダ形状以外のアクチュエータによって構成されても良い。

【0101】

上記実施形態では、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２が光電センサである場合を説明したが、これに限られない。所定距離離れた状態で空気ばね１７が直下に存在することを検出できれば、磁気や音波、画像処理などを用いたセンサによって、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２が構成されても良い。また、近接センサ１１２は、リミットスイッチに限らず、検出範囲が狭い光電センサや、磁気、音波、画像処理などを用いたセンサから構成されても良い。

【0102】

上記実施形態では、負荷パッド４０の下面を空気ばね１７の上面１７ａに当接させて所定荷重を付与する場合について説明したが、これに限られない。空気ばね１７が省略され、空気ばね１７を支持する座面１４ａに負荷パッド４０の下面が当接され、負荷パッド４０から座面１４ａへ所定荷重が付与されても良い。この場合、内側検出センサ４１や外側検出センサ４２、近接センサ１１２には、空気ばね１７に代えて座面１４ａを検出させれば良い。

【0103】

上記実施形態では、台車固定装置２１が上下動可能に構成される場合について説明したが、これに限られない。台車固定装置２１が上下動不可能に構成され、支持部３１が低く構成されても良い。この場合の負荷準備状態は、支持部３１の上端部３１ａの先端を左右方向の内側へ向けて、負荷シリンダ３７を最も縮めた状態である。なお、台車固定装置２１を上昇させた状態で、荷重付与機構３０，１１１により台車１０へ所定荷重を付与する方が、その所定荷重を付与した状態での作業を行い易くできる。

【0104】

上記実施形態では、負荷準備状態で内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の直下に空気ばね１７の上面１７ａが存在すれば、それらのセンサがオンになる場合を説明したが、これに限られない。負荷シリンダ３７を伸長させて負荷パッド４０を空気ばね１７に近づけているときに、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２がオンになるように、それらのセンサの検出範囲が設定されても良い。この場合、負荷シリンダ３７を伸長させている間に、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の一方がオンで他方がオフになったとき、負荷シリンダ３７の伸長を停止し、負荷シリンダ３７による所定荷重の付与を禁止するように制御されれば良い。

【0105】

上記第２実施形態では、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンになった場合に、横行シリンダ３６の伸長を停止させる場合について説明したが、これに限られない。例えば、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２のオンオフが切り換わるタイミングから、横行シリンダ３６の伸縮量を決定しても良い。

【0106】

具体的に、横行シリンダ３６を伸縮させながら、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の一方がオンで他方がオフである状態から、両方がオンに切り換わったときの横行シリンダ３６の伸縮量、両方がオンである状態から一方がオフで他方がオンに切り換わったときの伸縮量を制御装置５０に取得させる。両者の切り換わり時における伸縮量を足して半分にした平均値で、負荷パッド４０及び空気ばね１７の中央同士が一致するので、その平均値を制御装置５０に算出させる。次いで、制御装置５０によって、横行シリンダ３６の伸縮量を上記平均値に調整させる。これにより、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置を自動的に合わせることができる。

【0107】

上記第１実施形態では、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の一方がオンで他方がオフであるときに、負荷シリンダ３７を作動させない場合について説明したが、これに限られない。例えば、負荷シリンダ３７を作動させなくするのに代えて、上記第２実施形態のように、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置が自動的に合わせられるように構成しても良い。

【0108】

上記第２実施形態では、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の検出結果に応じて、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置を自動的に合わせる場合を説明したが、これに限られない。例えば、負荷パッド４０等に設けたカメラの画像を解析して、負荷パッド４０と空気ばね１７との左右位置を自動的に合わせても良い。

【0109】

上記実施形態では、一対の負荷パッド４０の両方に、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２や、近接センサ１１２が設けられる場合を説明したが、これに限られない。例えば、左右の荷重付与機構３０，１１１が左右対称に動作する場合には、一対の負荷パッド４０の一方に各センサ４１，４２，１１２を設けて、他方に各センサ４１，４２，１１２を設けなくても良い。これは、左右一対の負荷パッド４０の一方が空気ばね１７とずれていれば、他方もずれるからである。なお、負荷パッド４０の一方のみに内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２を設ける場合、Ｓ１２の処理では、内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の両方がオンであるかを確認すれば良い。

【0110】

上記第１実施形態では、左右一対の横行シリンダ３６の伸縮量が制御装置５０によって同一となるように制御される場合を説明したが、これに限られない。第１実施形態の空気ばね１７の間隔が２種類であるので、左右方向内側および外側の２か所で負荷パッド４０が停止するように、横行シリンダ３６の伸縮量が制御されても良い。

【0111】

例えば具体的に、開口３１ｂや切欠部３１ｃの左右両側に、負荷シリンダ３７や連結板３５等に接触してオンになるリミットスイッチを設け、リミットスイッチのオンオフにより横行シリンダ３６の伸縮量を制御する場合が挙げられる。空気ばね１７の間隔が短い場合には、横行シリンダ３６を伸長させて、左右方向内側のリミットスイッチがオンになったときに横行シリンダ３６を停止すれば良い。一方、空気ばね１７の間隔が長い場合には、横行シリンダ３６を縮めて、左右方向外側のリミットスイッチがオンになったときに横行シリンダ３６を停止すれば良い。

【符号の説明】

【0112】

１００，１１０ 台車用負荷装置
１０ 台車
１３ 輪軸
１４ 台車枠
１４ａ 座面（受圧面）
１７ 空気ばね
１７ａ 空気ばねの上面（受圧面）
１７ｂ 突起
３１ 支持部
３６ 横行シリンダ（横行アクチュエータ）
３７ 負荷シリンダ（負荷アクチュエータ）
４０ 負荷パッド
４０ｂ 凹部
４１ 内側検出センサ（物体検出センサ）
４２ 外側検出センサ（物体検出センサ）
１１２ 近接センサ
Ｓ１２，Ｓ１７，Ｓ２１～Ｓ２３ 禁止手段

【要約】

【課題】負荷パッドの左右位置の調整ミスに起因した台車や負荷パッドなどの損傷を抑制できる台車用負荷装置を提供すること。
【解決手段】負荷パッド４０の左右両側にそれぞれ取り付けられる内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２は、自身の直下に位置する空気ばね１７の上面１７ａを検出するものである。内側検出センサ４１及び外側検出センサ４２の少なくとも一方が上面１７ａを未検出の状態では、負荷パッド４０と上面１７ａとがずれているおそれがあるので、禁止手段によって、負荷シリンダ３７による負荷パッド４０から上面１７ａへの荷重の付与が禁止される。その結果、負荷パッド４０と上面１７ａとの左右位置がずれたまま荷重が付与されることを抑制でき、負荷パッド４０の左右位置の調整ミスに起因した台車１０や負荷パッド４０などの損傷を抑制できる。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】