JP2003344023A - 車輪形状測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】車輪形状測定装置は、車輪寸法（車輪径、フラ
ンジ高さ、フランジ厚さ）の測定を行っている。但し、
この測定結果から人が転削の要否、車輪交換の要否を判
断しているため、多くの人手を要し、又人によって判断
のばらつきがあるという問題がある。 【解決手段】測定した車輪寸法を累積記憶する手段と、
その累積記憶した測定値から、各項目の平均摩耗量を求
める手段と、走行距離に対する摩耗量の曲線から基準値
を越える摩耗量となる時期を予測する手段と、予測した
結果を報知する手段とを備えた構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪の摩耗状態を
管理する装置に係り、特に車輪の車輪の摩耗量を予測及
び転削後車輪径を予測し、車輪の転削時期と削正量、車
輪交換時期等を予測・報知する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車輪の形状を自動的に計測するも
のとして特開２００１−８８５０３号公報に記載のよう
に、フランジ高さの算出方法は、レーザ光で測定した車
輪の突入部から退出部までを測定データを用いて、演算
処理して車輪径やフランジ高さ等を求める車輪形状測定
装置がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車輪の転削
時期は、測定したデータに基づいて、例えばフランジ厚
さ等を基準として人手により判定していた。また、転削
後の車輪径不足による転削限界も経験者が判断してい
た。このため、膨大な数の車両の転削時期や交換時期を
判断し、転削計画や購入計画を作成するのが困難であっ
た。

【０００４】本発明の目的は、従来の車輪形状測定装置
に車輪の寸法を蓄積管理することで車輪の摩耗予測、転
削時期予測機能を付加して、自動的に修繕計画立案の支
援を行えるようにしたことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】蓄積した車輪寸法（車輪
径・フランジ厚さ・フランジ高さ）から車輪径・フラン
ジ厚さ・フランジ高さそれぞれの平均摩耗量を計算する
ことにより摩耗の予測を実施する。さらに、転削時期に
おけるフランジ厚さとフランジ角度から車輪転削時の削
正量を求める。転削後の状態からも同様に摩耗予測を繰
り返すことで、最終的には車輪径が使用限界となる時期
で車輪の交換時期を予測する。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１に本発明の車輪形状測定装置
のブロック図を示す。

【０００７】図１において、車輪の形状を測定するため
の測定部１では、レール５２を挟んで配置された複数の
レーザセンサ（Ｓ１〜Ｓ４）２により、センサ設置位置
から進入してきた車両５０の車輪５１までの距離を測定
することで、車輪５１の形状を測定する。測定部１で測
定された測定値は、制御部３で必要なデータを切出し、
処理して送信部４を介してデータ処理部５に送られる。
データ処理部５では、測定値を受け取るための受信部６
と、実際に求める測定結果を算出するための演算処理部
７と、測定結果を格納するためのデータベース９で構成
される。また、インターフェイス部１０を介して、車両
管理システム１１から走行キロや編成情報、修繕情報等
の車輪管理に必要な車両の情報を受信し、データベース
９に格納する。

【０００８】測定部１を電車区の入出区線等に設置する
ことにより、数日おきに車輪５１の計測が実施され、こ
の計測結果をデータベース９に蓄積管理する。このデー
タと車両管理システム１１からの走行キロのデータによ
り、現在までの摩耗状況と今後の予測が可能となる。

【０００９】図２に車両管理システムからの走行キロデ
ータを示す。

【００１０】表のデータ３１に示すように車号別、日単
位になっているので、車輪形状測定装置は測定した日付
に対応する車号の走行キロを測定データに付加すること
ができる。なお、図１には図示していないが車輪形状測
定装置には、車両５０に設けてある車号を自動的読み取
る読取部が設けてある。この読取部により車号を読み取
り、車両管理システム１１からの車両データに対応付け
ができるようにしてある。

【００１１】図３は、蓄積データから摩耗予測する方法
を説明するための図である。

【００１２】測定データの表１２に示すように、測定デ
ータ（車輪径・フランジ厚さ・フランジ角度）は車両管
理システムからの走行キロとの組み合わせで蓄積(記憶)
されている。また、この表は車輪転削時期毎に更新され
ており、このデータを使って車輪摩耗予測グラフ１３を
作成する。このグラフ１３は各車輪の車輪径、フランジ
高さ、フランジ厚さそれぞれの摩耗実績と摩耗予測を表
しており、横軸が走行キロ、縦軸が車輪径、フランジ高
さ、フランジ厚さの寸法を示している。

【００１３】まず、過去の測定データ１２から車輪摩耗
予測グラフ１３の車輪径、フランジ高さ、フランジ厚さ
をそれぞれプロットすることで、実績部分のグラフを作
成する。次に過去実績の平均摩耗量（単位走行キロ当た
りの摩耗量）を計算して、その平均の傾きを求め、先の
グラフの延長上に予測グラフをプロットして作成する。

【００１４】平均摩耗量である傾きは、各車輪固有の値
を使用せず、車両の型式や線区、モータ車かどうか等の
グループ毎に計算して平均する。車輪径、フランジ高
さ、フランジ厚さにはそれぞれの摩耗の限界値(基準値)
があるため、いずれかのデータがこの限界値を超える直
前が次回の転削予定日となる。車輪径、フランジ高さ、
フランジ厚さの転削時の予測寸法１４はグラフ１３から
判断できるため、これらの予測寸法から車輪の転削量が
求められる。

【００１５】図４に転削も含めた車輪摩耗の予測方法の
説明図を示す。前述の摩耗予測と転削量の予測処理を繰
り返すことにより、車輪径の摩耗と転削の状況を横軸に
走行キロ、縦軸に車輪径を取ったグラフ２１が作成でき
る。車輪径にはグラフ２１の中に示すように転削限界値
が有り、これを超える場合は転削不能となる。このた
め、この時点で車輪交換となる。このグラフは車輪形状
側装置の表示部に表示でき、転削時期、又は車輪交換時
期を表示部で報知できるようにしてある。

【００１６】このように蓄積して測定データから自動で
転削の時期や削正量、さらには車輪交換の時期について
も予測でき、車輪修繕計画の効率向上を図ることが可能
となる。

【００１７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車輪形状
測定装置で計った測定値を蓄積することにより、車輪の
摩耗状態が管理可能となり、車輪転削や車輪交換の修繕
計画の支援が可能となる。さらに測定データが蓄積され
るごとに実績データも順次反映されていくため、摩耗の
予測も次第に精度が良くなる結果となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】車輪形状測定装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】車両管理システムからの走行キロデータを説明
する図である。

【図３】車輪摩耗予測の方法を説明する図である。

【図４】転削も含めた車輪径の摩耗状況を示し、車輪交
換時期の予測方法を説明する図である。

【符号の説明】

１…測定部、２…レーザセンサ、３…制御部、４…送信
部、５…データ処理部、６…受信部、７…演算処理部、
８…モニタ装置、９…データベース、１０…インターフ
ェイス部、１１…車両管理システム、１２…測定デー
タ、１３…車輪摩耗予測グラフ、１４…転削時の予測寸
法、２１…車輪交換時期予測グラフ、３１…車号別走行
キロデータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA01 AA06 AA19 AA20 AA21 AA24 AA26 AA30 AA63 BB16 CC12 DD06 FF23 FF41 GG04 JJ00 QQ23 QQ25 QQ28 QQ41 RR09 TT02 TT08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】走行中の車両の車輪にレーザ光を照射して
   車輪寸法を測定する車輪形状測定装置において、 車輪寸法を記憶する機能と、記憶した車輪寸法から平均
   摩耗量を計算する機能と、前記測定した車輪寸法から、
   予め設定された基準値を超える時期を予測する機能と、
   予測結果を報知する手段とを備えたことを特徴とする車
   輪形状測定装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の車輪形状測定装置におい
   て、前記車輪寸法の測定項目として少なくとも、車輪
   径、フランジ厚さ、フランジ高さを求め、走行距離と各
   測定項目の変化の予測カーブから各測定項目が基準値を
   超える時期と、その量を予測し、その時期を転削、又は
   車輪交換時期として報知することを特徴とする車輪形状
   測定装置。