JP2009520189A - 改良型高熱車輪／軸受検知システム - Google Patents

Abstract

検知装置を内包する軸箱過熱検知装置のスキャナ用ケーシングを提供する。該ケーシングは、前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう設けられた開口を有する、水平かつ平坦なトップカバーと、前記水平かつ平坦なトップカバーの表面に吹き付けられる水の流れを、前記開口を通らないよう変化させるべく設けられたバッフルと、前記水平かつ平坦な表面に近接するとともに、前記軸箱過熱検知装置内部のキャビティに向かって下方へ延在しており、前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう貫通して設けられた第２開口を有する垂直板と、前記軸箱過熱検知装置の下方に設けられた基部と、前記基部を貫通して設けられたドレーン穴と、前記穴よりも高所に位置できるよう設けられた脚部を有する隆起形状のドレーンカバーとを有することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は概して、鉄道輸送に関し、詳細には悪気象条件や悪環境下であっても本来の性能を発揮するよう改良された、軸受の過熱を検知するシステムに関する。

軌道車または機関車の軸受の故障は、最悪の場合、火災や脱線事故に繋がる。このような故障を検知するため、現在は軸箱過熱監視装置または検知装置として公知である、軸受の過熱を検知するシステムが線路沿いに設置されており、走行中の軌道車の車軸の状態を監視している。軸箱過熱検知装置は、監視装置すなわちスキャナを備え、所定の監視区間を通過する車体の温度を検知する。一般的な軸箱過熱検知装置には、焦電赤外線センサが採用されており、軌道車が該センサを通過すると車輪軸受の温度プロファイルが検知される。軸箱過熱検知装置の製造元としては、本発明の出願人が公知である。

軌道車または機関車の軸受が過熱を起こすと、軸受の破損や車輪の固着にも繋がる。軸箱過熱検知装置は、高熱点を検知すると、中央管制センターに信号を送信する。その後、列車の運転士が警告を受け、状況に応じた適切な措置がなされる。また、警告は、機関車の運転士に直接発せられても良い。現在の軸箱過熱検知装置では、悪気象条件や悪環境に曝されると本来の性能を発揮できないことがある。原因としては、例えば、これらに限定されないが、暴風雨および／または吹雪などの場合、軸箱過熱検知装置のスキャナやスキャンオプティクスに水が溜まり、また、悪気象条件や悪環境によってもたらされた泥や塵など、様々な粒子状物質が軸箱過熱検知装置のスキャンオプティクスに堆積することが挙げられる。
米国特許第６，９１１，９１４号 米国特許第６，２４１，１９６号 米国特許第４，９２８，９１０号 米国特許第４，８７８，４３７号 米国特許第４，６５９，０４３号 米国特許第４，５０１，００６号 米国特許第３，５４５，００５号 米国意匠特許第３１４，９１９号

本発明の課題は、軸受の過熱を検知するシステムを、悪気象条件や悪環境下においても本来の性能を発揮するよう改良し、提供することである。

上述の課題に対し、検知装置を内包する、軸箱過熱検知装置のスキャナ用ケーシングを開示する。該ケーシングは、開口を有する水平かつ平坦なトップカバーを備え、この開口を通して、前記検知装置から列車の高熱点が検知される。さらに、バッフルが、前記水平かつ平坦な表面に近接して設けられ、これにより、前記表面に吹き付ける水の流れが変化し、前記開口を通らなくなる。またさらに、第２開口を有する垂直板が設けられ、この垂直板は、前記略水平かつ平坦な表面に近接するとともに、軸箱過熱検知装置内部のキャビティに向かって下方へ延在しており、前記第２開口を通して、前記検知装置から列車の高熱点が検知される。さらに、基部が軸箱過熱検知装置の真下に、そしてドレーン穴が前記基部を貫通して設けられている。好ましい実施形態として、前記穴は、２つ以上設けられている。また、脚部を有する隆起形状のドレーンカバーが設けられ、この脚部により、ドレーンカバーの位置が前記穴よりも高くなる。

その他の好ましい実施形態における、列車の高熱点を検知するために設置する軸箱過熱検知装置を内包するケーシングを開示する。該ケーシングは、前記検知装置を積載する基部と、この基部に近接するとともに平坦な表面および両縁を有するトップカバーとを有し、これら基部およびトップカバーによって、ケーシングのキャビティが形成される。さらに、第１開口が、前記トップカバーの水平かつ平坦な表面を貫通して設けられ、この開口を通して、前記検知装置から列車の高熱点が検知される。さらにまた、垂直板が設けられ、この垂直板は、前記トップカバーに近接するとともに、前記キャビティに向かって下方へ延在しており、前記第２開口を通して、前記検知装置から列車の高熱点が検知される。上述の垂直板、基部、検知装置、トップカバーを設置することによって、複数のチャンバが、前記キャビティにおいて形成される。ドレーン穴が、前記基部およびトップカバーの少なくとも一方を貫通して設けられる。

さらにその他の好ましい実施形態における、列車の高熱点を検知するために設置される軸箱過熱検知装置を内包するケーシングを開示する。該ケーシングは、前記検知装置を積載する基部と、この基部を貫通して設けられるドレーン穴とを有する。さらに、隆起形状のドレーン穴カバーがキャビティに延在して設けられ、このドレーン穴カバーの下縁とドレーン穴との間に開口が設けられる。さらに、表面が水平かつ平坦であるとともに、前記基部に近接する両縁を有するトップカバーが開示され、これらトップカバーおよび基部によって、ケーシングのキャビティが形成される。また、第１開口が、該トップカバーの水平かつ平坦な表面を貫通して設けられ、この開口を通して、前記検知装置から列車の高熱点が検知される。

これまで本発明を簡単に説明してきたが、これより、本発明を、添付図面を参照しながら、実施例を用いて詳細に説明する。なお、図面の実施形態は、例示目的によってのみ示されるものであり、本発明の精神を限定するものではない。以下の説明および添付図面により、本発明がより詳細かつ具体的に理解されるであろう。

ここでは本発明を、列車の高熱点を検知する軸箱過熱検知装置のスキャナに適用して説明しているが、当業者には明らかなように、本発明は、雨、風、雪などを伴う気象条件や大量の粒子状物質が飛び交う環境下で機能するものであれば、例示以外の用途で適用されるケーシングまたは筺体も含むものとする。また、ここでは本発明を、列車の軸受の過熱を検知する軸箱過熱検知装置のスキャナに関連させて説明しているが、当業者には明らかなように、過熱の検知対象箇所はこれに限らず、特に列車の車輪などその他の箇所であっても良い。従って、本発明の精神は、列車の軸受の過熱を検知する軸箱過熱検知装置のスキャナに限定されるものではない。

図１に示すように、従来技術では、軸箱過熱検知装置スキャナ５のカバー１０は通常、湾曲またはカーブしたトッププレート１２を有するが、この様な設計では負圧が生じてしまう。この様な湾曲形状では、列車が４０マイル毎時以上で通過する場合、底面ドレーン穴５１から前記軸箱過熱検知装置スキャナに、確実に水が入り込むかまたは引き込まれているにもかかわらず、前記カバーに設けられた側面ドレーン穴１４からは水が排出されないことは、分析により明らかである。

図２に、本発明によるトップカバーの例示的な実施形態を、また図３には、本発明によるトッププレートの裏面について、例示的な実施形態を示す。平坦なトッププレート１５によって、前記湾曲したプレートによって生じる負圧が解消される。図３に示すように、トッププレート１５の縁にはバッフル２０が設けられている。バッフル２０は、例示的な実施形態において、正確には矢印形の２つのバッフルである。前記バッフルは、図３に示すように、前記トッププレートの両縁に画定される。矢印形のバッフル２０は、開口２２を介して、各々について対向して設けられている。この開口２２を通して、検知装置２５またはスキャナから列車の軸受が監視される。このバッフル２０によって、軸箱過熱検知装置スキャナ５の縁に吹き付ける水が、スキャナ開口２２から浸水しにくくなる。バッフル２０は、好ましい実施形態として、トッププレート１５に形成された窪みであって良い。またバッフル２０は、好ましい実施形態として、トッププレート１５の材料に形成された切り込みであっても良い。さらにまた、好ましい実施形態として、バッフル２０はトッププレート１５から延在する突起であっても良い。さらなる例示的な実施形態として、図３に示すように、網状カバーまたはワイヤストリング３０が、トッププレート１５の開口２２に被さるように設置される。このカバー（格子状のワイヤ）の目的は、ネズミなどの小動物の軸箱過熱検知装置５への侵入を防ぐことである。

図３ではまた、ワイヤストリング３０を含む、トッププレート１５の裏面３２の本発明による例示的な実施形態を示す。図示のように、垂直板３４は、トッププレート１５と連結しているとともに、カバーまたはケーシング１０で取り囲まれた領域に向かって下方に延在している。この垂直板３４は、開口２２の脇に近接して設けられ、スキャンオプティクス領域４０を画定する。垂直板３４には開口３６が設けられ、前記スキャナから列車の軸受を監視できるようになっている。この垂直板３４は、当業者には明らかなように、必ずしも完全な垂直を為していなくても良い。換言すれば、前記垂直板の遠端を、前記トッププレートの開口からより遠くなるように、または、前記トッププレートの開口により近くなるように配置すれば、略垂直が為されるはずである。

図４に、軸箱過熱検知装置内部の例示的な実施形態を示す。カバー１０内には、トッププレート１５、垂直板３４、スキャナ２５とそのパーツに画定される、ひと続きのチャンバが形成される。好ましい実施形態では、前記チャンバは全て、異なる形状および角度を為す開口により連通している。カバー１０に風、雨、および／または雪が浸入する際、カバー１０内では、種々の要素により異なる形状のキャビティが形成されていることによって、気圧や気流速度に変化がもたらされる。その結果、雨、および／または雪は、これら異なるキャビティに捕捉されていく。泥、砂、または塵などに限らず、その他様々な粒子状物質も、同様に捕捉され、前期オプティクスの汚れが防止される。

複数の側面ドレーン穴１４に加え、複数のベントまたはドレーン穴５１が軸箱過熱検知装置５の底面に設けられ、そこから空気が導入されるとともに水が排出される。従来技術では、これらドレーン穴５１による水の排出は非常に遅く、軸箱過熱検知装置５内に水が溜まっていた。よって、軸箱過熱検知装置５を列車が通過する際、軸箱過熱検知装置５内の水が（列車通過に伴う風を受けて）オプティクス５３に流れ込み、その結果、軸箱過熱検知装置５のインテグリティ問題や、軸受について実際よりも低温が読み取られるといった問題が生じていた。

図５に、ドレーンプラグカバーまたはキャップ６１の例示的な実施形態を示す。ドレーンプラグカバー６１は、軸箱過熱検知装置５が曝されるであろう環境に耐え得るナイロンまたはその他の材料製である。図示のように、ドレーンプラグカバー６１は、複数の脚部６３を備えることにより、軸箱過熱検知装置５の基部５９よりも高所に延在している。ここでは、脚部が３本の場合を例示する。図示のように、脚部６３は、ドレーン穴５１と接続する箇所において、接続点または切込６５を有する。

例示的な実施形態では、ドレーンプラグカバー６１は、軸箱過熱検知装置５の基部５９との間に、約８分の１インチの空隙をもって、周囲の基部５９よりも高所に位置している。ドレーンプラグ６１は平面ではなく、円錐形などの隆起形状を有している。この隆起形状によって、基部５９よりも下方で飛び交う塵、雨、および雪が、ドレーン穴５１から軸箱過熱検知装置５に入り込みにくくなる。ドレーンプラグ６１の前記基部は、隆起形状のスキャンオプティクス、スキャナ２５のミラーおよび／またはレンズよりも下方に位置している。よって、万が一雪および／または塵がスキャナ２５に到達したとしても、前記ドレーンプラグキャップによって、これらの粒子状物質がスキャンオプティクスまで至ることが防止される。

現時点で考え得る好ましい実施形態を用いて本発明を説明してきたが、当業者には明らかなように、これらを様々に変更および修正することも可能である。すなわち、本発明の精神および特許請求の範囲には、例示された実施形態に限らず、それらを様々に変更および修正したものが含まれることが意図されている。

従来技術による軸箱過熱検知装置のトップカバーおよび基部の例示的な実施形態を示す図である。 本発明によるトップカバーの例示的な実施形態を示す図である。 ワイヤストリング齧歯動物ガードおよびバッフルを含む、本発明によるトップカバーの裏面の例示的な実施形態を示す図である。 軸箱過熱検知装置内部の例示的な実施形態を示す図である。 ドレーンプラグキャップの例示的な実施形態を示す図である。

Claims (20)

1. 検知装置を内包する軸箱過熱検知装置のスキャナ用ケーシングであって、
   ａ）前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、開口が貫通して設けられた水平かつ平坦なトップカバーと、
   ｂ）前記水平かつ平坦なトップカバーの表面に近接して設けられ、前記トップカバーの表面に吹き付ける水の流れを、前記開口を通らないよう変化させるバッフルと、
   ｃ）前記軸箱過熱検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、第２開口が貫通して設けられた、前記水平かつ平坦な表面に近接するとともに、前記検知装置内部のキャビティに向かって下方へ延在する垂直板と、
   ｄ）前記軸箱過熱検知装置の下方に設けられた基部と、
   ｅ）前記基部を貫通して設けられたドレーン穴と、
   ｆ）脚部を有することによって、前記穴よりも高く位置する隆起形状のドレーンカバーとを有することを特徴とする、前記ケーシング。
2. 前記バッフルは、前記水平かつ平坦な表面に設けられた前記開口の両縁において、各々について対向して設けられていることを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
3. 前記水平かつ平坦な表面の開口に取り付けられた格子状のストランドを有し、前記ストランドは、前記検知装置からの列車の高熱点検知を妨げないことを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
4. 前記カバーは、水や粒子状物質が前記検知装置内部に吹き込むのを防止することを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
5. 前記ドレーンカバーは、円錐形であることを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
6. 前記トッププレート、垂直板、および前記検知装置のパーツによって画定されるとともに、それぞれに開口を有する、それぞれに異なる形状の、複数のチャンバを内部に有することを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
7. 前記チャンバによって、内部の気流速度に変化がもたらされることを特徴とする、請求項６に記載のケーシング。
8. 前記隆起形状のドレーンカバーは、前記基部下方で前記ケーシングのキャビティへの入り込みを起こす環境および気象条件の少なくとも一方を最小限まで防止することを特徴とする、請求項１に記載のケーシング。
9. 列車の高熱点を検知するよう設置される検知装置を内包するケーシングであって、
   前記検知装置を積載する基部と、
   前記基部に近接し前記基部とともにキャビティを形成する、水平かつ平坦な表面および両縁を有するトップカバーと、
   前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、前記トップカバーの水平かつ平坦な表面を貫通して設けられた第１開口と、
   前記トップカバーに近接するとともに、前記キャビティに向かって下方へ延在する垂直板と、
   前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、前記垂直板を貫通して設けられた第２開口と、
   前記垂直板、基部、検知装置、およびトップカバーを設置することによって、前記キャビティにおいて形成される複数のチャンバと、
   前記基部およびトップカバーの少なくとも一方を貫通して設けられるドレーン穴と
   を有することを特徴とする、前記ケーシング。
10. 前記キャビティに延在する隆起形状のドレーン穴カバーをさらに有し、前記ドレーン穴カバーの下縁と前記ドレーン穴との間には開口が形成されることを特徴とする、請求項９に記載のケーシング。
11. 前記隆起形状のドレーン穴カバーは、円錐形であり、前記キャビティに延在することを特徴とする、請求項１０に記載のケーシング。
12. 前記ドレーン穴カバーの裏面は、前記基部下方で前記前記ドレーン穴への直接入り込みを起こす環境および気象条件の少なくとも一方を防止する場所を有することを特徴とする、請求項１０に記載のケーシング。
13. 前記隆起形状のドレーン穴カバーは、前記ドレーン穴カバーの下縁から延在する脚部を有することによって、高所に位置することを特徴とする、請求項１０に記載のケーシング。
14. 前記水平かつ平坦な表面において、前記開口に近接するバッフルをさらに有することを特徴とする、請求項９に記載のケーシング。
15. 列車の高熱点を検知するよう設置される検知装置を内包するケーシングであって、
    前記検知装置を積載する基部と、
    前記基部を貫通して設けられたドレーン穴と、
    前記キャビティに延在する隆起形状のドレーン穴カバーであって、前記ドレーン穴カバーの下縁と前記ドレーン穴との間には開口が形成されるドレーン穴カバーと、
    水平かつ平坦な表面と前記基部に近接する両縁とを有し、前記基部との間にキャビティが形成されるトップカバーと、
    前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、前記水平かつ平坦な表面を貫通して設けられた第１開口とを有することを特徴とする、ケーシング。
16. 前記検知装置から列車の高熱点を検知できるよう、第２開口が貫通して設けられた垂直板をさらに有し、前記垂直板は、前記トップカバーに近接するとともに、前記キャビティに向かって下方へ延在していることを特徴とする、請求項１５に記載のケーシング。
17. 前記キャビティにおいて、前記垂直板、基部、検知装置、およびトップカバーを設置することによって、複数のチャンバが形成されることを特徴とする、請求項１６に記載のケーシング。
18. 前記隆起形状のドレーン穴カバーは円錐形であるとともに、前記キャビティに延在しており、さらに、前記ドレーン穴カバーの裏面は、前記基部下方で前記ドレーン穴への直接入り込みを起こす環境および気象条件の少なくとも一方を防止するための場所を備えることを特徴とする、請求項１５に記載のケーシング。
19. 前記隆起形状のドレーン穴カバーは、前記ドレーン穴カバーの下縁から延在する脚部を有することによって、高所に位置することを特徴とする、請求項１５に記載のケーシング。
20. 前記水平かつ平坦な表面において、前記開口に近接するバッフルをさらに有することを特徴とする、請求項１５に記載のケーシング。

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