JP2868907B2 - リニア車両のタイヤ異常検出装置 - Google Patents
リニア車両のタイヤ異常検出装置Info
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
- B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
- B60C23/001—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving
- B60C23/003—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving comprising rotational joints between vehicle-mounted pressure sources and the tyres
- B60C23/00309—Devices for manually or automatically controlling or distributing tyre pressure whilst the vehicle is moving comprising rotational joints between vehicle-mounted pressure sources and the tyres characterised by the location of the components, e.g. valves, sealings, conduits or sensors
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、車両の高速走
行を実現するリニア鉄道において、車両の発着時に使用
するリニア車両の車輪（タイヤ）の異常検出装置に関す
る。
行を実現するリニア鉄道において、車両の発着時に使用
するリニア車両の車輪（タイヤ）の異常検出装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】リニア高速鉄道は、磁気浮上方式を採用
しているので、定常のリニア走行状態では走路面との摩
擦力がないため従来形の鉄道とは異なり高速走行が可能
となる。しかしながら、最初、所定の駅から発車する時
および駅に停車する時には低速でリニア車両を運転する
ため、車両下部に配置した車輪（タイヤ）を利用して走
路面を走行させるのが一般的である。
しているので、定常のリニア走行状態では走路面との摩
擦力がないため従来形の鉄道とは異なり高速走行が可能
となる。しかしながら、最初、所定の駅から発車する時
および駅に停車する時には低速でリニア車両を運転する
ため、車両下部に配置した車輪（タイヤ）を利用して走
路面を走行させるのが一般的である。
【０００３】すなわち、図７（ａ）に示すように、リニ
ア車両１は磁気走行路２上のコイルからの反発力により
浮上し、矢印で示すように紙面右から左への進行磁界に
より浮上して走行する。この時、リニア車両１下部のタ
イヤ３は車両１が浮上しているため走行には全く利用さ
れない。しかし、図７（ｂ）のように駅から発車する
時、または駅に停車する時には、リニア車両１は浮上せ
ず走路面に対して着地走行を行なうのでタイヤ３はこの
時酷使されることになる。かりに、タイヤ３にパンクが
生じていると車両は走行路２から外れてしまい、事故に
つながる可能性もありうる。したがって、タイヤ３の異
常検知は航空機の場合と同様にリニア車両においても重
要な課題となる。
ア車両１は磁気走行路２上のコイルからの反発力により
浮上し、矢印で示すように紙面右から左への進行磁界に
より浮上して走行する。この時、リニア車両１下部のタ
イヤ３は車両１が浮上しているため走行には全く利用さ
れない。しかし、図７（ｂ）のように駅から発車する
時、または駅に停車する時には、リニア車両１は浮上せ
ず走路面に対して着地走行を行なうのでタイヤ３はこの
時酷使されることになる。かりに、タイヤ３にパンクが
生じていると車両は走行路２から外れてしまい、事故に
つながる可能性もありうる。したがって、タイヤ３の異
常検知は航空機の場合と同様にリニア車両においても重
要な課題となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リニア
車両１のタイヤ３の異常は、定期点検や通常点検の際、
空気圧ゲージ等を用いて一つ一つ人間系によつてチェッ
クしているのが現状である。また、リニア車両１の走行
時にはチェックすることができず停車時にのみチェック
を行っていた。
車両１のタイヤ３の異常は、定期点検や通常点検の際、
空気圧ゲージ等を用いて一つ一つ人間系によつてチェッ
クしているのが現状である。また、リニア車両１の走行
時にはチェックすることができず停車時にのみチェック
を行っていた。
【０００５】このようにリニア車両のタイヤ異常検知は
重要な課題であるにもかかわらず、航空機の場合に比較
してその開発が著しく遅れていた。
重要な課題であるにもかかわらず、航空機の場合に比較
してその開発が著しく遅れていた。
【０００６】本発明はリニア車両のタイヤ異常を、人間
系によるチェックによるのでなく機械系によって車両の
走行時にチェックにすることにより、一層正確にかつ客
観的に判断しうるリニア車両のタイヤの異常検出装置を
提供するものを目的としている。
系によるチェックによるのでなく機械系によって車両の
走行時にチェックにすることにより、一層正確にかつ客
観的に判断しうるリニア車両のタイヤの異常検出装置を
提供するものを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明によるリニア車両におけるタイヤ異常検出装置
では、タイヤの空気供給部とタイヤを固定した中空ドラ
イブシャフトの中空部とをチューブによって連通し、中
空ドライブシャフトに圧力センサおよび流量センサを接
続し、これらセンサから発生する信号を監視制御部に入
力することにより常時タイヤを監視し異常の発生をチェ
ックすることを特徴とするものである。
の本発明によるリニア車両におけるタイヤ異常検出装置
では、タイヤの空気供給部とタイヤを固定した中空ドラ
イブシャフトの中空部とをチューブによって連通し、中
空ドライブシャフトに圧力センサおよび流量センサを接
続し、これらセンサから発生する信号を監視制御部に入
力することにより常時タイヤを監視し異常の発生をチェ
ックすることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明のタイヤ異常検出装置では、中空ドライ
ブシャフトの中空部に接続した圧力センサおよび流量セ
ンサによつてタイヤの圧力およびタイヤ内に流入する空
気流量を検出し、これらセンサから発生する信号を監視
制御部に入力することにより常時タイヤを監視し異常の
発生をチェックする。
ブシャフトの中空部に接続した圧力センサおよび流量セ
ンサによつてタイヤの圧力およびタイヤ内に流入する空
気流量を検出し、これらセンサから発生する信号を監視
制御部に入力することにより常時タイヤを監視し異常の
発生をチェックする。
【０００９】
【実施例】図１〜図６を用いて本発明のタイヤ異常検出
装置の一実施例を説明する。
装置の一実施例を説明する。
【００１０】本発明のタイヤ異常検出装置は、図１のそ
の構成図に示すように、タイヤ３と、その空気供給系４
と、タイヤ３を固定した中空ドライブシャフト８と、中
空ドライブシャフト８の中空部８ａに接続した流量セン
サ１１と圧力センサ１２と、両センサ１１，１２から発
生する信号が伝達される監視制御部６よりなっている。
の構成図に示すように、タイヤ３と、その空気供給系４
と、タイヤ３を固定した中空ドライブシャフト８と、中
空ドライブシャフト８の中空部８ａに接続した流量セン
サ１１と圧力センサ１２と、両センサ１１，１２から発
生する信号が伝達される監視制御部６よりなっている。
【００１１】空気供給系４はタイヤ３に必要な空気圧
（正常規定空気圧）Ｐｒを保持し、常にタイヤ３への空
気供給が可能となるように構成されている。
（正常規定空気圧）Ｐｒを保持し、常にタイヤ３への空
気供給が可能となるように構成されている。
【００１２】センサ部５は、タイヤ３への空気流量とタ
イヤ３への圧力を検知する部分であり、ここで検知され
た空気流量と空気圧力についての情報は監視制御部６へ
入力される。
イヤ３への圧力を検知する部分であり、ここで検知され
た空気流量と空気圧力についての情報は監視制御部６へ
入力される。
【００１３】監視制御部６はタイヤ３の圧力異常（低
下）を検知すると、圧力供給駆動部７を作動してタイヤ
３に圧力を注入するようになっている。その後、監視制
御部６はタイヤ３への空気流量をもとにタイヤ３の交換
の有無の判断処理を行ない、異常時への緊急対応と修復
可能な異常への対応処置を行なう。
下）を検知すると、圧力供給駆動部７を作動してタイヤ
３に圧力を注入するようになっている。その後、監視制
御部６はタイヤ３への空気流量をもとにタイヤ３の交換
の有無の判断処理を行ない、異常時への緊急対応と修復
可能な異常への対応処置を行なう。
【００１４】以下、図面に基づいて本発明のタイヤ異常
検出装置の実施例を詳細に説明する。
検出装置の実施例を詳細に説明する。
【００１５】図１において、リニア車両１のタイヤ３は
中空構造をした中空ドライブシャフト８の両端に固定さ
れており、このドライブシャフト８内に形成された中空
部８ａはタイヤ３の空気供給部９にチューブ１０によっ
て連結されている。
中空構造をした中空ドライブシャフト８の両端に固定さ
れており、このドライブシャフト８内に形成された中空
部８ａはタイヤ３の空気供給部９にチューブ１０によっ
て連結されている。
【００１６】ドライブシャフト８の中空部８ａには空気
流量センサ１１および空気圧力センサ１２が接続され、
これによりセンサ部５を形成している。
流量センサ１１および空気圧力センサ１２が接続され、
これによりセンサ部５を形成している。
【００１７】中空ドライブシャフト８の中空部８ａは、
各タイヤ３に共通の空気供給系４から供給される空気を
オン・オフ制御する圧力制御部７のバルブ１３を経由し
て空気基幹配管１４に連通している。
各タイヤ３に共通の空気供給系４から供給される空気を
オン・オフ制御する圧力制御部７のバルブ１３を経由し
て空気基幹配管１４に連通している。
【００１８】一方、すべてのタイヤ３に共通の空気供給
系４は、各タイヤ３に規定圧力の空気圧を送るため常時
規定圧Ｐｒの空気を蓄えておく空気槽１５と、この空気
槽１５の圧力を調整検出する圧力センサ１６と、空気槽
１５へ空気を送るコンプレッサ１７からなっている。
系４は、各タイヤ３に規定圧力の空気圧を送るため常時
規定圧Ｐｒの空気を蓄えておく空気槽１５と、この空気
槽１５の圧力を調整検出する圧力センサ１６と、空気槽
１５へ空気を送るコンプレッサ１７からなっている。
【００１９】タイヤ異常検出装置全体のコントロールを
行なう監視制御部６は、圧力センサ１６および流量セン
サ１１からの信号をうけ、かつ、バルブ１３およびコン
プレッサ１７を作動するための入出力装置（ＰＩ／０）
１８とその制御用のＭＰＵ（マイクロプロセッサ）を用
いた制御監視部１９から構成されている。
行なう監視制御部６は、圧力センサ１６および流量セン
サ１１からの信号をうけ、かつ、バルブ１３およびコン
プレッサ１７を作動するための入出力装置（ＰＩ／０）
１８とその制御用のＭＰＵ（マイクロプロセッサ）を用
いた制御監視部１９から構成されている。
【００２０】本発明のタイヤ異常検出装置の実施例で
は、タイヤ３内の空気状態を検知するセンサ部５の圧力
センサ１２によってタイヤ３の空気圧を常時監視し、こ
のセンサ部５から得られた圧力についての情報を監視制
御部６に送って解析および異常検知を行なう。これによ
り、タイヤ３の圧力の異常を速やかに検出し、タイヤの
重大異常時にはアラーム処置を、また、小さな異常時に
はスムーズな圧力回復を行なうことができるようになっ
ている。また空気供給駆動部７を通してタイヤ３へ空気
供給系４から圧力を注入することができる。
は、タイヤ３内の空気状態を検知するセンサ部５の圧力
センサ１２によってタイヤ３の空気圧を常時監視し、こ
のセンサ部５から得られた圧力についての情報を監視制
御部６に送って解析および異常検知を行なう。これによ
り、タイヤ３の圧力の異常を速やかに検出し、タイヤの
重大異常時にはアラーム処置を、また、小さな異常時に
はスムーズな圧力回復を行なうことができるようになっ
ている。また空気供給駆動部７を通してタイヤ３へ空気
供給系４から圧力を注入することができる。
【００２１】図５は本発明のタイヤ異常検出装置の空気
供給系４の機能を示すブロック図である。この空気供給
系４は他の構成部分から独立して制御される。空気槽１
５内の圧力Ｐｔ（図１参照）を監視制御部６へ伝達し、
この圧力Ｐｔがタイヤ必要圧力の規定圧力値Ｐｒを割込
んだ場合、コンプレッサ１７を駆動して空気槽１５内の
圧力Ｐｔを上昇させる。一方、空気槽１５内の圧力Ｐｔ
が圧力規定値Ｐｒを越えた場合は、偏差分δｐｒ（図４
参照）までコンプレッサは運転を続けその後停止する。
この空気供給系４は各タイヤ系（ｎ個）に共通の部分で
あり、常時、タイヤ３へタイヤ必要圧力を供給できるよ
うに圧力Ｐｒを保持している。
供給系４の機能を示すブロック図である。この空気供給
系４は他の構成部分から独立して制御される。空気槽１
５内の圧力Ｐｔ（図１参照）を監視制御部６へ伝達し、
この圧力Ｐｔがタイヤ必要圧力の規定圧力値Ｐｒを割込
んだ場合、コンプレッサ１７を駆動して空気槽１５内の
圧力Ｐｔを上昇させる。一方、空気槽１５内の圧力Ｐｔ
が圧力規定値Ｐｒを越えた場合は、偏差分δｐｒ（図４
参照）までコンプレッサは運転を続けその後停止する。
この空気供給系４は各タイヤ系（ｎ個）に共通の部分で
あり、常時、タイヤ３へタイヤ必要圧力を供給できるよ
うに圧力Ｐｒを保持している。
【００２２】図３はタイヤ異常検出装置のその他の構成
部分すなわち、センサ部５、空気供給駆動部７および監
視制御部６の機能を示すフローチャートである。
部分すなわち、センサ部５、空気供給駆動部７および監
視制御部６の機能を示すフローチャートである。
【００２３】すなわちセンサ部５の圧力センサ１１から
得られた圧力情報Ｐｓｉ（ｉはタイヤ系１〜ｎ個内のｉ
番目）がタイヤ３に必要な規定圧力値Ｐｒより低いと監
視制御部１９が判断した場合、まず監視制御部１９内に
て渋滞タイマＴをセットし、つぎにバルブ１３を開け、
タイヤ３の圧力を回復するために空気供給系４に接続す
る。この結果、規定圧力の空気が空気供給系４からタイ
ヤ３に供給される。このときの流量をサンプリングし、
その変化量δＦｓｉ（ｔ）を演算しておく。この処理は
渋滞タイマＴがカウント・アップするまで繰返される。
そして、ここで得られたδＦｓｉ（ｔ）のトレンドは監
視制御部１９内において解析される。本発明では、この
トレンドのパターンによりタイヤ３の異常の有無を定め
る。
得られた圧力情報Ｐｓｉ（ｉはタイヤ系１〜ｎ個内のｉ
番目）がタイヤ３に必要な規定圧力値Ｐｒより低いと監
視制御部１９が判断した場合、まず監視制御部１９内に
て渋滞タイマＴをセットし、つぎにバルブ１３を開け、
タイヤ３の圧力を回復するために空気供給系４に接続す
る。この結果、規定圧力の空気が空気供給系４からタイ
ヤ３に供給される。このときの流量をサンプリングし、
その変化量δＦｓｉ（ｔ）を演算しておく。この処理は
渋滞タイマＴがカウント・アップするまで繰返される。
そして、ここで得られたδＦｓｉ（ｔ）のトレンドは監
視制御部１９内において解析される。本発明では、この
トレンドのパターンによりタイヤ３の異常の有無を定め
る。
【００２４】図６（ａ）のパターンＡはδＦｓｉ（ｔ）
の時間変化が定常値（時間的変化がない）の場合であ
る。このような場合は空気圧力が空気供給系４からタイ
ヤ３へ供給されているにもかかわらず、ある一定量がタ
イヤ３から漏洩している状態であるので、タイヤ３が破
れてしまつている可能性が大きい。したがって図３に示
すようにｉ番目のタイヤ３には異常が発生していると判
断し、アラーム表示等を行ない、バルブ１３を閉じオペ
レータ等に異常を告知する。
の時間変化が定常値（時間的変化がない）の場合であ
る。このような場合は空気圧力が空気供給系４からタイ
ヤ３へ供給されているにもかかわらず、ある一定量がタ
イヤ３から漏洩している状態であるので、タイヤ３が破
れてしまつている可能性が大きい。したがって図３に示
すようにｉ番目のタイヤ３には異常が発生していると判
断し、アラーム表示等を行ない、バルブ１３を閉じオペ
レータ等に異常を告知する。
【００２５】一方、図６（ｂ）のパターンＢのようなδ
Ｆｓｉ（ｔ）のトレンドを検知した場合は、δＦｓｉ
（ｔ）が時刻変化に伴なつて減少し、ついには零とな
る。つまり、タイヤ３の圧力は規定圧力値Ｐｒには足り
ないが、致命的な損壊をタイヤ３に生ずる程の異常では
ない。空気供給系４からのタイヤ３への圧力注入により
正常規定圧Ｐｒまで回復したものと判断する。したがっ
て、このタイヤ３は正常である。そこで、図３に示すよ
うに、この２つの分岐処理後、バルブ１３を閉めチェッ
ク処理を終える。
Ｆｓｉ（ｔ）のトレンドを検知した場合は、δＦｓｉ
（ｔ）が時刻変化に伴なつて減少し、ついには零とな
る。つまり、タイヤ３の圧力は規定圧力値Ｐｒには足り
ないが、致命的な損壊をタイヤ３に生ずる程の異常では
ない。空気供給系４からのタイヤ３への圧力注入により
正常規定圧Ｐｒまで回復したものと判断する。したがっ
て、このタイヤ３は正常である。そこで、図３に示すよ
うに、この２つの分岐処理後、バルブ１３を閉めチェッ
ク処理を終える。
【００２６】一方、圧力Ｐｓｉが時間経過したにもかか
わらず正常規定圧Ｐｒに回復しない場合は、渋滞タイマ
Ｔのカウント・アップでとらえられることとなる。この
場合にもｉ番目のタイヤ３に異常が発生していると判断
する（例えば、タイヤ３がバーストし圧力が大気圧と同
等となった場合等があげられる。）。そして、この場合
には、アラーム表示等を行いバルブ１３を閉じオペレー
タ等に異常を告知する。
わらず正常規定圧Ｐｒに回復しない場合は、渋滞タイマ
Ｔのカウント・アップでとらえられることとなる。この
場合にもｉ番目のタイヤ３に異常が発生していると判断
する（例えば、タイヤ３がバーストし圧力が大気圧と同
等となった場合等があげられる。）。そして、この場合
には、アラーム表示等を行いバルブ１３を閉じオペレー
タ等に異常を告知する。
【００２７】
【発明の効果】本発明では、タイヤの状態を自動的にチ
ェックする機構を用いているため客観的かつ迅速に車両
の走行時でもタイヤの異常を検知することができる。ま
た、タイヤの異常状態を細部にわたってチェックできる
ため破壊的な損傷と復旧可能な損傷とを区別することが
できる。さらに、復旧可能な故障の場合、圧力を回復で
きる自動修復機構をもつため安全性が高いリニア車両を
構築することができる等の効果がある。
ェックする機構を用いているため客観的かつ迅速に車両
の走行時でもタイヤの異常を検知することができる。ま
た、タイヤの異常状態を細部にわたってチェックできる
ため破壊的な損傷と復旧可能な損傷とを区別することが
できる。さらに、復旧可能な故障の場合、圧力を回復で
きる自動修復機構をもつため安全性が高いリニア車両を
構築することができる等の効果がある。
【００２８】また、タイヤ圧力低下時に定圧力系の空気
源へ接続することにより自動的にタイヤへ圧力を供給す
ることができる。
源へ接続することにより自動的にタイヤへ圧力を供給す
ることができる。
【００２９】さらに、共通系として圧力供給用の空気源
を具備しているため、常時、異常時のタイヤへの緊急圧
力注入に対応できる。
を具備しているため、常時、異常時のタイヤへの緊急圧
力注入に対応できる。
【図１】本発明のタイヤ異常検出装置の実施例の構成
図。
図。
【図２】本発明のタイヤ異常検出装置の空気供給系のセ
ンサ部、空気供給駆動部および監視制御部の機能を示す
ブロック図。
ンサ部、空気供給駆動部および監視制御部の機能を示す
ブロック図。
【図３】本発明に用いる空気供給系の機能を示すフロー
チャート。
チャート。
【図４】タイヤ必要規定圧力値Ｐｒの偏差δＰｒを示す
説明図。
説明図。
【図５】本発明の空気供給系の機能を示すフローチャー
ト。
ト。
【図６】空気供給系からタイヤに供給される空気流量の
変化量δＦｓｉを示すグラフ。
変化量δＦｓｉを示すグラフ。
【図７】リニア車両の走行時および発車時、停車時の状
態図。
態図。
１ リニア車両 ２ 磁気走行路 ３ タイヤ ４ 空気供給系 ５ センサ部 ６ 監視制御部 ７ 空気供給駆動部 ８ 中空ドライブシャフト ８ａ 中空部 ９ 空気供給部 １０ チューブ １１ 空気流量センサ １２ 圧力センサ １３ バルブ １４ 空気基幹配管 １５ 空気槽 １６ 圧力センサ １７ コンプレッサ １８ 入出力装置 １９ 監視制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B60C 23/00 - 23/20 B61B 13/08 ZAA
Claims (1)
- 【請求項１】タイヤの空気供給部と前記タイヤを固定し
た中空ドライブシャフトの中空部とをチューブによって
連通し、前記中空ドライブシャフトの中空部に圧力セン
サおよび流量センサを接続し、前記両センサから発生す
る信号を監視制御部に入力することにより常時タイヤを
監視し異常の発生をチェックするリニア車両のタイヤ異
常検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014559A JP2868907B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | リニア車両のタイヤ異常検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3014559A JP2868907B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | リニア車両のタイヤ異常検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04254209A JPH04254209A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2868907B2 true JP2868907B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=11864513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3014559A Expired - Fee Related JP2868907B2 (ja) | 1991-02-05 | 1991-02-05 | リニア車両のタイヤ異常検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868907B2 (ja) |
-
1991
- 1991-02-05 JP JP3014559A patent/JP2868907B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04254209A (ja) | 1992-09-09 |
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