JPS63247628A - 車輪温度検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、鉄道車両用車輪の温度を検出する車輪温度検
出装置に関し、赤外線検出器と車輪との間に赤外線透過
部材を介在させ、赤外線透過部材の端面を車輪に圧接さ
せることにより、赤外線透過部材の端面の汚れを除去し
ながら、車輪温度に対応して放射される赤外線を、赤外
線透過部材を通して赤外線検出器に入射させ、鉄道車両
用車輪の温度を非接触的に検出できるようにしたもので
ある。

従来の技術 鉄道用車両は、降雪時の走行に際して、第３図に示す如
く、車輪１と制輪子２との間に雪が介入してブレーキが
きかなくなるのを防ぐため、車輪１に対して制輪子２を
押付け、車輪１と制輪子２との間に発生するクリアラン
スｄを略零にして走行している。この場合、制輪子２と
車輪１との間の押付圧力が小さいと、雪が介入し、ブレ
ーキ力が小さくなってしまう。反対に圧力が高いと、摩
擦熱により車輪１の温度が上昇し、車輪１０割損事故に
発展することがあり、非常に危険である。

車輪１に対する制輪子２の押付圧力を知る手段として、
従来は、車両が駅に停車したときに、作業員が車輪に温
度計を当てて温度を検出し、その温度から押付圧力の適
否を判定していた。

発明が解決しようとする問題点 上述のように従来は、車輪に温度計を当てて手作業で車
輪温度を検出していたため、車輪温度検出作業が非常に
煩わしい。この煩わしさを解消するため、例えば赤外線
検出器等の温度センサを用いて、車輪温度を非接触的に
自動釣に検出する試みもなされたが、車輪のまわりの汚
れ、降雨、降雪、太陽光等の悪環境による温度センサの
性能劣化が激しい。このため、鉄道車両用車輪温度を非
接触的に検出することは不可能視されていた。

また、同−編成内において、車種の違いにより、制輪子
押付圧力の高い車両と低い車両が混在するため、高い押
付圧力を必要とする車輪の温度上昇を心配し、充分な圧
着ブレーキングができないという問題点もあった。

問題点を解決するための手段 上述する従来の問題点を解決するため、本発明は、鉄道
車両用車輪の温度を検出する装置において、第１図に示
すように、赤外線検出器４と、前記赤外線検出器４と前
記車輪１との間に介在して設けられた赤外線透過部材５
と、前記赤外線透過部材５の端面を前記車輪１に接触さ
せる駆動機構６とを備えることを特徴とする。

作用 降雪時、車輪に対して制輪子を押付けて走行している場
合、車輪は制輪子との押付圧力に対応した温度になり、
その温度に応じた赤外線が放射される。車輪から放射さ
れた赤外線は赤外線透過部材を介して、赤外線検出器に
入射されるので、車輪温度が検知できる。

赤外線透過部材の端面は、車輪に対向させてあり、駆動
機構により車輪に圧接するように駆動される。赤外線透
過部材が車輪に圧接したときの両者の摩擦により、赤外
線透過部材の端面の汚れが除去される。従って、車輪の
汚れ、降雨、降雪または太陽光等の悪環境下でも、車輪
温度を非接触的に検出することができる。

上述の車輪温度検出は、車輪毎に個別的に行なわれるか
ら、同−編成内において、制輪子押付圧力の高い車両と
低い車両が混在する場合でも、各車輪に対して個別的に
適切な押付圧力を与え、充分な圧着ブレーキを確保でき
る。

実施例 第１図は本発明に係る車輪温度検出装置の構成を示すブ
ロック図で、１は車輪、２は制輪子、３はレール、４は
赤外線検出器、５は赤外線透過部材、６は駆動機構、７
は信号処理回路、８は表示部、９は制輪子制御回路であ
る。

赤外線検出器４は、車輪１の側面と対向するように、車
両に取付けられており、その赤外線入射面には赤外線透
過部材５の一端面が貼付されている。赤外線透過部材５
の他端面は車輪１の側面と対向させである。赤外線検出
器４としては、焦電型赤外線検出器等が通している。焦
電型赤外線検出器はＬｆＴａＯ，（タンタル酸リチウム
）　、ＰｖＦ、　（ポリフッ化ビニリデン）またはＰｂ
ＴｉＯｓ　（チタン酸鉛）等の強誘電体からなる焦電結
晶で、１〜２０μｍの近赤外線または中間赤外線に感応
する赤外線検出器である。赤外線透過部材５としては、
耐摩耗性に優れたゲルマニュウム等が適している。

駆動機構６は、赤外線透過部材５に取付けられた圧力セ
ンサ６１を含み、この圧力センサ６１に取付けられたバ
ネ６２の撓みを圧力駆動部６３によって変えることによ
り、圧力センサ６１を介して赤外線透過部材５に圧力を
加え、その端面を車輪１の側面に圧接させるようになっ
ている。圧力センサ６１の圧力検出信号は圧力駆動部６
３に帰還させて制御ループを構成し、赤外線透過部材５
と車輪１との間の圧力が一定となるように制御する。

降雪時、車輪１に対して制輪子２を圧接させて走行して
いる場合、車輪１は制輪子２との押付圧力に対応した温
度になり、それに応じた赤外線が放射される。車輪１か
ら放射された赤外線は赤外線透過部材５を介して、赤外
線検出器４に入射されるので、車輪温度が検知できる。

第２図は車輪温度−赤外線検出器出力特性を示し、赤外
線検出器からは車輪温度に比例する出力が得られる。

赤外線透過部材５の端面は、車輪１に対向させてあり、
駆動機構６により車輪１に圧接するように駆動される。

赤外線透過部材５が車輪１に圧接したときの両者の摩擦
により、赤外線透過部材５の端面の汚れが除去される。

従って、車輪１の汚れ、降雨、降雪または太陽光等の悪
環境下でも、赤外線検出器４により車輪１の温度を非接
触的に検出することができる。車輪１に対する赤外線透
過部材５の圧接及び車輪温度検出は、停車駅に近づいて
、車両１の走行速度が低下した時等に行なうのが望まし
い。

赤外線検出器４で検出された車輪温度信号は、信号処理
回路７で処理して、運転台に設置されたディスプレイ等
の表示部８に表示すると同時に、信号処理回路７から制
輪子制御回路９に信号を供給して、所定の押付圧力が得
られるように、制輪子２を制御する。これにより、同−
編成内において、制輪子押付圧力の高い車両と低い車両
が混在する場合でも、各車輪１に対して個別的に適切な
押付圧力を与え、充分な圧着ブレーキを確保できる。

発明の効果 以上述べたように、本発明は、鉄道車両用車輪の温度を
検出する装置において、赤外線検出器と、前記赤外線検
出器と前記車輪との間に介在して設けられた赤外線透過
部材と、前記赤外線透過部材の端面を前記車輪に接触さ
せる駆動機構とを備えることを特徴とするから、赤外線
透過部材の端面の汚れを除去しながら、車輪温度に対応
して放射される赤外線を、赤外線透過部材を通して赤外
線検出器に入射させ、鉄道車両用車輪の温度を非接触的
に検出し得る車輪温度検出装置を提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車輪温度検出装置の構成を示すブ
ロック図、第２図は車輪温度−赤外線検出器出力特性を
示す図、第３図は車輪と制輪子との関係を示す図である
。 １・・・車輪　　　　　４・・・赤外線検出器５・・・
赤外線透過部材　　６・・・駆動機構７・・・信号処理
回路 特許出願人　　　　京王帝都電鉄株式会社第１　図 ｊＰ、輪温度□ 第３図

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉄道車両用車輪の温度を検出する装置において、
   赤外線検出器と、前記赤外線検出器と前記車輪との間に
   介在して設けられた赤外線透過部材と、前記赤外線透過
   部材の端面を前記車輪に圧接させる駆動機構とを備える
   ことを特徴とする車輪温度検出装置。
2. （２）前記赤外線検出器は、焦電型赤外線検出器でなる
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車輪温
   度検出装置。
3. （３）前記赤外線透過部材は、ゲルマニュウムでなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記
   載の車輪温度検出装置。
4. （４）前記駆動機構は、前記車輪と前記赤外線透過部材
   との間に加わる圧力を検出する圧力センサを含むことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項または第３項
   に記載の車輪温度検出装置。
5. （５）前記駆動機構は、前記圧力センサから入力される
   圧力検知信号に基づき、前記車輪と前記赤外線透過部材
   との間に加わる圧力を制御する制御機構を有することを
   特徴とする特許請求の範囲第４項に記載の車輪温度検出
   装置。
6. （６）前記赤外線検出器の検出信号を、前記車輪に対す
   る制輪子の圧着力制御信号とすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項または第５
   項に記載の車輪温度検出装置。