JPS63247631A - 車輪温度検出装置 - Google Patents
車輪温度検出装置Info
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- JPS63247631A JPS63247631A JP8184887A JP8184887A JPS63247631A JP S63247631 A JPS63247631 A JP S63247631A JP 8184887 A JP8184887 A JP 8184887A JP 8184887 A JP8184887 A JP 8184887A JP S63247631 A JPS63247631 A JP S63247631A
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
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。
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、車輪の側面に、特定温度において磁性を
失う感温磁性体及びこれに磁気バイアスを加える永久磁
石を、磁気シールドして取付け、感温磁性体と空間距離
を隔てて磁気センサを配置した温度センサを備えること
により、車輪のまわりの汚れ、降雨、降雪、太陽光等の
悪環境による性能劣化を来たすことなく、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
。
出装置に関し、車輪の側面に、特定温度において磁性を
失う感温磁性体及びこれに磁気バイアスを加える永久磁
石を、磁気シールドして取付け、感温磁性体と空間距離
を隔てて磁気センサを配置した温度センサを備えること
により、車輪のまわりの汚れ、降雨、降雪、太陽光等の
悪環境による性能劣化を来たすことなく、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６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１の割損事故
に発展することがあり、非常に危険である。
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１の割損事故
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。
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
に自動的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。
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
に自動的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、同一編成内において、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。
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、車輪１の側面に、特定温度において磁性を失
う感温磁性体４及びこれを磁気バイアスする永久磁石５
．６を、磁気シールドフして取付け、感温磁性体４と空
間距離を隔てて磁気センサ８を配置してなる温度センサ
を備えることを特徴とする。
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、車輪１の側面に、特定温度において磁性を失
う感温磁性体４及びこれを磁気バイアスする永久磁石５
．６を、磁気シールドフして取付け、感温磁性体４と空
間距離を隔てて磁気センサ８を配置してなる温度センサ
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る。
合、車輪は制輪子との押付圧力に対応した温度になる。
車輪温度がある特定温度以下の場合には、感温磁性体は
強磁性体として動作し、永久磁石の磁束は感温磁性体を
通り、外部へは殆ど漏洩しない。ところが、車輪温度が
ある特定温度以上になると、感温磁性体の磁性が失われ
るので、永久磁石の磁束が外部に漏れ、磁気センサによ
って検知される。従って、感温磁性体が磁性を失う特定
温度を、測定しようとする車輪温度に合せて選定してお
くことにより、車輪温度を検知することが可能である。
強磁性体として動作し、永久磁石の磁束は感温磁性体を
通り、外部へは殆ど漏洩しない。ところが、車輪温度が
ある特定温度以上になると、感温磁性体の磁性が失われ
るので、永久磁石の磁束が外部に漏れ、磁気センサによ
って検知される。従って、感温磁性体が磁性を失う特定
温度を、測定しようとする車輪温度に合せて選定してお
くことにより、車輪温度を検知することが可能である。
感温磁性体が磁性を失うのは、それ自体の特性によるも
のである。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、その影響を受けることなく、車輪
温度を非接触的に検出す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、同一編成内において、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。
のである。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、その影響を受けることなく、車輪
温度を非接触的に検出す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、同一編成内において、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図
で、１は車輪、２は制輪子、４は感温磁性体、５．６は
永久磁石、７は磁気シールド、８は磁気センサ、９は信
号処理回路である。
で、１は車輪、２は制輪子、４は感温磁性体、５．６は
永久磁石、７は磁気シールド、８は磁気センサ、９は信
号処理回路である。
感温磁性体４としては、フェライト磁性材、または、フ
ェライト磁性粉を主成分としてこれと耐熱性絶縁樹脂と
を混合した複合フェライト磁性材等の感温フェライトが
良く知られており、本発明の実施例では、これらの感温
フェライトを用いた場合について説明する。感温フェラ
イトは、キュリ一点以下では強磁性体として動作するが
、キュリ一点以上では磁性を失う。
ェライト磁性粉を主成分としてこれと耐熱性絶縁樹脂と
を混合した複合フェライト磁性材等の感温フェライトが
良く知られており、本発明の実施例では、これらの感温
フェライトを用いた場合について説明する。感温フェラ
イトは、キュリ一点以下では強磁性体として動作するが
、キュリ一点以上では磁性を失う。
永久磁石５．６は里なる石ｆ１縄Ｎと３が五いＬ−廿向
するようにして、感温磁性体４を両側から挟むように配
置しである。そして、これらの感温磁性体４及び永久磁
石５．６の組を、ケース状の磁気シールド７内に収納し
、磁気シールド７の底面を、車輪１の側面に取付は固定
しである。１０は支持部材である。
するようにして、感温磁性体４を両側から挟むように配
置しである。そして、これらの感温磁性体４及び永久磁
石５．６の組を、ケース状の磁気シールド７内に収納し
、磁気シールド７の底面を、車輪１の側面に取付は固定
しである。１０は支持部材である。
磁気シールド７の上面は磁気的に開口された面としてあ
って、この開口面側に、前記感温磁性体４と空間比１ｌ
ＩＩｌを隔てて、磁気センサ８を非接触的に配置しであ
る。磁気センサ８はホール素子や磁気抵抗素子等の磁電
変換素子で構成する。
って、この開口面側に、前記感温磁性体４と空間比１ｌ
ＩＩｌを隔てて、磁気センサ８を非接触的に配置しであ
る。磁気センサ８はホール素子や磁気抵抗素子等の磁電
変換素子で構成する。
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
度になる。この温度が感温磁性体４のキュリ一点以下で
ある場合には、感温磁性体４は強磁性体であり、永久磁
石５−６間では、磁束の殆どが感温磁性体４を通り、外
部への漏洩磁束は非常に小さくなる。従って、磁気セン
サ８の出力は低レベルである。
いる場合、車輪１は制輪子２との押付圧力に対応した温
度になる。この温度が感温磁性体４のキュリ一点以下で
ある場合には、感温磁性体４は強磁性体であり、永久磁
石５−６間では、磁束の殆どが感温磁性体４を通り、外
部への漏洩磁束は非常に小さくなる。従って、磁気セン
サ８の出力は低レベルである。
次に、車輪１に対する制輪子２の押付圧力が強まり、車
輪温度が感温磁性体４のキュリ一点以上になると、感温
磁性体４は磁性を失い、永久磁石５−６間で、磁気セン
サ８の方向に漏洩する磁束φが増える。このため、磁気
センサ８の出力が高レベルになる。従って、感温磁性体
４のキュリ一点を、測定すべき車輪温度に合せて選定す
ることにより、車輪１の温度を検知することが可能であ
る。
輪温度が感温磁性体４のキュリ一点以上になると、感温
磁性体４は磁性を失い、永久磁石５−６間で、磁気セン
サ８の方向に漏洩する磁束φが増える。このため、磁気
センサ８の出力が高レベルになる。従って、感温磁性体
４のキュリ一点を、測定すべき車輪温度に合せて選定す
ることにより、車輪１の温度を検知することが可能であ
る。
感温磁性体４が磁性を失う温度は、それ自体のキュリ一
点によって定まる。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、これらの影響を受ける
ことなく、車輪１の温度を非接触的に検出することがで
きる。
点によって定まる。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、これらの影響を受ける
ことなく、車輪１の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１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。
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。
第２図は別の実施例における正面図、第３図は同じくそ
の側面図である。この実施例では、感温磁性体４、永久
磁石５．６及び磁気センサ８でなる複数の温度センサＡ
ｌ−Ａ４を、車輪１の側面の異なる回転半径ｒ、ｘｒ４
上に、所定の角度間隔θ１〜θ４をおいて配置しである
。これらの温度センサＡ１〜Ａ４は、外側に位置するも
のほど、検出温度が高くなるように、検出温度を互いに
異ならせである。検出温度は各温度センサＡ、〜Ａ４を
構成する感温磁性体４のキュリ一点を互いに異ならせる
ことによって、容易に異なる値に設定できる。感温磁性
体４のキュリ一点の制御技術は周知である。
の側面図である。この実施例では、感温磁性体４、永久
磁石５．６及び磁気センサ８でなる複数の温度センサＡ
ｌ−Ａ４を、車輪１の側面の異なる回転半径ｒ、ｘｒ４
上に、所定の角度間隔θ１〜θ４をおいて配置しである
。これらの温度センサＡ１〜Ａ４は、外側に位置するも
のほど、検出温度が高くなるように、検出温度を互いに
異ならせである。検出温度は各温度センサＡ、〜Ａ４を
構成する感温磁性体４のキュリ一点を互いに異ならせる
ことによって、容易に異なる値に設定できる。感温磁性
体４のキュリ一点の制御技術は周知である。
車輪１の温度は、制輪子２と接触する車輪外周に近づく
ほど高くなる温度勾配を示す、従って、この実施例に示
すように、検出温度の異なる温度センサＡ１〜Ａ４を、
車輪１の側面の異なる回転半径ｒ１〜ｒ４上に複数組配
置した場合は、高度の温度検出が可能である。
ほど高くなる温度勾配を示す、従って、この実施例に示
すように、検出温度の異なる温度センサＡ１〜Ａ４を、
車輪１の側面の異なる回転半径ｒ１〜ｒ４上に複数組配
置した場合は、高度の温度検出が可能である。
第４図は本発明に係る車輪温度検出装置の電気回路図を
示している。９１は磁気センサ８からの信号を増幅する
増幅回路、９２は同期検波回路、９３はフィルタ、９４
は受信回路、９５はタコ。
示している。９１は磁気センサ８からの信号を増幅する
増幅回路、９２は同期検波回路、９３はフィルタ、９４
は受信回路、９５はタコ。
ジェネレータ、９６は同期パルス作成回路、９７は運転
台に設置されたディスプレイ等の表示部、９８は制輪子
制御回路である。
台に設置されたディスプレイ等の表示部、９８は制輪子
制御回路である。
磁気センサ８で検出された車輪温度信号は、増幅回路９
１で増幅した後、同期検波回路９２に入力される。一方
、タコ、ジェネレータ９５の出力を同期パルス作成回路
９６に入力して、車輪１の回転に同期したサンプリング
、パルスを作成し、このサンプリング、パルスを同期検
波回路９２に人力する。このサンプリング、パルスによ
り、増幅回路９１から入力された車輪温度信号が同期検
波される。従って、サンプリング、パルスのない期間に
雑音が入っても、それが同期検波されることがないから
、Ｓ／Ｎが向上する。
１で増幅した後、同期検波回路９２に入力される。一方
、タコ、ジェネレータ９５の出力を同期パルス作成回路
９６に入力して、車輪１の回転に同期したサンプリング
、パルスを作成し、このサンプリング、パルスを同期検
波回路９２に人力する。このサンプリング、パルスによ
り、増幅回路９１から入力された車輪温度信号が同期検
波される。従って、サンプリング、パルスのない期間に
雑音が入っても、それが同期検波されることがないから
、Ｓ／Ｎが向上する。
同期検波回路９２の同期検波出力はフィルタ９３を通し
て受信回路９４で受信する。そして、受信回路９４の出
力によって、運転台に設置されたディスプレイ等の表示
部９７に表示すると同時に、受信回路９４から制輪子制
御回路９８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。
て受信回路９４で受信する。そして、受信回路９４の出
力によって、運転台に設置されたディスプレイ等の表示
部９７に表示すると同時に、受信回路９４から制輪子制
御回路９８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。
サンプリング、パルスを磁気センサ８の出力に同期して
発生させる手段としては、例えば、温度センサに対して
一定の角度差で、車輪１に位置決め用永久磁石を装着し
ておき、これを磁気センサによって検出するようにし、
この位置検出信号が得られてから、次に温度センサによ
る出力が得られるべき角度に合せて、サンプリング、パ
ルスを発生させる等の手段が考えられる。
発生させる手段としては、例えば、温度センサに対して
一定の角度差で、車輪１に位置決め用永久磁石を装着し
ておき、これを磁気センサによって検出するようにし、
この位置検出信号が得られてから、次に温度センサによ
る出力が得られるべき角度に合せて、サンプリング、パ
ルスを発生させる等の手段が考えられる。
また、別の方式としては、第５図に示すように、同一回
転半径ｒ、上に複数個の温度センサＡｌｌ〜Ａ、ｎを設
けておき、これらの温度センサＡｌｌ〜Ａ、ｎの出力の
多数決をとる等の手段によっても、Ｓ／Ｎを向上させ、
信頼性の高い温度測定が可能である。
転半径ｒ、上に複数個の温度センサＡｌｌ〜Ａ、ｎを設
けておき、これらの温度センサＡｌｌ〜Ａ、ｎの出力の
多数決をとる等の手段によっても、Ｓ／Ｎを向上させ、
信頼性の高い温度測定が可能である。
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
検出する車輪温度検出装置において、車輪の側面に、特
定温度において磁性を失う感温磁性体及びこれに磁気バ
イアスを加える永久磁石を、磁気シールドして取付け、
感温磁性体と空間距離を隔てて磁気センサを配置した温
度センサを備えるから、車輪のまわりの汚れ、降雨、降
雪、太陽光等の悪環境による性能劣化を来たすことなく
、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。
検出する車輪温度検出装置において、車輪の側面に、特
定温度において磁性を失う感温磁性体及びこれに磁気バ
イアスを加える永久磁石を、磁気シールドして取付け、
感温磁性体と空間距離を隔てて磁気センサを配置した温
度センサを備えるから、車輪のまわりの汚れ、降雨、降
雪、太陽光等の悪環境による性能劣化を来たすことなく
、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。
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図は別の実施例における正面図、第３図
は同じくその側面図、第４図は本発明に係る温度検出装
置の電気回路図、第５図は本発明に係る温度検出装置の
別の温度センサ配置例を示す図、第６図は車輪と制輪子
との関係を示す図である。 １・・・車輪 ４・・・感温磁性体５．６・・
・永久磁石 ８・・・磁気センサ第１図 筒４７ 第５図 第６図
ロック図、第２図は別の実施例における正面図、第３図
は同じくその側面図、第４図は本発明に係る温度検出装
置の電気回路図、第５図は本発明に係る温度検出装置の
別の温度センサ配置例を示す図、第６図は車輪と制輪子
との関係を示す図である。 １・・・車輪 ４・・・感温磁性体５．６・・
・永久磁石 ８・・・磁気センサ第１図 筒４７ 第５図 第６図
Claims (5)
- （１）鉄道車両用車輪の温度を検出する装置において、
前記車輪の側面に、特定温度において磁性を失う感温磁
性体及びこれを磁気バイアスする永久磁石を、磁気シー
ルドして取付け、前記感温磁性体と空間距離を隔てて磁
気センサを配置してなる温度センサを有することを特徴
とする車輪温度検出装置。 - （２）前記感温磁性体はフェライトを主成分とするもの
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）前記温度センサは、前記車輪の側面の異なる回転
半径上に複数配置されてい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）前記複数の温度センサは、検出温度が互いに異な
ることを特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の車輪
温度検出装置。 - （５）前記温度センサは、前記車輪の側面の同一半径上
に複数配置されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項、第２項、第３項または第４項に記載の車輪温度
検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184887A JPS63247631A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 車輪温度検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8184887A JPS63247631A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 車輪温度検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63247631A true JPS63247631A (ja) | 1988-10-14 |
Family
ID=13757897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8184887A Pending JPS63247631A (ja) | 1987-04-02 | 1987-04-02 | 車輪温度検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63247631A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003100370A1 (en) * | 2002-05-24 | 2003-12-04 | Bridgestone Corporation | Tire temperature sensor, tire heat deterioration detection sensor, and tire |
| WO2005033644A3 (en) * | 2003-10-03 | 2006-04-06 | Fiat Ricerche | Magnetic transduction sensor device, manufacturing process and detection process thereform |
| JP2018115949A (ja) * | 2017-01-18 | 2018-07-26 | 株式会社荏原製作所 | 流体機械 |
-
1987
- 1987-04-02 JP JP8184887A patent/JPS63247631A/ja active Pending
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