JP2004150504A - 鉄道車両用センサ付き軸受 - Google Patents
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Abstract
【課題】車軸の温度の異常診断の精度を上げることが可能な鉄道車両用センサ付き軸受を提供する。
【解決手段】軸受１内部の温度を検知する内部温度検知センサ５および軸受１の外部の温度を検知する外部温度検知センサ６を備えている。センサ支持部材４が軸箱３の端部に設けられ、内部温度検知センサ５がセンサ支持部材４の車軸を臨む側に設けられ、外部温度検知センサ６がセンサ支持部材４の径方向外側に設けられている。内部温度検知センサ５の出力と外部温度検知センサ６の出力の差に基づいて、車軸の異常が検知される。
【選択図】 図１
【解決手段】軸受１内部の温度を検知する内部温度検知センサ５および軸受１の外部の温度を検知する外部温度検知センサ６を備えている。センサ支持部材４が軸箱３の端部に設けられ、内部温度検知センサ５がセンサ支持部材４の車軸を臨む側に設けられ、外部温度検知センサ６がセンサ支持部材４の径方向外側に設けられている。内部温度検知センサ５の出力と外部温度検知センサ６の出力の差に基づいて、車軸の異常が検知される。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度検知が可能な鉄道車両用センサ付き軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両用車軸の温度検知は、鉄道車両用センサ付き軸受に設けられた１つの温度センサによって行われていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７９９１５号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鉄道車両用センサ付き軸受では、夏と冬とで外気温度に３５℃程度の違いがあるにもかかわらず、１つの温度センサだけで温度検知を行っているため、異常診断の閾値を一定とすることができないという問題があった。この問題に対処するため、閾値を季節や気温に応じて変化させたり、季節や気温を考慮したデータベースを作成しておいてこれに基づいて判定するなどの手法が採られているが、簡便さと精度の良さとを両立させるものではなかった。
【０００５】
この発明の目的は、夏と冬の気温差の影響を減らすことにより、煩雑な処理を行わずに車軸の温度の異常診断の精度を上げることが可能な鉄道車両用センサ付き軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による鉄道車両用センサ付き軸受は、車軸とともに回転する内輪および軸箱に固定される外輪を有する軸受と、軸受に取り付けられるセンサ装置とからなる鉄道車両用センサ付き軸受において、センサ装置は、軸受内部の温度を検知する内部温度検知センサおよび軸受の外部の温度を検知する外部温度検知センサを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
内部温度検知センサは、例えば、車軸の温度を検知する軸温度検知センサとされるが、軸受の軌道輪や内外軌道輪間等の軸受の温度を代表する部分を検知する温度検知センサとしてもよい。また、外部温度検知センサは、例えば、外気の温度を検知する外気温度検知センサとされるが、軸受内部温度に影響を受け難くかつ外気温度に応じて変化し易い部分、例えば、軸箱より外気側に突出した部位の温度を検知する温度検知センサとしてもよい。
【０００８】
この発明の鉄道車両用センサ付き軸受によると、２つのセンサを使用することにより、気温差の影響を補償することができ、閾値を１水準とした異常診断が可能となる。
【０００９】
センサ支持部材が軸箱の端部に車軸に対して径方向外方から取り付けられ、内部温度検知センサがセンサ支持部材の車軸を臨む側に、外部温度検知センサがセンサ支持部材の径方向外側にそれぞれ設けられていることが好ましい。このようにすると、２つの温度センサを車両と干渉することなく、容易に取り付けることができる。
【００１０】
そして、センサ装置は、内部温度検知センサの出力と外部温度検知センサの出力の差に基づいて車軸の異常を検知する処理回路を有していることが好ましい。このようにすると、内部温度検知センサの出力と外部温度検知センサの出力の差は、夏と冬とで大きく相違しないことから、この出力の差から異常を診断するための閾値を夏と冬とで変える必要がなくなり、年間を通して同じ閾値を使用した安定かつ精度の良い診断ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、鉄道車両用センサ付き軸受は、軸受（１）およびそれに設けられたセンサ装置（２）を備えている。
【００１３】
軸受（１）は、鉄道車両の車軸（図示略）に嵌合固定して車軸とともに回転する内輪を有しており、その外輪が軸箱（３）に固定されている。
【００１４】
センサ装置（２）は、軸箱（３）の端部（したがって、車軸の端部を覆う抑え板（７）よりも車軸方向内側）に車軸に対して径方向外方から取り付けられたセンサ支持部材（４）と、センサ支持部材（４）の車軸を臨む側に設けられた内部温度検知センサとしての軸温度検知センサ（５）と、センサ支持部材（４）の径方向外側に設けられた外部温度検知センサとしての外気温度検知センサ（６）とを備えている。
【００１５】
図２は、この発明の鉄道車両用センサ付き軸受のセンサ処理回路を示している。図２において、２つの温度検知センサ（５）（６）からの温度データは、第１の比較器（１１）を経ることにより、外気温が補償された車軸温度として求められ、この車軸温度が第２の比較器（１２）において閾値と比較され、判定回路（１３）においてその異常の有無が判断される。こうして、２つの温度検知センサ（５）（６）を使用することにより、気温差の影響を補償することができ、閾値を１水準とした異常診断が可能となる。すなわち、夏の軸受内部温度をＴＳ、冬の軸受内部温度をＴＷ、夏の外気温度をＡＳ、冬の外気温度をＡＷとすると、ＴＳ≫ＴＷおよび（ＴＳ−ＡＳ）≒（ＴＷ−ＡＷ）なる関係があって、内部温度検知センサ（５）の出力と外部温度検知センサ（６）の出力の差は、夏と冬とで大きく相違しないことから、この出力の差から異常を診断するための閾値を夏と冬とで変える必要がなくなり、年間を通して同じ閾値を使用した安定かつ精度の良い診断ができる。
【００１６】
なお、処理回路は、センサ支持部材（４）に設けてもよいし、温度検知センサ（５）（６）のデータを信号線を介しまたは無線アンテナを介して、鉄道車両側に設けた処理回路に送信して処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による鉄道車両用センサ付き軸受の１実施形態を示す図である。
【図２】この発明による鉄道車両用センサ付き軸受の処理回路を示す図である。
【符号の説明】
（１） 軸受
（２） センサ装置
（３） 軸箱
（４） センサ支持部材
（５） 軸温度検知センサ（内部温度検知センサ）
（６） 外気温度検知センサ（外部温度検知センサ）
【発明の属する技術分野】
この発明は、温度検知が可能な鉄道車両用センサ付き軸受に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両用車軸の温度検知は、鉄道車両用センサ付き軸受に設けられた１つの温度センサによって行われていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７９９１５号公報（図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の鉄道車両用センサ付き軸受では、夏と冬とで外気温度に３５℃程度の違いがあるにもかかわらず、１つの温度センサだけで温度検知を行っているため、異常診断の閾値を一定とすることができないという問題があった。この問題に対処するため、閾値を季節や気温に応じて変化させたり、季節や気温を考慮したデータベースを作成しておいてこれに基づいて判定するなどの手法が採られているが、簡便さと精度の良さとを両立させるものではなかった。
【０００５】
この発明の目的は、夏と冬の気温差の影響を減らすことにより、煩雑な処理を行わずに車軸の温度の異常診断の精度を上げることが可能な鉄道車両用センサ付き軸受を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による鉄道車両用センサ付き軸受は、車軸とともに回転する内輪および軸箱に固定される外輪を有する軸受と、軸受に取り付けられるセンサ装置とからなる鉄道車両用センサ付き軸受において、センサ装置は、軸受内部の温度を検知する内部温度検知センサおよび軸受の外部の温度を検知する外部温度検知センサを備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
内部温度検知センサは、例えば、車軸の温度を検知する軸温度検知センサとされるが、軸受の軌道輪や内外軌道輪間等の軸受の温度を代表する部分を検知する温度検知センサとしてもよい。また、外部温度検知センサは、例えば、外気の温度を検知する外気温度検知センサとされるが、軸受内部温度に影響を受け難くかつ外気温度に応じて変化し易い部分、例えば、軸箱より外気側に突出した部位の温度を検知する温度検知センサとしてもよい。
【０００８】
この発明の鉄道車両用センサ付き軸受によると、２つのセンサを使用することにより、気温差の影響を補償することができ、閾値を１水準とした異常診断が可能となる。
【０００９】
センサ支持部材が軸箱の端部に車軸に対して径方向外方から取り付けられ、内部温度検知センサがセンサ支持部材の車軸を臨む側に、外部温度検知センサがセンサ支持部材の径方向外側にそれぞれ設けられていることが好ましい。このようにすると、２つの温度センサを車両と干渉することなく、容易に取り付けることができる。
【００１０】
そして、センサ装置は、内部温度検知センサの出力と外部温度検知センサの出力の差に基づいて車軸の異常を検知する処理回路を有していることが好ましい。このようにすると、内部温度検知センサの出力と外部温度検知センサの出力の差は、夏と冬とで大きく相違しないことから、この出力の差から異常を診断するための閾値を夏と冬とで変える必要がなくなり、年間を通して同じ閾値を使用した安定かつ精度の良い診断ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すように、鉄道車両用センサ付き軸受は、軸受（１）およびそれに設けられたセンサ装置（２）を備えている。
【００１３】
軸受（１）は、鉄道車両の車軸（図示略）に嵌合固定して車軸とともに回転する内輪を有しており、その外輪が軸箱（３）に固定されている。
【００１４】
センサ装置（２）は、軸箱（３）の端部（したがって、車軸の端部を覆う抑え板（７）よりも車軸方向内側）に車軸に対して径方向外方から取り付けられたセンサ支持部材（４）と、センサ支持部材（４）の車軸を臨む側に設けられた内部温度検知センサとしての軸温度検知センサ（５）と、センサ支持部材（４）の径方向外側に設けられた外部温度検知センサとしての外気温度検知センサ（６）とを備えている。
【００１５】
図２は、この発明の鉄道車両用センサ付き軸受のセンサ処理回路を示している。図２において、２つの温度検知センサ（５）（６）からの温度データは、第１の比較器（１１）を経ることにより、外気温が補償された車軸温度として求められ、この車軸温度が第２の比較器（１２）において閾値と比較され、判定回路（１３）においてその異常の有無が判断される。こうして、２つの温度検知センサ（５）（６）を使用することにより、気温差の影響を補償することができ、閾値を１水準とした異常診断が可能となる。すなわち、夏の軸受内部温度をＴＳ、冬の軸受内部温度をＴＷ、夏の外気温度をＡＳ、冬の外気温度をＡＷとすると、ＴＳ≫ＴＷおよび（ＴＳ−ＡＳ）≒（ＴＷ−ＡＷ）なる関係があって、内部温度検知センサ（５）の出力と外部温度検知センサ（６）の出力の差は、夏と冬とで大きく相違しないことから、この出力の差から異常を診断するための閾値を夏と冬とで変える必要がなくなり、年間を通して同じ閾値を使用した安定かつ精度の良い診断ができる。
【００１６】
なお、処理回路は、センサ支持部材（４）に設けてもよいし、温度検知センサ（５）（６）のデータを信号線を介しまたは無線アンテナを介して、鉄道車両側に設けた処理回路に送信して処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による鉄道車両用センサ付き軸受の１実施形態を示す図である。
【図２】この発明による鉄道車両用センサ付き軸受の処理回路を示す図である。
【符号の説明】
（１） 軸受
（２） センサ装置
（３） 軸箱
（４） センサ支持部材
（５） 軸温度検知センサ（内部温度検知センサ）
（６） 外気温度検知センサ（外部温度検知センサ）
Claims (3)
- 車軸とともに回転する内輪および軸箱に固定される外輪を有する軸受と、軸受に取り付けられるセンサ装置とからなる鉄道車両用センサ付き軸受において、センサ装置は、軸受内部の温度を検知する内部温度検知センサおよび軸受の外部の温度を検知する外部温度検知センサを備えていることを特徴とする鉄道鉄道車両用センサ付き軸受。
- センサ支持部材が軸箱の端部に車軸に対して径方向外方から取り付けられ、内部温度検知センサがセンサ支持部材の車軸を臨む側に、外部温度検知センサがセンサ支持部材の径方向外側にそれぞれ設けられている請求項１の鉄道車両用センサ付き軸受。
- センサ装置は、内部温度検知センサの出力と外部温度検知センサの出力の差に基づいて車軸の異常を検知する処理回路を有している請求項１または２の鉄道車両用センサ付き軸受。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002315317A JP2004150504A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | 鉄道車両用センサ付き軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002315317A JP2004150504A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | 鉄道車両用センサ付き軸受 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004150504A true JP2004150504A (ja) | 2004-05-27 |
Family
ID=32459356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002315317A Pending JP2004150504A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | 鉄道車両用センサ付き軸受 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004150504A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006113014A (ja) * | 2004-10-18 | 2006-04-27 | Nsk Ltd | センサ付軸受装置 |
| JP2013504073A (ja) * | 2009-09-09 | 2013-02-04 | クノル−ブレムゼ ジステーメ フューア シーネンファールツォイゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 鉄道車両の輪軸の輪軸ベアリングの温度を推定するための方法および装置 |
| KR101449600B1 (ko) | 2012-05-02 | 2014-10-08 | 한국철도기술연구원 | 열차 차축 과열 감지를 위한 광섬유 에프비지 센서가 내장된 열차 저널박스 |
| JP2017149290A (ja) * | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両の軸受監視装置 |
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| KR20180075729A (ko) * | 2016-12-26 | 2018-07-05 | 한국철도기술연구원 | 차축베어링 온도 감지 장치 |
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| JP2020163515A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 歯車加工装置 |
-
2002
- 2002-10-30 JP JP2002315317A patent/JP2004150504A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US10967887B2 (en) | 2016-02-25 | 2021-04-06 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Bearing monitoring device of railcar |
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| US10889309B2 (en) | 2016-02-25 | 2021-01-12 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Bearing monitoring device of railcar |
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| JP2020163515A (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 歯車加工装置 |
| JP7267585B2 (ja) | 2019-03-29 | 2023-05-02 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | 歯車加工装置 |
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