JPH08308009A - 車輪のフラット検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】個人差がなく、容易に、かつ確実に車輪のフラ
ット発生を車上から検出できるようにすることにある。 【構成】制動運転中に各車輪速度のうちの最大値を回転
速度最大値選択器22で選択し、第１比較器23でこれが所
定値以上であればフラット発生検知動作を可能にする。
ここで速度がほぼ零の車輪を第２比較器で検出し、速度
零状態の継続時間を期間演算器で演算し、これが期間設
定器30で設定した値を越えたときに期間判定器がフラッ
ト発生と判断する。或いは特定車輪が速度零状態を継続
している期間中に車両が移動する距離を走行距離推定演
算器で推定しこの距離が走行距離設定器で設定した値を
越えれば走行距離判定器がフラット発生と判断する。
尚、トリガ用論理和素子33とメモリー34と時計35とでフ
ラット発生関連データを記憶し、或いはカウンタ36A と
リセット信号とで車輪研削後のフラット発生回数をカウ
ントする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両又はこの車両を
連結した列車の走行中に、車輪のフラットを検出できる
車輪のフラット検出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数の車輪を備えた車両やこの車両を連
結して構成した列車（以下では表現簡略化のために単に
車両と記述する）が走行中に制動運転に入ったときに、
いくつかの車輪の回転速度が他の車輪の回転速度よりも
極端に低下して、零になることがあるが、この状態を車
輪の固着と称する。固着状態の車輪があるままで当該車
両が走行し続けると、その車輪のレールに接触する部分
（踏面部）が平坦に磨耗するが、これを一般に車輪にフ
ラットが発生したと称する。

【０００３】フラットが発生した車輪のままで走行する
と、車両の乗り心地が低下するし、騒音の発生源にもな
る。更にこのフラット部分がレールを叩くことになっ
て、レールを損傷させる原因にもなる。そこで、一般
に、車輪にフラットが発生すれば、その車輪を研削して
踏面部を修復する作業を行う。車輪にフラットを生じて
いるか否かの検出に、現在では以下に記載の方法が採用
されており、これらを単独で或いは適宜に組み合わせて
使用している。

【０００４】走行中の聴音によるフラット検出。これ
は乗務員・検修員が走行中の聴音でフラットにより発生
する騒音を感知する。 目視よるフラット検出。交番検査などの際に車輪踏面
の目視検査を行い、フラットを検知する。 地上にフラット検知装置を設置する。図１４は現在実
用に供されているフラット検知装置の構成を示した構成
図である。図１４に図示のフラット検知装置は、枕木２
に加速度センサ３を取付け、フラットを有する車輪が走
行してきたときの振動の加速度をレール１を介してこの
加速度センサ３で検出し、その振動加速度信号をフラッ
ト判定器４へ送る。フラット判定器４は、予め設定して
いる振動加速度設定値とこの振動加速度検出信号とを比
較して、通過した車輪にフラットが有るか否かを判定す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】現在採用されている前
述のフラット検知方法のうちで、に記載の聴音による
検知方法は、乗務員・検修員が乗車している車両しか感
知できないから、全車両について日常的に行おうとする
と多大の人員を投入しなければならないので、間欠的な
検査になってしまう不具合がある。更に、聴音には個人
差があるので、正確なフラット検出が期待できない不都
合もある。に記載の目視による検出方法は、交番検査
の間隔が数カ月に一回程度と比較的長い間隔で行われる
ため、フラット発生を直ちに検出することができない不
具合があるし、フラットの目視検出間隔を短縮するに
は、やはり多大の人員を投入しなければならない不都合
がある。に記載の加速度センサによるフラット検出
は、当該加速度センサの設置場所を通過する車両のみが
対象になることから、フラット検出には、この設置場所
を通過させる必要がある。更に、車両がこの加速度セン
サ設置場所を通過する際に、車輪のフラット発生部分が
レール踏面に接触せずに、ずれている場合は振動を生じ
ないので、この検出装置ではフラットを検出できない場
合がある。

【０００６】そこでこの発明の目的は、個人差がなく、
容易に、かつ確実に車輪のフラット発生を車上から検出
できるようにすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めにこの発明の車輪のフラット検出方法は、車両または
車両を連結した列車において、少なくとも２つの車輪に
ついて、当該車輪の回転速度相当値をそれぞれ検出し、
制動動作中、前記検出値のうち最も大きな検出値があら
かじめ定めた第１回転速度設定値を越え、かつ前記最大
の検出値以外の検出値があらかじめ定めた第２回転速度
設定値を下回った期間が、あらかじめ定めた期間を越え
た場合に、当該第２回転速度設定値を下回った車輪にフ
ラットが生じたと判定するものとする。

【０００８】又は、少なくとも２つの車輪について、当
該車輪の回転速度相当値をそれぞれ検出し、制動動作
中、前記検出値のうち最も大きな検出値があらかじめ定
めた第１回転速度設定値を越え、かつ前記最大の検出値
以外の検出値があらかじめ定めた第２回転速度設定値を
下回った期間の前記最大検出値に基づいて求めた走行距
離があらかじめ定めた値を越えた場合に、当該第２回転
速度設定値を下回った車輪にフラットが生じたと判定す
るものとする。

【０００９】又は、少なくとも２つの車輪について、当
該車輪の回転速度相当値をそれぞれ検出し、回転速度の
検出対象となる車輪のうち少なくとも１軸を基準とし、
当該基準軸の車輪径と他の車輪径との比を前記回転速度
相当値から求め、別途測定によって求めた基準軸の車輪
径の値と、前記車輪径の比とから各車輪の車輪周を求
め、各車輪の回転速度相当値と前記車輪周とから各車輪
の周速度を求め、制動動作中、前記周速度のうち最も大
きな周速度があらかじめ定めた第１周速度設定値を越
え、かつ前記最大の検出値以外の検出値があらかじめ定
めた第２周速度設定値を下回った期間の前記最大周速度
に基づいて求めた走行距離があらかじめ定めた値を越え
た場合に、当該第２周速度設定値を下回った車輪にフラ
ットが生じたと判定するものとする。

【００１０】又は、前記の各フラット検出方法におい
て、原動機によって駆動される車輪については原動機の
回転速度を用いて車輪のフラットを検出するものとす
る。又は、前記の各フラット検出方法において、車輪の
フラットを検出したとき、検出結果に加えて、フラット
発生時の運転状況を記憶するものとする。又は、前記の
各フラット検出方法において、車輪研削を行ったことを
記憶させ、当該車輪研削後の各車輪のフラット発生回数
を記憶するものとする。

【００１１】又は、前記の各フラット検出方法におい
て、回転速度の検出対象となる車輪を複数のグループに
分割し、当該グループ毎に分散してフラット検出を行う
ものとする。

【００１２】

【作用】フラット発生の原因は、車両または列車が走行
しているにもかかわらず車輪が固着することにある。そ
こで第１の発明は、制動運転中に、各車輪回転速度のう
ちの最大値が第１回転速度設定値を越えた状態のとき
に、他の車輪のうちのいずれかの回転速度が第２回転速
度設定値以下に低下し、その低下している期間が所定期
間を越えれば、第２回転速度設定値以下に回転速度が低
下した車輪にフラットが生じたと判定する。

【００１３】第２の発明は、制動運転中に、各車輪回転
速度のうちの最大値が第１回転速度設定値を越えた状態
のときに、他の車輪のうちのいずれかの回転速度が第２
回転速度設定値以下に低下したときに、この低下してい
る期間と前記の最大車輪回転速度とから当該車両か列車
の走行距離を算出し、この走行距離が所定値を越えれ
ば、第２回転速度設定値以下に回転速度が低下した車輪
にフラットが生じたと判定する。

【００１４】第３の発明は、各車輪の回転速度から特定
車輪の車輪径と、これを基準にした他の車輪の車輪径と
の比率を算出し、この車輪径比から各車輪の車輪周、更
に車輪周速度を算出し、制動運転中に、各車輪周速度の
うちの最大値が第１周速度設定値を越えた状態のとき
に、他の車輪のうちのいずれかの周速度が第２周速度設
定値以下に低下したときに、この低下している期間と前
記の最大車輪周速度とから当該車両か列車の走行距離を
算出し、この走行距離が所定値を越えれば、第２周速度
設定値以下に周速度が低下した車輪にフラットが生じた
と判定する。

【００１５】第４の発明は、前記第１の発明乃至第３の
発明において、車輪の回転速度の代わりに、車輪を駆動
する原動機の回転速度を使用して、車輪にフラットが生
じたことを判定する。第５の発明は、前記第１の発明乃
至第４の発明において、フラット検出結果と共に、車輪
のフラット発生を検出したときの当該車両または列車の
運転データを記憶させる。

【００１６】第６の発明は、前記第１の発明乃至第５の
発明において、車輪研削を行ったこと記憶させておき、
車輪研削後のフラット発生回数を各車輪毎に記憶させ
る。第７の発明は、フラット発生を検出するべく回転速
度検出している車輪を複数に分割し、各グループ毎に前
記第１の発明乃至第６の発明により車輪のフラット発生
を検出する。

【００１７】

【実施例】図１は本発明の第１実施例を表した回路図で
あって請求項１に記載の発明に対応していて、図２又は
図３に図示の車両5 に設けた複数の回転速度検出器が別
個に出力する回転速度検出値を入力して、車輪のフラッ
ト発生を検知する回路である。そこで、先ず車両の構成
を説明する。

【００１８】図２は車両構成の第１の例を表した構成図
である。この図２に図示の車両5 は第１から第４までの
車輪6A，6B，6C，6Dを備えて走行するが、各車輪には第
１から第４までの回転速度検出器9A，9B，9C，9Dを別個
に結合して、それぞれが回転速度検出値Ｎ_A ，Ｎ_B ，Ｎ
_C ，Ｎ_D を出力する。図３は車両構成の第２の例を表し
た構成図である。この図３に図示の車両5 も第１から第
４までの車輪6A，6B，6C，6Dを備えて走行するが、各車
輪は第１から第４迄のギヤ7A，7B，7C，7D を介して原
動機としてのモータ8A，8B，8C，8Dを別個に結合し、そ
れぞれのモータに第１から第４までの回転速度検出器9
A，9B，9C，9Dを別個に結合しており、これらが回転速
度検出値Ｎ_A ，Ｎ_B ，Ｎ_C ，Ｎ_Dを出力する。従って図
３の回転速度検出器が出力する回転速度検出値と図２の
回転速度検出器が出力する回転速度検出値とでは、ギヤ
の変速比分だけ値が異なるが、以下で説明する各実施例
回路では、入力する各回転速度検出値Ｎ_A ，Ｎ_B ，
Ｎ_C ，Ｎ_D は、ギヤ変速比分が補正済みであるとする。
即ち、請求項４に記載の発明が、以下に説明する各実施
例回路に適用されている。

【００１９】図１の第１実施例回路において、ブレーキ
信号は車両が制動運転中の場合に出力される。回転速度
最大値選択器22は４つの車輪の回転速度検出値Ｎ_A ，Ｎ
_B ，Ｎ_C ，Ｎ_D を入力して、車両が制動運転中であるこ
とを条件にして入力した速度検出値のうちの最大値を選
択して第１比較器23へ出力し、第１回転速度設定器24も
第１回転速度設定値を第１比較器23へ出力する。第１比
較器23はこの両者を比較して、回転速度最大値選択器22
の出力値のほうが大のときに論理Ｈ信号を出力する。車
輪のフラットは、前述したように、車両の走行中に車輪
が固着（即ち車輪の回転速度ほぼ零）したときに発生す
るので、第１回転速度設定値は、車両が走行中であると
判定できる値に設定して、第１比較器23の出力が論理Ｌ
信号のときはフラット検知動作はしないようにしてい
る。

【００２０】一方各回転速度検出値Ｎ_A ，Ｎ_B ，Ｎ_C ，
Ｎ_D と第２回転速度設定器26で設定する第２回転速度設
定値との比較が、第２比較器25A ，25B ，25C ，25D で
別個になされる。第２回転速度設定値は前述した第１回
転速度設定値よりも低い値であって、車輪の固着を検出
するべく、零に近い値に設定する。各回転速度検出値の
うちの例えばＮ_A のみがこの第２回転速度設定値よりも
低くなる（即ち第１車輪6Aが固着する）と、それに対応
した第２比較器25A の出力が論理Ｈ信号になる。このと
き第１比較器23が論理Ｈ信号を出力しているならば第１
論理積素子27Aのみが論理Ｈ信号を期間演算器28A へ出
力する。期間演算器28A は論理Ｈ信号を入力した時点か
らの継続時間を期間判定器29A へ与え、これが期間設定
器30で設定した期間を越えると、期間判定器29A は第１
車輪6Aにフラットが発生したと判定して、第１車輪フラ
ット検知信号Ｆ_A を出力する。第２車輪6Bの固着が期間
設定器30で設定している期間に達すれば、同様の動作に
より第２車輪フラット検知信号Ｆ_B を期間判定器29B が
出力するし、第３車輪6C，第４車輪6Dも同様の動作によ
り期間判定器29C ，29D が第３車輪フラット検知信号Ｆ
_C ，第４車輪フラット検知信号Ｆ_D を出力する。

【００２１】図４は図１の第１実施例回路の応用例を表
した回路図であるが、図４の応用例回路に記載した第１
比較器23、第１回転速度設定器24、第２比較器25A と25
B と25C と25D 、第２回転速度設定器26、第１論理積素
子27A と27B と27C と27D 、期間演算器28A と28B と28
C と28D 、期間判定器29A と29B と29C と29D 、及び期
間設定器30の名称・用途・機能は、図１で既述の第１実
施例回路の場合と同じであるから、これらの説明は省略
する。

【００２２】この図４の応用例回路では、回転速度最大
値選択器31が各回転速度検出値Ｎ_A，Ｎ_B ，Ｎ_C ，Ｎ_D
を入力して、そのなかの最大値を呈する回転速度を出力
する。第１比較器23はこの回転速度最大選択値と第１回
転速度設定器24で設定する第１回転速度設定値とを比較
し、前者が後者よりも大のときに当該第１比較器23は論
理Ｈ信号を出力する。車両が制動運転中でブレーキ信号
が論理Ｈ信号であり第１比較器23も論理Ｈ信号を出力す
れば、ブレーキ用論理積素子32は論理Ｈ信号を各論理積
素子27A ，27B ，27C ，27D へ出力するが、これ以降の
動作は図１の第１実施例回路の場合と同じであるから、
その説明は省略する。

【００２３】図５は本発明の第２実施例を表した回路図
であって、図１の第１実施例回路に請求項５に記載の発
明を適用した場合であるが、この第２実施例回路は、図
１で既述の第１実施例回路にトリガ用論理和素子33、メ
モリー34、及び時計35を付加した構成であるから、この
付加部分の動作のみを以下において説明する。トリガ用
論理和素子33は各期間判定器29A ，29B ，29C ，29D の
いずれかが出力する車輪フラット検知信号の論理和を演
算し、当該トリガ用論理和素子33出力の立ち下がり時点
（即ち車輪フラット検知信号がクリアされた時点）にメ
モリー34をトリガして、その情報を記憶する。図５の第
２実施例回路の場合は、第１〜第４車輪フラット検知信
号Ｆ_A ，Ｆ_B ，Ｆ_C ，Ｆ_D と、時計35が出力するフラッ
ト発生日時と、フラット発生関連データ（例えば車両の
荷重条件やブレーキ力など）、及び期間演算器28A ，28
B ，28C ，28D が出力する車輪の固着期間信号などが記
憶されることになる。

【００２４】図６は本発明の第３実施例を表した回路図
であって、図１の第１実施例回路に請求項６に記載の発
明を適用した場合であるが、この第３実施例回路は、図
１で既述の第１実施例回路にカウンタ36A ，36B ，36C
，36D 及びリセット信号を付加した構成であるから、
この付加部分の動作のみを以下において説明する。各カ
ウンタ36A ，36B ，36C ，36D は各期間判定器29A ，29
B ，29C ，29D が出力するフラット発生検知信号を別個
に計数し、それぞれが各車輪フラット検知回数Σ_A ，Σ
_B ，Σ_C ，Σ_D を出力するが、車輪の研削を実施したと
きにリセット信号を入力して各カウンタをリセットす
る。即ち車輪研削実施後のフラット発生回数をカウンタ
出力から知ることができるし、フラット発生回数から車
輪研削の実施時期を決定するなどに利用する。

【００２５】図７は本発明の第４実施例を表した回路図
であって請求項２に記載の発明に対応するが、この図７
の第４実施例回路に記載の回転速度最大値選択器22、第
１比較器23、第１回転速度設定器24、第２比較器25A と
25B と25C と25D 、第２回転速度設定器26、及び第１論
理積素子27A と27B と27C と27D の名称・用途・機能
は、図１で既述の第１実施例回路の場合と同じであるか
ら、これらの説明は省略する。

【００２６】図７の第４実施例回路において、例えば第
１車輪6Aが固着した場合は第１論理積素子27A が論理Ｈ
信号を第１走行距離推定演算器41A へ出力するが、この
第１走行距離推定演算器41A へは回転速度最大値選択器
22が出力する回転速度の最大値選択値と、概略車輪径設
定器42が設定する車輪径の概略設定値も入力する。車輪
半径概略設定値をｒ、回転速度最大値選択値をＮ_max と
すると、第１走行距離推定演算器41A は、これらの入力
値の積の２π倍の車輪周速度（即ち２π・ｒ・Ｎ_max ）
を、第１論理積素子27A が論理Ｈ信号を出力している期
間、積分する。この第１走行距離推定演算器41A が出力
する走行距離推定演算値が走行距離設定器44で設定する
値を越えると、第１走行距離判定器43A は第１車輪フラ
ット検知信号Ｆ_A を出力する。第２車輪6B，第３車輪6
C，及び第４車輪6Dについても、同様の動作により第１
走行距離判定器43B ，43C ，及び43D が車輪フラット検
知信号Ｆ_B ，Ｆ_C ，及びＦ_D を出力する。

【００２７】図８は本発明の第５実施例を表した回路図
であって、図７の第４実施例回路に請求項５に記載の発
明を適用した場合であるが、この第５実施例回路は、前
述した図７の第４実施例回路にトリガ用論理和素子33、
メモリー34、及び時計35を付加して構成している。尚、
この付加部分の名称・用途・機能は、図５の第２実施例
回路で記述済みである。

【００２８】即ち、図８の第５実施例回路は、各車輪の
いずれかが固着したことの検知後に車両が走行した距離
が走行距離設定器44で設定した値を越えれば車輪フラッ
ト検知信号を出力し、且つ車輪フラット検知信号とフラ
ット発生に関連するデータをメモリー34に記憶させる。
図９は本発明の第６実施例を表した回路図であって、図
７の第４実施例回路に請求項６に記載の発明を適用した
場合であるが、この第６実施例回路は、前述した図７の
第４実施例回路に、カウンタ36A ，36B ，36C ，36D 及
びリセット信号を付加して構成している。尚、この付加
部分の名称・用途・機能は、図６の第３実施例回路で記
述済みである。

【００２９】即ち、図９の第６実施例回路は、各車輪の
いずれかが固着したことの検知後に車両が走行した距離
が走行距離設定器44で設定した値を越えれば車輪フラッ
ト検知信号を出力すると共に、当該フラット検知信号の
発生回数をカウンタ36A ，36B ，36C ，36D が計数す
る。この計数値は車輪を研削する際にリセットすること
とし、これにより車輪研削後のフラット発生回数を各車
輪毎に把握することができる。

【００３０】図１０は本発明の第７実施例を表した回路
図であって請求項３に記載の発明に対応する。前述した
図７，図８，及び図９（第４，第５，及び第６実施例回
路）では、走行距離の演算に概略車輪径設定器42で設定
する車輪径を使うが、これは実際の各車輪径とは異なる
値なので、走行距離の演算に誤差を生じる。そこで、演
算に使う車輪半径（概略値）と実際の各車輪半径との誤
差をほぼ零にして、走行距離の誤差を解消しようとする
ものである。

【００３１】即ち、逆数演算器52A が第１車輪6Aの回転
速度検出値Ｎ_A 逆数である１／Ｎ_Aを車輪径比演算器53
へ出力する。逆数演算器52B ，52C ，52D もそれぞれが
第２車輪6B，第３車輪6C，第４車輪6Dの逆数値を車輪径
比演算器53へ出力する。車輪径比演算器53では、車両5
が惰行運転中を条件にして、特定の車輪，例えば第１車
輪6Aの回転速度逆数値１／Ｎ_A を基準にして他の車輪の
回転速度逆数値との比を求めることで、第１車輪6Aを基
準にした各車輪の車輪径比を演算する。例えば、第１車
輪6Aを基準にしたときの第２車輪6Bとの車輪径比Ｒ
_B は、第２車輪6Bの回転速度をＮ_B とすれば、下記の数
式１で演算される。

【００３２】

【数１】Ｒ_B ＝（１／Ｎ_B ）／（１／Ｎ_A ） 同様に第３車輪6Cとの車輪径比Ｒ_C と第４車輪6Dとの車
輪径比Ｒ_D も下記の数式２と数式３で演算できる。但し
Ｎ_C は第３車輪6Cの回転速度であり、Ｎ_D は第４車輪6D
の回転速度である。

【００３３】

【数２】Ｒ_C ＝（１／Ｎ_C ）／（１／Ｎ_A ）

【００３４】

【数３】Ｒ_D ＝（１／Ｎ_D ）／（１／Ｎ_A ） 車輪周長演算器54は車輪径比演算器53が演算する車輪径
比演算値と基準車輪径設定器55が設定する基準車輪半径
とを入力して、各車輪の周囲長さを演算する。このよう
にして得られた各車輪毎の周囲長さとその車輪の回転速
度との積を、乗算器56A ，56B ，56C ，56D で別個に演
算することにより、各車輪毎の周速度が得られる。

【００３５】周速度最大値選択器57は乗算器56A ，56B
，56C ，56D が演算する各車輪の周速度演算値と、車
両が制動運転中であることを示すブレーキ信号を入力し
て、周速度演算値のうちの最大値を選択して第３比較器
58へ出力するが、第１周速度設定器59も第１周速度設定
値を第３比較器58へ出力する。第３比較器58はこの両者
を比較して、周速度最大値選択器57の出力値のほうが大
のときに論理Ｈ信号を出力する。

【００３６】一方、各車輪の周速度演算値と第２周速度
設定器61で設定する値との比較が、第４比較器60A ，60
B ，60C ，60D で別個になされる。第２周速度設定値は
前述した第１周速度設定値よりも低い値であって、車輪
の固着を検出するべく、零に近い値に設定する。例えば
第１車輪6Aの周速度演算値が第２周速度設定値よりも小
さくなる（即ち第１車輪6Aが固着する）と、それに対応
した第４比較器60A の出力が論理Ｈ信号になる。このと
き第３比較器58が論理Ｈ信号を出力しているならば、第
２論理積素子62A のみが論理Ｈ信号を第２走行距離演算
器63A へ出力する。第２走行距離演算器63A は周速度最
大値選択器57が選択した周速度最大値選択値も入力して
おり、これを第２論理積素子62A から入力する信号がＨ
となっている期間、積分することで、車輪の固着発生時
点からの走行距離を演算して第２走行距離判定器64A へ
出力する。この走行距離演算値が走行距離設定器44で設
定した値を越えると、当該第２走行距離判定器64A は第
１車輪6Aのフラット発生を検知して、第１車輪フラット
検知信号Ｆ_A を出力する。第２車輪6Bが固着して、この
固着発生からの走行距離演算値が走行距離設定器44で設
定している値を越えれば、同様の動作により第２車輪フ
ラット検知信号Ｆ_B を第２走行距離判定器64B が出力す
るし、第３車輪6C，第４車輪6Dも同様の動作により、第
２走行距離判定器64C 又は64D が第３車輪フラット検知
信号Ｆ_C 又は第４車輪フラット検知信号Ｆ_D を出力す
る。

【００３７】図１１は本発明の第８実施例を表した回路
図であって、図１０の第７実施例回路に請求項５に記載
の発明を適用した場合であって、前述した図１０の第７
実施例回路にトリガ用論理和素子33、メモリー34、及び
時計35を付加して構成している。尚、この付加部分の名
称・用途・機能は、図５の第２実施例回路で記述済みで
ある。

【００３８】即ち、図１１の第８実施例回路は、各車輪
のいずれかが固着したことの検知後に車両が走行した距
離が、走行距離設定器44で設定した値を越えれば車輪フ
ラット検知信号を出力し、且つ車輪フラット検知信号と
フラット発生に関連するデータをメモリー34に記憶させ
る。図１２は本発明の第９実施例を表した回路図であっ
て、図１０の第７実施例回路に請求項６に記載の発明を
適用した場合であって、前述した図１０の第７実施例回
路にカウンタ36A ，36B ，36C ，36D 及びリセット信号
を付加して構成している。尚、この付加部分の名称・用
途・機能は、図６の第３実施例回路で記述済みである。

【００３９】即ち、図１２の第９実施例回路は、各車輪
のいずれかが固着したことの検知後に車両が走行した距
離が走行距離設定器44で設定した値を越えれば車輪フラ
ット検知信号を出力すると共に、当該フラット検知信号
の発生回数をカウンタ36A ，36B ，36C ，36D が計数す
る。この計数値は車輪を研削する際にリセットするか
ら、車輪研削後のフラット発生回数を各車輪毎に把握す
ることができる。

【００４０】図１３は本発明の第１０実施例を表した構
成図であって請求項７に対応する。図１３の第１０実施
例は、回転速度検出器9A〜9Dを別個に結合している４つ
の車輪6A〜6Dを備えている車両11と、回転速度検出器9E
〜9Hを別個に結合している４つの車輪6E〜6Hを備えてい
る車両12とを連結器13で連結して列車を編成している場
合に、車両11に属する車輪のフラット発生はフラット発
生検出装置14で検出するようにグループを構成し、車両
12に属する車輪のフラット発生はフラット発生検出装置
15で検出するように別のグループを構成する。このとき
のフラット発生検出装置14又は15は、前述した第１実施
例回路から第９実施例回路までのいずれでも採用するこ
とができる。

【００４１】尚、図１３の第１０実施例では、フラット
検出を車両毎に纏めた構成にしているが、１つの車両を
２つのグループに分割する構成にすることもできるし、
多数の車両を連結した長大列車の場合に、複数の車両を
一括して１つのグループに纏める構成にすることもでき
るのは勿論である。

【００４２】

【発明の効果】車輪のフラット発生は、従来は多数の熟
練した人手を使わなければ完全な検知は困難であった
が、本発明のフラット発生検出回路を使えば、自動的に
フラット発生を検知できるので、従来のような熟練した
人手を多く容易する必要がなく、確実にフラット発生を
検知できる。このフラット発生検出装置は、車輪に回転
速度検出器を結合しさえすれば、それ以外は一般的に多
用されている論理回路素子や標準的な電子回路を使用す
るので、装置を安価で小形にすることができる、よって
設置場所に制約のある車両でも搭載が容易である。イン
バータが出力する可変電圧可変周波数の交流電力を電源
とする誘導電動機を駆動電動機とする電車が多くなって
きているが、この場合は駆動電動機の回転速度を検出す
る必要があるから、フラット発生検知用として新たに回
転速度検出器を設置しなくてもよいので、装置をより一
層安価にすることができる。又、フラット発生の度毎に
フラット発生関連データをメモリーに記憶し、或いはフ
ラット発生回数をカウントしておけば、適切な車輪研削
時期を判断できて、車輪の目視検査などの作業を大幅に
簡略化できる効果が得られる。又、これらのデータを解
析することによりフラット発生地点を特定することや、
レールの交換時期の決定などの保守データとして活用で
きる効果も得られる。このフラット発生検出回路を適切
なグループに纏めれば、車両間の信号線の本数も削減で
きる効果が得られる。更に、フラット発生による振動や
騒音も減少するので、乗り心地を改善できる効果も併せ
て得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を表した回路図

【図２】車両構成の第１の例を表した構成図

【図３】車両構成の第２の例を表した構成図

【図４】図１の第１実施例回路の応用例を表した回路図

【図５】本発明の第２実施例を表した回路図

【図６】本発明の第３実施例を表した回路図

【図７】本発明の第４実施例を表した回路図

【図８】本発明の第５実施例を表した回路図

【図９】本発明の第６実施例を表した回路図

【図１０】本発明の第７実施例を表した回路図

【図１１】本発明の第８実施例を表した回路図

【図１２】本発明の第９実施例を表した回路図

【図１３】本発明の第１０実施例を表した構成図

【図１４】現在実用に供されているフラット検知装置の
構成を示した構成図

【符号の説明】

１ レール ２ 枕木 ３ 加速度センサ ４ フラット判定器 ５，１１，１２ 車両 ６Ａ〜６Ｈ 車輪 ７Ａ〜７Ｄ ギヤ ８Ａ〜８Ｄ モータ ９Ａ〜９Ｈ 速度検出器 １４，１５ フラット発生検出装置 ２２，３１ 回転速度最大値選択器 ２３ 第１比較器 ２４ 第１回転速度設定器 ２５Ａ〜２５Ｄ 第２比較器 ２６ 第２回転速度設定器 ２７Ａ〜２７Ｄ 第１論理積素子 ２８Ａ〜２８Ｄ 期間演算器 ２９Ａ〜２９Ｄ 期間判定器 ３０ 期間設定器 ３２ ブレーキ用論理積素子 ３３ トリガ用論理和素子 ３４ メモリー ３５ 時計 ３６Ａ〜３６Ｄ カウンタ ４１Ａ〜４１Ｄ 第１走行距離推定演算器 ４２ 概略車輪径設定器 ４３Ａ〜４３Ｄ 第１走行距離判定器 ４４ 走行距離設定器 ５２Ａ〜５２Ｄ 逆数演算器 ５３ 車輪径比演算器 ５４ 車輪周長演算器 ５５ 基準車輪径設定器 ５６Ａ〜５６Ｄ 乗算器 ５７ 周速度最大値選択器 ５８ 第３比較器 ５９ 第１周速度設定器 ６０Ａ〜６０Ｄ 第４比較器 ６１ 第２周速度設定器 ６２Ａ〜６２Ｄ 第２論理積素子 ６３Ａ〜６３Ｄ 第２走行距離演算器 ６４Ａ〜６４Ｄ 第２走行距離判定器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両または車両を連結した列車において、 少なくとも２つの車輪について、当該車輪の回転速度相
   当値をそれぞれ検出し、制動動作中、前記検出値のうち
   最も大きな検出値があらかじめ定めた第１回転速度設定
   値を越え、かつ前記最大の検出値以外の検出値があらか
   じめ定めた第２回転速度設定値を下回った期間が、あら
   かじめ定めた期間を越えた場合に、当該第２回転速度設
   定値を下回った車輪にフラットが生じたと判定すること
   を特徴とする車輪のフラット検出方法。
2. 【請求項２】車両または車両を連結した列車において、 少なくとも２つの車輪について、当該車輪の回転速度相
   当値をそれぞれ検出し、制動動作中、前記検出値のうち
   最も大きな検出値があらかじめ定めた第１回転速度設定
   値を越え、かつ前記最大の検出値以外の検出値があらか
   じめ定めた第２回転速度設定値を下回った期間の前記最
   大検出値に基づいて求めた走行距離があらかじめ定めた
   値を越えた場合に、当該第２回転速度設定値を下回った
   車輪にフラットが生じたと判定することを特徴とする車
   輪のフラット検出方法。
3. 【請求項３】車両または車両を連結した列車において、 少なくとも２つの車輪について、当該車輪の回転速度相
   当値をそれぞれ検出し、回転速度の検出対象となる車輪
   のうち少なくとも１軸を基準とし、当該基準軸の車輪径
   と他の車輪径との比を前記回転速度相当値から求め、 別途測定によって求めた基準軸の車輪径の値と、前記車
   輪径の比とから各車輪の車輪周を求め、 各車輪の回転速度相当値と前記車輪周とから各車輪の周
   速度を求め、 制動動作中、前記周速度のうち最も大きな周速度があら
   かじめ定めた第１周速度設定値を越え、かつ前記最大の
   検出値以外の検出値があらかじめ定めた第２周速度設定
   値を下回った期間の前記最大周速度に基づいて求めた走
   行距離があらかじめ定めた値を越えた場合に、当該第２
   周速度設定値を下回った車輪にフラットが生じたと判定
   することを特徴とする車輪のフラット検出方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至請求項３に記載の車輪のフラ
   ット検出方法において、 原動機によって駆動される車輪については原動機の回転
   速度を用いて車輪のフラットを検出することを特徴とす
   る車輪のフラット検出方法。
5. 【請求項５】請求項１乃至請求項４に記載の車輪のフラ
   ット検出方法において、 車輪のフラットを検出したとき、検出結果に加えて、フ
   ラット発生時の運転状況を記憶することを特徴とする車
   輪のフラット検出方法。
6. 【請求項６】請求項１乃至請求項５に記載の車輪のフラ
   ット検出方法において、 車輪研削を行ったことを記憶させ、当該車輪研削後の各
   車輪のフラット発生回数を記憶することを特徴とする車
   輪のフラット検出方法。
7. 【請求項７】請求項１乃至請求項６に記載の車輪のフラ
   ット検出方法において、 回転速度の検出対象となる車輪を複数のグループに分割
   し、各グループ毎に分散してフラット検出を行うことを
   特徴とする車輪のフラット検出方法。