JPH11125244A - 貨物列車の車軸過熱警報装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 貨車の車軸の過熱を検出して乗員に報知し得
る車軸過熱警報装置を提供する。 【解決手段】 動力車２と動力車２に連結される複数の
貨車４とからなる貨物列車において、各貨車４に、車軸
１２の軸受部１４で車軸温度を検出する温度センサ４２
からの検出信号に基づき、車軸１２の過熱状態を表す送
信データを生成し、無線にて送信する送信装置４０を設
ける。また、動力車２には、各貨車４の送信装置４０か
らの送信データを受信し、その受信データから、各貨車
４の車軸１２の過熱を判定して、乗員に報知する警報装
置２０を設ける。この結果、貨物列車の走行中に、貨車
の車軸１２が過熱して膨張し、軸受部１４で摩耗するこ
とにより、車軸１２が折れるのを未然に防止できる。ま
た、貨車４には、電源線がないので、送信装置４０への
電力供給のための発電機４６（振り子型）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、貨物列車の貨車の
車軸が所定温度以上に過熱したことを検出して乗員に報
知する貨物列車の車軸加熱警報装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、貨物列車においては、列車走行中に、貨車の車軸が
折れてしまうといった事故がまれに発生していた。これ
は、貨物列車は、数百ｋｍもの長距離を連続して走行さ
れることが多く、この走行中に、何らかの原因で貨車の
車軸（車輪の回転軸）に熱が発生すると、その熱を放熱
できないためである。

【０００３】またこうした車軸過熱による事故を未然に
防止するために、新幹線等、客車を高速で走行させる列
車には、車軸の過熱を検出して、その旨を乗員に報知す
る警報装置を搭載したものが知られている。しかし、貨
物列車には、こうした警報装置は搭載されておらず、定
期的な点検作業等で車軸の異常を検出するようにしてい
た。

【０００４】ところが、こうした点検作業では、車軸折
れを発見することはできても、車軸の摩耗を発見するこ
とは難しく、脱線・転覆等の大事故を確実に防止するに
は、点検作業のみでは不十分である。従って、貨物列車
の走行安全性をより向上するには、貨物列車において
も、その走行中に車軸の過熱を検出して、車軸が折れる
のを未然に防止できるようにすることが望ましい。

【０００５】そして、このためには貨物列車に客車用に
開発された警報装置を利用することも考えられるが、貨
物列車の貨車には、客車のように、列車の運転車両（貨
物列車では動力車となる）と電気的に接続される信号線
が設けられていないことから、従来の警報装置を貨物列
車にそのまま利用することはできなかった。

【０００６】本発明は、こうした課題に鑑みなされたも
のであり、貨車の車軸の過熱を検出して乗員に報知し得
る車軸過熱警報装置を提供し、貨物列車の走行中に貨車
の車軸が折れてしまうのを確実に防止できるようにする
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段，発明の実施の形態，及び
発明の効果】かかる目的を達成するためになされた請求
項１に記載の発明は、動力車と該動力車に連結された貨
車とからなる貨物列車に搭載され、貨車の車軸が所定温
度以上に過熱したことを検出して乗員に報知する貨物列
車の車軸加熱警報装置であって、前記貨車に、前記車軸
を回転自在に支持する軸受部の温度を車軸温度として検
出する温度検出手段と、該温度検出手段からの検出信号
に基づき前記車軸温度を表す送信データを生成する送信
データ生成手段と、該送信データ生成手段にて生成され
た送信データを無線により送信する無線送信手段と、貨
車の走行により生じる動力を受けて電力を発生する発電
手段と、該発電手段による発電電力を二次電池に蓄積す
ると共に、該二次電池に蓄積された電力にて前記各手段
に電源供給を行う給電手段とを備えた車軸状態送信手段
を設け、前記動力車に、該動力車に乗車している乗員に
対して貨車の車軸の過熱を報知するための報知手段と、
前記車軸状態送信手段から無線にて送信されてくる送信
データを受信する無線受信手段と、該無線受信手段にて
受信された前記送信データに基づき、前記貨車の車軸が
所定温度以上の過熱状態にあるか否かを判定し、該車軸
が過熱状態にある場合には、前記警報手段を駆動して、
車軸の過熱状態を乗員に報知する過熱判定手段とを備
え、前記動力車に搭載された電源装置から電源供給を受
けて動作する車軸過熱警報手段を設けたことを特徴とす
る。

【０００８】このように構成された本発明の車軸過熱警
報装置においては、貨車に設けられた車軸状態送信手段
側で、温度検出手段が、車軸を回転自在に支持する軸受
部の温度を車軸温度として検出し、送信データ生成手段
が、温度検出手段からの検出信号に基づき車軸温度を表
す送信データを生成し、無線送信手段が、その生成され
た送信データを無線により送信する。

【０００９】一方、動力車に設けられた車軸過熱警報手
段側では、無線受信手段が、貨車側の車軸状態送信手段
（詳しくは無線送信手段）から無線にて送信されてくる
送信データを受信し、過熱判定手段が、その受信された
送信データに基づき、貨車の車軸が所定温度以上の過熱
状態にあるか否かを判定すると共に、車軸が過熱状態に
あると判定した場合には、警報手段を駆動して、車軸の
過熱状態を乗員に報知する。

【００１０】従って、本発明の車軸過熱警報装置によれ
ば、貨車の車軸が所定温度以上に過熱した際に、その旨
を動力車に乗車した乗員（運転者等）に報知することが
でき、車軸の過熱によって生じる車軸折れを未然に防止
することができる。ここで、本発明では、貨車に設けら
れた車軸状態送信手段から動力車に設けられた車軸過熱
警報手段に対して、車軸温度を表す温度情報（送信デー
タ）を無線にて送信するようにされているが、これは、
貨物列車の貨車には、客車のように、乗員が乗車してい
る動力車との間で信号をやりとりするための信号線が設
けられておらず、信号線を用いて動力車側に車軸の過熱
状態を表す検出信号を伝送することができないためであ
る。

【００１１】また、貨物列車の貨車には、動力車側の電
源装置から電源供給を受けて動作する装置が搭載される
ことはなく、給電用の配線もなされていないことから、
本発明では、車軸状態送信手段側に、更に、貨車の走行
により生じる動力を受けて電力を発生する発電手段が設
けられ、給電手段が、発電手段による発電電力を二次電
池に蓄積すると共に、その二次電池に蓄積された電力に
て前記各手段（つまり、温度検出手段，送信データ生成
手段，無線送信手段）に電源供給を行うようにされてい
る。

【００１２】このため、本発明によれば、動力車から電
源供給を受けて車軸状態送信手段に給電を行うための電
源線や、車軸状態送信手段から動力車に搭載された車軸
過熱警報手段に車軸温度を表す温度情報を送信するため
の伝送線を、貨車に配線する必要はなく、従来の貨物列
車に対して、極めて簡単に車軸過熱警報装置を搭載する
ことができる。

【００１３】ここで、温度検出手段としては、従来より
温度センサとして一般に使用されている感温素子（温度
により電気的特性が変化するもの）であれば使用するこ
とができるが、列車の走行時に過熱・摩耗するのは、軸
受部により支持される車軸部分であり、貨車には、車軸
の軸受部が多数（一般には、貨車の前後に夫々４箇所、
合計８箇所）存在するため、温度検出手段は、これら各
軸受部に夫々設けることが望ましい。つまり、このよう
にすれば、貨車の軸受部のいずれかで車軸が過熱した際
に、その旨を乗員に報知することができる。

【００１４】またこのように、貨車において車軸を支持
する全ての軸受部に温度検出手段を設けた場合、送信デ
ータ生成手段では、これら各温度検出手段からの検出信
号に基づき、各軸受部での車軸温度を夫々送信データと
して生成するようにしてもよいが、この場合、送信デー
タ生成手段の構成が複雑になることから、送信データ生
成手段において、各軸受部に設けた温度検出手段からの
検出信号に基づき複数の軸受部の内のいずれかが過熱状
態になっているか否かを判断し、その判断結果（つまり
貨車における車軸過熱の有無）を、温度情報を表す送信
データとして生成して、無線送信手段から送信するよう
にしてもよい。

【００１５】そして、車軸状態送信手段をこのように構
成する場合、特に請求項２に記載のように、温度検出手
段を、貨車の車軸を回転自在に支持する複数の軸受部に
各々配置され、各軸受部が所定温度以上であるときにオ
フ状態となるバイメタル式の複数の温度センサにて構成
し、送信データ生成手段には、これら複数の温度センサ
を互いに直列接続した温度センサの直列回路を接続し、
送信データ生成手段では、その温度センサの直列回路が
導通状態にあるときには、車軸が正常である旨を表す温
度情報を送信データとして生成し、温度センサの直列回
路が非導通状態にあるときには、車軸が過熱状態にある
旨を表す温度情報を送信データとして生成するようにす
れば、温度検出手段を安価に実現できると共に、送信デ
ータ生成手段側での送信データの生成を極めて簡単に行
うことができるようになる。

【００１６】一方、貨物列車の動力車には、通常、複数
の貨車が連結される。従って、車軸状態送信手段として
は、請求項３に記載のように、動力車に順に連結された
複数の貨車に各々搭載することが望ましい。そして、こ
のように複数の貨車に車軸状態送信手段を搭載した場合
には、動力車側の車軸過熱警報手段は、各貨車の車軸状
態送信手段からの送信データを受信することになり、車
軸過熱警報手段側で、その送信データがどの貨車からの
送信データであるかを識別できなければ、乗員に対し
て、車軸が過熱した貨車を報知できないことから、車軸
状態送信手段及び車軸過熱警報手段を、請求項３に記載
のように構成することが望ましい。

【００１７】つまり、請求項３に記載の車軸過熱警報装
置においては、各貨車に設けられた車軸状態送信手段側
では、送信データ生成手段が、送信データとして、温度
検出手段にて検出された車軸温度を表す温度情報に、当
該車軸状態送信手段が搭載された貨車を表す識別情報を
付与した送信データを生成し、車軸過熱警報手段側で
は、無線受信手段が、各車軸状態送信手段からの送信デ
ータを各々受信し、過熱判定手段が、無線受信手段にて
受信された送信データを構成する温度情報と識別情報と
に基づき、車軸が過熱状態にある貨車を特定して警報手
段を駆動することにより、車軸が過熱状態にある貨車を
乗員に報知する。

【００１８】よって、請求項３に記載の車軸過熱警報装
置によれば、動力車に多数の貨車が順に連結される貨物
列車において、車軸が過熱状態となった貨車を特定して
乗員に報知できることになり、乗員（或いは点検作業
者）は、過熱状態となって折れる危険のある車軸を簡単
に見つけることができるようになる。

【００１９】尚、このように車軸状態送信手段側から、
車軸温度を表す温度情報に貨車の識別情報を付与した送
信データを送信させる場合、識別情報としては、例え
ば、貨車固有の番号である製造番号等を付与するように
構成してもよいが、この場合、車軸状態送信手段を、そ
の貨車専用のものにする必要があり、車軸状態送信手段
の故障時等に車軸状態送信手段を別のものに交換する際
にも、貨車固有の番号を識別情報として入力する必要が
ある。

【００２０】そこで、請求項３に記載の車軸過熱警報装
置においては、請求項４に記載のように、各車軸状態送
信手段に、車軸状態送信手段が搭載された貨車を表す識
別情報を外部操作によって設定するための識別情報入力
手段を設け、動力車に多数の貨車を連結して貨物列車を
編成した際には、乗員等が、識別情報入力手段を操作し
て、各貨車毎に任意の識別情報を付与できるようにする
ことが望ましい。そして、このようにすれば、車軸状態
送信手段を貨物列車毎に使い回すことが可能になり、車
軸状態送信手段の使用効率を高めることができる。

【００２１】一方、車軸状態送信手段と車軸過熱警報手
段との間のデータ通信は、例えば、車軸過熱警報手段側
からの送信要求に応じて車軸状態送信手段から送信デー
タを送信する、所謂ポーリング動作によって行うように
してもよく、或いは、車軸状態送信手段が送信データを
常時送信し、車軸過熱警報手段が、その送信データを定
期的に受信するようにしてもよいが、より好ましくは、
請求項５に記載のように、車軸状態送信手段側では、送
信データ生成手段が、送信データを所定の送信時間間隔
で周期的に生成して無線送信手段から送信させ、車軸過
熱警報手段側では、この送信データを受信するようにす
るとよい。つまり、このように構成すれば、車軸状態送
信手段側で、車軸温度を検出して送信データを生成する
動作を常時行う必要がなく、その動作のための電力消費
量を抑えることができるため、発電手段に、発電容量の
小さい安価なものを使用することが可能になる。

【００２２】またこの場合、特に、請求項５に記載のよ
うに、車軸過熱警報手段に動作異常判定手段を設け、こ
の動作異常判定手段が、少なくとも車軸状態送信手段が
送信データを送信する送信時間間隔よりも長い所定時間
以上の間、無線受信手段にて車軸状態送信手段からの送
信データが受信されない場合には、車軸状態送信手段の
動作異常を判定して、報知手段を駆動することにより、
車軸状態送信手段の動作異常を乗員に報知するように構
成すれば、貨車に設けられる車軸状態送信手段の動作異
常（例えば、発電手段や給電手段の故障等）も検出して
乗員に報知することが可能になる。

【００２３】また次に、車軸状態送信手段を構成する発
電手段としては、例えば、自転車の発電機のように、貨
車の車輪（または車軸）に連結されたロータの回転によ
り電力を発生する発電機にて構成してもよいが、この場
合、発電機を貨車に取り付ける際に、そのロータを貨車
の車輪（または車軸）に連結しなければならず、取り付
け作業が面倒である。そこで、この発電手段としては、
請求項６に記載のように、貨車の走行時に生じる振動に
よって揺動する振り子を備え、該振り子の揺動に応じて
電力を発生する振り子型発電機を使用することが望まし
い。つまり、振り子型発電機は、貨車の振動を受けて揺
動する振り子の運動で電力を発生することができ、発電
用のロータを貨車の車輪や車軸に連結する必要はない
（発電機を貨車に固定するだけでよい）ため、貨車に対
して発電機を極めて簡単に設けることができる。

【００２４】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図面と共に説明す
る。図１は、本発明が適用された実施例の貨物列車の車
軸過熱警報装置全体の構成を表す概略構成図である。

【００２５】図１に示す如く、貨物列車は、周知のよう
に、ディーゼル機関等を搭載した動力車２と、動力車２
に順に連結された多数の貨車４（図では一つの貨車のみ
示す）とから構成され、本実施例の車軸過熱警報装置
は、動力車２に搭載された車軸過熱警報手段としての警
報装置２０と、各貨車４に搭載された車軸状態送信手段
としての送信装置４０とから構成されている。

【００２６】送信装置４０は、温度検出手段として、貨
車４の車輪１０の回転軸（つまり車軸）１２の温度を、
車軸１２の軸受部１４にて夫々検出する複数の温度セン
サ４２を備え、これら各温度センサ４２からの検出信号
に基づき、各軸受部１４での車軸温度の内の少なくとも
一つが所定温度（数百〜千数百度）以上の過熱状態にな
っているか否かを判定して、その判定結果を表すデータ
（送信データ）を、送信アンテナ４４を介して警報装置
２０側に送信する。また、警報装置２０は、受信アンテ
ナ２２を介して、各貨車４に搭載された送信装置４０か
らの送信データを受信し、その受信データから車軸１２
が過熱状態にある貨車４を判定して、車軸１２が過熱状
態にある貨車４を乗員に報知する。

【００２７】ここで、貨車４は、従来より周知のもので
あり、車両前後に、コンテナを載置するためのフレーム
を支持する台車部６ａ，６ｂを備え、各台車部６ａ，６
ｂには、夫々、左右一対の車輪１０が、車軸１２を介し
て、前後に２組配置されている。そして、各台車部６
ａ，６ｂにおいて、左右の車輪１０を連結する前後２組
の車軸１２は、夫々、左右の車輪１０付近で、各台車部
６ａ，６ｂに組み込まれた軸受部１４により回転自在に
支持されており、前記各温度センサ４２は、これら各軸
受部１４の枠１４ｂに夫々設けられている（図２参
照）。このため、本実施例では、温度センサ４２は、一
つの貨車４に対して、前後の台車部６ａ，６ｂに４個、
合計８個設けられることになる。

【００２８】そして、本実施例では、この温度センサ４
２に、温度に応じて感温部分が変位し、常温では、接点
が閉じてオン状態となり、車軸温度が所定温度（数百〜
千数百度）以上の過熱状態となったときに、接点が開
き、オフ状態となるように構成された、バイメタル式の
温度センサが使用されている。

【００２９】また、これら各温度センサ４２は、互いに
直列に接続されており、その直列回路の両端が送信装置
４０に接続されている。この結果、送信装置４０側で
は、温度センサ４２の直列回路が導通状態であるか否か
を判断することにより、貨車４における８個の軸受部１
４のいずれかで車軸１２が過熱状態になったか否かを判
定できる。

【００３０】また次に、警報装置２０は、動力車２に従
来から搭載されている図示しない発電機から電源供給を
受けて動作するが、貨車４には、動力車２側から電源供
給を受ける電源線が設けられていないことから、発電手
段としての発電機４６が設けられ、送信装置４０は、こ
の発電機４６から電源供給を受けて動作する。

【００３１】そして、本実施例では、この発電機４６
に、振り子型発電機が使用され、列車走行時に貨車４に
発生する振動により、送信装置４０駆動用の電力を発生
するようにされている。即ち、発電機４６は、図３に示
すように、中空の筒状で、且つ、中央に筒を２つの開口
部に分割する隔壁５０ａが形成された発電機ケース５０
と、発電機ケース５０の中心軸に沿って隔壁５０ａに穿
設された孔部に挿通され、該孔部に設けられた軸受部５
２にて回動自在に支持された回転軸５４と、発電機ケー
ス５０の一方の開口部側にて、この回転軸５４に固定さ
れ、回転軸５４側を頂点とする扇状に形成された振り子
５６と、発電機ケース５０の他方の開口部側にて、回転
軸５４に固定され、振り子５６と連動して回動する筒状
の磁石ケース５８と、磁石ケース５８内に配置されたス
テータ６０とを備える。

【００３２】磁石ケース５６は、発電機ケース５０の内
径よりも小さい外径の筒状部５８ａと、この筒状部５８
ａの一方の開口端を閉じるように形成され、筒状部５８
ａを回転軸５４に固定して、回転軸５４の回転（換言す
れば振り子５６の揺動）に連動して磁石ケース５６を回
動させる固定部５８ｂとから構成されており、筒状部５
８ａの内壁には、その周方向に沿って、６個の磁石６２
が略等間隔で配置されている。

【００３３】一方、ステータ６０は、磁石ケース５８が
収納される発電機ケース５０の開口部を閉じる蓋部５０
ｂに固定されることにより、磁石ケース５８内に配置さ
れる。そして、ステータ６０には、図示しない巻線が巻
回された６個のステータコア６４が略等間隔で放射状に
突出されている。また、磁石ケース５８側の６個の磁石
６２は、各ステータコア６４と対向した際、互いに隣接
する一対の磁石６２と、これに対向する一対のステータ
コア６４との間に磁路が形成されるように、隣接する磁
石同士で極性が互いに反転するように配置され、しか
も、互いに隣接する一対の磁石６２（合計３対の磁石６
２）は、夫々、磁石ケース５８側に設けられた図示しな
い磁性体にて連結されている。

【００３４】この結果、本実施例の発電機４６において
は、貨車４の振動により振り子５６が揺動すると、それ
に応じて、磁石ケース５８が回動し、ステータコア６４
と磁石５２との間で磁路が形成・開放されて、ステータ
コア６４に巻回された巻線に交流電圧が発生し、この交
流電圧を発電電力として出力できることになる。

【００３５】尚、図３において、（ａ）は発電機４６の
回転軸方向に沿った断面図、（ｂ）は（ａ）に示すＢ−
Ｂ線断面図、（ｃ）は（ａ）に示すＣ−Ｃ線断面図であ
る。、そして、振り子５６が収納された発電機ケース５
０の開口部は、他方の開口部と同様、蓋部５０ｃにて閉
じられ、発電機ケース５０自体は、発電機４６を貨車４
に固定するための台座部６８に載置されている。

【００３６】次に、送信装置４０及び警報装置２０の構
成を図４を用いて説明する。図４（ａ）に示す如く、貨
車４に搭載される送信装置４０は、振り子型発電機４６
から出力される交流電圧ＶACを整流（例えば全波整流）
して、直流電圧ＶDCを生成し、この直流電圧ＶDCにてコ
ンデンサからなる二次電池７０を充電する整流回路７２
と、上記８個の温度センサ４２からなる直列回路７４の
一端に直流電圧ＶDCを印加するためのセンサスイッチ７
６と、外部操作によって送信装置４０の識別コード（識
別情報）を設定するための識別情報入力手段としてのデ
ジタルスイッチ７８と、センサスイッチ７６をオンした
ときの直列回路７４の他端の電圧から車軸１２の過熱状
態を判定して、その判定結果を表す情報コード（温度情
報）を生成すると共に、デジタルスイッチ７８から識別
コードを読み出し、これを情報コードに付与することに
より、警報装置２０への送信データを生成する、送信デ
ータ生成手段としての制御回路８０と、制御回路８０に
て生成された送信データを無線送信用の信号に変調（例
えばＦＭ変調）して、送信アンテナ４４から送信する無
線送信手段としての送信機８２と、二次電池７０に充電
された直流電圧ＶDCから制御回路８０及び送信機８２を
駆動するための直流定電圧を生成して、これら各部に給
電する電源回路８４とから構成されている。

【００３７】尚、制御回路８０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，Ｒ
ＡＭ等からなる１チップのマイクロコンピュータにて構
成されており、後述する手順で、送信データを生成し、
送信機８２からそのデータを送信させる。また、本実施
例では、整流回路７２及び電源回路８４が、本発明の給
電手段として機能する。

【００３８】一方、動力車２に搭載される警報装置２０
は、図４（ｂ）に示す如く、貨車４における車軸１２の
過熱を乗員に報知するための報知手段として、表示ラン
プ，ディスプレイ等からなる表示装置９０と、ブザー，
スピーカ等からなる警報音発生装置９２とを備える。そ
して、送信装置４０からの送信信号は、受信アンテナ２
２にて受信されて、無線受信手段としての受信機９４に
入力される。すると、受信機９４では、その受信信号が
デジタルデータに復調され、復調後のデータが、マイク
ロコンピュータからなる制御回路９６に入力される。

【００３９】制御回路９６は、本発明の過熱判定手段及
び動作異常判定手段として機能し、受信機９４で復調さ
れたデータから車軸１２が過熱状態にある貨車４を検出
すると共に、貨車４に搭載された送信装置の動作異常を
判定し、その検出結果或いは判定結果を、表示装置９０
に表示すると共に、異常時には、警報音発生装置９２か
ら警報音を発生させる。

【００４０】次に、送信装置４０側の制御回路８０及び
警報装置２０側の制御回路９６において各々実行される
制御処理を図５及び図６に示すフローチャートに沿って
説明する。まず図５は、送信装置４０側の制御回路８０
において、所定時間（例えば６０秒毎）に実行される送
信データ生成処理を表すフローチャートである。

【００４１】図５に示す如く、この処理が開始される
と、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、センサ
スイッチ７６をオンすることにより、温度センサ４２の
直列回路７４の一端に直流電圧ＶDCを印加し、続くＳ１
２０にて、この電圧印加によって直列回路７６の他端が
Highレベルになったか否かを判断することにより、直列
回路７６が導通状態であるか否かを判断する。

【００４２】そして、直列回路７６の他端がHighレベル
となり、直列回路７６が導通状態であれば、貨車４の車
軸温度は正常であり、いずれの車軸１２も過熱していな
いので、Ｓ１２５にて、過熱状態判定のために使用され
る後述の計時用カウンタＣを値０に初期化した後、Ｓ１
３０に移行する。そして、Ｓ１３０では、車軸１２が過
熱状態であるか否かを表す過熱判定フラグＦをリセット
（値０）することにより、その旨を記憶し、続くＳ１４
０にて、センサスイッチ７６をオフする。

【００４３】一方、Ｓ１２０にて、温度センサ４２の直
列回路７６の他端がLow レベルであり、直列回路７６が
非導通状態であると判断された場合には、いずれかの車
軸１２が過熱状態となって、その車軸１２に設けられた
温度センサ４２がオフしていると考えられるので、Ｓ１
５０に移行する。そして、Ｓ１５０では、その状態が所
定時間（例えば３０分）以上継続しており、いずれかの
車軸１２が確実に過熱状態になっているかどうかを判断
するための計時用カウンタＣをカウントアップし、続く
Ｓ１６０にて、計時用カウンタＣの値が所定値Ｃｏ以上
となっているか否かを判断する。

【００４４】そして、計時用カウンタＣの値が所定値Ｃ
ｏ以上であれば、いずれかの車軸１２は確実に過熱状態
になっていると判断して、Ｓ１７０に移行し、過熱判定
フラグＦをセット（値１）することにより、その旨を記
憶した後、Ｓ１４０に移行する。また、計時用カウンタ
Ｃの値が所定値Ｃｏに達していなければ、車軸１２はま
だ過熱状態になっていないものとして、Ｓ１３０に移行
し、Ｓ１３０にて過熱判定フラグＦをリセットした後、
Ｓ１４０に移行する。

【００４５】次に、Ｓ１４０にて、センタスイッチ７６
をオフすると、今度は、Ｓ１８０にて、現在、当該送信
装置４０から警報装置２０側に車軸状態を表す送信デー
タを送信する送信タイミングであるか否かを判断する。
この送信タイミングは、制御回路８０に内蔵されたタイ
マ等によって、所定時間（例えば１０分）毎に設定され
るものであり、Ｓ１４０にて、現在、送信タイミングで
はないと判断された場合には、そのまま当該処理を終了
する。

【００４６】一方、Ｓ１４０にて、現在、送信タイミン
グであると判断されると、Ｓ１９０に移行し、上記Ｓ１
７０，Ｓ１３０にてセット・リセットされる過熱判定フ
ラグＦがセットされており、いずれかの車軸１２が過熱
状態にあるか否かを判断する。

【００４７】そして、過熱判定フラグＦがリセット状態
で、いずれの車軸１２も正常である場合には、Ｓ２００
にて、デジタルスイッチ７８の設定状態から、当該送信
装置４０（延いては貨車４）の識別コードを読み出し、
この識別コードを、車軸温度は正常である旨を表す情報
コードに付与することにより、警報装置２０への送信デ
ータを生成し、この送信データを送信機８２に出力する
ことにより、送信機８２から送信データを送信させ、当
該処理を終了する。

【００４８】また、Ｓ１９０にて、過熱判定フラグＦが
セットされており、いずれかの車軸１２が過熱状態であ
ると判断されると、Ｓ２１０に移行する。そして、Ｓ２
１０では、デジタルスイッチ７８の設定状態から、当該
送信装置４０（延いては貨車４）の識別コードを読み出
し、この識別コードを、車軸１２が過熱状態である旨を
表す情報コードに付与することにより、警報装置２０へ
の送信データを生成し、この送信データを送信機８２に
出力することにより、送信機８２から送信データを送信
させ、当該処理を終了する。

【００４９】次に、図６は、警報装置２０側の制御回路
９６において実行される異常判定・警報処理を表すフロ
ーチャートである。図６に示す如く、この処理では、ま
ずＳ３１０にて、いずれかの貨車４に搭載された送信装
置２２からの送信データが受信機９４で受信・復調され
たか否かを判断する。そして、受信機９４で送信装置２
２からの送信データが受信・復調された場合には、Ｓ３
２０にて、受信機９４から受信データを読み込み、受信
データに含まれる識別コードから、このデータを送信し
てきた送信装置２２（換言すれば貨車４）を特定する。
また続くＳ３３０では、Ｓ３２０で読み込んだ受信デー
タに含まれる情報コードに基づき、Ｓ３２０で特定した
貨車４において、車軸１２が過熱状態になっているか否
かを判断する。

【００５０】そして、車軸１２が過熱状態になっていな
ければ（つまり車軸温度が正常であれば）、Ｓ３５０に
移行し、逆に、車軸１２が過熱状態になっていれば、Ｓ
３４０にて、Ｓ３２０にて特定した貨車４の車軸１２が
過熱状態にある旨を表示装置９０に表示すると共に、警
報音発生装置９２から警報音を発生させることにより、
乗員に特定の貨車４で車軸１２が過熱していることを報
知し、Ｓ３５０に移行する。

【００５１】尚、Ｓ３４０での過熱状態の報知は、表示
装置９０が複数の警告ランプにて構成されている場合に
は、貨車４に対応した特定の警告ランプを点灯（或いは
点滅）させるようにすればよく、表示装置９０がＣＲＴ
や液晶ディスプレイ等のディスプレイにて構成されてい
る場合には、その表示画面に、車軸１２が過熱状態にあ
る貨車４を文字或いは図形にて表示するようにすればよ
い。

【００５２】そして、続くＳ３５０では、Ｓ３２０にて
特定した貨車４に対して設定された送信間隔計時用のタ
イマを初期化して計時を開始させることにより、今回デ
ータを送信してきた送信装置２２から次にデータが送信
されてくるまでの時間を計時させ、再度Ｓ３１０に移行
する。

【００５３】次に、Ｓ３１０にて、受信機９４では、送
信装置２２からの送信データが受信されていないと判断
されると、Ｓ３６０に移行し、上記Ｓ３５０の処理に
て、送信データを受信する度に初期化される各貨車４毎
のタイマの内、計時時間が予め設定された判定時間を越
えたタイマが存在するか否かを判断する。尚、この判定
時間には、各貨車４の送信装置４０が送信データを送信
してくる時間間隔よりも長い時間（例えば２０分）が設
定されている。

【００５４】そして、計時時間が判定時間を越えたタイ
マが存在しなければ、再度Ｓ３１０に移行し、逆に、計
時時間が判定時間を越えたタイマが存在する場合には、
Ｓ３７０に移行して、計時時間が判定時間を越えたタイ
マの種別から、判定時間を越えても送信データを送信し
てこない送信装置４０を特定し、その送信装置４０の動
作が異常である旨を乗員に報知した後、Ｓ３１０に移行
する。

【００５５】尚、この異常報知も、車軸過熱の報知と同
様、動作異常を判定した送信装置４０を表示装置９０に
表示し、警報音発生装置９２から警報音を発生させるこ
とにより実行される。具体的には、表示装置９０が複数
の警告ランプにて構成されている場合には、貨車４に対
応した特定の警告ランプを、車軸過熱の場合と異なる表
示形態で点灯（或いは点滅）させ、表示装置９０がＣＲ
Ｔや液晶ディスプレイ等のディスプレイにて構成されて
いる場合には、その表示画面に、送信装置４０が動作異
常となった貨車４を文字或いは図形にて表示するように
すればよい。

【００５６】以上説明したように、本実施例の貨物列車
の車軸過熱警報装置においては、動力車２に連結される
複数の貨車４の各々に送信装置４０が搭載され、各送信
装置４０から、動力車２側の警報装置２０に、各貨車４
における車軸１２の温度状態を表す情報コードと送信元
の貨車４を表す識別コードとからなる送信データを送信
し、警報装置２０側では、その送信データに基づき、車
軸１２が過熱した貨車を特定して、その旨を乗員に報知
するようにされている。

【００５７】このため、本実施例によれば、貨物列車の
走行中に何等かの原因で貨車４の車軸１２が過熱し、軸
受部１４と擦れあうことにより、摩耗したとしても、そ
の摩耗によって、車軸１２が折れてしまうのを未然に防
止することが可能になり、貨物列車の走行安全性を高め
ることができる。

【００５８】また、各送信装置４０と警報装置２０との
間のデータ通信は無線で行い、しかも、送信装置４０に
は、貨車４に設けた振り子型の発電機４６から電力を供
給するようにされているので、貨車４にデータ通信用の
信号線や電力供給用の電源線を別途設ける必要はなく、
本実施例の車軸過熱警報装置は、貨物列車に極めて簡単
に搭載することが可能になる。

【００５９】また、本実施例では、車軸１２が過熱した
場合だけでなく、車軸温度が正常である場合であって
も、送信装置４０から車軸状態を表す送信データを所定
時間毎に送信するようにし、警報装置２０側では、その
データの送信間隔から、送信装置４０自体の異常を判定
し、異常判定時にはその旨を乗員に報知するようにされ
ているので、装置の信頼性を高めることもできる。

【００６０】以上、本発明の一実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種
々の態様を採ることができる。例えば、上記実施例で
は、貨車４の車軸１２の軸受部１４に各々設けたバイメ
タル式の温度センサ４２を直列に接続し、その一端に直
流電圧を印加して、他端の電圧を見ることにより、貨車
４全体で車軸１２が過熱しているか否かを判断するよう
にしたが、各温度センサ４２の状態を夫々検出すること
により、車軸１２が過熱している軸受部１４を特定する
ようにしてもよい。この場合、送信装置４０及び警報装
置２０の制御回路８０，９６における処理が複雑になる
が、警報装置２０側では、乗員に対して、摩耗により折
れる危険性のある車軸１２を報知できることから、警報
を受けた乗員は、点検作業を極めて簡単に行うことが可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の貨物列車の車軸過熱警報装置全体の
構成を表す概略構成図である。

【図２】 貨車に対する温度センサの取り付け状態を説
明する説明図である。

【図３】 発電機（振り子型）の構成を表す説明図であ
る。

【図４】 貨車及び動力車に夫々搭載される送信装置及
び警報装置の構成を表すブロック図である。

【図５】 送信装置側の制御回路において実行される送
信データ生成処理を表すフローチャートである。

【図６】 警報装置側の制御回路において実行される異
常判定・警報処理を表すフローチャートである。

【符号の説明】

２…動力車，４…貨車，１２…車軸，１４…軸受部，２
０…警報装置，４０…送信装置，４２…温度センサ，４
６…発電機，５６…振り子，７０…二次電池，７２…整
流回路，７４…直列回路（温度センサ），７６…センサ
スイッチ，７８…デジタルスイッチ，８０…制御回路，
８２…送信機，８４…電源回路，９０…表示装置，９２
…警報音発生装置，９４…受信機，９６…制御回路。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力車と該動力車に連結された貨車とか
   らなる貨物列車に搭載され、貨車の車軸が所定温度以上
   に過熱したことを検出して乗員に報知する貨物列車の車
   軸加熱警報装置であって、 前記貨車に、 前記車軸を回転自在に支持する軸受部の温度を車軸温度
   として検出する温度検出手段と、 該温度検出手段からの検出信号に基づき前記車軸温度を
   表す送信データを生成する送信データ生成手段と、 該送信データ生成手段にて生成された送信データを無線
   により送信する無線送信手段と、 貨車の走行により生じる動力を受けて電力を発生する発
   電手段と、 該発電手段による発電電力を二次電池に蓄積すると共
   に、該二次電池に蓄積された電力にて前記各手段に電源
   供給を行う給電手段と、 を備えた車軸状態送信手段を設け、 前記動力車に、 該動力車に乗車している乗員に対して貨車の車軸の過熱
   を報知するための報知手段と、 前記車軸状態送信手段から無線にて送信されてくる送信
   データを受信する無線受信手段と、 該無線受信手段にて受信された前記送信データに基づ
   き、前記貨車の車軸が所定温度以上の過熱状態にあるか
   否かを判定し、該車軸が過熱状態にある場合には、前記
   警報手段を駆動して、車軸の過熱状態を乗員に報知する
   過熱判定手段と、 を備え、前記動力車に搭載された電源装置から電源供給
   を受けて動作する車軸過熱警報手段を設けたことを特徴
   とする貨物列車の車軸過熱警報装置。
2. 【請求項２】 前記温度検出手段は、前記貨車の車軸を
   回転自在に支持する複数の軸受部に各々配置され、各軸
   受部が所定温度以上であるときにオフ状態となるバイメ
   タル式の複数の温度センサからなり、 前記送信データ生成手段には、該複数の温度センサを互
   いに直列接続した温度センサの直列回路が接続され、該
   送信データ生成手段は、該温度センサの直列回路が導通
   状態にあるときには車軸が正常である旨を表す温度情報
   を前記送信データとして生成し、前記温度センサの直列
   回路が非導通状態にあるときには車軸が過熱状態にある
   旨を表す温度情報を前記送信データとして生成すること
   を特徴とする請求項１記載の貨物列車の車軸過熱警報装
   置。
3. 【請求項３】 前記車軸状態送信手段は、前記動力車に
   順に連結された複数の貨車に各々搭載され、 該各車軸状態送信手段において、前記送信データ生成手
   段は、前記送信データとして、前記温度検出手段にて検
   出された車軸温度を表す温度情報に、当該車軸状態送信
   手段が搭載された貨車を表す識別情報を付与した送信デ
   ータを生成し、 前記車軸過熱警報手段において、前記無線受信手段は、
   前記各車軸状態送信手段からの送信データを各々受信
   し、前記過熱判定手段は、前記無線受信手段にて受信さ
   れた送信データを構成する温度情報と識別情報とに基づ
   き、車軸が過熱状態にある貨車を特定して前記警報手段
   を駆動することにより、車軸が過熱状態にある貨車を乗
   員に報知することを特徴とする請求項１又は請求項２に
   記載の貨物列車の車軸過熱警報装置。
4. 【請求項４】 前記各車軸状態送信手段は、当該車軸状
   態送信手段が搭載された貨車を表す識別情報を外部操作
   によって設定するための識別情報入力手段を備えたこと
   を特徴とする請求項３に記載の貨物列車の車軸過熱警報
   装置。
5. 【請求項５】 前記車軸状態送信手段において、前記送
   信データ生成手段は、前記送信データを所定の送信時間
   間隔で周期的に生成して、前記無線送信手段から送信さ
   せ、 前記車軸過熱警報手段には、 少なくとも前記送信時間間隔よりも長い所定時間以上の
   間、前記無線受信手段にて前記車軸状態送信手段からの
   送信データが受信されない場合には、前記車軸状態送信
   手段の動作異常を判定して、前記報知手段を駆動するこ
   とにより、前記車軸状態送信手段の動作異常を乗員に報
   知する動作異常判定手段、 を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４いずれか
   記載の貨物列車の車軸過熱警報装置。
6. 【請求項６】 前記発電手段は、貨車の走行時に生じる
   振動によって揺動する振り子を備え、該振り子の揺動に
   応じて電力を発生する振り子型発電機であることを特徴
   とする請求項１〜請求項５いずれか記載の貨物列車の車
   軸過熱警報装置。