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JPH0212764B2 - - Google Patents
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JPH0212764B2 - - Google Patents

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JPH0212764B2
JPH0212764B2 JP17649981A JP17649981A JPH0212764B2 JP H0212764 B2 JPH0212764 B2 JP H0212764B2 JP 17649981 A JP17649981 A JP 17649981A JP 17649981 A JP17649981 A JP 17649981A JP H0212764 B2 JPH0212764 B2 JP H0212764B2
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JP
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tire
internal pressure
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vehicle
pneumatic tires
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Yukio Uozumi
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L17/00Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies
    • G01L17/005Devices or apparatus for measuring tyre pressure or the pressure in other inflated bodies using a sensor contacting the exterior surface, e.g. for measuring deformation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は空気タイヤを使用した案内軌道車やモ
ノレール等の軌道車両のタイヤ内圧管理装置に関
する。
〔従来の技術〕
上記種類の車両では安全な走行を維持し、か
つ、さらにタイヤの寿命を低下させないためにタ
イヤの漏気をできるだけ早期に発見対処する必要
がある。タイヤの内圧低下の検出方法としては、
車輪自体に圧力スイツチ等を取付けて直接検知す
るものと地上設備によつてその上に車両が停止し
たときあるいは通過する際の内圧低下したタイヤ
に起る現象により検知するものが知られている。
それらの公知の方式のうち、地上方式の方が各タ
イヤに検知器を設けるより、その総数ははるかに
少く、設備費用および検知装置の保守管理の点で
はるかに有利であるが、直接タイヤの内圧を検知
する方式に比し、検知の感度ならびに精度を高め
るのが困難であるという問題があつた。
〔発明の目的〕
本発明はこの点に着目してなされたもので、タ
イヤの異常内圧低下を警報する程度の検知ではな
く、わずかな内圧低下も感知しうる程度の高い感
度を得、タイヤの内圧管理を可能とした地上方式
のタイヤ内圧管理装置を得ることを目的とする。
また本発明の他の目的はタイヤ寸法やタイヤ荷
重が大幅に異つた複数形式の車両の通過にも対応
してタイヤ内圧管理を可能とするものである。
〔作用〕
空気タイヤの接地特性は第1図および第2図の
グラフに一例を示す通りで、縦軸は単位面積当り
の荷重で表現される接地面圧で、横軸は接地長さ
で0点は接地の中心である。第1図は最小の接地
長さとなる空車状態である。正規内圧である9
Kg/cm2のときを線図1に、内圧が1/2の4.5Kg/cm2
の線図が2、1/4の2.25Kg/cm2の線図が3である。
第2図はタイヤ負荷が空車の1.5倍である最大積
載の状態で第1図同様正規内圧を1′に1/2内圧を
2′に、1/4内圧を3′に示している。第1図と第2
図を比較すると1:1′、2:2′、3:3′に見られ
るようにタイヤ負荷の増大で接地面圧はごく僅か
増大するのみでタイヤ負荷の如何にかかわらず接
地面圧はタイヤ内圧にほぼ比例していると言え
る。点線4はほぼ反比例関係にあることを示す曲
線である。各線図でかこまれた面積はタイヤ負荷
の大きさを現わしており内圧が変化しても面積は
一定である。負荷が増大すると接地長さが増大
し、かこまれた面積が増大する。このことは車両
走行中の動的負荷は接地長さの増減作用となり接
地面圧の変動は殆ど生じないことを意味してい
る。この点が本発明の特徴である感度向上を可能
とするものである。公知の接地長さを比較する内
圧低下検知方式では左右のタイヤ間で生ずる動的
な負荷変動に伴う接地長さ変動を加味するため20
〜30%の左右接地長比の変化は正常と見なければ
ならず内圧の20〜30%の低下は検出できない。本
発明ではタイヤの個差による特性誤差での誤検知
をさける程度の余裕をとるのみで、例えば正規内
圧9Kg/cm2に対し比較判断の基準値を8.5Kg/cm2
程度とすることができる。
以上を念頭においての具体的な接地面圧の検出
手段はタイヤ走行面にロードセルを設け、接地面
圧である単位面積当りの荷重をうるためにロード
セルのふみ面はタイヤの接地面積より十分小さい
ものとする。そのロードセルによつてタイヤから
与えられる荷重を計測し、その荷重をふみ面の面
積で除すれば接地面圧が得られる。あらかじめ明
らかにされているタイヤの接地特性から接地面圧
をタイヤ内圧に換算することができる。これを原
理として装置を構成したのが、本発明の要旨であ
る。
本発明は、空気タイヤを有する軌道車両のため
の軌道において、空気タイヤの転走面に設置する
正常なタイヤの接地長さより車両進行方向の長さ
が短かいふみ面をもつロードセルと、そのふみ面
を空気タイヤが転送する毎にふみ面に与えられる
垂直荷重を計測する機能と、この計測値を基準値
と比較判断する機能と、その結果を表示する機能
とを有する電気装置とで構成することを問題点を
解決するための手段とするものである。
〔実施例〕
接地長さより十分短い長さの検地素子を用いる
公知例として特開54−120102号「空気タイヤを有
する軌道車両におけるタイヤ内圧低下検出方法及
び装置」を本願出願人から提案しているが、検出
素子はタイヤが接していることのみを検知するス
イツチ機能をもつたものでそのスイツチの作用時
間を左右のタイヤ間で比較すなわち接地長を比較
し内圧低下を検知するもので、安全走行を維持す
る程度の感度レベルを得ることとしそれによつて
構造の簡単化を計つたものである。
本発明をこれに対比するとわずかな内圧低下も
検出しうる感度を有し、さらにすべてのタイヤの
内圧状況を記録しうる等でタイヤ内圧の管理に適
応できる特徴を有する。また本発明は絶対値検出
方式であつて左右タイヤ比較方式でないため第3
図横断図に示した単輪のモノレールにおいても、
第4図の横断面に示した左右に空気タイヤの走行
輪を有する案内軌道車においても、左右両輪の内
圧低下時にも内圧が検出でき、さらに荷重変動の
多い案内輪の内圧を検出することもできる。
第3図は懸垂式モノレールにおける本発明の一
実施例であり、空気タイヤの走行輪5は単輪で複
輪の場合のように左右タイヤの荷重比を走行軌道
6のタイヤ転走面で検知することはできずふみ面
の面積の小さいロードセル7で接地面圧を検出し
タイヤ内圧をうるようにしている。8は空気タイ
ヤの案内輪で9は案内輪の接地面圧を検出するふ
み面の面積の小さいロードセルで、案内輪にも本
発明を適用している。10は走行装置のフレー
ム、11は車体である。
第4図は左右に空気タイヤの走行輪をもつた案
内軌道車における本発明の他の実施例を示してい
る。走行輪12に対するロードセル13が走行路
14に埋設されており、空気タイヤの案内輪15
に対するロードセル16が案内軌条17のタイヤ
転走面に埋設されている。18は走行輪の車軸、
19は案内輪を支持するはり、20は車体であ
る。
第5図は本発明におけるロードセルとタイヤの
接地面との関係を示す説明図で、車輪の左右間隔
がL1でタイヤの接地幅がW1の車両と車輪の左右
間隔がL2でタイヤの接地幅がW2の車両が同一の
軌道を走行する場合においてロードセル13のふ
み面の面積が小さいため前者の車両のタイヤの接
地面Aおよび後者の車両のタイヤの接地面Bの何
れの面積内にもロードセル13は包含され面圧検
出が可能である。またロードセルの幅がタイヤト
レツト幅より小さいときは接地面圧を正確に把握
するのに算式である〔ロードセル荷重/ふみ面面積〕の
分母 は一定であるため有利である。タイヤの接地幅
W1とW2に大きな差違があつても何れの車両の接
地面圧も正確に検知することができる。
第6図はタイヤの接地幅より大きい幅のふみ面
をもつたロードセルを用いた場合におけるロード
セルとタイヤの接地面の関係を示す説明図で、車
輪の左右間隔がL3でタイヤの接地面CがW3の車
両と車輪の左右間隔がL4でタイヤの接地面Dが
W4の車両が同一の軌道を走行する場合でタイヤ
の接地幅W3とW4が同一かほぼ等しい場合ロード
セル21のふみ面をタイヤ接地幅より広いものと
して両者のタイヤ接地幅がロードセル21のふみ
面に包含されるようにし、接地面圧を検出するこ
とができる。すなわち接地面圧算出式の分母であ
る面積はW3またはW4にロードセルふみ面の長さ
lを乗じて得られるので、W3=W4またはW3
W4ならばその面積は一定あるいはほぼ一定とな
るからである。このような幅の広いふみ面のロー
ドセルを使用する場合、分子である荷重値が大き
いので計測上の誤差要素が少なくなる特徴があ
る。通過する車両が一種類の場合はこの構造が有
利である。
本発明はタイヤ内圧にほぼ比例関係にある接地
面圧を計測する方式であるため負荷の大小には関
係がない。したがつてタイヤ荷重が大幅に異なる
異種車両でもタイヤ内圧がほぼ同一であれば検出
に支障することがない。
正規内圧の異なる空気タイヤを用いた車両が同
一の軌道を走行する場合、比較判断する基準値を
変える必要がある。このためにタイヤ内圧管理装
置のロードセルふみ面上を通過する車両の種別に
応じた基準値に関する情報を外部からうけ、タイ
ヤ内圧管理装置の電気装置が比較判断し正しい表
示を行なわせうる。また別の手段として異常を生
ずるタイヤは全タイヤ中に占める割合は非常に小
さいことを前提に通過した一列車の全タイヤの計
測値の平均値を求めその値から一定値を差引いた
ものあるいは一定の係数を乗じたものを比較判断
の基準値とすることで実用上のタイヤ内圧管理が
可能である。
タイヤ内圧の管理を自動的かつ詳細に行うため
電気装置内に複数の比較判断の基準値を設定して
おき内圧の低下の程度によつて複数段の表示を行
うようにすることができる。例えば正期内圧9
Kg/cm2に対し基準値をそれぞれ8.5、7、5Kg/
cm2に設定し「僅少」「中」「大」のような表示を行
う。このうち「大」の表示に対してはただちに列
車を停止あるいは低速走行させる指令を行うべき
である。この指令は人を介して行うか、自動的に
列車を制御するかはタイヤ内圧管理装置以外の他
のシステムとの関連が決定されるべきものであ
る。「中」の表示に対しては運行継続を早めに切
上げるべき判断になる。「僅少」の表示は車両整
備関係者に対し空気補給の指示を行う等例示した
ような細かい管理ができる。
タイヤ内圧管理装置内に記録機能または計測値
を伝送する機能をもたせることでタイヤ内圧計測
値のデータを記録することが容易にできる。この
記録に当り列車の運行管理がコンピユーターの利
用等で自動化されている場合記録に車両ナンバー
日時等を同時に記録することが容易に行える。運
行管理システムとの結合を行う場合は計測値を運
行管理システムを伝送しタイヤ内圧管理装置の分
担機能である判断機能運行管理システムのコンピ
ユータ内に移すこともできる。
本発明の装置は安全走行維持のため営業本線で
は数粁に1個所づつ程度に配置されるべきである
がその機能は安全走行維持の判断ができる表示の
みでよい。全車両が必ず通過する本線路上の1個
所あるいは入出庫線等に記録機能対あるいは複数
基準値による表示対を設けることで走行には安全
範囲内ではあるが正規より漏気の状態であり、そ
のまま長時間走行すると、タイヤ寿命が短くなる
といつた判断ができるようになる。
〔発明の効果〕
以上に詳述した通り、本発明のタイヤ内圧管理
装置は、タイヤの接地長さより十分小さいふみ面
をもつロードセルの使用によつてタイヤの接地面
圧を検出しタイヤ内圧をうることでタイヤの動的
な負荷変動の影響を受けることなく高い感度が得
られ、タイヤ内圧を管理するに十分なデータを
得、かつ、正しい判断ができる。さらに異なる車
両の走行にも対応することができ運行管理等のシ
ステムとも関連づけ内圧検出後の運行処理の自動
化の可能性も持つた有益なものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図はそれぞれ空車時及び最大積
載時における空気タイヤの接地特性を示すグラ
フ、第3図は本発明の一実施例を示す一部断面正
面図、第4図は他の実施例を示す一部断面正面
図、第5図及び第6図は走行路に埋設されたロー
ドセルと車輪の左右間隔の異なる空気タイヤ同志
の接地面との関係を示す説明図である。 図中、5,12……走行輪。6……走行軌道。
7,9,13,16,21……ロードセル。8,
15……案内輪。10……フレーム。11……車
体。14……走行路。17……案内軌条。18…
…車輪。19……はり。20……車体。A,B,
C,D……空気タイヤの接地面。L1,L2,L3
L4……車輪の左右間隔。W1,W2,W3,W4……
タイヤの接地幅。l……ロードセルのふみ面の長
さ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 空気タイヤを有する軌道車両のための軌道に
    おいて、空気タイヤの転走面に設置する正常なタ
    イヤの接地長さより車両進行方向の長さが短いふ
    み面をもつロードセルと、そのふみ面を空気タイ
    ヤが転走する毎にふみ面に与えられる垂直荷重を
    計測する機能と、その計測値を基準値と比較判断
    する機能と、その結果を表示する機能とを有する
    電気装置とで構成したことを特徴とする空気タイ
    ヤを有する軌道車両におけるタイヤ内圧管理装
    置。 2 前記ロードセルが空気タイヤの接地幅より狭
    い幅のふみ面をもつように形成してある特許請求
    の範囲第1項記載の空気タイヤを有する軌道車両
    におけるタイヤ内圧管理装置。 3 前記ロードセルが空気タイヤの接地幅より広
    い幅のふみ面をもつように形成してある特許請求
    の範囲第1項記載の空気タイヤを有する軌道車両
    におけるタイヤ内圧管理装置。 4 転走通過した各タイヤの計測値を記録する機
    能または外部の記録装置へ計測値を伝送する機能
    を電気装置に付与することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の空気タイヤを有する軌道車両
    におけるタイヤ内圧管理装置。 5 電気装置内に複数の基準値をもち、計測値を
    複数基準値と比較判断し、結果を基準値別の複数
    表示を行う機能をもつことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の空気タイヤを有する軌道車両
    におけるタイヤ内圧管理装置。 6 外部から与えられる車両種別に対応した基準
    値情報によつて比較判断する機能をもつことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の空気タイヤ
    を有する軌道車両におけるタイヤ内圧管理装置。 7 一列車中の各タイヤの計測値の平均値より一
    定値差引いた値を、あるいは前記平均値に1より
    小さい一定の係数を乗じた値を基準値として比較
    判断する機能をもつことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の空気タイヤを有する軌道車両に
    おけるタイヤ内圧管理装置。
JP17649981A 1981-11-05 1981-11-05 空気タイヤを有する軌道車両におけるタイヤ内圧管理装置 Granted JPS5878805A (ja)

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JPS5881808A (ja) * 1981-11-09 1983-05-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 空気タイヤに補助輪を同軸配置した軌道車両のタイヤ内圧異常検出装置
CN106515324B (zh) * 2016-12-26 2019-02-01 重庆凯瑞车辆传动制造有限公司 单轨列车用胎压监测系统

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