特開 2023-14909 車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023014909

(43)【公開日】2023-01-31

(54)【発明の名称】車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/00 20060101AFI20230124BHJP

【ＦＩ】

G01B11/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021119116

(22)【出願日】2021-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大堀 真聖

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA06

2F065AA63

2F065CC12

2F065DD03

2F065GG21

2F065PP01

2F065QQ08

2F065QQ25

2F065QQ42

2F065SS09

(57)【要約】

【課題】走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗量を検出することができる車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムを提供すること。
【解決手段】車輪の接地面との距離を所得するデータ取得部３３と、データ取得部の出力の高域成分を除去するフィルタ部３６と、フィルタ部３６の出力を平均化する平均化処理部３７と、平均化処理部３７の出力値を所定の閾値と比較する比較部３８と、平均化処理部３７の出力値が閾値を超えた場合に発報する報知部３９と、を備える。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車輪の接地面との距離を所得するデータ取得部と、
前記データ取得部の出力の高域成分を除去するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力を平均化する平均化処理部と、
前記平均化処理部の出力値を所定の閾値と比較する比較部と、
前記出力値が前記閾値を超えた場合に発報する報知部と、
を備える、
車輪摩耗検知装置。

【請求項2】

車輪の接地面との距離を検出するセンサと、
前記センサの検出値を所得するデータ取得部と、
前記データ取得部の出力の高域成分を除去するフィルタ部と、
前記フィルタ部の出力を平均化する平均化処理部と、
前記平均化処理部の出力値を所定の閾値と比較する比較部と、
前記出力値が前記閾値を超えた場合に発報する報知部と、
を備える、
車輪摩耗検知システム。

【請求項3】

前記センサは、前記車輪の接地面に赤外線を照射し、反射した赤外線の光強度に応じた検出値を出力する近接覚センサである、
請求項２に記載の車輪摩耗検知システム。

【請求項4】

前記センサは、前記車輪を回転可能に支持する部材に設けられている、
請求項２又は３に記載の車輪摩耗検知システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムに関する。

【背景技術】

【0002】

モータにより自走が可能な走行台車は、駆動車輪を旋回させる構成を備える。例えば、特許文献１に記載された差動式キャスタは、鉛直軸を中心に水平軸を回転可能に設け、この水平軸の両端側で支持した一対の駆動輪にそれぞれ電動モータを内蔵し、各電動モータで各駆動輪を独立して駆動することで各駆動輪が鉛直軸を中心に旋回する。また、例えば、特許文献２に記載された技術は、走行車両の台車フレームに走行面との間の距離を測定する距離測定手段を取り付け、測定した距離を車輪交換直後の値と比較して、車輪の摩耗量を検出する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－６６００７号公報

【特許文献2】特開２００８－１７５６７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献２では、走行する路面の凹凸等を含めて検出することになるため、車輪の摩耗量の検出精度が低下する可能性がある。

【0005】

本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗量を検出することができる車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムを提供すること、を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る車輪摩耗検知装置は、車輪の接地面との距離を所得するデータ取得部と、前記データ取得部の出力の高域成分を除去するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力を平均化する平均化処理部と、前記平均化処理部の出力値を所定の閾値と比較する比較部と、前記出力値が前記閾値を超えた場合に発報する報知部と、を備える。

【0007】

上記構成によれば、走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗量を検出することができる。また、管理者等に車輪の摩耗が摩耗限度を超えたことを報知することができる。

【0008】

上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る車輪摩耗検知システムは、車輪の接地面との距離を検出するセンサと、前記センサの検出値を所得するデータ取得部と、前記データ取得部の出力の高域成分を除去するフィルタ部と、前記フィルタ部の出力を平均化する平均化処理部と、前記平均化処理部の出力値を所定の閾値と比較する比較部と、前記出力値が前記閾値を超えた場合に発報する報知部と、を備える。

【0009】

上記構成によれば、走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗量を検出することができる。また、管理者等に車輪の摩耗が摩耗限度を超えたことを報知することができる。

【0010】

車輪摩耗検知システムの望ましい態様として、前記センサは、前記車輪の接地面に赤外線を照射し、反射した赤外線の光強度に応じた検出値を出力する近接覚センサであっても良い。

【0011】

車輪摩耗検知システムの望ましい態様として、前記センサは、前記車輪を回転可能に支持する部材に設けられていることが好ましい。

【0012】

これにより、車輪摩耗検知システムは、走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗を検出することができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、走行する路面の状態に依存することなく、車輪の摩耗量を検出することができる車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す斜視図である。

【図2】図２は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す側面図である。

【図3】図３は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す正面図である。

【図4】図４は、モータ付き台車の制御構成の一例を示すブロック図である。

【図5】図５は、実施形態に係る車輪摩耗検知システムの一構成例を示す図である。

【図6】図６は、センサの取付位置の一例を示す駆動輪の正面図である。

【図7A】図７Ａは、センサの具体例を示す図である。

【図7B】図７Ｂは、センサの具体例を示す図である。

【図8】図８は、実施形態に係る車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムにおける車輪摩耗検知処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0015】

発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。

【0016】

まず、実施形態に係る車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムが適用される例として、モータ付き台車について説明する。

【0017】

図１は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す斜視図である。図２は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す側面図である。図３は、モータ付き台車の駆動輪の構成例を示す正面図である。図４は、モータ付き台車の制御構成の一例を示すブロック図である。

【0018】

ここで、本実施形態を説明する各図では、駆動輪１００の高さ方向をＺ方向で示す。また、Ｚ方向と直交する平面において、駆動輪１００が直進する方向をＸ方向で示し、Ｘ方向と直交する方向をＹ方向で示す。また、本実施形態では、Ｚ方向において、路面Ｆから離れる方向を上側といい、路面Ｆに近づく方向を下側という。

【0019】

図１から図４に示すように、本実施形態の駆動輪１００は、固定される基部１に基づいて設けられており、自転軸（第一軸）３と、回転部材５と、回転軸７と、車輪９と、駆動部１１と、制動機構１３と、回転基準位置検出部１５と、ロック機構１７と、回転範囲規制機構１９と、制御部２１２と、を有する。

【0020】

基部１は、例えば、金属製の棒材、枠材又は板材である。本実施形態において、基部１は、板材として形成され、上面１ＡがＺ方向の上側に向き、下面１ＢがＺ方向の下側に向くようにして、上面１Ａ及び下面１ＢがＺ方向と直交するＸ－Ｙ平面に沿って配置される。

【0021】

自転軸３は、基部１に設けられている。自転軸３は、Ｚ方向に延在して基部１を貫通して設けられている。自転軸３は、基部１に対して回転可能に設けられている。

【0022】

回転部材５は、例えば、金属製の枠材又は板材である。本実施形態において、回転部材５は、板材として形成され、上面５ＡがＺ方向の上側に向き、下面５ＢがＺ方向の下側に向くようにして、上面５Ａ及び下面５ＢがＺ方向と直交するＸ－Ｙ平面に沿って配置される。回転部材５は、基部１の下面１Ｂを貫通した自転軸３の下端３Ａに、上面５Ａが当接され、下面５ＢからＺ方向に貫通するボルト２１によって自転軸３の下端３Ａに固定されている。従って、回転部材５は、自転軸３と共に回転し、自転軸３の廻りに基部１と相対的に回転可能に設けられている。回転部材５は、その下面５Ｂから下側に延在して対向する１対の側板５Ｃが設けられている。側板５Ｃは、図１から図３において、Ｙ方向で対向して設けられているように示されている。

【0023】

回転軸７は、回転部材５に設けられている。回転軸７は、Ｚ方向と直交するＸ－Ｙ平面に沿って配置される。回転軸７は、図１から図３において、Ｙ方向に延在して設けられているように示されている。回転軸７は、駆動軸（第二軸）７Ａと従動軸（第三軸）７Ｂとを有している。駆動軸７Ａと従動軸７Ｂとは、同軸上に設けられているが、それぞれ独立して設けられている。

【0024】

また、回転軸７は、図２に示すように、その回転の中心である軸心７Ｃが、自転軸３の回転の中心である軸心３Ｃからオフセット量Ｓ１離れてオフセットした位置に設けられている。即ち、回転軸７は、軸心７Ｃが、自転軸３の軸心３Ｃとは交差しない位置に配置されている。

【0025】

車輪９は、例えば、樹脂あるいはエラストマーや天然ゴムで構成された円状のものである。車輪９は、円の中心が回転軸７上に配置され回転軸７の廻りに回転可能に設けられている。車輪９は、本実施形態では、駆動車輪９Ａと従動車輪９Ｂとを有している。駆動車輪９Ａと従動車輪９Ｂとは、同じ外径に形成されている。駆動車輪９Ａは、回転軸７における駆動軸７Ａに取り付けられて駆動軸７Ａの廻りに回転可能に設けられている。本実施形態では、駆動車輪９Ａは、駆動軸７Ａに固定されている。駆動軸７Ａは、回転部材５における一方の側板５Ｃ側に回転可能に支持されている。また、従動車輪９Ｂは、回転軸７における従動軸７Ｂに取り付けられて従動軸７Ｂの廻りに回転可能に設けられている。本実施形態では、従動車輪９Ｂは、従動軸７Ｂに固定されている。従動軸７Ｂは、回転部材５における他方の側板５Ｃに対して回転可能に支持されている。

【0026】

また、車輪９は、図３に示すように、駆動車輪９Ａが自転軸３の軸心３Ｃからオフセット量Ｓ２離れてオフセットした位置に設けられている。即ち、駆動車輪９Ａは、自転軸３の軸心３Ｃには交差しない位置に配置されている。また、車輪９は、従動車輪９Ｂが自転軸３の軸心３Ｃからオフセット量Ｓ３離れてオフセットした位置に設けられている。即ち、従動車輪９Ｂは、自転軸３の軸心３Ｃには交差しない位置に配置されている。

【0027】

駆動部１１は、駆動車輪９Ａを回転駆動する。駆動部１１は、回転部材５における一方の側板５Ｃに取り付けられている。駆動部１１は、例えば、ダイレクトドライブモータ（ＤＤモータ）であり、図には明示しないが、ステータとロータとを有する。そして、駆動部１１は、ロータに駆動軸７Ａが取り付けられており、ロータの回転に伴って、駆動軸７Ａと共に駆動軸７Ａに固定された駆動車輪９Ａを回転駆動する。

【0028】

制動機構１３は、従動車輪９Ｂの回転を制動する。制動機構１３は、回転部材５における他方の側板５Ｃに取り付けられている。制動機構１３は、例えば、図には明示しないが、アクチュエータを有する。そして、制動機構１３は、当該アクチュエータにより、従動軸７Ｂの回転を許容する一方、従動軸７Ｂの回転を規制する。これにより、制動機構１３は、従動軸７Ｂに固定された従動車輪９Ｂの回転を制動する。制動機構１３への電流の供給は、駆動部１１と同様にスリップリング２３により自転軸３から回転部材５を介して行われる。

【0029】

回転基準位置検出部１５は、回転部材５における基部１との相対的な回転移動において、基準となる基準位置を検出する。本実施形態において、回転基準位置検出部１５は、図２に示すように、検出センサ１５Ａと、検出片１５Ｂとを有する、検出センサ１５Ａは、例えば、投光部と受光部とで構成された投受光センサであって、投光部で照らされた光が受光部に到達した状態や、投光部で照らされた光が遮られて受光部に到達しなかった状態を検出する。検出センサ１５Ａは、例えば、基部１の下面１Ｂに固定されている。検出片１５Ｂは、検出センサ１５Ａにおける投光部と受光部との間に配置されて投光部で照らされた光を遮る。検出片１５Ｂは、回転部材５の上面５Ａに固定されている。回転基準位置検出部１５は、回転部材５における基部１との相対的な回転移動において、基準位置で検出片１５Ｂが検出センサ１５Ａにおける投光部と受光部との間に配置されて投光部で照らされた光を遮る。本実施形態において、基準位置は、図１から図３に示すように、回転軸７（軸心７Ｃ）が、Ｙ方向に沿って配置された状態における回転部材５の回転位置である。

【0030】

ロック機構１７は、基部１に対して回転部材５の回転を許容する一方で、基部１に対して回転部材５の回転を阻止する。本実施形態において、ロック機構１７は、基部１に設けられている。ロック機構１７は、自転軸３を挿通するように配置されている。ロック機構１７は、例えば、図には明示しないが、アクチュエータを有する。そして、ロック機構１７は、当該アクチュエータにより、自転軸３の回転を許容する一方、自転軸３の回転を阻止する。これにより、ロック機構１７は、自転軸３と共に回転する回転部材５の回転を許容する一方で回転部材５の回転を阻止する。

【0031】

回転範囲規制機構１９は、回転部材５の基部１に対して回転する範囲を規制する。本実施形態において、回転範囲規制機構１９は、図２に示すように、回転部材５の上面５Ａから上側に突出したピン１９Ａと、基部１に形成されてピン１９Ａを挿通する円弧穴１９Ｂと、を有する。円弧穴１９Ｂは、自転軸３を中心として形成されている。従って、回転範囲規制機構１９は、ピン１９Ａと円弧穴１９Ｂとの係合により円弧穴１９Ｂの範囲内で回転部材５の基部１に対して回転する範囲を規制する。

【0032】

制御部２１２は、駆動輪１００を制御する。制御部２１２は、コンピュータシステムを含む。コンピュータシステムは、ＣＰＵのようなプロセッサ、及びＲＯＭ又はＲＡＭのようなメモリを含む。図４に示すように、制御部２１２は、メモリに予め記憶されたプログラムや、駆動部１１及び回転範囲規制機構１９から入力されたデータに基づいて、駆動部１１、制動機構１３、及びロック機構１７に制御信号を出力する。

【0033】

図５は、実施形態に係る車輪摩耗検知システムの一構成例を示す図である。実施形態に係る車輪摩耗検知システム３０は、上述したようなモータ付き台車に適用される。なお、図５では、上述した駆動輪１００の側面図（図２）を簡略化して例示している。

【0034】

図５に示すように、実施形態に係る車輪摩耗検知システム３０は、車輪９の接地面との距離Ｌを検出するセンサ３１と、車輪摩耗検知装置３２と、を備える。

【0035】

図６は、センサの取付位置の一例を示す駆動輪の正面図である。図６に示すように、センサ３１は、例えば、側板５Ｃから延びる部材５Ｄに取り付けられる。なお、センサの取付位置は、図６に示す例に限るものではない。なお、図６では、車輪９が一輪である例を示したが、図１あるいは図３に示すように、駆動車輪９Ａと従動車輪９Ｂとを含む構成であっても良い。この場合は、駆動車輪９Ａと従動車輪９Ｂとの双方の接地面との距離Ｌを検出する２つのセンサ３１を有する構成であっても良い。

【0036】

図７Ａ及び図７Ｂは、センサの具体例を示す図である。センサ３１は、例えば、車輪９の接地面に赤外線を照射し、反射した赤外線の光強度に応じた検出値を出力する近接覚センサである。

【0037】

図７Ａ及び図７Ｂに示すように、センサ（近接覚センサ）３１は、センサ部５０と、カバー５１と、を備える。センサ部５０は、発光部５２と、受光部５４と、発光部５２及び受光部５４が配置される基板５６とを備える。また、センサ部５０は、第１遮光壁５８と、第１封止部材６０と、第２封止部材６２と、を備える。

【0038】

発光部５２は、赤外線を発光する発光ダイオード（Light Emitting Diode）である。発光部５２は、基板５６の配置面６４に配置されている。

【0039】

図７Ｂに示すように、受光部５４は、基板５６の配置面６４に配置されている。受光部５４は、発光部５２から照射されて検出対象物から反射する反射光を検出可能である。受光部５４は、受光部５４に入射する赤外線の光強度に応じて光電流（検出信号）を出力する。つまり、受光部５４は、赤外線に感度を持つフォトトランジスタである。

【0040】

図７Ｂに示すように、第１遮光壁５８は、発光部５２と受光部５４とを隔てるように基板５６の配置面６４に配置されている。第１遮光壁５８は、板形状の部材である。第１遮光壁５８は、発光部５２及び受光部５４よりも配置面６４から垂直な方向に突出している。対向面７０は、第１遮光壁５８の検出側ＤＳの面である。対向面７０は、配置面６４と略平行な面である。第１遮光壁５８は、例えば、不透明な樹脂から形成されている。これによれば、第１遮光壁５８は、発光部５２から照射された光が直接受光部５４に入射することを防ぐことができる。なお、第１遮光壁５８の形状及び材料は、これに限定されない。第１遮光壁５８は、発光部５２から照射された光が受光部５４に直接入射することを防ぐことができる形状及び材料であればよい。

【0041】

第１配置面７２は、第１遮光壁５８によって区切られた配置面６４の内、発光部５２が配置された側の面である。第２配置面７４は、第１遮光壁５８によって区切られた配置面６４の内、受光部５４が配置された側の面である。第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、透明な樹脂である。第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、例えば、樹脂モールドによって形成されている。第１封止部材６０及び第２封止部材６２は、略直方体形状である。第１封止部材６０は、第１配置面７２を覆うように形成されている。第２封止部材６２は、第２配置面７４を覆うように形成されている。第１封止部材６０は、第１配置面７２からの高さが対向面７０と同じになるように形成されている。第２封止部材６２は、第２配置面７４からの高さが対向面７０と同じになるように形成されている。

【0042】

カバー５１は、第１透光部材１０２と、第２透光部材１０４と、枠部材１０６と、を備える。

【0043】

第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、板形状の部材である。第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、平面視で矩形の形状である。第１透光部材１０２は、発光部５２を覆うように枠部材１０６にはめ込まれ固定される。第２透光部材１０４は、受光部５４を覆うように枠部材１０６にはめ込まれ固定される。第１透光部材１０２又は第２透光部材１０４は、例えば、外乱光を低減する光学フィルタである。光学フィルタとは、例えば、赤外線のみを透過させるバンドパスフィルタである。したがって、第２透光部材１０４は、受光部５４に外乱光が入射した場合でも、赤外線以外の波長の光を低減することができる。これによれば、受光部５４が発光部５２から照射されて検出対象物から反射した反射光以外の光を検出することを抑制できる。その結果、センサ（近接覚センサ）３１は、高い精度で検出対象物を検出することができる。

【0044】

第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、フォトインタラプタ２０が適用される環境に合わせてバンドパスフィルタ以外の光学フィルタを用いてもよい。第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、例えば、赤外線よりも長い波長の光を低減するショートパスフィルタでもよい。また、第１透光部材１０２及び第２透光部材１０４は、例えば、赤外線よりも短い波長の光を低減するロングパスフィルタでもよい。

【0045】

第１透光部材１０２は、光学フィルタに代えて透過部材でもよい。透明部材とは、例えば、ガラス又は透光性の樹脂である。これによれば、光学フィルタよりも安価な透明部材をセンサ（近接覚センサ）３１に適用することができ、センサ（近接覚センサ）３１のコストを下げることができる。

【0046】

なお、センサ（近接覚センサ）３１を複数有する構成であっても良い。また、センサ３１は、近接覚センサに限らず、例えば、レーザ変位計であっても良い。

【0047】

車輪摩耗検知装置３２は、例えばＣＰＵ等の処理装置及び記憶部３５を含む。車輪摩耗検知装置３２の処理装置は、図５に示す機能ブロック構成として、センサ３１の検出値を所得するデータ取得部３３と、カウンタ３４と、データ取得部３３の出力の高域成分を除去するフィルタ部３６と、フィルタ部３６の出力を平均化する平均化処理部３７と、平均化処理部３７の出力値を所定の閾値と比較する比較部３８と、平均化処理部３７の出力値が前記閾値を超えた場合に、例えば上位装置４０に発報する報知部３９と、を備える。以下、車輪摩耗検知装置３２及び車輪摩耗検知システム３０における車輪摩耗検知処理の具体例について、図８を参照して説明する。

【0048】

図８は、実施形態に係る車輪摩耗検知装置及び車輪摩耗検知システムにおける車輪摩耗検知処理の一例を示すフローチャートである。

【0049】

図８に示す車輪摩耗検知処理を開始すると、データ取得部３３は、センサ３１から出力される検出値を取得し（ステップＳ１０１）、取得した検出値を検出データとして順次記憶部３５に記憶する（ステップＳ１０２）。

【0050】

データ取得部３３は、カウンタ３４を参照し、所定のデータ取得期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０３）。所定のデータ取得期間が経過していなければ（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、データ取得部３３は、所定のデータ取得期間が経過するまで（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ステップＳ１０１からステップＳ１０３の処理を繰り返す。

【0051】

所定のデータ取得期間が経過すると（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、フィルタ部３６は、記憶部３５に記憶されたデータ列を読み出し、読み出したデータ列から高域成分を除去するフィルタ処理を行う（ステップＳ１０４）。これにより、例えば車輪９の接地面にできた傷等の特異点を除去することができる。

【0052】

続いて、平均化処理部３７は、フィルタ部３６の出力の平均化処理を行い（ステップＳ１０５）、車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅを算出する。

【0053】

比較部３８は、車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅと所定の閾値Ｌ＿ｔｈとの比較処理を行う。具体的に、比較部３８は、車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅが所定の閾値Ｌ＿ｔｈを超えたか否か（Ｌ＿Ａｖｅ＞Ｌ＿ｔｈ）を判定する（ステップＳ１０６）。所定の閾値Ｌ＿ｔｈは、車輪９の摩耗限度を定義する値として予め記憶部３５に記憶されている。

【0054】

車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅが所定の閾値Ｌ＿ｔｈを超えていなければ（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、車輪摩耗検知処理を終了する。車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅが所定の閾値Ｌ＿ｔｈを超えた場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、報知部３９は、車輪９の摩耗が摩耗限度を超えたことを示すアラートを上位装置４０に発報し（ステップＳ１０７）、車輪摩耗検知処理を終了する。

【0055】

なお、報知部３９がアラートを発報する対象は上位装置４０に限らず、例えば、報知部３９自身が警報音や警報表示を行うことで、モータ付き台車の管理者等に車輪９の摩耗が摩耗限度を超えたことを報知する構成であっても良い。

【0056】

以上のように、実施形態に係る車輪摩耗検知装置３２及び車輪摩耗検知システム３０によれば、車輪９の接地面との距離Ｌを検出するセンサ３１を設けることで、走行する路面Ｆの状態に依存することなく、車輪９の摩耗量を検出することができる。

【0057】

また、車輪９の接地面との距離Ｌの平均値Ｌ＿ａｖｅが所定の閾値Ｌ＿ｔｈを超えた場合に、車輪９の摩耗が摩耗限度を超えたことを示すアラートを発報することで、モータ付き台車の管理者等に車輪９の摩耗が摩耗限度を超えたことを報知することができる。

【0058】

なお、上述した実施形態では、モータ付き台車の駆動輪１００の車輪９の摩耗を検出する例を示したが、モータ付き台車の従動輪の車輪の摩耗を検出する態様としても良い。

【0059】

また、上述した実施形態では、モータ付き台車に車輪摩耗検知装置３２及び車輪摩耗検知システム３０を適用する例を示したが、これに限定されない。例えば、自走が可能な走行車両に車輪摩耗検知装置３２及び車輪摩耗検知システム３０を適用する態様であっても良いし、モータを有していない台車に車輪摩耗検知装置３２及び車輪摩耗検知システム３０を適用する態様であっても良い。

【0060】

さらには、センサ（近接覚センサ）３１を複数有する構成とした場合に、複数のセンサの検出値の平均値を１つの検出値として扱う構成であっても良いし、それぞれの検出値を別個に処理する構成であっても良い。

【0061】

なお、上述で使用した図は、本開示に関して定性的な説明を行うための概念図であり、これらに限定されるものではない。また、上述の実施形態は本開示の好適な実施の一例ではあるが、これに限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

【符号の説明】

【0062】

１ 基部
１Ａ 上面
１Ｂ 下面
３ 自転軸（第一軸）
３Ａ 下端
３Ｃ 軸心
５ 回転部材
５Ａ 上面
５Ｂ 下面
５Ｃ 側板
７ 回転軸
７Ａ 駆動軸（第二軸）
７Ｂ 従動軸（第三軸）
７Ｃ 軸心
９ 車輪
９Ａ 駆動車輪
９Ｂ 従動車輪
１１ 駆動部
１３ 制動機構
１５ 回転基準位置検出部
１５Ａ 検出センサ
１５Ｂ 検出片
１７ ロック機構
１９ 回転範囲規制機構
１９Ａ ピン
１９Ｂ 円弧穴
２１ ボルト
２３ スリップリング
３０ 車輪摩耗検知システム
３１ センサ（近接覚センサ）
３２ 車輪摩耗検知装置
３３ データ取得部
３４ カウンタ
３５ 記憶部
３６ フィルタ部
３７ 平均化処理部
３８ 比較部
３９ 報知部
４０ 上位装置
５０ センサ部
５２ 発光部
５４ 受光部
５６ 基板
５８ 第１遮光壁
６０ 第１封止部材
６２ 第２封止部材
７０ 対向面
１００ 駆動輪
１０２ 第１透光部材
１０４ 第２透光部材
１０６ 枠部材
２１２ 制御部
Ｆ 路面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】