(57)【要約】【課題】車両の付着物を十分に除去可能であって、電子機器等に水が掛かることを抑制可能な車両付着物除去装置を提供する。【解決手段】除雪装置１０は、高圧ポンプ１１と、水噴射部１２と、シャッタ１４と、シャッタ駆動モータ１７と、制御装置と、を備える。水噴射部１２は、噴射口の向きが固定されており、高圧ポンプ１１が送出した水を、走行中の鉄道車両の下部に向けて噴射口から噴射する。シャッタ１４は、水噴射部１２の噴射口を覆うとともに開口部が形成される。シャッタ駆動モータ１７は、シャッタ１４を回転駆動する。制御装置は、シャッタ駆動モータ１７を制御することにより、水噴射部１２が噴射した水がシャッタ１４で遮られる遮断状態と、水噴射部１２が噴射した水が開口部を通って鉄道車両に噴射される噴射状態と、を切替可能である。【選択図】図２
2018177017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧ポンプと、
噴射口の向きが固定されており、前記高圧ポンプが送出した水を、走行中の車両の下部に向けて前記噴射口から噴射する水噴射部と、
前記水噴射部の噴射口を覆うとともに開口部が形成されたシャッタと、
前記シャッタを回転駆動する回転駆動部と、
前記回転駆動部を制御することにより、前記水噴射部が噴射した水が前記シャッタで遮られる遮断状態と、前記水噴射部が噴射した水が前記開口部を通って前記車両に噴射される噴射状態と、を切替可能な制御装置と、
を備えることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両付着物除去装置であって、
前記シャッタを回転軸方向に垂直な平面で切った断面が、円状又は円弧状であることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両付着物除去装置であって、
前記シャッタには、１つの水噴射部に対して、複数の開口部が形成されていることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記水噴射部には、
前記噴射口が鉛直方向上側を向く前記水噴射部、
前記噴射口が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している前記水噴射部、
前記噴射口が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している前記水噴射部、
の少なくとも何れかが含まれることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記水噴射部が隣接して複数配置されており、
前記水噴射部が噴射して前記シャッタによって遮られた水が、別の前記水噴射部に掛かることを防止するように前記水噴射部同士の間に配置される仕切り部を備えることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項６】
請求項１から５までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
少なくとも、前記水噴射部の前記噴射口と前記シャッタの前記開口部の位置が合っている状態において、前記水噴射部が噴射した水が外部に噴射されないように遮断する遮断部材を備え、
前記シャッタが一方向に回転（正転）している状態では、前記遮断部材は前記水噴射部が噴射した水を遮断せずに噴射させ、
前記シャッタが他方向に回転（逆転）している状態では、前記遮断部材は前記水噴射部が噴射した水を遮断することを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項７】
請求項１から５までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記シャッタは筒状であり、
前記シャッタが一方向に回転し続けることで、複数の車両の付着物を連続的に除去することを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記制御装置は、車両の速度に応じて、前記シャッタの回転速度を変化させることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記制御装置は、車両が近づいたことを検出する接近センサの検出結果に応じて、前記高圧ポンプの駆動を開始する又は当該高圧ポンプの出力を上昇させることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項１０】
請求項１から９までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記水噴射部が噴射した水を回収して貯留する水貯留部を備え、
前記水貯留部に貯留された水が前記水噴射部から再び噴射されることを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記高圧ポンプには、車両の走行方向において離れて配置された少なくとも２つの前記水噴射部が接続されており、車両の走行方向の上流側の前記水噴射部で車両の付着物を除去した後に、同じ車両に対して、車両の走行方向の下流側の前記水噴射部で付着物を除去することを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項１２】
請求項１から１１までの何れか一項に記載の車両付着物除去装置であって、
前記水噴射部は、レールに沿って走行する車両としての鉄道車両の下部に水を噴射して付着物を除去することを特徴とする車両付着物除去装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の車両付着物除去装置であって、
少なくとも前記水噴射部及び前記シャッタは、枕木の間に配置されることを特徴とする車両付着物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として、車両の付着物を除去する車両付着物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、作業者が工具又は装置等を用いて手作業で車両の付着物（泥及び雪等）を除去することがある。また、車両の付着物を自動的に除去する装置も知られている。
【０００３】
特許文献１は、鉄道車両に付着した着雪を自動的に除去する装置を開示する。この装置は、鉄道車両のレールの外側に配置されており、スプレーユニットを備えている。スプレーユニットは、走行中の鉄道車両に圧縮空気を噴射することで着雪を除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−５１０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のように圧縮空気を噴射する構成は、エネルギー量が限られているため、車両に強固に付着した付着物を除去できない可能性がある。ここで、圧縮空気の代わりに高圧の水を噴射して付着物を除去する場合、この高圧の水が例えば電子機器に当たると電子機器が破損する可能性がある。
【０００６】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その主要な目的は、車両の付着物を十分に除去可能であって、電子機器等に水が掛かることを抑制可能な車両付着物除去装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００８】
本発明の観点によれば、以下の構成の車両付着物除去装置が提供される。即ち、この車両付着物除去装置は、高圧ポンプと、水噴射部と、シャッタと、回転駆動部と、制御装置と、を備える。前記水噴射部は、噴射口の向きが固定されており、前記高圧ポンプが送出した水を、走行中の車両の下部に向けて前記噴射口から噴射する。前記シャッタは、前記水噴射部の噴射口を覆うとともに開口部が形成される。前記回転駆動部は、前記シャッタを回転駆動する。前記制御装置は、前記回転駆動部を制御することにより、前記水噴射部が噴射した水が前記シャッタで遮られる遮断状態と、前記水噴射部が噴射した水が前記開口部を通って前記車両に噴射される噴射状態と、を切替可能である。
【０００９】
これにより、シャッタを回転駆動して遮断状態と噴射状態とを切り替えることにより、水の噴射の有無を高速で切り替えることができる。そのため、走行中の車両の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることを防止しつつ、必要な部分に水を噴射して付着物を除去することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、車両の付着物を十分に除去可能であって、電子機器等に水が掛かることを抑制可能な車両付着物除去装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る除雪装置が使用される様子を示す模式図。
【図２】（ａ）除雪装置の平面図及び（ｂ）水噴射部の拡大図。
【図３】（ａ）除雪装置を車両左右方向で見た断面図（図２のＡ−Ａ断面図）及び（ｂ）水噴射部の拡大図。
【図４】（ａ）除雪装置を車両前後方向で見た断面図（図２のＢ−Ｂ断面図）及び（ｂ）水噴射部の拡大図。
【図５】（ａ）シャッタの開口部の形成位置と（ｂ）鉄道車両の下部の水噴射領域との関係を示す説明図。
【図６】シャッタの回転により遮断状態と噴射状態とが切り替わる様子を示す説明図。
【図７】除雪装置の制御ブロック図。
【図８】除雪を開始するまでに制御装置が行う処理を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態の除雪装置が備える遮断部材の構成及び動作を示す説明図。
【図１０】第３実施形態の除雪装置が備えるシャッタの回転により遮断状態と噴射状態とが切り替わる様子を示す説明図。
【図１１】第４実施形態の除雪装置を用いて除雪を行う流れを示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。初めに、図１を参照して、第１実施形態の除雪装置１０の概要について説明する。図１は、第１実施形態の除雪装置１０が使用される様子を示す模式図である。
【００１３】
除雪装置（車両付着物除去装置）１０は、鉄道車両１００の下部に付着した雪（付着物）を除去する装置である。図１に示すように、鉄道車両１００は、車体１０１と、台車１０２と、車輪１０３と、を備える。鉄道車両１００は、雪が積もっている地域を走行することで、車輪１０３によって雪が跳ね上げられ、車体１０１のうち車輪１０３の後方又は上方（即ち、鉄道車両１００の下部）に雪が付着する。なお、鉄道車両１００の下部とは、鉄道車両１００の下面、下端だけでなく、その周囲も含む概念である。車輪１０３は高速で回転しているため、雪は非常に勢いがついた状態で跳ね上げられるため、鉄道車両１００の下部に付着した雪（以下、着雪）は、硬くなる。そのため、仮に鉄道車両１００の走行中に着雪が落下した場合、この着雪がバラスト等に衝突してバラストが跳ね上げられて周囲に衝突したり、鉄道車両１００に傷が付いたりする可能性がある。
【００１４】
本実施形態の除雪装置１０は、ウォータジェットを用いて水を噴射して着雪に当てることにより、鉄道車両１００の下部の着雪を除去する。本実施形態では、除雪を短時間で行うために、走行中の鉄道車両１００に水を噴射することで除雪を行う。ここで、鉄道車両１００の下部には、車輪１０３を駆動する電動モータ及び変圧器等の電気機器が多数配置されている。これらの電気機器は防水されているが、高圧の水を当てることは好ましくない。従って、走行中の鉄道車両１００に水を当てて除雪を行う場合、噴射の有無を高速かつ的確なタイミングで切り替える必要がある。ここで、ウォータジェット装置が備えるバルブによって噴射の有無を切り替える構成では、高速でバルブを切り替えることが難しいため、電気機器に水を当てずに着雪部分のみに水を当てることは困難である（あるいは、鉄道車両１００の走行速度を非常に低速にする必要がある）。
【００１５】
この点を考慮し、本実施形態では、別部材（後述のシャッタ１４）で水を通過させたり遮断させたりすることにより、ウォータジェットの噴射の有無を切り替える。以下、図１から図６を参照して詳細に説明する。また、図２から図４では、除雪装置１０を模式的に示すとともに、構成が分かり易くなるように各部の支持構造、取付構造等の記載を省略している。
【００１６】
図２（ａ）に示すように、除雪装置１０は、鉄道車両１００に水を噴射するための構成として、高圧ポンプ１１と、水噴射部１２と、シャッタ１４と、シャッタ駆動モータ（回転駆動部）１７と、を備える。
【００１７】
高圧ポンプ１１は、供給された（吸い上げた）水を高圧（例えば５ＭＰａ〜２０ＭＰａ）で送出する。高圧ポンプ１１が送出する水は、冷水であっても良いし、温水であっても良い。また、真水であっても良いし、除雪に関する薬剤を含んだ水であっても良い。高圧ポンプ１１が送出した水は、図２（ａ）に模式的に示す水供給管を介して水噴射部１２に供給される。
【００１８】
水噴射部１２には、図２（ｂ）、図３（ｂ）、及び図４（ｂ）に示すように噴射口１３が形成されている。水噴射部１２は、高圧ポンプ１１から供給された高圧の水を噴射口１３から鉄道車両１００の下部に向けて噴射することで、鉄道車両１００の除雪を行う。除雪装置１０は、位置が固定された複数の水噴射部１２を備えている。図２（ａ）及び図４（ａ）等に示すように、複数の水噴射部１２は、車両左右方向に並べて配置されている。
【００１９】
また、水噴射部１２は、噴射口１３が鉛直方向上側を向く水噴射部１２（１２ａ）、噴射口１３が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部１２（１２ｂ）、噴射口１３が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している水噴射部１２（１２ｃ）を含んでいる。以下の説明では、符号１２ａ〜１２ｃを付して説明したときは、噴射口１３が上記の各方向を向く水噴射部１２を示すものとする。ここで、噴射口１３の向きとは、噴射口１３を構成する開口の軸方向の向き（即ち噴射口１３が円形の場合は中心軸方向の向き）である。従って、噴射口１３の向きと、水が噴射される向きと、は同じである。
【００２０】
水噴射部１２ａは鉛直方向上側に水を噴射する。これにより、鉄道車両１００の下面（例えば図３（ａ）の着雪面１００ａ）の除雪を行うことができる。水噴射部１２ａが噴射した水は、水平面に限られず、水平面に対して傾斜した傾斜面（垂直面を除く）にも当たるため、傾斜面についても除雪を行うことができる。なお、水噴射部１２ａでは、車両前後方向又は車両左右方向に垂直な面（及びそれに近い角度の面）に十分に水を当てることは困難である。
【００２１】
水噴射部１２ｂは、鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜させて（即ち、噴射した水が鉄道車両１００に近づくに従って、車両前方又は車両後方に近づくように）水を噴射する、これにより、車両前後方向に垂直な面及びそれに近い角度の面（例えば図３（ａ）の着雪面１００ｂ）の除雪を効率的に行うことができる。また、鉄道車両１００は車両前方に走行しているため、水噴射部１２ｂの傾斜角度が固定されていても、着雪面１００ｂの広範囲にわたって除雪を行うことができる。
【００２２】
水噴射部１２ｃは、鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜させて水を噴射する、これにより、車両左右方向に垂直な面及びそれに近い角度の面（例えば図４（ａ）の着雪面１００ｃ）の除雪を効率的に行うことができる。なお、水噴射部１２は車両左右方向に並べて配置されているため、噴射口１３を車両左右方向に傾斜させる場合、別の水噴射部１２が噴射した水と干渉する可能性がある。この点、本実施形態では、図２（ａ）及び図３に示すように、水噴射部１２ｃは、隣接する水噴射部１２ａに対して車両前後方向の位置が異なる。これにより、水噴射部１２ｃと隣接する水噴射部１２ａとが同時に水を噴射する場合であっても、噴射した水同士が干渉することを防止できる。
【００２３】
シャッタ１４は、図５（ａ）に示すように半円筒形（即ち、車両左右方向に垂直な平面で切った断面が円弧状）の部材である。シャッタ１４は、円筒軸方向が車両左右方向に一致するように、かつ、図４（ａ）及び図６に示すように複数の水噴射部１２の噴射口１３をまとめて覆うように配置されている。シャッタ１４には、図４から図６等に示すように開口部１５が形成されている。開口部１５は、水噴射部１２が噴射した水を所定のタイミングで鉄道車両１００に当てるために形成されている。なお、シャッタ１４は、円筒軸方向（車両左右方向）を回転軸として回転できるように、図略の部材に取り付けられている。
【００２４】
また、図４に示すように、シャッタ１４のうち隣接する水噴射部１２同士の間には、仕切り部１６が形成されている。仕切り部１６はシャッタ１４の上側の内壁から下方に延びるように形成された板状の部材である。仕切り部１６は、水噴射部１２が噴射してシャッタ１４によって遮られた水が、別の（例えば隣接する）水噴射部１２に掛かることを防止する。
【００２５】
水噴射部１２及びシャッタ１４は、鉄道車両１００が走行するための左右一対のレール５１の間だけでなく、レール５１の外側にも配置されている。また、水噴射部１２は走行中の鉄道車両１００に下から水を噴射するため、水噴射部１２及びシャッタ１４は、走行中の鉄道車両１００と干渉しない位置に配置されている。具体的には、水噴射部１２及びシャッタ１４は、図３（ａ）等に示すように、枕木５２同士の間であって、枕木５２が配置されている高さ、又はその下方のバラスト５３が配置されている高さに配置されている。なお、本実施形態の水噴射部１２及びシャッタ１４の位置は一例であり、本実施形態とは異なる位置に配置されていても良い。例えば、水噴射部１２及びシャッタ１４は、鉄道車両１００の左右方向の外側に配置されていても良い。この場合、水噴射部１２は、上記の水噴射部１２ｃのように車両左右方向に傾斜させて水を噴射することとなる。
【００２６】
図４（ａ）に示すシャッタ駆動モータ１７は、シャッタ１４を回転駆動する電動モータ（例えばサーボモータ）である。シャッタ駆動モータ１７は、図７に示す制御装置１８によって制御されている。具体的には、シャッタ駆動モータ１７は、制御装置１８が指示した回転速度で、制御装置１８が指示した回転角度だけ駆動軸を回転させる。また、シャッタ駆動モータ１７は、シャッタ１４の車両左右方向の外側に配置されている。シャッタ駆動モータ１７の駆動軸は、直接又は別の部材を介してシャッタ１４の左右方向の端部（具体的には円筒中心位置）に相対回転不能に固定される。この構成により、シャッタ駆動モータ１７を駆動させることで、シャッタ１４を円筒軸方向（車両左右方向）を回転中心として回転させることができる。なお、以下の説明では、シャッタ１４をどの程度回転させたかを示す値（角度）を回転位相と称することがある。
【００２７】
シャッタ駆動モータ１７がシャッタ１４を回転させることで、シャッタ１４は、図６に示すように、水噴射部１２が噴射した水が遮られる遮断状態と、水噴射部１２が噴射した水が開口部１５を通って噴射される噴射状態と、を切替可能である。また、図５（ａ）に示すように、本実施形態では、車両左右方向に複数の開口部１５が形成されている。それぞれの開口部１５は、車両左右方向に並べて配置された水噴射部１２に対応している。つまり、水噴射部１２（噴射口１３）の車両左右方向の間隔と、シャッタ１４の開口部１５の車両左右方向の間隔と、は一致している。また、本実施形態では、シャッタ１４の車両左右方向において、形成される開口部１５の数及び開口部１５の車両前後方向の長さの少なくとも何れかが異なるものが含まれている。この構成により、複数の水噴射部１２で鉄道車両１００に水を噴射するタイミングを異ならせることができる。
【００２８】
図５（ｂ）には、図５（ａ）に示す開口部１５が形成されたシャッタ１４を一通り回転させた場合において、鉄道車両１００に水が噴射される領域（水噴射領域、即ち除雪が行われた領域）を示す図である。鉄道車両１００は走行中であるため、図５（ｂ）では車両前後方向に延びた形状の水噴射領域が表示されている。図５（ａ）に示すように、シャッタ１４の車両左右方向において、形成される開口部１５の数及び開口部１５の車両前後方向の長さを異ならせることで、図５（ｂ）に示すように、鉄道車両１００の除雪を行う位置を車両左右方向で異ならせることができる。そのため、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して開口部１５を形成することで、着雪が生じる可能性が高い部分に水を噴射しつつ、電気機器等が配置されている部分に水が噴射されることを防止できる。
【００２９】
また、図５（ａ）に示すように、シャッタ１４には、車両前後方向に複数の開口部１５が形成されている部分がある。この部分に配置される水噴射部１２は、図５（ｂ）及び図６に示すように、シャッタ１４を一通り回転させることで、水噴射部１２が鉄道車両１００に２回（第１噴射タイミング及び第２噴射タイミング）水を噴射する。本実施形態では、第１噴射タイミング及び第２噴射タイミングの両方で、同じ鉄道車両１００を除雪することが想定されている。従って、１両目の鉄道車両１００に水を２回噴射した後に、２両目の鉄道車両１００に水を噴射するために、シャッタ１４を逆転させる必要がある。なお、この構成に代えて、第１噴射タイミングにおいて１両目の鉄道車両１００に水を噴射し、第２噴射タイミングにおいて２両目の鉄道車両１００に水を噴射する構成であっても良い。
【００３０】
また、図２から図４に示すように、除雪装置１０は、鉄道車両１００に噴射した水を回収するための構成として、水受け部１９と、水貯留部２０と、を備える。
【００３１】
水受け部１９は、水噴射部１２が噴射した水を受け止めて、水貯留部２０へ送る部材である。水受け部１９は、車両上下方向において走行中の鉄道車両１００よりも下方に配置されている。また、水受け部１９は、車両前後方向において、シャッタ１４よりも広い領域（枕木５２の配置間隔よりも広い領域）に配置されている。この構成により、噴射口１３が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部１２ｂが噴射した水や、水噴射部１２が噴射して飛び散った水を受け止めることができる。また、水受け部１９は、容器状の部材であり、下部に水排出孔が形成されている。この水排出孔の下方には、水貯留部２０の第１水貯留部２１が配置されている。
【００３２】
第１水貯留部２１は、水噴射部１２が噴射して水受け部１９を介して又は直接的に回収した水を一時的に貯留して第２水貯留部２２へ送る。第１水貯留部２１は、車両上下方向において、枕木５２の下方を含む部分に形成されている。また、第１水貯留部２１は、車両前後方向において、隣接する枕木５２の間に配置されている。この構成により、枕木５２の間のバラスト５３を除去すれば第１水貯留部２１を設置できるので、枕木５２の配置を変えることなく第１水貯留部２１を設置できる。従って、低コストで除雪装置１０を設置できる。第１水貯留部２１の車両左右方向の外側には、第２水貯留部２２が配置されている。
【００３３】
第２水貯留部２２は、第１水貯留部２１から送られた水を貯留する。第２水貯留部２２は、走行中の鉄道車両１００よりも車両左右方向の外側に配置されている。この構成により、枕木５２の車両左右方向の外側にスペースが存在する場合は、枕木５２等に手を加えることなく第２水貯留部２２を設置可能である。また、第２水貯留部２２に貯留されている水は、フィルタ２３を介して低圧ポンプ２４によって吸引され、高圧ポンプ１１によって水噴射部１２へ送出される。以上の構成により、水噴射部１２が噴射した水を再利用できるので、水の消費量を低減できる。
【００３４】
次に、図１、図７、及び図８を参照して、制御装置１８が行う制御について説明する。図１に示すように、鉄道車両１００の走行経路には、走行方向の上流側から順に、第１車両検出センサ（接近センサ）３１、第２車両検出センサ３２、及び第３車両検出センサ３３が配置されている。第１車両検出センサ３１、第２車両検出センサ３２、及び第３車両検出センサ３３は、位置センサ（例えば光センサ）であり、検出領域上に物体（具体的には鉄道車両１００）が存在するか否かを検出して検出結果を制御装置１８に送信する。
【００３５】
以下、図８のフローチャートに沿って、制御装置１８が行う処理（特に、除雪を開始するまでの処理）の流れを説明する。制御装置１８は、第１車両検出センサ３１から鉄道車両１００を検出したことを受信する（Ｓ１０１）。ここで、第１車両検出センサ３１は、水噴射部１２よりもかなり上流側に配置されている。例えば、第１車両検出センサ３１は、水噴射部１２よりも、鉄道車両１００の車両前後方向の１両以上又は２両以上離れた位置に配置されている。制御装置１８は、第１車両検出センサ３１が鉄道車両１００を検出したタイミングで、高圧ポンプ１１を起動する（出力を０から目標値まで上げる）（Ｓ１０２）。
【００３６】
この構成により、水噴射部１２の上方を鉄道車両１００が通過するまでに高圧ポンプ１１の出力を目標値まで上げることができる。また、高圧ポンプ１１の出力を常に高い状態で維持しておく必要がない。なお、この構成に代えて、高圧ポンプ１１を低出力で駆動しておき、第１車両検出センサ３１が鉄道車両１００を検出したタイミングで高圧ポンプ１１の出力を目標値まで上げても良い。
【００３７】
次に、制御装置１８は、第２車両検出センサ３２及び第３車両検出センサ３３の検出結果（鉄道車両１００の検出時刻）を受信し、鉄道車両１００の車速を算出する（Ｓ１０３）。ここで、第２車両検出センサ３２と第３車両検出センサ３３の配置間隔は、予め決まっている。従って、制御装置１８は、第２車両検出センサ３２が鉄道車両１００（例えば車輪１０３）を検出してから、第３車両検出センサ３３が鉄道車両１００（例えば車輪１０３）を検出するまでの時間と、上記の配置間隔と、を用いることで、鉄道車両１００の速度を検出できる。なお、鉄道車両１００の車速は絶えず変化する可能性があるので、第２車両検出センサ３２及び第３車両検出センサ３３は水噴射部１２の近傍（例えば３ｍ以上２０ｍ以下）に配置されることが好ましい。
【００３８】
次に、制御装置１８は、算出した車速に応じたシャッタ１４（シャッタ駆動モータ１７）の目標回転速度を算出して設定する（Ｓ１０４）。つまり、上述のように、開口部１５は、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して形成されているため、鉄道車両１００の車速が速くなるほど、水の噴射の有無を素早く切り替える（即ち、シャッタ１４の目標回転速度を速くする）必要がある。
【００３９】
また、第３車両検出センサ３３は、鉄道車両１００の位置を検出するセンサとしても機能する。つまり、上述のように、開口部１５は、着雪予想箇所及び電気機器配置箇所を考慮して形成されているため、シャッタ１４の回転を適切なタイミングで開始する必要がある。従って、制御装置１８は、第３車両検出センサ３３の検出結果に基づいて、シャッタ１４の回転開始タイミングを算出して設定する（Ｓ１０５）。
【００４０】
次に、制御装置１８は、ステップＳ１０５で算出した回転開始タイミングが到来することで（Ｓ１０６）、シャッタ駆動モータ１７を起動して（Ｓ１０７）、ステップＳ１０４で求めた目標回転速度でシャッタ１４を回転させる。また、制御装置１８は、シャッタ１４の回転が開始する前までに水噴射部１２のバルブを開けて水を噴射する状態にしておく。これにより、水噴射部１２による鉄道車両１００の除雪を開始することができる。なお、制御装置１８は、除雪の開始後においても、再び車速を算出し、算出後の車速に応じて、シャッタ１４の回転速度を変更しても良い。また、制御装置１８は、除雪を開始してから所定時間後、又は、第３車両検出センサ３３が鉄道車両１００を検出しなくなってから所定時間後等のタイミングで、除雪を終了する（即ち、高圧ポンプ１１及びシャッタ駆動モータ１７の駆動を停止する）。
【００４１】
また、本実施形態では、１編成を構成する全ての鉄道車両１００について除雪を行う構成であるが、着雪が多い先頭側の１又は複数両の鉄道車両１００についてのみ除雪を行う構成であっても良い。
【００４２】
次に、図９を参照して、第２実施形態を説明する。図９は、第２実施形態の除雪装置１０が備える遮断部材６１の構成及び動作を示す説明図である。なお、第２実施形態以降の説明においては、第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００４３】
第２実施形態の除雪装置１０は、シャッタ１４に加え更に遮断部材６１が設けられる点において、第１実施形態と異なる。ここで、第１実施形態では、上述したように、シャッタ１４を一定の方向に回転（以下、正転）させるときに除雪を行い、その後にシャッタ１４を反対の方向に回転（以下、逆転）させる必要がある。この逆転時において、水噴射部１２が噴射した水が開口部１５を通って鉄道車両１００に噴射されることとなる。この逆転時に噴射する水が電気機器等に掛かる可能性がある場合を考慮して、遮断部材６１が設けられている。
【００４４】
遮断部材６１は、シャッタ１４と同様に半円筒の部材であり、シャッタ１４の内側に配置されている。また、遮断部材６１には、水噴射部１２の配置間隔と同じ間隔で、開口部６２が形成されている。また、遮断部材６１は、図略のアクチュエータにより、回転軸方向（車両左右方向）にスライド可能に構成されている。遮断部材６１は、このスライドを行うことにより、水噴射部１２の上方に開口部６２を位置させて、鉄道車両１００への水の噴射を可能とする状態（図９の上側）と、水噴射部１２の上方に開口部６２を位置させずに鉄道車両１００への水の噴射ができない状態（図９の下側）と、を実現可能である。
【００４５】
従って、シャッタ１４の正転時（即ち、除雪を行う期間）においては、遮断部材６１は水噴射部１２の上方に開口部６２を位置させることで、除雪が可能となる。一方で、シャッタ１４の逆転時（即ち、次の除雪の準備を行う期間）においては、遮断部材６１は水噴射部１２の上方に開口部６２を位置させないことで、鉄道車両１００に水が噴射されない。なお、遮断部材６１は、シャッタ１４の外側に配置されていても良い。
【００４６】
次に、図１０を参照して、第３実施形態を説明する。図１０は、第３実施形態の除雪装置１０が備えるシャッタの回転により遮断状態と噴射状態とが切り替わる様子を示す説明図である。
【００４７】
第１及び第２実施形態では、正転時に除雪を行い、逆転時に除雪の準備を行う。これに対し、第３実施形態では、シャッタ１４は同じ方向に回転するだけで、除雪を継続することができる。即ち、第３実施形態のシャッタ１４は、回転軸方向に垂直な平面で切った断面において、水噴射部１２がシャッタ１４に覆われている。具体的には、第３実施形態のシャッタ１４は半円筒ではなく円筒である。この構成により、シャッタ１４を一方向に回転させるだけで、第１噴射タイミング、遮断状態、第２噴射タイミング、遮断状態、第１噴射タイミング、・・・のように状態が遷移する。従って、逆転を行うことなく、例えば複数両の鉄道車両１００の除雪を行うことができる。
【００４８】
次に、図１１を参照して、第４実施形態を説明する。図１１は、第４実施形態の除雪装置１０を用いて除雪を行う流れを示す説明図である。
【００４９】
第１から第３実施形態は、車両前後方向において１箇所のみに水噴射部１２を配置する構成である。従って、鉄道車両１００が除雪されるタイミングは１回である。これに代えて、第４実施形態では、車両前後方向において２箇所に水噴射部１２が配置される構成である。また、除雪装置１０は、高圧ポンプ１１が上流側の水噴射部１２へ水を供給するか否か（「開放」か「閉鎖」か）を切り替える上流バルブ７１と、下流側の高圧ポンプ１１へ水を供給するか否かを切り替える下流バルブ７２と、を備える。本実施形態では、上流バルブ７１と下流バルブ７２の何れか一方のみを「開放」にする。
【００５０】
また、第４実施形態では、１編成の鉄道車両１００のうち、先頭の２両の鉄道車両１００についてのみ除雪を行う。具体的には、制御装置１８は、初めに、上流バルブ７１を「開放」させるとともに下流バルブ７２を「閉鎖」させる。これにより、高圧ポンプ１１は、上流側の水噴射部１２のみに水を供給する。これにより、除雪装置１０は、上流側の水噴射部１２で１両目の鉄道車両１００の除雪を行う（図１１の上側）。次に、上流側の水噴射部１２で２両目の鉄道車両１００の除雪を行う（図１１の中央）。
【００５１】
制御装置１８は、２両目の鉄道車両１００の除雪の完了後、上流バルブ７１を「閉鎖」させるとともに下流バルブ７２を「開放」させる。これにより、高圧ポンプ１１は、下流側の水噴射部１２のみに水を供給する。これにより、除雪装置１０は、下流側の水噴射部１２で１両目の鉄道車両１００の除雪を行う（図１１の下側）。最後に、下流側の水噴射部１２で２両目の鉄道車両１００の除雪を行う。
【００５２】
以上の方法で除雪を行うことにより、１両目と２両目の鉄道車両１００に１台の高圧ポンプ１１でそれぞれ２回の除雪を行うことができるので、着雪をより確実に除去することができ、また高価な高圧ポンプ１１を効率的に活用できる。なお、第４実施形態の構成では、高圧ポンプの出力の関係で、上流側と下流側の水噴射部１２で同時に除雪を行うことは想定していない。従って、２両目の除雪が終わった後に、高圧ポンプ１１の出力先を上流側の水噴射部１２から下流側の水噴射部１２に切り替える。従って、上流側の水噴射部１２と下流側の水噴射部１２とは、少なくとも鉄道車両１００の２両分の長さだけ離れて配置する必要がある。仮に、鉄道車両１００の１両目のみに２回の除雪を行う（他の鉄道車両１００には除雪を行わない）構成であれば、上流側の水噴射部１２と下流側の水噴射部１２とは、少なくとも鉄道車両１００の１両分の長さだけ離れて配置されていれば良い。
【００５３】
なお、第４実施形態では、車両前後方向に２つの水噴射部１２が配置されるが、３つ以上の水噴射部１２が配置される構成であっても良い。
【００５４】
以上に説明したように、上記実施形態の除雪装置１０は、高圧ポンプ１１と、水噴射部１２と、シャッタ１４と、シャッタ駆動モータ１７と、制御装置１８と、を備える。水噴射部１２は、噴射口１３の向きが固定されており、高圧ポンプ１１が送出した水を、走行中の鉄道車両１００の下部に向けて噴射口１３から噴射する。シャッタ１４は、水噴射部１２の噴射口１３を覆うとともに開口部１５が形成される。シャッタ駆動モータ１７は、シャッタ１４を回転駆動する。制御装置１８は、シャッタ駆動モータ１７を制御することにより、水噴射部１２が噴射した水がシャッタ１４で遮られる遮断状態と、水噴射部１２が噴射した水が開口部１５を通って鉄道車両１００に噴射される噴射状態と、を切替可能である。
【００５５】
これにより、シャッタ１４を回転駆動して遮断状態と噴射状態とを切り替えることにより、水の噴射の有無を高速で切り替えることができる。そのため、走行中の鉄道車両１００の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることを防止しつつ、必要な部分に水を噴射して付着物（着雪）を除去することができる。
【００５６】
また、上記実施形態の除雪装置１０において、シャッタ１４を回転軸方向に垂直な平面で切った断面が、円状（第３実施形態）又は円弧状（第１及び第２実施形態）である。
【００５７】
これにより、回転に伴ってシャッタ１４の回動軌跡が広がりにくいので、シャッタ１４の配置スペースを小さくすることができる。また、少なくとも第３実施形態では、水噴射部１２（１２ａ）はシャッタ１４の回転軸を通るように水を噴射するため、シャッタ１４の回転位相に関係なく、水噴射部１２からシャッタ１４までの距離を一定とすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態の除雪装置１０において、シャッタ１４には、１つの水噴射部１２に対して、複数の開口部１５が形成されている。
【００５９】
これにより、シャッタ１４を一方向に回転させるだけで水を複数回噴射できるので、車両の様々な部分の付着物を除去できる。
【００６０】
また、上記実施形態の除雪装置１０の水噴射部１２には、噴射口１３が鉛直方向上側を向く水噴射部１２（１２ａ）と、噴射口１３が鉛直方向上側に対して車両前後方向に傾斜している水噴射部１２（１２ｂ）と、噴射口１３が鉛直方向上側に対して車両左右方向に傾斜している水噴射部１２（１２ｃ）と、の少なくとも何れか（詳細には全て）が含まれる。
【００６１】
これにより、鉄道車両１００の形状、着雪予想箇所、及び電気機器配置箇所を考慮して様々な方向に水を噴射できる。
【００６２】
また、上記実施形態の除雪装置１０では、水噴射部１２が隣接して複数配置されている。水噴射部１２が噴射してシャッタ１４によって遮られた水が、別の水噴射部１２に掛かることを防止するように水噴射部１２同士の間に配置される仕切り部１６を備える。
【００６３】
これにより、一方の水噴射部１２が噴射した水がシャッタ１４を介して他方の水噴射部１２に掛からないため、この他方の水噴射部１２から適切な方向及び出力で水を噴射できる。
【００６４】
また、上記実施形態の除雪装置１０は、少なくとも、水噴射部１２の噴射口１３とシャッタ１４の開口部１５の位置が合っている状態において、水噴射部１２が噴射した水が外部に噴射されないように遮断する遮断部材６１を備える。シャッタ１４が一方向に回転（正転）している状態では、遮断部材６１は噴射部が噴射した水を遮断せずに噴射させる。シャッタ１４が他方向に回転（逆転）している状態では、遮断部材６１は噴射部が噴射した水を遮断する。
【００６５】
これにより、シャッタ１４が一方向に回転している状態において鉄道車両１００の着雪を除去し、シャッタ１４が他方向に回転している状態においてシャッタ１４の回転位相を戻すことができる。
【００６６】
また、第３実施形態の除雪装置１０において、シャッタ１４は筒状である。シャッタ１４が一方向に回転し続けることで、複数の鉄道車両１００の着雪を連続的に除去する。
【００６７】
これにより、シャッタ１４を逆転させることなく、複数の鉄道車両１００の着雪を連続的に除去できる。
【００６８】
また、上記実施形態の除雪装置１０において、制御装置１８は、鉄道車両１００の速度に応じて、シャッタ１４の回転速度を変化させる。
【００６９】
これにより、走行中の鉄道車両１００の下部のうち、不要な部分に水が噴射されることをより確実に防止できる。
【００７０】
また、上記実施形態の除雪装置１０において、制御装置１８は、鉄道車両１００が近づいたことを検出する第１車両検出センサ３１の検出結果に応じて、高圧ポンプ１１の駆動を開始する又は当該高圧ポンプ１１の出力を上昇させる。
【００７１】
これにより、車両が水噴射部１２を通過するまでに高圧ポンプ１１の出力を目標値に到達させることができる。
【００７２】
また、上記実施形態の除雪装置１０は、水噴射部１２が噴射した水を回収して貯留する水貯留部２０を備える。水貯留部２０に貯留された水が水噴射部１２から再び噴射される。
【００７３】
これにより、水の使用量を大幅に低減することができる。
【００７４】
また、第４実施形態の除雪装置１０において、高圧ポンプ１１には、鉄道車両１００の走行方向において離れて配置された少なくとも２つの水噴射部１２が接続されており、鉄道車両１００の走行方向の上流側の水噴射部１２で鉄道車両１００の着雪を除去した後に、同じ鉄道車両１００に対して、鉄道車両１００の走行方向の下流側の水噴射部１２で着雪を除去する。
【００７５】
これにより、高圧ポンプ１１の個数及び出力を抑えつつ、同じ鉄道車両１００に対して複数の位置で着雪を除去できる。
【００７６】
以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。
【００７７】
上記実施形態では、水噴射部１２は、車両左右方向に並べて配置されるが、車両前後方向に並べて配置されていても良い。また、第４実施形態では、走行方向の上流側の水噴射部１２と下流側の水噴射部１２とに同じ高圧ポンプ１１が接続されるが、個別の高圧ポンプ１１を接続しても良い。この場合、装置コストは高くなるが、水噴射部１２同士の位置を離すことなく、鉄道車両１００に対して複数回の除雪を行うことができる。
【００７８】
上記実施形態では、並べて配置される水噴射部１２を１つのシャッタ１４でまとめて覆う構成であるが、並べて配置される水噴射部１２を複数のシャッタ１４で覆う構成であっても良い。この場合、複数のシャッタ１４は一体的に回転する構成であっても良いし、個別に回転する構成であっても良い。シャッタ１４は、円筒又は半円筒に限られず、回転軸方向に垂直な平面で切った断面が矩形又は多角形であっても良い。
【００７９】
上記実施形態では、水噴射部１２に噴射した水を回収して再び使用する構成であるが、噴射した水を再使用するための構成を省略することもできる。
【００８０】
鉄道車両１００の車速は、鉄道車両１００に向けて電磁波又はレーザ波を送信し、その反射波を解析することで検出しても良い。また、鉄道車両１００と通信を行い、鉄道車両１００から車速を受信しても良い。
【００８１】
上記実施形態では、除雪装置１０は、レール５１の車両左右方向外側又は下側に配置されているが、例えば鉄道車両１００が高架を走行している場合、除雪装置１０の少なくとも一部を高架の下に配置しても良い。
【００８２】
上記実施形態で記載した特徴は適宜組み合わせることができる。例えば、第２実施形態で説明した遮断部材６１を第４実施形態で用いることもできる。
【００８３】
上記実施形態では、付着物の例として着雪を挙げて説明したが、別の付着物（例えば泥）を除去する装置にも本発明を適用できる。また、上記実施形態では、車両の例として鉄道車両１００を挙げて説明したが、別の車両（例えば、大型のトラック）の付着物を除去する装置にも本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００８４】
１０  除雪装置（車両付着物除去装置）
１１  高圧ポンプ
１２  水噴射部
１３  噴射口
１４  シャッタ
１５  開口部
１６  仕切り部
１７  シャッタ駆動モータ（回転駆動部）
１８  制御装置
１９  水受け部
２０  水貯留部
３１  第１車両検出センサ（接近センサ）
３２  第２車両検出センサ
３３  第３車両検出センサ
【図１】
2018177017.tif 000003
【図２】
2018177017.tif 000004
【図３】
2018177017.tif 000005
【図４】
2018177017.tif 000006
【図５】
2018177017.tif 000007
【図６】
2018177017.tif 000008
【図７】
2018177017.tif 000009
【図８】
2018177017.tif 000010
【図９】
2018177017.tif 000011
【図１０】
2018177017.tif 000012
【図１１】
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