(57)【要約】【課題】曲線区間に応じて噴射物を最適な散布量だけ噴射して低コスト化を図ることができる噴射システム及び噴射方法を提供する。【解決手段】噴射装置は、複数本の列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを順次通過するときに、列車１毎に噴射する摩擦緩和材の合計量が曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている標準散布量になるようにこの摩擦緩和材を噴射する。噴射装置は、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する１番目からＭ番目までの列車１毎に噴射する摩擦緩和材の散布量の合計が各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの標準散布量になるように、摩擦緩和材をＭ回に分けて自動的に噴射する。噴射装置は、列車１毎に噴射する摩擦緩和材の散布量が同じになるようにこの摩擦緩和材を噴射する。噴射装置は、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する１番目からＭ番目までの列車１毎に噴射する摩擦緩和材の散布量が各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの標準散布量/Ｍになるように摩擦緩和材を噴射する。【選択図】図９
2011084180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪とレールとの間に噴射物を噴射する噴射システムであって、
列車が曲線区間を通過するときに前記噴射物を噴射する噴射装置を備え、
前記噴射装置は、前記噴射物の標準散布量が前記曲線区間毎に規定されているときに、この噴射物の散布量の合計がこの標準散布量になるように、この噴射物を複数回に分けて噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、複数本の列車が前記曲線区間を順次通過するときに、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項３】
請求項２に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量が同じになるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、１本の列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでに噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項５】
請求項４に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、前記列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に、前記噴射物の散布量が段階的に少なくなるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射物の散布条件を散布条件情報として曲線区間毎に記憶する散布条件情報記憶装置と、
前記列車が進入する前記曲線区間を検出する曲線区間検出装置と、
前記噴射装置を動作制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記曲線区間検出装置が検出した曲線区間に対応する前記散布条件情報に基づいて前記噴射物を噴射するように、前記噴射装置を動作制御すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置が前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に開始するように、この噴射装置に噴射動作開始を指令する強制噴射開始指令装置を備えること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項８】
請求項７に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、
前記列車が曲線区間を通過中に前記強制噴射開始指令装置から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後に前記噴射物の噴射を開始し、
前記列車が曲線区間に進入前に前記強制噴射開始指令装置から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後にこの列車が進入する曲線区間を通過するときに前記噴射物の噴射を開始すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置が前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に停止するように、この噴射装置に噴射動作停止を指令する強制噴射停止指令装置を備えること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、前記列車が曲線区間を通過中に前記強制噴射停止指令装置から噴射動作停止を指令されたときには、この噴射動作停止指令後に前記噴射物の噴射を停止すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置が前記噴射物を噴射する曲線区間を選定する曲線区間選定装置を備えること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、
前記噴射装置は、前記車輪と前記レールとの間の摩擦抵抗を緩和する摩擦緩和材を噴射すること、
を特徴とする噴射システム。
【請求項１３】
車輪とレールとの間に噴射物を噴射する噴射方法であって、
列車が曲線区間を通過するときに前記噴射物を噴射し、
前記噴射物の標準散布量が前記曲線区間毎に規定されているときに、この噴射物の散布量の合計がこの標準散布量になるように、この噴射物を複数回に分けて噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の噴射方法において、
複数本の列車が前記曲線区間を順次通過するときに、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の噴射方法において、
列車毎に噴射する前記噴射物の散布量が同じになるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１６】
請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
１本の列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでに噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の噴射方法において、
前記列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に、前記噴射物の散布量が段階的に少なくなるようにこの噴射物を噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１８】
請求項１３から請求項１７までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に開始するように、この噴射物の噴射動作開始を指令すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の噴射方法において、
前記列車が曲線区間を通過中に噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後に前記噴射物の噴射を開始し、
前記列車が曲線区間に進入前に噴射動作の開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後にこの列車が進入する曲線区間を通過するときに前記噴射物の噴射を開始すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項２０】
請求項１３から請求項１９までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に停止するように、この噴射物に噴射動作停止を指令すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の噴射方法において、
前記列車が曲線区間を通過中に噴射動作停止を指令されたときには、この噴射動作停止指令後に前記噴射物の噴射を停止すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項２２】
請求項１３から請求項２１までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
前記噴射物を噴射する曲線区間を選定すること、
を特徴とする噴射方法。
【請求項２３】
請求項１３から請求項２２までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
前記車輪と前記レールとの間の摩擦抵抗を緩和する摩擦緩和材を噴射すること、
を特徴とする噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車輪とレールとの間に噴射物を噴射する噴射システムで及び噴射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、急曲線を通過するときに曲線通過性能に応じた横圧を伴って走行し、この横圧は曲線の内軌及び外軌のきしり音（摩擦音）の原因になるとともに、内軌側のレール頭頂面に発生する波状摩耗の原因にもなる。一般に、このような過大な横圧や波状摩耗を低減するために、内軌側のレールの頭頂面又は車輪踏面に鉱油やグリースなどの潤滑剤を塗布している。このような車輪とレールとの間の潤滑に使用される鉱油やグリースは、潤滑効果が過大であるため車輪の空転や滑走を誘発する。このため、近年、安定した摩擦係数が確保できる固形の潤滑剤（固体潤滑剤）を摩擦調整剤として使用している。このような摩擦調整剤は、レール面上にそのまま散布しても風で飛ばされてしまうため、溶液に分散させてからレール面上に噴霧している。例えば、従来の摩擦調整剤の噴射装置は、摩擦調整剤を収容するタンクと、このタンクからレールの頭頂面に摩擦調整剤を噴射する噴射装置と、急曲線を検出する検出装置と、この検出装置の検出結果に基づいて噴射装置を動作させる制御装置とを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の摩擦調整剤の噴射装置は、列車が曲線区間に進入すると摩擦調整剤の噴射を開始し、この列車がこの曲線区間を走行している間は摩擦調整剤の噴射を継続し、この列車がこの曲線区間を進出すると摩擦調整剤の噴射を停止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2001-151110号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の摩擦調整剤の噴射装置は、列車が曲線区間を通過中に一定量の摩擦調整剤の噴射を継続している。このため、従来の摩擦調整剤の噴射装置では、摩擦調整剤の噴射量を少なくしても摩擦緩和効果が十分に得られるにもかかわらず、多量の摩擦調整剤を噴射することがあり、摩擦調整剤を無駄に噴射してコストが高くなってしまう問題点がある。
【０００５】
この発明の課題は、曲線区間に応じて噴射物を最適な散布量だけ噴射して低コスト化を図ることができる噴射システム及び噴射方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図４、図５、図９及び図１４に示すように、車輪（ＷL，ＷR）とレール（ＲL，ＲR）との間に噴射物（Ｃ）を噴射する噴射システムであって、列車（１）が曲線区間（Ｃ1，…，ＣN）を通過するときに前記噴射物を噴射する噴射装置（５）を備え、前記噴射装置は、前記噴射物の標準散布量が前記曲線区間毎に規定されているときに、この噴射物の散布量の合計がこの標準散布量になるように、この噴射物を複数回に分けて噴射することを特徴とする噴射システム（４）である。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の噴射システムにおいて、図９に示すように、前記噴射装置は、複数本の列車が前記曲線区間を順次通過するときに、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射システムである。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の噴射システムにおいて、前記噴射装置は、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量が同じになるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射システムである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図１４に示すように、前記噴射装置は、１本の列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射システムである。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項４に記載の噴射システムにおいて、前記噴射装置は、前記列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に、前記噴射物の散布量が段階的に少なくなるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射システムである。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図４、図５、図１０及び図１５に示すように、前記噴射物の散布条件を散布条件情報（Ｄ1，…，ＤN）として曲線区間毎に記憶する散布条件情報記憶装置（１６）と、前記列車が進入する前記曲線区間を検出する曲線区間検出装置（１４）と、前記噴射装置を動作制御する制御装置（２０）とを備え、前記制御装置は、前記曲線区間検出装置が検出した曲線区間に対応する前記散布条件情報に基づいて前記噴射物を噴射するように、前記噴射装置を動作制御することを特徴とする噴射システムである。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図４、図５及び図１１（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、前記噴射装置が前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に開始するように、この噴射装置に噴射動作開始を指令する強制噴射開始指令装置（１８）を備えることを特徴とする噴射システムである。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項７に記載の噴射システムにおいて、前記噴射装置は、前記列車が曲線区間を通過中に前記強制噴射開始指令装置から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後に前記噴射物の噴射を開始し、前記列車が曲線区間に進入前に前記強制噴射開始指令装置から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後にこの列車が進入する曲線区間を通過するときに前記噴射物の噴射を開始することを特徴とする噴射システムである。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図４、図５及び図１１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、前記噴射装置が前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に停止するように、この噴射装置に噴射動作停止を指令する強制噴射停止指令装置（１９）を備えることを特徴とする噴射システムである。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の噴射システムにおいて、前記噴射装置は、前記列車が曲線区間を通過中に前記強制噴射停止指令装置から噴射動作停止を指令されたときには、この噴射動作停止指令後に前記噴射物の噴射を停止することを特徴とする噴射システムである。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図４、図５及び図１１（Ａ）に示すように、前記噴射装置が前記噴射物を噴射する曲線区間（Ｃ1，Ｃ3）を選定する曲線区間選定装置（１７）を備えることを特徴とする噴射システムである。
【００１７】
請求項１２の発明は、請求項１から請求項１１までのいずれか１項に記載の噴射システムにおいて、図５に示すように、前記噴射装置は、前記車輪と前記レールとの間の摩擦抵抗を緩和する摩擦緩和材（Ｃ）を噴射することを特徴とする噴射システムである。
【００１８】
請求項１３の発明は、図４、図５、図１０、図１２及び図１４に示すように、車輪（ＷL，ＷR）とレール（ＲL，ＲR）との間に噴射物（Ｃ）を噴射する噴射方法であって、列車（１）が曲線区間（Ｃ1，…，ＣN）を通過するときに前記噴射物を噴射し、前記噴射物の標準散布量が前記曲線区間毎に規定されているときに、この噴射物の散布量の合計がこの標準散布量になるように、この噴射物を複数回（Ｓ１６０，Ｓ１８０）に分けて噴射することを特徴とする噴射方法である。
【００１９】
請求項１４の発明は、請求項１３に記載の噴射方法において、図１０及び図１２に示すように、複数本の列車が前記曲線区間を順次通過するときに、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射方法である。
【００２０】
請求項１５の発明は、請求項１４に記載の噴射方法において、列車毎に噴射する前記噴射物の散布量が同じになるようにこの噴射物を噴射することを特徴としている噴射方法である。
【００２１】
請求項１６の発明は、請求項１３から請求項１５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１４に示すように、１本の列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に噴射する前記噴射物の散布量の合計が前記標準散布量になるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射方法である。
【００２２】
請求項１７の発明は、請求項１６に記載の噴射方法において、前記列車が前記曲線区間に進入してからこの曲線区間を進出するまでの間に、前記噴射物の散布量が段階的に少なくなるようにこの噴射物を噴射することを特徴とする噴射方法である。
【００２３】
請求項１８の発明は、請求項１３から請求項１７までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１１（Ｂ）〜（Ｄ）及び図１２に示すように、前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に開始するように、この噴射物の噴射動作開始を指令（Ｓ１８０）することを特徴とする噴射方法である。
【００２４】
請求項１９の発明は、請求項１８に記載の噴射方法において、前記列車が曲線区間を通過中に噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後に前記噴射物の噴射を開始し、前記列車が曲線区間に進入前に噴射動作の開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後にこの列車が進入する曲線区間を通過するときに前記噴射物の噴射を開始することを特徴とする噴射方法である。
【００２５】
請求項２０の発明は、請求項１３から請求項１９までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１１（Ｃ）（Ｄ）及び図１２に示すように、前記噴射物の噴射を任意の地点で強制的に停止するように、この噴射物に噴射動作停止を指令（Ｓ２１０）することを特徴とする噴射方法である。
【００２６】
請求項２１の発明は、請求項２０に記載の噴射方法において、前記列車が曲線区間を通過中に噴射動作停止を指令されたときには、この噴射動作停止指令後に前記噴射物の噴射を停止することを特徴とする噴射方法である。
【００２７】
請求項２２の発明は、請求項１３から請求項２１までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１１（Ａ）及び図１２に示すように、前記噴射物を噴射する曲線区間を選定（Ｓ１００）することを特徴とする噴射方法である。
【００２８】
請求項２３の発明は、請求項１３から請求項２２までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図５に示すように、前記車輪と前記レールとの間の摩擦抵抗を緩和する摩擦緩和材（Ｃ）を噴射することを特徴とする噴射方法である。
【発明の効果】
【００２９】
この発明によると、曲線区間に応じて噴射物を最適な散布量だけ噴射して低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える列車を概略的に示す側面図である。
【図２】この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える列車が急曲線を通過するときの車輪とレールとの状態を示す平面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える列車が急曲線を通過するときの車輪とレールとの状態を示す正面図であり、（Ａ）は内軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図であり、（Ｂ）は外軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図である。
【図４】この発明の第１実施形態に係る噴射システムを概略的に示す斜視図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る噴射システムを概略的に示す構成図である。
【図６】摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。
【図７】摩擦緩和材の散布量と距離との関係を説明するための模式図である。
【図８】摩擦緩和材の散布例を示すグラフであり、（Ａ）は最初に多量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフであり、（Ｂ）は毎回少量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。
【図９】この発明の第１実施形態に係る噴射システムの噴射装置による自動噴射動作を説明するための模式図である。
【図１０】この発明の第１実施形態に係る噴射システムの散布条件情報記憶装置のデータ構造を一例として示す模式図である。
【図１１】この発明の第１実施形態に係る噴射システムの噴射装置による噴射動作を説明するための模式図であり、（Ａ）は曲線区間の選定動作を説明するための模式図であり、（Ｂ）は強制噴射動作を説明するための模式図であり、（Ｃ）は強制噴射停止動作を説明するための模式図であり、（Ｄ）は強制噴射動作後の強制噴射停止動作を説明するための模式図である。
【図１２】この発明の第１実施形態に係る噴射システムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】摩擦緩和材の散布例を示すグラフであり、（Ａ）は一度に一定量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフであり、（Ｂ）は間隔をあけて少量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。
【図１４】この発明の第２実施形態に係る噴射システムの噴射装置による自動噴射動作を説明するための模式図である。
【図１５】この発明の第２実施形態に係る噴射システムの散布条件情報記憶装置のデータ構造を一例として示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える車両を概略的に示す側面図である。図２は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える車両が急曲線を通過するときの車輪とレールとの状態を示す平面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムを備える車両が急曲線を通過するときの車輪とレールとの状態を示す正面図であり、図３（Ａ）は内軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図であり、図３（Ｂ）は外軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図である。図４は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムを概略的に示す斜視図である。図５は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムを概略的に示す構成図である。
【００３２】
図１及び図２に示す線路Ｒは、列車１が走行する通路（軌道）であり、図３〜図５に示すように車輪ＷL，ＷRを案内する一対のレールＲL，ＲRなどを備えている。図２に示すように、レールＲLは急曲線の内軌（曲線の内側のレール）であり、レールＲRは急曲線の外軌（曲線の外側のレール）である。レールＲL，ＲRは、図３に示すように、車輪ＷL，ＷRを直接支持する頭頂面（頭部上面）Ｒ1と、この頭頂面Ｒ1と連続する内側頭側面Ｒ2とを備えている。図５に示すように、レールＲL，ＲRと車輪ＷL，ＷRとの接触点Ｓには垂直力Ｗ及び接線力Ｆが作用し、垂直力Ｗに対する接線力Ｆの比例係数（接線力係数（トラクション係数))Ｆ／Ｗが摩擦係数でありこの摩擦係数の最大値が粘着係数である。図２に示す横圧Ｑは、レールＲL，ＲRと車輪ＷL，ＷRとの間に作用する力のうち車軸方向（垂直力Ｗ及び接線力Ｆと直交する方向）に作用する力である。
【００３３】
図１及び図２に示す列車１は、線路Ｒを運転させる目的で組成された車両であり、旅客を輸送するための旅客列車、貨物を輸送するための貨物列車、又は旅客列車と貨物列車とを併結して運転する混合列車などである。列車１は、車両１Ａ，１Ｂ，…によって編成されている。
【００３４】
車両１Ａ，１Ｂ，…は、線路Ｒ上を走行する鉄道車両であり、電車、気動車、機関車又は貨車などである。車両１Ａは列車１の先頭車両であり、車両１Ｂは車両１Ａの次に連結された次位車両である。車両１Ａは、車体２と、台車３と、噴射システム４などを備えており、車両１Ｂは車体２と台車３などを備えている。
【００３５】
車体２は、乗客又は貨物を積載し輸送するための構造物である。台車３は、車体２を支持して走行する装置であり、一対のレールＲL，ＲRとそれぞれ回転接触する一対の車輪ＷL，ＷRと、車体２と台車３とを回転自在に連結する図示しないけん引装置などを備えている。車輪ＷL，ＷRは、図３に示すように、レールＲL，ＲRの頭頂面Ｒ1と接触して摩擦抵抗を受ける車輪踏面Ｗ1と、鉄道車両が急曲線を通過するときに、外軌側のレールＲRの内側頭側面Ｒ2と接触して摩擦抵抗を受けるフランジ面Ｗ2とを備えている。
【００３６】
図４及び図５に示す噴射システム４は、車輪ＷL，ＷRとレールＲL，ＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射するシステムである。噴射システム４は、曲線区間毎に最適な量の摩擦緩和材Ｃを略均一に散布して、摩擦緩和材Ｃが必要以上に消費されるのを抑制する。ここで、摩擦緩和材Ｃとは、レールＲL，ＲRと車輪ＷL，ＷRとの間の摩擦抵抗を緩和させる粉状物又は粒状物であり、例えば摩擦係数を略一定範囲内に低減するカーボン系材料を主成分とする基材と、この基材を被覆する硬質めっき層からなる被覆層などを備えている。噴射システム４は、噴射装置５と、曲線区間検出装置１４と、速度検出装置１５と、散布条件情報記憶装置１６と、曲線区間選定装置１７と、強制噴射開始指令装置１８と、強制噴射停止指令装置１９と、制御装置２０などを備えている。
【００３７】
図１、図２、図４及び図５に示す噴射装置５は、列車１が曲線区間を通過するときに摩擦緩和材Ｃを噴射する装置である。噴射装置５は、摩擦緩和材Ｃの標準散布量が曲線区間毎に規定されているときに、この摩擦緩和材Ｃの散布量の合計がこの標準散布量になるように、この摩擦緩和材Ｃを複数回に分けて噴射する。噴射装置５は、例えば、ある曲線区間の摩擦緩和材Ｃの最適な標準散布量が規定されているときに、列車１がこの曲線区間を通過するときに標準散布量の摩擦緩和材Ｃを一度に散布せずに、この標準散布量よりも少ない散布量で摩擦緩和材Ｃを複数回に分けて散布する。噴射装置５は、列車１の走行速度にかかわらず、レールＲL，ＲRに散布される摩擦緩和材Ｃの散布量が略一定となるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、車両１Ａの車体２側又は台車３側に設置されている。
【００３８】
図６は、摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。
図６に示す縦軸は、摩擦緩和材Ｃの散布量(mg/m)であり、横軸は距離(m)である。図６に示す曲線区間（対象区間）では、摩擦緩和材Ｃの散布量が20(mg/m)以上であると摩擦係数の上昇が抑えられるが、摩擦緩和材Ｃの散布量が20(mg/m)未満であると摩擦係数が急激に大きくなる傾向がある。このため、図６に示す対象区間では、摩擦緩和材Ｃの散布量が20(mg/m)になるようにこの摩擦緩和材Ｃを略均一に散布することによって、摩擦緩和効果を発揮させることが可能になる。
【００３９】
図７は、摩擦緩和材の散布量と距離との関係を説明するための模式図である。
図７では、図３に示すような左方向の急曲線を列車１が通過する場合に、左側の車輪ＷLと左側のレールＲLとの間に散布する摩擦緩和材Ｃの散布量と、左側の車輪ＷLに付着する摩擦緩和材Ｃの付着量と、左側のレールＲLに付着する摩擦緩和材Ｃの付着量との関係を一例として示す。図７に示す散布開始地点Ｐ0は、摩擦緩和材Ｃの散布を開始した地点である。散布量ａ1,0，ａ2,0…は、車輪ＷLが１回転する毎に散布される摩擦緩和材Ｃの総量である。付着量ａ1,1，ａ2,1…は、車輪ＷLが１回転する毎に車輪ＷL及びレールＲLに付着する摩擦緩和材Ｃの総量である。図７では、車輪ＷLが１回転する間にこの車輪ＷLに付着している摩擦緩和材Ｃの1/2がレールＲLに付着し1/2が車輪ＷLに残り、車輪ＷLが次の１回転する間にレールＲLに付着している摩擦緩和材Ｃの1/2が車輪ＷLに付着し1/2がレールＲLに残ると仮定している。ここで、車輪ＷLが１回転する間にレールＲLに付着している摩擦緩和材Ｃは、この車輪ＷLが１回転する間にこの車輪ＷLに付着しないものと考えている。
【００４０】
例えば、図７に示すように、散布開始地点ＰOから車輪ＷLが１回転（１回転目）する間に摩擦緩和材Ｃを散布量ａ1,0だけ散布すると、この散布量ａ1,0の1/2が車輪ＷLに付着し残りの1/2がレールＲLに付着する。その結果、摩擦緩和材Ｃが車輪ＷLに付着量ａ1,1＝ａ1,0/2だけ付着し、摩擦緩和材ＣがレールＲLに付着量ａ1,1＝ａ1,0/2だけ付着する。次に、車輪ＷLが１回転（２回転目）する間に摩擦緩和材Ｃを散布量ａ2,0だけ散布すると、この散布量ａ2,0の1/2が車輪ＷLに付着し残りの1/2がレールＲLに付着する。また、摩擦緩和材Ｃが付着量ａ1,0/2だけ付着した車輪ＷLから、この付着量ａ1,0の1/2が車輪ＷLに残存し残りの1/2がレールＲLに付着する。その結果、摩擦緩和材Ｃが付着量ａ1,0/2/2だけ残存した車輪ＷLに、新たに摩擦緩和材Ｃが付着量ａ1,0/2だけ付着し、摩擦緩和材Ｃが車輪ＷLに合わせて付着量ａ2,1＝（ａ2,0/2＋ａ1,0/2）/2だけ付着する。また、摩擦緩和材Ｃが付着量ａ2,0/2だけ付着したレールＲLに、新たに摩擦緩和材Ｃが付着量ａ1,0/2/2だけ車輪ＷLから付着し、摩擦緩和材ＣがレールＲLに合わせて付着量ａ2,1＝（ａ2,0/2＋ａ1,0/2）/2だけ付着する。このように、車輪ＷLが１回転する度に摩擦緩和材Ｃをａ1,0，ａ2,0，…散布すると、車輪ＷLとレールＲLとにそれぞれ摩擦緩和材Ｃが付着量ａx,1＝（ａx,0/2＋ａx-1,0/2）/2だけ付着する。
【００４１】
例えば、図７に示すように、複線区間又は複々線区間の上り線又は下り線を列車１が走行（片道走行）する場合には、散布開始地点Ｐ0をゼロとして、車輪ＷLがｘ回転分の距離を走行した地点における通過軸数ｙのときの摩擦緩和材Ｃの重量密度（散布量）は、以下の数１の通りである。
【００４２】
【数１】
2011084180.tif 000003
【００４３】
ここで、数１に示すｘ，ｙは整数であり、ｘ＝１かつｙ＝０を除き、ｘ≦０又はｙ＝０のとき、ａx,y＝０(mg/m)である。
【００４４】
図８は、摩擦緩和材の散布例を示すグラフであり、図８(Ａ)は最初に多量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフであり、図８(Ｂ)は毎回少量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。
図８に示す縦軸は、摩擦緩和材Ｃの散布量(mg/m)であり、横軸は距離である。図８に示すグラフは、ある曲線区間を想定した場合に、１編成８両の列車が６本この曲線区間を片道走行したときの散布例である。図８（Ａ）に示すグラフは、１回目に60mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを100mにわたり散布した場合の散布例である。図８（Ｂ）に示すグラフは、毎回（合計６回）10mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを100mにわたり散布した場合の散布例である。図８に示すグラフは、いずれも数１に基づいて演算したシミュレーション結果であり、横軸は数１に示す車輪回転数ｘ×車輪直径(0.86(m))×πで表したものである。図８（Ｂ）に示すように、列車が通過する度に、図７に示す散布開始地点Ｐ0附近に分布していた摩擦緩和材Ｃが列車の進行方向に向かって徐々に押し出されて、摩擦緩和材Ｃが広範囲に運ばれ散布されている。図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、摩擦緩和材Ｃの散布総量がいずれの場合も同じであるときには、図８（Ａ）に示す最初に多量散布した場合に比べて、図８（Ｂ）に示す毎回少量散布した場合のほうが、摩擦緩和材Ｃを均等に長い距離分布させることが可能であり、図６に示すような摩擦緩和材Ｃの散布量が略一定の状態に近づくことが分かる。
【００４５】
図９は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムの噴射装置による自動噴射動作を説明するための模式図である。
図４及び図５に示す噴射装置５は、図９に示すように、複数本の列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを順次通過するときに、列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの合計量が曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている標準散布量になるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、図９に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する１番目からＭ番目までの列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量の合計が各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの標準散布量になるように、摩擦緩和材ＣをＭ回に分けて自動的に噴射する。ここで、Ｍは、各曲線区間Ｃ1，…，ＣNを所定時間内に通過する列車本数であり、例えば各曲線区間Ｃ1，…，ＣNを１日に通過する始発列車から最終列車までの列車本数などである。噴射装置５は、列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量が同じになるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、図９に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する１番目からＭ番目までの列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量が各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの標準散布量/Ｍになるように摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、例えば、図８（Ｂ）に示すように、ある曲線区間の標準散布量60mg/2.7m、散布距離100mである場合に、この曲線区間を６本の列車１が順次通過するときには、１番目の列車１から６番目の列車１が通過すまでの間に、各列車１が摩擦緩和材Ｃを散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布する。噴射装置５は、図４及び図５に示すように、気体噴射部６と、流路７と、噴射量可変部８Ｌ，８Ｒと、流路９Ｌ，９Ｒと、噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒと、可変絞り１１Ｌ，１１Ｒと、流路１２Ｌ，１２Ｒと、噴射口１３Ｌ，１３Ｒなどを備えている。
【００４６】
図４及び図５に示す気体噴射部６は、圧縮空気を噴射する装置である。気体噴射部６は、例えば、圧縮空気を収容するエアタンクと、このエアタンク内に空気を供給するコンプレッサと、エアタンク内の圧縮空気を流路７内に流入させる開閉弁などを備えている。気体噴射部６は、制御装置２０が出力する噴射動作信号に基づいて圧縮空気を噴射する。流路７は、圧縮空気が流れる管路であり、上流側が気体噴射部６に接続されており、下流側が二つに分岐して噴射量可変部８Ｌ，８Ｒにそれぞれ接続されている。
【００４７】
噴射量可変部８Ｌ，８Ｒは、摩擦緩和材Ｃの噴射量を可変する装置である。噴射量可変部８Ｌ，８Ｒは、摩擦緩和材Ｃの散布量が略一定となるように、列車１の走行速度に応じて摩擦緩和材Ｃの噴射量を可変する。噴射量可変部８Ｌ，８Ｒは、列車１の走行速度を検出する速度検出装置１５の検出結果に基づいて摩擦緩和材Ｃの噴射量を可変する。ここで、摩擦緩和材Ｃの噴射量とは、摩擦緩和材Ｃを単位時間当たりに噴射する量（例えば噴射量(g/min))であり、摩擦緩和材Ｃの散布量とはレールＲL，ＲRの単位長さ当たりに摩擦緩和材Ｃが付着する量（例えば散布量(g/m))である。噴射量可変部８Ｌ，８Ｒは、流路９Ｌ，９Ｒを流れる圧縮空気の流量を調整する流量調整器として機能する圧力調整弁(電磁弁)を備えており、流量調整後の圧縮空気を噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒに排出する。噴射量可変部８Ｌ，８Ｒは、流路９Ｌ，９Ｒの上流側にそれぞれ設置されており、制御装置２０が出力する可変動作信号に基づいて流路９Ｌ，９Ｒを流れる圧縮空気の流量を調整する。
【００４８】
流路９Ｌ，９Ｒは、噴射量可変部８Ｌ，８Ｒを通過した圧縮空気が流れる管路である。流路９Ｌは、噴射口１３Ｌに向かって噴射量可変部８Ｌを通過した圧縮空気が流れ、流路９Ｒは噴射口１３Ｒに向かって噴射量可変部８Ｒを通過した圧縮空気が流れる。流路９Ｌは、上流側が噴射量可変部８Ｌに接続されており、下流側が噴射物収容部１０Ｌに接続されている。流路９Ｒは、上流側が噴射量可変部８Ｒに接続されており、下流側が噴射物収容部１０Ｒに接続されている。流路９Ｌ，９Ｒは、いずれも断面積が同一である。
【００４９】
噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒは、摩擦緩和材Ｃを収容する部分である。噴射物収容部１０Ｌは、進行方向左側のレールＲLと進行方向左側の車輪ＷLとの間に噴射する摩擦緩和材Ｃを収容し、噴射物収容部１０Ｒは進行方向右側のレールＲRと進行方向右側の車輪ＷRとの間に噴射する摩擦緩和材Ｃを収容する。噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒは、例えば、摩擦緩和材Ｃを収容するタンクなどであり、いずれも同一構造である。噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒは、噴射量可変部８Ｌ，８Ｒを通過した圧縮空気が流入すると、摩擦緩和材Ｃを圧縮空気とともに流路１２Ｌ，１２Ｒに排出する。
【００５０】
可変絞り１１Ｌ，１１Ｒは、絞り開度を所定値に調整可能な絞りである。可変絞り１１Ｌは、噴射量可変部８Ｌから噴射物収容部１０Ｌに向かって流路９Ｌを流れる圧縮空気の流量を調整し、可変絞り１１Ｒは噴射量可変部８Ｒから噴射物収容部１０Ｒに向かって流路９Ｒを流れる圧縮空気の流量を調整する。可変絞り１１Ｌ，１１Ｒは、例えば、回転操作部を手動で回転操作することによって、圧縮空気が流れる流路９Ｌ，９Ｒの断面積を変化させ、流路９Ｌ，９Ｒの絞り開度（絞り量）を調整可能な可変絞り弁などである。可変絞り１１Ｌ，１１Ｒは、予め所定の絞り開度に調整され設定されており、噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒから排出される圧縮空気と摩擦緩和材Ｃとの混合比を調整する。
【００５１】
流路１２Ｌ，１２Ｒは、圧縮空気及び摩擦緩和材Ｃが流れる管路である。流路１２Ｌ，１２Ｒは、レールＲL，ＲRと車輪ＷL，ＷRとの間に摩擦緩和材Ｃを供給するために、噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒから噴射口１３Ｌ，１３Ｒに向かって摩擦緩和材Ｃを送出する。流路１２Ｌ，１２Ｒは、上流側が噴射物収容部１０Ｌ，１０Ｒに接続されており、下流側が噴射口１３Ｌ，１３Ｒに接続されている。
【００５２】
噴射口１３Ｌ，１３Ｒは、圧縮空気とともに摩擦緩和材Ｃを噴射する部分である。噴射口１３Ｌは、車両１Ａの進行方向左側の車輪ＷLと左側のレールＲLとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射し、噴射口１３Ｒは車両１Ａの進行方向右側の車輪ＷRと右側のレールＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射口１３Ｌ，１３Ｒは、図５に示す接触点Ｓの直前のレールＲL，ＲRの内側頭側面Ｒ2に向けて摩擦緩和材Ｃを噴射する噴射ノズルなどである。
【００５３】
図４及び図５に示す曲線区間検出装置１４は、列車１が進入する曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出する装置である。曲線区間検出装置１４は、列車１の三次元位置を特定する全地球測位システム(Global Positioning System(GPS))からの送信信号（GPS信号）に基づいて列車１の現在位置を検出し、この列車１が走行する線路Ｒの線形及び座標などに関する線路情報を記憶する線路情報記憶部を参照して曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出する。曲線区間検出装置１４は、全地球測位システムからの送信信号を受信不可能なときには、線路Ｒの特定地点に設置された自動列車停止装置(ATS)のATS車上子が出力する絶対位置情報を受信して列車１の絶対位置を検出し、次のATS地上子に列車１が到達するまで速度検出装置１５が出力する距離パルス信号を積算して列車１の現在位置を検出する。曲線区間検出装置１４は、例えば、列車１に搭載されている列車情報管理システム(Train Information Management System)から列車１の現在位置情報を受信して列車１の曲線区間Ｃ1，…，ＣNへの進入を検出可能である。曲線区間検出装置１４は、列車１の曲線区間Ｃ1，…，ＣNへの進入を検出したときには、各曲線区間Ｃ1，…，ＣNに対応する曲線区間検出情報（曲線区間検出信号）を制御装置２０に出力する。
【００５４】
速度検出装置１５は、列車１の走行速度を検出する装置である。速度検出装置１５は、列車１の車輪ＷL，ＷRの回転によって発生するパルス信号に基づいて列車１の走行速度を検出する速度発電機などである。速度検出装置１５は、列車１の速度に応じた速度情報（速度検出信号）を制御装置２０に出力する。
【００５５】
図１０は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムの散布条件情報記憶装置のデータ構造を一例として示す模式図である。
図４及び図５に示す散布条件情報記憶装置１６は、摩擦緩和材Ｃの散布条件を散布条件情報Ｄ1，…，ＤNとして曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に記憶する装置である。散布条件情報記憶装置１６は、図９に示す各曲線区間Ｃ1，…，ＣNに対応させて散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを記憶している。散布条件情報記憶装置１６は、例えば、図１０に示すように、曲線区間位置情報Ｄ11，…，Ｄ1Nと、噴射方向情報Ｄ21，…，Ｄ2Nと、標準散布量情報Ｄ31，…，Ｄ3Nと、散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nと、散布距離情報Ｄ51，…，Ｄ5Nなどの散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを記憶する。ここで、曲線区間位置情報Ｄ11，…，Ｄ1Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣNの位置に関する情報である。曲線区間位置情報Ｄ11，…，Ｄ1Nは、例えば、摩擦緩和材Ｃの噴射を開始及び終了する各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの噴射開始地点及び噴射終了地点の緯度及び経度などの座標と、列車１が走行を開始する起点から各曲線区間Ｃ1，…，ＣNの噴射開始地点及び噴射終了位置の距離（キロ程）などである。噴射方向情報Ｄ21，…，Ｄ2Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを列車１が通過するときに摩擦緩和材Ｃを噴射する方向に関する情報である。噴射方向情報Ｄ21，…，Ｄ2Nは、例えば、図３に示すように、列車１が左曲線に進入するときには噴射方向左側である。標準散布量情報Ｄ31，…，Ｄ3Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃの標準的な散布量に関する情報である。標準散布量情報Ｄ31，…，Ｄ3Nは、例えば、図８（Ｂ）に示すように、ある曲線区間を合計６本の列車が毎回散布する場合には標準散布量60mg/2.7m＝約22.2mgである。散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃの散布量に関する情報である。散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nは、例えば、図８（Ｂ）に示すように、合計６本の列車が毎回散布する場合には列車１本当りの１回の散布量は10mg/2.7m＝約3.7mgである。散布距離情報Ｄ51，…，Ｄ5Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃを継続して散布する散布距離に関する情報である。散布距離情報Ｄ51，…，Ｄ5Nは、例えば、図８（Ｂ）に示すようにある曲線区間を合計６本の列車が毎回散布量10mg/2.7mで100mにわたり散布する場合には散布距離は100mである。
【００５６】
図１１は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムの噴射装置による噴射動作を説明するための模式図であり、図１１（Ａ）は曲線区間の選定動作を説明するための模式図であり、図１１（Ｂ）は強制噴射動作を説明するための模式図であり、図１１（Ｃ）は強制噴射停止動作を説明するための模式図であり、図１１（Ｄ）は強制噴射動作後の強制噴射停止動作を説明するための模式図である。
【００５７】
図４及び図５に示す曲線区間選定装置１７は、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃを噴射する曲線区間Ｃ1，…，ＣNを選定する装置である。曲線区間選定装置１７は、例えば、図１１に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNのうち摩擦緩和材Ｃを噴射する必要のある曲線区間Ｃ1，Ｃ3を選択するときに手動で操作される。曲線区間選定装置１７は、列車１の乗務員室内の列車情報管理システムのモニタ画面上で操作可能なタッチパネル式のスイッチなどである。曲線区間選定装置１７は、例えば、図１１（Ａ）に示すように、列車情報管理システムのモニタ画面上のスイッチが操作されることによって、摩擦緩和材Ｃを散布する必要のある曲線区間（図１１に示す実線部分）Ｃ1，Ｃ3と、摩擦緩和材Ｃを散布する必要のない曲線区間（図１１に示す二点鎖線部分）Ｃ2とを選定する。曲線区間選定装置１１は、選定された曲線区間及び選定されなかった曲線区間に関する曲線区間選定情報（曲線区間選定信号）を制御装置２０に出力する。
【００５８】
図４及び図５に示す強制噴射開始指令装置１８は、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃの噴射を任意の地点で強制的に開始するように、この噴射装置５に噴射動作開始を指令する装置である。強制噴射開始指令装置１８は、図１１（Ｂ）に示すように、列車１が曲線区間Ｃ2を通過中に噴射動作開始を噴射装置５に指令したり、図１１（Ｄ）に示すように列車１が曲線区間Ｃ1を通過中に噴射動作開始を噴射装置５に指令したりする。強制噴射開始指令装置１８は、例えば、図１１（Ｂ）に示すように、曲線区間Ｃ2を列車１が通過中であるときに、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃを強制的に散布する必要が生じたようなときに、運転士によって手動で操作される。また、強制噴射開始指令装置１８は、例えば、図１１（Ｄ）に示すように、曲線区間Ｃ1で摩擦緩和材Ｃを規定の散布量だけ自動的に散布した後に、この曲線区間Ｃ1を列車１が走行中に運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃをさらに強制的に散布する必要が生じたようなときに、運転士によって手動で操作される。強制噴射開始指令装置１８は、図１１（Ｃ）に示すように、列車１が曲線区間Ｃ2に進入する前に噴射動作開始を噴射装置５に指令する。強制噴射開始指令装置１８は、例えば、図１１（Ｃ）に示すように、運転士の判断によって曲線区間Ｃ2で摩擦緩和材Ｃを強制的に散布する必要が生じたようなときに、この曲線区間Ｃ2に列車１が進入する前に、運転士によって手動で操作される。強制噴射開始指令装置１８は、例えば、列車１の乗務員室内の列車情報管理システムのモニタ画面上で操作可能なタッチパネル式のスイッチなどであり、強制噴射開始指令信号を制御装置２０に出力する。
【００５９】
図４及び図５に示す強制噴射停止指令装置１９は、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃの噴射を任意の地点で強制的に停止するように、この噴射装置５に噴射動作停止を指令する装置である。強制噴射停止指令装置１９は、図１１（Ｃ）に示すように、曲線区間Ｃ3を列車１が通過中に噴射動作停止を噴射装置５に指令したり、図１１（Ｄ）に示すように曲線区間Ｃ1を列車１が通過中に噴射動作停止を噴射装置５に指令したりする。強制噴射停止指令装置１９は、例えば、図１１（Ｃ）に示すように、曲線区間Ｃ3で摩擦緩和材Ｃの自動的な散布を開始した後に、この摩擦緩和材Ｃの散布を強制的に停止させる必要性が生じたようなときに、運転士によって手動で操作される。また、強制噴射停止指令装置１９は、図１１（Ｄ）に示すように、曲線区間Ｃ1を列車１が通過中に強制的に散布を開始した後に、この曲線区間Ｃ1を列車１が走行中に運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃの散布を強制的に停止させる必要性が生じたようなときに、運転士によって手動で操作される。強制噴射停止指令装置１９は、例えば、列車１の乗務員室内の列車情報管理システムのモニタ画面上で操作可能なタッチパネル式のスイッチなどであり、強制噴射停止指令信号を制御装置２０に出力する。
【００６０】
図４及び図５に示す制御装置２０は、噴射装置５を動作制御する装置である。制御装置２０は、車輪ＷL，ＷRとレールＲL，ＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射するための噴射プログラムに従って所定の噴射処理を実行する。制御装置２０は、例えば、気体噴射部６に圧縮空気の噴射を開始又は停止させるためにこの気体噴射部６に噴射動作信号を出力したり、噴射量可変部８Ｌ，８Ｒに圧縮空気の流量を調整させるためにこの噴射量可変部８Ｌ，８Ｒに可変動作信号を出力したり、曲線区間検出装置１４からの曲線区間検出信号に基づいて列車１の曲線区間Ｃ1，…，ＣNの進入を判断したり、速度検出装置１５からの速度検出信号に基づいて摩擦緩和材Ｃの噴射量を演算したり、散布条件情報記憶装置１６から散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを読み出したり、曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNに対応する散布条件情報Ｄ1，…，ＤNに基づいて摩擦緩和材Ｃを噴射するように噴射装置５を動作制御したり、強制噴射開始指令装置１８からの強制噴射開始指令信号に基づいて噴射装置５に摩擦緩和材Ｃの強制噴射を指令したり、強制噴射停止指令装置１９からの強制噴射停止指令信号に基づいて噴射装置５に摩擦緩和材Ｃの強制噴射停止を指令したりする。制御装置２０には、噴射装置５、曲線区間検出装置１４、速度検出装置１５、散布条件情報記憶装置１６、曲線区間選定装置１７、強制噴射開始指令装置１８及び強制噴射停止指令装置１９などが相互に通信可能なように接続されている。
【００６１】
次に、この発明の第１実施形態に係る噴射システムの動作を説明する。
図１２は、この発明の第１実施形態に係る噴射システムの動作を説明するためのフローチャートである。以下では、図４及び図５に示す制御装置２０の動作を中心として説明する。
図１２に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、曲線区間選定装置１７によって曲線区間Ｃ1，…，ＣNが選定されたか否かを制御装置２０が判断する。曲線区間選定装置１７が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを選定すると、この曲線区間選定装置１７が曲線区間選定信号を制御装置２０に出力する。例えば、図１１に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNのうち曲線区間Ｃ1，Ｃ3で摩擦緩和材Ｃを散布する必要があるときには、曲線区間選定装置１７によってこれらの曲線区間Ｃ1，Ｃ3が選定される。曲線区間選定装置１７から制御装置２０に曲線区間選定信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ１１０に進む。一方、曲線区間選定装置１７から制御装置２０に曲線区間選定信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときには、一連の処理を終了する。
【００６２】
Ｓ１１０において、散布条件情報記憶装置１６から散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを制御装置２０が読み込む。その結果、列車１が通過する各曲線区間Ｃ1，…，ＣNと対応する散布条件情報Ｄ1，…，ＤNが散布条件情報記憶装置１６から読み出される。
【００６３】
Ｓ１２０において、曲線区間検出装置１４に曲線区間Ｃ1，…，ＣNの検出を制御装置２０が指令する。その結果、例えば、全地球測位システムからの送信信号に基づいて列車１の現在位置を曲線区間検出装置１４が検出し、列車１が走行する線路Ｒに関する線路情報と列車１の現在位置とを曲線区間検出装置１４が照合する。
【００６４】
Ｓ１３０において、速度検出装置１５に列車１の速度の検出を制御装置２０が指令する。その結果、例えば、速度発電機からのパルス信号に基づいて列車１の走行速度を速度検出装置１５が検出し、速度検出装置１５が制御装置２０に速度情報を出力する。
【００６５】
Ｓ１４０において、曲線区間Ｃ1，…，ＣNに列車１が進入したか否かを制御装置２０が判断する。曲線区間検出装置１４が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出すると曲線区間検出装置１４が制御装置２０に曲線区間検出信号を出力する。曲線区間検出装置１４から制御装置２０に曲線区間検出信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ１５０に進む。一方、曲線区間検出装置１４から制御装置２０に曲線区間検出信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときには、一連の処理を終了する。
【００６６】
Ｓ１５０において、曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNが選定対象の曲線区間Ｃ1，Ｃ3であるか否かを制御装置２０が判断する。例えば、図１１（Ａ）に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNのうち曲線区間Ｃ1，Ｃ3が曲線区間選定装置１７によって選定されたときには、曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNが選定対象の曲線区間Ｃ1，Ｃ3であるか否かを制御装置２０が判断する。曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNが選定対象の曲線区間Ｃ1，Ｃ3であるときにはＳ１６０に進み、曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNが選定対象の曲線区間Ｃ1，Ｃ3以外の曲線区間Ｃ2であるときにはＳ１７０に進む。
【００６７】
Ｓ１６０において、摩擦緩和材Ｃの自動噴射開始を噴射装置５に制御装置２０が指令する。例えば、図１１に示すように、選定対象の曲線区間Ｃ1への列車１の進入を曲線区間検出装置１４が検出すると、図１０に示すようにこの曲線区間Ｃ1に対応する散布条件情報Ｄ1を制御装置２０が検索する。その結果、この散布条件情報Ｄ1に対応する噴射方向情報Ｄ21、散布量情報Ｄ41及び散布距離情報Ｄ51に従って噴射装置５が摩擦緩和材Ｃを噴射するように、制御装置２０が噴射装置５に摩擦緩和材Ｃの噴射開始を指令する。列車１が曲線区間Ｃ1に進入を開始してから速度検出装置１５が出力するパルス信号を制御装置２０が積算して、図５に示すようにレールＲLと車輪ＷLとの間に図８（Ｂ）に示すように摩擦緩和材Ｃを散布開始地点Ｐ0から散布距離100mを走行する間に散布量10mg/2.7mだけ自動的に噴射する。
【００６８】
例えば、図３に左方向の急曲線に列車１が進入する場合には、速度検出装置１５が出力するパルス信号が制御装置２０に入力すると、列車１の速度に適した摩擦緩和材Ｃの噴射量を制御装置２０が演算し、噴射量可変部８Ｌに可変動作信号を制御装置２０が出力する。このため、図４及び図５に示す気体噴射部６のエアタンクから流路７に流入する圧縮空気が噴射量可変部８Ｌに流入し、噴射物収容部１０Ｌから摩擦緩和材Ｃが流路１２Ｌに噴射されて、摩擦緩和材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１３Ｌから噴射する。その結果、摩擦緩和材Ｃが噴射されて、列車１の速度にかかわらず摩擦緩和材Ｃが略一定の散布量で散布される。
【００６９】
図３に示すように、車両１Ａの進行方向前側の台車３の前軸の車輪ＷLとレールＲLとの間に車両１Ａ側から噴射装置５が摩擦緩和材Ｃの噴射を開始する。その結果、図５に示す接触点Ｓの直前の内側頭側面Ｒ2に摩擦緩和材Ｃが衝突して、摩擦緩和材Ｃが内側頭側面Ｒ2を粗くし、内側頭側面Ｒ2に摩擦緩和材Ｃが密着する。次に、フランジ面Ｗ2と内側頭側面Ｒ2との間に摩擦緩和材Ｃが挟み込まれてこれらの間で摩擦緩和材Ｃが加圧される。
【００７０】
図３に示す車両１Ａ以降の次位の車両１Ｂ，…が次々にフランジ面Ｗ2と内側頭側面Ｒ2との間に摩擦緩和材Ｃを挟み込み、これらの間で摩擦緩和材Ｃがさらに加圧される。その結果、レールＲLと車輪ＷLとの間に発生する横圧Ｑが低減するため、内側頭側面Ｒ2とフランジ面Ｗ2との間に生じる過度の摩擦抵抗が緩和され、急曲線におけるレールＲL，ＲRの摩耗が防止される。また、摩擦緩和材Ｃが内側頭側面Ｒ2に残留してこの摩擦緩和材Ｃによる摩擦係数の緩和機能が長期間にわたり持続し、列車１が通過した後に急曲線を後続列車が通過するときにも、残留する摩擦緩和材Ｃによって摩擦緩和の効果が維持される。
【００７１】
図１２に示すＳ１７０において、強制噴射開始指令装置１８から強制噴射開始指令を受信したか否かを制御装置２０が判断する。例えば、図１１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、曲線区間選定装置１７によって摩擦緩和材Ｃを散布する必要のない曲線区間Ｃ2が選定された場合であっても、この曲線区間Ｃ2を走行中に摩擦緩和材Ｃを強制的に散布したい場合がある。また、例えば、図１１（Ｄ）に示すように、曲線区間選定装置１７によって摩擦緩和材Ｃを散布する必要のある曲線区間Ｃ1が選定された場合に、この曲線区間Ｃ1を走行中により多くの摩擦緩和材Ｃを強制的に散布したい場合がある。このような場合には、図１１（Ｂ）に示すように、曲線区間Ｃ2に列車１が進入してから強制噴射開始指令装置１８を運転士が手動操作したり、図１１（Ｃ）に示すように曲線区間Ｃ2に列車１が進入する前に強制噴射開始指令装置１８を運転士が手動操作したりすると、強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が出力される。強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ１８０に進み、強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときにはＳ２３０に進む。
【００７２】
Ｓ１８０において、摩擦緩和材Ｃの強制噴射開始を噴射装置５に制御装置２０が指令する。強制噴射開始指令装置１８を運転士が手動操作したときには、この曲線区間Ｃ2に対応する散布条件情報Ｄ2を制御装置２０が検索する。その結果、この散布条件情報Ｄ2に対応する噴射方向情報Ｄ22、散布量情報Ｄ42及び散布距離情報Ｄ52に従って噴射装置５が摩擦緩和材Ｃを強制的に噴射するように、制御装置２０が噴射装置５に摩擦緩和材Ｃの強制噴射開始を指令する。
【００７３】
Ｓ１９０において、強制噴射停止指令装置１９から強制噴射停止指令を受信したか否かを制御装置２０が判断する。例えば、図１１（Ｃ）に示すように、曲線区間Ｃ3で摩擦緩和材Ｃの散布を開始してから摩擦緩和材Ｃを散布量 10mg/2.7m、散布距離100mで散布するまでの間に、強制噴射停止指令装置１９を運転士が手動操作したときには、強制噴射停止指令装置１９から制御装置２０に強制噴射停止指令信号が出力される。強制噴射停止指令装置１９から制御装置２０に強制噴射停止指令信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときにはＳ２００に進み、強制噴射停止指令装置１９から制御装置２０に強制噴射停止指令信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ２１０に進む。
【００７４】
Ｓ２００において、摩擦緩和材Ｃの自動噴射停止を噴射装置５に制御装置２０が指令する。例えば、図１１（Ａ）に示すように、曲線区間Ｃ1で摩擦緩和材Ｃの噴射を開始してから摩擦緩和材Ｃを散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布するまでの間に、強制噴射停止指令装置１９を運転士が手動操作しなかったときには、摩擦緩和材Ｃを散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布した後に、制御装置２０が噴射装置５に摩擦緩和材Ｃの噴射停止を自動的に指令する。
【００７５】
Ｓ２１０において、摩擦緩和材Ｃの強制噴射停止を噴射装置５に制御装置２０が指令する。例えば、雨天時には横圧Ｑが低下するため、摩擦緩和材Ｃの散布量を少なくしても摩擦緩和効果を十分に発揮させることができる。このため、雨天時には摩擦緩和材Ｃの散布量を少なくして、摩擦緩和材Ｃが無駄に消費されるのを防ぐ必要がある。図１１（Ｃ）に示すように、曲線区間Ｃ3で摩擦緩和材Ｃの噴射を開始してから摩擦緩和材Ｃを散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布するまでの間に、強制噴射停止指令装置１９を運転士が手動操作したときには、摩擦緩和材Ｃの噴射停止を制御装置２０が噴射装置５に指令する。その結果、摩擦緩和材Ｃの噴射が強制的に停止されて、摩擦緩和材Ｃの必要以上の消費が抑制される。
【００７６】
Ｓ２２０において、強制噴射開始指令装置１８から強制噴射開始指令を受信したか否かを制御装置２０が判断する。例えば、図１１（Ｄ）に示すように、曲線区間Ｃ1で摩擦緩和材Ｃを散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布したにもかかわらず、摩擦緩和効果が十分ではないときには、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃをさらに強制的に散布したい場合がある。このため、曲線区間Ｃ1で摩擦緩和材Ｃの散布を開始してから摩擦緩和材Ｃを規定の散布量10mg/2.7m、散布距離100mで散布した後に、強制噴射開始指令装置１８を運転士が手動操作したときには、強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が出力される。強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ１８０に戻り、摩擦緩和材Ｃの強制噴射開始を噴射装置５に制御装置２０が指令する。一方、強制噴射開始指令装置１８から制御装置２０に強制噴射開始指令信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときにはＳ２３０に進む。
【００７７】
Ｓ２３０において、次の曲線区間に列車１が進入したか否かを制御装置２０が判断する。例えば、曲線区間Ｃ1から進出した列車１が次の曲線区間Ｃ2に進入したのを曲線区間検出装置１４が検出したときには、曲線区間検出装置１４が制御装置２０に曲線区間検出情報を出力する。曲線区間検出装置１４から制御装置２０に曲線区間検出信号が入力したと制御装置２０が判断したときにはＳ１５０に戻り、Ｓ１５０以降の処理が繰り返される。一方、曲線区間検出装置１４から制御装置２０に曲線区間検出信号が入力しなかったと制御装置２０が判断したときには、一連の処理を終了する。
【００７８】
この発明の第１実施形態に係る噴射システムには、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過するときに摩擦緩和材Ｃを噴射装置５が噴射し、この摩擦緩和材Ｃの標準散布量が曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されているときに、この摩擦緩和材Ｃの散布量の合計がこの標準散布量になるように、この摩擦緩和材Ｃを複数回に分けて噴射装置５が噴射する。このため、曲線区間Ｃ1，…，ＣNに応じて摩擦緩和材Ｃを最適な散布量だけ散布して、摩擦緩和材Ｃが必要以上に消費されるのを抑制し低コスト化を図ることができる。
【００７９】
(2) この第１実施形態では、複数本の列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを順次通過するときに、列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量の合計が標準散布量になるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射装置５が噴射する。このため、摩擦緩和材Ｃの分布を制御して摩擦緩和材Ｃの散布量を最適化することができる。
【００８０】
(3) この第１実施形態では、列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量が同じになるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射装置５が噴射する。このため、必要最小限の摩擦緩和材Ｃを散布することによって摩擦緩和材Ｃの無駄な消費を抑えることができる。
【００８１】
(4) この第１実施形態では、摩擦緩和材Ｃの散布条件を散布条件情報Ｄ1，…，ＤNとして曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に散布条件情報記憶装置１６が記憶する。また、この第１実施形態では、列車１が進入する曲線区間Ｃ1，…，ＣNを曲線区間検出装置１４が検出し、この曲線区間検出装置１４が検出した曲線区間Ｃ1，…，ＣNに対応する散布条件情報Ｄ1，…，ＤNに基づいて摩擦緩和材Ｃを噴射するように、制御装置２０が噴射装置５を動作制御する。このため、各曲線区間Ｃ1，…，ＣNに対応する散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを予めデータベース化して記憶させておくことができるとともに、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出したときに最適な散布条件で摩擦緩和材Ｃを散布することができる。
【００８２】
(5) この第１実施形態では、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃの噴射を任意の地点で強制的に開始するように、強制噴射開始指令装置１８がこの噴射装置５に噴射動作開始を指令する。このため、図１１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、通常時には摩擦緩和材Ｃを散布する必要のない曲線区間Ｃ2を通過する場合であっても、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃを強制的に散布して摩擦緩和効果を発揮させることができる。
【００８３】
(6) この第１実施形態では、列車１が曲線区間Ｃ2を通過中に強制噴射開始指令装置１８から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後に摩擦緩和材Ｃの噴射を噴射装置５が開始する。このため、図１１（Ｄ）に示すように、通常時には曲線区間Ｃ1を通過するときに摩擦緩和材Ｃを規定の散布量だけ散布すれば足りる場合であっても、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃを強制的に散布して摩擦緩和効果をより一層向上させることができる。
【００８４】
(7) この第１実施形態では、列車１が曲線区間Ｃ2に進入前に強制噴射開始指令装置１８から噴射動作開始を指令されたときには、この噴射動作開始指令後にこの列車１が進入する曲線区間Ｃ2を通過するときに摩擦緩和材Ｃの噴射を噴射装置５が開始する。このため、図１１（Ｂ）（Ｃ）に示すように、通常時には摩擦緩和材を散布する必要のない曲線区間Ｃ2を通過する場合であっても、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃを強制的に散布して摩擦緩和効果を発揮させることができる。
【００８５】
(8) この第１実施形態では、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃの噴射を任意の地点で強制的に停止するように、強制噴射停止指令装置１９がこの噴射装置５に噴射動作停止を指令する。このため、図１１（Ｃ）に示すように、通常時には摩擦緩和材Ｃを規定の散布量だけ散布する必要のある曲線区間Ｃ3を通過する場合であっても、運転士の判断によって摩擦緩和材Ｃの散布を強制的に停止させて摩擦緩和材Ｃの必要以上の消費を抑えることができる。
【００８６】
(9) この第１実施形態では、列車１が曲線区間Ｃ1，Ｃ2を通過中に強制噴射停止指令装置１９から噴射動作停止を指令されたときには、この噴射動作停止指令後に摩擦緩和材Ｃの噴射を噴射装置５が停止する。このため、図１１（Ｃ）（Ｄ）に示すように、摩擦緩和効果を十分に発揮したと運転士が判断したようなときには、摩擦緩和材Ｃの噴射を強制的に停止させて摩擦緩和材Ｃの必要以上の消費を抑えることができる。
【００８７】
(10) この第１実施形態では、噴射装置５が摩擦緩和材Ｃを噴射する曲線区間Ｃ1，…，ＣNを曲線区間選定装置１７が選定する。このため、列車１が通過する曲線区間Ｃ1，…，ＣNのうち摩擦緩和材Ｃを散布する必要のある曲線区間Ｃ1，Ｃ3を任意に選択することができる。
【００８８】
（第２実施形態）
図１３は、摩擦緩和材の散布例を示すグラフであり、図１３（Ａ）は一度に一定量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフであり、図１３（Ｂ）は間隔をあけて少量散布した場合の摩擦緩和材の散布量と距離との関係を一例として示すグラフである。以下では、図１〜図１２に示す部分と同一の部分及び同一の処理については詳細な説明を省略する。
【００８９】
図１３に示す縦軸は、摩擦緩和材Ｃの散布量(mg/m)であり、横軸は距離である。図１３に示すグラフは、ある曲線区間を想定した場合に、１編成８両の１本の列車がこの曲線区間を片道走行したときの散布例である。図１３（Ａ）に示すグラフは、１列車の通過時に一定量60mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを100mにわたり散布した場合の散布例である。図１３（Ｂ）に示すグラフは、１回転目に800mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを散布し、約50m(17回転分）あけて、700mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを散布し、約50m(17回転分）あけて、700mg/2.7mの摩擦緩和材Ｃを散布した場合の散布例である。図１３に示すグラフは、いずれも数１に基づいて演算したシミュレーション結果であり、横軸は数１に示す車輪回転数ｘ×車輪直径(0.86(m))×πで表したものである。図１３（Ａ）（Ｂ）に示すように、摩擦緩和材Ｃの散布総量がいずれの場合も同じであるときには、図１３（Ａ）に示す１列車通過時に一定量散布した場合に比べて、図１３（Ｂ）に示す３回に分けて散布した場合のほうが、摩擦緩和材Ｃを均等に長い距離分布させることが可能であり、図６に示すような摩擦緩和材Ｃの散布量が略一定の状態に近づくことが分かる。
【００９０】
図１４は、この発明の第２実施形態に係る噴射システムの噴射装置による自動噴射動作を説明するための模式図である。
図４及び図５に示す噴射装置５は、摩擦緩和材Ｃの標準散布量が曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されているときに、この摩擦緩和材Ｃの散布量の合計がこの標準散布量になるように、この摩擦緩和材Ｃを複数回に分けて噴射する。噴射装置５は、図１４に示すように、１本の列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNに進入してからこの曲線区間Ｃ1，…，ＣNを進出するまでの間に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量の合計が標準散布量になるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、図１４に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する列車１毎に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量の合計がそれぞれの曲線区間Ｃ1，…，ＣNの標準散布量になるように、摩擦緩和材Ｃを複数回に分けて自動的に噴射する。噴射装置５は、例えば、図１４に示すように、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを通過する列車１が標準散布量よりも少ない摩擦緩和材Ｃを３回に分けて噴射する。この場合に、噴射装置５は、列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNに進入してからこの曲線区間Ｃ1，…，ＣNを進出するまでの間に、摩擦緩和材Ｃの散布量が段階的に少なくなるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射する。噴射装置５は、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、ある曲線区間の標準散布量60mg/2.7mである場合には、この曲線区間に列車１が進入して最初に車輪ＷL，ＷRが１回転する間に摩擦緩和材Ｃを散布量800mg/2.7mで散布し、列車１が距離50mだけ移動する間は摩擦緩和材Ｃの噴射を停止し、次に車輪ＷL，ＷRが１回転する間に摩擦緩和材Ｃを散布量720mg/2.7mで散布し、列車１が距離50mだけ移動する間は摩擦緩和材Ｃの噴射を停止し、最後に車輪ＷL，ＷRが１回転する間に摩擦緩和材Ｃを散布量700mg/2.7mで散布する。
【００９１】
図１５は、この発明の第２実施形態に係る噴射システムの散布条件情報記憶装置のデータ構造を一例として示す模式図である。
図４及び図５に示す散布条件情報記憶装置１６は、例えば、図１５に示すように、曲線区間位置情報Ｄ11，…，Ｄ1Nと、噴射方向情報Ｄ21，…，Ｄ2Nと、標準散布量情報Ｄ31，…，Ｄ3Nと、散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nと、散布距離情報Ｄ51，…，Ｄ5Nと、散布回数情報Ｄ61，…，Ｄ6Nと、散布間隔情報Ｄ71，…，Ｄ7Nなどの散布条件情報Ｄ1，…，ＤNを記憶する。ここで、散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃの散布量に関する情報である。散布量情報Ｄ41，…，Ｄ4Nは、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、ある曲線区間を１本の列車が摩擦緩和材Ｃを３回に分けて噴射する場合には、１回目の散布量800mg/2.7m＝約296.2mgであり、２回目の散布量720mg/2.7m＝約266.7mgであり、３回目の散布量700mg/2.7m＝約259.3mgである。散布回数情報Ｄ61，…，Ｄ6Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃを分けて散布するときの散布回数に関する情報である。散布回数情報Ｄ61，…，Ｄ6Nは、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、ある曲線区間を１本の列車が摩擦緩和材Ｃを３回に分けて噴射する場合には噴射回数３回である。散布間隔情報Ｄ71，…，Ｄ7Nは、曲線区間Ｃ1，…，ＣN毎に規定されている摩擦緩和材Ｃを分けて散布するときの摩擦緩和材Ｃを散布する間隔に関する情報である。散布間隔情報Ｄ71，…，Ｄ7Nは、例えば、図１３（Ｂ）に示すように、ある曲線区間を１本の列車が摩擦緩和材Ｃを３回に分けて噴射する場合には、１回目の散布と２回目の散布との間の散布間隔50mであり、２回目の散布と３回目の散布との間の散布間隔50mである。
【００９２】
この発明の第２実施形態に係る噴射システムには、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、１本の列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNに進入してからこの曲線区間Ｃ1，…，ＣNを進出するまでの間に噴射する摩擦緩和材Ｃの散布量の合計が標準散布量になるようにこの摩擦緩和材Ｃ噴射装置５が噴射する。このため、摩擦緩和材Ｃの分布を制御して摩擦緩和材Ｃの散布量を最適化することができる。
【００９３】
(2) この第２実施形態では、列車１が曲線区間Ｃ1，…，ＣNに進入してからこの曲線区間Ｃ1，…，ＣNを進出するまでの間に、摩擦緩和材Ｃの散布量が段階的に少なくなるようにこの摩擦緩和材Ｃを噴射装置５が噴射する。このため、必要最小限の摩擦緩和材Ｃを散布することによって摩擦緩和材Ｃの無駄な消費を抑えることができる。
【００９４】
（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、噴射物として摩擦緩和材Ｃを噴射する場合を例に挙げて説明したが、摩擦緩和材Ｃ以外の噴射物を噴射する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、圧縮気体として圧縮空気を噴射する場合を例に挙げて説明したが、圧縮空気以外の気体を噴射する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前軸の車輪ＷL，ＷRとレールＲL，ＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射しているが、これに限定するものではない。例えば、先頭の車両１Ａ以降の次位の車両１Ｂ，…の台車３の車輪ＷL，ＷRとレールＲL，ＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射したり、先頭の車両１Ａの後側の台車３の前軸又は後軸の車輪ＷL，ＷRとレールＲL，ＲRとの間に摩擦緩和材Ｃを噴射したりすることもできる。
【００９５】
(2) この実施形態では、本線又は支線の曲線区間Ｃ1，…，ＣNを列車１が通過する場合を例に挙げて説明したが、分岐器などの急曲線を列車１が通過する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、列車１が左方向の急曲線に進入する場合を例に挙げて説明したが、列車１が右方向の急曲線に進入する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、噴射システム４を列車１側に設置した場合を例に挙げて説明したが、噴射システム４を地上側に設置して地上側から摩擦緩和材Ｃを噴射することもできる。
【００９６】
(3) この実施形態では、車両１Ａ，１Ｂ，…が２軸台車である場合を例に挙げて説明したが、１軸台車又は３軸台車である場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、線路情報と現在位置情報とに基づいて曲線区間検出装置１４が曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出しているが、このような検出方法に限定するものではない。例えば、車両１Ａの進行方向前側の台車３の左右方向の回転角（ヨーイング角）をカム装置、近接スイッチ、変位センサ又は加速度センサなどによって検知して、曲線区間Ｃ1，…，ＣNを検出することもできる。さらに、この第１実施形態では、ある曲線区間に６本の列車１が通過する場合を例に挙げて説明したが列車本数を限定するものではない。同様に、この第２実施形態では、ある曲線区間を列車１が通過するときに３回に分けて摩擦緩和材Ｃを散布する場合を例に挙げて説明したが、散布回数を３回に限定するものではない。
【符号の説明】
【００９７】
１  列車
１Ａ，１Ｂ  車両
２  車体
３  台車
４  噴射システム
５  噴射装置
６  気体噴射部
７  流路
８Ｌ，８Ｒ  噴射量可変部
９Ｌ，９Ｒ  流路
１０Ｌ，１０Ｒ  噴射物収容部
１１Ｌ，１１Ｒ  可変絞り
１２Ｌ，１２Ｒ  流路
１３Ｌ，１３Ｒ  噴射口
１４  曲線区間検出装置
１５  速度検出装置
１６  散布条件情報記憶装置
１７  曲線区間選定装置
１８  強制噴射開始指令装置
１９  強制噴射停止指令装置
２０  制御装置
Ｒ  線路
ＲL  レール（内軌）
ＲR  レール（外軌）
Ｒ1  頭頂面
Ｒ2  内側頭側面
ＷL，ＷR  車輪
Ｗ1  車輪踏面
Ｗ2  フランジ面
Ｃ  摩擦緩和材（噴射物）
Ｑ  横圧
Ｃ1，…，ＣN  曲線区間
Ｄ1，…，ＤN  散布条件情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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