(57)【要約】    【課題】鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜を検出して、鉄道動力車両の床部の重量物の進行方向に対する移動により、軸重抜けを防止する鉄道動力車両用軸重補償機構を提供する。    【解決手段】鉄道動力車両用軸重補償機構において、鉄道動力車両１の床部２に配置される重量物３と、この重量物３を鉄道動力車両１の前後に移動可能な駆動モータ４と、鉄道動力車両１の進行方向に対する傾斜状態を検出する検出手段と、この検出手段からの検出情報に基づいて前記駆動モータ４を駆動して、鉄道動力車両１が登り勾配にある時は重量物３を鉄道動力車両１の前方に移動させ、鉄道動力車両１が下り勾配にある時は重量物３を鉄道動力車両１の後方に移動させるようにした。【選択図】図１
2005280517.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）鉄道動力車両の床部に配置される重量物と、
（ｂ）該重量物を前記鉄道動力車両の前後に移動可能な駆動装置と、
（ｃ）前記鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜状態を検出する検出手段と、
（ｄ）該検出手段からの検出情報に基づいて前記駆動装置を駆動して、前記鉄道動力車両が登り勾配にある時は前記重量物を前記鉄道動力車両の前方に移動させ、前記鉄道動力車両が下り勾配にある時は前記重量物を前記鉄道動力車両の後方に移動させるようにしたことを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【請求項２】
請求項１記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記鉄道動力車両の床部に凹部を形成して、該凹部に前記重量物を配置し、前記鉄道動力車両の重心をより低くすることを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【請求項３】
請求項１又は２記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記重量物が前記鉄道動力車両内に配置すべき設備であることを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【請求項４】
請求項１記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記検出手段からの検出情報が、車両が有する勾配地点情報であることを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【請求項５】
請求項１記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記検出手段が、前記車両の台車に配置される空気バネ圧力センサであることを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【請求項６】
（ａ）鉄道動力車両の床部に配置される流体バラストと、
（ｂ）該流体バラストの荷重を前記鉄道動力車両の前後に移動可能な駆動装置と、
（ｃ）前記鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜状態を検出する検出手段と、
（ｄ）該検出手段に基づいて前記駆動装置を駆動して、前記流体バラストの荷重を鉄道動力車両が登り勾配にある時は前記鉄道動力車両の前方に移動させ、前記鉄道動力車両が下り勾配にある時は前記鉄道動力車両の後方に移動させるようにしたことを特徴とする鉄道動力車両用軸重補償機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道動力車両用軸重補償機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道動力車両には、例えば、通常の電気機関車の場合、車軸毎に１６．８ｔもの荷重がかかる。そのため、登り勾配（登坂）や下り勾配（降坂）では車両の重力移動に伴って軸重抜けが発生するという問題がある。
【特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
通常、鉄道車両は平坦地のほか、登り勾配または下り勾配が存在する起伏に富んだ線路上を運行する。
【０００４】
そのような場合、例えば、図４に示すように、鉄道車両１０１が登り勾配の線路１０２を登る場合、つまり登坂の場合（車両１０１の先頭がＡ側の場合）には、車両前方が、また、鉄道車両１０１が下り勾配の線路１０２を降りる場合、つまり降坂の場合には（車両１０１の先頭がＢ側の場合）、車体後方が軸重移動により浮き上がり、軸重抜けした車輪１０４で粘着不足による滑走や空転が起こるという問題があった。したがって、片勾配区間専用の一部の機関車では、車端にカウンターウェイトを装備するなどの対策がとられていた。なお、図４において、１０３、１０６は台車、１０５はもう一方の車輪を示す。
【０００５】
本発明は、上記状況に鑑みて、鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜を検出して、鉄道動力車両の床部の重量物の進行方向に対する移動により、軸重抜けを防止する鉄道動力車両用軸重補償機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕鉄道動力車両用軸重補償機構において、鉄道動力車両の床部に配置される重量物と、この重量物を前記鉄道動力車両の前後に移動可能な駆動装置と、前記鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜状態を検出する検出手段と、この検出手段からの検出情報に基づいて前記駆動装置を駆動して、前記鉄道動力車両が登り勾配にある時は前記重量物を前記鉄道動力車両の前方に移動させ、前記鉄道動力車両が下り勾配にある時は前記重量物を前記鉄道動力車両の後方に移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
〔２〕請求項１記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記鉄道動力車両の床部に凹部を形成して、この凹部に前記重量物を配置し、前記鉄道動力車両の重心をより低くすることを特徴とする。
【０００８】
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記重量物が前記鉄道動力車両内に配置すべき設備であることを特徴とする。
【０００９】
〔４〕上記〔１〕記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記検出手段からの検出情報が、車両に有する勾配地点情報であることを特徴とする。
【００１０】
〔５〕上記〔１〕記載の鉄道動力車両用軸重補償機構において、前記検出手段が、前記車両の台車に配置される空気バネ圧力センサであることを特徴とする。
【００１１】
〔６〕鉄道動力車両用軸重補償機構において、鉄道動力車両の床部に配置される流体バラストと、この流体バラストの荷重を前記鉄道動力車両の前後に移動可能な駆動装置と、前記鉄道動力車両の進行方向に対する傾斜状態を検出する検出手段と、この検出手段に基づいて前記駆動装置を駆動して、前記流体バラストの荷重を鉄道動力車両が登り勾配にある時は前記鉄道動力車両の前方に移動させ、前記鉄道動力車両が下り勾配にある時は前記鉄道動力車両の後方に移動させるようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００１３】
鉄道動力車両が登り勾配では前記重量物を前記鉄道動力車両の前方に移動させ、前記鉄道動力車両が下り勾配では前記重量物を前記鉄道動力車両の後方に移動させることにより、前記鉄道動力車両の軸重抜けを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明は、電気機関車、ディーゼル機関車、電車、気動車等の動力を有する鉄道動力車両の登坂時および降坂時の慣性力（牽引荷重）や重力による軸重抜けに起因する駆動力や制動力の低減を抑制するための鉄道動力車両用軸重補償機構を提供するものである。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施例を示す鉄道動力車両用軸重補償機構の模式図であり、図１（ａ）は平坦な鉄道線路の場合でその全体構成を示しており、図１（ｂ）は登坂（登り勾配）の鉄道線路の場合、図１（ｃ）は降坂（下り勾配）の鉄道線路の場合を示している。
【００１７】
この図１（ａ）において、１は鉄道動力車両、２はその車両１の床部、３は重量物、４は駆動モータ、５は重量物３の移動を行うための駆動棒、６は前方の台車、７は後方の台車、８は前方の車輪、９は後方の車輪、１１は前方の台車６に配置される空気バネ圧力センサ、１２は後方の台車７に配置される空気バネ圧力センサ、１３は制御装置であり、この制御装置１３には少なくとも勾配地点情報１４や空気バネ圧力センサ１１，１２からの情報１５および力行指令（マスコン）情報１６、ブレーキ指令（ブレーキハンドル）情報１７が取り込まれて、その勾配に対応して、駆動モータ４を駆動して、駆動棒５の駆動により重量物３を前後に移動させる。
【００１８】
なお、重量物３としては、鉄道動力車両の設備を用いることができる〔例えば、可変抵抗器、死重（デッドウェイト）ブロック、フリーホイル、燃料電池、バッテリー、インバータなど〕。
【００１９】
例えば、図１（ｂ）に示すように、登り勾配の鉄道線路の場合は、鉄道動力車両１の前方の車輪８の軸重抜け現象が現れる。そこで、これを回避するために、重量物３を鉄道動力車両１の前方に移動させることにより、鉄道動力車両１の前方の車輪８の軸重抜けを防止することができる。
【００２０】
また、図１（ｃ）に示すように、下り勾配の鉄道線路の場合は、鉄道動力車両１の後方の車輪９の軸重抜け現象が現れる。そこで、これを回避するために、重量物３を鉄道動力車両１の後方に移動させることにより、鉄道動力車両１の後方の車輪９の軸重抜けを防止することができる。
【００２１】
なお、上記実施例では、重量物の移動について述べたが、鉄道動力車両の傾斜に対応して、図２に示すように、制御装置２１からの情報に基づいて駆動装置２２を駆動させて、作動流体バラスト２３を支持部２４を中心にして傾動させ、登り勾配では作動流体バラスト２３の前方に流体を集めるようにし、下り勾配の場合には作動流体バラスト２３の後方に流体を集めるようにしてもよい。
【００２２】
図３は本発明の第３実施例の鉄道動力車両用軸重補償機構の模式図である。
【００２３】
この図において、３１は鉄道動力車両、３２はその車両の床部、３３はその車両の床部３２の一段低い凹部、３４は重量物、３５は重量物３４のリニア駆動装置、３６は前方の台車、３７は後方の台車、３８は前方の車輪、３９は後方の車輪、４０は前方の台車に配置される空気バネ圧力センサ、４１は後方の台車に配置される空気バネ圧力センサ、４２は制御装置である。ここで、重量物３４としては鉄道動力車両の設備の一つである可変抵抗器（可撓性がありかつ伸縮自在なケーブルが接続される可変抵抗器）を用いることができる。また、その他の鉄道動力車両の設備としては、死重（デッドウェイト）、フリーホイル、燃料電池、バッテリー、インバータなどであってもよい。
【００２４】
このように、鉄道動力車両３１の床部３２の一段低い凹部３３に重量物３４を配置するようにしたので、鉄道動力車両３１の重心は、より低くなり、その分、車輪の軸重抜けおよび安定性を増加させることができる。
【００２５】
また、重量物としては鉄道動力車両の設備の一つである可変抵抗器３３を用いるようにしたので、コストを低減することができる。
【００２６】
また、重量物の移動調整は、車両が有する制御装置に取り込まれる勾配地点情報に基づいて的確に行うことができる。
【００２７】
さらに、重量物の移動調整は、車両の台車に配置される空気バネ圧力センサからの情報に基づいて行うようにできるので、車両に則した正確な調整を行うことができる。
【００２８】
このように構成したので、鉄道動力車両の登坂・降坂時においても軸重抜けによる駆動力や制動力の低減が抑制できる。
【００２９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明の鉄道動力車両用軸重補償機構は、登坂・降坂時においても軸重抜けを防止することができる鉄道動力車両に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施例を示す鉄道動力車両用軸重補償機構の模式図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す鉄道動力車両用軸重補償機構の要部模式図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す鉄道動力車両用軸重補償機構の模式図である。
【図４】従来技術の問題点を示す図である。
【符号の説明】
【００３２】
１，３１    鉄道動力車両
２，３２    車両の床部
３，３４    重量物
４    駆動モータ
５    駆動棒
６，３６    前方の台車
７，３７    後方の台車
８，３８    前方の車輪
９，３９    後方の車輪
１１，４０    前方の空気バネ圧力センサ
１２，４１    後方の空気バネ圧力センサ
１３，２１，４２    制御装置
１４    勾配地点情報
１５    空気バネ圧力センサからの情報
１６    力行指令（マスコン）情報
１７    ブレーキ指令（ブレーキハンドル）情報
２２    駆動装置
２３    作動流体バラスト
２４    支持部
３３    車両の床部の一段低い凹部
３５    重量物のリニア駆動装置
【図１】
2005280517.tif 000003
【図２】
2005280517.tif 000004
【図３】
2005280517.tif 000005
【図４】
2005280517.tif 000006