(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪とレールとの間に噴射物を噴射する噴射装置であって、
前記車輪と前記レールとの間の粘着係数を増加させる増粘着材の噴射量を可変する噴射量可変部を備え、
前記噴射量可変部は、
前記車輪と前記レールとの間の粘着状態と、前記増粘着材の噴射量を手動で選択する噴射量選択部の選択結果とに基づいて、この増粘着材の噴射量を可変し、
前記増粘着材を噴射するための圧縮気体が流れる複数の並列流路と、
前記複数の並列流路を流れる前記圧縮気体の流量をそれぞれ調整して、前記増粘着材の噴射量を可変する複数の可変絞りと、
前記複数の並列流路を開閉する複数の開閉弁とを備え、
前記複数の可変絞りは、回転操作部を手動で回転操作することによって、前記複数の並列流路の断面積を変化させ、この複数の並列流路の絞り開度を調整すること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、前記車輪と前記レールとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部の検出結果に基づいて、前記噴射量選択部によって選択された前記増粘着材の噴射量を変更すること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項３】
請求項１に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、前記車輪と前記レールとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部の検出結果に基づいて、前記増粘着材の噴射量を可変すること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、前記増粘着材の噴射量を段階的に可変すること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、前記増粘着材を通常量噴射させる通常噴射モードと、前記増粘着材を前記通常量よりも少量噴射させる少量噴射モードとに切り替わること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、前記増粘着材を通常量噴射させる通常噴射モードと、前記増粘着材を前記通常量よりも多量噴射させる多量噴射モードとに切り替わること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
前記噴射量可変部は、
前記車両の右側の車輪と右側のレールとの間に前記増粘着材を噴射する右側噴射口に向かって、前記複数の並列流路から前記圧縮気体が流れる右側流路と、
前記車両の左側の車輪と左側のレールとの間に前記増粘着材を噴射する左側噴射口に向かって、前記複数の並列流路から前記圧縮気体が流れる左側流路とを備えること、
を特徴とする噴射装置。
【請求項８】
請求項７に記載の噴射装置において、
前記複数の並列流路を開閉する開閉弁の数ｎ、ｎ番目の開閉弁が開閉する並列流路の可変絞りの絞り開度ａn、前記最小値に調整された可変絞りの絞り開度ａ0=１、前記最小値よりも段階的に大きくなるように調整された絞り開度の調整数ｂnであるときに、
ａn=ｎ＋１  （n=0,1,2,…）  ｂn=ｎ＋１  （n=0,1,2,…）
であること、
を特徴とする噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の車輪とレールとの間に噴射物を噴射する噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道車両は、レールと車輪との間に作用する転がり摩擦によって駆動力及びブレーキ力を伝達しており、レールと車輪との間の粘着状態に応じて最大けん引力、勾配登坂速度、ブレーキ減速度及び最高運転速度などが左右される。このため、鉄道車両では、レールと車輪との間の粘着力が低下すると、これらの間に巨視的なすべりである空転又は滑走が発生する。ここで、空転とは、力行（駆動）時に車輪に伝達される駆動力が車輪とレールとの間に作用する粘着力よりも大きいときに、車輪踏面とレール頭頂面との間に発生する巨視的なすべりであり、このような空転はレールが雪、雨又は落ち葉などによって汚染された湿潤状態であるときに発生しやすい。また、滑走とは、ブレーキ時に車輪の回転速度が車両の走行速度よりも低くなって車輪がレール上をすべるときに、車輪踏面とレール頭頂面との間に発生する巨視的なすべりである。
【０００３】
鉄道車両では、このような空転や滑走を防ぐために、低粘着時にレールと車輪との間に噴射装置によって増粘着材を噴射して列車の性能を高めている。従来の噴射装置は、増粘着材を収容する増粘着材タンクと、圧縮空気を収容するエアタンクと、レールの頭頂面に圧縮空気と増粘着材とを噴射するノズルと、増粘着材をノズルから噴射するためにエアタンクからの圧縮空気を増粘着材タンクに供給及び供給停止する切替弁などを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の噴射装置は、車輪の空転や滑走を検出したときに、切替弁を開いてエアタンクから増粘着材タンクに圧縮空気を供給し、増粘着材タンクから圧縮空気によってレールと車輪との間に増粘着材を噴射している。
【０００４】
【特許文献１】特開平4-310464号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の噴射装置では、切替弁の切替動作によってエアタンク内の圧縮空気を増粘着材タンクに供給し、圧縮空気によって増粘着材をノズルから噴射しており、圧縮空気の噴射量が略一定であるため増粘着材の噴射量も略一定である。このため、従来の噴射装置では、空転や滑走の程度が小さく少量の増粘着材を噴射すれば足りるにもかかわらず多量の増粘着材を噴射して、増粘着材を無駄に消費してしまう問題点がある。一方、従来の噴射装置では、空転や滑走の程度が大きく多量の増粘着材を噴射する必要があるにもかかわらず少量の増粘着材を噴射して、空転や滑走を防止することができない問題点がある。
【０００６】
また、電動式の流量調整弁を使用する場合には、この流量調整弁の円板状の弁体をモータによって回転させて、この流量調整弁の開度を制御部によって調整し、増粘着材の噴射量を可変制御することが可能になる。しかし、電動式の流量調整弁を使用した場合には、車両の走行時に発生する振動を流量調整弁が受けるため、流量調整弁を俊敏に動作させて流量調整弁の開度を高精度に調整することが困難であり、増粘着材の散布量にばらつきが生じてしまう問題点がある。
【０００７】
この発明の課題は、車両の車輪とレールとの間の粘着状態に応じて最適な量の噴射物を噴射することができる噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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１、図２、図４、図５、図８及び図１０に示すように、車両（２）の車輪（４ａ，４ｂ）とレール（１ａ，１ｂ）との間に噴射物（Ｃ）を噴射する噴射装置であって、前記車輪と前記レールとの間の粘着係数を増加させる増粘着材（Ｃ）の噴射量を可変する噴射量可変部（８）を備え、前記噴射量可変部は、前記車輪と前記レールとの間の粘着状態と、前記増粘着材の噴射量を手動で選択する噴射量選択部（１６）の選択結果とに基づいて、この増粘着材の噴射量を可変し、前記増粘着材を噴射するための圧縮気体が流れる複数の並列流路（Ｐ0〜Ｐn）と、前記複数の並列流路を流れる前記圧縮気体の流量をそれぞれ調整して、前記増粘着材の噴射量を可変する複数の可変絞り（Ｔ0〜Ｔn）と、前記複数の並列流路を開閉する複数の開閉弁（Ｓ0〜Ｓn）とを備え、前記複数の可変絞りは、回転操作部を手動で回転操作することによって、前記複数の並列流路の断面積を変化させ、この複数の並列流路の絞り開度を調整することを特徴とする噴射装置（５）である。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の噴射装置において、前記噴射量可変部は、前記車輪と前記レールとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部（１３）の検出結果に基づいて、前記噴射量選択部によって選択された前記増粘着材の噴射量を変更することを特徴とする噴射装置である。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１に記載の噴射装置において、図９及び図１０に示すように、前記噴射量可変部は、前記車輪と前記レールとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部（１３）の検出結果に基づいて、前記増粘着材の噴射量を可変することを特徴とする噴射装置である。
【００１１】
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項に記載の噴射装置において、図７、図９及び図１０に示すように、前記噴射量可変部は、前記増粘着材の噴射量を段階的に可変することを特徴とする噴射装置である。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４に記載の噴射装置において、前記噴射量可変部は、前記増粘着材を通常量噴射させる通常噴射モードと、前記増粘着材を前記通常量よりも少量噴射させる少量噴射モードとに切り替わることを特徴とする噴射装置である。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の噴射装置において、前記噴射量可変部は、前記増粘着材を通常量噴射させる通常噴射モードと、前記増粘着材を前記通常量よりも多量噴射させる多量噴射モードとに切り替わることを特徴とする噴射装置である。
【００１４】
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項に記載の噴射装置において、前記噴射量可変部は、前記車両の右側の車輪（４ｂ）と右側のレール（１ｂ）との間に前記増粘着材を噴射する右側噴射口（１２Ｒ）に向かって、前記複数の並列流路から前記圧縮気体が流れる右側流路（１１Ｒ）と、前記車両の左側の車輪（４ａ）と左側のレール（１ａ）との間に前記増粘着材を噴射する左側噴射口（１２Ｌ）に向かって、前記複数の並列流路から前記圧縮気体が流れる左側流路（１１Ｌ）とを備えることを特徴とする噴射装置である。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項７に記載の噴射装置において、前記複数の並列流路（Ｐ0〜Ｐn）を開閉する開閉弁（Ｓ0〜Ｓn）の数ｎ、ｎ番目の開閉弁が開閉する並列流路の可変絞り（Ｔ0〜Ｔn）の絞り開度ａn、前記最小値に調整された可変絞り（Ｔ0）の絞り開度ａ0=１、前記最小値よりも段階的に大きくなるように調整された絞り開度の調整数ｂnであるときに、ａn=ｎ＋１  （n=0,1,2,…）  ｂn=ｎ＋１  （n=0,1,2,…）であることを特徴とする噴射装置である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によると、車両の車輪とレールとの間の粘着状態に応じて最適な量の噴射物を噴射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
（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装置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装置を備える車両を概略的に示す平面図である。図３は、この発明の第１実施形態に係る噴射装置を備える車両の車輪とレールとの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装置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装置を概略的に示す構成図である。
【００２３】
図１及び図２に示す線路１は、車両２が走行する通路（軌道）であり、図２及び図３に示すように車輪４ａ，４ｂを案内する一対のレール１ａ，１ｂなどを備えている。例えば、図２〜図５に示すレール１ａは、車両２の進行方向左側のレールであり、レール１ｂは車両２の進行方向右側のレールである。レール１ａ，１ｂは、図３に示すように、車輪４ａ，４ｂを直接支持する頭頂面（頭部上面）１ｃと、この頭頂面１ｃと連続する内側頭側面１ｄとを備えている。図５に示すように、レール１ａ，１ｂと車輪４ａ，４ｂ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。
【００２４】
図１及び図２に示す車両２は、電車、気動車又は機関車などの鉄道車両である。車両２は、図１及び図２に示す車体３と、台車４と、図１〜図５に示す噴射装置５などを備えている。車体３は、乗客を積載し輸送するための構造物であり、台車４は車体３を支持して走行する装置である。台車４は、図１及び図２に示すように、一対のレール１ａ，１ｂとそれぞれ回転接触する一対の車輪４ａ，４ｂと、台車４の主要な構成部材である台車枠４ｅと、この台車枠４ｅを車体３に回転自在に連結するけん引装置４ｆと、車両２の安全な走行上支障となるレール１ａ，１ｂ上の障害物を排除するために台車枠４ｅに取り付けられた排障器（台車排障器）４ｇなどを備えている。車輪４ａ，４ｂは、図３に示すように、レール１ａ，１ｂの頭頂面１ｃと接触して摩擦抵抗を受ける車輪踏面４ｃと、レール１ａ，１ｂの内側頭側面１ｄと接触するランジ面４ｄとを備えている。
【００２５】
図１、図２、図４及び図５に示す噴射装置５は、車両２の車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間に増粘着材Ｃを噴射する装置である。噴射装置５は、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間に粘着状態に応じて、最適な量の増粘着材Ｃを散布する。ここで、増粘着材Ｃとは、レール１ａ，１ｂと車輪４ａ，４ｂとの間の粘着係数を増加させる粒状物であり、例えばセラミックスであるアルミナ粒子又は珪砂の粒子である。噴射装置５は、図４及び図５に示す気体噴射部６と、流路７と、噴射量可変部８と、噴射物収容部９Ｌ，９Ｒと、可変絞り１０Ｌ，１０Ｒと、流路１１Ｌ，１１Ｒと、噴射口１２Ｌ，１２Ｒと、粘着状態検出部１３と、速度検出部１４と、非常ブレーキ作動検出部１５と、噴射量選択部１６と、制御装置１７などを備えている。
【００２６】
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。流路７は、圧縮空気が流れる管路であり、図４及び図５に示すように上流側が気体噴射部６に接続されており、図５に示すように下流側が三つに分岐して噴射量可変部８の流路Ｐ0〜Ｐ2に接続されている。
【００２７】
図４及び図５に示す噴射量可変部８は、増粘着材Ｃの噴射量を可変する装置である。噴射量可変部８は、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態に応じて増粘着材Ｃの噴射量を可変する。噴射量可変部８は、噴射量選択部１６の選択結果に基づいて増粘着材Ｃの噴射量を可変する。噴射量可変部８は、増粘着材Ｃの噴射量を段階的に可変し、例えば増粘着材Ｃを通常量噴射させる通常噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも少量噴射させる少量噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも多量噴射させる多量噴射モードとに切り替わる。噴射量可変部８は、粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて、噴射量選択部１６によって選択された増粘着材Ｃの噴射量を変更する。ここで、増粘着材Ｃの噴射量とは、増粘着材Ｃを単位時間当たりに噴射する量（例えば噴射量（g/min））である。噴射量可変部８は、流路７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し、流量調整後の圧縮空気を噴射物収容部９Ｌ，９Ｒに排出する。噴射量可変部８は、図５に示すように、流路Ｐ0〜Ｐ2と、可変絞りＴ0〜Ｔ2と、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2と、流路ＰL，ＰRと、固定絞りＴL，ＴRなどを備えている。
【００２８】
流路Ｐ0〜Ｐ2は、増粘着材Ｃを噴射するための圧縮空気が流れる管路である。流路Ｐ0〜Ｐ2は、可変絞りＴ0〜Ｔ2を並列に接続するように配管されており、いずれも断面積が同一である。流路Ｐ0〜Ｐ2は、上流側が流路７に接続されており、下流側が流路ＰL，ＰRに接続されている。
【００２９】
可変絞りＴ0〜Ｔ2は、それぞれ流路Ｐ0〜Ｐ2を流れる圧縮空気の流量を調整して、増粘着材Ｃの噴射量を可変する絞りである。可変絞りＴ0〜Ｔ2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Ｐ0〜Ｐ2の断面積を変化させ、流路Ｐ0〜Ｐ2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Ｔ0〜Ｔ2は、車両２が停車中に予め所定の絞り開度に調整され設定されている。例えば、図５に示す可変絞りＴ0は絞り開度が最小値「１」に設定されており、可変絞りＴ1は流路Ｐ1を流れる圧縮空気の流量が流路Ｐ0を流れる圧縮空気の流量の２倍になるように絞り開度が「２」（可変絞りＴ0の絞り開度の２倍）に設定されており、可変絞りＴ2は流路Ｐ2を流れる圧縮空気の流量が流路Ｐ0を流れる圧縮空気の流量の３倍になるように絞り開度が「３」（可変絞りＴ0の絞り開度の３倍）に設定されている。
【００３０】
開閉弁Ｓ0〜Ｓ2は、流路Ｐ0〜Ｐ2を開閉する弁である。開閉弁Ｓ0〜Ｓ2は、並列に配置されており、開閉弁Ｓ0は可変絞りＴ0の上流側の流路Ｐ0に配置されており、開閉弁Ｓ1は可変絞りＴ1の上流側の流路Ｐ1に配置されており、開閉弁Ｓ2は可変絞りＴ2の上流側の流路Ｐ2に配置されている。開閉弁Ｓ0〜Ｓ2は、例えば、ソレノイドに電流を流すことによってこのソレノイドに磁力を発生させて弁を開閉する電磁弁などである。
【００３１】
図４及び図５に示す流路ＰL，ＰRは、可変絞りＴ0〜Ｔ2を通過した圧縮空気が流れる管路である。流路ＰLは、噴射口１２Ｌに向かって流路Ｐ0〜Ｐ2から圧縮空気が流れ、流路ＰRは噴射口１２Ｒに向かって流路Ｐ0〜Ｐ2を通過した圧縮空気が流れる。流路ＰLは、図５に示すように、上流側が流路Ｐ0〜Ｐ2に接続されており、下流側が噴射物収容部９Ｌに接続されている。流路ＰRは、上流側が流路Ｐ0〜Ｐ2に接続されており、下流側が噴射物収容部９Ｒに接続されている。流路ＰL，ＰRは、いずれも断面積が同一である。
【００３２】
固定絞りＴL，ＴRは、絞り開度が所定値に設定された絞りである。固定絞りＴLは、流路ＰLを流れる圧縮空気の流量を調整し、固定絞りＴRは流路ＰRを流れる圧縮空気の流量を調整する。固定絞りＴL，ＴRは、例えば、圧縮空気が流れる流路ＰL，ＰRの断面積が一定になるように、流路ＰL，ＰRの絞り開度を所定値に固定する固定絞り弁などである。固定絞りＴL，ＴRは、噴射物収容部９Ｌから噴射口１２Ｌまでの距離と、噴射物収容部９Ｒから噴射口１２Ｒまでの距離とが異なるときに、噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射される増粘着材Ｃの噴射量を一定にする。
【００３３】
噴射物収容部９Ｌ，９Ｒは、増粘着材Ｃを収容する部分である。噴射物収容部９Ｌは、進行方向左側のレール１ａと進行方向左側の車輪４ａとの間に噴射する増粘着材Ｃを収容し、噴射物収容部９Ｒは進行方向右側のレール１ｂと進行方向右側の車輪４ｂとの間に噴射する増粘着材Ｃを収容する。噴射物収容部９Ｌ，９Ｒは、例えば、増粘着材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９Ｌ，９Ｒは、固定絞りＴL，ＴRを通過した圧縮空気が噴射物収容部９Ｌ，９Ｒに流入すると、この噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから増粘着材Ｃを圧縮空気とともに流路１１Ｌ，１１Ｒに排出する。噴射物収容部９Ｌ，９Ｒは、図１及び図２に示すように台車４の台車枠４ｅに取り付けられている。
【００３４】
可変絞り１０Ｌ，１０Ｒは、絞り開度を所定値に調整可能な絞りである。可変絞り１０Ｌは、固定絞りＴLから噴射物収容部９Ｌに向かって流路ＰLを流れる圧縮空気の流量を調整し、可変絞り１０Ｒは固定絞りＴRから噴射物収容部９Ｒに向かって流路ＰRを流れる圧縮空気の流量を調整する。可変絞り１０Ｌ，１０Ｒは、例えば、可変絞りＴ0〜Ｔ2と同様の可変絞り弁などである。可変絞り１０Ｌ，１０Ｒ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９Ｌ，９Ｒから排出される圧縮空気と増粘着材Ｃとの混合比を調整する。
【００３５】
図４及び図５に示す流路１１Ｌ，１１Ｒは、圧縮空気及び増粘着材Ｃが流れる管路である。流路１１Ｌ，１１Ｒは、レール１ａ，１ｂと車輪４ａ，４ｂとの間に増粘着材Ｃを供給するために、噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから噴射口１２Ｌ，１２Ｒに向かって増粘着材Ｃを送出する。流路１１Ｌ，１１Ｒは、上流側が噴射物収容部９Ｌ，９Ｒに接続されており、下流側が噴射口１２Ｌ，１２Ｒに接続されている。
【００３６】
噴射口１２Ｌ，１２Ｒは、圧縮空気とともに増粘着材Ｃを噴射する部分である。噴射口１２Ｌは、車両２の進行方向左側の車輪４ａと左側のレール１ａとの間に増粘着材Ｃを噴射し、噴射口１２Ｒは車両２の進行方向右側の車輪４ｂと右側のレール１ｂとの間に増粘着材Ｃを噴射する。噴射口１２Ｌ，１２Ｒは、図５に示す接触点Ｓの直前のレール１ａ，１ｂの内側頭側面１ｄに向けて増粘着材Ｃを噴射する噴射ノズルなどであり、図１及び図２に示すように台車４の排障器４ｇに取り付けられている。噴射口１２Ｌ，１２Ｒは、例えば、噴射量選択部１６によって通常噴射モードが選択されたときには通常量の増粘着材Ｃを噴射し、噴射量選択部１６によって少量噴射モードが選択されたときには通常量よりも少量の増粘着材Ｃを噴射し、噴射量選択部１６によって多量噴射モードが選択されたときには通常量よりも多量の増粘着材Ｃを噴射する。噴射口１２Ｌ，１２Ｒは、例えば、車両２の走行速度が所定速度を越えている場合であって、車両２の非常ブレーキ装置が作動したときには、車両２の車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間に増粘着材Ｃを噴射する。
【００３７】
粘着状態検出部１３は、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態を検出する装置である。粘着状態検出部１３は、例えば、力行（駆動）時に車輪４ａ，４ｂがレール１ａ，１ｂ上を滑る車輪４ａ，４ｂの空転を検出するとともに、ブレーキ時に車輪４ａ，４ｂがレール１ａ，１ｂ上を滑る車輪４ａ，４ｂの滑走を検出する。粘着状態検出部１３は、車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走が発生した後に、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着力が増大又は駆動力若しくはブレーキ力が減少して、車輪４ａ，４ｂの回転速度が車両２の走行速度と同じ速度に復帰する車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出する。粘着状態検出部１３は、例えば、車輪４ａ，４ｂ及びレール１ａ，１ｂの損傷を防止するために、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の巨視的なすべりを検出するとともに車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出する空転滑走検出装置などであり、車両２を駆動制御するインバータ制御装置の一部に組み込まれている。粘着状態検出部１３は、車輪４ａ，４ｂの空転及び／又は滑走などの巨視的なすべりを検出したときには、空転／滑走検出信号（すべり検出信号）を制御装置１７に出力し、車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したときには再粘着検出信号を制御装置１７に出力する。
【００３８】
速度検出部１４は、車両２の速度を検出する装置であり、車輪４ａ，４ｂの回転によって発生するパルス信号に基づいて、車両２の速度を検出する速度発電機などである。速度検出部１４は、車両２の速度に応じた速度検出信号（電気信号）を制御装置１７に出力する。
【００３９】
非常ブレーキ作動検出部１５は、非常ブレーキの作動を検出する装置であり、非常時に車両２を減速させ停止させる非常ブレーキ装置の作動を検出するセンサなどである。非常ブレーキ作動検出部１５は、非常ブレーキ装置の作動を検出したときに非常ブレーキ作動検出信号を制御装置１７に出力する。
【００４０】
噴射量選択部１６は、増粘着材Ｃの噴射量を手動で選択する装置である。噴射量選択部１６は、例えば、増粘着材Ｃを通常量噴射させる通常噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも少量噴射させる少量噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも多量噴射させる多量噴射モードとを選択するために、車両２の乗務員によって手動操作されるスライド式又は押しボタン式のスイッチなどである。噴射量選択部１６は、選択された噴射モードに応じて噴射モード選択信号を制御装置１７に出力する。
【００４１】
制御装置１７は、噴射装置５の種々の動作を制御する装置である。制御装置１７は、粘着状態検出部１３、速度検出部１４及び非常ブレーキ作動検出部１５の検出結果と、噴射量選択部１６の選択結果とに基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作及び気体噴射部６の噴射動作を制御する。制御装置１７は、粘着状態検出部１３が出力する空転／滑走検出信号に基づいて、増粘着材Ｃを噴射するように気体噴射部６及び開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を動作制御するとともに、粘着状態検出部１３が出力する再粘着検出信号に基づいて、増粘着材Ｃの噴射を停止するように気体噴射部６及び開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を動作制御する。制御装置１７は、例えば、粘着状態検出部１３が出力する空転／滑走検出信号に基づいて、気体噴射部６を噴射動作させるとともに開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を開閉動作させて圧縮空気の流量を調整する。制御装置１７は、気体噴射部６に噴射動作を開始させるときには噴射動作開始信号を気体噴射部６に出力し、気体噴射部６に噴射動作を終了させるときには噴射動作終了信号を気体噴射部６に出力する。制御装置１７は、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を開閉動作させるときには開閉動作信号（電気信号）を開閉弁Ｓ0〜Ｓ2に出力する。
【００４２】
制御装置１７は、車両２の走行速度が所定速度を超過し、かつ、非常ブレーキ作動検出部１５が非常ブレーキ装置の作動を検出したときには、増粘着材Ｃを噴射するように気体噴射部６及び開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を動作制御する。制御装置１７は、例えば、車両２の走行速度が130km/hを超えているようなときに、非常ブレーキ装置が作動したときには、非常ブレーキ装置が作動指令を受けてから車両２が停止までに走行する非常ブレーキ距離を十分に確保するために、増粘着材Ｃを噴射するように気体噴射部６及び開閉弁Ｓ0〜Ｓ2を動作制御する。
【００４３】
図６は、この発明の第１実施形態に係る噴射装置の噴射量選択部によって各噴射モードが選択されたときの噴射モード毎の開閉弁の開閉動作パターンを模式的に示す図である。
図５に示す可変絞りＴ0は、絞り開度が最小値「１」に調整されており、可変絞りＴ1は可変絞りＴ0よりも絞り開度が大きくなるように絞り開度が「２」に調整されており、可変絞りＴ2は可変絞りＴ0，Ｔ1よりも絞り開度が大きくなるように絞り開度が「３」に調整されている。図６に示す少量噴射モードでは、開閉弁Ｓ0が流路Ｐ0を開放（ON）し、開閉弁Ｓ1，Ｓ2が流路Ｐ1，Ｐ2を閉鎖（OFF）する。通常噴射モードでは、開閉弁Ｓ1が流路Ｐ1を開放（ON）し、開閉弁Ｓ0，Ｓ1が流路Ｐ0，Ｐ1を閉鎖（OFF）する。多量噴射モードでは、開閉弁Ｓ2が流路Ｐ2を開放（ON）し、開閉弁Ｓ0，Ｓ1が流路Ｐ0，Ｐ1を閉鎖（OFF）する。
【００４４】
制御装置１７は、噴射量選択部１６によって選択された噴射モードに基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作及び気体噴射部６の噴射動作を制御する。制御装置１７は、噴射量選択部１６によって選択された噴射モードに応じて、図５に示す可変絞りＴ0〜Ｔ2の絞り開度の合計値が「１」〜「３」になるように、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを切り替えて、増粘着材Ｃの噴射量を３段階に可変する。制御装置１７は、図６に示すように、噴射量選択部１６によって選択された噴射モード毎に、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンをテーブル化（データベース化）して噴射モード設定情報として記憶しており、噴射量選択部１６が出力する噴射モード選択信号に基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを標準噴射モード、少量噴射モード又は多量噴射モードのいずれかに設定する。例えば、図６に示すように、制御装置１７は噴射量選択部１６によって通常噴射モードが選択されたときには、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードに設定し、流路Ｐ1のみを開閉弁Ｓ1によって開放させ、増粘着材Ｃを通常量噴射させる。制御装置１７は、噴射量選択部１６によって少量噴射モードが選択されたときには、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードに設定し、流路Ｐ0のみを開閉弁Ｓ0によって開放させ、通常噴射モード選択時の噴射量に比べて増粘着材Ｃを半分に減量して少量噴射させる。制御装置１７は、噴射量選択部１６によって多量噴射モードが選択されたときには、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを多量噴射モードに設定し、流路Ｐ2のみを開閉弁Ｓ2によって開放させ、通常噴射モード選択時の噴射量に比べて増粘着材Ｃを１．５倍に増量して多量噴射させる。
【００４５】
次に、この発明の第１実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
図７は、この発明の第１実施形態に係る噴射装置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、制御装置１７の動作を中心として説明する。
図７に示すステップ（以下、Ｓという）１００において、噴射量選択部１６が少量噴射モードを選択したか否かを制御装置１７が判断する。図４及び図５に示す噴射量選択部１６を乗務員が手動操作して少量噴射モードが選択されているときには、噴射量選択部１６が少量噴射モード選択信号を制御装置１７に出力する。少量噴射モード選択信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ１１０に進み、少量噴射モード選択信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ１６０に進む。
【００４６】
Ｓ１１０において、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードに制御装置１７が設定する。噴射量選択部１６が少量噴射モード選択信号を制御装置１７に出力すると、図６に示すように開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードに設定する。
【００４７】
Ｓ１２０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走を検出すると、粘着状態検出部１３が空転／滑走検出信号を制御装置１７に出力する。空転／滑走検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ１３０に進み、空転／滑走検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときには一連の動作を終了する。
【００４８】
Ｓ１３０において、増粘着材Ｃの少量噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。粘着状態検出部１３が空転／滑走検出信号を制御装置１７に出力すると、気体噴射動作の開始を気体噴射部６に制御装置１７が指令するとともに、開閉動作の開始を開閉弁Ｓ0 〜Ｓ2に制御装置１７が指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射開始信号を出力し、制御装置１７が開閉弁Ｓ0 〜Ｓ2に開閉動作信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気が流入するとともに、開閉弁Ｓ0が流路Ｐ0を開き、開閉弁Ｓ1，Ｓ2が流路Ｐ1，Ｐ2を閉める。このため、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流路Ｐ0に流入し、可変絞りＴ0を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから増粘着材Ｃが流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから少量噴射する。
【００４９】
図５に示すように、車両２の車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間に噴射装置５が増粘着材Ｃの噴射を開始すると、接触点Ｓの直前の車輪踏面４ｃに増粘着材Ｃが衝突して、レール１ａ，１ｂと車輪４ａ，４ｂとの間で増粘着材Ｃが踏み付けられる。その結果、図３に示すレール１ａ，１ｂの頭頂面１ｃと車輪４ａ，４ｂの車輪踏面４ｃとの間の摩擦抵抗が増加されて、レール１ａ，１ｂと車輪４ａ，４ｂとの間に発生する巨視的な滑りである空転又は滑走が防止される。
【００５０】
Ｓ１４０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出すると、粘着状態検出部１３が再粘着検出信号を制御装置１７に出力する。再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ１５０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ１７０に進み、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードから通常噴射モードに制御装置１７が変更し設定する。
【００５１】
Ｓ１５０において、増粘着材Ｃの少量噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの少量噴射が停止される。
【００５２】
Ｓ１６０において、噴射量選択部１６が通常噴射モードを選択したか否かを制御装置１７が判断する。図４及び図５に示す噴射量選択部１６を乗務員が手動操作して通常噴射モードが選択されているときには、噴射量選択部１６が通常噴射モード選択信号を制御装置１７に出力する。通常噴射モード選択信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ１７０に進み、通常噴射モード選択信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ２２０に進む。
【００５３】
Ｓ１７０において、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードに制御装置１７が設定する。噴射量選択部１６が通常噴射モード選択信号を制御装置１７に出力すると、図６に示すように開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードに設定する。
【００５４】
Ｓ１８０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から空転／滑走検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ１９０に進み、空転／滑走検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ１１０に戻り、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードから少量噴射モードに制御装置１７が変更し設定する。
【００５５】
Ｓ１９０において、増粘着材Ｃの通常噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射開始信号を出力し、制御装置１７が開閉弁Ｓ0 〜Ｓ2に開閉動作信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気が流入するとともに、開閉弁Ｓ1が流路Ｐ1を開き、開閉弁Ｓ0，Ｓ2が流路Ｐ0，Ｐ2を閉める。このため、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流路Ｐ1に流入し、可変絞りＴ1を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、少量噴射時の２倍の増粘着材Ｃが噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射する。
【００５６】
Ｓ２００において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ２１０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ２３０に進み、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードから多量噴射モードに制御装置１７が切り替えて設定する。
【００５７】
Ｓ２１０において、増粘着材Ｃの通常噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの通常噴射が停止される。
【００５８】
Ｓ２２０において、噴射量選択部１６が多量噴射モードを選択したか否かを制御装置１７が判断する。図４及び図５に示す噴射量選択部１６を乗務員が手動操作して多量噴射モードが選択されているときには、噴射量選択部１６が多量噴射モード選択信号を制御装置１７に出力する。多量噴射モード選択信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ２３０に進み、多量噴射モード選択信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときには一連の動作を終了する。
【００５９】
Ｓ２３０において、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを多量噴射モードに制御装置１７が設定する。噴射量選択部１６が多量噴射モード選択信号を制御装置１７に出力すると、図６に示すように開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを多量噴射モードに設定する。
【００６０】
Ｓ２４０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から空転／滑走検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ２５０に進み、空転／滑走検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ１７０に戻り、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを多量噴射モードから通常噴射モードに制御装置１７が変更し設定する。
【００６１】
Ｓ２５０において、増粘着材Ｃの多量噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射開始信号を出力し、制御装置１７が開閉弁Ｓ0 〜Ｓ2に開閉動作信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気が流入するとともに、開閉弁Ｓ2が流路Ｐ2を開き、開閉弁Ｓ0，Ｓ1が流路Ｐ0，Ｐ1を閉める。このため、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流路Ｐ2に流入し、可変絞りＴ2を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、通常噴射時の１．５倍（少量噴射時の３倍）の増粘着材Ｃが噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射する。
【００６２】
Ｓ２６０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ２７０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときには、再粘着検出信号が入力するまで制御装置１７が判断を繰り返し、増粘着材Ｃが継続して多量噴射される。
【００６３】
Ｓ２７０において、増粘着材Ｃの多量噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの多量噴射が停止される。
【００６４】
この発明の第１実施形態に係る噴射装置には、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、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態に応じて増粘着材Ｃの噴射量を噴射量可変部８が可変する。このため、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態に応じて最適な量の増粘着材Ｃを噴射することができる。
【００６５】
（2） この第１実施形態では、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着係数を増加させる増粘着材Ｃの噴射量を噴射量可変部８が可変する。このため、増粘着材Ｃを無駄に散布して増粘着材Ｃを多量に消費してしまうのを防ぐことができる。
【００６６】
（3） この第１実施形態では、増粘着材Ｃの噴射量を手動で選択する噴射量選択部１６の選択結果に基づいて、この増粘着材Ｃの噴射を噴射量可変部８が可変する。このため、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態に応じて、車両２の乗務員によって増粘着材Ｃの噴射量を任意に調整することができる。
【００６７】
（4） この第１実施形態では、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて、噴射量選択部１６によって選択された増粘着材Ｃの噴射量を噴射量可変部８が変更する。このため、車両２の乗務員が増粘着材Ｃの噴射量を選択した場合であっても、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の空転又は滑走の程度に応じて、選択された噴射量を最適な噴射量に変更することができる。
【００６８】
（5） この第１実施形態では、増粘着材Ｃの噴射量を噴射量可変部８が段階的に可変する。このため、増粘着材Ｃを僅かに増量させながら段階的に噴射することによって、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着係数を徐々に増加させることができる。その結果、増粘着材Ｃを最初から多量に噴射して増粘着材Ｃの消費量が増えてしまうのを防ぐことができる。
【００６９】
（6） この第１実施形態では、増粘着材Ｃを通常量噴射させる通常噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも少量噴射させる少量噴射モードとに噴射量可変部８が切り替わる。また、この第１実施形態では、増粘着材Ｃを通常量噴射させる通常噴射モードと、増粘着材Ｃを通常量よりも多量噴射させる多量噴射モードとに噴射量可変部８が切り替わる。このため、増粘着材Ｃの噴射量が多すぎるときには、増粘着材Ｃの噴射量を低減して、増粘着材Ｃが無駄に消費されてしまうのを防止することができる。また、増粘着材Ｃの噴射量が少ないときには、増粘着材Ｃの噴射量を増加して、車輪４ａ，４ｂを再粘着させることができる。
【００７０】
（7） この第１実施形態では、流路Ｐ0〜Ｐ2を流れる圧縮空気の流量を可変絞りＴ0〜Ｔ2がそれぞれ調整して、これらの可変絞りＴ0〜Ｔ2が増粘着材Ｃの噴射量を可変し、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2が流路Ｐ0〜Ｐ2をそれぞれ開閉する。このため、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを変化させることによって、流路Ｐ0〜Ｐ2を流れる圧縮空気の流量を変化させ、増粘着材Ｃの噴射量を簡単に調整することができる。また、この第１実施形態では、円板状の弁体をモータによって回転させて開度を制御する従来の流量調整弁とは異なり、予め絞り開度が調整され設定された可変絞りＴ0〜Ｔ2を組み合わせて使用する。このため、この第１実施形態では、車両２の走行時に発生する振動による影響を受けず、圧縮空気の流量を正確に調整して、増粘着材Ｃの噴射量を正確に調整することができる。
【００７１】
（8） この第１実施形態では、噴射口１２Ｒに向かって流路Ｐ0〜Ｐ2から圧縮空気が流路ＰRを流れ、噴射口１２Ｌに向かって流路Ｐ0〜Ｐ2から圧縮空気が流路ＰLを流れる。このため、左右の車輪４ａ，４ｂと左右のレール１ａ，１ｂとの間に増粘着材Ｃを同時に噴射させることができる。
【００７２】
（第２実施形態）
図８は、この発明の第２実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。以下では、図１〜図５に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図８に示す噴射装置５は、図４及び図５に示す噴射量選択部１６が省略されており、噴射量可変部８は粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて増粘着材Ｃの噴射量を可変する。図８に示す可変絞りＴ0〜Ｔ2は、図５に示す可変絞りＴ0〜Ｔ2と同様に、絞り開度が「１」，「２」，「３」にそれぞれ設定されている。
【００７３】
制御装置１７は、粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作及び気体噴射部６の噴射動作を制御する。制御装置１７は、粘着状態検出部１３が出力する空転／滑走検出信号に基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを切り替えて、増粘着材Ｃの噴射量を３段階に可変する。制御装置１７は、図６に示すような噴射モード毎の開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンをテーブル化（データベース化）して噴射モード設定情報として記憶しており、粘着状態検出部１３が出力する空転／滑走検出信号に基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを標準噴射モード、少量噴射モード又は多量噴射モードのいずれかに設定する。例えば、制御装置１７は、初期設定時には、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードに設定しており、空転又は滑走が発生したときには流路Ｐ0のみを開閉弁Ｓ0によって開放させ、増粘着材Ｃを少量噴射させる。制御装置１７は、少量噴射モード設定時に空転又は滑走が継続するときには、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モードから通常噴射モードに設定して、流路Ｐ1のみを開閉弁Ｓ1によって開放させ、少量噴射モード選択時の噴射量に比べて増粘着材Ｃを２倍に増量して噴射させる。制御装置１７は、通常噴射モード設定時に空転又は滑走が継続するときには、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを通常噴射モードから多量噴射モードに設定して、流路Ｐ2のみを開閉弁Ｓ2によって開放させ、少量噴射モード選択時の噴射量に比べて増粘着材Ｃを３倍に増量して噴射させる。
【００７４】
次に、この発明の第２実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
図９は、この発明の第２実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。
図９に示すＳ３００において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走を検出したか否かを制御装置１７が判断する。図８に示す粘着状態検出部１３から空転／滑走検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ３１０に進み、空転／滑走検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときには一連の動作を終了する。
【００７５】
Ｓ３１０において、増粘着材Ｃの少量噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。このため、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流路Ｐ0に流入し、可変絞りＴ0を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから増粘着材Ｃが流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射する。
【００７６】
Ｓ３２０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ３３０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ３４０に進む。
【００７７】
Ｓ３３０において、増粘着材Ｃの少量噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの少量噴射が停止される。
【００７８】
Ｓ３４０において、増粘着材Ｃの通常噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。このため、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流路Ｐ1に流入し、可変絞りＴ1を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、少量噴射時の２倍の増粘着材Ｃが噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射する。
【００７９】
Ｓ３５０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ３６０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときにはＳ３７０に進む。
【００８０】
Ｓ３６０において、増粘着材Ｃの通常噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの通常噴射が停止される。
【００８１】
Ｓ３７０において、増粘着材Ｃの多量噴射の開始を気体噴射部６及び噴射量可変部８に制御装置１７が指令する。このため、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流路Ｐ2に流入し、可変絞りＴ2を通過するとともに流路ＰL，ＰRに流入して固定絞りＴL，ＴRを通過する。その結果、通常噴射時の１．５倍（少量噴射時の３倍）の増粘着材Ｃが噴射物収容部９Ｌ，９Ｒから流路１１Ｌ，１１Ｒに噴射されて、増粘着材Ｃが圧縮空気とともに噴射口１２Ｌ，１２Ｒから噴射する。
【００８２】
Ｓ３８０において、粘着状態検出部１３が車輪４ａ，４ｂの再粘着を検出したか否かを制御装置１７が判断する。粘着状態検出部１３から再粘着検出信号が入力したと制御装置１７が判断したときにはＳ３９０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置１７が判断したときには、再粘着検出信号が入力するまで制御装置１７が判断を繰り返し、増粘着材Ｃが継続して多量噴射される。
【００８３】
Ｓ３９０において、増粘着材Ｃの多量噴射の終了を気体噴射部６に指令する。制御装置１７が気体噴射部６に気体噴射終了信号を出力すると、気体噴射部６のエアタンクから流路７に圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、増粘着材Ｃの多量噴射が停止される。
【００８４】
この発明の第２実施形態に係る噴射装置には、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。
この第２実施形態では、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の粘着状態を検出する粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて、増粘着材Ｃの噴射量を噴射量可変部８が可変する。このため、例えば、車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走の程度に応じて増粘着材Ｃの噴射量を自動的に可変することができる。その結果、車輪４ａ，４ｂの空転又は滑走の程度に応じて、増粘着材Ｃの噴射量を最適な噴射量に調整することができるとともに、増粘着材Ｃを無駄に噴射して増粘着材Ｃの消費量が増加するのを防ぐことができる。
【００８５】
（第３実施形態）
図１０は、この発明の第３実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。
図１０に示す噴射量可変部８は、流路Ｐ0〜Ｐnと、可変絞りＴ0〜Ｔnと、開閉弁Ｓ0〜Ｓnと、流路ＰL，ＰRと、固定絞りＴL，ＴRなどを備えている。流路Ｐ0〜Ｐnは、並列に配管されており、いずれも断面積が同一である。流路Ｐ0〜Ｐnは、上流側が流路７に接続されており、下流側が流路ＰL，ＰRに接続されている。可変絞りＴ0〜Ｔnは、流路Ｐ0〜Ｐnを流れる圧縮空気の流量をそれぞれ調整して、増粘着材Ｃの噴射量を可変する絞りであり、いずれも同一構造の可変絞り弁などである。例えば、図１０に示す可変絞りＴ0は、絞り開度が最小値「１」に設定されており、可変絞りＴ0，Ｔ1，…，Ｔn-1，Ｔnは絞り開度が「１」，「２」，…，「ｎ」，「ｎ＋１」（n=0,1,2,…）に設定されている。開閉弁Ｓ0〜Ｓnは、流路Ｐ0〜Ｐnをそれぞれ開閉する弁である。開閉弁Ｓ0〜Ｓnは、可変絞りＴ0〜Ｔnの上流側の流路Ｐ0〜Ｐnにそれぞれ配置されており、いずれも同一構造の電磁弁などである。
【００８６】
図１０に示す流路Ｐnの可変絞りＴnの絞り開度ａnは、以下の数１によって表され、絞り開度の調整数ｂnは以下の数２によって表される。
【００８７】
【数１】
0005057447.tif 000002
【００８８】
【数２】
0005057447.tif 000003
【００８９】
ここで、数１に示すｎは、流路Ｐ0〜Ｐnを開閉する開閉弁Ｓ0〜Ｓnの数であり、ａnはｎ番目の開閉弁Ｓnが開閉する流路Ｐnの可変絞りＴnの絞り開度（噴射量）である。数２に示すｂnは、絞り開度の最小値よりも段階的に大きくなるように調整された絞り開度の調整数である。
【００９０】
制御装置１７は、粘着状態検出部１３、速度検出部１４及び非常ブレーキ作動検出部１５の検出結果と、噴射量選択部１６の選択結果とに基づいて、開閉弁Ｓ0〜Ｓnの開閉動作及び気体噴射部６の噴射動作を制御する。制御装置１７は、開閉弁Ｓ0〜Ｓnを開閉動作させるときには開閉動作信号をこれらの開閉弁Ｓ0〜Ｓnに出力する。制御装置１７は、粘着状態検出部１３の検出結果に基づいて、絞り開度の合計値が「１」〜「ｎ」になるように、開閉弁Ｓ0〜Ｓnの開閉動作パターンを切り替えて、増粘着材Ｃの噴射量をｎ＋１段階に可変する。
【００９１】
この発明の第３実施形態に係る噴射装置には、第１実施形態及び第２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。
この第３実施形態では、可変絞りＴ0の絞り開度が最小値「１」に調整されており、この最小値「１」よりも段階的に大きくなるようにｎ個の可変絞りＴ1〜Ｔnの絞り開度がそれぞれ「２」，…，「ｎ＋１」に調整されている。このため、図１０に示すように、可変絞りＴ0〜Ｔnに圧縮空気を流す流路Ｐ0〜Ｐnを任意の開閉弁Ｓ0〜Ｓnによって開閉して、圧縮空気の流量をｎ＋１段階に可変し、増粘着材Ｃの噴射量をｎ＋１段階に可変することができる。その結果、第１実施形態及び第２実施形態に比べて、空転又は滑走の程度に応じて増粘着材Ｃの噴射量をより一層高精度に可変することができる。
【００９２】
（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、噴射物として増粘着材Ｃを噴射する場合を例に挙げて説明したが、車輪４ａ，４ｂとレール１ａ，１ｂとの間の摩擦を緩和する摩擦緩和材など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、鉄道用車輪及び鉄道用レールを例に挙げて説明したが、接触面と被接触面との間の相対運動によって摩擦抵抗を受ける他の鉄道用部材についてもこの発明を適用することができる。
【００９３】
（2） この実施形態では、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを少量噴射モード、通常噴射モード及び多量噴射モードの３段階の噴射モードに切り替える場合を例に挙げて説明したが、４段階以上の噴射モードに切り替えることもできる。例えば、流路Ｐ0，Ｐ2を開放し流路Ｐ1を閉鎖して絞り開度の合計値を「４」に設定し、流路Ｐ1，Ｐ2を開放し流路Ｐ3を閉鎖して絞り開度の合計値を「５」に設定し、流路Ｐ0〜Ｐ2を開放して絞り開度の合計値を「６」に設定し、噴射モードを６段階に切り替えることもできる。また、この実施形態では、可変絞りＴ0〜Ｔ2の絞り開度の合計値を「１」〜「３」に設定した場合を例に挙げて説明したが、可変絞りＴ0〜Ｔ2の絞り開度の合計値をこれらの値に限定するものではない。例えば、可変絞りＴ0〜Ｔ2の絞り開度を全て「１」に設定し、開閉弁Ｓ0〜Ｓ2の開閉動作パターンを変化させることによって絞り開度の合計値を「１」〜「３」に調整することもできる。同様に、可変絞りＴ0〜Ｔ2の絞り開度ａnを２n（n=0,1,2,…）に設定し、噴射モードをｎ段階に切り替えることもできる。さらに、この実施形態では、噴射装置５を車両２側に設置した場合を例に挙げて説明したが、噴射装置５を地上側に設置して地上側から頭頂面１ｃと車輪踏面４ｃとの間に増粘着材Ｃを噴射することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】この発明の第１実施形態に係る噴射装置を備える車両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装置を備える車両を概略的に示す平面図である。
【図３】この発明の第１実施形態に係る噴射装置を備える車両の車輪とレールとの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装置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装置を概略的に示す構成図である。
【図６】この発明の第１実施形態に係る噴射装置の噴射量選択部によって各噴射モードが選択されたときの噴射モード毎の開閉弁の開閉動作パターンを模式的に示す図である。
【図７】この発明の第１実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】この発明の第２実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。
【図９】この発明の第２実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】この発明の第３実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。
【符号の説明】
【００９５】
１  線路
１ａ  レール（左側のレール）
１ｂ  レール（右側のレール）
１ｃ  頭頂面
１ｄ  内側頭側面
２  車両
４  台車
４ａ  車輪（左側の車輪）
４ｂ  車輪（右側の車輪）
４ｃ  車輪踏面
４ｄ  フランジ面
５  噴射装置
６  気体噴射部
７  流路
８  噴射量可変部
９Ｌ，９Ｒ  噴射物収容部
１０Ｌ，１０Ｒ  可変絞り
１１Ｌ  流路（左側流路）
１１Ｒ  流路（右側流路）
１２Ｌ  噴射口（左側噴射口）
１２Ｒ  噴射口（右側噴射口）
１３  粘着状態検出部
１４  速度検出部
１５  非常ブレーキ作動検出部
１６  噴射量選択部
１７  制御装置
Ｃ  増粘着材（噴射物）
Ｐ0〜Ｐn  流路（並列流路）
ＰL  流路（左側流路）
ＰR  流路（右側流路）
Ｔ0〜Ｔn  可変絞り
ＴL，ＴR  固定絞り
Ｓ0〜Ｓn  開閉弁
【図１】
0005057447.tif 000004
【図２】
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【図３】
0005057447.tif 000006
【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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