JP2001151104A

JP2001151104A - 走行性能向上方法及び装置

Info

Publication number: JP2001151104A
Application number: JP33771399A
Authority: JP
Inventors: Masao Tomeoka; 正男留岡; Naoharu Kabe; 直治加部; Machi Nakada; 摩智仲田; Masuhisa Tanimoto; 益久谷本; Eiji Miyauchi; 栄二宮内
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Teito Rapid Transit Authority
Current assignee: Nippon Steel Corp; Teito Rapid Transit Authority
Priority date: 1999-11-29
Filing date: 1999-11-29
Publication date: 2001-06-05
Anticipated expiration: 2019-11-29
Also published as: JP4245757B2

Abstract

(57)【要約】【課題】車輪とレールとの間に摩擦調整剤を介在さ
せ、摩擦係数をコントロールすることで、各走行区間で
生じる、レールの波状摩耗、車輪の空転及びスリップ、
また、振動や騒音を、確実に防止して、車両走行区間全
域に亘って乗り心地や走行性能を向上させる走行性能向
上方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明の走行性能向上方法は、少なくと
も勾配区間、曲線区間における進行方向内軌側、及び停
車駅手前におけるレール頭頂面に、すべり率が増加する
と摩擦係数が増加する特性を有する第１摩擦調整剤を、
レール頭頂面の車輪が接触する領域の面積に対して、お
およそ８０％〜２０％となるように付着させると共に、
少なくとも曲線区間における進行方向外軌側のレール肩
部に潤滑作用を呈した第２摩擦調整剤を付着させるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車輪とレールとの
間の摩擦係数をコントロールすることで、レールの波状
摩耗、車輪の空転及びスリップ、また、振動や騒音を防
止して、車両の乗り心地や走行性能を向上させる走行性
能向上方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両が曲線区間を通過する際に、台車後
方における輪軸の両車輪はレールに対してほぼ中央で接
触して走行する状態となる。また、曲線区間における内
外軌側レールは長さが多少異なるため、内軌側レールを
通過する車輪は、曲線区間では同じレール頭頂面を重複
して通過することとなる。

【０００３】また、台車後方における輪軸の両車輪はレ
ールに対して縦方向に大きな滑りを発生する。その結
果、曲線区間通過時の車輪と内軌側レール間の前記滑り
によってスチック・スリップ振動が発生し、レールの頭
頂面に波状摩耗が発生する。

【０００４】このように、曲線区間を通過する際、レー
ルの頭頂面に波状摩耗が発生すると、レールの摩耗や車
輪のフランジ部の摩耗などが発生すると共に、振動や騒
音が発生し、車両の乗り心地も悪くなり、さらにはレー
ルや台車の補修費の増大を招くことになる。

【０００５】また、車両が駅手前区間を通過する際、ブ
レーキによって車輪がスリップすると、停止距離が増加
し、正しい位置で停止できないことがある。

【０００６】さらには、車両が急勾配区間を通過する
際、例えば雨や落ち葉などが車輪とレール間に介在する
と、車輪とレール間とにおける摩擦係数が低下して上り
走行時には空転による登坂不良が生じ、下り走行時には
スリップによる減速不良が発生することがある。

【０００７】一方、車両が曲線区間を通過するとき、台
車は曲線方向に回転し、進行方向の台車前方における輪
軸の外軌側車輪は、そのフランジ部がレール肩部に接触
し、車両は前記フランジ部にガイドされながら走行する
状態となる。

【０００８】従って、台車における輪軸の車輪は、上記
したような状態となっているので、曲線区間を通過する
際、台車前方に位置する輪軸の車輪は、レールに対して
アタック角（走入角）を持つことになり、横方向に非常
に大きな滑りを発生する。

【０００９】こうした現象により、騒音や振動が発生
し、また、レール摩耗や車輪のフランジ部が摩耗して補
修費の増大を招いたり、また、横圧が増加することで、
乗り心地の悪化や、走行安全性の低下などの問題が発生
する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記した曲線区
間におけるレール波状摩耗を防止する対策として、車両
の旋回性能を向上させるため、車輪の踏面形状を円弧踏
面として輪径差を大きくしたり、輪軸を操舵させアタッ
ク角を小さくするものがあるが、これらは走行性能が低
下するために限界がある。

【００１１】また、一部には曲線内軌側に塗油装置を設
け、レール頭頂面に粘度の低い潤滑油を噴射するものが
あるが、潤滑油を塗油した場合、潤滑剤にブレーキの火
花が引火して火事になることも多く危険であった。

【００１２】また、潤滑油の量が多いと車輪踏面に潤滑
油が回って、ブレーキ性能を阻害したり、停止距離の増
加やスリップの危険があり、少ないとその効果がなく、
塗油量の設定が困難であった。

【００１３】つまり、曲線区間を走行する際において、
レールの波状摩耗を防止するための従来の対策では、車
両側の対策には限度があり、また、レール頭頂面に潤滑
油を塗布すると摩擦係数が極端に低下し、ブレーキ性能
を阻害して停止距離の増加やスリップの危険があった。

【００１４】また、駅手前区間及び急勾配区間では、上
記したように車輪の空転やスリップが発生するので、車
輪とレール間の摩擦係数を大きくするために、車両側か
らレールに向かって砂を撒くといった手法が採用されて
いたが、この手法では、自然落下に近い状態でレール上
に供給されるため、風などで砂がレール上に到達する前
に飛散したり、砂がレール頭頂面に止まる率が低く、車
輪とレール間で十分な摩擦係数を得るために多量の砂を
撒く必要が生じていた。

【００１５】また、多量の砂を撒いたり、定常的に砂を
撒く区間では、軌道内に砂が堆積し、道床の目詰まりが
生じ、結果として撒いた砂の除去などの後処理作業が必
要となっていた。この点を解決するものとして、特許第
２９５０６４１号には、粒子又は粉末状のスリップ防止
材を、車両側から車輪とレールとの接触部に向けて高速
噴射するようにしたものが開示されている。

【００１６】上記特許によれば、車輪とレールとの接触
部に直接スリップ防止材を供給するので、多量のスリッ
プ防止材を必要とせず、また、効率よくブレーキ及び加
速性能の向上を図ることができるが、曲線区間において
はレールの波状摩耗を防ぐ効果はなく、また、定常的に
スリップ防止材を噴射する区間では、砂を撒くものと較
べて少量ではあるがやはりスリップ防止材が堆積すると
いった問題が生じる。

【００１７】一方、曲線区間を車両が通過するとき、台
車前方に位置する輪軸の車輪とレールとの間で生じる騒
音や振動、及びレール摩耗や車輪のフランジ部の摩耗を
抑制するものにおいては、車輪のフランジ部とレール肩
部とが接触するときに、塗油装置によってレール肩部と
車輪フランジ部との間に潤滑油が塗油されるようにして
いた。

【００１８】しかしながら、塗油装置を使うため、上記
同様に、潤滑剤にブレーキの火花が引火して火事になる
ことも多く、また、車輪踏面に潤滑油が回ることによる
弊害が生じ、さらに、レール肩部のみに潤滑油を噴射す
ることが困難であった。

【００１９】このように、レール頭頂面と車輪との接触
において、曲線区間の内軌側では適度な摩擦係数が、駅
手前区間及び急勾配区間では大きな摩擦係数が、また、
レール肩部と車輪との接触において、曲線区間の外軌側
では小さい摩擦係数が、各々必要とされ、従来では、こ
うした各走行区間において車輪とレールとの接触部位
で、個々に対応するものがあるが上記したように各種の
問題を抱えており、車両走行の全体に確実で効率よく作
動するものはなかった。

【００２０】本発明は、上記の問題を解決するものであ
り、車輪とレールとの間に摩擦調整剤を介在させ、摩擦
係数をコントロールすることで、各走行区間で生じる、
レールの波状摩耗、車輪の空転及びスリップ、また、振
動や騒音を、確実に防止して、車両走行区間全域に亘っ
て乗り心地や走行性能を向上させる走行性能向上方法及
び装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、すべり率が増加すると摩擦係数が増加
する特性を有する第１摩擦調整剤をレール頭頂面に、車
輪が接触する領域の面積に対して、おおよそ８０％〜２
０％となるように付着させ、潤滑作用を呈した第２摩擦
調整剤を、レール肩部に付着するようにしたのである。

【００２２】このように、本発明は、第１及び第２摩擦
調整剤を車輪とレールとの適切な位置で両者が互いに混
じることなく付着させることによって各摩擦調整剤の作
用を互いに阻害することなく、確実に作用させることが
できると共に、車輪とレールの接触部位で生じるレール
の波状摩耗、車輪の空転及びスリップ、また、振動や騒
音を、確実に抑制して走行性能を向上させることが可能
となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の走行性能向上方法は、少
なくとも勾配区間、曲線区間における進行方向内軌側、
及び停車駅手前におけるレール頭頂面に、すべり率が増
加すると摩擦係数が増加する特性を有する第１摩擦調整
剤を、レール頭頂面の車輪が接触する領域の面積に対し
て、おおよそ８０％〜２０％となるように付着させると
共に、少なくとも曲線区間における進行方向外軌側のレ
ール肩部に潤滑作用を呈した第２摩擦調整剤を付着させ
るものである。

【００２４】第１摩擦調整剤を少なくとも勾配区間、曲
線区間における進行方向内軌側、及び停車駅手前におけ
るレール頭頂面に付着させる理由は次の通りである。す
なわち、例えば曲線区間において、進行方向の台車後方
の輪軸の（内軌側）車輪とレール頭頂面との間に、潤滑
油を塗布すると極端に摩擦係数が低下してスリップやブ
レーキ性能低下の危険があり、スリップ防止材を噴射す
ると極端に摩擦係数が増加して波状摩耗を増長したり脱
線係数が高くなるといった可能性がある。

【００２５】つまり、曲線区間では、車輪とレール頭頂
面との間の摩擦係数を大きすぎずかつ小さすぎず適度に
保つことが必要となる。その一方で、駅手前区間や急勾
配区間では、摩擦係数を大きくすることで適正なブレー
キ性能の確保と車輪の空転を防止することができる。

【００２６】ところで、車輪とレールとの摩擦係数は、
乾燥時は通常０．３〜０．４程度とされ、この状態で例
えば雨などが車輪とレールとの間に介在すると摩擦係数
は小さくなり、潤滑油が介在すると０．０６にまで小さ
くなる。また、車輪の空転やスリップなどのように車輪
とレールとに「すべり」が発生するときには摩擦係数は
上記した状態からさらに小さくなる。この特性を摩擦係
数の負特性とする。

【００２７】レール頭頂面に付着させる第１摩擦調整剤
は、車輪とレールとの間で生じる、車輪の空転、スリッ
プなどのように「すべり」が発生するときに摩擦係数が
大きくなり、上記負特性に対して正特性を呈するもので
あり、例えば、特許第２８７６５５１号（特許権者：ケ
ルサン・テクノロジーズ・コーポレイション）にかかる
潤滑剤組成物を使用する。

【００２８】従って、第１摩擦調整剤は、すべり率が増
加すると摩擦係数が増加するから、例えば曲線区間で
は、特に台車後方における輪軸の車輪がレールに対して
縦方向に滑る際、曲線区間通過時の車輪と内軌側レール
間の摩擦係数が増加し、結果としてスチック・スリップ
振動の発生が防止され、レール頭頂面に生じる波状摩耗
が抑制される。

【００２９】また、第１摩擦調整剤は、急勾配区間で
は、上り走行時に車輪が空転してすべりが発生するとき
に、摩擦係数が増加するので、結果として空転が防止さ
れ登坂不良が抑制され、一方、下り走行時にレール上を
車輪がスリップしてすべりが発生するときに、摩擦係数
が増加するので、結果としてスリップが防止され停止距
離の増加が抑制される。

【００３０】また、第１摩擦調整剤は、駅手前区間で
は、ブレーキをかけることによりスリップが生じるとき
に、上記同様に摩擦係数が増加するので、停止距離の増
加が抑制される。このように、本発明は、第１摩擦調整
剤を少なくとも勾配区間、曲線区間における進行方向内
軌側、及び停車駅手前におけるレール頭頂面に付着させ
ることにより、車両の走行区間における車輪とレールと
の摩擦による各現象を抑制して適正に車両を走行させる
ことができる。

【００３１】さらに、第１摩擦調整剤をレール頭頂面の
車輪が接触する領域の面積に対して、付着総面積がおお
よそ８０％〜２０％となるように付着させるようにした
理由は、次のとおりである。

【００３２】レール頭頂面の車輪が接触する領域の面積
に対して、第１摩擦調整剤の付着総面積が２０％未満で
あると、第１摩擦調整剤の特性が満足に得られないとき
があり、一方、８０％を超えると、噴射直後のレールと
車輪間の摩擦係数が低くなり、車輪滑走の虞がある。

【００３３】一方、少なくとも曲線区間における進行方
向外軌側のレール肩部に転写する第２摩擦調整剤は、潤
滑作用を呈するものであり、摩擦係数が０．１以下のも
のを採用することが望ましい。その理由は、摩擦係数
が、０．１より大きいと、騒音や振動防止効果が低く、
レールと車輪の摩耗を防ぐ効果に乏しいからである。

【００３４】特に曲線区間の外軌側において、台車前方
に位置する輪軸の車輪は、レールに対してアタック角
（走入角）を持ち、横方向に非常に大きな滑りが発生
し、これにより、騒音や振動が発生し、また、レール摩
耗や車輪のフランジ部が摩耗して補修費の増大を招いた
り、また、横圧が増加することで、乗り心地の悪化や、
走行安全性の低下などの問題が発生する。

【００３５】従って、本発明は、レール肩部に潤滑作用
を呈する第２摩擦調整剤を付着させることで、上記した
車輪フランジ部とレール肩部との摩擦係数を小さくして
騒音や振動の発生を抑制するのである。そして、第２摩
擦調整剤は、摩擦係数を小さくすることを目的としてい
るので、レール頭頂面などに転写されることがないよう
に、一旦車輪フランジ部に付着させて、車輪の回転によ
ってレール肩部に転写されるようにしているのである。

【００３６】第２摩擦調整剤は、より好ましくは、車輪
フランジ部以外の部分に付着されてレール頭頂面に転写
されることがないように、固形のものを車輪フランジ部
に押しつけて付着させるようにすればよい。

【００３７】なお、液体のように流動性の良い第２摩擦
調整剤を採用する場合は、高粘度として流動性を悪くし
たり、速乾性のものを選択したり、また、極めて薄い膜
厚で塗布するようにすれば、車輪フランジ部以外に第２
摩擦調整剤が塗布されてレール頭頂面に転写される可能
性は低くなる。

【００３８】このようにすることで、ブレーキ性能を阻
害することなく、曲線区間の外軌側のレール肩部と車輪
フランジ部との接触による騒音や振動を確実に抑制でき
る。

【００３９】また、上記方法において、複数種の摩擦係
数の異なる第１摩擦調整剤を、区間に応じて選択するよ
うにすれば、より一層、区間毎に適切な摩擦係数を有し
た第１摩擦調整剤をレール頭頂面に付着させることがで
きるので、走行性能は上記より向上する。

【００４０】また、上記方法において、鉄道車両の走行
中に車両側から第１摩擦調整剤と第２摩擦調整剤をレー
ルの所定位置に付着させるようにすれば、車両側の対応
にて確実に走行性能が向上することとなり、例えば地上
側に複数の塗油装置を設けたりする必要がなくなると共
に、それに伴うメンテナンスの手間と時間を省くことが
できる。

【００４１】上記した、車両側から第１摩擦調整剤と第
２摩擦調整剤をレールの所定位置に付着させる本発明の
走行性能向上装置は、例えば第１摩擦調整剤が単数の場
合、以下のように構成される。

【００４２】すなわち、本発明の走行性能向上装置は、
輪軸の両車輪と接触する各々のレールに対応した車両側
に設けられ、第１摩擦調整剤をレール頭頂面に付着させ
る第１付着機構と、輪軸の両車輪に相対する位置に設け
られ、車輪フランジ部に第２摩擦調整剤を付着させる第
２付着機構と、車両の現在の走行地点情報を得るための
走行地点検知手段と、この走行地点検知手段によって取
り込む車両の走行地点情報に第１及び第２摩擦調整剤を
付着させる位置の情報を記憶させた付着位置記憶手段
と、この付着位置記憶手段の付着位置情報と走行地点検
知手段の走行地点情報とを比較して第１及び第２摩擦調
整剤の付着判定を行う付着判定手段と、この付着判定手
段の判定に基づいて、第１及び第２付着機構のそれぞれ
に第１及び第２摩擦調整剤を各部へ付着させる旨の指令
を出す付着制御手段とを備えたものである。

【００４３】本発明の走行性能向上装置において、第１
付着機構は、進行方向の最後尾の車両に設けられ、例え
ば最後尾の台車に設けた噴射ノズルからレール頭頂面に
向かって第１摩擦調整剤を、レール頭頂面の車輪が接触
する領域の面積に対して、おおよそ８０％〜２０％とな
るように噴射する構成とすればよい。

【００４４】つまり、第１摩擦調整剤は、第１付着機構
から噴射され、レール頭頂面に付着し、当該列車が通過
した後、後続する列車に第１摩擦調整剤の効果が及ぶよ
うにしているのである。

【００４５】一方、上記走行性能向上装置において、第
２付着機構は、先頭車両の台車の車輪に相対する位置に
搭載され、車輪フランジ部に第２摩擦調整剤を付着させ
る。よって、車輪フランジ部に塗布された第２摩擦調整
剤は、車輪の回転に伴ってレール肩部に転写される。

【００４６】第２付着機構は、例えば第２摩擦調整剤と
して固形状のものを採用する場合、例えば第２摩擦調整
剤を把持して車輪のフランジ部に対して進退可能な構成
とすればよい。また、液体状の第２摩擦調整剤を採用す
る場合、例えば車輪フランジ部に対して進退可能とした
構成において、車輪フランジ部との接触端部に第２摩擦
調整剤を塗布する構成とすればよい。

【００４７】なお、液体状の第２摩擦調整剤を採用する
場合は、レール頭頂面に第２摩擦調整剤が塗布されない
ように、車輪フランジ部に塗布される第２摩擦調整剤の
流動性を考慮して量及び膜厚を正確に制御可能な構成と
する必要がある。

【００４８】上記構成において、第１及び第２摩擦調整
剤の付着判定は、付着判定手段が、付着位置記憶手段に
おける車両の走行地点情報に予め記憶された付着位置情
報と、走行地点検知手段によって得た現在走行中の車両
の走行地点情報とを比較し、走行軌道上における付着位
置を車両が走行しているときに第１及び第２摩擦調整剤
を各部に付着させる旨判定する。

【００４９】上記判定に基づいて、付着制御手段が第１
及び第２付着機構に、それぞれの摩擦調整剤を付着させ
る指令を出すのである。このようにすることによって、
確実に付着位置にて第１及び第２摩擦調整剤を使い分け
て付着させることができる。

【００５０】また、本発明の走行性能向上装置は、第１
摩擦調整剤場合が複数の場合における上記の方法を実施
するための装置であって、付着位置記憶手段には、どの
該第１摩擦調整剤をどの区間で選択するかの情報が記憶
され、この付着位置記憶手段の情報に基づいて付着判定
手段が、複数の第１摩擦調整剤から区間に応じて１つを
選択するようにすれば、車両をより適正に走行させるこ
とが可能となる。

【００５１】まず、このときに用いる第１摩擦調整剤
は、上記特許にかかる潤滑剤組成物の製品で、例えば、
摩擦係数が０．４０〜０．５５（車輪とレールの通常の
摩擦係数より少し大きい）とされ、液体状で速乾性の第
１摩擦調整剤ＶＨＰＦ(Very High Positive Friction)
、及び摩擦係数が０．１７〜０．３５（車輪とレール
の通常の摩擦係数より少し小さい）とされ、液体状で速
乾性の第１摩擦調整剤ＨＰＦ(High Positive Friction)
の少なくとも２種類を走行区間に応じて選択してレール
頭頂面に付着させる。

【００５２】例えば、上記した第１摩擦調整剤ＶＨＰＦ
は、摩擦係数が高いので急勾配区間に用いて特に好適で
あり、また、駅手前区間で用いてもよい。ちなみに、駅
手前区間では急勾配区間ほど大きな摩擦係数を要しない
ので、後述する第１摩擦調整剤ＨＰＦを用いれば足り
る。また、曲線区間で用いないのは、摩擦係数が大きす
ぎて波状摩耗を増長する可能性があると共に脱線係数が
高くなるからである。

【００５３】一方、上記した第１摩擦調整剤ＨＰＦは、
第１摩擦調整剤ＶＨＰＦに較べて摩擦係数が低いので曲
線区間や駅手前区間に用いて特に好適であり、また、急
勾配区間に用いてもよい。ちなみに急勾配区間では、上
記したように駅手前区間より大きい摩擦係数を要するの
で、第１摩擦調整剤ＨＰＦを用いたときは、第１摩擦調
整剤ＶＨＰＦを用いたときの効果に較べて若干劣るが使
用しても効果はある。

【００５４】例えば単純に大きな摩擦係数を要する急勾
配区間では、第１摩擦調整剤ＶＨＰＦを選択すれば、す
べり率が増加するときには摩擦係数が増加するので、下
り走行時のスリップが抑制されてブレーキ性能が向上
し、また、上り走行時の車輪の空転が抑制され登坂性能
が向上する。

【００５５】一方、例えば摩擦係数が大きすぎても小さ
すぎても問題が生じる曲線区間では、第１摩擦調整剤Ｈ
ＰＦを用いることで、車輪とレールの通常の摩擦係数よ
り小さくされているにも拘わらず、特に台車後方におけ
る輪軸の車輪がレールに対して縦方向に大きく滑る際、
曲線区間通過時の車輪と内軌側レール間の摩擦係数が増
加し、結果としてスチック・スリップ振動の発生が防止
され、レールの頭頂面に生じる波状摩耗を抑制する。

【００５６】この方法を実施するための走行性能向上装
置は、付着判定手段が、付着位置記憶手段に記憶された
走行軌道上における付着位置を車両が走行しているとき
に、当該付着位置で最適な第１摩擦調整剤を選択し、レ
ール頭頂面に付着させる旨判定する。上記判定に基づい
て、付着制御手段が第１付着機構に、所定量の選択され
た第１摩擦調整剤をレール頭頂面に付着させる指令を出
すのである。

【００５７】このように、摩擦係数の異なる複数の第１
摩擦調整剤を走行区間に応じて選択して台車側からレー
ル頭頂面に噴射することで、各区間における車輪とレー
ルとの摩擦係数が適正にされるため、上記した方法に較
べてさらに最適に走行することができ、曲線区間におけ
るレールの波状摩耗及びそれに起因する騒音や振動の抑
制効果が高く、また、急勾配区間及び駅手前区間におけ
るスリップや車輪の空転の抑制効果が高くなる。

【００５８】ちなみに本発明の請求項１に相当する方法
で使用する第１摩擦調整剤は、以上説明したことから、
具体的には、第１摩擦調整剤ＶＨＰＦより摩擦係数が小
さい第１摩擦調整剤ＨＰＦ相当のものを採用すれば、各
走行区間に使用することができ、上記に相当する作用効
果を得ることができる。

【００５９】また、本発明の走行性能向上装置は、上記
したいずれかの構成に加えて、付着位置記憶手段の付着
位置情報と走行地点検知手段の走行地点情報とを比較し
て得た最新の付着位置情報を、該付着位置記憶手段に更
新して入力する付着位置更新手段を備えれば、走行中の
付着位置と記憶された付着位置との間でずれが少なくな
り、常に適正な位置で第１及び第２摩擦調整剤を適正区
間及び位置に付着させることができる。

【００６０】また、本発明の走行性能向上装置は、上記
したいずれかの構成に加えて、同じ編成車両において、
先頭車両に設置した騒音計や振動計などで走行中のデー
タを測定し、測定値が設定値以上のレベルで所定時間持
続的に検知されたとき、その区間を走行する後尾車両か
ら第１又は第２摩擦調整剤を選択的に付着させるように
してもよい。

【００６１】すなわち、走行中に、所定値以上のレベル
で所定時間持続した信号が、先頭車両に設置した騒音計
や振動計から付着判定手段に入力されたときは、付着判
定手段がその区間を波状摩耗や騒音及び振動が発生する
軌道不良箇所であると判定すると共に軌道不良種類を判
定し、軌道不良に応じた第１摩擦調整剤又は第２摩擦調
整剤を選択する。

【００６２】付着判定手段の判定に基づいて、付着制御
手段は、この場合において後尾車両に設けた第１付着機
構と第２付着機構を制御して第１摩擦調整剤又は第２摩
擦調整剤をレールの適所に付着させる。このようにすれ
ば、駅手前区間、急勾配区間、曲線区間といった、予め
記憶された区間のみならず、全区間において軌道不良に
即座に対処することができる。

【００６３】

【実施例】以下に、本発明の走行性能向上方法及び装置
の実施例について図面を参照して説明する。図１は、本
発明の走行性能向上方法を実施する本発明の走行性能向
上装置の概略構成を示す。図２は、本発明の走行性能向
上装置における第１摩擦調整剤の付着機構周辺を示す。
図３及び図４は、本発明の走行性能向上装置における第
２摩擦調整剤の第２付着機構を示す。図５は、第１摩擦
調整剤の付着区間を示す。図６は、第２摩擦調整剤の付
着区間を示す。

【００６４】図において、１は、鉄道の車両Ｐに搭載さ
れ、走行区間に応じて、車両Ｐ側から摩擦係数の異なる
複数の第１摩擦調整剤をレールＲの一方又は両方の頭頂
面に選択的に付着させ、かつ車両Ｐが曲線区間を走行中
に、曲線外軌側に位置する台車Ｔにおける前軸の車輪Ｗ
のフランジ部Ｆに、例えば摩擦係数が０．０６で固形状
の第２摩擦調整剤Ｍを押しつけて車輪Ｗの回転に伴い不
図示のレールＲの肩部に転写させる走行性能向上装置で
あり、以下の構成とされている。

【００６５】なお、本実施例で使用する第１摩擦調整剤
は、例えば摩擦係数が例えば０．５０とされ、液体状で
速乾性の第１摩擦調整剤ＶＨＰＦ(Very High Positive
Friction) と、摩擦係数が例えば０．２０とされ、液体
状で速乾性の第１摩擦調整剤ＨＰＦ(High Positive Fri
ction)の２種類であり、これら第１摩擦調整剤が走行区
間に応じて選択されて、後述する第１付着機構としての
噴射機構７によってレール頭頂面に車速に応じて一定量
の割合で噴射される。

【００６６】また、本実施例で使用する第２摩擦調整剤
は、例えば摩擦係数が０．０６で固形状のものを用い、
この第２摩擦調整剤が曲線区間において外軌側の車輪フ
ランジ部に、後述する第２付着機構としての塗布機構８
によって塗布され、レール肩部に転写される。

【００６７】２は、車両の現在の走行地点を検知する走
行地点検知手段である。この走行地点検知手段２には、
不図示の動力の回転方向を検知する正逆回転検知部２Ａ
と、車輪Ｗの回転により発生するパルス信号から車速を
検知する車速検知部２Ｂと、停車駅近傍の地上に敷設し
たＩＤタグＱを読みとるためのＩＤタグ検知部２Ｃとを
有している。

【００６８】走行地点検知手段２において、車速検知部
２Ｂには、検知した車速からＦ／Ｖ変換して距離を算出
する変換部２Ｂａが接続され、この変換部２Ｂａからの
出力には、車輪Ｗの直径データの補正を行う補正部２Ｂ
ｃからの情報が付加されるように構成されている。そし
て、変換部２Ｂａ及び補正部２Ｂｃから出力された情報
は、現在車両Ｐが走行している地点を算出する地点算出
部２Ｂｄに出力されるように構成されている。

【００６９】走行地点検知手段２において、ＩＤタグ検
知部２Ｃには、読み出したＩＤタグＱの中の走行地点情
報を読み出す読出部２Ｃａが接続され、この読出部２Ｃ
ａには、読み出した情報と走行地点の距離表とを対応さ
せる対応部２Ｃｂが接続されている。そして、前記読出
部２Ｃａで読み出されたＩＤタグ情報は、上記した地点
算出部２Ｂｄに出力されるように構成されている。地点
算出部２Ｂｄでは、これらの情報から、必要があれば走
行地点の算出を修正して現在走行中の正確な走行地点が
算出される。

【００７０】３は、車両Ｐの走行軌道情報に第１及び第
２摩擦調整剤を付着させるべき地点、例えば本実施例で
は、大きく分けて急勾配区間、曲線区間、駅手間区間を
車両が走行するときに、２種類の第１摩擦調整剤のうち
のどちらを選択するか、また輪軸の両車輪と接触するレ
ールＲに対応する噴射機構７の一方又は両方のどちらを
選択するか、また、曲線情報及び曲線においてどちらの
塗布機構８を駆動するか、といった情報が記憶された付
着位置記憶手段である。

【００７１】４は、上記した走行地点検知手段２におけ
る地点算出部２Ｂａから出力された走行地点情報と、付
着位置記憶手段３から読み出した付着位置情報とを比較
する付着判定手段である。

【００７２】本実施例では、この付着判定手段４は、第
１及び第２摩擦調整剤を付着させるか否かを判定し、ま
た、２種類の第１摩擦調整剤から選択して噴射機構７の
一方又は両方を駆動する信号を後述の付着制御手段５に
出力すると共に、車両Ｐが曲線区間に入ったことを判定
し、進行方向における台車前方の輪軸の両車輪Ｗ，Ｗに
相対する塗布機構８のうち、曲線区間の外軌側に対応し
た一方を駆動する信号を後述の付着制御手段５に出力す
る。

【００７３】５は、付着判定手段４の判定に基づいて噴
射機構７及び塗布機構８を駆動する付着制御手段であ
る。この付着制御手段５は、第１摩擦調整剤を付着させ
る際に、上記した走行地点検知手段２における変換部２
Ｂａから出力された車速情報に基づき、車速に応じて第
１摩擦調整剤の噴射量を、レールＲの頭頂面に車輪Ｗが
接触する領域の面積に対して、付着総面積が例えば２０
％となるように制御し、かつ選択された噴射機構７を駆
動すると共に、進行方向における台車前方の輪軸の両車
輪Ｗ，Ｗに相対する塗布機構８のうち、曲線区間の外軌
側に対応した一方を駆動する。

【００７４】６は、上記した付着判定手段４で付着させ
る旨の判定をした地点、つまり付着位置記憶手段３で読
み出した付着位置情報と走行地点検知手段２から出力さ
れた現在走行地点情報とを比較して得た最新の付着位置
情報を、該付着位置記憶手段３に更新して入力する付着
位置更新手段である。

【００７５】７は、進行方向の最後尾の車両Ｐに、輪軸
の両車輪と接触するレールＲに対応して各々設けられ、
走行区間に応じて、選択された第１摩擦調整剤を両方又
は一方から噴射する第１付着機構としての噴射機構であ
る。なお、本実施例では、レールＲの右側に対応する噴
射機構７を噴射機構７Ｒと、レールＲの左側に対応する
噴射機構７を噴射機構７Ｌと、これら噴射機構７Ｒ，７
Ｌを総称する又は特定しない一方を称するときは噴射機
構７と示すこととする。

【００７６】噴射機構７は、図２に示すように、進行方
向の最後尾の車両Ｐに、２種類の第１摩擦調整剤が区画
されて充填されたタンク７ａと、このタンク７ａにおい
て２種類の第１摩擦調整剤が充填された各区画を切り替
えて開閉する不図示の切替弁と、噴射用の圧縮空気が充
填されたエアタンク７ｂとを設け、さらに、タンク７ａ
からの配管途中に第１摩擦調整剤の送り出し用の例えば
トロコイド式のポンプ７ｃを設け、最後尾の台車Ｔの進
行方向と反対側の端部には、エアタンク７ｂからの圧縮
空気と共に、タンク７ａからの第１摩擦調整剤を噴射す
る噴射ノズル７ｄを設けている。

【００７７】噴射機構７は、レールＲに対してできる限
り低い位置に設けることで、車速や風などの影響で第１
摩擦調整剤が流れることなく、レール頭頂面にピンポイ
ントで第１摩擦調整剤を噴射することが可能となる。

【００７８】８は、進行方向の先頭の車両Ｐの最先部分
に設けられ、例えば固体状の第２摩擦調整剤Ｍを車輪Ｗ
のフランジ部Ｆに塗布する第２付着機構としての塗布機
構である。なお、本実施例では、レールＲの右側に対応
する塗布機構８を塗布機構８Ｒと、レールＲの左側に対
応する塗布機構８を塗布機構８Ｌと、これら塗布機構８
Ｒ，８Ｌを総称するとき又は特定しない一方を称すると
きは塗布機構８と示すこととする。

【００７９】塗布機構８は、図３及び図４に示すように
構成されている。すなわち、上記したように先頭の車両
Ｐの最先部分の台車（図示なし）には、次に説明する構
成部材を搭載した基台８１が、進行方向前軸の車輪Ｗの
フランジ部Ｆに対して所定角度をなして設けられてい
る。

【００８０】この基台８１上には、例えば、図４（ａ）
に示す状態で図示上下方向中央にロッド８２Ａ、このロ
ッド８２Ａを挟んだ両側にガイド８２ａ，８２ａを配
し、これらロッド８２Ａを挿通し、かつガイド８２ａ，
８２ａに案内されたシリンダ８２Ｂが設けられている。
そしてロッド８２Ａ及びガイド８２ａ，８２ａの両端部
は、基台８１上に配置された保持具８３ｂ，８３ｂによ
って該基台８１に保持されている。

【００８１】シリンダ８２Ｂの上面には、保持部８６の
一部が設けられており、この保持部８６は支圧ばね８４
を介してシリンダ８２Ｂの移動が保持部８６に伝達され
る。支圧ばね８４は、その弾性力によって後述するよう
に第２摩擦調整剤Ｍの押圧力を一定とするために設けら
れている。また、ロッド８２Ａの先端側の保持具８３ｂ
の上面には、第２摩擦調整剤Ｍを保持する後述の保持部
８６のガイド部８６Ａを案内するレール８５が設けられ
ている。

【００８２】そして、シリンダ８２Ｂ、及びロッド８２
Ａの先端側の保持具８３ｂの上面には、第２摩擦調整剤
Ｍを保持する保持部８６が設けられており、上記したよ
うに、支圧ばね８４とガイド部８６Ａが一体化されてい
る。そして、保持部８６におけるロッド８２Ａの先端側
には、固形状の第２摩擦調整剤Ｍを設けるための保持部
材８６Ｂが設けられている。

【００８３】次に、上記構成の走行性能向上装置１の動
作について説明する。車両Ｐの付着位置記憶手段３に
は、予め当該列車の走行軌道情報、付着位置情報、第１
摩擦調整剤の選択情報、噴射機構７の選択情報、塗布機
構８の選択情報、といった各種の情報が記憶されてい
る。

【００８４】いま、列車が駅を出発すると、走行地点検
知手段２では、正逆回転検知部２Ａで動力の回転方向を
検知し、車速検知部２Ｂにおいては、車輪Ｗの回転パル
スから車速を検知して、変換部２Ｂａに向けて信号を出
力する。変換部２Ｂａから出力された距離情報は、補正
部２Ｂｃからの車輪Ｗの補正情報を付加して地点算出部
２Ｂｄと付着制御手段５に出力される。

【００８５】さらに、図５及び図６に示すように、駅の
近傍の地上に敷設されたＩＤタグＱがＩＤタグ検知部２
Ｃによって検知され、読出部２Ｃａでどの駅のＩＤかを
読み出すと共に、対応部２Ｃｂから距離数を対応させ
る。そして、これらの情報が地点算出部２Ｂｄに出力さ
れる。

【００８６】地点算出部２Ｂｄでは、列車が駅を出発し
たときから随時、上記した距離を加算することで走行地
点を算出し、また、ＩＤタグＱを検知したときには、読
出部２Ｃａからの駅間距離の情報に基づいて距離を補正
する。このようにすることで、検出した走行地点の精度
を高くすることができる。

【００８７】駅を出発した後に例えば曲線区間に入った
とき、付着位置記憶手段３では上記した各種の情報が読
み出され、付着判定手段４に出力される。そして、付着
判定手段４は、地点算出部２Ｂｄから出力された走行地
点情報が付着位置となったときに、噴射機構７及び塗布
機構８を駆動するための信号を付着制御手段５に出力す
る。

【００８８】付着制御手段５により噴射機構７及び塗布
機構８に向けて駆動信号が出力されたとき、この付着位
置情報は、付着位置更新手段６により、新たに付着位置
記憶手段３に入力され、最新の付着位置情報が付着位置
記憶手段３に記憶される。

【００８９】いま、まず、付着判定手段４から噴射機構
７を駆動する旨の信号が付着制御手段５に出力されたと
き、上記した走行地点検知手段２における変換部２Ｂａ
及び補正部２Ｂｃから出力された車速情報に基づいて、
付着制御手段５は、第１摩擦調整剤の噴射量がレールＲ
の頭頂面の車輪Ｗとの接触面積に対して、付着総面積が
例えば２０％となるように量を制御しつつ、噴射機構７
Ｒ，７Ｌのうち曲線内軌側の噴射機構７から、第１摩擦
調整剤ＨＰＦをレールＲの頭頂面に向けて噴射する。

【００９０】例えば図５に示す場合は、予め付着位置記
憶手段３に記憶された情報に基づいて、最初の曲線内軌
側の噴射機構７Ｌ、続いて次の曲線内軌側の噴射機構７
Ｒを駆動して、所定区間内を付着制御手段５で判定され
た量だけ第１摩擦調整剤ＨＰＦをレールＲの頭頂面に向
かって噴射する。

【００９１】また、例えば急勾配区間では、上り走行時
では車輪Ｗの空転を防止して登坂性能を向上させるた
め、及び下り走行時ではスリップを防止してブレーキ性
能の向上させるため、大きな摩擦係数が必要となり、第
１摩擦調整剤ＶＨＰＦを、輪軸の両車輪Ｗと接触するレ
ールＲに対応する噴射機構７Ｌ，７Ｒの両方から、車輪
とレールとの接触面積に対して例えば２０％だけ付着す
るようにレール頭頂面に噴射する。なお、勾配区間と曲
線区間とが複合する区間では、噴射機構７Ｌ，７Ｒから
第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射する。

【００９２】また、例えば駅手前区間では、ブレーキを
かけたときのスリップを防止して停止距離の適正化を図
るため、大きな摩擦係数が必要となるが、駅手前区間が
平坦である場合には、輪軸の両車輪Ｗと接触するレール
Ｒに対応する噴射機構７Ｌ，７Ｒの両方から、車輪Ｗと
レールＲとの接触面積に対して例えば２０％だけ付着す
るようにレール頭頂面に第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射す
る。さらに、駅手前区間が、勾配を有しかつ曲線区間で
ある場合は、第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射機構７Ｌ，７
Ｒから噴射する。

【００９３】ここで、第１摩擦調整剤ＶＨＰＦと第１摩
擦調整剤ＨＰＦの使い分けについて整理すると、次のよ
うになる。第１摩擦調整剤ＶＨＰＦ、・急勾配区間において噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射して
好適。・駅手前区間において噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射して
もよい。第１摩擦調整剤ＨＰＦ、・曲線区間において内軌側の噴射機構７Ｌ，７Ｒの一方
から噴射して好適。・駅手前区間において噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射して
好適。・急勾配区間において噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射して
もよい。

【００９４】また、各区間が複合する場合には、例えば
上記したように曲線区間と急勾配区間が複合している区
間では、曲線区間に摩擦係数の大きい第１摩擦調整剤Ｖ
ＨＰＦを用いることは、曲線区間におけるレールの波状
摩耗の抑制効果が低く、また、急勾配区間の曲線内軌側
の噴射機構７Ｌ，７Ｒの一方から噴射しても、急勾配区
間における空転あるいはスリップ防止効果が低いので、
第１摩擦調整剤ＨＰＦを、噴射機構７Ｌ，７Ｒの両方か
ら噴射して対処する。

【００９５】こうしたことから、今度は各区間が複合し
た走行区間について整理すると、次のようになる。曲線区間＋急勾配区間・第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射
する。曲線区間＋駅手前区間・第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射
する。急勾配区間＋駅手前区間・勾配が大であれば、第１摩擦調整剤ＶＨＰＦを噴射機
構７Ｌ，７Ｒから噴射する。・勾配が小であれば、第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射機構
７Ｌ，７Ｒから噴射する。曲線区間＋急勾配区間＋駅手前区間・第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射機構７Ｌ，７Ｒから噴射
する。

【００９６】このようにすることで、当該列車又は車両
が通過した後、後続する列車又は車両が各区間を走行す
る際に、例えば曲線区間ではレールＲの波状摩耗の発生
を抑制することができ、この結果、振動や騒音が抑制さ
れ、メンテナンスの頻度を低減させることができ、ま
た、急勾配区間では、上り勾配時の車輪の空転が防止さ
れ、及び下り勾配時のスリップが防止され、また、駅手
前区間では、スリップによる停止距離の増大を抑制する
ことが可能となる。

【００９７】一方、図６に示すように、駅を出発した後
に、付着位置記憶手段３で塗布位置（つまり曲線区間）
に車両Ｐが到達した旨を示す信号が出力され、かつ地点
算出部２Ｂｄから出力された走行地点情報が曲線区間に
入ったとき、その曲線における外軌側レールＲに対応す
る車輪Ｗに第２摩擦調整剤Ｍを塗布すべく、付着制御手
段４が、塗布機構８Ｒ，８Ｌにおける一方を駆動する信
号を出力する。

【００９８】付着制御手段４により塗布機構８に向けて
駆動信号が出力されたとき、この付着位置情報は、上記
同様に付着位置更新手段５により、新たに付着位置記憶
手段３に入力され、常に最新の付着位置情報が付着位置
記憶手段３に記憶される。

【００９９】そして、付着制御手段４から塗布機構８を
駆動する旨の信号が出力されたときには、図３（ａ）に
示す状態にある塗布機構８において、シリンダ８２Ｂが
ロッド８２Ａに対して先端側に進出し、これに伴って、
支圧ばね８４を介して保持部８６も進出して第２摩擦調
整剤Ｍが車輪Ｗのフランジ部Ｆに接触し、図３（ｂ）に
示す状態となる。

【０１００】保持部８６は、支圧ばね８４を介してシリ
ンダ８２Ｂに設けているので、シリンダ８２Ｂを進出駆
動して第２摩擦調整剤Ｍが過度に車輪Ｗのフランジ部Ｆ
に接触すると、支圧ばね８４の作用により、保持部８６
全体がシリンダ８２Ｂの退出方向に逃げ、第２摩擦調整
剤Ｍは、常に同じ圧力で車輪Ｗのフランジ部Ｆに接触
し、同じ膜厚で塗布されることとなる。

【０１０１】曲線の外軌側のレールＲに対応する台車前
軸の車輪Ｗのフランジ部Ｆに、第２摩擦調整剤Ｍが塗布
されると、いま車輪Ｗのフランジ部Ｆに塗布された摩擦
調整剤Ｍが、車輪Ｗの回転に伴い直ちに順次レールＲの
肩部に転写される。

【０１０２】なお、曲線区間を車両Ｐが通過した後に
は、その旨付着制御手段４が判定し、塗布機構８を上記
とは逆に制御する。塗布機構８は、図３（ｂ）に示す状
態からシリンダ８２Ｂを退出させ、図３（ａ）に示す状
態に戻すように駆動する。

【０１０３】このようにすることで、第２摩擦調整剤
は、直接レールＲに塗布するのではなく、レールＲの肩
部に確実に接触する進行方向における台車前軸の車輪Ｗ
のフランジ部Ｆに一旦塗布され、その後、車輪Ｗのフラ
ンジ部ＦからレールＲの肩部に転写され、また、曲線区
間に入ったことを検知して台車前軸における外軌側の塗
布機構８の一方を選択して駆動するので、消費に無駄が
なく、適量を適所に塗布することができる。

【０１０４】従って、第１摩擦調整剤を付着したレール
Ｒの頭頂面に第２摩擦調整剤が付着しないので、両者が
互いの作用を阻害することがなく、ブレーキ性能を保持
したまま、滑走を防止しつつ確実に、曲線区間の外軌側
におけるレールＲの肩部と車輪Ｗのフランジ部Ｆとの摩
耗や、騒音及び振動を抑制することができ、メンテナン
スの頻度を低減させることができる。

【０１０５】また、本発明は、第１摩擦調整剤ＨＰＦの
みを用いて、噴射位置を車両Ｐが走行するときに両方の
噴射機構７Ｒ，７Ｌから第１摩擦調整剤ＨＰＦを噴射す
るようにしても上記実施例より作用効果は低いものの、
本発明を採用しない状態又は従来の技術に較べては、格
段の作用効果を得ることができる。

【０１０６】また、本発明は、車輪Ｗのフランジ部Ｆ
に、第２摩擦調整剤Ｍを塗布し、車輪Ｗの回転によって
第２摩擦調整剤ＭをレールＲの肩部に転写するため、レ
ールＲの頭頂面には第２摩擦調整剤が塗布されず、ブレ
ーキ性能が阻害されることがないので、走行全区間の輪
軸の両車輪Ｗ，Ｗのフランジ部Ｆ，Ｆに第２摩擦調整剤
Ｍを塗布するようにしても、第２摩擦調整剤Ｍの消費量
に無駄が生じるが、車両の走行自体に問題はない。

【０１０７】また、第２摩擦調整剤Ｍは、車輪Ｗのフラ
ンジ部Ｆ以外に第２摩擦調整剤Ｍが塗布されてレールＲ
の頭頂面に転写されないように、上記では固形状のもの
を用いたが、例えば、液体状の第２摩擦調整剤Ｍを採用
する場合、まず、第２摩擦調整剤Ｍは、高粘度として流
動性を悪いものや速乾性のものを選択すればよい。

【０１０８】そして、装置側では、極めて薄い膜厚で車
輪Ｗのフランジ部Ｆに第２摩擦調整剤Ｍが塗布されるよ
うに塗布機構８を構成すればよく、例えば車輪Ｗのフラ
ンジ部Ｆに対して進退可能とした塗布部材として、例え
ば回転体や舌状体などを採用し、車輪Ｗのフランジ部Ｆ
に塗布される第２摩擦調整剤Ｍの流動性を考慮して量及
び膜厚を正確に制御しつつ塗布部材を車輪Ｗのフランジ
部Ｆに接触させて第２摩擦調整剤Ｍを塗布する構成とす
ればよい。

【０１０９】なお、本発明は、上記実施例に限らず各種
の変形が可能である。例えば上記した実施例では、付着
制御手段５は、車速に応じて第１摩擦調整剤の量を判定
するが、例えば所定速度以下となったときには噴射する
第１摩擦調整剤の量を０、つまり第１摩擦調整剤を噴射
しないようにすることも可能であり、このようにするこ
とで、不必要な噴射を防止することができる。

【０１１０】さらに、走行地点検知手段２における変換
部２Ｂａや付着制御手段５に出力される車速の情報は、
運行時に車両速度の計測に供される情報を用いてもよ
い。また、第１摩擦調整剤は、摩擦係数の異なるさらに
複数種を用いて各区間に対応させるようにしてもよい。

【０１１１】また、同じ編成車両において、先頭車両に
設置した騒音計や振動計などで走行中のデータを測定
し、測定値が設定値以上のレベルで所定時間持続的に検
知されたとき、その区間を走行する後尾車両から第１又
は第２摩擦調整剤を選択的に付着させるようにしてもよ
い。

【０１１２】この場合、走行中に、図示しない騒音計や
振動計の信号を一旦付着判定手段４に入力する。付着判
定手段４は、騒音計や振動計からの信号が所定値以上の
レベルで所定時間持続したとき、その区間を波状摩耗や
騒音及び振動が発生する軌道不良箇所であると判定する
と共に騒音計からの信号か振動計からの信号かに基づい
て軌道不良種類を判定する。

【０１１３】付着判定手段４は、これらの判定に基づい
て、第１摩擦調整剤ＨＰＦ又はＶＨＰＦ、第２摩擦調整
剤Ｍを選択して付着制御手段５へ信号を出力する。そし
て、付着制御手段５によって、この場合は後尾車両に設
けられた噴射機構７、塗布機構８が適宜選択され、第１
摩擦調整剤ＨＰＦ又はＶＨＰＦ、第２摩擦調整剤Ｍをレ
ールの適所に付着させる。

【０１１４】このようにすることで、先頭車両で軌道不
良が検知されたときに、即座に後尾車両で対処すること
ができることとなり、上記した予め記憶された駅手前区
間、急勾配区間、曲線区間に限らず、走行中の全区間に
おいて、軌道不良を検知して対処することが可能とな
る。

【０１１５】また、例えば第２摩擦調整剤Ｍの進退移動
は、上記実施例ではシリンダ８２Ｂを用いたが、ラック
とピニオンによって移動させる構成としてもよく、ま
た、支圧ばね８４は、弾性部材として例えばゴムなどを
用いてもよい。さらに、本発明の請求項１、請求項２に
対応する方法は、本実施例では車両側から、つまり本発
明の走行性能向上装置１を用いて、第１及び第２摩擦調
整剤をレールＲの各部に付着させるようにしていたが、
付着方法自体は特に限定しない。

【０１１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の走行性能向上方
法は、少なくとも勾配区間、曲線区間における進行方向
内軌側、及び停車駅手前におけるレール頭頂面に、すべ
り率が増加すると摩擦係数が増加する特性を有する第１
摩擦調整剤を、レール頭頂面の車輪が接触する領域の面
積に対して、おおよそ８０％〜２０％となるように付着
させると共に、少なくとも曲線区間における進行方向外
軌側のレール肩部に潤滑作用を呈した第２摩擦調整剤を
付着させるので、互いの相乗効果により、車輪とレール
との間の摩擦係数を適正にコントロールすることがで
き、従ってレールの波状摩耗、車輪の空転及びスリッ
プ、また、振動や騒音を防止することができ、車両の乗
り心地や走行性能を向上させることができる。

【０１１７】また、本発明の走行性能向上方法は、上記
において、複数種の摩擦係数の異なる第１摩擦調整剤
を、区間に応じて選択することで、上記に較べてより精
度よく車輪とレールとの間の摩擦係数を適正にコントロ
ールすることができ、走行性能を一層向上させることが
できる。

【０１１８】また、本発明の走行性能向上方法は、上記
において、鉄道車両の走行中に車両側から第１摩擦調整
剤と第２摩擦調整剤をレールの所定位置に付着させるよ
うにすれば、例えば地上側に第１及び第２摩擦調整剤を
付着させるための装置を設置したときの設置台数やメン
テナンスにかかる人手と時間を削減することができ、従
って、確実かつ簡便に上記方法を実施することが可能と
なる。

【０１１９】また、本発明の走行性能向上装置は、単数
の第１摩擦調整剤をレール頭頂面に付着させる第１付着
機構、車輪フランジ部に第２摩擦調整剤を付着させる第
２付着機構、走行地点検知手段、付着位置記憶手段、付
着判定手段、及び付着制御手段を備えたので、走行区間
のレール適所に第１及び第２摩擦調整剤を確実に付着さ
せることができ、従って、車輪とレールとの間の摩擦係
数を適正にコントロールしてレールの波状摩耗、車輪の
空転及びスリップ、また、振動や騒音を防止することが
でき、車両の乗り心地や走行性能を向上させることがで
きる。

【０１２０】また、上記構成において、複数の第１摩擦
調整剤を区間に応じて選択する場合、付着位置記憶手段
には、どの該第１摩擦調整剤をどの区間で選択するかの
情報が記憶され、この付着位置記憶手段の情報に基づい
て付着判定手段が、複数の第１摩擦調整剤から区間に応
じて１つを選択するようにしているので、上記に較べて
より精度よく車輪とレールとの間の摩擦係数を適正にコ
ントロールすることができ、走行性能を一層向上させる
ことができる。

【０１２１】また、上記構成において、付着位置記憶手
段の付着位置情報と走行地点検知手段の走行地点情報と
を比較して得た最新の付着位置情報を、該付着位置記憶
手段に更新して入力する付着位置更新手段を備えれば、
常に最新の付着位置情報を記憶しておくことができ、第
１及び第２摩擦調整剤の付着位置の精度の狂いを少なく
することができる。

【０１２２】また、上記構成おいて、同じ編成車両にお
いて、先頭車両に設置した騒音計や振動計などで走行中
のデータを測定し、測定値が設定値以上のレベルで所定
時間持続的に検知されたとき、その区間を走行する後尾
車両から第１又は第２摩擦調整剤を選択的に付着させる
ようにすれば、駅手前区間、急勾配区間、曲線区間とい
った、予め記憶された区間のみならず、全区間において
軌道不良に即座に対処することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の走行性能向上装置の概略構成を示す図
である。

【図２】本発明の走行性能向上装置における噴射機構周
辺を示す図である。

【図３】本発明の走行性能向上装置における塗布機構周
辺を示し、（ａ）は駆動させていない状態を、（ｂ）は
駆動状態を、各々示す図である。

【図４】本発明の走行性能向上装置における塗布機構を
示し、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は（ａ）の側面
方向から見た図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、
（ｄ）は（ｂ）のＢ矢視図、である。

【図５】本発明の走行性能向上装置を搭載した列車が走
行している際の第１摩擦調整剤の付着位置を説明するた
めの図であり、（ａ）は車両の側面方向から見た図、
（ｂ）は車両の上方から見た図、である。

【図６】本発明の走行性能向上装置を搭載した列車が走
行している際の第２摩擦調整剤の付着位置を説明するた
めの図であり、（ａ）は車両の側面方向から見た図、
（ｂ）は車両の上方から見た図、である。

【符号の説明】

１走行性能向上装置２走行地点検知手段３付着位置記憶手段４付着判定手段５付着制御手段６付着位置更新手段７噴射機構（第１付着機構）８塗布機構（第２付着機構）Ｆフランジ部Ｐ車両ＲレールＷ車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者留岡正男東京都台東区東上野３丁目19番６号帝都高速度交通営団内 (72)発明者加部直治東京都台東区東上野３丁目19番６号帝都高速度交通営団内 (72)発明者仲田摩智大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号住友金属工業株式会社関西製造所製鋼品事業所内 (72)発明者谷本益久大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号住友金属テクノロジー株式会社内 (72)発明者宮内栄二大阪府大阪市此花区島屋５丁目１番109号住友金属テクノロジー株式会社内Ｆターム(参考） 2D056 CA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも勾配区間、曲線区間における
進行方向内軌側、及び停車駅手前におけるレール頭頂面
に、すべり率が増加すると摩擦係数が増加する特性を有
する第１摩擦調整剤を、レール頭頂面の車輪が接触する
領域の面積に対して、おおよそ８０％〜２０％となるよ
うに付着させると共に、少なくとも曲線区間における進
行方向外軌側のレール肩部に潤滑作用を呈した第２摩擦
調整剤を付着させることを特徴とする走行性能向上方
法。
【請求項２】複数種の摩擦係数の異なる第１摩擦調整
剤を、区間に応じて選択することを特徴とする請求項１
に記載の走行性能向上方法。
【請求項３】鉄道車両の走行中に車両側から第１摩擦
調整剤と第２摩擦調整剤をレールの所定位置に付着させ
ることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行性能向
上方法。
【請求項４】第１摩擦調整剤が単数の場合における請
求項３の方法を実施するための装置であって、輪軸の両
車輪と接触する各々のレールに対応した車両側に設けら
れ、第１摩擦調整剤をレール頭頂面に付着させる第１付
着機構と、輪軸の両車輪に相対する位置に設けられ、車
輪フランジ部に第２摩擦調整剤を付着させる第２付着機
構と、車両の現在の走行地点情報を得るための走行地点
検知手段と、この走行地点検知手段によって取り込む車
両の走行地点情報に第１及び第２摩擦調整剤を付着させ
る位置の情報を記憶させた付着位置記憶手段と、この付
着位置記憶手段の付着位置情報と前記走行地点検知手段
の走行地点情報とを比較して第１及び第２摩擦調整剤の
付着判定を行う付着判定手段と、この付着判定手段の判
定に基づいて、前記第１及び第２付着機構のそれぞれに
第１及び第２摩擦調整剤を各部へ付着させる旨の指令を
出す付着制御手段とを備えたことを特徴とする走行性能
向上装置。
【請求項５】第１摩擦調整剤が複数の場合における請
求項３の方法を実施するための装置であって、付着位置
記憶手段には、どの該第１摩擦調整剤をどの区間で選択
するかの情報が記憶され、この付着位置記憶手段の情報
に基づいて付着判定手段が、複数の第１摩擦調整剤から
区間に応じて１つを選択することを特徴とする請求項４
に記載の走行性能向上装置。
【請求項６】付着位置記憶手段の付着位置情報と走行
地点検知手段の走行地点情報とを比較して得た最新の付
着位置情報を、該付着位置記憶手段に更新して入力する
付着位置更新手段を備えたことを特徴とする請求項４又
は５に記載の走行性能向上装置。
【請求項７】同じ編成車両において、先頭車両に設置
した騒音計や振動計などで走行中のデータを測定し、測
定値が設定値以上のレベルで所定時間持続的に検知され
たとき、その区間を走行する後尾車両から第１又は第２
摩擦調整剤を選択的に付着させるようにしたことを特徴
とする請求項４乃至６のいずれかに記載の走行性能向上
装置。