JP2003276604A - フランジ摩擦低減装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曲率の大きい分岐器における鉄道車両の走行
安定性を向上する。 【解決手段】 レール２の頭部の側面にレール２の長手
方向に沿って配置され、レール２上を回転する車輪のフ
ランジの少なくとも一部を浸水可能な水位に水Ｗを貯留
可能な容器５を備えるフランジ摩擦低減装置１を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、鉄道のレールの
分岐位置において、車輪のフランジとレールとの間の摩
擦を低減するフランジ摩擦低減装置および方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、鉄道のレールの分岐は、図７
に示されるように、基準線Ａから分岐線Ｂが分かれる部
分であって、ポイント部３０と、リード部３１と、クロ
ッシング部３２とからなる分岐器３３を備えている。前
記ポイント部３０は、基準線Ａから分岐線Ｂが分岐する
始点となる部分であって、レールの間隔方向に移動する
ことにより車両の進行方向を振り分けるトングレール３
４を備えている。前記リード部３１は、基準線Ａおよび
分岐線Ｂを構成する４本のレールの内の、内側の２本の
レールを構成する一対のリードレール３５を備えてい
る。これらリードレール３５の先端には、該リードレー
ル３５を延長するように、前記トングレール３４が固定
されている。前記クロッシング部３２は、前記一対のリ
ードレール３５が交差する位置に設けられ、長手方向に
レールが途切れる欠線部３６を設けることにより、基準
線Ａあるいは分岐線Ｂへの車輪の移動を許容している。
前記クロッシング部３２に対応する外側の２本のレール
には、これらのレールの内側に間隔をあけて配されるガ
ードレール３７がそれぞれ備えられている。

【０００３】前記クロッシング部３２においては、レー
ルが所定のクロッシング角θで交差している。分岐器３
３においては、特殊な場合を除きカントをつけないの
で、分岐器３３内の曲線を通過するときの速度は厳しく
制限される必要がある。分岐器３３曲線の曲率はクロッ
シング角θに直接関係しているので、この角度を用いて
次式で定義した分岐器３３の番数Ｎごとに、分岐側速度
を規制している。 Ｎ＝０．５ｃｏｔ（θ／２） 分岐器３３の番数が小さいときは、それだけクロッシン
グ角θは大きく、曲率が大きくなる。例えば、８番分岐
器（Ｎ＝８）ではクロッシング角は７°９′であり、分
岐側速度は２５ｋｍ／ｈに制限されている。

【０００４】一方、鉄道車両の車輪３７は、図８に示す
ように、踏面３７ａと呼ばれる周面と、幅方向の一端に
設けられたフランジ３８とを有している。踏面３７ａ
は、図８に示されるように、幅方向の一端からフランジ
３８側の端部に向かって漸次大きくなるテーパ面状に形
成されている。また、前記フランジ３８は、２本のレー
ル３９の内側に配されており、車輪３７がレール３９か
ら外れることを防止するようになっている。また、前記
フランジ３８の踏面３７ａ側の側面３８ａにも所定の勾
配が設けられており、フランジ３８は、半径方向外方に
向かって漸次薄くなるように構成されている。

【０００５】車両が直線走行するときには、フランジ３
８はレール３９に接触せず、車輪３７は、踏面３７ａの
みによってレール３９に接触している。また、曲線走行
時にも、フランジ３８はレール３９に接触することな
く、一対の車輪３７は、軸方向にずれることによって、
レール３９に接触する踏面３７ａの幅方向位置を異なら
せることにより、車輪３７の直径を異ならせ、それによ
って、レール３９の曲線に従って曲がっていくようにな
っている。直線から曲線への切り替わり位置において
は、フランジ３８のフランジ面３８ａがレール３９のゲ
ージコーナ３９ａに接触して、車輪３７がレール３９に
対してそれ以上幅方向へ移動しないように規制するよう
になっている。

【０００６】また、分岐位置においては、レール３９の
側面と車輪３７のフランジ３８との間にトングレール３
４を挟み込ませ、該トングレール３４の頭部の形状をそ
の長手方向に沿って連続的に変化させていくことによ
り、車輪３７を基準線Ａからトングレール３４上に乗せ
換えるように構成されている。この際に、フランジ３８
に傾斜するフランジ面３８ａが設けられていることによ
り、車輪３７は、トングレール３４の形状変化をフラン
ジ面３８ａによって吸収し、トングレール３４に滑らか
に追随していくことができるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、できる
だけ狭い敷地内に複数の軌道を設ける必要がある車両基
地においては、曲率の大きな分岐器３３、例えば、上述
した８番分岐器が使用される。このような８番分岐器を
使用する場合には、経時的な形状変化等の理由により、
トングレール３４とリードレール３５との継ぎ目が不連
続に接続する、いわゆる、角折れ部が生ずる場合があ
る。そして、この場合には、トングレール３４に乗り移
った車輪３７が、リードレール３５に差し掛かる角折れ
部において、フランジ３８のフランジ面３８ａにリード
レール３５の頭部が急激に接触し、車輪３７に大きな横
圧が加わることがある。この現象は、分岐を逆向きに走
行（背向）する場合においても同様であり、リードレー
ル３５からトングレール３４に乗り移る場合にも大きな
横圧が加わる。また、空気バネ式のサスペンションを備
えるボルスタレス台車では、曲線通過中に、空気バネの
復元力によって常に小さな横圧が連続して発生する。

【０００８】このような場合に、例えば、左右の輪重の
アンバランスが発生すると、車輪の脱線係数、すなわ
ち、（横圧／輪重）が大きくなって、フランジ３８とレ
ール３９との間に生ずる摩擦力が増大し、走行状態が不
安定になる可能性が生ずる。特に、車両基地構内では、
乗客が乗っていないために輪重が小さくなり、その傾向
が高くなる。また、車両基地構内では、多数の分岐器３
３が密集しているため、このような状況が頻発する。

【０００９】このような不具合を防止するために、全て
のトングレール３４とリードレール３５とが連続的に接
続するように、定期的にレールを交換する方法も考えら
れる。しかしながら、分岐器３３は多数存在するため、
それら全てを定期的に交換することは、膨大な保守作業
や部品コストを必要とするので、現実的ではない。

【００１０】一方、フランジ３８にオイルまたはグリー
スを塗布することによりフランジ３８とレール３９との
間に生ずる摩擦力を低減する方法も考えられる。しかし
ながら、このような方法を採用すると、塗布されたオイ
ルまたはグリースが、車輪３７の踏面３７ａに回り込ん
で、レール３９との間の粘着力を低下させ、車輪３７の
空転や滑走等の不都合を引き起こすことが考えられる。
これら油脂は持続作用があるので、踏面３７ａに回り込
んだ油脂の除去作業が必要となる。

【００１１】この発明は、上述した事情に鑑みてなされ
たものであって、フランジとレールとの間に生ずる摩擦
力を低減し、鉄道車両の走行安定性を向上することを目
的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、以下の手段を提供する。請求項１に係
る発明は、レール頭部の側面にレールの長手方向に沿っ
て配置され、レール上を回転する車輪のフランジの少な
くとも一部を浸水可能な水位に水を貯留可能な容器を備
えるフランジ摩擦低減装置を提供する。

【００１３】この発明によれば、レール頭部の側面に配
置された容器上を車輪が通過すると、車輪のフランジの
少なくとも一部が容器内に貯留されている水の水面下に
水没させられることにより、フランジの表面が濡らされ
る。そして、このように塗れたフランジがレール頭部に
接触すると、両者が水によって潤滑され、両者間に生ず
る摩擦力が低減されることになる。水は、油脂と異なり
持続作用がないので、踏面に回り込んだ場合でも除去作
業が不要であり、車輪が低速回転している場合には、踏
面においてレールとの間に挟まれると、車輪とレールと
の接触面から追い出される。したがって、車輪を空転さ
せたり、滑走させたりする不都合を回避することが可能
となる。

【００１４】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
フランジ摩擦低減装置において、前記容器が、前記レー
ル頭部の側面に沿って配置される溝状部と、該溝状部の
両端を塞ぐ端壁部とを備え、該端壁部が、上下方向に伸
縮可能な弾性体により構成されているフランジ摩擦低減
装置を提供する。この発明によれば、容器内に貯留され
る水は、端壁部によって堰き止められることにより溝状
部内に所定の水位に維持される。また、車輪がレール上
を回転してきて容器に差し掛かるときには、車輪のフラ
ンジが端壁部を上下に押し潰す方向に押圧する。このと
き、端壁部は、それ自体を上下方向に伸縮させることに
より、車輪の容器内への侵入を許容し、フランジが通過
した後には、元の位置に復元することにより、容器内部
の水が外部に漏れないように保持することになる。

【００１５】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載のフランジ摩擦低減装置において、前記容
器がレールに対して上下方向に移動可能に設けられ、該
容器を上方位置に復元するように付勢する付勢手段をさ
らに備えるフランジ摩擦低減装置を提供する。この発明
によれば、何らかの理由により、車輪のフランジが容器
を下方に押圧する状況が発生した場合には、付勢手段に
よる付勢力に抗して容器を下方に移動させることによ
り、車輪に押し上げる力が作用することを回避すること
が可能となる。例えば、容器内の水が凍結した場合や、
容器内部に塵埃が沈積した場合等に容器が下方に押し下
げられることになる。

【００１６】請求項４に係る発明は、請求項１から請求
項３のいずれかに記載のフランジ摩擦低減装置におい
て、前記容器に、該容器内の水位を所定の水位に維持す
るリザーブタンクが接続されているフランジ摩擦低減装
置を提供する。この発明によれば、リザーブタンク内に
貯留した水を容器内に供給することにより、水位を所定
の高さに維持することが可能となる。リザーブタンクへ
の供給は、水道から行う場合の他、地下水や雨水を引き
入れることでもよい。

【００１７】請求項５に係る発明は、レール頭部の側面
にレールの長手方向に沿って配置され、レール上を回転
する車輪のフランジの少なくとも一部に水を塗布可能な
塗布部材を備えるフランジ摩擦低減装置を提供する。こ
の発明によれば、摩擦を低減すべき部位の手前におい
て、塗布部材により車輪のフランジの表面に水を塗布す
ることにより、フランジとレールとの間の摩擦を低減す
ることが可能となる。

【００１８】請求項６に係る発明は、レール上を回転す
る車輪のフランジとレールとの間の摩擦を低減すべき摩
擦低減部位の近傍において、前記フランジに水を塗布す
るフランジ摩擦低減方法を提供する。この発明によれ
ば、摩擦を低減すべき摩擦低減部位の近傍、すなわち、
車輪の進行方向に向かって摩擦低減部位の手前位置にお
いて、任意の手段によってフランジに水を塗布すること
により、水によってフランジとレールとを潤滑し、両者
間に生ずる摩擦を低減することが可能となる。

【００１９】請求項７に係る発明は、レール上を回転す
る車輪のフランジとレールとの間の摩擦を低減すべき摩
擦低減部位の近傍に、前記フランジの少なくとも一部を
浸水可能な水位に水を貯留する容器を配置するフランジ
摩擦低減方法を提供する。この発明によれば、摩擦を低
減すべき摩擦低減部位の近傍、すなわち、車輪の進行方
向に向かって摩擦低減部位の手前位置に水を貯留した容
器を配置しておくだけで、車輪のフランジとレールとの
間の摩擦を低減することが可能となる。

【００２０】請求項８に係る発明は、請求項７に記載の
フランジ摩擦低減方法において、前記容器が前記車輪の
進行方向に向かって前記摩擦低減部位から少なくとも前
記車輪の周長の整数倍分だけ手前の位置に配置されてい
るフランジ摩擦低減方法を提供する。この発明によれ
ば、車輪のフランジは、その周方向の一部のみを水で濡
らされる場合であっても、レール上で回転させられた結
果、その塗れた箇所が摩擦低減部位に接触するようにな
る。したがって、容器の長さを必要最小限の長さに設定
することが可能となる。

【００２１】

【発明の実施の形態】この発明に係るフランジ摩擦低減
装置の一実施形態について、図面を参照して以下に説明
する。図１および図２に示されるように、本実施形態に
係るフランジ摩擦低減装置１は、レール２の頭部の側面
にレール２の長手方向に沿って配置され、レール２上を
回転する車輪３のフランジ４の少なくとも一部を浸水可
能な水位に水Ｗを貯留可能な容器５を備えている。

【００２２】前記容器５は、図１および図２に示される
ように、例えば、略Ｕ字状断面を有する溝状部材６（溝
状部）と、その両端に配置されて、溝状部材６の両端開
口を閉鎖する端壁部材７，８（端壁部）とを備えてい
る。前記溝状部材６は、例えば、プラスチック製であ
り、内部に水Ｗを貯留しても腐食しないようになってい
る。また、この溝状部材６は、その一方の側壁６ａを前
記レール２の頭部の側面に密着状態に配している。レー
ル２の側面は、車輪３のフランジ面４ａの勾配よりも急
な勾配を有していて、両者間には常に隙間が形成される
ので、溝状部材６の一方の側壁６ａをその隙間に配し
て、車輪３のフランジ４が溝状部材６に接触しないよう
に構成されている。

【００２３】前記端壁部材７，８は、例えば、スポンジ
ゴムからなるブロックであり、自由状態において、その
上端面が、レール２上の車輪３のフランジ４の最下端よ
りも高い位置となるように構成され、前記溝状部材６の
両端開口を塞ぐように配置されている。また、端壁部材
７，８は、車輪３が当該端壁部材７，８を通過するとき
に、車輪３のフランジ４によって押し潰されることによ
り、車輪３の通過を許容する。その一方で、車輪３が通
過した後には、自由状態の形状に復元することにより、
再度、溝状部材６の両端を塞ぐようになる。

【００２４】すなわち、端壁部材７，８は、車輪３が通
過するときには、上端面を下げることにより、車輪３を
容器５内に導入する一方、車輪３が容器５の外部にある
とき、または内部に入った後には、自由状態に復元し
て、溝状部材６の両端開口を塞ぎ、容器５内部の水を貯
留状態に保持するようになっている。

【００２５】また、前記溝状部材６は、例えば、ゴムの
ような伸縮可能な弾性体からなる支持部材９によって、
下から支持されている。支持部材９は、任意の方法でレ
ール２に対して固定されている。図２に示す例では、レ
ール２の下面を抱き込むようにしてレール２に固定され
るブラケット１０に固定されている。これにより、既存
のレール２に加工を施す必要がないので、後付けするこ
とができるようになっている。

【００２６】また、前記容器５には水供給パイプ１１を
通じてリザーブタンク１２が接続されている。該リザー
ブタンク１２は、例えば、水道水、地下水、雨水等を供
給されることにより、常に、一定の水位を保つように調
節されている。これにより、容器５内の水位は、リザー
ブタンク１２の水位と同じ水位となるようになってい
る。

【００２７】このように構成された容器は、レール２の
頭部、特に、レール２のゲージコーナ２ａと、車輪３の
フランジ４、すなわち、車輪３の踏面３ａ側に配される
傾斜したフランジ面４ａとの間の摩擦を低減したい部
位、例えば、図３に示されるように、分岐器１３におけ
るトングレール１４とリードレール１５との継ぎ目１６
や曲線軌道１７の近傍に設置される。また、特に、フラ
ンジ面４ａとレール２のゲージコーナ２ａとの間の摩擦
が問題となるのは、分岐器１３や曲線軌道１７の外軌側
であるため、外軌側に設けることが特に効果的である。

【００２８】また、本実施形態に係るフランジ摩擦低減
装置１では、溝状部材６は、レール２上を回転してくる
車輪３のフランジ４がその周方向の少なくとも一カ所に
おいて着水可能な最低限の長さを有している。さらに、
容器５の設置位置は、図４に示されているように、基準
線Ａ側から分岐器１３に入り、分岐線Ｂ側に進行してい
く鉄道車両に対する摩擦低減部位、例えば、トングレー
ル１４とリードレール１５との継ぎ目１６から、鉄道車
両の進行方向に向かって手前側に、踏面３ａの直径Ｄの
車輪３の周長πＤ分だけ離れた位置においてフランジ４
が着水するように設定されている。

【００２９】このように構成された本実施形態に係るフ
ランジ摩擦低減装置１の作用について、以下に説明す
る。本実施形態に係るフランジ摩擦低減装置１は、分岐
器１３の手前に配置されているので、レール２上を回転
してくる車輪３は、フランジ４とレール２との摩擦を低
減したい摩擦低減部位１６に差し掛かる前に、本実施形
態に係るフランジ摩擦低減装置１を通過させられる。

【００３０】車輪３が通過する前の状態においては、フ
ランジ摩擦低減装置１は、端壁部材７，８を自由状態と
して、溝状部材６の両端開口を閉鎖することにより、上
方に開口する細長い容器５を画定している。容器５は、
下方に配されている弾性体からなる支持部材９によって
上方に付勢されており、上側位置に保持されている。容
器５にはリザーブタンク１２から水供給パイプ１１を介
して水Ｗが供給され、リザーブタンク１２と同水位の水
Ｗが貯留されている。

【００３１】車輪３がフランジ摩擦低減装置１を構成す
る容器５に差し掛かると、車輪３のフランジ４が、溝状
部材６の一端側に配されている端壁部材７を押し下げ
る。端壁部材７は、スポンジゴムにより構成されている
ので、フランジ４の押圧力によって変形し、フランジ４
を容器５内に導入させる。このとき、端壁部材７が押し
下げられることによって容器５の端部が開放されるの
で、容器５内に貯留している水Ｗが外部に流れ出ること
になるが、端壁部材７は車輪３が通過した後にはその弾
性力によって復元して容器５の端部開口を閉じるので、
流出する水量は微量である。端壁部材７をレール２の長
さ方向に比較的長めに設け、フランジ４により長手方向
の一部が部分的に押し下げられるようにしておけば、容
器５内の水Ｗが流出することを防止することもできる。

【００３２】車輪３が端壁部材７を通過すると、フラン
ジ４は、容器５内に貯留されている水Ｗに着水する。容
器５内の水位は、フランジ４の最下端点より高い位置に
設定されているので、フランジ４の周方向の所定の長さ
範囲にわたって、フランジ４の側面に水Ｗが付着する。
そして、フランジ４の側面に水Ｗを付着させられた車輪
３は、溝状部材６の他端側に配されている端壁部材８を
押し下げて容器５の外部にでる。この場合、この端壁部
材８も上述したもう一方の端壁部材７と同様に作用す
る。

【００３３】周方向の一部に水Ｗを付着させた車輪３
は、容器５から出た後にはレール２上を回転して、トン
グレール１４とリードレール１５との間の継ぎ目１６に
接近する。容器５と継ぎ目１６との距離は、ほぼ車輪３
の周長πＤに等しく設定されているので、継ぎ目１６に
は、ちょうど水Ｗの付着したフランジ面４ａが接触す
る。すなわち、この継ぎ目１６近傍において車輪３に横
圧が加わることにより、車輪３のフランジ面４ａとレー
ル２のゲージコーナ２ａとが接触するが、フランジ面４
ａに水Ｗが付着しているので、両者の接触は水Ｗによっ
て潤滑される。その結果、フランジ面４ａとレール２の
ゲージコーナ２ａとの間の摩擦が水Ｗを潤滑剤として低
減されることになる。

【００３４】また、容器５は、戸外に配されるレール２
の側面に配置されるので、容器５内部に塵埃が沈積した
り、気温の低下によって水Ｗが凍結したりする可能性が
ある。その場合には、容器５内に入ったフランジ４が塵
埃や氷を押圧することになるが、本実施形態に係るフラ
ンジ摩擦低減装置１によれば、容器５を弾性体からなる
支持部材９によって支持しているので、フランジ４から
加わる押圧力に従って、支持部材９を変形させることに
より、フランジ４側に過大な力が作用することを防止で
きる。

【００３５】このように、本実施形態に係るフランジ摩
擦低減装置１および方法によれば、レール２の側面に水
Ｗを貯留した容器５を配置するだけの簡易な方法によ
り、レール２と車輪３のフランジ４との間の摩擦を低減
することができるので、曲率の大きな分岐器１３や、曲
線軌道１７において車輪３に横圧が作用する場合であっ
ても、鉄道車両の走行安定性を向上することができると
いう効果がある。

【００３６】また、水Ｗを潤滑剤として使用することに
より、踏面３ａに回り込んだ場合にもレール２と踏面３
ａとの間に作用する高い圧力によって、接触面から水Ｗ
を排斥して、両者間の粘着力の低下を抑制することがで
きる。したがって、車輪３が空転したり、滑走したりす
る不都合の発生を防止できる。さらに、水Ｗは残留作用
が低く、遠心力によって飛ばされたり、温度によって乾
燥したりするので、踏面３ａに付着した場合であっても
これを除去する作業は不要である。

【００３７】しかも、水Ｗであれば、水道水、地下水、
雨水等任意の水Ｗを利用できるので、その補給が容易で
あるとともに、万一、漏出した場合であっても無害であ
る。また、容器５に貯留する水Ｗの水量は、例えば、ス
プリンクラーのようにして散水する場合と比較しても非
常に少ないもので足りるため、ランニングコストを低く
抑えることができる。さらに、車輪３のフランジ面４ａ
とレール２のゲージコーナ２ａとの間の摩擦が大きくな
る部位における摩擦を効果的に低減することができるの
で、レール２や車輪３の摩耗を抑制することができ、保
守作業や部品の交換作業に要するコストを削減すること
ができるという効果もある。

【００３８】なお、本実施形態に係るフランジ摩擦低減
装置１においては、以下の技術を採用することができ
る。すなわち、容器５を構成する溝状部材６としてプラ
スチック製の部材を採用したが、錆に強い任意の材質に
よって構成することができる。また、溝状部材６の断面
形状をＵ字状としたが、水Ｗを貯留しうる溝を有する任
意の断面形状のものを採用することができる。また、容
器５を支持する支持部材９としてゴムからなるものを採
用したが、これに代えて、バネからなる支持部材を採用
することにしてもよい。

【００３９】さらに、本実施形態に係るフランジ摩擦低
減装置１の設置個所として分岐器１３の手前を例に挙げ
て説明したが、これに限定されるものではなく、双方向
に列車が走る場合には、車輪３とレール２との間の摩擦
を低減したい任意の部位の前後に配置することにしても
よい。また、レール２を抱き込むように固定されるブラ
ケット１０に容器５を固定することとしたが、例えば、
レール２と、該レール２の内側に間隔をあけて配される
ガイドレール（図示略）との間を利用して、そこに挟ま
れるように配置することにしてもよい。

【００４０】また、フランジ４の周方向の一部のみに水
Ｗを付着させる場合に、摩擦低減部位と容器５との距離
を車輪３の周長πＤに等しい距離に設定したが、これに
限定されるものではなく、例えば、車輪３の周長πＤの
２倍、３倍等、整数倍の距離πｎＤ（ｎは整数）に設定
しても同等の効果を達成することができる。

【００４１】さらに、溝状部材６を必要最小限の長さと
して、車輪３のフランジ４の周方向の一部のみに水Ｗを
付着させる場合を例示したが、これに代えて、溝状部材
６の長さを長くしてフランジ４の全周にわたって水Ｗを
付着させるようにしてもよいことは言うまでもない。ま
た、溝状部材６としては、直線形状のものに限られず、
設置個所におけるレール２の形状に合わせて、曲線形状
のものを採用してもよい。

【００４２】また、レール２の外軌側に配置することが
効果的であると説明したが、車両基地構内のように、分
岐器１３が連続して多数配置され、それぞれ分岐方向が
変わる場合もあるので設置は内軌側でもよい。また、容
器５内部に貯留する水Ｗは真水に限られず、不凍液や水
溶性の摩擦調整剤を添加してもよい。

【００４３】なお、容器５内に沈積する塵埃や落葉、車
輪３の摩耗粉等は、定期的に除去する除去作業が必要で
あるが、水Ｗ中に浮遊する塵埃が多い場合には、例え
ば、タイマーを設けておいて、リザーブタンク１２内の
水位を定期的に上昇させることにより、容器５内の水Ｗ
をオーバーフローさせて塵埃を押し流すことにしてもよ
い。

【００４４】次に、この発明の第２の実施形態に係るフ
ランジ摩擦低減装置２０について、図５を参照して説明
する。本実施形態に係るフランジ摩擦低減装置２０は、
第１の実施形態における水Ｗを貯留する容器５に代え
て、下部に水Ｗを貯留可能な水槽部２１ａを備えた溝状
部材２１と、その内側に配置された水Ｗを含浸可能なス
ポンジからなる塗布部材２２とを採用している。塗布部
材２２は、上面に、フランジ４を通過させるＶ字状の切
り込み２３を備えている。この切り込み２３の幅は、フ
ランジ４の厚さよりも小さく設定されていて、フランジ
４が切り込み２３内を通過するときには、切り込み２３
を押し広げながら移動させられるようになっている。こ
れにより、塗布部材２２に含浸されている水Ｗを、フラ
ンジ面４ａに塗布することが可能となる。すなわち、水
Ｗをフランジ面４ａに付着させることができるので、第
１の実施形態に係るフランジ摩擦低減装置１と同様の作
用効果を奏する。

【００４５】また、この発明の第３の実施形態に係るフ
ランジ摩擦低減装置３０について、図６を参照して説明
する。本実施形態に係るフランジ摩擦低減装置３０は、
第２の実施形態におけるスポンジからなる塗布部材２２
に代えて、相互に近接状態に密集して起立させられた多
数本のナイロン繊維３１を備えている。図中、符号３２
は、容器２２の底面に固定され、ナイロン繊維３１を植
え込むベース部材を示している。ナイロン繊維３１どう
しの間には、微少間隙が形成されていて、水槽部２１ａ
に貯留されている水Ｗが毛細管現象によってナイロン繊
維３１の上部先端側に吸い上げられている。

【００４６】このように構成された本実施形態に係るフ
ランジ摩擦低減装置３０によれば、フランジ４が、この
フランジ摩擦低減装置３０を通過させられるときには、
任意の位置に配されているナイロン繊維３１の上部先端
どうしの間隔を押し広げながらナイロン繊維３１間に分
け入るようになっている。その結果、ナイロン繊維３１
の上部先端まで吸い上げられていた水Ｗがフランジ面４
ａに塗布されるので、第１、第２の実施形態に係るフラ
ンジ摩擦低減装置１，２０と同様の作用効果を奏する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るフ
ランジ摩擦低減装置によれば、車輪のフランジとレール
との間の摩擦を低減したい箇所において、水に濡れたフ
ランジ面とレールとを接触させることができるので、水
により両者の接触を潤滑し、両者間に生ずる摩擦を低減
することができるという効果を奏する。特に、狭い敷地
において数多くの分岐を必要とする車両基地構内におけ
るような曲率の大きな分岐器や曲線軌道においても、車
両の走行安定性を向上することができるという効果を奏
する。

【００４８】特に、水を使用することにより、極めて簡
易に上記効果を達成できるとともに、特別な補給作業や
保守作業を不要とし、レールの交換作業を行うことな
く、既存のレールに対して簡易に対策することができる
という効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の第１の実施形態に係るフランジ
摩擦低減装置を示す斜視図である。

【図２】 図１のフランジ摩擦低減装置を示す断面図
である。

【図３】 図１のフランジ摩擦低減装置の設置位置を
示す概略図である。

【図４】 図１のフランジ摩擦低減装置の設置位置を
説明するための概略図である。

【図５】 この発明の第２の実施形態に係るフランジ
摩擦低減装置を示す縦断面図である。

【図６】 この発明の第３の実施形態に係るフランジ
摩擦低減装置を示す縦断面図である。

【図７】 レールの分岐器を説明する概略図である。

【図８】 鉄道車両の車輪とレールとの関係を示す断
面図である。

【符号の説明】

１，２０，３０ フランジ摩擦低減装置 ２ レール ３ 車輪 ４ フランジ ５ 容器 ６ 溝状部材（溝状部） ７，８ 端壁部材（端壁部） ９ 支持部材（付勢手段） １２ リザーブタンク １６ 継ぎ目（摩擦低減部位） ２２ 塗布部材 Ｗ 水

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 陳 樺 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レール頭部の側面にレールの長手方向
   に沿って配置され、レール上を回転する車輪のフランジ
   の少なくとも一部を浸水可能な水位に水を貯留可能な容
   器を備えるフランジ摩擦低減装置。
2. 【請求項２】 前記容器が、前記レール頭部の側面に
   沿って配置される溝状部と、該溝状部の両端を塞ぐ端壁
   部とを備え、該端壁部が、上下方向に伸縮可能な弾性体
   により構成されている請求項１に記載のフランジ摩擦低
   減装置。
3. 【請求項３】 前記容器がレールに対して上下方向に
   移動可能に設けられ、該容器を上方位置に復元するよう
   に付勢する付勢手段をさらに備える請求項１または請求
   項２に記載のフランジ摩擦低減装置。
4. 【請求項４】 前記容器に、該容器内の水位を所定の
   水位に維持するリザーブタンクが接続されている請求項
   １から請求項３のいずれかに記載のフランジ摩擦低減装
   置。
5. 【請求項５】 レール頭部の側面にレールの長手方向
   に沿って配置され、レール上を回転する車輪のフランジ
   の少なくとも一部に水を塗布可能な塗布部材を備えるフ
   ランジ摩擦低減装置。
6. 【請求項６】 レール上を回転する車輪のフランジと
   レールとの間の摩擦を低減すべき摩擦低減部位の近傍に
   おいて、前記フランジに水を塗布するフランジ摩擦低減
   方法。
7. 【請求項７】 レール上を回転する車輪のフランジと
   レールとの間の摩擦を低減すべき摩擦低減部位の近傍
   に、前記フランジの少なくとも一部を浸水可能な水位に
   水を貯留する容器を配置するフランジ摩擦低減方法。
8. 【請求項８】 前記容器が、前記車輪の進行方向に向
   かって前記摩擦低減部位から少なくとも前記車輪の周長
   の整数倍分だけ手前の位置に配置されている請求項７に
   記載のフランジ摩擦低減方法。