JP2007176480A - 脱線防止装置、車両の安全装置および車輪誘導部材 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の走行中に地震等の異常振動により車両に激しい揺れが加わり台車が持ち上がったのを元に戻すことができる脱線防止装置を提供する。
【解決手段】脱線防止装置は傾斜面を有するブレード状等の車輪誘導部材（レール接触部材）２２を有する車輪誘導手段を備える。脱線防止装置４００は、円柱状部材９２と、台車１３に固定され円柱状部材９２を昇降可能に誘導する誘導管９１と、正常時に圧縮されたコイルバネ９０と、バネ９０に挿入され正常時に円柱状部材９２の上端を鎖錠して所定位置に保持し異常時に解錠するロック装置９３と、円柱状部材９２の下端に固定された傾斜面を有する２２からなる車輪誘導手段を備える。異常振動検知センサー３２の作動又は運転台からの操作によりロック装置９３が解錠され、車輪誘導部材２２が降下して前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導するか、または車両を減速または停止させることができる。
【選択図】図２７

Description

本発明は、走行中の鉄道車両の脱線を防止する新規な脱線防止装置に関する。また本発明は、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置または車両を復線させる装置などの車両の安全装置と、車両の安全装置に用いられる車輪誘導部材などに関する。

鉄道車両の脱線を防止する脱線防止装置として、例えば特許文献１（特開平０９−２７２４３６、特許公開公報）、特許文献２（特開２００２−７９９４１、特許公開公報）などが知られている。

特許文献１には、レール上を走行する直進型台車の脱輪防止装置に関するもので、台車が進行方向に対して左右のいずれかに振れたとき衝撃吸収装置の作用で車輪を自動的に方向変換し軌道修正により脱輪を防ぐことを目的としている。

台車の車輪架台にＴ型あるいはＩ型の当て金具を取付け、台車本体のフランジ部にコの字型の受け金具を取付け、車輪側の当て金具を台車本体側の受け金具で挟み込むことにより、車輪が台車の進行方向に対して左右に振れたとき、台車本体側の受け金具に車輪側の当て金具が当たり、自動的に車輪自体で軌道修正して走行する。

この際に受け金具の内面に設けられた衝撃吸収装置（ゴム板）に当て金具が当たり、その反発力によって相反する方向に車輪を方向変換させ、この動作を繰り返すことにより車輪自体で自動的に軌道修正が行なわれることが開示されている。

特許文献２には、鉄道車両の走行状態における車輪の浮き上がりにより脱線及び脱輪あるいは横力増加による車輪のレールへの乗りあがり脱線及び脱輪を検知し、車両の走行安全性を確保するために、台車枠上に車体を支持し、台車枠を支持する車軸と、車軸を支持する軸箱支持装置を有する鉄道車両において、軸箱支持装置と台車枠との間に上下方向の荷重を検出する上下荷重検出器と、上下荷重検出器の検出結果を比較演算する比較演算器を用い、比較演算器の検出結果により警報装置を動作させ、車両速度の減速あるいは車両の非常停止動作を行うことが開示されている。
特開平０９−２７２４３６号特許公開公報 特開２００２−７９９４１号特許公開公報

前記特許文献１に開示された脱線防止装置では、当て金具と受け金具が共に固定されているので、車両がカーブの軌道を走行する場合などの左右の振れが大きい場合には、当て金具と受け金具とが常にぶつかる事になり、比較的に高速で走行する通常の列車用鉄道には適用できない。またこの脱輪防止装置は地震などの上下、左右の異常振動を考慮するものではない。

前記特許文献２は、異常振動を上下荷重検出器により検出して、その検出結果を比較演算器により比較演算して警報装置を動作させ、走行速度の減速指令を指示し、緊急の場合にはブレーキ動作を行うよう指令するもので、装置自体が鉄道車両の脱線を防ぐものではない。

本発明は、車両の走行中に地震などの異常振動により車両、台車に激しい揺れが加わり車輪がレールから持ち上がった時に元の正常な位置に戻すことができる新規な脱線防止装置を提供するものである。

本発明の一態様の脱線防止装置は、傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下させる車輪誘導部材降下手段を備える。

前記車輪誘導部材降下手段が、前記異常振動感応手段の起動により駆動されても良い。

前記車輪誘導部材降下手段が、運転台または車掌室から起動可能としても良い。

前記車輪誘導部材降下手段が、運転台または車掌室に配置したスイッチの操作によりから駆動されても良い。

本発明の他の一態様の脱線防止装置は、予め設定された許容範囲を超える異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、前記異常振動感応手段の起動により駆動される、傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）を有する車輪誘導手段を備える。

そして前記傾斜面が機能する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する。

本発明の他の一態様の脱線防止装置は、予め設定された許容範囲を超える異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、前記異常振動感応手段の起動により駆動される、傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備える。

そして前記車輪誘導手段の駆動により、前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する。

本発明の他の一態様の脱線防止装置は、予め設定された許容範囲を超える強度の異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、前記異常振動感応手段により駆動される傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備える。

そして前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により前記車輪を元のレール上に誘導する。

本発明の他の一態様の脱線防止装置は、予め設定された許容範囲を超える強度の異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、台車に固定され前記異常振動感応手段の起動により圧縮ガスによって駆動する軸を有するガス・シリンダーと、前記軸の下端に固定され傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、前記台車に配置され圧縮ガスを収容したボンベとからなる前記車輪誘導手段を備える。

そして前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により前記車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。

本発明の他の一態様の脱線防止装置は、円柱状部材と、台車に固定され前記円柱状部材を昇降可能に誘導する円筒部材からなる誘導管と、正常時に圧縮されたコイルバネと、前記コイルバネに挿入され正常時に前記円柱状部材の上端を鎖錠して所定位置に保持し、異常時に前記円柱状部材の上端を解錠するロック手段と、前記円柱状部材の下端に固定された傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）からなる車輪誘導手段を備える。

そして前記ロック手段の解錠時に前記コイルバネの復元力により前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する。

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記異常振動感応手段が、異常振動を検知するときに棒状部材を切断する衝撃破壊部からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）に加えて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）から外側に突起する第２の車輪誘導部材（レール接触部材）を備えても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、更に前記異常振動感応手段が異常振動を検知する時にレール側面と接触する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下降するのを強制するバネを設け、前記バネの一端を台車に回転自在に固定し、他端を前記回転可能部材に固定しても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記異常振動感応手段が、異常振動を検知するときに棒状部材を切断する衝撃破壊部からなり、前記衝撃破壊部が棒状部材に設けられたスリット部、溝部、又は易破損部材からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記異常振動感応手段が、異常振動検知電気的センサーと、前記電気的センサーの出力に応答して動作する火薬からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合されても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合され、かつ前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とのいずれか一方が突起部を有し、他方が受け部を有しても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合され、かつ前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とのいずれか一方がほぼ球状の形状の突起部を有し、他方がほぼ椀状、ほぼ皿状又はほぼ逆ドーム状の形状の受け部を有しても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させることができる車輪誘導部材上昇手段を備えても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、前記車輪誘導部材上昇手段がラックとピニオンの組み合わせからなるラック・ピニオン機構からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、前記車輪誘導部材上昇手段がラックとピニオンの組み合わせからなるラック・ピニオン機構からなり、前記ラックは前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下端で支持する支持部材に形成され、前記ピニオンは台車に固定された回転可能な歯車からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、前記車輪誘導部材上昇手段が、一端が前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下端で支持する支持部材に接続され、他端から前記支持部材を巻き上るワイヤー状部材からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、レールに向けてエネルギー・ビームを発する放射素子と反射したエネルギー・ビームを受け取る受信素子を有する異常振動センサーと、前記放射素子が感知した受信信号から安全走行許容範囲か否かを判定し、前記車輪誘導手段を制御する制御回路からなる異常振動感知装置を備えても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、レールに向けてエネルギー・ビームを発する放射素子と反射したエネルギー・ビームを受け取る受信素子を有する異常振動センサーと、前記放射素子が感知した受信信号から安全走行許容範囲か否かを判定し、前記車輪誘導手段を制御する制御回路からなる異常振動感知装置を備え、前記放射素子は、半導体発光素子または超音波発信素子からなっても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導手段が運転台または車掌室から駆動可能な手段を設けても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導手段が車両の運転台または車掌室に配置されたスイッチの操作により起動されても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）の前記傾斜面は、一対の前記レール間の内側方向に向かって下方向に伸びる斜面構造を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、一対の前記レール間の内側方向に向かって下方向に伸びた斜面構造を有し、更に前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）はシリンダー状のローラーを有し、前記ローラーは前記傾斜面に沿って下方向に伸びても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、一対の前記レールの外側方向に向かって上方向に延長した斜面構造を有しても良い

本発明の複数の前記態様の脱線防止装置のいずれかにおいて、前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、更にその底面に対向する曲面を有しても良い

全ての図面において同一又は同様の構成要素又は構成部分について同一の参照符号を付している。

（本発明の第１の実施の形態）

本発明の第１の実施の形態を図１乃至図１５を参照して説明する。

図１は、車両の停止時又は正常走行中における第１の実施の形態の脱線防止装置１００と車両との関係を示す概略立面図である。図２は図１を拡大して示す概略拡大立面図である。

図２は図１を拡大して示す概略拡大立面図である。

図３は、衝撃時に脱線防止装置１００が起動し始める状態を示す概略拡大立面図である。

図４は、本装置脱線防止装置１００の作動後に脱線した車輪を元に誘導する時の脱線防止装置１００と車両との関係を示す概略拡大立面図である。

図５は衝撃感応装置２４、２５、２６を示す概略拡大断面図である。

図６は他の衝撃感応装置２４、２５、２６’を示す概略拡大断面図である。

図７は回転体２０とロック装置２９との関係を示す概略拡大断面図である。

図８は誘導ブレード２２近辺を拡大して示す概略拡大斜視図である。

図９は誘導ブレード２２と車輪１０との関係を拡大して示す概略拡大側面図である。

図１乃至図４に示すように、鉄道車両は一般的に二つの台車１３とそれに付随する車輪１０と台車１３と車体１１を備え、車体１１は空気バネ１４などの緩衝装置を介在して台車１３上に搭載されている。

この鉄道車両は二本のレール（軌道）１５上を走行する。

参照符号１０ａは、車輪１０のフランジを示す。

図１乃至図１５において、脱線防止装置１００は走行中に地震などにより揺れが加わり異常状態時に台車１０が持ち上がったのを元に戻す装置である。

脱線防止装置１００は、異常振動を検知して作動する異常振動感応装置（２４、２５、２６）、（２４、２５、２６’）と、ブレード２２と、一端で前記ブレード２２を支持し他端が異常的に前記台車１３に固定された支持部材２１を有する車輪誘導装置を備える。

そして前記車輪誘導手段は、ほぼ三角形状の回転体（回転可能部材）２０と、ブレード２２と、支持部材２１と、棒状部材２３とからなる。

ブレード２２は、正常時に台車１３の近辺に位置する。

棒状部材２３はアーム状、腕状の形状を有する。

回転体（回転可能部材）２０は、台車１３上に配置される。

回転体（回転可能部材）２０は、更に回転中心となる偏心回転軸２０ａを有する。

回転軸２０ａは台車１３に固定される。

前記支持部材２１は更に一端が前記回転体（回転可能部材）２０に接続され他端が前記ブレード２２まで伸びる。

このような構成により、前記異常振動応答手段２４、２５および２６が異常振動を検知する時に前記回転体（回転可能部材）２０が回転し、前記ブレード２２はレール１５の側面と接触する位置まで下降して脱線、脱輪した車輪１０を元の正常な位置（レール１５の頂面）まで誘導する。

図５を参照して、本脱線防止装置１００を起動させる衝撃感応装置の詳細を説明する。

本衝撃感応装置は、第１の感応装置と第２の感応装置からなる。

第１の感応装置は、異常な横揺れが車両に印加された時に台車１３と車体１１の間に生じるであろう大きなズレにより外れることにより本脱線防止装置１００が起動するように、車体１１と本衝撃装置間に、アーム２３の自由端に配置された一方の自在接続部２４と、接続部材２６の自由端に配置された他方の自在接続部２６ａからなる。

第２の感応装置は、異常な急激な力が印加された際に自身が破折するアーム２３の途中に配置された衝撃破壊部２５からなる。

第１の自在接続部２４は、球状などの凸面の形状を有する。

第１の自在接続部２４と対向して、ほぼ棒状の接続部材２６が配置されている。

前記接続部材２６は、一端に受け皿状、椀状、逆ドーム状などの凹面形状の第２の自在接続部２６ａを有し、他端に車体１１に固定するための固定端２６ａを有する。

従って、第１の自在接続部２４と第２の自在接続部２６ａとは正常走行時に互いに自在に運動、スライドできる。

図６に示すように、図５に示したのとは反対に、一端に凸面状の第２の自在接続部２６’ａを設け、他端である固定端２６’ｂを車体１１に固定した接続部材２６’を設けても良い。

この場合、凹面状の第２の自在接続部２３ａは第２のアーム２３の一端に設ける。

従って図５では第１の自在接続部２４と第２の自在接続部２６ａ（または図５では第１の自在接続部２３ａと第２の自在接続部２６’ａ）とは、常時、車両の運行時の振動に対して滑らかに運動、スライドできる様な遊び構造を持っている。

地震発生による振動は縦波と横波とが組み合わさり、その結果として種々の方向に力が生じる。

これらの力により台車１３、車体１１、車両は種々の運動を生じる。

事故の被害を少なくするために、異常振動を感知し本脱線防止装置１００を起動させる異常振動感応装置として、前記第１の衝撃感応装置２５と前記第２の衝撃感応装置（２６ａ、２４）又は（２６’ａ、２３ａ）の二つの衝撃感応装置を備えるのが望ましい。

予め設定された許容範囲を超えた地震等による縦及び横方向など種々の方向の異常振動により車体１１が大きく振動した場合に、その運動力により、アーム２３に設けられた自在接続部２３ａが車体１１に固定された接続部材２６’における自在接続部２６’ａから大きくずれて外れる。

その結果、回転体（回転可能部材が）２０が起動を開始する。

または、上下の縦方向の地震波による衝撃が初めに発生した場合に、設定された以上の衝撃力が本装置１００に加わることにより、第２のアーム２３には大きな機械力が加わり、衝撃感応装置（異常振動感応手段）２５が破損する。

前記第１の衝撃感応装置２５と前記第２の衝撃感応装置（２６ａ、２４）又は（ ２６’ａ、２３ａ）の二つの衝撃感応装置の一方または両方が動作するときに、回転体（回転可能部材が）２０が起動を開始する。

また車両にすばやく振動を感応させ、脱線時に横方向にすばやく反応させるために、衝撃感応装置２５に車両の進行に方向に沿って折れやすくするためのスリットを横方向に設けても良い。

回転体２０に衝撃感応装置（異常振動感応装置） ２４ 、２６ａ、２５が作動したときに回転を確実にするため回転強制装置２７、２８を設けるのが望ましい。

第１の実施の形態では、この回転強制装置として、引く方向に作用する第１のコイル・スプリング等からなるバネ部材２７と、押す方向に作用するコイル・スプリング等からなる第２のバネ部材２８を設けている。

第１のバネ部材２７は、一端２７ａが回転体２０に接続され、他端２７ｂが台車１３に固定されている。

第２のバネ部材２８は、一端２８ａが回転体２０に接続され、他端２８ｂが台車１３に固定されている。

図７などに示すように、脱線防止装置１００が回転体２０を台車１３に強固に固定するロック装置２９を設けるのが望ましい。

ロック装置２９は、脱線防止装置１００が機能時には、重量のあるずれた台車１３を正常な位置に戻す作用を行う。

このロック装置２９は、台車１３上に固定された受けがねとなる一対のフィンガー状部材２９ａ、２９ｂと、回転体２０に固定されたピン状部材２０ｂとからなる。

一対のフィンガー状部材２９ａ、２９ｂは、非常時に回転体と台車を強固に固定する。

一対のフィンガー状部材２９ａ、２９ｂは、その解錠装置として台車１３上に固定された電磁コイルなどの駆動装置２９ｄと、駆動装置２９ｄに電源（図示せず）から電気エネルギーを供給する一対の導電リード２９ｅとを備えることができる。

ロック装置２９は、常時は、電源から導電リード２９ｅを経由して電流を駆動装置２９ｄに供給しているので、回転中心２９ｃを支点としてフィンガー状部材２９ａ、２９ｂが開いた状態である。

図７の参照符号２９ｆは、フィンガー状部材２９ａ、２９ｂの開いた状態を示す。

そして異常時に回転体２０がその回転軸２０ａを中心として回転して、回転体２０に固定されたピン状部材２０ｂがフィンガー状部材２９ａ、２９ｂ内に移動してきたときにスイッチ（図示せず）がオフになり、フィンガー状部材２９ａ、２９ｂが回転中心２９Ｃを支点としてピン状部材２０ｂを握るように閉じてロックし、回転体２０を実質的に台車１３に強固に固定する。

前述の電磁的なロック装置２９の替わりにバネなどを用いた機械的なロック装置を用いても良い。

図８はブレード２２を斜め横方向から見た概略斜視図である。

図９は本装置１００の機能時におけるブレード２２と車輪１０、レール１５との位置関係を拡大して示す概略側面図である。

ブレード２２は、車輪１０がレール１５より外側にはみ出た時に車輪１０をレール１５上に戻すように誘導する斜面ＦＣを持つ第１の誘導部分２２と車輪１０がレール１５より内側にはみ出た時に車輪１０をレール１５上に戻すように誘導するほぼ水平方向に伸びる部材からなる第２の誘導部分４０からなる。

第１の誘導部分であるブレード２２と第２の誘導部分４０の材料としては、鋼鉄、鋳鉄、ステンレス鋼などの金属材料、又はセラミックなど機能時の衝撃に耐えられるような強固な無機材料を用いることができる。

ブレード２２の材料として、金属粉末、無機材などを含有する耐熱性を有する熱硬化性又は熱可塑性樹脂を用いても良い。

ブレード２２の材料として、金属粉末、無機材などを含有する耐熱性合成樹脂を加熱加圧成型した有機、無機複合体を用いても良い。

ブレード２２の材料として、ガラス、カーボンまたは金属からなる繊維とバインダーとして前記合成樹脂を用いた繊維強化樹脂を用いても良い。

または耐熱性合成樹脂を加熱加圧成型した有機、無機複合材料を、前記面ＦＣと前記曲面２２ｅなどの主要面に固定しても良い。

ブレード２２は、図８に示すような全体としてほぼ斧型または楔型の構造体である。

まず第１の誘導部分２２について説明する。

第１の誘導部分であるブレード２２のレールの側面と対向する表面は、ほぼ矩形の表面ＦＢと、対向するほぼ水平の辺２２ｆ、２２ｇ間にある表面ＦＢから下内方向に傾斜したほぼ矩形の表面ＦＣを有する。

更にブレード２２は、同じ形状の対向する一対の側面ＦＡ、ＦＡ’と側面ＦＡ、ＦＡ’の下方向に位置し同じ形状の対向する一対の曲面をなす側面ＦＥ、ＦＥ’を有する。

更にブレード２２の側面ＦＡ、ＦＡ’は、ほほ水平な一辺２２ｄを有するほぼ矩形の面とこの面より下方向に位置するほぼテーパー状の面とからなる。

側面ＦＡ、ＦＥと主表面ＦＢ、ＦＣとが接する辺は、ほぼ垂直な部分２２ａと、前記辺と対向するほぼ垂直な辺２２ｃとの間隔が細くなるように部分２２ａから下方向に延びる傾斜部分２２ｂとからなる。

更に側面ＦＥ、ＦＥ’は、側面ＦＡ、ＦＡ’の境界部分２２ｈから下端２２Ｋまで曲面２２ｅとなっている。

図８、図９で示したように、ブレード２２の高さは底面ＦＤが本装置１００の機能時にブレード２２がレール１５の枕木上の留め金等の突起物より高い位置で止まるように設定する。

ブレード２２の上部は三辺２２ａ、２２ｄ、２２ｇを含む直方体の構造で、この直方体部の頂面にブレード２２を支持する柄となる棒状支持体部材２１が溶接、ネジ止めなどにより強固に固定されている。

この直方体部の下の線２２ｇは本脱線防止装置１００が作動する際に、車輪１０のフランジ１０ａの外周１０ａ１の高さと同じ高さで固定される。

同じく本脱線防止装置１００が作動する際には、二辺２２ａ、２２ｇを含む面ＦＢの横断面位置はフランジ１０ａの外周１０ａ１の内側斜面と一致する位置で固定されるものとする。

ブレード２２の面ＦＣは、線２２ｇから下側に向かい内側に底辺まで延びる斜面である。

この斜面ＦＣの傾斜角度は内側の線２２ｃが機能時に両レール間に設置した列車停止装置などの各種の地上装置を破損させない所までとする。

このブレード２２は、その上辺２２ｄを厚く底辺２２ｋを薄くすれば、レールの外側における脱輪に対応できる。

またブレード２２には、機能時に列車が停止するまでポイントやその他の両レール間の障害物を乗り越えられるように、また機能位置にブレード２２本体が車輪１０に固定されやすいように、点２２ｈ、点２２ｈ’の位置から下に列車進行方向の前後に曲面２２ｅ、２２ｉを図８で見ると左右対称になるように設けるのが望ましい。

次に、内側の車輪の脱輪に対応する第２の誘導部分４０を説明する。

図８に示すように第２の誘導部分４０は、第１の誘導部分（ブレード）２２から横方向に突起した突起部材からなる。

図８に示すように第２の誘導部分４０は第１の誘導部分（ブレード）２２の上部の直方体部に固定され、この直方体部分の面ＦＢから垂直外側にレールの外側に飛び出している。

第２の誘導部分である突起状の構造物４０は、車輪の幅に相当する長さＬを持つ辺の外側より底辺とし上方向にガイド曲面ＦＧを持ち、横面４０ｂに突き当たる構造体である。

符号４０ｆはこの曲面ＦＧの上の外側点からＦＢ面までの距離を示す。

底面４０ｄと曲面ＦＧの上部面４０ｂまでの高さを符号Ｈで示す。

底面４０ｄは平面ＦＢ上で底辺２２ｇより車輪１０のフランジ１０ａの高さ２２ｇ分より上部に固定されている。

曲面ＦＧは車輪が異常振動時にレール内側に落下しようとする車輪１０を元のレール上に誘導する曲面である。

曲面ＦＧの高さＨはレール１５の全ての高さより短いのが良い。符号４０ｆで示す距離は長いほうが脱輪を防止して機能する。

必要ならば、横側面４０ｂを上部に向かい外側に傾斜させると効果が高まる。
上部に向かい外側により高く傾斜面があると効果が高まる。この横側面４０ｂの面が走行方向に長くかつ前後両先端に上向きに傾斜を付ければ、車体の脱線に際して横転を防止出来る。

第２の誘導部分４０全体は強度を増すためにブレード２２及び支持部材２１と一体構造とするのが望ましい。

本装置１００の機能時における第１の誘導部分（ブレード）２２、第２の誘導部分４０と車輪１０、レール１５との位置関係は図９に示されている通りである。

なお、図９において、参照符号”Ｄ”はフランジ１０ａの外周１０ａ１と内周１０ａ２間の距離を示し、また参照符号１２は車軸を示す。

図３に示すように、異常衝撃時に本装置１００が起動し始める状態において、強度の振動により、車輪１０は車軸ごと浮き上がり、同時に左右にずれている。

異常な振動により衝撃感応部２５が折れて第１の自在接続部２４が棒状部材２６の第２の自在接続部２６ａから外れることにより回転体２０は回転を始めている。

同時に第１、第２のバネ部材２７、２８が浮き上がっていて重力が働かない状態の本装置１００が、車輪１０の落下前に機能できる位置に固定させるために回転を起こすように機能している。

図４、図７に示すように、本装置１００が起動して、回転体２０は回転体２０に固定されたピン部材２０ｂとハンド装置２９とからなるロック機構により台車１３に（原文に追加）固定されて、落下してくる車輪１０をレール１５上に誘導する。

次に図１０を参照して、車両１１に複数の脱線防止装置１００を装着した状態を示す概略平面図である。

図１０に示すように、車両１１及び台車１３の前後にある台車２台１３に、その各々左右の前後の車輪１０の間に計４つの脱線防止装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが装着されている。

脱線防止装置１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄにはそれぞれブレード２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを備えている。

なお参照符号１５はレールを示す。 車両１１の進行方向は矢印１６で示す。

次に図１１乃至図１５を参照して、本装置１００の機能時の状態を説明する。

図１１から図１３は車輪が浮き上がり移動してこのままでは脱線に陥る車輪が、本装置の働きにより元のレール上に戻る過程を、段階的に示す状態図である。

図１１に示すように、第一段階では、異常振動が走行中の車輪１０に作用して、本脱線装置１００が起動し固定され、その機能を開始しようとした時の状態を示している。

図１１に示すように、第一段階では、脱線防止装置１００が機能を開始した時に、車輪１０本体は異常な力によりレール１５の外側にずれて浮き上がっており、それを戻すようにブレード（第１の誘導部分）２２と第２の誘導部分４０がセットされている。なお、参照符号２１、１０ａ、１５、１７はそれぞれブレード２２等の支持棒、車輪のフランジ、レール、枕木を示す。

異常振動が発生すると種々の方向の力として、走行中の車輪１０に作用する。

その力の作用の結果、走行中の車輪１０が持つ運動エネルギィーが浮き上がりの方向に変化してレール１５面から浮き上がり脱線が引き起こされる。

その走行方向に対しての車輪１０の移動は、走行方向の横方向の成分により引き起こされ、それは車輪１０及びフランジ１０ａの回転により増幅加速される。

なお、参照符号２１、１０ａ、１７はそれぞれこの順序でブレード２２等の支持棒、車輪のフランジ、 枕木を示す。

次に、図１２に示すように、第二段階では、車輪１０が外側より落下し始めて、ブレードの２２の部分がレール１５上に正常に戻すように誘導が始まっている。

万有引力の重力により、浮き上がった車輪はやがて落下を開始する。

その際に、車輪が走行面上とは異なり、外側に変位したまま落下を開始し、そして落下しても車輪をレール走行面に規定しているフランジがレール内側面より外側に移動しそのまま落下してしまうと脱線になる。

本装置のブレード内面２２がフランジの最外側面がレール上面に当たる前にレール内側面に接触を開始して、車輪本体を重力とその走行中の運動エネルギィーとその接触回転により、ずれたフランジをレールの元の内面に誘導して、正常な走行面に車輪を誘導してその脱線を防止する。

図１３に示すように、第三段階では、車輪１０がブレード２２の斜面により元のレール１５上に戻っている。

図１４と図１５は反対側の車輪１０の状態を示す。

異常振動時に車輪が外側に移動した場合、同じ車軸の対のもう一つの車輪は内側に変位し、そのままではレール内面に落下して同じく脱線の原因となる。

レール内側に、変位した対の車輪を元のレール上に戻すのに、第二の誘導部分４０の下内斜面の曲面ＦＧが、第一の誘導面ＦＣと同じく、車輪が線路走行面から内側に落ち込まない先にレールと接触を開始してその重力と走行エネルギィーを利用して、車輪本体をレール面上に持ち上げて正常走行面へと誘導する。

図１１に示した車輪１０がレール１５の外側にずれて浮き上がった状態と異なり、図１４、図１５に示す状態では反対側の車輪１０はレール１５の内側にずれて来ている。

また、この状態のときにはレール１５面より下に車輪１０が落ち込む事が考えられる。

その際には、ブレード（第１の誘導部分）２２に固定された第２の誘導部分４０の誘導面が機能して車輪１０本体を持ち上げながら、レール１５上に戻すように誘導していく。

図１５に示すように、車輪１０が第２の誘導部分４０により内側からレール１５上に戻すように誘導され始めている。

高速運転中の台車１３にある４つの車輪１０は、その高速のために運転中に振動により浮き上がり、落下を繰り返し、振動しながら走行している。

従って、本装置１００の機能は衝撃が加わり車輪１０が脱落したとしても、車輪１０には脱輪した状態での車両１１の走行の続行により枕木１７等にぶつかるために、激しい上下方向の振動が起こる。

したがって図１１乃至図１５に示すように本装置１００が機能する位置に初めからセットされていなくても、やがて各車輪１０の上下振動によりセットされて機能し、車輪１０をレール１５上の正常な位置に誘導して脱線を防止することができる。

（本発明の第２の実施の形態）

次に本発明の第２の実施の形態の脱線防止装置を図１６、図１７、図１８を参照して説明する。

図１６は、本発明の第２の実施の形態の脱線防止装置２００を示す概略立面図である。

図１７は、図１６を拡大し部分的に断面として示す概略拡大立面図である。

図１８Ａ、１８Ｂは、図１７のロック装置の近辺を拡大して示す概略拡大立面図である。

図１８Ａは正常時の状態を示し、図１８Ｂは脱線防止装置２００が起動してロック装置が作動したときの状態を示す。

以下に述べる本発明の第２の実施の形態の脱線防止装置２００の説明において、既に詳細に説明した第１の実施の形態の脱線防止装置１００と重複する説明はできるだけ省略する。

脱線防止装置２００は、異常振動を検知して作動する異常振動感応手段と車輪誘導手段を備える。前記異常振動感応手段は、振動破壊装置２５と振動センサー３２とからなる。

前記輪誘導手段は、ブレード２２と、一端で前記ブレード２２を支持し他端が実質的に前記台車１３に固定されたほぼ棒状の支持部材３１とからなる。

前記車輪誘導手段は、更に台車１３に固定され圧縮ガスによって駆動する垂直軸３１を有するガス・シリンダー３４と、前記軸３１の下端に固定され正常時に前記台車１３の近辺に位置するブレード２２と、前記台車１３に配置され圧縮ガスを収容した圧縮ガス・ボンベ３５とからなる。

そして前記ブレード２２は前記異常振動応答手段２５、３２が異常振動を検知する時にレール１５の側面と接触する位置まで下降させて脱線した車輪１０を元の位置まで誘導する。

第１の実施の形態の異常振動応答手段２５、３２と同様に、自在連結部固定金具２６は一端２６ｂが車両１３に固定され他端が皿状等の受け部からなる一方の自在連結部２６ａとなっている。

自在連結部２６ａと対向して、棒状部材２３’の先端のほぼ球面状の自在連結部２４が自在連結部２６ａの内面と接触して設けられ、棒状部材２３’の中間に衝撃破壊部２５が設けられている。

この実施の形態では、前記異常振動応答手段２５、３２は、衝撃破壊部２５と異常振動検知電気的センサー３２とからなる。

異常振動検知電気的センサー３２は、円筒状のサブ・シリンダー３２ａと、サブ・シリンダー３２ａ内に配置された可動軸３２ｂと、サブ・シリンダー３２内の底面側に配置した圧縮バネ３２ｃを備え、更に棒状部材２３’の下端に可動軸３２ｂの上端が接続されている。

可動軸３２ｂは、その下端にサブ・シリンダー３２の内面と気密に接する円盤を有している。

対向する一対のリング状などの電気接点３２ｄ、３２ｅが、一方が前記円盤の上面に固定され、他方がサブ・シリンダー３２内の上面に固定されている。

従って異常振動時に、棒状部材２３’が折れるなどにより衝撃破壊部２５が破壊され、圧縮バネ３２ｃが上方に動き、それに応じて可動軸３２ｂは一対の電気接点３２ｄ、３２ｅがオンになるまで上方に移動する。

ガス・シリンダー３４は、円筒状ガス・シリンダー３４ａと、円筒状ガス・シリンダー３４ａ内で上下に移動可能な可動軸３１と、可動軸３１の上端に固定されシガス・リンダー３４ａの内面と気密に接触する円盤３４ｂ、ガス・シリンダー３４ａの上部に設けたガス導入孔３４ｃと、ガス・シリンダー３４ａの下方に設けたガス抜き孔３４ｄとを備える。

可動軸３１は、ガス・シリンダー３４の下端から延びてブレード２２を支持固定する支持部材３１としても機能する。

可動軸３１即ちブレード２２の支持部材３１には、途中にストッパー３１ｃが固定され、支持部材３１が下降したときにストッパー３１ｃを挟み、棒状支持部材３１を所定な位置に保持する開閉自在なロック機構３１ｄが設けられている。

異常衝撃時にガス・シリンダー３４を駆動する高圧ガス装填用弁３３が台車１３に固定されている。

ロック機構３１ｄは取り付け板３１ｅに固定され、更に取り付け板３１ｅは台車１３に固定されている。

台車１３に固定される取り付け板３１ｅにガス・シリンダー３４とロック機構３１ｄを固定してもよい。

高圧ガス装填用弁３３は、円筒状シリンダー３３ａと、円筒状シリンダー内に円盤を一端に有する円筒状シリンダー内に配置された可動軸３３ｂと、円筒状シリンダー３３ａ内で可動軸３３ｂの他端に配置された円盤状の栓３３ｃと、圧縮ガス・ボンベ３５と配管３８により連通したガス供給孔３３ｄを備える。

ガス供給孔３３ｄは、ガス・シリンダー３４のガス導入孔３４ｃと配管により連通する。

更に高圧ガス装填用弁３３内で、可動軸３３ｂの円盤３３ｂ側に放電スパーク発生部３３ｆが設けられ、そこからの放電により爆発する火薬３３ｇが放電スパーク発生部３３ｆの近辺に収納されている。

以上の構成により、異常振動時に、衝撃破壊部２５が破壊されると電気接点３２ｄ、３２ｅが閉じ、高圧電源３６からの電圧が電気配線３７を経由して放電スパーク発生部３３ｆに供給されると電気スパークを発生する。

電気スパークにより高圧ガス装填用弁３３内の火薬３３ｇが爆発し、そのほぼ瞬間に可動軸３３ｂと栓３３ｃが可動し、正常時に栓３３ｃにより閉じられていたガス排出孔３３ｄと、ガス供給孔３４ｃをほぼ瞬間に開放する。

従って、衝撃破壊部２５が破壊されるとほぼ同時に、圧縮ガス・ボンベ３５から圧縮ガスが配管３８から高圧ガス弁３３を経由してガス・シリンダー３４内に供給され、ガス・シリンダー３４の可動軸３１、即ちブレード２２の支持体３１を急速に下降、落下させる。

図１８は、図１７のロック装置の近辺を拡大して示す概略拡大立面図であり、図１８Ａは正常時の状態を示す。

図１８Ａに示すように平常時は、固定用の翼型金具３１ｃは左右に開き再び閉じる固定装置３１ｄの上に存在する。図１８Ｂに示すように異常時には、固定用の翼３１ｃは圧縮ガスにより棒状支持体３１が下方に押し出されることにより左右に開く固定装置３１ｄの下に固定される。

固定装置３１ｄは、例えばバネ等により左右に動くピン３１ｅにより棒状支持体３１の両側に移動して開くように構成されており、翼型金具３１ｃを通過させた後に閉鎖し翼３１ｃを固定する。これにより翼３１ｃと一体化した棒状支持体３１とその先端のブレード２２が所定位置に確実に固定される。

前述の本発明の第１の実施の形態と同様に、前記異常振動応答手段２５、３２が異常振動を検知する時にレール１５の側面と接触する位置まで支持体３１の下端に固定されたブレード２２を下降させて、ブレード２２が脱線した車輪１０を元の正常な位置（レール１５の頂面）まで誘導することができる。

（本発明の第２の実施の形態の変形）

本発明の第２の実施の形態の変形の脱線防止装置は、前記車輪誘導手段が、台車に固定され可動軸３１を有するガス・シリンダー３４と、前記ガス・シリンダー３４内に配置された火薬と、前記軸３１の下端に固定され傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）２２を備えても良い。そして電気スパークにより前記火薬を爆発させて車輪誘導部材（レール接触部材）２２の支持体である前記軸３１を押し下げることができる。

（本発明の第３の実施の形態）

本発明の第３実施例を図１９、図２０、図２１を参照して説明する。

図１９は、本発明の第３の実施の形態の脱線防止装置３００を示す概略立面図である。

図１９において第３実施例の脱線防止装置３００は、第２実施例の脱線防止装置２００と同様な脱線防止装置に更にロック、解錠装置と上昇装置を追加したものである。

図１９を参照する説明において、図１７と同一参照符号を付した同一要素に関する説明は可能な限り省略する。したがってそのような同一要素については図１７の説明を参照されたい。

高圧ガス装填用弁３３’は、円筒状シリンダー３３ａと、円筒状シリンダー内に円盤を一端に有する円筒状シリンダー内に配置された可動軸３３ｂと、円筒状シリンダー３３ａ内で可動軸３３ｂの他端に配置された円盤状の栓３３ｃと、圧縮ガス・ボンベ３５と配管３８により連通したガス供給孔３３ｄを備える。

ガス供給孔３３ｄは、ガス・シリンダー３４のガス導入孔３４ｃと配管により連通する。

更に高圧ガス装填用弁３３’内で、可動軸３３ｂの円盤３３ｂ側に放電スパーク発生部３３及び追加の放電スパーク発生部３３ｆ’が設けられ、そこからの放電により爆発する火薬３３ｇが放電スパーク発生部３３ｆ及び追加の放電スパーク発生部３３ｆ’の近辺に収納されている。

追加の放電スパーク発生部３３ｆ’は、一対の配線５０を経由して後に記載する車両１１の運転室１１ａ及び車掌室１１ａ’に設けた手動スイッチ７０ａ及び７０ａ’に接続される。（図１９、図２１参照）

追加の電源３６’は配線５０の一方に挿入される。

車輪誘導部材２２を巻き上げる事を容易にするには装置３００の起動により満たされたシリンダー３４内に残るガスを抜き去る必要がある。

これを可能にするために、図１９に示すようにシリンダー３４の上部に電磁バルブ３４ｆと排気パイプ３４ｃを備える必要がある。

これは、配線５１により配線５２と合わさり図２１の運転台１１ａのスイッチ７０ｂに繋がり、作動する構造とする。

脱線防止装置３００が異常な力により作動した後に、ロック、解錠装置６０はシリンダー３４の作動軸３１を固定するストッパー３１ｄを解除させ、シャフト３１を固定し鎖錠できる。それで非常状態が終了し、運転手は再び車両を運転できる。

前記車輪誘導部材の降下した後に前記車輪誘導部材を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を設けるのが望ましい。

作動軸３１を巻上げる車輪誘導部材上昇手段は、固定装置３１ｄ、ストッパー３１ｄの下部に設けた巻き上げ用のラック・アンド・ピニオン５３と５４、ピニオン５４を回転するモーター５５、その電源線５２からなる。

上昇装置５３、５４、５５はロック、解錠装置６０により解除された作動軸３１をその作動前の位置まで上昇させる。

図２０は、図１９に示すロック、解錠装置６０の詳細を示す概略拡大断面図である。

図２０に示すようにロック、解錠装置６０は、円筒６０ａと、円筒６０ａ内の可動軸６０ｂと可動軸６０ｂの一端に設けられたストッパー３１ｄと、可動軸６０ｂの他端に設けられた磁性体円盤６０ｃと、コイルバネ６０ｄと、円筒６０ｂ内の一端に収容された電磁石６０ｅとからなる。

電磁石６０ｅに電線６０ｆから電流が供給されると、磁性体円盤６０ｃが電磁石６０ｅの方向に移動する。

同時に可動軸６０ｂとストッパー３１ｄが右方向に移動してストッパー３１ｄは解錠される。

それによって、可動軸３１および車輪誘導部材２２は上昇可能となる。

図２１は、脱線防止装置３００とそれに対する配線系統を車両と台車に配置した概略立面図である。

図２１に示すように、第１のスイッチ７０ａ、第２のスイッチ７０ｂを車両１１の運転室１１ａの操作盤上に設け、第３のスイッチ７０’ａを車掌室１１ａ‘に設けてもよい。

また、運転手及び車掌等が、危険を感じた際に本装置が起動する前に手動にて作動させることが出来るように、電線５０を車掌室１１ａ及び運転台に配線、起動するように配線することにより可能となる。

第１のスイッチ７０ａと第３のスイッチ７０’ａは、車両１１内に設けられた配線５０を経由して図１９に示す放電電極３３ｆ’に接続される。

したがって、センサーが異常振動を検知する前に非常時に運転手または車掌が手動にて第１のスイッチ７０ａと第３のスイッチ７０’ａを作動させることにより、モーター５５を起動させることができ、車輪誘導部材２２を下降させる。

第２のスイッチ７０ｂは、車両１１内に設けられたそれぞれ配線５２、６０ｆを経由して図１９に示すモーター５５と図２０に示す電磁石６０ｅに接続される。

図９の巻上げ装置５３、５４、５５は、運転台からの電線５２により運転台の操作盤上の第２のスイッチ７０ｂの操作により車輪誘導部材２２を上昇させることが出来る。

また、この巻上げ装置は、モーターに供給される電流の向きを逆にすることにより本装置を、ガス供給システムの故障等により、本装置が危険時に作動しない場合、運転手等が電気的に作動させることも可能に出来る。

本装置３００は強固な材料からなり、十分な厚さをもっている。

更に、車輪誘導部材（ブレード）２２は支持板に強固にしっかりと固定されるのが好ましい。

そこで本装置３００が作動時に、車輪誘導部材２２（ブレード）を支持板３１ｅ’に強固に固定させるために補強金具５６ａ、５６ｂなどの追加補助部品が必要と思われる。

補強金具５６ａ、５６ｂは可動軸３１が通過できる貫通孔を有する。

またロック機構３１も２枚の翼３１ｃで今回は図示したが、３１ｂを円筒状にすることによりこの枚数を増やしてより強固な装置にする必要があると思われる。

（車輪誘導部材の一変形）

図２２乃至図２５を参照して図８に示した車輪誘導部材２２、４０の一変形を説明する。

図２２は、図８に示した第２の車輪誘導部材４０を変形した第２の車輪誘導部材８０を示す概略斜視図である。

図２４は図２３のＸ−Ｘ線に沿って切断した概略断面図である。

図２５は図２３の矢印から見た概略立面図である。

車両の走行速度が速い場合には、第２の車輪誘導部材４０より第２の車輪誘導部材８０の方が、内側に変位した車輪を元の線路上に戻すのに効果的である。

図２３に示すように傾斜面と両端が脹らんだ回転可能な円錐形のローラーを４０の中心に加える。

前記の誘導部材４０変形体で、更にローラー８２を追加したものであり、その改良型誘導部材８１は、傾斜面とその中央部にスリット状溝を有する誘導部材であり、誘導部材８１のスリット状溝にローラー８２が収納されている。

本装置１００、２００、３００の起動時に、このローラー８２の斜面が高速に回転することにより、脱線しようとする車輪を滑らかに戻すように作用しブレードが起点となり脱線を助長することを防ぐ。

第二の車輪誘導部材８０の本体８１は第一の車輪誘導部材、ブレード２２から外側に飛び出ている。

第一、第二の車輪誘導部材２２、８０は図２３に示すように一体構造であるのが好ましい

ローラー８２の外側斜面は本体８１の底斜面から下側に位置し、ローラー８２の回転によりその底斜面とレール間の摩擦が減少する。

（車輪誘導部材の他の一変形）

図２６を参照して図８に示した車輪誘導部材２２、４０の他の一変形を説明する。

図２６は、図８に示した第１の車輪誘導部材２２の変形を示す概略斜視図である。

図２６に示すように、図８を参照して説明したのと同様に、第１の車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２の傾斜面ＦＣは、一対の前記レール間の内側に向かって下方向に伸びた斜面構造を有している。

図２６に示すように、ほぼ円筒状のローラー８３は中心部に円柱状の軸８３ａが挿入され、ローラー８２は傾斜面ＦＣに形成されたほぼ長方形の溝８４に収納され、軸８３ａの両端は第１の車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２に固定されている。

ローラー８３はその長さ方向に沿って傾斜面ＦＣの表面から少し突出している。

本装置１００、２００、３００の起動時に、ローラー８３はレールと接触し、このローラー８３が高速に回転するのを利用して、脱線しようとする車輪を誘導し、正常走行面上に戻す。

（本発明の第４の実施の形態）

次に本発明の第４の実施の形態の脱線防止装置を図２７乃至図３０を参照して説明する。

図２７は、本発明の第４の実施の形態の脱線防止装置４００の全体を示し、部分的に断面として示す概略立面図である。

図２８は、図２７の一部を拡大し部分的に断面として示す概略立面図であり、車輪誘導手段の非動作状態を説明するものである。

図２９は、図２７の一部を拡大し部分的に断面として示す概略立面図であり、車輪誘導手段の動作状態を説明するものである。

図３０は、車輪誘導手段の動作状態と非動作状態を共に示す概略立面図である。

以下に述べる本発明の第４の実施の形態の脱線防止装置４００の説明において、既に詳細に説明した幾つかの実施の形態の脱線防止装置と重複する説明はできるだけ省略する。

図２７に示すように、第４の実施の形態の脱線防止装置４００は、異常振動応答手段２５、３２と、異常振動応答手段２５、３２の起動によって駆動される車輪誘導部材２２、４０を有する車輪誘導手段（９０、９１、９２など）からなる。

異常振動応答手段２５、３２は、衝撃破壊部２５および異常振動検知電気的センサー３２からなる。

異常振動検知電気的センサー３２は、円筒状のサブ・シリンダー３２ａと、サブ・シリンダー３２ａ内に配置された可動軸３２ｂと、サブ・シリンダー３２ａ内の底面側に配置した圧縮バネ３２ｃを備え、更に棒状部材２３’の下端に可動軸３２ｂの上端が接続されている。

対向する一対のリング状などの電気接点３２ｄ、３２ｅが、一方が前記円盤の上面に固定され、他方がサブ・シリンダー３２内の上面に固定されている。

従って異常振動に、棒状部材２３’が折れるなどにより衝撃破壊部２５が破壊され、圧縮バネ３２ｃが上方に動き、それに応じて可動軸３２ｂは一対の電気接点３２ｄ、３２ｅがオンになるまで上方に移動する。

図２７乃至図３０に示すように、第４の実施の形態の脱線防止装置４００における車輪誘導手段は、円柱状部材９２と、円筒（誘導管）９１ と、正常時に圧縮されたコイルバネ９０と、ロック装置９３と、円柱状部材９２の下端に固定された傾斜面を有する車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２からなる。

上記の円筒（誘導管）９１は台車１３に固定され円柱状部材９２を昇降可能に誘導する。

円柱部材９２の中心軸に沿って外側にコイルバネ９０が装着されている。

上記のロック装置９３は正常時に円柱状部材９２の上端を鎖錠して所定位置に保持し、異常時に円柱状部材９２の上端を解錠する。

円柱状部材９２の上端には円盤９２ａが設けられている。

円柱状部材９２の円盤９２ａは、上面の直径が下面の直径より大きい断面が台形の形状であるのが望ましい。

円盤９２ａの下面には複数の突起（凸部）９２ｂが設けられている。

円盤９２ａの側面には複数のピン９２ｃが横方向に突出して設けられている。

図２７乃至図３０では、支持部材９５の上部に電磁型ロック装置９３を固定するために、断面がほぼ文字「Ｃ」または文字「コ」の形状で示す複数の支持部材９５が設けられ、その下端が台車１３に固定された固定部材９６に固定されている。

円筒（誘導管）９１も固定部材９６を経由して台車１３に固定されている。

円筒（誘導管）９１には、円柱状部材９２が昇降可能に挿入されている。

円筒（誘導管）９１と円柱状部材９２に、車輪誘導部材２２を正しい方向に誘導させる機構を設けるのが望ましい。

この機構として、例えば円筒（誘導管）９１と円柱状部材９２の一方にその長さ方向に沿って線状突起を設け、他方に線状突起と対応して線状溝を設けても良い。

円筒（誘導管）９１の上端にはストッパーとロックとして機能するリング状（輪状）部材９１ａが固定されている。

リング状（輪状）部材９１ａは円筒（誘導管）９１と同じ直径以上の円形の孔を有する。

リング状（輪状）部材９１ａには、その上面に溝（凹部）９１ａが形成されている。

溝（凹部）９１ａは、円柱状部材９２の円盤９２ａの下面の複数の三角形状などの突起（凸部）９２ｂと、所定位置に誘導し、お互いに合わせあうように突起（凸部）９２ｂと反対の形状をした形状を有している。

円柱状部材９２が降下したときに円盤９２ａの下面の複数の突起（凸部）９２ｂがリング状（輪状）部材９１ａの溝（凹部）９１ａに入り、円柱状部材９２を所定位置に停止してその位置を強固に保持するようになっている。

電磁型ロック装置９３は、図７に示したロック装置２９と同様に、受けがねとなる一対のフィンガー状部材９３ａと、フィンガー状部材９３ａの開閉を行う電磁コイル９３ｂからなる。

電磁コイル９３ｂの一端は、電気配線３７とそれを励磁するための電源３６を経由して異常振動検知電気的センサー３２の一方の接点３２ｄに接続されている。

電磁コイル９３ｂの他端は、電気配線３７’を経由して異常振動検知電気的センサー３２の他方の接点３２ｅに接続されている。

ロック装置（鎖錠装置）９４は、リング状（輪状）部材９１ａに固定された支持部材９４ｄと、支持部材９４ｄ間に配置され、円盤９２ａのピン９２ｃを受け取りロックする一対のフィンガー状部材９４ｃと、フィンガー状部材９４ｃを押さえつける一対のバネ９４ｃとからなる。

支持部材９４ｄは断面がほぼ文字「Ｃ」または文字「コ」の形状を有する。

それぞれのフィンガー状部材９４ｃの内側の側面には、ピン９２ｃを受け取りロックする半円形の溝９４ｂが形成されている。

ロック装置９４の近辺にロック装置（解錠装置）を開放する電磁解錠装置（図示せず）を設けてもよく、またこの電磁解錠装置を運転手が電気的に操作して運転台から解錠できるようにすることができる。

図２８に示すように、正常時には円柱状部材９２を支持部材９５の上部に固定された電磁コイル９３ｂの位置まで上昇させることによりコイルバネ９０が十分に圧縮される。

正常時に、円柱状部材９２は、円柱状部材９２のピン９２ｃが一対のフィンガー状部材９３ａによって握られて保持され、円柱状部材９２は上方位置に保持される。

図２７、図２９に示すように、異常振動発生時には、異常振動検知電気的センサー３２の電極（接点）３２ｄと電極（接点）３２ｅが閉じて、電磁コイル９３ｂが動作して一対のフィンガー状部材９３ａを開く。

従って一対のフィンガー状部材９３ａを開かれると、円柱状部材９２がその重量とコイルバネ９０の復元力により、円柱状部材９２と円柱状部材９２の下端に固定された車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２は急速に降下する。

図３０ に示すように、車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２は距離”ｄ”だけ降下し、その位置で固定される。

図３０は、正常時と異常時の車輪誘導手段の円柱状部材９２、９２’、コイルバネ９０、９０’、車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２、２２’の位置とロック装置９３の開閉状態を共に示す。これらの部材は、異常時は実線で描かれ、正常時は鎖線で描かれている。

図３０に示すように、車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２は正常時と比較して異常時には距離「ｄ」だけ下降している。

したがってロック装置９３の解錠時にコイルバネの復元力により車輪誘導部材２２を降下させ、傾斜面を有する車輪誘導部材の降下に従って前記傾斜面とレールが接触する。

それにより、誘導部材２２の二つの斜面のうちレール内側に接触する傾斜面が外側への脱輪を防止し、外側に飛び出た傾斜面が内側への脱輪を防止する。

またその際にその傾斜面とレールとの接触による摩擦により台車、車両を減速または停止させる。

以上に記載した各種の脱線防止装置２００、３００、４００は、図２１に示すように運転室１１ａ、車掌室１１ｂなどに設けたスイッチ７０ａ、７０’ａ、７０ｂなどを運転手が操作することにより電気的に動作させることができる。

（本発明の第５の実施の形態）

図３１、図３２を参照して本発明の第５の実施の形態を以下に記載する。

図３１は本発明の第５の実施の形態の脱線防止装置を搭載した台車の概略平面図、図３２は脱線防止装置を搭載した台車の概略立面図である。

図３１、図３２に示すように、脱線防止装置５００は、車輪誘導装置（９０、９１、９２、９３、２２）と異常振動感知装置からなる。

前記異常振動感知装置は、異常振動センサー９７（９７Ａ、９７Ｂ、９７Ｃ、９７Ｄ）と異常振動センサーに電力を供給し、振動を測定、判定し、車輪誘導装置（９０、９１、９２、９３、２２）を制御する制御回路９９からなる。

車輪誘導装置（９０、９１、９２、９３、２２）は、前述の本発明の第５の実施の形態の車輪誘導装置と同様であり、円柱状部材９２と、円筒（誘導管）９１ と、正常時に圧縮されたコイルバネ９０と、ロック装置９３と、円柱状部材９２の下端に固定された傾斜面を有する車輪誘導部材（またはレール接触部材）２２からなる。

異常振動センサー９７（９７Ａ、９７Ｂ、９７Ｃ、９７Ｄ）は、取り付け部材９８（９８Ａ、９８Ｂ、９８Ｃ、９８Ｄ）に固定され、取り付け部材９８（９８Ａ、９８Ｂ、９８Ｃ、９８Ｄ）は台車の前方と後方の左右に固定されている。

異常振動センサー９７（９７Ａ、９７Ｂ、９７Ｃ、９７Ｄ）は、半導体発光ダイオード、半導体発光レーザーなどの半導体発光素子または超音波発信素子を有する比較的に指向性の良い放射素子とその反射光または反射超音波などの反射信号を受け取る受信素子からなるのが望ましい。

異常振動センサー９７の発信素子からの紫外線、可視光線、または赤外線などの光線、超音波は常時、レールの走行面の方向に発射され、異常振動センサー９７の受信素子がその反射信号を受信する。

異常振動センサー９７の発信素子からの紫外線、可視光線、または赤外線などの光線、超音波は外部からの影響を避けるために変調するのが望ましい。

受信素子が光線、超音波などの反射信号を常時、受信し、制御回路装置９９の判定回路は、その反射信号が台車１３、車輪１０の変位（縦方向の変位ａと横方向の変位ｂ）が許容範囲以内か、許容範囲を超えるか否かを判定する。

図３１、図３２に示すように、例えば、制御回路装置９９は、４点の測定値を計測し、計測値とレール走行面およびレール幅”ＲＷ”より広い安全走行許容範囲”ｄ１”、”ｄ２”、”ｄ３”、”ｄ４”を逸脱したと判断した際に、ロック装置９３を解錠し車輪誘導装置を駆動する。

ロック装置９３の解錠により、円柱状部材９２はバネの復元力とその重力により速やかに下降する。

円柱状部材９２の下降により、円柱状部材９２の下端に固定された二つの傾斜面を有する車輪誘導部材２２も下降する。

車輪誘導部材２２の下降に従って二つの前記傾斜面とレールが接触し、車輪１０は元のレール面上に誘導され、台車１３、車両の脱線が防止される。

それと同時に前記傾斜面とレール間の接触による摩擦力も加わって台車１３、車両は減速または停止する。

前記異常振動センサー９７（９７Ａ、９７Ｂ、９７Ｃ、９７Ｄ）と前記車輪誘導装置を制御する前記制御回路９９からなる前記異常振動感知装置は、本発明の第５の実施の形態のみならず前述のその他の脱線防止装置２００、３００，４００における異常振動感知装置の替りに、または前述のその他の脱線防止装置２００、３００，４００における異常振動感知装置と併用して使用できることに留意されたい。

図１９に示した実施の形態では、前記車輪誘導部材の降下した後に前記車輪誘導部材を再び元の所定位置まで上昇させるための車輪誘導部材上昇手段として、ラックとピニオンの組み合わせからなるラック・ピニオン機構を用いているが、前記車輪誘導部材上昇手段はラック・ピニオン機構の他の上昇手段を用いても良い。

例えば、概略立面図である図３３に示す他の車輪誘導部材上昇手段５７は、車輪誘導部材２２の上部に一端を固定し他端が回転可能リール５７ｂに固定されたワイヤー５７ａと、ワイヤー５７ａを上昇させるモーター（図示せず）からなる。

リール５７ｂを回転させるモーターは台車の取り付け板３１ｅに固定される。

モーターの駆動によりリール５７ｂを回転させ、ワイヤー５７ａを巻き上げて車輪誘導部材２２とそれを支持する支持体（軸）３１を再び元の所定位置まで上昇させることができる。

図８を参照して説明した第１の車輪誘導部材２２の各種の変形を、図３４ないし図４０を参照して以下に説明する。

（本発明の第６の実施の形態）

図３４を参照して、第６の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図３４は第６の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。

図３４に示す車輪誘導部材は、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、車輪の線路の外側への変位に対応する第一の車輪誘導部材２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部から線路の長さ方向とほぼ垂直方向に延びる第二の車輪誘導部材４１と、車輪の線路の内側への変位に対応する第二の車輪誘導部材４１の端部から線路の外側と対応した箇所に傾斜面を持つ第三の車輪誘導部材４３からなる。

第一の車輪誘導部材２２は、線路の内側と対応する箇所に傾斜した誘導面を有するブレード状（斧型）またはテイパー状（楔型）を持つ部材である。

第三の車輪誘導部材４２ｂは、線路の走行面に対応する箇所に下向きに傾斜した誘導面を有する外側上方に延長した構造を持つ部材である。

第二の車輪誘導部材４１は、線路面に対応する箇所に平面４１ａを持つ部材である。この平面４１ａは、第二の車輪誘導面として機能する。

連結部材４２は、第二の車輪誘導部材４１の上面を固定する４２ａ部分と第三の車輪誘導部材４３の上面を固定する部分４２ｂからなる。

第二の車輪誘導部材４１は、第一の車輪誘導部材２２の第一の誘導面２２ｂの上部からほぼ垂直方向に突起した線路面と平行な形状である。

図３４に示すように、第二の車輪誘導部材４１は矩形の形状構造を持つのが望ましい。

第二の車輪誘導部材４１は、第一の車輪誘導部材（ブレード）２２の第一の車輪誘導面２２ｂの上部の左端から右端まで延長する長さを持つのが望ましい。

これにより、脱線開始時の脱線防止機能時に線路面を広く抑えることでより脱線防止に効果的に作用する。

第二の車輪誘導部材４１の長さは、必ずしも第一の車輪誘導面２２ｂの上部の左端から右端まで延長しなくても良く、より短くても良い。

第二の車輪誘導平面４１ａの車両の進行方向に対応する前後に、そり面を付与して、車両の安全装置の機能時に障害物を乗り越えられる構造にしても良い。

（本発明の第７の実施の形態）

図３５を参照して、第７の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図３５は第７の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。

図３５に示す車輪誘導部材は、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、線路の内側と対応する箇所に傾斜面２２ｂを有するブレード状またはテイパー状誘導面を持つ第一の車輪誘導部材（レール接触部材）と、第一の車輪誘導部材２２の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延びる第二の車輪誘導部材４４ａと、第二の車輪誘導部材４４ａの端部から延長され線路の外側と対応する箇所に下向きに延長する第三の車輪誘導曲面を有する第三の車輪誘導部材（レール接触部材）４４ｂが連結した一つまたは複数の複合車輪誘導部材からなる。

複合車輪誘導部材４４は、第一の車輪誘導面２２ｂの上部の左端近辺と右端近辺に一つ（図３５）または複数個設ける。

図３５に示すように、第二の車輪誘導部材４４ａは、線路面と対応した下面に平面状の第二の誘導面を有する。

第二の車輪誘導部材４４ａの第二の誘導面は、線路の幅もしくはそれより少し大きい幅を有する。

第三の車輪誘導部材（レール接触部材）４４ｂの第三の車輪誘導曲面は、車両の安全装置の機能時に車両の走行方向と対応した前後に障害物を乗り越えできる曲面を有するのが望ましい。

第三の車輪誘導部材４４ｂは、線路外側を包み込むように下向きに延長する曲面状の第三の誘導面を有する。

（本発明の第８の実施の形態）

図３６を参照して、第８の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図３６は第８の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。

第８の実施の形態の車輪誘導部材（レール接触部材）は、線路の内側と対応する箇所に傾斜面を有するブレード状またはテイパー状誘導面を持つ第一の車輪誘導部材２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延びる第二の車輪誘導部材４４ａと、第二の車輪誘導部材の端部から延長され線路の外側と対応する箇所に傾斜面を持つ第三の車輪誘導部材（レール接触部材）４４ｂとが連結した一つまたは複数の複合車輪誘導部材４４からなる。

図３６では、複合車輪誘導部材４４は第一の車輪誘導部材２２の上部に所定距離を離して二つ設けている。

複合車輪誘導部材４４は二個に限定されず、一つまたはそれ以上でも良い。

第二の車輪誘導部材４４ａの下面は、図３６に示すように線路の車輪走行面と対応して平面であり、平面の横幅は線路の幅またはそれより少し大きい幅である。

第三の車輪誘導部材４４ｂは、線路外側を包み込むように下向きに延長する曲状の第三の誘導面を有する。（この下向きの曲面の下面が機能する面である）

第三の車輪誘導部材４４ｂが外側に下向きの曲面を持つので、本安全装置の動作時に脱線防止などの安全機能を向上させることができる。

また第三の車輪誘導部材４４ｂは、その下向きの曲面は線路の長さの前後方向と対応して曲面を有するのが望ましく、それにより障害物を乗り越えることができる。

図３６に示すように、二個の複合車輪誘導部材４４の間に、第一の車輪誘導部材２２の上部からほぼ垂直に線路面と平行に突起し下面が平面４５ａである第二の車輪誘導部材４５を設けるのが望ましい。

車輪誘導部材４５は、第一の車輪誘導部材（レール接触部材）２２の上部からほぼ垂直に突起して延長される。

車輪誘導部材４５の突起方向の幅は、第二の車輪誘導部材４４ａの下面と同様に、線路の横幅と同じかそれより少し大きい幅である。

台車には２つの車軸があり、それぞれに左右対の車輪が計４つある。本車輪誘導装置は、台車の二本の車軸の間に左右二つ配置されていて左右各々の前後２つの車輪を一つの複合車輪誘導部材（図３６では一つの誘導部材２２と二つの誘導部材４４と一つの誘導部材４５の複合体）が車輪を誘導する。図３６に示すように、この複合車輪誘導部材は、二個の誘導部材４４を備えており、前の車輪に近い位置に一方の誘導部材４４が配置されると共に、後の車輪に近い位置にその他方の誘導部材４４が配置されているので、車輪の誘導効果をより高めることができる。

（本発明の第９の実施の形態）

図３７を参照して、第９の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図３７は第９の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。

図３７に示すように、第９の実施の形態の車輪誘導部材は、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、線路の内側に傾斜面を有するブレード状またはテイパー状の誘導面２２ｂを持つ第一の車輪誘導部材（レール接触部材）２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延びる第二の車輪誘導部材４５からなる。

更にこの車輪誘導部材は第一の車輪誘導部材２２の上端部から外方向に延び、線路の外側を包み込むように下向きに延びる曲面４６ｂを有する一つまたは複数の第三の車輪誘導部材４６からなる。

図３７では二個の第三の車輪誘導部材４６の間に、第一の車輪誘導部材２２の上部からほぼ垂直に突起した下面が平面４５ａである第二の車輪誘導部材４５を設けている。

第二の車輪誘導部材４５の突起の幅は、線路の横幅と同じか、それよりも少し大きい。

第三の車輪誘導部材４６は、第一の車輪誘導部材２２の上部から線路の外側方向に延び線路に接触しない上向きの第一の曲面４６ａと、第一の曲面４６ａの端部から延びる線路外側を包み込むように下向きに延びる第二の曲面４６ｂを有する。

第三の車輪誘導部材４６の線路に接触しない上向きの第一の曲面４６ａは、第二の車輪誘導部材４５の突起の幅では線路の外側に接触しないようにその端部では下向きの曲面となる。

本安全装置の動作時には、台車全体が種々の方向に振動し上下に運動する。その際に、第二の車輪誘導部材４５の平面４５ａが第一の車輪誘導部材２２の上部の両端にわたる全長部に設けると振動が激しくなる可能性がある。

これを避けるために、本実施の形態では二つの第三の車輪誘導部材４６の間のほぼ中央部にのみ第二の車輪誘導部材４５を設けると共に、第三の車輪誘導部材４６の線路に接触しない上向きの第一の曲面４６ａは、第二の車輪誘導部材４５の突起の幅では線路の外側に接触しないようにその端部では下向きの曲面としている。

そして異常時に車輪が走行する線路の内側に落ち込もうとする際に、第三の車輪誘導部材４６の誘導曲面４６ａがまず誘導を開始し、車輪を線路の正常な線路面上に戻す。更に異常振動による作用により上下運動のみになった際に、第二の車輪誘導部材４５の誘導平面４５ｂが線路と上下運動を行いながら異常振動の減衰に従い車輪を元の線路面上に戻す（復線する）。

第二の曲面の下向きの先端４６ｂの線路の長さ方向の前後の両端は障害物を乗り切るように曲面を持つのが望ましい。

（本発明の第１０の実施の形態）

図３８、図３９を参照して、第１０の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図３９は第１０の実施の形態の車輪誘導部材の側面を示す概略拡大立面図である。

図３８および図３９に示すように、第１０の実施の形態の車輪誘導部材は、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、ブレード状またはテイパー状からなり線路の内側と対応した傾斜した第一の誘導面２２ｂを有する第一の車輪誘導部材２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部から突起する線路面に対応する下面が平面である第二の誘導面４１ａを有する第二の車輪誘導部材４１と、第二の車輪誘導部材４１から線路の外側方向に延び、かつ線路を包み込むように下向きに延びる誘導曲面を有し第三の誘導面４７ａ、４７ｂを有する一つまたは複数の第三の車輪誘導部材４７からなる。

第二の車輪誘導部材４１（第二の車輪誘導平面４１ａ）は、第一の車輪誘導部材２２の第一の誘導面２２ｂの上部からほぼ垂直方向に突起した線路面と平行な形状である。

図３８に示すように、第二の車輪誘導部材４１は矩形の形状構造を持つのが望ましい。

前後二つある第三の車輪誘導部材４７の誘導曲面４７ａ、４７ｂは、誘導部材の中央から第二の誘導面４１ａの前後端部に向かい線路の長さ方向にその口径が広がるのが望ましい。

図３８では、一対の第三の車輪誘導部材４７が第二の車輪誘導部材４１の一側面に所定距離を離して前後対称的に設けてられている。

図３８、図３９に示すように、第三の車輪誘導部材４７は、その線路と作動時に接触して誘導する曲面を持つがその前後の曲面の径は異なり、その曲面は、中心に近い小さな径を持つ箇所４７ｂと、前後のより最大の径を持つ箇所４７ａを有し、箇所４７ｂから箇所４７ａに向かって径が徐々に増加するのが望ましい。

図３９で示す第三の車輪誘導部材４７の斜線部分が、前後の曲面の径の差により生じる斜面を示している。

これらの第三の誘導曲面は中心部付近の円周４７ｂから前後の開放された円周４７ａに向かって、均一に円錐状に広がっていても良く、または楽器のラッパ状に放物面状に広がっていても良い。

第三の車輪誘導部材４７の前後に向かって外向きに広がった誘導面４７ａ、４７ｂが存在するので、本安全装置が動作時に台車に発生することが予想される種々の振動に対して、第三の誘導面が線路と不必要にぶつかり合うことを回避してなだらかに車輪を線路上に誘導し、台車に不必要な振動を加えることを少なくすることができる。

（本発明の第１１の実施の形態）

図４０を参照して、第１１の実施の形態の車輪誘導部材を説明する。

図４０は第１１の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。

第１１の実施の形態の車輪誘導部材は、既に図３７を参照して説明した第９の実施の形態の車輪誘導部材の一変形である。

従って第１１の実施の形態では、主として第９の実施の形態と異なる点を説明する。

第１１の実施の形態の車輪誘導部材は、第９の実施の形態と同様に、車輪誘導部材は、線路の内側に傾斜面を有するブレード状またはテイパー状の誘導面を持つ第一の車輪誘導部材（レール接触部材）２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部からレール外側方向に延びる線路に接触しない上向きの第一の曲面４６ａと、第一の曲面４６ａの端部から延びる線路外側を包み込むように下向きの第二の曲面４６ｂを有する一つまたは複数の第二の車輪誘導部材４６からなる、車輪誘導部材からなる。

更に第１１の実施の形態の車輪誘導部材は、第一の車輪誘導部材２２の支持部材２１の下部または第一の車輪誘導部材２２の上部から線路面の外方向にほぼ水平に延長した回転軸４９と、回転軸４９を中心として回転可能な回転部材４８を備えている。

回転軸４９は、丸棒などからなり、回転部材４８は、円柱材（図４０）、回転球などからなる。この回転体４８は、車輪の外周の底面と対応して軸４９にて付けられる。

図４０では回転部材４８の回転軸４９は第一の車輪誘導部材２２と接続され支持体２１の下端部に設けているが、第一の車輪誘導部材２２の上端部に設けても良い。

本安全装置が動作時に回転部材４８は接触しながら走行線路上を回転し、脱線などを防止する。

回転部材４８は、図３７などに示す線路面と対応した平面状の車輪誘導部材４５と同等の作用があり、更に回転体のために線路面との摩擦をより低減し、より円滑な車輪の誘導効果を期待できる。

（本発明の第１２の実施の形態）

本発明の第１２の実施の形態は、前述の脱線防止装置１００、２００、３００、４００、５００など車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置の改良である。

図４１、図４２を参照して、第１２の実施の形態の車両の安全装置を説明する。

図４１は、第１２の実施の形態の安全装置の一部分を示す概略拡大斜視図である。

図４２は、図４１の主要部分を示す概略拡大断面図である。

図４１、図４２に示すように、本発明の第１２の実施の形態の車両の安全装置は、前述の脱線防止装置１００、２００、３００、４００、５００と同様に、車輪誘導部材（レール接触部材）２２、４１、４３と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材））２２、４１、４３を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材７１を有する、車輪誘導手段の駆動装置の改良である。

更に、本発明の第１２の実施の形態の車両の安全装置では、前記車輪誘導部材２２、４１、４３と支持部材７１の間で、前記車輪誘導手段の駆動時に所定の範囲間で上下に運動ができる上下可動手段を備えている。

前記上下可動手段は、前記車輪誘導部材２２の上面に固定した台座７４と台座７４の中央に円形棒などの凸状の突起部材７２と板バネなどのバネ７５Ａ、７５Ｂを設ける。

更に、支持部材７１の底面に突起部材７２と対応し、突起部材７２より少し大きな円形などの凹状の空洞７１ａを設ける。

台座７４上の突起部材７２と支持部材７１の底面の空洞７１ａは、お互いに脱落しない構造に組み合わされていて、突起部材７２の頭が大きいことで外れることなく所定の距離間で上下に動くことが可能である。

図４１に示すように、安全装置の非駆動時にはバネ７５により台座７４と支持部材７１間の距離が最大となっている。

前記上下可動手段は、更に台座７４の両端に固定した円形棒などの一対の凸状の突起部材７３Ａ、７３Ｂを設け、支持部材７１の底面に突起部材７３Ａ、７３Ｂと対応し、突起部材７３Ａ、７３Ｂより少し大きな円形などの凹状の空洞７１ｂを設けて、誘導部材が駆動時に横ぶれ、回転等をするのを防止するのが望ましい。

突起部材７２、突起部材７３Ａ、７３Ｂは、台座７４を省略して、直接に前記車輪誘導部材２２の上面に固定しても良い。

駆動時には、車輪誘導部材には車両の大きな重量が加わり、脱線、脱輪に向かう車輪は線路の正常走行範囲から逸脱しようと上下運動を繰り返していて、その際に横方向の力の作用にてフランジの幅を超えると脱線等に向かう危険がある。

この条件下で誘導部材がその機能を効果的に発揮するためには、上下にバネの力を持って異常な力による荷重の変化で生じる車輪の種々の運動に追従して上下に運動できる必要がある。

上下可動手段の上下振動幅（上下運動距離）は、車輪のフランジの逸脱した上下運動即ち車両の走行時の台車の上下運動を補正しうる範囲とするのが望ましい。

安全装置の駆動時に加わる車体の重量により、バネ７５Ａ、７５Ｂの強さは規定されるのが望ましい。

バネ７５Ａ、７５Ｂは、加圧時には図４２に点線で示す状態のバネ７５Ａａ、７５Ｂａになる。

（本発明の第１３の実施の形態）

図４３、図４４、図４５を参照して、第１３の実施の形態の車両の安全装置を説明する。

図４３は、第１３の実施の形態の車両の安全装置を示す概略斜視図である。

図４４は、図４３の車両の正常走行時の脱線検出装置６００を示す概略拡大断面図である。

図４５は、図４３の車両の脱線時の脱線検出装置６００を示す概略拡大断面図である。

図４３に示すように、第１３の実施の形態の車両の安全装置は、車輪誘導部材（レール接触部材）２２、４４と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）２２、４４を支持し他端で台車１３に可動自在に固定された支持部材２１を有する、車輪誘導手段を備えた、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、更に脱線検出装置６００を備えている。

車輪誘導手段は、主として車輪誘導部材降下装置７００と支持部材２１と車輪誘導部材２２、４４を有する。

脱線検出装置６００は、車両の正常走行時には線路１５より正常走行に支障がない上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に車輪が線路１５また道床等と接触する際にこれを異常と感知する車両に設けられた異常感知部材６１０と、異常感知部材６１０の上下動を感知する異常検出手段６６０からなる。

脱線中または脱線時の異常時に、脱線検出装置６００の異常検出手段の出力が所定範囲を超えたときに車輪誘導部材降下装置７００を駆動させて車輪誘導部材２２、４４を降下させ脱線を防止する。

図４３、図４４、図４５に示すように、脱線検出装置６００は台車１３の外横方向に取り付け材６８０により台車１３に固定されている。

図４４は車両の正常走行時の脱線検出装置６００の状態を示し、図４５は脱線検出装置６００、車両の脱線時の異常検出装置６００の状態を示す。

図４４、図４５に示すように、脱線検出装置６００は、異常時接触部材６１０と、前記異常時接触部材の動きを検出する異常検出手段からなる。

異常検出手段は、異常感知部材６１０と、異常感知部材６１０と接続する上下方向に運動可能な円柱などの上下可動部材６３０と、上下可動部材６３０を可動可能に支持する板状などの下の第一の支持部材６５０と上の第二の支持部材６４０と、異常検出部からなる。

第一の支持部材６５０と第二の支持部材６４０はそれぞれ円形などの貫通穴を有し、これらの貫通穴に支持部材６５０、６４０が上下可動自在に挿入されている。

支持部材６４０、６５０は、取り付け部材６８０によって台車１３に横方向に固定されている。

異常感知部材６１０は、線路の幅より横方向に長い棒状部材からなるのが望ましい。

異常感知棒状部材６１０は、平常時には車両の走行に邪魔されない高さで線路の長さ方向の横方向に配置されている。

コイルスプリング６２０が、下の支持部材６５０と異常感知棒状部材６１０との間において、上下可動部材６３０の周りに配置されている。

上下可動部材６３０は、平常時は下の支持部材６５０によりコイルスプリング６２０にて押し下げられている。

正常時には異常感知棒状部材６１０は線路１６より走行に障害のない範囲で離れ、線路１６より上部に位置している。

上下可動部材６３０の上方に横方向に感知部分として所定の深さの凹状の窪み（スリット）６３０ａがあり、窪み（スリット）６３０ａの下の部分は外向きに傾斜している斜面６３０ｂを持つ。

スイッチ６６０が、一端が取り付け部材６８０に固定され、横方向に移動可能な先端部分６６０ａが窪み（スリット）６３０ａまたは斜面６３０と対応して配置されている。

図４４に示すように、平常時には、先端部分６６０ａが窪み（スリット）６３０ａの部分に位置し、窪み６３０ａを押した状態でスイッチ６６０がＯＦＦ状態になっている。

図４４に示すように、正常時には、上下可動部材６３０に、上下可動部材６３０の上方の溝６３０ｃに収納され、異常時に内蔵バネが開放されて横方向に広がるストッパー６９０が設けられている。

図４５に示すように、異常時には、走行車輪が線路１５から逸脱して台車が下降して、それに伴って異常感知棒状部材６１０が線路１５（または道床）と接触して台車などの荷重によりコイルスプリング６２０を圧縮する。

これにより上下可動部材６３０が上昇する。

上下可動部材６３０が上昇すると、これが下向きに移動することを抑えていたストッパー６９０が上下可動部材６３０の溝６３０ｃから突出して横方向に開き、上下可動部材６３０の上下運動を解放する。

これとほぼ同時に、上下可動部材６３０の窪み（スリット部）６３０ａと斜面６３０ｂが上昇する。

このときスイッチ６６０の先端部材６６０ａが上下可動部材６３０の斜面６３０ｂに押されて、接点６６０ｂ、６６０ｃが互いに接触する。

図４３に示すように、スイッチ６６０には電池などの電源６６０ｃを内蔵しているので、その電気信号６７０が配線６６０ｄを経由して車輪誘導部材降下装置７００に異常を伝達し、車輪誘導部材降下装置７００が駆動して車輪誘導部材２２、４４を下降させる。

以上により、台車自体の変位により異常に反応する感知装置が構成される。

（本発明の第１４の実施の形態）

図４６ないし図５０を参照して、第１４の実施の形態の車両の安全装置を説明する。

図４６は、第１４の実施の形態の車両の安全装置を台車に取り付けた状態を示す概略斜視図である。

図４７は、正常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。

図４８は、異常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。

図４９は、異常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。

図５０は、車輪誘導部材を示す概略拡大斜視図である。

図４６に示すように、第１４の実施の形態の車両の安全装置７１０は、少なくとも台車１３と車輪１０を有する車両の台車１０に固定され、車両が線路１５上を走行している状態を示す。

図４７ないし図４９に示すように、車両の安全装置７１０は、円柱状などの上下可動軸７１２と、上下可動軸７１２の下端部に固定された車輪誘導部材７１１からなる。

上下可動軸７１２は、台車７２１に固定された板状支持部材７２０の円形状などの貫通穴に可動自在に挿入されている。

板状支持部材７２０と車輪誘導部材７１１との間において、コイルスプリング７１３が上下可動軸７１２の外周に挿入されている。

上下可動軸７１２は、台車に固定された円筒状のシリンダー７１４内に気密性を保って挿入され、円筒７１４と上下可動軸７１２とによりを構成する。

円柱状の上下可動軸７１２は直径がその上方で狭くなっている部分７１２ｂを有する。

部分７１２ｂと対応してシリンダー７１４は一部が狭くなっている内壁７１４ｃを有し、上下可動軸７１２の狭くなっている部分７１２ｂと内壁７１４ｃとは気密性を保って接触している。

内壁７１４ｃにより、円筒７１４内の空間は二つに区切られてガス室７１４ａ、７１４ｂを構成する。

シリンダー７１４と上下可動軸７１２とにより、中央部にピストンを構成する。

空気、窒素などの圧縮気体を充填したガスボンベ７１７が台車、車両に固定されている。

シリンダー７１４には、下方のガスシリンダー部（ピストン部）７１２ｂと対応した箇所に圧縮気体のガスの供給穴７１４ｄが設けられている。

ガスボンベ７１７とガスの供給穴７１４ｄとは、電磁バルブ７１９を介在して配管７１８と接続される。

上下可動軸７１２の最上部７１２ｃはシリンダー７１４の内壁と気密に接触するように部分７１２ｂより太く、上下運動を阻害しないように外気とガス室７１４ｂとを連通する穴７１４ｆがあり上のガス室７１４ｂの気密性は保たれていない。

最上部７１２ｃは軸の運動の安定と上下運動範囲の規定の為にある。

図４７、図４８、図４９に示すように、上下可動軸７１２には、その下方に、図４４、図４５で示した可動部材６３０の窪み６３０ａ、斜面６３０ｂと同様な窪みと斜面７１２ａを設けている。

スイッチ７１５とストッパー７１６が、上記の窪みまたは斜面７１２ａと対応してシリンダー７１４の下方の壁に設けられた横穴に挿入され、固定設置されている。

スイッチ７１５は、図４４、図４５で示したスイッチ６６０と同様な構成を有することができる。

スイッチ７１５は、バネによって先端が延びた状態の押し棒で後方に一対の接点と電池を有し、また下記のストッパー７１６の機能を兼用することができる。

ストッパー７１６は、バネとバネによって延びる押棒を有し、前記窪みまたは斜面７１２ａをこの押棒により押し付けている。一度上向きに力が加わるとストッパー７１６と７１５は解放される機構とする。

ストッパー７１６の下方には、シリンダー７１４の壁に排気穴７１４ａが設けられている。

図４７に示すように、正常時には、車両誘導部材７１１は線路１５の上から走行を妨げない所定距離を離れて位置している。

このとき、スイッチ７１５とストッパー７１６はそれらの押し棒の先端部が延びて上下可動軸７１２の前記窪みの上面を押し付けている。

図４８に示すように、脱線中または脱線時などの異常時には、車両誘導部材７１１の底面が異常感知部となり線路１５と接触する。

このとき、コイルスプリング７１３が、車両、台車７２１の荷重により圧縮されて上下可動軸７１２を上昇させる。

この上下可動軸７１２を上昇に伴って、スイッチ７１５とストッパー７１６の先端部の接触位置が下降し。前記窪みの面から斜面７１２ａまたはその下部に移動する。

そしてスイッチ７１５とストッパー７１６の押し棒の先端部は、斜面７１２ａまたはその下部に移動し、スイッチ７１５の一対の接点をＯＮ状態にする。

電磁バルブなどのバルブ７１９には、スイッチ７１５内に内蔵された電池から電流が供給されてバルブ７１９の弁を開き圧縮ガスボンベ７１７から高圧ガスが配管７１８を通ってピストンのガス室７１４ａに注入され始める。

次いで図４９に示すように、高圧ガスがピストンのガス室７１４ａに供給され続けるに従って、また更にバネ７１３の力が加わって上下可動軸７１２は下降する。

そして車両誘導部材７１１により線路１５を押し付け、落下しようとする台車を上向きに持ち上げる。

上下可動軸７１２は下降と同時に、コイルスプリング７１３が収縮の反動で伸展されて収縮の反動で伸展させて車両誘導部材７１１により線路１５を押し付け、落下しようとする台車１３を上向きに持ち上げる。

本発明の第１４の実施の形態の車両の安全装置は、図４７、図４８、図４９の動作を繰り返し循環し、上下運動を行い、脱輪、落下しようとする車輪を線路面に戻すのを促進する。

（第１４の実施形態装置の作用）

図５３から図５４を用いて第１４の実施形態の装置の作用を説明する。

図５３ないし図５４は、第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。

車両が脱線、転倒する走行方向に対しての横方向の力の作用を分析すると、図５３で示した、地震等の地表で発生する力Ｆ２と突風の車体１１に加わる力Ｆ１に分けられる。

地震の横方向の力Ｆ２による脱線防止策は説明したので、ここでは第１４の実施例の装置が突風による力Ｆ１に対して作用する順序を解説する。

図５３ないし図５４において参照符号１３、１４はそれぞれ車軸、空気バネを示す。

横方向の突風Ｆ１は図５４で示した、車輪１０と線路１５の上にある。

図５４に示すように、突風Ｆ１により横風の作用で、車体に加わった力の反対側の車輪１０と線路１５の外側の点１６ａを回転中心として横転しようとする。

また、その際に力の加わった反対の車輪１０は線路上で回転もしくは線路の内側に落下する。

図５５に示したように、この回転、もしくは落下の際に車両誘導部材兼異常感知部材７１１の底面が線路、地表に接触して本装置が作動する。

図５６に示すように、第１４の実施形態の装置が駆動し、車両誘導部材兼異常感知部材７１１が下方に力を加えるように上下運動を行うと、台車１３及び車輪１０が、Ｆ１の力が強いと上下しながら車体全体が横にずれる運動を行う。

車両の進行方向に対して、横に上下移動することにより車体１１の横転しようとする車輪１０の回転軸は、そのフランジ１０ａ側ではなくなり回転軸は車両誘導部材兼異常感知部材７１１の下に移動する。

この横方向のズレにより、車体１１の回転に作用する力は、その作用点である回転中心が側方向に移動する。

そして、そのまま車体１１が横転しようとするにはより大きな回転モーメントが必要になり、車体１１の横転を防止できる。

図５７で示した後も、このように車輪１０と台車１３が線路上で本誘導装置により上下運動を繰り返していくと、脱線横転につながる突風等の作用は一時的なものであるからこの運動を繰り返していくことにより横転させる回転モーメントは開放されて横転は防止される。

また、走行中の車両１１には、今まで運動していた線路上の進行方向に直進しようとする慣性と、誘導部材７１１の誘導面の作用にてやがてもとの線路上に復線する。

（誘導兼異常感知部材７１１の変形）

図５０は誘導兼異常感知部材７３０を示す概略斜視図である。

誘導兼異常感知部材７３０は、板状の誘導兼異常感知部材７１１の代わりに用いられる。

そして、この誘導兼異常感知部材７３０は、誘導兼異常感知部材７１１と同じ箇所に取り付けられて車両の安全装置を構成する。

図５１に示すように、誘導兼異常感知部材７３０は、線路幅より広い所定間隔を隔てて対向する一対の誘導部材７３０ｂ、７３０ｃと、走行方向に直角で左右に伸びる細長い板材からなる異常感知部材７３０ｈが、ほぼ矩形の板状部材７３０ａの下面に下向きに延びて配置され、互いに一体化されたものである。

誘導部材７３０ｂ、７３０ｃはそれぞれ誘導斜面７３０ｄ、誘導斜面７３０ｅを有し、誘導斜面７３０ｄと第二の誘導斜面７３０ｅは異常時に線路を挟めるように対向している。

従って、誘導兼異常感知部材７３０は、それらの誘導斜面７３０ｄ、誘導斜面７３０ｅが向かい合うように離隔して対面した一対の誘導部材７３０ｂ、７３０ｃが、連結部材である板状部材７３０ａにより接続された構成となる。

誘導兼異常感知部材７３０は板状部材７３０ａの上面のほぼ中心箇所７３０ｉで、垂直方向に伸びる支持部材７１２を経由して前述の車両の安全装置７１０と接続される。

誘導兼異常感知部材７３０は、前記の誘導兼異常感知部材７１１と同様に、平常時は車両の線路上の走行を阻害しない位置に台車１３に下向きに配置されている。

誘導部材７３０ｂ、７３０ｃと異常感知部材７３０ｈは下向きの同じ高さを有する。

図４８、図４９に示すように、この同じ高さの誘導部材７３０ｂ、７３０ｃと異常感知部材７３０ｈの任意の箇所が線路等に接触した際に、誘導兼異常感知部材７３０と上下可動軸７１２が上方に移動する。

それにより安全装置７１０が作動し、安全装置７１０が上下運動を繰り返えす。

台車が進行方向斜めに傾斜した場合は、板状部材７３０ａの四辺の左右の隅が地表等に接触して安全装置７１０を作動させることができる。

板状部材７３０ａの四辺の隅は誤作動を防止するために一部削除し全体を上から見て菱形及び楕円等にしても良い。

異常感知部材７３０ｈは、車両の進行方向の左右横面に、参照符号５３０ｇで示した上向きの曲面を有するのが望ましい。

この誘導兼異常感知部材７３０はその構造から、脱線防止、復線より車体の横転防止効果のほうが高い。

脱線時または脱線中には、誘導兼異常感知部材７１１と同様に、誘導兼異常感知部材７３０が線路１５などと接触、圧迫しながら誘導を行って車両の脱線、転倒を防止し、または車両を復線させる。

（本発明の第１５の実施形態）

本発明の第１５の実施形態を図５１、図５２、図５２Ａ、図５２Ｂを参照して説明する。

図５１は第１５の実施形態の誘導兼異常感知装置を示す概略斜視図である。

図５２、図５２Ａ、図５２Ｂは第１５の実施形態で用いられる誘導兼異常感知部材を示す概略断面図である。

図５１で示すように、本発明の第１５の実施形態の車両の安全装置８００は、誘導兼異常感知部材８１０と第１４の実施の車両の安全装置７１０と同様の駆動機構８２０を有する誘導兼異常感知装置である。

そして安全装置８００は、台車１３に取り付けられる。

本誘導兼感知部材８１０は、前記の本誘導兼感知部材７１１と同様に平常時に線路面の車両の走行を阻害しない位置に、下向きに第１４の実施の安全装置の上下可動軸７１２の下部に７１１と同様に装着され機能する。

図５２Ａに示すように、誘導兼感知部材８１０は、線路の内側と対応する車輪誘導面８１２ａと線路の外側と対応する車輪誘導面８１２ｂと線路面と対応する車輪誘導面８１３からなる三つの面が一体化された車輪誘導面を有する。

車輪誘導面８１３の横幅は線路面の横幅より大きく、車輪の幅程度が望ましい。

図５２Ａに示すように、それぞれの車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂは、図８などで示した車輪誘導部材２０と同様な傾斜面とテーパー状またはブレード状の断面形状を有し、車輪誘導部材２０と同様な作用効果を有する。

図５２Ａに示すように、対向する車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂの対向した一対の傾斜面は、全体として「ハ」字、「八」字、逆「Ｖ」字、逆「Ｕ」字形から選ばれた文字の形状を有し、それにより異常時に線路面と対応し、線路を挟み込むことが出来る。

３つの車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂ、８１３が、脱線、転倒を防止し復線の機能をする誘導装置の働きをする。

３つの車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂ、８１３、８１４ａ、８１４ｂが、脱線、転倒を防止し復線の機能をする誘導装置の働きをする。

図５２Ａで示すように、誘導兼感知装置は更に一対の車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂの下面中央部にその下面と同じ高さで線路面の両外側と対応する位置に棒状、角状の部材８１４ａ、８１４ｂを持つのが望ましい。

これらの横方向に飛出た棒状、角状部材８１４ａ、８１４ｂと車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂが、主に脱線、脱線中などの異常を感知する部分になる。

これらの横方向に飛出た棒状、角状部材８１４ａ、８１４ｂと車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂが、主に脱線、脱線中などの異常を感知する部分になる。

本装置８１１は、その頂面で支持部材８１５（第１４の実施形態の参照符号７１２に該当）と連結される。

即ち、この感知部分が異常発生時に線路及び地上の物体に当たり上方向に動くことにより、本装置８１１は第１４の実施形態と同じく駆動し上下に振動し脱線、転倒を防止し、または復線の機能をする。

対で左右に張り出た部材８１４ａ，８１４ｂは誘導兼異常感知部材である。

その機能時に車輪などが枕木上の障害物及びポイント等の障害物にぶつかる等の規定を超える力が加わった際に折れて落下するように、誘導兼異常感知部材８１４ａ，８１４ｂには前後方向の力には折れやすくスリット等の破断可能部（図示せず）を設けるのが望ましい、

ただし誘導兼異常感知部材８１４ａ，８１４ｂは誘導機能を高める為に上下的には衝撃に耐えられるよう丈夫にするのが望ましく、また同様に横方向の移動を防止する為に、棒材等が下方向に飛び出て固定される構造でも良い。

誘導兼異常感知部材８１２ａ，８１２ｂの底部は列車進行方向に対して前後方向に、線路、地上に存在する種々の障害を乗り越えられる一対の傾斜面を有し、その駆動後は降下した位置に存在し種々の地上の障害物を乗り越えて誘導の機能をする。

一方、誘導兼異常感知部材８１０の棒状、角状部材（車輪誘導面）８１４ａ，８１４ｂは、線路、地上に存する種々の障害物にぶつかると、本棒状、角状部材には障害物を乗り越える傾斜面が存在しないので、車体には転倒などを引き起こし二次災害となる危険がある。

これを防ぐ為に、誘導兼異常感知部材８１０の感知部分として部材（車輪誘導面） ８１４ａ，８１４ｂの働きは駆動後はその感知の役目を一部終えているので、誘導面としての機能より二次災害の危険防止のため障害物とぶつかった際には破損する構造が望ましい。

誘導機能を駆動後復線するまで充分働くようにするためには誘導兼異常感知部材８１２ａ，８１２ｂが存在した方が望ましい。

そのために、これらの部材８１２ａ，８１２ｂにも列車進行方向に対して前後的に障害物を乗り越えることができる曲面、傾斜面などを設けることができる。（例えば図８の参照符号２２ｅ、２２ｉで示す曲面を参照。）

第１５の実施形態では、誘導兼感知部材８１０が誘導機能の高い一対の誘導面８１２ａ、８１２ｂ，８１３を有し、また感知部材（車輪誘導面）８１４ａ，８１４ｂも起動後は誘導機能を併せ持つために、種々の横方向の異常な力による、車両の脱線、転倒を総合的に防止することができる。

（誘導感知部材８１０の改良）

図５２Ｂにより誘導感知部材８１０を改良した誘導感知部材８２０を説明する。

図５２Ｂは、改良型誘導感知部材を示す概略断面図である。

図５２Ｃは、改良型誘導感知部材の一部を拡大して示す概略平面図である。

図５２Ｂに示すように、誘導感知部材８２０は、誘導兼感知部材８１０と同様に、線路の内側と対応する車輪誘導面８１２ａと線路の外側と対応する車輪誘導面８１２ｂと線路面と対応する車輪誘導面８１３からなる三つの一体化された車輪誘導面を有する。

図５２Ｂに示すように、誘導兼感知部材８２０は更に一対の車輪誘導面８１２ａ、８１２ｂの下面中央部にその下面とほぼ同じ高さで線路面の両外側と対応する位置に一対の棒状、角状の部材８２４を持つのが望ましい。

図５２Ｂ、図５２Ｃに示すように、誘導兼感知部材８１０の棒状、角状の部材８１４ａ、８１４ｂと異なり、誘導兼感知部材８２０の棒状、角状部材８２４は、左右に飛び出た棒状、角状部材の両先端部の一部が機能時に下向きに折れ曲がり固定される折曲固定部材８２４ａ、８２４ｂを有する。

図５２Ｃに示すように、更に、棒状、角状部材８２４は、その先端の中央を切り欠いて二分割した二つの先端部８２４ｄ、８２４ｅと、軸８２４ｃにより支持された可動部材８２４ａ（又は８２４ｂ）からなり、軸８２４ｃの両端が先端部８２４ｄ、８２４ｅに固定される。

可動部材８２４ａ又は８２４ｂは、正常時には図５２Ｃに示すように先端部８２４ｄ、８２４ｅ間の切り欠き部（スリット）内に収納されおり、異常時に誘導兼感知部材８２０の作動時に可動し、下向きに落ちて固定される構造を有し、同様に横方向の移動を防止する為に、棒材等が下方向に飛び出て固定される構造でも良い。

正常時の状態の可動部材を参照符号８２４ａで示し、異常時の状態の可動部材を参照符号８２４ｂで示す。

可動部材８２４ａ又は８２４ｂにより車両、車輪が線路面上の危険な横方向への逸脱するのを防止でき、更に本装置８００の安全性を向上できる。

（本発明の第１６の実施の形態）

第１６の実施の形態の異常振動感知装置を図５９を参照して説明する。

図５９は、異常振動感知装置を示す概略構成図である。

この異常振動感知装置は、以上に記載した本発明の種々の実施形態の安全装置の作動を確実にする為に好適に用いられる。

走行中の車両が進行方向に対して横方向の異常な力が周期的作用し、これにより車両の台車にある車輪のフランジが線路を乗り越えることにより脱輪、脱線、転倒が引き起こされる。

前述のように、この脱線等にいたる異常な横方向の振動に関して本安全装置に用いる感知装置として、車体と台車の間の変位を検知する感知装置、レーザー等の光学的な位置関係を感知する感知装置、脱輪した後の位置の変位を感知する感知装置などを説明した。

本実施形態の感知装置８３０は、前述の感知装置の改良であり、台車上で瞬時に横方向の異常振動を感知しフランジが線路上に乗り上げた初期の異常振動、特に横方向の異常の初期状態をより早く検知することができる。

それそれの特長を有する感知装置８３０と前述の感知装置と組み合わされて用いることが出来る。

図５９に示すように、異常振動感知装置８３０は、台車上に設置される台８３５と、台８３５の底面上から垂直に延びる左右一対の支持棒材８３４と、支持棒材８３４の穴８３４ａに挿入され左右に移動が可能な棒材８３３と、質量の大きな一対の錘８３２と、異常振動検知素子（電気的感知部材）８３１と左右のバネ８３５からなる。

錘８３２を左右の端部に設けているので、の棒材８３３はその左右の移動範囲を規制される。

異常振動検知素子８３１は棒材８３３の中心に設けられ、非導電体８３１Ａとその両側に導電体８３１Ｃを持っている。

異常振動検知素子８３１の非導電体８３１Ａと導電体８３１Ｃは、それぞれ電極からなる導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂと接触し、導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂは台８３５などに固定されている。

導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂは、棒材８３３の左右の移動を妨げないカーボンブラシ、燐青銅などから導電材料なるのが望ましい。

導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂは、導線８３８ａを経由して電源８３７および電子回路８４０に接続される。

左右のバネ８３５は、異常振動検知素子８３１の両端と左右の支持棒材８３４の間において、棒材８３３の周りに挿入される。

左右のバネ８３５により、異常振動検知素子８３１は車両の正常走行時には左右の支持棒材８３４の間の中心に位置している。

電子回路８４０は、横方向の振動により変化する異常振動検知素子８３１の導電状態、非導電状態を計算し、その結果を判断し、異常と判定された信号を発生する。

電子回路８４０からの信号は外部に連絡する導線８３９でつながれている。

図５９に示すように、車両の平常走行時には、異常振動検知素子８３１は、左右に許容された移動範囲を動いている。

この状態では、導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂはそれぞれ異常振動検知素子８３１の導電電極８３１Ａと非導電電極８３１Ｂに接触しているために、電源８３７からの電流は電子回路８４０に入力しない。

地震等の異常な横方向の振動により台車が左右に動くと、左右に移動する棒材８３３の左右の質量のある錘８３２の慣性との差が生じ棒材８３３は左右に振動する。

この左右に決められた範囲以上に移動することにより、棒材８３３の中心部にある導電電極８３１Ａと非導電電極８３１Ｂが移動して、導電電極８３１Ａと導電性接触子８３６ａが接触して電流が流れ振動を検知、計算、判断する電子回路８４０に伝える。

地震の横方向の振動は、波動であり周期があり、電子回路８４０によりこの時間的な周期を感知し、演算して異常を認識、判断し、異常信号を発生する。

そして電子回路８４０からの異常信号の出力により、前述の各種の実施形態の前記車輪誘導手段を駆動して前記車輪誘導部材を降下させる。

上記の接触型異常振動検知素子（電気的感知部材）８３１、導電性接触子８３６ａ、 ８３６ｂの代わりに、周知の電気的、電子的、磁気的な近接センサーなど各種の非接触型検知素子を用いることが出来る。

（本発明の第１７の実施の形態）

第１７の実施の形態の異常振動感知装置を図６０を参照して説明する。

図６０は、異常振動感知装置を示す概略構成図である。

第１７の実施の形態の感知装置９３０は、第１６の実施の形態の感知装置８３０と同様に、台車上で走行中の横方向の初期状態の異常を感知する第二の感知装置である。

第１７の実施の形態の異常振動感知装置９３０は、第１６の実施の形態の異常振動感知装置８３０と同様に、台車上で瞬時に横方向の異常振動を感知しフランジが線路上に乗り上げた初期の異常振動、特に横方向の異常の初期状態をより早く検知することができる。

図６０に示すように、異常振動感知装置９３０は、台車上に設置される矩形などの箱９３６と、箱９３６の底面上から垂直に立設された左右一対の支持部材９３７と、可動棒材９３３と、質量の大きな一対の錘９３２と、異常振動検知素子９３１と、磁性体９３４と、バネ９３５からなる。

一対の支持部材９３７は、それぞれ円もしくは楕円状などの貫通穴９３７ａを持つ板状部材であり、可動棒材９３３が一対の貫通穴９３７ａに上下、左右共に可動可能に挿入されている。

磁性体９３４は球状で、一対の錘９３２は球体もしくは前後方向より左右方向の反応をしやすくするために左右方向に広がった楕円体であることが望ましい。

一対の錘９３２は、それぞれ可動棒材９３３の両端に固定されている。

箱９３６の内部に油等の液体９３８が充填されている。

左の錘９３２、可動棒材９３３、磁性体９３４、可動棒材９３３、右の錘９３２はこの順序で一体化されて異常振動感知部材を構成し、この異常振動感知部材は貫通穴９３７ａの所定の大きさの範囲で左右上下に自由に動けるようなっている。

磁性体９３４は、一対の可動棒材９３３間の中央に設けられ、バネ９３５（または紐）により箱９３６の底面に固定されている。

左の錘９３２、可動棒材９３３、磁性体９３４、可動棒材９３３、右の錘９３２はこの順序で一体化されて異常振動感知部材を構成し、この異常振動感知部材は貫通穴９３７ａの所定の大きさの範囲で左右上下に自由に動けるように構成されている。

この異常振動感知部材９３２．９３３．９３４は、その全体が液体９３８の中にあるので、液体の中で均衡した状態で安定している。

磁性体９３４は球状で、一対の錘９３２は球体もしくは前後方向より左右方向の反応をしやすくするために左右方向に広がった楕円体であることが望ましい。

この磁性体９３４の上に、電気的に振動を感知する異常振動検知素子９３１が固定、配置されている。

異常振動感知部材９３２、９３３、９３４は、全体は油等の液体９３８の中で浮遊し自在に動ける。

異常振動検知素子９３１は、磁性体９３４の上に左右方向に配置された導電板材９３１ｂと、導電板材９３１ｂ上に配置されたコイル９３１ａと、コイル９３１ａの周囲を囲むリング状磁石９３１ａからなる。

コイル９３１ａは導線９４０を経由して検知、演算回路などを含む電子回路９３９と接続される。

異常振動感知部材９３２、９３３、９３４が左右、上下に動くと、周知の通りコイル９３１ａに誘起電力が発生し、これが電子回路９３９に入力される。

異常振動感知部材９３２、９３３、９３４が液体９３８の中で三次元の動きが出来るので、本異常振動感知装置９３０は、横方向のみならず種々の斜め方向の動きでもその横方向の振動を横ベクトルとして検知することができ、前記車輪誘導手段を駆動することができる。

地震の横方向の振動は、波動であり周期があり、電子回路９３９によりこの時間的な周期を感知し、演算して異常を認識、判断し、異常信号を発生する。

そして電子回路９３９からの異常信号９４１の出力により、前述の各種の実施形態の前記車輪誘導手段を駆動して前記車輪誘導部材を降下させる。

（本発明の第１８の実施形態）

本発明の第１８の実施形態は、前述の車輪誘導部材の他の変形である。

図５８は、本発明の第１８の実施形態の車輪誘導部材を斜め横方向から見た概略斜視図である。

図５８を参照して、この車輪誘導部材は、図８と共に段落０１０１ないし段落０１３５に記載した車輪誘導部材と類似の構造を有する。

即ち、この改良型車輪誘導部材は、ブレード状の第一の車輪誘導部材２２と、第一の車輪誘導部材２２の上部から横方向に突起した突起部材からなる底面がほぼ水平な線路面と対応した直方体状の第二の車輪誘導部材４１Ｂと、第二の車輪誘導部材４１の主側面から上方向に伸びる傾斜面（曲面）を有する第三の誘導部材８０を含み、第一、第二、第三の車輪誘導部材２２、４１Ｂ、８０がこれらの順次で一体化されている。

図５８に示すように、更に第１５の実施形態では上記記載の車輪誘導部材と異なり、第三の車輪誘導部材８０は、その中心に傾斜面と両端が脹らんだ回転可能な円錐形のローラー８２が設けられている。

ローラー８２を有する第三の車輪誘導部材８０の詳細は、図２３ないし図２４と共に段落０２３９ないし段落０２５７で記載したものと同一または類似の構造を有することが出来る。

異常時に一体化した車輪誘導部材２２、４１Ｂ、８０が降下した際に、ローラー８２がレールと接触する時にこのローラー８２が高速に回転するのを利用して、脱線しようとする車輪を誘導し、正常に線路面上に戻す。

（前述の各種の実施の形態のその他の変更例）

前述の各種の実施の形態は、それらを構成する部分、部材を任意に組み合わせても良い。

例えば図５１ないし図５２などに示す異常感知部材８１０（図５２Ａ）、異常感知部材８２０（図５２Ｂ）を、前述の車輪誘導部材（例えば参照符号２２）として用いることが出来る。

異常感知部材８１０（図５２Ａ）、異常感知部材８２０（図５２Ｂを車輪誘導部材（例えば参照符号２２）に用いる場合、突起部材８１４ａ、８１４ｂ、８２４ａ、８２４ｂを削除して、一対の傾斜面が全体として「ハ」字、「八」字、逆「Ｖ」字または逆「Ｕ」字形の文字の形状を有する車輪誘導部材８１１のみを用いることができる。

車輪誘導部材８１１は、対向する一対の傾斜面８１２ａ、８１２ｂの水平方向の間隔が下方向に向かって広がるように構成されているために、脱線中、脱線時の車輪を円滑に挟み込むことが出来るなどの効果を発揮する。

前述の各種の実施の形態は、それらを構成する部分、部材、装置などを他の類似した部分、部材、装置などに置換しても良い。

例えば、図４３などに示す誘導部材２２、２４の車輪誘導手段７００、異常感知装置、感知兼誘導装置６００、図４６などに示す異常感知装置、感知兼誘導装置７１０、図５１などに示す異常感知装置、感知兼誘導部装置８００などに用いられる車輪誘導部材降下装置または異常感知装置、感知兼誘導装置の昇降装置（上下駆動装置）として、周知の電磁ソレノイドなどを用いても良い。

例えば、図４３などに示す誘導部材２２、２４の車輪誘導手段７００、異常感知装置、感知兼誘導装置６００、図４６などに示す異常感知装置、感知兼誘導装置７１０、図５１などに示す異常感知装置、感知兼誘導部装置８００などに用いられる車輪誘導昇降装置または異常感知装置、感知兼誘導装置の昇降装置として、周知の電磁ソレノイドなどを用いても良い。

また前述の、車両の脱線防止装置は、車両の脱線を防止するのみならず、車両の逸脱、転倒を防止する装置または車両の復線装置などの車両の安全装置として用いることが出来る。

以上に添付図面を参照して各種の本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、本発明の精神と特許請求の範囲に基づいて各種の変形、設計変更および改良が可能であることに留意されたい。

図１は、車両の停止時又は正常走行中における第１の実施の形態の脱線防止装置１００と車両との関係を示す概略立面図である。 図２は図１を拡大して示す概略拡大立面図である。 図３は、衝撃時に脱線防止装置１００が起動し始める状態を示す概略拡大立面図である。 図４は、図３は本装置脱線防止装置１００の作動後に脱線した車輪を元に誘導する時の脱線防止装置１００と車両との関係を示す概略拡大立面図である。 図５は衝撃感応装置２４、２５、２６を示す概略拡大断面図である。 図６は他の衝撃感応装置２４、２５、２６’を示す概略拡大断面図である。 図７は回転体２０と固定装置２９との関係を示す概略拡大断面図である。 図８はブレード２２近辺を拡大して示す概略拡大斜視図である。 図９はブレード２２と車輪１０との関係を拡大して示す概略拡大側面図である。 図１０は、車両に複数の脱線防止装置を装着した状態を示す概略平面図である。 図１１は、本装置１００の機能時の状態を段階的に説明する状態図である。 図１２は、本装置１００の機能時の状態を段階的に説明する状態図である。 図１３は、本装置１００の機能時の状態を段階的に説明する状態図である。 図１４は、本装置１００の機能時の状態を段階的に説明する状態図である。 図１５は、本装置１００の機能時の状態を段階的に説明する状態図である。 図１６は、本発明の第２の実施の形態の脱線防止装置２００を示す概略立面図である。 図１７は、図１６を拡大し部分的に断面として示す概略拡大立面図である。 図１８は、図１７のロック装置の近辺を拡大して示す概略拡大立面図であり、図１８Ａは正常時の状態を示し、図１８Ａは脱線防止装置２００が起動してロック装置が作動したときの状態を示す。 図１９は、本発明の第３の実施の形態の脱線防止装置３００を示す概略立面図である。 図２０は、図１９に示すロック、ロック、解錠装置６０の詳細を示す概略拡大断面図である。 図２１は、脱線防止装置３００とそれに対する配線系統を車両と台車に配置した概略立面図である。 図２２は、図８に示す車輪誘導部材の一変形を示す概略斜視図である。 図２３は、図２２に示す第２の車輪誘導部材８０を示す概略拡大斜視図である。 図２４は、図２４のＸ−Ｘ線に沿って切断した第２の車輪誘導部材８０の概略拡大断面図である。 図２５は、図２３における矢印の方向から見た第２の車輪誘導部材８０の概略立面図である。 図２６は、図８に示した第１の車輪誘導部材２２の変形を示す概略斜視図である。 図２７は、本発明の第４の実施の形態の脱線防止装置４００の全体を示し、部分的に断面として示す概略立面図である。 図２８は、図２７の一部を拡大し部分的に断面として示す概略拡大立面図である。 図２９は、図２７の一部を拡大し部分的に断面として示す概略拡大立面図である。 図３０は、車輪誘導手段の動作状態と非動作状態を共に示す概略立面図である。 図３１は本発明の第５の実施の形態の脱線防止装置を搭載した台車の概略平面図である。 図３２は第５の実施の形態の脱線防止装置を搭載した台車の概略立面図である。 図３３は他の車輪誘導部材上昇手段を示す概略立面図である。 図３４は第６の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。 図３５は第７の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。 図３６は第８の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。 図３７は第９の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。 図３８は第１０の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略拡大立面図である。 図３９は図３８の車輪誘導部材の側面を示す概略拡大立面図である。 図４０は第１１の実施の形態の車輪誘導部材を示す概略斜視図である。 図４１は、第１２の実施の形態の安全装置の一部分を示す概略拡大斜視図である。 図４２は、図４１の主要部分を示す概略拡大断面図である。 図４３は、第１３の実施の形態の車両の安全装置を示す概略斜視図である。 図４４は、図４３で示す車両の正常走行時の脱線検出装置６００を示す概略拡大断面図である。 図４５は、図４３で示す車両の脱線時の脱線検出装置６００を示す概略拡大断面図である。 図４６は、第１４の実施の形態の車両の安全装置を台車に取り付けた状態を示す概略斜視図である。 図４７は、正常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。 図４８は、異常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。 図４９は、異常時の安全装置を示す概略拡大断面図である。 図５０は、車輪誘導部材を示す概略拡大斜視図である。 図５１は誘導兼異常感知部材７３０を示す概略斜視図である。 図５２（図５２Ａ、図５２Ｂ、図５２Ｃ）は第１５の実施形態で用いられる誘導兼異常感知部材を説明し、図５２Ａは第１５の実施形態で用いられる誘導兼異常感知部材を示す概略断面図、図５２Ｂは、改良型誘導感知部材を示す概略断面図、図５２Ｃは、改良型誘導感知部材の一部を拡大して示す概略平面図である。 図５３は第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。 図５４は、第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。 図５５は、第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。 図５６は、第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。 図５７は、第１４の実施形態の装置の作用を説明する先頭車両の正面側から見た立面図である。 図５８は、車輪誘導部材の変形を示す概略斜視図である。 図５９は、異常振動感知装置を示す概略構成図である。 図６０は、他の異常振動感知装置を示す概略構成図である。

符号の説明

各種の本実施の形態における主な部材，部分、装置には次の共通の参照符号を付してある。
１０；車輪
１１；車体
１１ａ；運転室
１１ｂ；車掌室
１３；台車
１５；レール（線路）
２０；回転部材
２１；支持部材
２２、４０；車輪誘導部材
２３；棒状部材
２３ａ、２４、２６ａ、２６’ａ；自在連結部
２４、２５、２６；異常振動感応装置、衝撃感応装置、衝撃破壊部、
２７、２８；バネ
２９；ロック装置
３１；可動軸
３２；振動センサー
３３；高圧ガス（流体）装填用弁
３４；ガス（流体）シリンダー
３５；圧縮ガス（流体）ボンベ
３６；高圧電源
３７；電気配線
３８；配管
５０；配線（電線）
５１；配線
５２；配線（電源線）
５３；ラック（巻上げ装置、車輪誘導部材上昇手段）
５４；ピニオン（巻上げ装置、車輪誘導部材上昇手段）
５５；モーター
５６ａ；補強金具
５６ｂ；補強金具
５７；車輪誘導部材上昇手段
６０；ロック装置（鎖錠装置）
７０ａ；手動スイッチ
７０ａ’；手動スイッチ
７０ｂ；手動スイッチ
８２；ローラー
８３；ローラー
８３ａ；軸
８４；溝
９０；バネ
９１；円筒（誘導管）
９２；円柱、円柱状部材
９３；ロック装置（鎖錠装置）
９４；ロック装置（鎖錠装置）
９７（９７Ａ、９７Ｂ、９７Ｃ、９７Ｄ；異常振動センサー
１００、１００Ａ．１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ；脱線防止装置
２００；脱線防止装置
３００；脱線防止装置
４００；脱線防止装置
５００；脱線防止装置

Claims (61)

1. 傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、
   前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下させる車輪誘導部材降下手段を備え、
   前記傾斜面とレールを接触させる脱線防止装置。
2. 予め設定された許容範囲を超える異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段を備え、
   前記車輪誘導部材降下手段が、前記異常振動感応手段の起動により駆動される請求項１に記載の脱線防止装置。
3. 前記車輪誘導部材降下手段が、運転台または車掌室から起動可能とした請求項１に記載の脱線防止装置。
4. 前記車輪誘導部材降下手段が、運転台または車掌室に配置したスイッチの操作によりから駆動される請求項１に記載の脱線防止装置。
5. 予め設定された許容範囲を超える異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、
   前記異常振動感応手段の起動により駆動される、傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）を有する車輪誘導手段を備え、
   前記傾斜面が機能する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。
6. 予め設定された許容範囲を超える異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、
   前記異常振動感応手段の起動により駆動される、傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備え、
   前記車輪誘導手段の駆動により、前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。
7. 予め設定された許容範囲を超える強度の異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、
   前記異常振動感応手段により駆動される傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備え、
   前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により前記車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。
8. 予め設定された許容範囲を超える強度の異常振動を検知したときに起動する異常振動感応手段と、
   台車に固定され前記異常振動感応手段の起動により圧縮ガスによって駆動する軸を有するガス・シリンダーと、前記軸の下端に固定され傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）と、前記台車に配置され圧縮ガスを収容したボンベとからなる前記車輪誘導手段を備え、
   前記傾斜面が前記車輪のフランジのレール側の斜面に対応する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下固定させ、前記傾斜面とレール間の接触により前記車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。
9. 円柱状部材と、
   台車に固定され前記円柱状部材を昇降可能に誘導する円筒部材からなる誘導管と、
   正常時に圧縮されたコイルバネと、
   前記コイルバネに挿入され正常時に前記円柱状部材の上端を鎖錠して所定位置に保持し、異常時に前記円柱状部材の上端を解錠するロック手段と、
   前記円柱状部材の下端に固定された傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）からなる車輪誘導手段を備え、
   前記ロック手段の解錠時に前記コイルバネの復元力により前記車輪誘導部材（レール接触部材）を降下させ、前記傾斜面とレール間の接触により車輪を元のレール上に誘導する脱線防止装置。
10. 前記異常振動感応手段が、異常振動を検知するときに棒状部材を切断する衝撃破壊部からなる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
11. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）に加えて、前記車輪誘導部材（レール接触部材）から外側に突起する第２の車輪誘導部材（レール接触部材）を備えた請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
12. 更に前記異常振動感応手段が異常振動を検知する時にレール側面と接触する位置まで前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下降するのを強制するバネを設け、前記バネの一端を台車に回転自在に固定し、他端を前記回転可能部材に固定する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
13. 前記異常振動感応手段が、異常振動を検知するときに棒状部材を切断する衝撃破壊部からなり、前記衝撃破壊部が棒状部材に設けられたスリット部、溝部、又は易破損部材からなる請求項５
    乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
14. 前記異常振動感応手段が、異常振動検知電気的センサーと、前記電気的センサーの出力に応答して動作する火薬からなる衝撃破壊部を備えた請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
15. 棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合される請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
16. 棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合され、かつ前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とのいずれか一方が突起部を有し、他方が受け部を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
17. 棒状部材の自由端に設けられた第１の自在接続部と、一端が車体に固定され他端に設けられた第２の自在接続部を有し、前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とが移動自在に結合され、かつ
    前記第１の自在接続部と前記第２の自在接続部とのいずれか一方がほぼ球状の形状の突起部を有し、
    他方がほぼ椀状、ほぼ皿状又はほぼ逆ドーム状の形状の受け部を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
18. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させることができる車輪誘導部材上昇手段を備えた請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
19. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、
    前記車輪誘導部材上昇手段がラックとピニオンの組み合わせからなるラック・ピニオン機構からなる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
20. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、
    前記車輪誘導部材上昇手段がラックとピニオンの組み合わせからなるラック・ピニオン機構からなり、
    前記ラックは前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下端で支持する支持部材に形成され、
    前記ピニオンは台車に固定された回転可能な歯車からなる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
21. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）の降下した後に前記車輪誘導部材（レール接触部材）を再び元の所定位置まで上昇させる車輪誘導部材上昇手段を備え、
    前記車輪誘導部材上昇手段が、一端が前記車輪誘導部材（レール接触部材）を下端で支持する支持部材に接続され、他端から前記支持部材を巻き上るワイヤー状部材からなる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
22. レールに向けてエネルギー・ビームを発する放射素子と反射したエネルギー・ビームを受け取る受信素子を有する異常振動センサーと、
    前記放射素子が感知した受信信号から安全走行許容範囲か否かを判定し、前記車輪誘導手段を制御する制御回路からなる異常振動感知装置を備えた記載の脱線防止装置。
23. レールに向けてエネルギー・ビームを発する放射素子と反射したエネルギー・ビームを受け取る受信素子を有する異常振動センサーと、
    前記放射素子が感知した受信信号から安全走行許容範囲か否かを判定し、前記車輪誘導手段を制御する制御回路からなる異常振動感知装置を備え、
    前記放射素子は、半導体発光素子または超音波発信素子からなる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
24. 前記車輪誘導手段が運転台または車掌室から駆動可能な手段を設けた請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
25. 前記車輪誘導手段が車両の運転台または車掌室に配置されたスイッチの操作により起動される請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
26. 前記車輪誘導部材（レール接触部材）の前記傾斜面は、一対の前記レール間の内側方向に向かって下方向に伸びる斜面構造を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
27. 前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、一対の前記レール間の内側方向に向かって下方向に伸びた斜面構造を有し、
    更に前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）はシリンダー状のローラーを有し、
    前記ローラーは前記傾斜面に沿って下方向に伸びる、請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
28. 前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、一対の前記レールの外側方向に向かって上方向に延長した斜面構造を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
29. 前記車輪誘導部材（またはレール接触部材）は、更にその底面に対向する曲面を有する請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
30. 前記車輪誘導手段が、台車に固定され軸を有するガス・シリンダーと、前記ガス・シリンダー内に配置された火薬と、前記軸の下端に固定され傾斜面を有する車輪誘導部材（レール接触部材）を備え、
    前記火薬を爆発させて前記軸を押し下げる請求項５乃至請求項９のいずれかに記載の脱線防止装置。
31. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    脱輪時または脱輪中に線路の内側と接触する、傾斜面を有する第一の車輪誘導部材を備えた、車輪誘導部材。
32. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    脱輪時または脱輪中に線路の内側と接触する第一の車輪誘導部材と、
    脱輪時または脱輪中に線路の走行面と接触する第二の車輪誘導部材からなる、車輪誘導部材。
33. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    脱輪時または脱輪中に線路の内側と接触する第一の車輪誘導部材と、
    脱輪時または脱輪中に線路の走行面と接触する第二の車輪誘導部材と、
    第二の車輪誘導部材の端部から延長され、線路の外側と対応した箇所に傾斜面を持つ第三の車輪誘導部材からなる、車輪誘導部材。
34. 請求項３１ないし請求項３３のいずれかにおいて、第一の車輪誘導部材がブレード状（斧型）またはテイパー状（楔型）の形状構造を有する、車輪誘導部材。
35. 請求項３１ないし請求項３３のいずれかにおいて、第二の車輪誘導部材が線路の走行面と対応した箇所にほぼ水平面を有する、車輪誘導部材。
36. 請求項３２または請求項３３において、第二の車輪誘導部材が第一の車輪誘導部材の上部または第二の車輪誘導部材の側面から外側上向きに突出した、車輪誘導部材。
37. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    前記車輪誘導部材が対向する一対の傾斜面を有し、
    前記一対の傾斜面が全体として「ハ」字、「八」字、逆「Ｖ」字、逆「Ｕ」字形から選ばれた文字の形状を有する、車輪誘導部材。
38. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    線路の内側と対応する箇所に傾斜した誘導面を有するブレード状（斧型）またはテイパー状（楔型）の形状の構造を持つ第一の車輪誘導部材と、
    第一の車輪誘導部材の上部から線路の長さ方向とほぼ垂直方向に延び、線路面に対応する箇所に平面を持つ第二の車輪誘導部材と、
    第二の車輪誘導部材の端部から線路の外側と対応した箇所に傾斜面を持つ第三の車輪誘導部材からなる、車輪誘導部材。
39. 脱線防止装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    線路の内側と対応する箇所に傾斜面を有するブレード状またはテイパー状誘導面を持つ第一の車輪誘導部材（レール接触部材）と、
    第一の車輪誘導部材の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延びる第二の車輪誘導部材と、第二の車輪誘導部材の端部から延長され線路の外側と対応する箇所に傾斜面を持つ第三の車輪誘導部材（レール接触部材）とが連結した一つまたは複数の複合車輪誘導部材からなり、
    第三の車輪誘導部材は、線路外側を包み込むように下向きの第三の車輪誘導曲面を有する、車輪誘導部材。
40. 脱線防止装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    線路の内側に傾斜面を有するブレード状またはテイパー状の誘導面を持つ第一の車輪誘導部材（レール接触部材）と、
    第一の車輪誘導部材の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延びる第二の車輪誘導部材と、
    第一の車輪誘導部材の上端部から外方向に延び、線路外側を包み込むように下向きに延びる曲面を一つまたは複数有する第三の車輪誘導部材（レール接触部材）からなる、車輪誘導部材。
41. 脱線防止装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）であって、
    車輪誘導部材は、ブレード状またはテイパー状からなり線路の内側と対応した傾斜した第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、
    第一の車輪誘導部材の上部らから突起する線路面に対応する下面が平面である第二の誘導平面を有する第二の車輪誘導部材と、
    第一の車輪誘導部材の上部から線路の外側方向にほぼ水平方向に延び、線路の外側に傾斜した第三の誘導面を有する一つまたは複数の第三の車輪誘導部材からなり、
    第三の車輪誘導部材は、線路外側を包み込むように下向きの誘導曲面を有し、第二の誘導平面の端部から誘導曲面の全内側は第一の車輪誘導部材の線路の長さ方向にその口径が広がるようにした、車輪誘導部材。
    面の外方向にほぼ水平に延長した回転軸と、回転軸を中心として回転する回転部材を備え、
    回転部材の下面が線路面と対応した回転車輪誘導部材となる、車輪誘導部材。
42. 請求項３７ないし請求項３９のいずれかに記載の脱線防止装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）において、
    線路の一方の側部と対応する第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、
    前記線路の他方の側部と対応する第二の誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材と、第二の車輪誘導部材および、または第二の車輪誘導部材の底部付近から横方向に飛び出した異常感知部材と車輪誘導部材を兼ねる突起部材からなる、誘導兼感知部材。
43. 請求項３７ないし請求項３９のいずれかに記載の脱線防止装置に使用する車輪誘導部材（レール接触部材）において、
    線路の一方の側部と対応する第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、
    前記線路の他方の側部と対応する第二の誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材と、第二の車輪誘導部材および、または第二の車輪誘導部材の底部付近から横方向に飛び出した異常感知部材と車輪誘導部材を兼ねる突起部材からなり、
    前記突起部材が少なくとも線路と接触するときに破断可能である、誘導兼感知部材。
44. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車輪誘導部材（レール接触部材）と一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備え、更に前記車輪誘導手段の駆動時に、前記車輪誘導部材と前記支持部材の間で、前記車輪誘導部材が所定の距離範囲内で上下運動を可能とする上下可動手段を備えた、車両の安全装置。
45. 車輪誘導部材（レール接触部材）と、一端で前記車輪誘導部材（レール接触部材）を支持し他端で台車に可動自在に固定された支持部材を有する、車輪誘導手段を備えた、車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時には線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に車輪と少なくとも線路が接触する、車両に設けられた異常感知部材と、
    前記接触時の前記異常感知部材の上下動を検出する異常検出手段からなり、
    前記異常検出手段の出力により前記車輪誘導手段を駆動させる、車両の安全装置。
46. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に少なくとも線路と接触する異常感知部材と、
    前記異常感知部材と接続され前記接触により前記異常感知部材を上下運動させる構成を有する感知部材昇降手段を備えた、車両の安全装置。
47. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置する車輪誘導部材と、記車輪誘導部材と接続され、脱線中または脱線時の異常時に前記車輪誘導部材を降下させる誘導部材降下装置からなる車輪誘導手段と、
    車両の正常走行時に線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に少なくとも線路と接触する異常感知部材と、前記接触により引き起こされた前記異常感知部材の上下動が所定範囲を超えたときに異常として検出する脱線検出装置からなる異常感知装置を備え、
    前記脱線検出装置の出力により誘導部材降下装置を駆動させる、車両の安全装置。
48. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に少なくとも線路と接触する異常感知部材と、
    前記接触により引き起こされた前記異常感知部材の上下動が所定範囲を超えたときに異常として検出する脱線検出装置を備えた、車両の安全装置。
49. 請求項４５ないし請求項４９のいずれかに記載の車両の安全装置において、
    前記異常感知部材が、線路の一方の側部と対応する第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、前記線路の他方の側部と対応し第一の誘導面と対をなす第二の誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材からなる、車両の安全装置。
50. 請求項４５ないし請求項４９のいずれかに記載の車両の安全装置において、
    前記異常感知部材が、第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、第一の誘導面と対向する第二の誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材からなり、
    第一の誘導面と第二の誘導面の水平方向の間隔が下方向に向かって広がるように構成される、車両の安全装置。
51. 請求項４５ないし請求項４９のいずれかに記載の車両の安全装置において、
    前記異常感知部材が、第一の傾斜誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、第一の傾斜誘導面と対向する第二の傾斜誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材からなり、第一の傾斜誘導面と第二の傾斜誘導面の水平方向の間隔が下方向に向かって広がるように構成され、
    異常時に線路を上から左右に挟み込むことができる、車両の安全装置。
52. 請求項４５ないし請求項４９のいずれかに記載の車両の安全装置において、
    前記異常感知部材が、線路の一方の側部と対応する第一の誘導面を有する第一の車輪誘導部材と、
    前記線路の他方の側部と対応する第二の誘導面を有する第二の車輪誘導部材と、第一の車輪誘導部材と第二の車輪誘導部材を所定間隔を離して接続する連結部材と、第二の車輪誘導部材および、または第二の車輪誘導部材がそれらの底部付近から横方向に飛び出した異常感知部材と車輪誘導部材を兼ねる突起部材からなる、車両の安全装置。
53. 請求項５３に記載の車両の安全装置において、
    前記突起部材が線路と接触するときに下方に折り曲げまたはその先端部が突出可能である、車両の安全装置。
54. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に少なくとも線路と接触する異常感知部材と車輪誘導部材を兼ねる感知兼誘導部材と、
    前記異常感知部材と接続され前記接触により前記異常感知部材を上下運動させる構成を有する感知兼誘導部材昇降手段を備えた、車両の安全装置。
55. 請求項５５に記載の車両の安全装置において、
    前記誘導兼感知誘導部材が板状部材である、車両の安全装置。
56. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置し、脱線中または脱線時の異常時に少なくとも線路と接触する異常感知部材と車輪誘導部材を兼ねる感知兼誘導部材と、
    前記異常感知部材と接続され前記接触により前記異常感知部材を上下運動させる構成を有する感知兼誘導部材昇降手段を備え、
    前記感知兼誘導部材昇降手段が、前記感知兼誘導部材と接続される可動軸を有するガスシリンダーと、前記ガスシリンダー内に圧縮気体を供給するガスボンベからなる、車両の安全装置。
57. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置する車輪誘導部材と、
    記車輪誘導部材と接続され、脱線中または脱線時の異常時に前記車輪誘導部材を降下させる誘導部材降下装置からなる車輪誘導手段からなり、
    前記車輪誘導部材が対向する一対の傾斜面を備え、
    前記一対の傾斜面が全体として「ハ」字、「八」字、逆「Ｖ」字、逆「Ｕ」字形から選ばれた文字の形状を有する、車両の安全装置。
58. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置する車輪誘導部材と、
    記車輪誘導部材と接続され、脱線中または脱線時の異常時に前記車輪誘導部材を降下させる誘導部材降下装置からなる車輪誘導手段からなり、
    前記車輪誘導部材が対向する一対の傾斜面を備え、
    前記一対の傾斜面の水平方向の間隔が下方向に向かって広がるように構成された、車両の安全装置。
59. 車両の脱線、逸脱、転倒を防止する装置、または車両を復線させる装置を備えた車両の安全装置であって、
    車両の正常走行時に線路より上に位置する車輪誘導部材と、
    記車輪誘導部材と接続され、脱線中または脱線時の異常時に前記車輪誘導部材を降下させる誘導部材降下装置からなる車輪誘導手段からなり、
    前記車輪誘導部材が対向する一対の傾斜面と、
    前記一対の傾斜面の上部間を接続する連結部材を備えた、車両の安全装置。
60. 請求項３１ないし請求項４４のいずれかに記載の誘導部材または誘導兼感知部材を有する、車両の安全装置。
61. 横方向または三次元方向に移動できる少なくても一つの錘と、
    前記錘の動きを感知する異常振動感知素子とを備え、
    車両進行方向の横方向への動きにより生じる錘の動きを、前記異常振動感知素子が感知し、車両が横方向への危険状態に陥るか否かを、判定し通報する、車両異常感知装置。

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