JP2012121452A - 噴射装置及び噴射方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造によって固体噴射物を確実に噴射動作させることができるとともに、レール上に固体噴射物を長時間安定して留めることができる噴射装置及び噴射方法を提供する。
【解決手段】固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を噴射装置４に制御装置２１が指令する。固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁が空気中に噴射するとともに液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射すると、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して固体噴射物Ｍ₁の表面に霧状の液体噴射物Ｍ₂が吸着する。このため、固体噴射物Ｍ₁の周囲が液体噴射物Ｍ₂によって覆われた状態で、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着し、液体噴射物Ｍ₂の表面張力によってレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁が残留する。
【選択図】図４

Description

この発明は、レールに噴射物を噴射する噴射装置及び噴射方法に関する。

鉄道車両は、急曲線を通過するときに曲線通過性能に応じた横圧を伴って走行し、この横圧は曲線の内軌及び外軌のきしり音（摩擦音）の原因になるとともに、内軌側のレールの頭頂面に発生する波状摩耗の原因にもなる。一般に、このような過大な横圧や波状摩耗を低減するために、内軌側のレールの頭頂面又は車輪踏面に鉱油やグリースなどの潤滑剤を塗布したり散水したりしている。このような車輪とレールとの間の潤滑に使用される鉱油やグリースは、潤滑効果が過大であるため力行時（駆動時）には車輪の空転を誘発し、制動時には滑走（スリップ）を誘発するとともに、塗出口の周囲や車両床面を汚染する。また、車輪とレールとの間に散水して潤滑する供給方式の場合には、水が低コストで入手が容易ではあるがレールや車輪に水が付着するとこれらの錆を促進する。このため、近年、安定した摩擦係数が確保できる固形の潤滑剤（固体潤滑剤）を摩擦調整剤として使用し、この摩擦調整剤を噴射装置によってレールの頭頂面に噴射している。

従来の噴射装置（従来技術１）は、レールと車輪との間の摩擦抵抗を調整する粉末状の潤滑剤を収容する潤滑剤タンクと、潤滑剤タンクから潤滑剤をレール上に噴射する潤滑剤噴射ノズルと、この潤滑剤噴射ノズルの近傍に配置されており空気を噴射する空気噴射ノズルと、空気噴射ノズルに空気を送風する送風機などを備えている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術１では、送風機から空気噴射ノズルに空気を送風すると、この送風機からの空気によって潤滑剤タンク内の潤滑剤が吸引されて潤滑剤噴射ノズルからこの潤滑剤を噴射している。

また、従来の噴射装置（従来技術２）は、液体状の摩擦調整剤を収容する調整剤タンクと、圧縮空気を収容するエアタンクと、レールの頭頂面に圧縮空気と摩擦調整剤とを噴射するノズルと、摩擦調整剤をノズルから噴射するためにエアタンクからの圧縮空気を調整剤タンクに供給及び供給停止する切替弁などを備えている（例えば、特許文献１参照）。この従来技術２では、列車の後尾車両に設置されており、列車が急曲線を通過するときにこの列車の後尾車両から内軌側のレールの頭頂面に摩擦調整剤を噴射している。

特開昭56-043060号公報

特開2001-151110号公報

従来技術１では、潤滑剤噴射ノズルからレール上に潤滑剤を供給すると、車両の接近に伴う振動や走行風によってレール上から潤滑剤が落下してしまう問題点がある。また、従来技術１では、車輪の踏面と接触するレールの頭頂面に潤滑剤噴射ノズルから潤滑剤を正確に噴射することが困難であり、レールの頭頂面以外の部分にも潤滑剤が飛散してしまい潤滑剤を無駄に消費してしまう問題点がある。さらに、従来技術１では、潤滑剤噴射ノズルから噴射された潤滑剤がこの潤滑剤噴射ノズルの付近のレール上に集中して散布されてしまいレール上に散布される潤滑剤の分布に濃淡が形成されてしまう問題点がある。

従来技術２では、摩擦調整剤が固体潤滑剤とポリマー媒質との混合物であるため、調整剤タンク内で固体潤滑剤とポリマー媒質とが分離すると硬化して、摩擦調整剤をノズルから噴射不可能な状態になってしまう問題点がある。このため、従来技術２では、調整剤タンク内で固体潤滑剤とポリマー媒質とが分離しないように、摩擦調整剤を常時撹拌する撹拌装置をこの調整剤タンク内に設ける必要があり、装置が複雑になるとともに装置のコストが高くなってしまう問題点がある。また、従来技術２では、固体潤滑剤とポリマー媒質との混合物をノズルから噴射するため、固体潤滑剤がノズル内に付着して乾燥するとノズルが詰まり、摩擦調整剤を噴射不能な状態になってしまう問題点がある。

この発明の課題は、簡単な構造によって固体噴射物を確実に噴射動作させることができるとともに、レール上に固体噴射物を長時間安定して留めることができる噴射装置及び噴射方法を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図１、図２、図４〜図６、図８〜図１４、図１６〜図１８及び図２０〜図２５に示すように、レール（Ｒ_L；Ｒ_L，Ｒ_R）に噴射物（Ｍ₁，Ｍ₂；Ｍ₃，Ｍ₂）を噴射する噴射装置であって、固体噴射物（Ｍ₁；Ｍ₃）を噴射する固体噴射口（１７ａ）と、この固体噴射物を前記レールに留める液体噴射物（Ｍ₂）を噴射する液体噴射口（１８ａ）とを有する噴射部（１６；１６Ｌ，１６Ｒ）を備え、前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とが空中で混合してから前記レールに付着するように、前記固体噴射口からこの固体噴射物を噴射するとともに、前記液体噴射口からこの液体噴射物を噴射することを特徴とする噴射装置（４）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の噴射装置において、図４、図５、図１０、図１１、図１３、図１４、図１７、図１８、図２１、図２２、図２４及び図２５に示すように、前記固体噴射物を収容する固体収容部（１１；１１Ｌ，１１Ｒ）と、前記液体噴射物を収容する液体収容部（１２；１２Ｌ，１２Ｒ）とを備え、前記噴射部は、前記固体収容部内の前記固体噴射物を前記固体噴射口から噴射し、前記液体収容部内の前記液体噴射物を前記液体噴射口から噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の噴射装置において、図４〜図６、図１０、図１１、図１３、図１４、図１７、図１８、図２１、図２２、図２４および図２５に示すように、前記噴射部は、下方に位置する前記固体噴射口から前記固体噴射物を噴射し、上方に位置する前記液体噴射口から前記液体噴射物を噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射装置において、図１及び図８に示すように、前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間（Ｌ₁）のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを線路（Ｒ）側から噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項５の発明は、請求項４に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記噴射対象区間のレールの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所から前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の噴射装置において、図２及び図９に示すように、前記噴射部は、前記噴射対象区間に列車（１）が接近したときに、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項７の発明は、請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射した後に、この液体噴射物のみを再噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項８の発明は、請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記レールに付着した前記液体噴射物が乾燥状態であるときに、この液体噴射物のみを再噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項９の発明は、請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射装置において、図１に示すように、前記噴射部（１６）は、前記噴射対象区間が曲線区間であるときに、この曲線区間の内軌側レール（Ｒ_L）の外側からこの内軌側レールの頭頂面（Ｒ₁）に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１０の発明は、請求項９に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１１の発明は、請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射装置において、図８に示すように、前記噴射部（１６Ｌ，１６Ｒ）は、前記噴射対象区間の左右のレール（Ｒ_L，Ｒ_R）の外側からこの左右のレールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１２の発明は、請求項１１に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１３の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射装置において、図１２、図１６、図２０及び図２３に示すように、前記噴射部（１６Ｌ，１６Ｒ）は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間（Ｌ₁）のレール（Ｒ_L，Ｒ_R）にこの固体噴射物とこの液体噴射物とを列車（１）側から噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１４の発明は、請求項１３に記載の噴射装置において、図１２及び図１６に示すように、前記噴射部は、後尾車両（１Ｂ）の後側の台車（３）の後方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１５の発明は、請求項１３又は請求項１４に記載の噴射装置において、図２０及び図２３に示すように、前記噴射部は、先頭車両（１Ａ）の前側の台車（３）の前方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１６の発明は、請求項１４又は請求項１５に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１７の発明は、請求項１４又は請求項１５に記載の噴射装置において、前記噴射部は、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射装置である。

請求項１８の発明は、図１、図２、図４〜図２５に示すように、レール（Ｒ_L；Ｒ_L，Ｒ_R）に噴射物（Ｍ₁，Ｍ₂；Ｍ₃，Ｍ₂）を噴射する噴射方法であって、固体噴射物（Ｍ₁；Ｍ₃）を固体噴射口（１７ａ）から噴射するとともに、このレールにこの固体噴射物を留める液体噴射物（Ｍ₂）を液体噴射口（１８ａ）から噴射して、この固体噴射物とこの液体噴射物とを空中で混合させてからこのレールに付着（Ｓ１１０；Ｓ２１０；Ｓ３１０）させることを特徴とする噴射方法である。

請求項１９の発明は、請求項１８に記載の噴射方法において、図４、図５、図１０、図１１、図１３、図１４、図１７、図１８、図２１、図２２、図２４及び図２５に示すように、前記固体噴射物を収容する固体収容部（１１；１１Ｌ，１１Ｒ）内のこの固体噴射物を前記固体噴射口から噴射し、前記液体噴射物を収容する液体収容部（１２；１２Ｌ，１２Ｒ）内のこの液体噴射物を前記液体噴射口から噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２０の発明は、請求項１８又は請求項１９に記載の噴射方法において、図４〜図６、図１０、図１１、図１３、図１４、図１７、図１８、図２１、図２２、図２４および図２５に示すように、下方に位置する前記固体噴射口から前記固体噴射物を噴射し、上方に位置する前記液体噴射口から前記液体噴射物を噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２１の発明は、請求項１８から請求項２０までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１及び図８に示すように、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間（Ｌ₁）のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを線路側から噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２２の発明は、請求項２１に記載の噴射方法において、前記噴射対象区間のレールの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所から前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２３の発明は、請求項２１又は請求項２２に記載の噴射方法において、図２、図７及び図９に示すように、前記噴射対象区間に列車（１）が接近（Ｓ１００）したときに、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２４の発明は、請求項２１から請求項２３までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図７に示すように、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射した後に、この液体噴射物のみを再噴射（Ｓ１３０）することを特徴とする噴射方法である。

請求項２５の発明は、請求項２１から請求項２４までのいずれか１項に記載の噴射方法において、前記レールに付着した前記液体噴射物が乾燥状態であるときに、この液体噴射物のみを再噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２６の発明は、請求項２１から請求項２５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１に示すように、前記噴射対象区間（Ｌ₁）が曲線区間であるときに、この曲線区間の内軌側レール（Ｒ_L）の外側からこの内軌側レールの頭頂面（Ｒ₁）に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２７の発明は、請求項２８に記載の噴射方法において、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項２８の発明は、請求項２１から請求項２５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、前記噴射対象区間の左右のレール（Ｒ_L；Ｒ_R）の外側からこの左右のレールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴としている噴射方法である。

請求項２９の発明は、請求項２８に記載の噴射方法において、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項３０の発明は、請求項１８から請求項２０までのいずれか１項に記載の噴射方法において、図１２、図１５、図１６、図１９、図２０及び図２３に示すように、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間（Ｌ₁）のレール（Ｒ；Ｒ_L、Ｒ_R）にこの固体噴射物とこの液体噴射物とを列車（１）側から噴射（Ｓ２１０；Ｓ３１０）することを特徴とする噴射方法である。

請求項３１の発明は、請求項３０に記載の噴射方法において、図１２及び図１６に示すように、後尾車両（１Ｂ）の後側の台車（３）の後方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項３２の発明は、請求項３０又は請求項３１に記載の噴射方法において、図２０及び図２３に示すように、先頭車両（１Ａ）の前側の台車（３）の前方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項３３の発明は、請求項３１又は請求項３２に記載の噴射方法において、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射方法である。

請求項３４の発明は、請求項３１又は請求項３２に記載の噴射方法において、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射することを特徴とする噴射方法である。

この発明によると、簡単な構造によって固体噴射物を確実に噴射動作させることができるとともに、レール上に固体噴射物を長時間安定して留めることができる。

この発明の第１実施形態に係る噴射装置を曲線区間の線路側に設置した状態を概略的に示す平面図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置が設置されている曲線区間を列車が通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置が設置されている曲線区間を車両が通過するときの車輪とレールとの状態を示す正面図であり、（Ａ）は内軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図であり、（Ｂ）は外軌側のレールと車輪との接触状態を示す正面図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置の固体噴射口及び液体噴射口の位置関係を説明するための図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は平面図であり、（Ｃ）は側面図である。 この発明の第１実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２実施形態に係る噴射装置を直線区間の軌道側に設置した状態を概略的に示す平面図である。 この発明の第２実施形態に係る噴射装置が設置されている直線区間を列車が通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第２実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第２実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の第３実施形態に係る噴射装置を車両側に設置した列車が曲線区間を通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第３実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第３実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の第３実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第４実施形態に係る噴射装置を車両側に設置した列車が直線区間を通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第４実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第４実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の第４実施形態に係る噴射装置の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第５実施形態に係る噴射装置を車両側に設置した列車が曲線区間を通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第５実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第５実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の第６実施形態に係る噴射装置を車両側に設置した列車が直線区間を通過するときの状況を概略的に示す平面図である。 この発明の第６実施形態に係る噴射装置を概略的に示す斜視図である。 この発明の第６実施形態に係る噴射装置を概略的に示す構成図である。 この発明の実施例に係る噴射装置による摩擦緩和材の付着効果を確認するための噴射試験装置の構成図である。

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
以下では、図１及び図２に示すように、左方向の急曲線の内軌側に噴射装置を配置した場合を例に挙げて説明する。
図１及び図２に示す線路Ｒは、列車１が走行する通路（軌道）であり、図３に示すように車輪Ｗ_L，Ｗ_Rを案内する一対のレールＲ_L，Ｒ_Rなどを備えている。図１及び図２に示すように、レールＲ_Lは急曲線の内軌（曲線の内側のレール）であり、レールＲ_Rは急曲線の外軌（曲線の外側のレール）である。レールＲ_L，Ｒ_Rは、図３に示すように、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rを直接支持する頭頂面（頭部上面）Ｒ₁と、この頭頂面Ｒ₁と連続する内側頭側面Ｒ₂とを備えている。図５に示すように、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの接触点Ｓには垂直力Ｗ及び接線力Ｆが作用し、垂直力Ｗに対する接線力Ｆの比例係数（接線力係数（トラクション係数))Ｆ／Ｗが摩擦係数であり、この摩擦係数の最大値が粘着係数である。図２に示す横圧Ｑは、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に作用する力のうち車軸方向（垂直力Ｗ及び接線力Ｆと直交する方向）に作用する力である。

図２に示す列車１は、線路Ｒを運転させる目的で組成された車両であり、旅客を輸送するための旅客列車、貨物を輸送するための貨物列車、又は旅客列車と貨物列車とを併結して運転する混合列車などである。列車１は、車両１Ａ，１Ｂによって編成されている。車両１Ａ，１Ｂは、線路Ｒ上を走行する鉄道車両であり、電車、気動車、機関車又は貨車などである。車両１Ａは列車１の先頭車両であり、車両１Ｂは車両１Ａの次に連結された次位車両である。車両１Ａ，１Ｂは、車体２と、台車３などを備えている。

車体２は、乗客又は貨物を積載し輸送するための構造物である。台車３は、車体２を支持して走行する装置であり、一対のレールＲ_L，Ｒ_Rとそれぞれ回転接触する一対の車輪Ｗ_L，Ｗ_Rと、車体２と台車３とを回転自在に連結するけん引装置３ａなどを備えている。車輪Ｗ_L，Ｗ_Rは、図３に示すように、レールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁と接触して摩擦抵抗を受ける車輪踏面Ｗ₁と、鉄道車両が急曲線を通過するときに、外軌側のレールＲ_Rの内側頭側面Ｒ₂と接触して摩擦抵抗を受けるフランジ面Ｗ₂とを備えている。

図１、図２及び図４〜図６に示す噴射装置４は、レールＲ_Lに噴射物を噴射する装置である。噴射装置４は、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを略同時に空中に噴射してこれらを空中で混合し、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを吸着させた状態でレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁上に落下させ、液体噴射物Ｍ₂の表面張力によって固体噴射物Ｍ₁を頭頂面Ｒ₁上に付着させる。噴射装置４は、図１及び図２に示すように、曲線区間の線路Ｒの内軌側のレールＲ_Lの外側に配置されている定置式噴射装置である。噴射装置４は、図４及び図５に示すように、気体噴射部５と、流路６と、噴射量可変部７，８と、流路９，１０と、固体収容部１１と、液体収容部１２と、流路１３〜１５と、噴射部１６などを備えている。

図４〜図６に示す固体噴射物Ｍ₁は、レールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間の摩擦を緩和させる粉状物又は粒状物である。固体噴射物Ｍ₁は、摩擦抵抗（摩擦係数）を略一定範囲内に低減する摩擦安定剤として機能する。固体噴射物Ｍ₁は、例えば、カーボン系材料又はこのカーボン系材料を主成分として酸化鉄（マグネタイト）及び／又は黒鉛（グラファイト）を含む摩擦緩和材、カーボン系材料を主成分とする基材をニッケルメッキなどの硬質めっき層からなる被覆層によって被覆した摩擦緩和材、コークス粒子と黒鉛粒子とを混合した摩擦緩和材などである。

図４〜図６に示す液体噴射物Ｍ₂は、レールＲ_Lに固体噴射物Ｍ₁を留める液状物である。液体噴射物Ｍ₂は、固体噴射物Ｍ₁とともに空中に噴射されたときに固体噴射物Ｍ₁を空中で吸着させて、固体噴射物Ｍ₁とともにレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に付着し、表面張力によってこの固体噴射物Ｍ₁を頭頂面Ｒ₁上に残留させる。液体噴射物Ｍ₂は、例えば、入手が容易で安価な水、アルコール類又はこれらの混合物などからなるミスト状（霧状）の液滴である。

図４及び図５に示す気体噴射部５は、圧縮空気を噴射する装置である。気体噴射部５は、例えば、圧縮空気を収容するエアタンクと、このエアタンク内に空気を供給するコンプレッサと、エアタンク内の圧縮空気を流路６内に流入させる開閉弁（電磁弁）などを備えている。気体噴射部５は、制御装置２１が出力する噴射動作信号に基づいて開閉弁を開放し圧縮空気を噴射する。流路６は、圧縮空気が流れる管路であり、上流側が気体噴射部５に接続されており、下流側が二つに分岐して噴射量可変部７，８にそれぞれ接続されている。

噴射量可変部７は、固体噴射物Ｍ₁の噴射量を可変する装置である。噴射量可変部７は、固体噴射物Ｍ₁の散布量が略一定となるように固体噴射物Ｍ₁の噴射量を可変する。噴射量可変部７は、流路９を流れる圧縮空気の流量を調整する流量調整器として機能する圧力調整弁(電磁弁)を備えており、流量調整後の圧縮空気を固体収容部１１に排出する。噴射量可変部７は、流路９の上流側に設置されており、制御装置２１が出力する可変動作信号に基づいて流路９を流れる圧縮空気の流量を調整する。

噴射量可変部８は、液体噴射物Ｍ₂の噴射量を可変する装置である。噴射量可変部８は、液体噴射物Ｍ₂の散布量が略一定となるように液体噴射物Ｍ₂の噴射量を可変する。噴射量可変部８は、流路１０を流れる圧縮空気の流量を調整する流量調整器として機能する圧力調整弁(電磁弁)を備えており、流量調整後の圧縮空気を液体噴射部１８に排出する。噴射量可変部８は、流路１０の上流側に設置されており、制御装置２１が出力する可変動作信号に基づいて流路１０を流れる圧縮空気の流量を調整する。

流路９，１０は、噴射量可変部７，８を通過した圧縮空気が流れる管路である。流路９は、固体噴射部１７に向かって噴射量可変部７を通過した圧縮空気が流れ、流路１０は液体噴射部１８に向かって噴射量可変部８を通過した圧縮空気が流れる。流路９は、上流側が噴射量可変部７に接続されており、下流側が固体収容部１１に接続されている。流路１０は、上流側が噴射量可変部８に接続されており、下流側が液体噴射部１８に接続されている。

固体収容部１１は、固体噴射物Ｍ₁を収容する部分である。固体収容部１１は、例えば、固体噴射物Ｍ₁を収容するタンクなどであり、噴射量可変部７を通過した圧縮空気が流入すると、固体収容部１１内が負圧になって固体噴射物Ｍ₁が吸引され固体噴射物Ｍ₁を圧縮空気とともに流路９に排出する。

液体収容部１２は、液体噴射物Ｍ₂を収容する部分である。液体収容部１２は、例えば、液体噴射物Ｍ₂を収容するタンクなどであり、噴射量可変部８を通過した圧縮空気が液体噴射部１８に流入すると、この液体噴射部１８内が負圧になって液体噴射物Ｍ₂が吸引され液体噴射物Ｍ₂を流路１０に排出する。

流路１３は、圧縮空気及び固体噴射物Ｍ₁が流れる管路である。流路１３は、レールＲ_Lに固体噴射物Ｍ₁を供給するために、固体収容部１１から固体噴射部 に向かって固体噴射物Ｍ₁を送出する。流路１３は、上流側が固体収容部１１に接続されており、下流側が固体噴射部１７に接続されている。

流路１４は、圧縮空気が流れる管路である。流路１４は、レールＲ_Lに液体噴射物Ｍ₂を供給するために、噴射量可変部８から液体噴射部１８に向かって圧縮空気を送出する。流路１４は、上流側が噴射量可変部８に接続されており、下流側が液体噴射部１８に接続されている。

流路１５は、液体噴射物Ｍ₂が流れる管路である。流路１５は、レールＲ_Lに液体噴射物Ｍ₂を供給するために、液体収容部１２から液体噴射部１８に向かって液体噴射物Ｍ₂を送出する。流路１５は、上流側が液体収容部１２に接続されており、下流側が液体噴射部１８に接続されている。

図１、図２及び図４〜図６に示す噴射部１６は、レールＲ_Lに噴射物を噴射する部分である。噴射部１６は、固体噴射部１７と液体噴射部１８などを備えており、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを略同時に空中に噴射する。固体噴射部１７は、図５に示す接触点ＳのレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって圧縮空気とともに固体噴射物Ｍ₁を所定時間連続して噴射する噴射ノズルである。液体噴射部１８は、噴射量可変部８から流入する圧縮空気によって液体収容部１２から液体噴射物Ｍ₂を吸引し、図５に示す接触点ＳのレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって圧縮空気とともに液体噴射物Ｍ₂を所定時間連続して噴霧するミストノズルである。液体噴射部１８は、液体噴射物Ｍ₂の液滴が所定の大きさ及び量になるようにこの液体噴射物Ｍ₂を噴射する。

噴射部１６は、図４〜図６に示すように、固体噴射物Ｍ₁を噴射する固体噴射口１７ａと、液体噴射物Ｍ₂を噴射する液体噴射口１８ａとを有する。噴射部１６は、図６（Ａ）（Ｃ）に示すように、レールＲ_Lに対する固体噴射物Ｍ₁の付着性が向上するように、固体噴射口１７ａと液体噴射口１８ａとが上下に配置されており、下方に位置する固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁を噴射し、上方に位置する液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６は、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合してからレールＲ_Lに付着するように、固体噴射口１７ａからこの固体噴射物Ｍ₁を噴射するとともに、液体噴射口１８ａからこの液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６は、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが噴射前に混合して流路１３〜１５などで硬化しないように、図４及び図５に示すように固体収容部１１内の固体噴射物Ｍ₁を固体噴射口１７ａから噴射し、液体収容部１２内の液体噴射物Ｍ₂を液体噴射口１８ａから噴射する。噴射部１６は、図１及び図２に示すように、レールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁上に固体噴射物Ｍ₁を正確に噴射して摩擦緩和効果を発揮するように、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_Lにこの固体噴射物Ｍ₁とこの液体噴射物Ｍ₂とを線路Ｒ側から噴射する。噴射部１６は、レールＲ_Lの長さ方向に沿って固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが頭頂面Ｒ₁上に略均一に散布されるように、噴射対象区間Ｌ₁の線路Ｒの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所からこの固体噴射物Ｍ₁とこの液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６は、噴射対象区間Ｌ₁に列車１が進入する前に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射するように、この噴射対象区間Ｌ₁に列車１が接近したときに、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６は、液体噴射物Ｍ₂が乾燥して固体噴射物Ｍ₁をレールＲ_Lに残留させる機能が低下したようなときには、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射した後に、液体噴射物Ｍ₂のみを液体噴射口１８ａから再噴射する。噴射部１６は、例えば、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してから所定時間経過後に、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であるときには、液体噴射物Ｍ₂のみを液体噴射口１８ａから再噴射する。噴射部１６は、例えば、図１及び図２に示すように、左方向の曲線区間を列車１が通過するときには、列車１の安全な走行を確保しつつ進行方向左側のレールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間の摩擦抵抗が緩和するように、この曲線区間の内軌側のレールＲ_Lの外側からこの内軌側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。

噴射部１６は、図６（Ｂ）に示すように、レールＲ_Lの長さ方向に対して略平行に所定の噴射角度θ₁で固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を斜め方向に噴射するとともに、図６（Ｃ）に示すようにレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に対して所定の仰角θ₂で固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を斜め上方に噴射する。噴射部１６は、図６に示すように、固体噴射部１７及び液体噴射部１８を支持する支持部１６ａを備えており、この支持部１６ａは固体噴射部１７及び液体噴射部１８の噴射角度θ₁及び仰角θ₂を調整可能なように支持しており、レールＲ_L，Ｒ_Rを支持するまくらぎ又はスラブ版などの支持体（支承体）又はレールＲ_L，Ｒ_Rの底部に図示しない固定部材によって着脱自在に固定されている。噴射部１６は、図６（Ａ）に示すように、鉄道車両が安全に走行するために建築物などが入ってはならない軌道上に確保された空間である建築限界Ｌ₂を超えない範囲内に配置されており、レールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁よりも液体噴射部１８が僅かに低くなるように配置されている。

図４及び図５に示す列車接近検出装置１９は、噴射対象区間Ｌ₁への列車１の接近を検出する装置である。列車接近検出装置１９は、例えば、図１及び図２に示す曲線区間に列車１が進入する前に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射部Ｗ₁を噴射部１６が噴射するように、この曲線区間の入口よりも前方の所定地点を通過する列車１を検出して、この列車１の曲線区間への接近を検出する。列車接近検出装置１９は、例えば、線路Ｒの一方の側から光を照射する発光部と、この線路Ｒの他方の側でこの光を受光する受光部と、発光部と受光部との間を列車が通過してこれらの間の光が列車１によって遮られたときにこの列車１の通過を検出する検出部などを備える光学式の列車通過検出装置などである。列車接近検出装置１９は、曲線区間への列車１の接近を検出したときにはこの検出結果を列車接近検出情報（列車接近検出信号）として制御装置２１に出力する。

図４及び図５に示す乾燥状態判定装置２０は、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂の乾燥状態を判定する装置である。乾燥状態判定装置２０は、例えば、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂に赤外線を照射する照射部と、この液体噴射物Ｍ₂から反射する赤外線を受光する受光部と、この受光部が受光した赤外線の減衰量から液体噴射物Ｍ₂の水分量を検出してこの液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であるか否かを判定する判定部などを備える赤外線式の水分測定装置、又は固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してからの経過時間を計測してこの液体噴射物Ｍ₂の乾燥状態を判定する判定装置などである。乾燥状態判定装置２０は、例えば、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂の水分量が所定値を下回るときや、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してからの経過時間が所定時間を越えているときには、この液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であると判定する。乾燥状態判定装置２０は、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であると判定したときにはこの判定結果を乾燥状態判定情報（乾燥状態判定信号）として制御装置２１に出力する。

制御装置２１は、噴射装置４の種々の動作制御する装置である。制御装置２１は、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合してからレールＲ_Lに付着するように、固体噴射口１７ａからの固体噴射物Ｍ₁の噴射動作と液体噴射口１８ａからの液体噴射物Ｍ₂の噴射動作とを制御する。制御装置２１は、例えば、気体噴射部５に圧縮空気の噴射を開始又は停止させるためにこの気体噴射部５に噴射動作信号を出力したり、噴射量可変部７，８に圧縮空気の流量を調整させるためにこの噴射量可変部７，８に可変動作信号を出力したり、列車接近検出装置１９からの列車接近検出信号に基づいて固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射するように噴射装置４を動作制御したり、乾燥状態判定装置２０からの乾燥状態判定信号に基づいて液体噴射物Ｍ₂のみを再噴射するように噴射装置４を動作制御したりする。制御装置２１には、噴射装置４、列車接近検出装置１９及び乾燥状態判定装置２０などが相互に通信可能なように接続されている。

次に、この発明の第１実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、制御装置２１の動作を中心として、図１及び図２に示すような左方向の急曲線を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
ステップ（以下、Ｓという）１００において、噴射対象区間Ｌ₁に列車１が接近しているか否かを制御装置２１が判断する。噴射対象区間Ｌ₁に列車１が接近すると、列車接近検出装置１９の発光部と受光部との間の光を列車１が遮るため、列車接近検出装置１９が噴射対象区間Ｌ₁への列車１の接近を検出し、列車接近検出信号を制御装置２１に出力する。列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力したときには、噴射対象区間Ｌ₁に列車１が接近していると制御装置２１が判断してＳ１１０に進み、列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力しなかったときには、列車接近検出信号が制御装置２１に入力するまで制御装置２１が判断を繰り返す。

Ｓ１１０において、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令する。列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力すると、噴射量可変部７，８に可変動作信号を制御装置２１が出力する。このため、図４及び図５に示す気体噴射部５のエアタンクから圧縮空気が流路６に流入し、この圧縮空気が噴射量可変部７，８に流入する。その結果、固体収容部１１から固体噴射物Ｍ₁が流路１３に噴射されて、固体噴射物Ｍ₁が圧縮空気とともに固体噴射口１７ａから噴射するとともに、液体収容部１２から液体噴射物Ｍ₂が流路１５に噴射されて、液体噴射物Ｍ₂が圧縮空気とともに液体噴射口１８ａから噴射する。固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁が空気中に噴射するとともに液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射すると、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して固体噴射物Ｍ₁の表面に霧状の液体噴射物Ｍ₂が吸着する。このため、固体噴射物Ｍ₁の周囲が液体噴射物Ｍ₂によって覆われた状態で、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着し、液体噴射物Ｍ₂の表面張力によってレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁が残留する。固体噴射物Ｍ₁と空気中で混合しなかった液体噴射物Ｍ₂がレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着すると、この頭頂面Ｒ₁に液体噴射物Ｍ₂の膜を形成する。このため、液体噴射物Ｍ₂と空気中で混合しなかった固体噴射物Ｍ₁がレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下すると、この頭頂面Ｒ₁に付着した液体噴射物Ｍ₂に固体噴射物Ｍ₁が付着して、液体噴射物Ｍ₂の表面張力によって固体噴射物Ｍ₁が頭頂面Ｒ₁に残留する。

Ｓ１２０において、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であるか否かを制御装置２１が判断する。レールＲ_Lに液体噴射物Ｍ₂が付着すると、この液体噴射物Ｍ₂の水分量を赤外線によって測定したり固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してからの経過時間を計測したりして、この液体噴射物Ｍ₂の乾燥状態を乾燥状態判定装置２０が判定し、乾燥状態判定信号を制御装置２１に出力する。乾燥状態判定装置２０から乾燥状態判定信号が制御装置２１に入力したときには、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であると制御装置２１が判断してＳ１３０に進み、乾燥状態判定装置２０から乾燥状態測定信号が制御装置２１に入力しなかったときには、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態ではなく湿潤状態であると制御装置２１が判断してＳ１４０に進む。

Ｓ１３０において、液体噴射物Ｍ₂の再噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令する。固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してから噴射対象区間Ｌ₁に列車１が進入する前に、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂が乾燥するとレールＲ_Lから固体噴射物Ｍ₁が脱落してしまう可能性がある。このため、乾燥状態判定装置２０から乾燥状態判定信号が制御装置２１に入力すると、噴射量可変部８に可変動作信号を制御装置２１が出力する。このため、図４及び図５に示す気体噴射部５のエアタンクから圧縮空気が流路６に流入し、この圧縮空気が噴射量可変部８に流入する。その結果、液体収容部１２から液体噴射物Ｍ₂が流路１５に噴射されて、液体噴射物Ｍ₂が圧縮空気とともに液体噴射口１８ａから噴射する。液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射すると、液体噴射物Ｍ₂がレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着し、液体噴射物Ｍ₂の表面張力によって頭頂面Ｒ₁上に固体噴射物Ｍ₁が残留し頭頂面Ｒ₁から固体噴射物Ｍ₁が脱落するのを防止する。

噴射対象区間Ｌ₁に列車１が進入すると、先頭の車両１Ａのフランジ面Ｗ₂と内側頭側面Ｒ₂との間に固体噴射物Ｍ₁が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₁が加圧される。車両１Ａ以降の次位の車両１Ｂが次々にフランジ面Ｗ₂と内側頭側面Ｒ₂との間に固体噴射物Ｍ₁を挟み込み、これらの間で固体噴射物Ｍ₁がさらに加圧される。その結果、レールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間に発生する横圧Ｑが低減するため、内側頭側面Ｒ₂とフランジ面Ｗ₂との間に生じる過度の摩擦抵抗が緩和され、急曲線におけるレールＲ_L，Ｒ_Rの摩耗が防止される。また、固体噴射物Ｍ₁が内側頭側面Ｒ₂に残留してこの固体噴射物Ｍ₁による摩擦係数の緩和機能が長期間にわたり持続し、列車１が通過した後に急曲線を後続列車が通過するときにも、残留する固体噴射物Ｍ₁によって摩擦緩和の効果が維持される。

Ｓ１４０において、噴射対象区間Ｌ₁に次の列車１が接近しているか否かを制御装置２１が判断する。噴射対象区間Ｌ₁に後続の列車１が接近すると、列車接近検出装置１９が噴射対象区間Ｌ₁へのこの後続の列車１の接近を検出し、列車接近検出信号を制御装置２１に出力する。列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力したときには、噴射対象区間Ｌ₁に後続の列車１が接近していると制御装置２１が判断してＳ１１０に戻り、Ｓ１１０以降の処理を制御装置２１が繰り返す。一方、列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力しなかったときには、噴射対象区間Ｌ₁に後続の列車１が接近していないと制御装置２１が判断してＳ１５０に進む。

Ｓ１５０において、次の列車１が存在するか否かを制御装置２１が判断する。例えば、列車１の運行を管理する運行管理システムが送信する列車情報を制御装置２１が受信して次の列車１が存在するか否かを制御装置２１が判断する。次の列車１が存在すると制御装置２１が判断したときにはＳ１２０に戻り、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であるか否かを制御装置２１が判断し、Ｓ１２０以降の処理を制御装置２１が繰り返す。一方、次の列車１が存在しないと制御装置２１が判断したときには一連の処理を終了する。

この発明の第１実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合してからレールＲ_Lに付着するように、固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁を噴射するとともに、この固体噴射物Ｍ₁をレールＲ_Lに留める液体噴射物Ｍ₂を液体噴射口１８ａから噴射する。このため、固体噴射口１７ａと液体噴射口１８ａとを有する簡単な構造の噴射部１６によって固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを別々に噴射することができ、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが混合して硬化するのを防ぎ、固体噴射物Ｍ₁を確実に噴射動作させることができる。また、レールＲ_L上に固体噴射物Ｍ₁を一様に分布させて長時間安定して留めることができるため、列車１の接近に伴う振動や走行風によってレールＲ_L上から固体噴射物Ｍ₁が落下するのを防ぐことができる。

(2) この第１実施形態では、固体収容部１１内の固体噴射物Ｍ₁を固体噴射口１７ａから噴射し、液体収容部１２内の液体噴射物Ｍ₂を液体噴射口１８ａから噴射する。このため、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを混合させずに個別に収容しそれぞれを空中に噴射して混合する空中混合式の構造を採用することによって、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂との混合物が固体噴射口１７ａや液体噴射口１８ａに付着しこれらが詰まるのを防止することができる。

(3) この第１実施形態では、下方に位置する固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁を噴射し、上方に位置する液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂を噴射する。このため、レールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁への固体噴射物Ｍ₁の付着量を向上させることができるとともに、液体噴射物Ｍ₂がレールＲ_Lの側面に付着してこのレールＲ_Lに錆が発生するのを防ぐことができる。

(4) この第１実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_Lに固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを線路Ｒ側から噴射部１６が噴射する。このため、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを正確に噴射することができるとともに、この頭頂面Ｒ₁以外の部分に固体噴射物Ｍ₁を噴射して固体噴射物Ｍ₁を無駄に消費してしまうのを防ぐことができる。

(5) この第１実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_Lの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所から固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６が噴射する。このため、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが噴射部１６の付近に集中して散布されるのを防ぐことができ、線路Ｒの長さ方向に沿って固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを略均一に散布することができる。

(6) この第１実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁に列車１が接近したときに、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６が噴射する。このため、噴射対象区間Ｌ₁に列車１が進入する前の所定のタイミングで固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを事前に噴射することができ、液体噴射物Ｍ₂によって固体噴射物Ｍ₁をレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に安定して付着させることができる。

(7) この第１実施形態では、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射した後に、この液体噴射物Ｍ₂のみを噴射部１６が再噴射する。このため、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射してから所定時間経過後に液体噴射物Ｍ₂のみを自動的に再噴射し固体噴射物Ｍ₁を湿潤状態にして、レールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁上に固体噴射物Ｍ₁を留めることができる。

(8) この第１実施形態では、レールＲ_Lに付着した液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態であるときに、この液体噴射物Ｍ₂のみを噴射部１６が再噴射する。このため、液体噴射物Ｍ₂の乾燥状態を常時監視して、液体噴射物Ｍ₂が乾燥状態になってレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁から固体噴射物Ｍ₁が脱落する前に、この液体噴射物Ｍ₂を自動的に再噴射してこの固体噴射物Ｍ₁を頭頂面Ｒ₁上に留めることができる。

(9) この第１実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁が曲線区間であるときに、この曲線区間の内軌側のレールＲ_Lの外側からこの内軌側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６が噴射する。このため、列車１の走行に支障のない曲線区間の外側から固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを安全に噴射することができる。

(10) この第１実施形態では、レールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を固体噴射物Ｍ₁として噴射部１６が噴射し、この摩擦緩和材をレールＲ_Lに留める水を液体噴射物Ｍ₂としてこの噴射部１６が噴射する。このため、入手が容易な水によって摩擦緩和材をレールＲ_Lに留めてレールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間の摩擦抵抗を緩和することができる。また、従来の油のような潤滑剤に比べて列車１のブレーキ時に発生する空転や滑走による影響を低減することができるとともに、列車１や線路Ｒの汚染を防ぐことができる。さらに、従来の水のような潤滑剤に比べて噴射対象区間Ｌ₁の線路Ｒに必要最小限の水を噴射することができるため、レールＲ_Lに付着しても錆を誘発することがなく、レールＲ_Lに流れる信号に与える影響を低減することができる。

（第２実施形態）
以下では、図１〜図６に示す部分と対応する部分については対応する番号を付して詳細な説明を省略する。
図８〜図１０に示す噴射装置４は、例えば、直線区間の線路Ｒの左右のレールＲ_L，Ｒ_Rの外側に配置されている定置式噴射装置である。噴射装置４は、図１０及び図１１に示すように、気体噴射部５Ｌ，５Ｒと、流路６Ｌ，６Ｒと、噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒと、流路９Ｌ，９Ｒ，１０Ｌ，１０Ｒと、固体収容部１１Ｌ，１１Ｒと、液体収容部１２Ｌ，１２Ｒと、流路１３Ｌ〜１５Ｌ，１３Ｒ〜１５Ｒと、噴射部１６Ｌ，１６Ｒなどを備えている。図９及び図１０に示す固体噴射物Ｍ₃は、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間の粘着係数を増加させる粉状物又は粒状物である。固体噴射部Ｍ₃は、例えば、セラミックスであるアルミナ粒子又は珪砂などの増粘着材である。固体収容部１１Ｌ，１１Ｒは、固体噴射物Ｍ₃を収容する部分である。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、レールＲ_L，Ｒ_Rに噴射物を噴射する部分であり、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合してからレールＲ_L，Ｒ_Rに付着するように、固体噴射口１７ａからこの固体噴射物Ｍ₃を噴射するとともに、液体噴射口１８ａからこの液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、図８に示すように、直線区間を列車１が通過するときには、この直線の左側のレールＲ_Lの外側からこの左側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射し、この直線の右側のレールＲ_Rの外側からこの右側のレールＲ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。図９及び図１０に示す制御装置２１は、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合してからレールＲ_L，Ｒ_Rに付着するように、固体噴射口１７ａからの固体噴射物Ｍ₃の噴射動作と液体噴射口１８ａからの液体噴射物Ｍ₂の噴射動作とを制御する。

次に、この発明の第２実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、図８及び図９に示すような直線区間を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
図９に示すように、図中矢印方向に走行する列車１が噴射対象区間Ｌ₁に進入すると、列車接近検出装置１９から列車接近検出信号が制御装置２１に入力して、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令する。このため、図１０及び図１１に示すように、固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₃が空気中に噴射するとともに液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射して、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着する。噴射対象区間Ｌ₁に列車１が進入すると、列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₃が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₃が加圧される。その結果、図１１に示すレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁と車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの車輪踏面Ｗ₁との間の粘着係数が増加されて、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に発生する巨視的な滑りである空転又は滑走が防止される。

この発明の第２実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第２実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁の左右のレールＲ_L，Ｒ_Rの外側からこの左右のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６が噴射する。このため、列車１の走行に支障のない線路Ｒの外側から固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを安全に噴射することができる。

(2) この第２実施形態では、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間の粘着係数を増加させる増粘着材を固体噴射物Ｍ₃として噴射部１６が噴射し、この増粘着材をレールＲ_L，Ｒ_Rに留める水を液体噴射物Ｍ₂として噴射部１６が噴射する。このため、入手が容易な水によって増粘着材をレールＲ_L，Ｒ_Rに留めてレールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間の粘着係数を増加させることができる。

（第３実施形態）
図１２に示す車両１Ｂは、車体２と、台車３と、噴射装置４などを備えている。図１２〜図１４に示す噴射装置４は、曲線区間のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に後尾の車両１Ｂ側から噴射物を噴射する車上式噴射装置である。噴射装置４は、図１３及び図１４に示すように、気体噴射部５と、流路６Ｌ，６Ｒと、噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒと、流路９Ｌ，９Ｒ，１０Ｌ，１０Ｒと、固体収容部１１Ｌ，１１Ｒと、液体収容部１２Ｌ，１２Ｒと、流路１３Ｌ〜１５Ｌ，１３Ｒ〜１５Ｒと、噴射部１６Ｌ，１６Ｒなどを備えている。噴射装置４は、図１３に示すように、例えば、列車１が直線区間及び曲線区間を走行するときに、噴射部１６Ｌ，１６Ｒの固体噴射口１７ａ及び液体噴射口１８ａと左右のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁とが所定の間隔をあけて対向するように、後尾の車両１Ｂの進行方向後側の台車３に装着されている。

図１２に示す噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rに列車１側から固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、噴射対象区間Ｌ₁を通過している列車１の次にこの噴射対象区間Ｌ₁に進入する後続の列車１の車輪Ｗ_LとレールＲ_Lとの間の摩擦抵抗を緩和するために、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌは、列車１の進行方向左側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射し、噴射部１６Ｒは列車１の進行方向右側のレールＲ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、図６に示す噴射部１６と同様に、下方に位置する固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁を噴射し、上方に位置する液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、図１３及び図１４に示す曲線検出装置２２、横圧検出装置２３又はきしり音検出装置２４の検出結果に基づいて、レールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、曲線検出装置２２が検出する後尾の車両１Ｂの後側の台車３の左右方向の回転角に基づいて固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射したり、横圧検出装置２３が検出した横圧Ｑが所定値よりも大きいときに固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射したり、きしり音検出装置２４が検出したきしり音のレベルが所定値よりも大きいときに固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射したりする。

制御装置２１は、曲線検出装置２２、横圧検出装置２３及びきしり音検出装置２４の検出結果に基づいて、固体噴射部１７からの固体噴射物Ｍ₁の噴射動作と液体噴射部１８からの液体噴射物Ｍ₂の噴射動作とを制御する。制御装置２１は、例えば、気体噴射部５に圧縮空気の噴射を開始又は停止させるためにこの気体噴射部５に噴射動作信号を出力したり、噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒに圧縮空気の流量を調整させるためにこの噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒに可変動作信号を出力したりする。制御装置２１には、曲線検出装置２２、横圧検出装置２３及びきしり音検出装置２４などが相互に通信可能なように接続されている。

曲線検出装置２２は、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の曲線進入を検出する装置であり、この車両１Ｂの後側の台車３の左右方向の回転角（ヨーイング角）を検出する。曲線検出装置２２は、例えば、図２に示すように後尾の車両１Ｂの後側の台車３がけん引装置３ａを中心として回転するときの回転角をカム装置、近接スイッチ、変位センサ又は加速度センサなどによって検知して、急曲線及びこの急曲線の方向を検出する。曲線検出装置２２は、回転角に応じた回転角検出信号を制御装置２１に出力する。

横圧検出装置２３は、後尾の車両１Ｂの後側の台車３のレールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に発生する横圧Ｑを検出する装置である。横圧検出装置２３は、例えば、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rに貼り付けられたひずみゲージからの出力信号に基づいて荷重を検出し、横圧Ｑを測定する横圧測定器などである。横圧検出装置２３は、横圧Ｑの作用する方向を測定して、急曲線及びこの急曲線の方向を検出するとともに、横圧Ｑに応じた横圧検出信号を制御装置２１に出力する。

きしり音検出装置２４は、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の曲線進入時に発生するきしり音を検出する装置である。ここで、きしり音（きしみ音）とは、後尾の車両１Ｂが曲線を通過する場合において、レールＲ_L，Ｒ_Rに対して直角方向に作用する車輪Ｗ_L，Ｗ_Rのすべり（横クリープ力）が所定の大きさを超えたときに、車輪Ｗ_L，Ｗ_R自身の固有振動数が大きく増幅され自励振動によって発生する摩擦振動音である。きしり音検出装置２４は、例えば、騒音を測定するマイクロホンと、このマイクロホンの出力信号を処理しきしり音の信号成分を抽出する信号処理回路などを備えている。きしり音検出装置２４は、きしり音の発生する方向を測定して、急曲線及びこの急曲線の方向を検出するととともに、きしり音に応じたきしり音検出信号を制御装置２１に出力する。

次に、この発明の第３実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、制御装置２１の動作を中心として、図１２に示すような左方向の急曲線を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
図１５に示すＳ２００において、車両１Ｂが急曲線に進入したか否かを制御装置２１が判断する。例えば、図１２に示すように、後尾の車両１Ｂが急曲線に進入すると、図１３及び図１４に示す曲線検出装置２２、横圧検出装置２３又はきしり音検出装置２４の少なくとも一つが急曲線及びこの急曲線の方向を検出する。その結果、曲線検出信号、横圧検出信号又はきしり音検出信号の少なくとも一つが制御装置２１に出力されて、車両１Ｂが急曲線に進入したか否かを制御装置２１が判断する。車両１Ｂが急曲線に進入したと制御装置２１が判断したときにはＳ２１０に進み、車両１Ｂが急曲線に進入していないと制御装置２１が判断したときには車両１Ｂが急曲線に進入するまで制御装置２１が判断を繰り返す。

Ｓ２１０において、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射開始を制御装置２１が噴射装置４に指令する。車両１Ｂが急曲線に進入したと制御装置２１が判断すると、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令する。このため、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に噴射部１６Ｌの固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁が空気中に噴射するとともに、噴射部１６Ｌの液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射する。その結果、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着する。列車１が噴射対象区間Ｌ₁である急曲線を通過した後にこの急曲線に後続の列車１が進入すると、この列車１の車輪Ｗ_LとレールＲ_Lとの間に固体噴射物Ｍ₁が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₁が加圧される。その結果、図３に示すレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁と車輪Ｗ_Lの車輪踏面Ｗ₁との間の摩擦抵抗が緩和されて、レールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間に発生する横圧Ｑが低減するため、内側頭側面Ｒ₂とフランジ面Ｗ₂との間に生じる過度の摩擦抵抗が緩和され、急曲線におけるレールＲ_Lの摩耗が防止される。

Ｓ２３０において、車両１Ｂが急曲線から進出したか否かを制御装置２１が判断する。例えば、図１２に示す車両１Ｂが急曲線から進出すると、図１３及び図１４に示す曲線検出装置２２、横圧検出装置２３又はきしり音検出装置２４の少なくとも一つの検出結果に基づいて、車両１Ｂが急曲線から進出したか否かを制御装置２１が判断する。車両１Ｂが急曲線から進出したと制御装置２１が判断したときにはＳ２４０に進み、車両１Ｂが急曲線から進出していないと制御装置２１が判断したときには車両１Ｂが急曲線から進出するまで制御装置２１が判断を繰り返す。

Ｓ２４０において、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射停止を制御装置２１が噴射装置４に指令する。車両１Ｂが急曲線から進出したと制御装置２１が判断すると、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射停止を制御装置２１が噴射装置４に指令する。その結果、気体噴射部５のエアタンクから流路６Ｌ，６Ｒに圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射が停止する。

この発明の第３実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第３実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rに固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを列車１側から噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、例えば、固体噴射物Ｍ₁を噴射する必要性が高い噴射対象区間Ｌ₁を列車１が通過するときにこの列車１側からレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁を噴射することができる。その結果、第１実施形態のような固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを線路Ｒ側から噴射するための地上側の噴射装置４を噴射対象区間Ｌ₁に多数設置する必要がなくなって低コスト化を図ることができる。

(2) この第３実施形態では、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、この車両１Ｂの後続の列車１が噴射対象区間Ｌ₁に進入するまでに、この噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に液体噴射物Ｍ₂によって固体噴射物Ｍ₁を留めておくことができる。

（第４実施形態）
図１６〜図１８に示す噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、噴射対象区間Ｌ₁を通過している列車１の次にこの噴射対象区間Ｌ₁に進入する後続の列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の粘着係数を増加させるために、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌは、列車１の進行方向左側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射し、噴射部１６Ｒは列車１の進行方向右側のレールＲ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、図６に示す噴射部１６と同様に、下方に位置する固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₃を噴射し、上方に位置する液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、図２７及び図１８に示す粘着状態検出装置２５の検出結果に基づいて、レールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、粘着状態検出装置２５が出力する空転／滑走検出信号に基づいて、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。

制御装置２１は、粘着状態検出装置２５の検出結果に基づいて、固体噴射口１７ａからの固体噴射物Ｍ₃の噴射動作と液体噴射口１８ａからの液体噴射物Ｍ₂の噴射動作とを制御する。制御装置２１は、例えば、粘着状態検出装置２５の検出結果に基づいて、気体噴射部５に圧縮空気の噴射を開始又は停止させるためにこの気体噴射部５に噴射動作信号を出力したり、噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒに圧縮空気の流量を調整させるためにこの噴射量可変部７Ｌ，７Ｒ，８Ｌ，８Ｒに可変動作信号を出力したりする。制御装置２１には、粘着状態検出装置２５などが相互に通信可能なように接続されている。

粘着状態検出装置２５は、車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の粘着状態を検出する装置である。粘着状態検出装置２５は、例えば、力行（駆動）時に車輪Ｗ_L，Ｗ_RがレールＲ_L，Ｒ_R上を滑る車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの空転を検出するとともに、ブレーキ時に車輪Ｗ_L，Ｗ_RがレールＲ_L，Ｒ_R上を滑る車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの滑走を検出する。粘着状態検出装置２５は、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの空転又は滑走が発生した後に、車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の粘着力が増大又は駆動力若しくはブレーキ力が減少して、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの回転速度が車両１Ａ，１Ｂの走行速度と同じ速度に復帰する車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出する。粘着状態検出装置２５は、例えば、車輪Ｗ_L，Ｗ_R及びレールＲ_L，Ｒ_Rの損傷を防止するために、車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の巨視的なすべりを検出するとともに車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出する空転滑走検出装置などであり、車両１Ａ，１Ｂを駆動制御するインバータ制御装置の一部に組み込まれている。粘着状態検出装置２５は、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの空転及び／又は滑走などの巨視的なすべりを検出したときには、空転／滑走検出信号（すべり検出信号）を制御装置２１に出力し、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出したときには再粘着検出信号を制御装置２１に出力する。

次に、この発明の第４実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、図１６に示す直線区間を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
図１９に示すＳ３００において、粘着状態検出装置２５が車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの空転又は滑走を検出したか否かを制御装置２１が判断する。粘着状態検出装置２５が車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの空転又は滑走を検出すると、粘着状態検出装置２５が空転／滑走検出信号を制御装置２１に出力する。空転／滑走検出信号が入力したと制御装置２１が判断したときにはＳ３１０に進み、空転／滑走検出信号が入力しなかったと制御装置２１が判断したときには空転／滑走検出信号が入力するまで制御装置２１が判断を繰り返す。

Ｓ３１０において、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射開始を制御装置２１が噴射装置４に指令する。車輪Ｗ_L，Ｗ_Rが空転又は滑走していると制御装置２１が判断すると、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令する。このため、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₃が空気中に噴射するとともに液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射して、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着する。その結果、列車１が噴射対象区間Ｌ₁を通過した後にこの噴射対象区間Ｌ₁に後続の列車１が進入すると、この後続の列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₃が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₃が加圧される。その結果、レールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁と車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの車輪踏面Ｗ₁との間の粘着係数が増加されて、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に発生する巨視的な滑りである空転又は滑走が防止される。

Ｓ３２０において、粘着状態検出装置２５が車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出したか否かを制御装置２１が判断する。粘着状態検出装置２５が車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出すると、粘着状態検出装置２５が再粘着検出信号を制御装置２１に出力する。再粘着検出信号が入力したと制御装置２１が判断したときにはＳ３３０に進み、再粘着検出信号が入力しなかったと制御装置２１が判断したときには再粘着検出信号が入力するまで制御装置２１が判断を繰り返す。

Ｓ３３０において、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射停止を制御装置２１が噴射装置４に指令する。粘着状態検出装置２５が車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの再粘着を検出したと制御装置２１が判断すると、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射停止を制御装置２１が噴射装置４に指令する。その結果、気体噴射部５のエアタンクから流路６Ｌ，６Ｒに圧縮空気を流入させる開閉弁が閉じて、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射が停止する。

この発明の第４実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、第２実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
(1) この第４実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rに固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを列車１側から噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、例えば、固体噴射物Ｍ₃を噴射する必要性が高い噴射対象区間Ｌ₁を列車１が通過するときにこの列車１側からレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃を噴射することができる。その結果、第２実施形態のような固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを線路Ｒ側から噴射するための地上側の噴射装置４を噴射対象区間Ｌ₁に多数設置する必要がなくなって低コスト化を図ることができる。

(2) この第４実施形態では、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後方に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、この車両１Ｂの後続の列車１が噴射対象区間Ｌ₁に進入するまでに、この噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に液体噴射物Ｍ₂によって固体噴射物Ｍ₃を留めておくことができる。

（第５実施形態）
図２０に示す車両１Ａは、車体２と、台車３と、噴射装置４などを備えている。噴射装置４は、図２１に示すように、例えば、列車１が曲線区間を走行するときに、噴射部１６Ｌ，１６Ｒの固体噴射口１７ａ及び液体噴射口１８ａと左右のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁とが所定の間隔をあけて対向するように、先頭の車両１Ａの進行方向前側の台車３に装着されている。噴射装置４は、図１２に示す後尾の車両１Ｂに搭載された噴射装置４とは異なり、図２０に示すように曲線区間のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に先頭の車両１Ａ側から噴射物を噴射する車上式噴射装置である。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rに列車１側から固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、噴射対象区間Ｌ₁を通過する列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の摩擦抵抗を緩和するために、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前方に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌは、列車１の進行方向左側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射し、噴射部１６Ｒは列車１の進行方向右側のレールＲ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、図６に示す噴射部１６と同様に、下方に位置する固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₁を噴射し、上方に位置する液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂を噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、図２１及び図２２に示す曲線検出装置２２が検出する先頭の車両１Ａの前側の台車３の左右方向の回転角に基づいて固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。曲線検出装置２２は、先頭の車両１Ａの前側の台車３の曲線進入を検出し、この車両１Ａの前側の台車３の左右方向の回転角（ヨーイング角）を検出する。横圧検出装置２３は、先頭の車両１Ａの前側の台車３のレールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に発生する横圧Ｑを検出する。きしり音検出装置２４は、先頭の車両１Ａの前側の台車３の曲線進入時に発生するきしり音を検出する。

次に、この発明の第５実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、図２０に示すような左方向の急曲線を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
図２０に示すように、図中矢印方向に走行する列車１の先頭の車両１Ａが急曲線に進入すると、図２１及び図２２に示す曲線検出装置２２、横圧検出装置２３又はきしり音検出装置２４の少なくとも一つが急曲線及びこの急曲線の方向を検出する。その結果、曲線検出信号、横圧検出信号又はきしり音検出信号の少なくとも一つが制御装置２１に出力されて、車両１Ａが急曲線に進入したか否かを制御装置２１が判断する。車両１Ａが急曲線に進入したと制御装置２１が判断すると、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂の噴射を制御装置２１が噴射装置４に指令し、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合して、固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着する。その結果、列車１が噴射対象区間Ｌ₁を通過するときに、この列車１の車輪Ｗ_LとレールＲ_Lとの間に固体噴射物Ｍ₁が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₁が加圧される。その結果、図２２に示すレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁と車輪Ｗ_Lの車輪踏面Ｗ₁との間の摩擦抵抗が緩和されて、レールＲ_Lと車輪Ｗ_Lとの間に発生する横圧Ｑが低減するため、内側頭側面Ｒ₂とフランジ面Ｗ₂との間に生じる過度の摩擦抵抗が緩和され、急曲線におけるレールＲ_L，Ｒ_Rの摩耗が防止される。

この発明の第５実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、第１実施形態及び第３実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第３実施形態では、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前方に固体噴射物Ｍ₁と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、車両１Ａ，１Ｂが噴射対象区間Ｌ₁を通過するまでに、この噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に液体噴射物Ｍ₂によって固体噴射物Ｍ₁を留めておくことができるとともに、第３実施形態とは異なりこの車両１Ａ，１Ｂの後続の列車だけではなく固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射しつつ走行する列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの車輪踏面Ｗ₁とレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の摩擦抵抗も緩和することができる。

（第６実施形態）
図２３〜図２５に示す噴射装置４は、図２０〜図２２に示す噴射装置４とは異なり、噴射対象区間Ｌ₁を通過する列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の粘着係数を増加させるために、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前方に噴射部１６Ｌ，１６Ｒから固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌは、列車１の進行方向左側のレールＲ_Lの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射し、噴射部１６Ｒは列車１の進行方向右側のレールＲ_Rの頭頂面Ｒ₁に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。噴射部１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、粘着状態検出装置２５の検出結果に基づいて、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射する。

次に、この発明の第６実施形態に係る噴射装置の動作を説明する。
以下では、図２３に示す直線区間を列車１が走行する場合を例に挙げて説明する。
図２３に示すように、図中矢印方向に直線区間を列車１が走行しているときに空転／滑走検出信号が制御装置２１に入力すると、車輪Ｗ_L，Ｗ_Rが空転又は滑走していると制御装置２１が判断して、固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂の噴射動作を制御装置２１が噴射装置４に指令する。このため、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前方に固体噴射口１７ａから固体噴射物Ｍ₃が空気中に噴射するとともに液体噴射口１８ａから液体噴射物Ｍ₂が空気中に噴射して、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とが空中で混合し、固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とがレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に向かって落下してこの頭頂面Ｒ₁に付着する。その結果、噴射対象区間Ｌ₁を走行している列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₃が挟み込まれてこれらの間で固体噴射物Ｍ₃が加圧される。その結果、図２５に示すレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁と車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの車輪踏面Ｗ₁との間の粘着係数が増加されて、レールＲ_L，Ｒ_Rと車輪Ｗ_L，Ｗ_Rとの間に発生する巨視的な滑りである空転又は滑走が防止される。

この発明の第６実施形態に係る噴射装置及び噴射方法には、第２実施形態及び第４実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第６実施形態では、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前方に固体噴射物Ｍ₃と液体噴射物Ｍ₂とを噴射部１６Ｌ，１６Ｒが噴射する。このため、車両１Ａ，１Ｂが噴射対象区間Ｌ₁を通過するまでに、この噴射対象区間Ｌ₁のレールＲ_L，Ｒ_Rの頭頂面Ｒ₁に液体噴射物Ｍ₂によって固体噴射物Ｍ₃を留めておくことができるとともに、第４実施形態とは異なりこの車両１Ａ，１Ｂの後続の列車だけではなく固体噴射物Ｍ₃及び液体噴射物Ｍ₂を噴射しつつ走行する列車１の車輪Ｗ_L，Ｗ_Rの車輪踏面Ｗ₁とレールＲ_L，Ｒ_Rとの間の粘着係数も増加させることができる。

（試験目的）
摩擦緩和材の散布ノズルと水を噴射する散水ノズルとを併用したときの摩擦緩和材の散布効果を確認した。先ず、レールの長さ方向と直交する方向に透明粘着テープをレール頭頂面上に貼り付けた状態で、ミストノズルを使用してレールの頭頂面を湿潤させて摩擦緩和材を散布し、この摩擦緩和材の定着状況を確認した。図２６に示す噴射試験装置２７は、散水ノズルを併用したときの摩擦緩和材の付着効果を確認するための試験装置である。噴射試験装置２７は、圧縮空気を発生するコンプレッサ２８と、このコンプレッサ２８からの圧縮空気を蓄積し所定圧力まで減圧する減圧タンク２９と、この減圧タンク２９からの圧縮空気が流れる流路３０と、この流路３０を手動開閉する仕切りコック３１と、流路３０を自動開閉する電磁弁３２と、流路３０から分岐する流路３３，３４と、この流路３３，３４をそれぞれ手動開閉する仕切りコック３５，３６と、流路３３，３４を流れる圧縮空気を所定圧力に調整するレギュレータ３７，３８と、摩擦緩和材を収容しレギュレータ３７からの圧縮空気によってこの摩擦緩和材を噴射する緩和材噴射タンク３９と、この緩和材噴射タンク３９からの圧縮空気と摩擦緩和材とを噴射する散布ノズル４０と、水を収容する水タンク４１と、レギュレータ３８からの圧縮空気によって水タンク４１から水を吸引し圧縮空気とともに水を噴射する散水ノズル４２などを備えている。散布ノズル４０は、口径2.5mmの株式会社ニッチュー製（株式会社テス販売）の噴射ノズルであり、散水ノズル４２は株式会社共立合金製作所製（エバーロイ商事株式会社販売）の口径0.7mmのミニミストノズルである。

（試験条件）
レールの長さ方向に対して噴射角度θ₁＝2°及びレール頭頂面に対して仰角θ₂＝2.3°になるように散布ノズル４０及び散水ノズル４２を治具によって取り付けて、摩擦緩和材を0.15MPa及び散布量19g/30secで散布するとともに、水を0.5MPa及び散水量122ml/minで散水して試験を実施した。また、摩擦緩和材及び水の散布条件を散水無し、散水後摩擦緩和材散布及び摩擦緩和材と水とを同時に散布の３つのパターンで試験を実施し、ノズル出口から0.5m、1.0m、1.5m、2.0m及び2.5mの位置のレール頭頂面に透明粘着テープを貼り付けて摩擦緩和材の付着状況を確認した。

表１は、摩擦緩和材の付着効果確認試験の試験条件をサンプル毎に比較して示す一覧表である。表１に示す「散水ノズル位置」は、図２６に示す散布ノズル４０の位置に対する散水ノズル４２の位置関係である。表１に示す「横」は散布ノズル４０の横に散水ノズル４２を並列に配置した場合であり、「直上」は散布ノズル４０の上に散水ノズル４２を並列に配置した場合であり、「散水ノズル前方1.25m」は、散布ノズル４０の前方よりも1.25m離れた位置に散水ノズル４２を配置した場合であり、「直下」は散布ノズル４０の下に散水ノズル４２を並列に配置した場合である。ここで、「同一中心」は、散布ノズル４０の中心線と散水ノズル４２の中心線とが同一の垂直面上であって散布ノズル４０の真上に散水ノズル４２を配置した場合であり、「5mmレール寄り」は散布ノズル４０に対して散水ノズル４２を内軌側のレールに5mm近づくように配置した場合であり、「5mm曲線中心より」は散布ノズル４０に対して散水ノズル４２を内軌側のレールから5mm遠ざかるように配置した場合である。表１に示す「散水条件」は、散水ノズル４２から水を噴射するときの条件であり、「無し」は散水ノズル４２から散水しなかった場合であり、「散水10秒 インターバル10秒 散布10秒」は10秒間散水した後に10秒間間隔をあけて摩擦緩和材を10秒間散布した場合であり、「同時」は摩擦緩和材と水とを同時に10秒間噴射した場合である。

（試験結果）
表１に示すように、散水ノズル４２の位置を散布ノズル４０に対して変化させて散水ノズル４２を設置し摩擦緩和材の付着状況を確認した。また、表１に示すように、散布ノズル４０に対して散水ノズル４２を直上に配置したときに、この散水ノズル４２の位置を変化させて摩擦緩和材の付着量の影響を観測した。先ず、サンプル毎に摩擦緩和材が付着した透明粘着テープを採取し、この透明粘着テープをサンプル毎に台紙に貼り付けて、この台紙をスキャナで読み込みノイズ及び汚れを除去した。次に、スキャナで読み込んだ画像を、実寸を維持した状態でプリントアウトし、中心部10mm×20mmの範囲内に存在する摩擦緩和材粒子の数を目視により計測して、摩擦緩和材の付着状況を評価した。

表２は、単位面積（2cm²)当りの摩擦緩和材の付着量をサンプル毎に比較して示す一覧表である。サンプルNo.1〜3については、表２に示すように、摩擦緩和材と水とを同時に噴射したサンプルNo.3がサンプルNo.1及びサンプルNo.2に比べて最も摩擦緩和材の付着量が多く、レールに摩擦緩和材を平均的に付着可能であることが確認された。図２６に示す噴射試験装置２７ではノズル先端から2.0m程度までは摩擦緩和材をレール上に載せることができるが、散水による摩擦緩和材のレールへの付着効果については約1.2m程度までしか確認することができなかった。このため、散水時の空気圧を増減させて付着効果を確認してみたが、摩擦緩和材の付着効果については改善することがなかった。

サンプルNo.4〜6については、サンプルNo.1〜3に比べて、摩擦緩和材の付着量が全体に多くなっていることが確認され、特にノズル先端から0.5m付近では摩擦緩和材の付着量の増加が顕著であった。また、サンプルNo.4〜6については、散布ノズル４０に対する散水ノズル４２の位置が同一中心、5mmレール寄り及び5mm曲線中心寄りのいずれについても、摩擦緩和材の付着量に変化は認められなかった。

サンプルNo.7については、摩擦緩和材が付着する有効距離を増大させる可能性を確認するために試験を実施したが、ノズル先端から1.5m付近の付着量を僅かに増やすことは可能であるが、ノズル先端から2.0m付近の付着量については殆ど変化が見られなかった。サンプルNo.8については、サンプルNo.4〜6に比べて全体的に摩擦緩和材の付着量が少なく、特にノズル先端から0.5m付近では摩擦緩和材の付着量の減少が顕著であった。また、散水ノズル４２の位置が下方に移動したことによりレール側面の濡れ面積が大きくなり錆などの問題を引き起こす可能性が大きいことが確認された。

以上より、摩擦緩和材を噴射するときにミスト状の水を散布することによって、レールに対する摩擦緩和材の付着量を増大可能であることが確認された。また、摩擦緩和材と水とを同時に噴射したときにレールに対する摩擦緩和材の付着量が最も増大することが確認された。さらに、散布ノズル４０に対して散水ノズル４２を直上に配置した場合に、レールに対する摩擦緩和材の付着量が増加し、特に散水ノズル４２をレール側に僅かに寄せた場合に摩擦緩和材の付着量が最大になることが確認された。

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、噴射物として摩擦緩和材、増粘着材及び水を噴射する場合を例に挙げて説明したが、これらの噴射物以外の噴射物を噴射する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、圧縮気体として圧縮空気を噴射する場合を例に挙げて説明したが、圧縮空気以外の気体を噴射する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、列車１が２両編成である場合を例に挙げて説明したが、１両編成又は３両編成以上の列車の場合についてもこの発明を適用することができる。

(2) この実施形態では、車両１Ａ，１Ｂの台車３が２軸台車である場合を例に挙げて説明したが、１軸台車又は３軸台車である場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、本線又は支線の曲線区間を列車１が通過する場合を例に挙げて説明したが、分岐器などの急曲線を列車１が通過する場合についてもこの発明を適用することができる。さらに、この第１実施形態、第３実施形態及び第５実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁が左方向の急曲線である場合を例に挙げて説明したが、噴射対象区間Ｌ₁が右方向の急曲線である場合についても、この発明を適用することができる。この場合には、線路Ｒの右側のレールＲ_Rの外側に噴射装置４を配置したり、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を右側の噴射部１６Ｒから噴射したりすることができる。

(3) この第１実施形態、第３実施形態及び第５実施形態では、固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を線路Ｒの内軌側のレールＲ_Lのみに噴射する場合を例に挙げて説明したが、線路Ｒの外軌側又は内軌側のレールＲ_L，Ｒ_Rのいずれか一方又は双方に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射することもできる。また、この第３実施形態及び第５実施形態では、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の後軸の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射したり、先頭の車両１Ａの前側の台車３の前軸の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射したりしているが、これに限定するものではない。例えば、後尾の車両１Ｂの後側の台車３の前軸の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射したり、先頭の車両１Ａの前側の台車３の後軸の車輪Ｗ_L，Ｗ_RとレールＲ_L，Ｒ_Rとの間に固体噴射物Ｍ₁及び液体噴射物Ｍ₂を噴射したりすることもできる。さらに、この第２実施形態、第４実施形態及び第６実施形態では、噴射対象区間Ｌ₁が直線区間である場合を例に挙げて説明したが、噴射対象区間Ｌ₁が曲線区間である場合についても、この発明を適用することができる。

１ 列車
１Ａ，１Ｂ 車両
２ 車体
３ 台車
４ 噴射装置
５，５Ｌ，５Ｒ 気体噴射部
７，７Ｌ，７Ｒ 噴射量可変部
８，８Ｌ，８Ｒ 噴射量可変部
１１，１１Ｌ，１１Ｒ 固体収容部
１２，１２Ｌ，１２Ｒ 液体収容部
１６，１６Ｌ，１６Ｒ 噴射部
１７，１７Ｌ，１７Ｒ 固体噴射部
１７ａ 固体噴射口
１８，１８Ｌ，１８Ｒ 液体噴射部
１８ａ 液体噴射口
１９ 列車接近検出装置
２０ 乾燥状態判定装置
２１ 制御装置
２２ 曲線検出装置
２３ 横圧検出装置
２４ きしり音検出装置
２５ 粘着招待検出装置
Ｒ 線路
Ｒ_L，Ｒ_R レール
Ｒ₁ 頭頂面
Ｒ₂ 内側頭側面
Ｗ_L，Ｗ_R 車輪
Ｗ₁ 車輪踏面
Ｗ₂ フランジ面
Ｍ₁ 固体噴射物（摩擦緩和材）
Ｍ₂ 液体噴射物
Ｍ₃ 固体噴射物（増粘着材）
Ｌ₁ 噴射対象区間
Ｌ₂ 建築限界
θ₁ 噴射角度
θ₂ 仰角

Claims (34)

1. レールに噴射物を噴射する噴射装置であって、
   固体噴射物を噴射する固体噴射口と、この固体噴射物を前記レールに留める液体噴射物を噴射する液体噴射口とを有する噴射部を備え、
   前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とが空中で混合してから前記レールに付着するように、前記固体噴射口からこの固体噴射物を噴射するとともに、前記液体噴射口からこの液体噴射物を噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
2. 請求項１に記載の噴射装置において、
   前記固体噴射物を収容する固体収容部と、
   前記液体噴射物を収容する液体収容部とを備え、
   前記噴射部は、前記固体収容部内の前記固体噴射物を前記固体噴射口から噴射し、前記液体収容部内の前記液体噴射物を前記液体噴射口から噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、下方に位置する前記固体噴射口から前記固体噴射物を噴射し、上方に位置する前記液体噴射口から前記液体噴射物を噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを線路側から噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
5. 請求項４に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記噴射対象区間のレールの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所から前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
6. 請求項４又は請求項５に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記噴射対象区間に列車が接近したときに、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
7. 請求項４から請求項６までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射した後に、この液体噴射物のみを再噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
8. 請求項４から請求項７までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記レールに付着した前記液体噴射物が乾燥状態であるときに、この液体噴射物のみを再噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
9. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
   前記噴射部は、前記噴射対象区間が曲線区間であるときに、この曲線区間の内軌側レールの外側からこの内軌側レールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
   を特徴とする噴射装置。
10. 請求項９に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
11. 請求項４から請求項８までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記噴射対象区間の左右のレールの外側からこの左右のレールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
12. 請求項１１に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
13. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを列車側から噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
14. 請求項１３に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、後尾車両の後側の台車の後方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
15. 請求項１３又は請求項１４に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、先頭車両の前側の台車の前方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
16. 請求項１４又は請求項１５に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
17. 請求項１４又は請求項１５に記載の噴射装置において、
    前記噴射部は、前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射装置。
18. レールに噴射物を噴射する噴射方法であって、
    固体噴射物を固体噴射口から噴射するとともに、このレールにこの固体噴射物を留める液体噴射物を液体噴射口から噴射して、この固体噴射物とこの液体噴射物とを空中で混合させてからこのレールに付着させること、
    を特徴とする噴射方法。
19. 請求項１８に記載の噴射方法において、
    前記固体噴射物を収容する固体収容部内のこの固体噴射物を前記固体噴射口から噴射し、前記液体噴射物を収容する液体収容部内のこの液体噴射物を前記液体噴射口から噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
20. 請求項１８又は請求項１９に記載の噴射方法において、
    下方に位置する前記固体噴射口から前記固体噴射物を噴射し、上方に位置する前記液体噴射口から前記液体噴射物を噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
21. 請求項１８から請求項２０までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを線路側から噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
22. 請求項２１に記載の噴射方法において、
    前記噴射対象区間のレールの長さ方向に所定の間隔をあけて複数箇所から前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
23. 請求項２１又は請求項２２に記載の噴射方法において、
    前記噴射対象区間に列車が接近したときに、前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
24. 請求項２１から請求項２３までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射した後に、この液体噴射物のみを再噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
25. 請求項２１から請求項２４までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記レールに付着した前記液体噴射物が乾燥状態であるときに、この液体噴射物のみを再噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
26. 請求項２１から請求項２５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記噴射対象区間が曲線区間であるときに、この曲線区間の内軌側レールの外側からこの内軌側レールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
27. 請求項２８に記載の噴射方法において、
    前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
28. 請求項２１から請求項２５までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記噴射対象区間の左右のレールの外側からこの左右のレールの頭頂面に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
29. 請求項２８に記載の噴射方法において、
    前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
30. 請求項１８から請求項２０までのいずれか１項に記載の噴射方法において、
    前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射する噴射対象区間のレールにこの固体噴射物とこの液体噴射物とを列車側から噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
31. 請求項３０に記載の噴射方法において、
    後尾車両の後側の台車の後方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
32. 請求項３０又は請求項３１に記載の噴射方法において、
    先頭車両の前側の台車の前方に前記固体噴射物と前記液体噴射物とを噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
33. 請求項３１又は請求項３２に記載の噴射方法において、
    前記レールと車輪との間の摩擦を緩和する摩擦緩和材を前記固体噴射物として噴射し、前記摩擦緩和材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。
34. 請求項３１又は請求項３２に記載の噴射方法において、
    前記レールと車輪との間の粘着係数を増加させる増粘着材を前記固体噴射物として噴射し、前記増粘着材を前記レールに留める水を前記液体噴射物として噴射すること、
    を特徴とする噴射方法。

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