JP2012188039A

JP2012188039A - 脱線防止装置

Info

Publication number: JP2012188039A
Application number: JP2011054266A
Authority: JP
Inventors: Masaru Iwamatsu; 勝岩松; Eiichi Maehashi; 栄一前橋; Yasuaki Sakamoto; 泰明坂本; Rijin Kuzuta; 理仁葛田
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2012-10-04

Abstract

【課題】緊急時に車両が脱線することをより確実に防止する。
【解決手段】車軸１１の両端に一対の車輪１３が設けられた輪軸１５を複数備え、軌道に敷設された一対の走行レールＲ１，Ｒ２上で一対の車輪１３，１３を転動させて走行する車両１の脱線防止装置２２であって、車両１の下部に設けられ、磁界を形成して一対の走行レールＲ１，Ｒ２に沿って設けられた制動レールＲ３，Ｒ４に対して吸引力を生じさせる電機子３３，３４と、外部から緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記電機子に吸引力を生じさせる制御部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、脱線防止装置に関するものである。

従来、車軸の両端に一対の車輪が設けられた輪軸を複数備え、軌道に敷設された一対の走行レール上で一対の車輪を転動させて走行する車両の脱線逸脱防止技術としては、下記特許文献１のものがある。
下記特許文献１の脱線防止装置は、レールの近傍に所定間隔をおいて車輪の脱線防止ガードレールを敷設するとともに、車輪の脱線防止ガードレールに対向する渦電流ブレーキ装置を車両側に設置し、車輪の脱線防止ガードレールを渦電流ブレーキの２次導体として用いている。

特開２００７−１８６０２７号公報

しかしながら、従来の技術においては、どのようなタイミングで渦電流ブレーキを作用させるのかが明示されておらず、地震や突風等の外力を車体が受けた場合には適切に脱線を防止することができないという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することを課題とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る脱線防止装置は、車軸の両端に一対の車輪が設けられた輪軸を複数備え、軌道に敷設された一対の走行レール上で前記一対の車輪を転動させて走行する車両の脱線防止装置であって、前記車両の下部に設けられ、磁界を形成して前記一対の走行レールに沿って設けられた制動レールに対して吸引力を生じさせる電機子と、外部から緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記電機子に吸引力を生じさせる制御部と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、制御部が、外部から緊急停止情報が入力されたことを条件として、電機子の制動レールに対する吸引力を生じさせるので、緊急時に走行レールに対して車輪が押し付けられる。これにより、見掛け軸重が増加して、脱線係数が低下する。よって、緊急時の車両の脱線をより確実に防止することができる。

また、前記制動レールは、前記軌道の曲線区間において前記走行レールに沿って一対設けられ、前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記一対の電機子のうち前記軌道の径方向内側の電機子の吸引力を、径方向外側の電機子の吸引力より強くすることが望ましい。
この構成によれば、緊急停止情報が入力されたことを条件として、一対の電機子のうち内側の吸引力を外側の吸引力より大きくするので、車両に対して軌道の曲線方向に向かう旋回力が作用する。これにより、軌道の曲線区間を走行する車両の車輪のうち外側の車輪の、走行レールに対する横圧を低下させる。従って、脱線係数を大きく低下させることができ、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することができる。

また、前記制動レールは、前記軌道の曲線区間において前記走行レールに沿って設けられ、前記車両は、前記車両の下部において前記電機子を車両幅方向に変位可能に支持する支持機構を備え、前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記支持機構により、前記電機子を前記走行レールの径方向外方側へ変位させることが望ましい。
この構成によれば、緊急停止情報が入力されたことを条件として、支持機構により、電機子を走行レールの径方向外方側へ変位させるので、走行レールの径方向外方側へ変位した電機子と走行レールとの間で径方向内方側に向けて吸引力が作用する。これにより、軌道の曲線区間において、車両に作用する遠心力を相殺することができる。これにより、軌道の曲線区間を走行する車両の車輪のうち外側の車輪の、走行レールに対する横圧を低下させる。従って、脱線係数を低下させることができ、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することができる。

また、前記制動レールは、前記軌道の本軌道から分岐軌道が分岐する分岐区間において、前記本軌道の走行レールと前記分岐軌道の走行レールとのうち少なくとも一方に沿って設けられ、前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記車両が進行する軌道に前記制動レールが設けられている場合に、該制動レールに対して前記電機子の吸引力を生じさせることが望ましい。
この構成によれば、緊急停止情報が入力されたことを条件として、車両が進行する軌道に制動レールが設けられている場合に、その制動レールに対して電機子の吸引力を生じさせるので、車両が進行する軌道に、車両を誘導することができる。これにより、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することができる。

また、前記制動レールは、それぞれ前記一対の走行レールに沿って設けられた一対の逸脱防止レールであることが望ましい。
この構成によれば、制動レールが一対の逸脱防止レールであるので逸脱防止レールが敷設された既存の軌道に、本発明を容易に適用することができる。

本発明に係る脱線防止装置によれば、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することができる。

本発明の第一実施形態に係る車両１の要部斜視図である本発明の第一実施形態において、図１のＩ−Ｉ線断面図である。本発明の第一実施形態に係る車両１の平面図であって、軌道Ｔの曲線区間ｃにおける車両１を示している。本発明の第一実施形態に係る車両１の制御部４１の処理を示すフローチャートである。本発明の第二実施形態に係る車両２の要部断面図である。本発明の第二実施形態に係る車両２の要部断面図であって、軌道Ｔの曲線区間ｃにおける車両２を示している。本発明の第二実施形態に係る車両２の制御部４２の処理を示すフローチャートである。本発明の第三実施形態に係る車両３の平面図であって、軌道Ｔの分岐区間ｙにおける車両３の進行方向が本線ｙ１である場合を示している。本発明の第三実施形態に係る車両３の平面図であって、軌道Ｔの分岐区間ｙにおける車両３の進行方向が分岐線ｙ２である場合を示している。本発明の第三実施形態に係る車両３の制御部４３の処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
「第一実施形態」
図１は本発明の第一実施形態に係る車両１の要部斜視図であり、図２は図１におけるＩ−Ｉ線断面図であり、図３は軌道Ｔの曲線区間ｃにおける車両１の平面図である。
この車両１は、走行レールＲ１，Ｒ２が敷設された軌道Ｔを走行するものである。図３に示すように、軌道Ｔは曲線区間ｃにおいて一対の走行レールのＲ１，Ｒ２の内方側に、これら一対の走行レールＲ１，Ｒ２に沿って一対の逸脱防止レールＲ３，Ｒ４が敷設されている。

この車両１は、図２に示すように、車体１０と、車両２の下部に配設されたボギー台車１４と、ボギー台車１４に固定された車両制動装置２０と、車両制動装置２０を制御する制御部４１と、車両制動装置２０に電力を供給する駆動電力供給部４０と、記憶部５０とを備えている。

ボギー台車１４は、図１に示すように、空気バネや複数の輪軸１５等を備えており、走行レールＲ１，Ｒ２上において車両２を支持している。複数の輪軸１５は、それぞれ、車軸１１の両端に一対の車輪１３が設けられ、ボギー台車１４に回転可能に支持されている。

車両制動装置２０は、第一電磁変換部２１と第二電磁変換部２２とを備えている。
第一電磁変換部２１は、図２に示すように、一対の走行レールＲ１，Ｒ２のうち一方の走行レールＲ１の上方位置にて該走行レールＲ１の頭部に間隔を空けて対向配置された電機子３１と、他方の走行レールＲ２の上方位置にて該走行レールＲ２の頭部に間隔を空けて対向配置された電機子３２とを備えている。

第二電磁変換部２２は、図２に示すように、軌道Ｔの曲線区間ｃ（図３参照）において、逸脱防止レールＲ３，Ｒ４のうち一方の逸脱防止レールＲ３の上方位置にて該逸脱防止レールＲ３の頭部に間隔を空けて対向配置された電機子３３と、他方の逸脱防止レールＲ４の上方位置にて該逸脱防止レールＲ４の頭部に間隔を空けて対向配置された電機子３４とを備えている。

電機子３１，３２，３３，３４（以下、「電機子３１〜３４」と表記する。）は、図１に示すように、それぞれ長尺状に形成されており、走行レールＲ１，Ｒ２の長手方向に沿って直列配置され、車輪１３を回転可能に支持するボギー台車１４の台枠（バネ間）に固定されている。図２に示すように、これら電機子３１〜３４は、それぞれ一対の走行レールＲ１，Ｒ２及び逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対応するように、電機子３１，３２の間に電機子３３，３４が配置されている。

電機子３１，３２は、走行レールＲ１，Ｒ２に対向する面において走行レールＲ１，Ｒ２の長手方向と直交する方向にＳ極・Ｎ極の磁界を発生させる。そして、これら電機子３１，３２では、巻線に対して供給する直流電流の方向を適宜切り替えることにより、走行レールＲ１，Ｒ２の長手方向、及び走行レールＲ１，Ｒ２と直交する方向に沿う磁界が変更され、これにより、走行レールＲ１，Ｒ２に対して吸引力が発生し、走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪１３を押し付けることで制動力を得る。

電機子３３，３４は、逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対向する面において逸脱防止レールＲ３，Ｒ４の長手方向と直交する方向にＳ極・Ｎ極の磁界を発生させる。そして、これら電機子３３，３４では、巻線に対して供給する直流電流の方向を適宜切り替えることにより、逸脱防止レールＲ３，Ｒ４の長手方向、及び逸脱防止レールＲ３，Ｒ４と直交する方向に沿う磁界が変更され、これにより、逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対して吸引力が発生し、走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪３を押し付けることで制動力を得る。

制御部４１は、図２に示すように、駆動電力供給部４０が各電機子３１〜３４に供給する電流の大きさを制御する。
この制御部４１は、外部から緊急停止情報Ｕが入力された場合において、車両１が軌道Ｔの曲線区間ｃにあるとき、電機子３３，３４のそれぞれに流れる電流の大きさを制御することにより、ボギー台車１４に旋回モーメントＭを作用させる。

緊急停止情報Ｕとしては、本実施形態においては、不図示のセンサにより検知される地震波の縦波（Ｐ波）を用いている。なお、地震を検知した外部のセンサやコンピュータの出力、又は、管制室からの指令を緊急停止情報Ｕとしてもよく、鉄道通信設備からの無線信号等で緊急停止情報Ｕが入力される構成としてもよい。

また、制御部４１は、車両１が軌道Ｔの曲線区間ｃであるか否かを曲線情報から判断している。本実施形態においては、この曲線情報として、ボギー角度（車体１０とボギー台車１４間の相対角度）の検出値を用いている。なお、車体傾斜センサの検出値、車体傾斜地点情報、列車位置情報、軌道Ｔの曲線区間ｃに設けた無線発信機等の無線信号等を曲線情報として用いてもよい。

記憶部５０は、ボギー角度の大きさと、電機子３３，３４にそれぞれ流す電流値の組み合わせとが対応付けられたテーブルを記憶している。このテーブルにおいては、電機子３３，３４のうち径方向外側に位置する一方の電流値に比べて、径方向内側に位置する他方の電流値が高くなっている。なお、この電流値は、予めボギー角度の大きさと電機子３３，３４の電流値との関数を求め、入力されたボギー角度の検出値と、関数とから電機子３３，３４の電流値を求めてもよい。

続いて上記構成からなる車両制動装置２０について、主に、図４の制御部４１の処理を示すフローチャートを用いて説明する。
図４に示すように、まず制御部４１は、緊急停止情報Ｕが入力されたか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、地震波の縦波（Ｐ波）を検知したか否かを判定する。ステップＳ１１の判定が「Ｎｏ」である場合には、制御部４１はステップＳ１１に戻って同じ判定を繰り返す。

ステップＳ１１の判定が「Ｙｅｓ」である場合には、制御部４１は、車両１が軌道Ｔの曲線区間ｃにいるか否かを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、車両１のボギー角度の検出値に基づいて、車両１が軌道Ｔの曲線区間ｃにいるか否かを判定する。

ステップＳ１２の判定が「Ｎｏ」の場合には、制御部４１は、駆動電力供給部４０により第二電磁変換部２２に同じ大きさの電流を流す（ステップＳ１３）。さらに、例えば、第一電磁変換部２１の電機子３１，３２に電流を流したり、他の制動装置（不図示）を動作させたりして車両１を停止させる。
この際、電機子３３，３４の逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対する吸引力を生じさせるので、走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪１３が押し付けられて制動力を得る。
そして、制御部４１は全ての判断を終了する。

一方、ステップＳ１２の判定が「Ｙｅｓ」である場合には、制御部４１は、記憶部（不図示）を参照して、第二電磁変換部２２の電機子３３，３４に流す電流値を判定する（ステップＳ１４）。具体的には、ボギー角度の大きさに対応付けられた、電機子３３，３４の各電流値の組み合わせを判定する。
この電流値の組み合わせにおいては、電機子３３，３４のうち、径方向外方側の一方の電流値に対して、径方向内方側の他方の電流値が大きくなる。

次に、制御部４１は、ステップＳ１４で判定した大きさの電流が電機子３３，３４を流すように駆動電力供給部４０に命令する（ステップＳ１５）。
この際、例えば、電機子３３，３４のうち、径方向外方側に位置する電機子３４に供給される電流に対して、径方向内方側に位置する電機子３３に供給される電流が大きくなる。そうすると、径方向外方側に位置する電機子３４の励磁力に対して、径方向内方側に位置する電機子３３の励磁力が強くなることから、径方向外方側の制動力Ｂ_ｏｕｔよりも径方向内方側の制動力Ｂ_ｉｎが大きくなる。

すなわち、第一の作用として、上述したように、電機子３３，３４の逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対する吸引力を生じさせるので、地震発生時に走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪１３が押し付けられることにより、見かけ軸重（Ｐ）が増加する。

また、第二の作用として、図４に示すように、車両１の前進慣性力はボギー台車１４の重心に作用することとなるが、径方向内方側の制動力Ｂ_ｉｎが径方向外方側の制動力Ｂ_ｏｕｔよりも大きくなることから、この差分だけ外方側から内方側に向かうようにボギー台車１４に旋回モーメントＭが作用する。
この旋回モーメントＭは、台車旋回力となって軌道Ｔの曲線方向にボギー台車１４を操舵することと等しくなり、ボギー台車１４の外側の車輪１３（１３Ａ）の横圧（Ｑ）を軽減する。また、車輪１３Ａは、電機子３４と逸脱防止レールＲ４との磁力吸引による見かけ軸重（Ｐ）が増加することから、車輪１３Ａの脱線係数（Ｑ／Ｐ）が大きく低下する。
そして、制御部４１は全ての判断を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、制御部４１が、地震波の縦波（Ｐ波）を検知したことを条件として、電機子３３，３４の逸脱防止レールＲ３，Ｒ４に対する吸引力を生じさせるので、地震発生時に走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪１３が押し付けられる。これにより、見掛け軸重（Ｐ）が増加して、脱線係数（Ｑ／Ｐ）が低下する。よって、緊急時の車両の脱線をより確実に防止することができる。

また、地震波の縦波（Ｐ波）が入力されたことを条件として、電機子３３，３４のうち内側の吸引力を外側の吸引力より大きくするので、車両１に対して軌道Ｔの曲線方向に向かう旋回力が作用する。これにより、軌道Ｔの曲線区間ｃを走行する車両１の車輪１３のうち外側の車輪１３Ａの走行レールＲ２に対する横圧を低下させる。従って、脱線係数（Ｑ／Ｐ）を大きく低下させることができ、緊急時に車両が脱線することをより確実に防止することができる。

「第二実施形態」
次いで、本発明の第二実施形態について説明する。なお、以下の説明及び説明に用いる図面においては、上述した第一実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図５は、本発明の第二実施形態に係る車両２の要部断面図である。
図５に示すように、車両２は第二電磁変換部２２を車両２の幅方向（以下「車両幅方向」という。）に変位可能な変位支持ユニット６０を備えている。
この変位支持ユニット６０は、電機子３３，３４のそれぞれに配設された、支持機構６０Ａ，６０Ｂを備えている。支持機構６０Ａ，６０Ｂは、ほぼ同様の構成であるので、以下においては支持機構６０Ａについて説明する。

支持機構６０Ａは、複数のレールスライダ６１と、エアシリンダ６２とからなっている。
複数のレールスライダ６１は、ボギー台車１４の台枠（バネ間）の下部に、それぞれ電機子３３に直交するように（車両幅方向に延在するように）固定された複数のレール部材と、上部が各レール部材に摺動自在に嵌合すると共に下部が電機子３３に固定されたスライダとを備えている。
図５に示すように、エアシリンダ６２は、シリンダ部とロッド部とを備えており、シリンダ部がボギー台車１４の台枠の下部において、レール部材よりも車体幅方向の内方側に固定されていると共に、ロッド部が電機子３３の内側面に固定されている。
このような構成により、支持機構６０Ａは、エアシリンダ６２のシリンダ部にエアが供給されてロッドが伸長することで、電機子３３を車体幅方向に変位させると共に、レールスライダ６１で支持するようになっている。なお、エアシリンダ６２には不図示のエア供給源が接続されており、制御部４１によってエア供給量が制御されるようになっている。
支持機構６０Ｂは、車体幅方向の中央線を基準にして、支持機構６０Ａと線対称に配設されており、電機子３４を車体幅方向に変位可能に支持している。

記憶部５０は、ボギー角度の大きさと、エアシリンダ６２に対するエア供給量（電機子３３，３４の変位量）とが対応付けられたテーブルを記憶している。このテーブルにおいては、ボギー角度の大きさが大きくなるに従って、電機子３３，３４の変位量が大きくなっている。なお、この際のエア供給量は、予めボギー角度の大きさとエアシリンダ６２へのエア供給量との関数を求め、地震Ｐ波が検出された際のボギー角度の検出値と関数とからエアシリンダ６２へのエア供給量を求めてもよい。

続いて上記構成からなる車両２について、主に、図６の軌道Ｔの曲線区間ｃにおける車両２の要部断面図と、図７の制御部４２の処理を示すフローチャートを用いて説明する。
なお、ステップＳ２１，Ｓ２２は、第一実施形態のステップＳ１１，Ｓ１２と同一であるので、その説明を省略する。

ステップＳ２２の判定が「Ｎｏ」の場合には、制御部４１は、電機子３３，３４を変位させない（ステップＳ２３）。この場合には、例えば、第一電磁変換部２１の電機子３３，３４に同じ大きさの電流を流したり、他の制動装置（不図示）を動作させたりして車両２を停止させる。
そして、制御部４３は全ての判断を終了する。

ステップＳ２２の判定が「Ｙｅｓ」である場合には、制御部４２は、電機子３３，３４のそれぞれの変位量を判断する（ステップＳ２４）。具体的には、記憶部（不図示）を参照して、電機子３３，３４に接続されたエアシリンダ６２のエア供給量を判断する。

次に、制御部４２は、第二電磁変換部２２の電機子３３，３４を変位させる（ステップＳ２５）。具体的には、ステップＳ２４で判断したエア供給量をエアシリンダ６２に供給する。

そして、制御部４２は、駆動電力供給部４０により第二電磁変換部２２に同じ大きさの電流を流す（ステップＳ２６）。
そうすると、第一の作用として、図６に示すように、径方向外方側に変位した電機子３３と逸脱防止レールＲ３、電機子３４と逸脱防止レールＲ４とのそれぞれの間において、径方向内側に向かう吸引力Ｆが生じる。この吸引力Ｆは、下向きの鉛直成分Ｆ_Ｖと径方向内側向きの水平成分Ｆ_Ｈとを有している。このため、吸引力Ｆの鉛直成分Ｆ_Ｖにより、走行レールＲ１，Ｒ２に対して車輪１３が押し付けられる。これにより、見掛け軸重（Ｐ）が増加する。

また、第二の作用として、図６に示すように、吸引力Ｆの水平成分Ｆ_Ｈにより、車両２に径方向内方側に向かう横力が作用する。この横力は、車両２に作用する遠心力Ｎを相殺して、外側の車輪１３（１３Ａ）の横圧Ｑを軽減する。
そして、制御部４２は全ての判断を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、走行レールＲ１，Ｒ２の径方向外方側へ変位した電機子３３，３４と走行レールＲ１，Ｒ２との間で、径方向内方側に向けて吸引力Ｆが作用する。これにより、軌道Ｔの曲線区間ｃにおいて、車両２に作用する遠心力Ｎを相殺することができる。これにより、軌道Ｔの曲線区間ｃを走行する車両２の車輪１３のうち外側の車輪１３Ａの、走行レールＲ１，Ｒ２に対する横圧（Ｑ）を低下させる。従って、脱線係数（Ｑ／Ｐ）を低下させることができ、緊急時に車両２が脱線することをより確実に防止することができる。

なお、上述した実施の形態においては、記憶部５０を参照することによりボギー角度の大きさに応じて電機子３３，３４に供給する電流値の大きさを変更する構成としたが、記憶部５０を参照することなく常に一定の電流値を供給する構成にしてもよい。

また、支持機構６０Ａ，６０Ｂを設けて電機子３３，３４を変位させる構成としたが、リンク機構や油圧シリンダ機構を用いて支持機構を構成してもよい。

「第三実施形態」
次いで、本発明の第三実施形態について説明する。なお、以下の説明及び説明に用いる図面においては、上述した第一実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８及び図９は本発明の第三実施形態に係る車両３の平面図であって、図８は車両３の進行方向が本線ｙ１である場合、図９は車両３の進行方向が分岐線ｙ２である場合を示している。

図８及び図９に示すように、この分岐区間ｙにおいては、本線ｙ１側の走行レールＲ１に沿って設けられた制動レールＲ７と、分岐線ｙ２側の走行レールＲ２に沿って設けられた制動レールＲ８とを備えている。

制動レールＲ７は、図８に示すように、走行レールＲ１とノーズレールＲ５との間に設けられており、ノーズレールＲ５の可動と干渉しないように配設されている。この制動レールＲ７は、ノーズレールＲ５が定位である場合（車両３の進行方向が本線ｙ１である場合）に、ノーズレールＲ５に沿うようになっており、車両３が本線ｙ１に直進した場合に電機子３３が上方を通過する位置に設けられている。

制動レールＲ８は、図９に示すように、走行レールＲ２とノーズレールＲ６との間に設けられており、ノーズレールＲ６の可動と干渉しないように配設されている。この制動レールＲ８は、ノーズレールＲ６が反位の位置である場合（車両３の進行方向が分岐線ｙ２である場合）に、このノーズレールＲ６に沿うようになっている。この制動レールＲ８は、車両３が分岐線ｙ２に進行した場合に、電機子３４が上方を通過する位置に設けられている。

車両３は、上述した第一実施形態の車両１と同様の構成であるが、車両１の制御部４１が曲線情報に基づいて、電機子３３，３４への各供給電力の大きさを制御したのに対して、本実施形態の制御部４３が入力された分岐情報に基づいて、電機子３３，３４のいずれか一方に電気を供給する点で異なる。
車両３が軌道Ｔの分岐区間ｙにあるか否かを判断する分岐情報としては、本実施形態においては、軌道Ｔの分岐区間ｙに設けた無線発信機等の無線信号を分岐情報として用いている。なお、列車位置情報を分岐情報として用いてもよい。

続いて上記構成からなる車両３について、主に、図８及び図９と、図１０に示す車両３の制御部４３の処理を示すフローチャートとを用いて説明する。
図１０に示すように、まず制御部４３は、緊急停止情報Ｕが入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１）。具体的には、地震波の縦波（Ｐ波）を検知したか否かを判定する。ステップＳ３１の判定が「Ｎｏ」である場合には、制御部４３はステップＳ１１に戻って同じ判定を繰り返す。

ステップＳ３１の判定が「Ｙｅｓ」である場合には、制御部４３は、車両３が軌道Ｔの分岐区間ｙにいるか否かを判定する（ステップＳ３２）。例えば、制御部４３は、無線発信機の情報に基づいて、車両３が分岐区間ｙにいるか否かを判断する。

ステップＳ３２の判定が「Ｎｏ」の場合には、制御部４３は、電機子３３，３４に電流を流さない（ステップＳ３３）。
そして、制御部４３は全ての判断を終了する。

一方、ステップＳ３２の判定が「Ｙｅｓ」である場合には、制御部４３は入力された分岐情報に基づいて、車両３が本線ｙ１に進行するかを判断する（ステップＳ３４）。

ステップＳ３１の判定が「Ｙｅｓ」である場合（車両３が本線ｙ１に進行する場合）には、制御部４３は電機子３３にのみ電流を流す（ステップＳ３５）。そうすると、制動レールＲ７と電機子３３とに吸引力が生じて、車両３が本線ｙ１に誘導される。
そして、制御部４３は全ての判断を終了する。

ステップＳ３１の判定が「Ｎｏ」である場合（車両３が分岐線ｙ２に進行する場合）には、制御部４３は電機子３４にのみ電流を流す（ステップＳ３６）。そうすると、制動レールＲ８と電機子３４とに吸引力が生じて、車両３が分岐線ｙ２に誘導される。
そして、制御部４３は全ての判断を終了する。

以上説明したように、本実施形態によれば、制御部４３が、地震波の縦波（Ｐ波）を検知したことを条件として、車両３が進行する本線ｙ１，分岐線ｙ２に対応して設けられた電機子３３，３４の吸引力を選択的に生じさせるので、車両３が進行する軌道に、車両３を誘導することができる。これにより、緊急時に車両３が脱線することをより確実に防止することができる。

特に、地震が発生した場合において、車両３が高速走行をしているときには、分岐区間ｙを本線ｙ１側に向けて直進する場合であっても脱線が生じる可能性が高くなる。しかしながら、本実施形態においては、見かけ上の軸重（Ｐ）が増加すると共に、電機子３３，３４に選択的に電流を供給して車両３を本線（直進方向）に誘導することができるので、脱線の可能性を大幅に低減することができる。
また、通常、分岐線ｙ２に進行する場合においては、比較的に低速で進行することになり脱線の可能性は比較的に低くなるが、本実施形態によれば地震時における脱線を万全に防止することができる。

なお、上述した構成においては、本線ｙ１の走行レールＲ１に沿って制動レールＲ７を、分岐線ｙ２に沿って制動レールＲ８を設けたが、いずれか一方を省略してもよい。この場合には、車両３の進行方向に、制動レールＲ７又は制動レールＲ８が設けられている場合に、対応する電機子に電流を流すように制御すれば、本線ｙ１と分岐線ｙ２とのうちいずれか一方の誘導効果を得ることができる。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した第一、第二実施形態では、制動用のレール（制動レール）として、既存の逸脱防止レールＲ３，Ｒ４を用いる構成としたが、これに限られず、例えば、走行レールＲ１，Ｒ２の間に新たに単数又は複数の制動レールを敷設してもよい。

また、上述した各第二電磁変換部２２として対となった電機子３３，３４を用いる構成としたが、これに限られず、例えば、制動レールの数に対応して適宜変更してもよいし、車両２の前後方向に複数に分割させてもよい。

１〜３…車両
１０…車体
１１…車軸
１３，１３Ａ…車輪
１４…ボギー台車
１５…輪軸
２０…車両制動装置
２２…第二電磁変換部（脱線防止装置）
３１，３２，３３，３４…電機子
４０…駆動電力供給部
４１，４２，４３…制御部
６０Ａ，６０Ｂ…支持機構
Ｒ１，Ｒ２…走行レール
Ｒ３，Ｒ４…逸脱防止レール（制動レール）
Ｒ７，Ｒ８…制動レール
Ｆ…吸引力
Ｍ…旋回モーメント
Ｐ…緊急停止情報
Ｔ…軌道
ｃ…曲線区間
ｙ…分岐区間

Claims

車軸の両端に一対の車輪が設けられた輪軸を複数備え、軌道に敷設された一対の走行レール上で前記一対の車輪を転動させて走行する車両の脱線防止装置であって、
前記車両の下部に設けられ、磁界を形成して前記一対の走行レールに沿って設けられた制動レールに対して吸引力を生じさせる電機子と、
外部から緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記電機子に吸引力を生じさせる制御部と、を備えることを特徴とする脱線防止装置。
前記制動レールは、前記軌道の曲線区間において前記走行レールに沿って一対設けられ、
前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記一対の電機子のうち前記軌道の径方向内側の電機子の吸引力を、径方向外側の電機子の吸引力より強くすることを特徴とする請求項１に記載の脱線防止装置。
前記制動レールは、前記軌道の曲線区間において前記走行レールに沿って設けられ、
前記車両は、前記車両の下部において前記電機子を車両幅方向に変位可能に支持する支持機構を備え、
前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記支持機構により、前記電機子を前記走行レールの径方向外方側へ変位させることを特徴とする請求項１又は２に記載の脱線防止装置。
前記制動レールは、前記軌道の本軌道から分岐軌道が分岐する分岐区間において、前記本軌道の走行レールと前記分岐軌道の走行レールとのうち少なくとも一方に沿って設けられ、
前記制御部は、前記緊急停止情報が入力されたことを条件として、前記車両が進行する軌道に前記制動レールが設けられている場合に、該制動レールに対して前記電機子の吸引力を生じさせることを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の脱線防止装置。
前記制動レールは、それぞれ前記一対の走行レールに沿って設けられた一対の逸脱防止レールであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の脱線防止装置。