专利名称：铁路车辆的摩擦控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及铁路车辆的摩擦控制装置。具体地，本发明涉及用于控制铁路车辆与曲线导轨之间的摩擦状态的铁路车辆的摩擦控制装置。
背景技术：
现代的大多数的铁路车辆，从车体可以大型化或者可以确保因对导轨的优良追随性而产生的良好的乘车舒适度来考虑，通常都利用将车体搭载于具有设置在2个轮轴上的4个车轮的2台转向架台车(two axle bogie)上而成的转向架车辆来构成。该转向架车辆当然也是铁制的车轮被铁制的导轨导向而在其上行驶。
不过，特别是在大都市部分等，因为难以铺设较大的曲率半径的曲线导轨，所以较多情况是不得不铺设较小的曲率半径的曲线导轨。若铁路车辆在该较小的曲率半径的曲线导轨上行驶，则车轮与曲线导轨强烈地接触，从而不可避免地产生较大的摩擦力。该摩擦力成为转向架台车的行驶阻力，是产生噪音或者振动、进而曲线导轨早期磨损的原因。
因此，例如在专利文献1中公开了如下发明利用对车轮的胎面涂敷润滑剂来适当地保持车轮与曲线导轨之间的摩擦系数，以此，来降低经过曲线导轨之际的行驶阻力。
又，在专利文献2中公开了如下发明通过在车轮的凸缘的外表面上涂敷摩擦调整剂、利用车轮的旋转将摩擦调整剂涂敷于曲线导轨的台肩部，来最优地向曲线导轨涂敷摩擦调整剂，以此，降低经过曲线导轨之际的行驶阻力。
专利文献1日本特许第3389031号公报专利文献2日本特开2001-151105号公报但是，专利文献1、2所公开的发明都是在铁路车辆行驶于曲线导轨上期间涂敷润滑剂或者摩擦调整剂(以下，在本说明书中总称为「摩擦调整剂」)的发明。即，在这些发明中，只基于例如所谓曲线半径这一曲线导轨的条件而事先设定摩擦调整剂的涂敷定时。因而，在这些发明中，在完全没有考虑行驶在曲线导轨上的车轮与曲线导轨之间的实际的摩擦状态的情况下，涂敷摩擦调整剂。完全不考虑摩擦状态的理由是因为考虑到，定量且正确地测定行驶时的铁路车辆中的车轮与曲线导轨之间的摩擦状态在技术上是不可能的。
因此，即使在行驶于曲线导轨上的车轮与曲线导轨之间的摩擦状态是适当的、不必涂敷摩擦调整剂的情况下，也涂敷摩擦调整剂。因而，有时过剩地涂敷了摩擦调整剂。
另一方面，在经过曲线导轨的车轮与曲线导轨之间产生的摩擦力的大小因铁路车辆经过曲线导轨之际的氛围气温度、湿度进而天气等主要原因而波动。因此，有时也应该比事先设定的喷射量更多量地喷射摩擦调整剂。但是，该情况下，在这些发明中，不能够对应于波动的摩擦力来变更摩擦调整剂的涂敷量。
如上所述，虽然目前认为定量且正确地测定行驶时的车轮与曲线导轨之间的摩擦状态在技术上是困难的。但是，若能够定量且正确地把握车轮与曲线导轨之间的摩擦状态，就能够期待基于定量且正确地把握的摩擦状态来适当地涂敷摩擦调整剂。
通常，在行驶于曲线导轨上的车轮中都作用有如下的3个力上下方向的力P(在本说明书中称为「上下力P」)、与台车的行进方向正交的台车的宽度方向即与同曲线导轨的切线正交的枕木平行的方向的力Q(在本说明书中称为「左右力Q」)、以及台车的行进方向即与曲线导轨的切线平行的方向的力T(在本说明书中称为「前后力T」)。
发明内容
本发明者们为了解决上述问题而进行了锐意研讨，其结果是着眼于如下两点(a)在左右力Q不作用于行驶时的台车上的情况下，车轮与曲线导轨之间的摩擦系数μ可以作为(T/P)而简单地求出，以及
(b)如文献「营业车的曲线通过特性调查」(参照社团法人日本铁道技术协会，2003年，VOL.46，No.5的图1)中也记载的，在位于铁路车辆的行进方向的后侧的轮轴上，几乎不作用左右力Q，进一步进行了研讨，其结果是认识到了，若检测作用于位于台车的行进方向的后侧的车轮上的上下力P以及前后力T，并使用这些检测值，则可以将行驶时的车轮与曲线导轨之间的摩擦系数μ作为(T/P)而定量且正确地求出，从而完成了本发明。
本发明广义上提供一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，具有涂敷控制机构，所述涂敷控制机构用于基于车轮与该车轮所行驶的曲线导轨之间的摩擦系数μ＝(T/P)，来控制由摩擦调整剂喷射装置进行的摩擦调整剂的喷射，所述车轮与该车轮所行驶的曲线导轨之间的摩擦系数μ＝(T/P)利用作用于位于行驶时的铁路车辆用转向架台车的行进方向的后侧的车轮上的上下力P的检测值与作用于该车轮上的前后力T的检测值而算出。根据本发明的铁路车辆的摩擦控制装置，因为使用摩擦系数μ＝(T/P)，所以可以定量且正确地把握该车轮与该车轮所行驶的曲线导轨之间的摩擦状态。
又，本发明提供一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，包括上下力检测机构，用于检测作用于行驶时的铁路车辆用转向架台车的位于行进方向的后侧的车轮上的上下力；与前后力检测机构，用于检测作用于该车轮上的前后力；与运算机构，用于基于利用上下力检测机构而检测出的上下力以及利用前后力检测机构而检测出的前后力来算出车轮与该车轮所行驶的曲线导轨之间的摩擦系数；涂敷控制机构，基于利用该运算机构而算出的摩擦系数来控制喷射摩擦调整剂的摩擦调整剂喷射装置。
具体地，在本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，优选为摩擦系数作为(检测出的前后力)/(检测出的上下力)而求出。
在这样的本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，涂敷控制机构优选为，在算出的摩擦系数是基于有关曲线导轨的曲线信息而事先设定的临界值以上的情况下，对摩擦调整剂喷射装置输出喷射摩擦调整剂的指令。该情况下，进一步优选临界值是0.3以上。
在这样的本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，涂敷控制机构优选对摩擦调整剂喷射装置输出摩擦调整剂的喷射量的指令。
从另外的观点出发，本发明提供一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，包括上下力检测机构，用于检测作用于行驶时的铁路车辆用转向架台车的位于行进方向的后侧的车轮上的上下力；前后力检测机构，用于检测作用于该车轮上的前后力；运算机构，用于基于利用上下力检测机构而检测出的上下力以及利用前后力检测机构而检测出的前后力来算出车轮与该车轮所行驶的曲线导轨之间的摩擦系数；涂敷控制机构，基于利用该运算机构而算出的摩擦系数与曲线导轨的曲线信息来算出摩擦调整剂的喷射量，并对摩擦调整剂喷射装置输出喷射指令。
在这些本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，例示了如下情况前后力检测机构基于作用于具有车轮的轮轴的轴箱上的力、或者该轴箱与台车构架之间的在车辆的行进方向上的相对变位量，来求出前后力。在该情况下，作用于轴箱上的力优选使用贴附于轴箱支承装置(Axle box suspension)上的应变仪(strain gauge；将材料中产生的微小的变形作为电信号而检测的装置)来测定，另一方面，轴箱与台车构架之间的在车辆的行进方向上的相对变位量优选使用设置于轴箱支承装置上的变位计来测定。
又，在这些本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，上下力检测机构优选根据空气弹簧的内压的测定值求出上下力。
又，在这些本发明的铁路车辆的摩擦控制装置中，前后力检测机构优选将前后力作为作用于位于行进方向的后侧的左右二个车轮上的各自的前后力的差的(1/2)倍的值而求出。
利用本发明的铁路车辆的摩擦控制装置，就可以在行驶时同时地、定量且正确地把握铁路车辆经过曲线导轨之际的车轮与曲线导轨之间的摩擦状态。因此，根据本发明，可以对应于这样把握的摩擦状态来涂敷摩擦调整剂，所以可以防止过剩地涂敷摩擦调整剂，并且即使在经过较小的曲率半径的曲线导轨的情况下也可以适当地持续维持车轮与曲线导轨之间的摩擦状态。
图1是表示实施方式的铁路车辆的摩擦控制装置的结构的说明图；
图2是表示实施方式的涂敷控制机构的控制流程的一例的说明图；图3是表示实施方式的涂敷控制机构的控制流程的另一例的说明图；图4是示意地表示将实施方式的摩擦控制装置搭载于实际的组成车辆上、行驶于曲线导轨上的状况的说明图；图5是表示在曲率半径是200m的曲线导轨上行驶中的前后力T的曲线图，图5(a)表示进行车轮与曲线导轨之间的摩擦控制的情况，图5(b)表示不进行的情况。
图6是表示在曲率半径是130m的曲线导轨上行驶中的前后力T的曲线图，图6(a)表示进行车轮与曲线导轨之间的摩擦控制的情况，图6(b)表示不进行的情况。
图7是表示位于行进方向的前侧的前轴的轮重Q与横向压力P的比(Q/P)、与摩擦系数(T/P)之间的关系的图表；图8是表示比(Q/P)或者摩擦系数(T/P)、与曲线导轨上的行驶距离之间的关系的图表；图9是对比地表示本发明的摩擦调整剂的使用量、与现有方法(喷射量控制为一定)的摩擦调整剂的使用量而得到的图表。
符号说明0摩擦控制装置1台车2车轮3曲线导轨4轴箱5轴箱支承装置6空气弹簧7a运算机构7b涂敷控制机构8应变仪9传感器10车体
11前头车辆11a前头台车12最末尾车辆13摩擦调整剂喷射装置具体实施方式
以下，参照
用于实施本发明的铁路车辆的摩擦控制装置的实施方式。另外，在以下的实施方式的说明中，以台车是以轻量化与保养的简略化为目的而省略了枕梁(垫木；bolster)的所谓无垫木台车(bolsterlesstruck)这一情况为例。
图1是用于说明本实施方式的铁路车辆的摩擦控制装置0的结构的说明图。
如同图所示，该铁路车辆用台车1(以下只称为「台车」)包括在与行驶方向大致平行的方向上设置的2个台车框(侧梁；side frame)1a、与配置在与行驶方向大致正交的方向上且连接左右的2个台车构架1a的二个台车构架(横梁；Transom，未图示)、与配置于左右2个台车构架1a的长度方向的大致中央的上表面上且固定于车体10的底面上的左右2个空气弹簧6(Air spring；为了提高乘客的乘车舒适度而在近年的车辆中标准地装备的2次弹簧)、与配置于二个台车框架(横梁，未图示)之间的中央部上且用于将台车所产生的在前后方向的力传递到车体10上的牵引装置(未图示)、与配置于左右的2个台车构架(侧梁)1a各自的长度方向的两端部上且利用轴承来支承车轴2的4个轴箱4、与分别支承4个轴箱4的4个轴箱支承装置(连杆)5。
该台车1是对从台车构架1a利用轴箱支承装置(连杆)5来支承轴箱4这一轴梁式台车加以改良而得到的所谓单连杆式无垫木台车，通过将该轴箱支承装置(连杆)5只配置于台车构架1a的行驶方向的内侧，就缩短了台车构架1a的行驶方向上的长度，以此就实现了大幅的轻量化。
该单连杆式无垫木台车1，车体10与台车构架1a由左右的二个空气弹簧6来直接结合，利用各空气弹簧6各自的变形来吸收因为操纵或者振动而产生的、在台车构架1a与车体10之间的相对变位，从而可以防止现有的轴箱架式(轴架式)台车的缺点即轴箱架与轴箱之间的滑动。因此，该无垫木台车是近年作为主流而使用的台车。
台车1的这些构成要素与众所周知且惯用的铁路车辆用无垫木台车相同，对本领域技术人员而言是不说自明的事项，所以省略有关台车1的各构成要素的进一步说明。
本实施方式的摩擦控制装置0包括用于检测作用于铁路车辆用台车1的位于行进方向(图1中的箭头A的指示方向)的后侧的车轮2上的上下力P的机构9以及用于检测前后力T的机构8，与基于利用这些检测机构8、9而检测出的前后力T以及上下力P来运算车轮2与曲线导轨3之间的摩擦系数μ的运算机构7a。
用于检测上下力P的机构9以及用于检测前后力T的机构8只要是可以检测作用于在曲线导轨3上行驶时位于台车1的行进方向的后侧的车轮2上的上下力P以及前后力T的机构即可，并不限定为特定的检测机构。即，可以是能够直接地检测上下力P以及前后力T的机构，或者也可以是能够基于某检测值而间接地检测的机构。
前后力T，例如如图1所例示，可以通过事先将应变仪8贴附于支承台车1的位于行进方向的后侧的轮轴的轴箱4的轴箱支承装置5上，并测定经过曲线导轨3时作用于轴箱4上的力来求出，也可以与此不同，通过事先将变位计设置于轴箱支承装置5上，并测定轴箱4与台车构架1a之间的在车辆的行进方向上的相对变位量来求出。
该前后力T可以基于左右的车轮2、2的任意一个来检测。但是，优选使用基于两侧的车轮2、2检测出的前后力T的差的(1/2)倍的值。经过曲线导轨3的途中，因为通常不同朝向的前后力T作用于车轴的两侧的车轮2上，所以若求出车轴的两侧的车轮2上的前后力T再求出其差，则可以消除例如刹车之际检测出的前后力T的影响。
另一方面，作为检测上下力P的机构9，例如如图1所示，例示了如下情况事先设置测定装于台车1的台车构架(侧梁)1a与车体10之间的空气弹簧6的内压的传感器9，并从传感器9的测定值来求出上下力P。
另外，作为上下力的检测机构9，也可以不使用空气弹簧6的内压的测定值，而使用轴箱4与轴弹簧之间的变位量或者台车构架1a的空气弹簧6与轴箱4的中间的位置的变位量等。
运算机构7a基于从检测机构8输入的前后力T的检测值与从检测机构9输入的上下力P的检测值来算出车轮2与曲线导轨3之间的摩擦系数μ。在此，算出的摩擦系数μ如上所述是基于不作用左右力Q的车轮2的摩擦系数，所以以μ＝(T/P)而简易地算出。
进而，本实施方式的摩擦控制装置0具有涂敷控制机构7b。本实施方式的涂敷控制机构7b的控制流程的例子如图2、3所示。以下，一边参照图2、3一边如下分开地说明二个控制流程的例子。
(i)如图2所示，在步骤(以下记为「S」)1中，利用适当机构来检测台车1进入曲线导轨3中这一情况，从而进入到步骤S2。
在S2中，利用检测机构8来检测前后力T，并且利用检测机构9来检测上下力P。而且，将这些检测值输入到运算机构7a中，从而进入到S3。
在S3中，利用运算机构7a来将摩擦系数μ作为(T/P)而算出，再输入到涂敷控制机构7b中，并且将利用未图示的存储装置来存储的例如曲线导轨3的半径、旋转方向、曲线导轨3的长度直至限制通过速度等所谓的曲线信息输入到涂敷控制机构7b中。另外，该「曲线信息」也可以是适当地取自于行使中的信息，或者也可以是事先存储的信息。然后，进入到S4。
在S4中，利用涂敷控制机构7b，来将输入的摩擦系数μ与基于曲线信息而事先设定的临界值比较，从而判断是否进行摩擦控制即喷射摩擦调整剂。在判断为需要摩擦控制的情况下进入到S5，在判断为不需要的情况下进入到S6。
在S5中，涂敷控制机构7b对摩擦调整剂喷射装置(未图示)做出应该喷射这一决定，进入到S6。
在S6中，在不进行摩擦控制的情况下不进行摩擦调整剂的喷射的控制，进入到S7，并经过曲线导轨3。另一方面，在要进行摩擦控制的情况下，进而对应于按适当等级划分摩擦系数μ与临界值的差而事先编制的表的值来决定摩擦调整剂的喷射量，并以决定的喷射量来对摩擦调整剂喷射装置输出喷射摩擦调整剂的指令。即，在算出的摩擦系数μ是临界值以下的情况下并不喷射摩擦调整剂，在超过临界值的情况下喷射摩擦调整剂。
在后者的情况下，在摩擦系数与临界值的差较小时，将摩擦调整剂的喷射量设定为较少，另一方面在较大时，将摩擦调整剂的喷射量设定为较大。另外，摩擦系数μ与可否应用摩擦调整剂、应用量的具体关系只要考虑例如曲率半径或者经过速度等所谓的具体的曲线信息而适当设定即可。以此，可以一边从摩擦调整剂喷射装置喷射指示的量的摩擦调整剂，一边经过曲线导轨3，所以可以将摩擦调整剂的使用量抑制为必要的最小限度。
(ii)如图3所示，在步骤1中，利用适当机构来检测到台车1进入到曲线导轨3中这一情况，从而进入到步骤S2。
在S2中，利用检测机构8来检测前后力T，并且利用检测机构9来检测上下力P。然后，将这些检测值输入到运算机构7a中，从而进入到S3。
在S3中，利用运算机构7a来将摩擦系数μ作为(T/P)而算出，再输入到涂敷控制机构7b中，并且将利用未图示的存储装置来存储的例如曲线导轨3的半径、回转方向、曲线导轨的长度直至限制通过速度等所谓的曲线信息输入到涂敷控制机构7b中。然后，进入到S4。
在S4中，利用涂敷控制机构7b，基于输入的摩擦系数μ以及曲线信息来决定摩擦调整剂的喷射量。然后，进入到S5。
在S5中，以决定的喷射量来对摩擦调整剂喷射装置输出应该喷射摩擦调整剂的指令。以此，一边从摩擦调整剂喷射装置喷射指示的量的摩擦调整剂，一边经过曲线导轨3。
下面简单地说明将本实施方式的控制应用于实际的编成车辆中的情况。图4是示意地表示将本实施方式的摩擦控制装置0搭载于实际的编成车辆上、行驶于曲线导轨3上的状况的说明图。
如同图所示，在前头车辆11进入到曲线导轨3上的情况下，检测作用于前头车辆11的前头台车11a的位于行进方向的后侧的车轮2上的上下力P以及前后力T。而且，基于这样检测出的上下力P以及前后力T来算出摩擦系数μ。
在搭载于前头车辆11上的涂敷控制机构7中，将算出的摩擦系数μ与基于曲线信息而事先设定的临界值比较，在比事先设定的临界值大的情况下，判断为必须喷射摩擦调整剂。该情况下，对应于按适当等级划分摩擦系数μ与临界值的差而事先编制的表的值来决定摩擦调整剂的喷射量。另一方面，在算出的摩擦系数μ比临界值小的情况下，判断为不必喷射摩擦调整剂。
而且，是否喷射摩擦调整剂、以及喷射的情况下，该喷射量的控制指令B被输出到例如前头车辆11的摩擦调整剂喷射装置13或者最末尾车辆12的摩擦调整剂喷射装置13中。此时，可以为了该编成车辆而进行摩擦控制，或者也可以为了下一个编成车辆而进行摩擦控制。在为了下一个编成车辆而进行控制的情况下，摩擦调整剂，如图6所示，只要使用设置于最末尾车辆12上的摩擦调整剂喷射装置13来涂敷即可。
在直至最末尾车辆12经过曲线导轨3这一期间，始终进行这样的摩擦控制。
这样，根据本实施方式，使用算出的摩擦系数μ，就可以在行使时同时地定量且正确地把握铁路车辆经过曲线导轨3之际的车轮2与曲线导轨3之间的摩擦状态，从而可以对应于算出的摩擦系数的值的大小来涂敷摩擦调整剂。因此，可以防止过剩地涂敷摩擦调整剂，并且即使在经过较小的曲率半径的曲率导轨3的情况下也可以一直适当地维持车轮2与曲线导轨3之间的摩擦状态。
实施方式一下面参照实施例更具体地说明本发明。
使具有搭载了如图1所示的本发明的摩擦控制装置0的铁路车辆用台车1的铁路车辆分别在半径200m或者130m的曲线导轨3上行驶。而且，分别基于利用对曲线导轨3喷射摩擦调整剂来进行车轮2与曲线导轨3之间的摩擦控制的情况、以及不进行摩擦控制的情况，分析了作用于位于行进方向的后侧的车轮2上的前后力T以及上下力P与摩擦系数μ之间的关系。
另外，前后力T如下得到事先将应变仪8贴附于台车1的位于行进方向的后侧的左右的车轮2、2的轴箱支承装置5、5上，求出作用于左右的轴箱4、4上的前后力T，并将其差的(1/2)作为前后力T而检测。另一方面，上下力P如下得到利用传感器9测定空气弹簧6的内压，求出作用于空气弹簧6上的载荷，以其为上下力P而检测。
测定结果整理如表1所示。在表1中整理表示了在曲线导轨3上行驶时的位于行进方向的后侧的车轮2的前后力T(kN)的最大值、上下力P(kN)的最大值、以及从各自的值求出的摩擦系数μ。另外，前后力T的最大值以及上下力P的最大值是在曲线导轨3上行驶中连续地测定的前后力T以及上下力P各自的值的最大值。
图5是表示在曲率半径是200m的曲线导轨3上行驶中的前后力T的曲线图，图5(a)表示进行了车轮2与曲线导轨3之间的摩擦控制的情况，图5(b)表示不进行的情况。另一方面，图6是表示在曲率半径是130m的曲线导轨上行驶中的前后力T的曲线图，图6(a)表示进行了车轮2与曲线导轨3之间的摩擦控制的情况，图6(b)表示不进行的情况。
如表1、图5、6所示可知通过基于本发明来进行车轮2与曲线导轨3之间的摩擦控制，就可以显著地减小摩擦系数μ，特别是曲线导轨3的曲线半径越小，就越可以显著地抑制摩擦系数μ。又，可以知道通过基于本发明来进行车轮2与曲线导轨3之间的摩擦控制，也可以减小经过曲线导轨3之际的摩擦系数的波动幅度，从而在车辆的稳定行使这一点上是有利的。
实施例二通常，公知的是，若车轮与曲线导轨之间的摩擦系数变高，则噪音或者振动进而曲线导轨的磨损等增大。目前为止，车轮与曲线导轨之间的摩擦状态的评价通常利用位于行进方向的前侧的前轴的轮重Q与横向压力P的比(Q/P)来评价。即，若比(Q/P)超过0.4，则噪音、振动以及磨损均变得过大，所以在本发明中分析了作为控制因子而使用的上述的摩擦系数μ与比(Q/P)之间的关系。
图7是表示位于行进方向的前侧的前轴的轮重Q与横向压力P的比(Q/P)、与在本发明中规定的摩擦系数(T/P)之间的关系的图表。
如同图所示可以知道，在摩擦系数(T/P)与比(Q/P)之间具有明确的相关关系，即比(Q/P)＝0.52(T/P)+0.18。特别是，摩擦系数(T/P)＝0.42相当于比(Q/P)＝0.4。因此，再考虑测定数据的偏差而将摩擦系数(T/P)的临界值设定为0.3((Q/P)＝0.34)，在经过曲线导轨时检测出的摩擦系数(T/P)超过0.30的情况下，进行实施本发明的摩擦控制的反馈控制，并与未进行该反馈控制的情况比较。另外，摩擦控制利用将摩擦调整剂喷射于曲线导轨上来进行。
图8是表示比(Q/P)或者摩擦系数(T/P)、与曲线导轨上的行驶距离之间的关系的图表。
如同图所示，在未进行摩擦控制的情况下(图8中的无摩擦控制)，比(Q/P)以大致0.4以上的较高的值推移。相对于此，若将摩擦系数(T/P)的临界值设定为0.3而进行摩擦控制(图8中的反馈摩擦控制)，则摩擦系数以临界值0.3而大致一定地推移，并且其波动幅度也抑制得较小。进而，比(Q/P)也总是以0.4以下的值推移，从而保持为不恶化噪音或者振动的水平。
图9是对比地表示本发明的摩擦调整剂的使用量、与现有方法(喷射量控制为一定)的摩擦调整剂的使用量而得到的图表。如同图所示，可以知道虽然在摩擦系数(T/P)的检测值与设定的临界值之间的差较大的情况下，对应于该情况而增加摩擦调整剂的喷射量，不过利用本发明可使摩擦调整剂的使用量大致减半，与现有例相比，可以最优地进行摩擦控制。
另外，上述实施例的摩擦控制装置是将摩擦调整剂喷射于曲线导轨自身上的摩擦控制装置。但是，本发明涉及基于实时地总在把握的行使时的摩擦系数来进行摩擦控制的摩擦控制装置，所以摩擦调整剂的喷射对象并不限定于曲线导轨，例如也可以是喷射于车轮的凸缘等上的摩擦控制装置。
权利要求
1.一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，具有涂敷控制机构，所述涂敷控制机构用于基于车轮与曲线导轨之间的摩擦系数，来控制由摩擦调整剂喷射装置进行的摩擦调整剂的喷射，所述车轮与曲线导轨之间的摩擦系数利用作用于行驶时的铁路车辆用转向架台车的位于行进方向的后侧的车轮上的上下力的检测值与作用于所述车轮上的前后力的检测值而算出。
2.一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，包括上下力检测机构，用于检测作用于行驶时的铁路车辆用转向架台车的位于行进方向的后侧的车轮上的上下力；与前后力检测机构，用于检测作用于所述车轮上的前后力；与运算机构，用于基于利用所述上下力检测机构而检测出的上下力以及利用所述前后力检测机构而检测出的前后力来算出所述车轮与曲线导轨之间的摩擦系数；与涂敷控制机构，基于利用该运算机构而算出的摩擦系数来控制喷射摩擦调整剂的摩擦调整剂喷射装置。
3.如权利要求1或2所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述摩擦系数作为{(检测出的前后力)/(检测出的上下力)}而求出。
4.如权利要求1至3中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述涂敷控制机构，在所述摩擦系数超过基于有关所述曲线导轨的曲线信息而事先设定的临界值的情况下，对所述摩擦调整剂喷射装置输出喷射所述摩擦调整剂的指令。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述临界值是0.3。
6.如权利要求1至5中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述涂敷控制机构对所述摩擦调整剂喷射装置输出所述摩擦调整剂的喷射量的指令。
7.一种铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，包括上下力检测机构，用于检测作用于行驶时的铁路车辆用转向架台车的位于行进方向的后侧的车轮上的上下力；与前后力检测机构，用于检测作用于所述车轮上的前后力；与运算机构，用于基于利用所述上下力检测机构而检测出的上下力以及利用所述前后力检测机构而检测出的前后力来算出所述车轮与曲线导轨之间的摩擦系数；与与涂敷控制机构，基于利用该运算机构而算出的摩擦系数与所述曲线导轨的曲线信息来算出摩擦调整剂的喷射量，并指令所述摩擦调整剂喷射装置进行喷射。
8.如权利要求1至7中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述前后力检测机构基于作用于具有所述车轮的轮轴的轴箱上的力、或者该轴箱与台车构架之间的在车辆的行进方向上的相对变位量，来求出所述前后力。
9.如权利要求8所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，作用于所述轴箱上的力使用贴附于轴箱支承装置上的应变仪来测定。
10.如权利要求8所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述轴箱与台车构架之间的在车辆的行进方向上的相对变位量使用设置于轴箱支承装置上的变位计来测定。
11.如权利要求1至10中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述上下力检测机构基于装在铁路车辆用转向架台车的台车构架与车体之间的空气弹簧的内压的测定值来求出所述上下力。
12.如权利要求1至11中的任意一项所述的铁路车辆的摩擦控制装置，其特征在于，所述前后力检测机构作为作用于位于所述行进方向的后侧的二个车轮上的各自的前后力的差的(1/2)倍的值而求出所述前后力。
全文摘要
一种铁路车辆的摩擦控制装置，定量且正确地进行经过曲线导轨时车轮与曲线导轨之间的摩擦控制。所述摩擦控制装置(0)，包括机构(9)，检测作用于铁路车辆用的台车(1)的位于行进方向的后侧的车轮(2)上的上下力(P)；与机构(8)，检测作用于车轮(2)上的前后力(T)；与运算机构(7a)，利用这些检测出的上下力(P)以及前后力(T)来算出车轮(2)与曲线导轨(3)之间的摩擦系数(μ)；涂敷控制机构(7b)，将算出的摩擦系数(μ)与基于曲线信息而事先设定的临界值比较，判断要否喷射摩擦调整剂，从而对摩擦调整剂喷射装置(13)输出指令。可以实时地把握车轮(2)与曲线导轨(3)之间的摩擦状态，从而可以恰当地控制摩擦状态。
文档编号G01N19/02GK1898118SQ20058000105
公开日2007年1月17日 申请日期2005年12月5日 优先权日2004年12月6日
发明者中居拓自, 佐藤与志, 须田义大, 小峰久直, 松本耕辅, 荻野智久, 栗原纯, 远藤康信 申请人:住友金属工业株式会社, 东京地下铁株式会社, 国立大学法人东京大学