特開 2015-223053 保守用車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-223053(P2015-223053A)

(43)【公開日】2015年12月10日

(54)【発明の名称】保守用車両

(51)【国際特許分類】

   B60L 11/12 20060101AFI20151113BHJP

   B60L 11/18 20060101ALI20151113BHJP

   B61C 7/04 20060101ALI20151113BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20151113BHJP

【ＦＩ】

   B60L11/12

   B60L11/18 A

   B61C7/04

   H02J7/00 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2014-107031(P2014-107031)

(22)【出願日】2014年5月23日

(71)【出願人】

【識別番号】000004617

【氏名又は名称】日本車輌製造株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】390021577

【氏名又は名称】東海旅客鉄道株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡会 寛

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 恒次

(72)【発明者】

【氏名】杉江 卓

(72)【発明者】

【氏名】小野田 朗

(72)【発明者】

【氏名】関島 康直

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 嘉高

(72)【発明者】

【氏名】櫃本 学

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503EA05

5G503FA03

5G503FA06

5G503GB06

5G503GD04

5H125AA05

5H125AC08

5H125AC12

5H125AC24

5H125BC28

5H125CA08

5H125CD02

5H125EE26

5H125EE27

5H125EE49

5H125EE51

(57)【要約】

【課題】軸重の制限をクリアしつつ、トンネル内で保守作業を長時間行うことができる保守用車両を提供すること。
【解決手段】保守用車両１では、駆動側の作業車１Ａと従動側の充電車１Ｂとが連結器２によって結合可能且つ分離可能である。作業車１Ａに、走行用モータ１０とバッテリ２０とインバータ装置３０とが搭載されている。充電車１Ｂに、ディーゼル発電機７０とコンバータ装置８０とが搭載されている。ディーゼル発電機７０の駆動とバッテリ２０の充放電とインバータ装置３０の作動とコンバータ装置８０の作動を制御可能な制御装置５０が設けられている。制御装置５０は、作業車１Ａと充電車１Ｂが電気的に接続されている状態で、コンバータ装置８０が変換した直流電力でバッテリ２０を充電する状態、又はインバータ装置３０を介して走行用モータ１０を回転駆動させる状態に切換え可能である。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

発電機が発電した電力によって走行用モータを回転駆動させることができると共に、バッテリの電力によって前記走行用モータを回転駆動させることができ、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うための保守用車両において、
駆動側の作業車と従動側の充電車とが連結器によって結合可能且つ分離可能になっていて、
前記作業車には、前記バッテリと、前記走行用モータと、前記バッテリが蓄えている直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置とが搭載され、
前記充電車には、前記発電機と、前記発電機が発電した交流電力を直流電力に変換可能なコンバータ装置とが搭載され、
前記発電機の駆動と前記バッテリの充放電と前記インバータ装置の作動と前記コンバータ装置の作動を制御可能な制御装置が設けられ、
前記制御装置は、前記作業車と前記充電車とが電気的に接続されているときに、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記バッテリを充電する状態、又は前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え可能であることを特徴とする保守用車両。

【請求項2】

請求項１に記載された保守用車両において、
前記作業車は、商用電源から延びる電源ケーブルのコネクタに接続可能で且つ前記コネクタから交流電力が供給される供給部と、前記供給部に供給された交流電力を直流電力に変換可能な充電装置とを有し、前記充電装置が変換した直流電力によって前記バッテリを充電可能であることを特徴とする保守用車両。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載された保守用車両において、
前記作業車には、警報装置が取付けられていて、
前記制御装置は、前記作業車と前記充電車との離間距離を演算し、記憶している記憶マップから前記離間距離に対する必要充電量を読み出して、前記バッテリで検出される充電量が前記必要充電量以下である場合に前記警報装置に警報信号を出力することを特徴とする保守用車両。

【請求項4】

請求項１乃至請求項３の何れかに記載された保守用車両において、
前記作業車には、バッテリ走行モードと発電機走行モードと充電モードを選択可能な選択部が設けられていて、
前記制御装置は、
前記バッテリ走行モードが選択されたとき、前記バッテリが蓄えている直流電力で前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え、
前記発電機走行モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え、
前記充電モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記バッテリを充電する状態に切換えることを特徴とする保守用車両。

【請求項5】

請求項４に記載された保守用車両において、
前記選択部には、選択可能なハイブリッド走行モードが含まれていて、
前記制御装置は、前記ハイブリッド走行モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力及び前記バッテリが蓄えている直流電力の両方で、前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換えることを特徴とする保守用車両。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の何れかに記載された保守用車両において、
前記作業車には、複数の前記バッテリが搭載されていて、
前記制御装置は、前記各バッテリの充放電を制御することを特徴とする保守用車両。

【請求項7】

請求項６に記載された保守用車両において、
前記複数のバッテリの異常を検知する異常検知センサが設けられ、
前記制御装置は、前記異常検知センサの検知に基づいて前記各バッテリが正常であるか否かを判断し、正常と判断したバッテリのみの充放電を制御することを特徴とする保守用車両。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７の何れかに記載された保守用車両において、
前記作業車は、同一の線路で２両以上配置されていて、
前記各作業車は、連結器によって結合可能且つ分離可能であり、
前記充電車は、前記各作業車と電気的に接続されているときに、前記コンバータ装置が変換した直流電力を前記各作業車が搭載する各バッテリに供給可能であることを特徴とする保守用車両。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８の何れかに記載された保守用車両において、
前記作業車が走行する線路とは別の線路に第２の前記作業車が配置されていて、
前記充電車は、前記作業車と電気的に接続する電気接続部材より長い第２電気接続部材によって、前記第２の作業車に電気的に接続可能であり、
前記充電車は、前記第２の作業車が電気的に接続されているとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力を前記第２の作業車が搭載するバッテリに供給可能であることを特徴とする保守用車両。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９の何れかに記載された保守用車両において、
前記充電車には、車輪を回転駆動させる第２走行用モータと、前記コンバータ装置が変換した直流電力を交流電力に変換可能な第２インバータ装置とが搭載され、
前記充電車は、前記第２インバータ装置が変換した交流電力で前記第２走行用モータを回転駆動させて、自走可能であることを特徴とする保守用車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うための保守用車両に関し、特に、トンネル内で排気ガスを充満させないで長時間走行することができる保守用車両に関する。

【背景技術】

【0002】

保守用車両は、作業員がレール又は枕木の交換及び点検、バラストの突き固め作業、架線の点検及び張替え作業等の保線作業、及びトンネルの点検や補修等の保守作業（以下、保線作業を含めて「保守作業」と呼ぶ）を行うための車両である。従来、このような保守用車両は、ディーゼルエンジンと、このディーゼルエンジンの出力軸に連結された変速機と、この変速機によって変速された駆動力を車輪に伝達する推進軸とを備えている。こうして、ディーゼルエンジンからの駆動力が、変速機と推進軸を介して車輪に伝達されるようになっている。

【0003】

しかしながら、ディーゼルエンジンを備えた従来の保守用車両は、閉鎖された空間であるトンネル内を走行する際に、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスがトンネル内に充満することになる。このため、トンネル内で保守作業を行う作業員にとって、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスによって作業環境及び視界が悪いという問題点があった。また、常にディーゼルエンジンを駆動させながら走行する保守用車両は、夜間走行において騒音を発生させるという問題点もあった。

【0004】

そこで、下記特許文献１には、上記した問題点に対処できるような鉄道作業車が提案されている。この鉄道作業車は、図１７に示すように、モータ２３０を回転駆動させるためのバッテリ２５０が搭載されていて、駆動源がエンジン２１０とバッテリ２５０の二つであるハイブリッド車両になっている。これにより、通常走行時には、エンジン２１０からの駆動力がトルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０によって変速され、推進軸２０４を介して車輪２０５に伝達される。

【0005】

一方、トンネル内を走行する際には、モータ２３０がバッテリ２５０から供給される電力によって回転し、この回転力によってトルクコンバータ付パワーシフトトランスミッション２２０の出力軸（図示省略）を回転させる。そして、この出力軸の回転が推進軸２０４を介して車輪２０５に伝達されることで、走行することができる。こうして、トンネル内では、エンジン２１０の駆動を停止してバッテリ２５０の電力で走行することができ、排気ガスがトンネル内に充満することを防止できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４５６２６１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１に記載された鉄道作業車２０１では、以下の問題点がある。即ち、トンネル内では、作業環境及び視界を良くするために、エンジン２１０ではなくバッテリ２５０を駆動源として使用し続けることになる。しかし、バッテリ２５０の容量（充電量）には限界があるため、バッテリ２５０の充電量が足りなくなるおそれがある。このため、バッテリ２５０を使用して走行できる距離が短くて、トンネル内で保守作業を長時間行うことができない。

【0008】

これに対して、搭載するバッテリの数を多くして、バッテリ全体としての容量を大きくする方法が考えられる。しかし、保守用車両を駆動源が二つであるハイブリッド車両で構成する場合、車両にはエンジン、発電機、インバータ装置、コンバータ装置、走行用モータ等の多くの機器が搭載されるため、重量が嵩む。一方、車両には軸重（車軸がレールに与える荷重）の制限が課されているため、車両の重量には制限がある。従って、重量面の問題により、多くのバッテリを搭載することは難しい。

【0009】

そこで、本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、軸重の制限をクリアしつつ、トンネル内で保守作業を長時間行うことができる保守用車両を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明に係る保守用車両は、発電機が発電した電力によって走行用モータを回転駆動させることができると共に、バッテリの電力によって前記走行用モータを回転駆動させることができ、鉄道車両が走行する線路を移動して保守作業を行うためのものであって、駆動側の作業車と従動側の充電車とが連結器によって結合可能且つ分離可能になっていて、前記作業車には、前記バッテリと、前記走行用モータと、前記バッテリが蓄えている直流電力を交流電力に変換可能なインバータ装置とが搭載され、前記充電車には、前記発電機と、前記発電機が発電した交流電力を直流電力に変換可能なコンバータ装置とが搭載され、前記発電機の駆動と前記バッテリの充放電と前記インバータ装置の作動と前記コンバータ装置の作動を制御可能な制御装置が設けられ、前記制御装置は、前記作業車と前記充電車とが電気的に接続されているときに、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記バッテリを充電する状態、又は前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え可能であることを特徴とする。

【0011】

本発明に係る保守用車両によれば、作業車と充電車の２車両によって、駆動源が二つであるハイブリッド車両が構成されている。そして、コンバータ装置及び発電機は、駆動側の作業車ではなく、従動側の充電車に搭載されている。即ち、作業車では、ハイブリッド車両を構成するための機器の一部を搭載していないため、車両の重量が軽い。また、充電車では主に、コンバータ装置及び発電機を搭載しているだけであるため、車両の重量が軽い。このため、作業車と充電車は、共に軸重の制限をクリアすることができる。更に、作業車単独で重量を軽くできるため、より多くのバッテリを搭載することができる。従って、バッテリ全体としての容量を大きくすることができ、バッテリを使用して走行する距離を長くすることができる。そして、この保守用車両は、以下のように用いられる。

【0012】

先ず、作業現場であるトンネルに向かう場合、作業車と充電車とを連結させて、充電車に搭載された発電機を駆動させる。このとき、発電機が発電した電力をコンバータ装置とインバータ装置を介して走行用モータに供給する。こうして、バッテリが蓄えている電力を温存させつつ、走行用モータを回転駆動させて、作業現場まで走行することができる。そして、トンネル付近で作業車と充電車とを分離させて、充電車をトンネルの外側で待機させておく。

【0013】

トンネル内を走行する場合、バッテリが蓄えている電力をインバータ装置を介して走行用モータに供給する。これにより、走行用モータを回転駆動させて、作業車単独で走行させることができる。このとき、作業車は、バッテリを多く搭載できるため、走行できる距離が長くなる。従って、トンネル内で保守作業を長時間行うことができる。そして、仮にバッテリの充電量が少なくなったときには、作業車を待機している充電車まで移動させて充電車と電気的に接続する。その後、発電機を駆動させることで、発電機が発電した電力をコンバータ装置を介してバッテリに供給する。こうして、バッテリを充電することができて、作業車を再びトンネル内で長時間走行させることができる。

【0014】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車は、商用電源から延びる電源ケーブルのコネクタに接続可能で且つ前記コネクタから交流電力が供給される供給部と、前記供給部に供給された交流電力を直流電力に変換可能な充電装置とを有し、前記充電装置が変換した直流電力によって前記バッテリを充電可能であっても良い。
この場合には、バッテリの充電量が少なくなったときに、商用電源から延びる電源ケーブルのコネクタを作業車の供給部に接続する。これにより、商用電源の電力が電源ケーブルとコネクタと供給部と充電装置を介してバッテリに供給されて、バッテリを充電することができる。こうして、作業車を商用電源が設けられている場所に移動させることで、より簡単にバッテリを充電させることができる。

【0015】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車には、警報装置が取付けられていて、前記制御装置は、前記作業車と前記充電車との離間距離を演算し、記憶している記憶マップから前記離間距離に対する必要充電量を読み出して、前記バッテリで検出される充電量が前記必要充電量以下である場合に前記警報装置に警報信号を出力しても良い。
この場合には、バッテリの充電量が少なくなり、且つ作業車と充電車との離間距離が大きくなると、制御装置が警報装置に警報信号を出力する。これにより、警報装置が例えば警告音を鳴らして、作業車の運転士に対して注意を喚起する。このため、運転士は、作業車単独で長時間走行し続けても、充電車に戻って充電しなければならない状況を確実に把握できるため、安心して作業車を走行させることができる。

【0016】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車には、バッテリ走行モードと発電機走行モードと充電モードを選択可能な選択部が設けられていて、前記制御装置は、前記バッテリ走行モードが選択されたとき、前記バッテリが蓄えている直流電力で前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え、前記発電機走行モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換え、前記充電モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力で前記バッテリを充電する状態に切換えても良い。
この場合には、運転士がバッテリ走行モードと発電機走行モードと充電モードとを任意に選択することができるため、状況に応じて最適なモードで走行することができる。例えば、夜間に民家の周辺を走行する状況では、バッテリ走行モードを選択することで、発電機の駆動を停止して、夜間走行で騒音が発生することを防止できる。

【0017】

また、本発明に係る保守用車両において、前記選択部には、選択可能なハイブリッド走行モードが含まれていて、前記制御装置は、前記ハイブリッド走行モードが選択されたとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力及び前記バッテリが蓄えている直流電力の両方で、前記インバータ装置を介して前記走行用モータを回転駆動させる状態に切換えると良い。
この場合には、ハイブリッドモードが選択されると、発電機が発電した電力がコンバータ装置を介してインバータ装置に供給されると共に、バッテリの電力がインバータ装置に供給される。これにより、より大きな電力がインバータ装置から走行用モータに供給されて、加速力及び牽引力を大きくすることができる。このため、保守基地から作業現場まで向かう状況又は作業現場から保守基地まで戻る状況では、ハイブリッド走行モードを選択することによって急行することができる。また、急な上り坂を走行する状況では、ハイブリッド走行モードを選択することによって円滑に走行することができる。

【0018】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車には、複数の前記バッテリが搭載されていて、前記制御装置は、前記各バッテリの充放電を制御しても良い。
この場合には、制御装置が複数のバッテリを放電させて走行用モータを回転駆動させることができるため、バッテリを使用して走行する走行距離をより長くすることができる。

【0019】

また、本発明に係る保守用車両において、前記複数のバッテリの異常を検知する異常検知センサが設けられ、前記制御装置は、前記異常検知センサの検知に基づいて前記各バッテリが正常であるか否かを判断し、正常と判断したバッテリのみの充放電を制御すると良い。
この場合には、複数のバッテリのうち一部のバッテリが故障しても、故障したバッテリを電気回路から切り離し、故障していない残りのバッテリを使用して走行を維持することができる。

【0020】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車は、同一の線路で２両以上配置されていて、前記各作業車は、連結器によって結合可能且つ分離可能であり、前記充電車は、前記各作業車と電気的に接続されているときに、前記コンバータ装置が変換した直流電力を前記各作業車が搭載する各バッテリに供給可能であっても良い。
この場合には、保守基地から作業現場まで、２両以上の作業車と充電車との３両以上の編成で、発電機の駆動を主体として走行する。これにより、各作業車が搭載する各バッテリの電力をそれぞれ温存させつつ、作業現場まで向かうことができる。そして、作業現場では、充電車に対して各作業車を切り離す。これにより、各作業車をそれぞれ単独で作業させて、保守作業を効率的に行うことができる。その後、各作業車が搭載するバッテリの充電量が少なくなったときには、それらのバッテリを１両の充電車によって同時に充電することができる。

【0021】

また、本発明に係る保守用車両において、前記作業車が走行する線路とは別の線路に第２の前記作業車が配置されていて、前記充電車は、前記作業車と電気的に接続する電気接続部材より長い第２電気接続部材によって、第２の前記作業車に電気的に接続可能であり、前記充電車は、前記第２の作業車が電気的に接続されているとき、前記コンバータ装置が変換した直流電力を前記第２の作業車が搭載するバッテリに供給可能であっても良い。
この場合には、１両の充電車によって、複数の作業車が搭載する各バッテリを充電することができる。このため、例えば、上り線で１両の充電車を待機させておき、その充電車と下り線で停止している第２の作業車とを充電ケーブルで電気的に接続して、第２の作業車のバッテリを充電することができる。

【0022】

また、本発明に係る保守用車両において、前記充電車には、車輪を回転駆動させる第２走行用モータと、前記コンバータ装置が変換した直流電力を交流電力に変換可能な第２インバータ装置とが搭載され、前記充電車は、前記第２インバータ装置が変換した交流電力で前記第２走行用モータを回転駆動させて、自走可能であっても良い。
この場合には、万一バッテリの充電量がほとんど無くなって、作業車が充電車まで戻ることができない状況が生じても、充電車が自走して作業車まで近づいて行き、バッテリを充電することができる。従って、上記した状況が万一生じたとしても、作業車が走行できなくなる事態を防止できる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の保守用車両によれば、軸重の制限をクリアしつつ、トンネル内で保守作業を長時間行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態の保守用車両の構成を模式的に示した図である。

【図2】図１に示した保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図3】発電機走行モードの電力供給状態を示した図である。

【図4】回生時の電力供給状態を示した図である。

【図5】バッテリ走行モードの電力供給状態を示した図である。

【図6】充電モードの電力供給状態を示した図である。

【図7】ハイブリッド走行モードの電力供給状態を示した図である。

【図8】第２実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図9】第３実施形態の保守用車両において作業車と充電車とが離間した状態を示した図である。

【図10】第３実施形態の制御装置が実行する処理内容を示したフローチャートである。

【図11】第４実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図12】故障していないバッテリで走行するときの電力供給状態を示した図である。

【図13】第５実施形態の保守用車両において前側作業車と後側作業車と充電車とが電気的に接続されている状態を示した図である。

【図14】第６実施形態の保守用車両において上り線で待機している充電車と下り線で停止している第２の作業車とが電気的に接続されている状態を示した図である。

【図15】第６実施形態の変形実施形態を説明するための図である。

【図16】第７実施形態の保守用車両が備える各機器の機能ブロック図である。

【図17】特許文献１に記載された従来の鉄道作業車が備える各機器の機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

＜第１実施形態＞
本発明に係る保守用車両の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態の保守用車両１の構成を模式的に示した図であり、図２は、図１に示した保守用車両１が備える各機器の機能ブロック図である。保守用車両１は、鉄道車両が走行する線路ＳＲを移動して、作業員が線路ＳＲのレール又は枕木の交換及び点検、バラストの突き固め作業、架線の点検及び張替え作業等の保線作業、及びトンネルの点検や補修等の保守作業を行うための車両である。

【0026】

この保守用車両１は、駆動源が発電機とバッテリの二つであるハイブリッド車両になっている。そして、ハイブリッド車両が、駆動側の作業車１Ａと従動側の充電車１Ｂとの２車両によって構成されていることに特徴がある。作業車１Ａと充電車１Ｂは、共に線路ＳＲを走行する軌道車両であり、連結器２によって結合可能且つ分離可能である。また、作業車１Ａと充電車１Ｂは、ジャンパ連結器３によって電気的に接続されるようになっている。

【0027】

即ち、ジャンパ連結器３において、ジャンパ線３ａの一端部が作業車１Ａの車体配線に接続され、ジャンパ線３ａの他端部が充電車１Ｂの車体配線に接続される。これにより、充電車１Ｂから作業車１Ａに電力を供給することができる。なお、作業車１Ａと充電車１Ｂとの間の制御信号の送受信は、ジャンパ線３ａと別の図示しないケーブルによって行われるようになっている。連結器２とジャンパ連結器３は、図１に示すように、作業車１Ａの台枠４Ａと充電車１Ｂの台枠４Ｂとの間に設けられているが、図２に示すジャンパ連結器３は、電力の流れを分かり易く説明するために、図１に示す位置と異なる位置に配置されている。

【0028】

作業車１Ａでは、台枠４Ａの下側に各走行用モータ１０，１０（以下、単に「走行用モータ１０」と呼ぶ）が吊り下げられている。走行用モータ１０が回転駆動すると、発生した回転トルクが各推進軸１１，１１と各減速機１２，１２を介して各車輪１３，１３に伝達される。これにより、各車輪１３，１３が線路ＳＲ上を回転し、作業車１Ａが駆動側の車両として線路ＳＲを走行することができる。

【0029】

この作業車１Ａは、台枠４Ａの上側で車両の後位側（図２の右側）に機関室５を備え、車両の前位側（図１の左側）に運転室６を備えている。機関室５の中には主に、バッテリ２０とインバータ装置３０，３０（以下、単に「インバータ装置３０」と呼ぶ）と切換装置４０とが設けられている。運転室６の中には主に、保守用車両１の各機器及び電気回路を制御する制御装置５０と、運転士（作業員）が運転操作するための運転台６０とが設けられている。

【0030】

充電車１Ｂは、台枠４Ｂの上側に車体７を備え、台枠４Ｂの下側に台車８を備えている。車体７の中には主に、ディーゼル発電機７０とコンバータ装置８０とが設けられている。台車８は、台枠４Ｂ及び車体７を支持していて、各車輪９，９が線路ＳＲ上を回転可能である。充電車１Ｂは、連結器２によって作業車１Ａに連結されたときに、作業車１Ａに牽引されることで従動側の車両として線路ＳＲを走行することができる。

【0031】

走行用モータ１０は、交流電力によって回転駆動する三相交流モータである。バッテリ２０は、充放電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池である。インバータ装置３０は、直流電力を交流電力に変換するものであり、バッテリ２０及び走行用モータ１０に電気回路を介して電気的に接続されている。このため、バッテリ２０が蓄えている直流電力は、インバータ装置３０によって交流電力に変換されて、変換された交流電力が走行用モータ１０に供給されるようになっている。インバータ装置３０は、走行用モータ１０が適切な回転トルクを発生できるように、制御装置５０の制御指令によって交流電力の電圧及び周波数を可変制御する。

【0032】

切換装置４０は、作業車１Ａと充電車１Ｂとがジャンパ線３ａによって電気的に接続又は切り離される前に、電気回路を遮断するものである。即ち、切換装置４０の内部に設けられたスイッチ又は遮断機が操作されて、ジャンパ線３ａに電圧（バッテリ電圧）が印加されない状態が作られる。これにより、ジャンパ線３ａの接続又は切り離しを行うことができるようになっている。

【0033】

制御装置５０は、バッテリ２０の充放電とインバータ装置３０の作動を制御することができる。即ち、制御装置５０がインバータ装置３０に制御信号を送信すると、インバータ装置３０に供給される電力のうち必要な電力が消費されるようになっている。こうして、バッテリ２０が蓄えている電力は、インバータ装置３０を介して走行用モータ１０に供給されて、走行用モータ１０を回転駆動させることができる。

【0034】

また、制御装置５０は、図示しないケーブルを介してディーゼル発電機７０及びコンバータ装置８０に制御信号を送信して、ディーゼル発電機７０の駆動とコンバータ装置８０の作動を制御することができる。このため、制御装置５０がコンバータ装置８０に制御信号を送信すると、コンバータ装置８０からジャンパ線３ａを介してバッテリ２０に電力が供給されて、バッテリ２０を充電することができる。なお、充電車１Ｂに制御装置５０と無線通信可能な第２制御装置を設けて、この第２制御装置が制御装置５０から受信した制御信号に基づいて、ディーゼル発電機７０の駆動とコンバータ装置８０の動作を制御するように構成しても良い。

【0035】

運転台６０には、押圧可能な発電スイッチ６１が設けられている。これにより、運転士が発電スイッチ６１を押すと、制御装置５０はディーゼル発電機７０が発電するように制御する。また、運転台６０には、「バッテリ走行モード」と「発電機走行モード」と「充電モード」と「ハイブリッド走行モード」を選択可能な選択スイッチ６２が設けられている。この選択スイッチ６２が、本発明の「選択部」に相当するが、選択部の構成はスイッチに限定されるものではなく、ボタンやレバー等であっても良く適宜変更可能である。各モードが選択されたときの電力供給状態については、後に詳しく説明する。

【0036】

ここで、作業車１Ａには、バッテリ２０の充電量（残存容量ＳＯＣ）を検出する電流／電圧センサ２１が設けられている。電流／電圧センサ２１は、バッテリ２０の電流／電圧を常に監視していて、検出した電流／電圧を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、入力した電流／電圧値に基づいて、バッテリ２０の充電量を推定する。そして、推定された充電量が運転室６の中に設けられたモニタ６３に表示されて、運転士がその充電量を随時確認できるようになっている。なお、制御装置５０は、バッテリ２０の充電量や故障（異常電池）を推定するために、温度等も入力している。これらの情報は、バッテリ２０に付属されている監視装置から得ることもできる。

【0037】

ディーゼル発電機７０は、制御装置５０の制御指令に基づいてディーゼルエンジンを駆動させて発電するものである。ディーゼルエンジンの駆動によって発生する排気ガスは、車体７の排気管（図示省略）から排出される。ディーゼル発電機７０が発電した交流電力は、コンバータ装置８０に供給される。充電車１Ｂの車体７の中には燃料タンク７１が設けられていて、燃料タンク７１の中にディーゼル発電機７０の燃料である軽油が貯留されている。燃料タンク７１に貯留されている軽油の量は、モニタ６３に表示されて、運転士がその軽油の量を随時確認できるようになっている。

【0038】

コンバータ装置８０は、ディーゼル発電機７０が発電した交流電力を直流電力に変換するものであり、制御装置５０の制御指令に基づいて所定の電力及び電圧を出力する。作業車１Ａと充電車１Ｂとがジャンパ連結器３によって電気的に接続されている状態では、コンバータ装置８０が変換した直流電力が、ジャンパ線３ａを介してバッテリ２０又はインバータ装置３０へ供給される。このため、制御装置５０がコンバータ装置８０及びインバータ装置３０に制御信号を送信することで、コンバータ装置８０からインバータ装置３０に供給された電力のうち必要な電力が走行用モータ１０に供給される。こうして、ディーゼル発電機７０が発電した電力で走行用モータ１０を回転駆動させることができる。

【0039】

次に、上記のように構成された保守用車両１の使用状況を場面を分けて説明する。通常、保守用車両は、旅客車等が走行しない夜間に保守基地から作業現場まで向かい、作業員が作業現場で保守作業を行った後に、旅客車等が走行し始める朝方までに作業現場から保守基地まで戻ってこなければならない。このような使用状況において、先ず、保守基地に待機している保守用車両１が作業現場のトンネルに向かう状況について説明する。この状況では、図３に示すように、作業車１Ａと充電車１Ｂが連結器２によって連結され、ジャンパ連結器３によって電気的に接続されている。このとき、運転士は運転台６０の発電スイッチ６１を押すと共に、選択スイッチ６２で「発電機走行モード」を選択する。

【0040】

これにより、ディーゼル発電機７０が発電し、発電した交流電力がコンバータ装置８０によって直流電力に変換される。そして、その直流電力がコンバータ装置８０からジャンパ線３ａを介してインバータ装置３０へ供給される。インバータ装置３０は、直流電力を交流電力に変換して走行用モータ１０に供給して、走行用モータ１０が回転駆動する。こうして、トンネルに向かう場合、ディーゼル発電機７０の燃料である軽油のみを使用し、バッテリ２０が蓄えている電力を温存させつつ、トンネル付近まで走行する。

【0041】

ここで、本実施形態の保守用車両１は、選択スイッチ６２で「ハイブリッド走行モード」が選択されているとき、図４に示すように、バッテリ２０が制動時に生じる回生電力を充電できるように構成されている。つまり、制動時には制御装置５０の制御指令に基づいて、走行用モータ１０が発電機として機能して回生電力を発電する。これにより、回生電力がインバータ装置３０を介してバッテリ２０に供給されて、バッテリ２０が回生電力を充電することができる。こうして、仮にバッテリ２０の充電量が満タン状態から減っていたとしても、トンネルに向かう途中で、できるだけ満タン状態に戻るようになっている。

【0042】

続いて、保守用車両１がトンネル付近に到達した後に、トンネル内を走行する状況について説明する。保守用車両１は、トンネル付近で停止し、作業車１Ａと充電車１Ｂとに分離すると、作業車１Ａと充電車１Ｂとの電気的な接続が解除される。そして、運転士は運転台６０の選択スイッチ６２で「バッテリ走行モード」を選択する。これにより、図５に示すように、バッテリ２０が放電して、バッテリ２０が蓄えている直流電力がインバータ装置３０に供給される。インバータ装置３０は、直流電力を交流電力に変換して走行用モータ１０に供給して、走行用モータ１０が回転駆動する。

【0043】

こうして、トンネル内では、バッテリ２０の電力を使用して、作業車１Ａ単独で走行することができる。このとき、充電車１Ｂはトンネルの外側で待機していて、ディーゼル発電機７０は駆動していない。このため、充電車１Ｂから排気ガスが排出されることがなく、トンネル内では排気ガスによって作業環境及び視界が悪くなることはない。そして、作業車１Ａは、コンバータ装置８０及びディーゼル発電機７０を搭載しておらず、重量物として主にバッテリ２０とインバータ装置３０と走行用モータ１０を搭載しているだけである。従って、バッテリを多く搭載できて、バッテリ２０の電力で長い距離を走行することができる。この結果、作業車１Ａ単独でトンネル内で走行して、作業員がトンネル内で保守作業を長時間行うことができる。

【0044】

ここで、バッテリ２０の充電量が少なくなった状況について説明する。例えば作業車１Ａがトンネル内を長時間走行した後に、更に走行し続ける場合には、バッテリ２０の充電量が足りなくなるおそれがある。この場合には、作業車１Ａがトンネルの外側で待機している充電車１Ｂの位置まで移動して、作業車１Ａと充電車１Ｂとをジャンパ連結器３によって電気的に接続する。そして、運転士が運転台６０の発電スイッチ６１を押すと共に、選択スイッチ６２で「充電モード」を選択する。

【0045】

これにより、図６に示すように、ディーゼル発電機７０が発電し、発電した交流電力がコンバータ装置８０によって直流電力に変換される。そして、その直流電力がコンバータ装置８０からジャンパ線３ａを介してバッテリ２０へ供給される。こうして、バッテリ２０を充電することができ、作業車１Ａを再びトンネル内で長時間走行させることができる。つまり、バッテリ２０の充電量が少なくなったときには、作業車１Ａを保守基地まで戻す必要がなくて、待機している充電車１Ｂの位置まで移動させることでバッテリ２０を充電することができる。従って、トンネルから保守基地まで戻るためのバッテリの電力が不要であり、トンネル内を走行するためにバッテリ２０の電力をより多く使用することができる。

【0046】

最後に、保守用車両１がトンネルから保守基地に戻る状況について説明する。図７に示すように、作業車１Ａを充電車１Ｂに対して連結器２によって連結すると共に、ジャンパ連結器３によって電気的に接続する。そして、運転士は運転台６０の発電スイッチ６１を押すと共に、選択スイッチ６２で「ハイブリッド走行モード」を選択する。これにより、ディーゼル発電機７０が発電した電力がコンバータ装置８０とジャンパ線３ａを介してインバータ装置３０に供給されると共に、バッテリ２０の電力がインバータ装置３０に供給されて、より大きな電力がインバータ装置３０から走行用モータ１０に供給される。

【0047】

こうして、ディーゼル発電機７０が発電する電力に対して、バッテリ２０が蓄えている電力をアシストして、走行用モータ１０を回転駆動させるため、加速力及び牽引力を最大限に大きくすることができる。この結果、保守用車両１は作業現場（トンネル）から保守基地までできるだけ早く戻ることができる。言い換えると、保守用車両１が保守基地まで早く戻ることができることを考慮して、作業現場で保守作業を行う時間をより多く確保できるようになり、作業員が保守作業をより進めることができる。保守基地に戻った保守用車両１では、旅客車等が走行している間に、バッテリ２０を充電できると共に、軽油を燃料タンク７１に補給し、次の作業に備えることができる。

【0048】

なお、上述した保守用車両１の使用状況は例示であり、保守用車両１をその他の方法で使用させても良い。例えば、作業現場であるトンネルが二つある場合には、先ず第１のトンネル内で作業車１Ａ単独で走行させて保守作業を行う。その後、作業車１Ａを充電車１Ｂに電気的に接続し、バッテリ２０を充電する。充電が完了した後、保守用車両１又は作業車１Ａ単独で第２のトンネルに向かわせる。そして、第２のトンネル内では、作業車１Ａ単独で走行させて保守作業を行えば良い。また、保守基地から作業現場までの距離が近い場合には、保守基地から作業車１Ａ単独で走行させることも可能である。また、保守用車両１が作業現場から保守基地に戻る必要がない場合には、保守用車両１を待避線で待機させておき、次に走行させるまでにバッテリ２０を充電すると共に、軽油を燃料タンク７１に補給しても良い。

【0049】

第１実施形態の作用効果について説明する。
仮に保守用車両として、駆動源が発電機とバッテリの二つであるハイブリッド車両を１車両で構成することが考えられる。しかし、１車両でハイブリッド車両を構成しようとすると、車両にはエンジン、発電機、インバータ装置、コンバータ装置、走行用モータ等の多くの機器が搭載されるため、重量が嵩む。そして、車両には軸重（車軸がレールに与える荷重）の制限が課されているため、車両の重量には制限がある。このため、車両に多くのバッテリを搭載して、バッテリ全体としての容量を大きくすることができない。従って、１車両でハイブリッド車両を構成すると、バッテリを使用して走行できる距離が短いという問題点がある。

【0050】

これに対して、第１実施形態の保守用車両１によれば、作業車１Ａと充電車１Ｂの２車両でハイブリッド車両が構成されている。そして、コンバータ装置８０及びディーゼル発電機７０は、駆動側の作業車１Ａではなく、従動側の充電車１Ｂに搭載されている。即ち、作業車１Ａでは、ハイブリッド車両を構成するための機器の一部を搭載していないため、車両の重量が軽い。また、充電車では主に、コンバータ装置８０及びディーゼル発電機７０を搭載しているだけであるため、車両の重量が軽い。このため、作業車１Ａと充電車１Ｂは、共に軸重の制限をクリアすることができる。更に、作業車１Ａ単独で重量を軽くできるため、より多くのバッテリを搭載することができる。従って、バッテリ２０全体としての容量を大きくすることができ、バッテリ２０を使用して作業車１Ａ単独で走行する距離を長くすることができる。こうして、保守用車両１は、軸重の制限をクリアしつつ、トンネル内で保守作業を長時間行うことができる。

【0051】

また、第１実施形態の保守用車両１よれば、選択スイッチ６２で「バッテリ走行モード」と「発電機走行モード」と「充電モード」と「ハイブリッド走行モード」を選択できるため、上記したように様々な状況に対応することができる。そして、上記した状況以外にも、例えば夜間に民家の周辺を走行する状況では、「バッテリ走行モード」を選択する。これにより、ディーゼル発電機７０の駆動を停止して、夜間走行で騒音が発生することを防止できる。更に、保守基地から作業現場まで向かう状況では、「ハイブリッド走行モード」を選択することで急行することができ、急な上り坂を走行する状況では、「ハイブリッド走行モード」を選択することで円滑に走行することができる。

【0052】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態の保守用車両１Ｕについて説明する。第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図８に示すように、保守用車両１Ｕの作業車１Ａ１の機関室５には、コネクタ９０と充電装置９１とが設けられている。

【0053】

コネクタ９０では、商用電源９２（例えばＡＣ２００Ｖ三相三線式）から延びる電源ケーブル９３のコネクタ９４が接続可能になっている。このため、コネクタ９４がコネクタ９０に接続されると、商用電源９２の交流電力が電源ケーブル９３とコネクタ９４を介して、コネクタ９０に供給される。このコネクタ９０が、本発明の「供給部」に相当する。充電装置９１は、コネクタ９０に供給された交流電力を直流電力に変換するものである。変換された直流電力はバッテリ２０に供給されて、バッテリ２０が充電できるようになっている。

【0054】

こうして、第２実施形態の保守用車両１Ｕによれば、バッテリ２０の充電量が少なくなったときには、商用電源９２から延びる電源ケーブル９３のコネクタ９４を作業車１Ａ１のコネクタ９０に接続する。これにより、商用電源９２の電力がバッテリ２０に供給されて、バッテリ２０を充電することができる。従って、作業車１Ａ１を商用電源９２が設けられている場所に移動させることで、より簡単にバッテリ２０を充電させることができる。即ち、作業車１Ａ１が充電車１Ｂから遠く離れていて、商用電源９２に近い場合には、作業車１Ａ１を充電車１Ｂの位置まで戻さないでバッテリ２０を簡単に充電させることができる。

【0055】

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の保守用車両１Ｖについて説明する。第３実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図９に示すように、保守用車両１Ｖの作業車１Ａａの運転室６には、警報装置１００が設けられている。警報装置１００は、制御装置５０Ｖから警告信号を受信すると警告音を鳴らすように構成されている。なお、警報装置１００は、運転士に注意を喚起するものであれば警告音を鳴らす構成以外にも適宜変更可能であり、例えば警告ランプを点灯するものであっても良い。

【0056】

ここで、第１実施形態で説明したように、作業車１Ａは充電車１Ｂから分離して、トンネル内ではバッテリ２０の電力を用いて単独で走行することになる。しかし、作業車１Ａが単独で長時間走り続けていると、バッテリ２０の充電量が少なくなる。このとき、作業車１Ａが充電車１Ｂから遠く離れていると、充電量の不足によって作業車１Ａが充電車１Ｂまで戻ることができなくて、走行できなくなるおそれがある。通常、線路ＳＲでは朝方から旅客車が走行し始めるため、作業車１Ａが線路ＳＲから退避できなくなることは非常に問題である。そこで、第３実施形態では、上記した事態が生じることを事前に防止するために、制御装置５０Ｖがバッテリ２０の充電量と作業車１Ａが充電車１Ｂから離れた離間距離Ｄに基づいて、警報装置１００に警告信号を出力するようになっている。

【0057】

制御装置５０Ｖは、離間距離Ｄに対して作業車１Ａａが充電車１Ｂまで戻るために最低限必要なバッテリの充電量を、必要充電量Ｘａとして予め記憶マップに記憶している。つまり、記憶マップは多数の必要充電量Ｘａを記憶しているデータベースである。各必要充電量Ｘａは、予め行われるシミュレーション又は走行実験によって、離間距離Ｄの各範囲毎に決定されている。

【0058】

例えば、離間距離Ｄが１ｋｍ以上且つ２ｋｍ未満である場合に必要充電量ＸａがＸ１であり、離間距離Ｄが２ｋｍ以上且つ３ｋｍ未満である場合に必要充電量ＸａがＸ２（Ｘ２＞Ｘ１）であるように設定されている。つまり、離間距離Ｄが大きくなるほど必要充電量Ｘａが大きくなるように設定されている。そして、必要充電量Ｘａは、線路ＳＲの形状（曲線及び傾斜）や作業車１Ａａの走行状況も考慮して、作業車１Ａａが充電車１Ｂまで確実に戻ることができる充電量として決められている。

【0059】

こうして、制御装置５０Ｖは、図１０に示すプログラムを逐次（例えば数ｍｓｅｃ毎に）実行する。具体的に、先ずステップＳ１では、制御装置５０Ｖは、作業車１Ａａが充電車１Ｂから離れた離間距離Ｄを演算する。離間距離Ｄを演算する方法は、周知の方法と同様であるため詳細な説明を省略するが、例えば走行用モータ１０のモータ軸に取付けられた速度発電機の出力信号をカウントする方法、又は加速度センサによって検出された進行方向の加速度を二回積分する方法である。

【0060】

次にステップＳ２では、制御装置５０Ｖは、上述した記憶マップから、演算した離間距離Ｄに対する必要充電量Ｘａを読み出す。続いて、ステップＳ３では、制御装置５０Ｖは、現地点において検出するバッテリ２０の充電量Ｘが必要充電量Ｘａ以下であるか否かを判断する。なお、バッテリ２０の充電量Ｘは、上述したように、電流／電圧センサ２１が検出した電流／電圧に基づいて推定された値である。

【0061】

この結果、ステップＳ３で「Ｙｅｓ」と判断されれば、ステップＳ４では、制御装置５０Ｖが警報装置１００に警報信号を出力する。これにより、警報装置１００は警告音を鳴らして、運転士に作業車１Ａａが充電車１Ｂまで戻らなければならない状況を知らせる。一方、ステップＳ３で「Ｎｏ」と判断されれば、制御装置５０Ｖは一旦このプログラムを終了し、数ｍｓｅｃ後に再びこのプログラムを実行する。

【0062】

こうして、第３実施形態の保守用車両１Ｖでは、バッテリ２０の充電量が少なくなり且つ離間距離Ｄが大きくなると、制御装置５０Ｖが警報装置１００に警報信号を出力する。これにより、警報装置１００が警告音を鳴らして、作業車１Ａａの運転士に対して注意を喚起する。このため、運転士は、作業車１Ａａ単独で長時間走行し続けても、充電車１Ｂに戻って充電しなければならない状況を確実に把握できるため、安心して作業車１Ａａを走行させることができる。

【0063】

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態の保守用車両１Ｗについて説明する。第４実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図１１に示すように、保守用車両１Ｗの作業車１Ａｂの機関室５には、バッテリ２０Ａとバッテリ２０Ｂとバッテリ２０Ｃとが空いたスペースに搭載されている。このように作業車１Ａｂでは、軸重の制限をクリアできる範囲でバッテリを多く積んで重量を大きくしていて、充電車１Ｂを牽引する牽引力を大きくしている。そして、保守用車両１Ｗの制御装置５０Ｗは、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの充放電を制御することができる。従って、制御装置５０Ｗが複数のバッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃを放電させて走行用モータ１０を回転駆動させることができるため、第１実施形態に比べてバッテリを使用して走行する走行距離を長くすることができる。

【0064】

また、保守用車両１Ｗでは、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃに対応して、各電流／電圧センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと各温度センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとが設けられている。各電流／電圧センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの電流／電圧を常に監視していて、検出した各電流／電圧を制御装置５０Ｗに出力する。各温度センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃは、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの異常な発熱を検知するためのものであり、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃの温度を常に監視していて、検出した各温度を制御装置５０Ｗに出力する。各電流／電圧センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃと各温度センサ２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃが、本発明の「異常検知センサ」に相当するが、バッテリの異常を検知する異常検知センサの種類は適宜変更可能である。

【0065】

制御装置５０Ｗは、入力された各電流／電圧及び各温度に基づいて、各バッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃが正常であるか否かの判断をし、正常と判断したバッテリのみの充放電を制御するようになっている。このため、例えばバッテリ２０Ａが異常な発熱等によって故障したとき、制御装置５０Ｗは入力される各電流／電圧及び各温度に基づいて、バッテリ２０Ａが正常でないと判断する。このとき、図１２に示すように、制御装置５０Ｗは、故障したバッテリ２０Ａを電気回路から切り離し、正常と判断した各バッテリ２０Ｂ，２０Ｃを放電させて、走行用モータ１０を回転駆動させる。こうして、複数のバッテリ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃのうち一部のバッテリ２０Ａが故障しても、故障していない残りのバッテリ２０Ｂ，２０Ｃを使用して走行を維持することができる。

【0066】

＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態の保守用車両１Ｘについて説明する。第５実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図１３に示すように、保守用車両１Ｘは、作業車１ＡＦと作業車１ＡＲと充電車１Ｂとを備えた３両編成で構成されていて、作業車１ＡＦと作業車１ＡＲと充電車１Ｂとが同一の線路ＳＲに配置されている。

【0067】

図１３の左側に配置されている作業車１ＡＦは、上記した作業車１Ａと同様の構成であり、以下では「前側作業車１ＡＦ」と呼ぶことにする。図１３の左側に配置されている作業車１ＡＲは、上記した作業車１Ａと同様の構成であり、以下では「後側作業車１ＡＲ」と呼ぶことにする。前側作業車１ＡＦは、連結器２によって後側作業車１ＡＲと結合可能且つ分離可能であると共に、ジャンパ連結器３のジャンパ線３ａによって後側作業車１ＡＲと電気的に接続可能である。このため、充電車１Ｂは、後側作業車１ＡＲを介して前側作業車１ＡＦに電気的に接続できるようになっている。こうして、充電車１Ｂと前側作業車１ＡＦと後側作業車１ＡＲとが電気的に接続されているとき、コンバータ装置８０が変換した直流電力を後側作業車１ＡＲが搭載するバッテリ２０に供給することができると共に、前側作業車１ＡＦが搭載するバッテリ２０にも供給することができる。

【0068】

第５実施形態の保守用車両１Ｘによれば、保守基地から作業現場まで、前側作業車１ＡＦと後側作業車１ＡＲと充電車１Ｂとの３両編成で、ディーゼル発電機７０の駆動を主体として走行する。これにより、前側作業車１ＡＦが搭載するバッテリ２０の電力と、後側作業車１ＡＲが搭載するバッテリ２０の電力とをそれぞれ温存させつつ、作業現場まで向かうことができる。そして、作業現場では、充電車１Ｂに対して前側作業車１ＡＦと後側作業車１ＡＲを切り離す。これにより、前側作業車１ＡＦと後側作業車１ＡＲとをそれぞれ単独で走行させて、保守作業を効率的に行うことができる。その後、前側作業車１ＡＦが搭載するバッテリ２０の充電量と、後側作業車１ＡＲが搭載するバッテリ２０の充電量が少なくなったときには、それらバッテリ２０を１両の充電車１Ｂによって同時に充電することができる。

【0069】

＜第６実施形態＞
次に、第６実施形態の保守用車両１Ｙについて説明する。第６実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図１４に示すように、保守用車両１Ｙの作業車１Ａが走行する線路（上り線ＳＲ１）とは別の線路（下り線ＳＲ２）に、第２の作業車１Ａｃが停止している。第２の作業車１Ａｃの構成は、上記した作業車１Ａの構成と同様である。つまり、第２の作業車１Ａｃは、ジャンパ連結器３を備えていて、ジャンパ線３ｂの一端部が接続されるようになっている。

【0070】

ジャンパ線３ｂは、充電車１Ｂと作業車１Ａとを電気的に接続する上記したジャンパ線３ａ（電気接続部材）より長いものであり、充電車１Ｂと第２の作業車１Ａｃとを電気的に接続するものである。このジャンパ線３ｂが、本発明の「第２電気接続部材」に相当する。こうして、充電車１Ｂは、ジャンパ線３ｂによって第２の作業車１Ａｃと電気的に接続されているとき、コンバータ装置８０が変換した直流電力をジャンパ線３ｂを介して第２の作業車１Ａｃが搭載するバッテリ２０に供給することができる。なお、インターロック（安全技術）として、長いジャンパ線３ｂを充電車１Ｂと第２の作業車１Ａｃとに接続しているときは、走行用の電気回路を短絡又は開放することで、第２の作業車１Ａｃを走行不可能にする機構を設けても良い。

【0071】

第６実施形態の保守用車両１Ｙによれば、１両の充電車１Ｂによって、作業車１Ａが搭載するバッテリ２０を充電できることに加えて、第２の作業車１Ａｃが搭載するバッテリ２０を充電することができる。このため、図１４に示すように、上り線ＳＲ１の作業現場で１両の充電車１Ｂを待機させておき、その充電車１Ｂと下り線ＳＲ２で停止している第２の作業車１Ａｃとをジャンパ線３ｂで電気的に接続する。これにより、第２の作業車１Ａｃは、自身が牽引する充電車から遠く離れていても、充電車１Ｂによって搭載するバッテリ２０を充電することができる。つまり、下り線ＳＲ２では、第２の作業車１Ａｃ単独で保守基地から作業現場まで向かうことができる。

【0072】

また、第６実施形態の保守用車両１Ｙによれば、以下のように用いることもできる。第１トンネル及び第２トンネルのように作業現場であるトンネルが断続的にある場合、第１トンネルの傍の上り線ＳＲ１で充電車１Ｂを待機させておき、第２トンネルの傍の下り線ＳＲ２で充電車１Ｂを待機させておく。これにより、第１トンネルの上り線ＳＲ１で充電車１Ｂから切り離された作業車１Ａは、第２トンネルに向かって行き、第２トンネルの傍の下り線ＳＲ２で待機している充電車１Ｂによってバッテリ２０を充電することができる。同様に、第２トンネルの下り線ＳＲ２で充電車１Ｂから切り離された作業車１Ａは、第１トンネルに向かって行き、第１トンネルの傍の上り線ＳＲ１で待機している充電車１Ｂによってバッテリ２０を充電することができる。

【0073】

こうして、第６実施形態の充電車１Ｂを複数用いれば、充電できるポイントを複数設けることができて、保守作業において広い運用を図ることができる。なお、保守用車両１Ｙは、作業車１Ａと充電車１Ｂとの分離によって軸重が軽くなる分、従来に比べてサイズが大きい発電機を搭載することができる。このため、充電車１Ｂの変形実施形態として、発電能力が高いディーゼル発電機７０を搭載して、作業車１Ａが搭載するバッテリ２０及び第２の作業車１Ａｃが搭載するバッテリ２０を同時に充電できるように構成しても良い。又は、３両以上の作業車が搭載するバッテリを同時に充電できるように構成しても良い。

【0074】

また、第６実施形態の変形実施形態として、図１５に示すように、第２の作業車１Ａｄの機関室５（車体）に、通常使用するコネクタとしてのジャンパ連結器３とは別に、充電ケーブル１１０の一端部１１０ａを接続可能なコネクタ１２０を設けても良い。この場合には、充電車１Ｃと第２の作業車１Ａｄとが充電ケーブル１１０で電気的に接続されることとあわせて、充電ケーブル１１０の一端部１１０ａとコネクタ１２０とが結合していることを機械的（リミットスイッチ等）又は電気的（並設した端子のコネクタによる連結）に検出することにより、その検出に基づく信号が制御装置５０へ伝達され、インターロック（作業者が間違って運転操作しても走り出さないようにすること）として、第２の作業車１Ａｄを走行不可能としている。

【0075】

＜第７実施形態＞
次に、第７実施形態の保守用車両１Ｚについて説明する。第７実施形態では、第１実施形態と異なる部分を中心に説明し、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付して、説明を省略する。図１６に示すように、第７実施形態の保守用車両１Ｚの充電車１Ｄは、車両の前位側（図１６の右側）に運転室６Ｚを備えている。運転室６Ｚの中には、充電車１Ｄの各機器及び電気回路を制御する制御装置５０Ｚと、運転士が運転操作するための運転台６０Ｚとが設けられている。

【0076】

また、充電車１Ｄは、車体７にインバータ装置３０Ｚ，３０Ｚ（以下、単に「インバータ装置３０Ｚ」と呼ぶ）を搭載していて、台枠４Ｂの下側に各走行用モータ１０Ｚ，１０Ｚ（以下、単に「走行用モータ１０Ｚ」と呼ぶ）を吊り下げている。インバータ装置３０Ｚが本発明の「第２インバータ装置」に相当し、走行用モータ１０Ｚが本発明の「第２走行用モータ」に相当する。制御装置５０Ｚは、コンバータ装置８０に制御信号を送信すると、ディーゼル発電機７０が発電した電力がコンバータ装置８０を介してインバータ装置３０Ｚに供給されるようになっている。

【0077】

そして、制御装置５０Ｚがインバータ装置３０Ｚに制御信号を送信し、インバータ装置３０Ｚに供給される電力のうち必要な電力が消費されて、走行用モータ１０Ｚを回転駆動させることができる。走行用モータ１０Ｚが回転駆動すると、発生した回転トルクが各推進軸１１Ｚ，１１Ｚと各減速機１２Ｚ，１２Ｚを介して各車輪９Ｚ，９Ｚに伝達される。これにより、各車輪９Ｚ，９Ｚが線路ＳＲ上を回転し、充電車１Ｄが線路ＳＲを自走できるようになっている。

【0078】

第７実施形態の保守用車両１Ｚによれば、万一バッテリ２０の充電量がほとんど無くなって、作業車１Ａが充電車１Ｄの位置まで戻ることができない状況が生じても、充電車１Ｄが自走して作業車１Ａの位置まで近づくことができる。これにより、充電車１Ｄと作業車１Ａとを電気的に接続して、バッテリ２０を充電することができる。従って、上記した状況が万一生じたとしても、作業車１Ａが走行できなくなる事態を防止できる。

【0079】

そして、第３実施形態で説明したようなバッテリ２０の充電量と離間距離Ｄとに基づいて警報装置１００が作動するプログラム（図１０参照）が万一機能しない場合でも、運転士は作業車１Ａ単独で安心して長時間走行し続けることができる。更に、第７実施形態の充電車１Ｄを複数用いれば、充電できるポイントが複数であり且つ自由に移動できるため、保守作業において極めて広い運用を図ることができる。なお、第７実施形態の充電車１Ｄは、必要最小限の自走機能を有していれば良いため、比較的コンパクトなインバータ装置３０Ｚ及び走行用モータ１０Ｚを搭載すれば良くて、充電車１Ｄ自体をコンパクトに構成できる。

【0080】

以上、本発明に係る保守用車両の各実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、作業車１Ａと充電車１Ｂとがジャンパ連結器３によって電気的に接続されているが、連結器２と一体的な電気連結器によって電気的に接続されても良い。
また、第３実施形態において、バッテリ２０の充電量Ｘが必要充電量Ｘａ以下である場合に警告音を鳴らすように構成したが、バッテリ２０の充電量Ｘが必要充電量Ｘａに近くなった場合に警告音を鳴らすように構成しても良い。具体的には、バッテリ２０の充電量Ｘが必要充電量Ｘａ×１．０５の値以下である場合に警告音を鳴らすように構成しても良い。又は、必要充電量の値を、作業車１Ａａが充電車１Ｂまで確実に戻れるように予め余裕度を持った値として設定しておいて、バッテリ２０の充電量Ｘが余裕度を持った必要充電量以下である場合に警告音を鳴らすように構成しても良い。
また、バッテリ２０はリチウムイオン二次電池以外であっても良く、例えば鉛蓄電池であっても良い。
また、各実施形態の保守用車両の特徴をそれぞれ組み合わせて実施することも勿論可能である。

【符号の説明】

【0081】

１，１Ｕ〜１Ｚ 保守用車両
１Ａ，１Ａ１，１Ａａ，１Ａｂ 作業車
１ＡＦ，１ＡＲ 前側作業車，後側作業車
１Ａｃ，１Ａｄ 第２の作業車
１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 充電車
２ 連結器
３ ジャンパ連結器
３ａ，３ｂ ジャンパ線
１０，１０Ｚ 走行用モータ
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ バッテリ
２１，２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ 電流／電圧センサ
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ 温度センサ
３０，３０Ｚ インバータ装置
４０ 切換装置
５０，５０Ｖ，５０Ｗ，５０Ｚ 制御装置
６０，６０Ｚ 運転台
６２ 選択スイッチ
７０ ディーゼル発電機
８０ コンバータ装置
９０ コネクタ
９１ 充電装置
９２ 商用電源
９３ 電源ケーブル
９４ コネクタ
１００ 警報装置
１１０ 充電ケーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】