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機関車の車輪はどこへ？

2009/04/28 20:40

機関車ってボギー台車で６軸が多いですよね！？その６軸の車両がきついめのポイントを通過するとき、真ん中のボギー台車はどうなるんでしょうか？車両は真っ直ぐですが、線路は曲がっているので、「へ」の字になったとき、両端のボギー台車はへの字の両端にありますが、真ん中のボギー台車はへの字の頂点に。なんて事はありませんよね？ちょっとわかりにくい（説明しにくい）ですが、よろしくお願いします。

t-rac
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路線・駅・電車
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twilight77
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2009/04/29 12:19 回答No.3

6軸3台車のボギー式機関車では、ポイントや急な曲線を通過させるために中間台車が横に動くようになってます。つまり、ポイントや曲線通過時には中間台車は「ヘ」の字の頂点の位置にあることになります（質問者さんが考えている通りです）。この中間台車に横動をさせるカラクリは車両によって様々で、DF50形ディーゼル機関車のように中間台車の内部機構によって台車枠（+車輪）のみ大きく横動させるようにしたものや、EF81形電気機関車のように車体と台車の間にコロを設置して台車ごと横動させるものなど、設計した技術陣の苦労が垣間見える場所でもあります。 DF50の中間台車（台車中央に見えるバネは殆ど動かず、台車枠のみが大きく横動する） http://www21.big.or.jp/~catnevy/df50/dfm/image13/dfm04.html EF81の中間台車（車体と台車の間にあるコロによって台車ごと動く） http://mitsu5ya.btblog.jp/ig/b/kulSc1bmU4906FCAD.jpg 一方、蒸気機関車の場合は、車輪（動輪）が台枠に収まっており、なおかつ車輪同士が主連棒という連結棒でつながっていますので、電気機関車のように大きく動かすことはできません。そのため、動輪数の多い機関車は、曲線で車輪のフランジ（脱線防止のための車輪のつば）がレールを横に押し出す軌道横圧が悩みの種となっていました。日本の5動輪機関車（E形機関車）の嚆矢である4110形は、曲線通過を容易にするために3番目の動輪をフランジレスとし、さらに1番目と5番目の動輪が横動できるようになっていましたし、近代型蒸気機関車唯一のE形であるE10形では、第1動輪には6ミリの横動を許容し、第2動輪はフランジを6ミリ薄型に、第3、第4動輪はフランジレスの車輪とするなどの曲線対策を取っていました。 E10形の動輪（右上がフランジの薄い第2動輪、右下がフランジレスの第3動輪） http://uncle-sam.mo-blog.jp/.shared/image.html?/photos/uncategorized/e1010202.jpg それでも線区によっては横圧が軌道に与える影響を無視できないものもあり、電化で奥羽本線板谷峠を追われたE10形が、転出先の肥薩線大畑越えで曲線通過時の軌道横圧過大により短期間で再度転出せざるを得なかった、というような事例すらありました。また、動輪数の少ない機関車でもE形ほどではないですが曲線通過対策が施されており、C形機では第2動輪のフランジを薄めにし、D形機では第4動輪の横動を許容する構造となるのが多かったようです（ちなみに、D51形は第4動輪が左右に各6mm動けるようになっていた）。この曲線通過対策は軌道側でも実施されており、スラックといって曲線部分では軌間を通常よりも拡げたり、チョックという木のブロックを曲線部のレールの外側に設置して、レールが押されることに対抗しています（最近はコンクリート枕木化による横圧耐性の向上により、主要路線ではチョックは殆ど見られなくなりました）。チョック（下記サイトの一番↓の写真参照） http://kiso-mc.com/syura/kiso_hyugabuchi_module04.htm

質問者

お礼 2009/04/29 12:54

大変詳しい回答ありがとうございます。フランジを薄くしたり、無くしたりするというのは目からウロコです。

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kazuof23
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2009/04/29 09:43 回答No.2

SLの動輪は連接棒などで固定されるため左右の動きが取れません、カーブでは車輪が斜めにレールに接触しフランジが擦れるなど多少の無理が生じるため、カーブにおいては所定の軌間よりも若干レールの間隔が広げられ（スラック）車輪の運動を容易にするようにしたり、E10のように５軸の機関車の場合第３車輪にフランジをつけずレール上を横移動できるよう対策しました。また遠心力に対応するため、外側のレールは内側より若干高く（カント）するなど曲がりやすくしています。

質問者