フランジについて

質問

ふと思った、たわいのない質問ですが、鉄道の車両の車輪についている内側の出っ張り（フランジというそうですが）は、なぜ車輪の内側にしかついていないのでしょうか。普通に考えると車輪の両側についていた方が、万一の時にも脱線しにくいと思うのですが。また、外側だけにフランジのついた車両は存在しないのでしょうか。また、それはなぜなのか。ポイントが複雑になるからなのか、カーブの時の安定性の問題なのか、はっきりした理由をご存じの方、お願いします。

回答No.2

TTak · ベストアンサー

フランジが外側にあると、カーブの時に弧の内側がフランジにかかる（径が大きい側になる）ため、車輪は弧の外側にますます押し出され脱線すると考えられます。よって、内側でなければなりません。
強引に外フランジにしてＶ字型に溝をきるのも、強度的に問題があると考えられますね。経済的でもないように思います。

ケーブルカーの車輪・ポイントについては参考URLに写真付きで出てます。知ってはいたんですが、私も初めて見ました。

参考URL：

http://www.masaru.ac/mechanism.html

お礼

ありがとうございました。
やはりカーブの時、外側にフランジがあると安定性が悪いということなのですね。
ケーブルカーのHPもとても参考になりました。

回答No.3

snowbees

下記ウエブによれば、脱線防止とポイント通過を目的とすると。

参考URL：

http://www.hqrd.hitachi.co.jp/pe/memlist/kojin/php/andou/ronbun.html

お礼

ありがとうございました。
そのHPとても参考になりました。
たかが（と言ってはいけませんが）車輪とレールにも、大変な技術が隠されているんですね。

回答No.1

TTak

車輪断面はレールに粘着面からフランジにかけてスムーズな曲線になっていますが、推察されるとおり、カーブなどで遠心力により車輪がカーブ外側へ追いやられると、フランジ近くで粘着することになり、カーブ内側の車輪の径よりも外側の車輪の径が実質的に大きくなり、スムーズにカーブを曲がることができるためです。

ちょうど、ウエイトリフティングの鉄輪を、一方は大きな径、他方を小さな径にして平らな面に置き、押してみると径の小さな方を円弧の中心方向としてカーブを描くはずです。

また、両側にフランジがあると分岐器（ポイント）の構造や、レール締結部が頓雑になると思われます。

ただ、両側にフランジのある車輪をもつ鉄道車両実際にはあります。ケーブルカーなどに見られます。一方の車輪は両フランジ、他方はフランジがありません。駅間の中間にすれ違い分岐があるケーブルカーは、外側のレールを案内用に使って、構造的に衝突しないようになっています。

お礼

ありがとうございます。
カーブでの径の違いにより、車輪の断面が少し斜めになっているということですね。ただこのことと、フランジが内側になければならないことと、どうつながるのでしょうか。できましたら補足をお願いします。

やはり両側にフランジがない理由はポイントだったのですね。ケーブルカーなどには両側にフランジがある車両があることは知りませんでした。しかも片方だけとは。実際にポイントなどがどうなっているか、見てみたいです。