踏面片押しブレーキについての質問です。

質問

最近、少し鉄分が増えてきた程度の電機屋に近い機械屋です。
おとといちょっと出かけた時にホームに入ってくる電車を見てふと思ったのですが、踏面片押しブレーキの件なのですが、この種のブレーキは枕バネ側からのみブレーキシューを車輪に押し当てていますよね。この時、電車の進行方向に対して枕バネより前側にある車輪には軸バネを伸ばす方向に力がかかり、後方の車輪には軸バネを圧縮する方向に力が掛かりますよね。これは結果として側梁の進行方向側を持ち上げる力になる（まぁ、ディスクブレーキでもキャリパーを同じような位置につければ同等の力は働くが）と思うのですが、高速度からの緊急ブレーキなどの際に車輪のレールへの追従性を損なうようなことはないのでしょうか？自動車やバイクなどではブレーキ装置は一部を除き、タイヤと同じ動きをする部分（鉄道の台車で言えば軸箱側）に取り付けられているので、ブレーキ時にこのような力は働きません。ロックするような状態ではないので滑りながら追従できるので問題ないといえるのかも知れませんが、今一、すっきりしません。

回答No.2

こげ まぐろ（@koge-magu） · ベストアンサー

こんばんは。
電車運転士をしております。

＞高速度からの緊急ブレーキなどの際に車輪のレールへの追従性を損なうようなことはないのでしょうか？
滑走して停止するよりも、回転してブレーキを掛けられた方が停止距離が短い事、
鉄道の場合、車輪とレールとの摩擦係数が0.03～0.08程度と低い事から、追従性を心配する程の摩擦力は発生していません。

その上での回答になりますが、
今回のご質問の内容は、台車ブレーキのうち「片押し式」の基礎ブレーキ方式についてですね。

ブレーキシリンダーから直接作用しているのではなく、リンク・ブレーキ梃、制輪子ツリ、ブレーキ横バリ、制輪子頭と作用し、真っ直ぐではなく角度を付けて制輪子を車輪に押しています。

私の会社の場合、基本的に台車は円筒案内式を採用しているので、大多数の鉄道が採用している軸梁式の
台車の挙動を熟知しているわけではありませんが、追従性を悪化させるような事はありません。

お礼

回答ありがとうございます。
確かに言われるとおり、摩擦係数がそれほど大きくない環境であり重量が大きな状態では、私の考えているような大きな力は働かないですね。どうもゴムタイヤと路面のような感覚があるので、相当大きな力になるのではと考えてしまいましたが、いわれてみれば、挙動の変化を生むほどの力にはならないですね。まだまだ鉄分が少ないようです。レールと車輪の摩擦係数も勉強になりました。

円筒案内式は近鉄でよく使われている台車ですね。軸羽の変位に対して軸距の変化がなく軸バネにねじり方向の力が掛かることもなく、剛性も高そうで理にかなった機構ですね。

回答No.1

kuma-gorou

＞電車の進行方向に対して枕バネより前側にある車輪には軸バネを伸ばす方向に力がかかり、後方の車輪には軸バネを圧縮する方向に力が掛かりますよね。

あれ～、反対じゃないですか？
車も急ブレーキを掛けると、反作用で前のめりになると同じだと思いますが・・・

そもそも、踏面ブレーキは、車輪を前後から挟みますので、１軸の４個のブレーキシューで構成されています。
よって、内側のブレーキシューが見えなかっただけじゃないでしょうか？

補足

踏面ブレーキでも両抱のものでは確かに車輪を前後から」挟みますが、片押しのものでは枕バネ側からしかシューを当てていません。力の掛かり方は車輪とシューの間に生じる力のことです、車体の慣性による台車全体に対して掛かる力のことではありません。