急行用のキハ65や特急用のキハ181系は既存の気動車にはない新しい技術をふんだんに採用しましたが、どちらの形式もエンジンのことばかりで他の部分についてはほとんど書かれていないのが実に残念です。
そこで今回はこれらの形式に採用されている台車について書いてみましょう。タイトルを読んで「これはオイルダンパの事を言っているのだな」と思っている方、ハッキリ言って間違いです(笑)
確かに初期車には台車枠にオイルダンパは付いておらず、後期車にようやく台車枠の下部に取り付けられましたが、初期車などに改造で取り付ける事はありませんでした。
これから書くことはオイルダンパよりも巨大な台車の主要パーツのことです。
まずはこの図を御覧下さい。
これはキハ181系の教科書に記載されていた台車です。
あれ? キハ181系の台車とはちょっと違うぞ! キハ181系の台車はこんな形ではないと感じられた方は鋭いですね。
実はこの台車はキハ181系の第1次車だけに採用された台車なのです。
現在、名古屋で新幹線やリニアモーターカーと共に保存されているキハ181−1号は当初はこの台車を履いていました。この台車はディスクブレーキではなく電車と同じレジン制輪子を採用しております。一般的な気動車は鋳鉄制輪子を採用しており、四国の急行運用に使った場合、約1週間で交換しなければならないほど摩耗しますが、レジン制輪子は四国の特急運用では約1ヶ月間は持ちました。鋳鉄制輪子よりも軽くて交換も楽でしたが、キハ181系の2次車以降とキハ65はディスクブレーキの採用となり、この台車も1次車だけの少数派でした。
後に「やくも」において台車枠に亀裂が発見されたことで、国鉄本社では台車枠一斉交換と言うことになり、キハ181系は全車(その頃は既にキサシ180は全廃)台車枠交換と成りました。そのためこの珍しい台車は現存していません。
しかし台車の形は異なっていてもこの台車の特徴はそのまま生きているのです。
ついでに台車枠交換で失われた物がもう一つ。
これはキハ181系やキハ65の台車の軸受け部分の図です。
軸ばねが段違いに配置され、上下互い違いにリンクが配置されている構造で、このような構造は他には採用されていないと思います。これまでの気動車は軸ばねと共にスリ板を使ったしゅう動部(こすれ合う部分)がありました。これは国電や私鉄でも広く採用されまして、この軸受け支持方式をペデスタル式とも言われています。摩耗部分があってもメンテナンスが楽なのです。
しかしキハ181系やキハ65からこのしゅう動部が無くなり、メンテナンス性が良くなりましたが台車枠交換でなんとこの方式が採用されず、ペデスタル式になってしまったのです! 最先端の技術よりも安定性を優先したのでしょうか。
さて、いよいよタイトルの中身に入りましょう。
その前に台車の構造を簡単に勉強しておきましょう。
鉄道模型を趣味にしている方であれば、今から書く内容がよく理解できると思います。
まずは空気バネ台車として205系電車のクハやサハに採用されている台車の図です。
これを見ていただくと、車体の重量は、空気バネ→台車枠→軸受け→車軸→車輪と伝わります。そして曲線やポイントなどでカーブを走る時は車体の床下に付いている中心ピン(センターピンとも言う)を軸にして台車は心皿を中心にして台車は左右に首を振るのです。ちなみにこれはボルスタレス台車でして、名前の通りボルスター(揺れ枕)がありません。構造が簡単ですので軽量化しやすいのですが、空気バネで直接支えているために、微調整がやりにくいのが欠点です。
続いて違う構造の台車も見ていただきましょう。
これは東北新幹線で活躍した200系新幹線電車の台車です。
本来はこの台車の上に空気バネが2個乗っていますが、検査のために外されています。
注目していただきたいのはこの台車の中心部の上部にある部品です。
空気バネが載っている注目していただきたい部品が下の写真です。
この空気バネが載っている板状の巨大な部品がボルスター(揺れ枕)なのです。本当に枕みたいな形をしていますが、鉄道車両を撮影しますとボルスターの側面部分しか見ることが出来ません。新幹線の台車は撮し辛いのでここまで見れたらホンマに幸せです。
さて、このボルスターの中心部の下部に太い円筒形の物が見えますがお解りでしょうか?
これはボルスターを逆さまにして検査台に置いているところですが、この中心部にあるのが中心ピン(センターピン)です。結構太くて頑丈そうでしょう。
つまりボルスタレス台車のような床下に中心ピンがあるのではなく、このボルスターに中心ピンがあるのです。
所定の向きならこうなります。
つまり200系新幹線の場合は車体の重量を支えているのは、空気バネ→揺れ枕→センターピン→心皿→台車枠→軸受け→車軸→車輪となります。
ボルスタレス台車と比較して複雑な構造ですが、実はこれが微調整しやすいのです。それは車体と台車枠の間に揺れ枕があるので、空気バネと合わせて2段階で調整できるからです。
ちなみにこのボルスターを車体側で支えているのは車体から延びているボルスターアンカーと言われる部品です。
新幹線では0系、100系、200系がこの構造を採用しています。しかし在来線の国電では採用例がありません。
ところが私鉄ではこの方式が実に多くて、ボルスタレス台車以外ではこの方式が大半ではないかと思うほどです。
さて、キハ65やキハ181系はボルスタレス台車ではありませんから、揺れ枕があります。しかし上記の台車では考えられない構造を採用しているのです。
それは・・・・
中心ピン(センターピン)と心皿が存在しないのです!!
じゃあ・・・どうやって曲線を曲がるの?
この答えを説明するのが実に難しいから、みなさん次回まで考えて下さい。
曲線をどうやって対応するのか?
何でこんな構造を採用したのでしょうか?
ちなみにこのような構造の台車は私鉄には1台も存在しません。こんなややこしい構造を採用する必要性など無いからです。
国鉄では新幹線でも採用していませんが在来線では台車の構造は違いますが、キハ65やキハ181系の台車とほぼ同じ理論を採用した中心ピンと心皿がない台車を採用しているグループが存在します。皆さんご存じの形式で、一部の車輌はまだ現役です。
さあ、皆さんお解りかな〜?
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