列車の「振り子式」「車体傾斜制御装置」はどう違う？

ＪＲ北海道の代表的な気動車特急と言えば、キハ281系・キハ283系・
キハ261系があります。
281と283は「振り子式」だそうですが、261は振り子式ではなくて、
「車体傾斜制御装置」とありましたが、どう違うんでしょうか？

キハ281系
http://ja.wikipedia.org/wiki/JR%E5%8C%97%E6%B5%B …
キハ261系
http://ja.wikipedia.org/wiki/JR%E5%8C%97%E6%B5%B …

↑このウィキペディアの解説を読んでみたんですが、よく分かりませんでした。

私は、キハ283系とキハ261系を乗り比べた事はないんですが、やっぱり
乗り心地の違いはあるんでしょうか？

「振り子式」と「車体傾斜制御装置」の違いについて、機能的な違いと
乗り心地的な違いをそれぞれ簡単に説明できる方、解説をお願いいたします。

No.4 ベストアンサー 回答者： FEX2053 回答日時： 2008/03/10 10:59

#3です。

ウダウダ書きましたが、こっちの方が分かりやすかったかもです。
http://www2.pf-x.net/~just-r/r-tech/tilt/tilt-to …

No.3 回答者： FEX2053 回答日時： 2008/03/10 10:51

振り子式も「車体傾斜装置」の一つです。

車体傾斜装置の意味・採用理由は置いといて、単純に技術的な話だけを
すれば、車体傾斜装置には「自然式」と「強制式」があります。

「自然式」は車体下部の重量を利用して、遠心力を使って車体を傾斜
させるために、制御装置が原理的に不要で故障時に「逆向きに傾く」
ということが原理的にありえない、というメリットがありますが、どう
しても「カーブに入って始めて車体が傾き始める」という「制御遅れ」
という問題がつきまといます。

「制御遅れ」を解消するために、キハ281などでは、「カーブの場所を
覚えておいて、事前に振り子を動き出す"きっかけ"を作る」ような制御
をするようになっています。このためキハ281は厳密に言えば「自然式」
の車体傾斜ではなくなっており、あえて「振り子式」と言っているんだと
思われます。

ちなみに「自然式」は「振り子」のように車体を振り出すので、「振り子式」
とも言います。日本では台車上に「コロ」を載せて振り子にしていますが
海外では、高い位置に空気バネを取り付けて実現している例もあります。

一方、「強制式」はオイルや空気バネの空気を利用して、強制的に車体を
傾斜するようになっています。自然に車体が傾斜するワケではありません
ので、なんらかの方法でカーブの進入をチェックし、車体を傾斜させる
必要がありますが、「制御遅れ」の問題は原理的に解消されますし、自然式
では、どうしてもカーブ外側のレールに車体重量が多くかかるのに対して、
強制式では車両の重心位置がむしろ内側にかかるので、弱い路盤でも大丈夫
というメリットがあります。

検知方法には、キハ281のような「ATSの場所を基準にカーブの位置を覚える」
方法もありますが、もっと直接的に「先頭車にジャイロを載せておいて
ジャイロの傾きを検知する」方法があり、海外の車体傾斜車両はほとんど
この方法を採用しているために、キハ261でも同様に「ジャイロ検知」を
採用しています。この「強制式車体傾斜」を省略してJR北海道は「車体
傾斜」と言っているんだと思います。

ただ、強制式は「台車の枕バネと別に車体傾斜システムを採用すると
複雑かつ高価になる」「枕バネで車体を傾斜させると角度が取れない」
という問題があり、キハ261では傾斜角度を少なく取って、コストを
キハ281以下に抑えています。

結果として、キハ261系の方が「カーブでの最高速度」は抑えられていますが、
路盤の強化は不要なために、路盤の弱い宗谷本線にまず導入されたものと
思います。

ちなみに、両方式を同じ線区で乗り比べたことが無いために乗り心地の
差はナンとも言えませんが、カーブでの「振り出し」感は「自然式」の
ほうが強いように思います。

No.2 回答者： E657 回答日時： 2008/03/10 01:35

車体傾斜装置というと

一般的に「空気バネ圧力式車体傾斜を指すことが多い」ようですが
字のごとく、「車体傾斜」ですからバイクや自転車のようにカーブで車体傾斜するものはすべて車体傾斜です
振り子式はその車体傾斜の一方式として含まれています。
振り子式以外には「空気バネ圧力式」という空気バネ（エアサスペンション）で車体を傾けます。
振り子式は、ほかの方が回答しているとおりでおもりをつるした糸をカーブで曲げたようにカーブの外側へ遠心力で振り子を動かして、車体を傾けます。

No.1 回答者： windwald 回答日時： 2008/03/09 17:21

振子は、車体傾斜させる方式の一つですが、だいたいにおいて振子は他の方式と分けて考えられています。

振子式は客室部を、台車上のコロやベアリングガイドなどの上に載せ、カーブ通過時の遠心力で、車体がカーブ内側に傾くようにしてあるものです。おもりをつるした糸を円を描くように振ってやると、おもりがその円の外側を回るのとおなじです。
いわゆる車体傾斜装置では、車体を載っけている空気バネの中の空気の圧力を変え車体を傾けるというものが今は一般的でしょうか。