空気ばね・板ばねの違いについて

今度職場の教養で軌道事故について取り上げる事になりました。

台車のバネ式が
ＪＲは板バネ
地下鉄は空気バネ
というのはわかりました。
しかし、どうしてＪＲと地下鉄ではこのような違いがあるのか調べてもわかりません。

もしよろしければどなたか教えて下さいm(__)m

No.3 ベストアンサー 回答者： FEX2053 回答日時： 2011/02/08 10:44

基本的にくくりを間違えていますね。

台車の形式と運転区間に直接の関係はありません。むしろ車両の製造時期とメーカー、鉄道会社による差異の方が大きいです。
http://daisyanosekai.web.fc2.com/daisya-catalog. …

軸バネの方も軸箱支持方式にからんで色々面白い話はあるんですが（新幹線の試作台車として軸バネが重ね板ばね、という珍しい台車がありましたし）、とりあえす枕バネとその支持方式に話を区切ると・・・。

昔、枕バネは「大荷重を受ける」ことと「減衰力が必要な事」から、重ね板バネを使う事が普通でした。コイルバネだと揺れ続けて減衰しないんで、別に減衰させるシステムが必要なんですが、重ね板バネは板バネ間の摩擦によって原理的に減衰できるんですね。おまけにコイルバネは昔、材質上大荷重のものの設計が難しかったので、戦前～戦後すぐの台車は客車（TR47など)・貨車(TR41など)・電車(DT13など)を問わず、ほとんどが枕バネは重ね板バネです。

ただ、重ね板バネは原理上作動範囲が狭く、瞬間的な大入力に反応しない＝乗り心地が良くないので、枕バネにコイルバネを使うように設計改良が進みました。これは「オイルタンパ」を減衰用の部品として使えるようになったことが大きいです。

一方原理的に大入力に強く減衰も出来るバネとして、空気バネを使う台車も設計されるようになりました。当初は高価なので特急にしか使わなかったのですが、空気バネの内部の圧力を調整することで、満員電車でも車体が下がらないとか、乗車率を圧力で検知できるなどのメリットがあり、通勤電車にも使うようになりました。

更に、空気バネやコイルバネは「ひねり」にも強いので、台車をバネ経由で直接車体とひっつけてしまう、という設計も一般化しました。これを「ボルスタレス台車」と言い、最近の台車は、空気源が自前で確保できない貨車を除いて、ほとんどが「ボルスタレスの空気ばね台車」です。

ということで、「JRと地下鉄、各私鉄で台車に大きな違いは無い」が答えです。特に最近は標準設計であるDT70系台車を採用する例が多いですよ。

No.2 回答者： ultraCS 回答日時： 2011/02/08 04:12

そもそも、くくりが間違っていますから、わからないのは当然じゃないですか。

一応、旅客車の枕バネの話に限定します(ボギー車の台車の軸バネは設置スペースが無いため、板バネが使われたことはほとんどありません)。貨車は現在でも板バネが使われている車両が多く残っていますが、旅客車にはほとんど無いと思います(車籍があるのは保存車くらいと思います)。

旅客車で台車の枕バネに板バネを使っていたのはイコライザー台車の時代ですから、そういう台車が新製されていたのはもう60年以上前です。軸バネはその以前からコイルバネになっています。
JRの場合、新性能電車(151系や90系)以降、普通車の枕バネはコイルバネになり現在申請される車両はすべて空気バネです。

地下鉄の場合、第三軌条集電だと、集電靴の台座(木製)と干渉するため、板バネは使えません(ニューヨークやロンドンでは使われていたので使えないわけではないが、設計が難しい)、最初からコイルバネになっています。架線集電の場合、最初から新性能電車ですからコイルバネです。それが、その後、空気バネに変わってきました。


地下鉄で空気バネの導入が先行したのは(大差無しとは思いますが)、強弁するとすれば、コンクリート軌道で軌道のクッション性が悪く、また、軌道破壊時の保線の手間が大きいため、振動吸収力の大きい空気バネの導入が先行した。とでも書いておけば、当たらずとも遠からずかと

No.1 回答者： kuni-chan 回答日時： 2011/02/08 00:55

　いつの時代でしょうか。

　台車に板バネを使っている車両を見かけないのですが。