電車って、どうして線路は真っ直ぐなのに、車体は大きく揺れるんですか？？

Question

head1192 · Accepted Answer

二本の線路に凸凹があり、その凸凹が二本の線路の間で不ぞろいだと、車輪もその影響を受けてあちこちに傾く。

特に日本の鉄道は狭軌を採用しているところが多い。
1メートルちょっとの線路幅で3メートル以上の幅がある車両を支えるのだから、わずかな凸凹でもてこの原理で増幅されて、車両を大きく揺らすことになる。

新幹線のような高速鉄道なら、円滑な運転のためにも安全のためにも手間暇かけてその凸凹を直す意味がある。

しかしそれほどの精密さを要求されない在来線に新幹線同様の制度を求めても、無駄遣いになるだけである。
ただでさえ鉄道会社の経営状況は苦しいのである。

堺太郎丸 · Answer

脱線しないように‼️(^ω^)

ultraCS · Answer

レールの微妙な歪みの他に、車輪が真円ではないという問題があります、ブレーキの使い方や雨天時の滑りなどによって、車輪は少しずつ片減りし、それが蓄積して、見た目ではわかりませんが、徐々に歪んでいきます。見た目ではわからなくても、乗り心地には大きな影響があります。車輪は全般検査の時に台車から外され、車輪旋盤で削正して真円に戻します。
なお、緊急停止の場合、フラットという見てわかるようヘリが出る場合があります。こういう時は、早めに作成します。

Lescault · Answer

線路は直線部分でも微妙に歪みはあるのでそこで微細な振動を生じることがあるのと、あと線路のつなぎ目で振動を拾う。その振動自体は小さなものでも、電車の車体固有の揺れの周波数と合ってしまうと、増幅されて大きく揺れることもあります。

loftybridge · Answer

・・・どういう現象のことを指されているのか、ご質問の文章だけではイマイチ判りませんが、もし『直進中でも、車体が左右に揺れているのはなぜ？』っという御質問であれば。
　端的に言って、それが鉄道の『仕様』です。

これは、車両運動力学と言う分野の『軌道によって規制される車両』の現象で出てくることで、100年以上前（恐らく140年ぐらい前）に、既に力学的に解明されています。（ここには、鉄ヲタが集まるスレッドってありませんでしたっけ？この話、鉄ヲタには『常識』なんじゃないか？っと思います。）

※鉄道は、レールのカーブに沿って旋回運動をする、と思っているヒトが多いですが、実は旋回力そのものはレールのカーブとは関係ありません。
　鉄道車輪の踏面（レールと接してる面）には、『プリンの側面の様な』テーパーが付いており、このテーパーによって旋回力が生まれます。
　つまり車輪そのものが旋回力を出しているワケで、それは直線を走っている時でも、常に発生しています。

※この『車輪が発生する旋回力』により、電車は直線を走っていても、常に微妙に右に寄ったり左に寄ったり、を繰り返しています。
　運動力学を勉強しているヒト達の為にもう少し専門用語を並べておくと・・・この動きは『蛇行動』というもので、『自励振動（じれいしんどう）』に属する、鉄道独特の振動現象です。（クルマやバイクでも蛇行動は出ますが、発生メカニズムが鉄道とは全く違います。）

・・・この蛇行によって、直線部でも電車は常に左右に揺れています。
　この揺れは高速化に伴い大きくなり、車体や台車、レール等の破損や、最悪は蛇行振動が発散して脱線することもあり得る為、ボルスタ・アンカやヨーダンパと言う装置で、台車が『勝手に首を振らない様に』抑えています。
　しかし電車の旋回メカニズム上100％蛇行を排除することは出来ず、多少の横揺れが残ってしまっています。

trajaa · Answer

ハンドルで車輪の向きを変えて曲がる訳ではなく
車体（車台）を傾けて車輪の外径の差を使って曲がっていくのでどうしても揺れる

特急車両のような場合は、揺れの軽減と乗り心地を高めるために
車体と車台の傾きを分離するような仕組みもあるが
仏の電車だとそこまでの仕組みは無いからね

daaa- · Answer

水平直線であれば、基本揺れないよ。

教えようgoo · Answer

揺れると感じる原因は、

運転士が下手っぴ、
立ち乗りするかたの足腰が弱い、　
車酔いするかたの繊細な感覚、
最後尾のほうにいる、

こんな感じかと。

立って居られないかたは、進行方向に足先を向けてみましょう。

高い吊り革につかまるのは止めて、低い位置で可能であれば両手でつかまってみては。

乗り物は揺れるものなので、大きく揺れると思ったことはないです。

EFA15EL · Answer

左右に振られるのであればそもそも「真っ直ぐ」ではありません。
また、細かな上下の揺れは線路の継ぎ目によるものです。
（細菌はロングレールの使用や継ぎ目の断面を斜めにすることでかなり低減していますが）

spacecraftEGM · Answer

鉄路は温度によって伸び縮みします。
つまり、暑い夏は伸びて寒い冬は縮みます。
なので、延びた時の歪みを解消する為に切れ目と隙間をわざわざ設けて敷設されているので、そこを通ると段差で揺れるのです。

電車って、どうして線路は真っ直ぐなのに、車体は大きく揺れるんですか？？

二本の線路に凸凹があり、その凸凹が二本の線路の間で不ぞろいだと、車輪もその影響を受けてあちこちに傾く。

脱線しないように‼️(^ω^)

レールの微妙な歪みの他に、車輪が真円ではないという問題があります、ブレーキの使い方や雨天時の滑りなどによって、車輪は少しずつ片減りし、それが蓄積して、見た目ではわかりませんが、徐々に歪んでいきます。

線路は直線部分でも微妙に歪みはあるのでそこで微細な振動を生じることがあるのと、あと線路のつなぎ目で振動を拾う。

・・・どういう現象のことを指されているのか、ご質問の文章だけではイマイチ判りませんが、もし『直進中でも、車体が左右に揺れているのはなぜ？』っという御質問であれば。

ハンドルで車輪の向きを変えて曲がる訳ではなく

水平直線であれば、基本揺れないよ。

揺れると感じる原因は、

左右に振られるのであればそもそも「真っ直ぐ」ではありません。

鉄路は温度によって伸び縮みします。

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