最近の列車はなぜコイルばねを利用してないのですか？

最近の列車ではなぜ空気ばねを利用していて、コイルばねは利用されていないんですか？コイルばねを使うと良くない点はあったのですか？

No.7 回答者： noname#109588 回答日時： 2009/12/18 08:50

大昔に台車を設計したことがあります。

現在の台車事情にはあまり詳しくないのですが、推測で答えていきます。

まず、ばねの場合、硬くしすぎると乗りごこちが悪くなり、逆に柔らかすぎると衝撃を吸収できないので調整が難しい点があります。
これを実感できる事例は自転車です。
タイヤにパンパンに空気を入れると、ゴロゴロとした感じが伝わって来ますし、
逆に空気がぬけた状態だと、道路の凹凸がじかに伝わってきます。

こういった調整が簡単にできるので空気ばねが普及して行きました。

No.6 回答者： URD 回答日時： 2009/12/18 06:12

あなたの大好きな数学で解析すればよくわかりますよ

No.5 回答者： ultraCS 回答日時： 2009/12/18 00:30

枕バネと軸バネに分けて考えないといけません(必要な定数が異なるため)。

現在、枕バネに関しては、ダイヤフラム形空気バネが主体になっています、ダイヤフラム形空気バネは横方向の復元性も持つため、最近のボルスタレス台車との相性が良いこともあり、最近導入される車両の台車のほとんどで使用されています。
ベローズ形空気バネは上下方向の復元性に限定されるため、コイルバネ台車の乗り心地改善のために優等車両などで導入が始まりました。
空気バネは、乗り心地の改善の他に、空気量を調節することにより、車両高さを一定に保つことも可能だし、アクティブサスや車体傾斜も可能です。これらについて、コイルバネでの実現は困難(オリフィス径を制御できる減衰定数可変のオイルダンパ併用である程度はなんとかなる)です。

軸バネについては、最近はゴムが普及しています。これは、積層バネの改良により、従来のシェブロンゴム台車(軸箱支持ま積層ゴムで行う)だけでなく、それ以外の軸箱支持形式の軸バネにもゴムを利用できるようになりつつあります。とはいえ、軸箱支持に関してはまだ、コイルバネの方が多いのではないでしょうか。ただ、摺動部を持つタイプの台車(クラシックな軸バネ式やウィングバネ式)がかなりの勢いで現象しており、その結果としてコイルバネの使用が減少してイネ用に見えるのだと思います。
まだ、シュリーレンなんかも健在ですし、ミンデン系はコイルバネだと思います。

No.4 回答者： Amanjaku 回答日時： 2009/12/18 00:25

コイルばねの場合ばね定数を変えることが出来ないので荷重の変化によって車体の高さが変わる、極端に大きな荷重になるコイルが密着してばねとして機能しなくなるなどの欠点があります。

空気ばねであれば空気圧を変化させることでこのような欠点をなくすことが出来ます。

ちなみに空気ばねで無ければボルスタレス台車が出来ないと言うことはありません。

No.3 回答者： kuma-gorou 回答日時： 2009/12/17 21:39

一言で言うと乗り心地の向上です。

バネの場合、弾性による固有の周期があるので、バネの効きを良くするとピョンピョン跳ねるような運動をします。
空気バネだと、それが軽減できるのです。

また、車輌軽量化の目的で、ボルスタ（枕梁）レス台車が採用される場合が多いのですが、これも空気バネとヨーダンパが有るからこそ可能になったのです。
ただ、ボルスタレス台車の功罪については、色々議論のあるところです。

No.2 回答者： oo14 回答日時： 2009/12/17 21:05

ゴムが丈夫になってきたからでしょうね。

自家用車はメンテナンスが行き届かないので、
空気ばねは、故障が多いというか寿命が短いですね。
違う話ですが、車の旧ミニはゴムからコイルばねに替える方は
多いと聞いています。

No.1 回答者： honekajiri 回答日時： 2009/12/17 21:05

電車のことは詳しくないんだけど

以前テレビで空気バネの圧力を調べることで乗客の人数がわかるってのを見たことがある
そのデータをもとにエアコンの温度やブレーキの効き具合を調整するんだとか