特殊台車の試験

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特殊台車の試験

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/12/14 18:13 UTC 版)

「京阪1900系電車」の記事における「特殊台車の試験」の解説

「台車の京阪」の呼び名に相応しく、1810系は汽車製造による以下の2種の新型試作台車の実用試験に際し、テストベッドとして供されている。 KS-57KS-50台車の試験時に得た経験から空気ばね台車の開発で主導的立場にあった高田隆雄技師（当時）の発案により、汽車製造は空気ばねを枕ばねに用いることで軸ばね部分の構造を極端に簡略化した、1自由度系の極めてシンプルな構造の台車の開発を進めていた。 これは軸受に防振ゴムを巻いて台車枠に固定し、左右の側枠はつなぎ梁で柔結合して線路の変位に追従可能とする簡素な軸箱梁式台車で、空気ばねによる優れた乗り心地を低コストに提供することを目的として開発されたものであり、それゆえその低廉な製作コストを強調して「エコノミカルトラック」と命名された。 1959年に完成し、KS-57と付番されたこの新型台車の高速電車向け試作第1号の実用試験車として1810系が選ばれたのは、既に最新の汽車製造製シンドラー式空気ばね台車が装着されており、乗り心地の比較が容易に行えたためである。また、同時に開発中の2000系やそれ以降の通勤車においてこの新しい構造の台車を本格採用することを京阪側が真剣に検討しており、自社線の軌道への適合状況を確かめる必要があったためでもあった。 実用試験においては1890と1820に順次本台車を装着して試験走行が実施され、特に高速運転時にビビリ振動が発生しやすいという問題が判明した。だが、それでも京阪線の場合、通勤車については従来の金属ばね台車に比して充分なメリットがあると判断され、2000系用として正式採用された。 こうして、量産が開始されたエコノミカルトラックは、1960年に竣工した2000系第2次車に装着されたKS-63以降、1978年竣工の1000系第6編成の川崎重工業KS-77Aまで順次改良を加えつつ、18年に渡り歴代の京阪通勤車用として大量に製造され、現在も使用され続けている。 なお、この系統の台車は京阪以外では、初の実用化例となった南海電気鉄道阪堺線（→阪堺電気軌道）モ501形用KS-53（1957年）、それにその増備としての351形用KS-69（1962年）と路面電車では長期使用が続けられている例が複数あるものの、高速鉄道では京阪神急行電鉄（→阪急電鉄）が1300・2000・2100・2300の各系列にそれぞれ若干数を使用したに留まり、その意味でも京阪の車両を特徴付ける台車といえる。 KS-68淀屋橋駅延伸開業に伴う1900系の新製前に、1815を用いて汽車製造製のKS-68と呼ばれる試作台車の試験が行われた。 これは独立回転車輪式と呼ばれるもので、上述の「エコノミカルトラック」軸箱梁式台車を基本としており、その名の通り左右輪が別々に回転できる構造となっている。これは曲線通過時の内・外輪の回転差を吸収し、横圧や競り上がり、フランジきしり音の低減を図る構造となっていて、原理上蛇行動が発生しないという特徴もあった。このため、線形の良くない京阪は当時計画中の次期特急車の曲線通過速度の向上に対する多大な期待を込めて試験に臨んだ。 この台車は4つある車輪のうち各軸各一輪が通常通り車軸と固定され、もう一方がベアリング支持によって車軸とは独立して自由に回転できる仕組みになっていた。これにより、曲線区間において外周と内周の回転数差を吸収することで車輪の摩耗軽減や蛇行動の解消などが実現するものと期待されていたのである。 その車輪は固定側がプレート車輪で外側軸受け、自由側はスポーク車輪で内側軸受けとなっており、さらに重量バランスをとるため点対称の平面レイアウトとされたため、大変に特異な外観であった。この台車は、構造上全輪を駆動するには主電動機の動力伝達機構が複雑になるという問題があり、特に自由回転車輪側は曲線区間で異なった回転数となり、自動車と同様にディファレンシャルギアを介する必要があった。 このため、主電動機を通常より小型化する必要があり、この台車を採用した場合、出力低下を補うために全電動車化が必須と見なされた。また、この構造では車輪間のバックゲージを正しく維持することを保証できない点が関係方面から指摘されたためもあって、最終的に計画中止となっている。 なお、同様の試験は、台車の蛇行動の防止を目指した国鉄の他、振り子式との組み合わせも視野に入れた小田急電鉄でも実施されたが、曲線部でのメリットは確認されたものの、直線部では片方のレールに寄りっ放しになるなどの欠点もあり、いずれも本採用に至っていない。