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車体傾斜式車両

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2024/04/15 20:22 UTC 版)

車体傾斜式車両（しゃたいけいしゃしきしゃりょう、英語: tilting train）とは、曲線通過時に車体を傾斜させることで、通過速度の向上と乗り心地の改善を図った鉄道車両である^[1]。車体傾斜車両とも呼ばれる。

脚注

注釈

^ 日本国有鉄道の場合、乗り心地上許容される車体床面における水平方向の加速度を0.08G（地表方向の重力の約1/12）以下を限度としていた。この数値は、テーブルの上のコップが横に動くか動かないかという程度の遠心力の強さである。
^ 許容可能な超過遠心力＝許容カント不足量(Cant deficiency)として規定される。
^ ただし、振り子式車両は概して重心が低いためそもそも脱線しにくい。同じ車両で比べた場合に、車体傾斜機構によって脱線を防ぐことはできないということである。
^ 側圧増大を抑制するために車体傾斜システムとともに操舵台車を搭載する車両もあるが、軌道が強化されなければ安定した高速走行そのものが困難である。
^ 逆に幹線区間で半径の小さな曲線がなく、通過速度に対して充分なカント量がある場合も、車体傾斜を動作させる必要はない。
^ 車体傾斜装置を装備しないJR西日本681系・683系等で曲線通過速度を高めているのはこの例である。
^ 枕ばり（ボルスタ）の下部を円形にして回転できるようにしたもの。
^ タルゴ・ペンデュラーも小田急の試験車両もともに車体端より外に連接台車の中心があり、ボギー車に比べれば空気ばねを高く設置しやすい。小田急の場合、約2000 mmの高さであった。
^ JR北海道のように単に「車体傾斜」と呼ぶ鉄道会社もある。また「簡易振り子」とは呼ばれても自然振り子式や制御付き自然振り子式を元に簡易構造としたものではない。
^ ほか、E991系電車の中間車には空気ばねの伸縮差を大きくすることで7度の車体傾斜を実現したロングストローク空気ばねによる車体傾斜が搭載されていた（西岡康志, 佐藤与志, 根来尚志他「ロングストロ-ク空気ばねによる鉄道車両用車体傾斜制御」（PDF）『住友金属技術誌』第49巻第4号、住友金属工業、1997年10月、112-118頁、ISSN 0371411X、NAID 40002005055。）
^ 先頭車両に搭載したジャイロセンサー（角速度センサー）のデータにより曲線を検知して、その後に各車両に搭載された車体傾斜電磁弁により、台車の外軌側の空気ばね内圧を高めて車体を傾斜させる方式。
^ 予め線路上の曲線部ごとのカント等のすべての情報をあらかじめ車上装置へ組み込まれたマイコンに記録しておき、そこで記録された曲線情報に速度発電機と地上にあるATS地上子（新幹線の場合はトランスポンダ地上子を使用する）を使用して得られる絶対位置情報、速度発電機の検出で得られる速度情報、空気ばねの高さの情報を元に、車体傾斜制御装置が傾斜角を計算して各車両に搭載されている車体傾斜電磁弁装置に指令を送り内軌側の空気ばね内圧を低め、外軌側の空気ばね内圧を高めて、車体を傾斜させる方式。
^ この場合には、空気ばねの高さの数値も計算に入れる。
^ 先行して投入した8600系電車でも、量産先行車での試験の結果空気タンクの増設が必要とされ、量産車では空気タンクを増設した。だが、こちらは電車であり電動車は2〜3両に1両のみ艤装スペースに余裕があったため、増設への対応が容易であった。
^ 自動高さ調整弁自体を車体傾斜に用いる小田急50000形、台湾TEMU2000型では別途安全装置は設けていない。
^ 強制車体傾斜機構が曲線走行で車体傾斜制御中に車体を突然直立状態に戻してしまい、乗客が曲線の外側に投げ出される、あるいは車体傾斜制御の異常で脱線する、といった凄まじい事故が多発した。
^ 本則とは、国鉄の運転取扱基準規程第121条2項の線路の分岐に接続しない曲線における曲線半径別制限速度を指す。JRの運転規定においては電車・気動車の基本の速度、あるいは基本の速度イに相当する。
^ 1989年3月11日ダイヤ改正における651系特急「スーパーひたち」の北千住 - 日立間以降、特に高性能な車両にのみ適用されている。これ以前は1986年3月11日ダイヤ改正での183系特急「あずさ」の八王子 - 松本間から適用された105 km/hが最高であり、さらに以前は95 km/hであった。
^ 1973年7月10日ダイヤ改正における381系特急「しなの」の名古屋 - 中津川間から。なお当時の車体傾斜無しの車両では本則+5km/hが最大であった。
^ 383系特急「しなの」の名古屋 - 中津川間のみ。その他の制御付き自然振り子式車両はE351系（最高115 km/h）を除いて最高120 km/hである。
^ JR四国8600系、2600系のみ。E353系はE351系を踏襲しており115km/h、車体傾斜装置を使用していた当時のキハ261系も115km/h。
^ 双方とも非貫通で、高運転台と低運転台によるスタイリングの差以外に着座位置による運転士への影響が比較された。
^ 車体傾斜車両の投入が望まれる線区は即ち曲線主体の線形であり、最高速度引き上げが難しい。
^ 最高速度を130 km/hに設定し、また591系で成功を収めたチョッパ制御器＋直流複巻整流子電動機による発電ブレーキを有効に活用するには、同系列と同様に全電動車方式を採用する必要があり、車両製作・保守コストの点でも変電所負担の点でも望ましくなかった。
^ このため、名古屋 - 大阪間（東海道本線）では、振り子装置の使用を停止して運用された。
^ 他にクロ381-11もリニア・鉄道館にて保存展示されていたが、2019年7月に展示車両の入れ替えに伴い撤去された。
^ 試作車2両にコロ式を、後に製作した試作車1両にJR四国8000系電車試作車で採用されたベアリングガイド方式をそれぞれ採用し比較検討された。
^ 自動車における半クラッチと同様の制御。
^ 宗谷本線の名寄駅 - 稚内駅は高速化工事が行われなかったため改正以前から車体傾斜装置を非使用としている。