連載『ブレーメンタイプ（ライトライン）車両の"欠点"は複合カーブ通過と激しいヨーイング！』ー第５回ー

★第4節　複合カーブ通過時には"足回り"が大きくストロークします

第0項　本来の左右独立輪ならばカーブに強いが...

地上げ屋仲間！「雷都レールとちぎ」「県央まちづくり協議会」の爺様方は、全くお気楽な鉄オタYoutuber達同様に、義務教育中等課程の"理科"をまともにお勉強なさっていない！ような方々では無いでしょうか...

本来の♥Articulated car（連接車両）は、"車両連結部"が「bogieの芯皿」になっており、右図のように、曲線通過時にも横圧（Q）はあまり変化しませんが...

福井鉄道（第一種鉄道事業！）も運用している、ライトライン車両などの台車懸架・単台車形式"関節(joint)"連結重連・超低床車両は急カーブ通過に問題を抱えています！

第1目　長いオーバーハングは「てこの原理」で"脱線かじ取り！"状態に

特に各車体が約10ｍ！もあるブレーメン型では,車両中央部に"短い Wheelbase "の台車を配置した結果、

長い（約5m！の）Overhangを持つことになってしまいました！

つまり、地車の「かじ取りテコ棒」のように、後続車両に引っ張られて両端車体を外側！に曲げてしまうのです。

第2目　関節式結合・一体型"重連"超低床車両は

関節式一体型"重連"超低床車両は、コーナー通過時に、車両間に"てこの原理（競合）"が生して、前後輪の外輪に強い外向きの力Fが加わります！

特に、10ｍもの長い車体の中央部分に2m程度の短いWheelbase（軸距）の車体中央部に配置された台車に大きな曲げモーメントが加わってしまいます。

つまり地車の"かじ取り棒"と同じ効果を生んでしまうのです！

カーブ通過時に両端車両の両端車輪に外向きの大きな力(側圧)が働き脱線しやすくなるのです。

第3目　路面電車用輪軸も裏目に...

Tram 用小径鉄道車輪の特異性

●小さな車輪径（通常640Φ）※一般鉄道車両は860Φ
●低いフランジ高さ
●フランジ角度が多少大きい

鉄道路線に用いられる鉄道車輪の、"踏面"には直進安定性を重視して"１／20程度のテーパー"がついていますが、

Tram car 用の小径車輪では"粘着力"を得るためにほぼ"ローラー"に近い1／10程度の微小テーパーとなっています。

そして路面電車は車輪径自体も小径で、フランジ高さが低く、さらに交差点などの急カーブでの脱線対策でフランジ角度も多少大きくとっています。

ライトラインではこれらの要素が裏目に出た！わけです。

第１項　原型となったボンバルディア社製ブレーメン型超低床車両

ライトラインは毒国ボンバルディア社が製造する標準軌用！ブレーメン型車両を、

ライセンシーの新潟トランシスがノックダウン（ライセンス生産）した車両です。

第0目　オリジナルブレーメン型車両の基本仕様

第1目　台車懸架・単台車式車体・関節重連！車両

●軌間　標準軌　4 ft 8 in（1420㎜！※21）
●台車　axle less、ボルスタレス・ダイレクトマウント、
●台車回転角自由度：6.5°！（日本仕様は4.5°！）
♥最小通過曲線半径　18R　（日本仕様は30R！）
●前後輪　Idler gear　連動
●左右輪　Drive shaft　駆動（※22）
●動輪径　６６０ｍｍΦ!

これはオリジナル標準軌専用純正品で、（ボンバルディアが再設計した"日本向け"狭軌用台車"も含め）現在新潟トランシスで製造されている台車を使用した車両は、1999年3月31日以降の熊本市電9700形2次車以降、バリアフリー法に合わせて通路"確保の為に"タイヤハウス"の出っ張りを少なくする都合で、ボギー角（首振り角度）を4.5度に狭め！最小曲線半径30Rに下方修正されています！

参※12）当サイト内関連記事　英国生まれの国際標準軌は 4 ft 8 in(1420mm) が基本！　はこちら。

左右独立輪軸は脱線には強いハズですが...

前途した様に、ブレーメン型は左右の車輪がDrive shaft、前後輪は Idler gearで繋がっており、完全な左右独立輪ではありません！

つまり前後左右４輪駆動！です。

しかも automobile とは異なりデフが無いので、全輪が同一回転数！です。

なので、コーナー進入時の内輪差（回転数差）は吸収出来ま線！

※通常のボギー車では、前後輪は別個のモーター駆動となっており、回転数の差が吸収されています。

コーナー通過時には...

コーナー通過時には、内外輪で距離差が生まれますが、このような構造では吸収出来ません。

通常の鉄道用車両では、車輪のテーパーで周速差を和らげるのですが...

前途した様に、Tram 用の車輪は殆ど円柱に近いテーパー"０"に近い状態なので殆ど効果がありません！

しかもフランジが低いので、前輪の外側に外向きの強い力Fが加わると、レールに「乗り上げやすく」（脱線しやすく）なります！

更に、渡線（わたりせん）前後の様に、近接してクネッタ区間では、僅かなカント（左右の線路高さの違い）でも、逆カントが生じて、車体が捻じれますが...

"joint"結合一体型では、左右の首振りと、前後の高低差の２方向しか自由度がありません！つまり通常の連結器の様に、捻じれ（軸回転）には対応していません！

なので、前輪の外側の輪重が抜けてしまい、より rail に乗り上げやすくなる！のです。

まさに今回の脱線 incident（事件！）は、この現象で起こったわけです。

※富田駅はカーブ上に待避線が設けられているので、ご覧の通り退避列車は本線入線時に、逆カントとなり、左右に大きく捻じれます！（前後の車両がぎゃくほうこうに傾いています！）

ボギー角だけでは車体の捻じれには対応できない！

「台車懸架・単台車式」車両は、一応台車にも極僅かな「回転自由度4.5度！」を持たせた「疑似ボルスタレス台車」を採用して対処しているわけですが...「回転自由度」だけではカーブ通過は出来ません！

なので、ボギー角の代わりに！、Articulated（関節）機構で、各車体を折り曲げて、カーブを通過

するのです。

但しBremen型では短い、ホイールベース（輪軸距離）の台車（台枠）が、車両の中央に配置されているために、オーバーハングが長くなり、連動する各車両の挙動次第では、動画の様に端部車輪に大きな回転（捻じれ）モーメントがかかります。

第2項　脱線メカニズム

連続した屈強区間にそれぞれ異なった僅かなカント（傾き、左右レール高さの差！）があると、通過する車両間には、捻じれが生じますが...

ブレーメン型車両では台車懸架・単台車式の走行部（台車）は車体にダイレクトマウントされており、一般のボルスターレス車両の様な大きなエアバッグが備わっていない！ので、前後車両に跨るRailway track（軌道)の Unduration（捻じれ）をbogie の Travel (suspension stroke)だけでは吸収でき無く！