試運転で発覚した「台車懸架・単台車式車両3重連！」と軌道法との相性の悪さ！《 宇都宮ライトレール 第5回 》
ライトラインは当初から軌道法を前提に、計画されて「軌道法の設計基準」に準拠した路線となっています。
そして当初は、「国産超低床車両開発組合（U３プロジェクト連合）」が広電と開発した広電型3台車5連接車両 Green mover max を採用する構想でした！が...
第0項 縦割り行政の招いた歪（人災）が原因！
「ドライバー責任転嫁してその場しのぎの、幕引きを...」と企てている"不心得な輩"まで現れていますが...
「軌道法」にのっとった技術基準で敷設された併用軌道にも、「鉄道事業法」関連の車両技術基準にのっとった車両も問題はありません！
要は「相性が悪い！」だけです。
参※）詳しくは当サイト関連記事 "台車懸架・単台車式"桁車体関節固定重連超低床トラムの"弱点"は連続カーブ通過とヨーイング はこちら。
第1目 旧建設省派の後押しで進められたライトライン計画
ライトラインは、国交省旧建設省派が推し進めるLRTの整備等に対する総合的な支援スキームとして、明治憲法下の軌道法！にのっとって進められてきた路線です！
つまり、旧・運輸省（鉄道局）派は関与して無い！事業なわけです。
※国交省の支援で見違えるようになった豊橋市内
第2目 犬猿の仲？の覇権争いが招いた"喜劇！"
宇都宮ライトレールは軌道法に下ずく！軌道会社であり、（鉄道事業法）に下ずく鉄道事業者ではありません！
つまり、「路線は軌道法に下づいた"技術基準"でdesign（設計）」されており、最小半径が25Rに決まったのです。
そのために、併用軌道（※00）部分のみならず、"専用軌道"区間も含めて最高運転速度40km／ｈに制限されてもいます！
参※00）併用軌道とは、鉄道事業法・軌道法両法に跨った用語で、一般公道上に敷かれた軌道のことを言います。つまり鉄道事業法では、"専用軌道"は無く！すべて鉄道という表現になります。
『日本大百科全書』は定義文の冒頭部「専用の用地にレールを敷設した線路上を動力を用いた車両を運転し」としている。
専用の用地でなく道路に敷設された路面電車は、日本の法制上は「軌道」とよんで「鉄道」とは区別しているつまり、用地のありかたにも着目して線引きしている。《日本ウィキペディアより引用》
第3目 溝付きレールの問題ではあり魔線！
わかった風な"ため口"をきく生意気な鉄オタが、鉄道マニア雑誌の"記事"を真に受けて、色々勝手なことを"ほざいて"いますが...
その中の一つ「溝付きレール」問題？があるわけですが...
強いてあげれば Attack angle の都合で必要な slack の確保（※31）が難しく、25R！ のような急カーブでは通常の脱線防止レール併用が好ましい！程度でしょう。（※32）
参※31）当サイト内関連記事 基本となるTrack Gaugeとは？ はこちら。
参※32）前途した岡山電気軌道の中納言カーブも普通レール（40kgNレール）と脱線防止用内側レールの組み合わせです！
第1項 軌道敷設詳細計画決定後！に後追いで"選定"された車両！
車両・選定はルート（軌道敷設詳細設計）決定後！に、
急遽？Bombardier ・ライセンスの新潟トランシス製の ブレーメン型の台車懸架・単台車式車両3重連に決定されたわけです！
第1目 軌道敷設実施計画には東武鉄道も？...
軌道敷設（設計・工事）には、出資者の一員（株主）でもある東武鉄道の技術陣（子会社のエンジニアリング会社）も関与した？と考えられますが...
嘗て日光軌道線を運行していた東武鉄道
嘗て東武鉄道は、東武日光軌道線を運行（1910年→1968年）していた経験を持ち、軌道事業には精通！しています。
更に日本語ウィキペデアに写真掲載されているように、2両連結運転や2連接車両（200型）の運行経験もありますが、いずれも♥ bogie 車両！でした。
つまりライトライン車両の様な、台車懸架・単台車式車両3重連！の運行経験はあり魔線！
第2目 更に東武鉄道は新潟トランシスとは無縁！
更に、現在東武鉄道で使用している車両は、アルナ車両、総合車両製作所、富士重工業、日立製作所、日本車輌製造、川崎重工業、近畿車輛、東芝、東洋電機製造、大栄車輌、津覇車輌工業の各社であり、旧新潟鉄工も含めて「新潟トランシス」とは一切取引関係が無い状態です！
つまり、現市長が「東武鉄道の社長」と年始会あたりで交わした"社交辞令"の雑談程度で、東武鉄道の運輸部、技術部共に全く関与していない、可能性もあります！
第2項 ボルスタレス・ダイレクトマウント方式とは
bogie（ボギー台車）が発明されて以来、鉄道車両で生じる不快な yawing を抑えるために、多種多様のBolster（揺れ枕）方式が発明されましたが...
第1目 ボルスタレス台車とは...
Bolster（揺れ枕）を省略！して、台車(枠)を台枠に直接マウント！したのが、ボルスタレス台車です。
つまり、鉄道黎明期の「台車懸架・単台車式」に先祖返り！したわけです。
前後方向の（駆動力・ブレーキ伝達のための）位置決めは、台車（枠）と・台枠とのリンク（ボルスタアンカー）で行い、通常「台車枠の左右に対で配置した空気バネ」などの変形で「ボギー角と横揺れ」を吸収！しています。
なので、路面電車のような、大きなボギー角（回転角）を必要とする車両には採用されて無かった！のです。
第3項 "関節車体"タイプ超低床車両の問題点
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関節連結重連・超低床車両は急コーナー通過に問題！を抱えています...
特に約10ｍ！もある車両中央部に"短い Wheelbase "の台車を配置した結果、 長い（約5m！の）オーバーハングを持つ結果となったブレーメン型車両では、 基本的に「最小半径25Rの急カーブには対応して魔線！」。
本家の福井鉄道もこのことは承知していて、次期主力車種はF2000形 は中間の1軸台車車両を♥短く！して、前後に♥ボギー台車の先頭車を配する形式に変更しています！（※31）
参※31）冒頭で述べた脱線実験の結果、現在、flat car（コンテナ貨車）などのhigh speed Freight Car（貨車）はすべてボギー台車に代わっています！
第1目 豊橋鉄道ではボルスタレス構造（非ボギー車）超低床車両の急コーナー進入禁止！処置を...
※航空写真モードでご覧ください！
♥日本一の最小半径11R！を通過するボギー車
通常の路面電車は急カーブに対応するために大きなボギー角度（首振り角度）を持っています！
そのために日本一の最小半径11R路線を運行する豊橋鉄道ではアルナ工機製の3連超低床車両T1000形は進入禁止！となっています。
最小曲線半径が極端に小さい（11R！）と豊橋鉄道市内線のような併用軌道では、ご覧の通り...ボギー角が最大30度！近く必要です。
このために名鉄岐阜市内線（※32）から譲渡されたされた車両は、「特別改造」まで施されています！
但し、ご覧の様にライトラインのような直角カーブではありません。
なのでたまに救援車両が牽引しても、脱線することはありませんが... (^Q^)/
参※32）当サイト内関連記事 岐阜市内線・路面電車の廃止は失敗ではなく新時代の生みの苦しみにすぎなかった！ はこちら。
第2目 今回の incident は台車懸架・単台車形式車両重連による競合脱線！
事故原因は、オーバーハングの長い「台車懸架・単台車形式車両の重連」が起こした競合脱線！です。
1-2-1 本来の♥連接車両！ならばカーブに強いが...
地上げ仲間！「 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...
♥本来の連接車両は、右図の様に車両連結部が「ボギー台車の軸」になっており、牽引力と遠心力がバランスするようになっています！
1-2-1-1 ブレーメン型では
左図のブレーメン型ではコナー通過時に、車両間の競合が発生して、前輪の外輪に強い外向きの力が加わります！
★Explanatory 1
Tram 用小径鉄道車輪の特異性
- ●小さな車輪径（通常660Φ）※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。
1-2-2-2 ライトラインではこれらの要素が裏目に出た！
前輪の外輪に外向きの力Fが加わり、強い横圧Qが生じて、更に輪重Pが抜ける！とフランジが低いのでレールに「乗り上げやすく」なります！
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。
1-2-2-3 通常の台車懸架・単台車形式関節連結型超低床車両では
通常の関節連結重連超低床車両では、 bogie をあきらめて、台車懸架・単台車式の車両に、"橋台"に見立てた短い台車懸架・単台車式の走行車両に"支承"（bearing）を設置して、主桁（台車のない車体）で「橋渡しして、走行車両が首を振る！ような形態で蛇の様に曲線をクネクネ通過するわけです。
1-2-4 "支承"（bearing）は水平方向と垂直方向の"折れ"にしか自由度が無い！
さらに、ジョイントとなる"支承"（bearing）は水平方向にしか自由度が無く！、構内配線などの様に連続した屈曲部で前後車体で生じる、車両間の"捻じれ"は吸収できません！
1-2-5 ブレーメンタイプの「台車懸架・単台車形式」の「疑似ボギー台車」では
10mもある車両の中心部にホイールベース2m！そこそこの！、ボルスタレス台車を、ボルスタアンカー無し！でゴムブッシュを介して直接マウントしています！つまり bogieの前後左右上下の自由度はほどんどあり魔線！
ボギー角度（回転角）は大幅に規制されてオリジナルでも6.5°（日本仕様は4.5度！）しか確保されていません！
そしてこの車両を車体間の関節で重連固定編成としたのがブレーメン型車両です。
1-2-6 車体関節部の折れ角だけでは急コーナーは通過できない！
「台車懸架・単台車形式」車体関節方式の車両では、
「折れ角」だけでは急カーブ通過は難しい！ ので、一応台車にも極僅かな「ボギー角（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...
ホイールベース（輪軸距離）が短く、車両の中央に配置されているために、連動する各車両の挙動次第で、図のように大きな回転（捻じれ）モーメントが、端部車輪にかかります。
つまり、地車の「かじ取りテコ棒」のように、前方車両が後続車両に引っ張られて先頭車両を外側に曲げてしまうのです。
第3目 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無い！ので、前後車両に跨る Railway track（軌道)のUnduration（捻じれ）をbogieだけでは吸収でき無く！、外輪の輪重Pが抜け！て横圧Qにより、車輪が押され！て、フランジがレールに乗り上げて脱線！してしマッタのです。
特に、ボギー角を4.5度！迄縮小した日本仕様では、曲線部を通過するには無理があり、30R以下の急カーブでは過大な外力が発生して、今回のように「脱線しやすくなります！」
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第3目 ブレーメン型に限らず関節連結型超低床車両がよく揺れるのは...
「台車懸架・単台車形式」の短い車両を、橋台！にして、台車のない車体を橋渡ししている構造の関節連結型、超低床車両は、横揺れを吸収するBolster(まくら梁・揺れ枕）がなく、「台車懸架・単台車形式」につきものの横揺れが大きい傾向があります。
横方向の揺れを吸収しようとして、横方向の自由度を稼ぐ台車懸架方式をとると、車内への「タイヤハウス」のでっぱりが大きくなり、通路が狭まってしまいます！
特に、狭軌の場合は、この問題で居住性を著しく損なうだけではなく、バリアフリー法（2006年12月20日施行）の最低通路幅！をクリアでき無くなります！
今後、「台車枠と台枠のマウント方式」も含め、「さらなる工夫」が必要！でしょう...
なので、福井鉄道ではF2000型を新たに採用したわけです。
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公開：2019年8月 6日
更新：2025年7月 6日
投稿者：デジタヌ
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