• 締切済み

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?

noname#100900
noname#100900

みんなの回答

noname#109588
noname#109588
回答No.7

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。

  • URD
  • ベストアンサー率21% (1105/5238)
回答No.6

あなたの大好きな数学で解析すればよくわかりますよ

  • ultraCS
  • ベストアンサー率44% (3956/8947)
回答No.5

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。

  • Amanjaku
  • ベストアンサー率30% (219/716)
回答No.4

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。

  • kuma-gorou
  • ベストアンサー率28% (2474/8746)
回答No.3

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。

  • oo14
  • ベストアンサー率22% (1770/7943)
回答No.2

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。

回答No.1

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

関連するQ&A

  • 圧縮コイルばねをねじる

    ねじ付きのボディで圧縮コイルばねを圧縮しながら本体にねじ込んで組み立てる部品を試作しました。組立時の圧縮コイルばねの高さを各部品の軸方向寸法から計算で求め、その時の荷重を事前に測定します。ところが、事前に測定した組立高さでの圧縮コイルばねの荷重と実際に組立たときの荷重がどうも異なるようです。もしかして、組立時のボディと圧縮コイルばね端部の摩擦力で圧縮コイルばねがねじられて荷重が変わってしまうのではないかと推測しています。質問ですが、圧縮コイルばねを圧縮しながら軸をねじるように軸心に対して垂直な面内でねじった場合のある高さにおけるばね荷重を計算する方法があればご教示ください。よろしくお願いします。

  • 円錐コイルばねの寿命

    はじめまして。 どうも、ばねっとジャクソンです。 円錐コイルばねの設計をしようとしていますがばね寿命について円錐コイルばねの場合どのような計算式と疲れ強さ線図を使ったらよいか悩んでおります。JISの本を見ても圧縮・引張コイルばねとねじりコイルばねについてのみしか載っておらず、円錐コイルばねがその計算式と図に適用するのでしょうか?だとしてもコイルの平均径をいくつにすれば…。 ご教示の程宜しくお願いします。

  • ねじりコイルばねについて

    ねじりコイルばね(作動角度070度、トルク080Nm、内径φ65)を外径φ60のシャフトに入れて、シャフトにトルクがかかるようなレイアウトでばねを使っています。しかし、ばねに適切なガイドを設けなかったため、ばねを巻くとばねのセンターがずれたり、ばねが倒れてしまったりして、シャフトとばねが干渉し、削れたり、焼きついたりしています。 そこで、適切な(一般的な)ガイドの設定方法(ガイドのつけ方、その材料など)またはセンターがずれたり、ばねが倒れないような方法を教えてくください。 また、50Nm80Nmクラスのトルクを発生できるゼンマイ(できれば等ピッチゼンマイ)を試作できるメーカーをご存知でしたら、教えてください。

  • ねじりコイルばねの計算について教えて下さい

    ねじりコイルばねの設計をしており、便覧を見ながら計算しています。 その中に、「ばねのねじれ角」を求める式があります。 これにより算出された角度は、このばねの使用範囲(ねじってよい最大角度)という意味でしょうか? よろしくお願いいたします。

  • コイルばねの変形などのことで。

    コイルばねの変形と強度設計の方法をだれか説明していただけませんか?よろしくおねがいします。

  • コイルばねの慣性モーメント

    コイルばねを天井から吊るしてあるとします。 このばねをねじって回転させたときに発生する慣性モーメントの求め方を教えてください。 コイルばねは、コイルの平均径がD=17.9mm 線材直径がd=1.6mm 質量m=59.3g 有効巻数N=64 長さL=104.8mm  となっています。 できれば詳しく説明いただければ幸いです。よろしくお願いいたします。

  • ねじりコイルばねの設計

    ねじりコイルばねを引張りもしくは圧縮方向に 常にテンションがかかった状態で使用するような構造を考えているのですが このような使用方法はあまりよくないのでしょうか。 それともきちんと耐久寿命を考えた設計にしていれば問題ないのでしょうか。 もしそういった使い方をしている製品があれば参考で教えていただきたいです。 以上になりますが、よろしくお願いします。 <追記> 分かりづらい説明ですいません。 通常ねじりコイルばねだとねじりモーメントのみを受けさせて 使用されるかとおもいますが、 今回はねじりコイルを支持しているシャフトの軸方向に 引張り荷重を受けさせている状態で、ねじりモーメントを受けさせる といった感じです。 図が描ければもう少しちゃんと説明できるのですが・・・

  • ねじりコイルばね(ダブルトーション?)の応力計算

    1本のSWPAで内側に左巻き・外側に右巻きの2重構造をしたねじりコイルばねの応力計算を行いたいのですが、計算方法が解らず困っています。 応力を求める際は内巻きと外巻きでコイル平均径が異なるため、別々のものと考えて計算するのでしょうか?それとも、内巻きと外巻きの中央値のコイル平均径にて内巻きと外巻きの巻数を加算して1つのばねとして計算するのでしょうか?恐れ入りますが、教えてください。 回答ありがとうございます。 まだ、疑問に思う点があるため、ご回答願えますでしょうか? ばね定数についても、別々に計算するのでしょうか? また、このような形状のバネは「ダブルトーションばね」と呼ぶのでしょうか? 以上、よろしくお願いいたします。

  • コイルばね(スプリング)について

    コイルばねというのでしょうか、いわゆるらせん状になったばね(スプリング)のことでお尋ねします。 (ホームセンターでの商品名は「スプリング押しバネ」となっています。) 線径が1.2cmで長さ40mmのものと、線径が1.4cmで長さ80mmのものでは、 (バネの隙間がなくなるまで)縮めた後、元に戻る際の力の違いはどのくらいあるのでしょうか? 同じ素材ですが、太さは異なります。また、中心径も異なるので、 計算することは無理でしょうか? 全くの素人なので、説明が下手で申し訳ありませんが、わかりやすくご教授ください。

  • 圧縮コイルばねの、ばね定数

    圧縮コイルばねの、ばね定数で質問です。 JIS B2704-2:2009に、ばね定数の公差について記載されています。 内容は下記のとおりです。 「ただし、ばね定数を指定した場合は、指定荷重のときの高さ及び  指定高さのときの荷重に許容差を指定しない。」 自由高さや、指定高さ時の荷重が指定できないと、 「高さ20mmで1N、高さ10mmで2N」が計算値で、 「高さ20mmで2N、高さ10mmで3N」でも、 ばね定数は同じになります。 ばね定数に公差を指定した場合、そのほかの特性は犠牲にしないと いけないのでしょうか?