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電車がゆれるのはなぜ? 車体や線路の構造など徹底解説!

投稿日:2019年7月26日 更新日:

電車に乗っていると、ガクンとゆれたり、ゆらゆらゆれたり…。

 

いろいろなゆれ方をしている気がしませんか?

 

実は、電車がゆれる原因は、ひとつだけじゃないんです。

 

その原因は、車体であったり線路であったり、さらには運転手さんのスキルによることも。

 

そこで、電車がゆれるのはなぜ?その原因を徹底解説します!

 

電車がゆれるのはなぜ?:基本的な原因は3つ

1.たてにゆれる(ピッチング)

 

たてゆれは、線路の状態によるもの。

 

線路は、一見するとまっすぐ走っているように見えます。

 

しかし、線路がある環境や列車の負荷によりわずかながらも変形。

 

何かと小さな歪みがあり、電車がゆれる原因となります。

 

 

2.よこにゆれる(ローリング)

 

もうひとつが、電車が左右にゆれる現象。

 

原因は、多くの場合、たてゆれと同じく、線路の劣化です。

 

そのほか、線路が分かれる所やレールのつなぎ目でも、よこゆれが生じます。

 

 

3.ヨーイングでゆれる

 

電車がうねうねとゆれるのがヨーイングです。

 

これは、へびの「うねうね」のイメージです。

 

原因は、線路の劣化にくわえ、車輪がついている台車によるもの。

 

台車の構造上、ヨーイングを避けることはできません。

電車がゆれるのはなぜ?:運転手のスキル

1.ブレーキのタイミングでゆれる

 

ホームに近づき、運転手さんがブレーキをかけたときも電車はゆれます。

 

技術がある運転手さんであれば、衝動のタイミングを巧みにずらすことが可能。

 

また、線路の曲線を通過する速度を、うまく調整することもします。

 

しかし、その塩梅が上手でない運転手さんも。

 

その場合、ブレーキのタイミングで電車はゆれるのです。

 

 

2.コンピューター制御が原因のことも

 

さいきん増えているのがコンピューターによる自動運転。

 

自動運転と聞くと、ゆれることが少なくなるイメージです。

 

しかし、逆に乗り心地がわるくなることがあるそうです。

 

電車は、運転手さんの技術により、ゆれを少なくしている一面が。

 

コンピューターによる自動運転は、臨機応変な対応はできません。

 

そのつど判断することがないので、かえってゆれることがあるんです。

電車がゆれるのはなぜ?:車体の問題

1.車体が古くてゆれる

 

当たり前のことですが、すべての電車が最新式というわけではありません。

 

なかには、車体そのものが古い電車があります。

 

最新式の電車は、ゆれを吸収するように設計。

 

そのため、電車が動き出したことに気が付かないほど静かなこともあります。

 

しかし、とくに地方の路線になると、電車そのものが「おさがり」の確率がアップ。

 

そのためゆれる電車であることが必然的に増えてきます。

 

 

2.車輪が古いのでゆれる

 

車体はそれほど古くなくても、車輪が劣化していると電車はゆれます。

 

電車の車輪は、使えば使うほど小さなゆがみが生じます。

 

それを検査のときのメンテナンスで研磨。

 

検査にはいる前の車輪はゆがんでいる傾向があり、それによりゆれるというわけです。

電車がゆれるのはなぜ?:線路の構造の問題

1.分岐器を通るときにゆれる

 

線路の分岐器(ジャンクション)の通過も、電車がゆれるタイミング。

 

電車の離発着時にガクンとゆれるのは、多くの場合、分岐器が原因です。

 

分岐器を通過するときは、ゆれることを想定し、速度制限がもうけられています。

 

しかし、運転手さんの技術が低いとき、電車が遅れているときなどは、速度制限ぎりぎりに。

 

そうなると、電車は分岐器を通過したときのショックで、ガクンとゆれるのです。

 

 

2.レールのゆがみが原因であることも

 

電車が走るレールの材料は鉄。

 

鉄は、気温のあがりさがりにより、膨張と伸縮をくりかえします。

 

膨張したときに、わずかではありますがレールが変形。

 

それが、電車がゆれる原因となることがあります。

 

レールは13mm以内の磨耗が確認されたときに交換することが鉄則。

 

その周期は、だいたい15年から25年のあいだとのこと。

 

そのため、新品と交換直前のレールの場合、電車のゆれの度合いが違うそうです。

 

 

3.ロングレールが使えない場合もゆれる

 

レールの継ぎ目により電車がゆれることを解消するのがロングレール。

 

メーカーから出荷された時点で、レールの長さは25mと50mの2種類。

 

それを現場で溶接してより長いレールにします。

 

溶接により200mを越えたものがロングレール。

 

ロングレールであると、継ぎ目が少なくなるので、電車のゆれは少なくなります。

 

しかし、ロングレールは、寒暖差でゆがみやすいというデメリットが。

 

高台のうえを走る、海や川の近くを走る路線は、寒暖差が出やすくなります。

 

そのためロングレールを採用できないことが多く、電車はゆれる傾向があります。

まとめ

・電車がゆれる原因は「たて揺れ」「よこ揺れ」「ヨーイング」の3種類がある。

 

・運転手のスキルが低いときや、コンピューターの自動運転で調整がない場合、電車はゆれることが増える。

 

・車体そのものが古くてゆれを吸収しない、車輪が劣化してゆがんでいることで、電車がゆれることがある。

 

・線路にある分岐器を通過するときや、線路にゆがみが生じていると、電車はゆれやすい。

 

電車がゆれる原因をさぐっていくと、鉄オタに一歩近づけそうな気持ちになれますね。

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