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鉄道の碓井峠越え、181系の時代 空気ばねをパンクさせて通過させた?とのことです...

mrp********さん

2019/7/510:07:52

鉄道の碓井峠越え、181系の時代 空気ばねをパンクさせて通過させた?とのことですが…

これはどんな理由があったのでしょうか?

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回答数:
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ベストアンサーに選ばれた回答

飛行少年さん

2019/7/610:27:13

空気バネと座屈の関係から説明しているお二方の回答の通りです。
少々補足すると、あそこは66.7‰もの急勾配で、20m級車両1両の両端で約1.3mも高さが異なってしまうほどです。列車がこの勾配上に静止しているだけでも連結器には普通で無い大きな水平力がかかります。加えて超強力なEF63×2両による強力な押し上げ開始時やさらには降坂時のトラブルによる急ブレーキなどの際には異常な大きな力がかかります。
連結器から異常な押し上げ力を食らった場合、連結器の上下左右首振りや前後動に対する衝撃を緩和する緩衝装置やその取り付け部な台枠が損傷したり、最悪の場合脱線に至る恐れがあります。よってここを通過する電車や客車は緩衝装置や周辺台枠を強化しています。
空気バネ車両はフワフワしたゴム風船の上に車体があり、その車体同士が連結器で連結しているため、特に脱線のリスクが高いです。そのため、少しでも安定性を高めるべく、空気バネをパンクさせていました。パンクと言ってもゴムに穴を開ける訳では無く、正規の空気出し入れ口から排気してしまうだけです。そのため、ここを通過中の特急の乗り心地は、低速にもかかわらず、レールの継ぎ目通過の振動がお尻に直接カツンカツンと響くような悪さでした。EF63を切り離す駅に着いた時点で、パンクさせていた空気バネには、すみやかにコンプレッサーにより空気が充填されます。そのため、ここを通過する車両の中には一般型よりコンプレッサーを増強しているものもありました。

なお、後押しされるだけの181系の後、協調運転できる489系や189系の時代になっても空気バネについては同じ運用が続けられました。

【蛇足】横軽は、碓井峠でなく、碓氷峠です。私もよくやってしまう変換ミスです。

質問した人からのコメント

2019/7/10 21:40:11

ありがとうございました
m(__)m

ベストアンサー以外の回答

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asanagi_sanさん

2019/7/510:40:31

空気バネは柔らかいため、上下に抑える力も弱いです。ストローなどの柔らかい棒状のものを両側から押してみて下さい。途中で折れてくにゃっと曲がってしまうと思います。列車もこれと同じで、急勾配を下っているときに機関車が非常ブレーキをかけた場合、編成後ろ側から前に向かって押す強い力がかかり、バネが弱いとこの力を抑えられずに車体が浮き上がってしまうことがあります。

実際、昭和38年に碓氷峠での試験運行中、機関車が急ブレーキをかけたところ、編成1両目の後部台車と車体の間が浮き上がってしまう事故が発生しています。空気バネの空気を抜けば、比較的硬いゴムで車体を支えることになりますので、こういった座屈は起きにくくなります。

鉄道総研の文献に詳しい解説があります。文献検索で「RRR」にチェックを入れ、「列車の座屈」のキーワードで検索してみて下さい。
https://bunken.rtri.or.jp/doc/

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編集あり2019/7/510:46:01

空気バネ台車を使って試験走行で非常ブレーキをかけたところ、座屈と呼ばれる台車から車体が外れる事故が起きてます。これは空気バネ台車は一旦空気を介して重量を支えてますが、風船を押すと変形するように空気バネが変形して台車から車体が外れた事が原因です。多少の変形はストッパーで受け止め通常走行時は問題はありませんが、急坂での非常ブレーキという状況の力にストッパーが耐えきれない為に、空気を抜くことで台車に車体を物理的に直接接触させて座屈を起こさないようにしてます。
https://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q119476566...

kit********さん

2019/7/510:18:26

車体過重を減らすため 協調運転でなく 後押しだったため
重みを減らすので

返信を取り消しますが
よろしいですか?

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