吊り掛け駆動方式

吊り掛け駆動方式

吊り掛け駆動方式は、電車や電気機関車の動力伝達に用いられる方法で、モーターから輪軸に直接動力を伝える仕組みを持っています。この方式は、モーターを台車に取り付けることで、平行に配置され、モーター軸が小歯車を回し、それが大歯車を駆動する仕組みになっています。こうした設計によって、モーターは輪軸と一定の距離を保ったまま配置され、ギアの噛み合いの位置関係が変わらないため、安定した駆動が可能です。

基本的な構成

吊り掛け駆動方式では、モーターの輪軸側はアクスルメタルまたは転がり軸受を通じて輪軸に取り付けられ、反対側は台車枠の横梁によって支えられます。モーターの取り付け方式にはノーズ・サスペンションとバー・サスペンションの2つがあり、それぞれ台車の構造に応じた利点を持っています。ノーズ・サスペンション方式は、モーターの突起を台車枠に固定する手法で、振動や偏倚に対応します。一方、バー・サスペンション方式は棒状の部品を使用し、よりコンパクトな構造であるため、特に短軸距の台車に適しています。

長所と短所

吊り掛け駆動方式の主な利点は、モーターの設置方法により振動や衝撃の影響を受けにくく、構造が単純で製造コストも抑えられる点です。また、大型モーターにも対応可能なため、多様な用途に利用されています。しかし、その一方で、ばね下重量が重くなるため、線路への衝撃に対する懸念が高まります。特に高速運転では乗り心地が悪くなる可能性があり、衝撃に強いモーターが必要とされるため、もともとの重量が増してしまいます。メンテナンスの面でも、モーターとギアの消耗が早く、定期的な点検が求められます。

歴史的背景

吊り掛け駆動方式は、1880年にフランク・スプレーグによって考案され、1885年には路面[[電車]]で運用が始まりました。このシステムが短期間で世界中に普及した背景には、その信頼性の高さがあります。しかしながら、1930年代に入ると、欧米を中心にカルダン駆動方式が効果的に導入され、1950年代には日本でも普及が進みました。日本では、戸外にモーターが設置されることが多く、特に路面[[電車]]で使われ続けています。

日本における現状

現在、日本においても吊り掛け駆動を採用した電車は一部存在しますが、新規製造は行われていません。一方、特殊狭軌線や路面[[電車]]では、今でも吊り掛け駆動方式が主流です。特に、函館市の7000形電車や8100形電車は、低床式電車としての特性を持ちながらも、吊り掛け駆動を採用している例として挙げられます。このように、吊り掛け駆動方式はそのシンプルさから多様な形で使われ続けています。

吊り掛け駆動方式は、今後も歴史的な技術として評価されつつ、新しい技術への移行を見つつある分野とも言えます。

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