電車が曲がる仕組みって？
前回は車の曲がる仕組みについて調べていきました
その時の記事がこちら！
日常で移動手段として車を使っている人もいると思いますが、
それ以外の交通機関を移動手段として使っている人もいるはずです
その中でも、今回は電車に注目しました
電車も線路に沿って進む際に曲がる必要が出てきます
では、どうやって電車は曲がっているのでしょうか？
その疑問について調べていきました！
電車が曲がる理由
車ではハンドルを切るとタイヤの向きが変わります
しかし、電車ではハンドルは存在しておらず車輪の向きを変えることもできません
そうすると曲がることができないようにも思えます
だけど、実際には曲がっているわけです
それには曲がるための何かが存在している
では、それは何でしょうか？
答えは車輪の形です
車輪の形を詳しく知っている人は少ないのはないでしょうか？
普段は見えないところにあるため仕方ないかもしれません
電車の車輪を正面から見てみると、
こんな形をしています
この外に向かってだんだん半径が小さくなっていく形と内側についているフランジと呼ばれる部分が特徴となっています
この半径が小さくなっていくのは円錐の一部分だと考えられます
ところで、皆さんは円錐形のものを転がしたことがありますか？
転がしたことがある人ならわかるとイメージできると思いますが、
円錐形のものを転がすとまっすぐには進みません
尖っている方を中心として回転しますよね
これが電車が曲がる時に重要になってきます
まず、曲がる時には当たり前ですが線路が曲がっています
右に曲がろうとすれば線路は右方向に徐々に曲がっていきます
しかし、そのときに電車は直進しようとする
そうすると進行方向に対して左側の車輪は半径の大きい方へ、右側の車輪は半径の小さい方向に移っていきます
この時の半径のズレが、先ほど述べた円錐形の役割を果たしています
つまり、半径の小さい方向に曲がっていくようになるわけですね
こんな風にして電車は曲がることができるわけです
そして、フランジの部分
これは曲がる時に車輪がズレすぎないように、つまり脱線しないようにストッパーの役割を担っているわけです
以上が電車が曲がる仕組みでした
まとめると、
「電車が曲がれるように車輪に工夫がしてある
曲がる時に車輪の半径が変わることによって円錐形の一部となり曲がることができる
そして、脱線防止のためにフランジが設けてある」
ということですね
参考にさせていただいたところ
http://www15.plala.or.jp/hidekih/asaks/HowCurves.pdf
