輪軸（鉄道輸送）

輪軸 は、車軸に固定された 一対の鉄道車両の 車輪で、両方の車輪が一緒に回転します。輪軸は、車両の両端にあるボギー（北米では「台車」）（少なくとも 2 つの輪軸を保持するピボット フレーム アセンブリ）に取り付けられることがよくあります。現代のほとんどの貨車と客車には、それぞれ 2 つの輪軸を備えた台車がありますが、重い荷物を運ぶ貨車の台車には 3 つの輪軸（またはそれ以上）が使用され、3 つの輪軸を備えた台車は一部の客車の台車にも使用されています。かつてヨーロッパやイギリスおよびその植民地でほぼ普遍的だった4 輪の貨物車には 2 つの輪軸しかありませんでしたが、近年、列車の積載量が重くなるにつれて、このような車両は一般的ではなくなりました。

ほとんどの列車の車輪には、約 1:20 の円錐状のテーパーが付けられており、これにより、車輪のフランジがレールの側面に接触する可能性が低くなり、曲線抵抗が軽減されます。レールは通常、車輪の円錐よりも小さい角度である 1:40 で内側に傾斜しています。円錐形状でない場合、車輪は鉄道車両の慣性により直線経路を継続する傾向があり、曲線上で輪軸が外側のレールに向かって移動します。円錐は、車輪が外側のレールに向かって移動するにつれて有効直径を増加させ、車輪が車軸に固定されているため、外側の車輪がわずかに遠くまで移動し、輪軸がより効率的に曲線をたどるようになります。そのため、車輪とレールの境界面での異常な摩耗が回避され、^[1]通常、この摩耗によって生じる大きくて耳障りな非常に甲高いキーキー音が回避されます。これは、トンネル、駅、高架線のカーブで、平らな表面が滑り、フランジがレールに沿って擦れるために顕著です。しかし、円錐度がサスペンションと軌道に適していない場合、高速走行時に不快な振動が発生する可能性があります。最近の研究では、車輪とレールのプロファイルをわずかに変更することで、パフォーマンスをさらに向上できることも示されています。^[2]

すべての鉄道会社が円錐踏面車輪を採用しているわけではない。サンフランシスコのベイエリア高速鉄道（BART）システムは円筒形の車輪と平らなレールで建設されていたが、乗客から何年もの間軋み音に関する苦情が寄せられていたため、2016年に車輪の形状を円錐踏面に変更し始めた。 ^[3]オーストラリアのクイーンズランド鉄道は1980年代半ばまで円筒形の車輪と垂直のレールを使用していたが、列車の積載量が大幅に増加したためこの方式は採用できなくなった。^{[4] [5] [6]}

ゴムタイヤ式の地下鉄には、深いフランジの付いた鋼鉄製の車輪の外側にゴムタイヤ が付いた特別な輪軸を備えたものがあり、これが台車を標準的な鉄道分岐器に誘導し、タイヤが空気抜けても列車が脱線しないようにする。このシステムはもともとミシュランがパリ地下鉄のために考案したもので、最初の路線は1956 年に開業した。

• 
  デニー車軸
• 
  鉄道車両の車輪は車軸にしっかりと取り付けられており、同時に回転します。
• 
  スイス連邦鉄道の車輪軸とジャーナル
• 
  鉄道スピードカーの車輪セット。車輪はプレス鋼で、フランジは実物大の鉄道車両のものよりも小さい。
• 
  グレート・ウェスタン鉄道の貨車の車輪セット。滑り軸受けの端部が見える。
• 
  ベッテンドルフ型の貨物台車。北米やその他の地域で標準となった。
• 
  ハリコフの溶接彫刻の一部である車輪セット
• 
  アプト分岐器を備えた2レールケーブルカーの車輪セット
• 
  アプトラック＆ピニオンブレーキ付きケーブルカー用車輪セット
• 
  ラック式鉄道の車輪

• Matthias N. Forney (1974) [1879].鉄道車両製造者の辞典. Dover Publications, Inc.
• ホワイト、ジョン H. ( 1978)。『アメリカ鉄道客車』。メリーランド州ボルチモア：ジョンズ・ホプキンス大学出版局。ISBN 0801819652. OCLC  2798188.
• ホワイト、ジョン H. ジュニア(1993)。『アメリカ鉄道貨車: 木造貨車の時代から鉄貨車の登場まで』。ボルチモア:ジョンズ ホプキンス大学出版局。ISBN 0-8018-4404-5. OCLC  26130632.

• 「APTA PR-CS-RP-003-98 旅客設備のクリアランス図を作成するための推奨方法 5.3.2.1 設計許容値」(PDF)。APTA.com。アメリカ公共交通協会。 1998 年 3 月 26 日。 2015 年 1 月 17 日に取得。