電車の車輪は左右同軸なのにどうしてカーブで曲がれるの??
一般的な四輪タイプの車では、前タイヤで舵を切りながら曲がります。右に曲がる場合は、左前タイヤが、右前タイヤより長い距離を転がる必要がでてきます。 「内輪差」と言われています。
右図のように、それぞれのタイヤが独立して回転するのであれば、大きくハンドルを回しても問題はありません。
当然、高速で曲がる際には遠心力が掛りますので、線路を傾けて曲り易くはしています。 でも・・・ その他に意外な工夫がありました。
レールの形状と車輪のカタチに秘密があります。
直進時では左右の車輪とレールとの接点は同じ位置です。 つまり両輪の実質的な直径は同じ。
で、 右に回ろうとすると・・・
2つの円錐を底面で張り合わせたカタチで考えればわかりやすいかもしれません。
直進時は左右のレールとの接地箇所は同じ部分なので車輪としての直径は同じです。
旋回を始めると遠心力で円錐は押し出されて左右のレールとの設置個所が変化していきます。 つまり車両のスピード=遠心力に合わせて両輪の直径が変わっていきます。 便利!