鉄道車両の台車史
通常のボルスタ付台車では、ボギーの回転は心皿と側受の摩擦により規制され、車両が旋回に入るときにこれらの摺動摩擦により車輪に横圧が加わり、摺動による摩擦音や軋み音が発生する。また、摩擦部分は定期的に点検、交換する必要がある。しかし安定した旋回中には心皿や側受による摩擦が働かず車輪の横圧は低下する。さらに心皿や側受の摩擦は高速走行時のボギーの蛇行動を規制する働らきががある。
いっぽうボルスタレス台車では大変位を許容する空気ばねに依存するためボギーの回転に摩擦要素がなく、旋回に入る車輪の横圧の立ち上がりが小さい。しかし、旋回中は空気ばねが戻る力による車輪の横圧が持続してかかるため、旋回半径が小さい場合、各車輪の荷重や軸バネ定数にムラがある場合、また軌道変位が大きい場合に低速度であっても乗り上げ脱線を起こしやすい。高速走行時にはボギーの回転に対する摩擦要素がなく蛇行の収束が悪い特性があるため、速度を出す車両ではボギーの回転動を抑制するヨーダンパー類を設置している。
このように、ボルスタ付台車とボルスタレス台車では、ボギーの回転中にかかわる弾性要素と摩擦要素による車輪の横圧の立ち上がりやその持続の特性に違いがあることを理解する必要がある。
空気ばねの場合、上面板と下面板の前後左右方向の剛性を規定するのは空気ばねダイヤフラムの有効長とダイヤフラム自体の横剛性と面板の傾きであった。ダイヤフラムの有効長を長く取るタイプはいわゆるMANタイプとして実用化されたが、空気ばねダイヤフラム有効長が長いため、上下方向寸法が大きくなる傾向にあった。一方ダイヤフラムの横剛性をコードのバイアス角を小さくして低くして空気ばねの横剛性を下げるタイプ、いわゆる低横剛性タイプ空気ばねの場合、低い空気ばね高さでも横剛性を下げることが出来、台車構成の簡素化(例えば側梁を弓型に曲げることなく、直線形状の側梁でも台車構成が出来る)車体の床面の低床化などのメリットが多くあり、次第に主流となって行く。
ただ、余りに柔らかい空気ばね横剛性は車体―台車間の横変位が大きくなりすぎることや、空気ばね左右ストッパーが当たった状態での左右乗り心地などの悪化という問題があり、空気ばねの上面板に左右方向のみ傾斜をつけてダイヤフラムの変形を抑制するなどと言う手法(異方性空気ばね)がとられるようになった。
ボルスタレス方式の技術開発では1970年代初頭以降、仮想心皿方式を生み出したフランスをはじめとするヨーロッパ各国が研究開発とその実用化において先行したが、日本でも1972年札幌オリンピックに合わせて開業した案内軌条式の札幌市交通局南北線向け1000・2000形電車(1970年試作、1971年より量産化)で変則的かつ特殊な構造のもの2車体で1-B+1+B-1となるように車軸を構成する。つまり、両端の各1軸と中央の連接台車の1軸が走向の案内を行い、それぞれの間に置かれた2軸動台車で駆動を行う構成である。このレイアウトは川崎重工業と札幌市交通局が共同で開発した第4次試験車「すずかけ」(1967年製。札苗試験場にて試験を実施)での実績を踏まえて採用されたもので、3軸車であった第3次試験車「はるにれ」(1965年製)が中央軸のみを駆動軸とし、前後の各1軸を走向案内に用いる3軸車であったのを拡大した結果誕生したものであった。これは結果的にボルスタレス構造となったが、積極的に意図してのものとは言い難い。もっとも、札幌市ではその線路構造の特殊性もあって、初の2軸ボギー車となった1975年の6000形電車用川崎重工業KW-102をはじめ、地下鉄電車の台車は全てボルスタレス構造となっている。が導入された。
その後、1977年には高速電車用台車の開発が進み、住友金属工業によるX9968A・BX9968Aはコイルばねと板ばねによるS形ミンデンドイツ式、X9968Bはコイルばねと緩衝ゴムによる緩衝ゴム式、と比較のために異なった軸箱支持機構を備え、台上試験の後、1977年11月に営団地下鉄の協力で東西線5000系に装着して走行試験が行われた。と川崎重工業によるKW-25軸箱支持機構に積層ゴムを用いるシェブロン式台車で、同じ軸箱支持機構を採用し、ダイレクトマウント式の枕ばね部を備えるKW-24と共に京阪電気鉄道にて同社の3000系に装着して走行試験が行われた。が試作され、現車試験を実施された。さらに1979年には住友金属工業によるFS500Aと称する量産試作台車が完成1979年7月から1981年5月にかけて帝都高速度交通営団東西線5000系5345号車で長期実用試験を行った。、これは1980年11月より帝都高速度交通営団によって量産が開始された半蔵門線用8000系電車に住友金属工業SS101として採用され、以後の日本におけるボルスタレス台車普及の端緒となった。
この方式においては仮想心皿が置かれる位置に、牽引装置と呼ばれる牽引力を伝達するメカニズムが設置される。この装置には仮想心皿方式の位置関係を逆転し縮小したZリンク式、1本リンク式MAN社によって1970年代後半に開発された。ドイツ連邦では1978年11月24日にNo.2850878として特許が成立(アメリカ特許No.4357879)している。、門型板ばね式日本で住友金属工業によって独自開発された。、それに積層ゴム式などが存在するが、結果的に変位への対応をばねの撓みに依存する方式は保守面で問題が多く、現在ではリンクを使用する方式が一般に用いられている。
国鉄においては1981年から高速バスに対抗するため、振り子式の新型特急電車の開発を開始した。
この中で大きな課題は軽量化と振り子車の乗り心地改善と保守削減(おもにフランジ摩耗抑制)であった。幾多の議論や基礎研究の積み重ねを経て、従来の381系用DT42を基本としつつ曲線通過時の横圧対策としての軸箱柔剛性支持、回転抵抗を低減するためのころ式側受+側受ヨーダンパなどを採用したTR906(川崎重工業・近畿車輛製)、同じくDT42の軸箱支持機構をシェブロン式に変更し、制御付き振り子やアクティブサスペンションなどを組み込んだTR907(住友金属工業・東急車輛製造製)、やはりDT42を基本とするが、ロールゴム式軸箱支持機構、低横剛性空気ばねによる枕ばねとこれを利用したボルスタレス車体支持、中空車軸+波打ち車輪など徹底的なばね間・ばね下重量の軽減に努め、制御付き自然振り子式としたTR908(日本車輌製造・日立製作所製)と試作台車3形式が1983年にそれぞれ1両分ずつ製作され、中央西線で381系に装着し走行試験が行われた。
その結果、ボルスタレス振り子構造を採用したTR908が曲線での横圧低減、左右乗り心地改良、車内騒音低減にいずれも優れていることが判明し、一気にボルスタレス化の機運が高まった。
このTR908の系譜では改良型のTR908Aが翌年に試作され、さらに翌々年の1985年にはDT51X・TR236Xとして量産先行としての形式を与えられた試作台車が日本車輌製造と日立製作所で製作され、湖西線と中央西線で同年11月から12月にかけて実施された高速走行試験に供せられた。この際、これらの試作台車を装着した381系は湖西線にて179.5 km/hの日本国内における狭軌鉄道車両の最高速度記録を更新している。
もっとも、財政難かつ分割民営化が差し迫っていた国鉄ではこれらの台車を装着した新型特急車両を量産することは叶わず、その本格量産化は形を変え、JR四国が開発した初の制御付き自然振り子式気動車である2000系用のS-DT56が量産されるのを待つ必要があった。
日本の鉄道において、ボルスタレス台車の普及を決定的なものとしたのは、先に述べた振り子式車両用台車としての試作を含め、この種の台車の開発では私鉄各社から大きく遅れていた国鉄国鉄がボルスタレス台車の試作を行ったのは先述のTR908(振り子式。1982年設計)とそれに続くTR911(非振り子式。日本車輌製造・東急車輛製造製。1983年設計)が最初で、特殊な制約の下でのものであったとはいえ気動車用仮想心皿台車の開発では10年先行していたにもかかわらず、私鉄各社での初動から5年以上遅れる結果となった。なお後者のTR911は1984年3月に東海道本線上で113系電車に装着されて走行試験が実施され、DT50の開発に貴重な資料を提供している。が台車メーカー各社と共同で研究と試験を繰り返した末、その最末期にようやく実用化にこぎ着けたのがDT50である。
この台車は極限まで単純化されたシンプルな構造と機構を備え、イニシャルコストとメンテナンスコスト、それに走行性能空気ばねの採用による乗り心地の改善もさることながら、同じ空気ばね台車である従来のDT32やDT46と比較して1基あたり1 t以上(主要な置き換え対象車両に装着されていたコイルばね台車であるDT33との比較では約2.5 t)の軽量化による軌道の負担軽減、つまり軌道保守コストの低減効果は絶大と言って良い水準に達していた。
一般的な20 m級車の場合、通常の鋼製車体に代えてアルミ車体を採用することで概ね4 - 5 t前後、軽量ステンレス構造で3 - 4 t程度の軽量化が実現されるから、部品点数の削減による製造・保守費の低減と合わせて従来台車比で1両あたり2 tから3 tもの軽量化を、それも軌道破壊に対する影響の大きい台車ばね間質量の削減という形で実現されるボルスタレス台車のもたらすメリットは絶大である。
また、このDT50の派生形式各種は高速走行性能が良好で、例えばJR西日本221系電車に装着された派生形式であるWDT50H・WTR235Hは、ヨーダンパ無しの標準状態(後に追加搭載された)で120 km/h運転を実施しているが、新造直後に湖西線で実施された性能試験の際には軸箱支持機構や枕ばねには特に手を入れず、JR北海道785系電車用N-DT785やJR東日本651系電車用DT56などの本台車の後で設計された130 km/h運転に対応する同系台車と同様にヨーダンパを追加しブレーキ系を強化することで160 km/hの速度記録を達成している。の各点で従来の制式台車各種を大きく凌駕していた。
このためDT50とその派生形式各種は、国鉄分割民営化直前から分割民営化後にかけての約10年間に大量生産された電車・気動車群に大量採用され、以後のJR各社でもこれを基本に軸箱支持機構を変更したモデルが採用され続けるなど、大きな成功を収めた。
もっとも、このDT50をはじめとする軽量ボルスタレス台車では、ボギーの回転が空気ばねのねじれに依存するため回転の角度に制限があること、また回転したボギーを戻そうとする空気ばねの剛性がフランジに横圧としてかかるため、輪重に不均衡があると乗り上げ脱線が起こりやすい欠点がある。このため、急曲線通過が要求される線区での使用には適さずこのため急曲線の多い地下鉄や一部私鉄などでは、スペース面では不利ながら枕梁を備える台車が採用される例が多い。例えば、急曲線通過性能に対する要求が特に過酷なミニ地下鉄では、例外なくボルスタ付きのダイレクトマウント台車が採用されている。私鉄でも、「京阪電気鉄道カーブ式会社」と揶揄されたほど本線に曲線が連続する京阪電気鉄道は、1977年のKW-25での試験以降ボルスタレス台車を一切導入せず、また本線東垂水駅前後に厳しい線形のS字曲線区間を擁する山陽電気鉄道は、5000系で川崎重工業製試作軸梁式ボルスタレス台車(KW-73・KW-74)の長期実用試験を行ったが、以後の増備車では同台車で採用されていた軸梁式の軸箱支持機構については継続採用としたものの、ボルスタレス構造とはせず従来通り心皿のあるダイレクトマウント台車(KW-93・KW-94)としている。、また高速走行時には車体のヨーイングを抑制するヨーダンパ(アンチヨーイングダンパ)の付与が必須ヨーダンパの装着は一般に新幹線を含む120 km/h以上の運転を想定した車両に対して実施されるが、これが装備されていない最高速度120 km/h以下の車両でも乗り心地が十分でないケースがあり、例えばJR西日本221系では製造後約10年が経過した1998年以降、追加でヨーダンパを設置している。であるなど、いくつかの問題点が存在する。
他にも阪急電鉄(阪急)や京浜急行電鉄(京急)のように、ボルスタレス化に消極的な事業者が複数存在しており、日本におけるボルスタレス台車開発に重要な役割を果たしてきた帝都高速度交通営団の後身である東京地下鉄も、2000年の日比谷線での脱線事故以降、輪重が極端に不均衡になった状態で曲線通過時に車輪のせり上がり現象による脱線が起こりやすいことを考え、2006年度以降の新造車両用台車をすべて輪重調整や管理の容易なボルスタ付台車に戻している。
阪急は1981年の神戸線用7000系7005以下8両編成新造に際し、神戸寄りに連結される7100形7105・7550形7585の2両についてSS102SS102は牽引装置などの機構設計にSS101を踏襲しつつ、当時の阪急で標準台車であった住友金属工業FS369A・FS069Aと共通の板ばねによるSUミンデン式軸箱支持機構を採用し、摩耗部品類についての互換性を最重視して設計されている。を試験導入、さらに1984年には7012をはじめとする8両1編成の新造時に住友金属工業製SS102A(電動車用)・SS002A(付随車用)各3両分とFS369A(電動車用)・FS069A(付随車用)各1両分を製作、7105・7585との間で台車振り替えを行い、長期実用試験7012以下8両1編成分のSS102系台車は2008年12月に、全数が5200系からの廃車発生品であるFS369Aと交換されて淘汰された。を実施するなど、この機構に早い時期から注目していた。同社は神戸線用8200系全車、宝塚線用8000系8040形および京都線用8300系の一部に住友金属工業SS139系ボルスタレス台車を採用したが、阪急の求める水準に達することができず、9000系および1000系 (2代)から再びダイレクトマウント式のボルスタ付き台車を導入した。
京急では本線品川駅付近にボルスタレス台車装着車が通過可能な限界に近い半径100 mの曲線区間があり、また京急蒲田駅での空港線との分岐にも半径100 mの曲線区間が存在するため、転向性能で不利なボルスタレス台車を採用していない。京急の他、東京都交通局浅草線・京成電鉄(京成)・北総鉄道(北総)の3社局においても、京急線への乗り入れ運用に充当される営業用車両についてもボルスタレス台車が採用されていない。一方、電気機関車である東京都交通局E5000形電気機関車や、営業車両であるが京急線への乗り入れをしない新AE形はボルスタレス台車を採用している(京成線内にも京成上野 - 日暮里間に半径160 m・120 mのカーブがある)。また新京成電鉄は新京成線の新津田沼 - 京成津田沼間に半径139 mのカーブがあるが、8900形においてボルスタレス台車を採用した。しかし、N800形以降の形式は京成の車両をベースにしていることもあってボルスタ付台車を採用している。
名鉄は1000系以降ボルスタレス台車を使用してきたが、9500系では再びボルスタ付きに戻り、9100系、その後の増備車もボルスタ付き台車を採用している。急曲線がある名鉄瀬戸線用の4000系は通過性能が有利なボルスタ付台車を採用している。
また、福知山線脱線事故の際には事故車が本方式による台車を装着していたことから、一部でボルスタレス台車の特性を問題視する説があり、鉄道評論家の川島令三や国鉄千葉動力車労働組合がこれを主張している。事故は曲率300 mに至る緩和曲線区間での速度超過および貧弱な営業方針や保安システムが原因であるが特に川島は事故前まで著書内でJR西日本のダイヤや営業方針を過度に賞賛していたため、その責任逃れとしてこのような主張をしているという見方もある。、稼動データが蓄積されている心皿付き台車と異なり、ボルスタレス台車については脱線時の過渡的な挙動について十分な知識が集積されておらず、原因であるともないとも断定できていない。
一方、日本の新幹線新幹線向けでは、在来線向けDT50の量産開始と同じ1985年に試作されたDT9023A・Bを筆頭とするDT9023系などの試作台車による長期試験を経て、1990年に設計された新幹線300系電車用TDT203以降に設計された、すべての新型台車にこの方式が採用されている。を筆頭とする高速鉄道を中心に、この方式は急速に普及している特に新幹線においては半径の小さな曲線区間が無いこと、また高速走行時の振動や蛇行動を抑えるために台車に軸ダンパー、ヨーダンパー、左右動ダンパー、上下動ダンパー、また車両間にロールダンパーやヨーダンパー等を装備していることもあり、ボルスタを備える従来方式の台車と比較して蛇行動、曲線通過時の横圧の低減、振動特性などが従来方式と同等であり保守性において優れるとしている。。
鉄道車両に限らず、車輪を使用する各種陸上交通機関において最も困難な問題は、曲線走行に伴う車輪と車体の位置関係や回転数の制御である。
たとえば、軌間1,067 mmの鉄道で内周軌条において半径1,000 mの真円を描く曲線軌道があるとした場合、単純計算でも内周と外周では、半周で約3,350 mm、つまり3 m以上もの距離差が生じる。ここで車輪径を日本の鉄道で一般に用いられる860 mm径とした場合、このカーブを半周走行するだけで約1.25回転の回転数差が輪軸の左右で生じることになる。そうした回転数差は一般的な構造の輪軸では、踏面と呼ばれる車輪の軌条との接触面となる部分について、断面形状に一定角度の勾配や曲線を与え、また軌条の側でも頭頂部を緩く円弧を描いた形状とすることで解決している。このような工夫によって、左右の車輪がリジッドに車軸に固定された一般的な輪軸は、曲線通過時に車輪と軌条の間に縦横のクリープ力を発生させて接触位置を「滑らせ」ることで輪軸単体での自己操舵を実現し、複雑な機構なしでの円滑な曲線通過が可能なようになっているのである。だが、この方式は簡潔である一方で、極端な急曲線では左右の車輪の回転数差を吸収しきれず、また一般的な2軸ボギー台車の場合、いずれかの車輪について曲線の内外周差と車輪と軌条との間に角度差(アタック角)が発生することで主に車輪のフランジや踏面に大きな摩擦および摩耗、騒音などが生じ、さらに不適切な車輪形状の場合には、迫り上がり脱線などの原因になるという問題を抱えている。
こうした問題に対する最も原始的、かつ消極的な解決手段は、当該問題が発生する区間での軌条に対する塗油あるいは散水、つまり車輪と軌条の接触面に何らかの潤滑剤を介在させることで車輪と軌条の滑りを良くし、車両の円滑な通過を助ける、という方策であった。塗油は平坦線を走行する、つまり潤滑剤による摩擦係数の低下による空転をある程度無視できる路線で一般に使用され、散水は空転が全く許容できない急勾配線例えば、急勾配と急曲線の双方が同一区間に併存する箱根登山鉄道鉄道線など。において保守負担の増加を承知の上で使用されてきた。だが、いずれにせよこれらの手法はあくまで対症療法でしかなく、曲線通過における問題の根本的な解決をなすものではない。
車輪の踏面形状と軌条の断面形状の最適化は、高速走行時の蛇行動対策の観点からも無視できないものである。このため第二次世界大戦後、高速運転を指向する各国、特に日本やフランス、ドイツなどで新しい車輪踏面・軌条断面形状が盛んに研究された。その成果として、円弧踏面、修正円弧踏面といった新しい踏面形状が次々に開発され、軌条についても日本のN形(40kgN形・50kgN形など)やT形(50kgT形。東海道新幹線用)などが順次開発・規格化されていった。だが、これらとて急曲線区間を抱える路線で使用される車両に適用するには、完全に満足のゆくものではなかった。
この問題に対する技術的・機械的な解決のアプローチは2つあった。
一つは、輪軸を左右で分割し、左右の車輪が別個に回転するようにする独立回転車輪方式。
もう一つは、通常平行である台車の各輪軸に何らかの形で操舵を可能とする機構を組み込み、各車輪単位で軌条に対するアタック角が極力0に近づくように操舵させる、あるいは台車そのものと車体の間でリンク結合を行い、台車の転向をコントロールすることで各輪軸のアタック角を最小限に抑制する、自己操舵方式である。
これらのうち、独立回転車輪方式には各車輪が個別の回転数を取り得るため車輪の偏摩耗や曲線通過時の大きな騒音が発生せず、また車軸の全長が短くて済むためばね下重量も軽減される、といったメリットが存在する。
だが、この方式にはそうした魅力的な利点の一方で、以下のような解決の困難な問題が存在した。
特にこの機構ではバックゲージの保持が保証されない場合、脱輪によって脱線に直結する危険がある。それゆえ、フェイルセーフ性が特に重視される鉄道において独立回転車輪方式を実用化するためには、このバックゲージ保持の機械的な保証は、必ず解決せねばならない問題であった。また、各軸受の負担すべき荷重は通常の輪軸の場合と比較して単純計算で約半分となるが、軸受そのものの数は倍増するため、軸箱支持機構は全体が自ずと複雑・大型化することになる。さらに、車輪の回転数が左右で異なることを許容するということは、各車輪に主電動機を内装するダイレクトドライブ方式やそもそも車輪を駆動に用いないリニアモーター方式などを別にすると、駆動装置にも左右の輪軸間の回転数差を許容するディファレンシャル・ギアなどの差動装置を組み込む必要がある、ということを意味していた。
一般に使用される鉄道車両として、この独立回転車輪方式を実用化した最初期の事例に、スペインで1942年に開発された「タルゴI」客車がある。独立回転車輪方式の1軸台車と前後の車体をリンク機構で結合した、特徴的な連接構造を備えるこの超軽量客車は低重心化と軽量化のために床面を極端に引き下げた結果、貫通路が通常の輪軸であれば車軸が存在するべきスペースを使用するため、またスペインの鉄道は超広軌であるため、特に小直径の車輪を使用する場合、曲線区間の内外周差が無視できないほど大きくなったことから、独立回転車輪方式を半ば以上必然的に採用したこの構造の採用は、後年の「タルゴIII-RD」での軌間可変機構の実現にあたって、大きな役割を果たすこととなる。。
この「タルゴ」シリーズはフランコ政権末期に設計された3世代目の「タルゴIII」でほぼ完成の域に達した。さらに派生モデルである「タルゴIII-RD」で軌間可変機構が実用化されたこともあり、このシリーズとその改良・発展型は以後長らくスペイン国鉄の代表的車種の一つとして使用されることとなった。
だが、「タルゴ」が一定の成功を収めたにもかかわらず、タルゴ社からライセンス供与を受けて製作された車両を除き、この「タルゴ」を追って独立回転車輪方式の採用に踏み切る鉄道は、その後しばらくの間現れなかった。一般的なボギー台車を備える鉄道車両、例えば電車などの動力車においては左右の車輪の回転数差を吸収するために何らかの装置を組み込む必要があるなど駆動装置の複雑化が避けられず、この方式を採用することによる曲線通過時の負担低減などのメリットよりも、そうした機構の複雑化がもたらすデメリットの方が大きかったためである。
ただし、この時期に独立回転車輪方式を通常の2軸ボギー台車に適用しよう、という動きが全く存在していなかった訳ではない。例えば1959年には、日本の京阪神急行電鉄が蛇行動対策と走行抵抗の軽減を目的として「自由回転車輪」と称する通常の台車に組み込み可能で左右の車輪が独立回転する輪軸を製作、これを同社京都線の1500形1528の4軸全てに組み込み、1959年4月から約1年にわたって長期試験を実施した。この実験では独立回転車輪の走行特性について、常に一方の車輪のフランジが軌条側面に接触して走行しようとする、つまり片寄って走行しようとする性質があることなど、貴重な知見が得られた。
また、1962年には空気ばね台車の開発で名を馳せた汽車製造大阪製作所の台車設計グループがKS-68と称する独立回転車輪方式台車を1両分試作し、京阪電気鉄道の1810形1815に装着、同年4月から約半年にわたって走行試験を繰り返し、こちらも貴重なデータを収集している。このKS-68は平面形がS字状の、つまり左右非対称構造の台車枠を採用し、一方の車輪を内側軸箱支持、もう一方の車輪を外側支持として左右いずれの面から見ても一方のスポーク車輪が露出する特異な外観を備えていた。なお、この台車は主電動機を装架する動台車であり、曲線通過時に生じる左右の車輪の回転数差を自動車用のリミテッド・ディファレンシャル・ギアにより吸収する機構を採用するなど、その内部機構についても非常に野心的な設計を導入していた。
このKS-68の走行試験結果は良好であったとされるが、バックゲージの保持が難しいという問題は解決せず、また差動装置など複雑な駆動メカニズムを採用する関係で保守が難しいという問題も存在した。しかもこの方式は主電動機の1台車2基装架が困難で、そのためこの台車を採用した場合には全電動車方式とせねば所定の性能が得られない、と結論され、この台車は本格採用が断念された。
この時代、他にも国鉄や小田急電鉄で同時期に同様の独立回転車輪の試験が行われたが、いずれも曲線区間では高成績を残したものの直線区間での輪軸の偏りの問題が解決せず、こうして1970年代に入る頃までには、日本の鉄道各社で独立回転車輪方式の実用化に挑む例は途絶え、その後約20年近くに渡って基礎研究のレベルにとどめられることとなる。
1980年代後半になると、独立回転車輪は曲線通過とは別の目的で、各国において再び脚光を浴びるようになった。
例えば日本では、旧国鉄時代から営々と続けられてきた基礎研究の成果により、前後非対称特性の台車の有効性が見いだされた。これにより、車軸の軸端部にクラッチ機構を組み込んで進行方向後位の輪軸のみを選択的に独立回転車輪とすることで、通常状態でロックした前位輪軸によって自己操舵性を確保しつつ、蛇行動安定性を後位の独立回転車輪によって得られることが明らかとなった鉄道技術研究所によりこの機能を組み込んだRT-X1と称する試作台車が設計され、1989年に東急車両製造によって製作された。なお、この台車はKS-68と同様にディファレンシャルギアによる動力伝達機構を備えており、気動車用の動力台車として利用可能な構造であった。。これは、曲線走行性能の向上手段として独立回転車輪を用いる、という従来の発想から脱却し、超高速走行時の安定性を高める手段の一つとして、独立回転車輪の応用を図ったものであった。
また、同じ時期にヨーロッパではLRTの低床化の手段として、つまり左右の車輪間を結ぶ車軸を省略することで通路床面高さの引き下げを実現すべく、独立回転車輪の採用が始まった。この目的での独立回転車輪の利用は1990年代以降完全に定着し、一般化している。
こうして応用的展開の研究が進む一方で、肝心の曲線通過特性の改善策としての独立回転車輪の開発も、この時期には再び盛んになった。
回転する駆動装置を持たないリニアモーターを動力源とし、また極端な急曲線と小直径車輪の組み合わせで使用される、いわゆるミニ地下鉄においては、台車の曲線通過性能の向上は緊喫の課題であった。
実際の量産車においては後述するように自己操舵台車が一般化したが、その研究開発の過程で急曲線通過特性の改善と騒音の減少を目指し、粉体クラッチによる独立回転車輪機構を組み込んだ輪軸が試用されたのである。
この輪軸は、高速回転する場合にはその遠心力によってクラッチが働き、車輪と車軸がロックされて左右の車輪が同じ回転数で同期回転するが、車輪の踏面勾配では回転数の差を吸収できないほどの急曲線を走行する低速時には、遠心力の低下でクラッチが切れて独立回転車輪となる、という性質を備えている。
この輪軸もまた実用化には至っていないが、駆動系が輪軸に依存しないリニアモーター方式の場合、ディファレンシャルギアによる差動機構も不要であるためその採用に当たっての技術的なハードルは一般の鉄道車両に比較して低く、1990年代以降も研究が続いている。
このように技術的なハードルの高さなどから独立回転車輪方式が限られた分野でのみ実用化される一方で、自己操舵台車は比較的古くから実用に供されていたことで知られている。