鉄道車両の台車史
このTS-301で採用された、単列のコイルばねの横剛性に依存する形のインダイレクトマウント方式を旅客車用として直接模倣するメーカーはほぼ皆無ただし後述するように、後年になって大阪市交通局が住友金属工業と共同で複列コイルばねの横剛性に依存したノー・スイングハンガー台車を、それもボルスタアンカーを装着しない、非常に簡素化された設計で開発している。また、貨車用としては一般貨車の高速化が求められるようになった1966年のTR95・TR95A以降、2軸ボギー貨車でこの種の台車が一般化している。であったが、前述の空気ばねを枕ばねに採用し、横剛性を左右動ダンパーと過大左右動ストッパーの併用で確保する構造のインダイレクトマウント方式は、保守上の理由などで後述するダイレクトマウント方式の導入に難色を示した各社で採用され、また初期の採用例の一つとなったボルスタアンカーは揺れ枕式の台車でやはり側梁と上揺れ枕間の牽引力伝達手段として、あるいは側梁と上揺れ枕間を結合することで常用速度域での蛇行動減衰特性を確保する手段従来は側受の摩擦抵抗を適切な値とすることで台車の旋回を制限し直進安定性の確保を図っていたが、このボルスタアンカーの採用で復元ばね特性を利用可能となった。としてこの時期以降、各社で多用されるようになった日本の鉄道における台車へのボルスタアンカー装着の最初の例としては1951年に汽車製造が阪急電鉄京都線200形用として納入したKS-1Aと京阪電気鉄道1700系用として納入したKS-3A・3Bが挙げられる。これらは既に軸箱間を結ぶ線に極力近い位置にそれと平行にボルスタアンカーを装着し、各軸箱にもダンパーが付加されており、台車のボルスタアンカー取り付け位置が車体の前後方向のピッチング現象に与える影響に関する研究が同社で進んでいたことを示している。また、住友金属工業では1952年3月に竣工した京阪電気鉄道1700系第2次車用FS6がボルスタアンカー装着台車の初号機となっており、ボルスタアンカーはこの時期以降、都市間高速電車を中心に日本で急速に採用例が増加している。。
こうして、高速台車振動研究会での蛇行動の研究が進んだことで高速台車に要求される特性が次第に明らかとなり、直進安定性の向上と、ばね下重量の軽減の2つが特に強く求められるようになった。後者については電車における主電動機装架方法の変更、つまり駆動システムをスプレーグ以来の吊り掛け駆動方式からカルダン駆動方式へ変更することで大きな成果が得られたが、同時に台車側でも対処が求められ、台車メーカー各社は先を争うように新型の軸箱支持機構開発に邁進することとなった。
高速台車で必要となる軸箱の支持には、台車枠から左右の下方にペデスタル(軸箱守)を出し、軸箱がその間に挟まって上下に摺動する形式が基本だが、摺動部が摩擦により消耗するので摺動部を定期的に交換する必要がある。一方、円筒案内式や軸梁式、リンク式では摺動部がないため管理が容易になる。円筒案内式にはオイルダンパー作用を持たせた湿式と、それを持たない乾式がある。ゴム支持は主として路面電車等に利用されている。
軸バネの設定については主として標準軌を採用し乗り心地と曲線通過特性のために柔らかく設定する会社(京急など)と、曲線通過特性の有利な狭軌のために安定性を重視して堅めに設定する会社(JR各社等)がある。
1948年以降に日本で研究開発が進められた軸箱支持機構(海外からのライセンス導入を含む)とメーカーの組み合わせは以下の通りである。
住友金属工業(ペデスタル(軸箱守)ゲルリッツ式): 1951年
汽車製造(ペデスタル(軸箱守)上天秤式): 1951年
日本車両製造(ペデスタル(軸箱守)上天秤式): 1951年
汽車製造(円筒案内式 シンドラー式): 1954年
近畿車輛(円筒案内式 シュリーレン式): 1954年
日本車両製造(円筒案内式、SIG式): 1958年
川崎車輌(OK形): 1948年
三菱重工業(MD形): 1948年
日立製作所: 1950年
住友金属工業(アルストーム式): 1954年
住友金属工業IS型ミンデン式(前後板バネ支持)
住友金属工業S型、SU型ミンデン式(片側上下板バネ支持)
シェブロンゴム支持式(前後積層ゴム)
サスペンションのばねとして空気圧を利用する空気ばねは、第二次世界大戦前の黎明期の事例では、金属製の二重円筒などが使用された1910年代に日本車輌製造が開発した野上式弾機装置の一部においては、枕ばねを二重構造の金属筒に納め、その伸縮時に円筒内の空気の流入・排出を絞って制限することで一種の空気ばねあるいはエアダンパーとしての作用を期待する構造を採用していた。また、1930年代には日立製作所が金属製ベローズを使用する空気ばね台車を考案、特許を取得している。ことが確認されている。もっとも、これらは着目点は優れていたものの、構造・工作面での不備や金属疲労や摩耗に起因する耐久性の欠如などによって充分な成功が得られず、広く普及するには至らなかった。
この空気ばねが実用的な形で広範に利用可能となり、また実際に利用されるようになったのは、第二次世界大戦後のことである。自動車用タイヤからの技術的な援用ヨーロッパでは自動車用タイヤメーカーとして知られるフランスのミシュランが、1930年代以降「ミシュラン台車」と称するゴムタイヤを車輪に使用する台車を設計・製作し、気動車や超軽量客車に採用された。これは当時の同社社長が夜行寝台列車の乗り心地の悪さに辟易して発案したとされる。この台車を使用した客車は幹線用として1940年代に100両以上が製造されている。空気入りタイヤと鉄車輪を組み合わせて車輪とするこの台車も一種の「空気ばね台車」と言えるが、軸重・荷重制限も厳しかったことなどから4軸あるいは5軸構成のボギー台車とせざるを得ない(そのため軌条と接触する外輪としてフランジ付き鉄車輪を併用しているにもかかわらず、走行抵抗が通常の2軸台車よりも大きくなる)など制約が多く、フランスおよびその植民地向け以外にはほとんど受け入れられず(ただし、アメリカ合衆国のデンバー・アンド・リオグランデ・ウェスタン鉄道で同種の台車を装着した気動車が使用された実績がある)、幅広く普及するには至らなかった。このミシュラン台車では軸ばねに自動車のサスペンションと同様、重ね板ばねの両端をリンクで支持する(シャックルで吊る)機構が採用されており、その点でも当時の自動車技術の影響が顕著であった。なお、このミシュラン台車を装着する気動車はフランスの旧植民地などに21世紀初頭時点でも一部が現存している。ミシュリーヌによるゴム製ベローズを使用するものが、アメリカでグレイハウンドなどの長距離都市間バスを中心に遅くとも1940年代には一般化していた。これはベローズ形の空気ばねで車体を支持し、高さをレベリングバルブと呼ばれる圧力調整弁で一定に保持するという、以後の空気ばねの基本となるシステムを既に備えていた。車載のエアコンプレッサーで圧縮空気を確保するセルフレベリング機能付の自動車用空気ばねの着想は早い時期から存在し、確認可能な範囲でも1921年の米国特許1371648号("Pneumatic spring-support for motor-vehicles" Frank, Schmidt 1919年出願)等の古い例があるが、初期にはやはり金属シリンダーを用いるものが多く、実用域に達したのは耐久性に優れるゴムベローズを利用できるようになった1940年代以降である。
鉄道車両への応用も行われ、1953年、アメリカでは、ゼネラルタイヤ(General Tire)とティムケン・カンパニー(Timken Company)の共同研究により貨車用台車への空気ばね適用が試験され、プルマンによるトレインX、バッド・カンパニーによるパイオニアIIIなどの軽量化を狙った客車で空気ばねが採用された。一方で、当時既に斜陽化が指摘されていたアメリカの鉄道界では、低湿度で路盤が強固であるという事情も手伝って、これを鉄道車両に積極的に応用しようという動きは鈍かった。また、当時鉄道先進国と目されていた西ドイツやフランスなどのヨーロッパ各国でも事情は同様で、枕ばねとしてはコイルばねに防振ゴムを巻いたエリゴばねで満足できる乗り心地が得られていたこともあって、空気ばねの採用に対する関心は薄かった。
日本での空気ばねの鉄道車両への応用としては、1948年頃から日立製作所笠戸工場で空気ばねの研究が進められ、1950年には横浜市電の台車用として試作され、実車試験まで行われた。しかし、この研究は金属ベローズの疲労強度上の問題により成功には至らなかった。その後、空気ばねの研究は一時途絶えていたが、1950年代当時新型台車の開発に精力的であった高田隆雄(1909 - 1989)のち汽車製造常務取締役・川重東京冷熱サービス取締役社長・鉄道友の会副会長を歴任。高田は1950年代に渡米してグレイハウンドの空気ばねを実見しており、これが空気ばね台車開発の直接のきっかけとなった。を中心とする汽車製造の設計チームと同社製台車の主要な顧客であった京阪電気鉄道の二人三脚によって再び実用研究が推進されることとなった。当初は運輸省の補助金を得て、国鉄キハ17系気動車用DT19・TR49を改造して空気ばねの試験が実施されたが、これはベースとなったDT19・TR49の枕ばね部の致命的な構造欠陥から空気ばねの性能が発揮されず不調に終わり、以後しばらく国鉄による実車試験は行われなかった。。
1955年に京阪電気鉄道に最初に納入され、1956年8月より同社の1750型1759で試用が開始されたKS-50では、ゴム製空気ばねタイヤメーカーであるブリヂストンの協力は得られたものの、少数の試作故にコスト面の問題から既存のスクーター用タイヤチューブの金型が流用されたという。の寸法的制約から、設計陣の希望する大径のベローズ式空気ばねが採用できず、枕ばねの空気ばね化が叶わなかった。このため、やむを得ず円筒案内式(シンドラー式)軸箱支持機構を備える台車の軸ばね計8本を空気ばね化するという複雑な構造横剛性の確保が難しい空気ばねを軸ばねとするには、円筒案内式あるいは軸梁式などの、横方向に剛い特性を備える軸箱支持機構であることが望ましく、その点でシンドラー式台車のライセンスを取得していた汽車製造は有利であった。なお、軸ばねの空気ばね化は後にOK形台車と称する軸梁式台車を開発していた川崎車輌が山陽電気鉄道2700形2701用として1959年に試作したOK-20軸梁式台車で枕ばねを含めた完全空気ばね化に挑戦しているが、これも続くOK-22以降の試作空気ばね台車では軸ばねが金属ばねに逆戻りしている。が選択され、枕ばねはコイルばね+オイルダンパーのままとされている。
この試作台車は試験開始後、曲線が多く過酷な軌道条件の京阪線において大成功を収めた。ここでは振動の減衰特性に優れ、しかもレベリングバルブによる空車時と満車時との積空差の自動吸収で床面高さを一定に保てるこの特性はラッシュ対策に悩む日本の私鉄各社が後年、コイルばね台車ではラッシュ時の過大な床面沈下が問題となる通勤電車に空気ばねを積極的に採用する大きな理由の一つとなった。といった空気ばねの優れた性質が明らかとなった。しかも、一種の妥協策として軸ばねを空気ばねとしていたことがきっかけとなり、ひとつの興味深い技術成果が得られることにもなった。空気ばねによる軸ばねの優れた減衰特性を期待して枕ばねをロックし試験走行を実施してみたところ、走行特性はそれほど低下しなかったものの、乗り心地の著しい低下が発生することが確認されたのである。これにより、走行特性を支配する軸ばね(1次ばね)と、乗り心地を支配する枕ばね(2次ばね)の分担関係が明らかとなり、従来経験則で決定されていた台車のばね定数決定についてのモデル化が可能となって以後の台車設計に大きな影響を残している。
この後も汽車・京阪のコンビは、当初の希望通り大径のベローズ式空気ばねを枕ばねに用いる、日本初の量産実用空気ばね台車であるKS-51京阪1810系用として1957年より製造。金属ばねを用いるKS-15の枕ばねを空気ばねに置き換えた機種で、軸箱支持機構に円筒案内式(シンドラー式)の機構を採用することもあって、優れた振動特性を発揮した。を筆頭にKS-57に始まる1自由度系軸箱梁式空気ばね台車(エコノミカルトラック)京阪では2000・2200・2400・5000・1000・2600(本系列のみ種車となった2000系からの流用品を装着)の各系列に大量採用され、その生産は汽車製造の川崎重工業への吸収合併後の1977年まで続いた。、KS-68独立回転車輪式台車1810系の1815で試用。エコノミカルトラックを基本に開発された、左右の車輪が車軸で連結されない(個別に回転できる)構造の台車。、KS-75全アルミ製台車2200系で長期試験の後、解体し切り刻まれた上で各部の応力分析などに役立てられた。など次々に新しい構造の空気ばね台車を開発し、競合他社においてもこれに刺激されて様々な空気ばね台車の開発が行われるようになっていった。
これらと、続いて1958年9月に第一陣が竣工した国鉄20系特急電車およびそれらに装着されていたDT23系空気ばね台車の成功は、空気ばねの乗り心地の優秀性を未採用の私鉄各社にまざまざと見せつける結果となり、以後の日本においては優等車では空気ばね台車の使用が当然、という風潮が醸成された。そればかりか、通勤車であっても空積差を自動調整可能な空気ばねを採用することの有利さが徐々に認識されるようになり、DT21系のコイルばね台車を1980年代半ばになるまで普通車向け標準台車として墨守した国鉄イニシャルコストの高騰抑制を最重視し、301系電車や117系電車、201系電車、あるいは着雪の凍結による枕ばねの固渋が問題となる北海道向け電車・気動車用といった特殊なケースを除き、空気ばね台車の一般車への採用は行わなかった。そのため、国鉄末期205系電車と211系電車でようやく大手私鉄並みの車両水準に達したばかりか、軽量ボルスタレス台車の採用に先鞭をつけた。から分割民営化後のJR各社で空気ばね台車を装着した車両の製造が開始されると、特に高収益をもたらす大都市圏で運用される車両を中心にサービス面で障害となるそれらの金属ばね台車を装着する国鉄形式の淘汰が急速に進んだ。を除くと、1970年代中盤までには日本では通勤車でも空気ばね台車を装着するのが当然、という状況になってゆく。
汽車製造以外の各社による空気ばね台車の研究開発は1957年以降本格化し、国鉄でのDT21Yの試作これは先述の20系特急電車用DT23系として結実することになる。や東急車輛製造1957年に東急5000系(初代)用TS-308を試作し、1958年には札幌市交通局D1000形気動車用TS-107を製造しているが、本格的な高速電車用空気ばね台車の量産は1960年の東急6000系電車向けTS-311・TS-312以降となった。と日立製作所名古屋市交通局向けKL-10と相模鉄道向けKH-15を1957年に試作。量産空気ばね台車は1959年以降。を皮切りに、日本の台車メーカー各社およびそれらと取引のある各鉄道で、試作台車の研究開発が進められた。この中で、汽車・京阪コンビ以外でもっとも積極的にその開発を進めたのは、汽車がKS-51に採用したシンドラー式円筒案内台車と同様の機構を備えるシュリーレン式円筒案内台車の開発を進めていた近畿車輛と、その親会社であり同社製台車の大口顧客でもある近畿日本鉄道(近鉄)である。
1955年当時、近鉄は競合路線である国鉄東海道本線及び関西本線との対抗の必要性から、特急列車の高速化と併せて冷房化や乗り心地の改善などのサービス改善施策を積極的に推進しており、1957年頃には画期的な高性能車であり、かつ以後の日本の有料特急電車の基本形を確立することにもなる、新型特急車(大阪線用10000系ビスタカー)の設計を進めていた。
近隣の汽車・京阪による空気ばね台車の成功を目の当たりにした同社は、1958年に高性能車の試作車である1450形の装着していたKD-6枕ばねに板ばねを用いるシンプルな設計で、コイルばねを用いたKD-7との比較試験の結果、量産台車では不採用となったものであった。の枕ばね周辺を改造して短腕リンク式揺れ枕に空気ばね装備としたKD-25で運用データを採取後、KD-26・KD-27・KD-27A(10000系用)・KD-28・KD-28A(6431系用)として同年6月に製造した特急電車全てに一気に空気ばね台車を装着するという積極性を示した。
旅客車用の台車は、通常、軸ばねと枕ばねの2つの自由可動部分がある2自由度系台車が採用されている。これに対して、貨車用2軸ボギー台車では、通常軸ばねを持たない1自由度系台車を採用している例外として、積載物が易損品である一部の専用貨車や、高速運転に対応する一部の国鉄貨車で軸ばねを備えた台車(TR24など)の採用例が存在する。。しかし、過去にはオールコイルばね台車の普及期である1950年代から、空気ばね台車が国鉄以外の私鉄各社の旅客車において主流となる1960年代末まで、ばねそのもの及び併用されるダンパー(ショックアブソーバー)の設計制作技術の向上や、新たな素材の投入により、旅客車用台車の片方の自由度系の機能を強化することと引き換えにもう一方を簡略化し、イニシャルコスト・ランニングコストの低減と台車の大幅な軽量化が可能であると考えられていた時期があった。
そこで注目されたのが、合成ゴムあるいは天然ゴム合成ゴムは耐油性に優れる反面、弾性の点で天然ゴムに劣ると判定され、この時期には双方が必要や使用条件に応じて選定・採用されていた。を防振ゴムとして使用する手法である。
ゴムには金属ばねとは異なり、各方向のばね定数や形状についての制約が少なく、また加硫接着という手法を用いることで金属部品に接着して取り扱いの容易化も可能というメリットがある。そのため、内燃機関のエンジンマウントの振動抑止用を中心に鉄道用でも戦前から使用されていた。
だが、第二次世界大戦前には化学工業の未発達と天然ゴム資源の希少性、それに軍需を優先する必要などからその応用は厳しく制限される状況にあり、日本でこの材料を台車のばね材として積極的に利用できるようになるには、1950年代に入り日本国内の化学工業が再興するのを待つ必要があった。
防振ゴムの鉄道車両用台車での最初期の応用例となったのは、弾性車輪である。
これは車輪のディスク部とタイヤ部を焼き嵌めとせず、タイヤ内周部にボルト穴を設けてディスク部とボルト・ナットで位置決めし、両者間に防振ゴムシートを置いてこれを締め付け固定する、あるいはディスク部とタイヤ部の間にゴムブッシュを圧入して固定するというものである。この弾性車輪は、防振もさることながら防音の効果が非常に大きいことからPCCカーを中心とする路面電車で賞揚され、日本にも和製PCC車と呼ばれるPCCカーの技術を取り入れた車両を中心に、1950年代以降一部の路面電車で導入された。
だが、この弾性車輪には、表面積が大きなディスク部とタイヤ部が分離され、その間に熱伝導率の低いゴムが介在するため、踏面ブレーキを連続使用した際に摩擦熱を放熱することが難しいという問題があるそのため、弾性車輪を採用した路面電車の多くは発電ブレーキ常用で、なおかつ基礎ブレーキ装置として踏面摩擦に依存しないドラムブレーキを採用したケースが多い。また、踏面ブレーキ使用のまま弾性車輪を採用した各形式では、後年タイヤ部熱膨張による固定ボルトの緩みの問題に手を焼いた末に通常車輪に交換したケースが少なからず存在する。。さらに、熱や衝撃でタイヤ部が変形・割損する危険もあるため、高速電車での使用に適さない後年、コイルばね台車の振動問題に苦しめられたドイツのICEでこの弾性車輪を採用したが、これは高速走行中のタイヤ部割損による脱線事故(エシュデ事故 (Eschede train disaster)。事故の詳細についてはICE#エシェデ鉄道事故を参照のこと)を引き起こす結果となった。。
そのため、日本ではこの弾性車輪は新幹線開発の過程で試験が行われたものの、一般向けでは名古屋市交通局1950年代の路面電車(1800形など)での採用以来、東山線と名城線・名港線でSAB型と呼ばれるスウェーデンで開発された弾性車輪を2004年まで採用し続けていた。もっとも、この名古屋市交通局も鶴舞線と桜通線、上飯田線では車両の大型化などの理由から、東山線でもN1000形ではメンテナンス性の理由から、それぞれ通常の一体圧延車輪を採用している。を除くと、1980年代中盤に広島電鉄がドイツ流のゴムブッシュ圧入式弾性車輪を使用する70形(GT-8)をドルトムント市から輸入し、その保守を通じて運用ノウハウを習得するまで、約20年にわたって半ば忘れ去られた技術と化していたなお、広島電鉄は車輪のバックゲージ修正など車両保守作業における必要に迫られて、70形導入時にゴムブッシュ圧入機を自社工場で独自に製作(ブッシュそのものはドイツ製を輸入した)、日本では確立されていなかったこのドイツ流の弾性車輪の運用法を試行錯誤の末に確立しており、70形導入以後に設計された自社発注車でこの弾性車輪を標準採用している。。
このような事情もあり、日本での防振ゴムの鉄道車両用台車、特に高速電車用台車への適用は以後、台車本体の1次・2次ばねに対するものが主流となってゆく。
第二次世界大戦後の日本で防振ゴムを台車に採用した最初期の事例の1つに、第二次世界大戦後最初の新造食堂車となったマシ35・カシ36形(1950年製)に装着されたTR46がある。
このTR46は、当時の量産客車用台車であるTR40の派生機種で、従来は軸ばね、枕ばね共に複数使用の3軸ボギーとし、ばね定数の低い柔らかいばねを使用することで良好な乗り心地を実現していた食堂車へ戦後初めて2軸ボギー台車を採用するに当たり、ウィングばね式の軸箱支持機構の採用により高評価を得ていたTR40を基本としつつ、乗り心地の改善を目指して下揺れ枕と枕ばねの間に防振ゴムシートを挿入したものであった。
この設計変更は好成績を収め、以後食堂車や寝台車、展望車といった優等車の2軸・3軸ボギー台車各種について下揺れ枕と枕ばねの間に防振ゴムを挿入する改造工事が順次施工されるほどの成功となった。
こうして枕ばねへの防振ゴムの採用が一定の成果をあげる中、国鉄は戦後初の完全新規開発による制式気動車として、キハ44000形を1952年に試作する。
このキハ44000形はディーゼルエンジンで発電機を回し、その電力で電動機を駆動して走行する、いわゆる電気式気動車であるが、その駆動系に直角カルダンを採用したことで一つの問題が生じた。
直角カルダンでは主電動機の電機子軸が線路と平行に配され、主電動機の長さが車輪のバックゲージに制限されないため狭軌でも採用が容易という利点がある。もっとも、車軸間の線路方向に電動機とカルダン継手を装架するため、台車の軸距を従来の機械式気動車用よりも長く設計する必要があり、さらに、発電システムと電車用制御器を併せて搭載する床下機器の設置スペースを確保する必要もあったことから、台車の軸距についてはキハ42000形用のTR29の2,000 mmと、この時期の電車用台車の標準であった2,450 mmの間をとって2,300 mmとされた。
一方、搭載可能なエンジンの出力が低いキハ44000形の場合、軸距の増加による重量増を相殺する必要から、台車そのものの軽量化が特に厳しく要求され、しかも主電動機の電機子軸に接続される駆動軸が位置的に台車の上揺れ枕の心皿左右を貫通することになったため、物理的に上揺れ枕と下揺れ枕の間にコイルばねや重ね板ばねを設置することが不可能となってしまった。
これらの問題に対処すべく国鉄が採ったのが、軸ばねを下天秤ウィングばね式として可能な限りばね定数の低い柔らかいコイルばねとオイルダンパを組み合わせて使用、さらに揺動特性に大きく影響する揺れ枕の吊りリンク長を600 mmに延伸した上で、TR46で成功した防振ゴムブロックのみを上下の揺れ枕間に挿入する、特異な設計であった。
DT18・DT18Aと命名された、この特異な設計に基づくキハ44000形用台車は、軽量化とコストダウンを特に厳しく要求され、またキハ44000形が最高速度90 km/hと高速性能に対する要求を一段落としていたことから成立した国鉄技術陣自身、この設計では高速走行時に良好な乗り心地が得られないことは承知しており、最高速度90 km/hとした場合には十分、ということでこの設計が採用された。、いわば低レベルの妥協の産物であった。
事実、完成した実車では基礎ブレーキ装置を両抱式踏面ブレーキとしたために制動時に軸ばねがロックされて防振ゴム以外にばね作用を行う機構が無くなり、凄まじい上下動に見舞われるこのため続くDT19・TR49では制動力の低下を承知でブレーキを片押し式へ変更することを強いられた。など、この台車は劣悪な乗り心地で不評を買った。
だが、この設計は軽量化と製作・保守コスト低減の点では従来の台車にはないメリットがある、と評価された。
そのため、液体式変速機を搭載したキハ44500形でも軸距を2,000 mmへさらに短縮し、端梁を省略した上でこの設計を踏襲した台車がDT19・TR49として採用され、以後電車用のDT21系(1957年設計)を基本に、揺れ枕部などを一部手直ししたDT22・TR51系(1958年設計)で置き換えられるまで、これらの台車が国鉄気動車用制式台車として大量生産された。
もっとも、DT19・TR49の設計は最終的に失敗と判断されており、前述の空気ばね試用やオイルダンパの改良といった様々な軸ばね特性の改善による乗り心地向上の試みもことごとく失敗に終わった。
そのため、DT19・TR49を装着した車両は後年優先的に淘汰され、一部はキハ80系初期車の台車交換で発生したDT22・TR51系へ台車が交換されるなどの経過を辿っている。
こうして、日本の国鉄が厳しい制約に迫られて枕ばねを簡素化した台車を設計していた時期に、民間では、これとは逆に軸ばねを簡素化した台車の研究開発が、台車メーカー各社とユーザーである大手私鉄各社によって積極的に進められていた。
汽車製造において1自由度系台車の開発の発端となったのは、空気ばね台車の項で記した汽車製造KS-50の枕ばねをロックしての走行試験であった。
この試験を通じて乗り心地を支配する枕ばねと、走行特性を支配する軸ばねという図式が明確になったことから、一定の走行特性を確保しつつ軸ばねを簡素化し、たわみ量を大きくできる空気ばねを枕ばねに用いることで、従来の金属ばね台車と同程度かそれ以下のイニシャルコストで乗り心地の良い空気ばね台車を提供しよう、という構想が汽車製造大阪製作所で立てられた。
この構想の先行例となったのは、南海電気鉄道(現・阪堺電気軌道)が軌道線である阪堺線用として1957年(昭和32年)に製造したモ501形に装着された汽車製造KS-53なお、同じ1957年(昭和32年)に日立製作所がKL-10として全く同じコンセプト、かつ全く同じ構成の路面電車用空気ばね台車を製作、名古屋市交通局で実用試験を実施したが、こちらは試験結果は良好とされたものの、量産には至っていない。である。これは型番からも明らかなように量産空気ばね台車としても極初期の製品で、また日本初の路面電車用量産空気ばね台車先行して日立製作所が1949年(昭和24年)にKL-1と称する金属ベローズ使用の試作空気ばね台車を製作、横浜市交通局が試用したが、金属ベローズの耐久性の問題からこれは実用化・量産されずに終わっている。でもある。この台車は低床の路面電車用であるため、揺れ枕を床下に収めるのが困難であったことなどから揺れ枕を排したインダイレクトマウント構造として設計されており、枕梁やボルスタアンカー周辺の構造が幾分複雑なものとなっているものの、以後のエコノミカルトラック各種に継承されることとなる各部の基本構造は、ここでほぼ全て確立されている。