車体傾斜式車両
スペインは当初イタリアに倣った車体傾斜式車両を開発していたが、1980年にタルゴ社が自然振り子式のタルゴ客車を開発して以降は長らく自然振り子式が主流となっていた。現在では強制車体傾斜式も増えている。
予讃線電化区間で運用された2000系気動車の電化区間における取替用。到達時分を確保しながら省メンテナンス化を図る目的で空気ばね車体傾斜方式が採用され、最大傾斜角2度。なお、左右加速度の許容値を2000系・8000系より引き上げているため、それらと同等の曲線通過性能としている。「しおかぜ」「いしづち」の一部列車で使用されている。 2600系気動車 2017年12月2日に営業運転開始。2000系気動車の置き換えを目的に製造され、8600系と同様の空気ばね車体傾斜方式が採用されている。最高速度120 km/h、最大傾斜角2度。「うずしお」で運用されている。 試験の結果、カーブが連続する区間を有する土讃線においては空気ばね制御に用いる空気容量の確保に課題があることが判明し、量産化は中止。4両のみの製造に留まった。後に、車体傾斜装置を制御付き自然振り子式に変更した2700系を導入した。
名古屋鉄道 1600系電車 主に西尾線系統の特急として運用され、第1編成(1601F)のみ車体傾斜装置を搭載したが、営業運転では車体傾斜装置は使用せず試験目的での使用にとどまった。2008年に1700系に改造された際に装置は撤去されたが、試験の成果は下記の2000系電車に生かされた。 2000系電車 中部国際空港連絡特急用で、「ミュースカイ」の愛称を持つ。最大傾斜角2度。
小田急電鉄 50000形電車 小田急50000形電車(2020年) ロマンスカー用の特急車両で、「VSE」の愛称が与えられている。
ETR460の後継となる第四世代のペンドリーノ。下記のETR610とほぼ共通設計。中国へ輸出されたCRH5型電車のモデル。
TR908A以降のコロ式振り子台車に採用されたコロ装置の利点は、潤滑の必要なニードル軸受けは全てシールされた軸受箱内に収められており、保守が容易な事、また、振り子ばりと台車枠はコロ受け―コロ―ニードル軸受け―台車枠と摩擦で結合されており、車体―ヨーダンパ―台車枠間の剛性が高く、高速走行安定性に優れる点が挙げられる。欠点としては直線走行時コロ受けとコロが同じ場所で接触するため、コロ受けに段付き摩耗が発生することがあり、対策として耐フレッティング性に優れたグリースの採用により抑制される。 また振り子式気動車においては、機関と台車を繋ぐ推進軸の伸縮機構によって発生する伸縮抵抗が車体傾斜に影響を与えることを無視できないとの理由で実用化には至らなかった経緯があったが、国鉄分割民営化後の1988年5月に鉄道総合技術研究所がキハ58系のDT22形台車を改造した振り子式台車の試験を行って遜色ない性能を確認できたため1989年設計の四国旅客鉄道(JR四国)2000系気動車で初めて実用化の機会を得た。同系の成功により、以後この方式は全てのJRグループ旅客会社が採用している。
実用化された制御付き自然振り子式では、車体の傾斜制御は以下のようにフィードフォワード的に制御される。まず、予め線路上の曲線部ごとのカント等のすべての地上データの情報をあらかじめ指令制御装置と呼ばれる車上装置へ組み込まれたマイコンに記録しておき、そこで記録された曲線情報は、速度発電機と地上にあるATS地上子を使用して得られる絶対位置情報と速度発電機の検出で得られる速度情報を基に、緩和曲線区間での適切な車体傾斜角度を計算する。
日本での車体傾斜は、前述のとおり1961年の小田急電鉄と住友金属工業との共同研究による、空気ばね式自然振り子システムのFS30X型試験用連接台車の開発にはじまる。
その後1960年代、小田急電鉄と三菱電機が共同で台車左右の空気ばねの圧力差を利用した上記の空気ばねストローク式に相当する車体傾斜装置の実用化試験を行うが、当時は制御技術そのものが未熟で期待した性能が得られず、実用化は見送られた。これと同等のシステムは、小田急での実験から四半世紀以上が経過した1996年に製作されたJR北海道キハ201系気動車でようやく実用化された。
当時の国鉄も1968年に狩勝実験線においてTリンク式自然振り子システムのTR96形台車を装着したトキ15000形貨車により試験を行うが、リンク部の摩擦抵抗による動作遅れや動作不良が確認された。その後は1969年に、リンク式より確実に動作するコロ軸支持式の自然振り子式を採用した591系試験電車が試作され、そこで得られたデータを基に特急形車両の381系電車が量産され、中央西線・紀勢本線・伯備線の順でそれぞれの電化とともに投入された。
ワイヤー式では傾斜する車体の外周部を迂回させたワイヤーで台車枠と可動式のパンタグラフ基部とを結び、台車直結式では傾斜する車体内部を貫通された支持枠が台車枠とパンタグラフ基部とを結ぶことで、それぞれ車体の傾斜に関係なく軌道面に対するパンタグラフの位置が固定されるようになっている。海外では台車直結式が多いが、スイスのICNなど一部ではパンタグラフを電動で能動傾斜させる方式も実用化されている。
また、ディーゼルエンジンの出力を変速の上で駆動に用いるディーゼル方式の振り子式車両でも、単純にディーゼルエンジンを持つ車両に振り子による車体の傾斜機構を加えただけでは、車体の長軸方向に走る推進軸の回転トルクによって車体の傾きが偏るという問題が生じる。これを避けるために、ディーゼルエンジンを2基備えて、推進軸の回転方向が互いに逆向きになるようにして、その相互の反作用によって偏向を打ち消すといったことが行われる。 また、通常の気動車に比べ遙かに大きな変位を吸収しなくてはならなくなる伝達系ジョイントは極めて大きな問題となる。