鉄道車両の台車
金属ばね 板ばね:同重量ではコイルばねより負担荷重が小さいが、内部で摩擦損失があって振動を減衰させる働きがあり、古くは枕ばねに好んで用いられた。 コイル(蔓巻き)ばね:ダンパーで振動を減衰させる手法が一般化してからよく用いられた。 エリゴばね:金属のコイルばねに筒状にゴムを被覆したもので、ゴムによる(特に高周波の)振動減衰が期待できる。ゴミや雪など異物の噛み込みを防ぐ効果もある。 トーションバー・スプリング(ねじり棒ばね S.I.G式 日本車両):金属棒のねじりに対する復元力による弾性を利用したもの。
ゴムばね
空気ばね:鉄道車両の台車史も参照。 ベローズ形:縦に蛇腹形になったもので、垂直荷重は受けるが、横変形には弱い。 ダイアフラム形:おわんを伏せたような形で、垂直荷重のほか、横変形にも復元力が働くが用途によってその特性は異なる。
台車枠の内部の横梁、または側梁の外側から下揺れ枕を吊り下げるリンク。線路方向に揺動を許容するタイプと、枕木方向に揺動を許容するタイプの2種が存在する。右の写真(TR43形枕ばね部)では台車枠の内側から揺れ枕つりが下げられ、枕木方向の揺動を許容するようにリンクが構成されている。(下記枕ばね節の写真のDT21B形では台車枠の外側から下げられている)。多くの場合、下部が開くハの字形にされ、揺動に際して中心に復元する力を与えるとともに、揺れ枕中心部、すなわち心皿部分の上下動が少なくなるように構成されている。一部ではT字形のリンクとその左右に小型のリンクを組み合わせ、短いリンク長でより長いリンクと等価の作用を得られるようにしたものも存在する。一方機関車の中間台車など、横圧を小さくしなくてはならないものは、リンクを長くしたり、等価的に長くなる機構を採用したりして、復元力を極力小さくしている。
車体の長い電車などで車体を常時分割しない連結にし、その連結部分に広い上心皿をもうけてこれを台車の芯皿と組み合わせたもの。多くの場合ボギー台車が使用されるが、1軸台車が使われる場合もある。
対して連接車の車端に設置される連接構造ではない台車は端台車と呼ばれることもある。
連接車は車体に2つの台車を設けるボギー車に比較して、編成における台車の数が少なくなるが、その得失については当該項目を参照されたい。
車体と台車枠の間に設けられるばね装置。古くは主に上下動を受けるものであったが、多くの方向の運動を受けるものに発展してきて、材質・機構の変化とともに台車の中でも役割分担の変動の激しい部分である。スイングハンガー方式では揺れ枕装置の中、インダイレクトマウント方式ではボルスタの下と、車体とはなれて台車内部にあるが、ダイレクトマウント方式・ボルスタレス方式ではボルスタや台車枠と車体との間に位置して直接車体を支持する。詳細は枕ばねを参照。
右の写真(枕ばね部)の形式では複列の重ね板ばねを上下向かい合わせに組み合わせた枕ばね本体が、台車枠の内側から揺れ枕つりで吊り下げられた下揺れ枕に乗っている。また、軸箱間を連結するローワーレール(下軸箱守控:写真手前下側に写っている横方向の鋼棒)と呼ばれる補強梁が渡してあり、揺れ枕吊りによる枕木方向のスイングの際にこれと干渉するため、揺れ枕の可動範囲に制約があることがわかる。
主要な車体支持機構ごとに、車体と台車枠の間で荷重を伝達する構成要素を右表に示す。略号はそれぞれ、次の運動を行なうことを示す。
Y: 回転 (Yawing)
V: 上下方向 (Vertical)
H: 左右方向 (Horizontal)
輪軸とは、車輪と車軸を組み立てたもので、駆動装置による動力が伝えられ、レールを走行する部分である。
車軸は両端部を軸受の部分(ジャーナル)とその内側に左右の車輪を圧入する輪心座が設けられており、また左右輪心座の間には駆動台車では駆動歯車装置の取付け座(歯車座)が設けられ、付随台車では一定の太さ又は中央部分の径を細めたテーパー状になっており、ディスクブレーキ装着台車ではブレーキディスクの取付け座が設けられている。
車輪には、踏面を形成しているタイヤの部分をリムに相当する輪心に焼きばめしたタイヤ付き車輪と、タイヤと輪心が一体に作られた一体圧廷車輪がある。タイヤ付き車輪は、磨耗したタイヤだけ取替えられるが、焼きばめ部分で弛緩や割損などの欠点があるため、現在ではあまり使用されなくなり、一体圧廷車輪がほとんどを占めている。
古典的な電車の4輪単車などに、1車体に1台取り付けられている台車。台車が台枠に対してばねを介して取り付けられているため、車体に対する回転(首振り)機能は持たない。ラジアル式台車は単台車の輪軸を前後方向にも可動する構造にして曲線通過性能を向上した台車で、J.G.Brill社やボールドウィン・ロコモティブ・ワークス社、それに丹羽工業所などが1910年代に製造した。文献によっては「台車枠を有せず、輪軸を直接車体に取り付けたもの」と一般的な二軸車の固定軸受と紛らわしい定義にされることもあるが、固定軸受がばねを介して一つの輪軸が台枠に取り付けられているのに対して、単台車は二つの輪軸がばねを介して台車枠に取り付けられ、その台車枠がばねを介して台枠に取り付けられている。
鉄道車両の車輪は車軸に固定されており(輪軸という)、初期の蒸気機関車・客車・貨車は4輪、すなわち2軸であった。車体の長大化、重量の増大につれより多くの車輪・車軸が必要となるが、2軸以上を車体に固定すると曲線の通過が困難になる。また、2軸であっても、固定された状態でその間隔(固定軸距)が長くなると、理想的には輪軸がレールと直角になるべきところ、その角度のずれ(アタック角)が大きくなるため、走行抵抗が大きくなり曲線通過が困難になる。
ボギー台車は曲線に追従して回転できるため、曲線の通過が容易となる。また、乗り心地や走行性能についても、縦の揺動をボギーの2軸間で一旦平準化するので揺れが少なくなり、ばね装置を2段階にできる点でも固定軸車に比べて有利である。ばね装置を台車構造の内部で完結する構造としたものが多く、車体と台車の機能の切り離しが行われる形になっていたが、近年は、枕ばね(後述)を車体との間に持たせる形のものが増えている。
特に古い機関車の台車については、旅客車のボギー台車とは大きく異なるものが用いられた。これについては機関車の台車を参照されたい。