【電車が動くまで】床下に付いているモーターと台車が電車を動かす!

こんにちは!

前回は電車に流れる電気の流れ(電気回路)についてお話しました。今回は

疑問を持つ子

電車のモーターってどこについているの?

悩む子

モーターが回るとなんで電車は動くのかな

こんな疑問を解決していきたいと思います!

この記事でわかること
  • モーターは床下の台車についていて、その上にお客さまが乗る車体が乗っかっている
  • 全ての車両にモーターがついているわけではない
  • モーターの回転は台車と車軸を通して車輪に伝わる
  • 電車の動く仕組みはほとんどミニ四駆と似ている
シモ

電車整備士歴10年の筆者が解説します!

それでは、よろしくお願いします!

目次

ミニ四駆の動く仕組み

突然ですが、皆さんはミニ四駆ってご存じでしょうか?

私が子供の頃はすごく流行っていて、みんなで競わせたりして遊んでいましたが、実はミニ四駆の動く仕組みと電車の動く仕組みは非常に似ています!

まずは電源ですね。ミニ四駆の電源は乾電池です。そして乾電池の電気を使って

モーターが回転→タイヤの軸(シャフト)が回転→タイヤが回転

こんな仕組みです。

シモ

実際に組み立てや分解をしたことがある人は
イメージが湧きますでしょうか?

では電車が動く仕組みを次でお話しましょう!

電車のモーターと台車とは?

電車ではパンタグラフからもらった電気はモーターに行って使用します(詳しい方は制御装置のこともご存じ方思いますが、ここでは省略します)。そこで

モーターが回転→回転を車軸を通して車輪に伝達→車輪が回転して電車が動く

という仕組みになります。

シモ

ミニ四駆ととても似ていませんか?

ミニ四駆はおもちゃなので非常に軽いため、モーターは小型の物で十分速く走ることが出来ます。
一方で、電車の車体重量は重く、またたくさんのお客さまが乗車するので全体の重量は非常に重くなります。その重量を動かさなければならないので、電車にはとても大きなモーターが付いています。

驚く子

え!そんな大きなモーター見たことない!
どこにあるの!?

と思う方もいると思いますが、それは電車の下に付いています!

車輪の間にモーターがある!(鉄道博物館にて)
車輪の間にモーターがある!(鉄道博物館にて)

ミニ四駆でも車輪の間にモーターが付いています。それと同じです。

普段電車を乗っていてもあまり意識することはないと思いますが、実は電車は車輪が付いている台車(車で言うシャーシ)の上に、お客さんが乗る車体(ボディ)が乗っかっている状態で走っています。

ミニ四駆でもシャーシに電池をセットした後にカバーをして走らせますが、同じイメージです。

シモ

なんとなくイメージできますでしょうか?

それでは次に実際に動いている部分、台車についてお話していきます

電車のモーターと台車の関係

台車というとみなさんはこんなものをイメージするのではないでしょうか?

一般的な台車

荷物を運ぶときに使う物ですよね?電車の台車も主な役割は同じと思ってください!
電車でも台車が動くことで、その上に乗っている車体に乗車しているお客さまを運ぶ。

例えば荷物を運ぶときに使う台車にモーターが付いていて、その上に人が乗れるイスがあればもう電車とほぼ同じです!(笑)

ただし電車では駅で止まったり、危ないときに急ブレーキをかけて止めなければならないので制輪子というブレーキが付いています。

ブレーキについてはこちらの記事でお話しています。

そして先ほどのモーターがどこに付いているか?という疑問ですが

シモ

台車に付いています!

1つの台車には4つの車輪が付いていることが多いですが

1本の車軸に2つの車輪が付いていて、それを動かすには1つのモーターが必要です

なので車軸の中央にモーターが付いていて、1つの台車には2つのモーターが付いています

外から場所を確認することは難しいですが、付いている位置はこれもミニ四駆をイメージすると分かりやすいです

車軸には歯車が付いていて、モーターの回転は歯車から車軸へと伝わっていきます。なので全体では

モーター→車軸→車輪の順に回転力を伝えていき、台車が動き電車が動く

こんな流れです

上から見た電車の台車イメージ
上から見た電車の台車イメージ

まとめ:電車の動く仕組みはミニ四駆と似ている!モーターと台車が動力!

この記事のまとめ
  • モーターは床下の台車についていて、その上にお客さまが乗る車体が乗っかっている
  • 全ての車両にモーターがついているわけではない
  • モーターの回転は台車と車軸を通して車輪に伝わる
  • 電車の動く仕組みはほとんどミニ四駆と似ている

以上を今回は覚えておいてください(^-^)

もちろん異なる部分はたくさんありますが、電車もおもちゃも動く仕組みは非常に似ています

シモ

皆さんも身近にあるものの動く仕組み
考えてみると面白いですよ♪

電車が動く仕組みについてはこちらの記事をぜひ読んで、理解を深めて下さいね♪

そして実はすべての車両にモーターが付いているわけではありません

車両ごとに搭載している機器が違ってくるので、その種類についてはぜひこちらの記事で学んでくださいね♪

それでは、ありがとうございました!

電車を好きになろうブログでは、鉄道マン歴10年の筆者が鉄道に関することを記事にしております。

ぜひ他の記事と合わせて鉄道に興味を持っていただけたら幸いです!

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