58. N700系台車亀裂事故

非常に危険な事故が発生してしまいました。既に報道やJR西日本から発表されているように2017年12月11日に「のぞみ34号」で台車に亀裂が入り、名古屋駅で前途運休の処置がとられました。台車の亀裂は深刻で、13号車の台車側梁の軸ばね付近に縦方向に140mm(側梁の縦方向寸法は170mmなので30mmだけつながっている状態)、横方向は160mm(側梁の横方向寸法は160mmなので完全破断)破断しており、モータと車軸をつなぐWN継手が変色が見つかっています。「のぞみ34号」は13:33に博多駅を発車後、車掌や車内販売員から異音や異臭の報告が上がっていて、岡山から保守担当社員が乗車し確認した状況から、東京指令所に床下点検を具申したものの、指令員は走行に支障がないと判断しそのまま新大阪でJR東海に引き継ぎ運転を継続。その後、JR東海の乗務員からの報告で再度、点検の申告があったことから名古屋駅到着後床下を点検し、上記のような不具合に気づいたということです。これだけの破断となると、いつ完全に台車が壊れてもおかしくない状態で、よく完全破断する前に名古屋駅まで走ることができたものだと思います。また、このような深刻な破断状況から、そのままの自力回送もはばかられ、長期間名古屋駅の線路をふさいでしまう自体となってしまったのは皆さんよくご存じのことと思います。 報道ではJR東海は「のぞみ34号」を止めることができたのに、JR西日本は新大阪までに前途運休の処置を執ることができなかったところに問題が集中しているように感じます。確かに、このことはもっともな話で、万一台車の完全破断が名古屋駅到着前に起こっていれば脱線を伴う大惨事になったことが容易に想像できます。実際、JR西日本の東京指令所の上司は駅間であってももし問題があるようだったら停車して床下確認をさせる腹づもりだったようですが、実際に「のぞみ34号」に添乗していた保守担当者とやりとりしていた指令員はそれ程深刻に捉えておらず、上司もその報告に基づいて停止処置の判断ができなかったという、指令の判断ミスであり、判断ミスを招いたコミュニケーション不足が原因とされています。 しかし、この事故の問題はそこだけでしょうか? 台車は仕業前検査とよばれる2日おきの検査で目視による外観検査が実施されています。この2日おきの検査で異常が見つからなかったのに、なぜこんな短時間でこんなに側梁の破断が進んでしまったのかが本当の問題です。台車の基本的な骨格である台車梁は、車輪とは軸ばねを介して取り付けられているいわゆるバネ上になっていて、車輪が受ける衝撃力を直接負担することはありません。このため直接衝撃を受ける車軸は磁気探傷検査が行われいますが台車枠はそのような検査を通常は行いません。そもそも台車枠はそんな短時間に破壊されないことを前提に設計し管理されているのです。当該事故編成はK5でN700系5000番台です。すなわち、当初N700系3000番台として製造された後、N700A相当の改造が施された編成で、新製時からN700AであるN700系4000番台車と比べると車齢は比較的古い車両です。なので、外観ではわからないひび割れが短時間で急速に進行したということになります。これは製造上の不具合も疑うべきではないかと思います。また、東海道・山陽新幹線を走るN700系の軸箱支持方式はコイルバネ併用円錐ゴム式です。この方式では側梁の枕バネから離れた荷重支持点に上下方向の振動成分を含む車体自重を縦方向に、駆動力は車輪とレールの接点から側梁までの縦方向寸法にモータの駆動力(接線力)が曲げモーメントとしてかかります。これらは最終的には、駆動力から発生した曲げモーメントと自重によって発生する曲げモーメントが合算されて側梁にかかることになります。一方、山陽・九州新幹線を走るN700系は自重の支持点は東海道・山陽新幹線と全く同じですが、軸箱支持方式が軸梁式といって駆動力が側梁のより枕バネに近い位置にかかることから、側梁にかかる曲げモーメントは自重成分+振動成分のみとなり、力学的には条件がよくなります。 当初、東海道新幹線を開業させる際に種々の軸箱支持方式の台車が試作されました。この中には、コイルバネ併用円錐ゴム式と似たような力の伝わり方をする円筒案内方式もありましたが、最終的には軸梁式に近い力の伝わり方をするIS式(板バネ式)となりました。現在でもJR東日本はその伝統を継承し、類似した構造のS形ミンデン式、JR西日本は軸梁式を主要方式として採用していますが、JR東海は曲線通過性能を重視してコイルバネ併用円錐ゴム式を採用しているのです(一世代前JR西日本が所有する700系3000番台は、東海道新幹線に乗り入れる前提であるにもかかわらず、軸梁式台車が採用されていました)。円筒案内方式は前述の通りどうしても応力集中が発生しやすく亀裂を生じやすいことから新幹線での採用は見送られたものと思っていました。ボルスタレス台車の時代になってコイルバネ併用円錐ゴム式が改めて採用された訳で、初代の300系から見ても相当の期間運行された実績もあるため、コイルバネ併用円錐ゴム式がこの問題の根底にあるとは考えにくいのですが、やはり荷重条件が厳しいコイルバネ併用円錐ゴム式がたまたま今回のような問題を引き起こしてはいないかと気になっています。 いずれにしても、JR西日本の運行停止処置ができなかったことについては責めを負うことは当然ですが、問題の本質は壊れてはいけない台車側梁が壊れてしまったことにあります。むしろ、今回のような破断事故が何故発生したのか、しっかりした原因究明が求められるところです。 2018.3.21追記 既に報道されているように、今回の破断事故は川崎重工の製造上の不具合であることが発表されました。側梁と軸ばね座を溶接する箇所で、側梁下面を削り込み部材の板厚が薄くなったことにより強度低下を生じたことがわかりました。このような作業をしてしまったこととして、川崎重工外注先での側梁曲げ加工精度が悪く、その部材が受入検査でNG判定されず次工程まで進んでしまったことと、溶接工程の現場責任者が手直しの明確な限度基準を指示しなかったため、許容範囲を超えて削り込み作業をしてしまったことがわかりました。これらは全て現場の責任と言うことで処理してしまっている(言い換えれば管理部門の責任について言及されていない)川崎重工の体質にも問題がありそうです。