今回トラブルを起こしたN700系のJR西日本所属編成(K5編成)(写真:tackune / PIXTA)

12月11日、博多発東京行きの「のぞみ34号」で異音や焦げ臭い異臭などが発生、名古屋駅で運転打ち切りとなる事態が発生した。その後の調査で、13号車の台車にあるモーターの回転を車輪に伝達するための継手が変色するとともに、ギアボックスに油が付着していることが確認され、さらに台車枠に亀裂が入っていることが判明した。

これを受けて運輸安全委員会は12日、今回のトラブルを新幹線としては初めてとなる「重大インシデント」に認定した。山陽新幹線では最高時速300辧東海道新幹線でも一部の区間を時速285劼覗る車両の台車に亀裂が入ったというのは深刻であり、一歩間違えば高速走行中の脱線という最悪の事態を引き起こしかねない。「重大インシデント」認定は当然の判断といえよう。

いったい何が起きたのか

トラブルが発生した車両は、JR西日本が保有するN700系(N700Aタイプ)の「K5編成」(博多総合車両所所属)。同社の発表によれば、小倉駅発車時に7・8号車付近で焦げたような「異臭」がしたほか、岡山駅より東の区間で13・14号車間で「うなり音」を確認。その後、新大阪でJR東海の乗務員と交代の後、京都駅付近にて車掌が異臭を確認。名古屋駅停車時に車両床下の点検を実施したところ、台車のギアボックス付近に油漏れを認め、走行が不可能と判断されたという。JR西日本は発表で、継手の変色が「異臭(焦げたようなにおい)」の原因と考えられるとしている。

現時点では詳しい調査を待たなくてはならないが、原因としてどのような可能性が考えられるかを考えてみた。あくまで推測に基づく仮説であるが、現時点で判明している情報からは以下のストーリーが考えられる。

(1)金属疲労などのため台車枠に亀裂が入り、これが原因で油漏れなどが発生した
(2)ギアボックス内の破損が原因となり台車枠に亀裂が入るまでに至った
(3)異物がギアボックスと台車に当たって双方を損傷した

という3つだ。

まず(1)は、台車枠のひび割れが発端で、ギアボックスからのオイル漏洩などが起きたという可能性である。仮に台車が金属疲労などで割れたのなら極めて深刻な事態だ。ちょうど神戸製鋼などのデータ偽装が社会問題化している中で、こういった問題と今回の事故を結びつけるような議論も目にしたが、そのような疑念が出てくるのもタイミング的には仕方ないかもしれない。

台車枠に何らかの理由でひびが入って歪みなどが生じ、その影響でモーターの回転を車軸に伝えるための継手に力がかかって焦げ付き、ギアボックスまで損傷するという可能性は考えられるが、直前の検査では台車枠に異常は見つからなかったと報じられており、現状では詳細は不明だ。

一方、台車枠にひび割れが生じた際の「衝撃」が車軸に伝わって継手を損傷し、ギアボックスのオイル漏れを起こすという可能性は、よほどの大きな力が働かない限りは考えにくそうだ。鉄道車両の台車は一般的に、車軸を受ける「軸箱」と台車枠の間にバネを介している。車軸の振動がそのまま台車に伝わらないようにするためだが、反対に台車側に何らかのショックが発生した場合も、その衝撃は車軸にダイレクトには伝わらないといえる。

【1月5日18時追記】記事初出時、「また、そのように大きなショックなどが発生した場合、N700Aや今回のようにN700Aタイプに改造した車両には『台車振動検知装置』が装備されており、異常な振動などがあれば運転台に表示されるようになっているため、運転士が気づくであろう。」との記述がありましたが、改造した車両には台車振動検知装置は搭載されていませんでした。訂正いたします。

煙が充満した過去のトラブルでは…

一方、(2)については、過去に発生した2つのトラブルとの比較で考えてみたい。まず、2010年3月に姫路―新神戸間を走行中のN700系(N2編成)12号車の車内で焦げ臭いにおいが発生し、さらに白煙が充満するというトラブルがあった。この時は、12号車に2つある台車のうち1つの台車にあるギアボックスが破損し、漏出した油が煙として車内に流入した。原因としては、ギアボックス内部のベアリングが割れてギアボックスを損傷したと発表されている。

このトラブルを起こした「N2編成」のNはJR西日本所属を意味し、N2はその2番目の編成ということを示すが、「N編成」はその後、N700Aタイプへの改造工事を施されて「K編成」に変わっている。ということは、この「N2編成」は現在は「K2編成」となっており、今回問題の発生した「K5編成」も2013年に改造される前は「N5編成」だった。製造は同時期で、恐らく使用部品も重なっていると考えられる。

そう考えると、今回の故障もこの2010年3月の問題と同じように、ギアボックス内の故障が原因であり、そこからオイルの漏洩、車軸の異常、そして台車の亀裂という順番で問題が発生していったという仮説を立てることができる。

だが、仮にそうであれば、2010年のトラブルのように潤滑油が焼けてもっと白煙が出た可能性が高く、台車の亀裂発生などという異常な力が働く前に車輪の固着などが起きていたはずだ。そうなれば、台車とモーターの異常として検知され、運転台や運転指令にはもっと早く異常が伝わっていたに違いない。

一方、2013年には旧型の700系(C50編成)10号車のギアボックス内の軸受けが損傷し、「コロ」が脱落して歯車やギアボックスを破壊、ギアがむき出しになるというトラブルが発生している。

こうした場合も、ショックで台車枠に亀裂が入るという可能性は少ない。車軸に異常が起きても、台車との間にはバネを介しているからだ。だが、仮にギアボックスの一部など、鋼鉄製の質量の大きな部品が「飛んで」台車に当たり、その衝撃で台車に亀裂を生じたとしたらどうだろう。つまり、2013年の700系の故障のようなギアボックス外部に至る破壊が発生して、壊れた部分が当たって台車枠を損傷したという可能性だ。

だが今回は、13号車のギアボックスに関しては油漏れはあるが、外側に大きな破片を飛ばすような損傷はないようだ。当初は7・8号車で異臭がしたということから、そちらのギアボックスなどが壊れて飛散したことも考えられそうだが、東京行きの「のぞみ34号」は16号車が先頭なので、7・8号車の壊れた部品が13号車の台車に当たるという可能性はない。

異物との衝突はありうるか

そこで考えられるのが(3)である。台車とギアボックスの双方に異常が発生したということは、その箇所に質量の大きな異物が衝突して、台車とギアボックスを同時に損傷したという可能性だ。

しかし、バラスト(線路の敷石)が衝突したぐらいで台車が壊れることは通常はなく、鋼鉄製などの異物が当たったとか、あるいは車両の床下機器の一部が落下して台車とギアボックスを損傷したという可能性を考えなくてはならない。可能性としては低そうだが、まったくゼロではない。13・14号車における「うなり音」については、ギアボックス内の潤滑油が漏れて減ることで、内部抵抗が増加した音ということかもしれない。

いずれにしても、一夜明けた12日から東海道・山陽新幹線は平常ダイヤで運転されている。故障した編成についての検証や原因究明は今後進展するだろう。台車枠に亀裂が入るという事態は深刻であり、徹底的な原因究明と情報公開を望みたい。