緩和曲線の有無と走行の違いです。
緩和曲線のある場合とない場合とで、半径の小さなカーブに入る鉄道模型の動きを見てください。緩和曲線があると、急にカクっと曲がらずに滑らかに走行します。

緩和曲線とは

緩和曲線

鉄道の線路は、直線と円曲線(円弧曲線)と、その間を繋ぐ緩和曲線からなります。直線と曲線の間に緩和曲線があることで、乗り心地がよくなります。

緩和曲線がない場合のわかりやすい例は、ポイントです。ポイントには緩和曲線がないので、分岐側ではガクッと大きく揺れます。

あえて数学的・物理的に厳密な表現を使わずに言いますと、緩和曲線は遠心力を滑らかに(無段階)で変化させるものです。

レールの敷き方

当サイトでは、道床付レールの直線と曲線の間に、フレキシブルレールでサインカーブの緩和曲線を入れる方法を紹介しています。予め計算してケガキ線のPDFファイルを作っていますので、等倍で印刷して透明プラ板等に貼り付ければ、それに合わせて固定するだけです。

緩和曲線部分のみ

このPDFでは、直線部分と曲線部分で複線間隔が同じになるようにしてあります。そのため、円曲線から緩和曲線に変更する角度が、外側に行くにつれて小さくなっています。また、直線から緩和曲線に切り替わる境界も、外側に行くにつれて手前側になります。

ダウンロード

KATOとTOMIXの道床付レールに合わせて、ストレートレールとカーブレールの間の部分を、KATOのフレキシブルレールで緩和曲線にする原寸大の図を配布しています。

直線レールと曲線レールの間を全て緩和曲線に置き換える一番内側の半径は、一番小さいものから一番大きなものまで全ての半径を準備しています。

角度も、半径に合わせて、30度、22.5度、15度を用意しています。

リンク集

鉄道の緩和曲線に関したサイトを紹介しています。数学的な話や、実物の曲線標や逓減標の写真を紹介したサイトなどがあります。

緩和曲線の種類

直線と円曲線を繋ぐ緩和曲線以外にも、直線と直線の間を緩和曲線だけで繋ぐ全緩和曲線、S字カーブの間を繋ぐ反向緩和曲線、同じ方向に曲がる別々の半径の曲線を繋ぐ中間緩和曲線があります。

緩和曲線に使われる曲線としては、3次放物線、クロソイド曲線、サイン半波長逓減曲線などがあります。計算の容易性や使える角度の制限や、スピードに合わせて、路線によって使い分けているようです。