左側車輪ブロックが突然脱落し、2両目車両が左に大きく傾いた。残り乗客19名も病院に搬送された他、事故を目撃した人のうち、15名も気分を悪くするなど負傷者と記録された。左側支えを失った車両が大きく姿勢を崩した。つながっていた部分が曲げ力に耐え切れずに引きちぎれた。同アトラクションを15年間走らせたまま、車軸損傷に気がつかなかった。国土交通省は翌6日、全国に緊急点検を指示した。同年10月に倒産、2009年2月に破産した。IIは1992年、“トーゴ”が製造した全長985メートルの立ち乗りジェットコースター。最高時速は毎時75キロ。約2分20秒で1周する。6両編成の風神と雷神が交互に軌道上を走る。定員は1両に4名で最大24人。両脇と腹部のサポートを結わえるベルトによって固く立ち席に押さえつけられる形で乗る。図2にその軌道の全体図を示す。軌道2007年5月5日土曜日。翌6日はゴールデンウィーク最後の日曜日となる子供の日。2両目左の車輪ブロックの車軸が、それを内側から止めていたナットの根元で折れ、ナットごと車軸落下。コース後半の二重上りループを抜けて下降した辺りで問題の2両目左側車輪ブロックが脱落。左側前列に乗っていた19歳女性は、保守作業員が歩くための通路手すりに頭部を強打して即死。2両目左側後列に乗車していた20歳女性も頭部を打って重症を負ったほか、残り18名の乗客も軽症を負うなどして病院に搬送された。事故を目撃した入場客ら15人も気分が悪くなって治療を受けた。図3に1両の大まかな構造を模式的に示す。この図で注目したいのは、1両に後述の車輪ブロックが左右に1個ずつ、1ペアだけあることだ。これは先頭から5両目までが同じで、最後尾車両だけさらに後部に2ペア目の車輪アセンブリがある。進行方向を軸とした捻り動作も入るジェットコースターで6両編成の車両が無理なく軌道に追随できるように考えられたものであろう。広軌ながらも高い曲率のカーブをうまく回れるようになっている。この風神雷神IIのように左右の車軸が独立なわけではない。_winmaerikの写真上下をトリムした)図5は、事故を起こした風神・雷神IIと同型のジェットコースター車両の1両とその後部に連結される左右の車軸ブロックとフレーム(合わせて以下台車と呼ぶ)を示している。写真から、車体はその後部に連結される台車とは、直交3軸の回りに自由に回転できることがわかる。残念ながら、車体がその前部でどのように台車フレームにつながっていたか、すなわち図3の台車と車体の連結を示す資料は見つからなかった。固く固定されていたかが不明である。この連結が例えばねじ止めなどで固定されていた(図6a)なら、後出の車軸にはかなり無理なモーメントがかかる設計であった。少なくとも、台車の上に乗る車体は、台車に対して鉛直軸の回りに回転できなければならない(図6b)。次に車輪ブロックの構造をみよう。図7に車輪ブロックがフレームに取り付いている写真を示す。この写真と、大阪府警が公開した脱落した車軸ブロック写真(図8)などから、車軸ブロックを模式的に描いたのが図9である。レールの下から車体の飛び上がりを防止する飛び上がり防止車輪が1つである。折れた車軸は、図9で太い点線で示している。問題は、この車軸と車輪ブロック、それに車軸とフレームの連結である。ネット上で本事故の原因に関して詳細な分析がペンネームSUBAL氏によりブログで公開されている。レールのうねりに合わせて車軸ブロックがフレームに対して振り子のように揺れるとしている。折れた車軸とその周りの構造を推定したものである。台車フレームと車輪ブロックは、図画が煩雑にならないよう実際のものより簡素化している。図10に“ブッシュ”とあるのは頻繁に使用される機械要素で、ねじなどの止まる位置を決めたり、調整する時に使う。真鍮やアルミなどがよく使われる。図10中、“割りピン”とあるのも機械設計でよく使われる便利パーツで、この使い方を図12に示す。図7で、溝付ナットのところに赤く見えているのが割りピンである。ナットの緩み防止や、きつく締まらない位置でナットを止めるのに使う。図10で、車輪ブロック側にある(図中、右側)ナットに割ピンを使っているのは以下のためである。2つのアンギュラベアリング1に軸荷重が負荷し、中のボールに車軸方向の与圧がかかった状態になる。この圧力が高すぎるとベアリングの転がりが阻害され、ベアリングに設計していない無理な力がかかったり、車両が止まってしまう原因にもなる。このため、このナットは位置がずれない程度に軽く締める必要があり、その状態でナットが緩まないように割りピンでその回転を止めている。1アンギュラベアリングは、通常のラジアル方向(軸と直交する方向)の荷重に加えて、軸方向の荷重も受けられるよう設計されたベアリング。1つの向きの軸荷重には強いが、軸荷重が両方向にかかるときは、鏡像のアンギュラベアリングを2つ並べて使う。車両搭載手順の推測では、図10で、台車フレーム側(図中、左側)の割ピンはどうだろうか。固くナットを締めた後、それが緩まないように割ピンで固定したと思われる。筆者はこの組立にもう1つ目的があったと考える。筆者はコースターの建設時について注目した。エキスポランドにあった風神雷神IIの全長は985メートルあったのに対し、2本のレール幅はせいぜい2メートルくらいである。アスペクト比0.002。大きな曲率で複雑に曲がりくねったコースのレール幅をどこでも、対向する車輪ブロックの2組の横ぶれ防止車輪がピッタリレールに沿うように製造することは無理だろう。センチ単位のブレがあったのではないだろうか。中心を通る線ではなく、車輪のほぼ全幅に渡っているのも理解できる。右に左にずれながら、猛スピードで走り抜けるものなのだ。レール幅誤差で車輪の接触位置が変わる図13に、レール幅最小のところで、最大レール幅に合わせた台車の車輪がレールに接触する位置が変わる様子を示す。図13に示すように、飛び上がり防止車輪も適度な厚さがあって、レールを車軸ブロックの奥に抱え込むような形にするのが有利と考えられる。することで全長985メートルにもおよぶ、曲がりくねったコースのレール幅許容製造誤差は、主車輪と飛び上がり防止車輪の有効レール接触面の幅となる。写真から判断するしかないが、図7からおそらくこのレール幅許容誤差は5センチ程度だったと思われる。このようなレール幅誤差を持ったコースができ上がった後で、車両をレールに乗せて左右の車輪ブロック間の距離を調整するときはどうするだろうか。左右の横ぶれ防止車輪の間が広すぎると主車輪がレールから外れて危険だし、逆に狭すぎるとレール幅が大きくなったところでコースターが止まってしまう。溝付ナットには対向する3組、計6個の溝が切られている。レールに列車を搭載してからその幅を調整したのだろう。図7の組立用開口部から台車フレーム側溝付ナットを外し、コース全長に渡ってスムーズに動くようになるまでブッシュのところに座金を順次足したのか。一方の主車輪ペアが外れなくなるまで少しずつ座金を抜いて、そのたびに台車フレーム側溝付ナットを締めた方がよいかもしれない。最後にはブッシュの最適幅がわかって新しい一体のブッシュを作り直した可能性もある。これは、5月の陽気でレール幅が一番長い場所でさらにレール幅が広がり、ぎりぎりに調整してあった車輪ブロック幅が足りなくなったのだろう。コースは前方に向かって左カーブ、すなわち図の右に遠心力が働く形である。右に寄っていた車両は今度は左に振られる。この時に車軸にかかる衝撃力はかなりの大きさになるだろう。図2のコース全景を見ると、急激に左右に振られることがないように全体を工夫しているようだ。違った角度から見たコース全景も見るとよい。曲率が高くなるループやカーブではバンク2を設けて車体や搭乗者が外に投げ出されないようになっている。カーブで遠心力と反対の向きに軌道を傾けて、重力と遠心力のバランスを取って車体がカーブ外に飛び出さないようにした仕組み。そこでこの遠心力を見積もってみよう。以下諸量を写真等で見積もった。2.4トン程度であるとわかる。次に乗客も合わせた車両の重心位置が、レール中心からどれだけの高さにあるかを見積もる。これも写真等に頼るしかないが、50センチ、0.5メートルとする。2本のレール間距離を2メートルとする。右側レールから右向きに受ける。それに対抗する偶力をレールから鉛直方向に受けることになる。