蒸気機関車のカーブ走行

質問

蒸気機関車の動輪は、日本ではD５１の４輪が最多で、一直線上に並んでいるものと思います。外国には５輪以上のものもあります。この場合どのようにしてカーブを曲がるのでしょうか。ポイント切り替えで線路変更する箇所ではかなりＲが小さいですね。電気機関車はボギー式のようですが、車体の中間にもあり、ボギーが３台並んでいるように見えます。この場合もどのようにしてカーブを曲がるのか、昔流行った地下鉄漫才のように気になります。大宮の鉄道博物館へ行けば（電話でも教えてもらえるのかな）この疑問は氷解するのでしょうが、この欄で教えてください。

回答No.4

jhmi

急曲線区間の走行となれぱ、車軸配置を工夫して乗りきることが多々あり、ガーラット式やマレー式、メイヤー式といった「関節式機関車」が各国で開発されました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%96%A2%E7%AF%80%E5%BC%8F%E6%A9%9F%E9%96%A2%E8%BB%8A
変わり種ではシェイ式などの「ギヤードロコ」も急曲線対策で生まれました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%AE%E3%82%A2%E3%83%BC%E3%83%89%E3%83%AD%E3%82%B3

お礼

私もWEBで調べてみましたが（ｇｏｏｇｌｅ，Ｂｉｎｇ）、大まかなことしか記されていず、私が知りたいD51については見あたりませんでした。出来ることなら、D51が線路変更箇所を通過するところを見てみたいものですが、せめて博物館へ行き気が済むまで質問してみようと思っています。回答有り難うございました。

回答No.3

kotaro-h

実は５軸もありまして（動輪数）、E10型というＤ52級の大型ボイラを載せた
急勾配用のタンク機関車もあったのです。
蒸気機関車の場合、固定軸距離が長いので、軸箱可動方式とか、試みましたが、
フランジのテーパーを内側車輪は削って、曲線通過を容易に改良したようです。
4110とかもそうではなかったかな。曖昧な記憶で済みません。

電気機関車のボギー3台の場合は、中間台車は、ボルスタアンカが左右動が出来る
ように設計されていたと思います。
ED76などの場合は、軸重加減用のための中間台車であったと記憶します。

お礼

私は現役のD51についてどのようにして急カーブを通過するのか、具体的に知りたいのです。昔の機関車にはフランジのテーパーを内側車輪は削って半ばレールに乗り上げるようにして曲線通過を容易に改良したとのことですが、このことは想像していました。やはりその内、鉄道博物館へ行って見ようと思います。ありがとうございました。

回答No.2

大明神（@bathbadya）

どんな構造か、予想を立ててから確認する方が面白いよ。
あんなほうほう、こんなほうほう、と　色々考えて、仕組みが簡単なこの方法のはずだと狙いを付けて
博物館で確認する。
違っていたら、どうしてなのかを質問してみる。

ネットで調べれば、いつの時代は何式で、これこれの時代は何式で対応してたとか、
国土の拾いアメリカやオーストラリアは何式だけど、山の多いヨーロッパや日本なら何式なんてのも
判るだろうけど、これは学校の宿題をこなす感じですね・・

そう言えば「ダッシュ島」の線路は車輪が落ちるくらい線路の幅を広げてましたね。

お礼

当方、機械系ではありませんが、一応工学部出なのでメカに興味があり、この問題についてもあれこれ考え、中間動輪が半ば脱輪状態になるか、左右にスライドするかしないとカーブを通過出来ないことはわかります。後者の場合、動輪に駆動力を伝えるロッドとの接続部も軸になっていてスライドするのかなと疑問に思っています。やはり博物館へいくべきですね。アドバイスありがとうございました

補足

当方、機械系ではありませんが、一応工学部出なのでメカに興味があり、この問題についてもあれこれ考え、中間動輪が半ば脱輪状態になるか、左右にスライドするかしないとカーブを通過出来ないことはわかります。後者の場合、動輪に駆動力を伝えるロッドとの接続部も軸になっていてスライドするのかなと疑問に思っています。やはり博物館へいくべきですね。アドバイスありがとうございました。

回答No.1

ultraCS

蒸気機関車の場合、ぐいっと線路を押し広げて曲線を走ります。その祭、線路に横圧が掛かるとともにフランジ部分で競り上がりが起きます。
ですから、通過速度の制限は蒸気機関車の方が電機やディーゼルに比べて厳しくなります。なお、曲線部分のレールは、スラックと言って軌間が正規より拡げられています。これは横圧軽減のためでもあります。

国内で動輪数が最多だったのはE形の5輪です(4110、E10)、E10は横圧軽減のために第三、第四動輪のフランジが省略されていました。そのため、牽引力不足が悩みだったそうです。また、4110形は第三動輪のフランジが省略され、第一動輪、第五動輪が左右に移動できるゲルスドルフ機構と、折れ曲がりを許容したサイドロッドを採用して横圧を軽減しました。

余談ですが、単式で史上最大の動輪数だっていたのはソビエトのAA20-1形で7軸(軸配置2G2/4-14-4)です。
http://www.aqpl43.dsl.pipex.com/MUSEUM/LOCOLOCO/russ/russrefr.htm

最近のB-B-B形式のF形電機の場合、中央のボギー台車は横方向に移動できる懸架方式になっています。

お礼

早速の回答有り難うございました。当方後期高齢者で梅雨に入ってから体調を崩し、PCから離れていたのでお礼が遅れ失礼しました。カーブではぐいっと線路を押し広げて通るとのことですが、レールは枕木に固定されていると思うので、理解出来ません。曲線部分では軌間が正規より拡げられていて中間動輪は半ば脱輪状態になることは理解出来ます。またどれかの動輪が左右にスライドすると言うことを聞いたこともありますがも、この場合駆動力を伝えるロッドとの接続部はどうなっているのか。これらのところがもっと具体的に知りたいのです。それも現役のD51の場合です。Eタイプについては知りませんでした。これは大いに参考になりました。ありがとうございました。