道南地方ではゴールデンウィーク頃にソメイヨシノが見ごろになります。内地(本州)と違って、八重桜や山桜などが混植されていたり野生種もそこここに生えていたりするので、1ヶ月くらいに渡って次々と違う色の桜が咲きます。ということは当地の5月は新緑の季節とは言え内地なら3月下旬頃の気候、日中の気温が一桁止まりのこともよくあります。さらに鹿部に限って言えばこの時期霧や小雨の日が多く、屋外作業がなかなか始められないのが例年の倣いです。ただ面白くないことばかりではなく山菜が芽吹く季節であり、山や野に出ればタラノメ、コシアブラ、ウドなどが採り放題。採取、下処理、調理に夢中になるのは楽しいけれど、その分また鉄道趣味に打ち込めなくなります。
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| 5月の鹿部 |
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| 線路に生えたスギナ |
ところが2週間ほど経った先日、やはり同じような密度でスギナが繁殖しているのに気づきました。道床の端の方で砂利を完全に除去してスギナがどうやって生えてきているのか調べてまたまた驚きです。防草シートの重なった部分をすり抜けて来たのだと思っていたのですが、なんとシートを突き破って成長していました。
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| アスファルトを突き破ったスギナ |
私の怪しい英語の知識とそれに関する逸話です。どこかのサイトや書籍からの受け売りではありませんので間違っているかもしれません。私はこう理解していた(る)というお話しです。
Track：線路
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| 映画フィルムのサントラ 右のギザギザがトラック |
Traction：駆動、交通/輸送
これもTrackの類語でしょう。かつて16番ではインサイドギアに電機子丸見えのDCモーターを取り付けていましたが、台車に小型モーターが組み込まれたトラクションモーターが主流になった頃には模型作りから遠ざかっていました。台車(トラック)に組み込まれているのでそういう名前になっているのだと信じていましたが、電気自動車の駆動用も辞書ではTraction motor：主電動機と書いてあります。
YouTubeに庭園鉄道の動画がたくさん投稿されているイリノイの ”Rock River Valley Traction”、このTractionは「鉄道」という意味のようです。
https://youtu.be/prw_FFbQwDU
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| 広大な敷地での24インチゲージ電車遊び 羨ましい！ |
Truck：(鉄道車両の)台車
上にも書いたようによくTrackと混同される言葉です。貨物自動車のトラックはこちらから来ていて、アメリカ語です。イギリスでは貨物自動車はLorryと呼ばれ、タンクローリーは日本語になっています。またイギリスでは台車としてTruckの代わりにBogieを使います。Truckはトロッコの語源であるとも言われますが、それには諸説あるようです。
Trolley：台車
台車と言ってもこれは手押し車、運搬車というニュアンスです。我々鉄っちゃんがトロリーから連想するのは架線や路面電車ですが、一般的には台車とか食事を運ぶワゴンがメジャーな意味のようです。
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| Sweets on a trolley |
100年以上の昔、西洋人が工事の指揮をしている現場に線路が敷かれてトロリという台車が使われていたことから、トロリ→トロっ子→トロッコになったという話を聞きました。「ドジョッコだのフナッコだの」トロッコだのですね。
前回の投稿で車両の細密表現が出来るのは15インチゲージのメリットであると締めくくったので、デメリットについても書いておこうと思います。どちらかと言うと余談雑談の類ではありますが、少し大げさに言うと大型鉄道模型の何たるかを意味づける話ですので力を入れて書きます。
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| 16番の自作気動車 珍しく手すりが付いています 連結器は取り付けてあったけど外れてしまったか |
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| せんだんは双葉より芳し |
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| もうこれは庭園鉄道ではありません |
以下15インチゲージのデメリットとメリットを思いつくままに書き上げてみます。
デメリット
〇小さな模型に比べて作るのが大変、時間がかかる、費用がかかる、広い土地が要る。
〇前例が少ないので作り方がわからない。
〇市販の部品、半完成品が少ない。あっても高価。
〇家族の理解を得るのに苦労することがある。
〇実物の車両の重量感、存在感には及ばない。もっと大きな車両が欲しくなる。
〇線路とトロッコが出来てしまうと楽しすぎてその先に進めなくなる。
〇毎日好きな時に電車の運転が出来るが、それが日常になってしまうとありがたみが感じられなくなる。
デメリットと言っても工夫次第でなんとかなりそうですね、後半は贅沢な苦労です。
メリット
〇車両が大きくて重量感がある。惰行運転が出来る。
〇乗り込んで自分で運転できる。振動や音響、加減速度が体感できる(シミュレータと違う)。
〇細密加工が可能である。実物のメカニズムを取り入れることができる。
〇人を乗せると喜んでもらえる。子や孫から尊敬される(と思える)。
〇実物大の車両に比べるとコンパクトで扱いやすい。
〇庭の電車を見るだけで癒される。
〇どんなに悔しい場面でも「ウチの庭には乗れる電車があるンだぞ！」と心の中で呟けば耐えられる。
まだまだありますが書ききれません。
デ1の木造車体の腰羽目板は、150枚近くの部材を何日もかけて斜向かいの家具工房「わ」で加工してもらいました。キハ40000の車体はその時の経験を生かして効率よく製作できるように工夫を凝らしたうえに、デ1にはなかった2段窓(下段上昇式)をできるだけ忠実に再現したいと思っています。ホームセンターで入手できる工作用ヒノキ角材は、2mm×2mmを最小断面寸法として長さ910mmで各種厚さと幅が揃っています。所要の寸法がなければ大きめの材料からカンナで削ることが可能です。幕板や腰板のように厚さと幅がさらに大きい部材は貼り合わせることで対処できますし、最後は家具工房に頼み込めばどうにかなりそうです。
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| 工作用ヒノキ角材 所定の寸法に切断接着 |
キハの窓構造を寝床で考え始めると覚醒して眠れなくなる場合と頭の中が混沌としてすぐに眠りに落ちてしまう夜があることは過日ここに書きました。半分は夢の世界なのでどんなにいいアイデアを思いついても翌日には何も残っていません。やはり図面にして具体的な構造を決定しなければなりません。ただ図面は描けても実際に組立が出来ないいわゆる地獄構造になっていたり、直角や寸法の調整が難しいとか接着部の加圧ができなかったりということがないか、等々製作上の問題をクリアーにするために実寸(もちろん実物の1/3)で窓部分を試作してみることにしました。こうすることで大宮の鉄道博物館で実測した寸法通りに作った場合に気動車の軽量車体の質感が表現できるかという確認もできるのではないかと思った次第です。睡眠時間が安定すれば健康管理にも役立ちます。ついでにリベットの大きさや塗料の色感なども車体製作前に確認できるだろうと考えました。当初考えていたブリキかトタンで半鋼製にする案は面倒なばかりでメリットがなさそうなので止めることにしました。
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| 夢うつつの具現化 |
試作は窓2個分、2段窓部と戸袋部を作りました。後者は同一寸法ながら上下ガラスが面一になっています。2個の窓を図面通りに組み立てることはできましたが、ズラリと並んだ窓を手際よく直角に接着する方法を考えなければならないのは本番までの課題です。一方で部材の切断には手鋸を使用したので寸法が不正確になり、突き合わせ窓枠にスキマが空いてしまいました。チップソーに治具をセットして量産すれば正確な切断ができるはずなのでパテのお世話にならずに済みそうです。塗装を済ませた試作窓を眺めるとなかなかの出来映えで、キハ40000の実物写真と見比べて窓枠やガラスの凹み具合もちょうど良い感じです。鉄博に展示保存されていた老車体が歪みまくっていたのでどちらかというとスッキリしすぎて新製時の姿を再現したかのように見えます。色調は手元の塗料を使ったので青、クリームともに明るくなってしまいました。
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| 試作窓の完成品 |
鉄道研究会の仲間の半分くらいはSLファンです。あえてマニアと言わずにファンと呼ぶのは彼らの興味が千差万別で、いわゆるSLを追っかけて全国を駆け巡った撮り鉄から「一応鉄っちゃんなのでSL好きです」という緩～いのまで幅が広いからです。私は「一応鉄っちゃんなのでSLのこと普通の人よりはよく知ってます」程度で、やっぱり自分ではSLファンと公言するほどではないと思っています。風景の中に写っている黒く小さな物体や露出不足のシルエットを見ただけで形式がわかったり、撮影場所とか線区がわかれば番号まで言えたりするようなエキスパートには感服してしまいます。
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| 伯備線布原の三重連 1972年 鉄研富田さん撮影 |
で、私の場合はSLのメカには興味があって、というかSLは自立機械そのものであり、全ての機構はロッドと蒸気配管で繋がっているので機械の知識があればその動きを理解することができます。今どきの機械のようにコンピューターはおろかセンサーも電線もついていませんが、本当によく出来たロボットだと感心させられます。その代りこの機械を動かすためには動作させる順序や限度、絶対に冒してはならない操作や監視項目などを熟知していなければなりません。
例えば機関車を加速するためには次のいずれかあるいは複数の操作が必要です。
①より多くの石炭を投入してボイラーの蒸気圧を上げる
②バルブを開いてより多くの蒸気を送り込む
③弁装置によって蒸気の流入タイミングを変える
どの操作が適切かは一概には言えません。わかりやすく例えると、マニュアルミッションの車で加速するためにはそのままアクセルペダルを踏み込むのと、シフトダウンしてアクセル、シフトアップしてアクセルする方法がありますが、平地と上り勾配と下り勾配でどれがよいかは変わってきます。機関車の場合も発車後の加速なのか、長い登り勾配に備えて勢いを付けるのか、蒸気(燃料)を節約するためなのかによって取るべき操作は異なります。最新の自動車ならコンピューターが最適の条件を選んでアクセルペダルの踏み込み量だけでブレーキングも含めて意のままに速度が変えられるそうですが、機関士と機関助士はその時のボイラーの状態や線路の条件、運行ダイヤなどを考えていろいろある機能の中からどんな組み合わせで操作するかというコンピューターの役割を演じていたわけです。
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| SLの運転台 小樽市総合博物館Ｃ126 |
では具体的にどの機器を使ってどうすれば蒸気機関車を加速できるのか、私は実際に機関車を運転したことがないので想像にもとづいて説明します。当然のことながら時代や形式によって機器配置や操作方法は異なりますが、もし間違いや補足があれば下のコメントまたは右のお問い合わせメールでご指摘ください。上の写真は小樽市総合博物館に静態保存されているC126の運転台です。自由に出入りできる割に欠損部品もあまりなく、比較的良い保存状態が保たれています。
①は投炭口、手でハンドルを掴んで蓋を開き、シャベルで石炭を投入します。蒸気の圧力は蒸気消費量、給水量、加熱量によって変化し、投炭したからと言ってすぐに上がるわけではありませんが、石炭の高温燃焼ガスはボイラー煙管を通過する際に缶胴内の汽水に内部エネルギーとして蓄えられます。もし圧力が上がり過ぎると安全弁から蒸気が抜けるようになっています。
②は加減弁ハンドルで、ボイラーから送り出される蒸気の量を制御することができます。長いレバーを手前に引くと弁の開口が大きくなってより多くの蒸気が送り込まれます。引き過ぎると動輪が空転するのですぐに戻すなど微妙な操作が必要です。
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| ピストンと逆転器の位置からシリンダーに 送り込まれる蒸気のタイミングが変化する |
この他にブレーキ弁、給水装置、空気圧縮機などを動作させる弁類、圧力計や速度計、水面計などの計器類が運転台に所狭しと並んでいます。ブレーキは空気圧で作動するようになっているので蒸気で駆動する空気圧縮機が装備されています。古い機関車に発電機はなく、ランプや蓄電池式の前照灯や室内灯が付いていましたが、後にはタービン発電機が装備されるようになりました。人間コンピューターたる機関士と機関助士は列車を運転しながらこれらの補機や計器を見て正常な運転状態にあることを確認し、同時に外乱に対して最適な操作を選択しなければなりません。
近年動態保存車の本線運転ではATSが車載されるので、古式豊かな運転台にスマートな操作盤が取り付けられていて滑稽な感じがします。考えてみるとCO2やNOx等の排出が厳しく制限される時代にモクモクと黒煙を吐き、油混じりの蒸気をまき散らし、大音量の汽笛、ドラフト・ブラスト音を発するなど、前時代の文化遺産としてでもなければとても許される存在ではありません。
身近な物質である水は加熱すると体積が約1000倍もの蒸気になるので、閉じ込めてやると大きな力を取り出すことができます。大気圧で水が沸騰すると100℃で一定になるように、圧力と温度は一定の関係を保ちながら安定して大きなエネルギーを蓄える特性を持っており、産業革命以降蒸気原動機は人馬に代わる動力として利用されて来ました。蒸気機関車は過去の遺物になりましたが、火力・原子力発電、船舶推進用動力として蒸気のパワーは今も健在です。動力源として利用するだけでなく、水以外の流体を使って低温熱源を活用したり、原理を逆用して加えたエネルギーより多くの熱を生み出すヒートポンプが熱源に採用されたり、熱抵抗なしに一瞬で大量の熱を伝えられるヒートパイプで地熱を利用したり、蒸気機関の応用技術はなおも進化を遂げています。私が大学の蒸気工学研究室の扉を叩いた時、鉄道マニアであることを知った先輩に「いくら汽車好きでも蒸気機関車の研究はできないよ。」と釘を刺されました。学術的にはまだまだ興味深い現象があり、エネルギーの有効利用を求める時代の声に応えることができる分野だと思います。
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| 関西本線加太越え 1972年 鉄研富田さん撮影 |
12月の始めになんとかカヌー格納庫の仮扉を取り付けたのを最後に、屋外作業は冬眠に入りました。この冬は例年に比べると冷え込みが厳しかった割に積雪が少なく、家に籠ってパソコンで指の運動をするのには都合が良かったと思います。このブログは待避線の記事ばかりでは面白くなかろうと途中からお断りを入れてお休みをいただきました。
で、何をやっていたかと言うと、鹿部電鉄バージョンのキハ40000の設計に注力していたのでした。初めはTR27台車の外注製作部品図(車輪追加工、バネ座など旋盤加工図)だけ描けばこと足りるだろうと思っていたのですが、台車のバネ選定をしようとすると車体の重量計算が必要になりますし、そのためには車体の構造を決めなければならなくなり、台車と車体のバランスや乗降方法とか運転姿勢なども考え始めると全体構想までかなり詳細な材料や組立方法の検討が必要になってしまいました。
台車については、妄想を始めた頃には旋盤加工部品以外は金鋸とヤスリで作るつもりでしたが、正確な切断や穴あけをすることにして新たな加工機械導入の検討をしました。レールの切断にも使えるチップソー切断機が通販なら1万円前後で入手できそうであることがわかり、性能(加工可能サイズ)やメーカーの選定をしました。切断面が正確できれいになるだけでなく、能率向上と肉体負荷の軽減が期待できます。またこれまで穴あけは鋼材も木材も電動ハンドドリルで済ませていましたが、卓上ボール盤を通販で購入することにしました。ボール盤を買うなら本格的なものをとずっと考えていながら価格が予算と折り合わなかったのでためらっていたのでした。台車の製作に限定すれば鋼材にφ13の穴あけが出来る小型機がやはり2万円前後で通販入手できそうで、それ以上の加工は今のところ思い当たらないもののそういう事態になったら外注することにしました。考えてみればよくここまでボール盤も持たずにやってきたものです。これらの設置場兼作業場を物置の一角に整備したら発注する予定です。
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| 購入検討中の卓上ボール盤とチップソー 通販サイトから |
台車を設計する際に車体側の横梁の設置方法(取付位置や構造)をある程度決めなければならず、車体がデ1に比べて長くなる(2.5→3.4m)ことから台枠を木材ではなく鋼材(角型鋼管)にすることを検討しました。木材は経年変形が避けられないうえに3mを越えるとなると途中で継ぎ足す必要も出てきます。ただ、台車を取り付ける横梁も鋼製にして溶接構造にするか、組立式にするか、木製にするか、いろいろな長短を考えていて最終結論は出ていません。
車体側板の構造は寝床に入ってから考えるのですが、これがまた楽しい悩みです。デ1と違って2段窓になっていることに加え、キハ特有の軽量設計に起因する窓枠の薄さやガラス面と窓枠の段差をどう表現するか、縦桟と横桟の接合方法や幕板、腰板と縦桟を面一にする方法、それらの強度保持方法、シル・ヘッダーの材料と取付、リベットの表現、なかなか寝付けない夜があります。16番の模型では2枚の0.3mmケント紙を切り抜いて貼り合わせるとそれらしくなりましたが、1/3スケールでは上に書いた色々な段差を表現することが可能になります。これぞ15インチゲージの特徴だと思うと手抜きできなくなってしまうのです。そんな繊細さは誰にもわからないかもしれない、けれどやはりそこは拘りたい自分だけの趣味の世界です。これが完成した時の喜びをいろいろ想像しているといつしか夢の世界に吸い込まれていきます。
「衣食足りて礼節を知る」あらためて説明するまでもなく、生活に余裕があってこそ社会秩序が育まれるということわざです。基本的欲求が満たされて精神的なゆとりが生まれると人は寛容になり周囲と融和する、と言い換えられると思います。
