線路のメンテナンス

 　メンテナンスなどと言うと日頃から点検や保守を怠らずに手入れしていると思われてしまうかもしれません。実は最初に敷設してからそれらしいことは何もしていませんでした。広葉樹の枯葉は強い風が吹くとどこかに飛んで行きますが、落葉松(カラマツ)の針葉は砂利の間に入り込み、泥土と絡んで堆積していきます。寂れた地方私鉄の雰囲気を醸し出していると思って放っていました。土があると雑草が生え、ますます寂れます。

カラマツ針葉に覆われた線路

　昨年分岐器を設置する時に砂利ごと線路を取り外して敷き直したところ見違えるようにきれいになりました。しかしとてもじゃないが数年ごとにそんなことはできません。で、思いついたのがブロワーによる吹き飛ばしです。泥土で固まった松葉は少々の風では飛ばないので、砂利と一緒に混ぜ返しながら吹き飛ばします。

　なかなかの名案で、マルタイによる道床の突き固めみたいでしょ。普段はあまり機械力に頼ることがないので、いかにも保線作業という感じです。土や小石が舞い上がって作業服や長靴の中まで入ってくるし、作業後はすぐ入浴しなければなりません。

落葉泥土除去作業後

　線路がきれいになったところで、埋まっていた枕木が露出して朽ちていたことが判明。犬釘もほとんど利いていませんでしたが、幸いなことにレールは他の枕木に助けられてしっかりしていました。本来なら腐った枕木は一本ずつ横に抜いて入れ替えることになるのですが、この部分はエンドレス化の際に曲線に付け替える予定になっており、当面そのままにしておきます。監督官庁の査察があるわけではないのでお気楽です。

腐朽した枕木

想像を超える生命力のスギナ

　砂利と絡んだ泥土にはクローバーなど根の浅い草が生え、ブロワーによる混ぜ返しで除去できます。一方昨年新たに敷いた線路の砂利から生えて来たのはスギナです。ツクシと地下茎で繋がった栄養茎(光合成をする)で、砂利のさらに下の路盤に相当する土壌から伸びてきています。あっという間に成長し、抜いてもぬいても繁茂するのでお手上げです。専用の除草剤もあるそうですが、あまり薬剤は使いたくありません。今後敷設する線路には透水性防草シートを敷いた上に厚めに砂利を撒き、腐朽対策と併せてスギナ対策をすることにします。

待避線(余談雑談) 趣味って何だろう？

 　「趣味とは何ぞや？」難しい問いかけですね。「小さい頃から電車が好きなだけで、理屈なんかあるかい。」とずーっと思っていました。でもやっぱり歳取ると理屈っぽくなるわけです。最近なんで鉄道模型を作っていたかを考える機会がありました。

　人間って理性の仮面をかぶっていますが、実は本能に操られているンです。それを突き動かすのは征服欲とか独占欲です。あからさまな民族支配とか略奪ではなく、人道を遵奉しながら代替行動を取ることでそれは満たされます。昔の若者は馬を馴らして野山を駆け巡っていたのが、現代では車を意のままに動かして征服欲を満たします。鉄ッチャンは気に入った車両の模型を作ったり買ったり、それにディテールを付けたりして我が物にしますが、これらは合法的独占欲の発現に他なりません。他人と違う物を手に入れたり、違った方法を使ったりすることでより強い欲望が満たされます。撮り鉄然り、乗り鉄また然り。ある時期、私は山の中で土に埋もれた森林鉄道のレールを掘り起こして金鋸で切出し、それを自分の手で握りしめた時無上の喜びを感じました。これは「掘り鉄」と言うのでしょうか、それとも「切り鉄」？「○○鉄」と一括りにできないような千差万別のフィールドがありますが、気付かぬうちに本能に駆られて一人愉悦に浸るのが趣味ではないでしょうか。

　受け売りで恐縮ですが、仏教の解説書にこんなことが書かれていました。人間の欲には二種類あって、一つは欲求もう一つは欲望である。食欲や睡眠欲が生命を維持するために必要な欲求であるのに対して、快楽欲や金銭欲は生きていくのに必須ではない欲望である。長い人生をかけて収集した鉄道コレクションを命より大切だと言う人がいるかもしれませんが、鉄道に限らず趣味にうつつを抜かすのは生きることに余裕のある証しではないかと思います。無人島に漂着した時、砂浜に椰子の実とブレーキハンドルが転がっていたら、あなたはどちらを先に手に取るでしょう。

初夏の鹿部電鉄

転轍機の試験

 　転轍機と分岐器が繋がってとりあえずはうまく動作するようになりましたが、前回の投稿に挿入した動画ではなんとなくぎこちない動きをしているように見えました。トングレールがスライドするプレートの表面が汚れていたので清掃してから新しいグリスを塗布し、2本のロッドの長さを調整することで定位側と反位側で伸縮筒の動きが均等になりました。

　こうやって試行錯誤の末に新しいモノが出来上がっていきます。世の中で言えば決して新しいどころか100年以上もの昔からあった分岐器ですが、鹿部電鉄にとっては新規開発品です。真っ当な使い方をして期待通りに動作するだけでは開発したとは言えず、想定外の事態に遭遇しても損傷を被ったり危険な状態に陥ったりしないことを検証しておく必要があると思います。と言ってもこれを販売するわけではありませんので、耐久試験や取扱説明書の作成まではやりません。ついうっかりやってしまいそうな「想定外の事態」に備えて安全性の確認だけはしておこうという話です。

　つまり、転轍機を切り替えて閉じた側の線路から車両が逆行した場合でも絶対に破損や脱線が起こらないことを確かめます。理屈の上では伸縮筒が撓んで鎖錠状態の転轍機に無理な力が加わらないようにしてあります。

　もう一つの試験では不完全な切替え操作、つまりレバーを中間の位置で止めてトングレールが基本レールに密着していない状態で車両が進入した場合、どの程度不完全な状態なら脱線に至るのかを確かめます。完璧に密着していなくてもフランジのテーパーのおかげで簡単に脱線しないことは解っていましたが、実は中途半端な状態で進入すると間違いなく脱線するだろうと想像していました。試験結果は動画をご覧ください。

　2本のトングレールの幅と両輪のフランジ間隔がほぼ同じであることが幸いして、両側の車輪は必ず揃ってトングレールのいずれかの側へ転がり、脱線することはありませんでした。結果的に解ったことですが、こういう異常な状況下でもトングレールの幅が狭過ぎず広過ぎないことで脱線を免れる要因が備わっていました。動画の後半ではフランジがトングレール先端に乗り上げる様子が映っています。速いスピードでこういう衝突が起こるとおそらくなんらかの問題が発生することは想像に難くありません。転轍機を操作した時は確実に切り替わっていること、また日常点検で転轍機と分岐器が正常に連動していることを確認しておく重要性をあらためて感じました。

だるま転轍機 後編

 　後編は、実物のだるま転轍機の動作原理に少し触れてから、鹿部バージョンのメカニズムとリンク系について説明します。

　21世紀の今では、だるま転轍機を見る機会はほとんどありません。保存鉄道や使われなくなった側線とか地方私鉄の車庫・工場などで稀に目にすることがある程度でしょう。その構造はシンプルで、レバー(テコ)でL型ベルクランクの一端を上げ下げすると他端が水平方向に動いて転轍棒で繋がったトングレールを連動させる、というものです。レバーの支点は2ヶ所あって、レバーの操作方向と分岐方向、設置位置の組み合わせでいずれかを選択できるようになっています。

だるま転轍機の動作原理

　そのシンプルさ故に旅客列車や重量貨物列車が通過する本線で使用するには、安全性の見地から不適と判断されるのだと思います。現在実際に使用されている分岐器では、列車の重量や衝撃で転轍機が破損したり逆動作が起ったりすることがないように、原則として動作と鎖錠の両機能を兼ね備えるようになっています。さらに電気的、電子的(コンピューターシステム)に信号系とインターロックが掛かっていて誤動作、誤進入を防止するように制御されています。一方で閉じている側の線路から分岐器に逆進入(背向または割出し)することを常時可能とする発条転轍機(スプリングポイント)も例外的に存在します。鹿部電鉄での実績で言えば、分岐器が完成してからずっと転轍機はなく、切換えはトングレールを直接手で動かすことで全然問題ありませんでしたから、そんな難しいことを考える必要は全くありません。でもせっかく転轍機を作るのだから単なるダミーではなく、またそれが原因で転轍機が壊れたり脱線事故が起こったりすることがないようには考えておきたいものです。

　前編でも触れたとおり、実物のだるま転轍機のようにトングレールの真横に設置すると操作上不便が生じるので、貨車一両分手前からロッドとリンクで遠隔操作(？)できるようにします。したがって転轍機側面にL型ベルクランクは取り付けず、独自の機構でレバーの操作と同じ方向にロッドが動くようにしました。機構学用語では揺動スライダークランクと言います。その仕組みは動画をご覧ください。

転轍機設置位置

　転轍機と反対側のロッドの先端は、分岐器の横で水平に置いたL型ベルクランクに係合し、方向を変えてトングレールに伝わります。動画の終わり頃に、ロッドに外力が加わってもレバーが逆動作しない仕組みになっていることを説明していますが、これがこの転轍機における鎖錠機能です。鎖錠されたままの状態で列車が逆進入すると分岐器か転轍機が損傷を受ける可能性があるのでなんらかの対策が必要になります。そこでロッドの途中に過大な外力を吸収する機能を持たせるとともに、転轍機のオーバーアクションでトングレールが確実に基本レールに押し付けられるように、伸縮筒を取り付けます。これは予め圧縮した2個のバネでロッドの一端に付けた円盤を挟み、外力に応じてロッドの全長が伸縮するような構造になっています。いわゆるショックアブソーバーとかダンパーと呼ばれるシリンダーに似ていますが、伸縮はしても減衰力は働かないので微妙に機能が異なります。オイルや高圧ガスを封入するわけではなく、市販の機械部品を組み立てることで製作できるので安価で寿命も心配不要です。　

伸縮筒の構造

ロッドはφ10のミガキ鋼棒で、防錆のために黒色塗装してあります。蹴飛ばしたり踏んづけたりすると変形するおそれがあるので、コンクリートブロックのU字溝でガードしようと考えたのですが、ちょうど良い寸法のものがありませんでした。ホームセンターを捜索して見つけたのがエアコン冷媒配管用の化粧ダクトです。中央部に自重で撓むロッドを受ける溝車(戸車)を取り付け、園芸用のプラスティックペグで地面に固定し、カバーをパチンと嵌め込めば完成です。伸縮筒と転轍棒の動作は下の動画をご覧ください。

ロッドのたわみを受けるローラー

　転轍機が完成して車内から操作する様子です。

だるま転轍機 前編

 　2022年春の屋外作業は、前年に完成した分岐器の転轍機を製作することから始めました。「分岐器の転轍機」って何のこと？と思いますよね。線路が分かれる部分を「分岐器」と呼び、それを切り替える機械を「転轍機」と言うことになっているようです。しかも「器」と「機」を使い分けるのが一般的です(区別していない記述も見受けられます)。分岐器の構造が時代とともに変化していたり、文献やウェブサイトによって各部の名称やその定義(範囲)もまちまちであったり、さらに私自身がその方面の専門家ではないので何が正しいのか判断できず、とりあえず上記のように分類することにしました。

だるま転轍機
Wikipediaより

　転轍機には機能や形状によっていくつもの種類があります。駅の一隅で大きなテコを押し引きするとワイヤーと滑車で遠くの分岐器と同時に腕木式信号機が切り替わる、セピア色の懐かしい光景が瞼に浮かびます。近年は電気や空圧で遠隔操作されるものが主流です。大沼電鉄では、終端駅の機回し線の脇にだるま転轍機が鎮座している写真が残っているので、駅員が線路に降りて手動で切り替えていたのでしょう。だるま転轍機は、錘の付いたテコでL型ベルクランクの一端を上げ下げすることによってトングレールに繋がった転轍棒を水平方向に動かす仕組みになっています。この場合転轍機はトングレールの真横に設置しなければなりません。鹿部電鉄では無蓋車を推進運転することが多く、電車は分岐部の数メートル(貨車1両分)手前で停車するので、一旦車外に出て転轍機を操作する必要に迫られます。そこで電車の扉を開けて車内から操作できるようにしたいと思い、停車位置の近くに設置し、長尺のロッドとリンクを介して転轍棒と連結することにしました。転轍機の機構とリンク結合については後編で説明することにし、前編ではだるま転轍機本体の製作について記します。

　狩勝エコトロッコ鉄道さんがダルマ転轍機を鋼板からレーザー切断して溶接組立製作した、と聞いたので図面を見せてもらいました。機材や技術力で後れを取る鹿部電鉄では木材を成形して鋳物のような質感に仕上げることにしました。スケールは線路や車両に合わせて1/3です。本体部分はｔ12のクリ材をジグソーで切り出し、ｔ24のスペーサーを挟んでやはりｔ24のベースに取り付けます。レバー類はｔ6の帯鋼から金鋸とヤスリで削り出して重量感を持たせることにしました。レールの斜め削りに比べると大して根気のいる作業ではありません。

だるま転轍機の基本寸法　実物とは形状・動作が異なります

簡易軸受

　本体は、材料の表面に図面から写し取ったケガキ線を描き、線に沿ってジグソーで切り出すのですが、同じ形状のはずの2枚を重ね合わせても外周が全然一致していません。雑な性格がこんなところに現れてしまいます。木ねじを使ってスペーサーをサンドイッチし、木工ヤスリと#80のサンダーで無理やり一体に仕上げます。レバーの軸が通る穴は側面に対して直角になるようにスコヤで確認しながら木工ドリルで加工します。使用頻度が低いとはいえ、木の穴の中で直接ボルトの軸を回転させるのは気になったので、金属製ブッシュを入れようかと思ったのですが、ホームセンターでいいものを見つけました。2個一組で140円、目的外使用ながら使用頻度が低いので充分な効果と耐久性が期待できます。その後得意のコッテリパテを塗り付け、一昼夜乾燥させてからサンドペーパーで表面を整え、黒ラッカースプレーを3回吹いて本体完成です。

　　組立前の部品　　　　　　　と　　　　組立て後パテ塗りの状態

　レバーは当初ｔ3の帯鋼を2枚重ねにネジ止めしてしてから加工しようと思っていました。たまたま新規開店したホームセンターの鋼材売り場でｔ6×32を見つけたので、それを利用することで多少の省力化ができました。所定の位置にM10のタップを立て、そこに寸切りボルトをロックナットで固定して軸にしました。

ドリルレース

　レバーには円盤状で鋼製の錘が付いています。複雑な形状ではありませんが、外注旋盤加工すれば1万円近くの出費になりそうです。後編で転轍機の機構について説明しますが、チョッと工夫がしてあって錘がなくてもレバーが外力で動かないようになっています。ということでこの錘は木製のダミーです。16番模型部品の製作にドリルレースという手法があって、卓上旋盤がなくてもドリルのチャックに真鍮棒をくわえてヤスリで成形すると、ブレーキシリンダーや汽笛など円筒状のものを作ることができます。ドリルレースを応用してこの木製円盤状の錘を作ってみました。φ100と少し大型ですが、ヤスリの代わりにグラインダーを使うことでドリル側の切削負荷を減らし、少しずつ加工したところ見事にそれらしい形状になりました。この錘は白黒に塗り分けられていて、分岐器が定位側に開いている時に上側が白になる、という規則があるそうです。鹿部電鉄ではエンドレス側が定位、終端駅側を反位としています。

塗装完了した鹿部電鉄バージョンだるま転轍機

妄想その後

 　今年の冬、札幌は大雪で連日列車運休のニュースが全国的に流されたこともあって知人から「大丈夫か？」と心配の電話が頻繁にかかって来ました。太平洋に面した鹿部は例年になく穏やかで雪かきに忙殺されるようなことはありませんでした。とは言え感染症が怖くてスキーには行かず、買い物のための外出も最小限に抑え、専ら家でパソコンを操りながら春の到来を待っていました。

　妄想トレインはD1040よりキハ40000に傾き、窓割りの詳細をメーカー(日本車両)図面から読み取って1/3の縮尺に落とし込む作業を楽しみました。寸法を割り出すだけではなく、材料や補強構造を考えながら、当時の超軽量設計の車体イメージを損なうことなく安全性や耐久性を確保する方法や、どうやって車内に乗り込んで運転するか(乗降トリックを考えるのは楽しい！) など、色々と思いを巡らせました。同様にTR27型帯鋼組立菱枠台車の1/3スケール設計も進めました。溶接や複雑な機械加工を必要としない構造で作れそうであることも確認できました。庭の雪がなくなったら新線の路盤工事に着手しなければならないのでいつまでも妄想に耽るわけにはいきません。とりあえずここまでのまとめをすべく、車体と台車の図面を仕上げてブログ報告させていただきます。

キハ40000鹿部電鉄バージョン

窓他の詳細寸法

　まず車体というか全体図です。急曲線の鹿部電鉄に導入するにあたって全長をスケールから窓2個分短縮して約3.4mにします(参考までにデ１の全長は約2.5m)。実物で言うと11.6ｍ→10.3ｍとなり、窓配置は1D8D1です。キハ40000は兄貴分のキハ41000(全長約16.5m)から3.9ｍ短縮されたにもかかわらず動力装置を流用したこともあって、床下面積が不足するために台車の軸距を短くするとともに車端に寄せてあり、独特の雰囲気を醸しています。2021年12月29日投稿の「妄想トレイン前編」を参照ください。オーバーハングがほとんどなくなり、運転手は足の置き場がありませんので正座するか脚を伸ばして運転せざるをえません。またせっかく車体を縮めたのに台車心皿間距離が長くなって急曲線の通過に支障が出る恐れがあります。鹿部電鉄では床下面積の制約がないので逆に台車を思いっきり中央に配置して曲線通過を優先することにします。図の左側運転台の下にある四角形は運転手の足置き場(クラッチペダル、変速レバー設置場所)です。車長が短いのにオーバーハングが大きいのは昔の地方私鉄にあったゲテモノっぽい感じがあり、それはそれでいいかなと思います(個人の感想です)。車体側板や窓枠は、デ1では10mm厚のクリ材を使用しましたが、キハ40000では5mm厚の杉または松材を使おうかと考えています。古い写真ではウィンドウシル・ヘッダーや窓の凹みが見るからに小さく、全体にのっぺりしています。16番模型で普通の車両は0.5mmのボール紙で作るところ、この種の車体は0.3mmのケント紙を使用していましたし、真鍮車体でもエッチングの凹みを0.2~0.3mmくらいにしていたように思います。図面検討では窓の凹み具合まで正確にわからないので、鉄道博物館か各地の保存車で実測することも視野に入れて最終仕様を決めたいと思っています。まだ妄想の段階ですから。

TR27鹿部電鉄バージョン

　自分で撮影した菱枠台車の写真や蔵書に掲載されていた図面はそのほとんどが今手元にないので参考になりそうなものをネットで探してみました。帯鋼の厚さや幅について大体の見当はつきましたが、これも最終的には保存車で確認が必要です。実際の構造と1/3スケールで再現するための手法(材料・組立)もほぼ確立できそうです。一つだけ迷ったのが揺れ枕で、せっかくこのサイズで作るならと意気込んだのですがこの台車の揺れ枕は外からほとんど見えず、想定される苦労の割には見た目の効用に疑問が生じたのでやめました。

待避線(余談雑談) 敷居の線路を走ります

 　スイスがらみ三題噺の最後です。長男が2歳になった頃、電車のおもちゃを作ったので枕元に黙って置いておきました。目覚めて布団の周りで戯れているうちにそれを見つけると目を輝かせて大喜び、それからしばらくそのおもちゃで遊ぶ日が続きました。しっかりDNAが受け継がれていると喜んだものです。頑丈であることを第1に□35mmの角材の角を落とし、敷居の溝にはまって動かせるように20mm幅の板を足回りにしてあります。1/80スケールにしたのは16番の寸法を真似られるからでした。サーフェーサーで目止めをしてからベルナーオーバーラント鉄道とウェンゲルンアルプ鉄道の色に塗装してあります。子供のおもちゃなので赤とか青にすればいいのに、親の拘りに付き合わされた哀れな息子です。

敷居電車第1号

　その息子のところに生まれた初孫は男の子でした。じいじの家に遊びに来た時に備えて置いておいた色褪せた電車を見せてやると、やっぱりとても喜んで遊んでくれました。家が京浜急行沿線なので、次の年に来る時は新車をプレゼントしてやろうと考えたのが2100型です。ベルナーオーバーラント鉄道に比べるとずいぶん進化してるでしょ。

京急2100型

　実はこの30年余りの間に甥っ子(正確には甥っ子っ子)が生まれ、その子が鉄道好きだと聞くたびに敷居を走る電車を何度も作ってきたからなのです。プラレールを買ってやると喜ぶだろとういう発想は大人の勝手な思い込みで、小さな子供にしてみれば自分で手に持って動かす方が断然楽しいのです。フックで簡単に連結・解放できるようにしてあるのは、幼い頃から鉄ごころを育む企みの一環です。

　中央線E233系　　　　　　　と　　　　　　　　阪急新1000型

西武2000型

　こちらは家具工房「わ」の長沢さんのお孫さんにお礼かたがた贈った電車です。

　電車を贈る時はいくらかの線路も添えます。夢が広がるでしょ。