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Shay Steam Locomotive:スーパーマーケットで見かけた模型蒸気機関車

今日スーパーマーケットの食品売り場にいたときに機関車の模型が飾ってあるのを見つけました。下の写真をご覧ください。この機関車はちょっと特殊な形をした機関車です。
DSC02237PS_modified.jpeg

DSC02238PS_modified.jpeg

蒸気機関車の形式もいろいろありますが、普段日本でお目にかかるのは蒸気シリンダーと動輪に繋がれたロッドと呼ばれる部品をつかって往復運動を回転運動に変えて駆動させる方式が主流です。
SL_motion.gif

しかしそれ以外にも往復運動を回転運動に変えて動く機関車もあります。アメリカの森林鉄道で使われたギアードロコあるいは「シェイ」型機関車と呼ばれるタイプは蒸気シリンダーを2気筒か3気筒縦方向に取り付けてその往復運動をクランクシャフトと呼ばれるシャフトで回転力にします。ちょうど自動車のエンジンのような構造になっています。その回転軸は機関車の進行方向と平行になっていてそれぞれ車輪に(傘)歯車でつながっています。傘歯車は回転方向を90度変えることができます。クランクシャフトはユニバーサルジョイントと呼ばれる接続金具でつながっていて動輪が少し回っても回転を伝えることができます。

スーパーマーケットでみた機関車はこのShay型のものでした。

Shay型機関車の駆動方法を示した図を下記に表示します。
Shay Structure

下の図は蒸気シリンダー(この図の場合は4気筒)で赤い軸がクランクシャフトです。
300px-Cshaft.gif

左下は傘歯車。右下はユニバーサルジョイントです。
13464200287Tg_oRJbTkytRZl.gif Universal Jint

さて、、、
蒸気の模型の炭水車にはGREENBRIER AND ELK RIVER RRと書かれていますね。これはアメリカ、ウエストバージニア州にある森林鉄道で今も観光用で運用されているようですね。下記の写真は実際に走っている機関車です。シリンダーやドライブメカニズムがよくわかりますね。
Shay2.jpg

走行中の動画です。メカニズムがよくわかります。


スーパーマーケットの模型から思わぬ思考の旅に出ることができました。






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