シェイ機関車
シェイ・ソノラC クラス 7 号 (3 台の駆動トラックと連結式テンダー)
シェイ・ソノラC クラス 7 ローリング・キャンプ & ビッグ・ツリーズ・ナロー・ゲージ鉄道、カリフォルニア州フェルトン
カリフォルニア州フェルトンのローリング・キャンプ＆ビッグ・ツリーズ狭軌鉄道にあるクラス B シェイ機関車1 号ディキシアナの駆動側
No.1ディクシアナのアクセサリー側

シェイ機関車は、主に北米で開発され、使用されたギア式蒸気機関車です。この機関車は、ギア式蒸気機関車の概念を普及させたエフライム・シェイの特許に基づいて製造されました。エフライム・シェイの初期の機関車の設計は後期のものと異なっていましたが、すべてのシェイ社に共通する明確な発展の方向性が存在します。シェイ機関車は、特に林業、鉱業、産業用途に適しており、急勾配や劣悪な線路でも問題なく走行することができました。

発達

エフライム・シェイ（1839年 - 1916年）は、ミシガン州に住んでいた教師、アメリカ南北戦争時の病院の事務員、公務員、木こり、商人、鉄道所有者、発明家であった。

1860年代にシェイは木こりになり、冬場の雪橇を使うよりも良い方法で製材所に丸太を運ぶ方法を模索していた。1875年に彼は独自の路面電車を建設し、幅2フィート2インチ( 660 mm ) の線路に木製の枕木を敷き、一年中伐採できるようにした。2年後、彼はボイラー、ギア、旋回できる台車を搭載した貨車に機関車を載せるというアイデアを思いついた。シェイが最初に作った車にはシリンダーが2つしかなく、前部の台車は通常の形で搭載されていたが、後部の台車はフレームに固定されていて、通常の機関車の運転士のように旋回することはできなかった。彼は、直径3フィート (914 mm)、高さ5フィート (1,524 mm) のボイラーを車体の中央に搭載し、前部の台車の上に水タンクを配置し、ウィリアム・クリッペンが提供した機関車を後部の台車の上に横向きに搭載した。シェイは最初に、機関車から床を通って台車の車軸までチェーン駆動する実験を行った。彼が片方の車軸に動力を与えたのか、それとも両方の車軸に動力を与えたのかは定かではありませんが、彼はすぐにチェーン駆動が実用的ではないことに気づき、次にベルト駆動を試しました。このアイデアが広く普及するまでには、それほど時間はかかりませんでした。

シェイは1881年に基本的なアイデアの特許を申請し、取得しました。[ 1 ] 彼は1901年に彼のエンジン用の改良されたギア付きトラックの特許を取得しました。[ 2 ]

オハイオ州リマのリマ機関車工場は、 1880年にエフライム・シェイのプロトタイプ機関車を製造した。[ 3 ] 1884年より前、リマが製造したシェイ機関車はすべて、重量が10から15米トン（8.9から13.4英トン、9.1から13.6t）で、シリンダーが2つだけだった。1884年に最初の3気筒（クラスB）シェイを、1885年に最初の3台車（クラスC）シェイを納入した。シェイの成功は、リマ社の大幅な拡張と再編につながった。[ 4 ]リマ社がシェイのアイデアを最初に受け取ったときは感銘を受けなかったが、ジョン・カーンズが会社にそのアイデアを採用するよう働きかけ、結果として古典的なシェイ設計が生まれた。

1903年、リマ社は「世界で最も重い機関車」、すなわち4両編成（D級）のシェイ社初号機を納入したと自称した。重量は140米トン（120英トン、130トン）であった。この機関車は、ニューメキシコ州アラモゴードからコックス・キャニオンまで、曲がりくねったカーブと最大6 %の勾配を走るエルパソ・ロック・アイランド線（全長50km、距離31マイル）の建設のために製造された。沿線の水質が悪く、機関車が往復に必要な水を積載する必要があったため、2両編成の炭水車の使用が不可欠であった。[ 5 ]

リマ社で働いていたルイス・E・ファイトナーは、1908年と1909年にシェイ号用の改良型エンジンマウントブラケットと過熱装置の特許を取得しました。[ 6 ] [ 7 ]

シェイの基本特許が失効した後、オレゴン州ポートランドのウィラメット製鉄所がシェイ型機関車を製造し、1927年にはウィラメット社はそのような機関車用の改良型ギア付き台車の特許を取得した。[ 8 ]これらはウィラメット機関車 として知られるようになった。「シェイ」はリマ社の商標であったため、厳密に言えばウィラメット社などが製造した機関車を「シェイ」と呼ぶのは誤りである。ヘンダーソン型シェイとして知られるシェイ特許機関車6台は、ミシガン州キャデラックのミシガン製鉄所で製造された。

概要

1925年のリマ機関車工場によれば、「シェイ・ギアード機関車は、産業、採石場、建設工事、伐採、鉱業、プランテーションなどの現場で幅広く多様な用途に使用されています（幹線鉄道の支線や山岳区間でも使用されています）。特に、大規模な製造工場内および周辺の産業鉄道に適しています。スイッチング機関車としての価値は、荷物を加速する速さと、最短時間で車両を捕捉する能力にあります。標準車両が運行できるあらゆる曲線を走行できるように設計されています。」[ 9 ]同社は、「急勾配」、「不均一な線路」、「同一軸荷重の直結機関車には軽すぎる線路」での性能を重視していました。[ 9 ]

シェイ機関車は、2気筒または3気筒の「モーター」を収容し、その重量を相殺するために、左側にオフセットされた通常の火管式ボイラーを備えていました。モーターは右側に垂直に取り付けられ、クランクシャフトから車軸の高さで前後に延びる縦方向の駆動軸が取り付けられていました。これらの軸には、自在継手と四角形の摺動式直動軸が備えられており、旋回する台車に対応していました。各車軸は、サイドロッドのない独立したベベルギアによって駆動されていました。

これらの機関車の強みは、すべての車輪（一部の機関車では炭水車の下の車輪も含む）が駆動される点にある。鋼鉄同士の車輪とレールの接触面の摩擦が比較的低いため、機関車は牽引力を維持するために車輪を通してレールに下向きの圧力をかける必要があった。この圧力はほぼ常に重量という形をとる。そのため、重い機関車は車輪が滑ることなく（牽引力が突然失われることなく）レールにさらに大きな力をかけることができる。ディーゼル機関車や電気機関車が普及する前は、多くの機関車の種類には動力を与えられておらず、機関車の重量を支えるだけの車輪または台車があった。シェイ機関車はすべての車輪に動力を与えるため、重量を支える（したがって加速やブレーキに使える）シェイ機関車のすべての車輪も牽引力を生み出す。さらに、シェイ設計はギア付き蒸気機関車で、その多くは伐採や産業用途に適しています。ピストンストロークと車輪回転数の比率が高いため、従来のロッドエンジンでは駆動輪が空転してレールが焼け、牽引力が完全に失われる部分的なスリップ状態での走行が可能でした。

シェイ機関車は、側面に取り付けられた駆動軸から、サイドワインダーまたはステムワインダーとしてよく知られていました[ 10 ] 。そのほとんどはアメリカ合衆国向けに製造されましたが、リマ社によって、あるいはアメリカ合衆国での使用が終了した後に、約30カ国に輸出されたものもありました。

クラス

1878 年から 1945 年にかけて、リマ社では 6 から 160 米トン (5.4 から 142.9 英トン、5.4 から 145.1 t) の 4 つのクラスで、約 2,770 台のシェイ機関車が製造されました。

  • クラスA：シリンダー2基、トラック2台。重量6～24米トン（5.4～21.4英トン、5.4～21.8トン）。
  • クラスB：シリンダー3基、トラック2台。重量10～60米トン（8.9～53.6英トン、9.1～54.4トン）。
  • クラスC：シリンダー3基、トラック3台。重量40～160米トン（36～143英トン、36～145トン）。
  • D級：3気筒、4台車。重量はそれぞれ100米トンと150米トン（89英トンと134英トン、91トンと136トン）。出力はC級より劣っていたが、燃料と水の搭載量が多く、その結果、接地性が向上した。

2 台の 15 ショート トン (13 ロング トン、14 t) シェイが 2 つのシリンダーと 3 つのトラックで製造されました。

フォーシェイズ、600 mm（1フィート 11+5 ⁄ 8 インチゲージの列車は左利き用で、すべてサン・ルイス・デ・ラ・パスにあるSr. Octaviano B. Cabrera Co. [ 11 ] の特注品であった。

生存者

ペンシルバニア鉄道博物館のシェイ「リートニアNo.1」
アナコンダ銅鉱山会社のシェイ5号がウィリアムズ車庫に静態展示されている。クランクシャフトと台車の間の駆動軸は取り外されている。

現在116のシェイズが現存しており、そのいくつかは2つのシェイズの一部を結合したものです。[ 12 ]以下はその一部です。

ニュージャージー交通博物館で操業中のエリー・トーマス製材会社第6号
ミッドウェスト・セントラル鉄道 3台積みシェイ9号
  • ウエストサイド・ランバー・カンパニー9号（クラスC、シリアル番号3199、1923年製）は1966年にミッドウェスト・セントラル鉄道に買収され、1990年代半ばに小規模な改修工事が行われた後、同鉄道で運行を継続しました。2011年1月、MCRRとジョージタウン・ループ鉄道は7～10年の契約を締結し、9号はジョージタウン・ループ鉄道の職員によって改修されました。2012年7月14日、ジョージタウン・ループ鉄道で旅客輸送を開始しました。2019年夏の終わりにアイオワ州に戻り、2019年リユニオンで運行を開始しました。
  • アメリカ最大の鉄道博物館であるイリノイ鉄道博物館には、 J.ニールズ製材会社の古参車両である、1929年に製造された3気筒3台車のリマが展示されています。
メドウリバーランバーカンパニー第1号
ウェストバージニア州キャス駅にあるキャス・シーニック鉄道シェイ2号機関車
  • 北ニューヨーク鉄道歴史協会（RHSNNY）は、ランシング氏から博物館に遺贈されたクラスBシェイ8号「リビングストン・ランシング」を所蔵しています。この機関車は、ニューヨーク州クローガンにあるロービル・アンド・ビーバー・リバー鉄道のRHSNNY博物館に展示されています。現在は運行されていません。
  • ブリティッシュコロンビア州ダンカンにあるBCフォレスト・ディスカバリー・センターには、クラスBのシェイが3基設置されています。シェイNo.3262は1924年に建造され、1995年に再建されました。
  • グッドマン・ランバー・カンパニー第9号はウィスコンシン州ノース・フリーダムのミッド・コンティネント鉄道博物館に展示されている。
  • ワシントン州ロングビューにあるロングビュー公共図書館の敷地内には、完全に修復されたシェイ（Shay）があります。図書館とシビックセンターの近くで特別なイベントが開催されるとき、シェイは一般公開され、中を歩くことができます。http ://longviewlibrary.org/shay.php
  • 1914年にグレートノーザン鉄道のために建てられたショップ番号2769は現在、モンタナ州コロンビアフォールズのBNSF本線近くの小さな公園に展示されています。[ 24 ]
  • メキシコシティのブエナビスタ駅には、かつてテシウトラン銅会社（TCC-2）が所有していたC級機関車が1両展示されています。重量は45トンで、29.5インチの車輪駆動、10インチ×12インチの垂直シリンダー、動力伝達装置、クランクシャフトギアを備えています。1946年まで燃料は木材でしたが、その後石油燃料に改造されました。1980年10月、アウトラン鉱業会社（Compañía Minera Autlán SA de CV）は、この機関車を歴史的価値のあるものとしてメキシコ国鉄（Ferrocarriles Nacionales de México）に寄贈しました。
  • アビティビ発電製紙会社シェイ70号、ショップ番号3298は1924年に建造され、長年にわたりアビティビ発電製紙会社のために木材を運搬していましたが、現在はイロコイフォールズ町に寄贈され、小さな公園内に置かれています。元々はタラシー発電会社のために2,713番目のシェイとして建造されました。その後、5社に渡り譲渡され、その後引退しました。
  • デイビス・エイケン製材会社の第 2 シェイは、ペンシルベニア州ユリシーズにあるペンシルバニア木材博物館に展示されています。
  • ロペス製糖会社第10号は、フィリピンのネグロス島に現存する唯一の製糖工場です。2022年6月現在、同社の本社前に展示されています。[ 25 ]
  • ウッドストック製材所のクラスBシェイ5号、ショップ2958は、ニューハンプシャー州リンカーンにあるクラークズ・ベアーズ（旧クラークズ・トレーディング・ポスト）が所有している。1917年に建造され、1919年にウッドストック製材所が新品として購入した。2台の台車で構成される50トンの機関車は、同社の操車場でスイッチャーとして使用された。 [ 26 ]他の資料によると、この機関車はニューハンプシャー州キャンプトンのビーブ鉄道やイースト・ブランチ・アンド・ロンカーン鉄道で運用されたという。[ 27 ]ウッドストック製材所はフランコニア製紙所となり、クラークズは1951年から1952年にかけて同社からこの機関車を購入した。このシェイは現在は稼働しておらず、復元する予定もない。[ 26 ]クラークズ・ハイスラー機関車の分解された部品と一緒に展示されていることもある。

画像

  • キャス・シーニック鉄道の身分証明書写真
    キャス・シーニック鉄道の身分証明書写真
  • Dixiana アクセサリの詳細 (「給水ポンプ」というラベルの付いた装置は、実際には消火用ホースに水を供給する消防ポンプです。Dixiana は、ボイラー給水装置として 2 つの Nathan Monitor #6 インジェクターを使用します。)
    Dixianaアクセサリの詳細 (「給水ポンプ」というラベルの付いた装置は、実際には消火用ホースに水を供給する消防ポンプです。Dixiana は、ボイラー給水装置として 2 つの Nathan Monitor #6 インジェクターを使用します。)
  • ソノラのユニバーサルジョイントは、
    ソノラのユニバーサルジョイントは、
  • リマ機関車工場（1928年製造番号3320）製のシェイ機関車。この機関車は現在もキャス・シーニック鉄道州立公園でキャス・シーニック2号として運行されている。
    リマ機関車工場（1928年製造番号3320）製のシェイ機関車。この機関車は現在もキャス・シーニック鉄道州立公園でキャス・シーニック2号として運行されている。
  • リマカタログのイラスト – クラスB 70トン（1918年シリアル番号2982） – フェアフィールドスチール170は後にテネシー石炭鉄鋼鉄道170となった
    リマカタログのイラスト – クラスB 70トン（1918年シリアル番号2982） – フェアフィールドスチール170は後にテネシー石炭鉄鋼鉄道170となった

参照

参考文献

  1. ^エフライム・シェイ、「機関車エンジン」、米国特許242992A、1881年6月14日。
  2. ^エフライム・シェイ、「機関車トラック」、米国特許706604A、1902年8月12日。
  3. ^「シェイ」機関車の運行、 The Locomotive、第15巻、第198号（1909年2月15日）、37ページ。
  4. ^アンガス・シンクレア『機関車エンジンの開発』ニューヨーク、1907年、566ページ。
  5. ^ HC Hammack、「注目すべき機関車 -- 世界で最も運転手が重い」、 Locomotive Engineers' Monthly Journal、第XXXVII巻、第1号（1903年1月）、51ページ。
  6. ^ Lewis E. Feightner、「機関車クランクシャフトブラケット」、米国特許879617A、1908年2月18日。
  7. ^ Lewis E. Feightner、「機関車ボイラー用過熱装置」、米国特許939237A、1909年11月9日。
  8. ^ Albert Claypoole、「ギア付き機関車」、米国特許1622765A、1927年3月29日。
  9. ^ a b Shay Geared Locomotives: Catalogue No. S-4 . Lima, Ohio : Lima Locomotive Works . 1925.
  10. ^ 「シェイ蒸気機関車」リビー・ヘリテージ博物館。
  11. ^ "sn-758" . www.shaylocomotives.com .
  12. ^ 「現存するシェイ機関車」www.shaylocomotives.com。
  13. ^ 「カリフォルニア州アーノルドの歴史博物館 | シエラネバダ伐採博物館」。
  14. ^ "sn-3203" . www.shaylocomotives.com . 2022年3月26日閲覧。
  15. ^ 「Anaconda Mining Company #5 - www.rgusrail.com」。www.rgusrail.com。2022年3月26日閲覧。
  16. ^ 「▶️ プリネビルの歴史的な機関車がオレゴン鉄道遺産財団へ移動」セントラルオレゴンデイリー2022年9月2日 . 2023年1月12日閲覧。
  17. ^ HLトーマス​​、「リマは自らの力を取り戻す」、トレインズ誌、1954年12月
  18. ^ 「私たちについて」www.bytownrailwaysociety.ca .
  19. ^ ShayLocomotives.com.「sn-3345」Wayback Machineで2012年7月5日にアーカイブ。2010年2月21日にアクセス。
  20. ^チャペル、ゴードン. 「メドウ・リバー・ランバー・カンパニー第1号」 . 『スチーム・オーバー・スクラントン：アメリカの蒸気機関車に関する特別歴史研究』 . 国立公園局. 2007年8月17日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年3月13日閲覧。
  21. ^クック、ロジャー、ツィンマーマン、カール (1992). 『ウェスタン・メリーランド鉄道：火の玉と黒いダイヤモンド』（第2版）. ペンシルベニア州ローリーズ駅: ガリグス・ハウス. ISBN 0-9620844-4-1. OCLC  26302871 .
  22. ^ 「キャス・シーニック・レイルロード州立公園」 Cassrailroad.com 2016年12月24日閲覧。
  23. ^ 「The Museum」 . Littleriverrailroad.org. 2001年8月12日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2016年12月24日閲覧。
  24. ^ 「The Shay Locomotive Database」 . 2019年5月21日閲覧。
  25. ^ロペス・シュガー・コーポレーション第10号。2022年6月13日。 2022年11月8日閲覧。
  26. ^ a b「Steam Loco Shay」 .ホワイトマウンテン・セントラル鉄道. 2013年7月19日. 2023年10月15日閲覧。
  27. ^ 「リンカーンの機関車」logginginlincoln . 2023年10月15日閲覧。

出典

ウィキメディア・コモンズには、シェイ機関車に関連するメディアがあります。
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