国鉄 C53形 蒸気 機関 車
C53 | |
---|---|
C53 10 | |
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| |
1928 | |
97 | |
1950 | |
| |
2C1 (4-6-2、パシフィック) | |
1,067 mm | |
20,625 mm | |
4,000 mm | |
80.98 t | |
46.27 t | |
127.25 t | |
3,980 mm | |
1,750 mm | |
15.44 t( | |
シリンダ |
|
シリンダ ( | 450 mm×660 mm |
ワルシャート グレズリー | |
ボイラー | 14.0 kg/cm2 (1.373 MPa; 199.1 psi) |
( |
140 mm×5,500 mm×28 |
( |
57 mm×5,500 mm×88 |
3.25 m2 | |
64.4 m2 | |
220.5 m2 | |
140.9 m2 | |
13.5 m2 | |
| |
12.00 t | |
17.0 m3 | |
| |
1,250 PS |
C53
製造 [編集 ]
- 1928
年 :C53 1 - 53(53両 ) - 1929
年 :C53 54 - 97(44両 )
汽車 製造 (47両 )- C53 1 - 16(
製造 番号 996 - 1011) - C53 43 - 53(
製造 番号 1038 - 1049) - C53 57 - 59(
製造 番号 1076 - 1078) - C53 71 - 80(
製造 番号 1093 - 1097, 1104 - 1108) - C53 91 - 97(
製造 番号 1152 - 1158)
- C53 1 - 16(
川崎 車輛 (50両 )- C53 17 - 42(
製造 番号 1241 - 1247, 1254 - 1272) - C53 54 - 56(
製造 番号 1303 - 1305) - C53 60 - 70(
製造 番号 1322 - 1332) - C53 81 - 90(
製造 番号 1375 - 1384)
- C53 17 - 42(
なお、
砂 箱 の溶接 構造 化 (C53 34以降 、1929年 製 のC53 54からは外形 も変更 )運転 室 上部 天窓 の増設 と加減 リンク受の形状 変更 (C53 43以降 )- シリンダ
側面 の蒸気 室 覗 き穴 を大型 化 (C53 45以降 ) 煙 室 前面 に手摺 の増設 (C53 54以降 の川崎 車輛 製 )汽笛 取 り付 け位置 を火 室 上部 からドーム右側 面 へ、排 障 器 位置 を先 台車 から前部 台 枠 に(C53 57以降 )煙 室 前面 の手摺 を煙 室 扉 から煙 室 外周 へ(C53 57以降 の汽車 製造 製 )前 デッキ前面 の垂直 部 を一体 のものから4分割 した引戸 に変更 (C53 60以降 )
開発 の背景 [編集 ]
これ
最初 期 の3シリンダー機 計画 案 [3]
2C1(4-6-2) | 15.6t | 1750mm | 100㎞/h | 130.0t | |
2D1(4-8-2) | 15.0t | 1600mm | ? | 134.95t[ | |
2C1(4-6-2) | 17.8t | 1600mm | 95㎞/h | 138.4t |
これらのうち
この
シリンダー
グレズリー式 弁 装置 [編集 ]
これは
この
軽量 化 を優先 して連動 テコを細 く[注 6]、さらに上下 方向 に穴 を8つ開 けておいたため高速 で動作 する際 の変形 を招 いた。- クランク
軸 にニッケル・クローム鋼 を使用 した所 、発熱 が大 きくなった[注 7] 給油 機構 がうまくいっておらず、上記 の発熱 もあって潤滑 不足 による中央 クランクの焼 きつきが問題 になった[注 8]。- リンクの
動作 中心 をピストン弁 中心 に合 わせるのではなく、リンクの回転 円 の外 端 をピストン弁 中心 に合 わせて設計 されている。
鉄道 省 唯一 の日本 製 3シリンダー機 [編集 ]
C53
しかし、
このため、お
それでも
機関 区 にはグレズリー式 弁 装置 調整 のため専 門 の技工 長 を置 き、検査 後 の本線 試運転 でも技工 を同乗 させた。浜松 工場 では、名古屋 機関 区 からの要望 により出場 後 は走行 距離 1万 kmまでは分解 整備 せず運用 可能 なよう検査 や確認 を緻密 に行 い、炭水車 には「10000粁 限定 」標記 を大書 した。1937年 以降 は大 規模 整備 「標 修 車 」に切 り替 えられ、浜松 工場 で研究 された整備 技術 やC53形 以降 に登場 した新形 機関 車 の経験 が活用 された[注 11]。大阪 鉄道 局 では1930年 の明石 機関 庫 創設 時 に、梅小路 機関 庫 から最 も状態 のよい12両 を転属 させ、その後 の転 配属 においても優秀 機 を配属 させる集中 配備 策 を取 った[注 12]。
しかし、
もっとも、
改造 [編集 ]
C52
このほか、
流線型 化 改造 [編集 ]
1934
1935
-
側面 -
後部 、テンダーに給水 中
廃車 [編集 ]
1940
だが
保存 機 [編集 ]
1950
このほか、
タキ1600形 貨車 への改造 [編集 ]
1949
これは2
1956
脚注 [編集 ]
注釈 [編集 ]
- ^ C51
形 は当時 1067mm軌間 では最大 の動輪 直径 1750mmを採用 しており、ボイラーをできるだけ細 くするなどの制約 があった[1]。 - ^ 『
鉄道 辞典 』上 、pp.632 - 633「3シリンダー機関 車 」によると国鉄 側 が認識 していた3シリンダーのメリットとデメリットは次 の通 り。利点
- (
同 出力 でも)2シリンダー式 より個々 のピストンを小 さくできるため、左右 の往復 運動 部分 の質量 が小 さくなり、これによってできる蛇行 運動 (原文 は「へび運動 」)を小 さくできる。 - シリンダーが3つになるので
走 り装置 全体 の重量 は重 くなるが、これは重心 を下 げる方向 に働 くのでボイラー中心 を高 くできる。 - トルク
変動 が2シリンダー式 より抑 えられ、そのために起 こる動揺 が減 り、粘着 重量 を有効 に使 える。
(空転 を抑 えられる。設計 上 の粘着 係数 は2シリンダーが「1/5」、3シリンダーが「1/4.5」とされた。) 左右 と中央 の往復 部分 の重量 が打 ち消 し合 って絶 気 運転 時 に前後 動 を抑 えられる。
(理論 上 は左右 :中央 で同 重量 、各 シリンダーが120度 ずつにすれば前後 動 を0にできるが、C53のように中央 シリンダーが斜 めに持 ち上 げている場合 は少 し残 る。)- シリンダーの
排気 が動輪 1回転 につき6回 となり、2シリンダーの4回 よりも回数 が増 え、個々 が小 さくなることで通風 の強弱 変動 が抑 えられる。これにより通風 がスムーズになるとともに未 燃焼 の石炭 が排気 されにくくなるため、ボイラー燃焼 効率 が向上 する。 - シリンダー
引張 力 の変化 が小 さくなるので運転 中 供給 蒸気 圧力 を十分 高 くして締切 率 を小 さくできるので経済 的 になる。
欠点
中央 シリンダーは主動 軸 そのもののクランクを回 すので構造 が複雑 になり、設計 ・工作 の難易 度 が上 がる。台 枠 内部 にある中央 シリンダーの検 修 が不便 になる。- シリンダーの
数 が増 えるので熱 が逃 げやすくなり、内部 漏 れも起 きやすくなる。
- ^
本文 中 未 記載 、この数値 は『幻 の鉄道 車両 』p.61の表 の機 78-2形 機関 車 重量 85.50tと炭水車 重量 49.45t(いずれも運転 整備 時 )の合計 。 - ^
南 満 洲 鉄道 の3シリンダー機 であるミカニ形 の輸入 も同 じ1924年 で、これをコピーして自前 で量産 できるようになったのは1926年 から。 - ^
国鉄 では「グレズレー式 弁 装置 」と呼称 [6]。 - ^
上 から見 るとミカニなどは強度 の必要 な中央 部 が舟 状 に太 くなっているが、C53形 は直線 的 な形状 をしている。 - ^
後 に朝倉 自身 「ニッケルは粘 りが強 いので軸受 に禁物 と後 で知 った」としている[13]。 - ^ ミカニ
形 などは中央 クランクピンに直接 グリースを注入 できる穴 がクランク軸 中央 にあった。 - ^ きちんと
給 脂 した後 に出 区 しても途中 で潤滑油 切 れを起 こすことがあり、沼津 から機関 助手 が高速 運転 を行 う機関 車 の制動 てこ(各 制 輪 子 をつなぐ棒 、ブレーキロッド。)の上 に乗 った状態 のまま決死 の覚悟 で給 脂 を続 け、名古屋 で別 の機関 車 に交換 して事 なきを得 た、という逸話 まで残 っている[20]。 - ^
燕 の箱根 越 え用後 補 機 として国府津 機関 区 に本 形式 が3両 配置 、使用 された。この国府津 のC53形 は試験 的 に急行 列車 を牽引 して東京 駅 に入線 している。 - ^
名古屋 機関 区 から初 の「標 修 車 」修繕 の対象 となったC53 57と続 くC53 71には工場 出場 時 にランボード上 の手摺 り、デフレクタには銘板 といった装飾 が施 された。 - ^
最 も状態 のよいC53 23やC53 30は、「明石 の一等 罐 (機 )」と呼 ばれていた[23]。 - ^
外国 ではドイツ・アメリカなども2シリンダー機 が多 いが、ドイツは1935年 の流 線形 タンク機 61形 (1号機 )で試験 中 に時速 160㎞を越 えたあたりで振動 が激 しくなり、比較 用 の3シリンダー機 ではこれが起 きなかったことから、1939年 から急行 旅客機 は2気筒 から3気筒 に変 えている(01形 や03形 →0110形 や0310形 )。アメリカは関節 機 を除 き末期 まで2シリンダーが主流 (アルコの3シリンダー機 はどちらかというと傍流 )だが、バランスウェイトを前後 動 を抑 える(蛇行 を防 ぐ)方 に割 り振 って激 しくなったハンマーブローは堅固 な軌条 で耐 え、シリンダーを縮小 して軽量 化 しその分 カットオフを大 きくとる(蒸気 の消費 量 は上 がる)などの対策 をしていたので、日本 向 きの手法 ではなかった。もっとも3気筒 の性能 向上 は蒸気 機関 車 #気筒 数 による分類 に書 かれているようにメリットの割 にデメリットが大 きすぎるという問題 があり、3気筒 を好 んで使 っていた英国 ですら戦後 に2気筒 を選択 することになっている[24]。日本 製 という意味 では3シリンダー機 は前記 の満 鉄 向 けミカニ形 があり、これはアルコの仕様 をそのまま使 っていたこともありそこまで不具合 はなく1932年 まで増 備されていたが、それでもクランク軸 の折損 事故 発生 で41両 (正確 には初期 5台 はアルコ社 製 なので日本 側 で製造 36両 目 )で製造 を打 ち切 って1934年 から代替 のミカシ形 (トルク変動 を平均 化 し粘着 力 を確保 する制限 締 め切 り方式 を採用 の2シリンダー機 )に切 り替 えられている。 - ^ 3
気筒 で給 排気 タイミングが等間隔 になるように作 られた機関 では一 次 振動 がゼロになるため。 - ^ アメリカ
本国 や満 鉄 では「煙 室 内部 のネッティング(火 の粉 止 め網 )で着火 力 を無 くした細 粒 をシリンダー排気 のブラストで飛 して排出 」(要 するに煙突 からまき散 らしている)方法 を使用 していた。このためC52形 のようなエプロンは必要 とされず、一 例 として『満 洲 鉄道 発達 史 』p.77にあるミカニ1633号 (1929年 製造 )の写真 ではエプロンはつけられずに連動 レバー露出 のまま使用 している。 - ^
名古屋 ではC53 7・57・67・68・71・73・75・85・86・87、大阪 ではC53 18・19・33・41・43・89が対象 となり、後年 にC53 19はC53 30と再度 炭水車 を交換 した。 - ^
東京日日新聞 1934年 11月24日 記事 『流線型 機関 車 あす試運転 濃 い海老茶 の伊達 姿 』には「色 は濃 いめの海老茶 で、下部 は鼠色 にぼかしてある」とある。さらに11月25日 の大阪 朝日新聞 記事 には「鉄道 法規 により漆黒 色 に塗 り替 えられ」と書 かれている。後者 は島 秀雄 「流線型 蒸気 機関 車 」鉄道 ファン2000年 7月 号 No.471 pp.126 - 131(『島 秀雄 遺稿 集 』より)で引用 あり。『鉄道 趣味 』1934年 12月 号 (第 2巻 第 11号 )で柏原 暁 山 が11月25日 の鷹取 機関 庫 での試運転 見学 を「色彩 は鼠色 の裾 ぼかしだとか、小意気 なカラーと聞 いて居 ましたが、(中略 )確 に黒色 に間違 ひはありません。之 は始 めその案 があつたのでしたけれど、規程 があつて蒸気 機関 車 の塗 色 は黒 と云 ふ事 に定 められ居 る為 めだと云 ふ事 です。」と報告 している。 - ^
共栄 興業 株式会社 (大阪 市 )でC53 45の形式 名 入 り赤地 ナンバープレートが展示 されているが、交通 科学 館 時代 に装着 していた物 かは不明 。
出典 [編集 ]
- ^
国鉄 1958上 p.650「C51形 機関 車 」 - ^
国鉄 1958上 p.633「3シリンダー機関 車 」 - ^ a b 髙木2007 p.62
- ^
国鉄 1958上 pp.651-652「C53形 機関 車 」 - ^
国鉄 1958上 p.652 - ^
国鉄 1958下 p.1591「弁 及 びリンク装置 」 - ^ 2-8-2 "Mikado" Locomotives in the USA - Steam Locomotive dot Com(
英語 ) - ^ G class steam locomotive, NZR 98, Garratt type - ニュージーランド
国立 図書館 (英語 ) - ^ CLASS G 4-6-2 - Train Web.org(
英語 ) - ^
齋藤 2007 p.258 - ^ アーネスト・スチュワート・コックス「Report on '2 to 1' valve gear on LNER 3-cylinder locomotives」(1942
年 6月 8日 、書誌 情報 ) - ^ were the investment dilemmas of the LNER in the inter-war years and did they successfully overcome them? P35 - The Railway & Canal Historical Society(
英語 ) - ^
朝倉 希一 、遺稿 「技術 随筆 汽車 の今昔 10」『鉄道 ファン』第 19巻 第 10号 (通巻 222号 )交友 社 、1979年 10月 1日 、p.117雑誌 06459-10 - ^ a b
国鉄 1958上 P.652 - ^
国鉄 1958上 p.633・651 - ^ WORKS DONCASTER LOCOMOTIVE DRAWING OFFICE GRESLEY DESIGNS FOR LNER - DONCASTER WORKS RECORDS(
英語 ) - ^ Wabash 2-8-2 "Mikado" Locomotives in the USA - Steam Locomotive dot com(
英語 ) - ^ Journal Instiution Locomotive Engineers Volume 37 (1947)
- ^
日本 国有 鉄道 (編 )『鉄道 技術 発達 史 第 5篇 運転 』日本 国有 鉄道 、1958年 、 pp.17、188、193 - ^ 「
名古屋 機関 区 OBの思 い出 ・OBの語 るC53と、その蒸 機 黄金 時代 」『鉄道 ファン』通巻 345号 (1990年 1月 号 )、交友 社 、[要 ページ番号 ] - ^
西村 勇夫 「昭和 初期 の名古屋 を中心 とした機関 車 運用 続 」『レイル』No.28 1992年 3月 、プレス・アイゼンバーン(エリエイ出版 部 )、pp.81 - 87 - ^
西村 勇夫 「交友 社 発行 の雑誌 から、その表紙 写真 に寄 せて C53形 機関 車 を動 かした人 たち ―その2」『鉄道 ファン』2009年 5月 号 、交友 社 、pp.126 - 131 - ^ 『C52・C53 The echo of three cylinders』[
要 ページ番号 ] - ^ were the investment dilemmas of the LNER in the inter-war years and did they successfully overcome them? P44The Railway & Canal Historical Society
- ^
片野 2017 p.133「C52」、pp.136 - 137「C53」 - ^
片野 2017 p.137「C53」 - ^
島 秀雄 「流線型 蒸気 機関 車 」『鉄道 ファン』通巻 471号 (2000年 7月 号 ) 、交友 社 、pp.126 - 131(『島 秀雄 遺稿 集 』より) - ^ 「C5343の
運用 とその客車 」『レイル』No.23、プレス・アイゼンバーン(エリエイ出版 部 )、 1988年 6月 、pp.66 - 69 - ^
根本 茂 「好 きでたどった老 ファンの道 II」『レイル』No.31、プレス・アイゼンバーン〈エリエイ出版 部 〉、1996年 1月 p.36 - ^ 『『
鉄道 』』第 7巻 第 71号 、模型 鉄道 社 、1935年 、p.55 - ^ 「
客車 も流 線形 に!!」『『鉄道 趣味 』第 2巻 第 10号 (1934年 11月 号 )、鉄道 趣味 社 p.45 - ^
今村 潔 「国鉄 蒸気 機関 車 素描 VIII C53」『鉄道 ファン』通巻 34号 (1964年 4月 号 )交友 社 、[要 ページ番号 ] - ^ 『
第 十 六 回 衆議院 運輸 委員 会議 録 第 二 十 三 号 昭和 二 十 八 年 七 月 二 十 三 日 』(国立 国会図書館 国会 会議 録 検索 システムで閲覧 可 ) - ^
海 沼 武彦 「大阪 交通 科学 館 に嫁 ぐC5345号 の復元 について」『鉄道 工場 』第 12巻 第 10号 、レールウエー・システム・リサーチ、1961年 10月 14-17ページ - ^
高田 寛 「50年 前 のC53 45と周辺 の人々 」『レイル』No.78、プレス・アイゼンバーン (エリエイ出版 部 )、2011年 、pp.26 - 29 - ^ 『レイル』No.78、(エリエイ
出版 部 )、2011年 、p.18 - ^
久保 敏 「プレイバック・展望 館 東海道 駿河 から遠江 への道 -2」『鉄道 ファン』通巻 640号 、交友 社 、p.108
参考 文献 [編集 ]
日本 国有 鉄道 編 『復刻 版 鉄道 辞典 (上巻 )』同朋 舎 メディアプラン、1958(2013年 復刻 )。ISBN 978-4-86236-040-3。日本 国有 鉄道 編 『復刻 版 鉄道 辞典 (下巻 )』同朋 舎 メディアプラン、1958(2013年 復刻 )。ISBN 978-4-86236-040-3。
(『
- 『C52・C53 The echo of three cylinders』 プレス・アイゼンバーン 1973
年 - 頴川
良平 『C53と西尾 さんのこと』(『西尾 克 三郎 ライカ鉄道 写真 全集 VI』所収 ) プレス・アイゼンバーン 2004年 齋藤 晃 「蒸気 機関 車 200年 史 」、NTT出版 、2007年 、ISBN 978-4-7571-4151-3。- 髙木
宏之 (著 )、岡田 秀樹 (編 )「幻 の国鉄 車両 」、JTBパブリッシング、ISBN 978-4-533-06906-2。 - 髙木
宏之 「満 洲 鉄道 発達 史 」、株式会社 潮 書房 光人 社 、2012年 、ISBN 978-4-7698-1524-2。 片野 正巳 「細密 イラストでつづる日本 蒸気 機関 車 史 」、株式会社 ネコ・パブリッシング、2017年 、ISBN 978-4-7770-5407-7。齋藤 晃 「蒸気 機関 車 の技術 史 (改訂 増補 版 ) (交通 ブックス117)」、成山 堂 書店 、2018年 、ISBN 978-4-42576162-3。坂上 茂樹 「C53型 蒸気 機関 車 試論 ――近代 技術 史 における3気筒 機関 車 の位置付 けと国鉄 史観 、反 国鉄 史観 ――」『Discussion Paper』第 62号 、大阪市立大学 経済 学会 、2010年 8月 4日 。坂上 茂樹 「C53型 蒸気 機関 車 試論 [訂正 版 近代 技術 史 における3気筒 機関 車 の位置付 けと国鉄 史観 、反 国鉄 史観 ]」『大阪市立大学 大学院 経済 学 研究 科 ディスカッションペーパー』第 62巻 、大阪市立大学 大学院 経済 学 研究 科 、2010年 8月 、1-352頁 。坂上 茂樹 「高木 蒸気 機関 車 技術 論 に対 する疑問 以上 のもの」(PDF)『大阪市立大学 大学院 経済 学 研究 科 ディスカッションペーパー』第 118巻 、大阪市立大学 大学院 経済 学 研究 科 、2019年 4月 、1-10頁 。
関連 文献 [編集 ]
久保田 博 「第 16章 SLでの教訓 / 16-4 3シリンダーC53形式 の栄光 の陰 に」『日本 の鉄道 史 セミナー』(初版 )グランプリ出版 、2005年 5月 18日 、pp.126 - 130頁 。ISBN 978-4876872718。