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2017年3月25日 (土)

鉄コレ箱写真の謎③「PCC カーと直角カルダン」

Eacagabd

 Cederさんのご厚意で、PCCカーの図面をお寄せいただきました。PCCカーは、アメリカの路面電車事業者が集まって作られた委員会で、「自動車に対抗できる路面電車を」というテーマで共同開発を行ったものです。
 その結果開発されたPCCカーは、駆動装置、制御装置、ブレーキ装置のみならず、台車や流線型の車体に至るまで、全ての要素に革新がもたらされたことがおわかりかと思います。図面には「A7CLASS」とあり、各事業者は自社に合った設計をレディメイド的に使用することができました。

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 この都電5500形は、現在荒川車庫に保存されて公開されていますが、PPCカーの機器のみならず、車体、すなわち全体に大きな影響を受けていることがよくわかると思います。

 モーターの小歯車と車軸の大歯車を直接かみ合わせるつりかけ式を「直接駆動」と呼ぶのに対して、モーターを台車枠からバネ吊りにして車軸から分離し、ユニバーサルジョイントを介して、密閉したギアボックスの中で、伝導効率のよいヘリカルギアあるいはハイポイドギア(ねじり傘歯車)に動力を伝達する直角カルダン方式と、ほぼ同時期に生まれたWN駆動(台車枠に装架したモーター軸とピニオンギア(小歯車)軸の間に変位を許容するWN継手を入れ、車軸の大歯車とピニオンギアをすき間なくかみ合わせて伝導ロスと騒音をなくした)は「分離駆動」と呼ばれました。

 直角カルダン方式は、競争相手と目された自動車の駆動方式をヒントにした機構であると言われています。つりかけ式が、軸上のモーターが振動で変位するのをすき間をもたせた歯車の噛み合わせをグリースで潤滑させるのに対して、歯車を密着させ、しかも油を満たした密閉のギアボックスの中で駆動させる直角カルダンは、伝動効率がよく、また騒音も低いメリットがありました。

 しかし、アメリカで1930年代に直角カルダンとWN駆動という分離駆動方式が普及して技術革新が成ったのに対し、日本でこのレベルに達したのは戦後しばらく経ってからのことでした。アメリカのGEと提携関係にあった東芝の直角カルダン試作車が小田急を走った「相武台実験」が1951年、翌年に試作国鉄キハ44000形、1953年には東武5720形が初の直角カルダンを採用した量産営業車として登場、PCCカーのライセンスを購入して都電5500形が作られたのが1954年。WN駆動を採用した営団丸ノ内線300形が1953年、翌年には東急5000形が登場しました。

 なぜ、分離駆動方式がすぐ日本に波及しなかったのでしょうか。(つづく)


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コメント

記事拝読しました。PCCのPはPresidenのPなんですよね、お上の肝いりプロジェクトだったってことですね。
せっかくの意気込みもアメリカでは遅きに失しましたが、戦後荒廃したヨーロッパの路面電車に導入され、大いに花開いたのは~おっと、このこともいずれ語りますよね?

Cederさん:図面のご提供ありがとうございました!
正式名称は「Electric Railway Presidents' Conference Committee」なので「社長会議」ですね、きっと。
わが国でも「私鉄経営者協会」が1955年に「標準電車規格」を制定しており、このお話は次々回ぐらいでしたいと思っております。ぜひお付き合いを。

イギリス🇬🇧みたいに軸重があれば吊り掛けでも高加減速に出来そうだし
カルダン駆動の中空軸とか、ブフリ駆動は
むしろヨーロッパがカルダン駆動の故地

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