ベイカーバルブギア

1910 年頃以降、ベーカー弁装置は、米国における蒸気機関車用のワルシャート弁装置の主な競合製品となった。厳密に言えば、これは弁装置ではなく、ワルシャート配置に適応した、膨張リンクとスライドダイブロックに代わる可変膨張機構であった。ベーカー配置では、より多くのピボットベアリングまたはピンジョイントが使用されたが、摩耗とメンテナンスの必要性を軽減することを目的として、膨張リンクに固有のダイスリップを回避した。また、バルブの移動距離を長くすることもできた。

1900 年代初頭、当時の標準であった Walschaerts バルブ ギアに代わる新しいバルブ ギアを開発する取り組みが数多く行われました。米国では、Young、Southern、Caprotti、Franklin の各パターンがいくつかのクラスで使用されましたが、Baker パターンだけが限られた範囲で受け入れられました。

この設計は、オハイオ州スワントンの蒸気牽引エンジン製造会社であるADベイカー社で考案されました。このアイデアはギフォードという従業員から出たものですが、ベイカー社によって開発され、最初の特許は1903年に発行され^{[1] [2]}、少なくとも1912年11月まで特許が発行されていました。^[3]

ベイカー機関車用バルブ装置は、オハイオ州スワントンのピリオド社で製造されました。後続のバージョンは、蒸気機関車サービスが終了するまで製造されました。特にノーフォーク・アンド・ウェスタン鉄道で人気があり、その後のほぼすべてのN&W機関車に使用されました。他の大規模な使用者としては、チェサピーク・アンド・オハイオ鉄道、ニッケル・プレート鉄道、ニューヨーク・セントラル鉄道、ボルチモア・アンド・オハイオ鉄道などがあります。ベイカー装置の利点については常に議論があり、主な批判はピンジョイントの数とロストモーションの可能性でした。東部の鉄道では人気がありましたが、西部の州ではワルシャーツパターンを継続する傾向がありました。英国では、ベイカー装置が模型技師の間で人気がありましたが、実物大の実際の使用では、ヨークの長さとアセンブリの幅が制限された荷重限界内に収まるようにすることが困難だった可能性があります。

ベイカー弁装置を採用した他の機関車としては、ニュージーランド鉄道の J クラス、Ja クラス、Jb クラス、一部のKa クラス、および南オーストラリア鉄道の 620 クラスがありました。

ベイカー バルブ ギアは、ヴァルシャーツ ギアの拡張リンクをレバーとリンクのアセンブリに置き換えたもので、連続的に変化するバルブ移動を可能にする同じ効果を生み出します。ギアの残りの部分は同じなので、リターン クランクとコンビネーション レバーは同じ形状になりますが、通常は比率が変更されます。ピリオド社は、通常ヴァルシャーツ拡張リンクが占める位置のフレームに取り付けられた単一のアセンブリとしてギアを販売しました。

ベイカー機構は次の部分から構成されています。

• 拡張リンクの取り付けに代わるフレーム。両端で機関車フレームに取り付けられるか、前部のみに取り付けられるかによって、 2 つの基本形式があります。どちらの場合も、ピボットが 2 つあります。1 つは前方でフレームの上部にあり、もう 1 つは下方で後方にあります。
• 前後に傾けて逆転とカットオフを制御するU 字型の逆転ヨーク。ヨークのアームの端は後部フレーム マウント上で回転し、アームの基部近くに別の回転軸も取り付けられています。ヨークの上部は、逆転装置につながるリーチ ロッドに接続されています。
• ヨークの上部ピボットから吊り下げられた一対のスイングリンク。
• メインリンクはスイングリンクの下端から中央で回転し、その下端は偏心ロッドに接続されています (偏心ロッドは、ワルシャートギアと同様に、ドライバーのリターンクランクに接続されます)。このリンクは、特徴的な「J」字型をしています。
• 中心ピボットがフレームの上部前方にマウントされ、両端がメインリンクの上部と半径ロッド（コンビネーションアームへの接続部、そしてバルブへの接続部）に取り付けられたベルクランク。

部品は、ヨークが中央にあるときに、メインリンクとベルクランクの接続がヨークの 2 つのピボットと一直線になるように配置されました。この時点で、メインリンクの下端が前後に動くため、メインリンクがスイングリンク上で前後に揺れ、上部は比較的静止したままになります。

前進動作では、ヨークが前方に押され、ヨークの上部ピボットがベルクランクとメインリンクの接続部の前に来るようにしました。偏心アームを前後に動かすと、メインリンクの上部が上下しました。この動きはベルクランクによって半径ロッドの前後の動きに変換されました。ヨークの角度によって相対的な動きが制御され、カットオフも制御されました。ヨークを後方に傾けると、半径ロッドの動きが逆になりました。

• ピリオド社のスペアパーツのパンフレット。機関車に搭載されたギアと、入手可能なさまざまなモデルが示されています。
• ウィンチェスター、クラレンス編 (1936)、「機関車のバルブギア」、世界の鉄道の驚異、pp. 1271–1276ベイカーバルブギアの説明とイラストが含まれています