キャブ前進

キャブフォワード機関車という用語は、運転席を通常よりもかなり前方に配置する さまざまな鉄道車両および道路 車両の設計を指します。

蒸気機関車の設計では、キャブフォワード設計では通常、運転室またはキャブがエンジンの最前部のボイラーより前方に配置されます。石炭燃料の機関車では、火夫席は炭水車の隣にあるように火室の後ろの足台の上にあります。石油燃料の機関車では、火夫席は前方キャブにある可能性があり、通常はそうなっています。このタイプの設計は、20世紀前半にヨーロッパ全土で広く使用されましたが、一般的ではありませんでした。多くの場合、密閉式車体設計や流線型化と組み合わせて使用​​されていました。

運転台がこの位置にあると視界が大幅に改善され、トンネル内では煙突からの煙が運転台に充満しません。ただし、衝突時の乗務員の見通しは悪くなり、運転手と機関士が別の場所にいる場合は、オートトレインの場合と同様に、意思疎通が困難になります。

ドイツでは、ベルリンのボルジッヒ社が1937年に、 4-6-4の流線型の前向きキャブを持つDRGクラス05（シリアルナンバー05 003）を一式製造したが、第二次世界大戦によりそれ以上の開発は中止された。微粉炭を燃料とし、前端に火室を備えたこの機関車は、直径2,300 mm（91インチ）の巨大な動輪を備えていた。設計速度は175 km/h（109 mph）だったが、従来型レイアウトの姉妹機05 002が、1936年5月11日にベルリン・ハンブルク線で197 tの列車を牽引して200.4 km/h（124.5 mph）に達し、蒸気機関車の世界速度新記録を樹立した。この記録は2年後に英国のLNERクラスA4 4468 マラードに破られた。 1944年に流線型構造は廃止されたが、05 003は既にキャブフォワードレイアウトを失っていた。^[1]戦後、1958年まで西ドイツで急行列車を牽引した。1960年に廃棄された。

国営のイタリア国鉄には、670 型と 671 型のキャブフォワード型機関車が数台あった。これらの4-6-0 型機関車には 3 軸炭水車があり、「ムッカ」(牛) という愛称で呼ばれていた。この機関車 (製造年 1902 年、最高速度 110 km/h) は、ミラノ - ヴェネツィア鉄道で旅客列車の牽引に使用された。1 台の 671 型キャブフォワード型機関車は、1939 年にフランコ クロスティ ボイラー を搭載した672 型として改造された。

マティアス・N・フォーニーは1860年代後半に新しい機関車設計の特許を取得しました。 ^[2]彼は、ボイラーの重量をできるだけ駆動輪にかけ、ボイラー前面の下から導輪を省くことで、粘着係数を改善しようとしました。そのような設計では、当時一般的だったかなり不均一な線路では高速で安定しなかったでしょう。代わりに、彼は機関車のフレームを運転台の後ろに延長し、水タンクと石炭庫の下に4輪の台車を置きました。従来のホワイト記法では、これは0-4-4 Tの機関車になりましたが、後進時には実質的に4-4-0 Tとなり、その一般的な車輪配置の線路安定性に加えて、機関士の視界が妨げられることなく、煙と蒸気の拡散が改善されました。^[3]

フォーニーの設計は、高架鉄道や通勤鉄道用の小型で機敏な機関車に最適であることが証明され、彼はその特許設計を多くのメーカーにライセンス供与した。多数のフォーニー機関車がニューヨーク市、ボストン、シカゴなどで使用されたが、19世紀末には電化と地下鉄の発達により取って代わられた。

アリエルとパックは、 1877年にボストンのヒンクリー機関車工場でビレリカ・アンド・ベッドフォード鉄道向けにフォーニー・キャブフォワード設計で製造された2フィート（610 mm ）ゲージの機関車でした。^[3]

米国におけるキャブフォワード設計の最もよく知られた例であるサザンパシフィックキャブフォワード（「キャブインフロント」や「キャブアヘッド」とも呼ばれる）は、炭水車を除く機関車全体を180度回転させるという単純な方法でキャブを前方に配置した。この配置は、石炭の代わりに燃料油を燃やすことで可能になった。

キャブ・フォワード設計はサザン・パシフィック鉄道で広く採用された。^[4]この設計は、その路線特有の問題に対処することができた。シエラネバダ山脈の39本の長いトンネルと約40マイル (64 km) のスノーシェッドは、従来の機関車の乗務員室に危険な排気ガスを逆流させることがあった。数人の乗務員が窒息しそうになった後、乗務員は排気ガスを乗務員の後ろに留めるために従来の機関車を後進させ始めた。これは炭水車が列車を先導することを意味し、新たな問題を引き起こした。炭水車は前方の視界を遮り、乗務員は信号を見るためにキャブの反対側に座ることになった。炭水車は列車の先頭で押すようには設計されておらず、速度が制限された。サザン・パシフィック鉄道はボールドウィン・ロコモティブ・ワークスにキャブ・フォワード機関車の試作を依頼し、試作が到着する前にさらにユニットを発注した。

運転台が前方にある機関車はすべて石油燃焼式で、炭水車を通常機関車の前部に配置するのにほとんど問題はなかった。油タンクと水タンクは加圧されており、上り坂でも両方とも正常に流れるようになっている。運転台からの視界は素晴らしく、乗務員 1 人で線路の両側を容易に調査できた。衝突の際に乗務員に何が起こるかが懸念され、カリフォルニア州ハーロングのモドック線で、走行中の機関車が貨車に衝突した際に少なくとも 1 件の死亡事故が発生した。^[5]通常の機関車の配置を逆にすると、乗務員が排気ガスからかなり前方に配置され、その危険から遮断される。ただし、設計上の問題が 1 つあった。火室が駆動輪の前 (通常は駆動輪の後ろ) に配置されていたため、油漏れが車輪の前に落ちて車輪が滑る可能性があった。ほとんどの状況で厄介な問題であったが、少なくとも1件の死亡事故を引き起こした。これは1941年にロサンゼルス近郊のサンタスサナ峠のトンネルに蒸気が漏れたキャブフォワードが進入した際に発生した。トンネルは勾配があり、ゆっくりと進む列車がトンネルを登っていくと、シリンダーコックの漏れからレールに水が入り、車輪が滑って回転した。列車は後ろに滑り、連結器のナックルが壊れて空気管が分離したため、緊急ブレーキが作動し、排気ガスと蒸気が急速に充満するトンネル内で列車が失速した。枕木に滴った油がキャブの下で発火し、乗務員が死亡した。^[6]

北米の他の鉄道会社はキャブ・フォワード型機関車を発注しなかったが、ウェスタン・パシフィック鉄道など一部の鉄道会社はこの形式を検討した。困難な地形に対応するために製造されたこれらの機関車は、サザン・パシフィック鉄道の容易に認識できるシンボルとなった。合計256台のマレット型連節機関車が3つの異なる車輪配置でサザン・パシフィック鉄道の名簿に登録された。この形式の1つであるサザン・パシフィック4294は、カリフォルニア州サクラメントのカリフォルニア州立鉄道博物館に保管されている。これは4-8-8-2の機関車で、サザン・パシフィック鉄道のキャブ・フォワード型機関車の中で唯一廃棄されていないものである。また、1944年に製造されたサザン・パシフィック鉄道の最後の新型蒸気機関車でもあった。

SP の最初のキャブ フォワードの 10 年前に、後に SP 所有のノースウェスタン パシフィック会社の一部となったノース パシフィック コースト鉄道が、1875 年製の4-4-0 を石油燃焼のキャブ フォワード機関車に改造しました。この革新的な機関車は、全国的に知られた^[7] NPC のマスター メカニックであり、多数の特許を保持しているウィリアム (ビル) トーマスによって製造されました。トーマスは、1897 年に大破した NPC 機関車 5 号機「ボデガ」の走行装置とフレームを使用して、NPC 21 を製造しました。新しい珍しい船舶用水管ボイラーと全鋼製のキャブを標準の機関車とは逆の順序で取り付けたこのユニークな発明により、トーマスは機関車設計の特許を取得しました。No. 21 は 1900 年に運行を開始しましたが、数年しか続きませんでした。報告によれば蒸気は良好だったが、排気ガスが煤だらけで、乗組員は運転が困難であることに気付き、衝突の恐れから「怪物」と名付けた。不注意な火夫が水位を下げてボイラーを損傷したが、修理されなかった。^[8]

LD Porta は、 ACE 3000 プロジェクトの高速貨物輸送用に、 2-10-0キャブフォワード、3 段拡張式の最新式蒸気機関車を提案しました。

実験的なプロイセン T 16 (ドイツ語を参照) 2'C2' ( 4-6-4 T ) には両端に操縦室がありました。

オリバー・ブレイドの不運なリーダーは、キャブ・フォワード型機関車と呼ばれることもありますが、現代の典型的なディーゼル機関車や電気機関車のように両端にキャブがあったため、この呼称は完全に適切ではありません。

キャブフォワード設計により、他の同サイズの自動車よりも乗客容積を大きくすることができる。^[9]

キャブフォワードコンセプトを採用した最初の現代的な米国製量産車は、1975年にアメリカンモーターズコーポレーション（AMC）が発売したペーサーでした。 ^{[10] [11] [12] [13]}同社はこれを「キャブフォワード」とは呼んでいませんでしたが、ペーサーのレイアウトでは、当時の一般的なレイアウトよりも乗員室が前方に配置されていました。^[14] Aピラーは前方に移動され、フロントガラスはエンジンルームの一部に覆われていました。ペーサーの「ワイドトレッドとキャブフォワード設計により、競合する同時代のモデルのようなボディロールを考慮すると、実際にはかなり良好なハンドリングが実現されています」。^[15]

キャブ・フォワードは、1992年からクライスラー社によって使用され、 AMCペーサーやランボルギーニ・ポルトフィーノに見られるものと似たスタイリングとエンジニアリングの特徴を表し、コーナリングと室内スペースを改善しました。^[16]客室は「前方に押し出され」、前輪がフロントドアの前端に直接接し、フロントガラスがエンジンの上まで前方に延長され、後輪が車両の後部コーナーに向かって移動しました。車輪を端に移動することで、設計者は乗り心地とコーナリングを改善しながら室内を広くすることができました。^[17]

1993年から2004年にかけてクライスラーLHプラットフォーム、JAおよびJRプラットフォーム（「クラウドカー」）、PLプラットフォーム（ネオン）で製造された多数のモデルは、特にキャブフォワード車として販売されました。クライスラーは、これらの機能をフルサイズ車に適用した最初の企業であると主張しました。^[18]同様に、ダッジストラタスとクライスラーシーラスのボンネットは長さよりも幅が広くなっています。これは、エンジニアがエンジンと乗員室の前方にある他のすべてのものをはるかに小さなスペースに詰め込むという目標を設定し、デザイナーが車の外装を開発して、同じサイズクラスの競合モデルよりも広い室内空間を実現したためです。^[17]

道路車両の設計において、キャブフォワードは、キャブオーバー、COE（キャブオーバーエンジン）、またはフォワードコントロールとも呼ばれ、垂直の前面または「フラットフェイス」を持ち、キャブが前車軸の上にあるトラック、バス、またはバンのボディスタイルです。このボディ設計により、よりコンパクトな構成が可能になります。たとえば、ジープフォワードコントロールモデルは、81インチ（2,057 mm）のホイールベースで、ペイロード（またはピックアップボックス）の長さが記録的な74インチ（1,880 mm）（テールゲートを上げた場合）になった初めてのモデルであり、9フィート（274 cm）のボックスがトラックのホイールベースを超えたモデルも初めて提供されました。^[19]

キャブ フォワード トラック構成は現在、欧州および日本のトラック製造業者の間で一般的です。これは、車両の全長を規定する法律が厳格であり、ボディ スタイルによって、標準トラック (従来のキャビンの前にエンジン コンパートメントがある) よりも全長が同じでも、より長いトレーラーまたはより長い貨物スペースが許容されるためです。トラックのキャブを前方に配置することの利点は、市街地配送などの狭い場所での視界と操縦性が向上することです。このタイプの大型トラックは、キャブ オーバー エンジン(COE) またはキャブ オーバーモデルと呼ばれることがよくあります。

• キャブフォワード型機関車の写真が掲載されているサイト。
• Steam Locomotive.com の Southern Pacific Cab Forward の記事 (詳細な仕様を含む)。