クライマックス機関車

クライマックス機関車は、ペンシルバニア州コーリーのクライマックス製造会社（後にクライマックス機関車工場に改名）が製造したギア式蒸気機関車の一種です。この機関車には、ボイラーの中央下にあるトランスミッションに取り付けられた 2 つの蒸気シリンダーがあり、これが前後の台車に走るドライブシャフトに動力を送ります。1888 年から 1928 年にかけて、3 つのクラス（A、B、C）で約 1,000 台から 1,100 台が製造されました。

クライマックス機関車の発明は、1875年から1878年までペンシルベニア州スパルタンズバーグ近郊で森林鉄道を経営していたチャールズ・D・スコットによるものとされている。機械工学の才覚に恵まれた木こりだったスコットは、自ら設計した改良型伐採用機関車を市場に投入しようと考え、ペンシルベニア州コーリー近郊のクライマックス製造会社に図面を持ち込んだ。最初の4台のクライマックス機関車は1888年に製造され、納品された。設計特許^[1]は同年2月に申請され、12月に認可された。スコットは教育があまり受けられなかったため、この発明はスコットの名前で特許取得されず、図面は義理の兄弟で職業は土木技師でクライマックスに勤めていたジョージ・D・ギルバートに託された。ギルバートはスコットの名前を出さずに自分の名前でこの発明の特許を取得させた。^[2]

ギルバートの特許^[1]は、直立した海洋型 2 気筒蒸気エンジン、2 速トランスミッション、車軸中心の真上を通過する台枠内の駆動系を指定していた。駆動軸から車輪に動力を伝達する特許取得済みの差動装置は、最初のクライマックス機関車でのみ使用された。自動車で使用されるものと同様の方法で、力は車軸の 2 つの車輪に別々に伝達され、一方の車輪は輪軸にしっかりと接続され、もう一方の車輪は軸の周りのスリーブ上で緩く回転できる。差動トランスミッションの考え方は、一方の車輪が車軸のもう一方の端にある車輪よりも少ない回転数で回転できるようにすることで、急カーブでの抵抗を減らすというものである。この設計は、粘着限界で運転する場合、固定輪軸の機関車と比較して牽引力が少なくなるため、実行可能ではなかった。^[2]

ラッシュ・S・バトルズは、差動装置のないドライブトレインの基本設計の特許を取得し、単純なハイポイド・ベベルギアを使用して通常の固定輪で輪列を駆動しました。^[3]後のハイスラーの設計と多少似ていますが、台車にはサイドロッドがなく、すべてのギアは開放型で、風雨にさらされていました。

1891年の別の特許^[4]には、2速トランスミッションを介して駆動軸に接続された水平シリンダーを備えた機関車が記載されています。バトルズの特許は、クラスBクライマックスとなったコア設計を説明しており、彼の特許のイラストには、機関車の運転台にクライマックスという名前が刻まれています。

チャールズ・D・スコットは、以前にあまり成功しなかったギア式蒸気機関車を提案していたが^[5] 、ギルバートとバトルズに対して訴訟を起こし、自分の名前で特許を申請し、長い法廷闘争の末、1892年12月20日に特許が認められた。しかし、その訴訟でスコットはこの発明からほとんど利益を得ることができず、無一文になった。

スコットの特許^{[6]は、ギルバートの特許[1]}に従って蒸気機関、ボイラー、2速ギアボックスの配置を示しており、差動ギアボックスのない駆動はバトルズの特許^[3]に従って説明されている。スコットの特許は、クラスAクライマックス機関車の最も一般的な設計に対応している。

1893年、スコットはギヤ付き蒸気機関車を提案した。これはボイラーのフレームが炭水車のフレームにヒンジで取り付けられているものだった。ボイラーの下の走行装置はボイラーにしっかりと接続されており、共通の横方向のシリンダーとサイドロッドによって駆動されていた。炭水車の下には、クライマックス機関車に似た台車があり、中央のシャフトで駆動され、機関車の前車軸からハイポイドベベルギアを介して動力を得ていた。この設計では初めて、一方ではギアユニットを保護するハウジングと、他方ではギア潤滑剤を収容するハウジングを備えた密閉式車軸駆動が採用された。^[7]

クライマックス機関車はすべて、ペンシルバニア州コーリーのクライマックス製造会社 (後にクライマックス機関車工場に改名) によって製造されました。さらに、西海岸の購入者向けに機関車の販売とメンテナンスを行う代理店とサービス施設がワシントン州シアトルに設立されました。生産は 1888 年に始まり、最後のクライマックス機関車は 1928 年に製造されました。1,000 台から 1,100 台が製造されました。

多くの伐採業者は、特に小型の機関車においては、クライマックスが牽引能力と安定性においてシェイより優れていると考えていた。これは、完全にバネが張られた台車配置によるものであった。シェイの機関車は駆動系側の台車にバネがなかったため、線路のねじれを完全に補正することができなかった。大型のクラスCクライマックスの乗り心地は、大型の駆動系の不均衡を1つの速度でしか補正できなかったため、乗務員にとって特徴的に荒れていた。^[8]

クライマックスは 3 つの異なるクラスで構築されました。

これらは、機関車の中央に取り付けられた 2 つの垂直シリンダーを備えた蒸気エンジン ユニットを特徴としていました。クラス A クライマックスは、フラットカーに似たフレームを持ち、その上に木製のボックスカーのような車体が組み込まれており、乗務員と燃料を天候から保護していました。これは、機関車間のカバーの役割を果たしていた可能性があります。機関車の前半部、エンジン ユニットの前にはボイラーがありました。小型の例では、これは垂直ボイラーであった可能性があり、大型の例では T 型ボイラーが使用されていました。クラス A クライマックスは小型の機関車で、一般的に 17 トン未満でした。クラス A クライマックスは、ハイスラーやシェイの機関車とは異なり、2 速ギアボックスを備えていました。

1893 年に導入されたクライマックス クラス B は、従来の蒸気機関車によく似ていました。ボイラーの両側にシリンダーがあり、クラス A の配置よりも長くて大きいものを作ることができました。2 つのシリンダーは、中央の縦方向の駆動軸に連動する横方向のシャフトを駆動しました。初期のクラス B クライマックスでは、シリンダーは水平で前方を向いていましたが、後期のクラス B クライマックスでは、シリンダーは水平から約 30 度上向きに傾いていました。クラス B クライマックスの重量は、最小で約 17 トン、最大で約 60 トンでした。

クラス C は 3 台の台車で構成される設計で、追加の動力台車は機関車に連結された給水炭水車の下にありました。これにより、機関車は給水のために停止するまで、より長い時間運転できるようになりました。すべてのクラス C 機関車には傾斜シリンダーがありました。

北米には約 17 台のクライマックス機関車が現存しており、そのうち約 5 台が稼働中です。

• オーストラリアには2両が現存しており、1694号機は修復され、2013年9月8日からベルグレイブのパッフィングビリー鉄道で運行されている^{[9] 。もう1653号機は}タスマニア州ホバートで展示されている^[10]。

• ニュージーランドのクライマックスは、トコマルーに保管されている522号、グレイマウス近くのシャンティタウンヘリテージパークに保管されている1203号、テアワムトゥで静的修復中の1317号、そして2013年現在プケミロで修復中の1650号である。したがって、ニュージーランドに納入された7台のクライマックス機関車のうち4台が生き残っている。

• ウェストバージニア州のキャス・シーニック鉄道州立公園にあるクライマックス機関車9号機は稼働しており、シェイズ機関車とともに5月から11月までチート山への定期遠征に動力を供給するために使用されている。 ^[11]

• ニューハンプシャー州リンカーンの州間高速道路 93 号線沿いにあるホワイトマウンテン セントラル鉄道は、クライマックス 6 号を主力機関車として使用しています。

• ウェストバージニア州ダービンのダービン・アンド・グリーンブライア・バレー鉄道の「ダービン・ロケット」は、定期運行ではクライマックスによって牽引されている。^[12]

• ペンシルベニア州コリーにあるコリー歴史博物館では、館内の専用展示室にクライマックスが展示されており、機関車は線路の一部に停まっています。博物館はメモリアル デーからレイバー デーまでの週末の 14:00 から 16:00 まで開館しており、入場は無料です。

• 復元されたクライマックス機関車が、ストラスバーグにあるペンシルバニア鉄道博物館に展示されています。この機関車は、同じく完全に復元されたハイスラー機関車とシェイ機関車の隣に展示されています。これらの機関車は稼働状態ではありません。

• カナダでは2台のクライマックス機関車が保存されており、どちらもブリティッシュコロンビア州ダンカンのBC森林発見センターに保存されています。ショーニガンレイク製材所2号は25トンのクラスB機関車で、1910年にショップ番号1057として製造されました。^[13]ヒルクレスト製材所9号は、1915年に大型の50トンのクラスB設計で製造され、クライマックスショップ番号1359です。^[14] ヒルクレスト製材所10号は、重量70トンの大型機関車で、現在はワシントン州エルベのマウント・レーニア・シーニック鉄道に保存されています。現在は稼働しておらず、作業を待っています。

• クライマックス号は、米国カリフォルニア州フェルトンのロアリングキャンプ・アンド・ビッグツリーズ狭軌鉄道にあります。バラバラになっていますが、2017年現在、ボイラーとピストンは自力で稼働しており、完全な修復には5～10年かかると見込まれています。

• 現在、クライマックスクラスAの機関車のうち現存するものは2両のみであることが分かっています。1両は2019年から2020年にかけて買収される前はアラスカ州ノームにありました。現在はペンシルバニア州コリーで修復中です。^[15]もう1両、キャビンクリーク製材所1号機は2024年にオレゴンコーストシーニック鉄道に買収され、運行再開される予定です。^[16]

• ノースカロライナ州の森林のゆりかごの敷地内には、クラスBのクライマックスが1本保存されている。 ^[17]

• Fruit Growers Supply Co. No. 3は、カリフォルニア州ポモナのロサンゼルス郡フェアグラウンド内にあるレールジャイアンツ鉄道博物館の敷地内に保存されています。^[18]

一部のクライマックス、特にクラスAは後にディーゼルまたはガソリン動力に改造さ​​れ、オリジナルのフレームと駆動機構を使用しながら、その形で現在も存在している。^[19]

ウィキメディア・コモンズには、クライマックス機関車に関連するメディアがあります。

• ギアード蒸気機関車工場のクライマックスページ
• クライマックス機関車について語るエド・ヴァッサー
• ウェストバージニア州キャスのマウンテン州鉄道・伐採歴史協会によるクライマックス No. 1551 の修復
• ウェストバージニア州キャスで復元されたクライマックス CN 1551 の 3D PDF 図は、こちらでご覧いただけます。ブラウザの PDF プレビューでは PDF ファイルの 3D 機能を使用できないため、Adobe Acrobat または Acrobat Reader が必要です。図面を拡大、回転、およびパーツを非表示にして、内部や隠れているパーツを表示できます。3D PDF ファイル内のパーツは、Acrobat が「印刷」用にファイルを簡略化しているため、多少簡略化されています。図面は、ウェストバージニア州キャスでの 5 年間の作業から作成され、機関車を 3D CADで記録しています。