ケーブルカー

ケーブルカー（/ f juː ˈ n ɪ k j ʊ l ər , f ( j ) ʊ -, f ( j ) ə -/ few- NIK -yoo-lər, f(y)uu-, f(j)ə-）^[1]は、急斜面に敷かれた線路沿いの地点を結ぶケーブル鉄道システムの一種である。このシステムは、線路の上端にある滑車に巻き付けられた牽引ケーブルの両端に恒久的に取り付けられた2台の平衡車両（車両または列車とも呼ばれる）によって特徴付けられる。^{[2] [3]}このような構成の結果、2台の車両は同期して動き、一方が上昇すると、もう一方は同じ速度で下降する。この特徴により、ケーブルカーは上り坂で牽引される単一の車両を持つ傾斜エレベーターと区別される。 ^{[2] [3] [4]}

ケーブルカーという用語は、ラテン語の「funiculus」に由来しており、「ロープ」を意味する「 funis 」の縮小形である。^[5]

ケーブルカーでは、両車両は牽引ロープと呼ばれる同じケーブルの両端に恒久的に接続されています。この牽引ロープは、線路の上部にある滑車システムを通っています。線路が完全にまっすぐでない場合は、ケーブルは滑車を使用して線路に沿って誘導されます。滑車は動力を持たず、ケーブルの方向を変えるだけです。牽引ロープの一方の端で一方の車両が引き上げられると、もう一方の車両はもう一方の端で斜面を下ります。2 台の車両の重量は釣り合っているため (乗客の重量を除く)、車両を動かすのに揚力は必要ありません。エンジンはケーブル自体と余分な乗客を持ち上げ、車両の車輪と滑車の摩擦で失われるエネルギーを供給すればよいだけです。 ^{[2] [6]}

乗客の快適性を考慮して、ケーブルカーの客車は、乗客デッキの床が水平になるように建設されることが多く（常にそうとは限りませんが）、傾斜した線路と必ずしも平行になるわけではありません。

いくつかの設備では、車両は、傾斜の下部にある滑車を通る 2 番目のケーブル (下部牽引ロープ) にも取り付けられています。これらの設計では、ロープのたるみを防ぐために、滑車の 1 つを張力ホイールとして設計する必要があります。このような設備の利点の 1 つは、ロープの重量が車両間でバランスが取れていることです。そのため、エンジンはケーブル自体を持ち上げるのに電力を使用する必要がなくなります。この方法は、勾配が 6% 未満のケーブルカー、車両の代わりにそりを使用するケーブルカー、または下りる車両が傾斜の上にある駅の滑車からケーブルを常に引き出すことができるとは限らないその他の場合に使用されます。^[7]また、機関室が線路の下端にあるシステム（グレートオーム・トラムウェイの上半分など）でも使用されます。このようなシステムでは、車両が坂を下りるのを防ぐために、坂の上部を通るケーブルが必要です。^[8]

現代のケーブルカーのほとんどでは、2台の客車にはどちらもエンジンが装備されていない。代わりに、エンジン室（通常は線路の上端）の電動モーターが推進力を提供する。モーターは減速ギアボックスを介して大きな滑車（駆動ブルホイール）に連結され、摩擦を利用して牽引ロープの動きを制御する。初期のケーブルカーの中には、蒸気エンジンや他の種類のモーターを使用して同様の方法で駆動されていたものもあった。ブルホイールには2つの溝があり、ケーブルは最初の半分を周回した後、補助プーリーを介して戻る。この配置の利点は、ケーブルと溝の接触面積が2倍になり、下向きのケーブルを上向きのケーブルと同じ平面に戻すことができる。現代の設備では、ブルホイールの溝とケーブル間の摩擦を高めるために高摩擦ライナーも使用されている。^{[6] [9] [10]}

非常用とサービス用の2組のブレーキが機関室で使用されています。非常用ブレーキはブルホイールを直接掴み、サービスブレーキはギアの高速シャフトに取り付けられています。緊急時に備えて、車両にはスプリング式の油圧開放式レールブレーキも装備されています。^[10]

レールの頂部の両側を挟む最初のケーブルカー用キャリパーブレーキは、スイスの起業家フランツ・ヨーゼフ・ブッハーとヨーゼフ・デュラーによって発明され、 1893年に開通したシュタンザーホルンケーブルカー [de]に導入されました。 ^{[11] [12]}アプト式ラックアンドピニオンシステムは、速度制御や緊急ブレーキのために一部のケーブルカーでも使用されました。^{[2] [6]}

初期のケーブルカーの多くは、各車両の床下に水タンクを備え、動くのに十分な不均衡が生じるまでタンクに水を入れたり空にしたりしていた。現在でもそのようなケーブルカーがいくつか存在し、同じように運行している。丘の頂上の車両には、下にある車両よりも重くなるまで水が積まれ、丘を下りてもう一方の車両を引き上げる。水は下で排水され、車両の役割を交換しながらこのプロセスが繰り返される。動きは、レールの間に取り付けられたラックと噛み合うラックアンドピニオンシステムのブレーキハンドルを使用してブレーキマンが制御する。 ^{[2] [6]}

1882年にポルトガルのブラガ近郊に建設されたボン・ジェズス鉄道は、このタイプの現存するシステムの一つです。もう一つの例は、1899年に建設されたスイスのフリブー​​ルにあるフリブール鉄道です。 ^{[13] これ}は、市街地の上部にある下水処理場から排出される廃水を利用している点で特に興味深いものです。^[14]

このタイプのケーブルカーのいくつかは後に電力に転換された。例えば、 1879年に開通したスイスのベルン州のギースバッハ鉄道は、当初はバラスト水で動いていた。1912年にそのエネルギー供給はペルトン水車による水力エンジンに置き換えられた。1948年にはこれが電気モーターに置き換えられた。^[2]

ケーブルカーで使用されるレールのレイアウトは主に 3 つあり、システムに応じて、線路床は 4 本、3 本、または 2 本のレールで構成されます。

• 初期のケーブルカーは4レールレイアウトで建設され、2本の独立した平行線と、各車両用の両端の独立した駅プラットホームがありました。2本の線路は、中間点で2台の車両が通過できる十分な間隔を空けて敷設されています。このレイアウトは最も多くの土地面積を必要としますが、両方の線路を完全に直線にできる唯一のレイアウトでもあり、ケーブルを所定の位置に保持するための線路の滑車を必要としません。4レールケーブルカーの例としては、ペンシルベニア州ピッツバーグのデュケインインクラインや、英国のほとんどの崖鉄道があります。
• 3レールレイアウトでは、中央のレールは両方の車両で共有され、各車両は異なる外側のレール上を走行します。2台の車両が中間地点で通過できるようにするには、中央のレールを一時的に2つに分割して通過ループを形成する必要があります。このようなシステムは、4レールシステムよりも幅が狭く、構築に必要なレールが少なくなりますが、それでも各車両ごとに別々の駅プラットフォームが必要です。^[2]
• 2レールレイアウトでは、中央の待避線を除いて、両方の車両が線路全体を共有する。このレイアウトは最も狭く、各駅に必要なプラットフォームは1つだけである（ただし、乗車用と降車用に2つのプラットフォームが建設されることもある）。ただし、必要な待避線は、各車両が常に正しい線路に入るように特別な分岐システムを設置する必要があるため、より複雑で建設コストがかかる。さらに、ブレーキ用のラックを使用する場合、3レールおよび4レールレイアウトではラックをより高い位置に取り付けることができるため、2レールレイアウトと比較して、積雪状態での詰まりの影響が少なくなる。^[7]

一部のケーブルカーシステムでは、異なる線路レイアウトを組み合わせて使用​​しています。この配置の例としては、グレートオーム・トラムウェイの下半分が挙げられます。ここでは、通過ループの「上」のセクションは 3 レール レイアウト (隣接するレールの各ペアにはケーブルが通る独自の導管があります) で、通過ループの「下」のセクションは 2 レール レイアウト (両方の車両で 1 つの導管を共有) です。香港のピーク トラムもこのレイアウトです。

一部の 4 レール ケーブルカーでは、線路が待避線の上下に交差しています。これにより、システムは 2 レール システムとほぼ同じ幅になり、各駅に 1 つのプラットフォームが設​​けられるとともに、待避線の両側にあるコストのかかるジャンクションも不要になります。レゴランド ウィンザー リゾートのヒル トレインがこの構成の例です。

2 レールのケーブルカーの場合、客車が常に待避ループで同じ線路に入るようにするためのさまざまなソリューションが存在します。

こうした解決策の 1 つに、通過ループの両端にスイッチを設置するという方法があります。これらのスイッチは、通過ループから離れる方向に移動する間、車両の車輪によって目的の位置に移動されます。この手順により、反対方向への次の移動のルートも設定されます。グレート オーム トラムウェイは、このシステムを利用したケーブルカーの例です。

アプト分岐器として知られる別の分岐器システムでは、線路上に可動部品が全く存在しない。その代わりに、客車は従来とは異なる輪軸設計で作られている。外側の車輪は両側にフランジがあり、内側の車輪はフランジがない（そして通常は、分岐器をより簡単に通過できるように幅が広い）。二重フランジの車輪により、客車は常に特定の1本のレールに拘束される。1両の車両はフランジ付きの車輪が左側にあるため、一番左のレールに沿って進み、待避線の左側の分岐を通る。同様に、もう1両の車両はフランジ付きの車輪が右側にあるため、一番右のレールに沿って進み、待避線の右側の分岐を通る。このシステムはカール・ロマン・アプトによって発明され、1886年にスイスのルガーノ・チッタ駅間のケーブルカーで初めて導入された。^[2]それ以来、アプト分岐器は人気を博し、現代のケーブルカーの標準となっている。^[9]線路上に可動部品がないため、このシステムは他のシステムに比べてコスト効率が良く、信頼性が高い。

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  グレートオーム・トラムウェイの上部にある2両の車両が、スイッチ制御の追い越しループで互いに追い越している。
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  アプト分岐器システムを備えた2レールケーブルカーの車輪セット

ほとんどのケーブルカーには、線路の両端に1つずつ、計2つの駅がある。しかし、中間駅を追加したシステムもある。ケーブルカーシステムの性質上、中間駅は通常、中間点に対して対称的に建設され、これにより両方の車両が同時に駅に停車できる。2つ以上の駅があるケーブルカーの例として、ニュージーランドのウェリントン・ケーブルカー（5つの駅があり、うち1つは通過ループにある）^[15]やイスラエルのハイファのカルメリット（6つの駅があり、通過ループの両側に3つずつある）^{[16]などがある。}

駅が非対称に配置されたケーブルカーもいくつか存在する。例えば、プラハのペトシーンケーブルカーには3つの駅があり、両端に1つずつ、そして3つ目の駅（ネボジージェク）は待避線から少し上がったところにある。^[17]この配置のため、他の車両がネボジージェクに停車できるようにするためだけに、客車は待避線から少し下ったところで技術的な停止を強いられる。

1820年代以降、傾斜地で車両を牽引するケーブル鉄道システムが数多く建設された。19世紀後半には、交通システムとしてケーブルカーの設計が登場した。車両のバランスをとることがコスト削減の解決策とみなされていたため、当時の他のシステムと比較して特に魅力的であった。^[2]

リヨンのケーブルカー( Funiculaires de Lyon )の最初の路線は1862 年に開通し、その後 1878 年、1891 年、1900 年に他の路線が開通しました。ブダペスト キャッスル ヒル ケーブルカーは 1868 年から 1869 年にかけて建設され、1869 年 10 月 23 日に最初の試験走行が行われました。英国で運行されている最古のケーブルカーは 1875 年に遡り、ノース ヨークシャーのスカーバラにあります。 ^{[18]トルコの}イスタンブール では、 1875 年から継続的に運行されているトンネルは、世界初の地下ケーブルカーであると同時に、2 番目に古い地下鉄道でもあります。1968 年に改修工事が行われるまで、蒸気機関車で動いていました。^[19]

1870年代末まで、4線平行軌道のケーブルカーが標準の構成でした。カール・ロマン・アプトは2線式レイアウトを可能にするアプトスイッチを開発し、1879年にスイスのギースバッハケーブルカーが開業したときに初めて使用されました。^[7]

アメリカで2レールレイアウトを採用した最初のケ​​ーブルカーは、1884年から1886年まで運行されていたサンフランシスコのテレグラフヒル鉄道でした。^[20]カリフォルニア州アルタデナのマウントロウ鉄道は、アメリカで3レールレイアウトを採用した最初の山岳鉄道でした。3レールと2レールのレイアウトにより、ケーブルカーの建設に必要なスペースが大幅に削減され、山の斜面の整地コストと都市のケーブルカーの不動産コストが削減されました。これらのレイアウトにより、19世紀後半のケーブルカーブームが可能になりました。

現在、アメリカで最古かつ最も急勾配で運行されているケーブルカーは、ペンシルベニア州ピッツバーグにあるモノンガヒラ・インクラインである。建設は1869年に始まり、1870年5月28日に旅客用に正式にオープンした。モノンガヒラ・インクラインは、貨物用ではなく旅客専用のケーブルカーとしてはアメリカ初という特徴もある。^[21]

1880年、ヴェスヴィオ山のケーブルカーはイタリアの人気歌「フニクリ、フニクラ」の題材となった。このケーブルカーは火山の噴火によって何度も破壊され、1944年の噴火後には放棄された。^[22]

ギネス世界記録によると、世界最小の公共ケーブルカーはイギリスのボーンマスにあるフィッシャーマンズウォーク・クリフ鉄道で、長さは39メートル（128フィート）です。^{[23] [24]}

スイスのシュトゥースバーンは最大勾配110%（47.7°）で、世界で最も急なケーブルカーである。^[25]

1888年に建設されたリントン・アンド・リンマス・クリフ鉄道は、世界で最も急勾配で最長の水力ケーブルカーである。58%の勾配で垂直に152メートル（499フィート）登る。^[26]

チリのバルパライソ市には、かつてはケーブルカー（スペイン語：ascensores ）が 30 基ほどありました。最も古いものは 1883 年に遡ります。現在も 15 基が残っており、そのほぼ半数が稼働中です^{が、その他}はさまざまな段階で修復中です。

イスラエルのハイファにあるカルメリット鉄道は、6つの駅と1.8km（1.1マイル）の長さのトンネルを備えており、ギネス世界記録では「世界で最も短い地下鉄」と認定されている。 ^[16]技術的には、地下ケーブルカーである。

ドレスデン吊り下げ鉄道（ドレスデン・シュヴェーベバーン）は高架レールから吊り下げられており、世界で唯一の吊り下げ式ケーブルカーである。^[27]

フリブールのケーブルカーは、廃水を利用して動く世界で唯一のケーブルカーです。^[14]

リンス＝リンメルン鉄道は215トンの積載が可能で、最も積載量が多いと言われている。^[28]

傾斜エレベーターの中には誤ってケーブルカーと呼ばれるものもあります。傾斜エレベーターでは、車両は相互接続されたペアではなく独立して動作し、上り坂に持ち上げられます。^[3]

注目すべき例としては、パリのモンマルトル・フニキュラーがある。その正式名称は、2台の車両が互いに連結され、常に反対方向に動くという、元々の構成の名残で、ケーブルカーの定義を満たしていた。しかし、その後このシステムは再設計され、現在は2台の独立して動作する車両が使用され、それぞれが必要に応じて上昇または下降できるため、ダブル傾斜エレベーターの資格を満たしている。名称の「フニキュラー」という用語は、歴史的な参照として保持されている。^{[4] [29] [30]}

• Wiktionaryの「funicular」の辞書定義