シェイ機関車

シェイ機関車は、北米で生まれ、主に使用されたギア付き蒸気機関車です。この機関車は、ギア付き蒸気機関車の概念を普及させたとされるエフライム・シェイの特許に基づいて製造されました。エフライム・シェイの初期の機関車の設計は後期のものと異なっていましたが、すべてのシェイに共通する明確な開発の流れがあります。シェイ機関車は、特に伐採、採鉱、産業作業に適しており、急勾配や品質の悪い線路でも問題なく動作できました。

エフライム・シェイ（1839年 - 1916年）は、ミシガン州に住んでいた教師、アメリカ南北戦争時の病院の事務員、公務員、伐採者、商人、鉄道所有者、発明家であった。

1860年代にシェイは伐採者となり、冬に雪橇を使うよりも良い方法で製材所に丸太を運ぶ方法を模索した。 1875年に彼は独自の路面電車を建設した。これは2フィート2インチ( 660 mm )軌間の木製の枕木を使ったもので、これにより一年中伐採が可能となった。2年後、彼は機関車をボイラー、ギア、旋回可能な台車を備えた貨車に載せるというアイデアを思いついた。最初のシェイはシリンダーが2つしかなく、前部の台車は通常通り取り付けられていたが、後部の台車はフレームに固定されていて、通常の機関車の運転手のように旋回することはできなかった。彼は直径3フィート (914 mm)、高さ5フィート (1,524 mm) のボイラーを車両の中央に取り付け、水タンクを前部の台車の上に置き、ウィリアム・クリッペンが提供したエンジンを後部の台車の上に横向きに取り付けた。シェイは最初に、エンジンから床を通って台車の車軸までチェーン駆動する実験を行った。彼が片方の車軸に動力を与えたのか、それとも両方の車軸に動力を与えたのかは不明ですが、彼はすぐにチェーン駆動が実用的ではないことに気づき、次にベルト駆動を試しました。このアイデアが人気を博すのにそれほど時間はかかりませんでした。

シェイは1881年に基本的なアイデアの特許を申請し、発行されました。^[1] 彼は1901年にエンジン用の改良されたギア付きトラックの特許を取得しました。^[2]

オハイオ州ライマのライマ機関車工場は、 1880年にエフライム・シェイの試作機関車を製造した。^[3] 1884年以前にライマが製造したシェイ機関車はすべて、重量が10から15米トン（8.9から13.4英トン、9.1から13.6t）で、シリンダーは2つだけだった。1884年に、彼らは最初の3気筒（クラスB）シェイを、1885年には最初の3台車（クラスC）シェイを納品した。シェイの成功は、ライマ社の大規模な拡張と再編につながった。^[4]ライマは、最初にシェイのアイデアを受け取ったときは感銘を受けなかったが、ジョン・カーンズが会社にそのアイデアを採用するよう働きかけ、結果として古典的なシェイの設計が生まれた。

1903年、リマは「世界で最も重い機関車」、つまり重量140米トン（120英トン、130t）の初の4台車（D級）シェイを納入したと主張できた。これは、ニューメキシコ州アラモゴードから31マイル（50km）離れたコックスキャニオンまでのエルパソ・ロックアイランド線のために製造され、曲がりくねったカーブと最大6 %の勾配を走る。線路沿いの水質が悪く、機関車が往復するのに十分な水を運ばなければならなかったため、2台の台車を使用する必要があった。^{[5] [より適切な情報源が必要]}

リマ社で働いていたルイス・E・ファイトナーは、1908年と1909年にシェイ社用の改良型エンジンマウントブラケットと過熱装置の特許を取得しました。^{[6] [7]}

シェイの基本特許が失効した後、オレゴン州ポートランドのウィラメット製鉄所がシェイ型機関車を製造し、1927年にウィラメットはそのような機関車用の改良されたギア付き台車の特許を取得した。 ^{[8]これらは}ウィラメット機関車 として知られるようになった。「シェイ」はライマの商標であったため、厳密に言えばウィラメットおよび他社が製造した機関車を「シェイ」と呼ぶのは誤りである。ヘンダーソン型シェイとして知られるシェイ特許機関車6台は、ミシガン州キャデラックのミシガン製鉄所で製造された。

1925 年のリマ機関車工場によると、「シェイ ギアード機関車は、産業、採石場、請負業者、伐採、採鉱、プランテーション作業 (幹線鉄道の支線や山岳部でも) で幅広く多様な用途に使用されています。特に、大規模な製造工場内やその周辺の産業鉄道に適しています。スイッチング エンジンとしての価値は、荷物を加速する速さと、最短時間で車両を見つける能力にあります。標準の車両が運転できるあらゆる曲線を走行できるように設計されています。」^[9]同社は、「急勾配」、「不均一な線路」、「同じ車軸荷重の直結機関車には軽すぎる線路」での性能を強調しました。^[9]

シェイ機関車には、2 気筒または 3 気筒の「モーター」のためのスペースと重量のバランスをとるために左側にオフセットされた通常の火管ボイラーがあり、右側に垂直に取り付けられ、縦方向の駆動シャフトがクランクシャフトから車輪の車軸の高さで前後に伸びていました。これらのシャフトには、旋回台車に対応するためにユニバーサル ジョイントと四角いスライド式角柱ジョイントがありました。各車軸は、サイド ロッドのない 個別のベベル ギアによって駆動されました。

これらの機関車の強みは、一部の機関車においては炭水車の下の車輪も含め、すべての車輪が駆動され、全重量が牽引力を生み出すという点にあります。ピストンストロークと車輪の回転数の比率が高いため、従来のロッド機関車であれば駆動輪が空転してレールが焼け、牽引力が完全に失われるのに対し、これらの機関車は部分スリップ状態で走行できます。

シェイ機関車は、側面に取り付けられた駆動軸から、サイドワインダーまたはステムワインダーとしてよく知られていました。ほとんどは米国で使用するために製造されましたが、多くはリマ社によって、または米国で役目を終えた後に、約 30 か国に輸出されました。

1878 年から 1945 年にかけて、リマ社では 6 から 160 米トン (5.4 から 142.9 英トン、5.4 から 145.1 t) の 4 つのクラスで、約 2,770 台のシェイ機関車が製造されました。

• クラス A : シリンダー 2 個、トラック 2 台。重量は 6 ～ 24 ショートトン (5.4 ～ 21.4 ロングトン、5.4 ～ 21.8 トン)。
• クラス B : シリンダー 3 個、トラック 2 台。重量は 10 ～ 60 ショートトン (8.9 ～ 53.6 ロングトン、9.1 ～ 54.4 トン)。
• クラス C : シリンダー 3 個、トラック 3 台。重量は 40 ～ 160 ショートトン (36 ～ 143 ロングトン、36 ～ 145 t)。
• クラス D : シリンダー 3 基、台車 4 台。重量はそれぞれ 100 ショートトンと 150 ショートトン (89 ロングトンと 134 ロングトン、91 トンと 136 トン)。クラス C より出力は高くありませんが、燃料と水の容量が大きく、接着力が向上しています。

2 台の 15 ショートトン (13 ロングトン、14 t) シェイが、2 つのシリンダーと 3 つのトラックで製造されました。

4つのシェイ、600 mm（1フィート 11+5 ⁄ 8 インチゲージの列車は左利き用で、すべてサン・ルイス・デ・ラ・パスに^[10] 。

現在115のシェイが残っており、そのうちのいくつかは2つのシェイの一部を組み合わせたものです。^[11]以下は部分的なリストです。

• 現存する最古のシェイ号は、シリアルナンバー122で、1884年に建造され、現在はカリフォルニア州レディングのタートルベイ探検公園に展示されています。
• 最も古い稼働中のシェイは、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機関車 No. 5 として展示されています。この機関車は、1905 年にキャスのウェストバージニア パルプ & ペーパー社によって最初に購入されました。No. 5 は、1905 年に初めて運行されて以来、実際に今でも元のレールの上を走っています。
• ヨセミテ製材会社の4号シェイ号は部分的に修復され、カリフォルニア州アーノルドのシエラネバダ伐採博物館に展示されている。この列車はエル・ポータル・インクラインの頂上で稼働し、サトウパインの丸太をインクラインの先端まで運び、そこで積載された貨車は1.5マイル（2.4 km）かけて約3,000フィート（910 m）降ろされた。そこで貨車は別の鉄道会社に引き取られ、製材所に運ばれた。^[12]
• アリゾナ州立鉄道博物館財団は、以前はモンタナ州に保管されていたアナコンダ銅鉱山シェイNo.5を所有している。アリゾナ州で運行されたことはなかったが、アリゾナ州北部のサギノー・マニスティー製材会社など、さまざまな伐採・短距離鉄道で使用されていたシェイを再現するために、アリゾナ州鉄道博物館が取得した。 2014年からウィリアムズのグランドキャニオンホテルに展示されている。^{[13] [14]}
• マウントエミリー製材会社1は、オレゴン歴史協会によって数年間運営されていました。2022年以降は、オレゴン州ポートランドのオレゴン鉄道遺産財団が所有しています。 ^[15]
• ミシガン州キャデラックのダウンタウンでは、キャデラック・スー・ランバー・カンパニーの炭水車付き機関車が修復され、屋外展示され、無料で観覧できます。
• オハイオ州ライマのアレン郡博物館には、地元の採石場で使用されていた2台トラックの3フィート（914 mm）ゲージのシェイが展示されており、1925年に製造された工場に最も近い現存車両であると考えられます。1953年にスクラップとして解体されるわずか数時間前に救出され、ボールドウィン・ライマ・ハミルトンによって無償で修復されました。^[16]
• 3台のトラックを積んだシェイ社のカミノ・プラサービル＆レイクタホNo.2は、カリフォルニア州ロサンゼルスのトラベルタウン博物館に展示されています。
• カリフォルニア州フェルトンのロアリング キャンプ & ビッグ ツリーズ ナロー ゲージ鉄道は、2 台のシェイ、No. 1ディキシアナ(クラスB、1912 年シリアル番号 2593) と No. 7ソノラ(クラス C、1911 年シリアル番号 2465) を運行しています。
• レイルタウン 1897 州立歴史公園では、クラス C のシェイ、シエラ鉄道第 2 号を保存しており、時折観光列車として運行しています。
• コロラド鉄道博物館には、ジョージタウン ループ鉄道で約 20 年間運行されていた 2 台のシェイ、No. 12 と No. 14 が展示されています。 ^{[引用が必要]}
• アライア州立公園にあるニュージャージー交通博物館[ 1]では、3フィート（914 mm）ゲージのエリー・トーマス製材会社6号機を復元しています。この機関車は1955年頃から2002年までパインクリーク鉄道で運行され、その後ボイラー作業のために運航停止となりました。

• ヨセミテ・マウンテン・シュガー・パイン鉄道は、ヨセミテ国立公園のすぐ南の路線で、かつてウェスト・サイド・ランバー・カンパニーが所有していたシェイ2基（No.10とNo.15）を所有・運営しています。
• スティーブン・F・オースティン州立大学は、テキサス州ナコドチェスにあるアーサー・テンプル林業農業大学の外にシェイ機関車（1907年製、シリアル番号2005）を展示しています。
• カナダ科学技術博物館は、メリル・アンド・リング製材会社の3号車と4号車の2台から作られた稼働中の機関車を1台所有しており、ブリティッシュコロンビア州本土のセオドシアアームの森林管理に使用されていました。このシェイはバイタウン鉄道協会のボランティアによって運営されています^[17]
• グラハム郡鉄道 No. 1925 (クラス C、1925 年のシリアル番号 3256) は、ノースカロライナ州スペンサーのノースカロライナ交通博物館に現存しています。1925 年は、記録上最も速いシェイ機関車で、^[要出典]レールフェア '99 の「グレート シェイ レース」で時速 18 マイル (29 km/h) で走行したと記録されています。この機関車は、機関車のボイラー修理が必要になった 1997 年から 2005 年まで博物館で走行しました。それ以降は、静止展示品として機関庫に保管されており、ユニバーサル ジョイントは取り外されています。
• シリアル番号3345のC級シェイは、最後の狭軌シェイであった。1929年にニューメキシコ製材会社向けに製造された。ラポート郡歴史蒸気協会が購入し、ヘストン蒸気博物館に移されたが、1985年に機関庫の火災で被害を受けた。2006年に再建され、運行を再開した。^[18]

• ウエスト サイド ランバー カンパニー No. 9 (クラス C、1923 年シリアル番号 3199) は、1966 年にミッドウェスト セントラル鉄道によって購入され、1990 年代半ばに小規模な改修が行われた後、そこで運用が続けられました。2011 年 1 月、MCRR とジョージタウン ループ鉄道は7 年から 10 年の契約を締結し、9 号車は GLRR スタッフによって改修されました。2012 年 7 月 14 日にジョージタウン ループ鉄道で有償旅客サービスを開始しました。2019 年夏の終わりにアイオワに戻り、2019 年の再会でサービスを開始しました。
• アメリカ最大の鉄道博物館であるイリノイ鉄道博物館には、ジェイ・ニールズ製材会社の古参車両である、1929年に製造された3気筒3台車リマが展示されています。

• メドウ・リバー・ランバー・カンパニー第1号は、ペンシルベニア州スクラントンのスチームタウン国立歴史公園に所蔵されている唯一のシェイである^[19]
• キャス・シーニック鉄道には以下のシェイズがあります:
  • クラス C No. 6 (シリアル番号 3354、1945 年) はウェスタン メリーランド鉄道向けに製造され、シェイの最終生産車です。重量 162 トンで、製造されたシェイの中で 2 番目に大きい車です。わずか 4 年間運用された後、引退し、B&O 鉄道博物館に展示されました。1981 年に静態展示から外され、小型のシェイ (元 Cass Scenic No. 1) とポーター0-4-0 Tセント エリザベス #4 と交換されました。現存する最大のシェイです。^{[20] : 194–195}
  • クラス C #11、1923 年、カリフォルニア州フェザーフォールズのハッチンソン製材会社で建造。重量 103 トン。
  • クラス C No. 2 は、ブリティッシュ コロンビア州バンクーバー島パルディのメイヨー製材会社向けに 1928 年 7 月に建造された太平洋岸シェイです。No. 2 は、その生涯で木材、石炭、石油を燃焼した唯一のシェイです。^{[出典が必要]}。
  • クラス C-70 No. 4。1922 年にウェストバージニア州タイオガのバーチ バレー製材会社の No. 5 として最初に使用されました。
  • C-70型7号機4号機は運用されていない。^[21]
• 台湾の762 mm ( 2 フィート 6 インチ) 軌間にある阿里山森林鉄道には、2 種類のシェイがあります。18 トンのクラス A モデルが 5 両、28 トンのクラス B モデルが 10 両あります。クラス B のうち 4 両は稼働中で、番号は 21、25、26、31 です。残りは台湾で静態展示されています。14 号機はオーストラリアのパッフィング ビリー鉄道に輸出されました。
• 台湾・集集の集集駅に22号機関車が展示されている
• リトルリバー鉄道・製材会社の70トンシェイ号2147は、テネシー州タウンゼントにある同社の博物館に展示されている。^[22]

• 北ニューヨーク鉄道歴史協会 (RHSNNY) には、ランシング氏から博物館に寄贈されたクラス B シェイ No. 8「リビングストン ランシング」が所蔵されています。この列車はニューヨーク州クロガンのロービル アンド ビーバー リバー鉄道にある RHSNNY 博物館に展示されています。運行されていません。
• 3 基のクラス B シェイは、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あります。シェイ No. 3262 は 1924 年に建造され、1995 年に再建されました。
• グッドマン・ランバー・カンパニー第9号はウィスコンシン州ノース・フリーダムのミッド・コンティネント鉄道博物館に展示されている。
• ワシントン州ロングビューのロングビュー公共図書館には、図書館の敷地内に完全に修復されたシェイがあります。図書館とシビック センターの近くで特別なイベントが開催されるとき、シェイは一般の人が歩いて通れるように公開されます。http://longviewlibrary.org/shay.php
• 1914年にグレートノーザン鉄道のために建てられたショップ番号2769は、現在モンタナ州コロンビアフォールズのBNSF本線近くの小さな公園に展示されています。^[23]
• メキシコシティのブエナビスタ駅には、かつてテシウトラン銅会社が所有していたクラス C シェイの 1 台が展示されています。TCC-2 として、重量は 45 トン、29.5 インチの車輪駆動、10 x 12 インチの垂直シリンダー、動力伝達装置、クランクシャフト ギアを備えています。1946 年までは燃料として木材を使用していましたが、その後石油を燃料にするように改造されました。Compañía Minera Autlán SA de CV は、1980 年 10 月にこの機関車を歴史的価値のあるものとしてメキシコ国鉄に寄贈しました。 ^{[出典が必要]}
• アビティビ電力・製紙会社シェイ No. 70、ショップ No. 3298 は 1924 年に建設され、長年アビティビ電力・製紙会社のために木材を運搬した後、イロコイ フォールズ町に寄贈され、現在は小さな公園内にあります。元々は 2,713 番目のシェイが建設したため、タラシー電力会社のために建設されました。引退する前に 5 つの異なる会社に引き継がれました。
• デイビス・エイケン製材会社の第 2 シェイは、ペンシルベニア州ユリシーズにあるペンシルバニア製材博物館に展示されています。
• ロペス・シュガー・コーポレーション第10号は、フィリピンのネグロス島に現存する唯一の例である。2022年6月現在、同社の本社前に展示されている。^[24]
• ウッドストック製材所のクラスBシェイNo.5、ショップNo.2958は、ニューハンプシャー州リンカーンのクラークズ・ベアーズ（旧クラークズ・トレーディング・ポスト）が所有している。1917年に製造され、1919年にウッドストック製材所が新品として購入した。2台連装の50トン機関車は、同社の操車場でスイッチャーとして使用された。^[25]他の資料によると、この機関車はニューハンプシャー州キャンプトンのビーブ鉄道やイースト・ブランチ・アンド・ロンカーン鉄道で使用されたという。^[26]ウッドストック製材所はフランコニア・ペーパー社となり、クラークズは1951年から1952年の間に同社からこの機関車を購入した。このシェイは現在は稼働しておらず、修復の計画も知られていない。^{[25]クラークズ・}ハイスラー機関車の分解された部品と一緒に展示されていることもある。

• 
  キャス・シーニック鉄道の身分証明書写真
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  Dixianaアクセサリの詳細 (「給水ポンプ」というラベルの付いた装置は、実際には消火用ホースに水を供給する消防ポンプです。Dixiana は、ボイラー給水装置として 2 つの Nathan Monitor #6 インジェクターを使用します。)
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  ソノラのユニバーサルジョイントは、
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  リマ機関車工場で製造されたシェイ機関車のエンジン(1928 年シリアル番号 3320)。機関車はキャス シーニック鉄道州立公園でキャス シーニック No. 2 として現在も運行されています。
• 
  リマカタログのイラスト – クラス B 70 トン (1918 年シリアル番号 2982) – フェアフィールド スチール 170 は後にテネシー コール、アイアン、鉄道170になりました

• カイル・ネイバーズ (1969)グリーンブライア、チート＆エルク鉄道会社のライマ・シェイズASIN B001M07YHO
• マイケル・コッホシェイ機関車：木材の世界的巨人 出版限定版（1971年） ASIN B0006WIHIE
• Shay Locomotive Works Shay ギア付き機関車および修理部品カタログPeriscope Film LLC (2010 年 1 月 26 日) ISBN 978-1-935327-92-9 
• フィリップ V. バグドン『ウェストバージニア州キャスのシェイ伐採機関車、1901-1960』 TLC 出版 (2001 年 12 月 21 日) ISBN 978-1-883089-65-8 
• リマ機関車・機械会社シェイ特許および直接機関車: 伐採車、車輪、車軸、鉄道および機械鋳造品ペリスコープ フィルム LLC (2010 年 3 月 24 日) ISBN 978-1-935700-11-1 
• レンジャー、ダン。パシフィック コースト シェイ、森の強い男。（ゴールデン ウェスト ブックス、1964 年）
• https://www.shaylocomotives.com/data/factsheet/sn-3298.htm
• http://whitemountaincentralrr.com/history/locomotives/steam-loco-shay-2/
• https://logginginlincoln.com/Locomotives_in_Lincoln.html
• クラークのベアーズ

ウィキメディア・コモンズには、シェイ機関車に関連するメディアがあります。

• Shay Locomotives.com - データベースとリファレンス