« ソルジャーサミット攻め | トップページ | カントとカーブポイント »

2008/06/08

分岐器の番数-ダブルスリップの思い出-

Nobody knows what is the true frog number of railroad turnouts. The fact to be shocked has been hidden in it.

Img_2254a

 dda40x氏のポイント自作記事を読んでいて、一つ思い出したことがあります。それは、モデラーが従来、雑誌などで目にしていたポイント番手の定義は正しいとは言えないという話についてです。

 30年ほど前になりますが、HOゲージの運転ボードを作ったことがありました。最大20m級4両編成の電車を走らせる目的で、一般部にはカツミの金属道床を用いて複線とリバースカーブを構成し、ポイントはシノハラのもの使い駅部分として1ユニットにまとめるというプランです。
 写真をご覧いただくとユニットの様子がお判りいただけると思います。当時地上にあった某電鉄の枚方市駅を想定して、手前が淀屋橋方、先が三条方で、写真の左から、1番線:上り側線、2番線:上り本線、3番線:下り本線、4番線:下り側線、そして5番線:折返し線、6番線:交野線という見立てです。【画像はクリックで拡大します】

 ですから、上り線から5番線へは直接、入りたいという要求があって、ユニットの全長を抑えるために、下り線を越える箇所を1つのダブルスリップとすることにしたのです。もちろん、トラブルが多いという話は聞いていましたけれど、一度は使ってみたいという好奇心も強かったのです。

 ただし、ここに大きな疑問がありました。片開き分岐の4番と、ダブルスリップの4番とで、その開き角度θは一緒なのかどうかということです。 θが異なれば当然、線路配置自体が不可能となります。

 ポイントの番手Nの定義として、当時の本ではどれも、

片開き分岐が tanθ=1/N‥‥‥‥‥‥‥
Yポイントやクロスは tan(θ/2)=1/(2N)‥‥

Pointnumberとなっていました。
 もちろん、数式が書いてあったわけではなくて、図で示されていただけです。
 中学校で三角関数を習えば判るとおり当然、後者の方が角度が大きくなります。前者の定義を先に見せられていれば、後者は左右対称ですから無知な頭では「そういうこともあるか」と妙に納得していた様な気がします。

 ダブルスリップの値段は高いので、違っていたらどうしようかとだいぶ悩みました。思い余って保線屋に尋ねると、幸いにも「両方、同じ角度だ」という答えが返ってきました。

 で、どっちかというと、実物は意外や意外、②式の方だというのです。すなわち、これこそがdda40x氏がブログに書かれた事です。【さらに驚愕の事実があります。できれば最後までお読みください】

Point_3 それで、ダブルスリップを買う決心が付きました。ただし、シノハラが①式で角度θを決めている恐れがあるので、現物を分度器で測ったことはいうまでもありません。
 しかし、結局は判明しませんでした。右の表でお判りいただける様に、その差はほんの僅かなのです。4番で0.214°、8番に至っては0.028°というのですから、素人では無理なレベルです。

 今、ウィキペディア日本語版を見ると、①式が簡易式としてあって、納得した次第です。(ただ、ここの正規式の展開が間違っていますけれど‥‥。【 と! 2011年8月2日に大幅に書き換えられて、昔のモデラーの知識に戻っています。(編集履歴)‥‥2013-04-23現在そのまま⇒2014-07-02現在もそのまま⇒2015-05-02現在もそのまま⇒2017-06-20現在もそのまま】
 そういうわけで、実際には②の簡易式で線路を敷いたと思います。

 さて、出来上がってみると案の定、このダブルスリップでは脱線が頻発して、バックゲージやらチェックゲージやら、大いに勉強をさせられました。結局、温水信男氏(故人、鉄道模型趣味1967年12月号「私の河内鉄道」参照)にガードレールを嵩上げしていただいて解決したのでした。
 それから、ガッカリしたのはこれ、トングレール4本が1本の棹に固定されていて、隣り合う2本を同時に密着させることがメーカーでの製造精度に依存してしまうことでした。すなわち、実物は2本ずつ2組を別々に引っ張っています。

Img_2258a  あと、自慢したいのは、この下り線のダブルスリップの三条方部分と、上り線のポイントとを1個のマシンで稼動させたことです。転換のケースを検討したら、事象が2つしか無くて連動が可能となったのです。その様子は裏面を写した左写真をご覧ください。

 なお、このレイアウトは、駅ユニットを中2階とし、複線のエンドレスを持ち上げていって2階、リバースを下げて1階として、立体交差させるプランです。橋脚はボール紙製で、全体的にいい加減な造りでした。
 全てが残っているものの、保管場所の関係からホコリだらけで、レールも真っ黒、ポイントマシンは接点を一つ一つ磨く必要があります。復活する日が来るのかどうか……

【追記】TMS誌1976年1月号に、なんと正しい定義が説明してありました。p94の「鉄道模型相談室」に、3名の方の質問に答える形で、次の図と式が示されています。問題はたぶん、これが“サラっと”記述されていることですね。2012-05-20てっ叉番号 てっ又番号 てっさ番号

轍叉番号

Mokei【追記2】「模型とラジオ」誌の1964年3月号臨時増刊号『鉄道模型の製作』綴じ込み付録、「鉄道模型部品ものしり帳」p37に片分岐の説明図があって、まさにここに書いた①簡易式ですけれど、角度の数値をチェックすると何と②正規式になっています。実物の文献を参考にしたのでしょうか。

【追記3】TMS誌1954年6月号p232に次の図がありました。これは「特集シリーズ:スパイクから運転まで」1958年刊に再掲載されています。角度の定義は「模型とラジオ」誌と一緒です。

Tms195406p232

【追記4】分岐器の番数について、決定的証拠は無いものかと探したら、手許の大阪鉄道局編纂「鉄道用語辞典」1935年(昭和10年)刊にありました。轍叉番号(てっさばんごう)の項です。

(英)Frog number、(独)Herzstückverhältnis、(仏)Rapport de croisement:轍叉の形式は、轍叉における両軌条の開きの比をもって表わされる。これを轍叉番号という。例えば略図においてbの長さがaの8倍に相当するものは8番、10倍に相当するものは10番の轍叉であって、その数が大なるほど轍叉角が小となるのである。(Herzstück Verhältnis)

Img486b

 ただし、この図のてっさ角の数字が計算値と微妙に異なるのはどうしたことでしょうか。

 "Frog number"で検索したら、XCLent DesignSouthern California Live Steamersと、Railroad-Line Forumsというサイトをヒットしました。いずれも②正規式の考え方で、アメリカは日本と同じということが判ります。ドイツ語とフランス語でも幾ばくかが見つかりますが、分岐の話なのかどうかがよく判りません。2012-02-04てっさ番号の定義 てっさ号数の定義 てっさ番号とは

【追記5】4番の片渡り線では、複線間隔50mmとして基準点の位置が、正規式と簡易式とで計算上3mmも違います。なのになぜ線路敷設で簡易式を使ったかという言い訳ですが、やはり模型本のすり込みから当時は抜け出せなかったのだと思います。シノハラが簡易式で作っているかも、という思いも捨て切れませんでした。それと実際の製品はレールが真っ直ぐでも、完全な平行でもないし、基準点もハッキリと示されているわけではありません。有り体に言えば工作は現物合わせだったということですね。
 それに、今では複雑な逆関数もエクセルで一発なんですけれど、当時、三角関数で、ある程度の桁数を求めようとすると分厚い数表のお世話になる必要がありました。それに対して簡易式は、ピタゴラスの定理あたりを活用すれば簡単に数字が求められるので、実物の世界でも重宝されたのではないでしょうか。2008-06-10

【追記6】一番上の写真で、下り線三条方で3番線と4番線が片渡りを構成していますから、この2つのポイントも連動させました。しかし、運転すれば分かる通り、4番線に待避する列車はポイントに掛かって止まるのですよね。これは失敗でした。
 実物のダブルスリップは終端駅とか車庫でよく見ますが、高速で通過する箇所ではどうなのでしょう。レールの欠損部がたくさんあって乗り心地は悪いし、騒音も激しいし、また保守も大変ですから、2つの片渡りポイントを少し離して背向で設置するほうが遙かに有利です。ダブルスリップの利点はスペースの面に尽きます。

 ラッシュ時の枚方市駅では、淀屋橋方へたくさんの列車を折り返す必要があって、5、6番線だけでは間に合わず、1、2番線に到着したものをそのまま本線上で一旦三条方へ引き上げてから、渡り線を使って3、4番線に入れるという離れ業もやっていました。引き上げた辺りが天野川鉄橋で、「天野川回し」と呼んでいたような気がします。高架となった今は、上下線の間にちゃんと引上線があります。
 なお、ここに踏切があったら道路は悲惨ですけれど、香里園駅が正にそれでした。踏切を2つ塞いだのではないかと思います。今も地上のままですが、すべて枚方市以遠折り返しとなって、もうやっていないはずです。この辺りにあったパチンコ屋に因んで「テンリュー回し」だったような……。2008-06-14

【追記7】線路の交叉(クロス)部をなぜ可動フログにしなければならないかという議論がGiants of the Westにあります。いわゆる"無誘導長"の話です。2008-06-30

【追記8】分岐器の番数の定義が、稲葉清高氏にコメントをいただいて、やっとハッキリしました。まさに、驚愕です。その解説に沿って国鉄編纂「鉄道辞典」下巻p1578を読み解いてみます。

(1) まず、分岐器の番数は、フログ番数によって決まる。ここが肝心! 逆ではない。

(2) フログ番数、8、9、10、12、14の角度は、本文で示した正規式で決まる。ここで、番号が5種類と限定的であるところがミソ!

(3) 小さいフログ番数、4、5、6、7は、それぞれ倍である8、10、12、14の、2倍の角度とする。これが合理的!
 次図の両渡線が8番だとすると、赤丸のフログが8番で、青丸のフログが4番だということ。両渡線は、シーサス、シザース、クロスオーバーともいう。フログは、クロス、クロッシング、轍叉ともいう。

Crossover
この画像は、シノハラ製をスキャン、変形しています。

(4) 大きいフログ番数、16、20は、逆に半分である8、10の、1/2の角度とする。さらに32以上の38も?‥‥というのが稲葉氏のコメント。

Cross_number3(5) 具体的な角度は右表(JIS E1301)の通り。緑線で囲った範囲が(2)にいう正規式によるコアとなる番数。

 こんなの教えてもらわなくては解りませんよね。ほんと、鉄道技術というものは、我々の想像力を遥かに超えたところにあるのだと、つくづく思います。
 なお、7番以下の片分岐は、国鉄には存在しなかったはずです。アメリカでも、この美しい体系を採っているのでしょうか。
 次が「鉄道辞典」の記述そのものです。2013-04-22

Turnout_number

【追記9】アメリカの例を見つけ出しました。Kalmbach社の図面集、1950年版p152(MR誌1937年10月号p369と同じ)です。ただし、数字が微妙に異なるので、これだけではコアとなる番数の範囲を特定できません。2013-04-25

Img061b

【追記10】またアメリカの数値を見つけました。Oスケール・リソースというオンライン・フリー・マガジンのサイトです。日本のJISと良く似ていて、Kalmbach社のものとは微妙なズレがあります。2013-10-23

Turnouts_table2

【追記11】TMS誌にシノハラ製ダブルスリップの製品紹介を見つけました。1963年9月号です。次図はその説明で、寸法補助線の入れ方といい、またその開き具合の計算値といい、疑問が残ります。なお、破線(点線)は編集部の結線案で、「付帯曲線は、完全な円弧では無いものの4番で660Rに相当」と書き、フログ・プラスチック部分の摩耗が心配されています。2013-05-18

Tms196309p525

【追記12】番数の定義は、ウィキペディアは依然としてアウト。アマチュアは概ね全滅。しかも鉄道・運輸機構まで! 2017-06-20

Photo

 本記事の続きとして、日米欧の実例に言及した「ダブルスリップの魅力」もご覧ください。2008-07-18

|

« ソルジャーサミット攻め | トップページ | カントとカーブポイント »

ダブルスリップなど分岐器」カテゴリの記事

コメント

 早速採り上げて戴き、感謝しています。最近はポイントを自作する人など、希少な絶滅危惧種扱いです。
 ところが、アメリカではポイントは自作すべしという根強いファン層があります。材料はかなり売れています。
 テンプレートがあるので、その上で作ればすぐ出来てしまい、番手の意味を考える人は少ないでしょうね。
 
 さて、貴記事中、一番下の表の数字は国鉄の採用していた「てっさ角」の数字ですね。
 丸善の「鉄道工学」小林勇・伊藤富雄・後藤尚男著p.133に、説明が書いてあります。

投稿: dda40x | 2008/06/09 07:46

こんにちは。枚方市駅の地上時代の配線ですか、なつかしいですね。実物はカーブ上に展開されていて、ダブルスリップはなかったですよね。曲線外方分岐などが普通にたくさんありましたね。あ、高架になった今の枚方市の配線も結構苦しそうですけど。
ポイントマシンの連動リンクは木製のようですね。なかなか大胆な構造です。
自分の大学の組立式レイアウトは全部手打ちの線路で作りました。ポイントマシンも偏向コイルの廃品利用で作りました。

投稿: ヤマ | 2008/06/14 01:14

> この図のてっさ角の数字が計算値と微妙に異なるのはどうしたことでしょうか。

線路からみのお話をいろいろ書かれているのを見ていたら、ふっと昔の記事に来てしまいました。
この話、昔どこかで書いたかもしれませんが、クロスの番数は #8 から #12 までが、三角関数で求めた値、それ以下 (#4 から #6) は倍の番数のてっさ角を倍したもの (#4 は #8 の倍で 14°18")、それ以上 (この表では #16 だけ) は半分の番数のてっさ角を半分にしたもの、となっています。
最近は #38 のポイントとかもあるから、定義が変わったかなと思ったのですが JIS E1301:1966 では同じでした。
規格票には数字だけですが、たしか解説に番数と計算があう範囲が理由も含めて書いてあったと思います。(#4 のクロスは #8 の分岐とあわせてシザースを作るので、こうでないと都合が悪い <- 私の言った意見じゃあないですよ...)

ちなみに、この表は誤植があって、#16 のてっさ角は 3°53" ではなく、3°35" です。(上にあげた JIS では 34.5" になってます)

本論の方のフランジ角あたりの話は難しすぎてコメントできないので、この辺でお茶を濁しておきます。(ということにしておいてください ;->)

>>なるほど、そういうことですか! やっと理解できました。ありがとうございました。追記8に整理をしておきました。これで良いでしょうか。
 ところで1975年か76年に、東京で世界輪軸会議という催しがありました。上司が出席して持ち帰った山のような資料は、信じられない内容のオンパレードで、完全に打ちのめされました。それもあって、車輪に没頭したのです。当時のファイルがあればもう少し面白い話を披露できるのですが‥‥【ワークスK】

投稿: 稲葉 清高 | 2013/04/22 15:03

> 追記8に整理をしておきました。これで良いでしょうか。
わかりやすい、サマリーありがとうございます。内容は妥当だと思います。

という事で、いくつか雑感...
1) 良く、「ポイントの番数は、1/2cot... で求めるのが正しいんだ!」って言われるのですが、性根のゆがんでる私はそれを聞くたびに、「いやあ、あれが正しいって良く書いてあるけど、模型で使う番数では正しくありませんよ」と言うのですが、知識に振り回されている人はだいたい聞いてくれませんね ;-) (つか、説明書いただけで一回で理解してもらえたのって、自分のクラブの人間以外では初めてな気がする)

2) "7番以下の片分岐は、国鉄には存在しなかった" おそらくこれがミソなのでしょう。正確には、国鉄式の (少なくとも「大正 14 年式 (分岐器の形式名です)」までは、) 分岐は両分岐が基本となって設計されているので、片分岐に限らず、両分岐もありません。

3) "分岐器の番数は、フログ番数によって決まる。" これも重要なところで、現在の規格名からはわかりにくいですが、戦前の (つまり「大正 14 年式」の) 規格票は、「転轍機およびテッサ (ああ、字が出ない)」と名づけられています。つまり、(イギリス) 英語で言う "point and crossing" の規格票なわけです。この場合のポイントは勿論、分岐器の事ではなく「ポイント部」のことです。この名前からも判るように、分岐器というのは重要な部品である point と crossing を組み合わせて作ったものだから、番数のような基本的な数値も crossing の属性なのですね。だから逆に JIS E1301 は (すでに定義されているフログの番数があるとして) フログ番数からどうやって、分岐器の番数を決めるか、の規格とされているのでした。そのわりには、この規格票からは外部で定義されているフログ番号への参照がなかったりするんですが...

4) "JIS E1301:1966 では同じでした" に関して、ある人から「最近の規格はどうなんですか?」って質問されました。たしかに、規格票では最後の数字が制定/改訂年を表すのでこの規格は古い規格に見えるのですが、1966 年に最後の改訂がされてから、5 年ごとの確認作業を経て、今も有効な規格なんですよね。まあ、こういう基礎的なものは改訂の必要がないと言えばそうだけど、#38 が (works-k さんのおっしゃる) 正規式によるコアから、倍々と二回掛け算をして求めるのかどうかは判らないのです。

5) "アメリカでも、この美しい体系を採っているのでしょうか。" ああ、痛い所を... おそらく同様な方法でやっている (でないとシザースが作れない) とは思いますが、確たる証拠をまだ見つけられません。向こうの鉄道工学書をタンネンに読めば載っていると思うのですけどね、ま、老後の楽しみです ;-) もちろん、最大の興味は「美しい体系」を取っていたとしての、「コア」の範囲ですね。US steel のカタログに #6 のポイントが載っている (標準軌の方が、同一の最小半径で小さな番数の分岐が作れる) ので、日本式に #8 から #14 ではないのではないか、と推測しています。

ま、何はともあれ "こんなの教えてもらわなくては解りません" ですね ;-)

>>現場の保線屋だって理解していない様な気がします。国鉄でも、ほんの一握りの人間だけだったんでしょう。必要から必然で生まれたのかもしれませんが、しかし、まさしく、華麗なシステムです。これでこそシカゴの整然とした線路配置が実現できるのですね。【ワークスK】

投稿: 稲葉 清高 | 2013/04/23 08:41

なるほど、と理解しました。
私はダブルスリップは3つ作ったことがありますが、シサース・クロッシングは経験がなく気が付きませんでした。

シカゴの話はダブルスリップが多いので、この理屈とは直接は関係がなさそうです。
資料を調べてみます。

>>私もアマチュアのものを探し出して追記9にアップしておきました。ただし、これでは判断がつきかねます。ぜひ、お願いします【ワークスK】

投稿: dda40x | 2013/04/25 08:15

コメントを書く



(ウェブ上には掲載しません)




トラックバック

この記事のトラックバックURL:
http://app.cocolog-nifty.com/t/trackback/134375/41462750

この記事へのトラックバック一覧です: 分岐器の番数-ダブルスリップの思い出-:

« ソルジャーサミット攻め | トップページ | カントとカーブポイント »