L’Aigle 蒸気機関車を作る        佐野 衡太郎

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1855年のフランス、パリ万国博覧会で発表された、動輪直径9フィート4インチ(2845mm)という、高速運転を狙ったという機関車です。
この動輪直径は2軸動輪で、標準軌の鉄道では最大のものに属するものと言われています。設計は当時のフランス 西鉄道(L’OUEST
BlavierLarpentにより、製造はPARISにあったGouin & Cieによるもので、完成写真に入っている人物の身長と比較すると確かに巨大
な動輪です。

また、ボイラー構造にも特徴が見られます。動輪軸を挟んで、上下に2つのボイラーがあって、それらを2本の縦パイプで連結していた
そうです。図1は各種資料から想像も加えボイラー、車輪の関係を概念的に表現した自作スケッチです。狭い火室からこの様なボイラー
を通してどれだけの蒸気をシリンダーに送りこめたかに疑問点も残り、当時どの位の性能を発揮できたか興味深い点もありますが、入手
できる情報・資料からでは確たる裏付けが無いないようです。

        

DSC07839図1

L’Aigle locomotive」で検索をかけるとこの機関車の情報が見られるサイトが閲覧できます。当時の写真などもあり貴重ですので
是非ご覧になって、よろしければHOゲージでもスクラッチ&ビルドされることをお勧めします。

シリンダー仕様は直径419mm、ストローク800mmとありますが肝心の蒸気圧についてはその記述を探せませんでした。
各種資料を読んでも確たる走行記録は無く、伝説的に
160Km/hを出したともありますが、当時の西鉄道の軌道制限速度が90Km/h
あったり、フランスの公式スピード記録が
1889年のPLMの144Km/hが最初であったりすることなどから、このL’Aigleの記録は信じ
がたいものと言われ、フランス西部、パリ―シェルブール線、パリ―ル・アーブル線などでの試験運行後実用機としての投入が無いまま、
謎に包まれてフランス鉄道の歴史から消え去ったということです。

私がこの機関車を最初に知ることになったのは、イギリス人がHOゲージ、フル・スクラッチで作った記事(仏模型誌:ROCO REVUE
1996.10, Vol. 596)
を目にしたことによります。大きな動輪がとても美しく、優雅なスタイルなので是非模型化して見たいと考えましたが、
当時それ以上の資料は無く、暫く計画は棚上げとなっていました。

フランスの手作り模型メーカーから1番ゲージの製品が出ていることも分かりました。そこには「Oゲージもまもなく・・・・?」とも
記されていましたが、この業界あてにはならず、今だもって製品化されたという情報を知りません。もしかしたら極く少数の手作り品が
出回っているのかもしれませんが。

その後、最大の特徴であるボイラーの断面構造スケッチ(Correspondances 2004.5 Vol 12)が入手でき、インターネットでも追加情報などが
入手できましたので模型製作を決定し、工作の最大の難関である大動輪(模型で直径
67㎜)のタイヤを作るための、洋白帯板定尺
1000㎜×100㎜を問屋から購入することでスタートを切りました。

模型製作

動輪の製作

本誌605号(199511月号:シングル・ドライバー製作)に掲載させて頂いたものと基本的には同様の方法を採用しました。つまり、直径67mm動輪の
タイヤ部分を洋白の帯板を丸めることでリングを作り、その内側にスポークを真鍮帯板の半田付けによって形成する、という原始的な方法です。ただ、
今回は67mm内径の排水溝用円形金具をホームセンターで見付け、それを冶具にして、より真円度向上を狙いました。
写真2は幅5㎜の洋白帯板を円筒に巻き付け、リング状にしたものの、より円形に整形出来ている真中部分を切り取って67mm径動輪のタイヤを作ったところで、
左側は非絶縁側でタイヤ厚(洋白板厚)2㎜材で作り、右側は1㎜厚のもの2枚を重ね、その間に絶縁紙(コピー用紙)を挟んでエポキシ系接着剤で接着する
手順を説明しています。

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写真3は、上記円形金具の内側に28本スポーク位置をケガいた真鍮板を取り付け、スポークで円形タイヤを内側から突っ張るように嵌めこんでいるところです。
その後半田付けにより固定してゆきます。スポークはノギスで0.05mm精度で長さを揃えておきます。
フランジはφ1㎜洋白線を半田付け後、ヤスリで形状を整えます。

        

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写真4はスポークの半田付けが終わった車輪。バックは実車2m径動輪のドイツ01型蒸気、こんなに大きさが違います。
軸はφ5㎜ですが、半田の熱喰われを防止するため、φ5㎜パイプ材を使い、組み上げ後内径4㎜部にφ4㎜ムク材を挿入し塞ぎます。
駆動はテンダードライブですが、動輪にもボールベアリングを挿入します。内径φ5㎜、外径φ8㎜です。
写真5の様に、ボール盤のチャックに軸をかませ、非絶縁側車輪をボール盤のテーブルにあてがい、車輪輪心を軸に半田付け。内径φ5、外形φ8のベア
リングを入れ、絶縁側の車輪も挿入し再度ボール盤チャックに車軸(延長部)をくわえ、手でボール盤の軸を回しながら、車輪のバックゲージを28.5に
狙いながら、左右車輪のスポーク位相を目視でそろえながら、かつ車輪のフレもチェックしつつ位置決め後半田付けしました。
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ボールベアリング軸受けをVブロックで受け、回転させながらタイヤの外径を真円に近づける微調整作業を行いました(偏心で出っ張っているところをヤスリで削る)。

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写真6のような自作位相合わせ冶具を使って、ロッドピンの受けとピンを位相合せ(左右90°)した後、半田付け固定しました。
メインフレームも正確な形状が分かる資料が無いため、同時代のシングルドライバーなどの古典機のそれらを参考にして形態を決めました。シリンダーブ
ロックなど取り付け後、サイドロッドを嵌めて位相の揃い具合を見ました。若干の位相誤差を、ロッドピンの穴径を拡張することで吸収。押して滑らかに
走行。大きな調整は不用でした。2軸しかないことと、まじめに各動輪のロッドピン位相を揃えたのですっきりいったものと思います。写真7

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メインフレーム周辺の製作
あとで、内側に2段のボイラーを上下に入れるため、メインフレームの補強用支持材の位置に配慮。エンジン全体の重量の受け方は、第二動輪で固定受け
(ボールベアリング位置の2点受け)、先輪を一点支持受けにした、都合3点支持です。全体で3点支持。第一動輪はベアリングボックスを主台枠内で
フリーに上下動させ、加重は受けません。動力伝達はテンダードライブ。
写真8で、シリンダーブロックの中間に先輪軸の左右二つのボールベアリングを受けて、左右シーソー回転をさせるための受けが見えます。
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先輪はφ31mm、手持ち在庫(日本型EF級の動輪)の中から流用しました。

弁装置、ロッド類の製作
この機関車製作で私にとって初めての経験はスチーブンソン式バルブギアの製作でした。中でも2枚のエキセントリックディスクを重ねた
「エキセントリック・ストラップ(eccentric straps)」部分は製作着手する前から「うーん・・」と唸ってしまいました。ここは、この
機関車の見せどころでもありますので、走行耐久と、ファインな仕上がりの双方を考慮して、図2のような方法で実現できました。ピンセット
で組み立てるような状況でしたが、逆転機構も可動にしたのでレバーを動かし、バルブギア全体の動きを見るのがとても楽しいものになりました。              
構造的には2枚のエキセントリック・デイスク、直径7mm、厚さ1㎜(真鍮棒から切り出し)、の厚み方向の中央に、円周上に溝を切り
(φ7丸棒段階でボール盤にて糸鋸加工)、二つのエキセントリックロッド端の円環外側からピンをその溝まで通し、外れないようにガイドさせ
るというものです。構造を図2に示します。組み上げた結果は写真9となります。
                  
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図2
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写真10は進行方向左側のロッド、バルブギア類です。ロッド類は全て洋白材です。ピストンロッドと平行に稼働する水ポンプもあり、平行にピストン
2本動きますので、そのスムーズさもチェックを要します。
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ボイラー周りの製作とエンジンユニットの生地完成
普通のSLでは一体化されているボイラーが、煙室、蒸気溜め、2段のボイラー、火室、と5つに分かれています。写真11は塗装前の分解状態の写真です。
塗り分け、飾りラインの磨きだし、強度維持のための部品固定方法など、全体にデリケートな機関車だけにパズルのような組合せに知恵を絞りました。
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優美な曲線を描く動輪カバーとランボードなどを組み付けた状態。写真12
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十分な図面が無いので、特に奥行き方向の寸法と合せ部は作りながら寸法を決めてゆきました。機関車左右にあるスチーブンソン式バルブギア
逆転機構は上下ボイラーの間に接続レバーを通しました。サイトで見られるスケッチ風図面では進行方向左側に、カウンターウエイトが描かれています。
これを信ずると、運転台からは進行方向右側のバルブギアを稼働させ、そこから左側に連動用の連結棒が走っていると考えられます。唯一残っている当時
の写真は進行方向右側のみで、逆転機構のカウンターウエイトがもともと存在していない側です。このあたりは楽しい推理を働かせその様な配置で作りました。

駆動用シリンダーの下にある細いシリンダーは、テンダーからの水をボイラー内に圧力をかけて
送り込むウォーターポンプと思われます。クロスヘッドから直接動かす、という初めての機構を作ることになりました。
キャブ周りの製作。写真13、運転台の向かって右側にある逆転レバーは可動で、操作するとラジアスロッドに連動する。バックプレート廻りはちょっと
さびしいがこれ以上の資料が無いのでここまでの作りとしました。

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上下ボイラーは14図の様に大動輪の間に挟まれている。動輪のちょっとしたブレでショートしかねません。ボイラーとの間に、動輪のイコライザーばね
(ダミー)、前後進逆転切り替え用レバー(可動)、テンダーからの送水管などを挟むことになり、模型上ショートさせないぎりぎりの隙間を確保する
のが大変でした。
煙突脇の曲がった蒸気供給管は加工上銅無垢材を使用しました。

テンダー関係の製作
テンダーの軸箱にはベアリングを仕込みました。車輪径はφ22mm、鉄道模型市か何かで購入しておいたジャンク品を引っ張り出しました。モーターから
車輪へのギア比は842のピニオン⇒クラウンギア方式です。写真1516のように同時期の古典機関車の床下構造も参考にして情報を補いました。
写真17と写真18はテンダードライブの機構です。前側車軸の軸箱をリーフスプリングで受け、後部車軸は固定としました。十分なイコライジングではあ
りませんが、軸間距離が短く、適度な鉛ウエイトをつんでいるので、そこそこの4車輪接地がなされているものと考えます。小さいテンダーなので隠れる
サイズのモーターに使用限定されます。
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集電は清掃を兼ねて車輪の踏面に洋白の板ばねを当てる方式。台枠中央部に絶縁材で板ばね取り付け台座を取り付け。 

テンダー後部バッファーは写真19のような素材を組み合わせてボール盤でせいヤスリ整形して、コイルバネでバッファーが稼働する様に作りました。
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 19

生地完成

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塗装
実物の色は白黒写真はもとより、その他資料からも解明ができなかった。
冒頭述べた、イギリス人作成のHOゲージと同様の色で仕上げることにしました。
渋谷TOKYU HANDSまで出かけて、微妙なカントリーブルーというものをメインの色としました。分解後、台所用クレンザー入り洗剤で歯ブラシ磨き洗浄、
メタルプライマー、そして色塗装、といういつもの工程を踏みました。
洋白製のバルブギアやレバー類は、金属地肌を磨いた後、刷毛によるクリア塗装で錆び腐食を防ぐ処理を行いました。ボイラーバンドはマイナスドライバー
の先に布ヤスリを両面テープで貼り付け、磨きだしクリアラッカーを刷毛で塗って錆び防止としています。
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組立て完成

組み立て、銘板作り、配線、組み立て後の接着など細々した作業を経てついに完成。写真2223
レタリングはPCを使ったプリントを活用しました。写真2425はスチーブンソン式バルブギアの逆転機構作動状態です。
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