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 車体の問題(汽車の今昔 14)

 わが国の客車の車体は早くから国内で造られた。
 優秀な大工が発達していたためであろう。
 イギリスの客車の車体は南洋からチークを輸入して盛んに使用していた。
 わが国でもそれにならったであろうが、優等車にはチーク、3等車には国産の欅(けやき)を用いるようになった。
 しかし、鉄道国有後には欅が得られなくなると共に、長い材料を取るに便利な米松を採用するに至った。
 フィリッピンからラワンやタンギールなどを輸入して使用したこともあるが、大体においてわが国の客車の車体は、米松が主要なものといえよう。
 しかるに世界の大勢は鋼製に変わりつつあり、わが国の電車会社でも採用した所もあった。
 この点で国鉄はむしろ遅れたのである。
 そこで大正13年、私が車両課長となると、鋼製車に経験を有する日本車輛会社や川崎車輛会社の意見を聞いて鋼製車を設計し、大正15年から実施した。
 木造から鋼製に移ると仕事が全く違い、工員の種類も変えなければならない。
 そこでその移行を容易にするため初めは柱を形鋼とし、屋根は従来のままとした。
 しかし、車両工場の準備も整い、柱も薄板を曲げて作り屋根も鋼製となって、鋼製車の体制がここに整ったのである。
 しかし内部の化粧張りのごときは従来のままで、全鋼製までには行かなかった。
 外部が鋼板になると外気の温度影響を受けることが多いので、内側に熱絶縁体を取り付けた。価格の関係で馬毛フェルトを使用したが、しばらくして悪臭の多いのに困った。
 しかし大阪工業試験所の研究によってこれを防ぐことに成功した。
 外羽目鋼板には、防食の関係上含銅鋼板を使用する習慣があったようだが、アメリカのアームコ会社からは、防食の理由を述べてその製品を採用すべきことを提案された。
 初めてのことであるのでそれを採用して経験を積むことにしたが、アームコ鋼板は表面は良いし、軟らかくて使用には便利であるが、防食の影響はなかなか知ることはできなかった。
 八幡製鋼の製品は大冶鉱石の関係で含銅鋼板のような成分を有するので、これを使用することとしたが、表面の状態が良くないので、鋼板を周囲からエキスパンダなる機械で引張って平らな表面を作った時代もあった。


国鉄最初の鋼製電車のモハ30(左)と木造の電車モニ13(右)

国鉄初期の鋼製客車(マロネフ48) 台車は3軸ボギーのTR71

鋼製車で編成がそろえられた戦前の看板特急”つばめ”

 だんだん製品は良くなったが、張り上げてみるとデコボコがあって体裁が悪いので、お灸をすえると称して所々をガスで熱し、急に水をかけて冷やして体裁を良くする方法が一般に採用された。
 木製車では、車体が出来るに従って重さのために垂れる傾向が生じるので、あらかじめ台枠のトラスロッドを縮め上げて台枠を変形しておいて、車体が出来上がった時、予定の形状とするのが一般の方法である。
 一方鋼製車では、台枠と車体が一体となっているので設計は困難である。
 電車では大きな出入口が設けられているので、その設計が明らかでなかった。
 そこで理化学研究所に依頼して、光弾性学の方面から実験的に研究して貰ったのであった。
 近来は飛行機の殼構造理論が取り入れられて、設計に大いに役立っている。
 鋼製車は木造車に比べると、はるかに丈夫で、ことに事故に際して破損の程度が異なることからして、安全の立場からも望ましいものがある。
 それゆえ、国鉄では古い木造車の鋼製化も行なって、客車はすべて鋼製車となっていることは、ヨーロッパの客車より一層進んでいるのであるが、鋼製車を使用した初めにおいては、その運用に問題があった。
 鋼製車は丈夫であるから、木造車と連結して運転し事故が起こったならば、木造車がひどい損害を受ける懸念がある。
 従って、鋼製車と木造車とを連結するのは問題であるとの説があった。
 鋼製車は鋼製車のみで列車を編成することになると、新製車種の選定と列車の編成が面倒になり、車両の運用効率が悪くなる恐れがあった。
 しかし鋼製車と木造車とを連結運転することは、木造車を弱めることにはならないので、混紡運転が行なわれたのである。
 事故の場合の車両の運動は、必ずしも規則的ではないが、木造車が事故に際して多くの乗客に損害を出す場合は、客車同士が互いにはまり込む場合である。
 事故の場合に一方の客車が多少飛び上がることが考えられるが、飛び上がった客車の鋼製台枠が隣の客車の木造車体に激突するので、木の柱が折れて木造部が互いに入り込んで大きな惨事を記こすのである。
 一方が鋼製車であると鋼製妻部全体として激突するので、車体同士互いに入り込んで破壊することはない。
 従って損害が少なくなる。すなわち、木造車は鋼製車より破損しやすいのはもちろんであるが、木造車同士連結した場合よりも鋼製車と連結した場合の方が損害が少ないのである。
 そして、これは実際の事故において立証されたのであった。しかし世間では、なかなか議論があった、
 車体の形状は、電車には初め円筒形が採用された。
 しかしその程度がいかに空気抵抗に関係あるかを知るために、種々の形状の円筒形の模型を作り、横浜線で試験した。
 その結果、通勤電車程度の速度では影響がないことがわかった。
 80km/h以上の速度とならなければ影響は明らかでないようである。
 そこで電車も客車も扁平形として製作に便利なようにすることになった。
 高速列車の車体前面の形状については、十分な風洞実験が行なわれて今使用されているような形状が決定した。
 そして、高速度列車には車両間の幌の構造が相当重要な役目をなすようである。
 座席の配置はアメリカ式にならって、中央に通路を設け、その両側に座席を設ける方式が一般に採用された。
 国鉄列車では乗客が多く、座席を得られない場合が多いので、座席の改良より座席数を少しでも多くするといった方針であったが、20m車を標準としたとき、一座席当たりの重量が軽減されたので、座席を約1割大として定員80人の車両ができたのである。
 時勢の進歩は座席の改良を必要とするに至った。
 明治の終わりごろから毛織物を張り、次いでバネ入り座席となったが、この点ではドイツなどのヨーロッパの客車より進んでいた。
 背ずりに毛織物を張るに至ったのは昭和時代になってからである。
 背ずりは大分長い間板張りで、かつ扁平であったが、人体に都合のよい形状にするため数種の見本を作って乗客に腰掛けてもらって批評を聞くなどして定めたのであって、相当の苦心をしたのであった。
 寝台の構造も大部改良されたようだ。3段式寝台は大衆向として喜ばれている。
 スカンジナビアやシベリアの鉄道では古くから使われていて、日本に未ているドイツの有名な著書にも掲載されている。
 ところが戦前この3段式が出現のころ、特許法が改正されて、ある人の3段式寝台車が特許公報に掲載された。
 国鉄では異議の申し出をして審査官によく説明したところ、審査官の調査不十分であったことが明らかになった。
 しかし申請者の申し出のうちには、乗客全員に対して寝台を提供する条項もあるので、国鉄の3段式寝台になんらの差し支えないようにするから、この点を認めたいとの審査官の意向であった。
 そこで審査官と話し合って、国鉄の3段式になんら差し支えのないような文句を定めて、特許公告は修正されたのであるが、後日申請者から国鉄に対し損害賠償の訴えがなされた。
 私の退職後であったが、一審では国鉄の勝訴となったにもかかわらず、二審においては国鉄が敗訴したという、全くおかしな話である。
 戦争のため寝台車の使用は禁止され、戦後復活して、国鉄としての損害はなかったようである。
 鋼製車の設計が進むと、だんだん全鋼製車となり、不燃車の構造に進むようになる。
 ことにトンネルの多い区間や地下鉄道においては、公害の面からこれを考えなければならない。
 しかし実際問題として、適当な材料の発見に苦しむのである。
 プラスチックが発達して不燃材料と称するものも現われたが、本当にその目的を達し得るものはないのではないか。
 近来の高層建築用材料とともに大いに研究すべきものであろう。
 客車の設計には純工学上の問題のほかに、デザインの研究が必要である。
 むやみに流行を追うことは考えものだが、人間に快感を与えることは必要であろう。
 日本鉄道車両工業協会が委員会によってこれを研究されたことは結構なことである。
 かって展望車を製作するに当たり旅客課の希望として日本古来の美術を外人客に宣伝したいとのことであったので、建築課に依頼した。
 その方針により建築課が桃山時代調に精巧に造ってくれたが、製品としては失敗と認めざるを得なかった。
 なにぶんにも室が小さく、天井は低く、長い時間乗っているので、普通建築や寺院の場合とは異なるのである。
 客車のうちで、最も精魂を込めて立派に製作したものに御料車がある。
 宮内省建築課の専門家が、京都の河島甚兵衛氏の所の意匠家などの協力を得て製作するのが價例であった。
 車の種類により様式にもかなりの相違はあるが、大正天皇御即位式を目的に製作した7号・8号御料車のごときは、美術の専門家から見ても立派なものである。
 私鉄会社は各電車の塗装に意匠をこらし、色彩に苦心している。
 これは宣伝効果を狙ったものであろう。
 国鉄では客車の塗色は古くから黒ずんだ色に統一されていた。
 蒸気機関車から出る煤煙が屋根の上にたまり、雨が降ると流れて両側の方へ行く。
 大方は屋根の端の樋を通して流れるが、側面の方まで行くものがあるので、黒すんだ色は汚れが目立たないようにするには効用がある。
 国有後も規定でそのままに一定していた。
 外装の塗りにはずいぶん手間がかかり、塗り上がりまでに14〜15回の手数を要し、手間も時間も多くかかり、従って修繕費も高くついた。
 初めはペイント塗りであったが、国産のワニスの品質がまだ良くなかったようで、成績はあまり良くなかった。
 研究所の提案によって漆を使用し始めた。漆は黒色がその性質であるが、真黒の色は人に好まれない。
 そこで多少赤味を帯びさせるため、材料の関係で酸化鉄を混入することにしたが、酸化鉄の成績はあまり良くなかった。しかしこれに代わる適当な材料は発見できなかった。
 新式塗料としてラッカーが現われ、これも使用したが、以上3種類の成績は似たものであった。
 車両研究会でも問題として数年にわたり実験を続けたが、優劣が明らかでないので、多数の車両に塗って試験を継続した。
 戦後は新材料による新式塗料が現われたのでそれが採用されるようになった。
 そしてそれらの塗料は色を用いるにも便利なものであり、国鉄の東京付近の電車には乗客に便利なように線路別に塗色を変えるようになった。
 塗色は車両の流用面から見れば一定の方が便利であるが、近来のように車両数も多く、流用の必要のないことが多く、かつ線路によって電車の設備も異なるものがあるようになってからは、現在のように色別することが便利といえよう。
 塗料は進歩しても太陽光線の影響は色によって異なり、古い経験では緑色系統のものが強そうであった。
 現在の色が適当であるかは実験が証明するであろう。
 色は人の感覚に関することが多いので、その点も考える必要があろう。
 中国では昔から菜葉服のような緑を帯びた灰色は高尚な色とは感じられず、庶民の色として卑下されていた。
 御料車の色は小豆色だが、ヨーロッパの優等列車にもこれと同様のものが採用されていた。
 近来はアルミニウムを使用して、軽く作ることは電力消費の節約にもなる。
 電車は車体を軽くしても下部が重いので、風によって転覆することに対する抵抗も相当大であるが、客車については問題になることがある。
 かって九州方面で実例もあったが、しばらくこのような実例がないので気の付かない人もあろう。
 車体を台車に取り付ける心皿のキングボルトには必ずナットを取り付けて、風に対して転覆の恐れがないようにする必要がある。
 客車の騒音を小とすることについては、昭和10年頃であったと思うが、各所の継手の部分に薄いゴムを入れて、有効なことを確かめて実施したが、今でも行なわれているのではないかと思う。
 外部に対しての騒音を小とする方法は発見できなかった。
 近来、音の公害か喧しくなり、線路の方面でも薄いゴム板の有効を認め、実施したという記事を見たことがある。
 貨車の塗色は、主として保守費の関係から定められるべきであろうに冷蔵車には白色を使用しているが、光線の影響を少なくするためにこれが必要であることは、実験上明らかにされたことである。
 最後に色の表示方法についての私の疑問を述べよう。
 今では x y z で表示することがJISでも定められているが、私が車両課長のとき、3等車座席の色を1等車のような色にしてくれとの旅客課の要求により、製品の見本を種々作ってみた。
 しかし、1等車にはプラシュが使われているのに、3等車はモケットであった。
 見本を調べると見る方向によって色彩が異なるので、色は材料を離れて表わしたものが人の目に映ずるものとは思われないとの考えをもつに至った。
 その後 x y z の講義を聞いても、私の疑問は解けなかった。
 要するに、材料と色彩とは同時に考えなければならないのではないかという疑問を、将来も考えて貰いたいことである。

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