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8章 欧米におけるトロリーバスと高速度電動機

 1899年弓形集電子を屋根の上に取付け、3枚の窓のある市街電車同様の外観の車が、荷車と同じ4個の鉄タイヤ付木製車輪を持ち、さらに前部車輪の前方には2個の小さなフランジのついた車輪を持った、電車とも自動車ともつかぬ車が Berlin に現われた。

 この車はドイツの Siemens Halske 社で設計された12人乗りの電車と自動車の「合いの子」で蓄電池トロリーバスともいうべき珍奇な仕掛けのものであったが、これがやがて現在の進歩を誘うに至った世界最初のトロリーバスである。
 この車は架線とレールのある軌道上では弓形集電子で集電して走り、軌道のない街路上では蓄電池を電源として走った。
 軌道の上を走る時には前方の2個のフランジつき案内車輪で走り、軌道のない街路に出ると、この案内車輪は引き上げられ、弓形集電子は引きおろされるのである。
 4HPの電動機4台が4個の車輪をそれぞれ別個に駆動するという式であった。
 架線のあるところでは架線を利用するという構想によって蓄電池容量は小さくて済むし重量の節減にもなる。
 集電子で走行中に蓄電他の充電ができて経済的であるというので注目を浴びた。(8.1図)


8.1図 世界最初のトロリーバス(ベルリン 1899年)

 1900年にはフランスにおいて Mlombrd-GErin が Paris 郊外に900mの試験線を作ってトロリーバスを走らせてみたが、この時の集電方法は、架線に懸垂され、小さなカゴ形誘導電動機で走行する集電車によって集電し、トロリーバスにはケーブルで電力を送った。
 集電車の誘導電動機はトロリーバスの中で、トロリーバスと同様に速度制御するという方式であった。
 1901年にはドイツの Konigstein と Konigsbrunn の間にトロリーバスが敷設された。
 これも Siemens Halske社の製作にかかり現在のトロリーバスと類似の架線方式で正負の2本の集電用トロリーポールが使用された。
 アメリカにおける、トロリーバスの最初は、1903年で Boston の A.E.Uphan が市街電車の車体にゴムタイヤの車輪を取付け2台の電動機を使用して、Scranton(pa.)に240mの試験線を造り数ヵ月試験したが、まもなく廃止された。
 1905年から1909年の間にはヨーロッパ各国、特にイタリア・ドイ・ツ・オーストリア・フランスにトロリーバスが試験的に敷設され研究された。
 オーストリアで試作されたトロリーバスで興味深い特長は、車軸の一部を電動機の電機子に作りあげて巻線し、車輪に界磁を取付けて電動したことである。
 ドイツで主として行われた集電方法は、1本のトロリーポールに2個のトロリーシューを取付け正負の架線から1本のトロリーポールで集電する方法が行われた。
 以上の各国の試作トロリーバスは電車用の電動機を流用し、出力も15HP×2が最大で、駆動装置は平歯車・チェーンなどによるものがほとんどであった。
 1913年、アメリカの Merrill(Wis.)で Merrill Railway & Lighting 社によってトロリーバスの営業運転が開始された。
 これは自重2.7t、18人乗りの車で15HPの電動機1台が使用され、推進軸・ベベルギヤー・ディファレンシャルギヤーを通じて動力伝達が行われたが、これも間もなく廃止された。
 これらの各国のトロリーバス試作、研究も第一次大戦で中断されたが、あらためてトロリーバスが注目を浴びて来たのは、1921年以後であった。
 そして1930年末にはアメリカで167両、英国で536両に達し急速に普及していった。
 この当時のトロリーバスはアメリカにおいては40人乗りが標準で、タイヤの径は38インチか40インチ、自重は7.8トン前後、電動機は50HPのものが2台取付けられ、歯車はウオームによる1段減速または平歯車で1段、ベベルギヤー1段の合計2段減速で歯単比は10〜11が標準であった。

 車両メーカーとしては Twin Coach社、Amer Car社、St.Louis Car社、Cincinnati Car社などで、電機品メーカーはGEとWH社が代表していた。
 1930年当時のWH社の代表的トロリーバス用電動機は、1426形で定格は次の通りである。
  1時間定格 50HP 600V  72A  1,770rpm
  自己通風式 最大回転数 400rpm  重量 375kg
 1931年に開発したGEの新形電動機は、GE-1154A形で定格は次の通りである。
  1時間定格 50HP 600V 71A 950rpm 自己通風式
  連続定格 46HP 600V 65A 990rpm 自己通風式  重量  360 kg
 右の8.2図はGE-1154A形電動機を示す。
 1930年以後のアメリカにおけるトロリーバス普及は素晴らしくて、1936年には両数も1,000台の多きに達し、40人乗りで125HPの電動機1台を使用する方式が1936年に登場し、2台の電動機を使用する従来の方式はすたれていった。
 125HPの電動機の定格は、WH社の1434形を例にとると次の通りである。
  WH-1434形 1時間定格 125HP 600V 173A 2,440rpm 重量 475kg 自己通風式
 アメリカのトロリーバスの普及は、1940年に2802両、1950年には6,5041両に達した。
 次いで1953年には、140HPが標準となり、W社のスーバーシリ−ズ形1442−N1およびGEの複巻形GE1213−J1がそれそれ最新式のトロリーバス用電動機である。
 両社の電動機の比較を8.1表に示す。(8.3図)


 1930年、1936年、1953年の代表的トロリーバス用電動機の比重量を比較して、8.4図に軽量化の推移を示す。
 1953年の比重量は複巻電動機、他の2者は直巻電動機についての値である。(8.5図)
 一般的な傾向として、電車用高速度電動機に較べて、トロリーバス用電動機の比重量が小さいのは、電車に比しトロリーバスが
 @ ゴムタイヤの車輪のため、電動機に与える振動衝撃が少ないこと。
 A 電車のように可逆運転の必要がなく、一方向運転であること。
などの理由により、設計条件が容易となるためである。


8.2図 GE−1154A形電動機(トロリーバス用)

8.3図 動力伝達装置

8.4図 トロリーバス用電動機の軽量化の推移

8.5図 WH−1442形電動機

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