クライマックス式蒸気機関車:小型ながら強力な歯車式機関車の歴史
クライマックス式蒸気機関車は、2つの蒸気シリンダーと、ボイラー中心下部の変速機を備えた歯車式機関車です。この変速機は、伝達軸を介して前後の
台車を駆動するという独特の機構を持っていました。その設計は、Rush S. Battlesが1891年に特許を取得したものが基礎となっています。Battlesの設計では、水平シリンダーが2段変速機を介して伝達軸に接続され、ハイポイド歯車を使って車軸に動力を伝達する仕組みでした。これは、同時期に登場したハイシラー式機関車とは異なり、側面の連接棒を使用せず、歯車のみで動力を伝達する点が大きな特徴です。Battlesの特許は、主にBクラスのクライマックスの設計図となっており、運転席にはクライマックスの紋章が見られたとされています。
その後、Charles D. Scottが発明家として登場し、Battlesの設計を改良した派生型の特許を1892年と1893年に取得しました。Scottの1892年の特許は、Aクラスのクライマックスの原型となりました。彼の特許には、歯車の筐体による覆いも含まれていました。
全てのクライマックス機関車は、ペンシルベニア州コリーのClimax Manufacturing Company(後にClimax Locomotive Worksと改名)で製造されました。西海岸の顧客への販売と整備を目的とした施設がシアトルにも設立され、1888年から1928年までの生産期間中に、1000~1100両が製造されたと推定されています。
多くの製材業者にとって、クライマックス機関車は、その運搬能力、安定性、小型さにおいて、同時代のシェイ式機関車よりも優れていました。しかし、乗務員にとっては乗り心地が悪いと評価されていました。
クライマックス機関車の3クラス
クライマックス機関車は、主に以下の3つのクラスに分類されます。
クラスA: 直立した2気筒エンジンが機関車の中央部に配置され、伝達軸を介して前後の
台車を駆動しました。機関車の前半分はエンジン部、後半分はボイラー部という構成です。小型で、重量は17トン未満でした。ハイスラーやシェイ式とは異なり、2段変速式の減速機を備えていました。
クラスB: 標準的な機関車として最も多く製造されました。シリンダーがボイラーの両側に配置され、クラスAよりも長く大きなシリンダーを搭載することが可能でした。シリンダーから伝達軸、そしてハイポイド歯車による90°方向変換を経て
台車を駆動します。初期型は水平シリンダーでしたが、後期型では約30°傾斜した配置となりました。重量はおよそ17トンから最大60トンまでと幅がありました。
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クラスC: 炭水車の
台車も駆動する3
台車式の設計で、全ての機関車が傾斜したシリンダーを備えていました。
保存状況と改造例
現在、北アメリカには約20両のクライマックス機関車が保存されており、そのうち約5両は動態保存されています。
オーストラリアや
ニュージーランドにも数両が保存されており、一部は動態復元されています。
ペンシルベニア州コリーの博物館には、クライマックス機関車が展示されています。また、カナダにも保存機が存在し、中には
ディーゼルエンジンや
ガソリンエンジンに換装された車両も残されています。これらの改造機は、元の車台と伝達機構を維持している点が特徴です。
クライマックス機関車の遺産
クライマックス機関車は、その独特の設計と優れた性能で、製材業を中心に活躍しました。小型でありながら強力な牽引力を発揮したその存在は、アメリカの鉄道史に大きな足跡を残しています。現在も多くの保存機が、その歴史を語り継いでいます。