リンク機構とクランク機構の違い

蒸気機関の原理

「火室」といわれるボイラーの中にある燃焼室で石炭を燃やし、その熱でボイラーの水が沸騰すると蒸気が発生します。発生した蒸気をいったん「蒸気ドーム」に集め、そこから主蒸気管という配管を通してシリンダーに送り、蒸気の圧力でピストンを往復運動させます。このピストンの往復運動が、蒸気機関車を動かす力になります。

蒸気機関車の動力伝達

蒸気機関車で使われているリンク機構は、往復運動を回転運動に変える仕組みです。

蒸気圧で往復運動するピストンと、動力をレールに伝える「動輪」または「主動輪」といわれる車輪を、「主連棒」という軸で連結します。そして、主連棒を動輪の中心からずれた位置に接続します。これによって、往復運動を回転運動に変換する「スライダークランク機構」ができあがり、動輪は回ることができます。

以上は、あくまでもリンク機構を簡単に説明したに過ぎません。他にもクロスヘッドや各動輪のバランスウェイト、返りクランクなど蒸気機関車が動く上で必要な機構はたくさんあります。そして、蒸気機関車の力強いドラフト音を伴うダイナミックな走りは、これらの機械要素が正確に動作することで実現されています。

蒸気機関車の動力伝達機構は、1844年にベルギーの機械技術者が発明したとされています。不世出の傑作といわれる機構の複雑さと精密な動作を、簡単な定規やドラフターしかない時代に作り上げたことは、今もって驚嘆するしかありません。