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トキ900

あしをひっぱるかしゃ

鉄道省(国鉄)が製造した貨車
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1943年から1946年にかけて8209両が製造された無蓋貨車。(屋根のない貨車)
太平洋戦争中の輸送増強策で開発され、大量生産された戦時設計の特異な3軸貨車だが、構造の欠陥や粗悪さによって戦後は比較的早い段階で淘汰された。

2軸車とボギー車

トキ900について説明する前に、2軸車とボギー車の違いについて説明しよう。
鉄道車両には2軸車とボギー車の2種類があり、2軸車は車体と車輪が衝撃吸収用のバネを介して直接繋がっている物、ボギー車は車体とは独立した台車を用意し、車輪は台車に取り付け、台車は自由に回転出来る。これでカーブをスムーズに曲がる事ができる。

鉄道黎明期は車両が小さかったこと、さほどスピードを要求されなかったこともあり2軸車が主流だった。その後の高速化・大型化に合わせてボギー車が主流になっていくのだが、今もヨ8000など一部の2軸車が残されている。蛇足だが、近年流行の超低床電車も二軸車に近い構造を持つ車両がある。

戦時計画の落とし子

ここでトキ900が生まれた太平洋戦争時に時代は遡る。
戦時中はとにかく「輸送力増強」が決まり文句。ただし「あまり資材を使わない」という条件付きで。当時の貨車は2軸車が主流で、搭載量を増やすなら車体を延ばすしか無いのだが、前後の車輪の間隔(軸間距離)が伸びると、カーブを曲がれなくなってしまう。それに当時許された軸重は16t。だから2軸車では車重と搭載量合わせて最大32tに自ずと制限される(実際には全国運用が建前であったため、丙線の軸重13tに合わせた二軸車26tが上限であった。ワムが車体10t、荷重15tだったのはそれに沿った形である)。

そこで考えだされたウルトラCが「車輪を増やして軸重を軽減する」というもの。トキ900はその考えを元に生み出され、当初の想定用途は石炭の輸送だった。1942年に大宮工場(現在の大宮車両センター)で試作され、以後8209両が製造された。重量区分が「キ」だから、無蓋車の中では最重量級。実際、30tという搭載量は日本のボギー車以外の無蓋車の中では最も多い(戦前の時点でトキ15000のベースとなったトキ10形が既に存在した。違うのは台車が鋳物製ベッテンドルフの流儀ではなく、帯板を組み合わせた(アーチバー:多少古い様式だがこれまた米国流儀である)TR20形台車というだけである)。

今のまともな考えならトキクラスの貨車はボギー車にするが、そんなことをしたら資材を無駄に食うし、手間も増える。そこでトキ900は2軸車と同じ構造のまま、車体中央部に更にもう一軸車輪を追加した。自重10.7t、搭載量30tの合計40.7t。これを3で割れば軸重およそ13.6t。この程度なら亜幹線でも走行できる。

このトキ900が輸送の主力になり、戦後も大活躍した!とはならなかった。
多分に安物買いの銭失いの色彩の濃い欠陥設計であったのである。

中間軸が引っかかる

トキ900には重大な落とし穴があった。車体のど真ん中に1軸車輪を取り付けただけなので、曲線で中間軸が引っかかってしまうのだ。これは第1軸、第3軸に比べて第2軸の線路の中心から車輪が外れる量、つまり偏奇が増えるためだ。

今でも台車を3基装備する車両は電気機関車ディーゼル機関車に存在するが、これらの中間台車は横移動するのが基本(DF50の8号機以降など、取り付け場所から多少回転する可能性のあるものもあるが、通常車体中心に台車中心ピンがあり車体に対して回転運動することはない。また8号機以降のDF50でも中間台車の旋回量はごく僅かである)。これでカーブを曲がる時にスムーズに通過できるのだが、2軸車ベースのトキ900の中間軸は横移動しない。
旧国鉄の車両規定では長らく固定軸距の最大値を4600mmに定めており、実は4600mmを超えているD50D51はあの手この手で計算上の固定軸距を第4動輪の1軸分削って3m台に落としている(軸箱に横道を与えるか、タイヤフランジを削小している-D50を改造したD60にて第4動輪の横動量は1mmと、なきに等しいものになったが、計算して実用上問題なしと判断した上で実施されたもので、それでも改造後の正味の固定軸距は4710mmとトキ900より大幅に少ない)。
トキ900の全軸距は5500mm(2750×2)で、後のワム80000形280000番代(軸距5300mm)よりも長い上に中間軸がある。適切な横動量があればまだしも、横動量は今となっては不明である(ゼロの可能性が高い-ブレーキシューが設置されていることもあり、横動量を見越したブレーキシュー・ブレーキワークが必要になるが、そんな特別設計が戦時下に可能かと言えば否であろう)。なお、そこまでしてブレーキシューを中間軸につけたのは、石炭輸送などで殆どこの形式のみで組成された貨物列車編成の場合、ブレーキ率が足りなくなる恐れがあるため。旧来の3軸貨車は編成に数両つながっていただけなので、こうしたことが問題にならなかった。
そんな貨車をカーブに入れたらどうなるか(規定上、スラックが18mm付いた半径100mの曲線を通過できねばならず、それはクリアしているが、走行抵抗云々は規定には決めていない)。
横動量ゼロであれば3組の車輪は全て曲線上にて無理やり一直線に並ぶのでそれだけでも高い抵抗が発生する。特に偏奇の影響を強く受ける中間軸は横方向の荷重が大きくかかる関係で、その分の走行抵抗が大きい。

実際、10パーミルの上り勾配上でトキ900を連ねた貨物列車を引き出そうとしたら引き出すことが出来ず、ならばと一旦後退してから引きずり出そうとブレーキを緩めたのにビクともしなかった、なんてこともあったらしい。

車体も時期相応の安普請で、ペンキの代わりにコールタールで塗装をするのが所定ではあるが、殆ど無塗装で出場した車両も相当数ある。タールであれば車番は白ペンキで書かれるが、無塗装では木の地肌の色のため、車番が黒文字になっているので白黒の古い写真でも一目瞭然である。

同じ戦時型であるD52EF13モハ63は欠点を改良することで戦後も活躍したが、トキ900はそういった改良が出来ず、1959年までに廃車や他形式への改造が行われて消滅した。
変わったところでは、マヌ34暖房車の台枠と輪軸に部材を流用したなどの例も有る。(あくまでも部材流用であり、車籍はボイラー部を流用した2120蒸機の物を引き継いでいる。また、マヌ34の台車はTR13相当の荷重(12t軸)に耐える仕様を速成するためトキ900の車軸を流用したのだが、長軸のTR11の枠にに短軸の車軸がそのまま入るはずがなく、一旦分解して幅詰め改造して、TR44という形式に変わっている)もとより短軸設計であったTR10にはめ込んでTR12・13相当品に改造するということは考えなかったらしい。

2000年に1両がJR東海浜松工場で復元された。これは下回りだけが浜松工場の構内作業用として残っていたもので、毎年夏に開催される「新幹線なるほど発見デー」で展示されていた。2010年より開始された浜松工場の改良工事によって在来線検査設備が無くなることに伴い、現在は美濃太田車両区へ移送され、静かに保存されている。

類似形式

トキ66000
トラ6000を3軸車化し、あおり板(側板)を嵩上げることでトキ900と同等に使うことを意図した貨車。元々トキ900の全長はトラ6000をベースに設計したことからこれと同じで、真ん中に中間車軸を追加したのであるが、全軸距をいじっていないため2300×2となっているほか、トラ6000の台枠が長軸対応のため、新設の中間軸も長軸である。

関連項目


鉄道 貨車 戦時設計

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