砂撒き装置

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砂撒き装置(すなまきそうち)とは、粘着式鉄道鉄道車両において、上り勾配や落ち葉等により駆動輪空転して牽引力を失うのを防ぐため、を車輪とレールの間に介在させることによって両者間の摩擦力を増加させる装置である。この装置の改良形であるセラミック粉を増粘着剤として使用する場合には、セラミック噴射装置と呼ばれる。

概要[編集]

砂箱と砂撒き装置。車体下部の砂箱から車輪の手前にパイプが伸びている。

鉄道の創始以来、現代に至るまで使用されている装置で、蒸気機関車をはじめとして少数の動軸に大出力をあたえる機関車にはたいてい装備されている。動力分散式の電車気動車は、動軸1軸あたりの出力はさほど大きくないため、装備される例は少ないが、急勾配区間を少数の動力車で通過するなど運転される線区の条件によってはこれを装備しているものがある。

装置自体は、極めて単純で、蒸気機関車のボイラーランボード上の高所もしくは台車や車体に設けた砂箱に乾燥させた砂を入れ、パイプによって動輪付近のレール上に重力によって落下させる仕組みである。砂撒き装置の操作は、運転台に設けられた砂撒きコックを操作するか(蒸気機関車)、砂撒きペダルを踏む(機関車、電車)ことによって行うものが多い。インドなどでは、機関車の最前部に砂の入った箱を持った係員(サンドマン)が乗り、必要に応じて手で砂を撒くという方法も見られる。

セラミック噴射装置[編集]

近鉄1252系電車台車に装備された増粘着材噴射装置

セラミック噴射装置(株式会社テスの商標:セラジェット)とは、砂撒き装置の改良型である。鉄道事業者によっては「増粘着材噴射装置」(アルミナ)とも称す。

改良点としては、

  1. 粘着材に天然砂よりも増粘着効果が大きいセラミック(酸化アルミニウム)粒子を採用し粘着効果を大幅に向上。
  2. 噴射に空気圧を利用し100m/sの高速でかつレール面上の幅25 - 30mmにのみ正確に噴射することによって高速走行中の走行風の影響を排除。

以上の改良によって、従来の機関車の砂まきと比べて1/30の使用量、1/20の材料費で同等以上の増粘着効果を発揮し、信頼性は従来の砂撒き以上、増粘着材の補給サイクルは3か月程度とロングライフ化を実現している。また、従来の砂撒きの場合レールや車輪を傷つけてしまい、車輪転削やレールを研磨する頻度が上がってしまうが、セラミックであれば軽減されるといわれている[1]

緊急制動時の滑走対策用に新幹線車両としては500系ではじめて採用され非常ブレーキ距離を1000m前後短縮。その効果が認められ700系にも搭載されたほか、在来線私鉄の車両にも順次装備が行われている。

新幹線車両では、以下の車両に装着されている。

  • 500系 - 1・8・9・16号車
  • 700系 - 両先頭車
  • 800系 - 両先頭車
  • E5系 - 両先頭車

脚注[編集]

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  1. ^ 昭和鉄道専門学校 編『<図解>鉄道のしくみと走らせ方』かんき出版、第1刷、p.158。