蒸気機関車の形式称号

D51形機関車、C62形機関車等の国鉄の蒸気機関車の形式称号(形式名・形式番号)は次のように決められています。

 

C622 の場合

C	62	2
↓	↓	↓
形式記号	形式番号	車両番号

 
車両番号はその形式内で個別の機関車を識別するための番号ですが、形式記号や形式番号には次のような意味があります。

形式記号

形式記号(1桁のアルファベット)

形式記号は動輪の軸数に対応して、「B」「C」「D」「E」という順にアルファベットで表されます。
 

形式記号	動輪の軸数
B	2
C	3
D	4
E	5

 

動輪

動輪とは機関車を動かすための動力を持つ車輪ということになりますが、蒸気機関車は蒸気の力でピストンを動かし、その往復運動をクロスヘッド、主連棒を介して回転運動に変え、車輪を回転させます。
この主連棒がつながる車輪が動輪となり、動輪がレールに粘着する力を利用して機関車は動きます。

機関車が粘着力を増すためには、この動輪に連結棒というものを取り付け、主連棒が取り付けられた動輪と連動して回転する別の車輪を増やします。

主連棒がつながる車輪は俗に主動輪と呼ばれます。主動輪と連結棒で繋がれたのが連結動輪で、これらを合わせたのが一般的に動輪と呼ばれます。
形式記号はこの動輪の軸数を表しています。
 

(写真上) この図は動輪が3軸あることから機関車の形式記号は「C」になります。

(こちらにクロスヘッド、連結棒と動輪の記事があります。)

円板を回転させたとき、中心部分に近い部分に比べ、外形部分に近い部分の方が周速度は速くなります。
つまり、直径が大きい動輪の外周部分の周速度は、直径が小さい動輪の周速度に比べて速くなります。
動輪の軸が同じ速度で回転した場合、直径が大きい動輪の外周部分の方が直径が小さい動輪の外周部分に比べて回転している速度が速くなるということです。
また、ピストンの行程(前後の移動量)とクランクピンの位置が同じ場合、直径が大きい動輪の方が1回転で進む距離は大きくなります。
 

C形機関車

一般に、動輪が3軸のC形機関車は直径の大きい動輪をもっています。直径の小さい動輪を持つD形機関車に比べ動輪外周の速度は速くなり、ピストンの往復速度が同じ場合、D形機関車に比べ機関車の速度は速くなります。
このため、C形機関車は速度を要求される旅客用列車の運転に適した機関車ということになります。
 

D形機関車

一方、D形機関車はC形機関車に比べ直径の小さい動輪をもっており、速度の面ではC形機関車に劣ります。
しかし、動輪の数が増えたことでレールへの粘着力が増します。レールへの粘着力が増すということはけん引力が増すということです。
このため、D形機関車はけん引する力が要求される貨物用列車の運転に適した機関車ということになります。

C形機関車の動輪直径は最大のもので1,750mm、D形機関車の動輪直径は最大のもので1,400mmです。

動輪直径の大きいD形機関車が登場すれば、高速でけん引力のある機関車ということになります。
しかし、動輪の直径が増すと動輪の軸の間の間隔(軸距)も広がります。軸距が増すということは、急な曲線は通過できず、緩やかな曲線を持つ線区でしか走行できなくなります。
蒸気機関車のボイラーは動輪上に配置されており、動輪の直径が増すと、ボイラーの位置も高くなり、重心が高くなり横転しやすくなります。
トンネル内の高さに制限があることから、むやみに機関車の高さを増すことはできず、小さなボイラーしか搭載できなくなります。

また、動輪自体も重くなり、1軸あたりが分担して受け持つ重量である軸重も動輪の自重で増します。当然機関車自体の重量も増加することが予想されます。
重量級の機関車が入線する線区はそれに対応する十分な強度を持ったレールと道床が必要です。当然鉄橋なども相応の強度が必要となります。
各地区の線区には規格(線路等級)があり、軸重何トン以下の車両しか入線できないといった制限があります。

動輪直径、軸数などの決定には、これら地上設備面からの制限が大きく影響します。
 

形式番号

形式番号(2桁の数字)
 

形式番号	燃料と水の搭載方法
10～49	タンク機関車
50～99	テンダー機関車

 
蒸気機関車は水や石炭を積載する方法の違いによってタンク機関車とテンダー機関車に分けられます。
この違いによって付与される形式番号群が決まります。
 

タンク機関車

タンク機関車は機関車に燃料と水を搭載する機関車です。
一般に機関車の中央のボイラ左右に水のタンク、運転席後方に燃料(石炭)と水を積載しています。

蒸気機関車が終点に達して折り返し運転をするには転車台(ターンテーブル)で方向転換する必要があります。
この設備がない区間で折り返し運転をする場合は後進で運転することになります。
タンク機関車は水と石炭を積むテンダー車がない分後方の視界はよく、後進運転は楽になり、安全性も増します。

単線線区では構内のみ複線にした駅などですれ違いをすることがありますが、テンダーがなく機関車の長さが短くなればこの複線部分も短くすることができ、地上設備も簡素化できます。

地上設備が簡素化された線区とは耐荷重の低いレールと道床で構成された線路等級の低いローカル線ということになります。
線路等級の低い線区に入線させる機関車は、車輪にかかる重量=軸重を軽くするため機関車本体に積載する水や石炭の量も少なくする必要があります。
積載する水や石炭の量が少なくなれば、走行できる距離も短くなります。給水、給炭の頻度が増すことから長距離を運転する幹線での運転には不向きとなります。

これらのことからタンク機関車は地上設備が簡素化された距離の短いローカル線での運転に向いた機関車であるといえます。
ローカル線の短距離区間向けの機関車として設計されるため小型、軽量の機関車となっています。

 

タンク機関車の形式番号は10～49の番号が付与されます。
 

テンダー機関車

テンダー機関車は機関車とは別に燃料と水を搭載する炭水車(テンダー)を連結する機関車です。
テンダーは、内部では上下に仕切られており、下部に水、上部に燃料(石炭)を積載しています。

テンダー機関車はタンク機関車に比べ多量の水や石炭を積載することができるため、少ない給水、給炭の回数で長距離を運転することができます。
また、水や石炭が十分積載できれば大量の蒸気を発生させることができる大型のボイラーを積むことができ、高性能な機関車を作ることができます。

ただし、大型化した機関車は軸重も重く、緩やかな曲線の線区でしか走行できません。
このためテンダー機関車は長距離、高性能を要求される幹線、線路等級の高い線区向けの機関車であるといえます。

 

タンク機関車より長距離を運転するために水や石炭の積載能力が高いテンダー機関車としながら、後進運転のことも考えて後部を斜めに切り落としたテンダーを持ったのがC56形機関車です。機関車本体は水槽と石炭庫を取り外したC12形機関車です。

蒸気機関車は多量の水が必要となりますが、この給水には時間がかかります。
東海道線の特急燕は給水のための停車時間を削減するため、テンダーに加えて水を積載する水運車を連結していた時期があります。

 

蒸気機関車の燃料は主に石炭ですが、重油併燃装置を付けた機関車も多くありました。
中には重油専燃焚に変更された機関車(C59127)もあったようです。その場合、燃料庫には重油槽が設置されていました。

 

テンダー機関車の形式番号は50～99の番号が付与されます。
 

形式番号の採番

形式番号は形式番号群の中から形式記号別に制式化された順番に昇順で採番されます。

つまり、タンク機関車ではC形機関車が10、11、12と制式化されC10、C11、C12が採番されました。
タンク機関車にD型はありませんが、E形があり、その一番最初の形式としてE10が採番されました。
テンダー機関車も同様にC形機関車が50、51と順に59まで採番されていきました。
また、D形機関車も50、51、52と採番されていきました。

その後
D51のボイラーとC57の従台車を2軸に改造したものを組み合わせた機関車は母体のD51の1を採ってC61、
D52のボイラーとC59の従台車を2軸に改造したものを組み合わせた機関車は母体のD52の2を採ってC62
となりました。
さらにその後にC59の従台車を1軸から2軸に改造した機関車が登場した際には空き番となっていたC60を採番するなど変則的なものとなっています。
 
また、D形機関車では、D50、D51、D52の従台車を1軸から2軸に改造した機関車が登場した際にも母体となった機関車の末尾の番号を採っています。
D50→D60
D51→D61
D52→D62

これはC形の機関車の従台車の2軸改造の時に準じて60番台をつけるようにしたようです。
また、改造順は、D62、D60、D61の順です。

これにより、制式化の順に若番から採番するという順位制は崩れています。

車両番号

車両番号(形式内での通番(数字))

 

その形式の機関車の中での製造番号です。
製造所に番号を指定して発注することもあることから、必ずしも竣工順に番号が振られているいう訳ではありません。

この機関車の番号はナンバープレートとして機関車の前面、運転台の左右、機関車の後部に掲出されていますが、蒸気機関車のナンバープレートに書いたように鉄道管理局によってはさらにこのプレートを色分けして所属機関区を表したりもしたようです。

1928年以前の形式称号

前記のD51、C62などの形式称号は1928年(昭和3年)に当時の鉄道省が制定したもので、その直前までは1909年(明治42年)に制定された形式称号規程が使用されていました。
数字のみを使用して表記する方法で、細部は省略しますが、概ね次のようになります。

下4桁の番号	動軸数	種類
1～999	2	タンク機関車
1000～3999	3
4000～4999	4以上
5000～6999	2	テンダー機関車
7000～8999	3
9000～9999	4以上

 

8620形機関車、9600形機関車

大正時代に設計、製造され、蒸気機関車の最後まで活躍した国産初の旅客列車牽引用機関車8620形と貨物列車けん引用機関車9600形は前項の1909年制定の規程で採番されています。
 
8620形機関車の場合、7000～8999に該当します。
番号から見ると、動輪の軸数が3のテンダー機関車ということになります。
 
9600形機関車の場合、9000～9999に該当します。
番号から見ると、動輪の軸数が4以上のテンダー機関車ということになります。
 
 
形式としては8620形、9600形となりますが、製造(発注)された順番を示す機関車固有の車両番号はこの形式番号と併せて表現されます。
 
1号機は「8620」となります。
その後、番号を1ずつ増加させます。
2号機→「8621」
3号機→「8622」
：
：
80号機→「8699」
 
この次は8700となりますが、すでに輸入した機関車に8700形があり、重複することになります。
このため、8620形の4桁の数字の前に1を付加し、下4桁の番号は8620に戻すという形で表現しています。
 
81号機→「18620」
82号機→「18621」
 
その後、下4桁が8700となるときには先頭の1桁に1加算し、下4桁の番号はその都度8620に戻します。
9600形も同様で、こちらは下4桁が9699になると先頭の1桁に1加算し、下4桁は9600に戻しています。

 

ナンバープレート

機関車はこれらの形式称号(形式名・形式番号)を刻印したナンバープレートをつけていますが、過去の名古屋機関区ではこのプレートの色にも意味があったようです。

 

デゴイチか でこいち か?

テレビなどで「デゴイチの愛称で知られるD51形機関車」、という言葉をよく聞きます。
まぁ、デゴイチという愛称で知られているというんだから、そうなんでしょう・・

以前読んだ書籍には次のように由来が書かれているものがありました。
機関車を前面から見ると おでこ の位置に一文字状に給水温め器が見えることから「でこ」に「いち」・・「でこいち」。

一方D50形機関車は おでこ がまるいから「でこ」が「まる」・・「でこまる」。

 

 
D51という形式名をそのまま読んでD(ディ)と51(ごーいち)だから「デゴイチ」というのもいいけど、おでこにいちもんじの「でこいち」の方が意味があって愛称としてはいいんではないか・・・と。

C57は「シゴナナ」とか、C59は「ゴーキュー」とか・・
これって、単に番号の読み方だけであって「愛称」といえるのか？と思うが・・
これらは「愛称だ」って思って呼んでる人から見れば、それは愛称ですから・・