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岡竜之介のブログ

岡竜之介のブログです。

ケーブルカーの仕組み紹介いろいろ How the Cable Car Works

ケーブルカーミュージアムに行ってきて仕組みをいろいろ知ったので、その辺の紹介をします。
I went to the Cable Car Museum and learned how it works. I'll explain them.

ケーブルカーミュージアム自体の紹介はこちら
About Cable Car Museum itself, read this.
agajo.hatenablog.com

ケーブルカーが通っている場所 Where Cable Cars Are

サンフランシスコのケーブルカーは、3つの路線があります。
There are 3 cable car lines in San Francisco.

http://cablecarmuseum.org/images/info/SFMap-jgWEB.jpg
(image from:http://cablecarmuseum.org/routeMap.html)

これに対して、張られているケーブルは4本あります。
On the other hand, there are 4 cables under ground.

f:id:agajo:20161110113735j:plain
(picture took in the Cable Car Museum)

見辛いですね。高解像度の写真は実際にケーブルカーミュージアムで確認してください。
I know it's difficult to read. If you want to see better picture, visit the museum.


路線によっては複数のケーブルにまたがってるので、途中で掴むケーブルを変えるわけですね。
Some lines use multiple cables and they have to change the cables they grip.


そしてこれらのケーブルは全てケーブルカーミュージアムを通っていて、
These cables pass through the museum,

すべてのケーブルの動力源はこのミュージアムにあります。すご。
and there are power sources of all cables in the museum. Amazing.


掴んだり離したり Gripping and Releasing

ケーブルカーの運転手は「グリップマン」と呼ばれていて、ケーブルを掴んだり離したりする操作をしています。
The driver of the cable car is called "Gripman", who operates gripping and releasing the cable.


もちろんグリップマン本人がケーブルを掴むわけではないですよ。彼はレバーを引いたり戻したりします。
Of course, Gripman himself doesn't grip the cable. He uses a lever.


それにはかなり力が必要なので、グリップマンは屈強な男が多いです。でも女性もいるらしいです。
Because it needs very strong power, Gripmen are basically strong men. However, there are some Grip Women.


発進時には、ケーブルを滑らせながら段々強く掴んでいって、加速していきます。
When it starts to move, the gripping gets stronger and stronger with slipping the cable.


マニュアル車クラッチ操作とまったく同じですね。
This mechanism is the same as the clutch operation of a stick-shift car.


止まる時はケーブルを緩めて滑らせつつ、ブレーキをかけます。
When it stops, they put on the brakes with loosing and slipping the cable.


途中の停留所では、完全に止まった後もケーブルを完全に離すのではなく、再発進に備えてすぐ掴める位置にキープしておきます。
At the stops, even after the car stopping, it doesn't release the cable completely. They are holding the cables in order to restart smoothly.


カーブ Curves

ケーブルカーって途中でカーブしてるんですよ。意外じゃないですか?
There are curves on the cable car lines. Isn't it surprising?



当然、このカーブの下にはケーブルが張ってるんですが、
There are the cables under the curves.


「カーブでは掴む装置と滑車がぶつかっちゃうじゃないか!」って思いません?
Don't you think that "The gripping mech and the sheave are colliding!"?


まあ、その考えてでいくと、直線でもケーブルを支えるための滑車と掴む装置がぶつかっちゃうわけなんですけど
If you think so, the gripping mech and the sheave supporting the cable would collide even in the straight.


実は、よく考えると、ケーブルって一時的に滑車から離しても良いんですね。
Actually, the cable can be detached from the sheave.


ケーブルカーが通過する時には、ケーブルカーがケーブルを掴んで滑車から引き離してるわけです。
When the cable car goes, the car grips the cable and detach it from the sheave.


で、通過し終わると、ケーブルは自然に再び滑車に接する。
After that, the cable naturally meets the sheave again.


…想像ついてます?
Can you imagine...?


ただし、すべてのカーブでケーブルがちゃんとカーブに沿ってるわけではなくて、
However, in some curves, there isn't cable under ground along the curve.


一度ケーブルがカーブから離れるために、ケーブルを離して慣性走行する場所もあります。
They are called let-go curves.

交差 Crossing

サンフランシスコには、ケーブルカーの路線同士が交差する場所が一箇所だけあります。
There is a cable crossing.


f:id:agajo:20161110120605p:plain


写真を撮ってくるのを忘れたのでGoogle Street Viewより。こんなこと出来るなら自分で行く必要ないですね。
Because I forgot to take a picture, this is from Google Street View. Because I can do this, I don't need to go there.



いや、ありますね。体験したいからね。
Yes, I need. I want to experience.


この地下では当然ケーブルが交差しているので、下側のケーブルを使ってるケーブルカーは一度完全にケーブルを離す必要がありますね。
In the crossing, the cable car has to release the cable completely.


すると動力がなくなるので、そこまでに獲得していた運動エネルギーで慣性走行するわけです。
It needs to move by using its kinetic energy.


途中で止まろうものなら、交通量の多い交差点の真ん中でケーブルカーを押す羽目になります。
If it stopped there, it would have to be pushed in the busy crossing.


ここが一番テクニックが必要な気がしますね。
I think this is the most difficult point.




動力部



(the power sources of all the cable cars)

ケーブルの系統が4つありますね。
There are 4 cable lines.

そしてそれぞれ、2つの車輪が横並びになってるのが見えます。
There are 2 sheaves next to each other.


この横並びのうち画面奥側の車輪が動力車輪です。
The one in the back side is motorized.


手前の車輪は滑車(空転している)で、これがあることでより長くケーブルを動力車輪に接触させることが出来ます。
The one in the front side is idling. Because of this, the cable can be touched longer.


そうして摩擦を稼いで、動力をケーブルに伝えてるわけですね。
By doing so, the cable can get friction and power.


一瞬、「あれ、摩擦力は接触面積と関係なく、垂直抗力だけに依存するのでは?」と思いましたが
I instantly thought "the friction is not related to the contact area and depends only on the normal component of the reaction."


ケーブルの単位長さあたりの車輪に対する垂直抗力が一定とすると、接触長さを伸ばすことで垂直抗力は大きくなりますね。
Assuming the normal component of the reaction per unit length is constant, the normal component of the reaction can be bigger by making the contact length longer.

テンショナー Tensioner



これはテンショナー。
These are the tensioner.

この車輪は位置を変えることが出来て、ケーブルの張りを調整するわけです。
These sheaves' positions can be changed in order to adjust the tensions of the cables.


変速のついてる時点しゃなら、多分後輪のあたりにテンショナーが付いてます。知ってますか?
You can see the tensioner near the rear wheel of your bicycle, if it has speed change gear.


自転車のチェーンもケーブルカーのケーブルも、使ってるうちに段々伸びてきます。
The chain of the bicycle and the cable of the cable car stretch while using.


自転車の場合はチェーンが破損するか伸び切ったら交換しますね。
In the case of bicycle, you change the chains if it get too long or damaged.


このケーブルの場合は、伸び切るよりも、グリップや滑車との摩擦で傷んで交換するようです。
In the case of the cables, they are changed when damaged by gripping or friction against sheaves.


ケーブル交換 Change Cables


ケーブル交換の仕組みがやっぱり気になりますよね!
You definitely interested in how to change cables.


このケーブル、数kmの長さがあるんです。それをどうやって交換するのか。
These cables' length are a few kilometers. How to change them?


具体的には、古いケーブルをいちど切って、そこに新しいケーブルをつなぎ合わせて、動力車輪を回します。
At first, they cut the old cable and connect with new one. Then, make the motor move.


すると、新しいケーブルは古いケーブルに引っ張られて街中を巡り、やがて戻ってきますね。
The new cable goes around the city by being pulled by old one, and gets back.


そしたら、新しいケーブルの端をつなぎ合わせて一本の輪にするんですって。
In the end, they connect the ends of the new cable and make one ring.

超見てみたい。
I want to see it.

終わりに Finally

で、まあ、ここまで書いてから気付いたんですけど、
I noticed this after writing this article...


今日説明したような話は全部このホームページに書いてありました。
All the story I explained are on the website below.

日本語で説明した意味はあると思うけど、英語で書いた分に関しては「ここ読んどいて」で良かったじゃねーか!!!!
I think it's worth to write this in Japanese. However, about English it's better to read the website!!!

www.cablecarmuseum.org