連結器
連結器はSA-3(ロシア語でСоветская автосцепка, 3-й вариант、Soviet Automatic-Coupler 3rd Variant、ソビエト第三種自動連結器を意味する)という名称になった。この形式の連結器は1930年代中期からねじ式連結器に替わっての交換が試行され始めたが、第二次世界大戦によって迅速な交換は頓挫し、ほぼ標準化に至ったのは1957年であった。1950年代に更に試験が実施された。
サハリンの鉄道については、軌間が異なる孤立系統であったことからソ連占領後も日本領時代のジャニー式系統を使い続けていた。後に間宮海峡を横断するフェリーで広軌貨車を台車交換して島内に直通させるにあたり、1970年代に交換している。
ロシアと軌間が同じフィンランドでは、今も国内車両にねじ連結器を使用しているため、ロシアとの直通車両や機関車について、ソ連が移行期間中に用いていたのと同様な両用連結器を使用している。中国との国境では、台車交換と合わせて直通客車のうち編成端のもののみ交換している。
グロデコヴォ駅での台車交換作業。作業員が推す台車脇のコンクリート床に、取り替える中国形(ジャニー式)とロシア式SA3形の両方の連結器が置かれている。
同鉄道では、乗入協定に基づいて一旦は小型密着自動連結器に変更されていたが、京急でのみ頻繁に行なわれる営業列車の増解結作業を省力化・迅速化するため、1980年代後半に柴田式密着連結器と電気連結器の併用を独自に行なうようになった。従来、小型密着自動連結器を使用していた東武鉄道も同様の理由で1990年代後半より営業中に分割・併合・増結を行なう車両を中心に柴田式密着連結器に交換の上、電気連結器を併設し、中間連結器を車両に搭載するようになった。また、東急東横線およびみなとみらい線所属の車両(東急・元住吉検車区所属)は密着自動連結器であるが、乗り入れる東京メトロ副都心線および同線に乗り入れている西武鉄道・東武鉄道の車両は密着連結器のため、上記の京急の事例とは逆に、直通車両の申し合わせ事項によって、東急・みなとみらいに乗り入れる各社側が車両側に東急・みなとみらい対応の中間連結器を装備するようになっている。
また、前述のバンドン式密着連結器用の偏差アダプターや、後述の半永久連結器用アダプターについても、中間連結器の一種である。
ナックルが開いて連結可能な状態。てこを一番上にまで持ち上げたとき、錠がはずれると共にナックルが開く。一方または両方の連結器をこの状態で押しつけると、ナックルが閉じて錠が落ち、錠掛け位置となる。
錠掛け位置
錠控え位置
つまり、開放には係員の手でピンの抜き差しを行う必要があり、この連結器を装着した車両同士の連結時には、あらかじめ一方のピンを抜いてナックルを開放状態にしておかねば破損する恐れがある。緩衝用スプリングは連結器受に内蔵されているが、自動連結器と違い、連結器を中央に復元させる独立したスプリングがなく、連結器受のソケット部内側左右の勾配によって自重で自然に中央復元する。
この連結器は1920年代末期に日本車輌製造が、当時のエンジン出力の貧弱さから徹底した自重軽減を要した気動車用に開発したもので、原型と見られるものは1928年頃から当時の同社カタログなどに見受けられる。当時の日本の気動車メーカー各社はいずれもこの問題に取り組んでおり、ストレートに「連結器省略」として非常時のみ連結器を装着する、という方策を採ったメーカーも存在した。日本車輛が1929年製造した小浜鉄道カハ1に装着された「緩衝連結器」以降、その開発と実用化が本格化。以降も緩衝機構などについて順次改良を重ねつつ同社製気動車の多くに装着して出荷された。
「日車式連結器」と称されるようになったこの連結器は日本車輌製造のみならず他の気動車メーカー各社にも多数採用され、戦前の日本における気動車用連結器の事実上の標準規格となった。後には鉄道建設規定に適合するよう一部修正を加えたものが、鉄道省のキハ41000、キハ40000、それにキハ42000の3形式に制式採用されるまでに至った。
重量は通常の並形自動連結器が1両分で約0.5tなのに対し、簡易連結器は1/3の170kg程度で済み、当時の非力な気動車の軽量化には大きな効果があった。
なお、上り勾配のような、より厳しい条件で引出しを行なうには、貨車に標準的に用いられていた平軸受の起動抵抗やK三動弁の動作遅延、機関車の自弁と単弁という2系統のブレーキシステム、それに各連結器に備わった緩衝装置のばねによる緩衝作用を複合的に活用して行われる圧縮引出法や、動いている軸受の抵抗が小さい特性を用いた勾配引出法なども用いられ、これらの手法は乗務員のマニュアルに掲載もされ訓練も行なわれていた。
日本への導入当初は、北海道向けにアメリカ製のシャロン式が先行して輸入され、本州以南の自動連結器交換に際しては後発のアメリカ製であるアライアンス式も導入されたが、国産化も図られ、1920年代初頭に苗穂工場勤務の鉄道省技師・坂田栄吉がシャロン式を基本に開発した坂田式連結器を開発した(苗穂工場は北海道での先行した並形自動連結器採用によって、国鉄内ではその取扱に通暁していた)。だが坂田式は部品点数が多く、個別部品の寸法誤差累積からロック機構の確実性に難を生じて分離事故を起こす問題があり、制式品としての採用は短期間に留まった。同時期、同じく鉄道省技師で車両課勤務の柴田兵衛は、アライアンス式の欠点を改良した柴田式連結器を独力で設計、これが1925年に車両課内で取り上げられて成績の良好さから量産化されることになり、この柴田式が以後の日本における標準型となった。これらは相互に連結可能である。
国鉄電車はデハ6340形以後編成が長くなり連結開放する機会が増大したことからねじ式連結器を早いうち(大正9年)から交換を始め大正11年 (1922年) には完了、私鉄でも阪急電鉄が1922年に神戸・宝塚線で連結運転を行うため自動連結器に換装した。
連結器に要求される機能は、おおよそ以下の通りである。
共に、動力車(2両1ユニット式の電車、2車体永久連結式の電気機関車等)の組み合わせなど、固定編成を組む車両を最小の単位で組成する場合、車両工場での検査や車両基地での整備等で組み合わせを解除しないことを前提に使用される連結器である。
棒連結器は連結器自体を外さないと編成を分割することができないが、半永久連結器は互いを締結しているボルト・ナットを外す事により編成を分割する事が可能である。
車両基地では車両単位での移動を容易に行うため、半永久連結器に上の画像のようなアダプターを取り付ける事がある。
SA3形連結器はウィリソン式自動連結器の系譜上にある自動連結器で、ロシアほか旧ソビエト連邦構成国で主に使用される連結器である。
ロシアの鉄道は草創期の19世紀から20世紀前半にかけ欧州型(イギリス型)のねじ式連結器が用いられてきたが、牽引量の制約、バッファーによる連結、解放作業時の事故などの制約を抱え、北アメリカのジャニー式連結器のような自動的な連結が不可能なことは、他のねじ式連結器採用国と同じであった。ロシア帝国時代の1898年から連結器問題が俎上に挙げられたものの、ロシア革命後に至るまで長く規格変更は実現しなかった。
ロシア帝国時代に1524mm軌間がロシアの標準軌間とされ、その後ソ連時代に独裁者ヨシフ・スターリンはソ連邦構成国の主要軌道を全て広軌に改軌させた。従ってヨーロッパで主流の1435mm軌間鉄道との車両直通頻度は低くなり、独自の連結器採用が容易な条件が整った(1947年当時のハンガリー、チェコスロバキアとソビエトによって建設された積み替え用の3駅と3つの国境があった)。
交換にあたり、選択肢の一つとして1925年の日本や1915年のオーストラリアなど、他国でのジャニー式連結器への交換を模倣する選択肢もあったが、ソ連の技術者達はウィリソン式連結器を元に1932年、彼ら独自の連結器を開発し、これを採用することになった。