国鉄ED42形電気機関車

ED42形電気機関車

ED42形電気機関車は、日本国有鉄道（国鉄）の前身である鉄道省が設計した、アプト式鉄道で使用される直流電気機関車です。信越本線の横川 - 軽井沢間（碓氷峠）の急勾配区間で、列車を押し上げたり、牽引したりする役割を担いました。この区間は、急勾配に対応するため、ラックレールが敷設されており、ED42形はラックレールとかみ合うための特殊な装置を備えていました。

開発の経緯

ED42形は、老朽化したEC40形電気機関車の代替として開発されました。1934年から1948年にかけて、日立製作所、芝浦製作所、川崎車輛、三菱重工業、汽車製造の5社で合計28両が製造されました。初期の4両は試作機として製造され、その運用実績を踏まえて、1936年から量産機が製造されました。

構造の特徴

ED42形は、スイスから輸入されたED41形を基本設計としていますが、一部に改良が加えられています。車体は前後が切り妻の箱型で、前後にデッキが設置されています。運転台は横川側にのみ設けられた片運転台式です。屋根上には、駅構内で使用するためのパンタグラフが1基搭載されています。アプト区間では、第三軌条から集電するため、集電靴が装備されています。

走行装置は、2つのボギー台車にそれぞれ主電動機が1基ずつ搭載され、動輪は連結棒によって駆動されます。また、車体中央部には、ラックレールとかみ合うラック式軌条台車が装着され、専用の主電動機によって駆動されます。

制動装置は、試作機と量産機で異なっていましたが、後に標準化されました。制御装置は、従来の電動カム軸接触器式から、電磁空気単位スイッチ式に変更されました。アプト式電気機関車の主幹制御器は、粘着運転とラック運転、力行と発電ブレーキを切り替えるための複雑な操作を必要としました。

その後の改良

戦時中には、輸送力増強のため、主抵抗器の容量を増やし、発電ブレーキの能力を強化する改造が実施されました。また、量産機は電力回生ブレーキを導入しやすいように主回路構成が改良されました。試験の結果、回生ブレーキは優れた性能を発揮しましたが、当時は電気料金が安かったため、導入は見送られました。しかし、1949年には変電所の改良が完了し、1951年から回生ブレーキの搭載改造が行われ、1952年に全機で完了しました。回生ブレーキの導入により、電気料金の節約と、主抵抗器の損傷事故の減少に繋がりました。

車両の分類と細部の差異

ED42形は、製造時期によって、戦前型（1 - 22号機）と戦時型（23 - 28号機）に分類されます。戦時型は、資材の不足から、材料や機器の代用化、車体工作の簡略化、外板の薄板化、木製の扉の使用など、さまざまな設計変更が行われました。また、車両によって、手すりの高さや窓の形状、通風器など、細部に違いが見られます。

運用と廃止

ED42形は、一貫して横川機関区に配置され、信越本線の横川 - 軽井沢間でのみ運用されました。当初は、他の形式の機関車とも併用されていましたが、1951年以降は本形式のみで運用されるようになりました。列車は、ED42形を複数連結し、客車や貨車を牽引または推進する形で運行されました。

1961年には、気動車による急行や特急が運転を開始しましたが、これらの列車も横川 - 軽井沢間ではED42形の補助を必要としました。1963年9月30日、横川 - 軽井沢間の新線への切り替えによって、アプト式区間が廃止されたため、ED42形は用途を失い、同年12月9日に全機が廃車されました。

知的財産権問題

ED42形は、ED41形を実質的にコピーしたものであり、当時の日本の知的財産権に対する意識の低さを象徴する事例とも言えます。この問題は、後の国鉄の交流電化計画にも影響を与えたと言われています。しかし、本形式の製造経験は、後に日立製作所がブラジル国鉄にアプト式電気機関車を納入する際に活かされました。

保存車両

ED42形は、現在2両が保存されています。

ED42 1 : 碓氷峠鉄道文化むらに保存されています。動態復元されたことがありましたが、現在は静態保存されています。
ED42 2 : 長野県軽井沢町の小学校に保存されています。

ED42形は、アプト式鉄道の歴史を語る上で、非常に重要な役割を果たした機関車です。

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