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電気機関車発達史 電気機関車百話 電機機関車読本 田中隆三 HOME
アメリカＷＨ社製のＥＤ10（日高冬比古の電気機関車発達史1）
（ＪＮＲの電気機関車1 ＥＤ10 鉄道ファン 1963/3）
東京をあとにする幹線の列車から、すっかり石炭の煙は影を消し、東京−博多間もすべて、電気機関車に索引される時期も遠からず来ようとしている。
今までは国鉄の電気機関車も43形式を数え、古きは東海道電化草分けの頃からの古強者デッカーから、赤いユニフォームのＥＤ73、74と直流、交直、交流と正に電気機関車は花盛りである。
しかし我々ファンが幼い頃からの馴染みの初期の輪入電気機関車たちは、車令40年、そろそろ国鉄の架線の下から姿を消すようになった。
幸い筆者の手元に彼女たちの若かりし頃の面影を留めた写真があるので、これをお目にかけながら、話題を尋ねてみようと思う。
電気機関車の話しとなると、先ず電気部分と機械部分について分けてお話しをしなければならない。
しかし元々我々ファンの電気機関車への興味は、他の鉄道車両と同様スタイルにある。
即ち機械部分に多くの面白味を見出している。 |
久里浜支区の庫内に休むＥＤ10の1号機と2号機
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中には電気的な部分に熱心な関心を寄せられるファンもないではないが、初期の舶来機関車も今では寄る年波にドック入りをして、その電気部分は殆ど新らしい規格形に取替えられでいるものが多い昨今では、特別なものを除いてはそれらを尋ねる由もない。
電気機関車から電気を除けば結局機関車だけが残るわけで、従ってこのお話しもなるべくこの線に乗って走らせよう。
さて第1回に登場願ったのは東海道電化初期に輸入された数形式の機関車のうちの第1号車ＥＤ10形である。
ＥＤ10は電気部分をWestinghause Electric and Manufacturig Co (ウエスチングハウス略してＷＨ）、機械部分はBaldwin Locomotive Works
（ボールドウィン：略称ＢＬＷ）との合作で生れました。
この合作ということは今では我国では、同系又は同一資本会社で製造されるからあまり見られなくなったが、元々電気部品と機械部分から成り立つものだけに、著名な電気メーカーと機関車メーカーのコンビによって製造されるもので、これからもしばしばこの例は登場してくる。
このウェスチングハウスはアメリカのジェネラルエレクトリック（略称ＧＥ）と共に2大電気メーカーであり、古くから有名な機関車会社ボールドウィンとのコンビによる電気機関車は一方のＧＥ製の機関車と共に永い間の好敵手として、アメリカのみでなく、南米諸国や我国にも幾多の有名な機関車を供給していた。
この機関車がはるばる太平洋を渡って横浜の港へ着いたのは1922年（大正11年）11月2日で翌年の1月30日、中野電車庫へ配属になった。
当時は電車区とは呼ばなかったし、また独立した電気機関区はなかったわけである。当時中央線、山手線は600V、京浜線は1,200Vで、この機関車はどちらにも使える複電圧式で1,500Vへの昇任も考慮された。
形式は1000形と称ばれた。この頃の称号規定では、蒸機に1から9999までの番号を与え、電気は10000以上となっていて、アプト式電機に対して10000、10020などがある。
蒸機でも万代の番号を持つものが現われ、この場合も蒸機と重複する番号を付けるに至ったなどは旧称号規定の行詰りを物語っている。
図1は1924年11月のWestinghause lnternational
という雑誌に掲載された「日本国有鉄道における電化」の挿図でパッファとカウキャッチャ（牛よけ）がついており、恐らくＥＤ10にとって一番古い写真ではなかろうか。
オリジナルフオトでないのでいささか鮮明を欠くのが残念である。純粋のアメリカ形の機関車であるこのＥＤ10は女性的な丸昧を帯びて大きく突き出した庇（ひさし）、梯形に角度を持たせた前面など当時のＷＨボールドウィン形の代表的なスタイルでＧＥ形の角張ったものと良い対照を示している。
図2は1924年版の国鉄の形式図より写したものである。
図3は1929年頃と思われる写真で、ハンドレールに取付けられた番号板、バッファを外したあと、古い形のピンリンク式連結器とでも連結できる自連、ウェスチングハウスとボールドウインの合作を示す55249と製造番号の入った製造所銘板が、よく磨き出されているのが目立っている。
最初は図4に示すように、ＷＨ独特の美しいスタイルの素晴しく大きなパンタグラフが1エンドだけに付けられていた。
屋根上には長く母線（ブス）がはっていて、重連の際につなげられるようになっていたが、実際には余り利用されなかったようである。
碍子で高く支えられたブスは、振動によって取付弛みを生じ、保守する人々を困らせた。
妻窓下の大きな箱は砂箱で砂撒管はそれぞれ第1、4動輪の前寄のみに付いている。
前後に出入台をもちながら側出入口もあり、特にその手摺の付け方は手が込んでいる。 |
図1 パッファとカウキャッチャがついたＥＤ10
図2 1924年版 国鉄形式図より
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図3 1929年頃と思われる写真
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図4 最初は大きなパンタグラフが第1エンドだけに付けられていた。
左が第1エンド、右が第2エンド（注）
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側面の大きなヨロイ戸も特徴であるが、後年これは従来の日本式のものと取替えられると共に、修繕の際に内部の機器積出口が設けられた。
足廻りはスイベル形で、台車はアメリカ式の鋳鋼製バーフレームである。
スイベル形というのは、連結器が車体につき、引張力、ブレーキカも心皿を通して車体を介して伝えられる構造です。 この他に連結器が台車につき台車どうしは中間連結器で結ばれて、引張力もブレーキカも車体に関係なく伝えられるものをアーチキュレート形といいます。
このように全ての力が心皿から車体にかかるために台枠はかなりごついもので、前後の連結器端梁も全体の感じにそぐわない程頑丈である。
台車のバーフレームは細くて、必要な所は太くなっているが、全体に華奢（きゃしゃ）で、とても12tもの引張力を出す機関車のものとは思えない位である。
担（にな）いバネは深い車体台枠に隠れて、バネ台とバネ吊しか見えない。
軸箱、釣合梁、同受なども独特のスタイルである。前後の台車の中央に車長と直角に空気溜をブラ下げている。
1時間定格速度は25km/hという遅さでしたが、引張力が11,400kgもあり、故障も少なかったので、1060(ＥＤ14)、1070(ＥＤ15)が中央線に去ったあとも長く国府津にいて東海道の貨物を引いて働らいた。
尤もこの頃の東海道線貨物列車、国府津−新鶴見−品川−汐留間の主力はD50形蒸気機関車で、大形貨物用電機は丹那トンネル開通と共に登場したＥＦ10が最初である。
図5は1953年版の国鉄の形式図であるが、窓の数や前灯の位置などこれもある時期のスタイルを表わしている。
通風窓や砂箱の大きさなど若干おかしいところもあるようだが、この平面図によって抵抗器の位置や、通風窓と電動送風機の関係が判っていただけると思う。
図6は最近国鉄の車籍を離れる前の写真である。
大きな1つのパンタは国鉄標準のPS14形が2個に付替えられ、車体側窓も数が増え通風窓もＥF53のようなものに変り、前面の砂箱も外されて、台車の軸箱の脇に国鉄形のものが取付けられた。
それでも且ってのＷＨボールドウィン合作機の面影を失っていない。そして今は国鉄のレールを離れて西武鉄道に返り咲いた。しかも同社のカラーのオールドローズ色に車体を塗って毎日活躍している。
ファン諸君、老いたる彼女の永き余生を筆者と共に祈ろうではないか。
図6 1963年頃の国鉄から西武に移籍する前の写真 |
（注） 第1エンド、第2エンド
電気機関車はどちら向きにでも全く同しに使えるように作られるのが普通で、それが利点の１つであるのだが、機関車自体から云えばどちらかを前と決めないと、たとえば車軸を区別したい時などに困る。
前後でいうのはどちらへも走るたてまえから困るので、一方を第１エンド、他方を第２エンドと呼ぶことにしている。
そして機関車の側板の端の下の方にそれを示す名板をつけてある。
アメリカでは機関車を長手にわけてＡ側Ｂ側と呼ぶ。
手ブレーキは国産機関車では１エンドにだけつける。
アメリカ製では両エンドにあるものが多い。第１エンドを東京に向けておくきめであるが、電化区間が伸びるに従って必ずしもそうはいかなくなった。
機関車の向きを一定にしておくのは、点検や故障を起したとき、不良箇所の発見や応急修理に便利だからである。
図5 1953年版ＥＤ10形式図（上）と主要諸元表(下）
機関車重量
運転整備全重量
空車全重量
電気方式
機関車容量
（線電圧1350Vの時）
1時間定格出力(注）
〃 引張力（全界磁）
〃 速 度（ 〃 ）
電動機形式
〃 個数
最大運転速度 |
61.10 t
60.00 t
直流1500V
820kW
12500kg
24km/h
ＭＴ5
4
65km/h
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動力伝達装置
1段歯車減速釣掛式
歯数比 17 : 76＝1 : 4.47
制御方式
非重連、2段組合せ、
弱界磁制御
制御装置
電磁空気単位スイッチ式
制御回路電圧 700V
ブレーキ装置
EL14A空気ブレーキ
手ブレーキ
製造初年 大正11年 |
(注）1時間定格出力
基準になる架空線電圧と歯車比（ＤＰ歯をモジュール歯に変更）によって、データは古いものと新しいものがある。
話がちょっとくどくなるが、電気機器の出力を制限するのは、主として温度上昇で、温度が上がると絶縁物が耐えられなくなるからである。
１時間定格というのは、１時間続けて使用して温度上昇が決められた限度内に収まる最大の電流を流した時に出す出力を云い、短時間ならこれより大きい出力を出すことができ、長時間ならもっと小さい出力しか出せない。
連続して使える限度を連続定格、短時間のは15分定格、１分定格とか、それぞれ時間に応して呼んでいる。
電気車に最も多く使われている直巻電動機では、回転力はほぼ電流に比例し、温度上昇は電流の自乗できまるので、回転力、回転数は、歯車比と動輪直径を考え合わすと引張力と速さになる。
軽い列車を引いて速く走るのは、電気機関車にとっては楽で、重い列車を引いて走ることや、繰返し起動することは辛い仕事になるのである。
熱くなる主電動機を冷やすため、１分間50m3もの風を送り込む電動送風機を備えている。
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