あまりに「碓氷峠に特化しすぎた」？ マッスル機関車EF63 “横軽”とともに消えたワケ
鉄道は本来、勾配が苦手です。そのため峠越えの区間では、勾配がゆるやかになるよう線形を工夫したり、補助用の機関車を付けたりしますが、かつて国鉄・JRで最も急勾配の区間だった「横軽」こと碓氷峠には、特別に造られた超強力な補助機関車が活躍していました。
国鉄・JR最大の難所「碓氷峠」
江戸時代に整備された旧五街道のひとつである中山道。そのなかでも屈指の難所として知られるのが、群馬県と長野県を結ぶ要衝、碓氷峠です。いまでは、このあいだを北陸新幹線が走っていますが、かつては JR信越本線が結んでおり、群馬県側の横川駅と、長野県側の軽井沢駅のあいだのみで使われる超強力な電気機関車「EF63」が活躍していました。
他の線区に転用されることなく、全車廃形式となった「孤高」の存在といえるEF63。その誕生と、なぜ転用されずに消えたのか、理由を振り返ります。
まずは碓氷峠の特徴について見てみましょう。ここは、低い横川から最高点と標高差の少ない高原の軽井沢に向かって、ほぼ一方的に登っていく「片勾配」と呼ばれる地形にあります。通常の峠であれば最高点を境に同じくらいの登り降りがあるため、山を貫くトンネルを掘ってクリアできますが、碓氷峠ではこの手法が使えません。
東京と北信越方面を結ぶ重要なルートとして、明治の早い時期から官設鉄道（国鉄）路線として建設が進められてきた信越本線でしたが、碓氷峠の区間は最大で66.7パーミル（1000m進むと66.7m上がる）という急勾配が残されました。角度にすると約3.8度となります。この角度は、歩く分にはなだらかな坂道でも、車輪とレールの接触する面積が極めて小さく摩擦力を稼げない鉄道では大問題です。
当時の機関車では、車輪とレールの摩擦力に依存する通常の方式、いわゆる「粘着式」にでの克服が困難だったので、この区間ではレールの間に「ラック」と呼ばれる歯車を直線にしたような補助レールを設置し、機関車に取り付けられた歯車をこれに噛み合わせて登り降りするラック式を採用します。この方式は構造によって5種類程度に細分化されますが、信越本線に取り入れられたのは、そのうちのアプト式と呼ばれるものでした。
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