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戦時設計電気車両の思い出
（矢山康夫　元国鉄工作局技師　鉄道ピクトリアル No323 1976/8）

　③代用材を徹底して使用する、
　④加工と蟻装の工程と工数を減らすと同時に、徴用工や動員学徒のような素人工でも組立てできるように作り易くする、
　⑤さらに取扱い・保守修繕・細部機能などの点でも、決戦体制下で許されるぎりぎりの限界まで切詰めて我慢する、
　などであった。
　そして、平時では想像もつかない困難のなかで突貫完成できたのは、かねて練磨された設計技術の蓄積がものをいったことはいうまでもない。
　また、島さんの先見性のある構想と、画期的なアイディアが設計の中核として取り入れられ、さらに戦後の標準形にも引継がれていったことを特記しておきたい。

3　ＥＦ13形機関車の戦時設計

　ＥＦ13形機関車は、当時の最強力貨物用機関車であったＥＦ12形をベースにして、全体の構造や機器をすべて一つ一つ白紙にかえって洗い直し、これまでの慣習では不可能とされていたことも、深く突っ込んで検討して可能にするよう努めた決戦形機関車である。
　機関車重量は101トン（ＥＦ12形は99.5トン ）、1時間定格出力1,750kWである。
　その第1号機は19年10月に完成したが、終戦までに間に合ったのは残念ながら7両であった。
　そして終戦後、22年までに総数31両のＥＦ13が製作された。
　その後いろいろの改造が加えられて、戦時中持ちこたえればよいということであったＥＦ13は今なお健在で、山手貨物線や中央線を走っている、
　筆者が、昭和27年電気車の調査研究のためヨーロッパに出張したとき、かねて渇望していたドイツ国鉄ご自愛の戦時形電気機関車Ｅ19形は、“幻の機関車”として、その片鱗さえもついに見せてもらえなかった。
　ＥＦ13形機関車について少し内容を具体的に述べてみよう。
　車体の両運転室の前方に背の低いボンネット式補助機械室を設けて、全体を凸形状の中央箱形とし、車体の外板は単に諸機器をおおう外皮程度に考えて薄くした。
　見てくれはなりふりをかまわない戦時形のなかで、この大形の凸形機関車は、なかなか格好よいと筆者はいまでも思っている。
　パンタグラフは、枠組を薄鋼板で作った簡単な構造のバネ上昇式とし、電車と共通にした。
　パンタグラフの摺板には銅の代りに炭素摺板を用いた。
　主電動機（1時間定格300kW）は、界磁コイルを小さくしたり、絶縁にも代用材を用いた。
　複雑な電動機枠の一体鋼鋳物構造を簡易化し、溶接構造を加味して、各部の工作が容易にできるようにしたことは注目に値する。
　さらに主界磁コイルの導体にアルミニウムを用いたアルミ化主電動機を作り、主電動機の鋼使用を半減することに成功した。
　しかし、容量は20％近く小さくなり、実用には供されなかったように記憶している。
　制御機器の節約については、高速性能を犠牲にして弱め界磁制御を省略したり、抵抗制御のノッチ数を少なくすることによって、単位スイッチや主抵抗器その他の機器の数を減らした。
　そして全部の機器を戦時規格化した。一二の例をあげると、主回路の銅線を節約するために逆転器を2個に分割したり、芸は細かいが、主幹制御器や逆転器などには木製円筒に黄銅の盛金をした鋼の接触片を取付けたものを用いるなどした。
　主抵抗器箱を半減して車体の中央に集中し、熱気の放散を十分に考慮のうえ主抵抗器室の囲戸をやめた。
　機器省略で最も問題になったのは、高速遮断器をやめて、遮断容量の大きい断流器と過電流継電器とを組合せたものに置きかえたことである。
　高速遮断器は製作に高度の熟練を要するので、電気機関車生産の溢路となったばかりでなく、これを作ること自体ほとんど不可能に近い窮状を救う苦肉の策であった。
　国産の国鉄形電気機関車が昭和3年に誕生して以来、機関車の焼損を防ぐ安全装置として、高速遮断器の必要性は神話にも近いものとなっていた。
　それをやめたのであるから、運転する側の反対攻勢は大変なもので、戦後まで続いた。
　筆者がある機関区に説得のため出向いたところ、そこで軟禁されるという騒ぎまであった。
　高速遮断器の省略は、炭素スリ板との関係もあったのではないかと思うが、機関車焼損や架線溶断が山岳区間で多くたったようであった。
　昭和27年にイギリスの新しい直流電化区間を見学したとき、機関車には高速遮断器を設けないで、変電所の高速遮断器でカバーするシステムを採用しているのを見て驚くとともに、意を強くした次第であった。
　このようにして、車体・台車・主電動機・機器その他で鋼や銅の節約をして重量が軽くなった分は、車体の床にコンクリートを詰めて補ったが、詰めたコソクリートの重量は実に16トン余に達した。
　動輪上の重量は、台車の重量配分を変えて、14.39トンとなり、ＥＦ12にくらべ4％位重くなっており、その分だけ粘着引張力は増強されたわけである。

4　ＥＦ13形機関車の追憶

　さて、ここで追憶を二つ･第1号機ＥＦ13－1 が、こともあろうに生みの親である筆者に食いついたのである。
　完成を間近かにひかえた昭和19年10月13日金曜日、筆者が日立製作所の水戸工場で第1号機の出来栄を検査中に感電し、九死に一生を得たのであった。
　感電の瞬間、なにか大きい丸太で頭を股られたような感じで、仮死状態になった。
　目の前は真黄色（黄泉）で、生涯の歴史が走馬灯のようにぐるぐるっと頭の中で駆け巡り、母の顔が浮んでいたことを憶えている。
　そして退院の頃にはそろそろ本土空襲が始まった。
　19年の暮ごろのある日、東京機関区（今の鍛冶橋の脇）に戦時形機関車Ｄ52、ＥＦ13と戦時貨車トキ900を並べて、飛ぶ鳥も落とす勢いの東条英機首相のご高覧に供したことがあった。
　その席で、首相は大いに賞賛激励されたあと、
　「耐用命数を縮めたというが、いつまでもつのか」
と質問され、一同返事に困ったが、
　「大東亜戦争を勝ち抜くまでもちこたえます」
とお答えしたところ、首相は軍刀をがちゃがちゃいわせて、大層喜ばれたことも懐かしい思い出の一つである。

5　モハ63形電車の戦時設計

　通勤電車を戦時規格によって急速に増産して通勤輸送力の強化をはかることとなり、モハ63形、サハ78形、クハ79形が誕生したのである。
　輸送力増強の目的から、腰掛の大部分を撤去したり、乗務員室を切詰めて、客室床面積を増大し、立席定員を増やした。　
　これに対応して、出入口を4ヵ所とした。当時の物凄い混雑を解消するには、出入口4ヵ所どころではなく、鋼板全部を取外したらという極論さえあったぐらいである。
　立席客の換気を良くするため、窓を3段窓とし、中窓を固定して上下窓を別々に開閉できるようにし、天井や妻にも大形の通気孔を設けた。
　加工の簡易化の面からは妻屋根の形状を切妻とした。
　車体の台枠・柱・梁などの鋼材を入手し易しものに単一化した。
　外板を薄く（1.6mm）して鋼材を節約した。
　床下配線については、電線管をやめ、木製の電線棚の上に、あらかじめ電線を所要の形に並べたものをそのまま床下に取付けることとした。
　室内では僅かに残った腰掛の背摺りは板張りとし、天井坂をやめたので屋根のタルキが剥き出しとなり、そこに裸電球がついているといったお粗末な内装は、戦時ならではのことであった。
　モハ63形とサハ78形は、残念ながら終戦までにそれぞれ14両と8両しか生産されなかった。
　しかも電装品が間に合わなかったので無電装のまま完成、サモハ63として運用された。
　戦後、資材や工程の省略は次第に改良されて、戦中のものを含めモハ63形は総数633両、サハ78形は総数147両と大量に製作され、戦後の混乱期における都市通勤輸送に大きな役割を果たしたのである。
　また、4扉方式や切妻などは戦後の標準形通勤電車にも引継がれ、画期的な意味をもつものといえよう。

6　あとがき

　昭和20年にはいると、本格的空襲による被害は甚大で、生産機能も低下の一途をたどり、戦時形の量産はとても思うとおりにいかないまま終戦を迎えた。
　敗戦の直後、あの混乱と機能麻痺のなかで、鉄道は満身創痍の車両と施設を駆使して、1日も休むことなく輸送活動を続けたが、早急に復興するため、戦災車両の復旧と車両の新造が焦眉の急となった。
　敗戦直後の20年9月には、車両の大量発注が行なわれた。とくに旅客輸送の急増にこたえて、旅客用ＥＦ58形の設計が、20年10月、食料難と苦しい環境のなかで開始され、僅か1年後の21年10月にはＥＦ58形の第1号機が誕生、モハ63形も引続いて生産された。
　貨物用としては、終戦前に仕込んだＥＦ13形が21年に全部完成し、22年には新設計のＥＦ15形が登場した。
　これら初期のＥＦ58とＥＦ15は戦時規格の流れを汲んでおり、戦時設計が戦後混乱期の鉄道復興に再び役立ったのである。
　このようにして、鉄道車両の大量生産は、当時全くの虚脱状態にあった産業の復興に起動力を与え、今日の重工業発展への基盤をつくったといって過言ではない。
　もう一つ注目に値することはコロ軸受の採用である。
　ベアリング工業は、軍需産業として占領軍の手により破裂される寸前にあったが、車両へのコロ軸受の採用、すなわち軍需から平和産業への転換ということで、ベアリング工業の存続が許され、重工業の基礎産業として今日の発展への道を開いた。
　島さんのご指示によって、コロ軸受を使った車両図面を描いたのは、20年9月の暑い頃であったように億えている。
　電車では、車軸と主電動機の軸受をコロ軸受とした。
　準戦時形で量産に努め、輸送力の増強をはかる一方、昭和21年に、島さんを委員長とする高速台車振動研究会を発足させ、電動ボギー台車の運動理論の解析にとりかかった。
　その成果にもとづいて、電車では、ウイング軸ばねを使った乗心地のよい新電動台車を設計試作し、23年誕造のモハ63形に用いられ、その後の新形電車用ボギー台車の原型となった。
　電気機関車では、蒸気機関車の流れを汲む旧来の先輪付台車の殼を破って、先輸のない全粘着式電動ボギー台車（引張は車体を通して行なう）を設計し、これを用いた最強力機関車ＥＨ10形の計画を進めた。
　機関車に電車と同じようなボギー台車を使うということは当時としては全く画期的なことであり、走行性能、とくに軌道に与える影響を著しく改善し、その後の新形電気機関車に先鞭をつけることとなった。
　筆者が長崎総裁の指示で昭和27年にヨーロッパで交流電化調査したとき、初めて見る戦後の新しい電気機関車は、いずれもボギー台車を用いていた。たまたまわが国と機をいつにしていたのである。
　このようにして、この研究会の成果は幾多の新しい台車を関発し、さらに試作実験を経て、新幹線車両の誕生へと発展していった。
　戦時設計の功罪については、いろいろ議論のあるところであろうが、旧来の殼を破って、平時では到底経験できないぎりぎりの限界設計に挑戦できたことを筆者は喜んでいる。

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