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。
アプト式から通常の粘着式へ……EF63の登場
信越本線は、トンネルが連続するため煙の出る蒸気機関車は不向きであったことから、早くから電化され、電気機関車による運転に切り替えられていたものの、輸送量の少ない山岳鉄道用に開発されたアプト式は少ない連結数でゆっくりとしか走れません。当時は単線ということもあり列車本数も1日30往復程度しか運転できず、輸送のボトルネックとなっていました。
国鉄は、こうした問題を解消すべく、通常の粘着式による新線を建設することを決定。1963年にアプト式は廃止されますが、この時に碓氷峠専用の補助機関車として開発・投入されたのがEF63です。
EF63は2両でペアを組む「重連」運転を基本とし、常に標高の低い横川方に連結されました。峠を登る下り列車では後押しをして、逆に降りる場合の上り列車では前で受け止めるように支える役割を担っていました。
全ての列車に対応することが必要なので、EF63の列車との連結側となる軽井沢方には電車用の密着連結器とともに、客車・気動車・貨車用の自動連結器を切り替え可能な「両用（双頭）連結器」を日本で初めて装備。また、機関車側から対応する電車を協調制御するため、制御用信号をやりとりする各種のジャンパ連結器も追加しています。これにより、顔つきはずいぶんと「いかつい」ものになっていました。
急勾配で一番危険なのは、車輪が空転したりブレーキをかけたのにスリップしたりして、滑り落ちてしまうことです。このためEF63には、最終手段として電磁石の力でレールに吸い付く「電磁吸着ブレーキ」が国鉄・JRで唯一、装備されました。ただ、それでも下り勾配では速度が出過ぎると停止しきれない場合があり、設定された上限速度を超えないよう、スピードを抑える安全装置も搭載されています。
こういった特別装備により、EF63の重連による協調運転では碓氷峠の通過時間がアプト式時代のおよそ半分にまで短縮されています。このようなスピードアップや、線路の複線化により、横川～軽井沢間における列車の運転本数は倍増しました。
ちなみに、鉄道ファンからは、ヒマラヤ登山の際に、その登頂をアシストするシェルパ族になぞらえ、「峠のシェルパ」の愛称でも親しまれています。
新幹線開業でEF63お役御免に
ただ、国内屈指の高性能機関車であったEF63の活躍も1990年代後半に終わりを告げます。理由は1997年10月、北陸新幹線の高崎～長野間が部分開業したからです。
新幹線は駅間が長いこともあり、高崎から少しずつ登る線形により全体の勾配をゆるやか（30パーミル）にすることで、碓氷峠の急峻さに対応したのです。ただ、それでも計画当時の新幹線規格である12パーミルをはるかに上回るものとなっていました。
こうして、新幹線が開通したことで、信越本線は大きく見直されることになります。まず、並行する在来線区間のうち、高崎～横川間は信越本線のまま維持、一方、軽井沢～長野間は第3セクターのしなの鉄道へ移管されました。
ただ、一番の難所である碓氷峠は廃止、バス路線への転換が決まります。要因は、この区間を利用する旅客数が望めないこと、そして関東と新潟を結ぶルートとしては、より短距離かつ勾配のゆるやかな上越線（1931年全通）が存在するため、貨物列車用としても重要視されなかったことなどが挙げられます。
ちなみに、この横川～軽井沢間は、1987年のJR東日本発足後、初めて廃線したケースとなりました。
また、ここで使われていたEF63電気機関車も、ほかの線区へ転用されることなく廃形式となっています。その大きな理由は、あまりにも碓氷峠に特化しすぎていたからでした。EF63は、その「能力全振り」な設計が災いし、ほかの線区へ転用できなかったのです。しかし、人気を集めた機関車だったこともあり、意外な“第二の人生” を歩むことになります。
“運転体験できる電気機関車” へ転身！
1999年4月、横川駅そばにあり碓氷峠区間の廃止とともに閉鎖された横川運転区の跡地に「碓氷峠鉄道文化むら」が開園すると、碓氷峠を象徴する存在として、EF63はここで保存されることが決まります。
ユニークなのは、残っている7両のうち動態保存されている4両が「運転体験」できること。施設で実施される学科・実技講習を受講し、修了試験に合格した人を対象に、保存されている旧信越本線の線路上（約400m)で往復運転を体験できるのです。
実技講習を繰り返し受講することで、段階に応じ運転体験できる内容は増えていき、最終的には現役当時のようにEF63を2両連結した「重連運転」まで可能になるといいます。かつての本線で電気機関車を恒常的に運転体験できる例は他になく、ファンにとってはたまらないといえるでしょう。
現役当時は「峠のシェルパ」と親しまれ、廃車後もファンに運転体験の機会を提供しているEF63。碓氷峠の急勾配に能力を全振りしたその個性ゆえに、ある意味、幸せな余生を過ごせているのかもしれません。
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