高野山電気鉄道101形電車

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高野山電気鉄道101形電車（こうやさんでんきてつどう101がたでんしゃ）とは、高野山電気鉄道（現在の南海高野線高野下駅～極楽橋駅間と南海鋼索線を運行していた会社）に在籍した通勤形電車の1形式。正式にはデ101形と称した。後に南海電気鉄道所属となりモハ561形と改名している。本稿では、同系の荷物室合造車であるデニ501形を含めて述べることとする。

目次 1 概要 2 車体 3 主要機器 3.1 主電動機 3.2 制御器 3.3 台車 3.4 ブレーキ 4 600V専用車への改造 5 変遷（高野山電気鉄道在籍時） 6 変遷（更新修繕まで） 7 更新修繕・終焉 8 脚注

[編集] 概要

高野山電気鉄道は1928年6月に南海鉄道（南海電気鉄道の前身）高野線に接続する高野下～神谷駅間の開業に伴い営業を開始し、翌年極楽橋駅まで延長開業している。この営業開始に備えて1928年6月に日本車輌製造本店にてデ101形8両（101～108）とデニ501形2両（501・502）が製作された。この路線は50‰の急勾配と急曲線が連続するため、これに対応した特殊装備を多く備えていたのが特徴である。開業当初は架線電圧が1500Vであったため1500V専用車として新造されたが、1932年に南海鉄道との相互乗り入れを実施し難波駅まで乗り入れるにあたって南海と同じ600Vに架線電圧が下げられることとなったため、600V専用車に改造された。

[編集] 車体

当時まだ珍しかった全鋼製車体であった。初期の鋼製車の特徴であるリベットを多用、屋根も深く厳めしい印象がある車体で、いかにも険しい山登りをする電車という風情であった。車体長は15m級ながら自重は全鋼製車体の採用と特殊装備のために車体重量が14.5~15t、自重トータルでは36tと車体寸法の割に重くなった。窓配置はd1D10D1d（デ101形）またはdD1D9D1d（デニ501形・荷物室は高野下方）、側窓は1段下降式であった。当時の郊外電車としては珍しく全室式の両運転台装備で正面は荷物室側を除いて貫通路付の3枚窓、荷物室側のみ非貫通の3枚窓であった。山岳区間走行に備えて大きなヘッドライトを屋根に左右に分けて2個装備していたのが大きな特徴で、「二ツ目玉」などのあだ名がつけられた。

[編集] 主要機器

[編集] 主電動機

主電動機はゼネラル・エレクトリック製GE-281A^[1]を4個装備した。ギア比は62:24である。

[編集] 制御器

制御器は電力回生制動機能を備えたドイツ・AEG社製AUR制御器で、これは力行時には直巻接続となっている主電動機の電機子と界磁を分巻接続とすることで回生制動を実現するものであり、構造が単純で回生効率はそれほど高くはないが、回生制動失効時にはそのまま発電ブレーキに切り替わるという、山岳線区での使用に好適な特性を備えていた。これにより、本形式は日本初の電力回生ブレーキ^[2]搭載車両となった。 また、この制御器は後に東洋電機製造の手によってAUR-11として国産化され、これは以後高野線山岳区間用車の標準制御器として長く重用されることとなった。

[編集] 台車

台車は汽車製造製の軸バネ式で、これは高野山電気鉄道の親会社であった南海鉄道の電5形など^[3]に採用されたJ.G.ブリル社製Brill 77E2を模倣・改良したものである。オリジナルとなった77E2は曲線通過時の左右の枕バネの不等沈下などに配慮して中央のボルスタ部を強化し、側受の間隔を最大限拡幅、これに合わせてBrill77E系標準のトラニオン^[4]を省略するなど曲線の続く勾配線区間での使用に備えて設計されたものであり、枕バネの板バネ枚数を通常より多い10枚構成としていたことと合わせ、これは後に同車が充当された支線区運用においては明らかに過剰な装備であった。

本形式の台車の設計は、その77E2の特色を色濃く受け継いでおり、原設計では鍛造であった側枠が鋳鋼製となり、板バネ上部のグラジエート・スプリングが省略^[5]されるなどの相違はあったものの、そのアウトラインはほぼ一致していた。しかしながら、これらの台車は原設計が本来低床・低速の路面電車用として開発されたものであって高速運転には全く適さず、特に本形式が装着したものは、架線電圧降圧とこれに伴う難波乗り入れの開始後に平坦線走行時の動揺が著しいことが指摘された^[6]ため、1937年に全車とも、当時としては一般的なビルドアップ・イコライザー台車である汽車製造製K-16Aを新製の上で交換され、旧台車は全て廃却された。このK-16Aはモハ1201形などにも大量採用された当時の南海鉄道の標準台車の1つであるが、それが極楽橋直通に何ら問題なく使用された、という事実が示す通り、電5形計画時の南海鉄道および本形式設計時における高野山電気鉄道の技術陣による急勾配区間に対する配慮は、結果的には杞憂であった^[7]ということになる。

[編集] ブレーキ

制御器による回生制動を補完する空気ブレーキは、クノール社製のAMF自動空気ブレーキ^[8]が採用された。

この時代はブレーキの電空同期機構が開発されておらず、ある程度までマスコン操作による回生/発電ブレーキで減速した後、マスコンのノッチを戻し、これとほぼ同じタイミングでブレーキ弁を操作して空気ブレーキで停車する、という職人芸めいた煩雑な操作を行う必要があり、一般の電気鉄道各社では乗務員から嫌われて非常時以外は空制のみを使用する例が多く見られた。

しかし、50‰前後の急勾配区間が連続する高野山電気鉄道の場合、エアブレーキのみの常用はブレーキシューの発熱によるタイヤ弛緩の原因となる恐れがあったため、保安上禁止せざるを得ず、この手動によるブレーキの電空切り替えを恒常的に行わざるを得ない状況にあった。

そうした困難を乗り越えての、本形式による回生制動常用の成功は、近隣の私鉄各社にも少なからず影響を与え、青山峠越えの連続下り勾配を擁する参宮急行電鉄での抑速電制常用、京阪電鉄京津線50形におけるより効率の高い複巻式モーターによる回生ブレーキシステムの実用化、大阪市電気局100形以降での電制常用、そして阪和電気鉄道と東洋電機製造のコンビによってAUR制御器の回路構成を改良して開発された、直巻式電動機による平坦線向け電力回生ブレーキシステムの実用化、と煩雑な操作を要求される電空併用操作の常用化に踏み切る企業が、本形式の就役開始後、戦前の関西圏に相次いで出現することとなった。

なお、本形式の場合は、さらに急勾配区間での非常用として電磁軌条ブレーキも装備して万全を期していた。また、ブレーキに空気圧を供給する空気圧縮機はブレーキと同じクノール社製の2段圧縮式のものであった。

[編集] 600V専用車への改造

概要に記したとおり、1932年に600V専用車への改造が行われた。主電動機・制御器・空気ブレーキ・空気圧縮機は変更されなかったが電圧降圧により主電動機の端子電圧が600Vに降圧され、これにより定格出力も42kwとなった。また、この際電磁軌条ブレーキは撤去された。台車は当初そのままであったが、前述の通り1937年にK-16Aに交換された。

[編集] 変遷（高野山電気鉄道在籍時）

新造時は高野下以南の自社線内のみの運行であったが、南海鉄道への乗り入れ開始後は難波～極楽橋間の直通運転（通称「大運転」）の主力となった。1943年に南海鉄道の堺東車庫の火災で101が全焼したが、焼け残った構体を利用して復旧された。ただし、資材不足の時期であったことから半鋼製車体、片隅式運転台、ヘッドライト1個となった。このほか戦時中に105と107が正面衝突により破損して走行不能となる、といったトラブルが発生したが、全車戦災に遭うことなく戦時を乗り切った。この間1944年に南海鉄道が戦時統合により近畿日本鉄道（近鉄）の難波営業局となっていたが高野山電気鉄道は統合の対象外であったため相互乗り入れの相手社名が変わっただけであった。終戦時は相互乗り入れは縮小され、近鉄の橋本駅～極楽橋駅間の折り返し運転に使用されていた。戦後になって1946年に103・104の2両が難波営業局の車両不足を理由として近鉄に移籍し、モハ561形561・562（いずれも初代）となった。この形式は南海鉄道時代以来の搭載主電動機出力を冠する形式命名ルールに従って与えられたもの^[9]であった。これら2両は1947年6月に南海と近鉄が分離することとなったため、帳簿上の処理を簡素化すべく、事前に高野山電気鉄道に復籍、旧車番に戻された。南海と近鉄の分離にあたり、その準備として1947年3月に高野山電気鉄道は南海電気鉄道と社名変更したためこの時点でデ101形・デニ501形とも南海所属となったことになるが、実態としては同年6月に南海電気鉄道が近鉄から難波営業局所属路線を譲渡された時点で両形式とも高野山電気鉄道から南海に引き継がれたといえよう。

[編集] 変遷（更新修繕まで）

南海に引き継がれ高野線所属となってからもしばらく両形式とも以前の形式のままであったが、1949年にデ101形のみモハ561形に改められた^[10]。1951年に天見駅～紀見峠駅間の紀見トンネル内で502が絶縁不良などが原因で発火・焼失する事故があり、同車は1954年に電動貨車のデワ2001として復旧した。この事故を契機として、1956年に残った9両に屋根に絶縁用ルーフィング工事を行い、合わせてヘッドライトを貫通路上の1個のみに改めた。これは2個のヘッドライトが直列回路でつながれており、いずれか1個が切れただけで2個とも切れてしまうためであった。また1953年には空気ブレーキをAMMに変更した。その他、変更時期は不明であるが2段圧縮式の空気圧縮機も通常形の1段圧縮のものに取り替えられている。運用面では、難波直通列車は大出力電動機を装備し、より高性能なモハ1251形に譲り、足が遅く同形式と共通運用に充当できない本形式は旧・高野山電気鉄道線そのものである高野下～極楽橋間の区間運転用とされた。

[編集] 更新修繕・終焉

1963年から1964年にかけて9両全車とも更新修繕を施工された。制御器が廃車となった木造車からの発生品であるゼネラル・エレクトリック製PC-14-Aに変更されて電力回生ブレーキが使用不能となり、高野下以南の急勾配区間への入線が不可能となった。また外板張り替えが実施されたため、車体からリベットがなくなり外観の印象が変わった。

デニ501形で唯一残っていた501については荷物室を撤去してモハ561形に編入、既存車の続番として569と付番されたが、荷物室のあった難波方の非貫通運転台はそのままであった。以後は9両とも（通称）汐見橋線の汐見橋駅～住吉東駅間の折り返し列車専用となった。

しかし、本形式は南海の標準形車両ではないことから、モハ1501形に続いて淘汰の対象となった。561・564・565・567・568は1968年から1969年にかけて老朽廃車、566は1968年に天下茶屋駅構内で11001系電車と正面衝突して破損し翌年廃車、563は1968年に電動貨車であるデワ2002に改造され社用品輸送に使用されたが、これも1971年に自動車輸送に切り替えられたため用途を失い、502の復旧車であるデワ2001は高野線の郵便・手荷物輸送に従事していたが、1971年に高野線の郵便・手荷物輸送が廃止になったため、前述のデワ2002とともに1972年に廃車となった。モハ561形で最後まで南海に残された562・569の2両は1969年に水間鉄道に譲渡され同社のモハ364形364・365となった。水間鉄道での使用期間は短く、南海からのモハ1201形の貸与（のち譲渡）に伴いわずか数年で廃車となっている。

全車とも廃車後解体処分されたため、日本の鉄道技術史上において重要な役割を果たした車両であったにもかかわらず、保存車は1両も存在しない。

[編集] 脚注

1. ^ 端子電圧750V時定格出力52kW。
2. ^ このブレーキの開発には、高野山電気鉄道の車両技師であった木南吉三がドイツ人技師とともにあたった。木南は後に独立し木南車輌製造を興すことになる。
3. ^ 大阪高野鉄道時代最後の新造車である電1形13~15（2代目）も含む。
4. ^ 現在の台車に用いられるボルスタアンカの祖。
5. ^ これはJ.G.ブリル社の特許を回避するのが目的であったと考えられ、他社製76E/77E系台車でも同様の事例が大半であった。
6. ^ 平坦線を高速走行する際の動揺が著しいことはBrill 77E2の段階で既に指摘されていた。ただし、こちらは前述のグラジエート・スプリング装着などの対策が施されており、また装着車が支線用などに使用されていたためもあって致命的な問題とはならず、改造の上で後続の電6・8形と同じグループに編入された一部を除き、台車交換を実施されずに終わっている。
7. ^ もっとも、それが判明したのは、台車の国産化が進み理論的な解析が行われるようになった1930年代初頭以降であり、1920年代初頭の段階ではそれは望むべくもない話であった。
8. ^ 自動空気ブレーキの開発元であるウェスティングハウス・エアブレーキ社の型番では電動貨車用とされ、構造が簡略化されていた。
9. ^ 出力は日本馬力での表示による。本形式の場合、定格出力42kW=56馬力の電動機を搭載しており、かつ南海・高野線系統には他に56馬力電動機搭載車がなかったことから、50馬力級電動機搭載の木造車群に続けてそのままモハ561形とされた。
10. ^ 101～108→561～568、561・562は2代目で、初代とは同型であるが別車両であった。