国鉄EF58形電気機関車

EF58形電気機関車は、日本国有鉄道の旅客用直流電気機関車である。

本項では、EF58形の半製品を設計変更して就役させた貨物用のEF18形電気機関車についても詳述する。

1. 概要
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終戦後に激増した旅客輸送需要に対応する機関車として1946年に登場した。

1948年までに31両製造されたところで諸事情により一旦製造中止となり、1952年以降改良型として量産を再開した。以後、初期形車も車体載せ替えを含む仕様統一の改造を受け、1958年までに合わせて172両が製造された。

根本的には戦前の省形電気機関車由来の設計を強化した旧式システムの機関車ではあったが、改良型は高速運転時の性能に優れ、特急列車の牽引にしばしば用いられた。流線形を取り入れた車体フォルムも手伝って、多くの鉄道ファンから「ゴハチ」の通称および愛称で親しまれている。

1950年代から1970年代にかけ、東海道・山陽本線や高崎・上越線、そして東北本線黒磯以南といった主要幹線において、旅客列車牽引の主力として用いられた。1980年代にほとんどが営業運転から撤退し、動態保存機的な少数の残存機も2000年代末までにほぼ運用を終了、2023年にお召し機の61が除籍されたことにより、形式消滅した。

なお、同時期の1947年から1958年まで製造された貨物列車牽引用電気機関車EF15形は、電気機器などの多くをEF58形と共通設計としており、車体の外見は著しく異なるが「兄弟形式」と評されている。

2. 形態別概説
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2.1. 初期型
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太平洋戦争中は旅客用電気機関車の新規製造は中止されていたが、戦後の急激な旅客需要の増大に加え、戦前形の機関車は戦時中の酷使によって疲弊が著しく、旅客用電気機関車は圧倒的に不足していた。このような事情から急遽製造されたものである。

1946年から1948年にかけて1 - 31号機の31両が製造された。当初は50両の機関車のうち、まず30両を発注してから、残り20両を発注する予定だった。

機器類の多くはEF15形と共用されており、特に動台車枠部分の設計は完全共通化されていた。

2.1.1. 性能
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性能的には戦前最後に新造された旅客用電気機関車EF57形と同等の水準を狙ったもので、鉄道省の旅客用大型機関車の原則に沿った2C+C2の軸配置を採用し、MT41形主電動機を搭載していた。制御方式は戦前からの標準であった手動進段の単位スイッチ式、デザインも戦前からの伝統に則った「前後デッキ付の箱形車体」となった。

しかし外見こそEF57形に似ていたものの、その品質はEF57形とは全く異なるものであった。随所に代用部材や簡易構造が用いられ、戦時設計の貨物用機関車EF13形に近似した「準戦時型」車両で、粗悪と評しても過言ではなかった。唯一評価に値するのは、車軸の軸受けに初めてローラーベアリングを採用したことであったが、このローラーベアリングも当初は品質不良で発熱を起こすなどの問題を生じさせた。

パンタグラフは電車用のばね上昇式PS13形で、強度にも難のある簡易構造。なお電気機関車用の空気圧作動式はコストや資材難から採用されなかった。
過負荷や短絡などの事故電流を遮断するために必要な高速度遮断器は高価で複雑なことから省略。
ブレーキシューの作動は車輪を両側から締め付けるクラスプ式ではなく、簡易な片押し式。
車体外板は薄手でゆがみが多く、工作不良、等々。また、EF57形に搭載されていた暖房用蒸気発生装置が省略されたため、冬季には別に石炭焚きボイラー付の「暖房車」を連結する必要があった。

2.1.2. 就役・増備の中止
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品質が極めて粗悪だったために就役当初から故障や事故が頻発し、一時は製造中止措置や使用中止命令が出された時期もある。また、労働組合による乗務拒否運動もあった。

製造期間の途上で徐々に品質の改善は進められ、製造時期やメーカーによりデッキの段数や車体高さ、細部の仕様にバリエーションがあった。実際の製造はメーカーに番号を割り当てて進められたが、それぞれの資材調達・工程進捗状況に差があったために必ずしも番号順になっていない。最初に就役したのは、1946年10月落成の21号機である。1948年の増備中断の時点で日立担当分の6・7号機、三菱担当分の14号機が未着工であり、それらは後述の東芝製の在庫車によって穴埋めがなされている。

1 - 30号機が製造途中の1948年に増備車20両の発注がキャンセルされ、結局31両が就役したところで製造中止となった。

特に増備車への対応が極めて早かった東芝では、増備車の製造凍結が確定した1948年初頭時点で受注予定の31 - 38号機と見込み生産分1両を手がけており、既に4両が完成状態であったため、国鉄は他メーカーで未着工であった3両分を東芝に肩代わりさせ、31号機のみ増備車として引き取った。東芝でデッドストックになった5両分の車体がのちにEF18 32 - 34・EF58 35・36へ転用された。

1948年3月から翌年9月にかけて、高速度遮断器の装備や高圧回路の引き直し、一部車体の改造を行い保安度を向上させる改造が行われた。「第一次装備改造」とも呼ばれる。1948年1月までに製造された19両が対象になった。

のちに1953年から1957年にかけて行われた新造の半流線型車体への載せ替え改造で捻出された古い箱型車体は、凸型の簡易車体だったEF13形に機器ごと転用された。寸法がほぼ合致し両数もちょうど同じ31両で、全車の車体載せ替えが実現した。

2.2. EF18形}}
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32号機から34号機は半製品状態だったものを設計変更して、貨物用機関車のEF18形電気機関車として就役した。

東芝府中工場で製造されていた32号機から34号機の3両は1949年初頭には完成間近の状態だったが、ドッジ・ラインの影響で就役が保留された。その後2年間に渡って東芝でデッドストック状態に置かれることになった3両は、貨物用機関車として転用されることになった。

牽引力確保のため、歯車比をEF15形並の低速形としたが、先輪が多い分だけ動輪軸重が不足するため車内にデッドウェイトを積載して補った。このため旧EF58形では12.4 tだった動輪軸重は14.5 tに増加したが、先輪などの余剰重量が多いため絶対的な牽引力はEF15形よりも劣っていた。車体が補強されたほか、低速での重貨物牽引による負荷増大に備えて、抵抗器冷却のための通風口追加などの措置が施されている。また、デッキについても旧EF58形の簡易構造から、重連時に備えて先端部まで伸びた形態に変更された。EF58形の初期形が全車車体更新を受けた後も旧EF58形の外観を残す貴重な存在であったが、オリジナル形のEF58形に比べると側窓が増えており、新車体でありながら側窓の多い35・36号機との共通点が見られる。

東芝府中工場で留置されている32・33号機の車体の写真が雑誌『鉄道ファン』1984年1月号に掲載され、側面のナンバープレートが確認されている。

形式と番号はEF58形として計画されていた番号をそのまま受け継ぎ、下一桁の8をそのままに直流旧型高速を表す50番台の「58」を直流旧型低速の10番台の「18」とした。この3両によりEF58形では32号機から34号機まで欠番が生じている。将来のEF58形への再改造を視野に入れていたようだが、最後まで実現しなかった。

1951年5月に3両すべてが就役し、東海道本線などで貨物列車牽引や静岡県内の駅構内の入換作業の他、機関車の不足した機関区へ貸し出されて運用されたが、1979年に浜松機関区で廃車され、すべて解体廃棄されており、現存機は存在しない。

2.3. 改良型
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1952年から1958年にかけて新規製造された35号機から175号機までの141両、および初期型の台車・一部機器を流用して1953年から1957年にかけて新造グループ同様の車体・性能に改造された1号機から31号機である。「新EF58形」とも呼ばれ、一般にEF58形と言えばこの形態を指す。

初期型EF58形とは「完全に別の機関車」に変化した外観となったが、「EF58形」の形式番号は継承された。兄弟形式であるEF15形も製造期間中に出力向上をはじめとする性能変更が多く生じているが、同様に一貫して「EF15形」の形式番号を継続している。

2.3.1. 開発の経緯
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上越線は、1931年の全通時から清水トンネルを擁する水上 - 石打間が電化されていたが、1947年には高崎 - 長岡間の全線電化が完成し、160kmに及ぶ長距離電化区間となっていた。しかし上越国境の山岳区間を越える勾配路線であり、低速の貨物用電気機関車が旅客列車にも用いられていた。

その状況に変化が生じたのは、1952年に完成した高崎線電化である。これによって上野 - 長岡間  の連続電化運転が可能となった。平坦路線で、東京近郊の重要幹線でもある高崎線では、高速性能を備えた旅客用電気機関車が必須であり、高崎線内のみの運用については東海道線の旧型旅客機関車を転用して一部をまかなうことになったが、上越線直通の長距離列車牽引では上野-長岡間のロングラン運用も想定され、これに対処できる新たな旅客用電気機関車が求められたのである。

一方、日本の最重要幹線である東海道本線の電化区間は、戦前の1934年に丹那トンネルが開業して以来、長らく東京 - 沼津間に留まっていた。

戦後、輸送力の逼迫と石炭の供給欠乏を背景として沼津以西への電化が進展した。電化区間は1949年2月に静岡まで、5月には浜松へ延伸された。そして1950年代初頭には浜松 - 名古屋間の電化も目前となり、東海道全線電化の完成も視野に入りつつあった。この電化延伸にあたっては、東京地区の普通列車を電車化することである程度の電気機関車を捻出したが、それでも将来に渡って旅客用電気機関車の著しい不足が見込まれた。

折りしも日本は1950年の朝鮮戦争勃発を機に新たな経済成長期に入っており、また、1951年のサンフランシスコ講和条約によって進駐軍の支配を脱したことで、国鉄も自律的な経営方針を採ることが可能となっていた。このような情勢から同年より新型電気機関車の開発が開始され、1952年初頭よりEF58形として順次落成した。

2.3.2. 運用の拡大
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1952年4月の高崎線電化に伴い高崎・上越線に就役し、相前後して東海道本線にも進出した。

なお、EF58形は高速性能優先で登坂能力が弱いため、急勾配の峠越え区間である上越線水上-石打間は、前部補機のEF16形を連結して通過した。

東海道本線電化は1953年7月に名古屋、1955年7月には米原へと西進した。そして1956年11月、最後の区間である米原 - 京都間の電化完成で、全線電化を達成する。また、東北本線も1958年4月に大宮 - 宇都宮間が電化され、翌1959年5月には黒磯までが直流電化区間となった。

EF58形はこのような情勢下で1958年まで大量増備され、1950年代後半の最盛期には、東海道本線の特急・急行列車、普通列車を問わず、客車列車のほとんどを牽引するまでに至った。

2.3.3. 車体
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自動式の蒸気暖房用ボイラーを搭載するスペースを確保するため、デッキが無くなった分、車体が延長され、斬新な半流線型となった。

鉄道省→国鉄によって1920年代から1940年代にかけ製造されてきたすべての大型電気機関車は、蒸気機関車と同様に、長大な台車枠を相互に連結して土台とし、前後への牽引力もこの台車枠で受け持つ構造になっていた。車体については、台車枠の動軸部分上に短い車体を載せるのが普通であった。この車体は蒸気機関車のボイラーと同じで牽引力を分担せず、単に機器室外覆の役割を持つだけである。

台車枠前後両端に配置された無動力の先輪上は、乗務員の乗降や入れ換え作業時の要員搭乗に使われるデッキとなっていた。乗務員は車体妻面のドアから運転台に出入りしていた。

改良型EF58形では台車枠を土台とする古い構造自体に変化はなかったが、先輪上のデッキを廃し、車体を先輪上の車端いっぱいにまで延長した。戦前の流線型機関車EF55形で片側の流線型部分のみ車端まで車体とした例はあったが、F級機関車でデッキなしとして全長に渡る車体を載せたのは、日本ではEF58形が初である。結果としてはデッキ付車の車体が14m級だったのに対し、全長19m弱に達する長大な車体となった。

車体支持点位置の関係上、車端部まで中央部並みの車体幅とするとカーブ通過時に車両限界を突破してしまう。そのため、先輪上に当たる運転台部分は車幅が徐々に狭まる形となり、断面が小さくなって、車体の長大さを強調することになった。車端部幅員は2300mm程度に抑えられている。この運転台の前頭形状は、貫通扉を廃した半流線型の正面2枚窓となった。1950年下期から製造された80系クハ86形増備車のデザインの流れを汲む「湘南形」である。デッキ廃止により運転台は車体の先端に位置することになり、乗務員の乗降は運転台直後に設けられた側面ドアから行われるようになった。運転台からの視界は広がり、正面デッキ扉の廃止で隙間風も軽減された。運転室自体も広くゆとりがある。もっとも、隙間風が減った反面で風通しが悪くなったため、盛夏期には運転室が非常に暑くなるというデメリットも生じた。その一方で車両限界内に収めるための運転席部分の車体の絞りが、連結作業の際に後方視界に影響し運転士が身を乗り出して後方確認をする必要が生じ、オーバーハングの長さから揺れもひどいため、運転性能とは別に居住性に関しては機関士の間では不評であった。床の高さと前頭部断面の小ささ、屋根部から接合された外板の曲げ半径の大きさが重厚な印象を持たせる。一方で、正面中央にプレスラインが入り、窓部分に傾斜の付いた湘南形の形態は、正面窓下に双曲線を描くクロームメッキの飾り帯と相まって、流麗さをも兼ね備えていた。戦後形機関車らしい斬新な車体と、戦前技術の延長上にある古典的な台車枠の組み合わせは、この機関車の特徴である。

2.3.4. 製造メーカーによる差異
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EF58形は、日立製作所、東芝、三菱重工、川崎車両、汽車製造、日本車輌の各所にて車体の製作が行われた。これらの製作所で製造された各車においては、装備の仕様共通化は図られており、目立って大きな差異はないものの製造メーカーにおける特徴のある部分がいくつか見られる。

車体枕梁の形状差 全般検査時などにて車体を吊り上げる時にフックを掛ける枕梁の形状は、通常は逆台形のものが備わっている。しかし日立製作所製のもののみは、正方形に近い形のものが装備されている。また、例外的には旧車体を流用して誕生した東芝製の35・36号機の枕梁形状も日立製のものに類似したものとなっていた。なお、この枕梁はエアフィルター下、車体裾に装備されている。
運転室屋根の形状差 本形式のイメージを大きく左右する部分が、車体前面部分の造形にあると言える。中でも運転室屋根の造形が異なる事に起因するイメージの差は、それぞれの機関車が運用地域における固有の装備を有するようになった末期において、近しい装備を有している車両があるにもかかわらず「1両1両が違う機関車」と言わしめる結果となった。 具体的には車体前端部分の屋根の傾斜に差があり、日立製作所製のものはその他のものに比べ屋根傾斜が浅く、端部において直線的に正面側に落ち込む形状をしており、その他のものは端部に向かって徐々に傾斜がきつくなっていく形状で作成された。 多くの車両が写真などに残されるなど、既に現存しない車両がほとんどではあるものの、その形状差から起因するイメージ差は明白で、特に斜め方向より正面を見た場合、屋根の厚い日立製は正面窓上のおでこ部分が広く男性的な印象を、その他のものは屋根の薄さにより丸みの強い、スマートな印象を受けることとなった。こと原型大窓機においてその差がハッキリとし、日立製61号機と川崎製64号機では屋根の厚みに起因する印象差は、とても大きなものとなっている。
排風ベンチレーターの形状差 本形式の屋根上に設置されるモニタールーフの両側には、機器冷却用の排風ベンチレーターが設置されている。一般的には屋根上機器の配置の関係で、1エンド側のものが2エンド側のベンチレーターより幅広のものが設置されている。 しかし川崎製の車体については、両側ともに通常の2エンド側と同サイズの狭幅のものが設置されている。そのため、通常はモニタールーフとベンチレーターの間隔は均等になっているものの、川崎製の車両についてはモニターと2エンド側ベンチレーターとの間隔が広くなっている。川崎タイプの特徴を持つ、唯一の例外が改装機の18号機である。同車の車体は三菱が手がける新EF58の1号車であり、前面窓下部のRや先台車の端梁が未改造のままであるなど、試作車的な要素が見られた。 また、これとは逆に1エンド側の幅広のベンチレーターが両側に設置されている事例もある。これは、7枚窓の異型機であった35・36号機のみに見られたものである。
装備改造工事に伴って発生した事例 1 - 31号機についてはデッキ付での出で立ちで製造されたが、のちの装備改造工事に伴って新型車体の載せ替えも同時に施行されたことは上述のとおりである。しかし、装備改造を施行したのが元々の製造工場によってのみ行われた訳ではなく、異なった製造メーカーにおいて実施された例が多々存在することとなった。例えば日立製である1号機は、装備改造を東芝にて行ったため、日立製車体の特徴を有さないものとなっている。その逆のパターンとしては、19号機が挙げられる。こちらは東芝製であるものの装備改造を日立にて行ったため、日立特有の車体を有するものとなっている。また、22・26号機の2両は川崎製でありながら日立での改装を実施したため特徴を全く異にする日立車体を有するものであった。つまり、本項上述における製造メーカーの差異についての記述は、「装備改造実施車については一概に当てはまらない」と言え、このグループにおいては「車体改装工事を施行したメーカーに因るもの」であると言える。なお、改装後は車体外部には改装を行った業者の銘板が掲示され、運転室内に新製業者・改装業者・元の車体を架装したEF13形の車号を記した銘板が掲示されていた。

2.3.5. 暖房用ボイラー
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改良型EF58形には暖房用蒸気供給のため、自動式の重油ボイラーが搭載された。冬期における客車の暖房は長らく蒸気暖房方式が主流であった。これは蒸気機関車の走行用蒸気の一部を流用して客車に引き通すものである。

1912年、信越本線碓氷峠に電気機関車が導入されると、冬季運行の旅客列車に対し、暖房用蒸気が供給できないことから、廃車となった蒸気機関車のボイラーを搭載した「暖房車」を別に連結して蒸気を供給した。この手法はその後の他線区における電気機関車牽引列車にも踏襲され、結果として暖房車は1970年代後半まで使用されていた。

しかし、暖房車は起・終点でつなぎ換えの手間が掛かり、また重量がかさむため、機関車には余分な重荷かつ輸送乗客減や、給水を必要とするために運転時間が長くなる原因となった。加えてその多くは石炭焚きボイラーを用い、電化された路線でありながらホームに蒸気機関車並みの黒煙が漂うこともしばしばであった。さらに、暖房車には専属の係員を乗務させる必要もあった。

これを嫌い、1925年から電化された東海道本線・横須賀線の普通客車列車の一部は、電気暖房装置装備の客車を使用し、機関車から直流1,500V電源の供給を受けて暖房を行っていた。しかし、電気暖房車は東京近郊のみの限定運用となっており、非電化区間に直通する大多数の客車は蒸気暖房のみの装備であった。なお、この東京地区1,500V電気暖房は、運用区間での電車への置き換え進展に伴って、1951年ごろまでに廃止された。

暖房車問題に対する一策として、1937年に開発された旅客用電気機関車EF56形は、機関車内に暖房用の重油焚きボイラーと水・重油タンクを装備する手法を初めて採用、これは1940年に登場した強化改良型のEF57形にも受け継がれた。これらにおいても係員の配備は必要で、改良の余地を残していた。

国鉄技師で1951年から静岡鉄道管理局の機関車課長を務めた西尾源太郎は、運用に当たる立場から、当時東海道本線で第一線の機関車として運用されていたEF56・57の車載暖房ボイラーがキャパシティ不足気味であると上申し、その意見がEF58形改良型の大型ボイラー搭載に繋がったという。

改良型の本形式に搭載されたのは、新たに開発された自動制御の水管式重油ボイラー「SG1形」である。EF56形・EF57形の煙管式ボイラーよりも高効率化され、かつ乗務員のボタン操作のみで簡単に扱えるという画期的なボイラーであった。開発にあたっては、汽車製造会社技師の高田隆雄の主導でアメリカのALCOとの技術提携が図られ、自動式車載ボイラーの技術が導入された。

このボイラーは、東海道本線の長大編成運用に供しても十分な暖房能力を備え、短編成の上越線運用ではオーバーキャパシティ気味と言われるほどのスペックを持っていたが、短期間で設計された急造の機器であっただけでなく、EF56形・EF57形のボイラーと全く構造の異なるものであったことから、東海道本線での運用開始に際しては浜松工場や東京機関区ほかで機器の講習や取り扱い訓練を行い、1953年夏から習熟を兼ねて一部列車で蒸気を送り洗面所に温水を提供するといったことも行われたが、同年年末からの本運用では燃焼不良にボイラーの水管破損、給水ポンプの異常による送水不能といった故障が頻発し、製造メーカー及び機関区や担当工場では常に対応に追われることとなった。

作家の内田百閒は、1953年の早春にEF58形の牽引する上野発新潟行き急行「越路」に乗車したが、機関車のボイラーが故障したため、高崎で機関車が交換されるまで暖房が効かず、寒い思いをした。内田は、この時の旅を描いた作品『雪中新潟阿房列車』の中で、EF58形のボイラーがあまりにしばしば故障するので、関係者に「『冷凍機関車』とあだ名されている」旨を記述している。

このため、自動ボイラーは使用燃料や機器の変更を行っただけでなく1957年途中から改良型のSG1A形に移行し、それ以前のSG1搭載機ものちにSG1Aに載せ替えている。このSG1Aはさらに改良され最終的には「SG1A改」となった。ボイラーの標準搭載は機関車運用の合理化に寄与し、本形式の運用範囲を著しく広げることになった。

SGがSG1からSG1Aに改良されたことに伴い、1エンド側屋上のSG排風口の形状が変更されている。

また、1956〜58年にかけて浜松工場担当の既存車にも排風口の改造が行われたが、鷹取工場担当の宮原機関区配置車には施工されなかった。その後、1970年から始まった電気暖房  改造や、SGダクト化未施工車に対して追加改造が70年代半ばに施工されたが全車には及ばず、結局88・96・98・100号機は廃車まで原型のガーランドベンチレーターのままだった。

なお、1号機は試験的に蒸気発生量を増したSG2を搭載して運用されたことがあったが、後年にSG1Aへ戻されている。

EF58形が多数存在した時代には、工場へ入場した際に工期短縮という理由によって、別のEF58形から降ろされ整備済のSG装置へ振り替えを行なう事が多かった。後述のお召し機である61号機のボイラーも9号機→85号機→61号機と載せかえられたものである。

なお、のちに電気暖房装置が普及した東北本線系統などで運用される機では、ボイラーを撤去し「電気暖房化改造」を施されたものも存在した。

2.3.6. 電装部品
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パンタグラフは電気機関車用として正式に設計された空気圧上昇式のPS14形となった。1955年ごろの製造車よりやや幅狭に改良されたPS15形に移行、またそれ以前のPS14搭載製造車についても、検修・整備の関係でPS15形に換装されたものがある。この中で特異な存在であったのが、広島機関区にて所属・運用していた117号機で、1位側にはPS14が、2位側にはPS15が装備されるというものであった。製造当初からのものであったかは不明ではあるが、1975年に宇都宮運転所に転属してからは、どちらの側もPS14に揃えられて、一般的な形態へと改められた。また、末期になるとPS14・15形の部品不足、装備の統一化に伴うことによる、下枠交差式のPS22B形に載せ替えた例も生じた。

電装品の規格は戦前同様の良質な水準を回復し、高速度遮断器をはじめとする安全策も十分に取られている。主電動機は新開発のMT42形となった。公称定格出力は高くなっているが、在来型のMT38形等とは基本的に同型で、給電側の改善により、架線電圧1,500Vを前提にした設計が可能になり、そのぶん定格出力がかさ上げされたためである。それまで、国鉄では電車・電気機関車とも、架線による抵抗や起動時の電圧降下を意識して、架線電圧を10%減の1,350Vとして電動機出力を計算していた。とはいえ、戦中戦後期製造のMT38形に比して工作精度・部品などの質が格段に改善されている。初期型改造機については、旧電動機のまま就役したものもあったが早期にMT42形へ換装された。その後、MT42形に絶縁抵抗の改良を施したMT42F形がEF15に採用されたが、EF58でもEF15の廃車発生品を利用してMT42F形に換装された車両も相当数存在する。

2.3.7. 台車
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台車の基本レイアウトは旧EF58形から引き継いだ古典的なものであるが、車体重量増加に伴い、担いばね追加などの変更がなされている。旧EF58形に引き続き、動軸・従軸の別なくローラーベアリング装備としており、長距離・高速運転に有利である。

主台車は、鋳鋼台枠にイコライザーで結ばれた板ばね支持という形態はEF57形までと同様であるが、構造簡素化のために基礎ブレーキ装置がEF57形までの両抱き式から片押し式に変更された。制輪子受けの構造が従来どおりであると1動輪当りの制輪子数が従来機の2個に対しEF58形は1個に減って制動力不足となるので、一つの制輪子受けに制輪子を2個装備する構造にして従来機と同等の制動力を確保している。また、主台車前部台枠は、従来の旅客用機はデッキがあったために幅広となっていたが、EF58形についてはデッキが廃止されたために先台車車輪の内側に収まる狭幅のものになっている。ただし、それまでに製造されていたEF57などと比べ、全体的に金属部分の設計が軽量化などの目的で薄くなっている部分もあり、金属疲労による主台車枠毀損などのトラブル収束に追われることになり、そのために廃車となった車両も存在する。

先台車は、EF57形までと同様のイコライザー式を継続して採用したLT221であるが、日立製作所で製造された5号機と28号機から30号機まで、および45号機については、保守の簡易化を目的とした試作の一体鋳鋼台枠をもつ先台車を装備していた。この先台車は、イコライザーが鋳鋼台枠内部に隠れており、なおかつ45号機を除いて台車端梁がないという独特の形態をしたものであったが、鋳鋼台枠の開口部が少なく注油や点検等の保守がしづらいといった欠点があったため後続車への採用はされず、また、45号機はのちに他のEF58形からの廃車発生品である通常の先台車に交換している。なお、鋳鋼先台車の形式も標準型と同じLT221である。

2.3.8. 前面窓
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流線型車体となった当初のタイプは比較的大型の前面窓を備えていたが、改良型新製機グループでは第四次増備車として、1954年途中に製造の71号機以降については、運転室計器盤形状変更に伴って前面窓下辺が上昇し、上下幅が縮小された通称「小窓」となる。そのほか156・164 - 166・169 - 174号機は窓ガラスをパテ仕上げからHゴム支持へと変更されて製造・納品されている。また、31号機以前の車体乗せ換え機は更新時期に順じており、7・11・12・16・18 - 20・22・25・28・29・31号機は大窓、他は小窓で出場した。なお、いずれものちの改造でHゴム支持となったものが多いが、この際の作業時には、大窓機が対象となった場合、小窓型の前面窓をベースに下辺を上昇した改造が行われている。

2.3.9. 前照灯
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前照灯は、旧型と同じ1灯式ながら、新型車体では屋根上中央部に埋め込まれた砲弾型のケースに、電球が内蔵された型のものとなった。のちには他形式の電気機関車や電車などと同様に、外枠部分を利用してシールドビームを2個並列に内蔵した形に改造されたものがあり、特に竜華機関区所属機は全機がこの改造を受けていた。これは同機関区が受け持つ紀勢本線にトンネルが多いため、万が一の「球切れ」に備えての安全策であった。「ブタ鼻改造」は原型のイメージを大きく変えるためファンからは忌避されたが、同じ竜華機関区所属のED60形、EF15形や、本形式撤退後に配置されたEF60形にも同様の改造が施され、同機関区所属機の大きな特徴となっていた。

2.3.10. 耐寒設備各種
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改良型EF58形の前面窓上には特にひさしは付けられなかったが、上越線に投入されたEF58形については、冬期にトンネル坑口から垂れ下がったつららによって前面窓ガラスが破損することを防ぐため、前面窓上につらら切りを兼ねた大きなひさしを装備するとともに、汽笛にカバーが取り付けられた。後年、温暖地に転属となった車両においては汽笛カバーが撤去されたものの、ひさしは日除けとしても有効であったため宮原機関区・米原機関区所属機の一部が車体整備時に鷹取工場で水切りに交換されたのを除いて撤去されなかったため、上越型の特徴を廃車になるまで残していた。また、この大型ひさしは車両によって形状に多少の違いがあった。

真横から見て、上辺が水平もしくは前方へ下がり気味のものが多かったが、59・88号機のように取り付け面に垂直で上向きに取り付けられていたものもあった。
真上から見て、線路と並行なものと前方へ開き気味のものがあった。
正面から見て、下向きコの字状だが、その角部のRが大きいもの、小さいもの、不揃いなものがあった。ひさしの取り付けは、この他に広島工場で一部の車両について施工されたが、これは基本的に左右一体型の大型ひさしで、唯一上越線と同じ左右分割型を取り付けた63号機を含めて、目的も上越型のようなつらら対策ではなく、日除けを目的としている。

連結器下には線路上の排雪のためにスノープラウを装備することが可能である。その取付部形状には多くのバリエーションがあり、スノープラウ自体も角度固定式や角度可変式などの種類がある。角度可変式の場合は、運転室下にある専用シリンダによってスノープラウの尖り角度を変更することが可能となっている。

車体側面下部の冷却風取り入れ口は本来金属製であるが、のちに温暖地配属のEF58形については新型機関車並みにビニロックフィルター化された。寒冷地運用のEF58形は凍結対策面で有利な金属製のままとされた。

2.3.11. ナンバープレート
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改造後のナンバープレートは正面は全機が切り貼り文字となった。側面については当初は板式であったが、124号機と128号機以降は切り貼り文字に変更されている。なお、車体乗せ換え機の側面はすべて板式である。

2.3.12. ヘッドマーク掛け
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この装備は、後に本線系統での特急列車をはじめとする優等客車列車を牽引するという使命を持たされた機関車であるが故のEF58における装備のひとつであるが、旧性能機関車の中ではこれを装備していた形式は稀で、デッキのない車体を有しているが故の、特徴的な装備の一つである。装備位置は、正面ナンバーの下部にヘッドマーク上部取り付け座が、正面飾り帯の交点部分に下部ヘッドマーク掛け座が設けられている。なお、前面ナンバー上部にあるフックはヘッドマークを装着するためのものではなく、球切れなどで前照灯を使用できなくなった場合に応急処置としてカンテラを吊り下げるための「前部標識灯掛」である。

ただし、この増設工事は172両すべてに整備されたわけではなく、ヘッドマークを掲げることのない急行列車をはじめとした優等列車の牽引仕業しかなかった浜松機関区における162 - 169号機や、高崎第二・長岡第二の両機関区に配置されていた131号機以降の車両を中心に、未装備のまま廃車となったものも多く存在した。また、装備されていたものの中でも異色な存在であったのが、広島機関区に配置されていた64・84号機の2両で、通常のヘッドマーク取り付け座が存在していたにも関わらず、新たに、正面ナンバー上部に設置されている前部標識灯掛を改造してヘッドマークを取り付け可能なようにし、それに伴い下部掛け座をかなり上部に増設している。このため、ヘッドマークを取り付けている時は他のものに比べかなり高い位置にヘッドマークが掲げられ、影響で車両ナンバーが隠れる形となるものとなっていた。

2.4. 電気暖房改造
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1950年代末期から地方主要幹線の交流電化が進展する過程で、東北・上信越・北陸地区の幹線については電気機関車に電源供給設備を搭載、列車には電気暖房装置搭載の客車を充当することが一般化した。暖房用ボイラーを搭載しないことで電気機関車の小型化や軽量化、更には水漏れによる機器の故障対策に効果があるためで、主変圧器の3次巻線から簡単に暖房用電源を取り出すことができる交流電気機関車のみならず、搭載機器が多く重量制限の厳しい交直両用機関車や直流機関車にも波及した。

ただし、九州や北海道については非電化区間直通列車も多く、蒸気機関車やディーゼル機関車との兼ね合いもあって蒸気暖房のままとなっていた。結果、1960年代以降に開発された電気機関車の多くが電気暖房仕様となったが、客車には蒸気暖房配管も残されたため、電源供給ができない場合は蒸気暖房も可能であった。

そして、東北・上信越地区の客車のほとんどが電気暖房装備となると、その区間専用の電気機関車に保守点検や給油給水の手間がかかる暖房用ボイラーを載せておく必然性が低くなった。そのために1970年代初頭以降、高崎・上越・東北本線などで限定運用される本形式機はボイラーを下ろし、代わりにサイリスタインバータを搭載して電気暖房対応型となった。

電気暖房改造車 35・50・51・58・59・70 - 73・84 - 87・89・90・102 - 110・114・116・117・119 - 123・130 - 137・141・144・145・151 - 154・168・172 - 175

2.5. 昇降ハシゴのステップの改良
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屋根上への昇降用のハシゴについては、それまでの箱型・デッキ付の旧型電機については妻面に設置され、デッキ上より安全に昇降ができていたが、非貫通・流線形の車体でかつデッキの廃された新車体EF58については車体側面に設置せざるを得なかった。一方で車輌接触限界の関係で外側に大きく張り出して設置することができず、手足を深くハシゴに掛けることができずに昇降の際、足を踏み外して転落するなどの危険性があり、乗務員他関係者から当初より不評であった。この不便を解消するため、車体側の側板を切り込む事で踏み込みの奥行きを確保する改造がなされた。施工期間は担当工場により多少前後するが、1960〜67年である。ただしこの改良工事は全車両に行き渡らず、原形のまま廃車されたものもあった。

原形のままであったもの 11 - 18・20・38・42・44・45・83 - 85・116・117・119

2.6. EF58形の特殊型
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2.6.1. 側面7窓機
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1949年に東芝府中工場で製造が始められた。のちにEF18形となった初期型EF58形の32号機から34号機に続く増備車であり、本来はデッキ付の初期型の形態で完成する予定だった。

製造中止によって未完成のまま放置されたが、この2両は32号機から34号機ほど工程が進んでおらず、1951年に至って流線型車体の改良型EF58形に改造され、就役することになった。その際、半完成していた旧型車体の両端を切断して流線型の前頭部を接合し、完全新製車体並みの仕上がりとしている。

しかし、完全新製の流線型車体は側面窓が5枚であるのに対し、旧車体は7枚であるため、流線型で完成した35・36号機もそのまま7枚窓を持つ車体として就役することとなった。

また、35号機は側面の乗務員室扉も旧車体の正面貫通扉を流用しており、他機とは窓の形状も異なっている。36号機は他機と同じ新製の扉が使われたが、車体整備時にFRP製に交換された。

3. お召し列車牽引指定機
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改良型新製機グループでは第三次増備車での発注21両のうちの2両である、1953年に東海道本線名古屋電化用増備車として製造された車両である。

3.1. 製造に至る経緯
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60号機は、東京芝浦電気の製造で製造番号301256、1953年7月27日付で落成して国鉄納入後、1953年7月30日付で浜松機関区に新製配属された。

61号機は日立製作所製造で、1953年7月9日付で落成したのち国鉄へ納入され、1953年7月17日付で東京機関区に新製配属された。

どちらもそれぞれの製造元に「お召列車牽引専用機関車」としての指名発注）（116が東京機関区へ1957年3月に日本車両製造が「戦後初の国鉄電気機関車納入記念」として特別に装着されて納入・新製配置されたものを、61のお召装備の一つとするために116の握り棒を通常型と交換した。このステンレス製誘導握り棒は、61のお召列車運行装備品として国鉄時代はお召し列車牽引時だけ装着されていたが、民営化後のお召列車運行後は常設となる。台車枠に取り付けされている部分に当該車両である「EF58 116」の刻印がされている。

3.2. 運用開始以降のお召し列車けん引に関して
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61が初めてお召し仕業に充当された1953年10月19日の逸話であるが、松山で開催される国体の開会式及び四国・岡山行幸に出発するため東京駅ホームでお召列車に乗り込む際に国鉄関係者から新製電気機関車の説明を受けた昭和天皇は、列車出発前の東京駅ホームで先頭部まで歩いて行き同機を間近に見たと引用文献及び注釈引用文献にて記載されている。機関車が天覧に浴したのは希な事例である。日立製作所が保存している写真には昭和天皇・香淳皇后夫妻が同機を見学している姿が残されている。

61が東京機関区、60が浜松機関区に分割配置された背景には、1953年7月21日に東海道本線が名古屋までの延伸電化と、長距離走行に向かない構造で製造されていた時代でもあり、東海道線全線電化以降は関西方面へはほぼ中間点に位置する名門機関区である浜松で機関車交換をし浜松所属の60が浜松以遠を担当する計画があったためとされる。

しかし、実際には落成後5年ほどは東海道本線でのお召列車運行時の上りと下りで両機を使い分けた。60単独の牽引に関しては、東海道本線における復路専用機関車としての導入直後の1953年10月28日の名古屋 - 東京間から1958年10月27日の岐阜 - 東京間のお召列車牽引が本務機しては最後となる。この日以降60のお召列車本務機としてのけん引記録はない。その後は東海道新幹線開業までの東海道本線走行時は61が本務機、60が予備機とされ、東海道新幹線開業前にお召し列車が関西以西に運行される場合は、京都御所内の宿泊所に宿泊されることが大半であり、EF58投入後のお召し列車に関しては夜行運用は行われなかった。また、蒸気機関車と異なり電気製品であることから、お召し列車運行がない時でも定期的に絶縁破壊を防ぐための通電を行い、故障防止を兼ねて毎月数回は定期的に一般の列車牽引にも用いられた。

なお、60の正規のお召列車けん引回数は5回、皇太子が昭和天皇の名代として列席した英国エリザベス女王の戴冠式より帰朝奉告に伴って運転された伊勢神宮神武天皇陵ほかの山陵等参拝・報告に伴う、1953年11月9日運行の復路ご乗用列車のけん引が1回となっている。また、原宿宮廷専用ホームへの入線は1956年11月2日の一回限りとなっている。

引用文献で本形式のお召列車けん引専用機製造計画に携わっていた当時の国鉄本社運輸局の西尾源太郎によると「両機ともお召専用機として発注したが、お召本務機の中心は61号機であり、60号機はお召本務機は努めるものの、その役割は補佐的なものとした」と語っていることが記載されている。

この他に、東京機関区では別に73を予備機に指定していた。予備機指定解除後に宇都宮運転所に転属して、一般色変更及び電気暖房改造され一般列車の運用にあたった。

73は60同様にぶどう色2号の塗色で、1エンド側連結器右、2エンド側連結器左に供奉車との有線電話連結栓を装備していた。なお運転席内部構造などは公的な履歴簿等の資料がなく詳細が不明であるが、有線電話連結栓および運転席区名札入れ横に乗務員札入れ、国旗掲揚装置を装備している写真が多数公開されていることから、後述する172の整備指示書に記載されている内容に近い整備がされていたのではないかと推測されている。

東海道本線運行時は60がいるが、東北・高崎・上越線方面は各地の鉄道管理局において非常救援機を兼ねて73を含む本形式を待機させておくことが通例となっていた。

60と61の相違点として製造メーカーの違いによる、主台車枠や車体の細かな部分における作りの違いと車体長の違いがある。台車枠に関しては、従台車部分の主台枠に補強と車体へのブレーキシューと鉄粉や雨水などの飛散物を防ぐために二軸従台車上部に「先輪覆い」と呼ばれる部品が装着されているが、60は従輪ごとの分割式であり、61は従台車ごとカバーする一体型となっている。車体長関係では、1956年3月31日付国鉄名古屋鉄道管理局報号外『1956年4月5日 名古屋鉄道管理局　お召列車けん引機関車寸法・機関車及び同乗務員運用』によると、「機関車前端りょうから後部自連の連結面まで」EF5861　19,514ミリ、EF5860 19,560ミリ。「機関車に附した停止目標から後部自連の連結面までEF5861　18,640ミリ、EF5860 18,250ミリ」と記載されている。これは、乗務員交代駅における乗務員待機位置及び天皇・皇后への奉迎者に対する配慮のほか、御料車の乗降口に敷かれている絨毯に合わせるため、機関車の停止目標を設置する際に必要な数値であり、停車駅ではこれらの通達を基に停止位置表示板を設定していた。

また、本車両に限らず、お召列車けん引機関車には所属区の検修担当者である技工長及び技工が後部運転室に添乗する規定になっている。『1956年11月2日運転　名古屋鉄道管理局：お召列車機関車運行・仕業』『1956年11月2日運転　名古屋鉄道管理局：米原機関区　お召列車予備機関車運行/お召機関車添乗者表』には『お召機関車浜松区EF5860号の添乗者氏名』として浜区技工長　○○　○○　同技工　○○　○○　と記載されている。当然ながら正機関士・副機関士・機関助士・SG担当機関助士の名前が担当職務と共に記載されている。

両機はお召し列車運転時には運行が決まった時点で工場入場の上で車体の再塗装や搭載機器の入念な整備を行い、試運転の度に各部の機器を基準値に合致させる整備を行い、お召列車運行当日には、前面に国旗を飾り、御料車編成の牽引に充当された。

本務機の61は昭和天皇のお召し・ご乗用列車を100回以上牽引した