ツェントラル鉄道Deh120形電車
仕様 > 走行機器

制御方式はAe8/14形電気機関車やAe4/6形電気機関車で採用された18段の高圧タップ切換制御を採用し、タップ切換器は主変圧器のオイルタンクに組込まれており、直流電動機で駆動されるものとなっている。架線電力はパンタグラフから高圧ヒューズと主開閉器を経由して変圧器に供給され、主変圧器はタップ切換および補助電力用の調整変圧器とタップ切換器出力を駆動用電圧に降圧する主電動用変圧器で構成されるもので、連続定格出力は走行用1000 kVA、列車暖房用AC1500 V 16 2/3 Hz、200 kVA、補機用AC220 V 16 2/3 Hz、35 kVAとなっている。なお、電気暖房はインターラーケン・オストで接続する同じ1000 mm軌間の私鉄であるベルナーオーバーラント鉄道との客車の貸借を想定して、通常AC1000 Vとしているスイス国鉄の標準軌の車両と異なり、交流1500 Vを使用している。
走行装置は粘着駆動用の2基の台車の間にラック機構と支持車輪を設けた台車を設置して軸配置をBo'2zz'Bo'とし、台車枠の車端側に設置された連結器と台車間を連結する連結棒とで引張力を伝達する方式で、軸重は前位側から10.0/9.8/7.2/7.2/9.8/10.0 t（運転整備時）もしくは10.75/10.55/7.2/7.2/10.55/10.75 t（最大積載時）に設定されている。
粘着式台車はプレス鋼の溶接組立て式で軸距2500 mm、動輪は車輪径900 mmのスポーク式車輪で牽引力伝達は台車枠の下を通る車体支持梁と台車枠横梁間のセンターピン間で伝達されており、枕ばねは重ね板バネとしている。動輪の軸箱の軸受は球面ころ軸受、軸ばねはコイルばね、軸箱支持方式は湿式円筒案内方式となっており、日常の運用においてはメンテナンス不要となっている。粘着区間用主電動機は台車枠に装荷されて減速比5.31で1段減速されている。装荷方式は吊掛け式で、これは構造が単純であることと、最高速度が時速75 kmと低いことから採用されたものであるが、主電動機に伝わる走行時の振動が整流に悪影響を及ぼすことが判明したため、主電動機の巻線の絶縁を強化することで短絡事故を減らす対策が取られている。また、各動輪の台車端側に電磁空気式の砂撒き装置が、台車枠に砂箱が設置され、進行方向に合わせて前後4箇所ずつが動作する。
ラック式台車は内側台枠の鋼板組立台車で、前後端に軸距3440mm、車輪径710 mmの支持車輪があり、その内側に有効径860 mmのピニオン軸が軸距は2350 mmで設置されており、ピニオンとラックレールの嵌合を確保するため、支持車輪の軸ばねを通常よりばね定数を大きくするとともに軸箱の上下可動量を10 mmに制限しているほか、支持車輪のタイヤの摩耗に応じて軸箱高さを調整することでピニオンの高さを一定にしている。主電動機は台車上に装架されてブレーキドラム付の中間軸を経て2段減速でピニオンに伝達され、減速比は11.42である。なお、ラック方式はラックレールがラダー型1条のリッゲンバッハ式である。ラック式台車の牽引力は前後の台車に連結棒で伝達されるため心皿は無く、台車の前後端部に枕木方向に設けられた重ね板バネ式枕ばねに車体荷重がかかる仕組みとなっている。
主電動機はいずれも交流整流子電動機で、1時間定格出力は粘着式駆動装置用が出力230 kW×4基、ラック式駆動装置用が255 kW×2基となっており、粘着区間力行時は粘着駆動用主電動機を2S2Pに接続して920 kW、ラック区間力行時は粘着式駆動装置用主電動機を4Sに接続した460 kWとラック式駆動装置用主電動機を2Sに接続した510 kWの計970 kW、連続定格は同様に粘着区間は836 kW、ラック区間は880 kWとなる一方、ラック区間走行時には連続定格電流760 A、最大電流900 Aの発電ブレーキを使用することが可能となっている。粘着式駆動装置用とラック式駆動装置用の主電動機は電気的には同一で、ベアリングの違いによりハウジングと鏡蓋が異なるものとなっているほか、冷却は冷却用送風機による強制通風で、機械室内の1基の送風機から床内の風洞を通じて冷却気が送風される。
運転台には円形のハンドルで操作するマスターコントローラーのほか、以下の通りの各操作ハンドルが設置されている。
牽引力調整ハンドル：ラック区間走行時に、天候等によるレールの状況に応じて機関士が粘着式駆動装置とラック式駆動装置の牽引力の比率を31 : 69から45 : 55の間で5段階、発電ブレーキ力の比率を35 : 65から50 : 50の間で3段階に調整するもので、牽引力比率の調整は力行時は負荷調整用の補償変圧器で、ブレーキ時は発電ブレーキの抵抗値の調整によって行う方式となっている。
運転モード選択ハンドル：走行区間に応じて以下の通り6つのモードに主回路・制御回路を切替える。
Q：粘着区間力行
0：切
E：ラック区間進入
F：ラック区間力行
A：ラック区間進出
Br：ラック区間ブレーキ
ブレーキハンドル：自動空気ブレーキ用Bozič式ブレーキ弁、ラック区間用直通空気ブレーキ用Wブレーキ弁、粘着区間用直通空気ブレーキ用No.9ブレーキ弁、運転室右側機器箱上の手ブレーキハンドル
タップ切換器手動操作ハンドル：運転室背面に設置されており、故障によりタップ切換器をマスターコントローラーで遠隔操作できなくなった場合に、タップ切替器にシャフトを介して接続されたこのハンドルにより直接操作する。
運転台の計器類は以下の通り。
架線電圧計
主回路電流計：粘着式駆動装置用主電動機およびラック式駆動装置用主電動機用の2個の電流計を装備する。
速度差分表示計：ラック式駆動装置用電動機軸と粘着式駆動装置軸にそれぞれ設置された速度計発電機の発生電圧の差分を両駆動装置の速度差（km/h）に換算して表示するもので、ラック区間運転時の粘着式駆動装置の空転状況や、ラック区間への進入時の粘着式駆動装置とラック式駆動装置の周速の同期状況を表示する。
速度計：前位側運転台のものが記録速度計、後位側運転台のものが通常の速度計となっている。
検電表示器：運転室右側機器箱上に設置され、後位側運転室屋根上に設置された検電アンテナによって検知した架線電圧の有無を表示する表示灯。
暖房引通用電圧計および電流計：客車に給電される暖房出力電圧および電流を表示。
運転台の主なスイッチ類は次の通り：灯具、暖房、主電動機冷却用送風機、電動空気圧縮機、制御電源、パンタグラフ、逆転器。
粘着式駆動装置とラック式駆動装置を別個に設ける方式の本形式においては粘着区間からラック区間に進入する際には粘着区間で停止していたピニオンを列車の速度まで加速して両駆動装置の速度を同期させる必要がある。運転モード選択ハンドルを「E」位置とするとラック式駆動装置用電動機が粘着式駆動装置用電動機が等速に回転するよう回路が構成され、ラック式駆動装置用電動機の励磁状態に応じて発生する両駆動装置の速度差は運転台の同期用電圧計に表示され、機関士が列車（粘着式駆動装置）の速度をブレーキで調整して同期を図り、ラック区間進入完了後に運転モード選択ハンドルを「F」もしくは「Br」位置とする仕組みとなっている。
本形式はラック区間に対応した複数のブレーキ装置を装備しており、基礎ブレーキ装置は以下の構成となっている。
粘着式台車毎に1基ずつ、車体床下に装備されたブレーキシリンダーもしくは各運転室の手ブレーキハンドルにより動作する、各動輪の両抱式踏面ブレーキ。
ラック式台車に1基装備されたブレーキシリンダーにより動作する、各支持車輪車輪の片押式踏面ブレーキ。
ラック式台車に1基装備されたブレーキシリンダーにより動作する、各ピニオンに併設されたブレーキドラムに作用するバンドブレーキ。
各運転室の手ブレーキハンドルにより動作する、各ラック式駆動装置の中間軸端部に設置されたブレーキドラムに作用するバンドブレーキ。
また、ブレーキ装置として、自動空気ブレーキ、ラック区間用直通空気ブレーキ、粘着区間用直通空気ブレーキ、発電ブレーキ、手ブレーキが装備されており、それぞれのブレーキの動作は以下の通り。
自動空気ブレーキ：粘着式台車の動輪とラック式車輪の支持車輪の踏面ブレーキおよび列車全体に作用するもので、粘着区間では常用ブレーキと非常ブレーキ、ラック区間では非常ブレーキとして使用する。運転台のBozič式ブレーキ弁、列車内の各非常ブレーキ弁、粘着区間用およびラック区間用のデッドマン装置によって動作するもので、ラック区間用デッドマン装置による動作の場合はラック区間用直通空気ブレーキの動作から3秒（25 m走行に相当）遅延して動作するように設定されている。
ラック区間用直通空気ブレーキ：ラック式台車のピニオンのバンドブレーキに作用するもので、ラック区間で常用ブレーキとして、通常時は列車速度が約10 km/h以下となって後述の発電ブレーキが停止した後に使用する。運転台のウェスティングハウス製Wブレーキ弁もしくは、ラック式駆動装置に設置された遠心スイッチ（ラック区間で約35 km/h超過時に動作する）により動作する電磁弁やラック区間用デッドマン装置によって動作し、このブレーキだけで列車全体を停止させることが可能となっている。
粘着区間用直通空気ブレーキ：粘着式台車の動輪の踏面ブレーキに作用するもので、運転台のウェスティングハウス製No.9ブレーキ弁により動作する。入換時などのほか、ラック区間に進入する際に動輪とピニオンの周速の同期をとるために列車速度を調整する際にも使用される。
発電ブレーキ：粘着式駆動装置用電動機とラック式駆動装置用電動機および主制御器と屋根上のブレーキ用抵抗器によりラック区間で常用ブレーキとして作用し、最大ブレーキ時には非常ブレーキ相当のブレーキ力が確保される。運転台のマスターコントローラーにより制御され、約10 km/hまで動作する。なお、発電ブレーキと自動空気ブレーキの同時動作を防止するため、自動空気ブレーキおよびラック区間用直通空気ブレーキが一定以上動作した際には発電ブレーキが停止する。6基の主電動機の界磁巻線は直列に接続されてラック式駆動装置用電動機に直結された励磁装置により給電され、ラック式駆動装置用電動機は蓄電池によって励磁されるため、架線電圧が無い状態でも動作が可能となっており、さらに、発電ブレーキ時に架線電圧が無くなった場合には電動空気圧縮機と電動送風機の電源が自動的に発電ブレーキ回路からの供給に切替えられ、運転の継続を可能としている。
手ブレーキ：運転室内の手ブレーキハンドル操作により粘着台車の動輪の踏面ブレーキと各ラック式駆動装置のバンドブレーキに作用する。粘着区間・ラック区間双方で使用可能で、ラック区間において手ブレーキだけで列車全体を停止させることが可能なブレーキ力を有している。
補機類は主変圧器もしくは車両基地や工場内で外部電源から車両のコネクタを介して供給されるAC220 Vおよび、整流装置および蓄電池から供給されるDC36 Vにより動作するものとなっており、AC220 Vは電動圧縮機、主電動機および主変圧器冷却油ラジエーター用送風機、主変圧器冷却油用オイルポンプ、蓄電池充電用整流装置、デフロスター用変圧器、架線電圧計、乗務員室暖房等に、DC36 Vは点灯装置および制御回路に供給されている。また、電動空気圧縮機はSLM製のスクリュー式のもので、生成された圧縮空気はブレーキ装置、砂撒装置、ホイッスルおよび制御機器類に供給される。