マッターホルン・ゴッタルド鉄道HGm4/4形ディーゼル機関車
2003年にブリーク・フィスプ・ツェルマット鉄道Brig-Visp-Zermatt-Bahn (BVZ) と合併してマッターホルン・ゴッタル ド鉄道となる以前のフルカ・オーバーアルプ鉄道の本線は1940-42年に交流11000V 16 2/3Vでの電化がなされていたが、工事列車や除雪列車などの事業用として従来のラック式蒸気機関車であるHG3/4形蒸気機関車の3、4、5、10号機の4機が引き続いて使用されていた。特に、1982年にフルカベーストンネルが開業するまでは、標高2431mのフルカ峠を全長1874m、標高最大2162mのフルカトンネルで越える区間は豪雪・雪崩多発地帯であり、10月半ばから翌6月初めまでの冬季はオーバーヴァルト - レアルプ間を運休して架線や一部橋梁を撤去し、春にはこれらや損傷した軌道の復旧および除雪を行っていたため多くの工事列車が必要となっていた。しかし、1960年代にはこれらの蒸気機関車は老朽化が進んでおり、その代替として計画された電気式ディーゼル機関車がHGm4/4形である。
基礎ブレーキ装置として、各動輪に作用する踏面ブレーキを1台車あたり計4組(ブレーキシリンダは各1基ずつ計4基)、ピニオン併設のブレーキドラムに作用するバンドブレーキを1台車あたり2組(ブレーキシリンダは各1基ずつ計2基)、主電動機出力軸端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を1台車あたり2組(ブレーキシリンダは各1基ずつ計2基)を装備しており、主電動機軸端ブレーキは非常用および駐機用として使用されるばねブレーキとなっており、ブレーキシリンダ内にコイルばねを組込んでいる。また、機体両端の動輪に砂撒き装置が設置されており、砂箱はスノープラウ内に設けられている。
ブレーキ装置は主制御器による発電ブレーキ、踏面ブレーキと主電動機軸のバンドブレーキに作用する自動空気ブレーキ、ピニオンに作用する直通空気ブレーキ、非常停止用および駐機用のばねブレーキ、手ブレーキ、客車などの列車用の自動真空ブレーキ装置を装備しており、ラック区間での牽引トン数は110パーミルで110t、179パーミルでは60tとなっている。
このほか補機は主抵抗器用送風機、主電動機用送風機、電動空気圧縮機、電動真空ポンプ、制御用の36Vおよび主機用の24Vの蓄電池などとなっている。
ラック方式はラックレールが2条のアプト式で、ピニオンは各動軸にフリーで嵌込まれており、動輪と同じ主電動機で駆動され、動輪のタイヤの1/2磨耗した時に動輪とピニオンの周速が一致するようにギヤ比が設定されている。この方式は、フルカ・オーバーアルプ鉄道でもHGe4/4形以降標準的に使用されていた方式で、構造が単純で小型化もできることから現在でもスイス製のラック式電車では最も実績のある方式となっている。一方でこの方式は直径の異なる動輪とピニオンが歯車を介して機械的に接続されるものであるため、大出力の機体では動輪径によっては周速の差による駆動装置への負担が大きくなるため本形式の駆動装置では、動輪側の駆動系統に電磁空気作動式の摩擦クラッチを組込んで過負荷を吸収する構造としているほか、動輪を駆動系から開放して純ラック式電車として運行することもできるものとなっている。主電動機は台車枠の横梁間に枕木方向に装荷され、そこから吊り掛け式に装荷された駆動装置を経由して動輪とピニオンに伝達される方式で減速比は動輪が1:8.54、ピニオンが1:7.50であり、動力の伝達経路は以下の通りとなっている。 動輪:主電動機出力軸 - 弾性継手 - 主電動機軸と同軸の中空軸に設けられた小歯車 - 中間軸の大歯車 - 大歯車に組込まれたクラッチ - 中間軸と同軸の中空軸の中間歯車 - 中間歯車 - 動軸用大歯車 - 粘着動輪 ピニオン:主電動機出力軸 - 弾性継手 - 主電動機軸と同軸の中空軸に設けられた小歯車 - 中間軸の大歯車 - 中間軸の中間歯車 - 中間歯車 - 動軸と同軸の中空軸に設けられたピニオン用大歯車 - ピニオン