国鉄EF62形電気機関車
メーカーは川崎車輛(現在:川崎車両) + 川崎電機製造(現在:富士電機)・汽車製造 + 東洋電機製造・東芝の5社3グループである。
碓氷峠区間は特殊機関車であるEF63の大重量(軸重18 t・総重量108 t)を支えるために線路等級は1級線の規格に強化されているが、それ以外の信越本線は2級線の規格であり、通常運用される全動軸のF形機関車は軸重17t・総重量102 t以内に制約される。また、本形式の開発において、各種粘着試験の結果から総重量を92 tとすることを目標としたため、各部分の軽量化に特段の配慮がなされた。
機器は協調運転を考慮し、EF63と共通のものとなっている。電動カム軸制御の自動進段式抵抗制御器(CS16)による抵抗制御方式でバーニア制御器(CS17)も装備している。ノッチを細分化することでトルク変動を小さくし、空転防止に寄与している。また下り坂での安定したブレーキ力確保のため発電ブレーキも装備した。また、転換制御器も電動カム軸制御方式 (CS18)となっている。
本形式は、国鉄の機関車としては初めて電動カム軸制御器を本格採用したといえる存在である。
国鉄は1920年代に、イギリスのイングリッシュ・エレクトリック(デッカー)製機関車を多数輸入し、その搭載する電動カム軸制御器のトラブル多発に悩まされた経験から、機関車の制御器は、アメリカのウェスティングハウス・エレクトリックの流れを汲む、シンプルな「単位スイッチ制御器」に徹してきた。
1964年(昭和39年)から1969年(昭和44年)までに数回に分けて製造された25 - 54が該当する。1次量産グループから以下に示す変更点がある。
避雷器取り付け位置・運転台側面窓・車体裾形状を変更した。
側面のルーバー形状をプレス成形による目の細かいタイプに変更した。
EF62 27以降は、塗色を青15号に窓面窓下腰部を警戒色のクリーム1号とした新性能電機標準色に変更して落成した。
EF62 29以降は、尾灯の形状ならびに制御機器類を変更した。
JR東日本に継承されたEF62 41・54は一時的にパンタグラフの片エンドを下枠交差型のPS22B形に交換したが、EF65 1052のPS17形と再度交換した。
碓氷峠の粘着運転移行に先立ち、本形式およびEF63各1両が1962年(昭和37年)に試作された。横川側の丸山信号場付近を複線化し1年間近くをかけて試験を行い、その結果は量産型にフィードバックされた。
1963年(昭和38年)初めから第1次量産型の製造が開始され、1963年7月 - 10月の碓氷峠粘着運転切り替えに伴って営業運転に投入された。
横川から軽井沢までの登坂はアプト式時代には42分を要したが、新線切り替えならびに1966年(昭和41年)の複線化後は客車で軽井沢方面行きの登坂列車が17分、横川方面行きの降坂列車が24分に短縮された。輸送定数も増加し、本形式1両で牽引する列車にEF63の2両で推進運転を行った場合で貨車なら400 tまで牽引可能となった。
なお、当初は本形式とEF63の1両ずつ使用することで定数320 tの貨車または最大実荷重360 tの客車を、EF63の2両と本形式1両使用する場合は定数500 tの貨車または最大実荷重550 tの客車を牽引する予定であった。
国鉄の1960年代以降の機関車としては異例な3軸ボギー台車(DT124)を採用し、Co-Co軸配置とした。軽量化と輪重移動の抑制に重点が置かれ、台車を軽量化するために3軸台車を採用し、軸重16 tに対応させた。横圧を軽減させるために輪軸を6 mm - 25 mm横動できるようになっている。
国鉄は1923年 - 1926年にイギリス・アメリカから輸入したEF50・EF51機関車に倣って、1928年に開発のEF52以来、F形(動軸6軸)の大型電気機関車については、長大な台車枠に動軸3軸ずつをセットにして配置していた。しかしこの構造は重量増加や構造の複雑化など難点も多く、戦後になって国鉄は抜本的な改良を図った。
機関車用の大型2軸ボギー台車が1954年(昭和29年)のEH10で実用化され、続いて1957年(昭和32年)に製造されたDF50では、重量の大きい発電機の搭載と亜幹線の軌道条件との狭間で中間台車の横動を許容する構造の採用により、2軸ボギー台車3組を用いた軽軸重のF形機関車が実現した。