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交直流電気機関車: EF81 119 一般色

主要諸元
| 連結面間距離 |
126.5 mm |
動輪直径 |
7.4 mm |
車体重量 |
117.1 gf |
| 台車中心間距離 |
78 mm |
駆動系ギヤ比 |
19.0 |
前動輪荷重 |
51.6 gf |
| 台車軸距離 |
17.5 mm |
フライホイール |
φ10.9×7.5 - 2個 |
後動輪荷重 |
55.6 gf |




一直線に配置された、モータ系の部品
実車プロフィール
EF81形は直流機のEF65形をベースにされ、1968年から製造が開始された交直流電気機関車である。異なる方式で電化が進捗した日本海縦貫線において、50Hzおよび60Hzの交流電化区間と直流電化区間を直通して走行できる三電源方式の電気機関車として開発された
模型プロフィール
メーカー : KATO
商品名 : EF81 一般色
品番 : 3010-1
車両番号 : EF81 119
発売日 : 1989年
入手日 : 2011年9月 中古ジャンク品購入
定価 : \5,400.-
● KATO製電気機関車の新シリーズの第一弾となったモデルで、フライホイール付き動力やボディマウントスカートを始めて採用するなどの特徴を有する。
● フライホイール搭載
● ヘッドライト点灯
● カプラーは、前所有車がKDカプラーを台車に接着する加工を実施していたため、ボディマウント式に戻せなかった。 (スカートのカプラー取り付け部が削除されていた)折角のボディマウントスカート初採用モデルが、台無しになっている。 当時はまだナックルカプラーが無かったのと、よほどKDカプラーを使いたかったのであろう。
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駆動系の機構
フライホイール搭載の第1弾モデルで、モータ、フライホイール、ジョイント、ウォーム軸が一直線に配置されている。この構造と部品は、その後の電気機関車の動力ユニットの標準となった。
そして、品番 3010 を刻印された構成部品は、多くのモデルに水平展開されている。 LEDライトユニットや、緑色のジョイント・カプラーなどは、他の機種でも多く目にする事が出来る。
ホイールギヤは、ウォームと噛み合う歯が、m = 0.4、Z = 19、アイドルギヤと噛み合う歯は、m = 0.3、Z = 17 の2段になっている。 動輪の直径はφ= 7.4 mm 動輪の歯車は m = 0.3、Z = 17であるため、モータから動輪までの減速ギヤ比は、i = 19.0 であった。

集電子を使った集電構造の採用により、一体的に作られダイカストフレームは電気的な導電体の機能を持たせていない。
関連報告
- ◆ 粘着特性を測定しよう 電気機関車シリーズの測定 (2025/10/11)
- すべり率データの補間のために粘着特性を測定した。
- ◆ 回路定数の校正とテスト走行 (2016/2/14)
- このEF81-119号機を使用して、有線通信方式による動力特性測定のテストの改善を実施し、再測定している。
- ◆ 試験走行によるシステムの確認 (2016/2/3)
- このEF81-119号機を使用して、有線通信方式による動力特性測定のテストを実施している。 その時の測定データも掲載している。
動力特性
■ 粘着特性の測定
直線線路測定装置を使ってすべり率データの補間のために粘着特性を測定した。

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- 測定実施日:2025/10/10
- 計測結果まとめ : N-Measure-EF81-119.xlsx
- 報告書:粘着特性を測定しよう 電気機関車シリーズの測定
測定時は、脱輪防止のために中間台車を取り外した状態で測定しています。また、測定結果を右のグラフに示します。過去のデータよりも上回っているような状態です。また、センサ限界の50グラム重を越えていますね。予想外でしたが、測定の最後にいつも実施しているゼロ点チェックは、ドリフトも無くて異常ありませんでした。
(2025/10/14 追記)
■ 動力特性の測定 その2
新しく製作した有線通信方式にて実施した動力特性測定結果をしめす。詳細は試験走行によるシステムの確認(2016/2/3)を参照してください。
測定実施日:2016年1月30日

● 速度特性:



● 牽引力特性:






(2025/10/14 追記)
■ 動力特性の測定 その1
● 速度特性:
動力車の速度特性として、速度・電圧特性と電流・電圧特性を右に示す。 電圧 4.0 Volt でスケール速度は 100Km/h とNゲージでの標準的な値に設定されている。
消費電流については、150mA から 200mA もあり、かなり電気を食う車両である。 モータ単品でも 100mA 近くもあり、大きい方である。
強制停止中での電流値がかなりバラツイテいるが、ある固定状態では直線に乗るので、ブラシの回転停止位置によって通電状態が変化するためではないかと思っている。

● 牽引力特性:
動力車の牽引力特性として、電圧 4.0 volt での牽引力・車速特性と牽引力・電圧特性を右に示す。 動輪の軸受けがピボット軸受なのに駆動系の摩擦抵抗が 10 グラム程度あるのは、何故だろう。
また、2回目測定では全体的に速度が落ちている。 おそらくモータの温度上昇による速度低下ではないかと想定している。 制動領域でのS字特性は無いようである。
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新たに調査した動力性能の詳細は、「 動力車の調査 KATO EF81-119 」 を参照してください。(2012.10.13)