なぜ、わざわざこんなシステムが必要だったのか？ これを理解すると、碓氷峠の凄さがよく分かる。横川から軽井沢へ向かう列車は、標高差約550mを一気に登る。しかもアプト式だから、電気機関車は非常に大きな牽引力を必要とする。つまり、大量の電力が必要だったのだ。
特殊なアプト式電気機関車ED42について分析する。信越本線横川～軽井沢間のアプト区間で、使用するための電気機関車である。車体下側には、アプト式・第三軌条式という特殊装置が搭載されている。車体中央にラック用の台車があり、急坂を歯車でラックレールを噛んで走る。平坦区間では粘着運転する。
だから前後に粘着運転用の台車と、中央にラックレール用台車、計３基そなえている。実は電動機も3台あるのだ。ED42はMT27形直流直巻電動機を3基搭載する。内訳は、2基 → 粘着動輪用 1基 → ラック歯車用 である。また、電動機から直接車軸を回すのではなく、特殊な方式を採用した。
それは、「歯車＋ジャック軸＋連結棒」 という非常に独特な動力伝達方式だ。これにより、台車についている車輪すべてが回転する。４つの動輪を持つことが出来る。また、アプト区間では第三軌条からの集電であったが、平坦区間ではパンタグラフにより集電を行った。1934年～1946年にかけて28両が製造された。
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