1964年，日本国铁成功研制了EF64型电力机车。该型电力机车是客货运通用的六轴直流电力机车，也是在EF60、EF62型电力机车基础上发展而成的系列化车型。机车上部结构及电气设备与EF62型电力机车基本相同，包括电动凸轮轴式电阻控制器、轴重转移电气补偿、电阻制动装置、列车供电系统、辅助机电设备等成熟技术均被继续沿用；但在EF62型电力机车上部分对应碓冰岭特大坡度区间的设备，例如低频无线通信装置、架空[[接触网]]停电时[[电阻]]制动等，都没有在EF64型电力机车上应用。而机车走行部则采用了与[[EF60型电力机车]]相同的Bo-Bo-Bo轴式，而非EF62型电力机车的Co-Co轴式，以提高车辆的小半径曲线通过能力；此外，EF64型电力机车也采用了比较小的齿轮传动比，以提高机车的高速运转性能。

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