国鉄キハ66系気動車

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国鉄キハ66系気動車
キハ67 9 + キハ66 9
キハ67 9 + キハ66 9
基本情報
運用者 日本国有鉄道
九州旅客鉄道
製造所 新潟鐵工所富士重工業
製造年 1974年 - 1975年
製造数 15編成30両
運用開始 1975年3月10日
主要諸元
編成 2両編成
軌間 1,067 mm
最高速度 95 km/h
車両定員 キハ66形: 98名*1 → 120名*2
キハ67形: 100名*1 → 122名*2
全長 21,300 mm
車体長 20,800 mm
全幅 2,900 mm
全高 4,077 mm
台車 DT43(動力)・TR226(付随)
延長リンク・ウィングバネ複合方式
車体直結空気バネ台車
動力伝達方式 液体式
機関 DML30HSH×1*1
DMF13HZA×1*3
機関出力 440 PS*1
420 PS*3
変速機 DW9*1
DW14H*3
変速段 変速1段・直結1段*1
変速1段・直結2段*3
制動装置 CLE応荷重装置付き電磁自動空気ブレーキ
備考 *1: 製造時
*2: ワンマン化改造後
*3: 機関交換後
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第16回(1976年
ローレル賞受賞車両
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国鉄キハ66系気動車(こくてつキハ66けいきどうしゃ)は、日本国有鉄道(国鉄)が1974年昭和49年)から筑豊地区の輸送改善を目的に設計・製造した気動車である。

同一形態を備えるキハ66形とキハ67形の2両で1ユニットを組む。キハ67系、あるいは両形式を一まとめにしてキハ66・67系とも呼ばれる。

概要[編集]

山陽新幹線博多開業(1975年3月10日国鉄ダイヤ改正)に先立ち、筑豊北九州地区の新幹線連絡輸送に使用する目的で開発され、新潟鐵工所富士重工業の2社が製造を担当した。

両開き2扉車体に座席間隔910 mm のゆとりある転換クロスシート冷房装置を装備し、定格出力440 PSディーゼルエンジンを搭載する。

当形式は近郊形に分類されることもある[1][2][3]が、従来の急行形車両であるキハ58系をもしのぐ水準の接客設備と動力性能を有する車両であり、実際にも1980年(昭和55年)までは急行列車にも使用されていた。このため、登場当時の鉄道趣味雑誌などでは「汎用気動車」という呼称をされたが、同趣向の車両が続いて製造されなかったため、定着せずに終わった。

当時は、逼迫する国鉄の財政事情と、過大な自重[注 1]から、増備や他線区投入などは実現せず、本系列は1975年(昭和50年)までに30両(2両編成×15本)が製造されたのみに終わった。

しかし、地域事情を考慮した設備や走行機器類の仕様は、標準化一辺倒のそれまでの硬直化した国鉄車両の設計から一歩踏み出した意欲的な設計として評価され、1976年(昭和51年)に鉄道友の会第16回ローレル賞を受賞した。


構造(新製時)[編集]

車体・内装[編集]

キハ66 13
キハ66 13
車内
車内

両形式とも全長21.3 m(車体長20.8 m)車幅2.9 mと急行形気動車同等の大型車体である。2両1ユニット運用を前提に設計されたため片運転台を採用した。

前頭形状は、正面貫通形シールドビーム2灯式前照灯の上部配置・前照灯間の種別表示器など、急行形のキハ58系後期形やキハ65形に類した形態であるが、踏切衝突事故対策の強化から運転台はそれらよりもさらに高位置とした。この形態は続いて開発されたキハ40系やキハ58系改造車のキユニ28形・キニ28・58形でも踏襲された。

側面は、車体端部からやや中央寄りの2ヶ所に幅1.3 m の客用両開き自動扉を設けた上で、扉間のは座席2列(前後2脚)に1組の割合の、2段式の外ハメユニット窓を4組並べた形態となった。窓配置は阪急2800系電車西鉄2000形電車など大手私鉄の電車に類似例はあったが、国鉄形としては初めての例である。また一般形気動車としては電動式行先表示器(方向幕)がはじめて採用された。

車内にデッキはなく、ドア両脇をロングシートとした他は転換クロスシートとした(ロングシート隣接部と車端部は固定式)。当時の国鉄車両で転換クロスシート使用例は新幹線0系電車を除いてほとんど存在せず[注 2]、急行形車両を凌駕する「新幹線並みの設備」であった。

冷房は従来の特急・急行用気動車で一般的だったAU12・13系分散式冷房装置ではなく、通勤形・近郊形電車で実績のあるAU75形集中式冷房装置を車体中央部屋上に各車1基搭載した。冷風はダクトを介して乗務員室にも供給され、運転士車掌の乗務環境改善に貢献した。

暖房はそれ以前の一般型・急行形気動車で採用されていたエンジン冷却水の廃熱利用でなく、冷房と同一電源で作動する電気暖房装置を採用した。

上述のサービス用電源は、キハ67形に搭載された4VKディーゼル機関でDM83A発電機を駆動して供給する。

便所はキハ66形に設置する。

主要機器[編集]

エンジン[編集]


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キハ91系キハ65形キハ181系で採用された大出力エンジンの改良型である水平対向12気筒の過給器DML30HSHを搭載した。ベースとなったDML30HSは、当時の国鉄気動車用エンジンでは最も高出力である反面、多気筒ゆえの煩雑な噴射ポンプと噴射ノズルの調整不備による燃料噴射量の過大なばらつき・熱変形によるヘッドガスケットの吹き抜け・自然通風式ラジエーターによる冷却系の脆弱性・エンジンの高回転域を多用するトルクコンバーターの仕様と変速比の設定難など、複合要因によるオーバーヒートやトラブルが絶えず、現場は非常に苦慮していた。それにもかかわらず国鉄は、輸入ライセンス生産民生機の採用に頼らず、高速・高出力のディーゼルエンジンを独力で設計することを貫いていたため、他に選択肢はなかった。

このため本系列では以下の対策を施工した上での搭載となった。

  • ガスケット吹き抜け対策として3シリンダー1ヘッド構成から1シリンダー1ヘッド構成へ変更。
    • ガスケットもシリンダーごとに独立させ、組み付け時のボルト締め付け不均整に起因すると見られる吹き抜けの発生低減が狙い。
    • シリンダーヘッドの独立化で隣り合う各シリンダーの間隔(ボアピッチ)が広がり、エンジン全長が2,477 mm から3,057 mm へと、580 mm も大きくなった[注 3]
  • 定格出力を500 → 440 PS(1,600 rpm)に下げ、余裕を持たせることによってエンジントラブルを回避した[注 4]

冷却系は屋根上連結面寄りに静油圧式ファン2基ないしは3基搭載[注 5][注 6]してエアフローを形成。屋根側面に設置したラジエーターの熱を奪う強制通風式冷却機構[注 7]も搭載することで、走行速度に左右されない冷却性能を確保した。

ただし本機構においても初期故障が頻発し、運用期間中に幾度となく改良工事が施工された。機関の老朽化が進行した国鉄末期には冷却水の流量不足によるオーバーヒートが多発し、屋根上に冷却水強制循環用電動ポンプを追加搭載し、放熱器素そのものも改良型に交換して問題の解決が図られた。

騒音源はこの冷却系に限らず、防音箱に収められていた発電用の4VK形を含め、エンジンの騒音・振動対策は充分ではなく、発車直後や上り勾配区間走行中の力行時には車内では、普通の声では会話が成立しない程度の轟音であったため、新聞に取り上げられたという逸話がある。

変速機[編集]

液体変速機は、キハ181系等に使われていた自動式のDW4を手動の摩擦クラッチ仕様に変更したDW9を搭載する。大出力対応ではあるが、当時の技術的限界故に変速1段・直結1段の3要素型であり、トルクコンバーターのストールトルク比も小さく、高回転を強いる設定のため、伝達効率は良くない。

DW4・DW9・DW10(キハ40系で採用)の新形大出力機関用変速機は、ベースのDW4が架装空間に余裕のない2軸駆動台車用であったことからいずれも変速機側に逆転機を内装しており、台車には小型化された減速機のみが装架される。

台車[編集]

空気バネ台車のDT43(動力台車)・TR226(付随台車)を装着する。1台車2軸駆動を実現するために車体直結式空気バネとリンク式牽引機構を組み合わせて心皿を省略したDT36系との比較では、枕梁に貫通孔を設けて第2軸の最終減速機から第1軸の最終減速機へ動力を伝達する自在継ぎ手を通すことで枕梁の中央に心皿を設けている点で異なるため、DT36系には存在しない車体と枕梁を結合するボルスタアンカーが搭載される。これに対し、軸箱支持機構はアルストーム・リンク式とウィングバネを組み合わせたようなDT36と同様の機構が継承された。

ブレーキ・制御器[編集]

ブレーキは同系の機関を搭載するキハ65形のシステムを踏襲し、応荷重増圧装置付き電磁自動空気ブレーキ(CLE[注 8])が採用された。低圧制御回路も在来車と同様のKE53形ジャンパ連結器2基としたため、在来形気動車との併結も可能である。実際に一部で在来形気動車と併結する運用が組まれ、急行運用では「日田」「はんだ」が久大本線日田 - 由布院間でキハ58系による「由布」と併結していた実績もある。

改造[編集]

機関・変速機換装[編集]

DMF13HZAエンジン

走行機関であるDML30HSHは整備性と燃費が悪く、加えて老朽化したこともあり、1993年(平成5年)から新潟鐵工所DMF13HZA(420 PS / 2,000 rpm)に換装された。従来の水平対向12気筒に対し新エンジンは現代的な設計の直噴式横型直列6気筒で、整備性や信頼性の向上と同時に大幅な軽量化と省燃費・低騒音化を実現した。直噴エンジンへの換装による発生熱量の減少に伴いラジエーターは小型化されて床下搭載となり、DML30HSH搭載時代の末期には老朽化に伴う冷却水の流率悪化でトラブルの原因となっていた屋根上の静油圧駆動ファンとラジエーターは撤去された。

変速機も新潟コンバータ製変速1段直結2段自動切替式液体変速機であるDW14Hに交換された。高効率の新型変速機への交換でエンジン性能を有効に引き出すことが可能になり、スペック上のエンジン定格出力はやや低下したものの走行性能はむしろ以前よりも向上した。

本工事は2001年までに全車への施工が完了し、同時にサービス電源用の発電セットも換装された。

台車交換[編集]

2011年の国鉄色への塗装変更と同時にキハ66 10は、小倉工場(現・小倉総合車両センター)で台車交換を実施。キハ66 110に改番された。また、2013年に同車とペアを組むキハ67 10も小倉総合車両センターで台車交換を実施。キハ67 110に改番された[4]

車体色[編集]

一般形気動車色(朱色4号とクリーム4号) 急行形気動車色/(赤11号とクリーム4号)
一般形気動車色
朱色4号クリーム4号
急行形気動車色/
赤11号クリーム4号

一般形気動車と急行形気動車を折衷した設計コンセプトから、新製時には一般形の朱色4号クリーム4号ながら急行形の塗り分けで塗装されたが、1978年(昭和53年)10月2日実施の「車両塗色及び表記基準規定」改正で急行形と同じ赤11号とクリーム4号の組み合わせへ順次変更された。

JR九州への移行と前後して急行色からアイボリー地に青帯の九州一般色へ変更。

2000年平成12年)にはミレニアム記念として、第1編成(キハ66 1+キハ67 1)が国鉄急行色への塗装変更を実施。同編成は、2009年(平成21年)には熊本地区での団体列車に使用するため貸し出された[注 9][注 10]

2001年(平成13年)の長崎転属後には、国鉄急行色の第1編成を除く全編成がキハ200系とほぼ同一のシーサイドライナー塗装へ変更された。以後は下記の編成で以下の塗装変更を実施した。

第12編成(キハ66 12+キハ67 12)
2010年7月にハウステンボス仕様の白・黒・オレンジ色の塗装へ変更[5]
第10編成(キハ66 110+キハ67 110)
2011年3月に国鉄急行色へ塗装変更[6]

この他にも第5編成(キハ66 5+キハ67 5)が2006年(平成18年)に車体側面へ佐世保バーガーラッピングを施工され、また第11編成(キハ66 11+キハ67 11)が2016年(平成28年)秋の「長崎デスティネーションキャンペーン」にあわせ、イメージキャラクターのKis-My-Ft2のラッピングを車体側面へ施され、「キスマイ★ライナー」として運用された例がある。

シーサイドライナー色 国鉄急行色 ハウステンボス色
シーサイドライナー色
国鉄急行色
ハウステンボス色

運用[編集]

当初、直方気動車区(現・筑豊篠栗鉄道事業部直方車両センター)に配置され、1975年3月10日のダイヤ改正より運用を開始した。筑豊本線篠栗線などで快速のほか、関門トンネルを通過し下関までの列車や1980年(昭和55年)までは筑豊本線ローカル急行列車である「はんだ」および「日田」[注 11]日田彦山線などでも運用された。

1987年(昭和62年)の国鉄分割民営化時には全車JR九州に承継されたが、軸重の制約から一貫して筑豊本線を中心とした北九州地区の非電化路線に限定して運用された。1991年3月16日のダイヤ改正で筑豊本線・篠栗線にキハ200系が投入された後も引き続き同線で運用された。2000(平成12)年度からワンマン運転対応化改造が施工され、一部の座席を撤去して定員が増加した。運転方式の関係で運賃箱および整理券発行機は未設置。

2001年(平成13年)10月の筑豊・篠栗線電化完成により、全車が長崎鉄道事業部長崎車両センターに転属、運賃箱・整理券発行機が設置された。2013年(平成25年)3月15日に全車が長崎鉄道事業部佐世保車両センターに転属した。

2006年(平成18年)までは松浦鉄道佐々駅まで乗り入れしていた[注 12]

ATSについては新製時はS形、のちにSK形、DK形へと改造されている。

2015年(平成27年)3月のダイヤ改正で第4編成(キハ66 4+キハ67 4)が運用を離脱し[7]、2016年2月に廃車された[8]。残存編成も製造から40年以上が経過し、内外装の更新、エンジンと補機類の交換、JR九州に残る他の国鉄形車両同様の屋根上通風器撤去などの改造が施工され、14編成計28両で佐世保線[注 13]大村線長崎本線快速シーサイドライナー」や普通列車で運用されている。

脚注[編集]

注釈[編集]

  1. ^ サービス電源用発電セットを搭載するキハ67が自重約42 t、キハ66が約40 tと、積車時の軸重がいずれも13 tを大きく超過しており、丙線以下への入線は難しく、乙線である筑豊本線から他へ転用する際にも乙線以上でまとまった運用数があることが条件となった。
  2. ^ かつての客車で1等2等車での採用例はあったが、当時はすべて廃車または改造されて存在していない。
  3. ^ したがって同系エンジンでありながら全長の短い在来タイプに対応するエンジン支持架を備えるキハ181系には装架できず、クランクシャフトにも互換性はない。
  4. ^ 出力を下げることで安定を図るという方法は、DD51形ディーゼル機関車でトラブルが頻出していたDML61S形エンジンの出力を20 % と大幅に下げてDD16形ディーゼル機関車用として再活用した実績があり、その後、全国に配備されるキハ40系や、初の北海道用新系列特急気動車となる183系気動車にもこの考えが適用されている。これらのうち特に気動車は、構造の強化や装備の充実などで重量が増し、新形でありながら従来形からの性能向上がほとんど見られないという難点もあったが、安定的な運用という点では一定の成果を収めた。
  5. ^ キハ67形はサービス電源用発電セットを搭載したため、対応するラジエーターが追加搭載されており、キハ66形よりも1基多い。
  6. ^ この静油圧式ファンは動作音が大きく、本系列の騒音源の一つであった。
  7. ^ この種の気動車としては異例の集中形冷房装置の採用には、この冷却系の搭載スペースを捻出する目的もあった。
  8. ^ Cは三圧力式制御弁、Lは応荷重装置、Eは電磁弁を表す記号。
  9. ^ 代わりにキハ200形1編成を熊本地区から長崎地区に貸し出し。後述の第10編成も含め、国鉄急行色編成はイベントに伴う貸し出が多い
  10. ^ 2003年(平成15年)にはキハ58系とともに、映画「精霊流し」に登場している
  11. ^ この運用計画があったために本系列は塗装に急行色が採用された。
  12. ^ なお2002年の乗り入れ再開前の試運転で松浦駅まで乗り入れている。
  13. ^ 佐世保 - 早岐間。有田陶器市開催時は上有田まで乗り入れ。
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出典[編集]

  1. ^ グランプリ出版「日本の鉄道車両史」p.265
  2. ^ 日本交通公社「国鉄車両一覧」p.172-173
  3. ^ ネコ・パブリッシング「キハ58系と仲間たち」p.219
  4. ^ キハ67-10がキハ67-110に改番される - railf.jp 鉄道ニュース、2013年3月25日
  5. ^ キハ66 12+キハ67 12が「ハウステンボス」色に - railf.jp 鉄道ニュース、2010年7月31日
  6. ^ キハ66・67形が国鉄色になって出場 - railf.jp 鉄道ニュース、2011年3月17日
  7. ^ キハ66 4+67 4が小倉総合車両センターへ - railf.jp 鉄道ニュース、2015年3月17日
  8. ^ 交友社鉄道ファン』 2016年7月号「JR旅客会社の車両配置表」

参考文献[編集]

  • 聞き手: 岡田誠一 構成: 服部朗宏「石田 啓介氏に聞く 新系列気動車キハ181系のトラブルから学んだ車両開発の要」、『鉄道ピクトリアル 2008・8月号 【特集】キハ40系(II)』、鉄道図書刊行会、2008年、pp10 - 23
  • 大塚孝「キハ66・67形の記録」、『鉄道ピクトリアル 2008・8月号 【特集】キハ40系(II)』、鉄道図書刊行会、2008年、pp62 - 67

関連項目[編集]