キハ55系気動車(キハ55けいきどうしゃ)は、日本国有鉄道(国鉄)が準急列車用に開発した気動車である。
キハ55系の呼称は国鉄の制式系列呼称ではなく同一の設計思想により製造された形式を便宜的に総称したもので、具体的には新製車であるキハ55形(キハ44800形)・キハ26形・キロハ25形・キロ25形および派生形式のキユニ26形・キニ26形・キニ56形を指す。
また本項では本系列の基本設計を踏襲して製造された私鉄向け同形車についても解説を行う。
概要 国鉄最初の優等列車用気動車で、主に準急列車での使用を前提とした準急型気動車である。1956年(昭和31年)から1960年(昭和35年)にかけて486両が製造され、日本各地に配置された。
在来の蒸気機関車牽引列車を走行性能で凌ぎ、客室設備面でもほぼ同等の水準に達した。勾配線区やローカル線でも高速運転を可能としたことから、動力近代化計画のエースとして日本全国に気動車準急のネットワークを作り上げる原動力となった。
1950年代後期から1960年代初頭に本系列で運転開始された地方線区の準急・急行列車は、日本各地で運転される現行のローカル特急列車の前身となった事例が多数存在しており、それまで幹線主体であった優等列車サービスを、地方の支線級路線に拡大させた車両としての歴史的意義は大きい。
最初に投入された準急「日光」にちなみ当初は『日光形気動車』とも通称されたが、その後同列車に投入された157系電車が「日光形電車」と呼称されたため、その後この名称は衰退した。
登場までの経緯 17系気動車とその2エンジン形車の展開
日本国有鉄道(以下「国鉄」)は1953年(昭和28年)に総括制御が可能な普通列車用キハ45000系(1957年の称号規程改正後はキハ17系)液体式気動車の量産を開始し、普通列車に加えて中距離快速列車にも使用されるようになった。160PS級DMH17Bディーゼルエンジンを1基搭載し、平坦路線では蒸気機関車牽引列車を凌駕する走行性能を確保したが、勾配路線では出力不足であった。1955年(昭和30年)当時は上野駅 - 日光駅間を結ぶ快速列車がキハ45000系で運転されていたが、1エンジン車では日光線の勾配区間で出力不足となり、スピードアップが出来なかった千代村資夫「キハ55系の足跡」『鉄道ピクトリアル』1984年3月号、p.14。
1954年(昭和29年)には、出力強化を目的にDMH17Bを2基搭載としたキハ44600形(後のキハ50形、後年にキハユニ17形へ改造)が2両試作され、急勾配区間のある関西本線での試用が実施された。結果は良好で、25 ‰勾配登坂の均衡速度は1エンジン気動車での23 km/hから、44600形のみによる2エンジン車編成では41 km/hへと劇的に向上した吉田正一(鉄道技術研究所)「過給機付ディーゼル動車試験の概要」(『交通技術』1955年8月号 p13-16)。同形を用いて1955年(昭和30年)3月から運転開始された準急列車(1958年より「かすが」と命名)は、名古屋 - 湊町(現・JR難波)間約180 kmを3時間未満で結び、従来に比して大幅な速度向上を実現した。同形には、通常形気動車に比べ全長が2 m長いゆえに分岐器の安全装置作動の支障があったものの、キハ44700形(後のキハ51形)では全長を20.6 mに抑えて分岐器問題を解決した。
1954年(昭和29年)10月には小田急電鉄がDMH17B1エンジン2基搭載のキハ5000形の運用を開始し、新宿駅 - 御殿場駅間の国鉄御殿場線乗り入れ準急「銀嶺」「芙蓉」など(後の特急「あさぎり」→「ふじさん」)に投入された。
17系気動車の問題点 エンジン2基搭載車の実用化で走行性能面は改善されたものの、キハ17系は以下に挙げられるような、決して快適な車両とは言い難い課題を抱えていた。
軽量化が最優先された基本構造のため構体断面が小さく、車体幅は標準的な客車・電車に比して20 cmも狭く、全高(天井)も低くされた。 暖房装置は初期には排気の廃熱を利用した熱交換式排気暖房であったが、室内温度を保つことが難しく、途中から軽油燃焼式温風暖房装置への切替を余儀なくされた。 初期型のクロスシートは肘掛けがなく、背ずりは低いビニール張りで当時のバス並みであった。後期型は背ずり高さが拡大され、表面も客車並みにモケット張りとなったが、軽量化のため背ずりの中身は枠と詰め物だけで仕切り板がなく、背中合わせの乗客同士で動きが伝わる作りの悪い構造であった。前述した関西本線準急列車では、競合する近畿日本鉄道(近鉄)特急に対して優位となったのは、名阪間直通運転当時の近鉄は大阪線と名古屋線で軌間が異なるため、伊勢中川駅での途中乗換が必要とされた。と速達性のみであった近鉄特急電車は快適な2人掛け転換座席を持つだけでなく、1957年(昭和32年)には冷房装置や列車電話・ラジオの搭載を実現した。(近鉄特急史も参照)。 台車は鋼板プレス加工により組み立てたDT19形を装着するが、こちらも軽量化のため乗り心地に重要な役割を果たす枕ばねを硬い防振ゴムブロックで代用した設計1952年(昭和27年)に開発された直角カルダン駆動方式で揺れ枕が設置できなかった電気式気動車用DT18形台車の設計をそのまま踏襲していた。で、充分に振動を吸収できず、特に軸ばね動作が制約されるブレーキ作動時には著しく不快な挙動を示した。
上述問題点の中でも、ことに車内設備は普通列車用としても低水準だったことから、抜本的対策が求められた。
キハ44800形(キハ55形先行量産車)の開発 1955年(昭和30年)に国鉄は、当時スイス連邦鉄道(スイス国鉄)で1,000両以上が量産されていた軽量客車(Leichtstahlwagen) を参考にした画期的な構体構造を備える10系客車の製造を開始する。同系列客車は、プレス鋼板を多用したセミモノコック構造、同じくプレス鋼板を溶接組立とした台車、内装への軽金属やプラスチック等の採用により、在来車に比して寸法と定員は同一ながら30 %の軽量化を実現した。そこで軽量化対策が最重要課題の一つであった気動車についても、この設計手法を応用することで居住性の改善が期待され、車体寸法や接客設備を従来の客車並みの水準まで引き上げた新形準急用気動車の開発が始まった福原俊一『星晃が手がけた国鉄黄金時代の車両たち』p.56。
一方で当時の国鉄は東京と日光を結ぶ列車において東武鉄道と競合していたが、東武の1700系特急電車による「日光特急」に対して国鉄では日光線のみならず東北本線の大宮駅以北は非電化で、蒸気機関車牽引の客車列車もしくはキハ45000系気動車による快速列車しかなく、営業面からも抜本的対策が特に強く求められていた。これにより日光線準急列車向けとして1956年に投入された先行量産車がキハ44800形 (44800 - 44804) で、三等車のみ5両が製造された。
車両概説 車体 10系客車同様のセミモノコック構造を採用し、電車・客車同等の車体断面大型化を実現しつつも重量増大を抑制。居住性を大きく改善した。新しい車両限界の制定により、車体幅はステップを特殊な設計とすることなく従来より200 mm広い2,803 mmに拡大された『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.11。10系軽量客車の設計は国鉄副技師長を務めた星晃が担当し、モノコック構造はキハ55系のほか80系300番台や151系「こだま形」、153系「東海形」などにも応用された福原俊一『星晃が手がけた国鉄黄金時代の車両たち』p.40。一般型気動車においても1957年に広幅軽量車体を採用したキハ20系が登場している。
キハ44700形・キハ44800形 全長x全幅x全高比較(単位mm) キハ44700形(キハ51形) 20,600x2,740x3,710 キハ44800形(キハ55形) 21,300x2,928x3,8906以降は全高を3,925mmに拡張。
21.3mの全長は電車・客車を凌ぎ、カーブや分岐器通過に支障のない限界一杯値に設定された。以後この全長は、国鉄在来線旅客車における最大基本規格として現在のJR各社まで踏襲されている。この寸法は客車標準の全長20,000 mmに運転台分を継ぎ足したような設計となり、将来的に中間車として運転台のない気動車や付随車を製作した際は運転台部分を省略した20,000 mmとされることが意図されていた。初期形では大事を取って後位側の隅にも250 mmのRが付けられていたが、増備車では丸みが無くなった。
台車中心間距離は分岐器の安全装置(ディテクター・バー)の動作に支障のない範囲に収めた14,300 mmとされた。
側面乗降扉はキハ45000系では通勤通学輸送を考慮して幅850 mmであったが、キハ44800形では準急用として幅740 mmと狭くなった『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.12。ドアエンジンはキハ45000系と同様のTK5とされた。乗降扉に従来のプレスドアに代わってハニカムドアが採用された。
前面窓は試作車ではキハ10系と同じく高さ610 mm ✕ 幅610 mmの寸法であったが、キハ55 6以降の量産車では視界改善のため高さ710 mm ✕ 幅710 mmに拡大された。
塗装 高速運転を考慮して遠方からの識別を容易にするため、塗色は全体を淡い黄色(クリーム2号)とし、雨樋と窓下に細い赤(赤2号)帯を入れた『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.13。ただし二等客室部分は帯の色が当時の二等客車と同様の青(青1号)となっている。この帯の色は1960年7月の二等級制後も継続されたが、翌1961年7月に一等車の等級帯は淡緑6号に塗替えられた。1956年10月5日に国鉄工作局が作成した資料には「日の光の明るさに日光神橋の赤色を示したともいえましょう」と記されている。
急行「みやぎの」が運行を開始した1959年からは、クリーム4号と赤11号で塗り分けた急行色が登場した『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.23。当初の塗り分けは窓回りの赤帯が前面と側面で繋がる形状で、後にクリーム色に窓回りを朱色とする塗り分けへの変更を経てキハ58系など急行気動車用標準塗装となった。キハ55系でもキハ58系に準じた塗装への変更が行われ、1970年代前半までに大半が塗装変更されたが、1981年時点でキハ55 167が当初の塗り分けで残っていた。
1980年代に入り、ローカル線普通列車で運用されるようになってからは一般形気動車と同じ朱色5号単色塗りに変更された車両も存在する。特に広島鉄道管理局管内では朱色一色に変更された車両が多かった。
内装
客室は客車同等の大型クロスシートを配置し、窓側壁面には10系客車同様のビニール製ヘッドレストを設けた。シートピッチは1,470 mm、座面の横幅は1,035 mmで通路側に肘掛けが設けられた。
車内照明は竣工の段階では従来通り白熱灯が採用された蛍光灯化に必要な交流電源を電動発電機で比較的容易に出力可能な電車とは異なり、蓄電池による直流電源を用いる気動車や客車の蛍光灯化は技術的な面で難易度が高かったためではあるが、客室設備設計のモデルとされた10系客車の蛍光灯化が1957年のナハ11形以降であることから、当時の国鉄標準仕様にそったものであり、気動車故にことさら旧式設計が放置されていたわけではない。白熱灯で登場したキハ55形1次車もその後の台車交換や温水暖房化などの改造工事にあわせて蛍光灯照明に変更されている。。
トイレも10系客車同様にデッキ車端寄りに設置した。トイレ対向部には水タンクを設置。客用ドアはやや狭幅でデッキと客室の間には仕切扉が設けられたが、縦型シリンダエンジン搭載で客室床にエンジン点検蓋が残されたため、エンジンからの騒音や臭気の完全遮断には至っていない。
排気管は車体中央部両側壁面に立ち上げられた形状となった。このため当該部分は、遮熱・遮音のためのカバーが太い柱のようになり、ボックスシートの背ずり同士の間にデッドスペースが生じたDMH17系縦型シリンダエンジンを搭載し屋上排気を行う国鉄車に共通する特徴であるが、設計上必ずこの位置に排気管を設置する必要はなく、雄別鉄道キハ49200Y形や津軽鉄道キハ24000形など後に私鉄で独自設計されたDMH17C縦型エンジン搭載車では車端部設置とした例もある。。製造期間中、途中でこの排気管柱を細身にする改良が行われている。
暖房装置は当初、10系気動車同様の軽油燃焼式温風暖房機(三国商工(現・ミクニ)RH85Wまたは五光製作所RH85G)8,500kcal/hを1両に2台搭載して一定水準の暖房能力を確保したが、スペースがなく座席下に搭載していた。火災対策と整備の都合によりキハ26形ほか1エンジン車は1962年以降に温気暖房を床下に移設、2エンジンのキハ55形は1963年以降に温水暖房に変更されている『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.27。
主要機器
DMH17Bエンジン (160PS/1,500rpm) と振興造機TC-2形または新潟コンバータDF115形液体変速機を搭載する。1957年増備車からは出力を170 PSに向上し、1958年からは出力180 PSのDMH17Cに移行した。既存のDMH17BもDMH17Cに改造されている。
台車はゴムブロックを枕ばねに使用するDT19形を装着する形で製造されたが、のちに全車DT22Aへ交換された。DT19台車は上述のとおり乗り心地が劣悪であったが、開発時点では国鉄気動車に使用し得る量産台車が他になく、やむを得ず採用された。
新製形式 キハ55系は片運転台2基エンジンのキハ55形を基幹に、1基エンジンのキハ26、2等・3等合造車のキロハ25形、2等車のキロ25形が登場し、1956年から1961年にかけて486両が製造された。大出力機関試作車のキハ60系3両を含めた場合の総数は489両となる『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.10。
初期車は日光の紅葉シーズンに間に合わせるための突貫工事福原俊一『星晃が手がけた国鉄黄金時代の車両たち』p.57により、台車や窓構造などにキハ10系の設計が流用されたが、増備車では洗面台が新設され、台車も乗り心地の良いDT22系に変更された。1958年以降の増備車では機関出力向上、窓の1段窓化などの改良が加えられ、100番台に区分された。
1960年の2等級制への移行に伴い、従来の3等席が2等席に、2等席が1等席に変更されたが、等級については製造開始時に準ずる。
キハ55形 2エンジン形三等車。本系列の基本形式である。 1次車 (1 - 5) 1956年製。当初はキハ44800 - 44804の車両番号が付与されたが、1957年4月の気動車称号改正で改番した。キハ44700(キハ51)形を一回り大きくしたような外見で、雨樋縦管は丸管の側面外付けで、タイフォンも屋根上に剥き出しで設置されている。側面は10系気動車の同様の立席窓(所謂バス窓)が継続採用された。正面窓はキハ10系と同じ小窓であるが、車体構造の改善で窓下のウインドシル(補強帯)が廃された。車内灯はグローブ付き白熱灯。前位戸袋部は2人掛けのロングシートであり、前後デッキ部には折りたたみ式の補助イスが各2人分設置された。定員は84名と補助席4名である千代村資夫「キハ55系の足跡」『鉄道ピクトリアル』1984年3月号、p.16。曲線通過時の接触障害除去目的で後位側車端部隅にもRが付いている。 2次車 (6 - 15) 1957年に製造されたバス窓車。蛍光灯照明となり、DMH17Bは小改良が実施され出力が170PSに向上した。後部デッキ水タンク横に簡易洗面所を設置したことから、この部分の補助イスは廃止された。定員は84名と補助席2名である。ロングシートは運転席側戸袋窓部のみ。前面運転席窓の大型化と雨樋縦管が車体に埋め込まれ、タイフォンは前灯の両脇に2つ埋め込みで取り付けたことで、1 - 5と判別が可能である。後端部に曲線通過時の接触障害除去目的のRが付けられているのは共通であった。 3次車 (16 - 46) 1957年末から製造されたバス窓車。台車を新型のウィングばね式台車であるDT22形に変更し、乗り心地が改善された。曲線通過時に車側面後端部の接触障害除去目的にRが付けられていたが、R無しでも接触障害は起きない事が判明した為このグループから、車端部が完全な切妻となった。 4次車 (101 - 270) 1958年から製造された最終形で、側窓はバス窓から大型のアルミ窓枠の一段上昇窓に変更された。エンジンはDMH17Cに変更され180PS/1,500rpmに出力が増強された。台車はDT22Aとなった『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.21。
キハ26形 thumb|キハ26 17(1984年頃) キハ55形は急勾配区間でも必要な性能を得るために2エンジン方式で製造されたが、1950年代後期は1エンジン気動車で十分な性能が得られる平坦路線でも非電化区間は多かった。このため製造コストと機関の減少による検査コスト抑制による気動車化(無煙化)促進を目的に、キハ55形の平坦線向け仕様として1958年(昭和33年)から製造された1基エンジン三等車が本形式である。2エンジン化で容易にキハ55形に改造できるような設計になっており、キハ55から後位側の駆動系を省いてそちらの台車を付随台車としたような構造で、エンジン回りを除いた仕様は、台枠(UF310形)から室内設備まで共通化されていた『鉄道ピクトリアル』2020年6月号別冊「国鉄型車両の記録 キハ55系気動車」p.17が、実際には改造例はない。 1次車 (1 - 22) 1958年(昭和33年)製造の初期形。キハ55 16 - 46に準じ、側窓はバス窓で台車はDT22形動力台車・TR51形付随台車を装着するゆえにキハ26形ではDT19系台車を装備した車両は製造されていない。。 2次車 (101 - 272) 1959年(昭和34年)から製造の改良型。キハ55 101 - 270に準じ、一段上昇窓となった。本グループから2両が事故廃車されている。
車両履歴
+ キハ26 0番台の履歴*『鉄道ピクトリアルNo.729』2003年3月号p63-p66【特集 キハ55系】電気車研究会2003年3月1日発行。番号落成年月日製造企業落成配置最終配置その後の番号処理年月日キハ26 11958年4月4日新潟竹下遠軽キユニ26 231979年3月5日キハ26 21958年4月4日新潟竹下志布志1980年12月17日キハ26 31958年4月4日新潟竹下敦賀キニ26 31975年3月17日キハ26 41958年4月4日新潟竹下福知山1981年9月16日キハ26 51958年4月21日新潟竹下熊本1981年10月2日キハ26 61958年4月21日新潟竹下敦賀1980年10月17日キハ26 71958年5月14日新潟名古屋敦賀キニ26 41974年12月5日キハ26 81958年5月14日新潟名古屋米子1982年9月17日キハ26 91958年5月14日新潟名古屋高知1981年6月19日キハ26 101958年5月14日新潟名古屋厚狭1984年6月4日キハ26 111958年6月9日新潟竹下志布志1984年4月20日キハ26 121958年6月9日新潟竹下広島1984年12月3日キハ26 131958年6月9日新潟竹下志布志1980年12月17日キハ26 141958年6月9日新潟水戸水戸1982年1月23日キハ26 151958年6月16日新潟竹下志布志1984年9月19日キハ26 161958年6月16日新潟竹下姫路1981年7月30日キハ26 171958年6月16日新潟竹下徳島1985年10月1日キハ26 181958年6月16日新潟竹下豊岡1981年1月30日キハ26 191958年5月14日新潟名古屋福知山キユニ26 91975年3月7日キハ26 201958年5月14日新潟名古屋福知山1981年3月3日キハ26 211958年6月9日新潟竹下盛岡1981年12月25日キハ26 221958年6月9日新潟竹下七尾キユニ26 141976年2月18日