JR貨物DF200形ディーゼル機関車のソースを表示

{{鉄道車両
|車両名 = JR貨物・JR九州DF200形ディーゼル機関車
|社色 = black
|画像 = JRF DF200-52 20091024.jpg
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|軸配置 = Bo-Bo-Bo
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|定格出力 = 1920kW(1時間)
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|製造メーカー = [[川崎重工業車両カンパニー|川崎重工業]]
|備考= カッコ内は50番台以降<br />{{ローレル賞|34|1994}} 
}}

'''DF200形ディーゼル機関車'''（ディーエフ200がたディーゼルきかんしゃ）とは、[[日本貨物鉄道]]（JR貨物）が[[1992年]]（[[平成]]4年）から製作している[[ディーゼル・エレクトリック方式|電気式]][[ディーゼル機関車]]である。

本項では、[[2013年]]（平成25年）から[[九州旅客鉄道]]（JR九州）が導入した同型機（'''DF200形7000番台'''）についても記述する。

== 概要 ==
[[幹線]]における[[鉄道の電化|電化]]区間の割合が低い[[北海道]]においては、[[動力近代化計画|無煙化]]以降の[[貨物]]輸送は電化・非電化区間の別なく[[国鉄DD51形ディーゼル機関車|DD51形ディーゼル機関車]]を主力としてきた。JR移行後の輸送量増大や[[貨物列車]]の[[高速化 (鉄道)|高速化]]<ref>高速化の要求は、貨物列車自体の到達時分の短縮のほか、[[北海道旅客鉄道]]（JR北海道）発足後、[[特急列車|特急]]用をはじめとする新型の[[気動車]]や[[電車]]が軒並み高加速化・高速化を果たし、[[札幌都市圏|札幌圏]]での列車本数も増加したことから、貨物列車の[[ダイヤグラム|ダイヤ]]が組みづらくなったことによる。</ref>に対し、DD51形の出力不足で恒常的に[[重連運転|重連]]での運用を要したことに加え、北海道の厳しい気候風土による車両の老朽化も顕在化してきた。これを受け、重連運転の解消と老朽車両の置換えを目的として1992年に開発されたのがDF200形である。

JR貨物の公募により'''"ECO-POWER RED BEAR"'''（エコパワーレッドベア）という愛称がつけられ、車体側面に[[ロゴタイプ|ロゴ]]が描かれている。[[1994年]][[鉄道友の会]][[ローレル賞]]（第34回）受賞。<br clear="all"/>

== 構造 ==
車体は前面を傾斜させた20[[メートル|m]]級の箱型である。重連運転は想定されず<ref>実際には冬季を中心に重連で運転されることもある。</ref>、正面に[[貫通扉]]はない。屋根高さを[[車両限界]]いっぱいに高くして機器類の艤装空間を確保している。側面より見て車体中央部に[[ラジエーター|放熱器]]・冷却ファンなどの[[冷却]]系統、その両隣に動力源となる[[内燃機関|機関]]と[[発電機]]のセットを搭載し、主変換装置・補助電源装置など電気系統機器は[[操縦席|運転台]]の真後ろに各々配置される。機器配置は概ね前後対称である。乗務員扉は側面向かって左側のものは車体中央付近に設けられ、右側のものは運転室に設ける[[点対称]]の配置である。外部塗色は濃淡グレーと朱色の組み合わせである。

動力伝達方式は従来の主流であった[[気動車・ディーゼル機関車の動力伝達方式|液体式]]ではなく、[[国鉄DF50形ディーゼル機関車|国鉄DF50形]]以来の[[気動車・ディーゼル機関車の動力伝達方式|電気式]]（[[ディーゼル・エレクトリック方式]]）<ref>DF50形の[[分巻整流子電動機|ワードレオナード方式]]とは違い、この機関車の場合は、エンジンと繋がっている交流発電機（同期発電機）から得られる交流を[[主変換装置]]の[[コンバータ]]部で直流に変換後、[[インバータ]]部（VVVFインバータ）で交流に変換することにより、主電動機である交流電動機（かご形三相誘導電動機）を動かす[[可変電圧可変周波数制御|VVVFインバータ制御]]方式となっている。</ref>として設計された。これは増大した出力に対応する大容量[[トルクコンバータ|液体変速機]]の研究・開発が[[国鉄DE50形ディーゼル機関車|国鉄DE50形]]の試作を最後に中止されて久しいことと、[[可変電圧可変周波数制御|VVVFインバータ制御]]など、長足の進歩を遂げた電気機器を採用することで駆動系の小型化と保守の軽減が図れるためである。

駆動機関として、[[V型12気筒]][[ディーゼルエンジン|ディーゼル機関]]を2基搭載する。初期の車両は[[ドイツ]]・[[MTUフリードリヒスハーフェン|MTU]]社製の機関（[[定格]][[出力]]1,700[[馬力|PS]]/1,800rpm）が採用されたが、50番台以降は[[小松製作所|コマツ]]製SDA12V170-1形（定格出力 1,800PS/1,800rpm、最大出力 2,071PS/2,100rpm）に変更されている。これはDD51のB更新工事車に搭載されている、同社製SD12V170-1（1,100PS/1,500rpm<ref>本来の定格出力は1,500PS/1.500rpmであるが、変速機や台車の許容出力容量に合わせて落として使用している。</ref>）の[[インタークーラー|アフタークーラ]]をデュアルサーキット化したものである。

車体長を詰めながら表面積を稼ぐため、1エンジンあたり2枚の[[ラジエーター|冷却器]]を前後視でV字形に配置し、上方に設けられた[[送風機|ファン]]1基とで一つの[[モジュール]]を形作るようになっており、それを2組搭載している。冷却ファンの駆動は従来の[[油圧モーター|静油圧式]]を止めて電動式とし、モジュール全体を容量の大きな箱状としたことでDD51の[[シュラウド]]と比べて通気抵抗も低減している。
[[File:JR Freight DF200 001.JPG|thumb|right|200px|FDM301形 同期発電機]]
[[発電機]]も2基搭載されており、全車が[[東芝]]製FDM301形、自己通風冷却回転界磁式ブラシレス[[同期発電機]]（定格出力1550k[[ボルトアンペア|VA]]/1,800rpm）となっている。

[[主電動機]]は[[かご形三相誘導電動機]]FMT100形(320[[ワット|kW]])を6基搭載する<ref>DF50では100kWの主電動機を6基搭載していたため、DF50一両でもDF200の台車1基分の出力に届かない計算になる。</ref>。1個のインバータで1個の主電動機を制御する1C1M方式の個別制御システムにより、定格の動輪周出力はDD51形の1.5倍となり、平坦線で110[[キロメートル毎時|km/h]]以上の均衡速度（800[[トン|t]]牽引時）を維持することができる。6軸駆動となったことで、起動時の粘着安定性も向上した。主電動機の装架方式は国鉄・JRの[[電気機関車]]で汎用的に用いられる「[[吊り掛け駆動方式|吊り掛け式]]」で、動軸への動力伝達は主電動機[[回転子]]軸の小[[歯車]]と[[輪軸 (鉄道車両)|車軸]]側の大歯車の係合による1段歯車減速方式である。

単機ブレーキ装置は[[電気指令式ブレーキ|電気指令式空気ブレーキ]]を採用し、[[抑速ブレーキ|抑速機構]]として[[発電ブレーキ]]を併設する。被牽引車両へのブレーキ制動はノッチ式のハンドル操作により、各ノッチで設定された圧力までブレーキ管圧力を減圧する自動空気ブレーキを採用している。自車が牽引される場合も牽引する機関車からの空気圧指令によりブレーキが作動する。[[鉄道車両の台車|台車]]は[[空気バネ]]を用いた軸梁式台車FDT100形（両端）FDT101形（中間）で、低い位置に設けられた心皿を介して牽引力を伝達する。基礎ブレーキ装置は片押し式踏面ブレーキで、ブレーキシリンダ・ブレーキテコと一体化して台車に装架するユニットブレーキである。軸重を抑えるため軽量化された本形式の台車構造は、後続の新形式機関車にも基本として用いられている。

耐寒・耐雪構造としては運転室では気密対策、暖房能力を向上させ前面窓ガラスは熱線入り、温風式[[デフロスター|デフロスタ]]を装備した。エンジンは低温環境の起動を考慮し給気予熱のフレームトーチを装備し、冬期長時間停留を考慮し潤滑油、蓄電池を保温するために外部電源による冷却水保温ヒーターを装備。台車では砂撒管の目詰り防止のために電動機の排気熱による温風ヒーターを装備。ブレーキ装置では車輪踏面と制輪子間に雪が噛込むのを防ぐために[[鉄道のブレーキ#耐雪ブレーキ|耐雪ブレーキ]]制御を行う。ブレーキ制御装置、除湿装置に保温ヒーターを装備。

== 仕様区分 ==
=== 900番台 ===
[[ファイル:JRF-DF200-901&DF200-6.jpg|thumb|240px|right|900番台（奥）と基本番台（手前）との前面形状の違い<br />（2008年1月 / [[根室本線]] [[新富士駅 (北海道)|新富士駅]]）]]

[[1992年]]9月、[[川崎重工業車両カンパニー|川崎重工業]]<ref>銘板のロゴは、通常の「（リバーマーク）川崎重工」ではなく、オートバイ・ジェットスキー用の「（フライングKマーク）Kawasaki」が使われている（JR九州所属車も同様）また発電機を製造しした東芝の英文ロゴも併記されている。</ref>で落成した本形式の[[プロトタイプ#鉄道車両|試作車]]である。車両番号は「901」である。冬季の耐寒・耐雪を中心に各種試験に供された。

[[前照灯]]は正面窓上に4個設置され、運転台直下には[[尾灯|標識灯]]のみを装備する。正面デザインは3面構成で、窓の傾斜角や塗り分けパターンも量産車とは異なる。[[排障器]]（スカート）は赤色である。

車体側面には'''"INVERTER HIGH TECH LOCO"'''ロゴが描かれたが、後に赤紫色（コンテナレッド）のJRFロゴに変更、2008年現在は白色のJRFロゴと"RED BEAR"のロゴが描かれる。
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=== 基本番台 ===
[[ファイル:JRF-DF200-7.jpg|thumb|240px|right|基本番台DF200-7<br />（2007年6月 / 根室本線 新富士駅）]]

[[1994年]]9月から[[1998年]]3月にかけ、12両（1 - 12）が製造された。

DF200-901の試用結果を踏まえ製作された量産機である。

前照灯は正面窓上2個+運転台直下2個（標識灯と一体で設置）、正面は2面構成となり、塗り分けの変更とも相まって外観は大きく変化した。

落成時、スカートは赤色、側面のJRFロゴは赤紫色であったが、DF200-10以降の新製機はスカートは灰色、JRFロゴは白色となった。近年は工場入場時にスカートの赤色化・JRFロゴの白色化が施工されている。台車に設置される空転防止用の[[砂撒き装置|砂箱]]は、セラジェット方式対応として小型化された。これは粒径約0.3[[ミリメートル|mm]]の[[セラミックス|セラミック]]細粒と[[石英|珪砂]]の混合物を用いるもので、従来の天然砂に比べ使用量と材料費を節減できる。DF200-4から設置され、既製機も順次換装された。

本区分までは[[MTUフリードリヒスハーフェン|MTU]]製エンジンを搭載するが、DF200-10は後に50番台で採用される[[小松製作所|コマツ]]製エンジンを先行して搭載する。
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=== 50番台 ===
[[ファイル:JRF DF200 59.JPG|thumb|240px|right|DF200-59<br />（[[千歳線]] [[西の里信号場]] - [[上野幌駅]]）]]

[[1999年]]12月から[[2004年]]1月にかけ、13両（51 - 63）が製造された。

駆動用機関をコマツ製のSDA12V170-1形に変更した。これはDD51形の[[国鉄DD51形ディーゼル機関車#更新工事|B更新工事施工車]]に搭載されたものと同系統で、部品の共通化による保守性向上を主目的とする。車体構造の変更はないが、製作途中で'''"RED BEAR"'''の愛称が決定し、車体に愛称のロゴが描かれる。スカートは灰色、JRFロゴは白色である。
{{-}}

=== 100番台 ===
[[ファイル:Freight DF200 105.JPG|thumb|240px|right|DF200-105<br />（根室本線 [[富良野駅]]）]]

[[2005年]]から[[2011年]]にかけ、23両（101 - 123）が製造された。

VVVFインバータのスイッチング[[電力用半導体素子|素子]]を[[ゲートターンオフサイリスタ|GTOサイリスタ]]から[[絶縁ゲートバイポーラトランジスタ|IGBT]]に変更した<ref>[[鉄道ファン (雑誌)|鉄道ファン]]「JR車両ファイル2012 JR貨物」p.64</ref>。外観の変更はなく、スカートは灰色、JRFロゴは白色である。
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=== 7000番台 ===
[[ファイル:九州DF200-7000.JPG|thumb|240px|right|DF200-7000<br />（[[日豊本線]] [[隼人駅]]）]]
<!--[[File:Diesel locomovile of 'Sevens star in Kyushu' in Nishi-Oita sta..JPG|thumb|ななつ星in九州に使用されるDF200形（黒色のラッピングフィルムが貼られた状態）]]-->
[[九州旅客鉄道]](JR九州)が2013年10月より運行を開始した豪華寝台列車（クルーズトレイン）『[[ななつ星in九州]]』の牽引機として、九州仕様に改装した本形式が川崎重工業にて製造された<ref>『鉄道ジャーナル』2012年8月号 第550号</ref><ref>[http://kyushu.yomiuri.co.jp/entame/railway/news/20130702-OYS8T00727.htm YOMIURI ONLINE「ななつ星の機関車完成、いざ九州へ」]</ref><ref>[http://www.asahi.com/national/update/0703/SEB201307030006.html 朝日新聞デジタル「「ななつ星」専用機関車、大分到着　漆の外観はまだ内緒」]</ref>。

当初は牽引する客車とともに、車体全面に黒色のラッピングフィルムが貼られていたが、2013年9月13日に報道公開された際にラッピングフィルムは除去された<ref>[http://railf.jp/news/2013/09/13/112000.html DF200-7000と“ななつ星 in 九州”専用編成が公開される] - 『鉄道ファン』交友社 railf.jp鉄道ニュース 2013年9月13日</ref>。

外装は、「古代漆」を基調とした塗色が施されている。灯火類や誘導員用手摺の形状などが改められているほか、車体側面と前面に列車の[[エンブレム]]が取り付けられ、前面中央にダミーのグリルが取り付けられている、連結器はJR貨物所有機の[[連結器#自動連結器|自動連結器]]から[[連結器#密着自動連結器|密着自動連結器]]に変更されている。これと共に連結器の緩衝器がダブルアクション式の緩衝器に改められ、列車引き出し時や制動時に客車に伝わる衝撃を緩和する機構が追加されている他、正面向かって連結器の左上スカート部分に並形連結器と密着連結器を換装する際に切り替えるレバーが設けてある。また排気ファンやサイレンサーなどに客車への騒音や振動を低減させる機能を強化している。番台区分は、『ななつ星in九州』にちなんで7000番台としている<ref>鉄道ファン 2013年9月号 P63</ref>。報道公開時に、車両番号は'''7000'''であることが発表された<ref>[http://railf.jp/news/2013/09/13/112000.html DF200-7000と"ななつ星 in 九州"専用編成が公開される] 鉄道ニュース｜[[鉄道ファン (雑誌)|鉄道ファン]]</ref>。

2013年、[[7月12日]]より単機での試運転を開始し<ref>[http://railf.jp/news/2013/07/13/075500.html "ななつ星 in 九州"専用機関車が試運転]鉄道ファン公式サイト2013年7月13日配信</ref>、[[8月15日]]より『ななつ星in九州』を牽引しての試運転が開始された<ref>[http://railf.jp/news/2013/08/15/113000.html "ななつ星 in 九州"の試運転開始]鉄道ファン公式サイト2013年8月15日配信</ref>。[[10月15日]]に『ななつ星in九州』の営業運転が開始された<ref>[http://railf.jp/news/2013/10/16/170000.html "ななつ星 in 九州"が営業運転を開始]鉄道ファン公式サイト2013年10月16日配信</ref>。

== 現況と動向 ==
新製開始以来、900番台、基本番台、50番台、100番台の全機がJR貨物[[鷲別機関区]]に、7000番台はJR九州[[大分鉄道事業部#大分車両センター|大分鉄道事業部大分車両センター]]<ref>10月15日営業開始　77系"ななつ星in九州"豪華寝台列車 - Rail Magazine2013年11月号p136　2013年9月21日閲覧</ref>に配置されている。

鷲別機関区配置車は番台による区別なく、全機とも共通に運用される。投入当初は[[札幌貨物ターミナル駅]] - [[五稜郭駅]]・[[帯広貨物駅]]間の運用に充当されていたが、増備が進行した2008年現在では[[根室本線]]の[[新富士駅 (北海道)|釧路貨物駅]]・[[宗谷本線]]の[[北旭川駅]]まで運用を拡大し、DD51形を徐々に淘汰しつつある。

2012年度からはこれまで軸重の関係で入線がされなかった[[石北本線]]にて試験運転が複数回実施されている。

製作実績は2007年度<ref>{{PDFlink|[http://www.jrfreight.co.jp/press/pdf/200612-04.pdf JR貨物Webサイト ニュースリリース「平成19年度の車両等の設備投資について」]}}</ref>4両、2008年度<ref>{{PDFlink|[http://www.jrfreight.co.jp/press/pdf/200709-03.pdf JR貨物Webサイト ニュースリリース「平成20年度の車両等の設備投資について」]}}</ref>4両、2009年度<ref>{{PDFlink|[http://www.jrfreight.co.jp/press/pdf/200806-02.pdf JR貨物Webサイト ニュースリリース「平成21年度の車両等の設備投資について」]}}</ref>5両であり、2010年4月1日現在で延べ45両を製作している。2010年度<ref>{{PDFlink|[http://www.jrfreight.co.jp/common/pdf/news/200906-02.pdf JR貨物Webサイト ニュースリリース「平成22年度の機関車の新製について」]}}</ref>は2両が製作され、2011年度をもってJR貨物での増備は完了した。なお、2012年に[[石勝線]]で発生した脱線事故により、DF200-56が廃車となっている<ref>[[貨物時刻表|JR貨物時刻表]] p.259 鷲別機関区機関車配置表より</ref>。

== 脚注 ==
{{脚注ヘルプ}}
{{reflist|2}}

== 参考文献 ==
=== 書籍 ===
*鉄道貨物協会『JR貨物時刻表』2013年版 p.259 機関車配置表
=== 雑誌記事 ===
* 交友社 『[[鉄道ファン (雑誌)|鉄道ファン]]』 1992年6月号 No.374　p36 - 39
* 電気車研究会 『[[鉄道ピクトリアル]]』 1996年5月号 No.621 特集：ディーゼル機関車 p16 - 24
* 鉄道ジャーナル社 『[[鉄道ジャーナル]]』 2005年5月号 No.463 特集：鉄道貨物輸送の現状　
* 誠文堂新光社 『鉄道画報』 2005年夏季号 No.2 特集：JRFの機関車たち
* 学研ムック 『貨物列車ナビ』特集2：栄光の「JR貨物の機関車」総ガイド　p42 - 43
* 鉄道ジャーナル社『鉄道ジャーナル』2012年8月号 第550号「RAILWAY TOPICS」145-153頁。
* 交友社 『鉄道ファン』 2013年9月号 No.629 p63 新車速報「DF200-7000誕生!」


{{commonscat|JR Freight DF200}}
{{JR貨物の車両リスト}}
{{JR九州の車両リスト}}
[[Category:日本貨物鉄道のディーゼル機関車|DF200]]
[[Category:九州旅客鉄道のディーゼル機関車|DF200]]
[[Category:1992年製の鉄道車両|JRかDF200]]
[[Category:川崎重工業製のディーゼル機関車|JRかDF200]]