国鉄キハ66系気動車
テンプレート:鉄道車両 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年から筑豊地区の輸送改善を目的に設計・製造した一般形[1]気動車のグループである。
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。
目次
概要
山陽新幹線博多開業（1975年3月10日）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、新潟鐵工所と富士重工業の2社が製造を担当した。
両開き2ドア車体に座席間隔910mmのゆとりある転換クロスシートと冷房装置を装備し、定格出力440PSのディーゼルエンジンを搭載する。
名目は一般形であるが、従来の急行形車両であるキハ58系を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1980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等では「汎用気動車」という呼称をされたが、同趣向の車両が製造されなかったため定着せず終わった。
当時は、逼迫する国鉄財政事情と過大な自重[2]から、増備や他線区投入などは実現せず本系列は1975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、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た。構造面や機器類装備ではキハ40系、車体構造では117系電車・115系3000番台の設計に大きな影響を与えた。
構造
本節では製造当初について解説を行う。
車体・内装
テンプレート:Vertical images list 2形式とも全長21.3m（車体長20.8m）車幅2.9m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形に類似した形態であるが、踏切衝突事故対策の強化から運転台はそれらよりも更に高位置とした。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1.3mの客用両開き扉を設けた上で扉間の窓は座席配置に2個一組の2段式ユニット窓を4組並べた形態となった。窓配置は阪急2800系電車や西鉄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[3]、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・急行型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。
トイレはキハ66形に設置するが、独立した洗面所はない。
主要機器
エンジン
テンプレート:Sound 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である水平対向12気筒の過給器付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としては最強であった反面、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過大なばらつき・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・高回転多用になるトルクコンバーター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。
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。
- デメリットとしてシリンダヘッド独立で隣り合う各シリンダ間の間隔が広がり、エンジン全長が2,477mmから3,057mmへ580mm延長[4]。
- 定格出力を500→440PS（1,600rpm）にデチューンし、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。
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[5][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[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、放熱器そのものも改良型に交換して問題の解決が図られた。
しかしその一方で防音箱に収められていた発電用4VKエンジン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くらいの爆音であったため新聞でも取り上げられたというエピソードがある。
変速機
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）の新型大出力機関用変速機は、ベースのDW4が2軸駆動台車用であったことからいずれも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
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
ブレーキはCLE応荷重増圧装置付き電磁自動ブレーキが採用されたが、同系の機関を搭載するキハ65形のシステムを踏襲。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併結可能である。実際に一部で在来型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」と併結実績もある。
改造
機関・変速機換装
走行機関であるDML30HSHは整備性・燃費が悪く、加えて老朽化したこともあり、1993年から新潟鐵工所製DMF13HZA (420PS/2,000rpm) 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
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[8]。
塗装
テンプレート:Double image aside 新製時には、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、当初は一般形の朱色4号とクリーム4号を急行形の塗り分けで塗装されたが、1978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白地に青帯の九州一般色へ変更。
2000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）が国鉄急行色へ塗装変更を実施。同編成は、2009年には熊本地区での団体列車に使用するためが貸し出された[9]。後述の第10編成も含めて国鉄急行色編成はイベントに伴う貸し出が多い[10]。
2001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[11]。
- 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[12]。
この他にも第5編成（キハ66 5+キハ67 5）が2006年頃に車体側面へ佐世保バーガーのラッピングを施工された例がある。
運用
当初、直方気動車区（現・筑豊篠栗鉄道事業部直方運輸センター）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」[13]で日田彦山線などでも運用された。
1987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系投入後も引き続き同線で運用された。2000年度からワンマン運転対応化改造が施工され、一部座席を撤去し定員が増加した。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10月に筑豊・篠栗線電化完成により全車長崎鉄道事業部長崎運輸センターに転属、運賃箱・整理券発行機が設置された。2013年3月15日に全車が長崎鉄道事業部佐世保運輸センターに転属した。
製造から30年以上経過し、内外装の更新・エンジン交換等・JR九州独自の屋根上通風器撤去などの改造を施工しているが、2012年現在も15編成計30両が佐世保線[14]・大村線・長崎本線の快速「シーサイドライナー」や普通列車で運用されている。
脚注
参考文献
- 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
テンプレート:Sister テンプレート:国鉄の気動車リスト
テンプレート:JR九州の車両リスト- ↑ 両開き扉や転換クロスシートを採用した点や近郊形電車である117系や115系3000番台に受け継がれた点に着目すれば近郊形とされるが、本形式は急行列車の運用にも視野を入れた汎用形として製造され、近郊形でも急行形でもないことから一般形とされたため本項では一般形とする。
- ↑ 発電ユニットを搭載するキハ67が自重約42t、キハ66が約40tと積車時の軸重がいずれも13tを大きく超過して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。
- ↑ 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。
- ↑ 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系には装架できない。
- ↑ キハ67形はサービス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。
- ↑ 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。
- ↑ 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。
- ↑ 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
- ↑ 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。
- ↑ 2003年にはキハ58系とともに、映画「精霊流し」に登場している
- ↑ 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
- ↑ 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
- ↑ 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。
- ↑ 佐世保 - 早岐間。有田陶器市開催時は上有田まで乗り入れ。
