国鉄キハ66系気動車
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| キハ66系気動車 | |
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キハ67 9+キハ66 9（1987年頃撮影）
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| 最高速度 | 95km/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 |
| 最大寸法 （長・幅・高） |
20,800×2,900×4,077（mm） |
| 機関出力 | 440PS（DML30HSH×1）*1 420PS（DMF13HZA×1）*3 |
| 駆動装置 | 液体式 |
| 変速段 | 変速1段・直結1段(DW9)*1 変速1段・直結2段(DW14H)*3 |
| 台車 | DT43（動力）・TR226（付随） 延長リンク・ウィングバネ複合方式 仮想心皿車体直結空気バネ台車 |
| ブレーキ方式 | 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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この表について
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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年から筑豊地区の輸送改善を目的に設計・製造した一般形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系と呼ばれることもある。製造は新潟鐵工所（現・新潟トランシス）と富士重工業の2社が担当した。
目次 |
[編集] 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備え、定格出力440PSのエンジンを搭載。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」という表現をされたこともあるが、同趣向の車両が続かなかったため定着しなかった。
これは逼迫する国鉄の財政事情とその自重の大きさ[1]から、増備や他線区投入などは実現せず2両編成15本計30両が1975年までに製造されたのみに終わったが、それまでの国鉄車両の硬直化した設計から一歩踏み出した意欲的な車両として評価された。後にキハ40系や117系電車の設計に大きな影響を与えている。
[編集] 構造
※ここでは製造当初の構造について述べる。
[編集] 車体・内装
キハ66・67形とも片運転台車で、全長21.3m（車体長20.8m）車幅2.9mと急行形気動車と同等の大型車体である。一般形気動車と急行形気動車を折衷したその設計コンセプトから、塗色も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としていたが、1978年の規定改正[2]で急行形と同じ赤11号とクリーム4号のツートーンカラーへ順次変更された。前頭形状は正面貫通形で前照灯はシールドビーム2灯を上部に配置し、その間に種別表示器を設置している。これは急行形のキハ58系後期形やキハ65形に類似した形態であるが、運転台はそれらよりも更に高い位置に置かれ、踏切衝突事故に対して厳重に備えた。この形状はキハ40系や、キハ58系改造車のキユニ28形、キニ28・58形にも受け継がれた。
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。このような窓配置は阪急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も初採用となった。
車内にはデッキはなく、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なっている（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」は話題になった。
冷房装置は、従来の特急・急行用気動車で一般的だった分散式ユニットクーラーではなく、通勤形・近郊形電車で実績のある集中式のAU75を車体中央部屋上に各車1基を搭載。暖房についても多くの気動車がエンジンの廃熱を利用するのとは異なり、冷房と同一電源で作動する電気暖房装置を採用した。これらの電源は、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。またトイレはキハ66形に設置しているが、独立した洗面所はない。
[編集] 主要機器
[編集] エンジン
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DML30HS系機関を搭載している。
この500PS級エンジンは、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、自然通風式ラジエターのため冷却系の弱さ、加えて高回転を多用せざるを得ないトルクコンバーターと変速比の設定に難があるなど、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、キハ66・67形ではガスケット吹き抜け対策[4]を施し定格出力を440PS/1,600rpmにデチューンしたDML30HSHを搭載し、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]してエアフローを形成し、屋根側面に設置したラジエータの熱を奪う強制通風式冷却機構[6]を搭載することで、走行速度に左右されない冷却性能を確保した。もっとも、この機構でさえ機関老朽化が進んだ国鉄時代の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、屋根上に冷却水の強制循環を行うための電動ポンプを追加搭載して問題の解決が図られている[7]。
しかしその一方で発電用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。
[編集] 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、それにキハ40系で採用されたDW10の3種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ている。
[編集] 台車
空気バネ台車である、DT43（動力台車）・TR226（付随台車）を装着している。ただし、1台車2軸駆動を実現するために車体直結式の空気ばねとリンク式牽引機構を組み合わせて心皿を省略していたキハ90系以来のDT36系と比較すると、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[8]。
[編集] 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し、制御系統を含め在来形気動車と併結可能な仕様となっていた。このため、実際にも一部で在来型気動車と併結する運用が組まれていた。1980年まで急行として運転され、その後快速に格下げされた「日田」「はんだ」も久大本線日田－由布院ではキハ58系の急行「由布」と併結していた。
[編集] 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・篠栗線等で快速列車等にも用いられ、優れた居住性で好評を得た。
1980年までは筑豊本線系統のローカル急行列車である「はんだ」および「日田」にも投入[9]され、日田彦山線等でも運用された。1987年の国鉄分割民営化後も全車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。なお、この時期と前後して塗装は急行色から白地に青帯の九州一般色に変更されている。また2000年度からワンマン対応化改造が実施されているが、運用路線の運転方式の関係で運賃箱および整理券発行機は設置されなかった。このワンマン化改造にともない一部の座席が撤去され、定員が若干増えている。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）が国鉄急行色に塗り直された。
2001年10月の筑豊・篠栗線電化により、長崎鉄道事業部長崎運輸センターに転属した。この転属にあわせて運賃箱・整理券発行機が設置され、国鉄急行色の第1編成を除く全編成がキハ200系とほぼ同一の塗装に変更されている。登場から30年以上経過し、内外装の更新やエンジン交換等の改造を経ているが、2009年現在も15編成全車30両が佐世保線（佐世保 - 早岐間）・大村線・長崎本線（湯江 - 長崎間）で快速「シーサイドライナー」や普通列車に使用されている。また、JR九州の他系列の例に漏れず、このキハ66・67形でも屋根上通風器の撤去が行われている。
[編集] 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を実現している。また発生熱量の減少に伴いラジエーターは床下搭載となり、屋根上のファンとラジエータは撤去された。
加えて変速機も新潟コンバータ製DW14Hとなった。変速1段直結2段自動切替式となったことでエンジン性能を有効に引き出すことができ、結果として走行性能は向上している。
機関・変速機の換装は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ている。
[編集] 脚注
- ^ 発電ユニットを搭載するキハ67が自重約42t、キハ66でも約40tで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。
- ^ 「車両塗色及び表記基準規定」の改正。1978年10月2日実施。
- ^ 客車の一等車（旧二等車）やその格下げ車には転換クロスシートを使用したものがあったが、この時期までにすべて廃車または改造されている。
- ^ 3シリンダー1ヘッド構成であったものを1シリンダー1ヘッド構成へ変更された。これによりガスケットも各シリンダごとに独立し、ガスケット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を防止した。もっとも、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、エンジンの全長が2,477mmから3,057mmへ580mm延びたため、このDML30HSH以降のモデルはそのままでは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、それに対応するラジエータが追加搭載されており、キハ66形よりもファンの搭載数が1基多い。なお、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。
- ^ ただしファンやラジエータそのものには手が加えられておらず、これらの性能は適正であったことが判る。
- ^ このため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ている。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ばねを組み合わせたようなDT36と同様の機構が継承されている。
- ^ 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ている。
[編集] 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
[編集] 関連項目
最終更新 2009年8月16日 (日) 01:18 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
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