国鉄20系客車
国鉄20系客車（こくてつ20けいきゃくしゃ）は、日本国有鉄道（国鉄）が1958年（昭和33年）に開発した寝台特急列車用客車である。
概要
1958年から1970年までに合計14形式473両が製造された。他形式からの改造編入が6両あったほか、系列内での改造による形式増加があり、最終的には20形式479両となった。
最初に投入された列車にちなみ「あさかぜ形客車」とも呼ばれ、その設備の優秀さから登場当時は「走るホテル」とも評された。
電源車から一括供給される大容量の電力により、国鉄制式客車としては初となる全車空調装置の装備と、食堂車調理設備の完全電化を実現。また編成内の旅客車全車に空気バネ台車を装備するなど、居住性を大きく改善した画期的な車両である。
電源システム
従来型客車が装備した蒸気暖房・車軸駆動冷房・石炭レンジなどをすべて排除した、国鉄としては初となる「完全電化」車である。このため編成の一端に連結された電源車により、編成内の冷暖房や食堂車調理設備等の電源の一切を供給する集中電源方式を採用した。
電源車はマニ20形・カニ21形・カニ22形が新造され、DMF31S-G形ディーゼルエンジンと三相交流600 V電源を供給するPAG1形発電機を2セット搭載するが、カニ22形ではそれに加え、直流電化区間でパンタグラフからの集電によって駆動する大容量電動発電機も搭載した。
九州地区での付属編成分割運転に対応するため、旧形客車から改造された簡易電源車のマヤ20形では、DMH17C-G・DMH17S-G形ディーゼルエンジンとPAG7形発電機を2セット搭載した。
発電された電力はKE2形ジャンパ連結器を介し、全車両に給電される。給電された電力は車両ごとの変圧器でさらに単相100 Vと三相200 Vに変換され、前者は照明・サービス用コンセント・冷水器・ジュースクーラーなどの小型電化機器に、後者は空調や食堂車の調理機器に用いられた。
冷房装置
冷凍能力12,800kcalの三菱電機製AU21形もしくは日立製作所製AU22形集中式冷房装置を各車の床下に2基搭載し、電源車から給電される電力で駆動する。なお、前者は日本車輛製の車両に、後者は日立製の車両に搭載された。
台車
電源車以外の各形式については10系で開発・実用化されたTR50形を基本としつつ、乗り心地改善のために枕バネをベローズ式空気バネへ置換えた鋼板プレス材溶接組み立てによるペデスタル式の軸バネ式台車であるTR55形を装着する。だが、同時期の特急形電車・気動車で採用された2次蛇行動を抑止するボルスタアンカーの装着は見送られた。これら電車・気動車は全てウイングバネ式台車であり、後年増備の車両はさらに軸ばねにオイルダンパーも装着した。これらを装備しない客車用台車は線路の載る地盤や道床の影響を受けやすい欠点を抱えるが、製造当初から既に電源車以外の重量が全てナ級（換算3.0両）ぎりぎりであり、後継の14系等を含めこれ以上にサスペンションに手を入れることはなかった。
これに対し電源車は乗り心地に対する配慮が特に必要なく、また荷重も大きいことから、バネ定数を大きくとった枕バネを金属バネとしたTR54・54A・66の各形式を装着する。
連結器
固定編成が前提の観点から、編成の中間となる車両の連結器は噛み合わせの遊びを極力少なくした密着自動連結器とし、また車体台枠へのマウント部分に前位側に油圧式、後位側にゴム式の緩衝装置を設けることで衝撃を吸収出来る設計を採用。さらに高速運転時の横揺れ対策として、妻面の幌の上に車端ダンパも採用した。
また前述の電力供給用KE2形以外にも制御・連絡回線用KE59形（19芯）、1968年のブレーキ改造後は電磁ブレーキ指令用KE72形（9芯）の各ジャンパ連結器を装備する。
新造車
本系列の新造車は、原則として車両番号下2桁1 - 49は日本車輌製造、51 - 99は日立製作所と、製造メーカーでの区分を実施した。しかし、日立製作所は1963年（昭和38年）の「みずほ」用増備車を最後に客車の製造を中止したためこの区分原則は崩れ、1970年（昭和45年）製造のナハネ20 350 - 364は車番の下2桁が50以降であるが、日本車輌製となった。
寝台車・座席車・食堂車・その他の順に記述する。
ナロネ22形
1959年（昭和34年）の「さくら」運転開始に合わせて製造開始された1人用個室・開放式合造1等寝台車。1963年（昭和38年）までに1 - 3・51 - 55の8両が製造された。前位はナロネ20形と同じ1人用個室が6室、喫煙コーナーを挟んで後位には開放式寝台を16名分設置する。
乗務員室→専務車掌室・荷物保管室→乗務員室とし730 mmの窓を新設する改造が1969年（昭和44年）および1970年（昭和45年）に大船工場で施工され、原番号+100となった。
九州ブルトレにのみ連結された関係から終始品川客車区配置であり、最後の連結列車であった「あさかぜ（下り）1号・（上り）2号」の24系25形客車置換えにより全室1人用個室のオロネ25形で代替され、1978年（昭和53年）に廃車・形式消滅となった。
ナハネフ23形
1964年（昭和39年）から1970年（昭和45年）にかけて、1 - 20が日本車輌製造のみで製造された2等寝台緩急車。ナハフ21形同様に編成分割を前提とした切妻・貫通式を採用。寝台はナハネフ22形と同様の48名分だが、ナハフ21形にあった売店はない。改造車については後述。JRに継承された車両も1997年（平成9年）までに廃車され形式消滅した。
ナロ20形
当初は全車寝台車ではなく一部を座席車としていたため1958年（昭和33年）から1960年（昭和35年）にかけて製造された1等座席車。ナロ10形の座席レイアウトを踏襲したシートピッチ1,170mmのリクライニングシートを12列装備し、定員は48名。床下空調の風道とするため座席部分の床を通路よりも100 mm高とする構造のほか、白熱灯を使った光軸可変スポットライト式の読書灯を各座席に設置した。出入り台側に洋式トイレ・洗面台・荷物保管室・車掌室が、前位寄りに和式トイレ・洗面所が設けられていた。
1 - 5・51 - 54の9両が製造されたが、1968年（昭和43年）に3両を残してナハネ20形に改造され、ナハネ20 501 - 503・506 - 508となった。残った4・5・54は、2等座席車廃止後も1975年（昭和50年）3月まで「あさかぜ」用の1等車→グリーン車として使用され廃車となった。
ナハ20形
1958年（昭和33年）に製造された定員64名の2等座席車。回転式クロスシートを装備しているが、当初は車両基地などでの転換を想定したもので、構造上車端から順番に回転させる必要があり、乗客が任意に回転させることは不可能であった（後に改良）。座席部分の床はナロ20形と同じ理由で100 mm高い。客室の固定窓化で立売りの駅弁などが利用しにくくなった乗客への対策と、食堂車を補助する観点から、国鉄としては初の売店設置車両となり、弁当・土産・新聞などを販売した。構造的にはショーケースカウンターとその向かいに電気式ジュースクーラーならびに物置を配置した。また、ホームから物品搬入の便を図るため、側面には業務用扉が設置された。
1・51・52の3両が製造されたにとどまり、「あさかぜ」の後には1964年（昭和39年）運転開始の「はくつる」に連結された。運用移管により1966年（昭和41年）に尾久客車区に転出、その後1968年（昭和43年）に青森運転所に再転出し「ゆうづる」で運用されたが、1970年（昭和45年）8月に運用を終了した。
1971年（昭和46年）にナハネ20 510 - 512に改造され、形式消滅した。
ナハフ20形
1958年（昭和33年）から1963年（昭和38年）にかけて製造された2等座席緩急車。最後部に連結される非貫通式流線形緩急車で、最後部右側半分を車掌室、左側半分を展望室として乗客に開放した。客室はナハ20形に準じており、定員は68名。1 - 6・51 - 53の9両が製造されたが、1958年（昭和33年）から1959年（昭和34年）にかけて製造された1 - 3・51・52は製造技術面の問題で、妻部窓ガラスを平面4枚窓とし、それ以降は曲面ガラス2枚窓が採用された。
後に新設の「ゆうづる」などに連結されたが、1970年（昭和45年）12月に全ての運用が終了。また、1965年（昭和40年）以降は寝台特急列車全席寝台化の方針により順次寝台車に改造され、ナハネフ20形に3両・ナハネ20形500番台に1両・ナハネフ22形500番台に5両が改造され、形式消滅した。
ナハフ21形
1959年（昭和34年）から1963年（昭和38年）にかけて製造された2等座席緩急車。編成中間に挟んで分割併合に対応するため、切妻・貫通式とした形式。「さくら」「はやぶさ」「みずほ」の基本編成に使用された。客室はナハ20形に準じ、定員は60名。ナハ20形と同様に売店も設置された。1 - 4・51 - 56の10両が製造されたが、1965年（昭和40年）以降ナハネフ21形に6両・ナハネフ23形500番台に4両が改造され形式消滅した。
改造車
改造工事施工順に解説する。
マヤ20形
本系列の簡易電源車である。設計変更されたことから1 - 3と10 - 12のグループが存在する。
オニ22形
直流電化区間用のパンタグラフを搭載した電源車として計画され、図面作成まで終了していたものの、製造が中止された形式。
図面では一見してカニ22形に類似した部分もあるが、それと比較してディーゼル発電セットを搭載していないこと、車体長がマニ20形よりもさらに短い13,500 mmであることなどの相違点がある。
しかし、直流電化区間でしか使用できない欠点から本形式の必要性が国鉄の車両設計陣営より疑問視され、本系列で唯一計画のみの車両となり、製造はされなかった。
改造
国鉄時代に行なわれた主な改造について年代順に解説を行う。
110km/h運転対応改造
1968年10月1日のダイヤ改正で110km/h運転が開始されることになり、ブレーキをAREB増圧装置付き電磁指令式自動空気ブレーキとしている。詳細は#ブレーキを参照のこと。
ナロネ21形・22形の車掌室設置改造
1969年から1970年にナロネ21形基本番台とナロネ22形全車に行われた改造。この改造でナロネ21形は原番号+500、ナロネ22形は原番号+100に改番された。詳細はそれぞれの形式を参照のこと。
北陸トンネル火災事故による対応
1972年に発生した北陸トンネル火災事故後にとられた出火対策および汚物処理装置装備によって重量増となり、実態がナ級からオ級（換算両数3.0→3.5）となっていたことが判明した。本来は改形式すべきであるが、特例として形式(特に重量記号）の変更は行わず、形式の前に白三角を追加し、運転実務上必要な換算両数の表記のみを修正することで対応している。1978年の10月～12月の間で修正を実施し、対象はカニ21・カニ22・カヤ21を除く20系客車すべて。
急行列車への投入による対応
1970年代後半には、本系列は老朽化した10系寝台車置換え用として急行列車への格下げ投入を実施。カヤ21・ナハ21の両形式が改造で竣工したほか、12系客車との併結対応改造を施工された車両は1000・2000番台に区分された。
なお、詳細についてはそれぞれの項目を参照のこと。
運用
1958年（昭和33年）10月から、東京 - 博多間を結ぶ特急「あさかぜ」に投入され運行を開始した。これ以後本州・九州における寝台特急列車に広く投入され、日本各地に寝台特急列車網を構築した功績は大きい。
後継となる14系や24系客車が拡充された1970年代後半以降は、設備が時代に合わなくなってきたため、本来の定期特急列車の運用から外されて急行列車ならびに臨時列車の運用が主体となる。1980年（昭和55年）10月の「あけぼの」の24系化を最後に特急での定期運用が消滅し、1980年代後半からは塗装のうちドア部分や最上部の白帯が省略された。
1985年3月のダイヤ改正では余剰車を1985年（昭和60年）3月17日 - 9月16日に茨城県筑波郡谷田部町（現在のつくば市御幸が丘）で開催された国際科学技術博覧会（つくば博・科学万博）へのアクセス列車「エキスポライナー」「エキスポドリーム」に投入した。
1986年（昭和61年）11月には「だいせん」「ちくま」を最後に急行列車での定期運用も終了。1987年（昭和62年）の国鉄分割民営化時には主に臨時列車用として東日本旅客鉄道（JR東日本）に34両、西日本旅客鉄道（JR西日本）に63両が承継され、「カートレイン九州」や「シュプール号」などの臨時列車に使用され、特に「カートレイン九州」は20系の特急列車としては最後の存在だった。しかし、老朽化により年々廃車されると同時に運用も減少し、末期には予備車扱いで少数が残存するのみであった。
1997年（平成9年）11月29日、JR西日本で本系列の最終運用となる新大阪発岡山行き快速「さよなら20系客車」が運転され、翌1998年（平成10年）までに全車廃車となった。