国鉄キハ20系気動車

国鉄キハ20系気動車は、日本国有鉄道が1957年に開発した一般形気動車。キハ20形と同一の設計思想で製造された形式群の総称である。

1966年までに系列合計で1,126両が製造され、日本各地で広く使用された。

なお、「キハ20系」という呼び方は国鉄制式の系列名ではなく、鉄道ファンなどが便宜的に使用しているものである。

1. 開発の経緯
--------

本系列が開発された1950年代中期の時点では、国鉄では普通列車用気動車としてキハ10系が製造されていたが、これらは当時の一般的な20m級客車と比較して車体断面が小さいために居住性が犠牲となっており、乗り心地の点でも問題があった。

これは、当時国鉄で気動車用として利用可能であった最大のディーゼル機関であるDMH17形の出力では、通常車体断面の20m級車体とした場合、重量過大に伴う出力不足で十分な走行性能が得られなかったがゆえの苦肉の策であり、そればかりか当時の車体設計手法では小車体断面化だけでは出力不足を補いきれず、客室内の各座席の座り心地を犠牲にした軽量化、あるいは乗り心地が悪いことを承知の上での軽量設計台車の採用など、ありとあらゆる手段を講じてようやく実用性能が得られている状況であった。

しかし、1955年のナハ10形軽量客車の完成で状況は一変する。スイス国鉄流の準モノコック構造車体と、プレス鋼板による溶接組立台車の導入により、十分な強度を維持したまま、従来比3/4程度の大幅な軽量化が可能となり、これにより、非力な既存エンジンのままでも大型車体を備える気動車の製造に目処が立った。

こうして、10系客車の設計ノウハウを有効活用する形で、翌1956年に大断面車体を備える20m級気動車の第一陣として、準急形気動車であるキハ55形が製造され、ここに初めて電車・客車と同等の車体を備える気動車が実現した。

その後、キハ55形の成功を受ける形で、普通列車に用いる一般形気動車についても大型車体へ移行することが決定され、同形式に準じた設計で新たに開発されたのが本系列である。

2. 形式一覧
-------

表中の年は、各番台の製造初年度を示す。

3. 構造
-----

1957年の初期車登場時の仕様を基に解説する。

3.1. 車体
-------

車体は先行するキハ55形の設計が踏襲され、柱や梁だけではなく側板なども強度を分担する準張殻構造となり、キハ10系より大型化され、客車並みの大断面となった。また、従来の反省から、客ドア位置も車体中央寄りに配置され、ラッシュ時の客扱いに配慮している。座席も車体幅拡幅を受けて準急形に準じたゆとりのあるものとなった。客室内を通る排気管のキセはキハ55 1 - 46などと同様に大型のタイプである。暖房装置は燃焼式の温気暖房である。

客室窓はキハ10系のそれを踏襲して、上段がH断面ゴムによる構体直接固定、下段が上昇式の俗にいう「バス窓」である。しかし、キハ10系とは異なり、窓下のウィンドウシルは廃され、平滑な外観となった。

初期車竣工当初の車体塗色は、当時の気動車標準色である濃い青+窓周りが黄褐色のツートーンであった。また当系列においては前面幕板部の塗色が前照灯部分に回り込むように塗装されていることが他系列には見られない特徴となっている。

3.2. 主要機器
---------

機関は当初はキハ10系と同様にDMH17B形ディーゼルエンジンを搭載した。燃料噴射ノズルなどの改良でキハ10系より10psアップの170ps仕様とし、さらに後年その大半が180psのDMH17C形相当に改造または換装されたものがある。

台車は、初期型はキハ10系と同様の防振ゴムブロックを枕バネに使用するウィングバネ式DT19C・TR49Aを装着した。後年には増備車と同様にコイルバネ+オイルダンパを枕バネとするDT22A・TR51Aに交換されたものがある。

4. 増備車の設計変更
-----------

4.1. 1958年以降の設計変更
-----------------

1958年からは機関を180psのDMH17Cに変更して走行性能を改善し、台車は従来のDT19で使用されていた硬い防振ゴムブロックに代えて複列コイルばねを枕ばねに使用した揺れ枕吊り台車とし揺動特性を改善したDT22A・TR51Aに変更することで大幅な乗り心地の向上が実現した。

車体の部材を専用のプレス品から市販の形鋼に変更し、調達コストの低減が図られた。また、客室窓が2段上昇式に変更され、より近代的な外観となり、客室内の採光や換気も改善されたほか、排気管キセが小型化されて見通しがよくなった。

この際、派生形式として北海道向け耐寒耐雪強化仕様のキハ22形、郵便荷物合造車のキハユニ26形、そしてエンジンを2基装架する勾配線区向け強力形のキハ52形などが新たに設計された。キハ20形・キハ25形もこの増備車よりキハ20形200番台・キハ25形200番台に区分されている。

なお、このグループの初期車は室内灯として白熱灯を装備し扇風機無しで製造されたが、バス窓の初期形を含むその多くが後年に環形蛍光灯仕様に改造し扇風機の取付もされている。暖房装置はキハ22形では温水暖房に変更され、キハユニ26形では温気暖房と温水暖房が併設された。

4.2. 1962年以降の設計変更
-----------------

1960年に登場した特急型気動車キハ80系では横型エンジンのDMH17Hが搭載され、1961年に登場した急行型キハ58系、通勤型キハ35系でも標準採用された。1962年以降に増備されたキハ52形は暖房装置の温水式への改良、室内灯の蛍光灯化と同時に横型エンジンが採用され、キハ52形100番台に区分された。それ以外のキハ20系は引き続き縦型エンジンで増備されている。

1963年以降はキハ20・22・25形においても室内灯を蛍光灯化した増備車が登場し、キハ20形500番台・キハ22形200番台・キハ25形300番台にそれぞれ区分された。キハ20・25形は暖房装置がキハ22形と同じく温水暖房となった。キハユニ26形でも1962年の増備時に温水暖房への統一と室内灯の蛍光灯化が行われたが、番台区分はなされずキハユニ26 42から付番されている。

1965年以降の増備車は、キハ22形200番台とキハ52形100番台の2形式のみとなった。側面扉はプレス加工のない平滑なものに変更されている。

4.3. 塗色の変遷
----------

1959年9月から一般形気動車は、外板色をそれまでの青系から、朱色4号の地色に、窓周りをクリーム4号の塗り分けとした新塗色へ移行した。

新塗色で落成した号車 キハ20 268 - キハ22 35 - キハ25 233 - キハ52 15 - キハユニ25 7 キハユニ26 9 - この他、一部の車両では準急列車への増結を目的として準急色に塗り替えられた車両もあった。1978年度から、朱色単色塗装のいわゆる首都圏色への塗り替えが行なわれている。

ただし、定期急行「いなわしろ」運用を持っていた郡山客貨車区配置のキハ52型は、例外的に首都圏色への塗り替えは行われなかった。 1982年11月のダイヤ改正の「いなわしろ」運用廃止後も、一部は1985年頃まで前項の朱色系の塗り分けを維持していた。 これらの内、1983年に事故車の補充として米子運転所に転属したキハ52 128は、2000年に廃車になるまで塗装変更されることはなかった。

5. 形式別詳説
--------

両数・番台区分は上記「形式一覧」を参照。

5.1. キハ20形
----------

本系列の基本形式。暖地向けの両運転台、1基エンジン形で、4位側の乗務員室にやや食い込むかたちで便所を備える。1957年から1965年に409両が製造された。計画時にはキハ49000形と称したが、登場が1957年の称号規程改正後となったため、この形式番号を称したことはない。

298・299のように北海道に新製配置されたものや、多客期に渡道したものもあり、日本全国で用いられた。戦前形の機械式気動車キハ04形・キハ05形・キハ06形、キハ07形の取替時期に丁度当たっていたこともあり、大量に製造された。0番台は初期形のバス窓車、200番台以降は改良形の2段窓となった。最終期に製造された500番台では室内灯が蛍光灯に、暖房装置も温水式となり、台車もDT22C・TR51Bに変更されている。

5.2. キハ21形
----------

キハ20形に耐寒装備を盛り込み、寒地向けとして1957年に製造された形式。計画時にはキハ49200形と称したが、登場が1957年の称号規程改正後となったため、この形式番号を称したことはない。主に北海道および東北地方で運用され、キハ22形も含めて急行列車にも投入された。

キハ20形0番台とは外観上は客用扉下部の明かり窓がないこと以外相似する。寒冷地向けの装備として、客室窓の二重窓化・運転台にデフロスタ設置・床下機器耐寒・耐雪装備を施工した。しかしドア位置はキハ20形と同じでデッキがなく、冬期の客室内温度維持に問題があることが指摘された。そのため1957年に84両が製造されたのみで、翌1958年からは耐寒・耐雪性能が強化された酷寒地向けキハ22形に製造が移行された。

後年に暖房能力の不足を解消するため温気式からキハ22形と同様の温水暖房への改造やドア付近に透明アクリル樹脂と合板の簡易仕切り