JR東日本107系電車

107系電車は、1988年から1991年にかけて製造された東日本旅客鉄道の直流通勤形電車である。

1988年から2017年にかけて主に日光線や両毛線など北関東の直流電化路線で運用されていた。2017年の定期運行終了後は一部の編成が上信電鉄に譲渡され、上信電鉄700形電車として運用されている。本項では700形電車についても説明する。

1. 概要
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1980年代後半の日光線・両毛線など北関東支線区の普通列車には、急行列車の廃止で余剰となった165系急行形電車が多数転用されていた。しかし以下に示す問題点が発生していた。

新製から20年以上を経たことによる陳腐化と老朽化。
ボックスシート、デッキ付き片側2扉の車体構造が朝夕のラッシュ輸送に向かず、乗降の手間取りが遅延を発生させる原因になっていた。
最低組成編成が3両であるため、日中閑散時には輸送力過剰となっていた。非効率な状況を打破するため、国鉄分割民営化によって発足してまもないJR東日本に望まれたのは、時間帯ごとの需要に柔軟に対応できる車両の開発であった。

以上の経緯から誕生したのが クモハ107形  + クハ106形  から構成される本系列で、以下の特徴を持つ。

2両編成を基本とすることで2両・4両・6両と需要に応じて輸送力の調整が可能。
製造コスト削減を図るため、165系の廃車発生品となる主電動機・台車・補助電源装置・ブレーキ制御装置・空気圧縮機・冷房装置などの主要機器を再用した。
車体製造技術の維持向上を兼ね自社の大宮・大井・大船・長野name="107-100_2nd"・郡山name="107-100_2nd"}}の各工場ならびに新津車両所で製造された。
投入線区事情で仕様が異なる番台区分を実施。なお、履歴簿上は165系からの改造ではなく新造扱いであり、車籍上のつながりはない。

1.1. 車体
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設計はJR東日本東京圏運行本部車両部検修課に設置された「107系電車社内新造プロジェクトチーム」と東急車輌製造が担当した。

JR東日本として社内新造は初めてのことであり、材料からの製造は困難であることから、製造当初はいずれも加工済みの妻構体と長手方向に3分割した側構体・屋根構体・台枠を東急車輌製造から購入し、自社工場で組み立てを行うノックダウン生産を実施した。

これは1989年度までに製造された0番台全編成と100番台115編成までで、1990年度製造の100番台116 - 119編成はさらなるコストダウンと技術力向上のため、構体部分から部内製作を行った完全な新製車体である。

2. 構造
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車体形状は、日本国有鉄道が1981年に新製した105系新製車に準じており、20 m 級普通鋼製車体に半自動式の両開き扉を片側3か所に設置した。ただしドア位置については将来のワンマン運転を考慮しただし、JR時代は引退までワンマン化されることはなかった。}}、特に運転台側の客用扉を119系同様105系に比べてやや車端部に寄せている。

前面は105系に類似した切妻の貫通形で、105系と比較すると前照灯・尾灯の配置が垂直方向から水平方向に変わる。排障器は新製時から装着されており、電気連結器部分を避けるかたちで左右に分割した形状となった。

2.1. 車内
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客室側窓は下降式1枚窓を扉間に2枚と戸袋窓を設置するが、1989年製の100番台2次車からは戸袋窓を廃したうえで下降窓3枚とし、後に新製された719系に類似した窓割りとなった。

座席は、ラッシュ時における混雑緩和のためクハ106形のトイレに対向する部分を除いて全席ロングシートとしたが、長時間乗車を考慮して座面奥行きを確保したうえで深い位置で自然に座れる「ブリッジシート本座席形状は本系列とほぼ同時期にロングシート改造された[[国鉄113系電車」と称する形状である。1人分の区画を明確化し、座席の定員乗車を促す副次的効果ももつ。

冷房装置はクモハ107形にAU79A形集中式1基、クハ106形に165系廃車発生品であるAU13E形分散式6基を搭載する。このため両形式では天井構造が異なり冷風吹出口も、クモハ107形は平天井ラインフロー、クハ106形は装置個別直接式を採用する。

2.2. 主要機器
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119系に準じた1M方式を採用。主制御器は勾配区間での運用に対応するため、力行・抑速時ともノッチ戻し制御可能で抵抗・弱め界磁制御方式のCS54B形を搭載。

ブレーキは抑速・発電ブレーキ併用応荷重装置付きSELD電磁直通ブレーキで、165系からの発生品に応荷重装置を付加して再用した。

走行機器も165系からの再用品で、台車はクモハ107形はDT32形もしくはDT32B型、クハ106形はTR69B形を装着。DT32形では車体重量の増加に伴って軸バネを新設計のものに交換した。運転台側台車前位には雪かき器を装備する。主電動機は定格出力120 kWのMT54B形もしくはMT54D形4基を永久直列接続とし、普通列車運用での加減速頻度向上に対応するため歯車比を165系の1:4.21から1:5.60に変更して起動加速度を向上させた。

パンタグラフは国鉄形電車の標準形式であるPS16形をクモハ107形に搭載する。

補助電源装置はクモハ107形に165系から再用品の容量110 kVAの電動発電機  を搭載する一方で、空気圧縮機  はクハ106形に搭載する。

分割・併合時の作業簡略化のため電気連結器を装備するが、KE76形ジャンパ連結器3基も装備するため、上述する制御方式も含めて115系や165系などとも併結可能な構造であるただし、検査のための回送列車以外で併結した実績はない。}}。

3. 番台別概説
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3.1. 0番台
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1988年5月から10月にかけて大宮・大井・大船の各工場ならびに新津車両所で製造された日光線165系置換用2両編成8本計16両のグループ。小山電車区に配置された。クモハの定員は134人、クハの定員は130人である。

勾配区間での空転対策としてクモハ107形の正面下部左右に砂箱と台車に砂撒き装置を装備するほか、寒冷地での運用も考慮され、冬期架線霜取用パンタグラフを4 - 8は新製時から装備し、1 - 3にも1998年に追加装備した。

4 - 8の霜取パンタグラフは集電機能も持つが、改造で追加搭載された1 - 3は集電機能を持たない。外観上パンタグラフ間の引き通し線などの相違がある。異常気象発生などの運転速度制限が行われた際に機器類過熱による破損を防止する観点から、15 km/h 運転用スイッチを搭載する。

当初の車体塗装は公募によって決定したもので、クリーム10号を地色とし緑14号で日光線の頭文字「N」をあしらい、前位寄り雨樋下にワンポイントとして「神橋」をイメージした赤1号を配したものである。2008年3月から車体にステッカーの貼付が行われ、2009年3月からは以下の塗色変更がN2編成から実施され、2010年1月17日をもって全編成の変更が完了。旧塗色での運用を終了した。

車体上半部をアイボリー、下半部をクラシックルビーブラウン、境界を金色帯とする。
車両前面貫通扉に中央部に「Nikko Line」の文字、上部に日光駅、下部に編成毎に異なる日光の象徴を模したステッカーを掲出。
車両側面にはヘッドマークと同じデザインの日光駅舎、日光の象徴を模したエンブレムを配する。
各編成毎に異なるデザインマークの内容は以下の製造分類を参照。

3.2. 100番台
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0番台製造後の1988年11月から製造開始された高崎支社管内地域輸送用の2両編成19本計38両のグループ。0番台に加え後述する2次車からは長野・郡山の両工場も製造を行った。新前橋電車区に配置された。 車体塗色はクリーム10号に緑14号とピンクの帯を窓下に通したものであるが、1988年 - 1989年上期製造の1次車  と1989年下期 - 1991年製造の2次車  では外観上の設計変更が行われ、後者では戸袋窓の廃止と窓割が変更されたほか、新製時からATS-Pも搭載する。

0番台との相違点は、砂撒装置・霜取パンタグラフは未搭載とした上で耐雪ブレーキを装備するほか、信越本線横川 - 軽井沢間の碓氷峠でEF63形による牽引・推進運転に対応する横軽対策を施工試運転では軽井沢までの運転事例があるが、営業運転では横川以西への運用事例はない。}}。識別のため側面形式標記直前に40 mm 径の丸印が標記された1997年の同区間廃止後は本標記を順次消去。}}。0番台との併結運転も可能。

横軽対策実施の電車では安全上の配慮から、原則として重量の大きい電動車が麓側に編成組成されるが、本系列ではクモハ107形が山側を向いた組成となった。