国鉄115系電車

国鉄115系電車は、日本国有鉄道が設計・製造した近郊形直流電車である。

1. 概要
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1963年1月から1983年6月まで1,921両が製造された。111系をベースにMT54系主電動機を搭載して出力向上を図り、東北本線・高崎線の上野口の通勤客増加への対応と、勾配区間を持つ上越線や日光線での運用、冬期の運用が考慮された設計となった。上り勾配での加速力を調整可能なノッチ戻し機構、下り勾配での定速運転が可能な抑速ブレーキが搭載されるとともに、耐寒耐雪に対応する設備を備えている。

しかもローカル線への投入が想定されたためクハ115形2両+モハ115形・114形ユニットで組成される4両編成を最小単位として運用できる構造を採用した。1966年にはクモハ115形の製造開始により3両編成の組成も可能となった。

東北本線・高崎線を皮切りに中央東線や長野・新潟・岡山など各地に投入が進められた。本来の運用とは別に1970年代の一時期には急行列車にも投入されたほか、通常はEF63形による推進･牽引となる信越本線横川 - 軽井沢間での自力走行試験も実施された。

1987年の国鉄分割民営化時には事故廃車2両・老朽化廃車45両・他形式への改造1両を除いた計1,875両が東日本旅客鉄道・東海旅客鉄道・西日本旅客鉄道に承継された。その後は老朽化や後継形式への置換えにより廃車が進められ、2023年1月現在ではJR東日本・JR西日本・しなの鉄道で285両が残存する。

1.1. 開発の経緯
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国鉄の新性能電車は、1957年に製造を開始した101系通勤形電車を祖とし、その後は151系特急形電車・153系急行形電車とともに増備が進められた。また、鹿児島本線・常磐線の交流電化により3扉セミクロス交直流両用となる401・421系が1960年から製造が開始された。一方、湘南電車などでは80系電車や客車など2扉車が使用されており、増加する通勤客に対応できないことから、401・421系と同等の車体構造を持つ111系が製造された。

同時期には山間部路線でも電化が始まり中長距離列車が運行されるようになったが、111系が搭載する出力100 kW級のMT46系主電動機では出力不足が如実であり、編成の組成において電動車を多くした高MT比とするか、補助機関車の連結が要求された。しかし電動車を増やす場合、製造・運転・保守ともに高コストとなり不経済であることから、出力を120 kWに向上したMT54系主電動機が開発された。

111系をベースに主電動機をMT54とした1=[[国鉄113系電車見方も可能であるが、113系の登場は1963年12月であり、115系より約1年遅い。115系と同時期の1963年2月には、MT54主電動機と抑速ブレーキを搭載した勾配線区向けの急行形電車である165系が登場している。

民営化後から現在までの在籍数変化



2. 構造
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本節では主に各区分の共通仕様について記述する。

2.1. 車体
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111系・113系と同設計となる鋼製車体で前面中央に貫通扉を装備するほか、153系と同様に第1種縮小限界へ抵触させないため裾絞りとした。車体幅は2,900 mmである。

車体は耐寒耐雪構造であり、屋根上通風器は冬期に冷気や雪の遮断が可能な押込式を採用した。側窓は戸袋部分を除いて2段上昇式または上段下降下段上昇式で、開閉方向は製造時期によって異なる。

客用扉は片側3か所に幅1,300 mmの両開き扉を設置しているが、寒冷地での冬期の車内保温のため自動・半自動の切り替えが可能とされた。半自動設定時に乗客が手動でドアを開閉できるよう取手が設けられ、取手部分が戸袋に収納されない構造であるため、扉の開口幅は1,100 mmである。凍結防止のため、ドアレールにヒーターが設置された。

ドアエンジンは半自動に対応した新設計のTK8形とし、鴨居部分に設けたカバーの中に搭載する。通常の両開き用ドアエンジンと異なり、左右それぞれ別個のドアエンジンを小型化し一組にしたものを鴨居部に押し込んだ構造である。気動車で採用した方式と異なり車掌スイッチによって容易に自動・半自動の切替が可能とされた。

塗装は黄かん色の地に車体裾と上部に緑2号を配した「湘南色」を標準としたが、配色は前面下部を斜めに塗り分けた111系・113系に対し、115系では貫通扉を除き前面下部を直線状に塗り分けた。115系でU字の塗り分けが採用されたのは、111系・113系に対して115系は165系に近い性能であるとの考えによるものである。

中央東線での運用車両はクリーム1号の地に青15号の「横須賀色」である。111系・113系の「スカ色」に対して本系列では「山スカ色」とも呼ばれる。後にこの2種以外の塗装も採用された。

2.2. 車内
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座席は他の一般的な国鉄近郊形電車と同様、扉間に対面式固定クロスシートを配し、扉周り戸袋部にロングシートを配したいわゆるセミクロスシートである。

区分によっては一部の座席配置が異なるほか、クハ115形ではトイレが設置・未設置の差異もあり、設置車両では後位3位側隅部がトイレとなる。

車内色は、当時の近郊形で標準的に用いられていた淡緑で、座席モケットは青をベースとした。

2.3. 主要機器
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※いずれも基本番台製造開始時に搭載された機器を基準に解説を行う。設計変更などによるマイナーチェンジ等は当該番台の項目を参照のこと。

台車は枕ばね・軸ばねはいずれも圧縮コイルばねとし、ウィングばね式軸箱支持機構・スウィングリンク式揺れ枕機構を採用する国鉄新性能電車の標準形式となるDT21B形動力台車・TR62形付随台車を装着する。TR62形はディスクブレーキを採用した。

主電動機は定格出力120 kWのMT54形直流直巻電動機を歯数比1:4.82  で搭載する。

走行系機器類は113系と同一仕様であるが、M車のモハ115形に搭載される主制御器は勾配区間での運用に対応するためノッチ戻し機構ならびに抑速ブレーキを装備したCS15A形とした。ノッチ戻しは手動段でのノッチを下げることが力行3 - 5段と抑速段で操作可能である。113系との併結運転は機器類が共通しているため可能であるが、主制御器が異なるためノッチ戻しならびに抑速ブレーキの使用は不可となる。

当初は115系にも抑速ブレーキ・ノッチ戻しのないCS12系列を搭載する予定であった。ノッチ戻し機構ならびに抑速ブレーキは当初同時期に開発された165系電車のみに搭載される計画だったが、所要両数が多い場合は電磁接触器の装着よりも差動歯車を活用するメリットが大きいことから115系にも搭載された。

M'車のモハ114形には集電装置として国鉄標準型であるPS16形菱形パンタグラフ、空気圧縮機  を搭載する。111系ではM'車とクハ111形の偶数向き車に1000 L級を1基ずつ搭載していたが、115系ではM'車のモハ114形に集約され、1000 L級が2基搭載された。後の設計変更で103系と同じ2000 L級の1基搭載に変更されている。

Tc車のクハ115形はMC37形マスター・コントローラーを搭載するほか、偶数向き・奇数向き両方への方向転換が可能な両渡り構造を採用した。

3. 形式
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本系列は同時期に製造された111系・113系とは異なり、すべて普通車のみで製造された。

3.1. 新造形式
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クモハ115形 主制御器・主抵抗器を搭載する制御電動車で、モハ114形とユニットを組む。急行形のMc車とは異なり、主電動機冷却風取入口は、クモハ103形などと同様に前位寄り戸袋窓上部の設置とした。0番台は全車モハ114形800番台とユニットを組む。全車が奇数向き。当初に設計された形式ではなく、中央本線投入の際に乗り入れ先となる富士急行線が3両編成までに制限されていたため1966年から製造された。 モハ115形 主制御器・主抵抗器を搭載する中間電動車で、モハ114形とユニットを組む。後述のモハ114形・クハ115形とともに製造開始時からの形式である。 モハ114形

電動発電機  ・空気圧縮機  などの補助機器ならびにパンタグラフを搭載する中間電動車。クモハ115形またはモハ115形とユニットを組む。 クハ115形 制御付随車。一部を除き後位3位側隅にトイレを設置する。本系列ではCPをモハ114形に集約したためクハ111形で実施されたCPの有無による番台区分はない。 サハ115形 1966年に製造開始された中間付随車。基本番台・300番台では後位3位側隅にトイレを設置する。

3.2. 改造形式
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クモハ114形 2両編成を組成するためモハ114形からの改造で登場したMG・CP等の補助機器とパンタグラフを搭載する制御電動車。クモハ115形と同様、前位台車用側主電動機冷却風取入口は前位側戸袋窓上部取付を採用する。

3.3. 1等車・グリーン車の導入計画と中止
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115系においても111系・113系と同様、1等車・グリーン車を導入する計画があったが、計画のみで終わった。

115系の最初の投入対象路線であった東北本線・高崎線では、置き換え対象となる一部の客車普通列車に1等車が組込まれていたため、最初期車の製造時に1等車のサロ115形を製造する計画があったが、見送られた。戸閉機構を全自動式とし、車体・設備等はサロ111形とほぼ同一構造で計画されていた。

その後、1980年に宇野線の快速を宮原電車区の111系・113系から岡山電車区の115系へ置換える際、111系・113系のグリーン車を115系へ転用する改造計画が浮上した。111系・113系当時の宇野線快速では定員48名でリクライニングシートを装備するサロ113形が運用されていたが、1980年に京阪神地区でグリーン車の連結が中止。

その後、東北・高崎線系統へのグリーン車導入はJR化後の2004年から、宇野線快速も1988年の瀬戸大橋線開業以降の快速「マリンライナー」でグリーン車が導入されている。

これより前の1970年から約2年間にわたり、サロ165-14・15が引通しを115系用に改造され、中央東線の急行「かいじ」に使用されていたことがある。115系にグリーン車を組み込んで営業運行した唯一の例であったが、改番はなされず、165系のままであった。

4. 新造車
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4.1. 0番台
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1963年1月31日に登場し、1971年にかけて569両が製造された。

宇都宮運転所を皮切りに、新前橋電車区・三鷹電車区・小山電車区へ新製配置された。宇都宮運転所の配置車は1966年7月に開設された小山電車区へ移管されている。

編成は東北・高崎線向けでは401系と同じく2M2Tの4両編成が基本となり、4両ユニット2本の基本8両編成と付属4両編成による12両編成が組まれた。中央東線向けは富士急行線への乗り入れを考慮して3両編成を基本とし、3両編成2本の間に付随車2両を挟んだ8両編成が組まれており、この関係で新形式のクモハ115形とサハ115形が登場している。1969年には東北・高崎線にサハ115形を含む7両編成が登場し、最大15両編成での運転が開始された。

客室窓部は111系同様の上段・下段上昇式で、ユニット窓ではなく四隅に丸め処理を実施した。全車とも当初は冷房装置は搭載せずに落成している。通風器は111系のグローブ型ではなく寒冷地を考慮した押込み式とされ、モハ115形に7個、モハ114形とクハ115形には6個が千鳥配置で設置された。

電動発電機は容量20 kVAのMH97-DM61をモハ114形に1基、空気圧縮機  はMH80A-C1000形をモハ114形に2基搭載する。当時は大容量タイプの空気圧縮機C2000形が開発途上であったことに起因するが、後年にC2000形1基への換装を可能とした設計を採用した。

クハ115形は方向転換可能な両渡り構造を採用しており、ジャンパ連結器のKE58形2本は両方向に設置された。111系ではクハ111形のうち空気圧縮機搭載車が300番台となっていたが、115系では空気圧縮機がモハ114形に集約されたため、クハ115形には相当する番台区分がない。前照灯は大型の白熱灯で、空気笛には保温ジャケットが設置された。中間組み込み時には助士席側を折りたたみ客室へ転換可能な構造とされた。クハ115形では47- は雨樋を乗務員室扉上まで延長、99- は最前部通風器が大型で落成した。

1966年の中央東線普通列車の一部電車化により中央東線向けの115系が投入されることになったが、富士急行線乗り入れへの対応からクモハ115形を含む3両編成となったほか、8両編成を組むためサハ115形も登場した。狭小トンネル対応のため低屋根車のモハ114形800番台も登場しており、低屋根車は中央東線用の三鷹電車区のほか波動輸送用として小山電車区にも配置された。広域波動輸送に対応する目的から製造されたモハ114-818 - 831・モハ115-94 - 107・クハ115-193 - 216・サハ115-25 - 30は新製時から横軽対策施工車である。

昭和40年度民有車の電動車ユニットモハ115・114-83- は、主制御器内部配線改良を実施したCS15B形に、空気圧縮機をMH113A-C2000M形1基搭載に変更された。昭和41年度第1次債務車のモハ115-94- は、主制御器を継電器無接点化を実施したCS15C形に変更された。

昭和43年度本予算車のクハ115-215- ・モハ115-107- ・モハ114-831- は、耐雪性能を向上する設計変更が行われた。主制御器を応荷重装置準備工事ならびに耐雪構造強化を実施したCS15E形に変更、主電動機を耐寒構造強化を実施したMT54B形に変更された。車体は客室引き戸がステンレス化され、客室内ではクロスシート取手の形状が変更された。前面はAW-5形空気笛へ耐雪シャッターが設置され、屋根上に電気機関車と同様のAW-2予備笛を追加した。

昭和45年度第2次債務車のモハ115-127- は、主制御器を限流・減圧継電器などで無接点化したCS15F形に変更された。

後に新潟・静岡・岡山・下関の各地区にも転出したために分割民営化時にはJR東日本・JR東海・JR西日本に承継。2015年度までに改造車以外は廃車された。

クモハ115-1 - 17
モハ115-1 - 135
モハ114-1 - 121
クハ115-1 - 228
サハ115-1 - 37

4.1.1. モハ114形800番台
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狭小断面トンネルが存在する中央本線高尾以西では、レール面からのパンタグラフ折畳高さが4,000 mmの制約が設けられていた。モハ114形の4,140 mmでは入線が不可能でPS16形パンタグラフの取付部分のみ屋根高さを180 mm下げパンタグラフ折畳高さ3,960 mmとした「低屋根車」として対応させることになり、801-に番台区分され汽車製造・日本車輌・川崎車輌で31両が製造された。

低屋根部の室内天井には扇風機の代わりに換気扇を、低屋根肩部に外気取入用の風道を設置する。他の仕様は同時期に製造された基本番台と同一だが車重が基本番台車に比較すると0.3 t軽い36.4 tとなったほか、本区分とMM'ユニットを組成するクモハ115形・モハ115形は基本番台の続番で製造された。

後に折畳高さの低いPS23形パンタグラフが開発されたため、300番台以降では、身延線用2600番台を除き低屋根構造は廃止された。

801-817は三鷹電車区新製配置車で1966年製造。クモハ115形とMM'ユニットを組成して中央東線・篠ノ井線で運用された。801・802は1985年に新前橋区に転出。分割民営化時には805 - 817とともにJR東日本に承継。802は1989年に豊田区に、801は1990年に北長野運転所に再転出となるが、1991年にはともに訓練車モヤ114-1・2へ改造された。1995年に2が、2000年に1が廃車され形式消滅した。

803・804は1985年に沼津機関区へ転出。1986年に静岡運転所へ再転出となり分割民営化時にはJR東海に承継。803は1989年に、804は1991年に廃車となった。

805 - 817は1986年11月に豊田電車区に転出。1990年に805が廃車となったが残りの11両は2000年12月に松本電車区へ再転出。2001年以降は東北本線・高崎線へのE231系投入により捻出された300番台・1000番台の松本区転入により伊豆急行へ譲渡された808・810・812・815・817を除き廃車された。

818-831は小山電車区新製配置車で、1967年 - 1968年に製造。広域運用が想定される波動輸送対応名義から低屋根のほか横軽対策も併施された。三鷹配置車と異なる点は東北本線・高崎線系統の運用実態に合わせモハ115形とMM'ユニットを組成する。

818 - 821・824 - 826・828 - 830は1979年に御殿場線72系電車老朽取換用ならびに後の身延線運用も考慮した上で沼津機関区へ転出。分割民営化時にはJR東海へ承継。このうち821・824・825は1990年 - 1991年に工程簡素化のため低屋根部分には冷房風道を設置せずファンデリアを残存させた上でC-AU711D形集約分散式冷房装置搭載改造工事を施工され5821・5824・5825に改番した。非冷房車を含め1999年までに全車廃車となった。

831は耐雪性能向上の観点からステンレス製客用扉や手掛け形状などの設計変更が実施された唯一の1968年製造車である。上述したグループとともに1979年に沼津に転出されたが、1986年に岡山電車区へ再転出となりJR西日本へ承継。冷房化改造は未施工のまま1996年に廃車。

小山区に残存した822・823・827は全車国鉄時代に冷房改造を施工されJR東日本に承継。822・823は2002年に廃車。豊田車両センター訓練車編成に組成されていた827も2014年1月28日に廃車となり、区分消滅した。

4.2. 300番台
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1973年当時の東北・高崎線系統では沿線の宅地化により通勤時間帯の混雑が激しくなり、混雑対策として急行形電車の165系・169系が間合い運用されていたが、2扉デッキ付きのため混雑に拍車がかかった。一方で1970年から113系に試作冷房車が登場し、1972年の113系1000番台で冷房化が確立されたことから、東北・高崎線の輸送力増強と急行形車両による間合い運用の解消用として冷房装置を搭載した115系が増備されることになり、1973年10月に登場したのが115系300番台である。

300番台は1977年までに488両が製造された。小山電車区・新前橋電車区・三鷹電車区に新製配置されたが、1973年3月13日に発生した上尾事件をきっかけに、東北・高崎線の増発用車両が優先的に発注されている。

当初よりAU75C形集中式冷房装置を搭載し、扇風機を廃止した。冷房電源供給用に自車を含め最大4両に給電可能なMH135-DM92形・160 kVA電動発電機   と関連機器をモハ114形に搭載した。このため車体中央後位側戸袋窓上部に電動発電機用冷却風取入口を設置した。主電動機はISO規格化や軸受の密封化を行ったMT54D、主抵抗器は改良型のMR52Dが搭載された。

製造工数削減と保守省力化のため客室窓の組付け方法を変更し、別製造・後取付の外バメ式ユニット窓に変更された。側窓は上段引掛け上昇式・下段ラッチ上昇式で、下段も幕板に収納した場合、窓が全開となる。車体側面後位寄りに電動行先表示器取付準備工事を施工されたが、この取付部の窓は上段下降式となった。座席はロングシートの奥行きが520 mmから550 mmに拡大され、座り心地の改善が図られた。

乗務員室は運転士側の空間が拡大され、乗務員室扉前に下降窓を新設した。助士側仕切戸を固定式に変更するとともに、仕切窓も小型化された。運転台機器配置を人間工学に基づいたものに変更した。

1972年に発生した北陸トンネル火災事故の教訓から、長大トンネル走行時の火災対策を強化する目的でA-A基準に対応させるため、座席や床表面材などが難燃化された。断路器がモハ114形の屋上に設置され、配線のダクト化も図られた。

クハ115形は冷房電源用三相引通用KE5形ジャンパ連結器を搭載したため、方向転換を考慮しない片渡り構造となり、奇数番号車は奇数向き、偶数番号車は偶数向きに固定された。前照灯は小型シールドビームとされたほか、踏切事故時の乗務員の安全確保と車両損傷軽減のため前面部の外板厚さが強化された。

低圧制御回路引通用ジャンパ連結器をKE58形2基からKE76形3基に変更。KE58・76形は互換性があるため在来車との混結は可能であり、増設された1基は冷房装置ならびに将来搭載される側面電動行先表示器の指令など新たに設置されたサービス機器制御用である。

1975年3月のダイヤ改正で中央東線客車普通列車の全面電車化用として新製投入されることになり、300番台で初となるクモハ115形が登場した。クモハ115形300番台は奇数向き固定であるため、McM'ユニットと編成を組成するクハ115形は偶数向きの偶数番号車446 - 496のみ製造となり、奇数番号車は欠番とされた。

中央東線狭小断面トンネル対策は従来の低屋根車ではなく、1973年の中央西線・篠ノ井線電化の際に開発された折畳み高さの低いPS23形パンタグラフの搭載で対応された。モハ114形の低屋根構造が不要となったため、800番台に相当する番台区分は存在しない。モハ114形のPS23形搭載車のパンタグラフ折り畳み高さは、3,980 mmとなっている。PS23形搭載車は車体側面の車号表記の前に◆マークを付記して識別し、横軽対策施工車での識別マークは◆●と併記される。

クモハ115-301 - 326
モハ115-301 - 418
モハ114-301 - 444
クハ115-301 - 443・444 - 496
サハ115-301 - 330

4.3. 1000番台
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上越線・信越本線では1972年3月のダイヤ改正より旧性能車の70系、80系が運用されていたが、新性能車の115系に置き換えられることとなった。当初は115系300番台の冷房準備車が新製投入される計画であったが、北海道や東北で雪害による車両故障が多発していた背景もあり、積雪の多い地域に向けた耐寒耐雪装備の強化が必要とされた。一方で近郊形電車のクロスシートのピッチ拡大が要望されていたことから、これらの改良を取り入れた区分として、1977年12月に115系1000番台が登場した。

1982年まで651両が製造された。仙台地区向けに投入された417系電車と設計思想の統一が図られたほか、1000番台の番台区分は耐寒耐雪性能で実績のある485系1000番台のイメージを踏襲している。115系300番台をベースに以下の設計変更・改良が行われ、この改良は後に登場する113系2000番台や415系100番台に引き継がれた。

車体はクロスシートを座席幅930→1,040 mm、間隔1,420→1,490 mmgroup=注とする従来の急行形車両並group=注に拡大を行った「シートピッチ改善車」とした。これにともない側出入口間間隔の寸法と窓配置を変更した。本アコモデーションは車内の予備灯は従来の白熱灯から蛍光灯に変更されたほか、客室暖房容量も向上された。

車内への雪の侵入を防ぐため、電動車妻面の主電動機冷却風吸入口が廃止され、新たに1・4位側車端部に設置されたルーバーから雪切室を介して取り入れる構造に変更された。雪切室と同時に配電盤などを収めた機器室が対面となる2・3位側車端部に設置されたことから、電動車の車端部は5人掛けのロングシートに変更された。

雪切室は車体側面のルーバーから新鮮外気を送り込み、雪切室内部の迷路状の風洞を通して雪を分離し、風洞端部のチリコシを通して主電動機冷却用の空気を供給する。非常時には客室内に併設された吸入口への切り換えが可能となっている。

115系300番台ではクハ115形の向きが奇数番号・偶数番号で区分されていたが、1000番台では偶数向き車が1000番台、奇数向き車が1100番台に区分された。当初はクハ115形偶数向き車の100両以上の増備が想定されていなかったが、実際には100両以上が増備されたため、1001 - 1099に続いて1201以降の飛び番号が付与されている。

登場時は国鉄電車の便洗面所数削減が具体化され、近郊形電車では編成中の片方の制御車とグリーン車にのみ設置する方針とされた。このためクハ115形のトイレは偶数向き1001- にのみ設置され、サハ115形はトイレを廃止した。後にトイレ数削減の方針が見直され、クハ115形は奇数向き車も1142- ではトイレ設置に設計変更された。

信越地区では電動車ユニット故障時を考慮して電動車比率が高く取られ、クモハ115形+モハ114形ユニットを含む5両編成・3両編成が組成された。クモハを含むユニットは松本運転所・同北松本支所・長岡運転所・新前橋電車区・三鷹電車区に新製配置されている。

冷房車として設計され、中央東線と東北・高崎線、高崎地区の大半、岡山地区では冷房車として投入されたが、寒冷地の長野・新潟地区、および高崎地区の一部車両では「冷房準備工事車」で落成した。冷房車では300番台と同じく集中式のAU75C形が搭載されたが、冷房準備車は113系1000番台の冷房準備車と同じく冷房装置取付部にふさぎ板を取付、車体天井部にも切欠部を化粧板でネジ止めしたほか、在来車では6基だった扇風機・通風器を7基に増設した。

暖房容量が向上したことや冷房改造時の出戻りを防ぐため、電動発電機は冷房車・冷房準備工事車とも新造時から容量160 kVAのMH135-DM92を搭載した。空気圧縮機は183系1000番台や485系1000番台でも採用されたMH113B-C2000M形が搭載された。ジャンパ連結器は冷房電源用KE5と冷房制御用KE76も設置された。

客用扉は半自動ドアの手動開閉が重く開けにくいとの意見があったため、従来のTK8形をベースに軽く手動開閉できるよう改良されたTK8A形ドアエンジンが搭載された。戸締機構の改良により、半自動時の人力による開閉時負担を低減している。

乗務員室はユニット運転台方式を取りやめ、車体と一体の骨組みとして対衝撃強化を図っている。貫通扉の隙間風を防止するため、415系0'番台で試行された運転室開戸の膨張性シールゴムを使用した。暖房容量も向上されており、冬期に乗務員が電気座布団や電気ストーブを運転室内に持ち込む手間が解消された。

乗務員室の運転台側の下降小窓がクハ115はクハ115-1013から、クモハ115はクモハ115-1014からユニット化されており、それまでのクハ115-1001〜1012、クモハ115-1001〜1013は300番台と同じ非ユニットの下降小窓となっている。ちなみにクハ115形1000番台とは連結方向が反対向きになる奇数向き車のクハ115形1100番台は全車ユニット下降小窓となっている。

台車は電動台車がDT21B、付随台車がTR62Aを装着する。軸ばねと枕ばねは防雪カバーで覆われ、下揺れ枕は積雪防止のため揺れ枕梁に穴が開けられた。パンタグラフは中央東線向けと長野・松本地区向けがPS23A形を、新潟・高崎・岡山地区向けは耐雪カバーが付いたPS16J形を搭載した。

ブレーキ装置は485系1000番台と同じくブレーキ制御装置や電磁弁がユニット化により集約され、付着した雪の落下による飛び石による破損防止が図られている。軽井沢駅や小淵沢駅など極寒冷地での夜間滞泊による水管割損を避けるため、485系1000番台で採用された自動給排水装置を搭載し、凍結防止のため給水管の水が自動的に水タンクに戻るようにした。

1982年7月の伯備線電化名目で製造された昭和55年度第2次債務車からは、屋根布がポリウレタン樹脂塗屋根に設計変更された。引き続き伯備線増備目的で製造された昭和56年度第1次債務落成車では、外板腰板部やAU75G形集中式冷房装置キセのステンレス化などさらなる腐食防止対策が施工された。

従来の絶縁屋根布は剥がれた箇所から雨水が入り込み腐食するという問題点があったが、185系でポリウレタン樹脂を重ね塗りし滑り止めの珪砂を付ける塗屋根方式が試験的に採用された。この方法は車両重量増加やコスト増大を招くが、腐食防止の点で優れていたことから、201系などの新形式車や後に行われる特別保全工事車でも採用された。

冷房準備車は後に全車冷房化されたが、JR化後の施工車両は冷房装置が継承された会社で異なっている。

クモハ115-1001 - 1084
モハ115-1001 - 1127
モハ114-1001 - 1211
クハ115-1001 - 1099・1201 - 1243・1101 - 1159
サハ115-1001 - 1028

4.4. 2000番台
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山陽本線の岡山・広島地区には1970年代後半の時点で東北・高崎線への115系300番台・1000番台投入で捻出された115系0番台の転入が開始されていたが、80系をはじめとした旧形電車も残存していた。80系の置き換え用として岡山地区には115系1000番台が新製投入されたが、気候が温暖な広島地区では1000番台相当の耐寒耐雪装備が必要ないことから、耐寒耐雪構造を300番台並みに簡略化した2000番台が1977年3月に登場した。2000番台の番台区分は113系2000番台に合わせたシートピッチ改善車として付与された。

1000番台と並行して増備され、1978年から1981年にかけて147両が製造された。2000番台ではサハ115形の製造はない。

温暖地域で使用するため、耐寒・耐雪構造は基本番台・300番台並に軽減された。クロスシートのシートピッチは115系1000番台と同じく1,490 mmに拡大されたが、1000番台にあった電動車の「雪切室」は省略されており、車端部の座席は115系300番台と同様のクロスシートとなった。主電動機冷却風は従来通り車体外妻部から採風する方式としたが、切替装置によって客室内からも吸気が可能にされた。強化型排障器およびスノープロウは全先頭車装備とした。

クハ115形は偶数向きを2001- に、奇数向きを2101- に区分した。トイレは当初は偶数向き車にのみ設けられていたが、1981年以降の増備車より奇数向き車にも設置された。

台車は115系1000番台と同じく電動台車がDT21B、付随台車がTR62Aであるが、枕バネの防雪カバーは省略されている。パンタグラフは115系300番台と同様にPS16形が、電動発電機は115系1000番台と同様に容量160 kVAのMH135-DM92が搭載された。

山陽本線姫路以西に使用するため広島運転所に配置されたグループは、6両編成×8本・4両編成×13本の電動車29ユニット58両と制御車42両の計100両が製造された。この投入で山陽地区の70系・80系は運用を終了し、新性能化が完了した。全車が新造時から冷房装置を搭載しており、クハ115-2001 - 2021は循環汚物処理装置を搭載する。

1981年には身延線が新性能化されることになり、旧性能車はアコモデーション改造車の62系を除いて115系の新製投入で置き換えられることになった。同年7月に身延線の旧形電車置換え用にクモハ115形+モハ114形が13ユニット26両、クハ115形は3両編成組成用偶数向き車13両  ならびに4両編成組成用奇数向き車8両  の計47両が製造され、沼津機関区に配置された。広島地区投入車との相違点を以下に示す。

身延線用は3両編成での運用に対応させるため、クモハ115形も製造された。クモハ115形は奇数向き固定仕様である。身延線にはPS23A形パンタグラフでも対応できない狭小限界トンネルがあるため、モハ114形はパンタグラフ部の屋根を20 mm切り下げた2600番台の新区分で落成した。

塗装は甲州ぶどうをイメージしたワインレッド地に富士山の雪をイメージした白の粘着塩ビテープを使用した帯を採用し、後に国鉄車両の地方色の先駆としても言われるようになった。国鉄での帯塗装の粘着テープ化は身延線仕様が初採用であり、後の103系1500番台や115系3000番台の新造時にも同様の方式が採用された。

地方線区用であることと当時の国鉄財政事情から冷房装置の搭載は見送られ、1000番台車の一部と同様に冷房準備工事仕様とし、扇風機搭載の上で落成したが、新造時から160 kVA MGを搭載する。側面行先表示器および循環汚物処理装置は準備工事で落成したが、民営化後に搭載された。

屋根は伯備線用1000番台車と同様のポリウレタン樹脂塗屋根で落成した。近郊形電車のトイレ数見直しに伴い、クハ115形は奇数向き車にもトイレが設置された。身延線での運用開始当初はクハ同士を背中合わせにした編成でトイレが隣り合っていたため、奇数向き車のトイレは業務室扱いとして閉鎖されていた。

1984年に身延線用クハ115形の一部が新潟地区に転用され、耐寒耐雪強化改造が施工された。1987年の国鉄分割民営化時には、広島地区の100両がJR西日本に、身延線の39両がJR東海に、新潟地区の8両がJR東日本に承継された。

クモハ115-2001 - 2013
モハ115-2001 - 2029
モハ114-2001 - 2029
クハ115-2001 - 2034・2101 - 2129

4.4.1. モハ114形2600番台
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身延線は1941年に私鉄である富士身延鉄道を買収した経緯からトンネル内の架線高さが低く、レール面からのパンタグラフ折畳高さが中央東線の3,980 mmよりさらに低い3,960 mmと言う制約があった。このためモハ114形300・1000番台PS23A形取付車の3,983 mmでも絶縁距離の確保ができないことから、パンタグラフ搭載部分屋根形状を車体長手方向約2,750 mmに渡り20 mm切下げて折畳高さをレール面から3,960 mmとした番台区分である。それ以外の車内構造は他の2000番台車との差異はない。1981年に13両が製造され全車沼津機関区に配置。後に静岡運転所に転出し、JR東海に承継された。

モハ114-2601 - 2613

4.5. 3000番台
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1980年代に国鉄では山陽本線広島地区の列車編成を6両から4両に短縮し、列車運転本数を増やすことでサービス向上を図る「ひろしまシティ電車」の導入方針を打ち出した。広島地区では広島駅 - 岩国駅間で従来の6両編成20分間隔から4両編成15分間隔とする輸送改善が試行されることとなった。

また、主に山陽本線広島以西で運用されていた153系の老朽化による置換えも計画されていたこと、広島電鉄やバスなど競合交通機関との対抗策や、宮島などの観光地を控えている点も考慮して転換クロスシートを採用するなどの設計変更が加えられることとなった。このため新たに設定された番台区分が3000番台である。

115系3000番台は、1982年11月ダイヤ改正用に4両編成×6本計24両と上述の編成短縮で捻出された111系モハ111・110形を転用した4両編成組成用クハ115形15組30両が製造された。115系3000番台単独の4両編成は冷房車、111系電動車と混結のため先頭車のみ製造されたグループは冷房準備車となった。

前面形状や主要機器類は115系2000番台からの踏襲であるが、車体側面や車内は117系に近い構造とされた。客用扉は両開2扉、側窓は2連タイプとなった。側窓は117系のバランサー付き上段下降・下段上昇式ではなく、115系2000番台同様の2段上昇式である。先頭形状は在来車と同じだが、ガラス支持方法をHゴムから金属押え式に変更されている。側面の電動行先表示器は新製時より設置され、連結部で隣り合うのを防ぐため201系と同じく千鳥配置とされた。

クハ115形は奇数・偶数により向きが固定され、神戸方奇数向き車が3100番台、下関方偶数向き車が3000番台となった。下関方偶数向き車にトイレを設置している。閑散区間・時間帯での車掌業務を考慮し、客用扉の開閉は編成中のどの乗務員室からでも行えるようにした。運用線区が広島地区であることから、新製当初よりスノープロウは装備しない。

車体塗装はクリーム1号をベースに青20号の帯を巻く通称「瀬戸内色」が初めて採用された。青帯は瀬戸内海をイメージしたもので、粘着テープによりアクセントとして貼られている。瀬戸内色は山陽地区の標準塗装として広まり、3000番台以外の車両にも採用された。

車内は117系と同様の転換クロスシートとした。ただしクハ115形のトイレ向かい側のみ形状を揃えた固定クロスシートで車端部および戸袋窓部はロングシートである。天井は2000番台に準じており、冷房吹出口はラインフロー式を採用する117系とは大きく異なる。また117系で採用された照明灯カバーも省略されたほか、窓のユニット枠も117系では内隅が丸いが、本番台では角ばっている。車内の化粧板は415系500番台と同様のクリーム色、座席モケットもロームブラウンの暖色系とされた。

台車は従来の115系同様の金属ばね台車で、電動台車がDT21B、付随台車がTR62Aである。主電動機はMT54D、主制御器はCS15Fが搭載された。空気圧縮機はモハ114形にC-2000M形が搭載されたほか、111系との混結を考慮してクハ115形偶数向き車にC-1000形を搭載した。

当時は電動車1ユニットのみによる運転の事例が少なく、短編成化に伴う1ユニット運転における冗長性確保が図られた。MGは保守省力化を図り、201系や185系でも採用されたブラシレス式MGを採用、モハ114形にDM106を搭載した。制御用電源のバックアップ用としてモハ115形にSIVが搭載されている。パンタグラフはモハ114形にPS16形が2基搭載されたが、1基は万一の破損時の予備のため、常時1基のみを使用している。

冷房装置は省エネ型でカバーをステンレス無塗装とした集中式のAU75Gが搭載された。屋根はポリウレタン樹脂の塗り屋根で、通風器のFRP化や外板腰板部のステンレス化などの腐食防止対策が実施されている。

111系電動車と編成を組成するクハ115形  は、電動車ユニットが非冷房かつ冷房電源がないため冷房準備車として製造された。冷房準備車は111系の老朽淘汰後の冷房化を考慮してあらかじめ天井風道が設けられ、扇風機は風洞の一部に凹みを設けて設置された。運転台後部の押込式通風器も大型に代えて一般型にするなどの変更を実施している。運転台に111系・115系の制御回路切替スイッチを搭載し、抑速ブレーキ・客用扉半自動扱いなどに対応した。側面行先表示器も準備工事とされた。

1983年6月には、111系電動車ユニット混成編成の差し替え用として、本系列の最終増備車となるMM'ユニット6組×12両が追加製造され、本グループの総数は66両となった。冷房準備車も115系3000番台増備車や115系0番台冷房改造車へ差し替える際に冷房化改造が行われ、1985年までに施工が完了した。

民営化後は66両全車がJR西日本へ承継された。

モハ115-3001 - 3012
モハ114-3001 - 3012
クハ115-3001 - 3021・3101 - 3121

5. 改造車
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1983年6月の最終増備まで冷房改造などを除き車種間改造などは施工されなかったが、それ以降多くの改造車が登場している。なお改造車は分割民営化後の会社ごとで解説する。

短編成化ならびに列車増発の観点から改造が施工されたが、以下の制約があった。

種車と改造後の配転が広域
両数が多いうえに工事期間短縮の要求
長期入場が困難
種車の余命を考慮して工程簡素化・工事費低減に主眼を置くこと当時の国鉄の財産事情を考慮して、種車の車端部を切断してあらかじめ製造しておいたユニット運転台を溶接して組立てる工法が採用された。当初は簡略化のため切妻形状も検討されたが、上述工法では工程短縮に結びつかないことや既存の図面が流用できることから、運転取扱上の便宜を考慮して従来からの形状を採用した。また、同様の改造は分割民営化後も継続した。

クハ115形の改造車は方向転換改造車を除き500番台とし、種車が1000番台の場合は1500・1600番台に区分される。これはクハ111形からの改造車も同一である。また同じ運転台取付車両でもモハ115・114形を電装解除してクハ115形化した車両は550番台・650番台に区分され種車の判別が容易である。これは台車が付随車用のTR62形台車でなく電動車用のDT21形台車を付随車用に改造したDT21T形を装着しているのを車両番号で判別できるようにしたためである。

5.1. 国鉄時代の改造番台
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JR化後に国鉄時代と同内容で改造されたグループも国鉄時代の節で解説する。

5.1.1. クモハ115・114形500番台
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1984年の越後線・弥彦線電化と御殿場線3両編成化に伴い、モハ115形・114形基本番台を先頭車化改造したグループである。形式はクモハ115・114形となり、越後・弥彦線向けは2両編成を組むためクモハ115形・クモハ114形の2形式が、御殿場線は3両編成を組むためクモハ115形のみが改造された。

越後・弥彦線電化開業用に改造されたグループは、クモハ115形+クモハ114形の2両編成ユニットとなった。当時の国鉄財政は極度に逼迫しており両線の電化開業用に車両を新製する費用軽減策として、岡山・広島の両鉄道管理局管内で運用されていた本系列を短編成化し、捻出されたモハ115形前位・モハ114形後位に300番台以降と同様の運転台取付・耐寒耐雪装備等の改造を施工した。

先頭車化改造はあらかじめ工場で運転台ユニットを製造して接合するユニット運転台方式が取られており、車端部の台枠を切断して1000・2000番台に相当する運転台ユニットが接合された。0番台と1000・2000番台グループでは運転台構造が異なるが、本改造では後者が採用された。また同時に方向転換なども施工された。落成直後は溶接部が折れるのではないかという懸念もあったが、JR化後を通じてもそのような事故は発生していない。

モハ115-84・87 - 89・127・129・134 → クモハ115-501 - 507
モハ114-84・87 - 89・113・115・120 → クモハ114-501 - 507御殿場線では1979年の72系置き換え時に東北・高崎線系統より転入した0番台4両編成  が運用されており、将来の身延線運用を考慮してモハ114形は低屋根車800番台が組み込まれていた。1984年に御殿場線の4両編成が3両編成  に短縮されるため、クモハ115形が単独で改造されたグループが登場した。508 - 520の13両が改造されており、508・509はこの短編成化に伴う岡山地区からの転入車が、510 - 520は御殿場線の従来車が種車となっている。短編成化で捻出されたクハ115形11両は越後・弥彦線電化用に転出した。

モハ115-29・86・94 - 97・100 - 102・104 - 107 → クモハ115-508 - 520508・509は岡山配置時の1983年12月に後藤工場で改造され1984年1月に沼津機関区へ転入したもので、後述のクハ115形600番台と編成を組成された。ユニットを組むモハ114形はクモハ115-510 - 520が低屋根車の800番台であったが、岡山から転入したクモハ115-508・509は通常屋根車の0番台であったため、身延線との共通運用ができなかった。1985年に三鷹電車区からクモハ115形+モハ114形800番台ユニット2本が転入したことで身延線との共通運用が可能となり、508・509は新前橋電車区へ転出した。

1986年には509・520が岡山へ、1987年には511・517・519が飯田線用として豊橋機関区へ転出した。1987年の国鉄分割民営化以降は、JR東日本・JR東海・JR西日本の3社に継承された。

JR東海承継車  は513 - 515がC-AU711D形集約分散式冷房装置で冷房化され5513 - 5515へ改番、非冷房車は211系の投入により1989年から1990年にかけて、冷房改造車は1999年に廃車となった。JR西日本の509・520は非冷房のまま1996年に廃車となっている。JR東日本承継車  では新前橋配置の508は1993年に廃車、越後・弥彦線用の501 - 507も冷房化や一部編成のワンマン化、更新工事、訓練車転用を経て2016年までに全廃となった。 御殿場線用に改造された一部のクモハ115には運転室内の貫通扉付近に砂撒き装置の箱が置かれた。御殿場線の115系は3両編成2本を連結する場合、貫通扱いをしてないためにクハ115⇔クモハ115の通り抜けはできなかった。 JR東日本の新潟配置のクモハ115+クモハ114形ユニットは、全編成がインバータ制御のAU712形集約分散式2基搭載で冷房化を実施した。501・503・504は1988年にワンマン運転対応改造を施工し、ほぼ弥彦線専用として運用された。506は2000年に訓練車へ転用され、クモヤ115-1+クモヤ114-1に改番された。2014年7月に507が廃車、車両更新工事施工車の502も2014年11月に廃車となった。弥彦線用ワンマン車は2015年7月15日付で廃車となり営業用車は消滅、訓練車のクモヤ115・114-1も2016年6月に廃車となり消滅した。

5.1.2. クモハ115・114形1500番台
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モハ115形1000番台・モハ114形1000番台へ新造車に準じた運転台ユニットを接合し先頭車化したグループ。クモハ115・114形500番台と同様の改造内容であるが、種車が1000番台であるため1500番台の区分となった。国鉄時代の1983年 - 1986年に施工された車両は伯備線向け、新潟地区向け、大糸線向けの3グループに分かれ、伯備線・大糸線向けはクモハ115形のみが、新潟地区向けはクモハ115形とクモハ114形の両形式が改造されている。

1000番台の先頭車化改造車で最初に登場したのは岡山地区の山陽本線・伯備線向けで、1983年8月から1986年12月にかけてモハ115形1000番台35両が改造されてクモハ115-1501 - 1518・1536 - 1551となった。岡山電車区の配置で、施工は後藤・鷹取の両工場が担当した。種車の車端部を切断して115系1000番台仕様の運転台が接合されたが、新潟・長野地区向けと異なり寒冷地対策は実施されず、改造時点で全車が新製冷房車であった。

新潟地区では6両編成から5両編成への短縮と越後・弥彦線電化に伴い、1983年8月から1987年2月にかけてモハ115形から改造のクモハ115-1519・1530 - 1535が、1986年にはモハ114形から改造のクモハ114-1501 - 1506が登場した。長岡運転所の配置で、施工は新津車両管理所が担当した。1984年の越後・弥彦線電化開業ではクモハ115-1519が、1985年3月改正ではクモハ115-1530が改造された。1986年11月改正による越後線・白新線増発ではモハ115形からクモハ115-1531 - 1535が、ユニットを組むモハ114形からクモハ114-1501 - 1506が改造された。改造内容は運転台ユニットの接合と雪切室の移設、寒冷地対策などである。

長野・松本地区の大糸線では115系1000番台5両編成の中間車モハ115形を先頭車化改造し、3両編成とクモハ・モハの増結用ユニットを組成することになり、1983年11月から1985年1月にかけてクモハ115-1520 - 1529が登場した。松本運転所の配置で、施工は長野工場が担当した。改造内容は新潟地区向けと同様であるが、クモハ115形のみの改造である。

松本配置車は1986年に長野・神領・静岡の3車両基地へ転出が実施され、1521・1522・1527 - 1529が長野運転所、1520・1524 - 1526が神領電車区、1523が静岡運転所の配置となった。この結果、分割民営化時には岡山配置の36両がJR西日本に、長野配置5両・長岡配置13両の計18両がJR東日本に、神領配置4両・静岡配置1両の計5両がJR東海に承継された。

JR東日本は1992年までにクモハ115-1552 - 1566・クモハ114-1507 - 1520の追加改造を新津・長野で施工した。この結果モハ115形1000番台は全127両中66両が先頭化改造されたことになり、JR西日本が改造した1600番台4両を含めると70両となる。JR東日本でクモハ115・114形の2両編成に行われたトイレの設置工事はクモハ114形に行われ、水タンクも室内設置とされた。なお、クモハ114形1500番台はしなの鉄道譲渡車を除き2016年8月までに全車廃車となった。

クモハは床下機器のスペースが少ないため、ATS-Pほか機器類が追加された際は車内に設置される例がある。例としてJR西日本岡山電車区所属のATS-P搭載車は運転台直後の前部客用扉ロングシートを撤去して、車掌台側後部にATS-P機器類が床置搭載されている。

モハ114-1085・1074・1060・1063・1084・1110・1016・1050・1049・1009・1181・1182・1179・1054・1066・1079・1088・1136・1056・1069 → クモハ114-1501 - 1520
モハ115-1033・1035・1037・1039・1041・1043・1047・1054・1056・1060・1085・1087・1089・1092・1101・1106・1110・1112・1016・1096 - 1099・1003・1005・1010・1012 - 1014・1026・1021・1017・1018・1025・1048・1045・1052・1062・1064・1090・1091・1094・1107・1108・1116 - 1118・1120・1122 - 1124・1040・1049・1095・1008・1019・1022・1027・1072・1015・1020・1001・1073・1125・1126・1009 → クモハ115-1501 - 1566

5.1.3. クハ115形550・650番台
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1983年に、越後線・弥彦線電化開業用ならびに山陽本線広島地区短編成化頻発運転用としてモハ115形・モハ114形基本番台を電装解除し、500番台と同様の運転台を取付けてクハ115形に改造されたグループ。550番台が奇数向き、650番台が偶数向き先頭車である。

550番台も650番台も奇数向きで種車の前位に運転台を取付け、550番台は偶数向きに方向転換させ、3位側隅にトイレを設置した。基本的に550番台はモハ115形から、650番台はモハ114形からの改造であるが、552のみモハ114形からの改造で屋根上のパンタグラフ部の歩み板が残存する。

550番台では551 - 553は新潟地区用で耐寒耐雪装備を追加。554 - 556と650番台の全車は広島地区用で暖地向けである。1987年の国鉄分割民営化では、新潟地区用の550番台3両がJR東日本に、広島地区用の550番台3両と650番台4両がJR西日本に承継された。

JR東日本承継車はAU712形集約分散型冷房装置による冷房化を施工。新潟車両センターに所属し信越本線・白新線・越後線・弥彦線で運用されていた。551は2014年7月に、552は同年12月に、553は2015年8月20日にいずれも廃車となり、550番台は全廃された。

JR西日本承継車は、554・556・652・654が国鉄時代の1985年にAU13E形分散式冷房装置を6基搭載する冷房化改造を施工され、1987年に651・653が試作のWAU101形を3基搭載して冷房化されたが、555は非冷房のまま1992年に廃車された。その後、2001年に651・653、2004年に554、2013年に556・652・654が廃車され、650番台は全廃された。

モハ115・114-67・モハ115-69・15・18・91 → クハ115-551 - 556
モハ114-69・15・18・91 → クハ115-651 - 654

5.1.4. クハ115形600番台
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クハ115形600番台は偶数向きの改造車グループで、113系クハ111形からの改造編入車と115系サハ115形の先頭車化改造車の2グループに分類される。

1984年2月改正による岡山地区の短編成化増発用として、115系6両編成を4両編成・3両編成に短縮した際に不足する偶数向きクハを補うため、京阪神地区で余剰となったクハ111形300番台6両が1983年から1984年にかけてクハ115形へ編入された。主幹制御器は113系のMC22からMC53に交換、客用扉の戸閉装置は半自動化対応のTK8A形へ交換、種車のグローブ型通風器は残存したほか床下の空気圧縮機は使用停止とした。

国鉄分割民営化時には601 - 605の5両ともJR西日本に承継された。604・605にはWAU102形3基による冷房改造が施工されたほか、605にはベンチレーターやタイフォンへのカバーが装着された。

JR西日本の岡山地区に残る115系非冷房車を置き換えるため、1994年には関西地区で余剰となっていた冷房改造済みのクハ111形300番台3両が115系に編入改造され、サハ115形改造グループの続番となる620 - 622が付番された。改造内容は主幹制御器交換、ドアエンジンの半自動対応への交換などである。622は2001年に雨樋の張り上げ屋根化が施工された。

1996年に603・606、1997年に602、1999年に601、2002年に620・621、2012年に604・605・622が廃車され消滅。

クハ111-365・373・379・380・381・397 → クハ115-601 - 606
クハ111-5415・5431・5436 → クハ115-620 - 6221984年2月改正による広島地区115系の6両編成から4両編成への短縮に対応するため、中央東線の115系8両編成を6両編成に短縮してサハ115形基本番台を捻出し、方向転換と偶数向きに1000番台に準じた運転台設置改造を施工した。広島地区のほか高崎・新潟・松本・静岡地区の増発用にも追加投入され、1985年までに13両が改造された。車両番号はクハ111形改造車の追番となる607 - 619が付番された。

当初の配置は607 - 609が広島運転所、610が新前橋電車区、611・612が沼津機関区、613が新潟運転所、614 - 619が松本運転所であった。沼津配置車は1985年3月に新前橋へ転出、612は1986年11月にクハ401-901へ再改造された。松本配置車は国鉄分割民営化により中央西線中津川以北がJR東海の管轄になることから1986年11月に神領電車区へ転出した。国鉄分割民営化では607 - 609がJR西日本、610・611・613がJR東日本、614 - 619がJR東海へ継承された。

広島地区の607・608は国鉄時代の1984年・1985年に廃車発生品のAU13E形分散式冷房装置を搭載する冷房化改造を施工した。607は149と同様に4基搭載、608は6基搭載する。609はJR化後にWAU101形集約分散式3基による冷房化が施工されている。JR西日本では2002年に609、2012年に607が廃車となり、最後まで残った608も2018年10月26日付で廃車となり、クハ115形600番台は区分消滅した。

JR東日本承継車は、610は小山に転出しAU75形集中式により冷房化改造され、同区の7両基本編成に組成されて東北本線などで運用され2001年に廃車。611は非冷房のまま1990年に長野に転出し訓練車のクモハ115-1+モヤ114-1ユニットと組成されたが2002年に廃車。613はインバータ制御AU712形集約分散式2基によって冷房化されたが、2015年8月25日に廃車となった。

JR東海承継車は1000番台と編成組成されC-AU711A形集約分散式2基によって冷房化された。1988年に中央西線中津川以北の運用が165系電車に置換えられたことから静岡に転出し、全車が飯田線 - 篠ノ井線系統の運用に充当したが、1999年に2両を残して東海道本線系統に転用された。313系3次車への置換えで2007年4月に617が廃車されJR東海からは消滅した。

サハ115-6 - 8・1 - 4・9・13 - 16 → クハ115-607 - 619

5.1.5. クハ115形1500番台
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国鉄時代の1983年からサハ115形1000番台を改造した番台区分。偶数向き。トイレは未設置。1983年・84年に新津車両管理所で1501 - 1504の4両が、民営化後の1989年から1992年までに1505 - 1513の9両が改造された。最後まで残存した新潟車両センター所属の1501・1504が2016年4月22日付で廃車され、廃区分番台となった。

サハ115-1012・1014・1011・1013・1015・1017・1020・1026・1005・1018・1001・1027・1028 → クハ115-1501 - 1513

5.1.6. クハ115形1600番台
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前述の1500番台と同じく1983年に登場したサハ115形1000番台からの改造車であるが、1500番台と異なり奇数向き固定使用とトイレ設置による独特の窓配置が特徴である。1601の1両が新潟車両センターに在籍したが、2016年8月18日に廃車された。

サハ115-1009 → クハ115-1601

5.1.7. クハ115形2000番台方向転換車
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1983年に越後線・弥彦線電化開業用として身延線用2000番台奇数向制御車に施工した偶数向に方向転換改造である。車両番号は既存番号の続番とされた。2016年12月18日までに廃車された。

クハ115-2122・2125・2127・2126・2128・2123・2124 → 2035 - 2041

5.1.8. クハ115形1200番台
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1984年にトイレ付奇数向きのクハ115-1148へ施工した偶数向き方向転換と改番である。分割民営化後にJR東日本が1991年と1992年に5両へ同様の工事を施工した。JR東日本にて施工された5両は2016年9月までに廃車されている。

クハ115-1148・1142・1159・1144・1143・1158 → クハ115-1244 - 1249

5.1.9. クハ115形1400番台
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1986年に岡山配置の6両編成を短編成化する際に偶数向きのクハ115形が不足したことから、奇数向きのクハ115形1100番台車を偶数向きに方向転換を実施し、同時に1400番台への改番も実施した。

同様な方向転換は、1984年にクハ115-1148→1244の事例があるほか、分割民営化後にJR西日本でも同様の方向転換改造が施工されているが、国鉄時代と異なり車番変更は実施されていない。

クハ115-1145・1149・1154・1156・1157 → クハ115-1401 - 1405

5.2. JR東海の改造番台
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5.2.1. 5000・6000番台
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C-AU711D形集約分散式冷房装置の搭載・クハ115形に冷房専用電源SCVの搭載・客扉のステンレス化・化粧板の交換などの改造施工をした車両にされた番台区分で現番号+5000、SCV搭載クハ115形は+6000とされた。

ただしモハ114形の制御電源用MGは存置。老朽化により1999年までに全車廃車。

クモハ115-513 - 515 → クモハ115-5513 - 5515
モハ114-821・824・825 → モハ114-5821・5824・5825
クハ115-116・156・200 → クハ115-6116・6156・6200

5.3. JR西日本の改造番台
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5.3.1. クモハ114・115形550番台
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JR移行後の1988・1989年にJR西日本でモハ115・114形を先頭車化改造したグループで、4ユニット8両が改造された。運転台ユニットは新製されず、廃車発生品が接合された。前頭部分原形の白熱前照灯が残る編成も存在したが、2006年に全車シールドビーム化改造が施工された。

当初は湘南色で非冷房だったが、後に瀬戸内色となり全車冷房化改造も施工された。1988年に改造された2編成は1991年に、1989年に改造された2編成は改造当初からバス用冷房装置で改造された。当初はパワーユニットとコンデンシングユニットを車端機器室に搭載したが、1991年改造車では屋根上に移設され、1989年改造車も後に屋根上に移設された。

座席はバケットシート交換によりシートピッチが拡大された。そのため戸袋窓部分のロングシートは設置されず座席定員は減少する。側面行先表示器の設置準備工事を同時に施工しているが、他社の2両編成と異なりクモハ115・114形とも前位側に設置した。

8両全車が下関車両管理室に所属し、山陽本線の岩国 - 下関間で運用されていた。しかし2008年時点で使用年数が最も長い本系列編成であることから老朽化が進み、特にWAU202形冷房装置の効きが悪いうえに故障も多く、トイレが未設置などの問題もあった。そのため、223系5500番台の置換えで捻出された後述の6000・6500番台により置換えが進められ、同年12月2日にT-01編成が下関車両センターに回送された。さらに3編成が2008年度内に廃車され、残ったT-04編成も2010年1月8日に廃車され、廃区分番台となった。

モハ115・114-13・21・27・77 → クモハ115・114-551 - 554

5.3.2. モハ115・114形3500番台
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1991年に221系増備に伴い117系はJR京都線・JR神戸線での新快速運用が縮小された。これにより一部編成は6両から4両に短縮し、山陽本線岡山地区の快速「サンライナー」や福知山線・奈良線へ転用し、余剰となった中間電動車ユニットを山陽地区に残存した非冷房車置換え名義で本系列に編入改造した番台区分である。

当初11ユニット22両が、2001年には3ユニット6両が改造され、2007年現在14ユニット28両に施工された。7ユニットが下関総合車両所の3000番台クハと、残る7ユニットは岡山電車区の3扉クハと編成を組成する。

本系列と117系は補助電源電圧が異なり、ジャンパ連結器も本系列のKE76形3本に対して117系はKE96形1本であるなど互換性がない。このため、M'車からのサービス電源供給にはクハ115形に降圧装置を取り付け、ならびに車端部ツナギを改造したうえで、KE76形とKE96形を直接接続可能な特殊引き通し線を装備する。

連結相手側の車両が非冷房車の場合に余ったジャンパケーブルを格納するため、KE76形用のジャンパ栓受も取り付けられた。引き通し線は変更されておらず、制御回路は117系と同一である。
元々CS15形とCS43形の制御回路に互換性があったため可能となった改造だが、1961年設計のCS15形と1979年設計のCS43形ではマスター・コントローラー操作に対する応答速度に差があり、MM'ユニットに本区分番台とそれ以外の本系列を併結した場合、起動時にいわゆる「ドン突き衝動」が発生しやすい。パンタグラフは種車の関係でモハ115形に搭載される。側面行先表示器は本系列とは互換性がないため岡山電車区所属車は改造時点では使用停止とされ、広島運転所所属車は本系列用に交換。いずれも行先標受けが設置された。なお、車内側のドアはもともと白系の化粧板が張られていたが、体質改善工事施工時に本系列に合わせたステンレス無地に変更された。

岡山所属車は後にLED方式の表示器に交換し、扉間のクロスシートは4列分のみ残して117系300番台と同様にロングシート化された。2005年より30N体質改善工事を開始し2009年度に全車施工が完了した。この工事で117系時代の新鮮外気導入装置は撤去され、外見上は3000番台と同一になった。内装面では、座席配置・フラット天井・冷房吹出口形状・照明灯カバーがいずれも種車のままであり、特に天井を見れば判別は容易である。

モハ117・116-17・21・23・25・27・29・31・33・35・37・39・303・315・316 → モハ115・114-3501 - 3514

5.3.3. 高速化改造車
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京阪神快速用に電動車ユニットの最高速度を110 km/hとしたものである。JR西日本では東海道線・山陽線で2ドアの117系の転出が進んだしたことから113系が不足したために平成4年より本系列の一部をJR京都・神戸線などに転用することになり、対象車に以下の改造を施工した上で網干総合車両所などに配置した。

車番を原番号+5000に改番
ブレーキ装置を最高速度110 km/h対応化
先頭車の主幹制御器一部回路を短絡化
応荷重装置を搭載
制輪子・ライニングを高速対応品に取替え
蛇行動防止のため軸箱を皿ばね付きに取替え
自動解結装置を取付6500番台を除く電動車ユニットは、ブレーキ装置の機械的倍率を2.56から4.19に改良し車番をさらに+500を加えている。

平成6年頃から各路線から本系列の撤退により余剰となり、福知山電車区に残ったR1編成の2両を除いて岡山・下関地区などに転出し一般車と編成を組成した。両地区では最高速度が100 km/hであるため、順次車番が原番号に戻された。

5.3.4. サハ115形7000番台
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岡山地区の115系非冷房車置き換えによる輸送改善のため、1994年に113系のサハ111形7000番台2両へ客用扉を半自動対応のTK8A形に交換するなどの改造を施工した区分である。1999年までに全車廃車となった。

サハ111-7023・7024 → サハ115-7001・7002

5.3.5. クモハ114形6000・6500番台
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1999年の舞鶴線の電化開業に伴いクモハ115形+モハ114形1000番台ユニットを種車に、モハ114形の先頭車化改造により2両編成とされた番台区分である。

工事期間の短縮と簡素化の観点から新設運転台は既存の先頭車と同一の形状とすることを止め、窓や灯具の配置を踏襲しつつ種車の構体を活用した切妻形状とされたのが特徴で、クモヤ145形などに近い外観となった。また廃車発生品の流用で工事費の低減も図られた。

岡山電車区所属車から転用の2組は改造時に後述のブレーキ装置の高速化改造を受けて原番号+5000の区分。網干電車区所属のブレーキ装置のてこ比改良車が種車の3組は車両番号下4ケタが引き継がれた6500番台の区分とした。

クモハ115形には真空式和式トイレと車椅子スペースが設置された。霜害対応としてクモハ114-6106には2パンタが追加され、改造前から2パンタ車であるクモハ114-6123と合わせて2両が2パンタ車となっている。体質改善40Nおよびワンマン運転対応化工事も施工されたが、通常の体質改善40N車と異なり客室は化粧板の張替えと戸閉機械を直動式 WTK113 への交換が主であり、座席配置は従来のセミクロスシートのままである。

ワンマン運転対応化工事改造の内容を以下に示す。

運賃箱設置・EBの取付
運用効率化のため嵯峨野線用113系と同様の自動解結装置を取付け
側引戸を電気指令化1999年に5本10両が改造された。「R編成」と命名されたが、すでに福知山運転所に配置されていた113系5300・5800番台の2両編成と共通で運用された。

2008年8月の223系投入で経年の若い本車は他線区へ転属となり、同年11月にR4編成・R5編成の2本が下関車両管理室へ転出。12月11日に旧R4編成はT-13編成となり営業運転を開始した。さらに2008年度内に4本が転属し、自動解結装置を撤去して車両番号が-5000となる改番が実施された。

モハ114-1106・1123・6621・6625・6627 → クモハ114-6106・6123・6621・6625・6627

5.3.6. クモハ114形1000番台
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2001年7月のダイヤ改正より伯備線・山陰本線の新見 - 西出雲間でワンマン運転が開始された。これに伴い岡山電車区配置3両編成の一部を2両編成に短縮するため、上述の6000・6500番台と同様にモハ114形1000番台へ運転台設置・2両編成化・ワンマン運転対応を施工した区分である。2001年に吹田工場・後藤総合車両所・下関車両センターで8両が改造された。

併結運転時に貫通路使用の取り止めを前提としたため正面貫通路の廃止・運転台は先頭部ユニットの接合であり、運転台機器は同時期に廃車されたクハ115の廃車発生品の再用であるなど改造工数低減が実施されたほか、窓や灯具の配置も異なり、103系低運転台車体質改善40Nに近い形状になっている。またワンマン運転実施のため運賃箱や運賃表示機などを設置し、その際、視認性向上のため運転室前に小窓を新設。雪切室を廃止し主電動機冷却風の取入れ方法が運転室下からの吸気に変更。6000・6500番台とともに前面窓に後退角は付いていない。

6000・6500番台と同等の体質改善40N・側引戸電気指令化も施工されたが、高速化改造および転換クロスシート交換は未施工。このため車内は座席定員58・総定員138のセミクロスシートとしたほかトイレはクモハ115形に設置。パンタグラフは1196のみ1基搭載であるが、1編成での運転や冬期運行条件等を考慮し霜取り用と集電用の2機を搭載する。塗装は当初京阪神更新色とされたが、後に全車濃黄色へ変更。

2017年現在も全車岡山電車区G編成で赤穂線播州赤穂 - 東岡山間・山陽本線瀬戸 - 倉敷間・伯備線・山陰本線伯耆大山 - 西出雲間で運用される。車両番号はモハ114形から変更されていない。

モハ114-1098・1102・1117・1118・1173・1178・1194・1196 → クモハ114同番号

5.3.7. クモハ115形1600番台
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2004年に岡山電車区の運用は、輸送力見直しのため4両編成が3両編成に変更された。これに伴い3両のD編成が増加したため、4両のA編成に組成されていたモハ115形に運転台を設置し対応させることになり、2004年に後藤総合車両所で4両が改造され発生した区分である。番号は原番号に600を加えたものとなった。

前面形状は再び貫通扉付きのものとなったが、運転台位置は上述1000番台と同じくやや低めで運転台仕切窓を従来より拡大したため、同時期に登場した103系3550番台に類似した形状となった。運転台機器は下関所属で老朽化により余剰廃車となったクハ115形初期車からの発生品を流用し、ブロックごとにユニット化するなどコスト低減が図られたため、運転室の仕切り壁は上側が切れている。また雪切室を廃止したため、主電動機の冷却風取り入れ口は運転室の下にある。なおワンマン運転に対応させるため、自動放送装置が取り付けられた。このため機器類を収める箱が設置され運転室後部の窓が埋められたが、ワンマン運転は行われていない。全車30N体質改善工事が同時施工されており、座席も通常の体質改善車と同じ転換クロスシートに交換されたため座席定員48・総定員124となった。なおトイレは編成にクハ115形が組み込まれているため未設置である。

塗装は当初京阪神更新色とされたが、2012年までに全車濃黄色へ変更された。

モハ115-6553・1059・1063・1111 → クモハ115-1653・1659・1663・1711

5.3.8. クモハ114形1000・1500番台
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223系5500番台の導入に伴い福知山地区で115系6000・6500番台が余剰となり、下関地区への転用の際に高速化解除されて発生した番台区分。2008年 - 2009年に吹田工場と下関車両センターで4両が改造された。種車が先頭車改造される前にてこ比が変更された車両が1500番台、変更されなかった車両が1000番台である。また高速化解除とともに自動解結装置が撤去され、ワンマン設備も使用停止となったため出入口表示器を不使用とした。下関総合車両所に配置され岩国 - 下関間で主に運用される。塗装は転属後は京阪神更新色だったが、2012年に濃黄色に塗り替えられた。なお1106にはモハ114時代に装着された霜取用パンタグラフが残存する。

クモハ114-6106・6621・6625・6627 → クモハ114-1106・1621・1625・1627

5.3.9. クハ115形2500・2600番台
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広島・山口地区には車齢の高いクハ115形や115系と混成のクハ111形が運用されていたが、老朽化が進んだことやクハ111形混成編成では半自動ドアが使用できないなど、サービス上の問題があった。このため京阪神地区への新型車両投入で捻出された広島地区の113系30N体質改善車を115系に編入することになり、クハ115・111形初期車の置き換え用としてクハ111形2000番台を115系に編入したクハ115形2500・2600番台が2012年度に登場した。

改造内容はMC54A形主幹制御器を115系用MC53形へ交換・ブレーキ弁のカム構造変更・ジャンパ連結器交換の編入改造である。相違点として運転台に抑速ブレーキ表示灯を設置する。

2500番台が偶数向き、2600番台が奇数向きである。車両番号はクハ111形新製時のものに500を加えたものとしたが、クハ111形2500・2600番台は嵯峨野線時代に電気連結器取付工事を実施後に撤去したグループであり、改番前の元番号に500を加えたものとした。

クハ111-2016・2017・2020・2606・2613→クハ115-2516・2517・2520・2515・2539
クハ111-2116・2120・2142・2513→クハ115-2616・2620・2642・2645

5.3.10. クハ115形750番台
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老朽化したクハ115形初期形車置換えを目的に113系クハ111形750番台から本系列への改造を2013年に施工した。体質改善車ではなく座席はボックスシートである。

759の1両が下関総合車両所運用検修センターに所属していたが、227系の導入により2015年3月に廃車され、廃区分番台となった。

クハ111-759 → クハ115-759

6. 他系列への改造車
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6.1. 113系への改造
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6.1.1. サハ111形300番台への改造
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房総各線で運用している113系6両編成の一部を4両編成とするにあたりサハ代用で組込まれていたクハ111形を捻出するために、中央東線の短編成化で余剰となったサハ115形300番台4両を1984年と1985年に編入改造を施工した。

サハ115-308・310 - 312 → サハ111-301 - 304

6.1.2. クハ111形への改造
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前項同様に房総各線で運用している113系6両編成の一部を4両編成とするにあたり、余剰となっていたクハ115形基本番台を1988年に編入改造した。種車はすべて非冷房車で基本番台・300番台ともに従来車の続番とされた。1993年までに全車廃車。

クハ115-65・80・158・176・67 → クハ111-271 - 275
クハ115-47・66・157・179・68 → クハ111-570 - 574

6.2. 401系への改造
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常磐線の編成組み替えなどで先頭車が不足したため、1986年にクハ115形の1両が401系のクハ401形に改造された。改造当初の車両番号はクハ401-901であったが、1987年1月にクハ401-101へ改番されている。

クハ115-612 → クハ401-901 → クハ401-101

7. 各種改造工事
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ロングシート改造を施工した車両の車内画像
前面強化車両の改造直後の画像

7.1. 国鉄時代の各種改造
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7.1.1. 国鉄時代の冷房化改造
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非冷房で落成した基本番台は、300番台・113系0'番台が新製冷房車で落成したためサービス標準化の観点から以下に示す冷房化改造が1975年度より施工された。

AU75形集中式冷房装置を屋根上に搭載
冷房装置搭載のため構体を補強
モハ114形のMGを自車を含め最大4両に給電可能な冷房電源供給用MH135-DM92形・160 kVA電動発電機に換装
側面後位寄りには電動行先表示器の準備工事
クハ115形は冷房電源用三相引き通しを追加したため片渡り構造に変更
制御回路用ジャンパ連結器をKE58形2基からKE76形3基に変更冷房化改造を受けた車両は奇数番号車は奇数向き、偶数番号車は偶数向きに改造され、一部車両は方向転換も実施された。また1980年度以降には1000番台以降の冷房準備車にも取付工事が開始された。3000番台の冷房準備車は1984年に全車両が冷房化され、2年で工事完了となった。

国鉄末期に広島地区クハ115形改造車の一部で施工された冷房化改造では、153系の廃車発生品のAU13形分散式冷房装置4基または6基が搭載された。

新製車に合わせて国鉄時代に施工された改造工事はAU75形集中式冷房装置の搭載を前提としていたが、分割民営化後のJR東日本・JR東海の両社では経費削減の観点から集約分散式を搭載する改造も施工された。民営化後の冷房化改造では補助電源装置も従来のMGに代わりSIVや静止形コンバータ  が適用された。

7.1.2. 新潟地区向け耐寒耐雪強化改造
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1976年度に東北・高崎線の115系300番台投入で115系0番台が新潟地区の旧性能車置き換えとして転用された際、寒冷地の走行を考慮して新潟地区の165系に相当する耐寒耐雪構造工事が行われた。改造内容は先頭車前面へのタイフォンカバー設置、客室内への主電動機冷却風取り入れ口の設置、前面窓へのデフロスタ設置などである。1978年度に115系1000番台が新潟地区に新製投入されたため115系0番台の新潟地区での運用は終了し、タイフォンカバーの撤去などを行った上で岡山・広島地区へ転属した。

1984年の越後・弥彦線電化の際は沼津・岡山・広島から115系0番台・2000番台の一部が新潟地区に転用されることになり、寒冷地の走行を考慮した耐寒耐雪構造強化工事が行われた。改造内容は耐雪ブレーキの設置、客室内への主電動機冷却風取り入れ口の設置、乗務員室への温風暖房の設置などである。

7.1.3. 前面強化と前照灯シールドビーム化
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115系は1973年の300番台より前面強化構造で新製されたが、0番台についても1978年度より前面強化改造が施工されることになった。0番台先頭車の前照灯は白熱灯2基を前面窓下に設置していたが、300番台以降は小型で耐久性に優れたシールドビームが採用されており、0番台車でも前面強化改造と同時にシールドビームへの交換が施工された。

改造内容は前面外板の補強と前照灯のシールドビーム化である。ライトの口径が異なることから通常は前面強化工事と同時施工でライトケースごと撤去し、外見上の違和感がなくなるように300番台以降の車両と同じ形状に整形されている。

7.1.4. 特別保全工事
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車齢が15年以上経過した車両は老朽化や設備の陳腐化が深刻になったが、当時の国鉄は財政状況が厳しく、それらの車両を新車に置き換えることは難しかったため、延命のために特別保全工事が行われた。改造内容は主に屋根や腰板、窓まわりの外板の補修および空気配管や配線の取り替えであった。この工事は全般検査2回分分の寿命を延ばすことが目的だった。

7.2. JR各社共通の各種改造
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7.2.1. 前照灯簡易シールドビーム化改造
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Dekame-hiroshima-saijo1.jpg|クハ115-605
現在はシールドビーム改造済 クハ115-604.jpg|クハ115-604
下関車両センター施工のシールドビーム化改造車 Series115-chikubeam.JPG|下関車両センター施工のシールドビーム化改造車の前照灯 Training Car.JPG|クハ115-108
ライトケース灰色塗装異端車

115系0番台は国鉄時代より前照灯のシールドビーム化が進められていたが、JR化後は改造費節減の観点から白熱灯用ライトケースに口径差を解消するリング状の枠を取付けシールドビームを設置する方式が開発された。枠の色は一般的に周囲と同色にされるが、豊田車両センター所属訓練車編成クハ115-108に見られる灰色という例外もある。

2006年以降にJR西日本下関車両センターが施工した改造では、さらなる経費削減の観点からクハ105形100番台廃車発生品のシールドビームを流用し、枠で電灯部分をくり抜いた鉄板でライトケースを塞ぐ工法となった。2008年に最後の大型前照灯装備車クハ115-199がシールドビームに改造されたため、0番台の原型前照灯装備車は姿を消した。残存車はクハ111形改造の605のみとなったが、同車も2008年5月に改造され本系列から白熱灯車が消滅した。

7.2.2. ATS-P設置改造
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JR東日本では1988年の東中野駅列車追突事故を契機にATS-Pの設置が推進されることになり、115系でも首都圏の全車と長野・新潟地区の一部車両で設置された。後に長野・新潟地区ではATS-SNを基本としたATS-Psの設置が対象全車で完了している。ATS-P・Ps関連機器はクハでは床下に搭載されたが、クモハでは床下機器スペースが小さく搭載が困難なため、0番台では運転台後部の側窓を閉鎖して機器箱を設置、300番台・1000番台では運転台仕切壁の上側に機器箱が設置された。

JR西日本では2005年のJR福知山線脱線事故を機にATS-Pの整備が進められ、115系にも順次搭載されている。

7.3. JR東日本の各種改造
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7.3.1. AU712形による冷房化改造
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非冷房車は冷房搭載を前提としていないため、構体の補強および電源用三相交流引き通し増設の工事が伴い、多額の費用と時間を要していた。早期の冷房化を図るため、JR東日本での非冷房車の冷房改造は分散式のAU712形で行われることになった。1988年度から改造が実施され、豊田電車区・小山電車区・上沼垂運転区所属の基本番台・800番台を対象に施工されている。

冷房装置本体は重量分散化で補強を不要とするAU712形集約分散式冷房装置を搭載、室内の左右に冷気用ダクトを2本設置して冷房効率化の観点から一部の扇風機を残存した。電源は当初はモハ114形のMG換装で対応していたが、途中から工期・費用を削減するためSC24形補助電源装置  を屋根上搭載とした。SIV搭載の場合はクモハ・モハ114形のMGが20 KVAのまま存置されている。

冷房準備車ではAU75C形の後継機種となるAU75F形を搭載するのが基本であるが、上沼垂所属のクハ115-1502・1503・2035・2037・2039・2040・2129は編成を組成する電動車ユニットが非冷房車であったため、冷房準備車ながらAU712形冷房装置と冷房電源用SIVが搭載された。AU75形用塞ぎ板を一旦外した後に天井を再改造しており、ランボードを残存させているが、1981年以降の製造車は201系で採用された物と同タイプを装備する。

115系のAU712形冷房改造車は施工車の大半が車齢の高い初期車であったため、早期に淘汰されている。中央東線では2000年12月の豊田電車区から松本電車区転属後に小山区からの115系転入車に置換され、東北・高崎線用はE231系への置換えで全廃となった。新潟地区では比較的遅くまで残っていたが、2015年12月までに全廃となっている。

2000年に松本運転所へ転属した編成の一部は伊豆急行200系となったが、すでに全廃となった。

7.3.2. 車両更新工事
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国鉄時代の特別保全工事を発展させ、20年程度の延命を目的とした車両更新工事。外板や配管の交換、座席モケットや化粧板の交換、屋根の塗り屋根化、前照灯のシールドビーム化、方向幕準備工事車への方向幕設置などが行われた。

7.3.3. 弥彦線向けワンマン化改造
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115系の2両編成で運転される弥彦線は、1988年10月からワンマン運転が実施されることになった。これに伴い一部編成に放送装置や運賃箱の設置、EB取り付けなどの改造が施工された。施工車両は白をベースに朱色3号と黄5号のストライプ塗装に変更された。

弥彦線向けワンマン車は1995年度に塗装変更が行われ、白地に窓周りをライトイエローとしてグリーンとグレーの帯を配する配色となった。

7.3.4. ロングシート化改造
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分割民営化直前の1987年3月に長野地区の1000番台1編成3両へ試験的にセミクロスシートをロングシートにする改造を施工した。

その後東京都市圏の輸送力増強のため1989年度から1990年度に小山電車区の300番台7両編成のうち、14編成98両にロングシート改造を施工した。

7.3.5. 前面強化工事
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1992年9月14日に発生した成田線大菅踏切事故を受けて、JR東日本は113系電車と同様に1972年度以前に製造された車両にアンチクライマー付きのステンレス板を取り付ける前面強化工事を施工した。当初板は無塗色のステンレスカラーだったが、やがて通常の塗色に戻された。初期車は前照灯のシールドビーム化改造も合わせて行われた。

7.3.6. トイレ追設工事
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新潟・長野地区では先頭車化改造車増備によりクモハ114形・115形による2両編成で運行されていたが、2両編成にはトイレがないため1992年から新潟地区の車両に、1999年から長野地区の車両に大型トイレを設置する改造工事が施工された。

7.3.7. リニューアル工事
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アコモデーションの改善や故障防止、信頼性の向上などを目的としてJR東日本車所属の300番台・1000番台一部車両を対象に1998年度から2002年度にかけて、6両編成×7本、3両編成×53本、2両編成×4本の209両が施工された。

外板の取替・塗屋根化ならびに雨どいのFRP化
座席の取替
台車の密封コロ軸受化、防振ゴムを交換
化粧板と床の更新
補助電源装置をMG→SIVに交換・CPをスクロール式・除湿装置付きに取替
クハ115形トイレ脇のロングシート撤去と車椅子スペースの設置
自動空気ブレーキをA制御弁からM制御弁に取替
空気配管や配線などを交換
側引戸と配管の修繕
床貫通配管をステンレス化
前面の窓ガラスを交換
電動ワイパー化
主電動機の絶縁を更新、
客室内の窓ガラス・カーテン・荷棚を更新
ドア横のロングシートの端に防寒仕切を新設
三角形抗菌タイプつり手に交換ならびにドア付近へ増設
トイレの引戸・床敷物・ペーパーホルダーを更新

7.3.7.1. 長野車
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7.3.7.2. 豊田車
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7.3.7.3. 高崎車
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7.3.7.4. 新潟車
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7.3.8. 訓練車化改造
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1990年にJR東日本では、乗務員を対象に定期的に行う異常時の取扱いや応急処置等の教育訓練のため保留車を活用して訓練用編成の整備を行った。2016年までに全車廃車。

クモヤ115・114ユニットは上沼垂運転所で2000年に改造された。種車時代に冷房改造を施工したため屋根上にSC24形静止型インバータを搭載する。2016年6月17日付で廃車された。

当初の訓練車は改造時期の関係で全車非冷房だったためモヤ115-2 - 4は冷房車に置換えられた。その後小山車両センター所属のモヤ115-5と長野総合車両センター所属のモヤ114-1が廃車。残存した豊田車両センター所属のモヤ115-6は2014年に長野総合車両センターへ回送され廃車となった。

車内は乗客用座席の撤去とロッカー・テーブルの設置
ミーティングルームや訓練用資材の設置
改造施工車両は『ハ』→『ヤ』の職用車に形式変更
一部車両は形式変更されなかった
塗装は車両下部に2本の白線を引きその間に「訓練車」の表示
クモハ115・114-506 → クモヤ115・114-1
モハ114-801・802 → モヤ114-1・2
モハ115-59・70・47・79・98・103 → モヤ115-1 - 6

7.4. JR東海の各種改造
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7.4.1. C-AU711形による冷房化改造
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1988年頃からインバータ方式のC-AU711形集約分散式を番台に関係なく非冷房車両に搭載する改造工事を施工。2分散冷房装置を正式に採用したのはJR東海のみである。

JR東日本と同様に一部の扇風機を残し冷気用細長いダクトを天井の左右に設置
ただしJR東日本とは異なり運転室後部の大型通風器の一般型への交換などは未施工。
冷房準備車のAU75形用塞ぎ板は残存1990年から改造が開始された基本番台の場合MGの交換が必要となるが冷房装置がインバータ式であること、国鉄時代と異なり通常は固定編成で使用されることなどからモハ114形のMGを残存させ、新たに冷房電源用として偶数向きクハ115形に静止形コンバータ  を搭載した。車番は電動車が5000番台、制御車は6000番台に改番された。

7.4.2. 身延線向け霜取りパンタグラフ増設
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身延線では冬期の霜取りとして、3両編成に無動力のモハ114形を組み込んだクモハ115形+モハ114形+モハ114形+クハ115形の4両編成で霜取り運用を実施していたが、編成変更の解消のため1998年度にモハ114-2608のパンタグラフを2基に増設する改造が行われた。パンタグラフ増設部の屋根高さが20 mm切り下げられ、PS23A形パンタグラフが設置されている。なお、パンタグラフは381系の廃車発生品が流用されたとの言及がなされている。

7.5. JR西日本の各種改造
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7.5.1. WAU101・102形による冷房化改造
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クハ115-604・605・609・651・653には、WAU101形・WAU102形集約分散式を3基搭載した。冷房搭載後も扇風機を装備し、集中式とは天井意匠が異なる。

7.5.2. WAU202形による冷房化改造
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クモハ115・114形550番台は105系冷房改造車と同じバス用冷房を応用したWAU202形を搭載したものの、全長20mの本形式では能力不足が露呈するようになり、晩年は過負荷稼働による故障が頻発する結果になった。

7.5.3. 延命N・NA工事
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延命N工事は国鉄時代の特別保全工事の内容にアコモデーション改良を加えた工事、延命NA工事は国鉄時代に特別保全工事が施工された車両にアコモデーション改良を行った工事であり、115系では1988年度から1994年度にかけて0番台・300番台の計91両に施工された。

共通の改造内容として車内化粧板のクリーム色への変更が行われたが、岡山地区の300番台のように化粧板が従来の緑色のまま残された例もある。広島地区300番台の一部は側窓が上段下降・下段上昇式に交換されている。

広島地区のクハ115-218・165の2両は、扉横のロングシートを撤去してバケットシートのクロスシートをシートピッチ拡大して設置したほか、内装化粧板を117系風の焦茶色に張替えている。

延命N工事施工車の番号は以下の通り。

クモハ115-320・321・323・324・551 - 554・5801・5802
クモハ114-551 - 554
モハ115-109・307・310 - 313・316・319・321 - 323
モハ114-95・307・310 - 313・316・319・321 - 323・356・357・359・360・5829・5830
クハ115-219・220・305・306・311・312・315 - 322・325・326・329 - 338・406・408・410・614・615・651・5348・5350延命NA工事施工車の番号は以下の通り。

モハ115-118・123・124
モハ114-104・109・110
クハ115-134・165・218

7.5.4. 体質改善工事
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特別保全工事を発展させた車両更新工事。国鉄時代から施工されていた延命工事の内容に加え、新型車両に合わせた接客設備の改善や新型車両との部品共通化によるコスト低減、検修の効率化を目的として、1998年から施工が開始された。

2009年までに2000・3000・3500番台の全車および1000番台の大半に施工が終了した。115系の体質改善40N工事は1998年度から2001年度にかけて115系1000・2000番台計94両に、工事内容を簡略化した体質改善30N工事は2002年度から2009年度にかけて、1000・2000・3000番台の計261両に施工された。

体質改善施工実績

 体質改善40N 車体
外板は腐食対策から張り替えおよび一部ステンレス化を行い、側雨樋と外板を一体化。
屋根布の全面ローン化および通風器の撤去。
側窓は下部固定上部上昇式ユニット窓とし、車端窓は固定式1枚窓に変更。
側引き戸の窓は押え面方式、運転台および戸袋窓などのガラス支持方式も変更することでHゴム不使用化。 主要機器
戸閉機械は小型化を図った直動式に変更。
電気指令式半自動装置を搭載し、半自動時の扉扱いが容易となる構造に変更。
床下からの立ち上がり配管のステンレス化、老朽化した配線の引き直し。 乗務員室
前面窓を1枚のパノラミックウィンドウに変更し、視認性を向上。
運転台ワイパーを空気式から電気式に変更。
放送装置の取り換えによる車内放送の容易化。 客室
座席を223系に準じた転換クロスシートに変更。暖房器は腰掛け搭載とした。
客室化粧板を223系に準じたデザイン・材質への更新。
パネル工法による室内天井の平面化、蛍光灯カバーの取り付けと直動式戸閉機械採用による鴨居の小型化。
荷棚をパイプで構成されるものから前飾り付きに変更し、吊り革を車両全長にわたって増設。
側引き戸の半自動用取っ手の撤去によりドア開閉幅を113系と同じ1300 mmに拡大
半自動での扉扱い時に使用する開閉用押しボタンを設置。
妻引き戸にドアチェックを設け、開いた際には自動的に復位する構造。
トイレ対面の座席を撤去し、車いすスペースを設置。
床面の主電動機点検蓋を廃止して騒音低減、床面隅にRを設けて清掃の容易化を図った。1000番台は同時期に施工された2000番台・113系7000番台40N施工車とは次の相違点がある。

車端部戸袋窓を存置せず完全に埋込み
車端部座席は、配電盤スペースの関係で転換可能な座席としたが、転換した状態で着座すると、足元が狭くなる。以前は転換機能をロックしていたが、現在は転換可能な状態に戻されている。体質改善40N工事は以下の車両へ施工した。また岡山電車区所属のモハ115-1086・1105は行先表示器の埋め込みを同時施工している。

塗装は113系体質改善車と共通で、ベージュをベースに窓周りをブラウン、窓周り下部に青帯を配した。薄茶色15号を基本に窓周りを茶として下部にコーポレートカラーである青の帯が巻かれた。広島支社向けではベースカラーが白となり、車両裾部に茶色が引かれている。

ローカル線向けの体質改善40N工事車は外装の更新のみを施工した内容となり、内装は化粧板の取替えと標記類の変更・車椅子スペースの設置のみ施工され、ボックスシートが存置された。

岡山電車区に所属していた0番台のクハ115-219・622は2000年・2001年に40N体質改善車に合わせた外観への簡易的な改造が行われ、通風器撤去と張上屋根化が施工された。同時に化粧板ならびに座席番号や車内案内標記を体質改善車と同品に交換されたが、網棚とセミクロスシートは未交換である。クハ115-622は後藤総合車両所で施工された。

体質改善30N2002年以降の施工メニュー。40Nでは行われていた窓・屋根部の改造を省略し、コストダウンを図った。想定寿命は30年。下関総合車両所運用研修センター所属クハ115-1151への施工を最後に2009年11月に終了した。

室内天井は平面化されておらず、車内スピーカーは原型のままである。ドアは半自動ドアボタンは設置されたがドアエンジンに変更はなく、手掛けも存置されている。3000番台・3500番台は当初から転換クロスシートのため座席配置に大きな変更はないが、モケットや化粧板の交換は実施された。

体質改善30N工事施工車は以下の通り。