国鉄ワキ10000形貨車

国鉄ワキ10000形貨車とは、日本国有鉄道が高速貨物列車用として1965年から製作した 30 t 積の貨車である。

本形式から改造された形式群についても本稿にて記述する。__toc__

1. 概要
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貨物列車の運転速度向上を企図し、最高速度 100 km/h で運用可能な貨車として開発された車両で、類似の仕様を有するコキ10000系コンテナ車・レサ10000系冷蔵車とともに「10000系高速貨車」と総称される。

第二次世界大戦終結以降、国鉄の貨物輸送は設備拡充の遅滞やトラック・内航海運など競合輸送機関の拡充をうけ、総輸送量に占めるシェアは漸次低下を続けていた。国鉄ではこの事態に対応するため本社設置の各種委員会で種々の対応方針を検討し、うち、貨車近代化委員会・列車速度調査委員会の決定による「貨物列車高速化」の基本方針に基づき、高速運転が可能な専用機関車・専用貨車の開発に着手した。

本形式は電磁弁を用いた CLE 方式ブレーキ装置、空気ばね台車など種々の新技術を実装し、これら新装備を検証する試作車として1965年3月に1両が製作され、試用結果に基づき翌1966年からコキ10000形・レサ10000形とともに量産された。

本形式は1968年までに191両が製作され、主に東海道・山陽 - 九州地区各方面の主要都市間を連絡する高速特急貨物列車にコンテナ車との併結で運用された。通運業者が扱う混載貨物を主とする小口輸送が本来の用途であったが、1970年以降は営業体制の変化に対応し、客車と共通運用可能な荷物車との兼用車に一部が改造された。1975年ごろからは小口貨物のコンテナ移行や鉄道貨物の輸送需要自体の減少もあって稼働率は漸次減少し、国鉄末期の1985年には旅客の乗用車を同時に付帯輸送する「カートレイン」用として一部が転用された。

ワキ50000形への改造車を除いて国鉄時代に貨物列車への用途を喪失し、1987年の国鉄分割民営化では乗用車輸送対応車のみ25両が東日本旅客鉄道、西日本旅客鉄道の旅客2社にのみ承継された。引き続き「カートレイン」に使用され、JR東日本と北海道旅客鉄道では廃車を復活整備して需要に対応したが、それも列車の廃止で用途を喪失し、2007年までに全車が除籍されている。

2. 仕様・構造
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※ 本節では量産車の仕様について記述し、製作時期により異なる箇所については後節にて記述する。

積載荷重 30 t のパレット荷役対応2軸ボギー有蓋車で、車体は外部構造を普通鋼製とし、側面全部を扉として開閉可能とした「総開き構造」である。側扉は4分割の引戸で、扉枠 および 扉板にはアルミ合金を用いて軽量化を図っている。側面には妻構との吹寄部に隅柱を、側扉の合い位置には屋根を支える側柱を設けたほか、側面がすべて開口部となる車体構造であることから、台枠は中梁中央部の高さを増した魚腹構造として強度を確保している。屋根は室内側に垂木とハードボード製の天井板を設けた丸屋根とされた。側面の「鴨居」部には雨樋を設けるが、同時期に製作された汎用有蓋車ワキ5000形と異なり妻面の「竪樋」は装備しない。

室内は6本1組のパイプを左右の側柱に渡した「中仕切り」により4つの区画に仕切ることが可能である。仕切りパイプは取り外しが可能で、パレットを用いない一般貨物の積載にも対応している。床板は 4.5 mm 厚の鋼板である。床面積は 35.9 m2 で、1,100 mm 角の T11 形平パレットを24枚積載できる。

外部塗色は側扉部が金属地肌の無塗装、屋根・妻面・側面下部が黄緑6号である。側扉は後年に銀色の塗装がなされた。

台車は高速貨車用として開発された TR203 形を用いる。貨車用では初の空気ばね台車で、試作車の TR93 形を基に量産化したものである。枕ばねは 600 mm 径の ベローズ形空気ばねを用い、電車用台車 DT32 形と同一のインダイレクトマウント方式で装架される。台車側枠は鋼板溶接構造で、空気ばね径を TR93 形  より拡大したため軸距は 2,100 mm に拡大された。軸箱支持は筒型ゴムで軸受全周を支える方式で、ペデスタルなどの摺動部廃止と適度な弾性支持とを両立させた構造である。

台車の基礎ブレーキ装置は「パックシリンダ方式」を採用する。これは台車内中央に搭載したブレーキシリンダの前後にブレーキ梁を接続した機構で、空気圧で押し出されたシリンダ内のピストンが前後のブレーキ梁を互いに遠ざかる方向へと連動させ、車輪に制輪子を圧着させるものである。従来貨車が床下に装備していたブレーキロッドを廃し、構造の簡略化と軽量化がなされた。ブレーキシリンダはゴム製のダイヤフラム、制輪子は摩擦係数の高い合成制輪子を用いる。

ブレーキ装置は電磁弁を用いて応答速度を速めた CLE 方式を採用し、通常のブレーキ管  のほかに元空気溜管  や制御信号用のジャンパ栓を追設する。連結器は密着自動連結器とされ、周囲に空気管接続部を配し、車両の連結と同時に空気管  を自動接続できる。留置ブレーキは両側の側面に足踏み式のブレーキテコを設ける。

台車やブレーキ装置、連結器の基本仕様は、他の10000系貨車と共通である。最高速度は 100 km/h で、専用編成としての運用を原則とするが、一般の貨車と併結することも制限つきで可能である。

3. 製作時期別詳説
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試作車 高速貨車の走行性能を検証するための試作車として、1965年3月に1両 が汽車製造で製作された。 車体はパレット輸送対応有蓋車ワム80000形の構造を基に大型化したもので、床面積は 35.9 m2 、内容積は 87.8 m3 である。屋根は天井板を設けた丸屋根で、総開き構造の側扉はプレス加工の普通鋼製である。室内の中仕切りは比較のため、ワム80000形の中仕切りから表張りを省いた格子状の仕切り枠とパイプ式の仕切りとの両方が設けられた。外部塗色は側扉も含めた車体全体を緑2号とし、後年に黄緑6号に変更された。 台車は性能比較のため、枕ばねが異なる2種が用意された。空気ばね台車の TR93 形は汽車製造東京支店製で、鋳鋼製の台車側枠に 550 mm 径の空気ばねを装備する。コイルばね台車の TR94 形は台車1両分のみが三菱重工業三原製作所で製作された。台車側枠は鋼板溶接構造、2連2重のコイルばねに防振ゴムを併用する。軸距はともに 2,000 mm である。 ブレーキ装置は CLE 方式で、専用列車での限定運用を企図したためブレーキシリンダの使用圧力は一般貨車より高い 7.5 kg/cm2 に設定され、シリンダ直径は 220 mm とされた。元空気溜管  は車体側面下部に設けられ、大型の供給空気溜を装備する。留置ブレーキは片側側面のみに足踏み式のブレーキテコを設ける。 落成後は東京鉄道管理局に配置された。各種試験に供されて車両の基本性能が実証され、パレット輸送対応の車体構造はワキ5000形に、台車・ブレーキ装置など高速走行の基本仕様はコキ10000形の試作車編成に反映された。 本車は一般貨車との併結運用を考慮した仕様変更がなされた結果、自重過大  となり、標記荷重どおりの積載不能と判断され、量産車との共通運用には用いられなかった。試験終了後は TR93 形台車を常用し、荷物車代用とされて一時的に荷物列車に使用された。その後、汐留駅構内で長期間留置され、1978年に廃車されている。
前期形 1966年に40両 が川崎車輛で製作された。 試作車の試用成績を踏まえて先に量産された汎用有蓋車 ワキ5000形 の車体構造を遡及して適用し、側扉をアルミ合金製に変更して自重を約 2 t 軽減した 22 t に収めた。屋根は試作車 および ワキ5000形初期車と同一の丸屋根で、天井板を室内に設ける。床面積は 35.9 m2 、内容積は 88.5 m3 である。 ブレーキ装置は CLE 方式であるが、コキ10000形試作編成の試験結果や運用方の変更に基づき、使用圧力  ブレーキシリンダ径  などの変更がなされた。連結作業能率向上のため、空気管の空気供給を一括開閉する「締切コック開閉装置」を車端部に新設した。 台車は量産形式の TR203 形で、軸距が 2,100 mm に拡大したが、ボギー中心間距離は試作車と同一の 11,350 mm のままとされた。
後期形 1967年から1968年にかけて川崎車輛にて50両、 日立製作所 にて100両の合計150両が製作された。 屋根をプレス加工鋼板に変更し、天井板を廃して断熱材を直接吹付する工法が採用された。軽量化と製作工数低減のための設計変更で、屋根形状は前期形の丸屋根から中央部が高い角屋根とされ、側面同様のリブを有す。床面積は前期形と同一の 35.9 m2 であるが、内容積は 89.6 m3 に拡大している。 台枠中梁の形状を変更し、ボギー中心間距離を前期形より 500 mm 短縮した 10,850 mm として台車を車体中心に寄せている。これは車端部空気配管の艤装空間を確保するための措置で、車端部の締切コック開閉装置も小型化された。

4. 改造
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4.1. ワキ8000形
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車両運用の効率化を企図し、小荷物輸送を行う荷物列車との併用ができる荷貨物兼用車として1970年から製作されたほか、本形式の後期形から59両が改造された。

屋根上にガーランド形通風器を設置し、室内には作業灯とロールボックスパレット緊締設備を追加した。客車である荷物車などと混結するため、暖房管や放送・照明など電気系統の引き通し設備を追設している。外部塗色は種車の黄緑6号から、側扉を除く車体各部を 青15号 に変更している。ブレーキ装置は電磁弁を撤去した CL 方式とされた。連結器は密自連のままである。台車は TR203 形のまま使用されたが、後年にコキフ50000形の乗務環境改善のため本形式との台車交換を行い、枕ばねを交換した TR223B 形としたうえで使用した。

荷重は荷物列車に使用するときには17t、貨物列車に使用するときには30tである。

4.2. ワキ50000形
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ワキ50000形は、コキ50000形との併結運用を可能としたワキ10000形からの改造車で、1977年から1980年にかけて25両