国鉄20系客車
軸重を許容できる線路規格の高い区間でしか最高速度で運転できないという制約があり、速度制限を受けずに走行可能なのは東海道本線・山陽本線・鹿児島本線熊本以北のみであった。このため熊本以南で70 km/hの速度制限を受けるよりも、長崎本線での応急的な軌道強化工事を施工して速度制限を75 km/hに緩和する対応の方が得策であること。また、荷物室の荷重も2 tと小さいことから、当初予定されていた「はやぶさ」での運用は試運転時以外ではカニ21形の代走で使われた程度であり、基本的には「さくら」で限定運用された。
以後の増備は1963年(昭和38年)の「みずほ」20系化時のみで、1 - 3・51 - 53の6両が製造されたに留まった。「はくつる」と「富士」の20系化にカニ22が使用されることになっていたが、九州方面と違い東北方面では両用方式は必ずしも適正ではなく、速度制限により特急速度の維持も難しくなった。そのため、長距離用に燃料タンクを大型化したディーゼル方式が両用方式に変わり標準となり、MGも比較的早期に撤去された。また、1964年(昭和39年) - 1965年(昭和40年)には「あさかぜ」にも使われたほか、「はくつる」の583系電車化ならびに「ゆうづる」青森運転所移管となる1968年(昭和43年)ダイヤ改正まではパンタグラフ・MGを搭載したままカニ21形の予備車として充当された実績がある。
新製直後にマニ20形・カニ21形との共通予備車とされたことから、軸重軽減のためMGを撤去し、車内に800リットルの燃料タンクを設置。
52・53
1965年(昭和40年)に「さくら」運用での佐世保線入線に備えてMGとパンタグラフを撤去。
1・2・3
「みずほ」「あさかぜ」運用でMGを使用していたが、1968年(昭和43年)の向日町運転所転属時までにMGとパンタグラフを撤去。
以後は全車ともディーゼル発電機のみの使用となり、先にMGを撤去していた51と同様に元のMG装備位置には燃料タンクが増設された。
これによりカニ21形との共通運用が可能となったが、実際には荷物積載量が少ないため、向日町運転所時代は主に関西 - 九州の「彗星」で使用され、さらに1973年(昭和48年)以降に寒冷地対策工事と推進運転用設備取り付け工事を施したうえで青森運転所と秋田運転所へ転属、上野発着の「あけぼの」「ゆうづる」で運用された。
1975年(昭和50年)に2両が24系に編入改造されてカニ25 1・2となった。詳細は#カニ25形も参照のこと。1979年(昭和54年)に形式消滅。
改造工事施工順に解説する。
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。
1963年(昭和38年)6月に「みずほ」20系化の際、付属編成が門司 - 大分間で分割運用となったことから、電源確保のため旧形客車オハシ30形から小倉工場で改造され、1・2が門司客貨車区に配置された。短区間用のため荷物室は無く、形式は職用車の「ヤ」とした。
1964年(昭和39年)10月に「みずほ」付属編成が「富士」として独立すると定期運用を外れ、1を休車とし2は予備電源車として待機体制が取られた。
1965年(昭和40年)10月ダイヤ改正では「さくら」・「あかつき」で長崎本線・佐世保線編成分割運用が実施されることになり、早岐客貨車区に転出。また運用増による予備車確保の名目で、スハ32形丸屋根車から3が追加改造された。改造内容を以下に示す。
塗色変更。
車体種車であるオハシ30形の状態を残す一方で屋根にはラジエーターファンを搭載。
旧食堂・調理室側は全て撤去して電源室と技術員室とした。
DMH17C-G形機関・PAG7形発電機・床下燃料タンク2基設置。
20系と連結する2エンド側連結器を密着自動式に交換。
台車は種車の平軸受TR23形が流用されたが、ばね定数を荷物車用に変更しブレーキシリンダーを2基に増加。
1エンド側にナハフ21形と同様の左右分割式愛称表示器を設置。
スハ33044→スハ32 381→スシ31 2→オハシ30 4→マヤ20 1
スハ32907→スハ32 244→スシ31 5→オハシ30 5→オハシ30 2005→マヤ20 2
スハ32941→スハ32 278→マヤ20 3
1968年(昭和43年。ヨンサントオ)の増発によりスハ32形丸屋根車を種車として3両が改造されたが、以下の設計変更が行われた結果、10 - 12の番台区分とされた。
車体安定のために電源室(発電装置)を車体中央部に移設し重量配分の適正化を実施。
1エンド側に荷物室を設置したため扉が2カ所とも残存したほか、前述の電源室移設も関係し技術員室の配置・窓位置も変更。
機関を排気タービン過給機付きDMH17S-G形・発電機をPAG7A形へ変更し、出力を125 kVAから165 kVAに増強。
スハ33275→スハ32 612→マヤ20 10
スハ33450→スハ32 787→マヤ20 11
スハ32860→スハ32 197→マヤ20 12
両グループ全車とも1972年3月15日のダイヤ改正で長崎客貨車区に転出したが、「さくら」の14系置替えと「あかつき」の運用減により1974年までに2・3・10が廃車された。その後は「あかつき」・「はやぶさ」の付属編成用として1・11・12が使用されたが、1975年3月10日のダイヤ改正で運用を失い、4月末には小倉工場で順次廃車解体され形式消滅した。
2等寝台緩急車。1964年および1965年にナハフ20形を改造した形式。車体を流用しているため、2窓分で1ボックスとした窓割から寝台の1ボックスあたりの幅が従来車の1,560mmより230mm広い1,790mmとなっている。そのため寝台はナハネフ22形に比べ1ボックス6名分少ない42名分。以後の改造は車体を載せ替えたナハネフ22形500番台に移行した。当初は「富士」で使用されたが、すぐに向日町運転所に転属して「あかつき」で使用され、1968年に青森運転所に再度転属して「ゆうづる」・「日本海」・「あけぼの」・「つるぎ」で使用された。定員が少ないこともあって運用上も不便であったことから早期に淘汰の対象となり、1975年に形式消滅した。
ナハフ20 2 - 4→ナハネフ20同番号
2等寝台緩急車。1964年および1965年に小倉工場でナハフ21形から6両が改造された。ナハネフ20形同様に車体を流用している。売店は撤去し7ボックス42名分の寝台を設置した。「さくら」などで運用された後、青森運転所へ転属し「ゆうづる」・「日本海」・「つるぎ」などで運用された。さらに尾久客車区に転属し「天の川」で運用された後に廃車となり1978年に形式消滅した。
ナハフ21 1・3・4・51 - 53→ナハネフ21同番号
1964年の東海道新幹線開業後、夜行特急列車の寝台専用列車化が推進されることとなった。上述したナハネフ20形・ナハネフ21形の改造では内装を寝台車化するものの車体は種車のままとされたが、1968年度以降の改造では台枠(緩急車はは両端部も)を残して解体して車体を再構築する工法へ変更し、既存形式とほぼ同一仕様となることから、該当形式の500番台に区分された。なお、改造後は種車とは異なり製造メーカーごとの番台区分は行われず、元0番台の車両も元50番台の車両もともに500番台(501 - )に纏められたが、冷房装置は種車のものを使用したため、元0番台の車両はAU21形、元50番台の車両はAU22形となっている。
1968年にナロ20形のうち6両が、小倉・幡生の両工場で改造施工され501 - 503・506 - 508に区分された。
1971年にナハ20形3両が、1972年にはナハフ20形1両が土崎工場で改造施工され510 - 513に区分された。また本グループは1977年までに廃車となった。
ナハフ20形から改造した車両は、台枠の改造も行った。
ナロ20 1 - 3・51 - 53→ナハネ20 501 - 503・506 - 508
ナハ20 1・51・52・ナハフ20 5→ナハネ20 510 - 513
1968年に大宮、小倉、土崎の3工場でナハフ20形から5両が改造された。
ナハフ20 1・51 - 53・6→ナハネフ22 501 - 505
小倉工場でナハフ20 1から改造されたナハネフ22 501は、流線型屋根と丸屋根の継ぎ目がナハフ20形時代のままのため、新造車が出入台後位側真上なのに対し出入台中央部となっている。また、1961年の大破事故から復旧した時の名残で、雨樋の端部も直線的になっている。
大宮工場で改造された502 - 503は、ほぼ新造車と同様の仕上がりとなっているが、雨樋の端部が新造車のものより直線的になっている。
土崎工場で改造された504 - 505は、屋根の継ぎ目や雨樋をナハフ20形時代のまま残した形となった。
妻面の窓に平面ガラス2枚を使用していたナハフ20 1・51・52も、改造時に曲面ガラスに交換された。
ナハフ21 2・54 - 56→ナハネフ23 501 - 504
1976 - 1978年にカニ21形を改造した電源車。本系列の急行列車への格下げにより、本系列と機関車間に一般形荷物車・郵便車を連結する事象が発生した。しかし、本系列の増圧圧縮空気は元空気ダメ管によって機関車から供給されていたが、一般形荷物車・郵便車には元空気ダメ管の引き通しがないため供給に支障が生じること、またP形改造未施工の機関車(主にEF58形)での牽引が想定されたことから、電源車の荷物室へ同時期に廃車となったクハ181形のC3000形空気圧縮機 (CP) を搭載する改造が18両に施工された。この改造により形式表記が「カニ」から職用車を示す「カヤ」に変更されたが、車両番号は原番号を承継する。荷物室はCP搭載によって不要となったことから側面の巻き上げシャッター部分を閉塞する改造が一部で行われた一方、マニ50形・スユニ50形といった荷物車を連結する必要があった急行「だいせん」運用に入るものには荷物車への電源供給用として車内に変圧器、後位側の妻面にジャンパ栓を増設する改造も実施された。1998年に形式消滅。
カニ21 2・4・5・7 - 13・15 - 17・19 - 21・122・123→カヤ21同番号
急行「十和田」および「だいせん」が20系化される際に座席車が必要になったため、1977 - 79年に大宮・高砂の両工場でナロネ21形16両を改造した普通座席車。以下の改造が施工された。
中央通路式であった開放式A寝台の寝台部分と上段部分にあった小窓を撤去。
客用扉上部にあった等級表示灯(表示窓)を撤去。
下段寝台を固定し4人がけボックスシートとし、喫煙室の反対側に1ボックスを増やしたため定員は64名とした。
座席上部に荷棚を新設した。
トイレは洋式トイレ1箇所のみとした。
通路の絨毯を撤去。
高天井かつシートピッチが広いなど種車が寝台車ならではの特徴がある(実質的な乗り得車両であった)。全車とも1987年までに廃車となり形式消滅した。
ナロネ21 110・112・115・119・120・122・123・124・128・105・108・113・129・134・136・144 → ナハ21 1 - 16
1970年代後半の夜行急行列車では、座席車主体編成の列車も多いことや車内環境改善の見地も含めて座席車は12系客車への置換えが開始された。しかし、全車寝台化するほどの夜行需要がない亜幹線の急行列車においても、併結される寝台車の10系客車がアコモ陳腐や老朽化が顕著であるため、寝台車を本系列に置換えて併結運転とするために、1978年に幡生・高砂・土崎(ナハネ20形1000番台のみ)・大宮(ナハネ20形2000番台のみ)の4工場でナハネ20形・ナハネフ22・23形へ12系客車との連結に対応した改造である。
なお、ナハネ20形のうち12系客車と直接連結可能な車両は原番号+1000に、当グループの中間に編成組成が限定された車両は番号+2000に区分される。
客用扉を12系客車と一括操作可能な自動ドアに交換(1000番台・2000番台共通)。
サービス電源を12系客車のAC440Vから供給とするためにナハネ20形1000番台車はトイレ側のジャンパ連結器を12系客車対応品に交換し、トイレを一つ潰して変圧器などを搭載。デッキ側は20系そのままとし、他車にAC600Vを給電した。
ナハネフ22形・23形は車掌室・業務用室に車掌スイッチ、デッキにドアコックを取付。
1126・1135・1136・1202・1214・1215・1309・1313・1324・1340 - 1342・1354・1357
2220・2232・2235・2237・2243・2245・2314・2358
1002・1004 - 1013・1023
1009・1010・1019
なお本グループは、当初投入された「ちくま」・「さんべ」・「かいもん」・「日南」も比較的早期に廃止や臨時列車格下げもしくは寝台車の14系・24系客車への置換えとなったことから1987年までに全車廃車となり、JRグループに承継された車両はない。
1988年(昭和63年)に日本国内で「オリエント急行」が運転されることになったが、同列車の連結器はねじ式のため自動連結器を使用する日本国内では変換アダプターとしての控車が必要となった。当初はマニ50形2両を改造して充当する予定だったが、そのうち1両を当時日立製作所が試作していたハイビジョンテレビのデモンストレーションを目的にしたシアターカーとしての連結に計画変更となり、国鉄時代に除籍され清算事業団が所有していたナハネフ23 8に日立製作所笠戸事業所で以下の改造改番を施工しJR東日本へ復籍させた形式である。
塗色はプルマン車をイメージして上半分が白、下半分が紺の塗り分けに変更。また他車と釣り合いを取るべく黄色のロゴを新調。
編成片側端部のスタッフカー側に連結するために洗面室側連結器をねじ式に交換。併せてバッファーも装着。
当時日立製作所が試作していたハイビジョンシアターカーとして運用されるため、寝台の撤去や冷房風道の移設などをした上で車内を改装。なお国内運行時にはスタッフカーを挟むため、オリエント急行の乗客が利用することは出来なかった。
床下水タンクおよび冷房装置1台を撤去しディーゼル発電機を搭載。
本車の導入に伴い、マニ50 2236が荷物車側の控車となった。
「オリエント急行」運転終了で用途喪失となり廃車された。
ナハネフ23 8→オニ23 1
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ことから非電化区間への入線には別にマニ20形・カニ21形を連結する点が問題となり、本形式の必要性が国鉄の車両設計陣営より疑問視され両用電源車の開発へ計画は変更となったことから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。
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。
1964年 - 1965年度の改造
ナハフ20・21形に施工。車体はそのまま流用し、車内を寝台化する改造を行いナハネフ20・21形となった。
1968年 - 1972年の改造
新造した車両構体に載せ換える改造に方針転換となり、ナロ・ナハ・ナハフ20形からはナハネ20形に、ナハフ20・21形からはナハネフ22・23形のそれぞれ500番台に改造改番が行われている。なお詳細は#500番台改造車を参照のこと。
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。
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。
上野駅は地平ホームが頭端式であり、牽引してきた機関車を前後で付け替えること(機回し)が困難なことから上野始発・終着となる客車列車は尾久客車区との間での回送を推進運転によって実施していたが、20系はナハフ20形・ナハネフ20形・ナハネフ22形・マニ20形・カニ21形・カニ22形の車掌室が非貫通型でナハフ21形・ナハネフ21形・ナハネフ23形や他の旧型客車と異なり貫通扉を開いて連結器脇のブレーキ管を推進運転用の非常制動弁に接続することができないため、編成を東京方面へ引き上げられる高架ホームに発着を限定、1964年の「はくつる」運転開始当初は品川客車区との間で回送を行い、「ゆうづる」運転開始後の1965年以降は高架線上で機回しをして尾久客車区との回送を行っていた。
しかし上野駅発着の列車本数が増えたことから20系も地平ホームに入線可能とする必要が生じ、1970年の「あけぼの」運転開始に合わせて青森運転所・秋田運転所配置のナハネフ20形・ナハネフ22形とマニ20形・カニ21形の車掌室には非常制動弁に接続するブレーキ管の取り出し口や推進運転用の警笛が追加され、窓には手動式のワイパーが装備された。同様の改造は1971年以降に青森運転所・秋田運転所・尾久客車区へ転入したナハネフ22形・カニ21形・カニ22形・カヤ21形に対しても実施されている。
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。1978年10月 - 12月にカニ21形・カニ22形・カヤ21形を除く全車へ特例として、形式の重量記号変更は行わず、車体の車両番号表記に白三角を追加し、運転実務上必要な換算両数表記のみを修正することで対応した。
1975年3月10日のダイヤ改正で、「あかつき」は3往復中1往復が24系客車により新大阪 - 長崎・佐世保で運転されることになった。そのため付属編成を分割した際に電源車が必要となることから、小倉工場でカニ22形から2両がカニ25形に改造された。改造内容を以下に示す。
発電機の巻線巻き替えにより三相交流供給電圧を600V→440Vに変更。
ジャンパ連結器を24系対応品に交換。
ブレーキを24系のCL自動空気ブレーキに変更。
屋上パンタグラフ跡にベンチレーター(通風器)を追加。
車両番号標記をペンキ塗りとした。
長崎客貨車区に配置されたが、2が1978年4月20日に廃車。1978年10月のダイヤ改正で24系の分割運用は消滅したため、1は向日町運転所に転属し「彗星」・「明星」などで運用されたが、1984年9月29日に廃車された。
カニ22 53・2→カニ25 1・2
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。
「ホリデーパル」は、1984年(昭和59年)に広島鉄道管理局(現在のJR西日本広島支社に相当)が幡生工場で改造したジョイフルトレインで、以下の改造をナハネ20形5両とナハネフ22形1両に施工した。
B寝台の下段の間をスペーサーで埋められるようにしてフラット化し、簡易個室として使用できるようにした。
モケット色をオレンジ色に変更。
改造後に改番が行われているが、電源関係などの改造は行われていないため未改造の車両との混結も可能である。
ナハネ20 325 - 329→ナハネ20 701 - 705
ナハネフ22 21→ナハネフ22 701
またオシ14 1をラウンジカーオハ14 701に改造し編成に組み込んでいる。サービス電源の供給を従前のカヤ21形からとしたために、同車には電源回路・ブレーキ装置の変換装置を搭載して対応した。
ホリデーパルは登場から分割民営化後しばらくは20系標準色のままで、団体専用列車のみならず多客時の臨時「あさかぜ」などに投入されることもあった。民営化後の1990年12月に白を基調としたオリジナル塗装に変更された。また、これと前後して編成両数を増加させるためにカヤ21 123・ナハネフ23 14・ナハネ20 331・335が無改造のまま塗装のみ変更し、臨時寝台急行「玄海」などでも運用された。しかし、老朽化のため1997年(平成9年)3月31日に全車廃車となっている。
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。
1961年(昭和36年)12月29日には山陽本線特急「さくら」が西宇部(現・宇部) - 小野田間で気動車準急「あきよし」に追突される事故が発生し当系列車両14両が破損したが、軽量構造が衝撃を吸収したこともあり死者は出さず、また事故車両もすべて復旧されている。
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。1975年(昭和50年)3月10日のダイヤ改正で山陽新幹線が全線開業し関西 - 九州間の寝台特急が大幅に削減されたことで余剰が生じ、まず編成単位での寝台急行列車への転用が始まり、1976年に急行「銀河」に投入されたのを皮切りに、続いて急行「新星」「天の川」にも投入された。また同時期から一部の車両の廃車も開始されている。1978年以降は12系との併結対応化改造が実施され、12系と20系を併結した編成が本州・九州各地の夜行急行列車に投入された。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、急行列車の定期運用も縮小が始まった1980年代半ば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」などの臨時列車や、多客期の臨時寝台特急・急行に使用された。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。
1996年(平成8年)にはJR東日本所属車両が全廃された。翌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JR西日本所属車両が全車廃車となり系列消滅した。
詳細は不明だが佐賀県杵島郡江北町にも中間車2両が保存されていたが、既に解体済である。
他にも、大阪府豊中市の履正社高等学校にもナハネフ22 1023がシャワー室とロッカールームを設置し"TRUE DREAMER"(正夢)と名ずけられ生徒の宿泊用に使用されていたが、こちらも2004年頃に解体済みである。