国鉄165系電車
国鉄165系電車 (163系・165系・167系・169系)
国鉄165系電車(こくてつ165けいでんしゃ)は、日本国有鉄道(国鉄)が設計・製造した直流急行形電車である。
国鉄分割民営化後は、東日本旅客鉄道(JR東日本)・東海旅客鉄道(JR東海)・西日本旅客鉄道(JR西日本)にそれぞれ承継された。
本項では、平坦線出力増強用として製造された163系・修学旅行用として製造された167系・信越本線横川 - 軽井沢間(碓氷峠)でEF63形との協調運転対応用として製造された169系についても解説する。
153系を基本に出力増強・勾配線区対応を行った直流急行形電車として、1963年から1970年にかけて701両が製造された。
当初は平坦線出力増強形として163系の製造が計画されたが、系列集約を推進する見地から本格的な増備は見送られたため、標準型として165系が多くの路線で運用された。
急行列車が1980年代より減少し1990年代後半には消滅、国鉄末期から余剰車両活用を目的に一部車両にジョイフルトレイン改造が施工されたほか、新潟・長野・松本・甲府地区・飯田線豊橋口・関西本線名古屋口・和歌山地区などでは、普通列車運用に充当され夏期冷房化率向上に貢献した。しかし老朽化に加えデッキ付き2扉構造により乗降時間を要すことから列車遅延の原因となるなど使い勝手が悪く、より収容力の大きい近郊形・通勤形に置換えられた。
国鉄初の直流急行形電車となる153系は、1958年(昭和33年)に準急「東海」で運用開始以降、東海道本線準急・急行列車の主力車両として運用されていた。153系は主電動機に出力100 kWのMT46形が搭載されていたが、電化区間の拡大とともに25 ‰勾配線区でMT比1:1の編成では主電動機の過熱や出力の不足が課題となった。
例として153系6M6T編成では山陽本線瀬野 - 八本松間(瀬野八)では補助機関車の連結が必要とされた。
1960年代前半、信越本線長岡 - 新潟間・高崎 - 長野間・中央東線電化により首都圏から直通する長距離連続電化区間が完成し、電車急行列車を運転することが計画された。急行雪国等の臨時列車を153系電車と旧性能の80系電車で、また両系列を併結をして実施したが、しかしいずれも連続急勾配が介在し、寒冷・多雪な気候条件の路線であり、153系ではこれらの路線には出力や耐寒・耐雪能力不足で不適であった。
1960(昭和35)年度には出力120 kWのMT909形主電動機が試作され、101系での試験を経て1962年(昭和37年)に量産型のMT54形が完成した。また、主制御器も451系・471系で採用された「ノッチ戻し」が可能なCS15形を基本に、157系で実用化された抑速ブレーキを組み合わせたCS15A形が開発された。これらの主電動機・主制御器を搭載し、勾配・寒冷路線での運用に対応した直流急行形電車として1963年から運用を開始したのが165系である。
ここでは基幹系列となる165系の構造を基本に解説を行う。163・167・169の関連系列での差異は各系列の項目を参照のこと。
153系を基本としており、前面形状も継承された。前頭部はクハ153形500番台と同じ高運転台構造であるが、幌枠は451系や111系と同様に車体から突き出た構造となった。車幅は最大2,900 mmで、車体の下半分から下に向かって裾絞り構造とした。
側窓は2等車(普通車)が上段下降・下段上昇ユニット窓、1等車(グリーン車)のサロ165形が下降式の2連窓、サハシ165形のビュフェ部は固定窓。客用扉はサロ165形とサハシ165形は幅700 mm、それ以外は幅1,000 mm。扉数は片側2箇所で自動扉開閉装置(ドアエンジン)はグリーン車とビュフェ合造車の細幅の扉(167系含)とモハ164形800番台の低屋根部を除きTK4E形であるが、サハシ165形は客用扉を片側1箇所とした上で物資積卸用手動引き扉を設置する。
座席は1等車がリクライニングシート、2等車では向かい合わせ固定クロスシートとされた。
塗装は153系に準じて緑2号と黄かん色に塗り分けた湘南色であるが、車体腰部の緑色が前面まで延長された。
主電動機は従来標準であったMT46形(端子電圧375 V時、定格出力100 kW/1,860 rpm(70 %界磁)・最高回転数4,320 rpm)に代えて、1962年に日立製作所が設計・開発したMT54形(端子電圧375 V時、定格出力120 kW/定格回転数1,630 rpm(全界磁)・定格電流360 A・最高回転数4,320 rpm)を搭載した。20 %の出力向上で、MT比1:1編成を組成しても25 ‰程度の勾配で登坂可能となり経済性と輸送力を両立させた。列車併結などによる混用を考慮してMT46形とも極力出力特性を揃えており、速度種別はMT比1:1編成で営業最高速度と同じA10である。歯車比は153系と同じ80:19 (4.21) である。このため153系と併結運転も可能である。
主制御器は「自動ノッチ戻し機構」と山岳区間での走行も考慮した勾配抑速ブレーキを装備するCS15A形制御装置を搭載した。製造時期によりCS15A・B・C・E形の各種が存在する。主抵抗器の容量も153系などに比べ増強された。
153系などに搭載される従来の新性能電車用CS12形自動加速制御器は、マスター・コントローラーから手動操作でのノッチ(制御段)下げが不可能であるため一度マスコンをオフに戻してから、再び手動段で投入するという作業を繰り返すことになる。CS15形制御器では制御器の並列段 - 弱界磁最終段(マスコンの3 - 5ノッチ間)の自動ノッチ戻し扱いが可能になり、運転士の負担を大きく軽減した。
台車はスイングハンガー式空気ばねを採用した153系用のDT24形/TR59形とは異なり、インダイレクトマウント式空気ばねを搭載するDT32形電動台車・TR69形付随台車を装着する。DT32系は451系・471系以降国鉄特急・急行形電車の標準台車として採用されており、ダイアフラム形の横剛性を生かしたまま揺枕吊を廃止し高速安定性や乗心地の改善に寄与した。
集電装置はPS16形パンタグラフをモハ164形に搭載するが、トンネル断面の小さい中央本線高尾以西での運用に対応させて折り畳み高さを下げるためパンタグラフ部を低屋根構造とした800番台の番台区分が存在する。
ブレーキは抑速ブレーキ付きで発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキであるSED形とされた。
サービス電源用電動発電機(MG)は、出力20 kVAのMH97-DM61形をモハ164形に搭載した。ただしサハシ165形は、自車の調理機器・冷房電源供給用として出力40 kVAのMH101-DM65形を搭載する。
空気圧縮機(CP)は開発時点で大容量のものが試作中のため容量1,000 L/minのMH80A-C1000形をモハ164形に2基搭載するが、増備途中より容量2,000 L/minのMH113A-C2000M形1基搭載に変更された。
冷房装置は当初はサハシ165形のビュフェ部分のみとされたが、1964年度より1等車に、1968年度より2等車にも搭載された。
寒冷地・積雪地での運用に備えて耐寒耐雪構造とされたが、東海道・山陽本線など温暖線区向けに新製配置された車両は準備工事とされた。
本項では基幹となった165系のほか派生系列である163・167・169系の順で解説する。
国鉄初の直流急行形新性能電車として開発された153系電車の構造を踏襲し、勾配・寒冷路線向けとして開発され、1963年3月から営業運転に投入された。
主電動機は出力120 kWのMT54形を、主制御器は抑速ブレーキとノッチ戻し制御が使用可能なCS15A形を搭載する。国鉄直流急行形電車の標準系列として1963年から1970年にかけて701両が製造されたほか、153系からの編入車13両を加えた総数は714両となる。また、投入線区の事情により、設計変更を施したグループも製造された。
153系では両端を制御車とし中間電動車ユニットを併結する形態で最小編成組成は4両とされたが、165系ではクモハ165形+モハ164形によるユニットを基本とし、最小3両での運転を可能とした。
ただし1963年に製造され新前橋電車区に配置された波動輸送対応編成では、中間電動車ユニットモハ165形+モハ164形800番台ユニットの両端にクハ165形を組成した4両編成で落成して営業運転に充当されており、その後も波動運用対応車は1965年に宮原電車区へ配置された4両編成x8本と1966年に岡山電車区へ配置された4両編成x4本が同様の組成で落成。また1969年には山陽急行増発用としてモハ164-81 - 84と組成するユニット相手方をモハ165-18 - 21としたことから、最終的にモハ165形は21両が製造された。
クモハ165形+モハ164形ユニットは原則的に奇数(東海道本線基準の上り)向きでの運用を前提として片渡り構造とされたが、例外的に逆向きとした以下のケースが存在する。
信越本線横川 - 軽井沢間で運用される横軽対策を施工した169系を含む新前橋電車区ならびに長野運転所配置車
詳細は#横軽対策ならびに#東北本線・高崎線・北関東地区を参照
1963年 - 1966年9月に田町電車区へ配置された3両編成x8本
1966年 - 1968年に小山電車区へ配置された波動輸送運用対応車
宮原電車区が担当した東海道本線・山陽本線準急編成増結用クモハ165形+モハ164形500番台ユニット
詳細は#山陽本線・京阪神地区を参照
山陽本線瀬野-八本松間の急勾配区間で運用を担当した下関運転所配置車
詳細は#クハ164形を参照
なお松本運転所所属車は、中央東線基準で偶数向き(新宿方面)にクモハ165形が組成されるが、東京駅基準では山手貨物線経由で新宿へ入線するため正規向きという解釈になる。また、1982年に移転する前の塩尻駅では中央西線⇔篠ノ井線の直通列車はスイッチバックが必要で、逆編成となるため中央西線では正規向きとなる。
クハ165形は方向転換が可能な両渡り構造とされたが、冷房装置搭載後は三相交流電源引通用KE9形ジャンパ連結器が装着されたことにより方向が固定された。
レール面からのパンタグラフ折畳高さが4,000 mmの制約が設定された中央本線・身延線の狭小トンネル建築限界対策として、モハ164形ではPS16形パンタグラフ搭載部分のみ低屋根構造とし折畳高を4,140 mmから180 mm下げとした設計変更を行った番台区分で、801-864の64両が製造された。また派生系列のモハ166形ならびにEF63形と協調運転試作車である900番台も同様の低屋根構造を有する。
低屋根化による設計変更は、801-845の非冷房車ならびに846-848の冷房準備車では部室内天井には扇風機の代わりにファンデリアを搭載し、低屋根肩部パンタグラフ脇に換気用ルーバー風道を設置するが、849-864の新造冷房車は当初から未設置であり、非冷房車および準備車も冷房化改造により撤去された。グリーン車、ビュフェ合造車の細幅扉車輌と、低屋根構造を持つモハ164形800番台車の低屋根の部分には、ドアエンジンは通常のTK4E形を使用できないため151系で採用された直動式のTK100B形となった。
1968年までに落成した801-848までは中央東線での定期運用を担当する三鷹電車区・松本運転所向けならびに波動運用対応名目では小山電車区(現・小山車両センター)向けはクモハ165形とユニットを組成して新製配置されたほか、新前橋電車区・宮原電車区・岡山電車区へ波動運用対応名目で新製配置された801 - 805・828 - 839はモハ165形とユニットを組成する。
1965年に松本運転所へ配置された車両の一部は、同所開設前に一旦三鷹電車区・浦和電車区(現・さいたま車両センター)・新潟運転所に暫定新製配置されてから転入での配置となった経歴がある。
新造冷房車で落成した1969年製造の房総西線電化用として津田沼電車区配置となった849 - 861、1970年製造の呉線電化用として下関運転所配置となった862ならびに「よねやま」電車化用として新潟運転所配置となった863・864は、汎用性の観点から本番台区分で製造された。
当所狭小トンネル区間での運用充当や車両転配は本番台区分に限定されていたが、1973年にPS16形パンタグラフを基本に集電舟小型化・イコライザー台枠外移設などの改良を行い、最小折畳高を縮小したPS23形が開発された。このため0・500番台車もPS23形へ換装することにより当該区間へ入線可能となり限定が解除された。
大阪 - 宇野間準急「鷲羽」が1963年に12両編成化された際に、当時は宇野線の変電所容量がMM'ユニット2組4両までに制限されていたことから10両編成への分割が必要となった。その際に岡山駅で行われる分割併合作業省力化の観点からクモハ165形と組成する増結2両ユニットモハ164形は、0・800番台から設計変更し後位デッキ部とトイレの配置を入れ替えてサロ165形同様な回送運転台のほか、妻面には小窓・後部標識灯・デッキ屋根上部前照灯・大型通風器を装備したことから500番台に区分された。
1963年6月-7月に501 - 509が川崎車輌で、510 - 514が近畿車輌で計14両製造され、クモハ165-42 - 55とユニットを組成する。このうち501 - 511の11両は本来の山陽準急充当用として宮原電車区に、512 - 514の3両は波動輸送対応時に編成組成変更を容易にする目的から新前橋区配置とされた。
宮原配置車は1965年に下関運転所へ転出したほか、新前橋区配置車は1966-1968年には揃って長野運転所へ転出し信越急行で運用されるなど転配経歴が多い区分番台であるが、全車AU72形集中式で冷房化改造されたほか、狭小トンネル区間が介在する中央本線・身延線・飯田線での運用に充当されたことからPS23A形パンタグラフへの換装を施工。
1987年の分割民営化時には501・506・513がJR東日本に、その他の車両はJR東海に承継。1989年から1991年にかけて13両が廃車となったが、最後まで車籍を有していた神領車両区配置の504が1999年9月6日付で廃車となり区分消滅した。
詳細は#165系の形式サハ164形を参照のこと。
信越本線横川 - 軽井沢間の碓氷峠区間は1963年にアプト式から粘着運転に切り替えられたが、引き続き最大勾配66.7‰区間が残存したためEF63形補助機関車の連結が必要となった。165系は無動力の推進・牽引運転でとされたが、安全上の問題から最大8両編成に制限されたため輸送力増強の抜本的改善を目的に電気機関車+電車の協調運転により最大12両編成まで組成可能とした試作車で、1967年12月にクモハ165形+モハ164形+クハ165形の3両編成x4本計12両が日本車輌で製造され新前橋電車区に配置された。
最大の相違点は、165系在来車・167系との混結運転を前提に主制御器を165系搭載のCS15C形からCS15D形とするなど協調運転に対応させた機器類に変更した点にあり、モハ164形900番台はパンタグラフ搭載部を800番台に準じた低屋根構造としたほか、モハ164形も含めてAU12S形搭載を前提とした冷房準備工事が施工された。
機器類の詳細は#169系を参照。
本試験結果を基に1968年に169系量産車が落成した。165系900番台は同年11月 - 12月に長野工場で主幹制御器交換など量産化改造ならびに改番を施工され169系900番台に編入された。その後も新前橋電車区配置のままS901-S904の編成番号を付番し、同区所属165系と共通運用されたが、1984年 - 1985年にクモハ169形・クハ169形はクハ455形へ、モハ168形はサハ165形100番台へ改造され900番台は区分消滅した。
平坦かつ温暖線区での急行列車充当用として、153系から主電動機をMT46形からMT54形に変更して出力を100 kw→120kwに増大する一方で165系から耐寒耐雪構造・勾配抑速ブレーキを省略した実質的な153系増備車として当初は平坦線区の東海道本線向けに設計検討ならびに計画された系列である。
東海道新幹線開業後に関西地区で153系充当1等車連結列車の増発ならびにサロ153形に代わるリクライニングシート化と冷房化が推進されたためサロ152形増備が要求されたものの153系はすでに製造終了となっていたことから、1964年12月にサロ163-1 - 7の7両のみが新製された。
しかし、その後は運用に適する線区が山陽本線のみとなること。さらに将来の広域転配に対する考慮も含めて運転サイドからは系列統一の声が強く、上述した理由で先行製造となったサロ163形を除き電動車ユニットなどの2等車は製造が見送りとなり、以後の増備は本来165系に標準で装備される耐寒耐雪構造を準備工事とした東海道・山陽本線向けの165系の暖地仕様車161両が新製された。
修学旅行列車用電車は1959年に東京・関西地区向けとして155系が落成し「ひので」「きぼう」で運用開始されたのに続き、155系の座席を4人掛けボックスシートとして、押込み通風器に変えた車輌が1961年に中京地区向けとして159系が落成し、大垣電車区に配置され「こまどり」で運転開始。これに続き群馬県・栃木県・茨城県の北関東地区向けとして165系をベースに開発設計されたのが本系列であり、52両全車が汽車製造で製造された。
基本的構造では155・159系同様に乗降頻度が少ないことから客用扉幅を狭め、客席には脱着可能な大型折り畳み式テーブルを装備するほか、形式は155・159系での編成組成を前提にモハ167・166ユニットとクハ167形のみの構成とした。しかし室内設備は季節列車等一般列車にも投入することを想定して原型となった165系との相違点は少なく、低屋根構造はパンタグラフ部のみである。
1965年7月13日付で関東地区対京阪神増発用として4両編成x4本を組成するモハ167・166-1 - 4・クハ167-1 - 8の16両が田町電車区へ、1966年1月 - 2月に山口・広島両県からの要請による山陽地方用として6両編成x4本と4両編成x3本を組成するモハ167・166-5 - 15・クハ167-9 - 22の36両が下関運転所へ新製配置された。田町配置車は1974年に修学旅行用列車の東海道新幹線移行に伴い、波動輸送を中心にした運用に転用された。下関配置車は1975年の山陽新幹線岡山 - 博多間延伸に伴う修学旅行用列車廃止により、モハ167・166-5 - 9・クハ167-9 - 18の4両編成x5本計20両が田町電車区へ、モハ167・166-10 - 15・クハ167-19 - 22の8両編成x2本計16両が宮原電車区へ転出し、波動輸送中心に運用に転用されたが、1981年10月 - 1985年3月には唯一の定期急行列車運用となる「ごてんば」2往復に田町区配置車が充当された。
塗色は修学旅行色と呼ばれるライトスカーレット(朱色3号)とレモンイエロー(黄5号)とされたが、1978年9月に車両塗装に関する規定改定により修学旅行色が廃止されたため1979年以降は湘南色に変更された。
また1978年初夏から1981年にかけて、モハ167形がAU13EN形分散式6基、クハ167形が同形5基、モハ166形がAU72形集中式を搭載する冷房化改造工事を田町所属車が大井工場で、宮原所属車が吹田工場で施工された。冷房改造と同時に電源用三相引通を設置したことからクハ167形は総括制御回線を片渡り構造に変更。このほか出入台部飲料水タンクならびに洗面台撤去を実施し、宮原所属車はモハ166形を除く各車の物置を洗面所に変更する工事も同時施工した。
湘南色への塗装変更は別施工であったことから1981年中頃までは修学旅行色を施した冷房車も存在した。
1982年にクハ167-2が事故廃車となったため当時神領電車区で廃車前提の休車だったクハ165-3を1983年1月29日付で転入させ代車として編成組成した(詳細は後述)。その後は転属・廃車もなく分割民営化時にはJR東日本には35両が、JR西日本には16両が承継された。修学旅行用電車で冷房改造およびJRに継承された唯一の形式である。
2006年5月14日に閉館した交通博物館での展示を目的に、日本車輌製造が実車同様の部品を使用して現地で出張製造を行った。車号はクハ167-1とされ、修学旅行色の車体に「なかよし」のヘッドマークを前面貫通扉に掲出した。
交通博物館閉館後は埼玉県さいたま市大宮区大成町の鉄道博物館に移設され、当初はノースウイング(北側別館)に、ノースウイング改装に伴いプロムナードで展示される。製造当時は休憩スペースにも利用されていた客室部分が徐々に短縮化され、現在は運転台部分と客室1区画程度である。
信越本線横川 - 軽井沢間専用補助機関車EF63形との間で最大12両までの協調運転を可能とした派生系列。1967年12月に試作車165系900番台12両を日本車輌で新製し新前橋電車区に配置し、試験の結果翌1968年 - 1969年に量産車が169系として日本車輌・東急車輛・近畿車輛で製造された。
167系に次ぐ系列として169系となったが、これ以降の横軽協調運転対応車は系列数字の末尾を9とする慣例が確立し、後に特急形電車では489系・189系が横軽協調運転対応車として落成した。
ただし末尾9はあくまでも慣例であり、119系など一部横軽協調対応でない系列にも割当てられた。
協調運転用機能以外は車体構造・車内設備・性能とも165系と同一であり、主な変更は以下の点にある。
CS15C形制御装置をベースに協調運転時はEF63形からの指令によりカム軸を途中停止可能にしたCS15D形へ変更。
SRB8形界磁接触器を新たに搭載。
抵抗器を協調運転時に抑速ブレーキ使用時の温度上昇を抑制するため容量増大したMR52C形へ変更。
下り軽井沢方先頭車となるクハ169形にEF63形との連絡装置・非常制動時に衝撃を抑える特殊構造の非常弁・主幹制御器への防護回路等を搭載。
ジャンパ連結器はEF63形との協調制御ならびに169系のみで編成を組成する場合には総括制御も可能なKE70形1基のほか、冗長性の観点からベースとなった165系・167系との混結運転を可能にするため従来からのKE64形2基による総括制御回線も装備。しかしKE64形2基による制御は、165系・167系との混結はもとより169系のみで編成組成した場合でもEF63形との協調運転は不可である。
総括制御・協調制御の各回線と逆エンド側には165系・167系と同様に主回路用高圧KE6形ならびに冷房用三相交流KE9形の電源引通系ジャンパ連結器を装備する。
外観から165系との識別点は主として制御系ジャンパ連結器群にあり、クモハ169形では運転席下側に、クハ169形では助手席下側にKE64形2基を、さらにKE64形の貫通路側にKE70形1基を装備するほか、クハ169形にはKE70形用栓受けが装着される。また横軽間では電動車ユニットを麓側に連結を限定する制約ならびに協調制御回線の引通が存在することから、試作車を含め冷房準備車もしくは冷房車として製造されたこともあり総括制御回線は全車片渡り構造である。
このほか量産先頭車はクモハ165-123以降・クハ165-188以降と同様にシャッター式タイフォンカバーを採用し、予備笛としてAW-2形ホイッスルを屋根上に搭載する。
量産車はクモハ169形+モハ168形ユニット27組54両、クハ169形27両の計81両で、3形式とも1968年製車は冷房準備車。1969年製車は落成時からの冷房車。その他はすべて他形式からの改造車で、長野運転所(現・長野総合車両センター)残留のサロ165形から改造されたサロ169形19両、サハシ153形から改造されたサハシ169形10両を加えた110両を長野運転所に集中配置し、信越本線急行「信州」「妙高」「志賀」に充当された。このため169系としての総両数は122両となる。
設計時点で中央東線への乗り入れは考慮されず、モハ168形は試作車と異なりパンタグラフ搭載部は低屋根構造ではないが、1978年以降は特急「あさま」への格上げなどにより信越本線急行運用が削減されたことから、余剰車はモハ168形にPS23A形パンタグラフへ換装するなど狭小トンネル対策を施工した上で松本運転所へ転出し中央東線などでも運用された。
試作車は1968年に量産化改造され169系900番台へ改番編入し、引き続き新前橋区配置で同区の165系と共通運用されたが、1984年 - 1985年にかけてクモハ・クハ169形がクハ455形に、モハ168形がサハ165形100番台に改造され区分消滅した。
また1976年のビュフェ営業終了後もサハシ169形は編成に組込まれたままとされたが、1978年8月から9月にかけてへ編成から外され1979年までに、グリーン車も1982年の2両→1両へ削減に続き、1985年3月14日ダイヤ改正で連結中止となりサロ169形は同年中に全車廃車となった。このため分割民営化時には新造量産車のみが残存しており、それぞれ異なる事情で廃車となったクモハ169-9・モハ168-5・クハ169-2を除いた新造量産車クモハ169形+モハ168形ユニット26組52両とクハ169形26両の計78両がJR東日本に承継された。
1997年の北陸新幹線長野暫定開業による信越本線横川 - 軽井沢間廃止に伴いEF63形との協調運転を行う区間が消滅したため本系列は存在意義を喪失。さらに信越本線軽井沢 - 篠ノ井間も経営分離によりしなの鉄道となり、同社に3両編成x4本計12両が譲渡された。
JR東日本所属車は1996年から2003年にかけて老朽廃車を実施し消滅。しなの鉄道譲渡車も2013年3月16日ダイヤ改定で定期運用を終了、週末を中心とした臨時列車運用も同年4月29日限りで運用終了し、同年8月1日までに全車廃車となり系列消滅した。
等級は製造開始時に準拠する。
モハ164形とユニットを組む定員76名の2等制御電動車 (Mc) で、主制御器・主抵抗器を搭載。勾配線区で使用される特質上電動車比を高める必要から、基幹形式の一つとして1963年から1970年にかけて、0番台1 - 141と信越本線横川 - 軽井沢間でEF63形との協調運転用試作車900番台901 - 904の計145両が製造された。
451系・471系では電動車ユニットを両方向に使用可能としたため両渡り構造としたが、本系列では奇数向き(東海道本線基準で上り東京方)に固定を原則としたことから片渡り構造を採用した。
外観上は、主電動機冷却風の取り入れのため前部出入台(デッキ)屋根上部に設けられた大型の通風器や床下艤装の関係で他車の700リットルに対して本形式およびモハ165形は枕木と平行に設置された550リットルの水タンクが特徴である。
1 - 122が非冷房、900番台がAU12形分散式冷房装置搭載準備車、123 - 125がAU13E形搭載冷房準備車、126 - 141はAU13E形5基搭載の新製冷房車として落成した。新前橋区所属の先行冷房改造試作車と900番台はAU12S形6基搭載で冷房化された。
モハ164形とユニットを組む2等中間電動車 (M) で定員84名。165系ではクモハ+モハのユニットが主流となったことから、需要は小さく21両のみ製造された。
1 - 17は非冷房で1963年 - 1966年に落成し、モハ164形800番台とユニットを組成し波動輸送に充当された。
18 - 21はAU13形6基搭載の新製冷房車として1969年に落成、モハ164形0番台とユニットを組成し山陽本線急行「とも」「鷲羽」増発に充当された。非冷房車も後にAU13形分散式冷房装置6基を搭載する改造工事を施工された。