国鉄115系電車
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(1001- ・1201- )、奇数向き車が1100番台(1101- )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。
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。
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(昭和36年)設計のCS15形と1979年(昭和54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(平成17年)より30N体質改善工事を開始し2009年(平成21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
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(上り)向きで種車の前位に運転台を取付け、550番台は偶数(下り)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。
老朽化・余剰を除いた事故による廃車は本系列では以下の6両が該当する。
電動発電機 (MG) ・空気圧縮機 (CP) 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。
1973年(昭和48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(昭和52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 (MG) (出力:三相交流440 V) 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。
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(クモハ114形6両を含む)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。
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。
115系の運転線区は高崎地区ローカルにも拡大した。両毛線は1968年10月のヨンサントオ改正で前橋 - 小山間が直流電化され、115系も使用されるようになった。信越本線高崎 - 横川間では1962年7月の電化時より40系が使用されていたが、1967年10月より一部列車が115系での運転となった。1978年には115系1000番台が新前橋電車区に新製投入され、両毛線、吾妻線の70系・40系など旧性能車が置き換えられた。1985年には高崎地区用115系の大半が上野口の輸送力増強用に転用され、上野口の急行列車廃止で余剰となった165系が普通列車用として高崎地区に転入している。
上野口向けの115系運用はE231系投入で2005年までに置き換えられたが、その後も高崎地区向けには短編成の1000番台が残存した。塗装は湘南色であった。編成番号は識別記号『T』と編成に組み込まれるモハ114形の車両番号を組み合わせて付与された。
T1159編成のうちクモハ115-1065・モハ114-1159・クハ115-1208の3両は、三鷹電車区に横須賀色で新製配置された唯一の1000番台車4両のうちの3両であり、新前橋電車区転入後は湘南色となった。同時に新製配置されたサハ115-1027は1992年にクハ115-1512へ改造され、2010年(平成22年)時点では長野総合車両センターC8編成に組み込まれ中央東線で運用されていた。
1997年(平成9年)には長野総合車両所(当時)所属の115系3両編成1本が新前橋電車区に転入し、T1030編成となった。この編成は北陸新幹線先行開業の前日に廃止となる信越本線横川 - 軽井沢間を通過した最終上り普通列車に充当されており、高崎到着後返却されずに転入した。
クモハ115-1023やクハ115-1023・1024など一部車両(N24・L12編成)は廃車発生品を利用してAU75形で冷房化改造されたため、車両中央部のみに冷房吹き出し口があり、扇風機や運転台上部の箱型通風器も残されるなど他編成と相違が目立っていた。後年のリニューアル改造後もそのままであったが、後に他のAU75形冷房装置搭載車と同じ仕様に改造され、扇風機や箱型通風器も撤去されている。
新潟地区115系の塗装は長らく湘南色であったが、国鉄末期より白地に青帯と赤の細い帯を巻く「1次新潟色」への塗装変更が開始された。キハ40系ほか新潟地区の気動車にも1次新潟色の塗装が普及したが、115系ではJR化後に再び塗装変更が行われることになり、1993年には白地に緑と黄緑の帯を巻く「2次新潟色」が採用された。1次・2次新潟色には塗装の細部が異なる車両も存在した。先頭車両に施された帯は新潟の「N」をイメージしたものである。
1988年からは弥彦線でワンマン運転が行われることになり、クモハ115・114形500番台2両編成のうち3本にワンマン化改造が施工された。運賃箱・自動放送装置・ドアチャイムなどワンマン運転対応設備が設けられたほか、塗装は白地に赤と黄色のストライプを有する「1次弥彦色」に変更された。冷房装置はSIV給電のAU712形で、MG交換は実施されなかった。後に弥彦線ワンマン車Y編成は塗色がホワイトとイエローのツートーンカラーにライトグリーンの帯を巻いたカラー「2次弥彦色」に変更されている。
民営化から間もない1988年より首都圏への211系投入で捻出された115系が新潟地区にも転入し、非冷房で大型前照灯の先頭車も順次消滅した。
2015年より広島地区への227系の新製投入が開始され、従来の115系の置き換えが開始された。広島支所から他区所への転属も行われており、2015年3月にL02・03・12編成とL16編成の先頭車が同所の運用検修センターへ、翌月にL16編成の中間車が岡山電車区へ転属した。L16編成は中間車2両がR06編成の両先頭車が廃車され残った電動車ユニット2両に差し替えられた。同年7月にL01・14・17・18・20編成、同年10月にL04・13・15・19・21・22編成が運用検修センターに転属した。2015年10月4日時点では下関総合車両所広島支所に4両のL編成2000番台7本(L05 - 11編成)28両が在籍し、山陽本線・呉線で運用されていたが、2016年3月に運用検修センターへ転属して広島支所への配置車両がなくなった。
下関のC編成は、2015年度上半期にC30・32 - 34・41編成の5本20両が廃車となった。C41編成は先頭車が0番台で、MM'ユニットが網干区から転入の1000番台であった。2015年度下半期にC14・35編成とC16編成の0番台先頭車2両、C21編成の0番台先頭車1両を廃車。C16編成の2000番台中間車はL15編成に組み込まれ、C21編成には旧R05編成の2000番台先頭車が組み込まれた。C21編成はこの組替で全車2000番台かつ体質改善工事施工済みとなったが、L編成への変更はされずにC編成のままとされた。L15編成は下関転属後の2016年に、中間車1000番台2両が岡山電車区へ転出し、旧C16編成の2000番台中間車に置き換えた。
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(立席)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。
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(ブロック接合工法)。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(偶数向の車両は600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。