国鉄381系電車
クハ381形100番台からの格上げ改造車である。「くろしお」用は1998年(平成10年)、「やくも」用は2007年(平成19年)から実施されたリニューアル改造(ゆったりやくも)により登場した。座席は1列1人+2人掛となっている。「くろしお」用は新幹線0系グリーン車の発生品を改造の上使用している。番号は改造元となったクハ381形の番号を踏襲している。
クハ381-104・106・110・114・120・124・126・128 - 130・132・134・139・141・144 → クロ381-同番号
591系での性能試験の結果から、振り子中心高さを上げた方が振り子作用がしやすく乗り心地も良くなることが判明したが、無闇に上げる事は転覆限界の風速値が下がることや、振り子作用による車両限界の接触から来る車内環境の低下を避ける観点から、振り子中心高さは 2,300 mm 、車体最大傾斜角は5度とした。速度が50 km/h以下の時は、機械的に振り子をロックし、動作しないようになっている。
自然振子式では緩和曲線上で徐々に加わる遠心力が振り子装置の静止摩擦力を打ち破った途端、一気に最大限度まで車体が振れるため不自然な揺れを生じることに加え、カーブを走行中に縦方向の荷重が加わるという振子式車両の特性もあってか乗り物酔いを訴える乗客が多発し、列車名になぞらえて「げろしお」「はくも」などと揶揄された。これを受けて当初はエチケット袋が各座席に用意されたほか、車掌が酔った乗客のために酔い止め薬を常備していた逸話も残っている。なお、この機構の開発には当時名古屋鉄道管理局に在籍していた山之内秀一郎(後のJR東日本副社長・会長)も関わっており、開発に相当苦労した経験からJR東日本では振り子機構の導入には消極的になった、と自著で語っている。
本系列の車両は屋根上にパンタグラフを直接載せているため、振り子装置を動作させるとカーブではパンタグラフの舟体が傾いてしまい架線への当たり方が通常とは変わってしまう。
2007年から登場した「ゆったりやくも」で、洋式トイレの女性専用化、男性小用トイレと喫煙室が新設されたが、2009年6月1日から全車禁煙となったため、喫煙室が使用中止になった。定員56名。基本編成の2号車(2011年3月改正までは4号車)に連結される。車両番号は種車+200である。
モハ380-68・83・87→モハ380-268・283・287
北近畿地区の183系置き換え用として転用された編成は、当初地上設備の関係から振り子機能を使用せずに運用されていた。しかし287系の導入後に乗客から乗り心地に関する苦情が多数寄せられたため、調査と試験走行を実施した結果、振り子機能を復活させることで横方向の揺れを抑えられることが確認された。
このため、振り子動作時の限界に支障しないよう傾斜角度変更改造を行ったグループとして2014年(平成28年)6月に登場した。改造車は新たに「1000番台」に区分されており、車両番号は原番号+1000となった。
改造内容は車体傾斜角度の5°から3°への変更、台車枠への振り子ストッパ調整板の挿入である。車両番号の表記は従来の番号を車体色と同じ色で塗りつぶし、その横に新番号が黒文字で書かれたステッカーを貼り付ける方式が取られた。
1978年の紀勢本線和歌山 - 新宮間電化を機に、阪和線・紀勢本線の特急「くろしお」に381系が新製投入された。電化前の気動車特急「くろしお」は7両編成であったのに対し、輸送力増強を図る点から先行投入された特急「しなの」と同様の9両編成とされた。
1976年に紀勢線電化訓練用を名目として7両編成1本が鳳電車区に投入された。その後1978年9月までに83両が落成し、9両編成10本が配置された。作業平準化の観点から同年9月15日より一部「くろしお」に充当され、翌10月2日から「くろしお」7往復(天王寺 - 白浜・新宮)で営業運転を開始した。なお、381系「くろしお」運転開始に合わせて90両すべてが日根野電車区(現・吹田総合車両所日根野支所)に転属している。
気動車時代の特急「くろしお」は名古屋 - 新宮 - 天王寺間で運転されていたが、新宮電化を機に天王寺 - 新宮間電車特急「くろしお」と名古屋 - 紀伊勝浦間気動車特急「南紀」に系統分離された。「くろしお」の電車化で余剰となった和歌山機関区のキハ80系は、36両が名古屋第一機関区へ転属して特急「南紀」「ひだ」へ転用されたほか、2両が向日町運転所、7両が鹿児島運転所へ転属して老朽車の置き換えに充てられた。残る29両は廃車となったが、廃車対象車の中には1960年に東北本線で「はつかり」に投入されたボンネット型のキハ81形も含まれていた。