JR北海道キハ201系気動車
| JR北海道キハ201系気動車 | |
|---|---|
 キハ201系気動車 （2009年10月10日 / 苗穂運転所一般公開にて） | |
| 基本情報 | |
| 運用者 | 北海道旅客鉄道 |
| 製造所 | 富士重工業 |
| 製造年 | 1996年 - 1997年 |
| 製造数 | 4編成12両 |
| 運用開始 | 1997年3月22日 |
| 主要諸元 | |
| 編成 | 3両編成 |
| 軌間 | 1,067 mm（狭軌） |
| 最高運転速度 | 120 km/h |
| 設計最高速度 | 130 km/h |
| 起動加速度 | 2.2 km/h/s[1] |
| 減速度（常用） | 4.7 km/h/s[1] |
| 減速度（非常） | 4.7 km/h/s[1] |
| 編成定員 | 435人 |
| 車両定員 |
先頭車：141（座席50）人 中間車：153（座席52）人 |
| 自重 |
先頭車：40.0 t 中間車：38.0 t |
| 編成重量 | 118.0 t |
| 全長 |
先頭車：21,670 mm 中間車：21,300 mm |
| 全幅 | 2,800 mm（車体基準幅） |
| 全高 |
4,012 mm（空調機高さ） 3,620 mm（屋根高さ） |
| 床面高さ | 1,150 mm |
| 車体 | ステンレス |
| 台車 |
軸梁式ボルスタレス台車（ヨーダンパ付） N-DT201形 |
| 車輪径 | 810 mm |
| 動力伝達方式 | 液体式 |
| 機関 | N-DMF13HZE |
| 機関出力 | 450 ps × 2基 / 両 |
| 変速機 | N-DW16形 |
| 変速段 | 変速1段、直結4段 パワーオン制御付 |
| 制動装置 |
電気指令式空気ブレーキ （機関ブレーキ・排気ブレーキ併用） |
| 保安装置 |
ATS-SN ATS-DN |
| 備考 | 731系電車との協調運転可 |
キハ201系気動車（キハ201けいきどうしゃ）[注 1]は、北海道旅客鉄道（JR北海道）が1996年（平成8年）に製造した通勤形気動車である。
概要
[編集]札幌圏の通勤輸送改善を目的として導入された。「すべてにおいて『電車と同じ』を追求[2]」を開発コンセプトに掲げ、同時期に登場した731系電車とは合同の設計・開発プロジェクト「新車開発プロジェクト21[3]」を編成しての徹底した共通化が図られている。デザインは内外装ともに、苗穂工場で行われた[2]。
1996年（平成8年）に3両編成4本（12両）が富士重工業で製造され、731系が本格的に営業投入される翌1997年（平成9年）3月22日のダイヤ改正に合わせて営業運転を開始した。以来731系電車とは連結時に互いの動力を協調させた運転を実施している[注 2]。その後の増備はなされなかったが、1998年（平成10年）に試作車が登場した特急型気動車キハ261系は、本系列をベースに設計された（当該項目を参照）。
導入の経緯
[編集]導入当時、札幌駅を発着する函館本線・千歳線・札沼線（学園都市線）は、札幌都市圏への人口の一極集中により、年4％の輸送量増加が続いていた[2]。このため、電車列車については性能・収容力の点で劣る711系電車をJR北海道では初の本格的通勤型電車である731系電車に置き換えることで、輸送改善を図ることとなった。
しかし、最多混雑線区でもある函館本線小樽駅 - 札幌駅間は、電車列車に加え、非電化の余市駅・倶知安駅方面（通称「山線」、以下山線と表記）から気動車による直通列車が朝通勤時間帯に1日2本（当時）設定されており、性能・輸送力共に電車列車に劣ることから、存置した場合今後の輸送改善への影響が懸念された[2]。このため、非電化区間直通列車については小樽駅での分断もしくは、維持について検討が行われることとなった。
当時小樽駅 - 札幌駅間への山線からの入り込み（約3000人/日）のうち、約1200人/日は札幌駅および以遠までの利用であり、うち700人が上記の直通列車を利用していたことから[2][注 3]、JR北海道では「通勤型電車と同等の性能・機能をもち、かつ輸送段差に対応する、電車と総括運転できる通勤型気動車[2]」を投入することとなった。
車両概説
[編集]特記ない限り、登場時の仕様を述べる。
731系電車とは編成単位での併結・協調運転が可能であり、本系列・731系いずれを先頭としても、すべての制御・確認が可能なよう、配慮されている[2][注 4]。
車体
[編集]
外観は屋根上・床下機器を除き731系と全く同一である。車体はビード付きの軽量ステンレス製（前頭部のみ普通鋼）で、車体傾斜装置（後述）搭載のため車体断面は上方窄まりの台形断面となっている。客用扉は片側3箇所に有効幅1,150mmのものを設け、低床化により、ステップ高さ18 cm、ステップ面高さ970 mmを実現している[2]。
先頭部は731系と同様、普通鋼製の高運転台構造とし衝撃吸収構造とした貫通式である[2]。灯火類の意匠や自動幌装置の採用も全く同一である。
車体側面には、コーポレートカラーの萌黄色（ライトグリーン）をベースに、731系と対比した青の帯（前面は青のみ）を配する[2]。
内装
[編集]インテリアも、ロングシート（有効幅455mm/人、出入り口付近は格納可能）、客室仕切の廃止、客用扉上部と左右へのエアカーテン設置、ボタン開閉式の半自動ドアの装備、遠赤外線暖房、温風暖房や固定遠赤外線暖房の装備、ドアチャイム・自動放送装置・3色LED式車内案内表示装置（各乗降扉上部。左右で千鳥配置）装備など、731系と全く同一である[2]。
ただし、トイレ（和式）の設置車両・車椅子スペースの設置車両が、731系ではそれぞれ岩見沢方先頭車（Tc1車）、小樽方先頭車（Tc2車）であったのに対し、本系列ではいずれも中間車（M車）への設置となっている[2]。
運転台は731系同様の左手操作式ワンハンドルマスコンを搭載し、モニタ装置はタッチパネル式のカラー液晶ディスプレイとなった。
なお、運転台には電車との併結運転時に使用する機器・スイッチ類などが設置されている[2]。
機器類
[編集]札幌圏は「最高速度130km/h 起動加速度2.2km/h/s」の確保が必要とされており、達成のためには、1両あたり900psの出力が必要とされた[3]。このため、駆動機関は直噴式のN-DMF13HZE形ディーゼルエンジン（定格出力 450ps/2,100rpm、ターボチャージャー付）を全車2基搭載し、731系と同様、最高速度130 km/h（曲線通過速度=本則+10 km/h）、起動加速度（0〜60 km/h）2.2 km/h/sを達成している[2]。
液体変速機は、山線での運用、曲線通過後の再力行性能確保のため、変速1段・直結4段、パワーオン制御[注 5]付きのものを搭載する[2]。
台車は731系と基本的に同一のヨーダンパ付き軸梁式ボルスタレス台車（N-DT201形）であり[4]、ステップ面を低床ホーム高さ (970 mm) と同一面とする必要性から、車輪を振子車両で実績のある新製時直径810 mmのものとしている[2]。
ブレーキシステムも731系と同一の、マルチモード滑走・再粘着制御を行うものであり、気動車の本系列は電気指令式空気ブレーキと排気ブレーキを併用する。基礎ブレーキ装置も同様に苗穂工場製の高粘着合成鋳鉄制輪子を採用した両抱き式踏面ブレーキとし、全天候下において130 km/h から十分な余裕をもって600 m 以内での停止が可能である[2]。
冷房装置は各車屋根上に集中式のN-AU201形 (34.88 kW ≒ 30,000 kcal/h) を搭載している[2]。
なお、731系電車との共通化、電車併結に伴い、制御電圧の共通化 (100 V)、接地系共通化、帯電防止対策などが行われている[3]。
車体傾斜装置
[編集]731系と同じ到達時分を確保するための出力は走り装置により確保されたが、それでもなお気動車では中速域での出力不足が否めなかった[3]。これは電車併結時には編成長が長くなることで走行抵抗が軽減し問題ではなくなるが、単独運用時に電車列車と同一の走りをすることは困難と考えられた[3]。
このことや地方線区での速達化の観点から[3]、曲線通過時の遠心力を緩和し、乗り心地を損なわず曲線の高速通過を可能とするため、川崎重工業開発の空気ばねを用いた強制車体傾斜装置を搭載する[5]。
これは、曲線に差し掛かると、先頭車両に搭載したジャイロセンサー（角速度センサー）により車体のヨーイング角速度と走行速度を検知し、制御装置では、検知されたヨーイング角速度と走行速度から曲線の方向・角度を求め、加えて内蔵された加速度センサーから左右加速度を求め、傾斜角度を決定し、各車両に搭載された車体傾斜電磁弁により、台車外軌側の台車枕ばね（空気ばね）内圧を高め、車体を傾斜（2度）させるもので、使用時は本則を10 - 25 km/h上回る速度での曲線通過を可能とした[2]。なお、開発に当たってはキハ150形気動車を用いた試験が行われている[2]。
この車体傾斜装置は、その後キハ261系気動車にも搭載されたが、JR北海道では2011年（平成23年）以降頻発した不祥事を受けて、軌道や車両への負担軽減、機器トラブルの防止を目的に2014年（平成26年）にキハ261系の車体傾斜装置の使用を停止（のちに撤去）しており、本系列も使用は停止している[6]。
編成・形式
[編集]以下、方面を示す場合、札幌駅在姿を基準とする。本系列は編成を組むすべての車両が「キハ201形」であり、番台区分で区別されている[注 6]。編成は731系同様3両（Mc1-M-Mc2）を固定ユニットとして構成される[2]。
編成番号は岩見沢方先頭車の車両番号に識別記号「D」を付し、「D-101」などと表記される[2]。
- キハ201形100番台 (Mc1)
- 編成の岩見沢方先頭車（定員：141名、うち着席50名）。先頭部に自動幌装置を持つ。
- キハ201形200番台 (M)
- 中間車（定員：153名、うち着席52名）。客室内岩見沢方にトイレ、倶知安方に車椅子スペースを装備する。
- キハ201形300番台 (Mc2)
- 編成の小樽・倶知安方先頭車（定員：141名、うち着席50名）。基本的な仕様は100番台と同一である。
改造
[編集]重要機器取替
[編集]経年20年を迎える2018年（平成30年）度から2021年（令和3年）度までの計画で、車両更新までの機能維持を目的とした、機関・変速機等の動力関係の機器取替が実施された[7][8]。その他の改造は表を参照。
- 改造所…苗穂所：苗穂運転所、苗穂工：苗穂工場
運用
[編集]
全車両が苗穂運転所に配置され、以下の区間で、普通列車のほかに快速「ニセコライナー」で用いられる[注 7]。3両編成単独のほか、列車により本系列同士、あるいは731系電車と併結した6両編成で運用される。
ワンマン運転には対応していないため、他の気動車列車がワンマン運転を実施する函館本線小樽駅 - 倶知安駅・蘭越駅間でも車掌が乗務する。
過去の運用線区・臨時列車
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（2007年1月2日 / 石狩太美駅 - あいの里公園駅）
- 札沼線（学園都市線 札幌駅 - 北海道医療大学駅）
- 札幌圏では唯一非電化線区でもあったこともあり、登場当初から日中時間帯を中心に運用されていたが[2]、同区間電化後の、2012年（平成24年）10月27日ダイヤ改正で営業列車が電車に統一されたため、札沼線での運用は消滅した。
- 千歳線（札幌駅 - 新千歳空港駅）
- その他
車歴表
[編集]脚注
[編集]注釈
[編集]- ^ JR北海道ではプレスリリース等の外部文書において同一系列の気動車を総称する場合、用途記号を冠さず呼称しており、本系列についても「201系気動車」と呼称している。ただし、国鉄・JRにおける気動車の形列名は一部の例外を除き慣例的に「キハ」の用途記号を冠して呼称することが多いため、本項においては同一グループの気動車を総称する場合、用途記号を冠した名称で記す。
- ^ このような運転方法は、1989年から1992年までの間、九州旅客鉄道（JR九州）においてキハ183系1000番台「オランダ村特急」と485系「有明」の門司港駅→博多駅（1990年からは鳥栖駅）間の下り列車で実施されていた。
- ^ このほか、各種の輸送上の課題（バスとの競合、余市地区の開発構想など）の解決も投入理由であった。
- ^ 731系電車は、721系・733系・735系電車とも併結可能であるが、これら系列は本系列と併結できない。
- ^ 自動車の半クラッチと類似の機構。
- ^ 同時期に登場したキハ283系でも当初「282形」「283形」の区別はトイレの有無であり、中間車か否かは番台区分で表す方式を採ったが、後年全面的に改番されている。
- ^ 2020年（令和2年）3月14日ダイヤ改正で区間快速「いしかりライナー」が普通列車と統合、消滅するまでは同列車での運用も存在した。
出典
[編集]- ^ a b c 日本鉄道車輌工業会『車両技術』214号（1997年10月）「JR北海道201系気動車」pp.52 - 64。
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x 『鉄道ファン』通巻433号 pp.74-77
- ^ a b c d e f 後藤 (1997), p. 61.
- ^ N-DT201 ／ JR北海道キハ201系（鉄道ホビダス台車近影・インターネットアーカイブ）。
- ^ 山田忠「鉄道車両の空気ばね式車体傾斜装置」『計測と制御』第58巻第2号、計測自動制御学会、2017年、123-126頁、doi:10.11499/sicejl.56.123。
- ^ “カーブ克服して速度アップ｢振り子式車両｣の進化 新技術搭載の｢やくも｣は従来車とどう違う？”. 東洋経済新報社 (2023年11月24日). 2023年11月24日閲覧。
- ^ 岩本（2018）
- ^ a b c d 『鉄道ファン』通巻711号 別冊付録 p.32
- ^ a b c d 『鉄道ファン』通巻507号 p.84
- ^ 『鉄道ファン』通巻687号 別冊付録 p.33
- ^ a b 『鉄道ファン』通巻699号 別冊付録 p.33
- ^ 『鉄道ファン』通巻747号 別冊付録 p.32
- ^ 『鉄道ファン』通巻723号 別冊付録 p.32
- ^ 『JR時刻表』2017年3月号、交通新聞社。
- ^ 交友社『鉄道ファン』1999年10月号 通巻462号 p.122
- ^ a b c d 『鉄道ファン』通巻435号 p.75
参考文献
[編集]- 後藤, 昭裕「JR北海道201系気動車」『車両技術』第214号、日本鉄道車輌工業会、1997年10月、52-64頁、doi:10.11501/3293499、2023年3月23日閲覧。
- 後藤, 昭裕「JR北海道キハ201系通勤形気動車」『鉄道ファン』第37巻第5号（通巻433号）、交友社、1997年5月1日、pp.74-77。
- 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク96／97」『鉄道ファン』第37巻第7号（通巻435号）、交友社、1997年7月1日、pp.75-90。
- 編集部「JRグループ 車両のデータ・バンク2002／2003」『鉄道ファン』第43巻第8号（通巻507号）、交友社、2003年8月1日、pp.84-98。
- 岩本隆市 (2018-05-10). “北海道旅客鉄道株式会社 新型車両等の整備計画について”. 鉄道界 (鉄道界図書出版株式会社) 59 (5): pp.50-53.
- 「JR各社の新世代気動車の現況 JR北海道キハ201形」『鉄道ファン』2011年9月号 通巻605号 交友社
- 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2018／JR車両のデータバンク2017-2018』」『鉄道ファン』第58巻第7号（通巻687号）、交友社、2018年7月1日、pp.33-40。
- 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2019／JR車両のデータバンク2018-2019』」『鉄道ファン』第59巻第7号（通巻699号）、交友社、2019年7月1日、pp.33-40。
- 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2020／JR車両のデータバンク2019-2020』」『鉄道ファン』第60巻第7号（通巻711号）、交友社、2020年7月1日、pp.32-39。
- 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2021／JR車両のデータバンク2020-2021』」『鉄道ファン』第61巻第7号（通巻723号）、交友社、2021年7月1日、pp.32-39。
- 編集部「別冊付録『JR旅客会社の車両配置表2023／JR車両のデータバンク2022-2023』」『鉄道ファン』第63巻第7号（通巻747号）、交友社、2023年7月1日、pp.32-40。
関連項目
[編集]
- JR北海道731系電車 - ベース車
- JR東海キハ25形気動車 - JR東海313系電車をベースとした気動車
