姫新線で実施の輸送改善事業にあわせてJR西日本はキハ122・127系気動車を開発しました。キハ127系は両運転台車のキハ122と、2両編成用のキハ127があり、2000年に山陰線向けに開発したキハ126系を改良したものとなっています。
223系2000番台と同様、プレスされた部材と外板を突き合わせそれ自体が強度を保っている、いわゆる2シート工法を採用していますが、キハ126系と比べて車体強度の強化が図られています。また、外観デザインは223系電車に似たものとしており、車体断面についても223系に限りなく合わせたものとしています。側扉は両開き扉が片側2カ所に設けられており、キハ126系と異なりステップは設けられていません。
台車はWDT65/WTR259ボルスタレス空気バネ台車で、動台車と付随台車をそれぞれ備えています。なお、動台車は2軸駆動タイプとなっています。ブレーキ装置はキハ126系と同じ電気指令式ブレーキで、空気ブレーキはできるだけディスクブレーキを装備した付随台車側で担うようにしています。機関は高速化・高加速化を図るため、450PSのSA6D140HE-2を各車に搭載しています。このエンジンは排気ガス対策として、コモンレール燃料噴射システムが採用されています。変速機にはキハ126系と同じDW21です。補助電源は駆動用エンジンにより発電機を駆動しており、電車と同様三相交流440Vが供給できるようになったことから、電気システムは電車と同様になっています。
車内は125系と同様の、1-2列の転換クロスシートです。空調機は20,000kcal/hのWAU707が2台、屋根上に設置されており、機関に直結した発電機から電源が供給されます。
キハ127系は2009年3月より姫新線で運用が開始されました。
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