900番台
登場の背景と概要
札幌-函館間の都市間輸送にはキハ183系特急型気動車が使用されていましたが、高速道路の延伸や空港の整備が予定されており、競争力を強化するため更なる時間短縮が不可欠となっていました。しかし、キハ183系気動車ではこれ以上の時間短縮に限界があるため、札幌-函館間の所要時間を約3時間とすることができる制御付振子気動車の試作車キハ281系900番台を1992年に開発しました。
車体
キハ281系は車体長21300mm、幅2820mmで台車中心間距離を14400mmの軽量ステンレス車体を採用し、重量物用の横梁に耐候性鋼板(SPA)を用いた以外は、全てステンレス鋼としました。車体外板はビード出しプレス加工を施した1.2mm厚のステンレス薄板を採用しました。振子角5度に対応するため車体側鋼体は傾斜させており、屋根肩部はR350としました。先頭部は中央部に貫通扉を設置した高運転台構造とし、客室仕切りまでは踏切事故対策として板厚3.2mmの普通鋼製です。運転席下の側面には“HEAT (Hokkaido Experimental Advanced Train) 281”のロゴマークが貼り付けられています。貫通扉の下方には列車種別幕が取り付けられています。前面窓下にはシールドビームを採用した角型の前照灯と角形のテールライトが、運転台上に3つのハロゲンランプが設置されています。床面高さは低重心化のため1150mmとしています。車体側面には、先頭車は車体両端、中間車は車体後方に800mm幅の気密性の高いプラグドアが取り付けられています。また、座席2列毎の複層ガラスを採用した1520mm幅の固定窓が設けられており、吹寄せ部にもガラスが仕込まれています。車体側面には種別・行先方向幕が設置されています。冷房装置は16,000kcal/hのN-AU281を2台搭載し、屋根上に熱交換器、冷媒圧縮機は床下に設置され、走行機関により駆動されます。走行機関の排気管は車体妻面外側、及び先頭車の前側扉のすぐ後ろに取り付けられています。車体は無塗装で、扉と前頭部はコバルトブルー、扉塗装と無塗装部の境界部は萌黄色に塗装されています。連結器は密着連結器で、分割併合を容易にするため自動解結装置が取り付けられました。
台車
キハ281形900番台の台車は振り子機能を備えた軽量ボルスタレス方式のN-DT281で、牽引力は1本リンクを介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は円錐積層ゴム方式とし、高速走行時の安定性確保のためヨーダンパが取り付けられています。振り子装置はコロ式で最大傾斜角を5度とし、振り子梁を受けるため側梁中央部が沈んだ構造としています。制御付き自然振り子式の採用により曲線区間において本則+30 km/hでの走行が可能です。制御振り子装置は従輪に取り付けられた速度発電機の出力により走行位置を演算し、ATS車上子を基準にして位置補正を行います。そして、次の曲線入口位置と走行速度を考慮して振子動作開始タイミングと傾斜角を指示します。コロ式振子装置には防塵カバーが取り付けられています。低重心化のため車輪径は810mmとしました。基礎ブレーキ装置はユニット式の車輪踏面両抱き式です。
一方、キハ280形900番台の台車は振り子機能を備えた軽量ボルスタレス方式のN-DT280Xで、振り子装置に転がり抵抗の小さいベアリングガイドを採用しています。また、基礎ブレーキ装置は対向形油圧キャリパ式車輪ディスクブレーキを採用しています。
走行機器及び補機
機関はインタークーラと排気タービン過給機付き水平直列6気筒で出力350PSのN-DMF11HZが2基取り付けられています。変速機は湿式多板クラッチを採用した1段3要素で直結3段のN-DW15です。機関及び変速機の制御はPLCが使用され、装置の小型軽量化と信頼性の向上が図られています。機関冷却装置と油圧駆動用冷却器は重ね合わされた一体型で、床下に取り付けられています。空気ブレーキ装置は機関ブレーキと排気ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキで、排気ブレーキにより所定の制動力が維持できなくなった場合は、空気ブレーキを補足します。
客室設備
座席は全てリクライニングシートを採用し、シートピッチ960mmの2-2列配置です。側窓のカーテンは横引き式です。室内照明は間接照明とし、灯具の外側に設けられたスリット状の冷風吹出口が設けられています。車内仕切扉は、光電スイッチ検知式の自動扉です。客室とデッキを仕切る扉の上部にLED式車内案内表示器が設置されました。キハ281形900番台の後端には洗面所付き洋式トイレと男性用小便所が設置されており、循環式汚物処理装置あるいは真空式汚物処理装置が取り付けられています。また、キハ280形900番台の後端部には業務用室が設けられています。運転台は左手ワンハンドル式としています。
改造
量産化改造
台車に防塵・耐雪カバーを取り付ける改造が1994年に実施されました。
座席モケット張替
特急「スーパー北斗」で使用するため、1997年に座席のモケットが張り替えられました。
業務用室改造
車内販売対応のため、1997年に業務用室の扉が改造されました。
側窓強化改造
酷寒地での高速運転によって車体に付着した氷塊が走行中に落下し、跳ね上げたバラストが側窓を破損する事例が多発したため、2000年に側窓破損防止のため窓の外側にポリカーボネイト製透明保護カバーを追加する改造が実施されました。
重要機器取替工事
2006年にキハ281-901の機関を出力355PSのN-DMF11HZDに、液体変速機をN-DW15Aに、台車をN-DT281Bに取り替え、循環式汚物処理装置を真空式汚物処理装置に変更する改造が実施されました。また、前照灯は高輝度放電ランプに取り替えられました。
PLC取替工事
2013年に機関制御用PLCが更新されました。
運用
キハ281系900番台は1992年に落成後、性能試験が実施されました。1994年よりキハ281系0番台とともに札幌-函館を結ぶ特急「スーパー北斗」で営業運転を開始しました。しかし、2019年にキハ261系1000番台への置き換えが開始され、2022年に全車の置換えが完了し2022年から2023年にかけて廃車となりました。
0番台
登場の背景と概要
1993年よりキハ283系0番台量産車の製造が開始され、特急「スーパー北斗」に投入されました。キハ281系0番台は1両のキロ280形0番台とキハ280形0番台、2両のキハ281形0番台、そして3両のキハ280形100番台からなる7両基本編成で1993年12月に24両が製造されました。
車体
キハ281系0番台は車体長21300mm、幅2820mmで台車中心間距離を14400mmの軽量ステンレス車体を採用し、重量物用の横梁に耐候性鋼板(SPA)を用いた以外は、全てステンレス鋼としました。車体外板はビード出しプレス加工を施した1.2mm厚のステンレス薄板を採用しました。振子角5度に対応するため車体側鋼体は傾斜させており、屋根肩部はR350としました。先頭部は中央部に貫通扉を設置した高運転台構造とし、客室仕切りまでは踏切事故対策として板厚3.2mmの普通鋼製です。運転席下の側面には“HEAT (Hokkaido Express Advanced Train) 281”のロゴマークが貼り付けられています。貫通扉の下方には列車種別幕が取り付けられています。前面窓下にはシールドビームを採用した角型の前照灯と角形のテールライトが、運転台上に3つのハロゲンランプが設置されています。床面高さは低重心化のため1150mmとしています。車体側面には、先頭車は車体両端、中間車は車体後方に800mm幅の気密性の高いプラグドアが取り付けられています。また、グリーン席部は座席ごと、それ以外の車両は座席2列ごとの複層ガラスを採用した固定窓が設けられており、吹寄せ部にもガラスが仕込まれています。車体側面には種別・行先方向幕が設置されています。低重心化のため、車体両端の床上に13,000kcal/hのユニットクーラN-AU281が2台取り付けられています。走行機関の排気管は車体妻面外側、及び先頭車の前側扉のすぐ後ろに取り付けられています。車体は無塗装で、扉と前頭部はコバルトブルー、扉塗装と無塗装部の境界部は萌黄色に塗装されています。連結器は密着連結器で、分割併合を容易にするため自動解結装置が取り付けられました。
台車
キハ281形0番台の台車は振り子機能を備えた軽量ボルスタレス方式のN-DT281Aで、牽引力は1本リンクを介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は円錐積層ゴム方式とし、高速走行時の安定性確保のためヨーダンパが取り付けられています。振り子装置はベアリングガイド式で最大傾斜角を5度とし、振り子梁を受けるため側梁中央部が沈んだ構造としています。制御付き自然振り子式の採用により曲線区間において本則+30 km/hでの走行が可能です。制御振り子装置は従輪に取り付けられた速度発電機の出力により走行位置を演算し、ATS車上子を基準にして位置補正を行います。そして、次の曲線入口位置と走行速度を考慮して振子動作開始タイミングと傾斜角を指示とます。低重心化のため車輪径は810mmとしました。基礎ブレーキ装置はユニット式の車輪踏面両抱き式です。
走行機器及び補機
機関はインタークーラと排気タービン過給機付き水平直列6気筒で出力355PSのN-DMF11HZAが2基取り付けられています。変速機は湿式多板クラッチを採用した1段3要素で直結3段のN-DW15Aです。機関及び変速機の制御はPLCが使用され、装置の小型軽量化と信頼性の向上が図られています。機関冷却装置と油圧駆動用冷却器は重ね合わされた一体型で、床下に取り付けられています。空気ブレーキ装置は機関ブレーキと排気ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキで、排気ブレーキにより所定の制動力が維持できなくなった場合は、空気ブレーキを補足します。
客室設備
座席は全てリクライニングシートを採用し、グリーン車がシートピッチ1145mmで1-2列配置、普通車がシートピッチ960mmで2-2列配置となっています。グリーン車の座席はオーディオコントロールユニットが設置され、音楽サービスができるようになりました。側窓のカーテンは横引き式です。室内照明は間接照明とし、灯具の外側に設けられたスリット状の冷風吹出口が設けられています。車内仕切扉は、光電スイッチ検知式の自動扉です。客室とデッキを仕切る扉の上部にLED式車内案内表示器が設置されました。キハ281形0番台とキロ280形の後端には洗面所付き洋式トイレと男性用小便所が、キハ282形0番台の後端には車椅子対応トイレと男性用小便器が設置されており、いずれも真空式汚物処理装置が取り付けられています。キロ280形前寄りには車販室準備室と電話室、出入口の前寄りに車掌室が、キハ280形0番台の前寄りには車掌室と電話室が、出入口の前寄りに多目的室がそれぞれ設置されています。運転台は左手ワンハンドル式としています。
改造
業務用室改造
車内販売対応のため、1997年に業務用室の扉が改造されました。
側窓強化改造
酷寒地での高速運転によって車体に付着した氷塊が走行中に落下し、跳ね上げたバラストが側窓を破損する事例が多発したため、2000年に側窓破損防止のため窓の外側にポリカーボネイト製透明保護カバーを追加する改造が実施されました。
重要機器取替工事
2005年2月から2006年10月にかけて、機関を出力355PSのN-DMF11HZDに、液体変速機をN-DW15Aに変更する改造が実施されました。また、前照灯は高輝度放電ランプに取り替えられました。
指定席車グレードアップ工事
指定席車に使用されていたキハ281-2〜6とキハ280-1〜4, 103〜110の座席を座席幅が広くバックレストに枕を取り付けた座席への交換が2008年11月から2010年3月にかけて実施されました。
グリーン車リニューアル工事
2011年10月から2013年2月にかけて、キロ280形のシート、仕切り壁、荷棚、灯具の更新が実施されました。
PLC取替工事
2013年7月から2013年10月にかけて機関制御用PLCが更新されました。
運用
キハ281系0番台は1994年よりキハ281系900番台とともに札幌-函館を結ぶ特急「スーパー北斗」で営業運転を開始しました。しかし、2019年にキハ261系1000番台への置き換えが開始され、2022年に全車の置換えが完了し2022年から2023年にかけて廃車となりました。 |
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