新幹線0系電車

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新幹線0系電車（しんかんせん0けいでんしゃ）は、1964年の東海道新幹線開業時に開発された初代の新幹線電車である。

目次 1 概要 2 車両構造 2.1 車体外観 2.2 設備 2.2.1 座席構造 2.2.2 ビュフェ車・食堂車 2.3 走行機器 2.3.1 駆動方式・モーター 2.3.2 台車 2.3.3 電源・制御方式 3 推移 3.1 運用 3.2 長期増備の原因 4 各車の概要 4.1 H編成、NH編成 4.2 Y編成、YK編成 4.3 R・WR編成、Q編成 4.4 試作車両 5 現在の運用状況 6 今後の去就 7 保存車両 8 備考 9 外部リンク

[編集] 概要

1964年から1986年までの38次に渡り、東海道・山陽新幹線用車両として改良を重ねつつ、合計3,216両（16両編成に単純換算して201本分）が製造された。

初期の新幹線のイメージを確立した世界的にも有名な車両であり、日本の鉄道における史上最高の名車と評する鉄道ファンは少なくない。また特集雑誌などでは、高度成長時の技術力を象徴する存在として陸の新幹線・空のYS-11といったように、後継機が存在する0系と後継機の存在しないYSとが比較されることも多い。航空機に範をとった丸みのある先頭形状と、青・白塗り分けのスマートな外観で、人々から広く親しまれた。第8回（1965年）鉄道友の会ブルーリボン賞受賞車である。

既に大半が廃車され、2006年時点では山陽新幹線区間のみの運転であるが、歴史的価値が高く、映画・ドラマ撮影等で多く使われる人気車両でもある。そのため、将来は定期運用を完全引退してからも数編成を動態保存してイベント走行などに充てることが発表されている。

2001年にはイギリス・ヨークの国立鉄道博物館に先頭車1両(22-141)がJR西日本によって寄贈されている。これ以外には、建築限界測定車として改造を受けた車両(21-5035)が台湾へ渡った。

なお、「0系」と呼ばれるようになったのは東北・上越新幹線用の200系が登場した後のことで、それ以前は単に「新幹線電車」と呼ばれていた。文献によっては000系と呼称していたこともある。

[編集] 車両構造

未経験の新技術は使わず、それまでに日本の鉄道が蓄積した、実証済みの技術（プルーブド・テクニック）の集積によって開発された。きわめて堅実な設計である。

大方の基本設計は変わらなかったものの、製造期間が長期に渡ったことから、マイナーチェンジは何度も行われている。

[編集] 車体外観

全長25m、全幅3.4m（在来線車両より5m長く、50cm以上広い）と大型の流線型車体である。材質は普通鋼を使用した。1両あたりの総重量は64tに達した。

そのデザインは、空力特性を考慮して形状を決定された。設計に携わった国鉄技術者で、かつて旧・日本海軍の技術将校でもあった三木忠直は、日本海軍の双発爆撃機「銀河」をデザインモチーフにしたと証言している。

先頭車前面には「ひかり前頭装置」と呼ばれる丸いプラスチックカバーを装着している。この中には非常用の連結器が納められている。開発当初、このカバーは半透明のアクリル樹脂製で、ヘッドライトを光源に光る構造となっていた。後に走行中の鳥との接触で破損する事から、不透明の丈夫なFRPに変更され、光前頭としての機能は失われた。ちなみにヘッドライトとテールライトは同一のライトであり、テールライトとして使用する場合は赤いスクリーン（前期車はバタフライ式スクリーン、後期車は半円形スクリーン）を通して点灯させる仕組みである。

先頭車床下には、障害物を跳ね除けることのできる排障器を設けている。鋼板を多重にしたこの「スカート」部分は、少々の岩なら軽く跳ね除ける。高速運転時の脱線を警戒したものである。

オリジナルの塗装は、車体がアイボリーホワイト、窓周りがブルーの塗り分けであった（この青色塗装は、新幹線ブルーともいわれる）。

[編集] 設備

各車両端の2カ所にデッキを設けた。

全車両にヒートポンプ式の空調装置を備えている。車内の気圧変動防止のため、固定式の窓は基より、ドアまでが気密構造となっており、トンネル内では車外との換気を遮断して気圧変動に備えている。しかし山陽新幹線ではトンネルが多く、換気を遮断する回数が多くなることから、岡山駅以西では連続換気方式が採用されることとなった。1973年以降に製造された車両はこの新換気方式に対応しているが、それ以前の車両は当時の「ひかり」編成にのみこの対策がなされることとなった。後に編成組み換えでS編成やY編成が生まれた時、非対応車が入っている編成（岡山以西乗り入れ禁止）は原編成番号+50で識別していた。

側窓は初期車は座席2列で1個の広窓だったが、石跳ねによる窓ガラスの損傷を警戒し、1976年以降の後期形は300系以降の車両と同様に座席1列に1窓という航空機並みの狭窓となった。この狭窓タイプも前期型と後期型があり、前期型の1000番台では完全に小窓を意識して製作されたために車内ではいわゆるかまちとよばれるひじ置き場がないために不評であった。それを受けて結果的に最終増備形となる後期型の2000番台ではわずかながらに窓の横幅を大きくし、かまちも復活させる形となった。

当初は車体の側面に非常口が設けられたが、現在では埋められている。

[編集] 座席構造

普通車（1969年まで2等車）の座席は、海側を3列とした合計横5列式の輸送力重視型である。開業以前に2等車（現・普通車）はシルバークラス、1等車（現・グリーン車）はゴールドクラスとする案があったため、モケットはそれに合わせた配色となった。

当初普通車はその銀色のモケットを張った転換式座席（W-12、W-70）だったが、1981年以降のタイプは東北新幹線200系とほぼ同様のオレンジ基調の簡易リクライニングシート（D-23、D-32）に変更、交換された。回転させるスペースがないため、3列側は一方向固定（集団見合型との比較アンケートの結果、集団離反型を採用）となった。残存する在来車も順次同仕様に交換されているが、JR化後も廃車されるまで転換式のままだった車両もある。この転換式座席と同じ色のモケットが在来線車両の優先座席に使われたことが「シルバーシート」の語源である。また、交換後の転換式座席は在来線車両で再利用された。

東海旅客鉄道（JR東海）の「こだま」用Y編成とYK編成の指定席車（9～12号車）、西日本旅客鉄道（JR西日本）のSK編成「ウエストひかり」（現在は6両編成のR編成60番台）の普通車は左右2列ずつの4列となっていた。

グリーン車（1969年までは1等車）はゴールデンオリーブ色のモケットを張った4列配置のリクライニングシート（R-25）で、車両の大きさを最大限に活かしたゆとりを持っていた。しかし1981年以降の車両は200系と同等のシートの色がワインレッド（R-32）のものに変わっている。

東海道新幹線0系末期の2&2シート	現在の山陽新幹線2&2シート	最後まで残った大窓27形の指定席車	最後まで残った新幹線0系15形グリーン車内
末期の東海道版0系グリーン車

[編集] ビュフェ車・食堂車

ビュフェは開業時から存在し、岡山開業時までに製造された車両（35形）にはいすが設けられていたが、第22次車以降の増備車両（37形）では立食式に変更された。開業時は全編成とも2両組み込まれていたが、16両編成に組み換えをして以降は大部分のこだま用編成で1両に減車された。

博多開業以降、「ひかり」用として使われたH編成とNH編成には食堂車（36形）が設けられていた。食堂車については山側に独立した通路を設け、通り抜ける客と食堂車利用者の分離を図っている。当初は通り抜ける客に食事をする風景を見られないように、食堂と通路を隔てる壁に窓を設けていなかったが、利用者から「食事しながら富士山を見られないではないか」というクレームが多発したことから、後に通路側壁面に窓（通称：マウント富士）を取り付ける改造が行われた。

新幹線0系のビュフェ

ビュフェの厨房

新幹線0系食堂車

[編集] 走行機器

最高速度200km/h以上で走行するため、在来技術を最大限に活用しながら強化したものとなっている。本系列の全電動車方式（全車を動力車とする方式）は、走行中に1ユニット（2両）が故障しても25‰の連続勾配で160km/hの走行を可能にするために採用され、以後新幹線の基本的なポリシーとして踏襲されている。

[編集] 駆動方式・モーター

WN平行カルダン駆動方式（主電動機出力185kW）。1964年当時日本に於いて電車用モーター、かつ、カルダン駆動方式のモーターとしては最強であった。これを1両あたり4基搭載し、1両で740kW（≒1000HP）の出力を確保している。

[編集] 台車

DT200形と称する。ホイールベース2,500mmの鋼板溶接組立構造。高速安定性を重視して設計されている。機械的なブレーキとして、高速域から安定して作動するディスクブレーキを採用した。また高速走行のため、軸受構造は日本鉄道車輛史上初の潤滑油式ボールベアリングとした。

軸バネ機構

• ドイツ国鉄のミンデン研究所が客車向けに第二次世界大戦前に開発し、ドイツ国鉄標準方式となっていたミンデンドイツ方式の台車は、日本では戦後、住友金属工業が1960年頃から製作していた。0系の台車はこれに改良を加えたもので、IS式と称した。
• 軸受けの両側にコイルバネを配し、車軸の位置決めを前後方向から長い板バネで行うのはミンデンドイツ方式と同じだが、ミンデンの原型では板バネをボルト止めしていたところ、ゴムブッシュを挟む構造でストレスが掛からないようにしている。

枕バネ機構

• 鉄道台車用として日本で1956年以来独自に開発され、改良普及されて来た空気バネを装備しており、微細な振動の吸収や車高の自動調整機能などで、金属バネよりも優位であった。0系ではダイアフラム式空気バネを用いたダイレクトマウント構造を新たに採用し、従来の揺れ枕吊りを用いた台車より簡素でありながら、優れた減衰性・復元性を実現した。

[編集] 電源・制御方式

架線からの交流25kVを変圧器で降圧した上で、シリコン整流器で整流して直流電源とした。車載用のシリコン整流器は、既に1960年代初頭に交流電気機関車や交直流電車で用いられて実績があった。

モーターを制御するのは、2両毎に1基搭載された制御器である。架線からの交流25kVを降圧した変圧器の二次側のタップを切り替えて2両分8個のモーターに掛かる電圧を調整している。弱界磁制御を使わないのは、トランスから自由に電圧を得られ起動抵抗損がないから直流の抵抗制御方式の様なフルステップ電圧を特に下げて抵抗損失低減を図る必要がないからである。これも交流電気機関車で用いられる技術を応用した制御である。

さらに、発電ブレーキ機能を付加している。時速200キロ以上の高速域から機械的なディスクブレーキのみに頼って制動をかけるのでは、発熱や磨耗など無理があるため、モーターを発電機として作動させることで走行（運動）エネルギーを吸収し、抵抗器で熱エネルギーとして発散させる方式である。特に高速域からのブレーキ時には効果的な手法で、在来線などで多くの実績がある。

パンタグラフには、コンパクトにして空気抵抗を小さくするため、下枠交差型が初めて採用された。

なお、新幹線用車両の中で本系列のみが特高圧引通線を持たず、各ユニットに1基（16両編成では8基）のパンタグラフを装備する。理由としては次の通りである。

1. 開業当時は駅構内が上下線同相給電ではなく、この渡り線の絶縁セクションの電圧差25√2kVを引通線で短絡するため採用不可能なのと、送電方式にBT（Booster Transformer）き電方式が採用されていたため、特高圧引通線を装備した場合、力行切り替えセクション間にあるブースターセクションを短絡して帰線電流吸い上げ不能となり給電線のほとんどの電流がパンタグラフと引き通し線を通じて流れアークが発生して損傷の危険があるため装備できなかった。
2. その後送電方式が現在のAT（Automatic Transformer）き電方式に変更する際に構内同相給電に改めて異相セクションを無くしたことで、設備側については特高圧引通線の装備が可能になったが、本0系列の車両については屋根上に空調装置が並べられており、絶縁と空調機のメンテナンスの問題から装備することができない（屋根のように見えるのは空調装置のカバーであり、本当の屋根はカバーの内部、空調装置の下側にある）。

但し、JR西日本所属のNH82編成には例外的に特高圧引通し準備工事が施されており、0系では唯一全車両にパンタグラフカバーを装備するなど外観上の特徴があった。

[編集] 推移

[編集] 運用

東海道新幹線開業時は12両編成で、1970年に大阪万博が開催された際、輸送力増強のため16両編成化された。1975年の博多開業時に食堂車が組み込まれた。

最高速度は210km/hであったが、1986年に220km/hに引き上げられた。

1985年に山陽新幹線開業時に増備された0系を置き換えるため、後継形式として100系が開発されたが、0系の増備は日本国有鉄道（国鉄）民営化の間際の1986年4月まで続けられた。

1999年9月18日のこだま473号（YK8編成）が東海道区間に於ける最後の定期運用で、以後、0系は東海道新幹線から完全に撤退した。現在のところ、短縮された編成が山陽新幹線で「こだま」の運用に就いている。

[編集] 長期増備の原因

東海道新幹線の建設から開業までは時間的にかなりタイトであり、車両開発に十全な時間を割けなかったため、モデル車両「1000形」をベースにした車両（現在の0系）を開発し、そこから得られた改良箇所を後継車両に反映させる計画であった（この車両は全国新幹線網成立の時点で交直流両用車両にする構想であった）。そのため200系登場後も100系が欠番扱いになっていた。しかし、実際にはそのようにはならなかった。

新幹線車両は、長距離高速運転による酷使の結果、当初耐用年数20年と想定されていたよりも車体・機器の劣化が早かったため、初期製造車は12年目の法定検査切れの車輛より廃車が始まった。以上のような理由から昭和51年9月より1次車・2次車が淘汰されていくわけであるが、当時、国鉄経営の悪化や労働紛争の影響で国鉄内部では車両を含めた技術革新が停滞しており、その一方で0系の基本性能は安定した水準に達していたことから、労働組合は新型車両導入に否定的であった。更には0系の増備が進みすぎた結果、編成中で車輛の老若がまちまちであったことも加え、既存の車両と混成・編成替えを行う都合などから互換性を配慮する必要も生じた。

このため0系を新製して古い0系を置き換える状態が続き、20年以上に渡って一部改良のみで0系が製作され続けることになった。このため実に38次にわたって発注・作成された。

[編集] 各車の概要

[編集] H編成、NH編成

「ひかり」用の16両編成で、最盛期には両者合わせて99編成存在し、JR発足当初はJR東海・西日本両社で所有していた。8号車に食堂車が、9号車（後に5号車に変更）にビュッフェが連結されていた。グリーン車は2両で最初は11・12号車だったが、100系登場にあわせてか途中から9・10号車に変更された。

H編成とNH編成の違いは、H編成は長窓の0番台で構成されていたのに対し、NH編成は先頭車と一部の中間車が小窓の1000番台、2000番台で構成されていた。なお全車両小窓のN編成も3編成存在した。JR西日本で最後まで残った16両編成はNH32編成であり、最後の食堂車車両が連結されていたが、既に廃車されている。

「ひかり」用の編成ではあるが、JR西日本所有車は東海道新幹線の「こだま」にも使われていた。

[編集] Y編成、YK編成

「こだま」用の16両編成で、JR東海が所有していた。東海道新幹線の「こだま」はJR発足当初は12両編成でS、SK編成だったが、1989年に「こだま」の利用者が増えたために中間車4両が組み込まれて16両編成化されてY、YK編成に改められた。前述の通り、トンネル内換気方式の違いにより岡山駅以西に入れない車両が入っている編成は原編成番号に+50されていたが、このような編成が1990年代前半まで残っていた。なお原則としてこだま用であったが、多客時には山陽新幹線区間走行のものを含む臨時「ひかり」に充当される事も少なからずあった。

H、NH編成と違いグリーン車は8号車1両のみで5号車にビュッフェが連結されていた。そのために食堂車はない。指定席車となる9～12号車の座席は横4列となっており、2つの「II」をデザインしたシンボルマークとオレンジ色の号車番号札が外観上のアクセントとなっていた。

Y編成とYK編成の違いはH編成とNH編成と同様、Y編成は長窓の0番台で構成されていたのに対しYK編成は先頭車と一部の中間車が小窓の1000番台、2000番台で構成されていた。

ちなみに、JR東海で最後まで残った0系はこのYK編成である。また、SK編成はJR西日本でも所有しており、「ウエストひかり」もSK編成を名乗っていた。

[編集] R・WR編成、Q編成

新幹線0系電車　リニューアル車（R編成）

「こだま」用の編成で、R・WR編成は6両、Q編成は4両編成で、すべてJR西日本にのみ存在。近年100系に置き換えが進んでおり、Q編成は既に消滅している。かつては初期の大窓車も存在したが、すでに廃車されている。

最後まで残ったR編成は、1000・2000番台の3列席も回転できる5030・7030番台で構成されており、塗色はウエストひかり色に3列席回転のピクトグラムが貼られている。従って原番号を保持している車両は全滅している。2005年4月の山陽新幹線開業30周年記念ひかり号での運転をもって撤退した。

また、R2・24編成はデッドスペースとなっていたビュッフェ部分をプレイルームに改造し、多客時に「ファミリーひかり」として運行していた。しかし2002年を最後に引退し、他編成と同様に廃車されている。なお、1998年～1999年にはNINTENDO64用ゲーム「バンジョーとカズーイの大冒険」とのタイアップで、側面に同ゲームのキャラクターのラッピングを施した姿で運行された。

R編成は6両と短いため、先頭車に収められている非常用連結器が営業運転で使われたケースも1つだけあった。「ウエストひかり」のうち、R51編成の1本は6両のまま残され、1日1往復のみ運転されていた。超多客時には輸送力増強のため、東京寄り先頭車22-3901（16-133を先頭車化改造。R51編成の博多寄り先頭車21-7001も同様）に連結器強化改造を施したR23編成を博多寄りに連結していた。大型時刻表の編成表には「こだま型6両編成を併結する日があります」という表記があった。

WR編成は、大半が旧ウエストひかり編成だが、一部に7030番台を2×2シートに再改造したものも含まれる。旧ウエスト編成には元1000番台の5000番台もあったが、現存の編成は全て元2000番台の7000番台である。塗色はウエスト色を引き継いでいたが、2002年からは濃淡グレーにフレッシュグリーンの新色に変更された。その際ウエストひかり時代のWマークは撤去されている。このカラーリングは三井住友銀行のCIカラーにそっくりなため、「三井住友カラー」という異名がある。WR編成の車内には0系で初めて電光表示板が設置された。これは100系2階建て車両の廃車発生品である。

現在8編成があり、代替となる100系の短編成化には0系よりも本格的な改造が必要となるため、改造済みのWR編成はしばらく運用が続く見込みである。現在、WR編成のみ定期運用を持っている。

[編集] 試作車両

新幹線開業にあたり、これまで研究してきた高速列車に関するノウハウが本当に実用に耐えうるものなのかどうかを確かめるために開業前の鴨宮モデル線でいくつかの試作編成が試験を行った。

新幹線1000形電車も参照。

• A編成：塗装は現在のものと異なり、上下に青色のラインが入っただけの塗装。2両編成。またライトも細長く、側面には列車番号表示板が設けられている。ドアもプラグドアを採用。
• B編成：塗装は現在のものとはほぼ同じ。4両編成。1963年3月30日に最高速度256km/hを達成する。

これらの試験結果を元にC編成と呼ばれる6両編成の先行量産車が作成された。後に開業時に6両を追加して営業編成となった。これらの一部は現在も大阪にある交通科学博物館に静態保存されている。

試作車との違いとして

• プラグドアを通常のものに変更（ただし気密性は従来のものより高い）
• 運転席上のアンテナを棒状から流線型に変更
• B編成1004で使われた窓柱間クロスメンバー構造（6角形窓）の不採用
• 非常用脱出口を車両中央に配置
• 先頭車両の排障器（スカート）の強化

などがあげられる。

[編集] 現在の運用状況

• 現在、6両編成でグリーン車なしの山陽新幹線「こだま」号として下りは毎時15分に新大阪を発車、上りは毎時45分に博多を発車する列車に使用されている。
• 下りで使用される場合は新大阪～広島、上りで使用される場合は博多～岡山間の運転が主である。

[編集] 今後の去就

山陽新幹線で現存する0系の車齢は高く、JR西日本では｢0系はN700系の営業開始まで使用する｣と発表しているが、これ以上の詳細な置き換え計画は明確化していない。

[編集] 保存車両

[編集] 備考

2006年8月現在、山陽新幹線新下関駅の側線にて原型色4両編成1本（車籍はすでに抹消・JRマーク付）がゆっくりと往復している姿を見ることができる。ちなみに、側線の配置の関係で、新幹線側よりも在来線（山陽本線）側の方が見やすい。この車両は新下関駅側にあるJR西日本乗務員訓練センターで教習車として使用されている。車両の状態は決していいとは言えないものの、現在のところ唯一の開業当時を髣髴とさせる青色の0系である。

[編集] 外部リンク

• JR西日本（0系）
• JR東海（0系）