南満洲鉄道ケハ6型気動車

南満洲鉄道では近隣に小学校のない沿線の子弟の通学に貨物列車を必要箇所に適宜停車させてその輸送に充てていたが、運転上支障があることと、危険があることから1930年度に気動車18両を導入して通学輸送に充当したが、三等客車に比べ快適で、客室への煤煙の侵入がないため旅客にも好評で運転経費も安価であったため、1931年度以降正式に一般旅客の輸送取扱を開始している^{[8][注釈 3]}。

このような経緯で導入が進められた南満洲鉄道の気動車の多くは日本車輌製造製であったが、一部は大連工場^{[注釈 4]}でも製造されており^[13]、保有量数は1934年に83両、1937年には120両となり^{[注釈 5][14]}、この頃には列車運行キロが年間5百万 kmを超えるに至っていた^[16]。この間、当初採用されたガソリン機関に加えて、軽油もしくは重油を燃料とするディーゼル機関も使用され、機械式気動車のほか電気式気動車も導入されている^[17]。

しかしながら、都市近郊列車では利用客の増加により単行の気動車では輸送力が不足したことから蒸気機関車による短編成の区間列車を運行したが乗客の評判は芳しくなく、利用者の減少につながったため、これに代えて機械式気動車の2両重連運転を実施したが、機関士の技量面およびブレーキ装置の制約面から三重連での運転は不可とされた^[18]。一方で、短編成列車の運行を目的にジハ1型とジテ1型で採用された電気式は製造コストの高さが欠点とされた^[19]。

そのため、重連総括制御を可能としながら価格の低減と動力伝達効率の向上、重量の軽減、運転操作の容易化を図った新たな気動車を導入することとなり、流体継手と電磁制御式変速機とを組合わせた動力伝達方式で出力110 kWのディーゼル機関を搭載する本形式と、同出力のディーゼル機関と液体式変速装置を搭載するケハ7型201-202号車（1938年製）^[19][20]、出力75 kWのガソリン機関^{[注釈 6]}と流体継手、電磁制御式変速機を搭載するキハ4型101-102号車（旧形式ケハ5型301-302号車、1937年製）が開発されている^[22][6]。

本形式はまずジハ4型101-102号車として1937年7月に日本車輌製造本店で2両が製造された^{[6][注釈 7]}が、その後1938年4月1日の車両称号改正に伴い^[24]ケハ6型101-102号車となり^[6]、1940年にはさらに4両が導入されて計6両となっている^[2]。

本形式は主機および動力伝達装置を台車上に搭載していることが特徴で、動力伝達装置に流体継手と「磁星変速機」と呼ばれる電磁制御式変速機を組合わせて3両までの重連総括制御を可能とした機械式気動車であり、主機および動力伝達装置は三菱重工業神戸造船所が、電気制御装置は三菱電機がそれぞれ製造を担当している^[18]。一方、ケハ7型は本形式と同じく主機および動力伝達装置を台車上に搭載しているが、動力伝達装置は流体継手とトルクコンバータを並列に接続したフォイト式液体変速装置を使用した液体式となっていた^{[20][注釈 8]}。また、台車に主機を搭載する方式は当時の欧州で床下に搭載できないサイズの主機を使用する気動車では広く採用されていた方式であり^[26]、例えば、1932年から製造されたドイツ国営鉄道877型（通称フリーゲンダー・ハンブルガー）およびその量産車である電気式急行用流線形気動車や、イタリアで約800両が導入された流線形機械式気動車（通称リットリナ）にも採用されており、こちらは1933年には1両2機関搭載の形式が、1937年には重連総括制御可能な形式が開発されている。

本形式の主機・動力伝達装置を担当した三菱重工業は、1936年に南満洲鉄道の依頼により気動車の研究を開始して磁星変速機および機関遠隔操作装置などを開発し、1937年には南満州鉄道向けの75 kW級および110 kW級気動車用のシンクレア流体継手と磁星変速機の組合わせによる動力伝達装置を神戸造船所にて製造しており^[27][28]、110 kW級用のものが本形式に搭載されるほか、出力75 kWの主機を搭載するキハ4型にもこの方式の動力伝達装置が搭載されている^[21][29]。また、同社では本形式のほか、ケハ5型201-206号車（旧形式国ジハ2型^{[注釈 9]}2201-2206号車、1936年製）の一部、ケハ3型202-205号車（旧形式国ジハ1型2101-2104号車、1936年製）およびケハ7型にディーゼル機関を供給しており^[6]、出力110 kWのものは、ケハ5型に東京機器製作所製で直噴式の8150VDが^{[30][注釈 10]}、ケハ7型にその改良型の8150VDaが搭載されている一方、本形式には神戸造船所製で予燃焼室式の8T 13.5/16と、その改良型であるY8150VDが搭載されており^[32]、出力75 kWのものはケハ3型に東京機器製作所製の6100VD^{[注釈 11]}が搭載されている。

主機として8T 13.5/16型もしくはその改良型のY8150VD型を1基搭載しており、電磁弁3個を使用した遠方操作機により燃料噴射量を調整して機関を調速する^[40]。

8T 13.5/16型は直列8気筒・4ストローク・予燃焼室式で、シリンダー内径135 mm × 行程160 mm（排気量18.3 l）、機関重量1.5 tのもので、標準出力は110 kW / 1500 rpm、最大出力は 124 kW / 1600 rpmであり、燃料噴射ポンプ、燃料噴射装置、起動電動機、充電発電機などはBOSCH製であったほか、クランクケースはアルミ鋳物用合金であるシルミン製、ピストンは軽合金鍛造品であった^{[41][注釈 17]}。

8T 13.5/16型の改良型であるY8150VD型は1937年の三菱重工業自動車部門の東京機器製作所への統合に伴い、同所で開発されたもので^[43]、クランクケースの鋼製溶接架構化および整備性の向上を目的とした、シリンダー・シリンダーヘッドの4気筒一体型から2気筒一体型への変更を行っており、重量は1.8 tであった^[44]。なお、本機関は1939年の開発であるが製造実績が残されておらず、製造数は不明であるとされている^{[45][注釈 18]}。

動力伝達装置は主機に直結された三菱シンクレアTC-50型流体継手と三菱D15型磁星変速機で構成されるF-5型変速装置を装備しており、3両まで重連総括制御が可能で、最高運転速度は100 km/hとなっている^[5]。

三菱重工業の流体継手は同社が1930年にドイツのデシマーグ^{[注釈 19]}よりフルカン・カップリングの、1936年にイギリスのハイドロリック・カップリング・パテント^{[注釈 20]}よりシンクレア流体継手のそれぞれ東洋における独占製作権を取得して製造販売をしたもので^[47]、本形式に使用されたTC-50型は南満洲鉄道の標準品として指定されている^[48]。このTC-50型をはじめとする、自動車、鉄道車両、クレーン等に使用されるT型流体継手は外部にオイルポンプと掬管を装備せず、継手内部にオイル溜を有してオイルが密閉される方式である^[49]。入力側の駆動羽根車の回転数が上がるとオイル溜のオイルが遠心力により継手内に移動して出力側の被動羽根車の回転数が上がり、一定回転数以上となるとオイルが完全に充填されて入出力軸間の滑りが2-3 %程度となる構造となっており、効率が高い、回転数の増加時に迅速に出力が増加する、撓性に富むため衝撃・振動等を吸収するため駆動系の保護と乗心地の向上が可能、車両が停車状態でも機関の最大出力を動輪に伝達可能、構造が簡単で堅牢、といった特徴を有している^[50]。

磁星変速機はフランスやイギリスの気動車で使用されていた^[51]コータル式変速装置（フランス語版）の一部を三菱重工業で改良したもので^[52]、遊星歯車機構を2組備え、それらを電磁クラッチにより4段の変速を行う装置であり、本形式に装備されたD15型の伝達容量は735 Nmであった^{[22][注釈 21]}。コータル式変速装置は遊星歯車機構の内歯車を入力軸、遊星キャリアを出力軸とし、太陽歯車に2組の電磁クラッチを組込んで太陽歯車と変速機外枠間もしくは太陽歯車と遊星キャリア間を接続・開放することで変速・直結を切替える構造となっており、これを2組組み合わせ、下表の通り動作させて4段変速とするものを標準的な構成としている^[53]。

制御回路には直流24 Vを使用しており、機関起動回路・制御回路・逆転回路・充電回路・知らせ灯回路・重連回路などで構成され、蓄電池容量は490 Ah、充電発電機は容量1.2 kWのもので、引通し線内での電圧降下を考慮して最大連結両数を3両までとしている^[54]ほか、可能な範囲でケハ7型と制御機器の共通化を図っている^[55]。主幹制御器にはマスターコントローラーハンドル、逆転ハンドルと機関停止ボタンが設置されており^[56]、マスターコントローラーハンドルの操作により主機の制御と変速機の切換の両方を行うことが可能となっている^[57]。このほか、運転台にはブレーキ弁、主機の起動開閉器、計器類、機関運転・前進/後進・逆電流指示等の表示灯を設けた表示灯箱、電磁空気式の重連回路開放器用の操作スイッチ等が設置されている^[57][56]。

ブレーキ装置はA動作弁を使用するAMA自動空気ブレーキを装備しており^[36]、基礎ブレーキ装置は動台車、付随台車ともに両抱式の踏面ブレーキを装備し、ブレーキシリンダーは車体装荷となっている。

動台車は主機と動力伝達装置を台車内に組込んでパワーユニットとしたもので、この方式は車体内台車上部に機器カバーが設置されるために客室が狭くなる、台車軸距が長くなるという欠点があるが^[26]、整備や故障の際には台車単位でパワーユニットを予備台車と交換できるために車両の非稼働時間を短縮できる^[57]こと、主機と動力伝達装置が車体から分離しているため、騒音・振動が抑制できることなどの利点があった。本形式の翌年に製造されたケハ7型ではドイツ国営鉄道のフリーゲンダー・ハンブルガーと類似のゲルリッツ式の動台車を装備していたが、本形式は鋳鋼製台枠のイコライザー式台車を装備している。

台車枠は内側台枠式で、鋳鋼製の側梁・中梁・端梁を組立てたものとなっている^[58]。車軸は車端側が従軸、車体中央側が動軸で軸距は従軸側1670 mm + 動軸側1580 mmとなっており、車輪径はいずれも840 mm、車体支持方式はスイングハンガー式で枕ばねは重ね板ばね、釣合ばねは二重コイルばねで、イコライザーが軸箱下部に連結されることが特徴となっている^[58]。主機および流体継手は台車枠の従軸側の、端梁と左右側梁の3点支持で搭載され、出力軸は中梁上を通ってその後部の左右側梁間に搭載された変速機を経由して動軸に装備された逆転機に至っており、消音器は車端側端梁前部に搭載されるが、煙突、ラジエーター等は車体側に搭載されている^[58]。

従台車は外側台枠式で一般的な形態のイコライザー式台車で、動台車と同じく車体支持方式はスイングハンガー式、枕ばねは重ね板ばね、釣合ばねはコイルばねとなっており^[57]、軸距は1000 mm + 1000 mmの2000 mm、車輪径は動台車と同じ840 mmとなっている^[34]。

本形式は最初の2両が1937年秋に竣工して^[18]連京線の奉天 - 大石橋（だいせっきょう^[59]）間（157.1 km^[60]）などで試運転を実施した^{[注釈 22]}後に社線の区間運転に使用されることとなり^[61]、1937年度の使用実績は旅客列車使用日車数80.5日、総走行距離は旅客列車18.3 千km、稼働日あたりの1日1車平均走行距離は203.0 kmであった^[62]。また、4両が増備された1940年の9月には3両編成での試運転を実施しており、流体継手の温度が最高75 ℃、平均57 ℃に留まるなど良好な成績であったとされている^[2]。

1943年時点では全6両が大連埠頭局の大連機関区に配置されて、大連を中心に連京線および金城線でジハ1型、キハ3型とともに運行されており、その概要は下表の通りであった^[63]。同年4月に改正されたダイヤは「遅くとも正確主義」とされ、華北 - 満洲 - 朝鮮半島間の旅客輸送の増強や「海上輸送陸運転嫁」に対応した貨物の「増積」を目的としたものであり^[64]、当時すでに気動車のうち軽油動車の約1/5、揮発油動車の約1/3が「収容車」として非稼働の状態で、ケハ7型も2両全車が通年で収容車扱いであったが、本形式は検査・修繕に多くの日数を要していたものの、統計上1日平均で6両中2.3両が運用され、稼働日における1両あたりの平均走行距離は245.7 kmであり、その概要は下表の通りであった^[65][66]。

南満洲鉄道ではディーゼル燃料として撫順炭鉱産のシェールオイルも使用しており^{[68][注釈 23]}、気動車の運行は燃料統制下においても継続されていたが、第二次世界大戦末期には運用中止となっていた^[70]。また、南満洲鉄道の気動車の戦後の状況は不明な点が多いが、1954-59年頃に撫順炭鉱の労働者輸送用電車に改造された機体が相当数に及んだする文献がある^[71]。

本形式の運用状況に関して残された記録は多くはないが、本形式をはじめとする南満洲鉄道の気動車に関し、当時南満州鉄道鉄道総局工作局工作課長であった吉野信太郎は

外国技術の粋を取入れこれを十分に消化したことは将来編纂さるべき車輌史の数頁を飾るであろう、現在会社の内燃動車は輌数の割に型式多く過渡期であり、ある意味においては雌伏時代である。（中略）我々は近き将来において欧米のそれにも劣らぬ動車が満洲の実状に即して発達することを期待している。

と述べており^[29]、立教大学教授（経済学）の林采成はこの記述なども参考にする形で、

これらの動車（注：ケハ6型、ケハ7型）は遠隔操作ができるだけでなく、三菱製150馬力ディーゼルを台車上に架して修繕、取替の便利を図り、外観的にも流線形車体として、色彩も山鳩色、油色、縹色の三段に分けきわめて軽快であった。とはいうものの、満鉄の内燃動車は「両数の割に型式多く過渡期」「雌伏時代」にあり、まだ満鉄独自の技術にもとづく特定のモデルが定着していなかった

全体的に見て、ディーゼル・エンジンの導入は本格化していない。技術的には蒸気機関車において最先端の水準に達したと評価できるものの、ディーゼルという新技術の導入と定着はなお未解決の課題であったと言わざるを得ない。

と述べている^[72]。

書籍

• 朝倉希一『鉄道交通全書 第17下 鉄道車輛』春秋社、1936年。 
• 日本機械学会『日本機械工学年鑑 昭和12年』機械学会、1941年。 
• 日本機械学会『機械工学年鑑 昭和16年』機械学会、1941年。 
• 日本機械学会『日本機械工業五十年』日本機械学会、1949年。 
• 三菱重工『新三菱重工業株式会社史』三菱重工、1967年。 
• 市原善積、小熊米雄、永田龍三郎、安養寺脩『南満洲鉄道の車両〈形式図集〉』誠文堂新光社、1960年。 
• 南満洲鉄道株式会社『南満洲鉄道株式会社第三次十年史 上』竜渓書舎、1976年。 
• 満鉄会『南満洲鉄道株式会社第四次十年史』竜渓書舎、1986年。ISBN 9784844753582。 
• 満鉄会『満鉄四十年史』吉川弘文館、2007年。ISBN 9784642037815。 
• 田邊幸夫『大陸の鐵輪』エリエイ、2003年。ISBN 9784871123235。 
• 湯口徹『内燃動車発達史 下 戦前メーカー編』ネコ・パブリッシング、2005年。ISBN 9784777051182。 
• 林采成『東アジアのなかの満鉄』名古屋大学出版会、2021年。ISBN 9784815810139。 
• 三木理史『満鉄輸送史の研究』塙書房、2023年。ISBN 9784827313390。 

雑誌

• 三菱重工業株式会社神戸造船所「シンクレア流体継手に就いて」『工業評論』第22巻第9号、工業評論社、1936年8月、10-14頁。 
• 亀井昊「総括式制御裝置を備えた内燃動車」『三菱電機』第13巻第10号、「三菱電機」編集部、1937年、165-169頁。 
• 三上鶴一「満洲に於ける最近の内燃動車に就いて」『内燃機関』第2巻第12号、山海堂、1938年、25-30頁。 

その他

• 吉野信太郎「汽車発達史」『協和（満鉄社員会機関誌）』第13巻第20号、満鉄社員会、1939年10月、36-39頁。 
• 南満洲鉄道「統計年報 昭和12年度」、南満洲鉄道、1940年。 
• 南満洲鉄道鉄道総局「鉄道統計年報 昭和18年度 第4編」、南満洲鉄道鉄道総局、1944年。 
• 坂上茂樹「動車用三菱8150VD系高速ディーゼル機関について」『大阪市立大学大学院経済学研究科 Discussion Paper』第90号、大阪市立大学大学院経済学研究科、2017年7月、1-35頁。 

• 南満洲鉄道の車両
• 南満洲鉄道パシナ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道パシハ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道マテイ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道プレニ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道ミカイ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道ミカク型蒸気機関車
• 南満洲鉄道ミカロ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道ミカシ型蒸気機関車
• 南満洲鉄道ミカニ型蒸気機関車

表 話 編 歴 南満州鉄道の内燃機関車/気動車（1938年4月1日称号改正）
内燃機関車 重油機関車 ジキイ型（1号機） - ジキニ型1号機） - ジキイ型（501 - 502号機） 気動車 三等揮発油動車 （旧形式ケハ1型） - キハ1型 - キハ2型 - キハ3型 - キハ4型 - キハ5型 三等軽油動車 ケハ3型 - ケハ5型 - ケハ6型 - ケハ7型 三等重油動車 ジハ1型 - （ハフ2型） 重油手荷動物車 ジテ1型 - （ロハフ2型・ハフ1型・ハフセ1型） 監査蒸気動車 スペ1型 監査揮発油動車 スペキ1型 軌陸車 揮発油軌道車 モタ2型 - モタ3型 揮発油装甲軌道車 キソ1型 - キソ2型 - キソ6形 軽油装甲軌道車 ケソ2型 - ケソ3型 - ケソ4型 - ケソ5型