20系客車
にじゅっけいきゃくしゃ
概要
1958年、東京 - 博多間特急「あさかぜ」を契機に「富士」「さくら」「はやぶさ」等の名門特急に投入され、華々しいデビューを飾った。軽量構造車体・密着自動連結器&大容量油圧緩衝器による走行中の衝撃防止・空気バネ台車採用・電源車を連結し、電源を一括供給、その電力による全車冷房完備・厨房設備完全電化、全車同一形式に伴う固定編成化、丸みを帯びた車端部に青15号にクリーム帯を巻く等、当時としては画期的な新機軸を多数採用。その優秀さ故「走るホテル」と称され、後の後継車両14系寝台車や24系、果ては夜行列車全般を言い表す「ブルトレ」元祖となった車両である。1970年までに計473両が製造され、一世を風靡したが、後に急行転用改造や廃車を経て数を減らし、JR化後の1997年に引退、翌年に少数の保存車を残し、解体された。
なお、近年の絵師は車体色を14系や24系と混同することが多いが、当系列は明度が低い「青15号」が基調であり、その後の「青20号（フタロシアニンブルー）」とは色相も異なる。
ナハネ20形
1958 - 70年にかけて253両が製造された本系列最多勢力。ナハネ11形がベースで、定員54名区画も変わらないが（ただし、各形式共に通路配置が反転している）、寝台上下間隔が広く取られ、居住性が改善されている。新造車の他、ナロ20・ナハ20・ナハフ20からの台枠流用改造車が存在したが、改造後、短期間で廃車されている。
ナハネフ22形
1964 - 70年に26両が製造された、2等寝台（後のB寝台）緩急車。寝台特急には座席車連結を廃止する方針からナハフ20の代替として製造された。3段寝台を8ボックスを設置（定員48名）。丸みを帯びた流線型の非貫通先端部が特徴で、この部分は展望室となっている。
ナハフ20からの改造車が存在したが、台枠から上は新造となり、これも短期間で廃車されている。
ナハネフ23形
1964 - 70年に20両が製造された緩急車。ナハネフ22形と異なり、こちらは分割・併合を前提とした切妻前面貫通構造となっており、後のスハネフ14・オハネフ24のご先祖様といえる。定員はナハネフ22形同様48名。
ナハフ21からの改造車が存在したが、やはり車体は新造となったものの、短期間で廃車されている。
ナロネ20形
1958年に3両のみ製造された1等（後のA寝台）寝台車。全個室最上級客車であり、1人用個室「ルーメット」10室・2人用個室「コンパートメント」4室で構成される（定員18）名。登場 - 1975年退役まで一貫して「あさかぜ」のみ充当され、格下げ転用されることなく、翌76年に廃車された。
ナロネ21形
1958 - 70年に59両が製造されたプルマン式1等寝台車（定員28名）。後年、急行転用に伴い、余剰となり、一般座席車ナハ21に改造された車両もあった。
0番台
初期製造グループ。喫煙コーナー・給仕室・荷物保管室・和式並びに洋式トイレが新設された。後に後述の100番台と同等に改造され、500番台となる。
100番台
「みずほ」のナロ20型連結が消滅したことに伴い、給仕室が色々あって最終的に専務車掌室に変更されたため、分類されたもの。この仕様変更は以降の標準仕様として定着した。
ナロネ22-100番台
1958 - 63年に8両が製造された1人用個室・解放寝台合造車。個室6室・喫煙ルームを挟んで解放寝台が16区画設置された（定員22名）。後の乗務員室窓新設改造に伴い、全車100番台化された。
「あさかぜ」が24系25形化される1978年まで活躍を続け、保存車が北海道に存在する。
ナシ20形
1958 - 70年に計36両が製造された食堂車。客車食堂車としてはスハ43系の食堂車マシ（→カシ）36に次ぐ電化キッチンを備えた車両である。カシ36が大きめの車軸発電機の電力で賄う電化キッチンであったため、熱量不足に陥り（加えて調理師の作業習慣からコンロが割れるという想定の斜め上の故障も多発）、やむなく石炭焚きに改造したのに対し、本形式はディーゼル発電セットからの電力により、必要な熱量を確保した（加えてコンロも、今見掛けない様な偉く頑丈な構造となっている）。
日本車両・日立製作所という製造元違い（工業デザイナーが参加したか否か）、さらに増備途上での仕様変更により個体差が激しい車両である。詳細はWikipediaの記事を参照のこと。
リンク先のとおり、この時代の電化キッチンというのはあり、体にいえば電熱器の類いであるが、家庭用のものとは桁違いの容量・熱量を持ち、コンロ1口で3 - 4kW（家庭用は0.6 - 2lkW）、オーブンや炊飯器まで含めた総容量としては15 - 23kWもの消費電力量と熱容量を持つ（カシ36のものは9.6kW）。
1978年で現役は終了したが、減価償却関係からJR移行時まで車籍が残り、各地に留置されていた。
マニ20形
1958年に3両のみ製造された電源車。車体長が17.5mと短いのが特徴。少数派故カニ21に追い立てられるように各地を転々とし、秋田で全車最期を迎えた。
カニ21形
1959 - 70年に29両が製造された電源車。マニ20形と比べ、車体長が20mに拡大。荷物室拡大や燃料タンク容量拡大等が施された。最終増備車123 - 125は電源装置遠隔制御機構が搭載され、他車にも追加されたが車番変更はされていない。
後に後述のカヤ21形に一部が改造された。
カニ22形
1960・63年に「はやぶさ」用に6両が製造された電源車。前述2形式がディーゼル発電であったのに対し、こちらは加えて直流電化区間で架線から集電しMGで発電する方法が追加されたため、屋上にPS18型パンタグラフが2基搭載され、燃料タンク容量拡大・補助タンク2基と炭酸ガス消火装置等、色々積みまくった結果、荷物・燃料込最大重量64t・軸重16tと幹線機関車並みとなった。
余りに重くなったため、高規格路線以外は速度制限を受けることとなり、熊本以南を速度制限を受けて走るよりも長崎本線を強化して最高速度で走った方が得策とされ、結局「さくら」で運用された。食堂車を含めた編成全部の電源を2基のパンタグラフから直流1,500Vで受電するのも、走行中はともかく停車中の架線負担が余りにも大きかった（電車1両の力行時とほぼ同じ量の大電流が常時通電するため）。
後年、鉄道雑誌に関連するためか、同じ文脈でほぼ同じ年代のドイツ語圏の鉄道（スイス・西ドイツ（当時）等）で使われていた菱形パンタグラフ付直流電化厨房食堂車が挙げられている。
しかし、それらの場合、15kVという特別高圧・小電流である上、食堂車パンタが取るのは駅や操車場で電気機関車を切り離している間の食堂車の熱源の分だけであった。
彼の地は冷帯で夏場のエアコン等は当時一般的でない国でもあり、そもそも1/10の電圧（同じことをするのに10倍の電流量となるのに）でより大規模なことをしようとする方が無理である。
軽量化失敗と後年の20系を彷彿とさせる追加装備により、想定以上の重量となったが、九州方面で使う分には許容範囲であった様で、5番目の九州特急となる「富士」向け追加製造も内定していた。従来の電源車もDG・MG両用に改造して、両方式が今後の標準スタイルとする計画も考えられた。
ところが、高度経済成長に伴う生活水準向上に伴い、九州以外の列車にも当系列を充当することになった。非電化区間や交流電化区間が多い地域にも20系が進出することとなる。そうなると、直流電化区間でしか使用出来ないパンタグラフやMG等の存在意義はなく、カニ21にカニ22DG技術や燃料タンク増設などの経験をフィードバックした方式が標準とされた。
これにより、他電源車と共有運用をするため、日立製3両は早々にMG撤去、最終的には1968年の「ヨンサントウ」改正で架線集電を放棄。肝心のMG・パンタグラフも撤去され、発電エンジン専用となったことから燃料タンク増設と荷物室の荷重増加改造を行ったうえで予備車扱いとなった。
うち2両が24系に編入され、後述のカニ25となった。デザインラインが全く違うことから目立つ存在であった。
20系電源車全てに共通することとして、給電電圧が三相交流600Vと特急電車・気動車は勿論12系以降の新型客車（全て440V）とも異なる電圧を設定してしまったため、そのままではそれらと全く互換性がなく、必ず何らかの改造を伴う結果となった。
※電源電圧などを共通にしたのは、一般に供されない皇室用新1号編成（1960年 - ）のみ。
20系基本型電源車規格を1号編成用に小型化して適用、1号編成とほぼ同じ発電装置を20系付属編成用電源車マヤ20にも積んだ。
主幹形式（座席車）
ナハフ20形
1958 - 63年に9両が製造された2等緩急座席車（定員68名）。座席は一応回転式クロスシートであるが、これは基地における転換作業の簡易化を狙ったもので、後に改善されたものの、乗客が任意に転換することは出来なかった。ナハネフ22同様、車端部は流線型で左半分が展望室となっている。
初期の車両は展望室側の曲面ガラスが分割され角ばっているが、これは大型曲面ガラスの製造技術が確立されていなかったことによる。
一般座席車中最後まで活躍をつづけたが、ナハネフ20・22及びナハネ20に改造された。
ナハフ21形
1958 - 63年に10両が製造された2等緩急座席車。定員60名。ナハネフ23形同様、分割・併合を想定した貫通構造。食堂車より遠い付属編成乗客のために車内に売店スペースが設けられ、飲食料品や新聞が購入出来た。
後にナハネフ21・ナハネフ23に改造された。
ナハ20形
1958年に3両のみ製造された2等座席車。定員64名。車内設備はナハフ21型と共通である。
後にナハネ20に改造された。
ナロ20形
1958 - 60年にかけて製造された1等座席車で、定員48名。ナロ10形がベースで、室内には1.17mmピッチでリクライニングシートが展開し、シートピッチのみ見れば現代の新幹線N700Aグリーン車より広い。他にスポットライト式読書灯が1席毎に設置された。
これらはいずれも1964年の東海道新幹線開通後、20系担当列車全車寝台車化施策により、車体載せ替えに伴い、ナロ2-形3両を残して消滅した。ナロ20自体は1975年改正で運用離脱・廃車されている。
これら座席車（特にナロ20）が存在した理由は短距離利用者のためとも、企業・官庁等の出張旅費規定によるところとも言われている（一番廉価な2等寝台車寝台券が経費で落とせないのに、座席車であればより総額が高価となる1等車乗車は全額勤務先負担可能、という不可解な規定が1975年頃まで残っていたため）。
改造車
防火・汚物処理装置取付
1970年代に入ってから沿線環境都市化により、汚物を軌道周辺に撒き散らしてしまう非衛生的な垂れ流し便所が「黄害」として問題となり、循環式汚物処理装置装備改造が順次行われた。ほぼ並行して1972年に発生した北陸トンネル火災を契機に車体各部部材交換による不燃化もおこなわれた。
工事進捗が進行するに連れ、奥羽本線板谷峠を経由する寝台特急「あけぼの」において（丁度使用される1970年増備車が全検を迎えた時期である）、当該区間において悪天候・冬季にけん引機であるEF71に深刻な空転問題が発生、ダイヤ遅れが頻発する様になった。調査の結果、汚物処理装置及び不燃化部材の重量増で、重量が32.5tを超過した「オ」級となっていることが判明した。（当初13両で410tであった編成重量が改造で全体で60tを超過、470tとなった。EF71の板谷峠区間での単機許容牽引重量である430tを大幅に超過している）
扱いとしては全20系客車形式表記前に重量増加車の証である▲マークを表記し、今後実質「オ」級として扱うが、形式は変更しないこととなった。
同時に空転問題が激しいEF71には粘着特性に優れる（機器に若干無理は掛かるが、余程空転しにくい）ED78補機連結が常態化し、1980年の24系化の際はED78が2両増備。ED78重連限定運用となった（趣味紙では模型業界に旨味が多いEF71を売りたいスポンサー事情から重量増加問題共々取上げられることが少ない話題である。本来のEF71の目的である車輛耐久性保持の観点もあるのか、1982年東北新幹線開通後はオロネ24を1両を減車・転用した上でED78+EF71重連に変更、と条件が緩和した運用となった）。
マヤ20形
1963年。「みずほ」20系化の際、門司 - 大分間付属編成に連結する目的で旧型客車スハ32・オハシ30より計6両が改造された電源車。荷物室が設置されなかったため、職用車を表す「ヤ」となった。
本来付属編成用であるため、発電設備容量も小さいが、夏より小さな負荷である冬場（暖房は冷房の半分から1/3で足りる）において、事故対応の突発事象とはいうものの、1963年11月に下関 - 東京間編成全体分を負担して走ったことがある。
ナハネフ20・21形
1964・65年にそれぞれナハフ20形3両・ナハフ21形6両を改造した車両。車体を流用したため、種車の窓割り2枚分を繋げて1枚としたため、寝台はナハネフ22・23より1ボックス分少なく、定員42名となっている。寝台区分が広い分、定員が少なく、昼間の寝台解体時の居住性はすぐれていたとされる。
カヤ21形
1976 - 78年にカニ21形18両を改造したもの。20系急行列車格下時、機関車との間に荷物車を連結することとなったが、その荷物車に20系が必要とする増圧圧縮空気を伝える元空気ダメ管がないこと（登場時点ではそうでもなかったが、後に時速110km/h運行を始めるに際し、後述の通り、増圧機能付電磁自動空気ブレーキとしたため、110km/h運転しない場合も含め元空気ダメ引通しが必須となった）、元空気ダメ管非搭載機関車による牽引が予想されたことから元荷物室に廃車された181系から持って来たCP（空気圧縮機）を搭載したのが本形式で、荷物室がなくなったためｍ形式が「ヤ」となった。最末期は電源車は後述す「『ホリデーパル」を含め、全て同形式だった。
ただし、EF65形PF型等、空気元ダメ管を有する機関車と直接連結する場合に限ってはカヤ21側のコンプレッサーは止めておき、機関車の空気元ダメ管と接続された。変わった所ではEF65検車関係で、本来は高速貨物用に空気元ダメ管を有するEF66が「あさかぜ81号」に充当した際もEF66と空気元ダメ管が接続され、カヤ21のコンプレッサーは使用しなかったという。
ナハ21形
急行「十和田」「だいせん」用に余剰のナロネ21型16両を改造した座席車。上段寝台を撤去、荷棚を設置。下段をボックス席として固定したもので、定員64名。格下げ車として後の715系電車に通じる改造であり、居住性はあまり優れていなかったとされる。
500番台
前項の様に20系全車寝台化に伴い、座席車形式4形式をナロ20型3両を残してナハネ20及びナハネフ22・23に改造したグループ。こちらは車体を丸ごと載せ替えており、外観上オリジナル車と大差ない。
1000・2000番台
夜行急行列車に連結されていた寝台車10系グループの置き換えのため、相方となる12系客車から電源供給を受けられる様に改造したグループ。うち、1000番台は12系と直接連結する車両（12系側から給電される440V三相交流を600Vに昇圧する変圧器を積む）、2000番台は20系同士で連結する車両にそれぞれ付番された。
このグループは12系に合わせる形でドアが鎖錠式から自動ドア（折戸式）へと改造され、扉回りの外形も若干変化している。
ナハフ20形は1000番台14両・2000番台8両、ナハネフ22・23型はどちらも1000番台のみで前者は11両、後者は3両が改造され、『ちくま』『さんべ』『かいもん』『日南』に充当された。
オニ23形
1988年にフジテレビ企画で来日した「オリエント急行」の国内での運行用控車として、既に廃車になっていたナハネフ23-8を改造した車両。ナハネフ23がまだ廃形式ではなかったため、車籍復活手続きが簡素であった故、改造・改形式も容易であったと推測される。
塗装をオリエント急行並みに変更し、ワゴン・リ車寄りの片側連結面にかぎ式連結器とバッファーを装備。幌も合わせた規格のものに取り替えている。室内はシアターカーとして改装され、日立製ハイビジョンテレビのデモンストレーションに使用された。荷物車扱いであるが、強いていえばこのTVが積荷か。運行終了後、再度廃車。
カニ25形
唯一他系列に改造された形式で、1975年改正で24系「あかつき」付属編成電源車として2両が改造された。前述の通り、電源電圧は600Vから440Vに変更されている（発電機の改造による）。ブレーキ等も24系に合わせた他はほぼ種車の面影を残していた。
700番台「ホリデーパル」
1984年に國鐵廣島鐵道管理局に登場した魔改Z…ジョイフルトレイン。主な改造はモケットのオレンジ化、寝台をスペーサーで仕切れるようにして簡易個室にできる様にしたことである。当初はナハネフ22型1両とナハネ20型5両が改造され、700番台に区分されたが、塗装はそのままであった。後に14系オシ14-1を改造、701とし（この編成の場合、オシ14（→オハ14-700）側を600V給電にも対応するよう改造）、「ラウンジカー」として連結。1990年に塗装を専用のものに変更、この時カヤ21・ナハネフ23形を1両ずつとナハネ20形2両を塗装のみ変更して増結。臨時「あさかぜ」や臨時急行「玄海」等に担当されながらしぶとく生き残り、廃車を迎えたのは20系が完全引退した1997年3月のことであった。ナハネフ22が原型特急色に復元の上、某所で個人保存されているようである（原則非公開）。
この他、全車両にブレーキ改造が施され、最高速度110km/hに上昇する改造が行われた他、国鉄末期には14・24系同様の塗装に改められ、窓上の細帯が消されていた。
この高速対応ブレーキは「電磁自動空気ブレーキ」で、今現在、電車列車で多く用いられる「電気指令ブレーキ」とは異なるが、機関車からの指令で各車一斉に電磁弁を動作させ、ブレーキ管増減圧を行うため、列車後尾でブレーキ応答が遅れるということはなく、少なくとも乗り心地という点では12 - 24系の電気指令がない三圧式（CL）空気ブレーキより優る面を有する。
