D50形蒸気機関車
D50 319
基本情報
運用者鉄道省 → 日本国有鉄道
製造所川崎車輛、汽車製造、日本車輌製造、日立製作所
製造年1923年 - 1931年
製造数380両
愛称デゴマル、デゴレ
主要諸元
軸配置1D1
軌間1,067 mm
全長17,248mm
全高3,955mm
機関車重量78.14t
動輪上重量58.79t
炭水車重量49.0t
総重量127.14t
動輪径1,400mm
軸重14.70t
シリンダ数単式2気筒
シリンダ
（直径×行程）570mm×660mm
弁装置ワルシャート式
ボイラー圧力13.0 kg/cm2 (1.275 MPa; 184.9 psi)
大煙管
（直径×長さ×数）140mm×5,500mm×28
小煙管
（直径×長さ×数）57mm×5,500mm×90
火格子面積3.25 m2
全伝熱面積222.3 m2
過熱伝熱面積64.4 m2
全蒸発伝熱面積157.9 m2
煙管蒸発伝熱面積142.7 m2
火室蒸発伝熱面積13.5 m2
燃料石炭
燃料搭載量12.0t
水タンク容量17.0
制動装置自動空気ブレーキ
最高速度70km/h
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D50形は、日本国有鉄道（国鉄、製造時は鉄道省）の貨物用テンダー式蒸気機関車の1形式である。

当初は9900形と称したが、1928年（昭和3年）10月、D50形に形式変更された[注 1]。

鉄道の現場を中心にデゴマルまたはデゴレの愛称があった。

本項では、D50形を標準軌用に改設計した吉長鉄路・吉敦鉄路500形機関車についても記述する。
設計・製造

第一次世界大戦に伴う国内貨物輸送需要の増大を背景として、鉄道院では1916年（大正5年）ごろから9600形の後継機の計画が取りざたされるようになっていた。ここでは、より強力な貨物機を投入し、輸送上の隘路となっていた箱根越えなどの勾配区間での輸送単位の増大を図ることが計画され、当初は改軌論争とのからみもあり、従軸を持たない9600形にそのまま動軸を1軸追加してデカポッド形軸配置（1E＝先輪1軸、動輪5軸）に拡大した機関車が検討の俎上に載せられた。

だが、鉄道国有化後長期にわたり議論が続けられていた改軌論争が最終的に狭軌派の勝利で決着し、狭軌に最適化した設計の18900形（のちのC51形）が大きな成功を収めたこともあり、貨物用についてもデカポッド機案を放棄し、18900形と同様に軸配置を従台車付きのミカド形（1D1＝先輪1軸、動輪4軸、従輪1軸）[注 2]とした9600形を上回る高性能機が計画されるようになった。

かくして本形式は、鉄道院の小河原藤吉技師[注 3]を主任設計者として、鉄道省とメーカー各社により共同設計された。

本形式は川崎造船所が主体となり、汽車製造、日本車輌製造、日立製作所により、1923年（大正12年）から1931年（昭和6年）の間に380両が製造された。しかし折からの昭和恐慌による貨物輸送量の減少により、強力な貨物用機関車の需要が小さくなったため、製造が打ち切られ、以後の増備は改良型のD51形へ移行した。
構造

それまでの貨物用標準型蒸気機関車であった9600形よりボイラー、シリンダーなど各部分を大型化したが、設計はほぼ完全に新規で起こされており、アメリカ流のラージエンジンポリシーの影響が色濃く現れている。標準軌の機関車に近い画期的なものであった[1]が、工務系出身である鉄道大臣からは線路条件を無視した過大機関車として反対されている[2]。従来機と比べ重すぎたため運用にあたり幹線レールの強化、枕木の増大、道床を厚くするなど軌道強化も並行して行われた[3]。
ボイラー

3缶胴構成の広火室過熱式ストレートボイラーを搭載する。

煙管長は18900形の設計を踏襲し5,500mmとされ、火格子面積は3.25m2で、従台車装備により火格子を台枠間に収める必要性がなくなったことから、9600形と比較して1.4倍に拡大された。使用蒸気圧は12.7気圧で、国鉄制式機では初採用となった給水暖め器[注 4] を前部デッキ上に搭載してボイラーの熱効率の向上を図り、また自動空気ブレーキの採用に伴い動力源[注 5]が確保されたことから動力式焚戸口が採用され、乗務員の労力軽減が図られている。

さらに、1927年製造の19992からはアメリカン・ロコモティブ（アルコ社）から輸入された8200形（のちのC52形）の最新設計を参考に、火室にアーチ管を追加し、煙管の伝熱面積を縮小、過熱面積を拡大することで燃焼効率の改善と性能の向上が図られている。

なお、火床面積や煙管長などの特徴や構造から、このボイラーの設計にあたっては、1910年（明治43年）にアルコ社が南アフリカ連邦鉄道へ1両を納入した、やはり従軸で広火室を支える構造のボイラーを備える10D型機関車が参考にされた可能性が指摘されている[誰によって?]。
走り装置

先台車は1軸心向（リンク）式、従台車は18900形での実績を踏まえて改良が施されたコール式を採用し、動輪径は高速貨物列車牽引を念頭に置いて9600形の1,250mmから1,400mmに拡大された。

動軸の支持は当初、担いばねを欧米と同様、下ばね（アンダースラング）式としていたが、9922以降は検査時の動輪の着脱（車抜き・車入れ）の簡略化を狙って上ばね（オーバースラング）式に設計変更され[注 6]、これに伴い干渉する部品の位置関係を順番に修正していった結果、火室を支える後台枠を延長し、ボイラーそのものも後退させるという大がかりな設計変更を強いられた。そのため、後述するロッドの材質変更もあって、D50形乗務経験のある乗務員の乗り心地に関する評価では、「前期車の方が格段に良かった」とする意見が残されており、運動部品の慣性質量の増加と上ばね化によるロールセンターの上昇が、走行中の車体振動に直接影響を与えていたことを示している。

また、新設計が導入されたリンク式の先台車は、心向棒と軸箱の結合や案内装置の設計が適切でなかったことから脱線事故や第1動輪のフランジ偏摩耗が多発し、さらに炭水車と機関車本体の連結装置の設計が適切でなかったことから、側線などで用いられる8番分岐[注 7]の通過時に脱線を頻発させた。これについては機関車本体のみで8番分岐器を通過させたところ脱線が発生せず、炭水車連結時に限って脱線したことなどから、機関車本体と炭水車を連結する連結装置を両側式から中央式に変更し、先台車心向棒を短縮して機関車全体としての曲線通過性能を引き上げることで対処された。また、先台車そのものについてはD50 364 - 369・376 - 380でC10形にて好成績を収めていたコロ式に変更することで最終的な解決が図られた[注 8]。

台枠は八八艦隊計画がワシントン海軍軍縮条約締結により中止となったことで大量に余剰となった肉厚の圧延鋼板を活用することで、日本で製造された鉄道院（鉄道省）制式機としては初となる、90mm厚鋼板を刳りぬき加工した部材による棒台枠構造となった。

鉄道院制式機では既に、1912年（明治45年）に製造された8850形や4100形で棒台枠が採用されていたが、前車はプロイセン王国、後車はバイエルン王国（いずれも現在のドイツ）からの輸入機であり、日本の粗鋼生産量の多くを占めていた官営八幡製鐵所が未だ第2期拡張工事（鋼材生産年間量30万トン目標）の途上にあって国内市場で適切な板厚の圧延鋼板が調達できなかったことから、前者の川崎造船所によるスケッチ生産機では鋳鋼製台枠が、後者の模倣改良型に当たる4110形では板台枠が、それぞれ代用設計として採用される状況であった[注 9]。そのような事情から、八幡製鐵所の第3期拡張工事（鋼材生産年間量65万トン目標）が完成した1917年（大正6年）以降の設計となる本形式についても、戦艦・巡洋戦艦だけで八幡製鐵所の年間生産目標量を超える、膨大な量の粗鋼を消費する予定であった八八艦隊計画[注 10]の中止がなければ、棒台枠の採用は困難であったと見られている。
弁装置・ロッド類

シリンダーは行程が18900形と共通の660mmであるが内径を530mmから570mmに拡大することで牽引力の増大に対応している。形式図

弁装置は一般的なワルシャート式で、19910まではばね下重量や慣性質量の軽減を図ってロッド類を小断面かつ軽量のニッケルクロム鋼製とした。