特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

ステンレス車両技術の系譜− Pioneer Zephyr から sustina まで−
Technological History of Railway Vehicles made of Stainless Steel- From Pioneer Zephyr to sustina 松 岡 茂 樹 Shigeki MATSUOKA
鈴 木 久 郎 Hisao SUZUKI

本稿では，世界初の米国 Pioneer Zephyr（BUDD, 1934）から，最新鋭の sustina（J-TREC, 2013）まで，ス
テンレス車両の技術史を述べる．日本では初のセミステンレス車両 TKK5200（TCC，1958）の後に，BUDD
社からの技術移転により，初のオールステンレス車両 TKK7000（TCC，1962）が開発される．その後，軽量ス
テンレス車両 TKK8400（TCC,1978）の開発により国産技術化され，BUDD 社との技術提携を終了する．軽量
ステンレス車両技術は，JNR205（1985）で技術公開，ディファクト技術になって普及が拡大する．さらに，
JRE 新津への技術移転，J-TREC への統合を経て，次世代ステンレス車両「sustina」の実用化に至る．
This paper describes technological history of stainless steel car from‘Pioneer Zephyr’the world premium(BUDD, 1934) to sustina with the latest technology (J-TREC, 2013). In Japan, the history began from the first
Skin-Stainless-Car TKK 5200 (TCC, 1958), the first All-Stainless-Car TKK 7000 (TCC, 1962) was developed
after technology transferred from USA. TCC developed originally the first Lightweight-Stainless-Car TKK8400(TCC, 1978), its technology became de-facto standard and spread all over Japan after disclosing it. The technology
was transferred to JRE Niitsu which was merged into J-TREC. Nowadays, J-TREC is developing‘sustina’using
the latest technologies.

１ 序論

下の５世代に分類している．

わが国におけるステンレス車両の黎明期の歴史（1）～（4）・第０世代 セミステンレス車両（1958 ～）は，当社横浜事業所に保存されている日本機械学会認定

・第１世代 オールステンレス車両（1962 ～）「機械遺産」No.51ステンレス車両群（東急電鉄（以下，・第２世代 オールステンレス車両（1978 ～）(5) ～（8）

TKK）5200系と7000系）

でたどることができる（図・第３世代 オールステンレス車両（1992 ～）１）．日本初のステンレス旅客車両であるTKK5200系は・第４世代 オールステンレス車両sustina（2013 ～）1958年 に， 日 本 初 の オ ー ル ス テ ン レ ス 車 両 で あ る
TKK7000系は1962年に，J-TRECの前身の東急車輛製
造（以下，TCC）横浜製作所にて開発・生産された．
ステンレス車両の起源は米国にあり，米国から当社への技術移転（ライセンス）によりステンレス車両の本格的な普及が始まる．その後，当社における国産化開発に
より米国技術を超え，米国技術ライセンスは終了，やがて米国での生産が終了する．一方日本では，当社からの技術公開や技術移転により，ディファクト技術となってゆく．
今や北は稚内から南は鹿児島まで，沖縄県を除く46都
道府県でステンレス車両が走っており，まさにステンレ
ス車両大国であるといっても過言ではない．
図 1 日本機械学会 機械遺産 No.51（8）ステンレス車両群（東急 5200 系と 7000 系）

本稿では，わが国におけるステンレス車両の技術史を，表1に示す当社のステンレス車両の開発史でたどる．ス
テンレス車両は，技術のイノベーションの観点から，以総合車両製作所技報第６号

8ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

表１

J-TREC におけるステンレス車両技術の系譜（J-TREC 前身である東急車輛横浜・大阪 , 帝国車輌 , JRE 新津車両製作所を含む）

号車

ステンレス車両の生産拠点は横浜・大阪・新津の3工場

しかし，一般的には日本初のステンレス車両は，新造で，1958 ～ 2016年の３工場の累計生産両数は13718両での旅客車両であるTKK5200系（TCC製，1958年11月）系

ある．本稿では，上記の世代別に，技術史を概観する．

とされることが多い．

２ 第0世代セミステンレス車両

社＝現川崎重工業製,1958年12月）にて，両社の開発競

２．１ 日本初のステンレス車両の開発争になっていた．そして，わずか20日の差で先に完成し当時，TKK5200系とJNRサロ95形900番代（旧汽車会

たTKK5200系が，日本初のステンレス車両となった．

日本における鉄道車両へのステンレス鋼の適用につい当時は，車体骨組まで全てステンレス鋼で設計・生産ては，旅客車両の前に，貨車や機関車などに腐食対策とする技術がなかったため，外板のみをステンレス鋼製として使用された事例がある．
例えば，1950年には腐食性がある希硝酸用としてタンしていた．後の米国技術によるオールステンレス車両のク体をステンレス鋼製とした日本国有鉄道（以下，登場後は，セミステンレス車両またはスキンステンレス

JNR）タム2100形貨車が新造されている．

車両と呼称されるようになる．

さらに，1953年以降，関門トンネル用のJNR EF10

TKK5200系は，当時量産されていたTKK5000系（通形電気機関車６両の腐食した外板を，ステンレス鋼板に

称「青ガエル」）の生産最後の３両（後に中間車１両増備）

張り替えている．うち，EF10 24号機のみは銀色のままを，外板のみステンレス化して無塗装で仕上げた車両で，無塗装で使用された．

機能的にはTKK5000系と同じで，混結も可能であった．

9

2017年12月

TKK5200系のステンレス外板に関しては，コルゲー

２．２ セミステンレス車両の生産

ションプレートの長尺物の加工の試行錯誤や，ステンレ

試作的要素のあったTKK5200系の後，TKK6000系がス外板と普通鋼製骨組の溶接部のモックアップ製作によ量産化された．さらに，セミステンレス車両は技術的難る検討など，数多くの加工技術の試行が行われた．

易度が低かったことから，各社で生産され始めた．

外板は，汎用材料のSUS ７の板厚１mmで，複数のR

しかし，セミステンレス車両は，外板はステンレス鋼をつないだ二山型のコルゲート形状（表１）である．そ

板で無塗装化は可能であるが，骨組は普通鋼製のままでの形はヒダ付と称される独自のもので，当時の試行錯誤あるため，軽量化効果はわずかであり，さらに骨組が腐がうかがえる．

食する問題があった．そのため，あまり普及せず，後述

銀色に輝く車体は，沿線の子供たちから銀電車と呼ばの米国技術の普及によりやがて駆逐されることになる．

れ，戦後復興，ならびに，高度経済成長期の中で次第にただし，後述の米国ライセンスが不要であるため，シンボル的な存在になっていった．それは，後述の米国

TCC独占となった第１世代のオールステンレス車両のにおける世界初のステンレス車両が，大恐慌からの復興

開発後も，公営交通を中心に各社共同設計の車両で生産のシンボルになったのとよく似ていた．

されていた．例えば，営団地下鉄（現東京メトロ）3000
系・5000系は，TCC・旧帝国車輌（現 J-TREC），汽車
会社・川崎車輌⇒ 川崎重工業（以下，R）
・日本車両（以下，N）
・近畿車輛（以下，S）
・日立製作所（以下，H）の計７社で，共同設計・生産された．
1968年にTCC大阪工場となる旧帝国車輌でも，1965
年製営団5000系から生産を始めた（図３）．1970年TCC
横浜工場への車両生産統合により，TCC横浜工場と共同生産したセミステンレス車両の泉北高速100系が，TCC
大阪工場の最終出場車となった．
セミステンレス車両は，後述の第２世代ステンレス車

製造初年

1958.11

製造所

TCC横浜

軌間

1067mm

全長

18ｍ

動力源

DC1500V

駆動方式

直角カルダン

特記事項

日本初のステンレス車両
J- TREC 横浜事業所内に保存

保存

両の技術公開・ディファクト化後は，ほとんど採用がなくなった．

産業考古学会「推薦産業遺産」
日本機械学会「機械遺産 No.51」
図2

東急 5200 系

トップナンバーのTKKデハ5201は，TKK各線で使用
図3

された後，上田交通で活躍した．退役後はTKK長津田
工場での復元保存・TCCでの保管を経て，TCC60周年

3の2008年に東急車輛産業遺産(現J-TREC産業遺産)として横浜事業所に保存された．

帝国車輌での側構スポット溶接作業（9）第1世代オールステンレス車両（BUDD技術提携）

３．１ 世界初のステンレス車両Pioneer Zephyrの開発

同車は，日本初のステンレス車両という顕著な価値だ

ステンレス車両の歴史は，米国に始まる．

けではなく，日本の戦後復興や高度経済成長を支えたとステンレス車両を世界で初めて開発したBUDD社(Theいう社会的価値も高く評価され，後述のTKK7000系とBudd Company)はアメリカ・ペンシルベニア州フィラデ

ともに産業考古学会「推薦産業遺産」，日本機械学会 ｢機ルフィアを本拠地としたメーカで，1912年に設立された．

械遺産｣ に認定されている．

もともと自動車関係等の金属加工を手がけていたが，スデハ5201は，戸袋内部の普通鋼製部に腐食が見られる

テンレス鋼の特性を活かし軽量な鉄道車両の技術開発もものの，外板の輝きは59年前の誕生時のままである．

総合車両製作所技報第６号

進めていた．

10

ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

世界初のステンレス車両は，BUDD社が1934年にシカ工業製品に共感を覚える．著者が2013年に調査で訪れた

ゴ・バーリントン・クインシー鉄道（Chicago, Burlington

ときに，４歳くらいの男の子が銀色に輝く車体を見上げand Quincy Railroad，略称CB&Q)向けに製造したPioneer

ながら，“Very shining!”，“Big train!”と歓声を上げた光Zephyr（図４）である．

景は忘れられない．
３．２ BUDD技術提携とTKK7000系国産化開発
日本におけるオールステンレス車両の歴史は，当時新興車両メーカであったTCCが，世界にはばたくという理念のもと，BUDD社との技術提携(1958-1985)に踏み切ったことから始まった．
溶接構造のオールステンレスカー製造技術は当時
BUDD社の独占するところであり，その技術の信頼は世界

製造初年 1934

製造所

BUDD

軌間

1435mm

全長60ｍ（3 連接）

動力源

ディーゼル

駆動方式

電気式

的であった．当社は1959年にBUDD社からオールステン
レス車両の設計製造に関する技術提携契約を結んだ．ブラジル（Mafersa，1944年設立），ポルトガル（Sorefame，
1943年設立），オーストラリア（Comeng，1921年に前身

特記事項 世界初のステンレス旅客車両
保存となる会社が設立）などの各国の会社に続いて，いわゆ

シカゴ科学産業博物館
図4

る「BUDDファミリー」の第８番目の技術提携会社となった．

Pioneer Zephyr（1）BUDD社の技術提携会社は各国１社に限られていたた

Pioneer Zephyrは，スマートな流線型のステンレス製

め，オールステンレス車両は日本ではTCCの独占技術と車体に，ステンレス製フェアリングに包まれた連接台車なった．一方で，JNRや公営鉄道の共同設計車種には採を履き，８気筒600馬力のディーゼルエンジンとそれに用が困難となり，市場が限定されることにもなった．

直結する発電機を搭載するなど，蒸気機関車が主流の時

米国からはステンレス車両の設計技術とともに，ステン

代にすべてが革新的と思える電気式高速ディーゼル動車

レス鋼の塑性加工技術・溶接技術・品質保証技術が移転さとして誕生した．

れた．その技術により外板だけではなく骨組もステンレス

外観設計に航空機技術者が参画したことや，通常の鋼鋼製となり，大幅な軽量化と耐腐食性の向上が実現した．

材のリベット結合に代わるステンレス鋼のショット溶接

1961年９月にオールステンレス車体の専用工場が横（現在のスポット溶接に近いもの）の成功などが開発に浜製作所の所内に完成し，BUDD社のノウハウに基づい寄与した．

て新鋭設備がふんだんに取り入れられた．床下の機器吊車体のステンレス材の使用の特徴は，側外板から床下り金具や一部の配管・ダクトなどを，台枠下面を上に向下部中心までもがステンレスコルゲーションプレートにけたまま先に組み付ける床下反転ぎ装技術は，この時に覆われており，屋根部も床下下部も，どちらが天地であ

日本で最初に導入され，鉄道車両業界では先駆として注っても良いと思わせるくらい航空機の機体のように丸み目を浴びた．

を帯びている．

強度要求に応じて調質処理により各種鋼種を供給でき

Pioneer Zephyr は，1929年の世界大恐慌の影響が残る

るオーステナイト系ステンレス鋼SUS39（現在のSUS

暗い世相の中で，1930年代の流線型ブームに載って大成

301）を，専用の塑性加工機により加工し，ショット溶

功を納め一世を風靡した．Pioneer Zephyrが登場した1934接（現在は抵抗スポット溶接）により組み立てるという

年は，日本ではC53型三気筒蒸気機関車が流線型に改造さ基本形は，BUDD社のライセンスが終了した現在も，変れた年で，米国にあってもこの時代にPioneer Zephyrの銀

わらずに承継されている．
戦後の新興会社である当社は，この時点で車両製造技

色に輝く流線型の出現は衝撃的であったであろう．

術を飛躍的に発展させ，名実共に一流車両メーカとなっ

Pioneer Zephyrは，誕生から83年経った現在，シカゴ

たとされている．

科学産業博物館に，米国の鉄道黄金期の流線型の形態に復元され大切に保存されており，その雄姿を実際に見る

そして，1962年１月には，日本初のオールステンレスことができる．シカゴ科学産業博物館でPioneer Zephyr

車両であるTKK7000系（図５）が開発された．TKK7000

を目の前にすると，一種独特のレトロフューチャー的な系は，BUDD社の技術移転を受け，当時最新鋭のBUDD

11

2017年12月

社製フィラデルフィア交通局PTC 600形（図６）を設計

通点が多くなった．

のモデルとして，TCCにて設計・製作された．PTC600

ステンレス鋼は，調質熱処理・冷間加工によって強度形は，フィラデルフィア地下鉄マーケット・フランクフ

向上が可能なSUS39となり，側外板のコルゲートは，板厚

ォード線で1990年代まで活躍し既に廃車となっている．

が0.8mmの台形断面（表１）となった．コルゲートは，幅

1960年に製造された606号車がペンシルバニア州にある

25.4mm（１インチ），
高さ12.7mm（ハーフインチ）である．

ペンシルバニアトロリー博物館に保存されている．

TKKで最晩年の2000年まで活躍し，TCCにて牽引車となっていたデハ7052（TCC，1965）が，J-TREC横浜
事業所内に保存されている．さらに，トップナンバーのデハ7001（クハ7910に改造）は解体されたが，車号名板・製造所名板が同歴史記念館に保存されている．
現在でも，VVVF化・冷房改造されたTKK7700系と，各私鉄に譲渡された車両が現役で活躍しており，ステン
レス車両の高寿命を証明している．

製造初年
製造初年
軌間
軌間
動力源
動力源
特記事項
特記事項
保存
保存

３．３ 国産技術化の進展

1962.1
製造所
TCC横浜
1962.1
製造所
TCC横浜
1067mm
全長
18ｍ
1067mm
全長
18ｍ
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
日本初のオールステンレス車両
日本初のオールステンレス車両
J- TREC横浜事業所内に保存
J- TREC横浜事業所内に保存
産業考古学会「推薦産業遺産」
産業考古学会「推薦産業遺産」
日本機械学会「機械遺産 No.51」
日本機械学会「機械遺産 No.51」
図5

1962年1月のTKK7000系開発から１年あまりの間に，さまざまなタイプのステンレス車両が誕生する．
1962年12月初旬には，南海電気鉄道（以下，NDK）
6000系が竣工した．車体長20mまで延長されるとともに，4箇所の片引戸出入口と戸袋部分が設置された．また，屋根と側の接合部分には小Rを設けて接線的に接続する技術が開発され，一般的な車体断面を実現した．
オールステンレス車両のNDK6000系は72両が新製さ東急 7000 系

れた．同時期に新製された軟鋼製のNDK7000系が老朽廃車される中で，車齢50年を超えてなお老朽化がみられず，1両も欠けることなく全車現役で運用されている．
1962年12月下旬に京王帝都電鉄（KTR, 現京王電鉄
KER）3000系（図７）が製作された．
ステンレス鋼は曲面加工が難しいことから，先頭部の上半部にFRPを初めて採用し，いわゆる「湘南タイプ」の先頭形状を実現した．FRPの色は，編成ごとにレイン
ボーカラーの７色とされ，「ステンプラカー」という愛称で親しまれた．

製造初年 1960
製造所
BUDD
製造初年 1960
製造所
BUDD
軌間
1581mm
全長
16.76ｍ
軌間
1581mm
全長
16.76ｍ
動力源
DC600V
駆動方式 直角カルダン
動力源
DC600V
駆動方式 直角カルダン
特記事項 TKK7000系の設計モデル車両
特記事項 TKK7000系の設計モデル車両
保存
ペンシルバニアトロリー博物館
保存ペンシルバニアトロリー博物館
図 6 フィラデルフィア交通局 PTC（2）FRP応用技術は，後述のJNR205系以降の軽量ステンレス車両で全面採用され，自由な先頭形状デザインを実現できるようになる．
1997年にデハ3005号（1964年製TCC製）が余剰廃車となり，その車体を利用したリサイクル実証試験が1998年に行われた(10) (11)．

TKK7000系が，それまでのセミステンレス車両であ実証試験の結果，調質圧延による各種ステンレスの鋼るTKK5200系，TKK6000系とは全く異なり，PTC600

種は，溶解すれば同一素材に戻るため，鋼種別分別が不形に良く似ているのは，まさに技術の系譜を示している

要であることがわかった．さらに，ステンレス鋼に含まといえる．屋根のRが単円弧になっていて側構体との接れているクロムCrとニッケルNiがリサイクル容易でス

続が折れ角になっている点や，側腰部の外板に採用されクラップ単価が高価なため，アルミ車両・鋼製車両よりたコルゲーションプレートなどが踏襲されて外観上も共もリサイクル容易でコストが安いことが実証された．

総合車両製作所技報第６号

12ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

さらに，廃車時の解体調査でステンレス構体に腐食がないことが実証され，後の205系以降のJNRステンレス
車両制式採用の基礎データとなった．
トップナンバーのキハ35 901は，晩年に八高線等で使用された朱塗装（朱色５号）のまま，群馬県安中市松井田町横川の碓氷峠鉄道文化むらに保存されている．
1966年に，初の海外向けオールステンレス車両となる
台湾鉄路局向けにDR2700型特急用ディーゼル動車（図製造初年 1962.12
1962.12
製造初年
製造初年 1067mm
1962.12軌間
軌間
1067mm
軌間
1067mm
動力源
DC1500V
動力源
DC1500V

製造所
製造所
製造所
全長
全長

９）が開発された．片側１扉車で全長に渡ってコルゲー

TCC横浜
TCC横浜
TCC横浜
18ｍ
18ｍ

ションプレートを配置したデザインで，長尺の圧延材の使用は特急仕様車にふさわしい優美性があった．この形

全長
18ｍ
駆動方式
平行カルダン
駆動方式
平行カルダン
動力源
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
特記事項
前面
FRP初採用ステンプラカーの愛称
特記事項
前面
FRP初採用，，ステンプラカーの愛称
特記事項 廃車時リサイクル実験
前面
FRP初採用，ステンプラカーの愛称
廃車時リサイクル実験

式は西部幹線台北～高雄間の光華号として長編成で華々しくデビューした．
DR2700型は2014年に定期運用から退いたが，2017年

廃車時リサイクル実験
図 7 京王 3000 系（2）現在も８両がイベント列車等で活躍している．海外でも50年以上にわたり第一線で活躍していることになり，ス
テンレス車の長寿命と美観維持の優位性を物語るものである．
DR2700型の後続車として，20年後の1986年に基本仕様は変えずにDR2800型気動車を製造し東部幹線用として納めている．
台湾鉄路局向けのオールステンレスディーゼル動車としては，当社が納めたこの2形式のみが外板裾絞りであ
る．

製造初年
製造初年
軌間
軌間
製造初年
動力源
動力源
軌間
特記事項
特記事項
動力源

1963.4
製造所
TCC横浜
1963.4
製造所
TCC横浜
1067mm
全長
20ｍ
1067mm
全長
20ｍ
1963.4
製造所
TCC横浜
ディーゼル 駆動方式
液体式
ディーゼル
駆動方式
液体式
1067mm
全長
20ｍ
JNR初のオールステンレス車両
JNR初のオールステンレス車両
ディーゼル 駆動方式
液体式
- 側・屋根）
初の外側構体結合（妻初の外側構体結合（妻側・屋根）特記事項 解体時腐食状況調査
JNR初のオールステンレス車両
解体時腐食状況調査
初の外側構体結合（妻 - 側・屋根）
保存
碓氷峠鉄道文化むら
保存碓氷峠鉄道文化むら
解体時腐食状況調査

保存

図 8碓氷峠鉄道文化むら
国鉄キハ 35 形 900 番代（2）1963年には，JNRキハ35形900番代（図８）が登場している．このキハ35形は通勤型の気動車で，10両が試作的にオールステンレス車とされ，塩害の多い房総地区で製造初年 1966.9
製造初年 1067mm
1966.9
軌間

製造所
製造所
全長

TCC横浜
20mTCC横浜

軌間
1067mm
全長
20m
製造初年ディーゼル
1966.9 駆動方式
製造所 液体式
TCC横浜
動力源
動力源
ディーゼル
駆動方式
液体式
軌間
1067mm
全長
20m
特記事項
初の輸出オールステンレス車両
特記事項
初の輸出オールステンレス車両
動力源
ディーゼル 駆動方式 液体式

特記事項

使用された．これは耐久性を鋼製車と比較する目的があ初の輸出オールステンレス車両
図9った．

台湾国鉄 DR2700 型

この車両では，製作容易化のために，妻と側・屋根の海外向けオールステンレス車両としては，台湾鉄路局

構体結合が，外側からのスポット溶接が可能な構造とな向けオールステンレスディーゼル動車の他に，タイ国鉄

った．この構造は，のちに第３世代ステンレス車両から向け気動車・寝台客車などを生産し，1984年にはクリー

全面的に採用されることになる．

ブランド交通営団向け地下鉄電車で，オールステンレス

132017年12月

車両の母国である米国にも輸出を果たした．その後の米両の開発の直後から，軽量性で大幅に優れるアルミ車両

国向けオールステンレス車両は，1987年にメトロノースが開発されていた．

鉄道向けM4形交直流電車，1991年にロングアイランド
鉄道向けダブルデッカー客車と北米案件が続いた．

図 11

製造初年

1967.1

製造所

TCC横浜

軌間

1067mm

全長

18ｍ

動力源

DC1500V

駆動方式

平行カルダン

特記事項

初の下降窓採用（日本独自の進化）
図 10

軽量ステンレス試作構体（2）そこで，ステンレス車両の競争力を抜本的に高めるため，「アルミ車両に勝つ」ことを目的に，軽量ステンレ
ス車両の開発プロジェクトが始まった．
当時黎明期を迎えていたコンピュータを用いた有限要素法（FEM）解析を本格的に採用し，極限まで軽量化（2）

東急 7200 系を進めた．米国車両ベースの設計基準を日本の車両の実1967年に，TKK 7200系が開発された（図10）．この車情に合わせて緩和した．

両からは，日本独自技術としてバランサ付きの１枚構成

つぎに，1976年に限界設計の試作構体（図11）を製作の下降窓が採用された．１枚の下降窓は，外観・通風・した．外板は1.2mmで腰にRを付け，構造的にもコルゲー

部品点数などで優位であるが，車体が腐食しやすいとい

ト板からビード成形板（表１）に変更され，外観の大幅う欠点があり，採用は限定的であった．

な改善がなされた．これは，車体清掃の面でも有効であ

しかし，オールステンレス車両では車体腐食の欠点はった．

ないことから，本形式以降オールステンレス車両では標

この試作構体に，実際に荷重をかけて，強度・剛性が準的に採用されることになる．

不足する部分だけに最小限の補強を追加してゆく手法

後述のJNR205系１次車は，軟鋼の201系と同じ２段式

で，最適設計化が行われた．実施された構体荷重試験は，の上段下降・下段上昇のユニット窓が採用されていた．

実に７回を数えた．

当時TCCに第１編成の完成検査に来たJNR技師が，隣のさらに，日本の高混雑による高応力と高温多湿の気象線にいた横浜市営地下鉄2000系の１段下降窓を見て，条件による応力腐食割れ（SCC）対策として，鉄道車両

205系２次車以降については，１段下降窓に設計変更し用 の 低 炭 素 ス テ ン レ ス 鋼SUS301Lが 開 発 さ れ た．

たいという考えを持ったというエピソードがある．

SUS301Lは，強度要求に応じて調質処理により部材強このように，BUDD社ライセンスによる第１世代オー

度を作り分けることができることから，軽量化に大きく

ルステンレス車両は，米国技術をベースとしながらも，独自の技術開発と製法改良を進めることで，採用例が拡寄与した．
1978年 に 軽 量 ス テ ン レ ス 車 両 の 試 作 車 と し て，

大していった．その独自技術の採用拡大とともに，米国

TKK8000系の中間車8400形2両が製作された（図12）．

へのライセンス料率も段階的に引き下げられていった．

同一の機器を搭載した8200形と比較して，構体質量は２トン軽くなっている(2)．構体構造は試作構体による開４ 第2世代オールステンレス車両（軽量ステンレス車）

発成果を盛り込んでおり，側外板のビード成形の位置や４．１ 軽量ステンレス車両の開発

腰のR付けなども踏襲されている．側窓は8000系と同一

1974年のオイルショック以降になると，さらなるエネのユニット窓を使用したため，試作構体では出入口間のルギ効率向上が鉄道にも求められて，そのためには車両

開口が1窓分であったが，実情に合わせた２窓分に統一の軽量化が望まれていた．第１世代オールステンレス車

された．

総合車両製作所技報第６号

14ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

テンレス車両において見栄え感のアップを与える画期的なものであった．
以後，登場するオールステンレス車両では，腰板や幕帯にカラー帯を配置するデザインが主流となっていった．
４．２ 軽量ステンレス車両の普及「軽量ステンレス車両」と命名された第２世代オールステンレス車両は，外観や軽量性が大幅に向上したこともあり，その後爆発的な普及をする．

製造初年 1978.12
製造所
TCC横浜
「軽量ステンレス車両」の開発により，米国技術から製造初年 1978.12
製造所
TCC横浜
軌間
1067mm
全長
20ｍ
国産技術化を果たし，1985年にはBUDD
社との技術提軌間
1067mm
全長20ｍ
動力源
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
携を終了する．やがてTCCはオールステンレス車両の生動力源駆動方式
製造初年 DC1500V
1978.12
製造所 平行カルダン
TCC横浜
特記事項 初の軽量ステンレス車両（日本独自技術） まれ故郷の米国にも輸出するようになり，BUDD社がス
特記事項
初の軽量ステンレス車両（日本独自技術）
軌間
1067mm
全長
20ｍ
動力源
特記事項

テンレス車両から撤退する．そのため，日本生まれの「軽DC1500V
駆動方式
図 12 東急 8400
形（2） 平行カルダン
量オールステンレス車両」は元祖の米国技術を超えたと初の軽量ステンレス車両（日本独自技術）いえるだろう．
軽量ステンレス車両は，1980年のTKK8090系の量産開始以降，NDK8200系，KTR7000系，東武鉄道10000系などが製作され，着実に民鉄における軽量ステンレス車
両の採用が進み，銀色に輝くファミリーは拡大を遂げていった．

製造初年 1980.12
1980.12
製造初年

製造所
製造所

TCC横浜
TCC横浜

軌間
軌間

全長
全長

20ｍ
20ｍ

1067mm
1067mm

動力源
駆動方式
動力源
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
製造初年 DC1500V
1980.12
製造所 平行カルダン
TCC横浜
特記事項
初の量産型軽量ステンレス車両
特記事項
初の量産型軽量ステンレス車両
軌間1067mm
全長20ｍ
動力源

DC1500V
図 13 東急 駆動方式
8090 系（2） 平行カルダン
特記事項 初の量産型軽量ステンレス車両
1980年に軽量ステンレス車両8090系が登場した（図13）．
8400形を営業線で使用した結果を基に，編成単位で量産に移行したもので，車体は8400形と同様とし，8000系と比較して２トンの軽量化が図られている．電機品やブレーキ装置なども可能な限り軽量化が図られ，最終的に１両あたり平均で2.8トンの軽量化に成功した（13)．

製造初年
製造初年 1985.1
1985.1軌間
1067mm
軌間
1067mm

製造所
製造所 TCC横浜他
TCC横浜他
全長20ｍ20ｍ
全長
動力源
駆動方式
動力源
DC1500V
駆動方式平行カルダン
平行カルダン
製造初年 DC1500V
1985.1
製造所
TCC横浜他
特記事項
ＴＣＣ軽量ステンレス技術無償公開
特記事項
ＴＣＣ軽量ステンレス技術無償公開
軌間1067mm
全長
20ｍ
国鉄制式化の初形式，
日本全国にステンレ
国鉄制式化の初形式，
日本全国にステンレ
動力源
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
ス車両が普及特記事項 ス車両が普及
ＴＣＣ軽量ステンレス技術無償公開
国鉄制式化の初形式 ，日本全国にステンレ
ス車両が普及

車体断面は腰曲がりで，上部が車体中心寄りに傾斜した斬新なデザインの断面形状となった．

図 14

側外板は窓吹き寄せ部を梨地仕上げ，腰板と幕板は光沢のあるBG仕上げとし，ステンレス材の持ちえる変化

国鉄 205 系（2）

そのようなトレンドのなかで，JNRでも次世代の通勤を有効に使った表現となった．

車両として軽量ステンレス車両の研究を行うことにな

また腰部と先頭部に接着フィルムによるラインカラー

り，1982年から各車両メーカと共同で，素材，溶接，塑の帯を設けて，外観は従来のステンレス車両と一線を画

性加工，検査基準などの検討を行った．

す車両となり，先頭形状と併せて軽量ステンレス車両で当社は，軽量ステンレス車両の技術を，JNRおよび車あることをアピールした．外板の仕上げの違いやカラー

両メーカ各社に無償公開(3)する決断をした．公開した帯を設けることで外観に変化を持たせる手法は，当時，TCCの軽量ステンレス車両の技術をベースにしながら，塗装をしなければモノトーンになりがちだったオールス

加工法の一部には他社技術も採用された．

15

2017年12月

その結果，1985年の通勤型205系（図14），近郊型211ルステンレス電車が完成した（図16）．

系を皮切りに，在来線の全車種に軽量ステンレス車両が米国AAR基準である車端圧縮荷重360tが適用される．

制式採用された．さらに，JNR末期の1987年までに，

最高速160km/hの大型交直流電車である．

121系，207系，213系，415系1500番代，キハ31，キハ
54，キハ185系と，新幹線100系を除くほぼすべての新形式車両が軽量ステンレス車両となった．
オールステンレス車両は日本全国に広がり，生産メー
カはTCC 1社からTCC・R・H・N・S・富士重工・新潟鉄工所（現新潟トランシス）の7社に拡大した．
TCCとしては，それまでの独占技術の100％から，市場シェアを大幅に落とすことになったが，市場が爆発的に増加したため，生産両数は倍増することになった．

製造初年 1987.1

製造所

TCC横浜

軌間
1435 mm
全長25.92ｍ
製造初年
1987.1
製造所
TCC横浜
DC700V第3軌条
動力源 1435 mm
駆動方式 25.92ｍ
平行カルダン
軌間
全長

製造初年
軌間
製造初年
動力源
軌間

1986.3製造所

1067mm1986.3
DC1500V
1067mmAC13kV60Hz架線
DC700V第3 軌条 駆動方式 平行カルダン
動力源
特記事項 AC13kV60Hz架線
ステンレス車両の故郷米国への輸出車両
ＡＡＲ基準準拠 バイ・アメリカン法適用
特記事項 ステンレス車両の故郷米国への輸出車両

TCC横浜

全長
20ｍ
製造所
TCC横浜
駆動方式 20ｍ
平行カルダン
全長

動力源
駆動方式 平行カルダン
世界初の軽量ステンレス車体・ボルスタレス
特記事項 DC1500V
台車・ＶＶＶＦ制御の電車
特記事項
世界初の軽量ステンレス車体・ボルスタレス
営業開始直後に乗り上がり脱線，
その後の台車・ＶＶＶＦ制御の電車
技術基準となる静止輪重10%管理手法構
営業開始直後に乗り上がり脱線，その後の
築．
鉄道の安全性向上に貢献
技術基準となる静止輪重10%管理手法構築．鉄道の安全性向上に貢献
図 15

ＡＡＲ基準準拠
バイ・MTA
アメリカン法適用
図 16 メトロノース
M4（3）側構は片側2箇所に側出入口を有し，外板は腰帯部に２本のビートを付けたのみのフラット構造であり，長手方向に配置した骨組と一体になって車端圧縮荷重360tの一部を負担する構造とした．断面は腰部にRを持ち上方
はやや内側に傾斜しているが側はりと側構との結合部にオフセットがあり概観に特徴的な印象がある．側柱は長土台の外側に取り付ける構造とし，屋根の長けたと直接

東急 9000 系（12）結合する構造としている．このように海外案件では，要求される仕様によって，国内車両に用いられるステンレ

1986年には，現在も標準的に採用されている三大技術

ス材料と同じものを使って，構体能力や概観デザインが（軽量ステンレス車体-ボルスタレス台車-VVVF制御）
を，

全く異なる車両が生まれる．

世界で初めて採用したTKK9000系（図15）が開発された．
クハ9001は営業運転３日目に横浜駅で乗り上がり脱当初，BUDD社からもたらされたストレスノートには，
17- 7ステンレスの使用の指示であったが，前述のとおり

線事故を起こすが，その再発防止策として静止輪重アン

日本で開発された加工性の良い低炭素ステンレス鋼(4)バランスを管理する方法を確立する起源 ともなった．

SUS301Lを主材として，複数の米国案件に対応していこの静止輪重10%管理は，2000年中目黒事故以降に技術ることは特記に値する．

基準となっている．TKKクハ9001は，鉄道の安全性向

M４形はバイ・アメリカン法が適用されたため，プロ上に貢献したという観点からも，その技術的価値が再評

ト車両６両を除き，米国現地で最終組み立てを行った．

価される必要がある．腰板のビード４本配置は当時のト

現地当局の要請を受け，マンハッタンのイーストリバー

レンドである．

の東側に海軍工廠の跡地（通称ブルックリンヤード，戦1987年１月に，MTA（Metroporita Transportation Authority

艦ミズーリの製作場所）に最終組み立て工場を整備した．

of New York）の傘下であるMNCR（Metro North Commuter
Railrord)：米国メトロノース鉄道向けM４形交直流オー

総合車両製作所技報第６号

16ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

しかし，バイ・アメリカン法やAAR基準の制約や，車体の側外板はビード成形のないフラット（表１）なプラザ合意後の急激な円高の影響を受け，その後北米市ものとなり，車体基本仕様は統一するものの，性能と保場からは撤退することになった．現在では，当社から無守に直接影響のない箇所については，各車両メーカの独償技術公開を受けた各社が，北米現地工場にて車両生産

自の構造が認められた．このことは当時の車両メーカ側を行っている．

の製造設備の負担を軽減，すなわちコストを抑えるもの
で画期的な発想であった．

５ 第3世代オールステンレス車両（新系列車両）

製造のイニシャルコスト削減だけではなく，メンテナ

５．１ 重量半分・寿命半分・価格半分JRE901系の開発

ンス性の大幅な向上が行われた．その実運用データの蓄1987年のJNR分割民営化後は，各JRで独自の車両開積により，画期的な新保全体系が確立されることになる．

発が進むようになる．

新保全体系が適用される車両を，新系列車両と呼んでい

JNR時代の旧型車両の置換えを促進すべく，JR東日本

る．

（以下，JRE）では，「寿命半分，価格半分，重量半分」
５．２ 標準車両としての展開という次世代車両のコンセプトが掲げられた．このコンセプトを元に，各社で独自開発が行われた．

第3世代オールステンレス車両の技術は，JRE新津車

当社では，従来のオールステンレス車両技術の基本形

両製作所（以下，JRE新津）に技術供与され，量産体制は維持しながらも，大量生産を前提としてFA技術を用が整備され，1995年に第1号車であるJRE209系が出場しいた生産性向上が追及された．外板をビード出し外板かた（図18）．

らフラット外板にするとともに，外部からスポット溶接できる構体結合構造が採用された．さらに，OA技術であるFEM解析を深度化することで，軽量化とコストダウンを両立した第３世代オールステンレス車両を開発した．

製造初年 1993
1993
製造初年
.1 .1

製造所
製造所

軌間
軌間

全長
全長

1992.3

製造所

TCC横浜他

製造初年

1992.3

製造所

TCC横浜他

軌間

1067mm

全長

20ｍ

動力源

DC1500V

駆動方式

平行カルダン

軌間

動力源

特記事項

特記事項
保存

保存

1067mm
DC1500V

全長

駆動方式

DC1500V 駆動方式
駆動方式 平行カルダン
平行カルダン
DC1500V

特記事項

第 3 世代オールステンレス車両量産化
TCCからJRE新津へ技術供与
TCCからJRE新津へ技術供与
JRE 新津初生産車両
JRE 新津初生産車両

20ｍ

平行カルダン

初の第3 世代オールステンレス車両
初の第3
世代オールステンレス車両
新保全体系の基礎を構築

20ｍ
20ｍ

動力源
動力源

特記事項

製造初年

1067mm
1067mm

TCC横浜他
TCC横浜他
ＪRE新津
ＪRE新津

第 3 世代オールステンレス車両量産化

図 18

JR 東日本 209 系

1990年JREでは，新津車両所で車両を製造するプロジ
ェクトが発足し，当社は三井造船とともに技術協力に参新保全体系の基礎を構築
JRE東京総合に川重製Tc保存

画した．

JRE東京総合に川重製Tc保存
図
17 JR 東日本 901 系（13）

車両製造技術の伝承を目的に，JRE新津として出発さ

1992年に量産先行車としてJRE901系（図17）が製作せるもので，工場建屋や製造ラインを旧JR新津車両所

された．先行車は，京浜東北線用として編成ごとに仕様の跡地に新設し，ステンレス車両を新造する巨大なプロの異なった10両編成３編成が製作された．編成ごとにジェクトであった．JRE新津は1994年10月から創業を開制御装置，空調装置，電気式戸閉機，ワンハンドルマ

始している．

スコンなど，さまざまなシステムが採用され，性能試験

209系の生産を横浜から新津に移植する作業は，1992

や現車試験を行った．その結果，1993年からの量産化に

年ごろから徐々に始まり，ロボットを多用した生産設備

際して基本仕様は統一され，209系として製作されるこに合わせたJRE新津用の生産図面がTCC横浜で作成されととなった．

た．

17

2017年12月

JRE新津のスポット溶接機に合わせた構体図面の作成共有化して一元管理することにより，効率的に設計を進や，TCC横浜で使われていたステンレスの板金物の加工める共創設計のしくみが導入された．

図面を一品一様図に展開するなど，製作図面においても209系950番 代 で は， 従 来 の 通 勤 型209系 の 車 体 幅

量産体制の事前準備がなされた．

2800mmから，近郊型E217系と同様の2950mmに拡大し新造プロジェクト発足から５年目の1995年に，JRE新て，定員を増大した．これは，量産E231系以降，通勤・津製の209系は完成した．このように，209系はTCC横近郊型車両の車体仕様共通化によるコスト低減につなが浜とJRE新津の両工場で製作された．自動化・ロボットった．また車体外板の汚損防止とコストダウンの目的で，化の整ったJRE新津の生産ラインで製造された209系は，

これまでのステンレス通勤車で用いられて来た腰板と妻

高い構体精度を持ち，外板のひずみも少なかった．

板のダル仕上げを省略し＃80BGを使用した．
第１編成は，1 ～ 5号車（６扉車１両を含む）がTCC
横浜製，6 ～ 10号車がJRE新津製で登場している．
2000年になると，JRE E231系をベース車両として民鉄向けの標準車両をJRE新津と共同で開発することになり，相模鉄道（以下，STK）10000系が，2001年に製作された（図20）．2002年３月完成の第二編成は，前5両がTCC横浜製，後５両がJRE新津製10000系初車両として登場している．

製造初年 1999.1
製造所
TCC横浜
製造初年 1999.1
1999.1
製造所 TCC横浜
TCC横浜
製造初年
製造所
1999.1
JRE新津
1999.1
JRE新津
1999.1JRE新津
軌間
1067mm
全長20m
軌間
1067mm
全長20m
軌間
1067mm
全長20m
動力源
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
動力源 DC1500V
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
平行カルダン
動力源
駆動方式
特記事項 列車情報伝送装置によるぎ装配線大幅削減
列車情報伝送装置によるぎ装配線大幅削減
特記事項 列車情報伝送装置によるぎ装配線大幅削減
特記事項
初の横浜・新津の共同設計
初の横浜・新津の共同設計
初の横浜・新津の共同設計
図 19

車体の基本構造や車両システムはE231系と同じとし，車両限界，線路，運転条件などの違いにより車体幅やMT比率などを変更して登場している．先頭形状はSTK
独自のデザインである．
車体構造を標準化するとともに，制御システムや補助回路システム，そしてブレーキシステムを共通化することによって，量産効果を生み，生産コストを抑え，さらJR 東日本 209 系 950 番代にメンテナンスの軽減策によるライフサイクルコスト低減が確立された．
2004年には標準車両として，東京都交通局新宿線10300形が，2007年にはベース車両をE233系とした小田急
電鉄4000形が，2009年にはSTK11000系が製作されている．
また，車体のみ標準化したいわゆる準標準車両として，
TKK5000系，NDK8000系などが開発された．

製造初年 2001.10
製造所
TCC横浜
製造初年 2001.10
2001.10
製造所 TCC横浜
TCC横浜
製造初年
製造所
2002.3
JRE新津
2002.3
JRE新津
2002.3JRE新津
軌間1067mm
全長20m
軌間
1067mm
全長20m
軌間
1067mm
全長20m
動力源
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
動力源
DC1500V
駆動方式
平行カルダン
動力源
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
特記事項 初の標準車両
特記事項
初の標準車両特記事項 初の標準車両
図 20 相模 10000 系（2）1999年に，列車情報伝送装置を採用することにより，引き通し線などのぎ装配線を大幅に削減した209系950番
代（後のE231系 の試作車）を開発した（図19）．
この車両はTCC横浜とJRE新津の共同設計により，初めて製作された．製作図面については，CADデータを

総合車両製作所技報

第６号

製造初年 2000.12
製造所
TCC横浜
製造初年 2000.12
2000.12
製造所 TCC横浜
TCC横浜
製造初年
製造所
軌間
1600mm
全長20m
軌間1600mm
全長20m
軌間1600mm
全長20m
動力源
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
動力源
DC1500V 駆動方式
駆動方式 平行カルダン
平行カルダン
動力源
DC1500V
特記事項 初の欧州への完成電車輸出
特記事項 初の欧州への完成電車輸出
初の欧州への完成電車輸出
特記事項
欧州規格EN・BS・UIC準拠
欧州規格EN・BS・UIC準拠欧州規格EN・BS・UIC準拠図 21

18

アイルランド国鉄 8520 系 EMU（14）ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

2000年から，アイルランド国鉄向けに8500EMUシリ

新製品となるsustinaは，2012年９月にベルリンで開催さーズとして，8500系16両（2000），8510系12両（2001），

れた国際鉄道見本市「Innotrans2012」の会場で発表された．

8520系40両（2004）（図21）の３形式を納入した．外観

sustinaシリーズ国内第１号車両は，TKK5050系5576号車

的には全く異なるが，JRE E217系を設計のベースとし

である
（図22）
．
TKK東横線5050系8両編成のうち，
1両
（5176

ており，標準車両の思想が踏襲されている．8500系は，編成の５号車，サハ5576）をsustina試作車両とした．最欧州向けとして日本初の完成電車の輸出である．首都ダ

大の特徴は外板のフルフラット（表１）化と３Dモデリン

ブリンの近郊区間のみが電化されており，
DART（Dublin

グを多様化した最適設計による構体軽量化である．

Area Rapid Transit）の名称でEMUによるサービスを行

構体は軽量ステンレス構造を基本とし，車体の台枠やっている．

屋根構体において構体材料や骨組の適正配置化を進める

国内向けの軽量ステンレス車両に対して，EN，UIC，とともに，妻部にはビード付き外板材の採用による骨組

BS等の欧州規格に適合した高い構体強度とクラッシャ

低減，内部構造においても各部受構造を吊溝化して骨組

ブルゾーンの付加が特徴である．ステンレス車両であり低減を図るなど，従来車と比較してトータル0.5tの軽量ながら客先の要望により，妻面をのぞき塗装されている．

化を図り，アルミ構体と同等の質量を実現した．これに8500シリーズEMUは製造後10年以上経過した現在でより，走行時の消費電力量削減など省エネルギ性の向上

も，既存の欧州製車両の４倍以上の高信頼性を誇っていが図られた．

る．このことは，当社社長宮下のアイルランド国鉄訪問の際にも，現場に掲示された実際のデータとともに高評価が示され，ただちに全社員に情報展開されている．
６ 第4世代オールステンレス車両（sustina）
６．１ sustina命名と試作車TKK5576開発
2012年にTCCの経営権がJREに移転してJ-TRECとなり，続いて2014年にはJRE新津がJ-TRECに統合された．
経営変革のなかで第4世代オールステンレス車両としての次世代発展と技術継承の大きな転機をむかえた．
TCCでは，2010年度よりTKKと共同で軽量，高剛性，
高強度，低コストな次世代通勤車両の開発に取り組んで
きた．J-TRECでは，その技術を継承しさらに発展させ，
次世代ステンレス車両の開発を加速するとともに，国内製造初年

2013.4

製造所

J-TREC横浜

軌間

1067mm

全長

20ｍ

動力源

DC1500V

駆動方式

平行カルダン

特記事項

初の sustina 試作車
レーザ溶接フルフラット構体初採用
安全対策ロールバー初採用
図 22

外に展開すべくブランド構築することにした．

東急 5050 系 5576 号車

それまでのTCCによる「軽量ステンレス車両」のよう

側窓部，側出入口部は枠を外板の内側に収め，側外板

な質実剛健で男性的なイメージから，新生J-TRECによのつなぎはレーザ溶接で突き合わせ接合してセギリを廃る環境に優しく美観も兼ね備えた車両ということで，ス止した．その結果，凹凸部が少なくなり，従来のステン

マートな女性的なイメージへの転換を図ることとした．

レス車両のイメージを一新したフラットですっきりした

サスティナ（以下sustina）は，JISのステンレス鋼材

外観を実現した．

記号からSUS（サス），環境に優しく持続可能の意からさらに側構体と屋根構体の結合構造を変更し，これま

sustainable（サスティナブル），地球環境問題を救う女神

で側構体外側に突出していた雨どいを廃止して側構体をの意からラテン語の語尾-ina（-イナ）を組み合わせた造

台枠から垂直に立上げることにした結果，室内有効スペ語である．

ースの増加が図られ，従来車よりも定員が１名増加する

sustinaは，レーザ溶接などの新技術により，外観・強結果となった．

度の向上や軽量化を図った次世代ステンレス構体技術の構体の組立方法は従来通りのスポット溶接を基本とし適用を基本としている．ただし，sustinaブランドは，新ているが，側窓部，側出入口部，側外板部，妻外板部，保全体系を実現できる高信頼性を次世代ステンレス車両

妻幌枠部の車体鋼板接合においては，レーザによる連続に用いることにした．そのため，ハイブリッド車両や海溶接を採用している．これにより，車両としての水密性

外向け車両など，レーザ溶接を用いない第3世代構体技の向上が図られ，シール切れ発生時におこる雨水浸入の術を踏襲したsustina車両も存在する．

防止に寄与した．

19

2017年12月

従来車では，スポット溶接が主体で点での接合となる車両としては初めて，低損失で耐熱性の良いSiCパワー

ため，鋼板の接合面の隙間からの水の浸入を防ぐ目的で半導体を採用し，さらなる省エネルギ化を図った．

樹脂シールによる水密シーリングを実施しており，これ

列車情報管理制御装置（INTEROS）の導入によるを定期的に補修する必要があった．しかし，レーザによ

WiMAXのデータ通信利用や，デジタルサイネージ（電る連続溶接ではこうしたシーリング作業が不要となり，

子看板）の車内搭載によるサービス機器の向上が図られ経年で補修する必要もないことから，車体のメンテナン

た．
“人に優しい車両”として，また“お客様，社会とス性が向上した．

コミュニケーションする車両“として親しまれる工夫がなされている．

６．２ sustina量産車の国内外への展開

E235系は，フラット外板，メディアサービス向上，

sustinaシリーズは，2013年にsustina試作車両として開半導体チェンジによるエコ化の三大要素を持つ新世代オ

発したTKK5050系5576号車の後，安定したレーザ溶接

ールステンレス車両である．2020年春ごろまでに山手線の確立と，18ｍ車・20ｍ車のラインナップを基軸に，急の全編成がE235系に置き換わる．

速に量産体制時代に入る．sustina車両は，2014年以降の約3年間に，新津では，JRE E235系，TKK2020系など，
横浜では，静岡鉄道（以下SOK）A3000型，KER5000系，
東京都交通局5500形，TKK2020系などのJRE・公営民鉄向け車両を，それぞれの工場で，連続一貫生産している．

製造初年
製造初年 2015.10
2015.10軌間
1435mm
軌間
1435mm
動力源
DC750
動力源
DC750VV

製造所
製造所
全長
全長

駆動方式
駆動方式
特記事項
初の海外向けsustina
特記事項 初の海外向けsustina
欧州
欧州EN規格準拠
EN規格準拠

製造初年
製造初年
軌間
軌間
動力源
動力源
特記事項
特記事項

図 24

2015.3
製造所
JJ--TREC
2015.3
製造所
TREC新津新津
1067mm
全長
20m
1067mm
全長
20m
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
DC1500V
駆動方式 平行カルダン
sustina 量産車
sustina 量産車
フラット雨トイ量産化
フラット雨トイ量産化
対横風対策屋根上歩み板の一部廃止
対横風対策屋根上歩み板の一部廃止
図 23 JR 東日本 E235 系

タイ ･ バンコク

JJ--TRECTREC横浜
横浜
21.5ｍ
21.5ｍ
平行カルダン
平行カルダン

パープルライン車両（15）初の海外向けsustinaとして，タイ王国バンコク都市鉄道パープルライン車両（図24）を2015年に製造した．パープルラインは2016年８月６日に，23km，16駅の通勤路線区間が全線高架線で開業した．
3両固定編成で63両を横浜事業所から出荷した．第3軌
条方式で両先頭車が電動車である．

E235系量産先行車は，2015年3月23日にJ-TREC新津パープルライン車両は，第3世代のオールステンレス事業所で落成した（図23）．現在，量産車を新津事業所

技術をベースとして，欧州のEN規格を適用して設計さで製作中である．

れている．強度評価はEN12663，耐衝突特性評価は

E235系は，sustinaの初の量産車両である．TKK5576

EN15227，耐火性評価はEN45545とNFPA130，ボルトで試作された技術が，E235系にて量産化された．E235の締結においてはドイツの軍需規格であるVDI2230など

系では雨どいが外側に張り出さない車体断面形状を採用が適用され，今後の輸出車両の基本を確立すべく開発さした．腰部にRを持ちながら外板を垂直に立ち上げたこれた．
車体は国内向け20ｍ級通勤車よりも一回り大きい．

とで拡幅車体に新しい独特性が表現された．また，横風パープルライン固有の車体仕様として，側開戸の外吊に対する安全性を向上させるため，抵抗の影響が少ない化による構体開口の拡大，冷房装置の高さに合わせた屋

クーラ部以外は屋根上の歩み板を廃止している。

根面のフラット化，幅広の貫通路などが挙げられる．

ユニバーサルデザイン内装を採用するとともに，衝突

2017年７月，フルフラット構造sustina量産第１号とし時の安全性を向上するためのロールバーを採用した．

て，KER5000系（図25）を開発した．レーザ溶接を最大

主回路のVVVFインバータ制御装置に，JREの営業用

総合車両製作所技報第６号

限に駆使し，運転室には共通プラットフォームの考えに20ステンレス車両技術の系譜 − Pioneer Zephyr から sustina まで−

基づく省力化設計のフリージアコンソールを搭載している．

のオールステンレス車両Pioneer Zephyrを起源とした

同車は，2018年春に座席指定列車として運行開始が予80年以上に及ぶステンレス車両技術の正統な後継者であ定されている．通常列車時はロングシートに，座席指定

ると，誇りを持って自負している．

列車時はクロスシートに，座席を転換できることが最大

今後も，次世代ステンレス車両sustinaの開発を通じて，の特長で，sustina標準通勤車に転換座席をオプション的

すべての人に使いやすく，環境にやさしく，安全で快適に搭載することによって付加価値を高めている．

な鉄道システムの構築に向けて貢献をしていきたい．
2018年は，銀電車TKK5200系生産から60年を数える．
参考文献

製造初年

2017.6

製造所

J- TREC横浜

軌間

1372mm

全長

20ｍ

動力源

DC1500V

駆動方式

平行カルダン

特記事項

初のフルフラット量産車両
図 25

京王 5000 系

７ まとめ
日本初のオールステンレス車両TKK7000（1962）は，
世界初のステンレス車両Pioneer Zephyr（1934）を開発したBUDD社からTCCへの技術供与により誕生した．やがて，日本独自技術による軽量ステンレス車両開発(1978)により元祖である米国技術を超え，BUDD社がス
テンレス車両の生産から撤退（1987）する．
BUDD社の生産期間は1934－1987年の54年間であるが，TCC⇒J-TRECは1958年から59年目に入っており，
すでに元祖BUDD社の生産年数を超えている．
JNR末期に，軽量ステンレス車両は，TCCからの無償技術公開によりディファクト技術となり，いまや我が国
は全国津々浦々でオールステンレス車両が走る，オールステンレス車両大国となった．
さらに，第３世代オールステンレス車両の開発，JRE
新津への技術供与，公民鉄標準車両への展開を経て，TCC経営権移転でJ-TRECとなり，JRE新津を統合した．
現在，J-TREC横浜・新津共同で，第４世代オールス(1) 松 岡茂樹，ステンレス車両の技術史 –PioneerZephyrから
sustinaまで，日本機械学会誌Vol.116，No.1162，(2015)(2) 杉山隆，東急車輛技報で辿るステンレス車両の技術史，東急車輛技報No.60，(2010)，東急車輛製造（株）(3) 土岐實光，電車を創る, (1994)，交友社(4) 荻原俊夫，東急ステンレスカーのあゆみ，(2010)，JTBパ
ブリッシング(5) 松 岡茂樹・長能良太，日本初のステンレス鋼製車両群（東急
5200系，東急7000系）日本機械学会「機械遺産No.51」認定，
総合車両製作所技報No.1，(2013)，（株）総合車両製作所(6) S higeki Matsuoka・Shinya Kudo, Preservation andUtilization of the First Stainless Steel Railcars in Japan，
JSME Proceedings of ICBTT 2012(7) 松岡茂樹，東急車輛における産業遺産の保存と活用，日本機械学会年次大会2011基調講演, W203001(8) 日本機械学会ホームページ(9) 帝国車両，会社案内，1966ころ（J-TREC横浜事業所歴史
記念館所蔵）(10) 内田博行・松岡茂樹，ステンレス車両のリサイクル，東急車輛技報No.48，30-38，(1998)，東急車輛製造（株）(11) Shigeki Matsuoka, Recyclability of stainless steel railway
vehicles, Proc. Instn Mech. Engrs Vol.217 Part F: J. Railand Rapid Transit, F03202, 2003
(12) 製品紹介：「東急電鉄9000系電車」，東急車輛技報No.39，
40-41，（1989），東急車輛製造（株）(13) 表紙，東急車輛技報No.42，（1992），東急車輛製造（株）(14) 製品紹介：「アイルランド国鉄8520系電車」，東急車輛技報No.54，36-39，（2004），東急車輛製造（株）(15) 特集寄稿：「バンコク パープルライン−車両紹介−」，総合車両製作所技報Vol.4，4-7，（2015）（株）総合車両製作所
，

著者紹介
松岡茂樹

テンレス車両sustinaの開発を加速させている．

技術士（機械部門），日本機械学会フェロー
生産本部
技術部 部長（開発企画）

オールステンレス車両の技術の歴史は，個々の要素技術の開発だけではなく，BUDD⇒TCC，TCC⇒JNR・他社，TCC⇒JRE新 津 と い う， 技 術 移 転（Technology

鈴木久郎

Transfer）とディファクト化（De-facto Standard）の歴

生産本部
技術部（ぎ装設計） グループリーダー

史であった．
その技術移転の歴史から，TCC⇒J-TRECは，世界初

21

2017年12月