解説東急電鉄 2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車におけるsustina コンセプトの適用
Application of the“sustina”Concept to Tokyu Series 2020，3020，and 6020
根本直 Tadashi NEMOTO
池 田 大 樹 Daiki IKEDA標
拓 馬 Takuma SHIMEGI

三 井 健 司 Kenji MITSUI長谷部和則 Kazunori HASEBE

東急電鉄 2020 系（10 両編成）
，3020 系（8 両編成・6 両編成）
，6020 系（7 両編成）は，フルコンセプト
sustina の量産車両として開発した．本系列は，営業線区により編成両数が異なり，一部車両はロング／クロス転換腰掛を搭載するなど，各々で仕様が大きく異なっている．従来はこのような仕様を満たすために，個別に設計を行っていたため，高コストとなる問題があった．そこで当社は，ユーザの多様なニーズを低コストで実現する
sustina のコンセプトを適用し，構体構造，システム構成，床下機器配置などについて共通プラットフォームにより，開発・設計・製造を実現した．
Tokyu Railways series 2020 (10-car trainset), series 3020 (8-car trainset and 6-car trainset），and series 6020 (7-cartrainset）were mass produced with a common platform concept of“sustina”. Since the number of cars per trainset
varies depending on service line to be operated on, and their specifications were significantly different, high cost used to
be an issue in such a case because separate designs had to be prepared.
Therefore, J-TREC has applied the concept of“sustina”to satisfy the various needs of the customer at lower cost,by use of the common platform at major portion of the vehicle in developing, designing and manufacturing.

首都圏における相互直通路線のフルスペック仕様と１ はじめに
東 急 電 鉄2020系 は， 田 園 都 市 線 向 け の10両 編 成，3020系は目黒線向けの8両および6両編成，6020系は大井町線向けの7両編成として運用される，車体長さ20m，片側4扉の新型車両である（図1）．2020系は，東急電鉄
リーライン・伊勢崎線・日光線にて運行され，3020系は，東急電鉄目黒線，東京地下鉄南北線，埼玉高速鉄道埼とともに，相模鉄道線乗入の準備工事を実施しており，第7号

るロング／クロス転換腰掛を採用している（図2，図3）．
従来はこれらの多様な仕様を網羅する車両を実現すストを要するという課題があった．そこで当社は，sustina のコンセプトである鉄道利用者の安全確保，鉄道事業者の要求であるライフサイクルコスト低減，お玉スタジアム線，東京都交通局三田線にて運行される

総合車両製作所技報行され，一部車両には有料座席指定サービスに使用するには，開発，設計，製造の各プロセスに，多大なコ

田園都市線，東京地下鉄半蔵門線，東武鉄道スカイツ

図1

なっている．また6020系は，東急電鉄大井町線にて運よび沿線の街や駅に調和する車両を目的としたデザイ

車両外観（左から 3020 系・6020 系・2020 系）

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東急電鉄

図2

2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

ロング／クロス転換腰掛搭載車 室内（ロングシート時）

図4

ロングシート車 室内

２．２ 共通プラットフォーム化の推進
２．２．１ 共通プラットフォーム構体構造
構体構造は，S24シリーズの軽量ステンレス車体で，レーザ溶接を積極的に採用し，側出入口や側窓のフレーム，外板の重ね部といった凹凸をなくしたフラットな構体である．先頭構体は，丸みを帯びた柔らか味のある顔をイメージしたデザインを，3D-CADによって強度検証，貫通口構成，ガラス形状やスカート形状の設計を行い，実現している．
ロング／クロス転換腰掛搭載車を含め，3形式ともに構体構造は共通としている．また sustina 共通プラット
図3フォーム構体構造を採用することで，横浜事業所，新津ロング／クロス転換腰掛搭載車 室内（クロスシート時）

事業所において同時かつ異なる形式の製造を実現している．なお，本系列が新津事業所における初のストレート車体S24シリーズの量産車両となった．

ンなどについて，共通プラットフォームを採用して実現した．本稿では，衝突安全構造を採用した構体構造，天井，側壁，妻壁は sustina 標準設備とする一方で，荷設備構造，フリージアコンソール，機器システム構成，棚（特殊塗装棚板），吊手（大型三角形），腰掛（ハイバッ

狭軌ボルスタレス用の sustina 台車など，共通プラット

ク・転換），袖仕切（ガラス入り大型），床敷物（柄入り）

フォームを駆使して量産化した東急電鉄2020系，3020はオプション対応とすることで，東急電鉄向け車両とし系，6020系について述べる．ての差別化を実現している．各オプション設備は標準設

２ 構造および特徴期間の短縮を可能とした．

備とインターフェイスを共通化することで，設計，検証２．１ お客様の安全確保
sustina の基本概念にある「鉄道利用者の安全確保」

２．２．２ 共通プラットフォーム機器システム構成に基づき，前面衝突対策とともに，構体の結合強度を向

本系列は，2020系（10両編成），3020系（8両編成・6上させる側面衝突対策と，車内に内装ロールバーを設置両編成），6020系（7両編成）の編成両数に，大幅な設計することにより車体剛性を向上させ，側面衝突時の室内変更をすることなく対応を可能とし，また将来の他線区空間保持性能の向上を図っている．また，連結妻端台枠向けの編成長さにも対応可能なシステム構成および機器隅に衝突時の離反性を高める構造を設け，オフセット衝配置とした．
列車情報管理装置は，民鉄として初めてINTEROS®（注）

突時の安全性を向上させている．なお，先頭部には非常を搭載した．INTEROS®は，100Mbpsの高速伝送により，用に昇降はしご付き貫通口を配置した．

制御，乗務員支援，検修支援機能の拡張性を向上させ，

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2020年10月

図5システム構成および機器配置

図6

運転台２．２．３ 運転台「フリージアコンソール」

WiMAX等を利用した地車間通信にも対応する．演算機能
は中央ユニットで実施する中央集約型のシンプルなソフ

運転台は，事業者はもとより同じ事業者でも線区によっトウエア構造としている．また，伝送路を制御系，状態て機器の配置が異なる場合が多く，都度個別に設計対応

監視系、情報系に分離し，制御系は二重系とすることでを行っていた．そこで本シリーズでは，ブロックの組合冗長性，信頼性を向上し，状態監視系も制御系に影響をせのような思想を取り入れ，設計時間の短縮を目指した．
また運転台は，相互直通運転の際に乗務員の運転取り与えることなく，機能拡張を可能にしている．

扱いの負担にならないよう，スイッチの取付位置など機

主回路は，1台のVVVFインバータ装置で主電動機4台を制御する1C4M（1 Controller 4 Motor）方式としている．

器の配置を可能な限り統一するよう設計した（図6）．

VVVFインバータ装置およびフィルタリアクトルはM1車，２．２．４ 狭軌ボルスタレス sustina 台車

M2車，M3車に搭載したが，M2車用の高速度遮断器箱をM1車に集約し，M1車に2台搭載している．またVVVFイ台車は，今後の sustina への標準搭載を見据えて，狭軌ンバータ装置および主電動機は，2020系の設計時に東急ボルスタレス sustina 台車を確立し，客先の仕様に合わせ電鉄各線および相互直通運転を行う各線の走行シミュたカスタマイズ対応可能なオプションを取り揃えている．
今回採用された台車は，中間用電動台車がTS-1041，レーションを実施し，全線区の要求性能を満たす設計と先頭用付随台車がTS-1042，中間用付随台車がTS-1042Aすることで，基本設計の共通化を実現している．と称するボルスタレス台車である（図7）．

電動空気圧縮機は，sustina シリーズで広く採用してい軸受は，客先の設備と車輪交換時の作業性を考慮してるレシプロ式オイルフリーコンプレッサを採用し，M1車φ120密封複列円筒ころ軸受とし，車輪はゴム付き丸リンに搭載している．

グ防音車輪を採用した．軸箱支持装置は，標準仕様の軸補助電源装置は三相交流440V 260kVAの容量の装置を梁式で，軸ばねには空車時の輪重減少を防ぐ非線形コイ

M2車に搭載している．
電動空気圧縮機，補助電源装置をM車に搭載することルばねを採用した．軸ダンパは搭載していないが，後付により，T車の増減を容易にし，多様な編成両数に対応けできる構造としている．また台車枠は，標準仕様の構可能とした．

造としている．

このように編成両数の変更に柔軟に対応し，2020系，駆動装置は，車内外の騒音低減のため，全閉外扇主電

3020系，6020系の各形式の部品の共通化を図るとともに，動機と低騒音歯車装置・低騒音WN継手の組み合わせを機器間の配線を低減している．

採用した．

客室内の情報提供装置として，各形式ともカモイ部に車体支持装置は，ボルスタレス方式とし，けん引装置LCD表示器を2台設置するとともに，2020系のみ側窓上は一本リンク方式である．台車吊り上げ時の水平保持を部および妻上部に広告，ニュース，天気予報等を放映す容易にするとともに，車体分離時に大径ボルト作業を不るデジタルサイネージを配置している．このデジタルサ要とし，作業性向上を図った構造としている．
基礎ブレーキ装置は，電動台車は踏面片押しのユニッ

イネージは，端末装置とLCD表示器を追加することによト方式，付随台車は踏面・ディスクブレーキ併用方式をりオプションとして搭載可能な構成となっている．

総合車両製作所技報第7号

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図72020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

狭軌ボルスタレス sustina 台車

表 1 台車採用オプション

している．無線装置についても，各線区のアナログSRか・φ120密封複列円筒ころ軸受け
メンテナンス・台車吊り上げ時の水平保持と車体容易化
分離作業が容易な一本リンク牽引装置

らデジタルSRへの移行期間に当たるため，アナログ，デジタルどちらにも対応した構成としている．また，南北線のフルスクリーンホームドアに対応するため，側引き輪重減少防止 ・非線形コイルばね
低騒音

戸解錠ハンドルの搭載位置を変更している．またさらに，・ゴム付き丸リング防音車輪
・低騒音歯車装置
・低騒音WN継手

将来の8両編成化および相模鉄道線乗入の準備工事を実施している．

制動力安定 ・踏面，ディスクブレーキ併用方式

３ おわりに
東急電鉄2020系，3020系，6020系は，鉄道利用者の安採用している．これによって，付随台車の踏面摩耗低減

全確保を最優先に，異なる編成両数への対応や一部ロンと制動力の安定を両立した．ディスクブレーキは，メング／クロス転換腰掛の採用などの多様な鉄道事業者によテナンス性の向上と台車枠の溶接量削減のため，ブラケッる要求を，共通プラットフォームによって低コストで実トと一体化したキャリパ方式を採用し，ライニングはワ現した．また一方で，東急電鉄のオリジナル・デザインンタッチでの着脱が可能である．駐車ブレーキは，先頭についても，柔軟に対応し実現した．

台車のユニットブレーキに内蔵されている．

このように sustina は，鉄道事業者，そして鉄道利用者

本台車に採用した代表的なオプションを表1にまとめる．の多様な要求に応えつつ，ライフサイクルコストの低減を実現している．今後展開する sustina は，鉄道事業者の，２．３ その他の特徴

そして鉄道利用者の，さらなる多様な要求に応えていく．

２．３．１ 首都圏，相互直通路線フルスペック仕様

本稿をまとめるに当たり，東急電鉄の関係者におかれ2020系は，東急電鉄田園都市線，東京地下鉄半蔵門線，ては多大なご協力を賜った．この場を借りて厚く感謝を東武鉄道スカイツリーライン，同伊勢崎線，同日光線に申し上げる．て運用されるため，各線区に対応した保安装置を搭載している．無線装置についても，東急線，東武線用の空間波無線装置（SR）および半蔵門線用の誘導無線装置（IR）を搭載するとともに，将来のデジタルSR化の準備工事を参考文献（1）	2020系パンフレット，東急電鉄株式会社（2）	6020系パンフレット，東急電鉄株式会社

実施している．また，列車情報車上装置を搭載し，半蔵（3）	6020系 Q SEATパンフレット，東急電鉄株式会社

門線内の運行に対応している．
3020系は，東急電鉄目黒線，東京地下鉄南北線，埼玉（注）INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標

高速鉄道埼玉スタジアム線，東京都交通局三田線にて運用される．これらの路線はワンマン運転を行っており，であるそれに対応したTASC・ATO装置，ITV装置，運客仕切り扉の電気錠，ワンマン運転に必要なスイッチ類を搭載

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2020年10月

著者紹介
根本直

生産本部 和歌山事業所
設計課 主任 （元車体設計）

池田大樹
技術本部
技術部（ぎ装設計） 主任

標拓馬

技術本部
技術部（システム設計） 主任

三井健司
東日本旅客鉄道株式会社 （元台車設計）

長谷部和則
技術本部
技術部 部長（次世代システム）

総合車両製作所技報第7号

54車両形式図（2020 系：先頭車）

2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

図8

東急電鉄

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2020年10月

編成図（2020 系）
図9
総合車両製作所技報第7号

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編成図（3020 系）

2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

図 10

東急電鉄

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2020年10月

総合車両製作所技報

第7号

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図 11

編成図（6020 系）

東急電鉄

表2

2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

主要諸元表（2020 系）（注） INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標である

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2020年10月

表3

主要諸元表（3020 系）

目黒日吉（注） INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標である

総合車両製作所技報第7号

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東急電鉄

表4

2020 系電車，3020 系電車，6020 系電車における sustina コンセプトの適用

主要諸元表（6020 系）（注） INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標である

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2020年10月