解説

オールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－
Development of All-Stainless Steel Vehicles“sustina”
浅 賀 哲 也 Tetsuya ASAKA
長谷部和則 Kazunori HASEBE
鈴 木 久 郎 Hisao SUZUKI
杉山隆 Takashi SUGIYAMA

堀 越 和 義 Kazuyoshi HORIKOSHI
斉 藤 和 彦 Kazuhiko SAITO
松 岡 茂 樹 Shigeki MATSUOKA

当社は，次世代のオールステンレス車両 sustina の開発に当たり，共通プラットフォームという新しい概念を車両製造に導入した．そのコンセプトは，鉄道利用者の安全確保を第一とした上で設計をできる限り共通化し，鉄道事業者ごとの多種多様な要求にはオプションという形で提供することで，低コストの車両製造を実現するというものである．
本稿では，2013 年に開発した sustina プロトタイプから，2017 年に量産化が確立したフルコンセプトの sustina
まで，その構体構造とコンセプトの両面から解説する．
J-TREC had introduced a new concept of common platform into manufacturing for development of the next generation
all-stainless steel vehicle“sustina”. With priority put on safety,“sustina”allows excellent vehicles to be manufactured
at low cost by utilizing common design at as many parts as possible, yet offering variety of options to satisfy needs ofindividual customers. This article describes both the structure and the concept of sustina from 2013 when its prototype
was developed to 2017 when mass production of complete concept was established.

１ はじめに２ sustinaのコンセプトと特徴

総合車両製作所（以下，当社）は，2012年9月にベル

２．１ コンセプトの背景

リンで開催された国際鉄道見本市「Innotrans2012」にて，

昨今，地球環境問題の深刻化や，超高齢化社会の到来

次世代ステンレス車両 sustina を発表した．sustinaとは，によって，モビリティには鉄道を中心とした公共交通へ

当社製ステンレス車両の新しいブランド名で，JISのスのシフトが求められている．

テンレス鋼材記号であるSUS，環境に優しく持続可能のその中で鉄道車両は，使用される各線区のインフラが意からsustainable，地球環境問題を救う女神の意からラそれぞれ異なっていることから，運用する鉄道事業者に

テン語の語尾である-ina（-イナ）を組み合わせた造語で

よって軌間，車体長や車体幅，ドア数やシートの配置なある．

ど，基本的な仕様がまったく異なっている．そのためこ翌2013年，当社は sustina のプロトタイプ車両として，れまでは，それぞれの受注仕様に合わせた専用設計を行

東急電鉄5050系5576号車を開発した．
同車最大の特徴は，

う典型的な少量多品種生産の形態を取らざるを得ず，長レーザ溶接による外板のフルフラット化と，最適設計に

納期・高コストとなることが問題であった．
そこで当社は，より低コストの車両製造を実現するたよる構体軽量化である．

め，共通プラットフォームという新しい概念を車両製造

さらに sustina の開発に当たり，共通プラットフォーに導入した．

ムという新しいコンセプトを導入した．これは鉄道利用者の安全確保を第一とした上で，設計をできる限り共通

２．２ 鉄道利用者の安全確保

化し，鉄道事業者ごとの多種多様な要求にはオプション

sustinaのコンセプトの大前提として，「鉄道利用者のとして対応することで，低コストの車両製造を実現する安全確保」がある．当社では設計・開発工程の中で，「鉄というものである．
本稿では，オールステンレス車両 sustina の開発から道利用者の安全面」の検討を十分に意識し，実際の設計・量産までを，構体構造とコンセプトの両面から解説する．

製造工程へ強く反映させている．その具体的な取り組み
として，万一の正面衝突時の衝撃吸収構造やオフセット

総合車両製作所技報第7号

14オールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－

衝突時の車両間離反構造の採用，側面衝突時の構体骨組

３ プロトタイプと従来構体タイプ

リング構造および内装ロールバーによる車体剛性の向上

３．１ sustina プロトタイプなどが挙げられる．

sustina最初の車両は，東急電鉄5050系5576号車である（図1）．同東横線向け5050系8両編成のうち1両（5176編

２．３ 共通プラットフォーム推進によるイニシャルコスト削減

成5号車，サハ5576）を，sustina のプロトタイプとして鉄道車両は，前述のとおり鉄道事業者ごとにカスタマ製造した．

イズされた少量多品種生産が主流である．近年は車両のその最大の特徴は，外板のフルフラット化と最適設計機能が高度化し，新機軸の要求が高まっており，これもによる構体軽量化である．

大きな価格上昇を招いている．そのため，イニシャルコ

構体は，軽量ステンレス構造を基本として，車体の台ストの低減は，鉄道事業者からのニーズとしても非常に枠や屋根構体における構体材料，骨組の適正配置化を進

優先度が高く，その解決方法の1つとして共通プラット

め，妻部へのビード外板採用や内部構造における各部のフォームの採用がある．

受構造吊溝化による骨組低減により，従来車と比較して共通プラットフォーム化による異なる車種間の図面流用率の向上は，設計時間削減に大きく貢献できるほか，
共通プラットフォーム化された部品は新たな別車種にも

約0.5tの軽量化を図った．これによりアルミ構体と同等の質量を実現し，走行時の消費電力量削減などのエネル
ギ効率の向上が図られた．また，側外板のつなぎをレー採用できるため，部品単体の製造母数を大幅に増やすこ

ザ溶接による突合せ溶接にすることでセギリを廃止するとができる．そのため，車両製造における共通プラットとともに，側窓部，側出入口部についてはフレームを外フォーム化は，大きなコストダウンが期待できると考え板の内側に収めた．その結果として，外板の凹凸部が大られる．
sustinaでは，構体，走行装置，電気装置・部品など，基本的な部分を共通プラットフォーム化し，開発コストと装置・部品コストの抑制をねらった．またその一方で，鉄道事業者が鉄道利用者に提供する価値向上の1つである沿線との調和，さらには沿線文化への貢献については，意匠性の高い部分などへの個別オプションを組み合わせ

幅に廃され，従来のステンレス車両のイメージを一新したフラットな外観を実現した．さらに，側構体と屋根構
体の結合構造を変更することで，これまで側構体外側に突出していた雨どいを廃止した．これにより，側構体を台枠から垂直に立上げることで室内有効スペースの増加が図られ，従来車よりも定員を1名増加させた．
構体の組立方法については，従来通りの抵抗スポット

ることによって提供する．

溶接を基本としているが，側窓部，側出入口部，側外板部，妻外板部，妻幌枠部の接合においてレーザによる連２．４ ライフサイクルコストの低減

続溶接を採用した．これにより車両としての水密性向上

イニシャルコストだけでなく，その車両が廃車になるが図られ，シール切れ発生時の雨水浸入を防止した．従までのライフサイクルコストをいかに低減するかという来は抵抗スポット溶接主体の接合であったため，鋼板接ことは，鉄道事業者にとって大きな関心事である．

合面の隙間には樹脂シールによる水密シーリングを実施

その中で，まだ構想段階ではあるが sustina ユーザのしており，これを定期的に補修する必要があった．しか共通プラットフォーム機器や，システムの品質情報を共しレーザ連続溶接の採用によって，こうしたシーリング

有化する「sustina ユーザ・アライアンス」を構築する
ことで，メンテナンス品質を向上させることが可能になると考えられる．また，機器更新時の費用についても，母数の大きさによるコストダウンが期待できる．

図1

15

（1）
東急電鉄 5050 系（5576 号車）

2020年10月

図2

国内向け sustina ロゴマーク

作業が不要となるだけでなく，経年で補修する必要がなくなったため，車体のメンテナンス性が向上した．
さらに当社は，sustina プロトタイプの発表に合わせて国内向け sustina のロゴマーク（図2）を制定した．こ

図3

れは，ステンレス車両の強みである環境性能の優位性をアピールするために“地球”をイメージしたデザインで，
その後国内で展開しているsustinaブランドの車両には，

S23 JR 東日本 E129 系（2）３．２．３ S24シリーズ
2015年3月，S24シリーズ最初の形式であるJR東日本
E235系量産先行車が，当社新津事業所で落成した（図4）．

その証として車内銘板とともに表示している．

sustina 初の量産車両であり，東急電鉄5050系5576号車で採用された技術を初めて量産化した．

３．２ 従来構体タイプ sustina

外観上の大きな特長として，雨どいが外側に張り出さ

３．２．１ 概要
sustina プロトタイプ・東急電鉄5050系5576号車の開ない車体断面形状としたことが挙げられる．これによっ

発を通じて，レーザ溶接を用いた構体の量産化技術の確て腰部に曲面を持ちながら外板を垂直に立ち上げた，独立には時間を要することが判明した．そのため，セギリ

自性のある新しい拡幅車体が表現された．

付きのフラット外板を使用する従来構体タイプ sustina

内装ではユニバーサルデザインを採用するとともに，の量産化を先行することとし，種々の sustina のコンセ

車体剛性を向上させ，側面衝突時の安全性を向上するた

プトを反映させることで，めのロールバーを採用した．

・S23シリーズ（車体長さ20m，片側3扉車両）

主回路のVVVFインバータ制御装置には，JR東日本の・S24シリーズ（車体長さ20m，片側4扉車両）

営業用車両としては初めて低損失で耐熱性の良いSiCパ・S13シリーズ（車体長さ18m，片側3扉車両）

ワー半導体を採用し，さらなる省エネルギ化を図った．

・sustina ハイブリッド（注1）
さらに，列車情報管理制御装置（INTEROS®）の導・海外 sustina

入によるWiMAXのデータ通信利用や，デジタルサイネー

を次々と誕生させ，これらの車両は後の共通プラットジ（電子看板）の車内搭載によるお客様サービスの向上

フォームの基本形となった．

が図られ，“人に優しい車両”として，また“お客様，
社会と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．

３．２．２ S23シリーズ
2014年10月に，S23シリーズ最初の形式である東日本旅

E235系は，雨どい部フラット外板，メディアサービ

客鉄道（以下，JR東日本）E129系が当社新津事業所で落ス向上，半導体チェンジによるエコ化の三大要素を持つ，成した（図3）．従来構体タイプ sustina としても初形式で新世代のオールステンレス車両であり，2020年春に山手あり，同E233系をベースとした新潟地区向けの直流電車

線の全編成を置き換えた．

である．短編成設備や耐寒耐雪構造を備えているほか，1３．２．４ S13シリーズ

車両の2台車において電動台車と付随台車を装備する0.5M

S13シリーズ最初の形式である静岡鉄道A3000形（図車方式を採用しており，編成中全車両が電動車となる．
新潟地区の需要に合わせたロングシートとボックス

5）は，静岡鉄道として43年ぶりの新型車両である．外シートを含むセミクロスシートの座席配置を採用してお観上の特長として，編成ごとに静岡県にちなんだ色なり，地方線区向け一般形直流電車のスタンダードとして，どの車体のカラーリングを採用しており，さらに同社

全車を新津事業所で製造した．一部の編成では，側引戸が2019年5月1日に会社創立100周年を迎えるにあたっ

かもい部に車内ビジョンを設置するなど，より高い情報て，第6編成を100周年記念ラッピング車両として登場

サービスを提供している．

させた．

総合車両製作所技報第7号

16オールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－低減を実現するとともに，ハイブリッドシステムによって回生エネルギの有効利用を図っている．
ディーゼル・ハイブリッド車両である同HB-E210系は，
東日本大震災の復興シンボルとして仙石東北ライン投入用に開発された（図7）．仙石線の直流電化区間と東北本線の交流区間，そして非電化の仙石線・東北本線接続線を行き来し，ハイブリッド車両のメリットを最大に実現した．ディーゼル・ハイブリッドシステムの採用は，量
産車ではキハE200形やHB-E300系に次ぐ3形式目の事例となる．
図4

S24 JR 東日本 E235 系（1）

車体幅をハイブリッド第1号形式のキハE200よりも30mm広い2950mmとし，構体は前述のS23シリーズとした．
車内案内表示器や大型トイレを設置，バリアフリー化も実現しサービス向上を図っている．車体前面の「HYBRIDTRAIN」は復興のシンボルを象徴している．なお本形式
は，2016年の鉄道友の会ローレル賞を受賞した．
② 蓄電池駆動電車
蓄電池駆動電車は，2009年にJR東日本のNEトレイン
を改造して試作され，2014年よりJR東日本烏山線に同
EV-E301系が，従来の気動車の置換えとして投入された

図5

S13 静岡鉄道 A3000 形（3）（図8）
．本形式は，当社の sustina ブランド初の営業用蓄電池駆動電車として開発され，
愛称は「ACCUM」（アキュ
ム），形式のEVは「Energy storage Vehicle」の略である．

なお本形式は，2017年の鉄道友の会ローレル賞を受

構体は，車体長さ20m，片側3扉の車両であるE127系

賞した．

100番代をベースに，蓄電池搭載のための補強を行っており，2両編成で各車片側の台車のみ主電動機を備えている．

３．２．５ sustina ハイブリッド
sustina ハイブリッドは，環境性能の大幅向上をねらっ

烏山線の一部列車は，東北線（宇都宮線）に乗り入れて，外部供給動力の他に走行用として2次蓄電池を装備ており，宝積寺駅から宇都宮駅までの区間は架線走行し，したシリーズ・ハイブリッド車両である．2次蓄電池に

走行中にリチウムイオンバッテリに充電する．また電化

回生エネルギを蓄えることによって，非電化区間でも電区間から離れた烏山駅構内では，設置された充電設備に

力回生によりエネルギ効率が向上できる．

よって駅停車中の充電を行うことができる．これらにより架線のない烏山線20.4kmの区間をモータで走行することが可能になった．

① ディーゼル・ハイブリッド車両
ディーゼル・ハイブリッド車両は，2003年にJR東日

なお本形式は，非電化路線の新たな動力方式を具現化

本NEトレインで試作され，同キハE200形において世界する車両として，2015年の鉄道友の会ローレル賞を受賞で初めて実用化された．そして同HB-E300系，同HB-している．
図9に本システムの動作モードを示す．架線ハイブリッE210系と量産が行われている．
図6にディーゼル・ハイブリッド車両の主要機器構成をドモードと蓄電池走行モード，そして急速充電の3つの示す．本システムは，ディーゼルエンジンと発電機を組モードに区別される．電化区間ではパンタグラフを上昇み合わせた電力供給源に，リチウムイオンバッテリを主して架線からの電力により走行し，その際に蓄電池の充回路用蓄電池とするシステムであり，図中の矢印は力行

電率が低い場合は架線からの電力に加えてブレーキ時の時ならびにブレーキ時のエネルギの流れを示している．

回生電力分も充電される．一方非電化区間では，パンタ

コモンレール式ディーゼルエンジン発電機を採用する

グラフを降下して充電された蓄電池の電力で走行し，非ことで排気ガス中の有害物質の低減を図り，環境負荷の電化区間でもブレーキの回生電力の充電は行われる．

17

2020年10月

図6ディーゼル・ハイブリッドシステム（4）図8図7JR 東日本 EV-E301 系（6）

JR 東日本 HB-E210 系（5）電力供給源を車外に依存する蓄電池駆動電車は，電化

図9区間では架線から，非電化区間では終端駅などに設置された充電設備から充電する．

架線・蓄電池ハイブリッドシステム（6）３．２．６ 海外 sustina
当社は，sustina のラインナップとして国内車両と並③その他のハイブリッド車両

行して海外製品についても開発を進め，
2015年に初の「海前述のディーゼル・蓄電池ハイブリッドシステム，架外 sustina」としてタイ・バンコクの都市鉄道パープル

線・蓄電池ハイブリッドシステムの他にも，sustina とライン向け車両（図10）63両（3両編成21本）を，横浜

融合する燃料電池・ハイブリッド車両なども，将来的に事業所で製作し納入した．

は十分な実用化の可能性が見込まれており，目下，JR

パープルライン向け車両は，新系列ステンレス車両の

東日本FV-E991系燃料電池・ハイブリッド試験車両の開技術をベースに欧州のEN規格を適用して設計されてい発が進められている．同形式は，南武支線，鶴見線でる．強度評価はEN12663，耐衝突特性評価はEN15227，

2021年度から実証試験を実施すると発表されている．

耐火性評価はEN45545とNFPA130，ボルトの締結にお車両内で発電する自立型では，電力供給源の選択は多いてはドイツの軍需規格であるVDI2230などが適用さ彩である．ディーゼルエンジン・蓄電池ハイブリッドシ

れ，今後の欧州規格に適用した輸出車両の基本を確立す

ステムは量産車搭載の技術となり，燃料電池・蓄電池ハ

べく開発された．車体は国内向け20m級通勤車よりも一イブリッドシステムは，水素の制御，長距離走行などの回り大きい．

技術開発および法整備の下で実用可能となる．シリーズ・

またパープルライン固有の車体仕様として，第3軌条

ハイブリッドシステム最大の利点は，電力供給源の技術方式で両先頭車が電動車であり，側引戸の外吊化による開発の変化に対応できることである．また，リチウムイ

構体開口の拡大や，冷房装置の高さに合わせた屋根面のオンバッテリの高性能化・コンパクト化も sustina ハイ

フラット化，幅広の貫通路などが挙げられる．

ブリッドの今後の開発には不可欠であり，期待したい．

なお，当社は海外 sustina を展開するに当たり，ロゴ
マーク（図11）を制定して，ステンレス車両のパイオニ
アメーカーとしての優位性を訴求することとした．
2019年にはフィリピン南北通勤鉄道向け鉄道車両104両を受注しており，さらなる海外 sustina の展開が期待される．

総合車両製作所技報第7号

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妻オフセット衝突対策構造は，sustina 初の量産車両であるJR東日本E235系を筆頭に，各車種へ続々と適用を始めている．一方内装ロールバーは，乗客の荷棚へのアクセス性確保のため，量産化に当たり従来型（図13）へ改良を加え，従来と同等の側面衝突安全性を確保しつつ，荷棚との連結部を廃止した新型（図14）を開発した．

図 10

バンコクメトロ パープルライン（1）

図 11

海外向け sustina ロゴマーク

３．２．７ 従来構体タイプ sustina の今後の展開
従来構体タイプ sustina は，しなの鉄道SR1系（S23），
JR東日本の横須賀・総武快速線向けE235系（S24）に採用され，今後も設計，製造を継続する．これらの車両は

図 12

先頭部 3D 設計の例

sustina のコンセプトを，すでに技術的に確立しコストメ
リットもある従来構体の車両に適用したもので，sustina
における「新しい技術や用途，仕様を提案，導入してブランドの確立を図る」という大きな役割を担っている．
４ フルコンセプト sustina の量産化
４．１ フルコンセプトを具現化するための技術開発
４．１．１ 3D設計の推進
当社では，これまでも車体設計に3D-CADを導入し，運転席部分の運転士の動線解析などに活用してきた．共通プラットフォームでは，構体・台車の設計の3D-CAD化を推進しており，その目的は鉄道事業者の独自性を象

図 13

徴する車両先頭部をはじめとした内外装の意匠や，ユニ

従来型内装ロールバーの概要図

バーサルデザインの創造と具体化，車体の構造・衝突解
析への応用である．またさらに，製造現場での作業指示にも3D-CADを活用し，開発，設計，製造とシームレスな情報伝達を実現するとともに，各プロセスでの暗黙知の表出化というナレッジマネジメントにも寄与している．その効果は，後述する sustina 構体採用の 6形式でも認められている．図12に先頭部の3D-CADモデルの一例を示す．
４．１．２ 鉄道利用者の安全確保を目的とした技術開発
sustina 量産化に当たり，妻オフセット衝突対策構造と新型の内装ロールバー構造を新たに開発した．

図 14

19

新開発した内装ロールバーの概要図

2020年10月

４．１．３ ユニバーサルデザイン
2006年に実用化したつかみやすく湾曲したユニバー
サルデザインの握り棒をはじめ，座り心地の良い座席，
つかみやすい吊手，さまざまな鉄道利用者に対応したバ
リアフリースペースなどを取り入れ，快適性を追求している．
４．１．４ 構体美観ニーズへの対応～レーザ溶接の採用の経緯と効果フルコンセプト sustina の構体（以下，sustina 構体）（セギリ構造）では，ステンレス車両の制約であった側外板に生じる段差を，構造の変更とレーザ溶接の採用によって解消した．
後述するフルコンセプト sustina の 6形式では，すべてフラットな側構体を採用している．
当社は，鉄道車両製造にレーザ溶接技術を早くから採用し，技術開発とともにノウハウや経験を積んできた．
2002年には，世界で初めて構体の製造にレーザ溶接を採用したJR東日本モハE993-1号車を開発し（7），横浜シーサイドライン2000型で量産化を実現した．これらは，
レー
ザスポット溶接を主に使用し，外板同士の突合せ溶接にはレーザ連続溶接も使用している．
その後，20m級の sustina プロトタイプである東急電鉄
5050系5576号車を完成させたが，この車両におけるレー（突合せ溶接部位）
図 15 従来のセギリ構造と外板同士の突合せ溶接部位

ザ溶接採用目的の一つは，樹脂シールの削減である．樹
脂シールは事業者が定期的にメンテナンスする必要があり，また車両の廃棄時には厳密な分別回収を困難にさせる一因となっている．そこで樹脂シール削減を狙い，図15に示すようにレーザ突合せ溶接で車両側面の外板同士を接合した．また図16に示すように，出入り口フレームと窓フレームを内嵌め構造とし，それらと外板との水密を確保するためレーザ重ねすみ肉溶接を用いている．妻部分の周囲と機器箱の周囲の接合には，レーザ重ね溶接
によって水密性を確保し，樹脂シールの削減を実現した．
４．１．５ 共通プラットフォームの具現化

図 16

図17，図18は共通プラットフォームを採用した車両構

窓フレームと外板の水密溶接部位

体外観である．図17はベーシックモデルの車両外観であ

表1に示す sustina 主要タイプは「S24シリーズ」と「S13り，先頭部は平坦で貫通路を設けていない．図18はオプシリーズ」に分類され，「S」は sustina の頭文字，
「24」
「13」

ションを選択したモデルであり，先頭部は曲面ガラスをといた数字は，それぞれ「車両長さ20m，片側4扉車」「車採用した貫通路付きである．いずれも凹凸のないスト

両長さ18m，片側3扉車」を意味している．さらに「車両レートな側構体で，カラーフィルムによるラッピングや

長さ20m，片側3扉車」の「S23シリーズ」がある．

塗装により鉄道事業者が意図する沿線の独自性の意匠を同様のコンセプトで，内装や運転台の仕様も共通プ表現しやすくなっている．

ラットフォームとし，鉄道事業者の要求に応えるオプ

sustina の外観は，車両長さ・幅，断面形状，ドア数によっ

ションを数多く用意することで，コストとニーズの両立て，各種共通プラットフォーム車体の提供が可能である．

総合車両製作所技報第7号

20を実現している．

オールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－

図 17

図 18
表1

sustina ベーシックモデルの概要図

図 19

sustina 車両デザインの例

図 20

sustina のイメージ車両

sustina オプションモデルの概要図

sustinasustina
主要タイプ
S24-w
（拡幅車）
S24-s
（ストレート車）
S13-s（ストレート車）

主要 3 タイプの寸法（単位：mm）
屋根
高さ

室内
高さ

床上面
高さ

車体巾
基準面間

3620

2270

1130

2950

3620

2270

1130

2778

3620

2270

1130

2760

長はこの見た目だけではない．例えば向かって左端に寄せられた非常貫通扉，このようなところにも sustina デ
ザインの特長がある．これは，運転士の視界を少しでも大きくする目的で窓の柱を視界に入れないための方策でまた，内装品の共通プラットフォーム化と並行して，あるが，前照灯や表示灯を扉に持たせなければならず，

内装部品取付に関するモジュール化も推進している．プ

また形状によって端に寄せるほど本体との合わせが困難

ラットフォームとして準備された構体側には，フローになるなどの制約が発生するため，設計も製造も高度なティングナットと吊溝を配置し，内装品は部品単位のモ技術が要求される．当社は卓越した設計技術と，際立つ

ジュールとして構成することで，取付調整工数の低減と製造技術とが一体となることでそれらを実現しており，オプション仕様への対応を容易な構造としている．

これこそが当社のユーザ本位の思考から生み出された
sustina デザインの真骨頂であるといえる．

４．１．６ ユーザ本位の新しい sustina デザインコンセプト

５ フルコンセプトsustina 6形式

図19に sustina デザインの車両の例を示す．出入り口

５．１ 京王電鉄5000系

フレームと窓フレームを内嵌め構造とすることですっきりと洗練されたボディに，側面上部のラインを先進的で2017年に，sustina S24シリーズとして京王電鉄5000系

精悍なブラックフェイスに絡ませて流し込んだ sustina（図21）を開発した．本形式は，レーザ溶接技術を駆使

イメージ車両（図20）のデザインが，sustina デザインした sustina 構体を採用した量産車の第1号である．
新たに京王電鉄，腰掛メーカ，当社で共同開発したロの特徴である．
近年は同様のデザインの車両が増えてきたため，そのング／クロス転換腰掛を採用し，通常列車時はロング

独自性が薄らいでいるが，sustina デザインの本来の特シートに，座席指定列車時はクロスシートに座席を転換

21

2020年10月

図 21

S24 京王電鉄 5000 系（1）図 22５．３ 東急電鉄2020系／ 3020系／ 6020系

できることが最大の特長である．これは，sustina 標準

2018年に，sustina S24シリーズとして東急電鉄2020系

通勤車に転換座席をオプション的に搭載することによって，付加価値を高めた事例の1つである．

S13 東京都交通局 5500 形（図23）を開発した。本形式は，田園都市線向けとしては5000系以来16年ぶりの新形式であり，多摩田園都市な

また，地下鉄区間乗入れのため，前頭部左側に貫通路

どの街づくりを意識したデザインとしている。

を設けた複雑な運転台を有しており，3D-CAD技術を駆また本形式は，田園都市線用として10両編成としてい使した設計とフリージアコンソールによりこれを実現しるが，JR東日本E235系と主要機器を共通化しながらもた．

東急電鉄各線区の様々な編成両数に，大幅な設計変更を
５．２ 東京都交通局5500形

することなく容易に対応できるシステム構成および機器配置としていることも大きな特長である。

2018年に，sustina S13シリーズとして東京都交通局

この特長を活用し，同年には大井町線向けとして7両

5500形（図22）を開発した．
羽田空港と成田空港という空の玄関口を結ぶ浅草線

編成の6020系（図24）を開発した．本形式は，7両編成

は，江戸文化が色濃く残る沿線である．そのため，エク中1両に有料座席サービスの「Qシート」車を投入し，ステリアは浅草線沿線と縁の深い「歌舞伎」の隈取りのロング／クロス転換腰掛を36席配置している．

モチーフを現代風にアレンジして日本をイメージしやすさらに2019年に開発した，目黒線向け3020系（図25）

いデザインとし，インテリアは，沿線の観光資源と日本

は，東急電鉄目黒線，東京地下鉄南北線，埼玉高速鉄道を感じられる車内空間を目指し，腰掛に寄せ小紋，袖仕埼玉スタジアム線，東京都交通局三田線への乗り入れに切には江戸切子調の柄，壁面には竹や和紙調など，和の対応するとともに，相模鉄道線への乗り入れ準備工事を

素材感や柄を多く取り入れ，落ち着きを持たせた．腰掛

実施している．2019年秋から6両編成で暫定的に営業をは一人あたりの座席幅を従来から15mm広い475mmに設開始し，地上設備が整い次第，順次8両編成化を行う予定し，訪日観光客をはじめ様々な体型にも適応できる配

定である．

慮をした．
また，先頭車をMc車の構成としたほか，台車はボルスタ付きとするなど，乗入先に対応した装備，仕様を持
たせた．

図 23

総合車両製作所技報第7号

22

S24 東急電鉄 2020 系

オールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－

５．５ sustina台車
東急電鉄2020系，3020系，6020系の台車は，今後のsustina への標準搭載を見据え，共通プラットフォームの考え方に基づき開発した，狭軌ボルスタレス sustina
台車である（図27）．
台車は一般的に，輪軸，軸箱支持装置，台車枠，ブレー
キ装置，車体支持装置などの要素で構成されている．これらの詳細構造や部品類について，まずベーシックモデ
ルやパーツを定め，これを共通プラットフォームとして，
図 24

さらにお客様からの特別なご要求を満足するオプション

S24 東急電鉄 6020 系

パーツが揃えられたものを sustina 台車と呼んでいる．
その例として，東急電鉄向け sustina 各形式の駆動装
置は，車内外の騒音低減のために，全閉外扇主電動機とオプション仕様の低騒音歯車装置・低騒音WN継手の組
み合わせを採用している．なお，東京都交通局5500形のように，ボルスタ付きの台車を提供する場合も，共通プ
ラットフォームの考え方に基づき，台車構造や取り付け部品の共通化を図った提案を積極的に行なっている．

図 25

S24 東急電鉄 3020 系

５．４ 相模鉄道12000系
2019年に，sustina S24シリーズとして相模鉄道12000
系（図26）を開発した．本形式は，sustina 構体で初めての拡幅車体を採用している．
また本形式では，共通プラットフォームにより部品を図 27共通化してイニシャルコストを低減している一方で，個性的な先頭形状と外板塗装，インテリアデザインに対応

狭軌ボルスタレス sustina 台車

６ まとめしている．特に先頭部，乗務員室内の設計には3D-CAD

2013年，プロトタイプである東急電鉄5576号車1両でを導入し，検証や仕様決定を容易にした．また，主回路始まった sustina は，S23，S24，S13，ハイブリッド，

構成は乗り入れ先のJR東日本の車両と同じ仕様として

海外と各シリーズの相次ぐ実用化により，共通プラット

いる．

フォームの基本形を確立した．
共通プラットフォームは，鉄道事業者の多様なニーズに低コストで応える設計コンセプトであり，新系列車両の共通仕様準拠車両コンセプトの発展形である．
そして2017年に，フルコンセプトの sustina を開発し，レーザ溶接の量産化技術開発によって，外板のセギリやドアフレームの凹凸のない平滑な外観を持つ sustina 構体を量産化した．そのフルコンセプトの sustina は，その後2019年までのわずか3年間で，軌間や車体幅，車体長さ，ドア数，シート配置の異なる6形式で量産化されたが，これは共通プラットフォームによって sustina が，多様な
図 26

ユーザニーズを低コストで実現できることを示している．

S24 相模鉄道 12000 系

23

2020年10月

sustina の開発は，1958年に日本初のステンレス車両

車両側構体の量産化について」，総合車両製作所技を開発してから連綿と受け継がれている技術の経験値

報，Vol.5（2016），pp.58-61，（株）総合車両製作所と，常により良い車両を開発しようとする技術者のスピリット，そしてそれを実現することに日夜努力する製造（注）INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標

現場のノウハウの承継により成し遂げられている．

である

今後も sustina の開発を通じて，安全で快適なモビリ
ティ文化の創造に貢献したい．
著者紹介

参考文献
（1）
	松岡茂樹，鈴木久郎：「ステンレス車両技術の系譜

浅賀哲也－Pioneer Zephyrから sustina まで－」
，総合車両製技術本部
技術部 部長（設計）作所技報，Vol.6，pp.8-21（2017），（株）総合車両製作所（2）
	吉村雅和，安在恵一郎，三井健司，澤井啓太，西

長谷部和則

川信明：
「JR東日本 E129系 一般形直流電車」，総合車両製作所技報，Vol.5（2016），pp.12-15，（株）総合車両製作所

技術本部
技術部 部長（次世代システム）（3）
	杉山隆幸，茂木正綱，金子晃大，横山大雅：「静岡
鉄道 A3000形」，総合車両製作所技報，Vol.5（2016），
pp.6-11，（株）総合車両製作所

鈴木久郎
J-TRECデザインサービス（株）
設計部 担当部長（ぎ装）（4）	鈴木久郎，立石雅昭，浅賀哲也：「ハイブリッド鉄
道車両-JR東日本キハE200形の開発概要-」，東急車
輛技報，No.57（2007），pp.32-39，東急車輛製造（株）（5）
	藤澤朝岐，半田直一，横山大雅，堀口健一郎：「JR
東日本 HB-E210系 一般形ハイブリッド車両」，総合車両製作所技報，Vol.5（2016），pp.20-23，
（株）

杉山

隆

J-TRECデザインサービス（株）
設計部

総合車両製作所堀越和義（6）
	麻生和夫，関根眞一，堀口健一郎，平井明正：「JR

J-TRECデザインサービス（株）
取締役（設計部担当）東日本 EV-E301系 一般形直流電車」，総合車両製作所技報，Vol.5（2016），pp.16-19，（株）総合車両製作所（7）	河村多計士，浅賀哲也，佐藤仁，門脇文俊，側垣正：「フルフラット構造 sustina の技術」
，総合車両製作

斉藤和彦

所技報，Vol.6（2017），pp.4-7，（株）総合車両製作

技術本部
技術部（デザインセンター） 主任技師

所
（8）
	及川昌志，南田勝宏，久米原宏之：「レーザスポット溶接によるステンレス鋼ダブルスキンパネルの開発（第1報）」，精密工学会誌，
Vol.72，
No.12（2006），
pp.1515-1519，（社）精密工学会（9）	河田直樹，河田直樹，白石真一，及川昌志，大塚陽介，岩木俊一，久米原宏之：「ステンレス鋼板のレーザスポット溶接に関する品質評価システムの開発」， 精 密 工 学 会 誌，Vol.75，No.8（2009），
pp.973-978，（社）精密工学会（10）	側垣正，
室橋強，
門脇文俊，
越川純，
大塚広貴：
「sustina

総合車両製作所技報

第7号

24

松岡茂樹
技術士（機械部門），日本機械学会フェロー
技術本部 技術部
部長（国際規格･オープンイノベーション）表2

主要共通プラットフォーム諸元一覧（注） INTEROS®は東日本旅客鉄道株式会社の登録商標である

フルコンセプト sustina におけるオールステンレス車両 sustina の技術革新－開発から量産化まで－

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2020年10月