◆巻頭言◆「技術の伝統」◆特集寄稿◆・フルフラット構造 sustina の技術 −京王電鉄 5000 系で量産化−
・ステンレス車両技術の系譜 −PioneerZephyr から sustina まで−
・ステンレス車体の溶接技術史−抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−
・通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史−UD 手すり・UD 吊手・UD スペース−・事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発
・事故に学ぶ脱線検知装置の開発史◆座談会◆
・鉄道コンテナ技術の源流をたずねて−鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−
・PANORAMA BOX（鉄道輸送用 31ft 級三方開き有蓋コンテナ）◆論文◆
・動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験+
・LTE 応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer 」の開発
◆解説◆
・ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック「Air Lead Type R」の開発

総合車両製作所技報第6号

2017年12月

特集 創立5周年【J-TREC技術の源流をたずねて】
目

次

◆巻頭言◆
「技術の伝統」･･････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 3＜常務取締役

生産本部長

前田秀幸＞

◆特集寄稿◆・フルフラット構造sustinaの技術−京王電鉄5000系で量産化−････････････････････････････ 4＜河村多計士，浅賀哲也，佐藤仁，門脇文俊，側垣正＞・ステンレス車両技術の系譜−PioneerZephyrからsustinaまで−･･･････････････････････････ 8＜松岡茂樹，鈴木久郎＞

・ステンレス車体の溶接技術史−抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−･････････････････ 22＜大塚陽介，及川昌志，側垣正，大河原克美，木村億尋＞

・通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史−UD手すり・UD吊手・UDスペース−･････････････････････････････････････････････････ 32＜斉藤和彦，松岡茂樹＞

・事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発･･･････････････････････････････････････････････････ 40＜堀越和義，松岡茂樹＞

・事故に学ぶ脱線検知装置の開発史･････････････････････････････････････････････････････ 48＜長本昌樹，松岡茂樹＞◆座談会◆
・鉄道コンテナ技術の源流をたずねて−鉄道コンテナ誕生からPANORAMA

BOXまで−･････････････････････････････････････ 54＜森川忠男，西村哲，松岡茂樹，鈴木久郎，及川昌志，伊藤千明＞

・PANORAMA

BOX（鉄道輸送用31ft級三方開き有蓋コンテナ）･･････････････････････････ 62＜岡成豊＞

2017年12月

一般◆論文◆
動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験･･･････････････････････････････････････････ 66＜市川聡＞+

LTE応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer 」の開発･ ･････････････････････････････････ 74＜大山寛人，長本昌樹，松岡茂樹＞◆解説◆
ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック「Air Lead Type R」の開発････････････････････････ 80＜今岡憲彦，川上清温＞◆トピックス◆
構体の長尺部品製造における安全性向上とコスト低減に向けた取り組み･････････････････････ 84◆製品紹介◆
JR東日本 クルーズトレイン
JR東日本

E235系量産車

泉北高速鉄道
東急電鉄

E001形「TRAIN SUITE 四季島」････････････････････････････ 88
一般形直流電車･ ･････････････････････････････････････････････ 94

12000系･･･････････････････････････････････････････････････････････････ 100

5000系６扉車置換え４扉車･･･････････････････････････････････････････････････ 106

線路モニタリング装置取付改造････････････････････････････････････････････････････････ 110
分岐器用PCまくらぎ･･････････････････････････････････････････････････････････････････ 112

あとがき････････････････････････････････････････････････････････････････････････････ 114
お問合せ先

本社，事業所，事務所，支店･･････････････････････････････････････････････ 115

－巻頭言－“技術の伝統”
常 務 取 締 役
生 産 本 部 長

前田秀幸

J-TREC創立５周年の技報を発刊するに当たり，現在当社主力製品の一つとなっているsustina車両に繋がる技術の源流をたどってみる．
日本の鉄道車両メーカとしては最後発であった当社が，優位性を得られる製品は何かを探す中で辿り着いたのは，ステンレスを構体の素材として取り入れるというものであった．
横浜事業所が会社組織として登記された10年後の1958年にセミステンレス電車を製作，さらにその４年後の1962年にはオールステンレス電車（以下sus車）を，
いずれも日本で初めて生産することに成功した．
特にsus車の製造は当時の日本の技術では加工できない部分が多く，その製造方法をアメリカBUDD社からライセンス契約で伝授を受けるとともに，生産設備の多くをアメリカから輸入して生産にこぎ着けるというチャレンジングかつ困難なプロジェクトであったと伝わっている．
その後，当社として幾つかの工夫を重ね，今日に至っているがその多くは軽量かつ剛性の高い車体を目指したものであり，これらはステンレス素材の開発とともに，その素材を巧みに組み合わせる車体構造の工夫でなされてきた．
特に側構体については，
初期の車両では外板の変形を防ぐためにコルゲーション板が付けられていたが，構造解析技術の発達により外板にビードを加工する工法が確立され，軽量化とともに見栄えの向上が成された．さらに側構体からビードそのものを無くす構造が開発され，製造方法の簡略化とともにデザイ
ン性の自由度が増し，今日に至っている．
sus車が日本で初めて完成してから半世紀を迎えるに当たり，sus車に対する一段のステップアップを計るためのプロジェクトが社内に結成され，新しいコンセプトの車両を開発することになった．
開発のコンセプトは，デザイン自由度の革新（車体表面の平滑化），軽量化，シール剤使用の軽減，ぎ・内装作業のモジュール化，ドリル・タップ作業の軽減を推進するものであった．
設計，生産技術，技術開発の各部門から専任者を選出し，製造，資材部門との連携を計りながら開発を進め，その成果として2013年に東急電鉄にご採用頂いたのが5576号車である．
構体のコンセプトを実現するために使用されたのがレーザ溶接であるが，当社におけるレーザ溶接を用いた構体は2002年に落成したACトレインのモハE993-1号車が最初であった．その後試行錯誤が続けられ2011年の横浜シーサイドライン2000型の量産に結び付いている．
横浜シーサイドライン2000型でのレーザ工法採用は，1.2mmのsus材を用いた外板でも歪がほとんど目立たない車体を実現し，車両の軽量化に大きく寄与した．
2012年会社の経営権が東急電鉄からJR東日本に承継されてからもこれらの技術開発は継続され，
J-TRECとなってからはsustinaシリーズとして車両のブランド名を確立，環境にやさしく，持続性のある技術発展を目指している．
特に今期は，これら技術の蓄積を活かしたE235系，京王電鉄 5000系，東京都交通局5500形，東急電鉄
2020系の量産を開始しており，sus 車両のルネッサンスを迎えていると捉えている．
今後さらに，車両メンテナンスの容易性，信頼性を高めるとともに，コストパフォーマンスの向上を目
指して新たな技術革新に取り組みたい．特にレーザ溶接に関してはその適用範囲を拡充させ，車両のデザイン面でもさらなる向上を計るつもりである．

3

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

フルフラット構造 sustina の技術−京王電鉄 5000 系で量産化−
Technology of Flat Surface Carbody for“sustina”− Development of Keio Type 5000 EMU −河村多計士 Takeshi KAWAMURA
浅 賀 哲 也 Tetsuya ASAKA佐藤仁 Hitoshi SATOH
門 脇 文 俊 Fumitoshi KADOWAKI
側垣
正 Tadashi SOBAGAKI
当社は，日本で最初にセミステンレス車両およびオールステンレス車両を製造した歴史を持っている．そして，2013 年には次世代の技術となるレーザ突合せ溶接を用いたフラットな車体構造のステンレス車両を開発し，
sustina というブランド名を与えた．その後，sustina のコンセプトについても煮詰め，設計・生産技術両面での技術開発を進めた．そして 2017 年 6 月にフルフラット構造 sustina の量産車として，京王電鉄 5000 系電車を完成させた．本稿では，sustina のコンセプトと特徴について紹介するとともに，フルフラット構造 sustina の量産を実現した技術について解説する．

１ sustinaのコンセプトと特徴

１．１ 共通プラットフォームによるイニシャルコスト低減

当社は，ステンレス構体車両のパイオニアとして，前お客さま（鉄道事業者）からのご要望の中で「低価格」

身の東急車輛製造の時代に日本で最初にセミステンレスの優先順位が高い．一方，日本国内における新造車両は，

車両（東急電鉄5200系；1958年），およびオールステン

カスタマイズされた多品種少量生産が主流である．車両のレス車両（東急電鉄7000系；1962年）を製造した歴史を機能が高度化する中で，このご要望に対する，ひとつの答持つ．

えが“共通プラットフォーム（以下共通PF）”の採用である．

ステンレス車両はいくつかの段階を経て進化を続け，共通PFとする事でその部分の製作母数が増え，コストダウ

2013年に次世代の技術となるレーザ突合せ溶接を用いたンに結び付ける事を意図している．これをsustinaの第一のフラットな車体構造の東急電鉄5050系5576号車を開発

コンセプトとしている．
sustinaでは，構体，走行装置および電気装置，部品など

し，sustinaというブランド名を与えた（図１）．
その後，sustinaのコンセプトについても煮詰め，設計・

基本的な部分をタイプに応じて共通PF化し，開発コストと生産技術両面での技術開発を進めた．そして2017年６

装置・部品コストを下げている．その一方で，お客さまの月にフルフラット構造sustinaの量産車として，京王電それぞれの考えを取り入れることができるオプション（デザ鉄5000系電車を完成させた（図２）．

イン性の高い部分等）の組み合わせにより，カスタマイズを実現し，運用される地域になじみ，その路線の文化にも溶けこむことが出来る車両を提供することを目指している．

図 1 「sustina」の第 1 号車両（1）（東急電鉄 5050 系 5576 号車）

総合車両製作所技報

第６号

図2

4

フルフラット構造 sustina 量産車（京王電鉄 5000 系）

フルフラット構造 sustina の技術 −京王電鉄 5000 系で量産化−インも提供可能としている．
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，つかみやすい吊り手，さまざまなお客さまに対応したバリアフリースペースな
ど，快適性を追求している．
安全性については，万一の正面衝突やオフセット衝突
時の衝撃吸収構造や，内装ロールバーによる側面衝突時の室内空間の確保（図3）についても取り組み，さらなる安全を目指している．

図3２ 量産形コンセプトを実現した設計技術

内装ロールバーによる室内空間の確保

前記のコンセプトを実現すべく，また鉄道事業者のニーズや製造における量産性もふまえ，採用された主な項ほとんどが共通PFで構成される仕様をお選びいただい

目は以下のとおりである．

た場合，従来の交付材方式から一括発注といった方式も可能である．

２．１ 車体高さ方向寸法の統一

また他ユーザの共通PFの機器・システムに関わる多くの屋根高さ，室内高さ，床上面高さを共通設計とし，同品質情報を入手するアライアンスの形成も選択可能である．

じタイプの構成部材（構体ロールフォーミング材，内装部材）の配置が可能となるように配慮している．

１．２ 保守費などのライフサイクルコストの低減
イニシャルコストのみならず，その車両が廃車となる

各事業者の異なる車両限界への対応については，車体までのライフサイクルコストをいかに下げて行くかは，

巾方向基準面間寸法の違いで異なるタイプ（S24-w（拡お客さまにとっても大きな関心事である．そのため，メ

幅），S24-s（ストレート），S13-s（ストレート））を準ンテナンス軽減や軽量化による動力費の軽減など，トー備している（表1）．

タルでコストを低減できる車両造りを目指すことが第二２．２ 枕木方向屋根吊溝位置の統一のコンセプトである．
当社の親会社が鉄道事業者であり，メンテナンスに対

sustina共通プラットフォーム設計思想実現のため，する認識をはじめ，事業者としてのライフサイクルコス

枕木方向に配置している屋根吊溝6本のうち，車体中

ト削減のノウハウを有している．当社はその共有化が可

心寄の4本を共通配置とした．側寄2本については車体

能なメーカである．

巾が異なるタイプに対応するため，側基準面からの寸法を統一して配置している（図4）．

例えば，検査周期延伸の実績のある装置をsustinaの共通PFとし，その効率的な保守体系を導入しやすい環境

２．３ 妻オフセット衝突対策構造の採用を整備し支援することも可能である．
また機器更新時の機器費用についても，共通PFとしsustina量産型第1号であるE235系で採用した構造をスての母数の大きさによるコストダウンを期待することがトレート車にも適用する形で，すみ柱，台ワクの形状変できる．

更を行い，各車に適用している．

将来，オプションとして線路や架線などのモニタ装置
２．４ 新型内装ロールバーの採用を搭載して次世代のCBM（状態監視保全方式）システ
ムを実現し，事業としてのコスト削減といったことも可

sustina車両の特徴の1つとして，側面衝突安全性向上能である．

効果のある内装ロールバーの装備が取捨選択可能となっている．この構成について，初期のsustina車両では，荷１．３ ユニバーサルデザイン等快適・安心性の向上

棚受けとの連結部も含めてロールバーを構成していたステンレス車両の輝きを生かした，インテリア・エクが，その後，乗客の荷棚へのアクセス性向上のニーズにステリアとともに，美観・機能・バリアフリー・ユニバ

対応するため，荷棚との連結部を廃止した新しいタイプ

ーサルデザイン，そして万一の際の安全等へ配慮したデを開発した（図5，図6）．

ザインを基本とし，その上にさまざまなオプションを用効果についても，以前のものと同等であることを意することで，ニーズに応じた多様で魅力的な車両デザ

FEM衝突解析により確認・検証している．

5

2017年12月

２．５ 3D設計を積極活用した先頭部設計
前面デザインは事業者のオリジナリティが現れる部位でもあり，貫通扉軌跡や構成などでは３D-CAD設計を積極的に採用している（図７）．
その他，前面オオイ形状，ガラス形状，前面スカート
形状など，曲面で構成される先頭部主要設備品についても３D-CADで設計し，設計時間の短縮，部材製作リー
ドタイム削減およびコストダウンを実現している．

表1

sustina

屋根
高さ

主要タイプ
ｗ

主要 3 タイプの寸法

室内
高さ

床上面
高さ

図6

内装ロールバー（新型量産タイプ）

車体巾
基準面間

（拡幅車）

ｓ

（ストレート車）

ｓ（ストレート車）

図7
図4

屋根構体吊溝配置（半車体断面）

3

２．６ 共通内装設計部材の採用

3D による先頭部設計の例

フルフラット構造sustinaの量産技術

ステンレス車両構体の工程の概要は，ステンレス鋼板

sustina共通プラットフォーム設計思想は，側出入口カの切断加工，塑性加工，そして溶接加工による組み立て

モイ，側出入口保護棒，荷棚上案内装置，ロールバーなである．溶接加工では，抵抗スポット溶接，TIG溶接，どの内装関係部品について採用した．

レーザ溶接を使い分けている．フルフラット構造sustina
では，レーザ溶接の採用が一つの特徴である．
３．１ 当社のレーザ溶接技術の背景
当社は，鉄道車両製造でのレーザ溶接技術のパイオニアでもある． 1996年より車両構体へのレーザ溶接の適用を検討し，2002年に世界で初めてレーザ溶接を採用したステンレス車両（JR東日本モハE993-1号車）を新日
本製鐵（当時）と製造した実績がある（2）．
その後，横浜シーサイドライン2000型を経て，レーザ溶接技術をさらに革新・展開させ，東急電鉄5050系
5576号車ではフルフラットな車両構造を実現するため，

図5

レーザによる突合せ溶接を車両側面の外板の接合に採用

内装ロールバー（初期：旧タイプ）

総合車両製作所技報第６号

6フルフラット構造 sustina の技術 −京王電鉄 5000 系で量産化−した．その他にも，ドアや窓周辺の水密を確保するため

そこで，フルフラット構造sustinaの量産化では，レーのレーザによる重ね隅肉溶接などを採用している．

ザ溶接プロセスの前・中・後を一つのシステムであると捉え，課題を設定し解決を行うことで，量産化を実現し

３．２ レーザ溶接の量産化への技術革新

た（4）．

フルフラット構造sustinaシリーズの量産化にあたり，レーザ溶接品質の信頼性の確保と維持に向け，東急電鉄

参考文献

5050系5576号車から主に次に示す変更を行った．

（1）
 浅賀哲也，他：「sustina」国内第1号車両の開発，総合車両製作所技報，Vol.2，4-11，（2013），（株）総合（1）レーザ溶接個所の変更

車両製作所

フルフラット構造sustinaの量産化では，車両構体の（2）
 及川昌志，他：「レーザスポット溶接によるステン

側面外板のレーザによる突合せ溶接個所を縮小し，幕板

レス鋼ダブルスキンパネルの開発（第1報）」，精密工の突合せ溶接をレーザ溶接からレーザ溶接に比べギャッ

学 会 誌，vol.72，No.12，1515-1519，（2006），（社）

プの余裕度が高いTIG溶接に変更した．これは雨樋部分

精密工学会

が塑性加工による３次元形状であり，レーザ突合せ溶接（3）
 河田直樹，他：「ステンレス鋼板のレーザスポットに必要な部材精度の確保が困難なためである．

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.9，973-978，（2009），（社）精密工学会（2）レーザ溶接品質の向上

（3）

（4）
 側垣正，他：「sustina車両側構体の量産化について」，
総合車両製作所技報，Vol.5，58-61，（2016），（株）

レーザ溶接中の，プロセス時間，レーザの出力，加工

総合車両製作所

物からの反射光，レーザ加工中に生じるレーザプルーム（図８）の強度の時刻歴を検出することで，機器の状態を常に監視し，これによって溶接品質を確保する方法を採著者紹介用している．特にレーザプルームの強度の変化では，ギャ（3）（4）

ップによる溶接欠陥を間接的に検知することができる

．
河村多計士
生産本部
技術部 部長（設計品質・コスト）（3）レーザ重ね隅肉溶接による水密性の確保
東急電鉄5050系5576号車では，出入り口フレーム，窓フレームと外板との連続発振レーザによる重ね隅肉溶接を採用し，樹脂シールの使用を止め恒久的な水密性を確

浅賀哲也保した．量産化ではより安定した溶接品質を確保するため

生産本部
技術部（車体設計） 主任技師

断続的な入熱となるパルスレーザによる溶接を採用した．
３．３ フルフラット構造sustina量産化への佐藤

技術革新のまとめ仁

生産本部
技術部（車体設計） 主任技師

レーザ溶接は熱歪が少なく，高品質なことが特徴であるが，レーザ溶接品質の確保には，レーザ溶接前・溶接
中・溶接後のプロセスを確実に行うことが重要である．

門脇文俊
生産本部
生産管理部（生産技術） 課長代理

側垣

正

生産本部
生産管理部（生産技術） 主査

図8

レーザ溶接中のレーザプルーム

7

2017年12月

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- 側・屋根）
初の外側構体結合（妻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
初の標準車両特記事項
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

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

ステンレス車体の溶接技術史−抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−
History of Technology in Stainless Steel Car Body
- From Technology Introduction of Resistance Spot Welding to Development of the World's First Laser Welding Car Body 大 塚 陽 介 Yosuke OTSUKA
及 川 昌 志 Masashi OIKAWA
側垣
正 Tadashi SOBAGAKI
大河原克美 Katsumi OGAWARA
木 村 億 尋 Okuhiro KIMURA
鉄道車両構体は，設計技術，材料技術，加工技術によって成立し，加工技術の一つが溶接加工技術である．
金属材料の溶接プロセスのメカニズムは未解明な部分がありつつも，実用技術は革新と同時に産業応用が進んでいる．当社は溶接技術の中でも抵抗スポット溶接技術とレーザ加工技術を革新し，鉄道車両の製造に採用してきた．今後も溶接技術の革新を進め，お客様の要求を満たす鉄道車両の実現に寄与する．本論文では，ステンレス鋼製鉄道車両製造の中核技術である抵抗スポット溶接技術と，レーザ溶接技術の歴史的変遷を述べる．
Railway car body structure consists of design technology, material technology, processing technology, and one ofprocessing techniques is welding processing technology. Although the mechanism of the welding process of materials
is still unknown, practical technology is progressing industrial application at the same time as innovation. We havedeveloped resistance spot welding technology and laser welding technology and have adopted it for manufacturing
railway car body shell. We will continue to innovate welding technology and contribute to the realization of railway
car body shell that meet customer's requirements. In this paper, we describe the historical transition of resistancespot welding technology and laser welding technology, which is the core technology of stainless steel railway car bodyshell manufacturing.
１ はじめに当社の前身である東急車輛製造（以下，東急車輛）は，
日本におけるステンレス車両の開発，製造をリードしてきた．
鉄道車両構体は，設計技術，材料技術，加工技術によれた．その原理を応用した抵抗スポット溶接は，1888年にドイツ人の技術者によって初めて特許化され，その約（1）10年後に銅電極を用いる現在の方式が確立されている．
抵抗スポット溶接は薄板の接合に適している．また，
溶接電流，通電時間などのパラメータは，予めタイマと呼ばれる制御機に入力して，実際の溶接はボタンが押さって成立し，加工技術の一つが溶接加工技術である．当社は溶接技術の中でも抵抗スポット溶接技術の開発をス
テンレス車両製造技術導入時の1958年より進めてきた．
また，1996年よりレーザ溶接技術の車両構体製造への適用を検討し，レーザ加工技術を革新してきた．そして世界初のレーザ溶接を採用したJR東日本ACトレインを実れると自動で行われる．そのため，ロボットと組合せた自動化が容易であり，自動車のボディの組立では，依然として主流な溶接方法である．
２．２ 日本初のステンレス車両

現した．
本論文では，ステンレス鋼製鉄道車両製造の中核技術

当社の前身である東急車輛は，日本におけるステンレ
ス車両の開発，製造をリードしてきた．

である抵抗スポット溶接技術と，レーザ溶接技術の歴史的変遷を述べる．

日本初のステンレス車両は，1958年に製造した東急電
鉄5200系である．この車両は，東急電鉄5000系をベース
として，外板にステンレス鋼を使用したもので，セミス
テンレス車両と呼ばれる．外板は抵抗スポット溶接で骨2ステンレス車両と抵抗スポット溶接

２．１ 抵抗スポット溶接の原理と歴史
抵抗スポット溶接は，2枚以上の板を重ねて，それら組みと結合され，板の座屈と歪を防止する目的で側と妻の外板には波形に加工した板を使用している（2）．しかしながら，台枠や構体の骨組は普通鋼を使用しており，こを電極で挟んで加圧し，大電流を流して抵抗発熱によって材料を溶かして接合するものである．抵抗発熱の原理
は1856年にイギリスの物理学者ジュールによって発見さ総合車両製作所技報第６号

れらもステンレス鋼としたオールステンレス車両の製造にあたり，アメリカのBUDD社と技術提携を行った．

22

ステンレス車体の溶接技術史 −抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−

２．３ BUDD社との技術提携である．また，溶接条件選定方法や各種試験方法についオールステンレス車両の製造にあたっては，素材の加ても，細かく記載されているが，そのやり方は今も変わ工やそれらを組立てるための溶接方法がポイントとなっっておらず，現在の技術の基礎がここにあることがよくてくる．それらの内容についてBUDD社の技術者によるわかる資料である．

講義が行われていたようで，その内容を記したノートのコピー（図1）が接合技術センターの書庫に残されている．

２．４ 日本初のオールステンレス車両
BUDD社の技術提携の下で，1962年に日本初のオール年度に関する記述はないが，1ページ目の日付が2月29日

ステンレス車両の東急電鉄（旧）7000系を製造した．

（月）となっており，1960年のものと考えられる．日本

ステンレス鋼は，普通鋼と比べて線膨張係数が大きい

語の文章に英単語が入り混じった手書きの資料で，当時ため，溶接による入熱での変形が大きくなる．ステンレの状況がわかる貴重なものである．
抵抗スポット溶接についても，その原理を含めた講義

ス車両では，その耐食性の高さを生かして無塗装で使用が行われている．この資料では「ショット溶接（shotされるため，熱による変形は外観を損ねることになってweld）」という単語が用いられているが，これは通常のしまう．そのため，点接合で入熱を抑えられる抵抗スポ

抵抗スポット溶接機に溶接電流と通電時間を監視するレット溶接を多用して，車体を組立てている．ステンレス

コーダを搭載したものを呼んでいて，BUDD社の商標名

鋼は普通鋼よりも固有抵抗が大きいため，発熱しやすい．

であった．1点ごとの溶接において，溶接電流と通電時

また，熱伝導率は小さいので熱が溜まりやすい性質があ間が正しく流れたがどうかをチェックしている．メモ書

り，抵抗スポット溶接を適用しやすい材料といえる．

きによれば，「レコーダは電流と時間が正しく流れたか
２．４．１ 抵抗スポット溶接の作業標準をチェックするもので，溶接が完全に行われたことを保障するものではなく，完全な溶接を行うためには作業者

２. ３項の技術提携をうけて，オールステンレス車両

による正しい管理が必要」と書かれている．この考え方を製造するにあたって，東急車輛社内の作業標準が作成

は，溶接条件選定試験や日常管理試験といった現在でもされている．この時の標準書も接合技術センターの書庫行われている抵抗スポット溶接の品質管理における基本に残されている．

図1

BUDD 社による抵抗スポット溶接の講義のメモ書きの一部

23

2017年12月

ふ しゅうこう  「不 銹 鋼 点溶接作業標準」というタイトルで，1961年を製造したわけであるが，当時の実際の製造状況を記録

４月に登録されている（図２）．
『不銹鋼』はステンレスした映像資料「ステンレスカー」がある．東急車輛が宣鋼，『点溶接』は抵抗スポット溶接を意味している．文

伝用として自主的に制作した映像で，普通鋼製の車両と章の構成やそれぞれの内容と，現在当社の社内で運用し比べた様々なメリットなどが紹介されている．

ている「ステンレス鋼スポット溶接作業規準」と比べて構体製造の現場映像を見ると，抵抗スポット溶接は，も，大きくは変わっていないことがわかる．溶接条件選ポータブルスポット溶接機を用いて，手作業で位置決め定試験では断面試験を実施するが，ナゲットの板に対すをして溶接をしている（図４～図６）．溶接の打点数もる溶込み率や内部欠陥の許容率の数値はまったく変わっ

多く，作業には相当な時間がかかっていたものと思われておらず，書かれている図も含め，この当時の技術が現る．屋根板のシーム溶接の風景も撮影されているが，こ在に継承されていることがわかる（図３）．

ちらは材料の形状も含め，そのやり方は現在とあまり変わっていない（図７）．

２．４．２ 当時の製造方法
これらの作業標準等をもとに，東急電鉄（旧）7000系

図4
図2

側構体の抵抗スポット溶接（3）不銹鋼点溶接作業標準

図5

側構体のポータブルスポット溶接機（3）２．４．３ 保存車両の抵抗スポット溶接部の現在
当社横浜事業所内にJ-TREC産業遺産第２号として東急電鉄（旧）7000系のデハ7052（1965年製）が保存さ
れている
（図８）
．この車両の抵抗スポット溶接の圧痕（溶
接部表面のくぼみ）は，現在製作している車両と比べると，全体的にやや形状がいびつである（図９）．図４に
図3

総合車両製作所技報第６号

示すように，当時の側構体用のポータブルガンは１本の断面試験に関する記述

24

ステンレス車体の溶接技術史 −抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−

ワイヤのみで吊られているので，ガンに多少の傾きが出て電極の当たりが悪くなっていた可能性がある．また，腰部はコルゲーションで全体のひずみを目立たなくしている構造であり，現在ほどは圧痕の状態に気を使っていなかったものと思われる．裾部に施工しているアーク溶
接部では，周囲が粒界腐食と思われるサビが出てきているが，抵抗スポット溶接部は，製造当時の状態を保っている（図10）．急熱・急冷で入熱の小さい抵抗スポット溶
接の特徴が生かされていることが，50年以上の月日を経て証明されている．
図8

２．５ 軽量ステンレス車両（第２世代・第３世代）

J-TREC 産業遺産第 2 号

東急電鉄デハ 7052（4）その後，ステンレス車両は軽量化や溶接の自動化などを行い，進化してきた．
今日，日本でオールステンレス車両が定着したのは，
当時の国鉄でステンレス車両が制式採用されたことが大きい．1982年から国鉄，車両メーカが合同で，素材，溶接，塑性加工，検査基準などの検討を行い，当社の技術・ノウハウを公開した（2）．ステンレス鋼の抵抗スポット溶

図9

側構体の抵抗スポット溶接の圧痕

図 6 屋根構体と側構体を結合する抵抗スポット溶接（3）アーク溶接部

図 10

抵抗スポット溶接とアーク溶接接については，２. ４. １項で紹介した東急車輛の作業標
準がベースとなって，当時の国鉄規格（JRS）が制定されている．この規格は，その後，日本鉄道車輌工業会規格（JRIS）として改めて制定され，日本国内の車両メーカで共通に使用されている．また，板の組合せ等の設計に関わる項目は，JIS E 4048（鉄道車両－旅客車用構
図7

体－スポット溶接継手の設計方法）にも反映されており，（3）

屋根板のシーム溶接25

2017年12月

日本国内のステンレス車両の溶接技術の原点が当社にあでは，側構体の外板と骨などの接合に，電気サーボ式のることを改めて認識した．

加圧機構により可変加圧機能を有する抵抗スポット溶接

また，抵抗スポット溶接は自動化が進んだ．側ブロッ機であるSmartRSWⓇを用い，溶接プロセス中の加圧力クの製作は，ポータブルガンによる施工から，外板の平を変化させることで従来よりも圧痕外観の品質向上を図

滑化とあわせて，外板側の電極を銅板とした自動溶接機

った（5）．その後のsustina量産車種の製造にあたっては，の導入により時間短縮，外板のひずみ低減を図った（図5576号車製造時の知見をもとに，エアシリンダによる加11）．屋根構体では，ワンサイドアクセスが可能なシリ圧機構を用いて，板厚組合せに応じた適切な加圧力を設ーズスポット溶接の導入により，屋根板とタルキなどを定することができる溶接機を導入し，板厚組合せに応じ自動溶接している．

た最適な溶接条件を設定し，従来車と比べて圧痕の改善を図った（6）（図13）．

側構体（外板）と台枠（側はり）の結合では，従来はポータブルガンを用い，構造的にガンが入らない部位ではアーク溶接で施工していたが，コンタクト電極を側はり下面にとって施工するインダイレクトスポット溶接の自動機の実用化により，外板部の結合もすべて抵抗スポッ
ト溶接となって，耐食性が向上した（図12）．
２．６ sustinaにおける抵抗スポット溶接
現在製作しているsustina車両でも抵抗スポット溶接を進化させて用いている．
sustina国内第１号車である東急電鉄5050系5576号車（6）
図 13 側構体の圧痕（左：sustina 量産，右：従来車）

２．７ これからのステンレス車両と抵抗スポット溶接
次章以降に示すレーザ溶接も，ステンレス車両の製造にあたっては大きな革新をもたらす可能性があるが，ス
テンレス鋼の材料特性と抵抗スポット溶接の溶接原理を考えると，この２つはとても相性が良く，今後も主流な溶接方法として用いられていくと思われる．
図 11

側ブロックの自動溶接機

3

レーザ溶接の原理と歴史（7）レーザ発振の最も基本的な原理は1917年にアインシュ
タインによる誘導放出（負の吸収）の理論まで遡るが，実際的なレーザ発振の原理は1958年に米国の物理学者タウンズとショウロウによって提唱されている．レーザ発振の実現は1960年５月16日にアメリカの実験物理学者メ
イマンによって行われ，同年７月８日付けのThe New
York Timesの記事よってレーザ発振の実現が世界に知られるようになった（図14）．メイマンは前日の７月７日に新聞記者へレーザ発振のデモンストレーションを行っているが，そこで，剃刀の刃に対する穴あけを披露して
図 12

総合車両製作所技報いる．これがレーザ加工の始まりであり，レーザ溶接のインダイレクトスポット溶接機

第６号

起点でもある．

26

ステンレス車体の溶接技術史 −抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−

クの信号の読み取り装置，スーパーなどで使われるバー
コードの読み取り装置にレーザが使われている．近年では自動車の衝突防止のためのレーザレーダの実用化など，その応用例には枚挙に暇がない．光であるレーザはレンズなどの光学装置によって，その大きさを自由に選択できる．太陽光をレンズで集めるのと同じようにレーザもレンズによって集光することができる．例えば出力２kWの加工用レーザでは，直径９μmに集光することもできる．その時の出力密度は，1011W/cm2まで到達し，
このような高出力密度のレーザを金属材料などに照射す
ると，一瞬にして蒸発させることができる．
３．２ レーザ加工とレーザ溶接の特徴（7）1960年７月７日のメイマンによる世界初のレーザ加工のデモンストレーション，剃刀の刃への穴あけは，このレーザ加工の最も基本的な装置構成と原理を示している．1960年代前半には日本国内からもルビーレーザを金属材料に照射し，溶接部を形成した報告が行われている．
1970年代以降はレーザ発振器の安定化と高出力化が進
み，1980年代からは日本国内でも各種の生産プロセスに
レーザ加工が積極的に採用されるようになってきた．
レーザ加工は，エネルギ密度に応じ固相から気相まで瞬時に相変態を行う加工形態から，金属内部の熱伝導による加工形態を選択することができる．同じ出力密度でもレーザの照射時間（レーザ出力の時間的分布）の制御によって様々な加工状態を選択することができる．低エ
ネルギ密度のレーザ加工では，例えば炭素鋼の焼き入れ，
ブレージングなどがある．対して高エネルギ密度のレーザ加工では，脆性材料の孔あけが可能である．レーザ溶
接では概ね107 ～ 108W/cm2の出力密度の範囲で行うレー
図 14

ザ加工形態一つである．

世界初のレーザ発振を知らせる記事（8）従来のアーク溶接の出力密度は概ね106W/cm2といわ３．１ レーザの特徴（7）れ，レーザ溶接はそれより１～２桁高い．車両構体のよ

レーザはLight Amplification by Stimulated Emission of

うなステンレス鋼板の薄板にアーク溶接法を適用する

Radiationの頭文字を繋ぎあわせた造語（アクロニム）でと，熱歪みによる変形が大きく，高い施工技能が要求さあり，日本語では「輻射の誘導放出による光の増幅」とれる．レーザ溶接ではレーザを照射した箇所に選択的になる．ここではレーザ発振原理は割愛するが，レーザのエネルギを集中できるため，レーザ照射部と周囲の温度

特徴は波長がほぼ単一で位相の揃った人工の光であり，勾配が急峻となり，アーク溶接法に比べると熱変形の小レーザ発振器の構成により，広がり角を非常に小さくでさな溶接となる．また，母材と溶融凝固部の境界に生じきる．この特性によって，レーザは加工分野に限らず，る熱影響層も少なく，溶融凝固部の冷却速度も速いため，計測分野でも広く活用されている．レーザ発振から数年

一般に鉄鋼材料では溶接部の機械的特性の低下が少ない

後にはアポロ計画で月面上にレーザの反射板を設置し，という特徴がある．その一方で，金属板の突合せ溶接や地上から月面の反射板にレーザを照射し，地上に反射光

重ね溶接では，健全な溶接を得るためには材料同士の隙が届くまでの時間から月と地球の距離を数cmの精度で間が板厚の概ね10％以下とする必要があり，材料の寸法測定している．身近な製品では，DVDやBlu-rayディス

精度や材料の固定治具を工夫することが求められる．

27

2017年12月

レーザ発振媒質によって異なるものの，半導体レーザ
や半導体レーザの励起によるレーザ発振は，例えば出力0の状態から出力５kWを安定的に得る時間は数μsのオーダで，時間に対する応答性が高い．また，加工物上のビーム径も熱的な影響を極力排除した集光光学装置によって出力数十kWまで安定的に得ることができる．レー
ザ出力の時間的空間的分布を比較的自由に選択できるので，加工物に対する入熱量を精密に制御することができ，
例えば車両構体に使うステンレス鋼の溶け込み深さは

図 15ステンレス製ダブルスキンパネルの概要図

図 16

レーザ溶接によるダブルスキンパネルの製造方法の概要図

0.1mm単位で制御することも可能である．ただし，加工
雰囲気がレーザ溶接の品質に与える影響の考慮は必須である．鉄鋼材料のレーザ溶接では，酸素量1molあたりの発熱量はおよそ200ｋJであり，酸素量の多寡が溶け込み体積や溶接品質に影響を与える．また，加工雰囲気のガスの電離電圧もレーザ溶接品質に影響を与える．波長
10.6μmの炭酸ガスレーザでは，金属材料，加工雰囲気，
およびレーザの相互作用によって生じるレーザ誘起プラ
ズマにより，安定溶接を得るためには電離電圧の高いHeを加工ガスに使う必要も生じる． 2010年以降に高出力化した波長１μm帯のYAGレーザやファイバレーザでは，レーザ誘起プラズマは生成しないか，生成してもわずかであり，溶接品質の制御は，炭酸ガスレーザに比べ格段に容易となっている．レーザ発振器に限らず，加工の目的別に加工ヘッドも市販されるようになり，波長1μm帯の高出力レーザを用いたレーザ溶接のメカニズム

図 17の解明には未踏領域があるものの，利用技術の開発領域
は十分に開拓されている．

レーザスポット溶接部

で，段ボール形状を得る．なお，この面にはレーザ溶接のナゲット（溶融凝固部）が形成されるが，車両の内側

３．３ 鉄道の車体へのレーザ溶接の開発

（9）
（10）

となり，内装材が取り付けられるので，外観の品質には

鉄道車両構体へのレーザ溶接の採用の検討は，1996年

影響しない．また，レーザスポット溶接では溶融凝固部に開始した東急車輛，JR東日本，新日本製鉄（当時）のがほぼ円錐形に形成されるので，連続溶接で生じるよう３社の共同研究に遡る．そこでは，鉄道車両のコストダな角変形が少ないことも特徴である．薄板で構成する構

ウンを背景に，車体をステンレス製のパネルで構成する造物の外板に角変形が生じると，特にこの外板にも応力という構想が描かれた．その解決策の一つが図15に示すを担持する場合にはせん断剛性の低下につながる懸念がステンレス鋼製ダブルスキンパネルである．これは，図あるので注意する必要がある．さらに，同一平面内に複に示すように，１枚の波板を２枚の平板で挟み込んだ段数のレーザ溶接線を形成すると，溶接線と直角の角変形

ボール形状であり，波板と平板の接合にレーザ溶接を採に加えレーザ溶接線方向にも変形が生じる．

用したことが特徴である．このパネルの製造方法は図16

レーザ連続溶接の欠点を鑑みステンレス製ダブルスキに示すとおりである．平板の上に波板を重ね合わせ，波ンパネルの製造に採用したレーザスポット溶接は離散的

板と平板の接触部分にレーザを照射し，レーザ溶接によな点溶接（レーザスポット溶接）であり，スポット溶接って接合する．このとき，溶け込み深さを平板の厚さのの数量や配置を適正化し，鉄道車両に適したパネルの強30 ～ 50％とすることで，平板の表面にレーザ溶接部や度を確保している．また，ステンレス鋼製鉄道車両の外

熱歪みがほとんど生じないという特徴を得られる（図板は，意匠のためベルトグラインダによる微細な磨き疵

17）．次に平板と接合された波板に平板を重ね合わせ，を付与しているが，この研磨の方向と，レーザ溶接の点

波板と平板の接触部分にレーザを照射し溶接すること

列の方向を一致させることで，外板の意匠性を向上させ

総合車両製作所技報第６号

28ステンレス車体の溶接技術史 −抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−

図 18

レーザ溶接によるステンレス鋼製
ダブルスキンパネルの外観ることも検討した．レーザ溶接によるステンレス鋼製ダブルスキンパネルの外観を図18に示す．試作したパネル
は，外板の板厚1.0mm，波板の板厚0.4mm，内板の板厚0.6mmであり，波板の高さは34.4mm，パネルの厚さは

図 1936mmである．

ダブルスキンパネルの定式化の概要

３．４ レーザスポット溶接による（9）
ステンレス鋼製ダブルスキンパネルの開発（8）レーザ溶接によるステンレス鋼製ダブルスキンパネル
が鉄道車両構体を構成するために適切な剛性と強度を得ているかどうかの検討を，車両の試作と荷重試験，および数値シミュレーションモデルを活用し検討を行った．

式1

車両構体全体をレーザスポット溶接部まで含めたパネル

ダブルスキンパネルの定式化で構成すると車両モデルが莫大となり，計算時間を多く要するため，パネル単体での等価剛性モデルを作成し，妥当性を検証した．パネルは先に示したように波板を平板で挟み込む構成であり，かつ外板と内板の板厚が異なることから，カップリングを有する直交異方性のモデルの構築が必要となる．このモデルは図19に示すように積層板の理論にしたがう．
そこで，パネルの曲げ剛性，剪断剛性などの機械的特性を調査し，モデル（式１，図20）の妥当性を確認した．

図 20

ダブルスキンパネルを用いた車両のモデル

このモデルと図21に示した試験車両を用いた構体荷重試
験によって，レーザ溶接によるステンレス製ダブルスキ
ンパネルの妥当性を検討し，本パネルを採用した車両構
体の機械的特性が適切であることがわかった．そして，実走行試験用の車両，JR東日本ACトレイン「モハE9931」が2002年２月17日に出場した．これが世界初のレーザによる車両構体である（図22）．
３．５ レーザ突合せ溶接による側外板の平滑化の検討
レーザスポット溶接を従来構造の側外板と内部骨組み

図 21

29

構体荷重試験用の試作車両

2017年12月

図 22

世界初のレーザによる車両構体

図 25 レーザスポット溶接でのプルームの時刻歴波形
フレーム，窓フレームと外板の重ね隅肉溶接の採用である．雨樋の構成も変更し，床下から屋根まで平滑化を行っている．
図 23 レーザスポット溶接とレーザ突合せ溶接を採用した横浜シーサイドライン 2000 型（11）（14）
３．６ レーザ溶接品質の確保の開発（13）

これまでに述べたように当社はステンレス鋼製鉄道車
両構体の製造にレーザ溶接を採用してきた．
レーザ溶接品質の確保は，レーザ発振器と周辺装置の状態監視によって行う方法を採用している．レーザ溶接中には，レーザ出力，加工物から反射したレーザ，レーザプルームの強度の時刻歴波形の解析によって機器の状態を検知
し，溶接品質の異常の可能性を示すことができる．
溶接品質の正常状態を計測することは困難であり，機器の異常を，例えばレーザプルームの時刻歴波形という代用特性によって評価している．
図25はレーザスポット溶接で発生するレーザプルー

図 24

ムの材料同士のギャップに対する時刻歴波形を示す．フ

東急電鉄 5050 系 5576 号車（12）ォトセンサの前に赤外領域を透過させるバンドパスフィとの接合に用い，レーザ連続溶接を側外板の突き合わせ

ルタを介している．図中の赤線はギャップありの場合，溶接に採用した車両を図23に示す．これは2011年に運黒線はギャップ０mmの時刻歴波形である．このように行を開始した横浜シーサイドライン2000型である．従

溶接欠陥の要因であるギャップを容易に判定することが来の鉄道車両の側面は高さ方向に複数枚の板を組み合わできる．一般に時刻歴波形の解析では，取得したデータせて構成していた．これは製鉄メーカで製造されるステにしきい値を設け，取得データとしきい値を比較する方

ンレス鋼板の幅による制約のためである．既往の側外板法，取得したデータを正規化し，その上でしきい値を設同士の接合では，一方の外板に背切りと呼ぶ段差を設け，け，しきい値と比較する方法，あるいは，しきい値とデ段差部分を他の板と重ね合わせ，抵抗スポット溶接法にータとの微分特性や積分特性による評価方法がある．求よって接合する方法を採用していた．背切り構造は意匠められるレーザ溶接品質，レーザ溶接の形態に対し，適上の制約になること，樹脂シールが必要であること，背切な波形解析を行う必要がある．

切り部分の汚れが目立つことから車両側外板の平滑化を図った．

３．７ sustinaにおけるレーザ溶接

側外板の平滑化を徹底した東急電鉄5050系5576号車

現在のsustina車両でもレーザ溶接を進化させている．

を図24に示す．その特徴は，横浜シーサイドライン2000型

レーザ溶接の採用箇所は，側外板の平滑化が目的であると同様に側外板へのレーザ突合せ溶接の採用，出入り口

外板の突合せ溶接，水密性の確保を狙った出入り口フ

総合車両製作所技報第６号

30

ステンレス車体の溶接技術史 −抵抗スポット溶接の技術導入から世界初のレーザ溶接車体の開発まで−（7）
	新井武二：「レーザ加工の基礎工学」，（2013），丸

レーム，窓フレームと外板との重ね隅肉溶接，同様に妻善出版部の水密性確保を目的とした重ね溶接である．

（8）	Light Amplification Claimed by Scientist：The New

車両構体に要求される機能とレーザ溶接の機能の合致

York Times，（1960.7.8）

によってレーザ溶接を積極的に採用している．

（9）
	及川昌志，他：「レーザスポット溶接によるステン
３．８ これからのステンレス車両とレーザ溶接

レス鋼ダブルスキンパネルの開発（第１報）」，精密

レーザ溶接を含むレーザ加工の革新は，レーザ発振器

工学会誌，vol.72，No.12，1515-1519，（2006）とその周辺機器の開発によって進化発展してきた．どの（10）
	及川昌志，他：「レーザスポット溶接によるステン

製品のどの部位にレーザ加工を使えるかという視座でレレス鋼ダブルスキンパネルの開発（第2報）」，精密

ーザ加工は用途が探索されてきた．鉄道車両製造の分野

工学会誌，vol.74，No.12，1287-1291，（2008）

では，鋼板のレーザ切断が先行し，レーザ溶接の採用は（11）（株）総合車両製作所ホームページ「製品」
	，http://

1990年代中盤から検討され産業分野の中でも比較的後発

www.j-trec.co.jp/rw/New_transportation_and_である．

streetcar/index.html

近年のレーザ発振器とその周辺機器の価格の低下，高（12）
	浅賀哲也，他：「sustina国内第１号車両の開発」，総

機能化によって車両へのレーザ加工の展開が見込まれ合車両製作所技報，Vol.2，4-11，（2016），（株）総る．レーザ溶接を含むレーザ加工は今度とも車両の高付合車両製作所（13）	河田直樹，他：「ステンレス鋼板のレーザスポット

加価値化に寄与すると確信している．

溶接に関する品質評価システムの開発」，精密工学

４ おわりに会誌，Vol.75，No.9，973-978，（2009）

鉄道車両構体は，設計技術，材料技術，加工技術によ（14）
	河田直樹，他：「ステンレス鋼板のレーザ溶接シスって成立し，加工技術の一つが溶接加工技術である．金テムに関する品質評価システムの開発」，精密工学

属材料の溶接プロセスのメカニズムは未解明な部分があ

会誌，Vol.75，No.5，629-633，（2009）

りつつも，実用技術は革新と同時に産業応用が進んでい著者紹介

る．当社は溶接技術の中でも抵抗スポット溶接技術とレーザ加工技術を革新し，鉄道車両の製造に採用してきた．

大塚陽介

今後ともお客様の要求を満たす鉄道車両の実現に寄与する．

技術士（金属部門），IWE
生産本部
技術部（接合技術センター） 主査

参考文献
（1）
	松山欽一，他：「抵抗溶接の基礎と実際」，（2011），
産報出版（株）及川昌志
博士（工学），技術経営修士
生産本部
技術部（技術企画） 課長（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.60，2-11，（2010），東急
車輛製造（株）（3）	「ステンレスカー」，東急車輛製造（株）

側垣正

（4）
	松岡茂樹，他：「東急車輛産業遺産と横浜製作所歴

生産本部
生産管理部（生産技術） 主査

史記念館の整備－ 産業遺産による技術の来歴の保存－」，東急車輛技報，No.60，62-69，（2010），東急車輛製造（株）

大河原克美

（5）
	渥美健太郎，他：「抵抗スポット溶接システム
SmartRSWⓇを用いた鉄道車両の圧痕外観向上に関する研究」，総合車両製作所技報，Vol.1，2-9，（2013）
，

生産本部
生産管理部

部長（生産技術）（株）総合車両製作所（6）	側垣正，他：「sustina車両側構体の量産化について」，

木村億尋

総合車両製作所技報，Vol.5，58-61，（2016）
，
（株）

生産本部
生産管理部

総合車両製作所

31

部長（統括）

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史− UD手すり・UD 吊手・UDスペース－Technological History on Universal Designed Interior Equipments for Commuter Vehicles- UD Handrail, UD Strap, and UD Space 斉 藤 和 彦 Kazuhiko SAITO
松 岡 茂 樹 Shigeki MATSUOKA

本稿では，近年採用例が急増している，通勤近郊車両のユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史について述べる．ロングシート部における UD 手すり・UD 吊手，車いすやベビーカー利用者のための UD スペースを例として，車内観察による移動制約者視点での使いにくさの気づき，使いやすい車内設備のコンセプト，人間工学実験における使いやすさの定量的検証という開発経緯を紹介するとともに，今後の展望を述べる．
This paper describes on the technological history of Universal Designed (UDed) interior equipments forcommuter vehicles. The UD handrails and UD straps installed in the longitudinal seat section and the UD space forusers of wheelchairs and baby carriages are discussed. At first, the difficulty of use of existing equipments wasrecognized by the viewpoint of disabled passengers. Then the concept for improving the usability was invented andthe usability of the UDed equipments verified quantitatively by ergonomic experiments.

１ はじめにことができると考えた．

日本の高齢化が進む中，移動制約者と呼ばれる人のUD化には，潜在的な使いにくさへの気づきと，で割合は，確実にその数を増やしている．働く女性の支援，

きる限り多くの人に配慮した設計コンセプト構築と

特に子育てを支援する方針が日本政府によって表明さアイデアの具現化，試作品を用いた人間工学実験にれ，通勤車両の中にベビーカーが珍しくない時代にな

よる使いやすさの定量的検証が非常に重要である．

ることが予想された．

（4）と吊手
本稿では，ロングシート部のUD手すり（2）

移動制約者には，身体能力が低下している高齢者，（4），ベビーカー・車いす共用のUDスペー
高さのUD化（2）妊産婦，視覚や聴覚障害者，病人やけが人，車いす利（3）について，観察と気づき，UD化コンセプト構築，ス

用者，ベビーカー利用者や幼児・小児，重い荷物を持実際の研究開発の経緯と実用化を振り返る．

った人，日本語の情報が得られない外国人，泥酔者など，非常に多くの種別があり，健常者であっても移動制約者になりうる割合は今後も増える．今までは問題とさ

2

車内観察によるUD化の気づき

２．１ 身長の低い方の使いにくされなかった通勤近郊車両の車内設備でも，移動制約者

筆者が小学生ぐらいのころ，一人で電車に乗るなどには非常に使いにくいことが少なくなかった．

ということはなかったのではないかと記憶している．

当社でのユニバーサルデザイン（UD）研究は，そのその時の電車の車内設備がどれほど使いにくかった概念が日本に紹介され広まってきたころから調査をはのか記憶にはない．記憶にあるのは，一緒に乗車した

じめていた．2004年からは，健常者と各種の移動制約

大人につかまって揺れをしのいでいた記憶ぐらいだろ

者を含むすべての人に使いやすくするため，通勤近郊

うか．実際に通勤近郊車両のUD化を行うに際しては，（1）～（4）

車両のUD化の研究を，鉄道総研と実施した．

あらゆる人の立場に立って，使いにくさや，バリアを鉄道車両にUDの概念を導入するにあたり，試行錯誤

見つけ出し，対処していかなければならないが，自らが行われ，研究開発へとつながることとなった．UDの体験していなければ，なかなかイメージしづらい．そ

（1）

によ

こで，それらを見つけ出すために通勤近郊車両の車内

り，使いやすさが既存品よりも向上したことが客観で，子供やお年寄りなどの移動制約者を中心に，車内的かつ定量的に検証された場合にのみ，UDを冠する

設備品の利用形態を観察するようになった．

定量化評価指標である鉄道車両のUD7＋1原則

総合車両製作所技報第６号

32通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史 − UD 手すり・UD 吊手・UD スペース－である．この男児が座席前の手すりにつかまるには，足を座位客のフ ッ ト ス ペ ー ス（ 座 席 前 縁 か ら
250mm）に踏み込まなければならない．
身長の低い方の使いやすさに配慮して，手すりを前に出すとともに，吊手を下げるべきだと着想した．それはすべての人に使いやすくなるはずである．
しかし，手すりは前に出すことで，立位客でも座位客でも使い易
くなりそうだが，吊手の場合は，下げることによって，使いにくく

a) 気づき：手が届かないb) 着想：手すりを前に出すなったり，邪魔になったりする可男児が腕を伸ばし手すりを保持。
男児の足は、座位客のスペース（座席前縁から 250mm）にある。

立位客の保持、座位客の立上り
補助の両方で、力が入れやすい。

能性が高くなる．そこで，吊手高図1さの実験を行い，最適値を導き出せないかと試みた．

手すりの使いにくさの気づきと着想（5）小柄な女性の場合，吊手につかまれないこともないが，つかまりにくいのか袖仕切の手すりにつかまる姿が目

２．２ ベビーカー利用者の使いにくさ
今から20 ～ 30年前に，車いすスペースを設置した車両が導入され始めた．その頃ベビーカーが鉄道車両で，についた．立ち位置にもよるがしっかりつかめない場合どれほど利用されていたのか定かではないが，当時はは，腕が伸びきっていて，よろける場面もあったので，ベビーカーを畳んで乗車するのがマナーとされていた

決して安心してつかまっている印象ではなかった．

ように思う．つい最近まで，日本の鉄道車両にはベビ

女性よりも低身長の小学生ぐらいならば，どうなるーカーを畳まずに乗車するという文化は存在しなかっのであろうか．そこで，実験してみたのが，図１のa）たように思う．国の方針が出て，初めてベビーカーにa) ドイツ鉄道b) スイス連邦鉄道

ベルリン S-Bahn
折り畳みロングシート
共用スペースの実例

近郊電車 Flirt
車いす利用者の明示

図2c) UD スペースピクトグラム
上：UD スペース開発時（2006）
下：国土交通省の指針（2013）

移動制約者視点の欠如の気づき（5）332017年12月

子供を乗せたままで乗車してもよい雰囲気になってき③ 座位客の立ち上がり補助

た．それまでは，ベビーカーの居場所は鉄道車両には

図１b）に，UD手すりのコンセプトを示す．

なかったと言っていい．このことは，鉄道総研による現行の座席前縁から直立する手すりでは，大人にとっても，立位客には遠すぎ，座位客には近すぎて，力ベビーカー利用者調査からも裏付けられた．

が入れにくいと考えた．

図２ a）に示すドイツの実例から，車いすとベビー

そこで，手すりを前に出せば，身長の低い方だけでカーのスペース共用化の確信を得る．
図２ b）に示すスイスの標記では，車いすというモはなく，一般健常者や高齢者を含む多くの乗客の使い

ノと，車いすに乗ったヒトとが，明確に描き分けられやすくなると考えた．ただし，手すりを前に出し過ぎている．

るとかえって使いにくくなることから，最適値が存在すると予想した．

車いすというモノのためのスペースではなく，車いす利用者というヒトのためのスペースであるべきであ

３．１．２ 吊手高さのUD化

り，ヒトの観点が欠落していたことに気付く．
車いす・ベビーカーというモノの視点ではなく，そ吊手は室内のパイプからベルトによって繋がれておの利用者と同伴者というヒトの視点から設計した，移り，フリーの状態でぶら下がることにより，人と干渉

動制約者が共用できるユニバーサルスペース（UDスペ

しても危険のないようにできている支持具である．
このように吊手は，支持具としては安定感に欠け，ース）という着想を得た．

乗車するには邪魔な存在であるとも言え，海外では設３ ロングシート部のUD手すり・UD吊手の開発と実用化置されていない車両もあるが，日本の通勤車両には欠

３．１ UD化コンセプト構築

かせない支持具である．UD研究における考察では，ハ３．１．１ UD手すりのコンセプト

ンモックのように揺られる感覚が，日本人に好まれるのではないかと予想した．

ロングシート部の座席前縁と荷棚前棒を連結する手すりには，以下の3機能がある．

吊手の高さを低くすれば，つかまることができる人① 定員着座のための座席区分の数は増えるが，高身長の人には使い勝手が悪くなる．

② 立位客の保持

また，座位客の立ち座りに支障をきたす．

（記号）ST：STanchionpole, 数字：座席前縁からの距離、C：着色ラバー巻a) 立位の姿勢保持の有効性
図3

総合車両製作所技報

第６号b) 座位からの立上り補助の有効性

UD 手すりの有効性検証（5）34通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史 − UD 手すり・UD 吊手・UD スペース－a) UD 手すり公開実験（2005）b) UD 手すり実用化（2006）
図4

UD 手すりの公開実験と実用化（5）手すりと同様，吊手の高さについても最適値が存在するのではないかと予想した．

吊手高さ別にみた推奨範囲外となる人の割合 (L275)

３．２ 研究成果と実用化
人間工学的実験により，手すりおよび吊手の位置寸法の最適値および推奨値を求めた．
３．２．１ UD手すりの経緯
手すり位置の最適値を，人間工学的実験により求めた．座席前縁からの寸法をパラメータとした予備実験
により，100mm以上で有効，150mmが最適値，200mm
では座客の膝から前に出ることがわかる．
図3に試作したUD手すりと，定量評価結果を示す．
従来のST0（座席前縁位置）に対し，100mm出した
ST100，150mm出したST150では，立位の姿勢保持の有効性，座位からの立上り補助の有効性ともに大幅に

図5改善していることが検証された．

（7）
UD 吊手の実験データ（6）図４a）に示す，学識経験者と鉄道事業者を招いて実a) 吊手高さの UD 化公開実験（2005）
図6b) 吊手高さの UD 化実用例（JR 東日本 E233系）
吊手高さの公開実験と実用化

35

2017年12月

施した公開実験を行い，実用化に向けた課題を抽出し，設計的な微調整と追加評価を行った．

の余地が残った．
この実験データは，交通バリアフリー整備ガイドラ
インの平成19年度改訂版（6）にも，掲載されている．

図４b）にUD手すりの実用化例を示す．東急電鉄5000
系2006年度増備車で初採用され，お客様の声で高い評

図６に公開実験の模様と実用化の事例を示す．JR東価を得る．JR東日本E233系では，手すりの握りやすさ

日本E233系の室内の吊手は一般座席前が1630mmで，で高評価となった，ディンプルによる滑り止めと着色

優先座席前などが1580mmの身長の低い方に対応したも（4）による視認性向上を図ったUD手すり が初採用された．
UD手すりは各鉄道事業者に相次いで採用され，日本のとなっており，UD実験で得られた高さ寸法となっている．

人間工学会から「平成24年度 人間工学グッドプラクティ

４ UDスペースの開発と実用化

ス賞 最優秀賞」を受賞する．

４．１ UD化コンセプト構築
３．２．２ 吊手高さのUD化

ベビーカーに乗っている利用者（乳幼児）は健常者の吊革の長さと吊手高さをパラメータとし，吊手高さ

ように歩行できない．自力で歩行できない乗客の補助具の推奨値を求めた．図５は，吊革と吊手の長さ（L）がという点からは，ベビーカーと車いすは何ら変わるとこ

275mm（L275）のとき，吊手を高さ別にみて，推奨範

ろはない．

囲外になる人（吊手を使いにくいと思う人）の割合が車いす利用者とベビーカー利用者を含む移動制約者の最小となると言う考え方より，実験データをグラフ化概念として，車輪（ホィール）系移動制約者ということし た も の で あ る． こ の グ ラ フ か ら， １ 段 の も の はにする．

1630mmを，２段のものは1580mmと1680mmを推奨値

車輪（ホィール）系移動制約者と同伴者の視点から，とした．

使いやすい空間を設計する．

しかしながら，実験での被験者へのアンケートでは，

乳児は視界から親が消えると，いなくなったと認識し吊手が２段にすることは推奨するものの，高身長者ほて泣くことがある．乳児の視点からは，視界の中に親がど目障りに感じる割合が高いことや低い吊手が空いて見える状態が，安心できる条件と考えた．

いないと高い吊手を選ばざるを得ないといった選択上

車いす・ベビーカー利用者と同伴者が，目と目が合うのリスクなどから，２段吊手の高さに関しては，研究

安心感というコンセプトを得る．そこで，車いす・ベビーa）UD スペース立位タイプb）UD スペース立位タイプ

車いす利用者と同伴者が正対
車いす利用者：下手すり
同伴者腰掛け：両手すり

ベビーカー利用者と同伴者が正対
ベビーカー固定：上手すり
同伴者腰掛け：両手すりc）UD スペース着座タイプ
ベビーカー利用者と同伴者が正対
折り畳み腰掛ボックスシート

2 段手すり：上手すり：H=950mm、下手すり：H=700mm

図7

総合車両製作所技報第６号

移動制約者と同伴者が正対する UD スペース（5）36通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史 − UD 手すり・UD 吊手・UD スペース－a）UD スペース公開実験（2006）b）UD スペース実用化（2007）
図8

UDスペースの公開実験と実用化（5）カー利用者と同伴者が，正対して乗車できる空間を構成

現状のスペースに比べて非常に高い評価を得た．

した．

学識経験者および鉄道事業者への公開実験とフィード

図６a）に示すように，車いす利用者とベビーカー利バックを経て，図８b）の東急電鉄池上・多摩川線用の用者を共用化したUDスペース立位タイプと，健常者と新車7000系から実用化される．UDスペース立位タイプ

ベビーカー利用者を共用化したUDスペース着座タイプの２段手すりは提案のまま，UDスペース着座タイプのの，２種類を設計・検証した．

コンセプトは固定３人掛ボックスシートとなり，ベビーカ

従来の車いす利用者のためのスペースを，ベビーカー

ー利用者が保護者と正対するスペースが確保されている．

利用者と共用するコンセプトが，UDスペース立位タイ

ベビーカースペースではなく，ベビーカー利用者の乳幼児のためのスペースという視点から，図７c）上段のプである．
従来の１本の手すり（H=800mm）を，車いす利用者

乳幼児とベビーカーを描き分けたピクトグラムを提案しに適した下手すり（H=700mm）と，ベビーカーハンド

た．図２c）下段は国土交通省の指針で，同伴者・乳幼児・ル固定に適した上手すり（H=950mm）の２段手すりとベビーカーが明確に描き分けられている．

した．２段手すりは，同伴者が腰を掛けるために適した識者や業界団体から構成された「公共交通機関等にお寸法とした．同伴者は成人女性である確率が高いと考え，けるベビーカー利用に関する協議会」から，“公共交通

成人女性に適した寸法とした．

においてベビーカーはたたまずに利用できる”という指針が出された（7）．

図７a）は車いす利用者と同伴者が正対，図７b）はベ
ビーカー利用者と同伴者が正対，それぞれ目と目が合っている状況を示す．
従来のボックスシートを折り畳み座席にして，健常者とベビーカー利用者とを共用化するコンセプトが，UDスペース着座タイプである．
図７c）は，座先を折り畳むことで，ベビーカーに乗った乳幼児と同伴者が正対して着座，目と目が合っている状況を示す．
４．２ 研究開発の経緯
図８a）に示すUDスペースの有効性を人間工学実験で検証し，

東京都交通局 10-300 形
図937

京王電鉄 5000 系

当社における UD 手すりの例

2017年12月

ては，図９の事例のように，優先席の一部に採用されていた着色手すり
を一般部にも採用した手すりや，表面を電界処理による梨地仕上げにした手すりなどがある．鏡面仕上げのみであった表面仕上げも，UD研究で行った，すべりにくいものを採用する方向になってきた．
吊手の高さに関しては，各事業者
では，未だに試行錯誤が繰り返されているが，図10の事例のように，2
東京都交通局 10-300 形
図 10

静岡鉄道 A3000 形

当社における UD 吊手の例

段手すりを採用し，身長の低い方の利便性をあげているところもある．

すっきりしない見栄えの問題は，１つで高低それぞれその指針を受けて，鉄道車両では，車いすスペースが好みの高さを選んで掴める２段吊手を開発した．高さがベビーカースペースとして共用されることを前提に，ベ100mm違う２つのバーがあり，低い位置に設置するたビーカーマークの併記を始め，ベビーカーが利用しやす

め，ぶつかっても危険の少ないアールの大きな丸形状とい車両環境を整える動きが活発化してきている．

している．さらに，つり革との取り付け部分を工夫する

この指針が示されたことにより，前述のUD化の研究

ことで，吊方向も90度変えられ，各事業者がどちらか好成果が本格的な実用化に向けて動き出した．

きな方を選んで設置が可能となっている．
2015年静岡鉄道A3000形に初採用され，昨年には関東

５ 次世代車両sustinaへの展開

鉄道5010形にも採用された．静岡鉄道は立位者から良く見え，
とっさにつかまりやすいように横向きに設置したが，当社における次世代ステンレス車両sustinaにおいて

関東鉄道では一般的な三角吊手と同じように縦向きに設

は，UD車内設備は標準的に採用されている．

置されており，各社の個性が発揮されていて興味深い．

すでに広く使われているUD手すりの最近の傾向とし

図 11

総合車両製作所技報第６号

sustina における UD スペースの例（JR 東日本 E235 系）

38通勤近郊車両におけるユニバーサルデザイン（UD）車内設備の開発史 − UD 手すり・UD 吊手・UD スペース－UDスペースに関してはベビーカーの存在が認識され（5）
 松岡茂樹：「通勤近郊車両のUD手すりとUDスペー

ると，様々なタイプのUDフリースペースが各社から登場してきた．１両に１箇所のフリースペースを各車両にス 気づき・コンセプト・研究開発の経緯」，JREA，
第53巻11号，43-46，（2015），（一社）日本鉄道技術

設けるタイプや，比較的ひろいスペースを，編成に１カ協会（6）
 斎藤綾乃，他：「通勤近郊列車のつり革高さと手す
り位置の検討」，人間工学，Vol.42，No.1，9-21，（2006），

所，ないしは２カ所設置するタイプなどである．どちらが良いかは，駅施設との兼ね合いもあるので，それを考（一社）日本人間工学会

慮しなければならないが，理想的にはエレベータの近く（7）
 国土交通省，公共交通機関等におけるベビーカー利に設定され，ベビーカーでも使い易い場所を推奨してい用に関する協議会，る．

  http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/barrierfree/sosei_

６ まとめ  barrierfree_fr_000043.html

sustinaシリーズのさらなるUD化は，少子高齢化社会のこれからの日本で，減少傾向にある鉄道利用者対策として最も有効な方策であると考える．

著者紹介

今後増え続ける高齢者に，鉄道車両をいかに利用してもらうのか，さらには，自動車利用の多いベビーカー利斉藤和彦

用者やファミリー層を新たな顧客として取り込んでいく

生産本部
技術部（デザインセンター）主任技師のか，今後のUDの発展いかんにかかっている．
本稿では，現在広く使われているUD手すり・吊手とUDスペースの技術史を紹介した．車内における観察か松岡茂樹

ら導かれた使いにくさへのUD的気づきがあり，それを専門的な観点から真剣に議論し，コンセプトを構築し，設計し，人間工学的実験で検証することによって，現在技術士（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）のUD車内設備は実用化され，普及してきた．これらの車内設備は，UD研究開発チームの諸氏，とくに鉄道総研の鈴木浩明氏，斎藤綾乃氏，元東急車輛製造㈱の平井
俊江氏の熱意とチームワークなくしては，実用化には至らなかった．誌上をお借りして，心からの謝意を示したい．
参考文献（1）
  平井俊江，他：「通勤近郊車両のユニバーサルデザ
イン化の研究 第 1 報 鉄道車両のUD7+1原則-」，東急車輛技報，No.55，2-10，（2005），東急車輛製造（株）（2）
 松岡茂樹，他：「通勤近郊車両のユニバーサルデザ
イン化の研究，第2報 UDロングシート部の人間工学
実験」，東急車輛技報，No.55，11-24，（2005），東急
車輛製造（株）（3） 平井俊江，他：「通勤近郊車両のユニバーサルデザ
イン化の研究-第 3 報 移動制約者共用スペースの人
間工学実験-」，東急車輛技報，No.56，18-31，（2006），
東急車輛製造（株）（4）
 平井俊江，他：「通勤近郊車両のユニバーサルデザ
イン化の研究-第 4 報「握りやすい支持具」の人間工学実験-」，東急車輛技報，No.57，22-31，（2007），
東急車輛製造（株）

39

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発
Development of Management Method of Wheel Load Unbalance Learnt from Actual Accidents
堀 越 和 義 Kazuyoshi HORIKOSHI
松 岡 茂 樹 Shigeki MATSUOKA

本稿では，乗り上がり脱線対策として技術基準化されている静止輪重 10% 管理方法の起源について述べる．
1986 年，新開発の東急 9000 系が，営業投入 3 日目に東横線横浜駅で乗り上がり脱線した．事故原因は，製作公差でねじれていた車体が，緩和曲線でねじれた軌道上に停止し，輪重が減少率の目安値以下まで減少したことであった．そこで，輪重減少率の目安値 60％のうち，車体のねじれ等による減少分を 10％以内に管理することを考案した．それを静止輪重管理手法として確立するとともに，左右輪同時測定輪重装置を開発した．
This paper describes the origin of Management Method of Wheel Load Unbalance specified in the TechnicalRegulation of Railway Vehicles. In 1986, Tokyu 9000 the brand-new EMU derailed after only three days from debut.
The root cause of derailment was excess wheel unloading due to a combination of the car body twist withinmanufacturing tolerance and the track twist on transition curve. In order to manage the wheel unloading in thethreshold of 60%, the limit value for static unbalance was specified to 10%. Then, the Management Method of Wheel
Load Unbalance has been established and synchronized measuring machine for each wheel loads was developed.

例えば，衝突を防ぐための列車防護の歴史についてみ

１ 序論てみると，1956年参宮線六軒事故をきっかけとして車内警報装置が整備され，1962年常磐線三河島事故をきっか

鉄道技術の進展は，重大事故が契機になっていること

けとして自動列車停止装置（ATS）や列車防護無線機がが少なくない．
表1

当社（旧東急車輛製造）発祥の安全技術整備されている．
表１に，実際の脱線事故をきっかけとして当社で開発された安全技術を示す．
1986年の東横線横浜駅脱線事故（1）をきっかけとして静止
輪重を10％以内に管理する方法が考案され，2000年の営団
中目黒脱線事故（2）をきっかけ
として技術基準（5）化された．
また，同事故をきっかけとして，脱線検知装置（6）が開発され，2005年の福知山線尼崎事故（3）をきっかけとして防護
無線自動発報装置（7）として普及した．
事故に学ぶという失敗学的な観点からは，事故が発生するメカニズムや被害が拡大す

総合車両製作所技報第６号

40

事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発

るシナリオを分析し，それを知識化することで，効果的２．２ 原因調査

な再発防止とすることができる．

（1）経過

本稿では，そのような失敗学的観点から，静止輪重管

脱線事故後直ちに，東急電鉄と旧東急車輛による理方法と装置の開発について述べる．

9001号事故対策会議が設置された．なお，当時は政府
等の事故調査委員会は設置されていなかった．

２ 東横線横浜駅脱線事故（1）の概要

3月24日から26日にかけて元住吉検車区構内に試験線

２．１ 事象を建設，28日から29日に試験線での予備試験が行われた．
また，再現試験として脱線現場
における深夜試運転が3月30日から4月20日にかけて4回にわたり実施され，原因究明および対策の効
果確認が行われた．
事故報告書は，4月23日に運輸省に提出された．

b) ホーム側に 2 軸脱線した台車（10）（2）現場および現車調査
脱線地点の現場調査の結果，緩和曲線におけるカント逓減倍率
は， 基 準473倍 に 対 し て， 実 測417倍となっていた．これは，東急9000系の台車中心間距離13.8mで換算すると，33mmの軌道ねじa) 脱線地点：R200 と R300 の反向曲線に挟まれたカントてい減区間

れに相当する．
現場での事故調査が完了し，車両が検車区に戻って来て直ぐc) 車体とホームとの衝突（11）図1に床下を調査したところ，車輪

東横線横浜駅脱線事故の状況

踏面の新製時のバイト目の残り

1986年３月13日，新開発の東急9000系が営業投入３方の違いが注目された．この脱線軸の車輪踏面の様子

日目に，横浜駅構内の出口緩和曲線にて，最後尾の前位を図２に示す．外軌側の踏面摩耗が少ないことから，台車が外軌側に乗り上がり脱線をした．図１に，東横線

外軌輪の輪重が少なく，左右輪でアンバランスがある

横浜駅脱線事故の状況を示す．

ことが疑われた．

７ 時28分 頃， 東 急 東 横 線 横 浜 駅 構 内（ 渋 谷 起 点
24.06095km）地点で，下り急行第59-071列車（元住吉発 桜木町行8両編成）が定時発車後（なお，最後尾車は約80名が降車してほぼ空車となった），25m地点で最後尾車クハ9001号車の第１台車第２車輪が外軌に乗り上がり，7.05m走行して第１台車全軸が外軌側に脱線（渋谷起点24.068km）し，車輪と路盤，車体とプラットフ
ォーム側壁がそれぞれ衝突し，列車監視をしていた車掌が，地震のような揺れを感じ，前方に砂塵が上がったのを発見，非常ブレーキスイッチを操作し，力行運転中（速度約28km/h）の運転士は，非常ブレーキスイッチ操作を感知し，制動の手配を取り，66m走行して停止した．
負傷者はなかった．

a） 内軌側踏面（1 位）バイト目が消えている
図241b) 外軌側踏面（2 位）
バイト目が残っている

脱線軸の踏面の状況

2017年12月

左右の輪重差がある原因を調査した結果，脱線車両のして，静的輪重抜け割合だけに注目し，この限度を0.6（60

車体は，台車中心間で11mmほどねじれていたことがわ％）と考えるのが妥当とされていた（ここで静的輪重抜

かった．

け割合⊿Ps ／ Pmとは，輪軸１対の左右どちらかの輪重（PrまたはPℓ）が左右の平均輪重Pm＝（Pr＋Pℓ）／

さらに，台車の軸ばねの初期高さの違いが，静止輪重２に対して減少している割合（Pm－Pｒ）／ Pmまたはに影響していることがわかった．

（Pm－Pℓ）／ Pmを表す）．

上記の軌道ねじれと車両ねじれが逆位相で相乗したことが，輪重変動の要因の1つと推定された．

２．３ 事故原因と対策
横浜駅脱線事故の主な原因は，緩和曲線における軌道（3）試運転試験のねじれと，製作公差による車体のねじれが逆位相で重畳した結果，輪重が減少
し，乗り上がり脱線に至ったと推定された．
軌道側の対策として，カント高さを下げることにより，カント逓減倍率を600倍とし，軌道ねじれ量を低減した．
車体側の対策として，対角の台枠の空
気ばね座部分に，各 t ６ライナー（1） を溶接することにより，車体ねじれに起因する静止輪重アンバランスを低減させ，
これを10％以下に管理することにした．
この車両は当時の調整板が取り付けられた状態で，現在も営業に供されている．
なお，その後も東急電鉄では同種の事故
図3

本線再現試験における輪重測定結果（1）は再発しておらず，事故対策の妥当性が示されたと考えられる．

3月13日の事故後，元住吉検車区構内試験線での予備試験を経て横浜駅本線上で再現試験が行われた．
再現試験において，事故車が停車してから80名の乗客が降車，再び発車するまでの輪重変化を記録したグラフが図３である．図は停車位置の４m手前から11m先までを示している．
再現試験では，輪重が1.5tonまで減少し，静的輪重抜
け割合（後述）としては58％が記録された．当該車輪についてはビデオで録画されており，傍らに車両の非常停a) 緩和曲線における軌道のねじれ (2) b) 製作公差による車体のねじれ止スイッチを設けたモニタからは，車輪が一瞬浮き上が図4る様子が観察された．
なお，乗り上がり脱線の限度については片輪のフラン

輪重減少の要因：軌道・車体のねじれ

３ 静止輪重10%管理手法の開発

ジがレールの肩に乗り上げた状態での横圧Qと輪重Pの

３．１ 静止輪重の限度値設定の着想

釣り合いから求められる脱線係数Q ／ P（ここで横圧Q
は1対の輪軸について，車輪がレールを横方向に押す力「静的輪重抜け割合の限度は60％」とすると，運転整を表し，輪重Pは車輪がレールを下方向に押す力を表す）

備時における静的輪重抜け割合⊿Ps ／ Pmと運転中に生により求められるが，横圧Qは車輪とレール間の摩擦係

じる静的輪重抜け割合⊿Pd ／ Pmの算術和が60％以内

数μに大きく支配されるために，文献でなければならない．

（12）

では普通の乾そこで，「代表的な車両」の諸元を用いて，まず⊿Pd

燥状態でμ＝0.2，フランジ角度60°，踏面勾配１／ 10と総合車両製作所技報第６号

42

事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発

Pmを求め，⊿Ps ／ Pmがどの程度に納まっていなけれ

表2ばならないかを求めることにした．ここで「代表的な車

静止輪重アンバランス 10% 管理の配分

両」としては，脱線した車両に近い20mステンレス製通勤電車の付随車とし，条件の悪い空車で軌間は1067mm
としてこの諸元を用いて算出した．ここでは詳細な計算は省略するが，静的輪重抜け割合の内訳を簡単に表わしたものが図５である．
つまりカント上停止時の輪重抜け割合（軌道傾斜によるもの）は約20％，軌道ねじれによる輪重抜け割合は約25％である．すなわち，車両新製時／運転整備時に許される輪重アンバランスは，残りの約15％ということになる．この
うちの５％を余裕分として，車両を初期アンバランスによる輪重減少を10％以内に管理するという着想を得た．
以上により，脱線に対する静的輪重抜け割合の限度60％のうち，10％を車両の初期アンバランス分に割りあてる管理方法の基本が確立した．
国枝理論（12）：
輪重減少率の
目安値
60％以下

静止輪重
の管理値
10％以下

静止輪重を管理するには，表２の条件に10加えて，a）軸ばねやまくらばね／空気ばa) 輪重減少率の配分
図5

３．３ 静止輪重管理方法の開発b) 静止輪重アンバランスの配分

ねの高さ調整が正しく行われることと，b）
輪重が正確に測定されることが必要である．ここでは a）について述べ，b）につい

輪重減少率配分ては３．４節で述べる．
３．２ 静止輪重10%管理の要因別配分

脱線した車両を詳しく調査したところ，軸ばね調整板

静止輪重を10％以内に管理するために，静止輪重アンの量が各台車内の４箇所で統一性が無く，ばらばらであ

バランスの発生要因を整理した．それは，事故調査結果ったことに改めて気付いた．軸箱支持装置の基準高さにから，対しては図面で許容差が指定されているため，これを守① 車体のねじれることだけに注力していたためである．これにより各軸② ぎ装機器の配置による質量アンバランス

ばねのたわみ量が異なれば，同一台車内の輪重が異なっ③ 台車軸ばね高さの個体差てしまうことは容易に想像できる．また，空気ばね対角であることが判明した．②は設計上の要因であるが，内圧差が最大で20kPaあったことから，1両あたりの対①③は製作公差が要因であるため，製造部門と協議した．

角輪重差が生じてしまうことも当然である．

①車体のねじれについては，構体の段階で従来から管そこで改めて静止輪重バランスを考慮した高さ調整の理していた端台枠の高さの差とともに空気ばね位置での手順について見直し，整理した．大きな流れを次の①～

高さの差の管理を強化することにより，台車入れ直前で③に示す．

の車体ねじれを４mm以内に管理できることがわかった．

① 各台車の４箇所に，基準荷重時高さの揃った軸ば③台車軸ばね高さの個体差に対しては，１mm以内な   ねおよび同一量の調整板を組み込む．

らば選別組み合わせにより高さを揃えることが可能であ② 空気ばねパンク状態で車体の左右重量アンバラン

ることがわかった．以上を整理したものが表２である．

   スの補正分と全車体高さ補正分を考慮した軸ばね

従って運転整備時の静止輪重アンバランスの限度を，   高さの調整を行い，軸箱支持装置基準高さを規定８％に対して多少の余裕を見込んで10％とすることに決   値内に納める．

めた．

③ １台車ごと，左右同時に空気ばねの高さ調整を行う．４箇所同時に高さ調整を行わない．

43

2017年12月

P1 P3

P5 P7

1

3

2

4

P2 P4

P6 P8

P8:
[N]
[N]
W:
W=P1+P2+P3+P4+P5+P6+P7+P8
P1

P1 P3

P5 P7

P2 P4

P6 P8

Pt=|(P1+P4)-(P2+P3)|/(P1+P2+P3+P4) 100[%]
Pt=|(P5+P8)-(P6+P7)|/(P5+P6+P7+P8) 100[%]?

NO(P1+P4) (P2+P3),(P5+P8) (P6+P7)

P1

P3

0=|(P1+P3+P5+P7)-(P2+P4+P6+P8)|/W 100[%]

NO
10%

?

YES
YES

NO
P2

(10%)

?

NO

P4

YES

NO
4

?

YES

YES

(P1+P3+P6+P8)(P2+P4+P5+P7)

b=|(P1+P3+P6+P8)-(P2+P4+P5+P7)|/W 100[%]

Pb=|(P1+P3+P6+P8)-(P2+P4+P5+P7)|/W 100[%]
?

NO

NO

?

YES

YES
P1 P3

P5 P7

P2 P4

P6 P8

(10%)

YES

図6

総合車両製作所技報第６号

輪重測定と調整方法のフローチャート（13）

44

?

NO

事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発

結局この方法を採用することにより，ほぼ全ての車両

ローリングが，計測値の再現性に影響を与えたため, このが最終検査段階で再調整を要求されることなく限度の10

計測方法は採用しなかった．しかし，多少能率は落ちる％以内に納まったのである．

ものの，静止計測を行えば計測精度としては十分なもの

その後高さ調整方法についてはさらなる深度化を進であり，約８年間活躍した．初代の輪重測定装置である．

(13)

め，
「輪重測定と調整方法のフローチャート」 （図６）

４ 静止輪重管理の進展と社内基準化に示す手順を確立し，社内規格として制定し，さらに日比谷線の脱線事故直後に国土交通省から（社）日本鉄道

1986年３月の横浜駅脱線事故後に3.3節で述べた高さ

車両機械技術協会に委託された輪重研究会で報告させて調整方法に改めたが，その後２年程の間にデータが積み頂き，他社の報告も含めた議論の末，2001年12月25日付

重ねられたので，さらに理論的に整理し直した上で，け国土交通省令第 151号に，「第６項 輪重に関する省

1988年に改めて「軸ばね／空気ばねの高さ調整要領」と令」として定められた．また（社）日本鉄道車両機械技

して設計からの指針を定め，これに基づいて高さ調整が（14）術協会から，
2002年３月付けの「静止輪重管理事例集」

行われた．
その後1993年に，JR東日本209系という今までにないとして，鉄道車両業界関係者に配布された．

非常に軽いステンレス製通勤電車が出現したが，この編
３．４ 左右輪同時測定 輪重測定装置の開発成の中間付随車は自重が20tonほどしかなく，そのために１軸測定方式のままで輪重アンバラン
スを確認することが精度的に厳しいことが判明した．そこで設計，製造，品証，生産技術各部門で半年以上にわたり審議した結果，４軸８輪同時測定装置を設置することになった（図７b）．これは狭軌，(15)a) 1987 年 初代（1 軸 2 輪同時測定）(16)b) 1995 年 第 2 代（4 軸 8 輪同時測定）

標準軌，20m車，18m車の各種の車両に対して４軸８輪同時測定ができるものであった．
測定精度については，初代のものがフルスケール7.5ton ／輪に対して±0.2％であったものを±0.1％に上げた．
また軌道については水準精度向上のため，重軌条化を図り，50kgNレールとした．

(17)

c 2012 年 第 3 代（4 軸 8 輪同時測定）
図7

その後2012年に更新工事が行われ，現在に至っている（図７c）．

左右輪同時測定 輪重測定装置

５ 技術基準化と知識の保存

静止輪重管理方法を究明する場合，輪重測定方法につ

５．１ 日比谷線中目黒脱線事故（2）と技術基準（5）化

いて正確かつ迅速な方法が求められたため，脱線事故翌2000年３月８日，日比谷線中目黒で脱線・衝突事故（2）年の1987年に当社試走線に設置されたのが1軸／ 2輪左右同時輪重測定装置である（図７a）．

が発生し，５人が死亡，63人が負傷した．脱線した８両

これは３線軌道の一部を長さ１m程度に分離し，その編成の列車の最後尾の車両は，静止輪重差が過大であっ

下部にロードセルを配置したもので，標準軌と狭軌の双たことから，再発防止対策として2002年に当社発祥の方に対応できるものとした．輪重測定では，４軸８輪同静止輪重管理方法が，そのまま技術基準化された．

時測定が理想ではあるが，まず１軸２輪同時測定により，
５．２ 失敗学の三現主義への掲載

計測上の問題点の抽出や技術を積み重ねた上で，将来的に４軸８輪同時測定に繋げて行くことを目指していた．

失敗学を提唱している畑村洋太郎東大教授（当時）が，従ってこの装置では，１車両を４回移動させて計測し中目黒脱線事故後に東急長津田車両工場を視察した．現たり，能率を上げるために低速走行計測なども行ってデ地に行って，現物を見て，現人と議論するという，三現ータを比較した．なお低速走行計測では，車両の微妙な主義による勝手連調査を実行したものだった．同一要因

45

2017年12月

による横浜駅脱線事故後の対策として，輪重測定装置にそこで，静止輪重管理の起源を記録するために，当時よる静止輪重管理がすでに行われていることに非常に感の東急電鉄と旧東急車輛の脱線事故の担当者を招き，社銘を受け，失敗学の三現主義の図に輪重測定装置が掲載（15）
内講演会で座談会「横浜脱線事故に学ぶ」
を開催し，されることになった．

当事者の証言を記録するとともに，失敗学的手法であらためて知識化を行った．図９に，乗り上がり脱線事故のシナリオ分析結果を示す．
５．４ 脱線車両東急クハ9001の現状と価値
三現調査という観点でみると，現地の横浜駅は地下化
ですでに失われたが，現人の証言は座談会で記録し，現物の車両調査も実施した．
東急クハ9001は，８両編成でデビューして東横線で使10％用され，その後５両編成に短縮されて大井町線で使用されている．

出典：技術の創造と設計（畑村洋太郎，岩波書店，2006 年，ISBN4-00-005244-6 C0353）p305

図 8 失敗学の三現主義の図に掲載された輪重測定装置

図10に，東急クハ9001の現状を示す．現在も，ほぼ製（4）造当時のオリジナルのままで使用されている．
脱線台車の軸箱守の下面には，レールに落下したときの脱線痕が残っている．さらに，車体ねじれ修正のために挿入された t ６ライナもそのまま残っている．
東急9000系は，軽量ス テ ン レ ス 車 両・VV
VF制御・ボルスタレス
台車という，今なお標準的に使われている３大技術を世界で初めて採用した車両であって，技術史上で顕著な普遍的価値（Outstanding
Universal Value）を有すると考えられる．
図9（16）

乗り上がり脱線事故のシナリオ分析

事故車両ではあるが，技術基準になった静止

輪重管理手法の確立につながった証跡も現車に残されて５．３ 乗り上がり脱線事故のシナリオ分析

おり，同種の事故が少なくとも東急電鉄では再発してい技術基準化により，乗り上がり脱線防止対策として，ないという点で，鉄道システムの安全性向上に大きく貢献した車両であると考えられる．

静止輪重10％管理は広く知られるようになり，また広く実施されるようになった．しかしながら，事故に学ぶとそのような技術史的および失敗学的な観点から，同車いう趣旨の書籍にも，静止輪重の管理基準がなぜ10％なの価値を再評価するとともに，引退後は後世に残すべくのか，そもそも何のために静止輪重を管理するのか，記保存されることが望まれる．

載されていなかった．

総合車両製作所技報第６号

46事故に学ぶ静止輪重管理方法の開発（4）  畑村洋太郎：「技術の創造と設計」，（2006）岩波書店（5）  国土交通省：「解説 鉄道に関する技
術基準（車両編）改定版」，（2006）（6）  平林健一，他：「本線走行に対応した

現車に残る脱線補修痕

脱線検知措置の開発」，東急車輛技報，No.51，2-7，（2001），東急車輛製造（株）（7）
  茂呂貴史：「安研型防護無線自動発

初の軽量ステンレス VVVF 車両

報システム」，東急車輛技報，No.58，
46-53，（2008），東急車輛製造（株）

現車に残る対策工事痕
  運輸安全委員会：「東日本旅客鉄道
東急では同種の脱線事故は再発していない （8）株式会社 中央線 相模湖駅構内 列車
脱線事故 鉄道事故調査報告書」，（2015）

TS-1005 ボルスタレス台車 ペデスタル式

図 10
6

（9）
 運輸安全委員会：「東日本旅客鉄道

東急クハ 9001（1986）の現状

株式会社東海道線（京浜東北線）川崎駅
構内 列車脱線事故 鉄道事故調査報告書」，（2015）

結論（10）
 朝日新聞，1986.3.13夕刊，東横線脱線朝の”足”混乱

本稿では，1986年の東横線横浜駅脱線事故の再発防止として開発された静止輪重10％管理の開発の経緯を述べた．
その後，その効果が評価され，技術基準に掲載されている．

（11）

 神奈川新聞，1986.3.14朝刊，最新車両が脱線（12）
 国枝正春，他：「鉄道技術研究報告No.S3（車両編），
脱線に対する安全基準」，（1968），日本国有鉄道

そのため，方法自体は鉄道関係者にはよく知られているが，どのように静止輪重管理方法を開発したか，なぜ基準値を

鉄道技術研究所（13）
 「輪重測定と調整方法のフローチャート」
 
，技術資料

10％としたかについては対外発表をしてこなかったことか

DD-34414a，（2001），東急車輛製造（株）

ら，その起源については知られていなかった．

（14）
 （社）
 
日本鉄道車両機械技術協会 車両研究会：「静そこで，当社では当時の関係者による講演会・座談会

止輪重管理事例集」，（2002）

を開催するとともに，現車調査を行い，その技術史を立（15）
 松岡茂樹，他：「J-TREC Engineering Forum（JEF）

体的に記録するとともに，社会に発信することにした．

における失敗学的技術者教育 –自分で考え 自分で本稿が，当社で生まれた安全技術である静止輪重管理

行動する 強い技術者への意識改革」，総合車両製作の起源を記録するだけではなく，今後の安全技術の発展

所技報，Vol.4，66-73，（2015），（株）総合車両製作所にも寄与することを期待したい．
本稿をまとめるに当たり，元東急電鉄 荻原俊夫氏，（16）

 松岡茂樹：「脱線等検知システムの開発・実用化と東急電鉄（元東急車輛）尾崎正明氏，東急電鉄 門田吉

動作実績に基づく開発コンセプトの検証」，第12回
JSCMシンポジウム，（2015），レール・車輪接触力

人氏には多くのご助言とご協力を賜った．誌上をお借り学研究会して，謝意を表したい．

著者紹介
参考文献
（1）
  東京急行電鉄株式会社：「列車脱線事故の原因調査

堀越和義

結果ならびに防止対策に関する報告書」，（1986）
目黒駅構内列車脱線衝突事故に関する調査報告書」，

J-TRECデザインサービス株式会社
取締役
設計部長

（2000）

松岡茂樹（2）  事故調査検討会：「帝都高速度交通営団日比谷線中（3）  航空・鉄道事故調査委員会：「西日本旅客鉄道株式

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）

会社福知山線塚口駅〜尼崎駅間列車脱線事故 鉄道事
故調査報告書」，（2007）

47

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

事故に学ぶ脱線検知装置の開発史
Technological History of Derailment Detectors Learnt from Actual Accidents
長 本 昌 樹 Masaki NAGAMOTO
松 岡 茂 樹 Shigeki MATSUOKA
本稿では，実際の脱線事故に学び，事故被害の減災化のために開発された，脱線検知装置（JR 東日本向防護
無線自動発報装置）について述べる．一般的に，脱線事故それ自体の被害は小さいものの，脱線走行を続けて
2 次的衝突事故が起こると被害が拡大する．そのような 2 次的事故を減災化するため，自動的に脱線を検知する脱線検知アルゴリズムを開発・検証することで，防護無線機を自動発報して列車防護する脱線等検知装置を開発し，首都圏各線に設置した．その装置は実際の 2 件の脱線事故で脱線・転覆・衝突を検知し，その有効性が証明された．
This paper describes the development of Derailment Detectors learnt from actual derailment accidents. The harmfrom derailment itself is very small, but if the derailed train continues running, a secondary crash/collision accident
can occur and the harm can become very severe.
In order to reduce severe harm from secondary accidents, Derailment Detecting Algorithms (DDAs) have beendeveloped and its Derailment Detecting Performance (DDP) has been verified in derailment experiments. Also
Derailment-Rollover-Crash (DRC) detector with DDAs for activating the Train Protection Radio (TPR) has
automatically been developed and now widely used in the metropolitan area of JR-East. In two actual accidents, it has
been proven that DRC detector is very effective for preventing secondary accidents.

１ 序論

転覆・衝突検知機能を付加，防護無線自動発報装置（6）と車両・インフラ・運転・外乱などのさまざまな要因にしてJR首都圏の各線に普及した．2013年中央線相模湖

より，列車が脱線することがある．実際に，重大被害を事故（7），2014年京浜東北線川崎事故（8）で実際に脱線・衝伴う脱線事故が発生している．

突・転覆を検知して防護無線を自動発報し，脱線検知装

実際の脱線事故を分析した結果，脱線事故そのものに置の有効性が実証（9）～（11）された．

よる被害は，一般的には軽微である．脱線現象は，車輪

本稿では，当社発祥の脱線検知装置の技術史について

が線路から落下する現象で，落下高さは在来線で153mm

述べる．

程度と，航空機など他の交通機械の落下高さにくらべる

2と非常に小さい．
そのため，乗務員が脱線現象を認知することは困難で

脱線検知の概念構築

２．１ 脱線事故の想定あり，脱線状態のまま気付かずに走行を続ける場合があ

日本の鉄道における脱線の歴史を顧みると，1960年代

る．車両が脱線状態のまま走行して，線路から逸脱，建までは，車軸折損などの車両破損，軌道破損や障害物，築限界を超過すると，対向列車や地上構造物と衝突して速度超過・信号冒進などの運転のミス，天災などの外乱

重大被害に至ることがわかった．

要因など，ほぼ単一要因による事故が多かった．

そこで，脱線を自動的に検知して，重大な２次被害に

しかし，その再発防止対策が進むにつれて，1963年の至る前に列車を止めるという，脱線検知装置の概念が佐鶴見事故のように複合要因による事故が目立つようにな

藤国仁氏（元東急車輛 開発担当）により，1995年に世る．当初はメカニズムが未解明で「競合脱線」と呼ばれ（1）ていたが，現在では「乗り上がり脱線」としてメカニズ

界で初めて発案され，構築 された．
脱線検知装置は，JR東日本との共同研究開発によりムが解明されつつある．

構築（2）され，2000年日比谷線中目黒事故（3）をきっかけとさらに，大地震における車両の逸脱防止装置や脱線防して脱線検知装置として開発（4）された．

止ガードの設置などの対策は行われてきているが，事実さらに，2005年福知山線尼崎事故（5）をきっかけとして，総合車両製作所技報第６号

48として脱線事故は毎年発生している．

事故に学ぶ脱線検知装置の開発史

このように，脱線要因は多岐にわたっており，また未

図１左は，中目黒脱線・衝突事故（3）（2000年）を示す．

解明である．また，踏切障害物や想定以上の天災などにこの事故で，５人が死亡，63人が負傷した．第一の事

より列車が脱線することは，起こり得ることとして想定故である８両編成列車の最後尾車両が脱線した時点でしなくてはならない．

は，誰も負傷していなかった．しかし，乗務員は脱線

すなわち，脱線事故の発生を防止する対策だけではな現象を認めることができず，そのまま走行を続けた結

く，脱線事故の発生を前提とした被害低減（減災）対策

果，対向列車との衝突という第二の事故に至り，死者・が必要であるといえる．

負傷者が発生した．
中目黒事故から学ぶべき最も重要な知識は，列車の２．２ 脱線事故の知識化

乗務員が乗務中の列車の脱線を認知することができな
いということである．この知識から，佐藤氏提唱の脱線検知装置の概念が着目され，実用機の開発が始まる．
図１右は，尼崎転覆・衝突事故（5）（2005年）を示す．
この事故で，107人が死亡，562人が負傷した．列車の乗務員は，接近する列車との衝突を防止するために車両に装備されている防護無線機を発報することができなかった．
尼崎事故から学ぶべき最も重要な知識は，人間系を介した非常停止システムは，非常時には機能しないということである．
この知識から，４項にて後述する，防護無線自動発

図1

報装置の設計思想が確立した．

（9）

中目黒事故，尼崎事故の知識化

図2

乗り上がり脱線事故のシナリオ分析（9）492017年12月

２．３ 脱線検知の概念構築

間（判定時間）分蓄積，この中で既決されているしきい値

前述のとおり，実際の事故で得られた知識から，当社をこえた加速度の頻度を求め，その頻度が既決されていでは車両の脱線現象を検知して早期に停車させ，２次災る判定回数のしきい値を超えた場合に脱線と判断する．

害を軽減する脱線検知の概念を構築するに至った．当時（2）加速度による脱線検知理論２の脱線検知装置の開発担当であった佐藤国仁氏（元東急

車両は車速の違いにより，車体上下振動も変化する．

車輛勤務）はこう語っている．

本理論ではしきい値を一意的に決定せず，かつ車体上下「脱線事故事例からシナリオ分析を行ってみると，脱線

加速度以外の信号の入力を行わない方法を考案した．

事故自体は通常は軽微な被害であるが，それに気付かずに

車速は急激に変化せず，また，加速度は異常時突発的走行を続けると，大きく逸脱して衝突など大規模な２次災に大きく発生する．そこで，計測された車体加速度から害を引き起こすことになる．このことから脱線現象を検知

車両設計上通常加速度を抑えている周波数帯の加速度をして早期に停車させ，２次災害を軽減する脱線検知の概念抽出し，一定時間の加速度を積算した加速度積算値をを構築した．力学モデルを作成し，脱線時の確定現象であ用い，現在の加速度積算値と，一定時間前の加速度積

る輪軸落下に着目，上下加速度の二重積分で演算．その後算値を比較し，極端に変化している場合に脱線と判定の確率現象である不整地走行検知も含め，検知が難しい低する（図３②）．

速脱線も検知可能であることを見出した．
」（図２）
２．４ 脱線検知アルゴリズムの構築
当社では，前述のとおり，脱線落下の力学モデルを作成，
脱線時の確定現象である輪軸落下を，また脱線後の確率現象である不整地走行検知を検知方法として検討した．
前者の輪軸落下の検知は，車体上下加速度を計測のの

図3

ち二重積分を行い，脱線時に車体の下方変位を得るもの

脱線検知アルゴリズム（9）上記で検討した脱線検知方法は，図4に示す実車両にである（図３ ①）．
二重積分は次の条件を加えた特殊な条件で行う．

よる脱線実験の実施により検証を行った．また，本線走（1）二重積分開始時の変位・速度を０とする

行における，通常走行での妥当性確認も複数車種・線区（2）脱線変位を検知し軌道不整の影響を排除できる評にて2万kmで実施し，いずれの検知方法も本線走行での実用に耐えうるとの評価結果を得た．

価時間を設定する（200msに設定）（3）車体変位の上昇分を分離するため，下方変位（沈下分)を検出する
上記手法により，縦曲線や軌道不整を含んだ軌道走行状態から得られる値と，脱線時における軌条からの落下から得られる値に差異があることを実車試験により検証した．
後者の不整地走行検知については，脱線後の上下加速度から脱線を判定する方法がある．開発時は２種類の脱線検知理論を構築し，実車試験にてこれらを評価した．

図4（1）加速度による脱線検知理論１
鉄道車両が軌道上を走行する場合と脱線時に道床を走行してしまう場合とでは，加速度の振幅に差異がある．

実車両による脱線実験（1）３ JR東日本向け脱線検知装置（4）の開発

この差異を検知することで脱線を検知するが，一方でレ

前項で説明した脱線検知アルゴリズムの考案とほぼ同

ール継ぎ目，分岐器，および部分的に大きな軌道狂いに

時期，1999年から2000年にかけて，JR東日本との共同対しても，瞬間的に振幅の大きな加速度が発生すると考開発にて，脱線検知装置の開発を行った．開発にあたっえられる．

ては，考案した脱線検知アルゴリズムの検証のため，営そこで，計測された車体加速度から，車両設計上通常

業車両各形式での仮設モニターラン（７車種10線区

加速度を抑えている周波数帯の加速度を抽出し，一定時20973.4km）および，実車両による低速脱線試験（図４）

総合車両製作所技報第６号

50

事故に学ぶ脱線検知装置の開発史「輪軸落下」「不整地走行」，転覆：「転覆（車体ロール）」，衝突：「前面衝突」「左右衝突」である．
表1

図5

防護無線自動発報装置

機能名

詳細仕様

異常検知モード

脱線（落下高さ・異常振動）
転覆
衝突（前面・側面）

脱線検知性能（脱線実験より）（4）

脱線検知装置外観を実施し，得られた成果から車両妻面に１台車あたり１台搭載としてE993系試験電車に本格的に装着し，実車

防護無線機自動発報
乗務員に通知（画面表示）
加速度データの記録

基本構成

3 軸加速度センサ
CPU
CFカード

外形寸法・質量230 mm×380 mm×68mm ，4.5kg

ベルを高めていった．
系電車（14車体16台車）に編成全数搭載，運用開始が実現した．メンテナンス性と低コスト性に配慮したセンサ
部と制御部の一体構造を採用し，車両の取り付けにおいても事故損傷の可能性の低い，車両床上・室内の高所とし，乗務員室内または連結妻内に搭載された．この装置は，次項で述べる防護無線自動発報装置の礎となった（図表2５）．しかし，E331系自体の増備が無かったこと，また

輪軸質量： 8t/輪
脱線車両速度：1m/s
脱線軸数：先頭 2 軸

検知後の動作による加速度データ収集および稼動試験により，実用レ
そして2006年，初の量産型脱線検知装置としてE331

仕様（10）を和文化

防護無線自動発報装置

検知アルゴリズム（9）当社も車載向け量産製品の拡販・取扱ノウハウが未熟であり，その点でさまざまな解決が必要な課題を提供してくれた製品としても重要なエポックである．
4

JR東日本向け防護無線自動発報装置の開発

４．１ 仕様表１は，JR東日本向けの防護無線自動発報装置の仕様を示す．防護無線自動発報装置は通常，列車編成の各先
頭車両の運転台に取り付けられるが，全車両の脱線を検知するために各車両の妻面に設置することも可能である．
防護無線自動発報装置は，異常モードに対応した３つ２つの脱線検知アルゴリズムは図３および2.4項で説明のレンジの３軸加速度センサ，CPU制御基板と内蔵記録したものを採用している．転覆検知アルゴリズムは，車

媒体からなる一体構造の装置である．

体の傾斜角度が大きくなると，装置におけるz軸方向の加異常（検知）モードと検知アルゴリズムは，
次項4.2で，検知後の動作については4.3項で説明する．

速度（基本的に重力に支配）が縮小することを利用している．また，衝突検知アルゴリズムは，あらかじめ設定
したx軸方向，またはy軸方向の瞬間的な加速度値によっ４．２ 脱線・転覆・衝突検知アルゴリズムて検知する．

表２は，防護無線自動発報装置に搭載される３つの異各々のアルゴリズムのしきい値は2.4項で述べた脱線実

常モードと５つの検知アルゴリズムを示す．３つの異常

験を含む実車実験と，鉄道車両を模擬した実験装置を使

モードは，防護無線を発報すべき事故で生じうる「脱線」

用した衝突および転覆実験，５章で説明する営業列車に「転覆」「衝突」であり，
５つの検知アルゴリズムは，
脱線：

おける延べ数億kmにおよぶ通常状態での運用実績，およ51

2017年12月

ている．2017年現在，首都圏の走行車両編成の90%におび事故時の検知実績で証明されている．

いて使用され，当社納入実績は1969台，976編成となっている．累積走行距離は，年間約３億kmとなっている．

４．３ 検知時の動作
図６は，防護無線自動発報装置の検知後の基本的な動作を示す．防護無線自動発報装置が異常を検知すると，

５．２ 実際の事故における検知動作
図８および図９は，防護無線自動発報装置が事故を検自動的に以下の動作を実行する．

知した２つの実際の脱線事故を示す．

（1）周辺の列車の運転席へ，防護無線を発報する．

図８は，相模湖脱線事故(7)（2013年）を示す．10両編（2）検知した列車の両運転台のモニタ表示器に通知す

成の列車の最後尾の車両先頭車より台車にある２本の車

る．

軸が脱線した．脱線の後，防護無線自動発報装置は脱線（3）装置の検知前後一定時間の３軸加速度データを記を検知して，防護無線を発報，そして運転士が非常ブレー

録し，外部記憶装置（CF）に保存する．

キを扱い停車した．最後尾の車両は，脱線の影響でプラットホームの側壁に衝突したが，幸いにして負傷者はいなかった．
この時の脱線検知アルゴリズムは，図３②に示す不整地走行検知モードで，脱線を検知した．
脱線と反対側台車の脱線を検知したことは，想定した設計仕様の範囲ではないが，通常の走行振動よりも過大な振動が反対側まで伝達したことにより，検知できたと考えられる．
乗務員が脱線を認知する前に脱線を検知して，防護無線を自動発報しており，この装置の設計思想が妥当であ
図6５

防護無線自動発報装置

ることが示された.

検知時の動作（9）JR東日本向け防護無線自動発報装置の普及と実際に発生した事故時の動作

５．１ 首都圏各線への普及
図７に，JR東日本の首都圏での防護無線自動発報装置の普及状況を示す．

図8（7）
実際の事故における検知動作（相模湖駅脱線）

図９に，川崎脱線事故（8）（2014年）を示す．最終列車
後の回送列車が人為ミスによって軌道に置かれた保守用機械に衝突し，先頭車両が転覆，その他の車両も脱線または大きな衝撃を受け２人の乗務員が負傷した．

（9）

図 7 JR 東日本向け防護無線自動発報装置普及状況

列車が機械に衝突したとき，防護無線自動発報装置は2008年に量産初期ロットが出荷され，JR東日本E233

衝突を検知して，防護無線を発報した．先頭車両は衝突系に搭載・運用開始したのを皮切りに，首都圏の各線区

後転覆したが，装置は転覆相当の検知加速度を記録してと走行車種に順次搭載運用され，近年では防護無線自動

いたことも確認された．
先頭車両の前面床部分は激しく損害を受けたが，防護発報装置がJR東日本の首都圏すべての線区で使用され総合車両製作所技報第６号

52

事故に学ぶ脱線検知装置の開発史

社福知山線塚口駅〜尼崎駅間列車脱線事故 鉄道事故

無線自動発報装置は運転室の天井付近に設置されていた調査報告書」，（2007）

ため，損傷を受けないで，正常にその機能を発揮した．

（6）
 茂呂貴史：「安研型防護無線自動発報システム」，東

このことにより，衝突被害を受けにくい天井付近に設急車輛技報, No.58，46-53，（2008），
東急車輛製造（株）

置するという設計思想が妥当であることが示された．

（7）
 運輸安全委員会：「東日本旅客鉄道株式会社 中央線
相模湖駅構内 列車脱線事故 鉄道事故調査報告書」，（2015）（8） 運輸安全委員会：「東日本旅客鉄道株式会社 東海道線（京浜東北線）川崎駅構内 列車脱線事故 鉄道事
故調査報告書」，（2015）（9） 松岡茂樹：「脱線等検知システムの開発・実用化と動作実績に基づく開発コンセプトの検証」，第12回
JSCMシンポジウム，（2015），レール・車輪接触力
学研究会
（10）
 S. Matsuoka, K. Ishikami, M. Nagamoto,“Development
図9of the Derailment-Rollover-Crash (DRC) Detector and（8）

実際の事故における検知動作（川崎駅衝突）

its Derailment Detection in Actual Accidents”,
Proceedings of the Third International Conference on

６ 結論

Railway Technology, Civil Comp Press, 2016（11）
 S. Matsuoka, M. Nagamoto,“Development of the

実際の事故に学び，当社で発祥した脱線検知装置の技

Derailment-Rollover-Crash Detector learnt from and術史を概観した．

Actual Accidents”, JREA Japanese Railway

乗務員は脱線を認知できないと知識化し，脱線を自動

Engineering, Vol. 56 No.3 pp17-20, 2016.7

的に検知することにより，重大な２次災害に至る前に列車を止めるという脱線検知の概念は，1995年に構築された．
脱線検知装置は2006年に開発・実用化され，防護無線
自動発報装置として2008年に開発・普及した．2013年と著者紹介

2014年に発生した実際の脱線事故で検知することにより，その有効性が実証された．

長本昌樹

鉄道システムの安全性向上に向け，脱線検知装置をさ

生産本部
技術部（商品開発） 課長

らに普及させるべく，開発を進めたい．
参考文献

松岡茂樹

（1）
 平林健一，他：「本線走行に対応した脱線検知措置

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）の開発」，東急車輛技報, No.51，2-7，（2001），東急
車輛製造（株）（2） 金子健一, 他：「脱線検知装置の開発（車体振動による検知方法とその検証）」,平成14年鉄道技術連合
シンポジウム（J-Rail2002）
講演論文集,131-134,（2002）（3）
 事故調査検討会：「帝都高速度交通営団日比谷線中目黒駅構内列車脱線衝突事故に関する調査報告書」，（2000）（4） 平林健一：「車両モニタリングシステム」，東急車輛
技報, No.53，65-67，（2003），東急車輛製造（株）（5）
 航空･鉄道事故調査委員会：「西日本旅客鉄道株式会

53

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

座談会 鉄道コンテナ技術の源流をたずねて−鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−
Special Talk on the Technological History of Railway Container
From the Dawn to‘PANORAMA BOX’
現在，総合車両製作所はライン生産設備を有する国内唯一の鉄道コンテナ製造メーカである．日本における鉄道コンテナ輸送の源流は 1959 年製の試作コンテナ 5000 形で，6000 形として実用化された．1966 年に登場した量産形の C10 系では，C11 形にて 3 方開を実現している．また 1971 年に登場した C20 系では 5 トンコン
テナの 12 フィート化がされるとともに，ISO に対応した隅金具を取り付け，ISO 国際規格化への対応の先駆けとなる．国鉄末期の C30 系の時代には，モータリゼーションの影響からヤード廃止の輸送形態変化の影響を受ける．1987 年に登場した 18 系コンテナからは容積拡大が図られ，1992 年の現行 19 系へとつながる．また，この時期には 30 フィート，31 フィートのコンテナが登場し，2017 年の 31 フィート 3 方開の PANORAMA
BOX へとつながる．そのような鉄道コンテナ技術の発達史を，鉄道博物館に保存されている黎明期の 6000 形と現行形の 19D 形の現物を前に座談会形式で語る．

司会
伊藤千明

Chiaki
ITO

技術部（技術企画）

総合車両製作所技報第６号

コーディネータ
及川昌志

パネラー
西村哲

パネラー
森川忠男

Masashi
OIKAWA

SatoruNISHIMURA

Tadao
MORIKAWA

博士（工学），技術部（ 技術企画） 課長

和歌山製作所，設計課長，
コンテナの設計・開発を担う．

1964年入社，当社
OB，コンテナの開発
に従事．

54

パネラー
松岡茂樹

Shigeki
MATSUOKA

パネラー
鈴木久郎

Hisao
SUZUKI

技術士（機械部門），技術部（ぎ装担当）グ
日本機械学会フェロー．
ループリーダー，鉄技術部部長（開発企画）,
道車両・産業遺産全車両設計・開発，経般に造詣が深い．
営企画を経て現職．

座談会

鉄道コンテナ技術の源流をたずねて −鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−

海上コンテナにも進出し，コンテナ事業部として独立し

１ はじめにていた時代もありました．海上コンテナ技術が，鉄道コ

及川：今日は「総合車両のコンテナ技術の源流をたずね

ンテナにフィードバックされていた時代でもあります．

て」をテーマに，さいたま市の鉄道博物館に場をお借り

表1

して，旧国鉄向け鉄道コンテナの開発に携わった森川さんと，現在のJR貨物向け鉄道コンテナの開発を行って鉄道コンテナの発達史（1）（2）（3）

製造

製品群

5 トン有蓋コンテナ

初年

名称

代表形式

1959

5000 系

5000，6000形

試作・実用化

1966

C10 系

C10,C11,C12

量産化の発達史について，振り返りたいと思います．

1971

C20 系

C20,C21

松岡：主力の5トンコンテナについての発達史を，表1に

1983

C30 系

C30,C31,C35,C36

拠点間輸送示します．ここにあるグリーンのコンテナ（6000形）が1987

C40,18系

C40,18A〜18D

容積拡大

1964（昭和39）年東急車輛製造（以下東急車輛）横浜製

1992

19,20系

19Ａ〜 G,20A〜C

容積拡大

いる西村さんからお話を伺います．また，研究開発担当の松岡さん，車両設計担当の鈴木さんをパネラーにお招きしています．司会は伊藤さんです．
伊藤：よろしくお願いします．では，まず鉄道コンテナ

記事

ISO規格
12ft 化作所製で，紫色のコンテナ（19D形）が2001（平成13）年同じく大阪製作所製です（図１，図２）．
森川：6000形は最初の実用化コンテナで，その製作に携わりました．5000形が試作コンテナで，1959年に開発しました．
鈴木：日本初のステンレス車両の完成が，その翌年，1958年にコンテナを開発したのですね．
森川：当時は，台車設計で設計していました．その後，

図 2 コンテナの銘板（左側：6000 形，右側：19D 形）

図 1 東急車輛製コンテナ（右側：6000 形，左側：19D 形，撮影場所：公益財団法人 東日本鉄道文化財団 鉄道博物館）

55

2017年12月

西村：現行形の19D形は，私が設計しました．いまでもマイナーチェンジをしながら，生産しています．開発当時の技術や設計思想が，今でも連綿と受け継がれています．
松岡：技術的にみると，緊締装置，大容量化，多扉化，標準化，低コスト化などがありますね．
伊藤：では，新旧コンテナを見ながら，鉄道コンテナ技術の源流をたどっていきたいと思います．
２ スタンダードを獲得した緊締装置
松岡：貨車とコンテナをつなぐ緊締装置は，当時の東急車輛のアイデアで，日本のスタンダードを獲得したと聞いています．

図 3 6000 形コンテナの緊締装置（左から森川，西村，松岡）

森川：1959年製の試作5000形コンテナで，東急車輛方式と富士重工方式の両方式が検討されました．
伊藤：その最大のポイントは何でしょうか？
森川：「構造が簡単でコンテナの移動中に絶対に外れてはならない」という基本コンセプトに対し忠実に設計・製作を行い，それがお客様に評価され，採用につながった．お客様の立場で考えた結果であると思います．
伊藤：その課題とはどのようなものだったのでしょうか？
森川：試作コンテナの締結装置は全自動でした．貨車とコンテナに突起と受けを設け，フォークリフトでコンテナを持ち上げる力で締結装置を開錠する．量産コンテナ
ではコストも考え，半自動形に改良しました．
鈴木：1964年製の6000形コンテナが後ろにあるのです

図4が，これですね（図３，図４）．

6000 形コンテナの緊締装置（拡大）

森川：グリーンの逆三角形部分がコンテナに設けた突起新が行われたのでしょうか？

で，茶色の貨車に開錠のためのレバーがあります．これ

西村：我々の後ろにあるコンテナは，それぞれ5トンコ

は重量低減し，使い勝手を考えた量産形で，レバーによンテナなのですが，容量が14m3から18.7m3へと34％も拡って開錠する半自動方式です（図４）．

大しています．長さで約480mm，奥行きは約150mm，

松岡：年代を隔てたコンテナが同じ貨車に載っていると高さは約140mm拡大しています（図５）．

いうのは，互換性がある，すなわちスタンダードを勝ち

森川：基本的にコンテナは外形寸法が決まっています．

取ったということですね．

貨車やトラックに搭載するときに法的な規制によって外

西村：その通りです．この方式は今も標準になっていま

形寸法に制限を受けます．

すが，実はコンテナ側の金具はコンテナの大容量化にと西村：そのような制約の中で，床を低くするなどの工夫もない，高さを12mm小さくしています．それでも互換で容量の拡大を行っています．

性を持たせています．

松岡：床面を下げると，台枠の厚みが変わってくる．そ伊藤：コンテナのスタンダードを確立し，互換性を持たうすると，コンテナ剛性や強度に影響すると思うのです

せながら進化させ，高機能化しているのですね．

が，どのように行われたのでしょうか？
西村：先ほどの貨車とコンテナの緊締装置の高さが３ コンテナ設計の醍醐味

12mm小さくなっていることをお話ししました．その高伊藤：緊締装置のお話から技術の進化を身近に感じられさの差を最大限に活用しているのです．グリーンのたのですが，大容量化をするにあたりどのような技術革

6000形と紫色の19D形の地上からの床面の高さを比べ

総合車両製作所技報

第６号

56

座談会

鉄道コンテナ技術の源流をたずねて −鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−強度を維持する．これは相矛盾し，設計で最も難しいポ
イントです．より良い材料を探したり，鉄道車両製造で使われているレーザ加工の採用を検討したりと，常に新技術の導入を視野に入れています．生産上の制約を加味しFEMなどの数値計算による構造解析を進め，形状を適正化する．ここがコンテナの面白さであり醍醐味です．
４ 技術革新とコストの問題
伊藤：最近のコンテナはもっと大きくなっている印象が
あります．
図5

松岡：コンテナの大容量化には社会的な背景があります．

6000 形と 19D 形コンテナの外寸の比較（赤字：6000 形，黒字 19D）

地球環境とドライバ不足という問題が契機となり，トラックから鉄道へのモーダルシフトの気運があると思います．
西村：貨車に載せるコンテナには大きく分けて3種類あります．ひとつが後ろにある12フィートです．これよりも長い20フィート，30，31フィートという仕様もあります．10トントラックと鉄道で共通のコンテナを運ぼうとすると，31フィートが最も適したサイズです（図６，
図７）．
鈴木：そうすると貨車への搭載量も変わってきますね．
森川：12フィートのコンテナは貨車に５個搭載できます．

図 6 12 フィートと 31 フィートコンテナの外寸の比較（黒字：12 フィート，青字：31 フィートコンテナ）

20フィートで３個，30，31フィートで２個です．
伊藤：コンテナへの搭載量が多く，数が少ないと貨車からトラック，トラックから貨車への移動，すなわち荷役も短時間になりますね．
松岡：その通り．31フィートのコンテナは，モーダルシ
フトを加速すると位置付けられています．それも一方向的なモーダルシフトではなく，鉄道貨物とトラックが共存するような新しい形のモーダルシフトです．
伊藤：コンテナは社会的な問題を解決する手段として，重要性が増しているのですね．6000形コンテナから19系への容積の拡大，そして31フィートへの技術革新はどこにあるのでしょうか？
西村：これは先ほどもお話ししたように構造設計がポイ

図7ントなのですが，コルゲーション板の採用が良かったと

トレーラに搭載した 31 フィートコンテナ

考えています．厚みの薄い平板を波板形状にすることでると，6000形は253.2mm，19D形では220mmと約13％剛性を高める構造です．

も低くしています．

松岡：確かに．我々の後ろにある6000形の屋根はフラ

鈴木：6000形と19D形を比べると外形寸法も拡大してットな板が使われていますが，19D形の屋根にはコルゲいるのですか！梁の曲げ剛性は梁の高さの３乗に比例しーション板が使われていますね．鉄道用コンテナの歴史

ますので，13％とはとても大きい値です．

を見ると，第二世代からコルゲーション板が使われるよ森川：決められた寸法内で外形も最大化しています．コ

うになっています（図８）．

ンテナの容量を大きくすれば，お客様により多くの荷物を載せてもらえます．
西村：壁，扉，床，屋根を薄くして容積を拡大しながら57

2017年12月

図 8 コルゲーション板の有無（左側 19D 形は屋根と妻面がコルゲーション板を使用）

図9

溶接による外板とヒンジの接合

ネジやボルトで接合しています．位置合わせに苦労すると思います．

森川：鉄道用コンテナの5000形や6000形は，コンテナ

森川：部品費や取り付けのコストを考えると，どうしての歴史のスタート地点なのです．そこで培った技術で海も溶接にしたかった．

上用コンテナの市場に進出しました．海上用コンテナは，

西村：先輩方の苦労を引き継いでいます．これは現場の屋根や側面にコルゲーション板を積極的に採用し，軽量溶接技術が支えています．コンテナの溶接個所の多くにで高剛性，そして大容量化を実現しました．これがお客は自動溶接機を採用していますが，この部分は自動機で様に評価され，1980年代初頭には世界最大の製造量数

はなく，手溶接なのです．

を誇りました．コルゲーション板の使用も含めた海上用

伊藤：詳しく教えてください．

コンテナで育てた技術を再び鉄道用コンテナに採用する

西村：ヒンジと外板の部分の板厚の差がポイントなのでというように，相互に作用させながら技術を革新してい

す．板の薄い外板を適切に溶かすと，板の厚いヒンジがきました．

上手く溶けてくれない．ヒンジを溶かそうとすると，薄

松岡：コルゲーション板を使うには何が難しかったので

い外板に熱が入りすぎて溶け落ちてしまう．これは溶接すか？

の中でも最も難しい技術です．熱の微妙なバランスをと

森川：フラットな板とコルゲーション板は剛性が全く違りながら，ヒンジと外板を適切に溶かして接合する．溶うため，溶接後に生じる歪みに違いがでます．試作の段

接技能者の研ぎ澄まされた感性によってできる溶接です

階では溶接の技能者と非常に多く議論しました．塗装方（図９）．

法も工夫しないと均一な塗装面を得られません．

森川：構造解析や設計技術だけでない．現場の技術によ

西村：コルゲーション板のいいところは，説明いただってコンテナが製造されている良い例です．製品では塗いたとおり平板に比べると剛性が高く軽量であること

装によって外板の地肌が見えませんが，溶接時の熱で変です.平板に補強材を接合しても同じ剛性を得ることが形した箇所は，熱を加えて修正します．毒をもって毒をできるのですが，多くの補強材が必要となります．コル

制するという溶接技能の賜です．

ゲーション板を使うと曲げ加工のみで壁面を形成するこ

西村：そうなのです．溶接技能者の育成にも，技能の向とができ構造が簡単になります．すると製造コストが下がりますので，その分お客様もご購入しやすくなります．
森川：技術的課題が解決できても，コストが見合わなけ
ればお客様に歓迎されません．どのように両立するかは

松岡：ここにある19D形コンテナのほかに，19A形，

松岡：気になることが一つあるのですが，コンテナのヒ

19B形，19C形があります．その差異を調べていました

ンジは溶接で取り付けられているのですね．溶接時の熱ら，コンテナの隅に取り付けられている金具の有無であ

ひずみによる変形で位置合わせが難しいと思うのです

ることに気が付きました（図10）．

が．
鈴木：通勤車両に限らず車両に使うヒンジのほとんどは

第６号

接技能を磨き続けています．
５ コンテナの社会的使命

永遠の課題です．

総合車両製作所技報

上にも力を入れています．横浜製作所と一体となり，溶

58

座談会

鉄道コンテナ技術の源流をたずねて −鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−

鈴木：確かに，19D形に限って隅金具が取り付けられて西村：現在の荷物の多くはパレットに載っています．最いますね．

近はタイヤ付きの鳥かご形のパレットも多く使われてい西村：隅金具を取り付けた契機は阪神淡路大震災です．

ます．パレットに固定された荷物はフォークリフトで扱

19D形5001号から取り付けています．震災で鉄道の交い，鳥かご形のパレットは人が押したり引いたりして移通網が寸断されると，鉄道貨車による大量輸送の手段が動させます．

なくなってしまいます．そのようなときには船舶で輸送

鈴木：フォークリフトで取り扱う荷物は，トラックの側を代替しますが，そこで隅金具が必要になります．コン

面からコンテナに載せていますね．

テナ同士を重ねたり，クレーンでコンテナを吊り上げた

西村：フォークリフトを使ってコンテナの長手方向の両りするときに，隅金具の機能が発揮されます．

側面からパレットを出し入れしますので，側面の全てが森川：鉄道コンテナと海上コンテナの両方の製品を開発開放されたコンテナが必要になります．

した経験が生かされた成果です．

松岡：両開きのコンテナですね．その一方で，物流セン

伊藤：コンテナは物流の基幹で，社会的な使命を担ってターではトラック後方からパレットなどを出し入れしているのですね．

いますね．

６ お客様の要求にいかにこたえるか

西村：そうなのです．そうすると，コンテナの妻面も開

松岡：31フィートコンテナはモーダルシフトのキーを握伊藤：コンテナの３箇所を扉にするのですね．

っています．容量拡大や緊締装置に限らず荷役の向上も

森川：6000形の頃のコンテナではパレットを使わずに必要だと思います．ここにある6000形コンテナを見る

荷物の積み下ろしをしていました．次第にパレットに載と，片方の妻だけが開くようになっている．19D形は側せた荷物をフォークリフトで扱う量が増えてきました．

の両面が開くようになっていますね．扉は１枚より２枚，つまり側面の三方が開くコンテナは，お客様の要求に応

２枚より３枚と増えれば，設計と製造が難しくなるとえて開発されました．初めて製造した三方開きコンテナ

思うのです．開発に向けた動機はどのようなものでしにはC11形コンテナがあります（図11）．

ょうか．

鈴木：フォークリフトを使うと，扉はより大きく，側面

西村：12フィートコンテナもしばらくは主流であり続けと妻面の全てが開いて欲しくなる．開放する面が増える

ると思います．31フィートコンテナを主流にさせるポイと，コンテナの剛性と強度に影響すると思うのですが，ントは，お客様がコンテナを使われるシーンを想像して，技術的な課題を教えてください．

使い勝手の良い31フィートコンテナを私たちが提供する

西村：扉が増えると，剛性が低下し，それを補うためどことであると考えています．

うしても重量が増えてしまいます．また，扉の外側に取

伊藤：お客様が使われるシーンとはどのようなことを想り付ける開閉装置があると，その分だけ容積を取られて定しているのですか？

しまいます．この要求をすべて成立させようとすると，ける必要が生じてきます．

どうしても矛盾が生じてしまいます．

形形
図 10 隅金具の有無（左側 19D 形には隅金具が取り付けられている）

図 11

59

C11 形 3 方開コンテナ（1）2017年12月

松岡：扉の数と重量が相反し，扉の開閉装置の数と容積両のデザインを行う当社の横川デザイナーにこのマークが相反する．そしてコストダウンも必要ですね．

を創ってもらいました．もちろん，当社の知財部門から

西村：そうなのです．したがって，どこかを少しずつ妥

商標登録の手続きも行いました．

協しながら，新しいアイデアを組み込んで設計をしない

伊藤：愛称とマークは大きさと解放感，そして力強さをと対応できない．そしてコストが重要です．高機能であ連想させるデザインですね．これだけでもお客様へっても高ければお客様に使ってもらえません．

PANORAMA BOXの機能の説明ができそうです．

伊藤：その困難を乗り越えたのが，PANORAMA BOX

松岡：PANORAMA BOXという31フィートの大容量化なのですね．31フィートと大形で，かつ３方が開く．開と三方が開放するコンテナは，設計技術，生産技術，溶放的な感じが素敵です．技術的に高いハードルであった

接技能の集大成ですね．

と思います（図12）．
西村：この開発は相当に苦労しました．コンテナの長手方向には壁がない．すると軽量化に優位なコルゲーショ
ン板を使えない．しかしながら，柱はできる限り細い方がお客様の使い勝手が良くなる．そこで森川さんや先輩の知識を活かしながら，営業部門との連携でお客様の要
求に応えるように設計を行いました．当然，和歌山の仲図 13間と一緒に課題解決に取り組みました．PANORAMAPANORAMA BOX のマーク

BOXの完成状態を想像しながら図面化する．それと同時に，生産のことを考える．実はPANORAMA BOXの実現のため小規模ながら生産設備の改造も行いました．
鈴木：そういえば，PANORAMA BOXという愛称を付け，マークもデザインしていますね（図13，図14）．
西村：コンテナに愛称を与えたり，マークを取り付けたりすることを初めて経験しました．
松岡：鉄道コンテナへの愛称は初めてだと思います．ス
テンレス車両に与えたsustinaの愛称と同じように，コンテナのブランド戦略の一つです．
伊藤：名付け親は西村さんですか？
西村：社内で相談し愛称を付けてもらいました．鉄道車

図 12

総合車両製作所技報

第６号

図 14

愛称の付いた PANORAMA BOX

PANORAMA BOX：31 フィート 3 方開コンテナ

60

座談会

７

鉄道コンテナ技術の源流をたずねて −鉄道コンテナ誕生から PANORAMA BOX まで−

コンテナはただの箱じゃない！
技術がつまった高付加価値製品だ！

伊藤：森川さんと西村さんのコンテナに対する熱い思いを感じることができました．森川さん，コンテナに対す

松岡：5000形コンテナからPANORAMA BOXまで，鉄る思いを一言で表わしてください．

道コンテナの技術革新を俯瞰して，どのように見えるか，

森川：コンテナはただの箱じゃない！技術がつまった高お話し下さい．

付加価値製品だ！

森川：コンテナはお客様の要求や社会的な使命を負い，それぞれの時代に対応し進化してきました．また，

及川：森川さんの一言は技術者の魂を揺さぶされました．

PANORAMA BOXをはじめ我々の製品はお客様の要求

今日はお集まりいただきありがとうございました．座談に応えることはもちろん，お客様の要求を先取りした技

会の場所を提供していただいた鉄道博物館の皆様にお礼

術開発の一つの例ですが，時代とともに技術的課題はまを申し上げ終わりといたします．ありがとうございまし

すます高くなっているように感じます．

た．

西村：コンテナは地球環境問題やドライバ不足の問題を解決する一つの要素で，日本の物流の一翼を担っていま

参考文献

す．

（1）
 社団法人日本鉄道車輌工業会 貨車技術発達史編纂

鈴木：鉄道コンテナという製品は時代とともに変わりつ

委員会編：「日本の貨車 技術発達史」，（2008）

つ，基本的な技術思想は変わらず，連綿と受け継がれて（2）
 吉岡心平：「国鉄コンテナのすべて（上）」，（2009），
ネコ・パブリッシングいるものだと感じます．
森川：社会にとって欠かせない技術であると自負を持っ（3）
 吉岡心平：「国鉄コンテナのすべて（下）」，（2009），
ネコ・パブリッシングて開発を行い，今は中堅の西村さんに完全にバトンを渡しました．50年以上もコンテナの開発に携わってきまし
たが，PANORAMA BOXには東急車輛時代から引き継い だDNAを 感 じ る こ と が で き る． 和 歌 山 製 作 所 でPANORAMA BOX試作品に出会ったときは，とても嬉しく思いました．

61

2017年12月

特集「J-TREC 技術の源流をたずねて」

PANORAMA BOX（鉄道輸送用 31ft 級三方開き有蓋コンテナ）
Special Talk on the Technological History of Railway Container
生産本部
From
the Dawn和歌山事業所
to‘PANORAMA BOX’

図1

製品外観

図2

１ はじめに

製品外観③	両側面の扉を同時開放し荷役が可能な構造である．
④	手動開閉式のため電源や油圧発生装置の装備が必要

近年，貨物輸送においては環境意識の高まりとトラッ

ない．

クドライバの不足により，基幹輸送をトラックから鉄道⑤	手動開閉式のためトラックやヤードからの給電が必に切り替えるモーダルシフトが急速に進んでいる．

要ない．

コンテナメーカとして，このモーダルシフトによる需⑥	油圧発生装置を搭載しないので油漏れによる積載品

要を確実に取り込むには，トラックと同等以上の輸送品
質，積載効率の確保と輸送ニーズへの対応が必要となる．

の汚損がない．

また，これらを実現することで，モーダルシフト推進⑦	構造がシンプルであるためイニシャルコスト，ランの一端を担い，さらなる需要拡大に努めなければならな

ニングコストの低減が可能でありライフサイクルもい．

長い．
⑧	側面およびフロア面にラッシングレールを装備してトラック輸送では，荷役時間の短縮が図れることや長いるので荷物の固縛が容易である．

尺製品の積み込みが容易であることから，側面開放が可⑨	扉方式であるため天井の低い建屋内でも荷役が可能

能なウイング式トラックが多く採用されている．

である．

一方，10tonトラックの内容積に相当する当社の31ft⑩	通風器や天井結露防止塗料などオプション対応が可級コンテナは，片妻面のみ開口する「妻一方開き」を主能である．

流としており，側面が全面開口する製品が無かったこと⑪	妻一方開きコンテナとしての利用も可能な構造であから，両側面全面と片妻面が開口する31ft級三方開きコる．

ンテナ（以下PANORAMA BOX）を開発したので紹介⑫	PANORAMA BOX取扱者および近傍を通行する人する．

の安全確保のため，扉が突風等により不意に動かな

２ 特長

いよう固定金具を設けた構造である．

①	両側面および片妻面の三面に扉を設けた構造である．
②	両側面の開口部には中間柱等が無く荷役が行い易い構造である．

総合車両製作所技報

第６号

62PANORAMA BOX（鉄道輸送用 31ft 級三方開き有蓋コンテナ）

図3

各扉開放状態

３ 主要諸元

４ 展示会
表１

諸元

コンテナ完成後，プレスリリースを行うとともに東京，大阪で展示会を開催し，ご来場いただいたお客様と製品

2641mmに関する意見交換を行った．

2490mm
9410mm

開催日 2017年１月18日

2290mm

開催場所 日本貨物鉄道 越谷貨物ターミナル駅

2224 mm

開催日 2017年１月26日，27日，３月30日

9248 mm開催場所 日本貨物鉄道 百済貨物ターミナル駅

2140 mm8550 mm

開催日 2017年４月４日，11日，17日，20日

2140 mm開催場所 日本貨物鉄道 隅田川駅

2224 mm
20.56 m2

開催日 2017年５月26日

347.10 m

開催場所 日本貨物鉄道 東京貨物ターミナル駅

20000 kg   
（鉄道貨物協会主催 高規格コンテナ説明会）

13700 kg
6300 kg

図4

図 5 展示会
越谷貨物ターミナル駅 コンテナ車載状態

PANORAMA BOX ロゴ

63

2017年12月

図 6 展示会
百済貨物ターミナル駅 コンテナ展示スペース

図 9 展示会
東京貨物ターミナル駅 コンテナ仕様説明
５ 試験輸送顧客ニーズの洗い出しおよび需要拡大のため，導入をご検討いただいているお客様や，輸送上の問題の有無に関する検証を希望されるお客様に対し，PANORAMA
BOXを無償貸与し，試験輸送を実施いただいている．

図 7 展示会
百済貨物ターミナル駅 コンテナ展示準備

図 10 試験輸送
輸送品積み込み前

隅田川駅

図 8 展示会
コンテナ内装仕様説明

図 11 試験輸送
輸送品積み込み

総合車両製作所技報

第６号

64PANORAMA BOX（鉄道輸送用 31ft 級三方開き有蓋コンテナ）

図 12 試験輸送
輸送品積み込み終了

図 13 試験輸送
輸送品とコンテナ側面（内面）とのクリアランス

図 14 試験輸送
貨物駅に向けて出場（岡 成豊 記）65

2017年12月

動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験
Validation Study for Vehicle Dynamic Gauge with Sway Test
市川聡

Satoshi ICHIKAWA

鉄道車両の走行安全性を担保するために，車両の動的変位が建築限界へ侵入しないことを検証することはきわめて重要である．反面，輸送力確保，快適性確保のための車内空間確保も同時に要求される．車両限界が定義されていない場合，設計の初期段階で数値演算を用いた車両の動的挙動解析が行われる．本研究では，その結果に対して，現車を使用した車体傾斜試験（定置試験）および本線上での走行試験を行い，数値計算による
車体ロールおよび左右変位の妥当性，精度を評価した．その結果，数値演算は，ほぼ正確に試験結果を評価でき，高い精度で車体の変位を算出できることを明らかにした．
It is extremely important to verify that the vehicle does not infringe the structure gauge in order to ensure safe
operation. Meanwhile, larger size of car body is also required for maximizing carrying capacity and comfortablepassenger space. When the vehicle gauge is not defined, the dynamic displacement of car body is calculated at theearly design stage. This study has validated the calculated rolling and lateral displacement and evaluated theiraccuracy, compared with the results of sway test（stationary test）and running test using the actual vehicle on themain line. It has in consequence clarified that the calculation could determine highly accurate dynamic displacement.

１ はじめにき，高い精度で車両の動的挙動，車体の変位を算出で鉄道車両は，定められた限界に対して設計すること

きることを明らかにした．

で，地上構造物との衝突を避けている．限界は車両限本研究では，ある標準軌車両を対象として，研究を界と建築限界が定められている．車両限界が定められ進めた．台車方式は，空気ばねを用いたボルスタレスていれば，静的な状態での車両の断面の大きさが決定台車である．

できる．一方で，建築限界のみが定義されている場合，車両の設計には車両の動的な挙動を踏まえて，建築限本車両に対しては，建築限界のみが定義されており，車両限界は定義されていない．

界に侵入しないような設計を行わなければならない．
この時，輸送力や車内の快適性の確保などのため，よ２ 設計段階での数値演算
２．１ 検討条件

り大きな車体断面とすることも必要である．
（1）

海外では，UIC505-1およびUIC505-5，EN14363 ，
GM/RC2641などで，限界と車両挙動の考え方，試験方検討を行うにあたり，車両の走行に関わる諸条件をまとめる．

法などが規格化されている．
一般に設計段階では，数値演算により動的挙動を評

２．１．１ 軌道条件

価し，車体断面が決定される．そのため，車両の動的

最大カント高さ：150 mm

挙動に対する数値演算の定量的な評価は，車両の走行

最大カント不足：110 mm

安全性には重要な役割を担う．
このような研究成果例（2） は，いくつか見られるが，２．１．２ 車両条件

数値解析，定置試験ならびに走行試験までを体系化し

荷重条件：空車と満員乗車時てまとめられたものはあまりない．

空気ばね条件：正常時とパンク時

そこで，本研究では車両の挙動を数値演算で評価す

走行時の左右振動条件：±0.1G

るとともに，定置試験および走行試験結果と比較する

車両速度
２．１．３ 走行条件

ことで，数値演算結果の妥当性，走行試験での車体変位を評価した．

これら軌道条件と車両条件とを組み合わせて，２通

その結果，数値演算はほぼ正確に試験結果を評価で

総合車両製作所技報

第６号：0 ～ 80km/h

りの走行条件を用いた．

66

動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験a)

最大カント上に停車の条件

表1b)	最高速度で最大カント不足と最大左右振動での車体ロール角変位（deg）

荷重条件

走行の条件
２．２ 数値演算
これらの条件を整理したうえで，数値演算により車両の挙動，具体的には車体の左右変位およびロール角変位を算出した．
数値演算には，SIMPACKを用いた．車両の解析モ

正常

パンク

正常

パンク

150mm

1.7

0.28

2.4

0.58

200mm

-

-

2.9

0.76

260mm

3.0

0.47

3.5

1.0

左右ストッパ部車体左右変位（mm）

荷重条件

す定置試験との比較を考慮し，次の手法を用いた．
a) 最大カント上に停車	初期状態と最大カント上での停車との差分を調査するために，直線軌道上にカント0と150mmとを設定した軌道を極低速で走行させる．
b)	最高速度で最大カント不足と最大左右振動

満員

空気ばね

表2

デルを図１に示す．なお，数値演算手法は，次章に示

空車

空車

満員

空気ばね

正常

パンク

正常

パンク

150mm

18.2

21.4

22.6

25.6

200mm

-

-

25.1

27.8

260mm

22.4

25.1

27.6

29.6

	a）と同様に直線軌道上にカント0と最大相当カントとを設定した軌道を極低速で走行させる．

なお，表１，２中のカント高さ200mmは，次章で述べ	最大相当カントは，最大カント不足と最大左右る定置試験条件に合わせて，満員条件のみを解析した．

振動との方向に作用する場合を考慮する．最大3

左右振動は0.1Gであることから，相当カント高

車体傾斜試験（定置試験）

2．での解析結果を受けて，車体傾斜試験を実施した．

さは150mmと考え，最大カント不足量110mmと試験は，EN14363:2005 4.3.3.1のMethod 1に従って実の和である260mmのカントを設定した．

施した．試験条件は，基本的に解析条件と同じとした．

ここで得られた車体の変位を基に，建築限界に侵入しない車体断面を設定した．

３．１ 試験条件

解析結果は，表１に車体ロール角変位を，表２に左右ストッパ部における台車枠と車体との間の相対変位

荷重条件：空車および満員乗車時をまとめる．なお，車体ロール角変位が3.5度の場合，空気ばね条件：正常時とパンク時車体上部での左右変位は175mm程度になる．従って，満員乗車時の条件では，車内に満員時の乗客相当の車体ロール角変位を精度高く算出できることが，特に質量となる荷重を，鋼材および砂袋を用いて積載した

重要な因子となる．

（図２）．また，積載した荷重の重心高さは，乗客のそれと一致させ，数値演算とそのまま比較できるように設定した．これは，次章で述べる走行試験も同一の考え方で荷重を積載した．
試験はEN14363の要求に従って実施した．特に，空気ばねの自動高さ調整装置の調整棒を切り離して実施することが要求される．この際，車体傾斜試験の実施
前後で空気ばねの高さの変化がなく，空気が十分に封じ込まれていたことも確認した．

図1

解析モデル

67

2017年12月

３．３ 安全装備
車体を大きく傾斜させることから，作業の安全性には十分な配慮を行った．試験中，転覆や枕木方向への滑りの発生の可能性があったため，次の安全策を取り入れた．
a) 車体重心位置からの重錘の吊り下げ（図４）b) 車体ジャッキ受下への転倒防止（図５）c) 車輪の横滑り防止策の実施
d) 満員条件の荷重に対する滑り防止e) 満員条件では差圧弁の取り外し
本試験では，実走行時には発生しない傾きを与えた．
この時，差圧弁が動作するといわゆるカント負けが生
図2

定置試験における満員荷重積載

じ，車体が大きく傾いてしまう．それを防ぐため差圧
弁を取り外し，空気ばね内の空気を封じ込め，所定の３．２ 試験方法

ロール剛性を確保した．

軸箱下部をジャッキで持ち上げ，車輪とレールとの間に適当なシムを挿入することで規定の車輪持ち上げ
高さを設定した（図３）．安全を考慮し，１台車ごとにジャッキアップを実施した．段階的に車輪を持ち上げ，
持ち上げ高さ25mm，50mm，111mm，150mm，180mm，200mm，
220mmおよび260mmにて測定を行った．測定は，持ち上げ時とともに下げるときにも段階的に実施し，１サイクルとした．なお，満員乗車時の荷重では，車体の転倒に対する安全性を考慮して，200mmまでの試

図4

験とした．

車体重心位置から重錘の吊り下げ

また，EN14363に従い，ヒステリシスを確認する目的で，これらサイクルを右上げ→左上げ→右上げの順
で3サイクルを実施した．

図5

図3

総合車両製作所技報

車輪持ち上げ高さの設定

第６号

68

車体の転倒防止策

動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験

３．４ 測定項目

このことから空車条件での試験は，空車時の試験では最終的な安全性の判断基準は，車体と建築限界との空気ばね正常の試験に引き続いて実施したため，初期関係であるが，ここでは数値演算との比較を行うため，に左右変位が生じた状態から試験を実施してしまった

次の項目を測定した．これら数値は，車輪持ち上げ後，可能性がある．ここでは，初期変位がなかったものと車体が安定した状態で測定を行った．

して数値を整理することにする．

車体ロール角度（水平面に対する角度）b)

輪軸ロール角度（水平面に対する角度）

43c)	左右ストッパゴム高さにおける車体と台車枠との間の左右変位d)

軸箱支持装置の左右変位

これらに基づき，車体のロール角変位および左右変位を求めた．測定結果を図６～９に示す．図６，７に，輪軸に対する車体のロール角変位の測定結果を，図８，

車体ロール角変位 (deg)

a)

2

-300

1

-200

-100

0

0

100

300

-2

９に，左右ストッパゴム高さにおける車体と台車枠と-3の相対変位を示す．

空車荷重

満員荷重

-4

図６に示す空気ばね正常時の車体ロール角変位では，

車輪持ち上げ高さ(mm)

車輪持ち上げ高さに対してほぼ線形の増加が見られる．
この車両では，車体のロール角変位が 1 . 7 度程度にな

200

-1

図6

車体ロール変位の測定結果（空気ばね正常）ると圧縮作用をしている空気ばねの上下面板が接触する．上下面板の接触が発生すると，その後は下部の防4

振ゴムに支えられ，上下ばね定数が大きくなることに

3

車体ロール角変位 (deg)より変位が抑制される．しかし，車体のロール角変位を観察するとそのばね定数の大きさほど非線形性を生じていない．このことから，車体ロール角変位は，空気ばねのストッパ当たり後もそれまでと同じ割合で増

2

-300

1

大すると考えられる．ただし，車体ロール角変位が2.5

-200

-100

0

0

100

200

300

-1

度を超過するような大変位となった場合は，ロール角-2変位の増加が若干緩やかになる傾向が見られる．

-3

図８，９に示す左右ストッパゴム高さにおける左右

空車荷重
満員荷重

-4

車輪持ち上げ高さ(mm)

変位は，持ち上げ時と下げ時との変位が異なる結果であった．これは，左右ストッパゴム特性に大きく依存

図7するため，ゴムのヒステリシスの影響である．

車体ロール変位の測定結果（空気ばねパンク）

また，図９に示す空気ばねパンク時では，下げ時の40

変位は元に戻りにくい．逆方向の持ち上げを行い，車30

輪持ち上げ量が111mmとなった時点ですべるような変

20

車体左右変位 (mm)位を発生させた．この変位発生は荷重条件に依らずほ
ぼ同じタイミングで観察された．この時の輪軸の水平面との間でなす角はおおよそ 4 . 3 度（0.07rad）である．こ-300の結果から，空気ばねの上下面板の接触面における摩擦係数は，0.07程度で安定していることが推測できる．

10

-200

-100

0

0

100

200

300

-10
-20

また，図９に示す車体左右変位のうち，空車時の変-30位の履歴を見ると，全体的に上側に偏っているように

空車荷重
満員荷重

-40

見られる．最大車輪持ち上げ両の260mmの場合，正の車輪持ち上げ高さ(mm)領域では29mmとなっているにもかかわらず，負の領域
では22mm程度の変位である．平均値は25.5mmである．

69

図8

車体左右変位の測定結果（空気ばね正常）2017年12月

40 4030 30

車 体 左 右 変 位 (mm)
車 体 左 右 変 位 (mm)

20 20

-300

-300

10 10

-200

-200

-100

0

-100

0

0

-10

0

100

100

200

200

300

300

-10

-20

-20

-30

-30

-40

-40
車輪持ち上げ高さ(mm)

空車荷重

空車荷重

満員荷重

満員荷重

車輪持ち上げ高さ(mm)図9

車体左右変位の測定結果（空気ばねパンク）

４ 走行試験
2．
，3．での結果を受けて，現車を用いた本線走行試験

図 10 車体床面左右加速度と輪軸左右加速度との関係（空車時，空気ばね正常の場合）を実施した．EN14363:2005 4.3.3.2のMethod 2に従って実施した．試験条件は，基本的に解析条件と同一とした．

空気ばねの状態

一般にEN14363での要求は，Method 1または2のいず

表2

れかを実施すればよいが，本研究では規格要求事項の空気ばねの状態
空車時比較を行うため，Method 1および2の両方を実施した．
４．１ 試験条件
荷重条件：空車および満員乗車時

傾斜係数 SR
正常時
パンク時

正常時
0.15

パンク時
0.06

空車時
満員時

0.15
0.19

0.080.06

満員時

0.19

0.08

５ 妥当性評価

空気ばね条件：正常時とパンク時
EN14363の要求に従い，定置試験と異なり空気ばね

数値解析の妥当性を評価するために，定置試験を実施が正常な条件では，自動高さ調整装置を通常どおり接した．さらに走行試験結果を踏まえて，さらなる検証を続して走行試験を行った．

実施した．

走行試験の条件は，本車両が走行する区間の全線に５．１ 数値解析と試験結果（定置試験）

おいて，通常速度とした．

車輪の片側を持ち上げることによる車体ロール角変
位，車体台車間の左右変位について，数値解析と定置試

４．２ 測定項目
EN14363:2005 4.3.3.2に従い，車体床面および軸箱

験結果とを比較した．なお，試験は３サイクルの連続実

左右加速度を測定した．車体床面加速度は，車端付近施を行ったが，数値解析との比較に対しては，ヒステリの床面に加速度計を設置した．軸箱左右加速度は，車シスの影響を受けない初回の持ち上げ時のデータを用い体床面加速度測定位置に近い台車の軸箱体1 ヶ所に加た．その結果を図11 ～ 14に示す．図中，試験結果を実

速度計を設置した．そこで，曲線通過中に発生するカ線で，数値演算を破線で示して比較する．
図11，12に空気ばね正常時の比較結果を示す．空気ばント過不足に対して，準静的な加速度を評価した．

ねが正常の状態のほうが，車体の変位が大きくなるため，

この時，空車条件，空気ばね正常の場合，軸箱左右

この場合の評価が重要である．

加速度と車体床面左右加速度との測定結果の例を図10に示す．この結果から，走行中の準静的な軸箱左右加図11に示す車体の変位に大きく寄与する車体ロール角

速度と車体床面左右加速度とは，線形の関係があるこ

変位は，空車，満員ともほぼ一致しており，数値演算はとがわかる．

精度高く評価できることがわかった．数値演算は，空気ばね上下ばね定数を通常の空気ばねモデルを用いておこの結果を直線近似し，EN14363に従い傾きを傾斜り，そこには自動高さ調整装置の影響を受けないモデル

係数SRとして算出し表2に示す．
総合車両製作所技報第６号

70

動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験である．試験も同様に高さ調整装置を取り外しており，

4

両者の条件が一致していることから，数値演算の妥当性

3.5

車体ロール角変位 (deg)が示される．
図12に示すストッパ部の左右変位は，空車時ではほぼ一致する．これに対して，満員荷重時では車輪持ち上げ
高さに依らず，数値演算のほうが５mm程度変位が大きくなる結果であった．ストッパゴムは初期すき間を有し

3

2.5
2
1.5

空車荷重 TEST
満員荷重 TEST
空車荷重 SIMULATION
満員荷重 SIMULATION10.5ており，そのすき間分の変位を生じる前から変位に差が0あることから，空気ばねの左右剛性が実車ではより大き

0

50

100

150

200

250

300

車輪持ち上げ 高さ(mm)めとなっていることが推測できる．
続いて，図13，14に空気ばねパンク時の比較結果を示

図 11

す．

車体ロール角変位（空気ばね正常時）40

図13に示す車体ロール角変位は，空気ばねがパンクし

35

車体左右変位 (mm)てばね定数の大きな防振ゴムで支えられることから，変位は小さく，また，数値演算と良く一致している．
一方で図14に示すストッパ部の左右変位は，空車時の260mm持ち上げ以外では，試験結果のほうが数値演算より小さい変位となっている．

30
25
20
15

空車荷重 TEST
満員荷重 TEST
空車荷重 SIMULATION
満員荷重 SIMULATION

105

数値演算では，空気ばね上下面板間の摩擦を考慮して0いるものの，車体が傾斜するとすべりを発生していた．

0

50

100

150

200

250

300

車輪持ち上げ 高さ(mm)

その結果，車体の左右変位量の決定には，空気ばね上下
面板間の摩擦は寄与せず，左右ストッパゴム特性だけで図 12決定された．一方で，試験結果では，ある程度摩擦で保ストッパ部左右変位（空気ばね正常時）

4持する荷重が存在する．特に空車荷重での111mm以下の3.5

車体ロール角変位 (deg)

車輪持ち上げ量の場合，これが顕著に現れ，試験結果は数値解析結果より変位が著しく小さかった．満員荷重では，両者の差はほぼ一定に５mm程度であり，摩擦力がある程度寄与しながら車体左右変位が決定されることが考えられる．

空車荷重 TEST

3

満員荷重 TEST
空車荷重 SIMULATION
満員荷重 SIMULATION

2.5
2
1.5
1
0.5

空車時の260mm持ち上げの場合の変位は，この結果の0み試験結果のほうが大きかった．ただし，3.4節でも考察

0

50

100

150

200

250

300

車輪持ち上げ 高さ(mm)したとおり，左右方向に初期変位を生じていた可能性がある．左右の持ち上げの変位の平均値を考慮すると，試図 13

験結果の当該変位は，25mm程度となり数値演算結果と車体ロール角変位（空気ばねパンク時）

40

ほぼ一致する結果となる．

35
車体左右変位 (mm)

これらを考慮すれば，左右変位の解析結果は，十分に実車を模擬できる解析が行えることが明確となった．

30
25
20
15

空車荷重 TEST
満員荷重 TEST

10空車荷重 SIMULATION

50

満員荷重 SIMULATION
0

50

100

150

200

250

300

車輪持ち上げ 高さ(mm)

図 14

71

ストッパ部左右変位（空気ばねパンク時）

2017年12月

５．２ 傾斜係数4

前節で車体のロール角変位について，数値演算と定置

3.5
車体ロール角変位 (deg)

試験との結果で妥当性を評価した．一方で，いずれも自動高さ調整装置がない状態を模擬しており，実走行の状態とは異なる条件での比較であった．これを受けて，現車の走行試験において車体の傾斜を測定し，実走行での車体傾斜を確認した．ここでは，参考として空気ばねパ
ンク時のデータも同様の手法で整理する．

3

y = 0.266x + 0.0165

2.5

y = 0.3851x + 0.0296

2
1.5

空車荷重

1

満員荷重
線形近似（空車荷重）

0.5

車体のロール角変位の評価は，EN14363に示される

0

傾斜係数（Roll Coefficient）SRとした．

線形近似（満員荷重）

0

2

4

6

8

10

12

輪軸ロール角度 (deg)

定置試験では，輪軸のロール角に対する車体のロール

図 15

角変位をプロットし，その傾きを求めることで傾斜係数定置試験での傾斜係数 SR（空気ばね正常時）

4

SRを得られる．その結果を図15，16に示す．

空車荷重

走行試験で得られた傾斜係数は，４章に示されるので，数値をまとめると表３，図17となる．
この結果，走行試験の傾斜係数は，定置試験の1 /2 程度であった．これは自動高さ調整装置の動作の有無によるものである．このことから，空気ばね正常時の走行試

車体ロール角変位 (deg)3.5

図中に示される数式のxの係数が傾斜係数SRとなる．

満員荷重

3

線形近似（空車荷重）2.5

線形近似（満員荷重）21.5
1y = 0.0638x + 0.0506

0.5

験での車体ロール角変位は，数値解析や定置試験の結果

0より十分小さい結果となることが明確である．

y = 0.0406x - 0.0244

0

2

4

6

8

10

12

輪軸ロール角度 (deg)ただし，走行試験の結果は準静的な車体ロール角変位の結果であり，最大値を示すものではない．そのため，

図 16定置試験での傾斜係数 SR（空気ばねパンク時）

走行中に発生する，動的な車体ロール角変位の最大値は

表3

評価できていない．
したがって，本研究における数値演算や定置試験によ

荷重条件る車体ロール角変位は，実走行状態のおおよそ1/ 2 を準試験条件

静的な変位と残りを動的変位に使えるものとして算出し空車時ていると考えるのが妥当である．
また，空気ばねパンク時の結果は，傾斜係数の値は小さいが，ほぼ同じ程度の結果を得た．従って，空気ばね

満員時部の条件を同一とできれば，定置試験と走行試験とでほ傾斜係数 SR

ぼ同一の結果を得られる．また，空気ばねパンク時には，

空気ばね条件
正常時

パンク時

定置試験

0.27

0.04

走行試験

0.15

0.06

定置試験

0.38

0.06

走行試験

0.19

0.08

空気ばねの防振ゴムばね定数は比較的大きく車体ロール
0.5

角変位は小さいことから，建築限界に対しては余裕があ

定置試験

0.45

る．

走行試験

傾斜係数 S R

0.4
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0

空車荷重

満員荷重

空気ばね正常図 17

総合車両製作所技報

第６号

72

空車荷重

満員荷重

空気ばねパンク

定置試験での傾斜係数 SR（空気ばねパンク時）

動的限界性能検証に関する研究と車体傾斜試験

５．３ 車体変位

は動的な変位の評価を行っていないため，今後の課題である．

本研究結果から得られた車体の最大変位と建築限界と

本研究成果は，今後の輸出車両へのより精度高い数値の関係を図示すると図18となる．図18は，さまざまな条

演算へ適用できる．その結果，より大きな車体断面を有件から車体が最も建築限界に近接する場合である．
この結果，全てを考慮した最大変位と建築限界との間する車両の実現の可能性があるとともに，より確実な車にはまだすき間があり，当該車両は与えられた建築限界

両の地上建造物との接触防止に役立つものと期待できに対して安全に走行できることが示された．

る．

車体断面

参考文献

建築限界

（1）
 BS EN14363:2005, Railway applications – Testing forthe acceptance of running characteristics of railway
vehicles – Testing of running behaviour and stationary
tests
（2）
 干鯛正隆，他：「英国向け高速鉄道車両の定置試験」，
J-RAIL2007講演論文集，669-670，（2007）

著者紹介市川聡

技術士（機械部門）生産本部
技術部（台車設計）主任技師

図 18

車体最大変位と建築限界との関係

６ まとめ
本研究により，次のことを明らかにした．
1）
	試験に先立ち実施した数値演算による車体ロール
角変位は，ほぼ定置試験結果どおりである．車体
ロール変位は，車体上部の左右変位に大きな影響を及ぼすので，精度高い演算が必要となる．
2）
	左右ストッパ高さにおける車体左右変位の演算は，５mm程度の差で一致する．
3）	走行状態における車体ロール角変位は，自動高さ調整装置の動作があるため，数値演算に対して十分小さい結果である．
これらの結果から，車体左右変位および車体ロール角
変位の数値演算による算出は，定置試験結果に対して十分精度高く算出できることがわかった．さらに，実走行状態を考慮すると，準静的な車体ロール角変位は自動高さ調整装置の動作により，数値演算や定置試験に対して
1 /2 程度の変位であることがわかった．ただし，ここで73

2017年12月

LTE 応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer+」の開発
Development of Low-cost Vehicle Vision Using of LTE Communication
大山寛人
長本昌樹
松岡茂樹

Hiroto OYAMA
Masaki NAGAMOTO
Shigeki MATSUOKA

首都圏線区では車内情報表示システムによる乗客への情報提供サービスが行われているが，車両基幹伝送に直結されている上，表示装置が高価であるため，首都圏線区以外には普及していない．そこで，首都圏線区外への乗客にも首都圏線区と同等の情報提供サービスを提供するために，車両基幹伝送と切り離して商用携帯電話向けの LTE 通信を活用するとともに，短寿命だが安価なコンシューマ部品をそのまま利用した，LTE 応用
低コスト車内ビジョン「Train Viewer+」を開発した．
On the railway network in metropolitan area, information systems in the train vehicle provide information topassengers. However, these systems depend on the main transmission system of the train vehicle and do not spread in
the area except the metropolitan area，because these display units are very expensive．Therefore we developed low
cost train vehicle vision“Train Viewer+ ”using the consumer parts, but the life is a little short，which utilized the
LTE for the commercial cell-phone to be able to broadcast information which are equal on the railway network in themetropolitan area.

１ はじめに２ LTE応用低コスト車内ビジョンの概要

JR東日本では，鉄道をご利用されるお客さまへの情LTE応用低コスト車内ビジョンは，「20インチLCDデ

報 サ ー ビ ス を 目 的 と し て，
「 情 報 提 供 装 置（Visualィスプレイ」，「スティックPC」，「LTE通信ドングル」（いInformation System）」を首都圏地域の車両（E231系500代，ずれも市場調達が可能なコンシューマ向け部品）を専用

E233系およびE235系）に導入している．当該装置は各筐体に取付した構成となっており，車両の電源が投入さ

乗降口扉上部に設置した17インチまたは15インチ液晶デれるとディスプレイとスティックPC（OS）が起動し，ィスプレイにより，行先や乗換等の案内および異常時のその後，サイネージ表示ソフトウェアが起動しコンテン

列車運行等を表示し，タイムリーにお客さまに情報を提ツ（広告，ニュース，天気予報など）を表示する．コン

供しているほか，動画や静止画による映像広告，ニューテンツ内容の更新は，装置に搭載されたLTEドングルがス・天気予報などを放映し，広告収入にも寄与している．

LTE回線を使用し指定のサーバにアクセスすることでしかし，当該装置は，車両基幹伝送を活用して構築さデータ通信を行う．LTE回線が使用可能な間は，常時通れており，新造車両への設置を前提とした装置のため，信を行い情報の更新を実施するが，山間部やトンネル区

改造での後取付には，大掛かりな工事が必要となるのが間等の圏外エリアでは，通信動作をせず更新前の情報を問題であった．

流している（図１）．

その問題を解決すべく，コンシューマ向け部品と商用
LTE（Long Term Evolutionの略）通信を活用した低コ
スト車内ビジョン「Train Viewer+」を株式会社ジェイアール東日本企画（以下ジェイアール東日本企画と記す）
新潟支店，JR東日本新潟支社と開発した．2016年から
新潟地域の車両（E129系）に試験搭載を実施し安全性や信頼性，保守性などの確認や改良を行い2017年12月より量産機の導入となった．導入に伴い，新潟（Niigata）
向けを示すため商品名を「Train Viewer+N」とした．

総合車両製作所技報

第６号

図1

74

表示システム構造（1）LTE 応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer+」の開発

３ 量産先行機

３．３ 実車検証

３．１ 量産先行機の開発

イムの音量に影響が出ることが予想されたため，実車で筐体の形状変更に伴い，車両（E129系）のドアチャ

量産機の開発にあたり安全性，信頼性を確認するための測定を実施した．測定は，精密騒音計（NL-16:リオ

量産先行機の開発が行われた．開発はジェイアール東日ン株式会社製）を使用し，ドアカモイから約１mの距離

本企画新潟支店製のデモ機をベースに検討を進めた．こで音量測定を実施した．測定場所は量産先行機，ジェイの装置は，量産先行機向け装置と内部部品構成は同じで

アール東日本企画新潟支店デモ機のほか，装置のないカ

あ る が， 筐 体 の 材 質 が 不 燃 性FRP（Fiber Reinforced

モイの３箇所で実施した．その結果どの部分も約78 ～Plasticsの略）となっている（図２）．

79dBで形状を変更しても音量に問題がないことが確認された（図４）（図５）．

３．２ 量産先行機仕様
量産先行機の仕様を下記に示す．

4

３．２．１ 筐体

車両搭載へ向けた試験

量産先行機を車両に搭載するために，鉄道車両用の規量産先行機の開発にあたり，材料のコスト面での課題格であるJIS E 5006「鉄道車両電子機器」で定められたがあり筐体の形状と材質を変更することにした．具体的試験を実施した．その結果は，内部部品の性能が規格値には，取付部のカモイに設置されている車内スピーカ穴を避けるための切り欠きをなくして長方形の形状とし，材質はFRP（不燃性）から鉄製（SPCC）とした．ただに達していないため，温度試験の一部試験条件をクリアできないことを確認した．しかしながらJR東日本と協議し，実際の使用条件において試験搭載にて問題がない

しLTEの無線通信に支障がでないようにするため通信ことを確認し車両搭載を実現させた（図６）．

装置付近はFRP（不燃性）の板を取り付けた（図３）．
３．２．２ 内部構造
LTEドングルは，スティックPCのUSBポートに接続
し電源供給を行いLTE基地局とデータ通信を行う．

図2

図4

音量測定の様子図5

ドアチャイム穴

ジェイアール東日本企画新潟支店製デモ機（1）図3

形状変更による試作筐体

75

2017年12月

５ 車両への装置取付
量産先行機は，JR東日本新潟地域を主に投入されているE129系の２両編成車のドアカモイ部に，千鳥配置
で６台取り付けを行った．取付は，既存の広告枠固定穴を使用し，可能な限り取付に必要な追加作業は少なくするような構造にした．また，車両側からの電源供給については，車両の予備線を使用し，車端NFBや床下のアース接続を実施し，新たな配線の引き通し等は行っていない（図７）（図８）．
６ 量産先行機の安定稼動試験（1）
型式試験の様子（振動試験）

図6

量産先行機の安定稼動を現車で確認するため本線走行試験を実施した．試験は２日間実施され，１日目は新潟～長岡～水上～長岡，２日目は長岡～柿崎～長岡～上沼
垂～新潟車両センターで行った．
試験では，以下の内容を確認した．
①LTE通信の強度変化による装置への影響．
②無線LAN通信を利用した表示コンテンツの更新動
作確認①の試験では車両に取付けた装置（６台）以外に評価用として取付た装置と同等品で，確認用機能を追加した
装置１台を持ち込み確認した．

図7（1）
取付作業（広告外し作業）

６．１ LTE通信の強度変化による装置への影響確認
LTE通信の強度変化による装置への影響確認として，走行区間での電波強度の推移と消費電流変動の確認を行った．確認は，以下の方法で実施した．
電波強度測定は，現在走行している位置での電波強度を計測するアプリケーションを自社開発した．評価機にインストールし確認を行った．このソフトは，装置のス
ティックPCのOSが起動すると自動的に起動し，動作を10秒ごとの一定周期に連続で実行し，当該装置動作中の電波強度を記録し続ける．記録したデータは，スティック

図8

PCに保存できるようにした（図９）．

予備線接続作業

消費電流変動確認では，スティックPCのUSBポートからLTEドングルへ流れる電流値を市販のUSB電源
チェッカ（RT-USBVA3HV:有限会社ルートアール製）
を使い確認した（図10）．
これらは，異常動作が発生した際にトレースが行えるように表示画面をビデオカメラで撮影して後日確認できるようにした（図11）．
図9総合車両製作所技報第６号

76

電波強度を出力したファイル例（1）LTE 応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer+」の開発

7

量産先行機の安定稼動試験結果

今回，実施した試験の結果について下記に示す．
電圧（V）

７．１ LTE通信強度変化による装置への影響

電流（A）

LTE通信強度変化による装置への影響を確認した結果，走行中に画面が不表示になる現象が発生した．この現象は，車両に取付けた装置（５台）だけでなく評価機

図 10においても発生した（図12）．

（1）USB 電源チェッカ

原因として，LTEの通信電波強度が弱く電源の電圧と電流値で変動が見られ不表示になることが考えられた．そこ

評価機

で，実際にビデオ録画した映像と電波強度を掛け合わせ画
面が不表示になる時間帯の電圧と電流値を調査した．
その結果，電波シグナルに関しては２日間ともトンネ
ルや山間部を除き低い区間はなかったが，一時的に電波撮影用カメラのシグナル数が低くなると電源の変動が発生し，その結果電力不足になる可能性が高くなることが考えられた．
図13は，画面不表示前の電源（電圧，電流）変動の一例
である．不表示が発生した9:15:06では電波シグナルは74%であったが，直後の9:15:16では64%にダウンした．
このときの電圧は4.73 ～ 4.91Vであったが不表示になる直前で電流値が0.85Aから0.61Aとなり電流値の変動が

図 11見られた．このことから電波シグナルが弱くなると電波電源強度および電流値測定の様子（1）を受信するためLTEドングルの出力を上げる動作に入る
が，スティックPCのUSBポートに流れる電源の出力に限度があり結果，電源ダウンとなってしまうと考えられる．
７．２ 無線LAN通信を利用した表示コンテツの更新動
作確認結果
無線LANを使用した装置では，試運転開始から終了まで動作が安定した状態で推移した．通信は，山間部やトンネルなどでは圏外となり高頻度で更新するデータでは更新ができない状況になった（図14）が，電波状況が

図 12

良くなるとすぐに通信を開始しデータの取得（回線接続）不具合発生時の状況（1）や更新を実施した．
７．３ 結果まとめ

６．２ 無線LAN通信による表示コンテツ更新方式での動作確認

各結果の状況からLTEドングルをスティックPCに直今回の試験ではLTEドングルを最小限にしてコスト接取付けする方法では，LTEの電波レベルが下がると消ダウンや消費電力の削減効果を確認するため，LTE通信

費電力の変動が発生し，ACアダプタやスティックPCの機をルータタイプに変更し，スティックPCの無線LAN

USBポートの電源容量不足が発生してスティックPCや機能（Wi-Fi）と接続した方式も動作状況を確認した．

LTEドングルの電流値が低下することがわかり，この方式

この試験は，車両に取付けた装置1台に仮設して状況を

では営業線での運転に不向きであることが確認できた．

確認し，他の設置された装置の動作を都度見回り，異常また，無線LAN通信による表示コンテンツ更新方式

動作が発生した際に当該機の動作状況を確認し，動作上を変更した装置については，良好であり営業線での運用の相違がないかを確認した．

が可能との確認ができた．

77

2017年12月

トンネル）に入ると「圏外」となり遮断されるが，トンネルを抜けたあと通信復帰しない場合が発生することも確認された．そのため今回の開発方式では，営業運転に不向きである．
今回の試運転で良好であった，LTEドングルをルータタイプにして，スティックPCの無線LAN機能（Wi-Fi）と接続した仕様については良好であったことから，量産
先行機はこの仕様に変更を行った（図15）．仕様変更の際，LTEドングルの電源供給ルートをスティックPCから電源アダプタに変更し，電源ダウンによる対策も行った．
この結果，本装置のトータルコストも，変更前より低減させることが出来，さらなる低コスト化に寄与している．
仕様変更後，
LTE通信機あり（１台）となしの装置（２台）の組合せで各車に設置し営業列車にて試験放映を行っており2016年度は，特にトラブルなく運用が順調であったことを確認した（図16）．
９ 量産機への対応
９．１ 量産機仕様
量産機の仕様としてまず，装置本体の改良をした．改良点としては，筐体がLTE通信機ありとなしの種別が発生し，装置の構成や配置が異なるが，できるだけコストを抑えるため構成部品を固定する板金の構造を工夫し，
図 13

（1）
画面不表示前の電圧電流変動（一例）

図 14
8

図 15

LTE 通信機仕様変更による通信仕組み（1）図 16

営業列車で試験放映中の量産先行機（2）トンネル内での表示画面（1）

結果の評価と今後の対応

今回の試運転試験の結果から，開発した手法ではLTEの電波レベルが下がるとスティックPCのUSBポートが
電力容量不足となり，それが原因でスティックPCの瞬
停や起動失敗などの動作不安定が発生すると考えられる．また，LTEドングルの通信が長大トンネル（新清水総合車両製作所技報第６号

78LTE 応用低コスト車内ビジョン「Train Viewer+」の開発双方で機器のコンバートができることと不具合時の構成

参考文献

部品を単体レベルで交換できるようにした．つぎに，表（1）
 大山寛人，他：「LTE通信の活用による低コスト車

示コンテンツ更新のための通信方式は，試運転で結果が内ビジョンの開発」，第54回鉄道サイバネ・シンポジ

良好であったLTE通信と無線LAN（Wi-Fi）機能を使用

ウム論文集，（2017），日本サイバネティクス協議会

した方式を採用した．それを採用することで装置の状態（2）
 J-TRECプレスリリース LTE応用低コスト車内ビを地上サーバ側で遠隔監視し通信状況の確認をするととジョン「Train Viewer+」を開発（2017，9，14）

もに，不具合時の発生を把握すること可能となった．

  http://www.j-trec.co.jp/news/060/20170914/170914.pdf+

その他，装置の拡販を目的にTrain Viewer という名称を検討した．名称の由来については次項に記載する．
著者紹介

９．２ Train Viewer+名称の由来
商品名称は，列車を示す「Train」，表示器を示す

大山寛人「Viewer」，サービス面の付加価値向上と車両への改造

生産本部
技術部（商品開発）+
取付容易を示す「＋」を組合せ，Train Viewer（トレインビューアプラス，図17）とした．
10 おわりに

長本昌樹
生産本部
技術部（商品開発） 課長+

LTE対応低コスト車内ビジョン「Train Viewer 」の開発において本装置は，低コスト化に向け機能システム
を車両基幹伝送から切り離してLTE通信を活用するこ松岡茂樹とや，短寿命だが安価な既製品を利用することを実現化
し今後，車両システムのこれまでの考え方を変える存在になると考えられる．
2017年度より低コスト車内ビジョン装置「Train Viewer+」

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）の量産化を進めていくが，鉄道をご利用されるお客様へのサービス向上となれば幸いである．
本製品の開発に協力頂いた関係各社，各位に対し厚く御礼申し上げる．

図 17

Train Viewer+ のロゴ

79

2017年12月

ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック「Air Lead Type R」の開発
Development of“Air Lead Type R”, Remote-Operated Ball Valve, Actuated by Wire Ropes
今 岡 憲 彦 Norihiko IMAOKA
川 上 清 温 Kiyoharu KAWAKAMI
鉄道車両用空気配管に設置したボールコックの使い勝手を向上させるため，当社では 2016 年度に遠隔操作型
ボールコック Air Lead を開発した．今回，
南海電気鉄道へ向けて，
通勤車両のドアコック操作性を改善するため，
ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック Air Lead Type R を提案した．試作品を使っての試験搭載を実施し，基本機能に問題無いこと，取付作業を短期間で行えること，などを確認した．さらに，試験搭載で見つかった
課題を解決して，完成度を高めた量産品第 1 号を 2000 系に搭載した．
ボールコックは，ドレン抜き用などの一部を除き，配管途中に設ける必要がある（図2）．そのため，ボールコックの前後には最低2本の配管がつながっており，
ボールコックを設置可能な位置は比較的限定されている．今まで以上に操作ハンドルの使い勝手を良くする
ためには，ボールコック本体と操作ハンドルを分離させることが必要となる．そこで，空気配管から離れた場所からでもボールコック本体を遠隔操作できる操作
ハンドルの開発を行った．
Air Leadを使うことにより，以下のような効果を得られることがわかっている．
①配管経路のシンプル化による配管長縮減と車両軽量化
配管取り回しが減ることで配管が短くなり，車両軽量化を図れる．
②配管長縮減による管摩擦抵抗減少とエネルギロス低下
配管長が短くなることで管摩擦抵抗が減少する．特１ はじめに鉄道車両用空気配管に多く使われているボールコックの使い勝手を向上させるため，当社では2016年度に鉄道
車両用遠隔操作型ボールコック「Air Lead」（読み方：
エアリード）を開発した（1）．このAir Leadは，荷重伝達方法の違う3タイプを設定しており，今回，南海電気鉄
道へ向けて通勤車両のドアコック操作性改善のため，ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコックAir Lead Type Rを提案した．以下，量産品第1号を現車搭載するまでの概要を記す．
２ Air Leadとは２．１ Air Leadの特徴
Air Lead（図1）は，鉄道車両用空気配管に使われているボールコック操作ハンドルの使い勝手を良くすることを第一に考え，当社が開発した．

図1に，取り回し箇所に多く用いられている継手が減る
ことで，管摩擦抵抗が大きく減少する．管摩擦抵抗の減少はエネルギロスの低下を意味し，空気圧縮機の容量低減や運転効率化による負荷低減，応答性向
上などの効果を見込める．また，管摩擦抵抗を見込
んで太い配管を使っている箇所でサイズダウンでき
れば，車両軽量化になる．

Air Lead（ロゴ）③配管のシンプル化による機器類ぎ装位置自由度向上
配管取り回しが減ることで，従来まで取り回しのた
めだけに確保していたスペースが不要となり，他の機器類のぎ装に使えるスペースが増える．これにより，車両重量バランスを最適化しやすくなる．また，機器類のメンテナンス性向上を図れる．

図2

総合車両製作所技報④事故発生時の配管ダメージ回避
鉄道車両の空気配管は，平常時の取り扱いのしやすさを考慮して車端部近くにボールコックを配置している．そのため，踏切事故のような列車前頭部を破

鉄道車両用空気配管とコック類

第６号

壊するアクシデントが発生した場合，空気配管がダ80

ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック「Air Lead Type R」の開発

メージを受ける可能性が非常に高くなる．ダメージを受けると，ブレーキ装置が動作しなくなって自走できなくなり，運転復旧に長い時間を要することになる．Air Leadを使い，操作ハンドルだけを車端部に設け，空気配管自体はダメージを受けにくい箇所に通せば，従来と同様の使いやすさのままで，事故の際のダメージを回避できる可能性が高まる．
⑤ボールコック操作ハンドルの集約が可能
 定の場所に操作ハンドルを集約することで，車両
特全体のボールコック開閉状態を1箇所で確認できる．
これにより，ボールコックの操作ミスを減らせる可能性がある．
⑥複数位置からの遠隔操作・状態確認が可能
Air Leadは１つのボールコックに対して複数の操作
ハンドルを設置することもできるので，複数位置か※黒い部分は，ワイヤロープを通すチューブ状の「アウタ」

図3

らの遠隔操作も可能となる．その際，全ての操作ハ
ンドルはつながっているので，ある操作ハンドルを動かせば，他の操作ハンドルも同期して動く．よって，操作した場所以外でもボールコックの開閉状態が確認できるようになる．
２．２ Air Leadの種類
Air Leadは，遠隔操作距離，およびボールコックと操作ハンドルの位置関係に合わせて３タイプ設定した．いずれのAir Leadにおいても，鉄道車両で通常使っている10G（3/8”）から25G（1”）のボールコックに対応している．
Air Lead Type Sは，ボールコックのステムを延長する形でシャフトを設け，空気配管から離れたところに操作ハンドルを設けられるようにしたものである．
シャフトを介してトルクを伝達する．300mm程度の比較的短い距離を遠隔操作する場合に用いる．なお，
Type Sという名称は，ステム（Stem）の頭文字から取ったものである．
Air Lead Type Fは，Type Sでボールコックのステムを延長しているシャフト部分を，剛体のロッドから

ワイヤロープ（アッセンブリ）

る．ボールコックのステムにワイヤロープ（図3）を掛け，ステムの回転をワイヤロープの引張力に変換して遠隔操作する．Type Rでは標準的な遠隔操作距離を３mとしているが，15m程度まで伸ばしても問題はない．なお，Type Rという名称は，ロープ（Rope）の頭文字から取っている．
ワイヤロープは，自転車のブレーキに使われている
ものが最も一般的であるが，パワーウィンドウの駆動部分，内視鏡などにも使われている．鉄道車両でも，
電気式ドアエンジンにおける本体と解錠ハンドルとの間の荷重伝達に使われている．
３ 南海電気鉄道での現車搭載
３．１ 試作品現車搭載
南海電気鉄道2000系（図４，以下2000系）のドアコ
ック操作性改善のため，2016年度秋から２両１編成に対し試験的にAir Lead Type Rの試作品を搭載した．
2000系は，高野線南端の山岳区間を走行可能なステン
レス鋼製通勤車両で，1990年から1997年にかけて導入された．

フレキシブルシャフトへ変更したものである．フレキ
シブルシャフトを介してトルクを伝達する．Type S
ではボールコックの回転軸と操作ハンドルの回転軸が同一線上に並んでいる必要があるが，Type Fでは操作ハンドルの設置位置に若干の自由度を持たせることができる．Type Fでは500mm程度の，比較的短い距
離を延長する場合に用いる．なお，Type Fという名
称 は， 主 要 構 成 要 素 で あ る フ レ キ シ ブ ル シ ャ フ ト（Flexible Shaft）の頭文字から取っている．
Air Lead Type Rは，他の２種類のAir Leadとは異なり，長距離遠隔操作を目的として開発したものであ

図481

南海電気鉄道 2000 系

2017年12月

ドアコック
操作ハンドルワイヤロープ
ワイヤロープ
操作ハンドル
ドアコック

図5

装置類配置（概略図）

操作対象のボールコックは床下設置のドアコックである．南海電気鉄道では，空気の吐出量を大きく取るため，めるために若干の課題解決が必要との認識を得た．課題
解決後，Air Lead Type Rの量産品を製作した．試作品

ドアコックに三方コックを採用している．他の事業者で一般的に使われている側穴付きのボールコックではない
ので，専用の三方コック用取付金具を製作した．操作ハに対する量産品での改良点を以下に挙げる．
①操作抵抗の小さいアウタへの変更
ワイヤロープの敷設状態によって操作抵抗が大きく変ンドルは妻面に設置し，プラットホーム上からの操作を容易にしている．
床下設置のドアコックは，車体の左右それぞれに設置されている．車体中心に対しては点対称となる位置に存在しており（図5），妻面からの距離が車体左右で異なる．
長い方の遠隔操作距離は約14mとなった．このくらいの遠隔操作距離となると，ワイヤロープの操作抵抗が敷設状態によって大きく変わるので，試行錯誤を重ねながら，最適な敷設状態となるようにした．最終的に，ワイヤロープによる操作抵抗の増加はわずかなレベルに抑えることができた．
ワイヤロープは現車合わせで長さ調整できるようにした．これは，2000系が比較的長い期間にわたって導入された車両であり，次車ごとに大小さまざまな相違点が存在することと，導入後に搭載された装置も少なからずあ

化することは，先に記したとおりである．一方，操作抵抗の増加を抑えた，最適な敷設状態とするためには制約が多い．そこで，ワイヤロープと接触するアウタの種類を変更し，敷設状態が最適ではなくても操作抵抗の増加を極力抑えられるようにした．
②ブレーキダストの入らない構造への変更
試作品では，水が装置内に浸入してもすぐに排出できるよう，ケースへ大きめのすき間を設けていた．試験
現車搭載時には，そのすき間からのブレーキダストの侵入を若干量認めた．確認時点での侵入量は少なかっ
たが，経年による侵入量増加と，それによる操作抵抗の増加といった問題発生に対する懸念が生じたので，
ブレーキダストが侵入しにくくなるようにすき間を極力減らした．なお，コストとメンテナンス性の面から，防水防塵構造のケースにはしていない．そのため，水り，車両ごとに床下の状態が異なる状況を踏まえている．
装置は，既存のボルト穴に共締めの形で固定し，また配管部品に締め付けることで，車体工事を一切行わずに取付できた．そのため，作業は短期間で完了した，ワイのみが通過できる程度のすき間は残し，装置内が水浸しになることを防いでいる．
③ワイヤロープ長さ調整方法の変更
ワイヤロープを長さ調整しやすいように，装置内部のヤロープの敷設状態の試行錯誤を行ったことを含めても，２両１編成への取付工事所要期間は２日間であった．

ワイヤロープ固定方法を見直した．
３．３ 量産品現車搭載

車両への搭載後，定期的に状態確認を行った．
高野線南端の山岳区間は，冬季の外気温が氷点下となる．そこで，冬季の最も寒い時期での動作状態を確認したところ，問題となる事象は生じていなかった．

2017年9月 に，Air Lead Type Rの 量 産 品 第 １ 号 を
2000系へ搭載した．搭載状態の写真を図６～７に示す．
試作品と同様に，非常に短期間で取付作業を完了した．
また，ワイヤロープの操作抵抗も小さく，ドアコック
本体を操作する際の操作力とほぼ同等の力で操作できる

また，山岳区間には急勾配があり，ブレーキダストが非常に多く発生する環境である．現車試験搭載後の試作品内部に，若干のブレーキダスト侵入を認めた．

ことを確認した．
今後，2000系および2300系の全車への取付を進める予３．２ 量産品での改良点
試作品現車搭載の状態から，Air Lead Type Rの基本定である．

機能に問題は無いことを確認できた．一方，完成度を高

総合車両製作所技報第６号

82ワイヤロープ式遠隔操作型ボールコック「Air Lead Type R」の開発

図8
図6

ホームドア設置駅での操作性改善（概念図）

操作ハンドル取付状態
今後，さらなる改良を加えつつ，多くの鉄道事業者に活用していただけるように鋭意展開していきたいと考えている．
本装置の開発において，南海電気鉄道をはじめとする関係各位から多大なるご協力を賜った．ここに記し，謝意を表する．
参考文献（1） 今岡憲彦，他：「鉄道車両用遠隔操作型ボールコックの開発と省配管化の検討」，総合車両製作所技報，Vol.5，42-47，（2016），（株）総合車両製作所

著者紹介
今岡憲彦
生産本部
技術部（商品開発） 主査

図7
4

ドアコック側装置取付状態
川上清温

おわりに

生産本部
技術部（ぎ装設計）

以上，Air Lead Type R量産品の現車搭載について概要を紹介した．車体工事を行わずに，短期間で搭載できることから，新製車両の配管削減に限らず，既存車両への改造にも適した製品であると言える．
今回，妻面へ操作ハンドルを設置するためにAir Lead
Type Rを使った．この使用方法を応用すると，ホームドアの設置によりホーム上から操作しにくくなったボール
コックの操作性改善などにも使うことができる（図8）．

83

2017年12月

構体の長尺部品製造における安全性向上とコスト低減に向けた取り組み
生産本部

生産管理部

１ はじめにそのことから，安全面，コスト面の両面における課題

鉄道車両構体には，約20mになる長尺の部品が数種類

解決を目指し本テーマの取り組みを行った．

使用されているが，これらの部品を製造するにあたり，
ロールフォーミングという装置を用いて加工を行っている．
ロールフォーミングとは，形状の異なる円形状の金型（成形ロール）を複数個連続して配置し構成されたロー材料

ルフォーマという部分にコイル状の鋼板を通し，徐々に材料長尺 ：材料とロールの接点が多い→ 送り力（大）材料を送りながら成形することにより，必要とする断面形状で任意の長さに加工することが可能な装置である（図１）．

材料短尺 ：材料とロールの接点が少ない→ 送り力（小）プレス加工などでは，長尺の製品を加工することは困

図2

難となるが，ロールフォーミングは，プレス加工と比較して，長尺の部品を精度良く安定的な加工が可能で，か２ 従来の問題点

つ，加工速度が速いという利点がある．

従来の残材引き抜き作業は，作業者がロールフォーミ

ロールフォーマ部 コイル材

長尺部品
切断装置

材料の長さに対する送り力

ング装置の近傍でロールフォーマのペンダントスイッチ

成形ロールの操作によりロールを送り方向に回転させながら，残材の引き抜き作業を作業員2名で行っていた．
そのとき，ロールフォーマの送り速度と作業者の引き抜く速度が異なる場合，ロール上でのスリップ等により，ロールの表面にキズをつけてしまうリスクがあった（図３）．
ロール表面のキズは，製品の品質に大きな影響を与えるため，補修や損傷が著しい場合は取替えが必要となり，

材料の流れ

図1

多大なコストがかかるためキズの発生は回避する必要が

イメージ図

ある．

加工と切断を繰り返していくと，最終的にコイルエン

キズ

ドやデータエンドで必要な寸法を満たすことのできない部分が残材として残ってしまう．

成形ロール

送り速度

残材

材料の送り装置の構成上，材料が長尺の状態でロールに接している場合は，多くのロールの送り力が働くため，材料はスムーズに移動させることができる．
しかし，材料が残材のように短尺な状態では，材料に接するロールの数が少なくなり，送り力が減少してしまうため，残材を自動で送り出すことができなくなる（図2）．
その場合，作業者が人力により残材を引き抜く作業を行っていたが，作業場所や作業姿勢が悪く，安全上の課題があるとともに，残材ではあるが重量物であるため，作業負荷も高く時間を要するため，コスト面においても改善が望まれていた．

総合車両製作所技報

第５号
第６号

引き抜き速度場合，ロールにキズがつく

図384

引き抜き速度と送り速度が異なる

残材の引き抜きとローラの送り速度

構体の長尺部品製造における安全性向上とコスト低減に向けた取り組み

NC制御による上下の切断機能と前後の移動機能が備え

３ 開発の目的と概要られているが（図６）この機能を有効に活用すること

残材の引き抜き作業では，前述したとおり，安全性のにより製作コストの削減が見込めることから，切断装向上と作業コストの削減が課題となっていた．それらの置に新たに付加価値つけ残材を引き抜く機構を構築す

問題点の解消にむけて，自動化を進め，安全で効率的なることとした．

残材の引き抜きが可能となる機構の開発に着手した．

切断装置の前後移動の推進力は約10kNであり前述した人が手で引く力（約130N ／一人）×２人＝260Nを

３．１ 対象部品の選定

はるかに上回り，十分な推進力（引く力）を有している．
（前進）
スライド （後進）構体の製造に使用される長尺の部品は屋根部,側面部,
床部に６種類使用されているが，全ての部品に対応する（前進） スライド （後進）
NC 切断装置ことができなければ課題は依然として残ることになるので，形状の異なる６種類の部品を対象とした．図４に一NC 切断装置

例を示す．

切断金型
切断金型

図6

切断装置部

３．３ 新たに設けたクランプ機構
残材を引き抜く方法として切断金型の切断力を調整
し，残材をクランプして引き抜く方法も考えられるが，
図4

この場合切断金型を損傷させるリスクも想定されるこ

長尺部品の一例とから，切断金型は使用せずに切断装置に新たにクラ３．２ 自動化にむけての検討

ンプ機能を追加し，既存のスライド機構と併用して引安全性の向上と作業負荷低減によるコスト削減の両面き抜く構造とした（図７）．

を実現するには残材の引き抜き作業の自動化が必要とな

新クランプ機構部

るためその検討を進めた．

新クランプ機構部

人が手で引く力については，目安として図５から（約130N ／一人）×２人＝260Nとした．
また，残材引き抜きの自動化の検討を行うに当たり，既存装置の有効活用も視野に入れ進めた．
既存装置には部材の切断装置が組み込まれており，クランプ用金型
クランプ用金型

約 130Ｎ
約 130Ｎ残材

n = 204

残材

n = 204

図7

図5

新クランプ機構部（1）
操作グラフ 手で引く力（男性）
高さ：肘－頭高さ× 0.8

85

2017年12月

３．４ 引き抜き機構の概要

前進移動引き抜き機構を用いた引き抜き工程を図８に示す．材
料のコイルエンド，またはデータエンドの残材の板端を上金型検出した後，任意の位置まで残材を通す．その後，引き

凸部貫通

残材

抜き機構を起動し，材料のクランプ→NC切断装置の前進→残材のアンクランプ→NC切断装置の後進を繰り返し，

下金型

残材を引き抜く（図８ ①②を繰り返す）．

① 残材をクランプし前進する

残材が開放されない

金型上昇

前進移動
クランプ

図 9 金型凸部貫通によるクランプ
３．６ クランプ用金型の改良
残材をクランプする際に確実に残材を保持，開放することが自動化にむけての必須条件になる．
前述した残材を引き抜いた後，上金型上昇時に残材が開放されないという課題を改善するために金型の凹凸の② アンクランプし後進する

形状を変え，凸を貫通させず，残材に窪みをつける程度

後進移動の形状とし，残材のクランプと同時にエンボス加工が可能な構造とした（図11）．

アンクランプ

図 8 残材の引き抜き工程

３．５ クランプ用金型
クランプ用金型の形状は製作する部品の断面形状に合図 10

わせてあるが，引き抜きをより確実に行うため，上下の金型に凹凸を設けて，残材に完全に穴を開け上金型の凸エンボス加工凸部貫通しない部が貫通した状態で引く抜く構造とした．
しかし，この方法では，残材を確実にクランプし，引き抜くことは可能となるが，引き抜いた後，アンクラン
プしたときに残材が上金型の凸部から開放されず，金型の上昇とともに持ち上がってしまう現象が起きてしまう
（図９）
．
図 11

総合車両製作所技報第６号

86

金型凸部を貫通させないクランプ

構体の長尺部品製造における安全性向上とコスト低減に向けた取り組み

クランプ部をエンボス加工としたことにより，上金型

一連の動作をフローチャート（図13）に示す．

上昇時に残材が上金型とともに上昇してしまうという状態は改善され，円滑に開放することが可能となった．

①コイルエンド or データエンド検出①コイルエンド or データエンド検出

３．７ 引き抜き速度とロール送り速度の同調②切断金型にて切断

残材を引き抜く速度とロールフォーマの送り速度が異②切断金型にて切断なる場合，ロールにキズをつけてしまうというリスクも③ペンダント操作にて任意の位置まで残材通板ある．

③ ペンダント操作にて任意の位置まで残材通板

その対策として，NC切断装置の移動速度とロールフ④オペレータ操作により引き抜き機構起動

ォーマの送り速度を同調させる機構とした（図12）．

④オペレータ操作により引き抜き機構起動

そのことにより，スリップ等の現象を防止することが⑤ 残材クランプ（エンボス加工）
設定設
回定
数回
繰数
り繰
返り
し返し

可能となり，ロールの損傷を回避することができた．
成形ロール
送り速度
成形ロール
送り速度
残材
残材

⑤ 残材クランプ（エンボス加工）⑥ロールフォーマ正転／NC切断装置前進⑥ロールフォーマ正転／NC切断装置前進⑦ロールフォーマ／NC切断装置停止⑦ロールフォーマ／NC切断装置停止⑧残材アンクランプ⑧残材アンクランプ⑨NC切断装置後進⑨NC切断装置後進

引き抜き速度
引き抜き速度

図 12

設定回数

引き抜き速度と送り⑩カウントアップ

設定回数
繰り返し

引き抜き速度と送り速度を同調させた⑩カウントアップ

繰り返し

速度を同調させた⑪残材を払い出し

引き抜き速度と送り速度の同調

図 13⑪残材を払い出し⑪ 残材を払い出し
引き抜き作業フロー

４ 試験結果と効果の確認
５ まとめ

６種類の異なる形状の構体部品に対し，それぞれの形状に対応した金型を製作し試験を行った．いずれの種類

本開発を遂行してきた中で，各種の検討と対策の実施，においても，残材のクランプ，残材の移動，残材のアン試験，検証を重ねた結果，これまで人手による作業で行クランプの一連の動作で異常は認められず，良好な試験っていたローフォーミングの残材引き抜き作業の自動化

結果が得られた．

を実現し，当初の目的を達成することができた．

それにより，残材引き抜き作業で大幅な自動化を実現

その結果，安全性の向上と作業時間の短縮に寄与する

でき，作業姿勢の問題や作業負荷に対してなど，作業環ことができたとともに,ロールフォーマとNC切断装置の境の改善がはかられ，安全性の向上につながった．

速度を同調することで，スリップ発生の抑制も実現し，また，作業時間については，全６種類中３種類についこれによりロールに対するキズの発生を未然に防ぎ，修て大幅な改善をはかることができた（表１）．
表1繕コストの抑制についても期待できる結果となった．
今後も現場作業における安全性，作業性の向上とコス作業時間短縮一覧

構体部品種別構体部品種別
構体部品 A
構体部品
構体部品AB

改善効果
改善効果
▲83％
▲83％
▲83％

ト低減にむけて取り組みを進めていきたい．

構体部品
構体部品BC
構体部品
CE，F
構体部品
D，

▲83％
▲70％
▲70％
▲ 0％

（1）
 独立行政法人

構体部品 D，
E，F▲ 0％  一部加筆

参考文献
製品評価技術基盤機構

人間特性

データベース 操作力グラフ 手で押す力・引く力（西脇正，鈴木正幸，玉木将純，山口敏明，遠山肇 記）

87

2017年12月

JR 東日本 クルーズトレイン E001 形「TRAIN SUITE 四季島」
生産本部

図1

技術部

製品外観

１ はじめに来の車両と同じ1130mmとしたほか，メゾネット個室や

JR東日本では，日本の豊かで美しい自然を，また地

ダイニング高床部など，斬新な室内空間実現のため，各域に根ざした産業や日々の暮らしに息づく文化を，列車部の床面高さを変えている．

ならではの「豊かな時間と空間の移ろい」の中で，さま側出入口は，外板面の平滑化と，室内空間をより広くざまに楽しむ旅を提案することを目的として，2017年５確保するために，外プラグ式ドアを採用し，５号車の常月から「TRAIN SUITE 四季島」の運行を開始した．

用乗降口では両引き構造とすることで，約1500mm幅の

この列車は10両編成であり，当社ではラウンジ（５号

開口を確保している．

車），ダイニング（６号車），四季島スイート・デラック

照明については直流－交流切替区間，交流区間のセク

ススイート（７号車）の3両について，設計・製造を担ション対策の為，通路柱灯を除き，予備灯と室内灯は直当した．

流点灯（DC100V）としている．また，客室内，ラウン
ジ，ダイニングの照明は調光機能を備えており，シーン

２ 構造および特徴

選択子機で調光パターンを選択することができる．

２．１ 車体２．１．１ 基本構造

２．１．２ 5号車（ラウンジ）設備

車体寸法は，車内空間をできるだけ広く確保するため，車端部にシャワー室，トイレ，喫煙室，機器室を配置

車体長を従来の車両より800mm長い20800mmとし，車し，バーカウンタを含め１車両全体をラウンジとして，

体幅を2900mm，屋根高さを4070mmとしている．

開放的な空間としている．

構体構造は，台車間が低床構造の２階建て車両をベー

車体中央には大開口の側出入口をレール方向に1 - 3位
側と 2 - 4 位側でずらして配置し，ドア正面には門柱やピスとした，ステンレス構体である．
床面高さは，車内の静粛性を実現するため1200mmを

アノを配置している．

基本とし，常用乗降口となる５号車の側出入口部は，従

総合車両製作所技報第６号

側窓は特徴的な形状，大きさ，配置となっており，複数88JR 東日本 クルーズトレイン

E001 形「TRAIN SUITE 四季島」の窓をまとめて１枚のパネルで覆うことで，室内にパネルの継ぎ目を少なくし，壁面の一体感を施した．また，側壁には樹木を連想させるディスプレイを４本配置している．
車体中央の一部を低床とし，テーブル4台と擬似暖炉を配置，その他の部位にテーブル5台を配置し，合計18席確保した．
主な内装材料としては，壁面はアルミパネルに砂壁調
塗装，門柱は大理石，床はヘリンボーン調フローリング，
低床部は絨毯，階段部は大理石を使用している．

図3

図2

ダイニング

ラウンジ

２．１．３ ６号車（ダイニング）設備
前位側にダイニング，後位側にキッチンと通路，側出入口を配置し，ダイニングの車体中央部を高床構造とし，

図4

キッチンカウンタ

その階下には冷凍冷蔵庫等を配置したキッチンストレー
ジ（食料保管庫），従業員用トイレ等を設けている．

ンはステンレス板，床はダイニングに大理石，通路部にダイニング部の側窓はテーブル位置にあわせて大窓をフローリング，キッチンにビニル床を使用している．

配置し，大窓間には小窓を設けている．各窓にはレース
調のフリーストップカーテンを設置し，手の届かない部

２．１．４ ７号車（デラックススイート）設備

位は電動カーテンとした．側および天井は表面柄に応じ前位側に床面がフラットタイプのデラックススイーて分割した部品を部位ごとに一体化したパネル構造とト，後位側にメゾネットタイプの四季島スイート，車端

し，窓の上下にはLEDを配置したスリットを設け，ライ部に，クルー・スタッフ用個室を配置している．

ン照明としている．また，中央天井には有機ELのシャ各スイート内には，洗面・トイレ・バスルームを設け，ンデリアが配置されている．

バスルーム内には，シャワーと檜製の浴槽を設けている．

キッチンには開閉窓，通路部には小窓が配置されてい浴室は1泊につき２人で計４回の利用を想定しており，る．

その分の湯はりが可能な水量の水タンクを設けている．

ダイニング中央には高床へ続く階段と，ワインセラー，

各スイートには専用の分散型空調装置を搭載し，故障

作業台，ダイニングとキッチンの仕切部にはパントリー，

した場合を考慮し，スタッフ室，通路用の空調装置でスキッチンには通路に面した部位にオープンカウンタをそ

イートの空気調和が可能となるように空調ダクトにバイ

れぞれ配置した．また，ダイニングにはテーブル9台をパス経路を配置した．

設置し，18席を確保している．

スイートの側窓は各２枚の大窓と，その周囲に小窓を主な内装材料としては，ダイニング壁面はアルミパネ

複数配置した．各窓にはレース調および遮光の２重のフルに突板，化粧シート貼り，スリット内部は漆喰塗装，

リーストップカーテンを設置し，手の届かない部位は遮通路部壁面はアルミパネルに突板，砂壁調塗装，キッチ

光のみの電動カーテンとした．バスルーム内には１枚の89

2017年12月

主な内装材料としては，スイート壁面はアルミパネル

大窓を配置し，雪見障子を設置した．通路は小窓の連続に和紙，突板，化粧シート貼り，アクセントとして漆塗配置としている．
デラックススイートにはソファーベッド２台，擬似暖りのパネル（赤色，黒色），アルミの花模様の叩き仕上

炉，クローゼット，シェルフを設置，四季島スイートにげパネル，槌目仕上げ梁，ガラスに突板を貼付けしたはベッド２台，堀座卓，座椅子２台，クローゼット，シ

LED面発光パネルを配置している．バスルーム壁は花崗ェルフを設置した．

岩とした．床はスイート内に絨毯，通路部にフローリン
グ，バスルーム内にビニル床を使用している．

図5

デラックススイート
図7

図6

四季島スイート階上

図8

総合車両製作所技報第６号

四季島スイート90

四季島スイート階下JR 東日本 クルーズトレイン

E001 形「TRAIN SUITE 四季島」

配線を敷設している．５号車の床中には水タンクを搭載しているほか，６号車の階下には厨房機器用の無停電電源装置を搭載している．また，各車において共用部となる出入台や通路には，防犯カメラを配置している．
２．３ 台車
当社製作分の５，６，７号車はいずれも付随台車で，台車形式はTR267である．ボルスタレス式の空気ばね台車であり，軸箱支持方式は軸梁式である．
軸ダンパとヨーダンパを装備するほか，上質の乗り心
図9

地を提供するため，可変減衰上下動ダンパと左右方向のバスルーム

フルアクティブアクチュエータを装備する．可変減衰上下動ダンパは側ばりの側面に空気ばねと並列に配してお２．２ ぎ装り，台車枠と車体の間の減衰を制御することにより乗り

本車両は，電化区間においてDC1500V，AC20000V

心地を向上する．

（50/60Hz），
AC25000V（50Hz）での走行が可能なほか，軸箱には，その下部に逸脱防止ガイドを装備し，また非電化区間における自力走行を可能とするため，先頭車

軸受異常発熱の検知用に温度検知器を設けている．空気にはエンジン発電機が搭載されている．車両の制御は，ばね，ダンパ，軸ばね，ブレーキダイアフラム等には，

JR東日本の車両において多数実績のあるTIMSにより行豪雪地帯での走行でも正常に動作するよう，カバーを設われている．サービスシステムとしては，BGMやアテけている．

ンダント放送，ライブ・イベント機材を備えている．

ブレーキは踏面片押しブレーキとディスクブレーキの併用方式である．車軸の端部には滑走検知用に速度発電

２．２．１ 床下機器機を装備する．

台車間が２階建て車両と同じ構造であるため，床下機器は車端部のみに配置されており，滑走防止弁装置や汚物タンク，汚水移送装置等を搭載している．その他の機器は，搭載スペースの関係上，室内の機器室に収めている．耐寒耐雪仕様による雪害軽減と，エクステリアの配慮を目的として側カバーを設置している．
２．２．２ 屋上機器

図 10床下と同様，屋上においても車端部に機器を配置しており，外観に配慮した屋根側カバーを設置している．５

TR267 台車

号車と６号車には準集中式，７号車には分散式の空調装

３ おわりに置が搭載されている．また，６号車と７号車には水タン「TRAIN SUITE 四季島」が，JR東日本のフラッグシ

クも搭載している．

ップトレインとして，非日常の極上空間でおもてなししていくことで，日本を楽しむ上質な体験や感動をお客様

２．２．３ 室内機器にご提供する車両でありつづけてほしいと願っている．

室内は，居住空間を最大限に確保する一方，床下や屋上において搭載できなかったものも含め，限られたスペ（小泉貴洋，三原啓輔，堀口健一郎，平井明正 記）

ースに機器を配置している．各車において妻部のほか，
５号車や７号車では通路下，６号車では階下のキッチン
ストレージ等にも機器スペースを設け，TIMSやブレー
キ，動揺防止制御装置や空調，戸閉，水揚・汚物，サー
ビスシステムといった機器の設置と，引き通しの配管や91

2017年12月

総合車両製作所技報

第６号

92

サービス機器クルー，スタッフ室

そ
側出入口
の
トイレ
他
シャワー
喫煙室

座席配置

パンタグラフ
主
主電動機
要
主制御器
機
器 補助電源電動空気圧縮機
冷房装置
保安装置
ブレーキ方式
情報装置

台車形式

最高運転速度号車
形式
定員（人）
座席数（席）
質量（ｔ）
連結面間距離車 車体長さ
体 車体幅
寸 屋根高さ法 床面高さ台車間中心距離

編成

0
18
44.6

5号車
E001-5

○○

⑤
○○

○○

110km/h
6号車
E001-6

○○

○○

TR267

⑦
○○

+

青森→

4
0
50.5

7号車
E001-7

凡例：連結器（＋：密着，−：半永久）車軸（○：T軸）

- -

0
18
50.1
21300mm20800mm2900mm
4070mm
1200mm（5号車乗降口付近のみ1130mm）
14400mm

- -

⑥

諸元表

両引き式外プラグドア装置
共用トイレ
共用シャワー
1室-

9テーブル，18座席

片引き式外プラグドア装置
従業員用トイレ
クルー連絡システム，音響設備

9テーブル，18座席

ソファーベッド2台
ベッド2台
座椅子2台
個室トイレ
シャワー付き浴室
4室

AU729-G2（23.26kW） × 2
AU729-G2（23.26kW） × 2
AU739（7kW） × 4
回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキ，直通予備ブレーキ，抑速ブレーキ，耐雪ブレーキ
TIMS（列車情報管理装置）

+

←上野

表1

応荷重装置付軸梁式/ボルスタレス空気ばね台車
可変減衰上下動ダンパ付き
フルアクティブアクチュエータ付き

E001 形「TRAIN SUITE 四季島」

図 11

編成図

JR 東日本 クルーズトレイン

93

2017年12月

JR 東日本

E235 系量産車

一般形直流電車

生産本部 技術部

図1

E235 系量産車

外観

１ はじめに２ 構造および特長

JR東日本では，2006年から投入されてきた通勤・近２．１ 車体２．１．１ 基本構造・外観

郊車両であるE233系の次期車両として，E235系第１編
成（トウ01編成）を当社新津事業所で製造し，量産先行

E235系は11両固定編成（６M ５T）とし，10号車の車として2015年11月に山手線で運用を開始した（図１）．

み現状の山手線E231系（サハE231-4600）の改造車を

その後，運転やメンテナンスなどの意見をフィードバッ

充当している．ただし，量産車のトウ04編成およびト

クして改善点を見出し，さらなる機能向上を目指して量

ウ05編成のみE235系500代として10号車を新造してい産車の設計・製造を行い，2017年５月から量産車の運用

る．各M車には主回路制御装置（VVVF）を搭載して，を開始した．E235系は，今後の首都圏の快適な輸送サ

独立M車方式を採用している．ブレーキ方式は回生ブレービスを担う存在として高く評価されたことから，鉄道

ーキ併用電気指令式空気ブレーキとし，最高速度は友の会ローレル賞に選定された．

E233系と同一の120km/h，加減速度は山手線E231系とデザインコンセプトは，「お客さま，社会とコミュニ

同一の加速度3.0km/h/s・減速度4.2km/h/sである．保安ケーションする車両」とし，前面の大きな窓や表示装置

装置は，D-ATC車上装置を搭載している．

で，人と人，人と社会を繋ぐ情報の窓を表現している．

外観のデザイン面では，側引戸上部にある緑色とステ

また，居住空間を広く感じられるオープンなデザインとンレスのドット柄のカラーフィルムは，量産先行車ではしている．

ステンレス表面を表現した色であったのに対して，量産

E235系は，当社で提案するステンレス車両のブラン

車ではステンレス地が見える透明なフィルムを新規に採ド名である「sustina」に位置付けている．

用した．これにより，ステンレス表面の仕上げをそのま

以下に，E235系量産車からの変更内容を中心に概要

ま表現することが可能になった．側引戸上部のカラーフを紹介する（量産先行車の詳細は，総合車両製作所技報

ィルムは，レール方向は出入口フレームの幅に合わせ，（1）

第4号 で掲載）．

総合車両製作所技報

第６号

量産先行車より面積を拡大した．高さ方向は屋根絶縁塗

94

JR 東日本

E235 系量産車

一般形直流電車

２．２．２ 屋根上機器料との離隔を縮小して，下地のステンレスが極力見えないように緑色の面積を拡大した．また，側引戸外側のカ

量産先行車と同様に先頭車には信号炎管，列車無線用

ラーフィルムも，窓周りや下方にある取手周りなども同の広帯域空中線アンテナ，WiMAXアンテナの本工事，様にステンレス部が極力見えないよう配慮した（図２）．

GPS /準天頂衛星対応アンテナの準備工事をしている．

先頭車の側面にある保安装置標記や軸位標記は前面覆量産車では２，10号車にATACSアンテナの搭載を準備

いの塗装面に貼り付けていたが，前面覆いの塗装時の再している．パンタグラフは量産車ではPS33Hを搭載し，貼付作業を省略できるように無塗装であるステンレス外

指定編成号車には電力モニタリング装置を搭載している．

板部に移設した．また，前面覆い側面とステンレス外板
２．２．３ 室内機器との境界の色は，E233系を含めてシルバーの塗装であったが，車両製造性やメンテナンス性を考慮してブラッ

空気清浄機は量産先行車と同様に横流ファン近傍に搭クとしている．

載しており，量産車から搭載数を倍増させている．側引戸の開閉表示灯はCUD（Color Universal Design）対応

２．１．２ 内装部品としている．

荷物棚の高さは，量産先行車では優先席および先頭車
２．２．４ 乗務員室機器

のみ一般席より50mm低い位置であったが，荷棚へのア
クセス性を向上するため，量産車は全車優先席と同じ高起立運転に対応するための腰掛は体格の適合範囲を拡さに統一している（図３）．

大させるように量産先行車から変更している．客室から車端部に設置されている，車いすやベビーカーなどのの前方視認性や取扱い性を向上するため前方カメラの記

お客さまが利用しやすいフリースペースと隣接する優先録装置や機器類を移設している（図７）．

席とのエリア区分をより明確にするため，優先席の床敷

3

物の色を桃色から赤色に変更した（図４）．

おわりに

一般席の袖仕切の保護棒と腰掛前にある保護棒（スタE235系は，新たな標準車両として位置づけられ，安全・

ンションポール）は，特殊な表面処理を施して指紋跡が安定輸送を前提に新機軸をハード・ソフト両面で取り入

目立ちにくく，洗浄性がよいものとした（図５）．

れた車両であり，量産車が順次投入され，2020年春ごろ

ロールバーは，量産先行車では荷棚との接続があったまでに現在の主力であるE231系500代と置き換わる予が，荷棚へのアクセス性向上を図るため，荷棚への接続定である．

を廃止して，吊手棒と構体のみの接続としつつ量産先行

E231系500代，６扉車置換えで新造した７号車と10車と同等の側面衝突時の安全性確保を実現した（図６）．

号車，そしてE235系と現在山手線で運用している車両

側引戸上にあるかもいは，ヒンジ部が見えない構造とは全て新津事業所（旧JR東日本 新津車両製作所も含む）

して，解錠ハンドルふたを室内側へ突出した形状からフで設計・製造している．世代交代は，車両のみならず設計・

ラットな形状にすることによりスタイリッシュな外観と製造関係者も少しずつ進んでおり，感慨深いものである．

した．かもいの両隣にある側引戸の上レール用点検ふた
参考文献の開口を拡大して，
メンテナンス性の向上を図った（図６）．

（1） 松島千裕，他：「JR東日本 E235系 一般形直流電
２．２ ぎ装車」，総合車両製作所技報，Vol.4，94-99，（2015），（株）

２．２．１ 床下機器

総合車両製作所

各車の列車情報管理システムとしては，量産先行車と同 様 にINTEROS（INtegrated Train communication（松島千裕，小嶋元寧，水谷恵介 記）

networks for Evolvable Railway Operation System）を搭載している．保安装置としては，量産車からATS-Pを抹消してD-ATCとし，R-ATC（以下ATACS）の準備工事を行っている．指定編成にはモニタリング装置やレール塗油装置を搭載している．

95

2017年12月

図2

側引戸周囲のカラーフィルム

図3

図4

総合車両製作所技報

図5

表面処理を施した保護棒

客室内

図6

ロールバー

優先席部とフリースペース部

図7

乗務員室

第６号

96

E235 系量産車

一般形直流電車図８

編成図（10 号車改造）

JR 東日本97

2017年12月

編成図（10 号車新造）
図９
総合車両製作所技報第６号

98E235 系量産車

一般形直流電車表１

諸元表

JR 東日本99

2017年12月

泉北高速鉄道
生産本部

12000 系
技術部

図 1 製品外観
２．１．２ デザイン

１ はじめに

外観は，基本色を金色とし，青と黒の優美に描くライ

泉北高速鉄道では，和泉中央～難波間を結ぶ特急「泉ンを施して，きらびやかなデザインとした（図１）．側

北ライナー」を2015年12月5日より運行開始しているが，面は，ラッピングフィルムによる着色とし，側開戸窓を2017年が泉北ニュータウンのまちびらき50周年，トリ除く車体側面の窓部にもフィルム貼り付けをしてデザイ

ヴェール和泉の25周年を迎えるアニバーサリーイヤー

ンの連続性を持たせている．窓部のフィルムは微細な穴にあたることから，ニュータウン活性化の一助とすべく，があいており，車外にはデザイン表現をしつつ車内から

新型特急車両・泉北12000系を新造した．この車両は，車外を眺めることができる．和泉中央方先頭車両（Mc2南海本線の「サザン」として既に営業運転している南海

車）の車体側面には，泉北ライナーのシンボルマークを

12000系をベースとしながらも，外観・車内のデザイン配置した．シンボルマークは，中央の星が「新しさ」，

を大きく変更して個性あるものとしている．

周囲の4つの丸が「ニュータウンの４つの地域（泉ヶ丘，栂，光明池，トリヴェール和泉）」をそれぞれ表現して２ 構造および特徴いる．4つの丸は京都オパールⓇ（注１）にて装飾し，光２．１ 車体り輝くニュータウンを表現している（図２）．

２．１．１．基本構造（注１）京都オパールⓇは京セラ株式会社の登録商標で，編成は，ベース車両である南海12000系と同じ４両の同社が装飾用素材として展開しているカラーオパールな固定編成（2M2T）である．

総合車両製作所技報第６号

どの合成オパールを総称した愛称である．

100

泉北高速鉄道

図2

シンボルマーク

12000 系

図5

3 号車客室（T1 車）

図6

4 号車客室（Mc1 車）

客室は，明るい木目調とダークな木目調を用いて落ち着きとやすらぎの上質な室内空間を演出した．また，車両ごとに腰掛とカーテンの色をシンボルマークの４つの丸と同系色として，シンボルマークとの統一感や一体感を持たせるとともに，乗車するたびに異なる雰囲気を楽しめる仕様とした．和泉中央方の１号車（Mc2 車）が黄，２号車（T2 車）が緑，
３号車（T1 車）が紫，４号車（Mc1
車）が赤という配色である（図３～図６）．

デッキ部は，黄金の空間として，非日常を感じさせる
特別な仕様とした．光に吸い込まれるような空間とする
ため，側出入口部のダウンライトを各箇所１灯ずつ増設
した．押面や広告枠などのディテール部材は極力黒色とすることで，空間を引き締める重要な役割を持たせた．
洗面所のカーテンを赤色として，黄金の空間に彩りと華図3

1 号車客室（Mc2 車）

図42 号車客室（T2 車）

やかさを持たせた（図７）
．

図7

101

デッキ（Mc2 車）

2017年12月

トイレについても，デッキの一部というくくりとして，

トイレについては，ベース車の無水式小便器を清水式
小便器に変更した．また，大型共用便所と女性用便所に黄金の空間を模したデザインとした（図８）．
T２車難波方の側出入口準備工事部は，ベース車新造

は，壁面に便座除菌クリーナ用ディスペンサを設置した．

時には喫煙室としていたが，近年の流れにのっとって廃止とし，
泉北12000系ではフリースペースとした（図９）．
フリースペースと多目的室は，客室デザインとあわせた
明るい木目調のデザインとして落ち着き感を持たせた．

図9

図8

フリースペース（T2 車）

大型共用便所（Mc2 車）

２．１．３ 車体設備
客室内には，液晶ディスプレイ式の車内案内表示装置を採用し，４ヶ国語による表記や画像を用いた多彩な情報案内をおこなっている（図10）．また，ベース車両と同じく，客室側天井部分にプラズマクラスターⓇイオン発生機（注２）を設置している．
（注２）プラズマクラスターⓇ およびPlasmaclusterⓇ は，
シャープ株式会社の商標である．
デッキ部には，防犯カメラを設置し，安全・安心な車内空間としている（図11）．
前照灯，室内灯，ダウンライト等のすべての灯具については，LED式として消費電力の削減を図った．

総合車両製作所技報

第６号

102

図 10

液晶ディスプレイ式車内案内表示装置

泉北高速鉄道

12000 系

３ おわりに「泉北高速鉄道12000系」は，2017年１月27日より営業運転を開始している．製造にあたり泉北高速鉄道株式会
社をはじめ関係各所から多大なご指導・ご鞭撻をいただ
いた．本稿の紙面を借りて謝辞を申し上げる．
参考文献（1）
 泉北高速鉄道株式会社：「泉北ライナーに新型特急車
両12000系を導入します」，2016年10月26日ニュース
リリース
図 11

  http://www.semboku.jp/cat-news/4845/

デッキ部の防犯カメラ（横川浩大，西岡伸博，上関仁護，深澤悦史 記）

図 12

運転台

103

2017年12月

表1

総合車両製作所技報

第６号

諸元表

104

車体カラーリング

12000 系

図 14

図 13

編成図

泉北高速鉄道105

2017年12月

東急電鉄

5000 系 6 扉車置換え 4 扉車
生産本部

図1

製品車内

１ はじめに東急電鉄では，2020年度を目標に東横線・田園都市線・存するイメージを採り入れ，東急電鉄としての次世代
通勤車内装デザインを目指した．白を基調とした明るい色調をベースに，ナチュラルな木目調素材とグリーンの腰掛をアクセントとして採り入れ，都会的でありな

大井町線の全駅へのホームドア設置を進めているが，田園都市線における４扉車と６扉車でドア位置が異なるという課題があった．これを解決するため，5000系車両
をベースとしつつ快適性を向上させた中間４扉車を新造し，従来の６扉車との置換えを行っている．
2

技術部

がら，居心地の良い爽やかなやすらぎ感のあるデザインとした（図１）．
エクステリアデザインは，既存編成に組み込まれるため，統一性を重視して従来の5000系と同じデザインとした（図２）．

構造および特徴

２．１ 車体２．１．１ 基本構造
既存の６扉車との置換えとなるため，編成は，従来の5000系と同じ10両の固定編成（ 5 M 5 T）となる．
また車体断面は，従来の5000系と同じである．
２．１．２ デザイン
インテリアデザインは，二子玉川や田園調布などに見られる，沿線の洗練された街並みと豊かな自然が共

総合車両製作所技報

第６号

図2

106

製品外観

東急電鉄

２．１．３ 車内設備

5000 系 6 扉車置換え 4 扉車

安心感を持たせたつつ，立席客と着席客とが不用意に腰掛は，5050系4000番台Shibuya Hikarie号と同じハ

触れ合わないよう配慮した．出入口側をアルミメラミ

イバック仕様とし，
一部にはヘッドレストを追加した（図ン化粧板，腰掛側をFRPとして，アルミフレームにて３）．ヘッドレストは，さまざまな体格の方を含めて検固定する構造とした．

証をおこない，多くの方が心地よく利用できる高さとし床面には，濃淡２色の床敷物を用い，境目に木目調た．表皮は，背ずりに若々しいグリーンを用いて大波ののラインを入れることでデザイン上のアクセントとす

ようにゆったりと流れるデザインとし，沿線がもつ洗練るとともに，足の投げ出しを心理的に抑制する効果をされつつも豊かな緑を表現した．一方，座面は車内空間狙った（図６）．

に落ち着きを持たせるため，しっとりと落ち着いた深いグリーンの表皮とした．

図5
図3

大型の吊手

ハイバックシート

フリースペースを全ての車両に１ヶ所設置した．車
椅子やベビーカー利用のお客さまに配慮し，２段手すりや暖房器などの設備を充実させた．また，床面には車椅子とベビーカーのピクトグラムを掲出し，スペー
スの明確化を図った（図４）．

図4フリースペース

荷棚は，低身長のお客さまにも荷物の積み下ろしがしやすいよう，従来よりも低い位置に設定した．
吊手は，従来よりも大型のタイプとし，とっさの時に多くのお客さまが掴まれるよう配慮した（図５）．

図6

袖仕切は，大型の袖仕切として包み込まれるような

107
107

床敷物

2017年12月

３ おわりに

参考文献「田園都市線６ドア車を，5000系の４扉車への置換えは全編成において終了し， （1）東京急行電鉄株式会社：
順次４ドア車に置き換えて運転します」，2015年12月

2017年５月22日に置換えの最終編成が営業投入された．

7日ニュースリリース
  http://www.tokyu.co.jp/company/news/list/?id=2358（2）鉄道ファン2016年３月号：「CAR INFO」，76，交友社（横川 浩大 記）

表1
形式（種別）
自重
定員（着席）
車種
最大寸法
軌間
電気方式
車両性
集電装置
台車
基礎ブレーキ装置
駆動装置
主電動機
制御装置
制動装置
補助電源装置
蓄電池
空気源装置
戸閉装置
点灯装置
連結装置
保安装置
エアコン
空調装置

ヒータ
送風機
放送装置
非常通報装置
無線装置
列車情報装置
車外表示装置
車内表示装置
車両情報装置

総合車両製作所技報

第６号

諸元表

サハ5400（T3)25.2ｔ
150（51）名サハ5500（T2)
サハ5800（T1)
24.7ｔ
25.0ｔ
150（51）名150（51）名オールステンレス鋼製2軸ボギー付随車
長さ 20000 m m ×幅 2800 m m ×高さ4050 m m 床面高さ1130 m m
1067mm
直流1500V 架空電車線方式
設計最高速度：120km/h 加速度：3.3km/h/s 減速度：常用3.5km/h/s,非常 4.5km/h/s―
TS-1020A形：ボルスタレス式空気ばね台車
軸はり式軸箱支持 Zリンク式けん引装置 軸距離：2100mm
ユニットブレーキ（自動すき間調整機能付き）―――
HDRA-2電気指令式電空併用ブレーキ（回生付き） 遅れ込め付き フラット防止装置付き―
T 1車のみ：焼結式アルカリ蓄電池 直流100V /60A h,直流24V /30A h
スクロール式/スクリュー式 三相かご形誘導電動機 交流440V
電磁空気式ベルト連動両開き（ドアコック,戸ばさ み制御付き）
室内 LED灯：交流254V/40W形20本,直流100V/40W形（予備灯兼用）4本
固定棒連結器 緩衝器：NRW-60形―
冷房：61.05ｋW（52500kcal/h） 暖房：23.0ｋW（CU708形）,25.6kW（HR B504形）
集中形 冷媒：R407C使用 ヒータ・送風器とともにマイコン制御（除湿運転,温風暖房運転可）
客室：シーズワイヤ形 座席下750W,車椅子スペース250W
ラインフローファン（強・弱・微切替機能付き）交流100V/51W 1670rpm 各車10台
自動音量調整機能付き 自動放送・ 車外放送可能
乗客と乗員の通話が可能なシステム：各車3台 遠隔/個別リセット機能付き
T3車のみ：誘導無線,非常発報付き―
側面種別：フルカラーL E D 表示式 側面行先：白色L E D 表示式
17インチ液晶表示器 各車16台
制御指令伝送機能/各種モニタ・検査機能モニタ対象機器間伝送 RS-485または20ｍAカレントループ伝送

108

5000 系 6 扉車置換え 4 扉車

図7

編成図

東急電鉄

109
109

2017年12月

線路モニタリング装置取付改造
生産本部

図1

技術部

取付外観
ことになった．

１ はじめに2013年度から，E233系京浜東北線営業車両への搭載

JR東日本では，営業列車に搭載させる線路設備をモを皮切りに，中央線，山手線，東海道線他JR東日本のニタリングする装置を開発し，その計測データにより，

全線区車両に搭載する工事が始まり，2023年度まで搭

軌道の点検保守の精度向上，迅速化，労務の軽減化を進載改造工事が継続して進められている．

めている．

3

当社では，線路モニタリング装置を車両に搭載するための改造設計・工事を担当したので，その概要を述べる．

搭載機器および構成

・	軌道変位測定装置（検測ユニットNo.１，検測ユニッ
トNo. ２，制御ユニット）

２ 取付改造工事の歴史

・ 軌道材料モニタリング装置

２．１ 試験搭載

・ キロ程補正装置（データデポ）
・ 機器箱

線路設備モニタリングに関する技術開発成果の，営業
列車への搭載に向けた最終的な性能・耐久性確認のため，・ 搭載車両からの電源，速度信号

2011年度，209系試験電車（MUE-Train）に装置が搭載からなる．

されることとなり，この取付の改造設計・工事を，当社

搭載機器の概略構成を図２に示す．

の前身である東急車輛製造が担当した．
３．１ 軌道変位測定装置 （図３，４，５）

この試験の結果，性能および耐久性とも良好な計測が軌間の測定（線路の幅），レールの通りおよびレール

出来ることが確認された．

表面等を測定する．
２．２ 営業車両への搭載
３．２ 軌道材料モニタリング装置 （図６）209系試験電車搭載のモニタリング装置の性能・耐久

レール締結装置（レールと枕木の固定装置）が正しく性が確認できたので，各線区の車両に搭載工事を進める

総合車両製作所技報

第６号

110
110

線路モニタリング装置取付改造

固定されているかを確認をする．
３．３ キロ程補正装置（データデポ）（図７）
線路モニタリング測定の地点を検知する．
３．４ 機器箱 （図８）
箱内にキロ程補正装置の処理機器，各モニタリング機器の電源装置および電源回路機器を装備している．
この機器箱は，当社設計・製作の製品である．

図 3 軌道変位測定装置
検測ユニット No.1

４ 搭載改造設計および工事

図 4 軌道変位測定装置
検測ユニット No.2

４．１ 搭載改造設計
搭載車両の取付スペース条件により，装置すべてを１車両に搭載するケースと，軌道変位測定装置と軌道材料
モニタリング装置を別車両に搭載するケースがある．
車両重量増加の確認，重量バランスの確認，電源容量の確認，速度発電機信号受信など，各車両に見合った最適な方法で搭載設計を行っている．

図5

軌道変位測定装置

制御ユニット４．２ 改造工事
現在営業している車両に搭載するため，取付車両が千差万別で，取付機器の金具，配管配線工事でかなり大掛りな工事となっている．測定機器の取付は計測器の制約条件から，レール面からの距離，機器周り制約条件等があるため，１両分の床下機器移設や，配線・配管の改造も含めた工事となる．
今後の新設計車種については，新造時に取付が行われ

図6

る．

軌道材料モニタリング装置

５ 終わりに
今回当社が取付改造設計・工事を担当した線路モニタリング装置が，今後の線路設備メンテナンスに役立つことを期待したい．

速度
発電機

データデポ
No.1

図7

機器箱
車両電源

・計測器電源

軌道材料

・電源回路機器モデリング

・Ｄ.Ｄ処理装置

装

キロ程補正装置（データデポ）

置

軌道変位
軌道変位

測定装置

測定装置

・検測ユニットNo.1

・制御ユニット
軌道変位測定装置
・検測ユニットNo.2
速度
発電機

データデポ
No.2

図2

図8

線路モニタリング構成図

111
111

機器箱

（黒川賢治 記）2017年12月

分岐器用 PC まくらぎ
生産本部

図1

和歌山事業所

製品組立状態 （和歌山事業所内での仮組立状態）

１ はじめに２ 採用の実例

分岐器とは軌道を二つ以上に分ける軌道構造である．

２．１ 直線部分（2015年４月，東急電鉄梶が谷）

まくらぎとレールの固定には，まくらぎに下穴をあけ，

横浜事業所での敷設実績はあったものの，営業線でのレール用ねじくぎや角とめくぎで締結装置を固定して行採用は初めてであったため，試験敷設という位置付けで，っている．分岐器は構造上，まくらぎの長さを統一する

列車通過本数が比較的少ない分岐器に付帯する直線部分

ことができず，下穴の位置もまくらぎごとに異なる．そにおいて採用された．

のため，分岐器のまくらぎには，現物に合わせた任意の位置に穴をあけることができる木まくらぎや合成まくらぎ（ガラス長繊維によって強化された発泡ウレタン樹脂）が広く使われてきた．
しかし，これらのまくらぎはバラスト道床の場合，列車荷重による部分的なたわみが生じ，それが原因で軌道状態が悪化することがある．また，木まくらぎは腐食による耐久性にもやや問題がある．
そこで当社では，健全な軌道状態の維持やライフサイ
クルコスト低減を狙った新たな分岐器用まくらぎとして，重量が大きく軌道の安定化に貢献するコンクリート

図2製の分岐器用PCまくらぎを開発した（１）．横浜事業所の分岐器付帯の直線部分

敷設後，２年間にわたる追跡調査を実施し，軌間，通試走線での試験敷設を経て，今般，鉄道会社線での採用

りおよびまくらぎ間隔の変動を調べた．その結果，大きが実現し，拡大しつつあるので紹介する．

な変動もなく良好な状態を保っていることが確認できた．また，き裂の発生もないことが確認できた．

総合車両製作所技報

第６号

112

分岐器用 PC まくらぎ

２．２ 伸縮継目（2015年11月，東急電鉄江田付近）

その影響もあり，クロッシング部の合成まくらぎが中新しい形状の伸縮継目（ロングレールの伸縮およびふ央付近でたわみ，
左右２本のレールの高低差である「水準」

く進を処理する装置）を考案し採用されることとなり，の調整が困難になっていた．敷設当初，他の分岐器におあわせて当社の分岐器用PCまくらぎを組み込むこととしいて同様の事象が発生していたことから，クロッシングた．

部については合成まくらぎの厚さを通常140mmのところを160mmとして強化していたが，効果は限定的であった．
さらなる対策として厚さをさらに大きくするよりも，剛性が高いPCまくらぎに交換する方が効果があると期待し採用された．
事前に和歌山事業所内で仮組立を実施し，軌道の状態を確認した上で出荷した．１本当たりの最大長さが3700mm，重さ490kgと重いため，PCまくらぎ26本を，１日２本ずつ，既設のまくらぎと交換し敷設した．

図3

伸縮継目

この形状の伸縮継目は２台受注したが，もう１台には従来からある他社製のPCまくらぎが採用され，両者の比較が行われた．結果，上面をフラットにしていることにより敷設時やメンテナンス時の細かい調整が可能である点をはじめ，敷設からメンテナンスに至るまでの総合的観点から当社製のPCまくらぎを評価していただき，追加

図5

注文の際には当社製のPCまくらぎを採用いただいた．

交換工事風景なお，伸縮継目においてはまくらぎの間隔を保持する

今後，軌間，水準等の推移を調査し，PCまくらぎにために，まくらぎ両端にまくらぎ継材が使用されており，交換したことによる，総合的判断での有効性を確認し，これを取り付けるための埋込栓を初めて設置した．

他の分岐器にも適用拡大することを目指す所存である．

２．３ クロッシング部分（2017年８月，東急電鉄溝の口）
分岐器本体内に敷設する初めてのものである．採用された分岐器は内方分岐器であり，曲線の本線から曲線内側に分岐する形状の分岐器で，分岐器全体にカントが設定されており，傾いた状態で敷設されている．

図6

一部 PC まくらぎ化した状態（工事途中）

参考文献
（1）
	三木啓太郎：「分岐器用PCまくらぎ」，総合車両製作所技報，Vol.2，112-115，（2013），（株）総合車両製
作所
図4       （萩岡亮介 記）

内方分岐器のクロッシング部

113

2017年12月

あとがき『総合車両製作所技報』第 6号をお届けいたします．

今回はJ-TREC創立５周年を迎え，【J-TREC技術の源流をたずねて】と題し特集いたしました．
J-TRECの前身の旧東急車輛製造時代に開発したステンレス車両の黎明期第0世代セ
ミステンレス車両「東急電鉄5200系」1958年製造と，第1世代オールステンレス車両「東急電鉄7000系」1962年製造は，当社正門通路横に日本機械学会認定「機械遺産」として展示してあります．ほとんどメンテナンス無しで約60年経過した今もステンレスの輝きを維持しております．
耐久性とメンテナンス性，軽量化を合わせ持った，鉄道車両に最適なステンレス構
体を更に進化させたステンレス車両を，sustinaブランドとして今年は新規に４車種出場させて頂きました．JR東日本山手線E235 系量産車，京王電鉄5000 系，東京都交通局5500 形，東急電鉄2020 系の４車種です．京王電鉄5000 系は，レーザ突合せ溶接を用いたフラットな車体構造の初の量産車となりました．またsustinaでは，ステンレス
構体のみならず，走り装置，電気部品，機械部品，客室設備品など，できるだけ共通
プラットフォーム化を図り製作母数を増やすことにより，品質の安定，コスト低減をコンセプトにしております．東京都交通局5500形，東急電鉄2020系は，フラットな車体構造とトータルシステムを一括受注させていただき，製作いたしました．今後とも
共通プラットフォームをさらに充実させ，顧客の皆様のご期待に添うべく努力してまいります．関係各位皆さまのご支援ご鞭撻をよろしくお願いいたします．

取締役 生産本部技術部長
新  井  静  男

総合車両製作所技報

第６号

114
114

総合車両製作所技報

編集委員会

委 員 長

静男

委

新井

員	小笠原健介

山野

尚男

滝田

晴之

江上

茂雄

荒木

雅之

遠藤

知幸

河村多計士

橋本

克史

長谷部和則

加藤

洋

長岡

伸幸

久保田寿郎

査読委員

石川

武

及川

昌志

金原

弘道

校正委員

大塚

陽介

加藤

武

上野

敦史

金子

貴史

鈴木

貴之

石上

表

紙

塩野

太郎

横川

浩大

斉藤

和彦

事務局長

松岡

茂樹

事 務 局

及川

昌志

西脇

正

飯村

翼

伊藤

千明

中川英二郎

圭介

西垣

昌司

鎌田

洋祐

総合車両製作所 技報
J-TREC TECHNICAL REVIEW
Vol.6

発行日

2017年12月

発行元

株式会社総合車両製作所〒236-0043

045（701）9753

発行人

新井

静男

編

集

技報第6号編集委員会

印刷所

グランド印刷株式会社
電話技術部

横浜市金沢区大川3番1号

電話〒232-0044

生産本部

横浜市南区榎町2-55-2

045（743）2201© JAPAN TRANSPORT ENGINEERING COMPANY 2017

無断転載を禁ず「sustina」「オクダケ」は登録商標です。

「Air Lead」は当社の登録商標です．

「フリージアコンソール」は当社の登録商標です．

「Train Viewer」は商標出願中です．

Panorama Box「PANORAMA BOX」は商標出願中です．

115

2017年12月

■ 本社・横浜事業所〒236-0043

横浜市金沢区大川3番1号

		

TEL 045-701-5155■ 新津事業所

新潟市秋葉区南町19番33号〒956-0032

		

TEL 0250-23-4900■ 和歌山事業所

和歌山県紀の川市北勢田770番地8〒649-6402

		

TEL 0736-78-1101■ 東京事務所

東京都港区高輪二丁目18番10号 高輪泉岳寺駅前ビル7階〒108-0074

		

TEL 03-4334-6550■ 西日本支店

大阪市中央区瓦町三丁目4番15号 瓦町SFビル8階〒541-0048

		

TEL 06-6202-5424☆ホームページアドレス ㈱総合車両製作所 http://www.j-trec.co.jp/☆総合車両製作所がお贈りする鉄道グッズのインターネットショップ【電車市場 楽天市場店】

総合車両製作所技報第６号

http://www.rakuten.co.jp/tetsu/

116