営団3000系電車

概要

本形式は営団地下鉄で初めて相互乗り入れを行うことから、東武鉄道・東京急行電鉄との3事業者で規格を協議の上で設計・製造が行われた。基本的には高性能車である丸ノ内線300形を発展させた車両とし、相互直通運転を行うことから地上線と地下鉄線両方の性能を満足させるような車両とした。
従来、営団の車両は検修時を考慮して単車（1両）での走行を基本としていたが、本形式より2両を1単位（ユニット構成）として、将来の増結時には中間車を連結していく方式を採用した。落成当初は2両編成だが、その後4両・6両・8両編成へと増結されて増え続ける輸送需要に対処した。当初は各形式を個別で呼称しており、これらを「3000系」と呼称するようになったのは、千代田線6000系誕生以降である 。
車体長18,000mm、車体幅2,790mmの両開き片側3扉構造は丸ノ内線車両と同じ形態だが、軌間1,067mm、さらに架空電車線方式であるため車高を高くしている。扉・窓配置はdD3D3D1（先頭車）で、同じ18m車でも丸ノ内線や都営浅草線の車両とは異なり、編成全体で見て客扉が等間隔になる配置である。
特徴としては超多段抵抗制御器（バーニア制御）と発電ブレーキを採用し、ほとんどショックのない滑らかな高加減速性能（起動加速度・減速度ともに4.0km/h/s）を実現した。特に起動加速度4.0km/h/sは、日比谷線直通に運用されていた東急7000系とともに、関東の電車においては現在に至るまで最大の値である。車体は当時としては斬新なデザインで、「クジラ」、特に「マッコウクジラ」という愛称もあった。

車体構造

本形式は「デザイン」、「乗り心地」を最も重視した車両として製作された 。前頭部は丸みをもたせ、デザイン面で郊外線に乗り入れる車両としてスマートさを感じさせるものとし、さらに乗務員の視認性向上のため曲面ガラスを使用した。車体裾もデザインに合わせて絞った構造とし、このために台枠が特殊な構造となり、「爆裂加工」と呼ばれる特殊な工法が用いられた。
車体構造は普通鋼製として塗装する方式、セミステンレス製、アルミ合金製の3種類から検討した。アルミ製は時期尚早との判断がされ、コスト高とはなるが、セミステンレス製は塗装職場が不要となり、工場在場日数の減少などメリットが多いことからセミステンレス車体（骨組みは普通鋼製）を採用した。
ステンレス車体は歪みを目立たなくするための「コルゲート」と呼ばれる波板を取り付けるが、これには当時世界的にも有名であったアメリカ・バッド社の方式ではなく、営団独自の汽車製造のものを採用して豪華さを演出したものとした 。
1次車では前面に側面乗務員ステップ一体形のスカートが設置され、連結器はスカートのカバー内に収容されていた。しかし、手間がかかることから1963年（昭和38年）初頭頃から連結器カバーは外され、スカート自体も同年9月には撤去された。撤去後は側面に乗務員室用ステップが別途付けられた。

車内内装

車内内装は、車体同様に塗装工程を省略するため化粧板構成とした。側面は濃いクリーム色メラミン樹脂化粧板、天井は白色のポリエステル樹脂化粧板を使用した（3次車から天井もメラミン樹脂製）。初期車はエ字形の「パネルエッジ」を使い、天井板を隙間に差し込む事でネジを使わない構造としたが，保守上の問題から増備車では押し面を使ったネジ止めに変更されている。
客用ドアは両開き構造で、当初は室内側も化粧板仕上げとした。本形式では戸袋窓は省略されている。床材は灰色のロンリウム材を敷いたもので、騒音防止の観点から主電動機点検蓋は省略された。ただし、主電動機の保守の都合から後年の更新時に設置された。
座席はエンジ色のモケットで、上部には郊外からの長距離乗客を考慮して営団車両では初めて座席上部全長に荷棚を設置した。つり革は営団標準のバネで戻るリコ式であったが、途中からは通常のつり輪式（三角形）に変更され、リコ式の車両も1973年（昭和47年）5月から つり輪式に改修された。荷棚は8次車まではパイプ構成、9次車は金網による構成である。
側窓は二段式で、上下の窓は同一レール上にあり上段上昇（全開）、下段上昇（75mmだけ上昇）式である。1次車では側窓高さは800mmとされたが、このため車内から駅名表示板の上半分が見えないという問題が生じた（それまでの銀座線・丸ノ内線は1000mm）。このことから仲御徒町駅以東の建設時には駅名表示板の高さを変更する対策がとられた。後述するが、種々の改良で最終的には4種類の側窓があり、後に全車両が最後の車両の形態（上下非対称二段式）に改修されている。地上線での走行のため、側窓には遮光装置を設置したが、一般的な巻き上げ式カーテンではなく、板状の「カーテン戸」が降りてくるという珍しいものである。
車内の通風には外気循環形の有圧式軸流送風機（ファンデリア）が採用されている。ただし、8次車以降は将来の冷房化も視野に入れた扇風機に変更されている。

乗務員室

運転台の主幹制御器はデッドマン装置付の回転式ツーハンドルマスコンである。当初の速度計は針が横にスライドするタイプであったが、1976年（昭和51年）8月からは乗務員室艤装の改修工事が実施され、通常の回転式になるなど運転台は大きく改造された。
前面の運行番号表示器は札を取り付ける方式から1984年（昭和59年）から手動幕式表示器に変更した。運客室仕切りは窓が3枚並んでおり、中央が貫通扉窓である。当初は窓が大きかったが、更新時に貫通扉以外の窓が縮小された。遮光幕は客室から見て左側2枚に設置されていた。

走行機器など

車両性能は地下鉄線内の高加減速性能と地上線内における高速性能を確保するため、歯車比と弱め界磁率を適切に設定することで両者の十分な性能を発揮できるものとされている。編成両数にかかわらず、全電動車方式である。
主制御器は三菱電機製の電動カム軸式抵抗制御（ABFM-108-15MDH形）を採用しており、バーニアノッチ用いた超多段制御方式である。制御段数は力行77段、制動67段のパターン制御を採用し、抵抗制御中のノッチオフやブレーキ緩めには、戻しステップによる多段減流を行うことで乗り心地の改善を図れるものとしている。ただし、このために複雑な構造をしており、保守には多くの手間を要する結果となった。
主電動機は三菱電機製のMB-3054-A形、MB-3054-AE形列（出力75kW・端子電圧375V、電流224A、回転数1,600rpm）で、地下鉄線内の高加減速性能と地上線内における高速性能を確保するため、同出力の丸ノ内線用よりも性能向上させたもので、弱め界磁は30%まで使用できるものである。
ブレーキ装置は発電ブレーキ併用の電磁直通ブレーキである。本形式では丸ノ内線用300形のブレーキシステムに自動空気ブレーキの機能を追加したもので、非常時に他社車両との併結をした場合に貫通ブレーキとして使用できることを考慮したものとして、「HSC-D形」と称する。改正により義務付けられた保安ブレーキは1977年（昭和52年）12月から全車に設置された。
集電装置には営団地下鉄が新たに開発した剛体架線対応形PT44A形パンタグラフが採用された。これは1959年（昭和34年）4月に丸ノ内線新大塚 - 茗荷谷間に剛体架線を仮設し、国鉄用のPS-16形パンタグラフを改造して各種試験を実施してきたもので、これを改良したものが採用された 。
補助電源装置としての電動発電機（MG）は低圧電源、蛍光灯用として5kVA出力（MG1）を、軸流送風機用として2kVA（MG2）を搭載した。そのほかにATC電源用として0.3kVA（MG3）の計3機種を搭載した。ただし、8次車からは9kVAを1台として蛍光灯、送風機、低圧電源用として集約し、ATC電源用には新たにインバータを採用した。
空気圧縮機（CP）は当初レシプロ式のC-2000形だが、4次車からはロータリー式のAR-2形が採用された。9次車はレシプロ式で千代田線6000系初期車と同形のレシプロ式C-2000M形に変更された。後述するが、電動発電機や空気圧縮機は後年に交換が実施された車両もある。
台車は銀座線用の2000形で採用したベローズ形空気バネを使用したもので、乗り心地の向上を図った。
1・2次車ではアルストムリンク式（リンク支持とウィングバネ支持を組み合わせた方式）軸箱支持構造のFS336形台車で、まくらバネにベローズ形空気バネを使用し、車体直結式として空気バネの横剛性を揺れ枕機構として利用したものである。3次車からは外吊り揺れ枕方式としたミンデンドイツ式（両板バネ式）のFS348台車を採用した。特にこの方式はFS336形よりもゴム等の部品の使用がなく、保守性の向上が図られている。
なお、これらの台車は経年による亀裂や制作上の欠陥が明らかとなったので、FS336形台車は1976年（昭和51年）から台車枠の交換を実施した 。FS348形台車は1981年（昭和56年）12月からSUミンデン式台車FS510形台車へと更新されている。これは台車枠、軸バネ、軸箱周り、板バネを新製し、空気バネなど一部部品を再利用してU形ゴムパッド付き片板バネ式軸箱方式（SU形ミンデン式）に更新をしたものである。
基礎ブレーキは保守性の向上や部品点数の削減を目的にシングル方式のセミユニットブレーキ方式を採用した。なお、営団地下鉄ではこれ以後ユニットブレーキ方式の研究試験を継続し、1988年（昭和63年）落成の03系以降の系列で本格的に実用化されることとなる。
保安装置には日本の鉄道では初めてATC装置（WS-ATC・地上信号式自動列車制御装置）が採用された。車上装置は車掌台側の北千住方にATC機器が収納されている。このATC装置は日比谷線での採用を前に、1960年（昭和35年）1月26日 - 2月3日かけて丸ノ内線池袋 - 茗荷谷間で公開試験を行い、実証性の確認を行ってきた。

チョッパ制御の現車試験

営団地下鉄では1960年代後半からチョッパ制御の実用化をめざして各種試験を開始した。1度目は直流600V電化区間として、1965年（昭和40年）9月に荻窪線（現・丸ノ内線分岐線）において銀座線2000形2121号車にチョッパ制御装置を床上艤装し、55kWの主電動機2台の制御を行った。
2度目は直流1,500V区間で実施することとなり、日比谷線において1966年（昭和41年）4月・5月に3035号車にチョッパ制御装置を搭載し、75kW主電動機4台のチョッパ制御を実施した。ただし、力行制御だけで、ブレーキは発電ブレーキを使用するものである。試験は4月に三菱電機方式を、5月に日立製作所製のチョッパ装置を搭載して実施をした。チョッパ制御装置の実車試験は前述の荻窪線試験は日本国内初、日比谷線における本形式の試験は日本国内で2番目の試験である。
この試験結果は車両性能としては十分な結果を得たが、誘導障害の点で問題点が残された。この試験結果は6000系1次試作車へと受け継がれ、やがて6000系量産車として実用化に至った。

故郷の東京へ里帰り

営団地下鉄ではトップナンバーに位置する3001号車を東西線の5000系トップナンバー車5001号車と共に保存する計画をしており、廃車時期を最後まで先延ばししていた。 
しかし、長野電鉄へ譲渡した車両のうち1両が踏切事故により大破したため、急遽代替車が必要となった。当時、SUミンデン式FS510形台車を使用した先頭車は全くなく、アルストム式FS336台車をはく3001・3002号車だけが残されていた。このため、最終的にはこれら2両も譲渡することが決定され、揺れ枕取り付け改造を実施の上、流用したFS510台車を取り付けて同社に譲渡された。
前述した理由から、東西線5001号車は1991年（平成3年）3月の除籍後も行徳検車区（現・深川検車区行徳分室）で解体せずに保管をしていたが、3001号車の譲渡決定後の1994年（平成6年）2月に解体処分された。
前述したとおり3001号車（ただし、鉄道ファン誌2008年7月号では3001・3002号車と記載）は計画変更で長野電鉄へ譲渡されたが、「長野電鉄で運用を終了する際には、営団地下鉄側に一報を入れる」という約束が付けられていた 。
その後、2006年（平成18年）になり、長野電鉄では8500系（元東急8500系）への置き換えによって一部編成が冷房改造を施工せずに廃車する方針とされ、同社から3000系が引退するとの報告を受け、東京地下鉄側が「技術伝承」のために動態保存していくこととなった。このため、3001・3002号車は2007年（平成19年）1月19日 - 21日に保存のため、屋代線の屋代駅から千代田線綾瀬検車区まで甲種車両輸送された。
同検車区の敷地内にある綾瀬工場に収容された2両は、製造時に近い姿に復元することになった。復元にあたっては検車区の若手整備士9人を集め、ベテランプロジェクトメンバーの下、復元作業を行っていくこととなった。
復元作業は2007年3月から2007年11月にかけて3期に分けて実施された。内容は長野電鉄ワンマン運転機器や社紋・赤帯の撤去、台車や連結器の点検、車体各部の補修など多岐にわたった。そして営団時代の前面方向幕・側窓上の団章「Sマーク」も再現された。
同年12月15日の「綾瀬車両基地見学会&車両撮影会」では、東京地下鉄になってから初めて一般公開が行われ、自力で検車区内を移動する様子も披露された。車内には3000系の歴史を記載したポスターが掲出されていた。
2009年（平成21年）12月5日に同じく綾瀬車両基地で行われた「スマイルフェスタ」でも公開された。尚、車内は前回の時とは違って、普段使用されている中吊り広告（同年11月27日にオープンしたエソラ池袋など、自社の広告のみ）が掲出されていた。
その後も綾瀬イベントで毎年姿を見せていたが、2015年9月に本来の古巣とも言える千住検車区に移動。以後は一度も公開されていない。