大阪市交通局70系電車

大阪市交通局70系電車（おおさかしこうつうきょく70けいでんしゃ）は、1990年（平成2年）3月20日に営業運転を開始した大阪市交通局の高速電気軌道（大阪市営地下鉄）長堀鶴見緑地線用の通勤形電車（リニアメトロ車両）。2018年（平成30年）4月の大阪市交通局民営化に伴い、大阪市高速電気軌道（Osaka Metro）に継承された。

 概要 
鶴見緑地線京橋駅 - 鶴見緑地駅間開業にあわせて導入された。

日本初の営業用鉄輪式リニアモーターカーとして、リニアモーター駆動方式が採用された。鉄輪式とは、車両自体は浮上せず車輪で支持するものである。採用の理由は経済的と輸送的なもので、直線状の板状モーター使用による車両の低床化により、トンネルの断面を小さくしてトンネル工事費が削減できることと、急勾配や急曲線でも無理なく走行できるため建設場所が限定されないこと、将来の輸送需要が中量程度であることなどが挙げられる。当時、日本ではリニアモーター駆動方式に関する実績が乏しかったため、1988年（昭和63年）3月に試作車を新造して南港の試験線（地下鉄協会）で走行試験を実施し石本隆一「現有車両プロフィール」-『鉄道ピクトリアル』2004年3月臨時増刊号、PP.173-174、導入が決定した。

1991年（平成3年）8月に鉄道友の会ローレル賞を受賞した。

本系列は1993年（平成5年）から1996年（平成8年）にかけてワンマン化改造が行われた石本隆一「大阪市交通局 車歴表」-『鉄道ピクトリアル』2004年3月臨時増刊号、P.204。

路線名が長堀鶴見緑地線に改称された1996年（平成8年）12月11日の心斎橋駅 - 京橋駅間開業時と、1997年（平成9年）8月29日の大正駅 - 心斎橋駅間、鶴見緑地駅 - 門真南駅間開業時にも増備され、2024年（令和6年）4月1日現在、4両編成×25本（計100両）が在籍する『私鉄車両編成表2024』、P.168。

 車体 
車体はアルミ合金製で、フッ素樹脂（塗色はアイボリーホワイト）で塗装されている。構体はアルミニウムの大形押出形材、床板には中空形材を使用している「大阪市地下鉄第7号線70系リニアモータ駆動車両」-『車両技術』189号、PP.66-76。第三軌条方式の20系などよりも車体長が短いため、客用側扉は1車両あたり3か所である。この客用扉は、車体上部が絞られているのに合わせて上部の1/4ほどが内側に曲げられているため、扉のガラスも特殊加工で同じように上部が折り曲げられている。

客用扉の間には車外スピーカーが、車端部の窓上には大阪市交通局で初めてLED式の行先表示器が設置された。全編成とも落成時から排障器（スカート）を装備している。客室側窓は下降式である。運転台は当初よりワンマン運転を考慮し進行方向右側に、非常扉は運転台と逆の左側に設置された。これは新20系とは逆の配置である。運転台は右手操作のワンハンドルマスコン式、速度計や圧力計、運転台計器盤などはLEDを使用したデジタル方式で、シンプルなデザインとした。

ワンマン運転対応のため、ホームに設けた監視カメラで撮影された映像は、近赤外線光伝送方式で運転台に伝送される『』、日立製作所・八木アンテナ（2004年10月、2014年1月11日時点でのアーカイブ）。伝送システムには日立製作所と八木アンテナ（現：HYSエンジニアリングサービス）が開発した「対列車光空間伝送システム」を採用した。

 試作車・1次車 
鶴見緑地線の開業に伴い用意されたグループ。第1 - 第13編成がこれにあたり、うち3編成（7111F - 7113F）は試作車として落成した車両を組み込む。

先頭部分の塗装は白をベースに、「7」（長堀鶴見緑地線の正式名称・大阪市高速電気軌道第7号線にちなむ）を変形させたマークが入っている。側面行先表示器は赤1色で表示される（後述の更新工事で3色LEDに交換された）。なお、1990年（平成2年）3月20日の開業から同年9月の花の万博終了までの期間は前面非常口部分の窓下に花の万博の公式シンボルマーク、側面ドア横に公式キャラクター「花ずきんちゃん」のステッカーが貼り付けられていた。

南港の試験線で使用された4両の試作車は後に整備され、リニアモーター駆動方式の2両は7061（試験時7051）・7161（同7151）号車に、ロータリーモーター駆動方式の2両は7262（同7391）・7113（同7691）号車になった。7111Fに7051→7061と7151→7161が、7112Fに7391→7262が、7113Fに7691→7113が組み込まれる。この元試作車の4両は、連結面（妻面）上部に型（段差）がある点が、量産車との相違である。

2016年（平成28年）までに全編成に後述するリニューアル工事が行われ、現在このグループから原形車は消滅している。

 増備車 
1996年（平成8年）の京橋駅 - 心斎橋駅間の延伸に際して第14 - 第23編成が、1997年（平成9年）の心斎橋駅 - 大正駅間と鶴見緑地駅 - 門真南駅間の延伸に際して第24 - 第25編成が追加で製造されている。

外観・塗装が1次車とは異なっており、先頭部分は長堀鶴見緑地線のラインカラーである黄緑をベースに「7」を変形させたマークが入っている。フロントガラスは1次車では角が丸みを持たせたものになっているが、このグループは角が角ばったものに変更されている。側面行先表示器は3色LEDを採用した。なお、このグループは、非常扉の窓ガラス下部にリニアモーターを表す「LIM」のロゴマークが入っている。第18編成からは、客用扉のガラスは単板ガラスから複層ガラスに変更されている。外観上も、客用扉の窓周りに太い縁取りがある点が、第17編成までと異なっている。

 車内 
車内空間を最大限確保するため、扉は床上から1,400mmの位置でガラスとも内側に折れ曲がっている。座席は6人掛けである。

全車両の貫通扉の上部にLED式の車内案内表示器が設置されている。この案内表示は新20系や66系のものとは違って上下二段式となっており、並行して一度に二つの情報を表示することが可能である。また、表示器のスペース全体を使用して、各駅の発車直前に「Linear motorcar 7000」が表示されるほか、一部の駅では到着前に沿線の名所をイメージしたイラストが表示される。かつては駅間でリニアモーターの構造の解説の表示も行われた。

開業時から運用されている第1 - 第13編成と後の路線延伸に伴って増備された第14 - 第25編成とで、内装にも相違がある。第1 - 第13編成の内装は、ベージュ系の化粧板に小さな白い花が配されている。貫通扉の部分は色が濃い。床敷物は茶色とクリーム色の2色である。製造当初は車椅子スペースがなかったが、ワンマン改造に際して設置された。これにより定員が変更され、先頭車は90名（座席32名）から89名（同28名）、中間車は100名（座席40名）が101名（同38名）となった。車椅子スペース横（第14編成以降では2人掛けの座席がある部分）に、座席はない。路線延伸に伴って増備された第14 - 第25編成は、やや明るい内装となったが、化粧板に花の模様は配されていない。床敷物は茶色一色である。また、製造時から車椅子スペースが設けられている。乗降扉は開閉の際、リニューアル前の66系初期車と同じドアブザーが鳴る。台車直上には台車点検蓋が設置されている。
 車内の高さ - 2,115 mm（車端部の空調装置搭載部分は2,000 mm）
 客用ドアの寸法 - 1,830 mm（高さ）×1,300 mm（幅）

空調装置は厚さが240 mmと超薄形のもので、これを屋根に埋め込む形で各車2基搭載した。装置は集約分散式（大阪市交通局公式にはセミ集中式と呼称）・三菱電機製CU-741形・東芝製RPU-3061形で、冷凍能力は1基あたり14.53 kW（12,500 kcal/h）であり、1両では29.07 kW（25,000 kcal/h）である『鉄道ピクトリアル』1993年12月臨時増刊号、P.171「」-『三菱電機技報』第65巻6号、PP.12-19、三菱電機（1991年6月）。運転モードは強冷・弱冷・除湿・送風から選択できる。

 走行機器など 
    主電動機諸元 定格方 式車上1次片側式リニア誘導電動機定格の種類 1時間 極 数 8極 出 力 100 kW 電 圧 三相交流 1,100V 電 流 151A 周波数 21Hz同期速度42.5 km/h冷却方式自然冷却方式絶縁種別H種装架方式台車枠装架方式重量（実測）1,230 kg コア長 さ2,465.4 mm高 さ124 mm積 厚270 mm極ピッチ280.8 mm コイル導体数/スロット16直列導体数/相512結線Y標準空隙（満車時）12 mm 標準ニ次導体方 式アルミ平板式幅360 mm厚みアルミ 5 mm鉄 22 mm
床面高さはレール面上850 mmと低く、このため床下機器の高さは500 mm以下に抑えられている。

主回路関連の電機品は東芝、三菱電機、日立製作所の3社で製造している「大阪市交通局納入70系車両用電気品」-『東芝レビュー』第45巻3号、P.181、東芝（1990年3月号、VVVFインバータ制御装置、リニアモータ、空調装置、空調制御装置などを製作・納入した）「」-『三菱電機技報』第64巻1号、P.17、三菱電機（1991年1月）「」-『日立評論』1991年3月号、日立製作所。制御装置はGTOサイリスタ素子（4,500 V - 2,000 A）によるVVVFインバータ制御を搭載している。制御は自車と隣り合う1両を制御する1C4M制御方式。主電動機は車上1次片側式三相リニア誘導電動機、東芝製 TLM305形 、三菱電機製 MB-7005-A1形 、日立製作所製 HS-64924-02形 である『鉄道ピクトリアル』1993年12月臨時増刊号、P.170。各台車に1台装架しており、全電動車方式である。2次側は地上設置のリアクションプレートとなる。

補助電源装置はGTOサイリスタ素子を使用した東洋電機製造製のブースター方式静止形インバータ（SIV・定格容量120 kVA・三相交流200 V、60 Hz出力）を使用している「1989年度総集編」-『東洋電機技報』第77号、P.6、東洋電機製造（1990年6月）。モニタ装置として車上遠隔制御装置 TRON（トロン・Train Remote Operation Network system）を採用した（三菱電機製）。車両間の伝送路には光ファイバーを使用している。

台車は軸箱支持方式に積層ゴムを用いた自己操舵機構（セルフステアリング機構）を有するリニアモーター駆動方式空気ばね台車（ボルスタ付）を採用している。軸ばねは前後方向に柔支持としており、曲線走行時には車輪が自然に向きを変えることができ、曲線通過性能を向上させている。リニアモーターは台車枠から吊りリンクを設けて取り付ける「台車枠装架方式」を採用している
形式は LS-70形（住友金属工業 FS537形 ）、台車重量は3,900 kg（リニアモーターを除く）。車輪径は660㎜、軸距は1,900mm、基礎ブレーキには1軸1枚のディスクブレーキを採用している。

集電装置には日本の鉄道車両で初めてシングルアーム式のパンタグラフを採用した。折りたたみ高さは140 mmと非常に小型のものである。

 更新工事（中間更新） 
竣工から約20年が経過したため、更新工事（中間更新）が実施されることになった。施工は大阪車輌工業。最初に施工された第13編成は2011年（平成23年）3月4日に営業運転を開始した。更新内容は以下のとおりである。
 第14編成以降に準じた車体配色とし、加えて屋根付近や客用ドア部分にもラインカラーの黄緑を配したほか、30000系に準じた号車番号表示も追加。
 側面行先表示器を赤色LEDから3色LEDに変更（1次車のみ）。
 一部のつり革の高さを身長の低い乗客でもつかめるように変更。また、優先座席付近のつり革はオレンジ色に変更されている。
 客用扉付近に黄色のラインを追加。
 客室案内表示器を2段式から1段式へ変更し、路線案内表示器が追設された。
 VVVFインバータの制御素子をGTOサイリスタからIGBTに変更。
また、2013年（平成25年）3月1日付け『私鉄車両編成表2017』、P.160で更新工事が実施された7109F以降の改造に関しては、客室照明のLED化、天井部へ手すりの追加設置、床材の変更が行われている 大阪市交通局（2013年2月26日）。

2015年（平成27年）7月21日付けで更新工事が実施された7105F以降の改造に関しては、さらに車内、車体のデザインが変更された。長堀鶴見緑地線の沿線に花博記念公園鶴見緑地と大阪城公園があり、華やかなイメージがある長堀通の下を走るため、改造に際し「華やぐ」をコンセプトに行われた。車内では、大阪市の花である桜から、扉が桜の模様、床が桜色となり、桜色のつり革も取り入れられた。車体では、可動式ホーム柵で隠れる側面窓下に何もデザインされない代わりに、側面窓上に桜色の帯が配された
 大阪市交通局（2015年7月28日）。

2016年（平成28年）度施工の7106Fからは一部の荷物棚を撤去し室内送風機を設置した。2016年（平成28年）12月施工の7101Fをもって、開業当初の1次車のリニューアルが終了、2017年（平成29年）以降は2次車・3次車のリニューアルへ移行した。これ以降の改造内容も1次車と同様である。

なお、新20系中間更新施工車に設置されているスタンションポール、ドア開閉予告ランプは本系列では設置されておらず、ドアチャイムの設置もなされていない。また、一部の編成では中間更新と同時に前照灯がLEDに更新されている。前照灯のLEDへの更新は中間更新とは別に施工された車両もあり、中間更新未施工で前照灯がLEDに更新された車両もある。

 試作車 
リニアモーター地下鉄は、1987年（昭和62年）3月から大阪南港試験線（大阪市住之江区南港北）において、運輸省（当時）と日本地下鉄協会が中心となって実用化に向けた走行試験を実施しており、既に実用化の見通しが得られていた日本地下鉄協会『SUBWAY』1988年11月技術（1）「大阪市高速鉄道第7号線用車両について - リニアモータ駆動車両導入を決定 - 」pp.21 - 27。日本鉄道技術協会『JREA』2001年4月号一般論文「リニア地下鉄開発物語 - リニアの選択は正しかったか - 」pp.38 - 38。。

しかし、日本地下鉄協会が製作した試験車（LM-2）は、あくまで試験車として学識経験者などの意見などを反映し、あらゆる可能性を追求したもので、実用車としての保守性などは考慮されていなかった。このため、大阪市交通局は実際に7号線（長堀鶴見緑地線）で使用することを前提とした15 m級車体やリニアモーター（主電動機）を装備した70系の試作車を製造した。

 リニアモーター駆動方式：7151 - 7051
 ロータリーモーター駆動方式：7691 - 7391

試作車は1987年（昭和62年）6月に発注され、リニアモーター駆動車は1988年（昭和63年）3月中旬に、ロータリーモーター駆動車（通常の回転形モーター方式）は同年3月下旬に落成した大阪市交通局『大阪市高速電気軌道第7号線京橋 - 鶴見緑地間リニアモータ地下鉄建設記録』pp.508 - 509。。そして、日本地下鉄協会の大阪南港試験線を借用して1988年（昭和63年）4月から8月末にかけて性能確認試験が実施された。この試験結果を受け、7号線（長堀鶴見緑地線）にリニアモーター駆動を採用することが決定した。性能試験完了後、時間の許された翌1989年（平成元年）8月下旬にかけて長期耐久試験が実施された。試作車4両は9月1日に搬出され、組み込まれる編成を製造する各メーカーで量産化改造を受けた。

リニアモーター駆動方式で最大の争点となったのは、台車のステアリング方式とリニアモーター（主電動機）の装架方法であった。

日本地下鉄協会が採用したのは、リンク機構を使用することで曲線に沿って車輪（輪軸）を半強制的に回転させる「半強制操舵台車」であった。しかし、リンク機構を使用すことは部品点数が増え、保守性が疑問視された。大阪市交通局はリンク機構を使用せず、軸箱周囲に積層ゴムを取り付け、ゴムの伸縮力で車輪（輪軸）を自然に回転させる構造が簡素な「自己操舵台車」（セルフステアリング台車）を提案した。

日本地下鉄協会が採用したのは、車軸にベアリングを介してリニアモーターを吊り下げる「車軸装架方式」であった。この方式はリニアモーターと地上のリアクションプレートの空隙を維持することには有用であるが、ばね下重量となり、走行中の振動によって亀裂が生じる可能性やベアリングなど摩耗部の保守性が疑問視された。大阪市交通局は振動の少ないばね上重量で、台車枠からリニアモーターを吊り下げる「台車枠装架方式」を提案した。大阪南港試験線では下記に記載する7種類の軸箱方式が試験された電気者研究会『電気車の科学』1988年12月号「大阪市高速鉄道第7号線用リニアモータ駆動車両の開発試験について」pp.23 - 28。大阪市交通局『大阪市高速電気軌道第7号線京橋 - 鶴見緑地間リニアモータ地下鉄建設記録』pp.139 - 141。。

 台車種別 A A改 A' A1 A1改 B B' ステアリング方式 操舵リンクなしセルフステアリング  操舵リンクあり半強制操舵  セルフステアリング 軸箱支持剛性kg/mm box上下  2,600  110  2,200  2,300  2,600  1,500左右  360  600  120  180  360前後  1,000  300  600  60  150  300  360 リニアモータ装架方式 車軸装架方式  台車枠装架方式 標準空隙 12 mm  13mm（空車時）12 mm（満車時） 台車重量（1台車） 5,460 kg（うち主電動機1,270 kg）  5,220 kg（うち主電動機1,250 kg）
 「A1」は操舵リンクを取り付けて、半強制操舵機構付とした台車
 「'」は軸箱支持の上下剛性を柔として乗り心地を向上させた台車
 「改」は軸箱支持剛性を改良し、ステアリング性能と走行安定性の向上を図った台車

大阪南港試験線で走行試験の結果、自己操舵台車（セルフステアリング台車）で大きな問題がないことや台車枠装架方式が優れていることを確認し、量産車では「自己操舵台車」（セルフステアリング）と「台車枠装架方式」が採用された。

試作車は落成当初から南港の試験線での試運転終了までは、未塗装でラインカラーを貼り付けただけであったが、量産車に組み込む際に塗装された。

また、試運転時には方向幕に第1期開業の駅である「京橋」「横堤」「鶴見緑地」「回送」「臨時」「試運転」のほか、「リニヤモーターカー」「ロータリーモーターカー」「EXPO '90」との表示も用意されていたが、これも営業運転開始までに幕を交換したため、現在はこの表示は入っていない。なお、方向幕は大阪市交通局の車両では初めて英字表記を追加した（未塗装時代より。「リニヤモーターカー」「ロータリーモーターカー」「EXPO '90」表示を除く）。

 編成表 
2024年（令和6年）4月1日現在
形式7100（M2c）7250（M1e）7050（M1e）7150（M2c）竣工製造更新工事（中間更新）車内照明LED化内外装更新送風機備考搭載機器SIVCPVVVFVVVFSIVCP車両番号76917391705171511988/03日車アルナ近車－－－－先行試作車編成解体の上、7111F - 7113Fに組み込み71017251705171511990/01日車2017/01/12○○○71027252705271522014/06/06○71037253705371532015/02/04○71047254705471542014/01/10○71057255705571552015/07/21○○内外装更新第1号71067256705671562016/08/10○○○7107725770577157近車2012/11/0971087258705871582016/01/15○○7109725970597159川重2013/03/01○71107260706071602013/07/29○7111726170617161日車2011/12/017061号・7161号は試作車7112726270627162アルナ2012/03/267262号は試作車7113726370637163近車2011/02/167113号は試作車リニューアル第1号編成71147264706471641994/09近車2017/08/10○○○71157265706571651995/052017/12/26○○○71167266706671661995/062018/06/28○○○71177267706771671995/072019/10/11○○○71187268706871681996/042020/02/04○○○71197269706971692020/09/03○○○71207270707071702021/02/24○○○71217271707171711996/05アルナ2021/09/16○○○71227272707271721996/062022/02/01○○○71237273707371731996/072022/06/07○○○71247274707471741997/02近車2022/11/21○○○71257275707571752023/04/10○○○
 凡例
 近車：近畿車輛
 日車：日本車輛製造
 川重：川崎重工業（現：川崎車両）
 アルナ：アルナ工機
 VVVF：制御装置
 SIV：補助電源
 CP：空気圧縮機
 ＜・＞：集電装置

 脚注 

 注釈 

 出典 

 参考文献 
 日本地下鉄協会『SUBWAY』1988年11月技術（1）「大阪市高速鉄道第7号線用車両について - リニアモータ駆動車両導入を決定 - 」
 日本鉄道技術協会『JREA』2001年4月号一般論文「リニア地下鉄開発物語 - リニアの選択は正しかったか - 」
 『鉄道ピクトリアル』、電気車研究会
 1993年12月臨時増刊号（No.585）
 2004年3月臨時増刊号（No.744）
 『車両技術』189号、日本鉄道車輌工業会（1990年2月）
 石本隆一『大阪の地下鉄：創業期から現在までの全車両・全路線を詳細解説』、産調出版（1999年4月、）
 ジェー・アール・アール『私鉄車両編成表』、交通新聞社
 2017（2017年7月19日、）
 2024（2024年7月11日、）

 関連項目 

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Category:1988年製の鉄道車両
Category:日本車輌製造製の電車
Category:近畿車輛製の電車
Category:川崎重工業製の電車
Category:アルナ工機製の電車
Category:鉄輪式リニアモーター鉄道
Category:鉄道車両関連
Category:花の万博
Category:日本の国際博覧会の交通