国鉄72系電車
1972年5月に大井工場で開催された、出来栄え審査会で出品された3両 のうち1両(クハ79929)で、吹田工場のアイデアによる座席改造車である。この車両には、通常のロングシートを昼間の閑散時には自動でクロスシートに転換できる機構が装備されている。クロスシート使用時には、中間の扉2枚を締め切り、ロングシート時の背面部からクッションを引き出して使用することもできた。この予備席については、手動である。
しかし、クロスシート時の背ずり高さがロングシート時のままで、座り心地がよくなかった(頭を後ろに下げると、後ろ側に座っている人の頭にぶつかる)ため営業運転ではロングシート状態のままとされ、クロスシートとしては全く使用されることがなかった。
その後ロングシート・クロスシートの切り替え可能な座席(デュアルシート)は24年後の1996年に近畿日本鉄道が2610系を改造した「L/Cカー」として実用化された。その後、東日本旅客鉄道(JR東日本)仙石線205系3100番台の一部や東武鉄道50090系「TJライナー」などでも採用されている。これは冷房装置の普及に伴い、車両の窓が固定または下降式でロングシートの場合でも窓操作に支障が出ない前提で背ずり高さを上げることにより実現したものである。
2扉セミクロスシートの制御車クハ58形(42系)を吹田工場で改造。1,000mm幅の扉を2か所増設。窓配置は大きく変更が加えられ、種車の面影は残していない。なお、79034と79049以外は、増設扉の上にヘッダーが回りこんでいる。
なお、詳細については後述する。
その後も大都市圏各線区の輸送量は増加するばかりで、車両のさらなる増備が望まれていた。これに対し、63系電車の基本設計を踏襲しながらも、1949年に登場した設計思想も取入れて通勤形電車が再設計された。これが72系新製車である。
72系新製車では、80系電車で採用し成功を収めた電車列車(列車を車両単位ではなく編成単位でとらえ、電動車を運転台のない中間電動車とし、先頭車はモーターのない制御車とする)の思想が採り入れられた。このため、このグループで新製されたのは、中間電動車のモハ72形 (72500 - ) 、制御車のクハ79形 (79300 - ) のみとされ、制御電動車のモハ73形、付随車のサハ78形は新製されなかった。
このグループは、台車や車体構造、特に先頭部形状などに改良を加えながら、1957年までにモハ72形234両(低屋根車の850番台15両を含む)、クハ79形179両の計413両が製造された。これらは半鋼製車であった。
1967年、短編成化にともない不足する先頭車を補うため、モハ72形500番台を種車にして運転台を取り付けたクモハ73形600番台が30両製作された。本番台は、奇数番号車と偶数番号車で形態が異なり、奇数番号車は上り向き(第1エンド)に、偶数番号車は下り向き(第2エンド)に運転台を取り付けたため、奇数番号車は前部に、偶数番号車は後部にパンタグラフがある。さらに運転台増設にともなって支障する前位客用扉の戸袋が逆向きとされた。
新旧番号の対照および改造施工工場は次のとおりである(ローマ字は改造工場の略号)。
クモハ73600 ← モハ72526 TT
クモハ73601 ← モハ72525 KY
クモハ73602 ← モハ72531 KY
クモハ73603 ← モハ72537 KY
クモハ73604 ← モハ72541 TT
クモハ73605 ← モハ72539 TT
クモハ73606 ← モハ72556 KY
クモハ73607 ← モハ72550 KY
クモハ73608 ← モハ72572 TT
クモハ73609 ← モハ72552 KY
1974年(昭和49年)に、仙石線用のアコモデーション改良車として4両編成のモハ72形970番台・クハ79形600番台が、72系新製車グループの改造で製作された。クハ・モハ各10両の4両編成5本、合計20両が改造されている。
モハ72970同様に103系ほぼそのままの車体を与えられ、高運転台の前頭形状も当時の山手線用103系増備車そっくりであったが、冷房装置や側面行先表示器は設置されなかった。寒冷地向けのため半自動ドア(停車中は手動で開閉し、発車時に自動でドアを閉める)となり、ドアエンジンは115系同様のTK8形を使用している。当時の仙石線ではタブレット閉塞が使用されていたため、先頭車乗務員扉後ろの戸袋部にはタブレット衝突保護板が設置された。
台枠の構造上103系車両と比較すると車体裾が若干長くなっている。一部で「旧台枠は流用せず、工期の関係で旧台枠同型の台枠を新規に製造した」とする説もあったが、国鉄車両設計事務所編著の「通勤形直流電車説明書クハ79601~、モハ72970~」によれば、UF132、UF134台枠を流用と明記し、出入り口部を補強、また鋼製根太の取り付けなど具体的な工事内容が記されている他、主電動機冷却風風道が、横梁部を貫通できないため、1-4位床上に風道が出っ張ることになったこと、さらに台車中心間距離が13600mmであり、パンタグラフ中心位置もそれに合わせて103系よりも内方に寄っていることが、旧台枠と台車を流用するためである等、旧台枠を利用しつつ新車体を構築する工事内容が記されており、台枠の全面的な新製は否定されている。
クモニ83形は、新性能電車との併結を目的とした荷物専用車で、クモハ73形・モハ72形を改造して登場した車両である。なお、クモニ83形にはこれ以外にもクモユニ81形改造の100番台車(こちらは新性能電車との併結不可)が存在するが、本項では省略する(80系電車の項参照)。
1985年9月に埼京線が赤羽 - 大宮間で開業し、同時に電化された川越線では大宮 - 川越間で埼京線と直通運転を行うこととなったが、川越 - 高麗川間には輸送需要の関係から3両編成の電車が投入されることになった。1984年に運用を終了していた仙石線のアコモデーション改良車72系970番台は新性能電車103系並みの車体であり、改造からの時期の浅さや当時の国鉄の財政事情などを考慮した結果、この車体を利用して103系の機器類を設置し103系に編入することとなった。
川越線向けにはクハ79形600番台全車とモハ72形970番台5両の15両が103系3000番台に編入され、3両編成5本が改造された。モハ72形970番台のパンタグラフ台が流用された関係から中間車がモハ103形となり、ユニットを組む制御電動車はクモハ102形となった。モハ103形のパンタグラフは種車と搭載位置は変わらず、ユニット外側(クハ側)に搭載された。床下機器類の配置も0番台と逆位置となる。制御器をはじめとする機器は新品としたが、工場予備品の見直しで発生した103系の電装部品・台車を使用するなど機器・部品の有効活用が行われた。
運転室扉直後の戸袋には仙石線時代よりタブレット衝突保護板が設置されていたが、一部は保護板を撤去し埋め込まれた。仙石線時代の検査担当であった郡山工場へ機関車牽引で配給回送される際に用いられた外吊式の標識灯掛けフックは、後に一部車両からは撤去された。冷房化改造・側面行先表示機の搭載は、経費の都合で見送られた。72系時代からのTK8形半自動扉が継続使用された。半自動用の取手には小型埋込式、大型外付式の2種類の形状が存在し、両方を装備する車両も存在した。
電車列車の普及による荷物車・郵便荷物合造車需要に応じ、1960年代より、一部の72系は、郵便荷物電車や荷物電車に改造された。
車齢や車体の状態から、主にモハ72形とクモハ73形の3段窓車が改造種車となった。一部の例外を除き、走行機器と台枠を流用して、車体部分は簡素な非貫通高運転台・切妻構造の軽量構体に作り替える、比較的低コストな改造手法が用いられている。また、当時旅客電車の主力となりつつあった新性能電車と併結できるよう、ブレーキや制御回路が特殊仕様となっていた。
後年まで多くの電車が残存したものの、1986年の国鉄郵便・荷物輸送廃止により、後述の通りクモニ83形4両が西日本旅客鉄道(JR西日本)に承継されたほかはすべて廃車されている。