量産先行車
登場の背景と概要
1985年に横浜線と武蔵野線の輸送力増強用に国鉄は山手線に新造車を投入し、それにより捻出される103系を転用することを計画しました。そこで、国鉄は当時量産されていた電機子チョッパ制御方式を採用した201系通勤形直流電車の山手線への投入を検討しましたが、イニシャルコストが高いという問題が残っていました。
一方、次世代近郊形電車用に開発していた添加励磁制御や軽量ボルスタレス台車の開発において好成績が得られていたことから、国鉄はこれらの技術に加えてステンレス車体や電気指令式ブレーキを導入した205系通勤形直流電車を1985年に開発しました。
205系0番台は6M4Tの10両編成で、4編成が品川電車区に投入されました。
車体
205系0番台は車体長19,500mm、幅2,800mmで、台車間中心距離を13,800mmとした軽量ステンレス車体を採用しました。車体外板にはビード出しプレス加工を施したステンレス薄板を、強度が必要な重量物用の横梁や 枕梁、車体中央梁に耐候性鋼板 (SPA)を用いた以外はステンレスを採用しました。外板は無塗装で、側面の窓下と幕板にはウグイス色の帯が配されました。
先頭車前頭部はFRP製の飾縁でコーナ部を覆われた非貫通構造で、踏切事故対策と前方視認性向上のため床面を300mm高くした高運転台を採用しました。前面窓は運転席側が幅広、助手席側は幅狭の平面ガラスが斜めに設置されており、前面窓上方の中央部内側に行先方向幕、助手席側上に運行番号幕が取り付けられています。また、前面窓下の左右にシールドビームを採用した前照灯と、その下にテールライトが取り付けられています。
車体側面には幅1,300mmの自動両開き扉が4カ所設置され、扉間には885mm幅の上段下降・下段上昇ユニット窓が設置されました。軽量化とコストダウンのため、戸袋窓は廃止されています。戸閉装置はTK4Jで、腰掛の下に設置されました。また、車体側面には電動行先方向幕が取り付けられました。
屋根上中央部には42,000kcal/hのユニットクーラAU75Gと、その両側に押込形通風器が先頭車は5箇所、モハ204形は4箇所、それ以外の車両は6箇所取り付けられています。
連結器は電動車ユニット間には棒連結器、それ以外には密着連結器が採用されており、ゴム緩衝器RD16が使用されています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式の動台車がDT50、付随台車がTR235で、牽引力は車体中心ピンと積層ゴム式牽引装置を介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は円錐積層ゴムとしています。台車枠は軽量化と構造の簡素化のため側梁はストレート形状とし、横梁はシームレスパイプを使用しました。動台車の動力伝達方式は中空軸平行カルダン撓み板継手方式とし、歯車比は6.07としました。軽量化のため波打ち車輪を採用すると共に、円弧踏面を採用することで横圧を低減しています。
ブレーキ装置は動台車が踏面片押し式、付随台車は踏面ブレーキを併用した1軸1枚のディスクブレーキとしました。
走行機器及び補機
主電動機は出力120kWのMT61直流直巻電動機で低速トルクを向上させると共に、弱界磁率を35%まで拡大することで高速性能を確保しています。モハ205に設置された界磁添加励磁方式を採用したCS57形により、モハ204を含めた8個の主電動機を制御しています。主抵抗器は自然通風式のMR159を採用し、抵抗制御段では抵抗制御と直並列組合せ制御を行うますが、界磁制御領域ではHS52形界磁添加励磁装置により誘導分路に流す電流を制御することにより、界磁電流の制御を行っています。界磁添加励磁装置は界磁の強め制御を行うことで、回生ブレーキ制御を可能としています。回生ブレーキ時に速度が低下すると主電動機の端子電圧が下がるため、直並列組合せ制御により回生電圧を維持することで、20km/hまでの回生ブレーキを実現しています。なお、回生ブレーキにより所定の制動力が維持できなくなった場合は、空気ブレーキを補足します。なお、モハ205形の屋根上にはPS21形パンタグラフが1台、モハ204形の床下には190kVAのDM106ブラシレス電動発電機とMH3075-C2000M電動空気圧縮機が取り付けられています。空気ブレーキ装置は回生ブレーキ併用電気指令式空気ブレーキを採用しました。先頭車の床下にはATC車上装置が設置されています。
客室設備
客室設備はロングシートです。座席端部には袖仕切りが設置されています。吊革は車体全長にわたって取り付けられています。客室天井は冷房用ダクトを天井内に埋め込まれ、また冷風吹出口がスリット状になりました。室内照明は40Wの蛍光灯を2列に配置しています。運転席のマスコンレバーは横軸式を採用しました。
増備車
国鉄
1985年に開業する埼京線用に103系を捻出するため、国鉄は山手線に205系を30編成増備しました。この時製造された車両から一段下降窓が採用されました。また、運行番号表示がマグサインに変更されました。更に1986年4月以降に製造された車両から、軸受形状を両つば式密封ころ軸受に変更したDT50D/TR235Dに変更されました。
1986年8月には東海道・山陽線普通電車増発用に4M3Tの7両編成が4本、明石電車区に投入されました。この車両はATC車上装置の代わりにATS-S車上装置を床下に取り付けています。車体の帯色はスカイブルーです。
JR東日本
JR東日本は山手線に残存する103系を置き換えるため、10両編成を20本が山手電車区に投入されました。1988年2月に製造された車両からコストダウンのため一部のモハ204形の電動発電機が省略され、励磁装置が全波整流から半端整流に変更されたHS52Aに変更されています。また、客室設備では荷棚がパイプ式に変更されています。
引き続き、横浜線で使用されている103系を置き換えるため、4M3Tの7両編成の25本が、1988年から1989年にかけて蒲田電車区に投入されました。この時製造された車両から、前面窓運転席側上方内側には列車種別表示幕が追加されました。運行番号表示がマグサインに変更されました。先頭車の床下には、ATCおよびATS-B車上装置が取り付けられています。また、扉の窓が下方に拡大されています。帯色は黄緑色と緑色です。
更に、南武線で使用されている103系の置換えのため、4M2Tの6両編成16本が1989年から1990年にかけて中原電車区に投入されました。先頭車の床下にはATS-BとATS-S車上装置が取り付けられています。帯色は黄色、オレンジ、ぶどう色の組み合わせです。同時期に埼京線にも6M4Tの10両編成25本が1989年から1990年にかけて川越電車区に投入されました。この時製造された車両から主電動機が内扇化されました。先頭車の床下には、ATCおよびATS-B車上装置が取り付けられています。帯色は緑色です。また、中央緩行線にも6M4Tの10両編成2本が豊田電車区に投入されました。先頭車の床下にはATS-BとATS-S車上装置が取り付けられ、ATCの取付準備工事が実施されています。帯色は黄色です。
京浜東北線には1989年から1990年にかけて6M4Tの10両編成6本が浦和電車区に投入されました。先頭車の床下には、ATC車上装置が取り付けられています。帯色はスカイブルーです。同時期に京葉線に投入された6M4Tの10両編成12本は、先頭部前面をFRPカバーで覆う構造とし、前面窓が曲面ガラスに変更されました。前照灯は従来より低い位置に設置され、テールライトはLEDに変更されて前照灯の外側に取り付けられました。また室内の主電動機点検蓋が廃止されています。先頭車の床下には、ATS-PとATS-S車上装置が取り付けられています。帯色は赤色です。なお、1995年に最高速度を110km/hとしたことによりブレーキの増圧が行われています。最後に、武蔵野線には1991年に6M2Tの8両編成5本が投入されました。先頭部は京葉線に投入されたものと同じです。戸閉装置は直動式のTK112に変更され、鴨居部に取り付けられています。先頭車の運行番号表示がマグサインに変更され、床下には、ATS-P、ATS-BとATS-S車上装置が取り付けられています。帯色は赤色です。
サハ204形900番台
登場の背景と概要
JR東日本は山手線のラッシュ時混雑緩和のため、1990年にサハ204形900番台を試作しました。
車体
サハ204形900番台は車体長19,500mm、幅2,800mmで、台車間中心距離を13,800mmとした軽量ステンレス車体を採用しました。車体外板にはビード出しプレス加工を施したステンレス薄板を、強度が必要な重量物用の横梁や 枕梁、車体中央梁に耐候性鋼板 (SPA)を用いた以外はステンレスを採用しました。外板は無塗装で、側面の窓下と幕板にはウグイス色の帯が配されました。
車体側面には幅1,300mmで高さを1,850mmとした自動両開き扉が6カ所設置され、扉間には600mm幅の下降窓が設置されています。昼間は車端から2つめの扉を締め切り4扉として使用できます。戸閉装置は直動式のTK112で、鴨居部に取り付けられています。
屋根上中央部には50,000kcal/hのユニットクーラAU717SXあるいはAU717MXと、その両側に押込形通風器が6箇所取り付けられています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式のTR241Bで、牽引力はZリンク式牽引装置を介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式はロールゴムとしています。台車枠は軽量化と構造の簡素化のため側梁はストレート形状とし、横梁はシームレスパイプを使用しました。軽量化のため波打ち車輪を採用すると共に、円弧踏面を採用することで横圧を低減しています。
ブレーキ装置は踏面ブレーキを併用した1軸1枚のディスクブレーキとしました。
客室設備
客室設備は収納式のロングシートで、ラッシュ時は収納状態でロックされており、日中は座席を引き出して使用します。客室中央にはスタンションポールが設けられ、吊革は客室中央部にも取り付けられています。座席数が少ないことから、床暖房を採用しています。客室天井は冷房用ダクトを天井内に埋め込まれ、また冷風吹出口がスリット状になりました。室内照明は40Wの蛍光灯を2列に配置しています。
サハ204形0番台
登場の背景と概要
サハ204形900番台は概ね好評だったことから、JR東日本は山手線のラッシュ時混雑緩和のため、1991年にサハ204形0番台を量産しました。
車体
サハ204形0番台は車体長19,500mm、幅2,800mmで、台車間中心距離を13,800mmとした軽量ステンレス車体を採用しました。車体外板にはビード出しプレス加工を施したステンレス薄板を、強度が必要な重量物用の横梁や 枕梁、車体中央梁に耐候性鋼板 (SPA)を用いた以外はステンレスを採用しました。外板は無塗装で、側面の窓下と幕板にはウグイス色の帯が配されました。
車体側面には幅1,300mmで高さを1,850mmとした自動両開き扉が6カ所設置され、扉間には戸袋窓と600mm幅の下降窓が設置されています。昼間は車端から2つめの扉を締め切る機能は廃止されました。戸閉装置は直動式のTK112で、鴨居部に取り付けられています。
屋根上中央部には直流600Vを動力とした50,000kcal/hのユニットクーラAU717と、その両側に押込形通風器が6箇所取り付けられています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式のTR241Bで、牽引力はZリンク式牽引装置を介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式はロールゴムとしています。台車枠は軽量化と構造の簡素化のため側梁はストレート形状とし、横梁はシームレスパイプを使用しました。軽量化のため波打ち車輪を採用すると共に、円弧踏面を採用することで横圧を低減しています。
ブレーキ装置は踏面ブレーキを併用した1軸1枚のディスクブレーキとしました。
補機
11両化によって補助電源能力が不足したため、床下に出力30kVAのDC-DCコンバータ式補助電源装置SC30が取り付けられました。
客室設備
客室設備は収納式のロングシートで、ラッシュ時は収納状態でロックされており、日中は座席を引き出して使用します。客室中央にはスタンションポールが設けられ、吊革は客室中央部にも取り付けられています。座席数が少ないことから、床暖房を採用しています。客室天井は冷房用ダクトを天井内に埋め込まれ、また冷風吹出口がスリット状になりました。室内照明は40Wの蛍光灯を2列に配置しています。
サハ204形100番台
登場の背景と概要
JR東日本は横浜線のラッシュ時混雑緩和のため、1994年にサハ204形100番台を投入しました。
車体
サハ204形100番台は車体長19,500mm、幅2,800mmで、台車間中心距離を13,800mmとした軽量ステンレス車体を採用しました。車体外板にはビード出しプレス加工を施したステンレス薄板を、強度が必要な重量物用の横梁や 枕梁、車体中央梁に耐候性鋼板 (SPA)を用いた以外はステンレスを採用しました。外板は無塗装で、側面の窓下と幕板にはウグイス色の帯が配されました。
車体側面には幅1,300mmで高さを1,850mmとした自動両開き扉が6カ所設置され、扉間には戸袋窓と600mm幅の下降窓が設置されています。戸閉装置は直動式のTK112で、鴨居部に取り付けられています。
屋根上中央部には交流440Vを動力とした50,000kcal/hのユニットクーラAU722と、その両側に押込形通風器が6箇所取り付けられています。
台車
台車は軽量ボルスタレス方式のTR246Eで、牽引力は1本リンク式牽引装置を介して伝達されます。枕バネは空気バネ、軸箱支持方式は軸梁式としています。空気バネを側梁に取り付けることで台車構造を簡素化したため、空気バネ取付間隔がTR241と比べて200mm狭くなっています。
ブレーキ装置は踏面ブレーキを併用した1軸1枚のディスクブレーキとしました。
客室設備
客室設備は収納式のロングシートで、ラッシュ時は収納状態でロックされており、日中は座席を引き出して使用します。客室中央にはスタンションポールが設けられ、吊革は客室中央部にも取り付けられています。座席数が少ないことから、床暖房を採用しています。客室天井は冷房用ダクトを天井内に埋め込まれ、また冷風吹出口がスリット状になりました。室内照明は40Wの蛍光灯を2列に配置しています。前寄車端部には車椅子スペースを設けました。
改造
JR東日本
パンタグラフ更新
川越車両センターに所属のモハ205形のパンタグラフは、2004年にPS33Cシングルアームパンタグラフに更新されました。また、鎌倉車両センターに所属のモハ205形のパンタグラフは、2009年以降にPS33Eシングルアームパンタグラフに更新されました。
JR西日本
体質改善工事
205系0番台の老朽化対策として、JR西日本は2012年から2013年にかけて体質改善工事を実施しました。
オフセット衝突時、衝突エネルギを分散するとともに、車体の変形を抑制するガイドポンツーンが車体四隅に追加設置されました。幕板部に駅で待つ乗客に車掌が案内放送をするためのスピーカが追加され、行先方向幕はLED表示器に更新されました。側扉の窓は複層ガラスに更新し、窓部の段差をなくしました。また、各出入台上部にはLED式車内案内表示器とドアチャイムが設置されました。車体全長にわたって取り付けられている吊革は、握りやすくするため吊手を大きくするとともに、咄嗟の時に使用できるよう、オレンジ色としました。先頭車の後端部には車椅子ペースが設けられました。
運用
国鉄
205系0番台は山手線に34編成が投入され、山手線で使用されていた103系を置き換えるため1985年に営業運転を開始しました。また、東海道・山陽線の普通電車増発のため、205系0番台が4編成投入されました。
JR東日本
JR東日本は引き続き205系0番台の増備を続け、1988年に山手線で使用されていた103系を置き換えました。更に、横浜線で使用されていた103系を1989年に全て置き換えました。引き続き、南武線、中央総武緩行線、埼京線、京浜東北線、京葉線、武蔵野線で使用されていた103系の一部を置き換えました。
1991年には山手線で使用されていた205系0番台にサハ204形が追加されて11両編成に、1994年には横浜線で使用されていた205系0番台にサハ204形100番台が追加されて8両編成となりました。
しかし、京浜東北線で使用されていた205系0番台は1996年に209系に置き換えられ、中央緩行線に転属しました。また、中央総武緩行線で使用されていた205系0番台は2001年にE231系0番台に置き換えられ、1000番台と5000番台に改造されました。山手線で使用されていた205系0番台は2004年にE231系500番台に置き換えられ、サハ204形0番台は埼京線に転属し、残りは埼京線、京葉線、南武線に転属したほか、1100番台、1200番台、3000番台、3100番台、5000番台に改造されました。
また、京葉線で使用されていた205系0番台は2011年にE233系5000番台に、横浜線で使用されていた205系0番台は2014年にE233系6000番台に、南武線で使用されていた205系0番台は同じ年にE233系8000番台に、埼京線で使用されていた201系0番台は2016年にE233系7000番台にそれぞれ置き換えられ廃車となりました。
JR西日本
JR神戸線、JR京都線、JR宝塚線の普通電車に使用されていた205系0番台は321系により置き換えられ、2006年に阪和線に転属し、6両編成と8両編成で使用されました。しかし、阪和線に225系5000番台が投入されたため、205系0番台は2011年にJR神戸線、JR京都線、JR宝塚線に転属し、朝ラッシュ時の普通電車に使用されました。更に、2013年にはサハ205を抜いた6両編成で阪和線に転属し、103系の6両編成とともに使用され、サハ205形は2015年に廃車となりました。しかし、225系5100番台の阪和線投入により阪和線の全ての列車が223系と225系で運転されることとなったため、205系0番台は4両編成に短縮されて奈良線に転属し、余剰となった電動車は廃車となりました。
205系0番台は現在、奈良線の普通電車に使用されています。 |
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| 主要諸元 |
| 項目 |
内容 |
| 電気方式 |
直流1,500V |
| 車両性能 |
加速度: 2.5km/h/s 減速度:
2.8km/h/s 最高速度: 100km/h |
| 全長 |
19,500mm |
| 全幅 |
2,800mm |
| 全高 |
4,140mm |
| 台車 |
DT50, DT50D (動台車) TR235, TR235D, (付随台車) TR241B, TR246E(サハ204) |
| 集電装置 |
PS21 |
| 主電動機 |
MT61 (120kW) |
| 駆動装置 |
中空軸平行カルダン撓み板継手方式
(歯数比: 6.07) |
| 制御方式 |
界磁添加励磁制御(CS57) |
| 冷房装置 |
AU75G (42,000kcal/h) AU717 (50,000kcal/h) |
| 設計 |
日本国有鉄道 |
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