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京阪5000系

けいはんごせんけい

京阪電気鉄道の車両の1つ。日本初の多扉車。
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概要

1970年(昭和45年)に登場した京阪電気鉄道通勤形電車
本系列は、日本の鉄道車両で初の片側5扉を備える多扉車で、2扉締め切り3扉車としても使用できる構造となっている。

朝の通勤ラッシュ時の混雑における乗降時間の短縮を狙うため、本系列が開発された。閑散時にはラッシュ用扉が締め切られ、その扉部分の座席が下ろされて3扉車と同じ座席数を確保できるようになっている。

開発の経緯

登場当時は京都市電と平面交差することを理由に架線電圧は600Vであって、変電所容量の関係で8両での運転は不可能であった。当時、複々線区間は天満橋守口市間のみで、守口市以東の宅地化が急速に進み沿線人口が急増したにもかかわらず混雑解消のための施設改良は遅々として進んでいなかった。この結果、京阪線の混雑率は190%に達するという凄まじい状況にあった。このため、守口市以東の複線区間では、特に最混雑時間帯における普通列車の乗降時間の増大を原因として、特急・急行を含む全列車のダイヤの乱れが常態化していた。これに対処すべく1969年に登場した2400系は扉付近に立席スペースを2200系よりも拡大されていたが、問題の解決には程遠く、抜本的な解決策を必要とされた。

こうした状況下で、将来の京阪線の架線電圧1,500V昇圧方針が1969年4月に決定され、土居~寝屋川信号所間の高架複々線化工事も1971年11月28日に着工されるなど、京阪線の施設改良が本格化された。だが、1,500V化では8両編成化を可能とし車両出力アップによる速度向上を期待できたものの、その反面、在籍車の昇圧改造ないし1,500V対応の新造車による代替、それに変電所施設などの改修を必要とし、巨額の費用と10年以上の準備期間が必要であった。また、複々線延伸工事についても沿線の宅地化進展で工事用地の確保・買収が困難化しており、こちらも工事完了まで7年間を必要とし、むしろ工事に伴う諸作業が営業運転に及ぼす影響が問題となるような状況にあった。つまり、いずれの対策も効果を発揮するようになるまでには10年前後の時間的な猶予を必要としたが、それゆえ当時京阪が直面していた危機的状況の即効薬にはなりえない状況にあった。

ということで、ダイヤ乱れの原因になりやすい普通列車の乗降時間を短縮し、かつ7両編成と限られた編成両数の中でさらなる輸送力の確保を可能とすべく、本系列の開発に至った。しかし、製造数は製造費が高いことから大量製造に及ばず、1980年まで10年かけて必要最小限の編成数である7編成に留まった。

車体

鋼体には、機構の複雑化や乗車定員の増加による自重の過大を抑止すべく、軽量化のため京阪の車両で初のアルミニウム合金が採用された。当時、アルミニウム車体を採用されていた車両は国鉄301系電車などごく限られた車両に採用されたばかりで、イニシャルコストが非常に大きかった。だが、その採用による自重軽減の効果は絶大であり、5扉特殊構造車体でありながら、在来車と比較して約3~4t程度の軽量化を実現している。

車体断面形状は、2000系以降の2000番台通勤形電車群が普通鋼を用いて軽量化を実現するために準張殻構造を採用し、卵形に近い断面としていたのに対し、アルミ押出型材を組み合わせて断面を構成する本系列では極力単純な構造とすることが求められていた。このため、絞りの無い側板に切妻に近い前面を組み合わせた比較的角ばった印象の外観となっている。

窓配置は、先頭車が乗務員扉の後ろに扉⇒窓⇒扉の順で最後が扉となっており、中間車は窓⇒扉⇒窓の順で最後が扉となっている前後非対称式で、京都寄りに窓が来るようになっている。乗降扉は在来車より100mm狭い1,200mm幅の両開き扉で、戸袋窓はない。側窓は2段式の下段固定、上段下降式となっている。

前面は、当初の2編成分が4両と3両を組み合わせていたこともあって、中央に貫通扉を設ける3枚窓構成とされ、アクセントをつけるため、屋根板の一部を前面に突き出してひさし状の造形としている。また、前照灯は2400系と同様、小型のシールドビーム灯が上部の左右に取り付けられている。

本系列は、のちに登場したJR東日本の6扉車などといった他の多扉車にはない「編成すべての車両が多扉車」であることに加えて、平日朝ラッシュ時以外は座席定員数を確保するため、側面2、4枚目の扉を締め切り、扉上部に収納されている座席を出して、他の車両と同等以上の着席サービスを確保する機能(座席昇降機構)が備わっている特徴がある。2、4枚目の扉は上部が無塗装で金属むき出しの、「ラッシュ用ドア」のプレート(現在はステッカー)が貼ってあり、通常扉と比較して一目で判別が可能となっている。座席昇降機構の構造については京阪と製造メーカーの川崎重工業の両者が特許を取得した。なお、現在は特許は失効している。収納状態で営業運転中に座席が降下すると大変な事故となる恐れがあったため、その動作は停車中、しかも側扉が閉鎖され、かつ両端の運転台から同時に昇降指令を行って初めて機能するように設計されており、さらにその動作中には警告用ブザーが鳴る。この装置は前代未聞の機構であったため、本系列の製造開始前に川崎重工業で実物大の試作モデルを製造、約3ヶ月にわたって約1万回にも及ぶ厳しい耐久試験を行って、安全性を確認したうえで採用に踏み切っている。なお、この座席の昇降機構は出庫前に車庫内や折り返し線で行われるのが原則であるが、ラッシュ前後に終着駅で折り返し運用を行う場合は、車内を一旦締め切り扱いして行うこともある。

本系列は、その使用目的や開閉できる窓の数が少ないという構造上の制約もあって、新造当初から冷房装置が搭載されている。その構成は分散式ユニットクーラーを5基搭載して、ラインデリア(三菱電機の登録商標・一般的にはスイープファンという)により冷風を客室に送ることを基本としている。さらに、これに加えて冷房の効果を高めるため独自開発の回転グリルを扉付近の天井に設置しており、この構成は冷房改造された在来車や新造車にも採用されたため、1970年代から1980年代までにかけての京阪電車の通勤形電車の標準仕様となった。なお、ラッシュ用扉にあたる座席下にはヒーターが搭載されていないため、ヒートポンプで温風を送るようになっている。

主要機器

当初より昇圧を前提に設計され、また、京阪で初となる全電気指令式ブレーキを採用されるなど、重要な技術革新が盛り込まれている。このため、本系列は1983年の京阪線の架線電圧1,500V昇圧時にはほとんど改造されていない。また、旧700系の車体を再利用して代替新造された1000系においても本系列と同系の主要機器が採用されている。

台車は、2400系に順じ、電動車がエコノミカル台車、制御車と付随車が側梁緩衝ゴム式台車を装着されているが、4次車の電動車は円筒案内式台車に変更されている。

歯車比は1次車が84:15=5.60となっていたが、2次車以降は高速走行時における余裕を持たせるため84:16=5.25に変更された(1次車はリニューアル工事で2次車以降に合わせられた)。

事故

1980年2月20日に枚方市御殿山間で発生した中学生の置石による京阪電気鉄道置石脱線事故で、第4編成の先頭車の5554号車が民家に突っ込み、2両目の5154号車が横転した。幸い死者は出なかったが、104人の負傷者を出してしまった大事故となってしまった。先頭車の5554編成は大破し事故廃車となってしまった。現在運用されている5554号車は2代目である。

改造工事

前面種別・行先表示器の取り付け

前面方向幕は3次車以降、新造当初から取り付けられている。1・2次車については1989年(平成元年)に追加設置された。5551編成、5552編成はリニューアル工事で組み替えられてから遅れて取り付けられた。

リニューアル工事

1998年から2001年にかけてリニューアル工事が施工された。
制御装置は2両の電動車を高圧車・低圧車方式とし、それぞれに搭載された制御装置を直列につないで同期動作させる抵抗制御を改め、5100形に集約搭載された界磁添加励磁制御装置で2両分8基のモーターを一括制御する方式に変更され、電力回生ブレーキの使用が可能となった。

空気ブレーキについても、発電ブレーキ併用電気指令式電磁直通ブレーキから回生ブレーキ優先電気指令式電磁直通ブレーキへと改修され、遅れ込め制御により空制系の使用率を引き下げている。

3両+4両の構成であった第1・第2編成は運転台の撤去に伴う組成の組み替えが実施された。それにより、以前先頭に立っていた車両と中間に組み込まれていた先頭車が逆転した。

車内は7200系に準じた車内に改められ、LED式車内案内表示装置も取り付けられた。また、各車両に非常通報装置、車いすスペースが設置された。

廃車

2016年6月30日付けで5557編成(7両)が廃車となっている。そのため、一部の5扉車の運用が3扉車の運用に変更されている。

2017年3月30日には京橋駅へのホームドア設置が発表され(2020年度予定)、その中で5扉車(5000系)の3扉車への置き換えも公表されており、遅くともホームドア設置が開始されるまでには(5扉車の運用を残したまま、3扉用ホームドアの設置は構造上難しいため)全廃される見込みである。

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