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{{鉄道車両 |
{{鉄道車両 |
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|車両名=小田急 |
|車両名=小田急2400形電車<br/><small>High Economical car</small> |
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|社色= #00677E<!--帯の色のロイヤルブルー 鉄道ピクトリアル通巻829号(2010年1月号臨時増刊)「特集・小田急電鉄」p191の表から色を抽出--> |
|社色= #00677E<!--帯の色のロイヤルブルー 鉄道ピクトリアル通巻829号(2010年1月号臨時増刊)「特集・小田急電鉄」p191の表から色を抽出--> |
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|画像= Odakyu 2400.jpg |
|画像= Odakyu 2400.jpg |
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|pxl =300px |
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|画像説明= 2400形(1987年) |
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|画像説明= 小田原線末端区間の各駅停車で運用される2400形HE車(1987年) |
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|起動加速度= 3.0 |
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|unit =self |
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|営業最高速度= 100 |
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|編成 =4両固定編成 |
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|設計最高速度= 110 |
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|起動加速度= 3.0[[メートル毎秒毎秒|km/h/s]] |
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|減速度= 4. 0km/h/s(常用)<br/>4.5km/h/s(非常) |
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|営業最高速度= 100[[キロメートル毎時|km/h]] |
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|編成定員= 544 (200) 人 |
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|設計最高速度= 110km/h |
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|全長= 70,540(編成全体) |
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|減速度= 4.0km/h/s(常用)<br/>4.5km/h/s(非常) |
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|全幅= 2,775 |
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|車両定員 =116名(先頭車)<ref name="car2-178"/><br/>155名(中間車)<ref name="car2-178"/> |
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|全高= 4,150 |
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|最大寸法 =15,970[[ミリメートル|mm]]×2,800mm×4,014mm(制御車)<ref name="car2-178"/><br/>19,300mm×2,800mm×4,125mm(電動車)<ref name="car2-178"/><br/>15,970mm×2,800mm×4,020mm(冷房改造後のクハ2478)<ref name="car2-178"/> |
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|編成重量= 109.11t |
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|軌間= 1, |
|軌間= 1,067mm |
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|電気方式= [[直流電化|直流]]1,500V<br/>([[架空電車線方式]]) |
|電気方式= [[直流電化|直流]]1,500V<br/>([[架空電車線方式]]) |
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|主電動機= MB-3039-A |
|主電動機= [[三菱電機]] MB-3039-A |
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|モーター出力 =120[[ワット|kW]] |
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|編成出力= 960kW (2M2T) |
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|歯車比= 92:15=6.13 |
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|定格出力= 120kW |
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|台車 =[[住友金属工業]] FS330(電動台車)<ref name="car2-147"/><br/>住友金属工業 FS30(付随台車)<ref name="car2-147"/> |
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|歯車比= 92:15 (6.13) |
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|駆動装置= [[WN駆動方式 |
|駆動装置= [[WN駆動方式]] |
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|制御装置= 三菱電機 ABFM-168-15MDH<ref name="car2-153"/><br/>[[電気車の速度制御#抵抗制御|電動カム軸式抵抗制御・直並列組合せ・弱め界磁]] |
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|制御装置= 応荷重超多段自動制御方式、指令装置付<br/>(ABFM-168-15MDH) |
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|ブレーキ方式= 電 |
|ブレーキ方式= [[発電ブレーキ]]併用[[電磁直通ブレーキ]] (HSC-D) |
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|保安装置= [[自動列車停止装置#多変周式信号ATS(多変周式(点制御、連続照査型))|OM-ATS]] |
|保安装置= [[自動列車停止装置#多変周式信号ATS(多変周式(点制御、連続照査型))|OM-ATS]] |
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|製造メーカー=[[日本車輌製造]]・[[川崎重工業|川崎車輛]] |
|製造メーカー=[[日本車輌製造]]・[[川崎重工業車両カンパニー|川崎車輛]] |
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|備考= |
|備考= |
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}} |
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'''2400形電車''' |
'''小田急2400形電車'''(おだきゅう2400がたでんしゃ)は、[[小田急電鉄]](小田急)で[[1959年]]から[[1989年]]まで運用されていた[[通勤形車両 (鉄道)|通勤車両]]<!--小田急では「通勤形」という区分ではないため。2400形までは竣功図に「並等電動車両」というように書いてあるようですが-->である。 |
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近郊区間の輸送力増強のために登場した車両で<ref name="arc2-40"/>、経済性を重視した設計が行われたことから "High Economical car" (略して「HE」)という愛称が設定された<ref name="arc1-6667"/>。先頭車と中間車の長さが3m以上も異なることが外観上の特徴で<ref name="1987-64"/><ref group="注釈" name="不等長">客室部分の定員を各車で合わせるために、1m前後の不等長で設計された電車の例は多く、小田急に置いても台枠を流用したために電動車と付随車で車体長が異なる事例が[[小田急1700形電車|1700形]]に見られるが、意図的に車体長を大幅不等長にする手法は、[[西日本鉄道]]の[[西鉄300形電車 (鉄道)|300形電車]]1次車(1939年)など限られた先例があるのみで、[[連接台車|連接車]]や編成で使用することを意図しない地方私鉄を除けばあまり例がない。</ref>、1959年から[[1963年]]までの5年間にわたって4両固定編成×29編成の合計116両が製造された<ref name="1981-61"/>。当初は朝ラッシュ時の[[各駅停車]]へ集中的に運用されていた<ref name="arc2-85"/>が、車両の大型化に伴い[[急行列車]]中心に運用されるようになった<ref name="arc2-40"/>。特に[[箱根登山鉄道鉄道線|箱根登山鉄道線]]へ直通する急行列車には[[1982年]]7月まで運用されていた<ref name="rp513-70"/>が、収容力が小さいことから[[1985年]]から淘汰が始まり<ref name="rp513-84"/>、1989年までに全車両が廃車となった<ref name="2002-115"/>。 |
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[[1950年代]]後半、日本の[[大手私鉄]]で試行錯誤されていた高性能な新型電車は全電動車方式が前提となっており、複雑かつ高コストで大量増備に適さないという課題を抱えていた。2400形はこれを克服するため、製造・保守コストの抑制を考慮して開発され、経済性重視の設計から、"High Economcal car"を略した「HE車」とも呼ばれた。 |
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小田急では、編成表記の際には「[[新宿駅|新宿]]寄り先頭車両の[[鉄道の車両番号|車両番号]](新宿方の車号)×両数」という表記を使用している<ref>『鉄道ダイヤ情報』通巻145号 p.15</ref>ため、本項もそれに倣い、特定の編成を表記する際には「2477×4」のように表記、特定の車両については車両番号から「デハ2400形」などのように表記する。また、特に区別の必要がない場合は[[小田急2200形電車|2200形]]・[[小田急2200形電車|2220形]]・[[小田急2300形電車|2300形]]・[[小田急2320形電車|2320形]]をまとめて「ABFM車」と表記し、本形式2400形は「HE車」、[[小田急2600形電車|2600形]]は「NHE車」と表記する。本項で「急行列車」と記した場合は、[[小田急小田原線#準急|準急]]や[[小田急小田原線#急行|急行]]を、「湯本急行」という表記は[[箱根湯本駅|箱根湯本]]へ直通する急行列車をさすものとする。 |
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加速力確保のため、大出力[[電動機|モーター]]や[[バーニア制御]]器(超多段制御装置)などの新技術を使用し、私鉄業界における先進的な経済形通勤電車となった。電動車の駆動力を確保するため、編成内各車両の長さを不均一にして重量を配分するという珍しい工夫が行われていることでも有名である。 |
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== 登場の経緯 == |
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小田急では1954年に初めて[[カルダン駆動方式]]や[[電磁直通ブレーキ]]を採用した2200形を登場させており、途中で駆動方式の変更などが行われた2220形に移行しつつ1959年初めまでの間に34両が増備されていた<ref name="rp679-131"/>。ABFM車と通称されるこれらの車両は、18m級車体の3扉車で、出力75kWの[[電動機|モーター]]による全軸駆動方式であり、2両分8個のモーターを制御器1台で制御する経済的な「1C8M制御方式(MM'ユニット制御方式)」等を採用した高性能な車両であった<ref name="rp679-131"/>。このような高加速車を投入し、ダイヤの密度を高めることは輸送改善に役立った。[[複々線]]化や[[待避駅|待避線]]の建設など大がかりな地上設備の改善を図るよりは、安上がりな輸送改善策でもあった。しかし、これらの車両はそれまでの吊り掛け駆動方式の車両と比較すれば加減速性能に優れた車両であったが、全車[[動力車|電動車]]方式の採用は主電動機の台数も倍増することになり、新造・保守のコスト増も招いていた<ref name="rp679-131"/><ref group="注釈">この頃、国鉄の[[国鉄101系電車|国鉄モハ90系電車]]も、変電所容量などの理由により、全車電動車方式の見直しを余儀なくされていた。</ref>。 |
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小田急電鉄[[小田急小田原線|小田原線]]の沿線では、1950年代の[[高度経済成長|経済成長]]に伴い郊外居住者が増加する一方、[[教育機関]]等の郊外移転も進行した。その結果混雑は慢性化し、小田急は対応に追われることになった。 |
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一方、1950年代後半、小田急[[小田急小田原線|小田原線]]の沿線では宅地開発が急速に進み[[教育機関]]等の郊外移転も進行したことから、輸送需要の増加は毎年10%近くも増加するようになっていた<ref name="rp679-131"/>。このため、これまで以上のペースで車両数の増加を図る必要に迫られると予測された<ref name="rp679-131132"/>が、車両の製造単価が上昇する上に、製造する両数までこれまで以上に増加することは、投資額の増加を招き、会社経営的に問題視されるようになった<ref name="rp679-132"/>。そこで、車両製作費を抑えるべく、全車電動車方式を見直し、電車の[[電動車]]と[[付随車]]の比率、いわゆる「[[MT比]]」<ref group="注釈">Mは電動車、Tは付随車のこと。</ref>を1:1とした、言い換えれば電動車と付随車を同じ両数で編成を組成する、経済性を重視した新型車両を開発することになった<ref name="rp513-68"/>。ただし、これには「高加減速の性能を低下させてはならない」という条件がつけられることになった<ref name="rp513-68"/>。 |
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=== 高性能通勤電車 === |
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当初小田急では、高加減速性能を備える全[[動力車|電動車]]方式の[[小田急2200形電車|2200形電車(通称ABFM車)]]を開発し、[[1954年]]から投入した。 |
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この時期、全長20m級の通勤車両である[[小田急1800形電車|1800形]]が運用されていたことから、新型車両についても20m級とすることが検討された<ref name="rp679-132"/>。しかしこの当時、各駅停車の停車駅のホーム長は17.5m車4両編成が停車可能な70mしかなく<ref name="rp679-132"/>、20m車では3両編成までしか組成できないためにかえって輸送力が減少してしまうこと<ref name="rp679-132"/>、ホーム延伸についてはすぐに対応できる問題ではないと考えられた<ref name="rp679-132"/>ため、新型車両は全長70mの4両固定編成とすることになった<ref name="rp679-132"/>。また、ABFM車の4両編成では編成重量が132tであったところ、新型車両では4両固定編成で編成重量を105tとすることを目標として設定した<ref name="rp679-132"/>。 |
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これは18m級車体の3扉車で、出力75kWの[[電動機|モーター]]による全軸駆動方式であり、高加速・高速運転に適した「[[カルダン駆動方式]]」、電磁制御で反応が速く、[[発電ブレーキ]]を併用して高速域から強力な制動力を得られる「電空併用[[電磁直通ブレーキ]]」(HSC-Dブレーキ)、2両分8個のモーターを制御器1台で制御する経済的な「1C8M制御方式(MM'ユニット制御方式)」等を採用、当時の日本において最先端を行く高性能電車であった<ref>このタイプは以後派生形も含めて1958年まで増備されている。</ref>。 |
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これらの課題を解決するために開発された車両がHE車である。 |
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このような高加速車を投入し、ダイヤの密度を高めることは輸送改善に役立った。[[複々線]]化や[[待避駅|待避線]]の建設など大がかりな地上設備の改善を図るよりは、安上がりな輸送改善策でもあった。 |
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== 車両概説 == |
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本節では、登場当時の仕様を基本として、増備途上での変更点を個別に記述する。更新による変更については沿革で後述する。 |
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2200形の導入が進められていた1950年代後半の小田急には、まだ[[吊り掛け駆動方式]]の旧型電車も多く在籍していた。「HB車」と呼ばれる[[戦前]]製の手動加速制御車、そして[[1940年代]]から1950年代前半に製造された「ABF車」と呼ばれる自動加速制御車である。 |
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HE車は4両固定編成で、形式は先頭車が[[制御車]]のクハ2450形で、中間車は[[動力車|電動車]]のデハ2400形である。各車両とも奇数番号の車両が新宿寄り、偶数番号の車両が小田原寄りに組成されている。編成については、[[#編成表|巻末の編成表]]を参照のこと。 |
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これらはいずれも[[吊り掛け駆動方式]]の[[自動空気ブレーキ]]車(一部は電磁弁付加)であり、加速・減速能力は、2200形等のカルダン駆動車より低かったため、同じ線路上に混在させると全体の足並みが揃わず、旧型車が[[ダイヤグラム|ダイヤ]]組成上の足かせとなっていた。また旧型車は車体も内張りが木製の「半鋼製車体」で、接客設備の陳腐化は否めなかった。 |
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=== 車体 === |
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しかし旧型車を新車に置き換えるにも、全電動車方式の高加減速車は機器類を多数搭載するため、製造・保守のコストが高く、大量増備には向かないという欠点があった。もはや高加減速車を限定量投入するのではなく、限られたコストの枠内において、保有車の性能レベルを全体的に高めていく工夫が求められるようになっていたのである<ref>これは小田急に限らず、一旦は全電動車方式の高性能通勤電車を開発した大手私鉄各社が、後から直面した共通の課題であった。</ref>。 |
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先頭車は車体長15,400[[ミリメートル|mm]]・全長15,970mm<ref name="rp679-134"/>、中間車は車体長18,800mm・全長19,300mmで<ref name="rp679-134"/>、車体幅は2,700mm・手すりも含めた全幅は2,755mm<ref name="rp679-134"/>の全金属製車体である。1959年度に製造された4編成では、外板の厚さを標準的な2.3mmから1.6mmに、屋根板の厚さは標準的な1.6mmから1.2mmに薄くすることによって更なる軽量化を試みた<ref name="rp679-134"/>が、歪み取りの工作費が高くついてしまった<ref name="rp679-134"/>ことから、1960年度以降の増備車では標準的な厚さに戻している<ref name="rp679-135"/>。 |
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{{Double image aside|right|Odakyu-railway-emu-kuha2556.JPG|200|Odakyu-railway-emu-deha2506.JPG|200|クハ2450形は全長15,970mm|デハ2400形は全長19,300mm}} |
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=== MT比1:1 === |
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後述するように、ABFM車と比較して大出力の主電動機を使用することになった<ref name="rp679-134"/>が、加速時の空転を防止するためには、後述する超多段制御装置の採用とともに、重量を極力動輪上に集めること、言い換えれば、動力が伝達される車輪に重量を多くかけることが必要となる<ref name="rp679-134"/>。しかし、粘着係数<ref group="注釈">車輪とレールの間の転がり摩擦係数。</ref>を含めて計算したところ、電動車の重量を32tとする必要が生じ<ref name="rp679-134"/>、逆に制御車の重量は編成重量の目標である105tから逆算すると21tにまで抑えなければならない<ref name="rp679-134"/>、という計算結果になった。各車両の長さを均等にした上で、電動車と制御車の重量差を10t以上も差をつけることは、電動車へ集中的に機器を搭載することを考慮すると困難であった<ref name="rp679-134"/>。 |
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電車の電動車(モーター付き車両=M車)と[[付随車]](モーターなし車両、トレーラー=T車)の比率を「[[MT比]]」と呼ぶ。 |
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この問題に対して、電動車は台車中心間の距離を1800形と同様の13,600mmにすることで解決策とし<ref name="rp679-134"/>、車体長は18,800mmに設定した<ref name="rp679-134"/>。一方で、編成長を70mに抑えるため、制御車の車体長を15,400mmに設定した<ref name="rp679-134"/>。こうして、HE車の外観上の特徴である<ref name="1987-64"/>、電動車と制御車で3m以上も車体長を違えた変則的な構成となった<ref group="注釈" name="不等長"/>。 |
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全電動車の場合は「オールM」と表現され、高加速性能が得られるが高コストとなる。2200形はこれにあたる。 |
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正面は貫通型3枚窓で、正面貫通扉の脇に手すりが設けられた、2220形・2320形と同様のスタイルである。正面窓は外板から1段窪んだ構造になっている<ref name="rp829-109"/>。前面部分の半径は5,000mmとしている<ref name="car2-144"/>。また、前照灯は2灯としたが、通常は1灯のみ点灯し、光力半減時のみ2灯とも点灯する方式にした<ref name="rp513-69"/>。これは球切れによって運行不能となることを回避するための方策で<ref name="1987-64"/>、車体中心線から外れて点灯することになるために「規則に抵触するのではないか」という意見もあった<ref name="2000-61"/>が、「常時予備の前照灯を持つため保安度は向上する」という理由で採用された<ref name="2000-61"/>。 |
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一方、一般的な電車では、MT比は2:1から1:1程度とされることが多い。こちらはコストは過大とならずに済むが、加速性能には制約を伴う。MT比1:1編成の場合、発進・低速時から大出力を出せば駆動輪は空転しかねず、加速力を高く取れない。 |
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{{Double image aside|right|Odakyu-railway-emu-2400-louver-outside.JPG|130|Odakyu-railway-emu-2400-louver-inside.JPG|130|クハ2450形通風グリル(外側)|クハ2450形通風グリル(内側)}} |
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高度な電子制御以前の時代、乗客を満載した状態のMT比1:1の通勤電車を、空転させずに高加速度で発進させるのは、技術的難題であった。 |
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側面客用扉は各車両とも3箇所で、乗降時間の短縮を図り<ref name="car2-7677"/>、既に2320形での採用実績があった1,300mm幅の[[両開き]]扉を本格的に採用した<ref name="car2-77"/><ref group="注釈">ただし、2320形は通勤用にも使用されていたが、登場時の用途は[[準特急]]用車両であった。</ref>。扉間の間隔は制御車・電動車とも4,000mm間隔で配置した<ref name="1987-64"/>。乗降時・[[ラッシュ時]]の乗客流動に問題がないように、それまでの小田急標準であったABFM車(全長17,570mmの3扉車)と[[プラットホーム|ホーム]]での扉位置をほぼ同一になるように側面の見付を工夫した<ref name="car2-76"/>。側面窓は幅1,000mm×高さ900mmの2段上昇窓で<ref name="rp679-132"/><ref name="arc1-67"/>、内側からはめ込むユニット窓とし<ref name="rp513-69"/>、各車両の客用扉間と電動車の車端部に2つ配置した<ref name="rp679-132"/>。客用扉と窓の間には[[戸袋]]窓を配置したが、制御車では乗務員扉次位と連結面側車端には戸袋窓のみが配置された<ref name="1987-64"/>。制御車の乗務員扉次位の戸袋は、当初夏期には換気のため、窓ガラスの代わりに通風グリルとしていたが、のちグリルは通年装備となり、逆に冬期は冷気侵入防止用の板を戸袋内側に取付ける方法に変更している。以後小田急の非冷房車は登場時からグリルとしている<ref group="注釈">なお、クハ2478号車は冷房改造された後は通年ガラス窓であった。</ref>。 |
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外部塗色は、当時の通勤車両の標準色で、ダークブルーとオレンジイエローの2色塗り塗装である。 |
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小田急は前項のような実情から、MT比1:1でなおかつ高い加速性能を持つ経済形高性能車を模索するに至ったが、1950年代後半当時、経済形高性能車の開発に必要となる大出力カルダン方式のモーターは実用化が遅れていた。小田急電鉄線は1067mmの[[狭軌]]路線であるが、狭軌用カルダンモーターはスペースの制約が厳しいことから大出力化が困難で、1958年時点での最大出力は110kW級に留まっていたのである。 |
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{{-}} |
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=== 内装 === |
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小田急電鉄は、1959年にこれらの課題を解決した2400形を開発、[[1960年]][[1月20日]]から通勤輸送に投入した。 |
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{{Double image aside|right|Odakyu-railway-emu-2400-inside.JPG|140|Odakyu-railway-emu-2400-crews-cabin.JPG|210|車内|乗務員室仕切}} |
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車内は[[鉄道車両の座席#ロングシート(縦座席)|ロングシート]]で、1人あたりの座席幅を430mmまたは440mmとして計算し<ref name="rp679-134"/>、扉間の座席は8人掛けの3,500mm<ref name="rp679-134"/>、制御車の車端部は2人掛けで880mm<ref name="rp679-134"/>、電動車の車端部は3,100mm<ref name="rp679-132"/>で設定した。編成全体での座席定員は200名となり<ref name="rp679-134"/>、扉幅を拡大したにもかかわらずABFM車よりも8名増加した<ref name="rp679-134"/>。座席自体は、急行列車にも使用するために、座面高さは400mm<ref name="rp679-137"/>、座席奥行きを450mm<ref name="rp679-137"/>、背もたれの厚みも150mmと設定していた<ref name="rp679-137"/>。 |
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[[操縦席|運転室]]との仕切りについては、編成中間に入った際に車掌台側<!--2/3となっていましたが、よく考えたら真ん中は乗務員扉で、もともと運転席側に開く構造なので、車掌台側の仕切りのことだけでいいでしょう-->の仕切りを折りたたんで客室スペースとすることができるようにした<ref name="rp513-69"/><ref group="注釈">実際に使用された事はなかった([[#photoa2|『鉄道ピクトリアル アーカイブス2』 p.40]])。</ref>。 |
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== 車両概説 == |
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4両固定編成で、1963年までに29編成116両が製造された。 |
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また、車内の部品についても廉価で軽量となる材質にすることとし<ref name="rp679-135"/>、荷物棚や吊り手の金具など、ABFM車では砲金材が使用されていた<ref name="rp679-135"/>ところを、HE車ではすべてアルミニウム製・ステンレス製・普通鋼製に変更した<ref name="rp679-135"/>。室内の照明には蛍光灯カバーを設けず、蛍光灯の配置についても連続させず間隔を空けた状態で配置した<ref name="rp679-135"/>。 |
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29編成落成したので、クハ2450形の[[鉄道の車両番号|車両番号]]は2451から2499となった後、一度2450に戻ってその次は2551以降という付番を行っている。 |
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{{-}} |
{{-}} |
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=== 主要機器 === |
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==== 主電動機 ==== |
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{{Double image aside|right|Odakyu-railway-emu-kuha2556.JPG|200|Odakyu-railway-emu-deha2506.JPG|200|クハ2450形(クハ2556)(1988年5月 [[栢山駅]])|デハ2400形(デハ2506)(1988年5月 栢山駅)}} |
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主電動機については、[[三菱電機]]製の[[直巻整流子電動機|補極付半密閉自己通風式直流直巻電動機]]であるMB-3039-A型(端子電圧340V、定格電流392A、1時間定格出力120kW、定格回転数1,600rpm(75%界磁)、最[[電気車の速度制御#弱め界磁制御|弱め界磁]]率35%、重量795kg)が採用された<ref name="car2-178"/>。駆動装置は[[WN駆動方式]]の三菱電機WN-60-Aで、歯数比は97:16=6.13である<ref name="arc1-67"/><ref name="1962-8283"/>。 |
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HE車の編成重量は2200形の8割程度しかないため、編成あたりの主電動機出力も2200形の約8割でよいことになる<ref name="rp679-134"/>。しかし、電動車の比率が半減するにもかかわらず同等の出力を確保する必要がある<ref name="rp679-134"/>。これらの条件から、主電動機1基あたりの1時間定格出力は120kWが必要と計算された<ref name="rp679-134"/>。 |
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==== スタイル ==== |
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片側3ドアで2段窓を並べた車体デザインそのものは機能優先で平凡である。 |
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しかし、1950年代後半当時、経済形高性能車の開発に必要となる大出力カルダン方式のモーターは実用化が遅れていた。狭軌用カルダンモーターはスペースの制約が厳しいことから大出力化が困難で、1958年の時点では狭軌に適した[[中空軸平行カルダン駆動方式]]に対応するものでも1時間定格出力110kW級が精一杯という状況であった。 |
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2200形同様、裾絞りがない軽量車体で正面貫通式、尾灯を窓上に上げたスタイルは小田急の伝統的なものである。ただし、客扱い迅速化のために小田急通勤電車初の両開き扉を採用した<ref>小田急の両開き扉車は正確には[[小田急2200形電車|2320形]]が最初で、通勤用にも使用されていたが、登場時の用途は準[[特急形車両|特急形]]であった。</ref>。 |
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一方、[[WN駆動方式|WNドライブ]]は、[[アメリカ合衆国|アメリカ]]の[[ウェスティングハウス・エレクトリック]](WH)社が開発したシステムで、「WN継手」と呼ばれるジョイントを介して主電動機の駆動力を車軸に伝達する。 |
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正面の[[方向幕|種別表示器]]は登場時は装備されておらず、[[行先票|種別板]]を使用していた(のち改造装備)。製造時から前照灯が2灯化されたが、以後2200形など既存形式も同様の改造を施され、小田急の標準的なスタイルとなった。 |
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WNドライブは、日本にはWH社の[[ライセンス|ライセンシー]]であり、小田急にとっては開業以来長らく電車用電装品の供給を受けてきた三菱電機が移入し、[[京阪電気鉄道]]や[[近畿日本鉄道]]、それに[[阪急電鉄|京阪神急行電鉄]]といった[[標準軌]]を採用する各私鉄には早期に導入が始まっており、1954年には架線電圧直流600Vの線区向けで110kW級が既に実現していた。だが、このシステムは中枢をなすWN継手が主電動機電機子軸と主歯車軸との間に直列接続される構造で、主電動機を含めた駆動系全体の軸方向の寸法がどうしても大きくなるという問題を抱えていた。このため、アメリカから導入されたWN継手をそのまま使用する場合、主電動機スペースに制約のある狭軌鉄道では適切な電動機出力を維持したままで導入するのが難しく、1955年時点では、スペース面での制約が少ない[[直角カルダン駆動方式|直角カルダン]]や[[中空軸平行カルダン駆動方式|中空軸平行カルダン]]が日本の狭軌路線用として先行普及していた。 |
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当時、小田急の近郊区間において、[[各駅停車]]のみが停車する[[鉄道駅|駅]]の[[有効長]]は70m(17.5m車4両分)であった。 |
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事実、小田急においても1,067mmの[[狭軌]]路線であったことから、先行する2200形では直角カルダンが採用され、3000形(SE車)では中空軸平行カルダンが採用されている。小田急はWNドライブについても1958年に登場した2220形で実用化していたが、これは全電動車方式を採用する2200形の増備車という位置づけであったこともあり、その主電動機の1時間定格出力は75kWに留まっていた<ref name="rp513-68"/><ref name="rp679-134"/><ref name="tech12-103"/>。 |
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すでに小田急では[[小田急1800形電車|1800形]]などの20m車も運用されており、2400形導入に際して20m車を標準に切りかえる案もあった。しかし、有効長70mでは20m車では3両編成が限界で、ホーム延伸についても時間をかけて慎重に検討すべき課題であるとされ、20m車切り替え案はこの時点では見送られている<ref>その後も小田急線の輸送量増大は著しく、結果として輸送力対策に禍根を残した。</ref>。<!--「鉄道ピクトリアル」通巻679号に、このあたりの事情も小田急電鉄の立場からの意見として書かれていました。-->このため、編成長は70m以内に抑えることが大前提となっていた。{{-}} |
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この時期の三菱電機は狭軌用WNドライブの実用化に積極的に取り組んでおり、まず比較的低出力の55kW級モーターを小型化したWN継手と組み合わせ、1956年に製造された[[富士急行|富士山麓電気鉄道(現・富士急行)]][[富士山麓電気鉄道3100形電車|3100形電車]]で狭軌仕様WN駆動方式を初めて実用化した<ref name="tech12-103"/>。続いて競合他社並みの狭軌75kW級WN駆動方式を、1957年開発の[[長野電鉄]][[長野電鉄2000系電車|2000系電車]]で実現した<ref name="tech12-103"/>。これらはWN継手の搭載スペース確保のため、主電動機軸の出力側端部から冷却ファン部をWN継手を避けるように張り出して配置している。本形式の設計された時点では、WN継手の小型化や主電動機構造の工夫を凝らすことで、段階的に主電動機定格出力の引き上げが実現されてゆく過程にあったのである。 |
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==== 不等長車体 ==== |
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[[画像:OER 2400 sideview.gif|thumb|right|250px|2400形電車の側面図]] |
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2400形の最大の特徴は、デハ(電動車)は19.3m、クハ(制御車)は15.97mと、電動車と[[制御車]](付随車)で3m以上も車体長を違えた変則的な構成である。 |
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つまり、小田急にとっては実用化したばかりのWNドライブにおいて、「WNドライブに対応するこれまでにない狭軌用大出力電動機の実現」という難問を抱えることになった<ref name="rp679-134"/>。 |
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これは全車電動車の2200形に近い加速性能を得るため、駆動軸の粘着性を高める目的で、電動車の車体を大型車並みの長さとして重さを稼ぎ、相対的に制御車を短くすることで、在来の17m級中型車4両編成と編成長や編成重量を揃えて、70mホーム制限に対処したものである<ref>客室部分の定員を各車で合わせるために、1m前後の不等長で設計された電車の例は多いが、電動車と制御車で意図的に車体長を大幅不等長にする手法は、[[西日本鉄道]]の[[西鉄300形電車 (鉄道)|300形電車]]1次車(1939年)など限られた先例があるのみで、編成で使用することを意図しない地方私鉄を除けばあまり例がない。</ref>。 |
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これに対応するべく、主電動機本体、WN継手についても可能な限りコンパクト化を図った上で、電動車の車輪径をABFM車より大径の910mmとすることによって磁気容量確保のために大径化した主電動機の装架空間を確保し<ref name="rp513-68"/>、当時の日本における狭軌鉄道では最大級の出力となる主電動機の採用が実現した<ref name="rp513-68"/><ref name="tech12-104"/><ref group="注釈">1959年時点では、競合する直角カルダン駆動方式や中空軸平行カルダン駆動方式の主電動機は、狭軌用で最大110kW、標準軌用でも三菱の125kW級が最大級であった。1950年代のカルダン駆動方式向けの主電動機出力向上は、機械的なスペース効率の追求に終始した傾向があった。その後1960年代に入ってからカルダン駆動方式向けの主電動機の出力は飛躍的に向上し、標準軌のWNでは[[新幹線]]や[[近畿日本鉄道]]の180kW級、狭軌のWN駆動方式や中空軸式で150kW級も出現したが、これは継手の小形化と許容[[変位]]角の増大による電動機の大形化、より効率よく空間を利用できる8角形枠の採用や遠心力に対する構造の強化、[[軸受|ベアリング]]の改良などといった構造面での進化、冷却効率の向上、それに熱耐性と絶縁性能の双方に優れた[[エポキシ樹脂]]をはじめとする[[絶縁 (電気)|絶縁]]材の飛躍的な性能向上でF種・H種絶縁が実用化されるなど、総合的な技術改良によって負荷余裕のある大出力の主電動機を作れるようになったためである。<!--この部分の出典が見つからないためコメント化--HE車の主電動機も後年の絶縁更新によって5000形と同じ135kWとなっている。--></ref>。 |
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また、当時の小田急標準であった全長17570mm<ref>例外は戦後復興期に導入された20m車の[[小田急1800形電車|1800形]]グループのみである。</ref>、3扉の在来車と[[プラットホーム|ホーム]]でのドア位置を合わせるため、クハの連結面側車端にドアを設置し、乗降時・[[ラッシュ時]]の乗客流動に問題がないようにしていた<ref>その後の小田急では輸送量増加によって車両大型化の要求が強まり、モーター出力の向上などもあって、通勤車は20m車体を標準とすることになった。このため通勤電車の変則車体長は2400形1系列のみに終わっている。</ref>。 |
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==== 制御装置 ==== |
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低荷重時・高荷重時を問わない粘着性能の向上は、MT比1:1化のための大きな要素となった。 |
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[[画像:Odakyu-railway-emu-2400-inside.JPG|thumb|150px|2400形車内(1988年5月)]] |
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[[画像:Odakyu-railway-emu-2400-crews-cabin.JPG|thumb|150px|クハ2450形乗務員室仕切(1988年5月)]] |
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[[画像:Odakyu-railway-emu-2400-louver-outside.JPG|thumb|150px|クハ2450形通風グリル(外側)]] |
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[[画像:Odakyu-railway-emu-2400-louver-inside.JPG|thumb|150px|クハ2450形通風グリル(内側)]] |
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当時の新型通勤電車に共通する全金属製軽量車体、通勤仕様の[[鉄道車両の座席#ロングシート(縦座席)|ロングシート]]構造で、内装自体に特異な特徴は薄い。座席は本形式までは居住性に配慮し、ある程度の奥行き(座面450mm、背摺150mm)を備えて乗り心地をよくしていた<ref>しかしその後はラッシュ激化とのバランスから、次いで1964年に登場した[[小田急2600形電車|2600形]]では床面積確保を優先して座席の奥行きを削っている</ref>ほか、混雑緩和のため、[[操縦席|運転室]]の車掌台側2/3は仕切りを折りたたんで客室スペースとすることができた。 |
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電車の制御装置は、既に日本でも古く[[大正|大正時代]]から自動加速方式が導入されていたものの、その段数は10段前後にとどまり、加速時のショックは大きく、高い加速力も得にくかった。 |
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制御車の乗務員扉次位の[[戸袋]]は、当初夏期には換気のため、窓ガラスの代わりに通風グリルとしていたが、のちグリルは通年装備となり、逆に冬期は冷気侵入防止用の板を戸袋内側に取付ける方法に変更している。以後小田急の非冷房車は登場時からグリルとしている。なお、冷房改造されたクハ2478号車のみは通年ガラス窓であった。 |
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加速対策として有効なのは、制御器そのものの多段化である。1950年代まで[[欧米]]に比べて遅れていた日本の電車技術であったが、それでも制御器の高性能化はかなり早い時期から取り組みが行われており、[[太平洋戦争]]直前より、[[日立製作所]]のMMC制御器(1939年)等を嚆矢として、20段以上程度の多段制御器が出現している。 |
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=== 走行機器 === |
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小田急は戦前から[[三菱電機]]製の電装部品を多く使用してきた歴史があり、2400形の開発にも三菱の技術が相当に寄与している。 |
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だが本格的発展は戦後の外来技術移入からとなった。1950年代に入ると、[[第二次世界大戦]]前後にアメリカで開発された電車用の新しい制御装置が続々と日本に移入され、日本の大手重電メーカーはその[[ライセンス生産]]や改良に取り組んだ。その結果、1954年以降は30段以上の多段制御が可能となり、日本の電車の加速は従来よりスムーズになった。 |
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==== モーター ==== |
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[[三菱電機]]製の[[WN駆動方式]]のモーター、MB-3039-A型<ref>[[直巻整流子電動機|直流直巻]]補極付半密閉自己通風式 端子電圧340V、75%界磁での定格出力120kW 392A 1600rpm 最高許容回転数4500rpm 最弱め界磁率35%</ref>を搭載する。 |
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この種の機械的な制御装置の最終進化形が、通常の制御器に、制御を細分化する回路を加えて超多段化したバーニヤ制御器で、1950年代後半に出現した。電動カム軸や電磁作動スイッチなど従来からの機械的な制御に、当時出始めたプログラムコントロールなどを組み合わせた方式である。 |
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WN駆動方式は、[[アメリカ合衆国|アメリカ]]の[[ウェスティングハウス・エレクトリック]]社が開発したシステムで、「WN継手」と呼ばれるジョイントを介してモーターの駆動力を車軸に伝達する。 |
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制御段数が多ければ、ピーク電流を抑えることができるため、カム進段時のトルク変動が小さく、粘着限界一杯まで高引張力を保ちながらスムーズな加速が実現でき、結果として加速力が向上する<ref group="注釈">ただし、雨天時などでは微少の空転でもカムが進段してしまうため、直流電動機の特性に依る空転の抑制が効かず、大空転が頻発し、それに伴う過電流故障も多くなる傾向もある。HE車での空転検知回路もこれらの問題への対処であった。</ref>。 |
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WN駆動は、日本にはウェスティングハウスの[[ライセンス|ライセンシー]]である三菱電機が移入し、[[標準軌]]私鉄には早期に導入が始まっていたが、継手の横幅が広いためスペースに制約のある狭軌鉄道には普及できず、1955年時点では、スペース面での制約が少ない[[直角カルダン駆動方式|直角カルダン]]や[[中空軸平行カルダン駆動方式|中空軸平行カルダン]]が日本の狭軌路線用として先行していた。 |
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しかし、発電制動付のバーニヤ制御器は高性能だが複雑で、価格、メンテナンスとも高コストである。そこで、在来のMT比1:1な旧型車や、オールM高性能車では、制御器が2両に1個必要だったところを、HE車では4両に1個で済む構成としたことで、コスト抑制問題を解決した<ref group="注釈">この後もバーニヤ制御器は、東武・近鉄・南海など一部の大手私鉄や[[帝都高速度交通営団]](現・[[東京地下鉄]])さらには国鉄([[国鉄103系電車|103系910・1000・1200番台]])で[[1960年代]]に使用されたが、[[1970年代]]以降は[[半導体]]技術利用の次世代制御器である[[チョッパ制御|チョッパ制御器]]に主流の地位を譲った。小田急においても採用例は本形式と5000形のみであった。</ref>。 |
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このため三菱電機は、狭軌用WN駆動システムの実用化に取り組んだ。WN継手を小型化し、まず比較的低出力の55kW級モーターを、1956年に製造された[[富士急行|富士山麓電気鉄道(現・富士急行)]][[富士山麓電気鉄道3100形電車|3100形電車]]に搭載、狭軌仕様WN駆動方式を初めて実用化した。続いて競合他社並みの狭軌75kW級WN駆動方式を、1957年開発の[[長野電鉄]][[長野電鉄2000系電車|2000系電車]]で実現した。これらはWN継手の搭載スペース確保のため、モーター軸の出力側端部から冷却ファン部をWN継手を避けるように張り出して配置している。 |
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HE車に採用された制御装置は、小田急の通勤車両では初採用となる電動カム軸式制御装置の三菱電機製ABFM-168-15MDH型で<ref name="car2-153"/><ref name="1962-8283"/>、デハ2400形の偶数番号の車両に搭載した<ref name="car2-179"/>。2200形同様、1基の制御装置で2両分8個の主電動機を制御する方式 (1C8M) であるが、力行制御段数は2200形の21段に対して83段となる超多段制御装置である<ref name="rp679-135"/>ほか、応荷重機構を付加することによって空車時と満車時の性能差をなくすことを図った<ref name="arc2-53"/>。これにより、2200形では定員乗車時の[[起動加速度]]を3.0km/h/sと設定していたが、HE車は同等の起動加速度3.0km/h/sを確保しただけでなく、空車から満車(定員の250%)まで一定の3.0km/h/sに制御されるようになった<ref name="tech12-105"/>。これを実現するために、HE車の制御装置ではプログラム・コントロールの採用、制御回路の無接点化、バーニヤスイッチによる超多段制御、戻しステップ併用、その他新機構の採用の5点を特徴としていたが、特に力行応荷重<ref name="tech12-105"/>および発電制動付バーニヤ制御器<ref name="tech12-104"/><ref name="1962-8283"/>を採用したことが重要な特徴である。HE車のバーニヤ制御器は、力行(加速)83段(直列33段、並列43段、弱め界磁7段)<ref name="tech12-104"/>、制動(発電ブレーキ)が抵抗段73段<ref name="tech12-105"/>という、実用上は無段階に近い内容で、これ以上は段数を増やす必要性の薄いほどのハイスペックである。 |
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そして小田急向けMB-3039-A型では、モーター本体、WN継手、駆動ギアのコンパクト化を図りつつ、さらに車輪径を大径の910mmとすることでモーター大径化の余裕を得た。その結果、当時の狭軌用カルダンモーターとしては日本最強出力の120kW級が実現された<ref>1959年時点では、競合する直角式や中空軸式の狭軌用モーターは最大110kW、標準軌用カルダンでも三菱の125kW級WNが最大級であった。</ref><ref>1950年代のカルダンモーター出力向上は、機械的なスペース効率の追求に終始した傾向があった。その後1960年代に入ってからカルダンモーターの出力は飛躍的に向上し、標準軌のWNでは[[新幹線]]や[[近畿日本鉄道]]の180kW級、狭軌のWNや中空軸式で150kW級も出現したが、これは継手の小形化と許容[[変位]]角の増大による電動機の大形化、8角形枠や遠心力に対する構造の強化や[[軸受|ベアリング]]の改良などの構造面での進化、冷却効率の向上と[[絶縁 (電気)|絶縁]]技術の向上など、総合的な技術改良によって負荷余裕のある大出力モーターを作れるようになったためである。2400形のモーターも後年の絶縁更新によって5000形と同じ135kWとなっている。</ref>。 |
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この制御装置には、空転をモーター間の電圧の差として[[ブリッジ回路]]で早期検知して即座に再粘着させる(再粘着装置)が開発・装備<ref name="tech12-105"/><ref group="注釈">小田急電鉄発行のHE車パンフレットの2ページに空転再粘着機構の概要が、17ページの主回路図に空転検知用のブリッジ回路が掲載されている。また、表紙は主制御器の無接点制御装置をデザイン化したもので、その中に空転検知回路も掲載されている。</ref><ref group="注釈">後年NHE車で採用された再粘着装置とは異なる機構である。</ref>されている。HE車ではこれらの空転検知回路によって、空転・滑走時にはノッチ戻しをするようになっている<ref name="tech12-105"/>。また、カム軸制御の無接点化が進められ、調整などのメンテナンスを簡略化したほか、発電ブレーキに他励回路を設け、確実にブレーキが立ち上がるようにしている。 |
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==== 制御装置 ==== |
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2200形同様の1C8M方式(1基の制御装置で2両分8個の主電動機を制御する)で、制御装置は偶数電動車に搭載している(奇数電動車には[[圧縮機|コンプレッサー]]、[[電動発電機]]を搭載)。 |
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主抵抗器は電動車2両および制御車2/3両分の制動力を負担するため、大きな発熱量に対応した大型のものとなり、なおかつ送風機を4台備えた半強制通風式とされた。この主抵抗器は、デハ2400形の偶数番号車両に搭載されたが、山側の床下台車間をほぼ埋めるサイズとなった<ref name="rp679-138"/>。 |
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外観上は車体長の変則性が目立つ2400形であるが、機能的には、当時の電車用としては最も進んだもののひとつである、力行応荷重および発電制動付バーニヤ制御器を採用したことが重要な特徴である。プログラム・コントロールの採用、制御回路の無接点化、バーニヤスイッチによる超多段制御、戻しステップ併用、その他新機構の採用の5点を特徴としていた。 |
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==== 制動装置 ==== |
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制御装置には、空転をモーター間の電圧の差として[[ブリッジ回路]]で早期検知して即座に再粘着させる(再粘着装置)が開発・装備<ref>小田急電鉄発行の2400形パンフレットの2ページに空転再粘着機構の概要が、17ページの主回路図に空転検知用のブリッジ回路が掲載されている。また、表紙は主制御器の無接点制御装置をデザイン化したもので、その中に空転検知回路も掲載されている。なお、後年2600形で採用された再粘着装置とは異なる機構である。</ref>されている。2400形ではこれらの空転検知回路によって、空転・滑走時にはノッチ戻しをするようになっている。 |
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ブレーキはHSC-D形電空併用電磁直通ブレーキで、応荷重機構が実装されたこと<ref name="tech12-105"/>、電制時には制御車の制動力の1/3を電動車が負担する制御をすること<ref name="tech12-105"/>、低速になったときに[[鋳鉄]]制輪子の制御車と電制の電動車の制動力のバランスをとるために制御車のブレーキ力を減じる制御(B-55装置)をする<ref name="tech12-105"/>など、いくつかの新機軸が採用されている。基礎制動装置はクラスプ式(両抱え式)で鋳鉄製制輪子を持ちいる<ref name="car2-147"/><ref name="1962-8283"/>。 |
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==== 台車 ==== |
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2200形では定員乗車時の[[起動加速度]]を3.0km/h/sと設定していたが、2400形は同等の起動加速度3.0km/h/sを確保しただけでなく、応荷重機構が付加されたことで、空車から満車(250%)まで一定の3.0km/h/sに制御されるようになった。低荷重時・高荷重時を問わない粘着性能の向上が、MT比1:1化のための大きな要素となったのである。 |
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[[画像:Truck-FS30.jpg|thumb|240px|付随台車 FS30(辻堂海浜公園内の交通展示館の展示物)]] |
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台車についても軽量化を図るため、それまで広く採用されてきた一体鋳鋼製台車から、鋼板溶接組み立て式に変更した<ref name="car2-77"/>ほか、電動台車と付随台車ではほぼ別設計とした<ref name="car2-153"/>。 |
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採用された台車は、小田急では[[小田急2200形電車|2200形]]からの実績がある[[アルストム#アルストムリンク式台車|アルストムリンク式]]台車である<ref name="car2-147"/>が、3000形で電動台車と付随台車の軸距を変えて付随台車の軽量化を図った考え方をさらに進め、電動車と制御車では寸法や構造が異なる専用設計品とした<ref group="注釈">重量も電動車が5,150kg、制御車が3,890kgと大きく異なっていた。</ref>。このため、電動車は車輪径910mm・軸距2,200mmの[[住友金属工業]]FS330<ref name="car2-147"/>、制御車は車輪径762mm・軸距2,000mmで中空軸使用の[[住友金属工業]]FS30をそれぞれ装着する<ref name="car2-147"/>。 |
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===== 超多段制御器 ===== |
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電車の制御装置は、既に日本でも古く[[大正|大正時代]]から自動加速方式が導入されていたものの、その段数は10段前後にとどまり、加速時のショックは大きく、高い加速力も得にくかった。 |
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付随台車の軽量化を図ったこの手法は、その後20mの[[小田急2600形電車|NHE車]]・[[小田急5000形電車|5000形]]、さらには特急車の[[小田急3100形電車|3100形NSE車]]にも引き継がれた<ref name="rp679-135"/>。 |
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加速対策として有効なのは、制御器そのものの多段化である。1950年代まで[[欧米]]に比べて遅れていた日本の電車技術であったが、それでも制御器の高性能化はかなり早い時期から取り組みが行われており、[[太平洋戦争]]直前より、[[日立製作所]]のMMC制御器(1939年)等を嚆矢として、20段以上程度の多段制御器が出現している。 |
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==== その他機器 ==== |
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だが本格的発展は戦後の外来技術移入からとなった。1950年代に入ると、[[第二次世界大戦]]前後にアメリカで開発された電車用の新しい制御装置が続々と日本に移入され、日本の大手重電メーカーはその[[ライセンス生産]]や改良に取り組んだ。その結果、1954年以降は30段以上の多段制御が可能となり、日本の電車の加速は従来よりスムーズになった。 |
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補助電源装置は、デハ2400番台の奇数番号の車両に5.5kVAの出力を有するCLG-319B型[[電動発電機]] (MG) を2台搭載した<ref name="car2-179"/>。それまで小田急の車両で使用されていた補助電源装置では、交流電源と直流電源の両方を供給する複流式であった<ref name="car2-155"/>が、HE車では交流出力のみとすることで保守の容易化を図った<ref name="car2-155"/>。[[圧縮機|電動空気圧縮機]] (CP) は、デハ2400番台の奇数番号の車両にDH-25型を2台搭載した<ref name="car2-179"/>。これらの機器が2台搭載されているのは、故障の際にも前途運転を可能とするためで<ref name="rp513-69"/>、操作スイッチも一括とせずに分離することで操作系統の回路で故障が発生したときにも動作可能としている<ref name="rp405-95"/>。 |
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== 沿革 == |
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この種の機械的な制御装置の最終進化形が、通常の制御器に、制御を細分化する回路を加えて超多段化したバーニヤ制御器で、1950年代後半に出現した。電動カム軸や電磁作動スイッチなど従来からの機械的な制御に、当時出始めたプログラムコントロールなどを組み合わせた方式である。 |
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=== 登場当初 === |
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1959年12月18日に最初の編成となる2451×4が入線<ref name="arc1-73"/>、1960年1月20日から運用を開始した<ref name="arc1-73"/>。同年4月のダイヤ改正までに3編成が増備された<ref name="arc1-73"/>。さらに同年9月までに4編成が増備され<ref name="arc1-80"/>、この年の10月1日に行われたダイヤ改正では、HE車を朝ラッシュ時の各駅停車に集中的に運用し、急行列車と各駅停車の所要時間差の縮小が図られた<ref name="rp405-20"/>。1961年には5編成が<ref name="arc1-80"/>、1962年には6編成が入線している<ref name="rp513-69"/>。 |
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しかし、理論的にはABFM車と同等の性能を確保ということになっていたが、実際には加速時の空転や減速時の滑走に悩まされた<ref name="arc2-17"/>。特に雨の降り始めなどの時にはどう操作しても滑走を防ぎきれず<ref name="arc2-16"/>、一度ホームの途中で停車してから停車位置まで移動したことさえあったという<ref name="arc2-1617"/>。また、これによって制御車の車輪偏磨耗(タイヤフラット)が多発してしまったという<ref name="arc2-17"/>。一方、制動時に床下の抵抗器から発する熱は駅で停車後も発散されるため<ref name="rp679-138"/>、特に夏場には乗降中に熱気が床下から舞い上がり<!--乗客の立場からすればものすごく不快でした-->「HE車はヒーター車の略か」とさえ言われたこともあったという<ref name="rp679-138"/>。 |
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2400形のバーニヤ制御器は、力行(加速)81段(直列33段、並列41段、弱め界磁7段)、制動(発電ブレーキ)73段という、実用上は無段階に近い内容で、これ以上は段数を増やす必要性の薄いほどのハイスペックである。 |
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この間の1961年[[1月17日]]、[[和泉多摩川駅|和泉多摩川]] - [[登戸駅|登戸]]間の[[踏切]]で、新宿発向ヶ丘遊園行きの下り各駅停車で走行中の2459×4が、踏み切りの警報を無視して進入した[[ダンプカー]]と衝突<ref name="rp513-70"/>、先頭のクハ2460は[[多摩川橋梁 (小田急小田原線)|多摩川橋梁]]から転落して横転、2両目のデハ2410は宙吊りとなり、3両目のデハ2409も脱線した<ref name="rp405-174"/>。クハ2460とデハ2410は当時の[[日本車輌製造]]蕨工場にて復旧された<ref name="rp513-70"/>。多摩川橋梁上に残った2両は[[小田急キハ5000形気動車|キハ5000形]]によって[[小田急電鉄経堂工場|経堂工場]]に収容された<ref name="arc1-132"/>。これがHE車の歴史上では唯一の大事故である<ref name="rp513-70"/>。一方、同年には、[[小田急3000形電車 (初代)|3000形SE車]]で採用されたKD17形シュリーレン台車をHE車の制御車に転用する案があった<ref name="rp679-135"/>ため、クハ2474を使用して走行試験が行われた<ref name="rp679-135"/>。特に問題となる点はなかった<ref name="rp679-135"/>が、実現には至っていない<ref name="rp679-135"/>。 |
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制御段数が多ければ、ピーク電流を抑えることができるため、カム進段時のトルク変動が小さく、粘着限界一杯まで高引張力を保ちながらスムーズな加速が実現でき、結果として加速力が向上する<ref>ただし、雨天時などでは微少の空転でもカムが進段してしまうため、直流電動機の特性に依る空転の抑制が効かず、大空転が頻発し、それに伴う過電流故障も多くなる傾向もある。2400形での空転検知回路もこれらの問題への対処であった。</ref>。 |
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1962年12月3日のダイヤ改正からはHE車とABFM車を連結することによって、各駅停車の6両編成化が行われた<ref name="rp405-20"/>。その後、1963年には10編成が増備されたことによって、HE車は29編成116両となり、小田急では初めて1形式で100両を超えた形式となった<ref name="1987-65"/>。なお、増備途上で電動車・付随車とも50両を超えたため<ref name="arc1-80"/>、デハ2449・クハ2499の次はデハ2400・クハ2450となり<ref name="1987-65"/>、その後の車両ではデハ2501・クハ2551から附番されている<ref name="1987-65"/>。 |
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しかし、発電制動付のバーニヤ制御器は高性能だが複雑で、価格、メンテナンスとも高コストである。そこで、在来のMT比1:1な旧型車や、オールM高性能車では、制御器が2両に1個必要だったところを、2400形では4両に1個で済む構成としたことで、コスト抑制問題を解決した<ref>この後もバーニヤ制御器は、一部の大手私鉄や[[帝都高速度交通営団]](現・[[東京地下鉄]])で[[1960年代]]に使用されたが、[[1970年代]]以降は[[半導体]]技術利用の次世代制御器である[[チョッパ制御|チョッパ制御器]]に主流の地位を譲った</ref>。 |
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=== 急行列車中心の運用へ移行 === |
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このほか制御系統の特徴としては、主に以下のような点が挙げられる。 |
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しかし、その後も輸送人員の増加傾向は止まらず、増発の余地がない中で郊外からの輸送力を確保するには、近郊区間の各駅停車の単位輸送力増強、言い換えれば各駅停車1列車あたりの定員を多くして本数の減少を補うしか方法がなくなった<ref name="rp679-137"/>。このため、1964年からは近郊区間の各駅停車には車体を大型化したNHE車の投入が開始され<ref name="rp679-138"/>、HE車は次第に急行列車を中心とする運用に変更されていった<ref name="arc2-40"/>。しかし、箱根登山鉄道線には大型車両が入線できなかったため<ref name="rp513-70"/>、その後長期にわたり湯本急行の主力車両として運用されることになった<ref name="rp513-70"/>。 |
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* 主抵抗器が電動車2両および制御車2/3両分の制動力を負担するため、大きな発熱量に対応した大型のものとなり(偶数電動車の海側の床下台車間をほぼ埋めるサイズとなった)、なおかつ送風機を4台備えた半強制通風式とされた。 |
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* カム軸制御の無接点化が進められ、調整などのメンテナンスを簡略化した。 |
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* 発電ブレーキに他励回路を設け、確実にブレーキが立ち上がるようにしている。 |
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なお、1965年前後の数年間、特急需要のピーク時や検査入場時などに特急車両が不足する事態となり<ref name="dj145-55"/>、これを補うために「サービス特急」と呼ばれる特急料金不要の特急列車が設定され<ref name="dj145-55"/>、一部の特急「えのしま」にHE車が運用された<ref name="dj145-55"/>。この列車は座席定員制で<ref name="dj145-55"/>、HE車のうち車内に号車番号札と座席番号表示を装備した車両が運用された<ref name="dj145-55"/>。 |
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==== その他 ==== |
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ブレーキは「HSC-D形」電空併用電磁直通ブレーキ、[[鉄道車両の台車|台車]]は[[住友金属工業|住友金属]]製の[[アルストム|アルストムリンク式]]台車で、いずれも2200形で採用されて実績のある方式である。 |
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=== 冷房搭載試験 === |
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ブレーキには応荷重機構が付いたこと、電制時には制御車の制動力の1/3を電動車が負担する制御をすること、低速になったときに[[鋳鉄]]制輪子の制御車と電制の電動車の制動力のバランスをとるために制御車のブレーキ力を減じる制御(B-55装置)をするなどいくつかの新機軸が採用されている。{{要出典範囲|date=2010年12月|なお、電動車については営業運転終了時まで鋳鉄制輪子を使用していた。}} |
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[[File:Oer2478.JPG|thumb|240px|試験的に冷房化改造されたクハ2478]] |
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1960年代後半になると、[[京王電鉄|京王帝都電鉄(当時)]]では1968年から[[京王5000系電車|同社5000系]]において関東地方では初めて、[[エア・コンディショナー|冷房装置]]を装備した通勤車両が登場する<ref name="car17-57"/>など、通勤車両の冷房化が検討されるようになった<ref name="rp513-70"/>。小田急においても、通勤車両の冷房化に着手することになったが、特急車両において既に3100形NSE車で冷房装置の採用実績があったものの保守に問題を生じていた<ref name="rp679-136"/>上、定員の2倍以上の乗客が乗っている状態ではどの程度の冷房能力が必要かという懸念があった<ref name="rp679-136"/>。そこで、HE車の1両に冷房を搭載し、実用試験を行なうことになった<ref name="rp679-136"/>。 |
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試験車両に選定されたのは2477×4の編成で小田原側先頭車となるクハ2478で、8,500[[カロリー|kcal]]/hの[[冷凍能力|能力]]を有する[[CU-12]]型[[分散式冷房装置]]を屋根上に5台搭載し<ref name="rp513-70"/>、冷房用の電源として60kVAの容量を有するCLG-326E形電動発電機を搭載した<ref name="car2-179"/>。これが小田急の通勤車両では初の冷房車<ref name="car2-79"/>で、1968年8月から試験が開始された。車内は冷房装置が突き出すような配置で、他の車両と比較して車内がやや暗い印象となった<ref name="rp679-136"/>。 |
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台車は開業以来2200形までの伝統であった一体鋳鋼製台車から鋼板組み立て式に変更となり、軽量化を図ったものとなっているが、軸箱支持は2200形と同じアルストムリンク式台車である。電動車と制御車では寸法が全く異なり、電動車には車輪径910mm・軸距2200mmのFS-330、制御車には車輪径762mm・軸距2000mmで中空軸使用<ref>後に中実軸に変更された。</ref>のFS-30が採用され、重量も電動車が5150kg、制御車が3890kgと大きく異なっていた。電動車と付随車での車輪径を変える手法は、その後20mの[[小田急2600形電車|2600形]]・[[小田急5000形電車|5000形]]、さらには特急車の[[小田急3100形電車|3100形NSE車]]にも引き継がれている<ref>なお、最新の[[小田急50000形電車|50000形VSE車]]でも、展望室の低床化に対応するために採用している。</ref>。 |
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1970年夏<!--5000形量産冷房車の登場が1971年4月なので、試験はその前に終わったということでしょう-->まで試験が行なわれ、この試験の結果をもとに[[小田急5000形電車|5000形]]量産冷房車が登場した<ref name="car2-80"/>。しかし、HE車の冷房化は行われなかったため、中型車の冷房車はこの1両だけに終わっている<ref name="rp513-70"/>。 |
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== 沿革 == |
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[[File:Oer2478.JPG|thumb|240px|試験的に冷房化改造されたクハ2478]] |
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[[画像:Truck-FS30.jpg|thumb|240px|辻堂海浜公園内の交通展示館の展示物となったFS30型台車]] |
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本形式は増加する通勤輸送需要に時宜を得て投入され、所期の成功を収めたが、その後も小田急線の輸送量は増加し続けて慢性的飽和状態となり、1964年の2600形以降の増備車は全車が大型の20m車体を標準とするに至った。 |
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* [[1961年]]、クハ2474に[[小田急3000形電車 (初代)|3000形SE車]]で採用されたKD17形台車を転用し、走行試験が行われた。 |
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* [[1961年]][[1月17日]]、[[和泉多摩川駅|和泉多摩川]] - [[登戸駅|登戸]]間の[[踏切]]で、新宿発向ヶ丘遊園行きの下り各駅停車で走行中の2460Fが警報無視で進入した[[ダンプカー]]と衝突し先頭のクハ2460は[[多摩川橋梁 (小田急小田原線)|多摩川橋梁]]から転落して横転、2両目のデハ2410は宙吊りとなった。これら2両は当時の[[日本車輌製造]]蕨工場にて復旧された。多摩川橋梁上に残った2両は救援に駆けつけた[[小田急キハ5000形気動車|キハ5000形]]によって引き上げられた。 |
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* [[1968年]]にクハ2478のみ試験的に[[エア・コンディショナー|冷房装置]]が搭載され([[CU-12]]型[[分散式冷房装置]]5台)、小田急の通勤電車としては初の冷房車となる。1971年までの冷房試験結果を基に[[小田急5000形電車|5000形]]量産冷房車が登場した。他の2400形は最後まで非冷房であった。 |
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* [[1972年]]、2551Fクハ2551に[[排障器]](スカート)が試験的に取付けられた。後に中型車は不採用となり、1977年に撤去された。 |
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* 2400形は[[箱根登山鉄道鉄道線|箱根登山鉄道]]直通の急行に長らく充当されたが、これは当時の箱根登山線には2600形以降の20m級大型車が規格制約で入線できなかったためである。しかし、[[1982年]]7月に箱根登山線の規格改良で大型車乗り入れが可能となると、2400形は小田原線の区間運用や[[小田急多摩線|多摩線]]運用などに転用された。 |
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* [[小田急2200形電車|2200形ABFM車]]の[[廃車 (鉄道)|廃車]]が進むと、ABFM車6両編成の運用に、2400形+ABFM車2両という編成が出現した。特に小田原方が2400形の編成は、色は違うが往年の急行を彷彿とさせるものであった。なお、試作冷房車のクハ2478が含まれた編成もこの運用に入ったことがあり、小田原方に連結されていた。 |
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* [[1983年]]に[[小田急8000形電車|8000形]]が登場し、ABFM車の置き換えが終わると、今度は2400形の廃車が始まる。変則な車体長や、電動車が全て中間車で短編成を組めないなど使い勝手が悪かったことから中小私鉄等への譲渡は生じず、[[1989年]]3月までに全車廃車となった。最後まで残ったのは2484Fであった。 |
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* 搭載されていた120kWモーターのみ、当時[[吊り掛け駆動方式|吊り掛け駆動]]車だった[[小田急4000形電車 (初代)|4000形]]のカルダン駆動化改造に流用された。 |
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* 一部のFS-30台車は[[三岐鉄道]]に譲渡されたが、2008年時点では使用されていない。 |
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* 1987年12月に[[小田急百貨店]]新宿店で開催された「小田急開業60周年記念大鉄道展」で、クハ2452の前頭部が展示されたが、実際には同年に廃車されたクハ2459(解体時に前頭部を切断した)を改番したものと思われる。 |
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* [[神奈川県]][[藤沢市]]の[[辻堂海浜公園]]に2400形のFS-30形台車が保存されている。 |
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=== 急行列車運用から撤退 === |
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== 編成図 == |
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1968年から1969年にかけて、[[自動列車停止装置#多変周式信号ATS(多変周式(点制御、連続照査型))|OM-ATS]]の設置<ref name="car2-80"/>が行われたほか、1969年には正面の連結器が[[連結器#密着自動連結器|密着自動連結器]]から[[連結器#密着連結器|密着連結器]]に交換され<ref name="rp513-70"/>、同時期には列車種別表示装置(種別幕)の設置が行われた<ref name="rp513-70"/>。 |
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{{節stub}} |
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; 編成図 |
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なお、1972年、2551×4のクハ2551に[[排障器|台枠下部覆い]](スカート)を試験的に取付けた<ref name="car2-80"/>が、中型車は不採用となり、1977年に撤去された<ref name="car2-80"/>。 |
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{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:80%;" |
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1979年からは車体修繕工事が開始され、1982年までに4編成を除いて完了した<ref name="car2-80"/>。 |
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この時期になると、急行列車について10両編成での運行や車両大型化が進められ、HE車の急行運用は減少しており<ref name="rp513-84"/>、1979年3月からは多摩線の各駅停車にも運用されるようになった<ref name="rp513-85"/>。しかし、前述の通り箱根登山鉄道線への直通する湯本急行については、大型車が乗り入れできなかったためにHE車が主力として運用されていた<ref name="rp513-70"/>。しかし、急行列車が大型車による10両編成で運行される状況下、中型車の4両編成では輸送力不足となっていた<ref name="rp546-148"/>。これを解決するため、1982年7月12日から湯本急行に使用される車両の大型化が開始され<ref name="rp546-148"/>、HE車は湯本急行の運用から撤退した<ref name="rp513-84"/>。 |
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その後も江ノ島線の急行列車へは運用されていたが、1985年4月には日中の急行列車の運用から外された<ref name="rp513-84"/>。なお、1982年からはABFM車の淘汰が開始されており、その過程で同年11月からABFM車とHE車を連結した運用が復活している<ref name="rp513-85"/>。 |
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=== 淘汰 === |
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1985年からはHE車の淘汰が開始されることになり、捻出されたHE車の主電動機を当時[[吊り掛け駆動]]の非冷房車であった[[小田急4000形電車 (初代)|4000形]]に流用することになった<ref name="1987-65"/>。2557×4の編成が同年4月1日付で廃車となった<ref name="rp513-70"/>のを皮切りに淘汰が開始され、試作冷房車の編成であった2477×4の編成も同年11月30日付で廃車された<ref name="rp513-84"/>。その後、冷房化と高性能化が行われた4000形と入れ替わるようにHE車の廃車が進められた<ref name="rp546-151"/>。朝ラッシュ時に残されていた急行列車の運用も1987年3月のダイヤ改正で撤退<ref name="rp513-84"/>、同年9月から翌1988年3月にかけては多摩線の運用からも撤退した<ref name="rp513-85"/>。最後に残されていた小田原線末端区間<ref group="注釈">[[新松田駅|新松田]]と[[小田原駅|小田原]]の間([[#長内513|『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.85]])。</ref>の各駅停車での定期運用も、1988年11月18日に[[小田急1000形電車|1000形]]<ref group="注釈">このときに投入されたのは1059×4・1060×4・1061×4で([[#長内513|『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.85]])、2009年3月から登山色に塗られて新松田以西の限定運用になった編成である(『鉄道ピクトリアル』通巻829号 pp.254-255)。</ref>に置き換えられ撤退した<ref name="rp513-85"/>。 |
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最後に残ったのは2483×4の編成で、1989年1月20日以降は予備車として残され<ref name="rp546-153"/>、時折江ノ島線の大型4両編成運用に入ることもあった<ref name="rp513-85"/>が、同年3月のダイヤ改正を前に運用を終了<ref name="rp513-78"/>、同年3月20日付で廃車となり<ref name="rp513-69"/>、HE車は全廃となった。 |
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車両自体の中小私鉄等への譲渡は生じず、廃車後は全車両が解体された<ref name="rp513-70"/>。[[三岐鉄道]]にFS30形・FS330形台車が譲渡された<ref name="rp546-173"/>ほか、[[神奈川県]][[藤沢市]]の[[辻堂海浜公園]]にFS30形台車が保存されている<ref name="rp679-197"/>。 |
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== 編成表 == |
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; 凡例 : Tc…[[制御車]]、M…[[動力車|電動車]]、CON…[[主制御器|制御装置]]、MG…[[電動発電機]]、CP…[[圧縮機|電動空気圧縮機]]、PT…[[集電装置]] |
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{| class="wikitable" style="text-align:center; font-size:80%; margin:1em 0em 2em 3em;" |
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|- |
|- |
||
|style="border-bottom:solid 3px # |
|style="border-bottom:solid 3px #D3C59C<!--ケイプアイボリー-->; background-color:#ccc;"|<ref name="car2-178179"/> |
||
|style="border-bottom:solid 3px # |
|style="border-bottom:solid 3px #D3C59C;" colspan="11"|{{TrainDirection|[[小田原駅|小田原]]|[[新宿駅|新宿]]}} |
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|- |
|- |
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!形式 |
!形式 |
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| |
| '''クハ2450''' || '''デハ2400''' || '''デハ2400''' || '''クハ2450''' |
||
|style="width:8em;"|'''デハ2400''' |
|||
|style="width:8em;"|'''デハ2400''' |
|||
|style="width:8em;"|'''クハ2450''' |
|||
|- |
|- |
||
!style="border-bottom:solid 3px #00677e;"|区分 |
!style="border-bottom:solid 3px #00677e;"|区分 |
||
|style="border-bottom:solid 3px #00677e;"| |
|style="border-bottom:solid 3px #00677e;"| Tc2 ||style="border-bottom:solid 3px #00677e;"| M2 ||style="border-bottom:solid 3px #00677e;"| M1 ||style="border-bottom:solid 3px #00677e;"| Tc1 |
||
|style="border-bottom:solid 3px #00677e;"|偶数<br/>(M2) |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #00677e;"|奇数<br/>(M1) |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #00677e;"|奇数<br/>(Tc1) |
|||
|- |
|- |
||
![[鉄道の車両番号|車両番号]] |
|||
!搭載機器 |
|||
| '''2452'''<br/>'''2454'''<br/>'''2456'''<br/>'''2458'''<br/>'''2460'''<br/>'''2462'''<br/>'''2464'''<br/>'''2466'''<br/>'''2468'''<br/>'''2470'''<br/>'''2472'''<br/>'''2474'''<br/>'''2476'''<br/>'''2478'''<br/>'''2480'''<br/>'''2482'''<br/>'''2484'''<br/>'''2486'''<br/>'''2488'''<br/>'''2490'''<br/>'''2492'''<br/>'''2494'''<br/>'''2496'''<br/>'''2498'''<br/>'''2450'''<br/>'''2552'''<br/>'''2554'''<br/>'''2556'''<br/>'''2558''' |
|||
|※ |
|||
|| '''2402'''<br/>'''2404'''<br/>'''2406'''<br/>'''2408'''<br/>'''2410'''<br/>'''2412'''<br/>'''2414'''<br/>'''2416'''<br/>'''2418'''<br/>'''2420'''<br/>'''2422'''<br/>'''2424'''<br/>'''2426'''<br/>'''2428'''<br/>'''2430'''<br/>'''2432'''<br/>'''2434'''<br/>'''2436'''<br/>'''2438'''<br/>'''2440'''<br/>'''2442'''<br/>'''2444'''<br/>'''2446'''<br/>'''2448'''<br/>'''2400'''<br/>'''2502'''<br/>'''2504'''<br/>'''2506'''<br/>'''2508''' |
|||
|CONT・PT |
|||
|| '''2401'''<br/>'''2403'''<br/>'''2405'''<br/>'''2407'''<br/>'''2409'''<br/>'''2411'''<br/>'''2413'''<br/>'''2415'''<br/>'''2417'''<br/>'''2419'''<br/>'''2421'''<br/>'''2423'''<br/>'''2425'''<br/>'''2427'''<br/>'''2429'''<br/>'''2431'''<br/>'''2433'''<br/>'''2435'''<br/>'''2437'''<br/>'''2439'''<br/>'''2441'''<br/>'''2443'''<br/>'''2445'''<br/>'''2447'''<br/>'''2449'''<br/>'''2501'''<br/>'''2503'''<br/>'''2505'''<br/>'''2507''' |
|||
|MG・CP・PT |
|||
|| '''2451'''<br/>'''2453'''<br/>'''2455'''<br/>'''2457'''<br/>'''2459'''<br/>'''2461'''<br/>'''2463'''<br/>'''2465'''<br/>'''2467'''<br/>'''2469'''<br/>'''2471'''<br/>'''2473'''<br/>'''2475'''<br/>'''2477'''<br/>'''2479'''<br/>'''2481'''<br/>'''2483'''<br/>'''2485'''<br/>'''2487'''<br/>'''2489'''<br/>'''2491'''<br/>'''2493'''<br/>'''2495'''<br/>'''2497'''<br/>'''2499'''<br/>'''2551'''<br/>'''2553'''<br/>'''2555'''<br/>'''2557''' |
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| |
|||
|- |
|- |
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!搭載機器<br/> |
|||
!全長 |
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| <ref group="注釈">冷房改造後のクハ2478のみMG搭載([[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.179]])。</ref>|| CON,PT|| MG,CP,PT || |
|||
|15,970mm |
|||
|19,300mm |
|||
|19,300mm |
|||
|15,970mm |
|||
|- |
|- |
||
!style="border-bottom:solid 3px # |
!style="border-bottom:solid 3px #000000<!--床下機器をイメージした黒-->;"|自重 |
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|style="border-bottom:solid 3px #000000;"|20.22t<ref group="注釈">冷房改造後のクハ2478のみ24.47t([[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.178]])。</ref>||style="border-bottom:solid 3px #000000;"|35.30t||style="border-bottom:solid 3px #000000;"| 33.37t||style="border-bottom:solid 3px #000000;"|20.22t |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #0992d6;"|20.22t |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #0992d6;"|35.30t |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #0992d6;"|33.37t |
|||
|style="border-bottom:solid 3px #0992d6;"|20.22t |
|||
|- |
|- |
||
!定員 |
!定員 |
||
| 117 || 155 || 155 || 117 |
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| |
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| |
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|} |
|} |
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{| |
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|style="vertical-align:top; font-size:90%;"| |
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; 凡例 |
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|- |
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| |
|||
* Tc…[[制御車]] |
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* M…[[動力車|電動車]] |
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* CONT…制御装置 |
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* MG…[[電動発電機]] |
|||
* CP…[[圧縮機|電動空気圧縮機]] |
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* PT…[[集電装置]] |
|||
|} |
|||
※:クハ2478のみ、冷房用電源の確保のためにMG(電動発電機)を搭載していた。自重も24.47tとなっている。 |
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== 脚注 == |
== 脚注 == |
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{{脚注ヘルプ}} |
{{脚注ヘルプ}} |
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{{Reflist|2}} |
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== |
=== 注釈 === |
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{{Reflist|group="注釈"}} |
|||
=== 出典 === |
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{{reflist|2|refs= |
|||
<ref name="1962-8283">[[#電気学会1962|『電気鉄道ハンドブック』(1962年版) pp.82-83]]</ref> |
|||
<ref name="1981-61">[[#生方1981|『日本の私鉄5 小田急』(1981年版) p.61]]</ref> |
|||
<ref name="1987-64">[[#吉川1987|『小田急 車両と駅の60年』 p.64]]</ref> |
|||
<ref name="1987-65">[[#吉川1987|『小田急 車両と駅の60年』 p.65]]</ref> |
|||
<ref name="2000-61">[[#生方2000|『小田急物語』 p.61]]</ref> |
|||
<ref name="2002-115">[[#大幡2002|『小田急電鉄の車両』 p.115]]</ref> |
|||
<ref name="car2-76">[[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.76]]</ref> |
|||
<ref name="car2-7677">[[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』pp.76-77]]</ref> |
|||
<ref name="car2-77">[[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.77]]</ref> |
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<ref name="car2-79">[[#小山1985|『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.79]]</ref> |
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2012年9月29日 (土) 10:24時点における版
小田急2400形電車 High Economical car | |
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小田原線末端区間の各駅停車で運用される2400形HE車(1987年) | |
基本情報 | |
製造所 | 日本車輌製造・川崎車輛 |
主要諸元 | |
編成 | 4両固定編成 |
軌間 | 1,067mm |
電気方式 |
直流1,500V (架空電車線方式) |
最高運転速度 | 100km/h |
設計最高速度 | 110km/h |
起動加速度 | 3.0km/h/s |
減速度 |
4.0km/h/s(常用) 4.5km/h/s(非常) |
車両定員 |
116名(先頭車)[1] 155名(中間車)[1] |
最大寸法 (長・幅・高) |
15,970mm×2,800mm×4,014mm(制御車)[1] 19,300mm×2,800mm×4,125mm(電動車)[1] 15,970mm×2,800mm×4,020mm(冷房改造後のクハ2478)[1] |
台車 |
住友金属工業 FS330(電動台車)[2] 住友金属工業 FS30(付随台車)[2] |
主電動機 | 三菱電機 MB-3039-A |
主電動機出力 | 120kW |
駆動方式 | WN駆動方式 |
歯車比 | 92:15=6.13 |
制御装置 |
三菱電機 ABFM-168-15MDH[3] 電動カム軸式抵抗制御・直並列組合せ・弱め界磁 |
制動装置 | 発電ブレーキ併用電磁直通ブレーキ (HSC-D) |
保安装置 | OM-ATS |
小田急2400形電車(おだきゅう2400がたでんしゃ)は、小田急電鉄(小田急)で1959年から1989年まで運用されていた通勤車両である。
近郊区間の輸送力増強のために登場した車両で[4]、経済性を重視した設計が行われたことから "High Economical car" (略して「HE」)という愛称が設定された[5]。先頭車と中間車の長さが3m以上も異なることが外観上の特徴で[6][注釈 1]、1959年から1963年までの5年間にわたって4両固定編成×29編成の合計116両が製造された[7]。当初は朝ラッシュ時の各駅停車へ集中的に運用されていた[8]が、車両の大型化に伴い急行列車中心に運用されるようになった[4]。特に箱根登山鉄道線へ直通する急行列車には1982年7月まで運用されていた[9]が、収容力が小さいことから1985年から淘汰が始まり[10]、1989年までに全車両が廃車となった[11]。
小田急では、編成表記の際には「新宿寄り先頭車両の車両番号(新宿方の車号)×両数」という表記を使用している[12]ため、本項もそれに倣い、特定の編成を表記する際には「2477×4」のように表記、特定の車両については車両番号から「デハ2400形」などのように表記する。また、特に区別の必要がない場合は2200形・2220形・2300形・2320形をまとめて「ABFM車」と表記し、本形式2400形は「HE車」、2600形は「NHE車」と表記する。本項で「急行列車」と記した場合は、準急や急行を、「湯本急行」という表記は箱根湯本へ直通する急行列車をさすものとする。
登場の経緯
小田急では1954年に初めてカルダン駆動方式や電磁直通ブレーキを採用した2200形を登場させており、途中で駆動方式の変更などが行われた2220形に移行しつつ1959年初めまでの間に34両が増備されていた[13]。ABFM車と通称されるこれらの車両は、18m級車体の3扉車で、出力75kWのモーターによる全軸駆動方式であり、2両分8個のモーターを制御器1台で制御する経済的な「1C8M制御方式(MM'ユニット制御方式)」等を採用した高性能な車両であった[13]。このような高加速車を投入し、ダイヤの密度を高めることは輸送改善に役立った。複々線化や待避線の建設など大がかりな地上設備の改善を図るよりは、安上がりな輸送改善策でもあった。しかし、これらの車両はそれまでの吊り掛け駆動方式の車両と比較すれば加減速性能に優れた車両であったが、全車電動車方式の採用は主電動機の台数も倍増することになり、新造・保守のコスト増も招いていた[13][注釈 2]。
一方、1950年代後半、小田急小田原線の沿線では宅地開発が急速に進み教育機関等の郊外移転も進行したことから、輸送需要の増加は毎年10%近くも増加するようになっていた[13]。このため、これまで以上のペースで車両数の増加を図る必要に迫られると予測された[14]が、車両の製造単価が上昇する上に、製造する両数までこれまで以上に増加することは、投資額の増加を招き、会社経営的に問題視されるようになった[15]。そこで、車両製作費を抑えるべく、全車電動車方式を見直し、電車の電動車と付随車の比率、いわゆる「MT比」[注釈 3]を1:1とした、言い換えれば電動車と付随車を同じ両数で編成を組成する、経済性を重視した新型車両を開発することになった[16]。ただし、これには「高加減速の性能を低下させてはならない」という条件がつけられることになった[16]。
この時期、全長20m級の通勤車両である1800形が運用されていたことから、新型車両についても20m級とすることが検討された[15]。しかしこの当時、各駅停車の停車駅のホーム長は17.5m車4両編成が停車可能な70mしかなく[15]、20m車では3両編成までしか組成できないためにかえって輸送力が減少してしまうこと[15]、ホーム延伸についてはすぐに対応できる問題ではないと考えられた[15]ため、新型車両は全長70mの4両固定編成とすることになった[15]。また、ABFM車の4両編成では編成重量が132tであったところ、新型車両では4両固定編成で編成重量を105tとすることを目標として設定した[15]。
これらの課題を解決するために開発された車両がHE車である。
車両概説
本節では、登場当時の仕様を基本として、増備途上での変更点を個別に記述する。更新による変更については沿革で後述する。
HE車は4両固定編成で、形式は先頭車が制御車のクハ2450形で、中間車は電動車のデハ2400形である。各車両とも奇数番号の車両が新宿寄り、偶数番号の車両が小田原寄りに組成されている。編成については、巻末の編成表を参照のこと。
車体
先頭車は車体長15,400mm・全長15,970mm[17]、中間車は車体長18,800mm・全長19,300mmで[17]、車体幅は2,700mm・手すりも含めた全幅は2,755mm[17]の全金属製車体である。1959年度に製造された4編成では、外板の厚さを標準的な2.3mmから1.6mmに、屋根板の厚さは標準的な1.6mmから1.2mmに薄くすることによって更なる軽量化を試みた[17]が、歪み取りの工作費が高くついてしまった[17]ことから、1960年度以降の増備車では標準的な厚さに戻している[18]。
後述するように、ABFM車と比較して大出力の主電動機を使用することになった[17]が、加速時の空転を防止するためには、後述する超多段制御装置の採用とともに、重量を極力動輪上に集めること、言い換えれば、動力が伝達される車輪に重量を多くかけることが必要となる[17]。しかし、粘着係数[注釈 4]を含めて計算したところ、電動車の重量を32tとする必要が生じ[17]、逆に制御車の重量は編成重量の目標である105tから逆算すると21tにまで抑えなければならない[17]、という計算結果になった。各車両の長さを均等にした上で、電動車と制御車の重量差を10t以上も差をつけることは、電動車へ集中的に機器を搭載することを考慮すると困難であった[17]。
この問題に対して、電動車は台車中心間の距離を1800形と同様の13,600mmにすることで解決策とし[17]、車体長は18,800mmに設定した[17]。一方で、編成長を70mに抑えるため、制御車の車体長を15,400mmに設定した[17]。こうして、HE車の外観上の特徴である[6]、電動車と制御車で3m以上も車体長を違えた変則的な構成となった[注釈 1]。
正面は貫通型3枚窓で、正面貫通扉の脇に手すりが設けられた、2220形・2320形と同様のスタイルである。正面窓は外板から1段窪んだ構造になっている[19]。前面部分の半径は5,000mmとしている[20]。また、前照灯は2灯としたが、通常は1灯のみ点灯し、光力半減時のみ2灯とも点灯する方式にした[21]。これは球切れによって運行不能となることを回避するための方策で[6]、車体中心線から外れて点灯することになるために「規則に抵触するのではないか」という意見もあった[22]が、「常時予備の前照灯を持つため保安度は向上する」という理由で採用された[22]。
側面客用扉は各車両とも3箇所で、乗降時間の短縮を図り[23]、既に2320形での採用実績があった1,300mm幅の両開き扉を本格的に採用した[24][注釈 5]。扉間の間隔は制御車・電動車とも4,000mm間隔で配置した[6]。乗降時・ラッシュ時の乗客流動に問題がないように、それまでの小田急標準であったABFM車(全長17,570mmの3扉車)とホームでの扉位置をほぼ同一になるように側面の見付を工夫した[25]。側面窓は幅1,000mm×高さ900mmの2段上昇窓で[15][26]、内側からはめ込むユニット窓とし[21]、各車両の客用扉間と電動車の車端部に2つ配置した[15]。客用扉と窓の間には戸袋窓を配置したが、制御車では乗務員扉次位と連結面側車端には戸袋窓のみが配置された[6]。制御車の乗務員扉次位の戸袋は、当初夏期には換気のため、窓ガラスの代わりに通風グリルとしていたが、のちグリルは通年装備となり、逆に冬期は冷気侵入防止用の板を戸袋内側に取付ける方法に変更している。以後小田急の非冷房車は登場時からグリルとしている[注釈 6]。
外部塗色は、当時の通勤車両の標準色で、ダークブルーとオレンジイエローの2色塗り塗装である。
内装
車内はロングシートで、1人あたりの座席幅を430mmまたは440mmとして計算し[17]、扉間の座席は8人掛けの3,500mm[17]、制御車の車端部は2人掛けで880mm[17]、電動車の車端部は3,100mm[15]で設定した。編成全体での座席定員は200名となり[17]、扉幅を拡大したにもかかわらずABFM車よりも8名増加した[17]。座席自体は、急行列車にも使用するために、座面高さは400mm[27]、座席奥行きを450mm[27]、背もたれの厚みも150mmと設定していた[27]。
運転室との仕切りについては、編成中間に入った際に車掌台側の仕切りを折りたたんで客室スペースとすることができるようにした[21][注釈 7]。
また、車内の部品についても廉価で軽量となる材質にすることとし[18]、荷物棚や吊り手の金具など、ABFM車では砲金材が使用されていた[18]ところを、HE車ではすべてアルミニウム製・ステンレス製・普通鋼製に変更した[18]。室内の照明には蛍光灯カバーを設けず、蛍光灯の配置についても連続させず間隔を空けた状態で配置した[18]。
主要機器
主電動機
主電動機については、三菱電機製の補極付半密閉自己通風式直流直巻電動機であるMB-3039-A型(端子電圧340V、定格電流392A、1時間定格出力120kW、定格回転数1,600rpm(75%界磁)、最弱め界磁率35%、重量795kg)が採用された[1]。駆動装置はWN駆動方式の三菱電機WN-60-Aで、歯数比は97:16=6.13である[26][28]。
HE車の編成重量は2200形の8割程度しかないため、編成あたりの主電動機出力も2200形の約8割でよいことになる[17]。しかし、電動車の比率が半減するにもかかわらず同等の出力を確保する必要がある[17]。これらの条件から、主電動機1基あたりの1時間定格出力は120kWが必要と計算された[17]。
しかし、1950年代後半当時、経済形高性能車の開発に必要となる大出力カルダン方式のモーターは実用化が遅れていた。狭軌用カルダンモーターはスペースの制約が厳しいことから大出力化が困難で、1958年の時点では狭軌に適した中空軸平行カルダン駆動方式に対応するものでも1時間定格出力110kW級が精一杯という状況であった。
一方、WNドライブは、アメリカのウェスティングハウス・エレクトリック(WH)社が開発したシステムで、「WN継手」と呼ばれるジョイントを介して主電動機の駆動力を車軸に伝達する。
WNドライブは、日本にはWH社のライセンシーであり、小田急にとっては開業以来長らく電車用電装品の供給を受けてきた三菱電機が移入し、京阪電気鉄道や近畿日本鉄道、それに京阪神急行電鉄といった標準軌を採用する各私鉄には早期に導入が始まっており、1954年には架線電圧直流600Vの線区向けで110kW級が既に実現していた。だが、このシステムは中枢をなすWN継手が主電動機電機子軸と主歯車軸との間に直列接続される構造で、主電動機を含めた駆動系全体の軸方向の寸法がどうしても大きくなるという問題を抱えていた。このため、アメリカから導入されたWN継手をそのまま使用する場合、主電動機スペースに制約のある狭軌鉄道では適切な電動機出力を維持したままで導入するのが難しく、1955年時点では、スペース面での制約が少ない直角カルダンや中空軸平行カルダンが日本の狭軌路線用として先行普及していた。
事実、小田急においても1,067mmの狭軌路線であったことから、先行する2200形では直角カルダンが採用され、3000形(SE車)では中空軸平行カルダンが採用されている。小田急はWNドライブについても1958年に登場した2220形で実用化していたが、これは全電動車方式を採用する2200形の増備車という位置づけであったこともあり、その主電動機の1時間定格出力は75kWに留まっていた[16][17][29]。
この時期の三菱電機は狭軌用WNドライブの実用化に積極的に取り組んでおり、まず比較的低出力の55kW級モーターを小型化したWN継手と組み合わせ、1956年に製造された富士山麓電気鉄道(現・富士急行)3100形電車で狭軌仕様WN駆動方式を初めて実用化した[29]。続いて競合他社並みの狭軌75kW級WN駆動方式を、1957年開発の長野電鉄2000系電車で実現した[29]。これらはWN継手の搭載スペース確保のため、主電動機軸の出力側端部から冷却ファン部をWN継手を避けるように張り出して配置している。本形式の設計された時点では、WN継手の小型化や主電動機構造の工夫を凝らすことで、段階的に主電動機定格出力の引き上げが実現されてゆく過程にあったのである。
つまり、小田急にとっては実用化したばかりのWNドライブにおいて、「WNドライブに対応するこれまでにない狭軌用大出力電動機の実現」という難問を抱えることになった[17]。
これに対応するべく、主電動機本体、WN継手についても可能な限りコンパクト化を図った上で、電動車の車輪径をABFM車より大径の910mmとすることによって磁気容量確保のために大径化した主電動機の装架空間を確保し[16]、当時の日本における狭軌鉄道では最大級の出力となる主電動機の採用が実現した[16][30][注釈 8]。
制御装置
低荷重時・高荷重時を問わない粘着性能の向上は、MT比1:1化のための大きな要素となった。
電車の制御装置は、既に日本でも古く大正時代から自動加速方式が導入されていたものの、その段数は10段前後にとどまり、加速時のショックは大きく、高い加速力も得にくかった。
加速対策として有効なのは、制御器そのものの多段化である。1950年代まで欧米に比べて遅れていた日本の電車技術であったが、それでも制御器の高性能化はかなり早い時期から取り組みが行われており、太平洋戦争直前より、日立製作所のMMC制御器(1939年)等を嚆矢として、20段以上程度の多段制御器が出現している。
だが本格的発展は戦後の外来技術移入からとなった。1950年代に入ると、第二次世界大戦前後にアメリカで開発された電車用の新しい制御装置が続々と日本に移入され、日本の大手重電メーカーはそのライセンス生産や改良に取り組んだ。その結果、1954年以降は30段以上の多段制御が可能となり、日本の電車の加速は従来よりスムーズになった。
この種の機械的な制御装置の最終進化形が、通常の制御器に、制御を細分化する回路を加えて超多段化したバーニヤ制御器で、1950年代後半に出現した。電動カム軸や電磁作動スイッチなど従来からの機械的な制御に、当時出始めたプログラムコントロールなどを組み合わせた方式である。
制御段数が多ければ、ピーク電流を抑えることができるため、カム進段時のトルク変動が小さく、粘着限界一杯まで高引張力を保ちながらスムーズな加速が実現でき、結果として加速力が向上する[注釈 9]。
しかし、発電制動付のバーニヤ制御器は高性能だが複雑で、価格、メンテナンスとも高コストである。そこで、在来のMT比1:1な旧型車や、オールM高性能車では、制御器が2両に1個必要だったところを、HE車では4両に1個で済む構成としたことで、コスト抑制問題を解決した[注釈 10]。
HE車に採用された制御装置は、小田急の通勤車両では初採用となる電動カム軸式制御装置の三菱電機製ABFM-168-15MDH型で[3][28]、デハ2400形の偶数番号の車両に搭載した[31]。2200形同様、1基の制御装置で2両分8個の主電動機を制御する方式 (1C8M) であるが、力行制御段数は2200形の21段に対して83段となる超多段制御装置である[18]ほか、応荷重機構を付加することによって空車時と満車時の性能差をなくすことを図った[32]。これにより、2200形では定員乗車時の起動加速度を3.0km/h/sと設定していたが、HE車は同等の起動加速度3.0km/h/sを確保しただけでなく、空車から満車(定員の250%)まで一定の3.0km/h/sに制御されるようになった[33]。これを実現するために、HE車の制御装置ではプログラム・コントロールの採用、制御回路の無接点化、バーニヤスイッチによる超多段制御、戻しステップ併用、その他新機構の採用の5点を特徴としていたが、特に力行応荷重[33]および発電制動付バーニヤ制御器[30][28]を採用したことが重要な特徴である。HE車のバーニヤ制御器は、力行(加速)83段(直列33段、並列43段、弱め界磁7段)[30]、制動(発電ブレーキ)が抵抗段73段[33]という、実用上は無段階に近い内容で、これ以上は段数を増やす必要性の薄いほどのハイスペックである。
この制御装置には、空転をモーター間の電圧の差としてブリッジ回路で早期検知して即座に再粘着させる(再粘着装置)が開発・装備[33][注釈 11][注釈 12]されている。HE車ではこれらの空転検知回路によって、空転・滑走時にはノッチ戻しをするようになっている[33]。また、カム軸制御の無接点化が進められ、調整などのメンテナンスを簡略化したほか、発電ブレーキに他励回路を設け、確実にブレーキが立ち上がるようにしている。
主抵抗器は電動車2両および制御車2/3両分の制動力を負担するため、大きな発熱量に対応した大型のものとなり、なおかつ送風機を4台備えた半強制通風式とされた。この主抵抗器は、デハ2400形の偶数番号車両に搭載されたが、山側の床下台車間をほぼ埋めるサイズとなった[34]。
制動装置
ブレーキはHSC-D形電空併用電磁直通ブレーキで、応荷重機構が実装されたこと[33]、電制時には制御車の制動力の1/3を電動車が負担する制御をすること[33]、低速になったときに鋳鉄制輪子の制御車と電制の電動車の制動力のバランスをとるために制御車のブレーキ力を減じる制御(B-55装置)をする[33]など、いくつかの新機軸が採用されている。基礎制動装置はクラスプ式(両抱え式)で鋳鉄製制輪子を持ちいる[2][28]。
台車
台車についても軽量化を図るため、それまで広く採用されてきた一体鋳鋼製台車から、鋼板溶接組み立て式に変更した[24]ほか、電動台車と付随台車ではほぼ別設計とした[3]。
採用された台車は、小田急では2200形からの実績があるアルストムリンク式台車である[2]が、3000形で電動台車と付随台車の軸距を変えて付随台車の軽量化を図った考え方をさらに進め、電動車と制御車では寸法や構造が異なる専用設計品とした[注釈 13]。このため、電動車は車輪径910mm・軸距2,200mmの住友金属工業FS330[2]、制御車は車輪径762mm・軸距2,000mmで中空軸使用の住友金属工業FS30をそれぞれ装着する[2]。
付随台車の軽量化を図ったこの手法は、その後20mのNHE車・5000形、さらには特急車の3100形NSE車にも引き継がれた[18]。
その他機器
補助電源装置は、デハ2400番台の奇数番号の車両に5.5kVAの出力を有するCLG-319B型電動発電機 (MG) を2台搭載した[31]。それまで小田急の車両で使用されていた補助電源装置では、交流電源と直流電源の両方を供給する複流式であった[35]が、HE車では交流出力のみとすることで保守の容易化を図った[35]。電動空気圧縮機 (CP) は、デハ2400番台の奇数番号の車両にDH-25型を2台搭載した[31]。これらの機器が2台搭載されているのは、故障の際にも前途運転を可能とするためで[21]、操作スイッチも一括とせずに分離することで操作系統の回路で故障が発生したときにも動作可能としている[36]。
沿革
登場当初
1959年12月18日に最初の編成となる2451×4が入線[37]、1960年1月20日から運用を開始した[37]。同年4月のダイヤ改正までに3編成が増備された[37]。さらに同年9月までに4編成が増備され[38]、この年の10月1日に行われたダイヤ改正では、HE車を朝ラッシュ時の各駅停車に集中的に運用し、急行列車と各駅停車の所要時間差の縮小が図られた[39]。1961年には5編成が[38]、1962年には6編成が入線している[21]。
しかし、理論的にはABFM車と同等の性能を確保ということになっていたが、実際には加速時の空転や減速時の滑走に悩まされた[40]。特に雨の降り始めなどの時にはどう操作しても滑走を防ぎきれず[41]、一度ホームの途中で停車してから停車位置まで移動したことさえあったという[42]。また、これによって制御車の車輪偏磨耗(タイヤフラット)が多発してしまったという[40]。一方、制動時に床下の抵抗器から発する熱は駅で停車後も発散されるため[34]、特に夏場には乗降中に熱気が床下から舞い上がり「HE車はヒーター車の略か」とさえ言われたこともあったという[34]。
この間の1961年1月17日、和泉多摩川 - 登戸間の踏切で、新宿発向ヶ丘遊園行きの下り各駅停車で走行中の2459×4が、踏み切りの警報を無視して進入したダンプカーと衝突[9]、先頭のクハ2460は多摩川橋梁から転落して横転、2両目のデハ2410は宙吊りとなり、3両目のデハ2409も脱線した[43]。クハ2460とデハ2410は当時の日本車輌製造蕨工場にて復旧された[9]。多摩川橋梁上に残った2両はキハ5000形によって経堂工場に収容された[44]。これがHE車の歴史上では唯一の大事故である[9]。一方、同年には、3000形SE車で採用されたKD17形シュリーレン台車をHE車の制御車に転用する案があった[18]ため、クハ2474を使用して走行試験が行われた[18]。特に問題となる点はなかった[18]が、実現には至っていない[18]。
1962年12月3日のダイヤ改正からはHE車とABFM車を連結することによって、各駅停車の6両編成化が行われた[39]。その後、1963年には10編成が増備されたことによって、HE車は29編成116両となり、小田急では初めて1形式で100両を超えた形式となった[45]。なお、増備途上で電動車・付随車とも50両を超えたため[38]、デハ2449・クハ2499の次はデハ2400・クハ2450となり[45]、その後の車両ではデハ2501・クハ2551から附番されている[45]。
急行列車中心の運用へ移行
しかし、その後も輸送人員の増加傾向は止まらず、増発の余地がない中で郊外からの輸送力を確保するには、近郊区間の各駅停車の単位輸送力増強、言い換えれば各駅停車1列車あたりの定員を多くして本数の減少を補うしか方法がなくなった[27]。このため、1964年からは近郊区間の各駅停車には車体を大型化したNHE車の投入が開始され[34]、HE車は次第に急行列車を中心とする運用に変更されていった[4]。しかし、箱根登山鉄道線には大型車両が入線できなかったため[9]、その後長期にわたり湯本急行の主力車両として運用されることになった[9]。
なお、1965年前後の数年間、特急需要のピーク時や検査入場時などに特急車両が不足する事態となり[46]、これを補うために「サービス特急」と呼ばれる特急料金不要の特急列車が設定され[46]、一部の特急「えのしま」にHE車が運用された[46]。この列車は座席定員制で[46]、HE車のうち車内に号車番号札と座席番号表示を装備した車両が運用された[46]。
冷房搭載試験
1960年代後半になると、京王帝都電鉄(当時)では1968年から同社5000系において関東地方では初めて、冷房装置を装備した通勤車両が登場する[47]など、通勤車両の冷房化が検討されるようになった[9]。小田急においても、通勤車両の冷房化に着手することになったが、特急車両において既に3100形NSE車で冷房装置の採用実績があったものの保守に問題を生じていた[48]上、定員の2倍以上の乗客が乗っている状態ではどの程度の冷房能力が必要かという懸念があった[48]。そこで、HE車の1両に冷房を搭載し、実用試験を行なうことになった[48]。
試験車両に選定されたのは2477×4の編成で小田原側先頭車となるクハ2478で、8,500kcal/hの能力を有するCU-12型分散式冷房装置を屋根上に5台搭載し[9]、冷房用の電源として60kVAの容量を有するCLG-326E形電動発電機を搭載した[31]。これが小田急の通勤車両では初の冷房車[49]で、1968年8月から試験が開始された。車内は冷房装置が突き出すような配置で、他の車両と比較して車内がやや暗い印象となった[48]。
1970年夏まで試験が行なわれ、この試験の結果をもとに5000形量産冷房車が登場した[50]。しかし、HE車の冷房化は行われなかったため、中型車の冷房車はこの1両だけに終わっている[9]。
急行列車運用から撤退
1968年から1969年にかけて、OM-ATSの設置[50]が行われたほか、1969年には正面の連結器が密着自動連結器から密着連結器に交換され[9]、同時期には列車種別表示装置(種別幕)の設置が行われた[9]。
なお、1972年、2551×4のクハ2551に台枠下部覆い(スカート)を試験的に取付けた[50]が、中型車は不採用となり、1977年に撤去された[50]。
1979年からは車体修繕工事が開始され、1982年までに4編成を除いて完了した[50]。
この時期になると、急行列車について10両編成での運行や車両大型化が進められ、HE車の急行運用は減少しており[10]、1979年3月からは多摩線の各駅停車にも運用されるようになった[51]。しかし、前述の通り箱根登山鉄道線への直通する湯本急行については、大型車が乗り入れできなかったためにHE車が主力として運用されていた[9]。しかし、急行列車が大型車による10両編成で運行される状況下、中型車の4両編成では輸送力不足となっていた[52]。これを解決するため、1982年7月12日から湯本急行に使用される車両の大型化が開始され[52]、HE車は湯本急行の運用から撤退した[10]。
その後も江ノ島線の急行列車へは運用されていたが、1985年4月には日中の急行列車の運用から外された[10]。なお、1982年からはABFM車の淘汰が開始されており、その過程で同年11月からABFM車とHE車を連結した運用が復活している[51]。
淘汰
1985年からはHE車の淘汰が開始されることになり、捻出されたHE車の主電動機を当時吊り掛け駆動の非冷房車であった4000形に流用することになった[45]。2557×4の編成が同年4月1日付で廃車となった[9]のを皮切りに淘汰が開始され、試作冷房車の編成であった2477×4の編成も同年11月30日付で廃車された[10]。その後、冷房化と高性能化が行われた4000形と入れ替わるようにHE車の廃車が進められた[53]。朝ラッシュ時に残されていた急行列車の運用も1987年3月のダイヤ改正で撤退[10]、同年9月から翌1988年3月にかけては多摩線の運用からも撤退した[51]。最後に残されていた小田原線末端区間[注釈 14]の各駅停車での定期運用も、1988年11月18日に1000形[注釈 15]に置き換えられ撤退した[51]。
最後に残ったのは2483×4の編成で、1989年1月20日以降は予備車として残され[54]、時折江ノ島線の大型4両編成運用に入ることもあった[51]が、同年3月のダイヤ改正を前に運用を終了[55]、同年3月20日付で廃車となり[21]、HE車は全廃となった。
車両自体の中小私鉄等への譲渡は生じず、廃車後は全車両が解体された[9]。三岐鉄道にFS30形・FS330形台車が譲渡された[56]ほか、神奈川県藤沢市の辻堂海浜公園にFS30形台車が保存されている[57]。
編成表
[58] | ← 小田原 新宿 →
| ||||||||||
形式 | クハ2450 | デハ2400 | デハ2400 | クハ2450 | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
区分 | Tc2 | M2 | M1 | Tc1 | |||||||
車両番号 | 2452 2454 2456 2458 2460 2462 2464 2466 2468 2470 2472 2474 2476 2478 2480 2482 2484 2486 2488 2490 2492 2494 2496 2498 2450 2552 2554 2556 2558 |
2402 2404 2406 2408 2410 2412 2414 2416 2418 2420 2422 2424 2426 2428 2430 2432 2434 2436 2438 2440 2442 2444 2446 2448 2400 2502 2504 2506 2508 |
2401 2403 2405 2407 2409 2411 2413 2415 2417 2419 2421 2423 2425 2427 2429 2431 2433 2435 2437 2439 2441 2443 2445 2447 2449 2501 2503 2505 2507 |
2451 2453 2455 2457 2459 2461 2463 2465 2467 2469 2471 2473 2475 2477 2479 2481 2483 2485 2487 2489 2491 2493 2495 2497 2499 2551 2553 2555 2557 | |||||||
搭載機器 |
[注釈 16] | CON,PT | MG,CP,PT | ||||||||
自重 | 20.22t[注釈 17] | 35.30t | 33.37t | 20.22t | |||||||
定員 | 117 | 155 | 155 | 117 |
脚注
注釈
- ^ a b 客室部分の定員を各車で合わせるために、1m前後の不等長で設計された電車の例は多く、小田急に置いても台枠を流用したために電動車と付随車で車体長が異なる事例が1700形に見られるが、意図的に車体長を大幅不等長にする手法は、西日本鉄道の300形電車1次車(1939年)など限られた先例があるのみで、連接車や編成で使用することを意図しない地方私鉄を除けばあまり例がない。
- ^ この頃、国鉄の国鉄モハ90系電車も、変電所容量などの理由により、全車電動車方式の見直しを余儀なくされていた。
- ^ Mは電動車、Tは付随車のこと。
- ^ 車輪とレールの間の転がり摩擦係数。
- ^ ただし、2320形は通勤用にも使用されていたが、登場時の用途は準特急用車両であった。
- ^ なお、クハ2478号車は冷房改造された後は通年ガラス窓であった。
- ^ 実際に使用された事はなかった(『鉄道ピクトリアル アーカイブス2』 p.40)。
- ^ 1959年時点では、競合する直角カルダン駆動方式や中空軸平行カルダン駆動方式の主電動機は、狭軌用で最大110kW、標準軌用でも三菱の125kW級が最大級であった。1950年代のカルダン駆動方式向けの主電動機出力向上は、機械的なスペース効率の追求に終始した傾向があった。その後1960年代に入ってからカルダン駆動方式向けの主電動機の出力は飛躍的に向上し、標準軌のWNでは新幹線や近畿日本鉄道の180kW級、狭軌のWN駆動方式や中空軸式で150kW級も出現したが、これは継手の小形化と許容変位角の増大による電動機の大形化、より効率よく空間を利用できる8角形枠の採用や遠心力に対する構造の強化、ベアリングの改良などといった構造面での進化、冷却効率の向上、それに熱耐性と絶縁性能の双方に優れたエポキシ樹脂をはじめとする絶縁材の飛躍的な性能向上でF種・H種絶縁が実用化されるなど、総合的な技術改良によって負荷余裕のある大出力の主電動機を作れるようになったためである。
- ^ ただし、雨天時などでは微少の空転でもカムが進段してしまうため、直流電動機の特性に依る空転の抑制が効かず、大空転が頻発し、それに伴う過電流故障も多くなる傾向もある。HE車での空転検知回路もこれらの問題への対処であった。
- ^ この後もバーニヤ制御器は、東武・近鉄・南海など一部の大手私鉄や帝都高速度交通営団(現・東京地下鉄)さらには国鉄(103系910・1000・1200番台)で1960年代に使用されたが、1970年代以降は半導体技術利用の次世代制御器であるチョッパ制御器に主流の地位を譲った。小田急においても採用例は本形式と5000形のみであった。
- ^ 小田急電鉄発行のHE車パンフレットの2ページに空転再粘着機構の概要が、17ページの主回路図に空転検知用のブリッジ回路が掲載されている。また、表紙は主制御器の無接点制御装置をデザイン化したもので、その中に空転検知回路も掲載されている。
- ^ 後年NHE車で採用された再粘着装置とは異なる機構である。
- ^ 重量も電動車が5,150kg、制御車が3,890kgと大きく異なっていた。
- ^ 新松田と小田原の間(『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.85)。
- ^ このときに投入されたのは1059×4・1060×4・1061×4で(『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.85)、2009年3月から登山色に塗られて新松田以西の限定運用になった編成である(『鉄道ピクトリアル』通巻829号 pp.254-255)。
- ^ 冷房改造後のクハ2478のみMG搭載(『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.179)。
- ^ 冷房改造後のクハ2478のみ24.47t(『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.178)。
出典
- ^ a b c d e f 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.178
- ^ a b c d e f 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.147
- ^ a b c 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.153
- ^ a b c 『鉄道ピクトリアル アーカイブス2』 p.40
- ^ 『鉄道ピクトリアル アーカイブス1』 pp.66-67
- ^ a b c d e 『小田急 車両と駅の60年』 p.64
- ^ 『日本の私鉄5 小田急』(1981年版) p.61
- ^ 『鉄道ピクトリアル アーカイブス2』 p.85
- ^ a b c d e f g h i j k l m n 『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.70
- ^ a b c d e f 『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.84
- ^ 『小田急電鉄の車両』 p.115
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- ^ 『鉄道ピクトリアル』通巻679号 pp.131-132
- ^ a b c d e f g h i j 『鉄道ピクトリアル』通巻679号 p.132
- ^ a b c d e 『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.68
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w 『鉄道ピクトリアル』通巻679号 p.134
- ^ a b c d e f g h i j k 『鉄道ピクトリアル』通巻679号 p.135
- ^ 『鉄道ピクトリアル』通巻829号 p.109
- ^ 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.144
- ^ a b c d e f 『鉄道ピクトリアル』通巻513号 p.69
- ^ a b 『小田急物語』 p.61
- ^ 『私鉄の車両2 小田急電鉄』pp.76-77
- ^ a b 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.77
- ^ 『私鉄の車両2 小田急電鉄』p.76
- ^ a b 『鉄道ピクトリアル アーカイブス1』p.67
- ^ a b c d 『鉄道ピクトリアル』通巻679号 p.137
- ^ a b c d 『電気鉄道ハンドブック』(1962年版) pp.82-83
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参考文献
書籍
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- 小山育男、諸河久『私鉄の車両2 小田急電鉄』保育社、1985年。ISBN 4586532025。
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雑誌記事
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- 「小田急座談 (Part2) 輸送・運転編」『鉄道ピクトリアル アーカイブスセレクション』第2号、電気車研究会、2002年12月、6-20頁。
- 「小田急車両カタログ」『鉄道ピクトリアル アーカイブスセレクション』第2号、電気車研究会、2002年12月、36-44頁。
- 「小田急の技術」『鉄道のテクノロジー』第12号、三栄書房、2011年10月、100-109頁、ISBN 9784779613494。