電車の運転席について

通勤で、ＪＲ東日本の東海道線と横浜線を利用しています。
最近ふと気づいたのですが、横浜線の運転席と東海道線の運転席とでは、広さが違うのに気づきました。
何故、東海道線の運転席は横浜線の運転席に比べ広いのですか？
また、電車が発進するとき、東海道線の車両はものすごく滑らかに出発するのですが、横浜線はガクッと動き出します。ちょい急発進です。
横浜線でもこの滑らかなに発進する車両は、導入されませんか？
満員電車で「ガクッ」と動くと、足を踏まれたり、倒れそうになりつり革に力が入り大変疲れます。

No.5 ベストアンサー 回答者： SPS- 回答日時： 2009/10/23 21:11

こんばんは。

横浜線で使用されている車両というのは205系と言って、国鉄時代末期に設計された古い車両です。

一方、東海道線で使用されている車両は一部211系という古い車両もありますが、多くは民営化後JR東日本が独自に設計したE231系やE233系という車両で、205系と比べて新しい車両です。

既に回答がありますように、E231系近郊型やE233系の運転席はクラッシャブルゾーンを広くする方向で設計されていますから、従来の車両と比べて明らかに運転席が広くなっています。

この車両の違いは運転席の広さだけでは無く、質問者さんが

>>電車が発進するとき、東海道線の車両はものすごく滑らかに出発するのですが、横浜線はガクッと動き出します。ちょい急発進です。
横浜線でもこの滑らかなに発進する車両は、導入されませんか？
満員電車で「ガクッ」と動くと、足を踏まれたり、倒れそうになりつり革に力が入り大変疲れます。

とお感じになられている事にも関係してきます。

かなりおおざっぱに説明しますと、横浜線の205系を始め、211系などの古い電車は「抵抗制御」と言って、加速する際にモーターに流す電気を速度に応じて、いくつかの段階に分けて切り替えています。扇風機の回転数を「弱」「中」「強」と切り替えるのをイメージしていただければと思います。

従って、流れる電気の量が変わる度にガクンガクンというショックが生じてしまう構造上の問題があり、どうしても加速時にはショックが起きてしまうのです。
これは運転士さんの技術でどうにかできるものでも無いのです。

電車のモーターには長い間、直流モーターが使用されてきました。
直流モーターは回転が始まる時に大きな力が出て、幅広い回転数に対応することができます。電車は動きだす時に最も大きな力を必要としますし、様々な速度で運転することを考えると直流モーターは最適なモーターでした。

しかし直流モーターには欠点もあり、一番大きな問題が整備に手間がかかることでした。(具体的にはブラシを交換する手間ですが省略します)

また、直流モーターは大きくて重い割にはパワーアップが難しいという問題もありました。

従って、直流モーターよりも構造が単純で整備も楽、小さくて軽くてパワーが強い交流モーターの使用が検討されてきたのですが、交流モーターは直流モーターより回転数の調節が難しいという欠点があったのです。

1コあたりのモーターを比べてみると、100系新幹線車両の直流モーターが出力230kw、重さ825kgに対し、300系新幹線車両の交流モーターの出力300kw、重さ390kgになります。
いかに交流モーターの効率が良いかがおかわりになるかと思います。

この交流モーターの回転数を調節する技術として開発されたのが、最近主流になっている「VVVFインバーター制御」と呼ばれるもので、東海道線の新しい車両である、E217系やE231系、E233系などに採用されています。

この「VVVFインバーター制御」はモーターに流れる電気の量を連続的に調節することができ、停止から高速域までなめらかに加速することができるようになりました。
「抵抗制御」とは違って、加速中にガクンという衝動を防ぐことができただけで無く、レールと車輪とのスリップも防止できるようになったという副次的な効果もあります。

かなりおおざっぱに説明するとこんな所です。

No.4 回答者： vil_take 回答日時： 2009/10/23 10:46

ガクッと動き出すのはモーターの違いが大きな割合を占めます。

横浜線で使ってる２０５系は直流モーター、横須賀線で使ってるＥ２１７系は交流モーター。
今は交流モーターの車両が主流なので、横浜線でも遠くないうちに導入されると思いますよ。

No.3 回答者： noname#132927 回答日時： 2009/10/23 06:14

鉄道従事員です。

Ｅ２３１系近郊型を含め、近郊型といわれる車両、今はなくなった急行型と言われる車両の運転台の広さは、他の方が書かれているように、クラッシャブルゾーンを大きく取っている、と言う理由が大きなものです。

他にもないかと感じられる点としては、これはあくまで聞いた話なので事実かどうかは不明ですが、国鉄時代、近郊型、急行型は長距離走行するため、居住性を考慮して通勤型よりも広い乗務員室としていたと、聞いたことがありますね。

当時の国鉄車両の設計方針は、

通勤型　：　４ドアデッキ無しロングシート。例外は北海道の車両のみ（２ドアデッキ付になっていた）

近郊型　：　３ドアセミクロスシート。東海道線のみグリーン車を連結。グリーン車は２ドアデッキ付クロスシート。
急行型　：　２ドアデッキ付クロスシート。

と言うような棲み分けがありました。後に近郊型が走行する区間（例えば、東北本線の大宮以北、いわゆる宇都宮線区間、高崎線の大宮以北、常磐線の取手以北など等です）の通勤者が増え、結果として近郊型のロングシート半が登場する羽目になったため、Ｅ２３１系開発時は歯車比等は変更するが、基本的車体設計は同じとすることになり、番台区分になりました。

Ｅ２３１系では通勤型と近郊型で運転台のサイズが異なりますが、改良型Ｅ２３３系では通勤線区に投入した０番台（中央線快速）、１０００番台（京浜東北線）共に、運転台サイズは近郊型３０００番台と同じサイズになりました。

今後はこれが基本になるでしょうね。

No.2 回答者： ultraCS 回答日時： 2009/10/22 23:42

横浜線の電車は205系で、最初は山手線に登場しました。

ですから、都市内の駅間距離の短い区間をどちらかと言えば中低速で走るのを目的に開発されています。本来、踏切なども少なく、また、事故があった場合でも電車側の速度が高くないため、運転台のクラッシャブルゾーンが小さくなっています。

一方、東海道線の主力であるE231系近郊型や211系は、駅間距離の長い近郊区間を高速で走るのをターゲットとして開発されました。
ですから、踏切事故が発生した場合に、大きなクラッシャブルゾーンを用意して運転士に致命的な被害が及ばないような設計になっています。これは、1983年に成田線大菅踏切で発生した過積載の無法ダンプとの衝突での運転士死亡が契機となっており、その後製造開始された217系からはこの大きなクラッシャブルゾーンをもった運転台の広い構造が採用されています。また、旧来の車両についても、運転席に鋼板を春などの強化を行っています。

なお、E231系には山手線で走っている通勤型というのがあり、こちらは、205系などと同様で、それほど広い運転席にはなっていません。

駅間距離の短い区間を走る車両の場合、常用加減速度が近郊形より大きく設計されて(制御器の形式やギア比が違う)いますから、単純にフルノッチで発進した場合、通勤形(横浜線)の方が近郊形(東海道線)より衝撃の大きい発車になります。

No.1 回答者： jhmi 回答日時： 2009/10/22 22:09

運転席の広さの違いは車両の形式が違うということが一つの理由です。

・横浜線の電車～国鉄時代の末期に設計・製造(一部はJR発足後に製造)された205系という車両。運転席はこの車両以前の通勤電車と似たような広さ。
・東海道線の電車～JR東日本になってから、京浜東北線等で運行されている209系をベースにして設計・製造されたE231系という車両。運転席が広めに取られています。

まぁ、ガクッと発車するのは運転手さんの技量がいまいちだからということは考えられるでしょうね。

E231系の製造はもう終わっているので、仮に新車で導入されるなら後継のE233系が投入されるかもしれませんね。
まぁ、将来的に山手線などで運行中のE231系がE233系(または後継の車両)に置き換えられれば、E231系の余剰車が横浜線に回ってくることはあり得るかもしれませんね。