JP2007326388A - Box for control device of electric rolling stock and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電気車の車上に配置されて制御機器が収納される電気車の制御装置用箱体及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a box for a control device of an electric vehicle which is arranged on the electric vehicle and accommodates a control device, and a manufacturing method thereof.
従来の電気車の制御装置用箱体においては、天板と底板及び左右一対の側板を相互に締結することにより箱状に成形されている。また、天板と底板との間には中央仕切板が介装されると共に、中央仕切板と左右一対の側板との間には左右仕切板が介装されて箱体の全体強度を高めるようにされている(例えば、特許文献1参照)。 A conventional box for a control device for an electric vehicle is formed into a box shape by fastening a top plate, a bottom plate, and a pair of left and right side plates to each other. In addition, a central partition plate is interposed between the top plate and the bottom plate, and left and right partition plates are interposed between the central partition plate and the pair of left and right side plates so as to increase the overall strength of the box. (For example, refer to Patent Document 1).
従来の電気車の制御装置用箱体では、箱体の振動強度を確保するために天板、底板、中央仕切板及び左右仕切板が同じ板厚で構成されている。これは、制御装装置用箱体に収納される電力変換器、トランス等の制御機器の質量による鉛直方向(上下方向)の撓みを抑制すること、及び電気車の走行時における振動を考慮して設計がなされている。従って、電気車の走行における省エネルギー対策として箱体の軽量化を図るのが困難であるという問題点があった。 In a conventional box for a control device of an electric vehicle, the top plate, the bottom plate, the central partition plate, and the left and right partition plates are configured with the same thickness in order to ensure the vibration strength of the box. In consideration of vibration during running of an electric vehicle, it is possible to suppress bending in the vertical direction (up and down direction) due to the mass of a control device such as a power converter or a transformer housed in a control equipment box. Designed. Therefore, there has been a problem that it is difficult to reduce the weight of the box as an energy saving measure in traveling of an electric vehicle.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、箱体の強度を確保すると共に、軽量化を図ることができる電気車の制御装置用箱体及びその製造方法を提供することを目的としたものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a box for a control device for an electric vehicle and a method for manufacturing the same that can ensure the strength of the box and reduce the weight. It is for the purpose.
この発明に係わる電気車の制御装置用箱体は、電気車の車上に配置されて電気車の制御機器が収納され、進行方向の左右の側面に制御機器を点検するための点検口を有し、上面の天板、下面の底板、電気車の進行方向の前後に配置されて天板と底板とを連結した各側板、天板と底板との間を進行方向の左右に仕切り天板、底板、及び各側板と連結した左右仕切板で構成し、各板の板厚を制御機器の重量と電気車の走行時の振動を考慮して決定する電気車の制御装置用箱体において、天板、底板及び各側板の板厚を左右仕切板の板厚よりも30〜50%薄くしたものである。 The box for an electric vehicle control device according to the present invention is arranged on the electric vehicle to store the electric vehicle control device, and has an inspection port for checking the control device on the left and right sides in the traveling direction. The top plate on the top surface, the bottom plate on the bottom surface, each side plate that is arranged before and after the traveling direction of the electric vehicle and connects the top plate and the bottom plate, and the top plate is divided between the top plate and the bottom plate in the lateral direction of the traveling direction, In a box for a control device of an electric vehicle, comprising a bottom plate and left and right partition plates connected to each side plate, the plate thickness of each plate being determined in consideration of the weight of the control device and vibration during running of the electric vehicle. The plate thickness of the plate, bottom plate and each side plate is 30-50% thinner than the plate thickness of the left and right partition plates.
この発明は、天板、底板及び側板の板厚を左右仕切板より薄くしたことにより、箱体の軽量化を図ることができる。 According to the present invention, the thickness of the top plate, the bottom plate, and the side plates is made thinner than that of the left and right partition plates, so that the weight of the box can be reduced.
実施の形態1.
図1は、電気車の制御装置用箱体を搭載した電気車の側面図である。図2は、この発明を実施するための実施の形態1における電気車の制御装置用箱体の斜視図、図3は図2の制御装置用箱体を分解した斜視図である。なお、以下の説明においては図2に示すように、電気車の進行方向をX(前後)方向、鉛直方向をZ(上下)方向、進行方向及び鉛直方向に直交する方向をY(左右)方向と言う。
図1から図3において、電気車1に搭載される制御装置用箱体2の収納室3には、電気車1の制御を行う電力変換器、遮断機、トランス(図示せず)等が収納される。箱体2は進行方向Xの左右の側面に制御機器を点検するための開口した点検口4を有し、作業孔5aを有する上面の天板5、下面の底板6、進行方向の前後に配置されて天板5と底板6とを連結した各側板7,8、天板5と底板6との間を進行方向の左右を仕切る天板5、底板6、及び各側板7,8とを開口9aを有する左右仕切板9と左右仕切板10で連結している。天板5と底板6との間にはY―Z面に前後仕切板11が配置され、天板5及び底板6と接合されている。天板5の作業孔5aにはカバー12が設けられる。各点検口4には点検カバー13が装着される。そして、箱体2は取付座14を介して電気車1の床下に取り付けられる。なお、天板5、底板6、各側板7,8及び前後仕切板11の板厚は、左右仕切板9,10の板厚よりも30〜50%薄くしてある。
このように構成された箱体2は図1に示すように、電気車1の床下に取付座14を介してボルト(図示せず)で固定される。
箱体2は、図2の矢印に示すように電気車1の運転時には、加速及び減速時に進行方向Xの加速度による負荷を受ける。また、カーブでは遠心力によりY方向に負荷を受ける。さらに、鉛直方向Zに重力負荷を受ける。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a side view of an electric vehicle on which an electric vehicle control device box is mounted. 2 is a perspective view of a control device box for an electric vehicle according to Embodiment 1 for carrying out the present invention, and FIG. 3 is an exploded perspective view of the control device box of FIG. In the following description, as shown in FIG. 2, the traveling direction of the electric vehicle is the X (front / rear) direction, the vertical direction is the Z (up / down) direction, and the direction perpendicular to the traveling direction and the vertical direction is the Y (left / right) direction. Say.
1 to 3, a power converter, a circuit breaker, a transformer (not shown) and the like for controlling the electric vehicle 1 are stored in the
As shown in FIG. 1, the
As shown by the arrow in FIG. 2, the
このようなX、Y、Z方向の負荷による変形を閉じた方程式により解析的に解くことは困難であり、試作品による検証も大型機器であることから労力を要するので、有限要素法による数値解析による検討を実施した。有限要素法の計算プログラムとしては、この分野では著名な米国SDRC社のI−DEASを用いて線形の変形解析を行った。
箱体1の寸法は、進行方向X(前後)の長さをx=2000mm、進行方向及び鉛直方向に直交する方向Y(左右)の長さをy=1800mm、鉛直方向Z(上下)の長さをz=600mmとし、収納室3内には、電力変換器(質量20kg)、遮断機(質量5kg)やトランス(質量30kg)等を配置した数値解析モデルを作成し、構成部材の自重も考慮して解析を行った。
箱体2を構成する天板5、底板6、各側板7,8、左右仕切板9及び前後仕切板11は、基本仕様として全て板厚を4.5mmのSS400鋼板とした。箱体2を構成する天板5、底板6、各側板7,8、左右仕切板9の板厚を、箱体2に収納される制御機器の重量と電気車1の走行時の振動を考慮して決定したものを基本仕様とした。なお、変形の解析に関し、カバー12や、点検カバー12は、強固に固定結合される部材では無いので強度部材としての影響が少ないと考え、モデルから除外して解析を実施した。
It is difficult to solve such deformation due to loads in the X, Y, and Z directions analytically with closed equations, and because verification by a prototype is a large device, labor is required, so numerical analysis by the finite element method The examination by was carried out. As a calculation program of the finite element method, linear deformation analysis was performed using I-DEAS of SDRC Inc., which is famous in this field.
The dimensions of the box 1 are the length in the traveling direction X (front and back) x = 2000 mm, the length in the direction Y (left and right) perpendicular to the traveling direction and the vertical direction y = 1800 mm, and the length in the vertical direction Z (up and down). A numerical analysis model in which a power converter (
The
先ず、第一の負荷条件として、X、Y、Zの各方向に自重負荷が作用する場合を想定し、図2の矢印に示すように箱体2の全構成部材にX、Y、Zの各方向にそれぞれ9.8m/s2の加速度を作用させて変形量と変形モードを解析した。固定条件は、箱体2が電気車1の床下に取付座14の取付穴14aを介してボルト締結して吊り下げられることを想定して、取付座14の取付穴14aを拘束した。
図4に解析結果により得られた変形モードを示す。破線は負荷前、実線は負荷時の変形を示し、変形モードが分かり易いように実際の変形量よりも誇張して表示している。電気車1の箱体2の変形のモードとして、X方向に矢印の加速度が作用する場合は、Y方向から見てせん断(平行四辺形)の変形モードとなる(図4(a))。Y方向に矢印の加速度が作用する場合は、X方向から見てせん断(平行四辺形)の変形モードとなる(図4(b))。Z方向に加速度が矢印の方向に作用する場合、Y方向から見て、箱体の天板5及び底板6は、取付座14の位置を節としてU字状に撓むモードとなる(図4(c))。
また、図4には最大変位箇所に変形量を無次元化して記載している。無次元変形量は、各負荷モードでの最大変位量を鉛直方向(Z方向)負荷時の最大変位量で割って無次元化したものである。X、Y,Zの各負荷方向の無次元最大変形量をそれぞれδx、δy、δzで表すと、無次元化の定義からδz=1として、それぞれδx=1.17、δy=1.00となり、X方向の変形量δxは、鉛直方向の変位δzや、Y方向の変位δyに対し、20%近く大きくなることが分かった。
次に、第二の負荷条件として、動的な振動による変形についても解析を行った。有限要素モデルは上記と同じものを用い、計算プログラムのI−DEASにて周波数5Hz〜150Hzの範囲で固有振動モード解析を実施した。得られた固有振動モードの影響評価指標として有効質量比を用いる。有効質量とは、各振動モードの応答値に対する寄与率を知る上で重要な指標であり、構造物の全質量のうち、どれだけの質量が各振動モードの変形に寄与しているかを示すものである。そして、全質量に対する各振動モードの有効質量の比率を有効質量比(最大値は1.0となる)と呼ぶ。したがって有効質量比が大きいほど振動の応答が大きいことを示す。
First, as a first load condition, it is assumed that a self-weight load acts in each of the X, Y, and Z directions, and X, Y, and Z are applied to all components of the
FIG. 4 shows the deformation mode obtained from the analysis result. A broken line indicates the deformation before the load, and a solid line indicates the deformation at the time of the load. When the acceleration of the arrow acts in the X direction as a deformation mode of the
Further, FIG. 4 shows a non-dimensional deformation amount at the maximum displacement location. The dimensionless deformation amount is obtained by dividing the maximum displacement amount in each load mode by the maximum displacement amount in the vertical direction (Z direction) load, thereby making it dimensionless. When the dimensionless maximum deformation amounts in the load directions of X, Y, and Z are represented by δx, δy, and δz, respectively, δx = 1.17 and δy = 1.00, respectively, assuming that δz = 1 from the definition of dimensionlessness. The deformation amount δx in the X direction was found to be nearly 20% larger than the displacement δz in the vertical direction and the displacement δy in the Y direction.
Next, as a second load condition, the deformation due to dynamic vibration was also analyzed. The same finite element model as described above was used, and natural vibration mode analysis was performed in the frequency range of 5 Hz to 150 Hz by the calculation program I-DEAS. The effective mass ratio is used as an influence evaluation index of the obtained natural vibration mode. Effective mass is an important index for knowing the contribution rate to the response value of each vibration mode, and indicates how much of the total mass of the structure contributes to deformation of each vibration mode. It is. The ratio of the effective mass of each vibration mode to the total mass is called the effective mass ratio (the maximum value is 1.0). Therefore, the larger the effective mass ratio, the greater the vibration response.
固有周波数(共振周波数)と有効質量比の関係は図5に示すようなものとなった。図5(a)のシンボルマーク○がX方向、図5(b)の□がY方向、図5(c)の×がZ方向の有効質量比を示す。有効質量比は、固有振動周波数50Hz付近でのX方向の振動モードが最大となって突出しており、この変形モードは、図4(a)に示したY方向から見てせん断(平行四辺形)になっている。固有振動モードにおけるX、Y、Z各方向の支配的な振動モードは、図4に示した静的な加速度による変形モードと同様である。
以上の静的及び動的負荷条件による解析結果から、電気車1の床下に取付座14を介してボルト締結し吊り下げられた箱体2は、X方向に負荷が作用する場合のY方向から見たせん断変形(図4(a))が一番大きくなることがわかる。この理由は、電気車1の箱体2は、取付座14で電気車1の床下に吊下げ状態で固定されており、かつ、箱体2の進行方向Xに対して側面側には、大きな開口の点検口4が設けられている為、構造上弱くなっており、特に進行方向(X方向)に負荷が作用する場合、内蔵機器を載せた底板6に連結された側板7,8及び前後仕切板11は、Y方向から見て、取付座14を支点として回転(せん断変形)しやすい構造となっている為である。
以上の観点から、電気車1の箱体2の剛性を高める為には、左右仕切板9,10のせん断剛性を上げることが効果的であることが明白である。逆に言えば、この変形モードに寄与が少ない左右仕切板9,10以外の構成部材の剛性を下げることも可能である。
これを確認する為、本実施例では、構成部材の板厚をパラメータとして解析を実施した。表1は、電気車1の箱体2の主要構成部材を種々の板厚で組合せたときのX、Y、Z各方向の最大有効質量比の関係示すものである。
The relationship between the natural frequency (resonance frequency) and the effective mass ratio is as shown in FIG. The symbol mark ◯ in FIG. 5A indicates the effective mass ratio in the X direction, the square in FIG. 5B indicates the Y direction, and the X in FIG. 5C indicates the effective mass ratio in the Z direction. The effective mass ratio protrudes with the maximum vibration mode in the X direction near the natural vibration frequency of 50 Hz, and this deformation mode is sheared (parallelogram) when viewed from the Y direction shown in FIG. It has become. The dominant vibration modes in the X, Y, and Z directions in the natural vibration mode are the same as the deformation mode by static acceleration shown in FIG.
From the analysis results under the static and dynamic load conditions described above, the
From the above viewpoint, it is apparent that increasing the shear rigidity of the left and
In order to confirm this, in this example, the analysis was performed using the plate thickness of the constituent member as a parameter. Table 1 shows the relationship between the maximum effective mass ratios in the X, Y, and Z directions when the main structural members of the
表1において仕様1、仕様2及び仕様3は、左右仕切板9,10の板厚のみを最大とした実施例である。仕様1から仕様3示す構成部材のいずれの板厚の組合せにおいても、最大有効質量比は、X方向加振の振動によるものがY方向やZ方向加振に比べ3倍から5倍大きい。仕様1から仕様3は、何れも左右仕切板9,10以外の板厚を基本仕様の4.5mmに対し、3.2mmから2.3mmに薄くしたものである。しかし、仕様1から仕様3におけるX方向の最大有効質量比は、基本仕様に対して5%増以内の値で有り、基本仕様と遜色が無い。さらに、仕様3に示すように、左右仕切板9,10及び各構成部材の板厚を仕様1や仕様2よりもさらに薄くした場合も同等の最大有効質量比となっている。さらに仕様3では、Z方向の最大有効質量では、むしろ小さくなっているので箱体2の系全体の質量が減ったことが振動変形に対し有利になっている。このことから、本実施例の仕様3での左右仕切板9,10のみを3.2mmに厚くする構成は、左右仕切板9,10のせん断剛性が高いので、X加振せん断剛性を確保に奏功している。
一方、左右仕切板9,10を含む、全ての構成部材の板厚を2.3mmとした仕様4の場合では、X方向の最大有効質量は0.67となり、基本仕様の最大有効質量に対し10%以上大きくなった。また、仕様4では、X方向の静的な負荷による発生応力は、所要の安全率を考慮した場合、材料の引張り強度を超える部位が発生した。
以上のように、本実施例では、箱体2に作用する静的負荷による応力に所要の安全率を考慮して材料の引張応力以下となるよう構成部材を選定し組合せて箱体2を製作する場合に、左右仕切板9,10の板厚よりも天板5、底板6及び各側板7,8の板厚を30〜50%薄くしても、電気車1の走行時に想定されるX方向の負荷による箱体2のY方向から見た静的・動的なせん断変形が、全構成部材を同じ板厚で構成した場合と同等の剛性を有する。さらに、同等のせん断剛性を有しながら箱体2の総質量としては、表1に示すように20%乃至40%軽量化出来るので、低コストで製作出来る効果がある。
また、箱体2の全質量と進行方向の振動モードに対して左右仕切板9,10の進行方向の変形に寄与する質量との比率を有効質量比としたときの最大有効質量比が、天板5、底板6、各側板7,8、及び左右仕切板9,10を同じ板厚で構成したときの最大有効質量比の5%増以内になるように天板5、底板6及び各側板7,8の板厚を左右仕切板9,10の板厚より薄くしたことにより、箱体2の重量を軽減できる。
実施の形態1において、箱体2の構成部材の材質をSS400鋼とし電弧溶接で箱体2を製作する場合について述べたが、例えば、構成部材の材質をアルミ合金とし、電弧溶接の代わりに各構成部材の端部に折り曲げフランジとリベット接合用の穴を設けてリベット締結構造とする場合も、左右仕切板9,10の板厚を他の構成部材よりも板厚を厚くして構成することでの同様の効果が期待出来る。
さらに、実施の形態1において、前後仕切板11を設けたものについて説明したが、前後仕切板11は振動変形に対しては寄与していないので、強度上はなくてもよい。
In Table 1,
On the other hand, in the case of the
As described above, in this embodiment, the
Further, the maximum effective mass ratio when the ratio of the total mass of the
In Embodiment 1, the case where the material of the structural member of the
Furthermore, in Embodiment 1, although what provided the front-and-back partition plate 11 was demonstrated, since the front-and-back partition plate 11 does not contribute to vibration deformation, it does not need to be strong.
実施の形態2.
図6はこの発明を実施するための実施の形態2における電気車の制御装置用箱体を分解した斜視図である。図6において、5〜8,11〜14は実施の形態1のものと同様のものである。
箱体15は天板5、底板6、進行方向の前後に配置されて天板5と底板6とを連結した各側板7,8、天板5と底板6との間を進行方向の左右を仕切るように天板5、底板6、及び各側板7,8とを左右仕切板16,17で連結している。なお、X−Z面に配置された開口16bを有する左右仕切板16及び左右仕切板17のX方向(進行方向)の両端に、鉛直方向Zの断面がコの字状になるように折り曲げて縁折16a,17aが成形されている。このように断面をコの字状にすることで、箱体2は実施の形態1で述べたようなX方向の負荷条件に対し、Y方向から見たせん断変形を小さくすることが出来る。
箱体15は実施の形態1と同様の寸法とし、天板5、底板6、側板7,8、前後仕切板11、左右仕切板15,16をSS400鋼の2.3mmの板厚で構成した。
実施の形態1と同様に、有限要素法の計算プログラムとしては、米国SDRC社のI−DEASを用いて線形の変形解析を行った。この結果、板厚2.3mmの左右仕切板16,17の前後方向の両端に幅100mmで高さ50mmの縁折16a,17aを設けたので、最大有効質量比は、0.62と表1における基本仕様と同等となり、発生応力も所要の安全率を考慮しても材料の引張強度を超えなかった。さらに、箱体15の質量は、左右仕切板16,17の板厚を2.3mmに出来たので実施の形態1の仕様3よりも軽くなった(基本仕様の質量を1としたとき0.53)。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a control device box for an electric vehicle according to
The
The
As in the first embodiment, linear deformation analysis was performed using I-DEAS of SDRC, Inc., as the finite element method calculation program. As a result, since the edge folds 16a and 17a having a width of 100 mm and a height of 50 mm are provided at both ends of the left and right partition plates 16 and 17 having a plate thickness of 2.3 mm, the maximum effective mass ratio is 0.62. The generated stress was not exceeding the tensile strength of the material even considering the required safety factor. Further, the mass of the
実施の形態2において、左右仕切板16,17の縁折16a,17aを仕切板16,17の端部を一体曲げして成形したが、コの字状の縁折を別に作成して、左右仕切板16,17の端部に一体化してもよい。
また、実施の形態2において、左右仕切板16,17の縁折16a,17aは左右仕切板16,17の前後方向の端部に設けたものについて説明したが、左右仕切板16,17の上下(天板側と底板側)にも追加してもよい。さらに、前後および左右に設けた縁折を左右仕切板16,17の角部でつなげて、左右仕切板16,17の周囲にコの字状の縁折を形成してもよい。
さらに、実施の形態2において、箱体15の構成部材の材質をSS400鋼とし電弧溶接で箱体15を製作する場合について説明したが、例えば、構成部材の材質をアルミ合金とし、電弧溶接の代わりに各構成部材の端部に折り曲げフランジとリベット接合用の穴を設けてリベット締結構造とする場合も、左右仕切板16,17の前後方向の両端を鉛直方向Zの断面がコの字状になるように折り曲げて成形された縁折16a,17aを設けても同様の効果が期待出来る。
In the second embodiment, the edge folds 16a and 17a of the left and right partition plates 16 and 17 are formed by bending the end portions of the partition plates 16 and 17 integrally. You may integrate with the edge part of the partition plates 16 and 17. FIG.
In the second embodiment, the edge folds 16a and 17a of the left and right partition plates 16 and 17 have been described as being provided at end portions in the front-rear direction of the left and right partition plates 16 and 17. It may also be added to the (top plate side and bottom plate side). Furthermore, edge folding provided in the front and rear and left and right may be connected at the corners of the left and right partition plates 16 and 17 to form a U-shaped edge fold around the left and right partition plates 16 and 17.
Further, in the second embodiment, the case where the material of the component of the
実施の形態3.
図7はこの発明を実施するための実施の形態3における電気車の制御装置用箱体を分解した斜視図である。図7において、5〜8,11〜14は実施の形態1のものと同様のものである。
箱体18は天板5、底板6、進行方向の前後に配置されて天板5と底板6とを連結した各側板7,8、天板5と底板6との間を進行方向の左右を仕切るように天板5、底板6、及び各側板7,8とを開口19cを有する左右仕切板19及び左右仕切板20で連結している。左右仕切板19,20の上下及び前後をコの字状にして縁折19a,19b,20a,20bを形成して、四隅にX方向に巾を有し、鉛直Z方向に対しほぼ45度の傾斜を有する架橋板21,22が設けられている。架橋板21,22は、天板5と側板7,8、天板5と前後仕切板11、底板6と側板7,8、及び底板6と前後仕切板11を架橋している。
このように架橋板21,22を設けたことにより箱体18は、X方向(進行方向)の負荷条件に対し、Y方向から見たせん断変形を小さくすることが出来る。
箱体18は実施の形態1と同様の寸法とし、天板5、底板6、側板7,8、前後仕切板11、左右仕切板19,20をSS400鋼の2.3mmの板厚で構成した。
FIG. 7 is an exploded perspective view of a control device box for an electric vehicle according to
The
By providing the
The
実施の形態1と同様に、有限要素法の計算プログラムとしては、米国SDRC社のI−DEASを用いて線形の変形解析を行った。
板厚2.3mmの左右仕切板19,20の四隅に架橋板21,22を設けたので、最大有効質量比は、0.61となり表1における基本仕様と同等で、発生応力も所要の安全率を考慮しても材料の引張強度を超えなかった。さらに、箱体18の質量は、左右仕切板21,22の板厚を2.3mmに出来たので実施の形態1の仕様3よりも軽くなった(基本仕様の質量を1としたとき0.54)。
実施の形態3において、箱体18の構成部材の材質をSS400鋼とし電弧溶接で箱体18を製作する場合について説明したが、例えば、構成部材の材質をアルミ合金とし、電弧溶接の代わりに各構成部材の端部を折り曲げて、フランジとリベット接合用の穴を設けてリベット締結構造とする場合も、左右仕切板21,22の四隅に架橋板21,22を設けることで同様の効果が期待出来る。
As in the first embodiment, linear deformation analysis was performed using I-DEAS of SDRC, Inc., as the finite element method calculation program.
Since the
In the third embodiment, the case where the material of the structural member of the
実施の形態4.
図8は、この発明を実施するための実施の形態3における電気車の制御装置用箱体を分解した斜視図である。図8において、5〜8,11〜14は実施の形態1のものと同様のものである。
箱体23は天板5、底板6、進行方向の前後に配置されて天板5と底板6とを連結した各側板7,8、天板5と底板6との間を進行方向の左右を仕切るように天板5、底板6、及び各側板7,8とをX−Z面に配置された左右仕切板24,25で連結している。なお、左右仕切板24には箱体23内に収納された制御機器間を電気的に連結する為の開口24aが設けられている構造となっている。左右仕切板24,25のX―Z面には、対角線上に板厚3.2mm、巾100mmの筋交26,27が接合されている。なお、筋交26は断面をコの字状とし、筋交26断面をL字状としたものを示したが、いずれかの形状に統一しても良い。
箱体23は実施の形態1と同様の寸法とし、天板5、底板6、側板7,8、前後仕切板11をSS400鋼の2.3mmの板厚で構成した。開口24aを有する左右仕切板24及び左右仕切板25は、強度を確保する為に板厚を3.2mmとし、SS400鋼で構成した。
実施の形態1と同様に、有限要素法の計算プログラムとしては、米国SDRC社のI−DEASを用いて線形の変形解析を行った。
この結果、最大有効質量比は0.62であり、表1における基本仕様と同等となり、静的な降伏強度も超えなかった。
このように筋交26,27を設けたことにより、箱体23はX方向(進行方向)の負荷条件に対し、Y方向から見たせん断変形を小さくすることが出来る。
実施の形態4において、箱体23の構成部材の材質をSS400鋼とし電弧溶接で箱体23を製作する場合について説明したが、例えば、構成部材の材質をアルミ合金とし、電弧溶接の代わりに各構成部材の端部を折り曲げフランジとリベット接合用の穴を設けてリベット締結構造とする場合も、左右仕切板24,25に筋交26,27を設けることにより同様の効果が期待出来る。
FIG. 8 is an exploded perspective view of a box for a control device for an electric vehicle according to
The
The
As in the first embodiment, linear deformation analysis was performed using I-DEAS of SDRC, Inc., as the finite element method calculation program.
As a result, the maximum effective mass ratio was 0.62, which was equivalent to the basic specifications in Table 1, and did not exceed the static yield strength.
By providing the
In
1 電気車、2,15,18,23 箱体、4 点検口、5 天板、6 底板、
7,8 側板、9,10,16,17,19,20,24,25 左右仕切板、
16a,17a,19a,19b,20a,20b 縁折、26,27 筋交。
1 Electric car, 2, 15, 18, 23 Box, 4 Inspection port, 5 Top plate, 6 Bottom plate,
7, 8 side plate, 9, 10, 16, 17, 19, 20, 24, 25 left and right partition plates,
16a, 17a, 19a, 19b, 20a, 20b Folding, 26, 27 Braces.
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---|---|
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Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013066900A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Ltd | Thin plate constituting casing structure for housing railway vehicle electric component, casing for housing railway vehicle electric component using the same, and railway vehicle electrical instrument |
CN103101544A (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | Train central control unit (CCU) installation box, train control device and train control cabinet |
JP2013121831A (en) * | 2011-11-10 | 2013-06-20 | Hitachi Ltd | Electric equipment for railway vehicle |
JP2013199270A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Bombardier Transportation Gmbh | Composite self-supporting housing for railway car |
DE102014113829A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-24 | Bombardier Transportation Gmbh | Modular system for attaching an underfloor component to different car bodies, method for mounting an underfloor component to a car body, and rail vehicle fleet |
WO2018179603A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 株式会社東芝 | Control box and method for manufacturing control box |
EP3197037A4 (en) * | 2014-09-18 | 2018-12-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion device |
WO2019082379A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 三菱電機株式会社 | Casing for railroad vehicle device |
JP2019135126A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 富士電機株式会社 | Power conversion device housing, housing of railway vehicle power conversion device, and power conversion device |
JP2020006772A (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日本車輌製造株式会社 | Vibration-proof support structure for outfit fitted to railway vehicle |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10167054A (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-23 | Hitachi Ltd | Controller box for vehicle |
JP2002120720A (en) * | 2000-10-19 | 2002-04-23 | Toshiba Transport Eng Inc | Box for control device of rolling stock |
-
2006
- 2006-06-06 JP JP2006157269A patent/JP2007326388A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10167054A (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-23 | Hitachi Ltd | Controller box for vehicle |
JP2002120720A (en) * | 2000-10-19 | 2002-04-23 | Toshiba Transport Eng Inc | Box for control device of rolling stock |
Cited By (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013066900A (en) * | 2011-09-21 | 2013-04-18 | Hitachi Ltd | Thin plate constituting casing structure for housing railway vehicle electric component, casing for housing railway vehicle electric component using the same, and railway vehicle electrical instrument |
CN103101544A (en) * | 2011-11-10 | 2013-05-15 | 中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心 | Train central control unit (CCU) installation box, train control device and train control cabinet |
JP2013121831A (en) * | 2011-11-10 | 2013-06-20 | Hitachi Ltd | Electric equipment for railway vehicle |
CN103101544B (en) * | 2011-11-10 | 2015-11-25 | 中国北车股份有限公司 | Train central control unit install bin, Train Control equipment and Train Control cabinet |
JP2013199270A (en) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Bombardier Transportation Gmbh | Composite self-supporting housing for railway car |
EP3197037A4 (en) * | 2014-09-18 | 2018-12-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Power conversion device |
EP3197741A1 (en) * | 2014-09-24 | 2017-08-02 | Bombardier Transportation GmbH | Modular system for fastening an underfloor component to different vehicle bodies, method for mounting an underfloor component on a vehicle body, and rail vehicle fleet |
EP3197741B1 (en) * | 2014-09-24 | 2021-06-02 | Bombardier Transportation GmbH | Modular system for fastening an underfloor component to different vehicle bodies, method for mounting an underfloor component on a vehicle body, and rail vehicle fleet |
DE102014113829A1 (en) * | 2014-09-24 | 2016-03-24 | Bombardier Transportation Gmbh | Modular system for attaching an underfloor component to different car bodies, method for mounting an underfloor component to a car body, and rail vehicle fleet |
WO2018179603A1 (en) * | 2017-03-30 | 2018-10-04 | 株式会社東芝 | Control box and method for manufacturing control box |
JP2018170879A (en) * | 2017-03-30 | 2018-11-01 | 株式会社東芝 | Control box and control box assembly method |
CN110139774B (en) * | 2017-03-30 | 2023-01-10 | 株式会社东芝 | Control box and manufacturing method thereof |
CN110139774A (en) * | 2017-03-30 | 2019-08-16 | 株式会社东芝 | The manufacturing method of control cabinet and control cabinet |
WO2019082379A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 三菱電機株式会社 | Casing for railroad vehicle device |
JPWO2019082379A1 (en) * | 2017-10-27 | 2020-05-28 | 三菱電機株式会社 | Railcar equipment enclosure |
CN111263716A (en) * | 2017-10-27 | 2020-06-09 | 三菱电机株式会社 | Housing for a device for a rail vehicle |
US11597412B2 (en) | 2017-10-27 | 2023-03-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Casing for railroad vehicle device |
JP7021548B2 (en) | 2018-02-05 | 2022-02-17 | 富士電機株式会社 | Power conversion device housing, railroad vehicle power conversion device housing, and power conversion device |
JP2019135126A (en) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | 富士電機株式会社 | Power conversion device housing, housing of railway vehicle power conversion device, and power conversion device |
JP2020006772A (en) * | 2018-07-05 | 2020-01-16 | 日本車輌製造株式会社 | Vibration-proof support structure for outfit fitted to railway vehicle |
JP7211671B2 (en) | 2018-07-05 | 2023-01-24 | 日本車輌製造株式会社 | Anti-vibration support structure for mounting equipment on railway vehicles |
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