JP7021548B2 - 電力変換装置用筐体、鉄道車両用電力変換装置の筐体および電力変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力変換装置用筐体、鉄道車両用電力変換装置の筐体および電力変換装置に関し、特に、筐体本体部の内表面と板状の部材とが溶接されている電力変換装置用筐体、鉄道車両用電力変換装置の筐体および電力変換装置に関する。

従来、筐体本体部の内表面と板状の部材とが溶接されている電力変換装置用筐体、鉄道車両用電力変換装置の筐体および電力変換装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１の鉄道車両用電気品収容用の筐体には、鉄道車両に用いられるパワーユニット部（インバータ装置）が収容されている。筐体は、筐体に設けられた吊り耳をボルトにより接合することによって鉄道車両に吊り下げられた状態で固定されている。筐体には、筐体内に配置されたパワーユニット部を固定する（パワーユニット部を覆う）ための板状部材が設けられている。板状部材は、板状部材の端部が折り曲げられることにより形成された立ち上がり部（溶接部）を含む。立ち上がり部は、筐体の内部（パワーユニット部が配置される空間）に露出している。

また、立ち上がり部には、複数の切り欠きが設けられている。そして、複数の切り欠きの各々において、立ち上がり部と筐体の内表面との溶接（隅肉溶接）が行われる。これにより、板状部材（立ち上がり部）と筐体の内表面とが接合されている。また、複数の切り欠きの各々には、溶接時に形成された溶接ビード（溶接箇所に形成される盛り上がり部分）が設けられている。

特開２０１３－６６９００号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されているような従来の電力変換装置用筐体では、接合（溶接）に用いられる部分（上記特許文献１では立ち上がり部）が筐体の内部において露出しているため、筐体の内部において露出する溶接ビードが比較的大きくなるという不都合がある。この場合、筐体内部に収容されている電気部品および配線と、溶接ビードとが接触し易くなるため、筐体内部に収容されている電気部品および配線等が損傷しやすいという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを抑制することが可能な電力変換装置用筐体、鉄道車両用電力変換装置の筐体および電力変換装置を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による電力変換装置用筐体は、電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、箱状の筐体本体部の内表面上において、電力変換装置本体と隣接するように配置された板状の補強部材と、を備え、板状の補強部材は、内表面に対向するように設けられる第１面と、第１面の端部に接続され、筐体本体部の内表面に略直交するように設けられる第２面と、第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、筐体本体部の内表面に接触するように設けられる第３面と、第２面と第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、筐体本体部の内表面と補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む。

この発明の第１の局面による電力変換装置用筐体では、上記のように、第３面が第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられているとともに、第２面と第３面との間の折り曲げ部分にスリット部が設けられている。このように構成すれば、スリット部において溶接（隅肉溶接）が行われた場合に、スリット部を介して補強部材の内側（第１面、第２面、第３面、および、内表面により取り囲まれる空間）に溶接ビード（溶接箇所に形成される盛り上がり部分）を形成することができるとともに、第３面が補強部材の内側に設けられているので、補強部材の内側において形成された溶接ビードにより第３面と内表面とを接合（溶接）することができる。これにより、溶接ビードの少なくとも一部は補強部材の内側に形成されるので、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの大きさを比較的小さくすることができる。その結果、溶接ビードとの接触により、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを抑制することができる。

また、折り曲げ部分にスリット部が設けられていることによって、スリット部を目印に補強部材を折り曲げることができるので、補強部材の折り曲げ作業を容易化することができる。

上記第１の局面による電力変換装置用筐体において、好ましくは、スリット部の一部は、第３面に設けられている。このように構成すれば、溶接ビードが、補強部材の内側に折り曲げられた第３面に設けられたスリット部に形成されるので、溶接ビードが補強部材の外側に形成されるのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、スリット部は、第２面と第３面とに跨るように設けられている。このように構成すれば、スリット部の、第２面に設けられている部分を介して、溶接ビードを補強部材の内側に容易に侵入させることができるとともに、第２面を介して補強部材の内側に侵入させた溶接ビードを第３面に設けられているスリット部に形成することができる。

上記スリット部が第２面と第３面とに跨るように設けられている電力変換装置用筐体において、好ましくは、スリット部は、第２面および第３面の各々に直交する断面がＬ字形状を有する。このように構成すれば、第２面に設けられたスリット部を介して、第２面に直交する方向に沿って溶接ビードを侵入させた場合に、第３面に設けられたスリット部に溶接ビードを容易に形成することができる。

上記スリット部が第２面と第３面とに跨るように設けられている電力変換装置用筐体において、好ましくは、折り曲げ部分は、板状の補強部材の両端部側の各々に設けられており、一方端側の折り曲げ部分に設けられているスリット部の一部は、一方端側の第３面に設けられ、他方端側の折り曲げ部分に設けられているスリット部の一部は、他方端側の第３面に設けられている。このように構成すれば、板状の補強部材の両端部側の各々において、溶接ビードが補強部材の外側に形成されるのを抑制することができる。

上記第１の局面による電力変換装置用筐体において、好ましくは、筐体本体部の内表面と補強部材とを溶接した際に形成される溶接ビードの少なくとも一部は、補強部材の内部に収容されている。このように構成すれば、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの大きさを小さくすることができるので、溶接ビードとの接触により、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを容易に抑制することができる。

上記第１の局面による電力変換装置用筐体において、好ましくは、スリット部は、第２面および第３面の各々に直交する断面に直交する方向に沿って複数設けられている。このように構成すれば、スリット部が１つだけ設けられている場合に比べて、補強部材を筐体本体部の内表面に安定的に固定することができる。さらに、複数のスリット部の各々に形成される溶接ビードが、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出されるのが抑制されているので、複数のスリット部の各々に溶接ビードが形成されても、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの量（大きさ）が大きくなるのを抑制することができる。

上記第１の局面による電力変換装置用筐体において、好ましくは、複数の板状の補強部材は、筐体本体部の底部に配置されており、電力変換装置本体の配線は、底部に配置された複数の板状の補強部材同士の間に設けられている。このように構成すれば、筐体本体部の底部に配置された補強部材同士の間のスペースを利用して電力変換装置本体の配線を配置することができる。その結果、配線を配置するためのスペースを確保するために筐体本体部が大型化するのを抑制することができる。また、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出された溶接ビードの大きさが比較的小さいので、底部に配置された補強部材同士の間に設けられている配線と溶接ビードとの接触を抑制することができる。

この発明の第２の局面による鉄道車両用電力変換装置の筐体は、鉄道車両の底部に取り付けられ、電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、箱状の筐体本体部の内表面に配置された板状の補強部材と、を備え、板状の補強部材は、内表面に対向するように設けられる第１面と、第１面の端部に接続され、筐体本体部の内表面に略直交するように設けられる第２面と、第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、筐体本体部の内表面に接触するように設けられる第３面と、第２面と第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、筐体本体部の内表面と補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む。

この発明の第２の局面による鉄道車両用電力変換装置の筐体では、上記のように、第３面が第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられているとともに、第２面と第３面との間の折り曲げ部分にスリット部が設けられている。このように構成すれば、溶接ビードの少なくとも一部は補強部材の内側に形成されるので、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの大きさを比較的小さくすることができる。その結果、溶接ビードとの接触により、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを抑制することができる。また、ここで、鉄道車両は比較的振動が激しいため、筐体本体部の内部に露出される溶接ビードと、電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線との接触が比較的起こりやすい。したがって、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの大きさを比較的小さくすることは、鉄道車両用電力変換装置の筐体において、特に有効である。

この発明の第３の局面による電力変換装置は、電力変換装置本体と、電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、箱状の筐体本体部の内表面上において、電力変換装置本体と隣接するように配置された板状の補強部材と、を備え、板状の補強部材は、内表面に対向するように設けられる第１面と、第１面の端部に接続され、筐体本体部の内表面に略直交するように設けられる第２面と、第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、筐体本体部の内表面に接触するように設けられる第３面と、第２面と第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、筐体本体部の内表面と補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む。

この発明の第３の局面による電力変換装置では、上記のように、第３面が第２面に対して補強部材の内側に向かって折り曲げられているとともに、第２面と第３面との間の折り曲げ部分にスリット部が設けられている。このように構成すれば、溶接ビードの少なくとも一部は補強部材の内側に形成されるので、筐体本体部の内部（補強部材の外側）に露出される溶接ビードの大きさを比較的小さくすることができる。その結果、溶接ビードとの接触により、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを抑制することができる。これにより、電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線の損傷に起因して電力変換装置の動作が異常になるのを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、筐体本体部に収容されている電力変換装置本体および電力変換装置本体の配線が損傷するのを抑制することができる。

一実施形態による電力変換装置用筐体（電力変換装置）が設けられる鉄道車両の構成を示した図である。 一実施形態による電力変換装置用筐体（電力変換装置）の構成を示した斜視図である。 図２の３００－３００線に沿った断面図（溶接ビードは図示省略）である。 図３の拡大図である。 図２の拡大図（溶接ビードは図示省略）である。 図２の３００－３００線に沿った断面図である。 図６の拡大図である。 比較例による補強部材の構成を説明するための断面図である。 一実施形態による電力変換装置用筐体（電力変換装置）の電力変換装置本体の配置を説明するための模式図である。 一実施形態による溶接ビードを形成する方法を説明するための図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

［本実施形態］
図１～図７、図９、および、図１０を参照して、本実施形態による電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）の構成について説明する。

（高速鉄道車両の構成）
まず、図１を参照して、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）が設置される高速鉄道車両１０の構成について説明する。なお、本実施形態では、高速鉄道車両１０が、進行方向（Ｘ方向）のうちＸ１方向に走行する場合について説明する。また、進行方向のうち高速鉄道車両１０が進行するＸ１方向を進行方向の前方とし、前方とは反対のＸ２方向を進行方向の後方とする。なお、電力変換装置用筐体１００および高速鉄道車両１０は、それぞれ、特許請求の範囲の「鉄道車両用電力変換装置の筐体」および「鉄道車両」の一例である。

高速鉄道車両１０は、複数の車両が編成された状態で、たとえば、１８０ｋｍ／ｈ以上で走行する高速鉄道車両である。高速鉄道車両１０は、図１に示すように、交流電源としての架線２０から供給される電力により走行するように構成されている。

高速鉄道車両１０は、車体１１と、パンタグラフ１２と、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）と、誘導電動機（図示せず）および空調機器（図示せず）などの電気機器１３とを備えている。高速鉄道車両１０は、レール１０１上を走行している。また、電力変換装置２００は、インバータ、トランス、コンタクタ、および、ヒューズなどを含む電力変換装置本体２００ａ（図９参照）を備えている。

パンタグラフ１２は、架線２０から電力を受け取る役割を有する。電力変換装置２００は、変圧器（図示せず）により変圧されたパンタグラフ１２からの交流電圧を、所望の３相交流電圧および周波数に変換する。そして、３相交流電圧および周波数は、電気機器１３の誘導電動機に出力される。

図２に示すように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）は、高速鉄道車両１０の車体１１の底部１１ａ（図１参照）に吊り下げられた状態で取り付けられている箱状の筐体本体部１を備える。つまり、筐体本体部１は、高速鉄道車両１０の車体１１の底部１１ａの下方（Ｚ２方向）に取り付けられている。

筐体本体部１は、電力変換装置本体２００ａ（図９参照）を収納する。筐体本体部１の前面側（Ｘ１方向側）には、開口部１ａが設けられている。また、開口部１ａの周縁には、開口部１ａを取り囲むように枠部１ｂが設けられている。また、筐体本体部１のＺ１方向側の端部には、高速鉄道車両１０の車体１１の底部１１ａに取り付けるための取付金具１ｃが設けられている。取付金具１ｃは、Ｚ１方向側から見て、筐体本体部１の４角の各々に設けられている。なお、図２では、簡略化のため、電力変換装置本体２００ａは図示を省略している。

また、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）は、箱状の筐体本体部１の内表面１００ａ上において、電力変換装置本体２００ａと隣接するように配置された（図９参照）板状の補強部材２を備える。具体的には、板状の補強部材２は、筐体本体部１の底部１００ｂ（Ｚ２方向側の内表面１００ａ）に複数（本実施形態では３つ）設けられている。また、Ｙ１方向側、Ｙ２方向側、Ｘ２方向側、および、Ｚ１方向側の各々の内表面１００ａにも、補強部材２は設けられている。なお、筐体本体部１の内表面１００ａおよび補強部材２は、板金により成形されている。

図３に示すように、補強部材２は、内表面１００ａに対向するように設けられる面２ａを含む。面２ａは、内表面１００ａと略平行に設けられ、内表面１００ａと距離Ｄ１だけ離間している。なお、図３では、後述する溶接ビード３は、簡略化のため、図示を省略している。なお、面２ａは、特許請求の範囲の「第１面」の一例である。

また、補強部材２は、面２ａの端部２ｂに接続されている面２ｃを含む。面２ｃは、筐体本体部１の内表面１００ａに略直交するように設けられている。すなわち、補強部材２は、面２ａ（面２ａの端部２ｂ）と面２ｃとの間の折り曲げ部分２ｄにおいて、直角に折り曲げられている。なお、面２ｃは、特許請求の範囲の「第２面」の一例である。

また、面２ｃは、面２ａの両方（Ｙ１方向側およびＹ２方向側）の端部２ｂに接続されている。Ｙ１方向側の面２ｃと、Ｙ２方向側の面２ｃとは、互いに対向するように設けられている。

また、補強部材２は、面２ｃに対して補強部材２の内側に向かって折り曲げられることにより形成される面２ｅを含む。すなわち、Ｙ１方向側の面２ｅは、Ｙ１方向側の面２ｃからＹ２方向側に折り曲げられている。また、Ｙ２方向側の面２ｅは、Ｙ２方向側の面２ｃからＹ１方向側に折り曲げられている。補強部材２は、面２ｃと面２ｅとの間の折り曲げ部分２ｆにおいて、直角に折り曲げられている。なお、面２ｅは、特許請求の範囲の「第３面」の一例である。

また、面２ｅは、筐体本体部１の内表面１００ａに接触するように設けられている。具体的には、面２ｅは、面２ｅの全体が筐体本体部１の内表面１００ａに密着するように設けられている。

上記のように、補強部材２は、補強部材２の両方（Ｙ１方向側およびＹ２方向側）の端部２ｈ側において、折り曲げ部分２ｄおよび折り曲げ部分２ｆで折り曲げられることにより、面２ｃおよび面２ｅの各々に直交する断面（図３に示す断面）がＣ字形状を有している。すなわち、補強部材２は、いわゆるＣチャンネル型の補強構造を有している。なお、補強部材２は、ベンダー（平面の板を曲げて立体化していく機械）による曲げ加工により折り曲げられている。補強部材２は、ベンダーによる曲げ加工が４回行われることにより、Ｃチャンネル型に変形される。

ここで、本実施形態では、補強部材２は、面２ｃと面２ｅとの間の折り曲げ部分２ｆに設けられるスリット部２ｇを含む。スリット部２ｇは、筐体本体部１の内表面１００ａと補強部材２とを溶接（断続隅肉溶接）するための溶接箇所となる。具体的には、スリット部２ｇを介して、補強部材２の外側から内側（面２ａ、面２ｃ、面２ｅ、および、内表面１００ａにより取り囲まれる空間）に液滴等が通過可能に構成されている。なお、スリット部２ｇは、タレットパンチ（板金をプレスして打ち抜く機械）による打ち抜き加工により形成される。

また、本実施形態では、スリット部２ｇの一部は、面２ｅに設けられている。具体的には、面２ｅに設けられているスリット部２ｇのＹ方向における長さは、長さＬ１（図４参照）である。長さＬ１は、面２ｅのＹ方向における長さＬ２（図４参照）よりも小さい。なお、長さＬ２は、距離Ｄ１よりも小さい。

また、本実施形態では、スリット部２ｇは、面２ｃと面２ｅとに跨るように設けられている。すなわち、スリット部２ｇは、面２ｃおよび面２ｅの各々に直交する断面（図３に示す断面）がＬ字形状を有する。また、面２ｃに設けられているスリット部２ｇのＺ方向における長さは、長さＬ３（図４参照）である。長さＬ３は、面２ｅのスリット部２ｇの長さＬ１と略同じ大きさである。

また、本実施形態では、一方の端部２ｈ側（Ｙ１方向側）の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇの一部は、一方の端部２ｈ側（Ｙ１方向側）の面２ｅに設けられている。また、他方の端部２ｈ側（Ｙ２方向側）の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇの一部は、他方の端部２ｈ側（Ｙ２方向側）の面２ｅに設けられている。

具体的には、一方の端部２ｈ側（Ｙ１方向側）の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇは、一方の端部２ｈ側（Ｙ１方向側）の面２ｃおよび面２ｅに跨っている。また、他方の端部２ｈ側（Ｙ２方向側）の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇは、他方の端部２ｈ側（Ｙ２方向側）の面２ｃおよび面２ｅに跨っている。

図５に示すように、面２ａ、面２ｃ、および、面２ｅの各々は、略矩形形状を有している。面２ａ、面２ｃ、および、面２ｅの各々の長辺は、Ｘ方向に沿って延びるように設けられている。また、面２ｃを正面から見て（Ｙ方向から見て）、（面２ｃに設けられている）スリット部２ｇは、略矩形形状を有している。（面２ｃに設けられている）スリット部２ｇの長辺は、Ｘ方向に沿って延びるように設けられている。また、面２ｅを正面から見て（Ｚ方向から見て）、（面２ｅに設けられている）スリット部２ｇは、略矩形形状を有している。（面２ｅに設けられている）スリット部２ｇの長辺は、Ｘ方向に沿って延びるように設けられている。また、スリット部２ｇのＸ方向における長さは、長さＬ１および長さＬ３（図４参照）よりも大きい長さＬ４である。長さＬ４の大きさを調整することによって、後述する溶接ビード３（図６参照）の大きさに対応したスリット部２ｇを容易に形成することが可能である。なお、図５では、溶接ビード３は、簡略化のため、図示を省略している。

ここで、本実施形態では、スリット部２ｇは、面２ｃおよび面２ｅの各々に直交する断面（図３の断面）に直交する方向（Ｘ方向）に沿って複数設けられている。具体的には、複数のスリット部２ｇは、Ｘ方向に沿って等ピッチ（長さＬ５）で設けられている。

図６および図７に示すように、筐体本体部１の内表面１００ａと補強部材２との溶接の際に形成される溶接ビード３は、スリット部２ｇに埋め込まれるように配置されている。スリット部２ｇのＸ方向の長さＬ４（図５参照）は、溶接ビード３の（Ｘ方向の）大きさに基づいて決定されている。なお、溶接ビード３の大きさは、溶接の際に用いられる溶接機４（図１０参照）に取り付けられている円柱形状の溶接棒４ａ（図１０参照）の直径φに基づいて決定される。すなわち、溶接棒４ａの直径φを変更することによって、溶接ビード３による溶接箇所の面積（被覆面積）を増加させることが可能である。なお、溶接棒４ａは、円柱形状に限らず、角柱形状でもよい。

ここで、本実施形態では、溶接ビード３の一部は、補強部材２の内部に収容されている。具体的には、図６に示すように、溶接ビード３は、面２ｅに設けられているスリット部２ｇ（図３および図４参照）と面２ｅに跨るように形成されている。

なお、溶接ビード３の残りの一部は、補強部材２の外側に突出しているが、この突出長さは、たとえば面２ｅに設けられているスリット部２ｇのＹ方向における長さＬ１（図４参照）に比べて十分に小さい。

溶接ビード３を含めた補強部材２のＹ方向における長さは、面２ａのＹ方向における長さである長さＬ５と、溶接ビード３の突出長さとの合計である、長さＬ６である。

ここで、面２２ｅが面２ｃに対して補強部材２２の外側に折り曲げられ、端部２２ｈの近傍に溶接ビード２３が設けられている補強部材２２（比較例）の構成を図８に示す。補強部材２２のＹ方向における長さＬ７は、面２ａのＹ方向における長さＬ５と、面２２ｅのＹ方向における長さＬ８の２倍の長さとの合計である。なお、長さＬ８は、長さＬ１（図４参照）と略同じ大きさである。このように、本実施形態では、補強部材２のＹ方向における長さＬ６（図６参照）を、比較例の補強部材２２のＹ方向における長さＬ７に比べて、比較的小さくすることが可能である。

これにより、補強部材２に隣接するように電力変換装置本体２００ａ（図９参照）および電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂ（図９参照）が配置される場合に、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂが配置されるスペースをより大きくすることが可能である。その結果、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂと、補強部材２との接触を抑制することが可能であるとともに、筐体本体部１の小型化を図ることが可能である。

また、面２ｅが補強部材２の内側に設けられているので、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂと、面２ｅ（面２ｅと内表面１００ａとの間の段差）とが接触するのを防止することが可能である。これにより、比較例の構成に比べて、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂの損傷を抑制することが可能である。

また、本実施形態では、図９に示すように、電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂは、底部１００ｂに配置された複数の補強部材２同士の間に設けられている。また、配線２００ｂは、補強部材２と筐体本体部１の内表面１００ａとの間にも設けられている。また、電力変換装置本体２００ａの一部も、複数の補強部材２同士の間、および、補強部材２と内表面１００ａとの間に設けられている。また、電力変換装置本体２００ａの一部は、筐体本体部１の内部において、補強部材２の面２ａに支持されるように配置されている。なお、図９は、概略的な模式図であり、説明に不要な部材は簡略化のため図示を省略している。また、電力変換装置本体２００ａおよび配線２００ｂの配置は、これに限られない。

また、筐体本体部１の（Ｙ１方向側の）内表面１００ａ上には、冷却フィン１０３が設けられている。冷却フィン１０３は、補強部材２と（Ｚ１方向側の）内表面１００ａとの間に設けられている。

（溶接ビードの形成方法）
図１０を参照して、溶接ビード３の形成方法について説明する。溶接ビード３の形成には、溶接機４が用いられる。溶接機４の端部には溶接棒４ａが取り付けられている。溶接機４の溶接棒４ａを溶かすことにより、溶接棒４ａの液滴をスリット部２ｇ（図４参照）を介して補強部材２の内側に侵入させる。そして、補強部材２の内側に侵入した溶接棒４ａの液滴を固化させることにより、面２ｅのスリット部２ｇに溶接ビード３が形成される。これにより、補強部材２（面２ｅ）と筐体本体部１の内表面１００ａとが接合（溶接）される。

また、補強部材２において、スリット部２ｇが溶接箇所であるので、作業者がスリット部２ｇを目印にするとともに、スリット部２ｇの大きさに基づいて溶接作業を行うことができる。これにより、溶接作業において、設計図等により溶接箇所および溶接ビード３の大きさの設計値の確認を行う手間を省略することが可能であるので、溶接作業を簡易化することが可能となる。また、スリット部２ｇの位置および大きさに基づいて溶接が行われるので、作業者ごとに溶接の作業方法がばらつくのを抑制することが可能である。その結果、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）の製造誤差を低減することが可能である。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

本実施形態では、上記のように、板状の補強部材２は、内表面１００ａに対向するように設けられる面２ａと、面２ａの端部２ｂに接続され、筐体本体部１の内表面１００ａに略直交するように設けられる面２ｃと、面２ｃに対して補強部材２の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、筐体本体部１の内表面１００ａに接触するように設けられる面２ｅを含む。そして、補強部材２が、面２ｃと面２ｅとの間の折り曲げ部分２ｆに設けられ、筐体本体部１の内表面１００ａと補強部材２とを溶接するための溶接箇所となるスリット部２ｇを含むように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、スリット部２ｇにおいて溶接（隅肉溶接）が行われた場合に、スリット部２ｇを介して補強部材２の内側（面２ａ、面２ｃ、面２ｅ、および、内表面１００ａにより取り囲まれる空間）に溶接ビード３（溶接箇所に形成される盛り上がり部分）を形成することができるとともに、面２ｅが補強部材２の内側に設けられているので、補強部材２の内側において形成された溶接ビード３により面２ｅと内表面１００ａとを接合（溶接）することができる。その結果、溶接ビード３の少なくとも一部は補強部材２の内側に形成されるので、筐体本体部１の内部（補強部材２の外側）に露出される溶接ビード３の大きさを比較的小さくすることができる。これにより、溶接ビード３との接触により、筐体本体部１に収容されている電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂが損傷するのを抑制することができる。また、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂの損傷に起因して電力変換装置２００の動作が異常になるのを抑制することができる。

また、ここで、鉄道車両は比較的振動が激しいため、筐体本体部１の内部に露出される溶接ビード３と、電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂとの接触が比較的起こりやすい。したがって、筐体本体部１の内部に露出される溶接ビード３の大きさを比較的小さくすることは、高速鉄道車両１０に設けられる電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）において、特に有効である。

また、折り曲げ部分２ｆにスリット部２ｇが設けられていることによって、スリット部２ｇを目印に補強部材２を折り曲げることができるので、補強部材２の折り曲げ作業を容易化することができる。

また、本実施形態では、上記のように、スリット部２ｇの一部が、面２ｅに設けられるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、溶接ビード３が、補強部材２の内側に折り曲げられた面２ｅに設けられたスリット部２ｇに形成されるので、溶接ビード３が補強部材２の外側に形成されるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、スリット部２ｇが、面２ｃと面２ｅとに跨って設けられるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、スリット部２ｇの、面２ｃに設けられている部分を介して、溶接ビード３を補強部材２の内側に容易に侵入させることができるとともに、面２ｃを介して補強部材２の内側に侵入させた溶接ビード３を面２ｅに設けられているスリット部２ｇに形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、スリット部２ｇが、面２ｃおよび面２ｅの各々に直交する断面がＬ字形状を有するように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、面２ｃに設けられたスリット部２ｇを介して、面２ｃに直交する方向に沿って溶接ビード３を侵入させた場合に、面２ｅに設けられたスリット部２ｇに溶接ビード３を容易に形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、一方の端部２ｈ側の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇの一部が、一方の端部２ｈ側の面２ｅに設けられ、他方の端部２ｈ側の折り曲げ部分２ｆに設けられているスリット部２ｇの一部が、他方の面２ｅに設けられるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、板状の補強部材２の両方の端部２ｈ側の各々において、溶接ビード３が補強部材２の外側に形成されるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、筐体本体部１の内表面１００ａと補強部材２とを溶接した際に形成される溶接ビード３の一部が、補強部材２の内部に収容されるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、筐体本体部１の内部（補強部材２の外側）に露出される溶接ビード３の大きさを小さくすることができるので、溶接ビード３との接触により、筐体本体部１に収容されている電力変換装置本体２００ａおよび電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂが損傷するのを容易に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、スリット部２ｇが、面２ｃおよび面２ｅの各々に直交する断面に直交する方向に沿って複数設けられるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、スリット部２ｇが１つだけ設けられている場合に比べて、補強部材２を筐体本体部１の内表面１００ａに安定的に固定することができる。さらに、複数のスリット部２ｇの各々に形成される溶接ビード３が、筐体本体部１の内部（補強部材２の外側）に露出されるのが抑制されているので、複数のスリット部２ｇの各々に溶接ビード３が形成されても、筐体本体部１の内部（補強部材２の外側）に露出される溶接ビード３の量（大きさ）が大きくなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂが、底部１００ｂに配置された複数の板状の補強部材２同士の間に設けられるように、電力変換装置用筐体１００（電力変換装置２００）を構成する。これにより、筐体本体部１の底部１００ｂに配置された補強部材２同士の間のスペースを利用して電力変換装置本体２００ａの配線２００ｂを配置することができる。その結果、配線２００ｂを配置するためのスペースを確保するために筐体本体部１が大型化するのを抑制することができる。また、筐体本体部１の内部（補強部材２の外側）に露出された溶接ビード３の大きさが比較的小さいので、底部１００ｂに配置された補強部材２同士の間に設けられている配線２００ｂと溶接ビード３との接触を抑制することができる。

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、補強部材の両端部側において、補強部材の内側に折り曲げられる第３面が設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、補強部材の一方端側のみに第３面が設けらていてもよい。

また、上記実施形態では、溶接ビードの一部が、補強部材の内部に収容される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、溶接ビードの全部が、補強部材の内部に収容されていてもよい。

また、上記実施形態では、電力変換装置用筐体および電力変換装置が、鉄道車両（高速鉄道車両１０）に設けられる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、電力変換装置用筐体および電力変換装置が、鉄道車両以外の装置に設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、スリット部が略矩形形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スリット部が正方形形状または円形形状を有していてもよい。

また、上記実施形態では、スリット部は、第２面（面２ｃ）および第３面（面２ｅ）の各々に直交する断面がＬ字形状を有している例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、スリット部は、第２面（面２ｃ）に直交するとともに第３面（面２ｅ）に直交せず交差している断面がＬ字形状を有していてもよい。また、スリット部は、第３面（面２ｅ）に直交するとともに第２面（面２ｃ）に直交せず交差している断面がＬ字形状を有していてもよい。

また、上記実施形態では、第２面（面２ｃ）と第３面（面２ｅ）との間の折り曲げ部分（２ｆ）のみにスリット部が設けられている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第１面（面２ａ）と第２面（面２ｃ）との間の折り曲げ部分（２ｄ）にも設けられていてもよい。

また、上記実施形態では、補強部材が、筐体本体部と同様に板金により成形されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、補強部材が、筐体本体部とは異なる専用の部材により成形されていてもよい。

また、上記実施形態では、第２面（面２ｃ）に設けられているスリット部２ｇの長さ（Ｌ３）と、第３面（面２ｅ）に設けられているスリット部２ｇの長さ（Ｌ１）とが略等しい例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、第３面（面２ｅ）に設けられているスリット部２ｇの長さ（Ｌ１）の方が、第２面（面２ｃ）に設けられているスリット部２ｇの長さ（Ｌ３）よりも大きく（小さく）てもよい。

また、上記実施形態では、第３面（面２ｅ）のＹ方向における長さ（Ｌ２）が、第１面（面２ａ）と内表面１００ａとの間の離間距離（Ｄ１）よりも小さい例を示したが、本発明はこれに限られない。第３面（面２ｅ）のＹ方向における長さ（Ｌ２）が、第１面（面２ａ）と内表面１００ａとの間の離間距離（Ｄ１）以上であってもよい。

１ 筐体本体部
２ 補強部材
２ａ 面（第１面）
２ｂ 端部（第１面の端部）
２ｃ 面（第２面）
２ｅ 面（第３面）
２ｆ 折り曲げ部分
２ｇ スリット部
２ｈ 端部（補強部材の端部）
３ 溶接ビード
１０ 高速鉄道車両（鉄道車両）
１１ａ 底部（鉄道車両の底部）
１００ 電力変換装置用筐体（鉄道車両用電力変換装置の筐体）
１００ａ 内表面（筐体本体部の内表面）
１００ｂ 底部（筐体本体部の底部）
２００ 電力変換装置
２００ａ 電力変換装置本体
２００ｂ 配線

Claims (10)

1. 電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、
   前記箱状の筐体本体部の内表面上において、前記電力変換装置本体と隣接するように配置された板状の補強部材と、を備え、
   前記板状の補強部材は、前記内表面に対向するように設けられる第１面と、前記第１面の端部に接続され、前記筐体本体部の前記内表面に略直交するように設けられる第２面と、前記第２面に対して前記補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、前記筐体本体部の前記内表面に接触するように設けられる第３面と、前記第２面と前記第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、前記筐体本体部の前記内表面と前記補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む、電力変換装置用筐体。
2. 前記スリット部の一部は、前記第３面に設けられている、請求項１に記載の電力変換装置用筐体。
3. 前記スリット部は、前記第２面と前記第３面とに跨るように設けられている、請求項２に記載の電力変換装置用筐体。
4. 前記スリット部は、前記第２面および前記第３面の各々に直交する断面がＬ字形状を有する、請求項３に記載の電力変換装置用筐体。
5. 前記折り曲げ部分は、前記板状の補強部材の両端部側の各々に設けられており、
   一方端側の前記折り曲げ部分に設けられている前記スリット部の一部は、前記一方端側の前記第３面に設けられ、他方端側の前記折り曲げ部分に設けられている前記スリット部の一部は、前記他方端側の前記第３面に設けられている、請求項２～４のいずれか１項に記載の電力変換装置用筐体。
6. 前記筐体本体部の前記内表面と前記補強部材とを溶接した際に形成される溶接ビードの少なくとも一部は、前記補強部材の内部に収容されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力変換装置用筐体。
7. 前記スリット部は、前記第２面および前記第３面の各々に直交する断面に直交する方向に沿って複数設けられている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置用筐体。
8. 複数の前記板状の補強部材は、前記筐体本体部の底部に配置されており、
   前記電力変換装置本体の配線は、前記底部に配置された複数の前記板状の補強部材同士の間に設けられている、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換装置用筐体。
9. 鉄道車両の底部に取り付けられ、電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、
   前記箱状の筐体本体部の内表面に配置された板状の補強部材と、を備え、
   前記板状の補強部材は、前記内表面に対向するように設けられる第１面と、前記第１面の端部に接続され、前記筐体本体部の前記内表面に略直交するように設けられる第２面と、前記第２面に対して前記補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、前記筐体本体部の前記内表面に接触するように設けられる第３面と、前記第２面と前記第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、前記筐体本体部の前記内表面と前記補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む、鉄道車両用電力変換装置の筐体。
10. 電力変換装置本体と、
    前記電力変換装置本体を収納する箱状の筐体本体部と、
    前記箱状の筐体本体部の内表面上において、前記電力変換装置本体と隣接するように配置された板状の補強部材と、を備え、
    前記板状の補強部材は、前記内表面に対向するように設けられる第１面と、前記第１面の端部に接続され、前記筐体本体部の前記内表面に略直交するように設けられる第２面と、前記第２面に対して前記補強部材の内側に向かって折り曲げられることにより形成され、前記筐体本体部の前記内表面に接触するように設けられる第３面と、前記第２面と前記第３面との間の折り曲げ部分に設けられ、前記筐体本体部の前記内表面と前記補強部材とを溶接するための溶接箇所となるスリット部とを含む、電力変換装置。

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