JP7388048B2 - 電力変換装置 - Google Patents

Description

この発明は、電力変換装置に関し、特に、筐体に対して着脱可能に取り付けられるカバー部材を備える電力変換装置に関する。

従来、筐体に対して着脱可能に取り付けられるカバー部材を備える電力変換装置が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、鉄道車両の床下に設けられ、筐体に対して着脱可能に取り付けられる点検カバー（カバー部材）を備えた電力変換装置が記載されている。上記特許文献１に記載の電力変換装置では、筐体に対して点検カバーが取り付けられることによって、筐体の内部が密閉されるように構成されている。上記特許文献１に記載の電力変換装置は、点検カバーに固定されるとともに先端が半円状に曲げられたフックと、筐体側に設けられるとともに水平方向に延びるピン（軸）と、を備えている。そして、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、点検カバーの筐体に対する取付けおよび取外しの際に、点検カバーを筐体に対してピン（軸）を中心に回動可能なように、フックがピンに対して筐体の外側から、かつ、上方から引っ掛けられている。なお、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、掛け代（フックをピンに引っ掛けた際のフックがピンに引っ掛っている鉛直方向における距離）は、ピンの半径程度となっている。また、上記特許文献１に記載の電力変換装置では、フックの先端は、斜め下方に筐体側に向かっている。

特開２００９－１１９９３８号公報

ここで、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、電力変換回路における電圧を平滑化するためのフィルタコンデンサとして、絶縁油が気密封止されたオイルコンデンサが設けられる場合がある。この場合、オイルコンデンサへの高電圧の印加やオイルコンデンサが経年劣化するのに伴って、気密封入された絶縁油から発生するガスの圧力によって、オイルコンデンサが破裂する場合がある。そして、オイルコンデンサが破裂した場合、カバー部材が取り付けられることによって密閉された筐体の内部の圧力が急激に上昇して、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側（側方）に向かって圧力が加わる。なお、筐体が密閉されていない場合でも、筐体に内蔵されている部品が脱落、破裂すること等によって、飛散した部品、または、その一部がカバー部材に衝突した場合、カバー部材に筐体の外側（側方）に向かって圧力が加わる。しかしながら、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、フックは、ピンに対して筐体の外側から、かつ、上方から引っ掛けられているとともに、掛け代がピンの半径程度となっているので、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側（側方）に向かって大きな圧力が加わった際に、カバー部材に固定されたフックがピンから容易に外れてしまうと考えられる。そして、フックがピンから外れた場合、フックが固定されたカバー部材が筐体から外れて落下する。

そこで、上記特許文献１には記載されていないが、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置において、フックの半円状に曲げられた部分から更に延びる部分（延長部分）を設けることにより、掛け代を大きくすることが考えられる。この場合、延長部分は、斜め下方に筐体側に向かって延びるので、フックの延長部分が、カバー部材の筐体に対する着脱の際に、筐体に接触する場合がある。すなわち、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、掛け代を大きくすることが比較的難しい。このため、上記特許文献１に記載のような従来の電力変換装置では、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側に向かって大きな圧力が加わった際に、カバー部材が筐体から外れて落下し易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、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側に向かって大きな圧力が加わった際に、カバー部材が筐体から外れて落下してしまうのを抑制することが可能な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、この発明の一の局面による電力変換装置は、開口部が形成された筐体と、開口部を覆うとともに、筐体に対して着脱可能に取り付けられるカバー部材と、を備え、カバー部材側には、カバー部材を筐体に対して回動させるための回動軸が設けられており、筐体側には、回動軸が嵌り込むように、かつ、回動軸を回動可能に支持するように、下方に窪んだ支持凹部が設けられており、支持凹部の内側面のうち、筐体側とは反対側の面は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、筐体側とは反対側から筐体側に向かって直線状に傾斜するように形成されている。

この発明の一の局面による電力変換装置では、上記のように、カバー部材側には、カバー部材を筐体に対して回動させるための回動軸が設けられており、筐体側には、回動軸が嵌り込むように、かつ、回動軸を回動可能に支持するように、下方に窪んだ支持凹部が設けられており、支持凹部の内側面のうち、筐体側とは反対側の面は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、筐体側とは反対側から筐体側に向かって直線状に傾斜するように形成されている。これにより、回動軸が嵌り込むように下方に窪んだ支持凹部の深さが、掛け代（回動軸を支持凹部に嵌め込んだ際の回動軸が支持凹部に引っ掛っている鉛直方向における距離）となるので、支持凹部の深さを深くすることによって、カバー部材側に設けられた回動軸が筐体側に設けられた支持凹部から外れにくくなるように、掛け代を大きくすることができる。すなわち、フックに延長部分を設ける場合のように、筐体側に向かって延びる部分が生じないので、カバー部材の筐体に対する着脱の際に、筐体に接触する部分が生じるのを抑制しながら、掛け代を大きくすることができる。その結果、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側（側方）に向かって大きな圧力が加わった際に、カバー部材が筐体から外れて落下してしまうのを抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、支持凹部の深さは、回動軸の半径よりも大きい。このように構成すれば、掛け代（回動軸を支持凹部に嵌め込んだ際の回動軸が支持凹部に引っ掛っている鉛直方向における距離）が回動軸の半径よりも大きくなるので、支持凹部の深さが回動軸の半径以下の場合と比較して、回動軸が支持凹部から外れてしまうのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、支持凹部の深さは、回動軸の直径よりも大きい。このように構成すれば、掛け代が回動軸の直径よりも大きくなるので、支持凹部の深さが回動軸の半径よりも大きく、かつ、直径以下の場合と比較して、回動軸が支持凹部から外れてしまうのをより抑制することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、支持凹部は、回動軸が延びる方向に互いに離間するように一対設けられており、回動軸は、一対の支持凹部により支持されている。このように構成すれば、回動軸を、回動軸が延びる方向に互いに離間するように設けられた一対の支持凹部により、安定して支持することができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、支持凹部は、筐体側とは反対側の上端部の高さ位置が、筐体側の上端部の高さ位置よりも低くなるように構成されている。このように構成すれば、支持凹部の筐体側とは反対側の上端部の高さ位置が過度に高くなるのを抑制することができるので、回動軸の支持凹部に対する取り付けおよび取り外しのために、回動軸（カバー部材）を上方に持ち上げる高さが過度に大きくなるのを抑制することができる。また、回動軸を、筐体側とは反対側の上端部の高さ位置の直上において、筐体側とは反対側から筐体側に向かって支持凹部の筐体側に接触するまで近付けて、下方に移動させることによって、回動軸を支持凹部に嵌め込むことができるので、回動軸を支持凹部に対して容易に取り付けることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、支持凹部の内側面は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、筐体側とは反対側から筐体側に向かって傾斜するように形成されている。このように構成すれば、回動軸に対して、鉛直上方の力に加えて、筐体の内側に向かう方向の力が作用しない限り、回動軸が支持凹部から外れないようにすることができる。なお、筐体の内部の圧力が急激に上昇した際にカバー部材に作用する圧力は、筐体の外側（側方）に向かう方向の成分が主であり、筐体の内側に向かう方向の成分を殆ど含まない。その結果、支持凹部の内側面が、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、筐体側とは反対側から筐体側に向かって傾斜していない場合と比較して、カバー部材に圧力が加わった際に回動軸を支持凹部から外れ難くすることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、支持凹部は、回動軸の形状に対応するように、半円形状の下端部を有する。このように構成すれば、回動軸が支持凹部に嵌り込んだ状態で、回動軸を容易に回動させることができるので、カバー部材の筐体に対する取付けおよび取外しの際に、カバー部材を筐体に対して容易に回動させることができる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、筐体のカバー部材が設けられる側の面から突出するとともに、支持凹部が設けられている突出部材と、回動軸と筐体の内部を密閉するためのカバー部材とに接続する接続部材と、をさらに備え、接続部材は、カバー部材から回動軸に向かうにしたがって、筐体側から筐体側とは反対側に向かって傾斜する部分を含むように形成されている。このように構成すれば、回動軸とカバー部材とに接続する接続部材が、筐体側から筐体側とは反対側に向かって傾斜する部分を含むので、接続部材に接続された回動軸の位置を、筐体のカバー部材が設けられる側の面から筐体側とは反対側に離間した位置に容易に配置することができる。その結果、筐体のカバー部材が設けられる側の面から突出している突出部材に設けられている支持凹部に、接続部材に接続された回動軸を容易に嵌め込むことできる。

上記一の局面による電力変換装置において、好ましくは、鉄道車両に搭載される電力変換装置であって、開口部は、筐体の鉄道車両の走行方向または走行方向と直交する方向における側面に形成されており、カバー部材は、筐体の側面に形成された開口部を覆うように、筐体に対して着脱可能に取り付けられている。このように構成すれば、鉄道車両に設けられる電力変換装置は、フィルタコンデンサとして（経年劣化に伴って破裂する場合がある）オイルコンデンサが使用されることが一般的なので、筐体に取り付けられたカバー部材に大きな圧力が加わった際に、カバー部材が筐体から外れて落下してしまうのを抑制することが可能な構成を効果的に適用することができる。また、開口部が筐体の鉄道車両の走行方向または走行方向と直交する方向における側面に形成されているので、メンテナンス（点検）時の作業性を向上させることができる。

本発明によれば、上記のように、筐体に取り付けられたカバー部材に筐体の外側に向かって大きな圧力が加わった際に、カバー部材が筐体から外れて落下してしまうのを抑制することができる。

本発明の一実施形態による電力変換装置が搭載される鉄道車両を示した図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の回路図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の斜視図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置を枕木方向から見た図である。 図４の２００－２００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の回動軸支持部材およびカバー回動用部材を示した斜視図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の回動軸支持部材およびカバー回動用部材を枕木方向から見た図である。 図７の３００－３００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の点検カバーの筐体に対する固定を解除した状態を示した図である。 本発明の一実施形態による電力変換装置の点検カバーを筐体に対して筐体とは反対側に回動させた状態を示した図である。 図１０の状態から点検カバーを筐体に対して筐体とは反対側にさらに回動させた状態を示した図である。 回動軸を支持凹部から上方に抜き出した状態を示した図である。 図１２の状態から点検カバーを筐体に対して筐体とは反対側に移動させた状態を示した図である。

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。

図１～図１３を参照して、本発明の一実施形態による電力変換装置１００の構成について説明する。電力変換装置１００は、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置である。

図１に示すように、鉄道車両１０は、架線１から供給される電力（直流電源）により、レール２上を走行するように構成されている。以下の説明では、鉄道車両１０の走行方向、鉄道車両１０の走行方向と直交する枕木方向、および、鉄道車両１０の上下方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向とする。また、鉄道車両１０の上側（上方向）および下側（下方向）を、それぞれ、Ｚ１側（Ｚ１方向）およびＺ２側（Ｚ２方向）とする。なお、「枕木方向」の「枕木」とは、レール２の下にレール２と直交するように敷かれ、レール２を支える部材である。

鉄道車両１０は、車体１１と、パンタグラフ１２と、駆動輪１３を回転させる誘導電動機１４と、空調機器や制御機器等のその他の機器類１５と、電力変換装置１００と、を備えている。車体１１の底部１１ａの下側（Ｚ２側）には、電力変換装置１００が取り付けられている。パンタグラフ１２は、架線１に供給されている電力を受電（集電）する。電力変換装置１００は、鉄道車両１０の走行時に、架線１からの電力を半導体スイッチング素子２１（図２参照）のスイッチングにより変換して、誘導電動機１４の回転制御を行う。

図２に示すように、パンタグラフ１２から、遮断器１６、リアクトル１７を介して、電力変換装置１００に直流電圧が入力される。電力変換装置１００は、インバータ部１００ａを備えている。インバータ部１００ａは、架線１から入力される直流電圧を、交流電圧に変換する。そして、変換された交流電圧が、インバータ部１００ａから、鉄道車両１０を駆動するための誘導電動機１４に出力される。

インバータ部１００ａは、半導体スイッチング素子２１と、オイルコンデンサ２２と、を含む。半導体スイッチング素子２１は、シリコン（Ｓｉ）半導体からなるＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。オイルコンデンサ２２は、インバータ部１００ａの入力電圧を平滑化するためのフィルタコンデンサとして設けられている。オイルコンデンサ２２は、ケース内に、コンデンサ素子が収納されるとともに、絶縁油が充填されて気密封止されている。

図３に示すように、電力変換装置１００は、筐体３０と、点検カバー３１と、を備えている。なお、点検カバー３１は、特許請求の範囲の「カバー部材」の一例である。

筐体３０には、オイルコンデンサ２２等を含むインバータ部１００ａが内蔵（収納）されている。筐体３０には、メンテナンス用（点検用）の開口部３３（図４参照）が形成されている。図４に示すように、開口部３３は、筐体３０の枕木方向（Ｙ方向）における側面３０ａに形成されている。以下の説明では、筐体３０の開口部３３が設けられる側、および、筐体３０の開口部３３が設けられる側とは反対側を、それぞれ、Ｙ１側およびＹ２側とする。なお、側面３０ａは、特許請求の範囲の「筐体の（カバー部材が設けられる側の）面」の一例である。

図５に示すように、開口部３３の外周部には、シール部材３４が設けられている。シール部材３４は、開口部３３の外周部に沿って、略環状に配置されている。なお、図５では、Ｚ１側およびＺ２側のシール部材３４のみを図示している。

点検カバー３１は、筐体３０の内部３０ｂが密閉されるように、筐体３０のＹ１側の側面３０ａに形成された開口部３３を覆うように筐体３０に対して取り付けられている。具体的には、点検カバー３１が筐体３０に対して取り付けられた状態において、点検カバー３１の外周部が、シール部材３４に当接するように構成されている。図５では、点検カバー３１の上側（Ｚ１側）の端部３１ａおよび下側（Ｚ２側）の端部３１ｂが、シール部材３４に当接した状態を図示している。なお、後述するように、点検カバー３１は、筐体３０に対して着脱可能に取り付けられている。

図３に示すように、点検カバー３１には、把持部材４１と、カバー固定部材４２と、が取り付けられている。

把持部材４１は、インバータ部１００ａのメンテナンスが行われる際に、作業者が把持するための取手である。図４に示すように、把持部材４１は、点検カバー３１のＺ方向における中央部に取り付けられている。図５に示すように、把持部材４１は、点検カバー３１の外側（筐体３０側とは反対側（Ｙ１側））の面３１ｃに溶接等によって取り付けられている。

図３に示すように、カバー固定部材４２は、点検カバー３１が筐体３０の開口部３３を覆った状態で、点検カバー３１を筐体３０に対して固定するための部材である。カバー固定部材４２は、図４に示すように、点検カバー３１のＺ方向における下部に取り付けられている。図５に示すように、カバー固定部材４２は、レバー部４２ａと、引掛かり部４２ｂと、を含む。レバー部４２ａは、点検カバー３１の外側（筐体３０側とは反対側（Ｙ１側））に配置されている。引掛かり部４２ｂは、点検カバー３１の内側（筐体３０側（Ｙ２側））に配置されている。カバー固定部材４２は、レバー部４２ａを回動させると、レバー部４２ａの回動角度に応じた角度だけ、引掛かり部４２ｂが回動するように構成されている。

ここで、本実施形態では、点検カバー３１側には、点検カバー３１を筐体３０に対して回動させるための回動軸５２が設けられている。また、筐体３０側には、回動軸５２が嵌り込むように、かつ、回動軸５２を回動可能に支持するように、下方（Ｚ２側）に窪んだ支持凹部６１が設けられている。

具体的には、図３に示すように、電力変換装置１００は、カバー回動用部材５０と、回動軸支持部材６０と、を備えている。なお、回動軸支持部材６０は、特許請求の範囲の「突出部材」の一例である。

カバー回動用部材５０は、点検カバー３１の上部の筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に配置されている。カバー回動用部材５０は、点検カバー３１に対して一対設けられている。一対の点検カバー３１は、互いに、Ｘ方向に離間して配置されている。

図６に示すように、カバー回動用部材５０は、平板形状を有する板状部材５１と、円柱形状を有する回動軸５２と、から構成されている。板状部材５１は、固定部５１ａと、斜面部５１ｂと、を含む。なお、板状部材５１は、特許請求の範囲の「接続部材」の一例である。また、斜面部５１ｂは、特許請求の範囲の「接続部材の筐体側から筐体側とは反対側に向かって傾斜する部分」の一例である。

固定部５１ａは、点検カバー３１の上部において、点検カバー３１と略平行に配置された状態で、点検カバー３１に対して溶接等によって取り付けられている。図７に示すように、固定部５１ａは、Ｘ方向において、幅Ｗ１を有する。

図６に示すように、回動軸５２は、固定部５１ａよりも上方（Ｚ１側）に配置されている。また、回動軸５２は、固定部５１ａよりも筐体３０から筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に離れた位置に配置されている。図６に示すように、回動軸５２は、Ｘ方向において、（固定部５１ａの幅Ｗ１よりも大きい）幅Ｗ２を有する。

斜面部５１ｂは、Ｘ方向において、（固定部５１ａの幅Ｗ１と等しい）幅Ｗ１を有する。図８に示すように、斜面部５１ｂは、点検カバー３１から回動軸５２に向かうにしたがって、筐体３０側（Ｙ２側）から筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に向かって傾斜するように形成されている。そして、斜面部５１ｂは、下側（Ｚ２側）において、固定部５１ａの上端部と接続されるとともに、上側（Ｚ１側）において、回動軸５２と溶接等によって固定（接続）されている。なお、斜面部５１ｂの上側の端部５１ｃは、固定部５１ａと略平行となるように、折り曲げられている。すなわち、斜面部５１ｂは、斜面部５１ｂと回動軸５２とが当接する面積（箇所）を大きくして、斜面部５１ｂと回動軸５２との溶接等による固定が容易となるように、折り曲げられている。

図６に示すように、斜面部５１ｂの筐体３０側には、補強板５３が設けられている。図８に示すように、補強板５３は、点検カバー３１の面３１ｃと略平行に配置された部分５３ａと、部分５３ａと略垂直に配置された部分５３ｂと、を含む。部分５３ａは、点検カバー３１の面３１ｃに対して溶接等によって固定されている。部分５３ｂの筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の端部は、斜面部５１ｂと当接している。

回動軸支持部材６０は、筐体３０の点検カバー３１が設けられる側（Ｙ１側）の側面３０ａから突出するように筐体３０に取り付けられている。回動軸支持部材６０は、筐体３０の側面３０ａにおいて、開口部３３の直上に設けられている。回動軸支持部材６０には、支持凹部６１が設けられている。支持凹部６１は、回動軸５２が嵌り込むように、下方（Ｚ２側）に窪んでいる。支持凹部６１は、回動軸５２の形状に対応するように、半円形状の下端部６１ａを有する。

図７に示すように、支持凹部６１は、回動軸５２が延びる方向（Ｘ方向）に互いに距離Ｄ１だけ離間するように一対設けられている。なお、距離Ｄ１は、斜面部５１ｂの幅Ｗ１よりも大きく、かつ、回動軸５２の幅Ｗ２よりも小さい。そして、斜面部５１ｂは、Ｘ方向において、一対の支持凹部６１の間に配置されている。これにより、斜面部５１ｂに固定された回動軸５２を支持凹部６１に嵌り込ませることが可能となっている。

以上の構成により、図６に示すように、回動軸５２を支持凹部６１に嵌り込ませることによって、回動軸５２は、一対の支持凹部６１により支持された状態となる。また、回動軸５２が支持凹部６１に嵌り込んだ状態において、回動軸５２を回動させることによって、（板状部材５１を介して回動軸５２と接続された）点検カバー３１を、（支持凹部６１が設けられた回動軸支持部材６０に取り付けられた）筐体３０に対して回動させることが可能となっている。

次に、図８を参照して、支持凹部６１の詳細について説明する。

図８に示すように、本実施形態では、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）は、回動軸５２の半径Ｒよりも大きくなるように構成されている。詳細には、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）は、回動軸５２の直径Ｄよりも大きくなるように構成されている。また、本実施形態では、支持凹部６１は、筐体３０側とは反対側の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１が、筐体３０側の上端部６２ｂの高さ位置Ｐ２よりも低くなるように構成されている。

具体的には、支持凹部６１は、Ｘ方向から見て、略Ｕ字状に形成された内側面６２を有する。筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２と筐体３０側（Ｙ２側）の内側面６２とのＹ方向における距離Ｄ３は、回動軸５２の直径Ｄよりも僅かに大きく形成されている。これにより、通常時は、回動軸５２が支持凹部６１（の略Ｕ字状に形成された内側面６２）に嵌り込んだ状態を容易に維持することが可能である。また、点検カバー３１を筐体３０から取り外す際には、回動軸５２を、支持凹部６１の内部において、内側面６２に沿って上方に移動させて、支持凹部６１から上方に取り外すことが可能となっている。

そして、支持凹部６１は、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２の上端部６２ａが、（支持凹部６１の下端の高さ位置Ｐ０からＺ方向における距離Ｄ２だけ上方の）高さ位置Ｐ１となるように構成されている。また、支持凹部６１は、筐体３０側（Ｙ２側）の内側面６２の上端部６２ｂが、（支持凹部６１の下端の高さ位置Ｐ０からＺ方向における距離Ｄ３だけ上方の）高さ位置Ｐ２となるように構成されている。なお、距離Ｄ２は、回動軸５２の直径Ｄよりも大きい。また、距離Ｄ２は、距離Ｄ３よりも小さい。これにより、回動軸５２を、支持凹部６１の内部において、回動軸５２の下端が支持凹部６１の下端の高さ位置Ｐ０にある状態から、回動軸５２の下端が支持凹部６１の筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１よりも高くなる位置まで、（Ｚ方向における距離Ｄ２だけ）、内側面６２に沿って上方に移動させることによって、支持凹部６１から上方に取り外すことが可能となっている。すなわち、距離Ｄ２は、支持凹部６１の深さに相当する。

また、本実施形態では、支持凹部６１の内側面６２は、鉛直下方（Ｚ２側）から鉛直上方（Ｚ１側）に向かうにしたがって、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって傾斜するように形成されている。具体的には、支持凹部６１は、筐体３０側（Ｙ２側）の内側面６２および筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２が、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって、鉛直方向（Ｚ方向）に対して角度θだけ傾斜している。角度θは、たとえば、７度以上１０度以下である。

次に、図５および図９～図１３を参照して、点検カバー３１の筐体３０に対する取付けおよび取外しについて説明する。

図５に示すように、点検カバー３１が筐体３０に対して固定された状態では、カバー固定部材４２の引掛かり部４２ｂが、筐体３０に対して引っ掛かっている。そして、図９に示すように、作業者は、カバー固定部材４２のレバー部４２ａを回動させることによって、引掛かり部４２ｂの筐体３０に対する引っ掛かりを解除する。これにより、点検カバー３１の筐体３０に対する固定が解除された状態となる。

そして、図１０に示すように、作業者は、カバー固定部材４２に取り付けられた把持部材４１を把持しながら、カバー固定部材４２を筐体３０側（Ｙ２側）から筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に引っ張ることによって、点検カバー３１を筐体３０に対して回動させる。これにより、筐体３０の開口部３３が開いた状態となる。

そして、図１１に示すように、作業者は、図１０の状態から、点検カバー３１を筐体３０に対してさらに回動させる。そして、図１２に示すように、作業者は、回動軸５２の下端が支持凹部６１の下端の高さ位置Ｐ０にある状態（図１１の状態）から、点検カバー３１を上方に持ち上げることによって、回動軸５２の下端が、支持凹部６１の筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１よりも高くなるまで、点検カバー３１を上方に持ち上げる。これにより、回動軸５２の支持凹部６１に対する嵌り込みが解除された状態となる。すなわち、電力変換装置１００では、支持凹部６１の下端の高さ位置Ｐ０から、支持凹部６１の筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の内側面６２の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１までのＺ方向における距離Ｄ２が、回動軸５２を支持凹部６１に嵌め込んだ際の回動軸５２が支持凹部６１に引っ掛っている鉛直方向（Ｚ方向）における距離（掛け代）となっている。

そして、図１３に示すように、作業者は、点検カバー３１を、回動軸５２および点検カバー３１の上側（Ｚ１側）の端部３１ａが、回動軸支持部材６０に対して、Ｚ方向にオーバラップしない位置となるまで、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に移動させる。これにより、点検カバー３１を、筐体３０から取り外すことができる。なお、点検カバー３１の筐体３０に対する取付けは、上記の点検カバー３１の筐体３０に対する取外しとは逆の手順によって行われる。

（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、点検カバー３１側に、点検カバー３１を筐体３０に対して回動させるための回動軸５２を設けるとともに、筐体３０側に、回動軸５２が嵌り込むように、かつ、回動軸５２を回動可能に支持するように、下方（Ｚ２側）に窪んだ支持凹部６１を設ける。これにより、回動軸５２が嵌り込むように下方に窪んだ支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）が、掛け代（回動軸５２を支持凹部６１に嵌め込んだ際の回動軸５２が支持凹部６１に引っ掛っている鉛直方向における距離）となるので、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）を深くすることによって、点検カバー３１側に設けられた回動軸５２が筐体３０側に設けられた支持凹部６１から外れにくくなるように、掛け代を大きくすることができる。すなわち、フックに延長部分を設ける場合のように、筐体３０側に向かって延びる部分が生じないので、点検カバー３１の筐体に対する着脱の際に、筐体３０に接触する部分が生じるのを抑制しながら、掛け代を大きくすることができる。その結果、筐体３０に取り付けられた点検カバー３１に筐体３０の外側に向かって大きな圧力が加わった際に、点検カバー３１が筐体３０から外れて落下してしまう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、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）を、回動軸５２の半径Ｒよりも大きくなるように構成する。これにより、掛け代（回動軸５２を支持凹部６１に嵌め込んだ際の回動軸が支持凹部６１に引っ掛っている鉛直方向（Ｚ方向）における距離）が回動軸５２の半径Ｒよりも大きくなるので、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）が回動軸５２の半径Ｒ以下の場合と比較して、回動軸５２が支持凹部６１から外れてしまう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、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）を、回動軸５２の直径Ｄよりも大きくなるように構成する。これにより、掛け代が回動軸５２の直径Ｄよりも大きくなるので、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）が回動軸５２の半径Ｒよりも大きく、かつ、直径Ｄ以下の場合と比較して、回動軸５２が支持凹部６１から外れてしまうのをより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、支持凹部６１を、回動軸５２が延びる方向（Ｘ方向）に互いに離間するように一対設ける。そして、回動軸５２を、一対の支持凹部６１により支持されるように構成する。これにより、回動軸５２を、回動軸５２が延びる方向に互いに離間するように設けられた一対の支持凹部６１により、安定して支持することができる。

また、本実施形態では、上記のように、支持凹部６１を、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１が、筐体３０側（Ｙ２側）の上端部６２ｂの高さ位置Ｐ２よりも低くなるように構成する。これにより、支持凹部６１の筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１が過度に高くなるのを抑制することができるので、回動軸５２の支持凹部６１に対する取り付けおよび取り外しのために、回動軸５２（点検カバー３１）を上方（Ｚ１方向）に持ち上げる高さが過度に大きくなるのを抑制することができる。また、回動軸５２を、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１の直上において、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって支持凹部６１の筐体３０側（Ｙ２側）に接触するまで近付けて、下方（Ｚ２方向）に移動させることによって、回動軸５２を支持凹部６１に嵌め込むことができるので、回動軸５２を支持凹部６１に対して容易に取り付けることができる。

また、本実施形態では、上記のように、支持凹部６１の内側面６２を、鉛直下方（Ｚ２側）から鉛直上方（Ｚ１側）に向かうにしたがって、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって傾斜するように形成する。これにより、回動軸５２に対して、鉛直上方の力に加えて、筐体３０の内側（Ｙ２側）に向かう方向の力が作用しない限り、回動軸５２が支持凹部６１から外れないようにすることができる。なお、筐体３０の内部３０ｂの圧力が急激に上昇した際に点検カバー３１に作用する圧力は、筐体３０の外側（Ｙ１側）に向かう方向の成分が主であり、筐体３０の内側（Ｙ２側）に向かう方向の成分を殆ど含まない。その結果、支持凹部６１の内側面６２が、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって傾斜していない場合と比較して、点検カバー３１に圧力が加わった際に回動軸５２を支持凹部６１から外れ難くすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、支持凹部６１を、回動軸５２の形状に対応するように、半円形状の下端部６１ａを有するように構成する。これにより、回動軸５２が支持凹部６１に嵌り込んだ状態で、回動軸５２を容易に回動させることができるので、点検カバー３１の筐体３０に対する取付けおよび取外しの際に、点検カバー３１を筐体３０に対して容易に回動させることができる。

また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置１００を、筐体３０の点検カバー３１が設けられる側の側面３０ａから突出するとともに、支持凹部６１が設けられている回動軸支持部材６０と、回動軸５２と筐体３０の内部３０ｂを密閉するための点検カバー３１とに接続する板状部材５１と、を備えるように構成する。そして、板状部材５１を、点検カバー３１から回動軸５２に向かうにしたがって、筐体３０側（Ｙ２側）から筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に向かって傾斜する部分（斜面部５１ｂ）を含むように形成する。これにより、回動軸５２と点検カバー３１とに接続する板状部材５１が、筐体３０側（Ｙ２側）から筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に向かって傾斜する部分（斜面部５１ｂ）を含むので、板状部材５１に接続された回動軸５２の位置を、筐体３０の点検カバー３１が設けられる側の側面３０ａから筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）に離間した位置に容易に配置することができる。その結果、筐体３０の点検カバー３１が設けられる側の側面３０ａから突出している回動軸支持部材６０に設けられている支持凹部６１に、板状部材５１に接続された回動軸５２を容易に嵌め込むことできる。

また、本実施形態では、上記のように、電力変換装置１００を、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置１００として構成する。そして、開口部３３を、筐体３０の鉄道車両１０の走行方向（Ｘ方向）と直交する方向（枕木方向、Ｙ方向）における側面３０ａに形成する。また、点検カバー３１を、筐体３０の側面３０ａに形成された開口部３３を覆うように、筐体３０に対して着脱可能に取り付ける。これにより、鉄道車両１０に設けられる電力変換装置１００は、フィルタコンデンサとして（経年劣化に伴って破裂する場合がある）オイルコンデンサ２２が使用されることが一般的なので、筐体３０に取り付けられた点検カバー３１に大きな圧力が加わった際に、点検カバー３１が筐体３０から外れて落下してしまうのを抑制することが可能な構成を効果的に適用することができる。また、開口部３３が筐体３０の鉄道車両１０の走行方向と直交する方向における側面３０ａに形成されているので、メンテナンス（点検）時の作業性を向上させることができる。

［変形例］
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であり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全ての変更（変形例）が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、支持凹部６１の深さ（距離Ｄ２）を、回動軸５２の直径Ｄよりも大きくなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持凹部の深さを、回動軸の直径よりも小さくなるように構成してもよい。その場合、支持凹部の深さを、少なくとも、回動軸の半径Ｒよりも大きくなるように構成することが好ましい。

また、上記実施形態では、支持凹部６１を、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）の上端部６２ａの高さ位置Ｐ１が、筐体３０側（Ｙ２側）の上端部６２ｂの高さ位置Ｐ２よりも低くなるように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持凹部を、筐体側とは反対側の上端部の高さ位置が、筐体側の上端部の高さ位置よりも高くなるように構成してもよい。また、支持凹部を、筐体側とは反対側の上端部の高さ位置と、筐体側の上端部の高さ位置とが略等しくなるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、支持凹部６１の内側面６２を、鉛直下方（Ｚ２側）から鉛直上方（Ｚ１側）に向かうにしたがって、筐体３０側とは反対側（Ｙ１側）から筐体３０側（Ｙ２側）に向かって傾斜するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、支持凹部の内側面を、鉛直方向に対して傾斜しないように構成してもよい。

また、上記実施形態では、開口部３３が、筐体３０の鉄道車両１０の走行方向と直交する方向（枕木方向、Ｙ方向）における側面３０ａに形成された電力変換装置１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、開口部が、筐体の鉄道車両の走行方向（Ｘ方向）における側面に形成された電力変換装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、板状部材５１と回動軸５２とが溶接等によって固定されたカバー回動用部材５０を備えた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、板状部材と回動軸とが一体成型されたカバー回動用部材を備えるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、レバー部４２ａを回動させるとレバー部４２ａの回動角度に応じた角度だけ引掛かり部４２ｂが回動するカバー固定部材４２により、点検カバー３１を筐体３０に対して固定するように構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、点検カバーが筐体側のシール部材に当接するまで、点検カバーを筐体に対して回動させると、引掛かり部が筐体に引っ掛かることにより固定する方法等、他の方法により、点検カバーを筐体に対して固定するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、斜面部５１ｂの筐体３０側に補強板５３を設けた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、斜面部の筐体側に補強板を設けないように構成してもよい。

また、上記実施形態では、密閉された筐体３０内にオイルコンデンサ２２が内蔵（収納）された電力変換装置１００の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明を、密閉された筐体内に（ガスが発生することによって密閉された筐体の内部の圧力を上昇させる場合がある）ガスコンデンサが内蔵（収納）された電力変換装置に適用してもよい。また、本発明を、筐体に内蔵（収納）されている部品が脱落、破裂すること等によって、飛散した部品、または、その一部がカバー部材に衝突し、カバー部材に筐体の外側に向かって圧力が加わることが想定される電力変換装置に適用してもよい。

また、上記実施形態では、半導体スイッチング素子２１を、ＭＯＳＦＥＴとして構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、半導体スイッチング素子を、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）として構成してもよい。

また、上記実施形態では、電力変換装置１００を、鉄道車両１０に搭載される電力変換装置として構成した例を示したが、本発明はこれに限られない。すなわち、本発明の電力変換装置を、鉄道車両以外に搭載される（用いられる）電力変換装置に適用してもよい。

１０ 鉄道車両
３０ 筐体
３０ａ 筐体の（カバー部材が設けられる側の）面、筐体の側面
３０ｂ 筐体の内部
３１ 点検カバー（カバー部材）
３３ 開口部
５１ 板状部材（接続部材）
５１ｂ 斜面部（接続部材の筐体側から筐体側とは反対側に向かって傾斜する部分）
５２ 回動軸
６０ 回動軸支持部材（突出部材）
６１ 支持凹部
６１ａ （支持凹部の）下端部
６２ （支持凹部の）内側面
６２ａ （支持凹部の）筐体側とは反対側の上端部
６２ｂ （支持凹部の）筐体側の上端部
１００ 電力変換装置
Ｄ （回動軸の）直径
Ｐ１ （支持凹部の筐体側とは反対側の上端部の）高さ位置
Ｐ２ （支持凹部の筐体側の上端部の）高さ位置
Ｒ （回動軸の）半径

Claims (10)

1. 開口部が形成された筐体と、
   前記開口部を覆うとともに、前記筐体に対して着脱可能に取り付けられるカバー部材と、
   を備え、
   前記カバー部材側には、前記カバー部材を前記筐体に対して回動させるための回動軸が設けられており、
   前記筐体側には、前記回動軸が嵌り込むように、かつ、前記回動軸を回動可能に支持するように、下方に窪んだ支持凹部が設けられており、
   前記支持凹部の内側面のうち、前記筐体側とは反対側の面は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、前記筐体側とは反対側から前記筐体側に向かって直線状に傾斜するように形成されている、電力変換装置。
2. 前記支持凹部の内側面のうち、前記筐体側の面、および、前記筐体側とは反対側の面の両方は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、前記筐体側とは反対側から前記筐体側に向かって直線状に傾斜するように形成されている、請求項１に記載の電力変換装置。
3. 前記支持凹部の深さは、前記回動軸の半径よりも大きい、請求項１または２に記載の電力変換装置。
4. 前記支持凹部の深さは、前記回動軸の直径よりも大きい、請求項１～３のいずれか１項に記載の電力変換装置。
5. 前記支持凹部は、前記回動軸が延びる方向に互いに離間するように一対設けられており、
   前記回動軸は、前記一対の支持凹部により支持されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の電力変換装置。
6. 前記支持凹部は、前記筐体側とは反対側の上端部の高さ位置が、前記筐体側の上端部の高さ位置よりも低くなるように構成されている、請求項１～５のいずれか１項に記載の電力変換装置。
7. 前記支持凹部の内側面は、鉛直下方から鉛直上方に向かうにしたがって、前記筐体側とは反対側から前記筐体側に向かって傾斜するように形成されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の電力変換装置。
8. 前記支持凹部は、前記回動軸の形状に対応するように、半円形状の下端部を有する、請求項１～７のいずれか１項に記載の電力変換装置。
9. 前記筐体の前記カバー部材が設けられる側の面から突出するとともに、前記支持凹部が設けられている突出部材と、
   前記回動軸と前記筐体の内部を密閉するための前記カバー部材とに接続する接続部材と、
   をさらに備え、
   前記接続部材は、前記カバー部材から前記回動軸に向かうにしたがって、前記筐体側から前記筐体側とは反対側に向かって傾斜する部分を含むように形成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の電力変換装置。
10. 鉄道車両に搭載される電力変換装置であって、
    前記開口部は、前記筐体の前記鉄道車両の走行方向または前記走行方向と直交する方向における側面に形成されており、
    前記カバー部材は、前記筐体の側面に形成された前記開口部を覆うように、前記筐体に対して着脱可能に取り付けられている、請求項１～９のいずれか１項に記載の電力変換装置。

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