JPWO2018173202A1 - 車両用制御装置 - Google Patents

Abstract

筐体（１１）の開口（１４）の周囲に、複数の固定穴が形成される。複数の保持部材（１５）は、固定穴のそれぞれに挿入されて、筐体（１１）にかしめ固定される。複数の保持部材（１５）の内、二以上の一部の保持部材（１５）に突起部材（１６）が設けられる。パッキン（１７）の中央孔の周囲に、突起部材（１６）と嵌合する嵌合穴および第１の挿入孔が形成される。嵌合穴が突起部材（１６）に嵌合することで、パッキン（１７）が筐体（１１）に取り付けられる。締結部材が、第１の挿入孔およびカバーに形成された第２の挿入孔に挿通され、複数の保持部材（１５）の内、二以上の他の一部の保持部材（１５）に挿入されて、固定されることで、カバーが筐体（１１）に取り付けられる。

Description

この発明は、開口にパッキンとカバーが設けられた車両用制御装置に関する。

鉄道車両に搭載される車両用制御装置の筐体には、制御装置内部の電子部品の定期的なメンテナンスを行うための開口が設けられている。筐体の内部に水、塵埃等が侵入することを防ぐために、開口にはカバーが取り付けられている。また防水性および防塵性を高めるために、開口とカバーとの間にパッキンが設けられる。

特許文献１には、筐体本体と扉との間に配設され、ボルトおよびナットにより筐体本体と扉との間で締め付けられる防水用パッキンが開示されている。

特開２００３−３１９６６号公報

鉄道車両に搭載される車両用制御装置の内部の電子部品は、定期的にメンテナンスされる。また車両用制御装置の開口とカバーとの間に設けられるパッキンについても防塵防水性を維持するために、一定の周期で交換する必要がある。特許文献１に開示される防水用パッキンは、扉と筐体本体との間に設けられる。該防水用パッキンは、一定間隔でボルトおよびナットによって、締め付けられているため、取り外しの際に全てのボルトおよびナットを取り外す必要がある。そのため、特許文献１に開示される防水用パッキンを車両用制御装置の開口に設けると、開口が大きくなるにつれて、車両用制御装置のメンテナンス作業が煩雑になる。パッキンの交換作業を容易にするために、例えばパッキンの四隅のみをボルトおよびナットで固定することがある。この場合、開口が大きくなるにつれて、ボルトの間隔が広がり、パッキンが自重で垂れることにより、パッキンの密閉性が損なわれることがある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、パッキンの密閉性を維持しながら、車両用制御装置のメンテナンス性を向上させることが目的である。

上記目的を達成するために、本発明の車両用制御装置は、車両に取り付けられる筐体、保持部材、突起部材、パッキン、カバー、および締結部材を備える。筐体には、開口が形成され、開口の周囲に、外側から内側に向かう複数の固定穴が形成される。複数の保持部材は、固定穴のそれぞれに挿入されて、筐体にかしめ固定される。保持部材は、筐体の外側から内側に向かう締結穴を有する。突起部材は、複数の保持部材の内、二以上の一部の保持部材に設けられ、締結穴に挿入されて、保持部材に固定され、該保持部材に固定された状態で、一端が筐体の外側に突出する。パッキンには、貫通孔である中央孔が形成される。中央孔の周囲に、突起部材と嵌合する嵌合穴、および、複数の保持部材の内、二以上の他の一部の保持部材と対向する、貫通孔である第１の挿入孔が形成される。嵌合穴が突起部材と嵌合することで、パッキンは筐体に取り付けられて、開口の周囲を覆う。カバーには、第１の挿入孔と対向する、貫通孔である第２の挿入孔が形成される。カバーは、パッキンを挟んで、開口および開口の周囲を覆う。締結部材は、第１の挿入孔および該第１の挿入孔に対向する第２の挿入孔に挿通され、該第１の挿入孔が対向する保持部材の締結穴に挿入されて、該保持部材に固定されることで、カバーを筐体に取り付ける。

本発明によれば、筐体にかしめ固定された複数の保持部材の内、二以上の一部の保持部材に設けられた突起部材に、パッキンに形成された嵌合穴を嵌合させてパッキンを筐体に取り付け、パッキンに形成された第１の挿入孔およびカバーに形成された第２の挿入孔に挿通され、複数の保持部材の内、二以上の他の一部の保持部材の締結穴に挿入される締結部材によって、カバーを筐体に取り付けることで、車両用制御装置の密閉性を維持しながら、車両用制御装置のメンテナンス性を向上させることが可能である。

本発明の実施の形態に係る車両用制御装置の斜視図 実施の形態に係る車両用制御装置の正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図 実施の形態に係る車両用制御装置の正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図 実施の形態に係るパッキンの正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図 実施の形態に係るカバーの正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の正面図 実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用制御装置の斜視図である。図１において、Ｚ軸が鉛直方向であり、Ｘ軸が車両用制御装置１が搭載される車両の進行方向であり、Ｙ軸が車両用制御装置１が搭載される車両の幅方向である。車両用制御装置１は、例えば電気鉄道車両に搭載される。車両用制御装置１の筐体１１は、車両の床下または屋根上に取り付けられる。車両用制御装置１が車両に取り付けられる向きは、図１の例に限られない。図２は、実施の形態に係る車両用制御装置の正面図である。図２は、車両用制御装置１をＹ軸正方向に見た図である。車両用制御装置１の筐体１１には、開口１４が形成される。開口１４には、カバー１２が設けられ、締結部材１３によって、カバー１２は筐体１１に固定される。筐体１１の開口１４の周囲に、筐体１１の外側から内側に向かう複数の固定穴１１１が形成される。固定穴１１１は、貫通していてもよいし、貫通していなくてもよい。

図３は、実施の形態に係る車両用制御装置の正面図である。図４は、実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線での断面図である。複数の保持部材１５は、固定穴１１１のそれぞれに挿入されて、筐体１１にかしめ固定される。保持部材１５は、筐体１１の外側から内側に向かう締結穴１５１を有する。保持部材１５は、例えばブラインドナットである。

図５は、実施の形態に係る車両用制御装置の正面図である。図６は、実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ線での断面図である。複数の保持部材１５の内、二以上の一部の保持部材１５に、突起部材１６が設けられる。突起部材１６は、締結穴１５１に挿入される。突起部材１６は、保持部材１５に固定され、保持部材１５に固定された状態で、一端が筐体１１の外側に突出する。突起部材１６は、例えばフラットリベット、フラットスクリュー等である。突起部材１６の筐体１１の外側に突出している端面は平面に限られず、曲面でもよい。固定穴１１１の間隔、突起部材１６の個数および突起部材１６の取付位置は、開口１４の大きさ、後述するパッキン１７の重量および材質、車両用制御装置１に求められる密閉性等に応じて定められる。

図７は、実施の形態に係るパッキンの正面図である。筐体１１の防水性および防塵性を高めるため、開口１４の周囲の、筐体１１とカバー１２との間に、パッキン１７が設けられる。図８は、実施の形態に係る車両用制御装置の正面図である。図８は、筐体１１にパッキン１７が取り付けられた状態を示す。図９は、実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図である。図９は、図８のＣ−Ｃ線での断面図である。パッキン１７には、貫通孔である中央孔１７３が形成される。中央孔１７３の周囲に、突起部材１６と嵌合する嵌合穴１７１が形成される。また中央孔１７３の周囲に、複数の保持部材１５の内、二以上の他の一部の保持部材１５、すなわち図７から図９の例では、突起部材１６が設けられていない保持部材１５と対向する、貫通孔である第１の挿入孔１７２が形成される。図７から図９の例では、中央孔１７３の周囲に、複数の嵌合穴１７１および複数の第１の挿入孔１７２が交互に形成される。嵌合穴１７１が、突起部材１６と嵌合することで、パッキン１７が筐体１１に取り付けられる。筐体１１に取り付けられたパッキン１７は、筐体１１の開口１４の周囲を覆う。図７から図９の例では、嵌合穴１７１は貫通していないが、嵌合穴１７１は貫通孔でもよい。

パッキン１７は、押圧されると、押圧された方向に収縮する部材で形成される。パッキン１７が筐体１１に取り付けられ、かつ、カバー１２が筐体１１に取り付けられていない状態で、中央孔１７３の貫通方向、すなわちＹ軸方向におけるパッキン１７の幅Ｗ１は、突起部材１６の筐体１１の外側に突出する長さより大きい。

図１０は、実施の形態に係るカバーの正面図である。図１１は、実施の形態に係る車両用制御装置の正面図である。図１１は、筐体１１に、パッキン１７およびカバー１２が取り付けられた状態を示す。図１２は、実施の形態に係る車両用制御装置の部分断面図である。図１２は、図１１のＤ−Ｄ線での断面図である。カバー１２には、第１の挿入孔１７２と対向する、貫通孔である第２の挿入孔１２１が形成される。図１０から図１２の例では、カバー１２に複数の第２の挿入孔１２１が形成される。カバー１２は、パッキン１７を挟んで、開口１４および開口１４の周囲を覆う。締結部材１３が、第１の挿入孔１７２および第２の挿入孔１２１に挿通され、該第１の挿入孔１７２が対向する保持部材１５の締結穴１５１に挿入されて、該保持部材１５に固定されることで、カバー１２が筐体１１に取り付けられる。

カバー１２が筐体１１に取り付けられた状態で、Ｙ軸方向におけるパッキン１７の幅Ｗ２は、Ｗ１より短く、突起部材１６の外側に突出する長さ以上である。カバー１２が筐体１１に取り付けられた状態で、Ｙ軸方向におけるパッキン１７の圧縮率は、定められた範囲にある。定められた範囲は、パッキン１７に求められる密閉性に応じて定められる。

上述の例では、突起部材１６が固定される保持部材１５と、締結部材１３が固定される保持部材１５とは、交互に位置する。突起部材１６が固定される保持部材１５と、締結部材１３が固定される保持部材１５とを交互に配置することによって、統一性が生まれ、美観を向上させることができる。突起部材１６が固定される保持部材１５の断面と、締結部材１３が固定される保持部材１５の断面とは、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよい。

上述のように、嵌合穴１７１が突起部材１６と嵌合することで、パッキン１７が筐体１１に取り付けられる。締結部材１３が第１の挿入孔１７２および第２の挿入孔１２１に挿通され、保持部材１５の締結穴１５１に挿入され、固定されることで、カバー１２が筐体１１に取り付けられる。この構成により、パッキン１７を筐体１１に取り付けたまま、車両用制御装置１の内部の電子部品のメンテナンスを行うことが可能である。車両用制御装置１の内部の電子部品のメンテナンスのたびにパッキン１７を取り外す必要がないため、パッキン１７の取り外しおよび取り付けを繰り返すことによるパッキン１７の劣化を抑制することができる。そのため、車両用制御装置１の密閉性を維持することができる。またパッキン１７を筐体１１に取り付けた状態で、カバー１２の取り付け作業を行うことができるため、カバー１２の取り付け作業の作業性が向上する。

突起部材１６によって、パッキン１７は筐体１１に取り付けられる。開口１４の大きさ、パッキン１７の重量および材質、車両用制御装置１に求められる密閉性等に応じて突起部材１６の個数、突起部材１６の取り付け位置等を調節することで、パッキン１７が自重によって垂れ下がることが抑制される。そのため、パッキン１７の密閉性が維持され、車両用制御装置１の密閉性が維持される。パッキン１７の密閉性を維持するために突起部材１６の数を増やしても、締結部材１３の取り付けおよび取り外しの作業には影響がない。すなわち、車両用制御装置１の密閉性を維持するために突起部材１６の数を増やしても、車両用制御装置１のメンテナンス作業は繁雑化しない。実施の形態に係る車両用制御装置１において、締結部材１３は、保持部材１５に挿入されるため、車両用制御装置１のメンテナンス作業は、一定のピッチでボルトとナットにより防水用パッキンを締め付ける場合よりも容易である。

筐体１１にかしめ固定された保持部材１５に固定された突起部材１６によって、パッキン１７を筐体１１に取り付けることができるため、パッキン１７の取り付けのために、カバー１２の側で溶接、削り出し等の加工は不要である。そのため、カバー１２として、アルミ、ステンレス等の薄板を用いることができる。アルミ、ステンレス等の薄板を用いることで、カバー１２の重量が軽くなり、車両用制御装置１のメンテナンス性が向上する。また保持部材１５は、筐体１１にかしめ固定されるため、筐体１１に対して、例えば、押し出し、切削等の板金加工、溶接加工等は不要であり、製造工程の複雑化が抑制される。

パッキン１７が筐体１１に取り付けられていない状態で、嵌合穴１７１の伸びる方向に直交する嵌合穴１７１の断面は、筐体１１の外側に突出する突起部材１６の一端の、突起部材１６の突出する方向に直交する断面より小さい。またパッキン１７が筐体１１に取り付けられていない状態で、第１の挿入孔１７２の伸びる方向に直交する第１の挿入孔１７２の断面は、締結穴１５１の伸びる方向に直交する、保持部材１５の筐体１１の外側に突出する部分の断面より小さい。パッキン１７を筐体１１に取り付ける際に、パッキン１７が押圧されて、嵌合穴１７１および第１の挿入孔１７２は、大きくなる。パッキン１７が押圧されて変形することで、パッキン１７が筐体１１に取り付けられた状態において、嵌合穴１７１の内周面と突起部材１６の外周面とが当接し、第１の挿入孔１７２の内周面と筐体１１の外側に突出する保持部材１５の一端の外周面とが当接する。パッキン１７が筐体１１に取り付けられていない状態における、嵌合穴１７１の断面および第１の挿入孔１７２の断面のそれぞれを、突起部材１６の断面および保持部材１５の一端の断面より小さくすることで、パッキン１７の密閉性を向上させることが可能である。そのため、車両用制御装置１の密閉性を向上させることが可能である。

以上説明したとおり、本実施の形態に係る車両用制御装置１によれば、筐体１１にかしめ固定された複数の保持部材１５の内、二以上の一部の保持部材１５に設けられた突起部材１６にパッキン１７に形成された嵌合穴１７１を嵌合させてパッキン１７を筐体１１に取り付け、パッキン１７に形成された第１の挿入孔１７２およびカバー１２に形成された第２の挿入孔１２１に挿通され、複数の保持部材１５の内、二以上の他の一部の保持部材１５の締結穴１５１に挿入される締結部材１３によって、カバー１２を筐体１１に取り付けることで、車両用制御装置１の密閉性を維持しながら、車両用制御装置１のメンテナンス性を向上させることが可能である。

パッキン１７を例えば接着剤で固定すると、パッキン１７を容易に交換できなくなり、筐体１１の防塵防水性を維持することが難しい。しかし、本実施の形態に係る車両用制御装置１においては、筐体１１の開口１４の周囲に、かしめ固定された複数の保持部材１５の内、二以上の一部の保持部材１５に設けられた突起部材１６と、パッキン１７に形成された嵌合穴１７１とを嵌合させることで、パッキン１７が筐体１１に取り付けられる。そのため、パッキン１７を接着剤で筐体１１に固定せずに保持でき、パッキン１７を容易に着脱可能なため、パッキン１７のメンテナンス性を向上させることが可能である。パッキン１７のメンテナンス性を向上させることで、筐体１１の防塵防水性を維持することが可能となる。

本発明は、上述の実施の形態に限られない。突起部材１６が固定される保持部材１５、および、締結部材１３が固定される保持部材１５の一方が開口１４に近い内周側に設けられ、他方が外周側に設けられてもよい。中央孔１７３が嵌合穴１７１を兼ね、例えば突起部材１６と中央孔１７３とが嵌合してもよい。嵌合穴１７１および第１の挿入孔１７２はそれぞれ、スリットでもよい。

突起部材１６が固定される保持部材１５は、カバー１２の固定に用いられないため、該保持部材１５の断面を締結部材１３が固定される保持部材１５の断面より小さくしてもよい。これにより、車両用制御装置１の密閉性を向上させることが可能である。また、パッキン１７の脱落を防止する効果もある。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

１ 車両用制御装置、１１ 筐体、１２ カバー、１３ 締結部材、１４ 開口、１５ 保持部材、１６ 突起部材、１７ パッキン、１１１ 固定穴、１２１ 第２の挿入孔、１５１ 締結穴、１７１ 嵌合穴、１７２ 第１の挿入孔、１７３ 中央孔。

Claims (5)

1. 開口が形成され、前記開口の周囲に、外側から内側に向かう複数の固定穴が形成され、車両に取り付けられる筐体と、
   前記固定穴のそれぞれに挿入されて、前記筐体にかしめ固定され、前記筐体の外側から内側に向かう締結穴を有する複数の保持部材と、
   前記複数の保持部材の内、二以上の一部の前記保持部材に設けられ、前記締結穴に挿入されて、前記保持部材に固定され、該保持部材に固定された状態で、一端が前記筐体の外側に突出する突起部材と、
   貫通孔である中央孔が形成され、前記中央孔の周囲に、前記突起部材と嵌合する嵌合穴、および、前記複数の保持部材の内、二以上の他の一部の前記保持部材と対向する、貫通孔である第１の挿入孔が形成され、前記嵌合穴が前記突起部材と嵌合することで、前記筐体に取り付けられて、前記開口の周囲を覆うパッキンと、
   前記第１の挿入孔と対向する、貫通孔である第２の挿入孔が形成され、前記パッキンを挟んで、前記開口および前記開口の周囲を覆うカバーと、
   前記第１の挿入孔および該第１の挿入孔に対向する前記第２の挿入孔に挿通され、該第１の挿入孔が対向する前記保持部材の前記締結穴に挿入されて、該保持部材に固定されることで、前記カバーを前記筐体に取り付ける締結部材と、
   を備える車両用制御装置。
2. 前記突起部材が固定される前記保持部材と、前記締結部材が固定される前記保持部材とは、交互に位置する請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記パッキンは、押圧されると、押圧された方向に収縮する部材で形成され、
   前記パッキンが前記筐体に取り付けられ、かつ、前記カバーが前記筐体に取り付けられていない状態で、前記中央孔の貫通方向における前記パッキンの幅は、前記突起部材が前記筐体の外側に突出する長さより大きく、
   前記カバーが前記筐体に取り付けられた状態で、前記中央孔の貫通方向における前記パッキンの圧縮率が、定められた範囲内にある、
   請求項１または２に記載の車両用制御装置。
4. 前記パッキンは、押圧されると、押圧された方向に収縮する部材で形成され、
   前記パッキンが前記筐体に取り付けられていない状態で、前記嵌合穴の伸びる方向に直交する前記嵌合穴の断面は、前記筐体の外側に突出する前記突起部材の一端の、前記突起部材が前記筐体の外側に突出する方向に直交する断面より小さく、
   前記パッキンが前記筐体に取り付けられた状態で、前記嵌合穴の内周面と前記突起部材の外周面とが当接する、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用制御装置。
5. 前記第１の挿入孔の伸びる方向に直交する前記第１の挿入孔の断面は、前記締結穴の伸びる方向に直交する、前記保持部材の前記筐体の外側に突出する部分の断面より小さく、
   前記パッキンが前記筐体に取り付けられた状態で、前記第１の挿入孔の内周面と前記保持部材の前記筐体の外側に突出する部分の外周面とが当接する、
   請求項４に記載の車両用制御装置。

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