JPWO2019082379A1

JPWO2019082379A1 - 鉄道車両用装置の筐体

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Publication number: JPWO2019082379A1
Application number: JP2019549965A
Authority: JP
Inventors: 稔池本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: CN111263716A; US11597412B2; CN111263716B; JP6723474B2; US20210163046A1; WO2019082379A1

Abstract

鉄道車両用装置の筐体（１）は、強度部材（１１）および少なくとも１つの第１外装部材（１４ａ，１４ｂ）を備える。強度部材（１１）は、Ｘ軸方向に伸びる第１支持部材（１２）、および主面がＸ軸方向と交差する向きで第１支持部材（１２）に固定される板状の部材である複数の第２支持部材（１３）を有する。第１外装部材（１４ａ，１４ｂ）は、強度部材（１１）の周りを覆って、第２支持部材（１３）の側面に固定され、Ｘ軸方向に沿った筐体面（１０ａ，１０ｂ）を形成する薄板状部材である。第１外装部材（１４ａ，１４ｂ）のそれぞれにおいて、Ｘ軸方向と交差する方向の両端から、Ｘ軸方向と交差する方向に伸びる、切り欠き（１７ａ，１７ｂ）が形成される。切り欠き（１７ａ，１７ｂ）によって、Ｘ軸方向に沿った筐体面（１０ａ，１０ｂ）の少なくともいずれかにおいて、開口（１５）が形成される。

Description

この発明は、鉄道車両に取り付けられる鉄道車両用装置の筐体に関する。

鉄道車両に搭載される鉄道車両用装置の筐体は、複数の部材が締結部材で互いに固定されることで、形成される。特許文献１に開示される鉄道車両用床下装置では、締結部材であるリベットによって前面壁の下縁部が底壁の接合部に締結され、天井壁の接合部が前面壁の上縁部に締結される。

特開２００９−９６４６０号公報

鉄道車両用装置の筐体の長手方向の長さは、例えば、一般産業用の電力変換装置の筐体の長手方向の長さよりも長い。特許文献１に開示される鉄道車両用床下装置のように、長手方向に沿った接合部にリベットを打つ場合、鉄道車両用装置の筐体の長手方向の長さが長くなるにつれて、リベットの数が増大し、コストが増加してしまう。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、鉄道車両用装置の製造コストを低減することが目的である。

上記目的を達成するために、本発明の鉄道車両用装置の筐体は、鉄道車両に取り付けられる鉄道車両用装置の筐体であって、強度部材、および少なくとも１つの第１外装部材を備える。強度部材は、鉄道車両の進行方向に伸びる第１支持部材、および主面が進行方向と交差する向きで第１支持部材に固定される板状の部材である複数の第２支持部材を有する。少なくとも１つの第１外装部材は、強度部材の周りを覆って、第２支持部材の側面に固定され、進行方向に沿った筐体面を形成する薄板状部材である。少なくとも１つの第１外装部材のそれぞれにおいて、進行方向と交差する方向の両端の少なくとも一方から、進行方向と交差する方向に伸びる切り欠きが形成される。少なくとも１つの第１外装部材のそれぞれの切り欠きによって、進行方向に沿った筐体面の少なくともいずれかにおいて開口が形成される。

本発明によれば、第１支持部材および主面が進行方向と交差する向きで第１支持部材に固定される第２支持部材を有する強度部材、ならびに、強度部材の周りを覆い、第２支持部材の側面に固定される少なくとも１つの外装部材を設けることで、鉄道車両用装置の製造コストを低減することが可能である。

本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図実施の形態１に係る第１外装部材の斜視図実施の形態１に係る強度部材の斜視図本発明の実施の形態２に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図実施の形態２に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図実施の形態２に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図実施の形態２に係る第１外装部材の斜視図実施の形態２に係る強度部材の斜視図本発明の実施の形態３に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図実施の形態３に係る第１外装部材および第２外装部材の斜視図実施の形態３に係る強度部材の斜視図

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。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図である。鉄道車両用装置は、例えば電気鉄道車両に搭載される。鉄道車両用装置は、例えば、図示しない吊り金具によって、鉄道車両の床下に取り付けられる。図１において、Ｘ軸方向が鉄道車両の進行方向または前後方向である。Ｚ軸方向は鉛直方向または上下方向である。Ｙ軸方向はＸ軸およびＺ軸に直交する方向であり、幅方向または左右方向である。鉄道車両用装置の筐体１の内部には、図示しない電子製品が格納される。筐体１には、電子部品のメンテナンスを行うための開口１５が形成される。筐体１は、強度部材１１および少なくとも１つの第１外装部材１４ａを備える。強度部材１１は、Ｘ軸方向に伸びる第１支持部材１２、および主面がＸ軸方向と交差する向きで第１支持部材１２に固定される板状の部材である複数の第２支持部材１３を有する。実施の形態１の例では、第２支持部材１３の主面はＸ軸方向に直交する。第２支持部材１３の内、Ｘ軸方向の両端に位置する第２支持部材１３を除いた第２支持部材１３の主面に、Ｘ軸方向に貫通する開口１３ａが形成される。

第１外装部材１４ａ，１４ｂは、強度部材１１の周りを覆って、第２支持部材１３の側面に固定され、筐体１において、Ｘ軸方向に沿った筐体面１０ａ，１０ｂを形成する薄板状部材である。第２支持部材１３の側面は、第２支持部材１３の主面と直交する面、図１の例ではＸ軸方向に平行な面である。第１外装部材１４ａ，１４ｂのそれぞれにおいて、Ｘ軸方向と交差する方向の両端から、Ｘ軸方向と交差する方向に伸びる切り欠き１７ａ，１７ｂが形成される。第１外装部材１４ａ，１４ｂのそれぞれの切り欠き１７ａ，１７ｂによって、Ｘ軸方向に沿った筐体面１０ａ，１０ｂの少なくともいずれかにおいて、開口１５が形成される。図１の例では、Ｘ軸方向に沿った筐体面１０ａ，１０ｂの内、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのそれぞれにおいて、開口１５が形成される。図１の例では、第１外装部材１４ａ，１４ｂは、リベット１６によって、第２支持部材１３の側面に固定される。開口１５が大きくなると、開口１５の間または開口１５と筐体面１０ｃとの間における第１外装部材１４ａ，１４ｂのＸ軸方向の幅が小さくなる。そのため、開口１５の間または開口１５と筐体面１０ｃとの間において、第１外装部材１４ａ，１４ｂに作用する力が増大するが、第１外装部材１４ａ，１４ｂは、第２支持部材１３に締結されるため、第２支持部材１３に力を負担させることができる。そのため、開口１５が大きくなった場合でも筐体１の耐久性を確保することができる。第１外装部材１４ａ，１４ｂの固定方法はリベット１６に限定されず、例えば溶接によって、第１外装部材１４ａ，１４ｂを第２支持部材１３の側面に固定してもよい。

図２は、実施の形態１に係る第１外装部材の斜視図である。実施の形態１の例では、筐体１は、主面の形状が長方形である２つの第１外装部材１４ａ，１４ｂを備える。第１外装部材１４ａは、Ｚ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向上側の筐体面１０ａ、および、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのそれぞれの一部を形成する。第１外装部材１４ｂは、Ｚ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向下側の筐体面１０ａ、および、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのそれぞれの一部を形成する。２つの第１外装部材１４ａ，１４ｂのそれぞれにおいて、Ｘ軸方向と直交する方向の両端、すなわち、Ｘ軸方向に平行な端辺から、Ｘ軸方向と直交する方向に伸びる切り欠き１７ａ，１７ｂが形成される。図２の例では、筐体面１０ｂを形成する第１外装部材１４ａ，１４ｂにおいて、Ｚ軸方向に伸びる切り欠き１７ａ，１７ｂが形成される。また図２の例では、第１外装部材１４ａの両端のそれぞれにおいて、３つの切り欠き１７ａが形成される。同様に、第１外装部材１４ｂの両端のそれぞれにおいて、３つの切り欠き１７ｂが形成される。図１の例では、Ｘ軸方向に沿った筐体面１０ａ，１０ｂの内、Ｙ軸方向に直交する筐体面１０ｂにおいて、切り欠き１７ａ，１７ｂによって、開口１５が形成される。第１外装部材１４ａ，１４ｂには、リベット１６が挿入される貫通孔１８が形成される。筐体１を軽量化するため、第１外装部材１４ａ，１４ｂは、例えばアルミニウムで形成される。

図３は、実施の形態１に係る強度部材の斜視図である。強度部材１１は、筐体１に所望の強度をもたせるために必要な強度を有する部材、例えば鉄で形成される。強度部材１１が有する第１支持部材１２は、Ｘ軸方向に伸びる。図３の例では、強度部材１１が有する第２支持部材１３は、主面がＸ軸方向に直交する向きで第１支持部材１２に固定される。第２支持部材１３を第１支持部材１２に固定する方法は任意である。第２支持部材１３には、リベット１６が挿入される貫通孔１９が形成される。実施の形態１の例では、複数の第２支持部材１３の内、Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３は、筐体１において、Ｘ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｃを形成する。図３の例では、筐体面１０ｃは、Ｘ軸方向に直交する。

上述のように、第１外装部材１４ａ，１４ｂは、第２支持部材１３の側面に固定される。第１外装部材１４ａ，１４ｂが向き合う位置を開口１５の周囲に設けることで外装材どうしの連結に必要な長手方向に並べて打つリベット１６の数を低減できるため、リベット１６を、長手方向に並べて打つ場合と比べ、リベット１６の数を低減することが可能である。その結果、筐体１の製造コストを低減することが可能である。第１外装部材１４ａ，１４ｂが第２支持部材１３に対して動かないように、リベット１６の間隔を定めればよい。

以上説明したように、実施の形態１に係る筐体１によれば、第１支持部材１２および第２支持部材１３を有する強度部材１１、ならびに、強度部材１１の周りを覆い、第２支持部材１３の側面に固定される少なくとも１つの外装部材１４ａ，１４ｂを設けることで、鉄道車両用制御装置の製造コストを低減することが可能である。

（実施の形態２）
図４から図６は、本発明の実施の形態２に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図である。図４は、筐体２をＹ軸正方向に見た図である。図５は、筐体２をＹ軸負方向に見た図である。図６は、筐体２をＺ軸正方向に見た図である。実施の形態１に係る鉄道車両用装置の筐体１と異なり、図４から図６の例では、Ｘ軸方向に沿った筐体面１０ａ，１０ｂの内、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂ、およびＺ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向下側の筐体面１０ａにおいて、開口１５が形成される。

図７は、実施の形態２に係る第１外装部材の斜視図である。実施の形態２の例では、筐体２は、主面の形状が長方形である４つの第１外装部材１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを備える。第１外装部材１４ｃ，１４ｄはそれぞれ、Ｚ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向上側の筐体面１０ａの一部、および、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのいずれかの一部を形成する。第１外装部材１４ｃ，１４ｄのそれぞれにおいて、Ｚ軸方向の下端から切り欠き１７ｃ，１７ｄが形成される。第１外装部材１４ｅ，１４ｆはそれぞれ、Ｚ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向下側の筐体面１０ａの一部、および、Ｙ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのいずれかの一部を形成する。第１外装部材１４ｅ，１４ｆのそれぞれにおいて、Ｘ軸方向と直交する方向の両端、すなわち、Ｘ軸方向に平行な端辺から、Ｘ軸方向と直交する方向に伸びる切り欠き１７ｅ，１７ｆが形成される。図７の例では、筐体面１０ｂを形成する第１外装部材１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆにおいて、Ｚ軸方向に伸びる切り欠き１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆが形成される。また筐体面１０ａを形成する第１外装部材１４ｅ，１４ｆにおいて、Ｙ軸方向に伸びる切り欠き１７ｅ，１７ｆが形成される。Ｚ軸方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、Ｚ軸方向下側の筐体面１０ａおよびＹ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｂのそれぞれにおいて、切り欠き１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆによって、開口１５が形成される。

図８は、実施の形態２に係る強度部材の斜視図である。実施の形態２の例では、４本の第１支持部材１２に、第２支持部材１３が取り付けられる。実施の形態１と同様に、第２支持部材１３は、主面がＸ軸方向に直交する向きで第１支持部材１２に固定される。第２支持部材１３には、リベット１６が挿入される貫通孔１９が形成される。実施の形態１と同様に、複数の第２支持部材１３の内、Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３は、筐体２において、Ｘ軸方向に対向する筐体面１０ｃを形成する。

実施の形態１と同様に、実施の形態２においても、第１外装部材１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆは、第２支持部材１３の側面に固定される。第１外装部材１４ｃ，１４ｅが向き合う位置、第１外装部材１４ｄ，１４ｆが向き合う位置、および第１外装部材１４ｅ，１４ｆが向き合う位置を開口１５の周囲に設けることで、リベット１６を、長手方向に並べて打つ場合と比べ、リベット１６の数を低減することが可能である。その結果、鉄道車両用装置の製造コストを低減することが可能である。

以上説明したように、実施の形態２に係る鉄道車両用装置の筐体２によれば、第１支持部材１２および第２支持部材１３を有する強度部材１１、ならびに、強度部材１１の周りを覆い、第２支持部材１３の側面に固定される少なくとも１つの第１外装部材１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを設けることで、鉄道車両用装置の製造コストを低減することが可能である。また鉄道車両用装置の製造コストを低減しながら、幅方向に対向する２つの筐体面１０ｂだけでなく、鉛直方向に対向する２つの筐体面１０ａの内、鉛直方向下側の筐体面１０ａにも開口１５を設けることができる。

（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る鉄道車両用装置の筐体の斜視図である。実施の形態３に係る筐体３は、Ｘ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｃを形成する２つの第２外装部材２０をさらに備える。図１０は、実施の形態３に係る第１外装部材および第２外装部材の斜視図である。第１外装部材１４ａ，１４ｂおよび２つの第２外装部材２０によって、筐体３が形成される。第２外装部材２０には、リベット１６が挿入される貫通孔２１が形成される。

図１１は、実施の形態３に係る強度部材の斜視図である。実施の形態１と同様に、第２支持部材１３は、主面がＸ軸方向に直交する向きで第１支持部材１２に固定される。第２支持部材１３には、リベット１６が挿入される貫通孔１９が形成される。複数の第２支持部材１３の内、Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３においても、他の第２支持部材１３と同様に、Ｘ軸方向に貫通する開口１３ａが形成される。Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３に第２外装部材２０が取り付けられる。筐体３を軽量化するため、第２外装部材２０は、例えばアルミニウムで形成される。Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３に開口１３ａを設けることで、筐体３を軽量化することが可能である。

以上説明したように、実施の形態３に係る筐体３によれば、Ｘ軸方向の両端に位置する２つの第２支持部材１３に開口１３ａを設け、第２外装部材２０によって、Ｘ軸方向に対向する２つの筐体面１０ｃを形成することで、筐体３を軽量化することが可能である。

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。上述の実施例は任意に組み合わせることが可能である。強度部材１１、第１外装部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ、および第２外装部材２０の形状は任意である。筐体１，３は、２つの第１外装部材１４ａ，１４ｂを備え、筐体２は、４つの第１外装部材１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆを備えるが、第１外装部材の数は任意である。また開口１５の数は任意である。

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。

１，２，３筐体、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ筐体面、１１強度部材、１２第１支持部材、１３第２支持部材、１３ａ，１５開口、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ第１外装部材、１６リベット、１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ，１７ｆ切り欠き、１８，１９，２１貫通孔、２０第２外装部材。

上記目的を達成するために、本発明の鉄道車両用装置の筐体は、鉄道車両に取り付けられる鉄道車両用装置の筐体であって、強度部材、および複数の第１外装部材を備える。強度部材は、鉄道車両の進行方向に伸びる第１支持部材、および主面が進行方向と交差する向きで第１支持部材に固定される板状の部材である複数の第２支持部材を有する。複数の第１外装部材は、強度部材の周りを覆って、第２支持部材の側面に固定され、進行方向に沿った筐体面を形成する薄板状部材である。複数の第１外装部材のそれぞれにおいて、進行方向と交差する方向の両端の少なくとも一方から、進行方向と交差する方向に伸びる切り欠きが形成される。複数の第１外装部材のそれぞれの切り欠きによって、進行方向に沿った筐体面の少なくともいずれかにおいて開口が形成される。複数の第１外装部材が向き合う位置は、開口の周囲に設けられる。

Claims

鉄道車両に取り付けられる鉄道車両用装置の筐体であって、
前記鉄道車両の進行方向に伸びる第１支持部材、および主面が前記進行方向と交差する向きで前記第１支持部材に固定される板状の部材である複数の第２支持部材を有する強度部材と、
前記強度部材の周りを覆って、前記第２支持部材の側面に固定され、前記進行方向に沿った筐体面を形成する薄板状部材である、少なくとも１つの第１外装部材と、
を備え、
前記少なくとも１つの第１外装部材のそれぞれにおいて、前記進行方向と交差する方向の両端の少なくとも一方から、前記進行方向と交差する方向に伸びる切り欠きが形成され、
前記少なくとも１つの第１外装部材のそれぞれの前記切り欠きによって、前記進行方向に沿った前記筐体面の少なくともいずれかにおいて開口が形成される、
鉄道車両用装置の筐体。
主面の形状が長方形である２つの前記第１外装部材を備え、
前記２つの第１外装部材の一方は、鉛直方向上側の前記筐体面、および、前記進行方向と鉛直方向とに直交する幅方向に対向する２つの前記筐体面のそれぞれの一部を形成し、
前記２つの第１外装部材の他方は、鉛直方向下側の前記筐体面、および、前記幅方向に対向する前記２つの筐体面のそれぞれの一部を形成し、
前記２つの第１外装部材のそれぞれにおいて、前記切り欠きが前記両端から形成され、
前記幅方向に対向する前記２つの筐体面のそれぞれにおいて、前記２つの第１外装部材の前記切り欠きによって、前記開口が形成される、
請求項１に記載の鉄道車両用装置の筐体。
主面の形状が長方形である４つの第１外装部材を備え、
前記４つの第１外装部材の内、２つの第１外装部材はそれぞれ、鉛直方向上側の前記筐体面の一部、および、前記進行方向と鉛直方向とに直交する幅方向に対向する２つの前記筐体面のいずれかの一部を形成し、該２つの第１外装部材のそれぞれにおいて、前記切り欠きが鉛直方向下端から形成され、
前記４つの第１外装部材の内、他の２つの第１外装部材はそれぞれ、鉛直方向下側の前記筐体面の一部、および、前記幅方向に対向する前記２つの筐体面のいずれかの一部を形成し、前記他の２つの第１外装部材のそれぞれにおいて、前記切り欠きが前記両端から形成され、
前記鉛直方向下側の前記筐体面および前記幅方向に対向する前記２つの筐体面のそれぞれにおいて、前記４つの第１外装部材の前記切り欠きによって、前記開口が形成される、
請求項１に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記複数の第２支持部材の内、前記進行方向の両端に位置する２つの第２支持部材は、前記進行方向に対向する２つの筐体面を形成する、
請求項１から３のいずれか１項に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記進行方向に対向する２つの筐体面を形成する薄板状部材である、２つの第２外装部材をさらに備える、
請求項１から３のいずれか１項に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記少なくとも１つの第１外装部材は、リベットによって、前記第２支持部材の側面に固定される、
請求項１から５のいずれか１項に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記強度部材は、鉄で形成される、
請求項１から６のいずれか１項に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記第１外装部材は、アルミニウムで形成される、
請求項１から７のいずれか１項に記載の鉄道車両用装置の筐体。
前記第２外装部材は、アルミニウムで形成される、
請求項５に記載の鉄道車両用装置の筐体。