JP5959730B2 - 電気車の車両制御装置 - Google Patents

Description

この発明は、水抜き用部材を備えた電気車の車両制御装置に関する。

鉄道車両の床下に設けられる制御装置は、外部からの粉塵および雨水の浸入を防ぐため、密閉性を有する必要がある。

特許文献１に開示される車両制御装置は、天井部に開口部を有する車両制御機器箱内に格納され、車両制御機器箱の開口部は、車体の台枠の下面に設けられた密閉室の底面の開口部と接続される。特許文献２に開示される鉄道車両用制御装置は、雨水の浸入を防ぎながら放熱機能を有する機構を装置内部に構成し、開口部に設けた雨水の浸入を防止するための仕切り用突出部（防水堰）を含む機構を外部へ突出させない構造となっている。

特開２００６−１６８５３４号公報 特開２０１２−１１６２１１号公報

例えばパッキンの劣化などによって制御装置の筐体内部に水が入った場合には、制御装置の筐体内部の水抜きが必要となる。特許文献１および２に開示される技術では、例えば車両の走行中に制御装置の筐体内部の水抜きを行うことができない。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、水抜きの効率を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の電気車の車両制御装置は、電気車に搭載され、電気車を制御する電気車の車両制御装置であって、底面に貫通孔が形成された筐体と、貫通孔に挿入され、貫通孔の両開口から突出した状態で保持される、水抜き用部材とを備える。水抜き用部材は、相互に接続する部位から２つに分かれて延在し、空間を挟んで対向する１対の弾性部材から形成される。接続する部位の幅は貫通孔の幅より小さく、接続する部位から弾性部材の端に向かうにつれて１対の弾性部材の対向する幅が、貫通孔の幅より大きい拡幅部を経て、貫通孔の幅より小さい狭小部に至り、該狭小部の先の脚部の１対の弾性部材の対向する最大幅は貫通孔の幅より大きい。拡幅部と狭小部の間の１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅に一致する部位と、脚部において１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅以上である部位との最小間隔は、筐体の厚さより大きい閾値以上である。拡幅部を閉じる方向に閾値以上の圧力が加えられる場合に、拡幅部の幅は貫通孔の幅より小さくなる。

本発明によれば、水抜きの効率を向上させることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る水抜き用部材を備えた電気車の車両制御装置の断面図である。 実施の形態に係る水抜き用部材の正面図である。 拡幅部を閉じる方向に圧力が加えられた状態における実施の形態に係る水抜き用部材の正面図である。 実施の形態に係る水抜き用部材の側面図である。 実施の形態に係る水抜き用部材を備えた電気車の車両制御装置の断面図である。 実施の形態に係る電気車の車両制御装置を備えた車両の枕木方向に沿った断面図である。 実施の形態に係る電気車の車両制御装置の斜視図である。 実施の形態に係る電気車の車両制御装置の斜視図である。 実施の形態に係る水抜き用部材の異なる例を示す正面図である。 実施の形態に係る水抜き用部材の異なる例を示す正面図である。

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水抜き用部材を備えた電気車の車両制御装置の断面図である。水抜き用部材１は、電気車の車両制御装置（以下、単に車両制御装置という）２に形成された貫通孔に、例えば筐体の外部から挿入され、貫通孔の両開口から突出した状態で保持される。図１において、上側が車両制御装置２の筐体内部であり、下側が車両制御装置２の筐体外部である。車両制御装置２は、電気車に搭載され、電気車を制御する。図２は、実施の形態に係る水抜き用部材の正面図である。図３は、拡幅部を閉じる方向に圧力が加えられた状態における実施の形態に係る水抜き用部材の正面図である。図４は、実施の形態に係る水抜き用部材の側面図である。

水抜き用部材１は、相互に接続する部位（以下、接続部位という）１１から２つに分かれて延在し、空間を挟んで対向する１対の弾性部材から形成される。水抜き用部材１を、例えば１本のステンレス線などの弾性部材を折り曲げて形成してもよいし、溶接などによって１対の弾性部材を一端で接続して形成してもよい。なお水抜き用部材１の材質は、ステンレスに限られず、アルミ、銅および鉄などの金属、または樹脂でもよい。

水抜き用部材１に重力以外の力が加えられていない状態において、接続部位１１の幅ｃは、貫通孔の幅ｂより小さく、接続部位１１から弾性部材の端に向かうにつれて１対の弾性部材の対向する幅が、貫通孔の幅ｂより大きい拡幅部１２を経て、貫通孔の幅ｂより小さい狭小部１３に至る。すなわち、拡幅部１２の幅ａは貫通孔の幅ｂより大きく、狭小部１３の幅ｄは貫通孔の幅ｂより小さい。該狭小部１３の先の脚部１４の１対の弾性部材の対向する最大幅ｅは貫通孔の幅ｂより大きい。水抜き用部材１は、弾性部材から成るため、拡幅部１２を閉じる方向に圧力が加えられると、図３に示すように変形する。図２、図３の例では、脚部１４の１対の弾性部材は、それぞれ対向する幅の中心から離れる方向に折り曲げられている。

図３に示すように、水抜き用部材１の拡幅部１２を閉じる方向に閾値以上の圧力が加えられる場合には、拡幅部１２の幅はａ’となる。なおａ’＜貫通孔の幅ｂである。すなわち、水抜き用部材１の拡幅部１２を閉じる方向に閾値以上の圧力が加えられる場合には、拡幅部１２の幅ａ’が貫通孔の幅ｂより小さいため、水抜き用部材１を車両制御装置２の筐体外部から貫通孔に挿入することが可能となる。水抜き用部材１が貫通孔の両開口から突出した状態で拡幅部１２を閉じる方向に圧力が加えられなくなると、図１に示すように水抜き用部材１は貫通孔の両開口から突出した状態で保持される。

本実施の形態において、水抜き用部材１が保持されることは、水抜き用部材１が厳密に動かない状態を示すのではなく、例えば車両の走行中に生じる振動などによって、水抜き用部材１が貫通孔から抜け落ちないことを意味する。車両制御装置２の筐体に貫通孔を形成しただけでは、水の表面張力により排水できない場合があるが、水抜き用部材１を貫通孔の両端から突出した状態で保持することで、車両制御装置２の筐体内部の水抜きをより効率よく行うことが可能となる。

水抜き用部材１において、拡幅部１２と狭小部１３の間の１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅に一致する部位と、脚部１４において１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅以上である部位との最小間隔は、車両制御装置２の筐体の厚さより大きい閾値以上である。図１の例では、拡幅部１２と狭小部１３の間の１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅ｂに一致する部位と、脚部１４において１対の弾性部材の対向する幅が最大となる部位との間隔ｇが、上記最小間隔となる。上記最小間隔ｇを、車両制御装置２の筐体の厚さｆより大きい閾値以上とすることで、例えば車両の走行中に生じる揺れにより、水抜き用部材１が車両制御装置２の筐体に対して挿入方向に振動するため、車両制御装置２の筐体内部の水抜きをより効率よく行うことが可能となる。閾値は、水抜きの効率を考慮して任意に定めることができる。

図５は、実施の形態に係る水抜き用部材を備えた電気車の車両制御装置の断面図である。図５に示す水抜き用部材１において、脚部１４の形状が、図１に示す水抜き用部材１と異なる。図５の例では、拡幅部１２と狭小部１３の間の１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅ｂに一致する部位と、脚部１４において１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅ｂに一致する部位との間隔ｇ’が、上記最小間隔となる。上記最小間隔ｇ’を、車両制御装置２の筐体の厚さｆより大きい閾値以上とすることで、上述の場合と同様に、車両制御装置２の筐体内部の水抜きをより効率よく行うことが可能となる。

図６は、実施の形態に係る電気車の制御装置を備えた車両の枕木方向に沿った断面図である。車両制御装置２の底面には、貫通孔が形成され、貫通孔には水抜き用部材１がそれぞれ挿入され、保持されている。車両制御装置２は、車両３の台枠４の下側に、取り付けられている。なお車両制御装置２の大きさ、貫通孔の数、貫通孔が形成される面、車両３への取り付け方は任意であり、図６の例に限られない。

図７は、実施の形態に係る電気車の車両制御装置の斜視図である。一点鎖線は、車両制御装置２の内部の仕切りを示す。車両制御装置２の底面には、図７に黒丸で示すように、仕切られた空間のそれぞれに少なくとも１つの貫通孔が形成される。仕切られた底面の面積、および車両制御装置２に必要な密閉性に応じて、貫通孔の位置および個数は任意に決めることができる。例えば底面の四隅または二隅に貫通孔を形成してもよい。四隅または二隅に貫通孔を形成すると、車両の軌道の勾配に応じて、より効率よく排水をすることが可能となる。また車両制御装置２の底面に傾斜を設け、傾斜の下側となる箇所に貫通孔を形成してもよい。なお貫通孔の形状は任意であり、車両制御装置２の密閉性と排水の効率を考慮して決定される。例えば、車両制御装置２の底面の四隅にそれぞれ直径４ミリの貫通孔を形成する。

図８は、実施の形態に係る電気車の車両制御装置の斜視図である。一点鎖線は、車両制御装置２の内部の仕切りを示し、黒丸は貫通孔を示す。車両制御装置２の筐体の内、貫通孔が形成された面の筐体の外側にフレーム５が接続されている。図８に示す車両制御装置２の貫通孔に挿入され、保持される水抜き用部材１の内、車両制御装置２の筐体の外部に突出している部分の挿入方向の長さは、フレーム５の挿入方向の長さより短い。すなわち、図１に示す水抜き用部材１の内、車両制御装置２の筐体の外部に突出している部分の挿入方向の長さｈは、図８に示すフレーム５の挿入方向の長さｉより短い。そのため、車両制御装置２を地面に置いた場合であっても、水抜き用部材１が車両制御装置２の筐体の内部に入り込むことがない。なおフレーム５の形状は、図８の例に限られず、任意である。

図９は、実施の形態に係る水抜き用部材の異なる例を示す正面図である。図９に示す水抜き用部材１の脚部１４の１対の弾性部材は、対向する幅の中心から離れる方向にＵ字型に折り曲げられている。Ｕ字型に折り曲げることで、例えば指で脚部１４をつまみ、拡幅部１２を閉じる方向に閾値以上の圧力を加えて、水抜き用部材１を貫通孔に挿入する場合に、指の怪我を防止することが可能となる。

図１０は、実施の形態に係る水抜き用部材の異なる例を示す正面図である。図１０に示す水抜き用部材１の脚部１４の１対の弾性部材のそれぞれの一部は、接続部位１１との間隔が上記一部と比べて大きい点を中心とする円弧状に折り曲げられている。脚部１４において、１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅以上であって、拡幅部１２と狭小部１３の間の１対の弾性部材の対向する幅が貫通孔の幅に一致する部位との間隔が最小となる点は、上記円弧状に折り曲げられた部位に位置する。図１０に示すように、水抜き用部材１が挿入方向に振動する際に車両制御装置２の筐体と接触する水抜き用部材１の一部は、円弧状に折り曲げられているため、車両制御装置２の筐体を損傷することを防止することが可能となる。

例えば水抜き用部材として割りピンを用いる場合には、割りピンを筐体に形成された貫通孔に挿入して保持するために、筐体内部から割りピンの脚の部分を先にして挿入して、貫通孔の両開口から割りピンを突出させ、筐体外部から割りピンの脚の部分を異なる方向に折り曲げる作業が必要である。また割りピンの脚の部分を曲げる作業はペンチなどを用いる細かい作業であり、時間を要する。一方、実施の形態に係る水抜き用部材１は、拡幅部１２を閉じる方向に閾値以上の圧力を加えて、筐体外部から筐体内部へ挿入すればよく、挿入時の作業時間を短縮することができる。また実施の形態に係る水抜き用部材１の抜き差しは筐体外部から行われるため、筐体内部に水抜き用部材１が入ってしまうことや、取り外し作業時に筐体内部に水抜き用部材１が取り残されることを防止することができる。

水抜き用部材１の形状は、図２、図９および図１０に記載の形状に限られない。水抜き用部材１の形状は左右対称でなくともよい。弾性部材の太さは貫通孔の面積に基づき排水の効率を考慮して、任意に定めればよい。

以上説明したとおり、本発明の実施の形態に係る水抜き用部材１を備える車両制御装置２によれば、水抜きの効率を向上させることが可能となる。

上記実施の形態は、いずれも本発明の趣旨の範囲内で各種の変形が可能である。上記実施の形態は本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ことを意図したものではない。本発明の範囲は実施形態よりも添付した請求項によって示される。請求項の範囲内、および発明の請求項と均等の範囲でなされた各種変形は本発明の範囲に含まれる。

本発明は、水抜き用部材および水抜きのための貫通孔を備える装置に好適に採用され得る。

１ 水抜き用部材、２ 電気車の車両制御装置、３ 車両、４ 台枠、５ フレーム、１１ 相互に接続する部位、１２ 拡幅部、１３ 狭小部、１４ 脚部。

Claims (6)

1. 電気車に搭載され、前記電気車を制御する電気車の車両制御装置であって、
   底面に貫通孔が形成された筐体と、
   前記貫通孔に挿入され、前記貫通孔の両開口から突出した状態で保持される、水抜き用部材と、
   を備え、
   前記水抜き用部材は、
   相互に接続する部位から２つに分かれて延在し、空間を挟んで対向する１対の弾性部材から形成され、
   前記接続する部位の幅は前記貫通孔の幅より小さく、前記接続する部位から前記弾性部材の端に向かうにつれて前記１対の弾性部材の対向する幅が、前記貫通孔の幅より大きい拡幅部を経て、前記貫通孔の幅より小さい狭小部に至り、該狭小部の先の脚部の前記１対の弾性部材の対向する最大幅は前記貫通孔の幅より大きく、
   前記拡幅部と前記狭小部の間の前記１対の弾性部材の対向する幅が前記貫通孔の幅に一致する部位と、前記脚部において前記１対の弾性部材の対向する幅が前記貫通孔の幅以上である部位との最小間隔が、前記筐体の厚さより大きい閾値以上であり、
   前記拡幅部を閉じる方向に閾値以上の圧力が加えられる場合に、前記拡幅部の幅が前記貫通孔の幅より小さくなる電気車の車両制御装置。
2. 前記脚部の前記１対の弾性部材は、それぞれ前記対向する幅の中心から離れる方向に折り曲げられている請求項１に記載の電気車の車両制御装置。
3. 前記脚部の前記１対の弾性部材は、それぞれ前記対向する幅の中心から離れる方向にＵ字型に折り曲げられている請求項１に記載の電気車の車両制御装置。
4. 前記脚部の前記１対の弾性部材のそれぞれの一部は、前記接続する部位との間隔が前記一部と比べて大きい点を中心とする円弧状に折り曲げられており、前記脚部において、前記１対の弾性部材の対向する幅が前記貫通孔の幅以上であって、前記拡幅部と前記狭小部の間の前記１対の弾性部材の対向する幅が前記貫通孔の幅に一致する部位との間隔が最小となる点は、前記円弧状に折り曲げられた部位に位置する請求項１に記載の電気車の車両制御装置。
5. 前記筐体は、前記貫通孔が形成された面の外側に接続されるフレームをさらに備え、
   前記水抜き用部材の内、前記筐体の外部に突出している部分の、前記挿入される方向の長さは、前記フレームの、前記挿入される方向の長さより短い、
   請求項１に記載の電気車の車両制御装置。
6. 前記筐体は、内部に空間を仕切る仕切りを有し、
   前記仕切りによって仕切られた空間の底面のそれぞれに少なくとも１つの前記貫通孔が形成されている、
   請求項１に記載の電気車の車両制御装置。

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