(57)【要約】【課題】本発明の目的は、防水性能を落とすことなく品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両を提供することである。【解決手段】  車両を制御する車両制御装置と、鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、前記車両制御機器箱の天井部に設けられた開口部とを備えたことを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。【選択図】図１
2006168534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両を制御する車両制御機器と、
鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、
前記車両制御機器箱の一側面に設けられた開口部とを備えたことを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項２】
車両を制御する車両制御装置と、
鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、
前記車両制御機器箱の天井部に設けられた開口部とを備えたことを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項３】
車両を制御する車両制御機器と、
鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、
前記車両制御機器箱の一側面に設けられた開口部と
鉄道車両の車体に敷設される車体側配線を収納した密閉室と、
この密閉室の側面に設けられた車体側開口部とを有し、
前記車両制御機器箱の前記開口部は、前記車体側開口部と対面するように配置され、前記車両制御機器箱の前記開口部と前記車体側開口部とは水密パッキンを介して接続され、前記車両制御機器箱と車体の前記密閉室とが連通した密閉空間を形成することを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項４】
車両を制御する車両制御機器と、
鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、
前記車両制御機器箱の天井部に設けられた開口部と
鉄道車両の車体に敷設される車体側配線を収納した密閉室と、
この密閉室の底面に設けられた車体側開口部とを有し、
前記車両制御機器箱の前記開口部は、前記車体側開口部と対面するように配置され、前記車両制御機器箱の前記開口部と前記車体側開口部とは水密パッキンを介して接続され、前記車両制御機器箱と車体の前記密閉室とが連通した密閉空間を形成することを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項５】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記車体側配線は、前記開口部を通って前記車両制御機器箱内で結線されることを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項６】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記車両制御機器箱の前記開口部より外側に、車体と当該車両制御機器箱とを接続する取付金具を設け、この取付金具をボルト締結することで、前記水密パッキンを所定量たわませることを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項７】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記水密パッキンの外周側に位置する前記密閉室の側面に遮水板を設けたことを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。。
【請求項８】
前記請求項７記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記遮水板は、前記水密パッキンよりも下方迄延びていることを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項９】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において,
前記車体側配線は、前記車両制御機器箱無いに収納された前記車両制御機器と直接接続されることを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項１０】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記密閉室又は前記車両制御機器箱内に、電動送風機を設けたことを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【請求項１１】
前記請求項３及び請求項４記載の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、
前記密閉室は非磁性体金属で構成されていることを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図５は、従来の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の構成図である。
【０００３】
１は、鉄道車両の車体である。２は、鉄道車両の台枠である。３は、車両制御機器箱で、車両制御機器箱の内部には、車両を制御する車両制御機器（インバータ、コンバータ、制御基板、継電器、検出器、コンデンサ等）が設けられている。４は車体側に敷設された配線である。５は、車体側に敷設された空気配管である。６は、車体床下中央部に設けられた配線ダクトである。７は端子台で、通常は車両制御機器箱３の内部に設けられ、配線４と車両制御機器３とを電気的に接続するものである。８は、コネクタで、車両制御機器箱３の外壁面に設けられ配線４と車両制御機器３とを電気的に接続するものである。
【０００４】
このように構成された車両制御装置において、配線４が車両制御機器箱３に入る電線貫通部分４ａでは、絶縁物４ｂで電線を挟み込みその周辺全体を防水シール、防水パテ処理、若しくは電線貫通ブッシング（貫通金物）を使ったりして防水、防塵処理をしている。加えて電線の貫通部分４ａを斜めにして、電線を伝わって水が車両制御機器箱内３内に侵入してくるのを防止する水切り構造をとっている。
【０００５】
電線貫通部分４ａと同様にコネクタ８も防水対策が必要となる。そのため、コネクタ８も防水形のコネクタ８を用いている。コネクタ８において、ピンが挿入されない空きピン部分にはシーリングプラグを挿入し、貫通部分４ａと同様に防水処理（防水シール、防水パテ等）を行い、配線４を伝わって水が車両制御機器箱３内に侵入しないように、配線４を傾けた水切り構造をとっている。
【０００６】
このように構成された従来の車両制御装置では、防水構造若しくは防水処理を行っているので、雨天時や積雪時に車両制御機器箱３内への水の侵入を防止することが出来た。
【特許文献１】特開平１０−２７８７８４号公報
【特許文献２】特開平０８−７２７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の車両制御装置に使用される電線貫通ブッシングは特殊な部品であり、汎用性の点で劣る。また、防水処理作業（防水シール、防水パテ等）は、熟練を要する作業で個人の技量に頼るものであるので、品質の安定を図るのが困難で、ときに車両制御機器箱３内へ水が浸入し、錆びや電気絶縁の劣化等の問題を引き起こすこともあった。
【０００８】
また、配線４の接続部（貫通部分４ａやコネクタ８の接続部）で水切り構造をとるため、その部分の配線束が膨らみスペースが必要となる。しかも、配線４の接続部は、、飛石や雪塊等があたって配線４が損傷するのを避けるため、車体中央側の装置上部に設ける必要があり、車両床下内の限られたスペース内では水切り構造のためのスペースを確保するのが困難な場合もある。
【０００９】
また、配線４はノイズを発生する配線４、ノイズの影響を受けやすい配線４、各種電圧区分等の理由から、それぞれ距離を離した敷設コースをとった束分けが必要であるが、配線４の接続部では上述したようにスペースが限られているので束分けが困難である。
【００１０】
特に、電動機（図示しない）への３相交流配線のように電磁ノイズによる地上信号機器への影響が懸念される配線４の場合は、非磁性体で構成されたシールドダクト４ｃで覆い、シールドダクト４ｃ内に配線４を敷設させることになる。このシールドダクト４ｃと車両制御機器箱３との接続部にも相当のスペースが必要となるので、車両床下内の限られたスペースにシールドダクト４ｃを配置するのが困難な場合もあった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題は、車両を制御する車両制御機器と、鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、前記車両制御機器箱の一側面に設けられた開口部とを備えたことによって達成することが出来る。
【００１３】
上記課題は、車両を制御する車両制御装置と、鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、前記車両制御機器箱の天井部に設けられた開口部とを備えたことによって達成することが出来る。
【００１４】
上記課題は、車両を制御する車両制御機器と、鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、前記車両制御機器箱の一側面に設けられた開口部と鉄道車両の車体に敷設される車体側配線を収納した密閉室と、この密閉室の側面に設けられた車体側開口部とを有し、前記車両制御機器箱の前記開口部は、前記車体側開口部と対面するように配置され、前記車両制御機器箱の前記開口部と前記車体側開口部とは水密パッキンを介して接続され、前記車両制御機器箱と車体の前記密閉室とが連通した密閉空間を形成することによって達成することが出来る。
【００１５】
上記課題は、車両を制御する車両制御機器と、鉄道車両に設けられ、前記車両制御機器を収納する車両制御機器箱と、前記車両制御機器箱の天井部に設けられた開口部と、鉄道車両の車体に敷設される車体側配線を収納した密閉室と、この密閉室の底面に設けられた車体側開口部とを有し、前記車両制御機器箱の前記開口部は、前記車体側開口部と対面するように配置され、前記車両制御機器箱の前記開口部と前記車体側開口部とは水密パッキンを介して接続され、前記車両制御機器箱と車体の前記密閉室とが連通した密閉空間を形成することを特徴とする車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両。
【発明の効果】
【００１６】
本発明により、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（第１の実施の形態）
本発明に基づく第１の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図１は、本発明に基づく第１の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【００１８】
図１において、１は、鉄道車両の車体である。２は、鉄道車両の台枠である。３は、車両制御機器箱で、車両制御機器箱の内部には、車両を制御する車両制御機器が設けられている。４は車体側に敷設された配線である。５は、車体側に敷設された空気配管である。６は、車体床下中央部に設けられた配線ダクトである。１５は端子台で、通常は車両制御機器箱３の内部に設けられ、配線４と車両制御機器とを電気的に接続するものである。１６は、コネクタで、車両制御機器箱３の外壁面に設けられ配線４と車両制御機器３とを電気的に接続するものである。
【００１９】
本発明に基づく第１の実施の形態の車両制御装置を用いた鉄道車両は、車体１の台枠２の下面に密閉室９を設けている。密閉室９の内部には、車体側の配線４（車体側配線）、空気配管５が敷設されている。密閉室９の下方には、車両制御機器箱１０が設置される。密閉室９の底面に設けられた車体側開口部１１と、車体側開口部１１と対面する車両制御機器箱１０の天井部に設けられた開口部（機器側開口部）とをパッキン（水密パッキン）１２及びリブ部分１３を介して接続し、密閉室９と車両制御機器箱１０とは連通した密閉空間を構成している。
【００２０】
車両制御機器箱３の天井部には、開口部１０よりも外側に装置の取付金具１４が設けられ、取付金具１４と車体とをボルトで締結することによって車両制御機器箱を車体に固定している。
【００２１】
車体側密閉室の外周部には、車体開口部１１を囲むようにパッキン１２が設置されている。車両制御機器箱３の外周部には、車両制御機器箱３の天井部の開口部１０を囲むようにリブ部分１３が構成されている。密閉室９と車両制御機器箱１０とが接続される場合には、パッキン１２にリブ部分１３が食い込むことになる。本実施の形態の鉄道車両では、取付金具１４と車体とをボルトで締結するため、パッキン１２へのリブ部分１３の食い込み量を管理することが可能となり、安定した防水品質を保った車両制御装置の製造が可能となる。
【００２２】
このように構成された車両制御装置において、配線４の一部は、車体側開口部１１、開口部１０を通って、車両制御機器箱内へ引き込まれ、端子台１５部分又はコネクタ１６で電気的に接続される。
【００２３】
車両制御機器箱３の側面には、開閉可能な点検蓋１７が設けられている。そのため、車体側の配線４を車両制御機器箱３内部と締結する作業や部品の点検、部品の着脱等の作業を行う場合には、点検蓋１７を開くことによって、容易に行うことが出来る。
【００２４】
尚、密閉室９は、非磁性体金属（主にアルミ）で構成されているので、配線４から漏れる電磁ノイズを遮断し、地上側信号系への影響を低減することが出来る。
【００２５】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、車体側の配線４を、密閉室９からそのまま車両制御機器箱３の内部に引き込むことが可能となるので、従来の車両制御装置のように配線４が外気に晒されることが無くなり、防水処理も不要となる。また本実施の形態の車両制御装置では、車両制御機器箱３の外壁を、配線４が貫通することが無くなるので、防水のための各種特殊部材が不要になり、コネクタも非防水形の通常のコネクタが使用可能となる。もちろん防水シール処理や防水パテ処理等の特殊な作業も不要となる。
【００２６】
このように構成された車両制御装置及び鉄道車両は、従来の車両制御装置及び鉄道車両に比べ、車体側開口部１１と開口部１０の間に充分なスペースを確保できるため、配線束分けを行い、各配線間の隔離距離を確保したまま、車両制御機器箱３への引き込み接続が可能となる。
【００２７】
このように構成された車両制御装置及び鉄道車両において、配線４とレールとの距離が従来の車両制御装置の配線４とレールとの距離に比べて、長くなるので、配線４から漏れるノイズの影響も少なくなる。そのため、従来のノイズ対策よりも簡素化することが可能となる。
【００２８】
本実施の形態の車両制御装置及び鉄道車両では、端子台１５、コネクタ１６を機器側開口部１０の近傍に設けているが、車両制御機器箱３に収納された部品、ユニット類へ直接引き込むことも可能であり、直接引き込むことによって部品点数の削減につながるというメリットもある。
【００２９】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
本発明に基づく第２の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図２は、本発明に基づく第２の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【００３１】
本発明に基づく第２の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、車両制御機器箱３が、枕木方向にわたって構成される大形装置となっている。
【００３２】
本実施の形態の車両制御装置は、第１の実施の形態の車両制御装置よりも、車体側開口部１１と開口部１０の間の空間が広くなっているので、配線スペースをより大きくとることが出来る。また、車体側開口部１１と開口部１０の間の空間が広いので、車両制御機器の冷却効率も向上する。
【００３３】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる。
【００３４】
（第３の実施の形態）
本発明に基づく第３の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図３は、本発明に基づく第３の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両における水密パッキン周辺部の断面図である。
【００３５】
本発明に基づく第３の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両において、車体側開口部のパッキン１２の外周側には、パッキン１２を囲むように板状の遮水板１８を設け、この板状の遮水板１８の上端部１８ａは密閉室９の外壁と接続され、遮水板１８の下端部１８ｂはパッキン１２よりも下迄延びている。
【００３６】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、雪塊がパッキン１２の周辺に付着するのを防止することが出来、パッキン１２に直接水がかかりづらくなるので、防水性を更に高めることが出来る。
【００３７】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる。
【００３８】
本実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両では、遮水板は板状としているが、例えば断面が台形でも同様の効果が望めるため、特に板状に限定はしない。また、遮水板１８の外側に、複数の遮水板を設け、防水性を更に向上させるという構成も好ましい。
【００３９】
（第４の実施の形態）
本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図４は、本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【００４０】
本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両について図を参照し詳細に説明する。図４は、本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【００４１】
本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、車両制御機器箱３内に、内部の空気を攪拌するための電動送風機１９を設けたことを特徴とする。
【００４２】
車両制御機器箱内に、内部の空気を攪拌するための電動送風機１９を設けたことにより、車両制御機器の温度上昇を低減することが出来る。
【００４３】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、半導体素子等を用いた車両制御機器のように発熱量の大きい装置から発生される熱を、密閉室９及び車両制御機器箱３の空間、さらに、密閉室９と連通する他の機器の内部空間を使用し、廃熱することが出来るので、従来の車両制御装置及び鉄道車両に比べ、冷却効率も大幅に向上させることが出来る。
【００４４】
このように構成された車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両は、防水性能を落とすことなく防水品質の安定性を向上させることが出来、更に鉄道車両内の限られたスペースを有効に活用できる。
【００４５】
本実施の形態の電動送風機１９は、車両制御機器箱内に設置しているが、密閉室９や車体側開口部１１と開口部１０の間の空間に設けても良い。
【００４６】
尚、本発明に基づく第1乃至第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の説明では、台枠２と密閉室９は別の部品として記載をしたが、台枠２と密閉室９を一体化して構成しても良いことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に基づく第１の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【図２】本発明に基づく第２の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【図３】本発明に基づく第３の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両における水密パッキン周辺の断面図である。
【図４】本発明に基づく第４の実施の形態の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【図５】従来の車両制御装置及びそれを用いた鉄道車両の枕木方向の断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    車体
２    台枠
３    車両制御機器箱
４    配線
４ａ  貫通部分
４ｂ  絶縁物
４ｃ  シールドダクト
５    空気配管
６    配線ダクト
７    端子台
８    コネクタ
９    密閉室
１０  開口部
１１  車体側開口部
１２  パッキン
１３  リブ部分
１４  取付金具
１５  端子台
１６  コネクタ
１７  点検蓋
１８  遮水板
１９  電動送風機
【図１】
2006168534.tif 000003
【図２】
2006168534.tif 000004
【図３】
2006168534.tif 000005
【図４】
2006168534.tif 000006
【図５】
2006168534.tif 000007