(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状の第１筐体を有する第１装置と、前記第１筐体に連結され一体の筐体を形成した枠状の第２筐体を有する第２装置と、を備え、
前記第１装置および第２装置の各々は、
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する底壁と、それぞれ底壁上に取り付けられた複数の電気部品と、底壁上に配置されているとともに前記電気部品に予め電気的に接続された複数の配線と、を有した底壁ユニットと、
それぞれ側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する側壁と、この側壁上に取り付けられた複数の電気部品と、前記側壁上に配置されているとともに前記電気部品に接続された複数の配線と、を有した一対の側壁ユニットと、
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する天井壁と、それぞれ天井壁に取り付けられた複数の電気部品と、天井壁に取り付けられているとともに前記電気部品に予め電気的に接続された複数の配線と、を有した天井壁ユニットと、
仕切り壁と、前記仕切り壁に取り付けられた電気部品と、前記仕切り壁に取り付けられ前記電気部品に予め接続された配線と、を有する仕切り壁ユニットと、を備え、
前記一対の側壁ユニットは、締結部材によって前記側壁を前記底壁ユニットの底壁に締結することにより、前記底壁ユニットに接合され、各側壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、
前記仕切り壁ユニットは、締結部材によって前記仕切り壁を前記底壁ユニットの底壁に締結することにより、前記底壁ユニットに接合され、前記仕切り壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、
前記天井壁ユニットは、締結部材によって前記天井壁を前記一対の側壁ユニットの側壁および前記仕切り壁ユニットの仕切り壁に締結することにより、前記側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに接合され、前記天井壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、
互いに接合された前記底壁、一対の側壁、仕切り壁および天井壁により第１筐体を構成し、互いに接合された前記底壁、一対の側壁、仕切り壁および天井壁により第２筐体を構成し、前記第１筐体および第２筐体は、背面側で前記第１筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部と前記第２筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部とを互いに突き合わせ、締結部材により前記接合部同士を締結することにより、互いに連結され一体の筐体を構成している鉄道車両床下装置。
【請求項２】
前記第１筐体と第２筐体との接合部間に設けられた防水シートを備えている請求項１に記載の鉄道車両床下装置。
【請求項３】
前記第１筐体および第２筐体の各々は、前記各側壁と底壁との接合部および前記各側壁と天井壁との接合部に設けられた防水シートを備えている請求項１又は２に記載の鉄道車両床下装置。
【請求項４】
前記第１筐体および第２筐体の各々は、前記底壁に形成されたメインテナンス開口を有し、前記筐体の底壁に、前記メインテナンス開口を閉塞したカバー板が脱着自在に取り付けられている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の鉄道車両床下装置。
【請求項５】
前記第１筐体および第２筐体の各々は、開口部を有し前記天井壁、底壁および少なくとも一方の側壁に接合された前面壁と、前記開口部の周囲に沿って前記前面壁に取り付けられているとともに防水シールが埋め込まれた支持枠と、前記支持枠に取り付けられ前記開口を通して前記筐体内に挿通されているとともに前記防水シールによって前記前面壁との接合部がシールされた電気部品と、を備えている請求項１に記載の鉄道車両床下装置。
【請求項６】
前記第１筐体および第２筐体の各々において、前記仕切り壁および前記側壁の少なくとも一方は、前記底壁と異なる金属材料により形成されている請求項１に記載の鉄道車両床下装置。
【請求項７】
鉄道車両床下装置の製造方法であって、
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する底壁に複数の電気部品および複数の配線を取り付けるとともに前記配線を前記複数の電気部品に電気的に接続して複数の底壁ユニットを形成し、
それぞれ側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する一対の側壁の各々に電気部品および配線を取り付けるとともに前記配線を電気部品に電気的に接続して２対の側壁ユニットを形成し、
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する天井壁に複数の電気部品および複数の配線を取り付けるとともに前記配線を前記複数の電気部品に電気的に接続して複数の天井壁ユニットを形成し、
仕切り壁に電気部品および配線を取り付けるとともに前記配線を前記電気部品に接続して複数の仕切り壁ユニットを形成し、
前記一対の側壁ユニットの各側壁を締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、前記一対の側壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、一対の側壁ユニットを底壁ユニットに連結し、
前記仕切り壁ユニットの仕切り壁を、締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、仕切り壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、前記仕切り壁ユニットを底壁ユニットに連結し、
前記天井壁ユニットの天井壁を締結部材によって前記一対の側壁および仕切り壁に締結して接合することにより第１筐体を構成するとともに、前記天井壁ユニットの配線を前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットの少なくとも一つの電気部品に電気的に接続して前記天井壁ユニットを前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに連結して第１装置を構成し、
前記一対の側壁ユニットの各側壁を締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、前記一対の側壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、一対の側壁ユニットを底壁ユニットに連結し、
他の仕切り壁ユニットの仕切り壁を、締結部材によって前記他の底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、仕切り壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、前記仕切り壁ユニットを底壁ユニットに連結し、
前記天井壁ユニットの天井壁を締結部材によって前記一対の側壁および仕切り壁に締結して接合することにより第２筐体を構成するとともに、前記天井壁ユニットの配線を前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットの少なくとも一つの電気部品に電気的に接続して前記天井壁ユニットを前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに連結して第２装置を構成し、
背面側で前記第１筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部と前記第２筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部とを互いに突き合わせ、締結部材により前記接合部同士を締結することにより、前記第１筐体および第２筐体を互いに連結して１つの筐体を構成し、前記第１装置と第２装置とにより鉄道車両床下装置を構成する鉄道車両床下装置の製造方法。
【請求項８】
前記第１装置および第２装置の各々において、前記底壁ユニットの電気部品に、この電気部品に電気的に接続された導体を仮止めし、治具が取り付けられた前面壁を前記筐体に取り付けるとともに前記治具を前記導体に接続して前記導体を位置決めし、前記位置決めされた導体を前記電気部品に本固定し、
前記本固定の後、前記治具を取外し、前記前面壁に他の電気部品を取り付けるとともに前記他の電気部品を前記導体に接続する請求項７に記載の鉄道車両床下装置の製造方法。
【請求項９】
前記第１筐体および第２筐体の各々において、前記仕切り壁および前記側壁の少なくとも一方は、前記底壁と異なる金属材料により形成する請求項７に記載の鉄道車両床下装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両の床下に艤装される鉄道車両用床下装置、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、鉄道車両は、車体と、車体の床下に設けられ車輪および電動機が支持された一対の台車と、同様に、車体の床下に艤装された電力変換装置のような床下装置と、を備えている。床下装置は、矩形箱状の筐体と、この筐体内に配設された種々の電気部品、電気部品間を電気的に接続する多数のハーネス、コネクタ等が収納および固定されている。
【０００３】
床下装置の筐体は、それぞれ板金からなる底壁、天井壁、一対の側壁を有し、これらを互いに接合することにより箱状に形成されている。通常、筐体内には、電気部品として重量物が収納されるため、底壁、天井壁、一対の側壁は互いに溶接により接合されている。
【０００４】
しかし、底壁、天井壁、側壁を順次溶接する過程で各壁が拘束状態で溶接されるため、熱膨張により各壁に歪みや反りが発生し、あるいは、冷却後の残留歪みの発生により筐体全体に歪みや反りが発生する。そのため、板金の溶接により筐体を形成する場合、溶接後に歪みや反りを矯正するための作業が不可欠となる。
【０００５】
このような板金の歪みや反りの問題を解消するため、板金の接続部同士を複数の鋲によって互いに接合し、筐体を構成した装置が提供されている（例えば、特許文献１）。この装置によれば、板金の熱膨張や残留歪みによる筐体の歪み反りを低減し、矯正作業を省略することが可能になるとともに、種々の電気部品を筐体内の所望の位置に配置することが可能となる。
【特許文献１】特開平２−２４９７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来、溶接により筐体を構成する場合、あるいは鋲止めにより筐体を形成する場合のいずれにおいても、筐体を形成した後に、この筐体内に種々の電気部品、ハーネス、コネクタ等を組み込んで固定し、更に、ハーネスによって電気的に接続することにより床下装置を構成している。
【０００７】
このような電気部品、ハーネスの取り付け作業および接続作業は、筐体の板金で囲まれた空間内で行うため、いわゆるもぐり作業となり、作業性が悪いととともに正確な固定、接続作業を行うためには作業者の熟練を必要とする。また、１つの筐体に対して、多数の電気部品、ハーネス等を順次組み込んで取り付ける必要があり、組立て効率が低く、組立てに時間が掛かる。
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決させるためになされたもので、その目的は、組立て作業性に優れ効率良く製造することが可能な鉄道車両床下装置およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の態様に係る鉄道車両床下装置は、枠状の第１筐体を有する第１装置と、前記第１筐体に連結され一体の筐体を形成した枠状の第２筐体を有する第２装置と、を備え、
前記第１装置および第２装置の各々は、  
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する底壁と、それぞれ底壁上に取り付けられた複数の電気部品と、底壁上に配置されているとともに前記電気部品に予め電気的に接続された複数の配線と、を有した底壁ユニットと、  
それぞれ側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する側壁と、この側壁上に取り付けられた複数の電気部品と、前記側壁上に配置されているとともに前記電気部品に接続された複数の配線と、を有した一対の側壁ユニットと、  
側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する天井壁と、それぞれ天井壁に取り付けられた複数の電気部品と、天井壁に取り付けられているとともに前記電気部品に予め電気的に接続された複数の配線と、を有した天井壁ユニットと、  
仕切り壁と、前記仕切り壁に取り付けられた電気部品と、前記仕切り壁に取り付けられ前記電気部品に予め接続された配線と、を有する仕切り壁ユニットと、を備え、  
前記一対の側壁ユニットは、締結部材によって前記側壁を前記底壁ユニットの底壁に締結することにより、前記底壁ユニットに接合され、各側壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、  
前記仕切り壁ユニットは、締結部材によって前記仕切り壁を前記底壁ユニットの底壁に締結することにより、前記底壁ユニットに接合され、前記仕切り壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、  
前記天井壁ユニットは、締結部材によって前記天井壁を前記一対の側壁ユニットの側壁および前記仕切り壁ユニットの仕切り壁に締結することにより、前記側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに接合され、前記天井壁ユニットの配線は前記底壁ユニットの電気部品に電気的に接続され、  
互いに接合された前記底壁、一対の側壁、仕切り壁および天井壁により第１筐体を構成し、互いに接合された前記底壁、一対の側壁、仕切り壁および天井壁により第２筐体を構成し、前記第１筐体および第２筐体は、背面側で前記第１筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部と前記第２筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部とを互いに突き合わせ、締結部材により前記接合部同士を締結することにより、互いに連結され一体の筐体を構成している。
【００１０】
この発明の他の態様に係る鉄道車両床下装置の製造方法は、側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する底壁に複数の電気部品および複数の配線を取り付けるとともに前記配線を前記複数の電気部品に電気的に接続して複数の底壁ユニットを形成し、それぞれ側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する一対の側壁の各々に電気部品および配線を取り付けるとともに前記配線を電気部品に電気的に接続して２対の側壁ユニットを形成し、側縁部を内側に折り曲げて形成された接合部を有する天井壁に複数の電気部品および複数の配線を取り付けるとともに前記配線を前記複数の電気部品に電気的に接続して複数の天井壁ユニットを形成し、仕切り壁に電気部品および配線を取り付けるとともに前記配線を前記電気部品に接続して複数の仕切り壁ユニットを形成し、前記一対の側壁ユニットの各側壁を締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、前記一対の側壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、一対の側壁ユニットを底壁ユニットに連結し、前記仕切り壁ユニットの仕切り壁を、締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、仕切り壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、前記仕切り壁ユニットを底壁ユニットに連結し、前記天井壁ユニットの天井壁を締結部材によって前記一対の側壁および仕切り壁に締結して接合することにより第１筐体を構成するとともに、前記天井壁ユニットの配線を前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットの少なくとも一つの電気部品に電気的に接続して前記天井壁ユニットを前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに連結して第１装置を構成し、前記一対の側壁ユニットの各側壁を締結部材によって前記底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、前記一対の側壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、一対の側壁ユニットを底壁ユニットに連結し、他の仕切り壁ユニットの仕切り壁を、締結部材によって前記他の底壁ユニットの底壁に締結して接合するとともに、仕切り壁ユニットの配線を前記底壁ユニットの電気部品に接続して、前記仕切り壁ユニットを底壁ユニットに連結し、前記天井壁ユニットの天井壁を締結部材によって前記一対の側壁および仕切り壁に締結して接合することにより第２筐体を構成するとともに、前記天井壁ユニットの配線を前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットの少なくとも一つの電気部品に電気的に接続して前記天井壁ユニットを前記底壁ユニット、一対の側壁ユニットおよび仕切り壁ユニットに連結して第２装置を構成し、背面側で前記第１筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部と前記第２筐体の底壁、側壁、および天井壁の接合部とを互いに突き合わせ、締結部材により前記接合部同士を締結することにより、前記第１筐体および第２筐体を互いに連結して１つの筐体を構成し、前記第１装置と第２装置とにより鉄道車両床下装置を構成する鉄道車両床下装置の製造方法である。
【発明の効果】
【００１２】
この発明の様態によれば、組立て作業性に優れ効率良く製造することが可能な鉄道車両床下装置およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、この発明の第１の実施形態に係る鉄道車両床下装置について詳細にする。
【００１４】
始めに、第１の実施形態に係る鉄道車両床下装置として、電力変換装置１０を備えた鉄道車両１２について説明する。図１は鉄道車両を概略的に示している。この鉄道車両１２は、それぞれ車輪１４が設けられた一対の台車フレーム１６と、台車フレーム上に空気ばね１５を介して支持された車体１７と、を備えている。各台車フレーム１６上で車輪１４の近傍には主電動機１８が載置されている。主電動機１８は、図示しないギアボックスおよびカップリングを介して回転力を車輪１４に伝達できるように接続されている。車輪１４はレール１３上に載置されている。
【００１５】
車体１７の天井側にはパンタグラフ１９が設けられ、このパンダグラフは架線２０と接触している。車体１７の床下には、電力変換装置１０および他の床下装置２３が艤装されている。架線２０からパンタグラフ１９に供給された電力は、図示しない他の機器を通過し、電力変換装置１０に供給される。電力は電力変換装置１０により直流から交流に変換され、図示しない配線を通して、各主電動機１８に供給される。主電動機１８は供給された電力により駆動し、ギアボックスとカップリングを介して車輪１４を回転させ、これにより、車体１７はレール１３上を走行する。
【００１６】
次に、本実施形態に係る電力変換装置１０について説明する。  
図２は、電力変換装置の外観を示す斜視図、図３は、電力変換装置の平面図、図４は、電力変換装置の正面図、図５は、電力変換装置の分解斜視図である。図２ないし図５に示すように、電力変換装置１０は、矩形箱状の筐体２４と、筐体内に配設された複数の電気部品および配線、コネクタ等を備えている。
【００１７】
筐体２４は、それぞれ板金により形成された底壁３１、一対の側壁４１、天井壁５１、複数、例えば、第１、第２、第３、第４仕切り壁６１、６６、７１、７６を有し、これらの壁は、リベット、鋲、ボルト等の締結部材により互いに締結され、接合することにより筐体２４を構成している。
【００１８】
より詳細に述べると、底壁３１、一対の側壁４１、天井壁５１、および４つの仕切り壁６１、６６、７１、７６は、予め電気部品および配線等が取り付けられ、それぞれサブユニット、すなわち、底壁ユニット３０、一対の側壁ユニット４０、天井壁ユニット５０、および４つの仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５を構成している。
【００１９】
底壁ユニット３０は、プラットホームとして機能する矩形状の底壁３１と、底壁上にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、２つのフィルタコンデンサ（ＦＣ）３２、２つの制御ユニット３４と、底壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線（ハーネス）３６と、を有している。
【００２０】
底壁３１の長手方向に沿った両側縁部は上方に直角に折り曲げられ、接合部３３を構成している。また、底壁３１の長手方向の両端縁、中央部、および接合部３３には、後述するリベットを通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。２つのＦＣ３２は、底壁３１の長手方向両端部にそれぞれ取り付けられ、また、２つの制御ユニット３４は、一方のＦＣ３２の近傍で底壁３１上に固定されている。各ＦＣ３２は、配線３６を介して対応する制御ユニット３４に電気的に接続されている。各ＦＣ３２上には、矩形状の導体板３５が取り付けられＦＣに電気的に接続されている。
【００２１】
一対の側壁ユニット４０は、それぞれ矩形状の側壁４１と、側壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、出力コア４２と、側壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線４４と、を有している。配線４４は出力コア４２に電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。各側壁４１の上下の側縁部は直角に折り曲げられ接合部４５を構成している。各接合部４５には、後述するリベットを通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。一対の側壁４１は互いに同一の形状および同一の寸法に形成されている。
【００２２】
一対の側壁ユニット４０は、締結部材、ここでは、リベット４６によって側壁４１の下側の接合部４５を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。各側壁４１は、底壁３１の長手方向両端部に垂直に立設され、底壁の幅方向に延びている。この際、図６に示すように、リベット４６は、底壁３１の外面側、つまり、底面側から底壁の透孔２６および接合部４５の透孔２６を通して打ち込まれ、その挿入端をかしめることにより、底壁３１と側壁４１とを締結している。底壁３１の接合面と側壁４１の接合部４５の接合面との間には、防水シート４７が挟持されている。また、各側壁ユニット４０の配線４４は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００２３】
第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５は、それぞれ矩形状の第１、第２仕切り壁６１、６６と、第１、第２仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、電源ユニット６１ａと、第１、第２仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線６１ｂと、を有している。配線６１ｂは電源ユニット６１ａに電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。各仕切り壁６１，６６の上下の側縁部は直角に折り曲げられ接合部６２を構成している。各接合部６２には、リベット４６を通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。第１、第２仕切り壁６１、６６の下側の側縁および接合部６２には、複数の第１切欠き６３ａが形成され、底壁３１側に開口している。第１、第２仕切り壁６１、６６の上側の側縁および接合部６２には、複数の第２切欠き６３ｂが形成され、天井壁５１側に開口している。これらの第１、第２仕切り壁６１、６６は互いに同一の形状および同一の寸法に形成されている。
【００２４】
第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５は、リベット４６によって仕切り壁６１、６６の下側の接合部６２を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と各仕切り壁接合部６２の接合面との間には、図示しない防水シートが挟持されている。各仕切り壁６１，６６は、底壁３１の中央部に垂直に立設され、底壁の幅方向に延びているとともに側壁４１と隙間をおいて対向している。この際、第１、第２仕切り壁６１、６６は、その第１切欠き６３ａが底壁ユニット３０の配線３６と重なって位置した状態で底壁３１に固定されている。これにより、底壁ユニット３０の配線３６の一部は、仕切り壁６１、６６の第１切欠き６３ａ内を通って延びている。また、第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５の配線６１ｂは、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００２５】
第３仕切り壁ユニット７０は、矩形状の第３仕切り壁７１と、第３仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、スイッチ７２と、仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線７３と、を有している。配線７３はスイッチ７２に電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。第３仕切り壁７１の上下の側縁部は直角に折り曲げられ接合部７４を構成している。各接合部７４には、後述するリベットを通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。第３仕切り壁７１の下側の側縁および接合部７４には、第１切欠き７４ａが形成され、底壁３１側に開口している。第３仕切り壁７１の上側の側縁および接合部６２には、第２切欠き７２ｂが形成され、天井壁５１側に開口している。
【００２６】
第３仕切り壁ユニット７０は、リベット４６によって第３仕切り壁７１の下側の接合部７４を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と第３仕切り壁７１の接合部７４との間には、図示しない防水シートが挟持されている。第３仕切り壁７１は、底壁３１の中央部に垂直に立設され、底壁の幅方向に延びているとともに第１、第２仕切り壁６１、６６間に位置している。第３仕切り壁７１は、その第１切欠き７４ａが底壁ユニット３０の配線３６と重なって位置した状態で底壁３１に固定されている。第３仕切り壁ユニット７０の配線７３は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００２７】
第４仕切り壁ユニット７５は、矩形状の第４仕切り壁７６と、第４仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、２つの直流変成器７７と、第４仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線７８と、を有している。配線７８は各直流変成器７７に電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。第４仕切り壁７６の上下の側縁部は直角に折り曲げられ接合部７９を構成している。各接合部７９には、リベット４６を通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。第４仕切り壁７６の下側の側縁および接合部７９には、複数の第１切欠き７９ａが形成され、底壁３１側に開口している。第４仕切り壁７６の上側の側縁および接合部７９には、複数の第２切欠き７９ｂが形成され、天井壁５１側に開口している。
【００２８】
第４仕切り壁ユニット７５は、リベット４６によって第４仕切り壁７６の下側の接合部７９を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と第４仕切り壁７６の接合部との間には、図示しない防水シートが挟持されている。第４仕切り壁７６は、底壁３１の中央部に垂直に立設され、底壁の長手方向に延びているとともに第１、第２仕切り壁間６１、６６に位置している。第４仕切り壁７６は、その第１切欠き７９ａが底壁ユニット３０の配線３６と重なって位置した状態で底壁３１に固定されている。第４仕切り壁ユニット７５の配線７８は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００２９】
天井壁ユニット５０は、矩形状の天井壁５１と、天井壁にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、３つの端子台５２と、天井壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線５３と、を有している。
【００３０】
天井壁５１の長手方向に沿った両側縁部は下方に直角に折り曲げられ、接合部５４を構成している。天井壁５１の長手方向の両端縁、中央部、および接合部５４には、リベットを通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。また、天井壁５１の外面の複数箇所には、電力変換装置１０を車両の床下に艤装するための複数の取付金具、例えば、吊耳５５が固定されている。各吊耳５５は例えばリベットにより天井壁５１に固定されている。
【００３１】
３つの端子台５２は、天井壁５１の長手方向に沿って互いに隙間を置いて取り付けられている。後端側の接合部５４の外面には、外部機器に接続可能な制御コネクタ５６が取り付けられている。複数の配線５３は、３つの端子台５２に接続されているとともに、各端子台は配線５３を介して制御コネクタ５６に接続されている。複数の配線５３の自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。
【００３２】
天井壁ユニット５０は、複数のリベットによって天井壁５１を一対の側壁４１の接合部４５、第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５における第１〜第４仕切り壁６１、６６、７１、７６の接合部６２、７４、７９に締結することにより、側壁ユニット４０および第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５に接合されている。天井壁５１の接合面と各側壁４１の接合部との間、天井壁と各仕切り壁の接合部との間には、それぞれ図示しない防水シートが挟持されている。これにより、天井壁５１は底壁３１と平行に対向し、一対の側壁４１、仕切り壁、底壁３１と共に筐体２４を構成している。
【００３３】
第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５は、その第２切欠き６３ｂ、７４ｂ、７９ｂが天井壁ユニット５０の配線５３と重なって位置するように配置されている。天井壁ユニット５０の配線５３の内、その一部は各仕切り壁の第２切欠き６３ｂ、７４ｂ、７９ｂを通って延びている。また、天井壁ユニット５０の各端子台５２から延出した配線５３は、底壁ユニット３０の電気部品、側壁ユニット４０の電気品、仕切り壁ユニットの電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００３４】
図２、図３、図５、図７に示すように、筐体２４の後面部には、開閉可能な後カバー８０が取り付けられている。筐体２４の前面開口には、一対の前面壁ユニット８２が取り付けられ、それぞれ、底壁ユニット３０のＦＣ３２と対向している。各前面壁ユニット８２は矩形状の前面壁８３とこの前面壁に取り付けられた電気部品、例えば、インバータユニット８４と、を備えている。
【００３５】
図７、図８、図９、および図１０に示すように、前面壁８３の両側縁部は後方に直角に折り曲げられ、それぞれ接合部８６を構成している。前面壁８３の上縁部および下縁部、並びに、各接合部８６にはリベットを挿通するための複数の透孔２６が形成されている。各前面壁８３の中央部には矩形状の開口８７が形成されている。前面壁８３には矩形状の支持枠８８が固定され、開口８７の周囲に位置している。支持枠８８は、断面Ｕ字形状に形成され、その内部に例えばゴムからなる防水パッキン８８ａが埋め込まれている。更に、支持枠８８は、その四隅から外側に突出した取り付け金具８８ｂを一体に有している。
【００３６】
インバータユニット８４は、インバータ本体８４ａとこのインバータ本体に取り付けられた冷却部８４ｂとを有している。インバータユニット８４は、インバータ本体８４ａを前面壁８３の開口に挿通した状態で、支持枠８８に固定されている。この際、冷却部８４ｂの周縁部が支持枠８８の防水パッキン８８ａに密着し、インバータユニット８４と前面壁８３との間が液密に維持されている。
【００３７】
図２、図７および図１０に示すように、各前面壁ユニット８２は、複数のリベット４６により、前面壁８３の接合部８６を側壁４１および第１、第２仕切り壁６１、６６に締結し、更に、前面壁８３の下縁部を底壁３１の接合部３３に締結することにより、側壁、仕切り壁、および底壁に連結されている。前面壁８３の接合面と側壁４１、仕切り壁、底壁３１の接合面との間には、それぞれ図示しない防水シートが挟持されている。インバータ本体８４ａは前面壁８３の開口８７から筐体２４内に挿入され、インバータ本体の接続端子８４ｃはＦＣ３２の導体板３５にねじ止め等により接続されている。
【００３８】
なお、天井壁ユニット５０の天井壁５１に設けられた接合部５４は、前面壁８３の外側に位置し、リベット４６により前面壁の上縁部に締結されている。図４に示すように、筐体２４の前面開口において、一対の前面壁ユニット８２間には、開閉可能な前面カバー９０が取り付けられ、これらの前面カバーによって閉塞されている。
【００３９】
以上のように構成された電力変換装置１０は、天井壁５１に設けられた複数の吊耳５５を鉄道車両の床下に固定することにより、車体１７に艤装される。この電力変換装置１０は、制御コネクタ５６を介して外部機器に電気的に接続される。
【００４０】
次に上記のように構成された電力変換装置１０の製造方法について説明する。
【００４１】
図５に示すように、まず、各壁を構成する板金と種々の電気部品を用意し、電力変換装置を構成する各サブユニットを組立てる。すなわち、予め塗装されているとともに複数の透孔２６が形成された底壁３１に、一対のＦＣ３２、一対の制御ユニット３４等をボルト止めにより固定する。各ＦＣ３２に導体板３５をねじ等により仮止めしておく。また、底壁３１に複数の配線３６を取り付けて所望の位置に引き回すとともに、底壁上の複数の電気部品に電気的に接続する。これにより、底壁ユニット３０を形成する。
【００４２】
また、予め塗装されているとともに複数の透孔２６が形成された一対の側壁４１に、それぞれ出力コア４２を固定する。また、各側壁４１に複数の配線４４を取り付けて所望の位置に引き回すとともに、出力コア４２に電気的に接続する。これにより、一対の側壁ユニット４０を形成する。
【００４３】
予め塗装されているとともに複数の透孔２６が形成された第１ないし第４仕切り壁６１、６６、７１、７６を用意し、第１、第２仕切り壁６１，６６にそれぞれ電源ユニット６１ａおよび配線６１ｂを取り付ける。配線６１ｂを所望の位置に引き回すとともに電源ユニット６１ａに接続する。これにより、第１、第２仕切り壁ユニット６０、６５を形成する。また、第３仕切り壁７１にスイッチ７２および配線７３を取り付ける。配線７３を所望の位置に引き回すとともにスイッチ７２に接続する。これにより、第３仕切り壁ユニット７０を形成する。更に、第４仕切り壁７６に一対の直流変成器７７および配線７８を固定する。配線７８を所望の位置に引き回すとともに直流変成器７７に接続する。これにより、第４仕切り壁ユニット７５を形成する。
【００４４】
予め塗装されているとともに複数の透孔２６が形成された天井壁５１を用意し、この天井壁に複数の吊耳５５をリベットにより固定する。また、天井壁５１に制御コネクタ５６、複数の端子台５２、および複数の配線５３を取り付ける。そして、配線５３を所望の位置に引き回すとともに、制御コネクタ５６および複数の端子台５２に電気的に接続する。これにより、天井壁ユニット５０を形成する。
【００４５】
上述した各壁ユニットの形成は、同一の場所あるいは別々の場所で行うことができる。また、各壁を構成する板金は、鉄等の同一材料で形成されている。また、側壁４１、第１〜第４仕切り壁、前面壁８３の少なくとも１つを、底壁３１と異なる金属材料、例えば、アルミニウム等の軽量な金属材料で形成してもよい。
【００４６】
続いて、上記のように形成された複数の壁ユニットを互いに連結して、筐体２４および電力変換装置１０を形成する。まず、一対の側壁ユニット４０の各側壁４１をリベット４６により底壁ユニット３０の底壁３１に締結して接合するとともに、一対の側壁ユニットの配線４４を底壁ユニット３０の電気部品に接続する。これにより、一対の側壁ユニット４０を底壁ユニット３０に連結する。この際、側壁４１と底壁３１との接合部に防止シートを挟み４７込んで固定する。
【００４７】
第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５の各仕切り壁６１、６６、７１、７６を、第１切欠き６３ａ、７４ａ、７９ａが底壁ユニット３０の配線３６に重なって位置した状態で、リベット４６によって底壁３１に締結して接合するとともに、各仕切り壁ユニットの配線６１ｂ、７３、７８を底壁ユニット３０の電気部品に接続する。これにより、第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５を底壁ユニット３０に連結する。
【００４８】
図１１に示すように、治具９２が取り付けられた前面壁８３を用意し、この前面壁を底壁３１、側壁４１、第１、第２仕切り壁６１、６６の所定位置にリベット４６により固定する。続いて、仮止めされていた導体板３５に治具９２をねじ止めして接続し、治具に対して導体板３５を位置決する。位置決め後、ねじ等により導体板３５をＦＣ３２に本固定する。この治具９２は、インバータユニット８４の接続端子８４ｃに対応する位置に設けられている。導体板３５の本固定後、治具９２を導体板３５および前面壁８３から取外す。次に、前面壁８３の支持枠８８にインバータユニット８４を取り付けて固定し、インバータ本体８４ａを筐体２４内に挿入する。更に、インバータ本体８４ａの接続端子８４ｃを導体板３５に固定し電気的に接続する。この際、導体板３５は、接続端子８４ｃに対して、予め所定の位置に位置決めされているため、接続端子を導体板３５に対して所定位置に容易にかつ確実に接続することができる。また、上述した側壁ユニット４０、第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５、および前面壁８３の接合、配線の接続は、天井壁５１が存在していない状態で行うことができ、その結果、もぐり作業が不要となり、容易にかつ効率良く製造、組立てを行うことができる。
【００４９】
次いで、天井壁ユニット５０の配線５３が第１ないし第４仕切り壁６１、６６、７１、７６の第２切欠き６１ｂ、７４ｂ、７９ｂと重なって位置した状態で、天井壁ユニットの天井壁５１を複数のリベット４６により一対の側壁４１および第１〜第４仕切り壁、および前面壁８３に締結して接合する。続いて、天井壁ユニット５０の複数の配線５３を、他のサブユニットの電気部品に順次接続する。これにより、天井壁ユニット５０を他のサブユニットに連結し、筐体２４を構成するとともに、電力変換装置１０を形成する。
【００５０】
その後、筐体２４に裏面カバーを取り付けるとともに、筐体の前面に前面カバー９０を取り付ける。以上の工程により、電力変換装置１０が製造される。
【００５１】
以上のように構成された電力変換装置およびその製造方法によれば、筐体を構成する底壁、側壁、仕切り壁、天井壁に予め電気部品および配線を固定してそれぞれサブユニットを構成し、これらのサブユニットをプラットホームとなる底壁を有した底壁ユニットに連結した構成とすることにより、各サブユニットを種々の条件に応じて別々に組立てることができ、効率良く製造することが可能となる。また、サブユニットの壁部材同士をリベット等の締結部材を用いて接合することにより、熱による歪みの発生を防止し、矯正作業を省略することができるとともに、組立て精度の高い装置を得ることができる。
【００５２】
複数の配線は予め各サブユニットに仕込まれているため、組み立て時の配線接続作業が容易となり、組立て作業性を上げることができる。同時に、もぐり作業を大幅に低減し、取り付け作業、接続作業を容易に行い組立て作業効率の向上を図ることができる。また、例えば、一対の側壁ユニット、あるいは第１、第２仕切り壁ユニットを、共通の用品を用いて共通のサブ組立て作業にて組立てることが可能となり、部品種類数を削減して製造コストの低減を図ることができる。更に、各サブユニット間に、防水シール等の防水処理を容易に施すことができ、品質および信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００５３】
次に、第２の実施形態に係る電力変換装置およびその製造方法について説明する。  
図１２は、電力変換装置全体を示す斜視図、図１３は、電力変換装置の第１筐体および第２筐体を分解して示す斜視図、図１４は電力変換装置の背面図、図１５は、電力変換装置の断面図である。なお、各図は、実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。また、第２の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００５４】
図１２、図１３、図１４に示すように、電力変換装置１００は、いわゆる４畳半タイプの大型の装置として構成され、それぞれ前述した第１の実施形態と同様の構成を有する第１電力変換装置１０２と第２電力変換装置１０４とを互いに連結して１つの大型の電力変換装置として構成されている。
【００５５】
第１電力変換装置１０２は、細長い矩形枠状の第１筐体２４ａを有し、第２電力変換装置１０４は、細長い矩形枠状の第２筐体２４ｂを有している。これら第１筐体２４ａおよび第２筐体２４ｂは、互いに同一の構造および同一の大きさに形成されている。そして、第１筐体２４ａおよび第２筐体２４ｂは、背面同士を防水シートを挟んで突き合わせ、その周縁部同士を複数のリベットで締結することにより、互いに連結され、１つの大きな箱状の筐体２４を構成している。
【００５６】
第１電力変換装置１０２を代表して詳細に説明する。第１電力変換装置１０２の第１筐体２４ａは、前述した第１の実施形態と同様に構成されている。すなわち、第１筐体２４ａは、それぞれ板金により形成された底壁３１、一対の側壁４１、天井壁５１、複数、例えば、第１、第２、第３、第４仕切り壁６１、６６、７１、７６を有し、これらの壁は、リベット、鋲、ボルト等の締結部材により互いに締結され、接合することにより第１筐体２４ａを構成している。
【００５７】
底壁３１、一対の側壁４１、天井壁５１、および４つの仕切り壁６１、６６、７１、７６は、予め電気部品および配線等が取り付けられ、それぞれサブユニット、すなわち、底壁ユニット３０、一対の側壁ユニット４０、天井壁ユニット５０、および４つの仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５を構成している。
【００５８】
底壁ユニット３０は、矩形状の底壁３１と、底壁上にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、２つのフィルタコンデンサ（ＦＣ）３２と、２つの制御ユニット３４と、底壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線（ハーネス）と、を有している。
【００５９】
底壁３１の長手方向に沿った両側縁部は内側に直角に折り曲げられ、接合部を構成している。また、底壁３１の長手方向の両端縁、中央部、および接合部には、リベットを通すための複数の透孔が所定の間隔を置いて形成されている。底壁３１の中央部背面側には、メインテナンス用のアクセス開口２９が形成されている。このアクセス開口２９は、後述する脱着自在なカバー板３９によって閉じられる。各ＦＣ３２は、配線を介して対応する制御ユニット３４に電気的に接続されている。各ＦＣ３２上には、矩形状の導体板が取り付けられＦＣに電気的に接続されている。
【００６０】
一対の側壁ユニット４０は、それぞれ矩形状の側壁４１と、側壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、出力コア４２と、側壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線と、を有している。配線は出力コア４２に電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。各側壁４１の外面には、外部機器に接続可能な制御コネクタ５６が取り付けられている。また、各側壁４１には、ダクト連結用の開口４３が形成されている。
【００６１】
各側壁４１の上下、左右の側縁部は内側に直角に折り曲げられ接合部を構成している。各接合部には、後述するリベットを通すための複数の透孔が所定の間隔を置いて形成されている。一対の側壁４１は互いに同一の形状および同一の寸法に形成されている。
【００６２】
一対の側壁ユニット４０は、締結部材、ここでは、リベット４６によって側壁４１の下側の接合部を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。各側壁４１は、底壁３１の長手方向両端部に垂直に立設され、底壁の幅方向に延びている。リベットは、底壁３１の外面側、つまり、底面側から底壁の透孔および接合部の透孔を通して打ち込まれ、その挿入端をかしめることにより、底壁３１と側壁４１とを締結している。底壁３１の接合面と側壁４１の接合部の接合面との間には、防水シートが挟持されている。また、各側壁ユニット４０の配線は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００６３】
第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５は、それぞれ矩形状の第１、第２仕切り壁６１、６６と、第１、第２仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、電源ユニットと、第１、第２仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線と、を有している。配線は電源ユニットに電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。各仕切り壁６１，６６の上下の側縁部は直角に折り曲げられ接合部を構成している。各接合部には、リベットを通すための複数の透孔が所定の間隔を置いて形成されている。第１、第２仕切り壁６１、６６の下側の側縁および接合部には、複数の第１切欠きが形成され、底壁３１側に開口している。第１、第２仕切り壁６１、６６の上側の側縁および接合部には、複数の第２切欠き６３ｂが形成され、天井壁５１側に開口している。これらの第１、第２仕切り壁６１、６６は互いに同一の形状および同一の寸法に形成されている。
【００６４】
第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５は、リベットによって仕切り壁６１、６６の下側の接合部を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と各仕切り壁の接合部の接合面との間には、図示しない防水シートが挟持されている。第１、第２仕切り壁６１、６６は、その第１切欠き６３ａが底壁ユニット３０の配線と重なって位置した状態で底壁３１に固定されている。第１および第２仕切り壁ユニット６０、６５の配線は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００６５】
第３仕切り壁ユニット７０は、矩形状の第３仕切り壁７１と、第３仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた電気部品、例えば、スイッチと、仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線と、を有している。配線はスイッチに電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。第３仕切り壁ユニット７０は、リベットによって第３仕切り壁７１の下側の接合部を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と第３仕切り壁７１の接合部との間には、図示しない防水シートが挟持されている。第３仕切り壁７１は、底壁３１の中央部に垂直に立設され、底壁の幅方向に延びているとともに第１、第２仕切り壁６１、６６間に位置している。第３仕切り壁ユニット７０の配線は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００６６】
第４仕切り壁ユニット７５は、矩形状の第４仕切り壁７６と、第４仕切り壁上にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、２つの直流変成器と、第４仕切り壁上に固定され所望の位置に引き回された配線と、を有している。配線は各直流変成器に電気的に接続されているとともにその自由端には図示しないコネクタが取り付けられている。第４仕切り壁ユニット７５は、リベットによって第４仕切り壁７６の下側の接合部を底壁ユニット３０の底壁３１に締結することにより、底壁ユニットに接合されている。底壁３１の接合面と第４仕切り壁７６の接合部との間には、図示しない防水シートが挟持されている。第４仕切り壁７６は、底壁３１の中央部に垂直に立設され、底壁の長手方向に延びているとともに第１、第２仕切り壁間６１、６６に位置している。第４仕切り壁ユニット７５の配線は、底壁ユニット３０の電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００６７】
天井壁ユニット５０は、矩形状の天井壁５１と、天井壁にボルト止め等によって取り付けられた複数の電気部品、例えば、３つの端子台５２と、天井壁上に固定され所望の位置に引き回された複数の配線と、を有している。
【００６８】
天井壁５１の長手方向に沿った両側縁部は内側に直角に折り曲げられ、接合部５４を構成している。天井壁５１の長手方向の両端縁、中央部、および接合部５４には、リベットを通すための複数の透孔２６が所定の間隔を置いて形成されている。また、天井壁５１の外面の複数箇所には、電力変換装置１０を車両の床下に艤装するための複数の取付金具、例えば、吊耳５５が固定されている。各吊耳５５は例えばリベットにより天井壁５１に固定されている。
【００６９】
天井壁ユニット５０は、複数のリベットによって天井壁５１を一対の側壁４１の接合部、第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５における第１〜第４仕切り壁６１、６６、７１、７６の接合部に締結することにより、側壁ユニット４０および第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５に接合されている。天井壁５１の接合面と各側壁４１の接合部との間、天井壁と各仕切り壁の接合部との間には、それぞれ図示しない防水シートが挟持されている。これにより、天井壁５１は底壁３１と平行に対向し、一対の側壁４１、仕切り壁、底壁３１と共に第１筐体２４ａを構成している。
【００７０】
天井壁ユニット５０の各端子台５２から延出した配線は、底壁ユニット３０の電気部品、側壁ユニット４０の電気品、仕切り壁ユニットの電気部品に図示しないコネクタを介して電気的に接続されている。
【００７１】
第１筐体２４ａの前面開口には、一対の前面壁ユニット８２が取り付けられ、それぞれ底壁ユニット３０のＦＣ３２と対向している。各前面壁ユニット８２は矩形状の前面壁８３とこの前面壁に取り付けられた電気部品、例えば、インバータユニット８４と、を備えている。
【００７２】
一方、第２電力変換装置１０４は、第１電力変換装置１０２と同様に構成されている。第２筐体２４ｂは、第１筐体２４ａと同様に、底壁ユニット３０、一対の側壁ユニット４０、複数の仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５、天井壁ユニット５０を、リベットにより、互いに接合することにより、矩形枠状に形成されている。
【００７３】
図１２、図１３、図１４、図１５、および図１６に示すように、第１電力変換装置１０２の第１筐体２４ａおよび第２電力変換装置１０４の第２筐体２４ｂは、それぞれ背面側に位置した底壁３１の接合部、側壁４１の接合部および天井壁５１の接合部５４を、防水シート９３を挟んで互いに突き合わせ、その接合部同士を複数のリベット９１で締結することにより、互いに連結され、１つの大きな箱状の筐体２４を構成している。これにより、第１電力変換装置１０２と第２電力変換装置１０４とが連結され、大型の電力変換装置１００を構成している。
【００７４】
筐体２４の両側壁４１には、主回路ダクト９４が固定され、開口４３同士を連通している。また、筐体２４の底壁３１には、カバー板３９がボルト止めにより取付けられ、第１筐体２４ａおよび第２筐体２４ｂのアクセス開口２９を閉塞している。電力変換装置１００のメインテナンス時、カバー板３９を取り外し、アクセス開口２９を開放することにより、これらのアクセス開口２９を通して装置内部にアクセスすることができる。
【００７５】
次に、上記のように構成された電力変換装置１００の製造方法について説明する。  
第１の実施形態と同様の方法により第１電力変換装置１０２を製造し、平行して、第１の実施形態と同様の方法により第２電力変換装置１０４を製造する。そして、これら第１電力変換装置１０２と第２電力変換装置１０４とを互いに連結することにより、電力変換装置１００を製造する。
【００７６】
第１電力変換装置１０２の製造においては、底壁ユニット３０、一対の側壁ユニット４０、第１、第２、第３、第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５、および天井壁ユニット５０をそれぞれ形成する。各壁ユニットの形成は、同一の場所あるいは別々の場所で行うことができる。また、各壁を構成する板金は、鉄等の同一材料で形成されている。また、側壁４１、第１〜第４仕切り壁の少なくとも１つを、底壁３１と異なる金属材料、例えば、アルミニウム等の軽量な金属材料で形成してもよい。
【００７７】
続いて、上記のように形成された複数の壁ユニットを互いに連結して、第１筐体２４ａおよび第１電力変換装置１０を形成する。まず、一対の側壁ユニット４０の各側壁４１をリベット４６により底壁ユニット３０の底壁３１に締結して接合するとともに、一対の側壁ユニットの配線を底壁ユニット３０の電気部品に接続する。これにより、一対の側壁ユニット４０を底壁ユニット３０に連結する。この際、側壁４１と底壁３１との接合部に防止シートを挟み４７込んで固定する。
【００７８】
第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５の各仕切り壁６１、６６、７１、７６を、第１切欠きが底壁ユニット３０の配線に重なって位置した状態で、リベットによって底壁３１に締結して接合するとともに、各仕切り壁ユニットの配線を底壁ユニット３０の電気部品に接続する。これにより、第１ないし第４仕切り壁ユニット６０、６５、７０、７５を底壁ユニット３０に連結する。
【００７９】
続いて、治具が取り付けられた前面壁８３を用意し、この前面壁を底壁３１、側壁４１、第１、第２仕切り壁６１、６６の所定位置にリベットにより固定する。続いて、仮止めされていた導体板に治具をねじ止めして接続し、治具に対して導体板を位置決する。位置決め後、ねじ等により導体板をＦＣ３２に本固定する。導体板の本固定後、治具を導体板および前面壁８３から取外す。
【００８０】
次いで、天井壁ユニット５０の配線が第１ないし第４仕切り壁６１、６６、７１、７６の第２切欠きと重なって位置した状態で、天井壁ユニットの天井壁５１を複数のリベットにより一対の側壁４１および第１〜第４仕切り壁、および前面壁８３に締結して接合する。続いて、天井壁ユニット５０の複数の配線５３を、他のサブユニットの電気部品に順次接続する。これにより、天井壁ユニット５０を他のサブユニットに連結し、第１筐体２４ａを構成する。
【００８１】
一方、上記と同様の工程により、第２電力変換装置１０４および第２筐体２４ｂを製造する。続いて、第１電力変換装置１０２の第１筐体２４ａと第２電力変換装置１０４の第２筐体２４ｂの背面同士を突き合わせ、防水シート９３を挟んで筐体の接合部同士を複数のリベット９１により締結する。これにより、第１筐体２４ａと第２筐体２４ｂとを連結し、筐体２４を形成する。
【００８２】
次に、第１電力変換装置１０２の前面壁８３にインバータユニット８４を取り付けて固定し、インバータ本体を第１筐体２４ａ内に挿入する。更に、インバータ本体の接続端子を導体板に固定し電気的に接続する。同様に、第２電力変換装置１０４の前面壁８３にインバータユニット８４を取り付けて固定し、インバータ本体を第２筐体２４ｂ内に挿入する。更に、インバータ本体の接続端子を導体板に固定し電気的に接続する。
【００８３】
その後、筐体２４にカバー板３９を取り付けるとともに、側壁４１に主回路ダクト９４を取り付ける。更に、第１筐体２４ａの前面および第２筐体２４ｂの前面に、それぞれ図示しないカバーを取り付ける。以上の工程により、電力変換装置１００が製造される。
【００８４】
以上のように構成された電力変換装置およびその製造方法によれば、筐体を構成する底壁、側壁、仕切り壁、天井壁に予め電気部品および配線を固定してそれぞれサブユニットを構成し、これらのサブユニットをプラットホームとなる底壁を有した底壁ユニットに連結した構成とすることにより、各サブユニットを種々の条件に応じて別々に組立てることができ、効率良く製造することが可能となる。また、サブユニットの壁部材同士をリベット等の締結部材を用いて接合することにより、熱による歪みの発生を防止し、矯正作業を省略することができるとともに、組立て精度の高い装置を得ることができる。
【００８５】
複数の配線は予め各サブユニットに仕込まれているため、組み立て時の配線接続作業が容易となり、組立て作業性を上げることができる。同時に、もぐり作業を大幅に低減し、取り付け作業、接続作業を容易に行い組立て作業効率の向上を図ることができる。また、例えば、一対の側壁ユニット、あるいは第１、第２仕切り壁ユニットを、共通の用品を用いて共通のサブ組立て作業にて組立てることが可能となり、部品種類数を削減して製造コストの低減を図ることができる。更に、各サブユニット間に、防水シール等の防水処理を容易に施すことができ、品質および信頼性の向上を図ることが可能となる。
【００８６】
そして、第１電力変換装置１０２および第２電力変換装置１０４を別々に、平行して製造し、その後、これらを連結することにより、大型の筐体２４内の中央部の作業性を向上でき、また、天井部組立て時における反転作業を無くすことができ、製造工程の短縮を図ることができる。更に、大型の筐体でも、歪を発生しにくい製造方法とすることができる。これにより、大型の電力変換装置を効率よく、かつ、容易に製造することができる。
【００８７】
この発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよいし、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【００８８】
この発明は、前述した電力変換装置に限らず、他の床下装置に適用することができる。筐体を構成する仕切り壁、前面壁の数は上述した実施形態に限らず、必要に応じて増減可能である。各サブユニットを構成する電気部品は、上述した実施形態に限らず、装置に応じて種々選択可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力変換装置を備えた鉄道車両を概略的に示す側面図。
【図２】図２は、前記電力変換装置を示す斜視図。
【図３】図３は、前記電力変換装置の平面図。
【図４】図４は、前記電力変換装置の正面図。
【図５】図５は、前記電力変換装置を分解して示す分解斜視図。
【図６】図６は、前記電力変換装置のリベット止め部分を拡大して示す断面図。
【図７】図７は、図２の線Ａ−Ａに沿った電力変換装置の断面図。
【図８】図８は、前記電力変換装置の前面壁を示す斜視図。
【図９】図９は、前記前面壁に取り付けられた支持枠の一部を拡大して示す斜視図。
【図１０】図１０は、前記前面壁および電気部品の取り付け構造を示す断面図。
【図１１】図１１は、前記前面壁の仮止め工程を示す前記電力変換装置の断面図。
【図１２】図１２は、本発明の第２の実施形態に係る電力変換装置を示す斜視図。
【図１３】図１３は、前記電力変換装置の第１電力変換装置および第２電力変換装置を分解して示す分解斜視図。
【図１４】図１４は、前記電力変換装置の底面図。
【図１５】図１５は、図１２の線Ｂ−Ｂに沿った前記電力変換装置の断面図。
【図１６】図１６は、前記第１電力変換装置と第２電力変換装置との連結部を示す断面図。
【符号の説明】
【００９０】
１０、１００…電力変換装置、１２…車両、２４…筐体、２４ａ…第１筐体、２４ｂ…第２筐体、３０…底壁ユニット、３１…底壁、３２…フィルタコンデンサ、３４…制御ユニット、３５…導体板、３６…配線、４０…側壁、４２…コア、４４…配線、４６…リベット、５０…天井壁ユニット、５１…天井壁、５２…端子台、５３…配線、５５…吊耳、６０…第１仕切り壁ユニット、６１…第１仕切り壁、６５…第２仕切り壁ユニット、６６…第２仕切り壁、７０…第３仕切り壁ユニット、７１…第３仕切り壁、７５…第４仕切り壁ユニット、７６…第４仕切り壁、６３ａ、７４ａ，７９ａ…第１切欠き、６３ｂ、７４ｂ、７９ｂ…第２切欠き、８２…前面壁ユニット、８３…前面壁、８４…インバータユニット、８４ａ…インバータ本体、８４ｃ…接続端子、８８…支持枠、９３…防水シート、９１…リベット、９２…治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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