(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道車両の制御装置を収納するための箱体であって、
この箱体を鉄道車両の車体に支持する支持部材は、本体部分と第１の補強部材とを備えており、
前記本体部分は、
前記車体への取り付けに用いる取付孔が貫設されて水平に延びる取付部と、
前記箱体の上面に沿って前後方向に延びる上面部分と、
前記箱体の側面に沿って上下方向に延びる左右一対の側面部分と、を有し、
前記第１の補強部材は、
前記取付部の裏面に密着する水平部分と、
前記左右一対の側面部分にそれぞれ密着する左右一対の側方部分と、
前記箱体の側面に密着する縦壁部分と、を有し、
前記箱体、前記本体部分、および前記第１の補強部材は、互いに当接する部分に貫設された貫通孔内に挿通されて前記互いに当接する部分を相互に締結する締結手段を用いて一体に締結されていることを特徴とする鉄道車両の制御装置用箱体。
【請求項２】
前記支持部材が第２の補強部材をさらに備え、
この第２の補強部材は、
前記箱体の上面に密着する固定部分と、
前記本体部分の左右一対の側面部分にそれぞれ密着する左右一対の第２の側方部分と、
前記第１の補強部材の縦壁部分に密着する第２の縦壁部分と、を有しており、
前記箱体、前記本体部分、前記第１の補強部材、および第２の補強部材は、前記締結手段を用いて一体に締結されていることを特徴とする請求項１に記載した鉄道車両の制御装置用箱体。
【請求項３】
前記締結手段は、等しいピッチで前後左右に対称に配設されていることを特徴とする請求項１または２に記載した鉄道車両の制御装置用箱体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄道車両の制御装置用箱体に関し、より詳しくは、溶接作業を不要とすることにより、強度剛性および形状精度に優れるばかりでなく、防水処理が不要であり、かつ高い生産性を有する箱体を製造する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道車両の電力変換器、遮断器、トランス類等を含む制御装置は、箱体の内部に収納されるとともに、この箱体を車両の床下に吊り下げたり床上に設置したりすることによって鉄道車両に搭載される。
【０００３】
このような箱体は、重量計画値や客先仕様等に応じ、鋼材やステンレス鋼若しくはアルミニウム合金等の素材から材料を選択して製造される。
【０００４】
装置箱を鋼材から製造する場合は、コスト、作業性、材料の溶接性等を総合的に判断し、部材同士を電気溶接することによって組立てている。鋼材の溶接は一見簡単で確実に見えるが、溶接部分の内部を目視によって検査することができない難点がある。また、溶接部分の検査は浸透探傷試験、超音波探傷試験、放射線透過試験等によって行うことができるが、いずれも大掛かりな試験である上、試験担当者や試験設備等が限定される。さらに異種金属同士を溶接できないことに加え、溶接して装置箱が完成した後でないと塗装ができない等の様々な不都合を有している。
【０００５】
装置箱をステンレス鋼、特に一般的な１８−８ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）から製造する場合は、溶接時に７００〜８００℃に加熱された部分に炭化物が析出して粒間割れや粒間腐食が起きる。また、装置箱を鋼材から製造する場合と同様な不都合がある。
【０００６】
装置箱をアルミニウム合金から製造する場合も、異種金属溶接ができない、溶接検査に非破壊検査が必要である、試験担当者および試験設備が限定される等の不都合がある。また、鋼材と比較して約３倍も熱が逃げやすい、局部加熱がややむずかしい、溶融温度が低いので溶け落ちし易い、膨張係数が約２倍である、凝固収縮率が約１．５倍である等の材料特性を前提としつつ、装置箱の軽量化を実現するためにアルミ合金製の部材同士を電気溶接（ＴＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接）することによって製造している。
【０００７】
アルミニウム合金を電気溶接すると、溶接によるひずみが生じるばかりでなく、合金によっては凝固するときに割れが発生する。また、溶融時に水素等のガスを吸収し易く、結果的に溶接部分の内部にブローホール（気孔）を生じたり、合金によっては加熱によって母材が弱く割れ易くなったりする等の多くの不都合がある。また、このアルミニウム合金製の部材同士を溶接することによって生じたひずみや反り等を矯正するために、装置箱の組み立てに要する時間に相当する時間を費やしている。矯正には機械的な方法や加熱等の方法があるが、材料特性や強度の変化、作業時間、設備等を総合的に判断すると良い結果には結びついていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、溶接によって製造される従来の鉄道車両の制御装置用箱体においては、電気溶接に伴って生じるひずみ、反り、母材割れ、母材軟化、溶接衰弱等の不都合を最小化し若しくは解消することについては考慮されておらず、溶接量の最小化、特殊な後処理、アルミニウムの押出成型材の併用、矯正治工具の使用、部材の局部的な加熱熱急冷等の一般的な改善に止まっており、装置箱のひずみ、寸法精度、作業工数の増大、材料の強度低下、試験検査が必要等の多大な不都合を有している。
【０００９】
そこで本発明の目的は、上述した従来技術が有する問題点を解消し、特殊な締結手段を用いることにより溶接による接合を不要とし、溶接に伴って母材および溶接部分に生じる悪影響や、歪みおよび反りを無くすとともに、溶接部分の内部検査や、変形の矯正作業、特殊な後処理等を不要とし、安価で箱体の強度および寸法精度に優れるとともに製造性を高めた鉄道車両の制御装置用箱体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１に記載の手段は、
鉄道車両の制御装置を収納するための箱体であって、
この箱体を鉄道車両の車体に支持する支持部材は、本体部分と第１の補強部材とを備えており、
前記本体部分は、
前記車体への取り付けに用いる取付孔が貫設されて水平に延びる取付部と、
前記箱体の上面に沿って前後方向に延びる上面部分と、
前記箱体の側面に沿って上下方向に延びる左右一対の側面部分と、を有し、
前記第１の補強部材は、
前記取付部の裏面に密着する水平部分と、
前記左右一対の側面部分にそれぞれ密着する左右一対の側方部分と、
前記箱体の側面に密着する縦壁部分と、を有し、
前記箱体、前記本体部分、および前記第１の補強部材は、互いに当接する部分に貫設された貫通孔内に挿通されて前記互いに当接する部分を相互に締結する締結手段を用いて一体に締結されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２に記載した手段は、請求項１に記載した鉄道車両の制御装置用箱体において、
前記支持部材が第２の補強部材をさらに備え、
この第２の補強部材は、
前記箱体の上面に密着する固定部分と、
前記支持部材の左右一対の側面部分にそれぞれ密着する左右一対の第２の側方部分と、
前記第１の補強部材の縦壁部分に密着する第２の縦壁部分と、を有しており、
前記箱体、前記本体部分、前記第１の補強部材、および第２の補強部材は、前記締結手段を用いて一体に締結されていることを特徴とする。
【００１２】
すなわち、請求項１，２に記載した鉄道車両の制御装置用箱体においては、支持部材の組立および箱体への固定を締結手段を用いて行うので、一切の溶接作業を不要とすることができる。
【００１３】
また、請求項３に記載の手段は、請求項１または２に記載の鉄道車両の制御装置用箱体において、支持部材を箱体に締結する複数の締結手段を等ピッチで前後左右に対称に配設することを特徴とする。
【００１４】
これにより、箱体に作用する前後左右の２方向の衝撃荷重および振動荷重に対し、締結手段による継手効率が等しくなるので、箱体に対する支持部材の荷重の方向性を問わない固定が可能となる。
【００１５】
なお、締結手段は、
前記貫通孔内に一方の側から挿通されると前記被締結部材の挿通方向前側の表面に当接する鍔部をその挿通方向後端に有するとともに、互いに平行に円周方向に延びる多数の係合凸条をその外周面に有する第１の軸部材と、
前記貫通孔内に挿通された前記第１の軸部材に嵌装された後に塑性変形しつつ縮径させられると、前記係合凸条と係合して前記第１の軸部材に対し軸線方向に相対変位不能に係止される環状部材と、を備え、
前記第１の軸部材を挿通方向前方に引っ張りつつ前記環状部材を前記被締結部材の挿通方向後側の表面に押圧しているときに前記環状部材を縮径させると、前記鍔部と前記環状部材とが前記被締結部材同士を挟持して締結するものとすることができる。
【００１６】
また、締結手段は、
前記貫通孔内に挿通される部分の挿通方向前端に大径部が形成された第２の軸部材と、  前記第２の軸部材と共に前記貫通孔内に挿通されると前記被締結部材の挿通方向前側の表面に当接する鍔部をその挿通方向後端に有する、前記第２の軸部材の外周面に嵌装された第１の筒状部材と、を備え、
前記第２の軸部材および前記第１の筒状部材は、一体に前記貫通孔内に挿通した後、前記第１の筒状部材の鍔部を前記被締結部材の挿通方向前側の表面に押圧しつつ前記第２の軸部材を前記挿通方向後方に引っ張ると、前記第２の軸部材の大径部と係合して軸線方向に圧縮される前記第１の筒状部材が座屈してその軸線方向中央部が半径方向外側に膨出し、この膨出部分と前記第１の筒状部材の鍔部とが前記被締結部材同士を挟持して相互に締結するものとすることができる。
【００１７】
さらにまた、締結手段は、
前記貫通孔に挿通される部分の挿通方向前端に大径部が形成された第３の軸部材と、
前記第３の軸部材と共に前記貫通孔内に挿通されると前記被締結部材の挿通方向前側の表面に当接する鍔部をその挿通方向後端に有する、前記第３の軸部材の外周面に嵌装された第２の筒状部材と、を備え、
前記第３の軸部材および前記第２の筒状部材は、一体に前記貫通孔内に挿通した後、前記第２の筒状部材の鍔部を前記被締結部材の挿通方向前側の表面に押圧しつつ前記第３の軸部材を前記挿通方向後方に引っ張ると、前記第３の軸部材の大径部と係合して軸線方向に圧縮される前記第２の筒状部材の軸線方向前端が半径方向外側に膨出し、この膨出部分と前記第２の筒状部材の鍔部とが前記被締結部材同士を挟持して相互に締結するとともに、前記第３の軸部材は、前記第２の筒状部材の軸線方向前端を半径方向外側に膨出させた後、前記挿通方向後方への引っ張り力により前記大径部の基端部分で破断するものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る鉄道車両の制御装置用箱体の各実施形態を、図１乃至図１５を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、前述した従来技術と同一の部分に同一の符号を用いてその説明を省略するとともに、鉛直方向を上下方向、収納する制御装置を出し入れする方向を前後方向、水平でかつ前後方向に対して垂直な方向を左右方向と言う。
【００１９】
まず最初に図１及び図２を参照すると、本実施形態の鉄道車両の制御装置用箱体１００はアルミニウム合金製の板材（被締結部材）を組み合わせて製造したもので、天井板１と底板２および左右一対の側板３，４を相互に締結することにより箱状に成形されている。また、天井板１と底板２との間には中央仕切板５が介装されるとともに、この中央仕切板５と左右一対の側板３，４との間には左右の仕切板６，７が介装され、この箱体１００の全体強度を高めている。さらに、左右一対の側板３，４や中央仕切板５等に締結されるブラケット８，９により、鉄道車両の制御装置を構成する電力変換器１０等が箱体１００の各収納部１１内に装着される。
【００２０】
天井板１や底板２、左右一対の側板３，４、中央仕切板５および左右の仕切板６，７等の各板材同士を相互に締結する部分には、一方の板材の先端を折り曲げて形成したフランジがそれぞれ形成され、これらのフランジの表面に他方の板材を密着させた状態で両者を相互に締結するようになっている。
【００２１】
すなわち、左右一対の側板３，４の上端には、天井板１との締結のためにフランジ３ａ，４ａがそれぞれ立設されている。また、中央仕切板５には、天井板１および底板２との締結のためにフランジ５ａ，５ｂがそれぞれ立設されている。さらに左右の仕切板６，７には、天井板１と底板２および左右一対の側板３，４との締結のためにフランジ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄおよび７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄがそれぞれ立設されている。
【００２２】
天井板１や底板２、左右一対の側板３，４、中央仕切板５および左右の仕切板６，７等の各板材同士が互いに当接する部分には、後述する第１の締結手段２０を挿通するための貫通孔が位置を合わせてそれぞれ貫設されている。そして、各板材同士を位置合わせした後、各貫通孔内に第１の締結手段２０を挿通させて各板材同士を相互に締結することにより、図１に示した箱体１００を完成させることができる。
【００２３】
第１の締結手段２０は、図３（ａ）に示したように、互いに位置合わせされた例えば天井板１の貫通孔１ｃおよび中央仕切板５のフランジ５ａの貫通孔５ｃ内に挿通される第１の軸部材２１と、この第１の軸部材２１に嵌装される環状部材２２とを備えている。
【００２４】
第１の軸部材２１は、硬鋼材料から製造された外径が１０ミリメートル程度の部材で、その軸部分２１ａの挿通方向後端（図示左端）に大径の鍔部２１ｂを有するとともに、互いに平行に円周方向に延びる多数の係合凸条２１ｃを軸部分２１ａの外周面に有している。この係合凸条２１ｃは、一般的なボルトのねじ山のように軸部分２１ａの軸線に対して傾斜して螺旋状に延びるものではなく、一つ一つが独立して軸部分２１ａの軸線に対して垂直に延びている。
【００２５】
環状部材２２は、第１の軸部材２１の材質より軟らかい軟鋼材料から製造された部材で、その中心孔２２ａの内径は係合凸条２１ｃの外径よりも０．３〜０．４ミリメートルだけ大きく設定されている。また、一般的なナットとは異なり、中心孔２２ａの内壁面は平滑である。
【００２６】
第１の締結手段２０を用いて天井板１と中央仕切板５とを締結する際には、第１の軸部材２１を天井板１の貫通孔１ｃと中央仕切板５の貫通孔５ｃ内に挿通させた後、第１の軸部材２１に環状部材２２を嵌装する。次いで、図３（ｂ）に示したように工具Ｔを用いて、第１の軸部材２１を矢印Ａで示すように挿通方向前方（図示右側）に引張りつつ、環状部材２２を矢印Ｂで示すように天井板１の挿通方向後側の表面１ｄに押圧する。その後、工具Ｔを用いて環状部材２２を塑性変形させつつ縮径させると、環状部材２２が第１の軸部材２１を抱着して係合凸条２１ｃと係合し、軸線方向に相対変位不能に固定される。すると、第１の軸部材２１には引張り方向の軸力が作用しているので、天井板１と中央仕切板５は、第１の軸部材２１の鍔部２１ｂと環状部材２２とにより挟持されて堅固に締結される。そして、図３（ｃ）に示したように、第１の軸部材２１が環状部材２２からはみ出した部分を切断した後、図示されない保護キャップを被せる。
【００２７】
このとき第１の締結手段２０は、天井板１と中央仕切板５を相互に締結する締結強度を第１の軸部材２１の軸力および剪断力によって発生させる構造であるから、第１の軸部材２１の外径および材質を適宜選択することにより、必要とする締結強度を容易に達成することができる。また、第１の軸部材２１の外周面に突設した多数の係合凸条２１ｃによって環状部材２２を係止する構造であるから、天井板１および中央仕切板５の厚みに作用されず、両者を相互に締結する作業を迅速かつ容易に行うことができる。また、環状部材２２を塑性変形させて縮径させることにより第１の軸部材２１に嵌着する構造であるから、一般的なボルトのように締結後に弛みが生じることもない。
【００２８】
次に図４を参照し、本実施形態の箱体１００の製造に用いる第２の締結手段３０について説明する。
【００２９】
図４（ａ）に示した第２の締結手段３０は、上述した第１の締結手段２０を用いる締結部位よりは要求される締結強度が低い締結部位に用いられるもので、互いに位置合わせされた一方の板材Ｘの貫通孔Ｘａおよび他方の板材Ｙの貫通孔Ｙａ内に挿通される第２の軸部材３１と、この第２の軸部材３１の外周面に嵌装された第１の筒状部材３２とを備えている。
【００３０】
第２の軸部材３１は、アルミ合金材料から製造された外径が６ミリメートル程度の部材で、その軸部分３１ａの挿通方向先端（図示左端）には大径部３１ｂが形成されている。また、第１の筒状部材３２が嵌装されている部分には、軸部分３１ａに負荷される引張り力によって破断する小径部３１ｃが形成されている。さらに、軸部分３１ａの挿通方向後方（図示右側）の外周面には、軸部分３１ａに引っ張り力を作用させるための工具Ｔが係合するねじ山状の工具保持部３１ｄが形成されている。
【００３１】
第１の筒状部材３２は、アルミ合金材料から製造された肉厚が３ミリメートル程度の円筒部材で、その円筒部分３２ａの挿通方向後端（図示右端）には貫通孔Ｘａ，Ｙａ内に挿通されると他方の板材Ｙの表面Ｙｂに当接する鍔部３２ｂが形成されている。
【００３２】
この第２の締結手段３０を用いて板材Ｘと板材Ｙとを締結する際には、板材Ｘの貫通孔Ｘａおよび他方の板材Ｙの貫通孔Ｙａ内に、第２の軸部材３１の先端部分と第１の筒状部材３２とを一体に挿通する。次いで図４（ｂ）に示したように、工具Ｔを用いて、矢印Ａで示すように第１の筒状部材３２を他方の板材Ｘの表面Ｘｂに押圧しつつ、第２の軸部材３１を挿通方向後方（図示右側）に引っ張る。すると、第２の軸部材３１の大径部３１ｂが第１の筒状部材３２の先端に係合し、その筒状部分３２ａを軸線方向に圧縮する。軸線方向の圧縮力が大きくなると筒状部分３２ａは座屈し、その軸線方向中央部が半径方向外側に膨出する。膨出部分３２ｃにも軸線方向の圧縮力が作用するので、膨出部分３２ｃは他方の板材Ｙの表面Ｙｂに密着する。これにより、一対の板材Ｘ，Ｙは膨出部分３２ｃと鍔部３２ｂとにより軸線方向に挟持されて相互に締結される。そして、第２の軸部材３２に作用する引張力が所定の値を超えると、図４（ｃ）に示したように軸部分３１ａの小径部３１ｃが破断する。なお小径部３１ｃは、鍔部３２ｂの近傍で破断し、両板材Ｘ，Ｙの貫通孔Ｘａ，Ｙａの内側には軸部分３１ａが残存するようになっている。
【００３３】
このとき第２の締結手段３０は、両板材Ｘ，Ｙを相互に締結する締結強度を、第１の筒状部材３２の軸力と第１の筒状部材３２および第２の軸部材３１の剪断力によって発生させる構造であるから、第１の筒状部材３２および第２の軸部材３１の寸法および材質を適宜選択することにより、必要とする締結強度を容易に達成することができる。また、第１の筒状部材３２の筒状部分３２ａの軸線方向中央部を半径方向外側に膨出させる構造であるから、この膨出部分３２ｃにも軸線方向の圧縮力を作用させることができ、第１の筒状部材３２の鍔部３２ｂと膨出部３２ｃとにより両板材Ｘ，Ｙを堅固に挟持しつつ締結することができる。また、第２の軸部材３１と第１の筒状部材３２とが一体に組み付けられていることに加えて、両板材Ｘ，Ｙの一方の側のみにおいて作業することができるから、両板材Ｘ，Ｙを締結する作業を容易に行うことができる。
【００３４】
次に図５を参照し、本実施形態の箱体１００の製造に用いる第３の締結手段４０について説明する。
【００３５】
図５（ａ）に示した第３の締結手段４０は、上述した第２の締結手段３０を用いる締結部位より要求される締結強度がさらに低い締結部位に用いられるもので、例えば天井板１の作業孔１２を閉鎖する蓋体１３を天井板１に固定するために用いられる。そして、この第３の締結手段４０は、互いに位置合わせされた天井板１の貫通孔１ｅと蓋体１３の貫通孔１３ａ内に挿通される第３の軸部材４１と、この第３の軸部材４１の外周面に嵌装された第２の筒状部材４２とを備えている。
【００３６】
第３の軸部材４１は、アルミ合金材料から製造された外径が３ミリメートル程度の部材で、その軸部分４１ａの挿通方向先端（図示左端）には大径部４１ｂが形成されている。
【００３７】
第２の筒状部材４２は、アルミ合金材料から製造された肉厚が１ミリメートル程度の円筒部材で、その円筒部分４２ａの挿通方向後端（図示右端）には天井板１および蓋体１３の貫通孔１ｅ，１３ａ内に挿通されると蓋体の表面１３ｂに当接する鍔部４２ｂが形成されている。
【００３８】
この第３の締結手段４０を用いて天井板１に蓋体１３を締結する際には、天井板１および蓋体１３の貫通孔１ｅ，１３ａ内に第３の軸部材４１の先端部分と第２の筒状部材４２とを一体に挿通する。次いで図５（ｂ）に示したように、工具Ｔを用いて、矢印Ａで示すように第２の筒状部材４２を蓋体１３の表面１３ｂに押圧しつつ、第３の軸部材４１を挿通方向後方（図示右側）に引っ張る。すると、第３の軸部材４２の大径部４１ｂが第２の筒状部材４２の先端に係合し、その筒状部分４２ａを軸線方向に圧縮する。そして軸線方向の圧縮力が大きくなると大径部４１ｂが筒状部分４２ａの先端に入り込み、筒状部分４２ａの先端を半径方向外側に膨出させる。これにより、天井板１および蓋体１３は膨出部分４２ｃと鍔部４２ｂとにより軸線方向に挟持されて相互に締結される。そして、第３の軸部材４１に作用する引張力が所定の値を超えると、図５（ｃ）に示したように軸部分４１ａが大径部４１ｂの基端で破断する。
【００３９】
このとき第３の締結手段４０は、天井板１および蓋体１３を相互に締結する締結強度を、第２の筒状部材４２の軸力と剪断力によって発生させる構造であるから、第２の筒状部材４２の寸法および材質を適宜選択することにより必要とする締結強度を容易に達成することができる。また、第３の軸部材４１と第２の筒状部材４２とが一体に組み付けられていることに加えて、天井板１および蓋体１３の一方の側のみにおいて作業することができるから、蓋体１３を天井板１に締結する作業を容易に行うことができる。
【００４０】
次に図６〜図９を参照し、本実施形態の箱体１００を鉄道車両の車体に支持する支持部材５０の構造について説明する。
【００４１】
図６に示した支持部材５０は、鉄道車両の車体に箱体１００を吊り下げた状態で支持するための吊り板であり、鋼鈑をプレス加工した本体部分５１および補強板５２から構成されている。
【００４２】
鉄道車両の車体への取り付けに用いる取付孔５１ａが貫設された本体部分５１の取付部５１ｂの裏面には、補強板５２の水平部分５２ａが密着している。また、取付部５１ｂの左右の両側縁から延設された左右一対の側方部分５１ｃ，５１ｄの裏面には、補強板５２の左右一対の側方部分５２ｂ，５２ｃが密着している。さらに、補強板５２の縦壁部分５２ｄは天井板１のフランジ１ｂに密着している。
【００４３】
図６〜図９に示したように、本体部分５１と補強板５２とを第１の締結手段２０を用いて締結することにより、支持部材５０は一体的に形成されている。また、本体部分５１の固定部分５１ｅが天井板１の上面に密着するとともに、補強板５２の縦壁部分５２ｄが天井板１のフランジ１ｂに密着しつつ、第１の締結手段２０によってそれぞれ天井板１に締結され固定されている。
【００４４】
このとき第１の締結手段２０は、前後左右に対称となるように複数列に配設されている。これにより、箱体１００に作用する前後左右の２方向の衝撃荷重および振動荷重に対して、第１の締結手段２０による継手効率が等しくなるので、荷重の方向性を問題とする必要なしに支持部材５０を箱体１００に固定することができる。
また、溶接作業を一切行うことなしに支持部材５０を組み立てつつ箱体１００に固定できるから、支持部材５０が熱変形することがない。これにより、支持部材５０を箱体１００に固定した後に取付孔５１ａをドリル加工する必要が無く、箱体１００の製造効率を高めることができる。
【００４５】
次に図１０〜図１３を参照し、本実施形態の箱体１００を鉄道車両の車体に支持する支持部材６０の構造について説明する。
【００４６】
図１０に示した支持部材６０は、鉄道車両の車体へ取り付ける部分を天井板１の表面よりも上方に位置させた吊り板であり、鋼鈑をプレス加工した本体部分６１と第１の補強板６２および第２の補強板６３とから構成されている。
【００４７】
すなわち、鉄道車両の車体への取り付けに用いる取付孔６１ａが貫設された本体部分６１の取付部６１ｂの裏面には、第１の補強板６２の水平部分６２ａが密着している。取付部６１ｂの左右の両側縁から延設された左右一対の側方部分６１ｃ，６１ｄの裏面には、第１の補強板６２の左右一対の側方部分６２ｂ，６２ｃがそれぞれ密着している。また、第１の補強板６２の縦壁部分６２ｄは天井板１のフランジ１ｂに密着している。
【００４８】
さらに、本体部分６１の左右一対の側方部分６１ｃ，６１ｄのうち、天井板１の表面に密着する部分の間には、第２の補強板６３が介装されている。第３の補強板６３の固定部分６３ａは、天井板１の表面に密着している。固定部分６３ａの左右の両側縁から上方に延設された左右一対の側方部分６３ｂ，６３ｃは、本体部分６１の左右一対の側方部分６１ｃ，６１ｄに密着している。また、第３の補強板６３の縦壁部分６３ｄは、第２の補強板６２の縦壁部分６２ｄに密着している。
【００４９】
図１０〜図１３に示したように、本体部分６１と第１の補強板６２および第２の補強板６３を第１の締結手段２０を用いて相互に締結することにより、支持部材６０が一体的に形成されている。また、第２の補強板６３の固定部分６３ａが天井板１の上面に密着するとともに、第１の補強板６２の縦壁部分６２ｄが天井板１のフランジ１ｂに密着しつつ、第１の締結手段２０によってそれぞれ天井板１に締結され固定されている。
【００５０】
このとき第１の締結手段２０は、前後左右に対称となるように複数列に配設されている。これにより、箱体１００に作用する前後左右の２方向の衝撃荷重および振動荷重に対して、第１の締結手段２０による継手効率が等しくなるので、荷重の方向性を問題とする必要なしに支持部材５０を箱体１００に固定することができる。また、溶接作業を一切行うことなしに支持部材６０を組み立てつつ箱体１００に固定できるから、支持部材６０が熱変形することがない。これにより、支持部材６０を箱体１００に固定した後に取付孔６１ａをドリル加工する必要が無く、箱体１００の製造効率を高めることができる。
【００５１】
次に、図１４および図１５を参照し、本実施形態の箱体１００の防水構造について説明する。
【００５２】
本実施形態の箱体１００においては、第１の締結手段２０を用いて相互に締結される一対の板材の一方の表面に防水シール剤を塗布してから、両板材を締結する。すなわち、図１４に示したように、天井板１と左側の側板３とを締結する際には、左側の側板３の上端部に立設したフランジ３ａの表面に防水シール剤を塗布した後、天井板１と左側の側板３とを一体に締結する。これにより、箱体１００を製造する工程の途中で防水処理を施すことが可能となるから、箱体１００の生産効率を大幅に高めることができる。なお、箱体１００に自然乾燥の塗装を施す場合には常温硬化型の防水シール剤を用いるが、箱体１００に焼付塗装を施す場合には熱硬化型の防水シール剤を用いる。
【００５３】
図１５に示した変形例においては、天井板１と左側の側板３とを締結する際に、左側の側板３の上端部に立設したフランジ３ａと天井板１とで防水パッキン８０を挟持するようにして、左側の側板３と天井板１とを相互に締結する。これにより、箱体１００を製造する工程の途中で防水処理を施すことが可能となるから、箱体１００の生産効率を大幅に高めることができる。なお、箱体に焼付塗装を施す場合には、塗装の焼付温度に耐え得る材料特性を有した防水パッキン部材を用いる。
【００５４】
以上、本発明に係る鉄道車両の制御装置用箱体の一実施形態ついて詳しく説明したが、本発明は上述した実施形態によって限定されるものではなく、種々の変更が可能であることは言うまでもない。例えば、上述した実施形態においては、箱体を構成する各板材をアルミニウム合金製としたが、必要とされる強度に応じて鋼鈑やステンレス鋼鈑等を用いることもできる。また、相互に締結される部材は板材に限定されない。また、各板材を相互に締結する部分の一部に溶接による接合を併用することにより、箱体の生産効率をより一層高めることもできる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の鉄道車両の制御装置用箱体は、その支持部材を構成する本体部分および補強部材を締結手段を用いて相互に締結して製造するものであるから、溶接によって接合する際に生じる素材の熱変形や変質を回避して、強度剛性に優れるとともに高い形状精度を有する箱体を高い生産効率で製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る一実施形態の鉄道車両の制御装置用箱体を示す全体斜視図。
【図２】  図１に示した鉄道車両の制御装置用箱体の分解斜視図。
【図３】  第１の締結手段の構造および作用を示す縦断面図。
【図４】  第２の締結手段の構造および作用を示す縦断面図。
【図５】  第３の締結手段の構造および作用を示す縦断面図。
【図６】  天井板に取り付けた支持部材を拡大して示す斜視図。
【図７】  図６に示した支持部材の平面図。
【図８】  図６に示した支持部材の正面図。
【図９】  図６に示した支持部材の右側面図。
【図１０】  第２実施形態の支持部材を天井板に取り付けた状態を拡大して示す斜視図。
【図１１】  図１０に示した支持部材の平面図。
【図１２】  図１０に示した支持部材の正面図。
【図１３】  図１０に示した支持部材の右側面図。
【図１４】  天井板を側板に締結する前にフランジ部にシール剤を塗布した状態を示す斜視図。
【図１５】天井板を側板に締結する前に防水パッキンを装着する状態を示す斜視図。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ  引張力／押圧力
Ｔ  工具
Ｘ，Ｙ  被締結部材
１  天井板
２  底板
３，４  側板
５  中央仕切板
６，７  仕切板
８，９  ブラケット
１０  制御装置
１１  収納スペース
１２  作業孔
１３  カバー
２０  第１の締結手段
２１  軸部材
２１ａ  軸部分
２１ｂ  鍔部
２１ｃ  係合凸条
２２  環状部材
３０  第２の締結手段
３１  第２の軸部材
３１ａ  軸部分
３１ｂ  大径部
３１ｃ  小径部
３１ｄ  工具保持部
３２  第１の筒状部材
３２ａ  筒状部
３２ｂ  鍔部
４０  第３の締結手段
４１  第３の軸部材
４１ａ  軸部
４１ｂ  大径部
４２  第２の筒状部材
４２ａ  筒状部分
４２ｂ  鍔部
５０  支持部材
５１  本体部分
５２  補強板６０  支持部材
６１  本体部分
６２，６３  補強板
７０  防水シール剤
８０  防水パッキン
１００  鉄道車両の制御装置用箱体
【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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