專利名稱：鐵道車輛用電氣產品的制作方法
技術領域：
本發明涉及鐵道車輛用電氣產品。
背景技術：
圖5是表示將適用本發明的電氣產品裝備于鐵道車輛的車身的結構的說明圖。在車身20的底板下表面固定有與車輛的行進方向K平行的簾軌30，在該簾軌30上安裝有電氣產品I。圖6表示在車身20的與枕木方向L平行地固定的簾軌32上安裝有電氣產品I的狀態。箭頭M表示車身的上下方向。圖7表示圖5的主要部分的詳細情況，表示對于行進方向簾軌30經由懸掛用具40而懸掛有電氣產品I的狀態。圖8(a)是表示以往的鐵道車輛用電氣產品的一例的俯視圖，(b)是(a)的前表面圖且是該鐵道車輛用電氣產品的主視圖，(C)是(b)的右側視圖，(d)是(C)的A部放大圖。在圖8(a)、(b)、(c)、(d)中，制作成長方形的箱形的鐵道車輛用電氣產品IA中，在內部如圖8(a)的虛線所示縱向設置有分隔板7a、7b，在前表面的中間部經由上端的鉸鏈而設置有門5，在兩側分別安裝有網眼狀的罩4。其中，在兩側的罩4的內部收納有逆變器單元6，該逆變器單元6裝入有由虛線所示的大型的半導體元件等，該逆變器單元6的半導體元件的散熱片位于罩4的背側。在逆變器單元6的后方收納有未圖示的電容器單元，除此之外還收納有未圖示的變流器、變壓
翌坐-nfr ο另外，在中央部的門5的內部收納有電源單元和控制器。需要說明的是，圖8(a)的箭頭K表示懸架有該鐵道車輛用電氣產品IA的車輛的行駛方向。在該鐵道車輛用電氣產品IA中，對于箱體2的頂板2a的前后的上表面，反向地焊接截面為U字狀的懸掛框3A，對該懸掛框3A的底部加工螺栓孔3a，從而成為經由所述螺栓孔3a懸架在車輛的底板下的梁上的結構。需要說明的是，在車輛的底板下的梁上懸架鐵道車輛用電氣產品IA時，為了實現利用螺栓進行固定的作業的便利性，而在螺栓孔3a的外側的側面上形成圖8(b)所示的切口部 3bο另外，鐵道車輛用電氣產品IA和利用螺栓固定的車輛的底板下的梁根據車輛的制造商或種類而相對于車輛的行駛方向配置在不同的位置，因此螺栓孔3a對應于車輛而能夠變更安裝位置。然而，收納在車輛的底板下的電氣產品的向車輛的安裝位置由于車輛側的限制，而相對于車輛的行駛方向以外的方向也存在限制。圖9是表示用于應對相對于車輛的行駛方向以外的方向的安裝位置的限制的以往的鐵道車輛用電氣產品IB的圖，與圖8同樣地，(a)是俯視圖，(b)是(a)的主視圖，(C)是(b)的右側視圖，(d)是(C)的B部放大圖，由于主視圖的門的配置和罩的安裝位置與圖8相同，因此從中間圖省略了下部進行表示。在圖9(a)、(b)、(C)、(d)中，與前述的現有結構所示的圖8的不同之處尤其在于懸掛用具的結構，其他與圖8相同。S卩，其中，懸掛框3B與圖8所示的懸掛框3A為大致同形，對于該懸掛框3B的上部焊接有懸掛用具8。在圖9(b)的主視圖中，該懸掛用具8兩側向下方折彎而呈倒U字狀，該倒U字狀的懸掛用具8的中間部至后端的下端焊接在懸掛框3B的上端，后端的上部向下方折彎而焊接在兩側。在懸掛用具8的兩側的從中間部到前端為止，將后端焊接在懸掛框3B的前表面和箱體2的前表面。對該懸掛用具8的上部加工螺栓孔8a，從而成為經由所述螺栓孔8a而懸架在車輛的底板下的梁上的結構。需要說明的是，圖9 (a)的箭頭L、M表示懸架有該車輛用電氣產品IB的車輛的枕木方向、上下方向。在如此構成的鐵道車輛用電氣產品中，通過將懸掛用具8的形狀變更為枕木方向、上下方向，而能夠應對車輛側的安裝位置的限制。另外，圖8中的螺栓孔3a、圖9中的懸掛用具8a、8b通過使安裝位置對應在箱體的剛性高的分隔板7a、7b和行駛方向端附近，而減少作用在懸掛用具上的載荷分擔的偏斜，從而減少安裝部的應力，因此優選安裝于分隔板7a、7b和行駛方向端。在先技術文 獻專利文獻專利文獻I日本特開2000-118397號公報發明的概要發明要解決的課題然而，在如此構成的鐵道車輛用電氣產品中，設有在車輛的行駛方向上連續的懸掛框3A，因此質量增加。另外，為了應對相對于車輛的行駛方向以外的方向的安裝位置的限制，而需要新設置懸掛用具，因此部件個數增加。另外，在圖8中將螺栓孔3a并且在圖9中將懸掛用具8a、8b安裝于分隔板7a、7b和行駛方向端而減少作用在懸掛用具上的載荷分擔的偏斜，從而減少安裝部的應力，但根據車輛的不同而有時需要在分隔板7a、7b或行駛方向端以外的位置設置安裝位置。然而，當在分隔板7a、7b或行駛方向端以外的位置上設置安裝位置時，懸掛用具的載荷分擔的偏斜增加，安裝部的應力可能增大。
發明內容
因此，本發明的目的在于得到一種設有輕量且部件個數少的懸掛用具的鐵道車輛用電氣產品，該懸掛用具即使由于車輛側的安裝位置的限制而改變懸掛用具的安裝位置的情況下，也不會對箱內的電氣產品的配置造成影響。用于解決課題的手段
本發明的鐵道車輛用電氣產品的特征在于，在應對了向車輛側的枕木方向、上下方向的安裝位置的限制這樣的形狀的懸掛用具與由薄板構成的箱體之間插入金屬板，懸掛用具與金屬板以及金屬板與箱體接合。發明效果根據本發明，通過分別制作必要的懸掛用具，能夠防止鐵道車輛用電氣產品整體的質量的增加。而且，對于向車輛側的枕木方向、上下方向的安裝位置的限制，不用追加部件，通過變更懸掛用具的形狀就能夠應對，因此部件個數不會增加。另外，在從箱體的左右端及分隔板分離的位置設有各個懸掛用具時，作用在各懸掛用具上的載荷分擔會偏斜，箱體與一部分的懸掛用具的接合部的強度有時會成為課題。然而，根據本發明，若向懸掛用具與箱體之間插入金屬板，則接合部產生的應力緩和，因此能夠解決強度的課題。即，相對于車輛的行駛方向，能夠在任意的位置上設置懸掛用具，因此能夠應對在車輛側的行駛方向上的安裝位置的限制。而且，通過金屬板的插入而緩和應力，由此不用使構成箱體的板變厚，因此能夠防止鐵道車輛用電氣產品整體的質量的增加。另外，由于在箱體內部未設置懸掛用具，因此能夠不影響懸掛用具的安裝位置地決定箱體內部的各電氣產品的位置。
圖1是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第一實施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，(C)是右側視圖，⑷是(C)的C部放大圖。圖2是在本發明的鐵道車輛用電氣產品的第一實施方式中，表示使用焊接將懸掛用具與金屬板接合，且金屬板的板厚為箱體的板厚的2倍時的金屬板的最佳的尺寸的圖，
(a)是懸掛用具的俯視圖，(b)是表示行駛時，在懸掛用具和金屬板的焊接部產生的應力與金屬板的行駛方向的尺寸的關系、及未插入金屬板時的在懸掛用具和箱體的焊接部產生的應力的圖，(C)是表示行駛時，在懸掛用具和金屬板的焊接部產生的應力與金屬板的上下方向的尺寸的關系的圖。圖3是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第二實施方式的圖，(a)是俯視圖，
(b)是主視圖，(C)是右側視圖，⑷是(C)的D部放大圖。圖4是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第三實施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，(C)是右側視圖，⑷是(C)的E部放大圖。圖5是在車身的行進方向簾軌上懸掛電氣產品的結構的說明圖。圖6是在車身的枕木方向簾軌上懸掛電氣產品的結構的說明圖。圖7是圖5的主要部分的詳細圖。圖8是表不以往的鐵道車輛用電氣產品的一例的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，
(C)是右側視圖，(d)是(C)的A部放大圖。圖9是表不以往的鐵道車輛用電氣產品的與圖1不同的一例的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，(C)是右側視圖，⑷是(C)的B部放大圖。符號說明1A、1B、1C、1D、1E: 鐵道車輛用電氣產品2:箱體
2a:箱體頂板2b:箱體側面板3A、3B:懸掛框3a:懸掛框固定孔3b:懸掛框切口部3c:懸掛框頂板4:散熱片罩5:門6:逆變器單元7:分隔板8:懸掛用具8a:懸掛用具固定孔9A、9B:—體結構的懸掛用具9a:懸掛用具固定孔9b:懸掛用具9c、9d:金屬板10:橫梁20:車身30:行進方向簾軌32:枕木方向簾軌40:懸掛用具
具體實施例方式以下，使用圖1 圖4，說明適用本發明而成的鐵道車輛用電氣產品的一實施方式。需要說明的是，在以下的說明中，對于同一功能部件標注同一符號而省略重復說明。圖1是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第一實施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，(c)是右側視圖，(d)是(c)的C部放大圖。在圖1中，與圖8及圖9的不同之處在于懸掛用具的結構，其他與圖8及圖9相同。懸掛用具9A由懸掛用具9b和金屬板9c構成。懸掛用具9b在圖1 (b)的主視圖中，將金屬板折彎成倒U字形狀而形成，具有折彎的兩側的安裝部和將兩側的安裝部連結的上部，且在上部形成有螺栓孔。在圖1(d)中，向下方折彎的懸掛用具9b被焊接W1于箱體2。需要說明的是，懸掛用具9b與箱體2也可以使用整周焊接以外的接合方法，例如，使用斷續焊接進行接合，但在上述接合部的強度成為課題時，優選使用整周焊接。而且，該懸掛用具％的尺寸對應于向車輛側的枕木方向、上下方向的安裝位置的限制而變更。在圖1 (d)中，該懸掛用具9b的中間部至下端通過整周焊接W1而安裝于金屬板9c。由懸掛用具9b和金屬板9c構成的一體結構的懸掛用具9A將金屬板9c的周邊部焊接W1于箱體2的側面板2b，并圖1 (d)中的懸掛用具9b的中間部至右端部通過整周焊接W1而安裝于箱體2的頂板2a。需要說明的是,懸掛用具9b與金屬板9c、及側面板2b與金屬板9c、以及頂板2a與懸掛用具9b也可以使用焊接以外的接合方法，例如，使用點焊或鉚接進行接合，但在上述接合部的強度成為課題時，優選使用焊接。需要說明的是，懸掛用具9A向箱體2的在行駛方向上的安裝位置根據車輛側的安裝位置的限制而決定。如此構成的鐵道車輛用電氣產品IC經由在懸掛用具9A的上部加工出的螺栓孔9a而懸掛在車輛的底板下的梁上。如此構成的鐵道車輛用電氣產品IC通過在箱體2的側面板2b與懸掛用具9b之間設置金屬板9c，而在懸架于車輛時，能夠緩和最大應力產生的箱體側面板2b的應力。S卩，消除了在從箱體的左右端及分隔板分離的位置上設有懸掛用具時的因作用在各懸掛用具上的載荷分擔的偏斜而產生的一部分的懸掛用具與箱體的焊接部的強度上的課題，從而相對于行駛方向能夠在任意的位置上設置懸掛用具。圖2是表示使用焊接將圖1所示的懸掛用具9A與金屬板9c接合，且使金屬板9c的板厚為箱體2的板厚的2倍時的懸掛用具9A的金屬板9c的最佳的尺寸的圖，(a)是俯視圖，(b)是表示在鐵道車輛的行駛時(a)所示的懸掛用具9b和金屬板9c的焊接部的上下方向的下端P產生的應力與(a)所示的行駛方向上的懸掛用具9b的端部和金屬板9c的端部的在行駛方向上的距離X除以金屬板9c的板厚所得到的值的關系、以及在懸掛用具9A與箱體2之間未插入金屬板9c時的未圖示的懸掛用具9b和箱體2的焊接部的上下方向的下端Q產生的應力的圖，(c)是表示點P產生的應力與(a)所示的上下方向的懸掛用具9b的下端和金屬板(c)的下端的在上下方向上的距離y的關系的圖。如圖2(b)所不，由于插入金屬板9c而點P處的在行駛時產生的應力成為未插入金屬板時的點Q處的在行駛時產生的應力的約一半，因此通過金屬板9c的插入能得到應力緩和效果。因此，距離X作為能夠將金屬板9c與懸掛用具9b焊接的條件，金屬板9c的行駛方向的尺寸優選形成使距離X成為懸掛用具9b與金屬板9c的焊接腳長量以上的值。通常，焊接腳長成為與焊接的板的厚度相同程度，因此距離X優選成為金屬板9c的板厚的大致同等以上。另外，通過增大金屬板9c的行駛方向的尺寸而得到的點P處的在行駛時產生的應力緩和效果在距離X為金屬板9C的板厚的3倍以上的情況下大致相同，因此金屬板9c的行駛方向的尺寸優選距離X為金屬板9c的板厚的3倍左右。另外，通過增大距離y而點P處的在行駛時產生的應力增大。因此，作為距離y盡量縮小且金屬板9c與懸掛用具9b能夠整周焊接的條件，金屬板9c的上下方向的尺寸優選形成使距離I成為懸掛用具％與金屬板9c的焊接腳長量程度的值。通常焊接腳長與焊接的板的厚度為相同程度，因此距離I優選為與金屬板9c的板厚大致相同。圖3是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第二實施方式的圖，(a)是俯視圖，(b)是主視圖，(C)是右側視圖，(d)是(C)的D部放大圖。與第一實施方式所示的圖1的不同之處在于金屬板9d的形狀及與之相伴的接合部位，其他與圖1相同。S卩，金屬板9d為L字狀，在圖2(d)中，懸掛用具9b的中間部至下端以及中間部至右端通過整周焊接而安裝于金屬板9d。由懸掛用具9b和金屬板9d構成的一體結構的懸掛用具9B焊接在箱體2的側面板9b及頂板9a上。關于懸掛用具9B的金屬板9d的尺寸，優選與圖2所示的9c的尺寸為相同程度。需要說明的是，懸掛用具9b與金屬板9d、以及懸掛用具9B與側面板9b及頂板9a也可以使用焊接以外的接合方法進行接合，但在上述接合部的強度成為課題時優選使用焊接。
如此構成的鐵道車輛用電氣產品ID除了在第一實施方式中得到的效果之外，也能夠緩和懸架于車輛時的在行駛時產生的箱體頂板2a的應力。圖4是表示本發明的鐵道車輛用電氣產品的第三實施方式的圖，(a)是俯視圖，
(b)是主視圖，(C)是右側視圖，(d)是(C)的E部放大圖。與第一實施方式所示的圖1的不同之處在于圖4(a)中的箱體2的兩端的懸掛結構，其他與圖1相同。S卩，沿著枕木方向將圖4(a)中的箱體2的兩端貫通的橫梁10設置在箱體內部。橫梁10在圖4(b)的主視圖中，兩側向下方折彎而為倒U字狀，行駛方向的尺寸與懸掛用具9C相同。而且，橫梁10在圖4(d)中，連續焊接于側面板2b，并通過點焊而安裝于頂板2a。在橫梁10連續焊接于側面板2b的位置的箱體2的外側，懸掛用具9b不經由金屬板而通過整周焊接安裝于頂板2a及側面板2b。通過沿著枕木方向貫通有橫梁10，能提高鐵道車輛電氣產品IE整體的剛性，并且多個懸掛用具中的至少一個使用懸掛用具9A，由此，將懸掛用具9A相對于行駛方向設置在任意的位置，從而能夠應對車輛側的向行駛方向的限制。
權利要求
1.一種鐵道車輛用電氣產品，經由與箱體的頂板和側面板接合的懸掛用具，而懸架在鐵道車輛的底板下的多根梁上，其特征在于， 在所述箱體的側面板與所述懸掛用具之間插入有與所述懸掛用具接合的金屬板，所述金屬板與所述側面板的至少左右和下部被接合，在車輛的大致水平方向上，所述懸掛用具的端部與所述金屬板的端部的距離為所述金屬板的板厚的大致同等以上。
2.一種鐵道車輛用電氣產品，經由與箱體的頂板和側面板接合的懸掛用具，而懸架在鐵道車輛的底板下的多根梁上，其特征在于， 在所述箱體的側面板與所述懸掛用具之間插入有與所述懸掛用具接合的金屬板，所述金屬板與所述側面板的至少左右和下部被接合，在車輛的上下方向上，所述懸掛用具的下端與所述金屬板的下端的距離大致等于板厚。
3.根據權利要求1或2所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 所述金屬板比所述箱體的側面板厚。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 所述懸掛用具與所述金屬板被焊接接合，所述懸掛用具與箱體的側面板被焊接接合或柳釘接合。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 所述金屬板由L字狀的金屬板構成，在所述頂板與所述懸掛用具之間插入有金屬板，所述懸掛用具與所述金屬板接合，且所述金屬板與所述頂板及所述側面板接合。
6.根據權利要求1所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 在車輛的大致水平方向上，所述懸掛用具的端部與所述金屬板的端部的距離為所述金屬板的板厚的3倍以上。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 通過多個所述懸掛用具而懸架在鐵道車輛的底板下的多根梁上，在所述多個懸掛用具的至少一個與所述側面板之間插入有所述金屬板。
8.根據權利要求7所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 在配置在位于車輛行進方向的前端和后端的懸掛用具之間的懸掛用具與側面板之間插入有所述金屬板。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的鐵道車輛用電氣產品，其特征在于， 所述懸掛用具具有將金屬板折彎成倒U字形狀而形成的2個安裝部和將2個安裝部連結的上部，且在上部具備螺栓孔。
全文摘要
本發明提供一種鐵道車輛用電氣產品。在鐵道車輛用電氣產品中，得到一種沒有質量和部件個數的增加，沒有箱內部的電氣產品的配置變更，而能夠應對車身側的安裝位置的限制的懸掛結構。將應對了向車輛側的枕木方向、上下方向的安裝位置的限制這樣的形狀的懸掛用具(9b)與金屬板(9c)接合而形成一體結構的懸掛用具(9A)，將懸掛用具(9A)與應對了向車身側的行駛方向的安裝位置的限制的位置的箱體(2)的頂板(2a)和側面板(2b)接合。經由在該懸掛用具(9A)的上部設置的螺栓孔(9a)而懸掛在車輛的底板下的梁上。
文檔編號B61C17/00GK103101545SQ20121043984
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月6日 優先權日2011年11月10日
發明者井上剛志, 堀野正也, 渡邊克美, 西連寺一宏 申請人:株式會社日立制作所