特許 6013775 車両用電力変換装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6013775

(24)【登録日】2016年9月30日

(45)【発行日】2016年10月25日

(54)【発明の名称】車両用電力変換装置

(51)【国際特許分類】

   B61D 17/00 20060101AFI20161011BHJP

   B61C 17/12 20060101ALI20161011BHJP

【ＦＩ】

   B61D17/00 B

   B61C17/12 A

【請求項の数】2

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2012-112783(P2012-112783)

(22)【出願日】2012年5月16日

(65)【公開番号】特開2013-237405(P2013-237405A)

(43)【公開日】2013年11月28日

【審査請求日】2015年2月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】100111121

【弁理士】

【氏名又は名称】原 拓実

(74)【代理人】

【識別番号】100149065

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 直美

(72)【発明者】

【氏名】寺田 裕一

(72)【発明者】

【氏名】黒澤 悟

【審査官】 志水 裕司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−０４８５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０５７０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０２９６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２３１０２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−００４９６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６１Ｃ １７／００

Ｂ６１Ｃ １７／１２

Ｂ６１Ｄ １７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両が走行するための電力を生成する車両用電力変換装置において、
前記車両用電力変換装置の筺体と、
前記車両に設置されたときにレール方向に位置する前記車両用電力変換装置の筺体面に設けられ、この筺体面に対向して配置された電気品に取り付けられた可動扉を支持する支持部と、
前記車両用電力変換装置の筺体に内蔵された半導体素子と、
前記半導体素子で発生する熱を放熱するための、前記半導体素子が１つの面に取り付けられたフランジと該フランジの前記１つの面の反対側の面に取り付けられた冷却フィンとを有し、前記車両用電力変換装置の筺体のレールと対向する面に取り付けられた冷却部と、
前記冷却部が前記車両用電力変換装置の筺体から落下するのを防止するために前記車両用電力変換装置の筺体側に設けられ、固定部とこの固定部から突出可能の引掛け部とを有する落下防止部材とから構成され、
前記落下防止部材の固定部が前記フランジに形成された開口部に挿入され、かつ前記引掛け部が前記固定部から突出することで、前記冷却部が前記車両用電力変換装置の筺体から落下することが防止されることを特徴とする車両用電力変換装置。

【請求項2】

前記冷却部は、ボルトを用いて前記車両用電力変換装置の筺体に取り付けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の車両用電力変換装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、車両用電力変換装置に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄道車両には、鉄道車両が走行するための電力を生成する電力変換装置が備えられている。電力変換装置内には電力を生成するための主要部品である半導体素子が設けられている。その半導体素子のスイッチング動作によって交流電流が生成されるが、半導体素子のスイッチング動作が行われる際の損失によって熱が発生する。

【0003】

電力変換装置内で発生した熱は、外部に放熱し半導体素子が温度許容値を超えないようにしなければならない。そのため、半導体素子には冷却部が備えられている。冷却部は走行する際に発生する走行風を受ける冷却フィンと、その冷却フィンの固定枠となるフランジで構成されている。

【0004】

このような冷却部は、電力変換装置の底辺部（レール側）に取り付けられていることが多く、脱落した場合は重大な事故となる危険性があった。そのため、電力変換装置の冷却部の脱落を防止する構造として、取り付けをボトル等で固定して行う方法等がある（例、特許文献１）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１０−１１１１９７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、従来のような方法では電力変換装置の筐体と冷却部を固定するための部品が多く、複雑化していたため、取り付けが困難であるという問題があった。

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、簡易的な構造で冷却部及び冷却部に取り付けられているその他の電気品の脱落を防止することができる車両用電力変換装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態の車両用電力変換装置は、前記車両用電力変換装置の筺体と、前記車両に設置されたときにレール方向に位置する前記車両用電力変換装置の筺体面に設けられ、この筺体面に対向して配置された電気品に取り付けられた可動扉を支持する支持部と、前記車両用電力変換装置の筺体に内蔵された半導体素子と、前記半導体素子で発生する熱を放熱するための、前記半導体素子が１つの面に取り付けられたフランジと該フランジの前記１つの面の反対側の面に取り付けられた冷却フィンとを有し、前記車両用電力変換装置の筺体のレールと対向する面に取り付けられた冷却部と、前記冷却部が前記車両用電力変換装置の筺体から落下するのを防止するために前記車両用電力変換装置の筺体側に設けられ、固定部とこの固定部から突出可能の引掛け部とを有する落下防止部材とから構成されている。そして、前記落下防止部材の固定部が前記フランジに形成された開口部に挿入され、かつ前記引掛け部が前記固定部から突出することで、前記冷却部が前記車両用電力変換装置の筺体から落下することが防止されることを特徴としている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態の車両用電力変換装置の全体構成図。

【図2】第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジのＡ矢視図。

【図3】第１の実施形態の車両用電力変換装置の第１ラッチ部の拡大図。

【図4】第１の実施形態の車両用電力変換装置の筐体凹部のＡ矢視図。

【図5】第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジと第１ラッチ部の取り付け図。

【図6】第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジ取り付け後の図。

【図7】第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチ部の取り付け前図。

【図8】第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチ部の取り付け後図。

【図9】第３の実施形態の車両用電力変換装置の第３ラッチ部の取り付け前図。

【図10】第３の実施形態の車両用電力変換装置の第３ラッチ部の取り付け後図。

【図11】第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の全体構成図。

【図12】第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第１取り付け前図。

【図13】第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第２取り付け前図。

【図14】第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の取り付け後図。

【図15】第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第１取り付け前図。

【図16】第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第２取り付け前図。

【図17】第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の取り付け後図。

【図18】第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチを解除する治具斜視図。

【図19】第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチを解除する治具拡大図。

【図20】（Ａ）第６の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造示す第１図。（Ｂ）第６の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第２図。

【図21】（Ａ）第７の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第１図。（Ｂ）第７の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第２図。

【図22】第８の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す図。

【図23】第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す図。

【図24】（Ａ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第１冷却風整流板Ｃ矢視図。（Ｂ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第１冷却風整流板Ｄ矢視図。（Ｃ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第２冷却風整流板のＣ矢視図。（Ｄ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第２冷却風整流板Ｄ矢視図。

【図25】（Ａ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第３冷却風整流板のＣ矢視図。（Ｂ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第３冷却風整流板Ｄ矢視図。（Ｃ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第４冷却風整流板Ｃ矢視図。（Ｄ）第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第４冷却風性整流板Ｄ矢視図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態の電力変換装置を図面を参照して説明する。

【0011】

（第１の実施形態）
第１の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図１は、第１の実施形態の車両用電力変換装置の全体構成図である。図２は、第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジのＡ矢視図である。図３は、第１の実施形態の車両用電力変換装置の第１ラッチ部の拡大図である。図４は、第１の実施形態の車両用電力変換装置の筐体凹部のＡ矢視図である。図５は、第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジと第１ラッチ部の取り付け図である。図６は、第１の実施形態の車両用電力変換装置のフランジ取り付け後の図である。図１乃至図６を用いて第１の実施形態について説明する。

【0012】

（構成）
図１には、車体１００、電力変換装置５０、筐体５１、実装部５２、フランジ５３、冷却フィン５４、第１ラッチ５５が示されている。車体１００は車輪が図示しないレール上を回転することによって走行している。車体１００のレール側の面である車体床下１００ａの外部側には電力変換装置５０が設置されている。

【0013】

電力変換装置５０は矩形の筐体５１を外箱として構成され、その筐体５１のレール側中
央部には凹部が設けられている。該凹部の底面である筐体凹部底面５１ａの筐体５１内面
側に半導体素子やその他の電気品等が実装される実装部５２を有している。また筐体凹部
底面５１ａの外面側かつ実装部５２に対向する位置には冷却フィン５４が取り付けられて
いる。冷却フィン５４は、固定枠となるフランジ５３の内周部に固定されて取り付けられ
、冷却フィン５４が取り付けられたフランジ５３は、筐体５１とボルト等で固定される。

【0014】

図２に示すようにフランジ５３は、４つの切欠き部（フランジ切欠き部５３ａ、５３ｂ
、５３ｃ、５３ｄ）が設けられている。一端部側にフランジ切欠き部５３ａ、５３ｂ設け
られる。そのフランジ切欠き部５３ａ、５３ｂが設けられた端部と対向するフランジ５３
の端部にフランジ切欠き部５３ｃ、５３ｄが設けられる。図２では、フランジ切欠き部５
３ａとフランジ切欠き部５３ｄが、各端部において対向するように位置し、フランジ切欠
き部５３ｂとフランジ切欠き部５３ｃが、各端部において対向するように位置する。ただ
し、各フランジ切欠き部の位置や数においてはこの限りでない。

【0015】

次に、図３に示すように、断面がＬ字状の板、第１ラッチ５５（落下防止部品）は、筐体５１の凹部の筐体凹部底面５１ａ以外の側面である筐体凹部側面５１ｂに設けられている。図４に示すように、４つの第１ラッチ５５が筐体５１の凹部側面である筐体凹部側面５１ｂに設けられている。そのとき第１ラッチ５５ａ、第１ラッチ５５ｂが１つの筐体凹部側面５１ｂに設けられ、第１ラッチ５５ｃ、第１ラッチ５５ｄが前述した第１ラッチ５５ａと第１ラッチ５５ｂが設けられている筐体凹部側面５１ｂと対向する位置にある筐体凹部側面５５ｂに設けられる。

【0016】

（作用）
次に本実施形態の電力変換装置の構成を用いて、電力変換装置５０にフランジ５３を取り付ける取付け方法について説明する。図５に示すように、第１ラッチ５５ａとフランジ切欠き部５３ａを、第１ラッチ５５ｂとフランジ切欠き５３ｂを、第１ラッチ５５ｃとフランジ切欠き５３ｃを、第１ラッチ５５ｄとフランジ切欠き５３ｄが合わさるように、フランジ５３を配置する。第１ラッチ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄとフランジ切欠き部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄの位置を合わせた後、フランジ５３を筐体凹部底面５１ａ方向に押し上げる。フランジ５３を筐体凹部底面５１ａに方向に押し上げると、フランジ５３全体が、第１ラッチ５３よりも筐体凹部底面５１ａ側に位置することになる。つまり、図３のような状態となる。フランジ５３全体が第１ラッチ５３よりも筐体凹部底面５１ａ側に位置した際に、図６に示すように第１ラッチ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄとフランジ切欠き部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄが異なる位置となるように、フランジ５３を移動させる。フランジ５３を移動させることで、各弟１ラッチ５５がフランジ５３のフランジ切欠き部５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄのない部分と重なることになる。

【0017】

（効果）
上記のような構成を有する本実施形態の電力変換装置は、フランジ５３と筐体５１を接
続しているボルト等の固定器具が破損し場合、第１ラッチ５５上部にフランジ５３の外周
部が接触することになる。そのため、フランジ５３が落下した場合においても筐体５１内
においてフランジ５３及び冷却フィン５４が留まることになる。フランジ５３と冷却フィ
ン５４が筐体５１外まで落下することないため、車両走行に重大な影響を及ぼすことがな
くなる。

【0018】

以上述べた実施形態の電力変換装置によれば、冷却部が落下した際に筐体内に留まる落下防止部品を設けることにより、簡易的な構造で電力変換装置の脱落を防止することが可能となる。なお図１に記載された枕木方向はレール方向でもよい。

【0019】

また上述したもの以外に脱落の危険性があるものとして冷却部の他に、冷却部と電気品で構成されるユニット、カバー等の構造部品が考えられるが、それらの落下防止についても本実施形態の構成は適用可能である。

【0020】

（第２の実施形態）
第２の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図７は、第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチ部の取り付け前図である。図８は、第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチ部の取り付け後図である。

【0021】

本実施形態は、第１の実施形態とは、落下防止部品であるラッチ部分の構造が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。

【0022】

（構成）
図７及び図８に示すように、本実施形態の第２ラッチ（落下防止部品）６０は第２ラッ
チ固定部６１、第２ラッチ留め部６２、第２ラッチ可動部６３を有している。第２ラッチ
固定部６１は、第２ラッチ固定部６１の一側面が筐体凹部側面５１ｂに溶接等により固定
されている。第２ラッチ固定部６１と第２ラッチ可動部６３は第２ラッチ留め部６２によ
って可動可能なように支持されている。このとき第２ラッチ留め部６２は、例えば第２ラ
ッチ固定部６１と第２ラッチ可動部６３を貫通するような棒状のもので、第２ラッチ固定
部６１と第２ラッチ可動部６３から突出している部分をボルト等で固定することによって
第２ラッチ固定部６１と第２ラッチ可動部６３が接続している。また、例えば第２ラッチ
可動部６３と第２ラッチ固定部６１がバネによって構成される。

【0023】

（作用）
上記のような本実施形態の電力変換装置は、図７に示すようにフランジ５３を筐体５１外から筐体凹部底面５１ａ方向に押し上げると、フランジ５３の外周部が第２ラッチ可動部６３と接触する。フランジ５３の外周部と第２ラッチ可動部６３が接触した状態で、フランジ５３を筐体凹部底面５１ａ方向に更に押し上げると、第２ラッチ可動部６３は第２ラッチ固定部６１と同様に、第２ラッチ可動部６３の広い一側面が筐体凹部側面５１ｂに沿って位置することになる。つまり第２ラッチ６０全体の長手方向が筐体凹部側面５１ｂとほぼ並行しているような状態となる。

【0024】

その後、図８に示すようにフランジ５３が筐体凹部底面５１ａに接触し、取り付けられる。その際に、フランジ５３は第２ラッチ可動部６３よりも筐体凹部底面５１ａ側に位置している。そのため、第２ラッチ可動部６３は可動可能な領域で、筐体凹部側面５１ｂに対して傾斜を有することになる。

【0025】

（効果）
上記のような構成を有する本実施形態の電力変換装置は、フランジ５３と筐体５１を接続しているボトル等の固定器具が破損した場合、第２ラッチ可動部６３上部にフランジ５３の外周部が接触することになる。そのため、フランジ５３が落下した場合においても筐体５１内においてフランジ５３及び冷却フィン５４が留まることになる。フランジ５３と冷却フィン５４が筐体５１外まで落下することないため、車両走行に重大な影響を及ぼすことがなくなる。

【0026】

以上述べた少なくとも１つの実施形態の電力変換装置によれば、冷却部が落下した際に筐体内に留まる落下防止部品を設けることにより、簡易的な構造で電力変換装置の脱落を防止することが可能となる。

【0027】

（第３の実施形態）
第３の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図９は、第３の実施形態の車両用電力変換装置の第３ラッチ部の取り付け前図である。図１０は、第３の実施形態の車両用電力変換装置の第３ラッチ部の取り付け後図である。尚、図１乃至８と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0028】

本実施形態は、第１の実施形態とは、落下防止部品であるラッチ構造が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。

【0029】

（構成）
図９、図１０に示すように、本実施形態の第３ラッチ７０は第３ラッチ補助部７１、第３ラッチ留め部７２、第３ラッチ可動部７３を有している。矩形の第３ラッチ補助部７１は、第３ラッチ補助部７１の一側面が筐体凹部側面５１ｂに溶接等により固定されている。略Ｌ字型の第３ラッチ可動部７３は、第３ラッチ留め部７２によって、第３ラッチ可動部７３の一端部がフランジ５３と可動可能なように接続されている。このとき例えば第３ラッチ留め部７２は、ボルト等によって構成される。第３ラッチ可動部７３は開口部を有しており、フランジ５３側に凹部がある場合、第３ラッチ可動部７３の開口部側からフランジ５３の凹部に向けてネジ状になった棒を挿入する。第３ラッチ可動部７３側に突出しているネジ状の棒端部はナットによって固定される。そのため、フランジ５３と第３ラッチ可動部７３はボルトを介して接続している。また、例えば第３ラッチ可動部７３はバネによって構成される。

【0030】

（作用）
上記のような本実施形態の電力変換装置は、図９に示すようにフランジ５３を筐体５１外から筐体凹部底面５１ａ方向に押し上げる際に、第３ラッチ可動部７３をフランジ５３の冷却フィン側に収納する。フランジ５３の内側に第３ラッチ可動部７３が収納された状態で、フランジ５３を筐体凹部底面５１ａ方向に更に押し上げると、図１０に示すようにフランジ５３が筐体凹部底面５１ａに接触し、取り付けられる。その際に、第３ラッチ可動部７３の固定されていない側の端部は、フランジ５３よりも筐体凹部側面５１ｂ側に突出する。突出した第３ラッチ可動部７３の端部のレール側（下側）には、第３ラッチ補助部７１が設けられている。

【0031】

（効果）
上記のような構成を有する本実施形態の電力変換装置は、フランジ５３と筐体５１を接
続しているボルト等の固定器具が破損し場合、第３ラッチ可動部７３の一端部と第３ラッ
チ補助部７１が接触することになる。そのため、フランジ５３が落下した場合においても
筐体５１内においてフランジ５３及び冷却フィン５４が留まることになる。フランジ５３
と冷却フィン５４が筐体５１外まで落下することないため、車両走行に重大な影響を及ぼ
すことがなくなる。

【0032】

以上述べた少なくとも１つの実施形態の電力変換装置によれば、冷却部が落下した際に筐体内に留まる落下防止部品を設けることにより、簡易的な構造で電力変換装置の脱落を防止することが可能となる。

【0033】

（第４の実施形態）
第４の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図１１は、第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の全体構成図である。図１２は、第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第１取り付け前図である。図１３は、第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の第２取り付け前図である。図１４は、第４の実施形態の車両用電力変換装置の第４ラッチ部の取り付け後図である。尚、図１乃至１０と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0034】

本実施形態は、第１の実施形態とは、落下防止部品であるラッチ構造が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。

【0035】

（構成）
図１１、図１２、図１３、図１４に示すように、本実施形態の第４ラッチ８０は、円筒状の第４ラッチ固定部８１と、板状の第４ラッチ引掛け部８２を有している。第４ラッチ固定部８１は、フランジ５３の筐体凹部底面５１ａ側に取り付けられている。第４ラッチ引掛け部８２は、第４ラッチ固定部８１内の一端部側に収納可能な状態で取り付けられている。このとき、第４ラッチ引掛け部８２に何も力が加わっていない状態の場合は、第４ラッチ引掛け部８２は第４ラッチ固定部８１の外側に一部突出した状態となっている。

【0036】

（作用）
上記のような本実施形態の電力変換装置は、図１２に示すようにフランジ５３を筐体５１外から筐体凹部底面５１ａ方向に押し上げる際に、図１３に示すように、第４ラッチ固定部８１が筐体凹部底面５１ａに開口している筐体開口部５１ｃと同位置となるように配置する。第４ラッチ固定部８１が筐体開口部５１ｃを通過する際、第４ラッチ引掛け部８２は、筐体開口部５１ｃの側面と接触することで第４ラッチ固定部８１内に一部または全てが収納される状態となる。フランジ５３を筐体凹部底面５１ａ方向に更に押し上げると、図１４に示すようにフランジ５３が筐体凹部底面５１ａに接触し、取り付けられる。その際に、第４ラッチ固定部８１のフランジ５３と固定されていないほうの端部は筐体凹部底面５１ａより筐体５１内部に突出することになる。該端部に設けられている第４ラッチ引掛け部８２は、外部からの圧力が何もないため、第４ラッチ固定部８１より外に突出することになる。

【0037】

（効果）
上記のような構成を有する本実施形態の電力変換装置は、フランジ５３と筐体５１を接
続しているボルト等の固定器具が破損し場合、第４ラッチ引掛け部８２の一部と筐体凹部
底面５１ａの一部が接触することになる。そのため、フランジ５３が落下した場合におい
ても筐体５１内においてフランジ５３及び冷却フィン５４が留まることになる。フランジ
５３と冷却フィン５４が筐体５１外まで落下することないため、車両走行に重大な影響を
及ぼすことがなくなる。

【0038】

以上述べた少なくとも１つの実施形態の電力変換装置によれば、冷却部が落下した際に筐体内に留まる落下防止部品を設けることにより、簡易的な構造で電力変換装置の脱落を防止することが可能となる。

【0039】

（変形例）
次に、前述した第４ラッチと同様の構造を有する第５ラッチの取り付け位置が異なる場合について説明する。図１５は、第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第５ラッチ部の第１取り付け前図である。図１６は、第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第５ラッチ部の第２取り付け前図である。図１７は、第４の実施形態の変形例の車両用電力変換装置の第５ラッチ部の取り付け後図である。尚、図１乃至１４と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0040】

本実施形態は、第４の実施形態とは、落下防止部品であるラッチの取り付け場所が異なっている。以下、その点について詳細に説明する。

【0041】

（構成）
図１５に示すように、第５ラッチ９０は筐体凹部底面５１ａの外面に設けられている。また、フランジ５３には第５ラッチ９０の取り付け位置と合わせてフランジ開口部５３ｅが設けられている。前述した第４ラッチ８０と同様の構成を有する第５ラッチについての説明は省略する。

【0042】

（作用）
上記のような本実施形態の電力変換装置は、図１５に示すようにフランジ５３を筐体５１外から筐体凹部底面５１ａ方向に押し上げる際に、第５ラッチ固定部９１がフランジ開口部５３ｅと同位置となるように配置する。図１６に示すように、第５ラッチ固定部９１がフランジ開口部５３ｅを通過する際、第５ラッチ引掛け部９２は、フランジ開口部５３ｅの側面と接触することで第５ラッチ固定部９１内に一部または全てが収納される状態となる。フランジ５３を筐体凹部底面５１ａ方向に更に押し上げると、図１７に示すようにフランジ５３が筐体凹部底面５１ａに接触し、取り付けられる。その際に、第５ラッチ固定部８１の筐体凹部底面５１ａと固定されていないほうの端部はフランジ５３より冷却フィン５４側に突出することになる。該端部に設けられている第５ラッチ引掛け部９２は、外部からの圧力が何もないため、第５ラッチ固定部９１より外に突出することになる。

【0043】

（効果）
以上のような構成は、前述した第４の実施形態と同様の構成を有するだけでなく、フランジ５３を筐体５１から取り外す際に、例えば筒状のラッチ解除器具を使用することによって、第５ラッチ引掛け部９２を容易に第５ラッチ固定部９１内に収納することが可能となる。そのため、安全性に加えて装置の脱着性が向上することになる。

【0044】

（第の５実施形態）
第５の実施形態について図を参照し、詳細に説明する。図１８は、第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチを解除するラッチ解除器具斜視図である。図１９は、第２の実施形態の車両用電力変換装置の第２ラッチを解除するラッチ解除器具拡大図である。尚、図１乃至１７と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0045】

本実施形態は、第２の実施形態のラッチ機能（落下防止機能）を解除するための道具である。以下、その点について詳細に説明する。

【0046】

（構成）
図１８に示すラッチ解除器具１１０は、受け板１１１、ラッチ解除棒１１２、調整部１１３、台座１１４を有している。板状の台座１１４上には、上下の高さ調整が可能な調整部１１３が取り付けられている。調整部１１３の台座１１４と接続してないもう一方の端部には、板状の受け板１１１が取り付けられている。受け板１１１と台座１１４は、それぞれの広い面が対向するように位置している。また、受け板１１１の調整部１１３と接続されていないほうの面にはコの字上のラッチ解除棒１１２が取り付けられている。このとき、ラッチ解除棒１１２の端部は両方ともに受け板１１１と接続している。

【0047】

（作用）
このような構成のラッチ解除器具は、図１９に示すように、例えば第２ラッチ図８のようなフランジ５３を筐体５１に取り付けた後の状態となっていた場合、ラッチ解除器具１１０を筐体５１の凹部に合わせて配置させる。その後、調整部１１３によって筐体凹部底面５１ａ方向にラッチ解除器具１１０の受け板１１２を押し上げる。受け板１１２を押し上げると受け板１１２に取り付けられているラッチ解除棒１１２も筐体凹部底面５１ａ側に押し上げられる。その際に、ラッチ解除棒１１２の一部が第２ラッチ可動部６３のレール側の面に接触する。

【0048】

ラッチ解除棒１１０の一部と第２ラッチ可動部６３が接触した状態で、ラッチ解除棒１１０を筐体凹部底面５１ａ方向に更に押し上げると、第２ラッチ可動部６３は第２ラッチ固定部６１と同様に、第２ラッチ可動部６３の広い一側面が筐体凹部側面５１ｂに沿って位置することになる。つまり第２ラッチ６０全体の長手方向が筐体凹部側面５１ｂとほぼ並行しているような状態となる。

【0049】

（効果）
上記のような構成を有するラッチ解除器具は、少なくとも１つの実施形態のラッチの落下防止機能を容易に解除することが可能となる。

【0050】

（第６の実施形態）
次に、第１乃至第４の実施形態と組み合わせ可能な車両用電力変換装置の周辺構造について図２０を用いて説明する。図２０（Ａ）は、第６の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造示す第１図である。図２０（Ｂ）は、第６の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第２図である。尚、図１乃至１９と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0051】

（構成）
図２０には、車体１００の車体床下１００ａ、電力変換装置５０、筐体５１、５１ａ
筐体凹部底面、５１ｃ筐体底面、実装部５２、フランジ５３、冷却フィン５４、点検部１２０、第１点検部用ラッチ１２１、ヒンジ１２２、第１点検扉１２３、電気品１５０が示されている。

【0052】

車体床下１００ａには進行方向に沿って、電力変換装置５０の筐体５１の両側に電気品１
５０が設置されている。筐体５１の電気品１５０に対向している面には、筐体５１内に設
置されている実装部５２を点検するための開口部を有する点検部１２０が設けられている
。点検部１２０の開口部には、該開口部を覆うようなカバーが設けられていてもよい。ま
た、点検部１２０の下部（車体床下１００ａよりも図示しないレール側に位置する筐体底
面５１ｃ側）には、断面がＬ字型となる長板の第１点検部用ラッチ１２１が、筐体５１の
側面に取り付けられている。このとき、第１点検部用ラッチ１２１は、そのＬ字の一端部
側面が筐体５１の側面と接合しており、また他端部が筐体５１から電気品１５０方向に延
出している。筐体５１と対向する電気品１５０面上で、第１点検部用ラッチ１２１と略対
向する位置にヒンジ１２２が設けられている。ヒンジ１２２は、第１点検扉１２３が可動
可能なように第１点検扉の一端部と接続され、支持している。このとき、第１点検扉１２
３の他端部は、第１点検部用ラッチ１２１のＬ字延出部分の車両床下１００ａに対向する
側面上（Ｌ字延出部上面）と接触可能となる。

【0053】

（作用）
このような本実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の作用を説明する。

【0054】

図２０（Ａ）に示すように、第１点検扉１２３は第１点検部用ラッチ１２１のＬ字延出部上面に引っかかるようにして接触する。このとき、電気品１５０及び電力変換装置５０、第１点検扉１２３で囲まれた内部空間１２４が保持される。つまり、内部空間１２４は外部と第１点検扉１２３で仕切られている。

【0055】

次に、図２０（Ｂ）を用いて、第１点検扉１２３が上方向に可動した場合について説明する。図に示すように、第１点検扉１２３はヒンジ１２２と一端部が接続することによって、ヒンジ１２２と接続していない端部が少なくとも９０度は可動可能なように設けられている。図２０（Ａ）の第１点検扉１２３の端部が約９０度、電気品１５０側に移動したのが図２０（Ｂ）の第１点検扉となる。９０度移動後の第１点検扉１２３は、電気品１５０に設けられている固定具によって固定されることも可能である。またヒンジ１２３の回転をロックするような固定具によって固定することも可能である。このとき、電気品１５０と電力変換装置５０間は、開口部を有することになる。

【0056】

（効果）
上記のような構成を有する実施形態は、第１点検扉をヒンジ及び第１点検部用ラッチによって容易に開閉することが可能となる。つまり、点検扉を移動させた後の開口部より、第１点検部を介して筐体内に容易にアクセスするできるため、点検部からの保守作業の簡易化が可能となる。また、通常の車両の走行時は、第１点検扉によって外部から筐体内への粉塵の流入を防止することが可能となる。

【0057】

以上のことから本実施形態の車両用電力変換装置は、第１乃至５の実施形態の効果に加え、電力変換装置外部から内部への粉塵等の流入を軽減しながらもメンテナンス性を向上させることが可能となる。

【0058】

（第７の実施形態）
次に、第１乃至第４の実施形態と組み合わせ可能な車両用電力変換装置の周辺構造について図２１を用いて説明する。図２１（Ａ）は、第７の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第１図である。図２１（Ｂ）は、第７の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す第２図である。尚、図１乃至２０と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0059】

（構成）
本実施形態の構成は、第６の実施形態の構成と点検扉と点検部用ラッチの接触構造が異なっている。以下、その点について説明する。

【0060】

第２点検扉１３３の一端部は電気品１５０に取り付けられているヒンジ１３２と接続し、他端部は筐体５１側まで延在している。第２点検扉１３３の延在側端部は、筐体５１の側面に取り付けられている第２点検部用ラッチのＬ字延出部の下側（筐体底面５１ｃ側）に位置する。このとき、第２点検扉１３３の延在側端部と、第２点検部用ラッチのＬ字延出部は、互いに重なる側面部分を有することになる。該重複面部分において、第２点検扉１３３の延在側端部と第２点検部用ラッチ１３１のＬ字延出部は、双方が貫通するような貫通孔１３５を有している。貫通孔１３５には、ネジやボルト等の取付け具１３４を差し込むことが可能である。取付け具１３４によって、第２点検扉１３３は第２点検部用ラッチ１３１に固定される。

【0061】

（作用）
このような構成を有する本実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の作用について説明する。

【0062】

図２１（Ａ）に示すように、第２点検扉１３３は第２点検部用ラッチ１３１のＬ字延出部下面に接触するように取付け具１３４で固定される。このとき、電気品１５０及び電力変換装置５０、第２点検扉１３３で囲まれた内部空間１３４が保持される。つまり、内部空間１３４は外部と第２点検扉１３３で仕切られている。

【0063】

次に、図２１（Ｂ）を用いて、第２点検扉１３３が下方向に可動した場合について説明する。図に示すように、第２点検扉１３３の一端部がヒンジ１３２と接続することによって、ヒンジ１３２と接続していない端部が少なくとも９０度は可動可能なように設けられている。図２１（Ａ）の第２点検扉１３３の端部が約９０度、下方向（筐体底面側）から電気品１５０側に移動したのが図２１（Ｂ）の第２点検扉１３３となる。９０度移動後の第２点検扉１３３は、電気品１５０に設けられている固定具によって固定されることも可能である。またヒンジ１３３の回転をロックするような固定具によって固定することも可能である。このとき、電気品１５０と電力変換装置５０間は、開口部を有することになる。

【0064】

（効果）
上記のような構成を有する実施形態は、第２点検扉をヒンジ、第２点検部用ラッチ、取付け具によって容易に開閉・固定することが可能となる。そのため、第２点検扉を移動させた後の開口部より、点検部を介して筐体内に容易にアクセスできるため、点検部からの保守作業の簡易化が可能となる。また、通常の車両の走行時は、第２点検扉によって外部から筐体内への粉塵の流入を防止することが可能となる。さらに、第２点検扉が下方開閉することで、第２点検扉により点検作業中であることが容易に認識可能であり、また認識可能であることから第２点検扉の閉め忘れ防止効果もある。

【0065】

以上のことから本実施形態の車両用電力変換装置は、第１乃至５の実施形態の効果に加え、電力変換装置外部から内部への粉塵等の流入を軽減しながらもメンテナンス性を向上させることが可能となる。

【0066】

（第８の実施形態）
次に、第１乃至第４の実施形態と組み合わせ可能な車両用電力変換装置の周辺構造について図２２を用いて説明する。図２２は、第８の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す図である。尚、図１乃至２１と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0067】

（構成）
本実施形態の構成は、第６の実施形態の電気品と筐体の大きさが異なることによって点検扉と点検部用ラッチの接触構造が異なっている。以下、その点について説明する。

【0068】

第３点検扉１４３の一端部は電気品１５１に取り付けられているヒンジ１４２と接続し、他端部は筐体５１側まで延在している。第３点検扉１４３の延在側端部は、筐体５１の側面に取り付けられている第３点検部用ラッチ１４１のＬ字延出部の上面側（車体底面１００ａ側）に位置する。このとき、第３点検部用ラッチ１４１は第１点検部用ラッチ１２１及び第２点検部用ラッチ１３１よりも大きい内角を有する。また、第３点検扉１４３の延在側端部と、第３点検部用ラッチ１４１のＬ字延出部は、互いに重なる側面部分を有することになる。このとき、電気品１５１の底面（電気品底面１５２）は、筐体５１よりも図示しないレール方向の下方に位置している。そのため、第３点検扉１４３は、電気品１５１側端部から筐体５１側端部にかけて傾斜を有して位置している。

【0069】

（作用）
このような構成を有する本実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造は、第６の実施形態と同様の作用を有する。

【0070】

（効果）
上記のような構成を有する実施形態は、第３点検扉をヒンジ及び第３点検部用ラッチによって容易に開閉することが可能となる。そのため、第３点検扉を移動させた後の開口部より、点検部を介して筐体内に容易にアクセスできるため、点検部からの保守作業の簡易化が可能となる。また、通常の車両の走行時は、第３点検扉によって外部から筐体内への粉塵の流入を防止することが可能となる。

【0071】

以上のことから本実施形態の車両用電力変換装置は、第１乃至５の実施形態の効果に加え、電力変換装置外部から内部への粉塵等の流入を軽減しながらもメンテナンス性を向上させることが可能となる。

【0072】

なお、本実施形態の構成を第７の実施形態の構成と組みあせて第３点検扉を第３点検部用ラッチのＬ字延出部下側からボルトやネジ等の取付け具で固定することも可能である。その際も第７実施形態と本実施形態と同様の作用を得ることが可能である。

【0073】

（第９の実施形態）
次に、第１乃至第４の実施形態と組み合わせ可能な車両用電力変換装置の周辺構造について図２３、図２４、図２５を用いて説明する。図２３は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造を示す図である。図２４（Ａ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第１冷却風整流板Ｃ矢視図である。図２４（Ｂ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第１冷却風整流板Ｄ矢視図である。図２４（Ｃ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第２冷却風整流板のＣ矢視図である。図２４（Ｄ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第２冷却風整流板Ｄ矢視図である。図２５（Ａ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第３冷却風整流板のＣ矢視図である。図２５（Ｂ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第３冷却風整流板Ｄ矢視図である。図２５（Ｃ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第４冷却風整流板Ｃ矢視図である。図２５（Ｄ）は、第９の実施形態の車両用電力変換装置の周辺構造の第４冷却風性整流板Ｄ矢視図である。

【0074】

尚、図１乃至２２と同一の構成をとるものについては、同符号を付して説明を省略する。

【0075】

（構成）
本実施形態は第６の実施形態とは、第１点検扉１２３に第１冷却風整流板が取り付けられている点が異なっている。以下、その点について説明する。

【0076】

図２３に示すように、第１冷却風整流板１２５は、第１点検扉１２３の下面（車体床下１００ａと対向する面と反対側の面）に設けられている。

【0077】

図２４（Ａ）に図２３のＣ方向からの第１冷却風整流板１２５を示し、図２４（Ｂ）に図２３のＤ方向からの第１冷却風整流板１２５を示す。図２４に示すように、第１冷却風整流板１２５は、複数枚の長板が等間隔かつ、広い面が互いに対向するように設置される。

【0078】

次に、冷却風整流板の変形例を図２４（Ｃ）（Ｄ）及び図２５（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を用いて説明する。

【0079】

図２４（Ｃ）に図２３のＣ方向からの第２冷却風整流板を示し、（Ｄ）に図２３のＤ方向からの第２冷却風整流板を示す。第２冷却風整流板１２６は、断面がマス目状となる形状を有している。詳細には、第１冷却風整流板１２５の複数枚の長板と直交し、貫通するように長板を追加する構成となる。

【0080】

図２５（Ａ）に図２３のＣ方向からの第３冷却風整流板を示し、（Ｂ）に図２３のＤ方向からの第３冷却風整流板を示す。第３冷却風整流板１２７は、断面が波状となる長板である。このとき、一方向の波の頂点部分が第１点検扉１２３と接合されることで、第３冷却風整流板１２７は第１点検扉１２３に固定される。また、この波状となる長板が第１点検扉と一体化した構造も可能である。そのときは第３冷却風整流板と同様に、一端部はヒンジと接続し、他端部は点検部用ラッチと接触可能な構造である。

【0081】

図２５（Ｃ）に図２３のＣ方向からの第４冷却風整流板を示し、（Ｄ）に図２３のＤ方向からの第４冷却風整流板を示す。第４冷却風整流板１２８は第３冷却風整流板１２７が２枚重なった構成を有している。詳細には、第４冷却風整流板１２８は、断面が波状のなる長板の第４冷却風整流板１２８ａと第４冷却風整流板１２８ｂを有している。第４冷却風整流板１２８ａは、一方向の波の頂点が第１点検扉１２３と接合している。また第４冷却風整流板１２８ｂは、第４冷却風整流板１２８ａが第１点検扉１２３と接合している波の頂点部とは反対側の波の頂点部と接合する。このとき、第４冷却風整流板１２８ａの波の頂点部と第４冷却風整流板１２８ｂの波の頂点部はずれて位置している。そのため、第４冷却風整流板１２８は、第４冷却風整流板１２８ａと第４冷却風整流板１２８ｂに囲まれた空洞を複数個、有することになる。

【0082】

（作用）
本実施形態の作用について以下に説明する。

【0083】

まずは、図２３及び図２４（Ａ）（Ｂ）の第１冷却風整流板１２５時の作用を説明する。車両が走行すると電気品１５０及び筐体５１の底面を外気が流動する。例えば図２３において左方向から右方向に外気が流れていた場合、電気品１５０の底面に沿って流れている外気は、第１冷却風整流板１２５の長板間を通過する際に整流され、冷却フィン５４へ向かって流れることになる。

【0084】

次に、図２４（Ｃ）（Ｄ）の第２冷却風整流板１２６時の作用について説明する。車両が走行すると電気品１５０及び筐体５１の底面を外気が流動する。電気品１５０の底面に沿って流れている外気は、第２冷却風整流板１２６と第１点検扉１２３で構成するマス目を通過する際に整流され、冷却フィンへ向かって流れることになる。

【0085】

次に、図２５（Ａ）（Ｂ）の第３冷却風整流板１２７時の作用について説明する。車両が走行すると電気品１５０及び筐体５１の底面を外気が流動する。電気品１５０の底面に沿って流れている外気は、第３冷却風整流板１２７と第１点検扉１２３の間及び、第３冷却風整流板間を通過する際に整流され、冷却フィン５４へ向かって流れることになる。

【0086】

次に、図２５（Ｃ）（Ｄ）の第４冷却風整流板１２８時の作用について説明する。車両が走行すると電気品１５０及び筐体５１の底面を外気が流動する。電気品１５０の底面に沿って流れている外気は、第４冷却風整流板１２８ａと第１点検扉１２３間、第４冷却風整流板１２８ａと第４冷却風整流板１２８ｂ間、第４冷却風整流板１２８ｂ間を通過する際に整流され、冷却フィン５４へ向かって流れることになる。

【0087】

（効果）
このように構成された本実施形態の車両用電力変換装置は、第１点検扉に冷却風整流板が取り付けられていることにより、車両の床下を流れる多くの乱流が含まれる外気を冷却風整流板によって整流し、乱流を持たない外気を冷却フィンに流すことになるため、
より多くの外気が冷却風として冷却フィンを通過することになる。

【0088】

またこのとき、第２乃至４の冷却風整流板はよりおおくの風洞を有数する構成のため、整流効果が高く、冷却フィンへ流入する冷却風量の増加効果が考えられる。

【0089】

なお、本実施形態の構成は第６乃至第８の実施形態と組み合わせることが可能である。各実施形態と組み合わせた際は、各実施形態と本実施形態と双方の効果が得られる。

【0090】

また、第６乃至第９の実施形態に記載された点検扉は電気品または筐体のどちらにでも接続可能である。

【0091】

また第６乃至第９の実施形態に記載された筐体と電気品間に距離がある場合は、筐体と電気品間に車体に梁を取り付けることで、該梁と筐体間で上記実施形態の構成を取ることも可能である。

【0092】

上記で説明された全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。そのため、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0093】

５０ 電力変換装置
５１ 筐体
５１ａ 筐体凹部底面
５１ｂ 筐体凹部側面
５１ｃ 筐体開口部
５２ 実装部
５３ フランジ
５３ａ フランジ切欠き部
５３ｂ フランジ切欠き部
５３ｃ フランジ切欠き部
５３ｄ フランジ切欠き部
５３ｅ フランジ開口部
５４ 冷却フィン
５５ 第１ラッチ
５５ａ 第１ラッチ
５５ｂ 第１ラッチ
５５ｃ 第１ラッチ
５５ｄ 第１ラッチ
６０ 第２ラッチ
６１ 第２ラッチ固定部
６２ 第２ラッチ留め部
７０ 第３ラッチ
７１ 第３ラッチ補助
７２ 第３ラッチ留め部
７３ 第３ラッチ可動部
８０ 第４ラッチ
８１ 第４ラッチ固定部
８２ 第４ラッチ引掛け部
９０ 第５ラッチ
９１ 第５ラッチ固定部
９１ 第５ラッチ引掛け部
１００ 車体
１００ａ 車体床下
１１０ ラッチ解除器具
１１１ 受け板
１１２ ラッチ解除棒
１１３ 調整部
１１４ 台座
１２０ 点検部
１２１ 第１点検部用ラッチ
１２２ ヒンジ
１２３ 第１点検扉
１２５ 第１冷却風整流板
１２６ 第２冷却風整流板
１２７ 第３冷却風整流板
１２８ 第４冷却風整流板
１２８ａ 第４冷却風整流板
１２８ｂ 第４冷却風性留板
１３０ 点検部
１３１ 第２点検用ラッチ
１３２ ヒンジ
１３３ 第２点検扉
１３４ 取付け具
１３５ 貫通孔
１４０ 点検部
１４１ 第３点検部用ラッチ
１４２ ヒンジ
１４３ 第３点検扉
１５０ 電気品
１５１ 電気品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】