JP2001250735A

JP2001250735A - 車両用コンデンサの取付構造

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Publication number: JP2001250735A
Application number: JP2000058635A
Authority: JP
Inventors: Tomonaga Kobayashi; 林智永小; Takehisa Iida; 田武久飯
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Transport Engineering Inc
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2000-03-03
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】電気機器収納ケース内でのスペースファクタ
を向上させ、また、簡易な構造でコンデンサの冷却を行
えるようにすること。【解決手段】コンデンサ２を形成するケース部材２ａ
の外面のうち振れ止め受け部３が溶着されている外面
に、取付部材としての取付ボス５及び一対の取付フレー
ム６，６が溶着されている。平板状の支持板７には周辺
回路部品８が搭載されており、この支持板７には複数の
ネジ孔６ａに対応する寸法で取付孔７ａが形成されてい
る。そして、図示を省略してあるボルト部材により支持
板７を一対の取付フレーム６，６に取り付けることがで
きるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気車の電気機器
収納ケース内に配設される車両用コンデンサの取付構造
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電気車の床下部分には、通常、図５に示
すように、電気機器収納ケース１が配置されており、こ
の電気機器収納ケース１内には、駆動モータに電力を供
給するためのインバータ装置や、リアクトル、トランス
及びコンデンサ２等の種々の電気機器が配設されてい
る。なお、このコンデンサ２としては、離線保障用コン
デンサ（変電所からの給電が遮断されるセクション通過
時に電力供給を行うためのもの）、及び平滑コンデンサ
などがあるが、本発明はいずれのコンデンサをも適用対
象とするものである。

【０００３】図６は、図５の電気機器収納ケース１内に
配設されるコンデンサ２の外形を示す斜視図である。コ
ンデンサ２は、ケース部材２ａを有しており、このケー
ス部材２ａ内に絶縁オイル等が充填されている。上側の
ケース部材２ａからは一対の端子２ｂが突出しており、
側面側のケース部材２ａ外面には固定用部材としての一
対の振れ止め受け部３が溶着されている。また、ケース
部材２ａの底面側には、やはり固定用部材としての底部
固定板４が溶着されている。そして、上記の振れ止め受
け部３及び底部固定板４がボルト部材により電気機器収
納ケース１側の取付部材に締結されて、コンデンサ２が
電気機器収納ケース１に強固に固定されている。なお、
ケース部材２ａは雰囲気温度の上昇にしたがって矢印で
示す方向に膨張する傾向があるため、ボルト部材での締
結個所はこの膨張の影響が少ない側面側となっている。
また、電気機器収納ケース１内におけるコンデンサ２の
固定位置、固定方向、固定姿勢等は電気車の種類に応じ
て千差万別なものとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、電気機器収
納ケース１内にはいくつかの室が形成されており、コン
デンサ２はコンデンサ収納室に配設され、また、インバ
ータ装置はインバータ収納室に配設されている。そし
て、このコンデンサ収納室には、コンデンサ２だけでな
く、その周辺回路部品もコンデンサ収納室内に設けられ
ているフレーム部材やボス部材に取り付けられている
が、この周辺回路部品の配設位置は極力メインテナンス
作業が容易に行える位置にするのが通常である。

【０００５】しかし、このようにメインテナンス作業が
容易に行えるように周辺回路部品を配設することは、反
面でスペースファクタを悪化させることになり、配線長
の増加や配線状態の複雑化を招いたり、電気機器収納ケ
ース１の内部構造を複雑化すると共にその一定以上の小
型化を困難にしている。

【０００６】また、一般に、インバータ装置や、リアク
トル、トランス等は発熱量が比較的大きな発熱性機器と
考えられているために、これらの収納室の一部には熱逃
がし用の孔が設けられているなど、ある程度冷却につい
ての配慮がなされているのが通常である。しかし、コン
デンサに関しては、それほど発熱量の大きな機器とは考
えられていないために、これまで冷却についての配慮は
余りなされておらず、殆ど空気の逃げ口のない略密閉状
の収納室内に配設されていた。そのため、コンデンサ２
の性能の劣化が速まり、短時間でコンデンサ２の容量が
大きく低下してしまうという結果を招いていた。

【０００７】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、電気機器収納ケース内でのスペースファクタを向
上させ、また、簡易な構造でコンデンサの冷却を行うこ
とが可能な車両用コンデンサの取付構造を提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明は、電気機器収納ケ
ース内に他の電気機器と共に車両用コンデンサが配設さ
れ、しかも、この車両用コンデンサを形成するケース部
材の外面に固定用部材が固着され、この固定用部材が前
記電気機器収納ケースに固定されている、車両用コンデ
ンサの取付構造において、前記固定用部材が固着された
外面に取付部材を固着し、この取付部材に前記車両用コ
ンデンサの周辺回路部品が搭載された支持板を取り付け
た、ことを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記固定用部材が固着された前記ケース部
材の外面は、雰囲気温度上昇に起因する膨張量が小さな
側の外面である、ことを特徴とする。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記固定用部材及び前記取付部材が
共に一体的に形成されている、ことを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の
いずれかに記載の発明において、前記車両用コンデンサ
は、発熱性機器が収納され、熱逃がし用の孔が形成され
た発熱性機器収納室とは仕切壁により画成されているコ
ンデンサ収納室に収納されており、前記固定用部材及び
取付部材が固着されている面に隣接したケース部材面に
冷却フィンを敷設すると共に、前記仕切壁に冷却フィン
の敷設領域よりもやや大きな面積の開口部を形成し、前
記冷却フィンをこの開口部を通して前記発熱性機器収納
室内に位置させた、ことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図に基
づき説明する。但し、図５及び図６において示した構成
要素と同様のものには同一の符号を付して重複した説明
を省略する。図１は、本発明の第１の実施形態の外観構
成を示す斜視図である。この図において、コンデンサ２
を形成するケース部材２ａの外面のうち振れ止め受け部
３が溶着されている外面に、取付部材としての取付ボス
５及び一対の取付フレーム６，６が溶着されている。

【００１３】取付フレーム６は、図示されたように、断
面が略Ｌ字形状となるように、溶着部と反対側の端部が
折曲されたものであり、この端部には複数のネジ孔６ａ
が形成されている。一方、平板状の支持板７には周辺回
路部品８が搭載されており、この支持板７には複数のネ
ジ孔６ａに対応する寸法で取付孔７ａが形成されてい
る。そして、図示を省略してあるボルト部材により支持
板７を一対の取付フレーム６，６に取り付けることがで
きるようになっている。なお、この支持板７は、ケース
部材２ａの正面側の外面と平行となるように取付が行わ
れる。また、取付ボス５には、図示を省略してある別の
周辺回路部品又は電気機器が取り付けられるようになっ
ている。

【００１４】上記のような構成では、周辺回路部品８が
搭載された支持板７を取付フレーム６を介してコンデン
サ２自体に取り付けているので、狭いスペース内にコン
デンサ２及び周辺回路部品８の双方を配設することがで
きスペースファクタが向上した結果となっている。すな
わち、従来は、周辺回路部品８が電気機器収納ケース１
内に設けられた別の取付部材に搭載された構成となって
いたため配線長が長くなったり、また、メインテナンス
時にはこの配線材を外してからコンデンサ２を電気機器
収納ケース１から取り出さなければならないなど余分な
作業を強いられることがあった。

【００１５】これに対し、図１の構成では、周辺回路部
品８を端子２ｂの至近距離に位置させることができるた
め配線長さを短くすることができると共に、配線状態を
簡単にすることができ、さらに、従来の電気機器収納ケ
ース１内に設けられていた取付部材を不要とすることが
できるので、電気機器収納ケース１の内部構造を簡単化
することができる。そして、メインテナンス時にも、周
辺回路部品８が搭載された支持板７を取り付けた状態
で、コンデンサ２を電気機器収納ケース１から簡単に取
り出すことができるため、修理作業等を容易に行うこと
が可能となる。

【００１６】図２は、本発明の第２の実施形態の外観構
成を示す斜視図である。図１の第１の実施形態では、固
定用部材としての振れ止め受け部３及び取付部材として
の取付フレーム６が別部材としてそれぞれ別個にケース
部材２ａの側面部に溶着された構成となっていたが、こ
の図２の構成ではこれらが一体的に形成された構成とな
っている。すなわち、ケース部材２ａの両側面部には一
対の取付フレーム９，９が溶着されており、これら一対
の取付フレーム９，９に周辺回路部品８が搭載された支
持板１０が取り付けられるようになっている。

【００１７】取付フレーム９は、図１における振れ止め
受け部３と同様に機能する固定部９ａと、図１における
取付フレーム６と同様に機能する取付部９ｂとを有して
いる。そして、固定部９ａには孔９ｃが設けられてお
り、取付部９ｂにはネジ孔９ｄが設けられている。

【００１８】一方、支持板１０は、周辺回路部品８が搭
載される平面部に隣接して折曲部が形成されており、こ
の折曲部の折り返し部に孔９ｃに対応する孔１０ａが設
けられている。また、１０の平面部にはネジ孔９ｄに対
応する孔１０ｂが設けられている。なお、支持板１０に
搭載され、その内部を配線材８Ｂが挿通しているコア部
材８Ａは周辺回路部品の一つであり、配線材８Ｂを通る
信号のノイズを除去するためのものである。

【００１９】上記の第２の実施形態の構成によれば、第
１の実施形態の構成の場合と同様に、配線長さを短くで
きると共に配線状態を簡単にすることができ、また、電
気機器収納ケース１の内部構造を簡単化することができ
る。そして、メインテナンス作業等を容易に行うことも
可能となる。なお、第１の実施形態は、従来から取り付
けられている振れ止め受け部３の他に取付ボス５及び取
付フレーム６を取り付ける構成となっていることから明
らかなように、既存のコンデンサ２に対して適用可能な
構造である。一方、第２の実施形態は、振れ止め受け部
３及び取付フレーム６の双方を一体化した取付フレーム
９を備えた構成となっていることから明らかなように、
コンデンサ２を新規に製作する場合に適した構造であ
る。

【００２０】図３は、本発明の第３の実施形態の外観構
成を示す斜視図である。この第３の実施形態では、電気
機器収納ケース１側の取付部材に固定するためのボルト
孔１１ａが設けられている取付板１１、及び取付板１２
が、コンデンサ２の側面側に溶着されている。そして、
これら取付板１１，１２に、周辺回路部品８を搭載した
支持板１３が取り付けられている。更に、支持板１３が
配置されている側のコンデンサ２のケース部材外面と反
対側のケース部材２ｃ外面に複数の冷却フィン１４が溶
着されている。この冷却フィン１４は、熱伝導性の良好
なアルミニウムにより形成されており、したがって、こ
の冷却フィン１４が溶着されているケース部材２ｃも他
のケース部材と異なりアルミニウムにより形成されてい
る。

【００２１】図４は、図３に示したコンデンサ２の電気
機器収納ケース１内における配設状態を示す断面図であ
る。この図に示すように、電気機器収納ケース１にはコ
ンデンサ収納室１ａ及びインバータ収納室１ｂが形成さ
れている。周辺回路部品８を搭載した支持板１３が取付
板１１，１２を介して取り付けられているコンデンサ２
は、コンデンサ収納室１ａ内の支持台１５上に支持され
ている。一方、インバータ収納室１ｂ内にはインバータ
装置１６が設置されている。このインバータ装置１６
は、元来、かなりの発熱を伴う発熱性機器と考えられて
いるために、インバータ収納室１ｂの上部及び下部には
多数の孔１ｃが形成されており、外気の導入によりイン
バータ収納室１ｂ内の温度上昇が抑制される構造となっ
ている。

【００２２】コンデンサ収納室１ａとインバータ収納室
１ｂとは仕切壁１ｄにより画成されており、この第３の
実施形態では、仕切壁１ｄに開口部１ｅが形成されてお
り、この開口部１ｅの面積は、ケース部材２ｃ上の冷却
フィン１４の敷設面積よりもややおおきくなっている。
そして、コンデンサ２の冷却フィン１４は、この開口部
１ｅを通って、コンデンサ収納室１ａ側からインバータ
収納室１ｂ側へ突出している。したがって、取付板１２
の発熱の大部分は、インバータ装置１６からの発熱と共
に、孔１ｃを通って外部に放出されるようになってい
る。コンデンサ収納室１ａの正面側には開口部１ｆが形
成されており、この開口部１ｆが蓋部材１７により閉塞
されている。したがって、メインテナンス時には、この
蓋部材１７を取り外すことにより、作業員は容易にメイ
ンテナンス作業を行うことができる。また、必要であれ
ば、コンデンサ２を支持台１５から取り外して、コンデ
ンサ２及びこれに取り付けられた支持板１３上の周辺回
路部品８と共に、コンデンサ収納室１ａの外部に取り出
すことも可能である。

【００２３】上記の第３の実施形態の構成によれば、第
１及び第２の実施形態と同様に、配線長さの短縮化、配
線状態の簡単化、電気機器収納ケース１の内部構造の簡
単化、及びメインテナンス作業の容易化等の効果を得る
ことができる。さらに、これに加えて、コンデンサ２の
雰囲気温度の上昇を抑制することができ、コンデンサ２
の性能の劣化速度の増加を押さえることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、固定用
部材が固着された外面に取付部材を固着し、この取付部
材に前記車両用コンデンサの周辺回路部品が搭載された
支持板を取り付けた構成としたので、配線長さの短縮
化、配線状態の簡単化、電気機器収納ケースの内部構造
の簡単化、及びメインテナンス作業の容易化等を図るこ
とができる。

【００２５】また、車両用コンデンサ自体に冷却フィン
を設けると共にコンデンサ収納室と発熱性機器収納室と
の間の仕切壁に開口部を形成し、この開口部を通して冷
却フィンを発熱性機器収納室内に位置させることによ
り、この車両用コンデンサの冷却を図り、その性能の劣
化速度の増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の外観構成を示す斜視
図。

【図２】本発明の第２の実施形態の外観構成を示す斜視
図。

【図３】本発明の第３の実施形態の外観構成を示す斜視
図。

【図４】図３に示したコンデンサ２の電気機器収納ケー
ス１内における配設状態を示す断面図。

【図５】電気機器収納ケース１が配置される場所を示す
説明図。

【図６】図５の電気機器収納ケース１内に配設されるコ
ンデンサ２ついて従来の取付構造の外形を示す斜視図。

【符号の説明】

１電気機器収納ケース１ａコンデンサ収納室１ｂインバータ収納室１ｃ熱逃がし用孔１ｄ仕切壁１ｅ開口部１ｆ開口部２コンデンサ２ａケース部材２ｂ端子３振れ止め受け部（固定用部材）４底部固定板４（固定用部材）５取付ボス５（取付部材）６取付フレーム７支持板７ａ取付孔８周辺回路部品８Ａコア部材８Ｂ配線材９取付フレーム９ａ固定部９ｂ取付部９ｃ孔９ｄネジ孔１０支持板１０ａ孔１０ｂ孔１１ａボルト孔１２取付板１３支持板１４冷却フィン１５支持台１６インバータ装置（発熱性機器）１７蓋部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯田武久東京都府中市東芝町１番地株式会社東芝府中工場内Ｆターム(参考） 4E353 AA06 AA16 AA18 AA24 BB02 BB04 BB05 BB13 CC01 CC04 CC12 CC33 DD01 DR08 DR17 DR27 DR49 DR57 GG20 GG21 GG30 5H115 PC02 PG01 PI01 PI29 PU08 PV09 UI33 UI36 UI38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気機器収納ケース内に他の電気機器と共
に車両用コンデンサが配設され、しかも、この車両用コ
ンデンサを形成するケース部材の外面に固定用部材が固
着され、この固定用部材が前記電気機器収納ケースに固
定されている、車両用コンデンサの取付構造において、前記固定用部材が固着された外面に取付部材を固着し、
この取付部材に前記車両用コンデンサの周辺回路部品が
搭載された支持板を取り付けた、ことを特徴とする車両
用コンデンサの取付構造。
【請求項２】前記固定用部材が固着された前記ケース部
材の外面は、雰囲気温度上昇に起因する膨張量が小さな
側の外面である、ことを特徴とする請求項１記載の車両用コンデンサの取
付構造。
【請求項３】前記固定用部材及び前記取付部材が共に一
体的に形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２記載の車両用コンデン
サの取付構造。
【請求項４】前記車両用コンデンサは、発熱性機器が収
納され、熱逃がし用の孔が形成された発熱性機器収納室
とは仕切壁により画成されているコンデンサ収納室に収
納されており、前記固定用部材及び取付部材が固着されている面に隣接
したケース部材面に冷却フィンを敷設すると共に、前記
仕切壁に冷却フィンの敷設領域よりもやや大きな面積の
開口部を形成し、前記冷却フィンをこの開口部を通して
前記発熱性機器収納室内に位置させた、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車
両用コンデンサの取付構造。