Electric cable introduction part-waterproofing device for railway car

本発明は、鉄道車両の電線ケーブル導入部において電線ケーブルとの防水および防塵を図るための防水防塵装置（以下、防水装置という）に関する。

上記の電線ケーブル導入部は主に車体の床下に設けられており、電線ケーブルは床下に取り付けられたアルミ合金などの金属製収納箱２１(図１参照）の導入口から内部に収納された電気機器や電線ケーブル案内筐を通して車内の電気機器に導かれている。 そのような電気機器収納箱や電線ケーブル案内筐の導入口から電線ケーブルを導入する際に、導入口内の電線ケーブルとの防水が不完全であると、雨水が浸入して漏電等が起こるおそれがある。

そこで、従来は例えば、特許文献１（実公昭５８−２１２９７号公報)の先行技術として記載されているように、上下に分割された硬質樹脂の電線ケーブル挟持具で複数本の電線ケーブルを一定間隔をあけて挟持していた。 しかし、この方法では電線ケーブル挟持具の貫通孔と電線ケーブルとに隙間が生じ、完全な防水構造が達成できないことから、電線ケーブルと貫通孔との隙間にパテを塗って防水処理を施していた。

その他に、円柱体状ゴム部材の貫通孔に電線ケーブルを通し、ケーブルグランドを使用してゴム部材を締め付けて圧縮する方法があるが、この方法の場合、ケーブルグランドを締め込むための工具のスペースが必要で、電線ケーブルの導入部に大きなスペースが要る。 しかも、ケーブルグランドの締め込みは熟練を要し、締め込み不足による浸水のおそれがあった。

この種の防水装置に関する先行技術文献としては、箱体の電線口出部を防水するブッシングにおいてその外周に大径部と小径部を形成し、大径部側縁端に外周へ向かって突出するＯリング状フランジを、また小径部側縁端に内側へ向かって突出する防水リブを一体的に形成するとともに、小径部の内側に空洞部を形成し、前記ブッシングに電線を貫通し、ブッシングの大径部とフランジを電線押具の孔に嵌挿して締付ボルトで緊締保持した後、電線押具と箱体側板の間に前記ブッシングのフランジを介在させ、締付ボルトを用いて電線押具を箱体側板に緊締固着する構造の防水装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載の防水装置は、円筒状のブッシングに電線を通した状態で緊締固着する構造からなるので、例えば電線の端部に端子等が取り付けられていると、端子等を取り外してからブッシングに電線を通す必要があり、防水作業に手間がかかる。

また、従来の電線ケーブルと貫通孔の隙間にパテを塗って防水する方法では、パテ塗りに熟練が必要で、技量差によって防水が十分に図れず、浸水するおそれがあった。 しかも、一度電線ケーブルを抜き出すと、再度パテを塗り直さなければならず、作業性が悪かった。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、電線ケーブルの途中でも防水装置を装着することが可能で作業性が良好であり、作業者の熟練の有無に拘わらず十分に防水効果が得られ、省スペース化が図れ、特に複数本の電線ケーブルの防水に有効で、いったん設置した後に電線ケーブルを抜き出しても繰り返し使用できる、鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明に係る鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置は、複数本の電線ケーブルを電気機器に導くための電線ケーブル導入口が設けられた電線ケーブル導入部において、前記電線ケーブルの貫通孔を複数個有し、前記貫通孔の位置で上下に二つ割りするかまたは外周面より前記各貫通孔に至る切れ目を入れた直方体状弾性部材と、この弾性部材の正面、両側面および上下面を概ね取り囲み、上下および幅方向に分割された複数の分割押えケーシングとを備え、前記弾性部材は、前記弾性部材の電線ケーブル貫通孔に電線ケーブルを挿通した状態で、前記分割押えケーシングを介して上下方向、幅方向および厚み方向に同時に圧縮されることにより前記導入部の電線ケーブル周囲に前記弾性部材の貫通孔内壁を圧着することを特徴とする。

上記の構成を有する本発明に係る鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置によれば、電気機器収納箱や電線ケーブル案内筐などの電線ケーブル導入口を通して電気機器に導かれる複数本の電線ケーブルは、その導入部において弾性部材の貫通孔を挿通した状態で同弾性部材が外方から上下方向、幅方向および厚み方向の直交する３方向に同時に圧縮され、かつ外方への変形が押えケーシングで阻止されることにより各貫通孔内壁とそこを挿通する電線ケーブルとに隙間が生じないように弾性部材が内方へ圧縮変形され、各電線ケーブル周囲に各貫通孔内壁が圧着されて防水作用を発揮し電気機器への浸水や塵埃の浸入の防止が図られる。 また、弾性部材の各貫通孔に電線ケーブルを挿通する作業は電線ケーブルの端部で行わなくても、電線ケーブルに対して二つ割りした弾性部材の各貫通孔位置で挟持するか、あるいは弾性部材の各貫通孔内に切れ目から電線ケーブルを差し込むかすることにより簡単に行うことができる。 さらに、作業者は分割押えケーシングを上下および幅方向に相互に接近するようにボルトで締め付けると同時に、電気機器収納箱などの導入口側へもボルトで締め付けるだけでよいので、作業に熟練を要さず、容易にかつ確実に電線ケーブル周囲の防水・防塵を図ることができる。 しかも、弾性部材の貫通孔間の距離を広く開ける必要がないので、電線ケーブルの導入部の省スペース化が図れる。 これにより、電気機器収容箱のコンパクト化にもつながり、さらには軽量化に寄与する。 また、分割押えケーシング間を締め付けて防水状態にした後においても、分割押えケーシング同士の締付を緩めて電線ケーブルを抜き出してから再度電線ケーブルを挿通して防水状態にするなど何度でも繰り返し使用することができる。

請求項２に記載のように、前記導入口の外枠にフランジ片を設け、前記各分割押えケーシングの上下面および前記弾性部材を上下方向に貫通するボルト・ナットなどの締結具、前記各分割押えケーシング同士を締結する枠片および対応する枠片同士を締結するボルト・ナットなどの締結具ならびに前記分割押えケーシングの枠片を前記フランジ片と締結するボルト・ナットなどの締結具を備え、前記分割押えケーシングの枠片を前記外枠のフランジ片に締結具で締結するとともに、前記分割押えケーシング同士を前記枠片を介して締結具で締結し、前記弾性部材は、前記弾性部材の電線ケーブル貫通孔内に電線ケーブルを挿通した状態で、分割押えケーシングの上下両面間を前記弾性部材を介在させて締結具で締結し、各締結具を締め付けて前記弾性部材を前記分割押えケーシングを介して上下方向、幅方向および厚み方向に同時に圧縮し、前記導入部の電線ケーブル周囲に弾性部材の各貫通孔内壁を圧着することができる。

このようにすれば、前記導入部の各電線ケーブルの周囲を前記弾性部材により確実に圧着して防水および防塵を図れ、分割押えケーシングを弾性部材とともに導入部に固定して導入口を塞ぐことができる。

請求項３に記載のように、前記弾性部材の貫通孔を４つとし、前記分割押えケーシングを６つに分割することができる。

このようにすれば、４本の電線ケーブルを６つに分割された押えケーシングを介して弾性部材により防水して連通路内などへの浸水を防止することができる。

請求項４に記載のように、前記弾性部材が複数の貫通孔を有し、上面または下面より各貫通孔に至る直線状の切れ目を入れた直方体状弾性部材からなっていてもよい。

このようにすれば、電線ケーブルを切れ目を通じて各貫通孔に挿入できるので、分割した弾性部材を使用する場合に比べてより簡単にセットすることができる。

本発明に係る鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置には、次のような優れた効果がある。

・電線ケーブルの途中でも、あるいは電線ケーブルを取り外さなくても、防水装置を装着することができ、作業性が良好である。

・作業者の熟練の有無に拘わらず十分に防水効果が得られる。

・貫通孔間の間隔を従来の装置に比べて狭くして省スペース化を図れ、特に複数本の電線ケーブルの防水に有効である。 そして、省スペース化は本防水装置が取り付けられる装置の小型軽量化に寄与する。

・いったん設置した後で電線ケーブルを抜き出しても、繰り返し使用できる。

本発明に係る電線ケーブル導入部防水装置の実施の形態を示す斜視図である。

図１の電線ケーブル導入部防水装置において電線ケーブルを引き込んだ状態を拡大して示す断面図である。

図１の電線ケーブル導入部防水装置の分解状態を示す斜視図である。

弾性部材の別の一例を示すもので、上面より各貫通孔３に至る切れ目４を入れた直方体状弾性部材からなる。

電気機器の収納箱の一例を示すもので、（ａ）は収納箱に防水装置を取り付けた状態において下部側の分割部を取り外した状態を示す斜視図、（ｂ）は一体に結合した状態の右側面図、（ｃ）は同正面図である。

鉄道車両の床下に電気機器収納箱が取り付けられている状態を電線ケーブルＫとともに示す側面図で、一部を省略して表している。

鉄道車両の床下に電気機器収納箱が取り付けられている状態を電線ケーブルＫとともに示す底面図で一部を省略して表している。

以下、本発明の鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置について実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は電気機器収納箱２１の電線ケーブルＫの導入部を示すもので、鉄道車両５１の床下５２に取り付けられる電気機器は、通常、雨水や塵芥の浸入を防止するため収納箱２１に収納されている。 この収納箱２１は、本例では箱本体２１ａの外周面に金属製外枠２２を備えた二重壁面構造からなり、図５に示すように上下に二分割され、上下方向に貫通する複数本のボルト２１ｂで一体に結合される。 収納箱２１の正面導入部には４つの導入口２３が間隔をあけて設けられており、それらの導入口２３の前面に電線ケーブル導入部防水装置１が取り付けられる。 なお、本例の収納箱２１は箱本体２１ａの上面両側に固定用ステー２１ｃを備え、箱本体２１ａの前面に設けられる各導入口２３は、防水装置１の、後述する各貫通孔３と対応しており、導入口２３と貫通孔３とは孔の位置が一致し一連に連通状態になる。 図６、図７は電気機器収納箱２１が車両５１の台車５３近傍の床下５２に固定された状態を示している。

電線ケーブル導入部防水装置１は、直方体状の弾性部材２と複数の分割押えケーシング５とを備えている。 弾性部材２は天然ゴムまたはクロロプレンゴムなどの合成ゴムからなる直方体形で、本例では４本の電線ケーブルＫに対応して４つの貫通孔３を一定間隔で横並びに設けており、各貫通孔３のほぼ中心位置で上下に二つ割りした、上下一対の分割弾性部材２ｕ・２ｄから構成している。 なお、弾性部材２を上下に二分割する代わりに、図４に示すように外周面、例えば上面より各貫通孔３に至る切れ目４を入れた直方体状弾性部材２'にすることができる。

分割押えケーシング５は、上下に二分割するとともに幅方向に三分割した６つの分割ケーシングからなり、中央分割ケーシング５Ｃは正面ケーシング部の上縁または下縁に上面枠または下面枠を直角に一体に有し、両側分割ケーシング５Ｌ・５Ｒはそれぞれ正面ケーシング部の側縁および上縁または下縁に側面枠および上面枠または下面枠を直角に一体に有し、６つの分割ケーシング全体で弾性部材２の正面、両側面および上下面を概ね取り囲む構造からなる。

収納箱２１の金属製外枠２２の正面端で上面および下面に、幅方向の中央部分を開けて両側に断面Ｌ形のフランジ片２４がそれぞれ溶接により一体に固設されている。 両側分割ケーシング５Ｌ・５Ｒの上面または下面には、各フランジ片２４に対応して平面視Ｌ形の枠片２５が直角に一体に形成されている。 また、中央分割ケーシング５Ｃの上面または下面には、平面視コの字形の枠片２６が直角に一体に形成されている。 それらのフランジ片２４，枠片２５・２６の中央部にはボルト孔２４ａ・２５ａおよび２６ａが穿設され、ボルト・ナット２７によりフランジ片２４と枠片２５および枠片２５と２６を連結できるようになっている。 さらに、両側分割ケーシング５Ｌ・５Ｒの各上下両面にボルト孔２８が、中央分割ケーシング５Ｃの上下両面にボルト孔２９がそれぞれ一連に連通して穿設されている。 一方、弾性部材２ｕ・２ｄには各ボルト孔２８・２９に対応して一連に貫通するボルト孔３０がそれぞれ上下方向に穿設されている。

以上のようにして本実施形態に係る鉄道車両の電線ケーブル導入部防水装置が構成されるが、その使用態様について説明する。

図２に示すように、電気機器収納箱２１の導入部には４本の電線ケーブルＫが間隔をあけて開口２３より引き込まれている。 この状態で、図３のように上下に分割された分割弾性部材２ｕ・２ｄにて４本の電線ケーブルＫを各貫通孔３内に挟み込み、突き合わされる。 そして、６つの分割押えケーシング５により弾性部材２ｕ・２ｄおよび電線ケーブルＫを取り囲み、この状態で、ボルト・ナット２７によりフランジ片２４と枠片２５および枠片２５と２６を連結し、またボルト・ナット３１により分割押えケーシング５の上下両面を連結し、さらにボルト・ナット２７およびボルト・ナット３１を締め付ける。 これにより、分割弾性部材２ｕ・２ｄは内方、とくに各貫通孔３の内部に向けて変形し、各貫通孔３の内壁が貫通する電線ケーブルＫの周面を覆うように圧縮変形され電線ケーブルＫの外周と分割弾性部材２ｕ・２ｄとの隙間を埋めて防水する。 いいかえれば、分割弾性部材２ｕ・２ｄはボルト・ナット２７および３１によって幅・厚み・高さの３方向に圧縮され、電線ケーブルＫとの隙間を確実に埋めて防水作用を図るものである。 したがって、雨水、雪水および塵埃などが電線ケーブルＫとの隙間から収納箱２１内に浸入するのが、長期にわたり安定して防止される。

なお、図４に示す弾性部材２'を分割弾性部材２ｕ・２ｄに代えて使用する場合は、複数本の電線ケーブルＫを切れ目４を通して各貫通孔３に挿入する点が相違するだけで、その他の使用態様および作用については上記の実施形態と共通するものであるので、詳しい説明を省略する。

また、弾性部材２に設けられる貫通孔３の数および上下のボルト孔３０の数は、電線ケーブルＫの本数に対応して決定されるものであり、４つおよび３つに限定されるものではない。

さらに、分割押えケーシング５の分割数についても、上下および幅方向で二分割の４つ以上であれば、とくに限定されるものではない。

分割押えケーシング５の材質についても、金属製のほか硬質樹脂を使用することができる。

１ 電線ケーブル導入部防水装置 ２ 弾性部材 ２'直方体状弾性部材 ２ｕ・２ｄ 分割弾性部材 ３ 貫通孔 ４ 切れ目 ５ 分割押えケーシング ５Ｃ中央分割ケーシング ５Ｌ・５Ｒ両側分割ケーシング２１ 電気機器収納箱２１ａ箱本体２２ 金属製外枠２３ 導入口２４ フランジ片２４ａ・２５ａ・２６ａボルト孔２５ 枠片２６ 枠片２７・３１ ボルト・ナット２８〜３０ ボルト孔 Ｋ 電線ケーブル