JP2006283494A - 扉の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 筐体および扉の板厚等を変更することなく、扉のヒンジ機構の剛性を高めることができ、しかも、ヒンジ機構の構成を簡単な構成とすることができること。
【解決手段】 環状の凹部４ＵＲが、扉４において支持軸６が挿入される孔４ａの周縁に、形成されるもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、筐体等に備えられる扉の支持構造に関する。

配線基板等を保守可能に収容する制御ボックスは、一般に、収容部を内部に有する筐体と、その筐体に連結され保守用開口部を開閉する扉とを含んで構成されている。そのような扉の支持構造は、例えば、特許文献１乃至３にも示されるように、扉の端部が筐体の開口部の周縁に蝶番等のヒンジ機構により回動可能に支持される構成とされる。また、扉の筐体の開口部の周縁に対する組み立てを容易にするために例えば、特許文献１にも示されるように、ピン式のヒンジ機構が、提案されている。そのヒンジ機構は、扉の内側の端部に一対設けられる筒状部材と、その各筒状部材の孔に挿入されるピンを有し筐体の開口端部に固定される一対の取付プレートとを含んで構成されている。さらに、例えば、特許文献３にも示されるように、筐体の壁面の孔加工を要することなく筐体内に配される内扉の取り付け位置の変更を容易にするために内扉、取付板、蝶番からなる内扉ユニットが、支柱の受け穴に支持される構成が提案されている。

特開２０００−４１３１０号公報 実開平５−６１３７６号公報 特開平１１−８３２９０号公報

上述のように扉がピン式のヒンジ機構により筐体の開口部の周縁に支持される場合、扉の大きさが大となるに従い、即ち、扉の荷重が大になるにつれてヒンジ機構に作用する応力も大となるので上述の取付プレートの板厚、およびピンの直径をより大に変更するとともに、取付プレートおよび筒状部材が固定される筐体または扉の一部の板厚も大に変更することにより、ヒンジ機構、筐体または扉の剛性を高めることが必要とされる。

しかし、このような設計変更は、例えば、制御ボックスに要される製造コストが嵩むこととなる。また、部品点数の低減化および部品の共用化の観点からは、大きさの異なる各制御ボックスごとに異なる取付プレート等を含むヒンジ機構が必要となることは、その共用化の趣旨に反することとなる。

以上の問題点を考慮し、本発明は、筐体等に備えられる扉の支持構造であって、筐体および扉の板厚等を変更することなく、扉のヒンジ機構の剛性を高めることができ、しかも、ヒンジ機構の構成を簡単な構成とすることができる扉の支持構造を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明に係る扉の支持構造は、筐体または扉の端部に設けられ、前記筐体および該扉を相対的に回動可能に連結する支持軸と、前記筐体または扉の端部のうちの少なくとも一方の端部に形成され、前記支持軸が挿入される孔を有するとともに、該孔の周囲であって支持軸の半径方向に沿って凹部断面形状を有する第１の連結部と、前記筐体または扉の端部のうちの少なくとも一方の端部に第１の連結部の孔に対向して形成され支持軸の一端が固定される第２の連結部と、を備えて構成される。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る扉の支持構造によれば、第１の連結部が、支持軸が挿入される孔を有するとともに、孔の周囲であって支持軸の半径方向に沿って凹部断面形状を有するので筐体および扉の板厚等を変更することなく、扉のヒンジ機構の剛性を高めることができ、しかも、ヒンジ機構の構成を簡単な構成とすることができる。

図３は、本発明に係る扉の支持構造の第１実施例が適用された制御ボックスの外観を示す。

図３において、制御ボックスは、プリント配線基板等を収容する収容部を内部に有する筐体２と、筐体２の収容部内に連通する保守用開口端部を開閉する扉４とを含んで構成されている。

筐体２における保守用開口端部の周辺には、図１および図２に示されるように、後述する扉４を支持する第２の連結部としての連結端２ＵＢおよび２ＤＢが一体に形成されている。連結端２ＵＢは、筐体２の上面２ＵＳに対して略平行に保守用開口端部の周辺から扉４の内側に向けて突出している。また、連結端２ＤＢは、筐体２の下面２ＬＳに対して略平行に保守用開口端部の周辺から扉４の内側に向けて突出している。なお、連結端２ＵＢおよび２ＤＢは、互いに略平行に配されている。連結端２ＵＢおよび２ＤＢは、それぞれ、後述する支持軸６の雄ネジ６Ｓがねじ込まれる雌ネジを共通軸線上に有している。連結端２ＵＢおよび２ＤＢにおいて各雌ネジの周囲の一端側には、それぞれ、相対向するようにバーリング加工による凸部２Ｂが形成されている。

なお、連結端２ＵＢおよび２ＤＢは、別体の部品が溶接により固定されることにより形成されてもよい。また、連結端２ＵＢおよび２ＤＢの断面形状は、矩形に限られることなく、例えば、補強するために三角形の平板がさらにその両側面に一体に固定されてもよい。また、バーリング加工による凸部２Ｂの代わりに、ナットが連結端２ＵＢおよび２ＤＢに溶接されてもよい。

扉４は、その上端面４Ｕおよび下端面４Ｄがそれぞれ筐体２の上面２ＵＳおよび下面２ＬＳと共通の平面上に配されるとともに筐体２に対し回動可能に支持されている。略直方体の扉４は、筐体２における保守用開口端部に対向し内側に窪みを有している。図３において、例えば、扉４の上端面４Ｕおよび下端面４Ｄの左側部分には、それぞれ、筐体２の連結端２ＵＢおよび２ＤＢの雌ネジに対応して支持軸６が挿入される孔４ａが形成されている。第１の連結部としての上端面４Ｕの孔４ａの周縁には、バーリング加工により形成された環状の縁部４Ｒが上方に向けて突出している。また、第１の連結部としての下端面４Ｄの孔４ａの周縁には、同様なバーリング加工により形成された環状の縁部４Ｒが下方に向けて突出している。円筒状の縁部４Ｒを形成することにより、扉４の荷重による支持軸６の傾斜が抑制される。

さらに、上端面４Ｕの縁部４Ｒの外周部近傍には、環状の凹部４ＵＲが円周方向に沿って形成されている。即ち、上端面４Ｕの一部は、孔４ａを挟んで支持軸６または孔４ａの半径方向に沿って二つの凹部を有する断面形状を有している。下端面４Ｄの縁部４Ｒの外周部近傍にも、同様な環状の凹部４ＤＲが円周方向に沿って形成されている。

支持軸６は、工具等の先端が係合する溝を有する頭部と、その頭部と一体に形成される雄ねじ部６Ｓとを含んで構成されている。円柱状の頭部の直径は、隙間ばめとなるように孔４ａの内径よりも若干小なる値に設定されている。また、雄ねじ部６Ｓの直径は、頭部の直径よりも小なる値に設定されている。支持軸６の一端が連結端２ＵＢおよび２ＤＢに取り付けられた場合、支持軸６の頭部における雄ねじ部６Ｓとの境界面は、連結端２ＵＢおよび２ＤＢの表面に密着することとなる。

また、上端面４Ｕと連結端２ＵＢとの間、および、下端面４Ｄと連結端２ＤＢとの間には、それぞれ、相互間の摩擦を低減するためにステンレス鋼板等で作られたワッシャー８Ａおよび８Ｂが設けられている。ワッシャー８Ａおよび８Ｂは、支持軸６が貫通する孔を中央に有している。なお、扉４の開閉頻度が少なく、扉４の板厚が薄い場合、即ち、扉４の荷重による負荷が比較的小さい場合、摩擦力および接触圧力が小なので図４に示されるように、ワッシャー８Ａおよび８Ｂがなくても良い。なお、図４においては、図１における同一の構成要素とされるものについて同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

従って、扉４の上端面４Ｕおよび下端面４Ｄの一部は、それぞれ、ワッシャー８Ａおよび８Ｂを介して筐体２の連結端２ＵＢおよび２ＤＢを外側から挟持するように配置されるとともに、支持軸６の雄ネジ６Ｓが連結端２ＵＢおよび２ＤＢの雌ネジにねじ込まれることにより、連結端２ＵＢおよび２ＤＢに回動可能に支持されることとなる。また、このように上端面４Ｕおよび下端面４Ｄの縁部４Ｒの外周部近傍には、環状の凹部４ＵＲ、４ＤＲが円周方向に沿って一体に形成されているので上端面４Ｕおよび下端面４Ｄの支持部周辺における曲げ剛性が高まることとなる。その結果、板厚を大にすることなく扉４のヒンジ機構の剛性を高めることができ、しかも、連結端２ＵＢおよび２ＤＢも筐体２に一体に形成されているのでヒンジ機構を簡単な構成とすることができる。

また、上述の例においては、扉４の上端面４Ｕおよび下端面４Ｄにおける孔４ａの周縁に、縁部４Ｒが形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、扉４’の荷重が比較的小である場合、図５に示されるように、縁部が形成されないものであってもよい。なお、図５および後述する例においては、図１における同一の構成要素とされるものについて同一の符号を付して示し、その重複説明を省略する。

さらに、支持軸６の形状は、円柱形に限られることなく、例えば、図６に示されるように、支持軸８が、工具等の先端が係合する溝を有するフランジ部付頭部と、その頭部と一体に形成される雄ねじ部８Ｓとを含んで構成されている。頭部がフランジ部を有することにより、比較的大なる衝撃が扉４に作用した場合であっても扉４の筐体２からの脱落が確実に回避されることとなる。

図７および図８は、本発明に係る扉の支持構造の第２実施例が適用された制御ボックスの外観を示す。

図７において、制御ボックスは、複数のプリント配線基板１８を収容する収容部を内部に有する筐体１２と、筐体１２の収容部内に回動可能に配され複数のプリント配線基板１８を支持する第１の扉１６と、筐体１２の収容部において第１の扉１６の上方に一部重なり、かつ、回動可能に配されプリント配線基板１８を支持する第２の扉１４とを含んで構成されている。

上述の第１実施例においては、扉４において支持軸６が挿入される孔４ａの周縁に環状の凹部４ＵＲおよび４ＤＲが形成されているが、その代わりに、図７に示される例においては、図９に拡大されて示されるように、筐体１２において支持軸２６が挿入される孔１２ａの周縁に環状の凹部１２Ｒが形成されている。

筐体１２の収容部における底部には、図８に示されるように、プリント配線基板１８が支柱２０を介して小ネジにより固定されている。プリント配線基板１８の上方には、第１の扉１６が回動可能に支持されている。

第１の扉１６は、図８に示されるように、相対向する各面にそれぞれ支柱２０および２２を介してプリント配線基板１８を保持している。これにより、各プリント配線基板１８は、その面に対し略平行に配されることとなる。

第１の扉１６は、図７に示されるように、その短辺にそれぞれ一体に設けられる連結端１６Ｌおよび１６Ｒを介して筐体１２の収容部の内周部に回動可能に支持されている。連結端１６Ｌおよび１６Ｒは、互いに同一構造なので連結端１６Ｌについて説明し、連結端１６Ｒについての説明を省略する。第２の連結部としての連結端１６Ｌは、図９に拡大されて示されるように、後述する支持軸２６の雄ねじ２６Ｓがねじ込まれる雌ネジ孔１６Ｓが形成されている。雌ネジ孔１６Ｓの周縁には、バーリング加工により形成された環状の縁部１６Ｂが内側に向けて突出している。連結端１６Ｌの雌ネジ穴１６Ｓの周縁と対向する筐体１２の内面との間には、ステンレス鋼板製のワッシャー２８が配されている。ワッシャー２８は、支持軸２６が挿入される孔を有している。

一方、筐体１２における連結端１６Ｌに対向する部分には、図９に示されるように、支持軸２６が挿入される孔１２ａが形成されている。

孔１２ａの周縁には、バーリング加工により形成された環状の縁部１２Ｂが外方に向けて突出している。また、第１の連結部としての縁部１２Ｂの外周部近傍には、環状の凹部１２Ｒが円周方向に沿って形成されている。即ち、筐体１２の一部は、孔１２ａを挟んで半径方向に沿って二つの凹部を有する断面形状を有している。なお、連結端１６Ｒに対向する筐体１２の一部においても、同様な縁部が形成され、かつ、同様な環状の凹部が円周方向に沿って形成されている。

支持軸２６は、工具等の先端が係合する溝を有する頭部と、その頭部と一体に形成される雄ねじ部２６Ｓとを含んで構成されている。円柱状の頭部の直径は、隙間ばめとなるように孔１２ａの内径よりも若干小なる値に設定されている。また、雄ねじ部２６Ｓの直径は、頭部の直径よりも小なる値に設定されている。

筐体１２における第２の扉１４は、図８に示されるように、その外面に複数の支柱２４を介してプリント配線基板１８を保持している。これにより、プリント配線基板１８は、第２の扉１４の外面に対し略平行に配されている。

第２の扉１４は、図８に示されるように、筐体１２の底部に対する位置が第１の扉１６の位置よりも高い位置とされる。

第２の扉１４は、図７および図８に示されるように、その短辺にそれぞれ一体に設けられる連結端１４Ｌおよび１４Ｒを介して筐体１２の収容部の内周部に回動可能に支持されている。連結端１４Ｌおよび１４Ｒの真下となる位置には、それぞれ、連結端１６Ｌ，１６Ｒ、が配されている。連結端１４Ｌおよび１４Ｒは、互いに同一構造であり、また、上述の連結端１６Ｌおよび１６Ｒと同様な構造である。

連結端１４Ｌの雌ネジ孔（不図示）の周縁と対向する筐体１２の内面との間には、図９に示されるワッシャー２８と同様なワッシャーが配されている。そのワッシャーは、図９で示されるような支持軸２６が挿入される孔を有している。

一方、筐体１２における連結端１４Ｌおよび１４Ｒに対向する部分には、図９に示されるような支持軸２６が挿入される孔と同様な孔が形成されている。その孔の周縁には、バーリング加工により形成された環状の縁部が外方に向けて突出している。また、縁部の外周部近傍には、環状の凹部が円周方向に沿って形成されている。即ち、筐体１２の一部は、その孔を挟んで半径方向に沿って二つの凹部を有する断面形状を有している。

第２の扉１４は、一対の固定部１７に小ねじが筐体１２の孔を介してねじ込まれることにより、筐体１２に対して固定される。また、第１の扉１６は、一対の固定部１５に小ねじが筐体１２の孔を介してねじ込まれることにより、筐体１２に対して固定される。

従って、本実施例においても、扉１４および１６の連結端１４Ｒ，１４Ｌ，１６Ｒ，および１６Ｌは、それぞれ、ワッシャー２８を介して筐体１２の内周部に配置されるとともに、支持軸２６の雄ネジ２６Ｓが連結端の雌ネジ１６Ｓにねじ込まれることにより、筐体１２に回動可能に支持されることとなる。また、このように筐体１２の孔１２ａの周縁には、環状の凹部１２Ｒが円周方向に沿って一体に形成されているので筐体１２の支持部周辺における曲げ剛性が高まることとなる。その結果、筐体１２の板厚を大にすることなくヒンジ機構の剛性を高めることができ、しかも、連結端も扉１４、１６に一体に形成されているのでヒンジ機構を簡単な構成とすることができる。特に、本実施例においては、制御ボックスが厚さ約１．６ｍｍ以下の薄板鋼板で作られる場合、扉の回転機構をコンパクトにでき、また、別個の蝶番等を用いる必要がないので制御ボックスの組み立てが容易で、かつ、安価な制御ボックスを製造することができることとなる。

本発明に係る扉の支持構造の第１実施例の要部を示す部分断面図である。 本発明に係る扉の支持構造の第１実施例の要部を示す部分断面図である。 本発明に係る扉の支持構造の第１実施例が適用された制御ボックスの外観を示す斜視図である。 第１実施例の変形例の要部を示す部分断面図である。 第１実施例の他の変形例の要部を示す部分断面図である。 第１実施例のさらなる他の変形例の要部を示す部分断面図である。 本発明に係る扉の支持構造の第２実施例が適用された制御ボックスの外観を示す平面図である。 図７に示される例における側面から見た断面図である。 図７に示される例における要部を示す部分断面図である。

符号の説明

２、１２ 筐体
２ＵＢ，２ＤＢ、１４Ｒ，１４Ｌ、１６Ｒ，１６Ｌ 連結端
４、１４、１６ 扉
４ＵＲ，４ＤＲ、１２Ｒ 凹部
６、８、２６ 支持軸

Claims (4)

1. 筐体または扉の端部に設けられ、該筐体および該扉を相対的に回動可能に連結する支持軸と、
   前記筐体または扉の端部のうちの少なくとも一方の端部に形成され、前記支持軸が挿入される孔を有するとともに、該孔の周囲であって該支持軸の半径方向に沿って凹部断面形状を有する第１の連結部と、
   前記筐体または扉の端部のうちの少なくとも一方の端部に前記第１の連結部の孔に対向して形成され前記支持軸の一端が固定される第２の連結部と、
   を具備して構成されることを特徴とする扉の支持構造。
2. 前記端部から突出する環状の縁部が前記第１の連結部における孔の周縁に形成されることを特徴とする請求項１記載の扉の支持構造。
3. 前記扉の回動に作用する摩擦力を低減させる摩擦低減用部材が前記第１の連結部と前記第２の連結部との間にさらに配されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の扉の支持構造。
4. 前記支持軸は、フランジ部を頭部に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の扉の支持構造。
   

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