JP2011061981A - 閉鎖形配電盤のフレーム組立構造 - Google Patents

Abstract

【課題】薄板鋼板の板金加工品になる梁部材を組み合わせ、リベット止め，ないしネジ締結により構築した枠組のコーナー部について、高い機械強度の確保と併せて組立性向上，コスト低減化が図れるように改良した閉鎖配電盤のフレーム組立構造を提供する。
【解決手段】互いに直交する縦梁１，横梁２，奥行き梁３を組み合わせ結合して箱形の枠組を構築した閉鎖配電盤のフレーム組立構造で、前記縦梁１，横梁１，奥行き梁３の梁部材が薄板鋼板を断面“コ字形”ないし“Ｃ字形”に板金曲げ加工したものにおいて、前記枠組のコーナー部にて縦梁１，横梁２，奥行き梁３の端部同士を内外に重ねて嵌め合わせ式に組み合わせた上で、各梁部材の重なり板面をリベット６により直接カシメ止めして高強度なコーナー部を構成する。
【選択図】図１

Description

この発明は、リベット止め，ないしネジ締結による組立方式により構築した閉鎖配電盤のフレーム組立構造に関する。

周知のように閉鎖配電盤のキャビネットは、互いに直交する縦梁，横梁，奥行き梁の相互間を結合して構築した箱形の枠組（自立形の骨格）の周面に側面板，底面板，天井板を取り付けた構成が一般的である。

また、最近では盤の軽量化，溶接レス化，塗装レス化を推し進めてコスト低減を図るために、前記の縦梁，横梁，奥行き梁として薄板メッキ鋼板を断面“コ字形”ないし“Ｃ字形”に板金曲げ加工を施して作製した梁部材を採用し、前記枠組の各コーナー部に配した補強用コーナー片を介して梁部材をリベット止め，もしくはネジ締結した組立構造のものが多く製作されており、そのフレーム組立構造について様々な提案がなされている(例えば、特許文献１，特許文献２参照)。

次に、従来例として、枠組のコーナー部に鋼板製のコーナー片を配し、このコーナー片に薄板鋼板を板金加工して作製した前記梁部材の端部を重ねてリベット止めした突き合わせリベット継手のフレーム組立構造を図８（ａ），（ｂ）に示す。図において、１，２，３はそれぞれ板厚が１．６mmの標準的な薄板メッキ鋼板（長尺板）に板金曲げ加工を施して成形した断面“コ字形”の縦梁，横梁，奥行き梁の梁部材、４がコーナー片であり、縦梁１，横梁２，奥行き梁３の各梁部材、およびコーナー片４の板面にはあらかじめ位置を合わせてリベット穴５を穿孔しておく。そして、盤フレームの組立時には縦梁１，横梁２，奥行き縦梁３の端部を互いに直交する向きに突き合わせて図示のようにコーナー片４の外面に重ね合わせ、この状態で前記リベット穴５に通したリベット６をカシメ止して枠組のコーナー部を構成している。なお、リベット止めに代えて、ボルトで締結した組立構造も知られている。

特開平９−２１５１２２号公報 特開２００６−２５４７２号公報

ところで、リベット組立方式の閉鎖配電盤については、盤キャビネットの傾き，倒れを防ぐために、前記枠組のコーナー部には曲げ，モーメント荷重に対して十分に高い強度が要求される。かかる点、図８に示した従来例のフレーム組立構造のように縦梁１，横梁，奥行き梁３の端部を互いに直交する方向から突き合わせ、この突き合わせ部分の内側にコーナー片４を添接板として重ね合わせた上で、このコーナー片４と各梁部材との間をそれぞれリベット止めしたリベット継手構造では、縦梁１，横梁２，および奥行き梁３の間がコーナー片４を介して間接的に結合されることからコーナー部の強度が板金製になるコーナー片の強度に左右され、このままでは十分高い強度を確保することが困難である。

そのために重量物の電気機器を搭載する大形の配電盤では、前記コーナー片４の板厚を厚くしたりリベット本数を増やしたりするか、あるいは先記の特許文献２に開示されているように堅牢な鋳造構造体の取付金具をコーナー部に配して梁部材と結合するなどしてコーナー部の強度増強を図る必要がある。

また、盤の移動，運搬作業などに対応させるために、配電盤にはキャビネットの頂部に吊り金具を設けているが、その吊り金具を梁部材に直接固定すると、その取り付け位置によっては盤の吊り上げの際に薄板鋼板製の梁部材に大きな集中荷重が掛かって歪み，撓み変形が生じるおそれもある。

そのほか、前記コーナー片４についても、縦梁１，横梁２，奥行き梁３の梁部材と同等な薄板鋼板を用いて材料コストの低減化が図れるようなフレーム組立構造の開発が要望されている。

この発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的は薄板鋼板を板金曲げ加工して梁部材を組み合わせてリベット止め，ないしネジ締結の組立方式で構築した枠組のコーナー部について、高い機械強度の確保と併せて組立性向上，コスト低減化が図れるように改良した閉鎖配電盤のフレーム組立構造を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明によれば、互いに直交する縦梁，横梁，奥行き梁を組み合わせ結合して箱形の枠組を構築した閉鎖配電盤のフレーム組立構造で、前記縦梁，横梁，奥行き梁の梁部材が薄板鋼板を断面“コ字形”ないし“Ｃ字形”に板金曲げ加工したものにおいて、
前記枠組の各コーナー部にて縦梁，横梁，奥行き梁の端部同士を内外に重ねて嵌め合わせ式に組み合わせた上で、各梁部材の重なり合い板面をリベット止め，ないしネジ締結して直接結合するものとする（請求項１）。

また、前記構造に加えて枠組の各コーナー部には、その外郭形状に合わせて薄板鋼板を板金曲げ加工したコーナー補強板を前記コーナー部に内側から重ね合わせた上で、該コーナー補強板を縦梁，横梁，奥行き梁の各梁部材にリベット止め，ないしネジ締結して一体に結合する（請求項２）。

さらに、前記のフレーム組立構造においては、枠組の上部四隅のコーナー部に結合したコーナー補強板を吊り金具兼用として、該コーナー補強板の上端部を枠組の上方に突き出してその板面にフック掛け穴を穿孔する（請求項３）。

また、前記の吊り金具兼用のコーナー補強板については、盤の吊り上げ荷重に対して要求される強度を確保するために、複数枚の薄形鋼板を重ね合わせて結合した積層板構造とする（請求項４）。

上記の構成によれば、次記の効果を奏することができる。
（１）箱形の枠組の各コーナー部において、縦梁，横梁，奥行き梁の各梁部材の端部同士をその板面が内外に重なるように嵌め合わせ式に組み合わせた上で、その重なり合い板面をリベット止め，ないしネジ締結して直接接合した重ね継手構造で枠組のコーナー部を構成したことにより、図８従来構造のようにコーナー部に配したコーナー片を添接板として、このコーナー片に各梁部材の端部を重ね合わせて結合した突き合わせ式の間接継手構造と比べてコーナー部の強度を高めることができる。

また、前記構成のフレーム組立構造に加えて、各梁部材の端部に跨がって枠組のコーナー部に組み合わせた板金製のコーナー補強板を各梁部材の板面にリベット止め，ないしネジ締結して一体結合したことにより、その断面二次モーメント，断面係数を高めて枠組コーナー部の強度を一層増強することができる。
（２）さらに、箱形枠組の上部四隅のコーナー部に結合した前記コーナー補強板を吊り金具兼用としたことにより、盤の吊り上げ時に加わる荷重をコーナー補強板から縦梁，横梁，奥行き梁に分散させて梁部材の歪み，撓み発生を防ぐことができ、加えてこのコーナー補強板を複数枚の薄板鋼板の積層構造とすることで吊り金具，およびコーナー部としての強度をより一層高めることができる。

この発明の実施例１に係わるフレーム組立構造の上部コーナー部の構成図で、（ａ）は枠組の外側から見た組立状態の斜視図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ枠組の内側から見た分解状態，および組み合わせ状態の斜視図である。 この発明の実施例２に係わるフレーム組立構造の全体構成図で、（ａ）は組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 図２における矢視Ａの上部コーナー部を枠組の内側から見た詳細構造図で、（ａ）は組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 図２における矢視Ａの上部コーナー部を枠組の外側から見た詳細構造図で、（ａ）は組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 図３，図４における吊り金具兼用のコーナー補強板の詳細構造図で、（ａ）は外形斜視図，（ｂ）は（ａ）の分解斜視図である。 図２における矢視Ｂの下部コーナー部を枠組の内側から見た詳細構造図で、（ａ）は組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 図２における矢視Ｂ部の下部コーナー部を枠組の外側から見た詳細構造図で、（ａ）は組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。 従来例のフレーム組立構造図で、（ａ）はコーナー部の組立状態の斜視図、（ｂ）は分解斜視図である。

以下、この発明の実施の形態を図１、および図２〜図６に示す各実施例に基づいて説明する。なお、実施例の図中で図７に対応する部材には同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

まず、この発明の請求項１に係わる実施例１のフレーム組立構造の上部コーナー部を図１（ａ）〜（ｃ）に示す。図において、縦梁１，横梁２，奥行き梁３は図８に示した梁部材と同様、板厚１．６mm程度の長尺な薄板メッキ鋼板に板金曲げ加工を施して作製した断面“コ字形”，“Ｃ字形”の梁部材になる。そして、縦梁１，横梁２，奥行き梁３の端部を次記のように互いに直交する向きに組み合わせた上で、リベット止めして枠組のコーナー部を構成している。

すなわち、前記の縦梁１，横梁２，奥行き梁３は、その長手方向の側縁に沿って内側に折り曲げ部１ａ，１ｂ、２ａ，２ｂ、および３ａ，３ｂが形成されていて、その両端部では前記折り曲げ部を欠如し、さらに縦梁１についてはその両端部を断面方向にＬ曲げ加工して端面部１ｃを形成している。また、各梁部材の端部の各板面には、図示のように穿孔位置を合わせてリベット６を通すリベット穴５を穿孔しておく。

そして、枠組の組立工程では、まず図１（ｂ）に示した各梁部材の分解状態から、縦梁１の上端部を中に挟んで横梁２，および奥行き梁３の端部をそれぞれ矢印方向から外梁１の外側，および内側へ嵌め込み、図１（ｃ）で示すように各梁部材の端部同士が互いに内外に板厚分の段差を付けて重なり合うように組み合わせる。次にこの組み合わせ状態で互いに重なり合うリベット穴５にリベット６を通し、エアハンマーなどの工具を使ってカシメ止めする（図１（ａ）参照）。

この組立構造により、縦梁１，横梁２，および奥行き梁３の各梁部材の端部同士が重ね合わせ継手として一体にリベット結合される。これにより、図８に示した従来例の間接継手構造と比べて各梁部材の薄板鋼板が同じ板厚であってもコーナー部の強度が大幅にアップする。しかも従来のコーナー片４の省略が可能で、部品点数，組立工数の削減と併せて組立性も向上する。

次に、先記実施例１のフレーム組立構造を基本として、その枠組の各コーナー部にコーナー補強板を追加して一層の強度増強を図ったこの発明の請求項２〜４に対応する実施例２を図２〜図７で説明する。

この実施例では、図２（ａ），（ｂ）で示すように互い直交する縦梁１，横梁２，奥行き梁３を組み合わせて構築した箱形の枠組に対して、その上下四隅の各コーナー部にはそれぞれ薄板鋼板の板金加工品で作られた上部のコーナー補強板７，および下部のコーナー補強板８を追加して組み付けている。

このコーナー補強板７，８は、先記実施例１（図１参照）に示したコーナー部の外郭形状に倣って後記のように薄板鋼板を板金曲げ加工した形状で、枠組の内側から前記コーナー部に重ね合わせて縦梁１，横梁２，および奥行き梁３の端部開口面を覆った上で、各梁部材との重なり面をリベット止めして一体に結合している。

ここで、上部のコーナー補強板７は盤の吊り金具を兼用し、図５（ａ），（ｂ）で示すように２枚に分けて薄板鋼板を板金加工した補強板７−１と７−２とを重ね合わせた積層構造体で構成されており、Ｚ字形状の基板部７ａの周縁には図示のように舌片状に突き出したリベット止め用のフランジ部７ｂ，７ｃ，７ｅ，７ｆが折り曲げ形成されており、さらに基板部７ａの上部には吊り金具として機能するフック掛け穴７ｇが開口している。なお、図中に表したリベット穴列のうち符号５ａは２枚の補強板７−１と７−２を重ね合わせてリベット結合するために基板部７ａに穿孔したリベット穴、５ｂは補強板７を梁部材との重ね合わせ面にリベット止めするためるリベット穴、５ｃは補強板７−１の基板部７ａに穿孔したリベット穴５ｂに通すリベット用の逃げ穴である。

一方、下部のコーナー補強板８は前記した吊り金具兼用のコーナー補強板７とは若干形状が異なり、図６（ｂ）で示すようにＺ字形状の基板部８ａの周縁には上部のコーナー補強板７と同様にリベット止め用のフランジ部８ｂ〜８ｅが折り曲げ形成されている。

次に、前記したコーナー補強板７，８をコーナー部に組み付ける枠組の組立手順を図３，図４、および図６，図７で説明する。
まず、箱形枠組の上部側四隅のコーナー部に付設するコーナー補強板７については、図３（ｂ），図４（ｂ）に示す枠組の分解状態から縦梁１，横梁２，奥行き梁３の端部を実施例１（図１参照）で述べたような手順で組み合わせ、各梁部材の端部相互間をリベット止めした組立状態で、図３（ａ）のように枠組みの内側から補強板７を添わせてコーナー部に重ね合わせた上で、その基板部７ａ，フランジ部７ｂと奥行き梁３の折り曲げ部３ａ，３ｂとの間、フランジ部７ｃ，７ｄと縦梁１の折り曲げ部１ａ，１ｂとの間、およびフランジ部７ｅ，７ｆと横梁２の折り曲げ部２ａ，２ｂとの間で、それぞれの部材にあらかじめ穿孔しておいたリベット穴５にリベット６を通してカシメ止めする。また、この組み付け状態ではコーナー補強板７の上端部が枠組から上方へ突き出して吊り金具の役目を果たす。

上記した上部コーナー部の組立構造によれば、コーナー補強板７の追加によりそのコーナー部が筒型構造体に形成されるので、先記実施例１の組立構造（コーナー補強板無し）と比べて断面二次モーメント，断面係数が大きくなってコーナー部の強度がさらにアップする。しかも、縦梁１，横梁２，および奥行き梁３の各梁部材に跨がってリベット止めしたコーナー補強板７が盤の吊り金具を兼用しているので、盤の吊り上げ荷重が一部の梁部材に集中荷重することがなく、これにより梁部材の歪み，撓み変形を効果的に防げる。さらに、図示実施例のように吊り金具兼用のコーナー補強板７を二枚合わせの積層構造として強度を増強したことで、このコーナー補強板７を各梁部材と同等な薄板鋼板で製作することができて材料費のコスト低減が図れる。

一方、箱形枠組の下部側四隅のコーナー部に配したコーナー補強板８については、図６，図７で示すようにコーナー補強板８を枠組の内側からコーナー部に重ね合わせた上で、その基板部８ａ，フランジ部８ｅと縦梁１の折り曲げ部１ａ，１ｂとの間、フランジ部８ｂ，８ｃと奥行き梁３の折り曲げ部３ａ，３ｂおよび横梁２の折り曲げ部２ｂとの間、およびフランジ部８ｄ，８ｅと横梁２の折り曲げ部２ａ，縦梁の折り曲げ部１ｂとの間で、それぞれの部材にあらかじめ穿孔しておいたリベット穴５にリベット６を通してカシメ止めする。

なお、図示実施例のフレーム組立構造においては、フレーム部材間をすべてリベット止めにより締結しているが、リベットに代えてボルトとナットでネジ締結してもよい。

１：縦梁
２：横梁
３：奥行き梁
５：リベット穴
６：リベット
７：上部のコーナー補強板
７ｇ：フック掛け穴
８：下部のコーナー補強板

Claims (4)

1. 互いに直交する縦梁，横梁，奥行き梁を組み合わせ結合して箱形の枠組を構築した閉鎖配電盤のフレーム組立構造であり、前記縦梁，横梁，奥行き梁の梁部材が薄板鋼板を断面“コ字形”ないし“Ｃ字形”に板金曲げ加工してなるものにおいて、
   前記枠組の各コーナー部にて縦梁，横梁，奥行き梁の端部同士を内外に重ねて嵌め合わせ式に組み合わせた上で、各梁部材の重なり合い板面をリベット止め，ないしネジ締結して直接結合したことを特徴とする閉鎖配電盤のフレーム組立構造。
2. 請求項１に記載のフレーム組立構造において、縦梁，横梁，奥行き梁を結合した枠組のコーナー部に対し、その外郭形状に合わせて薄板鋼板を板金曲げ加工したコーナー補強板を前記コーナー部に内側から重ね合わせた上で、該コーナー補強板を縦梁，横梁，奥行き梁の各梁部材にリベット止め，ないしネジ締結して一体に結合したことを特徴とする閉鎖配電盤のフレーム組立構造。
3. 請求項１に記載のフレーム組立構造において、箱形枠組の上部四隅のコーナー部に結合したコーナー補強板が吊り金具を兼用し、該コーナー補強板の上端部を枠組の上方に突き出してその板面にフック掛け穴を穿孔したことを特徴とする閉鎖配電盤のフレーム組立構造。
4. 請求項３に記載のフレーム組立構造において、枠組の上部四隅のコーナー部に設けたコーナー補強板が複数枚の薄形鋼板を重ね合わせて結合した積層板構造になることを特徴とする閉鎖配電盤のフレーム組立構造。