JP2012099805A - 耐震補強材を備える装置キャビネット - Google Patents

Abstract

【課題】耐震性と８００ｋｇまでの荷重容量が保証される単純な耐震構造を備えるキャビネットを製作する。
【解決手段】ベースフレーム２の中に耐震補強材を備える装置キャビネットとする。費用効率が高く再生可能な補強パネル１０、１１を、ボデーを形成するように配設および接続する。耐震構造は、フレームとして個別に形成されて底面固定アングル要素１２、１３に着脱可能に接続する前部および後部の補強パネル１０、１１で構成する。単一部品か多数部品、閉鎖、または中抜けのパネルとして形成可能な側面補強要素１４、１５を、前部および後部の補強パネルの間に配設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、耐震補強材を備える装置キャビネットに関連し、およそ４００キログラムまでの荷重容量を持つ装置キャビネットと、例えば８００キログラムまでの高い荷重容量を持つキャビネットに適している。

ここで装置キャビネットは、コンピュータセンター、電気通信、ネットワーク技術で使用されるような、スイッチおよび電子キャビネット、サーバキャビネット、そして同様のものであると理解される。

データ技術の用途では特に、大型サーバの増加により規定の荷重または荷重容量を満たさなければならないキャビネットが必要である。

特許文献１は、角部コネクタを用いて接続された横方向異形断面材と奥行き異形断面材と垂直異形断面材とを有するベースフレームを備える装置キャビネットを開示している。パネル部品として、側壁、底面カバーまたはベース、上部カバー、前部ドアおよび後部ドアまたは後壁とともに、電気モジュールユニット、サーバおよび同様のものを無段階または１９”または２５ｍｍの格子上に固定するための水平および垂直固定ストラットが、ベースフレームに固定される。通常、ベースフレームの横方向、奥行き、および垂直の異形断面材はアルミニウムまたは鋼で構成され、均一な断面を有する。

定置使用され、１５，０００Ｎの静耐荷重の大型キャビネット、例えば大型サーバラックでは、より堅固な異形断面材および補強角部コネクタまたは角部ノードが使用される（ＫＮＵＥＲＲ ＡＧの内容見本「Ｍｉｒａｃｅｌ（登録商標）‐Ｓｃｈｒａｎｋｐｌａｔｔｆｏｒｍｅｎ ｆｕｒ Ｒｅｃｈｅｎｚｅｎｔｒｅｎ， Ｔｅｌｅｋｏｍｍｕｎｉｋａｔｉｏｎ ｕｎｄ Ｎｅｔｚｗｅｒｋｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ」２００７年４月）。船舶または列車、特に地震の危険性のある地域での設置の場合、装置キャビネットは高い動荷重にも耐え、振動、衝撃、地震に対する高い耐性を有していなければならない。電気および電子コンポーネントやモジュールユニットを収容するためのキャビネットおよびハウジングは、地震の危険性のある地域での使用についてのＴｅｌｃｏｒｄｉａ規格ＧＲ‐６３‐ＣＯＲＥの４．４節に記載のネットワークシステムに対する要件を満たさなければならない。

８００キログラムまでの最大静荷重およびゾーン３までの耐震性のために規定された中空異形断面材を有する枠組を備える大型のものが、Ｓｃｈｒｏｆｆ ＧｍｂＨのインターネット公報「Ｖａｒｉｓｔａｒ‐Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｋｓｃｈｒａｎｋ‐ｐｌａｔｆｏｒｍ」に記載されている。フレームの角部に溶接されなければならない付加的な補強アングル要素により、ゾーン４までの耐震性が保証される。

特許文献２から、枠組と、垂直フレーム異形断面材および横方向ストラットを有する付加的な補助フレームとを備える装置キャビネットが周知である。補助フレームは耐震補助フレームとして機能するものであり、前部および後部の補助フレームは、電子ハウジングまたは装置キャビネットのフレームの前部および後部領域、あるいはキャビネット等の枠組から離れたところに固定されるものである。加えて、キャビネットの付加的補強のための、前部および後部の補助フレームの間または枠組の垂直異形断面材の間の水平穿孔ストリップが記載されている。

補強アングル要素と付加的接続ストラットとを枠組の左右角部領域に配設することによってねじり強度が向上するベースおよび枠組を備えるスイッチキャビネットが、特許文献３に記載されている。枠組の両側面および後側の垂直フレーム脚部は、逆向きに傾斜した少なくとも一対のストラットを用いて相互に接続されている。

装置キャビネットまたはその枠組および／またはパネル部品を補強するための対角ストラット材も、特許文献４および特許文献５に記載されている。

Ｌ字形であって開口部を有するとともに枠組の垂直異形断面材の間に配設された水平方向側面補強要素を備える装置キャビネットが、特許文献６から周知である。ベースプレートとキャビネットの設置スペースのフロア上の固定ポイントとによる、耐震性装置キャビネットの通常の底面固定も、同文献に記載されている。

周知のキャビネット構造はそれぞれ、とりわけ４００から５００キログラムを超える、特に８００キログラムまでの荷重容量を持つ耐震性または免震性の装置キャビネットの要件を満たしていない。補強コンポーネントは、比較的時間のかかる組立および溶接を必要とすることが多い。加えて、比較的ハイリソースの底面固定具が必要であり、ベースフレームを変化させずに、ベースキャビネットであると同時に耐震キャビネットとしてもキャビネットを装備することはもはや可能でない。

欧州特許第０６８６３１６号明細書 独国特許出願公開第１９９１０５２０号明細書 独国特許出願公開第１９６１５７５９号明細書 独国特許出願公開第２７３６１６３号明細書 独国特許出願公開第３１０１６６４号明細書 米国特許出願公開第２００１／００３６３９９号明細書

構造および生産が単純でありながら、必要な耐震性およびおよそ８００キログラムまでの静荷重または荷重容量を保証する耐震補強材を備える装置キャビネットを製作することが、本発明の目的である。

この目的は、請求項１の特徴を通して本発明により達成される。下位請求項および図の説明には、有益で有利な実施形態が記載される。

耐震補強材としてパネルを使用するとともに装置キャビネットのベースフレーム内にこれを配設して堅固で安全な補強構造を形成することに、本発明の中心的概念が見られる。

本発明によれば、耐震補強材は、前部補強パネルおよびこれと平行な後部補強パネルとともに、側面補強要素を有する。パネルとして形成されても有利である側面補強要素は、非常に堅固な補強ケージを構成して大きな力を吸収できるボデーが形成されるように、前部および後部の補強パネルに結合される。

キャビネットの収容エリアへのアクセスが前部アクセス開口部を介して保証されるように、少なくとも前部補強パネルが枠状または骨組み状に形成されると有益である。

後部補強パネルは、前部補強パネルと実質的に同一のように、および枠状または骨組み状に形成されるとよい。後部ケーブルエリアの形成では、ラックの後側またはキャビネットのベースフレームから離間して後部補強パネルを配設すると有益である。

前部および後部の補強パネルからキャビネットの設置スペースのフロアへ、力が直接伝えられると有利である。例えば、前部および後部補強パネルが固定されるとともに特にねじ結合によって設置スペースのフロア上のキャビネットの固定ポイントに一部が結合される底面固定アングル要素が設けられたフロア上のキャビネット固定ポイントへ、力が直接入力されると有利である。底面固定アングル要素をフロアへ、ならびに前部および後部の補強パネルをそれぞれの固定アングル要素へ着脱可能に固定すると有利である。固定アングル要素は、単一部品または複数部品で形成されるとよい。

補強フレームとも考えられる前部および後部の補強パネルは、例を挙げれば、例えば８ｍｍの対応の厚さを持つ鋼製パネルから製造されるのが比較的簡単で有利である。原則として、前部および後部の補強パネルは二つ以上の部品で構成されて、これらの部品が溶接によって枠状又は骨組み状の補強パネルとされる設計でもよい。

前部および後部の補強パネルは、垂直固定異形断面材、例えば１９”の異形断面材または２５ｍｍの開口列を持つ異形断面材の直接接続のために形成されると有益である。垂直固定異形断面材はそれぞれ内側に配設され、アクセス開口部にあるその開口列は、前部および後部の補強パネルよりも突出している。例えば１９”または２３”の異形断面材に必要な孔および／または鋸歯が、補強パネルに直接組み込まれてもよい。

パネル状の側面補強要素は、前部および後部の補強パネルとともにユニットを形成し、この時、左右のキャビネットまたはフレーム側面と平行に存在する。

側面補強要素のエッジに水平および垂直固定エリアが設けられると有利である。これらの固定エリアにより、側面補強要素が前部および後部の補強パネルに結合され、水平固定エリアがベースフレームの上下の奥行き異形断面材と接続された進歩的な補強構造を形成する。側面補強要素のエッジに面取りエリアまたは下方傾斜エリアとして形成されると有益である水平および垂直固定エリアを使用して、進歩的な補強構造が非常に堅固な補強ケージとして製造され、通常、ベースキャビネットとして用意されるキャビネットは、耐震キャビネットを形成するように設けられるとよい。ベースフレームの変更は不要である。個別補強コンポーネントによるハイリソース的な溶接構造または組立も回避される。

更なる長所は、ケージ状の補強構造によってキャビネットまたはラックの収容エリアが縮小されないことにある。前部および後部の補強パネルを枠状または骨組み状の形状とすることで、収容エリアへの良好なアクセス性が保証される。

側面補強要素が、単一部品パネルとして、また多数部品パネルとしても左右のキャビネットまたはフレーム側面にそれぞれ形成されるとさらに有利である。単一部品でパネル状に形成される場合、側面補強要素は前部補強パネルから後部補強パネルまで、また上部奥行きストラットから下部奥行きストラットまで延在する。

必要な耐震性および８００キログラムまでの荷重容量は、それぞれがパネルとして構成されるが、単一部品の中抜け側面補強要素が形成されるように切除エリアが設けられた側面補強要素によっても達成される。切除エリアは単数または複数のケーブルの案内に使用されると有利で、キャビネット側面からのアクセス性を高める。

前部および後部の補強パネルの間で水平方向かつ相互に平行に固定される側面補強要素として複数のパネルが設けられてもよい。

耐震補強材を備える進歩的な装置キャビネットのベースフレームを示す図である。 代替的な設計の耐震補強材を備える進歩的な装置キャビネットのベースフレームを示す図である。 さらに代替的な形状の耐震補強材を備える進歩的な装置キャビネットのベースフレームを示す図である。 前部の底面固定アングル要素を備える前部補強パネルの領域における耐震補強材の破断図である。 後部の底面固定アングル要素を備える後部補強パネルの領域における耐震補強材の破断図である。 右側面補強材および前部補強パネルの領域における耐震補強材の破断図である。 右側面補強材および後部補強パネルの領域における耐震補強材の破断図である。 左側面補強材の上部領域における耐震補強材の破断図である。 左側面補強材の下部領域における耐震補強材の破断図である。 外側からの前部補強パネルの上部領域の図である。 内側からの前部補強パネルの上部領域の図である。 中抜け側面補強材を備える耐震補強材の側面図である。

図面を用いて、本発明を以下でさらに詳細に説明する。図１乃至３は、装置キャビネット用の進歩的な耐震補強材の代替実施形態を示し、そのうち、相互に直角に配設されて角部コネクタ６により接続された横方向異形断面材３と奥行き異形断面材４と垂直異形断面材５とを有するベースフレーム２のみが、図１乃至３に示されている。ベースフレーム２に固定される装置キャビネットのパネル部品、前部ドア、後部ドアまたは後壁、２枚の側壁および上部カバー、キャビネット底面またはキャビネットベースは示されていない。

ベースフレーム２の横向き異形断面材３、奥行き異形断面材４、垂直異形断面材５とともに角部コネクタ６は、特に高い静および動荷重に対応して設計され、８００キログラムまでの最大静荷重を保証する。

ベースフレーム２はアルミニウムまたは鋼で製作されるとよいが、ベースフレーム２の中の耐震補強材は、例えばおよそ８ｍｍの厚さを持つ鋼製パネルで製造される。

図１によれば、耐震補強材は、前部補強パネル１０と後部補強パネル１１と右の側面を閉じる閉鎖型側面補強要素１４と左の側面を閉じる閉鎖型側面補強要素１５とを有する。前部補強パネル１０は底面固定アングル要素１２を備え、後部補強パネル１１は底面固定アングル要素１３を備える。これらの底面固定アングル要素１２，１３は、前部および後部補強パネル１０，１１の実質的に全幅にわたってそれぞれ延在する。また、底面固定アングル要素１２，１３は、キャビネット（不図示）の設置スペースのフロアに水平底面脚部３２を用いて固定することができ、垂直脚部３３を用いて前部または後部補強パネル１０，１１にねじ締結部材３１により着脱可能に結合されている（図４乃至７も参照）。前部および後部底面固定アングル要素１２，１３をフロアに固定するための固定要素７が、例として示されている。

前部および後部補強パネル１０，１１は、図１乃至３の実施形態では枠のように形成され、前部アクセス開口部２０または後部開口部２１を画定している。本実施形態では１９”の異形断面材である垂直固定異形断面材８はそれぞれ、電気および電子コンポーネント、例えばサーバ（不図示）がキャビネットに配設されるようにするための配列された固定開口部２４がアクセス開口部２０，２１へ突出または延出するように、前部および後部補強パネル１０，１１の内側にねじ接続（図１０，１１も参照）により固定されている。

閉鎖型側面補強要素１４，１５は、図１の耐震補強材の前部補強パネル１０および後部補強パネル１１の間に配設されている。この側面補強要素１４，１５はパネルとして形成され、前部補強パネル１０から後部補強パネル１１までと底面から上部奥行き異形断面材４までとに延在している。右および左の閉鎖型側面補強要素１４，１５と前部および後部の補強パネル１０，１１との結合は、左および右の閉鎖型側面補強要素１４，１５とそれぞれの上部および底面奥行ストラット４との固定と同じように、ねじ締結により行われる。この目的のために閉鎖型側面補強要素１４，１５は、直角面取りエリアまたは下方傾斜エリア（図６乃至９も参照）として形成することのできる水平固定領域２２および垂直固定領域２３を、そのパネルエッジに備える。

後部補強パネル１１は、ベースフレーム２の中でベースフレームの後側から距離を置いて配設されている。こうして形成されるスペースは、ケーブル案内に使用される。

図２のベースフレーム２は、図１のベースフレームと同一である。前部および後部の底面固定アングル要素１２，１３と固定要素７と前部および後部補強パネル１０，１１の垂直固定異形断面材８とを備える前部および後部補強パネル１０，１１は、図１と一致している。原則として、同じ参照番号は同一の構成要素に使用される。

図２によるキャビネットの耐震補強材は、側面補強要素１６，１７が、図１による閉鎖型側面補強要素としてではなく中抜け側面補強要素１６，１７として形成される点で異なっている。右の中抜け側面補強要素１６および左の中抜け側面補強要素１７もパネルとして形成されるが、キャビネットまたはベースフレーム２の内側スペースへのケーブル案内およびアクセスを可能にする切除エリア２５または凹部を備えている。中抜け側面補強要素１６，１７はベースフレーム側面の全高にわたって延在し、上部および下部奥行異形断面材４に固定されている。

前部および後部補強パネル１０，１１とともに、独立したユニットを構成してからキャビネットまたはベースフレームに組み込まれる補強構造も、この耐震補強材に関して形成される。前部または後部補強パネル１０，１１に着脱可能に固定された底面固定アングル要素１２，１３は、ハイリソース的な底面固定具がもはや必要ないという長所を有する。

図３に示された耐震補強材は、代替形状の側面補強要素１８，１９を有する。前部および後部の補強パネル１０，１１と前部および後部の底面固定アングル要素１２，１３とは、図１および図２のものに対応している。多部品側面補強要素１８，１９として、３枚の水平パネル、つまり下部パネル２７と上部パネル２８と中央パネル２９とがこの実施形態では配設され、それぞれが前部補強パネル１０を後部補強パネル１１に結合している。右および左の下部パネル２７は下部水平固定領域２２によりそれぞれの下部奥行き異形断面材４に固定され、右および左の上部水平パネル２８は上部水平固定領域によりそれぞれの上部奥行異形断面材４にねじ止めされている（図８および９参照）。図３の側面補強要素１４乃至１９およびパネル２７乃至２９の垂直固定領域２３は、前部または後部補強パネル１０，１１への結合のために機能する。

図４は、前部補強パネル１０の下部領域を外側から示す。枠状の前部補強パネル１０は、ねじ結合部材３１を介して前部底面固定アングル要素１２の垂直脚部３３に結合されているという点で、前部底面固定アングル要素１２に支持されている。破断図において、内側では垂直固定異形断面材８が前部補強パネル１０に配設され、外側では右の閉鎖型側面補強要素１４が水平固定領域２２とともに見られる。

図５は、内側に配設された垂直固定異形断面材８と突出固定開口部２４とを備える後部補強パネル１１の下部領域を示している。後部底面固定アングル要素１３を介してキャビネット設置スペース（不図示）のフロアへ、力が向けられる。後部底面固定アングル要素１３は、前部底面固定アングル要素１２（図４）よりも背の高い垂直脚部３３を有する。後部補強パネル１１は、ベースフレーム２の下部奥行きストラット４との組込み状態の水平固定領域２２と結合された右の閉鎖型側面補強要素１４に結合されている。

図６および７は、切除エリア２５を備える右の中抜け側面補強材１６と前部または後部の補強パネル１０，１１との固定を示す。図６は、前部補強パネル１０と垂直固定異形断面材８と前部底面固定アングル要素１２とを示す。中抜け側面補強要素１６は、その垂直領域２３により前部補強パネル１０の内側に当接し、これにねじ止めされる。

図７は、垂直固定領域２３により後部補強パネル１１に結合された中抜け右側補強材１６の後部領域を示す。垂直固定異形断面材８と後部底面固定アングル要素１３も、後部補強パネル１１に固定されている。組込み状態では、中抜け右側側面補強要素１６はその水平固定領域２２によりベースフレーム２の下部奥行きストラット４に当接し、これに固定される。

図８には、ベースフレーム２の上部左後角部領域が再掲されている。後部補強パネル１１は、これと平行な後部横方向異形断面材３から距離を置いて配設されている。左の中抜側面補強要素１７は、垂直固定領域２３のねじ固定具を介して後部補強パネル１１に、水平固定領域２２のねじ固定具を介して上部奥行き異形断面材４に結合されている。

図９の破断図は、ベースフレーム２の下部左後角部領域と、後部補強パネル１１の構成と、後部補強パネル１１および下部奥行き異形断面材４への左の中抜け側面補強材１７の固定とを示す。

図１０は、ベースフレーム２における配設（図１乃至３参照）のための凹部３４を備えるとともに、垂直固定異形断面材８と側面補強要素１４乃至１９との固定のための様々な固定ボア３５（図４乃至９参照）を備える前部および後部の補強パネル１０，１１の形成を示している。

図１２は、代替的な形状の切除エリア２５を備える左の中抜け側面補強材１７の領域における耐震補強構成の図を示す。側面補強材１７は、垂直固定領域２３の領域で前部補強パネル１０および後部補強パネル１１に接続されている。前部底面固定アングル要素１２は前部補強パネル１０に着脱可能に固定され、後部底面固定アングル要素１１は後部補強パネル１１に着脱可能に固定されている。

Claims (10)

1. 装置キャビネットのベースフレーム（２）の中に配設された耐震補強材を備えて、相互に直角に配設された横方向異形断面材（３）と奥行き異形断面材（４）と垂直異形断面材（５）とを前記ベースフレーム（２）が包含し、前部および後部のドアまたは後壁、２枚の側壁、上部カバー、およびキャビネット底面がパネル部品として前記ベースフレームに固定される、装置キャビネットにおいて、
   前部および後部の補強パネル（１０，１１）と前記補強パネルを結合する側面補強要素（１４乃至１９）とを備える独立体として前記耐震補強材が形成されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
2. 請求項１に記載の装置キャビネットであって、
   前記前部補強パネル（１０）および前記後部補強パネル（１１）の一方または双方が、前部あるいはそれぞれの後部のアクセス開口部（２０，２１）が形成された枠状または骨組みのように設計されて前記装置キャビネットの収容エリアを形成し、前記枠組（２）の前面または後面に対して平行に配設されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
3. 請求項１または２に記載の装置キャビネットであって、
   前記前部および後部の補強パネル（１０，１１）がそれぞれ、底面固定アングル（１２，１３）を介して前記キャビネットの設置スペースの底面に固定されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の装置キャビネットであって、
   前記側面補強要素（１４乃至１９）がパネル状で一つ以上の部品として形成され、前記キャビネットまたはフレームの左または右の側面に対して平行に配置されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の装置キャビネットであって、
   前記側面補強要素（１４乃至１９）が、水平固定領域（２２）と垂直固定領域（２３）とを当該側面補強要素のエッジに有し、前記側面補強要素（１４乃至１９）が、前記水平固定領域（２２）により前記ベースフレーム（２）の上下の前記奥行き異形断面材（４）に、前記垂直固定領域（２３）により前記前部補強パネル（１０）および後部補強パネル（１１）に固定されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
6. 請求項４または５に記載の装置キャビネットであって、
   単一部品の前記側面補強要素（１４乃至１７）が、閉鎖型側面補強要素（１４，１５）または中抜け側面補強要素（１６，１７）として形成されて、前記前部補強パネル（１０）から前記後部補強パネル（１１）まで、および前記ベースフレーム（２）の前記底面から前記上部奥行ストラット（４）までそれぞれ延在することを特徴とする、
   装置キャビネット。
7. 請求項６に記載の装置キャビネットであって、
   単一部品の前記中抜け側面補強要素（１６，１７）が切除エリア（２５）を有することを特徴とする、
   装置キャビネット。
8. 請求項４または５に記載の装置キャビネットであって、
   多数部品の前記側面補強要素（１８，１０）が、下部パネル（２７）、上部パネル（２８）、および中央パネル（２９）として配設された複数の水平方向配設パネルを有することを特徴とする、
   装置キャビネット。
9. 請求項１から８のいずれか１項に記載の装置キャビネットであって、
   電気および電子モジュールユニットを固定するための固定開口部（２４）を備える垂直固定異形断面材（８）が、前記前部および後部の補強パネル（１０，１１）の内側に固定されることを特徴とする、
   装置キャビネット。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の装置キャビネットであって、
    前記前部および後部の補強パネル（１０，１１）と前記側面補強要素（１４乃至１９）とが鋼製パネルから製造されることを特徴とする、
    装置キャビネット。

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