JP2016004791A - 筐体装置 - Google Patents

Abstract

【課題】剛性を保持しつつ板金を薄板化できる筐体装置を提供する。
【解決手段】板金の所定の辺部が断面コ字状に曲げ加工された補強部を有する複数のパネルで形成され、前記パネル相互の結合箇所が締結具５によって組み立てられ、前記結合箇所の内、筐体の角隅部はＬ字状部分を有する結合金具４を用いて直交する前記パネルの前記補強部相互を一体的に固定した筐体装置１０であって、前記筐体の側面を構成する側壁パネル１１、１２における鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に前記補強部１１１、１２１が設けられていると共に、その鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に跨るように形成され、該鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に形成された前記補強部相互に締結固定された補強金具７を備えるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば電子機器や電気機器、あるいはそれらの搭載ユニットなどを収容する制御盤、配電盤等に用いることができる筐体装置に関するものである。

従来の筐体装置として、底板と、底板から上方に延びた２枚の平行な側板と、底板と平行で側板と直交する天井板と、前面および後面を開閉可能に閉じる扉とを備え、全体としては板金材料を曲げ加工して溶接により組み立てた直方体状のものがある。これに対して、熟練技術者を必要とする溶接作業を無くし、リベット等の締結具を併用する接着剤を用いて組み立てられ、必要な耐震性を確保するのに充分な剛性を持つようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平８−３１７５１４号公報（第１頁、図３、図５〜８）

上記のような従来の筐体装置においては、筐体の角隅部でパネル間に設けられ、パネルを互いに強固に結合させ、筐体の角隅部の剛性を高める結合金具と、締結具を併用する接着剤を有し、パネル間およびパネルと結合金具との間を互いに接合する接合手段とを備えているので、締結具併用接着剤によるパネル接合の利点は維持したまま、筐体の剛性が極めて高くなり、耐震性も大きいなどの効果が得られるというものの、特に側板部分については薄板化することは困難で、薄板化すると、筐体全体の剛性が低下するなどの問題点があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、剛性を保持しつつパネルを薄板化できる筐体装置を得ることを目的としている。

本発明に係る筐体装置は、板金の所定の辺部が断面コ字状に曲げ加工された補強部を有する複数のパネルで形成され、前記パネル相互の結合箇所が締結具によって組み立てられ、前記結合箇所の内、筐体の角隅部はＬ字状部分を有する結合金具を用いて直交する前記パネルの前記補強部相互を一体的に固定した筐体装置であって、前記筐体の側面を構成する側壁パネルにおける鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に前記補強部が設けられていると共に、その鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に跨るように形成され、該鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に形成された前記補強部相互に締結固定された補強金具を備えるようにしたものである。

本発明によれば、側壁パネルにおける鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に前記補強部が設けられていると共に、その鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に跨るように形成され、該一対の辺部に形成された前記補強部相互に締結固定された補強金具を備えるようにしたことにより、側壁パネルを含む筐体全体の剛性が向上することで、パネルを薄板化することが可能になる。

本発明の実施の形態１による筐体装置の外観を示す斜視図。 図１に示す筐体装置の下側角隅部を、その近傍の側壁パネルに対する補強金具設置部を含めて拡大して示す要部分解斜視図。 図２の角隅部を背面側から見た分解斜視図。 図２の角隅部の組立状態を示す斜視図。 図３の角隅部を背面側から見た組立状態を示す斜視図。 図４及び図５の締結部を示す要部断面図。 本発明の実施の形態２による筐体装置の下辺部の締結構造を拡大して示す要部分解斜視図。 図７の下辺部の締結構造の組立状態を示す斜視図。 本発明の実施の形態３による筐体装置の前面底部を拡大して示す分解斜視図。 図９の前面底部の組立状態を示す斜視図。 図１０の前面底部を背面側から見た組立状態を示す斜視図。

実施の形態１．
次に、本発明の実施の形態１を図１から図６に基づいて説明する。なお、図１は本発明の実施の形態１による筐体装置の外観を示す斜視図、図２は図１に示す筐体装置の下側角隅部を、その近傍の側壁パネルに対する補強金具設置部を含めて拡大して示す要部分解斜視図である。筐体装置１を構成する枠状の筐体１０は、図１に示す正面方向から見て左側の側板である側壁パネル１１、右側の側板である側壁パネル１２、底板を構成する床パネル１３、及び天板を構成する天井パネル１４を用いて構成されている。筐体１０の前面開口部には前扉２が開閉可能に取付けられ、後面開口部には後扉３が開閉可能に取付けられ、筐体１０、前扉２、及び後扉３によって全体として直方体状に組立てられた筐体装置１が構成されている。側壁パネル１１、１２、及び床パネル１３は、何れも矩形の板金材からなり、以下詳述するように所定の辺部を断面コ字状に曲げ加工した補強部が形成されている。

側壁パネル１１には鉛直方向の互いに平行な前後部の辺に断面コ字状に曲げ加工された補強部１１１がそれぞれ設けられている。補強部１１１の所定部には図２に楕円で囲んで示すように上下方向に離間された複数の締結孔１１Ａ、及び締結孔１１Ｂが設けられている。なお、側壁パネル１１の水平方向の下辺部にはこの例では、補強部１１１に相当するものは設けられておらず、複数の締結孔１１Ｃが設けられている。なお、右側の側壁パネル１２も左側と同様であり、鉛直方向の前後の辺に補強部１２１などが左の補強部１１１と対称的に設けられている。床パネル１３の左右方向に延びる前後部の互いに平行な辺には断面コ字状の補強部１３１がそれぞれ設けられている。そしてこの例では図２に示すように、補強部１３１に直交する前後方向に延びる左右部の辺には断面Ｌ字状の補強部１３２が設けられている。補強部１３１には複数の締結孔１３Ｄが設けられ、補強部１３２には複数の締結孔１３Ｃが設けられている。なお、補強部１３２の断面形状は例えばコ字状やロ字状などであっても良い。

筐体１０の各角隅部には図２に示すように外観がＬ字状で、そのＬ字の一片４１及び他片４２とも断面がＬ字状の結合金具４が配設されている。Ｌ字の一片４１には補強部１１１の締結孔１１Ａに合致する複数の締結孔４Ａが、他片４２には補強部１３１の締結孔１３Ｄに合致する複数の締結孔４Ｄがそれぞれ設けられている。例えば、図２に示す筐体の左側下部の前方側においては、結合金具４の一片４１を側壁パネル１１の補強部１１１に締結孔４Ａと締結孔１１Ａが合致するように当接させて後述するリベットなどの締結具５（図６に図示）によって締結し、他片４２を床パネル１３の補強部１３１に締結孔４Ｄが締結孔１３Ｄに合致するように組付けて同様に締結具５で締結して、側壁パネル１１と床パネル１３の角隅部相互を強固に固定している。なお、本書では締結孔相互の区別を容易にするために、互に締結される一組の締結孔について、部材を示す数字の符号に続けて他の組とは独立した同一のアルファベットを付加して表示している。

床パネル１３はアングル材等により枠状に形成された台座６（図１にのみ図示）の上に支持されている。筐体１０の天板を構成する天井パネル１４も床パネル１３と略同様に構成される（詳細説明及び図示省略）。なお、天井パネル１４の周囲４辺部分を断面コ字形状の補強部としても良い。一方、側壁パネル１１における前後部の鉛直方向の辺に互いに平行に形成された補強部１１１相互の間には、断面略コ字形で前後部の補強部１１１相互に跨るように形成され、両端部に固定部７１を有する水平方向の補強金具７が上下方向に所定間隔で複数配設され、固定部７１に設けられた締結孔７Ｂを補強部１１１に設けられた高さ方向の複数の締結孔１１Ｂから任意に選ばれた位置に合致させて締結具５によって補強部１１１に直接締結固定されて、前後部の補強部１１１相互を強固に連結している。

なお、補強金具７の断面形状は正確なコ字形のみに限定されるものではなく、例えばコ字形の開口端部をそれぞれ外側に直角に曲げて、シルクハットの断面形状の鍔に相当する辺を設けて強度アップを図ったものなどであっても良く、そのような例もコ字形状に含まれる。また、補強金具７を補強部１１１に締結固定したときに、そのコ字形状の開口端部あるいは前述の外側に直角に曲げた辺は、側壁パネル１１の内面に当接するか微小間隙で対向するように形成される。なお、補強金具７は右側の側壁パネル１２にも同様に設置される。また、前扉２、後扉３の構成や筐体１０への取付手法などは特に限定されるものではないが、周囲４辺部分を例えば断面コ字形に曲げ加工して所要の強度を保持したものとすることが望ましい。補強金具７は、従来の「プレチャン」と呼ばれる金具に相当するが、従来のものは例えば特許文献１の図１に示すように側壁パネルの前後方向の中央部に設置されていた。

次に、図３から図６も参照して更に具体的に説明する。なお、図３は図２の角隅部を背面側から見た分解斜視図、図４は図２の角隅部の組立状態を示す斜視図、図５は図３の角隅部を背面側から見た組立状態を示す斜視図、図６は図４及び図５の締結部を示す要部断面図である。先ず、図２、図４に示すように結合金具４を側壁パネル１１及び床パネル１３の結合部における筐体１０の角隅部である補強部１１１と補強部１３１の内側に挿入し、結合金具４の締結孔４Ａと側壁パネル１１の締結孔１１Ａ、及び結合金具４の締結孔４Ｄと床パネル１３の締結孔１３Ｄを合わせ、締結具５（図６）をそれぞれの締結孔に挿入し、図示していない締結工具によって結合金具４と側壁パネル１１と床パネル１３を各々強固に結合させ、パネル間の結合を構成する。

該結合金具４は筐体１０の角隅部の８箇所全てに設置することが望ましく、最低限としては床パネル１３と側壁パネル１１、１２の下側角隅部４箇所に設置する。側壁パネル１１の内側に上下方向に離間させて複数設置される水平方向の補強金具７は、鉛直方向の補強部１１１の上下方向にそれぞれ選ばれた所定の締結孔１１Ｂと補強金具７の締結孔７Ｂを合わせ、それぞれ締結具５によって側壁パネル１１と補強金具７を強固に結合させる。補強金具７の上下方向の設置個数は特に限定されるものではなく、筐体１０の高さ方向や奥行き方向のサイズ、筐体装置１内に収容する機器類の設置の都合等によって適宜変更することができ、最低１箇所であっても相応の効果は期待できる。なお、図３に示す締結孔４Ｈ、及び締結孔１３Ｈについては実施の形態３で説明する。

このように、パネル同士の結合部における角隅部に結合金具４を設けると共に、補強金具７を側壁パネル１１における剛性の低い板面中央部分ではなく、剛性の高い鉛直方向の互いに平行な辺部の補強部１１１相互に跨るように形成し、両端部の締結孔７Ｂを補強部１１１の締結孔１１Ｂに締結具５で直接組み付けることで側壁パネル１１、１２の剛性を高めると同時に筐体１０全体の剛性が確保される。
なお、上記のように構成された実施の形態１の筐体装置を、各パネル間を溶接で結合した板厚とサイズが同一の溶接筐体と比較する耐震試験を行った。その結果、内部実装の機器類の質量を最大とした条件での耐震試験において、筐体を前扉２から見て左右方向（筐体の幅方向）の共振周波数は、溶接筐体４．０Ｈｚに対して、実施の形態１の筐体装置では４．８Ｈｚとなり筐体の剛性が改善されていることが確認された。

上記のように、実施の形態１によれば、側壁パネル１１における鉛直方向の互いに平行な一対の辺部にそれぞれ補強部１１１を設け、床パネル１３との結合部における角隅部４箇所に配設された結合金具４によって側壁パネル１１の補強部１１１と床パネル１３の辺部に設けた補強部１３１を相互に強固に締結すると共に、側壁パネル１１の鉛直方向の平行な一対の補強部１１１相互に跨って締結固定された補強金具７を鉛直方向に複数設置するようにしたことにより、側壁パネル１１、１２の剛性を高めると同時に筐体全体の剛性が向上することで、パネル、特に側壁パネル１１、１２、床パネル１３、及び天井パネル１４の板厚を薄板化できると共に、同一の板厚の場合には溶接構造の筐体と同等以上の剛性を確保できるという効果が得られる。

実施の形態２．
図７は本発明の実施の形態２による筐体装置の下辺部の締結構造を拡大して示す要部分解斜視図、図８は図７の下辺部の締結構造の組立状態を示す斜視図である。図において、床パネル１３の側壁側の辺部に設けられた断面Ｌ字状の補強部１３２は高さ方向の寸法が実施の形態１の場合よりも大きく形成され、締結孔１３Ｅは上下に２列列設されている。そして、側壁パネル１１の下辺部に設けられた締結孔１１Ｅも、締結孔１３Ｅに対応して上下に２列設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

本実施の形態２においては、図８に示すように締結具５をそれぞれの締結孔に挿入し、側壁パネル１１と床パネル１３を強固に結合させ、パネル間の結合を構成することで、締結部の剛性を更に高くすることが期待できる。
上記のように構成された実施の形態２の筐体装置を、各パネル間を溶接で結合した同一サイズの溶接筐体と比較する耐震試験を行った。その結果、内部実装の機器類の質量を最大とした条件での耐震試験において、筐体を前扉２から見て左右方向（筐体の幅方向）の共振周波数は、溶接筐体４．０Ｈｚに対して、実施の形態２の筐体装置では４．９Ｈｚとなり、筐体の剛性が改善されていることが確認された。

実施の形態３．
図９は本発明の実施の形態３による筐体装置の前面底部を拡大して示す分解斜視図、図１０は図９の前面底部の組立状態を示す斜視図、図１１は図１０の前面底部を背面側から見た組立状態を示す斜視図である。図において、筐体１０の前面開口下部を形成する左右の側壁パネル１１、１２の補強部１１１、１２１と床パネル１３の補強部１３１との接続部には、実施の形態１で説明した左右のＬ字状の結合金具４に加えて、左右下部の角隅部相互を連結する角隅部連結金具８が設置されている。角隅部連結金具８はコ字形状で、図９に示すように、図の左側の立辺には側壁パネル１１の補強部１１１に設けられた締結孔１１Ｆに合致される締結孔８Ｆが、右側の立辺には側壁パネル１２の補強部１２１に設けられた締結孔（図示省略）に合致される締結孔８Ｇが、底辺左側には図３に示す結合金具４の締結孔４Ｈと床パネル１３の補強部１３１に設けられた締結孔１３Ｈに合致される締結孔８Ｈが、底辺右側には左側と同様に各部材に対称的に設けられた締結孔（図示省略）に合致される締結孔８Ｉがそれぞれ設けられている。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のような構成の実施の形態３においては、角隅部連結金具８を、側壁パネル１１の締結孔１１Ｆに対して締結孔８Ｆを合わせ、側壁パネル１２の図示していない締結孔に対して締結孔８Ｇを合わせて、締結具５をそれぞれの締結孔に挿入して締結すると共に、角隅部連結金具８の締結孔８Ｈを、対応する結合金具４の締結孔４Ｈ（図３に図示）、及び床パネル１３の締結孔１３Ｈ（図３に図示）に合わせると共に、角隅部連結金具８の締結孔８Ｉを結合金具４と床パネル１３の何れも図示省略している対応する締結孔に合わせ、図示していない基礎ボルトで共締めすることで、左右側壁パネル１１、１２と床パネル１３との結合を更に強固に構成し、締結部の剛性を一層高めることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、補強部１１１、１２１、１３１の断面コ字形状は図示のものに限定されず、例えばロ字形状等、コ字形に曲げ部を追加したものなど、コ字形状の部分を含むものでも良い。また、結合金具４は角部で互いに直交する３辺を有するものでも良い。また、締結具５はリベットに限定されず、例えば一部または全部をボルトに変更しても良い。

１ 筐体装置、１０ 筐体、１１ 側壁パネル、１１Ａ 締結孔、１１Ｂ 締結孔、
１１Ｃ 締結孔、１１Ｅ 締結孔、１１Ｆ 締結孔、１１１ 補強部、
１２ 側壁パネル、１２１ 補強部、１３ 床パネル、１３Ｃ 締結孔、
１３Ｄ 締結孔、１３Ｅ 締結孔、１３Ｈ 締結孔、１３１ 補強部、１３２ 補強部、
１４ 天井パネル、２ 前扉、３ 後扉、４ 結合金具、４Ａ 締結孔、４Ｄ 締結孔、
４Ｈ 締結孔、４１ 一片、４２ 他片、５ 締結具、６ 台座、７ 補強金具、
７Ｂ 締結孔、７１ 固定部、８ 角隅部連結金具、８Ｆ 締結孔、８Ｇ 締結孔、
８Ｈ 締結孔、８Ｉ 締結孔。

Claims (3)

1. 板金の所定の辺部が断面コ字状に曲げ加工された補強部を有する複数のパネルで形成され、前記パネル相互の結合箇所が締結具によって組み立てられ、前記結合箇所の内、筐体の角隅部はＬ字状部分を有する結合金具を用いて直交する前記パネルの前記補強部相互を一体的に固定した筐体装置であって、前記筐体の側面を構成する側壁パネルにおける鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に前記補強部が設けられていると共に、その鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に跨るように形成され、該鉛直方向の互いに平行な一対の辺部に形成された前記補強部相互に締結固定された補強金具を備えた筐体装置。
2. 前記側壁パネルの下辺部とその下辺部に結合される底パネルの補強部との結合箇所は、前記締結具を挿通する締結孔が複数列設けられていることを特徴とする請求項１記載の筐体装置。
3. 前記筐体の隣り合う前記角隅部相互を連結する角隅部連結金具を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の筐体装置。

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