JP2022024788A - 筐体フレーム構造、筐体フレーム組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】筐体フレーム構造において、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制する。
【解決手段】幅方向に延びる幅方向フレーム１２と、奥行方向に延び、一端部が幅方向フレーム１２の一端部に対してリベット６１を介して接合されている奥行方向フレーム１３と、縦方向に延び、一端部が幅方向フレーム１２の一端部、及び奥行方向フレーム１３の一端部の夫々に対してリベット６２、６３を介して接合されている縦方向フレーム１４と、一方側が幅方向フレーム１２の一端部に対してリベット６４を介して接合され、他方側が奥行方向フレーム１３に対してリベット６５を介して接合されている補強部材１５と、を備える。
【選択図】図１３

Description

本発明は、筐体フレーム構造、筐体フレーム組立方法に関するものである。

配電盤や制御盤は、筐体内部に電気機器を収容して構成され、筐体のサイズが小さい場合は、引用文献１に示されるように、製造コストが低く、リードタイムが短いリベットフレームが採用される。筐体を構成する底枠や天枠は、一枚の鋼板に曲げ加工を行なって製作されている。

特開２０１５－２１８８０６号公報

筐体のサイズが大きく、幅と奥行きの夫々が概ね１，０００ｍｍ以上になるような場合は、底枠や天枠を製作するための鋼板が大きくなるので、曲げ加工を行なう大型のベンダが必要となり、製作が困難となる。大型のベンダを使用できない場合は、底枠や天枠を分割して製作し、後から溶接することになるため、熟練した作業者が必要とされ、リードタイムやコストの面で不利となる。
本発明の目的は、筐体フレーム構造において、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制することである。

本発明の一態様に係る筐体フレーム構造は、横方向のうち幅方向に延びる幅方向フレームと、横方向のうち奥行方向に延び、一端部が幅方向フレームの一端部に対して締結具を介して接合されている奥行方向フレームと、縦方向に延び、一端部が幅方向フレームの一端部、及び奥行方向フレームの一端部の夫々に対して締結具を介して接合されている縦方向フレームと、一方側が幅方向フレームの一端部に対して締結具を介して接合され、他方側が奥行方向フレームに対して締結具を介して接合されている補強部材と、を備える。

本発明の他の態様に係る筐体フレーム組立方法は、横方向のうち幅方向に延びる幅方向フレームの一端部と、横方向のうち奥行方向に延びる奥行方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、幅方向フレームの一端部と奥行方向フレームの一端部とを接合した後に、縦方向に延びる縦方向フレームの一端部と、幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合し、且つ縦方向フレームの一端部と、幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、縦方向フレームの一端部と幅方向フレームの一端部とを接合し、且つ縦方向フレームの一端部と奥行方向フレームの一端部とを接合した後に、補強部材の一方側と幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合し、且つ補強部材の他方側と幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、を含む。

本発明によれば、幅方向フレーム、奥行方向フレーム、及び縦方向フレームの夫々を締結具を介して接合しており、且つ幅方向フレームと奥行方向フレームとの接合を補強部材によって補強している。これにより、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制することができる。

筐体フレーム構造の斜視図である。 幅方向フレームの一端部を示す斜視図である。 幅方向フレームの一端部を示す投影図である。 奥行方向フレームの一端部を示す斜視図である。 奥行方向フレームの一端部を示す投影図である。 縦方向フレームの一端部を示す斜視図である。 縦方向フレームの一端部を示す投影図である。 補強部材を示す斜視図である。 補強部材を示す投影図である。 底枠及び天枠を示す図である。 幅方向フレームと奥行方向フレームとを接合した状態を示す図である。 縦方向フレームを接合した状態を示す図である。 補強部材を接合した状態を示す図である。 比較例における縦方向フレームを示す図である。 比較例におけるコーナブラケットを示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

《一実施形態》
《構成》
以下の説明では、互いに直交する三方向を、便宜的に、幅方向、奥行方向、及び縦方向とする。幅方向及び奥行方向は、横方向（又は水平方向）の二方向であり、縦方向は、上下方向（又は垂直方向）である。なお、幅方向を奥行方向とし、奥行方向を幅方向としてもよい。
図１は、筐体フレーム構造の斜視図である。
筐体フレーム構造１１としては、ここではインバータ盤を想定しているが、他にもキュービクル式高圧受電設備の外箱等、各種電気機器を収納するための制御盤、分電盤、配電盤等にも適用可能である。特に、幅方向、及び奥行方向の夫々の寸法が概ね１，０００ｍｍ以上となる大型の筐体フレーム構造に好適である。

筐体フレーム構造１１は、幅方向フレーム１２と、奥行方向フレーム１３と、縦方向フレーム１４と、を組み合わせて略直方体に形成されている。すなわち、幅方向に沿って延びる四本の幅方向フレーム１２と、奥行方向に沿って延びる四本の奥行方向フレーム１３と、縦方向に沿って延びる四本の縦方向フレーム１４と、を備える。ここでは、一例として縦方向フレーム１４が最も長く、奥行方向フレーム１３が最も短い構成としている。幅方向フレーム１２の一端部、奥行方向フレーム１３の一端部、及び縦方向フレーム１４の一端部は、全てリベット（締結具）を介して接合されている。幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、及び縦方向フレーム１４が交わる各コーナには、強度を向上させる補強部材１５が接合されている。したがって、計八つの補強部材１５があり、全てリベットを介して接合されている。

具体的には、底面側において、奥行方向に並んだ二本の幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二本の奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで、底枠１６が形成されている。また、天井側において、奥行方向に並んだ二本の幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二本の奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで天枠１７が形成されている。そして、底枠１６、及び天枠１７の夫々の四隅同士が四本の縦方向フレーム１４を介して接合されている。幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、縦方向フレーム１４、及び補強部材１５は、何れも一枚の鋼板をベンダによって曲げ加工して形成されており、各鋼板の板厚は略均一であるものとする。
以下の説明では、底枠１６のうち、図中のＡで示す一つのコーナに注目し、各構成について詳述する。他のコーナについても、向きが上下又は左右に反転するなどの違いはあるが、基本的に同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。また、内側又は外側と称する場合、何れも筐体フレーム構造１１の内側又は外側を指す。

図２は、幅方向フレームの一端部を示す斜視図である。
図３は、幅方向フレームの一端部を示す投影図である。
図３の（ａ）は、幅方向フレーム１２を奥行方向の内側から見た図である。図３の（ｂ）は、幅方向フレーム１２を縦方向の内側から見た図である。図３の（ｃ）は、幅方向フレーム１２のＢ‐Ｂ断面を示す図である。図３の（ｄ）は、幅方向フレーム１２のＣ‐Ｃ断面を示す図である。幅方向フレーム１２は、一枚の鋼板を略四角筒状に曲げ加工して形成されており、縦方向外側部２１と、奥行方向外側部２２と、幅方向外側部２３と、奥行方向内側部２４と、縦方向内側部２５と、を備える。

縦方向外側部２１は、幅方向及び奥行方向に沿った板部であり、底枠１６を構成する幅方向フレーム１２の場合、床面に接地される。
奥行方向外側部２２は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部２１における奥行方向の外側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。
幅方向外側部２３は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、奥行方向外側部２２における幅方向の外側端部から奥行方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向外側部２３における縦方向の寸法は、奥行方向外側部２２における縦方向の寸法と略等しい。幅方向外側部２３における奥行方向の寸法は、縦方向外側部２１における奥行方向の寸法よりも短い。

奥行方向内側部２４は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部２１における奥行方向の内側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向内側部２４は、縦方向外側部２１における幅方向の先端からＬ１の範囲には形成されていない。奥行方向内側部２４における縦方向の寸法は、奥行方向外側部２２における縦方向の寸法よりも短い。
縦方向内側部２５は、幅方向及び奥行方向に沿った板部であり、奥行方向外側部２２における縦方向の内側端部から奥行方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。縦方向内側部２５における奥行方向の寸法は、縦方向外側部２１における奥行方向の寸法よりも短い。

幅方向外側部２３における奥行方向の内側には、縦方向に並んだ二つの貫通孔２６が形成されている。貫通孔２６は、奥行方向フレーム１３との接合を行なうときにリベットが挿入される。幅方向外側部２３における奥行方向の外側には、縦方向に並んだ二つの貫通孔２７が形成されている。貫通孔２７は、縦方向フレーム１４との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、幅方向外側部２３が、奥行方向フレーム１３との接合片、及び縦方向フレーム１４との接合片となる。
縦方向外側部２１における幅方向の外側には、一つの貫通孔２８が形成されている。貫通孔２８は、補強部材１５との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、縦方向外側部２１における幅方向の外側が、補強部材１５との接合片となる。貫通孔２８は、縦方向の外側が皿モミ加工されている。

図４は、奥行方向フレームの一端部を示す斜視図である。
図５は、奥行方向フレームの一端部を示す投影図である。
図５の（ａ）は、奥行方向フレーム１３を幅方向の内側から見た図である。図５の（ｂ）は、奥行方向フレーム１３を縦方向の内側から見た図である。図５の（ｃ）は、奥行方向フレーム１３のＤ‐Ｄ断面を示す図である。図５の（ｄ）は、奥行方向フレーム１３のＥ‐Ｅ断面を示す図である。奥行方向フレーム１３は、一枚の鋼板を略四角筒状に曲げ加工して形成されており、縦方向外側部３１と、幅方向外側部３２と、奥行方向外側部３３と、突出片３４と、幅方向内側部３５と、縦方向内側部３６と、を備える。

縦方向外側部３１は、奥行方向及び幅方向に沿った板部であり、底枠１６を構成する奥行方向フレーム１３の場合、床面に接地される。
幅方向外側部３２は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部３１における幅方向の外側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向外側部３２における縦方向の寸法は、幅方向フレーム１２における奥行方向外側部２２の縦方向の寸法と略等しい。
奥行方向外側部３３は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、幅方向外側部３２における奥行方向の外側端部から幅方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向外側部３３における縦方向の寸法は、幅方向外側部３２における縦方向の寸法と略等しい。奥行方向外側部３３における幅方向の寸法は、縦方向外側部３１における幅方向の寸法よりも短い。

突出片３４は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、奥行方向外側部３３における幅方向の内側端部から奥行方向の外側に向かって直角に曲げて形成されている。
幅方向内側部３５は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部３１における幅方向の内側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向内側部３５は、縦方向外側部３１における奥行方向の先端からＬ２の範囲には形成されていない。幅方向内側部３５における縦方向の寸法は、幅方向外側部３２における縦方向の寸法よりも短い。
縦方向内側部３６は、奥行方向及び幅方向に沿った板部であり、幅方向外側部３２における縦方向の内側端部から幅方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。縦方向内側部３６における幅方向の寸法は、縦方向外側部３１における幅方向の寸法よりも短い。

突出片３４には、縦方向に並んだ二つの貫通孔３７が形成されている。貫通孔３７のピッチは、幅方向フレーム１２の幅方向外側部２３に形成された貫通孔２６のピッチと同一である。貫通孔３７は、幅方向フレーム１２との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、突出片３４が、幅方向フレーム１２との接合片となる。
奥行方向外側部３３には、縦方向に並んだ三つの貫通孔３８が形成されている。貫通孔３８は、縦方向フレーム１４との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、奥行方向外側部３３が、縦方向フレーム１４との接合片となる。
縦方向外側部３１における奥行方向の外側には、一つの貫通孔３９が形成されている。貫通孔３９は、補強部材１５との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、縦方向外側部３１における奥行方向の外側が、補強部材１５との接合片となる。貫通孔３９は、縦方向の外側が皿モミ加工されている。

図６は、縦方向フレームの一端部を示す斜視図である。
図７は、縦方向フレームの一端部を示す投影図である。
図７の（ａ）は、縦方向フレーム１４を幅方向の内側から見た図である。図７の（ｂ）は、縦方向フレーム１４を奥行方向の内側から見た図である。図７の（ｃ）は、縦方向フレーム１４のＦ‐Ｆ断面を示す図である。縦方向フレーム１４は、一枚の鋼板を略四角筒状に曲げ加工して形成されており、幅方向外側部４１と、奥行方向外側部４２と、幅方向内側部４３と、奥行方向内側部４４と、縦方向外側部４５と、を備える。
幅方向外側部４１は、奥行方向及び縦方向に沿った板部である。幅方向外側部４１における奥行方向の寸法は、幅方向フレーム１２における縦方向外側部２１の奥行方向の寸法と略等しい。

奥行方向外側部４２は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、幅方向外側部４１における奥行方向の外側端部から幅方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向外側部４２における幅方向の寸法は、奥行方向フレーム１３における奥行方向外側部３３の幅方向の寸法と略等しい。
幅方向内側部４３は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、奥行方向外側部４２における幅方向の内側端部から奥行方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向内側部４３における奥行方向の寸法は、幅方向外側部４１における奥行方向の寸法よりも短い。

奥行方向内側部４４は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、幅方向外側部４１における奥行方向の内側端部から幅方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向内側部４４における幅方向の寸法は、奥行方向外側部４２における幅方向の寸法と略等しい。
縦方向外側部４５は、幅方向及び奥行方向に沿った板部であり、幅方向外側部４１における縦方向の外側端部から幅方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。縦方向フレーム１４の底面側となる縦方向外側部４５は、床面に接地される。縦方向外側部４５における幅方向の寸法は、奥行方向外側部４２における幅方向の寸法と略等しい。

幅方向内側部４３における縦方向の外側には、縦方向に並んだ二つの貫通孔４６が形成されている。貫通孔４６のピッチは、幅方向フレーム１２の幅方向外側部２３に形成された貫通孔２７のピッチと同一である。貫通孔４６は、幅方向フレーム１２との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、幅方向内側部４３における縦方向の外側が、幅方向フレーム１２との接合片となる。
奥行方向内側部４４における縦方向の外側には、縦方向に並んだ三つの貫通孔４７が形成されている。貫通孔４７のピッチは、奥行方向外側部３３に形成された貫通孔３８のピッチと同一である。貫通孔４７は、奥行方向フレーム１３との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、奥行方向内側部４４における縦方向の外側が、奥行方向フレーム１３との接合片となる。

図８は、補強部材を示す斜視図である。
図９は、補強部材を示す投影図である。
図９の（ａ）は、補強部材１５を縦方向の内側から見た図である。図中の（ｂ）は、補強部材１５を幅方向の内側から見た図である。図中の（ｃ）は、補強部材１５を奥行方向の内側から見た図である。補強部材１５は、一枚の鋼板を曲げ加工して形成されており、縦方向外側部５１と、奥行方向外側部５２と、奥行方向内側部５３と、幅方向内側部５４と、縦方向外側部５５と、幅方向外側部５６と、を備える。

縦方向外側部５１は、幅方向及び奥行方向に沿った板部である。縦方向外側部５１における幅方向の寸法は、幅方向フレーム１２において奥行方向内側部２４が形成されていないＬ１の長さよりも短い。縦方向外側部５１における奥行方向の寸法は、幅方向フレーム１２における縦方向外側部２１の奥行方向の寸法と略等しい。
奥行方向外側部５２は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部５１における奥行方向の外側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向外側部５２における縦方向の寸法は、幅方向フレーム１２における奥行方向外側部２２の縦方向の寸法よりも短い。

奥行方向内側部５３は、幅方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部５１における奥行方向の内側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。奥行方向内側部５３における縦方向の寸法は、奥行方向外側部５２における縦方向の寸法よりも長く、且つ幅方向フレーム１２における奥行方向内側部２４の縦方向の寸法と略等しい。
幅方向内側部５４は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、奥行方向内側部５３における幅方向の外側端部から奥行方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向内側部５４における縦方向の寸法は、奥行方向内側部５３における縦方向の寸法、及び奥行方向フレーム１３における幅方向内側部３５の縦方向の寸法と略等しい。

縦方向外側部５５は、幅方向及び奥行方向に沿った板部である。縦方向外側部５５における奥行方向の寸法は、奥行方向フレーム１３において幅方向内側部３５が形成されていないＬ２の長さよりも短い。縦方向外側部５５における幅方向の寸法は、奥行方向フレーム１３における縦方向外側部３１の幅方向の寸法と略等しい。
幅方向外側部５６は、奥行方向及び縦方向に沿った板部であり、縦方向外側部５５における幅方向の外側端部から縦方向の内側に向かって直角に曲げて形成されている。幅方向外側部５６における縦方向の寸法は、奥行方向フレーム１３における幅方向外側部３２の縦方向の寸法よりも短く、且つ幅方向内側部５４における縦方向の寸法よりも短い。

縦方向外側部５１には、一つの貫通孔５７が形成されている。貫通孔５７は、幅方向フレーム１２との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、縦方向外側部５１が、幅方向フレーム１２との接合片となる。
縦方向外側部５５には、一つの貫通孔５８が形成されている。貫通孔５８は、奥行方向フレーム１３との接合を行なうときにリベットが挿入される。したがって、縦方向外側部５５が、奥行方向フレーム１３との接合片となる。

次に、筐体フレーム構造１１の組立方法について説明する。
図１０は、底枠及び天枠を示す図である。
組立方法の概略としては、先ず底枠１６及び天枠１７の組み立てを行なう。すなわち、奥行方向に並んだ二つの幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二つの奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで底枠１６を形成する。また、奥行方向に並んだ二つの幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二つの奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで天枠１７を形成する。

そして、底枠１６及び天枠１７の夫々の四隅同士を、四つの縦方向フレーム１４を介して接合すると共に、各コーナに補強部材１５を接合することで、筐体フレーム構造１１を完成させる。なお、底枠１６又は天枠１７に対して、縦方向フレーム１４を接合する際には、縦方向フレーム１４を寝かせ、且つ底枠１６又は天枠１７を起こした状態で行なうことが望ましい。
以下の説明では、底枠１６のうち、図中のＡで示す一つのコーナに注目し、組立方法について詳述する。他のコーナについても、向きが上下又は左右に反転するなどの違いはあるが、基本的に同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。

図１１は、幅方向フレームと奥行方向フレームとを接合した状態を示す図である。
先ず、幅方向フレーム１２の一端部と、奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する。この工程では、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６１（締結具）を介して接合する。すなわち、幅方向フレーム１２における幅方向外側部２３のうち二つの貫通孔２６が形成された奥行方向の内側と、奥行方向フレーム１３のうち二つの貫通孔３７が形成された突出片３４と、を重ね合わせる。そして、重ね合わせた貫通孔２６及び貫通孔３７の夫々に対して幅方向の内側からリベット６１を挿入し、専用の締結工具を用いてリベット６１における幅方向の外側端部をかしめ、固く密着させることで、幅方向フレーム１２と奥行方向フレーム１３とを接合する。このとき、幅方向フレーム１２の縦方向外側部２１と奥行方向フレーム１３の縦方向外側部３１とは、縦方向の外側端面同士が面一となる。リベット６１としては、高剪断、高引張、高圧着が得られる構造体用のリベットを用いることが望ましく、ここでは丸頭タイプを使用している。

図１２は、縦方向フレームを接合した状態を示す図である。
幅方向フレーム１２の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合した後に、縦方向フレーム１４の一端部と、幅方向フレーム１２の一端部とを接合する。この工程では、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６２（締結具）を介して接合する。すなわち、幅方向フレーム１２における幅方向外側部２３のうち二つの貫通孔２７が形成された奥行方向の外側と、縦方向フレーム１４のうち二つの貫通孔４６が形成された幅方向内側部４３と、を重ね合わせる。そして、重ね合わせた貫通孔２７及び貫通孔４６の夫々に対して幅方向の内側からリベット６２を挿入し、専用の締結工具を用いてリベット６２における幅方向の外側端部をかしめ、固く密着させることで、幅方向フレーム１２と縦方向フレーム１４とを接合する。このとき、幅方向フレーム１２の縦方向外側部２１と縦方向フレーム１４の縦方向外側部４５とは、縦方向の外側端面同士が面一となる。リベット６２としては、高剪断、高引張、高圧着が得られる構造体用のリベットを用いることが望ましく、ここでは丸頭タイプを使用している。

また、幅方向フレーム１２の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合した後に、縦方向フレーム１４の一端部と、奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する。この工程では、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６３（締結具）を介して接合する。すなわち、奥行方向フレーム１３のうち三つの貫通孔３８が形成された奥行方向外側部３３と、縦方向フレーム１４のうち三つの貫通孔４７が形成された奥行方向内側部４４と、を重ね合わせる。そして、重ね合わせた貫通孔３８及び貫通孔４７の夫々に対して奥行方向の内側からリベット６３を挿入し、専用の締結工具を用いてリベット６３における奥行方向の外側端部をかしめ、固く密着させることで、奥行方向フレーム１３と縦方向フレーム１４とを接合する。このとき、奥行方向フレーム１３の縦方向外側部３１と縦方向フレーム１４の縦方向外側部４５とは、縦方向の外側端面同士が面一となる。リベット６３としては、高剪断、高引張、高圧着が得られる構造体用のリベットを用いることが望ましく、ここでは丸頭タイプを使用している。なお、リベット６３における奥行方向の外側端部が、リベット６１における幅方向の外側端部と干渉しないように、リベット６１における奥行方向の配置が設定されている。

図１３は、補強部材を接合した状態を示す図である。
縦方向フレーム１４の一端部と幅方向フレーム１２の一端部とを接合し、且つ縦方向フレーム１４の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合した後に、補強部材１５の一方側と幅方向フレーム１２の一端部とを接合する。この工程では、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６４（締結具）を介して接合する。すなわち、幅方向フレーム１２のうち一つの貫通孔２８が形成された縦方向外側部２１と、補強部材１５のうち一つの貫通孔５７が形成された縦方向外側部５１と、を重ね合わせる。そして、重ね合わせた貫通孔２８及び貫通孔５７の夫々に対して縦方向の外側からリベット６４を挿入し、専用の締結工具を用いてリベット６４における縦方向の内側端部をかしめ、固く密着させることで、幅方向フレーム１２と補強部材１５とを接合する。このとき、補強部材１５の奥行方向外側部５２と幅方向フレーム１２の奥行方向外側部２２とが面接触することで、奥行方向の位置決めがなされる。補強部材１５の奥行方向内側部５３と幅方向フレーム１２の奥行方向内側部２４とは、奥行方向の内側端面同士が面一となる。リベット６４としては、高剪断、高引張、高圧着が得られる構造体用のリベットを用いることが望ましく、ここでは皿頭タイプを使用している。

縦方向フレーム１４の一端部と幅方向フレーム１２の一端部とを接合し、且つ縦方向フレーム１４の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合した後に、補強部材１５の他方側と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する。この工程では、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６５を介して接合する。すなわち、奥行方向フレーム１３のうち一つの貫通孔３９が形成された縦方向外側部３１と、補強部材１５のうち一つの貫通孔５８が形成された縦方向外側部５５と、を重ね合わせる。そして、重ね合わせた貫通孔３９及び貫通孔５８の夫々に対して縦方向の外側からリベット６５を挿入し、専用の締結工具を用いてリベット６５における縦方向の内側端部をかしめ、固く密着させることで、奥行方向フレーム１３と補強部材１５とを接合する。このとき、補強部材１５の幅方向外側部５６と幅方向フレーム１２の幅方向外側部３２とが面接触することで、幅方向の位置決めがなされる。補強部材１５の幅方向内側部５４は、幅方向フレーム１２の幅方向内側部３５よりも幅方向の内側にある。リベット６５としては、高剪断、高引張、高圧着が得られる構造体用のリベットを用いることが望ましく、ここでは皿頭タイプを使用している。

《作用》
次に一実施形態の主要な作用について説明する。
筐体を構成する底枠や天枠は、一般に一枚の鋼板に曲げ加工を行なって製作され、且つリベットによって接合される。しかしながら、筐体のサイズが大きく、幅と奥行きの夫々が概ね１，０００ｍｍ以上になるような場合は、底枠や天枠を製作するための鋼板が大きくなるので、曲げ加工を行なう大型のベンダが必要となり、製作が困難となる。大型のベンダを使用できない場合は、底枠や天枠を分割して製作し、後から溶接することになるため、熟練した作業者が必要とされ、リードタイムやコストの面で不利となる。

そこで一実施形態では、幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、縦方向フレーム１４、及び補強部材１５で、筐体フレーム構造１１を構成した。奥行方向フレーム１３の一端部は、幅方向フレーム１２の一端部に対してリベット６１を介して接合されている。縦方向フレーム１４の一端部は、幅方向フレーム１２の一端部に対してリベット６２を介して接合され、且つ奥行方向フレーム１３の一端部に対してリベット６３を介して接合されている。補強部材１５の一方側は、幅方向フレーム１２の一端部に対してリベット６４を介して接合され、補強部材１５の他方側は、奥行方向フレーム１３に対してリベット６５を介して接合されている。このように、幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、及び縦方向フレーム１４の夫々をリベットを介して接合しており、且つ幅方向フレーム１２と奥行方向フレーム１３との接合を補強部材１５によって補強している。これにより、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制することができる。

また、奥行方向に並んだ二つの幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二つの奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで底枠１６を形成する。また、奥行方向に並んだ二つの幅方向フレーム１２、及び幅方向に並んだ二つの奥行方向フレーム１３の夫々の端部同士を接合することで天枠１７を形成する。そして、底枠１６及び天枠１７の夫々の四隅同士を、四つの縦方向フレーム１４を介して接合している。これにより、面の数が６、辺の数が１２、頂点の数が８となる立方体の筐体フレーム構造１１を形成することができる。

また、幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、縦方向フレーム１４、及び補強部材１５の接合を行なう際に、締結具としてリベットを使用している。これにより、溶接を行なう必要がないため、作業性を高め、コストの増大を抑制することができる。
また、幅方向フレーム１２及び奥行方向フレーム１３は、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されている。このように簡易な構造で、剛性の高い接合を行なうことができる。
また、幅方向フレーム１２及び縦方向フレーム１４は、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されている。また、奥行方向フレーム１３及び縦方向フレーム１４は、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されている。このように簡易な構造で、剛性の高い接合を行なうことができる。

また、補強部材１５の一方側及び幅方向フレーム１２は、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されている。また、補強部材１５の他方側及び奥行方向フレーム１３は、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されている。このように簡易な構造で、剛性の高い接合を行なうことができる。
また、幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、縦方向フレーム１４、及び補強部材１５は、何れも曲げ加工によって形成されている。したがって、生産リードタイムや歩留まりの面で有利となる。
また、筐体フレーム構造１１は、幅方向及び奥行方向の夫々の寸法が概ね１，０００ｍｍ以上である。このように、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制することができる。

また、一実施形態の組立方法では、以下の工程を含む。先ず、幅方向フレーム１２の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６１を介して接合する。そして、縦方向フレーム１４の一端部と幅方向フレーム１２の一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６２を介して接合する。そして、縦方向フレーム１４の一端部と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６３を介して接合する。そして、補強部材１５の一方側と幅方向フレーム１２の一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６４を介して接合する。また、補強部材１５の他方側と奥行方向フレーム１３の一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせてリベット６５を介して接合する。このように、幅方向フレーム１２、奥行方向フレーム１３、及び縦方向フレーム１４の夫々をリベットを介して接合しており、且つ幅方向フレーム１２と奥行方向フレーム１３との接合を補強部材１５によって補強している。これにより、大型であっても溶接を行なうことなく十分な強度を確保することで、作業性を高め、コストの増大を抑制することができる。

なお、縦方向フレーム１４を接合する工程と補強部材１５を接合する工程の順序を入れ替えることはできない。つまり、縦方向フレーム１４を接合する前に、補強部材１５を接合することはできない。なぜなら、図１３に示されるように、リベット６５を先に打ってしまうと、このリベット６５に締結工具が干渉し、リベット６３のうち特に縦方向の最も外側に位置するリベット６３を打てなくなるからである。したがって、一実施形態では、幅方向フレーム１２及び奥行方向フレーム１３の双方に縦方向フレーム１４を接合し、それから幅方向フレーム１２及び奥行方向フレーム１３の双方に補強部材１５を接合している。この順序で接合を行なうことで、締結工具が干渉することを避け、リベット６３を確実に締結することができる。

次に、比較例について説明する。
ここでは、一枚の鋼板を曲げ加工して底枠７１を形成し、底枠７１に対してコーナブラケット７２を介して縦方向フレーム７３を接合する構成について説明する。
図１４は、比較例における縦方向フレームを示す図である。
図１４の（ａ）は、縦方向フレーム７３を嵌め合わせる前の状態を示す。図１４の（ｂ）は、縦方向フレーム７３を嵌め合わせた後の状態を示す。底枠７１には、コーナブラケット７２と接合するときにリベットが挿入される貫通孔８１が形成されている。縦方向フレーム７３には、底枠７１に嵌め合わされる切欠部８２と、コーナブラケット７２と接合するときにリベットが挿入される貫通孔８３と、が形成されている。貫通孔８３の周囲は絞り加工されている。縦方向フレーム７３は、切欠部８２が底枠７１に嵌め合わされることで位置決めされる。

図１５は、比較例におけるコーナブラケットを示す図である。
図１５の（ａ）は、コーナブラケット７２の斜視図を示す。図１５の（ｂ）は、コーナブラケット７２を接合した状態を示す。コーナブラケット７２には、底枠７１と接合するときにリベットが挿入される貫通孔８４と、縦方向フレーム７３と接合するときにリベットが挿入される貫通孔８５と、が形成されている。貫通孔８５の周囲は絞り加工されている。コーナブラケット７２は、底枠７１に嵌め合わされ、貫通孔８１及び貫通孔８４に挿入されるリベット８６によって底枠７１と接合される。また、縦方向フレーム７３は、貫通孔８３及び貫通孔８５に挿入されるリベット８７によってコーナブラケット７２と接合される。

比較例によれば、縦方向フレーム７３が底枠７１に対して直接接合されておらず、コーナブラケット７２を介して間接的に接合されている。そのため、接合強度を向上させる目的で、縦方向フレーム７３やコーナブラケット７２に絞り加工を行なっているが、絞り加工を行なうには特殊な金型が必要となり、コストの増大を招いてしまう。これに対して、一実施形態では、縦方向フレーム１４が底枠１６及び天枠１７に対して直接接合されているので、比較例の構成よりも接合強度が向上する。補強部材１５は、底枠１６及び天枠１７を補強する役割を果たしており、縦方向フレーム１４に接合されることがないため、縦方向フレーム１４や補強部材１５に絞り加工を行なう必要がない。したがって、コストの増大を抑制することができる。

《変形例》
一実施形態では、締結具としてリベットを使用しているが、これに限定されるものではなく、ねじやボルトナットを使用してもよい。要は、溶接のように熟練した作業者を必要とすることなく、作業性を高めることができればよいため、リベット、ねじ、ボルトナット等の任意の締結具を使用することができる。これにより、比較的簡易な作業で一定の接合強度を確保することができる。また、溶接に比べて接合箇所の検査も行ないやすい。特にリベットは基本的に緩むことがないため信頼性に優れる。

一実施形態では、補強部材１５の奥行方向内側部５３と幅方向フレーム１２の奥行方向内側部２４とが非接触状態であるが、これに限定されるものではない。例えば補強部材１５の縦方向外側部５１、奥行方向外側部５２、及び奥行方向内側部５３を、幅方向フレーム１２の縦方向外側部２１、奥行方向外側部２２と、及び奥行方向内側部２４に嵌め合わせてもよい。これにより、補強部材１５の接触面積が増加するため、剛性を高めることができる。同様に、補強部材１５の幅方向内側部５４と奥行方向フレーム１３の幅方向内側部３５とが非接触状態であるが、これに限定されるものではない。例えば補強部材１５の縦方向外側部５５、幅方向外側部５６、及び幅方向内側部５４を、奥行方向フレーム１３の縦方向外側部３１、幅方向外側部３２、及び幅方向内側部３５に嵌め合わせてもよい。これにより、補強部材１５の接触面積が増加するため、剛性を高めることができる。

以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。

１１…筐体フレーム構造、１２…幅方向フレーム、１３…奥行方向フレーム、１４…縦方向フレーム、１５…補強部材、１６…底枠、１７…天枠、２１…縦方向外側部、２２…奥行方向外側部、２３…幅方向外側部、２４…奥行方向内側部、２５…縦方向内側部、２６…貫通孔、２７…貫通孔、２８…貫通孔、３１…縦方向外側部、３２…幅方向外側部、３３…奥行方向外側部、３４…突出片、３５…幅方向内側部、３６…縦方向内側部、３７…貫通孔、３８…貫通孔、３９…貫通孔、４１…幅方向外側部、４２…奥行方向外側部、４３…幅方向内側部、４４…奥行方向内側部、４５…縦方向外側部、４６…貫通孔、４７…貫通孔、５１…縦方向外側部、５２…奥行方向外側部、５３…奥行方向内側部、５４…幅方向内側部、５５…縦方向外側部、５６…幅方向外側部、５７…貫通孔、５８…貫通孔、６１…リベット、６２…リベット、６３…リベット、６４…リベット、６５…リベット、７１…底枠、７２…コーナブラケット、７３…縦方向フレーム、８１…貫通孔、８２…切欠部、８３…貫通孔、８４…貫通孔、８５…貫通孔、８６…リベット、８７…リベット

Claims (9)

1. 横方向のうち幅方向に延びる幅方向フレームと、
   横方向のうち奥行方向に延び、一端部が前記幅方向フレームの一端部に対して締結具を介して接合されている奥行方向フレームと、
   縦方向に延び、一端部が前記幅方向フレームの一端部、及び前記奥行方向フレームの一端部の夫々に対して締結具を介して接合されている縦方向フレームと、
   一方側が前記幅方向フレームの一端部に対して締結具を介して接合され、他方側が前記奥行方向フレームに対して締結具を介して接合されている補強部材と、を備えることを特徴とする筐体フレーム構造。
2. 奥行方向に並んだ二つの前記幅方向フレーム、及び幅方向に並んだ二つの前記奥行方向フレームの夫々の端部同士を接合することで底枠が形成され、
   奥行方向に並んだ二つの前記幅方向フレーム、及び幅方向に並んだ二つの前記奥行方向フレームの夫々の端部同士を接合することで天枠が形成され、
   前記底枠、及び前記天枠の夫々の四隅同士が四つの前記縦方向フレームを介して接合されていることを特徴とする請求項１に記載の筐体フレーム構造。
3. 前記締結具は、リベット、ねじ、及びボルトナットの何れかであることを特徴とする請求項１又は２に記載の筐体フレーム構造。
4. 前記幅方向フレーム及び前記奥行方向フレームは、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されていることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の筐体フレーム構造。
5. 前記幅方向フレーム及び前記縦方向フレームは、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合され、
   前記奥行方向フレーム及び前記縦方向フレームは、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されていることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載の筐体フレーム構造。
6. 前記補強部材の一方側及び前記幅方向フレームは、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合され、
   前記補強部材の他方側及び前記奥行方向フレームは、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて接合されていることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載の筐体フレーム構造。
7. 前記幅方向フレーム、前記奥行方向フレーム、前記縦方向フレーム、及び前記補強部材は、何れも曲げ加工によって形成されていることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載の筐体フレーム構造。
8. 幅方向及び奥行方向の夫々の寸法が１，０００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載の筐体フレーム構造。
9. 横方向のうち幅方向に延びる幅方向フレームの一端部と、横方向のうち奥行方向に延びる奥行方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、
   前記幅方向フレームの一端部と前記奥行方向フレームの一端部とを接合した後に、
   縦方向に延びる縦方向フレームの一端部と、前記幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された奥行方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合し、且つ前記縦方向フレームの一端部と、前記奥行方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び縦方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、
   前記縦方向フレームの一端部と前記幅方向フレームの一端部とを接合し、且つ前記縦方向フレームの一端部と前記奥行方向フレームの一端部とを接合した後に、補強部材の一方側と前記幅方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合し、且つ前記補強部材の他方側と前記奥行方向フレームの一端部とを接合する際に、双方に形成された幅方向及び奥行方向に沿った接合片同士を重ね合わせて締結具を介して接合する工程と、を含むことを特徴とする筐体フレーム組立方法。

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