JP2023152545A - 筐体 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で、事後変形が生じ難い筐体を提供する。【解決手段】筐体１は、天板２と側板４と底板３とを備えて、側板４の上端に天板２が接合されるとともに、側板４の下端に底板３が接合されている。天板２及び底板３の縁部に溝部２１，３１が形成されていて、側板４の端部４１は天板２の溝部２１に、側板４の端部４２は底板３の溝部３１に、それぞれ嵌合されている。【選択図】図１

Description

本開示は、筐体に関する。

各種の機器を筐体の内部に収容して設置することが知られている（例えば、特許文献１～３）。筐体の内部に機器を収容すれば、当該機器は風雨から保護される。筐体の内部に機器を収容することによって、公衆が不用意に当該機器に触れることを防止して、公衆の安全を図ることができる。

特許文献１に記載の空気調和機用筐体は、側板部と裏板部をそれぞれ備える第１及び第２筐体ユニットと天板と底板とを、ボルトとナットを使って互いに結合して構成される。特許文献２に記載の電気設備筐体は、右側面パネルと左側面パネルと背面パネルと底板パネルと屋根パネルとを、ボルトとナットを使って互いに結合して構成される。特許文献３に記載の空気調和装置の室外機を収容する筐体は、ベースパネルと左右のサイドパネルとフロントパネルとリアパネルと天板とを、ボルトとナットを使って互いに結合して構成される。

実開平５－３２９１９号公報 特開２０２０－８９１９３号公報 特開２０２１－１５６４４５号公報

特許文献１～３に記載の発明において、ボルトとナットを使って、部材を結合する際には、部材同士を正確に位置決めする必要があるので、そのための手間が掛かると言う問題がある。また、部材同士を正確に位置決めするためには、専用の位置決め治具を製作する必要があるので、製造コストが嵩むという問題がある。また、筐体の製造後にボルトとナットが緩んで、筐体が変形する恐れもある。

本開示は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、製造が容易で、事後変形が生じ難い筐体を提供するものである。

上記の目的を達成するために、本開示に係る筐体は、天板と側板と底板とを備えて、側板の上端に天板が接合されるとともに、側板の下端に底板が接合されている。天板及び底板の縁部に溝部が形成されていて、側板の上端は天板の溝部に、側板の下端は底板の溝部に、それぞれ嵌合されている。

本開示に係る筐体の製造過程において、側板の上端を天板の溝部に嵌合させるだけで、側板が天板に対して位置決めされる。また、側板の下端を底板の溝部に嵌合させるだけで、側板が底板に対して位置決めされる。そのため、本開示に係る筐体は組立が容易である。また組立の際に専用の位置決め治具を必要としない。また、側板の上下端が天板及び底板に溝部に嵌合されて、そこに保持されるので、事後変形が生じ難い。

（Ａ）は本開示の実施の形態に係る筐体の正面図、（Ｂ）は筐体の平面図、（Ｃ）は筐体を（Ａ）においてI－I線で示す平面で切断して示す断面図、（Ｄ）は筐体を（Ｂ）においてII－II線で示す平面で切断して示す拡大断面図 図１に記載の筐体におけるスポット溶接の施工要領を示す説明図 （Ａ）は本開示の第１の変形例に係る筐体の形状を、（Ｂ）は本開示の第２の変形例に係る筐体の形状を、（Ｃ）は本開示の第３の変形例に係る筐体の形状を、それぞれ、図１（Ｄ）に倣って示す断面図 本開示の第４の変形例に係る筐体の外形を示す斜視図 本開示の第５の変形例に係る筐体を底板に垂直な平面で切断して示す断面図

以下、本開示の実施の形態に係る筐体の構成と作用を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分に同一の符号を付している。

図１は、本開示の実施の形態に係る筐体１の基本的な構成を示す説明図である。図１（Ａ）は筐体１の正面図であり、図１（Ｂ）は筐体１の平面図である。図１（Ｃ）は筐体１を図１（Ａ）においてI－I線で示す平面で切断して示す断面図であり、図１（Ｄ）は筐体１を図１（Ｂ）においてII－II線で示す平面で切断して示す拡大断面図である。

筐体１は、空気調和装置を構成する機器を収容するケースであって、薄鋼板を素材としている。図１（Ａ）に示すように、筐体１は、天板２と底板３と側板４を備えている。天板２は筐体１の上面を覆う部材であり、底板３は筐体１の下面を覆う部材である。側板４は、天板２と底板３の間にあって、筐体１の側面を囲う部材である。側板４の上端は天板２に接合され、側板４の下端は底板３に接合されている。また、図１（Ｂ）に示すように、天板２には蓋板５によって閉蓋される図示しない開口があって、蓋板５を取り外すことによって、筐体１の内部へのアクセスが可能になる。

なお、側板４は、薄鋼板を曲げ加工して、端部を互いに接合して、筒状に構成された部材であって、図１（Ｃ）に示す断面図において矩形をなす部材である。

次に、天板２及び底板３と側板４の接合部の構造について説明する。図１（Ｄ）に示すように、天板２と底板３の縁部はプレス加工されて、溝部２１，３１が形成されている。側板４の、天板２に接する端部４１と、底板３に接する端部４２はヘミング曲げされている。つまり、側板４の端部４１，４２は折り曲げられていて、折り曲げられた部分が母材に面接触している。

そして、図１（Ｄ）に示すように、側板４の端部４１は天板２の溝部２１に嵌合されている。側板４の端部４２は底板３の溝部３１に嵌合されている。なお、溝部２１，３１は、天板２と底板３の平面形の４辺の全てに形成されている。そのため、側板４の端部４１，４２は、図１（Ｂ）及び図１（Ｃ）に現れる平面形における隅部を除く、全ての部位が溝部２１，３１に嵌合する。

側板４と天板２と底板３を結合して、筐体１を組み立てる工程においては、側板４の端部４１，４２を溝部２１，３１に嵌合させることによって、側板４は、天板２と底板３に対して位置決めされる。そのため、筐体１を組み立てる工程においては、専用の位置決め治具を必要としない。側板４の端部４１，４２を溝部２１，３１に嵌合させたら、溝部２１，３１を図示しないダイとパンチで挟んで、加圧することによって、溝部２１，３１と端部４１，４２を塑性変形させる。つまり、溝部２１，３１と端部４１，４２に対して、いわゆるメカニカルクリンチング接合あるいはカシメ接合を行う。その結果、側板４は天板２と底板３に固定される。

なお、側板４を天板２と底板３に固定する手段は、カシメ接合には限定されない。図２に示すように、インダイレクトスポット溶接によって、側板４を底板３に固定しても良い。すなわち、スポット溶接機の溶接電源６に接続された溶接電極７と接触電極８を、底板３の溝部３１と側板４に、それぞれ宛がって、溶接電極７で溝部３１を加圧しながら、溶接電極７と接触電極８の間に溶接電流を通電すれば、抵抗熱によって溝部３１と端部４２の一部が融解するので、その後、該部分を凝固させれば、側板４が底板３に固定される。

（第１の変形例）
溝部２１，３１の形状は、図１（Ｄ）において図示されたものには限定されない。図３（Ａ）に示すように、溝部２１又は溝部３１の内部に、端部４１又は端部４２に向かって突出する突起９を備えて、突起９を備える部位に、スポット溶接機の溶接電極７を宛がっても良い。突起９を備えることによって、スポット溶接機の溶接電極７を宛がう部位が、作業者に明示されるので、スポット溶接作業の能率が向上する。突起９の形状は特に限定されないが、図３（Ａ）に示すように、突起９の先端を先細にすると溶接品質が向上する。なお、突起９は俗に「ダボ」と呼ばれる。また、突起９を形成する手段は限定されないが、一般には、突起９はプレス加工によって形成される。

（第２，３の変形例）
端部４１，４２の形状は、図１（Ｄ）において図示されたものには限定されない。つまり、端部４１，４２はヘミング曲げされたものには限定されない。端部４１，４２は、図３（Ｂ）に示すように、Ｕ字形に曲げられたものであっても良い。すなわち、端部４１，４２は、曲げ加工された先端部と基部との間に隙間があって、先端部と基部の間が連続する曲面で構成されていても良い。あるいは、端部４１，４２は、図３（Ｃ）に示すように、コ字形に曲げられたものであっても良い。すなわち、端部４１，４２は、曲げ加工された先端部と基部との間に隙間があって、先端部と基部の間に、２箇所の直角に曲げられた部位を備えるものであっても良い。端部４１，４２が、Ｕ字形あるいはコ字形に曲げられていれば、後述するように、曲げ加工された部位に断熱材を挟んで、保持することができる。

（第４の変形例）
図４は、第４の変形例に係る筐体１の側板４と底板３の接合部を切り出して示した斜視図である。図４に示すように、側板４の端部４２はコ字形に曲げ加工されている。また、底板３の溝部３１は突起９を備えていて、突起９は側板４の端部４２に当接している。そして、底板３の溝部３１は側面の一部に切り欠き１０を備えている。そのため、切り欠き１０において側板４の端部４２の一部が露出している。

図４に示した筐体1においては、底板３の図４において符号Ａで示した部位にスポット溶接機の溶接電極７（図４において図示なし）を、宛がうことができる。そして、側板４の符号Ｂで示した部位、つまり、切り欠き１０を通して側板４が外部に露出している部位に、スポット溶接機の接触電極８（図４において図示なし）を宛がうことができる。

このように、図４に示した筐体1は底板３の溝部３１に切り欠き１０を備えるので、溶接電極７と接触電極８を接近させることができる。そのため、スポット溶接の際に抵抗熱が発生する範囲を小さくできるので、溶接の能率を向上させるとともに、溶接熱の影響を受ける範囲を限定して溶接品質を向上させることができる。

なお、図４に示した筐体1が備える突起９及び切り欠き１０の点数と配置は任意である。すなわち、筐体1が備える突起９及び切り欠き１０の点数と配置は、主として、要求される強度の水準に応じて任意に選択される。

（第５の変形例）
図５に示すように、筐体１の外側を、断熱材１１で覆っても良い。断熱材１１の素材は特に限定されないが、一般的には発泡樹脂のシートが断熱材１１として使用される。発泡樹脂の種類も特に限定されない。例えば、スチロール、ポリウレタン、ポリポロピレン、ポリエチレン等の中から、用途と設置環境に応じて、最適な樹脂材料を選択すれば良い。

また、図５に示すように、天板２の上面を覆う断熱材１１は、溝部２１に囲まれる凹所２２に断熱材１１を嵌め込まれている。底板３の下面を覆う断熱材１１は、溝部３１に囲まれる凹所３２に嵌め込まれている。側板４の外周面を覆う断熱材１１は、その端部がコ字形に曲げ加工された端部４１，４２に差し込まれている。このように、筐体１は、溝部２１，３１とコ字形に曲げ加工された端部４１，４２を備えているので、断熱材１１が安定して保持される。なお、この場合、端部４１，４２はＵ字形に曲げ加工されていても良い。

以上、説明したように、筐体１は、天板２及び底板３の縁部に形成された溝部２１，３１に側板４の端部４１，４２を差し込むことによって組立てることができるので、専用の位置決め治具を必要としない。そのため、容易に製造できる。また、事後に緩みの生じやすい締結要素を備えないので、事後変形が生じ難い筐体が得られる。

しかしながら、本開示の技術的範囲は上記の実施の形態によっては限定されない。本開示は特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、自由に、応用、変形、あるいは改良して実施することができる。

各図面に示した筐体１の外観は例示である。本開示の技術的範囲は、各図面に示した筐体１の外観、形状、構成及び寸法によっては限定されない。特に、図１（Ｂ）に記載の蓋板５は例示であって、本開示の技術的範囲は、蓋板５に相当する構成要素の有無あるいは配置によっては限定されない。

上記において、側板４の端部４１，４２が折り曲げ加工される例を示したが、本開示の技術的範囲は、側板４に相当する構成要素の端部４１，４２に相当する部位が折り曲げ加工されたものには限定されない。端部４１，４２に相当する部位は、折り曲げ加工されていなくても良い。

上記において、側板４が１個の部材で構成される例を示したが、本開示の技術的範囲は、側板４に相当する構成要素が１個の部材で構成されるものには限定されない。側板４に相当する構成要素は、複数個の部材を接合して構成されるものであっても良い。

本開示の実施にあたって、本明細書及び図面に記載されていない構成要素を追加することは任意である。つまり、筐体１には、筐体１の用途、あるいは筐体１の内部に収納される機器の種類によって必要な構成要素が、当然に、追加される。

本開示の技術的範囲は、筐体の用途、あるいは筐体の内部に収納される機器の種類によっては、限定されない。本開示に係る筐体は、空気調和装置の構成機器、すなわち、室内機、室外機あるいは制御装置、あるいは、全熱交換器を収納するものであっても良いし、その他の電気機器あるいは機械装置を収納するものであっても良い。本開示に係る筐体は、用途あるいは収納対象物が限定されない汎用的な収納容器であっても良い。

１ 筐体、２ 天板、３ 底板、４ 側板、５ 蓋板、６ 溶接電源、７ 溶接電極、８ 接触電極、９ 突起、１０ 切り欠き、１１ 断熱材、２１，３１ 溝部、２２，３２ 凹所、４１，４２ 端部。

Claims (8)

1. 天板と側板と底板とを備えて、前記側板の上端に前記天板が接合されるとともに、前記側板の下端に前記底板が接合されている筐体であって、
   前記天板及び前記底板の縁部に溝部が形成されていて、
   前記側板の上端は前記天板の前記溝部に、前記側板の下端は前記底板の前記溝部に、それぞれ嵌合されている筐体。
2. 前記側板の上端及び下端の前記溝部に嵌合される部位が折り曲げられている、
   請求項１に記載の筐体。
3. 前記側板の上端及び下端の前記溝部に嵌合される部位がヘミング曲げされている、
   請求項２に記載の筐体。
4. 前記側板の上端及び下端の前記溝部に嵌合される部位がＵ字曲げされている、
   請求項２に記載の筐体。
5. 前記側板の上端及び下端の前記溝部に嵌合される部位がコ字曲げされている、
   請求項２に記載の筐体。
6. 前記天板の前記溝部において前記側板の上端が前記天板にカシメ接合され、
   前記底板の前記溝部において前記側板の下端が前記底板にカシメ接合されている、
   請求項１又は請求項２に記載の筐体。
7. 前記天板の前記溝部において前記側板の上端が前記天板にスポット溶接によって接合され、
   前記底板の前記溝部において前記側板の下端が前記底板にスポット溶接によって接合されている、
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の筐体。
8. 前記天板及び前記底板の前記溝部の内部に前記側板に当接する突起を備える、
   請求項７に記載の筐体。