JP3586567B2 - フレキシブル固定装置およびラック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物品や装置を固定するための固定装置および該装置を備えたラック（架）に関する。より詳しくは、本発明は、固定ネジを用いて物品や装置をラックに固定するにあたり、固定すべき物品装置の取付穴の位置や固定ネジ径の差異に拘わらずフレキシブルに物品装置を固定することの可能なフレキシブル固定装置およびラックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１に示すように、電気機器などの装置１を搭載する従来のラック（架）２は縦フレーム３を備え、これらの縦フレーム３にはネジ穴４が直接に形成されているか、ネジ穴を有するボスが装備されている。装置１をラック２に固定するには、装置１の前面パネル６の取付穴７に固定ネジ５を通し、固定ネジ５を縦フレーム３のネジ穴４に螺合する。
【０００３】
その際、ラックに搭載する幾つかの搭載装置１の取付穴７の位置がインチタイプとミリメートルタイプが混在した場合のように不均一な場合には、図２に示すようにラック２のフレーム３にそれに合わせた位置にネジ穴４を再加工する必要がある。
また、インチタイプの固定ネジとミリメートルタイプの固定ネジが混在するなどの理由により搭載装置毎に固定ネジ５の径が異なる場合には、図３に示すようにそれに合わせた径のネジ穴４を加工しなければならない。
このように、従来技術のラックには、フレーム３にネジ穴４を一度加工した後に別の機器を搭載するに当たり、ネジ穴位置やネジ穴径が合わない場合には、ネジ穴を再加工したり、フレーム３又はラック２そのものを再製作しなければならないという欠点があった。
また、フレーム３のネジ穴４が破損した場合には、タップ加工による修理が困難であるので、フレーム３又はラック２そのものを再製作し交換しなければならない。
【０００４】
図４および図５に示した従来技術のラックにおいては、ラック２の縦フレーム３はＣ形レールからなり、図６（Ａ）に示したネジ穴付きのナットバー１０をＣ形レール３の縦溝に入れて固定に利用するものである。この方式は、ネジ穴位置やネジ径の変更に対しナットバー１０を交換すればよいという長所がある。しかし、交換用のナットバーを再製作する必要がある。また、図６（Ｂ）に示したように幾つかのナットバー１０、１１をつなぎ合わせる場合には、中間のナットバー（１１）を取ると自重により上のナットバー（１０）が落下するという欠点があった。
【０００５】
また、従来技術においては、図６のナットバー１０に代えて、図７に示した板ナット８を図４に示したＣ形レール３の縦溝に入れて使用することが行われている。この板ナット８はそれに一体的に固定された板バネ９を備えている。この板バネ９付きの板ナット８を図８に示したようにＣ形レール３の縦溝に嵌合すると、板バネ９が板ナット８を溝の内壁に押圧するので、取付前にナット自体が自重によりフレームの溝に沿って落下することがない。
搭載装置取付時には、図９に示したように、板ナット８に固定ネジ５をねじ込み、ラックのＣ形レール３と固定ネジ５の頭部との間で搭載装置の前面パネル６を締め付けることにより、搭載装置はＣ形レール３の取付位置に保持される。
しかし、この方法には、搭載装置を保持している摩擦力以上の振動や衝撃力が加わると図１０に示したようにフレームの溝に沿ってナット８の位置が動くという欠点がある。
【０００６】
図１１および図１２に示した従来技術においては、ラック２の縦フレーム３には角穴１２が設けてあり、これら角穴１２にケージナット１３を嵌め込むことにより搭載装置の固定に利用するようになっている。はめ込み時に脱落しないようにケージナット１３は板ナット１４と板バネ１５で構成されている。
この方式には、ケージナットがはめ込まれた角穴にケージナット引っかかるので振動や衝撃に対してずれが生じないという利点があり、ネジ穴径の変更もケージナット自体の交換で済むという長所があるが、ネジ穴位置が角穴１２の位置と合わない場合は搭載機器を固定することができないという欠点がある。
【０００７】
図１３および図１４に示した従来技術は、ラック２の縦フレーム３に角穴１７が開けてあり、そこにクリップ１８と板ナット１９からなるクリップナット１６を取付けて使用するものである。この場合、図１５に示したように、クリップナット１６はクリップ部１８でフレーム３の耳を挟み込むことで保持される。
この方式にも図１１および図１２に示した従来技術と同様の長所があるが、搭載装置のネジ穴位置がフレーム３の穴位置と合わないとクリップナット１６を取り付けることができないという欠点をやはり有する。
【０００８】
図１６および図１７に示した従来のラック搭載装置の固定方法では、ナット２０が埋め込まれたゴム製ブッシュ２１を搭載装置１に取付け、ネジ５でナット２０を締め付けることによりブッシュ２１内のナット２０が引っ張られてブッシュ２１が膨らみ、ラック側の溝を押さえつけて摩擦力により搭載装置を固定するようになっている。
この方式では摩擦力のみによる固定であるので、振動や衝撃環境下でずれが生じるという難点があると共に、ゴム材料が劣化しやすいという問題がある。
【０００９】
図１８から図２０に示した従来の他のラック搭載機構では、搭載装置１にはネジによってカム２２が取り付けてあり、図２０に示したようにラックのＣ形レール３の溝にカム２２を嵌め込み、カムを回転させてＣ形レール３の内壁に押しつけることにより摩擦力にて搭載蔵置を固定するようになっている。
この方式も摩擦力のみによる固定であるので、振動や衝撃環境下ではずれが生じるという難点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、固定すべき物品や装置の取付穴の位置や取付ネジ径の差異にラック側で容易に対応することが可能で、取付穴の位置や取付ネジ径の差異に拘わらずフレキシブルに物品や装置を固定することの可能な固定装置およびラックを提供し、もって、搭載作業の生産性を向上させることにある。
本発明の他の目的は、既設計のラックの搭載装置を交換するに当たり、交換前と交換後の取付穴位置や取付ネジ径が異なる場合でも容易に対応することの可能な固定装置およびラックを提供し、もって、搭載装置の保守性を向上させることにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ラックの取付ネジ穴のネジ山が破損した時に容易に修復することが可能で、保守性に優れた固定装置およびラックを提供することにある。
本発明の他の目的は、振動や衝撃環境下においても取付位置がずれることがなく、耐振性および耐衝撃性能に優れた固定装置およびラックを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点においては、本発明は搭載物品を固定するための固定装置を提供するもので、この固定装置は、鋸歯状歯列が形成された互いに相対峙する内向きフランジにより画定された長手方向スロットを有する少なくとも１つのＣ形レールと、基部と該基部から突出した角形段部とネジ穴とを有する少なくとも１つの段付きナットとを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
好ましい実施態様においては、ナットは、ナット基部をＣ形レールの内向きフランジの内側面に対して押圧する板ばねのような付勢手段を有する。
【００１４】
他の観点においては、本発明は前面パネルを有する搭載物品を固定するためのラックを提供するもので、このラックは、鋸歯状歯列が形成された互いに相対峙する内向きフランジにより画定された垂直スロットを夫々有する一対のＣ形レールを備えたフレームと、基部と該基部から突出した角形段部とネジ穴とを有する少なくとも２つの段付きナットとを備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
使用に際しては、段付きナットの基部をＣ形レールの内向きフランジの内側に嵌合し、段付きナットの角形段部をＣ形レールのスロットに嵌合する。搭載物品のパネルの取付穴に挿通した固定ネジを段付きナットのネジ穴に螺合し、固定ネジを締め付ければ、段付きナットは締め付け方向に回転して段付きナットの角形段部はＣ形レールの鋸歯状歯列の隣接する歯の間に係合する。固定ネジの締め付けを完結すれば、搭載物品はＣ形レールに締結される。
【００１６】
Ｃ形レールの鋸歯状歯列のピッチは従来技術のねじ穴ピッチやケージナット取付穴ピッチに比べ非常に小さくすることが可能であるので、段付きナット取付位置をきめ細かく設定することができる。従って、本発明によれば、搭載物品や装置の取付穴ピッチが異なる場合でも容易に対応することができ、取付穴ピッチの差異に拘わらずフレキシブルに物品や装置を固定することができる。
また、搭載装置の取付ネジ径が異なる場合や、段付きナットのネジ山が破損した場合には、段付きナットを交換することにより容易に対応することができる。搭載物品を締め付けた時には、段付きナットの角形段部はＣ形レールの鋸歯状歯列の歯に噛み合うので、振動や衝撃を受けても取付位置がずれることがない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図２１から図２６には本発明を電気機器搭載用ラック（キャビネット）に適用した実施例を示す。これらの図を参照するに、ラック３０は前面パネル３２を有する電気機器３４を固定ネジ３６によって固定するように構成されている。
ラック３０のフレームは左右２本のＣ形レール３８を有する。図２４から良く分かるように、夫々のＣ形レール３８は縦方向スロット４０を画定する互いに相対峙する内向きフランジ４２を備え、 Ｃ形レール３８の内側には矩形断面の縦溝４４が長手方向に延長している。
【００１８】
図２３から良く分かるように、 Ｃ形レール３８の夫々の内向きフランジ４２の自由端には鋸歯状歯列４６が形成してある。左側の歯列４６の各歯４８は、比較的傾斜の緩い上側歯面５０と、比較的傾斜の急な下側歯面５２で形成されている。
右側の歯列４６の歯４８は、左側の歯列４６の歯４８に対し点対称の形状に形成されている。
【００１９】
図２３および図２４に示したように、夫々のＣ形レール３８には、各固定ネジ３６毎に、段付きナット５４が装着される。
図２２から分かるように、夫々の段付きナット５４は、角形の基部５６と、該基部５６と一体で基部５６から突出した角形段部５８と、ネジ穴６０とを有する。基部５６には湾曲した板ばね６２の一端が固定してある。
【００２０】
電気機器３４をラック３０に固定するに際しては、必要数の段付きナット５４をＣ形レール３８に装着する。
図２４から良く分かるように、夫々の段付きナット５４は、その基部５６をＣ形レール３８の縦溝４４内に嵌合させ、角形段部５８をＣ形レールのスロット４０に配置した状態でＣ形レール３８に装着される。
この固定前の状態では、図２６に示したように、板バネ６２の作用により段付きナット部５４の基部５６はＣ形レール３８の内向きフランジ４２の内側面に対して押圧され保持されるので、固定ネジ３６によって固定してなくてもＣ形レール３８の縦溝に沿って落ちることがなく、生産性を損なうことがない。
【００２１】
次に、図２５に示したように、電気機器３４の前面パネル３２の取付穴に固定ネジ３６を通し、段付きナット５４のネジ穴６０に螺合する。
固定ネジ３６のネジ径が異なる場合には、段付きナット５４を交換することにより容易に対応することができる。
【００２２】
図２３に示したように、固定ネジ３６を回して締め付けるにつれて、段付きナット５４はネジ締め付け方向に回転し、段付きナット５４の角形段部５８の対角方向の２つの角部の各々は鋸歯状歯列４６の隣接する２つの歯４８の間に噛み合うに至る。
【００２３】
鋸歯状歯列４６の歯４８のピッチを充分小さく設定しておけば、ナット５４の取付位置をきめ細かく変更することができる。従って、電気機器３４の前面パネル３２の取付穴のピッチが異なる場合でも容易に対応することができる。
鋸歯状歯列４６の歯４８のピッチと機器取り付けに必要なネジ取付穴位置に多少ずれが有る場合でも、通常、搭載機器側の取付穴は使用ネジ径より大であり、その差でずれを吸収できるので、問題ない。
【００２４】
固定ネジ３６を更に回して締め付けを完結すると、電気機器３４はラック３０に強固に締結される。電気機器３４自身の重量により、段付きナット５４の角形段部５８の角部は鋸歯状歯列４６に食い込んでいくので、振動や衝撃を受けても段付きナット５４がラックのフレームに対してずれを生じることはない。また、段付きナット５４は単品で交換可能であるので、ネジ山破損時の修復も容易である。
【００２５】
図２７には、本発明の固定装置を用いて建築物や船舶や車両や航空機などの壁面に機材を固定する実施例を示す。
この実施例では、建築物などの壁面６４には前述したものと同様のＣ形レール３８が固定してある。Ｃ形レール３８に装着した段付きナット５４に機材６６の内側から固定ネジ３６を螺合することにより容易かつ確実に機材６６を固定することができる。
【００２６】
図２８に示した他の実施例では、建物の天井６８には本発明のＣ形レール３８が固定してあり、図２７の実施例と同様に段付きナット５４と固定ネジ３６によりプロジェクタなどの機材７０が天井に固定してある。このように、本発明の固定装置は天井や床にも使用することができ、物品の固定を容易かつ確実に行い、位置決めもきめ細かく行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の第１の効果は、ラック搭載装置の取付穴ピッチが異なる場合でもそれに容易に対応し、フレキシブルに搭載装置を固定できることである。
その理由は、鋸歯状歯列４６の歯４８のピッチを充分小さく設定しておくことによりナット５４の取付位置をきめ細かく変更することができるからである。
本発明の他の効果は、ラック搭載装置の固定ネジ径が異なる場合でも容易に対応し、フレキシブルに搭載装置を固定できることである。何故ならば、固定ネジ径が異なる場合には段付きナットを交換することにより容易に対応できるからである。
本発明の更に他の効果は、振動、衝撃環境下においても段付きナットがフレームに対してずれることがないことである。その理由は、段付きナット５４の角形段部５８の角部が鋸歯状歯列４６に食い込むからである。
本発明の他の効果は、ナット５４のねじ穴が破損しても容易に交換できることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のラックの斜視図である。
【図２】従来のラックのネジ穴加工方法を示す斜視図である。
【図３】従来のラックのネジ穴加工方法を示す斜視図である。
【図４】従来のラックの斜視図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図４に示したラックのナットバーの斜視図である。
【図７】図４に示した従来のラックに使用する板ナットの斜視図である。
【図８】従来のラックの図５と同様の断面図である。
【図９】図７に示した従来のナットを締め付けたところを示す断面図である。
【図１０】従来のラックのＣ形レールの一部切欠き斜視図である。
【図１１】従来の他のラックの斜視図である。
【図１２】図１１に示したラックの一部の拡大斜視図である。
【図１３】従来の他のラックの斜視図である。
【図１４】図１３に示したラックの一部の拡大斜視図である。
【図１５】図１４に示したレールの水平断面図である。
【図１６】従来のラック搭載機器の斜視図である。
【図１７】図１６のＴ−Ｔ線に沿った拡大断面図である。
【図１８】従来のラック搭載機器の斜視図である。
【図１９】図１８のＳ−Ｓ線に沿った拡大断面図である。
【図２０】図１８に示したカムの動作を示す断面図である。
【図２１】本発明のラックの斜視図である。
【図２２】図２１に示したラックの段付きナットを示す図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図２３】図２１の円内部分の拡大正面図である。
【図２４】図２１に示したラックのＣ形レールの一部切欠き斜視図である。
【図２５】図２３のＵ−Ｕ線に沿った断面図である。
【図２６】図２５のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。
【図２７】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図２８】本発明の他の実施例の斜視図である。
【符号の説明】
３０： ラック
３２： 搭載物品の前面パネル
３８： Ｃ形レール
４０： Ｃ形レールのスロット
４２： Ｃ形レールの内向きフランジ
４６： Ｃ形レールの鋸歯状歯列
５４： 段付きナット
５６： 段付きナットの基部
５８： 段付きナットの角形段部
６０： 段付きナットのネジ穴
６２： 板ばね（付勢手段）

Claims (4)

1. 搭載物品を固定するための固定装置であって、片側に比較的緩やかな斜面と比較的急峻な斜面とからなり、両斜面同士が略直角をなす連続的かつ一定ピッチの第１の鋸歯状歯列が形成され、もう一方には前記第１の鋸歯状歯列と逆向きの連続的かつ一定ピッチの第２の鋸歯状歯列が形成された、互いに相対峙する内向きフランジにより画定された長手方向スロットを有する少なくとも１つのＣ形レールと、
   基部と該基部から突出した矩形段部とネジ穴とを有する少なくとも１つの段付きナットとを備えてなり、
   前記段付きナットの基部を前記Ｃ形レールの内向きフランジの内側と当接させ、前記段付きナットの矩形段部を前記Ｃ形レールのスロット間隙に介挿させるとともに該矩形段部の角部分を前記第１の鋸歯状歯列の隣接する歯及び前記第２の鋸歯状歯列の隣接する歯に係合させ、前記搭載物品のパネルの取付穴に挿通した固定ネジを前記段付きナットのネジ穴に螺合することにより該搭載物品を前記段付きナットを介して前記Ｃ形レールに固定することを特徴とする固定装置。
2. 前記矩形段部と前記第１の鋸歯状歯列の隣接する歯及び前記第２の鋸歯状歯列の係合が、前記段付きナットのネジ穴に前記固定ネジの螺合に従って進行するよう構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の固定装置。
3. 前記段付きナットは、前記基部をＣ形レールの内向きフランジの内側面に対して押圧する付勢手段を有することを特徴とする請求項１あるいは請求項２のいずれか一つに記載の固定装置。
4. 前記付勢手段は前記段付きナットの前記基部上端に一端が固定され、かつ前記内向きフランジの内側面側に湾曲した板ばねであることを特徴とする請求項３に記載の固定装置

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