JP3990758B2 - 制御ボックス - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に工作機械に使用される制御ボックスに関し、さらに、複数に小型化される制御ボックスに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、工作機械等に使用される制御ボックスは、工作機械の仕様に合わせて都度その大きさが決められ設計されるように専用化されている。そして設計された従来の制御ボックスは、1個の大型の筐体に形成され、筐体内に電源部回路・制御部回路・操作部回路等が収納されそれぞれ配線作業が行なわれていた。また、ボックスは、縦方向あるいは横方向に配置されたL形の支柱と、それぞれの支柱間に掛け渡され固着された鉄板とを備えて構成され、天井部の上面に取り付けられた吊りボルトにクレーン等のフックが係止されることによって所定の場所に搬送されていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御ボックスは、仕様に合わせてその都度設計されるため、設計にかかる時間コストが膨大になり、設計された制御ボックスも例えば仕様変更があったり、製作ミスがあるとその修正時間や修正費が大きくなるばかりでなく、納期を短縮するために多種類の部品在庫を必要としなければならない。
【0004】
また、従来の制御ボックスは1個の筐体に形成されるため、重量が大きくなるとともに実際に設置されるスペースが大きくなり、機械のレイアウトに影響を及ぼしてしまう。
【0005】
さらに、1個の大型のボックスを製作する場合に、その作業費に手間がかかるとともに、ボックスが製作された後配線作業が行なわれるので、配線作業の条件も悪くなり作業費が大きくなる。
【0006】
しかも、電源部回路・制御部回路・操作部回路が1個の筐体内に収納されているため、使用時、特に、電源部回路から発生する熱によりボックス内の温度が上昇し、制御部回路に異常を起こしかねない。
【0007】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、第1の目的は、ユニット化して規格化することによって、半製品の在庫を最小限に持ち、設計・製作が仕様に即座に対応できるようにすることであり、第2の目的は小型化して制御ボックスを分散することによって、省スペース化を図ることができることであり、第3の目的はボックス内の温度上昇を防止するとともに、発熱の多い電源部回路の熱を伝導しにくくすることであり、上記の目的を達成できる制御ボックスを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかわる制御ボックスでは、上記の課題を解決するために、以下のように構成するものである。即ち、
複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される大径穴と小径孔と有し、前記大径穴が筐体内に向かって広がるテーパ状に形成され、前記小径孔が前記大径穴の小径部に連接されるとともに前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とするものである。
【0009】
またこの制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される穴に挿通される通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される穴より小径の通気孔を前記支柱内側に複数個形成するとともに、前記通気孔が前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とするものである。
【0010】
また、この制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成されるねじ穴に螺合する通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される通気孔の裏側の回りに空気対流部を有するように形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されていることを特徴とするものである。
【0011】
また、好ましくは、前記壁板の一部に開口部が形成され、前記開口部に別の単ボックスとの連結通路を構成する接続通路体が配設されることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0014】
実施形態の制御ボックス1は、図1〜3に示されるように、ユニット化された単ボックス2が組み合わせられて構成されている。単ボックス2は、図2に示されるように、単ボックス2の角部に角パイプで形成される4本の支柱21と、4本の支柱間21に前後、左右に取り付けられる鉄製の側板22、23、24、25と、上面に取り付けられる鉄製の天井板26と、下面に取り付けられる鉄製の床板27と、を有して筐体に形成されている。4本の支柱21はアルミニウム製等の軽量の材料で形成され、天井板26及び床板27より外方に突出するように形成される突起部21a・21bを有し、支柱21の下部側の突起部21bには、外方から支柱21内に向かって3箇所の通気孔31が形成されている。また、側板22・24は正面に対して左右両側にそれぞれ配置され、必要に応じて別の単ボックス2と電線を通過させるための開口窓が明けられる。側板23は単ボックス2の後側に配置され、側板25は単ボックス2の前面に位置される。側板25には一方が蝶番で取り付けられている開閉ドア25aが配置され単ボックス2内を開閉する。天井板26は外周部が下方に屈折され側板の上面間を塞ぐように形成され、床板27は外周部が上方に屈折され側板の下面間を塞ぐように形成され、いずれも必要に応じて別の単ボックス2と電線を通過させる開口窓が明けられる。また、図3のように、いずれの側板も両端面が内側に屈折していてその屈折面の外側に支柱21が接合され接着剤及びボルトによって固定されている。
【0015】
制御ボックス1は、図1のように、電源部回路用単ボックス2Aの上方に接続体4及び電線を通過させるための接続通路体6を介して操作部回路用単ボックス2Bが載置され、電源部回路用単ボックス2Aの隣に電線を通過させるための接続通路体6を介して制御部回路用単ボックス2Cが配置されている。
【0016】
接続体4は、図4に示されるように、段付きの角パイプ状に形成され中央部4aの全周面が上部4b・下部4cより、支柱の21の肉厚分外方に突出している。そして、上部42・下部43の対向する外周面間の寸法は、支柱21の内周面間の寸法より僅かに小さく形成されているため、接続体4は支柱21の内周に嵌入可能に形成されることになる。そして、この接続体4の下部4cが、電源部回路用単ボックス2Aの4本の支柱21の上部突起部21aに嵌入され、接続体4の上部4bに、操作部回路用単ボックス2Bの下部突起部21bが嵌入されることによって、電源部回路用単ボックス2Aに操作部回路用単ボックス2Bが載置されることになる。さらに、電源部回路用単ボックス2Aと操作部回路用単ボックス2Bとの間に、後述詳細の接続通路体6が取り付けられる。
【0017】
接続通路体6は、図5に示されるように、矩形のパイプ状に形成される両フランジ部6a・6aと胴体部6bとを有し、両フランジ部6a・6aが2個の単ボックス2間に取り付けられるように形成されている。なお、接続通路体6の形状は上記に限るものではない。
【0018】
図1によれば、接続通路体6は、電源部回路用単ボックス2Aの上方と右方の2箇所に取り付けられる。上方においては、電源部回路用単ボックス2Aの天井板26と操作部回路用単ボックス2Bの床板27との間に、それぞれの板に形成される電線通路開口部26a・27aに対向するように接続通路体6のそれぞれのフランジ部6aが取り付けられ、右方においては、電源部回路用単ボックス2Aの側板24に形成される電線挿通用開口部24aに対向するように、一方のフランジ部6aが取り付けられ、制御部回路用単ボックス2Cの側板22に形成される電線挿通用開口部22aに対向するように、他方のフランジ部6aが取り付けられる。これによって電源部回路用単ボックス2Aと制御部回路用単ボックス2Cが組み付けられることになり、操作部回路用単ボックス2Bを含めて制御ボックス1が組み付けられる。
【0019】
それぞれの単ボックス2内には、それぞれの回路が予め配線されていて、それぞれの単ボックス間(電源部回路用単ボックス2Aと操作部回路用単ボックス2B間、電源部回路用単ボックス2Aと制御部回路用単ボックス2C間)は接続通路体6内に電線が通過され、それぞれの単ボックス2が組み付けられた後接続される。
【0020】
なお、電源部回路用単ボックスと操作部回路用単ボックスを1個の単ボックスにまとめることもできる。この場合制御部回路用単ボックスの上方に接続体4を介して電源部回路・操作部回路用単ボックスを載置するようにすればよい。
【0021】
支柱21の下部に形成される通気孔31は、本形態においては、それぞれの支柱21の下部突起部21bの左右方向の外側から支柱21内に向かって形成されている。詳細は図6に示されるように、通気孔31は、突起部21bの一方の壁21cに、壁21bの中央部から外部に向かって広がるテーパ状の大径穴31aと、大径穴31の小径部に連接される小径孔31bと、を有し、小径孔31bは、水平方向に対して、支柱21内に向かって約35°上方に傾斜して形成されている。外部から入り込む空気が、大径穴31aから小径孔31bに吸入されて支柱21内に流れ、約35°の上方への傾斜を有する小径孔31bの形成によって、空気は、支柱内21の下部から上部へ流れることになる。上記の傾斜角35°、が、実験結果により空気の流れを発生するのに最適であることが明らかになっている。
【0022】
なお、支柱21内の上部に、接続体4との干渉を妨げない位置において、小型のファンを配置すれば空気の流れはさらに良好になる。
【0023】
4本の支柱内に空気が流れることによって冷却効果を生じせしめ、かつ、アルミニウム製の支柱21と鉄製の側板22・23・24・25及び天井板26・床板27の異質金属接合による熱伝導比効果でボックス内の温度上昇を防止することができる。
【0024】
通気孔は上記の形態に限るものでなく、他にも適応できる。図7は、樹脂成型され内部に通気孔が形成される通気部材33を、支柱21の下部突起部21bの左右方向外側の壁21cに形成された矩形の開口部28aに挿通した状態を示している。通気部材33は、壁21の外側面に当接する矩形のフランジ部33aと、開口部28aに挿通される本体部33bと、本体部33bから支柱21内に約35°上方に向かって形成される矩形の通気孔形成部33cからなり、通気孔形成部33cには、上下方向に3段の矩形の通気孔33dが形成されている。また、フランジ部33aと本体部33bの内部には大孔の通気孔33eが形成されている。これによって、前述の実施形態と同様の作用及び効果を達することができる。
【0025】
図8は、さらに別の形態の通気部材36を示すものであり、中空状の丸形に形成される通気部材36は、支柱21の下部突起部21bの左右方向外側の壁21cに形成される雌ねじ28bに螺合される段付きニップル37と、段付きニップル37の外側大径部の雄ねじ部37aに螺合される中空の本体部38と、から構成されている。本体部38の先端部に形成される通気孔38aは本体部38の内方に向かって突起し、通気孔38aの内部裏側回りに空気が対流できるように凹状の空気対流室38bが形成される。この形態では、通気孔38aの孔径は、段付きニップル37の内部通路孔37bの孔径より小さく形成され、本体部38内の空気対流室38bで空気が対流し支柱21内への流れを発生させる。
【0026】
また、図9に示されるように、支柱21の下部突起部21bに、一方の面に縦方向に複数の長穴39aが形成され、他方の面に横方向に複数の長穴39bが形成されるようにして通気孔39を設けるようにしてもよい。
【0027】
いずれの場合においても、前述のように小型のファンを配設することによって空気を積極的に流すこともできる。
【0028】
このように形成される単ボックス2は、組み立てられたボックス自体、あるいはボックスを構成するそれぞれの部品等を規格化されることができ、予め在庫として所有しておくことができる。そして電源部回路や操作部回路をそれぞれの単ボックス内に予め配線しておくことも可能である。そして、単ボックス2を、接続体4あるいは通路体6を使用することによって、仕様に応じていくつでも組み合わせることができる。その際、発熱が大きい電源部回路用単ボックスをできるだけ制御部回路用単ボックスと離れるようにすれば熱を伝導しにくくなる。
【0029】
【発明の効果】
本発明によれば、制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成されるものであり、
前記単ボックスを構成するパイプ状の支柱が天井板・床板より突出し、前記支柱の上部あるいは下部に接続体を介して別の単ボックスを組み付けることができるとともに、パイプ状の支柱内を通気手段によって通気させるように構成されている。そのため、制御ボックスを小型にして分散できる。このことは単ボックス自体あるいは単ボックスを構成する各部品の規格化が可能となり、在庫管理や設計・製作時間の短縮またコスト低減につながるとともに、省スペース化を図ることができる。
【0030】
また、支柱内を通気させることによってボックス内の温度上昇を防止でき、単ボックスの分散化も含めて、特に発熱の多い電源部からの制御部への熱伝導を少なくできる。このことは制御異常を起こしにくい。
【0031】
さらに、それぞれの単ボックス間に接続通路体を取り付ければ、前記単ボックス間に電線を通過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による制御ボックスの中央断面図
【図2】図1の単ボックスの全体斜視図
【図3】同平面断面図
【図4】図1における接続体の斜視図
【図5】図1における接続通路体の斜視図
【図6】図1における支柱に形成される通気孔の詳細を示す断面図
【図7】同通気部材の詳細を示す断面図
【図8】別の形態における通気部材の詳細を示す断面図
【図9】別の形態における通気孔を示す図
【符号の説明】
1…制御ボックス
2…単ボックス
4…接続体
6…接続通路体
21…支柱
21a…突起部
22、23、24、25…側板(壁板)
26…天井板(壁板)
27…床板(壁板)
31、39…通気孔(通気手段)
33、36…通気部材(通気手段)
Claims (4)
- 複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される大径穴と小径孔と有し、前記大径穴が筐体内に向かって広がるテーパ状に形成され、前記小径孔が前記大径穴の小径部に連接されるとともに前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とする制御ボックス。 - 複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される穴に挿通される通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される穴より小径の通気孔を前記支柱内側に複数個形成するとともに、前記通気孔が前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とする制御ボックス。 - 複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成されるねじ穴に螺合する通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される通気孔の裏側の回りに空気対流部を有するように形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されていることを特徴とする制御ボックス。 - 前記壁板の一部に開口部が形成され、前記開口部に別の単ボックスとの連結通路を構成する接続通路体が配設されることを特徴とする請求項1,2又は3のいずれかに記載の制御ボックス。
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