JP4562659B2 - 電気電子機器収納用キャビネット - Google Patents

Description

本発明は、耐震性能を向上させた電気電子機器収納用キャビネットに関するものである。

配電盤、分電盤、通信機器収納盤などの電気電子機器収納用キャビネットは、その内部に電力線や通信回線などの重要なライフラインを収納しているため、地震の際にも内部機器を確実に保護する機能が求められている。

そこで特許文献１に示されるように、床面とキャビネット本体との間に粘弾性体からなる制振部材を介在させ、地震時の最大加速度を抑制することが提案されている。また特許文献２にはキャビネットを内外二重構造とし、それらの間に緩衝部材を設けて内部機器を保護する構造が提案されている。

なおキャビネット用ではなくビル用のものであるが、特許文献３には断面円形の積層ゴムの外周にリングを密着させ、その半径方向への弾性変形を規制することによって、ビルの固有振動数に応じたばね定数に調整可能とした制振装置が提案されている。

ところが上記した従来構造では、設置後の制振装置のばね定数は一定である。しかし地震波には強弱があり、強い地震波に備えてばね定数を大きく設定しておくと弱い地震波に対してはほとんど効果がなくなり、逆にばね定数を小さく設定すると強い地震波を受けたときには振幅が過大となって内部機器が破壊されるおそれがある。また特に電気電子機器収納用キャビネットについては、内部機器の搭載条件も様々であり、設置後に質量の大きい内部機器を追加することも稀ではないので、最適なばね定数の制振装置を組み込んでおくことも困難であった。
特開平１０−１３２０２３号公報 特表平１１−５０１４９９号公報 特開２００４−３３２８６９号公報

本発明は上記した従来の問題点を解決し、キャビネットへの機器の搭載条件の変化や、地震波の強弱に幅広く対応することができる電気電子機器収納用キャビネットを提供することを目的とするものである。

上記の課題を解決するためになされた本発明は、外キャビネットと内キャビネットの二重構造を備え、それらの間に粘弾性体からなる制振部材を備えた電気電子機器収納用キャビネットであって、前記制振部材は中プレートを挟んで粘弾性体を複数積層した構造を有し、この中プレートの張り出し部には、所定の振幅を越えたときに一方の粘弾性体と接触する傾斜した接触面と、さらに振幅が大きくなったときに前記一方の粘弾性体の変形を阻止する先端部とを備えた断面Ｌ字状のストッパを設けたことを特徴とするものである。

本発明の電気電子機器収納用キャビネットは、粘弾性体を複数積層した構造の制振部材に、その振幅が所定の振幅を越えたときに一方の層の粘弾性体と接触するストッパを組み合せたものである。このため地震波が弱くキャビネットの振幅が小さいときには、制振部材自体は比較的小さいばね定数で変形して振動を吸収する。また強い地震波を受けキャビネットの振幅が所定値よりも大きくなると、ストッパが一方の層の粘弾性体と接触して制振部材のばね定数を高め、大きいばね定数で振動を吸収する。このようにして同一の制振部材で地震波の強弱に幅広く対応することができる。また機器の搭載条件によってキャビネットの振動特性は変化するが、所定の振幅を越えたときにばね定数が大きくなるので、上記したと同様に同一の制振部材で機器の搭載条件の変化にも対応することができる。

なお、ストッパの粘弾性体との接触面を傾斜させた構造としたので、強い振動により傾斜した粘弾性体とストッパとが滑らかに接触することとなり、接触の衝撃を最小限に抑制することができる。さらに振幅が大きくなったときにはストッパが一方の層の粘弾性体の変形を阻止するので、他方の１層分の粘弾性体による大きいばね定数で内キャビネットの振動を吸収することができる。

図１は本発明の実施形態を示す全体斜視図、図２は要部の分解斜視図である。この実施形態の電気電子機器収納用キャビネットは、通常の骨格構造の外キャビネット１と、その内部に設けられた内キャビネット２とからなる二重構造となっている。それらの間には制振部材３が配置され、内キャビネット２の内部に収納された電気電子機器を振動から保護している。図１の内キャビネット２は上下のレール取付板４に金具５を介して機器取付レール６を取り付けた構造であるが、内キャビネット２の形態については後述するように種々の変形が可能である。

図３は制振部材３の斜視図、図４はその分解斜視図である。これらの図に示されるように、制振部材３は下から順に下プレート７、下取付板８、下層の粘弾性体９、中プレート１０、上層の粘弾性体１１、上取付板１２、上プレート１３を積層したものである。そして下プレート７を外キャビネット１に固定し、上プレート１３を内キャビネット２のレール取付板４に固定してある。粘弾性体９、１１としては市販の粘弾性ゴムを用いることができる。

中プレート１０は粘弾性体９、１１よりも大きく外側に張り出し、その張り出し部分に図５に示すような形状のストッパ１４が固定されている。ストッパ１４は断面がＬ字状のもので、先端部１５を下方に屈曲させてある。先端部１５は下プレート７から僅かに離れているが、水平移動したときに下取付板８の端部と当る位置まで延びている。またストッパ１４の平面部の内側は傾斜面１６となっている。この傾斜面１６は図６に示すように粘弾性体９、１１から数ｍｍ離れた位置にあり、通常時にはストッパ１４と粘弾性体９、１１とは接触していない。

この実施例では制振部材３は四角形であり、４個のストッパ１４が中プレート１０の四方に固定されている。しかしストッパ１４を中プレート１０の対向する２辺のみに設けることもできる。また、制振部材３を水平断面が円形のものとし、リング状のストッパを用いることもできる。

次に図６と図７を用いて、制振部材３の作用を説明する。図６の（Ａ）は通常時の状態を示すもので、上記したようにストッパ１４は粘弾性体９、１１と接触していない。図６の（Ｂ）は弱い地震波を受けた状態を示し、ストッパ１４は粘弾性体９、１１と接触することなく変形して振動を吸収し、内キャビネット２を保護する。各粘弾性体９、１１の単体のばね定数をｋとすると、２層に積層された制振部材３のばね定数はｋ/２となり、図７のグラフに示すように小さい外力によって大きく変形する。これによって弱い地震波による内キャビネット２の振動を速やかに吸収し、粘弾性体９、１１が変形する前に内キャビネット２が揺れて内部機器を損傷するような事故を防止できる。

しかし強い地震波を受けてキャビネットに大きい力が加わった場合には、そのままでは内キャビネット２の変位量が大きくなり過ぎて外キャビネット１に衝突するなどの問題を生じる。ところが本発明では、粘弾性体９、１１が所定の振幅を越えたときに図６の（Ｃ）に示すように下層の粘弾性体９の側面にストッパ１４が接触し始め、下層の粘弾性体９の変形を次第に拘束する。

この結果、下層の粘弾性体９は次第に拘束され、上層の粘弾性体１１のみが変形するようになる。そのばね定数はｋであるから、ストッパ１４の接触開始とともに制振部材３全体のばね定数もｋに近くなり、図７に示すように力−変位曲線が１層の場合に近くなる。そして更に強い力が加わると、ストッパ１４の先端部１５が図６の（Ｄ）のように下取付板８の端部と当り、下層の粘弾性体９はそれ以上変形できなくなる。この状態に至ると変位は上層の粘弾性体１１のみに生じ、力−変位曲線は更に１層に近づく。

従って本発明によれば、制振部材３は弱い地震波による弱い力を受けた場合には２層分の粘弾性体９、１１による小さいばね定数で変位し、内キャビネット２の振動を速やかに吸収する。また強い地震波による強い力を受けた場合には、１層分の粘弾性体１１による大きいばね定数で内キャビネット２の振動を吸収する。ばね定数が大きくなることにより許容最大変位に対する力は大きくなるから、強い地震波を受けたときにも内キャビネット２の振動を吸収し、内部機器を保護することができる。

上記したように、本発明では所定の振幅を越えたときに下層の粘弾性体９の側面にストッパ１４が接触するのであるが、ストッパ１４の粘弾性体９との接触面を傾斜面１６としておけば両者が滑らかに接触することとなり、接触の衝撃を最小限に抑制することができる。

上記の実施形態では粘弾性体９、１１を２層としたが、３層以上とすることもできる。所定の振幅を越えたときに中プレート１０に設けたストッパ１４を下層の粘弾性体９に接触させる代わりに、上層の粘弾性体１１に接触させるようにしてもよい。また制振部材３に垂直荷重を支える適宜の荷重支持部材を組み合わせることもできる。図１では制振部材３は内キャビネット２の上下各４箇所に配置されているが、下側のみとして上部はストッパ１４のない一般的な制振部材としたり、ゴム等の弾性部材としたり、ワイヤなどで連結しておくこともできる。

以上に説明した実施形態では、内キャビネット２は上下のレール取付板４に金具５を介して機器取付レール６を取り付けた構造であったが、図８に示すようにレール取付板４上に補助レール１７を取り付け、これらの補助レール１７に機器取付レール６を取り付けることもできる。このような構造とすれば、機器取付レール６の位置調節が容易となる。また図９に示すようにレール取付板４を枠状とすることも可能であり、さらに内キャビネット２をボックス状とすることも可能である。このように、内キャビネット２の形態については様々な変形が可能である。

本発明の実施形態を示す全体斜視図である。 要部の分解斜視図である。 制振部材の斜視図である。 制振部材の分解斜視図である。 ストッパ単体の斜視図である。 制振部材の作動状態の説明図である。 制振部材が受ける力と変位との関係を示すグラフである。 内キャビネットの変形例を示す斜視図である。 内キャビネットの他の変形例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 外キャビネット
２ 内キャビネット
３ 制振部材
４ レール取付板
５ 金具
６ 機器取付レール
７ 下プレート
８ 下取付板
９ 下層の粘弾性体
１０ 中プレート
１１ 上層の粘弾性体
１２ 上取付板
１３ 上プレート
１４ ストッパ
１５ 先端部
１６ 傾斜面
１７ 補助レール

Claims (1)

1. 外キャビネットと内キャビネットの二重構造を備え、それらの間に粘弾性体からなる制振部材を備えた電気電子機器収納用キャビネットであって、前記制振部材は中プレートを挟んで粘弾性体を複数積層した構造を有し、この中プレートの張り出し部には、所定の振幅を越えたときに一方の粘弾性体と接触する傾斜した接触面と、さらに振幅が大きくなったときに前記一方の粘弾性体の変形を阻止する先端部とを備えた断面Ｌ字状のストッパを設けたことを特徴とする電気電子機器収納用キャビネット。

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