JP6406874B2

JP6406874B2 - 板材の螺子締結構造

Info

Publication number: JP6406874B2
Application number: JP2014100046A
Authority: JP
Inventors: 信和永易; 進小鶴; 徹山地; 貴浩佐々木
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2018-10-17
Anticipated expiration: 2034-05-14
Also published as: JP2015220764A

Description

この発明は、例えば配電盤筐体の床板に構成される外線ケーブル引込用の開口部を塞ぐカバーの固定などに好適に用いられる板材の螺子締結構造に関するものである。

従来の配電盤やスイッチギヤ筐体の床板外線ケーブル引込用の開口部の構造において、床板の主板面に対し、その奥行方向にハット曲げ加工を施して凸状段付き部に対応して側板の底辺Ｌ曲げ部にはその側縁を上向きにＺ曲げ加工し、この状態で床板に形成した凸状段差部のフラットな左右側辺を側板のＺ曲げ部に重ね合わせリベット止め、もしくはねじで締結することにより、床板の開口部の位置を床面から高い位置にすることで、ねじが床板の裏面側に突き出しても、床面と干渉しないようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。また、スイッチギヤ筐体の床板外線ケーブル引込の開口部構造の従来の技術として、開口部のカバーは現地で取外しするため、床板にねじ加工を施し、ねじで開口部のカバーを固定している。しかし、必要なねじ山を確保しようとすると、ねじが床板の裏面側に突き出してしまい床面と干渉するため、ねじの先端が突き出さないよう床板表面側のねじ固定箇所にある程度の厚みを持ったスペーサの板やスタット等を溶接して、床板の裏面側への飛び出しの対策をしていた。

特開２０１１−６１９８０号公報（第５、６頁、図１、２）

特許文献１のような技術においては、床板の形状が複雑で曲げ加工が多いため、板金コストが高くなる。側面板もＺ曲げ加工しているため、床板とのリベット締結部を一致させるために高い板金精度が必要になる。さらにスイッチギヤの筐体に変圧器（ＴＲ）等の重量物を収納する際、床板に直接重量がかかる場合は、通常床面側の重量物通過箇所に補強フレーム等を追加するが、従来構造においては床板と床面の間に隙間があるため、補強の機能を果たせず、ＴＲ等の重量物が収納できないものになるという問題があった。また、前述のような従来の一般的な技術では、スペーサやスタットを使用するため部品点数が増加し、溶接加工も必要となるため、材料費や加工費が増加する課題があった。

本発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、加工が容易で部品点数の増加を招来することがなく、強度を保持するように構成することも可能な板材の螺子締結構造を得ることを目的としている。

この発明に係る板材の螺子締結構造は、締結ボルトと、板材の一方の板面側に突出形成されその突出端側の開口から前記締結ボルトを螺入し得る内周面が形成された筒状部と、前記筒状部の外径よりも大きい内径の挿通穴を有し、その挿通穴に前記筒状部を挿通させるように配置され、前記板材の前記一方の板面に接合される、板状の接続部材と、を備え、前記締結ボルトは、前記接続部材を前記板材の前記一方の板面との接合状態で前記板材に締結するものであって、前記筒状部の突出端側から螺入され締結完了状態でその先端部が前記板材の他方の板面から突出しない長さとしたものにおいて、前記板材は、スイッチギヤの筐体の下面を形成する外線ケーブル引込用の開口部を有する床板からなり、前記筒状部は前記開口部の周囲に前記床板の下面側から内部空間側に突出するように複数設けられ、前記接続部材は前記開口部を塞ぐように取り付けられる開口部カバーからなり、前記締結ボルトを前記筐体の内部側から締結してなることを特徴とするものである。

この発明によれば、スイッチギヤの筐体の下面を形成する外線ケーブル引込用の開口部を有する床板からなる板材の一方の板面に接合される開口部カバーからなる板状の接続部材を締結ボルトが用いられる簡潔な構成で板材に締結できるものであって、スイッチギヤの筐体において、構成が簡素で高い板金精度を必要としないので加工が容易で部品点数の増加を招来することがなく、安価な部材で板材の螺子締結構造を構成できると共に、筒状部を突出させた側の板面とは反対側の板面をフラットにすることができるので、例えば重量物に対応して螺子締結構造の近傍の強度アップを図るために構造の変更を行うことなども容易となる。

この発明の実施の形態１に係る板材の螺子締結構造を適用したスイッチギヤ筐体の床板外線ケーブル引込用の開口部構造を示す分解斜視図である。図１に示す開口部カバー取付部における板材の螺子締結構造を示す拡大断面図である。図１に示すスイッチギヤ筐体の骨組み概観を示す斜視図である。この発明の実施の形態２に係る板材の螺子締結構造を適用するスイッチギヤ筐体の床板と柱部材との締結部を示す要部分解斜視図である。この発明の実施の形態２に係る板材の螺子締結構造を適用したスイッチギヤ筐体の床板と柱部材との締結状態を示す拡大断面図である。

実施の形態１．

図１はこの発明の実施の形態１に係る板材の螺子締結構造を適用したスイッチギヤ筐体の床板外線ケーブル引込用の開口部構造を示す分解斜視図、図２は図１に示す開口部カバー取付部における板材の螺子締結構造を示す拡大断面図、図３は図１に示すスイッチギヤ筐体の骨組み概観を示す斜視図である。スイッチギヤ筐体１０は、図３に示すように、床板１１と、床板１１の四隅に立設されたフレーム状の柱部材１２と、柱部材１２の上部に固定された天板１３などを用いて構成されている。床板１１の中央部には外線ケーブル（図示省略）を床下から引込む場合に用いるための開口部１１ａが設けられると共に、その開口部１１ａを使用しない場合や、スイッチギヤの運搬時などに開口部１１ａを閉塞するための開口部カバー１４が用意され、開口部カバー１４はこの発明の板材の螺子締結構造２によって床板１１の開口部１１ａの内側周囲部に固定するように構成されている。

板材の螺子締結構造２は、図２に示すように、板材としての床板１１の上面側に突出するように形成され、内周面にねじ溝２１ａが加工形成された筒状部２１と、床板１１に固定するために筒状部２１に対応する位置に筒状部２１の外径より少し大きな内径の挿通穴２２が形成された接続部材としての平板状の開口部カバー１４と、開口部カバー１４の挿通穴２２よりも大きな外径を有する座金２３と、筒状部２１を挿通穴２２に嵌め込むようにして装着した開口部カバー１４に対して、筒状部２１のねじ溝２１ａに図２の上面部側から座金２３を介してねじ込み締結することによって、開口部カバー１４を床板１１に固定する締結ボルト２４と、を用いて構成されている。

なお、筒状部２１は例えばバーリング加工によって容易に形成することができるが、加工手段はバーリング加工に限定されるものではなく、例えばプレス加工等の加工法を利用することもできる。また、床板１１の上面からの筒状部２１の高さは、好ましくは開口部カバー１４の厚みと同程度またはそれ以下とし、かつ強度上必要なねじ山を確保した高さとする。さらに、締結ボルト２４の長さは、締結状態で床板１１の下面側に締結ボルト先端が突出しない寸法とすることが必要である。なお、板材がスイッチギヤ筐体１０の床板１１で、その板材と接合する接続部材が開口部カバー１４である場合について説明するが、板材及び接続部材の種類や形状などはもとより、スイッチギヤ筐体１０に限定されるものではなく、種々の板材の螺子締結に利用することができる。

上記のように構成された実施の形態１においては、開口部カバー１４を筐体の内部側から床面３方向に固定する締結ボルト２４の先端が床面３に飛び出さないスイッチギヤ筐体の床板外線ケーブル引込用の開口部構造が得られる。このため、開口部カバー１４の締結ボルト２４が床面３に干渉しないようにするために、床板１１の表面側にスペーサとしての板を溶接やリベット等で取付ることで高さ寸法を確保して締結ボルト２４の飛び出し分をカバーしたり、床板１１の表面にスタットを溶接し、開口部カバー１４の固定をナットにしたりする必要がなくなり、前記のスペーサの板やスタット等の部品が不要で、溶接等の取付作業も不要となる。そのため、部品点数の削減と加工時間の削減が可能となり、簡素な構成で安価にスイッチギヤ筐体を得ることができる。

また、床板１１に締結ボルト２４が飛び出してもよいように床板１１の位置を床面３より高くするために、床板１１の形状を複雑な曲げ加工を施したりする必要がなくなるので、高い板金精度を必要とせず、単純で安価な部材でスイッチギヤ筐体１０を構成できる。さらに、ＴＲのような重量物をスイッチギヤ筐体１０に収納する場合においても、床板１１と床面３が全面で接する構造となっているため、ＴＲをスイッチギヤ筐体１０に出し入れする場合のＴＲ車輪通過位置に必要な補強を取り付ければ、他の構成のスイッチギヤと同じ筐体が使用できることになり、ＴＲ盤専用のスイッチギヤ筐体を製作することが不要で、部材の共通化を図るようにすることもできるなどの効果が得られる。

実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係る板材の螺子締結構造を適用するスイッチギヤ筐体の床板と柱部材との締結部を示す要部分解斜視図、図５はこの発明の実施の形態２に係る板材の螺子締結構造を適用したスイッチギヤ筐体の床板と柱部材との締結状態を示す拡大断面図である。なお、この実施の形態２は図４に示すように、この発明の板材の螺子締結構造をスイッチギヤ筐体１０の床板１１と柱部材１２との締結部分に適用したものである。図４において、床板１１の外周部における互いに平行に対向された２辺部には柱部材１２を接続するための固定枠１１ｂが床板１１の主面に直角に折曲形成されている。柱部材１２の下部における固定枠１１ｂとの対向面には、筐体の内側方向に突出するようにバーリング加工等によって加工された筒状部２１が複数設けられ、固定枠１１ｂには筒状部２１の外径よりも大きな内径の挿通穴２２が筒状部２１に対応して複数形成されている。

柱部材１２に設けられた筒状部２１の内周面にはねじ加工を施し、床板１１の固定枠１１ｂとの固定は、床板１１の挿通穴２２よりも大きな座金２３を用いて、締結ボルト２４で固定する。なお、筒状部２１と挿通穴２２との嵌合を締結部材の位置決めのみに利用することも可能であり、その場合には、当該箇所はねじ加工等はしなくてもよい。何れの場合も、バーリング加工等による筒状部２１の高さは、接続部材となる床板１１の固定枠１１ｂの厚みと同程度とし、かつ必要なねじ山を確保した高さとする。以上により、床板１１の固定枠１１ｂの側から螺入された締結ボルト２４がスイッチギヤ筐体１０を構成する柱部材１２の外側の表面に飛び出さない構造を得ることができる。

従来は、筐体の表面部に扉やカバーを取り付けるために、締結個所を締結ボルトの頭やねじが飛び出さないようにする場合、皿リベットや皿ねじを用いて部材相互の取付穴位置を合わせた上で、締結作業するため、締結部材をしっかり固定した状態にする必要があり、組立作業性が悪い問題があった。これに対してこの発明の実施の形態２の板材の螺子締結構造によれば、スイッチギヤを組み立てる際、スイッチギヤ筐体１０の表面にねじが飛び出さないようにすることができ、また、柱部材１２のバーリング加工等による筒状部２１を床板１１の挿通穴２２に合わせることで、スイッチギヤ筐体１０を組み立てる際の位置決めをする効果があり、皿リベットや皿ねじで締結する方法や溶接で取付する方法と比べ、組立作業性がよく、加工費が削減されるという顕著な効果が得られる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。例えば、締結ボルト２４はタッピングねじであっても良く、その場合は筒状部２１の内周面にねじ溝２１ａを予め加工することを省略することができる。また、上記実施の形態では、筒状部２１を設ける板材が床板１１や柱部材１２などの筐体を構成する部材である場合について説明したが、これに限定されないことは勿論である。

１０スイッチギヤ筐体、１１床板、１１ａ開口部、１１ｂ固定枠、１２柱部材、１３天板、１４開口部カバー、２螺子締結構造、２１筒状部、２１ａねじ溝、２２挿通穴、２３座金、２４締結ボルト、３床面。

Claims

締結ボルトと、板材の一方の板面側に突出形成されその突出端側の開口から前記締結ボルトを螺入し得る内周面が形成された筒状部と、前記筒状部の外径よりも大きい内径の挿通穴を有し、その挿通穴に前記筒状部を挿通させるように配置され、前記板材の前記一方の板面に接合される、板状の接続部材と、を備え、前記締結ボルトは、前記接続部材を前記板材の前記一方の板面との接合状態で前記板材に締結するものであって、前記筒状部の突出端側から螺入され締結完了状態でその先端部が前記板材の他方の板面から突出しない長さとしたものにおいて、前記板材は、スイッチギヤの筐体の下面を形成する外線ケーブル引込用の開口部を有する床板からなり、前記筒状部は前記開口部の周囲に前記床板の下面側から内部空間側に突出するように複数設けられ、前記接続部材は前記開口部を塞ぐように取り付けられる開口部カバーからなり、前記締結ボルトを前記筐体の内部側から締結してなることを特徴とする板材の螺子締結構造。
前記締結ボルトは、前記筒状部への螺入により前記挿通穴の内径よりも大きな外径を有する座金を介して前記接続部材を前記板材に締結することを特徴とする請求項１記載の板材の螺子締結構造。