JP7081942B2

JP7081942B2 - 電気機器用筐体

Info

Publication number: JP7081942B2
Application number: JP2018036339A
Authority: JP
Inventors: 直久岡本; 海鎮李
Original assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Current assignee: Nichicon Capacitor Ltd
Priority date: 2018-03-01
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2022-06-07
Anticipated expiration: 2038-03-01
Also published as: JP2019153629A

Description

本発明は、電気機器用筺体、例えば交流電源を受電して任意の交流電圧を出力する電力変換装置に用いられる電力変換装置用筐体に関し、特に筐体内に収納された電力変換装置からスイッチング時などに発生する放射ノイズが漏洩することを低減する構造を有した電力変換装置用筐体に関するものである。

電力変換装置を収納する電力変換装置用筐体においては、内部に収納された電力変換装置からスイッチング時などに放射ノイズが放射されるため、当該電力変換装置用筐体を接地して当該筐体から放射ノイズが筐体外へ漏れることを防止する必要があった。

ところで、屋外に設置される電力変換装置用筐体にあっては、錆が発生しないように筐体を塗装する必要がある。この場合、板金と板金とをネジにより接続する構成の筐体では、絶縁塗料等により塗装された板金と板金とをネジにより接続すると、当該接続された板金と板金との間に塗装が介在することになり、板金と板金とを電気的に導通させることが難しく筐体全体を接地させることが困難であった。

かかる課題を解決するための一つの方策として、板金のうちネジを用いる部位のみをマスキングして塗装を行う方法が考えられている。具体的には、板金に対してメッキ処理を施すことにより錆び難くしたうえで当該板金のうちネジを用いる部位をマスキングして塗装を行うことにより、ネジを用いる部位以外を塗装する。このような塗装を施した板金同士をネジを用いて接続することにより、ネジを用いた部位には塗装が施されていないことにより、当該部位を介して板金同士を電気的に接続させることができるとともに、板金全体にメッキ処理を施していることにより、当該塗装が施されていない部分においても錆の発生を抑制することができる。

また、電力変換装置から放射される放射ノイズの周波数から、筐体外に当該放射ノイズが漏れないように板金上のネジとネジの間隔を決めるといった方法もとられていた。

しかしながら、筐体を構成するすべての板金に対して、錆に強いメッキ処理を施す必要があるため、製造コストを押し上げることとなり、安価に筺体を提供することができなかった。

かかる課題を解決するための一つの方策として、例えば、表面に塗装を施した板金をネジ止めする際に、座金のエッジ部によって塗装を貫通しネジと板金との間を電気的に接続させる方法が考えられている（特許文献１参照）。

具体的には、図６に示すように、導電性材料で形成されてなる第１のパネル２ａおよび第２のパネル２ｂと、これら第１のパネル２ａおよび第２のパネル２ｂを被覆する絶縁塗料３と、第１のパネル２ａおよび第２のパネル２ｂを締結するネジ（締結体）７と、座金（導通体）８と、座金８に形成され、絶縁塗料３を貫通して締結体７と第１のパネル２ａとを導通させるエッジ部８ａとを有する構成の筐体が提案されている。

特許第５３６６４６２号公報

しかしながら、ネジ７を螺合させる際にエッジ部８ａによりパネルの絶縁塗料３を貫通させる方法では、塗装皮膜を破壊することになるため、野外に設置される電力変換装置用筐体にあっては、当該塗装皮膜が破壊された箇所から錆が発生する問題があった。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、錆の発生を抑制しつつ、電気的な接続状態を確保し得る電気機器用筐体を安価に提供することを目的とするものである。

本発明の電気機器用筐体は、電気機器を収納する電気機器用筐体であって、筐体外部側に配置される導電性部材で形成された第１のパネルと、筐体内部側に配置される導電性部材で形成された第２のパネルと、前記第１のパネルに形成された第１のネジ孔に螺合されるネジタップ部を有する第１のネジ部材と、前記第１のネジ部材に形成され、前記第１のネジ部材のネジ頭部からネジタップ部を貫通する貫通孔と、前記第２のパネルに形成された第２のネジ孔に螺合される前記貫通孔を挿通可能なネジタップ部を有する第２のネジ部材と、を備え、前記第２のネジ部材は、前記第１のネジ部材のネジ頭部側から前記貫通孔を介して前記第２のパネルの前記第２のネジ孔に螺合されることにより、前記第１のパネルと前記第２のパネルとを締結し、前記第１のネジ部材の前記ネジ頭部の表面から前記第１のパネルの表面に亘って一体に塗装が施され、前記塗装は、前記貫通孔にネジタップ部を挿通した前記第２のネジ部材のネジ頭部と前記第１のネジ部材のネジ頭部との接触部分を避けて施され、前記第１のネジ部材の前記貫通孔の内周面には、パッキンが設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、第１のパネルと第２のパネルとを第１のネジ部材および第２のネジ部材によって電気的に接続することができるとともに、錆の発生を有効に抑制することができる。しかも、上記構成によれば、第1のネジ部材にのみ錆に強いメッキ処理を施すことで、電気的接続と錆の発生を抑制することができるので、筐体を構成する板金に対して錆に強いメッキ処理を施す場合に比較して安価に電気機器用筺体を提供することができる。

この構成によれば、第２のネジ部材を装脱する際に塗装が破損することを回避することできる。

本発明によると、錆の発生を抑制しつつ、電気的な導通状態を確保し得る電気機器用筐体を安価に提供することができる。

本発明の実施形態に係る電力変換装置用筐体の構成を示す斜視図および断面図である。本発明の実施形態に係る締結部の構成を示す断面図である。本発明の実施形態に係る小型金具の構成を示す平面図および側面図である。本発明の実施形態に係る締結部の組立工程の説明に供する断面図である。他の実施形態によるパッキンを備えた小型金具を示す平面図および断面図である。従来の電力変換装置用筐体の構成を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳細に説明する。
図１において、電力変換装置用筐体１０（本発明の「電気機器用筺体」に相当）は、内部に電力変換装置１１を収納して屋外に設置されるものである。

この電力変換装置用筐体１０は、接地された内部筐体３０と、外部に露出した外部筐体４０とから構成されており、内部筐体３０および外部筐体４０のいずれもその表面が塗装されている。

内部筐体３０と外部筐体４０とは外部側から螺合される小型金具６０および金属製のネジ７０により締結されており、当該小型金具６０およびネジ７０による締結部５０を介して内部筐体３０と外部筐体４０とが電気的に接続された状態となっている。締結部５０において、ネジ７０のネジ頭７１は外部に露出した状態となっている。

図２は、締結部５０の詳細構成を示す断面図である。図２に示すように、内部筐体３０は、導電性材料で形成されてなる板金３１（本発明の「第２のパネル」に相当）の表面に絶縁塗料等により塗装３２ａ、３２ｂが施され、外部筐体４０は、導電性材料で形成されてなる板金４１（本発明の「第１のパネル」に相当）の表面に絶縁塗料等により塗装４２ａ、４２ｂが施され、この塗装３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂによって錆の発生を防ぐ構成となっている。締結部５０においては、内部筐体３０と外部筐体４０とが小型金具６０およびネジ７０によって締結されている。

すなわち図３に示すように、小型金具６０は、ネジ頭６１からネジタップ部６２を貫通する貫通孔６５（図３（ａ））を有しており、ネジタップ部６２は、外部筐体４０に形成されたネジ孔４５に螺合されるようになっている。また、小型金具６０は、防錆効果を得るためメッキ処理が施されている。このように、小型金具６０は、本発明の「第１のネジ部材」に相当する。

貫通孔６５は、その直径Ｌ１がネジ７０のネジタップ部７２を嵌合し得る程度の大きさに形成されており（すなわち、貫通孔６５の直径Ｌ１は、ネジタップ部７２の外径Ｌ２（図２）と同等または若干大きく形成されており）、当該貫通孔６５に対して、ネジ７０のネジタップ部７２は所定の間隙を持って挿入可能に形成されている。ネジタップ部７２の長さＬ３（後述する図４（ｃ））は、小型金具６０のネジ頭６１およびネジタップ部６２を含む長さＬ４（図３（ｂ））よりも長く形成されている。これにより、小型金具６０の貫通孔６５にネジ７０のネジタップ部７２を挿入すると、当該ネジタップ部７２の先端部が所定の長さだけ小型金具６０のネジタップ部６２側から突出した状態となる。この突出量は、内部筐体３０の厚さＬ５（図２）よりも大きくなるように、当該ネジタップ部７２の長さＬ３が決められている。

これにより、小型金具６０を外部筐体４０のネジ孔４５に螺合させた状態において、小型金具６０の貫通孔６５にネジ７０のネジタップ部７２を挿入すると、当該ネジタップ部７２を内部筐体３０のネジ孔３５に螺合させることができる。このように、ネジ７０は、本発明の「第２のネジ部材」に相当する。

すなわち、ネジ７０によって内部筐体３０を締め付けると、ネジ７０のネジ頭７１と内部筐体３０とによって、外部筐体４０および小型金具６０を挟持することができる。

ここで、電力変換装置用筐体１０の組立工程について説明する。図４は、電力変換装置用筐体１０の締結部５０の組立工程を示す断面図である。

図４（ａ）に示すように、ネジ７０を螺合するためのネジ孔３５が形成された板金３１に対して、その表面（表面、裏面を含む全体）に塗装３２ａ、３２ｂを施し、また、小型金具６０を螺合するためのネジ孔４５が形成された板金４１に対して、その裏面側のみに塗装４２ａを施し、この板金４１に対して表面側（電力変換装置用筐体１０の外部に露出する側）から小型金具６０を螺合させる。小型金具６０は、前述のとおり防錆効果を得るためメッキ処理が施されている。これに対して、板金３１、４１としては、塗装３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ（図４（ｂ）において後述）を施すことにより、防錆を目的としたメッキ処理を施す必要はない。勿論、予め板金３１に対して、その表面（表面、裏面を含む全体）に塗装３２ａ、３２ｂが施された内部筺体３０と、予め板金４１に対して、その裏面側のみに塗装４２ａが施された外部筺体４０とを準備してもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、小型金具６０が螺合された板金４１に対して、その表面（電力変換装置用筐体１０の外部に露出する側）に塗装４２ｂを施す。この場合、小型金具６０のネジ頭６１の一定範囲（図３（ａ）に示した貫通孔６５の周囲の一定範囲ＡＲ１）をマスキングして塗装４２ｂを施す。

これにより、図４（ｂ）において一点鎖線で示すように、外部筐体４０を構成する板金４１の表面側には、当該表面から小型金具６０のネジ頭６１の露出面に亘って塗装４２ｂが一体に施されることになる。その結果、板金４１の表面に対して防錆処理を施すことができるとともに、当該板金４１の表面と小型金具６０のネジ頭６１との間から雨水などの水滴が侵入することを防止することができる。

次に、図４（ｃ）に示すように、板金４１と板金３１とを互いのネジ孔４５、３５を位置合わせし、この状態において、板金４１に螺合された小型金具６０の貫通孔６５（図３（ａ））に対して、当該板金４１（外部筐体４０）の筐体外部に露出する側からネジ７０を挿入し、さらに当該ネジ７０のネジタップ部７２を板金３１のネジ孔３５に螺合させる。

これにより、小型金具６０および板金４１（外部筐体４０）がネジ７０および板金３１（内部筐体３０）によって一体に挟持された締結状態となる。この場合、電力変換装置用筐体１０の外部側（筐体外部に露出する側）となる外部筐体４０の表面には塗装４２ｂが施されており、また、締結部５０において外部に露出する小型金具６０およびネジ７０はメッキ処理が施されていることにより、外部に露出するこれらの部位に錆が発生することを抑制することができる。

また、図４（ｂ）に示したように、小型金具６０を外部筐体４０（板金４１）に螺合させる際に、小型金具６０のネジ頭６１と板金４１の表面との間には予め塗装が施されていないことにより、この部分に予め塗装が施されているとした場合に発生する塗装面の破損が生じるおそれがない。すなわち、塗装面の破損を原因として錆が発生するおそれがない。また、図４（ｃ）に示したように、ネジ７０を小型金具６０の貫通孔６５を介して内部筐体３０（板金３１）に螺合させる際に、小型金具６０のネジ頭６１とネジ７０のネジ頭７１との間には塗装が施されていないことにより、この部分に予め塗装が施されているとした場合に発生する塗装面の破損が生じるおそれがない。すなわち、塗装面の破損を原因として錆が発生するおそれがない。また、小型金具６０のネジ頭６１とネジ７０のネジ頭７１との間には塗装が施されていないことにより、メンテナンスや修理の際にネジ７０を取り外して外部筐体４０を内部筐体３０から外しても塗装を破損させることなく取外し作業を行うことができる。

このような締結部５０においては、内部筐体３０の板金３１とネジ７０のネジタップ部７２とが電気的に接続された状態となり、また、ネジ７０と小型金具６０とが電気的に接続された状態となり、さらに、小型金具６０のネジタップ部６２と外部筐体４０の板金４１とが電気的に接続された状態となる。これにより、内部筐体３０および外部筐体４０を電気的に接続した状態とすることができ、その一部（例えば、内部筐体３０）を接地させれば、全体を接地させた状態とすることができ、放射ノイズが外部へ漏洩することを抑制することが可能となる。

なお、上述の実施形態においては、小型金具６０の貫通孔６５にネジ７０のネジタップ部７２を嵌合させる構成としたが、これに限られるものではなく、例えば図５に示すように、貫通孔６５の孔径をネジ７０のネジタップ部７２を遊嵌する程度の大きさに形成し、小型金具６０の貫通孔６５とネジ７０のネジタップ部７２との間に積極的に隙間を生じさせ、小型金具６０の貫通孔６５の内周面にゴムなどで形成された円筒形状のパッキン１６１を設けるようにしてもよい。

具体的には、図５（ａ）に示すように、貫通孔６５に円筒形状のパッキン１６１を接着または圧入などの方法により固定する。また、図５（ａ）のＢ－Ｂ線を断面にとって示す図５（ｂ）において、パッキン１６１は、貫通孔６５の貫通方向全体に亘って設けられており、この状態において、貫通孔６５にネジ７０のネジタップ部７２をねじ込むことにより、貫通孔６５の内周面についてその貫通方向全体に亘って、ネジタップ部７２とパッキン１６１との間を隙間なく密着させることができる。これにより、貫通孔６５と当該貫通孔６５に挿入されたネジ７０のネジタップ部７２との間を介して外部から雨水などが侵入することを確実に抑制することができる。

このようにパッキン１６１を貫通孔６５の内周面に設けて雨水などの侵入を防止する構成としたことにより、外部筐体４０と内部筐体３０とを電気的に接続させる締結部５０において、電気的な接続状態を妨げることなく防水効果を高めることが可能となる。すなわち、貫通孔６５とネジタップ部７２との間は本来電気的な接続が不確実な部分であり、このような部分にパッキン１６１を設けることにより、電気的な接続に影響を与えることなく、有効に防水効果を高めることが可能となる。

また、上述の実施形態においては、電力変換装置１１を内部に収納する電力変換装置用筐体１０に本発明を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限られるものではなく、他の種々の電気機器を収納する筐体、すなわち放射ノイズが外部に漏れることを抑制する電気機器用筐体に広く適用することができる。

１０電力変換装置用筐体
１１電力変換装置
３０内部筐体
３１、４１板金
３２ａ、３２ｂ、４２ａ、４２ｂ塗装
３５、４５ネジ孔
４０外部筐体
６０小型金具
６１、７１ネジ頭
６２、７２ネジタップ部
６５貫通孔
７０ネジ
１６１パッキン

Claims

電気機器を収納する電気機器用筐体であって、
筐体外部側に配置される導電性部材で形成された第１のパネルと、
筐体内部側に配置される導電性部材で形成された第２のパネルと、
前記第１のパネルに形成された第１のネジ孔に螺合されるネジタップ部を有する第１のネジ部材と、
前記第１のネジ部材に形成され、前記第１のネジ部材のネジ頭部からネジタップ部を貫通する貫通孔と、
前記第２のパネルに形成された第２のネジ孔に螺合される前記貫通孔を挿通可能なネジタップ部を有する第２のネジ部材と、を備え、
前記第２のネジ部材は、前記第１のネジ部材のネジ頭部側から前記貫通孔を介して前記第２のパネルの前記第２のネジ孔に螺合されることにより、前記第１のパネルと前記第２のパネルとを締結し、
前記第１のネジ部材の前記ネジ頭部の表面から前記第１のパネルの表面に亘って一体に塗装が施され、
前記塗装は、前記貫通孔にネジタップ部を挿通した前記第２のネジ部材のネジ頭部と前記第１のネジ部材のネジ頭部との接触部分を避けて施され、
前記第１のネジ部材の前記貫通孔の内周面には、パッキンが設けられていることを特徴とする電気機器用筐体。