JPH11186744A - 電気機器の筐体フレーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 底板を有する電気機器の筐体フレームにおい
て、薄肉で軽量であって、しかも強度が高く、電気機器
の設置面の凹凸等による筐体フレームのねじれによる変
形を防止できる構造を提供する。 【解決手段】 板金からなる長方形の底板５の中央部、
外周部の四辺、および四辺のそれぞれの内側近傍の４箇
所に、絞り加工により、底板５の厚さ方向の一方向に突
出するように変形した絞り変形部８１〜８３を形成し
た。このような構造によれば、筐体フレーム１００を用
いた電気機器本体が凹凸のある設置面上に設置される等
して筐体フレーム１００の底板５に対しねじり荷重がか
かった場合に、特に応力が集中する部分に絞り変形部８
１〜８３が設けられ、その部分が補強されているので、
底板５のねじり荷重による変形が小さくなり、筐体フレ
ーム１００全体のねじりによる変形を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば事務機器や
通信機器等の各種の電気機器の筐体フレームに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、事務機器や通信機器等の各種の電
気機器の筐体フレームは、図１３に符号２００で示すよ
うに、それぞれ板金やパイプ材等からなる、側板１，
２、支柱３、天板４、底板５、ステー６、及び補強板７
等から構成されている。底板５は全体が平坦な平板とし
て形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】現在のカラープリンタ
及びカラー複写機等の事務機器は、高機能化の上に、小
型化、軽量化が望まれている。このためとコスト的側面
も含めて、これらの事務機器の筺体フレームは薄肉で軽
量な構造が必要となる。

【０００４】しかし、筐体フレームを薄肉にして上記要
求を満足させようとすると、筐体フレームの機械的強度
が低下するという問題が起き、機器本体を凹凸のある設
置面上に設置した場合などに、筐体フレーム全体がねじ
れて変形するため、筺体フレームに取り付けられた内部
部品の傾きを引き起こす。その結果、プリンタや複写機
の場合、紙搬送性能の悪化や画像ずれ等の画質低下の問
題が生じる。一方、このような問題に対応できる筺体フ
レームは厚型化、重量化を余儀なくされてしまい、他部
品の選択等にも支障をきたしてしまい、構造上難しいと
考えられていた。

【０００５】そこで本発明の課題は、電気機器の筐体フ
レームにおいて、薄肉で軽量であって、しかも強度が高
く、電気機器の設置面の凹凸等による筐体フレームのね
じれによる変形を防止できる構造を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明によれば、底板を有する電気機器の筐体フレ
ームにおいて、前記底板の中央部、外周部および外周部
内側近傍の複数箇所に、該底板の厚さ方向の一方向に突
出するように変形した変形部、または、該底板の他の部
分より厚さを大きくした肉厚部が設けられた構造を採用
した。

【０００７】底板は例えば金属板からなるものとし、そ
の場合、前記変形部は例えば絞り加工により形成し、肉
厚部は例えば金属板を重ねて溶接等で接合することによ
り形成する。

【０００８】このような構造によれば、電気機器本体が
凹凸のある設置面上に設置される等して筐体フレームの
底板に対しねじり荷重がかかった場合に、特に応力が集
中する底板の中央部、外周部および外周部内側近傍の複
数箇所に変形部または肉厚部が設けられ、その部分が補
強されているので、底板のねじり荷重による変形が小さ
くなり、筐体フレーム全体のねじりによる変形を防止す
ることができる。また、このように底板の強度向上によ
り筐体フレーム全体の強度を向上できるので、筐体フレ
ーム全体を厚肉化せずに済み、薄肉化、軽量化を図れ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。

【００１０】〔第１の実施形態〕本発明の第１の実施形
態を図１〜図７により説明する。

【００１１】図１は第１の実施形態による電気機器の筐
体フレーム全体の構造を示している。

【００１２】筐体フレーム１００は、ここでは全体とし
て直方体形状に形成され、側板１，２、支柱３、天板
４、底板５、ステー６、及び補強板７から構成されてい
る。側板１，２、天板４、底板５、ステー６、及び補強
板７は、いわゆる板金、すなわち金属板を塑性加工した
ものからなり、支柱３は金属パイプからなるものとす
る。

【００１３】ここで、図１３の従来例と異なる点とし
て、底板５には符号８１〜８３で示す絞り変形部が設け
られている。その詳細を図２，図３に示す。

【００１４】絞り変形部８１〜８３は、底板５の金属板
を絞り加工することにより厚さ方向の一方向（ここでは
図３中下方向だが、逆の上方向でもよい）に突出するよ
うに変形させた部分であり、その深さは、例えば、後述
するねじり変形の最大変形量比率との関係から、３．２
mm以上とする。

【００１５】絞り変形部８１は底板５の中央部に形成さ
れ、絞り変形部８２は長方形の底板５の外周部である四
辺に沿って形成される。絞り変形部８３は、四辺のそれ
ぞれの中央部の内側近傍の４箇所に形成され、四辺に平
行な直線状に形成されている。絞り変形部８３は、直線
状に限らず、例えば、それぞれが同一の円の一部をなす
円弧状等に形成してもよい。また絞り変形部８１の形状
も図示のものに限らず、例えば円形等の他の形状にして
もよい。

【００１６】このように絞り変形部８１〜８３を設ける
ことにより、底板５のねじり荷重に対する機械的強度は
大幅に向上する。この効果に関して図４〜図７により説
明する。

【００１７】図４は、底板５のねじり変形を調べた試験
における荷重条件を示している。ここに示すように、×
印で示す底板５の中心および四辺のそれぞれの中央の点
を拘束点として拘束した状態で、それぞれ対角線上で対
向する２対の角部に対し上下逆方向に荷重１０をかけ、
各部の変形量を調べた。その結果の変形量分布を図５に
示してある（絞り変形部８１〜８３の深さが３．２mmの
場合）。また底板５と同じ大きさで絞り変形部８１〜８
３を設けていない全体が平板状の底板について同条件で
ねじり荷重をかけ、変形量を調べた結果の変形量分布を
図６に示してある。両図中において、模様が異なるそれ
ぞれの領域について変形量の範囲をmm単位の数字で示し
てある。

【００１８】図５の底板５の結果を図６の平板の底板の
結果と比較すると、最大変形量が２４．４％にまで押さ
えられており、ねじりに対する底板の強度が大幅に向上
していることがわかる。

【００１９】また、底板５の絞り変形部８１〜８３の深
さを異なる値に設定し、それぞれにおいて絞り変形部を
設けていない平板状の底板に対する最大変形量比率を調
べたところ、図７に示すような結果が得られた。この図
７から、絞り変形部８１〜８３の深さを適当に設定する
ことによって、最大変形量比率を大幅に小さくできるこ
と、すなわちねじりに対する強度を大幅に改善できるこ
とがわかる。

【００２０】ところで、筐体フレームの機械的強度は主
に底板の強度により確保されていることから、底板の強
度が向上すれば筐体フレーム全体の強度も向上する。従
って本実施形態においては、上述のように底板５に対し
て絞り変形部８１〜８３を設けて底板５の強度を向上さ
せることにより、筺体フレーム１００全体の強度を向上
させることが可能となり、筐体フレーム１００を用いた
電気機器本体が凹凸のある設置面上に設置されて筐体フ
レーム１００に対しねじり荷重がかかった場合などに、
筐体フレーム１００の変形を防止でき、その変形に起因
する電気機器の多くの不具合を防止できる。

【００２１】〔第２の実施形態〕次に、本発明の第２の
実施形態を図８〜図１２により説明する。

【００２２】本実施形態においては、筐体フレームの底
板以外の構造は図１に示した第１の実施形態の筐体フレ
ーム１００と同様とするが、図８，９に示すように、底
板５は、第１の実施形態の絞り変形部８１〜８３の代わ
りに、リブ９１〜９３を設けている。リブ９１〜９３は
厚さを底板５の他の部分より大きくした肉厚部として形
成されており、具体的には、例えば底板５の金属板の片
面（図９中上面だが下面でもよい）に同材質のリブ形状
の金属板を重ねて溶接等で接合して形成する。リブ９１
〜９３の高さは、例えば、後述するねじり変形の最大変
形量比率との関係から３．２mm程度とする。

【００２３】リブ９１〜９３の配置は、第１の実施形態
の絞り変形部８１〜８３と同様であり、リブ９１は底板
５の中央部で格子状に形成され、リブ９２は長方形の底
板５の外周部である四辺に沿って形成される。リブ９３
は、四辺のそれぞれの中央部の内側近傍の４箇所に形成
され、四辺に平行な直線状に形成されている。リブ９３
は、直線状に限らず、例えば、それぞれが同一の円の一
部をなす円弧状等に形成してもよい。リブ９１の形状も
図示の形状に限らない。

【００２４】このようにリブ９１〜９３を設けることに
より、底板５のねじり荷重に対する機械的強度は大幅に
向上する。この効果に関して図１０〜図１２により説明
する。

【００２５】図１０に示すように、底板５の４つの角の
内の３つを拘束点として拘束し、残る１つの角に荷重１
０をかけ、底板５のねじり変形を調べたところ、図１１
の様な結果が得られ（リブ９１〜９３の高さが３．２mm
の場合）、同じ大きさでリブを設けていない平板状の底
板における結果と比較すると、最大変形量が８１．１％
に押さえられていた。すなわち、ねじりに対する底板の
強度が向上していることがわかった。

【００２６】また、底板５のリブ９１〜９３の高さを異
なる値に設定し、それぞれにおいてリブを設けていない
平板状の底板に対する最大変形量比率を調べたところ、
図１２に示すような結果が得られた。この図１２から、
リブ９１〜９３の高さを適当に設定することによって、
最大変形量比率を大幅に小さくできること、すなわちね
じりに対する強度を大幅に改善できることがわかる。

【００２７】このように、本実施形態によれば、底板５
に対してリブ９１〜９３を設けて底板５の強度を向上で
き、第１の実施形態の場合と同様に、筺体フレーム全体
の強度を向上でき、ねじり荷重による筐体フレームの変
形を防止でき、その変形に起因する電気機器の多くの不
具合を防止できる。

【００２８】ところで、以上の第１と第２の実施形態を
組み合わせ、底板５に絞り変形部とリブを混在させて設
けてもよい。

【００２９】また、以上の実施形態では、筐体フレーム
全体を直方体形状とし、底板５を長方形としたが、筐体
フレーム全体を他の形状とし、底板５の形状を例えば台
形などの他の四辺形や三角形、あるいは曲線の辺を含む
ような他の形状としてもよいのは勿論である。

【００３０】また、底板５は板金からなるものとした
が、プラスチックからなるものとしてよい。その場合、
底板５の絞り変形部ないしリブに相当する変形部ないし
肉厚部は、プラスチックから底板５を成形するのに用い
る金型の形状によって所望に形成できることは勿論であ
る。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、底板を有する電気機器の筐体フレームにおい
て、前記底板の中央部、外周部および外周部内側近傍の
複数箇所に、該底板の厚さ方向の一方向に突出するよう
に変形した変形部、または、該底板の他の部分より厚さ
を大きくした肉厚部が設けられた構造を採用したので、
底板のねじりに対する強度を向上させて筐体フレーム全
体の強度を向上させることができ、電気機器の設置面の
凹凸等による筐体フレームのねじれによる変形を防止で
き、その変形に起因する多くの不具合を防止でき、しか
も筐体フレーム全体の薄肉化、軽量化が図れるという優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による筐体フレーム全
体の構造を示す斜視図である。

【図２】同筐体フレームの底板の構造の詳細を示す平面
図である。

【図３】同底板の構造の詳細を示す斜視図である。

【図４】同底板のねじり変形を調べた際の荷重条件を示
す斜視図である。

【図５】同底板のねじり変形の変形量分布を示す説明図
である。

【図６】従来の平板状の底板のねじり変形の変形量分布
を示す説明図である。

【図７】第１の実施形態の底板のねじり変形における絞
り変形部の深さと平板状の底板に対する最大変形量比率
との関係を示す特性図である。

【図８】本発明の第２の実施形態による筐体フレームの
底板の構造の詳細を示す平面図である。

【図９】同底板の構造の詳細を示す斜視図である。

【図１０】同底板のねじり変形を調べた際の荷重条件を
示す斜視図である。

【図１１】同底板のねじり変形の変形量分布を示す説明
図である。

【図１２】同底板のねじり変形におけるリブの高さと平
板状の底板に対する最大変形量比率との関係を示す特性
図である。

【図１３】従来の筐体フレームの構造を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ 側板 ２ 側板 ３ 支柱 ４ 天板 ５ 底板 ６ ステー ７ 補強板 ８１〜８３ 絞り変形部 ９１〜９３ リブ １００ 筐体フレーム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 底板を有する電気機器の筐体フレームに
   おいて、 前記底板の中央部、外周部および外周部内側近傍の複数
   箇所に、該底板の厚さ方向の一方向に突出するように変
   形した変形部、または、該底板の他の部分より厚さを大
   きくした肉厚部が設けられたことを特徴とする電気機器
   の筐体フレーム。
2. 【請求項２】 前記底板は四辺形に形成され、該底板の
   中央部、外周部の四辺、および該四辺のそれぞれの中央
   部の内側近傍の４箇所に、前記変形部または肉厚部が設
   けられたことを特徴とする請求項１に記載の電気機器の
   筐体フレーム。