JPWO2015170426A1 - 盤装置用筐体 - Google Patents

Abstract

左右の側面板（４，５）と床板（２）と天板（３）とを組み合わせて直方体状に形成し、その内側のコーナー部に隅金具（６）を組み付けて、側面板（４，５）と床板（３）、および側面板（４，５）と天板（３）が接合された盤装置用筐体であって、隅金具（６）は、互いに直角に交わる複数の接合面を有し、床板（２）の床面または天板（３）の天井面との接合面（６ｃ）は、板厚が他の接合面より厚く形成されており、床板（２）の床面との接合面（６ｃ）には、基礎固定用の取付穴（１３）が設けられている。

Description

この発明は、盤装置用筐体に関し、特に、配電盤やスイッチギヤのような電気機器が収容される盤装置用筐体の構造に関するものである。

従来の盤装置用筐体は、例えば、周辺部にＵ字状の折曲部が形成された床板に、両端部にＵ字状の折曲部が形成された側面板を組み合わせ、そのコーナー部において、全体がほぼＬ字状で断面がＵ字状をしたコーナー金具を、床板と側面板のそれぞれのＵ字状折曲部に嵌め合わせ、重なり部に設けられた穴同士をリベット等により接合することで、溶接構造を用いることなく機械的強度に優れた盤装置用筐体を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−８８９３３号公報（第４頁、図１−２）

特許文献１のような従来の盤装置用筐体では、床板と側面板のＵ字状の折曲部の内側に、同じくＵ字状の断面を有するほぼＬ字状のコーナー金具を嵌め込み、リベット等で結合することで、コーナー部の剛性を上げて、ラーメン構造としているため、各部材の折曲部が多く、構造が複雑となり、また、それぞれの部材の穴あけおよび曲げの仕上がり寸法に高度な加工精度が要求されるという問題があるため、更に簡素で加工性が良く、経済的な構造が望まれていた。
また、配電盤やスイッチギヤのような電気設備に用いられる筐体では、相応の耐震性能が要求される。耐震性能を上げるためには、基礎固定部のロッキング振動を減少させることが有効であり、このため、高い耐震性能が要求される場合、従来は基礎固定部の剛性を高くするために厚板を溶接するなどの処置がなされていたが、より簡素な構造で、基礎固定部の剛性が高く耐震性能に優れた盤装置用筐体が望まれていた。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、簡単な構成で、機械的強度および耐震性能に優れた盤装置用筐体を得ることを目的とする。

この発明に係る盤装置用筐体は、左右の側面板と床板と天板とを組み合わせて直方体状に形成し、その内側コーナー部に隅金具を組み付けて、側面板と床板が接合された盤装置用筐体であって、隅金具は、互いに直角に交わる複数の接合面を有し、床板の床面との接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されて、基礎固定用の取付穴が設けられているものである。

この発明の盤装置用筐体によれば、筐体の内側コーナー部に組み付ける隅金具は、互いに直角に交わる複数の接合面を有し、床板の床面との接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されて、基礎固定用の取付穴が設けられているので、簡単な形状の隅金具で、コーナー部の剛性が高いラーメン構造を構成でき、また、基礎固定部の剛性が高い盤装置用筐体を得ることができる。
このため、輸送時の振動や、地震による振動時の応答倍率を小さくでき、例えば、内部に電気機器を収容した場合に、電気機器に加わる加速度を低減できるので、高い耐震性能の配電盤やスイッチギヤの筐体を、安価に提供できる。

この発明の実施の形態１による盤装置用筐体の床部の１コーナー部を示す斜視図である。 図１の分解斜視図である。 この発明の実施の形態１による盤装置用筐体の全体斜視図である。 図１に示す隅金具の折り曲げ加工前の展開図である。 図１の基礎固定部を示す断面図である。 図１の天井部の１コーナー部を示す斜視図である。 この発明の実施の形態２による盤装置用筐体の床部の２コーナー部を示す分解斜視図である。 この発明の実施の形態３による盤装置用筐体の床部の１コーナー部を示す分解斜視図である。 図８の基礎固定部を示す断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による盤装置用筐体の床部の１コーナー部を示す斜視図であり、図２は、図１の分解状態を示す分解斜視図、図３は、盤装置用筐体の全体図である。また、図４は、図１に示す隅金具の曲げ加工前の展開図である。
以下、図に基づいて説明する。なお、図３の方向に筐体を見たとき、前方を筐体の前面側とし、後方を背面側とする。そして、左右方向を筐体の幅方向、前面側から背面側に向かう方向を奥行き方向と呼ぶことにする。

先ず、図３により盤装置用筐体の全体から説明する。
図３に示すように、盤装置用筐体１は、床板２，天板３，左側面板４，右側面板５、およびこれらを結合する隅金具６を有し、全体で直方体状に形成されている。また、図示は省略しているが、実際の使用状態では、前面側には前面カバーまたは前面扉が、背面側には背面カバーまたは背面扉が設けられる。更に、筐体の大きさや内部に収容される機器に応じて、適宜、縦フレームや横フレームあるいは仕切板が追加されるが、本願の主要部ではないので、図示および詳細な説明は省略する。本願の特徴部は、床板２および天板３と、左右の側面板４，５との接合部に特徴を有するので、以下その部分の詳細について説明する。

図３の左奥下コーナー部を示す部分斜視図が図１であり、その分解斜視図が図２である。なお、隅金具６の形状は、基本的に床板２側の四隅および天板３側の四隅とも同じである。但し、前後，左右、上下で対称形となっている。以下では、左奥下部コーナー部を代表して説明し、煩雑さを避けるため各隅の隅金具をすべて同一符号で示している。
図１および図２を参照しながら、コーナー部の構造を説明する。
床板２は、幅方向の両辺部を垂直方向にＬ字状に折り曲げて折曲部２ａを形成し、奥行き方向の両辺部も同様に垂直方向に折り曲げて折曲部２ｂを形成している。

以下の説明では、床板２の折曲部２ａ，２ｂを含まない水平部分を床面と呼ぶことにする。左右の折曲部２ａは、あらかじめ床面の奥行き方向の幅より長く形成しておき、長くした端部を折曲部２ｂと平行に折り曲げて端部折曲部２ｃとしている。折曲部２ｂと端部折曲部２ｃの間は、次に説明する左側面板４の折曲部４ａが嵌め合わされるので隙間が形成されている。

左側面板４は、垂直方向の２辺をＵ字状に折り曲げて折曲部４ａを形成している。
隅金具６は、左側面板４の折曲部４ａとの接合面６ａと、床板２の折曲部２ｂとの接合面６ｂと、床板２の床面との接合面６ｃとを有している。各接合面６ａ，６ｂ、６ｃは互いに直角に形成されている。
なお、ここで接合面とは、接合相手と接触する「面」だけでなく接触面を形成する部分の部材を含むものとする。すなわち、隅金具６は、接合面６ａと接合面６ｂと接合面６ｃとで構成されている。

床板２と左側面板４と隅金具６とはリベットにより接合される。このため、床板２側には左側面板４と接合されるリベット穴７、および隅金具６と接合されるリベット穴８が設けられ、左側面板４には床板２と接合されるリベット穴９および隅金具６と接合されるリベット穴１０が設けられ、隅金具６には床板２と接合されるリベット穴１１および左側面板４と接合されるリベット穴１２が設けられている。
また、隅金具６の接合面６ｃ側には基礎固定用の取付穴１３が設けられ、それに対応する床板２の床面には、基礎用穴１４が設けられている。

隅金具６は、鋼板、ステンレス板、アルミ板等を曲げ加工して製作されている。
図４は、その一例を示す隅金具６の折り曲げ加工前の展開図である。
図のように板材から外形を切り抜き、リベット穴１１，１２と取付穴１３を形成する。図の点線は折り曲げ線を示しており、この折り曲げ線で直角に折り曲げることにより、図１または図２に示すような隅金具６となる。このとき、２つの取付穴１３は、重なるように形成されている。基礎固定部となる接合面６ｃは、２面が重なって２重となるので、図４の水平方向の折り曲げ線は、切り込み部の左右で板厚分だけずらせている。
なお、隅金具６は、折り曲げ加工によらずに、鉄やアルミ等の金属から鋳造して製作してもよい。鋳造の方が板厚を自由にでき、また、大量に作る場合は製作が簡単である。

次に、組立方法について、図２を参照しながら説明する。
先ず、床板２の幅方向左右の折曲部２ａの外側から左側面板４および右側面板５を合わせ、リベット穴７とリベット穴９とを合わせてリベットにより接合する。次いで、隅金具６の３方の面をそれぞれ、左側面板４の折曲部４ａと、床板２の折曲部２ｂと、床板２の床面とに合わせる。そして、リベット穴８とリベット穴１１、およびリベット穴１０とリベット穴１２を合わせてリベットで接合する。残りの３隅も同様に組み立てる。このとき、隅金具６の取付穴１３は、床板２の基礎用穴１４と合致するように形成されている。

図５は、図１の基礎固定部を示す断面図である。図５に示すように、基礎面には、あらかじめ基礎ボルト１５が埋設されているので、その基礎ボルト１５に盤装置用筐体１の基礎用穴１４および，取付穴１３を合わせて設置し、ナット１６により固定する。
基礎ボルト１５の固定部の板厚は、図のように、隅金具６の接合面６ｃ部が２重となっており、更に、床板２の床面を含めると３重の板厚となる。このため、基礎固定部の剛性を高くすることができる。

次に、天井側について説明する。
図６は、図１の天井部の前面左上コーナー部を前面から見た斜視図である。天井部側も基本的には床側と同様である。天板３は、床板２と同様に周囲に折曲部が形成されているので、この折曲部の外側から左側面板４を組み合わせてリベットにより接合する。次に、隅金具６を用いて、左側面板４と天板３をリベットで接合する。残り３カ所のコーナーも同様に組み立てる。なお、天板３も、折曲部を除く水平な面を天井面と呼ぶことにする。
隅金具６を天井側に用いる場合は、図２で説明した隅金具６の取付穴１３は、吊金具用の取付穴となる。従って、この取付穴１３に対向する天板３の天井面には、吊金具用穴１７を設けている。吊金具用穴１７にアイボルト（図示せず）等をナット等で締付することで、盤装置用筐体１を吊り上げ可能になっている。

アイボルトを取り付ける部分は、隅金具６の板材が２重になっており、天板３の天井面と合わせて合計３重となるため、筐体を吊り上げた際に外力が加わっても、この部分の剛性および強度が高く、筐体の正常な形状を保持することができる。
なお、天井側に用いる隅金具６の取付穴１３は、特に小判穴にする必要はなく、丸穴であっても良い。また、床側に使用する隅金具６の取付穴１３も、小判穴に限定するものではなく、丸穴であってもよい。
組立が完了すれば、図３のような状態になる。

上述のように、左側面板４と右側面板５と床板２の３面間、および左側面板４と右側面板５と天板３の３面間を、隅金具６を用いてリベット結合したことで、上下・左右・前後の３方向の剛性の高いラーメン構造の筐体となり、且つ基礎固定部および天井吊部の剛性の高い筐体を得ることができる。
すなわち、隅金具６の各接合面６ａ，６ｂ、６ｃと、両側面板４，５、床板２および天板３との接合面は、どの面も他の２面をリベットのせん断方向だけでなく、引張りと圧縮方向の荷重を支えるように強固に繋がっており、リベット部のずれが防止できるだけでなく、隅金具６の剛性が有効に活用でき、前後・左右・上下の３方向で剛性が高いラーメン構造筐体となる。

また、基礎固定部の強度が上がったことで、ロッキング振動を減少させることができ、耐震性能が高い盤装置用筐体が得られる。
更に、部品製作に高度な加工精度が不要で、単純な曲げ加工で製作でき、組立は溶接などの熟練が不要なリベット作業で接合するだけでよく、製作性が良好で安価な盤装置用筐体１が得られる。

なお、これまでの説明では、床板２，天板３，左側面板４，右側面板５を、すべて隅金具６を用いて接合したが、天板３側を除いた、床板２と左側面板４および右側面板５の接合部を、隅金具６を用いて接合しても良い。この場合、より簡単な構造で、基礎固定部の剛性が高い盤装置用筐を得ることができる。

以上のように、実施の形態１の盤装置用筐体によれば、左右の側面板と床板と天板とを組み合わせて直方体状に形成し、その内側コーナー部に隅金具を組み付けて、側面板と床板が接合された盤装置用筐体であって、隅金具は、互いに直角に交わる複数の接合面を有し、床板の床面との接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されて、基礎固定用の取付穴が設けられているので、簡単な形状の隅金具で、床側コーナー部の剛性が高いラーメン構造を構成でき、また、基礎固定部の剛性が高い盤装置用筐体を得ることができる。
このため、輸送時の振動や、地震による振動時の応答倍率が小さくでき、例えば、内部に電気機器を収容した場合に、電気機器に加わる加速度を低減できるので、高い耐震性能の配電盤やスイッチギヤの筐体を、安価に提供できる。

また、上記に加え、更に、側面板と天板が、その内側コーナー部に隅金具を組み付けて接合され、天板の天井面と接合される隅金具の接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されているので、天井側コーナー部の剛性も高めることができ、筐体を吊り上げた際に外力が加わっても、この部分の剛性および強度が高いため、筐体の正常な形状を保持することができる。

また、隅金具は、板金から曲げ加工により製作されており、板厚を厚くする接合面は、板金の３カ所を互いに直角に折り曲げて形成した折曲面のうちの２面を２重に重ねて構成されているので、筐体のコーナー部を接合するための隅金具を、高度な加工精度を必要とせずに、安価に製作できる。

また、隅金具は、鉄またはアルミ金属から鋳造により製作されているので、板厚を自由に選択でき、また、大量に作る場合は製作が容易となる。

実施の形態２．
図７は、実施の形態２による盤装置用筐体の床板２の背面側コーナー部を示す分解斜視図である。隅金具の形状以外は、実施の形態１の図１，図２と同等なので、同等部分は同一符号を付して説明は省略し、以下では相違点を中心に説明する。
本実施の形態の隅金具１８は、実施の形態１の左右の隅金具を繋げて一体としたものである。すなわち、実施の形態１の隅金具６の接合面のうち、筐体の幅方向に延在する接合面（隅金具６の場合は、接合面６ｂ，６ｃ）を幅方向に延長させ、幅方向の一方の隅から他方の隅に亘って連続する１個の隅金具１８としたものである。

図７で説明すれば、本実施の形態の隅金具１８は、左側面板４の折曲部４ａおよび右側面板５の折曲部５ａと対向する接合面１８ａは、隅金具６の接合面６ａと同じであり、床板２の折曲部２ｂと対向する接合面１８ｂと、床板２の床面と対向する接合面１８ｃは、筐体幅方向全長に亘って設けられ、左右の接合面１８ａと一体になっている。
基礎固定部において板厚が２重になっている点や、リベット穴、基礎用穴は、実施の形態１の隅金具６と同様である。

組立は、両側面板４，５と床板２を組み合わせた後、隅金具１８の接合面１８ａを両側面板４，５の折曲部４ａ，５ａに合わせ、接合面１８ｂ，１８ｃを床板２の折曲部２ｂと床面に合わせてリベットで固定する。
同様にして、床板２の前面側、および天板３の前面側と背面側のコーナー部を組み立てる。
なお、天板３側は、実施の形態１の隅金具６を用いても良い。

上記のように、左右２つのコーナー部に対して１つの隅金具１８により対応させることで、部品点数を削減でき、更に組立工数を削減することができる。
また、隅金具１８を設けた部分は、筐体幅方向の全長に亘って板厚が厚くなるため、床板２の幅方向のフレームの剛性および強度が、実施の形態１に比べて更に高くなり、剛性の高い盤装置用筐体を提供できる。このため、例えば、盤装置用筐体１を現地据付する際等に、誤ってバール等で床板２の幅方向中心部に力が加えられた場合でも、筐体床部の変形を防止することができる。

以上のように、実施の形態２の盤装置用筐体によれば、側面板と床板とを接合する隅金具は、隅金具を構成する接合面のうち、盤装置用筐体の幅方向に延在する接合面を幅方向に延長させ、幅方向の一方の隅から他方の隅に亘って連続する隅金具としたので、部品点数および組立工数を削減することができる。
また、床板の幅方向のフレームの剛性および強度を高めることができる。

実施の形態３．
図８は、実施の形態３による盤装置用筐体の床部のコーナー部を示す斜視図であり、図９は、図８の基礎固定部を示す断面図である。実施の形態１の図２に対応する部分なので、同等部分は同一符号を付して説明は省略し、相違点を中心に説明する。
盤装置用筐体１を、例えばスイッチギヤの筐体として使用する場合、内部の主回路機器と電力の授受を行うために、外部から外線ケーブルが引き入れられる場合がある。本実施の形態ではこのような場合に対応できるものである。

図８に示すように、隅金具１９は、コーナー毎に分かれている点は実施の形態１と同様であるが、相違点は、基礎固定部側の接合面１９ｃが、筐体奥行き方向の中心側に向けて延長されており、その延長部に外線ケーブルを通すためのケーブル穴２０が設けられている点である。
床板２側にも、ケーブル穴２０に対応する位置に、同様の大きさの開口穴２１が設けられている。
また、ケーブル穴２０を塞ぐために、ケーブル穴２０より大きい外形の穴カバー２２を備えている。そして、穴カバー２２を固定するために、穴カバー２２には固定穴２３が、隅金具１９には、ねじ穴２４が形成されており、更に、床板２の床面には、ねじ穴２４と対応する位置にねじ穴２４より大径の逃がし穴２５が形成されている。

隅金具１９による固定方法は、実施の形態１とほぼ同様なので、詳細な説明は省略し、以下では相違部分について説明する。
隅金具１９を取り付け後、外線ケーブルを筐体内に引き込む作業は、外線ケーブルを開口穴２１とケーブル穴２０に貫通させ、穴カバー２２に、外線ケーブルのサイズや本数に応じてケーブルが通る貫通穴を加工し、その貫通穴に外線ケーブルを貫通させ、穴カバー２２の残りの部分でケーブル穴２０を塞ぎ、ねじ止めにより固定する。

図９は、図８の基礎固定部を示す断面図である。図９を参照しながら本実施の形態の作用について説明する。
通常、床板２はあまり厚くない。もし、床板２に穴カバー２２を直接、ねじ止めにより固定しようとすれば、床板２の板厚が薄い場合は固定ねじ２６が床板２を突き抜けて、ねじ先が筐体の床板２からはみ出すようになり、盤装置据付時に電気室床面を傷つけたり、床板２が浮き上がったりする弊害がある。その対策のため、ねじ突き抜け防止対策用のスペーサを床板２に溶接したり、穴カバー２２を固定する鋼板部分を曲げ加工し、固定部を浮かせたりすることも考えられるが、これらの対策方法は部品点数が増えたり、製作コストが高くなるという問題点がある。

これに対し、本実施の形態では、図９に示すように、隅金具１９に穴カバー２２を取り付けるためのねじ穴２４を設け、更に、ねじ穴２４に対応する床板２の位置に、逃がし穴２５を設けているので、穴カバー２２を固定ねじ２６で固定したとき、固定ねじ２６が基礎面に底突きするのを防ぐことができる。
上記のように、本実施の形態では、隅金具１９の接合面１９ｃを筐体奥行き方向の中心側に延長させ、その部分を外線ケーブルの引き入れ口としたので、筐体の剛性を高くする機能を有するとともに、穴カバー２２を固定する固定ねじ２６が底突きするのを防ぐ機能も有しており、部品点数を削減し、製作コストを抑える効果がある。

なお、これまでの説明では、製作性を考慮して、隅金具の筐体への固定はリベットで接合する方法で説明したが、これ以外にボルト締めや溶接で隅金具を筐体へ固定しても良い。この場合、製作性は悪くなるが、より剛性の高いラーメン構造の筐体を得ることができる。

以上のように、実施の形態３の盤装置筐体によれば、側面板と床板とを接合する隅金具は、床面との接合面を盤装置用筐体の奥行き方向の中心側に向けて延長し、その延長部に外線ケーブルを引き入れるケーブル穴、およびケーブル穴を塞ぐカバーを固定するねじ穴を設け、床板には、ケーブル穴に対応する位置に開口穴、およびねじ穴に対応する位置に逃がし穴を設けたので、実施の形態１と同様に、筐体の剛性を高くする効果を有するとともに、スイッチギヤのように外線ケーブルを引き入れるような筐体に使用して、部品点数を削減し、製作コストを抑える効果がある。

なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変更、省略したりすることが可能である。

１ 盤装置用筐体、２ 床板、２ａ，２ｂ 折曲部、２ｃ 端部折曲部、
３ 天板、４ 左側面板、４ａ 折曲部、５ 右側面板、５ａ 折曲部、
６ 隅金具、６ａ，６ｂ，６ｃ 接合面、
７，８，９，１０，１１，１２ リベット穴、１３ 取付穴，
１４ 基礎用穴、１５ 基礎ボルト、１６ ナット、１７ 吊金具用穴、
１８ 隅金具、１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 接合面、１９ 隅金具、
１９ｃ 接合面、２０ケーブル穴、２１ 開口穴、２２ 穴カバー、
２３ 固定穴、２４ ねじ穴、２５ 逃がし穴、２６ 固定ねじ。

Claims (6)

1. 左右の側面板と床板と天板とを組み合わせて直方体状に形成し、その内側コーナー部に隅金具を組み付けて、前記側面板と前記床板が接合された盤装置用筐体であって、
   前記隅金具は、互いに直角に交わる複数の接合面を有し、前記床板の床面との接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されて、基礎固定用の取付穴が設けられていることを特徴とする盤装置用筐体。
2. 請求項１に記載の盤装置用筐体において、
   更に、前記側面板と前記天板が、その内側コーナー部に前記隅金具を組み付けて接合され、前記天板の天井面と接合される前記隅金具の接合面は、板厚が他の接合面より厚く形成されていることを特徴とする盤装置用筐体。
3. 請求項１または請求項２に記載の盤装置用筐体において、
   前記隅金具は、板金から曲げ加工により製作されており、前記板厚を厚くする接合面は、前記板金の３カ所を互いに直角に折り曲げて形成した折曲面のうちの２面を２重に重ねて構成されていることを特徴とする盤装置用筐体。
4. 請求項１または請求項２に記載の盤装置用筐体において、
   前記隅金具は、鉄またはアルミ金属から鋳造により製作されていることを特徴とする盤装置用筐体。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の盤装置用筐体において、
   前記側面板と前記床板とを接合する前記隅金具は、前記隅金具を構成する接合面のうち、前記盤装置用筐体の幅方向に延在する接合面を前記幅方向に延長させ、前記幅方向の一方の隅から他方の隅に亘って連続する隅金具としたことを特徴とする盤装置用筐体。
6. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の盤装置用筐体において、
   前記側面板と前記床板とを接合する前記隅金具は、前記床面との接合面を前記盤装置用筐体の奥行き方向の中心側に向けて延長し、その延長部に外線ケーブルを引き入れるケーブル穴、およびそのケーブル穴を塞ぐカバーを固定するねじ穴を設け、前記床板には、前記ケーブル穴に対応する位置に開口穴、および前記ねじ穴に対応する位置に逃がし穴を設けたことを特徴とする盤装置用筐体。

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