TW201947830A - 用於具結構柱之電櫃的結構柱及模組結構 - Google Patents

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Abstract

「用於具結構柱之電櫃的結構柱及模組結構」，其包含：結構柱(1)，該結構柱(1)係由一體件所形成，且精確地定出電櫃用模組結構的兩個轉角部或頂部。模組結構(19)具有四個垂直定位的結構柱(1)以及至少八個水平樑(20)，結構柱(1)及水平樑(20)彼此藉著螺絲(21)之手段來互相連接。本發明亦提供了結構柱(1)之組件之間的新穎接頭，其係藉由熔焊(6)之手段並配合限制件(12)、定位板(11)及契合部(9)的輔助而連接。因此，本發明不需高度專業作業者仍可確保模組結構的完美方正以及電櫃的正確組裝。模組結構(19)可完全由低成本金屬材料製造，例如碳素鋼，顯著地降低了電櫃的製造成本。

Description

用於具結構柱之電櫃的結構柱及模組結構
本發明係涵蓋在電氣控制及供電裝置應用之領域中，更精確地說，涵蓋於電櫃及電箱之領域中。
本發明提供用於電櫃的新穎結構柱及模組結構，其相較於習知技術中的類似製品具有多種優點，特別是容易組裝，其機械強度以及顯著地降低其製造成本。
電櫃或是電箱、電盒、配電板(如同已知般)係為已普遍且廣泛地使用於產業的重要電氣裝置。
此等裝置的基本功能係為供電及/或控制產業工廠內的設備、裝置、工作區域或單元，其適用於產業中自動化及/或服務的幾乎所有領域。
該電櫃通常分為隔板與抽屜，其因應不同的目的而具有多元的安裝組件。
以目前來說，習知技術具有幾種製造電櫃的技術方案。此等方案通常係從組裝基本結構開始，基本結構係為平行六面體形狀，並具有金屬殼件，該金屬殼件係用於作為支撐電櫃中其他組件之手段，所謂其他組件可為例如門、橫桿、組裝片、機械、電氣及電子組件等。
習知技術包含熔焊基本結構中的所有金屬殼件；或是藉由其他的固定手段，例如螺絲，來進行金屬殼件的模組組裝。雖然兩種方案都具有特定的優點，但其本身的缺點卻都仍未解決。
於一方面來說，熔焊結構具有良好的機械強度，另一方面來說，在結構的組裝及搬運上具有相當大的難度，因為其需要專門的作業者，且熔焊之後也無法再拆除。
習知技術中，包含了金屬殼件之完全模組組裝的方案，其在運輸以及組裝上具有高度的實用性。然而，此等用於電櫃之基本結構的轉角部或是頂部大部分係由Zamak合金的射出成形件所製造。Zamak係為金屬合金之名稱，其包括鋅、鋁、鎂、銅，且其係以高成本而廣為人知，而此最後也會反映至電櫃的最終製造成本中。
此外，通常，現有技術中，對於金屬殼件進行於寬度、深度、高度上的正確垂直組裝存有缺點，其需要使用到具經驗的作業者以及/或適當的設備。因此，組裝電櫃係費力且高成本。
專利文件PI8406283提供了一種配電櫃用箱框，於該箱框當中，轉角部的接合係透過Zamak的壓鑄連接搭配三個接合點來實現。然而，此類型的方案係高成本且金屬殼件與連接件之間無法熔焊，有損箱框的機械穩定性。
因此，顯見地，習知技術受惠於模組櫃結構的導入而具有高機械強度及穩定性。此外，習知技術亦受惠於模組結構而具有實用、快速及安全組裝，且能以低成本的金屬合金製造。
[發明目的]
本發明之目的之一為提供一種新穎的結構柱，其嵌合構件係連接至垂直殼件而形成一體化本體部，特別適合於電櫃用模組結構的組裝。
此外，本發明之目的之一為提供一種電櫃用模組結構，其組裝簡單，具有高機械強度，並且透過前述結構柱來實施。
本發明之另一目的為提供一種於電櫃用模組結構的組件之間的新穎接合，其確保了模組結構之組裝的實施具實用性及完美的方正結構。
本發明的又一目的為提供一種基於銜接元件的固定系統，其具有組裝契合部、支撐系統及螺絲。
本發明之目的係透過提供一種結構柱來達成，該結構柱係由一體件所形成，且精確地定出電櫃用模組結構的兩個轉角部或頂部。而此構成可歸功於該結構柱所提供的－新穎的銜接元件。
本發明之目的係透過提供一種電櫃用模組結構來達成，該模組結構包含至少四個垂直配置的結構柱以及至少八個水平樑。該結構柱及該水平樑係透過嵌合構件之手段連接。
本發明之目的亦透過提供一種結構柱之嵌合構件之間的新穎接合來達成，嵌合構件之間係藉由熔焊之手段及限制件、定位板及契合部之輔助來接合。因此，本發明確保了模組結構的完美方正結構，以及電櫃的正確組裝，不需要專門的作業員。
本發明的目的係透過進一步提供一種具組裝契合部的銜接元件來達成，其具有連接至該水平樑的支座，以引導該水平樑至正確的組裝位置，該輔助件係藉由兩個螺絲之手段來予以固定。
最後，本發明之目的係透過提供一種模組結構來達成，該模組結構能夠完全以低成本金屬材料(例如：碳素鋼)來製造，顯著地降低了電櫃的製造成本。
根據上述圖式所示，本發明所提供的較佳實施例之結構柱(1)係包含用於連接水平樑的兩個嵌合構件(2)，以下亦或稱扣合構件(2)，其係對稱地配置於該結構柱(1)的端部，其彼此間係透過與嵌合構件(2)熔焊的垂直殼件(3)之手段來連接。結構柱(1)藉由一個一體件來決定出用於電櫃之模組結構(19)的兩個轉角部或頂部，此處即與習知技術中的構成不同。
各個嵌合構件(2)包含結構銷(4)及兩個垂直於該結構銷(4)的銜接元件(5)。於一個嵌合構件(2)當中，銜接元件(5)透過組件之間接觸區域上所形成熔焊(6)之手段連接至結構銷(4)。
結構銷(4)係嵌合構件(2)的構成組件，包含實質上為平行六面體形狀之部件，其上部具有盲孔(7)。圍繞結構銷(4)之盲孔(7)的區域具圓形高階(8)。結構銷(4)的下部為具圓頂之平面。結構銷(4)的中央部分具有四契合部(9)，即45°切角，其形成用以容置銜接元件(5)的空間，因而允許完美方正以及此等組件之連續熔焊，如圖14及15所示。契合部(9)係位於結構柱(4)的垂直邊緣，即側邊與前表面之間的交叉處，以及側邊與後表面之間的交叉處。
銜接元件(5)係嵌合構件(2)的另一構成組件，其包含呈C字型且為沖壓成形的部分。銜接元件(5)的上表面及下表面具有沿著其長度而均勻分布的孔(10)。銜接元件(5)的一端部上具有：L型的定位板(11)，其與銜接元件(5)的下表面共面；限制件(12)，其亦為L型，且配置為垂直於定位板(11)。定位板(11)所具有功用為幫助銜接元件(5)以及結構銷(4)之間的垂直定位以及連接，且可在不需高度熟練作業員或是精密的斜接設備情形下確保模組結構(19)的正確組裝。限制件(12)所具有功用為在模組結構(19)的組裝作業中，限制水平樑(20)的自由移動，以確保水平樑(20)及結構柱(1)之間的完美配置。定位板(11)及限制件(12)需具有充足區域，以各別密封垂直殼體(3)及水平樑(20)的矩形框部(14, 24)，其將於後詳述。銜接元件(5)於其上表面具有組裝口(51)，其為正方形形狀，該組裝口(51)係靠近該銜接元件(5)的中央部分。該組裝口(51)所具有之功用為收容連通元件(52)，該連通元件(52)具有下組裝板(53)及兩個互相相對的組裝孔(54)。連通元件(52)連接至水平樑(20)，以使下組裝板(53)嵌合進對應的正方形孔中的其中之一，由組裝口(51)後方嵌合，並使水平樑(20)之圓形孔對齊銜接元件(5)之孔，透過以兩個螺絲將連通元件(52)連接至水平樑(20)及銜接元件(5)之手段，來確保結構之組裝。
垂直殼件(3)係為結構柱(1)的構成組件之一，其包含封閉管狀殼件，其具有直交的兩個側邊(13)，該等側邊(13)的端部上具有矩形框部(14)。該封閉管狀殼件的封閉係藉由中央板(15)來達成，中央板(15)係配置於兩個矩形框部(14)之間，且透過中間區域(16)之手段來連接至兩個矩形框部(14)。於較佳態樣中，中央板(15)係朝向模組結構(19)的外側。垂直殼件(3)沿著其長度具有數個孔(17)，其成直角地均勻分布在中央板(15)及側邊(13)中的，其可實現電櫃的多種態樣，此等孔可為例如圓形、矩形、方形。
於結構柱(1)之製造當中，兩個嵌合構件(2)透過於組件之間接觸點上所形成的熔焊(18)之手段，對稱地連接至垂直殼件(3)的端部，特別是定位板(11)及中間區域(16)之間的接觸點，以及限制件(12)及結構銷(4)之間的接觸點。
結構柱(1)上所形成的熔焊確保了組件極佳的機械強度，因此進而確保了由結構柱(1)組裝而成的模組結構(19)之機械強度。
模組結構(19)本身包含至少四個結構柱(1)及至少八個水平樑(20)，其係透過以分別定位至銜接元件(5)及水平樑(20)的孔(10, 27)中的螺絲(21)之手段來互相連接。結構柱(1)及兩個水平樑(20)之間的連接係視各個電櫃設計的規格，可藉由至少十六個且至多三十二個螺絲(21)來形成。可代替地，亦可使用鉚釘或是其他固定手段。
水平樑(20)包含封閉管狀殼件，封閉管狀殼件的幾何形狀與垂直殼件(3)類似，且包含數個平均分布的孔，此等孔可為圓型、矩形、方形。封閉管狀殼件的表面(22)及下表面(23)形成直角。然而，當一側於端部具有矩形框部(24)時，另一者具有外板(25)，藉此手段使得封閉管狀殼件呈封閉。於矩形框部(24)與外板(25)之間存有垂直於外板(25)的平坦區域(26)。水平樑(20)的下表面(23)及平坦區域(26)具有孔(27)，其係對應銜接元件(5)的孔(10)。
熔焊(6, 18)係藉由於結構柱(1)實施電弧銲接製程所形成。
模組結構(19)中的所有組件，即結構柱(1)、水平樑(20)及螺絲(21)係為金屬的，係由碳素鋼之金屬合金所製造而成。
於較佳實施態樣中，模組結構(19)具平行六面體形狀，並且構成了用以支撐、組裝電櫃之多種組件之手段，組件可舉例例如板件、門件、鎖、底座、組裝板、按鈕、機械、電氣、電子裝置等。
有益地，本發明提供了一種模組結構(19)，其轉角接頭已透過結構柱之手段而完全地集成至垂直殼件中。此新穎構成所提供的機械強度及穩定性允許模組結構(19)穩固地支撐電櫃中的所有組件，而其通常具有嚴苛的運作條件，特別是高電流及高溫。
模組結構(19)所提供的另一優點在於其能夠完全以相較於習知技術中普遍使用的Zamak合金係為低成本的金屬合金來製造。因此，可顯著地降低電櫃的製造成本，並且維持其運作所需的機械強度及結構穩定性。
模組結構(19)所提供的另一技術優點在於構成了尺寸的多樣性，其係由於結構柱(1)及水平樑(20)可以據各個電櫃設計所需而決定尺寸。換句話說，寬度、深度及高度的尺寸可根據各個使用者所需來選擇。
模組結構(19)的另一優點為，其能夠作為未組裝套件來被銷售，例如包括：結構柱(1)、水平樑(20)及螺絲(21)，使得搬運及儲存中能節省空間。
就一般觀點來說，本發明驚人地、意外地集結了習知技術方案中的優點，也就是熔焊之穩固性以及模組組裝的實用性，同時又克服了其缺點。
將被理解的是，此等敘述旨不在於將本申請案限制為此詳細說明，且在專利申請範圍當中，本發明可有各種更改，並且能夠以各種方式來使用或實施。雖然本案中使用了一些特定用語，但該等用語應被解釋為通用且描述性質，而非用作限定目的。
1‧‧‧結構柱
2‧‧‧嵌合構件
3‧‧‧垂直殼件
4‧‧‧結構銷
5‧‧‧銜接元件
6‧‧‧熔焊
7‧‧‧盲孔
8‧‧‧圓形高階
9‧‧‧契合部
10‧‧‧孔
11‧‧‧定位板
12‧‧‧限制件
13‧‧‧側邊
14‧‧‧矩形框部
15‧‧‧中央板
16‧‧‧中間區域
17‧‧‧孔
19‧‧‧模組構件
20‧‧‧水平樑
21‧‧‧螺絲
51‧‧‧組裝口
52‧‧‧連通元件
53‧‧‧下組裝板
54‧‧‧孔
透過基於下述圖式所作的詳細說明，本發明之請求對象在其所屬技術領域中將得到完全清楚的揭示。其中各圖分別如下內容。
［圖1］係表示結構柱之前視圖。
［圖2］係表示結構柱之分解前視圖。
［圖3］係表示結構銷之俯視圖。
［圖4］係表示結構銷之俯視剖面圖。
［圖5］係表示銜接元件之前視圖。
［圖6］係表示銜接元件之後視圖。
［圖7］係表示銜接元件之前視圖。
［圖8］係表示銜接元件之俯視圖。
［圖9］係表示垂直殼件之前視圖。
［圖10］係表示嵌合構件的分解前視圖。
［圖11］係表示嵌合構件的分解後視圖。
［圖12］係表示嵌合構件的前視圖。
［圖13］係表示嵌合構件的後視圖。
［圖14］係表示嵌合構件的俯視剖面圖。
［圖15］係表示結構銷與銜接元件間之連接的擴大俯視剖面圖。
［圖16］係表示結構柱的擴大分解後視圖。
［圖17］係表示結構柱的擴大後視圖。
［圖18］係表示結構柱與兩個水平樑間之連接的擴大分解圖。
［圖19］係表示結構柱與兩個水平樑間之連接的擴大圖。
［圖20］係表示結構柱與兩個水平樑之間的擴大圖。
［圖21］係表示模組結構的分解圖。
［圖22］係表示的模組結構之組裝完成圖。

Claims (13)

  1. 一種結構柱，其特徵為具有兩個嵌合構件(2)，其透過於組件之間接觸點上所形成的熔焊(18)之手段，對稱地連接至垂直殼件(3)的端部，以形成一體化本體部，特別是定位板(11)及中間區域(16)之間的接觸點，以及限制件(12)及結構銷(4)之間的接觸點；各個嵌合構件(2)係由該結構銷(4)及兩個配置為垂直於該結構銷(4)的銜接元件(5)所組成；於一嵌合構件(2)當中，該銜接元件(5)透過該等組件之間接觸區域上所形成的熔焊(6)之手段連接至該結構銷(4)；一銜接元件(5)包含一部分呈C字型且為沖壓成形，該銜接元件(5)的上表面及下表面具有沿著其長度而均勻分布的孔(10)；該銜接元件(5)的一端部上具有L型的一定位板(11)以及L型的一限制件(12)，該定位板(11)與該銜接元件(5)的下表面共面；該限制件(12)配置為垂直於該定位板(11)。
  2. 如請求項1所述之結構柱，其中，該結構柱(1)中所形成的該熔焊(6, 18)係藉由電弧熔焊製程所形成。
  3. 如請求項1所述之結構柱，其中，一結構銷(4)包含實質為平行六面體形狀之部件，其上部具有盲孔(7)，圍繞該結構銷(4)之盲孔(7)的區域具圓形高階(8)；該結構銷(4)的下部為具圓頂之平面；該結構銷(4)的中央部分具有四契合部(9)，該契合部(9)係45°切角，以形成用以容置該銜接元件(5)的容置空間；該等契合部(9)係位於該結構銷(4)的垂直邊緣，即側邊與前表面之間的交叉處，以及該側邊與後表面之間的交叉處。
  4. 如請求項1所述之結構柱，其中，該垂直殼件(3)包含封閉管狀殼件，該封閉管狀殼件具有直交的兩個側邊(13)，該等側邊(13)的端部上具有矩形框部(14)；該封閉管狀殼件的封閉係藉由中央板(15)實現，該中央板(15)朝向模組結構(19)之外側且配置於兩個該矩形框部(14)之間，且該中央板(15)透過該中間區域(16)連接至該等矩形框部(14)；該垂直殼件(3)沿著其長度具有數個孔(17)，其成直角地平均分布於該等中央板(15)及側邊(13)中。
  5. 如請求項1或4所述之結構柱，其中，該定位板(11)及該限制件(12)需具有充分區域，以密封該垂直殼件(3)的矩形框部(14)。
  6. 如請求項1所述之結構柱，其中，該銜接元件(5)於其上表面具有組裝口(51)，該組裝口(51)係正方形且靠近該銜接元件(5)的中央部分。
  7. 如請求項6所述之結構柱，其中，該組裝口(51)之功用為收容連通元件(52)，該連通元件(52)具有下組裝板(53)及兩個互相相對的組裝孔(54)。
  8. 如請求項7所述之結構柱，其中，該連通元件(52)與水平樑(20)連接，使得該下組裝板(53)接合至對應的正方形孔中的其中一個，由靠近該組裝口(51)的後方嵌合，使該水平樑(20)之圓孔對齊該銜接元件(5)之孔。
  9. 一種用於電櫃的模組結構，其係藉由實施如請求項1所述之結構柱而成，該模組結構具有平行六面體結構，並建構用以支撐及組裝電櫃之組件的手段，其特徵在於包含：四個垂直配置的該結構柱(1)及八個水平樑(20)；該結構柱(1)及該水平樑(20)係藉由螺絲(21)手段連接在一起；該水平樑(20)包含封閉管狀殼件，其表面(22)及下表面(23)形成直角；側邊之一於其端部具有矩形框部(24)，另一側具有外板(25)，藉由該外板(25)之手段使得該封閉管狀殼件呈封閉；於該矩形框部(24)及該外板(25)之間具有平面區域(26)，該平面區域(26)係垂直於該外板(25)；該下表面(23)及該水平樑(20)之平坦區域(26)具有孔(27)，其對應結構柱(1)之銜接元件(5)的孔(10)。
  10. 如請求項9所述之模組結構，其中，該結構柱(1)及兩個該水平樑(20)之間的連接係藉由至少十六個且至多三十二個螺絲(21)來形成。
  11. 如請求項9所述之模組結構，其中，代替地，該結構柱(1)及該水平樑(20)之間的連接係藉由鉚釘來形成。
  12. 如請求項9所述之模組結構，其中，該定位板(11)及該限制件(12)需具有充分區域，以密封該垂直殼件(20)的矩形框部(24)。
  13. 如請求項9所述之模組結構，其中，該模組結構(19)的所有構件，即結構柱(1)、水平樑(20)、螺絲(21)係為金屬的，其係由選自含碳素鋼及高速鋼的群組之合金而成。
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