(57)【要約】【課題】溶接等の接合工程等の製作工程が簡略化されると共に、十分な剛性が得られ、軽量化された、電子機器を保持するためのフレームを提供する。【解決手段】連続的または断続的なループ形状であり、一体成形された偏平形状の閉鎖断面を有する中空の金属管１０からなる略楕円形状である内側部材２０と、内側部材２０の四隅に設けられ、曲線部分を覆うように固着される金属製の角部補強部材３０とを備えるフレーム１が提供される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器を保持するフレームであって、
連続的または断続的なループ形状であり、閉鎖断面を有する中空の金属からなる内側部材と、
前記内側部材の曲線部分を覆う位置に固着される複数の金属製の角部補強部材とを備える、フレーム。
【請求項２】
前記内側部材は、略楕円形状である、請求項１に記載のフレーム。
【請求項３】
前記内側部材は、略Ｕ字型形状の２つの金属管の端部同士が固着されることにより構成される、請求項２に記載のフレーム。
【請求項４】
前記２つの金属管の端部同士は、一方の金属管の端部を他方の金属管の端部に挿入することによって固着されている、請求項３に記載のフレーム。
【請求項５】
前記２つの金属管は、それぞれ一体成形されている、請求項３または４に記載のフレーム。
【請求項６】
前記一体成形はハイドロフォームによって行われる、請求項５に記載のフレーム。
【請求項７】
前記内側部材の断面形状は、扁平形状である、請求項１〜６のいずれかに記載のフレーム。
【請求項８】
前記角部補強部材は前記内側部材の四隅に設けられる、請求項１〜７のいずれかに記載のフレーム。
【請求項９】
前記角部補強部材は、曲げ成形、プレス成形、溶接組み立てのいずれかの方法で構成される、請求項１〜８のいずれかに記載のフレーム。
【請求項１０】
前記角部補強部材には移動用回転体が設置される、請求項１〜９のいずれかに記載のフレーム。
【請求項１１】
片面全面または両面全面に金属板部材が配置される、請求項１〜１０のいずれかに記載のフレーム。
【請求項１２】
複写機の底部に配置されるフレームである、請求項１〜１１に記載のフレーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機、印刷機、断裁機、製本機、工作機器、Ｘ線照射装置をはじめとする医療機器、写真現像機、テレビ、放送用機器、冷蔵庫、洗濯機、金属製家具、自動販売機、建設機器、エレベータ、車両など、電子部品が内臓された筐体（以下、これらを総称して電子機器とよぶ）を支持するフレームに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機等の電子機器は、例えば作像エンジン等の各種部品を筐体の内部に配置した構成であり、筐体の底部には、剛性を確保するためのフレームが取り付けられている。このフレームは、通常、キャスターなどの移動用回転体が装着されており、電子機器を床面上で移動しやすくなっている。
【０００３】
また、上記フレームには相当の剛性が必要とされ、特に底部に配置されるフレームは、電子機器等の全体の荷重がかかるため、その剛性の向上が求められる。そこで、特許文献１には、角型中空材を溶接によって接合して基本骨格構造を構成し、該基本骨格構造を２枚以上の板材で溶接によって挟み込んだ、画像形成装置のフレームが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３４５８５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載のフレームにおいては、多数の角型中空材を組み合わせることによって構成される基本骨格構造や、該基本骨格構造に溶接によって接合する２枚の板材や、たわみ補強部材としての複数の補強用角型中空材等を用いているため、各部材同士の接合や溶接が多く、重量が大きくなってしまうという問題点があった。さらに、構成部材が多いために、接合工程が煩雑化してしまう懸念があった。
【０００６】
そこで、上記問題点に鑑み、本発明の目的は、溶接等の接合工程等の製作工程が簡略化されると共に、十分な剛性が得られ、軽量化された、電子機器を保持するためのフレームを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、電子機器を保持するフレームであって、連続的または断続的なループ形状であり、閉鎖断面を有する中空の金属からなる内側部材と、前記内側部材の曲線部分を覆う位置に固着される複数の金属製の角部補強部材とを備える、フレームが提供される。
【０００８】
前記内側部材は、例えば略楕円形状である。なお、略楕円形状とは、完全な楕円でなくてもよく、直線部分と曲線部分との組み合わせ、多角形等、四角形状のフレームの内側に配置可能なループ形状であればよい。
【０００９】
前記内側部材は、略Ｕ字型形状の２つの金属管の端部同士が固着されることにより構成される。この場合、前記２つの金属管の端部同士は、一方の金属管の端部を他方の金属管の端部に挿入することによって固着されていても良い。また、前記２つの金属管は、それぞれ一体成形されていても良い。この場合、前記一体成形は、例えばハイドロフォームによって行われる。また、前記内側部材の断面形状は、例えば扁平形状である。
【００１０】
前記角部補強部材は前記内側部材の四隅に設けられる。ここで、前記角部補強部材は、曲げ成形、プレス成形、溶接組み立てのいずれかの方法で構成される。また、前記角部補強部材には移動用回転体が設置される。
【００１１】
本発明のフレームには、片面全面または両面全面に金属板部材が配置されていてもよい。
【００１２】
なお、本発明のフレームは、例えば複写機の底部に配置されるフレームである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、接合工程等の製作工程が簡略化されると共に、十分な剛性が得られ、軽量化された、電子機器を保持するためのフレームが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】フレーム１が製造される過程の説明図である。
【図２】角部補強部材３０の斜視図である。
【図３】図１（ｄ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図４】捻れ剛性についての説明図である。
【図５】金属管１０の勘合による接合の様子を示す説明図である。
【図６】(ａ) 対向する２枚の鋼板４１を側板４２によって連結させた形状をもつ角部補強部材３０の斜視図である。(ｂ) 対向する２枚の鋼板４１を側板４２によって連結させた形状をもつ角部補強部材３０を用いたフレーム１の概略図である。(ｃ) 角部補強部材３０に移動用回転体５０を取り付けた場合の説明図である。
【図７】内側部材２０として扁平形状の鋼管を用いた場合の断面図である。
【図８】内側部材２０の一部が曲がっている構成をとる場合の概略図である。
【図９】内側部材２０の形状は一部２０’が広幅化されたループ形状をとる場合の説明図である。
【図１０】内側部材２０が断続的なループ形状をとる場合の説明図である。
【図１１】挿入部材６１を設けた場合の内側部材２０の説明図である。
【図１２】凹部６２を設けた場合の内側部材２０の説明図である。
【図１３】従来のフレームを示す説明図である。
【図１４】本発明にかかる補強フレームの説明図である。
【図１５】撓みの測定方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１６】
図１は本実施の形態にかかるフレーム１が製造される過程の説明図である。以下、図１を参照してフレーム１の製造過程を説明する。図１（ａ）に示されるように、略Ｕ字型形状に成形された、閉断面を有する金属管である略Ｕ字型形状の金属管１０が二本用意される。そして、図１（ｂ）に示すように、金属管１０の端部１１同士を突き合わせて、これら二本の金属管１０は溶接によって接合される。なお、略Ｕ字型形状の金属管１０は、中空の鋼管を例えばハイドロフォームによって一体成形することにより製造される。
【００１７】
こうして、二本の略Ｕ字型形状の金属管１０の端部１１同士を接合することにより、図１（ｂ）に示されるような、略楕円形状をしたループ形状の内側部材２０が形成される。そして、図１（ｃ）に示すように、内側部材２０の四隅に構成される曲線部２１の外側に、４つの角部補強部材３０を用意する。そして、曲線部２１の外面と各角部補強部材３０を溶接によって接合させ、内側部材２０と角部補強部材３０を一体化させる。
【００１８】
このようにして、図１（ｄ）に示すように、略楕円形状をしたループ形状の内側部材２０の四隅（曲線部２１）の外側に、角部補強部材３０が設置されたフレーム１が得られる。かかるフレーム１にあっては、内側部材２０の外側（曲線部２１）に角部補強部材３０が一体化して取り付けられたことにより、平面視で四角形状をなす強固なフレーム１が構成されることとなる、
【００１９】
図２は、角部補強部材３０の斜視図である。角部補強部材３０は略正方形状の鋼板の任意の角部を一箇所切り取って短辺部３１を形成させた１枚の五角形状の鋼板３２と、鋼板３２の２本の長辺部３３に、鋼板３２に垂直に設置された２枚の側板３４によって構成される。鋼板３２の切り取り部３１と対向する角部は直角部３５であり、製造された四角形状をなすフレーム１において四隅を構成する。また、２枚の側板３４の端部同士は、直角部３５において接合されている。なお、鋼板３２と側板３４の接合や、２枚の側板３４の端部同士の接合は、例えば溶接によって行われる。
【００２０】
図３は、図１（ｄ）のＸ−Ｘ断面図である。図３に示すように、本実施の形態では、内側部材２０は中空の円管（金属管１０）であり、角部補強部材３０と内側部材２０の接合により、Ｘ−Ｘ断面は閉鎖断面となる。ここで、角部補強部材３０と内側部材２０の接合は、図２に示す鋼板３２の下面と円管である内側部材２０の上面を接合させ、さらに、側板３４の内面と内側部材２０の外面を接合させることによって行われる。なお、内側部材２０の材質としては、ＪＩＳ規格ＳＴＫＭ１１〜１３等が例示され、角部補強部材３０の材質としてはＪＩＳ規格ＳＰＣ２７０〜４４０等が例示される
【００２１】
ここで、図４を参照して本実施の形態にかかるフレーム１の捻れ剛性について説明する。捻れ剛性（捻れに対する剛性）とは、図４に示すように、フレーム１の一辺１ａを固定した状態において、一辺１ａと対向する辺１ｂに回転モーメント（偶力Ｆ）を作用させた場合のフレーム１の剛性を示す。上述したように、図１（ｄ）に示したフレーム１において、内側部材２０は閉鎖断面を有する金属管からなる。中空で閉鎖断面を有している金属管は、棒鋼等の鋼材と比較して、捻れに対する剛性が高い。さらに、図３に示すように角部補強部材３０と内側部材２０の接合部においては、接合部全体が閉鎖断面となり、その捻れ剛性はさらに高まる。即ち、フレーム１全体としての捻れに対する剛性は、内側部材２０があることによって高くなり、角部補強部材３０と内側部材２０の接合部では、フレーム１の角部における局所的な捻れ変形が拘束されるため、フレーム１の捻れに対する剛性はさらに高まる。
【００２２】
以上説明したように、本実施の形態にかかるフレーム１は、略楕円形状となる内側部材２０の四隅に角部補強部材３０を配置した構成である。内側部材２０として閉鎖断面を有する金属管を用いたことや、その内側部材２０をループ形状とし、内側部材２０における４箇所の曲線部２１を角部補強部材３０と一体化させたことにより、フレーム１の捻れ剛性は極めて高いものとなる。また、ハイドロフォーム成形によって一体的に成形した内側部材２０を用いることで、フレーム１の製作に用いる部材数が少なく抑えられ、その結果、接合工程等フレーム１の製作工程が簡略化される。さらには、中空である内側部材２０を用いたことで軽量化が図られた電子機器保持用のフレーム１が得られることとなる。また、一般的には、電子機器を保持するフレームは方形であることが好ましいため、ループ形状の内側部材２０において、四隅の曲線部２１に略三角形状の角部補強部材３０を接合させることでフレーム１の全体としての形状を略方形とすることが可能となり、電子機器を保持するフレームとして最適化される。
【００２３】
以上、本発明の実施の形態の一例を説明したが、本発明は図示の形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２４】
上記実施の形態において、各部材の接合については、溶接を用いて行うこととしたが、本発明はこれに限られるものではなく、ネジ・ボルト止め、リベット、接着および勘合等の接合方法を用いることとしてもよい。
【００２５】
また、例えば、図１に示した金属管１０の端部１１同士の接合は、はめ合わせによって行われることとしてもよい。図５には、金属管１０のはめ合わせによる接合の様子を示す。図５に示すように、金属管１０同士の接合は、一方の金属管１０の端部１１’を他方の金属管１０の端部１１’に挿入することで、２つの金属管同士を接合して内側部材２０を構成することとしてもよい。かかる構成により、フレーム作製時の溶接工程を減少させ、より効率的にフレーム１が作製される。なお、一方の金属管１０の端部１１’を他方の金属管１０の端部１１’に挿入後、ネジ等を用いて固着することにより、接合がより確実となる。
【００２６】
また、上記実施の形態では、図２を参照して角部補強部材３０の形状を説明したが、角部補強部材３０の形状は図２に示したものに限られない。ここで、角部補強部材３０の形状を、図６を参照して例示する。図６（ａ）に示す角部補強部材３０は、対向する２枚の鋼板４１を側板４２によって連結させた形状をとっている。鋼板４１の形状は略五角形であり、上記実施の形態と同様の形状でもよく、図６（ａ）に示すように正方形に凹部４３を設けたような形状としてもよい。
【００２７】
図６（ａ）に示す角部補強部材３０においては、鋼板４１同士を連結させる側板４２は内側部材２０の高さとほぼ同一の幅を有するものが好ましく、また、内側部材２０の形状に応じて、側板４２の長さを鋼板４１の長辺の長さより短いものとし隙間部４４を設け、図６（ｂ）に示すように、その隙間部４４を埋めるように内側部材２０を角部補強部材３０に接合させ、内側部材２０と角部補強部材３０の接合・固着精度を上げることとしてもよい。このように、内側部材２０と角部補強部材３０の接合箇所を増やすことで、より接合が強固に行われ、フレーム１の剛性が高まることとなる。
【００２８】
また、図６（ｃ）に示すように、角部補強部材３０に例えばキャスターである移動用回転体５０を取り付ける構成としてもよい。この場合、図６（ｃ）にしめすように、角部補強部材３０の下面には孔５１があけられており、その孔５１に移動用回転体５０が取り付けられている。移動用回転体５０の取り付けられたフレーム１を用いて電子機器を製作した場合に、電子機器の移動自在性が向上することとなる。
【００２９】
また、上記実施の形態では内側部材２０（金属管１０）として円管を用いる場を図示し、説明したが、内側部材２０（金属管１０）として用いる部材は閉鎖断面を有するものであればよく、円管に限られるものではない。そこで、以下に図７を参照して内側部材２０（金属管１０）として用いられる部材の形状について説明する。
【００３０】
図７（ａ）は、内側部材２０（金属管１０）として扁平形状の鋼管を用いた場合の断面図（例えば図１におけるＸ−Ｘ断面）である。なお、扁平形状の鋼管からなる内側部材２０（金属管１０）も、ハイドロフォームによって略Ｕ字型形状に一体成形することができる。
【００３１】
図７（ａ）に示す内側部材２０（金属管１０）は、円管に比べて幅広であるため、図４を参照して上記説明した捻れに対する剛性がより高くなる。さらに、円管を用いた場合に比べてフレーム１全体の厚さが小さく、フレーム１によって電子機器を保持した際の電子機器の床板の厚さを小さくさせることが可能となる。
【００３２】
また、角部補強部材３０の形状が図６（ａ）に示す形状である場合には、図７（b）に示すように、内側部材２０（金属管１０）の端部２２を角部補強部材３０の内部に挿入し、さらに、角部補強部材３０と内側部材２０（金属管１０）を、ネジ２３を用いて接合しても良い。かかる構成によれば、内側部材２０（金属管１０）の端部２２を角部補強部材３０の内部に挿入することにより、両者をしっかりと接合させ、剛性がより高くなる。また、ネジ２３で接合すれば接合が容易  になり、分解も可能となる。
【００３３】
一方、上記実施の形態において、内側部材２０の形状は略楕円形状であるとし、その一例を図１に示した。ここで、本発明にかかるフレーム１の内側部材２０はループ形状、略楕円形状であればよく、図１に示した形状には限定されない。そこで、以下に図面を参照して、内側部材２０の形状が異なる場合について説明する。
【００３４】
図８はループ形状である内側部材２０の一部が曲がっている構成をとる場合の概略図である。ここで、図８に示すように、内側部材２０の直線部のうち、一箇所が曲がっていることとしてもよいが、本発明はこれに限らず、他の箇所が曲がっていても良く、また、複数箇所が曲がっていることとしてもよい。
【００３５】
また、本発明において、ループ形状の内側部材２０の断面形状は、閉鎖断面であれば全ての部分で同じでなくてもよく、例えば、図９に示すように内側部材２０の形状は一部２０’が広幅化されたループ形状であってもよい。
【００３６】
さらにまた、本発明においては、図１０に示すように、内側部材２０は断続的なループ形状をとることとしてもよい。なお、このとき、断続部６０は、内側部材２０と角部補強部材３０とが接合された部分に設けられる必要がある。これは、断続部６０が角部補強部材３０と接合されていることにより互いの部材（内側部材２０と角部補強部材３０）同士の間で、力が伝達され、剛性が保たれる必要があるためである。
【００３７】
また、図１１に示すように、内側部材２０の剛性を高めるため、内側部材２０と異なる素材からなる挿入部材６１を、内側部材２０の対向する部分を連結するように設けることとしてもよい。なお、挿入部材６１の素材としては、例えば、樹脂等が考えられるが、これに限定されず、フレーム１の剛性を良化させるものであればよい。
【００３８】
また、図１２に示すように、角部補強部材３０が設置される位置に対応する内側部材２０の位置（図１２中の凹部６２）の高さ（厚さ）を、角部補強部材３０の板厚に相当する厚さだけ薄くすることで、内側部材２０と角部補強部材３０を接合した際に、フレーム１全体の表面を凹凸のない平らな状態とすることができ、電子機器を保持するのに適したフレーム１が得られることとなる。
【００３９】
さらに、上記実施の形態にかかるフレーム１において、外的な部材を付加することによって、更なる剛性の上昇を望むことも考えられる。例えば、フレーム１の上面および下面あるいはそのどちらか一方に金属板部材を、前面または一部に貼り付けることも可能である。その場合、フレーム１の重量は増えるものの、捻れに対する剛性のみならず、面内せん断剛性、面外曲げ剛性、面内曲げ剛性の上昇が期待できる。
【実施例】
【００４０】
本発明者らは、従来のフレームと、本発明にかかるフレームのそれぞれの重量および撓みをそれぞれ測定し、単位重量あたりの剛性の比較を行った。
【００４１】
従来のフレームとして、図１３に示すように、フランジ付鋼板を２枚突き合わせて接合したものを用いた。また、本発明にかかる補強フレームとしては、図１４に上面図を示す、対向する２枚の鋼板を２枚の側板によって連結させた形状とした角部補強材を略楕円形状の内側部材の四隅曲線部に取り付けたものを用いた。
【００４２】
撓みの測定方法としては図１５に示すように、フレームの四隅のうち三箇所を固定し、残る一箇所に５００Ｎの荷重をかけ、荷重がかかった点の撓みを測定することとした。その測定結果を以下の表１に示す。
【表１】
2010232508.tif 000003
【００４３】
表１に示した通り、本発明にかかる補強フレームと従来のフレームを比較すると、重量は補強フレームのほうが軽量であるにもかかわらず、撓みの大きさは大きく低減され、剛性が上がっていることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、例えば複写機、印刷機、断裁機、製本機、工作機器、Ｘ線照射装置をはじめとする医療機器、写真現像機、テレビ、放送用機器、冷蔵庫、洗濯機、金属製家具、自動販売機、建設機器、エレベータ、車両など、電子部品が内蔵された筐体を支持するフレームに適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
１…フレーム
１０…金属管
２０…内側部材
２１…曲線部
３０…角部補強部材
３１…切り取り部
３２、４１…鋼板
３４、４２…側板
３５…直角部
５０…移動用回転体
６０…断続部
６１…挿入部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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