(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成される制御ボックスの本体ケース構造であって、
内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、
前記温度変換部が、側板と奥板とを有して形成される板片を相対向して配置するとともにそれぞれの奥板を重合することによって形成され、さらにそれぞれの板片は前記つば部を一体的に連接して形成され、
前記単一のフィン部材におけるつば部が、隣接する別の単一のフィン部材のつば部の凹部に係合され、
係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、少なくとも本体ケースの側壁又は天井壁を構成することを特徴とする制御ボックスの本体ケース構造。
【請求項２】
前記側板が、前記奥板より長尺状に形成されることを特徴とする請求項１記載の制御ボックスの本体ケース構造。
【請求項３】
前記温度変換部における、一対の板片の各側板の長さは略同一に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の制御ボックスの本体ケース構造。
【請求項４】
底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成される制御ボックスの本体ケース構造であって、
内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、
前記温度変換部が、側板と奥板とを有して形成される板片を相対向して配置するとともにそれぞれの奥板を重合することによって形成され、さらにそれぞれの板片は前記つば部を一体的に連接して形成され、
前記単一のフィン部材が、正面視略Ｌ字形に形成されるとともに、前記単一のフィン部材におけるつば部が、隣接する別の単一のフィン部材のつば部の凹部に係合され、係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、前記天井壁と前記側壁とを連結するコーナー部材を構成することを特徴とする制御ボックスの本体ケース構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、工作機械等に使用される制御ボックスの本体ケース構造の改良に関し、さらに詳しくは、本体ケースの一部にフィン部材を形成して温度変換可能な本体ケースの構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械を作動する制御ボックスは、工作機械の複雑な作動を行なうために大型化されている。特に、ボックス内に配線される電気部品はボックスの背板側に縦方向に配置されたパネルや開閉扉の裏側に縦方向に配置されたパネルに取り付けられ、それぞれ操作部・電源部・制御部とを有して配線されていた。また、これらの制御ボックスは、工作機械の仕様に合わせてその大きさが決められるので専用化されるとともに、その仕様に応じたケースの設計を都度行ない、仕様に合わせて設計された本体ケースを平板状に形成された天井板・側板・背板・底板を溶接により一体にして製作した後、本体ケース内で配線作業を行なっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に制御ボックスは各種の電気部品が装着され、特にモータが配置された電源部から発熱する温度は制御ボックス内の温度を高めてしまう。温度が高くなると制御部に配置された電気部品の作動不良につながることがあり、そのため、制御ボックスにはクーラーやファン等を装着して制御ボックス内の温度を適温に設定している。特に、従来の制御ボックスでは本体ケースの背板・両側板・天井板等は平板で形成されているため、電源部の発熱による温度は籠りやすくクーラーやファンの設置は欠かすことができなかった。しかし、クーラーやファンを装着するとコストが高くなるばかりでなく制御ボックス内のスペースをとるため本体ケースを大きく設計しなければならなかった。
【０００４】
また、従来の制御ボックスでは、本体ケースが一旦製作されるとその修正や変更はできにくく柔軟な対応ができないばかりか、組み付け後に本体ケース内で配線作業を行なうため、作業環境を悪化させるとともに配線作業の時間を多く費やし配線ミスを生じやすかった。
【０００５】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、本体ケースの一部にフィン部材を設けることによって、温められた室内の温度を容易に循環させて冷却できるように形成し、そのためにクーラーやファンを装着することのない制御ボックスを提供するものであり、さらに、本体ケースの組付けを容易に行えるとともに、本体ケースの大きさを任意に設定できる制御ボックスの本体ケースを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかわる制御ボックスの本体ケース構造では、上記の課題を解決するために以下のように構成するものである。即ち、
底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成される制御ボックスの本体ケース構造であって、
内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、
前記温度変換部が、側板と奥板とを有して形成される板片を相対向して配置するとともにそれぞれの奥板を重合することによって形成され、さらにそれぞれの板片は前記つば部を一体的に連接して形成され、
前記単一のフィン部材におけるつば部が、隣接する別の単一のフィン部材のつば部の凹部に係合され、
係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、少なくとも本体ケースの側壁又は天井壁を構成することを特徴とするものである。
【０００７】
また好ましくは、前記側板が、前記奥板より長尺状に形成されることを特徴とするものであればよい。
【０００８】
さらに好ましくは、前記温度変換部における、一対の板片の各側板の長さは略同一に形成されていることを特徴とするものであればなおよい。
【０００９】
さらに、コン発明に係る制御ボックスの本体ケース構造は、底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成される制御ボックスの本体ケース構造であって、
内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、
前記温度変換部が、側板と奥板とを有して形成される板片を相対向して配置するとともにそれぞれの奥板を重合することによって形成され、さらにそれぞれの板片は前記つば部を一体的に連接して形成され、
前記単一のフィン部材が、正面視略Ｌ字形に形成されるとともに、前記単一のフィン部材におけるつば部が、隣接する別の単一のフィン部材のつば部の凹部に係合され、係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、前記天井壁と前記側壁とを連結するコーナー部材を構成することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
本形態の制御ボックスＫは、図１に示すように、底壁２、天井壁３、後壁４、両側壁５・５を備える本体ケース１と、本体ケース１の前面側に開閉可能に配置される前面扉６と、本体ケース１内に収納される各種の電気部品Ｍとを有して構成されている。
【００１２】
本体ケース１の天井壁３と側壁５にはフィン部９が形成され、フィン部９は、図２に示すように、断面コ字形の温度変換部１１と温度変換部１１に一体的に連接するつば部を有して形成される単一のフィン部材１０を、隣接する単一フィン部材１０のつば部どうしを係合することによって形成される。
【００１３】
フィン部材１０をさらに詳細に説明すると、フィン部材１０は、鉄板あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金等により形成され、内部に通気路１４を有し三面を塞ぐように断面コ字形に形成される温度変換部１１は、長尺状の側板１１１と短尺状の奥板１１２とからなり、一方の側板１１１Ａ及び奥板１１２Ａさらに一方のつば部１２１Ａが連接されて１枚の板片１１０Ａを形成し、他方の側板１１１Ｂ及び奥板１１２Ｂさらに他方のつば部１２１Ｂからなる板片１１０Ｂを、対向して配置するとともに、その奥板１１２どうしを重合しカシメピンまたは接着等で止着されることによってフィン部材１０が形成される。
【００１４】
側板１１１Ａと側板１１１Ｂの長さ及び奥板１１２Ａと奥板１１２Ｂは略同一寸法に形成され、側板１１１Ａ、１１１Ｂの端縁部から突出されるつば部１２１Ａ、１２１Ｂは、その先端部で側板１１１Ａ、１１１Ｂと平行になるように僅かに折り返されてそれぞれ凹部１２３Ａ、１２３Ｂを有している。そして、一方のつば部１２１Ａの凹部１２３Ａは別のフィン部材１０の他方のつば部１２１Ｂを嵌入するために、つば部１２１Ｂの凹部１２３Ｂより広幅に形成される。
【００１５】
従って、一方の板片１１０Ａは、側板１１１Ａが他方の板片１１０Ｂの側板１１１Ｂと同一長さに形成され、奥板１１２Ａの上面に他方の奥板１１２Ｂが重合するため、板片１１０Ａのつば部１２１Ａの下面は、他方の板片１１０Ｂのつば部１２１Ｂの下面より板圧分突出した位置に配置される。このつば部１２１Ａの下面は、他方のつば部１２１Ｂの凹部１２３Ｂを、隣接する別のフィン部材１０のつば部１２１Ａに嵌入することによって、隣接するフィン部材１０のつば部１２１Ａの下面と同一平面を形成することになる。
【００１６】
上記の単一フィン部材１０を複数個つなぎ合わせることによってフィン部９が形成され、このフィン部９のつば部１２１Ａを内方に配置して天井壁３や側壁５を構成することができる。このように構成された天井壁３または側壁５のフィン部９の断面は、連続的な凹凸状に形成される。
【００１７】
なお、本形態における側壁５は、上記のフィン部９が本体ケース１の中央部から上方にわたって配置され、本体ケース１の中央部から下方にわたっては１枚の平板が配置されて形成される。もちろん、側壁５全体が上記のフィン部材９で形成されるものであってもよい。
【００１８】
そして、単一のフィン部材１０をつなぎ合わせた天井壁３や側壁５は極めて容易に組み付けられるとともに、その大きさを任意に形成することができ、さらに２つの板片１１０Ａ、１１０Ｂを組み合わせて構成することによって、単一のフィン部材１０の製造時、通気路１４の横幅寸法（側板１１１Ａと１１１Ｂとの間の寸法）を小さく形成することができるとともに、１対の側板１１１の長さが同一であるため、板片１１０の加工管理がしやすくコストダウンを図ることができる。
【００１９】
なお、通気路１４の横幅寸法Ｌは、通気路１４の立て幅寸法（奥板１１２Ａとつば部１２１Ａとの距離）Ｈに対して、Ｌ＜Ｈ／７になることが温度の冷却には望ましいことが実証されている。従って、上記の二分割された板片で構成されるフィン部材１０はこれを容易に達成することができる。
【００２０】
また、天井壁３の各フィン部材１０と側壁５の各フィン部材１０とは、図３に示すように、コーナ部材１６を連結部材２０で連結することによって接続されている。コーナ部材１６は、天井壁３と側壁５とを連結するとともにフィン部材としての機能を有し、図４に示すように、直交する天井壁３と側壁５にそれぞれのフィン部材１０に対向するように正面視等辺の略Ｌ字形に形成され、断面形状は前述のフィン部材１０と同様に、内部に連絡通気路１９を有し、温度変換部１７の両側に配置されるつば部を有して形成されている。
【００２１】
コーナ部材１６の断面形状はフィン部材１０と同様、鉄板あるいはアルミニウムまたはアルミニウム合金等により形成され、内部に連絡通気路１９を有し三面を塞ぐように断面コ字形に形成される温度変換部１７は、長尺状の側板１７１と短尺状の奥板１７２とからなり、一方の側板１７１Ａ及び奥板１７２Ａさらに一方のつば部１８１Ａが連接されて１枚の板片１７０Ａを形成し、他方の側板１７１Ｂ及び奥板１７２Ｂさらに他方のつば部１８１Ｂからなる板片１７０Ｂを、対向して配置するとともに、その奥板１７２どうしを重合しカシメピンあるいは接着等で止着されることによってコーナ部材１６が形成される。
【００２２】
側板１７１Ａと側板１７１Ｂの長さ及び奥板１７２Ａと奥板１７２Ｂは略同一寸法に形成され、側板１７１Ａ、１７１Ｂの端縁部から突出されるつば部１８１Ａ、１８１Ｂは、その先端部で側板１７１Ａ、１７１Ｂと平行になるように僅かに折り返されてそれぞれ凹部１８３Ａ、１８３Ｂを有している。そして、一方のつば部１８１Ａの凹部１８３Ａは別のコーナ部材１６の他方のつば部１８１Ｂを嵌入するために、つば部１８１Ｂの凹部１８３Ｂより広幅に形成される。
【００２３】
従って、一方の板片１７０Ａは、側板１７１Ａが他方の板片１７０Ｂの側板と同一長さに形成され、奥板１７２Ａの上面に他方の奥板１７２Ｂが重合するため、他方の板片１７０Ｂのつば部１８１Ｂの下面より板圧分突出した位置に配置される。このつば部１８１Ａの下面の下面は、他方のつば部１８１Ｂの凹部１８３Ｂを、隣接する別のコーナー部材１６のつば部１８１Ａに嵌入することによって、隣接するコーナー部材１６のつば部１８１Ａの下面と同一平面を形成することになる。
【００２４】
そして、それぞれのコーナ部材１６を連続的に接合することによってフィン部１５（図１参照）が形成される。そして、コーナ部材１６の両端面はそれぞれ天井壁３のフィン部材１０の端面及び側壁５のフィン部材１０の端面と当接され、連結部材２０によって接続される。
【００２５】
連結部材２０は、図５に示すように断面コ字形に形成され、図６に示すように、開口部をフィン部材１０側（図６中下方）に向けて、コーナ部材１６と天井壁３のそれぞれのフィン部材１０及びコーナ部材１６と側壁５のフィン部材１０との接続部にそれぞれの温度変換部１１、１７の外面側から嵌着できるように形成されるとともに、図６中、上面にカシメピン２１を挿通するためのピン孔２０ａが、コーナ部材１６の両端凸部側に形成されたピン孔１６ａ及びフィン部材１０の端部凸部側に形成されたピン孔１０ａと対向する位置に２か所形成されている。従って、コーナ部材１６と天井壁３のフィン部材１０及びコーナ部材１６と側壁５のフィン部材１０とはカシメピン２１により連結される。
【００２６】
上記のようにコーナ部材１６が連結通路１９を有して、天井壁３と側壁５のそれぞれのフィン部材１０に接続されれば、天井壁３及び側壁５のそれぞれのフィン部材１０の通気路１４と接続された通気路を形成するので、循環され温められた空気は、天井壁３、コーナ部材１６、側壁５間をスムーズに通過することになる。
【００２７】
側壁５と後壁４とは、図７に示すように、本体ケース１の４隅に立設される支柱２５に取り付けられる。支柱２５は、前後方向の内側を開口するように断面形状がコ字形に形成され、支柱２５の外側面部に側壁５が取り付けられ、支柱２５の後面に１枚の平板あるいは複数枚の平板を並設して形成された後壁４が取り付けられる。また、支柱２５の内側面には、等辺山形鋼で形成されたプレート支持部材（以下、支持部材という）２６が前後方向に支柱２５を横架するように配置されている。支持部材２６は左右両側壁５・５に対称的に取り付けられ、電気部品Ｍを装着したプレート２７（図１参照）が前後方向に移動可能に支持部材２６に支持される。
【００２８】
プレート２７は、製作される制御ボックスＫの仕様によって上下方向に複数段（図１においては５段）配置され、そのため、支持部材２６は支柱２５に複数段装着される。プレート２７には、支持部材２６に対して摺動するための図示しないスライド装置が装着されるとともに、プレート２７が前方に抜け落ちないように、プレート２７が最前端位置に達した際に支持部材２６との間に図示しないロック装置が設けられている。なお、電気部品Ｍを装着するプレートは前後方向に移動可能でなく支持部材２６に固着するものであってもよい。
【００２９】
前面扉６は、図１に示すように、本体ケース１の前部両側に立設された支柱２の前面部に、前面の４方縁部を囲うように取り付けた枠板７の一方の側部に丁番を介して開閉可能に装着されている。前面扉６は制御ボックスＫの内部の電気部品Ｍを確認できるように、ガラスや透明樹脂等の透過性のものを装着するようにしてもよい。
【００３０】
上記のように構成された制御ボックスＫには、プレート２７上に装着された各電気部品Ｍが並設されている。各種電気部品Ｍは主に、操作部・電源部・制御部に分割されてそれぞれのプレート２７上に配置されている。特に、電源部は、熱を発生するため上方のプレート上２７に配置され、発熱により上昇された温度を他の部品に影響させることのないようにしている。
【００３１】
電源部から発生した熱によって温められた空気は、天井壁３に向かって上昇され、循環されて天井壁３のフィン部９の各通気路１４内に流れ込むとともに、フィン部９に形成された各フィン部材１０の通気路１４及びコーナ部材１６の通気路１７を伝わって両側壁５・５に循環される。また、それぞれの電気部品Ｍから発生した熱によって温められた空気も制御ボックスＫ内を循環して上昇され天井壁３のフィン部９の通気路１４に流れ込むとともにコーナ部材１６の連絡通気路１９を通過して両側壁５・５に循環されて各フィン部材１０、１０に流入される。天井壁３または両側壁５・５の各フィン部材１０のそれぞれの通気路１４に流れた温められた空気は、フィン部材１０の温度変換部１１の外面回りに流れ込まれた外部の空気（温められた制御ボックス内の温度より低い温度の空気）により熱交換されて冷却される。そして冷却された空気は再び制御ボックスＫ内に循環される。そのため、制御ボックスＫ内の温度を上昇させることがなく、電気部品を誤動作させることがない。従って、従来から装着されていたクーラーやファン等を制御ボックスＫ内から除くことが可能となる。
【００３２】
なお、天井壁や側壁を形成するフィン部材は、通気路を形成するものであれば、図２に示すような形状に限らず、温度変換部の形状を断面略三角状に形成したりあるいは丸状に形成することもできる。また、天井壁はフィン部材を全面に配置しなくても一部だけにしてもよい。
【００３３】
さらに、連結部材２０とコーナ部材１６及びフィン部材１０との締結はカシメピン２１によるものではなく、一方の部材に丸状突起部、他方の部材に前記丸状突起部に係合する孔部を設けて締結してもよく、また、連結部材２０をコーナ部材１６及びフィン部材１０とともに外方から強固に嵌着するものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、制御ボックスの本体ケース構造は、底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成されるものであって、内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、前記単一のフィン部材が、前記温度変換部を形成する一方の側板及び奥板と、一方のつば部と、を連接して形成する２枚の板片に分割されるとともに、前記板片の各奥板を重合することによって一体的に形成され、前記単一のフィン部材の一方のつば部が、隣接する単一のフィン部材の他方のつば部の凹部に係合され、係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、少なくとも本体ケースの側壁または天井壁を構成している。
【００３５】
そして、電気部品から発生する熱によって温められた空気は、制御ボックス内を循環して側壁または天井壁のフィン部材内に流れこみ、フィン部材の外面に流れ込んできた外部の空気により熱交換で冷却されて再び制御ボックス内を循環する。このように、制御ボックス内の温められた空気を天井壁と側壁に良好に循環させて外温との熱交換で冷却するので室内の温度を上昇させることなく電気部品を誤動作させない。さらに、フィン部材が２枚の板片に分割されているので、フィン部材の製造時、通気路の幅寸法をできるだけ小さくして冷却の効果を向上させることができる。従って、従来から設置されていたクーラーやファン等を除くことができる。
【００３６】
また、一方の側板と他方の側板の長さが略同一であれば、板片の加工管理をしやすくコストダウンを図ることができる。
【００３７】
また、この制御ボックスの本体ケース構造は、底壁・天井壁・後壁・側壁を備える本体ケースと、前記本体ケースの内部に収納される電気部品とを、有して構成されるものであって、内部に通気路を有し三面を塞ぐように断面略コ字形に形成される温度変換部と、前記温度変換部の両端縁部から前記温度変換部に直交する方向にそれぞれ凹部を備えて形成されるつば部と、を有して単一のフィン部材が形成され、前記単一のフィン部材が、前記温度変換部を形成する一方の側板及び奥板と、一方のつば部と、を連接して形成する２枚の板片に分割されるとともに、前記板片の各奥板を重合することによって一体的に形成され、前記単一のフィン部材が、正面視略Ｌ字形に形成されるとともに、前記単一のフィン部材の一方のつば部を隣接する単一のフィン部材の他方のつば部の凹部に係合し、係合される単一のフィン部材を連続的に配設することによって、前記天井壁と前記側壁とを連結するコーナ部材を構成している。
【００３８】
そして、電気部品から発生する熱によって温められた空気は、制御ボックス内を循環しコーナ部材の通路を通って天井壁や両側壁に流れこみ、外面に流れ込んできた外部の空気により熱交換で冷却されて再び制御ボックス内を循環する。このように、通路を有するコーナ部材によって制御ボックス内の温められた空気を天井壁と側壁に良好に循環させて冷却できるので室内の温度を上昇させることなく電気部品を誤動作させることがない。さらに、コーナ部材が２枚の板片に分割されているので、コーナ部材の製造時、通気路の幅寸法をできるだけ小さくして冷却の効果を向上させることができる。
【００３９】
従って、従来から設置されていたクーラーやファン等を除くことができるとともに、天井壁のフィン部材と側壁のフィン部材とをコーナ部材で容易に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本体ケースを使用した制御ボックスを示す全体斜視図
【図２】単一のフィン部材を示す断面図
【図３】コーナ部材と天井壁・側壁との組み付け状態を示す一部正面図
【図４】コーナ部材を示す図
【図５】連結部材を示す斜視図
【図６】図５の連結部材の組み付け状態を示す断面図
【図７】後壁と側壁の内部取り付け状態を示す一部平面断面図
【符号の説明】
Ｋ…制御ボックス
Ｍ…電気部品
１…本体ケース
２…底壁
３…天井壁
４…後壁
５…側壁
６…前面扉
９…フィン部
１０…フィン部材
１１…温度変換部
１１０Ａ、１１０Ｂ…板片
１１１Ａ、１１１Ｂ…側板
１１２Ａ、１１２Ｂ…奥板
１２１Ａ、１２１Ｂ…つば部
１２３Ａ、１２３Ｂ…凹部
１４…通気路
１５…フィン部
１６…コーナー部材
１７…温度変換部
１７０Ａ、１７０Ｂ…板片
１７１Ａ、１７１Ｂ…側板
１７２Ａ、１７２Ｂ…奥板
１８１Ａ、１８１Ｂ…つば部
１８３Ａ、１８３Ｂ…凹部
１９…連絡通気路
【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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