(57)【要約】【課題】製作期間を短縮させ、製作コストを低減させることができる制御盤を提供する。【解決手段】制御機器２４，２５を有する制御盤であって、複数の支柱２０と、支柱２０に固定される天板１５、底板１６、背面板１７、左側板１８、右側板１９、及び前面板２２と、を備え、支柱２０に固定された天板１５、底板１６、背面板１７、左側板１８、右側板１９、及び前面板２２により画成された空間内に制御機器２４，２５を配置し、天板１５、底板１６、背面板１７、左側板１８、及び右側板１９をそれぞれ別体として設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御機器を有する制御盤であって、
複数の支柱と、
前記支柱に固定される天板、底板、背面板、左側板、右側板、及び前面板と、を備え、
前記支柱に固定された前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、前記右側板、及び前記前面板により画成された空間内に前記制御機器を配置し、前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、及び前記右側板をそれぞれ別体として設けたことを特徴とする制御盤。
【請求項２】
前記支柱の上端部は前記天板に溶接により固定され、前記支柱の下端部は前記底板に溶接により固定され、前記背面板は前記支柱の側部に溶接により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の制御盤。
【請求項３】
前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、及び前記右側板の少なくとも１つは、複数の分割体から構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御盤。
【請求項４】
前記左側板及び前記右側板の少なくとも一方は、前記支柱に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御盤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はモータなどの電気機器を制御する制御盤に係り、特に箱型の形状を有する制御盤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータなどの電動機の運転を制御するために、従来から制御盤と称される制御装置が使用されている。この制御盤は、インバータなどの周波数変換器を備え、電動機に供給される電力を所望の周波数を有した交流電力に変換することで電動機の回転速度を加減速させるようになっている。
【０００３】
図４（ａ）は従来の制御盤を示す分解斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す箱体の概略展開図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）に示す支柱及び中板の断面図である。図４（ａ）に示すように、制御盤は、インバータなどの制御機器が取り付けられた中板１と、この中板１を収容する箱体（函体）２と、箱体２に開閉自在に取り付けられる前面板３とから基本的に構成される。
【０００４】
図４（ｂ）に示すように、箱体２は一枚の鋼板から製作されている。即ち、まず、一枚の鋼板を用意し、この鋼板を所要の寸法に合わせて切断して、天井部２ａ、底面部２ｂ、背面部２ｃ、左側面部２ｄ、及び右側面部２ｅが一体的に構成された箱体２の原型を作成する。次に、背面部２ｃに対して天井部２ａ、底面部２ｂ、左側面部２ｄ、及び右側面部２ｅを直角に折り曲げ、箱体２を形成する。そして、天井部２ａと左側面部２ｄとの当接部、天井部２ａと右側面部２ｅとの当接部、底面部２ｂと左側面部２ｄとの当接部、そして底面部２ｂと右側面部２ｅとの当接部を溶接により接合し、これにより、箱体２が完成する。
【０００５】
図４（ａ）に示すように、箱体２の底面部２ｂには矩形状の穴５が形成されており、この穴５を箱体２の内側から塞ぐようにカバー板６を置き、ボルト７によりカバー板６を底面部２ｂに固定する。左側面部２ｄ及び右側面部２ｅにはスリット状の複数の通気孔８が形成されている。右側面部２ｅには、通気孔８を覆うように台座９を介して冷却ファン（図示せず）が内側から取り付けられる。箱体２の背面部２ｃには断面Ｚ型状の２本の支柱１０が溶接により固定される。図４（ｃ）に示すように、支柱１０にはナット１１が予め固定されている。支柱１０及び中板１には、ナット１１に対応する位置に通孔１０ａ，１ａがそれぞれ形成されている。そして、これらの通孔１０ａ，１ａにボルト１２を挿通させ、ボルト１２をナット１１にそれぞれ螺合させる。これにより、中板１が支柱１０に固定される。そして、箱体２の開口部には、前面板３が図示しないヒンジを介して開閉自在に取り付けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように構成される制御盤は、次のような問題を有している。即ち、制御盤の寸法はユーザーからの要求に応じて決定されるため、受注があるまでは箱体を製作することができず、予め箱体をストック（在庫）しておくことができない。このため、制御盤の製作期間が長くなり、納期が遅れるという問題が生じていた。また、箱体の４つの当接部は総て溶接により接合されるため、溶接箇所が多くなり、このため、製作コストが上昇するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、製作期間を短縮させ、製作コストを低減させることができる制御盤を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は、制御機器を有する制御盤であって、複数の支柱と、前記支柱に固定される天板、底板、背面板、左側板、右側板、及び前面板と、を備え、前記支柱に固定された前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、前記右側板、及び前記前面板により画成された空間内に前記制御機器を配置し、前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、及び前記右側板をそれぞれ別体として設けたことを特徴とする。
この場合において、前記支柱の上端部は前記天板に溶接により固定され、前記支柱の下端部は前記底板に溶接により固定され、前記背面板は前記支柱の側部に溶接により固定されていることが好ましい。
【０００９】
このように構成された本発明によれば、天板、底板、背面板、左側板、及び右側板（以下、適宜構成部材という）ごとに、これらの各構成部材を予め製作してストックしておくことができる。これにより、制御盤の製作期間を大幅に短縮することができる。また、寸法の異なる構成部材を数パターン予め用意しておけば、所望の寸法を有する制御盤を製作することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、天板、底板、背面板、左側板、及び右側板は、それぞれ支柱に固定されるので、各構成部材同士を接合させることが不要となる。従って、溶接箇所が少なくなり、これにより、制御盤の製作コストを低減させることができる。
【００１１】
本発明の好ましい一態様は、前記天板、前記底板、前記背面板、前記左側板、及び前記右側板の少なくとも１つは、複数の分割体から構成されていることを特徴とする。
本発明によれば、複数の分割体を組み合わせることにより、所望の寸法を有する構成部材を得ることができる。従って、ユーザーからの要求に沿った寸法を有する制御盤を製作することが可能となる。
【００１２】
本発明の好ましい一態様は、前記左側板及び前記右側板の少なくとも一方は、前記支柱に着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、制御盤が完成した後であっても、左側板または右側板を取り外すことにより、制御盤の内部に収容されている制御機器の交換作業や配線の接続作業を容易に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る制御盤の分解斜視図である。本実施形態に係る制御盤（制御装置）は箱型の形状を有し、モータなどの電動機の運転（回転速度）を制御するために好適に使用されるものである。
【００１４】
図１に示すように、制御盤は、天板１５と、底板１６と、背面板１７と、左側板１８と、右側板１９と、４本の支柱２０と、制御機器が取り付けられた中板２１と、前面板２２と、を備えており、これらはいずれも鋼板から製作されている。箱体（函体）は、天板１５、底板１６、背面板１７、左側板１８、及び右側板１９とから構成され、これらは互いに独立した別体として構成されている。天板１５及び底板１６はいずれも矩形状に形成され、天板１５と底板１６とは互いに平行に配置されている。
【００１５】
４本の支柱２０は、略矩形状の断面を有している。これらの支柱２０は、互いに同一の寸法及び同一の形状を有しており、天板１５及び底板１６に対して垂直に配置されている。各支柱２０の上端部は天板１５の４つのコーナー部にそれぞれ溶接により固定され、各支柱２０の下端部は底板１６の４つのコーナー部にそれぞれ溶接により固定されている。
【００１６】
左側板１８は３つの分割体１８ａ，１８ｂ，１８ｃから構成され、同様に、右側板１９は３つの分割体１９ａ，１９ｂ，１９ｃから構成されている。これらの分割体１８ａ〜１９ｃはいずれも矩形状に形成され、それぞれ支柱２０に固定されている。右側板１９を構成する３つの分割体１９ａ，１９ｂ，１９ｃのうち最も高い位置にある分割体１９ａには、スリット状の複数の通気孔８が形成されている。この分割体１９ａには、通気孔８を覆うように台座９を介して冷却ファン（図示せず）が内側から取り付けられている。また、左側板１８を構成する３つの分割体１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうち最も低い位置にある分割体１８ｃにもスリット状の通気孔８が形成されている。このような構成により、冷却ファンを稼動させることにより左側板１８の通気孔８から外部の空気が制御盤内に取り入れられ、制御機器によって昇温された制御盤内の空気が右側板１９の通気孔８から外部に排出される。
【００１７】
背面板１７は矩形状に形成され、背面側の２本の支柱２０の側部に溶接により固定されている。背面板１７の内側の面には２つの中板取付用部材２３が予め固定されており、これらの中板取付用部材２３に中板２１がボルト（図１には図示せず）により固定されている。この中板２１には、インバータ２４や、インバータ２４を介して電動機の回転速度を制御するコントローラ２５などの制御機器が予め取り付けられている。前面板２２はその中央部において左前面板２２ａと右前面板２２ｂとに分割されており、左前面板２２ａ及び右前面板２２ｂは、前面側の２本の支柱２０にヒンジ（図示せず）を介して開閉自在に取り付けられている。
【００１８】
上述したように、天板１５、底板１６、左側板１８及び右側板１９、背面板１７などの構成部材（パーツ）はそれぞれ別体として設けられているため、構成部材ごとに製作することが可能となる。従って、ユーザーから注文を受ける前に予め各構成部材を製作し、それぞれストック（在庫）しておくことができる。また、構成部材ごとに寸法の異なる構成部材を何種類か予め用意し、ユーザーの要求に適合する寸法の構成部材を選択することにより、所望の寸法を有する制御盤を製作することができる。
【００１９】
本実施形態では、左側板１８及び右側板１９は、それぞれ３つの分割体に分割されているが、これと同様に、天板１５や背面板１７などの他の構成部材を複数の分割体に分割することもできる。これにより、分割体を継ぎ合わせることによって所望の寸法を有する構成部材を得ることができる。また、寸法の異なる分割体を用意し、これらを組み合わせることで、所望の寸法の構成部材を得ることができる。
【００２０】
次に、本実施形態に係る制御盤の製作方法について図１乃至図３を参照して詳細に説明する。図２は図１に示す支柱及び底板の拡大斜視図であり、図３は図１に示す支柱、背面板、及び中板の断面図である。
まず、ストックされている種々の寸法の支柱から所望の寸法を有する支柱を選択し、同一の寸法及び同一の形状の支柱を４本用意する。同様に、ストックされている種々の寸法の天板及び底板から所望の寸法を有する天板及び底板を選択する。背面板、左側板、右側板、及び前面板についても同様に選択する。
【００２１】
図２に示すように、支柱２０の下端部には一対の突出部２０ｂが形成され、底板１６の４つのコーナー部には、上記突出部２０ｂに対応する位置にスリット１６ａが形成されている。上記構成において、まず、支柱２０の突出部２０ｂを底板１６のスリット１６ａに挿入し、支柱２０と底板１６の相対位置を固定する。この状態で、支柱２０と底板１６とを溶接により固定する。同様に、支柱２０の上端部に形成されている突出部２０ａを天板１５のスリット（図示せず）に挿入し、この状態で支柱２０と天板１５とを溶接により固定する。
【００２２】
次に、背面板１７を背面側の２本の支柱２０に当接させ、この状態で、背面板１７を支柱２０に溶接する。なお、この溶接工程においては、支柱２０の全体に亘って溶接を行う必要はなく、数ヶ所程度において溶接を行えばよい。例えば、本実施形態では、支柱２０の上部、中央部、下部の３ヶ所において溶接が施されている。
【００２３】
図３に示すように、中板取付用部材２３の内側（背面側）にはナット２７が予め溶接されている。また、中板２１及び中板取付用部材２３には、ナット２７の位置に対応して通孔２１ａ，２３ａが形成されている。そして、これらの通孔２１ａ，２３ａにボルト２６を挿通し、ボルト２６をナット２７に螺合させる。これにより、中板２１が背面板１７に固定される。なお、中板２１は、インバータ２４やコントローラ２５などの制御機器が予め実装された状態で中板取付用部材２３に組み付けられる。
【００２４】
左側板１８及び右側板１９は、ビス（ねじ）などの締結具（図示せず）により支柱２０に固定される。即ち、左側板１８を構成する分割体１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、支柱２０の長手方向に沿って一列に並べられた状態で、それぞれビスにより支柱２０に固定される。同様に、右側板１９を構成する分割体１９ａ，１９ｂ，１９ｃは、支柱２０の長手方向に沿って一列に並べられた状態で、それぞれビスにより支柱２０に固定される。左前面板２２ａ及び右前面板２２ｂは、図示しないヒンジを介してそれぞれ支柱２０に固定される。このようにして制御盤の製作作業が完了する。
【００２５】
上述したように、予め用意された各構成部材（各パーツ）の中から適切な寸法を有する構成部材を選択することにより、速やかに製作作業を開始することができる。従って、制御盤の製作時間を短縮させることが可能となる。また、従来の制御盤に比べて溶接箇所が少なくて済むため、製作コストを低減させることができる。さらに、左側板１８及び右側板１９はビスにより支柱２０に固定されているので、ビスを外すことにより左側板１８又は右側板１９を制御盤から取り外すことができる。従って、制御盤が完成した後であっても、制御機器の交換作業や配線の接続作業などを容易に行うことができる。
【００２６】
さらに、箱体を各構成部材に分割することにより、塗りむらの少ない塗装を行うことができる。即ち、従来の制御盤では、鋼板を折り曲げることで箱体が形成されるため、箱体の塗装作業は箱体が完成された後に行われていた。しかしながら、このような作業工程では、箱体のコーナー部において塗装の塗りむらが生じるという問題があった。これに対し、本発明では、折り曲げ加工が省略されるので、構成部材を組み立てる前に各構成部材を塗装することができ、これにより、均一な塗装を施すことが可能となる。
【００２７】
なお、本発明は、電動機を制御する制御盤に限らず、他の電気機器を制御する制御盤にも適用することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、天板、底板、背面板、左側板、及び右側板ごとに、これらの各構成部材を予め製作してストックしておくことができる。これにより、制御盤の製作期間を大幅に短縮することができる。また、寸法の異なる構成部材を数パターン予め用意しておけば、所望の寸法を有する制御盤を製作することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、天板、底板、背面板、左側板、及び右側板は、それぞれ支柱に固定されるので、各構成部材同士を接合させることが不要となる。従って、溶接箇所が少なくなり、これにより、制御盤の製作コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る制御盤の分解斜視図である。
【図２】図１に示す支柱及び底板の拡大斜視図である。
【図３】図１に示す支柱、背面板、及び中板の断面図である。
【図４】図４（ａ）は従来の制御盤を示す分解斜視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示す箱体の概略展開図であり、図４（ｃ）は図４（ａ）に示す支柱及び中板の断面図である。
【符号の説明】
１      中板
２      箱体
３      前面板
５      穴
６      カバー板
７，１２，２６    ボルト
８      通気孔
９      台座
１０      支柱
１１，２７      ナット
１５      天板
１６      底板
１７      背面板
１８      左側板
１９      右側板
２０      支柱
２１      中板
２２      前面板
２３      中板取付用部材
２４      インバータ
２５      コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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