(57)【要約】  【課題】  強度が大きくて構成部材の種類が少なく製作コストが少ない筐体構造を提供する。  【解決手段】  筐体１は、上下の天底枠ユニット３と、４本の縦枠４とで構成され、天底枠ユニット３は、天井面または底面を形成する天底枠部３ａと、複数の接続部３ｂとから構成されている。天底枠ユニット３は、４本の横枠６と、４つのガセット７とで構成され、ガセット７は、横枠６の端部に嵌り込んで横枠６どうしを相互に略直角に結合する一対の嵌入部８，９と接続部３ｂとからなり、ガセット７の一対の嵌入部８，９を横枠６の端部に嵌め込むと、４本の横枠６どうしが四角形に結合される。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面または天井面を形成する天底枠部と該天底枠部のコーナー部から該天底枠部と略直角な同一方向へ突出する複数の接続部とからなる天底枠ユニットを構成し、一対の前記天底枠ユニットを、前記接続部どうしが対向する状態で配置し、一対の前記天底枠ユニットの間に複数の縦枠を配置し、該縦枠の両端に前記接続部を嵌合して結合したことを特徴とする筐体構造。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体構造において、前記天底枠ユニットは、前記天底枠部の夫々の辺を構成する横枠と、該横枠どうしを結合するガセットとで構成し、該ガセットは、前記横枠の端部に嵌り込む一対の嵌入部と夫々の前記嵌入部に対して略直角な前記接続部とを、夫々の基端部どうしを相互に結合して一体化したことを特徴とする筐体構造。
【請求項３】
請求項２に記載の筐体構造において、前記横枠は断面形状が略コの字の部材を該コの字の開口部が内側となるように配置する一方、前記嵌入部は断面形状が略コの字であって該コの字の開口部が外側となって前記横枠の内部に嵌り込んでいることを特徴とする筐体構造。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の筐体構造において、前記縦枠の断面形状を略コの字とする一方、前記接続部をパイプ形状に形成したことを特徴とする筐体構造。
【請求項５】
請求項２〜４に記載の筐体構造において、前記横枠の端部のうちの前記縦枠と略直角な部分の端面を、前記横枠の長さ方向に対して略４５度に設定し、前記横枠どうしを略直角に結合したときに前記端面どうしが隙間なく接合されることを特徴とする筐体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体構造に関し、鋼板を折り曲げてできる部材どうしを結合して筐体を構成するものである。
【背景技術】
【０００２】
配電盤や制御盤は、筐体の内部に電気機器を収容して構成される。この筐体の筐体構造としては、従来は以下のようなものがある。
【０００３】
特許文献１に記載の筐体構造は、鋼板を板金加工して折り曲げることにより部品を形成し、該部品を結合して筐体を製作するものである。このような構造では、製作する都度に板金加工が必要になり、納期が短い場合には対応が困難となる。
【０００４】
特許文献２に記載の筐体構造は、一定の断面形状を有する形鋼を溶接結合することにより枠体を形成し、該枠体にパネルを貼着したものである。このような構造では、設計が完了しないと製作が開始できないだけでなく、溶接結合する部分が多くなるので組み立てる場所が限定される。
【０００５】
特許文献３に記載の筐体構造は、ロールフォーミングで枠をパイプ形状に形成し、該枠を複数結合して枠体を作り、該枠体にパネルを結合するものである。枠はストックしておくことも可能であり、筐体を大量生産する場合はよいが、そうでないと効率が悪い。
【０００６】
このほか、特許文献１の筐体構造と特許文献３の筐体構造とを組み合わせた筐体構造として、図１０に示すものがある。上下同一の天底枠ユニット５１は図のように鋼板を折り曲げて箱状に作り、縦枠５３は鋼板をロールフォーミングではないが鋼板を折り曲げて製作するものであり、上下の天底枠ユニット５１を４本の縦枠５３を介して結合することにより筐体５４が構成されている。ここでは、上下の天底枠ユニット５１と縦枠５３とを結合するためのガセットが用いられ、該ガセットは、天底枠ユニット５１に夫々結合されて一体化されている。縦枠５３は予め加工してストックされており、天底枠ユニット５１はその都度設計して加工している。
【０００７】
また、図１１に示すように、筐体の外形寸法の多様性から、異なる長さの横枠に対応できるように、天底板５８には横枠を結合するための多数の孔が設けられ、天底板５８に長さの異なる横枠５６，横枠５７が取り付けられている。なお、５５はガセット、５８ａは開口部である。
【特許文献１】特開２０００−１５２４３０号公報
【特許文献２】特開平７−６７２１９号公報
【特許文献３】特表平１１−５０５９６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、筐体の強度が小さいという問題がある。例えば、図１０に示すものでは、４本の縦枠の断面形状や上下で８本となる横枠部分の断面形状はコの字であり、特に大きな力が加わる天底枠ユニットのコーナー部ではガセットの上方へ立ち上がる部分がＬの字であることから、この部分での強度が小さい。また、コの字形状の部分であって断面二次モーメントが大きく剛性が大きくても、現実にはいろいろな方向から荷重が加わるので、コの字が変形して開き、剛性が小さくなることがある。
【０００９】
そこで本発明は、上記の課題を解決した筐体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、底面または天井面を形成する天底枠部と該天底枠部のコーナー部から該天底枠部と略直角な同一方向へ突出する複数の接続部とからなる天底枠ユニットを構成し、一対の前記天底枠ユニットを、前記接続部どうしが対向する状態で配置し、一対の前記天底枠ユニットの間に複数の縦枠を配置し、該縦枠の両端に前記接続部を嵌合して結合したことを特徴とする。
【００１１】
このような筐体構造では、一対の天底枠ユニットを、接続部を対向させた状態で、上下位置に配置し、一対の天底枠ユニットの間に配置した複数の縦枠の夫々の上下端に、上下の天底枠ユニットの接続部を夫々嵌合させることにより、一対の天底枠ユニットが複数の縦枠を介して結合され、これにより筐体が構成される。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の筐体構造において、前記天底枠ユニットは、前記天底枠部の夫々の辺を構成する横枠と、該横枠どうしを結合するガセットとで構成し、該ガセットは、前記横枠の端部に嵌り込む一対の嵌入部と夫々の前記嵌入部に対して略直角な前記接続部とを、夫々の基端部どうしを相互に結合して一体化したことを特徴とする。
【００１３】
このような筐体構造では、２本の嵌入部どうしを例えば相互に略直角に配置して基端部どうしを結合し、この結合部に、接続部の基端部を結合してガセットを構成する一方、４本の横枠を並べて例えば四角形を構成し、該四角形のコーナー部に前記ガセットを夫々位置し、横枠の夫々の端部に、前記ガセットの嵌入部を嵌合させることにより、４本の横枠が嵌入部を介して結合された天底枠部と、該天底枠部の四隅から天底枠部と略直角に同一方向へ突出する接続部とからなる天底枠ユニットが構成される。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の筐体構造において、前記横枠は断面形状が略コの字の部材を該コの字の開口部が内側となるように配置する一方、前記嵌入部は断面形状が略コの字であって該コの字の開口部が外側となって前記横枠の内部に嵌り込んでいることを特徴とする。
【００１５】
このような筐体構造では、天底枠部を構成する横枠の隣り合うもの同士をガセットを介して結合した状態では、横枠の内部に嵌入部が入り込んでおり、横枠の断面のコの字の開口部と、嵌入部の断面のコの字の開口部とを、お互いに相手の部材が塞ぐことになってパイプ形状になり、その結果として強度が大きくなる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３に記載の筐体構造において、前記縦枠の断面形状を略コの字とする一方、前記接続部をパイプ形状に形成したことを特徴とする。
【００１７】
このような筐体構造では、一対の天底枠ユニットを複数の縦枠を介して結合する際に、縦枠の両端の断面形状が略コの字の部分の内部にパイプ形状の接続部を嵌合させることができ、縦枠と天底枠ユニットとの結合が容易に行える。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項２〜４に記載の筐体構造において、前記横枠の端部のうちの前記縦枠と略直角な部分の端面を、前記横枠の長さ方向に対して略４５度に設定し、前記横枠どうしを略直角に結合したときに前記端面どうしが隙間なく接合されることを特徴とする。
【００１９】
このような筐体構造では、前記横枠の隣り合うものどうしを相互に９０度をなすように接合した場合に、横枠の端部どうしを接合すると、縦枠と略直角な部分の端面が、横枠の長さ方向に対して共に略４５度となっているので、天底枠部のコーナー部での横枠の端面どうしが隙間なく接合され、額縁のコーナー部に類似した接合となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る筐体構造によれば、一対の天底枠ユニットを上下位置に配置し、複数の縦枠の夫々の上下端に、上下の天底枠ユニットの接続部を夫々嵌合させることにより、一対の天底枠ユニットを複数の縦枠を介して結合して筐体を得るので、筐体の製作が容易である。また、天底枠ユニットを構成する横枠の長さや、縦枠の長さを変えるだけで筐体の大きさを自由に変えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明による筐体構造の実施の形態を説明する。
（ａ）実施の形態１
本発明による筐体構造の実施の形態１の斜視図を図１に示す。筐体１は、上部の天底枠ユニット３と、該天底枠ユニット３と同一構成の下部の天底枠ユニット３と、４本の縦枠４と、補強部材５とで構成されている。
【００２２】
天底枠ユニット３の構成を図２に基づいて説明する。天底枠ユニット３は、天井面または底面を形成する天底枠部３ａと、該天底枠部３ａのコーナー部から同一方向へ突出する複数の接続部３ｂとから構成されている。このような天底枠ユニット３を構成する部材を詳細に説明する。前記天底枠ユニット３は、天底枠部３ａの夫々の辺を構成する４本の横枠６と、該横枠６の端部に嵌り込んで横枠６どうしを相互に略直角に結合しかつ天底枠ユニット３と縦枠４とを結合するための４つのガセット７とで構成される。これらの横枠６とガセット７との結合部の分解斜視図を図３に示す。ガセット７に設けられた一対の嵌入部８，９を横枠６の端部に嵌め込んで４本の横枠６どうしが四角形に結合され、天底枠ユニット３が構成されている。
【００２３】
次に、天底枠ユニット３の構成部材である横枠６について説明する。図３に示すように、横枠６は断面形状が略コの字に形成され、上水平部６ａと下水平部６ｂとこれらを繋ぐ鉛直部６ｃとで構成され、下水平部６ｂが上水平部６ａよりも長くなっている。そして、４本の横枠６は、いずれもコの字の開口部が内側となるように配置されている。夫々の横枠６の端部の形状について説明する。図３のように横枠６の端部どうしをガセット７を介して結合し、鉛直部６ｃどうしを突き合わせたときに、接続部３ｂが上水平部６ａを貫通するように、上水平部６ａの端部には正方形の切欠部１０が形成されている。一方、縦枠４と直角な下水平部６ｂには、横枠６の端面どうしの接合部が額縁のコーナー部に類似した接合となるように、横枠６の端面１１は、横枠６の長さ方向に対して略θ=４５度に形成されている。そして、端面１１の２箇所には、半円形の切欠部１１ａが形成されている。
【００２４】
このような横枠６を大量に製作するため、図４に示すように、長尺の板材１３から予め切欠部１０，端面１１，切欠部１１ａを考慮した切断面を有する切除材１２（斜線で表示）を切り取り、折曲線１４，１５に沿って折り曲げることにより上水平部６ａ，鉛直部６ｃ，下水平部６ｂを有する横枠６を得るようにしている。切断後の折り曲げ作業の効率を上げるため、切除材１２と対応する位置に配置したミクロジョイントで板材１３を繋いだ状態で複数の板材１３を同時に曲げて複数の横枠６を同時に得ることができる。本実施の形態のように天底枠部３ａが正方形である場合は同じ長さの横枠６のみを製作することになるが、長方形にしたい場合は横枠６として、長さを異なる２種類のものを製作すればよい。
【００２５】
次に、天底枠ユニット３の構成部材であるガセット７の構成を図５に基づいて説明する。図５（ａ）に示すように、ガセット７は、一対の嵌入部８，９と接続部３ｂとを結合して一体化したものである。嵌入部９について説明する。嵌入部９は、図５（ｂ）に示すように、θ=４５度の角度を有し、円弧状の切り欠き部９ａ，９ｂを有する板材に切断線９ｃを設けた後に、折曲線９ｄ，９ｅに沿って折り曲げることにより形成される。同様にして嵌入部９と対称に嵌入部８を作成する。また、接続部３ｂは、板材の３箇所を折り曲げることにより、断面四角形のパイプ形状に形成する。そして、一対の嵌入部８，９を溶接線９ｅに沿って溶接結合することにより、嵌入部８，９のコの字断面の部分が相互に略直角となるように基端部を結合し、更に切り欠き部９ｂと対応する位置に載せた接続部３ｂの基端部を溶接することにより、嵌入部８，９の双方に対して略直角な接続部３ｂを設け、嵌入部８，９のコの字形断面のコの字の開口部が外側に向いた状態であって、孔１６，１７を有するガセット７を得ることができる。
【００２６】
前記のようにして作られた横枠６を並べて四角形を構成し、当該四角形のコーナー部には夫々ガセット７を配置し、図３に示すように略直角に配置されて対向する横枠６の夫々の端部に一対の嵌入部８，９を嵌め込む。これにより、天底枠部３ａと接続部３ｂとからなる天底枠ユニット３ができる。横枠６と嵌入部８，９との結合には、ボルト，リベット，溶接等が用いられる。横枠６の端部に嵌入部８，９が嵌め込まれた状態では、横枠６は断面形状のコの字の開口部が内側となる一方、嵌入部８，９は断面形状のコの字の開口部が外側となっているので、お互いの開口部を相手の部材が塞いでパイプ形状になっている。このため、大きな力が加わり易い天底枠部３ａのコーナー部では嵌入部８，９と横枠６とが合体してパイプ形状になり、曲げ荷重に対する強度が大きい。なお、図２の下面の孔６ｄおよび、図５（ａ）の孔１６，１７は、筐体１を図示しない台枠に取り付けるためのものである。
【００２７】
次に、縦枠４と補強部材５とについて説明する。図３に示すように縦枠４は、断面形状が略コの字に形成されている。そして、単にコの字のみではなく、コの字の部分に加えて、傾斜部４ａと、他の部品を取り付けるための取付部４ｂとが設けられている。一方、補強部材５は図６に示すように構成されている。図１にも示すように、補強部材５の上部は水平方向へ略９０度だけ折り曲げて曲げ部５ａが形成され、曲げ荷重に対する強度の向上が図られている。そして、両端は一方側と他方側とに交互に折り曲げて、補助取付部５ｂが形成されている。そして、補強部材５の端部近傍が、縦枠４の一方側である取付部４ｂに、図１のように３本のネジ１８を介して結合され、補強部材５の端部が、縦枠４の他方側に、図１のように３本のネジ１９を介して結合されている。このため、縦枠４の高さ方向での補強部材５の位置では、図６に示すように縦枠４が部分的にパイプ形状となって、強度が高くなっている。補強部材５の数は、必要とする強度の大きさに応じて決めることになる。図３に示すように、４本の縦枠４の両端部に前記接続部３ｂを嵌合することにより、上下の天底枠ユニット３，３が４本の縦枠４を介して結合される。
【００２８】
配電盤や制御盤では、筐体を左右方向へ並べて列盤の構成にすることがある。このような場合は、隣り合う筐体どうしの間に仕切板が設けられる。本発明では縦枠４の傾斜部４ａにこの仕切板が取り付けられる。図７に示すように、筐体１が図の上下方向へ並べて列盤が構成されている。筐体１は孔６ｄ，１６に挿通されたネジ３３を介して台枠に結合されており、筐体１のコーナー部には縦枠４が配置されている。そして、筐体１の前面には扉２３が設けられている。筐体１どうしの境界の位置には仕切板２０が設けられ、該仕切板２０は縦枠４の傾斜部４ａに取り付けられている。この仕切板２０の端部は鋭角に曲げられて取付部２０ａが形成されており、取付部２０ａの取付孔と対応する位置には工具孔２０ｂが形成されている。この工具孔２０ｂに挿通させたドライバ２１によりネジ２２を回すことで、仕切板２０が縦枠４の傾斜部４ａに取り付けられている。
【００２９】
一方、参考図として示す図８のように、従来は、斜面部のない縦枠４に仕切板２０を取り付ける場合に、縦枠４に一旦Ｌ字形断面を有する取付金具２４を取り付け、該取付金具２４にネジ２５を介して仕切板２０を取り付けている。本発明では、縦枠４に傾斜部４ａを設けているので、取付金具を介することなく縦枠４に直接に仕切板２０を取り付けることができる。また、従来はリブ出しにより仕切板２０に曲がり防止用のリブ２０ａが形成されているが、本発明では、仕切板２０の端部が鋭角に曲げられて取付部２０ａが形成されていることから、この部分が曲がり防止の機能を有し、リブ出しの必要性がない。
【００３０】
次に、筐体構造の作用を説明する。このような筐体構造では、一対の天底枠ユニット３，３を、接続部３ｂどうしが対向する状態で、上下位置に配置し、一対の天底枠ユニット３，３の間に配置した４本の縦枠４の夫々の上下端に、接続部３ｂを夫々嵌合させることにより、一対の天底枠ユニット３，３を４本の縦枠４を介して結合し、これにより筐体１を得る。
【００３１】
この筐体構造の特徴は、天底枠ユニット３と縦枠４とを結合するだけで筐体１が得られることであり、いずれも平面的なので予め製作してストックしておいても大きなスペースを占有しない。また、横枠６および縦枠４として、略コの字の断面形状を有する部材を用いていて、曲げ加工が容易でないパイプ形状の部材を用いていないが、大きな力が加わる横枠６の両端部はコの字形状の断面を有するガセット７の嵌入部８，９が嵌め込まれていて、２部品でパイプ形状を構成しているので、強度が大きい。
【００３２】
図１からわかるように、横枠６，縦枠４はいずれも断面に少なくともコの字の部分を有することから３方向が閉じている。そして、コの字の開口する部分は内側を向いていて見えないので、外観的に商品価値を下げることはない。そして、大きな力を受けるコーナー部にはガセット７が配置されており、前記のように横枠６の両端は嵌入部８，９が嵌合され２部品でパイプ形状になっており、縦枠４の端部にはガセット７のパイプ形状の接続部３ｂが嵌合されて強度が大きくなっている。
【００３３】
筐体のうちの強度が必要なコーナー部は２部品の組み付けにより断面形状がパイプ形状に形成されており、構成部材を全て溶接によって結合するアングル枠盤のように溶接技能者を必要とせず、製作場所も限定されない。このため、製作コストを低く抑えることが出来る。
【００３４】
本発明では、天底枠部３ａを一体構成物ではなく４つの横枠６で構成している。一体構成物とした場合は、電線貫通用の孔や換気用の孔を形成するために孔抜きをして裁断して捨てていたが、このような材料の無駄がなく、歩留まりが向上する。
【００３５】
このほか、接続部３ｂを除いて他の部材はパイプ形状になっておらず、コの字の部分を有する部材の組み合わせなので、一方側に開口部があり塗装時の塗装たまりが問題とならない。なお、接続部３ｂはパイプ形状ではあるが、全長が短いので、困難を伴うことなく塗装が行える。
（ａ）実施の形態２
本発明に係る筐体構造の実施の形態２における、縦枠の断面図を図９に示す。実施の形態１では、縦枠の断面形状が略コの字であったが、例えばメッキ鋼板などのように表面処理の後処理が不要であれば、汎用型を用いて図９（ａ）のように縦枠２６をパイプ形状に曲げてもよい。但し、ロールフォーミングした縦枠の場合は同時に合わせ部を閉じる溶接を施しているが、汎用型によって製作するのであれば溶接は別行程となり、コストアップの要因となる。そこで、図９のような断面形状の縦枠２６を用いた場合は、縦枠２６に他の板材を取り付けるためのネジを兼用して縦枠２６の合わせ部を結合する。
【００３６】
図９（ｂ）は、筐体の縦枠２６に側面板２７を取り付ける場合であり、ネジ２８によって、縦枠２６に側面版２７を取り付けるだけでなく、このネジ２８によって縦枠２６の合わせ部を結合している。
【００３７】
図９（ｃ）は、筐体の縦枠２６に仕切板２９を取り付ける場合であり、ネジ３０によって、縦枠２６に仕切板２９を取り付け、他のネジ３０によって縦枠２６の合わせ部を結合している。
【００３８】
図９（ｄ）は、補強部材３１の両端をネジ３２を介して縦枠２６に結合したものである。
【００３９】
なお、実施の形態では天底枠部の形状が正方形または長方形の場合について示したが、嵌入部どうしのなす角度を変えることにより三角形，五角形，六角形等の形状にすることができる。また、本発明では上下関係を限定した名称として、天底枠部，天底枠ユニット，横枠，縦枠という名称を用いたが、これらは便宜上の名称であり、天底枠部が筐体の天井面側と底面側に位置する場合だけでなく、正面側と背面側とに位置する場合，左側面側と右側面側とに位置する場合であっても、本発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】筐体構造を示す斜視図（実施の形態１）。
【図２】筐体構造に係り、天底枠ユニットの斜視図（実施の形態１）。
【図３】筐体構造に係り、コーナー部の構成を示す分解斜視図（実施の形態１）。
【図４】筐体構造に係り、横枠の材料取りと折り曲げ部を示す構成図（実施の形態１）。
【図５】筐体構造に用いるガセットに係り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は嵌入部の材料取りを示す平面図（実施の形態１）。
【図６】筐体構造に係り、縦枠と補強部材との関係を示す平面図（実施の形態１）。
【図７】筐体構造に係り、筐体を列盤にして仕切板を設けた部分の近傍の平面図（実施の形態１）。
【図８】比較のために従来の筐体構造に係り、筐体を列盤にして仕切板を設けた部分の近傍の斜視図。
【図９】筐体構造に係り、縦枠の平面図（実施の形態２）。
【図１０】筐体構造を示す斜視図（従来）。
【図１１】筐体構造における天底枠ユニットに係り、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図、（ｃ）は右側面図（従来）。
【符号の説明】
【００４１】
１…筐体
３…天底枠ユニット
３ａ…天底枠部
３ｂ…接続部
４…縦枠
６…横枠
７…ガセット
８，９…嵌入部
【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】
2005259735.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005259735.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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