(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される大径穴と小径孔と有し、前記大径穴が筐体内に向かって広がるテーパ状に形成され、前記小径孔が前記大径穴の小径部に連接されるとともに前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とする制御ボックス。
【請求項２】
複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される穴に挿通される通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される穴より小径の通気孔を前記支柱内側に複数個形成するとともに、前記通気孔が前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とする制御ボックス。
【請求項３】
複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成されるねじ穴に螺合する通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される通気孔の裏側の回りに空気対流部を有するように形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されていることを特徴とする制御ボックス。
【請求項４】
前記壁板の一部に開口部が形成され、前記開口部に別の単ボックスとの連結通路を構成する接続通路体が配設されることを特徴とする請求項１，２又は３のいずれかに記載の制御ボックス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に工作機械に使用される制御ボックスに関し、さらに、複数に小型化される制御ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、工作機械等に使用される制御ボックスは、工作機械の仕様に合わせて都度その大きさが決められ設計されるように専用化されている。そして設計された従来の制御ボックスは、１個の大型の筐体に形成され、筐体内に電源部回路・制御部回路・操作部回路等が収納されそれぞれ配線作業が行なわれていた。また、ボックスは、縦方向あるいは横方向に配置されたＬ形の支柱と、それぞれの支柱間に掛け渡され固着された鉄板とを備えて構成され、天井部の上面に取り付けられた吊りボルトにクレーン等のフックが係止されることによって所定の場所に搬送されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の制御ボックスは、仕様に合わせてその都度設計されるため、設計にかかる時間コストが膨大になり、設計された制御ボックスも例えば仕様変更があったり、製作ミスがあるとその修正時間や修正費が大きくなるばかりでなく、納期を短縮するために多種類の部品在庫を必要としなければならない。
【０００４】
また、従来の制御ボックスは１個の筐体に形成されるため、重量が大きくなるとともに実際に設置されるスペースが大きくなり、機械のレイアウトに影響を及ぼしてしまう。
【０００５】
さらに、１個の大型のボックスを製作する場合に、その作業費に手間がかかるとともに、ボックスが製作された後配線作業が行なわれるので、配線作業の条件も悪くなり作業費が大きくなる。
【０００６】
しかも、電源部回路・制御部回路・操作部回路が１個の筐体内に収納されているため、使用時、特に、電源部回路から発生する熱によりボックス内の温度が上昇し、制御部回路に異常を起こしかねない。
【０００７】
この発明は、上述の課題を解決するものであり、第１の目的は、ユニット化して規格化することによって、半製品の在庫を最小限に持ち、設計・製作が仕様に即座に対応できるようにすることであり、第２の目的は小型化して制御ボックスを分散することによって、省スペース化を図ることができることであり、第３の目的はボックス内の温度上昇を防止するとともに、発熱の多い電源部回路の熱を伝導しにくくすることであり、上記の目的を達成できる制御ボックスを提供することである。
【０００８】
【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、
複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される大径穴と小径孔と有し、前記大径穴が筐体内に向かって広がるテーパ状に形成され、前記小径孔が前記大径穴の小径部に連接されるとともに前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とするものである。
【０００９】
またこの制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成される穴に挿通される通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される穴より小径の通気孔を前記支柱内側に複数個形成するとともに、前記通気孔が前記支柱内に向かって上方に角度を有して形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されることを特徴とするものである。
【００１０】
また、この制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成される制御ボックスであって、
前記単ボックスが、かど部に立設されるパイプ状の支柱と前記支柱間を接続する壁板とを含んで筐体に構成され、
前記支柱が前記壁板の上方に配置される天井板と下方に配置される床板より外方に突出する突起部を有するとともに前記支柱の筐体外下部に、外部から前記支柱内に向かって配設される通気手段を備え、
前記通気手段が、前記支柱の壁に形成されるねじ穴に螺合する通気部材であって、前記通気部材が、外方部側に形成される通気孔の裏側の回りに空気対流部を有するように形成され、
前記支柱の突起部に、別の単ボックスと接続可能な接続体が嵌入可能に配設されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、好ましくは、前記壁板の一部に開口部が形成され、前記開口部に別の単ボックスとの連結通路を構成する接続通路体が配設されることを特徴としている。
【００１３】
【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。
【００１４】
実施形態の制御ボックス１は、図１〜３に示されるように、ユニット化された単ボックス２が組み合わせられて構成されている。単ボックス２は、図２に示されるように、単ボックス２の角部に角パイプで形成される４本の支柱２１と、４本の支柱間２１に前後、左右に取り付けられる鉄製の側板２２、２３、２４、２５と、上面に取り付けられる鉄製の天井板２６と、下面に取り付けられる鉄製の床板２７と、を有して筐体に形成されている。４本の支柱２１はアルミニウム製等の軽量の材料で形成され、天井板２６及び床板２７より外方に突出するように形成される突起部２１ａ・２１ｂを有し、支柱２１の下部側の突起部２１ｂには、外方から支柱２１内に向かって３箇所の通気孔３１が形成されている。また、側板２２・２４は正面に対して左右両側にそれぞれ配置され、必要に応じて別の単ボックス２と電線を通過させるための開口窓が明けられる。側板２３は単ボックス２の後側に配置され、側板２５は単ボックス２の前面に位置される。側板２５には一方が蝶番で取り付けられている開閉ドア２５ａが配置され単ボックス２内を開閉する。天井板２６は外周部が下方に屈折され側板の上面間を塞ぐように形成され、床板２７は外周部が上方に屈折され側板の下面間を塞ぐように形成され、いずれも必要に応じて別の単ボックス２と電線を通過させる開口窓が明けられる。また、図３のように、いずれの側板も両端面が内側に屈折していてその屈折面の外側に支柱２１が接合され接着剤及びボルトによって固定されている。
【００１５】
制御ボックス１は、図１のように、電源部回路用単ボックス２Ａの上方に接続体４及び電線を通過させるための接続通路体６を介して操作部回路用単ボックス２Ｂが載置され、電源部回路用単ボックス２Ａの隣に電線を通過させるための接続通路体６を介して制御部回路用単ボックス２Ｃが配置されている。
【００１６】
接続体４は、図４に示されるように、段付きの角パイプ状に形成され中央部４ａの全周面が上部４ｂ・下部４ｃより、支柱の２１の肉厚分外方に突出している。そして、上部４２・下部４３の対向する外周面間の寸法は、支柱２１の内周面間の寸法より僅かに小さく形成されているため、接続体４は支柱２１の内周に嵌入可能に形成されることになる。そして、この接続体４の下部４ｃが、電源部回路用単ボックス２Ａの４本の支柱２１の上部突起部２１ａに嵌入され、接続体４の上部４ｂに、操作部回路用単ボックス２Ｂの下部突起部２１ｂが嵌入されることによって、電源部回路用単ボックス２Ａに操作部回路用単ボックス２Ｂが載置されることになる。さらに、電源部回路用単ボックス２Ａと操作部回路用単ボックス２Ｂとの間に、後述詳細の接続通路体６が取り付けられる。
【００１７】
接続通路体６は、図５に示されるように、矩形のパイプ状に形成される両フランジ部６ａ・６ａと胴体部６ｂとを有し、両フランジ部６ａ・６ａが２個の単ボックス２間に取り付けられるように形成されている。なお、接続通路体６の形状は上記に限るものではない。
【００１８】
図１によれば、接続通路体６は、電源部回路用単ボックス２Ａの上方と右方の２箇所に取り付けられる。上方においては、電源部回路用単ボックス２Ａの天井板２６と操作部回路用単ボックス２Ｂの床板２７との間に、それぞれの板に形成される電線通路開口部２６ａ・２７ａに対向するように接続通路体６のそれぞれのフランジ部６ａが取り付けられ、右方においては、電源部回路用単ボックス２Ａの側板２４に形成される電線挿通用開口部２４ａに対向するように、一方のフランジ部６ａが取り付けられ、制御部回路用単ボックス２Ｃの側板２２に形成される電線挿通用開口部２２ａに対向するように、他方のフランジ部６ａが取り付けられる。これによって電源部回路用単ボックス２Ａと制御部回路用単ボックス２Ｃが組み付けられることになり、操作部回路用単ボックス２Ｂを含めて制御ボックス１が組み付けられる。
【００１９】
それぞれの単ボックス２内には、それぞれの回路が予め配線されていて、それぞれの単ボックス間（電源部回路用単ボックス２Ａと操作部回路用単ボックス２Ｂ間、電源部回路用単ボックス２Ａと制御部回路用単ボックス２Ｃ間）は接続通路体６内に電線が通過され、それぞれの単ボックス２が組み付けられた後接続される。
【００２０】
なお、電源部回路用単ボックスと操作部回路用単ボックスを１個の単ボックスにまとめることもできる。この場合制御部回路用単ボックスの上方に接続体４を介して電源部回路・操作部回路用単ボックスを載置するようにすればよい。
【００２１】
支柱２１の下部に形成される通気孔３１は、本形態においては、それぞれの支柱２１の下部突起部２１ｂの左右方向の外側から支柱２１内に向かって形成されている。詳細は図６に示されるように、通気孔３１は、突起部２１ｂの一方の壁２１ｃに、壁２１ｂの中央部から外部に向かって広がるテーパ状の大径穴３１ａと、大径穴３１の小径部に連接される小径孔３１ｂと、を有し、小径孔３１ｂは、水平方向に対して、支柱２１内に向かって約３５°上方に傾斜して形成されている。外部から入り込む空気が、大径穴３１ａから小径孔３１ｂに吸入されて支柱２１内に流れ、約３５°の上方への傾斜を有する小径孔３１ｂの形成によって、空気は、支柱内２１の下部から上部へ流れることになる。上記の傾斜角３５°、が、実験結果により空気の流れを発生するのに最適であることが明らかになっている。
【００２２】
なお、支柱２１内の上部に、接続体４との干渉を妨げない位置において、小型のファンを配置すれば空気の流れはさらに良好になる。
【００２３】
４本の支柱内に空気が流れることによって冷却効果を生じせしめ、かつ、アルミニウム製の支柱２１と鉄製の側板２２・２３・２４・２５及び天井板２６・床板２７の異質金属接合による熱伝導比効果でボックス内の温度上昇を防止することができる。
【００２４】
通気孔は上記の形態に限るものでなく、他にも適応できる。図７は、樹脂成型され内部に通気孔が形成される通気部材３３を、支柱２１の下部突起部２１ｂの左右方向外側の壁２１ｃに形成された矩形の開口部２８ａに挿通した状態を示している。通気部材３３は、壁２１の外側面に当接する矩形のフランジ部３３ａと、開口部２８ａに挿通される本体部３３ｂと、本体部３３ｂから支柱２１内に約３５°上方に向かって形成される矩形の通気孔形成部３３ｃからなり、通気孔形成部３３ｃには、上下方向に３段の矩形の通気孔３３ｄが形成されている。また、フランジ部３３ａと本体部３３ｂの内部には大孔の通気孔３３ｅが形成されている。これによって、前述の実施形態と同様の作用及び効果を達することができる。
【００２５】
図８は、さらに別の形態の通気部材３６を示すものであり、中空状の丸形に形成される通気部材３６は、支柱２１の下部突起部２１ｂの左右方向外側の壁２１ｃに形成される雌ねじ２８ｂに螺合される段付きニップル３７と、段付きニップル３７の外側大径部の雄ねじ部３７ａに螺合される中空の本体部３８と、から構成されている。本体部３８の先端部に形成される通気孔３８ａは本体部３８の内方に向かって突起し、通気孔３８ａの内部裏側回りに空気が対流できるように凹状の空気対流室３８ｂが形成される。この形態では、通気孔３８ａの孔径は、段付きニップル３７の内部通路孔３７ｂの孔径より小さく形成され、本体部３８内の空気対流室３８ｂで空気が対流し支柱２１内への流れを発生させる。
【００２６】
また、図９に示されるように、支柱２１の下部突起部２１ｂに、一方の面に縦方向に複数の長穴３９ａが形成され、他方の面に横方向に複数の長穴３９ｂが形成されるようにして通気孔３９を設けるようにしてもよい。
【００２７】
いずれの場合においても、前述のように小型のファンを配設することによって空気を積極的に流すこともできる。
【００２８】
このように形成される単ボックス２は、組み立てられたボックス自体、あるいはボックスを構成するそれぞれの部品等を規格化されることができ、予め在庫として所有しておくことができる。そして電源部回路や操作部回路をそれぞれの単ボックス内に予め配線しておくことも可能である。そして、単ボックス２を、接続体４あるいは通路体６を使用することによって、仕様に応じていくつでも組み合わせることができる。その際、発熱が大きい電源部回路用単ボックスをできるだけ制御部回路用単ボックスと離れるようにすれば熱を伝導しにくくなる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、制御ボックスは、複数の単ボックスが組み合わせられて構成されるものであり、
前記単ボックスを構成するパイプ状の支柱が天井板・床板より突出し、前記支柱の上部あるいは下部に接続体を介して別の単ボックスを組み付けることができるとともに、パイプ状の支柱内を通気手段によって通気させるように構成されている。そのため、制御ボックスを小型にして分散できる。このことは単ボックス自体あるいは単ボックスを構成する各部品の規格化が可能となり、在庫管理や設計・製作時間の短縮またコスト低減につながるとともに、省スペース化を図ることができる。
【００３０】
また、支柱内を通気させることによってボックス内の温度上昇を防止でき、単ボックスの分散化も含めて、特に発熱の多い電源部からの制御部への熱伝導を少なくできる。このことは制御異常を起こしにくい。
【００３１】
さらに、それぞれの単ボックス間に接続通路体を取り付ければ、前記単ボックス間に電線を通過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よる制御ボックスの中央断面図
【図２】図１の単ボックスの全体斜視図
【図３】同平面断面図
【図４】図１における接続体の斜視図
【図５】図１における接続通路体の斜視図
【図６】図１における支柱に形成される通気孔の詳細を示す断面図
【図７】同通気部材の詳細を示す断面図
【図８】別の形態における通気部材の詳細を示す断面図
【図９】別の形態における通気孔を示す図
【符号の説明】
１…制御ボックス
２…単ボックス
４…接続体
６…接続通路体
２１…支柱
２１ａ…突起部
２２、２３、２４、２５…側板（壁板）
２６…天井板（壁板）
２７…床板（壁板）
３１、３９…通気孔（通気手段）
３３、３６…通気部材（通気手段）
【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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