电气设备壳体及其组装方法与流程

文档序号:19080097发布日期:2019-11-08 22:12阅读:514来源:国知局
电气设备壳体及其组装方法与流程

本发明涉及电气设备壳体及其组装方法,特别是涉及容纳搭载有电气设备的电气设备单元的控制盘或配电盘等中使用的电气设备壳体和这样的电气设备壳体的组装方法。



背景技术:

近年来,对于在大型电力转换设备的配电盘或电梯的控制盘等中使用的电气设备壳体,为了能够承受地震或输送引起的振动,要求高耐振动性、即刚性。为了提高刚性,一般而言,在以往的电气设备壳体中,采用通过焊接对在电气设备壳体中产生大的应力的部位进行连接的方法。

但是,焊接连接要求熟练的技术,因此作业者的人数受限。因此,生产成本容易提高,而且有时交货日期也需要较长时间,成为生产上的缺点。而且,在通过焊接连接的部位接合不充分的状态下进行制造等,从品质的观点来看也会产生问题的事例较多。因此,发明替代焊接的耐振动性高的结构或连接方法是有意义的。

例如,在专利文献1中,提出了收纳库。在该收纳库中,前后端缘分别双重折返而成为柱部的两块侧面板相对配置。在两侧面板的后端的柱部分别连结有背面板的两端。在前端的柱部分别连结有门挡。在两门挡之间配置有门体。通过在收纳库的角落形成柱部,有望提高收纳库的刚性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本实公昭62-12329号公报(实开昭58-12334号公报)



技术实现要素:

发明要解决的课题

如上所述,在电气设备壳体搭载有重量比较大的电气部件。因此,在电气设备壳体中,以更高水准要求针对振动的强度,作为电气设备壳体要求更牢固的结构。

本发明是因这样的开发中的一环而完成的,一个目的在于提供具有更牢固的结构的电气设备壳体,另一目的在于提供这样的电气设备壳体的组装方法。

用于解决课题的手段

本发明的电气设备壳体是容纳电气设备的电气设备壳体,其具备背面板、第1侧面板和第2侧面板、筒状结构体、以及紧固部件。第1侧面板和第2侧面板分别与背面板连接,并且配置成隔开间隔地对置。筒状结构体包括连接背面板与第1侧面板而成的第1筒状结构体。紧固部件紧固筒状结构体。背面板具有背面第1弯折端部。第1侧面板具有第1侧面第1弯折端部。在第1筒状结构体中,背面第1弯折端部与第1侧面第1弯折端部以彼此面接触的方式嵌合。背面第1弯折端部与第1侧面第1弯折端部彼此面接触的部分通过作为紧固部件的第1紧固部件被紧固。

本发明的电气设备壳体的组装方法是上述电气设备壳体的组装方法,具备以下的工序。将第1侧面板安装于背面板。将第2侧面板安装于背面板。在第1侧面板和第2侧面板被安装于所述背面板后,将顶面板以架设在第1侧面板与第2侧面板之间的方式安装于背面板。

发明效果

根据本发明的电气设备壳体,连接背面板与第1侧面板而成的第1筒状结构体中,背面第1弯折端部与第1侧面第1弯折端部以彼此面接触的方式嵌合。该背面第1弯折端部与第1侧面第1弯折端部彼此面接触的部分通过紧固部件被紧固。由此,能够提高电气设备壳体的耐振动性。

根据本发明的电气设备壳体的组装方法,能够组装具有更牢固的结构的电气设备壳体。

附图说明

图1是实施方式1的电气设备壳体的立体图。

图2是该实施方式中示出背面金属板的上部的局部立体图。

图3是该实施方式中示出左侧面金属板的上部的局部立体图。

图4是该实施方式中示出顶面金属板的立体图。

图5是该实施方式中用于说明通过左侧面金属板与背面金属板的嵌合而形成棱柱结构体的局部立体图。

图6是在该实施方式中用于说明通过左侧面金属板与顶面金属板的嵌合而形成棱柱结构体的局部立体图。

图7是该实施方式中图1所示的剖面线vii-vii处的局部剖视图。

图8是该实施方式中图1所示的剖面线viii-viii处的局部剖视图。

图9是该实施方式中示出收纳有电气部件的电气设备壳体的主视图。

图10是该实施方式中示出棱柱结构体和配置于棱柱结构体的配线的局部放大剖视立体图。

图11是该实施方式中图1所示的剖面线xi-xi处的局部剖视图。

图12是该实施方式中示出电气设备壳体的组装步骤的流程图。

图13是该实施方式中示出电气设备壳体的组装步骤的一道工序的局部放大立体图。

图14是该实施方式中示出在图13所示的工序后进行的工序的局部放大立体图。

图15是该实施方式中示出在图14所示的工序后进行的工序的局部放大立体图。

图16是该实施方式中示出在图15所示的工序后进行的工序的局部放大立体图。

图17是实施方式2的电气设备壳体的局部侧视图。

图18是实施方式3的电气设备壳体的与图1所示的剖面线vii-vii对应的剖面线处的局部剖视图。

图19是该实施方式中包括用于说明效果的一部分截面的局部放大俯视图。

图20是实施方式4的电气设备壳体的立体图。

图21是该实施方式中图20所示的剖面线xxi-xxi处的局部剖视图。

图22是该实施方式中第1变形例的电气设备壳体的立体图。

图23是该实施方式中图22所示的剖面线xxiii-xxiii处的局部剖视图。

图24是该实施方式中第2变形例的电气设备壳体的与图22所示的剖面线xxiii-xxiii对应的剖面线处的局部剖视图。

图25是实施方式5的电气设备壳体的立体图。

图26是该实施方式中图25所示的电气设备壳体的分解立体图。

图27是该实施方式中示出基座的结构的局部放大主视图。

图28是该实施方式中示出变形例的电气设备壳体的基座的结构的局部放大主视图。

具体实施方式

在以下的各实施方式中,参照附图,对合适的电气设备壳体进行说明。另外,电气设备壳体的发明并不限于实施方式的电气设备壳体。另外,在本说明书中使用的“宽度”、“进深”以及“高度”与图1所示的“x方向”、“y方向”及“z方向”分别对应。此外,本说明书中使用的“安装密度”是指搭载的电气部件相对于电气设备壳体的最外形尺寸的体积比例。

实施方式1.

对实施方式1的电气设备壳体进行说明。如图1所示,电气设备壳体1具备顶面金属板3、背面金属板5、左侧面金属板7、右侧面金属板9、基座11。电气设备壳体1除此之外还具备前门(未图示)和中板27a、27b(参照图9)。在电气设备壳体1的内侧,沿着拐角形成有筒状的棱柱结构体31、32、33、34、35、36作为筒状结构体。另外,棱柱结构体31对应于第1筒状结构体,棱柱结构体33对应于第2筒状结构体。

在电气设备壳体1内安装有印刷基板、触头、电抗器以及半导体装置等各种电气部件25(参照图8)。如后所述,各电气部件25通过期望的配线电连接。

顶面金属板3、背面金属板5、左侧面金属板7、右侧面金属板9以及基座11是以铁为主要成分的钢板,例如,由热浸镀锌钢板或彩涂钢板等形成。另外,作为顶面金属板3等的材料,并不限于这些材料,例如,可以使用铝系的合金或其他的金属材料。

接下来,对形成电气设备壳体1的顶面金属板3、背面金属板5以及左侧面金属板7等的结构进行说明。

图2中示出背面金属板5的上部分的立体图。如图2所示,在背面金属板5中,设置有左侧弯折端部5a和右侧弯折端部5b。左侧弯折端部5a与背面第1弯折端部对应。左侧弯折端部5a与右侧弯折端部5b在x轴方向上隔开距离,分别与z轴方向大致平行地延伸。

在左侧弯折端部5a中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xz平面平行的部分,进而,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分。在与yz平面平行的部分,沿z轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。

同样地,对于右侧弯折端部5b,也从与xz平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xz平面平行的部分,进而,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分。在与yz平面平行的部分,沿z轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。

此外,在背面金属板5的上端部中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与xy平面平行的部分。在与xy平面平行的部分,沿x轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。另外,例如,与xy平面等平行的部分及x轴正方向等语句是在为了便于说明而确定了“x方向”、“y方向”及“z方向”的基础上得到的,并不意味着数学上严密的关系。包括了含有制造上的误差等,而且乍一看就能够识别出其形状的形状。在以下的说明中也同样如此。

图3中示出左侧面金属板7的上部分的立体图。如图3所示,在左侧面金属板7中,设置有里侧弯折端部7a和上侧弯折端部7b。里侧弯折端部7a与第1侧面第1弯折端部对应。在里侧弯折端部7a中,从与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与zx平面平行的部分,从该与zx平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与yz平面平行的部分。在与yz平面平行的部分,沿z轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。

在上侧弯折端部7b中,从与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xy平面平行的部分,从该与xy平面平行的部分弯折(z轴正方向)成与yz平面平行的部分,进而,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xy平面平行的部分。在与xy平面平行的部分,沿x轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。另外,对于右侧面金属板9,设置有同样的弯折端部。

图4中示出顶面金属板3的立体图。如图4所示,在顶面金属板3中,设置有左侧弯折端部3a和右侧弯折端部3b。左侧弯折端部3a及右侧弯折端部3b各自与顶面弯折端部对应。左侧弯折端部3a与右侧弯折端部3b沿x轴方向隔开距离,分别与y轴方向大致平行地延伸。

在左侧弯折端部3a中,从与xy平面平行的部分弯折(z轴负方向)成与yz平面平行的部分,从与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xy平面平行的部分,成为相对于顶面金属板3的折返。在与xy平面平行的部分,沿y轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。

在右侧弯折端部3b中,从与xy平面平行的部分弯折(z轴负方向)成与yz平面平行的部分,从与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xy平面平行的部分,成为相对于顶面金属板3的折返。在与xy平面平行的部分,沿y轴方向彼此隔开间隔地形成有紧固部件用孔17。

接下来,对基于顶面金属板3、背面金属板5及左侧面金属板7等的电气设备壳体1的组装结构进行说明。

如图5所示,以使左侧面金属板7的里侧弯折端部7a与背面金属板5的左侧弯折端部5a嵌合的方式组合,由此形成图1所示的棱柱结构体31。在棱柱结构体31中,里侧弯折端部7a中的与yz平面平行的部分和左侧弯折端部5a中的与yz平面平行的部分配置成重叠。此外,同样地,通过使右侧面金属板(未图示)的里侧弯折端部与背面金属板5的右侧弯折端部5b组合,形成图1所示的棱柱结构体32。

而且,如图6所示,通过使左侧面金属板7的上侧弯折端部7b与顶面金属板3的左侧弯折端部3a嵌合,形成图1所示的棱柱结构体33。在棱柱结构体33中,上侧弯折端部7b中的与xy平面平行的部分和左侧弯折端部3a中的与xy平面平行的部分配置成重叠。此外,同样地,通过使右侧面金属板(未图示)的上侧弯折端部与顶面金属板3的右侧弯折端部3b嵌合,形成图1所示的棱柱结构体34。这样,通过在电气设备壳体1内形成棱柱结构体31、32、33、34,提高了作为电气设备壳体1的骨架的刚性。

对于棱柱结构体,更为详细地进行说明。图7中,作为一例,示出包括棱柱结构体31的一部分截面。如图7所示,在棱柱结构体31中,左侧面金属板7的里侧弯折端部7a中的与yz平面平行的部分和背面金属板5的左侧弯折端部5a中的与yz平面平行的部分配置成接触并重叠。在与yz平面平行的部分彼此重叠的区域中形成有紧固部件用孔17。

通过在紧固部件用孔17中贯穿插入紧固部件15(15a、15b),里侧弯折端部7a与左侧弯折端部5a被紧固。紧固部件15a从电气设备壳体1的外侧向棱柱结构体31的内侧贯穿插入,来紧固里侧弯折端部7a与左侧弯折端部5a。紧固部件15b从电气设备壳体1的内侧向棱柱结构体31的内侧贯穿插入,来紧固里侧弯折端部7a与左侧弯折端部5a。

作为紧固部件15,例如可以应用铆钉或螺钉等。在螺钉的情况下,若在筒状的棱柱结构体31等的内侧插入螺栓那样的雌侧部件,则难以组装。因此,优选在位于棱柱结构体31等的内侧的金属板部分设置螺丝攻(日语:タップ)等。

里侧弯折端部7a中的与yz平面平行的部分和左侧弯折端部5a中的与yz平面平行的部分面接触,该面接触的部分通过紧固部件15紧固。由此,在施加有振动等使棱柱结构体31变形的载荷的情况下,只要紧固部件15不断裂,棱柱结构体31就会被保持。

例如,像以往的收纳库那样,特别是未通过紧固部件紧固的情况下,若在棱柱结构体31作用有y方向的力或扭转方向的力,则里侧弯折端部7a与左侧弯折端部5a从彼此嵌合的状态起,一方相对于另一方脱离,不能够保持作为棱柱结构体31的形态。

在该电气设备壳体1中,里侧弯折端部7a与左侧弯折端部5a嵌合并彼此面接触的部分通过紧固部件15紧固,由此在施加有使棱柱结构体31变形的载荷的情况下,能够利用紧固部件15承受该载荷,能够保持作为棱柱结构体31的形态。此外,像以往的电气设备壳体那样,与仅通过嵌合而形成的柱部相比,能够抑制棱柱结构体31在加速度大的振动下断裂。

作为紧固部件,即使在仅将紧固部件15a及紧固部件15b中的任意一方紧固的情况下,也能够保持作为棱柱结构体31的形态。但是,针对y方向的力或扭转方向的力,为了可靠地保持棱柱结构体31的形态,优选通过紧固部件15a及紧固部件15b这两者进行紧固。

此外,棱柱结构体31中的彼此对置的部分通过紧固部件15a和紧固部件15b来紧固,由此能够使作用于紧固部件15a、15b的载荷分散。由此,作为棱柱结构体31可以承受的载荷更大,能够使电气设备壳体1的耐振动性提高。

此外,在棱柱结构体31等中,考虑组装作业时的作业性,紧固部件15沿z轴方向大致等间隔地配置,该间隔为50mm~300mm左右。另外,紧固部件15的配置方法并不限于等间隔地配置。例如,在事先判明了载荷局部集中等的情况下,通过在该部位集中地配置紧固部件15,能够使作用于紧固部件15的载荷分散,能够使电气设备壳体1的耐振动性进一步提高。

而且,棱柱结构体31等为筒状,由此,如图7所示,在棱柱结构体31等内容纳有对电气部件之间进行电连接的配线19。另外,对于配线19,根据电气设备壳体1内部的电气部件的安装状态,可以配置,也可以不配置。

图8中示出包括棱柱结构体31的其他局部截面。如图8所示,在筒状的棱柱结构体31的内侧,配线19被捆束部件21捆束在背面金属板5的左侧弯折端部5a。所谓捆束部件21,可以应用例如捆扎件(日文:インシュロック)、由金属或树脂构成的带状物体。

另外,在图8中示出了通过使捆束部件21贯穿背面金属板5的左侧弯折端部5a而固定配线19的状态,但也可以通过使捆束部件21贯穿左侧面金属板7的里侧弯折端部7a来固定配线19。此外,也可以不使捆束部件21贯穿左侧弯折端部5a或里侧弯折端部7a,仅在棱柱结构体31的内侧利用捆扎部件束缚配线19。

图9中示出电气设备壳体1内的电气部件25a、25b的配置的一例。如图9所示,在电气设备壳体1内配置有中板27a和中板27b。在中板27a配置有电气部件25a。在中板27b配置有电气部件25b。电气部件25a例如是电抗器。电气部件25b例如是由印刷基板、半导体模块、翅片或风扇构成的半导体装置。另外,电气部件25a配置于中板27a,电气部件25b配置于中板27b,但电气部件25a及电气部件25b也可以分别固定于背面金属板5。

在棱柱结构体31中,在区域d1和区域d2安装有连接部件23。连接部件23对配置在棱柱结构体31的内侧的配线19和与电气部件25a、25b连接的配线进行电连接。

对于连接部件23及其周边结构,例举区域d1,更详细地进行说明。如图10所示,在背面金属板5的左侧弯折端部5a中的与xz平面平行的部分设置有孔部。在该孔部安装并固定有连接部件23。配置在棱柱结构体31的内侧的配线19的一端侧与连接部件23电连接。此外,在连接部件23连接有例如从电气部件25b延伸的配线。从电气部件25b延伸的配线相对于连接部件23,例如像连接器或适配器那样以能够插拔的方式连接。

在图9所示的区域d2中,也固定有连接部件。借助该连接部件,配线19的另一端侧与从电气部件25a延伸的配线连接。另外,图10所示的配线的根数(4根)为一例,不限于该根数。此外,主要以棱柱结构体31为例进行了说明,但对于棱柱结构体32,也具备与棱柱结构体31同样的结构。

接下来,对于棱柱结构体33进行说明。如图11所示,在棱柱结构体33中,与棱柱结构体31同样地,通过紧固部件15紧固。棱柱结构体33沿y轴方向延伸。在筒状的棱柱结构体31的内侧配置有配线19。配线19与连接部件23(参照图10)连接。对于棱柱结构体34(参照图1),也具备与棱柱结构体33同样的结构。除了棱柱结构体31、32,还形成有棱柱结构体33、34,由此与像以往的电气设备壳体那样仅形成有沿z轴方向延伸的柱部的情况相比,能够提高前后左右方向或扭转方向的耐振动性。

此外,通过研究棱柱结构体33、34的形成方法(配置结构),能够使电气设备壳体1的长期可靠性提高。例如,在棱柱结构体33中,存在顶面金属板3与左侧面金属板7的对接面。在上述的电气设备壳体1中,以该对接面并非构成在电气设备壳体1的顶面侧,而是构成在左侧面侧的方式,来形成棱柱结构体33。假设将对接面形成在顶面侧,则水分或灰尘等积存在对接面,顶面金属板3、左侧面金属板7或紧固部件15发生腐蚀的可能性高。

如图6所示,在上述电气设备壳体1中,以顶面金属板3的弯折端部覆盖左侧面金属板7的上侧弯折端部7b的方式安装,由此,能够避免腐蚀的发生。对于棱柱结构体34,也与棱柱结构体35同样地能够避免腐蚀的发生。

从防水、耐水的观点来说,紧固部件用孔17可能成为浸水路径,但基本上用紧固部件15堵塞紧固部件用孔17,因此难以成为设计上问题。在要求高耐水性的电气设备中,紧固部件15使用采用了防水垫圈的螺钉或防水铆钉即可。

另外,对棱柱结构体31~34进行了说明,但对于图1所示的棱柱结构体35、36也具备同样的结构。通过使基座11的左侧弯折端部与左侧面金属板7的下侧弯折端部嵌合,形成棱柱结构体35。棱柱结构体35通过紧固部件被紧固。通过使基座11的右侧弯折端部与右侧面金属板9的下侧弯折端部嵌合,形成棱柱结构体36。棱柱结构体36通过紧固部件被紧固。

安装于电气设备壳体1的电气部件25配置在固定在电气设备壳体1内的中板27之上的情况多。通过将成为中板27的金属板固定于棱柱结构体31和棱柱结构体32,能够利用棱柱结构体31、32支承电气部件的重量。而且,由于利用形成中板27的金属板连接棱柱结构体31与棱柱结构体32,具有能够使电气设备壳体1内的宽度方向的刚性提高的优点。即,在电气设备壳体1中,在高度方向(z轴方向)上形成有棱柱结构体31、32,在进深方向(y轴方向)上形成有棱柱结构体33、34、35、36,棱柱结构体31与棱柱结构体32通过中板27连接,由此电气设备壳体1的刚性显著提高,能够确保高耐振动性。

接下来,对上述的电气设备壳体1的组装步骤(组装方法)进行说明。在上述的电气设备壳体1中,构成6个棱柱结构体31、32、33、34、35、36。由此,通过按正规的组装步骤组装,能够高精度地组装电气设备壳体1。图12中示出组装步骤的流程图。

首先,在步骤s1中,进行左侧面金属板向背面金属板的安装。如图13所示,在背面金属板5的左侧弯折端部5a嵌入左侧面金属板7的里侧弯折端部7a。接下来,将左侧面金属板7利用多个紧固部件15(参照图7)固定于背面金属板5。此时,若在使背面金属板5平躺于地板的状态下作业,则能够高效地进行作业。

接下来,在步骤s2中,与步骤s1同样地,进行右侧面金属板向背面金属板的安装。如图13所示,在背面金属板5的右侧弯折端部5b嵌入右侧面金属板9的里侧弯折端部9a。接下来,将右侧面金属板9利用多个紧固部件15固定于背面金属板5。步骤s1和步骤s2的顺序可以颠倒。

接下来,在步骤s3中,进行顶面金属板向背面金属板的安装。如图14所示,通过使顶面金属板3从电气设备壳体1的前方侧向后方滑动,顶面金属板3的左侧弯折端部3a被嵌入到左侧面金属板7的上侧弯折端部7b,并且顶面金属板3的右侧弯折端部3b被嵌入到右侧面金属板9的上侧弯折端部9b。接下来,如图15所示,将顶面金属板3利用多个紧固部件15(参照图1)固定于左侧面金属板7和右侧面金属板9。步骤s3和步骤s4的顺序可以颠倒。

接下来,在步骤s4中,进行基座向背面金属板的安装。与步骤s3同样地,如图16所示,将基座11固定于背面金属板5。接下来,在步骤s5中,进行中板等向背面金属板的安装。如图9所示,以架设在左侧面金属板7与右侧面金属板9之间的方式,安装中板27a和中板27b。而且,安装前门(未图示)。这样,电气设备壳体1完成组装。

(效果)

由背面金属板5、左侧面金属板7、右侧面金属板9形成筒状的棱柱结构体31~34等,在该棱柱结构体31~34等的内侧(内部)收纳配线19,由此具有以下的5个优点。

第一点的效果是不使用焊接就能够形成(构成)电气设备壳体1。在以往的电气设备壳体中,以提高耐振动性为目标,在施加过大的载荷的部位使用了连接强度高的焊接。然而,由于焊接连接需要熟练的技术,难度也高,因此存在制造工序花费时间的问题。相对于以往的电气设备壳体,在上述的电气设备壳体1中,由背面金属板5、左侧面金属板7、右侧面金属板9形成筒状的棱柱结构体31~34等。通过利用紧固部件15紧固该棱柱结构体31~34,形成电气设备壳体1的骨架。其结果是,作为电气设备壳体1,耐振动性充分提高。

此外,在电气设备壳体1中,在图1所示的z轴方向上,从电气设备壳体1的内部和外部配置多个紧固部件15,当被振动时,能够利用这些紧固部件15使振动引起的应力分散,因此断裂的可能性降低。由此,在上述的电气设备壳体1中,与以往的使用焊接而构成的电气设备壳体相比,具有不使耐振动性下降就能够使制造工序时间缩短的效果。

第二点的效果是由于能够使电气设备壳体1内的安装密度提高,能够使电气设备壳体1更小型化。在以往的收纳库那样的结构中,柱部的内部只是空洞,从安装电气设备的观点来看造成了浪费。在上述的电气设备壳体1中,通过将配线19收纳在筒状的棱柱结构体31等的内部,能够利用在棱柱结构体31等的内部产生的空洞作为安装区域(空间),因此在电气设备壳体1内不形成浪费的区域(空间)就能够安装电气部件25。由此,电气设备壳体1能够小型化。

第三点的效果是能够使电气设备壳体1内的温度下降,能够使安装在电气设备壳体1内的电气部件25的故障风险降低。在以往的电气设备壳体中,由于在壳体内配置有配线,配线的发热被释放到壳体内。在上述的电气设备壳体中,配线19配置在筒状的棱柱结构体31等的内部,与电气设备壳体1内的空间隔开,因此从配线19产生的热不会被释放到电气设备壳体1内。由此,能够抑制电气设备壳体1内的温度上升,能够抑制作为安装在电气设备壳体1内的电气部件25的、例如印刷基板或半导体模块等对热敏感的部件的温度上升。即,通过抑制电气部件25的驱动时的温度上升,能够降低故障风险。

第四点的效果是能够减少与配线19相关的噪声。在以往的电气设备壳体中,由于在壳体内配置有配线,配线有可能产生和接收噪声。因此,需要另外安装减少噪声的影响的部件。在上述的电气设备壳体1中,配线19收纳在由金属板形成的筒状的棱柱结构体31等的内部,因此配线19难以产生和接收噪声。由此,也不需要安装噪声对策部件,能够实现部件成本的下降及组装工序的简化,能够使电气设备壳体1的制造成本削减。

第五点的效果是维护性有望提高。在必须对电气设备壳体1定期地进行维护的情况下,通过缩短维护时间,削减了人工费。在以往的电气设备壳体中,由于在壳体内配置有配线,当更换维护部件时,更换部件与配线干涉,作业变得困难,维护所需要的时间可能变长。在上述的电气设备壳体1中,配线19收纳在筒状的棱柱结构体31等内,当更换部件时,不会与配线19干涉。由此,维护变容易,维护时间缩短,结果能够削减人工费。

实施方式2.

在前述的电气设备壳体1中,对紧固部件15沿着z轴方向呈直线状地配置的情况进行了说明(参照图5、图7)。在实施方式2中,对紧固部件的配置图案的变形进行说明。

图17中示出电气设备壳体1的左侧面金属板7中的背面侧的上部。如图17所示,在电气设备壳体1中,紧固部件15沿z轴方向彼此隔开间隔地呈交错状配置。通过将多个紧固部件15呈交错状地配置,能够使在绕z轴旋转的方向上电气设备壳体1振动时产生的应力分散到多个紧固部件15。由此,与前述的电气设备壳体1的情况相比,能够提高针对该电气设备壳体1的振动的共振频率。即,能够提高电气设备壳体1的刚性,从而能够使电气部件等的故障风险降低。

另外,在图17中,示出了从左侧面金属板7的外侧安装的紧固部件15(15a)(参照图7),但对于从电气设备壳体1的内侧安装的紧固部件15b(参照图7),也呈交错状配置。在yz平面观察时,紧固部件15a与紧固部件15b的交错状配置的图案的相位相同的情况下和相反的情况下,得到的效果是相同的。

此外,对于紧固棱柱结构体32的紧固部件,也与棱柱结构体31的紧固部件15同样地呈交错状配置。而且,对于分别紧固棱柱结构体33和棱柱结构体34的紧固部件15(参照图11),也呈交错状地配置。通过将这些紧固部件呈交错状地配置,能够使在绕y轴旋转的方向上电气设备壳体1振动时产生的应力分散到多个紧固部件15。

实施方式3.

在前述的各电气设备壳体中,对棱柱结构体的截面形状为大致正方形的情况进行了说明。在实施方式3中,对棱柱结构体的截面形状的变形进行说明。

图18中示出棱柱结构体31与其周边的截面结构。图18是与图1所示的剖面线对应的剖面线处的剖视图。如图18所示,在电气设备壳体1的内部,通过组合左侧面金属板7的里侧弯折端部7a与背面金属板5的左侧弯折端部5a,形成棱柱结构体31。棱柱结构体31的与xy平面平行的截面形状为梯形。

在左侧面金属板7的里侧弯折端部7a中,从与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与zx平面平行的部分,从该与zx平面平行的部分向y轴正方向呈锐角地弯折。在背面金属板5的左侧弯折端部5a中,从与xz平面平行的部分向y轴正方向呈钝角地弯折,从该呈钝角地弯折的部分弯折(x轴负方向)成与xz平面平行的部分,并且,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分。

棱柱结构体31通过使左侧面金属板7的里侧弯折端部7a与背面金属板5的左侧弯折端部5a嵌合而形成。在棱柱结构体31中,配置成里侧弯折端部7a中的与yz平面平行的部分和左侧弯折端部5a中的与yz平面平行的部分重叠,里侧弯折端部7a中的呈锐角弯折的部分与左侧弯折端部5a中的呈钝角弯折的部分重叠。彼此重叠的部分通过紧固部件15紧固。

里侧弯折端部7a中的呈锐角弯折的部分的角度为70°~89°左右。左侧弯折端部5a中的呈钝角弯折的部分的角度为91°~110°左右。呈锐角弯折的部分的角度与呈钝角弯折的部分的角度之和为180°。锐角(钝角)的角度值不限于该范围的角度,但若进一步减小锐角的角度,则里侧弯折端部7a的弯曲加工变困难,因此优选为不妨碍弯曲加工的角度。

(效果)

在上述的电气设备壳体1中,配置成里侧弯折端部7a中的呈锐角弯折的部分与左侧弯折端部5a中的呈钝角弯折的部分重合。因此,在作业人员正对背面金属板5进行组装作业的情况下,在呈锐角弯折的部分与呈钝角弯折的部分重叠的部分的紧固部件用孔17中插入紧固部件15来紧固时的可视性大幅度提高。由此,与组装图1所示的电气设备壳体1的情况相比,能够使组装作业需要的时间缩短,能够进一步实现制造成本的削减。

此外,在以下的情况下,能够使棱柱结构体的刚性保持高刚性。在对棱柱结构体31等紧固紧固部件15的情况下,例如如图1所示,在棱柱结构体31等的面的中央附近(宽度方向的中央附近)排列紧固部件15能够保持较高的刚性。

然而,在截面形状为大致正方形的棱柱结构体31等中,在紧固紧固部件15的工具的宽度比棱柱结构体31等的宽度大的情况下,估计不能组装电气设备壳体。例如,在使用枪形状的铆钉紧固工具、或电动螺丝刀等尖端形状的工具的情况下,工具或作业者的手与构成棱柱结构体31等的金属板干涉,估计不能组装电气设备壳体。在这样的情况下,通过使紧固部件15从棱柱结构体31等的宽度方向的中心附近偏移,则能够组装,但是担心棱柱结构体31等的刚性下降。

在上述的电气设备壳体1中,例如,棱柱结构体31的与xy平面平行的截面形状为梯形。因此,如图19所示,能够确保工具40与背面金属板5的距离大。由此,能够将紧固部件15设置在棱柱结构体31的宽度方向的中央附近,能够使棱柱结构体31的刚性保持高刚性。

实施方式4.

在实施方式4中,对背面金属板具有棱柱结构体的电气设备壳体进行说明。

如图20所示,在电气设备壳体1中,背面金属板5构成为包括左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c。左侧背面金属板6a与背面板第1部对应,中央背面金属板6b与背面板第2部对应。在该背面金属板5形成有棱柱结构体37和棱柱结构体38。棱柱结构体37通过组合左侧背面金属板6a与中央背面金属板6b而形成。棱柱结构体38通过组合中央背面金属板6b与右侧背面金属板6c而形成。另外,对于除此以外的结构,与图1等所示的电气设备壳体1同样,因此对同一部件标注同一标号,除了必需的情况,不重复其说明。

对棱柱结构体37和棱柱结构体38的组装结构进行说明。如图21所示,通过使左侧背面金属板6a的右侧弯折端部6ab与中央背面金属板6b的左侧弯折端部6ba嵌合,形成棱柱结构体37。右侧弯折端部6ab与背面第2弯折端部对应,左侧弯折端部6ba与背面第3弯折端部对应。此外,通过使中央背面金属板6b的右侧弯折端部6bb与右侧背面金属板6c的左侧弯折端部6ca嵌合,形成棱柱结构体38。

另外,作为形成于背面金属板5的棱柱结构体,不限于棱柱结构体37、38,通过使背面金属板以进一步嵌合的方式组合,能够形成更多的棱柱结构体。

(效果)

在上述的电气设备壳体1中,在背面金属板5形成有棱柱结构体37、38。由此,与未形成棱柱结构体37、38的情况相比,相应地,能够提高电气设备壳体1的刚性。

此外,通过变更中央背面金属板6b的宽度(x轴方向的长度)、顶面金属板3的宽度及基座11的宽度,能够容易变更电气设备壳体1的宽度。换言之,不变更左侧面金属板7、右侧面金属板9、左侧背面金属板6a、右侧背面金属板6c的尺寸,就能够变更电气设备壳体1的宽度。由此,能够与安装在电气设备壳体1内的电气部件25的输出容量对应地容易变更电气设备壳体1的大小。

此外,特别是在要求大型化的电气设备壳体的情况下,通过使用左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c作为背面金属板5来形成棱柱结构体37、38,能够进一步提高电气设备壳体1的刚性。由此,与仅使用图1所示的背面金属板5作为背面金属板5的情况相比,能够提高电气设备壳体1的耐振动性。

此外,在要求大型化的电气设备壳体中,背面金属板5由左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c构成,由此与仅使用图1所示的背面金属板5的情况相比,能够减小左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c各自的大小。由此,能够抑制背面金属板5的采购成本,并且还能够实现交货期的缩短。

此外,如上所述,在必须与电气部件的输出对应地变更电气设备壳体1的尺寸的情况下,仅变更中央背面金属板6b、顶面金属板3及基座11各自的大小即可。即,通过预先计划性地制造出左侧面金属板7、右侧面金属板9、左侧背面金属板6a及右侧背面金属板6c,只要与电气部件的各容量带的订单对应地制造中央背面金属板6b、顶面金属板3及基座11,就能够制造电气设备壳体1。

由此,关于电气设备壳体1的制造,能够进行所谓的大规模定制生产,能够在短交货期内制造具有与电气部件中要求的各种电输出带对应的各种大小的电气设备壳体1。此外,由于不需要设计与各容量带对应的电气设备壳体1,能够使设计成本降低。

(第1变形例)

对第1变形例的电气设备壳体进行说明。

如图22所示,在电气设备壳体1中,背面金属板5构成为包括左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b以及右侧背面金属板6c。左侧背面金属板6a与背面板第1部对应,右侧背面金属板6c与背面板第2部对应,中央背面金属板6b与背面板第3部对应。在该背面金属板5形成有棱柱结构体39。棱柱结构体39与第4筒状结构体对应。棱柱结构体39通过组合左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c而形成。另外,对于除此以外的结构,与图1等所示的电气设备壳体1相同,因此对同一部件标注同一标号,除了必需的情况,不重复其说明。

对棱柱结构体39的组装结构进行说明。

如图23所示,在左侧背面金属板6a中,设置有右侧弯折端部6ab。右侧弯折端部6ab与背面第2弯折端部对应。在右侧弯折端部6ab中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xz平面平行的部分。

在右侧背面金属板6c中,设置有左侧弯折端部6ca。左侧弯折端部6ca与背面第3弯折端部对应。在左侧弯折端部6ca中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴正方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xz平面平行的部分。

在中央背面金属板6b中,设置有左侧弯折端部6ba和右侧弯折端部6bb。在左侧弯折端部6ba中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xz平面平行的部分。在右侧弯折端部6bb中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xz平面平行的部分。在配置了中央背面金属板6b的状态下,弯折(y轴负方向、y轴正方向)成与yz平面平行的部分的部分以接近左侧背面金属板6a与右侧背面金属板6c接触的部分的方式弯折。

左侧背面金属板6a与右侧背面金属板6c配置成右侧弯折端部6ab中的与yz平面平行的部分和左侧弯折端部6ca中的与yz平面平行的部分接触。彼此接触的与yz平面平行的部分通过紧固部件15紧固。而且,中央背面金属板6b配置成,中央背面金属板6b中的与xz平面平行的部分和左侧背面金属板6a及右侧背面金属板6c中的与xz平面平行的部分接触。彼此接触的与xz平面平行的部分通过紧固部件15紧固。

中央背面金属板6b在利用紧固部件15紧固左侧背面金属板6a和右侧背面金属板6c后被安装。此时,将中央背面金属板6b从左侧背面金属板6a和右侧背面金属板6c的上端侧嵌入,并使中央背面金属板6b向下滑动,由此能够顺畅地形成棱柱结构体39。

(第2变形例)

对第2变形例的电气设备壳体进行说明。

如图24所示,在电气设备壳体1中,背面金属板5构成为包括左侧背面金属板6a、中央背面金属板6b及右侧背面金属板6c。特别是在中央背面金属板6b中,设置有左侧弯折端部6ba和右侧弯折端部6bb。在左侧弯折端部6ba中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴负方向)成与xz平面平行的部分。在右侧弯折端部6bb中,从与xz平面平行的部分弯折(y轴负方向)成与yz平面平行的部分,从该与yz平面平行的部分弯折(x轴正方向)成与xz平面平行的部分。

此处,在配置了中央背面金属板6b的状态下,中央背面金属板6b中的弯折(y轴负方向、y轴正方向)成与yz平面平行的部分的部分以远离左侧背面金属板6a与右侧背面金属板6c接触的部分的方式弯折。即,中央背面金属板6b以向外侧打开的方式弯折。另外,对于除此以外的结构,与图23所示的电气设备壳体1相同,因此对同一部件标注同一标号,除了必需的情况,不重复其说明。

在第2变形例的电气设备壳体1中,中央背面金属板6b的左侧弯折端部6ba与右侧弯折端部6bb以向外侧打开的方式弯折。左侧弯折端部6ba与右侧弯折端部6bb通过所谓的帽形弯曲加工而形成。由此,作为弯曲加工,能够通过比较容易的加工来形成中央背面金属板6b,能够有利于削减组装成本,从而,能够有利于削减电气设备壳体1的制造成本。

实施方式5.

在实施方式5中,对电气设备壳体中的基座结构的变形的一例进行说明。

在容纳在电气设备壳体1内的电气设备中存在要求高耐振动性的电气设备。在容纳这样的电气设备的情况下,通过使电气设备壳体的基座的部分成为更牢固的结构,能够满足其要求规格。特别是对受到地震等振动频率为1hz~15hz左右的地面摇晃的情况下产生的一阶模态振动具有较高的效果。

图25中示出电气设备壳体1的立体图。图26中示出电气设备壳体的分解立体图。如图25和图26所示,电气设备壳体1的基座11由基座11a、基座11b、基座11c及基座11d构成。基座11a与基座11b分别沿x轴方向延伸,在y轴方向上隔开间隔地安装。基座11c和基座11d分别沿y轴方向延伸,在x轴方向上隔开间隔地安装。

基座11a、基座11b、基座11c以及基座11d分别被进行钣金加工。在基座11a和基座11b中,第2部分从在z轴方向上具有宽度且沿x轴方向延伸的第1部分的z轴方向的下端部向y轴方向(正)弯折,并且,第3部分从z轴方向的上端部向y轴方向(正)弯折。第2部分和第3部分各自在y轴方向上具有宽度,且沿x轴方向延伸。在基座11a和基座11b各自的x轴方向的正侧的端部和负侧的端部分别设置有切除部。

在基座11c(11d)中,第2部分从在z轴方向上具有宽度且沿y轴方向延伸的第1部分的z轴方向的下端部向x轴方向(正(负))弯折,并且,第3部分从z轴方向的上端部向x轴方向(正(负))弯折。第2部分和第3部分各自在x轴方向上具有宽度,且沿y轴方向延伸。

在基座11a和基座11b各自的x轴方向负侧的端部的切除部安装有基座11c。基座11a及基座11b与基座11c通过紧固部件15c(参照图27)固定。在基座11a和基座11b各自的x轴方向正侧的端部的切除部安装有基座11d。基座11a及基座11b与基座11d通过紧固部件(未图示)固定。

通过组合基座11c与左侧面金属板7的下侧弯折端部7c,形成棱柱结构体35a。在形成棱柱结构体35a时,为了避免基座11a及基座11b各自的切除部与左侧面金属板7的下侧弯折端部7c干涉,下侧弯折端部7c的y轴方向正侧的端部和负侧的端部被切除。

通过组合基座11d与右侧面金属板9的下侧弯折端部9c,形成棱柱结构体36a。在形成棱柱结构体36a时,为了避免基座11a和基座11b各自的切除部与右侧面金属板9的下侧弯折端部9c干涉,下侧弯折端部9c的y轴方向正侧的端部和负侧的端部被切除。

在与地面(未图示)接触的基座11a和基座11b各自的第2部分形成有孔。通过使地脚螺栓(未图示)贯穿插入该孔,电气设备壳体1固定于地面。在背面金属板5的下端部设置有下侧弯折端部5d。下侧弯折端部5d被夹入基座11a与地面之间,利用地脚螺栓(未图示)等通过共同紧固而固定。通过这样做,基座11a与背面金属板5牢固地紧固于地面,因此电气设备壳体1整体的刚性提高。

图27中放大示出棱柱结构体35a的部分。如图27所示。在与地面接触的基座11c、11d的第2部分的下侧,通过使用沉头形状的紧固部件15c,地面与紧固部件15c不会干涉,能够稳定地设置电气设备壳体1。对于棱柱结构体36a的部分(未图示)也同样如此。另外,在使用圆头形状的紧固部件15d的情况下,可以在地面设置容纳紧固部件15d的圆头部分的凹部。

(变形例)

在上述的电气设备壳体中,例举了基座11a和基座11b各自的第2部分位于基座11c和基座11d各自的第2部分之上的配置关系。在变形例的电气设备壳体中,如图28所示,作为棱柱结构体35b,可以设为基座11c和基座11d各自的第2部分位于基座11a和基座11b各自的第2部分之上的配置关系。这种情况下,在将基座11a和基座11b固定于地面时,能够无间隙地设置。由此,能够容易进行电气设备壳体1的固定作业。

另外,在各实施方式中所说明的电气设备壳体可以根据需要进行各种组合。

这次公开的实施方式为例示,并不限定于此。本发明并非上述所说明的范围,而是由权利要求的范围表示,并且旨在包括与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有变化。

实施方式1包括以下的方式。

(附记1)

一种电气设备壳体的组装方法,该电气设备壳体具备:

背面板,其具有配置成彼此对置的背面第1弯折端部第1部和背面第1弯折端部第2部;

顶面板,其具有配置成彼此对置的顶面第1弯折端部和顶面第2弯折端部;

第1侧面板,其具有与所述背面第1弯折端部第1部连接的第1侧面第1弯折部、以及与所述顶面第1弯折端部连接的第1侧面第2弯折端部;以及

第2侧面板,其具有与所述背面第1弯折端部第2部连接的第2侧面第1弯折端部、以及与所述顶面第2弯折端部连接的第2侧面第2弯折端部,

所述电气设备壳体的组装方法包括以下工序:

以使所述第1侧面第1弯折端部与所述背面第1弯折端部第1部面接触的方式,将所述第1侧面板与所述背面板连接;

以使所述第2侧面第1弯折端部与所述背面第1弯折端部第2部面接触的方式,将所述第2侧面板与所述背面板连接;以及

在将所述第1侧面板及所述第2侧面板与所述背面板连接后,将所述顶面板以架设在所述第1侧面板与所述第2侧面板之间的方式安装于所述背面板。

(附记2)

根据附记1所述的电气设备壳体的组装方法,其中,

在将所述顶面板安装于所述背面板的工序中,通过使所述顶面板向所述背面板滑动,从而以使所述顶面第1弯折端部与所述第1侧面第2弯折端部面接触并且使所述顶面第2弯折端部与所述第2侧面第2弯折端部面接触的方式,将所述顶面板安装于所述背面板。

产业上的利用可能性

本发明被有效利用于容纳电气部件等的电气设备壳体。

标号说明

1:电气设备壳体;3:顶面金属板;3a:左侧弯折端部;3b:右侧弯折端部;5:背面金属板;5a:左侧弯折端部;5b:右侧弯折端部;5c:梯形弯折端部;5d:下侧弯折端部;6a:左侧背面金属板;6b:中央背面金属板;6c:右侧背面金属板;6ab:右侧弯折端部;6ba:左侧弯折端部;6bb:左侧弯折端部;6ca:左侧弯折端部;7:左侧面金属板;7a:里侧弯折端部;7b:上侧弯折端部;7c:下侧弯折端部;9:右侧面金属板;9a:左侧弯折端部;9b:右侧弯折端部;9c:下侧弯折端部;11、11a、11b、11c、11d:基座;15、15a、15b、15c、15d:紧固部件;17:紧固部件用孔;19、19a、19b:配线;21:捆束部件;23:连接部件;25、25a、25b:电气部件;27、27a、27b:中板;31、32、33、34、35、35a、35b、36、36a、37、38、39:棱柱结构体;d1、d2:区域。

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