专利名称：配电设备用箱体的制作方法
技术领域：
本发明涉及受变电设备用配电设备箱体的结构。
图28是日本发明专利公开1985年第131005号公报所叙述的现有的金属板装配方式的配电箱，分别在上板500、底板501的侧部配置侧板502、503，用螺栓紧固而形成箱体。另外，504、505是安装在上述箱体内的隔板与辅助隔板。图29表示装配成该箱体的状态。在这种结构中，由于是用螺栓507将折弯成凸肩状的对接部506紧固的结构，故对接部506的刚性较弱，在将设备安装在内部后的状态下，一旦将箱体的上部吊起，箱体就容易变形，从而存在着需要吊起用的特殊工具的问题。另外，由于因内部电弧产生时内压的上升而在铆钉的轴向作用了较大的力，故存在着有可能将铆钉部破坏的问题。
此外，图30表示使骨架构件508组合成框架用焊接形成箱体509的例子。该例子的问题点，与作为日本发明专利公开1985年第131005号公报的现有的问题点已被指出的相同，存在着有必要依次进行冲洗、涂敷及干燥且作业连续、大量花费作业时间并使制造设备大型化的问题。另外，在焊接结束后，在等待涂敷、装配的状态下，如图31所示，存在着在工厂内需要宽大的保管场所510的问题。
如上所述的现有的配电设备用箱体，在金属板组合方式中，由于是使折弯成凸肩状的对接部506对接并用螺栓紧固的结构，故对接部506的刚性低，有因配电设备装配后吊起而使箱体变形之虞，且存在着因发生事故时内部电弧产生的内压而可能损坏箱体的问题。另外，在焊接方式中，由于焊接、涂敷、保管等作业是连续的，故作业需花费很多时间，并由于在组装成箱体后，为进行涂敷、保管，故存在着使制造设备大型化、需宽大的保管场所的问题。
为解决上述存在问题，本发明的目的在于，提供一种装配容易且高强度的配电设备用箱体。
为达到上述目的，本发明的配电设备用箱体，系将上板、底板做成截面为字状，在其内面部，抵接有两侧折弯成加强部的一对侧板的上下端部，并将相互之间紧固。
此外，在上述箱体的前面或后面，将上板、底板与一对侧板的相互之间予以连接、固定地配置镜框状板。
此外，在各板相互之间的抵接部设置卡合部，以使板抵接面的方向不偏地进行临时固定并用紧固构件紧固。
此外，卡合部做成圆锥状凹凸部的组合，在圆锥状凹凸部的中心设置孔并用紧固构件紧固。
另外，将上板、底板做成截面为字状，在其内面部，抵接有两侧折弯成加强部的一对侧板的上下端部，同时，在使侧板的上下端部接触上板、底板的平面部内面的状态下，将上板、底板与侧板相互之间紧固。
另外，将上板、底板做成截面为字状，在其内面部，抵接有两侧折弯成加强部的一对侧板的上下端部，在将相互之间紧固构成箱体后，两侧侧板用设备放置框进行连接、固定。
另外，侧板系由两侧部大致平行配置的加强部和与该加强部大致呈直角正交并对加强部予以连接的连接部所构成，且其由1块板的坯料整体切制而成。
附图的简单说明
图1是表示本发明实施例1主箱体的立体图。
图2使表示本发明实施例1配电设备的侧面剖视图。
图3是表示本发明实施例1配电设备箱体的侧视图。
图4是表示本发明实施例1主箱体的立体图。
图5是表示本发明实施例1主箱体的侧板的立体图。
图6是表示本发明实施例1主箱体的镜框状板的立体图。
图7是沿图4中D-D线的剖视图。
图8是沿图4中E-E线的剖视图。
图9是沿图4中F-F线的剖视图。
图10是沿图4中G-G线的剖视图。
图11是沿图5中H-H线的剖视图。
图12是沿图5中J-J线的剖视图。
图13是沿图6中K-K线的剖视图。
图14是沿图6中L-L线的剖视图。
图15是沿图4中M-M线的剖视图。
图16是沿图4中L-L线的剖视图。
图17是沿图4中P-P线的剖视图。
图18是沿图4中Q-Q线的剖视图。
图19是沿图4中R-R线的剖视图。
图20是沿图4中S-S线的剖视图。
图21是沿图4中T-T线的剖视图。
图22是图19～图21中X部的详细图。
图23是表示本发明实施例2的设备放置框安装状态的立体图。
图24是表示图23设备放置框外观的立体图。
图25是沿图23中U-U线的剖视图。
图26是表示本发明实施例3卡合部的立体图。
图27是表示本发明实施例1的部件存放状态的立体图。
图28是表示现有的配电设备箱体的结构图。
图29是表示图28装配状态的立体图。
图30是表示现有箱体的焊接结构的立体图。
图31是表示图30箱体的存放状态的立体图。
实施例1图2是表示本发明实施例1使用箱体后的配电设备的侧视图。图中，配电设备的箱体，包括放置主电路设备的主箱体1；放置显示器、继电器等(未图示)的控制箱2；对从外部引入的电缆3予以放置的电缆箱4，在图2中各箱体分成F、A、B。另外，在本例中，F侧是配电设备的前面侧，B侧是后面侧。
箱体装配后，在主箱体上一并使用设备放置安装用的辅助骨架构件5、6、7、8来安装变流器9、10及设备放置框11、12。另外，在主箱体1的中央部，向图2中进深方向配置有3根母线导体13，通过连接导体13而将母线1、设备放置框11的绝缘套管14、变流器9、10及电缆3连接。另外，15是放置在设备放置框内的引出式断路器。
图3是为容易把握上述图2说明的箱体概念仅将各箱体抽出所表示的箱体的侧视图。另外，图中点划线表示各部件相互之间组合位置。图中5～8是装配主箱体1后、在主箱体1的两侧面部安装的设备放置安装用的辅助骨架构件。而16是底座，将主箱体1、控制箱2及电缆箱4的下部连接。
图1是图3所示的主箱体1的立体图。图中，20是上板，21是底板，22是左侧板，23是右侧板，24是镜框状板。侧板22、23的上端，与截面大致呈字状的上板20的折弯部(加强部)20f、20g(参照图4)的内侧抵接，并在系紧部25的位置紧固。另外，侧板22、23的下端，与截面呈字状的底板21的折弯部内面侧抵接，并在系紧部26的位置紧固。此外，镜框状板24与侧板22、23一样，分别与上板20、底板21的折弯部内面侧抵接，并在系紧部27、28的位置紧固。又，如后所述，为阻止向板面方向的相对移动，在上述系紧部25、26、27、28卡合的状态下，用紧固构件牢固地予以紧固。
图4是表示主箱体1与构成其的的上板20及底板21安装成立体图状态的图。另外，点划线表示各部件相互之间的组合位置。在本实施例中，在上板20的两侧向主箱体1的前后方向延长而形成折弯部(加强部)20f、20g，以使上板20的截面大致呈字状。另外，作为配线用电缆(未图示)通过箱体部用，在上板20的两侧部只留有成为箱体的梁的部分，并设有开口部20a、20b。结果，大致平行形成的上板20的两侧的梁部分用与其大致直角相交的形式配置的连接部20c、20d、20e来连接。另外，这里所述的梁，是指在上板20的两侧部向箱体前后方向延长设置的柱状物，图4中是包含折弯部(加强部)20f、20g及弯入部20h(参照图8)且截面呈字状(不同于上述的字状截面)的部分(权利要求7中称为框部)。另外，连接部20e折弯成截面呈字状，以加强弯曲强度。
由于上板由1块的坯料(铁板)冲裁(或用激光加工去除)开口部20a、20b而成，故两侧的梁部与连接部20c、20d、20e连成一体。因此，由于梁部与连接部20c、20d、20e的结合部坚固地保持直角度，故虽然粗看上板20是棒材的集合体，容易看到变形，但作为上板20能保持规定的形状。因此，在装配时的操作过程中，还起到梁部相互之间的规定位置不会变形的效果。另外，当用焊接将连接部20c、20d、20e与梁部连接时，对于各自的部件制作、零件备齐、焊接、校直等需要较多的作业时间，但若由1块板用切出方法(冲压、激光切割等)来制作的话，就不需那些时间，起到可大幅度缩短制作时间的效果。
此外，当使用涂敷钢板时，切割、弯曲后就不用涂敷，起到更可缩短制作时间的效果。
在本实施例中，在底板21的两侧形成折弯部(加强部)21a、21b并截面大致呈字状地使其向主箱体1的前后方向延长。在底板面上不特意设置开口部，而在贯通图2所示的电缆3的部分设置有切口21c。另外，在底板21的前面部，形成截面大致是字状且向两侧方向延长的加强部21f。
此外，系紧部25(上板20与侧板22、23的系紧部)、系紧部26(底板21与侧板22、23的系紧部)、系紧部27(上板20与镜框状板24的系紧部)及系紧部28(底板21与镜框状板24的系紧部)形成后述的卡合部，这里，在使两方的被紧固构件(上板20与侧板22等)卡合后，用铆钉等紧固构件紧固。
图5是图4所示的侧板22及侧板23的立体图。在将外周部折弯成L字状而形成加强部(侧向前侧折弯部22a、侧向后侧折弯部22b、上折弯部22c、下折弯部22d)的同时，与上板20相同，由1块板的坯料(铁板)用冲裁方法(或激光切割)形成作业用孔22e、22f。结果，连接部22g与两侧的加强部大致呈直角状态相交，且在操作过程中也使两侧的加强部坚固地保持成规定的角度。另外，系紧部25、26与上板相同，形成后述的卡合部。
图6是图4所示的镜框状板24的立体图。该板也与上板20、底板21一样，由1块板切出，并用冲压方法(或激光切割)制作成规定的形状。为使该镜框状板24的两侧的截面也呈L字状，将端部折弯，并向镜框状板24的上下方向延长而形成折弯部(加强部)24a、24b。另外，在从箱体的前面侧看的场合，两侧部的上下方向的侧缘板24e、24f、上部的上缘板24c、下部的下缘板24d一体地组合成镜框状板。如图1所示，由于该镜框状板24在对上板20、底板21、侧板22、23予以连接后的状态下被固定，故在对箱体横方向作用了扭转力或歪斜力的情况下，该镜框状板就与这些力相抗衡，从而可防止箱体的变形(扭转、歪斜)。
图7是向图4中D-D方向看的上板20的剖视图。此外，20j、20k是与侧板23组合用的切口。在侧板22一侧也设有同样的切口。另外，20m是与镜框状板24组合用的切口。
图8是向图4中E-E方向看的上板20的剖视图。此外，上板20的两侧折弯成L字状而形成如上所述的加强部，但在本例中，又在内侧设置弯入部20h，仅看单个加强部，则截面大致呈字状。这种方法使上板20的整体弯曲强度提高，并具有可用于安装在箱体内的各种构件的安装之优点，但也可无弯入部20h。
图9是向图4中F-F方向看的底板21的剖视图。另外，21e、21f是与侧板23组合用切口。在侧板22一侧也设有同样的切口。此外，21g是与镜框状板24组合用的切口。
图10是向图4中G-G方向看的底板21的剖视图。另外，底板21的两侧折弯成L字状而形成如上所述的加强部21a、21b，但在本例中，又在内侧设置弯入部21d，仅看单个加强部，则截面大致呈字状。这种方法使底板21的整体弯曲强度提高，并具有可用于安装在箱体内的各种构件的安装之优点，但也可无弯入部21d。
图11是向图5中H-H方向看的侧板22的剖视图。
图12是向图5中J-J方向看的侧板22的剖视图。22a是折弯部(加强部)，且比安装设备放置框11用的另一端长。另外，图中中间部是图示省略的意思，用点划线表示。
图13是从图6中K-K方向看的镜框状板24的剖视图。
图14是从图6中L-L方向看的镜框状板24的剖视图。另外，镜框状板24的两侧折弯成L字状而形成如上所述的加强部24a、24b，但在本例中，又在内侧设置弯入部24g，仅看单个加强部24a或24b，截面大致呈字状。这种方法使镜框状板24的整体弯曲强度提高，并具有可用于安装在箱体内的各种构件的安装之优点，但也可无弯入部24g。
图15是将图4中M-M部分剖切而表示上板20与侧板22的组合状态的剖视图。图中，20f是将上板20的端部折弯成直角的加强部，且其内面部与侧板22的外侧面部抵接。22c是侧板22的上端部的折弯部(加强部)，且其上面处于与上板20内面大致抵接的位置，但考虑到图22后述的卡合部的实际制造尺寸误差，可设有稍许的间隙。
图16是将图4中N-N部分剖切而表示底板21与侧板22的组合状态的剖视图。图中，21a是将底板21的端部折弯成直角的加强部，且其内面部与侧板22的外侧面部抵接。22d是侧板22的下端部的折弯部(加强部)，且其下面处于与底板21内面大致抵接的位置，但考虑到图22后述的卡合部的实际制造尺寸误差，可设有稍许的间隙。
图17是将图4中P-P部分剖切而表示上板20与镜框状板24的组合状态的剖视图。图中，20e是上板20前面侧的连接部，且其内面部与镜框状板24的上缘板24c抵接。27是系紧部，兼作图22后述的卡合部。另外，考虑到制作误差，使上板20的顶棚部的下面与镜框状板24的上端具有稍许的间隙。
图18是将图4中Q-Q部分剖切而表示底板21与镜框状板24的组合状态的剖视图。图中，21f是底板21前面侧的加强部，且其前面侧与镜框状板24的下缘板24d抵接。28是系紧部，兼作图22后述的卡合部。
图22是表示图19～图21中X部的系紧部(图4中是25～28)的剖视图。图中，29是在一方的板上形成的圆锥状的凹部，30是在另一方的板上形成的圆锥状的凸部。凸部30嵌入凹部29，以紧贴状态卡合着圆锥面。在凹部29与凸部30组合的状态下，用贯通凹部29与凸部30中心轴附近的铆钉31紧固。另外，31a是铆钉头，31b是铆钉脚的塑性变形部。
作用于配电设备箱体的力主要是运送时的向上吊力、放置设备类的负荷传递力及内部爆发时的膨胀力3种，若做成本发明的箱体结构，则由于作用于该系紧部上的力被变换到两方的板偏向面方向(用箱体来说，上下、前后或该合成方向)的方向，故这种力通过卡合部的圆锥面而从一方的板传递到另一方的板上。而卡合面若是圆锥状，则产生向板的厚度方向的分力，但增大了卡合部的紧固力，且通过减小圆锥面的倾斜角而减小板的厚度方向的分力，并将作用于铆钉31轴向的力控制在允许值内。
另外，通过用紧固构件(铆钉31等)对由凹部29与凸部30构成的卡合部的中心附近加以紧固，可牢固地紧固上述的圆锥面(卡合面)即分力产生源，且可对在紧固构件的轴向所产生的分力控制在最小限度。如图22所示，当卡合部与系紧部不是同一位置时，作用于紧固构件轴向的分力就稍许再大一些。
另外，作为紧固构件而例举了使用铆钉31的例子，但使用螺栓也可获得同样的效果。
图19是将图4中R-R部分剖切而表示上板20与镜框状板24的组合、紧固状态的剖视图。图中，27是系紧部，31是铆钉。系紧部27的详细结构如图22所示，使镜框状板24的折弯部24a与上板20的折弯部20f的内面抵接，且在使凹状卡合部29与凸状卡合部30卡合的状态下用铆钉31紧固。
图20是将图4中S-S部分剖切而表示上板20与侧板22的组合、紧固状态的剖视图。使侧板22与上板20的折弯部20f的内面抵接，且在使凹状卡合部29与凸状卡合部30卡合的状态下用铆钉31紧固。
图21是将图4中T-T部分剖切而表示底板21与侧板22的组合、紧固状态的剖视图。使侧板22与底板21的折弯部21a的内面部抵接，且在使凹状卡合部29与凸状卡合部30卡合的状态下用铆钉31紧固。
采用如此结构，即使例如因配电设备内的事故产生内部电弧而使内压上升，由于上板20、底板21、侧板22、23的两侧的加强部刚性较高，故板面不会折弯，可将内压产生的负荷传递到端部的安装部。此外，即使在端部，侧板22、23的上下端也靠上板20或底板21的折弯部20f、20g、21a、21b的内面来支承，故可防止箱体向外方向损坏。
另外，由于为使上板20、底板21相对侧板22、23不作相对移动(滑动)而在卡合的状态下进行紧固，故对于作用在上板20、底板21上的箱体上下方向的破坏力，由于通过卡合部将力传递到侧板22、23，所以可防止上板20或底板21向箱体外方向损坏。
图26表示构成主箱体1的零件的存放状态。与图31的焊接装配结构相比，由于可将零件紧贴地密集保管，故可大幅度地缩小配电设备最后装配前的零件保管场所。
此外，如上述说明的上板20、底板21、侧板22、23，通过由1块板材切出制作，就不需焊接，且可大幅度地缩短制作所需的时间。另外，通过使用涂敷钢板、塑料涂层钢板的材料，就完全不要焊接、涂敷，故可进一步缩短制作所需的时间。
实施例2图23是表示设备放置框11安装在主箱体1上状态的立体图。图中，32、33是跨过镜框状板24前面的开口部而安装的辅助支承构件，11是设备放置框，以跨过侧板22、23的折弯部22a、23a之间的状态与后面抵接，且用螺栓34固定。另外，设备放置框11的前侧用螺栓34固定在辅助支承构件32、33上。如上所述，通过用设备放置框11以跨过折弯部22a、23a之间的状态来限制，可对作用于主箱体1上的向横方向的歪斜变形力、扭转力提供更大的刚性。
图24是表示设备放置框11外观的立体图。设备放置框11是在设备出入口侧(配电设备的前面侧)具有开口11b的金属制的箱体11a，且在下部具有对设备出入进行导向的导轨11C。
图25是向图23中U-U方向看的剖视图。设备放置框11的箱体11a后面与侧板22、23的折弯部22a、23a接触并用螺栓34紧固，处于侧板22、23之间，以规定的间隔可靠地保持两者。采用如此结构，在主箱体1的内部，可无需重新安装加强构件，从而可大幅度地提高主箱体1的强度。
实施例3图26是表示相当于图22所示的圆锥状卡合部的另一实施例。图中，35是卡合用突起，是由对板材通过激光切割等切出、用冲压方法相对板面垂直地折弯而成。36是在板材上通过冲压或激光切割而设成的孔。使卡合用突起35与上述的孔36卡合，通过用未图示的铆钉等加以紧固，可防止2块板相对滑动，同时可防止板的厚度方向产生分力。
本发明由于将上板、底板的两侧折弯而做成截面呈字状，在该内面部与将两侧折弯而做成加强部的一对侧板的上下端部相抵接并使相互之间加以紧固，故结构简单且装配容易。
此外，由于在上述箱体的前面或后面部，将上板、底板与一对侧板的相互之间予以连接、固定地配置镜框状板，故可获得更高的强度。
此外，由于在各板相互之间的抵接部设置卡合部，以使板抵接面的方向不偏地进行临时固定并用紧固构件紧固，故装配容易且可获得高强度的箱体。
此外，由于卡合部做成圆锥状凹凸部的组合，在圆锥状凹凸部的中心设置孔并用紧固构件紧固，故凹凸部的加工及装配非常容易。
另外，由于将上板、底板做成截面为字状，在其内面部，抵接有两侧折弯成加强部的一对侧板的上下端部，同时，在使侧板的上下端部接触上板、底板的平面部内面的状态下，将上板、底板与侧板相互之间紧固，故可防止在箱体前后方向的变位，并因使上板、底板的平面部内面与侧板的上下端部相互抵接，防止了变位，所以提高了箱体的强度。
另外，由于将上板、底板做成截面为字状，在其内面部，抵接有两侧折弯成加强部的一对侧板的上下端部，在将相互之间紧固构成箱体后，两侧侧板用设备放置框进行连接、固定，故结构简单且可提高箱体的强度。
另外，由于侧板系由两侧部大致平行配置的加强部和与该加强部大致呈直角正交并对加强部予以连接的连接部所构成，且其由1块板的坯料整体切制而成，故可使涂敷、焊接作业简单，可大幅度地缩短作业时间。
权利要求
1.一种配电设备用箱体，系具有上板和底板及左右侧板，在内部放置有配电用的配电设备，其特征在于，具有使设在水平板平面部的两侧的折弯部向所述箱体的前后方向延长、截面大致呈字状的上板与底板，以及在垂直板的平面部上下含有上端部及下端部、使设在两侧端部的折弯部向所述箱体的上下方向延长而形成加强部的一对侧板，使所述侧板的上端部外面与所述上板的所述折弯部内面侧抵接，另外，使所述侧板的下端部外面与所述底板的所述折弯部内面侧抵接，用紧固构件紧固所述上板与所述侧板之间、所述底板与所述侧板之间的所述抵接部。
2.如权利要求1所述的配电设备用箱体，其特征在于，具有在箱体前面含有平行的平面部、由围住所述箱体前面周围的一体的缘板所构成的镜框状板，用紧固构件紧固着上板与所述镜框状板之间、底板与所述镜框状板之间。
3.如权利要求1所述的配电设备用箱体，其特征在于，在权利要求1所述的侧板与上板或侧板与底板的抵接的部分，设置有多个卡合部，用所述卡合部卡合着所述侧板与所述上板或所述侧板与所述底板，并且，用紧固构件紧固着所述各个抵接的部分。
4.如权利要求3所述的配电设备用箱体，其特征在于，权利要求3所述的卡合部嵌合有在抵接的2个构件的一个构件上设置的圆锥状的凸部和在另一个的构件上设置的圆锥状的凹部。
5.如权利要求1所述的配电设备用箱体，其特征在于，侧板具有将其上端部及下端部折弯且沿箱体前后方向延长形成的折弯部，使所述上端的折弯部与下端的折弯部分别与上板与底板的平面部内侧面抵接。
6.如权利要求1所述的配电设备用箱体，其特征在于，跨过一对侧板之间而在一对侧板的加强部上安装有设备放置框。
7.如权利要求1所述配电设备用箱体，其特征在于，上板、底板及侧板中，至少1个具有两侧互相平行形成的截面为L字状或字状的框部；用与所述框部一体的1块板材构成、与所述框部大致正交设置且对所述两侧的框部予以互相连接的连接部。
全文摘要
一种配电设备用箱体,将上板20、底板21的两侧折弯而形成截面呈コ字状的加强部20f,在该加强部20f的内面部抵接有两侧折弯而做成加强部22a、23a的一对侧板22、23的上下端部,在各板相互之间的抵接部设有使圆锥状凹凸部29、30组合的卡合部,使板抵接面方向不偏地进行临时固定并用紧固构件31予以紧固,这种结构装配容易且强度高。
文档编号H02B1/30GK1195912SQ9810395
公开日1998年10月14日 申请日期1998年1月9日 优先权日1997年4月9日
发明者泽野幸资, 细谷亮造, 青木元司, 吉冈咏进, 小山和昭 申请人:三菱电机株式会社