JP4914960B2 - 制御機器の密閉 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念にもとづく電子制御機器用筐体に関する。

制御機器は、大抵制御機器外の別の部品と接続された多くの電子部品を備えている。制御機器を周囲環境の影響又は機械的な応力から保護するために、制御機器は、通常筐体内に設置されている。更に、筐体外に有る部品との接続を行うためにも、筐体内側と筐体外側との電気接続部が必要である。

特許文献１は、そのような電気接続部を記載している。その接続部は、導体通路が上にプリントされた基板を通る形で図示されている。そのように製作された基板は、筐体と蓋との間の接続箇所の上に置かれており、筐体と蓋との形状を合わせたシーリングによって密閉されている。筐体内の電子部品は、導線を介して基板上にプリントされた導体通路と接続されている。筐体の外側では、又もや外側に有る部品との接続を可能とする導線がプリントされた導体通路と半田付けされている。

この構成の欠点は、プリントされた導体通路が差込み可能でないこと、即ち、コネクタを用いて、別の部品と接続することができないことである。そのため、プリントされた導体通路を使用する場合、更に別の導線を介して、基板上の導体通路を各電気部品と接続しなければならないので、多くのインタフェースが必要となる。その場合各インタフェースは、起こり得る故障の源となる。更に、基板上にプリントされた導体通路を製作するにはコストがかかる。インタフェースの立体的な配置も、新しい基板によってのみ変更することが可能である。その結果個別の導線を介した基板と各電気部品との接続部は振動に強くないこととなる。

この欠点を防止するために、本出願時点では未だ公開されていない本出願人の特許文献２には、電気接続部を密閉した形で筐体壁を通して貫通させることが可能な筐体の密閉方式を提案している。筐体壁を二重壁で構成し、その筐体壁によって電気接続部を強固に取り囲むことを提案している。両方の筐体壁部分間の隙間には、密封剤が充填されている。密封剤は、電気接続部が筐体壁を貫通する部分を密閉するとともに、蓋及び／又は底に対して筐体壁を密閉している。しかし、そのような密閉には、高価な密封剤が必要である。そのため、特許文献２は、本出願の開示内容と明確に関連が有るため、ここに取り込むこととする。
欧州特許第０３７５２７１号明細書 ドイツ特許出願第１０２００４０３３５５９．１号明細書

本発明の課題は、電気接続部が筐体壁を通る筐体を実現するとともに、密閉を更に改善することである。

この課題は、請求項１にもとづく筐体によって解決される。

電気接続部が筐体壁を貫通するとともに、筐体壁によって強固に取り囲まれた筐体を実現することを提案する。そのような筐体壁は、空洞を有し、その中には、密封剤が充填されている。その空洞は、二重壁の筐体壁の隙間によって形成され、蓋及び／又は底の方向に向かって開いている。本発明では、密封剤は、空洞の蓋及び／又は底の方向を向いた側に、少なくとも二つのシールリップから成る密閉プロフィルを示すように構成されている。

第一のシールリップは、蓋及び／又は底を筐体壁の正面側に載せる際の閉鎖運動の方向を向くように構成されている。閉鎖運動の方向は、有利には、筐体壁の正面側に対して垂直な方向を向いているが、それと異なる方向とすることもできる。密閉プロフィルの横断面において、第一のシールリップが中央に配置されていることが分かる。更に、第一のシールリップの左及び／又は右には、少なくとも一つの第二のシールリップが配置されている。これら第二のシールリップは、第一のシールリップに対して、平行に延びておらず、傾斜して延びており、そのため第二のシールリップの自由端は、第一のシールリップから離れる方向を向いている。

更に、第一のシールリップの横断面は、筐体壁の方向に向かって拡大している。第二のシールリップの横断面は、ほぼ一定に推移しており、第二のシールリップの長さよりも著しく小さい。蓋及び／又は底を筐体壁の正面側に載せると、第一のシールリップは、閉鎖運動の方向及び第一のシールリップの長手方向と同軸に圧力を加えられる。その圧力は、電気接続部に対する負荷が大きくなるまで加えられる。第二のシールリップは、それが閉鎖運動の方向に対して傾斜した向きに配置されるとともに、その横断面が比較的薄いために、ほぼ曲がった形で圧力を加えられる。それによって、有利な実施形態では、第二のシールリップは、その自由端が筐体壁の正面側の方向に押し動かされるように曲がる。同時に、その自由端は、曲がる際に第一のシールリップから離れるように、即ち、閉鎖運動の方向に対して垂直に押し動かされる。しかし、第二のシールリップは、それ以外の形態で配置することも可能であり、その結果異なる動きとなる。

第一のシールリップの機能は、特に、電気接続部が筐体壁を貫通する部分を密閉することである。有利な実施形態では、第一のシールリップの圧力負荷は、電気接続部の方向に非常に良く加えられ、それによって電気接続部を密閉するものである。

第二のシールリップでは、その横断面がその長さよりも著しく小さく、閉鎖運動の方向に対して傾斜した方向を向いているために、閉鎖運動による負荷によって、第一のシールリップよりもずっと小さい応力しか発生しない。そのため第二のシールリップ領域における密封剤は、第一のシールリップ領域よりも小さい負荷が加わる。しかし、密封剤の負荷の大きさは、密封剤の弾力的又は可塑的な変形によって決まる。有利には、本発明による実施形態では、そのような負荷による第一のシールリップの変形がたとえ部分的に可塑的であったとしても、そのような負荷による第二のシールリップの変形は弾力的である。即ち、第一のシールリップの変形が部分的に可塑的であっても、第二のシールリップによって、蓋及び／又は底と筐体壁との良好な密閉が実現可能である。有利には、電気接続部が筐体壁を貫通する部分は、特に、第一のシールリップを介して伝達される圧力負荷によって密閉される。そうすることによって、一つの実施形態において圧力だけを印加する密閉時よりも圧力による残留変形率が大きい密封剤を使用することができる。

密閉用材料として、特に、エラストマー及び熱可塑性エラストマーが使用される。この場合、エラストマーの圧力による残留変形率は、２０％未満であり、熱可塑性エラストマーの圧力による残留変形率は、大抵それよりも大きい。本発明の課題に対して、先ずは密閉プロフィルの有利な実施形態において、エラストマー、特に、熱可塑性エラストマーを使用することが可能である。当然のことながら、三つ以上のシールリップから成る密閉プロフィルを使用することも可能である。例えば、一つの第一のシールリップと二つの第二のシールリップを用いて、本発明の別の有利な実施形態が構成され、その場合密閉プロフィルの横断面において、第一のシールリップの左に一つの第二のシールリップが配置され、第一のシールリップの右に一つの第二のシールリップが配置される。

本発明及びその実施構成を更に説明するために、二つの模式図が本明細書に添付されている。

図１は、二重壁の筐体壁４を備えた筐体の一部を図示している。電気接続部７は、筐体壁４を通って突き出るとともに、筐体壁４によって強固に取り囲まれている。筐体壁４の二つの壁の間の空洞内には、密封剤６が見える。蓋３は、閉鎖運動の方向１６に向かって筐体壁４の正面側１７に載せられている。第一のシールリップ１８は、閉鎖運動の方向１６を向いている。この場合第一のシールリップ１８の横断面は、筐体壁４の方向に向かって拡大しており、第一のシールリップは、多かれ少なかれ側面が真っ直ぐな三角形の形状をしている。第二のシールリップ１９は、閉鎖運動の方向１６に対して傾斜した方向を向いている。第二のシールリップ１９の横断面は、一定であり、その長さよりも著しく小さい。第二のシールリップ１９の自由端２０は、第一のシールリップ１８から離れる方向を向いている。

蓋３が、閉鎖運動の方向１６に向かって筐体壁４上に載せられた場合、第一のシールリップ１８は、閉鎖運動の方向１６に圧力を加える。この圧力は、第一のシールリップ１８が電気接続部７に負荷を加えることができるまで印加される。第二のシールリップ１９は、特に、閉鎖運動による負荷のために曲がる。第二のシールリップ１９の自由端２０は、筐体壁４の正面側１７の方向に押し動かされる。更に、その自由端は、第一のシールリップ１８から離れて行く、即ち、閉鎖運動の方向１６に対して垂直に押し動かされる。図１による密閉は、蓋３及び／又は底５に対して実施することができる。

図２は、基本的に図１と同じであり、密閉プロフィルは、一つの第一のシールリップ１８と二つの第二のシールリップ１９を有する。この場合、両方の密閉原理が堅持されている。第一のシールリップ１８は、圧力を加えられて、特に、電気接続部７の貫通部を密閉している。二つの第二のシールリップ１９は、負荷によって曲げられて、筐体壁４と蓋３又は底５とを密閉している。同じ符号は、同じ構成部分を表している。

本発明による筐体の断面図 本発明による別の筐体の断面図

符号の説明

３ 蓋
４ 筐体壁
５ 底
６ 密封剤
７ 電気接続部
１６ 閉鎖運動の方向
１７ 筐体壁の正面側
１８ 第一のシールリップ
１９ 第二のシールリップ
２０ 第二のシールリップの自由端

Claims (7)

1. 少なくとも筐体壁（４）、蓋（３）及び／又は底（４）から構成された、筐体内側と筐体外側との間の少なくとも一つの電気接続部（７）が筐体壁（４）を貫通する電子機器用筐体であって、少なくとも一つの電気接続部（７）は、筐体壁（４）内の空洞を通って延びるとともに、その周囲に筐体壁（４）を成形又は鋳造することによって、固定されており、空洞内には、電気接続部（７）が筐体壁（４）を貫通する部分を密閉するとともに、筐体壁（４）と蓋（３）及び／又は底（５）とを密閉するための密封剤（６）が有る筐体において、
   この密封剤が、筐体壁（４）を越えて蓋（３）及び／又は底（５）の方向に突き出ており、この密封剤が、蓋（３）及び／又は底（５）の方向を向いた側に、少なくとも二つのシールリップ（１８，１９）を有し、
   第一のシールリップ（１８）は、蓋（３）及び／又は底（５）を筐体壁（４）の正面側（１７）に載せて閉鎖する際に蓋（３）及び／又は底（５）が移動する方向（１６）を向いており、
   第二のシールリップ（１９）が、上記の移動方向（１６）に対して傾斜した方向を向いており、第二のシールリップ（１９）の自由端（２０）が、蓋（３）及び／又は底（５）に向かって第一のシールリップ（１８）から離れる方向を向いている、
   ことを特徴とする筐体。
2. 第一のシールリップ（１８）の横断面が、蓋（３）及び／又は底（５）から離れるにつれて、筐体壁（４）の方向に向かって拡大しており、第二のシールリップ（１９）の横断面の大きさが、ほぼ一定に推移していることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
3. 第一のシールリップ（１８）の横断面が、三角形の形状に構成されていることを特徴とする請求項２に記載の筐体。
4. 第一のシールリップ（１８）は、蓋（３）及び／又は底（５）の方向を向いており、蓋（３）及び／又は底（５）と筐体壁（４）とを閉鎖した際に、第一のシールリップ（１８）が、当該の移動方向（１６）に向かう圧力負荷を加えられ、それによって、その第一のシールリップ（１８）が、その圧力負荷を電気接続部（７）に更に伝えることを特徴とする請求項１から３までのいずれか一つに記載の筐体。
5. 蓋（３）及び／又は底（５）と筐体壁（４）とを閉鎖した際に、第二のシールリップ（１９）に対して、当該の移動方向（１６）に負荷が加わることと、
   第二のシールリップ（１９）の自由端（２０）が、当該の移動方向（１６）に筐体壁（４）に向かって曲がると同時に、当該の移動方向（１６）に対して垂直に第一のシールリップ（１８）から離れる方向に曲がることと、
   を特徴とする請求項１から４までのいずれか一つに記載の筐体。
6. 当該の密閉プロフィルの横断面において、当該の移動方向（１６）に関して、少なくとも一つの第二のシールリップ（１９）が、第一のシールリップ（１８）の左側に設けられ、少なくとも一つの第二のシールリップ（１９）が、第一のシールリップ（１８）の右側に設けられていることを特徴とする請求項１から５までのいずれか一つに記載の筐体。
7. 密封剤（６）が、エラストマー又は熱可塑性エラストマーから構成されていることを特徴とする請求項１から６までのいずれか一つに記載の筐体。

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