特開 2023-117109 筐体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023117109

(43)【公開日】2023-08-23

(54)【発明の名称】筐体

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20230816BHJP

   H05K 5/02 20060101ALI20230816BHJP

   H02G 3/08 20060101ALI20230816BHJP

【ＦＩ】

H05K5/06 D

H05K5/02 L

H02G3/08 080

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022019629

(22)【出願日】2022-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000000295

【氏名又は名称】沖電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001025

【氏名又は名称】弁理士法人レクスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】阪本 容宜

(72)【発明者】

【氏名】新井 宏之

(72)【発明者】

【氏名】増田 俊之

(72)【発明者】

【氏名】高橋 亮太

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 歩

【テーマコード（参考）】

4E360

5G361

【Ｆターム（参考）】

4E360AB02

4E360AB12

4E360AB33

4E360AB64

4E360BA04

4E360BB22

4E360BC05

4E360BD03

4E360BD05

4E360CA02

4E360EA12

4E360EA18

4E360ED02

4E360GA23

4E360GA29

4E360GA60

4E360GC04

4E360GC06

4E360GC08

5G361AA06

5G361AB09

5G361AC01

5G361AC03

5G361AD03

(57)【要約】

【課題】 高温環境下でもカバー変形を抑えパッキンの密着性を維持できる筐体を提供する。
【解決手段】 筐体は、第１のフランジを有しかつ第１の線膨張係数を有する第１の材質製の第１の部材と、第１のフランジの外縁に沿って並置される複数の固定点によって第１のフランジにフランジ面同士で固定される第２のフランジを有し且つ第１の部材との間で収容空間を画定しかつ第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する第２の材質製の第２の部材と、複数の固定点よりも収容空間に近い内側に配置され、第１のフランジ及び第２のフランジのフランジ面間を封止するパッキン部材と、を有する。第１のフランジは、隣り合う固定点の間に設けられ且つ第１のフランジのパッキン部材よりも収容空間から遠い位置に閉じた閉端と第１のフランジの外縁にて開口する開端と有するスリットを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のフランジを有しかつ第１の線膨張係数を有する第１の材質製の第１の部材と、
前記第１のフランジの外縁に沿って並置される複数の固定点によって前記第１のフランジにフランジ面同士で固定される第２のフランジを有し且つ前記第１の部材との間で収容空間を画定しかつ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する第２の材質製の第２の部材と、
前記複数の固定点よりも前記収容空間に近い内側に配置され、前記第１のフランジ及び前記第２のフランジのフランジ面間を封止するパッキン部材と、を有し、
前記第１のフランジは、隣り合う固定点の間に設けられ且つ前記第１のフランジの前記パッキン部材よりも前記収容空間から遠い位置に閉じた閉端と前記第１のフランジの外縁にて開口する開端と有するスリットを有する
ことを特徴とする筐体。

【請求項2】

前記第１のフランジは、前記スリットを複数個有する
ことを特徴とする請求項１に記載の筐体。

【請求項3】

前記スリットは隣り合う固定点の中心を結ぶ線分の垂直二等分線上の前記第１のフランジに設けられている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の筐体。

【請求項4】

前記第１のフランジの外縁は前記第２のフランジの外縁に沿って前記収容空間側に屈曲されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の筐体。

【請求項5】

前記複数の固定点の各々はネジ部材で構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の筐体。

【請求項6】

前記第１の材質は合成樹脂であり、前記第２の材質製は金属又はセラミックである
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の筐体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筐体、特に屋外に設置できる電子機器の筐体に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、カバー部とベース部の間にパッキンが設けられた電子機器の筐体が記載されている。一般に、電子機器は水に濡れると故障・機能不全の可能性があるため、例えば屋外のように水に濡れるおそれがある環境下に設置する場合、カバー部とベース部の間に浸水を防ぐためのパッキンを配した筐体で保護する必要がある。電子機器の筐体、特に無線機能をもった電子機器の筐体は、電波を透過しやすい、軽量化が可能等の理由で、カバー部が樹脂でつくられている。また、樹脂に比べて強度が高い、放熱性が高い等の理由で、ベース部は金属でつくられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１７－１８３６２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、カバー部の樹脂はベース部の金属より線膨張係数が大きいため、高温環境下では樹脂カバーが盛り上がって変形し、パッキンの密着が不十分になり、筐体内部に浸水する可能性があるといった問題点があった。

【0005】

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、高温環境下でもカバーの盛り上がり変形を抑えパッキンの密着性を維持できる筐体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】

【0006】

本願発明による筐体は、第１のフランジを有しかつ第１の線膨張係数を有する第１の材質製の第１の部材と、前記第１のフランジの外縁に沿って並置される複数の固定点によって前記第１のフランジにフランジ面同士で固定される第２のフランジを有し且つ前記第１の部材との間で収容空間を画定しかつ前記第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する第２の材質製の第２の部材と、前記複数の固定点よりも前記収容空間に近い内側に配置され、前記第１のフランジ及び前記第２のフランジのフランジ面間を封止するパッキン部材と、を有し、前記第１のフランジは、隣り合う固定点の間に設けられ且つ前記第１のフランジの前記パッキン部材よりも前記収容空間から遠い位置に閉じた閉端と前記第１のフランジの外縁にて開口する開端と有するスリットを有することを特徴とする。

【0007】

本願発明によれば、特に無線機能をもった電子機器の筐体における、高温環境下で筐体内部への浸水を防ぎ筐体の樹脂カバーの熱による変形を抑制する筐体構造を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例の筐体を示す概略斜視図である。

【図2】図１の線ｘｘを切り出した概略部分断面図である。

【図3】本実施例の筐体の概略分解斜視図である。

【図4】本実施例の比較例の筐体フランジの概略部分側面図である。

【図5】本実施例の筐体フランジの概略部分側面図である。

【0009】

以下に本発明による実施例の筐体を説明する。なお、以下の説明及び添付図面においては、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符号を付している。

【0010】

図１は、実施例の電子機器の筺体１０を示す斜視図である。図１において、破線、二点鎖線にて内部を透視した部品を示している。図２は、図１の線ｘｘを切り出した概略部分斜視図である。図３は、筺体１０の概略分解斜視図である。

【0011】

図１～図３に示すように、実施例の電子機器筐体１０は略長方体形状を有している。電子機器筐体１０は、筒箱状の合成樹脂素材製のカバー部１１、パッキン１２、電子機器１３、板状の金属素材製のベース部１４及び複数のネジ１５（カバー部１１及びベース部１４の固定点をなす締結部材）から構成される。

【0012】

なお、図１～図３では、筺体１０に収容された電子機器１３に設けられている電源、電子部品、電子部品間のケーブル等を省略し図示していない。また、電子機器１３を動作させるための外部の給電ケーブルや入出力ケーブルやアンテナ等を通過させるための接続孔が側面壁部の一部において設けられているが、省略し図示していない。

【0013】

（カバー部）
第１の材質であるＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）等の合成樹脂からなるカバー部１１は、収容部となる凹部の開口端面側壁から外側に突出している環状のフランジ１１Ｆを有している。フランジ１１Ｆを有するカバー部１１を構成する合成樹脂は第１の線膨張係数を有する。

【0014】

カバー部用樹脂材料としては、ＡＢＳ、ＰＣの他、ＡＳＡ（アクリレートスチレンアクリルニトリル）、ＡＥＳ（アクリロニトリルエチレン－プロピレン－ジエンスチレン）、ＡＢＳ－ＰＣ等も挙げられる。

【0015】

（ベース部）
第２の材質であるアルミニウム等の金属からなるベース部１４は、カバー部１１の収容部の凹部に対応する略中央に電子機器１３が固定される部分を備え、さらに電子機器１３を囲む周縁端部に環状のフランジ１４Ｆ（カバー部１１のフランジ１１Ｆに対応する環状フランジ）を有している。フランジ１４Ｆを有するベース部１４を構成する金属は、合成樹脂の第１の線膨張係数よりも小さい第２の線膨張係数を有する。金属の例えばアルミニウムでは２３（×１０Ｅ－６／℃）、ＳＵＳ３０４では１７．３（×１０Ｅ－６／℃）の熱線膨張係数を有するが、合成樹脂の例えばＡＢＳでは６．５～９．５（×１０Ｅ－５／℃）、ＰＣでは６．５～６．８（×１０Ｅ－５／℃）の熱線膨張係数を有している。一般的に、金属の熱線膨張係数は合成樹脂の熱線膨張係数より、大体一桁が小さい。

【0016】

ベース部用金属材料としては、アルミニウムの他、鉄、ステンレス鋼等もが挙げられる。

【0017】

また、ベース部１４のカバー部１１の反対側には、外部へ所定ピッチで突出した複数の平行フィン１４Ｐの放熱部が設けられている。

【0018】

（固定点）
カバー部１１及びベース部１４の固定点をなす締結部材であるネジ１５は、カバー部１１のフランジ１１Ｆの外縁に沿って並置される複数の貫通孔１１Ｈから、ベース部１４のフランジ１４Ｆに形成された貫通孔１１Ｈに対応する複数の雌ネジ１４Ｈへ、螺合させられ、両フランジ（カバー部１１及びベース部１４）を固定する（図３、参照）。固定点である締結部材はネジの他、ボルト・ナットやスナップ結合機構等でもよい。

【0019】

カバー部１１とベース部１４のフランジ１１Ｆ、１４Ｆ同士がパッキン１２を介して固定点で接合されことによって、ベース部１４及びカバー部１１の中央内側に、例えばアンテナ機器等の電子機器１３を収容する密閉された収容空間ＳＰ（図２、参照）が画定される。すなわち、カバー部１１のフランジ１１Ｆとベース部１４のフランジ１４Ｆの間にパッキン１２を挟んで、複数のネジ１５によってフランジ同士を締付けることによって、筐体内部を液密的に封止している。

【0020】

なお、防水のために、カバー部１１のフランジ１１Ｆの外縁は、ベース部１４のフランジ１４Ｆの外縁に沿って収容空間ＳＰ側に屈曲されている。

【0021】

（パッキン）
環状のパッキン１２は、複数の固定点（ネジ１５）よりも収容空間ＳＰに近い内側に配置され、フランジ１１Ｆ及びフランジ１４Ｆのフランジ面間を封止する。そのための、ベース部１４のフランジ１４Ｆには、パッキン１２が配置できるように複数の固定点（ネジ１５）よりも収容空間ＳＰに近い内側に同環状のパッキン用溝１４ａが設けられている。パッキン用溝１４ａは、その深さがパッキン１２の厚みより浅くなっており、組み立て時、パッキン１２は溝１４ａに収められるが、カバー部１１側には突出するように形成されている。

【0022】

パッキン１２の材料としては、水素化ニトリルゴム、フッ素ゴム(FKM)、シリコーンゴム、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、ウレタンゴム(U)、ポリアミド(PA)、ポリエチレン(PE)、ポリアセタール(POM)等のゴムや樹脂が挙げられる。

【0023】

（スリット）
フランジ１１Ｆには、各々が隣り合うネジ１５（固定点）の間に設けられ且つフランジ１１Ｆのパッキン１２よりも収容空間ＳＰから遠い位置に閉じた閉端とフランジ１１Ｆの外縁にて開口する開端と有する複数のスリット１１ａが設けられている。各スリット１１ａは隣接するネジ１５（固定点）の対の間に各一か所配置されるけれども、ネジ１５の配置ピッチが小さく、発生する熱膨張ひずみが十分に小さい個所については省略可能である。

【0024】

各スリット１１ａの開端形状がフランジ１１Ｆの外端までスリットを切った形状である理由は、フランジ１１Ｆの外縁で閉端のスリットであると、フランジ１１Ｆのひずみが吸収できないためである。

【0025】

フランジ１１Ｆの外縁開端から閉端までスリット長が長いほどスリット１１ａの熱膨張ひずみの吸収には有効であるが、防水のために、パッキン１２（パッキン用溝１４ａ）の外側にスリット１１ａの閉端を配置する必要がある。

【0026】

スリット１１ａの各々は、隣り合うネジ１５（固定点）の中心を結ぶ線分の垂直二等分線上のフランジ１１Ｆに設けられている。ネジ１５で樹脂のフランジ１１Ｆと金属のフランジ１４Ｆが締結されているので、締結箇所から最も離れた樹脂のフランジ１１Ｆの場所（隣接ネジ間の該垂直二等分線上）に熱膨張ひずみが発生するためである。

【0027】

（動作の説明）
一般に、合成樹脂製のカバー部１１は、金属製のベース部１４と比べて熱による膨張（ひずみ）が大きい。そのため、高温環境下においてカバー部１１にスリット１１ａを設けない比較例筐体の場合、図４に示すようにカバー部１１をベース部１４に固定している隣接するネジ１５の間のカバー部１１のフランジ１１Ｆが浮き上がるように変形し盛り上がりＭが生じ、内部のパッキンの密着が不十分になってしてしまう。

【0028】

これに対し、本実施例によれば、図５に示すようにカバー部１１の貫通孔１１Ｈの間にスリット１１ａを設けることにより、樹脂のカバー部１１のフランジ１１Ｆの変形を吸収し、線膨張係数の差による熱膨張ひずみを小さくすることができる。そのため、パッキンの密着が確保され筐体内部への浸水を防ぐことができる。本実施例ではフランジの外縁にて複数のスリットを設けることを説明したが単一のスリットを設けてもよい。

【0029】

（効果の説明）
以上のように本実施例によれば、カバー部１１に変形を吸収するスリット１１ａを設けることにより、熱膨張によるカバー部１１の浮き上がりを抑制し筐体内部への浸水を防ぐことができる。

【0030】

本実施例では、金属材料の他に、カバー部１１の合成樹脂材料よりも熱線膨張係数の小さい第２の材質であるセラミック等の異種材料を用いたベース部１４でも利用でき、ハイブリッド筐体全般に適用できる。

【符号の説明】

【0031】

１０…筐体
１１…カバー部
１１ａ…スリット
１１Ｆ…フランジ
１２…パッキン
１３…電子機器
１４…ベース部
１４Ｆ…フランジ
１５…ネジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】