特許 7466542 電子部品における水侵入防止

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-04

(45)【発行日】2024-04-12

(54)【発明の名称】電子部品における水侵入防止

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/02 20060101AFI20240405BHJP

【ＦＩ】

H05K5/02 L

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021531069

(86)(22)【出願日】2019-09-26

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-21

(86)【国際出願番号】 US2019053058

(87)【国際公開番号】W WO2020112226

(87)【国際公開日】2020-06-04

【審査請求日】2022-09-14

(31)【優先権主張番号】16/205,477

(32)【優先日】2018-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591203428

【氏名又は名称】イリノイ トゥール ワークス インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(74)【代理人】

【識別番号】100211177

【弁理士】

【氏名又は名称】赤木 啓二

(72)【発明者】

【氏名】フェルナンド エル．カストロ

【審査官】石坂 博明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０６３１２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－１８０７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０７０５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－０６４１０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３２５２１２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｋ ５／００－５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上方シャーシカバーを含む電子機器筐体であって、
前記上方シャーシカバーは、互いに対向する一対の第１の側部と、互いに対向する一対の第２の側部とを含み、
前記一対の第１の側部の各々は第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、側溝、樋、窪み部分、及び凹みからなる群から選択され、
前記一対の第２の側部の各々は第２のチャネルを含み、前記第２のチャネルは、隆起したリップ部であり、
前記第１のチャネル及び前記第２のチャネルが前記電子機器筐体の側壁よりも外側に位置するとともに、前記上方シャーシカバーが前記電子機器筐体の前記側壁の上端に当接するように構成され、
前記第１のチャネルの各々は、少なくとも１つの切り欠きを含むとともに、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記切り欠きに方向づけ、前記切り欠きから下方へ流れるように配置、構成されており、
前記上方シャーシカバーは、前記上方シャーシカバーを前記電子機器筐体の前記側壁に固定するためのタブを含み、前記タブは、前記第１のチャネルの前記切り欠きにおいて、前記第１のチャネルよりも下方に延びている、
電子機器筐体。

【請求項2】

前記第２のチャネルは、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記第１のチャネルに方向付けるように配置、構成されている、請求項１に記載の電子機器筐体。

【請求項3】

前記第１のチャネルの各々が少なくとも２つの切り欠きを含む、請求項１に記載の電子機器筐体。

【請求項4】

後面、空気取入口、開口部及び電子機器端子からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、前記切り欠きは、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記少なくとも１つの要素から離反するように方向付けるように選択される、請求項１に記載の電子機器筐体。

【請求項5】

電子機器筐体用の上方シャーシカバーであって、
前記上方シャーシカバーは、互いに対向する一対の第１の側部と、互いに対向する一対の第２の側部とを含み、
前記一対の第１の側部の各々は第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、側溝、樋、窪み部分、及び凹みからなる群から選択され、
前記一対の第２の側部の各々は第２のチャネルを含み、前記第２のチャネルは、隆起したリップ部であり、
前記第１のチャネル及び前記第２のチャネルが前記電子機器筐体の側壁よりも外側に位置するとともに、前記上方シャーシカバーが前記電子機器筐体の前記側壁の上端に当接するように構成され、
前記第１のチャネルの各々は、少なくとも１つの切り欠きを含むとともに、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記切り欠きに方向づけ、前記切り欠きから下方へ流れるように配置、構成されており、
前記上方シャーシカバーは、前記上方シャーシカバーを前記電子機器筐体の前記側壁に固定するためのタブを含み、前記タブは、前記第１のチャネルの前記切り欠きにおいて、前記第１のチャネルよりも下方に延びている、
上方シャーシカバー。

【請求項6】

前記第２のチャネルは、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記第１のチャネルに方向付けるように配置、構成されている、請求項５に記載のシャーシカバー。

【請求項7】

電子機器筐体を含む材料試験装置であって、前記電子機器筐体は、上方シャーシカバーを更に含み、
前記上方シャーシカバーは、互いに対向する一対の第１の側部と、互いに対向する一対の第２の側部とを含み、
前記一対の第１の側部の各々は第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、側溝、樋、窪み部分、及び凹みからなる群から選択され、
前記一対の第２の側部の各々は第２のチャネルを含み、前記第２のチャネルは、隆起したリップ部であり、
前記第１のチャネル及び前記第２のチャネルが前記電子機器筐体の側壁よりも外側に位置するとともに、前記上方シャーシカバーが前記電子機器筐体の前記側壁の上端に当接するように構成され、
前記第１のチャネルの各々は、少なくとも１つの切り欠きを含むとともに、前記電子機器筐体の上方から衝突する液体を前記切り欠きに方向づけ、前記切り欠きから下方へ流れるように配置、構成されており、
前記上方シャーシカバーは、前記上方シャーシカバーを前記電子機器筐体の前記側壁に固定するためのタブを含み、前記タブは、前記第１のチャネルの前記切り欠きにおいて、前記第１のチャネルよりも下方に延びている、
材料試験装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願は、２０１８年１１月３０日に提出された米国特許出願第１６／２０５，４７７号の優先権を米国特許法第１１９条（ｅ）の下に主張し、この特許出願の内容は、引用することによりその全体があらゆる目的で本明細書の一部をなす。

【0002】

本開示は、電子部品、特にカードケージ又は同様の大きさ及び構成とされた構成部品内への水浸入（water ingress）を防止し又は最小化する方法及び装置に関する。

【背景技術】

【0003】

水又はデブリの侵入から電子機器を保護する概念は、よく理解され、応用されている。多くの製品、特に最近のスマートフォンの製造者は、近年、彼らの機器の侵入保護（ＩＰ）定格を進んで宣伝して、水との接触、場合によっては水没に対する彼らの製品の耐性を売り込んでいる。

【0004】

さらに、電子機器において温度室から凝縮又は溶融による滴りが生じ、又は材料、生物医学装置又は同様の試験装置から塩水又は他の溶液の滴りが生じることがある。

【0005】

商業的応用における大型電子機器に応用するとき、この問題は、通常、構成部品を耐候性ボックスに収容することによって対処される。所与の用途向けにカスタマイズされるか、又は市場で入手可能な多くの製品の１つを使用するかにかかわらず、解決法は、通常、プラスチック製又は金属製のボックスを含み、このプラスチック製又は金属製のボックスにおいて、カバーがガスケットと、外部への接続を可能にするために穴を開ける又は穿孔することができるボックスに沿った場所とを有することも有しないこともある。これらの解決法は、個別に取り付けられたプリント回路基板を含む、一連の関連する電気部品又は電子部品を配置するために非常に良好に機能する。

【0006】

中央平面板又は後面板にブラインドメイト（blind mate）する複数の板を収容するカードケージ向けの、水浸入軽減をもたらす解決法は見つかっていない。通常、このようなカードケージは、より高いレベル（親）の構造における水浸入からの保護を保証する、別の構造の内部にある。

【発明の概要】

【0007】

従って、本開示の目的は、電子部品、特にカードケージ、又は同様の大きさ及び構成の電子部品内への水漏れを最小化し又は排除する改善を提供することである。

【0008】

開示された実施の形態は、高価でかつ時間がかかる解決法の必要性、又は機械に水侵入保護をもたらすことへの要求に、密封の実施の形態によって対処する。水浸入を機械レベルで防止する試みは、かなり複雑になりかつ費用が上昇することが分かっている。

【0009】

方法及び装置の開示された実施の形態は、電子機器筐体（electronics enclosure）のシートメタルシャーシに組み込まれた、形成された機構を設けることを含み、形成された機構は、水を敏感な電子機器から離反するように方向づける。事実上、シャーシカバーは、その周囲に沿って側溝、隆起したリップ部及び指定された開口部を有し、水が流出することがある場所を制御し、こうして水の影響を受け易い電子機器筐体の種々の要素を回避する。

【0010】

本開示の更なる目的及び利点は、以下の記載及び添付の図面から明らかになる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】限定されないが材料試験用途等において使用し得る、本開示の実施形態の斜視図である。

【図2】本開示の側溝を例示する図１の平面２－２に沿う横断面図である。

【図3】隆起したリップ部を例示する図１の平面３－３に沿う横断面図である。

【図4】本開示のシャーシカバーの実施形態の上面図である。

【図5】本開示のシャーシカバーの実施形態の第１の側面図である。

【図6】本開示のシャーシカバーの実施形態の第２の側面図である。

【図7】本開示のシャーシカバーの実施形態の第３の側面図である。

【図8】本開示のシャーシカバーの実施形態の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

ここで図面を詳細に参照すると、図１は、本開示の電子機器筐体１０（限定されないが、カードケージ等であり、さらに特に材料試験装置に応用可能である）の実施形態であり、電子機器筐体１０にわたってシャーシカバー１２上の場所１００で滴り、注がれ又は衝突する水その他の液体を、どのように電子機器筐体１０の開口、開口部又は入口からそらす（diverted away）のかを例示することが分かる。

【0013】

図１は、通常はシートメタルから作られる電子機器筐体１０を例示し、この筐体１０は、筐体１０の上方にある源からの水その他の液体の流れの滴り、注がれ、又は衝突にさらされており、この水その他の液体は、限定されないが材料試験用途等の任意の通常の動作又は事象の過程で、電子機器筐体１０が予想する水量を越えるおそれがある。シャーシカバー１２は、４つの側部又は縁部を有する正方形又は長方形であり、側溝１４及び１５を更に含み、側溝１４及び１５は、シャーシカバー１２の４つの側部のうち互いに対向する第１の対の側部の周りに、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭又は凹みを含み得る第１のチャネルとして構成され（通常の側溝１４の横断面図について図２を参照）、水（その他の液体）を、側溝１４において下向きに延びるタブ１８及び２０（それぞれのボルト１９、２１によって電子機器筐体１０の側壁に固定される）内、及び側溝１５において下向きに延びるタブ１８′、２０′（図４～図９に示され、ボルト１９、２０と同様のボルトによって側壁に固定される）内に組み込まれた出口ポート又は所定の地点に方向付ける。さらに、隆起したリップ部１６、１７（隆起したリップ部１７の横断面図について図３を参照）が、シャーシカバー１２の互いに対向する第２の対の側部に提示される。隆起したリップ部１６、１７は同様に第２のチャネルとして構成可能であり、第２のチャネルは、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭又は凹みを含むことができる。側溝１４、１５及び隆起したリップ部１６、１７は、シャーシカバー１２の周囲を形成する。側溝１４、１５、隆起したリップ部１６、１７、及びタブ１８、１８′、２０、２０′に組み込まれた出口ポートの位置決めの組み合わせにより、水は、空気取入口３０及び電子機器端子３２、後面３４及び同様の開口部及び要素から離反するように方向づけられる。

【0014】

いくつかの実施形態は、シャーシカバー１２の周囲の一部又は全体の周りに第１のチャネル構成を含み得ることが構想される。

【0015】

図１は、水の浸入防止方策がうまく機能し、大量の水を保持し、それを所望の場所に適切に向け直すことを例示する。

【0016】

図４～図８は、側溝１４、１５、隆起したリップ部１６、１７及びタブ１８、１８′、２０、２０′の更なる詳細を含む、シャーシカバー１２の種々の図を例示する。タブ１８、２０は、シャーシカバーの互いに対向する側部において、タブ１８′、２０′の正反対に例示される。さらに、図７に例示した実施形態において、衝突する液体を、隆起したリップ部１６、１７から離反するように、かつ側溝１４、１５へ方向付けるために、隆起したリップ部１６はシャーシカバー１２に対して１６５度の角度をなして形成され、その一方で、隆起したリップ部１７は１３５度の角度をなして形成されることに留意されたい。当業者は、これらの値は代表例であり、異なる実施形態において変化し得ることを認識するであろう。

【0017】

このように、幾つかの上述の目的及び利点が、最も効率的に達成される。本明細書において本発明の好ましい実施形態を詳細に開示及び記載してきたが、本発明がこれにより限定されるものでは決してないことが理解されるべきである。
［構成１］
シャーシカバーを含む電子機器筐体であって、前記シャーシカバーは、該シャーシカバーの周囲の少なくとも第１の部分の周りに第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、衝突する液体を前記周囲の少なくとも１つの所定位置に方向づけ、該所定位置から下方へ流れるように配置、構成されている電子機器筐体。
［構成２］
前記第１のチャネルは、側溝、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭及び切欠きからなる群から選択される構成１に記載の電子機器筐体。
［構成３］
前記シャーシカバーは、前記シャーシカバーの前記周囲の少なくとも第２の部分の周りに第２のチャネルを含み、前記第２のチャネルは、衝突する液体を前記第１のチャネルに方向付けるように配置、構成されている構成１に記載の電子機器筐体。
［構成４］
前記第２のチャネルは、隆起したリップ部、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭及び切欠きからなる群から選択される構成３に記載の電子機器筐体。
［構成５］
前記シャーシカバーは４つの側面を含み、前記４つの側面は、対向する一対の第１の側壁と、対向する一対の第２の側壁とを備える構成３に記載の電子機器筐体。
［構成６］
対向する一対の前記第１の側壁は、前記第１のチャネルを含む前記周囲の前記第１の部分を含む構成５に記載の電子機器筐体。
［構成７］
前記対向する一対の第２の側壁は、前記第２のチャネルを含む前記周囲の前記第２の部分を含む構成６に記載の電子機器筐体。
［構成８］
前記対向する一対の第１の側壁の各々が少なくとも１つの所定位置を含み、衝突する液体を前記所定位置から下方へ流れるように方向付ける構成７に記載の電子機器筐体。
［構成９］
前記対向する一対の第１の側壁の各々が少なくとも２つの所定位置を含み、衝突する液体を前記所定位置から下方へ流れるように方向付ける構成７に記載の電子機器筐体。
［構成１０］
後面、空気取入口、開口部及び電子機器端子からなる群から選択される少なくとも１つの要素を含み、前記周囲の前記所定位置は、衝突する液体を前記少なくとも１つの要素から離反するように方向付けるように選択される構成７に記載の電子機器筐体。
［構成１１］
前記所定位置は、前記シャーシカバー内の少なくとも１つのタブに組み込まれ、前記少なくとも１つのタブは、前記電子機器筐体の側壁に固定される構成１に記載の電子機器筐体。
［構成１２］
電子機器筐体用のシャーシカバーであって、該シャーシカバーの前記周囲の少なくとも第１の部分の周りに第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、衝突する液体を前記周囲の少なくとも１つの所定位置に向け、前記所定位置から下方へ流れるように配置、構成されているシャーシカバー。
［構成１３］
前記第１のチャネルは、側溝、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭及び切欠きからなる群から選択される構成１２に記載のシャーシカバー。
［構成１４］
該シャーシカバーの前記周囲の少なくとも第２の部分の周りに第２のチャネルを更に含み、前記第２のチャネルは、衝突する液体を前記第１のチャネルに方向付けるように配置、構成されている構成１２に記載のシャーシカバー。
［構成１５］
前記第２のチャネルは、隆起したリップ部、樋、隆起部分、窪み部分、輪郭及び切欠きからなる群から選択される構成１４に記載の電子機器筐体。
［構成１６］
４つの側面を更に含み、前記４つの側面は、対向する一対の第１の側壁と、対向する一対の第２の側壁とを備える構成１５に記載のシャーシカバー。
［構成１７］
前記対向する一対の第１の側壁は、前記第１のチャネルを含む前記周囲の前記第１の部分を含む構成１６に記載のシャーシカバー。
［構成１８］
前記対向する一対の第２の側壁は、前記第２のチャネルを含む、前記周囲の前記第２の部分を含む構成１７に記載のシャーシカバー。
［構成１９］
前記対向する一対の第１の側壁の各々は、少なくとも１つの所定位置を含むことで、衝突する液体を前記所定位置から下方へ流れるように方向付ける構成１８に記載のシャーシカバー。
［構成２０］
電子機器筐体を含む材料試験装置であって、前記電子機器筐体はシャーシカバーを更に含み、前記シャーシカバーは、前記シャーシカバーの前記周囲の少なくとも第１の部分の周りに第１のチャネルを含み、前記第１のチャネルは、衝突する液体を前記周囲の少なくとも１つの所定位置に向け、前記所定位置から下方へ流れるように配置、構成されている材料試験装置。

【符号の説明】

【0018】

１０ 電子機器筐体
１２ シャーシカバー
１４ 側溝
１５ 側溝
１６ リップ部
１７ リップ部
１８ タブ
１９ ボルト
２０ タブ
２１ ボルト
３０ 空気取入口
３２ 電子機器端子
３４ 後面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】