WO1999030544A1 - Structure d'equilibrage de pressions pour boitier hermetique - Google Patents

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WO1999030544A1
WO1999030544A1 PCT/JP1998/005568 JP9805568W WO9930544A1 WO 1999030544 A1 WO1999030544 A1 WO 1999030544A1 JP 9805568 W JP9805568 W JP 9805568W WO 9930544 A1 WO9930544 A1 WO 9930544A1
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diaphragm
lid
airtight case
case
housing
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PCT/JP1998/005568
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kouichi Hara
Original Assignee
Tokai Kogyo Co., Ltd.
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings
    • H05K5/068—Hermetically-sealed casings having a pressure compensation device, e.g. membrane
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0026—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units
    • H05K5/0047—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus provided with connectors and printed circuit boards [PCB], e.g. automotive electronic control units having a two-part housing enclosing a PCB

Definitions

  • the present invention relates to a case comprising a housing and a lid, in which electric and electronic components are housed, and an airtight case capable of coping with a pressure difference between the inside and outside of the case while maintaining the airtightness inside and outside the case.
  • a case comprising a housing and a lid, in which electric and electronic components are housed
  • an airtight case capable of coping with a pressure difference between the inside and outside of the case while maintaining the airtightness inside and outside the case.
  • busbars On which circuits including electronic components such as transistors are designed, and electrical components such as motors.
  • FIG. 8 is a perspective view of a conventional airtight case 100
  • FIG. 8 (b) is a longitudinal sectional view taken along the line bb of FIG. 8 (a).
  • the hermetic case 100 is composed of a casing 70 and a lid 80 made of metal, plastic, or the like.
  • a connector 72 provided on one side of the casing 70 has a casing 72 inside.
  • a plurality of terminals 74 projecting from the inside of the body 70 to the outside of the housing 70 are provided.
  • the terminal 74 is connected to a circuit of the board 50 fixed inside the housing 70 on the one hand, and is attached to another member via the connector 72 on the other hand.
  • a seal packing 90 is arranged between the end face of the housing 70 and the lid 80, and the housing 70 and the lid 80 are fixed by screws 60 or the like. Fixed.
  • Such an airtight case 100 must be completely waterproofed to prevent moisture from entering inside.
  • the substrate 50 inside the airtight case 100 may be affected by the outside air conditions such as the temperature and humidity of the outside air.
  • the outside air conditions such as the temperature and humidity of the outside air.
  • the water contained in the outside air corrodes metal parts such as the circuit of the substrate 50 and often causes poor electrical contact. .
  • the airtight case 100 must be excellent in airtightness.
  • the electrical and electronic components inside the airtight case 100 heat up during use and the temperature inside the airtight case 100 rises, the air may expand and become high pressure, depending on the conditions. May be negative pressure lower than atmospheric pressure.
  • a through hole 704 that opens inside the connector 72 is provided on the side surface of the housing 702, and is provided between the connector 72 and the connector 72 ′ of the mating member D.
  • An airtight case 102 provided with a seal packing 92 to prevent the through hole 704 from being exposed to the outside air, and a case 7100 side as shown in Fig. 10
  • the airtight case 1 0 2, 1 is covered by the airtight case 1 0 4, etc., which covers the through hole 7 1 4 provided in the The balance between the elimination of the internal / external pressure difference of 04 and the maintenance of waterproofness and airtightness is achieved.
  • the through hole 7 1 4 If it is covered with moisture, it will not function as a pressure adjustment hole.
  • the conventional airtight cases 100, 102, and 104 have a problem that it is difficult to eliminate the pressure difference between the inside and outside of the airtight case while maintaining airtightness. Further, when the seal packings 90 and 92 must be used, there is a problem that the number of parts and the manufacturing cost increase.
  • the first and second pressure equalization structures of the hermetic case according to the present invention are directed to an airtight case in which electric and electronic components are housed therein and the opening of a housing having an opening is covered by a lid.
  • a diaphragm portion made of a flexible material is integrally formed on the lid or the housing. Therefore, when a pressure difference occurs between the inside and outside of the airtight case, the diaphragm unit integrally formed on the lid or the housing with a flexible material is elastically deformed by the inside and outside pressure difference, and changes the internal volume of the airtight case. The pressure difference between the inside and outside of the airtight case is reduced without communicating with the outside air.
  • the opening of the housing having the opening in which the electric and electronic components are housed is covered with a lid.
  • a diaphragm having a convex portion is sandwiched between the housing and the lid, the lid has a notch, and the convex portion is received in the notch.
  • the diaphragm having the convex portion is elastically deformed by the pressure difference between the inside and outside, and changes the internal volume of the airtight case.As a result, the airtight case does not communicate with the outside air. Reduce the pressure difference inside and outside the case.
  • FIG. 1 shows an airtight case to which an internal / external pressure equalizing structure according to a first embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view
  • FIG. 1 (b) is a view of FIG. 1 (a).
  • FIG. 4 is a vertical sectional view taken along line b—b.
  • FIG. 2 is a longitudinal section of an airtight case to which an internal / external pressure equalizing structure according to a second embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 3 is a partially enlarged vertical cross-sectional view of an airtight case to which an internal / external pressure equalizing structure according to a third embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of an airtight case to which an internal / external pressure equalizing structure according to a fourth embodiment of the present invention is applied.
  • FIG. 5 shows a conventional airtight case.
  • FIG. 5 (a) is a perspective view
  • FIG. 5 (b) is a longitudinal sectional view taken along the line b_b in FIG. 5 (a).
  • FIG. 6 is a partial longitudinal sectional view of another conventional airtight case.
  • FIG. 7 is a partial longitudinal sectional view of still another conventional airtight case.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view of the overall configuration of a hermetic case 10 to which the internal / external pressure equalizing structure according to the first embodiment of the present invention is applied, and FIG. B _ b in Figure (a) It is a line longitudinal cross-sectional view.
  • the lid 30 is fixed to the casing via screws 60 or the like.
  • the housing 20 has the same configuration as the conventional housing, the description is omitted.
  • the lid 30 has a thick lid 36 and a thin diaphragm 34 formed in the center of the lid 36 in a rectangular shape, and is a flexible material such as rubber or plastic. It is formed integrally.
  • seal packing 38 is formed around the periphery of the housing 20 at the end face.
  • the diaphragm portion 34 elastically deforms so as to protrude outward and inward (see arrows ⁇ and in FIG. 1 (b)).
  • the air pressure inside the airtight case 10 becomes equal to the outside air pressure, and the diaphragm portion 34 returns to the original shape. Also, when the pressure inside the airtight case 10 becomes lower than the outside air pressure due to the temperature difference between the inside and the outside of the airtight case 10, the diaphragm portion 34 is elastically deformed so as to be recessed inside the airtight case 10 (Fig. 1). (See arrow B in (b)).
  • the internal volume of the airtight case 10 changes according to the pressure difference between the inside and the outside of the airtight case 10.
  • the pressure difference between the inside and the outside of the airtight case 10 can be eliminated and equalization can be performed without causing the airtight case 10 to communicate.
  • the lid 30 is made of a soft or hard flexible material as a whole. Whether the soft or hard material is used depends on the conditions under which the airtight case 10 is used and the airtight case 1. It can be appropriately selected depending on the rigidity required for zero.
  • the lid portion 36 When using a soft material, the lid portion 36 is formed relatively thick to increase the rigidity of the lid portion 36, and when formed from a hard material, the diaphragm portion 34 is formed so as to be easily bent.
  • the part 34 is formed relatively thin. Since the seal packing 38 around the lid 30 is formed at the same time when the lid 30 is formed, there is no need to prepare a separate seal packing, and the number of parts can be greatly reduced. .
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the entire configuration of an airtight case 12 to which an internal / external pressure equalizing structure according to a second embodiment of the present invention is applied.
  • the hermetic case 10 is composed of a housing 20 and a cover 300 made of metal or plastic or the like having a predetermined rigidity. After fixing the substrate 50 inside the housing 20, The body 300 and a separate diaphragm 40 are attached to the housing 20 via screws 60 or the like, and cover the opening of the housing 20.
  • the housing 20 has the same configuration as the conventional housing, the description is omitted.
  • a rectangular cutout 32 is provided at the center of the lid 300.
  • the diaphragm 40 is integrally formed of a flexible material such as rubber or plastic, a seal packing 48 is formed around the periphery of the housing 20, and a notch of the lid 300 is formed at the center. It has a convex portion 4 4 corresponding to 3 2.
  • the diaphragm 40 and the lid 300 are stacked so that the projections 44 of the diaphragm 40 can be received in the notches 32 of the lid 300, and the fixing means 60 such as screws is used.
  • the diaphragm 40 and the lid 300 are attached to the housing 20.
  • seal packing 48 around the diaphragm 40 is formed at the same time as the formation of the diaphragm 40, there is no need to prepare a separate seal packing, and the number of parts can be reduced.
  • FIG. 3 is a partially enlarged longitudinal sectional view of an airtight case 14 to which an internal / external pressure equalizing structure according to a third embodiment of the present invention is applied.
  • the hermetic case 14 also includes a housing 20 (not shown) made of metal or plastic or the like having a predetermined rigidity, and screws 60 etc. (not shown). ), A lid 30 ′ is attached to cover the opening of the housing 20. Since the configuration of the housing 2 () used is the same as that of the first embodiment, the description is omitted.
  • the lid 30 ′ used in this embodiment has a thick lid 36 and a thin diaphragm 34 ′ formed in a rectangular shape at the center of the lid 36, and as a whole It is similar to that of the first embodiment in that it is integrally formed of a material having flexibility, but this diaphragm portion 34 'is an elastic bellows 34.
  • the lid 30 ′ is also made of a soft or hard flexible material as a whole similarly to the first embodiment, but whether to use the soft or hard is determined by using the airtight case 14. It can be selected as appropriate depending on the conditions required, the rigidity required for the airtight case 14, etc.
  • the lid 36 is made relatively thick to increase the rigidity of the lid 36.
  • the diaphragm portion 34 ' is formed relatively thin in order to facilitate the bending of the diaphragm portion 34' and the expansion and contraction of the bellows 3400.
  • FIG. 4 is a partially enlarged longitudinal sectional view of an airtight case 16 to which an internal / external pressure equalizing structure according to a fourth embodiment of the present invention is applied.
  • This airtight case 16 is one in which a separate diaphragm 400 is applied to a housing 20 (not shown) and a lid 300 having the same configuration as that of the second embodiment of the present invention.
  • a diaphragm 400 made of a flexible material such as rubber or plastic as a whole has a seal packing 42 ′ (not shown) formed around the end surface of the housing 20, and a lid in the center.
  • a projection 4 4 ′ having a shape corresponding to the notch 3 2 of the body 30 is provided, and the projection 4 4 ′ is an elastic bellows 44.
  • the internal and external pressure equalizing structures of the second and fourth embodiments of the present invention are applied.
  • the notch 32 formed in the lid 300 may be formed in a shape other than a rectangle.
  • the shapes of the convex portions 44 and 44 ′ also need to be formed so as to be received corresponding to the shape of the notch 32.
  • the lid 36 and the diaphragm 34 which are formed integrally with the lids 30 and 30 ', respectively.
  • 34 ' may also be formed in shapes other than rectangular.
  • the airtight case 18 includes a housing 20 similar to that of the first embodiment, and a lid 30 ′′ having a diaphragm portion 34 ′′ formed of concavities and convexities formed concentrically on a thin portion. Accordingly, the vertical cross-sectional shape of the diaphragm portion 34 "is a repetitive shape of irregularities (wave shape).
  • FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along the line bb of FIG. 5 (a)
  • FIG. 5 (c) is a diagram of a concentric diaphragm portion corresponding to the pressure difference between the inside and outside of the airtight case 18.
  • FIG. 5 (d) is a cross-sectional view showing a state in which the diaphragm portion 34 "is elastically deformed so as to protrude outward, and the diaphragm portion 34" is elastically deformed so as to be depressed inward.
  • the diaphragm portion 34 is formed integrally with the lid 30", but the diaphragm portion may be formed separately from the lid (not shown). In such a case, a method such as bonding with an adhesive, or providing a flange portion and screwing it into place is used.
  • the surfaces of the diaphragm portions 34, 44, 34 ', 44' in FIGS. 1 to 4 can be formed into a corrugated shape as shown in FIG.
  • Diaphragm 34 is the outer surface of the lid 30, 300, 30" It is desirable to keep the height below. The reason is that the diaphragm portions 34, 34 ', 34 "and the convex portions 44, 44' of the diaphragms 40, 400 usually have considerably lower strength than the lid 30, 300. 30".
  • the lid 300 and the diaphragms 40 and 400 are formed separately, for example, the diaphragms 40 and 400 are made of soft flexible material. Even when formed of a material, the rigidity of the airtight cases 12 and 16 can be increased by forming the lid 300 with a metal or a plastic having high rigidity.
  • FIG. 6 is a perspective view of the overall configuration of an airtight case 180 to which an internal / external pressure equalizing structure according to a sixth embodiment of the present invention is applied.
  • the housing 20 'of the hermetic case is different from that of the above embodiment, and has a diaphragm 35 on one side, and the opening of the housing 20' is covered with a lid 80 similar to the conventional case. ing.
  • the configuration and operation of the diaphragm section 35 are the same as those of the fifth embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the diaphragm 35 is formed on the surface facing the connector 22 ′, but the diaphragm 35 may be formed on any side of the body 20 ′.
  • the diaphragm portion 35 can be formed not only on one side surface of the housing 20 'but also on a plurality of side surfaces. In this case, a larger pressure difference can be accommodated by the plurality of diaphragm portions 35.
  • diaphragm portion 35 having a corrugated cross section may have a rectangular shape in FIG. 1 or a bellows in FIG.
  • the diaphragm 35 is formed on the side surface of the housing 20 ′, the plurality of housings 20 are stacked or used while an object is placed on the upper surface of the housing 20 ′. Even in this case, the elastic deformation of the diaphragm 35 due to the pressure difference between the inside and outside is not hindered.
  • FIG. 7 shows the outer surfaces of the diaphragms 34 ", 35, for example, to protect the diaphragms 34", 35 shown in FIGS. 5 and 6 (structurally weak against the action of external forces).
  • FIG. 3 is a perspective view showing a vertical cross section of a state in which is covered with a protective cover 33 made of plastic or metal.
  • a plurality of through holes 330 communicating with the outside are formed in the protective cover 33 so that the air pressure between the inside of the cover and the diaphragms 34 "and 35 does not change due to a change in temperature.
  • the housing and the lid are formed of polybutylene terephthalate (PBT), polyphenylene sulfide (PPS), polyamide (PA), or the like. , Polycarbonate (PC) and the like can also be used.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • PA polyamide
  • PC Polycarbonate
  • the material for forming the diaphragm, elastomeric one, rubber, divorced like, the Young's modulus is suitable those having the elastic 10 3 MP a.
  • the diaphragm when the diaphragm is formed separately from the lid as in the second and fourth embodiments, it is preferable that the diaphragm be formed of an elastomer or rubber that can be adhered to the lid made of plastic or metal. .
  • the diaphragm and the lid must be integrally formed as in the first and third embodiments.
  • the internal / external pressure difference generated by the heat and the internal / external temperature difference of the electric and electronic components fixed inside the airtight case 10, 12, 14, 16, 18, 180 is within the predictable range. It can be said that. Therefore, based on such knowledge, the material, thickness, size of the convex portions 44, 44 ', etc. of the diaphragm portions 34, 34', 34 "and the diaphragms 40, 400 are adjusted according to the use environment and use conditions. To set Can be.
  • the hermetic case of the present invention has a structure in which the lid or the housing is provided with a diaphragm portion made of a flexible material or a diaphragm having a convex portion, so that the pressure inside and outside the case is increased. If a difference occurs, the diaphragm or the convex part of the diaphragm will be elastically deformed and the inner volume of the airtight case will change.Therefore, the pressure difference between the inside and the outside of the case must be reduced without communicating the inside and outside air of the case. Can be.
  • an airtight case can be formed with a small number of parts.
  • the lid or the housing and the diaphragm are formed separately, the lid or the housing and the diaphragm can be formed of different materials, and the rigidity of the airtight case is increased while increasing the flexibility of the diaphragm. It becomes possible.
  • the diaphragm or the convex portion of the diaphragm is formed in a bellows shape, the range in which the inner volume of the hermetic case can be changed by a larger expansion and contraction of the bellows becomes larger, so that the range of the corresponding internal / external pressure difference becomes larger.

Description

明 細 書
気密ケースの内外圧力均等化構造
技術分野
本発明は、 筐体と蓋体からなり、 内部に電気 ·電子部品を収装したケースであ つて、 ケース内外の気密性を保持したまま、 ケース内外の気圧差に対応すること ができる気密ケースに関する。
背景技術
コンピュータやその周辺機器等には、 トランジスタ等の電子部品を含む回路が 設計された基板 （ 「バスバー」 と呼ばれる。 ） や、 モー夕等の電気部品が使用さ れている。 これらの基板等は気密ケースに納められ、 基板等に接続された端子が コネクタから筐体外部に突出し、 コネクタを介して他の部材に取付けられるよう になっている。
第 8図 ) は従来の気密ケース 1 0 0の斜視図、 第 8図 （b ) は第 8図 （a ) の b— b線縦断面図を示す。
この気密ケース 1 0 0は、 金属、 プラスチック等で形成された筐体 7 0及び蓋 体 8 0で構成され.、 筐体 7 0の一側面に設けられたコネクタ 7 2の内部には、 筐 体 7 0内部から筐体 7 0外部に突出する複数の端子 7 4が具えられている。 この 端子 7 4は、 一方で筐体 7 0内部に固定された基板 5 0の回路に接続され、 他方 ではコネクタ 7 2を介して他の部材に取付けられる。
筐体 7 0内部に基板 5 0を固定した後、 筐体 7 0端面と蓋体 8 0の間にシール パッキン 9 0を配し、 ねじ 6 0等によって筐体 7 0と蓋体 8 0が固定される。 このような気密ケース 1 0 0は、 内部に水分が浸入しないように完全に防水処 理が施されていなければならない。
また、 外気と気密ケース 1 0 0内部とが連通していると、 外気の温度や湿度等、 外気の条件によって気密ケ一ス 1 0 0内部の基板 5 0に影響を与えることがある。 特に、 多湿の外気が気密ケース 1 0 0内部に取り込まれると、 外気が含有する水 分によって基板 5 0の回路等の金属製部分が腐食し、 電気的な接触不良が発生す ることが多い。
従って、 気密ケース 1 0 0は気密性に優れたものでなければならない。 一方、 使用中に気密ケース 1 0 0内部の電気 ·電子部品が発熱して気密ケース 1 0 0内部の温度が高くなると、 空気が膨張して高圧になることもあり、 条件に よっては、 内部が大気圧よりも低い負圧になることもある。
このような気密ケース 1 0 0内外に発生する圧力差に対応するには、 気密ケー ス 1 0 0に貫通孔を設ける必要がある。
しかし、 このような貫通孔を設けると、 前述の防水性及び気密性を必然的に低 下させてしまう。
そこで、 従来は、 第 9図のように、 筐体 7 0 2の側面に、 コネクタ 7 2内部に 開口する貫通孔 7 0 4を設けるとともに、 取付相手部材 Dのコネクタ 7 2 ' との 間にシ一ルパッキン 9 0 2を設け、 貫通孔 7 0 4がなるベく外気に曝されること がないようにした気密ケース 1 0 2や、 第 1 0図のように、 筐体 7 1 0側面に設 けられた貫通孔 7 1 4を、 水滴を通さずに空気のみを通過させる機能を具えた織 布 7 1 6等で覆った気密ケース 1 0 4等によって、 気密ケース 1 0 2， 1 0 4の 内外圧力差の解消と、 防水性及び気密性の保持との均衡を図っている。
しかし、 第 9図のように、 コネクタ 7 2内部に開口する貫通孔 7 0 4を形成し、 さらにシールパッキン 9 0 2を具えたものでも、 完全に気密性を保持することは できず、 湿気を伴って外気が浸入することは防止できない。
また、 第 1 0図に示すように、 水滴を通さずに空気のみを通過させる織布 7 1 6等で覆われた貫通孔 7 1 4を設けた気密ケース 1 8では、 貫通孔 7 1 4自体が 水分で覆われてしまうと、 圧力調整孔として機能しなくなる。
以上のように、 従来の気密ケース 1 0 0， 1 0 2， 1 0 4では、 気密性を保ち ながら気密ケース内外の圧力差を解消することは困難であるという課題を有する。 また、 シールパッキン 9 0 , 9 0 2を使用しなければならない場合は、 部品点 数及び製造コス卜が増加する問題もある。
発明の開示
本発明の第 1の気密ケースの内外圧力差均等化構造は、 内部に電気 ·電子部品 が収装され開口部を有する筐体の前記開口部が蓋体によって覆われている気密ケ ースにおいて、 前記蓋体又は前記筐体に、 可撓性を有する材料からなるダイァフ ラム部が一体形成されている。 そのため、 気密ケースの内外に圧力差が生じると、 可撓性材料で蓋体又は筐体 に一体形成されたダイアフラム部が内外圧力差によって弾性変形し、 気密ケース の内容積を変化させ、 その結果、 外気と連通することなく、 気密ケース内外圧力 差を緩和させる。
また、 本発明の第 2の気密ケースの内外圧力差均等化構造はでは、 内部に電気 •電子部品が収装され開口部を有する筐体の前記開口部が蓋体によつて覆われて いる気密ケースにおいて、 凸部を有するダイァフラムが前記筐体と蓋体の間に挟 まれ、 前記蓋体は切欠を有し、 前記凸部が前記切欠に受け入れられていることを 特徴とする。
この場合も、 気密ケースの内外に圧力差が生じると、 凸部を有するダイアフラ ムが内外圧力差によって弾性変形し、 気密ケースの内容積を変化させ、 その結果、 外気と連通することなく、 気密ケース内外圧力差を緩和させる。
図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明の第 1実施形態の内外圧力均等化構造を適用した気密ケース を示し、 第 1図 （a ) は斜視図、 第 1図 （b) は第 1図 （a) の b— b線縦断面 図である。
第 2図は、 本発明の第 2実施形態の内外圧力均等化構造を適用した気密ケース の縦断面である。
第 3図は、 本発明の第 3実施形態の内外圧力均等化構造を適用した気密ケース の一部拡大縦断面である。
第 4図は、 本発明の第 4実施形態の内外圧力均等化構造を適用した気密ケース の一部拡大縦断面図である。
第 5図は、 従来の気密ケースを示し、 第 5図 （a) は斜視図、 第 5図 （b) は 第 5図 （a) の b _ b線縦断面図である。
第 6図は、 他の従来の気密ケースの一部縦断面図である。
第 7図は、 さらに他の従来の気密ケースの一部縦断面図である。
発明を実施するための最良の形態
第 1図 （a) は、 本発明の第 1実施形態の内外圧力均等化構造が適用された気 密ケ一ス 1 0の全体構成の斜視図であり、 第 1図 （b) は第 1図 （a) の b _ b 線縦断面図である。
この気密ケース 1 0は、 所定の剛性を具えた金属又はプラスチック等で形成さ れた筐体 2 0内部に基板 5 0を固定した後、 蓋体 3 0がねじ 6 0等を介して筐体
2 0に取付けられ、 筐体 2 0の開口部を覆っている。
この筐体 2 0は従来の筐体と同様の構成であるので、 説明を省略する。
蓋体 3 0は、 厚肉の蓋部 3 6と、 蓋部 3 6の中央部に矩形状に形成された薄肉 のダイアフラム部 3 4を有し、 ゴムやプラスチック等の可撓性を有する材料で一 体形成されている。
また、 筐体 2 0端面に接する周辺にはシ一ルパッキン 3 8がー体形成されてい る。
基板 5 0に使用されている電気 ·電子部品や、 基板 5 0の回路自体の発熱によ つて、 気密ケ一ス 1 0内部の気圧が上昇すると、 気密ケ一ス 1 0内外の圧力差に 対応してダイアフラム部 3 4が外 ·内側に向けて突出するように弾性変形する （ 第 1図 （b ) の矢印 Α · Β参照） 。
使用後に、 基板 5 0が外気温度と同等になるまで冷却されると、 気密ケース 1 0内部の気圧も外気圧と同等となり、 ダイアフラム部 3 4はもとの形状に戻る。 また、 気密ケース 1 0内外温度差により、 気密ケース 1 0内部が外気圧よりも 低圧となる場合には、 ダイアフラム部 3 4が気密ケース 1 0の内側に凹むように 弾性変形する （第 1図 （b) の矢印 B参照） 。
以上のように、 ダイアフラム部 3 4が弾性変形することによって、 気密ケース 1 0内外の圧力差に対応して気密ケース 1 0の内容積が変化するので、 気密ケ一 ス 1 0内部と外気とを連通させることなく、 気密ケース 1 0内外の圧力差を解消 して均等化することができる。
この蓋体 3 0は、 全体として軟質又は硬質の可撓性材料で形成されるが、 軟質 又は硬質のどちらを使用するかは、 気密ケース 1 0の使用される条件や、 気密ケ —ス 1 0に求められる剛性等によって適宜選択することができる。
軟質材を使用する場合には、 蓋部 3 6の剛性を高めるために蓋部 3 6を比較的 厚く形成し、 硬質材で形成する場合には、 ダイアフラム部 3 4を撓みやすくする ためにダイアフラム部 3 4を比較的薄く形成する。 なお、 蓋体 3 0の周辺のシールパッキン 3 8は、 蓋体 3 0の成形時に同時に成 形されるので、 別にシールパッキンを用意する必要がなく、 部品点数を大幅に削 減することができる。
次に、 第 2図は、 本発明の第 2実施形態の内外圧力均等化構造が適用された気 密ケ一ス 1 2の全体構成の縦断面図である。
この気密ケース 1 0は、 所定の剛性を具えた金属又はプラスチック等で形成さ れた筐体 2 0及び蓋体 3 0 0からなり、 筐体 2 0内部に基板 5 0を固定した後、 蓋体 3 0 0及び別体のダイアフラム 4 0が、 ねじ 6 0等を介して筐体 2 0に取付 けられ、 筐体 2 0の開口部を覆っている。
この筐体 2 0は従来の筐体と同様の構成であるので、 説明を省略する。
蓋体 3 0 0の中央部には、 矩形状の切欠 3 2が設けられている。
ダイアフラム 4 0は、 ゴムやプラスチック等の可撓性材料で一体的に形成され、 筐体 2 0端面に接する周辺にはシールパッキン 4 8が形成され、 中央部には蓋体 3 0 0の切欠 3 2に対応する形状の凸部 4 4を具えている。
蓋体 3 0 0の切欠 3 2にダイアフラム 4 0の凸部 4 4が受け入れられるように して、 ダイアフラム 4 0及び蓋体 3 0 0を積層し、 ねじ等の固定手段 6 0によつ て、 ダイアフラム 4 0及び蓋体 3 0 0が筐体 2 0に取付けられる。
気密ケース 1 2内外に圧力差が生じると、 ダイァフラムの凸部 4 4が弾性変形 して （第 2図の矢印 A及び B参照） 、 第]実施形態のものと同様に気密ケース 1 2の内容積が変化する。
なお、 ダイアフラム 4 0の周辺のシールパッキン 4 8は、 ダイアフラム 4 0の 成形時に同時に成形されるので、 別にシールパッキンを用意する必要がなく、 部 品点数を少なくすることができる。
次に、 第 3図は、 本発明の第 3実施形態である内外圧力均等化構造を適用した 気密ケース 1 4の縦断面部分拡大図である。
この気密ケース 1 4も前述の気密ケース 1 0と同様に、 所定の剛性を具えた金 属又はプラスチック等で形成された筐体 2 0 (図示せず） に、 ねじ 6 0等 （図示 せず） を介して蓋体 3 0 ' が取付けられ、 筐体 2 0の開口を覆う構成となってい る。 使用される筐体 2 ()の構成は、 第 1実施形態のものと同様であるので、 説明を 省略する。
この実施形態で使用される蓋体 3 0 ' は. 厚肉の蓋部 3 6と、 蓋部 3 6の中央 部に矩形状に形成された薄肉のダイアフラム部 3 4 ' を有し、 全体として可撓性 を有する材料で一体形成されている点で第 1実施形態のものと同様であるが、 こ のダイアフラム部 3 4 ' は伸縮可能な蛇腹 3 4 0になっている。
この実施形態では、 ダイアフラム部 3 4 ' 頂部の弾性変形だけでなく、 蛇腹 3 4 0の伸縮により、 気密ケース 1 4の内容積が変化できる範囲は大きくなるので、 気密ケース 1 2のより大きな内外圧力差に対応することができる。
この蓋体 3 0 ' も第 1実施形態のものと同様に、 全体として軟質又は硬質の可 撓性材料で形成されるが、 軟質又は硬質のどちらを使用するかは、 気密ケース 1 4の使用される条件や、 気密ケース 1 4に求められる剛性等によって適宜選択す ることができ、 軟質材を使用する場合には、 蓋部 3 6の剛性を高めるために蓋部 3 6を比較的厚く形成し、 硬質材で形成する場合には、 ダイアフラム部 3 4 ' の 撓み及び蛇腹 3 4 0の伸縮を容易にするためにダイアフラム部 3 4 ' を比較的薄 く形成する。
次に、 第 4図は、 本発明の第 4実施形態である内外圧力均等化構造を適用した 気密ケース 1 6の縦断面部分拡大図である。
この気密ケース 1 6は、 本発明の第 2実施形態と同様の構成の筐体 2 0 (図示 せず。 ） 及び蓋体 3 0 0に、 別体のダイアフラム 4 0 0を適用したものである。 全体としてゴムやプラスチック等の可撓性材料で形成されたダイアフラム 4 0 0は、 筐体 2 0端面に接する周辺にシールパッキン 4 2 ' (図示せず。 ） が形成 され、 中央部には蓋体 3 0の切欠 3 2に対応する形状の凸部 4 4 ' を具え、 且つ、 この凸部 4 4 ' は伸縮可能な蛇腹 4 4 0になっている。
この実施形態では第 3実施形態のものと同様に、 凸部 4 4 ' 頂部の弾性変形だ けでなく、 蛇腹 4 4 0の伸縮により、 気密ケ一ス 1 2の内容積が変化できる範囲 は大きくなるので、 気密ケース 1 2のより大きな内外圧力差に対応することがで さる。
なお、 本発明の第 2実施形態及び第 4実施形態の内外圧力均等化構造が適用さ れる気密ケース 12， 16において、 蓋体 300に形成された切欠 32は矩形以 外の形状に形成されてもよい。
その場合には、 凸部 44， 44' の形状も、 切欠 32の形状に対応して受け入 れられるように形成される必要がある。
同様に、 第 1実施形態及び第 3実施形態の内外圧力均等化構造が適用されるケ —ス 10, 14において、 蓋体 30， 30' に一体形成された蓋部 36及びダイ ァフラム部 34， 34' も、 矩形以外の形状に形成されてもよい。
矩形以外の形状のダイアフラム部を形成したものの一例として、 第 5図に示す 本発明の第 5実施形態である内外圧力均等化構造を適用した気密ケース 18があ る。
この気密ケース 18は、 第 1実施形態と同様の筐体 20と、 薄肉部分に同心円 状に形成された凹凸からなるダイアフラム部 34"を具えた蓋体 30"からなる。 従って、 ダイアフラム部 34"の縦断面形状は、 凹凸の繰返し形状 （波型） とな る。
ダイアフラム部 34"の薄肉部分の厚み t (第 5図 （b) 参照。 ） の具体的例 を挙げると、 約 0. 1〜 lmmである。
第 5図 （b) は第 5図 （a) の b— b線断面図であり、 第 5図 （c) は、 気密 ケ一ス 18内外の圧力差に対応して、 同心円状のダイアフラム部 34"が外側に 突出するように弾性変形した状態、 第 5図 （d) は、 ダイアフラム部 34"が内 側に凹むように弾性変形した状態を示す断面図である。
なお、 第 5図では、 ダイアフラム部 34"は蓋体 30" と一体に形成されたも のであるが、 ダイアフラム部を蓋体と別体に形成してもよい （図示せず。 ） 。 そ の場合には、 接着剤による接着や、 フランジ部を設けてねじ止めする等の方法が 取られることになる。
さらに、 第 1図乃至第 4図のダイアフラム部 34， 44， 34' ， 44' の表 面を、 第 5図のような波型にすることもできる。
以上に説明した第 1実施形態及び第 3実施形態のダイアフラム部 34， 34' 、 第 2実施形態及び第 4実施形態のダイアフラム 40， 40' の凸部 44， 44' 、 及び第 5実施形態のダイアフラム 34"は、 蓋体 30， 300, 30"の外表面 以下の高さにしておくことが望ましい。 その理由は、 ダイアフラム部 34, 34' , 34"及び、 ダイアフラム 40, 400の凸部 44， 44' は、 通常、 その強 度が蓋体 30， 300. 30" よりもかなり低いものであるから、 万一、 気密ケ —ス 10， 12， 14， 16, 18に異物が衝突したような場合、 蓋体 30， 3 00, 30" によってそれを受け、 ダイアフラム部 34, 34' ， 34"及び、 ダイアフラム 40， 400の凸部 4'4， 4 '4' が保護されるようにするためであ る。
さらに、 第 2実施形態及び第 4実施形態の気密ケース 12， 16において、 蓋 体 300とダイアフラム 40， 400は別体で形成されているので、 例えば、 ダ ィァフラム 40, 400を軟質の可撓性材料で形成した場合でも、 蓋体 300を 高い剛性を具えた金属やプラスチック等で形成することによって、 気密ケース 1 2, 16の剛性を高めることができる。
次に、 第 6図は、 本発明の第 6実施形態である内外圧力均等化構造を適用した 気密ケース 180の全体構成の斜視図である。
この気密ケースの筐体 20' は上記の実施形態のものとは異なり、 一側面にダ ィァフラム部 35を具えており、 筐体 20' の開口部は、 従来と同様の蓋体 80 で覆われている。
このダイアフラム部 35の構成及び働きは、 第 5実施形態のものと同一である ので説明を省略する。
第 6図の筐体 20' において、 ダイアフラム部 35はコネクタ 22' と対向す る面に形成されているが、 このダイアフラム部 35は饞体 20' のどの側面に形 成してもよい。
また、 このダイアフラム部 35は、 筐体 20' の一側面だけでなく複数の側面 に形成することもできる。 この場合には、 複数のダイアフラム部 35によって、 より大きな圧力差に対応することができる。
さらに、 この断面が波型のダイアフラム部 35は、 第 1図の矩形状のものや、 第 3図の蛇腹を具えたものであってもよい。
このように， ダイアフラム部 35を筐体 20' の側面に形成したものであれば、 複数の筐体 20， を積重ねたり、 筐体 20' の上面に物を載せた状態で使用する 場合であっても、 内外圧力差によるダイアフラム部 35の弾性変形が妨げられる ことがない。
最後に、 第 7図は、 例えば、 第 5図及び第 6図に示すダイアフラム 34"， 3 5 (外力の作用に対して構造的に弱い） を保護するため、 ダイアフラム 34"， 35の外表面を、 プラスチックや金属で形成した防護カバー 33で覆った状態の 縦断面を示した斜視図である。
この場合、 防護カバー 33内面とダイアフラム 34"， 35の表面との間には 十分な間隔を取り、 気密ケース内外の圧力差によってダイアフラム 34" , 35 が外側に突出しても、 ダイアフラム 34"， 35がカバ一 33内面にぶっかるこ とがないようにする必要がある。
そして、 防護カバー 33には外部と連通する複数の貫通孔 330を形成し、 温 度変化によって、 カバ一内部とダイアフラム 34"， 35との間の気圧が変化す ることがないようにする。
以上の実施形態において、 筐体及び蓋体はボリブチレンテレフ夕レート （PB T) 、 ポリフエ二レンサルファイド （PPS) 、 ポリアミド （PA) 等で形成さ れるが、 アクリロニトリル一ブタジエン—スチレン樹脂 (ABS) 、 ポリカーボ ネート （PC) 等も使用できる。
また、 ダイアフラムを形成するための材料としては、 エラストマ一、 ゴム、 シ リコン等、 ヤング率が 103MP a以下の弾性を有するものが適している。
特に、 第 2実施形態や第 4実施形態のようにダイアフラムを蓋体と別体で形成 する場合には、 プラスチックや金属で形成された蓋体に接着可能なエラストマ一 やゴム等で形成するとよい。
しかし、 シリコンやウレタンを使用する場合には、 第 1実施形態や第 3実施形 態のようにダイァフラムと蓋体が一体的に形成されるものでなければならない。 なお、 通常の使用において、 気密ケース 10， 12， 14, 16， 18, 18 0内部に固定された電気 ·電子部品の発熱や内外温度差等によって発生する内外 圧力差は予測可能な範囲にあるといえる。 従って、 このような知見に基づき、 ダ ィァフラム部 34， 34' ， 34"及び、 ダイアフラム 40， 400の材料、 厚 み、 凸部 44， 44' の大きさ等を、 使用環境や使用条件に応じて設定すること ができる。
産業上の利用可能性
以上のように、 本発明の気密ケ一スは、 蓋体又は筐体に、 可撓性を有する材料 からなるダイアフラム部、 又は凸部を有するダイアフラムを具えたことにより、 ケ一ス内外に圧力差が生じると、 ダイアフラム部、 又はダイァフラムの凸部が弾 性変形して気密ケースの内容積が変化するため、 ケース内部と外気とを連通させ ることなく、 ケース内外の圧力差を緩和することができる。
その結果、 気密性が保持されるので、 電気 ·電子部品を収装するための気密ケ —スとして使用するのに適している。
そして、 蓋部又は筐体にダイアフラム部がー体形成されたものを使用すると、 少ない部品点数で気密ケースを形成することができる。
一方、 蓋体又は筐体とダイアフラムを別体で形成した場合は、 蓋体又は筐体と ダイアフラムを異なる材料で形成することができ、 ダイァフラムの可撓性を高め ながら、 気密ケースの剛性を高めることが可能となる。
また、 ダイアフラム部、 又はダイァフラムの凸部を蛇腹状に形成すると、 蛇腹 のより大きな伸縮によって気密ケースの内容積が変化できる範囲が大きくなるの で、 対応できる内外圧力差の範囲が大きくなる。
そして、 シ一ルパッキン一体構造のものでは、 シ一ルパッキンを別途用意する 必要がなく、 少ない部品点数でシール機能を具えることができる。
0

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 内部に電気 ·電子部品が収装され開口部を有する筐体の前記開口部が蓋体 によって覆われている気密ケースにおいて、
前記蓋体又は前記筐体に、 可撓性を有する材料からなるダイアフラム部が一体 形成されていることを特徴とする、
気密ケースの内外圧力均等化構造。
2 . 前記ダイアフラム部が皿状である、 請求項 1の気密ケースの内外圧力均等 化構造。
3. 前記ダイアフラム部が蛇腹状である、 請求項 1又は 2の気密ケースの内外 圧力均等化構造。
4. 前記ダイアフラム部の縦断面が凹凸の繰返し形状である、 請求項 1から 3 のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
5. 前記蓋体の周辺にシールパッキンが一体形成されている、 請求項 1から 4 のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
6. 前記ダイアフラム部が前記蓋体又は前記筐体の外表面と面一以下の高さで ある、 請求項 1から 5のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
7. 前記ダイアフラム部が貫通孔付き防護カバーで覆われている、 請求項 1か ら 6のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
8. 内部に電気 ·電子部品が収装され開口部を有する筐体の前記開口部が蓋体 によって覆われている気密ケースにおいて、
凸部を有するダイアフラムが前記筐体と蓋体の間に挟まれ、
前記蓋体は切欠を有し、
前記凸部が前記切欠に受け入れられていることを特徴とする、
気密ケースの内外圧力均等化構造。
9. 前記ダイァフラムの凸部が皿状である、 請求項 8の気密ケースの内外圧力 均等化構造。
1 0. 前記ダイァフラムの凸部が蛇腹状である、 請求項 8又は 9の気密ケース の内外圧力均等化構造。
1 1 . 前記ダイアフラム部の縦断面が凹凸の繰返し形状である、 請求項 8から 1 0のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
1 2. 前記ダイァフラムの周辺にシ一ルパッキンが一体形成されている、 請求 項 8から 1 1のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
1 3. 前記ダイァフラムの凸部が前記蓋体の外表面と面一以下の高さである、 請求項 8から 1 2のいずれかの気密ケースの内外圧力均等化構造。
1 4. 前記ダイァフラムが貫通孔付き防護カバーで覆われている、 請求項 8か ら 1 3のいずれかの気密ケ一スの内外圧力均等化構造。
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