(57)【要約】【課題】封止構造体において温度変化が大きい環境下であっても防水や防湿性能を向上させる。【解決手段】封止構造体１０は、中空部３１ａを備えた構造物であり、リング状の凸部２２を有する第１部材２１と、第１部材２１の熱膨張係数と異なる熱膨張係数の材料からなり、かつ第１部材２１の凸部２２に嵌合するリング状の凹部３２を有し、さらに中空部３１ａが形成された第２部材３１と、を有している。また、封止構造体１０では、第１部材２１の凸部２２と第２部材３１の凹部３２との嵌合部の外周側にＯリング４１が配置され、上記嵌合部の内周側にＯリング４２が配置されており、２つのＯリング間にシール材７１が充填されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リング状の凸部がベース板上に形成された第１部材と、
前記凸部に嵌合するリング状の凹部と、前記リング状の前記凹部の内周側に位置する中空部と、が形成され、かつ前記第１部材を形成する材料の熱膨張係数と異なる熱膨張係数の材料によって形成された第２部材と、
前記第２部材の前記凹部内に配置され、前記第１部材の前記凸部の外周側に位置するリング状の第１弾性部材と、
前記第２部材の前記凹部内に配置され、前記第１部材の前記凸部の内周側に位置するリング状の第２弾性部材と、
を有し、
前記凸部と前記凹部とが嵌合して前記第１部材と前記第２部材とが固定されている、封止構造体。
【請求項２】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記凹部の前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間の位置にシール材が充填されている、封止構造体。
【請求項３】
請求項２に記載の封止構造体において、
前記シール材は、前記凸部と前記凹部とに接触している、封止構造体。
【請求項４】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記第１部材の熱膨張係数は、前記第２部材の熱膨張係数より小さい、封止構造体。
【請求項５】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記第１部材は、金属によって形成され、前記第２部材は、樹脂によって形成されている、封止構造体。
【請求項６】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記中空部に、加速度センサ用もしくは振動センサ用のセンサ回路が設けられている、封止構造体。
【請求項７】
請求項６に記載の封止構造体において、
前記中空部に、前記センサ回路に電源を供給するバッテリと、前記センサ回路と電気的に接続されたアンテナと、が設けられている、封止構造体。
【請求項８】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記第２部材は、前記中空部を有する本体部と、前記本体部の外周に設けられた周縁部と、を備え、
前記周縁部の高さは、前記本体部の高さより低く、
前記第１部材と前記第２部材の前記周縁部とが、ネジ部材によって固定されている、封止構造体。
【請求項９】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記第１部材の前記凸部の外周部に前記第２部材側に向けて突出した突起部が設けられ、
前記第２弾性部材は、前記第１弾性部材より前記第２部材側に配置され、
前記第１弾性部材は、前記第１部材の前記ベース板と前記突起部とに挟まれている、封止構造体。
【請求項１０】
請求項９に記載の封止構造体において、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、それぞれＯリングであり、
前記第２弾性部材のリングの外径は、前記第１弾性部材のリングの内径以上の大きさである、封止構造体。
【請求項１１】
請求項９に記載の封止構造体において、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、それぞれＯリングであり、
前記第１弾性部材と、前記第２弾性部材とは、平面視で重なっている、封止構造体。
【請求項１２】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記第１弾性部材および前記第２弾性部材は、それぞれＯリングであり、かつそれぞれ同じ材料によって形成され、
前記第１弾性部材と前記第２弾性部材のそれぞれの断面の直径は同じである、封止構造体。
【請求項１３】
請求項１に記載の封止構造体において、
前記中空部に、漏水を検知する加速度センサ用もしくは振動センサ用のセンサ回路が設けられ、
前記封止構造体は、配水管に取り付けられている、封止構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサなどの電子部品を内蔵し封止する封止構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋外や地下などの環境で用いる電子部品は、防水や防湿のため、樹脂や金属製の筐体の内部に設置され、その筐体の開口部または筐体同士が樹脂製パッキンや接着剤で封止される構造が多用されている。その際、使用環境によっては、氷点下から、炎天下まで使用される場合があり、温度差も大きい。
【０００３】
例えば、ケースおよびふたをパッキンで防水するパッキン構造として、熱膨張係数の異なる２つパッキンをふたの押し付け方向に積み重ねて、ケースとふたの材質の熱膨張係数の相違による寸法変化を緩和吸収する構造が、特開２００２−３９３８９号公報（特許文献１）に開示されている。
【０００４】
また、ケーブルのシール部に作用する温度変化に起因する熱応力を緩和するため、２重のＯリングの間にシーリングパテを塗布して密着性（防水性）を向上させる例が、特開平１０−１１７４２６号公報（特許文献２）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３９３８９号公報
【特許文献２】特開平１０−１１７４２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１（特開２００２−３９３８９号公報）に開示されているパッキン構造は、ふたを押し付ける方向と垂直方向（パッキンの内外周方向）には、熱膨張の緩和がなされるが、ふたを押し付ける方向は、バネで押し付ける構造のため、機構が複雑であり、また衝撃などでふたがずれて密着性に影響する可能性がある。
【０００７】
さらに、２個同じ形状で異なる熱膨張係数のパッキン（Ｏリング）を用いているため、組立て時にパッキンを間違わないようにする管理が複雑となる課題もある。
【０００８】
また、特許文献２（特開平１０−１１７４２６号公報）に記載されたケーブルの密着部では、シーリングパテにより密着性を上げているが、Ｏリングは２重になっており、２個とも同じＯリングのため、温度変化時には、２個とも同じように膨張収縮する。したがって、特に低温時には収縮し、密着性(防水性)が低下する可能性がある。
【０００９】
本発明の目的は、電子部品を封止する封止構造体において、温度変化が大きい環境下であっても防水や防湿性能を向上させることができる技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の上記の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される実施の形態のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１２】
一実施の形態の封止構造体は、リング状の凸部がベース板上に形成された第１部材と、上記凸部に嵌合するリング状の凹部と上記リング状の上記凹部の内周側に位置する中空部とが形成され、かつ上記第１部材の熱膨張係数と異なる熱膨張係数の材料からなる第２部材と、を有する。さらに、封止構造体は、上記第２部材の上記凹部内に配置され、上記第１部材の上記凸部の外周側に位置するリング状の第１弾性部材と、上記第２部材の上記凹部内に配置され、上記第１部材の上記凸部の内周側に位置するリング状の第２弾性部材と、を有し、上記凸部と上記凹部とが嵌合して上記第１部材と上記第２部材とが固定されている。
【発明の効果】
【００１３】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１４】
高温低温時の温度差が大きい場合であっても封止構造体の封止性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る封止構造体の外観構造の一例を示す斜視図である。
【図２】図１に示す封止構造体のＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図である。
【図３】図１に示す封止構造体の組立てた状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す封止構造体の高温時のＯリングに対する押圧状態を示す断面図である。
【図５】図３に示す封止構造体の低温時のＯリングに対する押圧状態を示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る封止構造体の構造の一例であり、ふたを固定するネジ部材を短くした構造を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係る封止構造体の構造の一例であり、Ｏリングを高さ方向に並べて、封止構造体を小型化した構造を示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態４に係る封止構造体の構造の一例であり、電池およびアンテナを内蔵し、外部にスイッチおよびＬＥＤを具備した構造を示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態５に係る封止構造体を水道管の漏水検知に活用した一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１に係る封止構造体の外観構造の一例を示す斜視図、図２は図１に示す封止構造体のＡ−Ａ線に沿って切断した構造を示す断面図、図３は図１に示す封止構造体を組立てた状態を説明する断面図である。
【００１７】
以下、本実施の形態１の封止構造体の構造について説明する。
【００１８】
本実施の形態１の封止構造体１０は、封止構造体１０を構成するそれぞれの部品が、切削加工、射出成形もしくは３次元積層造形（３次元プリンタと称されることも多い）により加工され、それらの部品によって組み立てられるものである。
【００１９】
図１に示す封止構造体１０は、センサ１１が実装されたセンサ基板１２を搭載するベース板１６を有したケースに相当する第１部材２１と、第１部材２１と嵌合し、かつ封止する役目のふたに相当する第２部材３１と、から構成されている。
【００２０】
ここで、第１部材２１のベース板１６には、第２部材３１側に向けて突出したリング状の凸部２２が形成されている。そして、第１部材２１の中央部には、事前に組立てられ、かつセンサ１１を実装したセンサ基板１２が、ネジなどで固定されている。なお、第１部材２１のベース板１６上には、上述のように平面視がリング状であり、さらに第２部材３１側に向けて突出したリブ状の凸部２２が形成されている。
【００２１】
また、第２部材３１は、第１部材２１の熱膨張係数と異なる熱膨張係数の材料からなる。そして、第２部材３１には、図２に示すように、凸部２２に嵌合するリング状の凹部３２と、リング状の凹部３２の内周側に位置する中空部３１ａと、が形成されている。すなわち、第２部材３１の内部の中央付近には、空洞である中空部３１ａが形成されており、中空部３１ａの周囲には、第１部材２１の凸部２２と嵌合するリング状の凹部３２が形成されている。なお、この凹部３２には、さらに凹んだ形状のポケット３６が形成されている。
【００２２】
なお、図３は、組立てが完了した直径Ｌ１の円柱状の封止構造体１０の断面構造を示しているが、第２部材３１の凹部３２内には、第１部材２１の凸部２２の外周側に位置するリング状の第１弾性部材であるＯリング４１が配置されている。さらに、第２部材３１の凹部３２内には、第１部材２１の凸部２２の内周側に位置するリング状の第２弾性部材であるＯリング４２が配置されている。
【００２３】
すなわち、リング状の凹部３２内において、リング状の凸部２２の内周面に隣接するようにＯリング４２が配置され、かつリング状の凸部２２の外周面に接触してＯリング４１が配置されている。つまり、リング状の凸部２２の外側周囲には、Ｏリング４１が固定されており、一方、リング状の凸部２２の内周面には、Ｏリング４２が固定されている。
【００２４】
そして、封止構造体１０では、第１部材２１の凸部２２と、第２部材３１の凹部３２とがＯリング４１およびＯリング４２を介して嵌合された状態で、第１部材２１と第２部材３１とが止めネジ（ネジ部材）３３によって固定されている。第１部材２１と第２部材３１とが固定されたことで、中空部３１ａは、封止空間５２となっている。
【００２５】
なお、本実施の形態１の封止構造体１０では、Ｏリング４１とＯリング４２は、それぞれ同じ材料によって形成されていることが好ましく、さらにそれぞれの断面の直径は同じ大きさであることが好ましい。ただし、Ｏリング４１とＯリング４２は、それぞれ弾性部材であれば、お互いに異なる材料によって形成されていてもよく、さらにそれぞれの断面の直径が異なる大きさであってもよい。
【００２６】
また、第１部材２１の熱膨張係数は、第２部材３１の熱膨張係数より小さい。すなわち、第１部材２１は、例えば、アルミニウムやステンレス系の金属によって形成されていることが好ましく、一方、第２部材３１は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）やＰＣ（ポリカーボネイト）などの樹脂によって形成されていることが好ましい。
【００２７】
また、封止構造体１０では、Ｏリング４１とＯリング４２の間の位置にシール材７１が充填されていることが好ましい。具体的には、中空部３１ａに繋がるリークパスにおけるＯリング４１とＯリング４２との間の位置にシール材７１が充填されている。例えば、充填箇所としては、第２部材３１の凹部３２のポケット３６にシール材７１を充填することで、シール材７１が凸部２２と凹部３２とに接触する。シール材７１が凸部２２と凹部３２とに接触することで、凸部２２と凹部３２との嵌合部におけるシール効果を高めることができる。
【００２８】
また、図３に示すように、封止構造体１０の中空部３１ａである封止空間５２には、センサ１１が実装されたセンサ基板１２が設けられており、さらに、複数のＩＣ（Integrated Circuit）１５が実装された回路基板１３が設けられている。センサ基板１２は、第１部材２１に埋め込まれた短い支柱１４ａによって支持されており、一方、回路基板１３は、同じく第１部材２１に埋め込まれた支柱１４ａより長い支柱１４ｂによって支持されている。これにより、封止空間５２において、センサ基板１２と回路基板１３は、干渉することなく相互が異なる高さに配置されている。
【００２９】
なお、ＩＣ１５にはセンサ回路が組み込まれており、本実施の形態１では、例えば、加速度センサ用もしくは振動センサ用のセンサ回路である。この場合、センサ１１は、加速度センサもしくは振動センサである。
【００３０】
次に、本実施の形態１の封止構造体１０の組立て方法について説明する。
【００３１】
まず、図１に示す第１部材２１上の構造物を予め事前に組立てておく。ここで、加速度センサや振動センサなどのセンサ１１は、センサ基板１２に、はんだなどで接続する。そして、センサ信号を処理するマイコンなどのＩＣ（センサ回路）１５、並びにセンサ駆動用の電子回路やセンサ信号を伝送する無線モジュールなどを、回路基板１３に同じく搭載し、支柱１４ａや支柱１４ｂおよびコネクタ・配線（図省略）などで事前に組立てておく。さらに、第１部材２１の凸部２２の外周部にＯリング４１を配置しておく。
【００３２】
次に、低湿度の雰囲気中で、Ｏリング４１とＯリング４２が、第１部材２１の凸部２２を挟み込むようにして、第１部材２１に対し、第２部材３１を、図２に示すふた挿入動作５１で挿入する。すなわち、第１部材２１に対して第２部材３１を被せる。その後、第１部材２１に設けられたふた止め用のネジ穴２３に対して、止めネジ（ネジ部材）３３を締結する。
【００３３】
これにより、図２に示すように凹部３２内に配置されたＯリング４１では、上方に凹部３２のストッパ３４が形成されており、一方、Ｏリング４２では、上方に凹部３２のストッパ３５が形成されているため、上方（第２部材３１側）にも移動することはない。
【００３４】
ここで、気密性をより高めた構造とする場合には、ふた挿入動作５１の前に、第２部材３１の凹部３２に設けたポケット３６にシール材７１を充填しておくことで、平面視におけるＯリング４１およびＯリング４２の間をシール材７１で封止することが可能となる。シール材７１は、例えば、硬化温度が室温よりやや高い熱硬化樹脂などを用いて、組立て直後に熱硬化させることができる。なお、内部を低湿度に保ちたい場合には、必要に応じて乾燥剤（図示無し）を封入する。
【００３５】
図３は、組立てが完了した直径（外径）Ｌ１の円柱状の封止構造体１０の断面構造を示しており、外部の雰囲気とはＯリング４１およびＯリング４２で遮断され、さらに２重のＯリング間にシール材７１が充填された直径Ｌ２の封止空間５２が完成する。この組立て状態で、封止構造体１０は、センシング対象の部材に、第１部材２１の下部に設けられた固定ネジ２４などで接続固定される。なお、封止構造体１０のセンシング対象の部材への取付は、ネジ固定に限らず、磁石、両面テープ、接着剤、グリスまたはクランプなどを用いてもよい。
【００３６】
次に、図４および図５の断面図を用いて、高温時と低温時のＯリングに対する押圧状態を説明する。図４は図３に示す封止構造体の高温時のＯリングに対する押圧状態を示す断面図、図５は図３に示す封止構造体の低温時のＯリングに対する押圧状態を示す断面図である。
【００３７】
ここで、ベース板１６を有し、かつケースに相当する第１部材２１は、下面からの振動などを広い周波数帯域で減衰や共振を無くして伝達するために、剛性が高く、腐食しにくい、アルミニウムやステンレス系の金属で形成することが好ましい。一方、中空部３１ａを封止する役目のふたに相当する第２部材３１は、内部に設けた無線モジュールからの信号が通過するように、かつ材料および加工コストを抑制できる観点からも樹脂で形成することが好ましい。
【００３８】
なお、ケース相当の金属製の第１部材２１は、アルミニウムで形成されている場合その熱膨張係数αは約２３ｐｐｍ／Ｋ、ステンレスで形成されている場合そのαは約１９ｐｐｍ／Ｋである。ふた相当の樹脂製の第２部材３１は、ＡＢＳやＰＣ（ポリカーボネイト）などの一般的な樹脂の場合、その熱膨張係数αは８０〜１２０ｐｐｍ／Ｋである。このため、熱膨張係数が異なり、室温から高温や低温時に、特に直径方向（図４中Ｙ軸方向）にサブミリオーダの伸び縮みが発生する。
【００３９】
そして、図４に示す高温時には、ケース相当の金属製の第１部材２１に比べ、ふた相当の樹脂製の第２部材３１の熱膨張が大きくなり、中空部３１ａの直径Ｌ２が拡大するため、直径方向（Ｙ軸方向）には、Ｏリング４２に対し、直径の外周方向に向けたＹ方向圧縮力６１が作用し、Ｏリング４２を、室温の状態より圧縮する。これにより、高温時には内周側のＯリング４２を潰して、気密性を確保することができる。
【００４０】
一方、高さ方向（Ｚ軸方向）には、樹脂製の第２部材３１の高さＨに相当する部分で、ステンレスなどの金属製である止めネジ３３に対し、樹脂が伸びるため、Ｚ方向圧縮力６２が作用し、気密性には影響しない。以上より、室温に対して、高温での気密性が低下する懸念が無くなる。
【００４１】
また、図５に示す低温時には、ケース相当の金属製の第１部材２１に比べ、ふた相当の樹脂製の第２部材３１の熱収縮が大きいため、直径方向（Ｙ軸方向）には、Ｏリング４１に対し、Ｙ方向圧縮力６３が作用する。その結果、Ｏリング４１を、室温の状態より圧縮する。これにより、低温時には外周側のＯリング４１を潰して、気密性を確保することができる。
【００４２】
一方、高さ方向（Ｚ軸方向）には、樹脂製の第２部材３１の高さＨに相当する部分で、ステンレスなどの金属製である止めネジ３３に対し、樹脂がより縮むため、Ｚ方向圧縮力６４が作用し、気密性に影響する可能性が排除できない。このため、前述したように、第２部材３１の凹部３２に設けたポケット３６にシール材７１を充填しておくことで、室温の状態に対して、低温での気密性が低下する懸念を無くすことができる。
【００４３】
以上のように、本実施の形態１の封止構造体１０では、ケース相当の金属製の第１部材（ケース）２１と、ふた相当の樹脂製の第２部材３１とを用いたことにより、高温でも低温でも何れかのＯリングに対して直径方向の圧縮力が働くため、高い気密性を保持することができる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態１の封止構造体１０によれば、センサ１１などの電子部品を封止する封止構造体１０において、温度変化が大きい環境下であっても防水や防湿性能を向上させることができる。言い換えると、封止構造体１０において、高温低温時の温度差が大きい場合であってもその封止性を向上させることができる。
【００４５】
また、２つのＯリング間、すなわちリークパスにおけるＯリング間にシール材７１を充填したことにより、気密性をさらに保持する効果を得ることができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図６は本発明の実施の形態２に係る封止構造体の構造の一例であり、ふたを固定するネジ部材を短くした構造を示す断面図である。図６に示す本実施の形態２の封止構造体１０は、図３に示す封止構造体１０の第２部材３１の止めネジ３３によって固定される部分の高さＨに比べ、図６の封止構造体１０のネジ締め部の高さをＨＳとし、高さＨに比べて固定部分の高さを低くした構造である（高さＨ＞高さＨＳ）。詳細には、実施の形態２の封止構造体１０の第２部材３８は、中空部３１ａを有する本体部３１ｂと、本体部３１ｂの外周に設けられた周縁部３１ｃと、を備えており、周縁部３１ｃの高さは、本体部３１ｂの高さより低くなっている。そして、第１部材２１と、第２部材３８の周縁部３１ｃとが、止めネジ（ネジ部材）３７によって固定されている。
【００４７】
したがって、本実施の形態２の封止構造体１０では、ステンレスなどの金属製である止めネジ３７に対し、樹脂製の第２部材３８の周縁部３１ｃの高さがＨＳと低く、これにより、低温時の樹脂部分が縮む量が小さくなる。その結果、Ｚ方向の縮みの影響が軽減され、気密性に影響する可能性を抑えることができる。また、本体部３１ｂの中空部３１ａについては、実施の形態１の封止構造体１０と同じ大きさの封止空間５２を確保することができる直径Ｌ２を維持した状態となっている。したがって、周縁部３１ｃの高さ（厚さ）が低いため、樹脂製の第２部材３８の材料の量を抑えることができ、封止構造体１０を低コスト化できる効果もある。
【００４８】
（実施の形態３）
図７は本発明の実施の形態３に係る封止構造体の構造の一例であり、Ｏリングを高さ方向に並べて封止構造体を小型化した構造を示す断面図である。本実施の形態３の封止構造体１０は、第１部材２６に設けられたリング状の凸部２２に段差である突起部２２ａを設け、この凸部２２の外周にＯリング（第１弾性部材）４３が挿入固定されている。そして、第２部材３９の内部の凹部３２に、Ｏリング４３より小さい直径のＯリング（第２弾性部材）４４がＯリング４３の上方に配置された構造である。つまり、下段側のＯリング４３の内径Ｌ４より、上段側のＯリング４４の外径Ｌ３を等しいかもしくは大きくし（Ｌ４≦Ｌ３）、Ｏリング４３とＯリング４４を上下段に配置した構造である。
【００４９】
詳細には、図７に示す本実施の形態３の封止構造体１０では、第１部材２６の凸部２２の外周部に上方（第２部材３９側）に向けて突出した突起部２２ａが設けられている。そして、Ｏリング４４は、Ｏリング４３より上方（第２部材３９側、上段側）に配置されている。その際、凹部３２内において、突起部２２ａの内周面側に配置されている。
【００５０】
一方、Ｏリング４３は、凸部２２の外周面側に配置され、第１部材２６のベース板１６と突起部２２ａとに挟まれている。
【００５１】
また、図７に示す封止構造体１０において、上段側のＯリング４４のリングの外径Ｌ３は、下段側のＯリング４３のリングの内径Ｌ４以上の大きさである。言い換えると、図７に示す封止構造体１０において、下段側のＯリング４３と、上段側のＯリング４４とは、その一部が平面視で重なっている。
【００５２】
これにより、中空部３１ａにおいて同じ大きさの封止空間５２を確保することができる直径Ｌ２を維持した状態となっている。そして、図３に示す封止構造体１０の第２部材３１の直径Ｌ１に比べて、図７の封止構造体１０では第２部材３９の直径Ｌ５が小さく、Ｌ５＜Ｌ１となっており、本実施の形態３の封止構造体１０の外径を小さくすることができる。
【００５３】
また、本実施の形態３の封止構造体１０では、高温時には、高温時圧縮力６５が中空部３１ａの内側から第２部材３９の凹部３２に配置されたＯリング４４に作用してＯリング４４が潰れて中空部３１ａの気密性を確保することができる。
【００５４】
一方、低温時には、低温時圧縮力６６が第２部材３９の外部から突起部２２ａの下部に配置されたＯリング４３に作用してＯリング４３が潰れて同様に中空部３１ａの気密性を確保することができる。また、前述同様に、２つのＯリング間、すなわちリークパスにおけるＯリング間にシール材７１を充填したことにより、気密性をさらに保持する効果を得ることができる。
【００５５】
なお、上記実施の形態２と本実施の形態３とを組み合わせた構造が、気密性と小形化を両方可能とすることは言うまでもない。
【００５６】
以上のように、本実施の形態３の封止構造体１０においても、内部の封止性を向上させることができる。
【００５７】
（実施の形態４）
図８は本発明の実施の形態４に係る封止構造体の構造の一例であり、電池およびアンテナを内蔵し外部にスイッチおよびＬＥＤを具備した構造を示す断面図である。本実施の形態４の封止構造体１０は、封止空間５３である中空部３１ａの内部に、電池８１や無線用のアンテナ８２を内蔵し、かつ封止構造体１０の外周面に、作業者がセンサ１１の起動などを操作するスイッチ８３や、起動状態を表示するＬＥＤ（Light Emitting Diode）８４を具備した電池−アンテナ一体型の構造体である。
【００５８】
すなわち、図８に示す本実施の形態４の封止構造体１０は、封止空間５３である中空部３１ａに、センサ１１を搭載したセンサ基板１２やＩＣ１５を搭載した回路基板１３の他に、ＩＣ（センサ回路）１５に電源を供給する電池（バッテリ）８１と、ＩＣ１５と電気的に接続された無線用のアンテナ８２と、が設けられているものである。
【００５９】
つまり、本実施の形態４の封止構造体１０は、センサ１１、ＩＣ１５、電池８１および無線用のアンテナ８２を内蔵するものである。このように１つの封止構造体１０の内部に、センサ１１、ＩＣ１５、電池８１および無線用のアンテナ８２を組み込むことで、ケースである第１部材２１やふたである第２部材３９がそれぞれ１つで済み、封止構造体１０のコンパクト化を図ることができる。さらに、アンテナ８２が樹脂製の第２部材３９によって覆われるため、電波の送受信を安定して行うことができる。また、第１部材２１が１つで済むため、第１部材２１の材料コストを低減することができ、封止構造体１０のコストの低減化を図ることができる。
【００６０】
なお、封止構造体１０としては、アンテナ８２と電池８１は封止構造体１０に内蔵させずに、上記封止構造体１０とは異なる他のケースに内蔵するようにしてもよい。
【００６１】
（実施の形態５）
図９は本発明の実施の形態５に係る封止構造体を水道管の漏水検知に活用した一例を示す斜視図である。本実施の形態５は、封止構造体１０の実装構造の一例を示すものであり、ここでは、一例として、図８に示す封止構造体１０、すなわち、センサ１１、ＩＣ１５、電池８１および無線用のアンテナ８２を内蔵した封止構造体１０が、地下に埋設された水道管などの配水管１０３に取り付けられている場合を取り上げて説明する。したがって、封止構造体１０の中空部３１ａに設けられたセンサ１１は、例えば、漏水を検知する加速度センサもしくは振動センサなどであり、その際、ＩＣ１５には、加速度センサ用もしくは振動センサ用のセンサ回路が組み込まれている。
【００６２】
ここで、地下に埋設された上水道の配管は、老朽化による腐食や地震時の破損などにより、漏水が発生することがある。埋設された配水管１０３には、ある一定距離の間隔で、流路開閉用の仕切弁１０４が設置されており、この隣り合う仕切弁１０４の間の配水管１０３の途中で漏水は発生することが多い。
【００６３】
また、地上に設置された弁ボックス（弁室）１０２の弁ボックスふた１０１（いわゆるマンホール）は、開閉動作１０６により開閉自在となっている。そして、開閉動作１０６により弁ボックスふた１０１を開けると、弁ボックス１０２は竪穴になっており、その穴の底部に仕切弁１０４の仕切弁栓１０５が設けられている。
【００６４】
本実施の形態５では、図９に示すように、仕切弁栓１０５上に、図８に示す封止構造体１０を前述のように磁石などで取り付ける。
【００６５】
その結果、所望の領域における複数の仕切弁１０４上に同様に封止構造体１０を設置しておくと、漏水から発生する微弱な振動は、水流１１１がある配水管１０３と内部の水を伝播し、漏水箇所を挟んだ２箇所の仕切弁１０４で振動が検出される。これらの２箇所の振動データの大小を比較解析することにより、２箇所の仕切弁１０４のそれぞれから、漏水箇所までの距離がそれぞれ推定され、漏水箇所を特定することができる。
【００６６】
そして、封止構造体１０は、防水構造のため、大雨時の冠水などでも作動し続けることができる。また、封止構造体１０は、防湿構造で、かつ電池８１やアンテナ内蔵式無線機能を備えているため、長期信頼性を確保することができる。したがって、取付け場所を選ばずにどこでも設置できる漏水検知用センサを提供することが可能となる。
【００６７】
以上、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００６８】
また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、さらに、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。なお、図面に記載した各部材や相対的なサイズは、本発明を分かりやすく説明するため簡素化・理想化しており、実装上はより複雑な形状となる。
【００６９】
例えば、上記実施の形態５では、封止構造体１０が水道管などの配水管１０３に取り付けられている場合を説明したが、封止構造体１０は、例えば、ガス管などに取り付けられていてもよい。
【００７０】
また、上記実施の形態１〜５において、凸部２２と凹部３２の平面視の形状がリング状の場合を説明したが、上記リング状については、円形のリング状であってもよいし、あるいは多角形のそれぞれの角部を曲線で繋いで形成されたリング状などであってもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１０  封止構造体
１１  センサ
１２  センサ基板
１３  回路基板
１４ａ、１４ｂ  支柱
１５  ＩＣ（センサ回路）
１６  ベース板
２１、２６  第１部材（ケース）
２２  凸部
２２ａ  突起部
２３  ネジ穴
２４  固定ネジ
３１、３８、３９  第２部材（ふた）
３１ａ  中空部
３１ｂ  本体部
３１ｃ  周縁部
３２  凹部
３３、３７  止めネジ（ネジ部材）
３４、３５  ストッパ
３６  ポケット
４１、４３  Ｏリング（第１弾性部材）
４２、４４  Ｏリング（第２弾性部材）
５１  ふた挿入動作
５２、５３  封止空間
６１、６３  Ｙ方向圧縮力
６２、６４  Ｚ方向圧縮力
６５  高温時圧縮力
６６  低温時圧縮力
７１  シール材
８１  電池（バッテリ）
８２  アンテナ
８３  スイッチ
８４  ＬＥＤ
１０１  弁ボックスふた
１０２  弁ボックス（弁室）
１０３  配水管
１０４  仕切弁
１０５  仕切弁栓
１０６  開閉動作
１１１  水流
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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