(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構成により、中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通し、かつ、中空筐体の内部空間を外界から隔離して封止できる軸用貫通孔の封止構造、および該封止構造の形成方法を提供する。【解決手段】軸用貫通孔のための封止構造は、中空筐体１の一方の外壁１０ａから他方の外壁１０ｂに貫通する貫通孔２と、貫通孔２に挿通され、その内部が軸用貫通孔となるスリーブ３と、を備えている。スリーブ３は、その端部３１が貫通孔２の開口から突出した部分が貫通孔２の径より拡径され、貫通孔２の開口縁部と拡径されたスリーブ３の端部３１との間が、シール材４によって封止されて封止構造が形成されている。この封止構造によれば、スリーブ３を用いるので、その両端で貫通孔２を容易に封止でき、スリーブ３の端部３１を拡径して封止するので、より強固かつ確実に封止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空筐体を貫通する軸用貫通孔のための封止構造において、
前記中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に挿通され、その内部が前記軸用貫通孔となるスリーブと、を備え、
前記スリーブは、その端部が前記貫通孔の開口から突出した部分が該貫通孔の径より拡径され、前記貫通孔の開口縁部と前記拡径されたスリーブの端部との間が、シール材によって封止されていることを特徴とする軸用貫通孔のための封止構造。
【請求項２】
前記スリーブは、金属製であることを特徴とする請求項１に記載の軸用貫通孔のための封止構造。
【請求項３】
前記シール材は、ホットメルト材であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸用貫通孔のための封止構造。
【請求項４】
前記貫通孔の開口は、前記中空筐体に形成された凹部に形成されており、前記シール材が前記凹部に充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の軸用貫通孔のための封止構造。
【請求項５】
中空筐体を貫通する軸用貫通孔のための封止構造の形成方法において、
前記中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通する貫通孔に、その内部が前記軸用貫通孔となるスリーブを挿通し、前記貫通孔の開口から突出させる工程と、
前記開口から突出したスリーブの端部を前記貫通孔の径より拡径する工程と、
前記貫通孔の開口縁部と前記拡径されたスリーブの端部との間にシール材を充填する工程と、を備えることを特徴とする封止構造の形成方法。
【請求項６】
前記スリーブの端部を拡径する工程は、かしめ用のピンを前記スリーブの端部開口に圧接して行い、
前記シール材を充填する工程は、前記ピンを前記スリーブの端部開口に圧接した状態で行う、ことを特徴とする請求項５に記載の封止構造の形成方法。
【請求項７】
前記シール材は、ホットメルト材であり、
前記シール材を充填する工程は、前記中空筐体を成形用の金型に収納し、前記中空筐体と前記金型との間に前記ホットメルト材を充填するホットメルト成形によって行うことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の封止構造の形成方法。
【請求項８】
前記中空筐体は、一つの面が開口した筐体と、この筐体に嵌合されるもう一つの筐体とから成り、
前記貫通孔の開口は、前記中空筐体の表面に形成された凹部に形成されており、
前記複数の筐体が有する互いに嵌合される嵌合部と前記凹部とは前記中空筐体の表面に形成された連通溝を介して前記金型内で連通しており、
前記シール材を充填する工程は、前記複数の筐体の嵌合部間と前記凹部と前記連通溝とに前記シール材を充填することを特徴とする請求項７に記載の封止構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸用貫通孔のための封止構造、および該封止構造の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁リレーなどの電気回路を防水したり、動作環境を維持したりするために、箱形部材を組み合わせて形成した中空筐体に電気回路を収納して所定の固定場所に固定することが行われている。このような中空筐体の固定は、例えば、一方の箱形部材に、ねじ挿通孔を有する張り出し部を設けて、その挿通孔にねじを通して固定される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１６２７７０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、上述した特許文献１に示されるような固定方法においては、挿通孔用の張り出し部が中空筐体の外形を大きくすることになる。また、中空筐体に収納する構造物の形状によっては、外形サイズ増大抑制等の利便性のために、中空筐体の一方の外壁から他方の外壁に貫通する貫通孔を形成し、その貫通孔を固定用のねじやピンを挿通する軸用貫通孔とすることが好ましい場合がある。このような軸用貫通孔は、中空筐体の内部空間を外界から隔離する封止構造とすることが求められる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解消するものであって、中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通し、かつ、中空筐体の内部空間を外界から隔離して封止できる軸用貫通孔のための封止構造、および該封止構造の形成方法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】
上記課題を達成するために、本発明の封止構造は、中空筐体を貫通する軸用貫通孔のための封止構造において、中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通する貫通孔と、貫通孔に挿通され、その内部が軸用貫通孔となるスリーブと、を備え、スリーブは、その端部が貫通孔の開口から突出した部分が該貫通孔の径より拡径され、貫通孔の開口縁部と拡径されたスリーブの端部との間が、シール材によって封止されていることを特徴とする。
【０００７】
この軸用貫通孔のための封止構造において、スリーブは金属製とすることができる。
【０００８】
この軸用貫通孔のための封止構造において、シール材はホットメルト材とすることができる。
【０００９】
この軸用貫通孔のための封止構造において、貫通孔の開口は、中空筐体に形成された凹部に形成されており、シール材が凹部に充填されていてもよい。
【００１０】
本発明の封止構造の形成方法は、中空筐体を貫通する軸用貫通孔のための封止構造の形成方法において、中空筐体を一方の外壁から他方の外壁に貫通する貫通孔に、その内部が軸用貫通孔となるスリーブを挿通し、貫通孔の開口から突出させる工程と、開口から突出したスリーブの端部を貫通孔の径より拡径する工程と、貫通孔の開口縁部と拡径されたスリーブの端部との間にシール材を充填する工程と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この封止構造の形成方法において、スリーブの端部を拡径する工程は、かしめ用のピンをスリーブの端部開口に圧接して行い、シール材を充填する工程は、ピンをスリーブの端部開口に圧接した状態で行ってもよい。
【００１２】
この封止構造の形成方法において、シール材は、ホットメルト材であり、シール材を充填する工程は、中空筐体を成形用の金型に収納し、中空筐体と金型との間にホットメルト材を充填するホットメルト成形によって行ってもよい。
【００１３】
この封止構造の形成方法において、中空筐体は、一つの面が開口した筐体と、この筐体に嵌合されるもう一つの筐体とから成り、貫通孔の開口は、中空筐体の表面に形成された凹部に形成されており、複数の筐体が有する互いに嵌合される嵌合部と凹部とは中空筐体の表面に形成された連通溝を介して金型内で連通しており、シール材を充填する工程は、複数の筐体の嵌合部間と凹部と連通溝とにシール材を充填するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の軸用貫通孔のための封止構造によれば、スリーブを用いるので、その両端で貫通孔を容易に封止でき、スリーブの端部を拡径して封止するので、より強固かつ確実に封止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の断面図、（ｂ）は同軸用貫通孔に軸を挿入した状態の断面図。
【図２】本発明の一実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を説明するフローチャート図。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は同形成方法を時系列的に示す断面図。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造、および該封止構造の形成方法を説明する断面図。
【図５】（ａ）（ｂ）は図４（ｃ）のスリーブの拡径方法を説明する断面図。
【図６】（ａ）（ｂ）は図４（ｃ）のシール材の充填方法を説明する断面図。
【図７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は軸用貫通孔のための封止構造とその形成方法の他の例を説明する断面図。
【図８】さらに他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を説明する金型とその中の中空筐体の断面図。
【図９】図８の金型にシール材を充填した状態の断面図。
【図１０】同方法によって形成された封止構造を有する中空筐体の断面図。
【図１１】（ａ）はさらに他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を説明する中空筐体の断面図、（ｂ）は同中空筐体を金型に収納した状態の断面図。
【図１２】（ａ）は同金型にシール材を充填した状態の断面図、（ｂ）は同方法によって形成された封止構造を示す中空筐体の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（軸用貫通孔のための封止構造）
以下、本発明の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造、および該封止構造の形成方法について、図面を参照して説明する。図１（ａ）（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造を示す。この封止構造は、中空筐体１を貫通する軸用の貫通孔すなわち軸用貫通孔を封止するための封止構造である。この封止構造は、中空筐体１を一方の外壁１０ａから他方の外壁１０ｂに貫通する貫通孔２と、貫通孔２に挿通され、その内部が軸９を挿通する軸用貫通孔となるスリーブ３と、を備えている。スリーブ３は、その両方の端部３１が貫通孔２の開口から突出し、その突出した部分が、貫通孔２の径よりも拡径されている。封止構造は、貫通孔２の開口縁部２１と拡径されたスリーブ３の端部３１との間がシール材４によって封止されて形成される。中空筐体１の内部空間１０は、貫通孔２の開口縁部２１とスリーブ３の端部３１との間のシール材４、およびスリーブ３によって、軸用貫通孔を有する封止された空間となる。
【００１７】
中空筐体１は、例えば、電磁リレーなどの電子部品や電気部品を封止内蔵するための、樹脂成形品である。その固定のために、スリーブ３の孔が、軸９やねじを挿通する軸用貫通孔として用いられる。スリーブ３は、例えば、金属製とすることができ、その端部３１の拡径をかしめ加工によって行うことができる。
【００１８】
シール材４は、例えば、ホットメルト材とすることができる。ホットメルト材は、例えば、一般にホットメルト接着剤として知られる樹脂と同様の樹脂を用いることができる。ホットメルト接着剤は、常温で固形の樹脂でできており、熱をかけて溶かすことができ、冷えれば接着力が出る熱可塑性樹脂である。封止構造の形成は、加熱道具（アプリケータ、押出機など）を用いてホットメルト材を加熱して流動性を付与（ホットメルト）し、貫通孔２の開口縁部２１と、スリーブ３の端部３１との間に塗布し、冷却して硬化させればよい。
【００１９】
本実施形態の軸用貫通孔のための封止構造によれば、スリーブ３を用いるので、その両端で貫通孔２を容易に封止でき、スリーブ３の端部３１を拡径して封止するので、より強固かつ確実に封止できる。スリーブ３の拡径した端部３１は、貫通孔２とスリーブ３との間へのシール材４の流入を防ぎ、かつ、スリーブ３そのものの仮止めに用いることができる。また、拡径した端部３１を有するスリーブ３は、中空筐体１を複数の筐体の組み合わせによって構成する場合（図４参照）の仮止め治具として用いることができる。
【００２０】
（封止構造の形成方法）
図２、図３は、上述の軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を示す。図２に示すように、この形成方法は、貫通孔２にスリーブ３を挿通し、貫通孔２の開口から端部３１を突出させる工程（Ｓ１）と、端部３１を拡径する工程（Ｓ２）と、貫通孔２の開口縁部２１と端部３１との間にシール材４を充填する工程（Ｓ３）と、を備える。図３（ａ）（ｂ）はスリーブ３を挿通する工程（Ｓ１）を示し、図３（ｃ）は端部３１を拡径する工程（Ｓ２）を示し、図３（ｄ）は貫通孔２の開口縁部２１と端部３１との間にシール材４を充填する工程（Ｓ３）を示す。
【００２１】
（他の実施形態）
図４、図５、図６は、他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造とその形成方法を示す。図４（ａ）（ｂ）に示すように、中空筐体１は、一つの面が開口した筐体１１（図中上側の筐体、下向きに開口）と、この筐体１１に嵌合されるもう一つの筐体１２（図中下側の筐体、上向きに開口）とから成る。上側の筐体１１は、外壁１０ａを天面として、その天面周辺から垂下した側壁が開口を成し、その開口周縁が内側の嵌合部１１ｃを形成している。下側の筐体１２は、同様に、外壁１０ｂを底面として、その底面周辺から直立した側壁が開口を成し、その開口周縁が外側の嵌合部１２ｃを形成している。内側の嵌合部１１ｃと外側の嵌合部１２ｃとが互いに嵌合することにより、筐体１１，１２から内部空間１０を有する封止前の中空筐体１が形成される。嵌合部１１ｃと嵌合部１２ｃとは、互いに対向する面によって、中空筐体１の外表面に凹部１３を形成する。この凹部１３は、中空筐体１の外表面に周状の溝を形成する。
【００２２】
貫通孔２は、外壁１０ａ，１０ｂの互いに対向する位置に形成されている。また、貫通孔２の外側開口は、中空筐体１の外側表面に形成された凹部２２に開口している。貫通孔２は、それぞれ外壁１０ａ，１０ｂの内面から内部空間１０内に延長された筒状体１１ａ，１２ａの内部に連通している。筒状体１１ａの先端部１１ｂは、筒状体１２ａの内部１２ｂに、互いに嵌合される。これらの筒状体１１ａ，１２ａは、中空筐体１の内部に形成されたボスである。筒状体１１ａ，１２ａは、互いに嵌合して突接させることにより、中空筐体１の変形を防止する支柱状の構造物とすることができる。
【００２３】
図４（ｃ）に示すように、スリーブ３が貫通孔２に挿通され、その端部３１が凹部２２内で拡径され、凹部２２と端部３１の間がシール材４によって充填されている。また、中空筐体１の外周においても、周状の溝を形成する凹部１３にシール材４が充填されている。これらの凹部２２および凹部１３に充填されたシール材４、およびスリーブ３によって、封止された内部空間１０を有する中空筐体１が形成され、軸用貫通孔のための封止構造が形成される。図４（ｄ）は、軸９が、スリーブ３による軸用貫通孔に挿通されている様子を示す。軸用貫通孔は、中空筐体１の任意の位置に任意の個数設けることができる。
【００２４】
凹部２２を有する中空筐体１は、その凹部２２内で端部３１が拡径され、凹部２２内にシール材４が充填されており、中空筐体１の表面から封止構造の部分が突出していないので他の構造体との干渉を低減できる。また、スリーブ３内にねじを通して中空筐体１を固定する場合などに、ねじの締結力がスリーブ３やシール材４に直接かからないようにすることができるので、軸用貫通孔の保護が容易である。
【００２５】
図５（ａ）（ｂ）は、スリーブ３の端部３１の拡径を、かしめ用のピン５を用いて行う方法を示す。ピン５は、その先端がかしめ加工用に所定形状とされており、ピン５をスリーブ３と同軸に、スリーブ３の両端の端部開口から圧接して圧入することにより、端部３１の拡径を容易に行うことができる。
【００２６】
図６（ａ）（ｂ）は、凹部２２へのシール材４の充填方法を示す。シール材４の充填は上述の拡径に用いたピン５を端部３１に圧接した状態で行い、シール材４が固化した後ピン５を除去すればよい。ピン５は、かしめ用およびシール材４を充填する際の詰め物用に、それぞれ役割分担した別々のピンを用いるようにしてもよい。この場合、シール材４の冷却固化の間にかしめ用のピン５を占有する必要がなくなる。
【００２７】
図７（ａ）（ｂ）（ｃ）は、軸用貫通孔のための封止構造とその形成方法の他の例を示す。この封止構造は、上述の図１（ａ）（ｂ）に示した封止構造と同様の構造を有し、スリーブ３の端部３１が、外壁１０ａの表面の平坦部から突出している。このような封止構造においても、かしめ用のピン５を用いて、図５、図６に示した方法と同様に、端部３１の拡径と、端部３１回りへのシール材４の充填を行うことができる。
【００２８】
（ホットメルト成形による封止構造の形成）
図８、図９、図１０は、さらに他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を示す。図８に示すように、この形成方法におけるシール材４を充填する工程（Ｓ３）は、中空筐体１を成形用の金型６に収納し、シール材４としてホットメルト材を用いて、中空筐体１と金型６との間にホットメルト材を充填するホットメルト成形によって行われる。
【００２９】
金型６は、上金型６１と下金型６２とからなり、その合わせ面にホットメルト材導入口６０が開口している。また、かしめ用のピン５が、金型の一部として、スリーブ３の端部３１に圧接された状態で用いられている。図９に示すように、シール材４（ホットメルト材）が充填されて、図１０に示すように、嵌合部１１ｃと嵌合部１２ｃとの間、および、スリーブ３の端部３１の周辺にシール材４が充填された軸用貫通孔のための封止構造が形成された中空筐体１が得られる。
【００３０】
本実施形態によれば、ホットメルト成形によって封止構造を効率良く形成することができる。また、かしめ用のピン５を金型の一部として用いることにより、拡径する工程（Ｓ２）と、充填する工程（Ｓ３）とを一連の工程にまとめることができる。例えば、スリーブ３を挿入した中空筐体１を成形用の金型６に収納し、その金型６内で端部３１を拡径する工程を行うことができる。また、拡径した端部３１の形状と、これを塞ぐ金型としてのピン５の形状が同じであるので、ホットメルト成形を精度良く行うことができる。
【００３１】
（他の実施形態）
図１１、図１２は、さらに他の実施形態に係る軸用貫通孔のための封止構造の形成方法を示す。この封止構造の形成方法は、金型６を用いてホットメルト成形する点において、上述の図８、図９に示した形成方法と同様である。図１１（ａ）（ｂ）に示すように、この封止構造の形成方法において、中空筐体１は、スリーブ３の端部３１が位置する凹部２２と、嵌合部１１ｃと嵌合部１２ｃとが嵌合される嵌合部とが、中空筐体１の表面に形成された連通溝７を介して金型６内で連通している。従って、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、金型６にシール材４が充填されると、シール材４が嵌合部と連通溝７とに充填され、連通溝７を介して凹部２２に充填される。本実施形態の封止構造の形成方法によると、金型６に特別なランナを設けなくても凹部２２へのシール材４を充填するホットメルト成形を容易に行うことができる。
【００３２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、上述した各実施形態の構成を互いに組み合わせた構成とすることができる。また、スリーブ３は、金属に限らず、拡径した端部３１がシール材４との接着性が良く封止性が良い樹脂製のものを用いることができる。また、スリーブ３として剛性の低いものや弾性を有するものを用いることにより、貫通孔２の両端に圧力をかけた際、スリーブ３が長手方向に柔軟に弾性変形することにより、シール材４を用いた封止部への外力を逸らすことができ、封止の信頼性を向上できる。
【符号の説明】
【００３３】
１    中空筐体
１０ａ    外壁
１０ｂ    外壁
１１    筐体
１１ｃ    嵌合部
１２    筐体
１２ｃ    嵌合部
２    貫通孔
２１    開口縁部
２２    凹部
３    スリーブ
３１    端部
４    シール材
５    ピン
６    金型
７    連通溝
９    軸
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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