(57)【要約】      （修正有）【課題】締結部よりも筐体の内部側に配置されるシール材の反力を調整し、筐体の破損を防止する。【解決手段】ケース１２とカバー１４とを締結する締結部よりも筐体１０の内部側にシール材１６を配置する。この際、締結部の近傍に配置するシール材１６の圧縮方向の反力を、締結部の近傍以外に配置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さくする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体のケースと前記筐体のカバーとの間にシール材が配置されるシール構造であって、
前記ケースと前記カバーとを締結する締結部が前記筐体の外周に複数形成され、
前記締結部よりも前記筐体の内部側に前記シール材が配置され、
前記締結部の近傍に位置する前記シール材の圧縮方向の反力が、前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材の圧縮方向の反力よりも小さい
ことを特徴とするシール構造。
【請求項２】
請求項１に記載のシール構造において、
前記締結部の近傍に位置する前記シール材は、前記圧縮方向と直交する方向に第１の厚みを有し、
前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材は、前記圧縮方向と直交する方向に第２の厚みを有し、
前記第１の厚みは前記第２の厚みよりも薄い
ことを特徴とするシール構造。
【請求項３】
請求項２に記載のシール構造において、
前記シール材は、前記ケース又は前記カバーの少なくとも一方に設けられるシール材収容溝に収容され、
前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材は、前記圧縮方向に延びるリブを備え、
前記リブを備える部位は、前記圧縮方向と直交する方向に前記第２の厚みを有し、
前記第２の厚みは前記シール材収容溝の幅よりも厚い
ことを特徴とするシール構造。
【請求項４】
筐体のケースと前記筐体のカバーとをシール材でシールするシール方法であって、
前記ケースと前記カバーとを締結する締結部よりも前記筐体の内部側に前記シール材を配置し、
前記締結部の近傍に配置する前記シール材の圧縮方向の反力を、前記締結部の近傍以外に配置する前記シール材の圧縮方向の反力よりも小さくする
ことを特徴とするシール方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケースとカバーとにより形成される筐体の防水、防塵に供するシール構造及びシール方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、エンジンブロック等に設けられるメタルガスケットのボルト穴間の両面にプリントシールが施されるシール構造を示す。この技術は、プリントシールの長さと幅を一方の面と他方の面とで異ならせることにより、ボルト穴周辺とボルト穴間中央とで圧縮方向の厚みを変え、ボルト穴間の全長にわたって均等なシール圧を得ている。
【０００３】
特許文献２は、電子機器等のベースとカバーの間をガスケットでシールするシール構造を示す。この技術は、ベース又はカバーのシール部位の形状を、ガスケットの圧縮方向と直交する方向に凹凸形状にすることにより、同直交する方向の圧縮量を変化させている。また、この凹凸形状によりガスケットが同直交する方向に倒れることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２８７０７号公報
【特許文献２】特開２００８−２３２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
シール構造の一形態として、筐体の外周に締結部が設けられ、締結部よりも筐体の内部側にシール材（ガスケットを含む）が配置されるものがある。このシール構造においては、締結により発生する圧縮力のうち、締結部近傍で発生する圧縮力が、締結部間で発生する圧縮力よりも大きい。すると、圧縮力に抗するシール材１６の反力のうち、締結部近傍に位置するシール材の反力が、締結部間に位置するシール材の反力よりも大きくなる。その結果、締結部間で口開きが発生する虞がある。口開きを防止するために締結力を大きくすると、締結部近傍で筐体が破損する虞がある。これらの問題に対処するために、シール材の反力をシール材の軸方向（周方向）わたって均等にする必要がある。
【０００６】
特許文献１に記載の技術は、長手方向に沿ってボルト穴を有するガスケットに関するものであるため、筐体の外周に締結部が設けられ、締結部よりも筐体の内部側にシール材が配置されシール構造に適用できない。特許文献２に記載の技術は、ガスケットの圧縮方向と直交する方向の反力を調整することができるが、ガスケットの軸方向（周方向）の反力を調整することはできない。
【０００７】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、締結部よりも筐体の内部側に配置されるシール材の反力を調整し、筐体の破損を防止することができるシール構造及びシール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】
【０００８】
本発明に係るシール構造は、筐体のケースと前記筐体のカバーとの間にシール材が配置されるシール構造であって、前記ケースと前記カバーとを締結する締結部が前記筐体の外周に複数形成され、前記締結部よりも前記筐体の内部側に前記シール材が配置され、前記締結部の近傍に位置する前記シール材の圧縮方向の反力が、前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材の圧縮方向の反力よりも小さいことを特徴とする。本発明によれば、締結部の近傍に位置するシール材の圧縮方向の反力が、締結部の近傍以外に位置するシール材の圧縮方向の反力よりも小さいため、互いに隣接する締結部間の口開きを防止するために締結部の圧縮力を大きくしても筐体が破損することがなくなる。すると、筐体の必要強度を緩和でき、筐体の材料として廉価材が使用可能となり、筐体の製造コストを抑えることができる。
【０００９】
本発明において、前記締結部の近傍に位置する前記シール材は、前記圧縮方向と直交する方向に第１の厚みを有し、前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材は、前記圧縮方向と直交する方向に第２の厚みを有し、前記第１の厚みは前記第２の厚みよりも薄いことが好ましい。本発明によれば、シール材の厚みを部分的に変えるといった簡易な構成でシール材の圧縮方向の反力を変えることができる。よって、シール材の製造コストを抑えることが可能となる。
【００１０】
本発明において、前記シール材は、前記ケース又は前記カバーの少なくとも一方に設けられるシール材収容溝に収容され、前記締結部の近傍以外に位置する前記シール材は、前記圧縮方向に延びるリブを備え、前記リブを備える部位は、前記圧縮方向と直交する方向に前記第２の厚みを有し、前記第２の厚みは前記シール材収容溝の幅よりも厚いことが好ましい。本発明によれば、シール材収容溝に対してリブがしまりばめであるため、シール材をシール位置に位置決めすること容易になる。よって、筐体の組み立て作業の効率が向上する。
【００１１】
本発明に係るシール方法は、筐体のケースと前記筐体のカバーとをシール材でシールするシール方法であって、前記ケースと前記カバーとを締結する締結部よりも前記筐体の内部側に前記シール材を配置し、前記締結部の近傍に配置する前記シール材の圧縮方向の反力を、前記締結部の近傍以外に配置する前記シール材の圧縮方向の反力よりも小さくすることを特徴とする。本発明によれば、締結部の近傍に位置するシール材の圧縮方向の反力を、締結部の近傍以外に位置するシール材の圧縮方向の反力よりも小さくするため、互いに隣接する締結部間の口開きを防止等のために締結部の圧縮力を大きくしても筐体が破損することがなくなる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、締結部の近傍に位置するシール材の圧縮方向の反力が、締結部の近傍以外に位置するシール材の圧縮方向の反力よりも小さいため、締結部の圧縮力を大きくしても筐体が破損することがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は本実施形態に係る筐体の分解斜視図である。
【図２】図２は筐体の締結部の断面図である。
【図３】図３Ａはシール材のうちのリブ無し部の断面図であり、図３Ｂはシール材のうちのリブ有り部の断面図である。
【図４】図４はシール材の締め代とシール圧との関係の説明に供する図である。
【図５】図５Ａは筐体の締結部の平面図であり、図５Ｂは締結部周辺の反力及び圧縮力の説明に供する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係るシール構造について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、本発明に係るシール構造を、車両のバッテリや電子機器を収容する筐体１０に使用することを想定しているが、本発明は他の装置にも適用可能である。なお、以下の説明で用いる上下、左右という方向は、各図面内における相対的な方向のことであり、特定の方向を意味するものではない。すなわち、本発明に係るシール構造は配置方向が特定されるものではない。
【００１５】
図１で示すように、筐体１０は、ケース１２と、ケース１２に被せられるカバー１４と、ケース１２とカバー１４との間に配置されるシール材１６とを備える。ケース１２とカバー１４はボルト１８及びナット２０により締結される。なお、図１では一組のボルト１８及びナット２０のみを示しているが、実際は各締結部４０（図２参照）にボルト１８及びナット２０が設けられる。
【００１６】
ケース１２は樹脂により形成される。ケース１２の上部に位置する開口端部には、該開口端部を周回するケース側フランジ２２が形成される。ケース側フランジ２２には複数のケース側締結部２４が形成される。ケース側締結部２４はケース側フランジ２２から更に外方に突出する。ケース側締結部２４には上下方向に貫通するボルト挿通孔２６が形成される。
【００１７】
カバー１４は樹脂により形成される。カバー１４の下部に位置する開口端部（図示せず）には、該開口端部を周回するカバー側フランジ３２が形成される。カバー側フランジ３２にはケース側締結部２４と同配置且つ同数のカバー側締結部３４が形成される。カバー側締結部３４はカバー側フランジ３２から更に外方に突出する。カバー側締結部３４には上下方向に貫通するボルト挿通孔３６が形成される。ボルト挿通孔３６にはボス３８が圧入される。
【００１８】
図２で示すように、ボルト挿通孔２６の軸とボス３８の孔の軸とが一致するようにして、ケース側締結部２４の上にカバー側締結部３４が載置される。この状態で、ボルト１８のねじ部は、下方向からボルト挿通孔２６とボス３８の孔に挿通され、ボス３８の孔から上方向に突出する。突出するボルト１８のねじ部にはナット２０が取り付けられる。このように、各ケース側締結部２４と各カバー側締結部３４、すなわちケース１２とカバー１４とが、ボルト１８及びナット２０により締結される。本明細書では、ケース側締結部２４とカバー側締結部３４とボルト１８とナット２０とボス３８とからなる部分を締結部４０（図２参照）と称する。
【００１９】
シール材１６はエラストマー（例えばゴム）により形成される。シール材１６はケース１２とカバー１４の外周形状に倣った形状、ここでは略四角環状であり、ケース側フランジ２２とカバー側フランジ３２に沿って筐体１０の内部、具体的には図２で示すように締結部４０よりも筐体１０の内部側に配置される。シール材１６の下端はケース側フランジ２２に当接し、シール材１６の上端はカバー側フランジ３２に当接する。ケース側締結部２４とカバー側締結部３４とが締結されると、シール材１６は中心に向かって圧縮される。この方向を圧縮方向という（図３Ａ、図３Ｂ参照）。カバー側フランジ３２には、カバー側締結部３４よりも筐体１０の内部側に、幅Ｗのシール材収容溝４２が形成される。このシール材収容溝４２にシール材１６の上半分程度が収容されることで、圧縮時にシール材１６の位置ずれが防止される。また、筐体１０の組み立て時にシール材１６をシール位置に位置決めすることが可能となる。なお、シール材収容溝４２がケース１２側に形成されていてもよい。
【００２０】
図１で示すように、シール材１６の内周側及び外周側には、周方向に沿って複数のリブ６６が形成される。締結部４０の近傍に位置するシール材１６は、リブ６６を有さないリブ無し部５０のみからなり、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６は、リブ無し部５０とリブ６６を有するリブ有り部６０とからなる。
【００２１】
ここで図３Ａ、図３Ｂを用いてリブ無し部５０とリブ有り部６０を説明する。図３Ａ、図３Ｂにおいて、上下方向が締結によるシール材１６の圧縮方向であり、左右方向が圧縮方向と直交する方向であり、紙面垂直方向がシール材１６の軸方向である。
【００２２】
図３Ａで示すように、リブ無し部５０は、圧縮方向の両端に底部５２と頭部５４を有し、底部５２と頭部５４との中間位置に凸部５６を有する。底部５２と凸部５６はシール材１６の内外周に突出する。頭部５４は、圧縮方向と直交する方向に厚みＴ１を有する。凸部５６は、圧縮方向と直交する方向に厚みＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）を有する。つまり、頭部５４、凸部５６の順に厚みが増す（厚肉となる）。リブ無し部５０の大部分の厚みはＴ１である。
【００２３】
図３Ｂで示すように、リブ有り部６０は、圧縮方向の両端に底部６２と頭部６４を有し、底部６２から頭部６４にわたってリブ６６を有する。リブ６６はシール材１６の内外周に突出する。リブ６６はシール材１６の圧縮方向を軸とする略円筒形状であり、更に、円筒上部は頭部６４に向かって縮径する。頭部６４は、圧縮方向と直交する方向に厚みＴ１を有する。リブ６６は、圧縮方向と直交する方向に厚みＴ２（Ｔ１＜Ｔ２）を有する。つまり、頭部６４、リブ６６の順に厚みが増す（厚肉となる）。リブ有り部６０の大部分の厚みはＴ２である。
【００２４】
リブ無し部５０の頭部５４の厚みＴ１と、リブ有り部６０の頭部６４の厚みＴ１は同じである。リブ無し部５０の凸部５６の厚みＴ２と、リブ有り部６０のリブ６６の厚みＴ２は同じである。リブ無し部５０は、厚みＴ２の凸部５６が底部５２と頭部５４との中間位置にのみ形成されるのに対し、リブ有り部６０は、厚みＴ２のリブ６６が底部６２から頭部６４にわたって形成される。このように、リブ無し部５０の方がリブ有り部６０よりも厚みの薄い部分が多いため、圧縮方向と直交する方向の平均の厚みを比較すると、リブ無し部５０の厚みの方がリブ有り部６０の厚みよりも薄い。
【００２５】
リブ無し部５０の凸部５６及びリブ有り部６０のリブ６６の厚みＴ２は、図２で示すシール材収容溝４２の幅Ｗよりも若干厚い。この構成により、シール材１６がシール材収容溝４２に収容されると、凸部５６及びリブ６６の内外周面がシール材収容溝４２の内壁面に圧接する。このため、シール材１６がシール材収容溝４２から抜けにくくなる。このように、シール材収容溝４２に対する凸部５６及びリブ有り部６０のはめあいがしまりばめであり、凸部５６及びリブ有り部６０は抜け防止機構としても機能する。
【００２６】
ここで、図４を用いてリブ無し部５０とリブ有り部６０の圧縮方向の反力の相違について説明する。図４では横軸にシール材１６の締め代Ｍを示し、縦軸にシール圧Ｐを示す。締め代は圧縮量すなわち圧縮力とみなすことができ、シール圧Ｐはシール材１６の反力とみなすことができる。図４で示す特性Ａはリブ無し部５０の締め代Ｍ−シール圧Ｐ特性であり、特性Ｂはリブ有り部６０の締め代Ｍ−シール圧Ｐ特性である。特性Ａ、Ｂから判るように、同一の締め代Ｍ（圧縮力）で比較すると、リブ無し部５０のシール圧Ｐ（反力）の方が、リブ有り部６０のシール圧Ｐ（反力）よりも小さい。つまり、リブ無し部５０はリブ有り部６０と比較して、リブ６６が形成されていない分だけ圧縮方向の反力が小さい。
【００２７】
ところで、シール材１６の設計時には、シール圧Ｐを最適な範囲に設定する必要がある。筐体１０の種類に応じて、シールに最低限必要な最小シール圧Ｐｍｉｎと、シール材１６の反力によりケース１２又はカバー１４に破損の虞が生ずる最大シール圧Ｐｍａｘとがある。シール材１６の締め代Ｍを設定する際には、リブ無し部５０の特性Ａに基づいて、最小シール圧Ｐｍｉｎに対応する最小締め代Ｍｍｉｎを設定することができる。また、リブ有り部６０の特性Ｂに基づいて、最大シール圧Ｐｍａｘに対応する最大締め代Ｍｍａｘを設定することができる。シール材１６の締め代Ｍは、最小締め代Ｍｍｉｎと最大締め代Ｍｍａｘとの間で設定することが好ましい。
【００２８】
次に、図５Ａ、図５Ｂを用いてリブ無し部５０とリブ有り部６０の配置について説明する。図５Ａは、ボルト１８及びナット２０を除いた状態のカバー側フランジ３２を示すとともに、透視した状態のシール材１６を示している。また、図５Ｂにおいて、上下方向はシール材１６の反力及びシール材１６に作用する圧縮力の大きさに対応し、上方向ほど反力及び圧縮力が大きいことを示す。また、左右方向はシール材１６の軸方向（周方向）の各部位置に対応する。特性Ｃは、シール材１６の位置に対応する圧縮力を示す。特性Ｄは、シール材１６の位置に対応する反力を示す。図５Ａで示すシール材１６の軸方向の各部位置と図５Ｂの特性Ｃ、Ｄの軸方向の位置は対応する。なお、図５Ｂで示す特性Ｃ、Ｄは反力及び圧縮力の変化の傾向をデフォルメして示すものである。
【００２９】
図５Ｂで示す特性Ｃのように、締結部４０に近くなるほどシール材１６に作用する圧縮力は大きくなり、締結部４０から離れるほどシール材１６に作用する圧縮力は小さくなる。本実施形態では、シール材１６に作用する圧縮力が所定閾値Ｔｈ以上となる範囲を締結部４０の近傍と称し、圧縮力が所定閾値Ｔｈ未満となる範囲を締結部４０の近傍以外と称する。図５Ａで示す実施形態は、締結部４０と相対する位置を締結部４０の近傍としている。そして、締結部４０の近傍に位置するシール材１６にリブ６６は形成されず、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６にリブ６６が形成される。言い換えると、締結部４０の近傍に位置するシール材１６がリブ無し部５０のみで構成され、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６がリブ無し部５０とリブ有り部６０とから構成される。
【００３０】
締結部４０の近傍以外において、リブ６６はシール材１６に沿って所定間隔で配置されることが好ましい。この場合、リブ６６の間隔を調整することで反力を調整することが可能である。なお、リブ６６が不定間隔で配置されてもよい。この場合、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６の反力と、締結部４０の近傍に位置するシール材１６の反力を変えるという点で、ある程度の効果が得られる。
【００３１】
本実施形態に係るシール構造を製造する場合、締結部４０よりも筐体１０の内部側にシール材１６を配置し、シール材１６をシール材収容溝４２に圧入する。この際、締結部４０の近傍に配置するシール材１６の圧縮方向の反力が、締結部４０の近傍以外に配置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さくなるように、締結部４０の近傍にリブ無し部５０を配置し、締結部４０の近傍以外にリブ有り部６０を配置する。続いてケース１２にカバー１４を被せて、各締結部４０をボルト１８及びナット２０で締結する。
【００３２】
以上のように、本実施形態に係るシール構造は、筐体１０のケース１２と筐体１０のカバー１４との間にシール材１６が配置される。更に、ケース１２とカバー１４とを締結する締結部４０が筐体１０の外周に複数形成され、締結部４０よりも筐体１０の内部側にシール材１６が配置される。そして、締結部４０の近傍に位置するシール材１６の圧縮方向の反力が、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さい。本実施形態によれば、締結部４０の近傍に位置するシール材１６の圧縮方向の反力が、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さいため、互いに隣接する締結部４０間の口開きを防止するために締結部４０の圧縮力を大きくしても筐体１０が破損することがなくなる。すると、筐体１０の必要強度を緩和でき、筐体１０の材料として廉価材が使用可能となり、筐体１０の製造コストを抑えることができる。
【００３３】
本実施形態において、締結部４０の近傍に位置するシール材１６は、圧縮方向と直交する方向に（第１の）厚みＴ１を有する。締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６は、圧縮方向と直交する方向に（第２の）厚みＴ２を有する。そして、（第１の）厚みＴ１は（第２の）厚みＴ２よりも薄い。本実施形態によれば、シール材１６の厚みを部分的に変えるといった簡易な構成でシール材１６の圧縮方向の反力を変えることができる。よって、シール材１６の製造コストを抑えることが可能となる。
【００３４】
本実施形態において、シール材１６は、ケース１２又はカバー１４の少なくとも一方に設けられるシール材収容溝４２に収容される。締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６は、圧縮方向に延びるリブ６６を備える。リブ６６を備えるリブ有り部６０は、圧縮方向と直交する方向に（第２の）厚みＴ２を有し、（第２の）厚みＴ２はシール材収容溝４２の幅Ｗよりも厚い。本実施形態によれば、シール材収容溝４２に対してリブ６６がしまりばめであるため、シール材１６をシール位置に位置決めすること容易になる。よって、筐体１０の組み立て作業の効率が向上する。
【００３５】
本実施形態に係るシール方法では、ケース１２とカバー１４とを締結する締結部４０よりも筐体１０の内部側にシール材１６を配置する。この際、締結部４０の近傍に配置するシール材１６の圧縮方向の反力を、締結部４０の近傍以外に配置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さくする。このように、締結部４０の近傍に位置するシール材１６の圧縮方向の反力を、締結部４０の近傍以外に位置するシール材１６の圧縮方向の反力よりも小さくすることで、互いに隣接する締結部４０間の口開きを防止等のために締結部４０の圧縮力を大きくしても筐体１０が破損することがなくなる。
【符号の説明】
【００３６】
１０…筐体                          １２…ケース
１４…カバー                        １６…シール材
２４…ケース側締結部                ３４…カバー側締結部
４０…締結部                        ４２…シール材収容溝
５０…リブ無し部                    ５２、６２…底部
５４、６４…頭部                    ５６…凸部
６０…リブ有り部                    ６６…リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017089722.tif 000005
【図４】
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【図５】
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