JP2001244655A

JP2001244655A - 圧力調整機能付密閉筐体

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Publication number: JP2001244655A
Application number: JP2000057981A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Hirano; 克弥平野
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2000-02-29
Publication date: 2001-09-07
Anticipated expiration: 2020-02-29
Also published as: JP3570329B2; EP1130951B1; US20010017212A1; US6384322B2; DE60121078T2; DE60121078D1; EP1130951A3; EP1130951A2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】通信機器などの筺体の呼吸防止を図り、筺体内
部の実装物の腐食を防止すること。【解決手段】本発明の圧力調整機能つき密閉筺体は、筺
体内部の圧力が変化した場合などの、外気と筺体内部と
の圧力差が生じた場合に、筺体の扉３が移動して（たと
えばパッキン４と摺動することにより）筺体全体２の体
積が変化し、筺体の密閉状態が保持されたまま、すなわ
ち外気が筺体に侵入することなく、筺体内部と外気との
差圧を少なくするように、力の均衡を保つ。この結果、
筺体内部は防水防錆機能を保ちながら、筺体の一部など
に不要な応力が作用することを回避することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信機器などの圧
力調整機能付筐体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の筐体の圧力調整機能は呼吸穴を設
けて圧力を調整していたため、筐体内部の密閉状態を保
持することは実質的に不可能であった。よって、従来技
術には次のような問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、通信機器などの
筐体は、呼吸（主に圧力差によって生じる筐体内部への
外気等の流入または筐体内部からの筐体内部の気体の流
出）をするため、筐体内部に外気が取り込まれる。この
取り込まれた外気には、水分、酸素などの腐食性ガス等
が多量に含まれているため、筐体内部の実装物の腐食速
度を速める可能性があった。本発明は、前記したような
筐体の有する問題点を解決することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の圧力調
整機能付密閉筐体の発明は、外気圧と異なるときに、筐
体内圧を外気圧に略一致するように筐体体積を変化させ
ることを特徴とする。

【０００５】請求項２に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、筐体本体または扉が移動可能な密閉筐体であ
って、該密閉筐体は筐体体積を変化させるように前記筐
体本体または扉を移動することを特徴とする。

【０００６】請求項３に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、請求項２において、前記筐体本体または扉を
移動することにより、筐体内圧を外気圧に略一致するよ
うに、筐体体積を変化させることを特徴とする。

【０００７】請求項４に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、請求項２または３において、前記筐体本体お
よび扉とは、摺動手段を介して連結されていることを特
徴とする。

【０００８】請求項５に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、請求項１〜４のいずれか１項において、前記
筐体は、１軸方向または周方向にクリアランスを増減さ
せて筐体体積を変化させることを特徴とする。

【０００９】請求項６に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、請求項１〜５のいずれか１項において、前記
筐体は、さらに前記筐体本体と扉との分離を阻止する分
離防止手段を有することを特徴とする。

【００１０】請求項７に記載の圧力調整機能付密閉筐体
の発明は、請求項１〜６のいずれか１項において、前記
筐体は、さらに、圧力検出手段を有することを特徴とす
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の圧力調整機能つき密閉筐
体は、筐体内部の圧力が変化した場合などの、外気と筐
体内部との圧力差が生じた場合に、筐体の扉が移動して
（たとえばパッキンと摺動することにより）筐体全体の
体積が変化し、筐体の密閉状態が保持されたまま、すな
わち外気が筐体に侵入することなく、筐体内部と外気と
の差圧を少なくするように、力の均衡を保つ。この結
果、筐体内部は防水防錆機能を保ちながら、筐体の一部
などに不要な応力が作用することを回避することができ
る。

【００１２】＜第１実施形態＞図１に第１実施形態に係
る密閉筐体１の断面図を示す。本発明は筐体本体２と扉
３と、パッキン４と、本体２にあるパッキン固定溝５
と、本体のクリアランス６とからなる。パッキン４は溝
５に実装され扉３はパッキン４と摺動する。筐体本体２
は、少なくともクリアランス形成部２１と、筐体底部２
２とからなり、筐体側部２３を有する構造体であっても
よい。筐体本体は、扉３とパッキン４を介して接続され
ており、筐体内部は外気と遮断されて機密性が保持さ
れ、長期的にこの状態が維持されている。

【００１３】そして筐体内部の圧力をＰｉ、外気の圧力
をＰｏとすると、筐体の内と外との圧力差ΔＰは、ΔＰ
＝Ｐｏ−Ｐｉの関係がある。本発明は、ここでΔＰが負
の値であるときには、筐体体積が増加するように働き、
ΔＰが正の値のときには、筐体体積が減少するように働
く。本発明では、筐体の体積を自在に変化させることに
よって、ΔＰを実質的に０にするように扉が可動自在に
形成されている。このような圧力調整機能つき密閉筐体
の動作について、図２を用いて説明する。

【００１４】筐体１は、図２（１）に示すようにΔＰ＝
０ [Ｐａ］（パスカル）の時にクリアランス６が標準位
置になる様に設定する。図２（２）は筐体内部の圧力Ｐ
ｉが外圧Ｐｏと比較して減少した場合を示す。圧力Ｐｉ
が外圧Ｐｏよりも減少した場合（ΔＰが正の値）のとき
には、クリアランス６が減少し、筐体の体積が減少す
る。この結果、内外圧力差ΔＰは０となり、筐体１に不
要な応力が作用することが回避される。

【００１５】また、図２（３）に筐体内部の圧力Ｐｉが
外圧Ｐｏよりも増加した場合を示す。圧力Ｐｉが外圧Ｐ
ｏよりも増加した場合は、クリアランス６が増大し、筐
体の体積が増大する。この結果、内外圧力差ΔＰは０と
なり、筐体１に不要な応力が作用することが回避され
る。この間、扉３とパッキンとで摺動構造となっている
ため、筐体内部の密閉状態を保ちながら、筐体内部と外
界との圧力変化を調整することが可能となる。

【００１６】本第１実施形態では、図１および図２に示
すように、摺動構造を構成するパッキンの断面形状は、
円または楕円となっている。この摺動構造は、前記した
ように、扉３と、パッキンとから構成され、このパッキ
ンが溝５に実装されている。溝５は、扉３側又は筐体本
体２側のいずれか一方に設けられる。この場合、摺動部
は溝５が扉３に設けられる場合には、溝５が設けられた
扉３と対向する筐体本体の面が、また筐体本体２に設け
られる場合には溝５が設けられる筐体本体と対向する扉
３の面が、摺動面となる。

【００１７】扉３は、図１等に示すように、側壁部１１
と、この側壁部に略垂直に設けられた折り返し部１２か
らなる。このように扉３が前記したように構成されてい
るため、扉３に溝５が形成される場合には、好ましくは
溝５は、扉３の折り返し部に形成される。

【００１８】この場合には、溝５は、前記したように、
扉３側又は筐体本体２側のいずれか一方に設けられる
が、少なくとも折り返し部の一部に溝５を形成するよう
にする。すなわちパッキンは、たとえば図７（１）に示
すように、筐体の周縁部全部に好ましくは設けられる
が、図７（２）に示すように、たとえば筐体の一部の折
り返し部に設けるようにすることもできる。本実施形態
では、前記したように、外気圧が変動した際の筐体に掛
る外気圧との差圧による応力を緩和するため、扉が移動
することにより筐体全体の体積を変化させて対応可能と
している。

【００１９】このような筐体全体の体積変化の大きさ
は、クリアランス６の大小によって決定される。このク
リアランス６の大小は、適宜設定可能であり、このよう
に本発明では、体積の大小は、本発明を実施する上で特
に障害とはならず、本発明の範囲に含まれる。本発明の
密閉筐体では、図２ではパッキンが設けられる溝は、筐
体本体側に設けられる例を示すが、パッキンが設けられ
る溝は、前記したように扉側に設けられてもよい。

【００２０】また図２で示すように、筐体の最小体積は
クリアランス６の位置が（１）で表すような位置にな
り、また最大体積は（３）のような位置となる。図２の
（１）に示すように、最小体積での扉の側壁部の先端が
筐体本体と接触するように設けることもできる。そして
筐体本体と扉の接触部の少なくとも一部を、ゴム、バネ
のような弾性体で形成することができる。このようにす
ることによって、不意に押圧された場合にも、筐体が変
形するのを防止することができる。上記弾性体として、
ゴムが採用された場合、接触部位を包接体として成形し
た物を用いて覆うこともできる。

【００２１】またΔＰが負の値となったとき、たとえば
図２（３）に示す筐体の最大体積に至った場合に、扉が
筐体本体と分離するのを防止するため、分離防止手段が
設けられるのが好ましい。このような分離防止手段とし
て、その例を図３に示す。図３では、パチン錠を用いた
例を示したが、分離防止手段として、他の手段を用いる
こともできる。このような一例を図３（２）に示す。

【００２２】また分離防止手段として、ストッパー１
５、２５等の少なくともいずれかを設けることもでき、
本発明では、これらの分離防止手段を組合せて用いるこ
ともできる。

【００２３】他に、図３の（２）の例において、筐体本
体２側に設けた支持体４２と、扉３側に設けた支持体４
３とを、時計バンドに使用されるような三つ折鎖４５を
介して固定することもできる。このような分離防止手段
は、１または２以上設けることができる。

【００２４】本実施形態では、筐体本体２が、図４に示
すように、扉３に包接されるようになっていてもよい。
この場合に、図４に示すように、係止部材３２等を有し
てもよい。

【００２５】＜第２実施形態＞本第２実施形態では、パ
ッキンが複数設けられる。本実施形態を、たとえば図５
および図６に示すが、図５等でパッキンの数を２とした
が、本発明では、パッキンの数は特に限定されず、また
パッキンが実装される溝も前記同様の位置に設けられ
る。すなわち、パッキンが実装される溝は、筐体本体側
に設けられるか、または扉３のいずれかに設けられ、ま
た摺動面は、前記溝が設けられる側に対向する面の側と
なる。

【００２６】また図６に示すように、複数のパッキンの
うち、端部に位置するパッキンを、他のパッキンが実装
される溝と対向する面に設けてこれをストッパー１５、
２５とすることもでき、これを前記第１実施形態の項で
説明した分離防止手段として用いることもできる。

【００２７】本実施形態では、その他の事項は、本実施
形態の項で記載した事項に矛盾しない範囲で、前記第１
実施形態の項で記載したのと同様のものが用いられる。
たとえばパッキンの断面形状、筐体の構成等は第１実施
形態と同様である。

【００２８】＜第３実施形態＞本第３の実施形態は、パ
ッキンを筐体周縁部近傍全周に設けるのではなく、パッ
キンを筐体周縁部近傍の一部に設けることを特徴として
いる。その一例を図７（２）および図８（２）に示す。

【００２９】本実施形態では、図７（２）に示すよう
に、パッキンが、筐体周縁部近傍の一部に設けられ、し
たがって、溝が、＝線等で示すように、筐体本体あるい
は扉３の内面に設けられている。なお図７（２）では、
筐体本体に係止部材が設けられていない状態を示すが、
図７（２）において、係止部材が設けられていてもよ
い。

【００３０】また図８（２）においては、扉３が複数設
けられた例を示す。本実施形態においても、特に矛盾し
ない限り、その他は、第１実施形態と同様のものが用い
られ、これらは本発明に含まれる。なお本実施形態にお
いても、パッキンの数（溝の数）は特に限定されず、２
以上であってもよい。

【００３１】＜第４実施形態＞本第４の実施形態は、扉
３を２以上設けることを特徴としている。その一例を図
８に示す。本実施形態では、扉３が複数設けられてお
り、複数の扉３と、筐体本体とは、パッキンを介して前
記同様に接続されている。

【００３２】本実施形態では、図９に示すように、複数
の扉３の移動例を示すが、基本的に、図２で説明したの
と同様である。その他、特記しない部分は、前記同様
に、第１実施形態と同様のものが使用され、前記同様
に、特に矛盾しない限り、その他は、第１実施形態と同
様のものが用いられ、これらは本発明に含まれる。なお
このことは、他の実施形態でも同様であり、パッキンの
数（溝の数）も複数であってもよい。

【００３３】＜第５実施形態＞本第５の実施形態は、図
１０に示すように、筐体本体２および／または扉３に圧
力センサなどの圧力検出手段を設置し、筐体本体２およ
び扉３の使用するパッキンとの摩擦力μを考慮し、ΔＰ
が０以外の値を有するとき、ΔＰを０にするように、扉
を動かすシステムを有している。

【００３４】すなわち図９に示すように、本実施形態で
は、圧力検出手段により検出された値（圧力または差
圧）により、扉を移動させて差圧を減少させ、筐体に印
加される応力を減少させて、筐体の変形あるいは金属疲
労などの防止を図ることができる。

【００３５】この圧力検出手段は、圧力または外気圧と
内圧との差圧ΔＰを検出できるものであり、圧力検出手
段により検出された外気圧により差圧を求めるかまたは
直接検出された差圧ΔＰにより、差圧が正の値か負の値
かを判断し、移動手段に移動する量を通知する判断処理
手段５２と、判断処理手段５２からの移動量に基づい
て、クリアランス部を増加または減少して、筐体体積を
増加または減少させる移動手段５３とを有する。なお移
動手段５３により筐体体積を変化させたことによる差圧
の変化を圧力検出手段５１により検出して、筐体体積量
をフィードバック手段により、さらに適量に変化させる
フィードバック手段を設けることもできる。また本実施
形態において、筐体体積の最高体積量Ｖmax となっても
外気圧と筐体内圧が高い場合には、筐体体積の最高値Ｖ
max を設けておくことができる。この場合に、本実施形
態では、前記したような係止部材を省略することができ
る。なお圧力検出手段５１、移動手段５３等は、複数設
けることができる。

【００３６】また本実施形態では、外圧と、筐体内圧と
の差圧が、あるＰth値を超えた場合に、扉３を固定した
固定具を開放して扉を自在に動かすように設定すること
も可能である。これによって、Ｐth値までは扉を稼動さ
せずにすむため省電力可能であり、また筐体の変形等を
防止することもできる。

【００３７】以上、実施形態により、本発明に係る密閉
筐体について説明したが、本発明で使用されるパッキン
は、特に限定されない。たとえば、パッキンとして、市
販のものを用いてもよく、合成樹脂などの弾性体を含有
したパッキンを用いたり、また、銅、アルミニウム、鉛
などの軟金あるいはその他の金属などを用いたパッキン
を用いることもでき、さらに、これらの弾性体と金属と
を組合せて用いることもできる。また摺動部分に、パッ
キンに加え、またはパッキンに換えて滑材などを用いる
こともできる。この滑材としては、液状あるいは固体の
ものを使用することもできる。このような摺動部材は密
閉性を保持し、筐体の一部が移動するように設けること
によって、外気圧と筐体内圧との圧力を調整することが
できる。

【００３８】本発明では、上述したように、筐体内圧と
外気圧とに差が生じたときに、これを筐体の体積変化に
より、差圧を減少させて、筐体にかかる応力を低減して
筐体の変形・破壊等を防止するようになっている。なお
筐体内部に、水分吸収性、酸素吸収性材料等を挿入し
て、仮に筐体内部の密閉性が減少しても、外気の侵入が
あった場合でも筐体内部の劣化を実質的に防止し、筐体
内部の密閉性を実質的に維持することができる。これら
前記水分吸収性材料等は、公知のものが用いられる。

【００３９】また、本発明では、筐体を構成する材料強
度の範囲内で、外気圧と異なる筐体圧力とするように、
調整することができる。たとえば筐体内部を外気圧より
も多少高いような雰囲気に保持しておき、密閉性が低下
した場合でも、外気が筐体内部に侵入することを防止す
るようにしてもよい。なおこのような場合に、気体貯蔵
手段に不活性気体を貯蔵しておき、外気圧よりも筐体内
圧が高まるように圧力調整手段を設け、前記第５実施形
態で用いられる手段により適宜操作して、調整すること
もできる。

【００４０】

【発明の効果】第１の効果は、筐体内部の圧力が減少し
た場合に、密閉状態を保持しながら内部の圧力を回復さ
せ、内外圧力差ΔＰを０に保つことが可能である。第２
の効果は、筐体内部の圧力が増大した場合に、密閉状態
を保持しながら内部の圧力を回復させ、内外圧力差ΔＰ
を０に保つことが可能である。

【００４１】本発明は、可動自在な扉と、パッキンと筐
体本体とを有しており、その用途は特に制限されない
が、携帯電話、無線、パソコンのディスプレイなどの電
子部品、あるいは電子製品に特に好ましく用いられる。
また、本発明に係る密閉筐体の大きさは制限されない。
ただし、一般に、小さいものは筐体構造が圧力差による
応力に耐えられる性能が高く作製されている傾向がある
ため、比較的大きな筐体に本発明を用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る密閉筐体の第１実施形態を示す図
である。

【図２】本発明に係る密閉筐体の移動例を、第１の実施
形態を例にして説明した図であり、（１）は、最小のク
リアランスでの位置（筐体の最小体積での位置）を例示
し、（２）は、１気圧下での平衡の位置を例示し、
（３）は最大のクリアランスでの位置（筐体の最大体積
での位置）を例示する図である。

【図３】本発明に係る密閉筐体において、筐体本体と、
扉との分離防止手段を例示した図であり、（１）は、分
離防止手段として、パチン錠を用いた例であり、（２）
は、分離防止手段として、係止部材を用いた例を示す図
である。

【図４】本発明に係る密閉筐体の第１実施形態の他の例
を示す図であり、筐体本体が、扉に包接される例を示
し、（１）は、筐体本体に係止部材が設けられた構造を
示し、（２）は、筐体本体に係止部材が設けられない構
造を示す。

【図５】本発明に係る圧力調整機能付密閉筐体に、係止
部材として、ストッパーを設けた例を示す図である。

【図６】本発明に係る密閉筐体の第２実施形態の例を示
す図である。

【図７】本発明に係る密閉筐体の構成の一例を示す図で
あり、（１）は、パッキンが筐体内部の周縁部全周に設
けられた例を示し、（２）は、パッキンが筐体内部の周
縁部の一部に設けられた例を示す。

【図８】本発明に係る密閉筐体の第３実施形態（複数の
扉を有する）例を示す図であり、（１）は、パッキンが
筐体内部の周縁部全周に設けられた例を示し、（２）
は、パッキンが筐体内部の周縁部の一部に設けられた例
を示す。

【図９】本発明に係る密閉筐体の第３実施形態の移動す
る例を示した図であり、（１）は、通常の筐体の構成例
を示す図であり、（２）は、筐体本体に閾が設けられた
構成例を示す図である。

【図１０】本発明の第５の実施形態を示す図である。

【符号の説明】

１密閉筐体２筐体本体３扉４パッキン５パッキン固定溝６クリアランス１１側壁部１２折り返し部１５ストッパー２１クリアランス形成部２２筐体底部２３筐体側部２５ストッパー３２係止部材３５固定鎖４２、４３支持体（係止部材）５１圧力検出手段５２判断処理手段５３移動手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外気圧と異なるときに、筐体内圧を外気
圧に略一致するように筐体体積を変化させることを特徴
とする圧力調整機能付密閉筐体。
【請求項２】筐体本体または扉が移動可能な密閉筐体
であって、該密閉筐体は筐体体積を変化させるように前
記筐体本体または扉を移動することを特徴とする圧力調
整機能付密閉筐体。
【請求項３】前記筐体本体または扉を移動することに
より、筐体内圧を外気圧に略一致するように、筐体体積
を変化させることを特徴とする請求項２に記載の圧力調
整機能付密閉筐体。
【請求項４】前記筐体本体および扉とは、摺動手段を
介して連結されていることを特徴とする請求項２または
３に記載の圧力調整機能付密閉筐体。
【請求項５】前記筐体は、１軸方向または周方向にク
リアランスを増減させて筐体体積を変化させることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の圧力調整
機能付密閉筐体。
【請求項６】前記筐体は、さらに前記筐体本体と扉と
の分離を阻止する分離防止手段を有することを特徴とす
る請求項１〜５のいずれか１項に記載の圧力調整機能付
密閉筐体。
【請求項７】前記筐体は、さらに、圧力検出手段を有
することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記
載の圧力調整機能付密閉筐体。