JP2002319772A

JP2002319772A - 密閉ユニット

Info

Publication number: JP2002319772A
Application number: JP2001124926A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Kamo; 光広加茂
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】外部からユニット内部への異物の侵入がない
構成とし、ユニットを確実なシール構造とする。【解決手段】周状の内周リブ１３と外周１２とを有す
る上ケース１と、内周リブ１３が形成される位置にリブ
２ａを有する第２ケースと、両ケース内に収納される被
収納物５，７を覆うパッキン４とを備え、パッキン４は
被収納物５，７を支持する回路基板６を支持する溝部４
ａを有し、パッキン４が溝部４ａの周方向において上ケ
ース１の内周リブ１３と下ケース２のリブ２ａにより挟
持される構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に被収納物
（例えば、電子装置、機械装置等）を備え、内部への異
物（水滴、埃、粉塵等）の侵入を防止した密閉ユニット
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両においては車両走行時の利便
性を向上させるナビゲーション装置が急速に普及してい
る。ナビゲーション装置はＧＰＳ衛星から送出される電
波をＧＰＳアンテナユニットで受信し、車両走行時のガ
イドを行う。この受信されたＧＰＳ衛星からの電波を車
室内へとハーネスを介して導き、車室内に設けられたナ
ビゲーション装置の有するディスプレィ画面上に、例え
ば、現在地から所望の目的地までの道のりを表示した
り、目的地まで音声および画像表示によりガイドする。

【０００３】このような、ＧＰＳアンテナユニットは、
通常、車外（例えば、車両のトランクやルーフ後部等）
に設置されるため、風雨に曝されることになる。それ故
に、密閉ユニットとしては、十分環境変化に耐えるもの
でなければならない。従って、そのようなユニットにお
いては車両の外部で風雨に曝されても、ＧＰＳアンテナ
内部に配設される装置（例えば、受信アンテナ素子およ
び電子回路と言った電子装置）が保護されるよう、確実
にシールできる構造が求められている。

【０００４】例えば、ＧＰＳアンテナユニットの防水構
造として、特開平９−３６６２３号公報に示される構造
が知られている。この公報では、上キャビ（上ケース）
と下キャビ（下ケース）を備え、両ケースを組み合わせ
ることにより内部に中空部が形成されて成るケース体
と、中空部に収納されるＧＰＳ受信アンテナ用回路部品
と、中空部を囲むよう配設され上ケースと下ケースによ
って挟持される環状の防水パッキンとを有し、アンテナ
素子が配設される中空部に外部から水滴等が侵入しない
よう、外周の上下方向において防水パッキンの高さを変
え、防水性を保っている。

【０００５】また、実用新案登録第２６０５２９３号公
報には、密閉型ケースが開示されている。この公報に示
されるものは、第１のケースと、第２のケースとを備え
た密閉型ケースにおいて、第１ケースに環状に配設され
た先端部の断面が山型をなす凸部と、この凸部に応じて
環状に配設される凹部を第２のケースに有し、この凸部
と凹部との間に、凹部の幅より広い環状の八角形の弾性
部材とを備え、この弾性部材が凹部の角部と線接触する
ような構成を取っている。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】上記した様に、特開
平９−３６６２３号公報に示される構造では、上ケース
と下ケースとの間には、鉛直方向に高さの異なる防水パ
ッキンが配設され、基板に電気的に接続される同軸ケー
ブル上方の防水性は確保される。しかしながら、同軸ケ
ーブルの下方では防水パッキン等が何ら配設されておら
ず、下ケースと同軸ケーブルの外周面で形成される界面
を伝って、ケースの外部から水滴がＧＰＳ受信アンテナ
や回路部品が配設される中空部にまで侵入してしまう恐
れがあり、確実に水滴、埃、風塵等を含む異物の侵入に
対して、シールする構造となってはいない。また、この
ように、下ケースと同軸ケーブルの界面から伝わる異物
の侵入を防止するためには、この防水パッキンとは別に
シール部材が必要になる。

【０００７】また、実用新案登録第２６０５２９３号公
報に示される構造では、第１のケースの山型をなす凸部
と第２のケースの凹部が鉛直方向において一致する位置
に形成され、弾性部材がこの凸部と凹部との間に介在し
て配設されるため、凹部の形状に対応した平面形状の弾
性部材を凸部と凹部の間に配設する場合、八角形の環状
の弾性部材を第１のケースに形成された八角形の環状の
凹部の位置に嵌め込む必要がある。このため、上記した
所定位置に弾性部材を位置決めする場合には高い位置決
め精度が要求される。

【０００８】よって、本発明は上記の問題点に鑑みてな
されたものであり、外部からユニット内部への異物の侵
入を確実に防止することができるシール構造を部品点数
を増やすことなく行うこと、をその課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに講じた技術的手段は、開口及び周状の第１リブを有
する第１ケースと、周状の第２リブを有し前記開口を閉
塞する第２ケースと、前記両ケース内に収容される被収
納物の周囲を覆うシール部材とを備えた密閉ユニットに
おいて、前記シール部材は前記被収納物を支持する溝部
を有し、前記シール部材が前記溝部の周方向において前
記第１リブおよび前記第２リブにより挟持されるように
したことである。

【００１０】この構成によれば、被収納物をシール部材
の溝部で支持するようにし、シール部材の溝部は周方向
で第１リブおよび前記第２リブにより挟持されるものと
なる。それ故に、溝部でのシールは周方向において第１
リブと第２リブにより押圧されて挟持されることにより
確保され、水滴、埃、粉塵等の異物の侵入を防止する確
実なシール構造を得ることが可能である。

【００１１】この場合、第１リブは相対的に高さの低い
内周リブと高い外周リブとを有し、シール部材は外周リ
ブにより所定位置で、内周リブと第２リブにより挟持さ
れるので、シール部材は第１ケースにおいて内周リブよ
りも相対的に高い外周リブに当てて位置決めすることが
可能となる。これにより、第１ケース、第２ケース内に
おける被収納物の位置決めを簡単に行なえる。また、こ
の様に位置決めされた状態で内周リブと第２リブにより
挟持されるので、被収納物を所定位置に保持した状態で
第１、第２ケースの外部と確実にシールすることが可能
である。例えば、このユニットの外部から異物がユニッ
ト内部に侵入しようとしても、外周リブから内周リブに
は伝わらないようにすることが可能となる。

【００１２】また、前記被収納物は支持部材に配設さ
れ、該支持部材の一方の面は前記シール部材により覆わ
れ、他方の面は第１のケースまたは第２のケースのいず
れか一方により覆われると共に、前記支持部材の周面が
前記溝部に支持され、前記溝部の周方向において前記第
１リブおよび前記第２リブにより挟持されるようにする
と、第１ケースと第２ケースとの間から異物が侵入して
も、支持部材の一方の面はシール部材に、他方の面は第
１ケースまたは第２のケースのいずれか一方により覆わ
れる為、被収納物に影響を及ぼさないようなシールが行
え、他方の面は溝部に沿った周方向において確実にシー
ルされる。

【００１３】更に、被収納物に接続されるハーネスを備
え、シール部材はハーネスが挿通される挿通孔を有する
と共に、第２リブは切欠きを有し、切欠きにより挿通孔
が押圧される構成とすれば、切欠きにより挿通孔が押圧
されてシールされることから、ハーネスの外表面からの
異物の侵入も被収納物をシールするのと同じシール部材
により防止することが可能である。よって、ハーネスの
外表面からの異物の侵入に対して、別途、シール部材を
設ける必要はなくなる。

【００１４】更にその上、第２リブは支持部材の外形形
状に沿って形成されるので、簡単な形状によりシール構
造を取ることが可能である。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
を参照して説明する。この実施形態においては、密閉ユ
ニットを、例えば、ＧＰＳアンテナユニット７に適用し
た場合を例に取って説明するが、内部に被収納物（例え
ば、電気装置、機械装置等）を備えたユニットのシール
構造に適用でき、ＧＰＳアンテナユニット７に限定さ
れるものではない。

【００１６】図１は、ＧＰＳアンテナユニット（以下、
ユニットと称す）１の構成を示す分解斜視図である。ユ
ニット１は、上ケース１（第１ケース）と、ハーネス１
５を有し、ＧＰＳアンテナ素子（被収納物）５が載った
回路基板（支持部材）６と、シール部材となるパッキン
（シール部材）４および下ケース（第２ケース）とから
主に構成されている。

【００１７】上ケース１は、図１に示す下方に１つの開
口１ａを有した略正方形状の箱型を呈し、４つの側面の
内一つの側面にはハーネス１５が通る切欠き１ｂが図示
上下方向に延在して形成されている。上ケース１は電波
を通す樹脂、例えば、ＡＢＳ樹脂やＡＥＳ樹脂等から成
形される。また、上ケース１はユニット７を車両のトラ
ンク上部またはルーフ後部の中央等に取り付けた場合、
見栄えの向上を目的として、上ケース１のコーナー部は
湾曲した形状になっている。上ケース１の裏側には、図
５に示すように正方形状をした内周リブ（第１リブ）１
３とこの内周リブ（第１リブ）１３の所定間隔だけ離れ
た外周には外周リブ１２が形成されており、外周リブ１
２の外側には、ビス９の取り付けられる取付孔１ｃが形
成されている。この内周リブ１３と外周リブ１２とは高
さが相対的に異なっており、内周リブ１３の高さ方向の
大きさは外周リブ１２に比べて短くなっている（図２参
照）。

【００１８】開口１ａの中に配設されるセラミックから
成るアンテナ素子５は、上部に正方形状のアンテナエレ
メントを構成する銀パターンが印刷されて設けられ、ア
ンテナ素子５は回路基板６上に接着剤あるいは強固な接
着力をもつ両面テープ等により固定されている。回路基
板６に対し、アンテナ素子５は上部に固定されて配設さ
れており、回路基板６の裏面にはＧＰＳ衛星からの電波
を増幅するチップ状の抵抗、コンデンサ、トランジスタ
等を含む電子回路部品が半田付け等により実装され、外
部からのノイズ等の影響を受けないよう、シールドケー
ス１６により回路部品全体は覆われている。また、回路
基板６の裏面にはハーネス１５が接続される。ハーネス
１５は本実施形態では同軸ケーブルを使用しており、同
軸ケーブルのアース線として機能する外導体が回路基板
上の図示しない所定位置（アースライン）に接続される
とともに、図３に示されるように、中心導体が回路基板
上の所定位置（給電ライン）に接続され、回路基板６と
アンテナ素子上部のアンテナエレメントとしての銀パタ
ーンとは図示しない給電ピンおよび回路基板上に設けら
れた配線パターンを介して、電気的導通がなされるよう
になっている。

【００１９】回路基板６を支持するためのパッキン４
は、防水機能を持たせるよう正方形状を呈した弾性部材
となっている。パッキン４の形状は、図１および図２に
示されるように、上方が開口しており、下方が断面台形
形状をしたテーパ面を有する有底となったシリコンゴム
或いはエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭと称する）等
から成り立っている。パッキン４は回路基板６の外周６
ａに嵌まり、アンテナ素子５が取り付けられた回路基板
６が支持される断面コ字状の溝部４ａを有している。パ
ッキン４は溝部４ａが内側において環状に形成されてい
ると共に、ハーネス１５が挿通されるハーネス挿通部４
ｃを有している。また、ハーネス挿通部４ｃにはハーネ
ス１５が挿通される孔４ｂが、一方向のみに形成されて
いる。この溝部４ａは図１に示す上下方向に外から力が
加わると、シリコンゴム或いはＥＰＤＭ等で成り立って
いるため、撓むことが可能である。

【００２０】下ケース２は金属材料または樹脂材料から
成り立っており、上ケース１の内周リブ１３が形成され
る位置と合致する位置で、回路基板６の外周６ａに沿う
よう周状にリブ（第２リブ）２ａが、図１に示す上下の
鉛直方向に延在して形成されている。正方形状に形成さ
れたリブ２ａは、図６に示すようにハーネス挿通部４ｃ
が設けられる部位にはこのハーネス挿通部４ｃをハーネ
ス１５の延在方向においてハーネス挿通部４ｃの根元部
位を下側から押圧できるよう略Ｕ字状の切欠２ａａが形
成されていると共に、ハーネス挿通部４ｃを両側から挟
み込むように対の側壁２ａｂが一体で形成されている
（図４参照）。また、リブ２ａの下部には２列の凹部２
ｂ，２ｃが並設されている。この凹部２ｂ，２ｃにはリ
ブ２ａを挟んで両側にビス９が挿通される孔２ｂ１，２
ｂ２，２ｃ１，２ｃ２が４ヶ所に形成され、この孔２ｂ
１，２ｂ２，２ｃ１，２ｃ２にビス９が挿通されて図７
に示す取付穴１ｃにビス９が螺合することで上ケース１
と下ケース２とが固定される。

【００２１】ユニット７が車両のトランク等に取付けら
れる場合に取付け性を向上させる為に、磁石１４が使用
される。図２から図４は下ケース２に磁石１４を設けた
場合の断面図であり、図１に直接的に対応するものでは
ない。このような磁石１４は下ケース下側に形成された
凹部に嵌まり、両面テープまたは接着剤等の強固な固定
手段によって、下ケース２に取付けられている。

【００２２】次に、ユニット７の組付けに関して簡単に
説明する。図７はその組付け順序を説明するための図で
ある。組付けに関しては、最初、回路基板６上の所定位
置に電子回路を実装した後、ハーネス１５を基板実装面
側で半田付け等により固定する。その後、実装された電
子回路を外部からのノイズから保護することを目的とし
てシールドケース１６を半田付け等により回路基板６上
に固定し、ハーネス１５とアンテナエレメントが電気的
に接続されるよう、アンテナ素子５を回路基板６上に固
定する。その後、パッキン４のハーネス挿通部４ｂの孔
４ｃにハーネス１５の一端を挿通させ、パッキン４上下
または横方向に引っ張って延ばし、溝部４ａに回路基板
６を嵌め込んでアンテナサブアッシー２０とする。この
アンテナサブアッシー２０をケース１，２の中に収める
場合、上ケース１を裏向きの状態にし、ハーネス１５及
びハーネス挿通部４ｃを切欠き１ｂに通し、アンテナサ
ブアッシー２０のパッキン４が外周リブの内側に収まる
ようアンテナサブアッシー２０を内周リブ１３上に配設
する。この状態でハーネス挿通部４ｃは内周リブ１３と
外周リブ１２上に配設される。そして、図７に示す上方
から下ケース２を嵌め込むと、側壁２ａｂを有する正方
形状のリブ２ａと上ケース１の内周リブ１３とが回路基
板６を支持する溝部４ａを挟持する。その後、下ケース
２の４ヶ所の孔２ｂ１，２ｂ２，２ｃ１，２ｃ２に対し
て、図７に示す上方から、それぞれビス止めして、上ケ
ース１と下ケース２とを固定する。このようにすること
で、アンテナサブアッシー２０を両ケース１，２の中に
収める場合には一方向側からの作業によって組付けが可
能である。

【００２３】図２から図４にユニット７を組付けた状態
の断面図を示す。回路基板上に固定されたアンテナ素子
５および電子回路を周囲より覆ってシールドするシール
ドケース１６は電子装置を構成する。この電子回路を支
持する回路基板６の外周６ａは周状にパッキン４の溝部
４ａにより支持され、パッキン４はシールドケース側で
はシールドケース全体を覆っている。回路基板６を支持
する溝部４ａは外周リブ１２により位置決めされる。こ
の場合、図２に示す上下の鉛直方向において、外周リブ
１２は内周リブ１３より長く高さが低くなっており、内
周リブ１３の鉛直方向の端部は押圧可能な高さに設定し
ている。また、ユニット７が組付けられた状態では内周
リブ１３の位置する場所には対向してリブ２ａが形成さ
れている。このことから、周状の溝部４ａは上下方向か
ら内周リブ１３の端部およびリブ２ａの端部により押圧
されて、押圧により溝部４ａは周方向において変形し挟
持された状態で支持される。これによって、ケース外部
から水滴、埃、粉塵等の異物の侵入を考えた場合、外周
リブ１２より内周リブ１３の高さが鉛直方向において高
くなり、しかも、図２から図４に示される如く、回路基
板６の高さは外周リブ１２の端部の高さより高くなって
いることから、アンテナ素子５側に侵入する水滴等の異
物の侵入を確実に防止できるようにすることが可能であ
る。

【００２４】また、シールドケース側ではパッキン４に
よりシールドケース１６の全体が覆われ、しかも、溝部
４ａはケース１，２に対して内側に向いていることか
ら、電子回路を有する回路基板６の回路実装面が確実に
保護される。

【００２５】また、ハーネス挿通部４ｃでは下ケース２
の側壁２ａｂによりパッキン４は確実に位置決めされた
状態で、下ケース２に形成されたＵ字形状の切欠き２ａ
ａによって、パッキン４の孔２ａａは押圧される。これ
により、ハーネス１５の外周面から侵入する水滴等の異
物は切欠き２ａａにより押圧され、ハーネス挿通部４ｃ
における弾性変形によって確実に防止することができ
る。

【００２６】このようなパッキン４は底壁を有するため
に原形を保持し易く、従来のような環状の弾性部材によ
りシールを行うよりＭＰ組み付けをし易い。さらに、正
方形状の外周リブ１２に沿ってアンテナサブザッシー２
０を組み付けるため、上ケース１内の所定位置への位置
決めが容易となる。

【００２７】本実施形態において、上ケース１に形成さ
れる内周リブ１３および外周リブ１２、下ケース２に形
成されるリブ２ａは樹脂成形により一体で形成される
が、これに限定されず、上ケース１および下ケース２に
別体で取付けることも可能である。

【００２８】また、上ケース１に形成される内周リブ１
３、外周リブ１２および下ケース２に形成されるリブ２
ａの形状は上記した形状に限定されるものではなく、上
下方向にパッキン４を挟持できれば良い。

【００２９】更に、パッキン４の材質はシリコンゴムあ
るいはＥＰＤＭに限定されず、挟持されたときに弾性変
形し、シール性を確保できるものであれば良い。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、被収納物をシール部材
の溝部で支持するようにし、シール部材の溝部は周方向
で第１リブおよび前記第２リブにより挟持されるものと
なる。それ故に、溝部でのシールは周方向において第１
リブと第２リブにより押圧されて挟持されることにより
確保され、水滴、埃、粉塵等の異物の侵入を防止した確
実なシール構造を取ることができる。

【００３１】この場合、第１リブは相対的に高さの低い
内周リブと高い外周リブとを有し、シール部材は外周リ
ブで位置決めされ、内周リブと第２リブにより挟持され
るので、シール部材は第１ケースにおいて内周リブより
も高い外周リブにより、簡単に位置決めが行なえる。こ
れにより、両リブの高さを変えるだけでシール部材の位
置決めを容易にすることができる。また、この様に位置
決めされた状態で内周リブと第２リブにより挟持される
ので、所定位置で確実なシール構造を得ることができ
る。

【００３２】また、被収納物は支持部材に固定され、支
持部材の一面はシール部材により覆われ、他面は溝部の
周方向でシールするような構成にすると、第１ケースと
第２ケースとの間から異物が侵入しても、支持部材の一
面はシール部材により覆われる為、被収納物に影響を及
ぼさないようなシールが行え、他面は溝部に沿った周方
向において確実にシールされる。

【００３３】更に、被収納物に接続されるハーネスを備
え、シール部材にハーネスが挿通される挿通孔を有する
と共に、第２リブに切欠きを有し、切欠きにより挿通孔
が押圧される構成とすれば、切欠きにより挿通孔が押圧
されてシールされることから、ハーネスの外表面からの
異物の侵入も被収納物をシールするのと同じシール部材
により防止することができる。よって、ハーネスの外表
面からの異物の侵入に対して、別途、シール部材を設け
る必要はない。

【００３４】更にその上、第２リブは支持部材の外形形
状に沿って形成されるので、簡単な形状によりシール構
造を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における密閉ユニットを車
両のＧＰＳアンテナユニットに適用した場合の分解斜視
図である。

【図２】図１に示すＧＰＳアンテナユニットを組付けた
状態でのＡ−Ａ断面図である。

【図３】図１に示すＧＰＳアンテナユニット組付けた状
態でのＢ−Ｂ断面図である。

【図４】図３に示すＣ−Ｃ断面図である。

【図５】図１に示す上ケースの裏側の平面図である。

【図６】図１に示す下ケースの平面図である。

【図７】上ケースに対して回路基板および下ケースを組
み付ける場合の組付け方向を示した図である。

【符号の説明】

１上ケース（第１ケース）１ａ開口２下ケース（第２ケース）２ａ第２リブ２ａａ切欠き４パッキン（シール部材）４ａ溝部４ｃハーネス挿通孔（挿通孔）５アンテナ素子（被収納物）６回路基板（支持部材）７ＧＰＳアンテナユニット（密閉ユニット）１２外周リブ（第１リブ）１３内周リブ（第１リブ）ケーブル（ハーネス）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開口及び周状の第１リブを有する第１ケ
ースと、周状の第２リブを有し前記開口を閉塞する第２
ケースと、前記両ケース内に収納される被収納物の周囲
を覆うシール部材とを備えた密閉ユニットにおいて、前記シール部材は前記被収納物を支持する溝部を有し、
前記シール部材が前記溝部の周方向において前記第１リ
ブおよび前記第２リブにより挟持されることを特徴とす
る密閉ユニット。
【請求項２】前記第１リブは相対的に高さの低い内周
リブと高い外周リブとを有し、前記シール部材は前記外
周リブで位置決めされ、前記内周リブと前記第２リブに
より挟持されることを特徴とする請求項１に記載の密閉
ユニット。
【請求項３】前記被収納物は支持部材に配設され、該
支持部材の一方の面は前記シール部材により覆われ、他
方の面は第１のケースまたは第２のケースのいずれか一
方により覆われると共に、前記支持部材の周面が前記溝
部に支持され、前記溝部の周方向において前記第１リブ
および前記第２リブにより挟持されることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の密閉ユニット。
【請求項４】前記被収納物に接続されるハーネスを備
え、前記シール部材は前記ハーネスが挿通される挿通孔
を有すると共に、前記第２リブは切欠きを有し、該切欠
きにより前記挿通孔が押圧されることを特徴とする請求
項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の密閉ユニッ
ト。
【請求項５】前記第２リブは前記支持部材の外形形状
に沿って形成されることを特徴とする請求項１乃至請求
項４のいずれか１つに記載の密閉ユニット。