JP2009060741A

JP2009060741A - シール部材及びシールアセンブリ

Info

Publication number: JP2009060741A
Application number: JP2007226745A
Authority: JP
Inventors: Rentaro Osawa; 練太郎大沢
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2007-08-31
Filing date: 2007-08-31
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】本発明は、ケーブルの太さが異なる場合であっても、ケーブルの外周面に隙間なく密着することができるシール部材及びシールアセンブリを提供する。
【解決手段】少なくとも円周方向に延びる分離線２３を外周面２６に有し、分離線２３に沿って分離された一対の分離端部を有する外套部２８を備え、外套部２８の内側には、ケーブルを挿通する貫通孔２２を存し、外套部２８は、貫通孔２２の孔径が拡大する方向と縮小する方向に弾性変形可能であり、外套部２８が分離線の円周方向の長さ相当分だけ貫通孔２２の孔径が拡大する方向及び縮小する方向に弾性変形しても、一対の分離端部が互いに重なることで、外套部２８の閉じた状態が維持され、貫通孔２２の内周面がケーブルの外周面に弾性的に接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は、筐体のケーブル導入口から導入されるケーブルに装着され、ケーブル導入口を液密に封止するシール部材及びシールアセンブリに関する。

一般に、筐体のケーブル導入口から導入されるケーブルに装着され、ケーブル導入口を液密に封止するシール部材の一例として、特許文献１で開示されている端面板が知られている。端面板に関して、特許文献１では次のように記載されている。端面板は、ゴムやプラスチック等の弾性体によって一体的に形成されており、横方向に並ぶ二つの同径の円形部と、これら円形部を中央で結ぶ連結部とからなる略メガネ状に形成される。よって開口即ちスリーブ端内周面の形状もそれに合わせて形成され、且つそれは組立前の端面板の外周面の形状より若干小さくされて、組立後の端面板に所定の圧縮変形を与えるようになっている。それぞれの円形部の中心にはケーブルの導入口が形成される。従って、それぞれの導入口は、それぞれのケーブルの外径に適合した内径を有し、つまり導入口の内径はケーブルの外径と等しくされる。また端面板には、円形部の外周面から導入口に至る切裂部が設けられる。切裂部はそれぞれの導入口に対し一つずつ設けられ、それぞれの円形部は切裂部から半割状に開けるようになっている。切裂部は、その切断線が対向側の突合部を結ぶ直線或いは水平線に対し４５゜以下の角度をなすよう斜め上方且つ横方向外方に延出され、これにより円形部の外周面に形成される切裂部の切断位置は、シール部材の位置と異なりそれよりやや上方に配置される。

特開平０８−３３１７６号公報

上記端面板の構成は、外周面から導入口に至る切裂部の切断線が、端面板の半径方向に真直に延出しているため、切断線から切裂部を半割状に開いた場合に、両側に離れた切裂部の両端面間に隙間を生じる構成となっている。このため、上記端面板の導入口に導入されるケーブルの外径が導入口の内径と等しい場合には、問題はないものの、ケーブルの外径が導入口の内径より大きい場合には、両側に離れた切裂部の両端面間に隙間が生じ、この隙間から水などが筐体内に浸入するという心配がある。逆にケーブルの外径が導入口の内径より小さい場合には、端面板の切裂部が閉じるもののそれ以上導入口の内径が縮まらないため、ケーブル表面と端面板との間で、水が筐体内に浸入できる隙間を生じてしまう。また、上記従来例は、ケーブルの太さに応じたサイズの端面板を用いなければならないことを意味し、端面板を供給する部品メーカ側ではサイズの異なる多種類の端面板を作らなければならず、部品コストが高くなるという問題があり、一方、メーカから供給される端面板を使用するユーザ側では、ケーブルの太さに応じたサイズの端面板を用いなければならず、作業負担が増えるという問題があった。

上記問題点に鑑み、本発明は、ケーブルの太さがシール部材の貫通孔の内径と異なる場合であっても、水が浸入する隙間を生じないシール部材及びシールアセンブリを提供することを目的とする。

上記問題を解決するため、本発明の一態様によれば、筐体のケーブル導入口から導入されるケーブルに装着され、前記ケーブル導入口を液密に封止するシール部材であって、少なくとも円周方向に延びる分離線を外周面に有し、該分離線に沿って分離された一対の分離端部を有する外套部を備え、該外套部の内側には前記ケーブルを挿通する貫通孔を存し、前記外套部は、前記貫通孔の孔径が拡大する方向と縮小する方向に弾性変形可能であり、前記外套部が前記分離線の円周方向の長さ相当分だけ前記貫通孔の孔径が拡大する方向及び縮小する方向に弾性変形しても、前記一対の分離端部が互いに重なることで、前記外套部の閉じた状態が維持され、前記貫通孔の内周面が前記ケーブルの外周面に弾性的に接触することを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、前記シール部材と、該シール部材を支持する一対のサポート部材であって、個々のサポート部材の対向面に前記シール部材の外周部分を受容する弧状の溝を有する一対のサポート部材と、を備え、前記シール部材が前記一対のサポート部材から前記シール部材の内径を収縮する方向に外圧を受けるように、前記シール部材が前記一対のサポート部材の間で支持されていることを特徴とする。

また、本発明の他の態様によれば、前記シール部材と、該シール部材を支持する一対のサポート部材であって、個々のサポート部材の対向面に前記シール部材の外周部分を受容する弧状の溝を有する一対のサポート部材と、を備え、前記シール部材が前記一対のサポート部材から前記シール部材の厚み方向に圧縮されるように、前記シール部材が前記一対のサポート部材の間で支持されていることを特徴とする。

本発明によれば、ケーブル導入口とケーブルとの間を液密に封止するシール部材は、ケーブルを挿通する貫通孔を有すると共に、外周面に形成された少なくとも円周方向に延びる分離線に沿って分離された一対の分離端部を有している。これにより、一対の分離端部の間を開くことにより、シール部材をケーブルに横方向からワンタッチで装着することができ、ケーブルに対するシール部材の取り付けが容易となる。また、貫通孔の大きさは一対の分離端部の開き具合によって調整可能であり、ケーブルの太さに柔軟に対応可能である。ケーブルの太さの変化が許容される範囲内であれば、貫通孔の内面をケーブルの外周面全体に密着させることができるため、従来例の端面板を用いた場合のように、端面板とケーブルとの間に隙間が生じることや端面板に不連続部が生じることを防止することができる。

また、シール部材が一対のサポート部材からシール部材の内径を収縮する方向に外圧を受けるように、シール部材が一対のサポート部材の間で支持されているから、貫通孔の孔径が縮径し、ケーブルの外面に貫通孔の内面を接触させることができる。

また、シール部材が一対のサポート部材からシール部材の厚み方向に圧縮されるように、シール部材が一対のサポート部材の間で支持されているから、シール部材の一対の分離端部の接触面を接触させることができる。

以下に本発明の実施の形態の具体例を図面を用いて詳細に説明する。図１には、本発明に係るリングシール（シール部材）を用いたケーブル接続箱の一実施形態が示されている。本実施形態のケーブル接続箱１は、開閉可能な上カバー３及び下カバー４を有する筐体２を備えている。筐体２の内部には、相互接続するケーブルの種類や接続箱の提供する機能により、様々な接続部材（コネクタ）や、ヒューズやリレーなどの電子部品や、電子機器類を備えることができる。また、本発明のリングシールが適用されるケーブルは、制限されるものではなく、電気ケーブル、光ファイバケーブル、同軸ケーブルなどの各種ケーブルが適用可能である。

また、本発明は、ケーブル１５の本数や、ケーブル１５の太さや、ケーブル接続箱１のサイズなどを制限するものではないが、本実施形態では、５本のケーブル１５がケーブル接続箱１に導入されている。

図１に示すように、本実施形態のケーブル接続箱１は、主として室外で使用されるものであるため、筐体２内に水や塵埃が浸入しないように、防水構造となっている。このため、上下一対の上カバー３と下カバー４の突合面５，６や、下カバー４の一側壁に設けられたケーブル導入口１３には、シール構造が採用されている。一対の上下カバー３，４に採用されるシール構造は、一例として、下カバー３の突合面５に沿って設けられた無端状のシール部材１４と、上カバー４の突合面６に沿って設けられ、無端状のシール部材１４に密着して係合する外周溝１８とから構成することができる。

本実施形態の上下カバー３，４は、成形性に優れ、強度が高いポリプロピレン、ポリカーボネイトなどの樹脂材料から、それぞれ樹脂成形されたものである。上下カバー３，４の内壁面には、カバー３，４の強度を高めるために、例えば格子状のリブ７，８で補強することが好ましい。上下カバー３，４は、一側の側壁に設けられたヒンジ機構１１により開閉可能に連結されている。一対の上下カバー３，４の固定手段は、ヒンジ機構１１の反対側で、上カバー３の側壁に設けられた係止フレーム９と、下カバー４の側壁に設けられ、上カバー３の係止フレーム９に係合する係止クランプ１０とから構成されている。

下カバー４には、ケーブル接続箱１を電柱や外壁などに、締結手段としてのボルトで固定するための取付ブラケット１２が設けられている。取付ブラケット１２は、下カバー４の４箇所のコーナ部に一体的に設けられている。ケーブル接続箱１を固定するときの向きは制限されるものではないが、ケーブル接続箱１の長手方向をケーブル１５の布線方向と平行になるように固定するのか好ましい。こうすることで、ケーブル１５を弛ませることなく、比較的狭いスペースでも、ケーブル接続箱１を固定することができる。

また、下カバー４には、短辺側の一側壁でケーブル１５を筐体２内に導入するためのケーブル導入口１３が開口形成されている。図１では、ケーブル導入口１３にシールアセンブリ（シール構造）２０が装着された状態が示されている。シールアセンブリ２０は、コの字状のケーブル導入口１３に、上から下に外れないように押し込まれることで装着されるようになっている。シールアセンブリ２０が、コの字状のケーブル導入口１３に装着された状態で、下側のシールサポート３０の下面に形成された溝３６には下カバー４のケーブル導入口１４の開口部の下端が隙間無く係合し、上側のシールサポート３０の上面に形成された溝３７には上カバー４の開口端が隙間無く係合し、上下のシールサポート３０の両側面３８，３８には下カバー４のケーブル導入口１４の開口部の側端が隙間無く係合するようになっている。これにより、ケーブル導入口１３がシールアセンブリ２０で液密に防水保護される。ケーブル１５には、シールアセンブリ２０のリングシール（シール部材）２１が装着されることによって、ケーブル１５を伝って流れる水が筐体２内に浸入することが防止されている。

図２に示すように、シールアセンブリ２０は、弾性を有するリングシール２１と、このリングシール２１を保持する一対のシールサポート（サポート部材）３０とから構成されている。リングシール２１とシールサポート３０の構成材料は制限されるものではないが、少なくともリングシール２１はゴムやエラストマーなどの弾性材料を構成材料とすることが好ましい。本実施形態では、リングシール２１とシールサポート３０がゴムを構成材料としているが、シールサポート３０をリングシール２１より硬質の樹脂材料で構成することもできる。

図４及び図５に示すように、リングシール２１は、所定の厚みを有し、外周面から内周面に至る分離線２３に沿って分離された一対の分離端部２５ａ，２５ｂを有する外套部２８を備えている。分離線２３に沿って分離された切断面が、一対の分離端部２５ａ，２５ｂの分離面を形成している。外套部２８の内側には、対象ケーブル１５の外径寸法より小さい内径寸法の貫通孔２２を存している。分離線２３は、外周面２６にクランク状に形成されている。分離線２３は、リングシール２１の周方向に延びる第１の分離線部分２４ａと、第１の分離線部分２４ａの一端に続き、リングシール２１の一方の端面２７ａまで第１の分離線部分２４ａの延出する方向と交差する方向（リングシール２１の軸方向）に延びる第２の分離線部分２４ｂと、第１の分離線部分２４ａの他端に続き、リングシール２１の他方の端面２７ｂまで第１の分離線部分２４ａの延出する方向と交差する方向に延びる第３の分離線部分２４ｃと、を備えている。

クランク状の分離線２３に沿ってカットされた一対の分離端部２５ａ，２５ｂ（図５）は、互いに相補的形状をなしており、リングシール２１が閉じた状態において互いに重なり合い、ケーブル１５にリングシール２１を装着する場合などには、分離端部２５ａ，２５ｂが離れた状態となる。すなわち、リングシール２１は、貫通孔２２の孔径が拡大する方向と縮小する方向に弾性変形可能である。リングシール２１の貫通孔２２の内径寸法は対象ケーブル１５の外径寸法より小さいため、リングシール２１自体の弾性によりケーブル１５を弾性的に狭持する。これによって、リングシール２１の内面をケーブル１５の外面に接触させることができ、ある程度のシールをケーブル上に構成することができる。本実施形態のリングシール２１は、ケーブル１５の太さの変化が許容される範囲内、つまり、分離端部２５ａ，２５ｂが互いに重なっている範囲内であれば、分離端部２５ａ，２５ｂが円周方向に離れていても、リングシール２１自体に不連続部が生じず、貫通孔２２の内面をケーブル１５の外周面全体に密着させることができ、リングシール２１とケーブル１５との間に隙間が生じることを防止することができる。これにより、従来のＣ型リングシールを用いた場合と比較して、ケーブル接続箱１の防水性が高まるようになっている。

図２に示すように、一対のシールサポート３０，３０は、対称的な半割形状をなしている。個々のシールサポート２０の対向面（突合面）３１には、リングシール２１の外周部分を受容する弧状の溝３２と、ケーブル１５を通す通路３３と、ガイドピン３４及びガイド穴３５を有している。図３では、一対のシールサポート３０，３０がガイドピン３４及びガイド穴３５にガイドされつつ合体し、リングシール２１が一対のシールサポート３０，３０の間で保持された状態が示されている。リングシール２１が保持された状態において、リングシール２１は一対のシールサポート３０から外圧を受けるように構成することができる。これによりリングシール２１は貫通孔２２をさらに収縮させることができる。これにより、ケーブル１５の外周面２６に貫通孔２２の内面がさらに密着して、ケーブル１５側からケーブル接続箱１に水が浸入することがより効果的に防止される。一対のシールサポート３０，３０は筐体を閉じることで、相互に密着するように外圧を受け、一対のシールサポート３０，３０間で液密状態を形成する。他の方法として、一対のシールサポートをボルトとナットなどで締結して密着させ、リングシール２１に外圧を作用させることもできる。

本発明に係るリングシール２１の他の態様として、リングシール２１の貫通孔２２の内径を、ケーブル１５の外径よりも大きいものとすることもできる。リングシール２１をケーブル１５に取り付けただけでは、リングシール２１はケーブル１５に対してシールを構成しないが、リングシール２１が一対のシールサポート３０で保持された状態において、リングシール２１が一対のシールサポート３０から外圧を受けることにより収縮するように構成すると、貫通孔２２の内面をケーブル１５表面に密着させることができる。これに対し、従来のＣ型リングシールは、リングシールの互いに離れている両端部が相互に当接するため、貫通孔２２の内径は当初の寸法より縮径されず、貫通孔２２とケーブル１５との間に隙間を生じることとなる。

本発明のリングシール２１は、一対の分離端部２５ａ，２５ｂの周方向の端面と、第２および第３の分離線部分２４ｂ，２４ｃに沿って分離された垂直面２７ｃ，２７ｄとの間に十分な隙間を空けておくことができるため、リングシール２１が一対のシールサポート３０から外圧を受けても、一対の分離端部２５ａ，２５ｂの周方向の端面が垂直面２７ｃ，２７ｄに当接しない。このため、貫通孔２２の内径が縮径され、貫通孔２２の内面をケーブル１５表面に密着させることができる。このように、本発明のリングシール２１は、貫通孔２２の内径よりケーブル１５の外径が小さくとも大きくとも、シール機能を発揮することができる。

シールサポート３０の対向面３１に形成された溝３２は、溝幅が溝３２の深さ方向に漸次狭くすることができる。このようにすると、リングシール２１がシールサポート３０に保持された状態で、リングシール２１の両端面２７ａ，２７ｂの弧状の外周部分がシールサポート３０の溝３２の内側面に押され、リングシール２１の分離端部２５ａ，２５ｂが互いに密着する。これにより、ケーブル１５側からケーブル接続箱１への水の浸入をより一層確実に防止することができる。溝３２の溝幅を変化させる代わりに、溝の内側面にリブなどの突起を設けることや、溝幅をリングシール２１の厚さよりも若干小さくすることで、リングシールの分離端部を互いに密着させることもできる。

下カバー４のケーブル導入口１３から導入されたケーブル１５は、ケーブル導入口１３に隣接して設けられたケーブル支持部（図示せず）とクランプ金具１６との間で把持されるようになっている。図１で示すように、クランプ金具１６は、クランプ金具１６とケーブル支持部との間でケーブル１５を挟んだ状態で、ケーブル支持部に二本のボルト１７，１７で固定されるようになっている。

以上により、本実施形態によれば、ケーブル導入口と１３ケーブル１５との間を液密に封止するシールアセンブリ２０は、外周面がクランク状の分離線２３に沿って分離された端部を有するリングシール２１を備えているため、ケーブル１５の太さに応じて貫通孔２２の大きさを変えながら、リングシール自体に不連続部分を生ずることなく貫通孔２２の内面をケーブル１５の外周面全体に密着させることができる。これにより、リングシール２１とケーブル１５との間やリングシール自体に隙間が生じることを防止することができケーブル接続箱１に外部から水が浸入することを確実に防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に制限するものではなく、他の形態で実施することもできる。本実施形態では、ケーブル接続箱１がシールアセンブリ２０を備えているが、ケーブル同士を直接に接続するクロージャーが本発明に係るシールアセンブリを備えていてもよく、シールアセンブリ２０が適用される筐体の形態は制限されるものではない。

また、リングシール２１の分離線はクランク状をなしているが、他の形状とすることもできる。本実施形態では、第２及び第３の分離線部分２４ｂ，２４ｃが貫通孔２２の軸方向に平行な直線となっているが、貫通孔２２の軸方向に対して傾斜した直線とすることもできるし、曲線とすることもできる。また、本実施形態では、第１の分離線部分２４ａが両端面２７ａ，２７ｂに対して平行な直線となっているが、第１の分離線部分２４ａを外周側面２６にらせん状に形成し、一対の分離端部２４ａ，２５ａのそれぞれの接触面を任意の角度で傾けることも可能である。このようなリングシールを用いることで、リングシールに保持されるケーブル１５ａの太さの変化が許容される範囲を広げることができる。

また、本実施形態のシールアセンブリ２０は、リングシール２１と一対のシールサポート３０とから構成されているが、一対のシールサポートを硬質材料で形成する場合には、上側のシールサポートを上カバー３に形成し、下側のシールサポートを下カバー４に形成することも可能である。シールサポートの形状は、適用するケーブル接続箱の形状に応じて、矩形だけではなく半円形など他の任意の形状とすることができる。

本発明に係るケーブル接続箱の一実施形態を示す斜視図である。下カバーのケーブル導入口に装着されるシールアセンブリを示す分解斜視図である。図２に示すシールアセンブリの組立図である。シールアセンブリのリングシールが閉じている状態を示す斜視図である。シールアセンブリのリングシールが開きかけている状態を示す斜視図である。

符号の説明

１ケーブル接続箱
２筐体
１５電線
１５ａケーブル
２０シールアセンブリ
２１リングシール（シール部材）
２２貫通孔
２３分離線
２５ａ，２５ｂ分離端部
２８外套部

Claims

筐体のケーブル導入口から導入されるケーブルに装着され、前記ケーブル導入口を液密に封止するシール部材であって、
少なくとも円周方向に延びる分離線を外周面に有し、該分離線に沿って分離された一対の分離端部を有する外套部を備え、
該外套部の内側には、前記ケーブルを挿通する貫通孔を存し、前記外套部は、前記貫通孔の孔径が拡大する方向と縮小する方向に弾性変形可能であり、前記外套部が前記分離線の円周方向の長さ相当分だけ前記貫通孔の孔径が拡大する方向及び縮小する方向に弾性変形しても、前記一対の分離端部が互いに重なることで、前記外套部の閉じた状態が維持され、前記貫通孔の内周面が前記ケーブルの外周面に弾性的に接触するシール部材。
前記シール部材の前記貫通孔の内径が、前記ケーブルの外径よりも小さい請求項１に記載のシール部材。
前記分離線は、クランク状をなし、前記シール部材の円周方向に延びる第１の分離線部分と、該第１の分離線部分の一端に続き、前記シール部材の一方の端面まで前記第１の分離線部分の延長する方向と交差する方向に延びる第２の分離線部分と、前記第１の分離線部分の他端に続き、前記シール部材の他方の端面まで前記第１の分離線部分の延長する方向と交差する方向に延びる第３の分離線部分と、を備えている請求項１又は２に記載のシール部材。
前記請求項１〜３の何れか１項に記載のシール部材と、
該シール部材を支持する一対のサポート部材であって、個々のサポート部材の対向面に前記シール部材の外周部分を受容する弧状の溝を有する一対のサポート部材と、を備え、
前記シール部材が前記一対のサポート部材から前記シール部材の内径を収縮する方向に外圧を受けるように、前記シール部材が前記一対のサポート部材の間で支持されている、シールアセンブリ。
前記請求項１〜３の何れか１項に記載のシール部材と、
該シール部材を支持する一対のサポート部材であって、個々のサポート部材の対向面に前記シール部材の外周部分を受容する弧状の溝を有する一対のサポート部材と、を備え、
前記シール部材が前記一対のサポート部材から前記シール部材の厚み方向に圧縮されるように、前記シール部材が前記一対のサポート部材の間で支持されている、シールアセンブリ。