JP2012174630A - シール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】ホルダをハウジングに挿入するときのパッキンのめくれやねじれを防ぐこと。
【解決手段】ハウジング５と、電子部品とその引出線１１を保持したホルダ１５と、ハウジングの開口部３７から電子部品を収容空間内に挿入し、ホルダの挿入部をハウジングの開口部に装着してシールするシール部を有し、シール部は、ハウジングの開口部の内周面ａ２に対向させてホルダの挿入部の外周面ａ１に装着された環状のパッキン１３を備え、挿入部の外周面には、パッキンよりも挿入側に突条部４１が形成され、該突条部は、ホルダの軸方向の断面で少なくともパッキンの外周面よりも高く突出して形成され、開口部の内周面には、ホルダの突条部が挿入される凹み部４３が形成され、該凹み部は、突条部が挿入されたときに、パッキンの外周面が開口部の内周面に押圧される深さに形成されること。
【選択図】図１

Description

本発明は、シール構造に関する。

従来、電子部品の収容空間が形成されるハウジングと、電子部品とその電子部品に接続された引出線を保持する筒状のホルダを備え、電子部品をハウジングの収容空間に臨ませてハウジングに開口された開口部から電子部品を挿入し、ホルダを開口部に装着した状態で、ホルダと開口部の隙間をシールする構造が知られている。

この種のシール構造には、例えば、特許文献１に開示されるように、弾性材料からなる環状のパッキンが用いられる。すなわち、ホルダの外周面にパッキンを装着することで、ホルダの外周面とハウジングの内周面との隙間が全周に渡りパッキンによってシールされる。

特開２００５−１９２８７号公報

ところで、このようなシール構造によれば、パッキンを装着したホルダがハウジングに挿入されるときに、パッキンの外周面がハウジングの内周面に押し付けられた状態で挿入される。そのため、例えば、パッキンの外周面とハウジングの内周面との間に大きな摩擦が生じると、ホルダの挿入時にパッキンのめくれやねじれが発生し、ホルダとハウジングの隙間のシール性が低下するおそれがある。

本発明は、ホルダをハウジングに挿入するときのパッキンのめくれやねじれを防ぐことを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明は、電子部品の収容空間を有するハウジングと、電子部品と該電子部品に接続された引出線とを保持したホルダと、ハウジングの収容空間に臨ませてハウジングに開口された開口部から電子部品を収容空間内に挿入し、ホルダに形成された挿入部をハウジングの開口部に装着してシールするシール部とを有し、このシール部は、ハウジングの開口部の内周面に対向させてホルダの挿入部の外周面に装着された環状のパッキンを有してなるシール構造において、挿入部の外周面には、パッキンよりも挿入側に突条部が形成され、この突条部は、ホルダの軸方向の断面で少なくともパッキンの外周面よりも高く突出して形成され、開口部の内周面には、ホルダの突条部が挿入される凹み部が形成され、この凹み部は、突条部が挿入されたときに、パッキンの外周面が開口部の内周面に押圧される深さに形成されてなることを特徴とする。

この構成によれば、ホルダをハウジングの開口部に挿入するときには、ホルダの外周面に形成される突条部がハウジングの開口部の内周面に当接しながら挿入されるため、ホルダの軸方向の断面で突条部と同じかそれよりも低い高さのパッキンは、ハウジングの内周面から押し付けられることがない。そして、ホルダの突条部がハウジングの内周面の凹み部に挿入されることによって、パッキンの外周面がハウジングの内周面に押し付けられ、ホルダの外周面とハウジングの内周面との隙間がシールされる。したがって、ホルダの突条部がハウジングの内周面と接触して移動する間は、パッキンに外力が作用することがなく、或いは、作用したとしても小さな力であるため、パッキンのめくれやねじれを防ぐことができる。なお、凹み部は、例えば、突条部が凹み部に嵌合されることで、ホルダが挿入方向に動かないように形成することで、パッキンのめくれやねじれをより確実に防ぐことができる。

この場合において、突条部は、挿入部の外周面の全周に渡って形成されていることが好ましい。これによれば、パッキンの外周面がハウジングの内周面から押し付けられるのを全周に渡って確実に防ぐことができるため、シール構造としての信頼性を高めることができる。

また、これに代えて、突条部は、挿入部の外周面の周方向の複数箇所に形成されていてもよい。これによれば、ホルダをハウジングに挿入する際の抵抗を軽減できるため、ホルダの挿入がスムーズになり、作業性を高めることができる。

本発明のシール構造によれば、ホルダがハウジングに挿入されることによるパッキンのめくれやねじれを防ぐことができる。

本発明のシール構造の軸方向における断面図である。 図１のシール構造の分解斜視図である。 図１のシール構造を組み立てる動作を説明する図であり、（ａ）は、ホルダが挿入される途中の状態を表す図、（ｂ）は、ホルダの挿入が完了した状態を表す図である。 本発明のシール構造が適用されるハウジングユニットの分解斜視図である。 図１のハウジングユニットの外観を示す図である。 図２と異なる形態を示すシール構造の斜視図である。

以下、本発明のシール構造の一実施形態について、図１乃至図６を参照して具体的に説明する。本実施形態では、ＬＥＤユニットが収容される防水ハウジングのシール構造について説明するが、本実施形態のシール構造は、ＬＥＤユニットが収容される防水ハウジングに限定されるものではなく、一般的な電子ユニットなどを収容するハウジングのシール構造においても適用することができる。

図４、５に、本実施形態のシール構造が適用される防水ハウジング（以下、単にハウジングと略す。）を備えたハウジングユニットの全体構成を示す。本実施形態のハウジングユニット１は、ハウジングカバー３、ハウジング５、カラー７、ＬＥＤユニット９、引出線１１、パッキン１３、ホルダ１５、ホルダカバー１７、電線保護パイプ１９、クリップ２１、コネクタ２３などを備えて構成される。

ハウジング５は、光を透過する合成樹脂により形成され、ＬＥＤユニット９の収容空間が内側に形成される筒状部２５と、この筒状部２５の収容空間にＬＥＤユニット９を導く開口部と、筒状部２５を図示しない相手側の壁面に支持するためのフランジ部２７を備えている。筒状部２５は、ハウジングカバー３が被せられた状態で筒状部２５の突起２９がハウジングカバー３の穴３１に係合することにより、ハウジングカバー３が装着されるようになっている。フランジ部２７には２つの穴が形成され、それぞれの穴には円筒状をなす金属製のカラー７が装着され、そのカラー７の内側にはボルトが挿通されるようになっている。なお、カラー７は、ハウジング５にインサート成形されていてもよい。

ホルダ１５は、合成樹脂により筒状をなして形成され、回路基板などのＬＥＤユニット９とＬＥＤユニット９と電気的に接続された引出線１１を保持するようになっている。ＬＥＤユニット９は、ホルダ１５の軸方向の一端側に保持される一方、引出線１１は、ホルダ１５の穴に挿通されて他端側の抜出部から抜き出されるようになっている。

ホルダ１５の外周面は、周方向で矩形をなして形成され、軸方向と直交する矩形の断面は、軸方向の一端側が他端側よりも小さく形成され、全体として段付きの形状をなしている。ホルダ１５には、両端側を湾曲させて形成されるホルダカバー１７が他端側の断面が大きい方の外周面に被せられ、ホルダ１５に形成される２つの突起３３がホルダカバー１７の両端側の穴３５にそれぞれ係合することにより、ホルダカバー１７が装着される。ホルダ１５から抜き出された引出線１１はホルダカバー１７に形成された貫通穴に挿通される。

一方、ホルダ１５の一端側の断面が小さい方の外周面には、周方向で矩形をなして形成される環状のパッキン１３が装着される。パッキン１３とホルダカバー１７が装着されたホルダ１５は、一端側に支持されるＬＥＤユニット９をハウジング５の収容空間に臨ませた状態で、ハウジング５の開口部から挿入され、この開口部に装着されるようになっている。

一方、ホルダカバー１７の抜出部から抜き出された引出線１１は、電線保護パイプ１９及びクリップ２１に挿通され、コネクタ２３に設けられた端子の一端側に接続される。コネクタ２３には、例えば、外部の電子機器に接続された相手方コネクタ（図示せず）が接続されるようになっている。

このような構成により組み付けられたハウジングユニット１は、図５に示すように、例えば、引出線１１が収納された電線保護パイプ１９を図示しない相手側の壁面Ｗ（図１）の開口に挿通した状態で、フランジ部２７のカラー７に通したボルトを壁面のボルト穴に締め付けることにより、壁面に取り付けられる。

次に、本実施形態の特徴部となるハウジング５のシール構造について、図１及び図２を参照してより具体的に説明する。

ハウジング５の開口する開口部３７には、ホルダ１５が装着され、開口部３７の奥に形成される収容空間にはホルダ１５に保持されたＬＥＤユニット９が配置されている。ハウジング５の収容空間は、開口部３７から挿入されたホルダ１５とパッキン１３によって開口部３７がシールされることで、封止された状態となっている。ＬＥＤユニット９に接続された引出線１１は、ホルダ１５に形成された貫通穴３９を通り抜出部から抜き出されるが、引出線１１と貫通穴３９との隙間は周知の構造によってシールされるようになっている。

ホルダ１５は、軸方向の断面形状が階段状をなして形成され、ＬＥＤユニット９を支持する一端側の外周面（以下、外周面ａ１という。）は、軸方向と直交する面の縦横寸法が、他端側の外周面（以下、外周面ｂ１という。）の軸方向と直交する面の縦横寸法と比べて、いずれも小さく形成されている。

ハウジング５は、筒状部２５の内側に形成されるＬＥＤユニット９の収容空間の内周面が周方向で矩形をなして形成され、軸方向の断面形状が階段状をなして形成される。つまり、収容空間の奥側の内周面（以下、内周面ａ２という。）の軸方向と直交する矩形の面の縦横寸法は、開口部３７側を形成する内周面（以下、内周面ｂ２という。）の軸方向と直交する矩形の面の縦横寸法と比べて、いずれも小さく形成されている。

ホルダ１５は、その外周面ａ１と外周面ｂ１の境界となる段部が、ハウジング５の内周面ａ２と内周面ｂ２の境界となる段部に当接するようになっている。つまり、ホルダ１５の外周面ａ１はハウジング５の内周面ａ２と対向し、ホルダ１５の外周面ｂ２はハウジングの内周面ｂ２と対向するように配置される。したがって、ホルダ１５の外周面ａ１に装着されたパッキン１３の外周面は、ハウジング５の内周面ａ２に押圧されることにより、ホルダ１５の外周面ａ１とハウジング５の内周面ａ２の隙間がシールされるようになっている。なお、パッキン１３の外周面は波型に形成されているがこれに限られるものではない。

ホルダ１５の外周面ａ１には、パッキン１３が装着される位置よりも挿入側、つまり、収容空間の奥側に、外周面ａ１に対して略垂直に突出する環状の突条部４１が形成されている。この突条部４１は、ホルダ１５の軸方向の断面で外周面ａ１に装着されたパッキン１３の外周面よりも高く突出して形成される。突条部４１の先端は、全周に渡り丸みを帯びて形成される。

一方、ハウジング５の内周面ａ２には、突条部４１が挿入される環状の凹み部４３が形成され、その凹み部４３の内周面ａ２に対する深さは、突条部４１が挿入されたときに、パッキン１３の外周面がハウジング５の内周面ａ２から所定の圧力（所定のシール性を確保するために必要な押圧力）で押し付けられる範囲に設定されている。凹み部４３の溝底は、全周に渡り丸みを帯びて形成される。したがって、ホルダ１５は、外周面ａ１と外周面ｂ１の境界となる段部がハウジング５の内周面ａ２と内周面ｂ２の境界となる段部に当接したときには、突条部４１が凹み部４３に挿入されており、パッキン１３の外周面がハウジング５の内周面ａ２に押圧されるようになっている。

次に、本実施形態のシール構造を組み立てる際の作用について図３を参照して説明する。まず、パッキン１３とホルダカバー１７がそれぞれ装着されるとともに、ＬＥＤユニット９を保持するホルダ１５を用意する。そして、ＬＥＤユニット９をハウジング５の収容空間に臨ませた状態で開口部３７からホルダ１５を挿入する。

ここで、突条部４１は、ホルダ１５の軸方向と直交する矩形の断面が、ハウジング５の収容空間の軸方向と直交する矩形の断面と比べて、縦横いずれの方向においても大きく形成されている。したがって、図３（ａ）に示すように、ホルダ１５の突条部４１は、ハウジング５の内周面ａ２と全周に渡って当接し、開口部３７を押し拡げるようにして挿入（圧入）される。そのため、ホルダ１５に装着されたパッキン１３の外周面は、ハウジング５の内周面ａ２と当接することなく、収容空間の中を移動する。

続いて、ハウジング５に挿入されたホルダ１５は、図３（ｂ）に示すように、ホルダ１５の外周面ａ１と外周面ｂ１の境界となる段部が、ハウジング５の内周面ａ２と内周面ｂ２の境界となる段部に当接するとともに、突条部４１が全周に渡って、ハウジング５の内周面ａ２に形成される凹み部４３に挿入される。これにより、ハウジング５の内周面ａ２は、それまで突条部４１によって押し上げられていた状態から開放され、パッキン１３の外周面を押し付ける方向に作用する。その結果、ホルダ１５の外周面ａ１とハウジング５の内周面ａ２との隙間はパッキン１３によってシールされる。

このように、本実施形態では、ハウジング５の開口部３７から挿入されるホルダ１５の外周面ａ１に突条部４１を設けるとともに、ハウジング５の内周面ａ２に突条部４１を収容する凹み部４３を設けているため、パッキン１３はハウジング５の内周面ａ２と接触することなく、挿入方向へ移動する。したがって、ホルダ１５が収容空間を移動するときには、パッキン１３に外力が作用しないため、パッキン１３のめくれやねじれを防ぐことができ、ハウジング５における防水性能の信頼性を高めることができる。

また、突条部４１が凹み部４３に挿入されたときには、パッキン１３が内周面ａ２から押し付けられるが、このとき、ホルダ１５の外周面ａ１と外周面ｂ１の境界となる段部がハウジング５の内周面ａ２と内周面ｂ２の境界となる段部に当接しているため、ホルダ１５は、パッキン１３が内周面ａ２から押し付けられた状態で移動することがなく、パッキン１３のめくれやねじれを確実に防ぐことができる。

また、ホルダ１５の外周面ａ１には、突条部４１が全周に渡って形成されているため、例えばホルダ１５が収容空間の軸方向に対して傾いて挿入されたとしても、パッキン１３の外周面がハウジング５の内周面ａ２から押し付けられるのを全周に渡って防ぐことができる。したがって、シール構造としての信頼性を高めることができるだけでなく、ホルダ１５をハウジング５に装着する際の作業性を高めることができる。

以上、本発明の実施形態を図面により詳述してきたが、上記実施形態は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記実施形態の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

例えば、本実施形態では、ホルダ１５の外周面ａ１が周方向で矩形に形成される例を説明したが、例えば、ホルダ１５の外周面が周方向で円形に形成、つまりホルダ１５が円筒状に形成され、ハウジング５の収容空間は、ホルダ１５の形状に合わせて円柱状に形成されていてもよい。この場合においても、ホルダ１５の外周面には周方向に渡り突条部が形成され、ハウジング５の内周面には突条部が挿入可能な凹み部が周方向に渡り形成されることにより、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、突条部４１は、ホルダ１５の軸方向の断面で、外周面ａ１に装着されたパッキン１３の外周面よりも高く突出して形成される例を説明したが、突条部４１は、少なくとも外周面ａ１に装着されたパッキン１３の外周面と同じ高さに形成されていてもよい。この場合、ホルダ１５をハウジング５に挿入する際に、パッキン１３の外周面とハウジング５の内周面ａ２が接するが、パッキン１３の外周面にはパッキン１３を変形させる力が作用することはないため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、突条部４１が凹み部４３に挿入されたときに、ホルダ１５の外周面ａ１と外周面ｂ１の境界となる段部がハウジング５の内周面ａ２と内周面ｂ２の境界となる段部に当接する例を説明したが、突条部４１が凹み部４３に挿入されることにより、ホルダ１５の挿入方向の移動を係止させることができるのであれば、ホルダ１５とハウジング５の段部同士が当接する構成がなくても構わない。

また、本実施形態では、ホルダ１５全体がハウジング５の開口部３７に挿入され、その挿入されたホルダ１５が開口部３７に装着される例を説明したが、例えば、開口部３７に挿入されるのは、ホルダ１５の一部の挿入部に限定され、その開口部３７に挿入された挿入部が開口部３７に装着されるように構成されていてもよい。このようにしても、挿入部の外周面にパッキンを装着することで、本実施形態のシール構造を構成できるため、本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、突条部４１がホルダ１５の外周面ａ１の全周に渡り形成される例を説明したが、例えば、図６に示すようにホルダ１５の外周面ａ１の周方向の複数箇所に突条部４５を設けて構成されていてもよい。これによれば、ホルダ１５をハウジング５に挿入する際の抵抗を軽減できるため、作業性を高めることができる。なお、ホルダ１５の外周面ａ１が周方向で矩形に形成される場合には、パッキン１３のめくれやねじれを防ぐため、少なくとも各辺に１個ずつ突条部４５が設けられているものとする。

１ ハウジングユニット
３ ハウジングカバー
５ ハウジング
９ ＬＥＤユニット
１１ 引出線
１３ パッキン
１５ ホルダ
１７ ホルダカバー
２５ 筒状部
３７ 開口部
４１，４５ 突条部
４３ 凹み部

Claims (3)

1. 電子部品の収容空間を有するハウジングと、前記電子部品と該電子部品に接続された引出線とを保持したホルダと、前記ハウジングの収容空間に臨ませて前記ハウジングに開口された開口部から前記電子部品を前記収容空間内に挿入し、前記ホルダに形成された挿入部を前記ハウジングの開口部に装着してシールするシール部とを有し、該シール部は、前記ハウジングの前記開口部の内周面に対向させて前記ホルダの前記挿入部の外周面に装着された環状のパッキンを有してなるシール構造において、
   前記挿入部の外周面には、前記パッキンよりも挿入側に突条部が形成され、該突条部は、前記ホルダの軸方向の断面で少なくとも前記パッキンの外周面よりも高く突出して形成され、
   前記開口部の内周面には、前記ホルダの前記突条部が挿入される凹み部が形成され、該凹み部は、前記突条部が挿入されたときに、前記パッキンの外周面が前記開口部の内周面に押圧される深さに形成されてなることを特徴とするシール構造。
2. 前記突条部は、前記挿入部の外周面の全周に渡り形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
3. 前記突条部は、前記挿入部の外周面の周方向の複数箇所に形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のシール構造。

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