JP2016139669A

JP2016139669A - 電子機器

Info

Publication number: JP2016139669A
Application number: JP2015012687A
Authority: JP
Inventors: 康文山形; Yasufumi Yamagata
Original assignee: Coco Research Kk; KOKO RES KK
Current assignee: Coco Research Kk; KOKO RES KK
Priority date: 2015-01-26
Filing date: 2015-01-26
Publication date: 2016-08-04

Abstract

【課題】低コストで、画一的な作業内容で実装作業に個人差が生じず、信頼性が高く、様々な顧客に対して柔軟な対応が可能な、防滴及び防塵構造を有する電子機器１０１を提供する。
【解決手段】防塵及び防滴性を有するエラストマーで形成されたシール体１０３を、電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａに形成されたタブ１０２ｄと、圧着フレーム１０５によって挟み込む。シール体１０３にはテーパ状の中空構造を有する円錐状の突起部１０３ｂが複数設けられ、この突起部１０３ｂを通じてケーブル１０６を電子機器１０１の外部へ出す。突起部１０３ｂは空気の流れを筐体内部から外部への片方向にのみ制限させる作用を有するため、電子機器１０１の気密性が保たれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、防滴構造を有する電子機器に関する。
より詳細には、電子機器の後部パネルに設けられる各種接続用端子の構造の改良に関する。

出願人は、主に製造現場等のファクトリオートメーションに使用される、各種計測機器やセンサ機器等の産業用電子機器を製造販売している。これら電子機器が使用される各種計測の現場では、水に濡れる、あるいは有害気体が侵入する等の過酷な条件が多々存在する場合がある。当然、電子機器はそのような過酷な条件下でも問題なく動作するために、防滴構造、防塵構造が必要になる。

特許文献１には、携帯型情報伝送端末装置の防滴構造に関する技術内容が開示されている。円筒状の防水布をその一端を外部インターフェース・パネルの外周部に接着し、他端側は外周を輪状の紐を通す筒状に構成し、該筒状部の中に紐を通し、両端から該紐を適度の長さ分引き出し、これを２本纏めてストッパに通して端の部分は結んでおく構成としている。更に、３種類の防水布の端部を面ファスナーで固定し、側面の布に設けたスリットから外部機器接続ケーブルを引き出す構成等も有する。

特開２００２−２９９８４５号公報

従来技術の防滴構造及び／又は防塵構造を有する電子機器は、防水あるいは有害気体等の流体の侵入を防ぐために、電子機器の筐体における電線等のケーブルが出入りする箇所には、粘土状のガスケットを充填するか、Ｏリング等を利用していた。
出願人が製造販売する計測機器の場合、顧客の要求仕様に合わせてインターフェースを変更することが多い。インターフェース仕様が変わると、電線の数や太さなどの条件がその都度異なるため、画一的なガスケット充填作業を実現し難い。
Ｏリングを使用する場合、束ねた電線同士の隙間から流体が侵入するため、多数の電線を束ねた状態で使用することはできない。したがって、Ｏリングはシール材が肉厚なキャブタイヤケーブル以外のケーブルに適用することが事実上不可能である。
このように、従来技術では、画一的で信頼性が高く、実装作業に個人差のない防水が実現できなかった。

本発明はかかる課題を解決し、低コストで、画一的な作業内容で実装作業に個人差が生じることがなく、かつ信頼性が高く、様々な顧客に対して柔軟な対応が可能な、防滴及び防塵構造を有する電子機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の電子機器は、リアパネルの周縁部分に所定の幅を有するタブと、タブにネジ穴が設けられている、気密性を有する例えばセンサのような電子機器本体と、防塵及び防滴性を有するエラストマーで形成され、リアパネルのネジ穴に嵌合するネジ穴が形成されていると共に、中空構造を有する円錐状の突起部が複数個形成されている、シール体と、リアパネルのネジ穴に嵌合するネジ穴を有し、シール体の周縁部分をタブと共に圧着する圧着フレームとを具備する。

本発明により、低コストで、画一的な作業内容で実装作業に個人差が生じず、信頼性が高く、様々な顧客に対して柔軟な対応が可能な、防滴及び防塵構造を有する電子機器を提供できる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の第一の実施形態に係る電子機器の、バックパネル側から見た斜視図と、フロントパネル側から見た斜視図である。第一の実施形態に係る電子機器の、バックパネル側から見た分解斜視図である。シール体の斜視図である。突起部の斜視図である。突起部の横断面図である。突起部にケーブルを通す際の作業を示す概略図である。突起部にケーブルが通された状態の横断面図である。第二の実施形態に係る電子機器の、バックパネル部分における横断面図である。第二の実施形態に係る電子機器の、バックパネル部分における分解斜視図である。第二の実施形態に係る電子機器の、バックパネル部分における一部分解斜視図である。第二の実施形態に係る電子機器の、バックパネル部分における一部斜視図である。

［第一の実施形態：シール体を有する電子機器１０１］
図１は、本発明の第一の実施形態に係る電子機器１０１の、バックパネル側から見た斜視図と、フロントパネル側から見た斜視図である。
図２は、第一の実施形態に係る電子機器１０１を、バックパネル側から見た分解斜視図である。
電子機器１０１は、電子機器本体１０２と、電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａに取り付けられるシール体１０３と、シール体１０３の周縁部分をバックパネル１０２ａに四本のネジ１０４にて圧着するための圧着フレーム１０５を有する。また、電子機器本体１０２の表面は、シリコーンゴムやブチルゴム等の撥水性及び耐候性を有するエラストマー、あるいは合成樹脂等の、気密性を有する材料で一体的に形成されることで、気密性を備えている。
電子機器本体１０２のフロントパネル１０２ｂには、センサ面１０２ｃを有する。センサ面１０２ｃには、その内部に図示しないセンサが設けられている。
電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａは、中央部分が大きく開口している。バックパネル１０２ａの四隅には、ネジ穴１０２ｃが設けられている。また、バックパネル１０２ａにネジ穴１０２ｃを形成すると共に、シール体１０３との密着を実現するためのタブ１０２ｄが、バックパネル１０２ａの周縁部分に形成されている。バックパネル１０２ａ自体は、アルミニウムや鉄、あるいは硬質プラスチック等の、所定の剛性を備える一般的な筐体用材料が用いられる。
圧着フレーム１０５も、アルミニウム、鉄、ステンレス、あるいは硬質プラスチック等の、所定の剛性を備える材料よりなる。バックパネル１０２ａと圧着フレーム１０５は、シール体１０３の周縁部分を挟み込んで固定し、電子機器１０１内部の気密性を実現するために、所定の剛性が求められる。

シール体１０３は、シリコーンゴムやブチルゴム等の撥水性及び耐候性を有するエラストマーで形成される。シール体１０３の四隅には、バックパネル１０２ａに設けられているネジ穴１０２ｃと対応する位置に、ネジ穴１０３ａが形成されている。
シール体１０３の中央部分には、ケーブル１０６を通すための突起部１０３ｂが複数個設けられている。但し、シール体１０３の周縁部分は、バックパネル１０２ａのタブ１０２ｄに対応する位置であり、バックパネル１０２ａとシール体１０３との密着を実現する箇所になるので、周縁部分に突起部１０３ｂは設けられない。

電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａに、シール体１０３と圧着フレーム１０５をネジ止めすると、ネジ１０４の締付け力によって圧着フレーム１０５とバックパネル１０２ａの間に挟み込まれたシール体１０３の周縁部分に圧力が加わる。したがって、電子機器本体１０２の気密性が達成される。

図３は、シール体１０３の斜視図である。
図４は、突起部１０３ｂの斜視図である。
図５は、突起部１０３ｂの横断面図である。
図６は、突起部１０３ｂにケーブル１０６を通す際の作業を示す概略図である。
図７は、突起部１０３ｂにケーブル１０６が通された状態の横断面図である。
シール体１０３に複数設けられている突起部１０３ｂは、ケーブル１０６の太さに対応するべく、異なる大きさの突起部１０３ｂ及び１０３ｃが存在する。突起部１０３ｂは図４及び図５を見て判るように、中空の円錐形状である。
この突起部１０３ｂにケーブル１０６を通すには、図６に示すように、ケーブル１０６の太さより僅かに細い穴が形成されるように、鋏６０１等で突起部１０３ｂの先端を切る。そして、図７に示すように、突起部１０３ｂの裏側からケーブル１０６を通す。すると、ケーブル１０６の被覆と突起部１０３ｂの内側が密着する。
突起部１０３ｂはシール体１０３の一部であり、前述のようにシール体１０３は撥水性及び気密性を有するエラストマーで形成されている。突起部１０３ｂはその弾力によってケーブル１０６の被覆と密着して、気密性を達成する。

電子機器１０１に使用されるケーブル１０６の太さは、目的に応じて様々である。そこで、太いケーブル１０６については大きい突起部１０３ｂで対応し、細いケーブル１０６については小さい突起部１０３ｂで対応する。突起部１０３ｂは中空の円柱状であり、内側の空洞部分がテーパを形成しているので、空洞部分の太さがケーブル１０６の太さに合致する範囲で、鋏６０１等で切断する箇所を変更することにより、突起部１０３ｂは様々な太さのケーブル１０６に対応が可能である。
勿論、切断する突起部１０３ｂの数は、電子機器１０１の内部から外部へ通すケーブル１０６の本数に合わせればよく、ケーブル１０６を通さない突起部１０３ｂは鋏６０１等で切断する必要はなく、むしろ切断してはならない。

この突起部１０３ｂは、空気の流れを片方向に制限する作用を持つ。
気密性を有する電子機器１０１の、筐体の外の気圧が筐体内部の気圧より高いと、突起部１０３ｂとケーブル１０６の隙間から空気が外部へ放出される。しかし、筐体の外の気圧が筐体内部の気圧より低いと、外気圧が突起部１０３ｂとケーブル１０６を圧迫する作用を引き起こす。この結果、突起部１０３ｂとケーブル１０６の密着性が向上し、突起部１０３ｂとケーブル１０６の隙間への、空気の流入が阻止される。特に、電子機器１０１の稼働中は、電子機器１０１内部の電子回路が発熱し、筐体内の気圧が上昇するので、突起部１０３ｂとケーブル１０６の隙間から空気が外部へ放出される。そして、電子機器１０１が停止状態になると、筐体内の温度が下がり、筐体内の気圧が下降するので、突起部１０３ｂとケーブル１０６の密着性が向上し、突起部１０３ｂとケーブル１０６の隙間への、空気の流入が阻止される。すなわち、電子機器１０１を運用することにより、工場出荷時と比べて、突起部１０３ｂとケーブル１０６との密着性がより向上し、結果として電子機器１０１の気密性が向上する。筐体の外が空気でなく液体であっても、同様の効果を奏する。

［第二の実施形態：シール体１０３を二重化した電子機器８０１］
以上説明したように、シール体１０３を採用することにより、電子機器１０１の防滴・防塵性能を格段に向上させることができる。しかし、特に水中等における長時間の運用を実現するために、シール体１０３を二重に設けることが考えられる。
図８は、第二の実施形態に係る電子機器８０１の、バックパネル１０２ａにおける横断面図である。
図９は、第二の実施形態に係る電子機器８０１のバックパネル１０２ａに装着される物品の、分解斜視図である。
図１０は、第二の実施形態に係る電子機器８０１の、バックパネル１０２ａにおける一部分解斜視図である。
図１１は、第二の実施形態に係る電子機器８０１の、バックパネル１０２ａにおける一部斜視図である。
図８乃至図１１に示す電子機器８０１の、図１乃至図３迄にて説明した電子機器１０１との相違点は、シール体１０３を二枚用いている点と、二枚のシール体１０３をスタック化するためのスタック部材を採用している点である。

電子機器８０１は、電子機器本体１０２と、電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａに取り付けられる第一シール体８０２と、第一シール体８０２の周縁部分をバックパネル１０２ａに圧着するためのスタック部材８０３と、スタック部材８０３に取り付けられる第二シール体８０４と、第二シール体８０４の周縁部分をスタック部材８０３に圧着するための圧着フレーム１０５を有する。また、電子機器本体１０２は、第一の実施形態の電子機器１０１と同様、気密性を備えている。
第一シール体８０２と第二シール体８０４は同一形状であると共に、第一の実施形態のシール体１０３と同一の構成である。また、圧着フレーム１０５も第一の実施形態の圧着フレーム１０５と同一の構成である。
スタック部材８０３は、アルミニウムや鉄、あるいは硬質プラスチック等の、所定の剛性を備える材料よりなる。バックパネル１０２ａと圧着フレーム１０５とスタック部材８０３は、第一シール体８０２及び第二シール体８０４を挟み込んで固定し、電子機器８０１内部の気密性を実現するために、所定の剛性が求められる。
スタック部材８０３が存在するため、第一の実施形態と比べて、ネジ８０５の長さは長くなっている。

第二の実施形態に係る電子機器８０１は、第一シール体８０２と第二シール体８０４の二重構造を採用しているので、第二シール体８０４の隙間部分から液体や気体が漏れて流入しても、第一シール体８０２によって更なる液体や気体の流入を阻止することが期待できる。

本実施形態においては、電子機器１０１を開示した。
防塵及び防滴性を有するエラストマーで形成されたシール体１０３を、電子機器本体１０２のバックパネル１０２ａに形成されたタブ１０２ｄと、圧着フレーム１０５によって挟み込む。シール体１０３にはテーパ状の中空構造を有する円錐状の突起部１０３ｂが複数設けられ、この突起部１０３ｂを通じてケーブル１０６を電子機器１０１の外部へ出す。突起部１０３ｂは空気の流れを筐体内部から外部への片方向にのみ制限させる作用を有するため、電子機器１０１の気密性が保たれる。

シール体１０３は必要なケーブル１０６の本数だけ鋏６０１等で穴を開ければよいので、ガスケット等の従来技術と比べて組み立て作業は容易であり、高度な熟練が不要である。
また、シール体１０３は必要な本数のケーブル１０６の数だけ鋏６０１等で穴を開ければよいので、顧客の要求仕様が変わっても、シール体１０３に設けられた突起部１０３ｂの数を超えない範囲で、柔軟な対応が可能である。また、シール体１０３に設けられている突起部１０３ｂの数が足りない場合でも、別途新規にシール体１０３を作成すればよい。そして、電子機器１０１のハードウェアには一切、仕様変更を施す必要がない。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限りにおいて、他の変形例、応用例を含む。

１０１…電子機器、１０２…電子機器本体、１０３…シール体、１０４…ネジ、１０５…圧着フレーム、１０６…ケーブル、１０７…数値表示部、６０１…鋏、８０１…電子機器、８０２…第一シール体、８０３…スタック部材、８０４…第二シール体、８０５…ネジ

Claims

防塵及び防滴性を有するエラストマーで形成され、中空構造を有する円錐状の突起部が複数個形成されている、シール体を具備する電子機器。
前記突起部は、前記電子機器本体内部から外部へケーブルを通す際に必要なシール体のみ選んで適当な位置で切断することで穴が開けられる、請求項１に記載の電子機器。