JP2017174912A - ケース用インシュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】空間同士を遮断する能力の大きいケース用インシュレータの提供。【解決手段】インシュレータ４は、ケースボデーとケースカバーとの間において、ケースボデーの開口を取り囲むように配置され、外部からケースボデーの収容空間を遮断している。インシュレータ４は、長手方向に延びて、ケースボデーに固着される基部４１と、基部４１から、ケースカバーに向けて突出した一対のリブ４２を備えている。各々のリブ４２は、幅方向内方に位置する一対の内側面４２ｂおよび幅方向外方に位置する一対の外側面４２ｃが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に角度θだけ傾いている。このため、インシュレータ４は、ケースボデーとケースカバーとの間で圧縮されることにより、双方のリブ４２が傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くように形成されている。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は、筐体に形成された収容空間を外部から遮断するためのケース用インシュレータに関する。

空間同士を遮断するためのインシュレータの一例として、下記の特許文献１に記載されたものがあった。これは、エンジンにおいて、燃料噴射弁の外周面と、デリバリパイプおよびシリンダブロックとの間にリング状のインシュレータを設けたものであった。当該インシュレータによれば、各部材の寸法公差を厳しくすることなく、デリバリパイプからの燃料漏れを防ぐために、燃料噴射弁の他部材に対する位置ずれを低減することができる。また、それとともに、上記従来技術によるインシュレータは、燃料の噴射や停止による燃圧変動に起因した振動を吸収して、抑制することができるものでもあった。

特許第５４００９６５号公報

ところで、空間同士の間における熱や騒音等の伝播を低減するために、弾性材料によって形成されたインシュレータを使用して、双方の間の連通を互いに遮断することは頻繁に行われている。このために使用されるインシュレータは、双方の空間を隙間なく仕切る必要があることは言うまでもない。インシュレータと取付部材との間に隙間があれば、空間同士の間における気体等の流通が発生し、熱や騒音等が伝達してインシュレータの機能を有さなくなる。互いの空間を隙間なく仕切るためには、環状を呈するように一体的に形成されたインシュレータを使用することが望ましい。しかしながら、一体的に形成されたインシュレータは歩留まりが悪く、その製造コストが増大するという問題があった。

これに対し、インシュレータを弾性材料によって帯状に形成し、これを、空間同士を仕切るように環状に配置するという方法が考えられた。しかしながら、この手法を適用した場合、インシュレータの端部同士を接続する箇所において、双方の端部を隙間なく接合することは非常に困難であった。
例えば、図６Ａに示したように、断面が中実状で、かつ、帯状のインシュレータ１００の両端部１０１を互いに接続する端部接続箇所において、双方の端面１０２同士を突き合わせて接続する場合を想定する。この時、突合せ面に隙間が生じないようにするためには、双方の端面１０２の仕上がりの精度を向上させなければならないことに加えて、接続作業に熟練した技術を必要とし、多くの作業時間を要するという課題があった。

また、図６Ｂに示したように、インシュレータ１００の双方の端部１０１を互いに直交するように配置し、一方の端面１０２と他方の側面１０３とを突き合わせて接続する場合も同様の課題が発生する。
さらに、図６Ｃに示したように、インシュレータ１００の一方の端部１０１を他方の端部１０１に重ね合わせて接続する場合には、一方の端部１０１と他方の端面１０２との間に隙間Ｓが発生し（図６Ｃにおいてハッチングにて示す）、その遮断性能が低下する。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、空間同士を遮断する能力の大きいケース用インシュレータを提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係るケース用インシュレータの発明は、開口を介して外部と連通した収容空間を含んだ筐体と、筐体と係合して開口を閉塞する蓋体と、の間に配置され、収容空間を外部から遮断するケース用インシュレータであって、弾性材料によって１つまたは複数の帯状に形成され、端部同士が重なることにより、開口を取り囲んだ閉ループになるように配置され、長手方向に延在した基部と、基部から突出して長手方向に連続する一対の遮断片と、を有しており、双方の遮断片の先端部および基部のうちの少なくとも一側は、筐体および蓋体のうちの一方に固着され、遮断片の先端部および基部のうちの他側は、筐体および蓋体のうちの他方に当接しており、筐体と蓋体との間で圧縮された状態において、双方の遮断片が傾いて、先端部が幅方向内方に向いているように形成されていることである。

請求項１に係るケース用インシュレータによれば、基部から突出して長手方向に連続する一対の遮断片を有している。そして、ケース用インシュレータが筐体と蓋体との間で圧縮された状態において、一対の遮断片は傾いて、先端部が幅方向内方に向いているように形成されている。したがって、幅方向内方に向いて傾いた遮断片により、端部同士が重なり合った接続箇所の圧縮率が増大し、端部同士の間に形成された隙間を埋めることができるため、収容空間の外部からの遮断性を増大させることが可能になる。

本発明の実施形態１によるインシュレータが取り付けられた発電ユニットにおいて、カバーを取り外した状態を示した斜視図 図１に示したインシュレータの端部形状を示した斜視図 図２Ａに示したインシュレータを圧縮した状態を示した正面図 図１のIIIＡ部に表されたインシュレータを簡略的に示した拡大斜視図 図３Ａに示したインシュレータが、ケースボデーとケースカバーとの間で圧縮された状態を示した拡大斜視図 インシュレータの両端部を、その長手方向同士が同方向となるように重なり合わせた場合における圧縮された状態を簡略的に示した斜視図 インシュレータのリブをケースボデーに固着させた場合を簡略的に示した拡大斜視図 実施形態１の第１変形例によるインシュレータの端部形状を示した正面図 実施形態１の第２変形例によるインシュレータの端部形状を示した正面図 実施形態２によるインシュレータの端部形状を示した正面図 本発明の比較例としてのインシュレータの端部に形成された接続箇所であって、その長手方向同士が同方向となるように両端面が突き合わされた状態を示した斜視図 比較例としてのインシュレータの接続箇所であって、長手方向同士が直交するように互いに突き合わされた状態を示した斜視図 比較例としてのインシュレータの接続箇所であって、一方の端部を他方の端部に重ね合わせた状態を示した斜視図

＜実施形態１の構成＞
図１乃至図３Ｄに基づき、本発明の実施形態１によるインシュレータ４（ケース用インシュレータに該当する）について説明する。本実施形態によるインシュレータ４は、発電ユニット１に適用されている。以下、図１および図３Ａにおいて矢印にて示した方向を、それぞれ発電ユニット１の各方向として説明する。また、図２Ａおよび図２Ｂにおける左右方向が、インシュレータ４の幅方向に該当する。

図１に示すように、発電ユニット１はユニットケース２を備えている。ユニットケース２は、ケースボデー２１（筐体に該当する）とケースカバー２２（蓋体に該当する）とにより形成されている。ケースボデー２１は、筐体および蓋体のうちの一方に該当し、ケースカバー２２は、筐体および蓋体のうちの他方に該当する。ケースボデー２１は、金属製の板材により筐状に形成され、内部に所定容量を有した収容空間２１ａを備えている。収容空間２１ａは、矩形状の開口２１ｂを介して、ケースボデー２１の外部と連通している。ケースボデー２１における開口２１ｂの周囲には、開口２１ｂを囲繞するように平面部２１ｃが形成されている。

収容空間２１ａ内には、エネルギー変換装置３が収容されている。エネルギー変換装置３は、図示しない燃料電池モジュールおよび熱交換器等を含んでおり、発電および貯湯水の加熱を行っている。ケースボデー２１の外周面には、図示しない燃料供給管および貯湯水循環ラインが貫通し、収容空間２１ａ内に導入されている。エネルギー変換装置３は説明したものに限定されるべきではなく、ガスヒートポンプ等であってもよい。また、収容空間２１ａ内には、エネルギー変換装置３以外のものが収容されていてもよい。
一方、ケースカバー２２は、金属材料によって平板状に形成されている。ケースカバー２２は、ケースボデー２１と係合して開口２１ｂを閉塞している。ケースカバー２２は、通常時、ケースボデー２１に取り付けられている。ケースカバー２２は、主に、エネルギー変換装置３のメンテナンス時に、ケースボデー２１から取り外される。

ケースボデー２１とケースカバー２２との間には、弾性材料によって形成されたインシュレータ４が介装されている。インシュレータ４は、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ等の発泡体によって帯状に形成されている。インシュレータ４は、前述した収容空間２１ａを外部から遮断しており、収容空間２１ａと外部との間における熱または騒音の伝播を低減している。インシュレータ４は、ケースボデー２１の平面部２１ｃに取り付けられている。

インシュレータ４は、開口２１ｂよりも上方において、左右方向に延びるように配置された直線状の上辺部４ａと、開口２１ｂよりも下方において、左右方向に延びるように配置された直線状の下辺部４ｂとを有している（図１示）。上辺部４ａと下辺部４ｂとは、略同一長さに形成されている。また、インシュレータ４は、開口２１ｂよりも右方において、上下方向に延びるように配置された直線状の右辺部４ｃと、開口２１ｂよりも左方において、上下方向に延びるように配置された直線状の左辺部４ｄとを有している。右辺部４ｃと左辺部４ｄとは、略同一長さに形成され、それぞれ上辺部４ａおよび下辺部４ｂよりも長く形成されている。以下、上辺部４ａ、下辺部４ｂ、右辺部４ｃおよび左辺部４ｄを包括して、辺部４ａ〜４ｄと言う。以下、辺部４ａ〜４ｄに共通した構成は、辺部４ａ〜４ｄを特定せずに説明し、各々の辺部４ａ〜４ｄに特有の構成については、該当する辺部４ａ〜４ｄの称呼を用いて説明する。

図１に示すように、右辺部４ｃの上端部は、上辺部４ａの右端部に対し、互いの長手方向が交差するように前方側に重なっている（図３Ａ参照）。上辺部４ａの右端部が、右辺部４ｃの上端部に対し前方側に重なっていてもよい。また、右辺部４ｃの下端部は、下辺部４ｂの右端部に対し、互いの長手方向が交差するように前方側に重なっている。下辺部４ｂの右端部が、右辺部４ｃの下端部に対し前方側に重なっていてもよい。

一方、左辺部４ｄの上端部は、上辺部４ａの左端部に対し、互いの長手方向が交差するように前方側に重なっている（図３Ａ示）。上辺部４ａの左端部が、左辺部４ｄの上端部に対し前方側に重なっていてもよい。また、左辺部４ｄの下端部は、下辺部４ｂの左端部に対し、互いの長手方向が交差するように前方側に重なっている。下辺部４ｂの左端部が、左辺部４ｄの下端部に対し前方側に重なっていてもよい。上述したように、インシュレータ４は、辺部４ａ〜４ｄの端部同士が重なることにより、ケースボデー２１の開口２１ｂを取り囲んだ閉ループになるように配置されている。

図２Ａに示すように、各々の辺部４ａ〜４ｄは、その長手方向に延在した基部４１を有している。基部４１は、ケースボデー２１の平面部２１ｃに対し、接着剤または両面テープ等により固着されており、固定端として機能する。基部４１からは、一対のリブ４２（遮断片に該当する）がケースカバー２２に向けて突出している。双方のリブ４２は、辺部４ａ〜４ｄの長手方向に連続している。一対のリブ４２は、ケースカバー２２をケースボデー２１に取り付けた状態で、その先端部４２ａがケースカバー２２の内周面に当接しており、自由端として機能する。（図２Ｂ参照）。基部４１がケースカバー２２に固着され、ケースカバー２２をケースボデー２１に取り付けた状態で、リブ４２の先端部４２ａがケースボデー２１に当接していてもよい。尚、基部４１は遮断片の先端部および基部のうちの一側に該当し、リブ４２の先端部４２ａは他側に該当する。

図２Ｂに示すように、ケースカバー２２をケースボデー２１に取り付けると、インシュレータ４は全周にわたって、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で前後方向に圧縮される。図２Ａに示すように、各々のリブ４２は、それぞれ幅方向内方（図２Ａおよび図２Ｂにおいて矢印にて示す）に位置する一対の内側面４２ｂおよび幅方向外方に位置する一対の外側面４２ｃが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に所定角度θだけ傾いている。このため、インシュレータ４は、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、双方のリブ４２が傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くことになる（図２Ｂ示）。

ここで、図３Ａに示すように、辺部４ａ〜４ｄの端部同士が重なっている接続箇所においては、端部同士の間に隙間Ｓが生じている。これに対して、当該接続箇所においては、他の部位に比べて、その前後方向の自由長が大きく形成されている。さらに、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、先端部４２ａが幅方向内方に向くようにリブ４２が傾くため、接続箇所は他の部位に比べてその圧縮率が増大する。これにより、図３Ｂに示すように、各辺部４ａ〜４ｄの端部同士の接続箇所において、各辺部４ａ〜４ｄが撓んで上述した隙間Ｓに入り込み、当該隙間Ｓを埋めることができる。図３Ｂにおいて、辺部４ａ〜４ｄによって埋められた隙間Ｓをハッチングにて示している。尚、図３Ａおよび図３Ｂにおいては、４ａ〜４ｄによる接続箇所を代表して、上辺部４ａと左辺部４ｄとの接続箇所のみを示している。

また、図３Ｃに示したように、各辺部４ａ〜４ｄの端部同士が、互いの長手方向が同方向となるように重なり合っていてもよい。この場合においても、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、双方のリブ４２が傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くことになる。したがって、上述した場合と同様に、圧縮率の増大した各辺部４ａ〜４ｄが接続箇所に生じた隙間Ｓに入り込み、当該隙間Ｓを埋めることができる。図３Ｃにおいて、辺部４ａ〜４ｄによって埋められた隙間Ｓをハッチングにて示している。

インシュレータ４をユニットケース２に取り付ける方法は、必ずしも上述したものに限られるべきではない。図３Ｄに示したように、それぞれのリブ４２の先端部４２ａを、接着剤等によりケースボデー２１に固着させ、ケースカバー２２をケースボデー２１に取り付けた状態で、各々の基部４１がケースカバー２２の内周面に当接するようにしてもよい。さらに、それぞれのリブ４２の先端部４２ａをケースカバー２２の内周面に固着させ、ケースカバー２２をケースボデー２１に取り付けた状態で、各々の基部４１がケースボデー２１に当接するようにしてもよい。

＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、基部４１から突出して長手方向に連続するとともに、先端部４２ａがともにケースカバー２２に当接する一対のリブ４２を有している。そして、一対のリブ４２は、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮された状態において傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くように形成されている。これにより、幅方向内方に向いて傾いたリブ４２により、端部同士が重なり合った各辺部４ａ〜４ｄの接続箇所の圧縮率が増大する。したがって、撓みが生じたインシュレータ４により、各辺部４ａ〜４ｄの端部同士の間に形成された隙間Ｓを埋めることができるため、収容空間２１ａの外部からの遮断性を増大させることが可能になる。

これに対して、リブ４２が幅方向外方に傾いた場合、インシュレータ４の厚みが増大することはない。このため、インシュレータ４の圧縮率の減少に起因した気密性の低下によって、その遮断性能が低下する。
また、インシュレータ４は基部４１とリブ４２とを備えていることにより、断面が中実状のインシュレータに比べて、その剛性を低減させることができる。このため、インシュレータ４が撓みやすく、当該隙間Ｓを容易に埋めることができる。
また、各々のリブ４２は、幅方向内方に位置する内側面４２ｂおよび幅方向外方に位置する外側面４２ｃが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に傾いている。これにより、複雑な構成を設けることなく、先端部４２ａが幅方向内方に向くように、リブ４２を容易に傾かせることができる。

また、上辺部４ａと右辺部４ｃとの端部同士および上辺部４ａと左辺部４ｄとの端部同士は、互いの長手方向が交差するように重なり合っている。また、下辺部４ｂと右辺部４ｃとの端部同士および下辺部４ｂと左辺部４ｄとの端部同士も、互いの長手方向が交差するように重なり合っている。これにより、ケースボデー２１の開口２１ｂを取り囲んだ４隅において、各辺部４ａ〜４ｄの端部同士の接続箇所を設けることができる。このため、複数の直線状の辺部４ａ〜４ｄを用いて、開口２１ｂを取り囲むようにインシュレータ４を配置でき、その歩留まりを向上させることができる。

また、図３Ｃに示したように、各辺部４ａ〜４ｄの端部同士を、互いの長手方向が同方向に重なり合うように配置した場合、各辺部４ａ〜４ｄの途中位置においても、その接続箇所を設けることができる。このため、ケースボデー２１上において、インシュレータ４の接続箇所の位置について、その自由度を増大させることができる。
また、ケースボデー２１の収容空間２１ａには、エネルギー変換装置３が含まれている。したがって、収容空間２１ａ内においてエネルギー変換装置３から発生した熱が、インシュレータ４によって、外部に伝播することを防止できるため、エネルギー変換効率のよいエネルギー変換装置３にすることができる。

＜実施形態１の第１変形例の構成＞
以下、図４Ａに基づき、実施形態１の第１変形例によるインシュレータ４Ａについて説明する。尚、図４Ａにおける左右方向が、インシュレータ４Ａの幅方向に該当する。インシュレータ４Ａにおいて、基部４１から突出した双方のリブ４２Ａは、それぞれ幅方向外方に位置する一対の外側面４２ｃが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に角度θだけ傾くように形成されている。これに対し、それぞれ幅方向内方（図４Ａにおいて矢印にて示す）に位置する一対の内側面４２ｂは、図４Ａにおける上下方向に略垂直に形成されている。インシュレータ４Ａにおいても、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、双方のリブ４２Ａが傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くことができる。その他の構成については、実施形態１によるインシュレータ４と同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態１の第２変形例の構成＞
以下、図４Ｂに基づき、実施形態１の第２変形例によるインシュレータ４Ｂについて説明する。尚、図４Ｂにおける左右方向が、インシュレータ４Ｂの幅方向に該当する。インシュレータ４Ｂにおいて、基部４１から突出した双方のリブ４２Ｂは、それぞれ幅方向内方（図４Ｂにおいて矢印にて示す）に位置する一対の内側面４２ｂが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に角度θだけ傾くように形成されている。これに対し、それぞれ幅方向外方に位置する一対の外側面４２ｃは、図４Ｂにおける上下方向に略垂直に形成されている。インシュレータ４Ｂにおいても、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、双方のリブ４２Ｂが傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くことができる。その他の構成については、実施形態１によるインシュレータ４と同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態２の構成＞
以下、図５に基づき、実施形態２によるインシュレータ４Ｃについて説明する。尚、図５における左右方向が、インシュレータ４Ｃの幅方向に該当する。インシュレータ４Ｃにおいては、その幅方向長さを増大させ、基部４１から、幅方向に並んだ複数対のリブ４２を突出させている。それぞれ対になったリブ４２は、実施形態１によるインシュレータ４のリブ４２と同様に、幅方向内方（図５において矢印にて示す）に位置する一対の内側面４２ｂおよび幅方向外方に位置する一対の外側面４２ｃが、基部４１から先端部４２ａに向けて幅方向内方に所定角度だけ傾いている。このため、インシュレータ４Ｃは、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮されることにより、それぞれ対になったリブ４２が傾いて、先端部４２ａが幅方向内方に向くことになる。その他の構成については、実施形態１によるインシュレータ４と同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、インシュレータ４Ｃの幅方向長さを増大させ、基部４１から、幅方向に並んだ複数対のリブ４２が突出していることにより、インシュレータ４Ｃによる遮断性能を増大させることができる。
また、リブ４２の数を増大させることができるため、ケースボデー２１とケースカバー２２との間で圧縮された場合に、幅方向内方に傾くリブ４２のボリュームを増大させて、その圧縮率をよりいっそう増大させることができる。したがって、辺部４ａ〜４ｄの端部同士に生じた隙間Ｓを十分に埋めることができ、その遮断性能をいっそう増大させることができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明によるインシュレータ４は、発電ユニット１に適用されるものに限られるべきではなく、あらゆるケースにおいて、収容空間と外部との間を遮断するために使用することが可能である。
また、インシュレータ４は、例えば、円形、長円、多角形といった矩形状以外の開口を取り囲むように配置されるものであってもよい。
また、開口２１ｂを取り囲むように配置されるインシュレータ４は、１つ以上であればよく、いくつに分割されていてもよい。
また、インシュレータ４をユニットケース２に取り付ける場合に、基部４１およびリブ４２の先端部４２ａの双方に接着剤を塗布する、または両面テープを貼付してもよい。

図面中、２はユニットケース、３はエネルギー変換装置、４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃはインシュレータ（ケース用インシュレータ）、２１はケースボデー（筐体）、２１ａは収容空間、２１ｂは開口、２２はケースカバー（蓋体）、４１は基部、４２，４２Ａ，４２Ｂはリブ（遮断片）、４２ａは先端部、４２ｂは内側面、４２ｃは外側面を示している。

Claims (6)

1. 開口を介して外部と連通した収容空間を含んだ筐体と、
   該筐体と係合して前記開口を閉塞する蓋体と、
   の間に配置され、前記収容空間を外部から遮断するケース用インシュレータであって、
   弾性材料によって１つまたは複数の帯状に形成され、端部同士が重なることにより、前記開口を取り囲んだ閉ループになるように配置され、長手方向に延在した基部と、該基部から突出して長手方向に連続する一対の遮断片と、を有しており、双方の前記遮断片の先端部および前記基部のうちの少なくとも一側は、前記筐体および前記蓋体のうちの一方に固着され、前記遮断片の前記先端部および前記基部のうちの他側は、前記筐体および前記蓋体のうちの他方に当接しており、前記筐体と前記蓋体との間で圧縮された状態において、双方の前記遮断片が傾いて、前記先端部が幅方向内方に向いているように形成されているケース用インシュレータ。
2. 各々の前記遮断片は、
   幅方向内方に位置する内側面および幅方向外方に位置する外側面のうちの少なくとも一方が、前記基部から前記先端部に向けて幅方向内方に傾いている請求項１記載のケース用インシュレータ。
3. 前記端部同士は、互いの長手方向が交差するように重なり合った状態で、前記筐体または前記蓋体に取り付けられている請求項１または２に記載のケース用インシュレータ。
4. 前記端部同士は、互いの長手方向が同方向となるように重なり合った状態で、前記筐体または前記蓋体に取り付けられている請求項１または２に記載のケース用インシュレータ。
5. 幅方向に並んだ複数対の前記遮断片が、前記基部から突出している請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のケース用インシュレータ。
6. 前記収容空間には、エネルギー変換装置が含まれている請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のケース用インシュレータ。

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