JP2023009735A - 密閉ケース - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で、信頼性の高い密閉構造を有する密閉ケースを提供する。【解決手段】密閉ケース１は、開口部９が形成されたケースボディ７と、開口部９をふさぐカバー部８と、ケースボディ７とカバー部８との間に挟持されたガスケット１０と、カバー部８をケースボディに固定する締結部材１３とを備える。ガスケット１０は、締結部材１３の締結力によって圧縮される。ケースボディ７とカバー部８との少なくとも何れか一方には、ガスケット１０の圧縮量を規定するストッパ１４が設けられている。密閉ケース１の内圧が高くなると、締結部材１３は、弾性変形して、カバー部８がケースボディ７から離れることを許容し、ストッパ１４の当接を解除可能とする。【選択図】図２

Description

本発明は、密閉ケースに関し、エンジンルーム等の高温雰囲気となる位置に好適に設置することができる密閉ケースに関する。

従来、この種の密閉ケースとして、自動車のエンジンルーム内に設置されて、内部に吸気制御装置を収容するものが知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

このものは、一側に開口部が形成されたケースボディと、ケースボディの開口部をふさぐカバー部とを備えている。カバー部は、ケースボディを閉塞した状態で、複数のねじ部材によってケースボディに締結される。

ケースボディとカバー部との間にはガスケットが設けられている。このガスケットは、カバー部を閉塞するときのねじ部材の締結力によって圧縮されて変形し、ケースボディを気密に封止する。

特開２０１７－１７２４２８号公報

上記従来の構成によると、ケースボディとカバー部とを、ねじ部材によって強固に締結することができ、ガスケットを介してケースボディとカバー部との間が確実に封止されるので、ケースボディ内部の気密を確実に得ることができる。

しかし、ねじ部材の締結に必要なねじ穴加工やねじ部材配置の関係により、加工工数が多いだけでなく、小型化することも困難なものとなっていた。

上記の点に鑑み、本発明は、簡易な構成で、信頼性の高い密閉構造を有する密閉ケースを提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、第１の発明は、車両の内燃機関近傍、もしくは前記内燃機関が収容されるエンジンルーム内に収納される密閉ケースであって、一部に開口部が形成されたケースボディと、前記ケースボディの前記開口部をふさぐカバー部と、前記ケースボディと前記カバー部との間に挟持されたガスケットと、前記カバー部を前記ケースボディに固定する締結部材とを備え、前記ガスケットは、前記締結部材の締結力によって圧縮されており、前記ケースボディと前記カバー部との少なくとも何れか一方には、他方に対して当接し前記ガスケットが圧縮される方向の前記締結力を受けて前記ガスケットの圧縮量を規定するストッパが設けられており、前記密閉ケースの内圧が前記密閉ケースの外圧に対して高くなると、前記締結部材は、弾性変形することにより、前記カバー部が前記ケースボディから離れるように変位することを許容して、前記ストッパの少なくとも一部の前記当接を解除可能とすることを特徴とする。

上記第１の発明によれば、密閉ケースの内圧が高くなると、締結部材の弾性変形によりケースボディからカバー部が離れるように変位する。これに伴い、ストッパの少なくとも一部の当接が解除され、同時に、カバー部とケースボディとの間のガスケットの圧縮状態が緩む。これにより、ガスケットの密閉性が低下し、ケース内の内圧を外部に放出される所謂リリーフ機能が得られる。そして、ケース内の内圧を外部に放出されると、締結部材の復元弾性により、カバー部にケースボディに対する圧接力が付与され、ストッパの当接及びガスケットの圧縮状態が戻って密閉ケースの密閉状態が形成される。

なお、保証温度で上記リリーフ機能がはたらかないように設定してもよいが保証温度を超えると即使用不可な状態となるのは好ましくない。よって、保証温度を超える等の異常使用が行われた場合であっても、本発明の構成により最低限の機能を担保し、保証範囲を広げることもできて有利である。

また、第２の発明は、前記開口部を囲む周方向と直交する方向に切った切断面であって、前記締結部材を含む範囲を切断する切断面を見た場合に、前記締結部材は、前記開口部から遠ざかるにしたがって、前記ストッパの前記ケースボディ又は前記カバー部に当接するストッパ端部から遠ざかるように延在する一対の弾性腕部と、該一対の弾性腕部の前記開口部から遠い側同士を連結する連結基部とを備えたクリッブ部材であり、前記カバー部又はケースボディの双方、又は何れか一方には、前記弾性腕部と当接する締結当接面と、該締結当接面よりも前記開口部から遠くかつ前記締結当接面よりも前記ストッパ端部から遠い位置に配置される脱落防止堤とが設けられており、前記脱落防止堤の前記弾性腕部に臨む側の面は曲面となっていることを特徴とする。

上記第２の発明によれば、密閉ケースの内圧が上昇してカバー部がケースボディから離れるように変位するに従い、クリップ部材の弾性腕部と締結当接面との接触箇所は開口部から次第に遠い部分へ移動する。このとき、締結腕部に加えられる締結力の入力点は接続基部に近づくため、締結腕部と接続基部との接続箇所を基準とするモーメントを増加しようとすると結合腕部に加えなければならない力の増加率はモーメントの増加率よりも大きいものとなる。即ち、カバー部がケースボディから離れるほど、カバー部をケースボディから離すために必要となる力は大きくなってゆく。

以上の作用により、密閉ケースの内圧が上がってカバー部がケースボディから遠ざかるように変位しても、カバー部とケースボディとの距離を一定の範囲内に保つことができる。

更に、締結部材として上記構成のクリップ部材を採用することにより、複数のねじ部材を用いる場合のような、ねじ穴加工が不要となり、小型化も可能となる。

また、第３の発明は、前記切断面を見た場合に、前記ガスケットは、前記締結力が除去された状態で前記ケースボディに接する略直線状となるの第１の辺と、該第１の辺に対向して前記カバー部に接する略直線状となるの第２の辺とを共に備えており、前記第１の辺と前記第２の辺との間は中実となっていることを特徴とする。

上記第３の発明によれば、密閉に必要な面圧を確保するにあたって、締結方向の圧縮変位量を然程必要としない。換言すれば、圧縮を解く方向に少しだけカバー部を変位させてやれば、即座に密閉性を失わせることができる。即ち、上述したリリーフ機能がはたらくときにカーバー部の変位を最小限にとどめることができる。

更に、上述した第２の発明の構成を採用した場合、カバー部がある一定の位置以上に変位したとき、クリップ部材の弾性変形領域を超えて変形してしまうおそれがあるが、第３の発明の構成を加えることで、弾性変形領域内で密閉ケースの内圧が抜けて変位が抑えられ、クリップ部材の異常変形を抑えることができる。

本発明の一実施形態の密閉ケースを示す説明的斜視図。 本実施形態の密閉ケースの要部の説明的断面図。 本実施形態の密閉ケースの要部の作用を示す説明図。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の密閉ケース１を備える吸気制御装置を示す。この吸気制御装置は、車両に搭載される内燃機関の近傍に設けられるもので、図１に示すように、弁体２と、弁駆動部３とを備えている。弁駆動部３は密閉ケース１に収容されている。弁体２は、密閉ケース１に連設された円筒部４に設けられている。

円筒部４の内部には、吸気通路５が形成されている。弁体２は、円筒部４の内部にあって、吸気通路５を流れるエア流量を調整する。この弁体２は、吸気通路５を横切るように延びて円筒部４に回転自在に支持された弁軸６に固定されている。

密閉ケース１は、ケースボディ７と、カバー部８とを備えている。ケースボディ７には、一側面を開放する開口部９が形成されており、開口部９はカバー部８によって閉塞される。このとき、ケースボディ７の開口部９の周縁とカバー部８の周縁との間にはガスケット１０が介装され、カバー部８によって開口部９を閉じたとき、ガスケット１０によって気密性が得られるようになっている。

ケースボディ７には、電動モータ１１及び動力伝達機構１２が収容されている。動力伝達機構１２は、複数のギアで構成され、電動モータ１１の動力を弁軸６に伝達する。

カバー部８は、締結部材として設けられた複数のクリップ部材１３により、ケースボディ７に締結される。なお、図１においては、説明の便宜上、ケースボディ７の開口部９を開放状態で示している。

カバー部８がケースボディ７の開口部９を閉じると、図２に一部を示すように、カバー部８とケースボディ７とでガスケット１０を挟持した状態となる。カバー部８には、ストッパ１４が形成されている。

ストッパ１４は、ガスケット１０の近傍に形成されており、カバー部８がケースボディ７の開口部９を閉じたとき、端部１４ａ（ストッパ端部）がケースボディ７の開口部９の周縁に当接する。このとき、ストッパ１４によって、カバー部８とケースボディ７との接近距離が規制され、ガスケット１０の圧縮量が規定される。

クリップ部材１３は、弾性を有する材料により形成されており、一対の弾性腕部１５と、連結基部１６とを備えている。弾性腕部１５はケースボディ７の開口部９から遠ざかるにしたがって、ストッパ端部１４ａから遠ざかるように延在している。連結基部１６は、弾性腕部１５の基端部（開口部９から遠い側の端部）同士を連結している。

クリップ部材１３は、一対の弾性腕部１５の先端が互いに接近する方向に付勢するように形成され、この付勢力が締結力として作用する。

カバー部８の外周面には、クリップ部材１３の弾性腕部１５が当接する締結当接面１７と、締結当接面１７の外側縁に沿って隆起する脱落防止堤１８とが設けられている。この脱落防止堤１８の配置は、締結当接面１７よりも開口部９から遠く、かつ、締結当接面１７よりもストッパ端部１４ａから遠い位置とされている。

ガスケット１０は、図２に示すように、断面視において、中実の四角形であり、ケースボディ７に接する第１の辺１９とカバー部８に接する第２の辺２０とを備えている。ガスケット１０は、クリップ部材１３の締結力が付与されていないとき、第１の辺１９と第２の辺２０とが略直線状となるように形成されている。なお、ガスケット１０は、断面視において、第１の辺１９と第２の辺２０とを備えるが、第１の辺１９と第２の辺２０とは、何れも環状の面を構成している。

上記のように構成された密閉ケース１によれば、カバー部８によるケースボディ７の封止状態に所謂リリーフ機能を付与することができる。即ち、クリップ部材１３の締結力に対抗する程度に密閉ケース１の内圧が上昇したとき、カバー部８のストッパ端部１４ａがケースボディ７から離れ、ガスケット１０の圧縮状態が緩む。これにより、密閉ケース１の過剰な内圧が外部へ放出され、密閉ケース１の内圧の極度な上昇を防止することができる。

また、密閉ケース１に保証温度が設定されているとき、保証温度を超えた使用環境下にあっても、上記のように密閉ケース１の内圧の極度な上昇を緩和する作用を得ることができる。これにより、保証温度を超える等の異常使用が行われた場合であっても、上記構成により最低限の機能を担保することができ、保証範囲を広げることも可能となる。

また、上記のように構成された密閉ケース１によれば、内圧が上がってカバー部８がケースボディ７から遠ざかるように変位したとき、カバー部８とケースボディ７との距離を一定の範囲内に保つことができる。

この時の作用を詳説すると、密閉ケース１の内圧が上昇しても、カバー部８のストッパ１４とケースボディ７との当接が保たれている状態では、図３Ａに示すように、クリップ部材１３の弾性腕部１５における第１の当接点Ｐ１での締結当接面１７への当接が維持される。

密閉ケース１の内圧が上昇を続けて高くなり、クリップ部材１３の締結力を上回り始めると、カバー部８がケースボディ７から離間する。これに伴い、クリップ部材１３の弾性腕部１５が変形せしめられ、開口部９から遠い部分へ移って行く。

そして、図３Ｂに示すように、クリップ部材１３の弾性腕部１５は連結基部１６側の第２の当接点Ｐ２が、脱落防止堤１８の側面に当接する。このとき、第１の当接点Ｐ１よりも連結基部１６側に位置する第２の当接点Ｐ２でのクリップ部材１３の締結力は、第１の当接点Ｐ１での締結力よりも大きくなる。

更に、密閉ケース１の内圧が上昇を続けて一層高くなると、クリップ部材１３の弾性腕部１５が更に開口部９から遠ざかり、図３Ｃに示すように、クリップ部材１３の弾性腕部１５が第３の当接点Ｐ３で脱落防止堤１８の略頂部に当接する。

このように、密閉ケース１の内圧の上昇に伴って、クリップ部材１３は弾性腕部１５の当接位置が、第１の当接点Ｐ１～第３の当接点Ｐ３へと、締結力が増加する方向に移動する。従って、カバー部８とケースボディ７との離間する距離を一定の範囲内に維持することができる。これによれば、例えば、図示しないが、カバー部８に開度センサが設けられている場合に、弁軸６に固定されたローターと開度センサとの距離変化が最小に抑えられるので、センサ精度を高く保つことができる。

また、ガスケット１０は、図２に示すように、ケースボディ７に接する第１の辺１９とカバー部８に接する第２の辺２０とを備えているため、密閉に必要な面圧を確保するにあたっての締結方向の圧縮変位量はあまり必要としない。

従って、ガスケット１０の圧縮が解除される方向にカバー部８が少しだけ変位することで、ガスケット１０による密閉状態が容易に解除される。これにより、カバー部８の変位量を最小限として、密閉ケース１の過剰な内圧を迅速に放出させることができる。

しかも、クリップ部材１３の弾性変形領域内で密閉ケース１の内圧が放出されてカバー部８の変位が抑えられるので、クリップ部材１３の異常変形を防止することができる。

なお、本実施形態においては、カバー部８にストッパ１４を設けたものを示したが、これに限るものではない。即ち、本発明におけるストッパは、カバー部８とケースボディ７との両方に設けてもよく、或いは、ケースボディ７のみに設けてもよい。

また、本実施形態においては、カバー部８にのみ脱落防止堤１８を設けたものを示したが、脱落防止堤１８はカバー部８とケースボディ７との両方に設けてもよく、或いは、ケースボディ７のみに設けてもよい。

また、本実施形態においては、車両に搭載される内燃機関の近傍に設けられる吸気制御装置の密閉ケース１を挙げて説明したが、本発明の密閉ケースはこれに限るものでなく、車両の内燃機関近傍、もしくは内燃機関が収容されるエンジンルーム内に収納されるものに好適に採用することができる。

１…密閉ケース、７…ケースボディ、８…カバー部、９…開口部、１０…ガスケット、１３…クリッブ部材（締結部材）、１４…ストッパ、１４ａ…ストッパ端部、１５…弾性腕部、１６…連結基部、１７…締結当接面、１８…脱落防止堤、１９…第１の辺、２０…第２の辺。

Claims (3)

1. 車両の内燃機関近傍、もしくは前記内燃機関が収容されるエンジンルーム内に収納される密閉ケースであって、
   一部に開口部が形成されたケースボディと、前記ケースボディの前記開口部をふさぐカバー部と、前記ケースボディと前記カバー部との間に挟持されたガスケットと、前記カバー部を前記ケースボディに固定する締結部材とを備え、
   前記ガスケットは、前記締結部材の締結力によって圧縮されており、
   前記ケースボディと前記カバー部との少なくとも何れか一方には、他方に対して当接し前記ガスケットが圧縮される方向の前記締結力を受けて前記ガスケットの圧縮量を規定するストッパが設けられており、
   前記密閉ケースの内圧が前記密閉ケースの外圧に対して高くなると、前記締結部材は、弾性変形することにより、前記カバー部が前記ケースボディから離れるように変位することを許容して、前記ストッパの少なくとも一部の前記当接を解除可能とすることを特徴とする密閉ケース。
2. 請求項１に記載の密閉ケースにおいて、
   前記開口部を囲む周方向と直交する方向に切った切断面であって、前記締結部材を含む範囲を切断する切断面を見た場合に、
   前記締結部材は、前記開口部から遠ざかるにしたがって、前記ストッパの前記ケースボディ又は前記カバー部に当接するストッパ端部から遠ざかるように延在する一対の弾性腕部と、該一対の弾性腕部の前記開口部から遠い側同士を連結する連結基部とを備えたクリッブ部材であり、
   前記カバー部又はケースボディの双方、又は何れか一方には、前記弾性腕部と当接する締結当接面と、該締結当接面よりも前記開口部から遠くかつ前記締結当接面よりも前記ストッパ端部から遠い位置に配置される脱落防止堤とが設けられており、
   前記脱落防止堤の前記弾性腕部に臨む側の面は曲面となっていることを特徴とする密閉ケース。
3. 請求項1又は２記載の密閉ケースにおいて、
   前記切断面を見た場合に、
   前記ガスケットは、前記締結力が除去された状態で前記ケースボディに接する略直線状となるの第１の辺と、該第１の辺に対向して前記カバー部に接する略直線状となるの第２の辺とを共に備えており、
   前記第１の辺と前記第２の辺との間は中実となっていることを特徴とする密閉ケース。

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