JP6453159B2 - 環境試験装置に用いられる栓体、及び、これを用いた環境試験装置 - Google Patents

Description

本発明は、被試験物の環境試験を行う環境試験装置に用いられる栓体、及び、これを用いた環境試験装置に関する。

環境試験装置として、特許文献１に示されているように、内部に被試験物が配置される試験槽を有し、試験槽の内部の環境を変化させて、被試験物の環境試験を行うように構成された装置が知られている。また、特許文献１の環境試験装置においては、試験槽に貫通孔が形成されており、栓体が貫通孔に嵌め込まれる。栓体には、試験槽の内部から外部に延在する配線が挿入される切り込みが形成されている。また、栓体は、貫通孔への着脱が容易になるよう、且つ、試験槽の気密性が確保されるよう、シリコンゴム等の弾性部材で形成されている。

特開２０１５−６４２２３号公報

配線と栓体における切り込みを画定する部分との隙間や栓体と試験槽における貫通孔を画定する部分との隙間が生じると、試験槽の気密性を確保できず、隙間を介して試験槽の内部に外気が侵入したり試験槽の内部の空気が外部に漏れ出したりすることで、試験槽の内部の環境を維持できないという問題が生じ得る。一方、当該問題を抑制するため、栓体を比較的硬度が低い軟質の弾性部材で構成することが考えられるが、特許文献１のように１部材からなる栓体において、栓体を軟質の弾性部材で構成した場合、試験槽の内部の圧力変化によって、栓体が変形し易くなり、ひいては栓体が貫通孔から外れるという問題が生じ得る。

本発明の目的は、隙間を生じ難くして試験槽の内部の環境を維持することができる、環境試験装置に用いられる栓体、及び、これを用いた環境試験装置を提供することである。

本発明の第１観点によると、環境試験装置に用いられる栓体において、前記環境試験装置は、内部に被試験物が配置される試験槽であって、前記試験槽の内部と外部とを連通させる貫通孔が形成された試験槽を有し、前記試験槽の内部の環境を変化させて、前記被試験物の環境試験を行うように構成されており、前記栓体は、前記貫通孔に嵌め込まれるものであって、前記試験槽の内部から外部に延在する配線が挿入される切り込みが形成されており、硬度が互いに異なる複数の弾性部材を組み合わせて構成されており、前記複数の弾性部材は、硬質部材と、前記硬質部材よりも前記試験槽の外部側に配置される、前記硬質部材よりも硬度が低い軟質部材とを含むことを特徴とする、栓体が提供される。

本発明の第２観点によると、内部に被試験物が配置される試験槽であって、前記試験槽の内部と外部とを連通させる貫通孔が形成された試験槽と、前記貫通孔に嵌め込まれた第１観点に係る栓体と、を備え、前記試験槽の内部の環境を変化させて、前記被試験物の環境試験を行うように構成されたことを特徴とする、環境試験装置が提供される。

上記第１及び第２観点によれば、栓体を、硬度が互いに異なる複数の弾性部材を組み合わせて構成し、軟質部材を試験槽の外部側に配置することで、配線と栓体における切り込みを画定する部分との隙間や栓体と試験槽における貫通孔を画定する部分との隙間を生じ難くして、試験槽の気密性を確保することができ、試験槽の内部の環境を維持することができる。

第１観点に係る栓体において、前記硬質部材は、前記軟質部材よりも耐熱性が高くてよい。

上記構成によれば、試験槽の内部が高温になる場合にも適切に対応することができる。

第１観点に係る栓体において、前記硬質部材に形成された前記切り込みと、前記軟質部材に形成された前記切り込みとは、前記試験槽の内部から外部に向かう方向において、互いに一致してよい。

上記構成によれば、切り込みの形成が容易である。また、軟質部材の耐熱性が比較的低い場合に、例えば硬質部材の切り込みのサイズが大きいと、軟質部材における硬質部材と対向する面の一部（切り込みを画定する部分）が、試験槽の内部に直接晒されることになり、軟質部材の熱劣化が問題となり得る。これに対し、上記構成によれば、軟質部材の耐熱性が比較的低い場合においても、切り込みが一致するため、軟質部材における硬質部材と対向する面の一部が試験槽の内部に直接晒されることはなく、軟質部材の熱劣化を防止することができる。

第１観点に係る栓体において、前記硬質部材に形成された前記切り込みと、前記軟質部材に形成された前記切り込みとは、前記試験槽の内部から外部に向かう方向と直交する断面において、サイズ及び形状の少なくとも一方が互いに異なってよい。

上記構成によれば、試験槽の気密性を確保しつつ、配線の太さや本数の変化に広く対応することができる。

第１観点に係る栓体において、前記硬質部材は、低発泡率のシリコンゴム、又は、ソリッドのシリコンゴムからなり、前記軟質部材は、高発泡率のシリコンゴムからなってよい。

本発明によれば、栓体を、硬度が互いに異なる複数の弾性部材を組み合わせて構成し、軟質部材を試験槽の外部側に配置することで、配線と栓体における切り込みを画定する部分との隙間や栓体と試験槽における貫通孔を画定する部分との隙間を生じ難くして、試験槽の気密性を確保することができ、試験槽の内部の環境を維持することができる。

（ａ）は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置において、扉が閉鎖された状態を示す斜視図である。（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る環境試験装置において、扉が開放された状態を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る環境試験装置において、貫通孔に栓体が嵌め込まれた状態を示す部分断面図である。 本発明の第１実施形態に係る栓体を示す斜視図である。 （ａ）は、図３のＩＶＡ−ＩＶＡ線に沿った断面図である。（ｂ）は、図３のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図である。 本発明の第２実施形態に係る栓体を示す斜視図である。 （ａ）は、図５のＶＩＡ−ＶＩＡ線に沿った断面図である。（ｂ）は、図５のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図である。

本発明の一実施形態に係る環境試験装置１は、図１（ａ），（ｂ）に示すように、内部３ａに被試験物が配置される試験槽３と、冷却器、加熱ヒータ、加湿装置、送風機等（図示略。以下、「冷却器等」という。）とを有する。環境試験装置１は、冷却器等を制御し、試験槽３の内部３ａの環境を変化させて、被試験物の環境試験を行うように構成されている。環境試験装置１は、例えば、電気電子、自動車、材料工学等の分野において、部品や材料の性能を検査するのに用いられる。

試験槽３は、断熱材料等で構成されており、正面に扉２が設けられている。扉２を開放して、被試験物を試験槽３の内部３ａに配置したり試験槽３の外部３ｂに取り出したりすることができる。

試験槽３の側壁４ａ，４ｂには、円柱状の貫通孔５ａ，５ｂが形成されている。各貫通孔５ａ，５ｂは、試験槽３の内部３ａと外部３ｂとを連通させるものである。各貫通孔５ａ，５ｂには、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに延在する配線６（図２参照）が通される。例えば、配線６は、試験槽３の内部３ａに設置されたセンサーと、試験槽３の外部３ｂに設置された測定機器とを接続する。

各貫通孔５ａ，５ｂには、本発明の第１実施形態に係る栓体１０が嵌め込まれている。栓体１０は、硬度が互いに異なる２つの弾性部材（硬質部材１１及び軟質部材１２）を組み合わせて構成されている。硬質部材１１は、低発泡率のシリコンゴム、又は、ソリッド（無垢）のシリコンゴムからなる。軟質部材１２は、高発泡率のシリコンゴムからなる。軟質部材１２は、硬質部材１１よりも試験槽３の外部３ｂ側に配置され、硬質部材１１よりも硬度が低い。また、硬質部材１１は、軟質部材１２よりも耐熱性が高い材料で構成されている。硬質部材１１及び軟質部材１２は、接着剤等で互いに固定されている。

栓体１０は、貫通孔５ａ，５ｂのサイズ及び形状に合わせて形成されている。また、栓体１０は、試験槽３の内部３ａ側が貫通孔５ａ，５ｂと同じ径であり、試験槽３の外部３ｂ側に向かうにつれて径が大きくなる、円錐台形である（図３参照）。これにより、試験槽３の気密性を高めることができる。

栓体１０には、配線６が挿入される切り込み１３が形成されている。切り込み１３に配線６を挿入することで、栓体１０に配線６を保持させることができる。

第１実施形態において、切り込み１３のサイズ及び形状は、硬質部材１１と軟質部材１２とで互いに同じである（図３及び図４参照）。硬質部材１１に形成された切り込み１３と、軟質部材１２に形成された切り込み１３とは、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに向かう方向３ａｂにおいて、互いに一致している。つまり、当該方向３ａｂに沿って、切り込み１３のサイズ及び形状は一定に維持されている。

以上に述べたように、本実施形態によれば、栓体１０を、硬度が互いに異なる複数の弾性部材（硬質部材１１及び軟質部材１２）を組み合わせて構成し、軟質部材１２を試験槽３の外部３ｂ側に配置することで、配線６と栓体１０における切り込み１３を画定する部分との隙間や栓体１０と試験槽３における貫通孔５ａ，５ｂを画定する部分との隙間を生じ難くして、試験槽３の気密性を確保することができ、試験槽３の内部３ａの環境を維持することができる。
また、硬質部材１１を試験槽３の内部３ａ側に配置することで、試験槽３の内部３ａの圧力変化によって、栓体１０が変形し難く、栓体１０が貫通孔５ａ，５ｂから外れるのを抑制することができる。さらに、配線６の重みによる栓体１０の変形も抑制されるので、隙間がより生じ難く、試験槽３の内部３ａの環境をより確実に維持することができる。

硬質部材１１は、軟質部材１２よりも耐熱性が高い。

上記構成によれば、試験槽３の内部３ａが高温になる場合にも適切に対応することができる。

硬質部材１１に形成された切り込み１３と、軟質部材１２に形成された切り込み１３とは、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに向かう方向３ａｂにおいて、互いに一致している。

上記構成によれば、切り込み１３の形成が容易である。また、軟質部材１２の耐熱性が比較的低い場合に、例えば硬質部材１１の切り込み１３のサイズが大きいと、軟質部材１２における硬質部材１１と対向する面の一部（切り込み１３を画定する部分）が、試験槽３の内部３ａに直接晒されることになり、軟質部材１２の熱劣化が問題となり得る。これに対し、上記構成によれば、軟質部材１２の耐熱性が比較的低い場合においても、切り込み１３が一致するため、軟質部材１２における硬質部材１１と対向する面の一部が試験槽３の内部３ａに直接晒されることはなく、軟質部材１２の熱劣化を防止することができる。

続いて、図５及び図６を参照し、本発明の第２実施形態に係る栓体１０について説明する。

第２実施形態に係る栓体１０は、切り込み１３のサイズ及び形状が硬質部材１１と軟質部材１２とで互いに異なる点を除き、第１実施形態に係る栓体と同じ構成である。

具体的には、第２実施形態では、図６（ａ），（ｂ）に示すように、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに向かう方向３ａｂと直交する断面において、硬質部材１１には、比較的大きなサイズの切り込み１３が形成されているのに対し、軟質部材１２には、比較的小さなサイズの切り込み１３が形成されている。硬質部材１１に形成された切り込み１３と、軟質部材１２に形成された切り込み１３とは、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに向かう方向３ａｂと直交する断面において、サイズ及び形状の両方が互いに異なる。つまり、当該方向３ａｂに沿って、切り込み１３のサイズ及び形状は一定に維持されていない。

以上に述べたように、本実施形態によれば、硬質部材１１に形成された切り込み１３と、軟質部材１２に形成された切り込み１３とは、試験槽３の内部３ａから外部３ｂに向かう方向３ａｂと直交する断面において、サイズ及び形状の両方が互いに異なる（図６（ａ），（ｂ）参照）。

上記構成によれば、試験槽３の気密性を確保しつつ、配線６の太さや本数の変化に広く対応することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。

・試験槽に形成される貫通孔の数、位置、サイズ、形状等は、任意である。例えば、試験槽の天井、底壁、扉等に、１つの貫通孔が形成されてもよい。
・栓体を構成する弾性部材の数は、２つに限定されず、３つ以上であってもよい。
・栓体に形成される切り込みの数は、特に限定されず、単数であっても複数であってもよい。
・硬質部材及び軟質部材は、硬度が互いに異なる限りは、上述した材料からなることに限定されず、任意の材料からなってよい。
・第２実施形態に係る栓体において、硬質部材に形成された切り込みと、軟質部材に形成された切り込みとは、試験槽の内部から外部に向かう方向と直交する断面において、サイズ及び形状の両方が互いに異なるが、サイズ及び形状の少なくとも一方が互いに異なればよく、例えば、サイズが互いに同じで形状のみが互いに異なってもよいし、形状が互いに同じでサイズのみが互いに異なってもよい。

１ 環境試験装置
３ 試験槽
３ａ 内部
３ｂ 外部
３ａｂ 試験槽の内部から外部に向かう方向
５ａ，５ｂ 貫通孔
６ 配線
１０ 栓体
１１ 硬質部材（弾性部材）
１２ 軟質部材（弾性部材）
１３ 切り込み

Claims (6)

1. 環境試験装置に用いられる栓体において、
   前記環境試験装置は、内部に被試験物が配置される試験槽であって、前記試験槽の内部と外部とを連通させる貫通孔が形成された試験槽を有し、前記試験槽の内部の環境を変化させて、前記被試験物の環境試験を行うように構成されており、
   前記栓体は、
   前記貫通孔に嵌め込まれるものであって、
   前記試験槽の内部から外部に延在する配線が挿入される切り込みが形成されており、
   硬度が互いに異なる複数の弾性部材を組み合わせて構成されており、
   前記複数の弾性部材は、硬質部材と、前記硬質部材よりも前記試験槽の外部側に配置される、前記硬質部材よりも硬度が低い軟質部材とを含むことを特徴とする、栓体。
2. 前記硬質部材は、前記軟質部材よりも耐熱性が高いことを特徴とする、請求項１に記載の栓体。
3. 前記硬質部材に形成された前記切り込みと、前記軟質部材に形成された前記切り込みとは、前記試験槽の内部から外部に向かう方向において、互いに一致していることを特徴とする、請求項１又は２に記載の栓体。
4. 前記硬質部材に形成された前記切り込みと、前記軟質部材に形成された前記切り込みとは、前記試験槽の内部から外部に向かう方向と直交する断面において、サイズ及び形状の少なくとも一方が互いに異なることを特徴とする、請求項１又は２に記載の栓体。
5. 前記硬質部材は、低発泡率のシリコンゴム、又は、ソリッドのシリコンゴムからなり、
   前記軟質部材は、高発泡率のシリコンゴムからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の栓体。
6. 内部に被試験物が配置される試験槽であって、前記試験槽の内部と外部とを連通させる貫通孔が形成された試験槽と、
   前記貫通孔に嵌め込まれた請求項１〜５のいずれか１項に記載の栓体と、を備え、
   前記試験槽の内部の環境を変化させて、前記被試験物の環境試験を行うように構成されたことを特徴とする、環境試験装置。

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