JP2016006866A - 金属筐体及びそれを用いた通気構造 - Google Patents
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Abstract
Description
通気を必要とする金属筐体であって、
通気部材によって塞がれるべき通気孔と、
前記通気孔の周囲の部分である孔周囲部と、
を備え、
前記孔周囲部には、アルマイト処理、ベルスクード処理、アルオンクロムめっき処理、又は撥油処理が施されている、金属筐体を提供する。
通気を必要とする金属筐体の構成部品であって、
通気部材によって塞がれるべき通気孔と、
前記通気孔の周囲の部分である孔周囲部と、
を備え、
前記孔周囲部には、アルマイト処理、ベルスクード処理、アルオンクロムめっき処理、又は撥油処理が施されている、金属筐体部品を提供する。
上記の金属筐体又は金属筐体部品と、
前記通気孔を塞ぐように前記金属筐体又は金属筐体部品に取り付けられた通気部材と、
を備えた、通気構造を提供する。
図1に示すように、第1実施形態に係る通気構造100は、金属筐体10及び通気部材30を備えている。金属筐体10は、内部空間20と外部空間22との間の通気を行うための通気孔12を有する。内部空間20は、保護するべき電気部品又は機械部品を収容するための空間である。通気孔12は、通気部材30によって塞がれている。図1では、金属筐体10の一部のみが図示されている。
アルマイト処理は、陽極酸化処理とも呼ばれる処理である。アルミニウム又はアルミニウム合金製の筐体に陽極酸化処理を施すことによって、耐食性被膜16としての陽極酸化被膜(アルマイト)を形成することができる。当業者に良く知られているように、陽極酸化処理は、例えば、次の方法によって行われる。まず、硫酸などの電解液中で陽極側にアルミニウム又はアルミニウム合金製の筐体を配置し、陰極側に鉛板を配置する。陽極と陰極との間に電流を流すと、陽極で発生する酸素とアルミニウムとが化学反応を起こし、厚い多孔性の酸化被膜が形成される。さらに、高温高圧の水蒸気又は熱湯中で筐体を処理すると、酸化被膜の孔が封じられる。これにより、耐食性、耐候性及び耐汚染性に優れた陽極酸化被膜が得られる。こうして得られた陽極酸化被膜は、自然酸化膜よりも十分に厚い。
ベルスクード処理は、アルミニウム又はアルミニウム合金(ADC12、A1100、A2017、A5052など)の表面に3価クロム化合物でできた化成被膜を形成するための処理である。ベルスクード処理によって形成された化成被膜は、優れた耐食性を有する。
アルオンクロムめっき処理は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の筐体の表面に下地被膜を含め10〜30μm程度の厚さで被膜(めっき被膜)を形成するための処理である。アルオンクロムめっき処理によって形成された被膜は、優れた耐食性を有する。
撥油処理は、耐食性被膜16としての撥油被膜を形成するための処理である。撥油被膜は、例えば、高分子材料によって形成することができる。具体的には、パーフルオロアルキル基を有する高分子を含む撥油剤を所定の方法によって金属筐体に塗布することによって、撥油被膜を形成することができる。金属筐体に撥油剤を塗布するための方法としては、エアスプレー法、静電スプレー法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法、カーテンフローコート法、含浸法などが挙げられる。撥油剤は、高分子の溶液又はディスパージョンでありうる。また、電着塗装法、プラズマ重合法などの被膜形成法によって、撥油被膜を形成できる可能性もある。つまり、撥油被膜を形成するための方法は特に限定されない。撥油処理は、どのような金属で作られた筐体にも採用できる点で優れている。
図2A及び図2Bに示すように、第2実施形態に係る通気構造102は、金属筐体11及び通気部材50を備えている。通気部材50は、カバー51、筒状体52及び通気膜32で構成されている。カバー51は、底部を有する筒状の部品である。カバー51の材料は特に限定されない。カバー51は、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリプロピレン、変性ポリフェニレンエーテルなどの熱可塑性樹脂で作られていてもよいし、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、水素化ニトリルゴムなどの熱硬化性樹脂で作られていてもよいし、金属で作られていてもよい。筒状体52は、オレフィン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーなどのエラストマーで作られていてもよいし、上記の熱硬化性樹脂で作られていてもよい。通気膜32は、筒状体52の一方の開口を塞ぐように筒状体52に取り付けられている。筒状体52の外径は、カバー51の内径よりも若干小さい。通気膜32がカバー51によって保護されるように、筒状体52がカバー51に嵌め込まれている。カバー51の内周面と筒状体52の外周面との間に通気経路が形成され、カバー51の底面と通気膜32の表面との間に通気経路が形成されている。
図3に示すように、第3実施形態に係る通気構造104は、金属筐体10及び通気部材70を備えている。通気部材70は、支持体73、通気膜32、カバー74及びシールリング75(Oリング)を備えている。カバー74は、複数の爪部74aを有している。爪部74aが支持体73の外周部に係合し、これにより、カバー74が支持体73に固定されている。カバー74によって通気膜32が覆われ、保護されている。支持体73は、通気経路として機能する貫通孔73hを有している。カバー74及び支持体73は、第2実施形態で説明したカバー51と同じように、例えば熱可塑性樹脂で作られている。通気膜32は、貫通孔73hを塞ぐように、支持体73の上に配置されている。通気膜32は、支持体73に接着されていてもよいし、溶着されていてもよい。また、支持体73は、貫通孔73hの長さ方向(下方)に沿って延びる複数の脚部78を有する。複数の脚部78は、通気孔12に挿入されており、金属筐体10の孔周囲部14に係合している。シールリング75は、エラストマーで作られた部品である。シールリング75は、脚部78(脚部78の根元)に取り付けられている。通気構造104において、シールリング75は、支持体73の下面と金属筐体10の表面(シール形成面)との間に配置されている。シールリング75によって、支持体73と金属筐体10との間の隙間が封じられている。これにより、通気部材70が金属筐体10に取り付けられている。本実施形態によれば、通気膜32がカバー74によって保護されているため、通気膜32に異物が付着したり、通気膜32がダメージを受けたりしにくい。さらに、通気部材70が金属筐体10から外れにくい。
図4に示すように、第4実施形態に係る通気構造106は、テーパー状の孔周囲部44を有する金属筐体40が使用されている点で、第3実施形態の通気構造104(図3)と相違する。通気部材70の構造は第3実施形態で説明した通りである。
図5に示すように、第5実施形態に係る通気構造108は、ネジによって通気部材70Aが金属筐体60に取り付けられている点で第3及び第4実施形態と相違する。具体的に、通気部材70Aの支持体73は、中空かつ円筒状の脚部79を有する。脚部79の外周面にはネジ山(雄ネジ)が形成されている。金属筐体60の通気孔12の内周面にもネジ山(雌ネジ)が形成されている。通気孔12に支持体73の脚部79が挿入されている。詳細には、通気孔12に支持体73の脚部79がねじ込まれている。これにより、通気部材70Aが金属筐体60に固定されている。
まず、通気孔を有するアルミニウム合金(ADC12)製の筐体部品(上部品)を準備した。この筐体部品の全体にアルマイト処理を施した。通気孔を塞ぐように、図1を参照して説明した通気部材(日東電工社製、S-NTF2131A-S06)を筐体部品に貼り付けた。これにより、実施例1の通気構造を得た。
実施例1と同じ筐体部品に表1に記載の各処理を施し、図1を参照して説明した通気部材を貼り付けた。これにより、実施例2〜4及び比較例1〜4の通気構造を得た。実施例4の撥油処理は、後述する実施例5〜7と同じ方法で実施した。比較例1の通気構造には特別な処理を施していない筐体部品を使用した。なお、比較例3の潤滑めっき処理は、PTFEの微粒子を含むめっき液を用いて、無電解ニッケルめっき被膜を形成するための処理である。比較例4のジルコン処理は、アルミニウム又はアルミニウム合金製の筐体部品の表面にジルコニウム化合物でできた化成被膜を形成するための処理である。
実施例1〜4及び比較例1〜4の通気構造の耐水圧を調べた。具体的には、筐体の内部側から通気部材に水圧を加え、水漏れが起こる水圧を調べた。結果を表1に示す。どの通気構造も150kPaの耐水圧を有していた。
次に、実施例1〜3及び比較例1〜4の通気構造に対して塩水噴霧試験を実施した。具体的には、JASO M609-91(JIS H 8502)に準拠した複合サイクル試験(CCT試験)を実施した。試験には、スガ試験機社製の塩乾湿複合サイクル試験機を使用した。2時間の塩水噴霧工程、4時間の乾燥工程及び2時間の湿潤工程を1サイクルとした。各工程の条件は以下の通りである。
乾燥条件:温度60±1℃
湿潤条件:温度50±1℃,相対湿度95%RH以上
実施例1と同じ筐体部品を準備し、図1を参照して説明したシール形成面のみに撥油処理を施した。具体的には、フッ素樹脂(三井デュポンフロロケミカル社製、テフロンAF(登録商標))を3wt%の濃度となるように溶剤(三井3M社製、フロリナート(登録商標))に溶かし、撥油処理用の撥油剤を得た。得られた撥油剤を筐体部品のシール形成面にのみ塗布した。その後、図3を参照して説明した通気部材(日東電工社製、Z3-NTF210SE)を通気孔に嵌め込んだ。これにより、実施例5の通気構造を得た。
表2に示すように、実施例5と同じ筐体部品の各位置に撥油処理を施し、図3を参照して説明した通気部材を通気孔に嵌め込んだ。これにより、実施例6、実施例7及び比較例5の通気構造を得た。比較例5の通気構造には特別な処理を施していない筐体部品を使用した。
実施例5〜7及び比較例5の通気構造に対して、先に説明した塩水噴霧試験を実施した。150サイクルの塩水噴霧試験を実施した後、筐体の内部側から通気部材に水圧を加え、水漏れが起こる水圧を調べた。結果を表2に示す。なお、実施例5〜7及び比較例5の通気構造に使用した通気部材において、通気膜は、溶着により、支持体に強固に固定されている。そのため、筐体の内部側から通気部材に水圧(500kPa)を加えたとしても、通気膜は支持体から剥がれない。
12,13 通気孔
14,15,44,64 孔周囲部
14p,15p,44p,64p シール形成面
14q,15q,44q、64q 内部表面
16 耐食性被膜
30,50,70,70A 通気部材
100,102,104,106,108 通気構造
Claims (11)
- 通気を必要とする金属筐体であって、
通気部材によって塞がれるべき通気孔と、
前記通気孔の周囲の部分である孔周囲部と、
を備え、
前記孔周囲部には、アルマイト処理、ベルスクード処理、アルオンクロムめっき処理、又は撥油処理が施されている、金属筐体。 - 前記孔周囲部は、前記通気部材の構成部品と接することよってシール面を形成するべきシール形成面を含み、
前記シール形成面に前記アルマイト処理、前記ベルスクード処理、前記アルオンクロムめっき処理、又は前記撥油処理が施されている、請求項1に記載の金属筐体。 - 前記孔周囲部は、(a)前記通気部材の構成部品と接することよってシール面を形成するべきシール形成面と、(b)前記通気孔の内周面を含む内部表面と、を含み、
前記内部表面に前記アルマイト処理、前記ベルスクード処理、前記アルオンクロムめっき処理、又は前記撥油処理が施されている、請求項1に記載の金属筐体。 - 前記孔周囲部は、(a)前記通気部材の構成部品と接することよってシール面を形成するべきシール形成面と、(b)前記通気孔の内周面を含む内部表面と、を含み、
前記シール形成面及び前記内部表面に前記アルマイト処理、前記ベルスクード処理、前記アルオンクロムめっき処理、又は前記撥油処理が施されている、請求項1に記載の金属筐体。 - 前記撥油処理は、高分子材料を含む撥油被膜を形成するための処理である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の金属筐体。
- 前記筐体がアルミニウム又はアルミニウム合金で作られている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の金属筐体。
- 通気を必要とする金属筐体の構成部品であって、
通気部材によって塞がれるべき通気孔と、
前記通気孔の周囲の部分である孔周囲部と、
を備え、
前記孔周囲部には、アルマイト処理、ベルスクード処理、アルオンクロムめっき処理、又は撥油処理が施されている、金属筐体部品。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の金属筐体又は請求項7に記載の金属筐体部品と、
前記通気孔を塞ぐように前記金属筐体又は金属筐体部品に取り付けられた通気部材と、
を備えた、通気構造。 - 前記通気部材は、通気膜と、前記通気膜の表面上に設けられた接着層とを有し、
前記接着層を介して、前記通気膜が前記孔周囲部に貼り付けられている、請求項8に記載の通気構造。 - 前記通気部材は、エラストマーで作られた筒状体と、前記筒状体の一方の開口部に取り付けられた通気膜とを有し、
前記金属筐体又は前記金属筐体部品の前記孔周囲部は、ノズル状の部分であり、
前記筒状体に前記孔周囲部が挿入されることによって、前記通気部材が前記金属筐体又は前記金属筐体部品に取り付けられている、請求項8に記載の通気構造。 - 前記通気部材は、通気経路としての貫通孔及び脚部を有する支持体と、前記貫通孔を塞ぐように前記支持体上に配置された通気膜と、前記支持体の前記脚部に取り付けられたシールリングと、を含み、
前記支持体の前記脚部が前記金属筐体又は前記金属筐体部品の前記通気孔に挿入され、かつ、前記支持体と前記金属筐体との間の隙間又は前記支持体と前記金属筐体部品との間の隙間が前記シールリングによって封じられることによって、前記通気部材が前記金属筐体又は前記金属筐体部品に取り付けられている、請求項8に記載の通気構造。
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A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20200909 |
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C21 | Notice of transfer of a case for reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C21 Effective date: 20200915 |
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A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20201127 |
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C211 | Notice of termination of reconsideration by examiners before appeal proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C211 Effective date: 20201201 |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
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C302 | Record of communication |
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C22 | Notice of designation (change) of administrative judge |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C22 Effective date: 20210406 |
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C23 | Notice of termination of proceedings |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C23 Effective date: 20210427 |
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C03 | Trial/appeal decision taken |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C03 Effective date: 20210601 |
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C30A | Notification sent |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: C3012 Effective date: 20210601 |
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A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210625 |
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R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
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