JP4731353B2 - 気密性感知機能付き電気機器用筐体 - Google Patents

Description

本発明は電気機器用筐体に関し、筐体本体の開口縁とそれに被せる蓋の開口縁の気密性が確保されているか否かを感知することのできる気密性感知機能付き筐体に関するものである。

ＣＡＴＶシステム用の増幅器、分岐器、光送・受信機、混合器といった各種通信機器、或は他の電気機器には屋外用、屋内用のものがある。それら機器の筐体には筐体本体と蓋を備え、蓋を閉じるとその開口縁と筐体本体の開口縁が気密に閉じるようにしたものがある。この種の筐体は筐体内への風雨や塵芥の侵入を防ぐため、筐体の気密性を確保する必要があり、そのために気密性の有無を感知する必要があり、従来は図６、図７に示すような気密性感知方式が採用されていた。

図６に示す気密性感知方式は、蓋５２と筐体本体５３のうち一方に押しボタン式スイッチ５４が、他方にスイッチ押し棒５５が取り付けられ、蓋５２の開閉により押しボタン式スイッチ５４がスイッチ押し棒５５で押されたり、その押しが開放されたりしてオン・オフされるようにし、そのオン・オフにより筐体５１の気密性確保を感知する機械的な感知方式（メカ感知方式）である。

図７に示す気密性感知方式は、蓋５２と筐体本体５３のうち一方に赤外線ＬＥＤ５６を設け、赤外線ＬＥＤ５６より照射されて筐体内壁で反射して戻ってきた光を赤外線センサ５７で受光し、赤外線の受光レベルを常時監視して筐体５１の気密性確保を感知する赤外線反射式感知方式である。また、蓋５２又は筐体本体５３の一方に赤外線ＬＥＤ５６を、他方に赤外線センサ５７を設けて、赤外線ＬＥＤ５６より発生する赤外線を赤外線センサ５７で受光する赤外線透光式感知方式もある。

図６に示すメカ感知方式は次のような課題があった。
（１）蓋、本体、部品の加工精度及び組込み精度が低いと、押しボタン式スイッチ５４のオン・オフ切り替えがスムーズに行なわれず、筐体５１の気密性の正確な検知が行えなくなる。そのため、各部品の加工及び組込みに精度が求められ、熟練も必要となる。
（２）押しボタン式スイッチ５４にはストローク（遊び）があるため、蓋の締め付けが不十分で気密性が損なわれ、スイッチの押し付け量がそのストロークよりも少ないとスイッチ５４が作動しないことがある。この場合、気密性が損なわれているにも拘らずそれを検知することができない。

図７に示す赤外線感知方式は次のような課題があった。
（１）筐体５１内の赤外線の通過エリアに赤外線の通過を妨げる配線ケーブル等があると、赤外線が赤外線センサ５７に当たらないとか、赤外線センサ５７での受光レベルが不足して、センサ機能が阻害されるため、筐体５１の気密性検知ができない。
（２）受光レベルの検出範囲が広いため、筐体５１の気密性を確保できない微妙な締付け不良が発生しても赤外線センサ５７が反応せず、筐体５１の気密性不良を検知できない。

本発明は筐体の気密性が確保されているか否かを検知でき、微小な締め付け不良でも確実に検知できる感知構造を装備した気密性感知機能付き筐体を提供するものである。

本件出願の気密性感知機能付き電気機器用筐体は請求項１記載のように、本体とそれに被せる蓋を備え、前記本体の開口縁のパッキン収容溝と、前記蓋の開口縁のパッキン収容溝との双方又はいずれか一方にパッキンが収容された電気機器用筐体において、前記パッキンはその上部が前記パッキン収容溝から突出してパッキン収容溝内に収容され、前記パッキンの上部に感圧センサが設けられ、蓋と本体が前記パッキンを挟んで密閉すると加圧されて電圧を出力するものである。

本件出願の気密性感知機能付き電気機器用筐体は請求項２記載のように、請求項１記載の気密性感知機能付き電気機器用筐体において、パッキンの上部に収容凹部を設け、感圧センサをその収容凹部内に収容することもできる。

本件出願の気密性感知機能付き電気機器用筐体は請求項３記載のように、本体とそれに被せる蓋を備え、前記本体の開口縁のパッキン収容溝と、前記蓋の開口縁のパッキン収容溝との双方又はいずれか一方にパッキンが収容された電気機器用筐体において、前記パッキンは前記パッキン収容溝に収容され、前記本体又は蓋に設けられたセンサ収容溝に、前記感圧センサが収容され、前記筐体のうち感圧センサに対向する開口縁に、蓋と本体が前記パッキンを挟んで密閉されると前記感圧センサを加圧できる突起が設けられ、前記感圧センサは前記突起により加圧されると電圧を出力することもできる。

本件出願の気密性感知機能付き電気機器用筐体は、請求項４記載のように、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気密性感知機能付き電気機器用筐体において、感圧センサに検出回路を接続し、その検出回路から外部に有線又は無線で送信可能な信号が出力されるようにすることもできる。

本件出願の請求項１記載の気密性感知機能付き筐体は次のような効果がある。
（１）蓋と本体の閉塞する開口縁に感圧センサを備えるので、蓋を閉じて感圧センサが加圧されると気密性が確実に感知され、感知精度が高まり、蓋の微妙な締め付け不良（不十分な閉じ）でも正確に感知することができる。
（２）筐体内に押圧スイッチや押し棒、或は赤外線発光素子や受光素子等を設ける必要がないため、筐体内が複雑にならず、配線、メンテナンス等が容易になる。

本件出願の請求項２記載の気密性感知機能付き筐体は上記効果に加えて次のような効果もある。
（１）パッキンの全体又は一部が感圧センサであるため感度がよく、全部が感圧センサの場合は特に感度が良く、微妙な締め付け不良も確実に感知でき、気密性確保が確実になる。
（２）感圧センサをパッキン内に埋め込んだり積層したりした場合は、パッキンが大型化、複雑化せず、筐体内が煩雑化することもない。

本件出願の請求項３記載の気密性感知機能付き筐体は、パッキンがパッキン収容溝に収容され、前記感圧センサは本体又は蓋に設けられたセンサ収容溝に収容され、筐体のうち感圧センサに対向する開口縁に、蓋と本体が前記パッキンを挟んで密閉されると前記感圧センサを加圧できる突起が設けられ、前記感圧センサは前記突起により加圧されると電圧を出力するようにしたので、既存の筐体に感圧センサ及び感圧センサを前記のように設ければ、感圧センサからの出力を検知するだけで筐体の気密性を検知可能となる。

本件出願の請求項４記載の気密性感知機能付き筐体は上記効果に加えて次のような効果もある。
（１）感圧センサに検出回路を接続し、検出回路に表示灯を接続し、表示灯を本体又は蓋に設けた場合は、感圧センサによる感知が検出回路を通して表示灯に表示されるので、表示灯の点灯状況を視認して筐体の気密状態を確認することができる。
（２）感圧センサに検出回路を接続し、検出回路に表示灯を接続し、表示灯を監視場所に設けた場合は、感圧センサによる感知を遠隔の監視所で確認したり、監視したりすることができ、監視し易くなる。

本件出願の気密性感知機能付き筐体は請求項５記載のように、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の気密性感知機能付き筐体において、それらの感圧センサに接続された検出回路から、外部に有線又は無線で送信可能な信号が出力されるようにしたので、上記効果に加えて次のような効果もある。
（１）感圧センサに接続された検出回路から、外部に有線又は無線で送信可能な信号が出力されるので、センターや他の遠隔地のモニタテレビ等で気密状態をリアルタイムで確認することができ、異常発生の筐体を確実に且つ一々筐体設置箇所に出向くことなく確認することができる。このため、気密性の管理、メンテナンスが容易になる。

（実施形態１）
本発明の気密性感知機能付き筐体の実施形態の一例を図１〜図４に基づいて説明する。この実施形態では図１に示すように、筐体１の下面開口の蓋２と上面開口の本体３を備え、本体３の開口縁５の全周に形成された溝６内に気密用のパッキン７を収容してあり、パッキン７が感圧センサ（圧電センサ）８を備え、感圧センサ８に検出回路９が接続されている。また、蓋２の開口縁４の全周にも溝１０が形成してあり、内部にシールド線（図示しない）を収容できるようにしてある。

筐体１は増幅器、分岐器、光送信機、光受信機、混合器、コンバータ、信号発振機、切換器といった各種屋外用又は屋内用の通信機器に用いられるものであり、蓋２と本体３は別体に成形され、蓋２が本体３に蝶番とか他の連結手段で開閉可能に連結されている。

パッキン７は既存のこの種のパッキンと同様にゴム、樹脂等でリング状に形成されており、そのリング方向数箇所に所定間隔で図３、図４のように感圧センサ８が複数個埋め込まれており、蓋２を本体３に被せると図２（ａ）（ｂ）に示すようにパッキン７が蓋２の開口縁４と本体３の開口縁５との間に挟まれて蓋２と本体３の気密性が確保されると共に、感圧センサ８が押されて（加圧されて）電圧（電流）が発生する。その出力電圧（電流）はそれに接続されている検出回路９で検出され、検出回路に接続されている図示されていない表示灯が点灯、消滅、点滅などするようにしてあり、その点等状態或は消灯を確認して気密性保持を確認することができる。表示灯にはＬＥＤや電球等を使用することができる。

図３の感圧センサ８はパッキン７の上方内部に埋設されており、図４の感圧センサ８は上部がパッキン７の上面に露出している。図４の場合は蓋２を閉じたときの圧力が感圧センサ８に直接かかるため、感知感度が図３の内蔵型の場合よりも向上する。本発明ではパッキン７全体を感圧センサ８とすることもできる。

（実施形態２）
本発明の気密性感知機能付き筐体の他の実施形態例について、図５（ａ）（ｂ）に基づいて説明する。本実施形態の筐体１は図５（ａ）（ｂ）に示すように、本体３の開口縁５の全周に形成された溝６内に気密用のパッキン７を収容してあり、蓋２の開口縁４の全周に形成した溝１０内にはシールド線（図示しない）を収容できるようにしてある。また、本体３の開口縁５には、前記パッキン収容用の溝６とは別に、感圧センサ収容用の溝１１が形成され、内部に感圧センサ８が収容されており、蓋２には、蓋２を本体３に被せた際に感圧センサ８を押す（加圧する）突起１２が形成されている。従って、蓋２を本体３に被せると、図５（ｂ）に示すように、パッキン７が蓋２の開口縁４と本体３の開口縁５との間に挟まれて蓋２と本体３の気密性が確保されると共に、感圧センサ８が突起１２によって押されて（加圧されて）電圧（電流）が発生する。本実施形態では、パッキン７によって蓋２と本体３の気密性は確保されるが、本体３の開口縁５と蓋２の開口縁４とがパッキン７の厚みのために完全に密着しないような場合であっても、突起１２が感圧センサ８を押す（加圧する）ことができるようにしてある。

（実施形態３）
パッキン７と感圧センサ８の取付け位置や取付け構造は図１〜図５に示すものに限られず任意とすることができる。例えば、パッキン７と感圧センサ８を蓋２の開口縁４に取り付けるとか、蓋２の開口縁４と本体３の開口縁５の双方に取り付けることもできる。パッキン７と感圧センサ８を別々にして蓋２の開口縁４と本体３の開口縁５の双方又は一方に取付けることもできる。

感圧センサの取付け数、大きさ、形状等は図１〜図４に示す数には限られず任意とすることができる。また、パッキン全体に感圧センサを設けることも、パッキン自体を感圧センサとすることもできる。パッキンは、ゴム製には限らず、可撓性があって蓋と本体との気密性を確保できるものであれば任意の素材製とすることができる。

本発明の気密性感知機能付き筐体は、通信機器の筐体に限られず、その他の電気機器、電子機器用の筐体等、気密性を確保する必要のある筐体に応用することができる。

本発明の気密性感知機能付き筐体の実施形態の一例を示す断面説明図。 （ａ）、（ｂ）は、図１に示す気密性感知機能付き筐体の蓋と本体の一部を示す拡大断面説明図。（ａ）は、蓋と本体とが離れている状態、（ｂ）は、蓋を本体に固定した状態を夫々示す。 図１に示す気密性感知機能付き筐体のパッキンと感圧センサの拡大断面説明図。 本発明の気密性感知機能付き筐体の実施形態の他の一例のパッキンと感圧センサの拡大断面説明図。 （ａ）、（ｂ）は、本発明の気密性感知機能付き筐体の実施形態の他の一例を示す拡大断面説明図。（ａ）は、蓋と本体とが離れている状態、（ｂ）は、蓋を本体に固定した状態を夫々示す。 従来の筐体用気密性判定構造の実施形態の一例を示す断面説明図。 従来の筐体用気密性判定構造の実施形態の他の一例を示す断面説明図。

１ 筐体
２ 蓋
３ 本体
４ （蓋の）開口縁
５ （本体の）開口縁
６ （パッキン収容用の）溝
７ パッキン
８ 感圧センサ
９ 検出回路
１０ （シールド線収容用の）溝

Claims (4)

1. 本体とそれに被せる蓋を備え、前記本体の開口縁のパッキン収容溝と、前記蓋の開口縁のパッキン収容溝との双方又はいずれか一方にパッキンが収容された電気機器用筐体において、
   前記パッキンはその上部が前記パッキン収容溝から突出してパッキン収容溝内に収容され、
   前記パッキンの上部に感圧センサが設けられ、蓋と本体が前記パッキンを挟んで密閉すると加圧されて電圧を出力する、
   ことを特徴とする気密性感知機能付き電気機器用筐体。
2. 請求項１記載の気密性感知機能付き電気機器用筐体において、
   パッキンの上部に収容凹部が設けられ、
   感圧センサが前記収容凹部内に収容された、
   ことを特徴とする気密性感知機能付き電気機器用筐体。
3. 本体とそれに被せる蓋を備え、前記本体の開口縁のパッキン収容溝と、前記蓋の開口縁のパッキン収容溝との双方又はいずれか一方にパッキンが収容された電気機器用筐体において、
   前記パッキンは前記パッキン収容溝に収容され、
   前記本体又は蓋に設けられたセンサ収容溝に、感圧センサが収容され、
   前記筐体のうち前記感圧センサに対向する開口縁に、蓋と本体が前記パッキンを挟んで密閉されると前記感圧センサを加圧できる突起が設けられ、
   前記感圧センサは前記突起により加圧されると電圧を出力する、
   ことを特徴とする気密性感知機能付き電気機器用筐体。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の気密性感知機能付き電気機器用筐体において、感圧センサに検出回路が接続され、検出回路から外部に有線又は無線で送信可能な信号が出力されることを特徴とする気密性感知機能付き電気機器用筐体。

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