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【発明の名称】 筐体気密構造
【発明者】 【氏名】沓澤 修一
【住所又は居所】神奈川県横浜市都筑区加賀原２丁目１番１号 京セラ株式会社横浜事業所内
【要約】 【課題】簡単な構造で爆発による部品の飛散を最小限に抑え、設計工数を低減して軽量で小スペース化された低コストの筐体気密構造を提供する。

【解決手段】複数の筐体からなる密閉した内部に電子機器を収納する筐体気密構造であって、複数の筐体をお互いに整合し、この整合する筐体の第１筐体１０と第２筐体２０とを頭部３０ａを有したボルト３０が第１筐体１０を介して第２筐体２０に締結してお互いを密着させ、筐体の内部圧力が上昇したときには該ボルト３０が締結する第２筐体２０の締結部２２ａが破損して密着状態を解除するように、第２筐体２０の締結部２２ａはボルト３０の材質に比べて強度が弱い材質で形成するとともに、ボルト３０の端部側にはナット４０を締結して第２筐体２０の外れを防止する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の筐体からなる密閉した内部に電子機器を収納する筐体気密構造において、
前記複数の筐体をお互いに整合し、この整合する筐体の第１筐体と第２筐体とを頭部を有したボルトが前記第１筐体を介して前記第２筐体に締結してお互いを密着させ、前記筐体の内部圧力が上昇したときには該ボルトが締結する前記第２筐体の締結部が破損して密着状態を解除するように、前記第２筐体の締結部は前記ボルトの材質に比べて強度が弱い材質で形成するとともに、前記ボルトの端部側にはナットを締結して前記第２筐体の外れを防止することを特徴とする筐体気密構造。
【請求項２】
請求項１に記載の筐体気密構造において、
前記ボルトには、前記第２筐体の締結部と前記ナットとの間に緩衝材を貫通させて取り付けることを特徴とする筐体気密構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の筐体気密構造において、
前記ボルトはステンレス材からなり、前記第２筐体の締結部はアルミニウム材からなることを特徴とする筐体気密構造。
【請求項４】
請求項２に記載の筐体気密構造において、
前記緩衝材は、ゴムであることを特徴とする筐体気密構造。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、筐体気密構造に係り、より詳細には、複数の筐体からなる密閉した内部に電子機器を収納する筐体気密構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、筐体気密構造は、例えば、基地局などの屋外に設置するパワーアンプのような内部に電子機器を収納した筐体に用いており、この筐体は雨や雪などによる水分が内部の電気機器まで入り込まない気密性、及び仮に水分が浸入しても浸入した水分の電気分解により水素ガス（以下、ガスと称す）が発生して爆発する危険性を回避できることが重要とされていた。
ここで、従来の筐体気密構造の一実施形態として、電子機器を収納する密閉された筐体の周壁にガス抜き用の穴を複数形成し、仮に水分が浸入してガスが発生してもガス抜き用の穴からガスを排出することで爆発の危険性を回避する構造がよく知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平８−３０７０７０号公報
【０００３】
しかし、このような従来の筐体機密構造の一実施形態では、ガス抜き穴を設けるとともに通気穴、連通穴などの複数の穴も同時に穿設しており、この穴による水分の浸入は防止できるが、湿気の侵入を抑えることができず、内部に収納した電子機器の劣化という新たな不具合が生じてしまう。
【０００４】
そこで、従来の筐体気密構造では、水分及び湿気の侵入を確実に抑える密閉した気密構造を備え、且つ、爆発などの内部圧力が急激に上昇する場合でも耐えうる強度が高い密閉型の構造もよく用いられていた。図７は、このような従来の密閉型による筐体気密構造の一実施形態を示す構成図である。また、図８は、図７に示したＥ−Ｅ線の断面を示す断面図である。
【０００５】
前者の密閉型による例を、図７及び８を参照して説明する。図７に示すように、従来の密閉型による筐体気密構造の一実施形態は、一対の筐体をお互いに整合して密閉した内部に電子機器（図示せず）を収納しており、この整合した一対の筐体である第１筐体７０と第２筐体８０とを備えて頭部９０ａを有したボルト９０とナット１００との締結によりお互いに密着させて水分の侵入を防止している。ここで、第１筐体７０及び第２筐体８０は、一面が開口する凹状の箱体で一対に設けており、お互いに整合して内部に電子機器を収納する空間（図示せず）を設けている。また、第１筐体７０及び第２筐体８０は、図８に示すように、お互いに整合する周縁から外側に延在する鍔部７２、８２を有し、この整合した鍔部７２、８２に各々貫通する貫通孔７２ａ、８２ａを穿設してボルト９０を挿入して端部側からナット１００を締結することで、お互いに密着固定して水分の侵入を防止している。また、第１筐体７０及び第２筐体８０は、仮に内部に水分が浸入して水素と酸素との結合によってガスが発生して爆発しても破裂して周囲に飛散しないように図８に示した肉厚Ｆを十分に厚く確保している。
【０００６】
このように従来の筐体気密構造では、第１筐体７０及び第２筐体８０からなる一対の筐体をボルト９０及びナット１００の締結により、お互いを密着固定させて水分の侵入を確実に防止するとともに、仮に内部に水分が浸入して爆発した場合でも十分に耐えうるように第１筐体７０及び第２筐体８０の肉厚Ｆを厚く設けたり、リブ（図示せず）を多用するなどして強度を上げて爆発時の筐体の飛散を防止していた。また、ボルト９０及びナット１００についても、通常よりかなり大きなものを使用して、特にボルト９０の破断による筐体の飛散が発生しないようにしていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の筐体気密構造では、第１筐体７０及び第２筐体１００の肉厚Ｆを増やして爆発に対する強度を上げることで筐体が破裂して飛散することを防止しているため、この爆発に対して特別に筐体全体を考慮した高強度の筐体を設計する必要があり設計工数がかかるとともに、この高強度筐体により肉厚Ｆが厚くなり筐体全体の重量が増えて軽量化が困難になるという不具合があった。
また、従来の筐体気密構造では、爆発により第１筐体７０と第２筐体８０との密着固定した整合が外れて分離することを防ぐため、通常より大きいボルト９０及びナット１００を多数使用する必要があり、その分重量が重くなりコストも高くなるとともに配置スペースが取られて小スペース化が困難になるという不具合があった。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決し、簡単な構造で爆発による部品の飛散を最小限に抑え、設計工数を低減して軽量で小スペース化された低コストの筐体気密構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上述の課題を解決するために、複数の筐体からなる密閉した内部に電子機器を収納する筐体気密構造であって、複数の筐体をお互いに整合し、この整合する筐体の第１筐体と第２筐体とを頭部を有したボルトが第１筐体を介して第２筐体に締結してお互いを密着させ、筐体の内部圧力が上昇したときには該ボルトが締結する第２筐体の締結部が破損して密着状態を解除するように、第２筐体の締結部はボルトの材質に比べて強度が弱い材質で形成するとともに、ボルトの端部側にはナットを締結して第２筐体の外れを防止する。
ここで、ボルトには、第２筐体の締結部とナットとの間に緩衝材を貫通させて取り付けることが好ましい。また、ボルトはステンレス材からなり、第２筐体の締結部はアルミニウム材からなることが好ましい。また、緩衝材は、ゴムであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
以上詳細に説明したように本発明による筐体気密構造によれば、締結部が爆発時に破損して第１筐体と第２筐体との密着状態を解除することでガス抜きされて筐体の飛散を防止するため、筐体全体の強度を考慮することなく締結部のみの設計で容易に筐体の飛散を防止でき設計工数を低減できるとともに、筐体の肉厚を増やす必要もなく筐体全体の重量を軽量化することができる。
また、本発明による筐体気密構造によれば、前述したように第１筐体と第２筐体とを密着固定するボルトと締結する締結部が破損して筐体の飛散を防止するため、この第１筐体と第２筐体とを密着固定するボルトの本数を削減できサイズも縮小可能になり、その分重量の軽量化、及び配置スペースの小スペース化が実現し、且つ全体のコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、添付図面を参照して本発明による筐体気密構造の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明による筐体気密構造の第１の実施形態を示した構成図である。また、図２は、図１に示したＡ−Ａの断面を示す断面図である。また、図３は、図２に示した断面における爆発時の動作を示す動作説明図であり、図３（ａ）は爆発前の状態を、図３（ｂ）は爆発後の状態を各々示している。また、図４は、本発明による筐体気密構造の第２の実施形態を示した構成図である。また、図５は、図４に示したＣ−Ｃの断面を示す断面図である。また、図６は、図５に示した断面における爆発時の動作を示す動作説明図であり、図６（ａ）は爆発前の状態を、図６（ｂ）は爆発時の状態を、図６（ｃ）は爆発後の状態を各々示している。
【実施例１】
【００１２】
図１に示すように、本発明による筐体気密構造の第１実施形態は、図７に示した従来技術と同様に、一対の筐体をお互いに整合して密閉した内部に電子機器（図示せず）を収納する密閉型の構造を有しており、この整合した一対の筐体である第１筐体１０と第２筐体２０とを備えている。この第１筐体１０及び第２筐体２０は、一面が開口する凹状の箱体で一対に設けており、お互いに整合して内部に電子機器（図示せず）を収納する閉鎖した空間を設けている。また、第１筐体１０及び第２筐体２０は、図２に示すように、お互いに整合する開口面の周縁から外側に延在する鍔部１２、２２を各々形成している。
【００１３】
ここで、鍔部１２、２２には、図２に示したように、整合した一方の第１筐体１０側（鍔部１２）にボルト３０を挿通可能な貫通した貫通孔１２ａを穿設するとともに、他方の第２筐体２０側（鍔部２２）には図７に示した従来技術とは異なり、第１筐体１０側の貫通孔１２ａから挿入したボルト３０に螺合して締結する締結部２２ａを形成している。即ち、第１の実施形態では、お互いに整合した第１筐体１０と第２筐体２０とを密着固定させるため、頭部３０ａを有したボルト３０を第１筐体１０の貫通孔１２ａを介して第２筐体２０の締結部２２ａに締結することで、このボルト３０の頭部３０ａに向かって第２筐体２０が螺合して行き第１筐体１０を押圧して密着固定する密閉型に形成されている。
【００１４】
また、第２筐体２０は、密閉された筐体内にガスが発生して爆発などにより急激に内部圧力が上昇した場合、この内圧によりボルト３０が締結する締結部２２ａを破損させて筐体の密着状態を解除してガス抜きができるように、締結部２２ａをボルト３０の材質に比べて強度が弱い材質により形成している。この際、好ましくはボルト３０をステンレス材により形成し、他方の第２筐体２０の締結部２２ａをアルミニウム材により形成することが最も望ましい。従って、本実施の形態では、従来技術のように第１筐体１０と第２筐体２０との肉厚を厚く設けて筐体強度を高く設計する必要がなくなり、図２に示した肉厚Ｂのように薄く形成して軽量化することができる。尚、ボルト３０と締結部２２ａとの材料は、上記材料に限らず、ボルト３０の材料に比べ、締結部２２ａの材料の強度が弱く、かつ、爆発時に締結部２２ａが破壊されるものであればよい。例えば、ボルト３０を金属とし、締結部２２ａを樹脂材としてもよい。
【００１５】
そして、第２筐体２０は、筐体内の内圧が上昇してボルト３０に締結する締結部２２ａが破損した場合、ボルト３０の端部側から外れないように、このボルト３０の端部側にナット４０を締結して外れを防止している。このナット４０は、図１及び図２に示したように、一端側からボルト３０を締結して他端側が貫通しないように封止されており、ボルト３０の端部側で螺合が停止して第２筐体２０の鍔部２２に当接することなく間隔をあけた状態に固定される。即ち、ナット４０は、図２に示した第２筐体２０の締結部２２ａを破損してガス抜きする際、第１筐体１０から第２筐体２０が離れて密着状態を解除できるように、第２筐体２０の鍔部２２から離れた位置に固定している。
【００１６】
このように形成された本発明による筐体気密構造の第１実施形態を用いた場合、まず、第１筐体１０及び第２筐体２０により密閉した内部に水分が入り込み水素と酸素との結合によってガスが発生して爆発などの急激な内圧の上昇が発生すると、図３（ａ）に示すように、この急激に上昇した内圧によって第１筐体１０と第２筐体２０とにお互い上下方向に引き離す力が加わる。ここで、この引き離す力により筐体が破裂して飛散するときの圧力は一定でなく非常に大きいため、図８に示した従来技術のように筐体が破裂しない強度（肉厚）を予め想定することは困難であり、これに比べて本実施の形態のように筐体が飛散する前に締結部２２ａを破損させる事は容易で簡単な構造であり、その他にも締結部２２ａを圧入構造にするなどして抜け易く設定すれば材質の選択も比較的自由に行なうことができる。
【００１７】
従って、第１の実施形態は、第１筐体１０及び第２筐体２０が内圧によって破裂して飛散する前に、第２筐体２０の鍔部２２に形成した締結部２２ａが破損するように材質や筐体の強度に応じて形成しているため、図３（ｂ）に示すように一定の力が加わったときに破損してガス抜きが実行できる。また、第１の実施形態では、図３（ｂ）に示したように、締結部２２ａが破損して密着した筐体がお互いに離れる際、ボルト３０の端部にナット４０を締結しているため、第２筐体２０がボルト３０の端部から外れて飛散することを防止できる。
その後、このような爆発により締結部２２ａを破損してガス抜きがされた場合、管理者が送受信情報などにより筐体内の電子機器（図示せず）が破壊されて異常な状態にあることを感知することで新たな筐体および電子機器に交換する。
【００１８】
このように本発明による筐体気密構造の第１実施形態によると、締結部２２ａが爆発時に破損して第１筐体１０と第２筐体２０との密着状態を解除することでガス抜きされて筐体の飛散を防止するため、筐体全体の強度を考慮することなく締結部２２ａのみの設計で容易に筐体の飛散を防止でき設計工数を低減できるとともに、筐体の肉厚Ｂ（図２参照）を増やす必要もなく筐体全体の重量を軽量化することができる。
また、本発明による筐体気密構造の第１実施形態によると、前述したように第１筐体１０と第２筐体２０とを密着固定するボルト３０に締結する締結部２２aが破損して筐体の飛散を防止するため、この第１筐体１０と第２筐体２０とを密着固定するボルト３０の本数を削減できサイズも縮小可能になり、その分、重量の軽量化及び配置スペースの小スペース化が実現し、且つ全体のコストを低減することができる。
【実施例２】
【００１９】
次に、図４乃至６を参照して、本発明による筐体気密構造の第２の実施形態を詳細に説明する。ここで、第２の実施形態では、図４に示した緩衝材５０以外の全ての構成要素が図１に示した第１の実施形態と同じ構成要素であり、同一の構成要素には同じ符号を記載するとともに、重複する説明は省略する。
【００２０】
図４に示すように、本発明による筐体気密構造の第２実施形態は、第１実施形態と同様に、一対の筐体である第１筐体１０と第２筐体２０とを備え、この第１筐体１０及び第２筐体２０は一面が開口する凹状の箱体に各々形成され、お互いに開口部を整合して内部に電子機器を収納する空間（図示せず）を設けている。また、第１筐体１０及び第２筐体２０は、図５に示すように、お互いに整合する周縁から外側に延在する鍔部１２、２２を各々形成している。ここで、鍔部１２、２２には、図５に示したように、整合した一方の第１筐体１０側にボルト３０を挿通可能な貫通した貫通孔１２ａを穿設するとともに、他方の第２筐体２０側にボルト３０と螺合して締結する締結部２２ａを形成している。
【００２１】
ここで、第２実施形態は、図１に示した第１実施形態とは異なり、ボルト３０の端部に締結するナット４０と第２筐体２０の締結部２２ａとの間に、弾性を有してボルト３０に貫通させて取り付ける緩衝材５０を設けている。この際、ナット４０は、図２に示したボルト３０端部で螺合を停止させる構造、または図５に示したようにボルト３０が貫通するように螺合して緩衝材５０に当接して押圧する構造いずれかに形成している。ここで図５に示した緩衝材５０に当接して指圧するナット４０の場合、ナット４０と緩衝材５０との間にワッシャー６０を介在し、ナット４０の締結時に摩擦で緩衝材５０が削れないようにしている。また、緩衝材５０は、ゴム、ばね、油圧、摩擦を利用したものなどの緩衝効果がある弾性体を用い、その構造はコストや減衰量、寸法などの条件に合わせて選定する。即ち、第２の実施形態では、筐体を整合して密着固定するボルト３０に緩衝材５０を取り付けることで、内部圧力により締結部２２ａが破損して第１筐体１０と第２筐体２０とを引き離す際の反発力を効果的に吸収し、ナット または筐体そのものの強度を上げることなく、筐体の破裂などによる飛散を防ぐことができる。尚、第２の実施形態では、図２に示した第１の実施形態の肉厚Ｂと同様に、図５に示した肉厚Ｄも薄く形成でき軽量化することができる。
【００２２】
このように形成された本発明による筐体気密構造の第２実施形態を用いた場合、筐体内部で爆発などによる圧力上昇が発生すると、図６（ａ）に示すように、急激に上昇した内圧によって第１筐体１０と第２筐体２０とにお互い上下方向に引き離す力が加わる。そして、第２実施形態では、図６（ｂ）に示すように、この引き離す内圧によって第１筐体１０及び第２筐体２０が破裂して飛散する前に、第２筐体２０の締結部２２ａを破損させてガス抜きを実行する。この締結部２２ａは、図１に示した第１の実施形態と同様に、筐体そのものが破裂、飛散する前に破損するようにボルト３０の材質や筐体の強度によって適した材質に形成され、例えば、ボルト３０をステンレス材により形成した場合にそれより強度の弱いアルミニウム材などの材質により形成している。
【００２３】
また、第２の実施形態は、図６（ｂ）に示したように、締結部２２ａが破損して第１筐体１０及び第２筐体２０が内圧により引き離されて内圧を外に開放するガス抜構造を備えているが、この引き離す具合やどの程度の圧力で筐体を開かせるか等の設定は全て緩衝材５０の設計で自由に決めることが可能になる。このため筐体全体の形状や強度によって、緩衝材５０の減衰量を調整すれば良いため、図８に示した従来技術のように第２筐体に特殊な構造や強度を持たせる必要がなく、筐体コストや重量の低減が可能になる。
【００２４】
また、第１の実施形態では、図６（ｂ）に示したように、締結部２２ａが破損して密着した筐体がお互いに離れる際、この離れる反動を緩衝材５０が確実に吸収しており、第２筐体２０がボルト３０から外れることがなく、且つ、ナット４０にも負荷を与えないため、筐体が破裂して飛散することを緩衝材５０の介在により確実に防止している。そして、緩衝材５０は、筐体がお互いに離れる反動を吸収して飛散することを防止した後、図６（ｃ）に示したように、再び第１筐体１０と第２筐体２０とを元の整合した状態に戻して内部の高圧力の開放を終了する。その後、管理者が送受信情報などにより筐体内の電子機器（図示せず）が破壊されて異常な状態にあることを感知することで新たな筐体および電子機器に交換する。
【００２５】
このように本発明による筐体気密構造の第２実施形態によると、筐体内部で発生した爆発などによる圧力によって筐体が破裂して飛散する前に締結部２２ａと緩衝材５０とにより衝撃を吸収するため、第１の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、緩衝材５０を用いることで、効果的に衝撃を吸収でき、この衝撃を吸収する強度設計も容易になり、且つ設計期間の短縮に大きな効果がある。
【００２６】
以上、本発明による筐体気密構造の実施の形態を詳細に説明したが、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、ボルトをステンレス材（又は金属）及び締結部をアルミニウム材（又は樹脂材）により形成した実施例を詳細に説明したが、これに限定されるものではなく、ガスが発生して爆発などにより急激に内圧が上昇する筐体内の内圧変化に応じてボルトと締結部とをその他の材料或いは組み合わせに適宜変えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による筐体気密構造の第１の実施形態を示した構成図（実施例１）。
【図２】図１に示したＡ−Ａの断面を示す断面図。
【図３】図２に示した断面における爆発時の動作を示す動作説明図。
【図４】本発明による筐体気密構造の第２の実施形態を示した構成図（実施例２）。
【図５】図４に示したＣ−Ｃの断面を示す断面図。
【図６】図５に示した断面における爆発時の動作を示す動作説明図。
【図７】従来の密閉型による筐体気密構造の一実施形態を示す構成図。
【図８】図７に示したＥ−Ｅ線の断面を示す断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１０ 第１筐体
１２ 鍔部
１２ａ 貫通孔
２０ 第２筐体
２２ 鍔部
２２ａ 締結部
３０ ボルト
３０ａ 頭部
４０ ナット
【出願人】 【識別番号】０００００６６３３
【氏名又は名称】京セラ株式会社
【住所又は居所】京都府京都市伏見区竹田鳥羽殿町６番地
【出願日】 平成１６年２月２７日（２００４．２．２７）
【代理人】 【識別番号】１０００８６３６８
【弁理士】
【氏名又は名称】萩原 誠
【公開番号】 特開２００５−２４４１０３（Ｐ２００５−２４４１０３Ａ）
【公開日】 平成１７年９月８日（２００５．９．８）
【出願番号】 特願２００４−５４９８６（Ｐ２００４−５４９８６）