CN106325051B - 电子设备、可穿戴设备、压力调整阀及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子设备、可穿戴设备、压力调整阀、以及压力调整阀的制作方法。无用户进行的操作，即使壳体的内部压力高于外部压力，也防止损坏。电子设备具有：壳体(1)；和内压调整阀(3)，其在由柔软材料构成的阀体(31)具有将气体放出到外部的阀孔(31a)，且具有与所述阀孔(31a)连续并向壳体1内开口的凹陷(31b)。阀体(31)具有突起(31c)，其在该阀体(31)的外表面的一部分包含阀孔(31a)并向外部突出。内压调整阀(3)在壳体1的内部压力高于外部压力的情况下打开，将壳体(1)内的气体放出到外部。

Description

电子设备、可穿戴设备、压力调整阀及其制作方法

本申请基于并主张日本专利申请No.2015-134195(2015年7月3日申请)和No.2016-108206的优先权，通过参考而将其包括说明书、权利要求书、附图和说明书摘要在内的完整公开的内容全部引入到本说明书中。

技术领域

本发明涉及电子设备、以及可穿戴设备、压力调整阀、和该压力调整阀的制作方法。

背景技术

如JP特开平5-172956号公报、特开平6-27254号公报那样，公知一种带若按压按钮则释放内压的内压调整阀的表。

另外，如JP特开2006-101505号公报那样，还公知一种具备信息通信功能的表、所谓的智能手表。

发明内容

本发明提供一种电子设备，其特征在于，具有：壳体；和内压调整阀，其在由柔软材料构成的阀体具有将气体放出到外部的阀孔，且具有与所述阀孔连续并向壳体内开口的凹陷。

本发明提供一种可穿戴设备，其特征在于，具有：电子电路以及电池；无线通信构件；防水麦克风，其具有防水振动膜；和内压调整阀，其在由柔软材料构成的阀体具有将气体放出到外部的阀孔，且具有与所述阀孔连续并向所述壳体内开口的凹陷。

本发明提供一种压力调整阀，其特征在于，在由柔软材料构成的阀体具有使一侧的气体通过到另一侧的阀孔，在所述阀体形成与所述阀孔连续并向所述一侧开口的凹陷。

本发明提供一种压力调整阀的制作方法，其特征在于，由柔软材料对阀体进行成型，在该阀体的中心部形成向一侧开口的凹陷，沿着所述凹陷将针状构件导入到所述阀体的中心部，通过在所述阀体的中心部进行开孔加工，来形成与所述凹陷连续的阀孔。

本发明提供一种电子设备，其特征在于，具有：壳体；和内压调整阀，其在所述壳体的内部压力高于外部压力、且所述壳体的内部压力与外部压力之差为第一给定的差以上的情况下打开，将所述壳体内的气体放出到外部。

附图说明

作为说明书的一部分的附图对本发明的具体实施方式进行了例示，与上面给出的大致描述还有下面给出的具体实施方式的详细描述一起，来说明本发明的原理。

图1表示运用本发明的电子设备的1个实施方式的构成，是可穿戴终端的概略俯视图。

图2是沿着图1的箭头A-A线的放大截面图，是表示防水麦克风的结构的图。

图3是沿着图1的箭头B-B线的放大截面图，是表示内压调整阀的结构的图。

图4是表示在图3的内压调整阀中外部的压力高于壳体内部的压力的状态的图。

图5是表示在图2的防水麦克风中外部的压力高于壳体内部的压力的状态的图。

图6是表示在图3的内压调整阀中壳体内部的压力比外部压力高1个大气压以上的状态的图。

图7是表示在图2的防水麦克风中壳体内部的压力比外部压力高1个大气压以上的状态的图。

具体实施方式

(实施方式)

图1作为运用本发明的电子设备的1个实施方式的概略构成而示出可穿戴设备(智能手表)，图2放大表示沿着其箭头A-A线的截面，图3放大表示沿着箭头B—B线的截面，1是壳体，2是防水麦克风组件，3是内压调整阀(压力调整阀)组件。

如图示那样，在手表型的壳体1的外周，在表的6点钟方向安装防水麦克风组件2，在形成于表的8点钟方向的缺口部1a里面安装内压调整阀组件3。

在壳体1设置显示部11，内置电子电路102以及锂离子电池101和无线通信构件103等。

防水麦克风组件2如图2所示那样，麦克风元件21卡合在形成于壳体1的装配孔12。麦克风元件21安装在与未图示的电路基板连接的柔性基板22的前端部。在该柔性基板22前端部形成用于使从麦克风元件21发出的声音通过的小孔22a。

在麦克风元件21上的柔性基板22前端部上重叠抑制防水振动膜23的变形的板状的变形抑制构件24。另外，防水振动膜例如由刚性高、吸水性低、通音性良好地传递振动的膜形成，成为不使水通过的结构。

该变形抑制构件24卡合在壳体1的装配孔12。在该变形抑制构件24形成用于使从麦克风元件21发出的声音通过的小孔24a。

并且，在变形抑制构件24上隔着薄板状的隔板25重叠防水振动膜23。该防水振动膜23通过形成于隔板25的中央部的开口25a而相对于变形抑制构件24有充分的间隙地安装。

进一步地，在防水振动膜23上重叠防水构件26。该防水构件26是在中央部做出开口26a的环状板状的垫片，架在防水振动膜23的周围和壳体1这两方而被安装，防水振动膜23的中央部位于防水构件26的开口26a。

并且，在防水构件26上重叠金属板所构成的外装构件27。该外装构件27在中央形成狭缝状的放音孔27a，通过螺钉28安装在壳体1。由于该外装构件27而防水构件26受到压缩，从而保持了壳体1与防水麦克风组件2之间的防水性。

内压调整阀组件3如图3所示那样具有在由柔软的橡胶材料构成的大致圆柱状的阀体31的中心部贯通的极小的阀孔31a。另外，由于若橡胶材料过硬则难以从壳体内释放空气，因此选择合适地释放内压程度的硬度的橡胶材料。

另外，橡胶材料随着时间的经过而出现软化等的物性变化，或极小的阀孔31a紧贴，有时难以从极小的阀孔31a释放空气。为此，使该橡胶材料中含油，从而即使时间经过也合适地释放空气。

并且，在阀体31的中心部形成与极小的阀孔31a的内端连续并向壳体1内开口的尖端渐细形状的凹陷31b，并且形成包含极小的阀孔31a的外端并向外部突出为穹顶形状的突起31c。

该阀体31为金属制，安装在大致圆筒状的阀外壳32。

另外，阀外壳32的最大外径例如为5～6mm程度，阀体31的极小的阀孔31a的长度例如为0.4～0.5mm程度。

在此说明由阀体31以及阀外壳32构成的内压调整阀的制作方法。

首先，在未图示的模具内放置阀外壳32，之后注入柔软的橡胶材料来进行加硫成型，由此将阀体31在阀外壳32内一体成型。

由此确保了阀体31与阀外壳32之间的防水性。另外，内压调整阀相对于壳体1的装配孔13的装配性也变得良好。

接下来，在与该阀外壳32一体成型的阀体31的中心部插入未图示的极细的针(针状构件)并使其贯通，由此来开孔加工极小的阀孔31a。另外，如图3所示那样，在该阀体31形成将该阀体31的内侧的中心部作为前端的尖端渐细形状的凹陷31b。在插入极细的针时，由于沿着该凹陷31b将针插入到阀体31的中心部，因此能简单地将极小的阀孔31a开孔加工在阀体31的中心部。

如此，能在阀体31容易地后加工极小的阀孔31a。

然后，如图3所示那样，阀外壳32安装在形成于壳体1的装配孔13。即，作为防水环的0形环33卡合在形成于阀外壳32的外周的槽32a。通过该O形环33来对壳体1的装配孔13与阀外壳32之间进行防水。

另外，缺圆状的E形环所形成的防止阀外壳32从装配孔13脱落的脱落防止构件34卡合在形成于阀外壳32的端部外周的槽32b。

在表型的壳体1中具备以上的防水麦克风组件2以及内压调整阀组件3的防水型可穿戴设备中，防水麦克风组件2被未图示的外罩附图，并且包含内压调整阀组件3的缺口部1a被具有气体释放用孔部的灰尘侵入防止外罩35覆盖。

并且，在将壳体1装备在左手腕的情况下，由于防水麦克风组件2位于表的6点钟方向，内压调整阀组件3位于表的8点钟方向的缺口部1a里面，因此，防水麦克风组件2以及内压调整阀组件3都难以受到伤害而受到保护。

接下来说明内压调整阀组件3的作用。

首先，若壳体1的内部压力变得低于外部压力，例如低1个大气压，则在内压调整阀组件3中，如图4所示那样向阀体31的外部穹顶状地形成突起31c，因此相比于不存在突起31c的情况，包含朝向阀体31的外部的突起31c的其周边部因外部压力而向挤入内部的方向弹性变形，通过扣紧力来将极小的阀孔31a可靠地塞住，从而防止来自外部的液体的浸入，能良好地保持防水性以及气密性。

另外，阀体31例如能应对5个大气压以上的外部压力。

这时，在防水麦克风组件2中，如图5所示那样，防水振动膜23因外部压力而朝向内侧弹性变形，但能通过变形抑制构件24防止防水振动膜23的塑性变形以及断裂。

在这样的外压上升时，防水振动膜23一边被变形抑制构件24抑制弹性变形一边振动，能将从麦克风元件21发出的声音传递并放出到外部。

如此地，内压调整阀组件3在壳体1的内部压力低于外部压力的情况下封闭，使得液体不会从外部浸入到壳体1内。

另外，内压调整阀组件3在壳体1的内部压力低于外部压力、且壳体1的内部压力与外部压力之差为给定(1个大气压)(第二给定的差)以上的情况下封闭，使得液体不会从外部浸入到壳体1内。

另外，若因壳体1内的电子电路的发热、锂离子电池的膨胀或气体的产生等而壳体1的内部压力变得高于外部压力，例如高1个大气压，则在内压调整阀组件3中，如图6所示那样，在向阀体31的内部侧开口的尖端渐细形状的凹陷31b因内部压力而出现推开的力。

因此，极小的阀孔31a以及突起31c被扩张，能从该极小的阀孔31a将内部的压力(气体)排出到外部。

另外，由于存在向该阀体31的内部侧开口的尖端渐细形状的凹陷31b，因此相比于没有该凹陷31b的情况，更合适地通过内部压力而产生将尖端渐细形状的凹陷31b推开的力，来将极小的阀孔31a推开。

这时，在防水麦克风组件2中，如图7所示那样，防水振动膜23因内部压力而从防水构件26中央部的开口26a向外侧鼓出地弹性变形，但由于前述的内部调整阀组件3的作用，不会在防水振动膜23施加比外部压力高1个大气压以上的压力，能防止防水振动膜23的断裂。

在这样的内压上升时，防水振动膜23不与其他构件干涉地振动，能传递从麦克风元件21发出的声音而将其放出到外部。

如此地，内压调整阀组件3在壳体1的内部压力高于外部压力的情况下打开，将壳体1内的气体放出到外部。

另外，内压调整阀组件3在壳体1的内部压力高于外部压力、且壳体1的内部压力与外部压力之差为给定(1个大气压)(第一给定的差)以上的情况下打开，将壳体1内的气体放出到外部。

另外，突起31c的突出的方向上的长度与从壳体内释放空气时的内外压差、和液体从壳体外浸入时的内外压差的稳定性有关系。若该突起31c的长度过长，则随着时间经过，阀打开以使空气从壳体内释放时的内外压差、以及阀关闭以使液体不会浸入时的内外压差发生变化，有时内压调整阀组件3会变得难以合适地工作。为此，突起31c的长度需要基于阀体31的大小、橡胶材料的硬度而设为合适的长度。在本实施方式中，突起31c的长度被设定为0.4～0.8mm程度。

如以上那样，在具备带防水振动膜23的防水麦克风组件2的防水型可穿戴设备中，通过具有具备自动的内压调整功能的内压调整阀组件3，即使在壳体1的内部压力比外部压力高1个大气压以上的环境中，也能使用带防水振动膜23的防水麦克风组件2。

另外，在搭载锂离子电池的防水型可穿戴设备中，能防止电池的膨胀或气体的产生等所引起的部件的损坏于未然。

另外，本实施方式的内压调整阀组件3构成为在壳体1的内部压力低于外部压力、且壳体1的内部压力与外部压力之差为1个大气压以上的情况下关闭，使液体不会从外部浸入到壳体1内，在壳体1的内部压力高于外部压力、且壳体1的内部压力与外部压力之差为1个大气压以上的情况下打开，将壳体1内的气体放出到外部，但并不限于此，关于防止液体从外部的浸入时、和将气体从内部排出时产生怎样程度的内部压力与外部压力之差为宜，也可以由用户自由设定来设计内压调整阀组件3。

另外，对阀体31进行设定，使得在壳体1的内部压力与外部压力平衡的状态的情况下、或在壳体1的内部压力低于外部压力的状态且所述内外压力差小于第二给定的差的情况下、或者壳体1的内部压力高于外部压力且所述内外压力差小于第一给定的差的情况下，阀体31的阀孔31a因橡胶的扣紧力而可靠地堵塞，使得液体不会浸入到壳体1内，从而防止来自外部的液体的浸入。另外，也可以将使空气通过但不使水通过的薄片构件设置在外罩35，来堵塞灰尘侵入防止外罩35的孔部。

以上，根据实施方式的防水型可穿戴设备，由于具有具备自动的内压调整功能的内压调整阀组件3，因此就算没有用户进行的操作，即使壳体1的内部压力比外部压力高出1个大气压以上，也能防止损坏。

另外，在本实施方式中，内压调格阀组件3设计成防止来自外部的液体的浸入，但也可以形成阀体31，使该内压调整阀组件3也防止来自外部的气体的浸入。

另外，也可以构成为通过内压调整阀组件3使外部的气体进入到壳体内部或排出，使得壳体1内的压力成为平常状况下的大气压(例如1个大气压)等的给定的大气压。

另外，在本实施方式中，构成为若壳体1的内部压力相对于外部压力低1个大气压(以上)，则防止来自外部的液体的浸入，若壳体1的内部压力相对于外部压力高1个大气压(以上)，则从内部将气体排出，但并不限于此，例如也可以在壳体1的内部压力比外部压力降低1.1个大气压(以上)的情况下，内压调整阀组件3防止来自外部的液体的浸入，另外，在例如壳体1的内部压力比外部压力高出1.2个大气压(以上)的情况下，内压调整阀组件3从内部将气体排出。当然，关于在这些防止液体从外部的浸入时、和从内部将气体排出时产生何种程度的内部压力与外部压力之差为宜，也可以由用户自由设定来设计内压调整阀组件3。

(变形例)

在以上的实施方式中，例如设为智能手表等的表型的可穿戴设备，但本发明并不限定于此，也可以是便携电话等其他信息设备等电子设备。

另外，在实施方式中，设为防水麦克风组件和内压调整阀组件，但也可以不是组件化的构成，总而言之具备防水麦克风和内压调整阀即可。

进而，壳体、阀体的形状、防水麦克风、内压调整阀的位置等也是任意，其他，关于防水麦克风的具体的细节结构等，当然也能适宜变更。

以上说明了本发明的几个实施方式，但本发明的范围并不限定于上述的实施方式，还包含记载于权利要求书的发明的范围和其等同的范围。

Claims (17)

1.一种电子设备，其特征在于，具有：

壳体；和

内压调整阀，包括：

柔软材料构成的阀体，其中所述阀体包括：

将气体放出到外部的阀孔；以及

与所述阀孔连续并向壳体内开口的凹陷；

阀外壳，被配置为容纳所述阀体；以及

防水环，所述阀外壳通过所述防水环被装配到所述壳体中形成的装配孔中。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体包括向外部突出的突起；以及

所述突起 包括所述阀孔的外端。

3.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力高于外部压力的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力高于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第一给定的差以上的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部。

5.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力低于外部压力的情况下，所述外部压力产生使所述突起弹性变形以关闭所述阀孔的外端的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。

6.根据权利要求5所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力低于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为给定的差以上的情况下，所述外部压力产生使所述突起弹性变形以关闭所述阀孔的外端的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。

7.根据权利要求2所述的电子设备，其特征在于，所述阀体被配置为使得：

在所述壳体的内部压力高于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第一给定的差以上的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部；以及

在所述壳体的内部压力低于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第二给定的差以上的情况下，所述外部压力产生使所述突起弹性变形以关闭所述阀孔的外端的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。

8.根据权利要求1所述的电子设备，还包括具有防水振动膜的防水麦克风；

其中，所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力高于外部压力的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部，从而减小所述内部压力对所述防水振动膜造成的变形。

9.根据权利要求1所述的电子设备，

其中，所述内压调整阀还包括紧固件，所述紧固件被配置为防止所述阀外壳从所述装配孔脱落；以及

其中，所述紧固件与所述阀外壳的外周中形成的槽卡合。

10.一种可穿戴设备，其特征在于，具有：

壳体；

设置在壳体中的电子电路；

设置在壳体中的电池；

设置在壳体中的无线通信构件，所述电子电路、所述电池和所述无线通信构件中的一个或多个的操作增大了所述壳体的内部压力；

防水麦克风，其具有防水振动膜，其中所述防水麦克风设置在壳体中；以及

内压调整阀，包括：

柔软材料构成的阀体，其中所述阀体包括：

将气体放出到外部的阀孔；以及

与所述阀孔连续并向所述壳体内开口的凹陷；其中，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部，从而减小所述内部压力对所述防水振动膜造成的变形；

阀外壳，被配置为容纳所述阀体；以及

防水环，所述阀外壳通过所述防水环被装配到所述壳体中形成的装配孔中。

11.一种压力调整阀，包括：

柔软材料构成的阀体，其中所述阀体包括：

将气体放出到壳体的外部的阀孔；以及

与所述阀孔连续并向壳体内开口的凹陷；

阀外壳，被配置为容纳所述阀体；以及

防水环，所述阀外壳通过所述防水环被装配到所述壳体中形成的装配孔中。

12.根据权利要求11所述的压力调整阀，其特征在于，

所述阀体包括向外部突出的突起；以及

所述突起 包括所述阀孔的外端。

13.根据权利要求12所述的压力调整阀，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：i)在所述壳体的内部压力高于外部压力的情况下、且所述内部压力与所述外部压力之差为第一给定的差以上的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形以在凹陷上伸展的伸展力，以便打开所述阀孔以将所述气体放出到外部；

所述阀体被配置为使得：ii)在所述壳体的内部压力低于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第二给定的差以上的情况下，所述外部压力产生使所述突起弹性变形以关闭所述阀孔的外端的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。

14.一种压力调整阀的制作方法，其特征在于，

由在中心部有向一侧开口的凹陷的柔软材料来对阀体进行成型，

沿着所述凹陷将针状构件导入到所述阀体的中心部，

通过用所述针状构件在所述阀体的中心部进行开孔加工，来形成与所述凹陷连续的阀孔。

15.一种电子设备，其特征在于，具有：

壳体；和

内压调整阀，包括：

柔软材料构成的阀体，其中所述阀体包括阀孔并且被配置为使得：在所述壳体的内部压力高于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第一给定的差以上的情况下，所述内部压力产生使所述阀体弹性变形的伸展力，以便打开所述阀孔以将气体放出到所述壳体的外部；

阀外壳，被配置为容纳所述阀体；以及

防水环，所述阀外壳通过所述防水环被装配到所述壳体中形成的装配孔中。

16.根据权利要求15所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力低于外部压力的情况下，所述外部压力产生使所述阀体弹性变形以关闭所述阀孔的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。

17.根据权利要求16所述的电子设备，其特征在于，

所述阀体被配置为使得：在所述壳体的内部压力低于外部压力、且所述内部压力与所述外部压力之差为第二给定的差以上的情况下，所述外部压力产生使所述阀体弹性变形以关闭所述阀孔的扣紧力，使得液体不会从外部浸入到所述壳体内。