JP2006216687A - 防水キャップ及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
低コストで、製造が容易な防水キャップを提供することを課題とする。
【解決手段】
防水性のチューブ７の両端に筒状をなす端末固定部材９を備えた防水キャップであって、端末固定部材９の内周部の壁面には、内部に電気的接続線５を有するチューブ７の外周面が水密に取り付けられ、端末固定部材９の外周部は、電子機器の筐体１に形成された貫通穴３に係脱可能で、係合時、周方向にわたって筐体１の貫通穴３に密着するように構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、防水機能を有する防水キャップ及びこの防水キャップが用いられた電子機器に関する。

電子機器の筐体内部にある機器に筐体外部から電気的接続線を接続する際に、筐体内の防水が要求される場合、以下のような方法が用いられる。
（１）筐体に防水コネクタを設け、この防水コネクタに電気的接続線を接続する方法
（２）第１の筐体と第２の筐体とが連結構造を介して開閉し、前記第１の筐体内の電子機器と前記第２の筐体内の電子機器とが電気的接続線を介して行われる折り畳み式の携帯電話等の折り畳み式電子機器においては、一端部が第１の筐体に熱溶着され、他端部が第２の筐体に熱溶着され、内部に電気的接続線が配置された中空状の樹脂成形の収容部材を設ける方法（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２１２０５１号公報（第４頁、図１、図８）

しかし、（１）の防水コネクタを用いる方法は、コネクタのコストが高く、筐体内の電子機器と筐体に取り付けたコネクタとの電気配線を行う工数も必要となり、コストがかかる問題点がある。

また、携帯電話等の折り畳み式電子機器の第１の筐体と第２の筐体との間に設けられる電気的接続線は、筐体の折り畳みによって電気的接続線に大きなストレスが作用するのを防止するために、第１の筐体と第２の筐体との間でループを形成して線長を長くすることが行われるが、（２）の樹脂成形の収容部材では、そのようなループを形成することは困難であり、また、水蒸気透過性に乏しいため、筐体内に結露して、筐体内の防水が妨げられるという問題がある。

図１は請求項１に係る発明の原理図である。図において、１は筐体で、左側が筐体１の内部、右側が筐体１の外部である。筐体１には貫通穴３が形成されている。
防水性のチューブ７の両端に筒状をなす端末固定部材９を備えた防水キャップにおける端末固定部材９の内周部９ａの壁面には、チューブ７の外周面が水密に取り付けられている。防水性、柔軟性を有するチューブ７は、その内部に電気的接続線５を有している。

端末固定部材９の外周部９ｂは筐体１の貫通穴３に係脱可能となっており、係合時、貫通穴３に密着するようになっている。
端末固定部材９の外周部９ｂが筐体１の貫通穴３に係合することにより、筐体１の貫通穴３と端末固定部材９との防水（シール）がなされる。更に、端末固定部材９の内周部９ａの壁面にチューブ７の外周面が水密に取り付けられることにより、端末固定部材９とチューブ７との防水がなされる。

請求項２に係る発明は、前記チューブの防水性は、水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有することを特徴とする請求項１に記載の防水キャップである。
尚、このような選択透過性を有する材質としては、多孔質ポリテトラフルオロエチレンがあるが、これに限定するものではない。

請求項３に係る発明は、端末固定部材の内周面の壁面と前記チューブの外周面との取り付けは、熱溶着であることを特徴とする請求項１又は２記載の防水キャップである。
請求項４に係る発明は、端末固定部材の内周部の壁面は、端面から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなるテーパ部（図１において、第１テーパ部９ｃが該当する）を有することを特徴とする請求項３記載の防水キャップである。

請求項５に係る発明は、端末固定部材の内周部の壁面は、一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部（図１において第１テーパ部９ｃが該当する）と、他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、第１テーパ部と接続される第２テーパ部（図１において第２テーパ部９ｄが該当する）とからなることを特徴とする請求項４記載の防水キャップである。

請求項６に係る発明は、筐体の外部から前記筐体の内部へ電気的接続線が接続される電子機器において、前記筐体に設けられた貫通穴と、防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、前記端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する前記チューブの外周面が水密に取り付けられ、外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能な防水キャップとを有することを特徴とする電子機器である。

請求項１に係る発明によれば、防水キャップにおける端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する防水性のチューブの外周面が水密に取り付けられ、外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係合時、前記筐体の貫通穴に水密に嵌合し密着するように構成したことにより、防水キャップの低コスト化を実現できる。

また、防水キャップの端末固定部材とチューブとを取り付けた後に電気的接続線をチューブに挿通することができるので、製造が容易である。
請求項２に係る発明によれば、前記チューブの防水性は、水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有することにより、筐体内部の結露を防止することができる。これにより、筐体内における回路の短絡による誤動作および回路の破損を防止することができる。

請求項３に係る発明によれば、端末固定部材の内周面と前記チューブの外周面との取り付けは、熱溶着であることにより、製造コストが安く、接着等に比べ溶着直後に所望の結合強度を得ることができる。また、請求項２に係る発明でチューブが連続多孔質である場合、溶着するとアンカー効果により簡単にかつ確実に結合することができる。

請求項４に係る発明によれば、端末固定部材の内周面の壁面は、端面から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなるテーパ部を有することにより、円錐状の加熱治具をチューブの内部に挿通し、チューブの外周面を端末固定部材の内周部の壁面に押し付けることにより、容易に端末固定部材の内周部の壁面にチューブの外周面を周方向に沿って連続的に熱溶着することができる。

請求項５に係る発明によれば、端末固定部材の内周部の壁面は、一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部と、他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、前記第１テーパ部と接続される第２テーパ部とからなることにより、熱溶着される箇所は第１テーパ部と第２テーパ部との接続部分となり、熱溶着される位置のばらつきがなくなる。

請求項６に係る発明によれば、筐体に設けられた貫通穴と、防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する防水性のチューブの外周面が水密に取り付けられ、外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能な防水キャップとを有することで、電子機器の低コスト化を実現できる。

また、防水キャップの端末固定部材とチューブとを取り付けた後に電気的接続線をチューブに挿通することができるので、製造が容易である。

次に、本発明を折り畳み電子機器に適用した形態を説明する。最初に、電子機器を図２を用いて説明する。図２に示すように、例えば、携帯電話等の折り畳み電子機器１１は、第１の筐体１３と第２の筐体１５とを有し、ヒンジ（連結構造）１７を介して矢印Ａ方向に開閉可能となっている。

図２の分解斜視図である図３に示すように、第１の筐体１３内の電子機器と第２の筐体１５内の電子機器とは電気的接続線１９を介して接続されるようになっている。さらに、第１の筐体１３と第２の筐体１５との折り畳みによって電気的接続線１９に大きなストレスが作用するのを防止するために、第１の筐体１３と第２の筐体１５との間でループＬを形成して線長を長くすることが行われている。

次に、図４、図５を用いて、本形態例の防水構造を説明する。第１の筐体１３の防水構造と、第２の筐体１５の防水構造とは同一なので、第１の筐体１３の防水構造を説明し、第２の筐体１５の防水構造の説明は省略する。図４は第１の筐体１３の防水構造を説明する分解斜視図、図５は図４の切断線Ｂ-Ｂでの断面図である。

図４に示すように、第１の筐体１３には貫通穴２１が設けられている。第１の筐体１３の内部に接続される電気的接続線１９は、防水性、柔軟性を有するチューブ２７の内部に遊挿されている。本形態例のチューブ２７は、水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有する材質、例えば、多孔質ポリテトラフルオロエチレンを用いた。

端末固定部材２９は樹脂製で、その内周部２９ａの壁面は、端末固定部材２９の一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部２９ｃと、端末固定部材２９の他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、第１テーパ部２９ｃと接続される第２テーパ部２９ｄとからなっている。そして、第１テーパ部２９ｃと第２テーパ部２９ｄとの接続部分Ｊと、チューブ２７の外周面とが、周方向に沿って連続的に熱溶着され、取り付けられている。

従って、端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面にチューブ２７の外周面が熱溶着により連続的にかつ水密に取り付けられることにより、端末固定部材２９とチューブ２７との防水がなされる。

一方、端末固定部材２９の外周部２９ｂには、周方向に凹部２９ｅが形成され、この凹部２９ｅには、Ｏリング等のシール部材３１が設けられている。端末固定部材２９を第１の筐体１３の貫通穴２１に係合させると、シール部材３１が貫通穴２１の内周面と、端末固定部材２９の凹部２９ｅとに周方向にわたって密着し、第１の筐体１３の貫通穴２１と端末固定部材２９との防水がなされる。

さらに、本形態例では、貫通穴２１は、端末固定部材２９が係合する大穴部２１ａと、端末固定部材２９の外周部の大きさより小さく設定された小穴部２１ｂとからなり、端末固定部材２９を貫通穴２１の大穴部２１ａに係合させた場合、端末固定部材２９の端面が大穴部２１ａと小穴部２１ｂとの段部２１ｃに当接し、端末固定部材２９の位置決めを行うようにしている。

次に、端末固定部材２９とチューブ２７との熱溶着方法を図６を用いて説明する。図６（ａ）に示すように、チューブ２７を端末固定部材２９の一方の端部側から内周部２９ａに挿入し、端末固定部材２９の他方の端部側から、円錐状の加熱治具５１をチューブ２７の内部に挿通し、チューブ２７の外周面を端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面に押し付ける。すると、図６（ｂ）に示すように、径が一番小さくなる第１テーパ部２９ｃと第２テーパ部２９ｄとの接続部分Ｊとチューブ２７の外周面とが周方向に沿って連続的に熱溶着される。

なお、本形態例では、端末固定部材２９の形状を図７に示すような形状とした。即ち、端末固定部材２９の第１テーパ部２９ｃと第２テーパ部２９ｄとの接続部分Ｊには、その周方向にわたって突起２９ｆを形成した。

更に、図８に示すように、チューブ２７の熱溶着される箇所には、その周方向にわたって、熱溶着時に溶融した樹脂が通る微小な穴２７ｆを形成した。
このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。

（１）第１の筐体１３の貫通穴２１に対して係脱可能な端末固定部材２９を用いることにより、低コストの防水構造が実現できる。また、端末固定部材２９とチューブ２７とを取りけた後に電気的接続線１９をチューブ２７に挿通することができるので、製造が容易である。

（２）チューブ２７の防水性は、水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有することにより、第１の筐体１３内部の結露を防止することができる。
（３）端末固定部材２９、チューブ２７は樹脂製で、端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面とチューブ２７の外周面との取り付けは、熱溶着であることにより、製造コストが安く、接着に比べ接着等に比べ、溶着直後に所望の取付強度を得ることができる。また、本形態例では、チューブ２７が連続多孔質構造である場合、溶着すると端末固定部材の内周部を形成する樹脂が溶融してチューブの空孔部に侵入する、所謂アンカー効果により簡単にかつ確実に結合することができる。

（４）端末固定部材２９の内周面の壁面は、端末固定部材２９の端面から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部２９ｃを有することにより、円錐状の加熱治具５１をチューブ２７の内部に挿通し、チューブ２７の外周面を端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面に押し付けることにより、容易に端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面にチューブ２７の外周面を周方向に沿って連続的に熱溶着することができる。

（５）端末固定部材２９の内周部２９ａの壁面は、端末固定部材２９の一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部２９ｃと、端末固定部材２９の他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、第１テーパ部２９ｃと接続される第２テーパ部２９ｄとからなることにより、熱溶着される箇所は第１テーパ部２９ｃと第２テーパ部２９ｄとの接続部分Ｊとなり、熱溶着される位置のばらつきがなくなる。

（６）第１テーパ部２９ｃと第２テーパ部２９ｄとの接続部分Ｊには、その周方向にわたって突起２９ｆが形成されていることにより、熱溶着される箇所は突起２９ｆとなる。そして、熱溶着した場合、加熱治具５１が突起２９ｆに第１テーパ部２９ｃより先に接触して、溶けた材料が突起２９ｆの基部方向に逃げることができ、加熱治具５１が第１テーパ部２９ｃで止まることができるので、多少の第１テーパ部２９ｃの寸法精度が悪くても、確実な熱溶着を得ることができる。

（７）チューブ２７の熱溶着される箇所には、その周方向にわたって、熱溶着時に溶融した樹脂が通る微小な穴２７ｆを形成したことにより、熱溶着時に溶融した樹脂がチューブ２７の内周まで行き渡り、溶着強度が向上する。

尚、本発明は、上記形態例に限定するものではない。上記形態例は第１の筐体１３の防水構造で説明したが、第２の筐体１５の防水構造にも適用できる。さらに、本発明の防水構造は、折り畳み電子機器以外の電子機器にも適用できることは言うまでもない。

（付記１）
防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、
前記端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する前記チューブの外周面が水密に取り付けられ、
前記端末固定部材の外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能で、係合時、周方向にわたって前記筐体の貫通穴に密着することを特徴とする防水キャップ。

（付記２）
前記防水性のチューブは、水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有することを特徴とする付記１に記載の防水キャップ。

（付記３）
前記端末固定部材の内周部の壁面と前記チューブの外周面との取り付けは、熱溶着であることを特徴とする付記１又は２記載の防水キャップ。

（付記４）
前記端末固定部材の内周部の壁面は、端面から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなるテーパ部を有することを特徴とする付記３記載の防水キャップ。

（付記５）
前記端末固定部材の内周部の壁面は、
一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部と、
他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、前記第１テーパ部と接続される第２テーパ部と
からなることを特徴とする付記４記載の防水キャップ。

（付記６）
前記第１テーパ部と前記第２テーパ部との接続部分には、その周方向にわたって突起が形成されていることを特徴とする付記５記載の防水キャップ。

(付記７）
前記チューブの熱溶着される部分には、その周方向にわたって、熱溶着時に溶融した樹脂が通る穴を形成したことを特徴とする付記３記載の防水キャップ。

（付記８）
筐体の外部から前記筐体の内部へ電気的接続線が接続される電子機器において、
前記筐体に設けられた貫通穴と、
防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、前記端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する前記チューブの外周面が水密に取り付けられ、外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能な防水キャップと、
を有することを特徴とする電子機器。

請求項１に係る発明の原理図である。 形態例の防水構造が適用された電子機器を示す斜視図である。 図２の分解斜視図である。 図１の第１の筐体の防水構造を説明する分解斜視図である。 図４の切断線Ｂ-Ｂでの断面図である。 図４の端末固定部材とチューブとの熱溶着方法を説明する図である。 図５の端末固定部材の拡大図である。 図４のチューブの熱溶着部を説明する図である。

符号の説明

１ 筐体
３ 貫通穴
５ 電気的接続線
７ チューブ
９ 端末固定部材

Claims (6)

1. 防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、
   前記端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する前記チューブの外周面が水密に取り付けられ、
   前記端末固定部材の外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能で、係合時、周方向にわたって前記筐体の貫通穴に密着することを特徴とする防水キャップ。
2. 前記防水性のチューブは、
   水は通さず、水蒸気は通す選択透過性を有することを特徴とする請求項１に記載の防水キャップ。
3. 前記端末固定部材の内周部の壁面と前記チューブの外周面との取り付けは、熱溶着であることを特徴とする請求項１又は２記載の防水キャップ。
4. 前記端末固定部材の内周部の壁面は、端面から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなるテーパ部を有することを特徴とする請求項３記載の防水キャップ。
5. 前記端末固定部材の内周部の壁面は、
   一方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなる第１テーパ部と、
   他方の端部から内部に行くに従ってその径が漸次小さくなり、前記第１テーパ部と接続される第２テーパ部と
   からなることを特徴とする請求項４記載の防水キャップ。
6. 筐体の外部から前記筐体の内部へ電気的接続線が接続される電子機器において、
   前記筐体に設けられた貫通穴と、
   防水性のチューブの両端に筒状をなす端末固定部材を備えた防水キャップであって、前記端末固定部材の内周部の壁面には、内部に電気的接続線を有する前記チューブの外周面が水密に取り付けられ、外周部は、電子機器の筐体に形成された貫通穴に係脱可能な防水キャップと、
   を有することを特徴とする電子機器。

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