JP2007078514A

JP2007078514A - 防水構造の劣化判定装置及びその劣化判定方法

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Publication number: JP2007078514A
Application number: JP2005266811A
Authority: JP
Inventors: Tamotsu Yoshizawa; 保吉沢
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2005-09-14
Publication date: 2007-03-29

Abstract

【課題】シール部材の劣化にともなう防水性の低下を未然に防ぐ。
【解決手段】デジタルカメラは、略開口箱状に形成された前カバー１２と後カバー１４とからなるケースを有している。各カバー１２、１４は、互いの開口端面を当接させることによって、密閉された収納空間を構成する。後カバー１４の開口端面には、環状に形成された溝６６が設けられている。溝６６は、略正方形状の断面形状を有しており、そこに略円形の断面形状を有する無端のＯリング６８が嵌め込まれている。溝６６には、３つの圧力センサ７２からなる劣化検出部７０が設けられている。各圧力センサ７２は、Ｏリング６８の弾性変形に起因する押圧力を測定する。Ｏリング６８の押圧力は、経時劣化にともなって徐々に低下していくため、押圧力を測定することによってＯリング６８の劣化を検出することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、溝に設けられたシール部材を押しつぶすことによって防水性を得る防水構造の前記シール部材の劣化を判定する劣化判定装置と、その劣化判定方法に関する。

一般に、デジタルカメラや携帯電話などといった屋外での使用が考慮された電子機器では、雨滴などの液体の浸入によって内部の電子回路などに不具合が生じることを防ぐため、ケースに防水性が持たされている。例えば、特許文献１記載のカメラでは、ケースを前カバーと後カバーとから構成し、各カバーの間に環状のゴムを挟み込んでいる。ゴムは、各カバーの一方の縁部に形成された溝に嵌め込まれており、各カバーが当接してケースをなす際に、他方のカバーの縁部によって押しつぶされて弾性変形する。これにより、各カバーの当接部に生じる隙間から液体が浸入することを防止している。
特開２０００−１２２１４４号公報

しかしながら、前記ゴムなどといったシール部材は、経時劣化による弾性力の低下などに起因して、その防水性が徐々に失われていく。特許文献１では、こうしたシール部材の劣化について何ら考慮がなされていないため、シール部材が劣化してしまうと、ケース内に液体が浸入して内部機器の故障の要因になるという問題があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、シール部材の劣化にともなう防水性の低下を未然に防ぐことを目的とする。

上記課題を解決するため、互いに当接する２つの部材の各当接面の一方に設けられた溝と、この溝に設けられ、前記２つの部材が当接した際に弾性変形して各当接面での防水性を得るシール部材とからなる防水構造の前記シール部材の劣化を判定する本発明の劣化判定装置は、前記弾性変形による前記シール部材の前記溝への押圧力に関する状態量を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果が所定値に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定する判定手段とを有することを特徴とする。

なお、前記判定手段が前記シール部材の劣化を判定した際に警告を報知する警告手段を設けておくことが好ましい。

また、前記測定手段を、前記シール部材と当接するように前記溝に設けられ、前記シール部材からの前記押圧力を前記状態量として直接測定する圧力センサとし、前記判定手段は、前記押圧力が所定値以下に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することが好ましい。

なお、前記測定手段を、前記シール部材と当接するように前記溝に設けられ、前記押圧力と比例関係にある前記溝の歪み量を前記状態量として測定する歪みセンサとし、前記判定手段は、前記歪み量が所定値以下に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定するものでもよい。

また、前記シール部材に感圧導電性ゴムを用いて、前記測定手段を、前記押圧力と比例関係にある前記シール部材の抵抗値を前記状態量として測定する抵抗測定器とし、前記判定手段は、前記抵抗値が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定するものでもよい。

また、前記測定手段を、前記溝と前記シール部材との間に挟み込まれるように設けられた感圧導電性ゴムシートと、前記押圧力と比例関係にある前記感圧導電性ゴムシートの抵抗値を前記状態量として測定する抵抗測定器とから構成し、前記判定手段は、前記抵抗値が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定するものでもよい。

さらに、前記２つの部材は、それぞれ略開口箱状に形成され、互いの開口端面を前記当接面として当接させることによって密閉された収納空間を構成する一対のカバーであり、前記溝と前記シール部材とは、前記各開口端面の一方に略環状に形成され、前記収納空間内への液体の浸入を防止することが好ましい。

なお、本発明の劣化判定装置は、前記シール部材と前記溝とによって閉塞される空間の湿度を測定する湿度センサと、前記湿度が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定する判定手段とを有するものでもよい。

また、互いに当接する２つの部材の各当接面の一方に設けられた溝と、この溝に設けられ、前記２つの部材が当接した際に弾性変形して各当接面での防水性を得るシール部材とからなる防水構造の前記シール部材の劣化を判定する本発明の劣化判定方法は、前記弾性変形による前記シール部材の前記溝への押圧力に関する状態量を測定し、その測定結果が所定値に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする。

本発明では、弾性変形によって生じるシール部材の溝への押圧力に関する状態量を測定し、その測定結果が所定値に達したことに応じてシール部材が劣化したと判定する。このように、シール部材の劣化を検出することによって、例えば、シール部材の交換などといった対策を事前に講じることが可能になり、防水性の低下を防ぐことができる。

図１は、デジタルカメラ１０の概略構成を示す前面方向の斜視図である。デジタルカメラ１０は、前面と上下及び両側面の一部を覆う略開口箱状の前カバー１２と、背面と上下及び両側面の一部を覆う略開口箱状の後カバー１４とからなるケース１６を有している。ケース１６は、各カバー１２、１４の開口端面を互いに当接させることによって、密閉された収納空間を構成し、この収納空間に制御基板５０（図３参照）などの種々の内部機器を収納している。

デジタルカメラ１０の前面には、撮像レンズ１８を保持するレンズ鏡筒２０と、被写体を照射するストロボ発行部２２と、目視で撮像を行うための光学ファインダ２４とが設けられており、デジタルカメラ１０の上面には、デジタルカメラ１０にシャッタレリーズ指示を与えるシャッタボタン２６が設けられている。

図２は、デジタルカメラ１０の概略構成を示す背面方向の斜視図である。デジタルカメラ１０の背面には、ズーム倍率の変更、各種の動作モードの切り替え、及び電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替えなどを指示する各種の操作ボタン３０が設けられている。また、デジタルカメラ１０の背面には、撮像時のスルー画像やメモリカードなどに記録された画像を表示するＬＣＤパネル４０が設けられている。

図３は、後カバー１４の周囲部の構成を概略的に示す分解斜視図である。ケース１６の内部には、図示せぬ係止爪やビスなどでケース１６に保持される制御基板５０が設けられている。この制御基板５０には、例えば、ＣＰＵやＲＯＭなどの種々の電子部品が実装されており、デジタルカメラ１０全体を統括的に制御する制御回路が構成されている。また、制御基板５０は、ＬＣＤパネル４０を接続するためのコネクタ５２を有している。

制御基板５０と後カバー１４との間には、各操作ボタン３０がランナー３２によって連結されたボタンユニット３４と、ＬＣＤパネル４０とが配置される。ランナー３２には、ボタンユニット３４を取り付ける際に用いる位置決め穴３６が形成されている。各操作ボタン３０には、制御基板５０に向けて略円柱状に突出し、その端面に導電性が持たされた突出部３０ａが形成されている。一方、制御基板５０の各突出部３０ａと対面する位置には、検出部５４が設けられている。この検出部５４は、例えば、回路パターンを分断させた電極であって、各操作ボタン３０が押圧されて導電性を有する各突出部３０ａの端面が接触した際に、分断された回路パターンを導通させる。制御基板５０は、この導通によって各操作ボタン３０が押圧されたことを検出する。

ＬＣＤパネル４０は、周知のように、液晶素子が封入された液晶板、垂直及び水平方向の偏光板、液晶板を照明する光源などから構成され、図示を省略した係止爪やビスなどによって制御基板５０に取り付けられる。また、ＬＣＤパネル４０には、フレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣと称す）４２が設けられており、このＦＰＣ４２をコネクタ５２に差し込むことによって制御基板５０と電気的に接続される。制御基板５０は、ＦＰＣ４２を介して駆動信号を送信することにより、ＬＣＤパネル４０に種々の画像を表示させる。

後カバー１４には、各操作ボタン３０を露呈させるボタン用開口６０と、ＬＣＤパネル４０を露呈させるＬＣＤ用開口６２とが設けられている。また、ボタンユニット３４の各位置決め穴３６に対応する位置には、位置決め突起６４が形成されている。ボタンユニット３４は、こられの各ボタン用開口６０と各位置決め突起６４とによって位置決めされた後、制御基板５０と後カバー１４とによって挟持固定される。ＬＣＤ用開口６２の周囲には、ＬＣＤパネル４０の外形に合わせて一段凹まされた枠部が形成されており、この枠部にＬＣＤパネル４０を保護するための保護ガラス４４が嵌め込まれている。

前カバー１２と当接する後カバー１４の開口端面１４ａ（図中ハッチングで示す部分）には、環状に形成された溝６６が設けられている。溝６６は、略正方形状の断面形状を有しており（図４参照）、そこに略円形の断面形状を有する無端のＯリング（シール部材）６８が嵌め込まれる。Ｏリング６８は、例えば、ＮＢＲ（アクリロニトリルブタジエンゴム）などの弾性材料で成形されており、前カバー１２と後カバー１４とが当接した際に弾性変形して、各当接面の間に生じる隙間から水などの液体が侵入することを防止する。つまり、ケース１６は、各開口端面に防水構造が設けられた防水ケースである。

図４に示すように、溝６６には、Ｏリング６８の劣化を検出するための劣化検出部７０が設けられている。劣化検出部７０は、略正方形の溝６６と略円形のＯリング６８とが当接する溝６６の両側面と底面とにそれぞれ１つずつ設けられた３つの圧力センサ（測定手段）７２によって構成されている。各圧力センサ７２は、Ｏリング６８の弾性変形に起因する押圧力を測定し、その測定結果を制御基板５０に出力する。Ｏリング６８の押圧力は、経時劣化にともなって徐々に低下していくため、このように押圧力を測定することによって、Ｏリング６８の劣化を検出することができる。なお、各圧力センサ７２としては、例えば、半導体ダイアグラム式圧力センサや静電容量式圧力センサなどを用いればよい。また、劣化検出部７０は、１つだけでもよいし、所定の間隔を隔てて複数設けてもよい。

次に、図５に示すフローチャートを参照しながら、上記構成によるデジタルカメラ１０の作用について説明する。制御基板５０は、デジタルカメラ１０に電源が投入されたことに応じて各圧力センサ７２の出力値をモニタする。各圧力センサ７２の出力値のいずれかが所定値以下に達すると、制御基板５０は、Ｏリング６８が劣化し、ケース１６内に水などの液体が侵入する危険性があると判定する。なお、制御基板５０が判定を行う前記所定値は、当然のことながら、Ｏリング６８が完全に劣化しきってケース１６内に簡単に液体が浸入しないように、十分にマージンを持たせて設定されることが好ましい。

Ｏリング６８が劣化したと判定した制御基板５０は、ＬＣＤパネル４０に予め決められた警告用のアイコンや警告メッセージなどを表示させて、ユーザにＯリング６８が劣化したことを警告する。これにより、ユーザは、Ｏリング６８の交換などといった対策を講じて、ケース１６内への液体の浸入を未然に防ぐことができる。

なお、上記実施形態では、劣化検出部７０に３つの圧力センサ７２を設けるようにしているが、圧力センサ７２の数は、２つ以上でも４つ以上でもよく、Ｏリング６８と溝６６とが当接する位置に任意に設ければよい。また、上記実施形態では、溝６６の断面形状を正方形とし、断面形状が円形なＯリング６８をシール部材として嵌め込むようにしているが、これらの形状は、これに限ることなく如何なる形状としてもよい。但し、シール部材の弾性変形に起因する溝６６への押圧力を状態量として測定する際には、押圧力を集中させて測定しやすくするため、上記実施形態のように、溝６６とシール部材とが点当たりの関係にあることが好ましい。

また、上記実施形態では、警告手段としてＬＣＤパネル４０を用いているが、これに限ることなく、例えば、有機ＥＬや無機ＥＬなどの他の表示装置を用いてもよい。さらには、ＬＥＤなどを点灯させて警告するようにしてもよいし、スピーカなどから音で警告するようにしてもうよい。

さらに、上記実施形態では、測定手段として圧力センサ７２を用いているが、測定手段は、これに限るものではない。例えば、図６に示すように、測定手段として歪みセンサ８０を用いるようにしてもよい。歪みセンサ８０は、溝６６とＯリング６８とが当接する溝６６の両側面と底面とにそれぞれ１つずつ貼り付けられている。各歪みセンサ８０は、Ｏリング６８の押圧による溝６６の歪み量を測定し、その測定結果を制御基板５０に出力する。溝６６の歪み量は、Ｏリング６８の押圧力に比例するものであり、Ｏリング６８の経時劣化にともなって徐々に低下していく。このように、各歪みセンサ８０によっても、Ｏリング６８の劣化を検出することができるので、各歪みセンサ８０の出力値が所定値以下に達したことに応じて警告を発するようにすれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、Ｏリング６８に感圧導電性ゴムを用いて、図７に示すように、Ｏリング６８と接触する位置に設けられた一対の電極８２と、この電極８２を介してＯリング６８の抵抗値を測定する抵抗測定器８４とから測定手段を構成するようにしてもよい。抵抗測定器８４は、電圧計と電流計とを有しており、いわゆる電圧降下法によってＯリング６８の抵抗値を測定し、その測定結果を制御基板５０に出力する。感圧導電性ゴムは、圧力を加えるほど抵抗値が低下する性質を有している。すなわち、抵抗値が高くなるほどＯリング６８の押圧力が低下し、Ｏリング６８が劣化したと考えることができる。このように、Ｏリング６８の押圧力と、Ｏリング６８の抵抗値とは、比例関係にあるので、抵抗値が所定値以上に達したことに応じて警告を発することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、図８に示すように、溝６６の底面に感圧導電性ゴムシート８６を設け、各電極８８と抵抗測定器９０とによって感圧導電性ゴムシート８６の抵抗値を測定し、この抵抗値を基にしてＯリング６８の劣化判定を行うようにしてもよい。なお、本例では、感圧導電性ゴムシート８６を溝６６の底面に設けるようにしているが、これに限ることなく、例えば、溝６６の側面など、感圧導電性ゴムシート９０を設ける位置は、溝６６とＯリング６８との間に挟み込まれる位置であればどこでもよい。

さらに、測定手段は、図９に示すように、湿度センサ９２であってもよい。湿度センサ９２は、溝６６とＯリング６８とによって閉塞される溝６６の底面角部に設けられており、この底面角部の湿度を測定して測定結果を制御基板５０に出力する。Ｏリング６８によって閉塞された底面角部には、水などの液体が浸入しないはずであり、この底面角部の湿度が異常に高くなった場合には、Ｏリング６８が劣化して底面角部に液体が浸入してきていると推察することができる。このように、各湿度センサ９２によっても、Ｏリング６８の劣化を検出することができるので、各湿度センサ９２の出力値が所定値以上に達したことに応じて警告を発することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上記各実施形態では、デジタルカメラ１０のケース１６内への液体の浸入を防止する例を示したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、携帯電話やＰＤＡなどの他の電子機器に適用してもよい。また、銀塩カメラの水中撮影時に用いられる着脱可能な防水ケースなど、電子機器以外のものを収納する防水ケースに本発明を適用してもよい。さらには、ケースに限ることなく、溝に設けられたシール部材を押しつぶして防水性を得る防水構造を有するものであれば、他の如何なるものでも本発明を適用することができる。

デジタルカメラの概略構成を示す前面方向の斜視図である。デジタルカメラの概略構成を示す背面方向の斜視図である。後カバーの周囲部の構成を概略的に示す分解斜視図である。劣化検出部の構成を示す説明図である。劣化判定の手順を示すフローチャートである。測定手段に歪みセンサを用いた例を示す説明図である。Ｏリングの抵抗値を測定して劣化を判定する例を示す説明図である。感圧導電性ゴムシートの抵抗値を測定して劣化を判定する例を示す説明図である。湿度センサを用いてＯリングの劣化を判定する例を示す説明図である。

符号の説明

１０デジタルカメラ
１２前カバー
１４後カバー
１４ａ開口端面
１６ケース
４０ＬＣＤパネル（警告手段）
５０制御基板（判定手段）
６６溝
６８Ｏリング（シール部材）
７０劣化検出部
７２圧力センサ（測定手段）
８０歪みセンサ（測定手段）
８２、８８電極
８４、９０抵抗測定器
８６感圧導電性ゴムシート
９２湿度センサ

Claims

互いに当接する２つの部材の各当接面の一方に設けられた溝と、この溝に設けられ、前記２つの部材が当接した際に弾性変形して前記各当接面での防水性を得るシール部材とからなる防水構造の前記シール部材の劣化を判定する劣化判定装置において、
前記弾性変形による前記シール部材の前記溝への押圧力に関する状態量を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果が所定値に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定する判定手段とを有することを特徴とする劣化判定装置。
前記判定手段が前記シール部材の劣化を判定した際に警告を報知する警告手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の劣化判定装置。
前記測定手段は、前記シール部材と当接するように前記溝に設けられ、前記シール部材からの前記押圧力を前記状態量として直接測定する圧力センサであって、
前記判定手段は、前記押圧力が所定値以下に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする請求項１又は２記載の劣化判定装置。
前記測定手段は、前記シール部材と当接するように前記溝に設けられ、前記押圧力と比例関係にある前記溝の歪み量を前記状態量として測定する歪みセンサであって、
前記判定手段は、前記歪み量が所定値以下に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする請求項１又は２記載の劣化判定装置。
前記シール部材には、感圧導電性ゴムが用いられており、
前記測定手段は、前記押圧力と比例関係にある前記シール部材の抵抗値を前記状態量として測定する抵抗測定器であって、
前記判定手段は、前記抵抗値が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする請求項１又は２記載の劣化判定装置。
前記測定手段は、前記溝と前記シール部材との間に挟み込まれるように設けられた感圧導電性ゴムシートと、前記押圧力と比例関係にある前記感圧導電性ゴムシートの抵抗値を前記状態量として測定する抵抗測定器とからなり、
前記判定手段は、前記抵抗値が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする請求項１又は２記載の劣化判定装置。
前記２つの部材は、それぞれ略開口箱状に形成され、互いの開口端面を前記当接面として当接させることによって密閉された収納空間を構成する一対のカバーであり、
前記溝と前記シール部材とは、前記各開口端面の一方に略環状に形成され、前記収納空間内への液体の浸入を防止することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の劣化判定装置。
互いに当接する２つの部材の各当接面の一方に設けられた溝と、この溝に設けられ、前記２つの部材が当接した際に弾性変形して前記各当接面での防水性を得るシール部材とからなる防水構造の前記シール部材の劣化を判定する劣化判定装置において、
前記シール部材と前記溝とによって閉塞される空間内の湿度を測定する湿度センサと、
前記湿度が所定値以上に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定する判定手段とを有することを特徴とする劣化判定装置。
互いに当接する２つの部材の各当接面の一方に設けられた溝と、この溝に設けられ、前記２つの部材が当接した際に弾性変形して前記各当接面での防水性を得るシール部材とからなる防水構造の前記シール部材の劣化を判定する劣化判定方法において、
前記弾性変形による前記シール部材の前記溝への押圧力に関する状態量を測定し、
その測定結果が所定の値に達したことに応じて前記シール部材が劣化したと判定することを特徴とする劣化判定方法。