JP2011175097A - 防水機器 - Google Patents

Abstract

【課題】より確実な防水機能を有する携帯可能な防水機器を提供する。
【解決手段】デジタルカメラは、カメラ本体２に電池が挿入され、防水密閉可能な電池収納室２ａと、該電池収納室の開口部２ｂを囲むように迫り上がった傾斜当接面２ｅと、電池収納室２ａを開閉する電池蓋５とが設けられ、該電池蓋には、傾斜当接面２ｅ方向に延び、開口部２ｂ周りを囲う内壁面７ｄを有した枠状に形成され、電池蓋５が閉方向に移行し、防水パッキン７が傾斜当接面２ｅに当接したとき、上記本体側の開口部２ｂと対向する面および内壁面７ｄに対して直交する断面において、内壁面７ｄの自由端先端部７ｂが傾斜当接面２ｅと当接して開口部２ｂの外方に向かって変位する防水パッキン７が配されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、防水機器の凹部のための防水構造に関する。

従来の防水機器における開閉可能な凹部である電池収納室等の防水構造として、リップ状断面を有するパッキン部材を適用するものでは、図７の閉鎖状態のパッキン部材まわりの断面図に示すように開閉可能な蓋部材１０２に環状のパッキン部材１０３を配し、筐体１０１の開口部１０１ａ周辺の密閉用接触面１０１ｂに当接させる構造を有している。該パッキン部材１０３は、リップ枠形状を有しており、図８の蓋開放状態（自由状態）における断面図に示すように、曲げの中立面１０３ｃの根元部１０３ａに対してリップ先端部１０３ｂが外側に偏倚量εだけ偏った形状を有している。上記従来の防水構造の類似例として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。

特開平０５−０２１９６５号公報

上記従来の防水構造においては、蓋部材１０２が閉鎖方向Ｙ0 に操作された場合、図７のＥ−Ｅ断面を示す図９にて、パッキン部材１０３の枠の辺部１０３ｄ，１０３ｅの先端部１０３ｂは、密閉接触面１０１ｂに当接し、枠の外方向ａ11，ａ12に滑りながら変位する。しかし、四隅部１０３ｆの先端部１０３ｂは、上記辺部１０３ｃ，１０３ｄの先端部１０３ｂの外方への変位に伴い、逆に枠の内方向ａ13に変位する。

上述のように隅部１０３ｆの先端部１０３ｂが内方向ａ13側に変位すると、パッキン部材１０３に内方向ａ13側に膨らむ力が生じることによって、パッキン部材の密閉背長面１０１ｂに対する押圧力が不均一になり、密閉性上、好ましくない状態になる。

また、図７に示すように蓋部材１０２が閉鎖状態にて、例えば、機器が水中にあるとき、パッキン部材１０３のリップ部外壁には、水圧Ｐが作用する。リップ先端部１０３ｂが当接している密閉接触面１０１ｂが閉鎖方向Ｙ0 に直交する平面であることからリップ先端部１０３ｂが上記水圧により内側に移動し易く、耐圧が低下するおそれがある。

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、より確実な防水機能を有する防水機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明の防水機器の１つは、当該防水機器の本体側に設けられた凹部と、上記凹部の口元を囲むように上記凹部に向かって、迫り上がった斜面となる当接面と、上記凹部に対して開閉する蓋部材と、上記蓋部材に設けられた防水シール部材であって、上記蓋部材の裏側から上記凹部周りの当接面の方向に延びた上記凹部周りを囲む壁を有した枠状に形成され、上記蓋部材が閉方向に移行し、当該防水シール部材が上記当接面に当接したとき、上記蓋部材の裏面および上記壁の壁面に対して直交する断面において、上記壁の自由端先端が上記当接面と当接して上記凹部の上記口元の外方に向かって変位する防水シール部材とを具備している。

本発明の防水機器の他の１つは、当該防水機器の本体側に設けられた凹部と、上記凹部に対して開閉する蓋部材と、上記蓋部材に設けられ、上記蓋部材が上記凹部に対して閉じられたとき、上記凹部口元を囲むように上記凹部に向かって迫り上がった斜面となる当接面と、上記凹部の口元周囲に設けられた防水シール部材であって、上記蓋部材の当接面方向に延びた上記凹部周りを囲う壁を有した枠状に形成され、上記蓋部材が閉方向に移行し、当該防水シール部材が上記当接面に当接したとき、上記本体側の上記蓋部材と対向する面および上記壁の壁面に対して直交する断面において、上記壁の自由端先端が上記当接面と当接して上記凹部の上記口元の外方に向かって変位する防水シール部材とを具備している。

本発明によるとより確実な防水機能を有する防水機器を提供することができる。

本発明の一実施形態である防水機器としてのデジタルカメラの電池蓋開放状態を示す斜視図 図１のデジタルカメラにおいて、電池蓋閉鎖状態における電池収納室開口部周りの断面図 図２のＡ矢視で示される電池収納室開口部まわりの形状を示す図 図２のＡ矢視で示される防水パッキンの形状を示す図 図１のデジタルカメラにおける電池収納室開口部周りの図３の辺部断面Ｂ1 −Ｂ1 ，Ｂ2 −Ｂ2 ，隅部断面Ｂ3 −Ｂ3 と防水パッキンの図４の辺部断面Ｂ′1 −Ｂ′1 ，Ｂ′2 −Ｂ′2 と隅部断面Ｂ′3 −Ｂ′3 における電池蓋閉鎖直前の状態を示す断面図 図１のデジタルカメラにおける電池収納室開口部周りの図３の辺部断面Ｂ1 −Ｂ1 ，Ｂ2 −Ｂ2 ，隅部断面Ｂ3 −Ｂ3 と防水パッキンの図４の辺部断面Ｂ′1 −Ｂ′1 ，Ｂ′2 −Ｂ′2 ，隅部断面Ｂ′3 −Ｂ′3 における電池蓋閉鎖時の状態を示す断面図 従来の防水機器の閉鎖状態におけるパッキン部材まわりの断面図 図７のパッキン部材の断面図 図７のＥ−Ｅ断面図

以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。

本発明の一実施形態である防水機器としてのデジタルカメラ（以下、カメラと記載する）１は、図１に示すように撮影光学系、撮像素子を含む撮像部、撮像制御部を内蔵し、防水構造を有する防水機器の本体であるカメラ本体２を備えており、カメラ本体２には、その前面部に撮影窓３、ストロボ窓４が配され、左下方部にアクセサリとしての電池１１が挿入される凹部としての電池収納室２ａが設けられている。

なお、以下の説明において、カメラ１の通常の撮影保持状態において被写体側を前面側とし、上記撮影光学系の撮影光軸Ｏと平行な方向をＺ方向（前後方向）とする。Ｚ方向に対してそれぞれ直交する方向であって、前面側から見て左右方向をＸ方向とし、上下方向をＹ方向とし、特に電池収納室２ａに向かう上方向をＹ0 方向とし、下方向を−Ｙ0 方向とする。

電池収納室２ａにはその口元に開口部２ｂが配されており、該開口部２ｂを覆って防水密閉するための蓋部材である電池蓋５がＺ方向に沿った回動軸６を介してカメラ本体２に回動可能に支持されている。電池蓋５には、開口部２ｂを覆って防水密閉するための枠状の防水シール部材である防水パッキン７が装着されている。

電池１１は、電池蓋５が開放状態にあるとき、開口部２ｂから電池収納室２ａにＹ0 方向に挿入される。電池挿入後、図２に示すように電池蓋５を閉じ、電池収納室２ａを密封状態とする。

電池収納室２ａの開口部２ｂは、図３，５に示すように矩形状開口部であり、開口部２ｂの最外周にはＸＺ平面に沿った平面部２ｃが設けられ、該平面部２ｃから内側の開口部２ｂに向かって−Ｙ0 方向に全周が所定の傾斜角α°で迫り上がった斜面からなる当接面としての傾斜当接面２ｅが設けられる。傾斜当接面２ｅ内縁と開口部２ｂとの間は、ＸＺ平面に沿ったわずかな幅の平面部２ｄが形成されている。

傾斜当接面２ｅは、矩形枠状の領域に形成され、ＺＸ面上、一定の幅を有する。すなわち、傾斜当接面２ｅのＺ方向に延びて形成された一対の辺部２ｅ1 の幅ｂ1 と、幅ｂ1 に等しいＸ方向に延びて形成された一対の辺部２ｅ2 の幅ｂ2 とを有する。傾斜当接面２ｅの四隅部２ｅ3 は、下底半径Ｒ1 、上底半径Ｒ2 、傾斜角α°である四半分円錐台表面で形成され、半径差Ｒ1 −Ｒ2 は、幅ｂ1 、および、ｂ2 に等しい。なお、傾斜当接面２ｅのＸ方向の全幅寸法Ｌ2 、Ｚ方向の全幅寸法Ｌ1 とする。

防水パッキン７は、シリコンゴム等からなり、図４，５に示すように環状の矩形枠形状を有し、電池蓋５の裏面５ａ側の環状の溝５ｂに嵌入固着されている。防水パッキン７の枠部および電池蓋裏面５ａに対する直交断面形状は、電池収納室２ａの開口部２ｂに向けて（Ｙ0 方向に向けて）延びるリップ形状であり、開口部２ｂの周りを囲む壁である内壁面７ｄを形成し、リップの自由端側の先端部７ｂは、上記直交断面上の曲げの中立面７ｃの根元部７ａに対して枠外方側に偏倚量εだけ偏っている。そして、内壁面７ｄは、先端部７ｂに向けて外側に反り返った曲面で形成される。なお、上記直交断面とは、図４において防水パッキン７の辺部７ｄ1 の断面Ｂ′1 −Ｂ′1 と、辺部７ｄ2 の断面Ｂ′2 −Ｂ′2 と、四隅部７ｄ3 の断面Ｂ′3 −Ｂ′3 断面である。

また、電池収納室２ａに対して電池蓋５が閉じられた状態で防水パッキン７の先端部７ｂが傾斜当接面２ｅに対して、傾斜当接面２ｅの領域内に位置するように防水パッキン７のＸ方向の枠幅Ｌ4 、Ｚ方向の枠幅Ｌ3 は、傾斜当接面２ｅのＸ方向全幅Ｌ2 、Ｚ方向全幅Ｌ1 より小さい寸法とする。

上述した構成を有するカメラ１において、電池収納室２ａの開口部２ｂを電池蓋５によって閉鎖するときの防水パッキン７の変形状態について、図５，６を用いて説明する。

電池蓋５を閉じ方向に回動させると、図５に示すように防水パッキン７の先端部７ｂが電池収納室２ａ側の傾斜当接面２ｅにＹ0 方向から接近する。さらに、電池蓋５を回動させると、先端部７ｂが傾斜当接面２ｅに当接し、図６に示すように該当接面上を枠外側に向けて滑っていく。すなわち、辺部７ｄ1 および７ｄ2 の先端部７ｂは、枠外方側に偏倚量εだけ偏っていること、さらに、当接する傾斜当接面の辺部２ｅ1 ，２ｅ2 が外方に向けてＹ0 方向側に傾斜していることから確実に枠外側方向ａ1 ，ａ2 に変位する。また、防水パッキン７の四隅部７ｄ3 の先端部７ｂも傾斜当接面の四隅部２ｅ3 が外方に向けてＹ0 方向側に傾斜しているので確実に枠外側方向ａ3 に変位する。

なお、防水パッキン７の先端部７ｂと傾斜当接面２ｅとが辺部および隅部にて、全周に均一な当接状態が得られるように傾斜当接面２ｅと防水パッキン７の幅および隅部曲率半径が次式のように設定されている。すなわち、
（Ｌ1 −Ｌ3 ）／２＝（Ｌ2 −Ｌ4 ）／２＝Ｒ1 −Ｒ3 …（１）
但し、Ｒ1 は、傾斜当接面２ｅの四隅部２ｅ3 の外側曲率半径である。Ｒ3 は、防水パッキン７の四隅部７ｄ3 の外側曲率半径である。

電池蓋５が完全閉鎖位置まで回動すると、図２に示すように防水パッキン７は、辺部、隅部の先端部７ｂが一様に枠外方に変位し、先端部７ｂの近傍の内壁面７ｄが傾斜当接面２ｅの枠外方位置にほぼ均一に圧接する状態になり、開口部２ｂが水密的に密閉される。

以上、説明したように本実施形態のカメラ１によると、電池収納室２ａの開口部２ｂの外周に防水パッキン７の先端部７ｂが当接可能な枠状の傾斜当接面２ｅを設けることによって、電池蓋５を閉じたとき、全周の先端部７ｂが傾斜当接面２ｅに当接し、辺部７ｄ1 ，７ｄ2 および四隅部７ｄ3 がそれぞれ枠外方に向けて均等に変位する。従って、開口部２ｂがより確実に水密状態で密閉される。さらに、電池蓋５の閉鎖状態で防水パッキンの内壁面７ｄの外側に水圧が作用する状態で先端部７ｂが傾斜当接面２ｅに当接していることから内方に変形しにくく、耐圧性が向上する。

なお、本実施形態においては、電池蓋５が完全閉鎖位置に達したとき、防水パッキン７の先端部７ｂは、傾斜当接面２ｅ上にあるとしたが、完全閉鎖位置に達したとき、先端部７ｂが傾斜当接面２ｅよりも外側の平面部２ｃの領域まで移動するようにしてもよい。この場合、傾斜当接面２ｅと平面部２ｃとの接合部分は、所定の曲率で繋ぐことが好ましい。

また、本実施形態においては、防水パッキン７は、その先端部７ｂが中立面７ｃの根元部７ａに対して枠外方側に偏倚したものを適用し、先端部７ｂの枠外方への変位を助けるようにした。しかし、上記先端部が上記根元部に対して偏っていない形状をもつ防水パッキンを適用することも可能である。この場合、傾斜当接面の傾斜角α°をより大きく採り、上記先端部が外方に滑りやすくする必要がある。

また、本実施形態においては、電池収納室２ａの開口部２ｂを防水するための防水構造を例としたが、上述した防水構造は、メモリカード等の記憶媒体収納室、あるいは、外部コネクタ接続部を収納する収納部を密閉するための防水構造に対しても適用することができる。

また、本実施形態においては、傾斜当接面２ｅが電池収納室２ａの開口部２ｂ周りに配され、防水パッキン７が電池蓋５側に支持されているが、逆に傾斜当接面２ｅを電池蓋側に設け、防水パッキン７を電池収納室の開口部２ｂの周囲で保持するような防水構造とすることも可能である。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

本発明の防水機器は、より確実な防水機能を有する防水機器として利用が可能である。

２…カメラ本体（防水機器の本体）
２ａ…電池収納室（凹部）
２ｂ…開口部（凹部の口元）
２ｅ…傾斜当接面（当接面）
５…電池蓋（蓋部材）
７…防水シール（防水シール部材）
７ｄ…内壁面（凹部周りを囲む壁）
７ｂ…先端部（自由端先端）
Ｂ′1 −Ｂ′1 ，Ｂ′2 −Ｂ′2 ，Ｂ′3 −Ｂ′3 断面
…蓋部材の裏面および壁の壁面に対して直交する断面

Claims (4)

1. 防水機器において、
   上記防水機器の本体側に設けられた凹部と、
   上記凹部の口元を囲むように上記凹部に向かって、迫り上がった斜面となる当接面と、
   上記凹部に対して開閉する蓋部材と、
   上記蓋部材に設けられた防水シール部材であって、上記蓋部材の裏側から上記凹部周りの当接面の方向に延びた上記凹部周りを囲む壁を有した枠状に形成され、上記蓋部材が閉方向に移行し、当該防水シール部材が上記当接面に当接したとき、上記蓋部材の裏面および上記壁の壁面に対して直交する断面において、上記壁の自由端先端が上記当接面と当接して上記凹部の上記口元の外方に向かって変位する防水シール部材と、
   を具備したことを特徴とする防水機器。
2. 防水機器において、
   上記防水機器の本体側に設けられた凹部と、
   上記凹部に対して開閉する蓋部材と、
   上記蓋部材に設けられ、上記蓋部材が上記凹部に対して閉じられたとき、上記凹部口元を囲むように上記凹部に向かって迫り上がった斜面となる当接面と、
   上記凹部の口元周囲に設けられた防水シール部材であって、上記蓋部材の当接面方向に延びた上記凹部周りを囲う壁を有した枠状に形成され、上記蓋部材が閉方向に移行し、当該防水シール部材が上記当接面に当接したとき、上記本体側の上記蓋部材と対向する面および上記壁の壁面に対して直交する断面において、上記壁の自由端先端が上記当接面と当接して上記凹部の上記口元の外方に向かって変位する防水シール部材と、
   を具備したことを特徴とする防水機器。
3. 上記部材シール部材は、矩形状の枠形状に形成されていることを特徴とする請求項１、または、２記載の防水機器
4. 上記蓋部材は、当該防水機器の本体側に対して回動軸により回動して上記凹部を開閉することを特徴とする請求項１乃至３記載の防水機器。

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