JP2013009094A - 防水構造及び電子機器、ならびに防水方法 - Google Patents

Abstract

【課題】音響ユニットを有する電子機器において、防水効果を維持しつつ、その防水効果にもかかわらず筐体内部に進入してくる水に含有される金属イオンによる音響ユニットへの影響を軽減させることが可能な防水構造及び防水方法を提供すること。
【解決手段】防水構造１は、筺体２の内部空間に音響ユニットであるスピーカユニット３が設けられ、スピーカユニット３で発生する音波を通す孔４が筺体２を貫通して設けられた電子機器１２における、スピーカユニット３の防水構造１であって、筺体２とスピーカユニット３との間に、孔４とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられた防水膜５と、防水膜５とスピーカユニット３との間に、防水膜５とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられ、孔４に進入し防水膜５を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉する逆浸透膜６と、を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、防水構造及びこれを備える電子機器、ならびに防水方法に関する。

特許文献１には、筐体の音響孔を包囲するように形成された内部環状突部に受話器、送話器、ブザー等の音響ユニットを装着した移動通信用端末機が開示されている。音響孔と音響ユニットとの間に防水膜が配置されている。その防水膜の周辺部のみが、内部環状突部と環状介在物との間に固定され、この環状介在物に音響ユニットが装着されている。音響ユニットの内部に第１の前気室が、音響ユニットと防水膜との間に第２の前気室が、防水膜と筐体との間に第３の前気室が、形成されている。

特許文献２には、スピーカユニットに対する防水効果を有する携帯電話機が開示されている。携帯電話機の固定部はフロントケースの内部に防水膜を備えている。防水膜は、音響孔が設けられた位置に対応して設けられ、スピーカユニットと外部ケースを形成するリアケースとの間に配置されている。防水膜の外周部には、第１の延長部材が取り付けられている。第１の延長部材の外周部表面は取り付け部に取り付けられ、内周部裏面はスピーカユニットに取り付けられている。第１の延長部材と取り付け部との間には、両面テープが介在している。また、第１の延長部材とスピーカユニットとの間にも、両面テープが介在している。これにより、防水効果を維持することができる。

特開平７−１３１３７５号公報 特開２０１０−１０９８４９号公報

スピーカユニット等の音響ユニットを内蔵した電子機器の筐体は、音響ユニットが放音したり集音したりするための孔を有している。この孔を通じた水の進入を防止するために、特許文献１および２に記載されるような防水構造を持つ電子機器が考案されている。しかし、水の進入を完全に防止することはできないため、進入してきた水分に含有されているナトリウムイオンをはじめとする金属イオンが、音響ユニットの腐食を促進させるという問題がある。

本発明では、音響ユニットを有する電子機器において、防水効果を維持しつつ、その防水効果にもかかわらず筐体内部に進入してくる水に含有される金属イオンによる音響ユニットへの影響を軽減させることが可能な防水構造及び防水方法を提供することを目的とする。

本発明の防水構造は、筺体の内部空間に音響ユニットが設けられ、前記音響ユニットで発生する音波を通す孔が前記筺体を貫通して設けられた電子機器における、音響ユニットの防水構造であって、前記筺体と前記音響ユニットとの間に、前記孔と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた防水膜と、前記防水膜と前記音響ユニットとの間に、前記防水膜と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられ、前記孔に進入し前記防水膜を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉する逆浸透膜と、を有する防水構造である。

本発明の防水方法は、筺体の内部空間に音響ユニットが設けられ、前記音響ユニットで発生する音波を通す孔が前記筺体を貫通して設けられた電子機器における、音響ユニットの防水方法であって、前記筺体と前記音響ユニットとの間に、前記孔と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた防水膜によって、前記孔に進入した水の一部が前記内部空間に進入することを阻止することと、前記防水膜と前記音響ユニットとの間に、前記防水膜と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた逆浸透膜によって、前記防水膜を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉することと、を有する防水方法である。

本発明では、音響ユニットを有する電子機器において、防水効果を維持しつつ、その防水効果にもかかわらず筐体内部に進入してくる水に含有される金属イオンによる音響ユニットへの影響を軽減させることが可能な防水構造及び防水方法を提供することができる。

本発明の第１の実施形態の防水構造を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態の防水構造を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態の防水構造を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態の防水構造を示す断面図である。

図１は本発明の第１の実施形態の防水構造１を示す断面図である。この防水構造１は、筺体２の内部空間に音響ユニットであるスピーカユニット３が設けられ、スピーカユニット３で発生する音波を通す孔４が筺体２を貫通して設けられた電子機器１２における、スピーカユニット３の防水構造１である。この防水構造１は、筺体２とスピーカユニット３との間に、孔４とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられた防水膜５と、防水膜５とスピーカユニット３との間に、防水膜５とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられ、孔４に進入し防水膜５を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉する逆浸透膜６と、を有している。

筐体２に設けられた孔４に進入した水の一部は、筐体２とスピーカユニット３との間に設けられた防水膜５によって、筐体２の内部空間に進入することを阻止される。防水膜５を浸透した水に含まれる金属イオンの少なくとも一部は、防水膜５とスピーカユニット３との間に設けられた逆浸透膜６に捕捉されて、スピーカユニット３に到達するのを阻止される。

以下、本発明の他の実施形態について、図面を参照してより詳しく説明する。

図２は本発明の第２の実施形態の防水構造１を示す断面図である。この防水構造１は、筐体２の内部空間に音響ユニットであるスピーカユニット３が設けられ、スピーカユニット３で発生する音波を通す孔４が筐体２を貫通して設けられた電子機器１２における、スピーカユニット３の防水構造である。この防水構造１は筺体２とスピーカユニット３との間に設けられた防水膜５と、防水膜５とスピーカユニット３との間に設けられた逆浸透膜６とから構成される。防水膜５は筐体２に密着して設けられ、逆浸透膜６は防水膜５に密着して設けられる。このような配置にすると、余計な部材が不要になり、無駄な工程を省略できるので、コストダウンにつながるし、筐体を薄くすることができるというメリットもある。防水膜５は孔４の全面を覆うように十分広いものとする。逆浸透膜６は防水膜５と同じ面積を持ち、防水膜５とちょうど重なるように配置されている。

防水膜５は、例えば、ポリエチレンや４弗化エチレン等を多孔質化したものから形成されており、空気は通過させるが、水は通過させないという性質を持つ。逆浸透膜６は例えば酢酸セルロースから形成されており、水は通過させるが、イオンや塩類など水以外の不純物は通過させないという性質を持つ。市販の逆浸透膜を利用でき、コストへの影響は少なく、加工性も優れている。

スピーカユニット３は２枚の圧電セラミックス８を弾性部材９の両面に接着剤（不図示）で接着したもの（圧電バイモルフ構造）であり、弾性部材９は樹脂材料で形成された支持部材１０を通して、筐体２から筐体内側方向に延びているスピーカフレーム１１に支えられている。

筐体２に設けられた孔４に進入した水の一部は、防水膜５によって、筐体２の内部空間に進入することを阻止される。水にはナトリウムイオンなどの金属イオンが含まれている場合があり、ナトリウムイオンなどの金属イオンは、スピーカユニット３の構成要素である弾性部材９や上記の接着剤をはじめ、スピーカユニット４の周辺部材である支持部材１０やスピーカフレーム１１を腐食させる場合がある。逆浸透膜６は防水膜５を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉することによって、スピーカユニット４およびその周辺部材の腐食を抑える役割を果たす。

図３は本発明の第３の実施形態の防水構造１を示す断面図である。この防水構造１は、筐体２の内部空間に音響ユニットであるスピーカユニット３が設けられ、スピーカユニット３で発生する音波を通す孔４が筐体２を貫通して設けられた電子機器１２における、スピーカユニット３の防水構造である。この防水構造１は筺体２とスピーカユニット３との間に設けられた防水膜５と、防水膜５とスピーカユニット３との間に設けられた逆浸透膜６とから構成される。防水膜５は孔４とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられている。防水膜５は、筐体２の内側面に投影した時、孔４の全面を覆うように十分広い面積を有している。筐体２に設けられた第１の取り付け部７ａに、防水膜５の外周部がその全周にわたって取り付けられている。第１の取り付け部７ａを設けて、防水膜５を筐体２の内側面に密着させないようにするのは、防水膜５が孔４より広い範囲にわたり振動可能となり、音波が防水膜５を通過しやすくなるからである。同様に、逆浸透膜６は防水膜５とスピーカユニット３とを空間的に分離するように設けられている。逆浸透膜６は防水膜５と同じ面積を持ち、逆浸透膜６を防水膜５に投影した時、ちょうど重なるように配置されている。防水膜５に設けられた第２の取り付け部７ｂに、逆浸透膜６の外周部がその全周にわたって取り付けられている。

防水膜５は、例えば、ポリエチレンや４弗化エチレン等を多孔質化したものから形成されており、空気は通過させるが、水は通過させないという性質を持つ。逆浸透膜６は例えば酢酸セルロースから形成されており、水は通過させるが、イオンや塩類など水以外の不純物は通過させないという性質を持つ。市販の逆浸透膜を利用でき、コストへの影響は少なく、加工性も優れている。第１及び第２の取り付け部７ａ,７ｂはクッション材または硬質材によって形成されている。

図４は本発明の第４の実施形態の防水構造１を示す断面図である。この防水構造１は、筐体２の内部空間に音響ユニットであるスピーカユニット３が設けられ、スピーカユニット３で発生する音波を通す複数の孔４が筐体２を貫通して設けられた電子機器１２における、スピーカユニット３の防水構造である。この防水構造１は筺体２とスピーカユニット３との間に設けられた防水膜５と、防水膜５とスピーカユニット３との間に設けられた逆浸透膜６とから構成される。防水膜５は筐体２に密着して設けられ、逆浸透膜６は防水膜５に密着して設けられる。防水膜５はすべての孔４の全面を覆うように十分広い面積を有している。逆浸透膜６は防水膜５と同じ面積を持ち、防水膜５とちょうど重なるように配置されている。

なお、本発明の電子機器１２とは、携帯電話機、スマートフォンに限らず、ゲーム機、タブレットＰＣ、ノートＰＣなど他の電子機器でも構わない。

１ 防水構造
２ 筐体
３ スピーカユニット
４ 孔
５ 防水膜
６ 逆浸透膜
７ａ 第１の取り付け部
７ｂ 第２の取り付け部
８ 圧電セラミックス
９ 弾性部材
１０ 支持部材
１１ スピーカフレーム
１２ 電子機器

Claims (10)

1. 筺体の内部空間に音響ユニットが設けられ、前記音響ユニットで発生する音波を通す孔が前記筺体を貫通して設けられた電子機器における、音響ユニットの防水構造であって、
   前記筺体と前記音響ユニットとの間に、前記孔と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた防水膜と、
   前記防水膜と前記音響ユニットとの間に、前記防水膜と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられ、前記孔に進入し前記防水膜を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉する逆浸透膜と、
   を有する防水構造。
2. 前記防水膜は前記筐体に密着して設けられ、前記逆浸透膜は前記防水膜に密着して設けられている、請求項１に記載の防水構造。
3. 前記筐体に設けられた第１の取り付け部に、前記防水膜の外周部がその全周にわたって取り付けられ、前記防水膜に設けられた第２の取り付け部に、前記逆浸透膜の外周部がその全周にわたって取り付けられた、請求項１に記載の防水構造。
4. 前記逆浸透膜は酢酸セルロースから形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の防水構造。
5. 前記筐体と、前記音響ユニットと、請求項１から４のいずれか１項に記載の防水構造と、を備える電子機器。
6. 筺体の内部空間に音響ユニットが設けられ、前記音響ユニットで発生する音波を通す孔が前記筺体を貫通して設けられた電子機器における、音響ユニットの防水方法であって、
   前記筺体と前記音響ユニットとの間に、前記孔と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた防水膜によって、前記孔に進入した水の一部が前記内部空間に進入することを阻止することと、
   前記防水膜と前記音響ユニットとの間に、前記防水膜と前記音響ユニットとを空間的に分離するように設けられた逆浸透膜によって、前記防水膜を浸透する水に含まれる金属イオンの少なくとも一部を捕捉することと、
   を有する防水方法。
7. 前記防水膜は前記筐体に密着して設けられ、前記逆浸透膜は前記防水膜に密着して設けられている、請求項６に記載の防水方法。
8. 前記筐体に設けられた第１の取り付け部に、前記防水膜の外周部がその全周にわたって取り付けられ、前記防水膜に設けられた第２の取り付け部に、前記逆浸透膜の外周部がその全周にわたって取り付けられた、請求項６に記載の防水方法。
9. 前記逆浸透膜は酢酸セルロースから形成されている、請求項６から８のいずれか１項に記載の防水方法。
10. 前記逆浸透膜によって捕捉される対象がナトリウムイオンである、請求項６から９のいずれか１項に記載の防水方法。

Images