JP2013021005A - 防水筺体およびそれを備える電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】
電子機器の外観および薄型化を損なわず、高精度にて電子機器の厚さ方向両側において防水を図る。
【解決手段】
本発明は、電子機器１の厚さ方向内方に配置される内部筺体５ａに防水部材１１を固定した防水筺体５であって、内部筺体５ａにはその厚さ方向に防水部材１１を固定するための複数の環状領域３０，３１を備え、防水部材１１には、それぞれの環状領域３０，３１に固定される環状防水部材１１ａ，１１ｂを複数備え、複数の環状防水部材１１ａ，１１ｂとそれらをつなぐ連接部２５とを一体形成して成る防水筺体５に関する。
【選択図】図５

Description

本発明は、防水筺体およびそれを備える電子機器に関する。

最近では、携帯電子端末、カメラ、腕時計等の電子機器に防水構造を備えたものの需要が高くなってきている。電子機器の防水性を高めるには、蓋などの開閉部分および操作部からの水の浸入を防ぐことが不可欠である。バッテリーカバーからの浸水を防止する代表的な防水構造としては、例えば、バッテリーカバー側に、支持部材を別体で固定し、その支持部材の突出部に防水部材を付着させ、当該防水部材を本体側の溝部に圧入することにより防水を図る構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００８−２８８１７４号公報

しかし、上記防水構造を備える電子機器には、次のような問題がある。バッテリーカバーと別体に支持部材を用いるため、電子機器の厚みが増し、電子機器の薄型化に反する。バッテリーカバーに、直接、防水部材を付着し、支持部材を用いない方法も考えられるが、その方法を採ると、バッテリーカバーの裏側に防水部材を一体成形する工程において、バッテリーカバーの表側の面に防水部材の形状に沿って凹凸ができ、あるいは当該表側の面の加飾層が劣化し、その結果、電子機器の外観が損なわれるという問題がある。一方、電子機器の厚さ方向にてバッテリーカバーの反対側に取り付けられる操作部にも、防水を図る構成を設ける必要がある。その際、電子機器の厚さ方向両側に別々に防水部材を成形すると、防水部材を固定する部材を複数回加熱することになり、防水部材の固着性や寸法精度に悪影響が生じやすい。その結果、電子機器の防水性が低下する。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、電子機器の外観および薄型化を損なわず、高精度にて電子機器の厚さ方向両側の防水を図ることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明者らは、防水を図るための防水部材を、電子機器の厚さ方向内方の筺体に固定するという構成を考えた。加えて、本発明者らは、その筺体の表側の面および裏側の面の両面に、一つながりの防水部材を形成する構成を考えた。かかる構成の具体的な形態は、以下のとおりである。

すなわち、本発明の一形態は、電子機器の厚さ方向内方に配置される内部筺体に防水部材を固定した防水筺体であって、内部筺体には、その厚さ方向に防水部材を固定するための複数の環状領域を備え、防水部材には、それぞれの環状領域に固定される環状防水部材を複数備え、複数の環状防水部材とそれらをつなぐ連接部とを一体形成して成る防水筺体である。

本発明の別の形態は、さらに、内部筺体には、連接部を形成する部位として、複数の環状領域をつなぐ１以上の貫通孔あるいは溝を備える防水筺体である。

本発明の別の形態は、さらに、内部筺体には１または２以上の貫通領域を備え、防水部材には、それぞれの貫通領域の周囲に固定されるシール部材を備え、シール部材を、複数の環状防水部材の少なくとも１つと連接している防水筺体である。

本発明の別の形態は、さらに、複数の環状防水部材の少なくとも１つに、その開口内方に向かって突出する第一突出部を備える防水筺体である。

本発明の別の形態は、さらに、複数の環状防水部材の少なくとも１つに、内部筺体をその厚さ方向から覆う被覆部材の方向に突出する第二突出部を備える防水筺体である。

本発明の別の形態は、さらに、複数の環状領域の少なくとも１つの領域の外側に、一段高い段差部を少なくとも１つ備える防水筺体である。

本発明の一形態は、上記いずれかの防水筺体を備えた電子機器である。

本発明によれば、電子機器の外観および薄型化を損なわず、高精度にて電子機器の厚さ方向両側の防水を図ることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）を示す。 図２は、図１に示す電子機器をその厚さ方向に分解した分解断面図を模式的に示す。 図３は、図２中の防水筺体の第二壁部の端部側から見た斜視図を示す。 図４は、図２中の防水筺体の第一壁部の端部側から見た斜視図を示す。 図５は、図４に示す防水筺体を、内部筺体と防水部材とに仮想的に分解した分解斜視図を示す。 図６は、図５に示す防水部材の斜視図、その一部Ｐの拡大斜視図および当該一部ＰにおけるＡ−Ａ線断面の斜視図を示す。 図７は、図５に示す内部筺体の第一環状領域の近傍をその表側から見た平面図（Ａ）、およびその第一環状領域の変形例をその表側から見た平面図（Ｂ，Ｃ）を示す。

次に、本発明に係る防水筺体およびそれを備える電子機器の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）を示す。

本発明の実施の形態に係る電子機器１は、略直方体の外観を有し、表側カバー２と裏側カバー３とを電子機器１の厚さ方向に配置する。表側カバー２は、好適には、その内側に表示部４を備える。表示部４は、文字や画像を単に表示するディスプレイ、入力操作を可能とする操作部、あるいはディスプレイと操作部を兼ねた領域でも良い。

図２は、図１に示す電子機器をその厚さ方向に分解した分解断面図を模式的に示す。

電子機器１は、被覆部材の一例である表側カバー２と、被覆部材の一例である裏側カバー３と、それらカバー２，３に挟まれる防水筺体５とを備える。電池６は、防水筺体５と裏側カバー３とを重ね合わせた状態にて、防水筺体５側から挿入および取り出し可能に、電子機器１内に取り付けられる。表側カバー２は、表示部４の外周位置であって防水筺体５側に突出する環状の第一突出壁部７を備える。一方、裏側カバー３は、電池６を出し入れ可能な形態にて防水筺体５側に突出する環状の第二突出壁部８を備える。

防水筺体５は、電子機器１の厚さ方向内方に配置される内部筺体５ａに防水部材１１を固定した筺体である。内部筺体５ａは、好適には、熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂から成る。内部筺体５ａは、表側カバー２側に開口面を向け、その縁部を第一突出壁部７より外側に大きく形成した環状の第一壁部９を備える。また、内部筺体５ａは、裏側カバー３側に突出し、その縁部を第二突出壁部８より外側に大きく形成した環状の第二壁部１０を備える。第一壁部９および第二壁部１０は、第一壁部９の先端縁と第二壁部１０の先端縁とが互いに逆方向を向くように形成されている。防水部材１１は、好適には、熱可塑性エラストマー、熱硬化性のエラストマーあるいは天然ゴムから成り、より好ましくはシリコーンゴムから成る。

防水部材１１は、第一壁部９の内側に固定される環状防水部材の一つである第一環状防水部材１１ａと、第二壁部１０の内側に固定される環状防水部材の一つである第二環状防水部材１１ｂとを連接して備える。この実施の形態では、第一環状防水部材１１ａは、その内方に向かって突出する形状であり、第二環状防水部材１１ｂもその内方に向かって突出する形状である。防水筺体５の表裏両側から表側カバー２および裏側カバー３を取り付けると、第一突出壁部７と第一壁部９との間に、第一環状防水部材１１ａが配置され、その突出面が第一突出壁部７に密着し、第二突出壁部８と第二壁部１０との間に、第二環状防水部材１１ｂが配置され、その突出面が第二突出壁部８に密着する。これによって、電子機器１における当該密着部分より内方への浸水を有効に防止できる。なお、内部筺体５ａは、第二壁部１０の内側に、内部筺体５ａの厚さ方向に貫通する開口部１２を備える。開口部１２は、電池６を防水筺体５側から、裏側カバー３の第二突出壁部８で囲まれた領域内（電池収納部）に挿脱するのを可能にする。

図３は、図２中の防水筺体の第二壁部の端部側から見た斜視図を示す。

内部筺体５ａは、第二壁部１０の外側に、開口部１２と独立して、内部筺体５ａの厚さ方向に貫通する貫通領域１３，１４を備える。貫通領域１３，１４は、例えば、裏側カバー３側に設けられる操作キーやカメラレンズ等を取り付ける部分である。貫通領域１３，１４は、それらの各内周囲に、シール部材１６，１７をそれぞれ配置する。シール部材１６，１７は、防水部材１１と連接する一部を構成する。例えば、シール部材１６は、第二環状防水部材１１ｂと接続部１９によって一体化している。この実施の形態では、シール部材１６，１７および貫通領域１３，１４は、それぞれ２個であるが、これらを１個ずつ、３個ずつ以上とし、あるいは全く設けなくても良い。

図４は、図２中の防水筺体の第一壁部の端部側から見た斜視図を示す。

シール部材１７は、接続部２０および接続部２２を介して、それぞれ第二環状防水部材１１ｂおよび第一環状防水部材１１ａと接続する。また、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂは、好適に、シール部材１６，１７を介さずに、内部筺体５ａの裏面に沿って配置される接続部２１を介して接続する箇所を有する。上述の接続部１９，２０，２１，２２は、全て、防水部材１１を構成する一部である。

また、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂとは、内部筺体５ａを挟み、４個の連接部２５を介して連接する。すなわち、内部筺体５ａを挟んで配置される第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂは、内部筺体５ａを貫く連接部２５によって一体となっている。なお、連接部２５は、４個に限定されず、１〜３個あるいは５個以上でも良い。

図５は、図４に示す防水筺体を、内部筺体と防水部材とに仮想的に分解した分解斜視図を示す。

防水部材１１は、第一環状防水部材１１ａおよび第二環状防水部材１１ｂのいくつかの箇所に、ゲート部２６を備える。ゲート部２６は、内部筺体５ａ側から、液状のエラストマー組成物を注入して防水部材１１を形成した部分である。内部筺体５ａは、その厚さ方向に、第一環状防水部材１１ａおよび第二環状防水部材１１ｂをそれぞれ固定するための環状領域を備える。その一つは、第一壁部９の内側に、第一環状防水部材１１ａを固定する第一環状領域３０である。もう一つは、第二壁部１０の内側に、第二環状防水部材１１ｂを固定する第二環状領域３１である。第一環状領域３０は、その環状路のいくつかの箇所に、内部筺体５ａの厚さ方向に貫通する複数の注入孔３２を備える。上述の液状のエラストマー組成物は、第二壁部１０側に接する金型に形成される複数の孔から注入孔３２を通じて注入され、主に第一環状防水部材１１ａの形成に供される。一方、第二環状防水部材１１ｂは、主に、第二壁部１０側に接する金型に形成される複数の孔から注入される液状のエラストマー組成物から形成される。

内部筺体５ａの開口部１２の外周囲であって貫通領域１４の近傍につながる位置には、内部筺体５ａの内方に窪む凹部３３と、第一環状領域３０と第二環状領域３１とを内部筺体５ａの裏面に沿って連結する凹部３４とがそれぞれ形成されている。液状のエラストマー組成物は、凹部３３を流れることにより、第二環状防水部材１１ａとシール部材１７とをつなぐ接続部２０を形成できる。同様に、液状のエラストマー組成物は、凹部３４を流れることにより、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂとをつなぐ接続部２１を形成できる。

内部筺体５ａは、開口部１２の外周囲に、連接部２５を形成する部位として、第一環状領域３０と第二環状領域３１をつなぐ４つの貫通孔３５を備える。この結果、液状のエラストマー組成物は、貫通孔３５を通して第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂとを連接する連接部２５を形成可能に流れる。

図６は、図５に示す防水部材の斜視図、その一部Ｐの拡大斜視図および当該一部ＰにおけるＡ−Ａ線断面の斜視図を示す。

防水部材１１を形成する際、液状のエラストマー組成物を金型から注入すると、当該エラストマー組成物は、金型に形成される注入孔（ゲート部２６の位置）から矢印Ｘ，Ｙで示すように流れる。防水部材１１の一部Ｐの拡大斜視図に示すように、連接部２５は、第一環状防水部材１１ａ側から流れてくるエラストマー組成物と第二環状防水部材１１ｂ側から流れてくるエラストマー組成物との合流位置となり得る。内部筺体５ａに貫通孔３５を形成すると、一回の成形工程にて、防水部材１１を内部筺体５ａに固定することができる。また、貫通孔３５は、第一環状防水部材１１ａおよび第二環状防水部材１１ｂの各形成路内のエアーを追い込む箇所、あるいはエラストマー組成物がそこで合流する合流箇所として機能する。この結果、第一環状防水部材１１ａおよび第二環状防水部材１１ｂにエアーの貯留に起因する切り欠き、あるいはエラストマー組成物の合流に伴う段差などが生じにくくなる。よって、高精度に防水を図る防水部材１１を成形できる。特に、シール部材１６，１７にも当該切り欠きや段差を形成しないようにするには、接続部１９，２０，２１，２２以外に、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂとをつないでエラストマー組成物の合流箇所としやすい連接部２５を設ける方が好ましい。欠損部位を極力低減した高精度の防水部材１１を形成するには、金型の第一環状領域３０側と第二環状領域３１側のそれぞれに、少なくとも１つの注入孔を備えるのが好ましい。さらには、体積のより大きい第一環状防水部材１１ａを形成する側に、より多くの注入孔を形成する方が好ましい。さらには、貫通孔３５の開口面積を、第一環状防水部材１１ａおよび第二環状防水部材１１ｂの断面積より大きくする方が好ましい。また、内部筺体５ａに防水部材１１を成形する際に、貫通孔３５側を高い位置にして、貫通孔３５にエアーを誘導するようにする方が好ましい。

第一環状防水部材１１ａの長さ方向に垂直な断面Ｓの形状から明らかなように、第一環状防水部材１１ａは、その開口内方に向かって突出する第一突出部４０を備える。第一突出部４０は、表側カバー２の第一突出壁部７の外周面と第一環状防水部材１１ａとを密着するのに好適な部分である。同様の趣旨で、第二環状防水部材１１ｂの開口内方にも、裏側カバー３の第二突出壁部８の外周面と第二環状防水部材１１ｂとを密着するのに好適な第一突出部４０を設けるのが好ましい。また、第一環状防水部材１１ａは、表側カバー２の方向に向かって突出する第二突出部４１を備える。第二突出部４１は、表側カバー２の第一突出壁部７から略直角方向に延出する壁と第一環状防水部材１１ａとを密着するのに好適な部分である。第一突出部４０と第二突出部４１を形成すると、２箇所にて表側カバー２と第一環状防水部材１１ａとを密着可能である。同様の趣旨で、第二環状防水部材１１ｂの裏側カバー３側にも、裏側カバー３の第二突出壁部８から略直角に延出する壁と第二環状防水部材１１ｂとを密着するのに好適な第二突出部４１を設けるのが好ましい。

内部筺体５ａの第一環状領域３０は、その領域３０の外側に、一段高い段差部４２を少なくとも１つ備えることができる。同様に、第二環状領域３１も、また、その領域３１の外側に、一段高い段差部４２を少なくとも１つ備えることができる。このように、段差部４２を備えると、第一環状防水部材１１ａおよび／または第二環状防水部材１１ｂと、第一環状領域３０および／または第二環状領域３１との接触面積を増加させ、両者の密着性を高めることができる。

以上、本発明に係る防水筺体およびそれを備える電子機器の好適な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々変形して実施可能である。

図７は、図５に示す内部筺体の第一環状領域の近傍をその表側から見た平面図（Ａ）、およびその第一環状領域の変形例をその表側から見た平面図（Ｂ，Ｃ）を示す。

図７の（Ａ）に示すように、上述の内部筺体５ａの第一環状領域３０は、内部筺体５ａの厚さ方向に貫通する複数の貫通孔３５を備え、これによって、防水部材１１の複数の連接部２５を形成可能としている。しかし、内部筺体５ａに、貫通孔３５を備えず、図７の（Ｂ）に示すように、金型５０側に開口する溝３５ａを備えても良い。溝３５ａと金型５０の内面との間で貫通孔を形成することにより、防水部材１１に、連接部２５と同様の部位を形成可能となる。また、第一環状領域３０に貫通孔３５も溝３５ａも備えずに、図７の（Ｃ）に示すように、金型５０の内部筺体５ａとの接触面に、内部筺体５ａ側に開口する溝５１を形成しても良い。溝５１と内部筺体５ａとの間で貫通孔を形成することにより、防水部材１１に、連接部２５と同様の部位を形成可能となる。

連接部２５は、第一環状防水部材１１ａの一辺と第二環状防水部材１１ｂの一辺とをつなぐ位置に形成されているが、当該位置に限定せずに形成可能である。例えば、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂの対向する２辺、３辺あるいは全ての辺に、連接部２５を形成しても良い。また、第一環状領域３０および第二環状領域３１以外に、内部筺体５ａの厚さ方向に追加して、第三、さらには第四環状領域等を形成し、第一環状防水部材１１ａ、第二環状防水部材１１ｂ以外の第三、さらには第四環状防水部材等を、防水部材１１に追加しても良い。第一環状防水部材１１ａは、第一壁部９の内側ではなく、その外側に固定されても良い。また、第二環状防水部材１１ｂは、第二壁部１０の内側ではなく、その外側に固定されても良い。すなわち、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂは、内部筺体５ａの厚さ方向に固定されていれば、固定される箇所を問わない。シール部材１６，１７は、第一環状防水部材１１ａと第二環状防水部材１１ｂの両方に接続され、あるいはいずれか一方とのみ接続されても良い。第一突出部４０は、第一環状防水部材１１ａのみ、あるいは第二環状防水部材１１ｂのみに備えていても良い。同様に、第二突出部４１は、第一環状防水部材１１ａのみ、あるいは第二環状防水部材１１ｂのみに備えていても良い。段差部４２は、１つのみならず、２以上設けられていても良い。

本発明は、防水性の電子機器に利用することができる。

１ 電子機器
２ 表側カバー（被覆部材）
３ 裏側カバー（被覆部材）
５ 防水筺体
５ａ 内部筺体
１１ 防水部材
１１ａ 第一環状防水部材（環状防水部材）
１１ｂ 第二環状防水部材（環状防水部材）
１３，１４ 貫通領域
１６，１７ シール部材
２５ 連接部
３０ 第一環状領域（環状領域）
３１ 第二環状領域（環状領域）
３５ 貫通孔
３５ａ 溝
４０ 第一突出部
４１ 第二突出部
４２ 段差部

Claims (7)

1. 電子機器の厚さ方向内方に配置される内部筺体に防水部材を固定した防水筺体であって、
   上記内部筺体は、
   その厚さ方向に、上記防水部材を固定するための複数の環状領域を備え、
   上記防水部材は、それぞれの上記環状領域に固定される環状防水部材を複数備え、複数の上記環状防水部材とそれらをつなぐ連接部とを一体形成して成る防水筺体。
2. 前記内部筺体は、前記連接部を形成する部位として、複数の前記環状領域をつなぐ１以上の貫通孔あるいは溝を備えることを特徴とする請求項１に記載の防水筺体。
3. 前記内部筺体は、１または２以上の貫通領域を備え、
   前記防水部材は、それぞれの上記貫通領域の周囲に固定されるシール部材を備え、
   上記シール部材は、複数の前記環状防水部材の少なくとも１つと連接していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の防水筺体。
4. 複数の前記環状防水部材の少なくとも１つは、その開口内方に向かって突出する第一突出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の防水筺体。
5. 複数の前記環状防水部材の少なくとも１つは、前記内部筺体をその厚さ方向から覆う被覆部材の方向に突出する第二突出部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の防水筺体。
6. 複数の前記環状領域の少なくとも１つは、その領域の外側に、一段高い段差部を少なくとも１つ備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の防水筺体。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の防水筺体を備える電子機器。

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