JP2013040839A - デバイスの防水試験方法及び防水試験装置 - Google Patents

Abstract

【課題】デバイスの防水試験を確実に行うことができるデバイスの防水試験方法及びデバイスの防水試験装置を提供する。
【解決手段】デバイスの防水試験方法は、封止部材に加圧治具を当接させて、封止部材の前面側を該加圧治具で覆う加圧治具設置工程Ｓ０２と、加圧治具をデバイス本体側に押圧するとともに、加圧治具とデバイス本体との間に正圧気体を流入させる正圧工程Ｓ０３と、デバイス本体と加圧治具との間を負圧吸引する負圧工程とＳ０４、負圧吸引した状態で、加圧治具とデバイス本体との間の圧力を測定する第二圧力測定工程Ｓ０６とを備えることを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、デバイスの防水試験方法及び防水試験装置に関するものである。

一般に、マイク等の電気音響部品が搭載されたデバイスは、特定の用途によっては防水性能を要求されることがある。このようなデバイスにおいては、製造段階で防水性能を満たしているか否かの試験をする必要がある。

ここで、防水性能を有するデバイスとして、筐体と、該筐体の表面側に貼着された防水膜と、筐体の側面に設けられた通気試験孔とを備えるものが知られている（下記特許文献１参照）。
このように構成されたデバイスの防水性能を確認する試験の一例とし、以下の方法が挙げられている。防水膜側から筐体内部に向かって空気を流入させて、デバイス内部の空気の通り難さ、即ち所定の圧力の空気を防水膜から流入させて、通気試験孔から流出する時間を測定することにより判定するものである。

特開２００９−４４３４４号公報

特許文献１に記載の試験方法では、筐体自体が密閉構造である場合には適切に試験をすることができる。しかしながら、非密閉構造の場合には、空気が通気試験孔から流出するのみならず、筐体の内方から外方に向かって自由に流出するため、防水膜の貼着箇所における防水性能を確認することができないという問題点があった。

また、特許文献１に記載の試験方法においては、デバイスが通気試験孔を有することが前提となっているため、通気試験孔を有さないデバイスでは試験をすることができないという問題点もあった。

一方、デバイスを実際に水中に浸して防水試験をする方法もあるが、全数検査するのは非現実的である。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、デバイスの防水試験を確実に行うことができるデバイスの防水試験方法及びデバイスの防水試験装置を提供する。

上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係るデバイスの防水試験方法は、デバイス本体の前面側の周縁部に封止部材が配置されたデバイスの防水試験方法であって、前記封止部材に加圧治具を当接させて、前記封止部材の前面側を該加圧治具で覆う加圧治具設置工程と、前記加圧治具を前記デバイス本体側に押圧するとともに、該加圧治具と前記デバイス本体との間に正圧気体を流入させる正圧工程と、前記デバイス本体と前記加圧治具との間を負圧吸引する負圧工程と、前記負圧吸引した状態で、前記加圧治具と前記デバイス本体との間の圧力を測定する圧力測定工程とを備えることを特徴とする。

このようなデバイスの防水試験方法では、封止部材の前面側から加圧治具で押圧するとともに、加圧治具側からデバイス本体通側に向かって正圧気体を流入させることにより、確実にデバイスと加圧治具とで囲まれた包囲空間を密閉状態とすることができる。そして、負圧吸引した状態で押圧を解除し、封止部材とデバイス本体との固定部分の防水性能が確保されていれば、包囲空間の圧力変化が一定範囲内であることが圧力測定で分かる。一方、該防水性能が確保されていなければ、包囲空間の圧力が大きく減少することが圧力測定で分かる。したがって、封止部材とデバイス本体との固定部分の防水試験を確実に行うことができる。

本発明に係るデバイスの防水試験方法及びデバイスの防水試験装置によれば、デバイスの防水試験を確実に行うことができる。

本発明の第一実施形態に係るデバイスの防水試験装置にデバイスを配設した試験方法において、正圧工程の状態を示す断面図である。 図１のＡ部拡大断面図である。 本発明の第一実施形態に係るデバイスの防水試験装置にデバイスを配設した試験方法において、負圧工程の状態を示す断面図である。 本発明の第一実施形態に係るデバイスの防水試験装置を用いた試験方法のフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係るデバイスの防水試験装置を用いた試験方法における正圧工程の場合の断面図である。 本発明の第三実施形態に係るデバイスの防水試験装置を用いた試験方法における正圧工程の場合の断面図である。

（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態のデバイスの防水試験装置及び該防水試験装置を用いた防水試験方法について、図面を参照して説明する。
まず、試験対象となるデバイスについて説明する。
図１に示すように、デバイス１は、デバイス本体１１と、該デバイス本体１１の前面１１１側に配置された通気シート固定部２１と、該通気シート固定部２１の前面側の周縁部に設けられた封止部材１２７とを備える。

デバイス本体１１は、本実施形態ではマイクロフォンであり、例えばダイナミックマイクロフォンが挙げられる。デバイス本体１１は、図示しない振動板（ダイヤフラム）と、該振動板に固定されたコイルとを備えて構成され、音波を受けると振動板が振動し、磁界内でコイルが動くことにより機械的運動を電気信号に変換するものである。
また、デバイス本体１１は、断面視して略矩形に形成され、内部に前面１１１側と背面１１２側とを連通する図示しない空間を有し、非密閉型で構成されている。
図１及び図２に示すように、通気シート固定部２１は、デバイス本体１１の前面１１１側の周縁部に接着された第一Ｗテープ１２１と、該第一Ｗテープ１２１に接着された第一ポリエチレン樹脂部１２２と、該第一ポリエチレン樹脂部１２２に接着された第二Ｗテープ１２３と、該第二Ｗテープ１２３に接着された通気シート１２４と、該通気シート１２４に接着された第三Ｗテープ１２５と、該第三Ｗテープ１２５に接着された第二ポリエチレン樹脂部１２６とを備える。
第一Ｗテープ１２１、第二Ｗテープ１２３及び第三Ｗテープ１２５は環状部材であるとともに、表裏面に図示しない接着部材が設けられ、表裏面ともに接着可能な構造の両面テープ又は両面接着テープである。よって、第一Ｗテープ１２１は、表面では第一ポリエチレン樹脂部１２２と、裏面ではデバイス本体１１と接着している。第二Ｗテープ１２３は、表面では通気シート１２４と、裏面では第一ポリエチレン樹脂部１２２と接着している。第三Ｗテープ１２５は、表面では第二ポリエチレン樹脂部１２６と、裏面では通気シート１２４と接着している。
通気シート１２４は、例えば、図示しない微小な通気孔が複数設けられた通気性を有するシートである。
第一ポリエチレン樹脂部１２２及び第二ポリエチレン樹脂部１２６は、ポリエチレン樹脂を成分とする環状の部材である。なお、該第一ポリエチレン樹脂部１２２及び第二ポリエチレン樹脂部１２６は、樹脂に限られず、略環状に形成されていればよい。
封止部材１２７は、環状部材であり、ゴム等の密閉部材で構成され、後述する加圧治具５１と密閉状態で当接可能となっている。

次に、デバイス１の防水試験装置２について説明する。
図１に示すように、前面１３１に凹所１３３を有するとともに、該凹所１３３にデバイス本体１１を配設させる密閉治具３１と、凹所１３３の側面とデバイス本体１１の側面１１３との間に介層された密閉リング４１と、通気シート固定部２１の周縁部と当接させる加圧治具５１と、該加圧治具５１をデバイス１側に押圧する押圧機構６１と、加圧治具５１と通気シート１２４との間に正圧気体を流入し又は負圧吸引する圧力調整機構７１とを備える。

密閉治具３１は、前面１３１から背面１３２に向かって形成された凹所１３３を有している。
凹所１３３は、密閉治具３１の前面１３１から背面１３２に向かい形成され断面視して凹形状の第一凹部１３４と、該第一凹部１３４における背面側に連続するとともに該第一凹部１３４よりも小さい横方向の幅で形成された凹部連通部１３７と、該凹部連通部１３７における背面側に連続するとともに該凹部連通部１３７よりも大きい横方向の幅で形成された第二凹部１３８とを備える。
第一凹部１３４は、環状に形成された第一底部１３５と、該第一底部１３５の外周部から密閉治具３１の前面１３１側に向かって形成された第一側壁部１３６とを備える。
第一底部１３５は、環状に形成されるとともに、デバイス本体１１の背面１１２の周縁部を載置可能となっている。
第一側壁部１３６は、デバイス本体１１の側面１１３に対向して形成されている。
凹部連通部１３７は、第一底部１３５の内周部から密閉治具３１の背面１３２に向かって形成されている。
第二凹部１３８は、凹部連通部１３７の背面側と連続して形成され、該凹部連通部１３７よりも大きい横方向の幅で形成されている。

密閉リング４１は、環状に形成されるとともに、デバイス本体１１の側面１１３と第一凹部１３４の第一側壁部１３６との間に介装されている。

加圧治具５１は、カップ状部材であり、該カップ形状の先端である環状の先端部１５１をデバイス１側に向けるとともに、該カップ形状の底部１５２を上方に向けて配設され、加圧治具５１の内部にはカップ空間１５３が形成されている。また、加圧治具５１の底部１５２には、上方に延在し、カップ空間１５３と連通する圧力管部１５４が設けられている。

押圧機構６１は、加圧治具５１の底部１５２に設けられ、図示しない制御部の指令に基づき、加圧治具５１に対して力を作用し、該加圧治具５１をデバイス１側に押圧する。

圧力調整機構７１は、圧力管部１５４における加圧治具５１との接続部と反対側に設けられ、図示しない制御部からの指令に基づき、カップ空間１５３内部を正圧又は負圧にする。言い換えれば、図１に示すように、制御部からの正圧の指令に基づき、カップ空間１５３から通気シート１２４に向かって正圧気体を流入させる。また、図３に示すように、制御部からの負圧の指令に基づき、デバイス本体１１を通気シート１２４側に負圧吸引する。

次に、上記デバイス１の防水試験装置２を用いた防水試験方法について説明する。
図４に示すように、デバイス１の防水試験方法は、密閉工程Ｓ０１と、加圧治具設置工程Ｓ０２と、正圧工程Ｓ０３と、第一圧力測定工程Ｓ０４と、負圧工程Ｓ０５と、第二圧力測定工程Ｓ０６とを備える。

まず、密閉工程Ｓ０１では、デバイス本体１１の背面１１２から側面１１３にわたるデバイス背面領域１３９を密閉状態とする。
すなわち、図１に示すように、デバイス本体１１の背面１１２の周縁部が密閉治具３１の第一底部１３５に当接するように、デバイス１を密閉治具３１の第一凹部１３４に配設する。そして、デバイス１の側面１１３と第一側壁部１３６との間には、密閉リング４１を配設する。これにより、デバイス本体１１、密閉治具３１及び密閉リング４１に囲まれたデバイス背面領域１３９は、密閉状態となる。

次に、加圧治具設置工程Ｓ０２では、加圧治具５１をデバイス１の前面１１１側に設置する。
すなわち、封止部材１２７（図２参照）の表面に加圧治具５１の先端部１５１を当接させるとともに、圧力管部１５４を上方に向けて配設する。これにより、通気シート１２４の前面側は、加圧治具５１で覆われる。

次に、正圧工程Ｓ０３では、押圧機構６１で加圧治具５１をデバイス本体１１側に押圧するとともに、該加圧治具５１と通気シート１２４との間に正圧気体を流入させる。
すなわち、押圧機構６１により、加圧治具５１に力を作用し、該加圧治具５１をデバイス本体１１側に押圧する。一方、圧力調整機構７１により、圧力管部１５４からカップ空間１５３内部を通って、通気シート１２４に向かって正圧気体を流入させる。このとき、押圧機構６１により、加圧治具５１がデバイス１から離れないように押圧を継続する。

次に、第一圧力測定工程Ｓ０４では、カップ空間１５３の圧力を測定する。すなわち、該圧力が所定の圧力に達しているかを判別する。

次に、負圧工程Ｓ０５では、デバイス本体１１を通気シート１２４側に負圧吸引し、押圧を解除する。
すなわち、第一圧力測定工程Ｓ０４で測定した圧力が所定の圧力に達している場合は、正圧気体の流入を停止する。そして、図３に示すように、デバイス本体１１を通気シート１２４側に引っ張るように、圧力管部１５４から負圧吸引する。

次に、第二圧力測定工程Ｓ０６では、負圧吸引した状態で、加圧治具５１とデバイス１との間の圧力を測定する。
すなわち、圧力調整機構７１により負圧吸引した状態で、カップ空間１５３の圧力を測定する。

このように構成されたデバイス１の防水試験装置２では、デバイス本体１１の側面１１３及び背面１１２を密閉治具３１及び密閉リング４１で包囲することにより、デバイス背面領域１３９を確実に密閉状態とすることができる。
また、正圧工程Ｓ０３で加圧を停止した後も、デバイス本体１１、密閉治具３１及び密閉リング４１が加圧停止時の状態を維持していれば、デバイス背面領域１３９が確実に密閉状態にあることが分かる。ここで、通気シート固定部２１は、加圧治具５１の周縁部である先端部１５１より押圧されており、該通気シート固定部２１の防水性能の有無に関わらず該通気シート固定部２１から空気が漏れることはないため、この段階では通気シート固定部２１とデバイス本体１１との固定箇所の防水性能の有無は確認できない。
そして、負圧工程Ｓ０５において、押圧を解除し、デバイス本体１１を通気シート１２４側に負圧吸引するため、第二圧力測定工程Ｓ０６により、カップ空間１５３の圧力変化が一定範囲ならば、該通気シート固定部２１とデバイス本体１１との固定箇所に所定の防水性能があることを確認することができる。一方、カップ空間１５３の圧力変化が一定範囲外ならば、通気シート固定部２１とデバイス本体１１との固定箇所に所定の防水性能がないことを確認することができる。

（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態に係るデバイス１Ｘの防水試験装置２Ｘ及び該防水試験装置２Ｘを用いた防水試験方法について、図５を参照して説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

第一実施形態では、デバイス１は、非密閉型のデバイス本体１１と、該デバイス本体１１の前面１１１側に配置された通気シート固定部２１と備える。一方、本実施形態では、図５に示すように、デバイス１Ｘは、密閉型のデバイス本体１１Ｘを備え、通気シート固定部２１を備えない。また、封止部材１２７は、デバイス本体１１Ｘの周縁部に固定されている。
また、第一実施形態に係るデバイス１の防水試験装置２は、密閉治具３１、密閉リング４１及び押圧機構６１を備える。一方、本実施形態では、デバイス１Ｘの防水試験装置２Ｘは、密閉治具３１、密閉リング４１及び押圧機構６１を備えない。
また、第一実施形態に係るデバイス１の防水試験方法は密閉工程Ｓ０１を備えるのに対して、本実施形態では密閉工程Ｓ０１は備えない。

このように構成されたデバイス１Ｘの防水試験装置２Ｘ及び該防水試験装置２Ｘを用いた防水試験方法においては、デバイス本体１１Ｘが密閉型で構成されているため、密閉治具３１を用いなくてもデバイス本体１１Ｘ自体が密閉状態となっている。よって、この状態で、正圧工程Ｓ０３及び負圧工程Ｓ０５を実施することにより、封止部材１２７とデバイス本体１１Ｘとの固定部分の防水試験を確実に行うことができる。

（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態に係るデバイス１Ｙの防水試験装置２Ｙ及び該防水試験装置２Ｙを用いた防水試験方法について、図６を参照して説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。

第一実施形態では、デバイス１は、非密閉型のデバイス本体１１を備えるのに対して、本実施形態では、図６に示すように、デバイス１Ｙは、密閉型のデバイス本体１１Ｙを備える。
また、第一実施形態に係るデバイス１の防水試験装置２は、密閉治具３１、密閉リング４１及び押圧機構６１を備える。一方、本実施形態では、密閉治具３１、密閉リング４１及び押圧機構６１を備えない。
また、第一実施形態に係るデバイス１の防水試験方法は密閉工程Ｓ０１を備えるのに対して、本実施形態では密閉工程Ｓ０１は備えない。

このように構成されたデバイス１Ｙの防水試験装置２Ｙ及び該防水試験装置２Ｙを用いた防水試験方法においては、デバイス本体１１Ｙが密閉型で構成されているため、密閉治具３１を用いなくてもデバイス本体１１Ｙ自体が密閉状態となっている。よって、この状態で、正圧工程Ｓ０３及び負圧工程Ｓ０５を実施することにより、通気シート固定部２１とデバイス本体１１Ｘとの固定部分の防水試験を確実に行うことができる。

なお、上記の実施形態では、デバイス１、１Ｘ、１Ｙとしてマイクロフォンを例に挙げているが、マイクロフォンに限られず、スピーカー等の電気部品においても適用可能である。

また、デバイス本体１１、１１Ｙと第一ポリエチレン樹脂部１２２との接着、第一ポリエチレン樹脂部１２２と通気シート１２４との接着及び通気シート１２４と第二ポリエチレン樹脂部１２６との接着において、本実施形態ではＷテープを使用しているが、Ｗテープに限られず、確実に接着可能な部材であれば、例えば接着剤等適宜選択可能である。

また、凹所１３３は、上述のような構成に限られず、デバイス本体１１を載置する第一底部１３５と、デバイス本体１１の背面１１２から内方に向かって形成された空間部とを有する構成であれば、構成は適宜選択可能である。

また、負圧工程Ｓ０５において、作用する押圧力が適切な範囲内であれば、押圧を解除しなくてもよい。

なお、上述した実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

１、１Ｘ、１Ｙ…デバイス
２、２Ｘ、２Ｙ…デバイスの防水試験装置２
１１、１１Ｘ、１１Ｙ…デバイス本体
３１…密閉治具
４１…密閉リング
５１…加圧治具
６１…押圧機構
７１…圧力調整機構
１１３…側壁
１１１…前面（デバイス本体）
１１２…背面（デバイス本体）
１１３…側面（デバイス本体）
１２２…第一ポリエチレン樹脂部
１２４…通気シート
１２６…第二ポリエチレン樹脂部
１３３…凹所
１５１…周縁部（先端部）

Claims (5)

1. デバイス本体の前面側の周縁部に封止部材が配置されたデバイスの防水試験方法であって、
   前記封止部材に加圧治具を当接させて、前記封止部材の前面側を該加圧治具で覆う加圧治具設置工程と、
   前記加圧治具を前記デバイス本体側に押圧するとともに、該加圧治具と前記デバイス本体との間に正圧気体を流入させる正圧工程と、
   前記デバイス本体と前記加圧治具との間を負圧吸引する負圧工程と、
   前記負圧吸引した状態で、前記加圧治具と前記デバイス本体との間の圧力を測定する圧力測定工程とを備えることを特徴とするデバイスの防水試験方法。
2. 請求項１に記載のデバイスの防水試験方法において、
   前記デバイス本体の前面側に通気シートが配置され、該通気シートの周縁部が前記デバイス本体に貼着され、
   前記通気シートの前面側に前記封止部材が設けられていることを特徴とするデバイスの防水試験方法。
3. 請求項２に記載のデバイスの防水試験方法において、
   前記デバイス本体は、前面側と背面側とを連通する空間を有する非密閉型であり、
   前記デバイス本体の背面から側面にわたる領域を密閉する密閉工程を備えることを特徴とするデバイスの防水試験方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデバイスの防水試験方法において、
   前記通気シートと前記デバイス本体との前記貼着は、前記デバイス本体の周縁部に環状の第一ポリエチレン樹脂部を接着し、該第一ポリエチレンシートの前面に前記通気シートを接着し、前記通気シートの周縁部に環状の第二ポリエチレン樹脂部を接着することを特徴とするデバイスの防水試験方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデバイスの防水試験方法に用いる防水試験装置であって、
   前記デバイス本体を、その背面側を内方に向けて配置する凹所を有する密閉治具と、
   前記凹所の側面と前記デバイス本体の側面との間に介装された密閉リングと、
   カップ状であるとともに、該カップ状の先端部を前記通気シートの周縁部に当接させるとともに、該カップ状内部にカップ空間を形成した加圧治具と、
   該加圧治具を前記デバイス本体側に押圧する押圧機構と、
   該加圧治具と前記デバイス本体との間に正圧気体を流入し又は前記デバイス本体と前記加圧治具との間を負圧吸引する圧力調整機構とを備えることを特徴とするデバイスの防水試験装置。

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