JP2021150302A - 電子機器の防水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキンを使用することなく、コンパクトなラビリンス構造を採用しながら水の浸入を確実に防ぐことが可能な電子機器の防水構造を提供する。【解決手段】第１のケース２と第２のケース３との合わせ部分の防水をラビリンス構造４によって行う電子機器の防水構造１である。ラビリンス構造４は、第１のケース２に断面櫛状となるように形成された複数の第１の壁１１〜１３と、第２のケース３に設けられた断面櫛状の複数の第２の壁２１〜２３とを備える。第１の壁１１〜１３と第２の壁２１〜２３は、隙間が広い部分Ａ１，Ａ２と、隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３とが交互に並ぶように形成されている。第１のケース２と第２のケース３の下端部に、隙間を通って流下した水を排出する排水部が設けられている。【選択図】 図５

Description

本発明は、ケースどうしの合わせ部のシールをラビリンス構造によって行う電子機器の防水構造に関する。

屋外に設置される電子機器の筐体は、設置環境により防水性のレベルは異なるものの、何らかの防水対策が施されている。従来の電子機器の防水構造としては、例えば特許文献１や特許文献２に記載されている防水構造がある。

特許文献１に記載されている防水構造は、第１のケースと、この第１のケースに組み合わせられる第２のケースと、これらの第１のケースと第２のケースとの間に挟まれたパッキンなどを使用して構成されている。パッキンは、第１のケースの周囲に形成された溝に収容され、第２のケースに設けられたリブが押し付けられる。パッキンがリブによって押しつぶされることによって、第１のケースと第２のケースとの合わせ部分がシールされる。

特許文献２に記載されている防水構造は、第１のケースの開口部に設けられた断面櫛状の複数の壁と、第２のケースの開口部に設けられた断面櫛状の複数の壁とを有し、第１のケースの壁と第２のケースの壁とが所定の隙間を隔てて対向する、いわゆるラビリンス構造のシール構造である。このシール構造においては、壁と壁との間の隙間からなる複数の水通路が設けられて筐体内と筐体外との間の縁面距離を稼ぐことができ、水が筐体の内部まで容易にたどり着くことができないようにして防水することができる。複数の水通路の幅（隙間の幅）は、略一定である。

特開２００６−２０３１２７号公報 特開平９−３６５６８号公報

特許文献１に開示された防水構造では、パッキンの分だけ部品が多くなるし、パッキンが劣化した場合や、リブがパッキンを押圧する力が小さい場合は、防水を確実に行うことは難しい。
特許文献２に開示された防水構造では、水の量が想定量より多かったり、水圧が想定圧より高い場合は、水が筐体の内部に達してしまう。また、複数の通路の幅が略一定であるために、壁どうしの間の隙間に水が残存してしまい、残った水が表面張力により筐体の隙間から浸入する可能性がある。この防水構造において、防水性を高くするためには、断面櫛状となる壁の数を増やさなければならず、筐体が大型化してしまう。

本発明の目的は、パッキンを使用することなく、コンパクトなラビリンス構造を採用しながら水の浸入を確実に防ぐことが可能な電子機器の防水構造を提供することである。

この目的を達成するために、本発明に係る電子機器の防水構造は、第１のケースと第２のケースとの合わせ部分の防水をラビリンス構造によって行う電子機器の防水構造であって、前記ラビリンス構造は、前記第１のケースの少なくとも両側部に設けられ、前記第２のケースに向けて延びて断面櫛状となるように形成された複数の第１の壁と、前記第２のケースの少なくとも両側部に設けられ、前記複数の第１の壁の各々と所定の隙間を隔てて重なるように並ぶ断面櫛状の複数の第２の壁とを備え、前記第１の壁と前記第２の壁は、前記隙間が広い部分と、前記隙間が狭い部分とが交互に並ぶように形成され、前記第１のケースと前記第２のケースの下端部に、前記隙間を通って流下した水を排出する排水部が設けられているものである。

本発明は、前記電子機器の防水構造において、前記排水部は、上下方向に延びる複数の前記隙間からなる複数の排水路の下方に前記排水路どうしを連通する集合部を有し、前記集合部の下端部は、前記複数の排水路が並ぶ方向において、前記集合部の上端部より幅が狭く形成されているとともに、前記第１および第２のケースの外側面に近接する一方に偏って位置するように形成されていてもよい。

第１の壁と第２の壁との間の隙間が広い部分は、水が重力によって流下し易い。第１の壁と第２の壁との間の隙間が狭い部分は、水が表面張力で第１および第２の壁に張り付くようになってケース内側に向けて流れ難い。このため、第１のケースと第２のケースとの合わせ部分に浸入した水は、主に上述した隙間が広い部分を通って流下する。隙間が広い部分から隙間が狭い部分に浸入した水は、この隙間が狭い部分が抵抗になってケース内側への流入が抑制される。隙間が狭い部分からケース内側に流れた水は、隣接する隙間が広い部分を流下する。すなわち、隙間が狭い部分を水が越えたとしても、次の隙間が広い部分で水抜きをすることができる。このため、隙間に水が溜まることがなく、ケース内側に水が浸入することを防止することができる。
したがって、パッキンを使用することなく、コンパクトなラビリンス構造を採用しながら水の浸入を確実に防ぐことが可能な電子機器の防水構造を提供することができる。

図１は、本発明に係る電子機器の防水構造が採用された第１のケースと第２のケースの組立前の状態を示す斜視図である。 図２は、組立状態による第１のケースと第２のケースの正面図である。 図３は、第１のケースの開口側から見た斜視図である。 図４は、第２のケースの開口側から見た斜視図である。 図５は、図２におけるV−V線断面図である。 図６は、図２におけるVI−VI線断面図である。 図７は、排水部の断面図である。 図８は、排水部の断面図である。 図９は、排水部の変形例を示す斜視図である。

（第１の実施の形態）
以下、本発明に係る電子機器の防水構造の一実施の形態を図１〜図８を参照して詳細に説明する。
図１に示す電子機器の防水構造１は、図１において右側に描かれている第１のケース２と、左側に描かれている有底角筒状の第２のケース３との合わせ部分の防水を後述するラビリンス構造４（図５参照）によって行う防水構造である。以下において、電子機器の防水構造１を説明するにあたって位置を示す場合は、第１のケース２に第２のケース３を組み合わせて第２のケース３と対面する状態で見える方向を示す。第１のケースと第２のケースは、左右方向の両側部が上下方向に延びる姿勢で使用される。

第１のケース２の中央部には、電子部品５が取付けられている。図１に示す電子部品５は、プリント基板である。第１のケース２の上部と両側部とには、複数の第１の壁１１〜１３が設けられている。電子部品５は、第１の壁１１〜１３によって囲まれて形成された部品収容空間１４に配置されている。第１の壁１１〜１３は、図５に示すように、有底角筒状を呈する第２のケース３の底（後面）に向けて延びて断面櫛状となるように形成されており、図３に示すように、第１のケース２の左下部から上部を通って右下部に至るまで途切れることなく一連に形成されている。第１のケース２の上部に位置する第１の壁１１〜１３は、図１および図３に示すように、上下方向において左右方向の中央が最も高く、中央から左右方向に延びるにしたがって次第に低くなるように形成されている。

この実施の形態による第１のケース２は、３つの第１の壁１１〜１３を備えている。以下においては、これらの３つの第１の壁１１〜１３を最もケース外側に位置する外側の第１の壁１１と、最もケース内側に位置する内側の第１の壁１２と、中央部に位置する中央の第１の壁１３という。第１のケース２の外縁部には、第２のケース３に向けて開口するように溝１５が形成されている。この溝１５は、第１のケース２の周囲の全域にわたって延びるように形成されている。

第２のケース３の上部と両側部とには、複数の第２の壁２１〜２３が設けられている。第２の壁２１〜２３は、第１の壁１１〜１３と協働してラビリンス構造４を構成するもので、複数の第１の壁１１〜１３の各々と所定の隙間を隔てて重なるように並ぶ断面櫛状に形成されている。
この実施の形態による第２のケース３は、３つの第２の壁２１〜２３を備えている。以下においては、これらの３つの第２の壁２１〜２３を最もケース外側に位置する外側の第２の壁２１と、最もケース内側に位置する内側の第２の壁２２と、中央部に位置する中央の第２の壁２３という。外側の第２の壁２１は、第２のケース３の外壁を構成しており、図４に示すように、第２のケース３の下端部にも左端から右端まで延びるように設けられている。

中央の第２の壁２３の下端と内側の第２の壁２２の下端は、図４に示すように、第２のケース３の下端部で左右方向に延びる外側の第２の壁２１に接続されている。
第２のケース３の外縁部には、図５および図６に示すように、第１のケース２の溝１５に挿入される突片２４が設けられている。突片２４は、第２のケース３の周囲の全域にわたって延びるように形成されている。突片２４を含む第２のケース３の外縁部は、図５〜図７に示すように、溝１５に挿入されて溝１５の底に密着するように構成されている。

上述した第１の壁１１〜１３と第２の壁２１〜２３とからなるラビリンス構造４は、図５に示すように、第２のケース３の最奥部に収容されるように形成されている。第１および第２のケース２，３の上部でラビリンス構造４を構成する複数の第１の壁１１〜１３と複数の第２の壁２１〜２３は、隙間が広い部分Ａ１，Ａ２と、隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３とが交互に並ぶように形成されている。

詳述すると、外側の第２の壁２１と外側の第１の壁１１との間には、隙間が狭い部分Ｂ１が形成され、外側の第１の壁１１と中央の第２の壁２３との間に、隙間が広い部分Ａ１が形成されている。
中央の第２の壁２３と中央の第１の壁１３との間には、隙間が狭い部分Ｂ２が形成され、中央の第１の壁１３と内側の第２の壁２２との間には、隙間が広い部分Ａ２が形成されている。
内側の第２の壁２２と内側の第１の壁１２との間には、隙間が狭い部分Ｂ３が形成されている。

第１および第２のケース２，３の両側部でラビリンス構造４を構成する複数の第１の壁１１〜１３と複数の第２の壁２１〜２３は、図６に示すように、第１および第２のケース２，３の上部と同様に、隙間が広い部分Ａ１，Ａ２と、隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３とが交互に並ぶように形成されている。

これらの隙間が広い部分Ａ１，Ａ２と隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３は、第１および第２のケース２，３の両側部で上下方向に延びる複数の排水路３１〜３５を構成している。
これらの複数の排水路３１〜３５の下端は、図７に示すように、第１のケース２の下壁３６と第２のケース３の外側の第２の壁２１との間に形成された下部空間３７に接続されている。図７の左右方向の破断位置は、図６中にVII−VII線によって示す位置である。下部空間３７は、下壁３６と外側の第２の壁２１に沿って第１および第２のケース２，３の左側端部から右側端部まで延びており、第１および第２のケース２，３の左側部に形成された複数の排水路３１〜３５と、第１および第２のケース２，３の右側部に形成された複数の排水路（図示せず）とを接続している。第１のケースと第２のケースとの間に浸入した水は、詳細は後述するが、ラビリンス構造４によって下部空間３７に導かれる。

第１および第２のケース２，３の下端部であって左右方向の両端部には、水を下部空間３７からケース外に排出するための排水部４１（図８参照）が設けられている。排水部４１は、図８に示すように、第１のケース２の下壁３６に下部空間３７から溝１５に延びるように形成された凹部４２と、溝１５に挿入される外側の第２の壁２１の突片２４に形成された切り欠き４３とによって構成されている。図８の左右方向の破断位置は、図６中にVIII−VIII線によって示す位置である。

この排水部４１において、水は、図９中に矢印で示すように、下部空間３７内から凹部４２に入るように後側に流れてから凹部４２内を下る。そして、この水は、溝１５に沿って前側に流れ、切り欠き４３を通ってケース外に排出される。このように排水部４１内の水の通路が側方から見て後方に向けて凸になるＵ字状に屈曲しているために、排水部４１からの水の浸入を防ぐことができる。

このように構成された電子機器の防水構造１においては、第１のケース２に第２のケース３が組み合わせられた状態で例えば雨水が掛かると、雨水が第１のケース２と第２のケース３との合わせ部分に浸入する。この雨水（以下、単に水という）は、先ず、第１のケース２の外側の第１の壁１１と第２のケース３の外側の第２の壁２１との間（隙間が狭い部分Ｂ１）に浸入し、これらの壁を伝うようにして下方および左右方向、前方向に流れ、図５および図６に示すラビリンス構造４の内部に浸入する。

このラビリンス構造４において、第１の壁１１〜１３と第２の壁２１〜２３との間の隙間が広い部分Ａ１，Ａ２は、水が重力によって流下し易い。第１の壁１１〜１３と第２の壁２１〜２３との間の隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３は、水が毛細管現象で壁に張り付くようになってケース内側に向けて流れ難い。このため、第１のケース２と第２のケース３との合わせ部分に浸入した水は、主に上述した隙間が広い部分Ａ１，Ａ２を通って流下し、排水部４１からケース外に排出される。

隙間が広い部分Ａ１，Ａ２から隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３に浸入した水は、この隙間が狭い部分Ｂ１〜Ｂ３が抵抗になってケース内側への流入が抑制される。隙間が狭い部分Ｂ１からケース内側に流れた水は、隣接する隙間が広い部分Ａ１を流下する。すなわち、隙間が狭い部分Ｂ１，Ｂ２を水が越えたとしても、次の隙間が広い部分Ａ１，Ａ２で水抜きをすることができる。このため、隙間に水が溜まることがなく、ケース内側に水が浸入することを防止することができる。
したがって、パッキンを使用することなく、コンパクトなラビリンス構造４を採用しながら水の浸入を確実に防ぐことが可能な電子機器の防水構造を提供することができる。

（第２の実施の形態）
排水部は図９に示すように構成することができる。図９において、図１〜図８によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図９は、第１および第２のケース２，３の左下側の端部を示す斜視図である。また、図９は、複数の第２の壁２１〜２３が残るように第２のケース３の前端部を削除した状態で描いてある。図９に示す排水部５１は、上下方向に延びる複数の隙間からなる複数の排水路３１〜３５の下方に排水路３１〜３５どうしを連通する集合部５２を有している。

集合部５２は、第１のケース２の中央の第１の壁１３と、第２のケース３の中央の第２の壁２３と、内側の第２の壁２２とを、それぞれ下端が他の壁より高くなるように形成するとともに、内側の第１の壁１２の下端部１２ａを外側の第１の壁１１に接近させることによって形成されている。この集合部５２の下端部５２ａの左右方向の幅は、集合部５２の上端部５２ｂの左右方向の幅より狭い。

すなわち、集合部５２の下端部５２ａは、複数の排水路３１〜３５が並ぶ方向（左右方向）において、集合部５２の上端部５２ｂより幅が狭く形成されている。また、集合部５２の下端部５２ａは、複数の排水路３１〜３５が並ぶ方向において、第１および第２のケース２，３の外側面に近接する一方（図９においては左方）に偏るように形成されている。
このように集合部５２の下端部５２ａがケース外側に偏るように形成されていることにより、内側の第１の壁１２よりケース内側に形成されている部品収容空間１４の下端部を左方に拡張することができる。この広くなった部分には、図示してはいないが、例えば第１のケース２に第２のケース３を取り付けるためのねじ部を設けることができる。このように構成された排水部５１は、第１および第２のケース２，３の左右両側部に設けることができる。

上述した各実施の形態においては、第１の壁１１〜１３と第２の壁２１〜２３とからなるラビリンス構造４が第１および第２のケース２，３の上部と両側部とに設けられている例を示した。しかし、ラビリンス構造４は、第１および第２のケース２，３の少なくとも両側部のみに設けられていれば、上述した実施の形態と同様にパッキンを使用することなくコンパクトなラビリンス構造４を採用しながら水の浸入を確実に防ぐことができる。なお、ラビリンス構造４は、第１および第２のケース２，３の下部にも設けることができる。

１…電子機器の防水構造、２…第１のケース、３…第２のケース、４…ラビリンス構造、１１〜１３…第１の壁、２１〜２３…第２の壁、３１〜３５…排水路、４１，５１…排水部、５２…集合部、５２ａ…下端部、５２ｂ…上端部、Ａ１，Ａ２…隙間が広い部分、Ｂ１〜Ｂ３…隙間が狭い部分。

Claims (2)

1. 第１のケースと第２のケースとの合わせ部分の防水をラビリンス構造によって行う電子機器の防水構造であって、
   前記ラビリンス構造は、
   前記第１のケースの少なくとも両側部に設けられ、前記第２のケースに向けて延びて断面櫛状となるように形成された複数の第１の壁と、
   前記第２のケースの少なくとも両側部に設けられ、前記複数の第１の壁の各々と所定の隙間を隔てて重なるように並ぶ断面櫛状の複数の第２の壁とを備え、
   前記第１の壁と前記第２の壁は、前記隙間が広い部分と、前記隙間が狭い部分とが交互に並ぶように形成され、
   前記第１のケースと前記第２のケースの下端部に、前記隙間を通って流下した水を排出する排水部が設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造。
2. 請求項１記載の電子機器の防水構造において、
   前記排水部は、上下方向に延びる複数の前記隙間からなる複数の排水路の下方に前記排水路どうしを連通する集合部を有し、
   前記集合部の下端部は、前記複数の排水路が並ぶ方向において、前記集合部の上端部より幅が狭く形成されているとともに、前記第１および第２のケースの外側面に近接する一方に偏って位置するように形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造。

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