JP4863303B2 - 防水構造体及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、第一筐体と第二筐体との嵌め合わせ面を防水する防水構造体及び電子機器に関する。

携帯電話機などの電子機器では、機器ケースの多くは合成樹脂製のフロントケースとリアケースとで構成され、両ケースの嵌め合わせ面にゴム製のＯリングなどの防水パッキンを介在させた状態で両ケースをその嵌め合わせ方向にネジ止めし、防水パッキンを両ケースでその嵌め合わせ方向に圧縮することにより防水を図っている。
また、複数のケースを組み合わせるものであって、ケース間にパッキンを挟みこんで内面を合わせた後、外周面に設けた溝に、ステンレスなどの断面コの字型の止め具を嵌めて両者を接合することによって水漏れを防ぐようにした技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−５１６７３号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の防水構造では、止め具がステンレスなどで直線形状に成形され、変形させにくい構造であるので、組み合わせる複数のケースが直線形状のものでなければ断面コの字型の止め具では対応することができなかった。
例えば、曲面形状を有するケース形状に合わせてステンレスなどで止め具を成形したような場合にあっては、ケースの形状が多数あれば、その種類分の止め具を用意しなければならず面倒であり、しかも、ケースと止め具との成形誤差などが大きい場合には確実に固定することができず、防水性能が不十分であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、曲面形状等の様々な形状の筐体であっても確実に固定して防水性能を向上させることのできる防水構造体及び電子機器を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明の第１の観点に係る防水構造体は、第一筐体と、
前記第一筐体に組み合わされる第二筐体と、
前記第一筐体と前記第二筐体との間に設けられ、前記第一筐体と前記第二筐体とに挟持される防水部材と、
他の部分よりも長く形成された長手部を有し、前記第一筐体と前記第二筐体とが互いに突き合わせられた状態で前記第一筐体の外周縁部と前記第二筐体の外周縁部とを挟持する挟持部材と、
を備えた防水構造体であって、
前記挟持部材は、可撓性を有する少なくとも１以上の可撓部を前記長手部に部分的に備え、該可撓部によって、前記第一筐体及び前記第二筐体の両方の前記外周縁部に沿うように前記長手部が変形して、これらを挟持することを特徴とする。

前記挟持部材の前記長手部には、長手方向に所定間隔をおいて複数のスリットが形成され、
前記可撓部は、前記スリットによって幅狭となった部位であってもよい。

また、前記挟持部材は、前記第一筐体及び前記第二筐体の各外周縁部の全周に渡って設けられていてもよい。

また、前記第一筐体及び前記第二筐体の各外周縁部を挟み込んだ状態における前記挟持部材の前記長手部の両端部を覆うキャップを更に備えるようにしてもよい。

また、前記挟持部材によって挟み付けられた前記第一筐体及び前記第二筐体は、前記挟持部材とともにケース内に収容されていてもよい。

また、前記第一筐体は表示部を備えるようにしてもよい。

また、前記第一筐体は入力部を備えるようにしてもよい。
また、前記挟持部材は、前記可撓部によって前記両方の外周縁部に沿うように前記長手部が変形しながら、前記第一筐体及び前記第二筐体の両方の外周縁部の略全周に亘るようにスライドして配置され、前記両方の外周縁部を挟持するようにしてもよい。

本発明の第２の観点に係る電子機器は、
上記の防水構造体を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、第一筐体及び第二筐体の外周縁部が曲面形状であっても挟持部材がその曲面形状に沿って変形することによって、両筐体の各外周縁部を確実に挟み込んで固定でき、防水性能を高めることができる。また、デザインの自由度も向上させることができる。さらに、締結ネジを使用する部位を削減でき、締結ミス等による内部への浸水リスクを下げることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［第一の実施の形態］
第一の実施の形態では、本発明に係る防水構造体を、表示装置に適用した場合を例に挙げる。図１は、表示装置１００の外観斜視図、図２は、表示装置１００の分解斜視図、図３は、切断線III−IIIに沿って切断した際の矢視断面図である。なお、以下の説明において上下方向、左右方向及び表裏面は、図１から見た際の方向を基準として説明している。上下方向とは第一筐体１の長手方向（Ｘ方向）、左右方向とは第一筐体１の幅方向（Ｙ方向）を言い、表面及び裏面とは第一筐体１の厚さ方向（Ｚ方向）を基準として言うものとする。
表示装置１００は、液晶ディスプレイ（表示部）５が設けられた第一筐体１と、第一筐体１に嵌め合わされる第二筐体２と、第一筐体１と第二筐体２との嵌め合わせ面に介在されるＯリング（防水部材）３、第一筐体１の外周縁部及び第二筐体２の外周縁部を挟み付ける挟持部材４等を備えている。

第一筐体１は、下端部側から上端部側に向けて幅広に形成され、上端部が曲面形状をなした板状体である。第一筐体１の略中央部には、該中央部を貫通する矩形状の開口部１１が形成されている。開口部１１近傍の表面には、開口部１１を覆うように液晶ディスプレイ５が両面テープ１２を介して固定されている。また、第一筐体１の表面で外周縁部には、その外周縁部の全周に沿って表面側に突出するような凸部１３が形成されている。そして、この凸部１３に後述の挟持部材４がスライドして係合するようになっている。

第二筐体２は、裏面側に凹んだケースとされ、第一筐体１と重なるように平面形状が第一筐体１と略同じである。すなわち、第二筐体２は、下端部側から上端部側に向けて幅広に形成され、上端部が曲面形状をなしている。第二筐体２の表面には、凹部２１の外周を囲むようにしてＯリング３が圧入されるＯリング溝２２が形成されている。また、第二筐体２の表面側の外周縁部には、側方に突出する鍔部２３が外周縁部の全周に沿って形成されており、この鍔部２３の裏面に後述の挟持部材４がスライドして係合する溝部２４が形成されている。

挟持部材４は、個々が独立した金属製の複数のクリップ部４１，４１，…と、これらクリップ部４１，４１，…を覆って一体に成形された弾性材料４２とから構成されており、二重構造となっている。すなわち、挟持部材４は、金型内に複数のクリップ部４１，４１，…を所定間隔に並べた上で、例えばエラストマー等の弾性材料４２を流し込むことによって複数のクリップ部４１，４１，…と弾性材料４２とが一体成形される。したがって、挟持部材４は、可撓性を有し、互いに隣接するクリップ部４１，４１間をエラストマー等の弾性部材で連結した構造となり、の厚みがクリップ部４１の厚みよりも薄くなっており、挟持部材４の長さ方向において厚みが所定間隔で異なるように形成されている。そして、挟持部材４の長さ方向において変形自在とされている。
挟持部材４を構成するクリップ部４１は、断面視略Ｃ字型をなしており、第一筐体１の凸部１３及び第二筐体２の鍔部２３の側面に沿って延在する側面部４１cと、側面部４１cに対して垂直にそれぞれ延在する二つの係合片４１a，４１bと、を備えている。互いに対向する二つの係合片４１a，４１bのうち一方の係合片４１aの先端は、第二筐体２側に向けて折り曲げられて第一筐体１の凸部１３に係合し、他方の係合片４１bの先端は、第一筐体１側に向けて折り曲げられて第二筐体２の溝部２４に係合するようになっている。

次に、上述の構成からなる表示装置１００の組み立て手順について説明する。
まず、第一筐体１に両面テープ１２によって液晶ディスプレイ５を貼り付けて固定する。次いで、第二筐体２のＯリング溝２２にＯリング３を圧入した上で、第二筐体２の表面に第一筐体１を重ね合わせる。そして、第一筐体１と第二筐体２とを互いに重ね合わせて、第一筐体１の凸部１３及び第二筐体の溝部２４に、挟持部材４の二つの係合片４１a，４１bを、挟持部材４の長さ方向の一端部側からスライドさせて全周に渡って係合させる。これにより第一筐体１の凸部１３及び第二筐体２の鍔部２３が挟持される。最後に、第一筐体１と第二筐体２とを締結ネジ６によって締結する。

以上のように、第一の実施の形態によれば、可撓性を有し、第一筐体１の凸部１３及び第二筐体２の鍔部２３の長さ方向において変形自在の挟持部材４によって、凸部１３及び鍔部２３を挟み付けているので、凸部１３及び鍔部２３が曲面形状であるが、挟持部材４がその曲面形状に沿って変形することによって、第一筐体１及び第二筐体２を確実に挟み込んで固定でき、防水性能を高めることができる。また、デザインの自由度も向上させることができる。さらに、締結ネジ６を使用する部位を削減でき、締結ミス等による内部への浸水リスクを下げることができる。
挟持部材４は、複数のクリップ部４１，４１，…を所定間隔に配置した上で、弾性材料４２によるインサート成形によって二重構造とされているので、互いに隣接するクリップ部４１，４１間の隙間によって、より小曲率の各筐体１，２の外形曲面にも対応することができる。その結果、第一筐体１の凸部１３及び第二筐体２の鍔部２３を確実に挟み込んで固定でき、防水性能を高めることができる。また、区切られたクリップ部４１，４１，…がそれぞれの変位に対応するため、大変形後も塑性変形を起こすことなく元の形状に復帰可能である。
挟持部材４は、第一筐体１の凸部１３及び第二筐体２の鍔部２３の全周に渡って設けられているので、両筐体１，２をより確実に固定して防水性能の向上を図ることができる。

［第二の実施の形態］
図４は、オーディオプレーヤ２００の外観斜視図、図５は、オーディオプレーヤ２００の分解斜視図、図６は、オーディオプレーヤ２００の組み立て途中の分解斜視図、図７は、第一筐体２０１と第二筐体２０２とを挟持部材２０４によって挟持した状態の一部断面斜視図、図８は、切断線VIII−VIIIに沿って切断した際の矢視断面図、図９は、図８の拡大図である。
第二の実施の形態では、本発明に係る防水構造体を、オーディオプレーヤ２００に適用した場合であり、第一の実施の形態とは挟持部材２０４の形状が異なっている。
オーディオプレーヤ２００は、液晶ディスプレイ２０５が設けられた第一筐体２０１と、第一筐体２０１に嵌め合わされる第二筐体２０２と、第一筐体２０１を覆う第一カバー２０７と、第二筐体２０２を覆う第二カバー２０８と、第一筐体２０１及び第二筐体２０２を挟み付ける挟持部材２０４と、操作キー（操作部）２０９と、端部キャップ２１０等を備えている。

第一筐体２０１は、略矩形状をなした板状体であり、上端部の二つのコーナー部２０１a，２０１aが面取りされて曲面形状となっている。第一筐体２０１の略中央部には、該中央部を貫通する矩形状の開口部２１１が形成されている。開口部２１１には、シール材２１２を介して液晶ディスプレイ２０５が嵌め込まれている。シール材２１２は開口部２１１の内周面に沿って矩形枠状とされている。また、第一筐体２０１の裏面には、後述の第二筐体２０２のシール溝２２２に圧入されるシール材（防水部材）２１３が設けられている。シール材２１３は開口部２１１の外周に沿って矩形枠状に設けられている。第一筐体２０１、二つのシール材２１２，２１３及び液晶ディスプレイ２０５はインサート成形によって一体とされている。
第一筐体２０１の下端部には、下方に突出し、後述の端部キャップ２１０に嵌合する突起２１４（図１０(b)参照）が形成されている。

第二筐体２０２は、裏面側に凹んだケースとされ、第一筐体２０１と重なるように平面形状が第一筐体２０１と略同じで矩形状である。また、第二筐体２０２の表面の外周縁部には、その全周に沿って側方に突出する鍔部２２３が形成されており、この鍔部２２３の裏面に後述の挟持部材２０４がスライドして係合する溝部２２４が形成されている。
第二筐体２０２の下端部には、下方に突出し、後述の端部キャップ２１０に嵌合する突起２２５（図１０(b)参照）が形成されている。

挟持部材２０４は、金属製又は樹脂製等の断面視略Ｃ字型をなした長尺部材であって、所定間隔に複数のスリット２４２，２４２，…が形成されている。スリット２４２は、挟持部材２０４の表面から側面と、裏面から側面にかけてそれぞれ矩形状に切り欠かれたものである。そして、挟持部材２０４の表面側と裏面側とに複数のスリット２４２，２４２，…が形成されることによって、挟持部材２０４は、その側面の一部で連結された状態で複数のクリップ部２４１，２４１，…に分割されている。スリット２４２の幅Ｍは、クリップ部２４１の幅ｍよりも狭くなっている。
クリップ部２４１は、第一筐体２０１の側面及び第二筐体４０２の鍔部４２３の側面に沿って延在する側面部２４１cと、側面部２４１cに対して垂直にそれぞれ延在する二つの係合片２４１a，２４１bと、を備えている。また、第一の実施の形態のクリップ部４１とは異なり、互いに対向する二つの係合片２４１a，２４１bのうち一方の係合片２４１aの先端は、第二筐体２側に折り曲げられておらず、第一筐体２０１の表面と略水平に延在している。そして、係合片２４１aは、第一筐体２０１の表面に当接するようになっている。他方の係合片２４１bの先端は、第一筐体２０１側に向けて折り曲げられており、第二筐体２０２の溝部２２４に係合するようになっている。このような挟持部材２０４は、成形すべき挟持部材２０４と同形状の金型内に金属又は樹脂等を流し込むことや、薄い金属板を折り曲げることによって成形される。したがって、挟持部材２０４は、可撓性を有し、挟持部材２０４の長さ方向において厚みが所定間隔で異なるように形成され、かつ、長さ方向において変形自在とされている。

第一カバー２０７は、表面側に凹んだカバーとされ、第一筐体２０１を覆うように平面形状が第一筐体２０１と略同じ矩形状である。第一カバー２０７の略中央部には、液晶ディスプレイ２０５を露出させる矩形状の開口部２７１と、操作キー２０９を露出する円形状の操作キー孔２７２が形成されている。また、第一カバー２０７の下端部は開口端とされ、後述の端部キャップ２１０で塞がれるようになっている。

第二カバー２０８は、裏面側に凹んだカバーとされ、第二筐体２０２を覆うように平面形状が第二筐体２０２と略同じ矩形状である。第二カバー２０８の下端部は開口端とされ、後述の端部キャップ２１０で塞がれるようになっている。第一カバー２０７と第二カバー２０８とを互いに突き合わせることによって第一筐体２０１及び第二筐体２０２を収容するケースが構成される。

図１０(a)は、第一筐体２０１、第二筐体２０２、第一カバー２０７及び第二カバー２０８を端部キャップ２１０で固定した状態の一部断面斜視図、(b)は、(a)の拡大断面図である。
図１０に示すように、端部キャップ２１０には、第一筐体２０１の下端部の突起２１４及び第二筐体２０２の下端部の突起２２５に嵌合する凹部２１０aが形成されている。また、端部キャップ２１０にはネジ孔２１０bが形成されている。

次に、上述の構成からなるオーディオプレーヤ２００の組み立て手順について説明する。
まず、予め液晶ディスプレイ２０５が一体成形された第一筐体２０１を、第二筐体２０２の表面に重ね合わせて、第一筐体２０１の外周縁部及び第二筐体２０２の溝部２２４に、挟持部材２０４の二つの係合片２４１a，２４１bを、挟持部材２０４の長さ方向の一端部側からスライドさせて全周に渡って係合させることにより第一筐体１の外周縁部及び第二筐体２の鍔部２３を挟持する（図６参照）。次いで、第一筐体２０１の表面に操作キー２０９を設け、第一筐体２０１及び第二筐体２０２をそれぞれ第一カバー２０７及び第二カバー２０８によって覆う。これによって第一カバー２０７と第二カバー２０８との間に形成された空間内に第一筐体２０１及び第二筐体２０２が収容される。そして、端部キャップ２１０の凹部２１０a内に第一筐体２０１の突起２１４及び第二筐体２０２の突起２２５を嵌合させることによって、第一カバー２０７、第二カバー２０８、第一筐体２０１及び第二筐体２０２が固定される。最後に端部キャップ２１０のネジ穴２１０bを介して第二筐体２０２と端部キャップ２１０とを締結ネジ２０６によって締結する。

以上のように、第二の実施の形態によれば、可撓性を有し、第一筐体２０１の外周縁部及び第二筐体２０２の鍔部２２３の長さ方向において変形自在の挟持部材２０４によって、第一筐体２０１の外周縁部及び鍔部２２３を挟み付けているので、第一筐体２０１の外周縁部及び鍔部２２３が曲面形状であるが、挟持部材２０４がその曲面形状に沿って変形することによって、第一筐体２０１及び第二筐体２０２を確実に挟み込んで固定でき、防水性能を高めることができる。また、デザインの自由度も向上させることができる。さらに、締結ネジ２０６を使用する部位を削減でき、締結ミス等による内部への浸水リスクを下げることができる。
挟持部材２０４は、両筐体２０１，２０２の各外周縁部の長さ方向に沿って所定間隔に複数のスリット２４２，２４２，…が形成されているので、複数のスリット２４２，２４２，…によって、より小曲率の筐体外形曲面にも対応することができる。その結果、両筐体２０１，２０２の各外周縁部を確実に挟み込んで固定でき、防水性能を高めることができる。また、スリット２４２，２４２，…を形成するだけなので、その構成も単純で製造が容易である。さらに、スリット２４２，２４２，…によって区切られたクリップ部２４１，２４１，…がそれぞれの変位に対応するため、大変形後も塑性変形を起こすことなく元の形状に復帰可能である。
挟持部材２０４は、第一筐体２０１及び第二筐体２０２の各外周縁部の全周に渡って設けられているので、両筐体２０１，２０２をより確実に固定して防水性能の向上を図ることができる。
また、両筐体２０１，２０２の各外周縁部を挟み込んだ上で、挟持部材２０４の長さ方向における両端部が端部キャップ２１０で覆われているので、挟持部材２０４の抜け止めが防止され、防水性能をより向上させることができるとともに、挟持部材２０４の両端部が外側に露出することもなく外観に優れる。
さらに、挟持部材２０４によって挟み付けられた第一筐体２０１及び第二筐体２０２は、挟持部材２０４とともに第一カバー２０７及び第二カバー２０８によって構成されるケース内に収容されているので、この点においても外観上優れ、防水性能の向上を図ることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記第一及び第二の実施の形態では、表示装置１００やオーディオプレーヤ２００を例に挙げて説明したが、図１１に示すような折り畳み式携帯電話３００に適用しても良い。この場合、液晶ディスプレイ３０３を備えた表示部側筐体３０１と、操作キー３０４を備えた操作部側筐体３０２とにおいて、それぞれ本発明の防水構造体を適用することができる。
また、部品単位で防水を図るようなものにも用いることができ、例えば、防水スピーカや防水マイクなどに用いてもよい。
また、挟持部材は、所定箇所だけ接着やネジなどにより固定されていてもよい。
また、その他、カメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェラブルパソコン、電卓、電子辞書など複数のケースを組み立てて防水を図る携帯電子機器全てに適用することができる。さらに、携帯電子機器だけでなく、大画面装置であっても構わない。
さらに、上述したように曲面形状を有する筐体のみに限らず、角張った筐体にも本発明の防水構造体を用いることができる。

表示装置１００の外観斜視図である。 表示装置１００の分解斜視図である。 図１の切断線III−IIIに沿って切断した際の矢視断面図である。 オーディオプレーヤ２００の外観斜視図である。 オーディオプレーヤ２００の分解斜視図である。 オーディオプレーヤ２００の組み立て途中の分解斜視図である。 第一筐体２０１と第二筐体２０２とを挟持部材２０４によって挟持した状態の一部断面斜視図である。 図４の切断線VIII−VIIIに沿って切断した際の矢視断面図である。 図８の拡大図である。 (a)は、第一筐体２０１、第二筐体２０２、第一カバー２０７及び第二カバー２０８を端部キャップ２１０で固定した状態の一部断面斜視図、(b)は、(a)の拡大断面図である。 携帯電話機３００の外観斜視図である。

符号の説明

１，２０１ 第一筐体
２，２０２ 第二筐体
３ Ｏリング（防水部材）
４，２０４ 挟持部材
５，２０５ 液晶ディスプレイ（表示部）
９，２０９ 操作キー（入力部）
１３ 凸部（外周縁部）
２３，２２３ 鍔部（外周縁部）
１００ 表示装置（電子機器）
２００ オーディオプレーヤ（電子機器）
２０７ 第一カバー（ケース）
２０８ 第二カバー（ケース）
２１０ 端部キャップ
２１３ シール材（防水部材）
２４２ スリット

Claims (9)

1. 第一筐体と、
   前記第一筐体に組み合わされる第二筐体と、
   前記第一筐体と前記第二筐体との間に設けられ、前記第一筐体と前記第二筐体とに挟持される防水部材と、
   他の部分よりも長く形成された長手部を有し、前記第一筐体と前記第二筐体とが互いに突き合わせられた状態で前記第一筐体の外周縁部と前記第二筐体の外周縁部とを挟持する挟持部材と、
   を備えた防水構造体であって、
   前記挟持部材は、可撓性を有する少なくとも１以上の可撓部を前記長手部に部分的に備え、該可撓部によって、前記第一筐体及び前記第二筐体の両方の前記外周縁部に沿うように前記長手部が変形して、これらを挟持することを特徴とする防水構造体。
2. 前記挟持部材の前記長手部には、長手方向に所定間隔をおいて複数のスリットが形成され、
   前記可撓部は、前記スリットによって幅狭となった部位である、ことを特徴とする請求項１に記載の防水構造体。
3. 前記挟持部材は、前記第一筐体及び前記第二筐体の各外周縁部の全周に渡って設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の防水構造体。
4. 前記第一筐体及び前記第二筐体の各外周縁部を挟み込んだ状態における前記挟持部材の前記長手部の両端部を覆うキャップを更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の防水構造体。
5. 前記挟持部材によって挟み付けられた前記第一筐体及び前記第二筐体は、前記挟持部材とともにケース内に収容されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の防水構造体。
6. 前記第一筐体は表示部を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の防水構造体。
7. 前記第一筐体は入力部を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の防水構造体。
8. 前記挟持部材は、前記可撓部によって前記両方の外周縁部に沿うように前記長手部が変形しながら、前記第一筐体及び前記第二筐体の両方の外周縁部の略全周に亘るようにスライドして配置され、前記両方の外周縁部を挟持することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の防水構造体。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の防水構造体を備えたことを特徴とする電子機器。

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