JP4900590B2

JP4900590B2 - 電子機器の防水構造

Info

Publication number: JP4900590B2
Application number: JP2007052637A
Authority: JP
Inventors: 隆浩林
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2012-03-21
Anticipated expiration: 2027-03-02
Also published as: JP2008218633A

Description

本発明は、小型携帯端末機器などの電子機器の防水構造に関する。

近年、小型携帯端末機器である携帯電話機は、通話機能や、ウェブメールの送受信、インターネットなどの通信機能ばかりでなく、音楽や画像の録音・再生機能、ゲーム機能、ＧＰＳによるナビゲーション機能、電子マネー機能など、多機能化が急速に進んでいる。したがって、しっかり防水されていないと、過って水中に落としたり、降雨などで濡れたりした時に、水や水蒸気の侵入によって故障し、重大な損害を受けるおそれがある。

図５は、携帯電話機の防水用ガスケットの配置を概略的に示す説明図、図６は、従来技術による防水構造において、外殻ケースを水中に沈めた状態を示す断面図、図７は、従来技術による防水構造において、外殻ケースの外側からガスケットに噴流水を当てた状態を示す断面図である。

まず図５に示される携帯電話機１００は、多数の入力キーが配置された下部ユニット１０１と、液晶ディスプレイを有する上部ユニット１０２が、不図示のヒンジを介して互いに折り畳み可能に連結されている。また、参照符号１０３は、下部ユニット１０１内の回路基板と上部ユニット１０２内の回路基板を接続しているフレキシブルプリント回路基板（ＦＰＣ）である。下部ユニット１０１及び上部ユニット１０２はいずれも、電子回路等を収容する外殻ケース２００が、第一ケース部材（ケース本体）と、その正面側の第二ケース部材（フロントパネル）からなり、このケース本体とフロントパネルの外周部の間に、それぞれガスケット２０３を介在させることによって、防水を図っている。

ガスケット２０３は、ゴム状弾性材料からなるものであって、図６に示されるように、山形のメインシール部２０３ａと、その反対側の複数の着座シール部２０３ｂとを有し、図７に示されるように、外殻ケース２００を構成する第一ケース部材２０１と第二ケース部材２０２のうち一方（図示の例では第一ケース部材２０１）に、その外周に沿って形成されたガスケット保持溝２０１ａ内に保持され、外殻ケース２００の組立状態において、メインシール部２０３ａが、前記第一ケース部材２０１と第二ケース部材２０２のうち他方（図示の例では第二ケース部材２０２）に密接されると共に、着座シール部２０３ｂが、ガスケット保持溝２０１ａの底面に密接状態に着座されることにより、外部ダストや水などに対する密封機能を発揮するものである。

なお、図６及び図７のような異形断面のガスケットを用いて通信機器等のケース分割部を防水する技術としては、例えば下記の特許文献のようなものが知られている。
実開昭５８−１８４８８０号公報

ここで、従来の防水構造によれば、例えばＪＩＳＩＰＸ７相当の防水性を有するものの場合、外殻ケース２００を水深１ｍの位置に沈めて３０分間放置しても、水圧が外殻ケース２００の第一ケース部材２０１と第二ケース部材２０２を互いに締め付ける力Ｆとして作用し、ガスケット２０３が圧縮されて密封面圧が上昇するので、このガスケット２０３に水圧Ｐが作用しても、外殻ケース２００内への水Ｗの侵入は起こらない。

ところが、上述のように、水中ではＪＩＳＩＰＸ７以上の防水性を発揮するものであっても、図７に示されるように、例えばＪＩＳＩＰＸ５相当の防水試験、すなわち２.５〜３ｍ離れたノズルから１２．５リットル／ｍｉｎの水Ｗを噴射して３分間以上ガスケット２０３に当てる試験を行ってみると、この場合は、水圧が外殻ケース２００の第一ケース部材２０１と第二ケース部材２０２を互いに締め付ける力として作用することはないので、機外からガスケット２０３に作用する水圧Ｐによって、図中に破線矢印で示されるように、特に密封面圧が低い着座シール部２０３ｂを経由して水Ｗの侵入が起こることがある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題とするところは、水中に没した場合でも、また噴流水に当てた場合でも、優れた防水性を確保することのできる信頼性の高い電子機器の防水構造を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る電子機器の防水構造は、電子機器の外殻ケースを構成する第一ケース部材と第二ケース部材のうち一方の外周部にガスケット保持溝を周設し、ゴム状弾性材料からなるガスケットを、前記第一ケース部材と第二ケース部材のうち他方と、前記ガスケット保持溝の底面に密接させてなる防水構造において、前記ガスケットが、前記第一ケース部材と第二ケース部材のうち他方に密接されるメインシール部と、前記ガスケット保持溝の底面に密接され、前記メインシール部よりも面圧が相対的に低い着座シール部と、前記メインシール部と着座シール部との間の機内側を向いた側面部に突設され、前記外殻ケースの外側からの水圧によって前記ガスケット保持溝の機内側の内側面に密接可能な側面シール部とを有し、前記側面シール部の先端からこの側面シール部と反対側の側面部までのガスケットの幅がガスケット保持溝に挿入可能な大きさであることを特徴とするものである。

上記構成によれば、電子機器の外殻ケースを水中に沈めたり、噴流水を当てたりすることによって、外殻ケースの外側から水圧がガスケットに作用すると、ガスケットはガスケット保持溝内を機内側へ向けて変位しようとするので、これによって、ガスケットの側面シール部が、ガスケット保持溝の機内側の内側面に密接され、その密接面圧は水圧にほぼ比例するため、水の侵入が有効に防止される。しかも、側面シール部が、水圧等によるガスケットの倒れも防止するので、ガスケットの倒れに起因するシール性の低下も防止される。

本発明に係る電子機器の防水構造によれば、電子機器（外殻ケース）を水中に沈めた場合でも、また噴流水に当てた場合でも、優れた防水性を確保することができる。

以下、本発明に係る電子機器の防水構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、本発明に係る電子機器の防水構造の第一の形態を示す断面図である。

図１において、参照符号１は第一ケース部材、参照符号２は第二ケース部材で、外周部が互いに衝合した状態に組み立てられることによって、先に説明した図５に示される携帯電話機等の下部ユニットや上部ユニット１０２の外殻ケースを構成するものである。なお、図における左側が機外側、右側が機内側である。

第一ケース部材１における第二ケース部材２との対向面には、外周に沿ってガスケット保持溝１１が形成されており、このガスケット保持溝１１には、その底面１１ａと第二ケース部材２との間で適当に圧縮されることにより、外部ダストや水などに対する密封機能を発揮するガスケット３が保持されている。

ガスケット３は、ゴム状弾性材料で無端状に成形されたものであって、ガスケット保持溝１１の外側へ突出して第二ケース部材２に密接される断面山形のメインシール部３１と、その反対側を向き、ガスケット保持溝１１の底面１１ａに着座される内外周一対の断面円弧形の互いに平行な着座シール部３２と、前記メインシール部３１と着座シール部３２との間の機内側を向いた側面部３ａに突設されてガスケット保持溝１１の機内側の内側面１１ｂに密接又は密接可能に対向した断面円弧形の側面シール部３３とを有する。

側面シール部３３の先端から、この側面シール部３３と反対側の側面部３ｂまでのガスケット３の幅は、ガスケット保持溝１１に挿入可能な大きさとなっている。

上述の構成を備える防水構造による防水性は、例えばＪＩＳＩＰＸ７以上に設定される。図２は、ＪＩＳＩＰＸ７級の防水性を確認する試験を実施するために、外殻ケースを水中に沈めた状態を示す断面図である。すなわち、この試験において、外殻ケースを水深１ｍの位置に沈めると、水圧が外殻ケースの第一ケース部材１と第二ケース部材２を互いに締め付ける力Ｆとして作用し、ガスケット３が圧縮されてメインシール部３１及び着座シール部３２の密封面圧が上昇する。しかも、ガスケット３は、第一ケース部材１と第二ケース部材２との間の隙間Ｇを通じて作用する水圧Ｐによって、ガスケット保持溝１１内を機内側へ向けて変位し、機内側を向いた側面シール部３３が、ガスケット保持溝１１の機内側の内側面１１ｂに適宜圧縮状態で密接され、その密接面圧は、水圧Ｐに応じて上昇する。したがって、外殻ケース内への水Ｗの侵入が有効に防止される。

また、図３は、ＪＩＳＩＰＸ５級の防水性を確認する試験を実施するために、外殻ケースの外側からガスケット３に噴流水Ｗを当てた状態を示す断面図である。この試験は、２.５〜３ｍ程度離れた位置に設置したノズルから１２．５リットル／ｍｉｎで噴射した水Ｗをガスケット３に３分間以上当てることにより行う。この場合は、噴流水Ｗの水圧Ｐが外殻ケースの第一ケース部材１と第二ケース部材２を互いに締め付ける力として作用することはないので、とくに、山形の単一のメインシール部３１に比較して、内外周に一対設けられた断面円弧形の着座シール部３２は、面圧が低い状態となっているが、ガスケット３は、前記水圧Ｐによって、ガスケット保持溝１１内を機内側へ向けて変位するので、機内側を向いた側面シール部３３が、ガスケット保持溝１１の機内側の内側面１１ｂに適宜圧縮状態で密接される。したがって、面圧の低い着座シール部３２からの水Ｗの侵入が有効に防止される。

なお、メインシール部３１は、第二ケース部材２に対する面圧が、着座シール部３２に比較して相対的に高いものとなっているので、このメインシール部３１では、所要の防水性が維持される。

また、側面シール部３３は、ガスケット保持溝１１の機内側の内側面１１ｂと密接されることによって、水圧Ｐによるガスケット３の倒れも防止するので、これによっても、防水性が確保される。

図４は、本発明に係る電子機器の防水構造の第二の形態を示すガスケットの断面図である。すなわち、この実施の形態は、ガスケット３が、断面山形のメインシール部３１と、その反対側を向き、互いに平行な３本の断面円弧形の着座シール部３２とを有するものについて、本発明を適用したものである。

なお、本発明の防水構造は、携帯電話機に限らず、例えばディジタルカメラや携帯端末機など、他の電子機器の防水手段としても実施可能である。

本発明に係る電子機器の防水構造の第一の形態を示す断面図である。本発明に係る電子機器の防水構造の第一の形態において、外殻ケースを水中に沈めた状態を示す断面図である。本発明に係る電子機器の防水構造の第一の形態において、外殻ケースの外側からガスケットに噴流水を当てた状態を示す断面図である。本発明に係る電子機器の防水構造の第二の形態を示すガスケットの断面図である。携帯電話機の防水用ガスケットの配置を概略的に示す説明図である。従来技術による防水構造において、外殻ケースを水中に沈めた状態を示す断面図である。従来技術による防水構造において、外殻ケースの外側からガスケットに噴流水を当てた状態を示す断面図である。

符号の説明

１第一ケース部材
１１ガスケット保持溝
１１ａ底面
１１ｂ内側面
２第二ケース部材
３ガスケット
３１メインシール部
３２着座シール部
３３側面シール部

Claims

電子機器の外殻ケースを構成する第一ケース部材と第二ケース部材のうち一方の外周部にガスケット保持溝を周設し、ゴム状弾性材料からなるガスケットを、前記第一ケース部材と第二ケース部材のうち他方と、前記ガスケット保持溝の底面に密接させてなる防水構造において、前記ガスケットが、前記第一ケース部材と第二ケース部材のうち他方に密接されるメインシール部と、前記ガスケット保持溝の底面に密接され、前記メインシール部よりも面圧が相対的に低い着座シール部と、前記メインシール部と着座シール部との間の機内側を向いた側面部に突設され、前記外殻ケースの外側からの水圧によって前記ガスケット保持溝の機内側の内側面に密接可能な側面シール部とを有し、前記側面シール部の先端からこの側面シール部と反対側の側面部までのガスケットの幅がガスケット保持溝に挿入可能な大きさであることを特徴とする電子機器の防水構造。