JP4953011B2

JP4953011B2 - 電子装置用密封構造

Info

Publication number: JP4953011B2
Application number: JP2007204241A
Authority: JP
Inventors: 英和金ヶ江
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2007-08-06
Filing date: 2007-08-06
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2027-08-06
Also published as: JP2009043773A

Description

本発明は、電子装置用密封構造に関する。
また、本発明は、防水機能を備えた電子装置用密封構造に関する。

更に、本発明は、開閉する蓋部材から、外部の水等が電子装置内に浸入するのを防止する電子装置用密封構造に関する。
更にまた、本発明は、デジタルカメラ等の電子装置用密封構造として有効に用いられる。

従来、電子機器の蓋部材、例えば、デジタルカメラ等の接続端子部や電池収納部に使用されている蓋部材には防水を目的として密封部材が設けられる。
一般に、この様な密封部材は、ハウジング側との密着性や追随性に優れた低硬度のシリコーンゴムが使用される。
そして、電子装置用密封構造に用いられるＯリングの蓋部材への取付は、Ｏリングを蓋部材の外周面に設けた環状の溝部内に配置する構成としている。

しかしながら、低硬度のシリコーンゴムからなる防水ガスケットは、伸びやすく、かつ、捻じれやすい傾向あり、特に矩形の外周面に設けた溝部に配置した場合は、長手方向の中間位置で、溝部に追随できないたるみが発生した。
具体的には、図４及び図５に示す様に、蓋部材１０の外周面１１０に設けた溝部１２０からＯリング２０が浮き上がった状態が招来する。
尚、図５は図４のＣ−Ｃ断面図である。

この結果、この様な状態で、図４の蓋部材１０をハウジング３０に向って閉じると、蓋部材１０とハウジング３０との間で、Ｏリング２０を噛み込んでしまう問題を惹起した。
この傾向は、Ｏリング２０の蓋部材１０の長手方向の中央部付近で顕著であった。
これは、Ｏリング２０を矩形の外周面に設けた溝部に配置した場合、長手方向の中間位置で、溝部に追随できないたるみが発生する傾向が強いためである。

特開平７−２９７８９５号公報

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、取り扱いが容易で、蓋部材とハウジングとの間で、Ｏリングを噛み込む心配がなく、二部材間の良好なシール性能を維持出来る電子装置用密封構造を提供することを目的とする。

本発明の電子装置用密封構造は、電子装置の蓋部材の外周面に設けた環状の溝部内に配置されたゴム状弾製材製の硬度がＪＩＳＡ５０〜７０°のＯリングと、前記蓋部材を受け入れ、前記Ｏリングと密封接触する環状内周面を備えるハウジングとからなる密封構造において、前記外周面が矩形状であると共に、前記蓋部材が短い側面側を支点として開閉運動するようになすと共に、前記Ｏリング（２）の表面が反応性表面処理剤で処理されていることを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の電子装置用密封構造によれば、蓋部材とハウジングとの間で、Ｏリングを噛み込む心配がなく、蓋部材開閉時の摺動抵抗を下げ、
Ｏリングの噛み込みがより確実に阻止できると共に、二部材間の良好なシール性能を維持出来る。
また、請求項２記載の電子装置用密封構造によれば、蓋部材を閉じる初期段階において、ハウジングとＯリングとの間の滑動が円滑に行える。

更に、請求項３記載の電子装置用密封構造によれば、製作が安価に行え、良好なる密封性能を発揮出来る。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図１乃至図３に基づき発明を実施するための最良の形態について説明する。
図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。

電子装置用密封構造は、電子装置の蓋部材１の外周面１１に設けた環状の溝部１２内に配置されたゴム状弾製材製のＯリング２と、この蓋部材１を受け入れ、Ｏリング２と密封接触する環状内周面３１を備えるハウジング３とから構成されている。
この環状の溝部１２は、蓋部材１の閉じる側の側面に設けた矩形の凸状部１３の外周面に設ける態様としているが、凸状部１３を設けず、蓋部材１の外周面に直接設ける態様でも良い。

また、外周面１１は矩形状であり、蓋部材１は短い側面１４側を支点１５として、開閉運動するような構成としている。
この矩形状とは、長方形状の意味であるが、その角部は円弧形状であってもよく、また、各辺が全体的に湾曲する形状であってもよい。
このため、本実施例では、短い側面１４側の外周面１１が円弧形状部１１１となっている。

更に、蓋部材１の開閉運動の支点１５は、蓋部材１と一体的に樹脂材で製作されている。このため、製作が安価に出来るばかりでなく、構造が簡単なため、良好な密封構造とすることが容易である。
また、Ｏリング２の表面は、表面処理剤で処理したり、梨地処理してあるため、蓋部材開閉時の摺動抵抗を下げ、Ｏリングの捩れを防止できる。
また、その馴染み性が改善されることから、たるみが生ずる危険性を効果的に回避出来る。

また、Ｏリング２は、硬度がＪＩＳＡ５０〜７０°の範囲のもので、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＮＢＲ，水素化ＮＢＲ、ＥＰＤＭ，ＳＢＲ、アクリルゴム等の合成ゴム、天然ゴム、熱可塑性エラストマー、等から適宜選択して用いられる。

更に、Ｏリング２の表面処理剤は、反応性表面処理剤、シリコーンコーティング剤、フッ素コーティング剤等が適宜選択して用いられるが、反応性表面処理剤が特に好ましい。
Ｏリング２の表面が処理されることにより、Ｏリング２は、溝部１２に装着される際、その馴染み性が改善されることから、たるみが生ずる危険性を効果的に回避出来る。
この反応性表面処理剤としては、Ｓｉ−NCO基を有するシリルイソシアネート化合物が採用される。

この種化合物としては、1個のＮＣＯ基がケイ素原子に結合した、トリエチルシリルイソシアネート[（Ｃ2Ｈ5）3ＳｉＮＣＯ]、3個のＮＣＯ基がケイ素原子に結合した、
ブトキシシラントリイソシアネート[Ｃ4Ｈ9ＯＳｉ（ＮＣＯ）3]等が単独若しくは組み合わせて使用できる。

特に、以下の組み合わせからなる反応性表面処理剤が好適に用いられる。
(1)末端水酸基を含有するポリシロキサンとシリルイソシアネ−トとの反応生成物、
(2)イソシアネート基と反応性を有する官能基を含有するオリゴマーとシリルイソシアネートとの反応生成物、
(3)一般式

(ここで、Rはアルキル基、アリール基またはイソシアネート基であり、nは1以上の整数である)で表わされるシリルイソシアネートオリゴマーおよび(4)有機溶媒可溶性ゴムよりなる反応性表面処理剤。

(1)成分の反応生成物を形成する末端水酸基を含有するポリシロキサンとしては、分子中に少くとも１個の末端水酸基を有するポリシロキサン、例えばα,ω-ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、α,ω-ジヒドロキシポリジフェニルシロキサン等が用いられ、これらのポリシロキサンは、約100〜100,000cst、好ましくは約100〜10,000cstの粘度(室温)のものが用いられる。

また、(2)成分の反応生成物を形成するオリゴマーとしては、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、チオール等のイソシアネート基と反応性を有する官能基を有する、分子量が約10,000以下、好ましくは約1000〜7000のオリゴマーが用いられ、例えばこれらの官能基を有するオリゴマ−状のポリエステル樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、フッ素樹脂、ニトロセルロース等が用いられ、好ましくは水酸基含有ポリエステル樹脂、水酸基含有フッ素樹脂、ブチラール樹脂、ニトロセルロース等が用いられる。

これらの官能基を有するポリシロキサンおよびオリゴマーは、予め当量以上、一般には1〜100倍当量、好ましくは1〜50当量のシリルイソシアネートと反応させた上で用いられる。シリルイソシアネートとしては例えばメチルトリイソシアネートシラン、エチルトリイソシアネートシラン、イソプロピルトリイソシアネートシラン、ブチルトリイソシアネートシラン、フェニルトリイソシアネートシラン、ジメチルジイソシアネートシラン、ジエチルジイソシアネートシラン、テトライソシアネートシラン等が用いられる。

反応性官能基を有するポリシロキサンまたはオリゴマーとシリルイソシアネートとの間の反応は、ポリシロキサンまたはオリゴマーの有機溶媒溶液中に、シリルイソシアネートを滴下することによって行われ、ポリシロキサンとオリゴマーとは一般に別個に反応させるが、同時に反応させることも可能である。反応は、室温乃至約150℃、好ましくは室温乃至約100℃で行われる。

反応溶媒として用いられる有機溶媒としては、ポリシロキサンまたはオリゴマーを溶解させかつイソシアネート基と反応しないものであれば任意のものを用いることができ、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルアセテート、エチルセロソルブアセテート等のエステル類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリドン等のプロトン性極性溶媒などが、単独であるいは組合せて用いられる。

(3)成分のシリルイソシアネートオリゴマーとしては、前記一般式で表わされるものが用いられ、ここでRはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基、フェニル基によって代表されるアリール基またはイソシアネート基であり、nは好ましくは1〜4である。

更に、(4)成分の有機溶媒可溶性ゴムとしては、前記の如き各種有機溶媒に可溶性のＮＢＲ、ＳＢＲ、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム、フッ素ゴム、アクリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等の合成ゴムまたは天然ゴムであって、好ましくはＮＢＲ、特に好ましくはカルボキシル基または水酸基含有ＮＢＲ、カルボキシル基またはアミノ基変性ブタジエン-アクリロニトリル共重合体等が用いられる。

以上の各成分は、(1)成分が約1〜50重量%、好ましくは約1〜10重量%、(2)成分が約1〜50重量%、好ましくは約1〜10重量%、(3)成分が約3〜50重量%、好ましくは約3〜20重量%、また(4)成分が約0.01〜10重量%、好ましくは約0.05〜5重量%の割合でそれぞれ用いられ、残部は有機溶媒よりなる。

これらの各成分の混合割合において、これ以下の使用割合では、(1)成分では非粘着性が低下するようになり、(2)成分、(3)成分、(4)成分では密着性が低下するようになる。一方、これ以上の割合で用いられると、(1)成分ではその成分の脱落が生ずるようになり、(2)成分、(4)成分では非粘着性が低下し、また(3)成分ではポットライフが短かくなる。

以上の各成分を必須成分とする表面処理剤は、一旦約5〜20重量%程度の固形分濃度を有する有機溶媒溶液として調製された後、塗布厚みや塗布方法に応じて更に有機溶媒で希釈されて用いられる。

その塗布厚みは、通常約1〜20μm、好ましくは約2〜10μmであり、これ以下の塗布厚みでは処理表面すべてを覆うことができず、非粘着性が損われるばかりではなく、シール材に適用した場合にシール性が損われるようになる。一方、塗布厚みがこれよりも厚いと、シール材表面の剛性が高くなり、シール性や柔軟性が損われることもあり得るようになる。その塗布方法も任意であり、一般には浸漬法、スプレー法、ロールコーター法、フローコーター法等が用いられ、塗布後約80〜250℃、好ましくは約120〜200℃での加熱処理が約3分間乃至1時間程度行われる。

また、Ｏリング２表面の梨地処理は、Ｏリング２の成形金型面を、ショットブラスト等により梨地処理する事により形成するか、成形後、Ｏリング２表面に直接梨地処理を施す事により形成される。

以上に述べた構成の本発明は、以下に述べる作用及び効果を招来する。
すなわち、矩形状の溝部１２に装着されたＯリング２は、図２に示す様に、長手方向の両端側において、浮き上がりは生じないが、図３に示す様に、長手方向の中央部近傍においては、不可避的に浮き上がりが発生する。
しかし、蓋部材１の短い側面１４側を支点１５としているため、まず、Ｏリング２の浮きが生じない短い側面１４側が、ハウジング３の環状内周面３１内に速やかに収まる。

ついで、Ｏリング２は、長手方向の支点１４側から中央部に向って、順次、環状内周面３１内に収まって行く。
このため、たとえ、長手方向の中央部近傍に浮き上がりが発生していたとしても、Ｏリング２は、環状内周面３１にガイドされて、溝部１２内に収まり、噛み込まれることはない。
特に、Ｏリング２の表面が表面処理されていると、噛み込みをより効果的に防止できる。

また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

電子装置用密封構造にかかる発明の実施の形態を示す斜視図である。図１のＡ−Ａ断面図である。図１のＢ−Ｂ断面図である。従来技術に係る電子装置用密封構造を示す斜視図である。図４のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

１蓋部材
２Ｏリング
３ハウジング
１１外周面
１２溝部
１３凸状部
１４短い側面
１５支点

Claims

電子装置の蓋部材（１）の外周面（１１）に設けた環状の溝部（１２）内に配置されたゴム状弾製材製の硬度がＪＩＳＡ５０〜７０°のＯリング（２）と、前記蓋部材（１）を受け入れ、前記Ｏリング（２）と密封接触する環状内周面（３１）を備えるハウジング（３）とからなる密封構造において、前記外周面（１１）が矩形状であると共に、前記蓋部材（１）が短い側面（１４）側を支点（１５）として開閉運動するようになすと共に、前記Ｏリング（２）の表面が反応性表面処理剤で処理されていることを特徴とする電子装置用密封構造。
前記短い側面（１４）側の前記外周面（１１）が円弧形状部（１１１）となっていることを特徴とする請求項１記載の電子装置用密封構造。
前記支点（１５）が前記蓋部材（１）と一体的に樹脂材で製作されていることを特徴とする請求項１または２記載の電子装置用密封構造。