JP5457226B2 - シール構造、電子装置、携帯装置及びシール方法 - Google Patents

シール構造、電子装置、携帯装置及びシール方法 Download PDF

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Description

本発明は、シール構造、電子装置、携帯装置及びシール方法に関する。

従来、フレキシブルケーブル等の信号線又は回路部を通過させる筐体のシールに関する種々の提案がされている。例えば、第1及び第2の筐体部の接合面部の少なくとも一方に凹段差を形成し、この凹段差の部分で第1及び第2の筐体部の間に第1のシール材、信号線又は回路部、及び第2のシール材を挟み込む提案が知られている(特許文献1参照)。この提案では、第1のシール材が持つ粘着性や柔軟性と、第2のシール材が持つ伸縮性とを以て信号線又は回路部を通過させながら気密性の保持を実現するとしている。このような従来の提案では、第1のシール材として不連続性発泡体又は不連続性発泡体を含むことができるとしている。

特開2009−26966号公報

しかしながら、不連続性発泡体は、厚み方向の伸縮性には富むが、幅方向の伸縮性に乏しい。このため、ケーブル等の信号線の厚みが増すと、不連続性発泡体の変形が厚みの増加に追従することができず、シール部に隙間が生じる懸念がある。近時において、信号線の一例であるフラットケーブルは、複数枚を重ねた状態で用いることも想定される。複数枚のフラットケーブルが重ねられればその厚みは増すことになり、前記従来の提案では十分なシール性を確保できないおそれがある。

そこで、本明細書開示のシール構造、電子装置、携帯装置及びシール方法は、信号線の厚みの増加に対応することを課題とする。

かかる課題を解決する本明細書開示のシール構造は、筐体の内外に亘って信号線を通過させつつ、前記筐体のシールを行うシール構造であって、第1のケースと、前記第1のケースと接合されて前記筐体を形成し、前記第1のケースとの接合面に前記信号線が通過する凹部が設けられた第2のケースと、前記凹部内に収容される寸法を備え、前記凹部の底面に配置されるともに、前記信号線が搭載される第1のシール材と、前記凹部内に収容される寸法を備え、前記第1のシール材上に配置された信号線を覆うように前記凹部内に配置されたゲル状組成物を含む第2のシール材と、前記第1のケースと前記第2のケースとの間に配置されるともに、前記第2のシール材を押圧する第3のシール材と、を備え、前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、通常幅部よりも幅広に形成された拡張部を備えることを特徴とする。

ゲル状組成物を含み、第3のシール材に押圧される第2のシール材は、凹部内に信号線が配置されることによって凹部内に生じる段部の形状に追従して変形することができる。これにより、信号線の厚みの増加に対応し、凹部における密封状態を確保することができる。

本明細書開示のシール構造によれば、信号線の厚みの増加に対応することができ、高い密閉性を確保することができる。

図1は、実施例のシール構造を備えた筐体の分解斜視図である。 図2は、実施例における第1のケースを内面側から見た斜視図である。 図3は、実施例における第1のシール材を拡大して示した斜視図である。 図4は、実施例における第2のシール材を拡大して示した斜視図である。 図5は、筐体が組み立てられる様子を示し、要部を拡大して示した説明図である。 図6は、実施例のシール構造に含まれる各要素の関係を示す説明図である。 図7は、図6におけるA−A線断面図である。 図8は、実施例のシール構造の組立工程の一例を示す図である。 図9は、環状ガスケットの形状の一例を示す説明図である。 図10は、環状ガスケットの形状の一例を示す説明図である。 図11(A)、図11(B)は、いずれも環状ガスケットの形状の一例を示す説明図である。 図12は、他の実施例のシール構造に含まれる各要素の関係を示す説明図である。 図13は、図12におけるB−B線断面図である。 図14は、携帯電話器の斜視図である。 図15は、ノート型パーソナルコンピュータの斜視図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては細部が省略されている場合もある。

図1は、実施例のシール構造15を備えた筐体1の分解斜視図である。筐体1は、図14に示すような携帯電話器100の一のユニットを形成する。図2は、筐体1に含まれる第1のケース2を内面側から見た斜視図である。図3は、第1のシール材4を拡大して示した斜視図である。図4は、第2のシール材7を拡大して示した斜視図である。図5は、筐体1が組み立てられる様子を示すとともに、その要部を拡大して示した説明図である。図6は、シール構造15に含まれる各要素の関係を示す説明図である。図7は、図6におけるA−A線断面図である。図8は、シール構造15の組立工程の一例を示す図である。

シール構造15は、筐体1の内外に亘って信号線の一例であるフラットケーブル6を通過させつつ、筐体1のシールを行う。シール構造1は、図1、図5、図6、図8に示すように第1のケース2と第2のケース3を備える。第1のケース2と第2のケース3は、組み合わされることによって筐体1を形成する。筐体1内には、図1、図5に示すようにプリント基板5が収納される。プリント基板5には、フラットケーブル6が接続されている。フラットケーブル6は、筐体1の内側から外側に向かって引き出された状態となる。

第1のケース2は、図2に示すように、後述する第3のシール材である環状ガスケット8を装着するための溝2aを備えている。第2のケース3は、フラットケーブル6が通過する凹部3aを備えている。また、第2のケース3は、第1のケース2との接合面3bを備えている。この接合面3bは、平滑面である。

シール構造15は、凹部3aの底面3a1に配置された両面テープ4を備えている。両面テープ4は、第1のシール材の一例である。第1のシール材は、フラットケーブル6を第2のケース3に固定できるものが望ましい。このため、接着剤を用いることもできるが、両面テープ4がより望ましい。両面テープ4は、不連続性発泡体からなる基材40の表面に接着層4a、裏面に接着層4bを有するともに、ほぼ均一の厚みを有している。ここで、不連続性発泡体とは、内部の気泡が不連続であり、通水を阻止することができるものをいう。両面テープ4は、一面側を凹部3aの底面3a1に接着され、他面側にフラットケーブル6を接着して搭載する。

シール構造15は、両面テープ4上に配置されたフラットケーブル6を覆うように配置された第2のシール材7を備えている。第2のシール材7は、直方体形状のゲル状組成物からなる。ゲル状組成物は、受けた力に応じて変形し、四方八方に延展することができる。このため、複雑な形状に追従して隙間を埋めることができる。

シール構造15は、第3のシール材の一例である環状ガスケット8を備える。環状ガスケット8は、ゴム製とすることもできるが、本実施例の環状ガスケット8は、エラストマ製である。環状ガスケット8は、第1のケース2に設けられた溝2aに嵌め込まれて第1のケース2に取り付けられる。このような第1のケース2と第2のケース3とが接合されることにより、環状ガスケット8は、第1のケース2と第2のケース3と間に配置される。環状ガスケット8は、第2のケース3の設けられた平滑な接合面3bに密着するとともに、図1に示す部分8aによって第2のシール材7を押圧する。本実施例の環状ガスケット8は、第2のシール材7よりも高い硬度を有している。これにより、環状ガスケット8によって第2のシール材7を押圧し、適切に第2のシール材7を変形させることができる。環状ガスケット8は、第2のシール材7を変形させるとともに、筐体1の全周に亘るシール性を確保する機能を有する。

つぎに、両面テープ4の幅W1とフラットケーブル6の幅W2との関係について、図6を参照しつつ説明する。図6に示すように、両面テープ4の幅W1は、フラットケーブル6の幅W2よりも広くなっている。すなわちW1>W2となっている。これにより、フラットケーブル6と両面テープ4との間に段差が形成される。

以上のようなシール構造15を用いたシール方法について図6乃至図8を参照しつつ説明する。図6及び図8(A)〜(C)は、図5における矢示10の方向からシール構造をみた図面となっている。

まず、第1のケース2との接合面3bにフラットケーブル6が通過する凹部3aが設けられた第2のケース3を準備する。そして、凹部3aの底面3a1に、両面テープ4を接着する。その後、フラットケーブル6が接続されたプリント基板5を第2のケース3内に収容する。このとき、フラットケーブル6を両面テープ4に接着する。このように、フラットケーブル6を凹部3aの底面3a1に固定することにより、フラットケーブル6が動くことに起因してシール性が低下することを抑制することができる。すなわち、フラットケーブル6が暴れてシール部をこじ開けることを抑制することができる。プリント基板5は、フラットケーブル6と接続された状態で搭載される。このため、フラットケーブル6を凹部3aに配置した後に両者の接続を行うことが不要となる。また、両面テープ4を用いたことにより、第1のシール材として接着剤を用いた場合と比較すると、作業時間を短縮することができる。すなわち、接着剤を用いた場合は接着剤の乾燥時間を確保しなければならないが、両面テープ4であれば、乾燥時間は不要である。また、両面テープ4であれば、ほぼ均一の厚みを有しており、フラットケーブル6の搭載面と底面3a1との平行を維持しやすい。

フラットケーブル6を両面テープ4に接着した後は、フラットケーブル6を覆うように第2のシール材7を配置する。そして、第1のケース2と第2のケース3との間に環状ガスケット8を配置する。具体的には、第1のケース2の溝2aに環状ガスケット8を装着し、その環状ガスケット8を第2のケース3の接合面3b及び第2のシール材7に当接させる。

以上の工程を経ることにより、図6、図7及び図8における(A)の状態となる。この状態から、環状ガスケット8によって第2のシール材7を押圧する。図8における(B)は、環状ガスケット8によって第2のシール材7を押圧している過程を模式的に示している。環状ガスケット8によって押圧された第2のシール材7は、変形しつつ、凹部3a内を埋めていく。このとき、図8における(B)に示す領域9a、領域9aに対しても徐々に入り込み、高いシール性を確保することができる。ここで、領域9aは、両面テープ4の幅W1をフラットケーブル6の幅W2よりも広くしたことによって形成された段差に対応する領域である。領域9bは、両面テープ4の厚みによって底面3a1と両面テープ4との間に形成された段差に対応する領域である。段差の高さは、低い方がゲル状組成物の変形が追従しやすい。本実施例では、段差の数が増え、一段あたりの高さは低くなっている。このため、第2のシール材7が凹部3a内に生じた段部の形状によく追従して変形し、凹部3aにおける密閉状態を確保することができる。

第1のケース2と第2のケース3は、爪部材の係合や、ネジ止めによって接合され、一体化し、筐体1を形成する。図8における(C)は、第1のケース2と第2のケース3とが接合され、シール構造15が完成した状態を示している。図8(C)に示すように、第2のシール材7は、凹部3aの全域に行き渡り、シール性を確保している。

ここで、図中、S1は、環状ガスケット8が第2のケース3の接合面3bに押し付けられることによって変形した環状ガスケット8の変形量を示している。S2は、環状ガスケット8が第2のシール材7を押圧することによって変形した環状ガスケット8の変形量を示している。このように、環状ガスケット8の変形量は、押し付けられる対象によって異なる。ここで、環状ガスケット8は、全周に亘って、均一な圧力を受けることが望ましい。そこで、環状ガスケット8が、筐体1の全周に亘って均一な圧力を受けることができるようにするために、環状ガスケット8の形状を変更することができる。

例えば、図9に示す環状ガスケット81のように、通常幅部81aよりも幅広に形成された拡張部81bを備えた形状とすることができる。通常幅部81aは、第2のケース3の接合面3bに当接する部分であり、拡張部81bは、第2のシール材7と対向する位置に設けられている。第2のシール材7と対向する位置は、図1における部分8aに相当する位置である。第2のシール材7の反発力を受ける部分において、その反発力に対向するために断面積を大きく設定する趣旨である。図10に示すように、環状ガスケット82と第1のケース20とを一体的に設けた場合も、同様に、通常幅部82aと、拡張部82bを設けることができる。このように、環状ガスケットの形状は、所望の圧力状態とすることができるように変更することができる。

また、図11(A)に示す環状ガスケット83、図11(B)に示す環状ガスケット84のような形状とすることもできる。すなわち、図11(A)に示すように、第2のシール材7と対向する位置において、通常厚み部83aよりも厚くなり第2のシール材7側へ突出する凸部83bを備えた形状とすることができる。また、図11(B)に示すように、第2のシール材7と対向する位置において、通常厚み部84aよりも薄くなる凹部84bを備えた形状とすることができる。このように、環状ガスケットの形状は種々変更することができる。この際、環状ガスケットの材質、第2のシール材7の形状、体積等、種々の条件を考慮して適切なシール性を確保することができる形状とする。

以上、説明したように、本明細書開示のシール構造によれば、第2のシール材7が凹部3aを充填するので、フラットケーブル6の厚みが増してもシール性を確保することができる。また、フラットケーブル6以外の信号線が用いられている場合にも適切なシール性を確保することができる。さらに、図12、図13に示すように、複数枚のフラットケーブル61を重ね合わせて用いる場合であっても適切なシール性を確保することができる。なお、図12、図13に示すように複数枚のフラットケーブル61を重ね合わせて用いる場合は、フラットケーブル61の間に両面テープ41を配置する。両面テープ41は、両面テープ4と同様に、不連続性発泡体を基材としている。これにより、重ね合わせた部分におけるシール性を確保することができる。

以上のような、シール構造15は、図14に示すような携帯電話器100に用いることができる。携帯電話器100は、電子機器や、携帯装置の一例である。携帯電話器100は、筐体1と他の筐体11を備えており、筐体1と他の筐体11との間をフラットケーブル6で接続する。シール構造15は、図15に示すようなノート型パーソナルコンピュータ200に用いることもできる。ノート型パーソナルコンピュータ200は、ディスプレイが設けられた筐体1とキーボードが配置された他の筐体11を備えている。そして、筐体1と他の筐体11との間をフラットケーブル6で接続する。このように、シール構造15は、種々の電子機器、携帯装置に用いることができる。PDA(Personal Digital Assistant)のような携帯情報端末に用いることもできる。

本明細書開示のシールド構造は、シール材と信号線を順次積層して第1のケースと第2のケースを接合することによって、容易にシール性を確保することができる。すなわち、製造工程を単純化することができる。例えば、信号線にゴムやエラストマを一体化するような特別な工程を必要としない。また、筐体に信号線を通過させる孔を設ける必要がない。すなわち、第1のケース、第2のケース、第1のシール材、第2のシール材、第3のシール材はそれぞれ別個に準備すればよい。この結果、特別な製造技術、製造設備も不要であり、製造コストを抑えることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。例えば、信号線が通過する凹部を第1のケース側に設けるようにすることもできる。また、第2のシール材は、ゲル状組成物と呼ばれるか否かを問わず、受けた力に応じて変形し、四方八方に延展し、複雑な形状に追従して隙間を埋めることができる物質を含むことができる。

(付記)
(付記1)
筐体の内外に亘って信号線を通過させつつ、前記筐体のシールを行うシール構造であって、
第1のケースと、
前記第1のケースと接合されて前記筐体を形成し、前記第1のケースとの接合面に前記信号線が通過する凹部が設けられた第2のケースと、
前記凹部の底面に配置されるともに、前記信号線が搭載される第1のシール材と、
前記第1のシール材上に配置された信号線を覆うように配置されたゲル状組成物を含む第2のシール材と、
前記第1のケースと前記第2のケースとの間に配置されるともに、前記第2のシール材を押圧する第3のシール材と、
を備えることを特徴とするシール構造。
(付記2)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材よりも高い硬度を有することを特徴とする付記1記載のシール構造。
(付記3)
前記第1のシール材は、不連続性発泡体又は不連続性発泡体を含むことを特徴とした付記1又は2記載のシール構造。
(付記4)
前記第1のシール材は、表面及び裏面にそれぞれ接着層を有することを特徴とする付記1乃至3のいずれか一項記載のシール構造。
(付記5)
前記第1のシール材は、前記信号線よりも広い幅を有することを特徴とした付記1乃至4のいずれか一項記載のシール構造。
(付記6)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、幅広に形成されたことを特徴とする付記1乃至5のいずれか一項記載のシール構造。
(付記7)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、他の部分と厚みが異なることを特徴とする付記1乃至6のいずれか一項記載のシール構造。
(付記8)
付記1乃至7のいずれか一項記載のシール構造を備えたことを特徴とする電子装置。
(付記9)
付記1乃至7のいずれか一項記載のシール構造を備えたことを特徴とする携帯装置。
(付記10)
第1のケースとの接合面に信号線が通過する凹部が設けられた第2のケースを準備する工程と、
前記凹部の底面に、第1のシール材を接着する工程と、
前記第1のシール材に前記信号線を接着する工程と、
前記信号線を覆うようにゲル状組成物からなる第2のシール材を配置する工程と、
前記第1のケースと前記第2のケースとの間に第3のシール材を配置し、前記第3のシール材によって前記第2のシール材を押圧しつつ、前記第1のケースと前記第2のケースとを接合する工程と、
を、備えることを特徴としたシール方法。
(付記11)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材よりも高い硬度を有することを特徴とする付記10記載のシール方法。
(付記12)
前記第1のシール材は、不連続性発泡体又は不連続性発泡体を含むことを特徴とした付記10又は11記載のシール方法。
(付記13)
前記第1のシール材は、表面及び裏面にそれぞれ接着層を有することを特徴とする付記10乃至12のいずれか一項記載のシール方法。
(付記14)
前記第1のシール材は、前記信号線よりも広い幅を有することを特徴とした付記10乃至13のいずれか一項記載のシール方法。
(付記15)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、幅広に形成されたことを特徴とする付記10乃至14のいずれか一項記載のシール方法。
(付記16)
前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、他の部分と厚みが異なることを特徴とする付記10乃至15のいずれか一項記載のシール方法。

1…筐体
2…第1のケース
3…第2のケース
3a…凹部
3a1…底面
3b…平滑面
4…両面テープ
5…プリント基板
6…フラットケーブル(信号線)
7…第2のシール材
8…環状ガスケット
15…シール構造

Claims (8)

  1. 筐体の内外に亘って信号線を通過させつつ、前記筐体のシールを行うシール構造であって、
    第1のケースと、
    前記第1のケースと接合されて前記筐体を形成し、前記第1のケースとの接合面に前記信号線が通過する凹部が設けられた第2のケースと、
    前記凹部内に収容される寸法を備え、前記凹部の底面に配置されるとともに、前記信号線が搭載される第1のシール材と、
    前記凹部内に収容される寸法を備え、前記第1のシール材上に配置された信号線を覆うように前記凹部内に配置されたゲル状組成物を含む第2のシール材と、
    前記第1のケースと前記第2のケースとの間に配置されるとともに、前記第2のシール材を押圧する第3のシール材と、
    を備え、
    前記第3のシール材は、前記第2のシール材と対向する位置において、通常幅部よりも幅広に形成された拡張部を備えることを特徴とするシール構造。
  2. 前記第3のシール材は、前記第2のシール材よりも高い硬度を有することを特徴とする請求項1記載のシール構造。
  3. 前記第1のシール材は、少なくともその一部に不連続性発泡体を含むことを特徴とした請求項1又は2記載のシール構造。
  4. 前記第1のシール材は、表面及び裏面にそれぞれ接着層を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項記載のシール構造。
  5. 前記第1のシール材は、前記信号線よりも広い幅を有することを特徴とした請求項1乃至4のいずれか一項記載のシール構造。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項記載のシール構造を備えたことを特徴とする電子装置。
  7. 請求項1乃至5のいずれか一項記載のシール構造を備えたことを特徴とする携帯装置。
  8. 第1のケースとの接合面に信号線が通過する凹部が設けられた第2のケースを準備する工程と、
    前記凹部の底面に、前記凹部内に収容される寸法を備える第1のシール材を接着する工程と、
    前記第1のシール材に前記信号線を接着する工程と、
    ゲル状組成物からなり、前記凹部内に収容される寸法を備える第2のシール材を、前記信号線を覆うように前記凹部内に配置する工程と、
    前記第1のケースと前記第2のケースとの間に通常幅部とこの通常幅部よりも幅広に形成された拡張部を備える第3のシール材を配置し、前記第3のシール材が備える前記拡張部によって前記第2のシール材を押圧しつつ、前記第1のケースと前記第2のケースとを接合する工程と、
    を、備えることを特徴としたシール方法。
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