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

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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