JP5729295B2 - 防水構造 - Google Patents

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Description

本発明は携帯電話などの携帯機器のケーシングに適用される防水構造に関する。
近年、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯機器において、本来の通話機能、スケジュール管理、文書作成といったそれぞれの基本機能に対して、それらの領域を超えるような多機能化が進んでいる。例えば、携帯電話においては、メールの送受信の機能に加えて、ウエブサイトの閲覧、ゲーム機能、テレビ視聴に至る様々な機能が付加されている。
このようなことから、携帯端末は、生活に深く浸透していくことになり、その結果として、常に携帯する必要性が高くなって来ている。例えば、携帯端末が、屋外のみならず、雨天下や、アウトドアなどで使用されることが想定される。このような状況下での信頼性の確保のため、環境性に対応した防水性を備えることについても強く求められている。
このため、様々な防水構造が提案されている。一般的に防水性の確保のためには液滴からの密閉が必要になる。このため、Oリングに代表されるようなゴム系の材料を押しつぶして変形させ、その反発力で相対する筐体への密着を図って密閉性を確保するパッキン構造が良く知られている。パッキン構造は押しつぶされたときの反力を利用するため、押し潰す荷重が必要となる。この荷重を低減するために様々な工夫がなされている。
例えば、特許文献1に示される携帯情報処理装置では、筐体となる情報表示手段上の情報入力手段と外装ケースとの間に、山型の防水リブと凹状の防水溝とからなる柔軟性を有するTPクッションが設けられている。特許文献2に示されるパッキンによる防水構造では、筐体を構成しているケース部材間に弾性リングからなるパッキンが設けられている。特許文献3に示される機器ケースの防水構造では、筐体を構成しているフロントケースとリアケースとの間の外周部にパッキンが設けられている。特許文献4に示される防水構造では、筐体を構成する部材の合わせ面に、パッキンを用いず、撥水性皮膜を塗布することで防水性を確保している。
日本国特開2006−235746号公報 日本国特開2007−312255号公報 日本国特開2008−92096号公報 日本国特開平9−67456号公報
これらの特許文献に開示された防水機構にはいくつかの課題がある。
第一の問題点は、特許文献1〜3に代表される柔軟性を有するTPクッション、Oリングやゴムパッキン(以下、密閉部材と言う)を用いた防水構造の場合、これらのゴム系部品を押し潰すための荷重が必要であるため、筐体側に押しつぶし荷重に対する反力が必要な点である。筐体が反力によって変形しないように、筐体が適正な強度を有する必要があるため、携帯機器で求められる小型薄型、軽量化の妨げとなってしまう。
第二の問題点は、密閉部材を配置するために必要なスペースを設けることにより、装置が大型化するため、小型薄型化の妨げとなる点である。このスペースを設けるために必要な体積として、密閉部材自体の体積と、その密閉部材を固定するために設置するリブ部分の体積がある。
第三の問題点は、密閉部材の劣化により性能が経年変化してしまう点である。ゴム製品を圧縮状態で使用する場合、弾性力が変化しないことが前提となる。しかしながら、実際には空気中の水分や紫外線などによって、ゴム製品は劣化してしまうため、弾性力は相対的に低下していってしまう。このため、性能維持のために密閉部材の定期的な交換が必要となる。ゆえに、ユーザの使い勝手を損ねるだけでなく、ランニングコストが発生し、また交換しやすい構造設計を行なう必要性が発生する。
第四の問題点としては、仮に文献4のように撥水膜で対処しようとした場合、防水性に関してはOリングやゴムパッキン等の密閉部材と比較したとき、著しく低い防水性しか得られないことである。すなわち、JIS規格である、電気機械器具の外郭による保護等級(JIS C 0920)において、Oリングやゴムパッキン等の密閉部材を使用した場合にはIPX7相当が可能であるが、撥水膜を用いた場合に水圧の加わるIPX7相当を実現することは厳しい。特に文献4では間隙を0.5mmから0.6mm程度空けるとしているため、静圧の水圧でなくても水流程度でも垂直に放射されるとケース部材間を通過してしまう可能性が十分ある。ゆえに、防水性能としては不完全であると考えられる。
第五の問題点として、文献4のような撥水膜といっても、接触角130°以下の領域では液滴自体は付着することが可能である。このため、撥水膜面に付着した液滴が、球状に近い状態を保ち続けるため蒸発するのが遅くなり、撥水膜面に残留した液滴から埃等が付着して結果として撥水性が劣化するということが発生する。
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、クッション、Oリング、ゴムパッキン等の密閉部材を使用せず、また、特別な撥水膜を用いることなく高い撥水性を実現することができ、さらに進入してきた液滴を速やかに蒸発させることができる高い防水性能を実現する防水構造を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明による防水構造は、第1の合わせ面を有する第1のケース部材と、第2の合わせ面を有する第2のケース部材とを有する筐体を備える。第1および第2の合わせ面の少なくとも一方には、液滴の進入方向に対して直交する一方向に延在し、撥水性に異方性を持たせる一方向性の微細な凹凸を有する撥水スリットが設けられている。
本発明の実施形態の防水構造によれば、第1および第2の合わせ面の少なくとも一方には、液滴の進入方向に対して直交する一方向に延在し、撥水性に異方性を持たせる一方向性の微細な凹凸を有する撥水スリットが設けられているため以下の効果を得られる。(1)例えば、液滴の進入方向に対する撥水性を高めることができる。通常の撥水膜と比較して高い撥水性能を有することができる。例えば、接触角で比較した場合、本発明の実施形態の防水構造によれば、通常の撥水膜よりも接触角が10°から30°程度大きくなることが見込まれる。この結果、何も施していない平面に塗布した撥水膜と水との接触角が120°であった場合、本発明の実施形態の防水構造によれば、微細な凹凸によって接触角を130°〜150°にすることができる。(2)変形し易く撥水性能を劣化させる恐れがある微細な針状突起を有する従来の防水構造と比較して、本発明の実施形態の防水構造は、外力からの変形に強く、撥水性能を長期間維持することが可能である。(3)本発明の実施形態の防水構造は、撥水膜を塗布しなくても、表面の凹凸形状による撥水性が期待できる。このとき、スリットによる凹凸をμm単位にまで微小化、高密度化すれば、材質によらず高い撥水性と指向性が得られる。また、フッ素系樹脂や、樹脂単体等の接触角が90°以上となる材料を使用すれば、表面凹凸が十数μm単位であっても十分に高い撥水性を得ることができる。(4)本発明の実施形態の防水構造によれば、ケース部材の合わせ面の間隙に液滴が進入する方向に関しては高い撥水性を実現するが、進入方向と垂直方向であるスリットに沿う方向に関しては撥水性を抑えることが可能になる。この結果、ケース部材の合わせ面の間隙に進入してきた液滴が楕円形となるため、液滴の表面積が大きくなる。ゆえに、進入してきた液滴を速やかに蒸発させることが可能になる。(5)本発明の実施形態の防水構造によれば、液滴をスリットに沿う方向へ容易に移動させることが可能である。ゆえに、進入した液滴をケース部材の外部へ速やかに誘導することが可能になる。
本発明の実施例1に係わる携帯機器の筐体の外観を示す斜視図である。 図1に示す筐体を構成するケース部材を分解した状態を示す斜視図である。 図1に示す筐体を示す正面図である。 図3Aにおいて上側から見た筐体を示す平面図である。 図3Aにおいて右側から見た筐体を示す側面図である。 図3Aに示す筐体の背面図である。 図3AのIV−IV線に沿う断面図である。 図3Aに示すケース部材の合わせ面付近を拡大した断面図である。 一方側のケース部材となる図1に示す筐体の下部筐体の全体を示す斜視図である。 図1に示す筐体の下部筐体の撥水スリットを拡大した斜視図である。 本発明に係わる撥水スリットの上面に液滴が載った状態を示す斜視図である。 図8に示す液滴をスリットの長さ方向に沿う側から見た図である。 図8に示す液滴を進入方向から見た図である。 従来の撥水スリットの上面に液滴が載った状態を上方側から見た斜視図である。 従来の撥水スリットの上面に液滴が載った状態を斜め上方から見た斜視図である。 従来の撥水スリットの上面に液滴が載った状態を側方から見た図である。 本発明の変形例に係わる携帯機器の筐体の外観を示す斜視図である。 本発明の実施例2に係わる携帯機器の筐体の外観を示す斜視図である。 図13に示す筐体のケース部材となる下部筐体の軸受部分を示す斜視図である。 図13に示す筐体の下部筐体の全体を示す斜視図である。 図13に示す筐体の下部筐体の軸受部分を拡大した斜視図である。 図13に示す筐体のケース部材となる上部筐体の斜視図である。 図13に示す筐体の上部筐体の全体を示す斜視図である。 図13に示す筐体の上部筐体の軸受部分を拡大した斜視図である。 本発明の実施例に係る撥水スリットのスリット部を拡大した図であって、壁面が液滴の進入方向に対して直交する形態のスリットの断面図である。 本発明の実施例に係る撥水スリットのスリット部を拡大した図であって、深さが浅いスリットの断面図である。 本発明の実施例に係る撥水スリットのスリット部を拡大した図であって、壁面が斜めとなったスリットの断面図である。 本発明の実施例に係る撥水スリットのスリット部を拡大した図であって、壁面が円弧状のスリットの断面図である。 全面に撥水膜が設けられた、本発明の実施例に係るスリットの断面図である。 露出部分に撥水膜が設けられた、本発明の実施例に係るスリットの断面図である。 溝内部に撥水膜が設けられた、本発明の実施例に係るスリットの断面図である。
本発明の実施例1について図1〜図12を参照して説明する。図1〜図4は、携帯機器の筐体1を示す。
図3Aは、筐体1を示す正面図である。図3Bは、図3Aにおいて上側から見た筐体1を示す平面図である。図3Cは、図3Aにおいて右側から見た筐体1を示す側面図である。図3Dは、図3Aに示す筐体1の背面図である。
筐体1は、ケース部材となる下部筐体(第1のケース部材)2及び上部筐体(第2のケース部材)3から構成されている。下部筐体2の内部には、ボス2Aが形成されている。上部筐体3の内部には、ボス3Aが形成されている。ボス2Aとボス3Aとを接触させた状態で、ねじ4によりこれら下部筐体2及び上部筐体3が互いに強固に固定される。
下部筐体2の周縁部2Bには、下部筐体2及び上部筐体3が互いに合わさる合わせ面(第1の合わせ面)5が形成される。上部筐体3の周縁部3Bには、下部筐体2及び上部筐体3が互いに合わさる合わせ面(第2の合わせ面)6が形成される。下部筐体2の周縁部2Bには、段差2Cが形成されている。上部筐体3の周縁部3Bには、段差3Cが形成されている。合わせ面5および6は、図4及び図5に示すように、段差2Cと段差3Cとが噛み合うことで形成される。合わせ面5および6の間には、ねじ4によって止めた場合の筐体1の変形防止のための製造上の精度確保から間隙7が形成されている。この間隙7は、製造上の精度を考慮すると、最大で0.2mm程度必要になる。
図6は下部筐体2の斜視図である。図7は下部筐体2の段差2C上の合わせ面5を拡大した斜視図である。この合わせ面5上には、図7に詳細に示すように、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に対して直交する方向であり、かつ筐体2および3の周縁部2Bおよび3Bに沿う方向に延在する微細な多数のスリット溝10Aを有する撥水スリット10が形成されている。
この撥水スリット10のスリット間隔は狭いほど撥水効果を発揮する。筐体1を射出成型で製造する場合には、微細なスリット溝10Aの形状は、モールドが磨耗することにより変化し易い。よって、射出成型で製造する場合には、スリット溝10Aのスリット幅は0.05mmから0.1mm程度が望ましい。撥水スリット10の撥水効果の増大はこの程度のスリット幅の凹凸でも十分期待することができる。
このような撥水スリット10のスリット形状は、筐体1を射出成形後に、後工程で転写方式により形成することも可能である。この場合には、スリット部分のみの成型に特化できることから、スリット幅を数10μmレベルから、数μmレベルで加工できる。
図6及び図7では、下部筐体2の段差2C上の合わせ面5に形成された撥水スリット10について説明した。図5に示すように、上部筐体3の段差3C上の合わせ面6上にも、同様な微細なスリット溝11Aを有する撥水スリット11が形成されている。上部筐体3と下部筐体2とが互いに組み合わされた場合に、撥水スリット10と撥水スリット11とが間隙7を介して対向するように配置される。
図8、図9Aおよび図9Bを参照して、撥水スリット10を有する合わせ面5あるいは撥水スリット11を有する合わせ面6とその上面の液滴Wとの接触角について詳細に説明する。これらの図は本実施例に係わる撥水スリット10および11の撥水性を示している。撥水スリット10(11)は、筐体2(3)の周縁部2B(3B)に沿う微細なスリット溝10A(11A)を有する。このようなスリット溝10A(11A)によって、合わせ面5(6)と液滴Wとの接触角に異方性が発生して、液滴Wが楕円形状になる。すなわち、このような撥水スリット10(11)では、図9A及び図9Bに示すように、撥水スリット10(11)に形成されたスリット溝10A(11A)に対して垂直な方向(液滴Wの進入方向と同一の矢印A方向)については、見かけ上の接触角を140°程度とすることができるのに対して、撥水スリット10(11)に形成されたスリット溝10A(11A)に沿う方向(矢印B方向)については、これまで通り、見かけ上の接触角は110°程度である。これによって液滴Wに異方性を発生させて、液滴Wを楕円形状とすることができる。
これによって、下部筐体2の合わせ面5と上部筐体3の合わせ面6との間隙7に対して液滴Wが進入する方向(矢印A方向)に対しては高い撥水性を実現するが、進入方向と垂直方向であるスリット溝10Aおよび11Aに沿う方向(スリット溝10Aおよび11Aに沿う矢印B方向)に関しては撥水性を抑えることが可能になる。この結果、間隙7に進入してきた液滴Wが楕円形となるため、液滴Wの表面積を大きくすることができ、進入してきた液滴Wを速やかに蒸発させることが可能になる。さらに、液滴Wがスリット溝10Aおよび11Aに沿う方向(矢印B方向)へ容易に移動することが可能であり、進入した液滴Wをスリット溝10Aおよび11Aを通じて筐体1の外部へ誘導できる。
一方、図10A、図10B及び図11は、実施例1に係わる撥水スリット10および11と比較される、表面形状が針状の従来の防水構造を示している。このような防水構造では、針状体60がマトリックス状に配置されて、針状体60の先端部61で液滴Wを支持することにより、見かけの撥水性を向上させる。このようなマトリックス状の針状体を有する防水構造では、図8、図9A及び図9Bに示すような、異方性が発生しない。その結果、進入した液滴Wが円形となるため、液滴Wの表面積が大きくならず、液滴Wが速やかに蒸発しない。その結果、携帯機器を雨天時に使用中、うっかり落下させ水溜りに落としてしてしまった場合などにおいて、針状体60を有する合わせ面62と63との間に形成された0.2mm程度以下の間隙から、水が内部へと浸透してしまうことが考えられる。この場合、水が内部へ浸透することで電気回路がショートし、携帯機器が機能しなくなってしまうことが考えられる。しかし、本実施例では、進入しようとする液滴Wを撥水スリット10および11の撥水性で阻止することが可能である。
また、従来の撥水処理だけの場合であれば、水が付着した後、筐体の外装をきれいに拭ったとしても、間隙に付着した微小な液滴Wをふき取ることができない。よって、一時的な水の浸入の阻止ができても筐体内に液滴Wが残存してしまうため、内部の高湿度化による酸化劣化や、最終的に液滴W内部に侵入してしまうことによるショートが発生する可能性がある。しかし、本実施例の撥水スリット10および11では、液滴Wがスリット方向(矢印B方向)に対して拡散していくことでこれらの残存する影響を最小限に留めることが可能である。
撥水性は表面の形状に依存する。図10A、図10B及び図11で示すように針状体60を設けた場合には、組立時に針状体60の先端部61が損傷しやすい欠点がある。一方で、本実施例に示すようなスリット形状を設けた場合、撥水スリット10および11は、連続性のある形状のため変形に強い。ゆえに、本実施例の撥水スリット10および11は、組立時や、その組立後の筐体1に外力が加わり変形した際において、下部筐体2と上部筐体3との間で発生する摩擦に対しても強い。
筐体1の材料としては、素材自身の撥水性により合わせ面5(6)とその上面の液滴Wとの接触角が90°以上となる材質の材料を選択することが好ましい。例えば、ポリカーボネート系の撥水性樹脂材料を用いると、本実施例のような撥水スリットを有さない合わせ面とその上面の液滴Wとの接触角は、素材自身の撥水性により100°程度である。よって、ポリカーボネート系の撥水性樹脂材料は、良好な素材である。合わせ面5(6)上にスリット溝10A(11A)を有する撥水スリット10(11)を設けた場合には、合わせ面5(6)とその上面の液滴Wとの接触角は130°以上となる。すなわち、接触角が30°以上も高くなり、撥水性能を向上させることが可能となる。すなわち、上述した撥水スリット10(11)が形成された筐体1の材料として、撥水性樹脂材料を選択することにより、合わせ面5(6)とその上面の液滴Wとの接触角をさらに大きくすることが可能となる。
撥水性を有さない通常の樹脂材料を使用した場合であっても、本実施例のような撥水スリットを有さない合わせ面の上面に、撥水膜となるフッ素系の撥水材料(図19A〜図19Cを参照して後述する)を塗布するだけで、合わせ面とその上面の液滴Wとの接触角を110°程度とすることができる。このため、上述した撥水スリット10(11)が形成された筐体1の合わせ面5(6)上に、この撥水膜を塗布すれば、本実施例1に示す撥水スリット10(11)に形成されたスリットに対して垂直な方向(液滴Wの進入方向と同一の矢印A方向)については、見かけ上の接触角を140°程度とすることができ、高い撥水効果が得られる。
以上詳細に説明したように本実施例に示される防水構造によれば、筐体1を構成する下部筐体2(上部筐体3)の合わせ面5(6)に、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に対して直交する一方向に延在し、撥水性に異方性を持たせる一方向性の凹凸を有する撥水スリット10(11)を設ける構成によって以下(1)〜(6)の利点を得られる。
(1)本実施例の防水構造によれば、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に関する撥水性を高めることができる。本実施例の防水構造によれば、通常の撥水膜と比較して高い撥水性能を有することができる。例えば、接触角で比較した場合、本実施例の防水構造によれば、通常の撥水膜よりも接触角が10°から30°程度大きくなることが見込まれる。この結果、何も施していない平面に塗布した撥水膜と水との接触角が120°であった場合、本実施例の防水構造によれば、接触角を130°〜150°にすることができる。
(2)変形し易く撥水性能を劣化させる恐れがある微細な針状突起を有する従来の防水構造と比較して、本実施例の防水構造は、外力からの変形に強く、撥水性能を長期間維持することが可能である。
(3)本実施例の防水構造は、撥水膜を塗布しなくても、表面の凹凸形状による撥水性が期待できる。このとき、スリット溝10A(11A)による凹凸を1μm以下の単位まで微小化、高密度化すれば、材質によらず高い撥水性と指向性が得られる。また、フッ素系樹脂や、樹脂単体等の接触角が90°以上となる材料を使用すれば表面凹凸がμm単位であっても十分に高い撥水性を得ることができる。
(4)本実施例の防水構造によれば、下部筐体2の合わせ面5と上部筐体3の合わせ面6との間隙7に対して液滴Wが進入する方向(矢印A方向)に関しては高い撥水性を実現するが、進入方向と垂直方向であるスリット溝10Aおよび11Aに沿う方向(矢印B方向)に関しては撥水性を抑えることが可能になる。この結果、間隙7に進入してきた液滴Wが楕円形となるため、液滴Wの表面積が大きくなる。ゆえに、進入してきた液滴Wを速やかに蒸発させることが可能になる。
(5)本実施例の防水構造によれば、液滴Wをスリット溝10Aおよび11Aに沿う方向(矢印B方向)へ容易に移動させることが可能である。ゆえに、進入した液滴Wを下部筐体2および上部筐体3の外部への誘導することが可能になる。
(6)本実施例の防水構造は、基本的に従来の筐体構造と大きく変わらないため、防水性能を付加しながら従来の携帯性、デザイン性を維持することも可能である。
上記実施例1の筐体1では、ケース部材を構成する下部筐体2及び上部筐体3を互いに合わせた状態で、ねじ止め4により固定する方式である。しかしながら、本実施例の防水構造は、このような方式の下部筐体2(上部筐体3)の合わせ面5(6)に撥水スリット10(11)を設けることに限定されない。例えば、図12に示すように、本実施例の防水構造を適用してもよい。すなわち、筐体20を構成する下部筐体21の合わせ面23、および上部筐体22の合わせ面24に、下部筐体21の合わせ面23及び上部筐体22の合わせ面24に沿って矢印C方向に互いにスライドするスライド機構25を設ける。その合わせ面23および24に、上述した撥水スリット10および11と同様の撥水スリット26および27を設ける。
一般的に、スライド機構25では、合わせ面23と合わせ面24との間に間隙28を設けることで軽快な動作が可能になる。しかしながら、一般的な防水構造を有するスライド機構25を形成する場合には、ゴムパッキン等の密閉部材を圧縮させることによって発生する反発力に抗しなければならない。その結果、摩擦力が発生して軽快な動作が妨げられる。一方で、本実施例では、このような下部筐体21の合わせ面23及び上部筐体22の合わせ面24に、密閉部材を介在させることなく、間隙28を挟んで撥水スリット26および27を介在させている。その結果、上述した撥水スリット10および11と同様の効果が得られる。さらにスライド時における摩擦力の発生が抑えられて軽快な動作を確保しながら防水性を確保し、さらに摩擦による磨耗も無いという効果も得られる。
図12では、上部筐体22の合わせ面24及び下部筐体21の合わせ面23の双方にそれぞれ、上述した撥水スリット26および27を設けている。しかしながら、合わせ面23又は24のいずれか一方に撥水スリット26あるいは27を設けるだけでも、上記効果を得ることができる。しかし、上部筐体22の合わせ面24及び下部筐体21の合わせ面23の双方にそれぞれ、上述した撥水スリット26および27を設けることで、内部に液滴が進入するまでの時間を長くすることができ、より高い防水効果を得ることができる。
本発明の実施例2について図13〜図19Cを参照して説明する。実施例2は、上部および下部筐体が回転ヒンジによって結合された携帯電話端末に本発明を適用した例である。
図13に回転ヒンジを有する携帯端末の代表例を示す。図13に示される筐体30は、ケース部材を構成している下部筐体31と上部筐体32とがヒンジとなる回転部33で回転自在に支持されている。
図14〜図17Bは、この回転部33の拡大図である。この回転部33は、下部筐体31に一体に設けられた軸受部34と、上部筐体32に一体に設けられた軸受部35と、これら軸受部34及び35に軸支される円筒状の軸部材36とから構成される。このような回転部33によって、上部筐体32が下部筐体31に対して開閉動作されるとともに、開閉時に所定の開度で保持するためのトルクを発生させる。
次に、下部筐体31の軸受部34と、上部筐体32の軸受部35に設けられた撥水スリット40および41について説明する。
図15A〜図17Bに示されるように、撥水スリット40および41は、合わせ面43および44にそれぞれ設けられている。合わせ面43と合わせ面44とは、軸部材36の周囲に位置する軸受部34及び軸受部35にて、最大で0.2mm程度の間隙42(図13参照)を有するように対向して配置されている。撥水スリット40および41はそれぞれ、軸部材36の周囲に同心円又はそれに準じた形状をなすように、かつ液滴の進入方向(矢印Aで示す)に対して直交する方向に沿って微細なスリット溝40Aおよび41Aを具備する。
このような実施例2の撥水スリット40(41)では、筐体30を構成する下部筐体31(上部筐体32)の合わせ面43(44)に、液滴Wの進入方向(矢印A方向で示す半径方向)に対して直交する方向に、撥水性に異方性を持たせる一方向性の凹凸を有する撥水スリット10(11)を形成している。よって、実施例2の撥水スリット40および41によれば、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に対する撥水性を高めることができ、通常の撥水膜と比較して高い撥水性能を有することができる。さらに、実施例2の撥水スリット40および41によれば、上述した実施例1の撥水スリット10および11と同様の作用及び効果を得られる。
また、本実施例2の撥水スリット40および41にはそれぞれ、軸部材36を中心として矢印B方向に同心円状にスリット溝40Aおよび41Aが形成されている。このため、軸中心方向への水浸入を阻止すると共に、下部筐体31に対する上部筐体32の回転方向へ液滴Wを拡散させ、なおかつ回転による摩擦にも非常に強いという利点がある。
図15A〜図17Bでは、下部筐体31の合わせ面43と上部筐体32の合わせ面44の双方にそれぞれ、上述した撥水スリット40および41を設けている。しかしながら、合わせ面43又は44のいずれか一方に撥水スリット40又は41を設けるだけでも、上記効果を得ることができる。実施例2では、携帯機器の筐体30のヒンジとなる回転部33に撥水スリット40および41を設けた例を示しているが、実施例2の防水構造は、一般的なヒンジ機構にも十分適用可能である。
上述した実施例1で示した撥水スリット10および11、撥水スリット26および27、及び実施例2で示した撥水スリット40および41のスリットの形状として、図18A〜図18Dで示されるような形状が挙げられる(これらの図では撥水スリット10を例として挙げる)。
図18A及び図18Bは、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に対して垂直に形成されているスリット溝10Aの壁面50を示す。図18Aは、溝が深いスリット溝10Aを有する撥水スリット10を示す。図18Bは、溝が浅いスリット溝10Aを有する撥水スリット10を示す。図18Cは、液滴Wの進入方向(矢印A方向)に対して傾斜しているスリット溝10Aの壁面51を示す。図18Dは、円弧状に形成されているスリット溝10Aの壁面52を示す。
これら図18A〜図18Dに示されるスリット溝10Aの幅はμmレベルからmmレベルまで、対応する間隙や用途、さらには製造限界を加味して選択されえる。これらの図に示すように、撥水スリット10の断面形状は、長方形断面、円形断面等、使用状況に応じて種々の形状が選択される。
図19A〜図19Cは、実施例1で示した撥水スリット10および11、撥水スリット26および27、及び実施例2で示した撥水スリット40および41のスリットの表面に、フッ素系高分子、又はフッ素系単分子、シリカ系無機高分子、セラミック被膜又はこれらを含有する撥水膜53を塗布したときの状態を示している(これらの図では撥水スリット10を例として挙げる)。
基本的には、図19Aで示すように、撥水膜53が全面に塗布されているパターンが望ましい。スリット幅が小さい場合には、図19Bに示すような表側に露出している部分にのみ撥水膜53を塗布するパターン、又は、露出している表面部分の摩擦によって図19Cに示すパターンになる可能性がある。
図19Bのパターンでは、スリット溝10Aの底部54に液滴Wが入ってしまう可能性がある。しかしながら、完全に全体が水に浸っておらず部分的、限定的に水が浸入するだけであれば大きな問題にはならない。
図19Cのパターンでは、スリット溝10Aの底部内に撥水膜53が塗布されている状態である。このため、このパターンでは、液滴Wの浸入に対し、角部55が、親水から撥水への変化点となって、この変化点での止水が期待できる。
上記実施例1及び実施例2では、一対のケース部材(下部筐体、上部筐体)から筐体1、20および30を構成したが、これに限定されない。例えば、3部材以上の個数のケース部材によって筐体1、20および30を構成し、そのケース部材間に撥水スリットを設けるようにしても良い。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られず、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
この出願は、2009年4月15日に出願された日本出願特願2009−098973を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
本発明は、携帯電話、携帯情報端末、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータなどの携帯機器に携帯電話などの携帯機器のケーシングに適用することができる。
1 筐体
2 下部筐体(ケース部材)
3 上部筐体(ケース部材)
5 合わせ面
6 合わせ面
7 間隙
10 撥水スリット
10A スリット溝
11 撥水スリット
11A スリット溝
20 筐体
21 下部筐体(ケース部材)
22 上部筐体(ケース部材)
23 合わせ面
24 合わせ面
26 撥水スリット
27 撥水スリット
28 間隙
30 筐体
31 下部筐体(ケース部材)
32 上部筐体(ケース部材)
33 回転部
36 軸部材(回転軸)
40 撥水スリット
40A スリット溝
41 撥水スリット
41A スリット溝
42 間隙
43 合わせ面
44 合わせ面
50 壁面
51 壁面
52 壁面

Claims (9)

  1. 第1の合わせ面を有する第1のケース部材と、前記第1の合わせ面に向かい合う第2の合わせ面を有していて、前記第1のケース部材に対して着脱可能に連結された第2のケース部材とを有する筐体を備え、
    前記第1および第2の合わせ面の少なくとも一方には、液滴の進入方向に対して交差する一方向に延在し、撥水性に異方性を持たせる一方向性の微細な凹凸を有する撥水スリットが設けられ、
    前記第1、第2の合わせ面は、前記第1と第2のケース部材を組み合わせる着方向に互いに向き合い、
    前記撥水スリットは、前記第1、第2の合わせ面に沿う液体進入方向に複数列設けられるとともに、この液体侵入方向および前記着脱可能な第2のケース部材の相対移動可能な方向と交差する方向に連続して設けられている防水構造。
  2. 第1の合わせ面を有する第1のケース部材と、前記第1の合わせ面に向かい合う第2の合わせ面を有していて、前記第1のケース部材に対して相対移動可能に連結された第2のケース部材とを有する筐体を備え、
    前記第1および第2の合わせ面の少なくとも一方には、液滴の進入方向に対して交差する一方向に延在し、撥水性に異方性を持たせる一方向性の微細な凹凸を有する撥水スリットが設けられ、
    前記第1、第2の合わせ面は、前記第1、第2のケース部材の相対移動可能な方向に沿って配置され、
    この撥水スリットは、前記第1、第2のケース部材の相対移動可能な方向に連続して設けられるとともに、前記相対移動可能な方向と交差する方向に複数列設けられている防水構造。
  3. 前記撥水スリットは、前記第1および第2の合わせ面の双方に設けられている請求項1または2のいずれかに記載の防水構造。
  4. 前記第1の合わせ面と前記第2の合わせ面との間の間隙は、最大で0.2mm幅に設定されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の防水構造。
  5. 前記ケース部材は、液滴との接触角が90°以上の撥水性樹脂である請求項1〜4のいずれか1項に記載の防水構造。
  6. 前記第1および第2の合わせ面の少なくとも一方には、フッ素系高分子、又はフッ素系単分子、シリカ系無機高分子、セラミック被膜又はこれらを含有する撥水膜が塗布されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の防水構造。
  7. 前記第1および第2の合わせ面はそれぞれ、前記第1および第2のケース部材の回転部に形成されている請求項2〜6のいずれか1項に記載の防水構造。
  8. 前記撥水スリットは、前記回転部の回転軸を中心とした同心円状又は同心円状に準ずる形状である請求項7記載の防水構造。
  9. 前記撥水スリットのスリット溝を形成している壁面は、円弧状に形成されている請求項2〜8のいずれか1項に記載の防水構造。
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