JP6274551B2 - 部材締結部の防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、ネジによる部材締結部の防水構造に関する。

従来、携帯型の電話機や無線機等において、筐体に貫通穴を設け、筐体の外側からこの貫通穴にネジを挿通し、筐体の内側にある実装部品に設けたネジ穴に螺合して、実装部品を筐体の内側に固定する場合がある。また、このような携帯型の電話機や無線機の筐体では、防水性や防塵性の機能を要求されることが多い。
ここで、従来のネジによる部材締結部の防水構造の例を図５〜８に示す。

図５は、従来のネジによる部材締結部の防水構造の一例を示す構成図である。図５において、６０は筐体、７０は筐体６０内部に取り付ける実装部品、５０はスプリングワッシャが組み込まれたセムスネジ、また、８０は筐体６０の外側面に取り付ける防水用ワッシャである。
図５に示すように、従来のセムスネジによる部材締結部の防水構造は、例えば、携帯型無線機などに採用され、筐体６０に貫通穴を設け、この貫通穴に、防水用ワッシャ８０を間に挟んでセムスネジ５０を挿通し、実装部品７０に設けたネジ穴に螺合することで、実装部品７０をセムスネジ５０の締結によって筐体６０内部に固定できるように形成している。それにより、筐体６０全体の防水効果が得られるようになっている。
しかし、図５に示す防水構造では、筐体６０の外側表面からセムスネジ５０の頭部が突出するため、例えば、携帯型無線機を手で持った場合に、指がネジの頭部に当たって怪我をする危険性があったり、邪魔になることが多い。

また、筐体６０の外側表面からネジの頭部が突出しないようにするために、セムスネジ５０の代わりに皿ネジを使った締結構造が採用されている。
図６は、従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。図６において、６０は筐体、７０は筐体６０内部に取り付ける実装部品、５１は皿ネジ、また、８１は筐体６０の貫通穴と皿ネジ５１のネジ加工部との間隙に設けた防水用シーリング材である。なお、図６において、図５と共通する要素には同一の符号を付している。
図６に示すように、従来の皿ネジによる部材締結部の防水構造は、例えば、携帯型無線機などに採用され、筐体６０に皿モミ部を有する貫通穴を設け、この貫通穴に、予め雄ネジ加工部に防水用シーリング材８１を塗布した皿ネジ５１を挿通し、実装部品７０に設けたネジ穴に螺合することで、実装部品７０を皿ネジ５１の締結によって筐体６０内部に固定できるように形成している。それにより、筐体６０全体の防水効果が得られるようになっている。
しかし、図６に示す防水構造では、筐体６０の貫通穴に、防水性、気密性を維持するための所定の防水用シーリング材８１塗布距離を確保する必要があるため、筐体６０の厚みが増してしまう。

そこで、筐体の厚みが少ない場合での皿ネジによる部材締結部の防水構造も採用されている。
図７は、従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。図７において、６１は筐体、７０は筐体６１内部に取り付ける実装部品、５１は皿ネジ、８３はスペーサ、また、８２は防水用コーキング材である。なお、図７において、図５、図６と共通する要素には同一の符号を付している。
図７に示すように、従来の皿ネジによる部材締結部の防水構造は、例えば、携帯型無線機などに採用され、筐体６１に皿モミ形状の貫通穴を設け、筐体６１の内壁と実装部品７０との間にスペーサ８３を挟んだ状態で、筐体６１の貫通穴に皿ネジ５１を挿通し、実装部品７０に設けたネジ穴に螺合した後、皿ネジ５１の頭部に防水用コーキング材８２を塗布し封止することで、実装部品７０を皿ネジ５１の締結によって筐体６１内部に固定できるように形成している。それにより、筐体６１全体の防水効果が得られるようになっている。
つまり、図７に示す防水構造では、筐体６１の厚さが薄肉のため、皿ネジ５１の頭部下側の傾斜部の一部が筐体６１の内側にはみ出してしまうため、それを逃がすためのスペーサ８３が必要である。また、この場合、皿ネジ５１の頭部下側の雄ネジ加工部に防水処理を施しても効果が無いため、筐体６１の外側の皿ネジ５１頭部に防水用コーキング材８２を塗布する必要がある。

特許文献１には、ネジ締めを十分に行えて優れた防水構造が得られ、且つ、簡単な構造で部品コストを低減できる皿ネジ防水締結構造が開示されている。

特開２００７−１４６９４２号公報

特許文献１を含め、上述した従来の皿ネジによる部材締結部の防水構造では、筐体の肉厚が均一である場合を想定しており、筐体を金型成形等で製作するような場合には、金型の抜き勾配によって成形された筐体にも抜き勾配が生じるため、筐体の抜き勾配を有する内壁に実装部品を締結することになる。
図８は、従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。図８において、６２は抜き勾配のある内壁を備えた筐体、９０は筐体６２に嵌合して一つの密閉筐体を形成する第２の筐体、７０は筐体６０内部に取り付ける実装部品、５１は皿ネジ、８３はスペーサ、また、８２は防水用コーキング材である。なお、図８の構成は、筐体６２及び第２の筐体９０が異なる以外は、図７の構成と同様である。
図８に示すように、従来の皿ネジによる部材締結部の防水構造は、例えば、携帯型無線機などに採用され、筐体６２に皿モミ形状の貫通穴を設け、筐体６２の内壁と実装部品７０との間にスペーサ８３を挟んだ状態で、筐体６２の貫通穴に皿ネジ５１を挿通し、実装部品７０に設けたネジ穴に螺合した後、皿ネジ５１の頭部に防水用コーキング材８２を塗布し封止することで、実装部品７０を皿ネジ５１の締結によって筐体６２内部に固定できるように形成している。それにより、筐体６２全体の防水効果が得られるようになっている。

しかし、図８に示す従来の防水構造では、筐体６２の内壁に抜き勾配があるため、抜き勾配分実装部品７０が筐体６２の内壁に強制的に斜めに取付けられてしまうという問題があった。
また、防水用コーキング材の塗布作業の煩雑さによるコストアップの問題や必要な個所に適切に塗布されたかどうかといった信頼性の問題があった。また、防水用コーキング材８２の塗布面が外部から見えるため、携帯型無線機としての外観上の問題もあった。
なお、特許文献１の皿ネジ防水締結構造においても、第１筐体２０の内壁に抜き勾配があった場合には、抜き勾配分第２筐体３０が第１筐体２０の内壁に強制的に斜めに取付けられてしまうという同様の問題がある。

本発明はこの様な問題を解決するためになされたもので、筐体の外側表面から部品が突出することなく、筐体内部に取り付ける実装部品を傾きやガタツキ無く固定することが可能な部材締結部の防水構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る部材締結部の防水構造は、ネジ穴を設けた実装部品と、皿モミ形状の貫通穴を設けた筐体とを含んで構成され、前記筐体の前記貫通穴から皿ネジを挿通し前記実装部品の前記ネジ穴に螺合するネジによる部材締結部の防水構造において、前記筐体の前記貫通穴の深さが前記皿ネジの頭部高さよりも浅く、前記貫通穴に前記皿ネジが挿通されると、前記皿ネジのテーパ部が前記筐体の内面より突出する場合に、前記実装部品と前記筐体の内面との間に、外周に折り曲げ傾斜面を有する軸方向テーパ付ワッシャと防水パッキンを挟み込み、前記防水パッキンの弾性変形によって、前記皿ネジの前記テーパ部の突出部分を吸収させ、更に、前記防水パッキンと前記皿ネジの前記テーパ部との間で防水性を確保するようにしたことを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る部材締結部の防水構造は、上記した部材締結部の防水構造において、前記軸方向テーパ付ワッシャの前記実装部品取付面は前記実装部品の接触面に対して平行であり、前記軸方向テーパ付ワッシャの前記折り曲げ傾斜面は前記皿ネジの前記テーパ部と同じ向きに傾斜していることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る部材締結部の防水構造は、上記した部材締結部の防水構造において、前記軸方向テーパ付ワッシャと前記防水パッキンは、前記軸方向テーパ付ワッシャの筐体側に前記防水パッキンを予め接着剤または両面テープで固定しておくことを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、筐体の外側表面から部品が突出することなく、筐体内部に取り付ける実装部品を傾きやガタツキ無く固定することが可能な部材締結部の防水構造を提供することができる。

本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造の一例を示す構成図である。 軸方向テーパ付ワッシャ１０及び防水パッキン２０の取り付けの詳細を説明するための図である。 図２において軸方向テーパ付ワッシャ１０の代わりにワッシャ８４を使用した場合の構成図である。 軸方向テーパ付ワッシャ１０と防水パッキン２０の一体化構造を説明するための図である。 従来のネジによる部材締結部の防水構造の一例を示す構成図である。 従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。 従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。 従来のネジによる部材締結部の防水構造の他の例を示す構成図である。

＜実施形態１＞
［ネジによる部材締結部の防水構造の構成］
以下、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造について、図１〜２を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造の一例を示す構成図である。図２は、軸方向テーパ付ワッシャ１０及び防水パッキン２０の取り付けの詳細を説明するための図である。
図１において、６２は抜き勾配のある内壁を備えた筐体、９０は筐体６２に嵌合して一つの密閉筐体を形成する第２の筐体、７０は筐体６０内部に取り付ける実装部品、５１は皿ネジ、１０は外周に折り曲げ傾斜面を有する軸方向テーパ付ワッシャ、また、２０は防水パッキンである。なお、図１の構成は、軸方向テーパ付ワッシャ１０及び防水パッキン２０が異なる以外は、図８の構成と同様である。
図１に示すように、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造は、例えば、携帯型無線機などに採用され、筐体６２に皿モミ形状の貫通穴を設け、筐体６２の内壁と実装部品７０との間に軸方向テーパ付ワッシャ１０及び防水パッキン２０を挟んだ状態で、筐体６２の貫通穴に皿ネジ５１を挿通し、実装部品７０に設けたネジ穴に螺合することで、実装部品７０を皿ネジ５１の締結によって筐体６２内部に固定できるように形成している。それにより、筐体６２全体の防水効果が得られるようになっている。

次に、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造における締結動作について、図２を参照して説明する。
軸方向テーパ付ワッシャ１０は、例えば、ステンレス等で形成され、図２（ａ）に示すように、外周に所定の角度の傾斜部１０ａと、中央に皿ネジ５１の雄ネジ加工部を挿通するための挿通穴１０ｂとを有している。
また、防水パッキン２０は、例えば、シリコンゴム等で形成され、図２（ｂ）に示すように、中央に皿ネジ５１の雄ネジ加工部を挿通するための挿通穴２０ｂを有している。

図２（ｃ）に示すように、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造において、皿ネジ５１を筐体６２の皿モミ形状の貫通穴６２ａに挿通し、実装部品７０の雌ネジ加工部に螺合し締付けていくと、軸方向テーパ付ワッシャ１０は皿ネジ５１のテーパ部に沿うように変形していく。この時、防水パッキン２０も皿ネジ５１と軸方向テーパ付ワッシャ１０の間で変形しながら防水部Ａを確保する。
軸方向テーパ付ワッシャ１０は、実装部品取付面１０ｃが実装部品７０の接触面７０ａに対して平行になっており、この実装部品取付面１０ｃが実装部品７０と接触している。一方、軸方向テーパ付ワッシャ１０の実装部品取付面１０ｃの外周は実装部品７０に対して傾斜面１０ｄとなっており、実装部品７０が軸方向テーパ付ワッシャ１０の傾斜面１０ｄに直接接触しなくても、皿ネジ５１に対して垂直に固定された状態で、取付け部の強度を確保できる。

これにより、軸方向テーパ付ワッシャ１０は、皿ネジ５１のテーパ部と同じ向きに傾斜しているため、皿ネジ５１のテーパ部分に沿うように皿ネジ５１に対して傾斜面１０ｄを押し付けることができると共に、皿ネジ５１と軸方向テーパ付ワッシャ１０の間に設けた防水パッキン２０が皿ネジ５１と筐体６２の隙間を余すところなく埋めて防水構造となる。
ここで、図２において軸方向テーパ付ワッシャ１０の代わりにワッシャ８４を使用した場合の構成図を図３に示す。図３に示すように、ワッシャ８４が、通常の平ワッシャのような実装部品取付面８４ａ側に傾斜がないものでは、皿ネジ５１のテーパ部と同じ向きに傾斜していないため、実装部品７０が軸方向テーパ付ワッシャ１０のように筐体６２や皿ネジ５１に追従せず、防水パッキン２０以外に皿ネジ５１を固定することができない（防水パッキン２０を挟んで、ネジ部だけで実装部品７０を固定）状況となる。これにより、実装部品７０が固定されず、取付け強度の確保が出来なくなる。

また、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造において、軸方向テーパ付ワッシャ１０と防水パッキン２０を予め一体化しておいても良い。
図４は、軸方向テーパ付ワッシャ１０と防水パッキン２０の一体化構造を説明するための図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は上半分に断面形状を示した側面図である。
図４に示すように、軸方向テーパ付ワッシャ１０の内側傾斜面１０ｅに接着剤を塗布し、接着剤塗布面に防水パッキン２０を貼り合わせるか、或いは、防水パッキン２０の片面（左側）に両面テープを貼付し、軸方向テーパ付ワッシャ１０の内側傾斜面１０ｅに防水パッキン２０を貼り合わせておく。
つまり、予め軸方向テーパ付ワッシャ１０と防水パッキン２０を一体化しておくことによって、組立作業性の向上を図ることができる。

以上説明したように、本発明の実施形態１に係るネジによる部材締結部の防水構造によれば、筐体の外側表面から部品が突出することなく、筐体内部に取り付ける実装部品を傾きやガタツキ無く固定することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

１０：軸方向テーパ付ワッシャ、１０ａ：傾斜部、１０ｂ：挿通穴、１０ｃ：実装部品取付面、１０ｄ：傾斜面、１０ｅ：内側傾斜面、２０：防水パッキン、２０ｂ：挿通穴、５０：セムスネジ、５１：皿ネジ、６０：筐体、６１：筐体、６２：筐体、６２ａ：皿モミ部、７０：実装部品、８０：防水用ワッシャ、８１：防水用シーリング材、８２：防水用コーキング材、８３：スペーサ、８４：ワッシャ、８４ａ：実装部品取付面、９０：第２の筐体。

Claims (2)

1. ネジ穴を設けた実装部品と、皿モミ形状の貫通穴を設けた筐体とを含んで構成され、前記筐体の前記貫通穴から皿ネジを挿通し前記実装部品の前記ネジ穴に螺合する部材締結部の防水構造において、
   前記筐体の前記貫通穴の深さが前記皿ネジの頭部高さよりも浅く、前記貫通穴に前記皿ネジが挿通されると、前記皿ネジのテーパ部が前記筐体の内面より突出する場合に、
   前記実装部品と前記筐体の内面との間に、外周に折り曲げ傾斜面を有する軸方向テーパ付ワッシャと防水パッキンを挟み込み、前記防水パッキンの弾性変形によって、前記皿ネジの前記テーパ部の突出部分を吸収させ、更に、前記防水パッキンと前記皿ネジの前記テーパ部との間で防水性を確保するようにし、
   前記軸方向テーパ付ワッシャの前記実装部品取付面は前記実装部品の接触面に対して平行であり、前記軸方向テーパ付ワッシャの前記折り曲げ傾斜面は前記皿ネジの前記テーパ部と同じ向きに傾斜し、
   前記前記軸方向テーパ付ワッシャは、前記実装部品の前記ネジ穴に前記皿ネジが螺合し締付てられていくと前記皿ネジのテーパ部に沿うように変形すると共に前記実装部品に対して平面接触することを特徴とする部材締結部の防水構造。
2. 請求項１に記載の部材締結部の防水構造において、前記軸方向テーパ付ワッシャと前記防水パッキンは、前記軸方向テーパ付ワッシャの筐体側に前記防水パッキンを予め接着剤または両面テープで固定しておくことを特徴とする部材締結部の防水構造。