JP6531754B2 - 機器ケース及び時計 - Google Patents
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Description
時計等における機器ケースは、内部に精密な電子部品等が収容されることから、高気圧防水や耐衝撃性が求められる。
このような要求を満たして機器ケースに風防部材を取り付ける手法としては、機器ケースの開口部に風防部材を接着固定する手法、パッキンを介して圧入固定する手法がある。
このため、樹脂ケースに風防部材を取り付ける場合には、こうした伸縮や変形に追従できるように、樹脂ケースと風防部材との間にパッキンを介在させて風防部材を樹脂ケースに対して圧入する手法がとられることが一般である(例えば、特許文献1参照)。
このため、機器ケースの変形を防ぐために、例えば、樹脂ケースに内装カバーをインサートしたり、樹脂ケースの外側からベゼルリングを嵌める等、樹脂ケースの形状を矯正する金属部品を機器ケースの内側や外側に別途設けて変形を生じないように補強する必要が生じる。
このため、機器ケースが大型化、重量化してしまい、金属製の機器ケースよりも軽くてデザインのバリエーションが広がるという樹脂ケースのメリットが損なわれ、デザイン上の制約等が増えてしまうという問題がある。
樹脂にて形成され、その視認側に形成された開口部と、この開口部の内側に形成され前記開口部の内側面よりも内側に張り出す段差部と、を備えるケース本体と、
前記ケース本体の前記開口部の内径よりも小さく前記段差部の内径よりも大きな外径を備える風防部材と、
前記風防部材を前記ケース本体の前記開口部を閉塞する位置に接着固定する接着部と、
を備え、
前記風防部材は、前記段差部の上面と前記開口部の内側面により前記ケース本体に位置決めされ、
前記接着部は、前記ケース本体よりも柔軟性が高く、
前記接着部は、前記開口部の周囲に形成された溝部に接着剤を充填することで前記開口部の内側面と前記風防部材の外側面とを接着して前記風防部材を前記ケース本体に固定する側部接着部及び前記開口部の内側面に沿う部分の前記段差部の上面に形成された溝部に接着剤を充填することで前記段差部の上面と前記風防部材の下面とを接着する下部接着部であり、
前記風防部材を前記ケース本体に接着して固定した際に、前記側部接着部と前記下部接着部は、前記風防部材と前記ケース本体によって分けられて形成されていることを特徴としている。
図1及び図2に示すように、本実施形態における時計100は、機器ケース1と、この機器ケース1内に収容される時計モジュール2とを有している。
なお、図1等では図示を省略しているが、図1に示す機器ケースの外側にウレタン等の軟質の樹脂で形成されたカバーが設けられていてもよい。この場合には、外部から衝撃を受けた場合でもカバーが衝撃を吸収し、機器ケース1やその内部に収容される時計モジュール2等の破損をより確実に防ぐことができる。
ケース本体10は、例えば、ABS樹脂、ポリアリレート(PAR)等のスーパーエンジニアリング・プラスチックやポリアセタール(POM)、ポリカーボネート(PC)等のエンジニアリング・プラスチック等の比較的硬質の合成樹脂によって形成されている。なお、ケース本体10を形成する材料はここに例示したものに限定されない。
時計100の裏面側(時計における非視認側)は図示しない裏蓋部材によって閉塞されている。なお、裏蓋部材はケース本体10と一体的に形成されていてもよい。
ケース本体10の外側面には、対向する位置(図1においては時計100の上下位置)に図示しないバンドが取り付けられる一対のバンド取付け部11が設けられている。
また、図示は省略するが、ケース本体10の側部(図1においては時計100の左右位置)には、ユーザが各種入力操作を行う操作ボタンが設けられている。
時計モジュール2は、例えば図示しない各種電子部品等が実装された回路基板等が、樹脂等で形成されたハウジング内に収容されたものである。
また、時計モジュール2内には、時計各部に電源を供給する図示しない電池が設けられている。
また、ケース本体10の内部には、時計モジュール2の他に、例えばデジタル表示機能を備える液晶表示パネル等を有するデジタル方式の表示部や文字板と指針等を備えるアナログ方式の表示部等、図示しない各種機能部が設けられており、時計モジュール2は、これらの機能部を動作させる。
図3は、図2において一点鎖線で囲んだ開口部12及びその周辺の領域III部分の要部断面図であり、図4は、時計100の機器ケース1を視認側から見た模式的な平面図である。
ケース本体10の表面側の開口部12の開口端の内側には、開口部12の全周に亘って溝部4が形成されている。これにより、開口部12の開口端部分では、ケース本体10の肉厚が溝部4の分だけ薄くなり、開口径が広がっている。
図4に示すように、本実施形態では、段差部13は、開口部12の内側全周に亘って設けられている。
また本実施形態における段差部13には、その上面であって開口部12の内側面に沿う部分に、段差部13の全周に亘って溝部15が形成されている。
風防部材3は、ケース本体10の開口部12の内径よりも小さく段差部13の内径よりも大きな外径を有しており、開口部12を閉塞するように配置される。
図3において示すように、開口部12の内径と風防部材3の外径との隙間αは、ごく狭くなっており、開口部12内に風防部材3を配置すると、風防部材3の面方向の位置がほぼ規定される。
また、開口部12内に風防部材3を配置した状態において、風防部材3の下面周縁部は段差部13上に配置される。
段差部13は風防部材3の外径よりも距離βだけ機器ケース1の内側に張り出しているため、風防部材3を段差部13上に配置すると、風防部材3が段差部13によって下側から支持され、これにより風防部材3の機器ケース1内における機器ケースの厚み方向の位置が規定される。
また、溝部15に接着剤を充填することにより、段差部13(段差部13に形成された溝部15)の上面16と風防部材3の下面32との間に段差部13(段差部13に形成された溝部15)の上面16と風防部材3の下面32とを接着する下部接着部6が構成される。
本実施形態では、側部接着部5と下部接着部6とによって、風防部材3をケース本体10の開口部12を閉塞する位置に接着固定する接着部が構成されている。
ここで、接着部の柔軟性が高いとは、接着部(側部接着部5及び下部接着部6)を構成する接着剤の固化後の硬度が低く、かつ伸縮性に優れることをいう。
本実施形態では、前述のようにケース本体10が、合成樹脂で形成された樹脂ケースであり、金属製のケースと比較して、熱膨張による伸縮や、加圧時の変形等を生じやすい。
例えば、風防部材3がφ30.0の無機ガラスであり、ケース本体10がφ30.5の樹脂ケースである場合において、−25度〜80度の温度変化時の伸縮は、風防部材3がφ29.99〜φ30.02程度であるのに対して、ケース本体10はφ30.45〜φ30.64程度であり、ケース本体10と風防部材3との隙間は0.23〜0.31(伸縮率92%〜124%)となる。
接着部(側部接着部5及び下部接着部6)における柔軟性がケース本体10よりも低い場合には、接着部がケース本体10の伸縮に追従しきれない。すなわち、固化後の接着剤が有する機能以上にケース本体10が伸縮してしまうと、接着部によって接着固定されている部材(すなわち、ケース本体10と風防部材3)間で接着剤が剥がれ、機器ケース1が気密不良となる。
特に側部接着部5は、ケース本体10の伸縮や変形の影響を受けやすい。
なお、接着剤の種類は特に限定されないが、例えば熱硬化型の接着剤やUV硬化型の接着剤が好ましく、シリコン系、アクリル系、エポキシ系等の接着剤のうち、固化後の硬度が低く(すなわち軟らかく、)伸縮性にも優れ、また樹脂製のケース本体10と無機ガラス等の風防部材3という異なる材料で形成された部材同士を接着することのできる高い接着力を有するものであれば広く適用することが可能である。
また、本実施形態のように複数箇所に接着部(本実施形態では、側部接着部5及び下部接着部6)が設けられる場合、全ての接着部に同じ接着剤が適用されてもよいし、種類の異なる接着剤を適用してもよい。
例えば、下部接着部6に適用される接着剤は、溝部15に充填した後に風防部材3を配置し位置決めするため、溝部15等から流れ出さないように比較的粘度の高い接着剤とし、側部接着部5に適用される接着剤は、風防部材3の位置決め後に風防部材3の外周に沿って流し込まれるものであるため、比較的粘度が低く容易に広がりやすい接着剤とする等、接着部によって適用する接着剤を使い分けてもよい。
このため、仮に溝部4に充填された接着剤が流れ出ても溝部15において受けることができ、接着剤がケース本体10の内部にはみ出すのを防止することができる。
また、風防部材3は、ケース本体10の開口部12に配置され段差部13によって位置決めされた状態において、その上面がケース本体10の開口部12の上端部よりも高くなる位置で接着固定されている。
例えば図3では、風防部材3の上面が、高さHだけケース本体10の開口部12の上端部よりも高くなっている。
これにより、溝部4に充填された接着剤が風防部材3を乗り越えてはみ出すのを防止することができる。
そして、段差部13の溝部15に接着剤を充填する。なお、溝部15に充填される接着剤としては、確実に風防部材3を接着固定して位置決めすることができ、溝部15から流れ出してケース本体10内部にはみ出すのを防ぐため、比較的粘度の高いものを適用することが好ましい。
溝部15に接着剤を充填したら、開口部12に風防部材3を入れて、段差部13の上に配置する。そして風防部材3を溝部15内の接着剤に密着させ、接着剤を固化させる。すなわち、接着剤が熱硬化型のものであれば加熱し、UV硬化型のものであればUV光を照射することで接着剤を完全に固化させる。溝部15に充填された接着剤が固化することで、段差部13(段差部13に形成された溝部15)の上面16と風防部材3の下面32との間に下部接着部6が形成され、風防部材3が位置決めされる。
溝部4に接着剤を充填したら、接着剤を固化させる。すなわち、接着剤が熱硬化型のものであれば加熱し、UV硬化型のものであればUV光を照射することで接着剤を完全に固化させる。溝部4に充填された接着剤が固化することで、開口部12の内側面14と風防部材3の外側面31との間に側部接着部5が形成され、風防部材3がケース本体10の開口部12に固定される。
このため、ケース本体10と風防部材3との接着部分に剥離等を生じにくく、高気密性、防水性を維持することができる。
また、側部接着部5及び下部接着部6は、柔軟性を有することから、外部から衝撃が加わった場合には側部接着部5及び下部接着部6によって衝撃が吸収される。これにより、別途衝撃吸収のための部材等を設けなくても、機器ケース1の破損や、機器ケース1内に収容された各種の部材の破損を防止することができる。
機器ケース1のケース本体10が樹脂で形成された樹脂ケースである場合、金属製のケースと異なり、熱による伸縮や加圧による変形・歪み等を生じやすいため、ケース本体10に風防部材3を取り付ける場合に、単に接着固定することによっては、接着部分に剥離や割れ等が生じて気密性、耐衝撃性を維持することができない。
この点、本実施形態では、上記構成をとることにより、樹脂ケースに変形等が生じるような過酷な環境下においても、接着部(本実施形態では、側部接着部5及び下部接着部6)がケース本体10の変形等に柔軟に追従し、接着部分の剥離や割れ等の発生を防いで高気密性・防水性を確保することができる。
また、接着部(本実施形態では、側部接着部5及び下部接着部6)に柔軟性を持たせることにより、接着部が緩衝材と同様の機能を果たすことができる。
このため、機器ケース1に優れた耐衝撃性を持たせることができる。
このように、本実施形態では、機器ケース1の高気密性・防水性や耐衝撃性を確保する機能を接着部(側部接着部5及び下部接着部6)に持たせるため、別途機器ケース1を補強するための金属製の内枠(内装カバー等)や外装部材(ベゼルリング等)等を設ける必要がない。
このため、機器ケース1の径は、図3に示すように、風防部材3の外径にケース本体10の厚みγを足したものとなり、別途補強のための部材を設ける場合と比較して小さくすることができる。また、風防部材3を圧入により固定する場合等と異なり、ケース本体10の開口部12の強度を高くする必要がないため、ケース本体10の開口部分の厚み自体も薄くすることができる。このため、機器ケース1の小型化、軽量化を図ることができる。
さらに、接着部(側部接着部5及び下部接着部6)が気密性を保つためのパッキンや、衝撃吸収のための緩衝材の役割をも果たすため、別途パッキンや緩衝材等を設ける必要もない。この点においても、部品点数を少なくすることができ、構成の簡易化、組み立て工数の低減、機器ケース1全体の小型・軽量化を実現することができる。
また、別途機器ケース1を補強するための金属製の内枠や外装部材等を設ける必要がないために時計100のデザインの自由度が広がり、高気密性や耐衝撃性を確保しつつ意匠性に優れた時計100を実現することができる。
これにより、下部接着部6により風防部材3の位置決め及び仮固定を確実に行うことができる。また、側部接着部5及び下部接着部6を備えることにより、ケース本体10の径方向への伸縮や、ケース本体10の捩じれや歪み等、様々な変形に対応することができる。
このため、下部接着部6を形成する接着剤はこの溝部15内に充填され、溝部15を超えて段差部13の上面に広がり辛い。これにより、接着剤がケース本体10の内部に流れ込みケース本体10内が汚れるのを防止することができる。
このため、接着剤が風防部材3の上面に付着するのを防ぐことができ、風防部材3が接着剤によって汚れるのを回避することができる。
例えば、図5に示すように、段差部13上の複数箇所(図5では、アナログ時計における12時側、3時側、6時側、9時側の4箇所)に溝部17を形成し、これに接着剤を充填することで下部接着部7を設けてもよい。
また、下部接着部は、溝部に形成されるものに限定されず、段差部の上に凹部を形成し、これに接着剤を充填することで下部接着部としてもよい。
さらに段差部の上面に直接接着剤を伸ばし、これを下部接着部としてもよい。
なお、下部接着部に衝撃吸収の機能を持たせる観点からは、下部接着部は段差部上にできるだけ均等に配置されることが好ましい。また、凹部や溝部を設けて、これに接着剤を充填する等により、下部接着部に厚みを持たせた方がより衝撃吸収効果が期待でき、好ましい。
この場合、風防部材3を安定して位置決めし配置することができるように、ケース本体10の内周に沿ってほぼ等間隔(例えば、アナログ時計における12時側、3時側、6時側、9時側の4箇所や、ほぼ等間隔に3箇所等)に設けられることが好ましい。
このように、段差部を部分的に設けた場合には、機器ケースをより軽量化することができる。
例えば、図6では、側部接着部5のみを備える場合を図示している。
機器ケースの大きさや、求められる防水性・耐衝撃性のレベルによってはいずれか一方のみでも十分な効果を得ることができる。
そして、接着部を少なくすることで、組み立て工数を減らして低コスト化を実現することも期待できる。
例えば、図7では、開口部12の内側面14に複数の凹凸部14aが形成され、内側面14が凹凸面となっている。また、内側面14と対向する風防部材3の外側面31に複数の凹凸部31aが形成され、外側面31が凹凸面となっている。
なお、凹凸部14a,31aを有する凹凸面を形成する手法は特に限定されない。
例えば、シボ加工やエッチング加工等を施したり、火炎処理や放電処理等の表面改質法により内側面14や外側面31の表面を荒らすことにより凹凸部14a,31aを有する凹凸面を形成してもよい。また、ここに例示した以外の各種加工・処理によって凹凸部14a,31aを有する凹凸面を形成してもよい。
また、風防部材3については、外側面にあえて磨き処理等を行わないことで、表面に微細な凹凸がある状態としてもよい。
このように側部接着部5を構成する面を凹凸部14a,31aを有する凹凸面とすることにより、側部接着部5を構成する面の表面積が大きくなり接着剤との喰いつきを向上させることができる。また、ケース本体10側の内側面14の樹脂表面の濡れ性を上げることで接着力を高めることができる。
また、図8に示すように、開口部12の内側面14に溝部14bを形成し、風防部材3の外側面31に溝部31bを形成してもよい。
この場合、側部接着部5に接着剤を充填した際に、接着剤が溝部14b,31b内にも充填されるため、側部接着部5を構成する面と接着剤との接触面積を増やすことができ、この状態で接着剤を固化することで側部接着部5が開口部12の内側面14や風防部材3の外側面31からより剥がれにくくなる。
なお、図7に示す凹凸部14a,31a、図8に示す溝部14b,31bは、ケース本体10の内側面及び風防部材3の外側面の全周に亘って設けられていてもよいし、ケース本体10の内側面及び風防部材3の外側面に部分的に設けられていてもよい。
例えば、機器ケースが上面視において楕円形状や、矩形状等のものであってもよい。
例えば、歩数計、心拍数計、高度計、気圧計等の機器ケースや、携帯電話機等の端末装置の機器ケースについて、本発明の機器ケースを適用してもよい。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
樹脂にて形成され、その視認側に形成された開口部と、この開口部の内側に形成され前記開口部の内側面よりも内側に張り出す段差部と、を備えるケース本体と、
前記ケース本体の前記開口部の内径よりも小さく前記段差部の内径よりも大きな外径を備える風防部材と、
前記風防部材を前記ケース本体の前記開口部を閉塞する位置に接着固定する接着部と、
を備え、
前記接着部は、前記ケース本体よりも柔軟性が高いことを特徴とする機器ケース。
<請求項2>
前記接着部は、前記開口部の内側面と前記風防部材の外側面とを接着して前記風防部材を前記ケース本体に固定する側部接着部であることを特徴とする請求項1に記載の機器ケース。
<請求項3>
前記接着部は、前記段差部の上面と前記風防部材の下面とを接着する下部接着部であることを特徴とする請求項1に記載の機器ケース。
<請求項4>
前記接着部は、前記開口部の内側面と前記風防部材の外側面とを接着して前記風防部材を前記ケース本体に固定する側部接着部及び前記段差部の上面と前記風防部材の下面とを接着する下部接着部であることを特徴とする請求項1に記載の機器ケース。
<請求項5>
前記段差部の上面であって前記開口部の内側面に沿う部分には、少なくとも一部に凹部又は溝部が形成されており、
前記下部接着部は、前記凹部又は前記溝部に形成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の機器ケース。
<請求項6>
前記風防部材は、その上面が前記ケース本体の前記開口部の上端よりも高くなる位置で接着固定されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の機器ケース。
<請求項7>
前記開口部の内側面及び前記風防部材の外側面の両方又はいずれか一方に少なくとも1つの凹凸部を備える凹凸面が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の機器ケース。
<請求項8>
請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の機器ケースと、
前記機器ケース内に収容される時計モジュールと、
を備えていることを特徴とする時計。
2 時計モジュール
3 風防部材
4 溝部
5 側部接着部
6 下部接着部
10 ケース本体
12 開口部
13 段差部
15 溝部
100 時計
Claims (5)
- 樹脂にて形成され、その視認側に形成された開口部と、この開口部の内側に形成され前記開口部の内側面よりも内側に張り出す段差部と、を備えるケース本体と、
前記ケース本体の前記開口部の内径よりも小さく前記段差部の内径よりも大きな外径を備える風防部材と、
前記風防部材を前記ケース本体の前記開口部を閉塞する位置に接着固定する接着部と、
を備え、
前記風防部材は、前記段差部の上面と前記開口部の内側面により前記ケース本体に位置決めされ、
前記接着部は、前記ケース本体よりも柔軟性が高く、
前記接着部は、前記開口部の周囲に形成された溝部に接着剤を充填することで前記開口部の内側面と前記風防部材の外側面とを接着して前記風防部材を前記ケース本体に固定する側部接着部及び前記開口部の内側面に沿う部分の前記段差部の上面に形成された溝部に接着剤を充填することで前記段差部の上面と前記風防部材の下面とを接着する下部接着部であり、
前記風防部材を前記ケース本体に接着して固定した際に、前記側部接着部と前記下部接着部は、前記風防部材と前記ケース本体によって分けられて形成されていることを特徴とする機器ケース。 - 前記風防部材は、前記風防部材の側面の下面側の端部と、それに対応する前記開口部の内側面により前記ケース本体に位置決めされていることを特徴とする請求項1に記載の機器ケース。
- 前記風防部材は、その上面が前記ケース本体の前記開口部の上端よりも高くなる位置で接着固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の機器ケース。
- 前記開口部の内側面及び前記風防部材の外側面の両方又はいずれか一方に少なくとも1つの凹凸部を備える凹凸面が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の機器ケース。
- 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の機器ケースと、
前記機器ケース内に収容される時計モジュールと、
を備えていることを特徴とする時計。
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