KR101357189B1

KR101357189B1 - 소형 전자기기용 방수 개스킷

Info

Publication number: KR101357189B1
Application number: KR1020117031051A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 하야시
Original assignee: 니폰 메크트론 가부시키가이샤
Priority date: 2009-06-12
Filing date: 2010-05-11
Publication date: 2014-01-29
Also published as: US20120074653A1; US9334962B2; EP2441987A4; EP2441987A1; CN102803799B; JP2010286058A; CN102803799A; TW201103405A; JP5177690B2; KR20120018809A; WO2010143488A1

Abstract

본 발명은, 소형 전자기기의 외각 케이스에 장착되는 방수 개스킷(1)에 있어서, 개스킷 유지홈 내에서의 쓰러짐을 쉽게 발생시키지 않는 동시에, 코너부(1B)에서의 압축 반력의 증대를 방지한다.
이를 위하여, 본 발명의 소형 전자기기용 방수 개스킷은, 스트레이트부(1A)와 코너부(1B)를 둘레방향 교대로 가지며, 메인 시일부(11)와, 개스킷 유지홈의 바닥면에 밀착접촉되는 시트 시일부(12)가 형성되고, 스트레이트부(1A)에는, 메인 시일부(11)와 시트 시일부(12) 사이에서 폭방향으로 돌출하여 개스킷 유지홈의 홈쇼울더의 내측면에 근접되는 쇼울더부(1)가 형성되며, 코너부(1B)에는, 메인 시일부(1)와 시트 시일부(12) 사이가 쇼울더부(13)로부터 상대적으로 폭방향으로 후퇴한 후퇴부(14)가 형성된 것으로 한다.

Description

소형 전자기기용 방수 개스킷{GASKET FOR SMALL SIZE ELECTRONIC APPLIANCE}

본 발명은, 모바일 기기나 디지털 카메라 등, 소형 전자기기의 외각(外殼, outer shell) 케이스에 장착되는 방수(防水) 개스킷에 관한 것이다.

휴대전화기 등 모바일 기기의 외각 케이스는, 그 분할부의 맞춤면(mating faces) 사이에, 도 6에 나타내는 바와 같은 방수 개스킷(100)이 장착되어, 이것에 의해 방수가 도모되고 있다. 이러한 종류의 방수 개스킷(100)은 고무상(rubber-like) 탄성재료(고무 재료 또는 고무상 탄성을 가지는 합성 수지재료)로 이루어지는 것으로서, 외각 케이스의 분할부의 맞춤면 형상에 대응하여, 스트레이트부(straight portion, 101a)와 코너부(10lb)를 둘레방향 교대로 가지는, 예를 들면 모서리를 둥글게 한 직사각형 형상(rounded rectangular shape)으로 연장되는 엔드리스 형상(endless shape)으로 형성되어 있다.

그리고 이러한 종류의 방수 개스킷(100)은 도 7에 나타내는 바와 같이, 산(山)형상의 메인 시일부(101)과 그 반대측의 복수의 시트 시일부(seat seal portions, 102)를 가지고, 외각 케이스를 구성하는 일방의 케이스 부재(예를 들면 케이스 본체)(201)에 그 외주를 따라 형성된 개스킷 유지홈(201a) 내에 유지되며, 외각 케이스의 조립 상태에 있어서, 메인 시일부(101)가 타방의 케이스 부재(예를 들면, 프론트 패널(front panel))(202)에 밀착접촉되는 동시에, 시트 시일부(102)가, 개스킷 유지홈(201a)의 바닥면에 밀착접촉상태로 착석(着座)됨으로써, 외부의 더스트나 물 등에 대한 밀봉 기능을 발휘하는 것이다.

또한, 외각 케이스(케이스 부재(201)와 케이스 부재(202))의 조립 과정 등에 있어서, 방수 개스킷(100)이 개스킷 유지홈(201a) 내에서 무너지거나(collapses) 하면 밀봉성이 손상되어, 근소한 수압(水壓)으로도 외부로부터의 물의 침입을 발생시키기 때문에, 종래, 방수 개스킷(100)에는, 메인 시일부(101)와 시트 시일부(102) 사이의 양 측면부에, 무너짐을 방지하기 위한 쇼울더부(shoulder portion, 103)를 전체 둘레에 연속해서 돌출방식(protruding manner)으로 형성하는 것이 알려져 있다(하기의 특허문헌 1 참조).

일본 특허공개공보 2008-249139호

그런데, 상기 종래의 방수 개스킷(100)에 따르면, 도 6에 나타내는 둘레방향 복수 개소에 존재하는 코너부(10lb)에서 압축에 대한 반력(反力)이 커지는 문제가 지적되어 있다. 게다가 최근에는, 모바일 기기의 소형화가 점점 진행되고 있기 때문에, 그 외각 케이스도 박육화(thinning)에 따르는 강도(强度)저하를 피할 수 없는 상황에 있으며, 방수 개스킷(100)의 압축 반력이 그 코너부(10lb)에서 부분적으로 클 경우, 그것에 기인하여 외각 케이스(케이스 부재(201) 및 케이스 부재(202))에 변형이 생기기 쉬워진다는 문제가 있었다.

본 발명은, 이상과 같은 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 그 기술적 과제는, 소형 전자기기의 외각 케이스에 장착되는 방수 개스킷에 있어서, 개스킷 유지홈 내에서의 방수 개스킷의 무너짐(collapsing)을 쉽게 발생시키지 않는 동시에, 코너부에서의 압축 반력의 부분적인 증대를 방지하는 것에 있다.

상술한 기술적 과제를 유효하게 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷은, 소형 전자기기의 외각 케이스를 구성하는 제 1 및 제 2 케이스 부재 중 일방에 둘레에 설치된 개스킷 유지홈(gasket retention groove)에 유지되는 것으로서, 상기 제 1 및 제 2 케이스 부재의 외주형상에 대응한 스트레이트부(straight portions)와 코너부(corner portions)를 둘레방향 교대로 가지고, 상기 제 1 및 제 2 케이스 부재 중 타방에 밀착접촉되는 메인 시일부와, 상기 개스킷 유지홈의 바닥면에 밀착접촉되는 시트 시일부가 형성되며, 상기 스트레이트부에는, 상기 메인 시일부와 시트 시일부 사이에서 폭방향으로 돌출하여 상기 개스킷 유지홈의 홈 쇼울더(groove shoulder)의 내측면에 근접되는 쇼울더부가 형성되고, 상기 코너부에는, 상기 메인 시일부와 시트 시일부 사이가 상기 쇼울더부로부터 상대적으로 폭방향으로 후퇴한 후퇴부가 형성된 것이다.

상기 구성에 따르면, 소형 전자기기의 외각 케이스의 조립 과정 등에 있어서, 개스킷 유지홈에 수용한 방수 개스킷에 무너지는 방향의 외력(外力)이 작용해도, 이 방수 개스킷은, 그 스트레이트부에 있어서 메인 시일부와 시트 시일부 사이에 돌출하여 형성된 쇼울더부가, 개스킷 유지홈의 홈쇼울더의 내측면에 접촉함으로써 지지되어, 방수 개스킷의 코너부는 크게 구부러져 있음으로써 쓰러지기 어려운 것으로 되어 있기 때문에, 개스킷 유지홈 내에서의 방수 개스킷의 무너짐이 억제되며, 메인 시일부의 요구되는 시일 면압(面壓)이 확보된다.

또한, 일반적으로 이러한 종류의 개스킷은 압축을 받았을 때의 반력이 스트레이트부보다도 코너부에서 커지지만, 상기 구성에 따르면, 상기 코너부에서는 메인 시일부와 시트 시일부 사이가 스트레이트부에 있어서의 쇼울더부보다 상대적으로 폭방향으로 후퇴한 후퇴부로 되어 있기 때문에, 그만큼, 개스킷 유지홈 내에서의 충전율이 낮아져, 압축에 대한 반력이 억제된다.

본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷에 따르면, 스트레이트부에 설치한 쇼울더부에 의해, 개스킷 유지홈 내에서의 방수 개스킷의 쓰러짐이 발생하기 어려워지며, 게다가 코너부에서의 압축 반력의 증대를 방지할 수 있다.

도 1은, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷을 그 압축 방향에서 본 평면도이다.
도 2는, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷에 있어서의 둘레방향 복수 개소의 단면형상을 나타내는 단면 사시도 평면도이다.
도 3은, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷을 스트레이트부에서 절단하여 나타내는 장착 상태의 부분 단면도이다.
도 4는, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷을 코너부에서 절단하여 나타내는 장착 상태의 부분 단면도이다.
도 5는, 도 3의 단면형상으로 한 스트레이트부와 도 4의 단면형상으로 한 코너부를 압축했을 때의 반력을 ＦＥＭ 해석한 결과를 나타내는 선도(線圖)이다.
도 6은, 종래의 소형 전자기기용 방수 개스킷을 그 압축 방향에서 본 평면도이다.
도 7은, 종래의 소형 전자기기용 방수 개스킷을 나타내는 장착 상태의 부분 단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 소형 전자기기용 방수 개스킷을 실시하기 위한 바람직한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 및 도 2에 나타내는 방수 개스킷(1)은, 도 3 및 도 4에 나타내는 제 1 케이스부재(2)와 제 2 케이스부재(3) 사이에 적당히 압축된 상태로 장착됨으로써, 방수 기능 및 외부 더스트의 침입 방지 기능을 나타내는 것이다.

상세하게는, 제 1 케이스부재(2)와 제 2 케이스부재(3)는, 외주부가 서로 맞댄 상태로 조립됨으로써, 휴대전화기 등의 하부 유닛이나 상부 유닛의 외각 케이스를 구성하는 것이다. 제 1 케이스부재(2)에 있어서의 제 2 케이스부재(3)와의 대향면에는, 그 외주를 따라, 모서리를 둥글게 한 직사각형 형상으로 연장되는 개스킷 유지홈(21)이 형성되어 있다. 따라서, 이 개스킷 유지홈(21)에 유지되는 방수 개스킷(1)도 이것에 대응하여, 도 1에 나타내는 바와 같이, 스트레이트부(1A)와 만곡된 코너부(1B)를 둘레방향으로 교대로 가지는, 모서리를 둥글게 한 직사각형 형상의 엔드리스 형상으로 연장되는 것이다.

방수 개스킷(1)은, 고무상 탄성재료(고무 재료 또는 고무상 탄성을 가지는 합성 수지재료)로 이루어지는 것으로서, 개스킷 유지홈(21)에 느슨하게 끼움가능한(loosely fitted) 폭으로 형성되며, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 개스킷 유지홈(21)의 외측으로 돌출하여 제 2 케이스부재(3)에 밀착접촉되는 단면이 산형상의 메인 시일부(11)와, 그 반대측을 향하여, 개스킷 유지홈(21)의 바닥면(21a)에 착석되는 내외주 한 쌍의 단면이 원호형상의 서로 평행한 시트 시일부(12)를 가진다.

방수 개스킷(1)에 있어서의 각 스트레이트부(1A)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 메인 시일부(11)와 시트 시일부(12) 사이에서 폭방향 양측으로 돌출된 내외주 한 쌍의 쇼울더부(13)가 형성되어 있다. 이 쇼울더부(13)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 개스킷 유지홈(21)에 있어서의 홈쇼울더(2lb)와 근사한 높이로 형성되며, 외측면(13a)이 시트 시일부(12)의 외측면과 거의 동일 평면을 이루고 있다. 따라서 방수 개스킷(1)을 개스킷 유지홈(21)에 유지한 상태에서는, 쇼울더부(13)는 홈쇼울더(2lb)의 내측면에 대하여 근소한 틈을 가지고 근접하게 되어 있다.

한편, 방수 개스킷(1)에 있어서의 각 코너부(1B)에는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 메인 시일부(11)와 시트 시일부(12) 사이에서 상술한 쇼울더부(13)보다 폭방향에 대하여 상대적으로 후퇴한 내외주 한 쌍의 후퇴부(14)가 형성되어 있다. 또한 이 후퇴부(14)는, 메인 시일부(11)의 폭방향 양측의 경사면(斜面)으로부터의 연장면으로서 형성되며, 스트레이트부(1A)에 있어서의 쇼울더부(13)와 후퇴부(14)간의 경계는 완만하게 형성되고, 바꿔 말하면 쇼울더부(13)의 단부(端部, 13b)는 코너부(1B) 측을 향해서 융기(隆起) 높이가 점차 낮아져 있다. 이 때문에 도 2에 나타내는 바와 같이, 스트레이트부(1A)와 코너부(1B) 사이에서, 방수 개스킷(1)의 단면 형상이 연속적으로 변화되어 있다.

한편, 방수 개스킷(1)의 단면적은, 제 1 케이스부재(2)에 있어서의 개스킷 유지홈(21)의 바닥면(21a)과 제 2 케이스부재(3)와의 사이에서 압축되었을 때의, 상기 개스킷 유지홈(21)에 대한 방수 개스킷(1)의 충전율이 100％를 초과하지 않고, 양측면이 개스킷 유지홈(21)의 양 내측면에 가급적으로 접근한 상태가 되는 크기로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 압축에 의해 개스킷 유지홈(21) 내의 방수 개스킷(1)의 충전율이 100％에 도달하면, 그 시점에서 압축 반력이 현저하게 커져 버리기 때문이다.

상술한 구성을 구비하는 소형 전자기기용 방수 개스킷(1)에 따르면, 휴대전화기 등의 외각 케이스의 조립 과정 등에 있어서, 개스킷 유지홈(21) 내의 방수 개스킷(1)에 스트레이트부(1A)를 쓰러뜨리는 방향의 외력이 가해졌을 경우, 이 스트레이트부(1A)는, 내외주에 형성된 쇼울더부(13,13) 중 일방이, 개스킷 유지홈(21)에 있어서의 일방의 홈쇼울더(2lb)의 내측면에 접촉함으로써 지지된다. 이 때문에, 스트레이트부(1A)의 쓰러짐(collapsing)이 억제되어, 메인 시일부(11)의 필요로 되는 시일면압이 확보된다.

또한, 개스킷 유지홈(21) 내의 방수 개스킷(1)에 코너부(1B)를 쓰러뜨리는 방향의 외력이 가해졌을 경우, 이 코너부(1B)는, 원호(圓弧)형상으로 만곡되면서 90도로 커브가 되어 있기 때문에, 원래 쉽게 쓰러지지 않는 것으로 되어 있으므로, 코너부(1B)의 쓰러짐도 작게 억제된다.

이 때문에, 방수 개스킷(1)의 쓰러짐에 기인하는 메인 시일부(11)의 시일면압의 저하가 억제되어, 필요로 하는 방수성을 확보할 수 있다. 또한, 방수 개스킷(1)의 폭은 개스킷 유지홈(21)의 폭보다 조금 작아, 즉 방수 개스킷(1)은 개스킷 유지홈(21)에 느슨하게 끼워지는 것이기 때문에, 장착의 용이성도 확보된다.

또한, 이러한 종류의 방수 개스킷(1)은, 전체 둘레에 걸쳐 단면이 동일한 모양 동일한 크기인 경우, 압축을 받았을 때의 반력이 스트레이트부(1A)보다도 코너부(1B)에서 커지는 것이 알려져 있다. 그렇지만, 상기 구성에 따르면, 코너부(1B)에서는 메인 시일부(11)와 시트 시일부(12) 사이가 스트레이트부(1A)에 있어서의 쇼울더부(13)보다 상대적으로 폭방향으로 후퇴한 후퇴부(14)로 되어 있기 때문에, 그만큼 볼륨이 작아져, 바꿔 말하면 개스킷 유지홈(21) 내에서의 충전율이 낮아져, 압축 반력이 억제된다.

따라서, 방수 개스킷(1)의 압축 반력이 그 코너부(1B)에서 부분적으로 커지는 것에 기인하여 외각 케이스(제 1 케이스부재(2) 및 제 2 케이스부재(3))에 변형이 생기는 것을 방지할 수 있다.

또한 도 5는, 도 3의 단면형상으로 한 스트레이트부와 도 4의 단면형상으로고 한 코너부를 압축했을 때의 반력을, ＦＥＭ 해석한 결과를 나타내는 것이다. 이 결과로부터, 본 발명에 따르면 코너부의 압축 반력을 유효하게 억제할 수 있다는 것이 확인되었다.

1 방수 개스킷
1A 스트레이트부
1B 코너부
11 메인 시일부
12 시트 시일부
13 쇼울더부
14 후퇴부(recession portion)
2 제 1 케이스부재
21 개스킷 유지홈
21a 바닥면
2lb 홈쇼울더
3 제 2 케이스 부재

Claims

소형 전자기기의 외각 케이스를 구성하는 제 1 및 제 2 케이스 부재 중 일방의 부재에 둘레에 설치된 개스킷 유지홈에 유지되는 것으로서, 상기 제 1 및 제 2 케이스 부재의 외주형상에 대응한 스트레이트부와 코너부를 개스킷의 둘레방향을 따라서 교대로 가지고, 상기 제 1 및 제 2 케이스 부재 중 상기 일방의 부재에 대향하는 타방의 부재에 밀착접촉되는 메인 시일부와, 상기 개스킷 유지홈의 바닥면에 밀착접촉되는 시트 시일부가 형성되며, 상기 스트레이트부에는, 상기 메인 시일부와 시트 시일부 사이에서 폭방향으로 돌출하여 상기 개스킷 유지홈의 홈 쇼울더의 내측면에 근접되는 쇼울더부가 형성되고, 상기 코너부에는, 상기 메인 시일부와 시트 시일부 사이가 상기 쇼울더부로부터 상대적으로 폭방향으로 후퇴한 후퇴부가 형성된 것을 특징으로 하는 소형 전자기기용 방수 개스킷.