JP6180714B2 - 機器ケースの開閉部分の防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、機器のケースにおけるコネクタカバー部やバッテリカバー部などのような開閉部分の防水構造に関する。

携帯電話機やデジタルカメラなどの小型電子機器は、データ入出力や充電などのためのコネクタ接続部や、バッテリ挿入部を備えており、これらコネクタ接続部やバッテリ挿入部として機器ケースに開設された開口部にはカバーが着脱可能に嵌め込まれている。そして、このようなケース開口部とカバーとの隙間は、従来Ｏリングによって密封され、防水が図られている。

図５は、このような従来の防水技術を示すもので、参照符号１００は小型電子機器のケース、参照符号１０１はケース１００に開設された開口部、参照符号２００は開口部１０１に着脱可能に嵌め込まれるカバーである。

カバー２００は全体として板状をなすものであって、ケース１００の開口部１０１に挿入可能な挿入部２０１を有する。この挿入部２０１は、挿入方向に対する投影形状が前記開口部１０１の開口形状と略相似であって、図６に示すように角を丸めた方形状を呈するものや、図７に示すように長円形状のものなどがあり、すなわち平面部と湾曲面部を周方向交互に有し、前記開口部１０１より一回り小さい。そしてこの挿入部２０１の外周面にはパッキン装着溝２０２が周設されており、この溝２０２にはＯリング２０３が装着されている。

Ｏリング２０３は断面が円形のゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）からなるパッキンであって、ケース１００の開口部１０１にカバー２００を嵌め込んだ状態において、開口部１０１の内面（内周面）とカバー２００のパッキン装着溝２０２の底面との間に圧縮状態で介在することによって防水機能を奏するものである（例えば下記の特許文献１，２参照）。

しかしながら、従来の技術によると、図５の（Ａ）のようにカバー２００を取り外して開口部１０１を開放した状態から、図５の（Ｂ）のようにカバー２００を開口部１０１へ嵌め込むといった作業が繰り返されることによって、Ｏリング２０３が、開口部１０１の内面及びパッキン装着溝２０２の底面との摩擦により捩れてしまい、Ｏリング２０３による密封性（防水性）が損なわれるおそれがあった。また、Ｏリング２０３は、パッキン装着溝２０２に巻装する際にも捩れを生じやすく、装着不良によって密封性（防水性）が損なわれるおそれがあった。

このような捩れ対策としては、Ｏリング２０３の代わりに図８に示すようなＤリング２０４を用いることが考えられる。Ｄリング２０４は断面がＤ字形をなすように成形されたゴム状弾性材料からなるパッキンであって、平坦な面２０４ａがパッキン装着溝２０２の底面２０２ａに密接するように装着し、カバー２００を開口部１０１へ嵌め込んだ状態において、凸面２０４ｂがケース１００の開口部１０１の内面に密接されるものである（例えば下記の特許文献３参照）。

特開２００８−２８９１０３号公報 特開２００７−７３２６９号公報 ＷＯ２０１０／１２８６０６

しかしながら、図８のようにＤリング２０４を用いた場合は、つぶし代が同一である場合、圧縮に対する反力が図５のようなＯリング２０３に比較して大きくなるため、カバー２００を開口部１０１へ嵌め込むときの抵抗が大きくなるばかりでなく、早期に摩耗して密封性（防水性）が不安定になりやすい問題がある。

本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、パッキン装着溝内での防水用パッキンの捩れを発生しにくく、かつ摩耗を抑制することの可能な機器ケースの開閉部分の防水構造を提供することにある。

上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、本発明に係る機器ケースの開閉部分の防水構造は、カバーの外周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンが装着され、前記カバーを機器のケースの開口部に挿入することにより前記パッキンが前記開口部の平坦な内面と前記パッキン装着溝の平坦な底面との間で圧縮される機器ケースの開閉部分の防水構造において、前記パッキンが、前記開口部の内面に摺動可能に密接される凸面をなすメインシール部と、前記パッキン装着溝の底面に密接される平坦な着座部と、この着座部と前記メインシール部との間の位置で幅方向両側をえぐった形状のくびれ部からなり、前記パッキン装着溝への装着状態において前記メインシール部が前記くびれ部を中心として首振り変位可能であることを特徴とするものである。また、上記構成において、前記メインシール部が、幅方向中間の嶺部と、この嶺部の両側の斜面を有することや、前記メインシール部の幅が、前記着座部の幅よりも小さいものとすることも好ましい。

本発明に係る機器ケースの開閉部分の防水構造によれば、平坦な着座部でパッキン装着溝の底面に密接されることによってパッキンの装着状態が安定するので、カバーをケースの開口部に挿入したり、この開口部からカバーを開いたりする際にパッキン装着溝内でのパッキンの捩れを発生しにくく、着座部とメインシール部との間に形成されたくびれ部によって、ケースの開口部の平坦な内面と前記装着溝の平坦な底面の間での圧縮に対する反力が小さくなり、しかも、メインシール部がケースの開口部の平坦な内面との摺動によって幅方向への摩擦を受けても、くびれ部を中心にして摩擦を低減する方向へのメインシール部の首振り変形が容易に行われるので、摩擦抵抗が低減され、しかも摩耗が狭い範囲に集中することなく分散され、このため優れた密封性（防水性）を長期にわたって維持することができる。

本発明の第一の実施の形態を示す断面図である。 本発明の第一の実施の形態を示す装着状態の断面図である。 本発明の第二の実施の形態を示す断面図である。 本発明の第三の実施の形態を示す装着状態の断面図である。 従来の技術に係る防水用パッキンを装着したカバーをケースの開口部に嵌め込む過程を示す説明図である。 長円形のカバーを示す説明図である。 方形の角を丸めた形状のカバーを示す説明図である。 Ｄリングを用いた従来の技術を示す断面図である。

以下、本発明に係る機器ケースの開閉部分の防水構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１及び図２は、本発明の第一の実施の形態を示すものである。

すなわちこの実施の形態の防水用パッキン１は、ゴム状弾性材料（ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料）で成形されたものであって、図１に示すように、メインシール部１１と、このメインシール部１１と反対側を向いた平坦な着座部１２と、この着座部１２とメインシール部１１との間の位置で幅方向両側をえぐった形状のくびれ部１３からなる。

メインシール部１１は断面形状がなだらかな山形の凸面をなしており、すなわち幅方向中間の嶺部１１ａと、その両側の、勾配のなだらかな斜面１１ｂ，１１ｃを有する。また、メインシール部１１と着座部１２の幅は互いにほぼ同一で、その間のくびれ部１３の両側面１３ａ，１３ｂは、変形応力が部分的に集中することのないように、メインシール部１１の両側面１１ｄ，１１ｅ及び着座部１２の両側面１２ａ，１２ｂと連続した曲面をなしている。

そしてこのパッキン１は、たとえば図２に示すようなカバー２の外周面に形成されたパッキン装着溝２１に装着され、ケース３の開口部３ａの内面３ｂとの間に適当に圧縮された状態で介在することによって防水機能を奏するものである。詳しくは、ケース３の開口部３ａはたとえばコネクタ接続部やバッテリ挿入部として開設されたものであり、カバー２は、このコネクタ接続部やバッテリ挿入部を開閉するコネクタカバーあるいはバッテリカバーである。

図２に示す装着状態において、パッキン１は、着座部１２がカバー２におけるパッキン装着溝２１の底面２１ａに適当な面圧で密接すると共に、メインシール部１１がパッキン装着溝２１から突出しており、カバー２をケース３の開口部３ａに嵌め込むことによって、メインシール部１１が、この開口部３ａの内面３ｂに適当な面圧で密接するようになっている。

以上の構成を備えるパッキン１によれば、パッキン装着溝２１の底面２１ａには、平坦な着座部１２が密接されるため、装着状態が安定し、したがってカバー２をケース３の開口部３ａに嵌め込んだり、この開口部３ａからカバー２を開いたりする際のパッキン１の捩れが防止される。このため捩れによる密封性（防水性）の低下を有効に防止することができる。

また、このパッキン１は、着座部１２とメインシール部１１との間の位置に形成されたくびれ部１３において幅方向の肉厚が減少し、剛性が適宜小さいものとなっているので、パッキン装着溝２１の底面２１ａと、これに対向するケース３の開口部３ａの内面３ｂとの間での圧縮に対する反力が小さくなる。したがって、前記内面３ｂに対するメインシール部１１の面圧が低下し、このためカバー２をケース３の開口部３ａに嵌め込んだり、この開口部３ａからカバー２を開いたりする際の滑り抵抗を小さくして作業を容易にすることができる。

また、たとえばカバー２を図２に矢印Ｘで示すようにケース３の開口部３ａへ嵌め込む過程では、ケース３の開口部３ａの内面３ｂに密接しているメインシール部１１の嶺部１１ａ（図１参照）に作用する摩擦力によって、メインシール部１１が、剛性の小さいくびれ部１３を中心にして、図２に矢印Ｆで示すように摩擦を低減する方向へ首振り変位する。このため摩擦抵抗が低減され、しかもメインシール部１１は嶺部１１ａの両側の斜面１１ｂ，１１ｃがなだらかな勾配で形成されているので、首振り変位によって摩耗の範囲が嶺部１１ａの両側の広い範囲へ分散される。したがって、狭い範囲に摩耗が集中することによる早期摩耗を防止して、密封性（防水性）を長期にわたって維持することができる。

次に図３は、本発明に係る機器ケースの開閉部分の防水構造の第二の実施の形態を示すものである。この形態による防水用パッキン１も基本的には第一の実施の形態と同様、メインシール部１１と、このメインシール部１１と反対側を向いた平坦な着座部１２と、この着座部１２とメインシール部１１との間の位置で幅方向両側をえぐった形状のくびれ部１３からなる。

このため第二の実施の形態も、第一の実施の形態と同様の効果が実現されるが、メインシール部１１が円弧面状に膨出した凸面をなしている点で第一の実施の形態と相違しており、このため、メインシール部１１が、ケース３の開口部３ａの内面３ｂとの摩擦によって、くびれ部１３を中心にして、矢印Ｆで示すように首振り変位しても、前記内面３ｂに対するつぶし代が殆ど変化しないので、摩耗の局部的な増大が抑制され、この点でも早期摩耗を有効に抑制することができる。

また、図４は、本発明に係る機器ケースの開閉部分の防水構造の第三の実施の形態を示すものである。この形態による防水用パッキン１も基本的には第一の実施の形態と同様、メインシール部１１と、このメインシール部１１と反対側を向いた平坦な着座部１２と、この着座部１２とメインシール部１１との間の位置で幅方向両側をえぐった形状のくびれ部１３からなるものであって、メインシール部１１の幅Ｗ_１１が、着座部１２のＷ_１２よりも僅かに小さい点で第一の実施の形態と相違している。

このように構成すれば、例えばパッキン１の着座部１２の幅方向一側面１２ｂがパッキン装着溝２１の一方の内側面２１ｂと接触しているような場合でも、その外周側に位置するメインシール部１１の側面１１ｅと前記パッキン装着溝２１の内側面２１ｂとの間には隙間δが存在するので、カバー２を図４に矢印Ｘで示すようにケース３の開口部３ａへ嵌め込む過程で、くびれ部１３を中心とするパッキン１のメインシール部１１の首振り変位が良好に行われる。

１ 防水用パッキン
１１ メインシール部
１２ 着座部
１３ くびれ部
２ カバー
２１ パッキン装着溝
３ ケース

Claims (3)

1. カバーの外周面に形成されたパッキン装着溝にパッキンが装着され、前記カバーを機器のケースの開口部に挿入することにより前記パッキンが前記開口部の平坦な内面と前記パッキン装着溝の平坦な底面との間で圧縮される機器ケースの開閉部分の防水構造において、前記パッキンが、前記開口部の内面に摺動可能に密接される凸面をなすメインシール部と、前記パッキン装着溝の底面に密接される平坦な着座部と、この着座部と前記メインシール部との間の位置で幅方向両側をえぐった形状のくびれ部からなり、前記パッキン装着溝への装着状態において前記メインシール部が前記くびれ部を中心として首振り変位可能であることを特徴とする機器ケースの開閉部分の防水構造。
2. メインシール部が、幅方向中間の嶺部と、この嶺部の両側の斜面を有することを特徴とする請求項１に記載の機器ケースの開閉部分の防水構造。
3. メインシール部の幅が、着座部の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の機器ケースの開閉部分の防水構造。
   

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