(57)【要約】  所定の圧力を検出する圧力検知器であって、外部に開口した凹部を有する筐体と、当該凹部を覆い、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に破れるシートとを有する圧力検知器を提供する。
2008081523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧力を検出する圧力検知器であって、
凹部を有する筐体と、
当該凹部を覆い、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に破れるシートとを有する圧力検知器。
【請求項２】
前記凹部内に前記シートに対向して設けられ、前記凹部内に撓んだ前記シートと接触して前記シートを破れ易くする突起を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項３】
前記シートと接触する、前記筐体の前記凹部を規定する輪郭が面取りされていることを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項４】
前記凹部は、前記筐体を貫通する貫通孔を含み、
前記圧力検知器は、前記貫通孔の一端を覆い、空気は通すが水は通さない半透過膜を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項５】
前記シートの前記凹部とは反対側に設けられると共に前記筐体に固定され、前記シートが前記凹部とは反対側に変形して破れることから保護する保護部材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項６】
前記凹部の内面と前記シートとの色が異なることを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項７】
前記凹部の内部に設けられ、水に反応して物性が変化し、乾いてもその状態を維持する部材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項８】
前記シートは二重構造を有し、
前記シートの内部に挟み込まれ、前記シートの色とは異なる色の着色材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項９】
所定の圧力を検出する圧力検知器であって、
前記所定の圧力では変形しない支持部と、
前記支持部に変形可能に取り付けられ、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に塑性変形を生じる変形部材とを有する圧力検知器。
【請求項１０】
請求項１に記載された圧力検知器を有することを特徴とする情報機器。
【請求項１１】
携帯型電子装置において、
筐体と、
筐体内部に配置された回路部と、
前記筐体の外部に面する位置に配置され、所定の圧力が加わった場合に破れるように形成されたシート様部材とを有することを特徴とする携帯型電子装置。
【請求項１２】
前記携帯型電子装置において、
前記筐体の表面に凹部が形成されており、
前記シート様部材は前記凹部を覆うように配置されることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型電子装置。
【請求項１３】
前記携帯型電子装置はさらに、
前記筐体を覆うケースを有し、
前記シート様部材は前記ケースの内側に配置されることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型電子装置。
【請求項１４】
前記携帯型電子装置において、
前記筐体にはバッテリを収納する収納部が備えられ、
前記ケースは、前記収納部を覆うものであることを特徴とする請求項１３に記載の携帯型電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、圧力検知器に係り、特に、所定の圧力以上の圧力を受けたかどうかを検知する圧力検知器に関する。本発明は、例えば、２ｍを超える水深に携帯電話が置かれたかどうかを検知する水圧検知器に好適である。
【技術背景】
【０００２】
近年の携帯情報機器の普及により、携帯情報機器の環境保証が重要となっている。この場合、機器が保証された環境にあったかどうかを簡単且つ安価に検出する手段が必要である。保証すべき環境の一つとして圧力がある。例えば、携帯電話の中には、所定の水深、例えば、水深２ｍまでの環境に耐えられることを保証したものが多い。これは、携帯電話を誤って水没させた場合でもそれが保証範囲内の環境であれば壊れないことをメーカーが保証したものである。従って、保証範囲内の環境に耐えられなかった場合にはメーカーは携帯電話を無償で修理することになる。
【０００３】
従来技術としては、例えば、特許文献１乃至３がある。
【特許文献１】特開２００６−１７７９１９号公報
【特許文献２】特開２００１−１１６６３７号公報
【特許文献３】特開２００２−１８１２２８号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、水没により携帯電話が破損した場合、メーカーは、従来、保証範囲を超えた水深に携帯電話が落とされたのか、携帯電話が保証範囲内の水深に耐えられなかったのかを簡単に判断することができなかった。この場合、保証範囲内の水深では水と携帯電話との接触は許容されなければならない。従って、単に水を化学的に検知する媒体を携帯電話に搭載するだけでは不十分である。このように、現在の防水機能を備えた携帯情報機器では、小型で安価な水圧検知器は存在しなかった。もちろん、かかる問題は携帯電話以外の携帯情報機器、例えば、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、腕時計、計算機、ゲーム機、オーディオ機器、ストレージなどにも当てはまる。
【０００５】
そこで、本発明は、簡易且つ安価に圧力を検出可能な圧力検知器及びそれを有する情報機器を提供することを例示的な目的とする。
【０００６】
本発明の一側面としての圧力検知器は、所定の圧力を検出する圧力検知器であって、凹部を有する筐体と、当該凹部を覆い、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に破れるシートとを有する。かかる圧力検知器は、シートが破断したかどうかにより所定の圧力を機械的に検出することができる。本発明の別の側面としての圧力検知器は、所定の圧力を検出する圧力検知器であって、前記所定の圧力では変形しない支持部と、前記支持部に変形可能に取り付けられ、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に塑性変形を生じる変形部材とを有することを特徴とする。かかる圧力検知器は、変形部材が塑性変形したかどうかにより所定の圧力を機械的に検出することができる。
【０００７】
前記凹部内に前記シートに対向して設けられ、前記凹部内に撓んだ前記シートと接触して前記シートを破れ易くする突起を更に有してもよい。突起により、シートが破断する圧力制御が容易になる。前記シートと接触する、前記筐体の前記凹部を規定する輪郭が面取りされていることが好ましい。これにより、シートが所定の圧力に到達する前の弾性変形範囲内で筐体の角で破断することを防止することができ、圧力検出精度を高めることができる。
【０００８】
前記凹部は、前記筐体を貫通する貫通孔を含み、前記圧力検知器は、前記貫通孔の一端を覆い、空気は通すが水は通さない半透過膜を更に有してもよい。これにより、圧力検知器は特に水圧検知器として機能し、水圧以外の圧力でシートが破断することを防止することができる。
【０００９】
前記シートの前記凹部とは反対側に設けられると共に前記筐体に固定され、前記シートが前記凹部とは反対側に変形して破れることから保護する保護部材を更に有してもよい。これにより、航空機内など気圧の低い雰囲気で、凹部の内圧が上がりシートが押上げられて破断することを防止することができる。
【００１０】
前記凹部の内面と前記シートとの色が異なることが好ましい。これにより、シートが破れた際の視認性を向上することができる。前記凹部の内部に設けられ、水に反応して物性が変化し、乾いてもその状態を維持する部材を更に有することが好ましい。かかる部材によりシートが破れて凹部内部が浸水した際の視認性を向上することができる。また、前記シートは二重構造を有し、前記シートの内部に挟み込まれ、前記シートの色とは異なる色の着色材を更に有してもよい。着色材は、塗料、インク、染料の固体及び液体などを含む。着色材を挟み込んでおくことでシートが破れた際にそれらがシートを着色してシート破断の視認性を向上させる。
【００１１】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例の圧力検知器の概略断面図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１に示す圧力検知器の動作を説明する概略断面図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図１に示す圧力検知器の変形例の概略断面図である。
【図４】図１に示す圧力検知器の別の変形例の概略断面図である。
【図５】図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図６】図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図７】図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図８】図８（ａ）は、治具の上面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図８（ｃ）は、シートと針を搭載した図８（ｂ）に示す治具の断面図である。
【図９】図９は、本発明の圧力検知器を有する携帯電話の背面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の圧力検知器１０について説明する。本発明の圧力検知器は所定の圧力を検出するが、本実施例では特定の水圧を検出する。圧力検知器１０は、情報機器に搭載され、情報機器とは別個の独立の装置であってもよいし、情報機器に組み込まれて情報機器と一体であってもよい。圧力検知器１０は、図１に示すように、筐体１１とシート１３とを有する。ここで、図１は、圧力検知器１０の概略断面図である。【００１４】
筐体１１は、凹部１２を有し、樹脂成形で構成される。凹部１２は予め射出成形用の金型に対応する形状を設けておくことで簡単に形成することができる。但し、本発明は筐体１１の材質を限定するものではない。筐体１１は、圧力検知器１０が搭載される情報機器の筐体の一部であってもよい。筐体１１は、特定の水圧では変形せず、また、シート１３を変形可能に支持する支持部１１ａを有する。支持部１１ａは、開口部１２ａの周りの一定の範囲である。【００１５】
凹部１２は、図１の上端部にある円形の開口部１２ａを有し、また、円形の底面１２ｂを有する。この結果、凹部１２は円柱形状を有する。もっとも、本発明は凹部１２の形状を円柱形状に限定するものではない。例えば、凹部１２は所定の長さの溝であり、シート１３はそれを覆うストリップ形状を有してもよい。本実施例では凹部１２はシート１３がなければ外部に露出する。しかし、圧力検知器１０が情報機器に搭載される場合には外部から見えない部位に搭載される場合が多いため、シート１３がない場合に凹部１２が外部に露出するかどうかは選択的である。【００１６】
凹部１２は、シート１３が破断するほどの変形を許容すれば足りる。例えば、図１におけるＣ方向に沿った凹部１２の深さは、凹部１２の底面１２ｂがシート１３の弾性変形の範囲でシート１３と接触しないように設定される。シート１３が弾性変形する範囲でシート１３が底面１２ｂと接触するとシート１３がそれ以上変形して破れることができなくなるからである。【００１７】
シート１３は、凹部１２の開口部１２ａを覆い、支持部１１ａに図示しない接着剤を介して接着される。シート１３は支持部１１ａに固定されており、特定水圧の環境に置かれた場合に破れる。シート１３は、円板形状を有し、シート１３の円板の中心と凹部１２の底面１２ｂの中心とは同一の直線Ｃ上に配置される。もっともシート１３は、開口部１２ａを完全に覆う必要はない。【００１８】
シート１３は、本実施例では破断するが、本発明では特定圧力で塑性変形すれば足りる。塑性変形の有無によって特定圧力を検出することができるからである。本発明は、シート１３の形状、材質、厚さを限定するものではない。例えば、シート１３は、水を通さない紙、ナイロン／ＰＥＴなどの樹脂シート、エラストマ等を使用することができる。【００１９】
凹部１２の寸法とシート１３の寸法（厚さや直径）を調節したり、シート１３の材質を変更したりすることでシート１３の破断強度を調節することができる。例えば、シート１３を厚くしたり、シート１３の直径を小さくしたりすればシート１３は破断しにくくなるし、シート１３を薄くしたり、シート１３の直径を大きくしたりすればシート１３は破断し易くなる。【００２０】
図１は常圧下にある圧力検知器１０を示している。図２（ａ）は特定水圧未満の圧力がかかった圧力検知器１０を示している。図２（ｂ）は特定水圧以上の圧力がかかった圧力検知器１０を示している。【００２１】
圧力検知器１０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す、圧力検知器１０Ａに置換されてもよい。圧力検知器１０Ａは、上述の筐体１１及びシート１３に加えて、突起１４を更に有する点で圧力検知器１０とは相違する。ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）は圧力検知器１０Ａの動作を説明するための概略断面図である。【００２２】
突起１４は、凹部１２の底面１２ｂ上にシート１３に対向して設けられる。突起１４は、図３（ａ）に示すように、凹部１２内に撓んだシート１３と頂点１４ａにおいて接触し、図３（ｂ）に示すように、シート１３を破れ易くする。本実施例では、突起１４は、円錐形状を有する。円錐の底面の中心と頂点１４ａを結ぶ直線は上述の直線Ｃと一致する。なお、突起１４は、先端で高い圧力を加えられるものであれば針形状や角錐など他の形状でもよい。【００２３】
突起１４の高さを変更することでシート１３の破断強度を調節することができる。突起１４は本実施例では凹部１２の底面１２ｂの中央に配置されているが、本発明は突起１４の位置を限定するものではない。突起１４は、筐体１１の一部であってもよいし、別部材であってもよい。筐体１１の一部である場合には射出成形によって一体的に形成することができる。筐体１１と別部材である場合には圧入などによって筐体１１に取り付けることができる。また、突起１４の材質も限定されないが、シート１３と接触してこれを破る程度の強度が必要であるため、樹脂、金属など硬い材料が好ましい。【００２４】
圧力検知器１０は、図４に示す圧力検知器１０Ｂに置換されてもよい。ここで、図４は、圧力検知器１０Ｂの概略断面図である。圧力検知器１０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、筐体１１の支持部１１ａの凹部１２との角部１１ｂが断面直角形状を有する。このため、図２（ｂ）に示すように、シート１３が破れる前に、図２（ａ）の状態でシート１３と角部１１ｂとが接触して角部１１ｂが加える圧力によってシート１３が破れるおそれがある。【００２５】
圧力検知器１０Ｂは、角部１１ｂを面取り又はＲ形状（以下、単に「面取り」という。）とされた角部１１ｃに置換している。ここで、図４は圧力検知器１０Ｂの概略断面図である。角部１１ｃにおいて、筐体１１はシート１３と接触すると共に、凹部１２の輪郭を規定する。角部１１ｃが面取りされていることによってシート１３が弾性変形した時にシート１３を特定圧力前に破ることがない。また、それに伴って、支持部１１ａが支持部１１ｄに変化するがシート１３を若干大きくするなどにより支持部１１ａと同一の領域を確保することは可能である。また、もちろん、図４に示す構造は圧力検知器１０Ａと組み合わされてもよい。【００２６】
圧力検知器１０は、図５に示す圧力検知器１０Ｃに置換されてもよい。ここで、図５は、圧力検知器１０Ｃの概略断面図である。圧力検知器１０Ｃは、筐体１１に貫通孔１２Ａを有し、半透過膜１５が貫通孔１２Ａの下側開口部１２ｃを覆っている点で圧力検知器１０と相違する。図５において、貫通孔１２Ａは上側開口部１２ａと下側開口部１２ｃとを有する。貫通孔１２Ａは異なる径の円筒を２つ重ねた形状を有し、筐体１１を貫通している。【００２７】
開口部１２ｃの周りで筐体１１は底面に支持部１１ｅを有する。半透過膜１５は支持部１１ｅに図示しない接着剤を介して接着している。半透過膜１５は貫通孔１２Ａの一端、即ち、開口部１２ｃを覆い、空気は通すが水は通さない膜である。外力でシート１３が変形するときに貫通孔１２Ａの内部の空気を開口部１２ｃと半透過膜１５を介して外部に逃がす。この結果、貫通孔１２Ａの内部体積の圧縮による内圧上昇を避け、意図した水圧でシート１３に変形を起こさせることができる。もちろん、図５に示す構造は圧力検知器１０Ａ及び１０Ｂと組み合わされてもよい。【００２８】
圧力検知器１０は、図６に示す圧力検知器１０Ｄに置換されてもよい。圧力検知器１０Ｄは、保護部材１６を更に有する点と強調部材１７を有する点で圧力検知器１０と相違する。ここで、図６は、圧力検知器１０Ｄの概略断面図である。【００２９】
保護部材１６は、シート１３の凹部１２とは反対側に設けられ、シート１３を覆うようにシート１３よりも広い面積を有する。筐体１１は、支持部１１ａの外側に支持部１１ｆを有する。保護部材１６は、支持部１１ｆに図示しない接着剤を介して接着される。保護部材１６は、シート１３が図６の上側に変形することを防止する。この結果、保護部材１６は、シート１３が凹部１２とは反対側に変形して破れることから保護する。例えば、保護部材１６は、航空機などの減圧環境下でシート１３が破断することを防止する。【００３０】
強調部材１７は、凹部１２の内部に設けられ、水に反応して物性（色、形状、体積など）が変化し、乾いてもその状態を維持する部材である。これにより、シート１３が破れたかどうかを目視的により明確に判断することができる。【００３１】
もちろん、図６に示す保護部材１６及び／又は強調部材１７は圧力検知器１０Ａ乃至１０Ｃと組み合わされてもよい。【００３２】
圧力検知器１０Ａ乃至１０Ｄにおいて、シート１３が破れたかどうかを目視的により明確に判断するために、凹部１２の内面、例えば、底面１２ｂとシート１３との色とを異ならせてもよい。異ならせる色は互いに目立たせるために、例えば、補色関係に設定してもよい。【００３３】
圧力検知器１０は、図７に示す圧力検知器１０Ｅに置換されてもよい。ここで、図７は、圧力検知器１０Ｅの概略断面図である。圧力検知器１０Ｅは、シート１３の代わりにシート１３Ａを使用している点で圧力検知器１０と相違する。シート１３Ａは、シート１３Ａ１と１３Ａ２とが端部１３Ａ３で張り合わされた二重構造を有する。従って、シート１３Ａは、中央部は接着されておらず空洞１３Ａ４を形成することができる。空洞１３Ａ４にはシートの色とは異なる色の着色材１８が封入される。着色材１８は、塗料、インク、染料の固体及び液体などを含む。着色材１８を挟み込んでおくことでシート１３が破れた際にそれらがシート１３を着色し、シート１３破断の視認性を向上させる。
【実施例１】
【００３４】
図３に示す圧力検知器１０Ａと同様の構造を試験した。試験においては、図８（ａ）乃至図８（ｃ）に示すように、シート１３と針１４Ａを治具１１Ａに搭載した。水圧によりシート１３が撓み、治具１１Ａに設けた針１４Ａが刺さり、シート１３に穴が開き、液漏れするというプロセスを試験した。ここで、図８（ａ）は、治具１１Ａの上面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図８（ｃ）は、シート１３と針１４Ａを搭載した治具１１Ａの断面図である。【００３５】
水没液に水道水と食紅を使用した。食紅は液漏れを目視しやすくするために使用した。加圧力は０乃至０．０４ＭＰａ、０．００５ＭＰａピッチであった。液漏れは目視で確認した。シート１３には、厚さ０．０２ｍｍ、径１８ｍｍのゴアテックスシートと、厚さ０．０１２ｍｍ、径１８ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）箔の２種類を使用した。【００３６】
治具１１Ａにシート１３と針１４Ａを設置した後、水没させた。水中で３０ｓ間サンプルを加圧した後、大気中に取り出し、ゴアテックスシート及びＡｌ箔の状態及び液漏れの有無を確認した。結果を表１及び表２に示す。【００３７】
【表１】
2008081523.tif 000003
【００３８】
【表２】
2008081523.tif 000004
【００３９】
以上から、水深２ｍを超える圧力に相当する０．０３５ＭＰａでいずれもシート１３に穴が開き、０．０４ＭＰａで液漏れが発生したことを確認することができた。これより、圧力検知器１０は機能することを確認することができた。【００４０】
以下、図９を参照して、圧力検知器１０乃至１０Ｅを有する携帯電話１００について説明する。ここで、図９は、携帯電話１００のバッテリケースを取り外した背面図である。【００４１】
携帯電話１００は、可動側筐体１１０と固定側筐体１２０とがヒンジ部１３０によって折り畳み可能に結合される折り畳み式携帯電話機であり、可動側筐体１１０は固定側筐体１２０に対して回転可能に構成される。可動側筐体１１０は、フロントケースとリアケースとを結合した筐体構造を有し、表示部、レシーバ、プリント基板などを収納する。固定側筐体１２０も、フロントケースとリアケースとを結合した筐体構造を有し、操作部と、プリント基板と、スピーカーと、バイブレータと、カメラ、バッテリ部、アンテナを収納する。圧力検知部１０は、固定側筐体１２０のバッテリ部１２２の近傍に設けられ、図示しないバッテリケースで覆われている。【００４２】
動作において、ユーザは携帯電話１００の使用時には図示しないバッテリケースを取り外さないので図９に示すように圧力検知器１０は露出せず、圧力検知部１０のシート１３が破壊することはない。一方、水深２ｍ以上においては、バッテリケース内に浸水するから圧力検知部１０は所定の水圧を検知することができる。【００４３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な変形及び変更が可能である。
【産業上の利用の可能性】
【００４４】
本発明によれば、簡易且つ安価に圧力を検出可能な圧力検知器を提供することができる。
【図１】
2008081523.tif 000005
【図２】
2008081523.tif 000006
【図３】
2008081523.tif 000007
【図４】
2008081523.tif 000008
【図５】
2008081523.tif 000009
【図６】
2008081523.tif 000010
【図７】
2008081523.tif 000011
【図８】
2008081523.tif 000012
【図９】
2008081523.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月18日(2009.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】        明細書
【発明の名称】    圧力検知器及びそれを有する電子機器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、圧力検知器に係り、特に、所定の圧力以上の圧力を受けたかどうかを検知する圧力検知器に関する。本発明は、例えば、２ｍを超える水深に携帯電話が置かれたかどうかを検知する水圧検知器に好適である。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯情報機器の普及により、携帯情報機器の環境保証が重要となっている。この場合、機器が保証された環境にあったかどうかを簡単且つ安価に検出する手段が必要である。保証すべき環境の一つとして圧力がある。例えば、携帯電話の中には、所定の水深、例えば、水深２ｍまでの環境に耐えられることを保証したものが多い。これは、携帯電話を誤って水没させた場合でもそれが保証範囲内の環境であれば壊れないことをメーカーが保証したものである。従って、保証範囲内の環境に耐えられなかった場合にはメーカーは携帯電話を無償で修理することになる。
【０００３】
従来技術としては、例えば、特許文献１乃至３がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【特許文献１】  特開２００６−１７７９１９号公報
【特許文献２】  特開２００１−１１６６３７号公報
【特許文献３】  特開２００２−１８１２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、水没により携帯電話が破損した場合、メーカーは、従来、保証範囲を超えた水深に携帯電話が落とされたのか、携帯電話が保証範囲内の水深に耐えられなかったのかを簡単に判断することができなかった。この場合、保証範囲内の水深では水と携帯電話との接触は許容されなければならない。従って、単に水を化学的に検知する媒体を携帯電話に搭載するだけでは不十分である。このように、現在の防水機能を備えた携帯情報機器では、小型で安価な水圧検知器は存在しなかった。もちろん、かかる問題は携帯電話以外の携帯情報機器、例えば、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、腕時計、計算機、ゲーム機、オーディオ機器、ストレージなどにも当てはまる。
【０００５】
本発明は、簡易且つ安価に圧力を検出可能な圧力検知器及びそれを有する情報機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての圧力検知器は、所定の圧力を検出する圧力検知器であって、貫通孔を含む凹部を有する筐体と、当該凹部を覆い、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に破れるシートと、前記貫通孔の一端を覆い、空気は通すが水は通さない半透膜と、を有する。かかる圧力検知器は、シートが破断したかどうかにより所定の圧力を機械的に検出することができる。また、圧力検知器は特に水圧検知器として機能し、水圧以外の圧力でシートが破断することを防止することができる。
【０００７】
前記凹部内に前記シートに対向して設けられ、前記凹部内に撓んだ前記シートと接触して前記シートを破れ易くする突起を更に有してもよい。突起により、シートが破断する圧力制御が容易になる。前記シートと接触する、前記筐体の前記凹部を規定する輪郭が面取りされていることが好ましい。これにより、シートが所定の圧力に到達する前の弾性変形範囲内で筐体の角で破断することを防止することができ、圧力検出精度を高めることができる。
【０００８】
前記シートの前記凹部とは反対側に設けられると共に前記筐体に固定され、前記シートが前記凹部とは反対側に変形して破れることから保護する保護部材を更に有してもよい。これにより、航空機内など気圧の低い雰囲気で、凹部の内圧が上がりシートが押上げられて破断することを防止することができる。
【０００９】
前記凹部の内面と前記シートとの色が異なることが好ましい。これにより、シートが破れた際の視認性を向上することができる。前記凹部の内部に設けられ、水に反応して物性が変化し、乾いてもその状態を維持する部材を更に有することが好ましい。かかる部材によりシートが破れて凹部内部が浸水した際の視認性を向上することができる。また、前記シートは二重構造を有し、前記シートの内部に挟み込まれ、前記シートの色とは異なる色の着色材を更に有してもよい。着色材は、塗料、インク、染料の固体及び液体などを含む。着色材を挟み込んでおくことでシートが破れた際にそれらがシートを着色してシート破断の視認性を向上させる。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、簡易且つ安価に圧力を検出可能な圧力検知器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  本発明の一実施例の圧力検知器の概略断面図である。
【図２】  図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１に示す圧力検知器の動作を説明する概略断面図である。
【図３】  図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図１に示す圧力検知器の変形例の概略断面図である。
【図４】  図１に示す圧力検知器の別の変形例の概略断面図である。
【図５】  図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図６】  図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図７】  図１に示す圧力検知器の更に別の変形例の概略断面図である。
【図８】  図８（ａ）は、治具の上面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図８（ｃ）は、シートと針を搭載した図８（ｂ）に示す治具の断面図である。
【図９】  図９は、本発明の圧力検知器を有する携帯電話の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の圧力検知器１０について説明する。本発明の圧力検知器は所定の圧力を検出するが、本実施例では特定の水圧を検出する。圧力検知器１０は、情報機器に搭載され、情報機器とは別個の独立の装置であってもよいし、情報機器に組み込まれて情報機器と一体であってもよい。圧力検知器１０は、図１に示すように、筐体１１とシート１３とを有する。ここで、図１は、圧力検知器１０の概略断面図である。
【００１４】
筐体１１は、凹部１２を有し、樹脂成形で構成される。凹部１２は予め射出成形用の金型に対応する形状を設けておくことで簡単に形成することができる。但し、本発明は筐体１１の材質を限定するものではない。筐体１１は、圧力検知器１０が搭載される情報機器の筐体の一部であってもよい。筐体１１は、特定の水圧では変形せず、また、シート１３を変形可能に支持する支持部１１ａを有する。支持部１１ａは、開口部１２ａの周りの一定の範囲である。
【００１５】
凹部１２は、図１の上端部にある円形の開口部１２ａを有し、また、円形の底面１２ｂを有する。この結果、凹部１２は円柱形状を有する。もっとも、本発明は凹部１２の形状を円柱形状に限定するものではない。例えば、凹部１２は所定の長さの溝であり、シート１３はそれを覆うストリップ形状を有してもよい。本実施例では凹部１２はシート１３がなければ外部に露出する。しかし、圧力検知器１０が情報機器に搭載される場合には外部から見えない部位に搭載される場合が多いため、シート１３がない場合に凹部１２が外部に露出するかどうかは選択的である。
【００１６】
凹部１２は、シート１３が破断するほどの変形を許容すれば足りる。例えば、図１におけるＣ方向に沿った凹部１２の深さは、凹部１２の底面１２ｂがシート１３の弾性変形の範囲でシート１３と接触しないように設定される。シート１３が弾性変形する範囲でシート１３が底面１２ｂと接触するとシート１３がそれ以上変形して破れることができなくなるからである。
【００１７】
シート１３は、凹部１２の開口部１２ａを覆い、支持部１１ａに図示しない接着剤を介して接着される。シート１３は支持部１１ａに固定されており、特定水圧の環境に置かれた場合に破れる。シート１３は、円板形状を有し、シート１３の円板の中心と凹部１２の底面１２ｂの中心とは同一の直線Ｃ上に配置される。もっともシート１３は、開口部１２ａを完全に覆う必要はない。
【００１８】
シート１３は、本実施例では破断するが、本発明では特定圧力で塑性変形すれば足りる。塑性変形の有無によって特定圧力を検出することができるからである。本発明は、シート１３の形状、材質、厚さを限定するものではない。例えば、シート１３は、水を通さない紙、ナイロン／ＰＥＴなどの樹脂シート、エラストマ等を使用することができる。
【００１９】
凹部１２の寸法とシート１３の寸法（厚さや直径）を調節したり、シート１３の材質を変更したりすることでシート１３の破断強度を調節することができる。例えば、シート１３を厚くしたり、シート１３の直径を小さくしたりすればシート１３は破断しにくくなるし、シート１３を薄くしたり、シート１３の直径を大きくしたりすればシート１３は破断し易くなる。
【００２０】
図１は常圧下にある圧力検知器１０を示している。図２（ａ）は特定水圧未満の圧力がかかった圧力検知器１０を示している。図２（ｂ）は特定水圧以上の圧力がかかった圧力検知器１０を示している。
【００２１】
圧力検知器１０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す、圧力検知器１０Ａに置換されてもよい。圧力検知器１０Ａは、上述の筐体１１及びシート１３に加えて、突起１４を更に有する点で圧力検知器１０とは相違する。ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）は圧力検知器１０Ａの動作を説明するための概略断面図である。
【００２２】
突起１４は、凹部１２の底面１２ｂ上にシート１３に対向して設けられる。突起１４は、図３（ａ）に示すように、凹部１２内に撓んだシート１３と頂点１４ａにおいて接触し、図３（ｂ）に示すように、シート１３を破れ易くする。本実施例では、突起１４は、円錐形状を有する。円錐の底面の中心と頂点１４ａを結ぶ直線は上述の直線Ｃと一致する。なお、突起１４は、先端で高い圧力を加えられるものであれば針形状や角錐など他の形状でもよい。
【００２３】
突起１４の高さを変更することでシート１３の破断強度を調節することができる。突起１４は本実施例では凹部１２の底面１２ｂの中央に配置されているが、本発明は突起１４の位置を限定するものではない。突起１４は、筐体１１の一部であってもよいし、別部材であってもよい。筐体１１の一部である場合には射出成形によって一体的に形成することができる。筐体１１と別部材である場合には圧入などによって筐体１１に取り付けることができる。また、突起１４の材質も限定されないが、シート１３と接触してこれを破る程度の強度が必要であるため、樹脂、金属など硬い材料が好ましい。
【００２４】
圧力検知器１０は、図４に示す圧力検知器１０Ｂに置換されてもよい。ここで、図４は、圧力検知器１０Ｂの概略断面図である。圧力検知器１０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、筐体１１の支持部１１ａの凹部１２との角部１１ｂが断面直角形状を有する。このため、図２（ｂ）に示すように、シート１３が破れる前に、図２（ａ）の状態でシート１３と角部１１ｂとが接触して角部１１ｂが加える圧力によってシート１３が破れるおそれがある。
【００２５】
圧力検知器１０Ｂは、角部１１ｂを面取り又はＲ形状（以下、単に「面取り」という。）とされた角部１１ｃに置換している。ここで、図４は圧力検知器１０Ｂの概略断面図である。角部１１ｃにおいて、筐体１１はシート１３と接触すると共に、凹部１２の輪郭を規定する。角部１１ｃが面取りされていることによってシート１３が弾性変形した時にシート１３を特定圧力前に破ることがない。また、それに伴って、支持部１１ａが支持部１１ｄに変化するがシート１３を若干大きくするなどにより支持部１１ａと同一の領域を確保することは可能である。また、もちろん、図４に示す構造は圧力検知器１０Ａと組み合わされてもよい。
【００２６】
圧力検知器１０は、図５に示す圧力検知器１０Ｃに置換されてもよい。ここで、図５は、圧力検知器１０Ｃの概略断面図である。圧力検知器１０Ｃは、筐体１１に貫通孔１２Ａを有し、半透過膜１５が貫通孔１２Ａの下側開口部１２ｃを覆っている点で圧力検知器１０と相違する。図５において、貫通孔１２Ａは上側開口部１２ａと下側開口部１２ｃとを有する。貫通孔１２Ａは異なる径の円筒を２つ重ねた形状を有し、筐体１１を貫通している。
【００２７】
開口部１２ｃの周りで筐体１１は底面に支持部１１ｅを有する。半透過膜１５は支持部１１ｅに図示しない接着剤を介して接着している。半透過膜１５は貫通孔１２Ａの一端、即ち、開口部１２ｃを覆い、空気は通すが水は通さない膜である。外力でシート１３が変形するときに貫通孔１２Ａの内部の空気を開口部１２ｃと半透過膜１５を介して外部に逃がす。この結果、貫通孔１２Ａの内部体積の圧縮による内圧上昇を避け、意図した水圧でシート１３に変形を起こさせることができる。もちろん、図５に示す構造は圧力検知器１０Ａ及び１０Ｂと組み合わされてもよい。
【００２８】
圧力検知器１０は、図６に示す圧力検知器１０Ｄに置換されてもよい。圧力検知器１０Ｄは、保護部材１６を更に有する点と強調部材１７を有する点で圧力検知器１０と相違する。ここで、図６は、圧力検知器１０Ｄの概略断面図である。
【００２９】
保護部材１６は、シート１３の凹部１２とは反対側に設けられ、シート１３を覆うようにシート１３よりも広い面積を有する。筐体１１は、支持部１１ａの外側に支持部１１ｆを有する。保護部材１６は、支持部１１ｆに図示しない接着剤を介して接着される。保護部材１６は、シート１３が図６の上側に変形することを防止する。この結果、保護部材１６は、シート１３が凹部１２とは反対側に変形して破れることから保護する。例えば、保護部材１６は、航空機などの減圧環境下でシート１３が破断することを防止する。
【００３０】
強調部材１７は、凹部１２の内部に設けられ、水に反応して物性（色、形状、体積など）が変化し、乾いてもその状態を維持する部材である。これにより、シート１３が破れたかどうかを目視的により明確に判断することができる。
【００３１】
もちろん、図６に示す保護部材１６及び／又は強調部材１７は圧力検知器１０Ａ乃至１０Ｃと組み合わされてもよい。
【００３２】
圧力検知器１０Ａ乃至１０Ｄにおいて、シート１３が破れたかどうかを目視的により明確に判断するために、凹部１２の内面、例えば、底面１２ｂとシート１３との色とを異ならせてもよい。異ならせる色は互いに目立たせるために、例えば、補色関係に設定してもよい。
【００３３】
圧力検知器１０は、図７に示す圧力検知器１０Ｅに置換されてもよい。ここで、図７は、圧力検知器１０Ｅの概略断面図である。圧力検知器１０Ｅは、シート１３の代わりにシート１３Ａを使用している点で圧力検知器１０と相違する。シート１３Ａは、シート１３Ａ１と１３Ａ２とが端部１３Ａ３で張り合わされた二重構造を有する。従って、シート１３Ａは、中央部は接着されておらず空洞１３Ａ４を形成することができる。空洞１３Ａ４にはシートの色とは異なる色の着色材１８が封入される。着色材１８は、塗料、インク、染料の固体及び液体などを含む。着色材１８を挟み込んでおくことでシート１３が破れた際にそれらがシート１３を着色し、シート１３破断の視認性を向上させる。
【実施例１】
【００３４】
図３に示す圧力検知器１０Ａと同様の構造を試験した。試験においては、図８（ａ）乃至図８（ｃ）に示すように、シート１３と針１４Ａを治具１１Ａに搭載した。水圧によりシート１３が撓み、治具１１Ａに設けた針１４Ａが刺さり、シート１３に穴が開き、液漏れするというプロセスを試験した。ここで、図８（ａ）は、治具１１Ａの上面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図８（ｃ）は、シート１３と針１４Ａを搭載した治具１１Ａの断面図である。
【００３５】
水没液に水道水と食紅を使用した。食紅は液漏れを目視しやすくするために使用した。加圧力は０乃至０．０４ＭＰａ、０．００５ＭＰａピッチであった。液漏れは目視で確認した。シート１３には、厚さ０．０２ｍｍ、径１８ｍｍのゴアテックスシートと、厚さ０．０１２ｍｍ、径１８ｍｍのアルミニウム（Ａｌ）箔の２種類を使用した。
【００３６】
治具１１Ａにシート１３と針１４Ａを設置した後、水没させた。水中で３０ｓ間サンプルを加圧した後、大気中に取り出し、ゴアテックスシート及びＡｌ箔の状態及び液漏れの有無を確認した。結果を表１及び表２に示す。
【表１】
【００３７】
2008081523.tif 000014
【表２】
【００３８】
2008081523.tif 000015
【００３９】
以上から、水深２ｍを超える圧力に相当する０．０３５ＭＰａでいずれもシート１３に穴が開き、０．０４ＭＰａで液漏れが発生したことを確認することができた。これより、圧力検知器１０は機能することを確認することができた。
【００４０】
以下、図９を参照して、圧力検知器１０乃至１０Ｅを有する携帯電話１００について説明する。ここで、図９は、携帯電話１００のバッテリケースを取り外した背面図である。
【００４１】
携帯電話１００は、可動側筐体１１０と固定側筐体１２０とがヒンジ部１３０によって折り畳み可能に結合される折り畳み式携帯電話機であり、可動側筐体１１０は固定側筐体１２０に対して回転可能に構成される。可動側筐体１１０は、フロントケースとリアケースとを結合した筐体構造を有し、表示部、レシーバ、プリント基板などを収納する。固定側筐体１２０も、フロントケースとリアケースとを結合した筐体構造を有し、操作部と、プリント基板と、スピーカーと、バイブレータと、カメラ、バッテリ部、アンテナを収納する。圧力検知部１０は、固定側筐体１２０のバッテリ部１２２の近傍に設けられ、図示しないバッテリケースで覆われている。
【００４２】
動作において、ユーザは携帯電話１００の使用時には図示しないバッテリケースを取り外さないので図９に示すように圧力検知器１０は露出せず、圧力検知部１０のシート１３が破壊することはない。一方、水深２ｍ以上においては、バッテリケース内に浸水するから圧力検知部１０は所定の水圧を検知することができる。
【００４３】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、様々な変形及び変更が可能である。
【産業上の利用の可能性】
【００４４】
本発明によれば、簡易且つ安価に圧力を検出可能な圧力検知器を提供することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１０      圧力検出器
１１      筐体
１２      凹部
１３      シート
１４      突起
１５      半透過膜
１６      保護部材
１７      強調部材
１８      着色材
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の圧力を検出する圧力検知器であって、
貫通孔を含む凹部を有する筐体と、
当該凹部を覆い、前記所定の圧力以上の環境に置かれた場合に破れるシートと、
前記貫通孔の一端を覆い、空気は通すが水は通さない半透膜と、を有する圧力検知器。
【請求項２】
前記凹部内に前記シートに対向して設けられ、前記凹部内に撓んだ前記シートと接触して前記シートを破れ易くする突起を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項３】
前記シートと接触する、前記筐体の前記凹部を規定する輪郭が面取りされていることを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項４】
前記シートの前記凹部とは反対側に設けられると共に前記筐体に固定され、前記シートが前記凹部とは反対側に変形して破れることから保護する保護部材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項５】
前記凹部の内面と前記シートとの色が異なることを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項６】
前記凹部の内部に設けられ、水に反応して物性が変化し、乾いてもその状態を維持する部材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項７】
前記シートは二重構造を有し、
前記シートの内部に挟み込まれ、前記シートの色とは異なる色の着色材を更に有することを特徴とする請求項１記載の圧力検知器。
【請求項８】
請求項１に記載された圧力検知器を有することを特徴とする情報機器。
【請求項９】
携帯型電子装置において、
筐体と、
筐体内部に配置された回路部と、
前記筐体の外部に面する位置に配置され、所定の圧力が加わった場合に破れるように形成されたシート様部材とを有することを特徴とする携帯型電子装置。
【請求項１０】
前記携帯型電子装置において、
前記筐体の表面に凹部が形成されており、
前記シート様部材は前記凹部を覆うように配置されることを特徴とする請求項９に記載の携帯型電子装置。
【請求項１１】
前記携帯型電子装置はさらに、
前記筐体を覆うケースを有し、
前記シート様部材は前記ケースの内側に配置されることを特徴とする請求項９に記載の携帯型電子装置。
【請求項１２】
前記携帯型電子装置において、
前記筐体にはバッテリを収納する収納部が備えられ、
前記ケースは、前記収納部を覆うものであることを特徴とする請求項１１に記載の携帯型電子装置。
【国際調査報告】
2008081523.tif 000016
2008081523.tif 000017
2008081523.tif 000018
2008081523.tif 000019
2008081523.tif 000020
2008081523.tif 000021
2008081523.tif 000022