(57)【要約】【課題】  シンプルな溝構造で良好な防滴防水性能を得ること。【解決手段】  防滴防水構造は、前側ボディ殻１０に形成された環状溝１１にＯリング３０を嵌合した後に環状リブ２１を挿入して成る。環状溝１１の底部には、その延在する方向（ｘ方向）に沿って両側に細溝１２が形成されており、細溝１２は、その延在方向と垂直な断面（ｙｚ断面）が三角形の空間部となっている。一方、環状リブ２１の先端部には、延在方向（ｘ方向）に沿って片側にのみ斜面２１ａで示される面取り加工が施され、空間部２３が形成されている。環状リブ２１をｚ方向に押し込んでＯリング３０を弾性変形させると、その変形部分は、細溝１２と空間部２３に収容される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状溝が形成された第１の部材と前記環状溝に係合する突条が形成された第２の部材とを合わせることにより形成される筺体内部を、前記環状溝内に前記突条の押圧力を受けて弾性変形するシール部材を配置して水密状態に保持する防滴防水構造であって、
前記環状溝の底部には、前記シール部材の弾性変形による変形部分を収容する逃げ部が形成されていることを特徴とする防滴防水構造。
【請求項２】
請求項１に記載の防滴防水構造において、
前記逃げ部は、前記環状溝の延在方向に沿って前記環状溝の底面の両側に対称に形成された細溝であることを特徴とする防滴防水構造。
【請求項３】
請求項２に記載の防滴防水構造において、
前記細溝の幅は、前記環状溝の幅をｗとするとき、０．２ｗ〜０．４ｗの範囲であることを特徴とする防滴防水構造。
【請求項４】
請求項１〜３に記載の防滴防水構造において、
前記突条の先端部には、前記突条の延在方向に沿って片側に面取り加工が施されていることを特徴とする防滴防水構造。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の防滴防水構造を有することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの部材間をシール部材を介して水密状態に保持する防滴防水構造と、防滴防水構造を有するカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラのボディ本体に裏蓋を密着させたとき、両者の密着部分から水滴が内部に侵入しないようにするために防滴、防水構造が用いられている。このような防滴防水構造としては、一般に、ボディ本体または裏蓋の一方にパッキン取り付け用の溝を形成し、ゴム製パッキンをボディ本体または裏蓋の他方で押圧して弾性変形させることにより水密状態に保持している。この水密状態を確保するために、パッキン取り付け用の溝の底部を幅方向に２つの溝部に区画する壁部を突設するとともに、パッキンの断面形状を溝部の形状に合わせて非円形、非対称とした防水構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１０６１２１号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
防滴防水構造をカメラに設ける場合、パッキン取り付け用の溝の横断面寸法は、カメラのコンパクト性の要求から小さい寸法に制限され、例えば溝幅は０．５ｍｍ程度と狭い。溝幅や溝深さに寸法のバラツキが大きいと、ゴム製パッキンの弾性変形量ではこのバラツキを吸収できなくなり、防滴性能が低下する。上記特許文献１の技術では、溝の横断面形状とパッキンの断面形状を工夫することにより防滴性能を維持しているが、その溝の構造は複雑であり、加工公差の要求も厳しいため、加工コストが高いという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（１）上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明の防滴防水構造は、環状溝が形成された第１の部材と環状溝に係合する突条が形成された第２の部材とを合わせることにより形成される筺体内部を、環状溝内に突条の押圧力を受けて弾性変形するシール部材を配置して水密状態に保持する防滴防水構造であって、環状溝の底部には、シール部材の弾性変形による変形部分を収容する逃げ部が形成されていることを特徴とする。
（２）請求項２に係る発明の防滴防水構造は、請求項１の防滴防水構造において、逃げ部は、溝の延在方向に沿って環状溝の底面の両側に対称に形成された細溝であること特徴とする。その細溝の幅は、環状溝の幅をｗとするとき、０．２ｗ〜０．４ｗの範囲であることが好ましい。また、請求項４に係る発明の防滴防水構造は、請求項１〜３に記載の防滴防水構造において、突条の先端部には、突条の延在方向に沿って片側に面取り加工が施されていることが好ましい。
（３）請求項５に係る発明のカメラは、請求項１〜４のいずれかの防滴防水構造を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の防滴防水構造によれば、溝の底部に、シール部材の弾性変形による変形部分を収容する空間部を形成したので、溝の寸法にバラツキがあってシール部材に対する押圧力が異なる場合でも、シンプルな溝構造で良好な防滴防水性能が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態による防滴防水構造およびそれを有するカメラについて、図１〜８を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本発明の実施の形態による防滴防水構造を有するカメラの外殻構造（ｓｈｅｌｌ）を模式的に示す斜視図である。カメラ外殻１は、前側ボディ殻１０と後側ボディ殻２０を有し、例えば、プラスチック成型加工で製作される。前側ボディ殻１０の背面には、開口が形成されており、後側ボディ殻２０の前面にも、開口が形成されており、これらの開口をそれぞれ取り囲む開口縁面１０Ａと開口縁面２０Ａとが接合可能となっている。開口縁面１０Ａ，２０Ａは、ｘｙ面に平行である。また、開口縁面２０Ａ側には複数個のねじ受け部２２が設けられ、開口縁面１０Ａ側にもねじ受け部２２に対向する位置に同様のねじ受け部が設けられている。
【０００８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）の３次元領域Ａの部分拡大図である。開口縁面１０Ａには全周にわたって図示される形状の環状溝１１が深さｚ方向に形成されており、この環状溝１１に係合するように、開口縁面２０Ａには環状リブ（突条）２１がｚ方向に突設されている。
【０００９】
開口縁面１０Ａと２０Ａを接合して開口を閉鎖するときは、環状溝１１にＯリング３０を嵌合させておき、ねじ受け部２２と開口縁面１０Ａ側のねじ受け部を通してねじ止めすることにより、環状リブ２１がＯリング３０をｚ方向へ押圧する。Ｏリング３０は、その押圧力により弾性変形し、その反力に応じた面圧で環状溝１１の内壁および環状リブ２１の先端部に密着するため、開口を水密状態に保持することができる。Ｏリング３０は、断面が円形であり、ニトリルゴムやフッ素ゴムなどの弾性変形量の大きい材質で製作されている。
【００１０】
本実施の形態の防滴防水構造は、上記の環状溝１１、環状リブ２１およびＯリング３０により形成されるものであり、その防滴防水構造について以下に詳しく説明する。図２は、本発明の実施の形態による防滴防水構造を模式的に示す部分斜視図であり、図１に対応するように三次元直交座標で方位を示す。
【００１１】
前側ボディ殻１０に形成された環状溝１１には、Ｏリング３０が嵌合された後に環状リブ２１が挿入されており、図２には、環状リブ２１のＯリング３０への押圧力が零の状態、つまりＯリング３０が変形していない状態が示されている。環状溝１１の底部には、環状溝１１の延在方向（ｘ方向）に沿って両側に細溝１２が形成されており、細溝１２は、ｘ方向に延在する横断面（ｙｚ断面）が三角形の空間部となっている。換言すれば、環状溝１１の底部は、底面１１ａを上底、斜面１１ｂを斜辺とする台形状の横断面を呈している。
【００１２】
一方、環状リブ２１の先端部には、環状リブ２１の延在方向（ｘ方向）に沿って片側にのみ斜面２１ａで示される面取り加工が施されている。従って、環状溝１１に環状リブ２１が挿入された時、Ｏリング３０の上方にｘ方向に延在する横断面（ｙｚ断面）が三角形の空間部２３が形成される。なお、環状リブ２１の先端部の面取り量は、環状溝１１の幅寸法の１／２以下とする。面取り量が、環状溝１１の幅寸法の１／２以上では、Ｏリング３０に対して有効に押圧力をかけられないからである。
【００１３】
上記の防滴防水構造は、設計上は、延在方向のどの場所でもその垂直断面は同じ形状、寸法である。しかし、製造上は、必ずしも垂直断面が同じ形状、寸法とはならず、例えば、環状溝１１や環状リブ２１の加工公差を±１０％とすると、最大で２０％の寸法誤差が生じることになる。さらに、図１において、ねじ孔２２が設けられた位置とねじ孔２２から離れた位置とでは、ねじの締付け力、すなわちＯリング３０に対する押圧力にばらつきが生じることもある。これらの加工誤差や組立誤差は、Ｏリング３０の変形量で吸収する必要がある。すなわち、防滴防水構造の延在方向において、Ｏリング３０の変形が最も小さい箇所でも十分な水密性が保持されていなければならない。
【００１４】
防滴防水構造の延在方向に垂直な断面の寸法を大きくしてＯリング３０の密着面積を大きくすれば水密性は高くなるが、上述したように、垂直断面の寸法を大きくするのは限界がある。従って、加工誤差や組立誤差をカバーして水密性を保持するためには、防滴防水構造の垂直断面の形状を工夫することにより、Ｏリング３０を効率良く弾性変形させることと、Ｏリング３０の変形部分を収容するスペースを環状溝１１に適切に設けることである。
【００１５】
本実施の形態の防滴防水構造では、環状リブ２１のＯリング３０への押圧力は、図２のｚ方向へ向かうので、押圧力方向、すなわち環状溝１１の底部に逃げ部１２（細溝１２）を設けることによって、Ｏリング３０の変形部分を有効に収容することができる。また、押圧力を受けたＯリング３０からの反力は、図２の−ｚ方向へ向かうので、反力方向、すなわちＯリング３０の上方に形成された逃げ部２３によりＯリング３０の変形部分を収容することができる。このようにＯリング３０を変形させれば、環状溝１１や環状リブ２１の加工誤差や組立誤差をカバーしてＯリング３０を環状溝１１の底部および環状リブ２１の先端部に密着させることができる。
【００１６】
図３は、図２の部分斜視図のｙｚ断面を示す部分断面図であり、環状溝１１および環状リブ２１の各部寸法を示す図である。すなわち、ｗは環状溝１１の溝幅、ａは底面１１ａの幅、ｂは底面１１ａと同一平面での細溝１２の幅、ｃは細溝１２の深さ、ｄは環状リブ２１の先端部の幅、ｅは先端部の面取り量、θは細溝１２の斜面１１ｂのｘｙ面に対する角度を表わす。なお、斜面１１ｂの角度θは、θ＝tan（ｃ／ｂ）である。
【００１７】
本実施の形態では、ｗ＝０．５０ｍｍ、Ｏリング３０の直径φ＝０．５０ｍｍとし、ｄ＝０．２８ｍｍ、ｅ＝０．２０ｍｍに固定する。この条件下で、逃げ部１２（細溝１２）の形状を、底面の幅ａ，細溝の幅ｂ，細溝の深さｃをパラメータとして考察する。これらのパラメータの中では、Ｏリング３０が環状リブ２１による押圧力を受けて反力を生じるのに最も寄与する底面の幅ａを優先する。細溝の幅ｂは、ａ＋２×ｂ＝ｗの関係にあるから底面の幅ａに依存する量である。また、細溝の深さｃは、底面の幅ａとは一応独立と看做せる量であり、Ｏリング３０との接触状態に影響を及ぼすパラメータなので、第２優先とする。
【００１８】
図４は、底面の幅ａをパラメータとしたときの圧縮量および反力の大きさを表わすグラフである。上述したように、溝幅ｗ＝０．５０ｍｍであるから、細溝の幅ｂ（ｍｍ）は、ｂ＝（０．５０−ａ）／２である。図中、横軸に底面の幅ａをとり、縦軸に圧縮量（押圧力方向のＯリング３０の変形量）および反力をとる。圧縮量の曲線Ａは、底面の幅ａが増加するにつれて単調に減少しているが、０．１〜０．４ｍｍのグラフ中の全範囲では大きな差異は見られない。一方、反力（実測値）の曲線Ｂは、底面の幅ａが０〜０．１ｍｍ程度までは増加し、０．１〜０．３ｍｍの範囲ではほぼ一定であり、０．３ｍｍ程度から再度増加に転じる。反力（多項式）の曲線Ｃをみると、この傾向がはっきりと分かる。
【００１９】
上記の結果によれば、底面の幅ａが０．１ｍｍ以下では、Ｏリング３０の面圧が低すぎ、変形挙動も不安定となる。底面の幅ａが０．１〜０．３ｍｍの範囲では、反力が比較的高いレベルにあり、それに伴ってＯリング３０が変形し、その変形部分を収容する逃げ部１２の容積も小さすぎることはない。逃げ部１２の容積を簡易的に細溝の幅ｂで表わすと、０．１ｍｍ≦ｂ≦０．２ｍｍである。底面の幅ａが０．３〜０．４ｍｍの範囲では、Ｏリング３０の面圧が高すぎる恐れがあり、その変形部分を収容する逃げ部１２の容積が小さくなってしまうために変形部分を収容しきれない恐れがある。以上から得られる結果として、底面の幅ａが０．１〜０．３ｍｍの範囲、言い換えれば、細溝の幅ｂが０．１〜０．２ｍｍの範囲、すなわち、０．２ｗ〜０．４ｗの範囲が適正範囲である。
【００２０】
図５は、本実施の形態による防滴防水構造の部分断面図であり、防滴防水構造の底面の幅ａが図４の適正範囲にある場合に、環状リブ２１の押圧力により環状溝１１に嵌合されているＯリング３０を変形させた状態を示す図である。図５（ａ）は、最大押圧力ＰによりＯリング３０に最大の変形を与えた場合、図５（ｂ）は、Ｏリング３０に最大の変形を与えた後で最大押圧力Ｐの２０％を減じた場合、すなわち最大押圧力Ｐの８０％で変形を与えた場合を示す。前述したように、環状溝１１や環状リブ２１に最大で２０％の寸法誤差が生じることを考慮すると、Ｏリング３０の変形量が押圧力に比例するという前提の下では、押圧力が２０％減じても水密性を確保できればよいということになる。
【００２１】
図５（ａ）では、Ｏリング３０が大きく変形し、その変形部分の大半が逃げ部１２（細溝１２）と逃げ部２３に収容される結果、Ｏリング３０と環状溝１１の密着面積もＯリング３０と環状リブ２１の密着面積も非常に大きい。図５（ｂ）では、最大押圧力Ｐが２０％減少したため、図５（ａ）に比べると、Ｏリング３０と環状溝１１の密着面積もＯリング３０と環状リブ２１の密着面積も減少しているが、防滴、防水に十分な面積が確保されている。
【００２２】
図６は、本実施の形態による防滴防水構造の第１の比較例として示す部分断面図であり、防滴防水構造の底面の幅ａが図４の適正範囲にない場合のＯリング３０の変形状態を示す図である。図６の比較例は、環状リブ２１とＯリング３０寸法形状は本実施の形態と同じであるが、環状溝の底面の幅ａが小さい（ａ＜０．１ｍｍ）場合を示している。細溝４２は、Ｏリング３０の変形部分を収容する能力は十分にあるが、Ｏリング３０を支える面積が小さいために、押圧力を増すと、Ｏリング３０の接触部分のみに荷重が集中するので、Ｏリング３０を破損する可能性があるが、押圧力が小さければ使用可能である。
【００２３】
図７は、本実施の形態による防滴防水構造の第２の比較例として示す部分断面図であり、防滴防水構造の底面の幅ａが図４の適正範囲にあるが、細溝の斜面の角度θが本実施の形態と異なる場合のＯリング３０の変形状態を示す図である。図７（ａ）の比較例は、斜面５１ｂの角度θが最大値の９０°であるため、押圧力を増すと、底面１１ａと斜面５１ｂとのなす稜線がＯリング３０に集中荷重をかけるので、Ｏリング３０を破損する可能性があるが、押圧力が小さければ使用可能である。
【００２４】
また、図７（ｂ）の比較例は、細溝６２の斜面６１ｂの角度θを大きくして細溝の深さｃを大きくした場合であり、押圧力を増してＯリング３０の変形量を増しても、Ｏリング３０の変形部分が細溝６２の内部に行き渡らず無駄なスペースとなるだけである。なお、図７（ａ），（ｂ）と逆に、斜面５１ｂ，６１ｂの角度θが小さ過ぎれば、細溝５２，６２がＯリング３０の変形部分を収容しきれず、本実施の形態の効果が発揮できなくなる。従って、細溝の斜面の角度θと細溝の深さｃには適正な範囲がある。
【００２５】
以上説明したように、本実施の形態による防滴防水構造は、溝１１の底部の中央でＯリング３０を支えるとともに底部の両側に細溝１２を設けるので、Ｏリング３０を効率良く弾性変形させ、その変形部分を効率良く収容することができる。また、溝１１の各部寸法、特に、底面の幅ａ（細溝の幅ｂ）を適正範囲に定め、細溝１２の幅ｂを溝１１の幅ｗの２０〜４０％とすることにより、上記の効果は一層大きくなる。さらに、細溝１２の斜面１１ｂの角度θを、底面の幅ａ（細溝の幅ｂ）を定めた後に規定すれば、押圧力を増してもＯリング３０を損傷することなくＯリング３０の変形部分を細溝１２のスペースに収容することができる。
【００２６】
以下、図８を参照して変形例について説明する。図８は、本実施の形態の防滴防水構造の変形例を示す部分断面図である。図８（ａ）は、環状溝７１の延在方向（ｘ方向）に沿って底部の中央に細溝７２が形成された防滴防水構造の部分断面図である。細溝７２が環状溝７１の中央に形成されているため、Ｏリング３０の変形部分を直接収容することができる。また、図８（ｂ）は、環状溝８１の延在方向に垂直な断面において、底面８１ａの全域を傾斜面とした防滴防水構造の部分断面図である。Ｏリング３０の変形部分を収容するスペースは片側に偏るが、大きなまとまったスペースを得ることができる。
これらの変形例では、圧縮初期からＯリング３０の一部が収容スペースに入ってしまい、寸法のバラツキによる面圧低下を招き易い。これに対し、本実施の形態では、圧縮末期にＯリング３０の変形部分が細溝（逃げ部）に入るので、寸法のバラツキによる面圧低下が発生し難い。
【００２７】
本発明は、溝１１の底部にＯリング３０の変形部分を効率良く収容する細溝１２を設けることに特徴がある。本発明は、その特徴を損なわない限り、以上説明した実施の形態に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施の形態に係る防滴防水構造を有するカメラの外殻構造（ｓｈｅｌｌ）を模式的に示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の３次元領域Ａの部分拡大図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る防滴防水構造を模式的に示す部分斜視図である。
【図３】図２の部分斜視図のｙｚ断面を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る防滴防水構造において、底面の幅ａをパラメータとしたときのＯリングの圧縮量および反力の大きさを表わすグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係る防滴防水構造の部分断面図である。図５（ａ）は、最大押圧力ＰによりＯリング３０を変形させた状態を示す図であり、図５（ｂ）は、最大押圧力Ｐの８０％でＯリング３０を変形させた状態を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態の防滴防水構造の第１の比較例として示す部分断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の防滴防水構造の第２の比較例として示す部分断面図である。
【図８】本発明の実施の形態の防滴防水構造の変形例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：カメラ
１０：前側ボディ殻
１０Ａ，２０Ａ：：開口縁面
１１，４１，５１，６１，７１，８１：環状溝
１１ａ，４１ａ：底面
１１ｂ，５１ｂ，６１ｂ，８１ｂ：斜面
１２，４２，５２，６２，７２，８２：細溝（逃げ部）
２０：後側ボディ殻
２１：環状リブ
２２：ねじ受け部
２３：逃げ部
３０：Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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