(57)【要約】【課題】従来の防水構造に用いられた防    水部材（Ｏリング等）は、金型成形により作成され、金型の合わせ目に沿ったパーティングラインができ、このライン上に凸部形状のバリを有しており、防水部材を装着する際に捻れがあると、このバリにより防水されない場合がある。【解決手段】本発明の防水構造は、防水部材として、ゴム系や樹脂等の弾性を有する材料により押し出し成形で作製されたパーティングラインのバリを有さない中空筒（パイプ）を用いて、防水される部材の繋ぎ目に防水部材を介在させる際に、互いの軸が一致（同軸）となるように配置して、これらの部材の嵌合による押圧時にパイプ終端面どうしを密着させて、若しくは互いのパイプ終端部の軸が平行になるように隣接させて並べて配置し、押圧時に互いの側面を密着させて、防水する防水構造である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１、第２の部材間に防水部材を挟み込みつつ嵌合させて防水する防水構造において、
前記防水部材は、弾性及び防浸透性を有する材料により、押し出し成形で作製された中空筒（パイプ）であることを特徴とする防水構造。
【請求項２】
前記防水構造において、
前記中空筒は、両端に終端面を有し、さらに
前記第１の部材に環状に形成される凹部の溝と、前記第２の部材に形成された前記凹部の溝に嵌合する凸部と、を有し、
前記中空筒の終端面どうしの互いの軸が同軸となり、前記第１の部材と前記第２の部材の嵌合によるパイプの外周面の押圧発生時に、前記中空筒が前記凹部の溝に沿って延びてパイプ終端面どうしが密着する間隔をあけて、前記凹部の溝内に前記中空筒が嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載の防水構造。
【請求項３】
前記防水構造において、
前記中空筒は、両端に終端面を有し、
前記第１の部材に凹部の溝が環状に形成され、該溝内に前記中空筒が嵌め込まれ、前記中空筒の終端部が、互いの軸が平行するように隣接して並べて配置し、
前記第２の部材に前記凹部の溝に嵌合する凸部を形成し、
前記嵌合による押圧発生時に、該第１の部材と第２の部材とに密着し、且つ前記終端部の互いの側面を密着させて、防水を機能させることを特徴とする請求項１に記載の防水構造。
【請求項４】
前記防水構造において、
前記防水部材は、ゴムまたは樹脂を用いて押し出し成形で作製され、その断面が矩形形状若しくは、楕円形状であることを特徴とする請求項１に記載の防水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外部からの水の浸入を防止する防水構造に係り、特に屋外で使用する機器に搭載される防水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、持ち歩き可能な機器は、屋外で使用される頻度が高く、落下等による衝撃に対する損傷の防止、防塵、防水等の対策が施されている。これらのうち、防水においては、複数に分割された筐体からなる構造の筐体間の繋ぎ目、電池室カバー等の着脱自在なカバーと筐体との繋ぎ目、液晶表示素子等の表示画面と筐体の開口部分との繋ぎ目等の全周にゴム等からなる弾性部材を押し潰した状態で介在させることにより、外部からの水の浸入を防止している。
【０００３】
例えば、一方の筐体の繋ぎ目全周に凸型リブを設け、他方の筐体の繋ぎ目全周に凹型リブを設ける。その凹型リブの溝内にＯリングを嵌め入れておき、組み付ける際に、凹型リブへ凸型リブを嵌合させることで、そのＯリングの弾性変形させて内部への水の侵入を防ぐ技術が知られている。このＯリングに代わって、例えば、特許文献１には、防水パッキンを用いることも開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭６１−５０９４７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術において、水漏れ防止に用いられているＯリングや防水パッキンは環形状であるため、一対の金型を用いて形成されている。このため、金型の併せ目に沿った凸部形状の２つのバリ（パーティングライン）が存在している。一般的には、Ｏリングはバリが内側と外側に形成される場合が多い。このＯリングを用いて、上側と下側とで密着状態にさせる場合、例えば、図１０に示すように凹型リブ４１の溝４１ａへ、バリ４２ａが溝４１ａの両側面側に存在するようにＯリング４２を嵌め込めば、防水することができる。しかし、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、溝４１ａに嵌め込む際にＯリング４２が捻れて、バリ４２ａが上側や下側に回転するように回り込んだ状態となると、外部から掛けられた水はそのバリ４２ａを伝って内部へ浸入してしまう。
【０００６】
このバリ４２ａを２次加工により除去すれば、Ｏリング４２が捻れて嵌め込まれても水の浸入を防止することができる。しかし、その２次加工によるコストアップを招くこととなる。
【０００７】
さらに、従来のＯリングやパッキンは、防水するためには適正に密着させなければならず、その潰し量が重要となる。筐体の製造誤差による凸型リブの突出部の出具合と、凹型リブの溝の大きさ等に寸法のばらつきが発生している場合には、Ｏリングと筐体とが充分に密着せず、隙間が生じて防水が出来なくなる恐れがある。また逆に、Ｏリングの潰し量が多き過ぎると、Ｏリングの反力によって筐体を変形させる恐れがある。このため、変形しにくい筐体の材料を選択し、金型の高精度化を図り、筐体の繋ぎ目（凸型リブと凹型リブ）の寸法を厳しく管理しなければならず、コストアップや検査等の工程追加などの問題が生じる。
【０００８】
そこで本発明は、防水部材のバリによる水漏れを防止し、且つ防水部材の潰し量の許容範囲を広くして装着する筐体の繋ぎ目部分の成形精度の緩和を図りつつ、確実な防水を実現する防水構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、第１、第２の部材間に防水部材を挟み込みつつ嵌合させて防水する防水構造において、前記防水部材は、弾性及び防浸透性を有する材料により、押し出し成形で作製された中空筒（パイプ）である防水構造を提供する。
【００１０】
前記防水構造において、前記中空筒は、両端に終端面を有し、さらに前記第１の部材に環状に形成される凹部の溝と、前記第２の部材に形成された前記凹部の溝に嵌合する凸部と、を有し、前記中空筒の終端面どうしの互いの軸が同軸となり、前記第１の部材と前記第２の部材の嵌合によるパイプの外周面の押圧発生時に、前記中空筒が前記凹部の溝に沿って延びてパイプ終端面どうしが密着する間隔をあけて、前記凹部の溝内に前記中空筒が嵌め込まれる。
【００１１】
また、前記防水構造において、前記中空筒は、両端に終端面を有し、前記第１の部材に凹部の溝が環状に形成され、該溝内に前記中空筒が嵌め込まれ、前記中空筒の終端部が、互いの軸が平行するように隣接して並べて配置し、前記第２の部材に前記凹部の溝に嵌合する凸部を形成し、前記嵌合による押圧発生時に、該第１の部材と第２の部材とに密着し、且つ前記終端部の互いの側面を密着させて、防水を機能させる。
【００１２】
以上のような構成の防水構造は、防水部材となる中空筒（パイプ）は、中空部分が体積変形するため、潰れの状態が変化しても第１、第２の部材（第１、第２の筐体）との密着状態があまり変化せず、防水機能を果たす。また、この中空部分が存在するため、部材や筐体による潰し量に対する反力も少ない。この防水部材は、押し出し成形により作製されるため、自在な断面形状となり、バリのない外周面を有している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
まず、本発明の防水構造に用いる防水部材について説明する。
この防水部材として、例えばシリコンゴムなどの合成ゴムを含むゴム系や樹脂等の弾性と防浸透性を有する材料により押し出し成形で作製された中空筒（パイプ）を用いる。このパイプの断面形状は、円（真円）、楕円、矩形、多角形、若しくは後述する星形等の種々の形状が考えられる。また、径及び厚み等は、適用する機器の設計に準じて適宜変更される。この厚みについては、均等であってもよいし、押し潰された状態を考慮して厚い箇所や薄い箇所と変化を持たせてもよい。例えば、外周がトラック形状のパイプであった場合に、直線部分の肉厚を厚くする等適宜、変更することができる。
【００１４】
このようなパイプを用いるメリットは、押圧による直径方向の変形（押し潰し）に対して、Ｏリングよりも変形ストローク（防水が可能な状態における変形範囲）が長く取れることである。これは、従来のＯリングは、中実（ｓｏｌｉｄ）であるため、押圧による変形においてもあまり体積変化しない。これに対してパイプは、中空部分が体積変形するため、潰れの状態が変化しても密着状態があまり変化せず、防水機能を果たすためである。また、この中空部分が存在するため、筐体（防水するための部材）による潰し量に対する反力もＯリングより小さくなる。さらに、このパイプは、押し出し成形により作製されるため、断面形状が自在であり、且つ表面にはパーティングラインのバリも存在しない。
【００１５】
これにより、本発明のパイプは、従来のＯリングに対して、変形ストロークが長く反力が弱いため、筐体の寸法バラツキにより潰し量に多少の変動があっても許容範囲として吸収でき、水漏れや筐体変形等の問題は生じない。即ち、Ｏリングに比べて、押圧の許容範囲が大きくなるため、金型の精度や筐体の繋ぎ目（凸型リブと凹型リブによる）の寸法の管理が容易になり、コスト的にも有用である。また、このパイプにおいては、パーティングラインのバリがなく、凹型リブの溝に嵌め込んだ際に捻れたとしても問題なく確実な防水を実現する。
【００１６】
この防水部材は、閉環（リング）形状ではなく、２つの終端面を有するパイプとして用いている。Ｏリングのように終端面を持たない形状では繋ぎ目となる箇所が無く水漏れの虞はないが、パイプにおいては、両端の終端面間に隙間が生じると水漏れの虞がある。
【００１７】
従って、両リブの嵌合によりパイプに押圧を生じさせているときに、パイプの両方の終端面を当接させて密着させて隙間を無くすようにする。若しくは、両方の終端面を周方向に並べて配置（重畳）させて隣どうしで側面を密着させて隙間を無くして使用する。
【００１８】
図１及び図２は、本発明の防水構造における第１の実施形態の構成例を示す。図１（ａ）は、凸型リブと凹型リブとの嵌合による繋ぎ目部分に防水部材となるパイプを介在させた断面構成を示し、図１（ｂ）は、凹型リブに嵌め込まれたパイプの配置状態を示す図である。図２（ａ）は、凹型リブに嵌め込まれたパイプの終端面の状態を示し、図２（ｂ）は、凹型リブに凸型リブを嵌合したときのパイプの終端面の当接状態を示している。
【００１９】
この防水構造は、先端部分に凸型リブ１ａが設けられた筐体１と、同様に凹型リブ２ａが設けられた筐体２とを有している。凸型リブ１ａと凹型リブ２ａは、嵌合した際に、側方にある程度の隙間を有するように形成されている。
【００２０】
図１（ｂ）に示すように、凹型リブ２ａの溝内には、パイプ３が終端面３ａ、３ｂ間に隙間Ａをあけて、互いの軸が一致する（同軸になる）ように対面させて嵌め込まれている。この隙間Ａは、図２（ｂ）に示すように、凸型リブ１ａと凹型リブ２ａとが嵌合した際に、パイプ３へ押圧が掛かり、パイプ３が凹型リブ２ａの溝に沿って延びて、終端面３ａと終端面３ｂが当接して無くなる距離である。例えば、実験でこれらの終端面間の隙間Ａを求めると、
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【００２１】
これは、凸型リブ１ａと凹型リブ２ａを嵌合させると、双方の終端面が伸びて当接して隙間が無くなって密閉状態となり、確実に防水が機能する。このように実測された値から凹型リブ２ａの溝に嵌め入れた終端面間の隙間Ａは、０〜１ｍｍが適している。この隙間Ａの０〜１ｍｍは、嵌め込み作業の際に設けることは容易である。但し、この数値は、パイプの径及び材料、リブの形状、外部環境等により異なる値であるため、シミュレーションだけではなく、正確な数値にするためには、実際にパイプを溝内に嵌め込んで計測することが好ましい。また、パイプの材質により、押圧を掛けても溝方向に延びない場合には、パイプを溝に嵌め込む際に、当初から終端面３ａと終端面３ｂとを当接しておいてもよい。
【００２２】
以上説明したように本実施形態の防水機構によれば、弾性を有するパイプからなる防水部材は、変形ストロークが長く反力が弱いため、筐体（凸型リブ及び凹型リブ）の寸法バラツキにより多少潰し量が多くなったとしても問題は生じない。従来のＯリングに対して、押圧の許容範囲が大きくなるため、金型の精度や繋ぎ目の寸法の管理が容易になり、高精度化に伴うコストアップを抑制する。さらにパーティングラインのバリがないため、凹型リブの溝に嵌め込んだ際に、捻れたとしても確実な防水を実現する。
【００２３】
次に図３は、本発明の防水構造における第２の実施形態の構成例を示す。
図３（ａ）は、凸型リブと凹型リブによる繋ぎ目部分に防水部材となるパイプを並べて配置させた箇所の断面構成を示し、図３（ｂ）は、凹型リブに嵌め込まれたパイプの配置状態を示す図である。
【００２４】
前述した第１の実施形態では、防水部材となるパイプ３の終端面どおしを当接して密着させて防水機能を持たせたが、本実施形態においては、図３（ａ）に示すようにパイプ３の終端部分３ｃ、３ｄを互いにパイプの軸が平行するように隣接して並べて（若しくは重畳させて）、筐体１、２の凸型リブ１ａと凹型リブ２ａとを嵌合させた際に働く押圧により、パイプ３が横に広がる変形を利用して隣接するパイプ３の終端部分３ｃ、３ｄの側面どうしを密着させることにより、隙間無く密閉状態となり、確実な防水が機能する。尚、このような配置を行う場合に、パイプの一方の終端面における穴を熱等により潰して塞いでもよい。本実施形態においても前述した第１の実施形態と同等の効果を得ることができる。
【００２５】
次に図４は、本発明の防水構造における第３の実施形態の構成例を示す。
図４は、筐体４の外側Ｌ型リブ４ａと、これに噛み合う筐体５の内側Ｌ型リブ５ａによる繋ぎ目部分に防水部材となるパイプ３を挟んだ断面構成を示す図である。
【００２６】
この実施形態では、前述した第１、第２の実施形態では凹型の溝に嵌め込まれたパイプを凸型で押し付ける厚さ方向の押圧により変形して密着させて防水していたが、本実施形態では、外側Ｌ型リブ４ａと内側Ｌ型リブ５ａが噛み合った際に側方から押圧してパイプ３を変形させて防水を行うものである。
【００２７】
前述した厚さ方向の押圧は、凸型リブ１ａと凹型リブ２ａの嵌合する深さにより押圧の度合いが異なるため、均一な深さとなるように考慮する必要がある。これに対して、この実施形態では、側方から生じた押圧を利用しているため、両リブの突出する長さや溝の深さにバラツキがあって、嵌合する重なり部分が浅くても深くても同様な押圧を発生することができる。従って、組み付け誤差が発生しても、パイプの変形に影響しづらく密着性を損なわない。
【００２８】
次に図５は、本発明の防水構造における第４の実施形態の構成例を示す。
前述した各実施形態では、凸凹型若しくはＬ型の嵌合であったが、本実施形態においては、防水すべき繋ぎ目部分が例えば、筐体と液晶表示画面の様に少なくとも一方が平面の場合の防水構造である。
【００２９】
この防水構造は、筐体６の開口のＬＣＤ取付面上に形成された円形溝６ａ内に防水部材となるパイプ３が配置される。そして、液晶表示素子（ＬＣＤ）７の表示画面７ａを図示しない表示素子保持部材により、パイプ３を矢印の方向に押し潰すように図示しないネジ等により固定する。この際、パイプ３は、この固定に伴う押圧により変形し、円形溝６ａ及び表示画面７ａに密着して防水が機能する。ここでは、円形溝の深さを調整して、パイプの潰れ量を適正にする。尚、一方のみが平面だけでなく、平面と平面による防水構造であってもよい。但し、このような場合には、パイプが潰れすぎないように平面間にストッパ等を設けて、パイプが適正に変形するための部位を設ける必要がある。
【００３０】
尚、この防水構造は、液晶表示素子の画面だけでなく、ガラスや鏡面加工された金属等々間でも適用でき、例えば、ガラスとアルミサッシ枠からなる窓や扉に適用したり、水槽やショウウィンドーのガラスと枠との間に適用することができる。
【００３１】
次に図６は、本発明の防水構造における第５の実施形態の構成例を示す。
この防水構造は、防水すべき繋ぎ目部分が共に円形溝の凹型どうしがパイプを挟んで合わせられる構成である。
【００３２】
この防水構造は、例えば、平面部材８と平面部材９との防水に用いられる。それぞれの面に円形溝８ａ、９ａを形成して、パイプ３を押し潰すように合わせる。これは、平面部材８と平面部材９とのよる平面どおしを合わせた際に、パイプ３が潰れすぎる場合があるため、それぞれの溝の深さを調整して、平面部材どうしが密着したとしても、パイプ３の潰し量を適正にする。
次に図７は、本発明の防水構造における第６の実施形態の構成例を示す。
前述した実施形態では、パイプの断面形状を真円形状として説明しているが、押し出し成形で作製するため、成型機のノズル形状を変更するだけで種々の断面形状に作製することができる。
【００３３】
本実施形態では、図７に示すように、パイプ１０の断面形状を矩形、例えば長方形とした例である。この形状を凸型リブと凹型リブとの嵌合による繋ぎ目部分に適用した場合には、凹型リブの溝にパイプ１０を嵌め入れる際に、捻れが発生しにくくなり、押圧した際に、密着する領域が増える効果がある。これの他にも、楕円形状等が考えられる。
【００３４】
次に図８は、本発明の防水構造における第７の実施形態の構成例を示す。
本実施形態では、パイプ１１の断面形状をスプライン形状にした例である。このパイプ１１を凸型リブと凹型リブとの嵌合による繋ぎ目部分に適用した場合には、パイプ１１を凹型リブの溝に捻れがないように嵌め入れる。また、この形状は捻れの発生が分かり易い特徴がある。また、断面が真円形状のものに比べて、水がパイプ１１の外周に沿って移動して、内部へ入り込みにくくなっている。
【００３５】
次に図９は、本発明の防水構造における第８の実施形態の構成例を示す。
前述した第１の実施形態では、パイプの断面がその中心軸に対して垂直方向に切断した真円形状であったが、本実施形態では、パイプ１２の中心軸に対して斜め方向に切断した楕円形状にしたものである。これを前述した第１の実施形態と同様に所定距離Ａを離して配置して、押圧された際に終端面どうしを密着させる。
【００３６】
この実施形態によれば、密着させる断面積が大きくなって、より密着状態が改善され、防水効果を高めることができる。
【００３７】
以上説明した各実施形態における防水構造の防水部材（パイプ）は、携帯機器のケース例えば、カメラやビデオカメラ等の機器を収納して、水中で使用するための透明防水ケースに設けられる防水部材、自動車の窓ガラス（フロントウインドウ等）やヘッドライトカバーを取り付ける際に用いられる防水部材、街路灯の照明カバー等の防水部材等、従来のＯリングやパッキング部材に代わって、種々のものに適用することが容易にできる。また、本発明の防水部材のパイプは、単に水だけはでなく、一般的な液体に対して有効であり、例えば、油や液体洗剤等の液洩れ防止用に利用することができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、防水部材のバリによる水漏れを防止し、且つ防水部材の潰し量の許容範囲を広くして装着する筐体の繋ぎ目部分の成形精度を緩和しつつ、確実な防水を実現する防水構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、第１の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示し、図１（ｂ）は、凹型リブに嵌め込まれたパイプの配置状態を示す図である。
【図２】図２（ａ）は、図１に示した凹型リブに嵌め込まれたパイプの終端面の状態を示し、図２（ｂ）は、凹型リブに凸型リブを嵌合したときのパイプの終端面の当接状態を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、第２の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示し、図３（ｂ）は、凹型リブに嵌め込まれたパイプの配置状態を示す図である。
【図４】第３の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示す図である。
【図５】第４の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示す図である。
【図６】第５の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示す図である。
【図７】第６の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示す図である。
【図８】第７の実施形態に係る防水構造における繋ぎ目部分の断面構成を示す図である。
【図９】第８の実施形態に係る防水構造におけるパイプの繋ぎ目部分の構成を示す図である。
【図１０】従来の防水構造の一例を示す図である。
【図１１】従来の防水構造の問題点について説明するための図である。
【符号の説明】
１、２…筐体
１ａ…凸型リブ
２ａ…凹型リブ
３…パイプ
３ａ、３ｂ…終端面
Ａ…隙間
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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