(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面が少なくとも１枚の剛性を有する板状の基材の上に弾性材からなるシール層を積層した積層構造を有するパッキンの基材側を、ケースの接合端面の一方に設けられた溝側に向けて嵌入し、前記ケースの接合端面の他方に設けられた突部を、前記パッキンを嵌入した溝に嵌合させることによって前記パッキンを押圧するようにしたことを特徴とするケース接合部の防水構造。
【請求項２】
上記シール層を、独立気泡性構造を有するスポンジ部材としたことを特徴とする請求項１に記載のケース接合部の防水構造。
【請求項３】
上記請求項２のケース接合部の防水構造を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ケースの防水用パッキンとそのパッキンを用いた防水構造及びそのパッキンによる防水構造を備えた電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ケースの合わせ面など、接合部分の気密性、液密性を保つ際、密封用のパッキンとしてＯリングがよく用いられている。Ｏリングは、ゴムなどの弾性材をリング状に形成し、そのリングの断面をＯ形にしたものである。また、Ｏリングは、例えば、合わせ面を形成するケースの接合端面の一方に溝を設けて嵌入し、そのＯリングを嵌入した溝に、他方の接合端面に設けた突部を嵌合することにより、中のＯリングを押圧して潰れたＯリングで隙間を塞ぐというものである。
【０００３】
ところで、このようなＯリングを用いたものでは、密封度を上げるため押圧力を強くした場合、圧縮したＯリングの反発力（復元力）が大きいとケースが変形し、例えば図１１のように、ケースを締め付けるビス１とビス１の間に隙間ａが生じて密封性が損なわれてしまう問題があった。
【０００４】
この問題を解決する方法として、例えば図１２に示すように、Ｏリングに代えて断面形状をＣ形にしたパッキン（Ｃリング）２を使用したものがある（特許文献１参照）。このものでは、Ｃリング２として、Ｃ形の開口部分の弾性材を除いて復元力を弱め、小さな圧縮力で大きく変形するようにして、ケースを締め付けなくても十分な密封度を得られるようにしたもので、復元力による隙間ａの発生を防止したものである。
【０００５】
ところが、上記のＣリング２では、押圧方向（締め付け方向）とＣリング２の復元方向とが一致するため、依然として復元力が存在し、ケースの変形を完全に防止できない問題があった。
【０００６】
この問題を解決する一つの方法として、パッキンの形状をＯリングやＣリング２以外の形状に工夫したものがある。例えば、合わせ面を形成するケースの接合端面の両方に溝を設け、その溝に、図１３に示すように、例えば、両端部を溝の幅以上の幅を有するように形成したダンベル形のパッキン３を嵌入したものである（特許文献２参照）。
【０００７】
このように幅を溝の幅以上としたダンベル形のパッキン３を嵌入したものでは、前記パッキン３の両端部が、それぞれケースの溝の側面と密着して密封する。そのため、ケースの締め付け方向と前記パッキン３の反発方向とが異なるので、ケースの変形を防ぐことが可能である。
【０００８】
しかし、この溝にダンベル形のパッキン３を嵌入するものでは、ケースは、ＯリングやＣリング２のときのように、溝に突部を嵌合して接合しておらず、パッキンだけで接合しているので、密封性を高くするためには、ダンベル形のパッキンとケースの溝の側面との密着性を高くしなければならない。このとき、溝の幅以上であるダンベル形のパッキンの両端部の幅をより大きくすることで、ケースの溝の側面との密着性を高くすることは可能ではあるが、溝内にその幅以上のパッキンを嵌入するには作業性が悪くなるという問題がある。
【０００９】
また、パッキン３を複雑な形に成型しなければならないので、コストアップに繋がる。さらに、複雑な形のパッキン３は溝に嵌めるのも難しく作業性も悪い。また、図１３に示す断面図からも分かるように、パッキン３の両端部に挟まれた中間部がちょうどケースの接合部にあり、また、上下両ケースに設けられた溝の側面にパッキン３の両端を密着させることで密封性を保持しているため、使用時にケースの接合面を離間させる必要があるような開閉部分には使用できない問題がある。
【００１０】
このため、開閉部にＯリングあるいはＣリング２を使用したとすれば、前述のような課題があり、特に、使用時に熱を発生するような電子機器に使用する場合には、ケースやＯリングあるいはＣリング２が熱変形してしまうため、密封性は著しく低下するといった深刻な課題がある。ここで例えば、ＯリングあるいはＣリング２の形状を変えないで、寸法を小さくすることが考えられる。例えば、ＯリングやＣリング２の断面の径を小さくすれば、復元力は弱くできるはずである。
【特許文献１】特開平０６−２８８４７３号公報（第３頁、図１、２）
【特許文献２】特開平１１−１３２３３６号公報（第９頁、図１〜５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記のＯリングあるいはＣリングの径を小さくしたパッキンを使用する場合、これらのパッキンを嵌入する溝の寸法もパッキンに合わせて小さくしなければパッキンが簡単に外れてしまう。ところが、溝の幅を狭く浅くすると、例えば、ケースの嵌め合いを行なう際に、溝に突部を嵌め難くなったり、嵌めた突部が外れ易くなったりする。また、溝と突部の接する部分が小さくなるので嵌め合いの強度も低下する。そのため、溝の寸法は変えられない問題がある。
【００１２】
さらに、径を小さくしたＯリングやＣリングでは組立ての際の作業性が悪くなる問題がある。すなわち、径の小さなＯリングやＣリングでは、リングが細く腰がなくなり「フニャフニャ」になる。そのため、溝に嵌めるのに手間がかかり、作業性が悪くなるのである。
【００１３】
そこで、この発明の課題は、ケースの合わせ面を接合した時のパッキンの押圧変形量（潰し代）を大きくできるようにすることで、パッキンの復元力や、ケースやパッキンの熱変形に対しても高い密閉性を保持することである。その際、パッキンを嵌める作業性も低下しないようにすることである。さらに、密閉性の高い防水構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するため、この発明では、断面が少なくとも１枚の剛性を有する板状の基材の上に弾性材からなるシール層を積層した積層構造を有するパッキンの基材側を、ケースの接合端面の一方に設けられた溝側に向けて嵌入し、前記ケースの接合端面の他方に設けられた突部を、前記パッキンを嵌入した溝に嵌合させることによって前記パッキンを押圧するようにした構成を採用したのである。
【００１５】
このような構造を採用することにより、溝に嵌入したパッキンのシール層は、押圧されると潰れて隙間を塞ぐ。このとき、弾性体のシール層は復元力を有するが、板状の基材の上に弾性材からなるシール層を積層した積層構造を有しているため、基材の枚数や厚み、またはシール層の厚みを調整することで、シール層の復元力に追従可能な押圧変化量（潰し代）の調整が容易に可能となる。また、パッキンの外形は、接合端面の一方に設けられた溝の経路に等しいため、溝との密着度を高く保つことができる。さらに、ケースやパッキンが熱変形するような場合にも、ケースの合わせ面の接合部の密封性を保持できる変形量（潰し代）を容易に調整することが可能である。一方、基材は、シール層を補強して（腰を与えて）支持するので「フニャフニャ」とならず、組立ての作業性も良好である。
【００１６】
また、上記シール層を、独立気泡性構造を有するスポンジ部材とした構成を採用することができる。
【００１７】
このように、押圧変形量（潰し代）がゴムより大きなスポンジ部材を弾性体のシール層として用いることによって、押圧変形量（潰し代）を大きく取ることが可能となるため、ケースの締め付けに対する復元力、ケースやパッキンが熱変形するような場合にも、ケースの合わせ面の接合部の密封性を保持できる変形量（潰し代）を十分確保することができる。そのため、ゴムよりも適用範囲が広くなる。また、適度な復元力も得られるので、開閉部への適用も考えられる。また、シール層として独立気泡性構造を有するスポンジ部材を用いるので、接合部の気密性、液密性をより高く保つことができる。
【００１９】
また、上記パッキンによるケース接合部の防水構造を電子機器に適用することができる。
【発明の効果】
【００２０】
この発明は、上記のように構成したことにより、パッキンの復元力や、ケースやパッキンの熱変形に対しても密封性保持が可能な押圧変形量を簡単に調整かつ維持することができる。そのため、ケースなどの気密性、液密性を高くして、例えば、防水効果を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１に本願発明のパッキン１０を示す。パッキン１０は、図１に示すように、剛性を有する基材１１上に弾性材のシール層１２を形成した２層構造となっている。
【００２３】
上記基材１１は、板状のもので、シール層１２を支持して補強する（腰を与える）。本形態では、基材１１に、例えば剛性を有するＰＥＴシートを使用している。一方、シール層１２は、押圧に対して弾性変形可能なもので、具体的には、独立気泡性のスポンジ部材を使用しており、前記スポンジ部材を基材１１に接着剤で接着してある。このように連続気泡ではなく、独立気泡性のスポンジ部材を用いることで、気密性と液密性を備えたパッキンとして使用できるようにしてある。
【００２４】
なお、本形態では、シール層１２にスポンジ部材を使用したが、これに限定されるものではない。弾性変形可能なものであればよい。また、本形態では、基材１１とシール層１２を接着剤で接着したが、接着の方法は接着剤に限定されるものではない。基材１１とシール層１２を接着できる方法であればどのようなものでもかまわない。例えば、ホットメルトのようなものでも構わない。
【００２５】
このように構成されるパッキンでは、図２のように、溝１３に嵌入して突部１４で押圧すると、シール層１２が潰れて隙間を塞ぐことができる。また、このとき、弾性体で形成したシール層１２は反発するが、その復元力はシール層１２の厚みに応じて増減する。
【００２６】
すなわち、図３（ａ）、（ｂ）のように、基材１１を１枚から２枚にして基材１１の厚みを変更すると（枚数を変更せずに厚みの厚い基材１１を使用しても良い）、突部１４との接触位置ｄを変更せずにシール層１２を薄くすることができるので、シール層１２の厚みを調整することで容易に変形量を調整できる。
【実施例１】
【００２７】
この実施例１では、上記パッキン１０の加工法について述べる。すなわち、図４のように、シート状の基材１１の上面に接着剤を塗布し（接着工程）、基材１１と同じ寸法に成型したスポンジ部材１２を載せる。接着剤が十分に乾いた後、例えば、後述（実施例２）のものでは、ケース本体３１の溝１３の外周形状に略一致する大きさに打ち抜き加工を施し、そののち、溝の内周形状に略一致するする形状に打ち抜加工を施す（打ち抜き工程）。すると、図５のように、溝１３の経路に合わせたパッキン１０´が製作できる。
【００２８】
このように本願のパッキン１０´は、基材１１にシール層１２を積層した簡単な構造のため、打ち抜き加工だけで、例えば図５のような、溝１３に合わせたパッキン１０´を簡単に製作できる。そのため、量産にも適している。
【００２９】
また、図５のように打ち抜き加工で製作されたパッキン１０´は、剛性のある基材１１でシール層１２を支持しているので、単体で持ち上げても「フニャフニャ」にはならず、組立ての際の作業性も良好である。さらに、前述のように、シール層１２の変形量は、基材１１の枚数や厚み、またはシール層１２の厚みを変更することで容易に調整可能であるため、打ち抜き加工のための金型を変更することなく行なうことが可能である。
【実施例２】
【００３０】
この実施例２は、本願のパッキン１０´を図６に示すような携帯用無線通信機本体（通信機本体）２０に着脱可能なバッテリーパック３０に適用したものについて述べる。
【００３１】
バッテリーパック３０は、乾電池を収容するタイプのもので、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、バッテリーケース本体（ケース本体）３１と蓋カバー３２とで構成されている。ケース本体３１は、図６のように、通信機本体２０の装着面側３３に通信機本体２０を載置するボトムカバー３４を設け、一方、蓋カバー３２の取り付け面側には、図７（ａ）のように、隔壁３５を設けて６本の乾電池を３列２段に収容するようになっている。また、その収容部３６は、図９のように段差をつけて形成し、両サイドの電池を少しだけ斜めに配置することにより、ケース本体３１の幅を通信機本体２０の幅に合わせて縮小するようにしてある。
【００３２】
この乾電池の収容部３６を取り囲むように溝１３が設けられている。この溝１３は、パッキン１０´を嵌入するための溝１３で、上下の溝１３の幅を左右の溝１３の幅より大きく形成してある。このように上下に大きく形成した溝１３のパッキン１０´で、後述のように、蓋カバー３２をロックプレート３７で止めた際に加わる大きな押圧を受け止めることで、大丈夫なようにしてある。なお、ここで使用するパッキン１０´は、実施例１の打ち抜き加工で形成したものである。
【００３３】
一方、ケース本体３１の上部には、図８に示すように、フック状に突出したストッパー部３８が設けられている。前記ストッパー部３８は、蓋カバー３２の厚みと同じ突出となっており、その内側には、２個の係止用のスリット３９が左右に間隔を置いて設けてある。このスリット３９は、後述のように、蓋カバー３２の先端に設けたツメ４０を係止するためのものである。
【００３４】
このケース本体３１の上端には、電極が設けられ、通信機本体２０の電極と接続するようになっている。また、図示しない直列回路で所要の電圧を供給するようになっている。
【００３５】
このケース本体３１の後部には、ロックプレート３７が取り付けられている。ロックプレート３７は、Ｌ形の係止用のレバーで、レバーの幅と厚みに合わせてケース本体３１の後端の中央に凹部４１を形成し、その凹部４１に軸でもって回動自在に取り付けてある。こうすることで、後述のように、ロックプレート３７を回動させて蓋カバー３２に係合させた際にケース本体３１の後端から突出しないようにしてある。
【００３６】
蓋カバー３２は、ケース本体３１の電池の収容部３６を覆う長尺状の蓋になっており、この蓋カバー３２の周囲、すなわち、この蓋カバー３２をケース本体３１に取り付けた際に接触する合わせ面の接合端面であるケース本体３１の溝１３とその溝１３に対向する蓋カバー３２の周りには、図７（ｂ）に示すように、突部（突条）４３が形成されている。
【００３７】
また、この蓋カバー３２の先端には、２個の爪４０が間隔を置いて設けられており、この間隔を置いて設けられた爪４０は、ケース本体３１のストッパー部３８のスリット３９に嵌入するようになっている。一方、蓋カバー３２の後端には、中央部分に凹部４４を形成し、この凹部４４にケース本体３１のＬ形のロックプレート３７を掛けるようになっている。
【００３８】
このように構成されるバッテリーパック３０では、ケース本体３１の溝１３に、溝１３の形状に合わせて、図５のように、打ち抜き加工したパッキン１０´を嵌入して組立てる。このとき、パッキン１０´は、溝１３の形状（主に深さ）に合わせて、シール層１２の厚みを基材１１の厚み、あるいは基材１１の枚数で調整する。こうすることで、前後の爪４０とＬ形のロックプレート３７とで係止した際に、ケース本体３１と蓋カバー３２の間で隙間が形成されない程度の復元力になるように設定する。
【００３９】
こうして製作されたパッキン１０´は、基材１１で支持されているので、単体で持ち上げても打ち抜きした形状を保持している。そのため、基材１１を溝１３側にして、図９のようにすれば、楽に嵌入できる。
【００４０】
上記のようにケース本体３１に、パッキン１０´を嵌入して組立てたバッテリーパック３０では、ケース本体３１に電池を装着して、蓋カバー３２を取り付ける。このとき、蓋カバー３２は、先端の爪４０をケース本体３１のストッパー部３８のスリット３９に嵌入し、蓋カバー３２をケース本体３１の電池の収容部３６に被せるようにして蓋カバー３２の周囲の突部４３をケース本体３１の溝１３に嵌める。そして、ケース本体３１の後端のロックプレート３７を蓋カバー３２の後端の凹部４４に嵌めると、パチンと音がして押圧が蓋カバー３２に加わり、蓋カバー３２の突部４３が溝１３のパッキン１０´を押し潰し、弾性変形させることで、突部４３とパッキン１０´及びパッキン１０´と溝１３とが密着し、気密性、液密性を保つ。このとき、パッキン１０´の復元力は、シール層１２の厚みを変えて、蓋カバー３２を押し上げない程度に調整してある。そのため、バッテリーパック３０は、爪４０やロックプレート３７で係止した前後端から離れた係止力が弱い側部の合わせ面でも隙間を生じることはない。このようなバッテリーパック３０の場合は、通信機本体２０を動作させるために必要な電位を得るために、この場合は６本の乾電池が必要であるため、バッテリーパック３０は比較的長尺にならざるを得ない。そして、乾電池が消耗すると、ケース本体３１から蓋カバー３２を取外して電池交換をしなければならない。そのため、長尺に構成されながらも、係止部を多く備えることもできない。しかし、本願発明に係るパッキン１０´を用いることによって、長尺かつ爪４０とロックプレート３７のみの係止であっても、上述のように、ケース本体３１と蓋カバー３２との間に隙間を生じることはなく、気密性、液密性を保つことができる。
【００４１】
また、バッテリーパック３０は、通信機本体２０に装着して使用中に通信機本体２０の発熱がバッテリーパック３０に伝わることにより、ケース本体３１や蓋カバー３２が変形しても追従できる。特に、熱変形が大きな場合は、シール層１２にゴムより弾性の少ない独立気泡性のスポンジを使用すれば、潰し代を多く取ることができ、押圧を解放したときの復帰力も十分に得ることができるので、最適である。
【００４２】
ちなみに、通信機本体２０とバッテリーパック３０とは、図６の矢印のように重ね合わせてスライドさせることで、バッテリーパック３０側の係止用の凹部に携帯用無線機の係止片（図示せず）が係合して装着することができるようになっており、この係合機構には、運用中に外れないようにするためのロック機構も備えている。また、この通信機本体２０は、バッテリーパック３０に代えて、同じ係合機構を備えたＬｉ−ｉｏｎのセルが収納された充電パックの装着も可能になっている。なお、符号２１はアンテナ、符号２２はチャンネル切り換えツマミ、符号２３はボリュームツマミ、符号２４はＰＴＴスイッチ、符号２５はスピーカーグリルである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態の断面図
【図２】実施形態の作用説明図
【図３】（ａ）、（ｂ）実施形態の作用説明図
【図４】実施例１の斜視図
【図５】実施例１の平面図
【図６】実施例２の斜視図
【図７】（ａ）、（ｂ）実施例２の平面図
【図８】実施例２の一部切欠側面図
【図９】実施例２の断面図
【図１０】実施例２の要部の拡大断面図
【図１１】従来例の作用説明図
【図１２】従来例の断面図
【図１３】従来例の断面図
【符号の説明】
【００４４】
１０  パッキン
１０´  パッキン
１１  基材
１２  シール層
１３  溝
１４  突部
２０  無線通信機本体
【図１】
0004911089.tif 000002
【図２】
0004911089.tif 000003
【図３】
0004911089.tif 000004
【図４】
0004911089.tif 000005
【図５】
0004911089.tif 000006
【図６】
0004911089.tif 000007
【図７】
0004911089.tif 000008
【図８】
0004911089.tif 000009
【図９】
0004911089.tif 000010
【図１０】
0004911089.tif 000011
【図１１】
0004911089.tif 000012
【図１２】
0004911089.tif 000013
【図１３】
0004911089.tif 000014