(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通穴が形成された電子機器の筐体と、
前記貫通穴から一部が前記筐体内に挿入される平板状の配線体と、
前記筐体の貫通穴の周辺部と、前記配線体とを覆う板状のシール部材と、
前記シール部材を前記筐体および前記配線体に押圧しつつ、シール部材の周囲をシールするテープ部材とを備え、
前記シール部材は、撥水性を有するとともに弾性変形させられる多孔質樹脂から形成されている、シール構造。
【請求項２】
請求項１に記載のシール構造において、
前記シール部材は、フッ素樹脂を主成分とする樹脂により構成されている、シール構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２のいずれかに記載のシール構造を有する電子機器。
【請求項４】
電子機器が携帯端末である、請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン等の筐体と配線体とのシール構造およびこれを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯端末などの電子機器の筐体の貫通孔のシール構造を有するＦＰＣ一体ガスケットが知られている。
特許文献１の図１〜図３には、ＦＰＣ３０と一体でグロメット状に形成されたＦＰＣ一体ガスケットが開示されている。ＦＰＣ一体ガスケット１には、ゴム状弾性体からなる１対のガスケット１０が設けられている。各ガスケット１０の先端部には、筐体２の貫通孔３をシールする突起５０が設けられている。突起５０は、筐体２の貫通孔３の径よりも大きい断面積面５２から先端面５４に向かって傾斜するテーパ面５３を有している。
【０００３】
上記ＦＰＣ一体ガスケットにおいて、突起５０を貫通孔３の端部に密着させると、筐体２内部への浸水が阻止される。すなわち、１対のガスケット１０により、２つの筐体２の防水を図りつつ、各筐体２内の回路間の電気信号の授受が可能となる。
【特許文献１】登録実用新案３１２７０７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のＦＰＣ一体ガスケットは、突起１０とＦＰＣ３０を一体的に成形する金型などを必要とする。そのため、ＦＰＣの設計変更のたびに新たな射出成形金型が必要になり、コストが高くなる。
【０００５】
本発明の目的は、安価で簡素なシール構造およびこれを利用した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシール構造は、貫通穴が形成された電子機器の筐体と、前記貫通穴から一部が前記筐体内に挿入される平板状の配線体と、前記筐体の貫通穴の周辺部と前記配線体とを覆う板状のシール部材と、前記シール部材を前記筐体および前記配線体に押圧しつつ、シール部材の周囲をシールするテープ部材とを備え、前記シール部材が、撥水性を有するとともに弾性変形させられる多孔質樹脂から形成されている。
【０００７】
これにより、以下の作用効果が得られる。
前記シール部材は、撥水性を有しているので、その境界部分が緻密にシールされていなくても、水分の浸入を阻止することが可能である。通常、隙間には毛管現象によって水分が浸入する。しかし、撥水性材料の表面はぬれ性が小さいことから、水の表面張力によって、毛管現象による隙間への浸入が妨げられるからである。
【０００８】
また、前記テープ部材は、前記シール部材を筐体および配線体に押圧しつつ、前記シール部材の周囲をシールしている。シール部材が、多孔質樹脂によって構成されているので、弾性体として機能する。したがって、シール部材に圧縮応力を加えると、シール部材は弾性変形し、シール部の隙間がより小さくなる。
よって、安価で簡素なシール構造によって、防水機能が得られる。
【０００９】
前記配線体が平板状であるため、前記シール部材は、配線体と、筐体の貫通穴の周辺部とを覆う板状の部材でよい。これにより、ＦＰＣ等の設計変更にも容易に対応しつつ、安価で簡素なシール構造が実現する。
【００１０】
撥水性が特に優れている材料としては、フッ素樹脂がある。
【００１１】
本発明の電子機器は、上記シール構造を有するものであり、安価で防水構造を有する電子機器が得られる。代表的な例としては、表示部筐体と入力部筐体とが、ヒンジ部やスライド部を介して連結された携帯端末がある。その場合、配線体は、ヒンジ部やスライド部から各筐体の貫通穴を経て、各筐体の内部回路に接続される。また、配線体の２つの嵌合部は、各筐体の貫通穴に嵌合されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のシール構造または電子機器によると、安価で簡素な防水構造を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯端末１（電子機器）の構造を概略的に示す斜視図である。
携帯端末１は、各種情報を表示するための表示部３と、入力部４と、ヒンジ部５とを備えている。表示部３には、液晶表示パネルを用いた表示装置６やスピーカ等が設けられている。入力部４には、入力キーやマイクが設けられている。ヒンジ部５は、入力部４と表示部３とを回動自在に連結している。
【００１４】
図２は、実施の形態１に係る携帯端末１のヒンジ部３を介した接続部分の構成を示す断面である。図３は、実施の形態１に係る配線体２０の平面図である。
表示部３には、表示部筐体３１と、表示部基板３５とが主要部材として設けられている。表示部基板３５は、表示装置６に表示用信号を送るための回路等を備えている。表示部筐体３１は、互いに連結された第１筐体３１ａと第２筐体３１ｂとを有している。そして、第１筐体３１ａと第２筐体３１ｂとの間に、貫通穴３３が設けられている。
【００１５】
入力部４には、入力部筐体４１と、入力部基板４５とが主要部材として設けられている。入力キー基板４５は、入力キーから送られる信号を制御するための回路等を備えている。入力部筐体４１は、互いに連結された第１筐体４１ａと第２筐体４１ｂとを有している。そして、第１筐体４１ａと第２筐体４１ｂとの間に、貫通穴４３が設けられている。
【００１６】
また、ヒンジ部５を経て、入力キー基板４５と表示部基板３５とを接続する配線体２０が設けられている。配線体２０は、ＦＰＣ２１と、ＦＰＣ２１の両端に設けられたハーネス部２５ａ，２５ｂとを備えている。各ハーネス部２５ａ，２５ｂは、各基板３５，４５に接続されて、信号の授受ができるように構成されている。
【００１７】
図２の部分拡大図に示すように、表示部筐体３１の貫通穴３３の周辺には、シール部６０が設けられている。シール部６０には、ＦＰＣ２１を覆うシール部材６１と、シール部材６１を押さえる接着シート６５とが設けられている。
【００１８】
図４（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１におけるシール部６０の基本的な構造を示す断面図および平面図である。配線体２０のＦＰＣ２１は、両面粘着テープ６３により、筐体に貼り付けられている。シール部材６１は、ＦＰＣ２１および貫通穴の周辺部を覆っている。接着シート６５は、シール部材６１を筐体およびＦＰＣ２１に押圧しつつ、シール部材６１の周囲をシールしている。シール部材６１は、撥水性を有する多孔質樹脂によって構成されている。
【００１９】
シール部材６１を構成する撥水性材料の代表的なものとしては、フッ素樹脂がある。フッ素樹脂には、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン（４フッ化樹脂）），ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体），ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体(４．６フッ化)），ＥＴＦＥ（テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体），ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）(２フッ化)，ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン(３フッ化樹脂)），ＥＣＴＦＥ（クロロトリフルオエチレン・エチレン共重合体）等があり、いずれを用いてもよい。
【００２０】
また、シール部材６１を構成する撥水性材料のフッ素樹脂以外のものとしては、特殊シリコン樹脂（商品名：セラミシールドＷ（エスケー化研社製））などがある。また、撥水性が乏しい樹脂の表面を撥水性材料で被覆したものでもよい。
【００２１】
本実施の形態では、シール部材６１を構成する材料として、多孔質ＰＴＦＥを用いている。多孔質材料の形成には、抽出法，延伸法などの周知，慣用の手段を利用することができる。抽出法では、まず、熱可塑性高分子樹脂と核剤とを混合して、押し出し等により、フィルム状などの形状にする。その後、核剤を溶媒中に抽出して核剤が占めていた箇所を空孔として多孔質フィルムを製造する。
延伸法では、まず、熱可塑性高分子樹脂粉末とパラフィンオイル等の低融点材料とを混合して、延伸により、フィルム状などの形状にする。その後、加熱してパラフィンオイル等の低融点材料を排出して空孔とする。
その他、相分離法，レーザ照射法などの周知，慣用の方法を用いてもよい。
【００２２】
特に、延伸法により得られた多孔質膜は、耐熱性、加工性、機械的特性、誘電特性などに優れ、しかも均一な孔径分布を有している。そこで、本実施の形態では、シール部材６１として、延伸法により作成された多孔質ＰＴＦＥ膜を用いている。
【００２３】
具体的には、本実施の形態の多孔質ＰＴＦＥ膜は、例えば、特公昭４２−１３５６０号公報に記載の方法により製造することができる。まず、ＰＴＦＥの未焼結粉末に液体潤滑剤を混合し、ラム押し出しによってチューブ状または板状に押し出す。厚みの薄いシートが所望な場合は、圧延ロールによって板状体の圧延を行う。押出圧延工程の後、必要に応じて、押出品または圧延品から液体潤滑剤を除去する。こうして得られた押出品または圧延品を少なくとも一軸方向に延伸すると、未焼結の多孔質ＰＴＦＥが膜状で得られる。未焼結の多孔質ＰＴＦＥ膜の収縮が起こらないように固定しながら、ＰＴＦＥの融点である３２７℃以上の温度に加熱する。そして、延伸した構造を焼結・固定すると、無数の微細孔を有する多孔質ＰＴＦＥ膜が得られる。
【００２４】
本実施の形態においては、多孔質樹脂の微細孔は、互いに連通し合う連続気泡である。連続気泡であっても、孔径が十分小さければ、撥水機能により、水分の浸入を防ぐことができる。微細孔同士が、互いに連通していない独立気泡の微細孔を有する多孔質樹脂であってもよい。
また、多孔質樹脂に圧縮応力が加わると、微細孔が扁平形状になるので、微細孔径が多少大きくても、多孔質樹脂内への水分の浸入は阻止できる。
【００２５】
本実施の形態においては、シール部材６１として使用する多孔質ＰＴＦＥ膜は、気孔率が２０〜８０％程度であることが好ましい。水分の浸入を防ぐためには、多孔質ＰＴＦＥ膜は、微細孔の平均孔径が１μｍ以下であることが好ましい。ただし、多孔質ＰＴＦＥ膜に圧縮応力が加わると、微細孔が扁平形状になるので、必ずしも１μｍ以下である必要はない。
【００２６】
ＦＰＣ２１は、回路層が形成されたベースフィルムと、ベースフィルムを被覆するカバーレイとを備える構造が一般的である。ベースフィルムの材料としては、ポリイミド樹脂，ポリエステル樹脂，ガラスエポキシ樹脂等がある。カバーレイの材料としては、一般的には、ベースフィルムと同じ材料が用いられる。その他、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂などが用いられる。
【００２７】
接着シート６５の主な機能は、シール機能ではなく、撥水性のシール部材６１を押圧することにある。シール部材６１が押圧されると、弾性変形により、シール部材６１と筐体やＦＰＣ２１との隙間が小さくなる。
【００２８】
接着シート６５は、耐久性のあるものであれば、粘着テープでもよい。また、樹脂シートを接着剤により、筐体等に接着シートを貼り付けてもよい。その場合、リペア性を確保するために、接着剤は、アクリル系樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂等の熱可塑性接着剤が好ましい。
【００２９】
本実施の形態によると、以下の作用効果が得られる。通常、ＦＰＣ２１を粘着テープ等でシールしようとしても、ＦＰＣ２１の側部の下端に微小な隙間が生じる。そのために、毛管現象による水分の浸入を防ぐことは困難である。それに対し、本実施の形態では、シール部材の表面は、ぬれ性が小さいことから、水の表面張力によって、毛管現象による隙間への浸入が妨げられる。しかも、シール部材６１は、平板状の部材であり、ＦＰＣ２１の厚みや幅が変更されても、撥水機能は維持される。つまり、ＦＰＣ２１の設計変更にも容易に対応することができる。
【００３０】
特に、シール部材６１が、多孔質樹脂によって構成されていることにより、弾性を利用して、押圧力により変形させることができる。これにより、シール部材６１と筐体および配線板との隙間をできるだけ小さくすることができ、防水機能が確実に得られる。よって、安価で簡素なシール構造によって、防水を実現することができる。
なお、シール部材６１を押圧すると、微細孔が圧縮されて、微細孔が扁平形状になる。したがって、多孔質樹脂の微細孔径が多少大きくても、シール部材６１内に水が浸透するのを防ぐことができる。
【００３１】
また、フッ素樹脂は、撥水性が特に優れているので、シール部材として用いることにより、著効を発揮することができる。
【００３２】
また、本実施の形態では、配線体２０，シール部６０，表示部筐体３１，および入力部筐体４１によるシール構造が構成されている。このようなシール構造により、２つの筐体内の回路を接続する配線部材を設けても、防水機能を確保することができる。
【００３３】
特に、携帯端末１においては、事故で水中に落下させたり、入浴中での電話に応じる、など防水機能拡大の要請が大きい。本実施の形態の携帯端末１は、安価で防水機能のよいものであり、このような要請に十分応えることができる。
なお、電子機器としては、ＰＤＡ，パソコン、デジタルカメラ等があり、携帯端末１に限定されるものではない。
【００３４】
実施の形態１における板状のシール部材６１に代えて、ＦＰＣ２１等の配線板の高さだけ溝がある形状に成形されたシール部材を用いてもよい。その場合には、シール部材６１は、圧縮応力を印加されていない状態で、筐体の表面と、配線板の表面とに接触する。したがって、製造コストは，実施の形態１よりも高くつくものの、防水機能は向上する。
【００３５】
なお、図１に示す携帯端末１に代えて、ヒンジ部のない、スライド式の携帯端末に，本発明を適用してもよい。
【００４３】
（他の実施の形態）
上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示である。したがって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示される範囲を含む。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の配線体は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン，デジタルカメラなどの電子機器に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１に係る携帯端末の構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る携帯端末のヒンジ部を介した接続部分の構成を示す断面である。
【図３】実施の形態１に係る配線体の平面図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、順に、実施の形態１におけるシール部の断面図および平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１携帯端末（電子機器）
３表示部
４入力部
５ヒンジ部
６表示装置
２０配線体
２１ＦＰＣ
２５ａ，２５ｂハーネス部
３１表示部筐体
３１ａ第１筐体
３１ｂ第２筐体
３３貫通穴
４１入力部筐体
４１ａ第１筐体
４１ｂ第２筐体
４３貫通穴
６０シール部
６１シール部材
６３両面粘着テープ
６５接着シート（テープ部材）
６６シール部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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