筐体
【課題】パッキンのシール部分への取付時に捩れが発生せずに密封性に優れ、かつ、溝へのシール部材の挿入時にも熟練を要せず作業性の良い筐体の防塵防水構造を提供する。
【解決手段】上ケース１と下ケース２を、その空間部を対向させた状態で嵌め合わせることによって構成される筐体において、下ケース２の防塵防水領域の周囲に断面が半円形の連続した溝６を形成し、上ケース１の溝６に対向する部位には、２つのケースの嵌め合い状態で溝６内に挿入される連続した突条４を形成し、溝６内には溝幅と同じ直径を備えた球状シール部材７を隙間なく連続して並べ、突条４の幅を溝６の幅よりも狭く形成して、２つのケースの嵌め合い状態で圧縮された球状シール部材７が突条４と溝６の間の隙間に逃げるようにした防塵防水構造を組み込んだ筐体である。溝６の底面形状は半シリンダ状又は半球状の窪みの連続形状とすることができる。
【解決手段】上ケース１と下ケース２を、その空間部を対向させた状態で嵌め合わせることによって構成される筐体において、下ケース２の防塵防水領域の周囲に断面が半円形の連続した溝６を形成し、上ケース１の溝６に対向する部位には、２つのケースの嵌め合い状態で溝６内に挿入される連続した突条４を形成し、溝６内には溝幅と同じ直径を備えた球状シール部材７を隙間なく連続して並べ、突条４の幅を溝６の幅よりも狭く形成して、２つのケースの嵌め合い状態で圧縮された球状シール部材７が突条４と溝６の間の隙間に逃げるようにした防塵防水構造を組み込んだ筐体である。溝６の底面形状は半シリンダ状又は半球状の窪みの連続形状とすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は筐体に関し、特に、２つの筐体の嵌め合わせ部分の内側に塵埃や水分が侵入しないようにシールする防塵防水構造を有する筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に空間を有する筐体を２つに分け、一方及び他方の２つの筐体の嵌め合わせ面をシールして筐体の内部に塵埃や水滴が侵入しないようにした筐体の防塵防水構造には種々のものが知られている。例えば、携帯電話機などの電子機器の２つのケースの合わせ面をシールする構造が特許文献１に開示されており、また、屋外で使用される装置の筐体の防水構造が特許文献２に開示されている。
【０００３】
図１（ａ）は特許文献１に記載の機器ケースの防水構造を示すものである。特許文献１は、折畳み式の携帯電話機２０の本体側のケースの防水構造を示している。図１（ａ）には、折畳み式の携帯電話機２０を構成する、操作キー孔２５を備えたフロントケース２１とリヤケース２２が示されており、両者の接合面にゴム製のＯリング等の防水パッキンＰが挟み込まれる構造が開示されている。フロントケース２１の、リヤケース２２との嵌め合わせ部２３には、部分断面図に示すように溝２６が設けられており、防水パッキンＰはこの溝２６に嵌め込まれる。一方、リヤケース２２の、フロントケース２１との嵌め合わせ部２３には突条２６が設けられている。フロントケース２１とリヤケース２２とが嵌め合わされる時には、突条２４が溝２６内に挿入され、溝２６内に嵌め込まれている防水パッキンＰを圧縮することによって防水構造が実現される。
【０００４】
図１（ｂ）は特許文献２に記載の筐体３１の防水構造を示すものである。筐体３１は筐体カバー３２と、この筐体カバー３２によって閉塞される筐体本体３３によって構成されており、筐体本体３３の上端部には筐体本体３３の内周面に連続する所定高さの壁部３４が形成されている。筐体カバー３２の内周面がこの壁部３４の外周面に嵌め合わされる。筐体カバー３１と筐体本体３３の間に挟み込まれる弾性パッキン３５の全長は壁部３４の全周よりも短くなっており、取り付けた状態では弾性パッキン３５は伸長した状態となっている。また、筐体カバー３２の周縁部内側には凹部があり、筐体カバー３２と筐体本体３３とが螺子３６を用いて嵌め合わされた時には、弾性パッキン３５が凹部内で圧縮されることによって防水構造が実現される。
【０００５】
更に、防水パッキンや弾性パッキンを用いる前述のような防水構造の他にも、２つの筐体の接合面の一方にループ状の溝を設け、この溝内にシール剤を流し込み、相手側のケースの接合面と接着することにより密封して防水する構造もある。なお、シール剤は溝内に流し込んだ後、シール剤が固まった後に相手ケースの接合面で圧縮して密封する構造もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９２０９６号公報（図２−４）
【０００７】
【特許文献２】特開２００２−１１１２４６号公報（図１−６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ループ状のパッキンを使用した特許文献１，２に開示の防水構造では、パッキンを筐体の組み立て時に溝に嵌め込んだり、伸ばして壁面に取り付ける必要があり、取り付け工数がかかっていた。また、溝が蛇行している場合や、取付部位が３次元（立体的）である場合には、パッキンを溝の形状に合わせて取り付ける必要があり、取り付け作業者に熟練度や注意深さが要求され、作業性が悪かった。更に、パッキンが捩れて取り付けられると、密封性が損なわれるという課題があった。
【０００９】
一方、シール剤を用いた防水構造では、シール剤が硬化するまでシール効果が得られないため、組み立て効率が良くない。また、シール剤が硬化した後は、相手面と強固に接着されるため、保守点検や修理等で筐体を分割する際にシール部分を破壊する必要があり、修理やリサイクルに向かないという課題があった。また、溝に注入したシール剤が完全に硬化した後に相手ケースと接合する構造では、シール剤は硬化するまでに弾性変形することがあり、変形すると寸法ずれや位置ずれが生じて密封性が損なわれるという課題があった。
【００１０】
そこで、この出願の目的は、シール部材を溝の形状に合わせる必要がなく、又、シール部分へのシール部材の取付時に捩れが発生せずに密封性に優れ、かつ、溝へのシール部材の挿入時にも熟練を要せず作業性の良い、防塵防水構造を有する筐体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するこの出願の筐体は、一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、溝内に挿入される位置に、溝幅より狭い幅で形成された突条と、溝幅と同じ直径を有し、溝内に連続して隙間なく並べられた球状弾性体とを有することを特徴としている。
【００１２】
なお、溝内には溝幅の７０〜１００％の直径を備えた球状弾性体を隙間なく連続して並べることもできる。この場合には、突条の幅は、球状弾性体の直径が溝幅の７０％であった場合でも、球状弾性体の頂点を突条によって押すことができる幅とすれば、ケースの嵌め合わせ時に、突条によって圧縮された球状弾性体の溝内の変形に偏りがなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本出願によれば、シール部材が球状弾性体であるので、以下のような効果がある。
（１）シール部材を溝の形状に合わせる必要がなく溝に挿入することができ、溝が蛇行している場合や立体的な３次元形状でも対応できる。
（２）シール部分への取付時に傾きや捩れが発生せずに密封性に優れる。
（３）溝へのシール部材の挿入時にも治具を使用することにより、熟練を要せず作業性良く筐体の防塵防水構造を実現できる。
（４）シール剤のように硬化時間を必要とせず、作業効率が良い。
（５）筐体を分解する際にも筐体やシール部を破壊することなく、容易に筐体を分割することができるので、保守性、リサイクル性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は従来の折畳み式携帯電話の本体部分のフロントケースとリヤケースとの嵌め合せ部に取り付けられる防水パッキンを示す携帯電話の組み立て斜視図、（ｂ）は筐体カバー、筐体本体及び弾性パッキンを備えた従来の筐体の防水構造を示す組み立て斜視図である。
【図２】下ケースと上ケースの三次元の嵌め合わせ部に球状シール部材が組み込まれて構成されるこの出願の筐体の第１の実施例を示す組み立て斜視図である。
【図３】第１の実施例の下ケースの溝部に球状シール部材が組み込まれ、これに上ケースが嵌め合わされる状態を示す組み立て斜視図、及びその一部の部分拡大図である。
【図４】（ａ）は第１の実施例の上ケースの平面図、（ｂ）は第１の実施例の下ケースの溝部に球状シール部材が組み込まれた状態を示す平面図、（ｃ）は第１の実施例の下ケースに上ケースが嵌め合わされる直前の部分拡大断面図、（ｄ）は（ｃ）に示した断面図のＤ−Ｄ線における断面図、（ｅ）は第１の実施例の下ケースに上ケースが嵌め合わされた状態の部分拡大断面図、（ｆ）は（ｅ）に示した断面図のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図５】（ａ）は第１の実施例の下ケースに設けられる溝幅、球状シール部材の直径、及び上ケースに設けられる突起の幅の関係を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】（ａ）は第１の実施例の下ケース単体の平面図、（ｂ）は（ａ）に示した下ケースの側面図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に示した下ケースの斜視図、（ｄ）は（ａ）〜（ｃ）に示した下ケースにおける破線で囲まれた部分の従来の構成を示す部分拡大側面図、（ｅ）は（ａ）〜（ｃ）に示した下ケースにおける破線で囲まれた部分のこの出願における構成を示す部分拡大側面図である。
【図７】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに設ける溝形状の一例の部分拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の溝の底面部分の部分拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに設ける溝形状の変形例の部分拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の溝の底面部分の部分拡大断面図である。
【図９】（ａ）は図８（ｂ）の溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の溝に突起が挿入された時の球状シール部材の突起による圧縮を説明する説明図である。
【図１０】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに球状シール部材が組み込まれた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１部分の部分拡大図、（ｄ）は（ｂ）のＣ１部分の部分拡大図である。
【図１１】（ａ）はこの出願の筐体を備えた折畳み式携帯電話の外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の折畳み式電話の可動部の裏面側ケースを開けてこの出願の球状シール部材の取付位置を示す組み立て斜視図、及び部分拡大図である。
【図１２】（ａ）は図１１（ｂ）に示した折畳み式電話の可動部の表面側ケースにある溝に、球状シール部材を組み込むための治具を取り付ける状態を示す組み立て斜視図、（ｂ）は（ａ）の治具を折畳み式電話の可動部の表面側ケースに置いた状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した治具を使用して折畳み式電話の可動部の表面側ケースの溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す斜視図、及び部分拡大図である。
【図１３】図１１（ｂ）に示した折畳み式電話の可動部の表面側ケースにある溝に、別の治具を使用して球状シール部材を組み込む方法を説明する説明図である。
【図１４】（ａ）はこの出願の筐体を備えたノートブック型コンピュータの外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のノートブック型コンピュータの本体側の裏面ケースを開けてこの出願の球状シール部材の取付位置を示す組み立て斜視図、及び部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図２は、この出願の防塵防水構造を備えた筐体の第１の実施例を採用した防塵防水ケース１０の構成を示すものである。防塵防水ケース１０は、上ケース１と下ケース２、及び球状のシール部材７とから構成される。この実施例の防塵防水ケース１０は、上ケース１と下ケース２の接合面が平面ではなく、３次元形状をしている。下ケース２には、内部空間を形成するための壁部９があり、壁部９の端面が下ケース２の嵌め合わせ面５となっている。嵌め合わせ面５にはループ状の溝６が形成されている。上ケース１にも、内部空間を形成するための壁部８があり、壁部８の端面が上ケース１の嵌め合わせ面３となっている。嵌め合わせ面３には、下ケース２のループ状の溝６の中に挿入されるループ状の突条４が形成されている。球状のシール部材７は、固体ゲル状材料（例えば、シリコン系を主成分とした材料）からなる球状弾性体であり、溝６の中に連続して隙間なく組み込まれる。
【００１７】
図３は、防塵防水ケース１０の下ケース２の溝６に球状シール部材７が組み込まれ、これに上ケース１が嵌め合わされる直前の状態を示すものであり、二点鎖線で示す部分を拡大して図示してある。下ケース２の溝６には球状シール部材７が連続して隙間なく組み込まれている。ここで、溝６の幅をＷとした場合、球状シール部材７の直径は溝幅Ｗと同じ大きさとする。これは、溝幅Ｗを球状シール部材７の直径よりも大きくすると、溝６に組み込み後の球状シール部材７の中心位置を結ぶ線が、溝６の中心線から外れる可能性があり、溝６の中心線に倣った密閉性を確保することができない場合があるからである。
【００１８】
図４（ａ）はループ状の突条４が設けられた上ケース１を平面視したものであり、図４（ｂ）は下ケース２のループ状の溝６に球状シール部材７が組み込まれた状態を平面視したものである。突条４の中心線ＣＬ１は、溝６の中心線ＣＬ２、即ち、溝６に組み込まれた球状シール部材７の中心を結んだ線ＣＬ２に等しく形成されている。この結果、上ケース１を下ケース２に重ね合わせると、突条４の中心線ＣＬ１が球状シール部材７の中心を結んだ線ＣＬ２に重ね合わされ、球状シール部材７が溝６に侵入した突条４によって圧縮される。
【００１９】
なお、溝６の中心線ＣＬ２の全長をＴＬ、球状シール部材７の直径を２Ｒとした場合、（ＴＬ÷２Ｒ）の値は整数となるように、溝６の中心線ＣＬ２の全長ＴＬと球状シール部材７の直径２Ｒ、及び溝幅を設定する。これは、（ＴＬ÷２Ｒ）の値が整数にならないと、溝６に組み込まれた球状シール部材７の間に隙間が生じたり、溝６から球状シール部材７がはみ出したりして、密封性が損なわれる可能性があるからである。
【００２０】
図４（ｃ）は下ケース２に上ケース１が嵌め合わされる直前の状態を示すものであり、図４（ｄ）は図４（ｃ）に示した断面図のＤ−Ｄ線における断面を示すものである。この実施例では溝６の深さは球状シール部材７の直径よりも深くなっており、溝６に組み込まれた球状シール部材７の頂点と、下ケース２の嵌め合わせ面５との間には隙間がある。ここで、球状シール部材７の半径をＲとすると、この実施例の溝６の底面６Ｂの形状は、その断面が半径Ｒの半円状をしている。また、突条４の幅は溝６の幅Ｗよりも小さくしてあり、球状シール部材７を突条４で圧縮した時に、球状シール部材７が変形して溝６と突条７の隙間に逃げられるようにしてある。更に、突条４の高さは、溝６の深さよりも小さくしてあり、例えば、溝６の深さより、球状シール部材７の半径Ｒだけ小さくしてある。
【００２１】
図４（ｅ）は下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた状態を示すものであり、図４（ｆ）は図４（ｅ）に示した断面図のＦ−Ｆ線における断面を示すものである。下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた状態では、球状シール部材７は突条４によって圧縮されるので、圧縮された球状シール部材７は突条４の頂面と溝６の底面との間にある隙間を埋めるように変形すると共に、図４（ｆ）に示すように、溝６と突条７の隙間に逃げ込む。この結果、図４（ｅ）に示すように、球状シール部材７の圧縮変形により溝方向には隙間が殆どなくなる。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた時には、突条４の中心線ＣＬ１と球状シール部材７の中心点を結ぶ線ＣＬ２とは重なるので、圧縮された球状シール部材７の変形部分は、図４（ｆ）に示すように、溝６と突条７の隙間に均等に逃げ込んでいる。ここで、図５（ｃ）に示すように、２つの球状シール部材７の中心点間の距離Ｌの部分について考える。今、球状シール部材７の圧縮量を、その半径Ｒと同じ量（圧縮率５０％）とすると、突条７で圧縮される弾性体の断面積Ａ１（網点で示す部分）は、２つの球状シール部材７の間の隙間面積Ａ２よりも大きい。このため、圧縮率５０％の時には、２つの球状シール部材７の間の隙間面積Ａ２は球状シール部材７の変形によって埋めることができる。これは溝６内の他の部分でも同じである。この結果、２つの球状シール部材７の間の隙間は球状シール部材７の変形によって埋めることができるので、密封効果が得られる。
【００２３】
図６（ａ）から（ｅ）は第１の実施例における下ケース２の溝６の底面６Ｂの折れ曲がり部分の形状について説明するものである。第１の実施例では、図６（ａ）から（ｃ）の破線で囲んだ部分ＡＸで示す部分において、溝６が垂直方向に所定角度だけ折れ曲がっている。この折曲部ＡＸにおいて、図６（ｄ）に示すように、溝６の底面６Ｂを直線的に折り曲げてエッジ部６ＢＣを形成してしまうと、このエッジ部６ＢＣと溝６内に組み込んだ球状シール部材７との間に隙間が開いてしまう。この場合、球状シール部材７が圧縮されて変形してもこの隙間が埋まらないことがあり、密封性が得られない場合がある。
【００２４】
このような場合、この実施例では、折曲部ＡＸの底面６Ｂを、図６（ｅ）に示すように、例えば、球状シール部材７の半径Ｒ以上の大きな半径ＲＸの曲率で湾曲させて湾曲部６ＢＢを形成する。このようにすれば、溝６の底面半径ＲＸ≧球状シール部材７の半径Ｒであるので、溝６内に組み込んだ球状シール部材７と溝６の底面６Ｂとの間に隙間が生じることがなく、密封性が確保される。
【００２５】
以上説明した第１の実施例では、下ケース２の嵌め合わせ面５に設けられた溝６は、その底面６Ｂが溝６の延長方向の断面が半円状であったが、溝６の側面は平行な平面であった。一方、この出願の第２の実施例は、下ケース２の嵌め合わせ面５に設ける溝６の形状のみが異なる。第２の実施例では、図７（ａ）に示すように、溝６の底面６Ｂが半球状になっていると共に、半球状の底面６Ｂに接続する溝６の側面がシリンダ状の湾曲面を備えている。図７（ｂ）は図７（ａ）の溝６の底面６Ｂの一部分を拡大して示す断面図である。この図から分かるように、底面６Ｂには点ＣＰを中心とした半径Ｒの半球状の溝６ＢＣが連続して並んでいる。
【００２６】
このように、溝６の底面６Ｂに半径Ｒの半球状の溝６ＢＣが並んでいれば、溝６に球状シール部材７を組み込んだ時には、図７（ｃ）に示すように、半球状の溝６ＢＣの中心ＣＰと球状シール部材７の中心点Ｃ７とが一致し、溝６内に球状シール部材７が隙間なく並ぶ。また、この状態では球状シール部材７の下側には隙間がない。よって、第２の実施例では、溝６に組み込まれた球状シール部材７の上側の隙間ＡＳのみを上ケース１の突条４によって球状シール部材７を圧縮して埋めれば良い。
【００２７】
このため、第１の実施例では上ケース１の突条４によって球状シール部材７を圧縮率５０％で圧縮していたが、第２の実施例では、球状シール部材７の圧縮率を５０％より小さくすることができる。即ち、上ケース１に設ける突条４の高さを第１の実施例よりも低くすることができる。第２の実施例では、例えば、隙間ＡＳを埋めるために、球状シール部材７の頂点を突条４によって位置ＨＬまで押し縮めれば、隙間ＡＳを埋めることができる。
【００２８】
図８（ａ）は、図７（ａ）に示した下ケース２に設ける溝６において、底面６Ｂに隣接する半球状の溝６ＢＣの境界部の突起６１、及び半球状の溝６ＢＣに接続するシリンダ状の湾曲面を備えた側面の境界部の突起６２を削ってフィレット６０を設けた変形例を示すものである。このフィレット６０により、半球状の溝６ＢＣは図８（ｂ）に示すように滑らかに接続されるが、この場合には球状シール部材７の下側には、図９（ａ）に示すように隙間ＡＢが生じる。
【００２９】
よって、この変形例の場合は、上ケース１の突条４による球状シール部材７の圧縮率を、図７（ａ）〜（ｃ）に示した形状の場合に比べて大きくする必要がある。このため、上ケース１を下ケース２に接合した時の突条４が達する位置を、図９（ａ）に示すように、図７（ｃ）に示した位置ＨＬより低い位置ＨＭにした。この結果、図９（ｂ）に示すように、突条４の先端部が位置ＨＭまで達した時に圧縮される球状シール部材７の上側の部分７０によって隙間ＡＢと隙間ＡＳが埋まる。
【００３０】
詳しい計算は省略するが、突条４による球状シール部材７の圧縮率を３０％とすれば、突条７で圧縮される球状シール部材７の体積で、球状シール部材７の上側の部分と突条７との間の隙間ＡＳと、球状シール部材７の下側の部分とフィレット６０との間の隙間ＡＢとが埋まる。突条７で圧縮される球状シール部材７の体積で、隙間ＡＳと隙間ＡＢを埋めて余った体積は、図４（ｆ）で説明したように、突条７の側面と溝６の側面との間のスペースに移動する。球状シール部材７の上下の隙間ＡＳ，ＡＢを完全に埋めるための球状シール部材７の圧縮率は、球状シール部材７、溝６の各寸法を入力すれば、２次元ＣＡＤや３次元ＣＡＤの基本性能によって容易に求めることができる。
【００３１】
図１０（ａ）は図８（ａ）に示したフィレット６０付きの形状を備えた下ケース２の溝６に球状シール部材７が組み込まれた状態を示すものであり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面を示すものである。また、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ１部分の部分拡大図であり、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）のＣ１部分の部分拡大図である。これらの図から分かるように第２の実施例の変形例の溝６を下ケース２の嵌め合わせ面５に形成すれば、球状シール部材７の溝６への組み込み状態を一目で確認することができ、球状シール部材７の組み込み不足を無くすことができる。そして、球状シール部材７と溝６との間の隙間も少なくなるので、第１の実施例の溝６より更に確実な密封ができる。
【００３２】
図１１（ａ）はこの出願の筐体を備えた折畳み式携帯電話４０の一例の外観を示すものである。この例の折畳み式形態電話４０には、表示器４３を備えた可動部４１と、操作キー４４を備えた本体部４２とがある。図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示した折畳み式携帯電話の可動部４１の裏面側ケース４５を開けた状態を示している。可動部４１の表面側ケース４６の周縁部には、拡大図に示すようにループ状に溝６が形成されており、この溝６の中に球状シール部材７が隙間なく組み込まれている。また、図示はしないが、裏面側ケース４５の球状シール部材７に対向する部位には、裏面側ケース４５が表面側ケース４６に嵌め合わされた時に、球状シール部材７を圧縮する突条が設けられている。溝６、球状シール部材７及び突条からなる防塵防水構造は、本体部４２にも設けられている。
【００３３】
図１２（ａ）は図１１（ｂ）に示した折畳み式電話４０の可動部４１の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材を組み込むための治具５０を示すものである。治具５０は溝６の内周部に沿った外縁部５１を備えた蓋状をしており、外縁部５１に隣接する部分は斜面５２となっている。また治具５０の上部には摘み５３が設けられている。この治具５０を用いて可動部４１の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材を組み込む場合は、摘み５３を把持して治具５０の外縁部５１を表面側ケース４６の溝６の内周部に合わせて表面側ケース４６の上に置く。この状態が図１２（ｂ）に示す状態であり、この状態で、治具５０の上方から多数の球状シール部材７を落とせば、球状シール部材７は治具５０の斜面５２に沿って移動し、表面側ケース４６の溝６内に組み込まれる。
【００３４】
図１２（ｃ）は球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６内に組み込まれた状態を示すものである。この治具５０を使用すれば、球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６の内側に入り込むことがなく、簡単に溝６の中に球状シール部材７を隙間なく組み込むことができる。球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６に組み込まれた後は、摘み５３を把持して治具５０を表面側ケース４６から取り外せば良い。
【００３５】
この他にも、球状シール部材７の直径よりも大きな内径を持つ中空パイプを表面側ケース４６の溝６に合わせ、一方の開口部より球状シール部材７を挿入し、転がす要領で球状シール部材７を並べていく方法も考えられる。
【００３６】
図１３は、図１１（ｂ）に示した折畳み式携帯電話４０の可動部４１の表面側ケース４６にある溝６に、球状シール部材７を組み込むための別の治具８０と、この治具８０を用いた球状シール部材７の組み込み方法を示すものである。治具８０はその本体８１の下面に複数本の吸着ノズル８２を備えている。吸着ノズル８２の直径は球状シール部材７の直径以下であり、その長さは全て同じである。そして、吸着ノズル８２は、球状シール部材７を組み込む溝６の形状に合わせて本体８１の下面に並んで配置されている。吸着ノズル８２は本体８１の内部で真空吸引装置に接続されており、真空吸引装置を作動させると吸着ノズル８２の開口部から空気が吸引される。
【００３７】
この治具８０を用いて折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材７を組み込む場合は、治具８０を多数の球状シール部材７が集められた球状シール部材溜りに持って行き、本体８１の内部の真空吸引装置を作動させる。すると、球状シール部材溜りにある球状シール部材７は、吸着ノズル８２に吸引されて吸着ノズル８２の先端部にもれなく吸着する。吸着ノズル８２の直径は球状シール部材７の直径と同じであるので、球状シール部材７は隣接状態で全ての吸着ノズル８２の先端部に吸着する。この状態が図１３（ａ）に示される。
【００３８】
次に、吸着ノズル８２の先端部に球状シール部材７が吸着した状態の治具８０を折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６の上に持って行く。そして、治具８０を下げ、吸着ノズル８２と溝６とを位置合わせして、吸着ノズル８２の先端部に吸着した球状シール部材７が近接状態で溝６に対向するようにする。この状態で本体８１の内部の真空吸引装置の作動を止めると、球状シール部材７は自重で吸着ノズル８２から落下し、図１３の下の図に示すように溝６内に組み込まれる。この治具８０を使用すれば、溝６内に球状シール部材７を過不足なく正確に組み込むことができる。
【００３９】
なお、実際には、治具８０は３次元方向に移動可能なアクチュエータの先端部に取り付け、溝６を備えた折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６と球状シール部材溜りの間を、自動制御により移動させるようにすれば良い。また、全ての吸着ノズル８２に球状シール部材７が吸着したかどうかを検出するセンサ（例えば吸着時のエア漏れ検知）を本体８１内に設ければ、球状シール部材７の不足を事前に検査できる。
【００４０】
図１４（ａ）はこの出願の筐体を備えたノートブック型コンピュータ９０の一例の外観を示すものである。この例のノートブック型コンピュータ９０には、液晶ディスプレイ９３を備えた可動部９１と、キーボード９４を備えた本体部９２とがある。図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示したノートブック型コンピュータ９０の本体部９２の裏面側ケース９５から表面側ケース９４を分離した状態を示している。本体部９２の裏面側ケース９５の周縁部には、ループ状に溝６が形成されており、この溝６の中に、拡大図に示すように球状シール部材７が隙間なく組み込まれている。また、図示はしないが、表面側ケース９６の球状シール部材７に対向する部位には、表面側ケース９６が裏面側ケース９５に嵌め合わされた時に、球状シール部材７を圧縮する突条が設けられている。溝６、球状シール部材７及び突条からなる防塵防水構造は、可動部９１にも設けられている。
【００４１】
以上、この出願の防塵防水構造を有する筐体の具体的な例として、折畳み型携帯電話４０の筐体とノートブック型コンピュータ９０の筐体を説明したが、この出願の防塵防水構造を有する筐体は、電子機器に限らず内部を塵埃や水分から保護したい箱体でも良い。
【００４２】
また、以上説明した実施例では、溝６の幅Ｗに対して、球状シール部材７の直径２Ｒが溝幅Ｗと同じ寸法のものを説明したが、球状シール部材７の直径２Ｒの直径は、溝幅Ｗよりも多少小さくしてもこの出願の防塵防水構造を備えた筐体を実現することができる。実験の結果、溝幅Ｗの７０〜１００％の直径を備えた球状シール部材７を溝６内に隙間なく連続して並べた場合でも、防塵防水性能を有する筐体が実現できる。
【００４３】
なお、この場合突条４の幅は、球状シール部材７の頂点を圧縮できる幅にする。即ち、球状シール部材７の直径が最小値である溝幅Ｗの７０％であった場合でも、溝６の内部に並ぶ球状シール部材７の頂点を突条４によって圧縮することができるようにする。これは、溝６の内部に並ぶ球状シール部材７の頂点が圧縮されないと、球状シール部材７の溝６内における変形に偏りが生じることになり、密封性が確保できないからである。
【００４４】
更に、溝６の底面形状は、以上説明した実施例では半シリンダ状、半球面状のものを説明したが、平面としても球状シール部材７の圧縮率を調整することにより、筐体の防塵防水性能を確保することができる。また、溝６の深さも、前述の実施例では球状シール部材７の直径よりも大きくしているが、溝６の深さを球状シール部材７の直径よりも小さくすることも可能である。更に、現状では球状シール部材７の直径は２〜３ｍｍとすることができる。
【００４５】
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。
【００４６】
（付記１） 一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅と同じ直径を有し、前記溝内に隙間なく連続して並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
（付記２） 前記溝に直交する方向の前記溝の断面形状が、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半円形であることを特徴とする付記１に記載の筐体。
（付記３） 前記溝の底面には、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半球状の窪みが連続して設けられ、前記溝の側面には、前記半球状の窪みに滑らかに連続する円筒状の壁面が連続して設けられていることを特徴とする付記１に記載の筐体。
（付記４） 前記半球状の窪みの隣接する部位に位置する突起、及び前記円筒状の壁面の隣接する部位に位置する突起の頂点部分が削られてフィレットが形成されていることを特徴とする付記３に記載の筐体。
（付記５） 前記２つのケース部材の嵌め合わせ部が３次元形状であり、前記溝に垂直方向に所定角度で折れ曲がる折曲部が形成されている場合の筐体であって、
前記折曲部は、前記溝に挿入される球状弾性体の半径以上の曲率で、滑らかに接続されていることを特徴とする付記１から４の何れかに記載の筐体。
【００４７】
（付記６） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記溝の底面から前記球状弾性体の半径に相当する深さを残す高さであることを特徴とする付記２に記載の筐体。
（付記７） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記球状弾性体を圧縮した時に、前記突条の頂面と前記球状弾性体との間の隙間を前記圧縮された球状弾性体の変形部分で埋めることができる高さであることを特徴とする付記３に記載の筐体。
（付記８） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記球状弾性体を圧縮した時に、前記突条の頂面と前記球状弾性体の上側部分との間の隙間、及び前記フィレットと前記球状弾性体の下側部分との間の隙間を、前記圧縮された球状弾性体の変形部分で埋めることができる高さであることを特徴とする付記４に記載の筐体。
（付記９） 前記溝の中心線と、前記突条の中心線とは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で平面視重なることを特徴とする付記１から７の何れかに記載の筐体。
（付記１０） 前記溝の全長は前記球状弾性体の直径の整数倍であることを特徴とする付記１又は２に記載の筐体。
【００４８】
（付記１１） 一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅の７０〜１００％の直径であり、前記溝内に隙間なく連続して並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
（付記１２） 前記突条の幅は、前記球状弾性体の直径が前記溝幅の７０％であった場合でも、前記球状弾性体の頂点を前記突条によって押すことができる幅であることを特徴とする付記１１に記載の筐体。
（付記１３） 前記球状弾性体は、固体ゲル状材料から構成されていることを特徴とする付記１から１２の何れかに記載の筐体。
（付記１４） 付記１から１３の何れかに記載の筐体を備えた電子機器。
（付記１５） 前記電子機器がノートブック型コンピュータであることを特徴とする付記１４に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４９】
１ 上ケース
２ 下ケース
３、５ 嵌め合わせ面
４ 突条
６ 溝
７ 球状シール部材
１０ 防塵防水ケース
４０ 折畳み式携帯電話
４５ 裏面側ケース
５０ 治具
６０ フィレット
８０ 治具
８２ 吸着ノズル
９０ ノートブック型コンピュータ
９５ 裏面側ケース
【技術分野】
【０００１】
本出願は筐体に関し、特に、２つの筐体の嵌め合わせ部分の内側に塵埃や水分が侵入しないようにシールする防塵防水構造を有する筐体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内部に空間を有する筐体を２つに分け、一方及び他方の２つの筐体の嵌め合わせ面をシールして筐体の内部に塵埃や水滴が侵入しないようにした筐体の防塵防水構造には種々のものが知られている。例えば、携帯電話機などの電子機器の２つのケースの合わせ面をシールする構造が特許文献１に開示されており、また、屋外で使用される装置の筐体の防水構造が特許文献２に開示されている。
【０００３】
図１（ａ）は特許文献１に記載の機器ケースの防水構造を示すものである。特許文献１は、折畳み式の携帯電話機２０の本体側のケースの防水構造を示している。図１（ａ）には、折畳み式の携帯電話機２０を構成する、操作キー孔２５を備えたフロントケース２１とリヤケース２２が示されており、両者の接合面にゴム製のＯリング等の防水パッキンＰが挟み込まれる構造が開示されている。フロントケース２１の、リヤケース２２との嵌め合わせ部２３には、部分断面図に示すように溝２６が設けられており、防水パッキンＰはこの溝２６に嵌め込まれる。一方、リヤケース２２の、フロントケース２１との嵌め合わせ部２３には突条２６が設けられている。フロントケース２１とリヤケース２２とが嵌め合わされる時には、突条２４が溝２６内に挿入され、溝２６内に嵌め込まれている防水パッキンＰを圧縮することによって防水構造が実現される。
【０００４】
図１（ｂ）は特許文献２に記載の筐体３１の防水構造を示すものである。筐体３１は筐体カバー３２と、この筐体カバー３２によって閉塞される筐体本体３３によって構成されており、筐体本体３３の上端部には筐体本体３３の内周面に連続する所定高さの壁部３４が形成されている。筐体カバー３２の内周面がこの壁部３４の外周面に嵌め合わされる。筐体カバー３１と筐体本体３３の間に挟み込まれる弾性パッキン３５の全長は壁部３４の全周よりも短くなっており、取り付けた状態では弾性パッキン３５は伸長した状態となっている。また、筐体カバー３２の周縁部内側には凹部があり、筐体カバー３２と筐体本体３３とが螺子３６を用いて嵌め合わされた時には、弾性パッキン３５が凹部内で圧縮されることによって防水構造が実現される。
【０００５】
更に、防水パッキンや弾性パッキンを用いる前述のような防水構造の他にも、２つの筐体の接合面の一方にループ状の溝を設け、この溝内にシール剤を流し込み、相手側のケースの接合面と接着することにより密封して防水する構造もある。なお、シール剤は溝内に流し込んだ後、シール剤が固まった後に相手ケースの接合面で圧縮して密封する構造もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９２０９６号公報（図２−４）
【０００７】
【特許文献２】特開２００２−１１１２４６号公報（図１−６）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ループ状のパッキンを使用した特許文献１，２に開示の防水構造では、パッキンを筐体の組み立て時に溝に嵌め込んだり、伸ばして壁面に取り付ける必要があり、取り付け工数がかかっていた。また、溝が蛇行している場合や、取付部位が３次元（立体的）である場合には、パッキンを溝の形状に合わせて取り付ける必要があり、取り付け作業者に熟練度や注意深さが要求され、作業性が悪かった。更に、パッキンが捩れて取り付けられると、密封性が損なわれるという課題があった。
【０００９】
一方、シール剤を用いた防水構造では、シール剤が硬化するまでシール効果が得られないため、組み立て効率が良くない。また、シール剤が硬化した後は、相手面と強固に接着されるため、保守点検や修理等で筐体を分割する際にシール部分を破壊する必要があり、修理やリサイクルに向かないという課題があった。また、溝に注入したシール剤が完全に硬化した後に相手ケースと接合する構造では、シール剤は硬化するまでに弾性変形することがあり、変形すると寸法ずれや位置ずれが生じて密封性が損なわれるという課題があった。
【００１０】
そこで、この出願の目的は、シール部材を溝の形状に合わせる必要がなく、又、シール部分へのシール部材の取付時に捩れが発生せずに密封性に優れ、かつ、溝へのシール部材の挿入時にも熟練を要せず作業性の良い、防塵防水構造を有する筐体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するこの出願の筐体は、一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、溝内に挿入される位置に、溝幅より狭い幅で形成された突条と、溝幅と同じ直径を有し、溝内に連続して隙間なく並べられた球状弾性体とを有することを特徴としている。
【００１２】
なお、溝内には溝幅の７０〜１００％の直径を備えた球状弾性体を隙間なく連続して並べることもできる。この場合には、突条の幅は、球状弾性体の直径が溝幅の７０％であった場合でも、球状弾性体の頂点を突条によって押すことができる幅とすれば、ケースの嵌め合わせ時に、突条によって圧縮された球状弾性体の溝内の変形に偏りがなくなる。
【発明の効果】
【００１３】
本出願によれば、シール部材が球状弾性体であるので、以下のような効果がある。
（１）シール部材を溝の形状に合わせる必要がなく溝に挿入することができ、溝が蛇行している場合や立体的な３次元形状でも対応できる。
（２）シール部分への取付時に傾きや捩れが発生せずに密封性に優れる。
（３）溝へのシール部材の挿入時にも治具を使用することにより、熟練を要せず作業性良く筐体の防塵防水構造を実現できる。
（４）シール剤のように硬化時間を必要とせず、作業効率が良い。
（５）筐体を分解する際にも筐体やシール部を破壊することなく、容易に筐体を分割することができるので、保守性、リサイクル性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は従来の折畳み式携帯電話の本体部分のフロントケースとリヤケースとの嵌め合せ部に取り付けられる防水パッキンを示す携帯電話の組み立て斜視図、（ｂ）は筐体カバー、筐体本体及び弾性パッキンを備えた従来の筐体の防水構造を示す組み立て斜視図である。
【図２】下ケースと上ケースの三次元の嵌め合わせ部に球状シール部材が組み込まれて構成されるこの出願の筐体の第１の実施例を示す組み立て斜視図である。
【図３】第１の実施例の下ケースの溝部に球状シール部材が組み込まれ、これに上ケースが嵌め合わされる状態を示す組み立て斜視図、及びその一部の部分拡大図である。
【図４】（ａ）は第１の実施例の上ケースの平面図、（ｂ）は第１の実施例の下ケースの溝部に球状シール部材が組み込まれた状態を示す平面図、（ｃ）は第１の実施例の下ケースに上ケースが嵌め合わされる直前の部分拡大断面図、（ｄ）は（ｃ）に示した断面図のＤ−Ｄ線における断面図、（ｅ）は第１の実施例の下ケースに上ケースが嵌め合わされた状態の部分拡大断面図、（ｆ）は（ｅ）に示した断面図のＦ−Ｆ線における断面図である。
【図５】（ａ）は第１の実施例の下ケースに設けられる溝幅、球状シール部材の直径、及び上ケースに設けられる突起の幅の関係を示す図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線における断面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線における断面図である。
【図６】（ａ）は第１の実施例の下ケース単体の平面図、（ｂ）は（ａ）に示した下ケースの側面図、（ｃ）は（ａ）、（ｂ）に示した下ケースの斜視図、（ｄ）は（ａ）〜（ｃ）に示した下ケースにおける破線で囲まれた部分の従来の構成を示す部分拡大側面図、（ｅ）は（ａ）〜（ｃ）に示した下ケースにおける破線で囲まれた部分のこの出願における構成を示す部分拡大側面図である。
【図７】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに設ける溝形状の一例の部分拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の溝の底面部分の部分拡大断面図、（ｃ）は（ｂ）の溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに設ける溝形状の変形例の部分拡大斜視図、（ｂ）は（ａ）の溝の底面部分の部分拡大断面図である。
【図９】（ａ）は図８（ｂ）の溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す部分拡大断面図、（ｂ）は（ａ）の溝に突起が挿入された時の球状シール部材の突起による圧縮を説明する説明図である。
【図１０】（ａ）はこの出願の第２の実施例の下ケースに球状シール部材が組み込まれた状態を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ１部分の部分拡大図、（ｄ）は（ｂ）のＣ１部分の部分拡大図である。
【図１１】（ａ）はこの出願の筐体を備えた折畳み式携帯電話の外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）の折畳み式電話の可動部の裏面側ケースを開けてこの出願の球状シール部材の取付位置を示す組み立て斜視図、及び部分拡大図である。
【図１２】（ａ）は図１１（ｂ）に示した折畳み式電話の可動部の表面側ケースにある溝に、球状シール部材を組み込むための治具を取り付ける状態を示す組み立て斜視図、（ｂ）は（ａ）の治具を折畳み式電話の可動部の表面側ケースに置いた状態を示す斜視図、（ｃ）は（ｂ）に示した治具を使用して折畳み式電話の可動部の表面側ケースの溝に球状シール部材が組み込まれた状態を示す斜視図、及び部分拡大図である。
【図１３】図１１（ｂ）に示した折畳み式電話の可動部の表面側ケースにある溝に、別の治具を使用して球状シール部材を組み込む方法を説明する説明図である。
【図１４】（ａ）はこの出願の筐体を備えたノートブック型コンピュータの外観を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のノートブック型コンピュータの本体側の裏面ケースを開けてこの出願の球状シール部材の取付位置を示す組み立て斜視図、及び部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を用いて本出願の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１６】
図２は、この出願の防塵防水構造を備えた筐体の第１の実施例を採用した防塵防水ケース１０の構成を示すものである。防塵防水ケース１０は、上ケース１と下ケース２、及び球状のシール部材７とから構成される。この実施例の防塵防水ケース１０は、上ケース１と下ケース２の接合面が平面ではなく、３次元形状をしている。下ケース２には、内部空間を形成するための壁部９があり、壁部９の端面が下ケース２の嵌め合わせ面５となっている。嵌め合わせ面５にはループ状の溝６が形成されている。上ケース１にも、内部空間を形成するための壁部８があり、壁部８の端面が上ケース１の嵌め合わせ面３となっている。嵌め合わせ面３には、下ケース２のループ状の溝６の中に挿入されるループ状の突条４が形成されている。球状のシール部材７は、固体ゲル状材料（例えば、シリコン系を主成分とした材料）からなる球状弾性体であり、溝６の中に連続して隙間なく組み込まれる。
【００１７】
図３は、防塵防水ケース１０の下ケース２の溝６に球状シール部材７が組み込まれ、これに上ケース１が嵌め合わされる直前の状態を示すものであり、二点鎖線で示す部分を拡大して図示してある。下ケース２の溝６には球状シール部材７が連続して隙間なく組み込まれている。ここで、溝６の幅をＷとした場合、球状シール部材７の直径は溝幅Ｗと同じ大きさとする。これは、溝幅Ｗを球状シール部材７の直径よりも大きくすると、溝６に組み込み後の球状シール部材７の中心位置を結ぶ線が、溝６の中心線から外れる可能性があり、溝６の中心線に倣った密閉性を確保することができない場合があるからである。
【００１８】
図４（ａ）はループ状の突条４が設けられた上ケース１を平面視したものであり、図４（ｂ）は下ケース２のループ状の溝６に球状シール部材７が組み込まれた状態を平面視したものである。突条４の中心線ＣＬ１は、溝６の中心線ＣＬ２、即ち、溝６に組み込まれた球状シール部材７の中心を結んだ線ＣＬ２に等しく形成されている。この結果、上ケース１を下ケース２に重ね合わせると、突条４の中心線ＣＬ１が球状シール部材７の中心を結んだ線ＣＬ２に重ね合わされ、球状シール部材７が溝６に侵入した突条４によって圧縮される。
【００１９】
なお、溝６の中心線ＣＬ２の全長をＴＬ、球状シール部材７の直径を２Ｒとした場合、（ＴＬ÷２Ｒ）の値は整数となるように、溝６の中心線ＣＬ２の全長ＴＬと球状シール部材７の直径２Ｒ、及び溝幅を設定する。これは、（ＴＬ÷２Ｒ）の値が整数にならないと、溝６に組み込まれた球状シール部材７の間に隙間が生じたり、溝６から球状シール部材７がはみ出したりして、密封性が損なわれる可能性があるからである。
【００２０】
図４（ｃ）は下ケース２に上ケース１が嵌め合わされる直前の状態を示すものであり、図４（ｄ）は図４（ｃ）に示した断面図のＤ−Ｄ線における断面を示すものである。この実施例では溝６の深さは球状シール部材７の直径よりも深くなっており、溝６に組み込まれた球状シール部材７の頂点と、下ケース２の嵌め合わせ面５との間には隙間がある。ここで、球状シール部材７の半径をＲとすると、この実施例の溝６の底面６Ｂの形状は、その断面が半径Ｒの半円状をしている。また、突条４の幅は溝６の幅Ｗよりも小さくしてあり、球状シール部材７を突条４で圧縮した時に、球状シール部材７が変形して溝６と突条７の隙間に逃げられるようにしてある。更に、突条４の高さは、溝６の深さよりも小さくしてあり、例えば、溝６の深さより、球状シール部材７の半径Ｒだけ小さくしてある。
【００２１】
図４（ｅ）は下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた状態を示すものであり、図４（ｆ）は図４（ｅ）に示した断面図のＦ−Ｆ線における断面を示すものである。下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた状態では、球状シール部材７は突条４によって圧縮されるので、圧縮された球状シール部材７は突条４の頂面と溝６の底面との間にある隙間を埋めるように変形すると共に、図４（ｆ）に示すように、溝６と突条７の隙間に逃げ込む。この結果、図４（ｅ）に示すように、球状シール部材７の圧縮変形により溝方向には隙間が殆どなくなる。
【００２２】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、下ケース２に上ケース１が嵌め合わされた時には、突条４の中心線ＣＬ１と球状シール部材７の中心点を結ぶ線ＣＬ２とは重なるので、圧縮された球状シール部材７の変形部分は、図４（ｆ）に示すように、溝６と突条７の隙間に均等に逃げ込んでいる。ここで、図５（ｃ）に示すように、２つの球状シール部材７の中心点間の距離Ｌの部分について考える。今、球状シール部材７の圧縮量を、その半径Ｒと同じ量（圧縮率５０％）とすると、突条７で圧縮される弾性体の断面積Ａ１（網点で示す部分）は、２つの球状シール部材７の間の隙間面積Ａ２よりも大きい。このため、圧縮率５０％の時には、２つの球状シール部材７の間の隙間面積Ａ２は球状シール部材７の変形によって埋めることができる。これは溝６内の他の部分でも同じである。この結果、２つの球状シール部材７の間の隙間は球状シール部材７の変形によって埋めることができるので、密封効果が得られる。
【００２３】
図６（ａ）から（ｅ）は第１の実施例における下ケース２の溝６の底面６Ｂの折れ曲がり部分の形状について説明するものである。第１の実施例では、図６（ａ）から（ｃ）の破線で囲んだ部分ＡＸで示す部分において、溝６が垂直方向に所定角度だけ折れ曲がっている。この折曲部ＡＸにおいて、図６（ｄ）に示すように、溝６の底面６Ｂを直線的に折り曲げてエッジ部６ＢＣを形成してしまうと、このエッジ部６ＢＣと溝６内に組み込んだ球状シール部材７との間に隙間が開いてしまう。この場合、球状シール部材７が圧縮されて変形してもこの隙間が埋まらないことがあり、密封性が得られない場合がある。
【００２４】
このような場合、この実施例では、折曲部ＡＸの底面６Ｂを、図６（ｅ）に示すように、例えば、球状シール部材７の半径Ｒ以上の大きな半径ＲＸの曲率で湾曲させて湾曲部６ＢＢを形成する。このようにすれば、溝６の底面半径ＲＸ≧球状シール部材７の半径Ｒであるので、溝６内に組み込んだ球状シール部材７と溝６の底面６Ｂとの間に隙間が生じることがなく、密封性が確保される。
【００２５】
以上説明した第１の実施例では、下ケース２の嵌め合わせ面５に設けられた溝６は、その底面６Ｂが溝６の延長方向の断面が半円状であったが、溝６の側面は平行な平面であった。一方、この出願の第２の実施例は、下ケース２の嵌め合わせ面５に設ける溝６の形状のみが異なる。第２の実施例では、図７（ａ）に示すように、溝６の底面６Ｂが半球状になっていると共に、半球状の底面６Ｂに接続する溝６の側面がシリンダ状の湾曲面を備えている。図７（ｂ）は図７（ａ）の溝６の底面６Ｂの一部分を拡大して示す断面図である。この図から分かるように、底面６Ｂには点ＣＰを中心とした半径Ｒの半球状の溝６ＢＣが連続して並んでいる。
【００２６】
このように、溝６の底面６Ｂに半径Ｒの半球状の溝６ＢＣが並んでいれば、溝６に球状シール部材７を組み込んだ時には、図７（ｃ）に示すように、半球状の溝６ＢＣの中心ＣＰと球状シール部材７の中心点Ｃ７とが一致し、溝６内に球状シール部材７が隙間なく並ぶ。また、この状態では球状シール部材７の下側には隙間がない。よって、第２の実施例では、溝６に組み込まれた球状シール部材７の上側の隙間ＡＳのみを上ケース１の突条４によって球状シール部材７を圧縮して埋めれば良い。
【００２７】
このため、第１の実施例では上ケース１の突条４によって球状シール部材７を圧縮率５０％で圧縮していたが、第２の実施例では、球状シール部材７の圧縮率を５０％より小さくすることができる。即ち、上ケース１に設ける突条４の高さを第１の実施例よりも低くすることができる。第２の実施例では、例えば、隙間ＡＳを埋めるために、球状シール部材７の頂点を突条４によって位置ＨＬまで押し縮めれば、隙間ＡＳを埋めることができる。
【００２８】
図８（ａ）は、図７（ａ）に示した下ケース２に設ける溝６において、底面６Ｂに隣接する半球状の溝６ＢＣの境界部の突起６１、及び半球状の溝６ＢＣに接続するシリンダ状の湾曲面を備えた側面の境界部の突起６２を削ってフィレット６０を設けた変形例を示すものである。このフィレット６０により、半球状の溝６ＢＣは図８（ｂ）に示すように滑らかに接続されるが、この場合には球状シール部材７の下側には、図９（ａ）に示すように隙間ＡＢが生じる。
【００２９】
よって、この変形例の場合は、上ケース１の突条４による球状シール部材７の圧縮率を、図７（ａ）〜（ｃ）に示した形状の場合に比べて大きくする必要がある。このため、上ケース１を下ケース２に接合した時の突条４が達する位置を、図９（ａ）に示すように、図７（ｃ）に示した位置ＨＬより低い位置ＨＭにした。この結果、図９（ｂ）に示すように、突条４の先端部が位置ＨＭまで達した時に圧縮される球状シール部材７の上側の部分７０によって隙間ＡＢと隙間ＡＳが埋まる。
【００３０】
詳しい計算は省略するが、突条４による球状シール部材７の圧縮率を３０％とすれば、突条７で圧縮される球状シール部材７の体積で、球状シール部材７の上側の部分と突条７との間の隙間ＡＳと、球状シール部材７の下側の部分とフィレット６０との間の隙間ＡＢとが埋まる。突条７で圧縮される球状シール部材７の体積で、隙間ＡＳと隙間ＡＢを埋めて余った体積は、図４（ｆ）で説明したように、突条７の側面と溝６の側面との間のスペースに移動する。球状シール部材７の上下の隙間ＡＳ，ＡＢを完全に埋めるための球状シール部材７の圧縮率は、球状シール部材７、溝６の各寸法を入力すれば、２次元ＣＡＤや３次元ＣＡＤの基本性能によって容易に求めることができる。
【００３１】
図１０（ａ）は図８（ａ）に示したフィレット６０付きの形状を備えた下ケース２の溝６に球状シール部材７が組み込まれた状態を示すものであり、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＡ１−Ａ１線における断面を示すものである。また、図１０（ｃ）は図１０（ａ）のＢ１部分の部分拡大図であり、図１０（ｄ）は図１０（ｂ）のＣ１部分の部分拡大図である。これらの図から分かるように第２の実施例の変形例の溝６を下ケース２の嵌め合わせ面５に形成すれば、球状シール部材７の溝６への組み込み状態を一目で確認することができ、球状シール部材７の組み込み不足を無くすことができる。そして、球状シール部材７と溝６との間の隙間も少なくなるので、第１の実施例の溝６より更に確実な密封ができる。
【００３２】
図１１（ａ）はこの出願の筐体を備えた折畳み式携帯電話４０の一例の外観を示すものである。この例の折畳み式形態電話４０には、表示器４３を備えた可動部４１と、操作キー４４を備えた本体部４２とがある。図１１（ｂ）は図１１（ａ）に示した折畳み式携帯電話の可動部４１の裏面側ケース４５を開けた状態を示している。可動部４１の表面側ケース４６の周縁部には、拡大図に示すようにループ状に溝６が形成されており、この溝６の中に球状シール部材７が隙間なく組み込まれている。また、図示はしないが、裏面側ケース４５の球状シール部材７に対向する部位には、裏面側ケース４５が表面側ケース４６に嵌め合わされた時に、球状シール部材７を圧縮する突条が設けられている。溝６、球状シール部材７及び突条からなる防塵防水構造は、本体部４２にも設けられている。
【００３３】
図１２（ａ）は図１１（ｂ）に示した折畳み式電話４０の可動部４１の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材を組み込むための治具５０を示すものである。治具５０は溝６の内周部に沿った外縁部５１を備えた蓋状をしており、外縁部５１に隣接する部分は斜面５２となっている。また治具５０の上部には摘み５３が設けられている。この治具５０を用いて可動部４１の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材を組み込む場合は、摘み５３を把持して治具５０の外縁部５１を表面側ケース４６の溝６の内周部に合わせて表面側ケース４６の上に置く。この状態が図１２（ｂ）に示す状態であり、この状態で、治具５０の上方から多数の球状シール部材７を落とせば、球状シール部材７は治具５０の斜面５２に沿って移動し、表面側ケース４６の溝６内に組み込まれる。
【００３４】
図１２（ｃ）は球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６内に組み込まれた状態を示すものである。この治具５０を使用すれば、球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６の内側に入り込むことがなく、簡単に溝６の中に球状シール部材７を隙間なく組み込むことができる。球状シール部材７が表面側ケース４６の溝６に組み込まれた後は、摘み５３を把持して治具５０を表面側ケース４６から取り外せば良い。
【００３５】
この他にも、球状シール部材７の直径よりも大きな内径を持つ中空パイプを表面側ケース４６の溝６に合わせ、一方の開口部より球状シール部材７を挿入し、転がす要領で球状シール部材７を並べていく方法も考えられる。
【００３６】
図１３は、図１１（ｂ）に示した折畳み式携帯電話４０の可動部４１の表面側ケース４６にある溝６に、球状シール部材７を組み込むための別の治具８０と、この治具８０を用いた球状シール部材７の組み込み方法を示すものである。治具８０はその本体８１の下面に複数本の吸着ノズル８２を備えている。吸着ノズル８２の直径は球状シール部材７の直径以下であり、その長さは全て同じである。そして、吸着ノズル８２は、球状シール部材７を組み込む溝６の形状に合わせて本体８１の下面に並んで配置されている。吸着ノズル８２は本体８１の内部で真空吸引装置に接続されており、真空吸引装置を作動させると吸着ノズル８２の開口部から空気が吸引される。
【００３７】
この治具８０を用いて折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６の溝６に球状シール部材７を組み込む場合は、治具８０を多数の球状シール部材７が集められた球状シール部材溜りに持って行き、本体８１の内部の真空吸引装置を作動させる。すると、球状シール部材溜りにある球状シール部材７は、吸着ノズル８２に吸引されて吸着ノズル８２の先端部にもれなく吸着する。吸着ノズル８２の直径は球状シール部材７の直径と同じであるので、球状シール部材７は隣接状態で全ての吸着ノズル８２の先端部に吸着する。この状態が図１３（ａ）に示される。
【００３８】
次に、吸着ノズル８２の先端部に球状シール部材７が吸着した状態の治具８０を折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６の上に持って行く。そして、治具８０を下げ、吸着ノズル８２と溝６とを位置合わせして、吸着ノズル８２の先端部に吸着した球状シール部材７が近接状態で溝６に対向するようにする。この状態で本体８１の内部の真空吸引装置の作動を止めると、球状シール部材７は自重で吸着ノズル８２から落下し、図１３の下の図に示すように溝６内に組み込まれる。この治具８０を使用すれば、溝６内に球状シール部材７を過不足なく正確に組み込むことができる。
【００３９】
なお、実際には、治具８０は３次元方向に移動可能なアクチュエータの先端部に取り付け、溝６を備えた折畳み式携帯電話の可動部の表面側ケース４６と球状シール部材溜りの間を、自動制御により移動させるようにすれば良い。また、全ての吸着ノズル８２に球状シール部材７が吸着したかどうかを検出するセンサ（例えば吸着時のエア漏れ検知）を本体８１内に設ければ、球状シール部材７の不足を事前に検査できる。
【００４０】
図１４（ａ）はこの出願の筐体を備えたノートブック型コンピュータ９０の一例の外観を示すものである。この例のノートブック型コンピュータ９０には、液晶ディスプレイ９３を備えた可動部９１と、キーボード９４を備えた本体部９２とがある。図１４（ｂ）は図１４（ａ）に示したノートブック型コンピュータ９０の本体部９２の裏面側ケース９５から表面側ケース９４を分離した状態を示している。本体部９２の裏面側ケース９５の周縁部には、ループ状に溝６が形成されており、この溝６の中に、拡大図に示すように球状シール部材７が隙間なく組み込まれている。また、図示はしないが、表面側ケース９６の球状シール部材７に対向する部位には、表面側ケース９６が裏面側ケース９５に嵌め合わされた時に、球状シール部材７を圧縮する突条が設けられている。溝６、球状シール部材７及び突条からなる防塵防水構造は、可動部９１にも設けられている。
【００４１】
以上、この出願の防塵防水構造を有する筐体の具体的な例として、折畳み型携帯電話４０の筐体とノートブック型コンピュータ９０の筐体を説明したが、この出願の防塵防水構造を有する筐体は、電子機器に限らず内部を塵埃や水分から保護したい箱体でも良い。
【００４２】
また、以上説明した実施例では、溝６の幅Ｗに対して、球状シール部材７の直径２Ｒが溝幅Ｗと同じ寸法のものを説明したが、球状シール部材７の直径２Ｒの直径は、溝幅Ｗよりも多少小さくしてもこの出願の防塵防水構造を備えた筐体を実現することができる。実験の結果、溝幅Ｗの７０〜１００％の直径を備えた球状シール部材７を溝６内に隙間なく連続して並べた場合でも、防塵防水性能を有する筐体が実現できる。
【００４３】
なお、この場合突条４の幅は、球状シール部材７の頂点を圧縮できる幅にする。即ち、球状シール部材７の直径が最小値である溝幅Ｗの７０％であった場合でも、溝６の内部に並ぶ球状シール部材７の頂点を突条４によって圧縮することができるようにする。これは、溝６の内部に並ぶ球状シール部材７の頂点が圧縮されないと、球状シール部材７の溝６内における変形に偏りが生じることになり、密封性が確保できないからである。
【００４４】
更に、溝６の底面形状は、以上説明した実施例では半シリンダ状、半球面状のものを説明したが、平面としても球状シール部材７の圧縮率を調整することにより、筐体の防塵防水性能を確保することができる。また、溝６の深さも、前述の実施例では球状シール部材７の直径よりも大きくしているが、溝６の深さを球状シール部材７の直径よりも小さくすることも可能である。更に、現状では球状シール部材７の直径は２〜３ｍｍとすることができる。
【００４５】
以上、本出願を特にその好ましい実施の形態を参照して詳細に説明した。本出願の容易な理解のために、本出願の具体的な形態を以下に付記する。
【００４６】
（付記１） 一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅と同じ直径を有し、前記溝内に隙間なく連続して並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
（付記２） 前記溝に直交する方向の前記溝の断面形状が、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半円形であることを特徴とする付記１に記載の筐体。
（付記３） 前記溝の底面には、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半球状の窪みが連続して設けられ、前記溝の側面には、前記半球状の窪みに滑らかに連続する円筒状の壁面が連続して設けられていることを特徴とする付記１に記載の筐体。
（付記４） 前記半球状の窪みの隣接する部位に位置する突起、及び前記円筒状の壁面の隣接する部位に位置する突起の頂点部分が削られてフィレットが形成されていることを特徴とする付記３に記載の筐体。
（付記５） 前記２つのケース部材の嵌め合わせ部が３次元形状であり、前記溝に垂直方向に所定角度で折れ曲がる折曲部が形成されている場合の筐体であって、
前記折曲部は、前記溝に挿入される球状弾性体の半径以上の曲率で、滑らかに接続されていることを特徴とする付記１から４の何れかに記載の筐体。
【００４７】
（付記６） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記溝の底面から前記球状弾性体の半径に相当する深さを残す高さであることを特徴とする付記２に記載の筐体。
（付記７） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記球状弾性体を圧縮した時に、前記突条の頂面と前記球状弾性体との間の隙間を前記圧縮された球状弾性体の変形部分で埋めることができる高さであることを特徴とする付記３に記載の筐体。
（付記８） 前記突条の高さは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で前記球状弾性体を圧縮した時に、前記突条の頂面と前記球状弾性体の上側部分との間の隙間、及び前記フィレットと前記球状弾性体の下側部分との間の隙間を、前記圧縮された球状弾性体の変形部分で埋めることができる高さであることを特徴とする付記４に記載の筐体。
（付記９） 前記溝の中心線と、前記突条の中心線とは、前記２つのケース部材の嵌め合い状態で平面視重なることを特徴とする付記１から７の何れかに記載の筐体。
（付記１０） 前記溝の全長は前記球状弾性体の直径の整数倍であることを特徴とする付記１又は２に記載の筐体。
【００４８】
（付記１１） 一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅の７０〜１００％の直径であり、前記溝内に隙間なく連続して並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
（付記１２） 前記突条の幅は、前記球状弾性体の直径が前記溝幅の７０％であった場合でも、前記球状弾性体の頂点を前記突条によって押すことができる幅であることを特徴とする付記１１に記載の筐体。
（付記１３） 前記球状弾性体は、固体ゲル状材料から構成されていることを特徴とする付記１から１２の何れかに記載の筐体。
（付記１４） 付記１から１３の何れかに記載の筐体を備えた電子機器。
（付記１５） 前記電子機器がノートブック型コンピュータであることを特徴とする付記１４に記載の電子機器。
【符号の説明】
【００４９】
１ 上ケース
２ 下ケース
３、５ 嵌め合わせ面
４ 突条
６ 溝
７ 球状シール部材
１０ 防塵防水ケース
４０ 折畳み式携帯電話
４５ 裏面側ケース
５０ 治具
６０ フィレット
８０ 治具
８２ 吸着ノズル
９０ ノートブック型コンピュータ
９５ 裏面側ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅と同じ直径を有し、前記溝内に連続して隙間なく並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
【請求項２】
前記溝に直交する方向の前記溝の断面形状が、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半円形であることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
前記溝の底面には、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半球状の窪みが連続して設けられ、前記溝の側面には、前記半球状の窪みに滑らかに連続する円筒状の壁面が連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項４】
前記半球状の窪みの隣接する部位に位置する突起、及び前記円筒状の壁面の隣接する部位に位置する突起の頂点部分が削られてフィレットが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の筐体。
【請求項５】
前記２つのケース部材の嵌め合わせ部が３次元形状であり、前記溝に垂直方向に所定角度で折れ曲がる折曲部が形成されている場合の筐体であって、
前記折曲部は、前記溝に挿入される球状弾性体の半径以上の曲率で、滑らかに接続されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の筐体。
【請求項１】
一方及び他方のケース部材を、嵌合させることにより形成された筐体であって、
一方のケース部材の防塵防水領域の周囲に連続して形成された溝と、
前記一方及び他方のケース部材を嵌め合わせた状態で、前記溝内に挿入される位置に、前記溝幅より狭い幅で形成された突条と、
前記溝幅と同じ直径を有し、前記溝内に連続して隙間なく並べられた球状弾性体と、
を有することを特徴とする筐体。
【請求項２】
前記溝に直交する方向の前記溝の断面形状が、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半円形であることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項３】
前記溝の底面には、前記溝に挿入される球状弾性体と同じ半径の半球状の窪みが連続して設けられ、前記溝の側面には、前記半球状の窪みに滑らかに連続する円筒状の壁面が連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の筐体。
【請求項４】
前記半球状の窪みの隣接する部位に位置する突起、及び前記円筒状の壁面の隣接する部位に位置する突起の頂点部分が削られてフィレットが形成されていることを特徴とする請求項３に記載の筐体。
【請求項５】
前記２つのケース部材の嵌め合わせ部が３次元形状であり、前記溝に垂直方向に所定角度で折れ曲がる折曲部が形成されている場合の筐体であって、
前記折曲部は、前記溝に挿入される球状弾性体の半径以上の曲率で、滑らかに接続されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の筐体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１０−２５１６１６（Ｐ２０１０−２５１６１６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０１２８０（Ｐ２００９−１０１２８０）
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１７日（２００９．４．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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