電子機器の防水構造
【課題】パッキンの表面に海水中の土砂や粉塵等の異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキンの表面に異物が付着しても、この付着した異物を容易に除去することができるようにする。
【解決手段】コネクタカバー１１は、カバー本体１２と、カバー本体１２に設けられ、第１の筐体１の開口部５内に取り外し可能に圧入されるパッキン１３とを備えている。パッキン１３は、カバー本体１２に設けられた補強用の芯部２１と、芯部２１の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部２２と、少なくともパッキン部２２のカバー本体１２側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する高密度ポエチレンフィルムからなる表面層２３とを備えている。
【解決手段】コネクタカバー１１は、カバー本体１２と、カバー本体１２に設けられ、第１の筐体１の開口部５内に取り外し可能に圧入されるパッキン１３とを備えている。パッキン１３は、カバー本体１２に設けられた補強用の芯部２１と、芯部２１の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部２２と、少なくともパッキン部２２のカバー本体１２側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する高密度ポエチレンフィルムからなる表面層２３とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子機器の防水構造に関し、例えば、携帯電話等の携帯型電子機器における外部機器接続部等の防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話等の携帯型電子機器における従来の外部機器接続部の防水構造には、筐体内に設けられた外部接続用コネクタを外部に露出させるために、外部接続用コネクタに対応する部分における筐体に開口部が設けられ、筐体の開口部の外側に、開口部を開閉するためのコネクタカバーが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３６３１８号公報
【０００４】
特許文献１に記載のものでは、コネクタカバーは、筐体の開口部およびその周囲を外側から覆うカバー本体を備えている。カバー本体の内面中央部にはゴムからなるパッキンが設けられている。パッキンの内部には補強用金属板が設けられている。パッキンは、カバー本体の内面中央部に取り付けられた基部と、この基部の先端側に設けられ、基部の外形サイズよりも大きい外形サイズの先端部とを備えた構造となっている。この場合、パッキンの基部の外形サイズは筐体の開口部の開口サイズよりも小さく、パッキンの先端部の外形サイズは筐体の開口部の開口サイズよりも大きくなっている。
【０００５】
そして、コネクタカバーのパッキンがその先端部側から筐体の開口部内に圧入されると、パッキンの先端部が弾性変形しながら筐体の開口部内に挿入される。この状態では、パッキンの先端部が元の形状に弾性復帰しようとする力により、パッキンの先端部が筐体の開口部の内壁面に圧接され、これにより筐体の開口部を防水するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、携帯電話を海岸や砂浜等において土砂や粉塵等の異物を含む液体（海水）に浸漬させると、液体が、カバー本体と筐体との間の隙間を介して、筐体の開口部内に圧入されたパッキンの基部の近傍まで浸入してしまう。このような状態において、コネクタカバーを開けると、パッキンの表面に浸入した液体が付着し、ひいてはパッキンの表面に液体中の異物が付着してしまう。
【０００７】
しかるに、上記従来の防水構造では、コネクタカバーのパッキンが異物を引き寄せやすい性質を有するゴムによって形成されているため、パッキンの表面に異物が付着すると、この付着した異物を布やアルコール綿等で拭き取ろうとしても、異物の除去が極めて困難であるという問題がある。また、パッキンの表面に異物が付着したままでコネクタカバーを開閉すると、パッキンの材料であるゴムの硬度が比較的低いので、パッキンの表面にかじり傷が生じたり、パッキンの表面が破損したりすることがあり、防水機能が損なわれてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、パッキンの表面に異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキンの表面に異物が付着しても、この付着した異物を容易に除去することができる電子機器の防水構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電子機器の防水構造は、開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、パッキンの表面に異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキンの表面に異物が付着しても、この付着した異物を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の要部の分解斜視図。
【図２】図１に示す携帯電話の左側面図。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図。
【図４】図１に示すコネクタカバーの斜視図。
【図５】図１に示すコネクタカバーのパッキンを省略した状態の当初（超音波溶着前）の図１における右側面図。
【図６】図１に示すコネクタカバーのパッキンの図１における左側面図。
【図７】この発明の第２実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の図３同様の断面図。
【図８】図７に示すコネクタカバーの表面層およびパッキン部を省略した状態の図７における右側面図。
【図９】この発明の第３実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の一部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の要部の分解斜視図を示し、図２は同携帯電話の左側面図を示し、図３は図２のIII−III線に沿う断面図を示す。なお、図３では、Ｏリング４、パッキン１３および超音波溶着用突起１６は当初の形状で図示している。
【００１３】
この携帯電話では、ＡＢＳ樹脂等からなる第１の筐体１の下面側にＡＢＳ樹脂等からなる第２の筐体２が６本のネジ３によって取り付けられている。第１の筐体１の下面外周部と第２の筐体２の上面外周部との間は、その間に介在されたリング形状のＯリング４によって防水されている。
【００１４】
図１に示すように、第１の筐体１の左側壁の所定の箇所には長円形状の開口部５が設けられている。この開口部５は第１、第２の筐体１、２内に設けられた外部接続用コネクタ（図示せず）を外部に露出させるためのものである。外部接続用コネクタとしては、充電器等の他の機器と接続されるコネクタ等が挙げられる。第１の筐体１の左側壁において開口部５の右側には第１の係止用開口部６が設けられている。第１の筐体１の左側壁において開口部５の左側には第２の係止用開口部７が設けられている。
【００１５】
第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にはコネクタカバー１１が取り付けられるようになっている。ここで、図４はコネクタカバー１１の斜視図を示す。コネクタカバー１１は、短冊形状のカバー本体１２の一面（図１において右面）の中央部に長円形状のパッキン１３が設けられ、カバー本体１２の一面の長さ方向一端部に短冊形状の係止用突起１４が外側に延びるように設けられ、カバー本体１２の一面の長さ方向他端部に開き防止用突起１５が設けられた構造となっている。カバー本体１２はＰＣ（ポリカーボネート）等の熱可塑性樹脂によって形成されている。係止用突起１４および開き防止用突起１５はエラストマーによってカバー本体１２に一体的に形成されている。パッキン１３については後で説明する。
【００１６】
そして、第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にコネクタカバー１１を取り付けた状態では、コネクタカバー１１の係止用突起１４は第１の筐体１の係止用開口部６内に挿入されて取り外し可能に係止され、コネクタカバー１１の開き防止用突起１５は第１の筐体１の係止用開口部７内に挿入されて取り外し可能に係止される。コネクタカバー１１のパッキン１３は第１の筐体１の開口部５内に圧入されるが、これについては後で説明する。
【００１７】
また、第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にコネクタカバー１１を取り付け、且つ、第１筐体１に第２の筐体２を取り付けた状態では、図２に示すように、第２の筐体２の所定の箇所に設けられた側壁８がコネクタカバー１１の係止用突起１４の部分を覆うことにより、コネクタカバー１１の係止用突起１４は取り外すことができなくなるようになっている。
【００１８】
次に、図５はコネクタカバー１１のパッキン１３を省略した状態の当初（超音波溶着前）の図１における右側面図を示す。カバー本体１２の一面（図１において右面）の中央部には超音波溶着用突起１６が長円形状のリング状に設けられている。この場合、図３に示すように、超音波溶着用突起１６の当初の断面形状は、外面が垂直面で内面が傾斜面とされたほぼ直角三角形状となっている。
【００１９】
次に、図６はコネクタカバー１１のパッキン１３の図３（図１）における左側面図を示す。図３と併せて説明すると、パッキン１３は芯部２１、パッキン部２２および表面層２３を備えている。芯部２１は、ＰＣ等の熱可塑性樹脂によって形成され、長円形状の中心部２１ａの外周部の図３における左右方向中央部に突出部２１ｂが設けられ、中心部２１ａの図３における左面中央部に長円形状の凹部２１ｃが設けられた構造となっている。芯部２１は補強材としての機能を有する。
【００２０】
パッキン部２２は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン共重合体）ゴムによって形成され、芯部２１の中心部２１ａの外周面および芯部２１の突出部２１ｂの表面を覆うように設けられている。この場合、図３に示すように、パッキン部２２の左側の外形サイズは第１の筐体１の開口部５の開口サイズとほぼ同じとなっており、パッキン部２２の右側外周部は円弧形状に膨出され、この膨出部２２ａの外形サイズは第１の筐体１の開口部５の開口サイズよりも大きくなっている。また、パッキン部２２の左面は芯部２１の中心部２１ａの凹部２１ｃを除く左面と面一となっている。パッキン部２２の右面の内周側は芯部２１の中心部２１ａの右面と面一となっている。
【００２１】
表面層２３は、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する樹脂フィルム、例えば厚さ数十ミクロンの超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成され、パッキン部２２の図３における左面（カバー本体１２側の面）を除く表面および芯部２１の中心部２１ａの右面（カバー本体１２側の面を除く表面）を覆うように設けられている。表面層２３の左端面はパッキン部２２の左面および芯部２１の中心部２１ａの凹部２１ｃを除く左面と面一となっている。この面一の面とカバー本体１２との間には隙間２４が設けられている。
【００２２】
次に、コネクタカバー１１の製造方法の一例について説明するに、まず、パッキン１３の製造方法の一例について説明する。図示していないが、パッキン１３を形成するための下金型の上面に形成された凹部を含む下金型の上面に厚さ数十ミクロンの超高分子量ポリエチレンフィルムを配置する。下金型の凹部は、図３に示すパッキン１３を右側から見た形状に対応する形状となっている。この場合、超高分子量ポリエチレンフィルムのサイズは下金型の外側に食み出すようなサイズであってもよい。そして、加熱された下金型により、超高分子量ポリエチレンフィルムが加熱されて軟化する。
【００２３】
次に、上金型の下面に真空吸着されたＰＣからなる芯部２１を上金型と共に下降させ、金型を閉じる。この状態では、芯部２１および芯部２１によって押し下げられた超高分子量ポリエチレンフィルムが下金型の凹部内に入り込む、次に、下金型の凹部内にＥＰＤＭゴムを加圧して注入する（インモールド成型）。すると、ＥＰＤＭゴムの注入圧力により、下金型の凹部内に入り込んだ超高分子量ポリエチレンフィルムが伸びて下金型の凹部の内面に沿う状態となる。
【００２４】
この場合、超高分子量ポリエチレンフィルムは、破断することなく、且つ、しわが発生することなく、所期の形状に成型される。また、ＥＰＤＭゴムからなるパッキン部２２および超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３はどちらもエチレン成分を有するため、加熱加圧により、両者はその界面で強固に接着される。この結果、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入するとき、表面層２３が剥がれないようにすることができる。この後、金型を開け、超高分子量ポリエチレンフィルムの不要な部分を切り取ると、パッキン１３が得られる。
【００２５】
次に、カバー本体１２の超音波溶着用突起１６上にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を配置する。この状態では、超音波溶着用突起１６の先端側は芯部２１の凹部２１ｃ内に挿入されている。そして、この状態で超音波溶着を行うと、超音波溶着用突起１６の先端部が溶融し、且つ、芯部２１の凹部２１ｃの内面が溶融し、この溶融した両者が互いに結合し、超音波溶着用突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分が溶着される。かくして、コネクタカバー１１が得られる。
【００２６】
次に、コネクタカバー１１の開閉について説明する。コネクタカバー１１を開ける場合には、コネクタカバー１１の開き防止用突起１５に指の爪等を引っ掛けて引っ張ると、開き防止用突起１５が第１の筐体１の係止用開口部７の部分から外れ、カバー本体１２を開けることができる。この状態では、パッキン１３は第１の筐体１の開口部５から抜け出され、第１の筐体１の開口部５が解放される。
【００２７】
次に、コネクタカバー１１を閉じる場合について説明する。コネクタカバー１１のパッキン１３をその先端部側から第１の筐体１の開口部５内に圧入すると、パッキン１３の先端外周部（パッキン部２２の膨出部２２ａ）が弾性変形しながら第１の筐体１の開口部５内に挿入される。この状態では、パッキン１３の先端外周部（パッキン部２２の膨出部２２ａ）が元の形状に弾性復帰しようとする力により、パッキン１３の先端外周部の表面層２３が第１の筐１体の開口部５の内壁面に圧接され、これにより第１の筐体１の開口部５が防水される。
【００２８】
ところで、この携帯電話を海岸や砂浜等において土砂や粉塵等の異物を含む液体（海水）に浸漬させると、液体が、カバー本体１１と第１の筐体１との間の隙間２５を介して、第１の筐体１の開口部５内に圧入されたパッキン１３の基部の近傍まで浸入してしまう。このような状態において、コネクタカバー１１を開けると、パッキン１３の表面に浸入した液体が付着してしまう。
【００２９】
しかるに、この携帯電話では、ＥＰＤＭゴム等からなるパッキン部２２の表面に異物付着防止性を有する超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３を設けているので、パッキン部２２の実質的な表面である表面層２３に液体中の異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキン部２２の実質的な表面である表面層２３に異物が付着しても、この付着した異物を布やアルコール綿等で容易に拭き取って除去することができる。
【００３０】
また、表面層２３の厚さは数十ミクロンと極めて薄いので、パッキン部２２のゴム硬度を損なうことがなく、パッキン部２２の膨出部２２ａの弾性変形を十分に許容することができる。また、表面層２３の材料である超高分子量ポリエチレンフィルムは潤滑性を有しているので、第１の筐体１の開口部５内におけるパッキン１３の摺動性を良好とすることができる。また、バッキン部２２の表面が硬化しても、その表面に設けられた表面層２３が第１の筐体１の開口部５の内壁面に圧接されるので、密着性能が損なわれないようにすることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図７はこの発明の第２実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の図３同様の断面図を示し、図８はコネクタカバー１１の表面層２３およびパッキン部２２を省略した状態の図７における右側面図を示す。この携帯電話において、図３に示す携帯電話と異なる点は、芯部２１の突出部２１ｂの基部の複数の箇所に貫通孔３１を設け、この貫通孔３１内にパッキン部２２を充填した点である。このようにした場合には、パッキン部２２の芯部２１に対する固定を強固なものとすることができる。
【００３２】
（第３実施形態）
図９はこの発明の第３実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の一部の拡大断面図を示す。この携帯電話において、図３に示す携帯電話と異なる点は、第１の筐体１の開口部５の内壁面の図９における左側（コネクタカバー１１と対向する側）に断面ほぼ円弧形状の凸部３２をリング状に設けた点である。このようにした場合には、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入したとき、パッキン部２２の膨出部２２ａが凸部３２を弾性変形しながら乗り越えた後に、パッキン部２２の膨出部２２ａがやや弾性復帰し、パッキン１３の摺動抵抗が減少するので、これをパッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入したときのクリック感として感じることができる。
【００３３】
また、パッキン部２２の膨出部２２ａを覆っている表面層２３の表面に付着した異物を凸部３２でしごき落とすことができる。さらに、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入した状態では、凸部３２でパッキン１３を抜け止めすることができ、ひいては衝撃等に起因するコネクタカバー１１の自重による解放をより一層防止することができる。
【００３４】
ところで、第１の筐体１の開口部５の内壁面に凸部３２を形成するためには、凸部３２の頂点に対応する位置において第１の筐体成型用の金型を分割し、金型を左右に抜く必要がある。この場合、凸部３２の頂点に金型分割線が形成される。しかし、パッキン部２２の表面には耐摩耗性を有する超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３が設けられているので、頂点に金型分割線を有する凸部３２に表面層２３が接触しても、表面層２３にかじり傷や破損が生じにくいようにすることができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、カバー本体１２の超音波溶着用突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を超音波溶着する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３を参照して説明すると、表面層２３の右側からレーザーを照射して突起１６を発熱溶融させ、カバー本体１２の突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を溶着するようにしてもよい。
【００３６】
また、カバー本体１２に超音波溶着用突起１６を設けず、且つ、パッキン１３の芯部２１に凹部２１ｃを設けず、カバー本体１２の右面にパッキン１３の左面を接着剤を介して接着するようにしてもよい。また、カバー本体１２の右面に芯部２２の部分を芯部２２の右側からねじ込んだネジで取り付けるようにしてもよい。さらに、カバー本体１２の右面と芯部２２の左面との間に金属板を介在させ、金属板を高周波で振動させることにより、カバー本体１２の右面に芯部２２の左面を溶着するようにしてもよい。
【００３７】
また、芯部２１を単品の部品とせずに、カバー本体に芯部を一体的に形成し、部品点数を少なくするようにしてもよい。この場合、一例として、下金型上に芯部を有するカバー本体を配置し、芯部を有するカバー本体上に、周囲に鍔を有する帽子のように前加工された超高分子量ポリエチレンフィルムを配置し、下面に凹部を有する上金型を下降させて金型を閉じ、超高分子量ポリエチレンフィルムに予め設けられた注入孔を介して上金型の凹部内にＥＰＤＭゴムを加圧して注入し、金型を開け、超高分子量ポリエチレンフィルムの不要な部分を切り取るようにしてもよい。
【００３８】
さらに、この発明は、携帯電話に限らず、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance, Personal Digital Assistance:個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯端末機器等の電子機器にも適用することができる。
【００３９】
以下、この発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４０】
（付記１）
付記１の発明は、開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４１】
（付記２）
付記２の発明は、付記１に記載の発明において、前記表面層は前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面および前記芯部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４２】
（付記３）
付記３の発明は、付記２に記載の発明において、前記パッキン部の外周部の前記筐体側は断面円弧形状の膨出部となっていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４３】
（付記４）
付記４の発明は、付記３に記載の発明において、前記パッキン部は前記芯部に設けられた貫通孔に充填されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４４】
（付記５）
付記５の発明は、付記３または４に記載の発明において、前記筐体の開口部の内壁面の前記カバーと対向する側に断面円弧形状の凸部がリング状に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４５】
（付記６）
付記６の発明は、付記１〜５のいずれかに記載の発明において、前記表面層は超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４６】
（付記７）
付記７の発明は、付記６に記載の発明において、前記表面層の厚さは数十ミクロンであることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４７】
（付記８）
付記８の発明は、付記６または７に記載の発明において、前記パッキン部はＥＰＤＭゴムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
５ 開口部
１１ コネクタカバー
１２ カバー本体
１３ パッキン
１６ 超音波溶着用突起
２１ 芯部
２２ パッキン部
２３ 表面層
【技術分野】
【０００１】
この発明は電子機器の防水構造に関し、例えば、携帯電話等の携帯型電子機器における外部機器接続部等の防水構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、携帯電話等の携帯型電子機器における従来の外部機器接続部の防水構造には、筐体内に設けられた外部接続用コネクタを外部に露出させるために、外部接続用コネクタに対応する部分における筐体に開口部が設けられ、筐体の開口部の外側に、開口部を開閉するためのコネクタカバーが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３６３１８号公報
【０００４】
特許文献１に記載のものでは、コネクタカバーは、筐体の開口部およびその周囲を外側から覆うカバー本体を備えている。カバー本体の内面中央部にはゴムからなるパッキンが設けられている。パッキンの内部には補強用金属板が設けられている。パッキンは、カバー本体の内面中央部に取り付けられた基部と、この基部の先端側に設けられ、基部の外形サイズよりも大きい外形サイズの先端部とを備えた構造となっている。この場合、パッキンの基部の外形サイズは筐体の開口部の開口サイズよりも小さく、パッキンの先端部の外形サイズは筐体の開口部の開口サイズよりも大きくなっている。
【０００５】
そして、コネクタカバーのパッキンがその先端部側から筐体の開口部内に圧入されると、パッキンの先端部が弾性変形しながら筐体の開口部内に挿入される。この状態では、パッキンの先端部が元の形状に弾性復帰しようとする力により、パッキンの先端部が筐体の開口部の内壁面に圧接され、これにより筐体の開口部を防水するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、携帯電話を海岸や砂浜等において土砂や粉塵等の異物を含む液体（海水）に浸漬させると、液体が、カバー本体と筐体との間の隙間を介して、筐体の開口部内に圧入されたパッキンの基部の近傍まで浸入してしまう。このような状態において、コネクタカバーを開けると、パッキンの表面に浸入した液体が付着し、ひいてはパッキンの表面に液体中の異物が付着してしまう。
【０００７】
しかるに、上記従来の防水構造では、コネクタカバーのパッキンが異物を引き寄せやすい性質を有するゴムによって形成されているため、パッキンの表面に異物が付着すると、この付着した異物を布やアルコール綿等で拭き取ろうとしても、異物の除去が極めて困難であるという問題がある。また、パッキンの表面に異物が付着したままでコネクタカバーを開閉すると、パッキンの材料であるゴムの硬度が比較的低いので、パッキンの表面にかじり傷が生じたり、パッキンの表面が破損したりすることがあり、防水機能が損なわれてしまうという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明は、パッキンの表面に異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキンの表面に異物が付着しても、この付着した異物を容易に除去することができる電子機器の防水構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る電子機器の防水構造は、開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、パッキンの表面に異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキンの表面に異物が付着しても、この付着した異物を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の第１実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の要部の分解斜視図。
【図２】図１に示す携帯電話の左側面図。
【図３】図２のIII−III線に沿う断面図。
【図４】図１に示すコネクタカバーの斜視図。
【図５】図１に示すコネクタカバーのパッキンを省略した状態の当初（超音波溶着前）の図１における右側面図。
【図６】図１に示すコネクタカバーのパッキンの図１における左側面図。
【図７】この発明の第２実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の図３同様の断面図。
【図８】図７に示すコネクタカバーの表面層およびパッキン部を省略した状態の図７における右側面図。
【図９】この発明の第３実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の一部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
図１はこの発明の第１実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の要部の分解斜視図を示し、図２は同携帯電話の左側面図を示し、図３は図２のIII−III線に沿う断面図を示す。なお、図３では、Ｏリング４、パッキン１３および超音波溶着用突起１６は当初の形状で図示している。
【００１３】
この携帯電話では、ＡＢＳ樹脂等からなる第１の筐体１の下面側にＡＢＳ樹脂等からなる第２の筐体２が６本のネジ３によって取り付けられている。第１の筐体１の下面外周部と第２の筐体２の上面外周部との間は、その間に介在されたリング形状のＯリング４によって防水されている。
【００１４】
図１に示すように、第１の筐体１の左側壁の所定の箇所には長円形状の開口部５が設けられている。この開口部５は第１、第２の筐体１、２内に設けられた外部接続用コネクタ（図示せず）を外部に露出させるためのものである。外部接続用コネクタとしては、充電器等の他の機器と接続されるコネクタ等が挙げられる。第１の筐体１の左側壁において開口部５の右側には第１の係止用開口部６が設けられている。第１の筐体１の左側壁において開口部５の左側には第２の係止用開口部７が設けられている。
【００１５】
第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にはコネクタカバー１１が取り付けられるようになっている。ここで、図４はコネクタカバー１１の斜視図を示す。コネクタカバー１１は、短冊形状のカバー本体１２の一面（図１において右面）の中央部に長円形状のパッキン１３が設けられ、カバー本体１２の一面の長さ方向一端部に短冊形状の係止用突起１４が外側に延びるように設けられ、カバー本体１２の一面の長さ方向他端部に開き防止用突起１５が設けられた構造となっている。カバー本体１２はＰＣ（ポリカーボネート）等の熱可塑性樹脂によって形成されている。係止用突起１４および開き防止用突起１５はエラストマーによってカバー本体１２に一体的に形成されている。パッキン１３については後で説明する。
【００１６】
そして、第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にコネクタカバー１１を取り付けた状態では、コネクタカバー１１の係止用突起１４は第１の筐体１の係止用開口部６内に挿入されて取り外し可能に係止され、コネクタカバー１１の開き防止用突起１５は第１の筐体１の係止用開口部７内に挿入されて取り外し可能に係止される。コネクタカバー１１のパッキン１３は第１の筐体１の開口部５内に圧入されるが、これについては後で説明する。
【００１７】
また、第１の筐体１の開口部５および第１、第２の係止用開口部６、７の外側にコネクタカバー１１を取り付け、且つ、第１筐体１に第２の筐体２を取り付けた状態では、図２に示すように、第２の筐体２の所定の箇所に設けられた側壁８がコネクタカバー１１の係止用突起１４の部分を覆うことにより、コネクタカバー１１の係止用突起１４は取り外すことができなくなるようになっている。
【００１８】
次に、図５はコネクタカバー１１のパッキン１３を省略した状態の当初（超音波溶着前）の図１における右側面図を示す。カバー本体１２の一面（図１において右面）の中央部には超音波溶着用突起１６が長円形状のリング状に設けられている。この場合、図３に示すように、超音波溶着用突起１６の当初の断面形状は、外面が垂直面で内面が傾斜面とされたほぼ直角三角形状となっている。
【００１９】
次に、図６はコネクタカバー１１のパッキン１３の図３（図１）における左側面図を示す。図３と併せて説明すると、パッキン１３は芯部２１、パッキン部２２および表面層２３を備えている。芯部２１は、ＰＣ等の熱可塑性樹脂によって形成され、長円形状の中心部２１ａの外周部の図３における左右方向中央部に突出部２１ｂが設けられ、中心部２１ａの図３における左面中央部に長円形状の凹部２１ｃが設けられた構造となっている。芯部２１は補強材としての機能を有する。
【００２０】
パッキン部２２は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレン共重合体）ゴムによって形成され、芯部２１の中心部２１ａの外周面および芯部２１の突出部２１ｂの表面を覆うように設けられている。この場合、図３に示すように、パッキン部２２の左側の外形サイズは第１の筐体１の開口部５の開口サイズとほぼ同じとなっており、パッキン部２２の右側外周部は円弧形状に膨出され、この膨出部２２ａの外形サイズは第１の筐体１の開口部５の開口サイズよりも大きくなっている。また、パッキン部２２の左面は芯部２１の中心部２１ａの凹部２１ｃを除く左面と面一となっている。パッキン部２２の右面の内周側は芯部２１の中心部２１ａの右面と面一となっている。
【００２１】
表面層２３は、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する樹脂フィルム、例えば厚さ数十ミクロンの超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成され、パッキン部２２の図３における左面（カバー本体１２側の面）を除く表面および芯部２１の中心部２１ａの右面（カバー本体１２側の面を除く表面）を覆うように設けられている。表面層２３の左端面はパッキン部２２の左面および芯部２１の中心部２１ａの凹部２１ｃを除く左面と面一となっている。この面一の面とカバー本体１２との間には隙間２４が設けられている。
【００２２】
次に、コネクタカバー１１の製造方法の一例について説明するに、まず、パッキン１３の製造方法の一例について説明する。図示していないが、パッキン１３を形成するための下金型の上面に形成された凹部を含む下金型の上面に厚さ数十ミクロンの超高分子量ポリエチレンフィルムを配置する。下金型の凹部は、図３に示すパッキン１３を右側から見た形状に対応する形状となっている。この場合、超高分子量ポリエチレンフィルムのサイズは下金型の外側に食み出すようなサイズであってもよい。そして、加熱された下金型により、超高分子量ポリエチレンフィルムが加熱されて軟化する。
【００２３】
次に、上金型の下面に真空吸着されたＰＣからなる芯部２１を上金型と共に下降させ、金型を閉じる。この状態では、芯部２１および芯部２１によって押し下げられた超高分子量ポリエチレンフィルムが下金型の凹部内に入り込む、次に、下金型の凹部内にＥＰＤＭゴムを加圧して注入する（インモールド成型）。すると、ＥＰＤＭゴムの注入圧力により、下金型の凹部内に入り込んだ超高分子量ポリエチレンフィルムが伸びて下金型の凹部の内面に沿う状態となる。
【００２４】
この場合、超高分子量ポリエチレンフィルムは、破断することなく、且つ、しわが発生することなく、所期の形状に成型される。また、ＥＰＤＭゴムからなるパッキン部２２および超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３はどちらもエチレン成分を有するため、加熱加圧により、両者はその界面で強固に接着される。この結果、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入するとき、表面層２３が剥がれないようにすることができる。この後、金型を開け、超高分子量ポリエチレンフィルムの不要な部分を切り取ると、パッキン１３が得られる。
【００２５】
次に、カバー本体１２の超音波溶着用突起１６上にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を配置する。この状態では、超音波溶着用突起１６の先端側は芯部２１の凹部２１ｃ内に挿入されている。そして、この状態で超音波溶着を行うと、超音波溶着用突起１６の先端部が溶融し、且つ、芯部２１の凹部２１ｃの内面が溶融し、この溶融した両者が互いに結合し、超音波溶着用突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分が溶着される。かくして、コネクタカバー１１が得られる。
【００２６】
次に、コネクタカバー１１の開閉について説明する。コネクタカバー１１を開ける場合には、コネクタカバー１１の開き防止用突起１５に指の爪等を引っ掛けて引っ張ると、開き防止用突起１５が第１の筐体１の係止用開口部７の部分から外れ、カバー本体１２を開けることができる。この状態では、パッキン１３は第１の筐体１の開口部５から抜け出され、第１の筐体１の開口部５が解放される。
【００２７】
次に、コネクタカバー１１を閉じる場合について説明する。コネクタカバー１１のパッキン１３をその先端部側から第１の筐体１の開口部５内に圧入すると、パッキン１３の先端外周部（パッキン部２２の膨出部２２ａ）が弾性変形しながら第１の筐体１の開口部５内に挿入される。この状態では、パッキン１３の先端外周部（パッキン部２２の膨出部２２ａ）が元の形状に弾性復帰しようとする力により、パッキン１３の先端外周部の表面層２３が第１の筐１体の開口部５の内壁面に圧接され、これにより第１の筐体１の開口部５が防水される。
【００２８】
ところで、この携帯電話を海岸や砂浜等において土砂や粉塵等の異物を含む液体（海水）に浸漬させると、液体が、カバー本体１１と第１の筐体１との間の隙間２５を介して、第１の筐体１の開口部５内に圧入されたパッキン１３の基部の近傍まで浸入してしまう。このような状態において、コネクタカバー１１を開けると、パッキン１３の表面に浸入した液体が付着してしまう。
【００２９】
しかるに、この携帯電話では、ＥＰＤＭゴム等からなるパッキン部２２の表面に異物付着防止性を有する超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３を設けているので、パッキン部２２の実質的な表面である表面層２３に液体中の異物が付着しにくいようにすることができる上、パッキン部２２の実質的な表面である表面層２３に異物が付着しても、この付着した異物を布やアルコール綿等で容易に拭き取って除去することができる。
【００３０】
また、表面層２３の厚さは数十ミクロンと極めて薄いので、パッキン部２２のゴム硬度を損なうことがなく、パッキン部２２の膨出部２２ａの弾性変形を十分に許容することができる。また、表面層２３の材料である超高分子量ポリエチレンフィルムは潤滑性を有しているので、第１の筐体１の開口部５内におけるパッキン１３の摺動性を良好とすることができる。また、バッキン部２２の表面が硬化しても、その表面に設けられた表面層２３が第１の筐体１の開口部５の内壁面に圧接されるので、密着性能が損なわれないようにすることができる。
【００３１】
（第２実施形態）
図７はこの発明の第２実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の図３同様の断面図を示し、図８はコネクタカバー１１の表面層２３およびパッキン部２２を省略した状態の図７における右側面図を示す。この携帯電話において、図３に示す携帯電話と異なる点は、芯部２１の突出部２１ｂの基部の複数の箇所に貫通孔３１を設け、この貫通孔３１内にパッキン部２２を充填した点である。このようにした場合には、パッキン部２２の芯部２１に対する固定を強固なものとすることができる。
【００３２】
（第３実施形態）
図９はこの発明の第３実施形態としての防水構造を備えた携帯電話の一部の拡大断面図を示す。この携帯電話において、図３に示す携帯電話と異なる点は、第１の筐体１の開口部５の内壁面の図９における左側（コネクタカバー１１と対向する側）に断面ほぼ円弧形状の凸部３２をリング状に設けた点である。このようにした場合には、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入したとき、パッキン部２２の膨出部２２ａが凸部３２を弾性変形しながら乗り越えた後に、パッキン部２２の膨出部２２ａがやや弾性復帰し、パッキン１３の摺動抵抗が減少するので、これをパッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入したときのクリック感として感じることができる。
【００３３】
また、パッキン部２２の膨出部２２ａを覆っている表面層２３の表面に付着した異物を凸部３２でしごき落とすことができる。さらに、パッキン１３を第１の筐体１の開口部５内に圧入した状態では、凸部３２でパッキン１３を抜け止めすることができ、ひいては衝撃等に起因するコネクタカバー１１の自重による解放をより一層防止することができる。
【００３４】
ところで、第１の筐体１の開口部５の内壁面に凸部３２を形成するためには、凸部３２の頂点に対応する位置において第１の筐体成型用の金型を分割し、金型を左右に抜く必要がある。この場合、凸部３２の頂点に金型分割線が形成される。しかし、パッキン部２２の表面には耐摩耗性を有する超高分子量ポリエチレンフィルムからなる表面層２３が設けられているので、頂点に金型分割線を有する凸部３２に表面層２３が接触しても、表面層２３にかじり傷や破損が生じにくいようにすることができる。
【００３５】
（その他の実施形態）
上記実施形態では、カバー本体１２の超音波溶着用突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を超音波溶着する場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図３を参照して説明すると、表面層２３の右側からレーザーを照射して突起１６を発熱溶融させ、カバー本体１２の突起１６の部分にパッキン１３の芯部２１の凹部２１ｃの部分を溶着するようにしてもよい。
【００３６】
また、カバー本体１２に超音波溶着用突起１６を設けず、且つ、パッキン１３の芯部２１に凹部２１ｃを設けず、カバー本体１２の右面にパッキン１３の左面を接着剤を介して接着するようにしてもよい。また、カバー本体１２の右面に芯部２２の部分を芯部２２の右側からねじ込んだネジで取り付けるようにしてもよい。さらに、カバー本体１２の右面と芯部２２の左面との間に金属板を介在させ、金属板を高周波で振動させることにより、カバー本体１２の右面に芯部２２の左面を溶着するようにしてもよい。
【００３７】
また、芯部２１を単品の部品とせずに、カバー本体に芯部を一体的に形成し、部品点数を少なくするようにしてもよい。この場合、一例として、下金型上に芯部を有するカバー本体を配置し、芯部を有するカバー本体上に、周囲に鍔を有する帽子のように前加工された超高分子量ポリエチレンフィルムを配置し、下面に凹部を有する上金型を下降させて金型を閉じ、超高分子量ポリエチレンフィルムに予め設けられた注入孔を介して上金型の凹部内にＥＰＤＭゴムを加圧して注入し、金型を開け、超高分子量ポリエチレンフィルムの不要な部分を切り取るようにしてもよい。
【００３８】
さらに、この発明は、携帯電話に限らず、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance, Personal Digital Assistance:個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯端末機器等の電子機器にも適用することができる。
【００３９】
以下、この発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。
【００４０】
（付記１）
付記１の発明は、開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４１】
（付記２）
付記２の発明は、付記１に記載の発明において、前記表面層は前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面および前記芯部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４２】
（付記３）
付記３の発明は、付記２に記載の発明において、前記パッキン部の外周部の前記筐体側は断面円弧形状の膨出部となっていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４３】
（付記４）
付記４の発明は、付記３に記載の発明において、前記パッキン部は前記芯部に設けられた貫通孔に充填されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４４】
（付記５）
付記５の発明は、付記３または４に記載の発明において、前記筐体の開口部の内壁面の前記カバーと対向する側に断面円弧形状の凸部がリング状に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４５】
（付記６）
付記６の発明は、付記１〜５のいずれかに記載の発明において、前記表面層は超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４６】
（付記７）
付記７の発明は、付記６に記載の発明において、前記表面層の厚さは数十ミクロンであることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【００４７】
（付記８）
付記８の発明は、付記６または７に記載の発明において、前記パッキン部はＥＰＤＭゴムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 第１の筐体
２ 第２の筐体
５ 開口部
１１ コネクタカバー
１２ カバー本体
１３ パッキン
１６ 超音波溶着用突起
２１ 芯部
２２ パッキン部
２３ 表面層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記表面層は前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面および前記芯部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記パッキン部の外周部の前記筐体側は断面円弧形状の膨出部となっていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記パッキン部は前記芯部に設けられた貫通孔に充填されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項５】
請求項３または４に記載の発明において、前記筐体の開口部の内壁面の前記カバーと対向する側に断面円弧形状の凸部がリング状に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記表面層は超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記表面層の厚さは数十ミクロンであることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項８】
請求項６または７に記載の発明において、前記パッキン部はＥＰＤＭゴムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項１】
開口部を有する筐体と、前記筐体の開口部の外側に設けられ、前記筐体の開口部を開閉するためのカバーとを備え、前記カバーは、カバー本体と、前記カバー本体に設けられ、前記筐体の開口部内に取り外し可能に圧入されるパッキンとを含み、前記パッキンは、前記カバー本体に設けられた補強用の芯部と、前記芯部の外周部に設けられた弾性変形可能なパッキン部と、少なくとも前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられ、潤滑性、耐摩耗性および異物付着防止性を有する表面層とを含むことを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項２】
請求項１に記載の発明において、前記表面層は前記パッキン部の前記カバー本体側の面を除く表面および前記芯部の前記カバー本体側の面を除く表面に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項３】
請求項２に記載の発明において、前記パッキン部の外周部の前記筐体側は断面円弧形状の膨出部となっていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項４】
請求項３に記載の発明において、前記パッキン部は前記芯部に設けられた貫通孔に充填されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項５】
請求項３または４に記載の発明において、前記筐体の開口部の内壁面の前記カバーと対向する側に断面円弧形状の凸部がリング状に設けられていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の発明において、前記表面層は超高分子量ポリエチレンフィルムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項７】
請求項６に記載の発明において、前記表面層の厚さは数十ミクロンであることを特徴とする電子機器の防水構造。
【請求項８】
請求項６または７に記載の発明において、前記パッキン部はＥＰＤＭゴムによって形成されていることを特徴とする電子機器の防水構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７４３１２（Ｐ２０１３−７４３１２Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０９５９０（Ｐ２０１１−２０９５９０）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
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