JP2012211703A - 防水シール構造およびこのシール構造を設けた機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1接触面1aを設けた第1部材1と、第2接触面2aを設けた第2部材2と、第1接触面1aに接触する第1弾性接触面3aおよび第2接触面2aに接触する第2弾性接触面3bを設けたパッキン部材3とを有した防水シール構造において、第1、第2部材1、2は、その間にパッキン部材3を配置して、それぞれ対向する突起部31〜34および凹み部11、12、21、22の芯部を所定距離偏芯させて対向配置するとともに、第1、第2部材1、2間を押圧してパッキン部材3の突起部31〜34又は凹み部を第1、第2部材の凹み部11、12、21、22又は突起部へ嵌め込み結合した。
【選択図】図2
Description
この防水シール構造14は、上下一対の筐体15A、15Bと、これら上下筐体15A、15B間に介在させるゴム材からなるパッキン部材16と、を有し、このパッキン部材16は、上下筐体15A、15Bに対向する面にそれぞれ少なくとも2つの山部161、162、及び163、164と1つの谷部160、160とを有するものを用いて、このパッキン部材16を上下筐体15A、15B間に挟み込んで、両筐体15A、15Bに圧力を掛けることによって、シールする構造となっている。また、下記特許文献1には、結合面の周囲にV字形溝を形成した一対の上下カバーと、これらの上下カバーのV字溝に嵌る大きさの断面視で小判形のパッキンとを有し、上下カバーの各V字溝にパッキンの一部を挿入して、両カバーを押圧することによって、シールする防水用筐体構造が開示されている。
前記第1接触面および前記第1弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起部又は凹み部および他方の接触面に前記突起部又は凹み部が嵌り込む凹み部又は突起部をそれぞれ設け、前記第2接触面および前記第2弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起部又は凹み部および他方の接触面に前記突起部又は凹み部が嵌り込む凹み部又は突起部をそれぞれ設けて、前記第1、第2部材は、その間に前記パッキン部材を配置して、それぞれ対向する前記突起部および前記凹み部の芯部を所定距離偏芯させて対向配置するとともに、前記第1、第2部材間を押圧してパッキン部材の前記突起部又は前記凹み部を前記第1、第2部材の凹み部又は突起部へ嵌め込み結合したことを特徴とする。
前記固定手段は、前記第1接触面および前記第1弾性接触面のいずれか一方の接触面に前記突起部より背高の突起又は前記凹み部より深い凹み溝および他方の接触面に前記突起又は凹み溝が嵌り込む凹み溝又は突起をそれぞれ設け、前記第2接触面および前記第2弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起又は凹み溝および他方の接触面に前記突起又は凹み溝が嵌り込む凹み溝又は突起で構成されたことを特徴とする。
このシール構造Aは、筐体を構成する第1部材Iと、パッキンを構成する第2部材IIとを有している。これらの部材のうち、第1部材Iは、比較的硬い部材、例えば合成樹脂材で形成され、第2部材IIは弾性を有する部材、例えばゴム又はシリコン樹脂で形成されている。第1部材Iは、第2部材IIと対向する面Iaに断面視で山型の突起部Tが設けられている。この突起部Tは、対向面Iaから所定高さh突出し、基部の幅長はW1となっている。この突起部Tは、また、その頂点aを通り対向面Iaに略直角に立設する第1仮想垂線L1を境にして、その左右に左側から上昇した左上り傾斜面TLおよび右側からの右上り傾斜面TRを有するものとなっている。
この防水シール構造Aによると、第2部材IIの凹み部Mが弾性変形して第1部材Iの突起部Tへ嵌り込む。そして、この凹み部Mが突起部Tに嵌り込むと、凹み部Mが弾性変形した分、元へ戻ろうとする反力が凹み部Mに働き、結果として凹み部Mが突起部Tの傾斜面への反力となって強く接触される。この接触によって、第1、第2部材I、II間が緊密にシールされて、この部分からの水の浸入が阻止される。第1、第2部材I、II間の接触力は、従来技術のように押圧力に依存するのでなく、嵌め込まれた凹み部Mと突起部T間の復元力を利用するので、第1、第2部材I、IIを押圧する力が低くとも高いシール性能が得られる。
図2を参照して、本発明の実施例1に係る防水シール構造を説明する。なお、図2は本発明の実施例1に係る防水シール構造を示し、図2Aは一対の部材が結合される前の状態、図2Bは結合の途中状態および図2Cは結合状態をそれぞれ示した断面図である。
図5を参照して、本発明の実施例2に係る防水シール構造を説明する。なお、図5は本発明の実施例2に係る防水シール構造を示し、図5Aは部材が結合される前の状態および図5Bは結合の途中状態をそれぞれ示した断面図である。
図8を参照して、本発明の実施例3に係る防水シール構造を説明する。なお、図8は本発明の実施例3に係る防水シール構造を示し、図8Aは一対の部材が結合される前の状態および図8Bは結合の途中状態をそれぞれ示した断面図である。
この防水シール構造Cは、一対の第1、第2部材1C,2Cとパッキン部材3Cとを有し、第1部材1Cに複数個の凹み部、第2部材2Cに複数個の突起部、パッキン部材3Cに第1部材1Cの各凹み部が嵌り込む突起部および第2部材2Cの各突起へ嵌り込む凹み部を設けた構成を有している。具体的には、防水シール構造Cは、一対の第1、第2部材1C、2Cと、これらの部材間に介在されるパッキン部材3Cと、を有している。第1部材1Cには、パッキン部材3Cと対向する面にそれぞれ2個の凹み部131、132を設け、第2部材2Cには、パッキン部材3Cと対向する面にそれぞれ2個の突起部231、232を設け、パッキン部材3Cには、第1、第2部材1C、2Cと対向する面にそれぞれ2個の突起部331、332および凹み部333、334を設けた構成となっている。
上記防水シール構造は、携帯電話機などの各種電子機器およびその他の小型機器に使用することができる。以下、図11〜図14を参照して、小型機器に使用した例を説明する。なお、図11A〜図11Cは小型機器の可動状態を示す外観斜視図、図12は図11の小型機器の分解斜視図、図13は図12の一部部品の拡大図、図14Aは図11AのXIV−XIV線での断面図、図14Bは図14AのXIVB部の拡大断面図である。
さらに、前記第1、第2カバー部材5A、5Bは、それぞれの一面5a、5aに前記第1表面7A1および第2表面7B1に設けたそれぞれのリング状突起部71〜74が嵌り込むリング状凹み溝51〜54(図12参照)が設けられている。
まず、図12を参照して、一対の上下カバー部材5A、5Bを説明する。これらのカバー部材5A、5Bは、同じ構造を有しており、組立て時に上カバー部材5Aは下カバー部材5Bに対して表裏逆にして結合される。そこで、一方のカバー部材5Bを他方のカバー部材5Aを参照しながら説明する。
パッキン部材7は、図13に示すように、所定の肉厚を有し中心部に所定大きさの穴を設けたドーナツ型の一対の第1、第2環状パッキン7A、7Bと、これらの環状パッキン7A、7Bを中心の貫通穴70で連結する筒状の連結部7Cとを有し、弾性材料、例えばゴム又はシリコン樹脂などで一体成型により形成される。
連結部7Cは、伸縮自在な一蛇腹状筒状体で形成されている。連結部7Cをこのような筒状体にすることにより、この連結部に連結された一対の環状パッキン7A、7B間の長さの伸縮が可能になり、支持部材8への装着が簡単になる。
3個の環状部8a、8b、8cは、大径環状部8a、中径環状部8bおよび小径環状部8cからなり、大径環状部8aは、中径環状部8bから外方へ所定長さの鍔状をなしフランジ部となっている。そして、この支持部材8Bは、その大径環状部8a面から中径環状部8bへ向かって、第1環状パッキン7Bが収容される径および深さを有する凹み穴8dが形成されている。貫通孔80は、凹み穴8dの底部中心に位置している。この凹み穴8dは、その底部の貫通孔80の周囲に4本のリング状凹み溝81〜84が所定の間隔をあけて同芯円状に形成されている。これらのリング状凹み溝81〜84へは、リング状突起71〜74が嵌め込まれる。すなわち、これら4本のリング状凹み溝81〜84のうち、最内側および最外側のリング状凹み溝81、84は、図14Bに示すように、比較的深い溝で形成されて、これらのリング状溝は、環状パッキンのスライド移動を阻止する固定手段の機能を果たすものとなっている。また、間の2本のリング状凹み溝82、83は、浅いリング状凹み溝で形成し、これらのリング状凹み溝は上記防水シール構造Aの凹み部Mの機能を果たすものとなっている(図1A〜図1C参照)。大径環状部(フランジ部)8aの外周囲には、カバー部材の固定突起5c'が係合される複数個の切欠き8a'が形成されている。さらに、小径環状部8cには、相手方の支持部材8Bと係合される複数個の係止部8c'が形成されている。なお、他の支持部材8Aには、支持部材8Bと圧入により結合するための不図示の係止部が中径環状部8b'の内側に形成されている。
まず、シールユニット6を組立てる。この組立ては、一対の環状パッキン7A、7Bをその弾性力を利用して、丸めて各支持部材8A、8Bの貫通穴80、80内を通して装着して、各環状パッキン7A、7Bの裏面に設けた4本のリング状突起71〜74を支持部材の4本のリング状凹み溝81〜84に挿入する。すなわち、各環状パッキン7A、7Bのそれぞれのリング状突起71〜74を各支持部材8A、8Bの各リング状凹み溝81〜84へ押し込む。この押し込みで、最内側および最外側の背高のリング状突起71、74は、対応する最内側および最外側の深いリング状凹み溝81、84へ入り込み、間の2本のリング状突起72、73とリング状凹み溝82、83とは、上記防水シール構造Aと同じ方法で押し込まれる。
11、12、131、132、333、334:凹み部
111、112、211、222、231、232、31、32、33、34、331、332:突起部
II、2:第2部材
3、3A、3B、3C:パッキン部材
4:小型機器
5A:第1カバー部材(第1筐体)
5B:第2カバー部材(第2筐体)
51、52、53、54:リング状凹み溝
6:シールユニット
7:パッキン部材
71、72、73、74:リング状突起
7A:第1環状パッキン
7B:第2環状パッキン
7A1:第1表面
7A2:第1裏面
7B1:第2表面
7B2:第2裏面
8:支持部材
81、82、83、84:リング状凹み溝
8A:第1支持部材
8B:第2支持部材
9A、9B:化粧プレート
10:リード線
11:コネクタ
A、A−1〜A−5、B、B−1〜B−3、C、C−1〜C−3:防水シール構造
L:偏芯距離
L1:第1仮想垂線
L2:第2仮想垂線
Claims (6)
- 第1接触面を設けた剛性部材からなる第1部材と、第2接触面を設けた剛性部材からなる第2部材と、前記第1接触面に接触する第1弾性接触面および前記第2接触面に接触する第2弾性接触面を設けた弾性部材からなるパッキン部材とを有し、前記第1、第2部材間に前記パッキン部材を圧接接触させてシールした防水シール構造において、
前記第1接触面および前記第1弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起部又は凹み部および他方の接触面に前記突起部又は凹み部が嵌り込む凹み部又は突起部をそれぞれ設け、前記第2接触面および前記第2弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起部又は凹み部および他方の接触面に前記突起部又は凹み部が嵌り込む凹み部又は突起部をそれぞれ設けて、前記第1、第2部材は、その間に前記パッキン部材を配置して、それぞれ対向する前記突起部および前記凹み部の芯部を所定距離偏芯させて対向配置するとともに、前記第1、第2部材間を押圧してパッキン部材の前記突起部又は前記凹み部を前記第1、第2部材の凹み部又は突起部へ嵌め込み結合したことを特徴とする防水シール構造。 - 前記凹み部は、窪み穴又はV字型溝で形成し、前記突起部は、前記窪み穴又はV字型溝に嵌る大きさの山型突起で形成したことを特徴とする請求項1に記載の防水シール構造。
- 前記突起部の頂点を通る仮想垂線と前記突起部と対向する前記凹み部の底部中心を通る仮想垂線との間の偏芯距離Lは、前記凹み部の上方開口の幅長をWとして、0<L<3/4Wの範囲内に設定したことを特徴とする請求項1又は2に記載の防水シール構造。
- 前記パッキン部材は、スライド移動しないように固定手段で固定され、
前記固定手段は、前記第1接触面および前記第1弾性接触面のいずれか一方の接触面に前記突起部より背高の突起又は前記凹み部より深い凹み溝および他方の接触面に前記突起又は凹み溝が嵌り込む凹み溝又は突起をそれぞれ設け、前記第2接触面および前記第2弾性接触面は、いずれか一方の接触面に突起又は凹み溝および他方の接触面に前記突起又は凹み溝が嵌り込む凹み溝又は突起で構成されたことを特徴とする請求項3に記載の防水シール構造。 - 前記突起及び凹み溝は、前記突起部及び前記凹み部の両側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の防水シール構造。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の防水シール構造を設けたことを特徴とする機器。
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JP2018132617A (ja) * | 2017-02-15 | 2018-08-23 | カシオ計算機株式会社 | 光源装置及び投影装置、光源装置の組立方法 |
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