製品設計の外注で防水不良を防ぐ6つのシール構造設計ポイント

製品設計の外注で防水不良が発生する主な原因

製品設計を外注する際、防水性能の確保は製品の信頼性を左右する重要な課題です。特に屋外で使用する電子機器、産業用制御装置、計測機器、設備に取り付けるセンサーなどでは、筐体内部への水分侵入が故障や性能低下につながることがあります。

防水不良は、外観上の隙間が大きい場合だけに発生するものではありません。筐体の合わせ面、ねじ穴、配線の引き込み部分、操作部の周囲など、わずかな隙間から水が侵入する可能性があります。製品の使用条件によっては、水圧だけでなく毛細管現象や温度変化による内部圧力の変動も影響します。

製品設計の外注で特に注意したいのは、防水性能に関する要求が十分に伝わらないまま構造設計が進んでしまうことです。

例えば、発注側が「屋外で使用できる防水構造」とだけ伝えた場合、設計担当者が想定する使用条件と実際の使用環境に違いが生じることがあります。短時間の雨への対応と、高圧の水流を受ける環境への対応では、必要な構造や評価条件が異なります。

さらに、試作品では防水性能を満たしていても、量産後に不良が発生するケースがあります。これは、加工公差のばらつき、シール材の位置ずれ、締結力の違い、樹脂部品の変形などによって、設計上の密閉状態が再現されないことが原因の一つです。

シール構造は、単にゴム製の部品を挟み込めば完成するものではありません。シール材の断面形状、圧縮率、接触面の状態、筐体の剛性、組立方法を一体として検討する必要があります。

外注先が機械設計に優れていても、防水構造の設計経験が十分とは限りません。そのため、発注側も基本的な設計ポイントを理解し、設計レビューで重要な項目を確認できる状態にしておくことが大切です。

また、防水性能は設計段階だけで決まるものではありません。試作、評価、設計変更、量産準備、出荷検査まで一貫した管理が必要です。設計段階で成立していたシール構造でも、加工方法や組立順序を変更した結果、密閉性が低下する可能性があります。

本記事では、製品設計を外注する実務担当者に向けて、防水不良を防ぐための6つのシール構造設計ポイントを解説します。外注先への要求仕様の伝え方から、シール材の選定、加工公差、組立工程、評価方法まで、試作と量産の両方を意識した実務的な確認事項を整理します。

ポイント1：使用環境と必要な防水性能を明確にする

製品設計を外注する際、最初に決めるべきことは、製品がどのような環境で水分にさらされるのかという条件です。

防水設計では、使用環境に応じて必要なシール構造が大きく変わります。使用条件が曖昧なまま設計を進めると、必要な性能を満たせないだけでなく、過度に複雑な構造になってしまう可能性もあります。

例えば、屋外に固定設置する機器であれば、雨水の吹き込み、風向き、設置角度、筐体表面を流れる水などを考慮する必要があります。一方、洗浄作業を伴う設備では、水流の方向、噴射圧力、洗浄時間、使用する洗浄液などが重要になります。

水中で使用する製品では、浸漬深さ、使用時間、水温、圧力変化なども設計条件になります。短時間の浸漬に対応する構造であっても、長時間の浸漬や繰り返しの圧力変化に対応できるとは限りません。

そのため、外注先には単に「防水仕様」と伝えるのではなく、実際の使用状況を説明することが重要です。

設置場所が屋外か屋内か、雨水が直接当たるか、洗浄作業があるか、浸水する可能性があるかといった条件を整理します。さらに、想定する使用温度、使用期間、点検頻度、設置姿勢についても共有すると、設計側が必要な構造を判断しやすくなります。

防水性能を等級で指定する場合も注意が必要です。防水等級は所定の試験条件に基づく分類であり、実際の使用環境におけるあらゆる水分侵入を防ぐことを保証するものではありません。

例えば、浸水試験への適合だけで、強い噴流水への耐性まで確認できるわけではありません。製品に適用する試験条件を確認し、実際の使用環境との対応関係を検討する必要があります。

また、筐体内部の湿気や結露への対策も区別して考えることが大切です。外部から液体の水が侵入しなくても、組立時に取り込まれた湿気や温度変化によって内部に結露が発生する場合があります。

そのため、防水性能の要求と、必要に応じた結露対策や湿度管理の要求は、別の設計課題として整理することが望まれます。

外注先との仕様打ち合わせでは、どの状態を防水不良と判定するのかも明確にします。内部への水滴侵入を許容しないのか、特定の部位への水分到達を禁止するのか、電気的な機能への影響を評価するのかによって、判定方法が変わります。

防水性能を適切に設計するためには、必要な性能だけでなく、その性能をどのような試験で確認するかまで決めておくことが重要です。

使用環境、要求性能、評価条件を設計開始時点で共有できれば、外注先はシール材の種類や筐体構造を合理的に選定しやすくなります。後工程での大幅な構造変更を避けるためにも、要求仕様の具体化を最優先に進めましょう。

ポイント2：水の侵入経路を把握してシール位置を決める

防水構造の設計では、水がどこから侵入する可能性があるのかを把握することが重要です。

筐体の外観だけを確認しても、すべての侵入経路を見つけられるとは限りません。実際には、部品同士の接合部や加工穴、可動部分など、複数の箇所に水分侵入のリスクがあります。

代表的な侵入経路として、筐体の合わせ面があります。上下に分割された筐体や、取り外し可能なカバーを持つ製品では、接合部に連続した隙間が形成される可能性があります。

この部分には、パッキンやガスケットなどを配置し、部品同士の接触状態を管理する方法が一般的です。

ただし、シール材を配置する位置によっては、水がシール部分に集中したり、内部に向かって圧力が作用したりする場合があります。設計段階では、製品表面を流れる水の方向や、局所的に水がたまる場所を確認する必要があります。

例えば、筐体の上面に合わせ面を設ける場合、雨水が長時間滞留する形状になっていないかを確認します。外部に水がたまりにくい排水経路を設けることで、シール部に作用する水の負荷を抑えられる場合があります。

ただし、排水溝を設けるだけでは防水性能を保証できません。排水経路の閉塞や設置姿勢の変化も考慮し、必要な密閉構造と組み合わせることが重要です。

次に注意したいのが、ねじ穴や締結部です。ねじが筐体内部に貫通している場合、ねじ部の隙間が侵入経路になることがあります。

防水性能を重視する製品では、可能な範囲でねじ穴を密閉空間の外側に配置する方法があります。構造上、貫通穴が必要な場合には、その部分に適したシール構造を検討します。

配線やケーブルの引き込み部分も重要です。ケーブルの外径、柔軟性、曲げ方向、固定状態によって、シール部分に作用する力が変化します。

ケーブルの引き込み部分では、適切な締付構造や専用のシール部品を使用することがありますが、ケーブルを引っ張る力が直接シール部分に作用しないようにすることも大切です。

さらに、操作ボタン、回転軸、表示窓、センサーの取り付け部などにも注意が必要です。

特に可動部分では、静止した部品同士を密閉する場合とは異なる設計条件が求められます。可動範囲、摩耗、摩擦、繰り返し動作による変形などを考慮しなければなりません。

外注先との設計レビューでは、筐体の断面形状を確認し、外部から内部まで連続する隙間が存在しないかを検討します。

このとき、正常な組立状態だけでなく、部品が公差範囲内でずれた場合や、外力によって筐体が変形した場合も想定することが重要です。

また、シール材の継ぎ目や角部は、圧縮状態が不均一になりやすい箇所です。直線部分では十分に密閉できていても、角部に局所的な隙間が生じる可能性があります。

防水設計では、水の侵入経路を一つずつ特定し、それぞれに適した対策を講じる必要があります。外注先にシール材の配置だけを任せるのではなく、筐体全体として防水境界が連続しているかを確認することが、防水不良の予防につながります。

ポイント3：シール材の材質と圧縮条件を適切に設定する

シール構造の性能を左右する重要な要素が、シール材の選定と圧縮条件です。

防水用途では、弾性を持つパッキン、ガスケット、環状のシール材などが使用されます。これらの部品は、適切に圧縮されることで接触面の微小な凹凸になじみ、水の通り道を遮断する役割を果たします。

ただし、シール材は強く押し付ければよいというものではありません。圧縮が不足すると接触圧力が十分に得られず、隙間が残る可能性があります。一方、過度な圧縮はシール材の損傷や永久変形を招き、長期的な密閉性能を低下させる場合があります。

そのため、シール材の断面寸法、使用する溝の形状、必要な圧縮量を適切に設定する必要があります。

設計外注先には、シール材の選定理由と、圧縮条件の計算根拠を確認することが大切です。

例えば、環状のシール材を溝に配置する構造では、溝の深さとシール材の断面寸法によって圧縮状態が決まります。ただし、実際の圧縮状態は加工公差や組立時の変形にも影響されます。

シール材の圧縮率には、すべての材料や構造に共通する最適値があるわけではありません。材質、硬さ、断面形状、使用温度、圧力条件、静的用途か動的用途かなどによって、適切な設計範囲が異なります。

そのため、採用するシール材の技術資料や使用条件を確認し、設計根拠を明確にすることが重要です。

また、溝の幅も重要な設計要素です。シール材は圧縮によって断面形状が変わるため、その変形を考慮した空間が必要になります。溝内部の余裕が不足すると、組立時にシール材が損傷したり、適切な接触状態が得られなかったりする可能性があります。

材質選定では、使用環境との適合性を確認する必要があります。

例えば、屋外で使用する製品では、温度変化、紫外線、湿気などの影響が考えられます。工場設備では、潤滑油、洗浄液、薬品などがシール材に接触する場合もあります。

材質によっては、特定の液体に接触すると膨潤や硬化が発生し、シール性能が変化することがあります。そのため、水への耐性だけでなく、実際に接触する可能性がある液体との適合性を確認することが重要です。

さらに、長期間使用する製品では、圧縮永久ひずみに注意する必要があります。これは、シール材を圧縮した状態で長期間使用した後、荷重を取り除いても元の形状に十分に戻らなくなる性質に関係するものです。

圧縮永久ひずみが大きくなると、組立初期には十分だった接触圧力が低下する可能性があります。

設計段階では、初期の密閉性能だけでなく、使用温度や使用期間を踏まえた性能維持も検討する必要があります。

また、シール材の接合部や成形方法によって、寸法や形状のばらつきが生じる場合があります。試作用のシール材と量産用のシール材で製作方法が異なる場合は、その違いによる性能への影響も確認しましょう。

製品設計の外注では、シール材の材質名や外形寸法だけでなく、硬さ、断面公差、圧縮条件、使用環境、交換条件まで仕様として整理することが大切です。

こうした情報を共有しておくことで、設計変更や部品調達先の変更が発生した場合にも、防水性能に与える影響を判断しやすくなります。

ポイント4：合わせ面の形状・剛性・加工公差を管理する

シール材を適切に選定しても、接触する筐体側の形状や精度に問題があると、防水性能を十分に発揮できません。

特に重要なのが、合わせ面の平面度、表面状態、寸法公差、剛性です。

防水構造では、シール材が接触する面に均一な圧縮状態を形成することが求められます。しかし、筐体の合わせ面が反っていたり、局所的な凹凸が大きかったりすると、シール材の接触圧力が不均一になる可能性があります。

例えば、長方形の筐体でねじを四隅に配置した場合、筐体の剛性が不足していると、締結部分では十分な圧縮力が得られていても、辺の中央部分では接触圧力が低下することがあります。

このような問題は、単純にねじを強く締めるだけでは解決できない場合があります。むしろ、局所的な変形が大きくなり、接触状態が悪化する可能性もあります。

そのため、筐体の肉厚、補強形状、締結位置、締結間隔を含めて設計する必要があります。

樹脂製の筐体では、成形後の反りや寸法ばらつきにも注意が必要です。肉厚が不均一な形状や、補強部が偏った構造では、成形収縮などの影響によって合わせ面が変形する場合があります。

金属製の筐体では、切削加工時の固定方法や加工順序、材料内部の残留応力などが形状精度に影響することがあります。

そのため、設計外注先には、図面上で成立する構造かどうかだけでなく、実際の製造方法で必要な形状精度を確保できるかを確認することが重要です。

また、合わせ面の表面粗さも防水性能に関係します。

接触面に深い加工傷や、シールを横断する傷があると、水の侵入経路になる可能性があります。一方、必要以上に厳しい表面仕上げを指定しても、製品性能に対する効果が限定的な場合があります。

必要な表面状態は、使用するシール材の材質や硬さ、圧縮条件などによって異なります。したがって、シール材と合わせ面を一体として評価し、必要な加工条件を決定することが適切です。

さらに、加工公差の積み重ねも重要です。

例えば、筐体の溝深さ、カバーの厚さ、シール材の断面寸法にそれぞれ公差がある場合、組み合わせによって実際の圧縮量が変動します。

設計上の代表寸法だけで圧縮率を計算すると、公差範囲の端にある部品を組み合わせた際に、必要な接触圧力が得られない可能性があります。

そのため、最小圧縮状態と最大圧縮状態の両方を想定し、必要な性能を維持できるかを確認することが重要です。

また、位置決め構造の設計にも注意が必要です。カバーと本体の位置が組立ごとに変わる構造では、シール材が偏って圧縮されたり、溝からはみ出したりするおそれがあります。

位置決め用の段差や案内形状などを設ける場合には、組立性を改善できる一方、シール材を挟み込まない形状になっているかも確認します。

製品設計の外注では、防水に関係する重要寸法を明確にし、一般部分とは区別して管理することが効果的です。

防水性能に直接関係する公差や表面状態を図面に適切に反映させることで、試作品と量産品の品質差を抑えやすくなります。

ポイント5：締結方法と組立工程でシール性能を安定させる

防水構造は、設計図面どおりの部品を製作するだけでは完成しません。最終的な防水性能は、部品をどのように組み立てるかによっても変わります。

特に、ねじ締結を利用してシール材を圧縮する構造では、締結位置、締結順序、締付条件などが重要になります。

例えば、複数のねじでカバーを固定する場合、一箇所だけを先に強く締めると、カバーが傾いた状態で固定される可能性があります。その結果、シール材の圧縮量が部分的に異なり、密閉性に影響することがあります。

こうした問題を防ぐためには、構造に応じて適切な締結順序を決め、必要に応じて段階的に締め付ける方法を検討します。

ただし、締付トルクを一定にすれば、必ず同じシール圧縮量になるわけではありません。ねじ部や座面の摩擦、部品の剛性、締結構造などによって、実際の締結力にはばらつきが生じます。

そのため、締付トルクは構造全体の設計条件と組み合わせて設定する必要があります。

特に、樹脂製の筐体では締付力によってねじ座面や周辺部が変形する場合があります。長期間使用する製品では、樹脂のクリープによって締結状態が変化することも考慮が必要です。

設計上、一定のシール圧縮量を確保したい場合には、締結部に圧縮量を制限する構造を設ける方法もあります。

ただし、このような構造も寸法公差の影響を受けるため、設計段階で組立後の圧縮状態を検証する必要があります。

シール材の組付け方法も重要です。

例えば、環状のシール材を溝に配置する際、ねじれや伸びが生じると、局所的に断面形状が変化する可能性があります。そのままカバーを組み付けると、シール材の噛み込みや圧縮不足につながるおそれがあります。

また、シール材を取り付ける際に、必要以上の引張力を加えることも避ける必要があります。

組立工程では、シール材の位置を確認しやすい構造になっているか、組付け時に脱落しにくいか、カバーを閉じる際に挟み込みが発生しないかといった点も検討しましょう。

作業者の熟練度によって品質が大きく変わる構造では、量産時の安定性が低下しやすくなります。

そのため、製品設計の外注先には、完成状態だけでなく、実際の組立手順を想定した設計を依頼することが重要です。

さらに、組立環境の清浄度にも注意が必要です。

シール面に切りくず、粉じん、繊維、油分などが付着していると、シール材の密着を妨げる可能性があります。特に、微細な異物がシール材を横断する形で挟み込まれると、水分の侵入経路が形成される場合があります。

そのため、組立前の清掃方法、シール材の保管方法、作業環境などを管理することが望まれます。

液状のシール材や接着剤を使用する場合は、塗布量、塗布位置、硬化条件なども品質に影響します。硬化が不十分な状態や、塗布が途切れた状態では、期待する防水性能が得られない可能性があります。

試作段階では熟練者が丁寧に組み立てることで防水性能を満たしていても、量産工程で同じ品質を再現できるとは限りません。

防水性能を安定させるためには、組立条件を標準化し、作業者が確認できる判断基準を設けることが重要です。

設計外注先と製造委託先が異なる場合には、組立に関する注意事項を引き継ぎ、実際の工程でシール構造が成立することを確認しましょう。

ポイント6：温度変化や経年劣化を考慮した構造にする

防水構造の設計では、組立直後の密閉性能だけでなく、使用期間を通じて性能を維持できるかを検討する必要があります。

シール材や筐体は、温度変化、湿度、外力、化学物質などの影響を受けます。これらの条件によって形状や材料特性が変化すると、初期状態では問題のなかったシール構造でも、防水性能が低下する可能性があります。

特に重要なのが、筐体とシール材の熱膨張特性の違いです。

例えば、金属製の筐体と樹脂製のカバーを組み合わせた場合、温度変化による寸法変化が異なることがあります。その結果、シール材の圧縮量や接触圧力が変動する可能性があります。

低温環境では、シール材の弾性が低下して接触面への追従性が変化する場合があります。一方、高温環境では材料の軟化や圧縮永久ひずみが問題になることがあります。

こうした変化は材質によって異なるため、外注先には使用温度範囲と想定する温度変化を伝え、シール材と筐体の組み合わせを評価してもらう必要があります。

また、密閉された筐体では、温度変化による内部圧力の変動にも注意が必要です。

例えば、温度が上昇すると筐体内部の気体が膨張し、内圧が上昇する場合があります。その後、温度が低下すると内圧が下がり、外部との圧力差が生じることがあります。

外部に水が存在する状況で内圧が低下すると、構造上の弱い部分から水分が侵入する可能性があります。

こうした現象を抑える方法として、用途によっては気体の圧力を調整する通気構造を採用する場合があります。ただし、通気構造を設けると、その部分自体が新たな侵入経路になる可能性があります。

そのため、通気部分にも要求される防水性能や耐久性が必要であり、製品全体として評価することが重要です。

経年劣化の観点では、シール材の硬化、摩耗、亀裂、圧縮永久ひずみなどを考慮します。

また、使用環境に油や薬品が存在する場合、材料の膨潤や劣化が発生する可能性があります。洗浄液や消毒液などが使用される製品では、その成分や接触頻度も確認しておきましょう。

繰り返し開閉する筐体では、シール材の再使用条件も重要です。

点検や電池交換などのためにカバーを取り外す構造では、開閉時にシール材がねじれたり、異物が付着したりする場合があります。繰り返し使用による損傷を考慮し、必要に応じて交換基準を設けます。

また、シール材を交換する際に、正しい部品を正しい位置へ取り付けられる構造になっているかも確認する必要があります。

取り付け方向が分かりにくい部品や、類似した寸法のシール材が混在する構造では、保守作業による組付け間違いが発生する可能性があります。

長期間使用する製品では、保守作業後の防水性能をどのように確認するかも検討しておくことが大切です。

さらに、屋外機器では紫外線、風雨、粉じん、振動などが複合的に作用します。振動によって締結状態が変化したり、温度変化と材料劣化が重なったりする場合もあります。

そのため、単一の環境条件だけでなく、製品の使用実態に近い組み合わせ条件で評価することが望まれます。

製品設計の外注では、初期の防水試験に合格することだけを目標にせず、想定使用期間にわたって必要な性能を維持するための設計を求めることが重要です。

防水性能を確認する試験方法と評価の進め方

シール構造を適切に設計した場合でも、実際に防水性能を満たしているかどうかは試験によって確認する必要があります。

図面上で十分な圧縮量を確保できていても、加工公差や組立状態、材料の変形などによって、想定した性能が得られない可能性があるためです。

防水試験は、製品の使用環境や要求性能に合わせて選定します。

例えば、雨水への耐性を確認する場合には、散水条件を設定した試験が考えられます。水流への耐性を確認する場合は、噴射方向や圧力、試験時間などを適切に設定する必要があります。

浸水する可能性がある製品では、浸漬条件を定めた試験が必要になる場合があります。

ただし、試験方法が異なれば、評価できる性能も異なります。ある条件で防水性能を確認できたとしても、別の水圧や水流条件でも同じ性能を維持できるとは限りません。

そのため、要求仕様に対応した試験を選定し、合否判定基準を事前に定めることが重要です。

防水性能の確認方法として、空気を利用した漏れ試験が採用される場合もあります。

例えば、筐体内部に圧力を加え、一定時間の圧力変化などから漏れの有無を評価する方法があります。このような試験は、製造工程での検査に利用できる場合があります。

ただし、空気の漏れ量と水の侵入量は、必ずしも単純に対応するものではありません。漏れ経路の形状、表面状態、試験圧力などによって挙動が異なるためです。

そのため、空気による漏れ試験を水密性能の代替確認に利用する場合は、対象製品の構造に対して、必要な相関や判定基準を検証することが重要です。

また、防水試験では、単に合否を確認するだけでなく、不具合が発生した場合の原因を特定できるようにすることが望まれます。

例えば、水分侵入が確認された場合には、筐体の合わせ面、ねじ部、ケーブル引き込み部分、操作部などを順番に調査します。

シール材の圧縮状態や組付け位置を確認し、部品寸法や合わせ面の形状に問題がないかを調べます。

さらに、同じ条件で組み立てた複数の試作品を比較することで、設計上の問題なのか、製造や組立のばらつきによる問題なのかを判断しやすくなります。

試作品の評価では、正常な代表寸法の部品だけでなく、公差範囲内のばらつきが防水性能に与える影響も確認することが重要です。

また、温度サイクル、振動、繰り返し開閉などの耐久試験を行った後に防水性能を再確認することで、初期試験では分からなかった問題が見つかる場合があります。

評価結果は、試験条件、試作品の仕様、組立条件、判定結果、不具合箇所を関連付けて記録することが大切です。

単に「防水試験合格」と記録するだけでは、後から設計変更が発生した際に、どの条件で性能を確認したのか分からなくなる可能性があります。

外注先と発注側で評価記録を共有し、設計変更前後の結果を比較できるようにしておくことで、量産移行時の品質管理にも役立ちます。

製品設計の外注先に伝えるべき仕様と確認事項

防水不良を防ぐためには、外注先の技術力だけに依存せず、発注側が必要な情報を適切に共有することが重要です。

製品設計の外注では、要求仕様が曖昧なまま開発を進めると、設計が進んだ段階で認識の違いが明らかになり、大幅な修正が必要になる場合があります。

特に防水構造は、筐体形状、内部部品の配置、締結方法、配線経路などと密接に関係するため、後から変更することが難しい場合があります。

そのため、設計開始時点で防水性能に関する条件を整理し、外注先と共有することが重要です。

まず、製品の使用環境を具体的に伝えます。屋内か屋外か、どの方向から水が当たるか、洗浄作業があるか、使用温度はどの程度かなどを説明します。

必要に応じて、設置状態を示す写真や簡単な配置図を用意すると、外注先が使用環境を理解しやすくなります。

次に、防水性能の要求と評価方法を明確にします。

必要な防水等級を指定する場合には、適用する試験条件や合否判定基準も合わせて確認します。等級だけでは実際の使用条件を十分に表現できない場合には、追加の評価条件を設定することも検討します。

さらに、製品の使用期間や保守条件を伝えることも重要です。

例えば、製品寿命の途中でカバーを開ける必要がある場合には、繰り返し開閉を前提としたシール構造が必要になります。一方、通常は分解しない構造であれば、別の密閉方法を検討できる場合があります。

このような条件は、シール材の選定や締結構造に影響するため、初期段階で共有することが望まれます。

外注先の選定では、防水構造の設計実績も確認したいポイントです。

過去に類似した使用環境の製品を設計した経験があるか、シール材の選定や圧縮条件の検討に対応できるか、試作評価まで実施できるかなどを確認します。

ただし、過去の実績があるだけで、今回の製品でも必要な性能を確保できるとは限りません。重要なのは、設計条件を具体的に説明でき、検証方法まで提案できることです。

設計レビューでは、シール材の配置、圧縮量、溝形状、合わせ面の公差、締結条件などについて、根拠を確認することが大切です。

また、使用するシール材の仕様が変更された場合や、筐体の材質が変更された場合に、防水性能へどのような影響があるかを判断できる状態にしておきます。

製品設計の外注では、設計図面だけを成果物とするのではなく、必要に応じて設計根拠、部品仕様、評価計画、試験結果、組立条件なども引き継ぐことが望まれます。

特に量産移行を予定している場合、設計担当者だけが知っている注意事項が残らないようにすることが重要です。

製造委託先が変わった場合でも、同じ条件でシール材を組み付けられるよう、作業手順や確認基準を整理しておきましょう。

また、防水不良が発生した場合の対応手順も事前に決めておくと、原因調査を進めやすくなります。

試作品の不具合が発生した際に、設計上の問題なのか、加工精度の問題なのか、組立条件の問題なのかを切り分けるためには、関係する情報が必要です。

部品の製造履歴、組立条件、試験結果、設計変更履歴を関連付けて管理することで、不具合原因の追跡が容易になります。

さらに、設計変更の管理も重要です。

防水構造に直接関係しないように見える変更でも、筐体の剛性や締結状態に影響する場合があります。例えば、内部部品の取り付け位置を変更したことで、筐体の変形状態が変わる可能性があります。

そのため、設計変更時には、防水境界に影響する可能性を確認し、必要に応じて再評価することが大切です。

発注側と外注先が、要求仕様、設計根拠、検証結果を共有できる体制を整えることで、防水不良の発生リスクを低減しやすくなります。

まとめ：防水不良を防ぐには設計条件と検証方法の共有が重要

製品設計の外注で防水不良を防ぐためには、シール材の選定だけでなく、筐体構造、加工精度、組立条件、使用環境まで含めて総合的に設計することが重要です。

最初に確認したいのは、製品が実際に使用される環境と、必要な防水性能です。要求条件が曖昧なままでは、適切なシール構造を選定することが難しくなります。

次に、水の侵入経路を把握し、シール材を適切な位置へ配置する必要があります。筐体の合わせ面だけでなく、ねじ穴、配線引き込み部分、操作部なども確認することが大切です。

シール材については、材質、硬さ、断面形状、圧縮条件を適切に設定します。さらに、合わせ面の平面度や加工公差、筐体の剛性を考慮し、部品のばらつきがあっても必要な密閉状態を維持できる構造を目指します。

また、組立工程で防水性能を安定して再現できることも重要です。締結方法、シール材の取り付け手順、異物の混入防止などを管理し、試作品と量産品の品質差を抑える必要があります。

長期間使用する製品では、温度変化や経年劣化による性能変化も考慮し、必要に応じて耐久試験や再評価を実施することが望まれます。

こうした取り組みを進めるためには、外注先との情報共有が欠かせません。設計図面、試験条件、組立記録、設計変更履歴を整理し、関係者が同じ条件を確認できる状態にすることが、防水不良の予防と品質改善につながります。

特に、屋外設備に組み込む製品や、現場での設置・施工を伴う機器では、実際の設置状況と不具合の発生条件を記録することが重要です。

例えば、製品の設置角度、周辺環境、水がかかる方向、取り付け状態などを現場写真とともに記録しておけば、防水不良が発生した際に使用条件を確認しやすくなります。

こうした現場情報の整理には、現場写真・位置情報・施工記録を管理できるLRTK Phoneの活用も有効です。設置場所と作業状況を関連付けて記録することで、設計担当者、製造担当者、現場担当者の間で状況を共有しやすくなります。

LRTK Phoneによる現場記録は防水性能を直接測定するものではありませんが、現場での使用状況や不具合発生時の情報を整理し、設計改善に必要な判断材料を蓄積するうえで役立ちます。

製品設計の外注を成功させるためには、設計段階で防水性能の成立条件を明確にし、試作評価と実際の使用状況を結び付けながら改善を進めることが大切です。シール構造の設計根拠と検証結果を継続的に管理することが、防水不良の低減と安定した製品品質の実現につながります。