JP2010073554A - 情報入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体が情報入力装置内に侵入しても正常動作を維持できるだけでなく、前記情報入力装置を搭載した電子機器内部への液体の侵入を防止し、電気的短絡を防止できる情報入力装置、および、それを用いた電子機器を提供することにある。
【解決手段】プリント基板２０の上方で回動可能に支持された操作ダイヤル６０で情報を入力する情報入力装置である。そして、プリント基板２０の外周縁部に沿う枠形状を有し、かつ、内側に一体成形した仕切り部４１でシール溜まり部４２を形成した防水用環状枠体４０を、前記プリント基板２０に装着，電気接続した外部接続端子２９が前記シール溜まり部４２内に位置するように、前記プリント基板２０の外周縁部に密着一体化するとともに、前記シール溜まり部４２内にシール材４３を注入，固化してシールした。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ、テレビ、ビデオ等の電子機器に組み込まれる情報入力装置に関する。

従来、情報入力装置としては、例えば、特許文献１に示すように、電子機器である携帯電話１０に組み込まれ、回転ダイヤル３の回動操作によって選択し、中央ボタン２の押下操作によって指示を決定する携帯機器用入力装置がある。
特開２００４−３２６４２７号公報

しかしながら、前記携帯機器用入力装置１は、回転ダイヤル３と中央押しボタン２との隙間から侵入した液体により、前記携帯機器用入力装置１自体が電気的に短絡するおそれがある。また、特許文献１の図１１に示すように、携帯電話１０のハウジングと前記回転ダイヤル３との隙間から侵入した液体が携帯電話１０内に侵入し、その電気回路を電気的に短絡させるという問題点があった。

本発明は、前記問題点に鑑み、液体が情報入力装置内に侵入しても正常動作を維持できるだけでなく、前記情報入力装置を搭載した電子機器内部に液体が侵入しても、電気的短絡を防止できる情報入力装置、および、それを用いた電子機器を提供することを課題とする。

本発明にかかる情報入力装置は、前記課題を解決すべく、プリント基板の上方で回動可能に支持された操作ダイヤルで情報を入力する情報入力装置であって、プリント基板の外周縁部に沿う枠形状を有し、かつ、内側に一体成形した仕切り部でシール溜まり部を形成した防水用環状枠体を、前記プリント基板に装着，電気接続した装着部品が前記シール溜まり部内に位置するように、前記プリント基板の外周縁部に密着一体化するとともに、前記シール溜まり部内にシール材を注入，固化してシールした構成としてある。

本発明によれば、プリント基板に装着，電気接続した装着部品を、防水用環状枠体のシール溜まり部内に配置し、シール材を注入，固化してシールしてある。このため、本発明に係る情報入力装置内に液体が侵入しても、装着部品がシール材でシールされているので、電気的に短絡しない情報入力装置が得られる。

本発明にかかる実施形態としては、プリント基板に装着，電気接続した装着部品が、外部接続端子であってもよい。
本実施形態によれば、プリント基板に装着した外部接続端子が、侵入してきた液体で電気的な短絡を生じることはない。

本発明にかかる他の実施形態としては、プリント基板に装着，電気接続した装着部品が、センサであってもよい。
本実施形態によれば、プリント基板に装着したセンサが、侵入してきた液体で電気的な短絡を生じることはない。

本発明にかかる別の実施形態としては、防水用環状枠体が弾性変形可能な弾性材で形成されていてもよい。
本実施形態によれば、防水用環状枠体が弾性変形できるので、プリント基板等の変形にも追従して変形し、液体の侵入による電気的な短絡を防止できる。

本発明にかかる異なる実施形態としては、プリント基板を支持するために裏打ちされた金属ベースの裏面に、防水シートを貼着一体化してもよい。
本実施形態によれば、侵入した液体がプリント基板の裏面から漏れ出ることがなく、本願の情報入力装置を組み込んだ電子機器の電気的短絡を防止できる。

本発明にかかる新たな実施形態としては、プリント基板の表面に貼着一体化したカバーシートの上面外周縁部に、防水用環状枠体を密着一体化しておいてもよい。
本実施形態によれば、侵入した液体がプリント基板の外周縁部から漏れ出ることがなく、本願の情報入力装置を組み込んだ電子機器の電気的短絡を防止できる。

本発明にかかる電子機器としては、前述の情報入力装置に係る防水用環状枠体を、ハウジングに設けた操作孔の裏面開口縁部に密着一体化し、外部から操作可能に組み付けた構成としてある。

本発明によれば、情報入力装置自体の電気的短絡を防止できるとともに、電子機器のハウジングと操作ダイヤルとの隙間から液体が侵入しても、前記液体がハウジング内に直接侵入することがなく、前記電子機器内の電気回路の短絡を防止できるという効果がある。

本発明にかかる実施形態を図１ないし図７の添付図面に従って説明する。
第１実施形態の情報入力装置は、例えば、図５に示すように、携帯電話機８０内のプリント基板８１に実装するとともに、そのハウジング８２の操作孔８３から操作可能に組み付けられている。そして、前記情報入力装置の操作ダイヤル６０を操作して図示しないモニター内のスクロールバーをスクロールし、その中央押しボタン７０等を介して選択指示を出すことができる。

すなわち、前記情報入力装置は、図１ないし図５に示すように、金属ベース１０と、プリント基板２０と、フレキシブルなカバーシート３０と、防水用環状枠体４０と、環状ホルダー５０と、操作ダイヤル６０と、固定リング６６と、中央押しボタン７０と、で構成されている。

前記金属ベース１０は薄肉金属板からなり、その裏面には電子機器本体内への水の侵入を防止する防水シート１１が貼着一体化される。また、前記金属ベース１０は、その中心を間にして一対の第１弾性係合部１２，１２を広い間隔で同一中心線上に切り起こしてある一方、前記中心線に直交する直線上に一対の第２弾性係合部１３，１３を狭い間隔で切り起こしてある。また、前記第２弾性係合部１３の外側には後述するホールＩＣ，ＭＲセンサー等のセンサー２７ａ，２７ｂを嵌合できる嵌合孔１４，１４を設けてあるとともに、前記嵌合孔１４の近傍には治具孔１５を設けてある。

プリント基板２０は、前記金属ベース１０を被覆可能な平面形状を有する略円形の樹脂フィルムからなり、その裏面に接着材を塗布してある。また、前記プリント基板２０は、その中央に中央導電部２１ａを設けてあるとともに、前記中央導電部２１ａを中心として同一円周上に導電部２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅを均等のピッチで配置してある。前記導電部２１ａ〜２１ｅはいずれも、中央固定接点部と、前記中央固定接点部を囲むように形成された略Ｃ字状の固定接点部とで構成されている。

さらに、プリント基板２０は、前記第１弾性係合部１２に対応する位置に組立孔２２を設けてあるとともに、前記第２弾性係合部１３に対応する位置に組立孔２３を設けてある。また、前記プリント基板２０は、前記金属ベース１０の嵌合孔１４に対応する位置に、後述するホールＩＣ，ＭＲセンサ等のセンサ２７ａ，２７ｂを嵌合できる嵌合孔２４を設けてある。そして、前記嵌合孔２４にはＭＲセンサ２７ａ，２７ｂを逆さま挿入して電気接続することにより、薄型化できる。そして、前記金属ベース１０の治具孔１５に対応する位置に治具孔２５を設けてある。ついで、前記組立孔２２の外側に並設した複数の端子孔２６に、外部接続端子２９の突設した圧入部２９ａを下方側から圧入することにより、前記外部接続端子２９の端子部２９ｂが側方に所定のピッチで突出する。

なお、前記導電部２１ａ〜２１ｅは前述の構成のものに限らず、一対の中央固定接点部を円環状固定接点部で囲むように配置して形成したものであってもよい。

カバーシート３０は、前記金属ベース１０と略同一平面形状を有する樹脂製フィルムからなり、接着材を塗布した裏面のうち、前記導電部２１ａ〜２１ｅと対応する位置に、偏平なドーム状反転バネからなる押しボタンスイッチ３１ａ〜３１ｅをそれぞれ貼り付けてある一方、前記嵌合孔２４に対応する位置にドーム部３４を形成してある。また、前記カバーシート３０は、前記金属ベース１０の第１，第２弾性係合部１２，１３に対応する位置に組立孔３２，３３を設けてある。

防水用環状枠体４０は、前記プリント基板２０の外周縁部に沿った枠形状を有し、その内周面の対向する位置に平行な仕切り部４１をそれぞれ一体成形してシール溜め部４２を形成してある。そして、前記カバーシート３０の外周縁部に沿った枠形状の両面テープ３５を介して貼着一体化される。このため、前記シール溜め部４２内にプリント基板２０の端子孔２６が位置する。

環状ホルダー５０は、前記防水用環状枠体４０内に収納可能な外径を有する樹脂成形品であり、その外周面の対向する位置に前記金属ベース１０の第１弾性係合部１２，１２にそれぞれ係合可能な係合受け部５１，５１を形成してある。また、前記環状ホルダー５０は、その下面に前記押しボタンスイッチ３１ｂ〜３１ｅを押圧するための操作用突起５２を突設してある（図４参照）。さらに、前記環状ホルダー５０は、その上面に、後述する操作ダイヤル６０の回動操作を円滑に行うための摺動シート５３を位置決めしてある。
なお、前記環状ホルダー５０の上面には、円滑な回動操作を行うためには、摩擦抵抗の小さい樹脂材料を塗布してもよく、あるいは、摩擦抵抗を小さくするために梨地加工を施しておいてもよい。

操作ダイヤル６０は、前記防水用環状枠体４０内に収納可能な同心円形状であり、その中心に後述する中央押しボタン７０を嵌合可能な嵌合孔６１を設けてある。前記嵌合孔６１の内側面には、抜け止め用環状リブ６２が突設されている。また、前記操作ダイヤル６０は、図４に示すように、その下面周辺縁部に形成した第１環状溝部６３に円環状マグネット６５を位置決めし、固定する。前記円環状マグネット６５はＮ極およびＳ極を交互に配置したものであり、前記環状ホルダー５０に接触しないように固定される。このため、操作ダイヤル６０に作用する摩擦抵抗が小さく、円滑に操作できる薄型の情報入力装置を得られるという利点がある。さらに、前記操作ダイヤル６０は、第１環状溝部６３の内側に前記環状ホルダー５０に嵌合できる第２環状溝部６４を形成してある。なお、操作ダイヤル６０は必ずしも円形である必要はなく、回動可能であれば、例えば、正八角形であってもよい。

固定リング６６は、操作ダイヤル６０の嵌合孔６１に嵌合可能な外径を有するとともに、略Ｌ字形状の断面形状を有している。また、前記固定リング６６は、その外周面の対向する位置に、前記金属ベース１０の第２弾性係合部１３に係合可能な係合受け部６７を形成してある。さらに、前記固定リング６６は、その内周面に後述する中央押しボタン７０を抜け止めするための抜け止め用リブ６８を形成してある。

中央押しボタン７０は、図１Ａに示すように、前記操作ダイヤル６０の嵌合孔６１に嵌合可能な外径を有する円板形状であり、図４に示すように、その下面中央に前記中央押しボタンスイッチ３１ａを操作するための十文字形状の操作用突起７１を突設してある。また、前記中央押しボタン７０は、前記操作用突起７１を中心として前記固定リング６６の抜け止め用リブ６８に係止可能な弾性爪部７２を不連続に突設してある。

次に、前述の構成部品の組立工程について説明する。
まず、図示しない治具である一対の位置決めピンに、前記金属ベース１０の治具孔１５を挿入して位置決めする。ついで、センサ２７ａ，２７ｂおよび外部接続端子２９を所定の位置に実装したプリント基板２０の治具孔２５を、一対の前記位置決めピンに挿入することにより、前記金属ベース１０の第１，第２弾性係合部１２，１３をプリント基板２０の組立孔２２，２３に挿入し、前記金属ベース１０にプリント基板２０を貼着一体化する。これにより、センサ２７ａ，２７ｂが金属ベース１０の嵌合孔１４，１４に嵌合する。そして、前記プリント基板２０にカバーシート３０を貼着一体化することにより、導電部２１ａ〜２１ｅにドーム状反転バネからなる押しボタンスイッチ３１ａ〜３１ｅをそれぞれ位置決めする。このため、前記センサ２７ａ，２７ｂがドーム部３４，３４に被覆されるとともに、第１，第２弾性係合部１２，１３が組立孔３２，３３からそれぞれ突出する。そして、一対の位置決めピンから前記金属ベース１０を抜き取る。

ついで、前記カバーシート３０の外周縁部に防水用環状枠体４０を、両面テープ３５を介し、貼着一体化することにより（図２Ａ）、シール溜まり部４２内に外部接続端子２９の圧入部２９ａが位置する。そして、前記シール溜まり部４２にシール材４３を注入，固化することにより、前記シール溜まり部４２をシールする。なお、図１Ａは説明の便宜上、シール材でシールしていない状態を図示している。

一方、環状ホルダー５０の係合受け部５１を、前記金属ベース１０の第１弾性係合部１２に係合して固定し、その上面に摺動シート５３を位置決めする。そして、第１環状溝部６３に円環状マグネット６５を装着した操作ダイヤル６０の第２環状溝部６４を前記環状ホルダー５０に嵌合して位置決めする。ついで、前記操作ダイヤル６０の嵌合孔６１に固定リング６６を挿入し、その係合受け部６７を金属ベース１０の第２弾性係合部１３に係合することにより、固定リング６６を操作ダイヤル６０の抜け止め用環状リブ６２に係止し、回動可能に抜け止めする。さらに、前記操作ダイヤル６０の嵌合孔６１に中央押しボタン７０を組み付けることにより、その弾性爪部７２を固定リング６６の抜け止め用リブ６８に係合し、押し下げ可能に抜け止めする。最後に、前記金属ベース１０の裏面に防水シート１１を貼着一体化することにより、組立作業が完了する。

次に、前述の構成からなる情報入力装置を携帯電話機８０内のプリント基板８１に実装するとともに、そのハウジン８２の操作孔８３から操作可能に組み付けた場合の操作方法について説明する。

操作ダイヤル６０を前記環状ホルダー５０の軸心を中心として回動させると、前記操作ダイヤル６０は摺動シート５３を介して環状ホルダー５０上を回動する。そして、前記操作ダイヤル６０と一体な円環状マグネット６５が回動し、一対のセンサ２７ａ，２７ｂが磁界の変化をそれぞれ検知し、これに基づいて回動方向および回動量を検出する。

そして、その検出結果が図示しない制御回路を介してモニターの画面表示にスクロールバーの移動として反映される。ついで、所望の位置にスクロールバーが到達した場合に、中央押しボタン７０を押すことにより、中央押しボタンスイッチ７０の反転バネ３１ａが反転し、対応する中央導電部２１ａを導通させて選択指令を出力する。

また、操作ダイヤル６０の周辺部を押し下げることにより、操作用突起５２で押しボタンスイッチ３１ｂ〜３１ｅの反転バネを適宜反転させることにより、対応する導電部２１ｂ〜２１ｅをそれぞれ導通させてもよい。

本実施形態において、ＭＲセンサを利用すれば、円環状マグネット６５が前記センサ２７ａ，２７ｂの上方に配置する必要がなく、薄型の操作入力装置が得られるという利点がある。

また、本実施形態によれば、プリント基板２０をカバーシート３０で被覆しているとともに、外部接続端子２９の圧入部２９ａが突出するシール溜まり部４２もシール材４３でシールされている。さらに、前記カバーシート３０の外周縁部は防水用環状枠体４０で仕切られているとともに、前記防水用環状枠体４０は携帯電話機８０のハウジング８２に設けた操作孔８３の裏面開口縁部に密着一体化されている。このため、操作ダイヤル６０と中央押しボタン７０との隙間から水が侵入しても、および／また、ハウジング８２と操作ダイヤル６０との隙間から水が侵入しても、情報入力装置自体が電気的に短絡しないだけでなく、携帯電話機８０内部の電気回路も短絡するおそれはない。

第２実施形態は、図６および図７に示すように、基本的構成は前述の第１実施形態と同様であり、異なる点はセンサ２７ａ，２７ｂをシール材４３で防水シールする点である。
すなわち、前記防水用環状枠体４０の内側を第２仕切部４４で仕切って第２シール溜まり部４５，４５を形成し、その内部にセンサ２７ａ，２７ｂをそれぞれ配置するとともに、シール材４３を注入，固化してシールしてある。他は前述の第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

本実施形態によれば、センサ２７ａ，２７ｂをシール材４３でシールすることにより、防水性を確保しつつ、耐振性をも向上させることができるという利点がある。

なお、情報入力装置は、必ずしも中央押しボタンを有するものに限らず、操作ダイヤルだけを有するものであっもてよい。
また、操作ダイヤルは単に回動操作を行って選択操作だけに使用するものであってもよく、必ずしもスイッチ機能を有している必要はない。

本発明にかかる情報入力装置は、前述のように携帯電話機に搭載する場合に限らず、他の電子機器に適用してもよいことは勿論である。

図１Ａおよび図１Ｂは本発明に係る情報入力装置の第１実施形態を示す斜視図である。 図２Ａおよび図２Ｂは図１で示した第１実施形態からキートップ等を外した状態を示す斜視図である。 図１で示した第１実施形態を上方から視た分解斜視図である。 図１で示した第１実施形態を下方から視た分解斜視図である。 図５Ａおよび図５Ｂはシール材の充填前後を示す断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは本発明に係る情報入力装置の第２実施形態を示す斜視図である。 図７Ａおよび図７Ｂはシール材の充填前後を示す断面図である。

符号の説明

１０：金属ベース
１１：防水シート
１２，１３：第１，第２弾性係合部
２０：プリント基板
２１：中央導電部
２１ｂ〜２１ｅ：導電部
２７ａ，２７ｂ：センサ
２９：外部接続端子
３０：カバーシート
３１ａ：中央押しボタンスイッチ
３１ｂ〜３１ｅ：押しボタンスイッチ
４０：防水用環状枠体
４１：仕切り部
４２：シール溜まり部
４３：シール材
４４：第２仕切り部
４０：第２シール溜まり部
５０：環状ホルダー
６０：操作ダイヤル
６５：円環状マグネット
６６：固定リング
７０：中央押しボタン
８０：携帯電話機
８２：ハウジング
８３：操作孔

Claims (7)

1. プリント基板の上方で回動可能に支持された操作ダイヤルで情報を入力する情報入力装置であって、
   プリント基板の外周縁部に沿う枠形状を有し、かつ、内側に一体成形した仕切り部でシール溜まり部を形成した防水用環状枠体を、前記プリント基板に装着，電気接続した装着部品が前記シール溜まり部内に位置するように、前記プリント基板の外周縁部に密着一体化するとともに、前記シール溜まり部内にシール材を注入，固化してシールしたことを特徴とする情報入力装置。
2. プリント基板に装着，電気接続した装着部品が、外部接続端子であることを特徴とする請求項１に記載の情報入力装置。
3. プリント基板に装着，電気接続した装着部品が、センサであることを特徴とする請求項１または２に記載の情報入力装置。
4. 防水用環状枠体が弾性変形可能な弾性材からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の情報入力装置。
5. プリント基板を支持するために裏打ちされた金属ベースの裏面に、防水シートを貼着一体化したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の情報入力装置。
6. プリント基板の表面に貼着一体化したカバーシートの上面外周縁部に、防水用環状枠体を密着一体化したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の情報入力装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の情報入力装置の防水用環状枠体を、ハウジングに設けた操作孔の裏面開口縁部に密着一体化し、外部から操作可能に組み付けたことを特徴とする電子機器。

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