JP2012095132A - 携帯電子機器の筐体及び携帯電子機器並びに携帯電子機器の組み立て方法 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や組み立て工数を低減した筐体、及び該筐体を備える携帯電子機器、並びに該携帯電子機器の組み立て方法を提供する。
【解決手段】携帯電話機は、上部筐体と下部筐体が一体に構成されているとともに、上面の少なくとも一部が開放されて上面開口１１を形成しているケース７を備える。ケース７の内部には、内部実装部品（回路基板８、キースイッチ基板９、電池１０）が実装され、ケース７の上面開口１１はキーシート１２で覆蓋される。該携帯電話機の組み立て方法は、上面開口１１を通してケース７の内部に、内部実装部品を挿入して実装する工程と、その後に、キーシート１２で上面開口１１を覆蓋する工程を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯電子機器の筐体、該筐体を備える携帯電子機器、並びに該携帯電子機器の組み立て方法に関する。

本明細書において、携帯電子機器とは、各種の携帯通信機器、携帯情報機器の総称であり、例えば、携帯電話、携帯情報端末、電子辞書、電子手帳、電子書籍、計算機、携帯型のパーソナルコンピュータなどが、その具体例である。また、携帯電子機器の筐体とは、携帯電子機器の外殻を構成する構造体を意味する。

上部筐体とは、携帯電子機器の筐体の部分であって、使用者が携帯電子機器を操作する場合に、使用者と対面する面（以下、「上面」という）を含む部分を言う。なお、上部筐体には、一般に、携帯電子機器の操作入力装置（例えば、キーボード）や表示装置（例えば、液晶ディスプレイ）等が配置される。

下部筐体とは、携帯電子機器の筐体の部分であって、前記上面と対向する面（以下、「底面」という）を含む部分、言い替えれば、携帯電子機器の筐体の部分であって、使用者が携帯電子機器を操作する場合に、使用者から見て裏側になる面を含む部分を言う。

さて、従来は、上部筐体と下部筐体を別個に成型して、両者を結合して携帯電子機器の筐体を組み立てていた。例えば、特許文献１には、上部筐体と下部筐体とのはめ合いによって形成される内部空間に実装部品を保持する電子機器の筐体構造が開示されている。

また、特許文献２には、薄型通信装置の筐体をフロントケースとリアケースの２部品で構成することが開示されている。

特開平０８−１８６４０号公報 特開２００９−１５２７８９号公報

特許文献１あるいは特許文献２に開示されたような携帯電子機器の筐体（以下、「従来の筐体」という）は、上部筐体と下部筐体を締結するための締結要素（例えばビス）を必要とする。また、筐体を防水構造とするために上部筐体と下部筐体の間にゴムパッキング等を挟み込む必要がある。

そのため、従来の筐体には構成部品の点数が多くなり、組み立て工数が増加すると言う問題があった。言うまでもないことだが、部品点数や工数の増加は、製造コストの上昇につながる。

また、筐体の防水性を確保するために、ゴムパッキング等を圧縮して上部筐体と下部筐体を密着させる必要がある。そのために、締結要素（ビス等）の点数が増加するので、部品点数や工数が更に増加する。

また、ゴムパッキング等を保持するための構造（例えば溝形の構造）を、上部筐体と下部筐体のそれぞれに備える必要がある。そして、かかる構造を備えることによって、筐体の内部の容積が減少するので、筐体の外形（容積）が大きくなるという問題もあった。

また、ゴムパッキング等の素材は、一般に（上部筐体や下部筐体を構成する素材に比べて）劣化しやすいので、筐体の防水性能を保つためにゴムパッキング等を定期的に交換する必要がある場合があった。

本発明は、以上のような背景に鑑みて成されたものであり、部品点数を低減した筐体、及び該筐体を備える携帯電子機器、並びに該携帯電子機器の組み立て方法を提供するものである。

上記課題を解決するため、本発明の携帯電子機器の筐体は、上部筐体と下部筐体が一体に構成されていることを特徴とする。

本発明の携帯電子機器は、上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備えて、前記筐体の内部には、内部実装部品が実装され、前記筐体の前記開口はシート状部材で覆蓋されていることを特徴とする。

本発明の携帯電子機器の組み立て方法は、上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備える携帯電子機器の組み立て方法において、内部実装部品を、前記外面開口を通して前記筐体の内部に挿入して実装する工程と、その後に、シート状部材で前記上面開口を覆蓋する工程を有することを特徴とする。

本発明によれば、上部筐体と下部筐体が一体に構成されているので、構成部品の点数を少なくするこができる。そのため、筐体の製造工数並びに携帯電子機器の組み立て工数を小さくすることができる。そのため、筐体及び携帯電子機器の製造コストが減少する。

また、上部筐体と下部筐体が一体に構成されているので、筐体を軽量かつ高強度に構成することができる。

また、上部筐体と下部筐体の間にゴムパッキング等を挟む必要がないので、経年劣化したゴムパッキング等を交換する煩わしさがない。

また、ゴムパッキングを保持するための構造を筐体の内部に備える必要がないので、筐体の外形を小さくすることができる。また、筐体を成形する型を単純化できる。そのため型の製作コストが減少する。

また、本発明によれば、筐体の外面開口から内部実装部品を挿入して実装し、その後にシート状部材で前記上面開口を覆蓋して、携帯電子機器を組み立てるので、携帯電子機器の組み立て工数を小さくすることができる。

本発明の実施形態を示す携帯電話機の外形図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図を示す。 携帯電話機の横断面図であり、（Ａ）は操作部を図１のＡ−Ａ’線で、（Ｂ）はＢ−Ｂ’線でそれぞれ切断した図を示す。 携帯電話機の変形例を示す横断面図であり、操作部を図２（Ａ）と同じ位置で切断した図である。 携帯電話機の別の変形例を示す横断面図であり、操作部を図２（Ｂ）と同じ位置で切断した図である。 携帯電話機のさらに別の変形例を示す横断面図であり、操作部を図２（Ａ）と同じ位置で切断した図である。 携帯電話機の更に別の変形例を示す外形図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ’線で切断した横断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら説明する。

図１に示された携帯電話機１は、本発明の実施形態を示す携帯電子機器であり、表示部２と操作部３とからなる、いわゆる折り畳み型の携帯電話端末である。また、表示部２と操作部３を回動軸４を介して互いに連結されている。また、表示部２は、文字、図形、画像を表示する液晶ディスプレイ５を備えて、使用者に各種の情報を提示するモジュールである。操作部３は操作入力キー６を備えて、使用者が携帯電話機１に対して各種の操作入力を行うモジュールである。

図２は、携帯電話機１の操作部３の横断面図であり、（Ａ）は操作部３をＡ−Ａ‘線（図１（Ｂ）参照）で切断した図、（Ｂ）は同じくＢ−Ｂ’線で切断した図をそれぞれ示している。図２に示すように、操作部３のケース７の内部には、回路基板８、キースイッチ基板９及び電池１０を実装されている。また、ケース７の上面の一部は切り開けられて、上面開口１１が形成され、上面開口１１はキーシート１２で覆蓋されている。また、図２（Ｂ）に示すように、電池１０の下方のケース７の底面の一部は切り開けられて底面開口１３が形成されている。底面開口１３は電池蓋１４で塞がれている。なお、ケース７と電池蓋１４には、溝形の構造が形成されて、該溝形を互いに嵌合させて、電池蓋１４をケース７に固定している。また、該溝形に沿って電池蓋１４をスライドさせれば、電池蓋１４をケース７から取り外すことができる。

ケース７は、操作部３の外殻を構成する構造体、つまり筐体に相当する。図２から明らかなように、ケース７は上面（キーシート１２が取り付けられた面）から底面（上面と対向する面）まで連続して、一体に構成されている。つまり、ケース７は、上部筐体と下部筐体が一体に構成されている。さらに詳しく説明すると、ケース７の横断面形は、底面７ａと、底面７ａの両端に連続する側面５ｂと、側面５ｂの上端と連続して、上面の一部を構成するオーバーハング部７ｃを備えて構成されている。また、上面開口１１は、左右のオーバーハング部７ｃの間に形成されている。

このように、ケース７の横断面形は、全体として、「コ」字形あるいは「Ｃ」字形を成しているので、ケース７は曲げ剛性が高い。特に、オーバーハング部７ｃがケース７の曲げ剛性の向上に大きく寄与している。

なお、ケース７の素材は合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）であり、射出成型によって形成される。また、射出成型に使用する金型はスライド駒（図示しない）を備えて、底面７ａ、側面７ｂ及びオーバーハング部７ｃで囲まれる空間１５を成型する。スライド駒は金型にスライド自在に取り付けられているので、スライド駒は、空間１５の成型後に側面７ｂから離れる方向に移動して、上面開口１１を通って上方に抜き取られる。そのため、スライド駒はオーバーハング部７ｃと干渉しない。また、金型にスライド駒を備えると、側面７ｂの肉厚を自由に設計できるから、側面７ｂの肉厚を、成型時にヒケ（凹み）が生じないような寸法に選ぶことができる。

回路基板８は携帯電話機１に必要な電子回路が形成されたプリント回路基板である。また、電池１０は携帯電話機１に電力を供給する二次電池である。

キースイッチ基板９はキーシート１２と組み合わされて操作入力キー６を構成するプリント回路基板であり、感圧センサを備える。つまり、キーシート１２が押圧されると、キースイッチ基板９の感圧センサがそれを検知して、操作入力が行なわれる。

キーシート１２は、例えば、シリコンゴムやフッ素ゴムなどの素材で形成されたシートであり、適度な柔軟性、つまり、押圧力を加えると変形して、その押圧力がキースイッチ基板９上の感圧センサに伝達されるとともに、押圧力を加えない場合には所定の形状に保たれるような柔軟性を備えるシートである。また、キーシート１２の素材には防水性の素材が選ばれる。また、キーシート１２の表面には、図形あるいは文字が表示され、キーシート１２上の特定の図形・文字が表示された部位を押圧すると、当該図形・文字に対応する操作入力がなされる。

また、キーシート１２は、ケース７の上面のオーバーハング部７ｃに接着固定される。また、キーシート１２をケース７に接着する接着材１６は硬化後に十分な水密性を示すものを選択する。このように構成されるので、ケース５の上面開口１１はキーシート１２によって水密に封止される。

以上、操作部３の構成を説明したが、以下のように操作部３を構成することもできる。

例えば、図３に示すように、ケース７の内部に、ネジボス１７を底面７ａから突出させて、ビス１８をネジボス１７に螺合して、回路基板８をケース７に固定するようにしてもよい。ネジボス１７はケース７の本体部分、つまりネジボス１７以外の部分とは別に成型されて、成型後にケース７の底面７ａに溶着して固定される。ネジボス１７をケース７の本体部分と同時に成形しようとすると、前述したスライド駒がネジボス１７と干渉するからである。つまり、空間１５（図２参照）の形成ができなくなるからである。

さて、図２（Ｂ）に示した横断面では、ケース７を成型用の金型（図示しない）から押し出すインジェクションピン（図示しない）を押し当てるのに適当な部位がないので、ケース７を金型から取り出し難いことがある。そこで、図４に示すように、上面開口１１と底面開口１３の間に、ダミーリブ１９を形成して、インジェクションピンをダミーリブ１９に押し当てるようにすればよい。なお、ダミーリブ１９の両端はケース７の側面７ｂに結合されていて、ケース７を成型用の金型から取り出した後で、ダミーリブ１９の破線で示される部分は切断除去される。なお、ダミーリブ１９の前記部分を切除した後に残る切り残し部１９ａの大きさを考慮してケース７を設計すれば、つまり、切り残し部１９ａがあってもケース７の内部に必要な容積が確保されるようにケース７を設計すれば、仕上げ加工（例えば、研削加工）を行って、切り残し部１９ｂを除去する必要がなくなる。

あるいは、図５に示すように、ケース７の側面７ｂの一部を切り開けて側面開口２０を形成するようにしても良い。側面開口１９は、例えば、回路基板８（図２参照）上の外部インターフェイス（図示しない）に接続されるケーブル（図示しない）等を通す開口であって、ケーブル等を通さないときは、目隠しカバー２１で閉塞される。なお、側面７ｂはケース５の成型時にヒケ（凹み）が生じやすい部位であり、このような部位に側面開口２０を設けると、ヒケ（凹み）が生じる部位がなくなるのでケース７の外観が向上する。

また、あるいは、図６に示すように、ケース７の側面７ｂに溝２１を形成するようにしても良い。溝２１を備えることによって、側面７ｂの高さ、つまりケース５の厚みが、（視覚的に）分割されるので、ケース７が薄く見える。

以上、説明したように、本発明によれば、携帯電子機器の筐体の上部筐体と下部筐体の間に分離可能な継ぎ手がないので、携帯電子機器の防水性能が向上する。また、筐体の上面に形成された上面開口を通して、内部実装部品を筐体の内部に挿入実装して、その後に上面開口はシート状部材で覆蓋することができるので、携帯電子機器の組み立てが容易になる。

さて、携帯電話機１を例にして、本発明の具体的実施態様を説明したが、これらは例示であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明は、特許請求の範囲で示された技術的思想の範囲において、自由に応用、変形あるいは改良して実施できる。

例えば、上記実施形態において、合成樹脂を射出成型してケース７を形成にする例を示したが、本発明の筐体は射出成型によって成型されるものには限定されない。各種の加工手段、加工方法を選択して、本発明の筐体を製造することができる。また、合成樹脂は電磁波を透過するので、携帯電話機の筐体にとって最適な素材である。また、電磁波に対する透過性を要求されなければ、筐体の素材は合成樹脂には限定されない、例えば各種金属であってもよいし、樹脂と金属を複合した複合素材であってもよい。

また、「上部筐体と下部筐体が一体に構成される」とは上部筐体と下部筐体が分離不能な状態で結合されていること、あるいは上部筐体と下部筐体の間に分離自在な継ぎ手が存在しないことを言う。また、筐体は、完成時において上部筐体と下部筐体が一体に構成されていれば十分であり、筐体を製造する途中のプロセスにおいて、上部筐体と下部筐体が分離していてもよい。例えば、上部筐体と下部筐体をそれぞれ別個に成型して、成型後に両者を、例えば接着や融着によって、分離不能に結合して製造された筐体も本発明の技術的範囲に含まれる。

また、上記実施形態においては、筐体の一部に開口を備える例、つまり、ケース７に上面開口１１、底面開口１３あるいは側面開口２０を備える例を示したが、これらの開口の一部あるいは全部がなくてもよい。あるいは、別の開口が追加されてもよい。

また、上記実施形態において、本発明に係る筐体の例として、携帯電話機１の操作部３の外殻を構成するケース７を示したが、本発明の適用対象はケース７には限定されない。携帯電話機１の表示部２の外殻にも本発明を適用できる。

また、上記実施形態において、いわゆる折り畳み型の携帯電話端末（携帯電話機１）を示したが、本発明の適用対象の携帯電話端末は、折り畳み型には限定されない。操作部と表示部を単一の筐体に収めた、いわゆる一体型の携帯電話端末であっても、折り畳み用のヒンジ軸に加えて該折り畳み用のヒンジ軸に直交する反転用ヒンジ軸を備えて、表示部が該反転用ヒンジ軸に回りに回転するように構成された、いわゆる２軸ヒンジ型の携帯電話端末であってもよい。

そもそも、本発明の適用対象は、携帯電話端末には限定されない。各種携帯電子機器、例えば、携帯電話、携帯情報端末、電子辞書、電子手帳、電子書籍、計算機、携帯型のパーソナルコンピュータなどの筐体に広く適用できる。

また、上記実施形態において、内部実装部品の例として、回路基板８、キースイッチ基板９及び電池１０を示したが、これらは例示であって、本発明の適用対象はこれらが実装される携帯電子機器には限定されない。内部実装部品とは、要するに、筐体の内部に実装されて、携帯電子機器を構成する部品である。部品の名称や機能は問われない。

また、上記実施形態において、外面開口の例として、上面開口１１を示したが、外面開口は、筐体の上面に設けられた開口には限定されない。筐体の底面や側面に外面開口を設けて、該外面開口をシート状部材で覆蓋してもよい。例えば、底面開口１３や側面開口２０を外面開口としてもよい。

また、ケース７の横断面形（図２参照）を説明するに当たって、「上面」、「底面」の語を使ったが、これは説明の便宜のためであって、「上面」が常に「底面」よりも高い位置にあることを意味しない。本発明の技術的範囲の解釈においても同様である。例えば、図２を上下反転した構成、つまり、オーバーハング部が「底面」より低い位置にある構成が選ばれてもよい。要するに、筐体の横断面形が、全体として「コ」字形あるいは「Ｃ」字形を成していれば十分であり、「コ」字形、「Ｃ」字形が、上下左右のいずれの方向に向いているかは問わない。

また、上記実施形態において、シート状部材の例としてキーシート１２を示したが、本発明を構成するシート状部材はキーシート１２には限定されない。シート状部材は筐体に設けた開口（上面開口１１）を覆蓋できる平面形を備えていれば十分であり、それ以外の機能は要求されない。また、シート状部材は柔軟性を備えていても良いし、固いものであってもよい。また、シート状部材を取り付ける筐体は、操作部３には限定されない。例えば、表示部２に開口を設けて、該開口を液晶ディスプレイ５で覆蓋するように構成すれば、液晶ディスプレイ５は本発明を構成するシート状部材として機能する。また、シート状部材は、全体としてほぼ平坦に構成されていればよいが、多少の凹凸が、つまり平面形の寸法に比べて小さい凹凸があってもよい。例えば、キーシート１２の表面に機械式のボタンスイッチを模した凸部を構成しても良いし、文字や図形が凹凸で表現されてもよい。

また、図面に示した携帯電話機１の形状や寸法は例示である。そもそも該図面は、携帯電話機１の機械的な構成を概念的に表示するものであって、現実の携帯電話機１の形状や寸法を正確に表示するものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、これらの形状や寸法によって限定されるものではない。

なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

（付記１）上部筐体と下部筐体が一体に構成されていることを特徴とする携帯電子機器の筐体。

（付記２）横断面形において、底面と、前記底面の左右端に配置されて前記底面に連続する一対の側面と、前記一対の側面それぞれの上端に配置されて前記各側面に連続する一対のオーバーハング部を有するとともに、
前記一対のオーバーハング部の間に上面開口が形成されている
ことを特徴とする付記１に記載の携帯電子機器の筐体。

（付記３）前記筐体は、前記筐体の内部に前記底面から立ち上がる突起部を備えるとともに、
前記突起部は、前記筐体の他の部分とは別に成型されて、前記筐体の他の部分の成型後に前記底面に結合される
ことを特徴とする付記２に記載の携帯電子機器の筐体。

（付記４）前記筐体は、底面の一部が開放されて底面開口を形成されて、
前記底面開口は前記上面開口と対向されるとともに、
前記底面開口と前記上面開口の間にあって前記筐体の両側面を連結するダミーリブを備えて成型され、
前記ダミーリブは、前記筐体の成型後に切除される
ことを特徴とする付記２又は付記３に記載の携帯電子機器の筐体。

（付記５）上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備えて、
前記筐体の内部には、内部実装部品が実装され、
前記筐体の前記開口はシート状部材で覆蓋されている
ことを特徴とする携帯電子機器。

（付記６）前記シート状部材は、前記筐体に接着されて、前記開口を水密に封止している
ことを特徴とする付記５に記載の携帯電子機器。

（付記７）上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備える携帯電子機器の組み立て方法において、
内部実装部品を、前記外面開口を通して前記筐体の内部に挿入して実装する工程と、
その後に、シート状部材で前記上面開口を覆蓋する工程を有する
ことを特徴とする携帯電子機器の組み立て方法。

（付記８）前記シート状部材を前記筐体に接着して、前記外面開口を水密に封止する工程をさらに有する
ことを特徴とする付記７に記載の携帯電子機器の組み立て方法。

１ 携帯電話機
２ 表示部
３ 操作部
４ 回動軸
５ 液晶ディスプレイ
６ 操作入力キー
７ ケース
８ 回路基板
９ キースイッチ基板
１０ 電池
１１ 上面開口
１２ キーシート
１３ 底面開口
１４ 電池蓋
１５ 空間
１６ 接着材
１７ ネジボス
１８ ビス
１９ ダミーリブ
２０ 側面開口
２１ 溝

Claims (8)

1. 上部筐体と下部筐体が一体に構成されていることを特徴とする携帯電子機器の筐体。
2. 横断面形において、底面と、前記底面の左右端に配置されて前記底面に連続する一対の側面と、前記一対の側面それぞれの上端に配置されて前記各側面に連続する一対のオーバーハング部を有するとともに、
   前記一対のオーバーハング部の間に上面開口が形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器の筐体。
3. 前記筐体は、前記筐体の内部に前記底面から立ち上がる突起部を備えるとともに、
   前記突起部は、前記筐体の他の部分とは別に成型されて、前記筐体の他の部分の成型後に前記底面に結合される
   ことを特徴とする請求項２に記載の携帯電子機器の筐体。
4. 前記筐体は、底面の一部が開放されて底面開口を形成されて、
   前記底面開口は前記上面開口と対向されるとともに、
   前記底面開口と前記上面開口の間にあって前記筐体の両側面を連結するダミーリブを備えて成型され、
   前記ダミーリブは、前記筐体の成型後に切除される
   ことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の携帯電子機器の筐体。
5. 上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備えて、
   前記筐体の内部には、内部実装部品が実装され、
   前記筐体の前記開口はシート状部材で覆蓋されている
   ことを特徴とする携帯電子機器。
6. 前記シート状部材は、前記筐体に接着されて、前記開口を水密に封止している
   ことを特徴とする請求項５に記載の携帯電子機器。
7. 上部筐体と下部筐体を一体に構成されているとともに、外面の少なくとも一部が開放されて外面開口を形成している筐体を備える携帯電子機器の組み立て方法において、
   内部実装部品を、前記外面開口を通して前記筐体の内部に挿入して実装する工程と、
   その後に、シート状部材で前記上面開口を覆蓋する工程を有する
   ことを特徴とする携帯電子機器の組み立て方法。
8. 前記シート状部材を前記筐体に接着して、前記外面開口を水密に封止する工程をさらに有する
   ことを特徴とする請求項７に記載の携帯電子機器の組み立て方法。

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