JP2013175974A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキンのリブを筐体の溝へ容易に圧入することができ、それにより筐体の開口部を確実に止水することのできる止水構造を有した携帯端末装置を提供すること。
【解決手段】この携帯端末装置は、開口部２１を有する筐体２０と、筐体２０の内側で開口部２１を囲うように形成された環状溝２５と、弾性を有し開口部２１の止水を行うパッキン１１と、を具備し、パッキン１１は、環状溝２５に沿って形成され環状溝２５に圧入される環状リブ１２と、環状リブ１２の根元から開口部２１の逆側に張り出すフランジ１５と、を有し、フランジ１５は、環状溝２５が形成される筐体２０の被形成面２６に差し掛かる長さを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、筐体に設けられた開口部を止水するパッキンを具備した携帯端末装置に関する。

従来、筐体に開口部を設け、この開口部から操作キーを外部に露出させ、この開口部より室内側をパッキンで止水する構造を具備する携帯端末装置がある。

止水構造の一例としては、次のような構造がある。すなわち、筐体の内側には、開口部を囲って環状に溝が形成される一方、パッキンには、この溝に沿ったリブが形成される。パッキンは弾性および柔軟性を有し、パッキンのリブの先端側には溝幅よりも径の大きな部分が形成される。そして、リブの厚い部分が全周に渡って溝内に圧入されることで、開口部より室内側が止水される。

特許文献１には、このような止水構造を有する携帯電子装置が開示されている（特許文献１の図５を参照）。

特開２０１０−１０８７４９号公報

開口部を囲って全周に渡ってパッキンのリブを筐体の溝へ圧入する止水構造では、リブの圧入作業が難しくなるという課題がある。

なぜなら、この止水構造を採用したパッキンでは、先に述べたように、リブの先端側に溝幅よりも径の大きな部分が形成される一方、この部分と比較してリブの根元側は少し薄くされる。そのため、リブの根元部分が曲がりやすくなり、リブの先端を圧入する際に、リブが開口部の側へ倒れて、リブが溝に入り難くなる。

本発明の目的は、パッキンのリブを筐体の溝へ容易に圧入することができ、それによって、筐体の開口部を確実に止水することのできる止水構造を有した携帯端末装置を提供することである。

本発明の一態様に係る携帯端末装置は、開口部を有する筐体と、前記筐体の内側で前記開口部を囲うように形成された環状溝と、弾性を有し前記開口部の止水を行うパッキンと、を具備し、前記パッキンは、前記環状溝に沿って形成され前記環状溝に圧入される環状リブと、前記環状リブの根元から前記開口部の逆側に張り出すフランジと、を有し、前記フランジは、前記環状溝が形成される前記筐体の被形成面に差し掛かる長さを有する構成を採る。

本発明によれば、パッキンのリブを筐体の溝へ容易に圧入することができ、それにより筐体の開口部の止水を確実に行うことができる。

本発明の実施の形態の携帯端末装置の背面側を示す斜視図 携帯端末装置の筐体、電池カバーおよび操作キーを分離させた分解斜視図 パッキン付きの操作キーを示す四面図 パッキン付きの操作キーを示す断面図 パッキンを取り外した状態の開口部の周辺を示す断面図 パッキンが取り付けられた状態の開口部の周辺を示す断面図 筐体内側のパッキン周辺部を示す斜視図 比較例においてパッキンのリブが溝に圧入困難となる状況の一例を示す説明図 本実施の形態のパッキンのリブが溝に圧入される状況を示す説明図 比較例において操作キーと開口部の内壁との関係の一例を示す説明図 本実施の形態の操作キーと開口部の内壁との関係を示す説明図

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［全体構成］
図１は、本発明の実施の形態の携帯端末装置の背面側を示す斜視図、図２は、携帯端末装置の筐体、電池カバーおよび操作キーを分離させた示す分解斜視図である。

この実施の形態の携帯端末装置は、前面に表示パネル５０（図５参照）が設けられ、背面に操作キー２，３を有する携帯電話機である。この携帯端末装置は、図２に示すように、筐体２０と、電池カバー３０とによって背面側が覆われて構成される。筐体２０内には、電子回路を有する回路基板（図示略）と、電源を供給する電池パック６０とが収容される。

筐体２０は、樹脂を射出成型して構成され、前面のほぼ全域が開口され、この前面開口に表示パネル５０が設置される。筐体２０は、電池パック出し入れ用の開口部２２を除いて、装置の背面および左右上下の側面をほぼ覆い、その内側に収容スペースを提供する。筐体２０の中央より下側（図２の奥方）には主に電池パック６０が収容され、筐体２０の中央より上側（図２の手前側）には主に回路基板が収容される。

筐体２０の背面の左右両側には、角が丸められた曲面部２３が形成されている。曲面部２３は、水平方向（ＸＺ平面方向）に曲率を有し、鉛直方向（Ｙ方向）の曲率がゼロの曲面である。

筐体２０の一方の曲面部２３には開口部２１が形成され、この開口部２１から操作キー２，３が外部に露出されている。開口部２１は、携帯端末装置の中央より上側（図２の手前側）に形成されている。また、複数の操作キー２，３に対応して、筐体２０には複数の開口部２１がＹ方向に並んで設けられている。開口部２１の内側には、パネルスイッチを有する基板６１（図５参照）が開口部２１に対向して固定されている。

電池カバー３０は、電池パック出し入れ用の開口部２２を含めて筐体２０の背面を覆うカバーである。電池カバー３０の左右両側には、筐体２０の曲面部２３に対応して曲面部３３が形成されている。

電池カバー３０における操作キー２，３の配置箇所には、操作キー２，３を外部に露出させる複数のカバー開口３１が設けられている。複数のカバー開口３１は、曲面部３３でＹ方向に並んで設けられている。

［操作キーおよびパッキンの構成］
図３には、パッキン付きの操作キーを表わす四面図を示す。図３（Ａ）はその平面図、図３（Ｂ）は正面図、図３（Ｃ）は底面図、図３（Ｄ）は側面図である。図４には、パッキン付きの操作キーを表わす断面図を示す。

操作キー２，３は、固めのゴム又は樹脂からなる錐台状の部材であり、パッキン１１の上に固着されている。特に制限されないが、一方の操作キー２は、平面状に見て一方に長い形状であり、２種類のキー「←」、「→」が長手方向に連なって一体的に形成されている。操作キー２，３は、一列に並んで配置されている。

パッキン１１は、例えばシリコーンゴムなど柔らかく弾性を有する部材から構成される。なお、一般的に、パッキンとは、液体の漏れまたは外部からの液体や異物の侵入を防止するために用いる装置のことを指すが、ここでは、主に外部からの液体や異物の侵入を防止するために用いている。パッキン１１は、図３および図４に示すように、環状リブ１２と、可動膜１３と、台座１４と、凸部１４ａと、フランジ１５と、底面１６とを有する。

台座１４は、パッキン１１の中央で操作キー２，３を支える部位である。操作キー２，３は台座１４の上に固着される。

凸部１４ａ（図７も参照）は、固めの部材から構成され、台座１４の下側で、操作キー２，３の操作面に対応する位置に設けられている。凸部１４ａは、基板６１のパネルスイッチに対向配置され、操作キー２，３が押下されることで、凸部１４ａがその下のパネルスイッチを押下する。

環状リブ１２は、操作キー２，３の周りを囲うように環状に形成されたリブである。環状リブ１２には、先端側（図４の上方）に径が大きくされた厚い部分が設けられている。厚い部分は、外方（操作キー２，３の配置側の逆）へ傾いて形成されている。環状リブ１２は、後述する筐体２０の環状溝２５（図５参照）に圧入および固定される。

可動膜１３は、台座１４と環状リブ１２とを連結する膜状の部位であり、操作キー２，３が押下された際に台座１４と共に変位する。

フランジ１５は、環状リブ１２の根元から外方（操作キー２，３の配置側の逆）へ張り出して形成される。フランジ１５の張出長は、後述する筐体２０の外周リブ２８および肉厚部２９の天面２６（図５参照）に差し掛かる長さに設定されている。フランジ１５は、可動膜１３よりも厚く形成されている。

底面１６は、環状リブ１２と、環状リブ１２および可動膜１３の接続部位と、フランジ１５との下面側（図４の下方）を、同じ高さで平面状に形成されている。

環状リブ１２とフランジ１５との間の凹角部分には、面取り１２ａが設けられている。

可動膜１３と環状リブ１２との接続部位の上面１３ａ、並びに、フランジ１５の上面の間には段差が設けられ、前者のほうが一段低く構成されている。

上述したパッキン１１の各構成の作用については後で詳述する。

［筐体の開口部の周辺構造］
図５には、パッキンを取り外した状態の筐体の開口部の周辺を表わした断面図を示す。図６には、パッキンを取り付けた状態の筐体の開口部の周辺を表わした断面図を示す。

筐体２０の開口部２１の周辺には、開口部２１の上側内壁２１ａ、開口部２１の下側内壁２１ｂ、ケースリブ２１ｃ、環状溝２５、内周リブ２７、および、外周リブ２８が設けられている。

上側内壁２１ａおよび下側内壁２１ｂは、操作キー２、３の側面を囲う開口部２１の内壁であり、この内壁の中央より上側の部分および中央より下側の部分をそれぞれ示す。上側内壁２１ａおよび下側内壁２１ｂは、筐体２０の樹脂成型時に上側の型枠と下側の型枠とによってそれぞれ成型される。つまり、上側内壁２１ａと下側内壁２１ｂとの境界が、樹脂成型の型割り位置に設定されている。型割りに際して内壁に生じる段差２１ｄは、公差を加味して、常に上側内壁２１ａの方が開口部２１の中央側へ迫り出すように設計されている。

上側内壁２１ａは、筐体２０の内側から外側にかけて開口部２１の径が大きくなる方向へ勾配が形成されている。下側内壁２１ｂは、筐体２０の内側から外側にかけて開口部２１の径が小さくなる方向へ勾配が形成されている。この勾配の作用については後で詳述する。

ケースリブ２１ｃは、開口部２１に隣接し且つ開口部２１の全周囲に渡って所定の厚みで筐体２０の外方へ張り出して形成されている。電池カバー３０のカバー開口３１は、このケースリブ２１ｃの外側を囲う大きさに形成されている。ケースリブ２１ｃは、電池カバー３０の曲面部３３の外周面よりも装置内方へ少し窪んだ高さに形成されている。

環状溝２５は、断面略矩形状の溝であり、筐体２０の内側で２つの開口部２１を囲うように環状に形成されている。環状溝２５は、その両側にそびえ立つ内周リブ２７および外周リブ２８、または、内周リブ２７および肉厚部２９に挟まれて構成される。環状溝２５の全外周のうち、装置の中央側では外周リブ２８がそびえ立ち、装置側面に近い側では筐体２０の側壁と一体的にされた肉厚部２９がそびえ立っている。

内周リブ２７は内周隆起部に相当し、外周リブ２８および肉厚部２９は外周隆起部に相当する。また、肉厚部２９および外周リブ２８の天面２６が、環状溝２５の被形成面に相当する。環状溝２５の被形成面（天面２６）は、環状溝２５の入口の面取り部分を除いた平面部位を示す。

内周リブ２７は、図５に示すように、外周リブ２８および肉厚部２９の天面２６よりも、環状溝２５の溝底からの突出量が長く形成されている。

図６に示すように、筐体２０の環状溝２５には、パッキン１１の環状リブ１２が全周にわたって圧入される。それにより、操作キー２，３が開口部２１から外部に露出した状態で、開口部２１より室内側が止水される。

パッキン１１のフランジ１５は、外周リブ２８および肉厚部２９の天面２６に差し掛かって天面２６と面接触した状態に固定される。一方、内周リブ２７の先端と、パッキン１１の可動膜１３との間には隙間が生じる。この隙間によって、可動膜１３の変位が阻害されずに、操作キー２，３の押下がスムーズに行えるようになっている。

図７は、筐体の内側のパッキン周辺部を示す斜視図である。

筐体２０の内側には、パッキン１１の固定箇所の周囲に、複数の高さ確認用突起２４が設けられている。この高さ確認用突起２４は、パッキン１１の底面１６に隣接して、この底面１６と略同じ高さ（本実施の形態では底面１６より０．１ｍｍ高い）に形成されている。なお、確認用突起２４は、パッキン１１の周囲３方向以上の箇所に設けられるとよい。また、確認用突起２４は、パッキン１１の周囲全周に設けられてもよい。

この高さ確認用突起２４により、パッキン１１の圧入後に、視認または指を触れるなどして、パッキン１１の底面１６と高さ確認用突起２４との高さを比べることで、パッキン１１が正常に組みつけられているか検査することができる。

［環状リブの圧入処理］
図８（Ａ）、図８（Ｂ）は、比較例においてパッキンのリブが溝に圧入困難となる状況の一例を示す説明図、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）は、本実施の形態のパッキンのリブが溝に圧入される状況を示す説明図である。

図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示す比較例は、パッキン１１Ｂの環状リブ１２の付根にフランジ１５および面取り１２ａが形成されてない例である。また、この比較例は、筐体２０の内周リブ２７Ｂが外周リブ２８Ｂよりも同一高さまたは低く形成されている例である。

このような構成では、環状リブ１２を環状溝２５Ｂに圧入する際、図８（Ａ）に示すように、先ず、環状リブ１２の先端の厚い部位が外周リブ２８Ｂに当る。そのため、図８（Ｂ）に示すように、そのまま環状リブ１２が押されると、環状リブ１２Ｂが途中で内側へ折り曲がってしまう。図８（Ｂ）のように環状リブ１２Ｂが折り曲がってしまうと、環状リブ１２Ｂは環状溝２５Ｂの中へ正常に圧入することができなくなる。

一方、図９（Ａ）〜図９（Ｃ）に示すように、本実施の形態では、パッキン１１の環状リブ１２の付根にフランジ１５と面取り１２ａが形成されている。また、本実施の形態では、筐体２０の内周リブ２７が外周リブ２８よりも高く形成されている。

このような構成のうち、先ず、フランジ１５が形成されていることで、環状リブ１２を圧入する際に、広い面積で環状リブ１２に圧力を加えることができる。具体的には、底面１６にジグ等を押し当てて環状リブ１２を押し込むが、フランジ１５によってジグの接触面積が増し、環状リブ１２に対して均一に安定した圧力を加えることができる。

また、フランジ１５が形成されていることで、環状リブ１２が内側に倒れるように変位しかけた際、フランジ１５から環状リブ１２を引き戻す方向に応力が働く。よって、環状リブ１２が内側に倒れにくくすることができる。さらに、この応力は、面取り１２ａによってより強くされている。

さらに、本実施の形態の構成のうち、内周リブ２７が高く形成されていることで、図９（Ｂ）に示すように、環状リブ１２の先端部が環状溝２５の入口に当る際に、内周リブ２７が環状リブ１２の内周側に当って環状リブ１２を内周側から支える。そして、この支えにより、環状リブ１２が内側へ倒れにくくなる。

従って、本実施の形態では、図９（Ｃ）に示すように、パッキン１１をそのまま押し込むことで、環状リブ１２が内側へ倒れることなく、正常な状態で、環状リブ１２を環状溝２５へ圧入することができる。

［操作キーの押下動作］
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）には、比較例において操作キーと開口部の内壁との関係の一例を示す説明図を、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）には、本実施の形態の操作キーと開口部の内壁との関係を示す説明図を示す。

図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）に示す比較例は、開口部２１の内壁２１ｐ，２１ｑが上端から下端まで一定の勾配に形成された例である。

一般に、可動部材と周囲の固定部材とが面接触すると、可動部材に大きな抵抗が生じるか、或いは、きしみ音が発生するという課題が生じる。

このような不都合を避けるために、図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、開口部２１の内壁２１ｐ，２１ｑの勾配を、操作キー２の側面の勾配と大きく異ならせた構成について考察する。この場合、勾配の違いによって、開口部２１と操作キー２，３との間に大きな隙間が生じ、この隙間に塵または埃が侵入しやすくなるという課題が生じる。

また、図１０（Ｃ）に示すように、開口部２１の内壁２１ｐ，２１ｑの勾配と、操作キー２の側面の勾配とを大きく異ならせた場合でも、操作キー２を斜めに押下した場合には、操作キー２の側面が開口部２１の内壁２１ｐに押し当てられた状態が安定状態となる。よって、この場合でも、操作キー２に大きな抵抗が生じるか、または、きしみ音が発生するという課題は解決しない。

一方、本実施の形態では、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示すように、開口部２１の内壁の勾配が上側内壁２１ａと下側内壁２１ｂとで異なる構成を採用している。さらに、型割りの段差２１ｄが、上側内壁２１ａが迫り出す方向に形成されている。

このような構成により、操作キー２の側面と開口部２１の内壁２１ａ，２１ｂとの間の隙間を小さくしても、操作キー２の側面と開口部２１の内壁２１ａ，２１ｂとが大きな範囲で面接触することがなくなる。図１１（Ｂ）に示すように、操作キー２が斜めに押下された場合でも、操作キー２の側面と内壁２１ａ，２１ｂとが面接触する状態は安定状態とならない。

従って、本実施の形態では、操作キー２，３と開口部２１との隙間を広げることなく、操作キー２，３の押下時に、大きな抵抗が生じるか、或いは、きしみ音が発生するという不都合を回避することができる。

［実施の形態の効果］
以上のように、本実施の形態の携帯端末装置によれば、パッキン１１の環状リブ１２を筐体２０の環状溝２５に圧入する際に、環状リブ１２が内側に倒れにくく安定的に環状溝２５に押し込むことができる。よって、操作キー２，３の周囲の止水を確実に行うことができる。

さらに、本実施の形態の携帯端末装置によれば、筐体２０の開口部２１の周囲にケースリブ２１ｃが形成され、電池カバー３０のカバー開口３１がケースリブ２１ｃを囲うように形成されている。さらに、ケースリブ２１ｃは操作キー２，３の上面より低く形成され、且つ、操作キー２，３の上面は電池カバー３０の外周面とほぼ同一の高さに固定されている。従って、ユーザは操作キー２，３を容易に押下することができる一方、携帯端末装置を平坦な箇所に置いたときに操作キー２，３が誤って押下されてしまうことを防止できる。

他方、ケースリブ２１ｃの替わりに、カバー開口３１が操作キー２，３を直接的に囲う構成にすると、操作キー２，３の周囲に窪みを形成するために、カバー開口３１の近傍に大きな面取りが形成されるか、或いは、カバー開口３１の周辺の肉厚が薄くされる。この場合、電池カバー３０のカバー開口３１の周辺強度が落ちてしまう。しかしながら、本実施の形態では、このような課題が生じない。

また、本実施の形態の携帯端末装置によれば、操作キー２，３は、筐体２０および電池カバー３０の曲面部２３，３３に差し掛かる位置に設けられている。従って、携帯端末装置の背面を手のひらで保持した状態で操作キー２，３を容易に操作することができる。また、操作キー２，３は、携帯端末装置の中央より上方の範囲に設けられている。従って、ユーザは表示パネル５０に向かって携帯端末装置を操作しつつ、携帯端末装置を保持している手で操作キー２，３を操作することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態では、操作キーの周囲を止水する構成を例にとって説明した。しかし、本発明は、充電用の電源入力端子またはカメラレンズなど操作キー以外のものが筐体の開口部に設けられる場合に、この開口部を止水する構造として同様に適用することができる。

本発明は、携帯電話機などの携帯端末装置に有用である。

２，３ 操作キー
１１ パッキン
１２ 環状リブ
１２ａ 面取り
１３ 可動膜
１４ 台座
１４ａ 凸部
１５ フランジ
１６ 底面
２０ 筐体
２１ 開口部
２１ａ 上側内壁
２１ｂ 下側内壁
２１ｃ ケースリブ
２１ｄ 段差
２３ 曲面部
２４ 確認用突起
２５ 環状溝
２６ 天面
２７ 内周リブ
２８ 外周リブ
２９ 肉厚部
３０ 電池カバー
３１ カバー開口
３３ 曲面部

Claims (10)

1. 開口部を有する筐体と、
   前記筐体の内側で前記開口部を囲うように形成された環状溝と、
   弾性を有し前記開口部の止水を行うパッキンと、
   を具備し、
   前記パッキンは、
   前記環状溝に沿って形成され前記環状溝に圧入される環状リブと、
   前記環状リブの根元から前記開口部の逆側に張り出すフランジと、
   を有し、
   前記フランジは、前記環状溝が形成される前記筐体の被形成面に差し掛かる長さを有する、
   携帯端末装置。
2. 前記環状リブと前記フランジとの間の凹角部分に面取りが形成されている、
   請求項１記載の携帯端末装置。
3. 前記筐体の内側における前記パッキンの固定箇所に隣接して、前記パッキンの端面と略同じ高さを有する複数の突起が形成されている、
   請求項１記載の携帯端末装置。
4. 前記環状溝を挟んで前記環状溝の両側にそびえ立つ２つの隆起部のうち、前記開口部に近い側を内周隆起部とし、前記開口部から遠い側を外周隆起部として、前記外周隆起部の方が前記内周隆起部よりも前記環状溝の溝底からの高さが低く形成されている、
   請求項１記載の携帯端末装置。
5. 前記開口部には操作キーが配置され、
   前記環状リブには前記操作キーの押し込みに伴って変位する可動膜が連結され、
   前記可動膜における前記環状リブ側の付根部分と前記フランジとの間に段差が設けられ、前記内周隆起部と前記可動膜との間に隙間が設けられている、
   請求項４記載の携帯端末装置。
6. 前記開口部には前記操作キーの側面を囲う内壁が設けられ、
   前記内壁は、下端から中段位置にかけて前記開口部の孔径を小さくする方向に勾配し、前記中段位置から上端にかけて前記開口部の孔径が大きくなる方向に勾配している、
   請求項５記載の携帯端末装置。
7. 前記開口部には、操作キーが配置され、
   さらに、前記筐体の外側を覆うカバーを具備し、
   前記筐体には、前記操作キーの周囲で外方へせりあがるケースリブが形成され、
   前記カバーには、前記ケースリブを外部に露出させて前記ケースリブの周囲を囲うカバー開口が設けられ、
   前記操作キーが押し込まれていない状態で、前記ケースリブは前記操作キーの頭部の端面より低く形成され、前記操作キーの頭部の端面は前記操作キーの周辺における前記カバーの外周面と略同じ高さに形成されている、
   請求項１記載の携帯端末装置。
8. 前記筐体および前記カバーは装置背面を覆う構成であり、
   前記筐体および前記カバーは、前記装置背面の少なくとも一方の側に曲面部を有し、
   前記開口部および前記操作キーは、前記曲面部に差し掛かる位置に設けられている、
   請求項１記載の携帯端末装置。
9. 複数の前記開口部および複数の前記操作キーを具備し、
   前記曲面部の曲率が大きな方向をＸＺ平面方向、前記曲面部の曲率が小さな方向をＹ方向として、前記複数の開口部および前記複数の操作キーは、前記曲面部に差し掛かる位置で、且つ、前記Ｙ方向に並んで配置されている、
   請求項８記載の携帯端末装置。
10. 前記曲面部の曲率が大きな方向を水平方向、前記曲面部の曲率が小さな方向を上下方向として、前記操作キーは、前記装置背面の中央より上側で、且つ、前記装置背面の前記水平方向の一方の側に配置されている、
    請求項８記載の携帯端末装置。
    

Images