JP2014187437A - 筐体、電池蓋、電池収容ケースおよび携帯端末 - Google Patents

筐体、電池蓋、電池収容ケースおよび携帯端末 Download PDF

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Abstract

【課題】電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの防水性および堅牢性の低下を抑制する。
【解決手段】電池収容室21の開口部21hの長手方向の両端の近傍に、電池蓋30の長手方向の両端に設けられた電池蓋30を筐体20に固定するためのビス34L,34Rが挿入されるビス孔22L,22Rが形成されている。電池収容室21の開口部21hの周縁の近傍に、電池蓋30に形成されたアンテナパターン33L,33Ra,33Rbと接続されるアンテナ接続部24L,24Rが設けられている。
【選択図】図1

Description

本発明は、電池が収容される電池収容室を備えた筐体、該筐体に形成された電池収容室の開口部を覆うための電池蓋、該筐体および該電池蓋を備えた電池収容ケース、および、該電池収容ケースを備えた携帯端末に関する。
従来、電池の着脱が可能な携帯電話機の外装ケース(または電池収容ケース)は、特許文献1に開示された携帯電話機のように、筺体の背面側に形成された電池収容室を電池蓋で覆う構造になっている。
一方、電池容量の大容量化に伴い、リチウムポリマー電池の採用が進み始めている中で、電池の薄型化および大面積化が取り組まれている。
特許文献2には、フラットディスプレイパネルの背面側に着脱可能に取り付けられた薄型電池部を備えた携帯型電子機器が開示されている。
また、特許文献3には、基板と電池とが、基板面の面内方向に沿って並置されたリアケースが開示されている。
特開平11− 25940号公報(1999年1月29日公開) 特開2004−13512号公報(2004年1月15日公開) 特開2013−21431号公報(2013年1月31日公開)
しかしながら、上記従来技術では、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの防水性および堅牢性の低下の抑制を可能にするという観点については、十分に考慮されていないという問題点がある。
例えば、上記特許文献1に記載の携帯電話機のように、筐体の背面側に形成した電池収容室の開口部を電池蓋で覆う構造では、実装される集積回路基板の面内方向に対する電池の断面積が大きくなる程、電池収容室の開口部および電池蓋のそれぞれのサイズも大きくせざるを得ないため、筐体の防水性および堅牢性が低下してしまう可能性がある。
一方、上記特許文献2に記載の薄型電池部は保護フィルムで電池を覆う構造を採用しているため保護フィルムが破損したような場合の防水性に難点がある。
また、上記特許文献3に記載のリアケースのような開閉式の電池蓋では、堅牢性に難点がある。
本発明は、以上の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの防水性および堅牢性の低下の抑制することができる筐体などを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る筐体は、電池が収容される筐体であって、上記筐体の側面に断面が閉図形状の開口部が形成され、上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室が設けられ、上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部が挿入される孔が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る電池蓋は、筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備えることを特徴とする。
また、本発明の一態様に係る電池収容ケースは、電池が収容される筐体であって、筐体の側面に断面が閉図形状の開口部が形成され、上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室が設けられ、上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部が挿入される孔が形成されている筐体と、筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備える電池蓋と、を備え、上記筐体の上記電池収容室の上記開口部が、上記電池蓋で覆われており、上記筐体の上記孔に上記電池蓋の上記固定部が挿入されていることを特徴とする。
本発明の一態様によれば、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの防水性および堅牢性の低下を抑制するという効果を奏する。
本発明の実施形態1に係る筐体、実施形態2に係る電池蓋、および実施形態3に係る電池収容ケースの各形態の外観構造を示す図であり、(a)は、上記筐体の外観構造を示し、(b)は、上記電池蓋の外観構造を示し、(c)は、上記電池収容ケースの外観構造を示す。 本発明の実施形態4に係る携帯端末の最大面積の断面の構造を示す透視図である。 上記携帯端末に関し、上記電池収容ケース、バッテリーカバーおよび携帯端末の各形態の外観構造を示す図であり、(a)は、上記電池収容ケースの構造を示し、(b)は、上記バッテリーカバーの外観構造を示し、(c)は、上記携帯端末の外観構造を示す。 上記携帯端末の特定方向の断面図であり、(a)は、図3(c)に示す携帯端末のB−B断面の断面図であり、(b)は、上記携帯端末のA−A断面の断面図である。 上記電池蓋の外観構造を示す図であり、(a)は、上記電池蓋の上面図であり、(b)は、その下面図である。 上記電池蓋の一部品であるUSB/音声接続プラグの外観構造を示す図であり、(a)は、上記USB/音声接続プラグの上面図であり、(b)は、その下面図である。 上記電池蓋に上記USB/音声接続プラグを取り付けたときの構造を示す図であり、(a)は、電池蓋の上面図であり、(b)は、上記電池蓋の下面図である。
本発明の実施の形態について図1〜図7に基づいて説明すれば以下のとおりである。以下の特定の実施形態で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の実施形態で説明されている場合は、その構成と同じである。また、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。さらに、各図面に記載した構成の形状、ならびに、長さ、大きさおよび幅などの寸法は、実際の形状や寸法を反映させたものではなく、図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更している。
なお、以下では、本発明の筐体、電池蓋、筐体および電池蓋の組合せからなる電池収容ケース、および電池収容ケースを備えた携帯端末の各態様として、表示部にタッチパネルが搭載された非折り畳み式のスマートフォンの筐体、電池蓋、電池収容ケース、本体を一例にとって説明するが、本発明を具現化した態様は、これらに限定されない。例えば、本発明は、タブレットデバイスの筐体、電池蓋、電池収容ケース、本体などにも適用することができる。
〔実施形態1:筐体20〕
図1(a)は、本発明の実施形態1に係る筐体20の外観構造を示す図である。図2は、後述する携帯端末10(または筐体20)の最大面積の断面の構造を示す透視図である。筐体20の構成材料は、例えば、合成樹脂、金属材料、セラミックスなどである。
同図および図2に示すように筐体20の送話側エリアA2(口元側;紙面に対して手前側)の側面には、断面が閉図形状の電池収容室21の開口部21hが形成されている。なお、閉図形状は閉じた図形の形状であれば良く、特に限定されない。
上記構成によれば、電池収容室21の開口部21hの断面形状は、閉図形状である。このため、比較的、電池蓋30で開口部21hを覆ったときの電池収容室21の防水性が高い。また、後述するように、電池収容室21の開口部21hの周縁の近傍に、後述する電池蓋30に形成されたアンテナパターン33L,33Ra,33Rbと接続されるアンテナ接続部24L,24Rが設けられている。よって、開口部21hを電池蓋30で覆えば、アンテナ接続部24L,24R側の防水性を高めることができる。
また、電池収容室の開口部の形成場所は、理論上は、筐体20の最大面積の表面を除く側面であれば、特に限定されないが、以下の理由により、本実施形態では、筐体20の送話側エリアA2における側面に開口部21hを形成している。
まず、図2に示すように、後述する携帯端末10の受話側エリアA1(耳元側)には、カメラやジャック(プラグの差込口)、およびカードスロットなどの構造物CAが存在しているため、受話側エリアA1に含まれる側面に開口部を形成することはあまり好ましくない。
また、筐体20の持ち手側面(長手側面)はアンテナへの影響が多く、また、電池を取り出すための開口部が大きくなるために防水性の低下が予想されるため、持ち手側面(長手側面)に開口部を形成することもあまり好ましくない。以上の理由により、本実施形態では、筐体20の送話側エリアA2における筐体20の側面に開口部21hを形成している。
次に、電池収容室21は、上述した開口部21hから筐体20の内部に向けて延在している。この電池収容室21に収容される電池としては、薄型の二次電池であることが好ましく、例えば、リチウムポリマー電池などが好適であるが、これに限定されない。
また、筐体20の内部には、電池収容室21の開口部21hから筐体20の内部に向かう方向を基板面の面内方向とする集積回路基板が設置される基板設置エリア23aが設けられている。すなわち、基板設置エリア23aに設置される集積回路基板の基板面の面内方向が、電池収容室21の開口部21hから筐体20の内部に向かう方向となっている。換言すれば、電池収容室21の開口部21hは、基板面の面内方向に沿う側面以外の側面に形成されることになる。ここで、一般に、集積回路基板の基板面の面内方向に沿う筐体の側面は、それ以外の側面と比較して、表面積が最も大きい側面になる。よって、電池収容室の開口部は、表面積が最も大きい側面(例えば、上記特許文献1に記載の携帯電話機のような筐体の背面側の側面)以外の側面に形成されることになる。
これにより、電池収容室の開口部の断面積を、筐体の表面積が最も大きい側面以外の側面の表面積以下にできるため、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの防水性および堅牢性の低下を抑制することができる。
また、上記構成によれば、基板設置エリア23aと電池収容室21とは、基板面の垂直方向に沿って並置されている。このため、電池収容室21の基板面の面内方向に沿う断面積の大きさを集積回路基板の基板面の面積と同程度の大きさまで拡大することが可能になる。
以上により、電池収容室21の開口部21hを後述する電池蓋30で覆ったときの防水性および堅牢性の低下の抑制を可能にしつつ、実装される集積回路基板の面内方向に対する電池収容室21の断面積を可能な限り大きくすることができる。
また、上記のように、基板設置エリア23aと電池収容室21とが、基板面の垂直方向に沿って並置されていることにより、図2および図4(b)に示す電池接続部29のように、電池接続部の構造の簡略化が可能となっている。なお、電池接続部29は、電池と、構造物CAとの電気的接続を媒介する機能を有する。
以上により、基板面の面内方向に対する電池収容室の断面積を可能な限り大きくすることができる。現在、電池容量の大容量化に伴い、リチウムポリマー電池の採用が進み始めている中で、電池の薄型化および大面積化が取り組まれているが、本実施形態の筐体20によれば、例えば、従来のリチウムポリマー電池よりも電池容量を少なくとも1.2〜1.4倍程度大きくすることが可能である。
さらに、本実施形態の筐体20の内部には、上記基板面の面内方向を表示画面の面内方向とする表示部が設置される表示部設置エリア23bが設けられている。換言すれば、表示部設置エリア23bに設置される表示部の表示画面の面内方向は、電池収容室21の開口部21hから筐体20の内部に向かう方向となっている。このため、電池収容室の表示画面の面内方向に沿う断面積の大きさを表示部の表示画面の面積と同程度の大きさにできる。
また、基板設置エリア23a、表示部設置エリア23bおよび電池収容室21のそれぞれは、上記基板面(かつ表示画面)の垂直方向に沿って並置されている構成である。換言すれば電池収容室21は、互いに対向して配置される基板設置エリア23aと表示部設置エリア23bとの間に配置されている。このため、集積回路基板、電池収容室、および表示部のそれぞれの大きさをほぼ同程度の大きさにしつつ、基板面の垂直方向に対する筐体の薄型化が可能になる。
なお、昨今のスマートフォンのような形態の場合、リチウムポリマー電池の大面積化よって生じる耐強度の懸念から、電池の配置位置は、上記特許文献1の携帯電話機のような筐体背面側よりも、筐体の内部とすることが好ましい。
しかしながら、電池の配置位置を筐体の背面側ではなく、筐体の内部とする場合(例えば、上記特許文献2の電池と液晶パネルとの隣合わせ配置)、電池を着脱可能にするための何らかの工夫が必要になる。例えば、上記特許文献2のような構造では、防水性に難があるため、通常は、防水が必要な箇所に保護フィルム(防水テープ)を貼り付ける必要がある。このため、上記特許文献2に記載の電子機器のカバー構造では、筐体の内部から電池を取り出す際に保護フィルムなどの取り換えを伴うため、ユーザが電池を取り出すことができず(すなわち、ユーザが電池を取り換えると、携帯端末の防水性を維持できない)、専ら業者任せとなる。
一方、リチウムポリマー電池は、過放電すると充電できなくなるため、交換が必要になる。また、長期使用により電池が劣化した場合にも電池の交換が必要になる。
以上の考察から、本発明者らは、筐体20の送話側エリアA2における側面に電池収容室21の開口部21hを形成し、この開口部21hを後述する電池蓋30で覆う構造を採用することにより、電池を容易に取り出せるようにした。
次に、筐体20には、電池収容室21の開口部21hの周縁の基板設置エリア23a側の近傍に、後述する電池蓋30に形成されたアンテナパターン33L,33Ra,33Rbのそれぞれと、アンテナコネクタ35L,35Rを介して電気的に接続されるアンテナ接続部24L,24Rが設けられている。以上のように、アンテナ接続部24L,24Rを基板設置エリア23a側の近傍に設けることで、アンテナ接続部24L,24Rと図2に示す構造物CAなどの電気的な接続が容易になる。また、アンテナ接続部24L,24Rと筐体20の内部に設置される電子回路など(構造物CA)とを電気的に接続しておくことにより、後述する電池蓋30に形成したアンテナパターン33L,33Ra,33Rbと筐体20の内部に設置される電子回路などとの接続が容易になる。
次に、本実施形態の筐体20では、電池収容室21の開口部21hの周縁の基板設置エリア23a側の近傍に、後述する電池蓋30に設けられたUSBコネクタ36と、接続コネクタ37を介して電気的に接続されるUSB/音声接続部(バス接続部)25が設けられている。これにより、USB/音声接続部25と筐体20の内部に設置されるバスとを電気的に接続しておくことにより、USBコネクタ36と筐体20の内部に設置されるバスとの接続が容易になる。USBコネクタ36は、後述するUSB/音声接続プラグ30cの一部を構成している(図6参照)。USB/音声接続プラグ30cの構造の詳細については後述する。
また、筐体20では、電池収容室21の開口部21hの周縁の基板設置エリア23a側の近傍に、後述する電池蓋30に設けられたマイクロフォン38と電気的に接続されるUSB/音声接続部25が設けられている。これにより、USB/音声接続部25と、筐体20の内部に設置される音声−電気信号変換部など(構造物CAに含まれる)とを電気的に接続しておくことにより、マイクロフォン38と筐体20の内部に設置される音声−電気信号変換部などとの接続が容易になる。
なお、本実施形態では、USB接続部と音声接続部とを組合せたUSB/音声接続部25を電池収容室21の開口部21hの周縁の基板設置エリア23a側の近傍に、1箇所に纏めて(開口部21hの中央部付近)設置している。しかしながら、USB/音声接続部の形態はこのような形態に限定されず、例えば、USB接続部と音声接続部とを互いに離れた位置に分離して設けても良い。
次に、図1(a)および図1(b)に示すように、電池収容室21の開口部21hのX方向(長手方向)の両端の近傍には、後述する電池蓋30のX方向の両端に設けられたビス(固定部)34L,34Rが挿入されるビス孔(孔)22L,22Rが形成されている。電池蓋30のビス34L,34Rを筐体20のビス孔22L,22Rにねじ込むことにより、電池蓋30を筐体20にねじ止め固定できる。なお、本実施形態では、固定部として、ビス孔をビスで固定する形態を採用しているが、これに限定されない。例えば、ビスの代わりに棒状の差込部を、ビス孔の代わりに差込孔をそれぞれ設け、電池蓋の差込部を筐体の差込孔に差し込む形態などが考えらえる。また、本実施形態では、ビス孔22L,22Rは、開口部21hのX方向の両端に設けているが、これは、2つのビス孔22L,22Rを左右対称に複数個所に設けることにより、ビス孔22L,22Rをビス34L,34Rで固定したときに、電池蓋30にかかる力を均等に分散させるためである。
以上により、筐体20のビス孔22L,22Rに、電池蓋30のビス34L,34Rをねじ込むことにより筐体20と電池蓋30との位置関係が変化しにくくなる。また、ビス34L,34Rで電池蓋30を筐体20にしっかりとねじ止めすることで、さらなる防水性および堅牢性の向上が期待できる。
次に、図1(a)および図1(b)に示すように、電池収容室21の開口部21hの周縁の基板設置エリア23a側の近傍には、X方向に沿って左側から右へ、嵌合凹部26La,26Lb,26Rb,26Raが、この順で設けられている。これらのそれぞれは、筐体20の開口部21hに後述する電池蓋30の嵌入部32を嵌入させたときに、電池蓋30の嵌合凸部32La,32Lb,32Rb,32Raのそれぞれが嵌合する構造になっている。
なお、本実施形態では、嵌合凹部26La,26Lb、および、嵌合凹部26Rb,26RaのそれぞれをX方向に沿って左右対称に設けているが、これは、電池蓋30の嵌入部32を筐体20の開口部21hに嵌入させたときに、電池蓋30にかかる力を均等に分散させるためである。
以上により、筐体20の嵌合凹部26La,26Lb,26Rb,26Raのそれぞれに、電池蓋30の嵌合凸部32La,32Lb,32Rb,32Raを嵌合させることにより筐体20と電池蓋30との位置関係が変化しにくくなる。
〔実施形態2:電池蓋30〕
図1(b)および図5は、本発明の実施形態1に係る電池蓋30の外観構造を示す図であり、図5(a)は、上記電池蓋の上面図であり、図5(b)は、その下面図である。電池蓋30は、後述する筐体20の電池収容室21の開口部21hを覆うための蓋である。電池蓋30の構成材料は、例えば、合成樹脂、金属材料、セラミックスなどである。
図1(b)および図5に示すように、電池蓋30には、X軸に平行かつ紙面に対して垂直な平面に沿って存在し、電池蓋30のY軸の正側および負側の側面を除く側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部31を備えている。なお、図5は、電池蓋20の外観構造を示す図であり、図5(a)は、電池蓋20の上面図であり、図5(b)は、その下面図である。
上記構成によれば、環状凸部31の環形状のサイズと、電池蓋30の環状凸部31を含む面の他方の側のサイズと、を筐体20の電池収容室21の開口部21hに合せて調整することで、電池蓋30の環状凸部31を含む面の他方の側を電池収容室21の開口部21hに挿入したときに、開口部21hの外縁が環状凸部31で覆われるようにすることが可能になる。よって、開口部21hと環状凸部31との組合せにより環状凸部31を含む面の一方の側(防水側)の防水性を高めることが可能になる。
また、電池蓋30には、環状凸部31を含む面の一方の側において環状凸部31の環形状の内側から環状凸部31の突出方向に対して垂直方向(Y軸の正方向)に突出し、上記の筐体20の電池収容室21の開口部21hから嵌入される嵌入部32を備えている。
なお、本実施形態では、環状凸部31を含む面の一方の側の構造は、開口部21hの大きさおよび形状に合わせて決定された嵌入部32という構造を採用しているが、環状凸部31を含む面の一方の側の構造は、このような構造に限定されない。例えば、環状凸部31を含む面の一方の側の構造は、開口部21hの大きさよりも小さくして、開口部21hに挿入できるような構造を採用しても良い。但し、この場合、開口部21hと環状凸部31を含む面の一方の側の構造との組合せ自体による防水性が弱まるので、後述するビス34L,34Rでビス孔22L,22Rを固定する構造と併用することが好ましい。
上記構成によれば、筐体20の電池収容室21の開口部21hに電池蓋30の嵌入部32を嵌入することにより、同時に開口部21hの外縁が環状凸部31で覆われることになる。このため、開口部21hおよび嵌入部32の組合せによる防水性に加えて、開口部21hと環状凸部31との組合せによる防水性が加重される。よって、非常に防水性の良い電池収容ケース40を実現できる。
また、上記構成によれば、電池収容室21の開口部21hに電池蓋30の嵌入部32が嵌入される構造なので、嵌入部32の突出方向に対する嵌入部32の厚みの分だけ電池蓋30の厚みが制限されない。このため、筐体20の薄型化が進んでも、電池蓋30の嵌入部32の突出方向に対する厚みを薄くする必要がないため、電池収容室21の開口部21hを電池蓋30で覆ったときの堅牢性の低下を抑制することができる。
以上により、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの堅牢性および防水性の低下を抑制しつつ、筐体の薄型化を可能にすることができる。
なお、本明細書では、嵌入部32とは、環状凸部31を含む面からY軸の正方向に突出する部分すべてのことを指す。すなわち、嵌合凸部32La,32Lb,32Rb,32Raの他、アンテナコネクタ35L,35R、接続コネクタ37なども嵌入部32に含まれる。図1(b)に示すように、嵌入部32には、X方向に沿って左側から右へ、嵌合凸部32La,アンテナコネクタ35L、嵌合凸部32Lb,接続コネクタ37,嵌合凸部32Rb,アンテナコネクタ35R,および嵌合凸部32Raなどが、この順で設けられている。これらのそれぞれは、筐体20の開口部21hに電池蓋30の嵌入部32を嵌入させたときに、筐体20の嵌合凹部26La,アンテナ接続部24L,嵌合凹部26Lb,USB/音声接続部25,嵌合凹部26Rb,アンテナ接続部24R,および嵌合凹部26Raのそれぞれが嵌合する(または電気的に接続する)構造になっている。
なお、本実施形態では、嵌合凸部32La,アンテナコネクタ35L、嵌合凸部32Lb,嵌合凸部32Rb,アンテナコネクタ35R,嵌合凸部32RaのそれぞれをX方向に沿って左右対称に設けているが、これは、電池蓋30の嵌入部32を筐体20の開口部21hに嵌入させたときに、電池蓋30にかかる力を均等に分散させるためである。
以上により、電池蓋30の嵌合凸部32La,アンテナコネクタ35L、嵌合凸部32Lb,接続コネクタ37,嵌合凸部32Rb,アンテナコネクタ35R,嵌合凸部32Raのそれぞれを、筐体20の嵌合凹部26La,アンテナ接続部24L,嵌合凹部26Lb,USB/音声接続部25,嵌合凹部26Rb,アンテナ接続部24R,嵌合凹部26Raのそれぞれに嵌合させる(または電気的に接続する)ことにより筐体20と電池蓋30との位置関係が変化しにくくなる。
上記の筐体20および電池蓋30の組合せを実現することで、セットに防水機能を有する携帯端末としての機能を維持して電池をセット内側に配置した構造でありながら、電池を取り出せるようにした。また、従来技術に対し、電池の交換ができる点が本実施形態の電池収容ケース40の優れた点である。これにより、電池の劣化時、過放電時の交換が可能になり、従来交換対応にかかっていた費用を削減できる。
次に、図1(b)に示すように、電池蓋30のX方向の両端には、上述した筐体20のX方向の両端に設けられたビス孔22L,22Rにねじ込んで電池蓋30を筐体20にねじ止めするためのビス34L,34Rが設けられている。電池蓋30のビス34L,34Rを筐体20のビス孔22L,22Rにねじ込むことにより、電池蓋30を筐体20にねじ止め固定できる。なお、本実施形態では、固定部として、ビス孔をビスで固定する形態を採用しているが、これに限定されない。例えば、電池蓋30のビスの代わりに棒状の差込部を、筐体20のビス孔の代わりに差込孔をそれぞれ設け、電池蓋の差込部を筐体の差込孔に差し込む形態などが考えらえる。また、本実施形態では、ビス34L,34Rは、電池蓋30のX方向の両端に設けているが、これは、2つのビス34L,34Rを左右対称に複数個所に設けることにより、ビス34L,34Rでビス孔22L,22Rを固定したときに、電池蓋30にかかる力を均等に分散させるためである。
以上により、電池蓋30のビス34L,34Rを筐体20のビス孔22L,22Rにねじ込むことにより筐体20と電池蓋30との位置関係が変化しにくくなる。また、ビス34L,34Rで電池蓋30を筐体20にしっかりとねじ止めすることで、さらなる防水性および堅牢性の向上が期待できる。
電池蓋30の環状凸部31を含む面の一方の側(非防水側)には、アンテナパターン33L,33Ra,33Rbが形成されている。また、アンテナパターン33Lは、環状凸部31を含む面の他方の側(防水側)に設けられたアンテナコネクタ35Lと電気的に接続されている。アンテナパターン33Raおよび33Rbは、ともに、環状凸部31を含む面の他方の側に設けられたアンテナコネクタ35Rと電気的に接続されている。本実施形態では、アンテナパターン33L,33Ra,33Rbを印刷法によって形成しているが、アンテナパターンの形成法はこれに限定されない。例えば、印刷法以外では、接着、埋め込んで溶着、嵌合などを挙示できる。
アンテナコネクタ35L,35Rは、それぞれ、電池蓋30の嵌入部32を筐体20の開口部21hに嵌入させたときにアンテナ接続部24L,24Rと容易に電気的に接続できるようにしている。
上記構成によれば、電池蓋30の領域を、環状凸部31を境目として、防水側と非防水側とに分離することが可能になる。これにより、例えば、電池蓋30の環状凸部31を含む面の他方の側を電池収容室21の開口部21hを覆う側とすれば、電池蓋30の環状凸部31を含む面の一方の側は非防水側になるので、上記の構成では、この部分にアンテナパターン33L,33Ra,33Rbを配置している。これにより、電池蓋のアンテナが配置されていない箇所を防水側とすることが可能になる。
また、電池蓋の形状や寸法などを調整する必要があるものの、上記構成によれば、電池蓋30の環状凸部31を含む面の他方の側を電池収容室21の開口部21hに挿入または嵌入させたときに、開口部21hの外縁が環状凸部31で覆われるようにすることが可能になる。これにより、電池蓋30で電池収容室21の開口部21hを覆ったときの開口部21h側の防水性を高めることができる。
以上により、電池蓋30のアンテナが配置されていない箇所の防水性、および、電池蓋30で電池収容室21の開口部21hを覆ったときの開口部21h側の防水性を高めることができる。
アンテナは、同一サイズのもので動作機能が同等であれば、利得を高くすると帯域が狭くなる。反対に帯域を広く設定すると利得が低くなるといったように、利得と帯域とが相反する面が多々ある。このため、アンテナのサイズを小型化すると、利得と帯域の一方もしくは両方とも犠牲になり、特性の低下を招く場合がある。このため、良好なアンテナ特性を得るには、アンテナの大型化が望まれるが、携帯端末本体の小型化傾向と相まって、十分な設置スペースの確保が難しい。しかしながら、本実施形態の電池蓋30によれば、電池蓋のスペースをアンテナパターンの設置に有効利用できる。
また、人体などの影響により通話用のアンテナを上記のように受話側エリアA1や手元側の側面に設けるはあまり好ましくなく、送話側エリアA2の側にアンテナを設置することが好ましいため、本実施形態では、送話側エリアA2に装着される電池蓋30にアンテナパターンを設置している。
このように、筐体20の送話側エリアA2の側面に形成された開口部21hを覆うための電池蓋30であれば、位置的にアンテナパターンが手などで隠れないというメリットもある。
また、電池蓋30の環状凸部31を含む面の一方の側には、USBケーブル(バスケーブル)が電気的に接続されるUSBコネクタ36(バスコネクタ)が設けられている〔図4(b)参照〕。また、USBコネクタ36は、環状凸部31を含む面の他方の側に設けられた接続コネクタ37と電気的に接続されている。これにより、電池蓋30のスペースをUSBコネクタ36に有効利用できる。
さらに、電池蓋30の環状凸部31を含む面の一方の側には、マイクロフォン(音声検出部)38が設けられている。これにより、電池蓋30のスペースをマイクロフォン38に有効利用できる。
次に、接続コネクタ37は、USBコネクタ36およびマイクロフォン38と電気的に接続されており、後述するUSB/音声接続プラグ30cの一部を構成している(図6参照)。接続コネクタ37は、電池蓋30の嵌入部32を筐体20の開口部21hに嵌入させたときにUSB/音声接続部25と容易に電気的に接続できるようにしている。
なお、本実施形態では、後述するようにUSBコネクタ36とマイクロフォン38とをFPC(フレキシブルプリント基板)39を介して一体化したUSB/音声接続プラグ30cを採用している。しかしながら、USBコネクタ36とマイクロフォン38とは必ずしも本実施形態のように一体化する必要はなく、USBコネクタ36とマイクロフォン38とを互いに離れた位置に分離して設けても良い。
次に、図6は、電池蓋30の一部品であるUSB/音声接続プラグ30cの外観構造を示す図である。図6(a)は、USB/音声接続プラグ30cの上面図であり、図6(b)は、その下面図である。
これらの図に示すように、USB/音声接続プラグ30cは、上述したUSBコネクタ36、接続コネクタ37、およびFPC39(フレキシブルプリント基板)を備える。図6(a)に示すように、FPC39の上面側には、USBコネクタ36とマイクロフォン38とが設けられている。ここで、FPC39は、水濡れに耐え得るため、非防水側に露出していても問題がない。
次に、図6(a)に示すように、FPC39には、FPC差込部39L,39Rが設けられており、接続コネクタ37の上面側の紙面に対して左右方向の両端の近傍に形成された差込孔に差し込まれている。また、図6(b)に示すように、FPC39の下面の側は、接続コネクタ37に設けられた支持プレート37Pによって支持されている。すなわち、FPC39は、ちょうどUSBコネクタ36と接続コネクタ37とで挟み込まれた構造となっている。換言すれば、本実施形態では、FPC39に外力ができるだけかからないように、FPC39をUSBコネクタ36と接続コネクタ37との間で浮いた状態にしている。これにより、FPC39の可撓性と相まって、USBコネクタ36のひずみをFPC39で吸収させることが可能となっている。
従来の基板上にUSBコネクタを固定する手法では、USBコネクタにUSBケーブルを抜き差しするときにひずみが生じる。このため、USBコネクタと接続コネクタとの接触状態が悪くなるという問題点があった。しかしながら、上記のように、FPC39をUSBコネクタ36と接続コネクタ37との間で浮かせた状態とすれば、以上の問題点は生じない。
図7に、電池蓋30にUSB/音声接続プラグ30cを取り付けたときの構造を示す。図7(a)は、電池蓋30の上面図であり、図7(b)は、電池蓋30の下面図である。
〔実施形態3:電池収容ケース40(筐体20+電池蓋30)〕
図1(c)は、本発明の実施形態2に係る電池収容ケース40の外観構造を示す図である。同図に示すように、電池収容ケース40は、上記の筐体20と上記電池蓋30との組合せであり、上記電池蓋30の嵌入部32が上述した筐体20に嵌入され、筐体20のビス孔22L,22Rのそれぞれをビス34L,34Rでねじ止めされる。これにより、非常に防水性および堅牢性の高い電池収容ケースが実現される。
〔実施形態4:携帯端末10〕
次に、図3は、本発明の実施形態3に係る携帯端末10の外観構造を示す図であり、図3(a)は、上述した電池収容ケース40の構造を示し、図3(b)は、バッテリーカバー50の外観構造を示し、図3(c)は、携帯端末10の外観構造を示す。また、図4は、携帯端末10の特定方向の断面図であり、図4(a)は、図4(c)に示す携帯端末10のB−B断面の断面図であり、図4(b)は、携帯端末10のA−A断面の断面図である。
上述した電池蓋30は、いわゆる内蓋の役割を果たしており、厳密には、筐体20において送話側エリアA2の側の口径の大きな開口の内側に、同開口よりも口径の小さな開口部21hが形成されている。
バッテリーカバー50は、いわゆる外蓋の役割を果たしており、電池収容ケース40の送話側エリアA2の側の口径の大きな開口に嵌入させて固定される。バッテリーカバー50の構成材料は、例えば、合成樹脂、金属材料、セラミックスなどである。
このように、電池蓋30とバッテリーカバー50との2重蓋の構造としたのは、電池蓋30に形成されたアンテナパターン33L,33Ra,33Rbやマイクロフォン38などが外部から見えないようにしたり、これらと人体とが接触しないようにしたりするためである。
図3(b)に示すように、バッテリーカバー50には、USBコネクタ挿通孔56および音声受付部58が設けられている。USBコネクタ挿通孔56には、USBコネクタ36の先端部が挿通される。また、音声受付部58の位置は、電池蓋30のマイクロフォン38の設置位置に合せて設置されており、マイクロフォン38による音声の検出効果を高めている。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る筐体は、電池が収容される筐体(20)であって、上記筐体の側面に断面が閉図形状の開口部21hが形成され、上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室21が設けられ、上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部(ビス34L,34R)が挿入される孔(ビス孔22L,22R)が形成されている構成である。
上記構成によれば、電池蓋の固定部を筐体の孔に挿入することにより電池蓋と筐体との位置関係が変化しにくくなるとともに、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。これにより、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの堅牢性および防水性の低下をより抑制することができる。
また、本発明の態様2に係る筐体は、上記態様1において、上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、アンテナパターンと電気的に接続されるアンテナ接続部が設けられていても良い。上記構成によれば、アンテナ接続部と筐体の内部に設置される電子回路などとを電気的に接続しておくことにより、アンテナパターンと筐体の内部に設置される電子回路などとの接続が容易になる。
また、本発明の態様3に係る筐体は、上記態様2において、上記アンテナ接続部が複数存在し、上記複数の上記アンテナ接続部のそれぞれが、上記開口部の長手方向に沿って左右対称に配置されていても良い。上記構成によれば、後述する態様7の電池蓋の複数のアンテナコネクタのそれぞれを、複数のアンテナ接続部に嵌合させて電気的に接続したときに、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。
また、本発明の態様4に係る筐体は、上記態様1〜3において、上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、バスコネクタと電気的に接続されるバス接続部が設けられていても良い。上記構成によれば、バス接続部と筐体の内部に設置されるバスとを電気的に接続しておくことにより、バスコネクタと筐体の内部に設置されるバスとの接続が容易になる。
また、本発明の態様5に係る筐体は、上記態様1〜4において、上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、音声検出部と電気的に接続される音声接続部が設けられていても良い。上記構成によれば、音声接続部と、筐体の内部に設置される音声−電気信号変換部などとを電気的に接続しておくことにより、音声検出部と筐体の内部に設置される音声−電気信号変換部などとの接続が容易になる。
また、本発明の態様6に係る電池蓋は、筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備える構成である。上記構成によれば、電池蓋の固定部を筐体の孔に挿入することにより電池蓋と筐体との位置関係が変化しにくくなるとともに、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。これにより、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの堅牢性および防水性の低下をより抑制することができる。
また、本発明の態様7に係る筐体は、上記態様6において、上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の他方の側に複数のアンテナパターンと電気的に接続する複数のアンテナコネクタが設けられ、上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記電池蓋の長手方向に沿って左右対称に配置されていても良い。上記構成によれば、上述した態様3の筐体の複数のアンテナ接続部のそれぞれに、電池蓋の複数のアンテナコネクタのそれぞれを嵌合させて電気的に接続したときに、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。
また、本発明の態様8に係る電池収容ケースは、電池が収容される筐体であって、筐体の側面に断面が閉図形状の開口部が形成され、上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室が設けられ、上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部が挿入される孔が形成されている筐体と、筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備える電池蓋と、を備え、上記筐体の上記電池収容室の上記開口部が、上記電池蓋で覆われており、上記筐体の上記孔に上記電池蓋の上記固定部が挿入されている構成である。上記構成によれば、固定部を孔に挿入することにより電池蓋と筐体との位置関係が変化しにくくなるとともに、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。これにより、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの堅牢性および防水性の低下をより抑制することができる。
また、本発明の態様9に係る電池収容ケースは、上記態様2の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記アンテナパターンが形成されていても良い。上記構成によれば、電池蓋のスペースをアンテナパターンの設置に有効利用できる。
また、本発明の態様10に係る電池収容ケースは、上記態様3の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の他方の側に上記複数の上記アンテナパターンと電気的に接続する複数のアンテナコネクタが設けられ、上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記電池蓋の長手方向に沿って左右対称に配置され、上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記複数の上記アンテナ接続部に嵌合されて電気的に接続されていても良い。上記構成によれば、電池蓋に加わる力を均等に分散させることができる。
また、本発明の態様11に係る電池収容ケースは、上記態様4の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記バスコネクタが設けられていても良い。上記構成によれば、電池蓋のスペースをバスコネクタに有効利用できる。
また、本発明の態様12に係る電池収容ケースは、上記態様5の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記音声検出部が設けられていても良い。上記構成によれば、電池蓋のスペースを音声検出部に有効利用できる。
また、本発明の態様13に係る携帯端末は、上記態様8〜12の電池収容ケースを備えていても良い。上記構成によれば、電池収容室の開口部を電池蓋で覆ったときの堅牢性および防水性の低下をより抑制することができる携帯端末を実現できる。
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
本発明は、携帯端末、ならびに、その筐体、電池蓋および外装ケースに適用することができる。例えば、本発明は、スマートフォンやタブレットデバイス、ならびに、その筐体、電池蓋および外装ケースなどに好適である。
10 携帯端末
20 筐体
21 電池収容室
21h 開口部
22L ビス孔(孔)
22R ビス孔(孔)
23a 基板設置エリア
23b 表示部設置エリア
24L アンテナ接続部
24R アンテナ接続部
25 USB/音声接続部(バス接続部)
30 電池蓋
31 環状凸部
32 嵌入部
33L アンテナパターン
33Ra アンテナパターン
33Rb アンテナパターン
34L ビス(固定部)
34R ビス(固定部)
35L アンテナコネクタ(アンテナ接続部)
35R アンテナコネクタ(アンテナ接続部)
36 USBコネクタ(バスコネクタ)
37 接続コネクタ(バス接続部,音声接続部)
38 マイクロフォン(音声検出部)
40 電池収容ケース

Claims (13)

  1. 電池が収容される筐体であって、
    上記筐体の側面に断面が閉図形状の開口部が形成され、
    上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室が設けられ、
    上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部が挿入される孔が形成されていることを特徴とする筐体。
  2. 上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、アンテナパターンと電気的に接続されるアンテナ接続部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の筐体。
  3. 上記アンテナ接続部が複数存在し、
    上記複数の上記アンテナ接続部のそれぞれが、上記開口部の長手方向に沿って左右対称に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の筐体。
  4. 上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、バスコネクタと電気的に接続されるバス接続部が設けられていることを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の筐体。
  5. 上記電池収容室の上記開口部の周縁の近傍に、音声検出部と電気的に接続される音声接続部が設けられていることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の筐体。
  6. 筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、
    上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備えることを特徴とする電池蓋。
  7. 上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、
    上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の他方の側に複数のアンテナパターンと電気的に接続する複数のアンテナコネクタが設けられ、
    上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記電池蓋の長手方向に沿って左右対称に配置されていることを特徴とする請求項6に記載の電池蓋。
  8. 電池が収容される筐体であって、筐体の側面に断面が閉図形状の開口部が形成され、上記開口部から上記筐体の内部に向けて延在する上記電池を収容するための電池収容室が設けられ、上記電池収容室の上記開口部の長手方向の両端の近傍に、電池蓋の長手方向の両端に設けられた上記電池蓋を上記筐体に固定するための固定部が挿入される孔が形成されている筐体と、
    筐体に形成された電池が収容される電池収容室の開口部の側を覆うための電池蓋であって、上記筐体の上記電池収容室の開口部の長手方向の両端の近傍に形成された孔に挿入することで上記電池蓋を上記筐体に固定する固定部を、上記電池蓋の長手方向の両端に備える電池蓋と、を備え、
    上記筐体の上記電池収容室の上記開口部が、上記電池蓋で覆われており、
    上記筐体の上記孔に上記電池蓋の上記固定部が挿入されていることを特徴とする電池収容ケース。
  9. 請求項2に記載の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、
    上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、
    上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記アンテナパターンが形成されていることを特徴とする電池収容ケース。
  10. 請求項3に記載の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、
    上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、
    上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の他方の側に上記複数の上記アンテナパターンと電気的に接続する複数のアンテナコネクタが設けられ、
    上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記電池蓋の長手方向に沿って左右対称に配置され、
    上記複数の上記アンテナコネクタのそれぞれが、上記複数の上記アンテナ接続部に嵌合されて電気的に接続されていることを特徴とする電池収容ケース。
  11. 請求項4に記載の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、
    上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、
    上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記バスコネクタが設けられていることを特徴とする電池収容ケース。
  12. 請求項5に記載の筐体と、当該筐体の上記電池収容室の上記開口部の側を覆うための電池蓋と、を備えた電池収容ケースであって、
    上記電池蓋は、その側面の側から外側に向けて突出し、その突出方向に沿う断面の形状が環形状である環状凸部を備え、
    上記電池蓋の上記環状凸部を含む面の一方の側に上記音声検出部が設けられていることを特徴とする電池収容ケース。
  13. 請求項8から12までのいずれか1項に記載の電池収容ケースを備えていることを特徴とする携帯端末。
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