JP2015095258A - タッチセンサー装置を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】防水機能を有するタッチセンサー装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】本発明に係る電子機器は、第一ハウジング、プリント基板及びタッチセンサー装置を備える。タッチセンサー装置は、タッチアセンブリ、キーアセンブリ及び取付アセンブリを含み、タッチアセンブリは、押圧部を有するタッチパネルを備え、取付アセンブリは、密封ボックスを備え、キーアセンブリは、プリント基板に装着された後に密封ボックスの中に収容され、タッチアセンブリは、第一ハウジングの一方側に装着され且つプリント基板に電気的に接続され、第一ハウジングの他方側は、密封ボックス内に収容され、押圧部の位置は、キーアセンブリの位置に対応している。
【選択図】図１

Description

本発明は、タッチ技術に関し、特に防水機能を有するタッチセンサー装置を備えた電子機器に関するものである。

タッチ技術は７０年代に出現し、特にここ数年、携帯電話或いはタブレットパソコン等に幅広く応用されるようになった。現在最も用いられているタッチ技術は、静電容量式タッチ技術である。具体的には、ユーザは指でタッチパネル上に表示されたアイコンや文字等をタッチすることによって、電子機器に対する入力操作又はコントロールを行う。

現在、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）又はｉＰａｄ（登録商標）等の多くの電子機器には、タッチパネルの表示エリアの下方に、１つ又は複数のボタンが設けられている。ユーザは、これらのボタンを押すことによって、タッチパネル及び表示パネルを起動させて、表示パネルにアイコンや文字等を表示させる。しかし、電子機器の上面に水がかかっている場合又はユーザの指に水滴等がついている場合、ユーザがボタンを押して電子機器を起動する時に、液体がユーザの押圧動作に伴ってボタンの周りの間隙から電子機器内に入り、電子機器の性能に影響を与える場合がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、防水機能を有するタッチセンサー装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、第一ハウジング、プリント基板及びタッチセンサー装置を備える。タッチセンサー装置は、タッチアセンブリ、キーアセンブリ及び取付アセンブリを含み、タッチアセンブリは、押圧部を有するタッチパネルを備え、取付アセンブリは、密封ボックスを備え、キーアセンブリは、プリント基板に装着された後に密封ボックスの中に収容され、タッチアセンブリは、第一ハウジングの一方側に装着され且つプリント基板に電気的に接続され、第一ハウジングの他方側は、密封ボックス内に収容され、押圧部の位置は、キーアセンブリの位置に対応している。

また、上記の課題を解決するために、本発明に係る電子機器は、第一ハウジング、プリント基板及びタッチセンサー装置を備える。タッチセンサー装置は、タッチアセンブリ、キーアセンブリ及び取付アセンブリを含み、タッチアセンブリは、押圧部を有するタッチパネルを備え、取付アセンブリは、密封ボックスを備え、キーアセンブリは、ボタンを備え、キーアセンブリは、プリント基板に装着された後に密封ボックスの中に収容され、タッチアセンブリは、第一ハウジングの一方側に装着され且つプリント基板に電気的に接続され、第一ハウジングの他方側は、密封ボックス内に収容され、押圧部がユーザにより押圧されると、タッチセンサー装置は下方へ傾斜し、第一ハウジングは、連動して下方に位置するボタンに近づくように移動し、且つボタンを動かして、タッチパネルを起動させる。

従来の技術と異なり、本発明のタッチセンサー装置のキーアセンブリは、電子機器の表面におけるタッチパネルの下方に設置されているのではなく、電子機器の内部に内蔵されている。また、キーアセンブリは、プリント基板に取り付けられた後に密封ボックスの中に装着され、電子機器の第一ハウジングは、密封ボックス内に収容される。これにより、液体が電子機器内に入ることを効果的に防止して、電子機器の使用寿命を延ばすことができる。

本発明の実施形態に係る電子機器の分解斜視図である。 図１に示したタッチセンサー装置の分解斜視図である。 図２に示したタッチセンサー装置を別の視点から見た分解斜視図である。 図１に示した電子機器の第一ハウジングを示す斜視図である。 図４に示した第一ハウジングを反対側から見た図である。 図１に示した電子機器の第二ハウジングを示す斜視図である。 図１に示した電子機器が組み立てられた状態を示す図である。 図７に示した電子機器のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿った断面図である。

図１に示すように、本発明の電子機器１の例としては、携帯電話機、タブレットパソコン、マルチメディアプレイヤー等が挙げられる。電子機器１は、タッチセンサー装置１００と、プリント基板２００と、第一ハウジング３００と、第二ハウジング４００と、複数のボルト５００と、を備える。タッチセンサー装置１００は、タッチアセンブリ１０、キーアセンブリ２０及び取付アセンブリ３０を備える。タッチアセンブリ１０は、取付アセンブリ３０に装着され且つ第一ハウジング３００内に収容される。キーアセンブリ２０は、プリント基板２００の表面に固定され且つ取付アセンブリ３０内に装着される。タッチセンサー装置１００、プリント基板２００及び第一ハウジング３００は、第二ハウジング４００内に収容される。本実施形態において、複数のボルト５００は、ボルトであり、その数量は八つである。第二ハウジング４００は、複数のボルト５００を介してタッチセンサー装置１００と一体に固定される。

図２及び図３を併せて参照すると、タッチアセンブリ１０は、タッチパネル１１、フィードバックモジュール１２及びフレキシブル配線基板１３を含む。タッチパネル１１は、四つの押圧部１１１を備える。これら四つの押圧部１１１は、タッチパネル１１の四つの隅部にそれぞれ位置する。タッチパネル１１の１つの表面は、画像又は文字を表示する。タッチパネル１１の前記１つの表面の反対側の表面には、フィードバックモジュール１２が装着されている。フィードバックモジュール１２には、四つの突起１２１が均一に設けられている。フレキシブル配線基板１３は、フィードバックモジュール１２に電気的に接続される。

本実施形態において、キーアセンブリ２０の数は、四つである。各キーアセンブリ２０は、ボタン２１、固定部２２及び連接部２３を含む。ボタン２１は、固定部２２上に装着されている。固定部２２は、矩形のブロックである。連接部２３は、この固定部２２に連接されている。

取付アセンブリ３０は、取付プレート３１、密封ボックス３２、ガスケット３３及び２つのボルト３４を備える。取付プレート３１は、ほぼ矩形を呈し、且つ第一表面３１１、第二表面３１２及び四つの側面３１３を備える。各側面３１３は、第一表面３１１及び第二表面３１２に対してそれぞれ垂直に連接されている。第一表面３１１上には、２つの取付孔３１４が対称的に設けられている。各側面３１３には、２つの弧状の突出部３１５が間隔をあけてそれぞれ設けられている。四つの側面３１３は首尾がそれぞれ接続されており、共同で外周壁３１８を形成している。第二表面３１２には、複数の中空環状の第一柱体３１６及び複数の中空環状の第二柱体３１７が設けられている。本実施形態において、第一柱体３１６の数は２つであり、第二柱体３１７の数は八つである。各第一柱体３１６は、１つの取付孔３１４と同一軸線上に位置する。各第二柱体３１７は、それぞれ１つの突出部３１５に隣接して設けられる。

密封ボックス３２は、中空の矩形ボックスであり、収容空間３２０を備える。本実施形態において、密封ボックス３２は、ゴム等の柔軟性を有する材料からなる。また、密封ボックス３２は、底壁３２２を備える。底壁３２２には、取付プレート３１の形状と同じ収容部３２１が設けられている。取付プレート３１は、密封ボックス３２の収容部３２１に対応して収容される。

ガスケット３３は、取付プレート３１の外周壁３１８の形状にマッチングするシールリングである。本実施形態において、ガスケット３３の材料は、ゴムである。

プリント基板２００は、制御部品２０１が設けられた矩形のプレートである。各キーアセンブリ２０の固定部２２は、プリント基板２００に固定されている。四つのキーアセンブリ２０は、それぞれプリント基板２００の四つの縁に近接して設けられている。連接部２３は、制御部品２０１に電気的に接続されるため、ボタン２１は連接部２３を介して制御部品２０１と導通する。プリント基板２００には、さらに、取付プレート３１の２つの取付孔３１４の位置にそれぞれ対応して２つの固定孔２０２が設けられている。

図４及び図５に示すように、第一ハウジング３００は、互いに隣接して設けられた第一ケース３０７及び第二ケース３０８を備える。第一ケース３０７と第二ケース３０８との間には、段差部（図示せず）が形成されている。第一ケース３０７のサイズは、第二ケース３０８のサイズより大きい。第一ケース３０７の表面には、第一収容部３０１が形成されている。第一収容部３０１の底面には、第二収容部３０２がさらに形成されている。第二収容部３０２のサイズは、第一収容部３０１よりのサイズより小さい。第二収容部３０２の底面は、積載壁３０２０である。積載壁３０２０には、矩形の貫通孔３０２２が設けられおり、この貫通孔３０２２は、第一ハウジング３００の縁に隣接して設けられている。第二ケース３０８は、四つの側壁３０３１を備える。四つの側壁３０３１は首尾がそれぞれ接続されて第三収容部３０３を形成している。第三収容部３０３は、第二収容部３０２の反対側に位置し、積載壁３０２０は、第三収容部３０３の底壁となる。各側壁３０３１には、２つの切り欠き３０３２が間隔をあけて設けられている。各切り欠き３０３２には、１つの係止部品３０３３が突設されている。各係止部品３０３３は、延伸部３０３４及びフック３０３５を含む。延伸部３０３４は、切り欠き３０３２の１つの側面から突出して延在する。フック３０３５は、延伸部３０３４の末端から第三収容部３０３に向けて折り曲げられて形成されている。積載壁３０２０における第三収容部３０３の内部には、四つの円筒体３０３６が突設されている。各円筒体３０３６は、それぞれ１つのボタン２１に対応して位置する。

図６に示すように、第二ハウジング４００の一方側には、矩形の収容凹所４０１が形成されている。収容凹所４０１の底壁には、係合凹溝４０２及び八つの取付孔４０３が設けられている。この八つの取付孔４０３は、取付プレート３１の八つの第二柱体３１７に一つ一つ対応している。

以下、図１〜図７を参照しながら、電子機器１の組立過程について詳細に説明する。組み立てる場合、先ず、キーアセンブリ２０をプリント基板２００上に装着した後、各ボルト３４を、固定孔２０２、取付孔３１４、第一柱体３１６の順に貫通させて、プリント基板２００を取付プレート３１に固定する。次に、取付プレート３１を密封ボックス３２の収容部３２１内に収納する。この時、取付プレート３１の第二表面３１２に設けられた複数の第一柱体３１６及び複数の第二柱体３１７は、収容部３２１からそれぞれ露出する。次に、タッチアセンブリ１０を第一ハウジング３００の上面の第二収容部３０２内に装着する。これにより、フィードバックモジュール１２は積載壁３０２０に当接され、タッチパネル１１は第一収容部３０１内に係合固定され、フレキシブル配線基板１３は積載壁３０２０に設けられた貫通孔３０２２を通過して、第三収容部３０３内まで貫通する。次に、フレキシブル配線基板１３をプリント基板２００の制御部品２０１に電気的に接続させて、タッチパネル１１とプリント基板２００とを互いに導通させる。次に、第一ハウジング３００の第二ケース３０８を密封ボックス３２の収容空間３２０内に収納する。この時、第三収容部３０３の四つの側壁３０３１は、プリント基板２００を取り囲んでおり、係止部品３０３３のフック３０３５は、プリント基板２００の縁に当接される。これにより、プリント基板２００が第三収容部３０３内で揺れることを防止することができる。その上、第一ハウジング３００は密封ボックス３２と互いに嵌合されるので、液体がタッチパネル１１上にこぼれた時に、密封ボックス３２は液体が第三収容部３０３及び収容空間３２０内に入ることを防止する。次に、第一ハウジング３００、タッチセンサー装置１００及びプリント基板２００を第二ハウジング４００の収容凹所４０１内に収納する。この時、取付プレート３１の縁は係合凹溝４０２内に係合され、ガスケット３３は第二ハウジング４００の収容凹所４０１の底壁に固定され且つ収容凹所４０１の底壁と取付プレート３１の第二表面３１２との間に介在する。最後に、各ボルト５００を取付孔４０３にそれぞれ貫通させて第二柱体３１７内に嵌合させることによって、第二ハウジング４００を取付プレート３１にロックする。

図７及び図８に示すように、電子機器１を使用する時、電子機器１が待機状態にある場合、タッチポイント１１１１とボタン２１は同一直線上に位置するため、ユーザは指でタッチパネル１１の相隣する２つの押圧部１１１の間のタッチポイント１１１１を押圧すると、タッチアセンブリ１０及び第一ハウジング３００の全体は下方へ傾斜し、密封ボックス３２は押圧力を受けて変形する。これにより、係止部品３０３３のフック３０３５は、プリント基板２００から離れるように移動し、タッチポイント１１１１に対応する円筒体３０３６は、その下方に位置するボタン２１に近づいてボタン２１を動かす。ボタン２１が動くとタッチパネル１１が起動する。これにより、ユーザは、タッチパネル１１によって表示されたアイコン或いは文字等を見ることができ、さらにタッチパネル１１を介して電子機器１に対して入力操作も行うことができる。

つまり、本発明のタッチセンサー装置１００のボタン２１は、電子機器１の表面におけるタッチパネル１１の下方ではなく、電子機器１の内部に内蔵されている。その上、キーアセンブリ２０が装着されたプリント基板２００は、密封ボックス３２の収容部３２１内に収納され、且つ第一ハウジング３００が密封ボックス３２と互いに嵌合するので、液体がタッチパネル１１上にこぼれた時、密封ボックス３２によって、液体が第一ハウジング３００の第三収容部３０３及び収容空間３２０内に入ることを効果的に防止することができる。

１ 電子機器
１０ タッチアセンブリ
１１ タッチパネル
１２ フィードバックモジュール
１３ フレキシブル配線基板
１００ タッチセンサー装置
１１１ 押圧部
１１１１ タッチポイント
１２１ 突起
２０ キーアセンブリ
２１ ボタン
２２ 固定部
２３ 連接部
２００ プリント基板
２０１ 制御部品
２０２ 固定孔
３０ 取付アセンブリ
３１ 取付プレート
３２ 密封ボックス
３３ ガスケット
３４ ボルト
３００ 第一ハウジング
３０１ 第一収容部
３０２ 第二収容部
３０３ 第三収容部
３０７ 第一ケース
３０８ 第二ケース
３１１ 第一表面
３１２ 第二表面
３１３ 側面
３１４ 取付孔
３１５ 突出部
３１６ 第一柱体
３１７ 第二柱体
３１８ 外周壁
３２０ 収容空間
３２１ 収容部
３２２ 底壁
３０２０ 積載壁
３０２２ 貫通孔
３０３１ 側壁
３０３２ 切り欠き
３０３３ 係止部品
３０３４ 延伸部
３０３５ フック
３０３６ 円筒体
４００ 第二ハウジング
４０１ 収容凹所
４０２ 係合凹溝
４０３ 取付孔
５００ ボルト

Claims (10)

1. 第一ハウジング、プリント基板及びタッチセンサー装置を備える電子機器であって、
   前記タッチセンサー装置は、タッチアセンブリ、キーアセンブリ及び取付アセンブリを含み、前記タッチアセンブリは、押圧部を有するタッチパネルを備え、前記取付アセンブリは、密封ボックスを備え、前記キーアセンブリは、前記プリント基板に装着された後に前記密封ボックスの中に収容され、前記タッチアセンブリは、前記第一ハウジングの一方側に装着され且つ前記プリント基板に電気的に接続され、前記第一ハウジングの他方側は、前記密封ボックス内に収容され、前記押圧部の位置は、前記キーアセンブリの位置に対応している
   ことを特徴とする電子機器。
2. 前記タッチアセンブリは、フィードバックモジュール及びフレキシブル配線基板をさらに備え、前記フィードバックモジュールは、前記タッチパネルに設けられ、前記フレキシブル配線基板は、前記フィードバックモジュールに接続され、
   前記第一ハウジングは、第一ケースを備え、前記第一ケースの表面には、第一収容部が形成され、前記第一収容部の底面には、第二収容部がさらに形成され、前記第二収容部の底面は、積載壁として使用され、
   前記タッチアセンブリは、前記第二収容部の中に装着され、
   前記タッチパネルは、前記第一収容部の中に係合固定され、
   前記フィードバックモジュールは、前記積載壁と当接して装着される
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記積載壁には、貫通孔が設けられ、前記プリント基板には、制御部品が設けられ、前記フレキシブル配線基板は、前記貫通孔を貫通して前記制御部品に電気的に接続されることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記キーアセンブリは、ボタン、固定部及び連接部を備え、前記ボタンは、前記固定部に設けられ、前記固定部は、前記プリント基板に固定され、前記連接部は、前記制御部品に電気的に接続され、前記ボタンは、前記連接部を介して前記制御部品と電気的に導通することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記取付アセンブリは、取付プレート及び複数のボルトを備え、前記取付プレートは、互いに反対側に位置する第一表面及び第二表面を備え、前記第一表面には、２つの取付孔が対称的に設けられ、前記第二表面には、複数の中空環状の第一柱体が設けられ、前記プリント基板には、２つの前記取付孔の位置にそれぞれ対応する２つの固定孔が設けられ、
   前記ボルトが前記固定孔、前記取付孔、前記第一柱体の順に貫通して前記取付プレートに螺着されることによって、前記プリント基板が前記取付プレートに固定される
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
6. 前記取付プレートは、四つの側面を備え、各側面には、２つの弧状の突出部が間隔をあけて設けられ、四つの前記側面は、首尾がそれぞれ接続されて外周壁を形成し、
   前記密封ボックスは、底壁を備え、前記底壁には、前記取付プレートの形状と同じ収容部が設けられ、前記取付プレートは、前記密封ボックスの前記収容部に対応して収容され、前記取付アセンブリは、ガスケットをさらに備え、前記ガスケットは、前記外周壁の形状にマッチングするシールリングである
   ことを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記第二表面には、複数の中空環状の第二柱体が設けられ、前記電子機器は、第二ハウジングをさらに備え、前記第二ハウジングには、矩形の収容凹所が形成され、前記収容凹所の底壁には、係合凹溝が設けられ、
   前記密封ボックスは前記第二ハウジングの前記収容凹所内に収容され、前記取付プレートの縁は、前記係合凹溝内に係合し、前記ガスケットは、前記収容凹所の底壁に固定され且つ前記収容凹所の底壁と前記取付プレートの前記第二表面との間に介在する
   ことを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記第二ハウジングには、複数の前記第二柱体にそれぞれ対応する複数の取付孔がさらに設けられ、前記電子機器は、複数のボルトをさらに備え、
   各ボルトが前記取付孔を貫通して前記第二柱体に螺合されることによって、前記第二ハウジングは前記取付プレートに固定される
   ことを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記密封ボックスには、収容空間が凹設され、前記第一ハウジングは、前記第一ケースと段差部を形成するように設けられた第二ケースをさらに備え、前記第一ケースのサイズは、前記第二ケースのサイズより大きく、前記第二ケースは、四つの側壁を備え、前記四つの側壁は取り囲んで、前記第二収容部の反対側に位置する第三収容部を形成し、前記積載壁は、同時に前記第三収容部の底壁を構成し、前記第三収容部は、前記収容空間内に収容され、
   各側壁には、２つの切り欠きが間隔をあけて設けられ、各切り欠きには、１つの係止部品が突設され、各係止部品は、延伸部及びフックを含み、前記延伸部は、前記切り欠きの１つの側面から突出して延在し、
   前記フックは、前記延伸部の末端から前記第三収容部に向けて折り曲げられて形成され、且つ前記プリント基板の縁に当接されて、前記プリント基板が前記第三収容部内で揺れることを防止する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
10. 第一ハウジング、プリント基板及びタッチセンサー装置を備える電子機器であって、
    前記タッチセンサー装置は、タッチアセンブリ、キーアセンブリ及び取付アセンブリを含み、前記タッチアセンブリは、押圧部を有するタッチパネルを備え、前記取付アセンブリは、密封ボックスを備え、前記キーアセンブリは、ボタンを備え、前記キーアセンブリは、前記プリント基板に装着された後に前記密封ボックスの中に収容され、前記タッチアセンブリは、前記第一ハウジングの一方側に装着され且つ前記プリント基板に電気的に接続され、前記第一ハウジングの他方側は、前記密封ボックス内に収容され、
    前記押圧部がユーザにより押圧されると、前記タッチセンサー装置は下方へ傾斜し、前記第一ハウジングは、連動して下方に位置するボタンに近づくように移動し、且つ前記ボタンを動かして、前記タッチパネルを起動させる
    ことを特徴とする電子機器。

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