JP2016076303A

JP2016076303A - 電子機器

Info

Publication number: JP2016076303A
Application number: JP2014204101A
Authority: JP
Inventors: 義広安部; Yoshihiro Abe; 俊治青木; Shunji Aoki
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2014-10-02
Filing date: 2014-10-02
Publication date: 2016-05-12

Abstract

【課題】電子機器において、カバーを設けなくても、キートップを抜け止めすることができ、安定した押圧感覚及び防水性能を得る。
【解決手段】キートップ１２を正面側キャビネット３の外部に一部が露出するようにキー用貫通孔１３に内側から挿入し、そのフランジ１２ａをキー用貫通孔１３の周縁で抜け止めさせる。正面側キャビネット３の内部の、キー用貫通孔１３に対応する位置にキー用ホルダ１４を配置し、そのキー用貫通孔１３側に形成したキーパッキン用開口１４ａにキートップ１２に押圧されるキーパッキン１５を挿入する。キー用ホルダ１４にキーパッキン１５を介してキートップ１２により操作される押圧式スイッチ１６を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、筐体内部の押圧式スイッチを押圧するキートップの一部が筐体から露出する電子機器に関する。

従来より、筐体の側面に防水された操作キーを有する電子機器が知られている。例えば、特許文献１のものでは、表カバーと裏カバーとの継ぎ目に形成された開口において、押釦を露出させ、中ケースの貫通孔にパッキン材を挿入し、中ケースに設けたドームスイッチを操作するようにしている。

また、特許文献２では、１つの筐体に設けた貫通孔に内側からボタンを挿入し、筐体内の回路基板に設けたスイッチを押圧するようにしている。

特開２００６−３４４５２８号公報特開２０１３−５４９６５号公報

しかしながら、特許文献１のものでは、押釦の抜け止めのために表カバーと裏カバーとで押釦を外側から押さえなければならず、部品点数が増えると共に、継ぎ目に押釦を配置しなければならないというデザインの制約を受ける。このようなカバーを設けずに押釦の抜け止めを行うには、図８に２点鎖線で示すように、キーパッキン５１５や押釦５１２の抜け止めをするための凹部５１４を設けることが考えられる。しかし、筐体５０３を金型で成形するときには金型の抜き方向を考慮してアンダーカットを避ける必要があり、実際には、凹部５１４を設けることができない。

一方、図９に示すように、筐体６０３に貫通孔６１４を設けて押釦６１２のフランジ６１２ａを引っ掛けて抜け止めしたり、キーパッキン６１５のフランジ６１５ａを掛けてキーパッキン６１５の嵌まり込みを防いだりすることはできる。しかしながら、この貫通孔６１４を塞ぐカバーが必要となる上、防水性にも問題がある。そもそも図８及び図９のように構成すると、抜け止めするためにはフランジ５１２ａ，６１２ａ，５１５ａ，６１５ａの外径を筐体５０３，６０３に設けたキー用貫通孔５１３，６１３よりも大きくする必要があり、押釦５１２，６１２やキーパッキン５１５，６１５を取り付けることができない。

また、特許文献２のものでは、上記特許文献１のように外側からカバーでボタンを押さえ付ける必要がない。しかし、パッキンを内側から挿入しているため、動作荷重、挿入時の摩擦抵抗等によりパッキンの抜け方向に力がかかり、防水不良が起こりやすい。また、押し子に対するスイッチの位置が間接的にしか決まらないので、キートップ、パッキン及び押圧式スイッチの位置のばらつきが大きく、パッキンと押圧式スイッチとの間に隙間ができたり、スイッチを押し込む感覚が変わりやすくなったりする問題があり、場合によっては、押圧式スイッチを押し込み過ぎて動作不良になることもある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、カバーを設けなくても、キートップを抜け止めすることができ、安定した押圧感覚及び防水性能を得ることにある。

上記の目的を達成するために、この発明では、キー用貫通孔の内側に配置したキー用ホルダにキーパッキンと押圧式スイッチとを設けるようにした。

具体的には、本発明では、キー用貫通孔が形成された筐体と、
上記筐体の外部に一部が露出するように上記キー用貫通孔に内側から挿入され、フランジ又は爪部が該キー用貫通孔の周縁で抜け止めされるキートップと、
上記筐体の内部の上記キー用貫通孔に対応する位置に配置されるキー用ホルダと、
上記キー用ホルダにおける上記キー用貫通孔側に形成したキーパッキン用開口に挿入され、上記キートップに押圧されるキーパッキンと、
上記キー用ホルダに取り付けられ、上記キーパッキンを介して上記キートップにより操作される押圧式スイッチとを備えている。

上記の構成によると、キーパッキンは、キー用ホルダのキー用貫通孔側で支持されているので、キートップを押圧操作してもキーパッキンの抜け方向に力が加わらない。また、キーパッキンと押圧式スイッチとの両方をキー用ホルダに取り付けるので、両者の位置をキー用ホルダでのみ特定でき、位置のばらつきが小さくなり、押圧式スイッチを押すときの感覚を安定させることができる。また、キーパッキンを支持する部分を筐体に形成する必要がなく、筐体にそのための貫通孔を設けなくてすみ、また、通常の上型、下型及びスライド型で筐体を成形できる。キー用貫通孔の周縁でキートップが抜け止めされているので、キートップを抜け止めするためのカバーを必要としない。さらに、キー用ホルダは、キーパッキンに比べて肉厚にして剛性を高めることができるので、キーパッキンの挿入がしやすい上に、変形しにくいので、防水効果が高い。

以上説明したように、本発明によれば、キートップを筐体のキー用貫通孔の周縁で抜け止めし、キー用ホルダのキーパッキン用開口にキーパッキンを挿入すると共に、その反対側に押圧式スイッチを取り付けたことにより、カバーを設けなくても、キートップを抜け止めすることができ、安定した押圧感覚及び防水性能を得ることができる。

図２（ａ）のＩ−Ｉ線拡大断面図である。本発明の実施形態１に係るスマートフォンを示し、（ａ）が正面側から見た斜視図で、（ｂ）が背面側から見た斜視図である。スマートフォンの分解斜視図である。図３のIV部拡大斜視図である。（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ別の方向から見たキー用ホルダを示す斜視図である。実施形態１の変形例を示す図１相当図である。実施形態２を示す図１相当図である。従来技術を示す図１相当図である。他の従来技術を示す図１相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

（実施形態１）
図２及び図３は本発明の実施形態１の電子機器としてのスマートフォン１を示し、このスマートフォン１は、カバーパネル２ａ及び表示パネル２ｂを有する表示部２と、表示部２を覆う、筐体としての正面側キャビネット３とを備えている。カバーパネル２ａは、タッチパネルと一体になっていてもよいし、ガラスパネル又はアクリルパネルのみで構成されていてもよい。正面側キャビネット３の背面は、アース板金４ａ及びアースホルダ樹脂部４ｂを有する、内部部品としてのアースホルダ４で覆われている。アースホルダ４は、例えばビス５０で正面側キャビネット３の背面に固定されている。アースホルダ４の背面は、板状のリアパネル５で覆われている。アースホルダ４とリアパネル５との間には、矩形板状のパウチタイプの充電池６が配置され、その下方には、メイン基板７が配置されている。メイン基板７は、フレキシブル基板７ａで上方のサブ基板８に接続されている。充電池６は、電池押さえ９でアースホルダ４側に押さえ付けられている。アースホルダ４、充電池６、メイン基板７、サブ基板８及び電池押さえ９は、アースホルダ組品１０としてユニット構成することもできる。なお、スマートフォン１の四隅は、コーナプロテクタ３ａで覆われて保護されている。

そして、図４にも拡大して示すように、正面側キャビネット３の例えば、右側面には、サイドキー１１が設けられている。なお、サイドキー１１は、左右上下のどの側面に設けてもよいし、正面又は背面に設けてもよい。サイドキー１１は、例えば、電源ボタン及びアップダウンキーの２つのキートップ１２を含む。キートップ１２の大きさに合わせて正面側キャビネット３の右側面には、キー用貫通孔１３がそれぞれ形成されている。本実施形態では、キー用貫通孔１３は、全周が１つの正面側キャビネット３の壁部で構成されている。このため、継ぎ目が生じず、剛性も高い。

図１にも示すように、キートップ１２は、キー用貫通孔１３の内側から一部が露出するように、このキー用貫通孔１３の内側から挿入されている。キートップ１２は、例えば長円形状を有し、その外周にフランジ１２ａが形成されており、このフランジ１２ａがキー用貫通孔１３の周縁１３ａに当接することで、キートップ１２が外側へ抜け止めされている。このため、キートップ１２を抜け止めするためのカバーなどで正面側キャビネット３をさらに覆う必要がなく、見映えもよい。キートップ１２の左右内側には、後述する押圧式スイッチ１６に対応する押圧部１２ｂが突出している。

正面側キャビネット３のキー用貫通孔１３に対応する位置の内部には、樹脂成型品等よりなるキー用ホルダ１４が設けられている。図５に示すように、キー用ホルダ１４は、上下に長細い形状を有している。キー用ホルダ１４におけるキー用貫通孔１３側には、本実施形態では、３つのキーパッキン用開口１４ａが形成されている。このキーパッキン用開口１４ａには、キートップ１２に押圧されるキーパッキン１５の押し子１５ａの部分が挿入されている。２つのキーパッキン１５は、キートップ１２の形状に合わせて成形されたシリコンゴム、エラストマー等よりなる弾性部材としてのパッキン部１５ｂを備え、その内部に硬質樹脂成形品等よりなる球状の押し子１５ａが包み込まれて円筒形状となっている。押し子１５ａは、パッキン部１５ｂと同じ材質で形成してもよい。その円筒形状の部分がキーパッキン用開口１４ａに挿入され、その内部にキートップ１２の押圧部１２ｂが挿入されている。なお、図示しないが、キートップ１２に押圧部１２ｂを設けるのではなく、キーパッキン１５の押し子１５ａを球形ではなく円柱状（円筒状）として、キートップ１２側は板状としてもよい。

キーパッキン１５のキーパッキン用開口１４ａの周縁に当接する部分には、金属製の補強板１５ｃがインサート成形されている。このフランジ状の補強板１５ｃにより、キートップ１２の押圧部１２ｂに押し子１５ａが押し込まれたときにキーパッキン１５がキーパッキン用開口１４ａに入り込まないようにすると共に、防水効果が低下しないようにしている。すなわち、防水性を確保するためキーパッキン用開口１４ａにパッキン部１５ｂを押し付ける際に柔らかいシリコン等のみでは、内側に倒れるのみで十分につぶれないため、剛性の高い補強板１５ｃによってパッキン部１５ｂが倒れるのを防ぎながら防水性を確保している。

また、キートップ１２がフランジ１２ａにより抜け止めされているので、結果としてキーパッキン１５もキー用貫通孔１３側へ抜け出すこともない。このキー用ホルダ１４の外周には、キー用貫通孔１３に連続し、キー用貫通孔１３よりも内周の大きい略長円形状の壁部内面１３ｂに当接して防水するホルダ用防水パッキン１４ｄが設けられている。このことで、キーパッキン１５に比べて剛性の高いキー用ホルダ１４に設けたホルダ用防水パッキン１４ｄの部分で確実に防水することができるようになっている。また、ホルダ用防水パッキン１４ｄは、キーパッキン用開口１４ａに比べて内径の大きな壁部内面１３ｂに当接するので、キートップ１２が押圧されたときに押圧式スイッチ１６側へ押し込まれてずれる可能性が小さい。

そして、キー用ホルダ１４におけるキーパッキン用開口１４ａは、奥側（図１の左側）がキートップ１２側に比べて内径が広くなっており、この部分にキートップ１２により操作される押圧式スイッチ１６が設けられている。本実施形態では、３つの押圧式スイッチ１６が１枚の硬質のベース板１７ａを有するキー用基板１７に装着されているが、その個数は限定されない。このキー用基板１７のベース板１７ａは、キー用ホルダ１４から左右内側へ延びる係止爪１４ｂに係合されている。なお、このような係止爪１４ｂでキー用基板１７を固定するのではなく、両面テープでキー用ホルダ１４に貼り付けるようにしてもよい。そして、正面側キャビネット３の内部におけるキー用ホルダ１４のキートップ１２と反対側（図１の左側）には、キー用基板１７に加わる反力を受けるホルダ受け部１８が設けられている。ホルダ受け部１８は、その奥側に配置された剛性部材である、例えばアースホルダ４で左右内側へさらに動きにくくなっている。また、キー用ホルダ１４はさらに左右内側へ突出する例えば２本の位置決めピン１４ｃを備えている。図４に示すように、この位置決めピン１４ｃをベース板１７ａの位置決め孔１７ｂに挿入し、さらにホルダ受け部１８のピン受け部１８ａに挿入することで、キー用ホルダ１４、キー用基板１７及びホルダ受け部１８の位置決めが容易となり、その位置関係がずれないようになっている。

また、図１に示すホルダ受け部１８の奥側には、正面側（表示部２側）に向かって左右内側（左側）に傾斜する第１傾斜面１８ｂが形成されている。これに当接するアースホルダ４には、同様に傾斜する第２傾斜面４ｃが形成されている。

このように、本実施形態では、キーパッキン１５は、キー用ホルダ１４のキー用貫通孔１３側で支持されているので、キーパッキン１５の抜け方向に力が加わらない。

また、キーパッキン１５と押圧式スイッチ１６との両方をキー用ホルダ１４に取り付けるので、両者の位置をキー用ホルダ１４でのみ特定でき、位置のばらつきが小さくなり、押圧式スイッチ１６を押すときの感覚を安定させることができる。

また、キーパッキン１５を支持する部分を正面側キャビネット３に形成する必要がなく、図９の従来技術のように正面側キャビネット６０３にそのための貫通孔６１４を設けなくてすみ、また、通常の上型、下型及びスライド型で正面側キャビネット３を成形できる。また、キートップ１２の取付も容易である。

また、キー用貫通孔１３の周縁でキートップ１２が抜け止めされているので、キートップ１２を抜け止めするためのカバーを必要としないので、設計の制約が少ない上に、外観をよくすることができる。

さらに、キー用ホルダ１４は、キーパッキン１５に比べて肉厚にして剛性を高めることができるので、キーパッキン１５の挿入がしやすい上に、変形しにくいので、防水効果が高い。

さらに、キー用基板１７に加わる反力をホルダ受け部１８で受けるようにしたので、キー用基板１７を確実に支持してキートップ１２を押圧したときの押圧感覚をよくし、押圧してもオンしないような動作不良を防ぐことができる。また、キー用ホルダ１４が動きにくくなるので、防水効果をさらに安定させることができる。

また、図１に示すように、正面側キャビネット３にホルダ受け部１８を取り付けた後、アースホルダ４を黒矢印のように表示部が２側へ挿入する際には、第２傾斜面４ｃが第１傾斜面１８ｂに摺接しながらホルダ受け部１８が白抜き矢印の方向へキートップ１２を押さえ付ける。このため、キートップ１２等それぞれの部品間でのガタツキが無くなるので、キートップ１２を押したときの感触がよい。

したがって、本実施形態に係るスマートフォン１によると、カバーを設けなくても、キートップ１２を抜け止めすることができ、安定した押圧感覚及び防水性能を得ることができる。

−実施形態１の変形例−
図６は本発明の実施形態１の変形例を示し、キートップ１１２の形状が異なる点で上記実施形態１と異なる。なお、本変形例及び後述する実施形態２では、図１〜図５と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。

すなわち、本変形例では、キートップ１１２は、上記実施形態１のキートップ１２のようなフランジ１２ａではなく、係合爪１１２ａを有している。この係合爪１１２ａは、変形可能であるので、キートップ１１２をキー用貫通孔１３の左右外側から挿入することもでき、係合爪１１２ａがキー用貫通孔１３を通過後に広がってキー用貫通孔１３の周縁に引っ掛かることで、キートップ１１２が抜け止めされている。

本変形例でも、キートップ１２の抜け止めのために正面側キャビネット３の左右外側からカバーで覆う必要がなく、部品点数が減り、見映えもよい。

（実施形態２）
図７は本発明の実施形態２を示し、キー用ホルダ２１４の形状が異なる点で上記実施形態１と異なる。

具体的には、本実施形態のキー用ホルダ２１４では、キーパッキン用開口２１４ａは、底壁を有し、基板用凹部２１４ｂが形成されている。

そして、押圧式スイッチ１６が装着されたキー用基板１７は、この基板用凹部２１４ｂにキーパッキン用開口２１４ａ側から挿入されている。キー用基板１７は、両面テープなどで基板用凹部２１４ｂの底壁に貼り付けてもよい。

このように構成することにより、基板用凹部２１４ｂの底壁でキー用基板１７に加わる反力を受けるようになっている。そうすれば、剛性の高いキー用ホルダ２１４でキー用基板１７を支持することができるので、安定したキートップ１２の押圧感覚が得られる。

また、１つのキー用ホルダ２１４で、キーパッキン１５、押圧式スイッチ１６及びキー用基板１７を保持するので、位置決めが容易で寸法誤差をさらに小さくすることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

すなわち、上記実施形態では、電子機器は、スマートフォン１としたが、携帯電話機、タブレット端末、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System ）、ＰＤＡ(Personal Digital Assistant)、パソコン、モバイルツール、ウェアラブル端末、電子辞書、電卓、ゲーム機等であってもよく、小型の液晶ディスプレイ、液晶テレビ、ブルーレイディスクレコーダ、ＤＶＤレコーダ等であってもよい。

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各実施形態に記載された技術的特徴は、互いに組合せ可能であり、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。

１スマートフォン（電子機器）
２表示部
２ａカバーパネル
２ｂ表示パネル
３正面側キャビネット
３ａコーナプロテクタ
４アースホルダ（内部部品）
４ａアース板金
４ｂアースホルダ樹脂部
４ｃ第２傾斜面
５リアパネル
６充電池
７メイン基板
７ａフレキシブル基板
８サブ基板
９電池押さえ
１０アースホルダ組品
１１サイドキー
１２キートップ
１２ａフランジ
１２ｂ押圧部
１３キー用貫通孔
１３ａ周縁
１３ｂ壁部内面
１４キー用ホルダ
１４ａキーパッキン用開口
１４ｂ係止爪
１４ｃ位置決めピン
１４ｄホルダ用防水パッキン
１５キーパッキン
１５ａ押し子
１５ｂパッキン部（弾性部材）
１５ｃ補強板
１６押圧式スイッチ
１７キー用基板
１７ａベース板
１７ｂ位置決め孔
１８ホルダ受け部
１８ａピン受け部
１８ｂ第１傾斜面
５０ビス
１１２キートップ
１１２ａ係合爪
２１４キー用ホルダ
２１４ａキーパッキン用開口
２１４ｂ基板用凹部

Claims

キー用貫通孔が形成された筐体と、
上記筐体の外部に一部が露出するように上記キー用貫通孔に内側から挿入され、フランジ又は爪部が該キー用貫通孔の周縁で抜け止めされるキートップと、
上記筐体の内部の上記キー用貫通孔に対応する位置に配置されるキー用ホルダと、
上記キー用ホルダにおける上記キー用貫通孔側に形成したキーパッキン用開口に挿入され、上記キートップに押圧されるキーパッキンと、
上記キー用ホルダに取り付けられ、上記キーパッキンを介して上記キートップにより操作される押圧式スイッチとを備えている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、
上記キー用ホルダの外周には、上記キー用貫通孔に連続する壁部内面に当接して防水するホルダ用防水パッキンが設けられている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１又は２に記載の電子機器において、
上記押圧式スイッチが装着されたキー用基板は、上記キー用ホルダに係合され、
上記筐体の内部における上記キー用ホルダの上記キートップと反対側には、上記キー用基板に加わる反力を受けるホルダ受け部が設けられている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１又は２に記載の電子機器において、
上記押圧式スイッチが装着されたキー用基板は、上記キー用ホルダに形成した基板用凹部にキーパッキン用開口側から挿入され、該基板用凹部の底壁で該キー用基板に加わる反力を受けるようになっている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１から４までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記キーパッキンは、
上記キーパッキン用開口の周縁に当接して該キーパッキンへ入り込むのを防止するフランジ部と、
弾性部材で覆われると共に上記キートップに押圧されて上記押圧式スイッチを押す押し子とを備えている
ことを特徴とする電子機器。
請求項１から５までのいずれか１つに記載の電子機器において、
上記筐体の内部における上記キー用ホルダの上記キートップと反対側には、上記押圧式スイッチが装着されたキー用基板に加わる反力を受けるホルダ受け部が設けられ、
上記筐体の内部には、上記ホルダ受け部の第１傾斜面に当接する第２傾斜面が形成された内部部品が配置されており、
上記筐体に上記ホルダ受け部を取り付けた状態で、上記内部部品を挿入する際に上記第２傾斜面と上記第１傾斜面とが当接しながら上記ホルダ受け部が上記キートップを押さえ付けるように構成されている
ことを特徴とする電子機器。