JP2021166158A - 電子機器 - Google Patents

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和毅 奥迫
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Abstract

【課題】防水性を容易に確保できる電子機器を実現する。【解決手段】電子機器(1、2)は、内壁面(131)から外壁面(132)まで貫通する孔(133)が形成された筐体(10)と、プラグコネクタと電気的に接触するコンタクト(34)および筐体(10)の内側から内壁面(131)と係合する段差部(311)を含み、孔(133)に挿通される端子部品(30)と、(1)内壁面(131)と段差部(311)との間に形成される第1空間、および(2)筐体(10)における孔(133)の縁部と端子部品(30)における孔(133)に挿通されている挿通部(32)との間に形成される第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材(40、70)と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、電子機器に関する。
従来、電子機器を外部の機器等と電気的に接続するために、電子機器の外部のプラグコネクタと電気的に接続されるレセプタクルコネクタが電子機器に設けられている。例えば、特許文献1に開示される電子機器が備えるレセプタクルコネクタは、プラグコネクタに対して電気的に接続するコンタクトを含む端子部品と、プラグコネクタを端子部品へ案内する案内部と、を備える。端子部品は、案内部に挿通される。端子部品は、コンタクトを保持するハウジングと、ハウジングと案内部との間を密閉する防水部材と、電子機器の内部の回路基板に固定される固定部と、をさらに有している。固定部が固定される回路基板は、端子部品の挿通方向に対して平行である。固定部は、例えばネジ等の締結部材によって、回路基板に対して垂直に固定されている。
特許第6543740号公報
上述のような従来技術では、防水部材を、ハウジングおよび案内部によって、端子部品の挿通方向(以下、挿通方向)に対して垂直な方向に圧迫することにより、ハウジングと案内部との間を密閉している。そのため、防水部材による防水を確実にするためには、挿通方向に対して垂直な方向(以下、垂直方向)において、端子部品と案内部とを精度よく配置する必要がある。
ここで、端子部品は、固定部によって回路基板に対して垂直に固定されている。回路基板は、挿通方向に対して平行であるので、防水部材の防水性のために要求される精度で配置するためには、案内部、回路基板および固定部等の垂直方向での位置をいずれも厳密に設定する必要がある。したがって、案内部、回路基板および固定部等を垂直方向で十分に精度よく配置できない場合には、電子機器の防水性が低下する虞があるという問題がある。
本発明の一態様は、防水性を容易に確保できる電子機器を実現することを目的とする。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、内壁面から外壁面まで貫通する孔が形成された筐体と、前記筐体の外側から接続されるプラグコネクタと電気的に接触するコンタクトおよび前記筐体の内側から前記内壁面と係合する段差部を含み、前記孔に挿通される端子部品と、(1)前記内壁面と前記段差部との間に形成される第1空間、および(2)前記筐体における孔の縁部と前記端子部品における前記孔に挿通されている挿通部との間に形成される第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材と、を備える。
上記の構成によれば、端子部品が、筐体の内壁面と係合する段差部を含むので、電子機器の内側から、端子部品を筐体の孔に挿通すると、段差部が筐体の内壁面に係合する。このとき、第1空間および第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材により、端子部品が挿通方向に対して垂直な方向において位置決めされる。そして、端子部品および筐体が防水部材を圧迫することにより、防水部材が端子部品と筐体との間を密閉する。したがって、電子機器の防水性を容易に確保することができる。
本発明の一態様によれば、防水性を容易に確保できる電子機器を実現することができる。
本発明の実施形態1に係る電子機器の外観を示す斜視図である。 図1に示す電子機器のII−II線矢視断面図である。 図2に示す電子機器の要部の分解斜視図である。 図3に示す端子部品を仕切壁に固定した状態を示す斜視図である。 実施形態2に係る端子部品の下面図である。 実施形態3に係る電子機器の断面図である。 図6に示す電子機器の要部の分解斜視図である。 図7に示す端子部品の下面図である。
〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る電子機器1の外観を示す斜視図である。図1に示すように、本実施形態において、電子機器1はスマートフォンであるが、本発明はこれに限定されない。電子機器1は、例えば、携帯電話機、タブレット端末、携帯型ゲーム機等であってもよい。
電子機器1は、筐体10と、表示部20と、を備える。筐体10は、電子機器1の内部に配置される電子部品等を支持する。筐体10は、筐体10の外側から電子機器1に接続されるプラグコネクタP1を挿入するための挿入部11を備える。プラグコネクタP1は、例えばUSB(Universal Serious Bus)規格またはHDMI(登録商標)(High Definition Multimedia Interface)規格に準拠するコネクタである。電子機器1は、プラグコネクタP1が接続されることで、外部の機器(図示せず)、例えば外部電源に電気的に接続可能である。
表示部20は、各種画像を表示する。表示部20は、例えば液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)または無機ELを含む。表示部20は、ユーザによる接触位置を検出するタッチパネルであってもよい。表示部20は、略矩形板状であり、筐体10に支持されている。
本明細書において、筐体10を基準として表示部20が位置する方向を上方向と称し、表示部20を基準として筐体10が位置する方向を下方向と称する。また、筐体10における挿入部11が形成されている方向を前方向と称し、前方向に対して逆方向を後方向と称する。また、電子機器1の上部を上に、下部を下に配置し、前方向から後方向を向いた状態で左側の方向を左方向と称し、右側の方向を右方向と称する。
図2は、図1に示す電子機器1のII−II線矢視断面図である。図2に示すように、電子機器1は、筐体10および表示部20に加えて、端子部品30と、第1防水部材(防水部材)40と、導電板50と、回路基板60と、コネクタ61と、をさらに備える。
筐体10は、挿入部11に加えて、プレート部12と、仕切壁13と、をさらに備える。プレート部は、前後および左右方向に延びており、プレート部12の上面に表示部20が支持される。仕切壁13は、挿入部11の後部において、筐体の内部と外部とを区画するように仕切る。仕切壁13の後側が筐体10の内部であり、仕切壁13の前側が筐体10の外部である。言い換えると、仕切壁13の後面は内壁面131であり、前面は外壁面132である。
図3は、図2に示す電子機器1の要部の分解斜視図である。図4は、図3に示す端子部品30を仕切壁13に固定した状態を示す斜視図である。図2〜図4に示すように、仕切壁13の上下方向における中央近傍には、内壁面131から外壁面132まで、前後方向に仕切壁13を貫通する壁孔133が形成されている。壁孔133には、後側から前側へと、端子部品30が挿通される。以下の説明では、仕切壁13における壁孔133の縁部を、孔縁部134と称する。
なお、壁孔133に対する端子部品30の挿通方向は、図2〜図4に示す例に限定されない。例えば、端子部品30を上下反転させて、壁孔133に挿通してもよい。この場合、導電板50は、端子部品30の本体部31における後側下部から後方に延びていてもよい。
端子部品30は、本体部31と、第1突出部(挿通部)32と、第2突出部33と、コンタクト34と、を備える。本体部31、第1突出部32および第2突出部33は、それぞれ略直方体形状であり、コンタクト34と導電板50との間の導通性を確保する。本体部31の上下方向の長さは、壁孔133の上下方向の長さよりも長い。また、本体部31の左右方向の長さは、壁孔133の左右方向の長さよりも長い。
第1突出部32は、本体部31の前面における上下方向および左右方向の中央近傍から、前方へ突出している。第1突出部32は壁孔133に挿通される。第1突出部32の上下方向の長さは、壁孔133の上下方向の長さと同等であるか、またはわずかに短い。また、第1突出部32の左右方向の長さは、壁孔133の左右方向の長さと同等であるか、またはわずかに短い。第1突出部32の前後方向の長さは、仕切壁13の前後方向の長さ、すなわち仕切壁13の厚さよりも長い。
第1突出部32が壁孔133に挿通された状態において、孔縁部134の少なくとも一部は、第1突出部32と接触することができる。この場合、筐体10が端子部品30をより確実に保持することができる。筐体10が端子部品30を更に確実に保持するためには、孔縁部134と第1突出部32とが面接触することが好ましい。
本体部31の前面における第1突出部32が突出していない領域には、段差面(段差部)311が形成されている。段差面311は、前側に面しており、内壁面131と対向している。第1突出部32が壁孔133に挿通された状態において、段差面311は、筐体10の後側(内側)から内壁面131と係合する。
第2突出部33は、第1突出部32の前面における上下方向および左右方向の中央近傍から、前方へ突出している。第2突出部33の上下方向の長さは、第1突出部32の上下方向の長さよりも短い。第2突出部33の左右方向の長さは、第1突出部32の左右方向の長さよりも短い。
コンタクト34は、第2突出部33の上面および下面に設けられている。コンタクト34は、プラグコネクタP1(図1に示す)と電気的に接触することにより、電子機器1を外部の機器と電気的に接続することができる。挿入部11、第1突出部32、第2突出部33およびコンタクト34の形状および寸法は、プラグコネクタP1に適合するように形成されており、例えばUSB規格またはHDMI(登録商標)規格に準拠している。
第1防水部材40は、内壁面131と段差面311との間に形成される第1空間に設けられている。そのため、段差面311は、筐体10の内側から、第1防水部材40を介して内壁面131と間接的に係合する。第1防水部材40は、例えば内壁面131と段差面311とを接着する両面テープであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1防水部材40は、壁孔133を取り囲むように内壁面131と段差面311とを接着する接着剤であってもよい。
第1防水部材40には、前後方向に貫通する防水孔41が形成されている。防水孔41の上下方向の長さは、壁孔133の上下方向の長さと同等であるか、または大きい。また、防水孔41の左右方向の長さはそれぞれ、壁孔133の左右方向の長さと同等であるか、または大きい。防水孔41には、第1突出部32が挿通される。
第1防水部材40は弾性を有する。第1突出部32が壁孔133に挿通されるときに、第1防水部材40は、段差面311によって前方に押圧され、内壁面131によって後方に押圧される。これにより、第1防水部材40は、段差面311と内壁面131との間を密閉接着する。したがって、第1防水部材40は、筐体10の外部から、水分が壁孔133を通って筐体10の内部へ侵入し、回路基板60に接触することを妨げることができる。また、第1防水部材40は、筐体10に対して、孔縁部134と内壁面131とで上下および左右方向(端子部品30の挿通方向に対して垂直な方向)に位置決めされた端子部品30を位置決め固定することができる。
導電板50は、端子部品30の本体部31における後側上部から後方に延びている。また、導電板50の後側部分は後側に凸になるように屈曲し、コネクタ61を介して回路基板60に接続されている。導電板50は、端子部品30と回路基板60との間の導通性を確保する。
回路基板60は、電子機器1を作動させる回路(図示せず)を備える。回路基板60と導電板50との接続は、例えばコネクタ61による接続であってもよく、または表面実装技術(Surface Mount Technology:SMT)を利用した接続(図示せず)であってもよい。回路基板60と導電板50とは、電気的に接続される任意の手段によって接続される。
上記の構成によれば、端子部品30が、筐体10の内壁面131と係合する段差面311を含むので、電子機器1の内側から、端子部品30を筐体10の壁孔133に挿通すると、段差面311が筐体10の内壁面に係合する。その結果、端子部品30が、孔縁部134と内壁面131とによって、上下および左右方向において位置決めされる。このとき、内壁面131と段差面311との間に形成される第1空間に設けられた第1防水部材40が、内壁面131と段差面311とを接着するので、端子部品30は筐体10に対して位置決め固定される。そして、端子部品30および筐体10が第1防水部材40を圧迫することにより、第1防水部材40が端子部品30と筐体10との間を密閉接着する。したがって、電子機器1の防水性を容易に確保することができる。
また、第1防水部材40が内壁面131と段差面311とを接着するので、上下および左右方向において、端子部品30をより確実に位置決めすることができる。更に、端子部品30を固定するために、特許文献1に開示されるような固定部を設ける必要がないので、端子部品30を小型化することができる。したがって、電子機器1を薄型化または小型化することができる。
<変形例>
本実施形態では、本体部31、第1突出部32および第2突出部33は、それぞれ略直方体形状であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、本体部31の各辺および角は丸みを帯びていてもよい。より具体的には、例えば、本体部31の左面は、左側に凸になるように屈曲していてもよい。また、本体部31の右面は、右側に凸になるように屈曲していてもよい。また、第1突出部32および第2突出部33の各辺および角は、プラグコネクタP1が準拠する規格に応じて、丸みを帯びていてもよい。
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態2は、端子部品301の第1突出部(挿通部)321が、複数の突起322を備える点で、実施形態1と異なっている。
図5は、本実施形態に係る端子部品301の下面図である。端子部品301は、本体部31と、第1突出部(挿通部)321と、第2突出部33と、コンタクト34と、を備える。第1突出部321は、複数の突起322を備える。
図5に示す例では、突起322は、第1突出部321の下面に3箇所、第1突出部321の右面に1箇所、左面に1箇所設けられている。ただし、突起322の数はこれに限定されず、例えば第1突出部321の下面に2箇所以下または4箇所以上に突起322が設けられていてもよい。突起322は、左右方向に略等間隔に離れて設けられている。また、第1突出部321の上面(図示せず)にも、第1突出部321の下面の突起322と上下対称になるように、複数の突起(図示せず)が設けられていてもよい。
上記の構成によると、第1突出部321が複数の突起322を備えるので、突起322が設けられていない場合と比べて、孔縁部134(図5には図示せず)と第1突出部321との間の接触面積が減少する。そのため、端子部品301を筐体10の壁孔133に挿通するときに、孔縁部134と第1突出部321との間の摩擦力を低減することができる。これにより、孔縁部134と端子部品301との間の間隔を狭めることが可能となり、更に精度良く端子部品301を位置決めすることができる。したがって、電子機器1の製造作業性を向上し、電子機器1をより効率的に製造することができる。
また、孔縁部134と第1突出部321との間の摩擦力を低減するためには、孔縁部134と突起322とが面接触するよりも、線接触することが好ましく、点接触することが更に好ましい。この場合、孔縁部134と突起322との間の接触面積が、面接触、線接触、点接触の順に減少しやすくなる。そのため、端子部品301を筐体10(図5には図示せず)の壁孔133(図5には図示せず)に挿通するときに、孔縁部134と第1突出部321との間の摩擦力を更に低減することができる。これにより、孔縁部134と端子部品301との間の間隔を狭めることが可能となり、更に精度良く端子部品301を位置決めすることができる。したがって、電子機器1の製造作業性を更に向上し、電子機器1を更に効率的に製造することができる。
<変形例>
本実施形態では、複数の突起322は、第1突出部321に設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1突出部32の代わりに、孔縁部134が複数の突起(図示せず)を備えてもよい。あるいは、第1突出部321および孔縁部134の両方が、複数の突起を備えてもよい。
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。実施形態3は、電子機器2が第2防水部材70を備える点で、実施形態1と異なっている。
図6は、実施形態3に係る電子機器2の断面図である。図7は、図6に示す電子機器2の要部の分解斜視図である。図8は、図7に示す端子部品30の下面図である。図6〜図8に示すように、第2防水部材70は、孔縁部134と第1突出部32との間を密閉するように設けられている。第2防水部材70は、例えば弾性を有する樹脂材料により形成される環状のパッキンなどである。壁孔133への端子部品30の挿通を容易にするために、第2防水部材70は、粘着性の低い材料により形成されることが好ましい。
図7に示すように、第2防水部材70を第1突出部32の後側部分に取り付けた状態で、第1突出部32を壁孔133に挿通することにより、第2防水部材70を孔縁部134と第1突出部32との間に配置することができる。なお、本発明はこれに限定されず、第2防水部材70を孔縁部134に取り付けた状態で、第1突出部32を壁孔133に挿通することにより、第2防水部材70を孔縁部134と第1突出部32との間に配置してもよい。また、第2防水部材70は、第1突出部32または仕切壁13と共に一体成型してもよい。あるいは、第2防水部材70は、端子部品30および仕切壁13と別個に作製した後、第1突出部32または孔縁部134に装着してもよい。
上記の構成によれば、孔縁部134と第1突出部32との間の第2空間に、第2防水部材70が設けられている。第2防水部材70によって、第1突出部32が壁孔133における上下および左右方向の略中央位置に位置決めされ、第2防水部材70が適切な防水性を発揮することができる。したがって、電子機器2の防水性を容易に確保することができる。
<変形例>
本実施形態では、電子機器2は、第1防水部材40および第2防水部材70を両方備えるが、本発明はこれに限定されない。電子機器2は、第1防水部材40を備えず、第2防水部材70を備えてもよい。この場合、段差面311が、筐体10の内側から内壁面131と直接係合する。
また、電子機器2が第1防水部材40を備えず、第2防水部材70を備える場合、内壁面131と段差面311とは、面接触してもよい。この場合、内壁面131が、前後方向において、段差面311をより確実に位置決めすることができる。したがって、端子部品30が前後方向においてより確実に位置決めされる。
また、孔縁部134および第1突出部32の一方または両方に、第2防水部材70の少なくとも一部を収容する溝(図示せず)が形成されていてもよい。この溝は、例えば一体成型により形成することができる。この場合、第2防水部材70を、孔縁部134と第1突出部32との間で、より確実に位置決めすることができる。
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る電子機器1、2は、内壁面131から外壁面132まで貫通する孔(壁孔133)が形成された筐体10と、筐体10の外側から接続されるプラグコネクタP1と電気的に接触するコンタクト34および筐体10の内側から内壁面131と係合する段差部(段差面311)を含み、孔(壁孔133)に挿通される端子部品30と、(1)内壁面131と段差部(段差面311)との間に形成される第1空間、および(2)筐体10における孔(壁孔133)の縁部(孔縁部134)と端子部品30における孔(壁孔133)に挿通されている挿通部(第1突出部32)との間に形成される第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)と、を備える。
上記の構成によれば、端子部品30が、筐体10の内壁面131と係合する段差部(段差面311)を含むので、電子機器1、2の内側から、端子部品30を筐体10の孔(壁孔133)に挿通すると、段差部(段差面311)が筐体10の内壁面131に係合する。その結果、端子部品30、301が、孔縁部134と内壁面131とによって、挿通方向に対して垂直な方向(上下および左右方向)において位置決めされる。このとき、第1空間および第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)により、端子部品30が挿通方向に対して垂直な方向において位置決め固定される。そして、端子部品30および筐体10が防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)を圧迫することにより、防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)が端子部品30と筐体10との間を密閉接着する。したがって、電子機器1、2の防水性を容易に確保することができる。
本発明の態様2に係る電子機器1、2は、上記の態様1において、防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)は、内壁面131と段差部(段差面311)とを接着してもよい。上記の構成によれば、防水部材(第1防水部材40、第2防水部材70)が内壁面131と段差部(段差面311)とを接着するので、端子部品30の挿通方向に対して垂直な方向において、端子部品30をより確実に位置決めし固定することができる。
本発明の態様3に係る電子機器1、2は、上記の態様1または2において、縁部(孔縁部134)の少なくとも一部は、端子部品30と接触してもよい。上記の構成によれば、縁部(孔縁部134)の少なくとも一部は、端子部品30と接触するので、筐体10が端子部品30をより確実に保持することができる。
本発明の態様4に係る電子機器1、2は、上記の態様1から3のいずれかにおいて、縁部(孔縁部134)と挿通部(第1突出部32)とは、面接触してもよい。上記の構成によれば、縁部(孔縁部134)と挿通部(第1突出部32)とが面接触するので、筐体10が端子部品30を更に確実に保持することができる。
本発明の態様5に係る電子機器1、2は、上記の態様1から3のいずれかにおいて、縁部(孔縁部134)および挿通部(第1突出部32、321)のうちの少なくとも一方は、複数の突起を備えてもよい。
上記の構成によれば、縁部(孔縁部134)および挿通部(第1突出部32、321)のうちの一方は複数の突起を備えるので、突起322が設けられていない場合と比べて、縁部(孔縁部134)と挿通部(第1突出部32、321)との間の接触面積が減少する。そのため、端子部品30、301を筐体10の孔(壁孔133)に挿通するときに、縁部(孔縁部134)と挿通部(第1突出部32、301)との間の摩擦力を低減することができる。これにより、縁部(孔縁部134)と端子部品30、301との間の間隔を狭めることが可能となり、更に精度良く端子部品30、301を位置決めすることができる。したがって、電子機器1、2の製造作業性を向上し、電子機器1、2をより効率的に製造することができる。
本発明の態様6に係る電子機器2は、上記の態様1において、第2防水部材70は、第2空間に設けられ、内壁面131と段差部(段差面311)とは、面接触してもよい。上記の構成によれば、内壁面131が、前後方向において、段差部(段差面311)をより確実に位置決めすることができる。したがって、端子部品30が前後方向においてより確実に位置決めされる。
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。
1、2 電子機器
10 筐体
11 挿入部
12 プレート部
13 仕切壁
20 表示部
30、301 端子部品
32、321 第1突出部(挿通部)
322 突起
34 コンタクト
40 第1防水部材(防水部材)
70 第2防水部材(防水部材)
131 内壁面
132 外壁面
133 壁孔(孔)
134 孔縁部(縁部)
311 段差面(段差部)
P1 プラグコネクタ

Claims (6)

  1. 内壁面から外壁面まで貫通する孔が形成された筐体と、
    前記筐体の外側から接続されるプラグコネクタと電気的に接触するコンタクトおよび前記筐体の内側から前記内壁面と係合する段差部を含み、前記孔に挿通される端子部品と、
    (1)前記内壁面と前記段差部との間に形成される第1空間、および(2)前記筐体における孔の縁部と前記端子部品における前記孔に挿通されている挿通部との間に形成される第2空間のうち、少なくとも一方に設けられた防水部材と、を備える電子機器。
  2. 前記防水部材は、前記内壁面と前記段差部とを接着する、請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記縁部の少なくとも一部は、前記端子部品と接触する、請求項1または2に記載の電子機器。
  4. 前記縁部と前記挿通部とは、面接触する、請求項1から3のいずれか1項に記載の電子機器。
  5. 前記縁部および前記挿通部のうちの少なくとも一方は、複数の突起を備える、請求項1から3のいずれか1項に記載の電子機器。
  6. 前記防水部材は、前記第2空間に設けられ、
    前記内壁面と前記段差部とは、面接触する、請求項1に記載の電子機器。
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