JP4985552B2 - 防水窓構造、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、筐体に設けられる防水窓構造と、その防水窓構造を備える電子機器に関する。

特許文献１において、状態表示器の導光部を超音波溶着や両面テープによって筐体に取り付けるようにした技術が開示されている。すなわち、例えば防水のためにパッキンを用いて取り付ける構造とすると、状態表示器とパッキンとを支える支持部分を筐体の厚み方向に設ける必要があるが、最近は筐体が薄型化されてきているため、パッキンを用いて防水を図ることができなくなっているためである。
特開２００４−３０９６２９号公報

しかし、特許文献１によれば、超音波溶着であると取り付けに手間がかかり、両面テープであると取り付けに手間がかかるとともに熱に弱かった。

本発明の課題は、筐体に窓部を簡単な構造で容易に取り付けて防水することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
防水窓が、筐体に形成された孔部に取り付けられる防水窓構造であって、
前記防水窓は、
窓部と、
前記窓部の外周に設けられた弾性部材と、
前記窓部が前記筐体より抜けるのを防止し、前記筐体に固定される固定部と、
を備え、
前記孔部の内周面は、前記弾性部材によって押圧され、
前記固定部は、前記弾性部材の周囲に設けられた凹部であり、その凹部に前記孔部の周囲の前記筐体が挟み込まれている防水窓構造を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防水窓構造であって、前記窓部は透明部材よりなることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の防水窓構造であって、前記固定部は、前記筐体に設けられた保持部と係合する係合部を有することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、
請求項１から３のいずれか一項に記載の防水窓構造と、
前記防水窓構造が取り付けられる孔部が形成された筐体と、
前記筐体内部に収納された電子ユニットと、
を備え、
前記電子ユニットは、前記防水窓構造の固定部上に重ねられて配置されている電子機器を特徴とする。

本発明によれば、窓部を取り付ける際に、防水と固定とを行う構造を兼用させることにより簡単な構造で、しかも、容易に取り付けることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
（実施形態１）
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成として一体型携帯電話を示したもので、図１（ａ）は正面側から見たものであり、図１（ｂ）は背面側から見たもので、１は上筐体、２は下筐体、１１は操作部、１２は表示部、１３は受話部、１４は送話部、１５はスピーカ孔、２０はカメラ窓、３０はライト窓、４０は赤外線窓である。

実施形態において、一体型携帯電話は、表示窓・音響構造・キー構造・筐体合わせ面シール構造を、図示しない弾性部材を使用して一体成形した上筐体１と、その上筐体シール相当部位に対応したシール溝を持つ下筐体２とを組み合わせることによって、防水型筐体が構成されている。上筐体１に操作部１１、表示部１２、受話部１３及び送話部１４が設けられ、下筐体２にスピーカ孔１５、カメラ窓２０、ライト窓３０及び赤外線窓４０が設けられている。図示例では、下筐体２の上端部寄りに沿って円形のカメラ窓２０及びライト窓３０が防水窓構造により設けられて、下筐体２の上端面に長円形の赤外線窓４０が同じく防水窓構造により設けられている。

図２はカメラ窓２０の防水窓構造を示し、図３は赤外線窓４０の防水窓構造を示し、図４は筐体及び部品の分解状態を示し、３は中ケース、４は回路基板、５は表示ユニット、６はスピーカ、７はカメラユニット、８は赤外線ユニット、２１はカメラ窓孔、３１はライト窓孔、４１は赤外線窓孔である。また、図５は下筐体２とカメラ窓２０、ライト窓３０及び赤外線窓４０との関係を示している。なお、防水窓構造によるカメラ窓２０、ライト窓３０及び赤外線窓４０は、中ケース３と回路基板４に表示ユニット５、スピーカ６、カメラユニット７及び赤外線ユニット８等が実装された状態とのサブアッシーが組み付けられる前に、以下に説明するようにして下筐体２に組み込まれる。

図６はカメラ窓２０を拡大して示したもので、図７は図６のカメラ窓２０の要部を一部破断してさらに拡大して示したものである。カメラ窓２０は、円形の透明部材による窓部２２と、その外周面に設けたゴム等の弾性部材２３と、窓部２２の周囲一側面を支持する環板状の固定部２４とから構成されている。具体的には、窓部２２と固定部２４の間に弾性部材２３の内周側延長部２３ａを介在させるようにして一体成形によりカメラ窓２０を得る。

カメラ窓２０は、図５に示すように、下筐体２のカメラ窓孔２１に対し窓部２２が下で固定部２４を上にして嵌合する。すなわち、カメラ窓孔２１に対し、その内周面に窓部２２外周の弾性部材２３を押圧させて弾性変形させながら窓部２２を嵌め込み、下筐体２の底面に固定部２４を重ねる。図示例では、下筐体２の底面でカメラ窓孔２１の外周側に形成した凹部２５に固定部２４が重ねられる。

以上によるカメラ窓２０の組み付け状態を図２に示した。上筐体１、下筐体２、中ケース３及び回路基板４が四隅部で締結ネジにより合体されて、図示のように、回路基板４が組み付けられた状態において、その回路基板４に実装されたカメラユニット７が固定部２４上に重なって、カメラ窓２０の抜け止めとして機能している。従って、固定部２４は、窓部２２がカメラ窓孔２１から外部に抜けるのを防止する機能を具備することに加えて、窓部２２を押さえて下筐体２に固定される補助部材でもある。

以上、実施形態のカメラ窓２０によれば、下筐体２のカメラ窓孔２１の内周面に弾性部材２３を押圧させて弾性変形させながら窓部２２を嵌め込み、下筐体２底面の凹部２５に固定部２４を重ね、その固定部２４上に回路基板４に実装したカメラユニット７を重ねた構造のため、窓部２２を取り付ける際に、防水と固定とを行う構造を兼用させることにより簡単な構造で、しかも、容易に取り付けることができる。

次に、ライト窓３０も、カメラ窓２０と同様、円形の透明部材による窓部３２と、その外周面に設けたゴム等の弾性部材（不図示）と、窓部３２の周囲一側面を支持する環板状の固定部３４とから構成されている。具体的には、カメラ窓２０と同様に、窓部３２と固定部３４の間に弾性部材の内周側延長部を介在させるようにして一体成形によりライト窓３０を得る。

ライト窓３０も、カメラ窓２０と同様、図５に示すように、下筐体２のライト窓孔３１に対し窓部３２が下で固定部３４を上にして嵌合する。すなわち、カメラ窓２０と同様に、ライト窓孔３１に対し、その内周面に窓部３２外周の弾性部材を押圧させて弾性変形させながら窓部３２を嵌め込み、下筐体２の底面に固定部３４を重ねる。図示例では、下筐体２の底面でライト窓孔３１の外周側に形成した凹部３５に固定部３４が重ねられる。

図示しないが、上筐体１、下筐体２、中ケース３及び回路基板４が四隅部で締結ネジにより合体されて、回路基板４が組み付けられた状態において、その回路基板４に実装されたライトユニット（不図示）が固定部３４上に重なって、ライト窓３０の抜け止めとして機能している。従って、固定部３４は、窓部３２がライト窓孔３１から外部に抜けるのを防止する機能を具備することに加えて、窓部３２を押さえて下筐体２に固定される補助部材でもある。

以上、実施形態のライト窓３０によっても、前述したカメラ窓２０と同様の作用効果が得られる。すなわち、下筐体２のライト窓孔３１の内周面に弾性部材を押圧させて弾性変形させながら窓部３２を嵌め込み、下筐体２底面の凹部３５に固定部３４を重ね、その固定部３４上に回路基板４に実装したライトユニットを重ねた構造のため、窓部３２を取り付ける際に、防水と固定とを行う構造を兼用させることにより簡単な構造で、しかも、容易に取り付けることができる。

次に、赤外線窓４０は、長円形の透明部材による窓部４２と、その外周面に設けたゴム等の弾性部材４３と、窓部４２の周囲一側面を支持する長円環板状の固定部４４とから構成されている。具体的には、窓部４２と固定部４４の間に弾性部材４３の内周側延長部４３ａを介在させるようにして一体成形により赤外線窓４０を得る。

赤外線窓４０は、図５に示すように、下筐体２の赤外線窓孔４１に対し窓部４２が先で固定部４４を後ろにして嵌合する。すなわち、赤外線窓孔４１に対し、その内周面に窓部４２外周の弾性部材４３を押圧させて弾性変形させながら窓部４２を嵌め込み、下筐体２の端面に固定部４４を重ねる。

以上による赤外線窓４０の組み付け状態を図３に示した。上筐体１、下筐体２、中ケース３及び回路基板４が四隅部で締結ネジにより合体されて、図示のように、中ケース３及び回路基板４が組み付けられた状態において、その中ケース３及び回路基板４の各々端面が固定部４４の後ろに重なって、赤外線窓４０の抜け止めとして機能している。従って、固定部４４は、窓部４２が赤外線窓孔４１から外部に抜けるのを防止する機能を具備することに加えて、窓部４２を押さえて下筐体２に固定される補助部材でもある。
なお、固定部４４の後ろには、回路基板４に実装された赤外線ユニット８が位置している。この赤外線ユニット８により、赤外線によるデータ通信が行える。

以上、実施形態の赤外線窓４０によれば、下筐体２の赤外線窓孔４１の内周面に弾性部材４３を押圧させて弾性変形させながら窓部４２を嵌め込み、下筐体２の端面に固定部４４を重ね、その固定部４４に中ケース３及び回路基板４の各々端面を重ねた構造のため、窓部４２を取り付ける際に、防水と固定とを行う構造を兼用させることにより簡単な構造で、しかも、容易に取り付けることができる。

以上の実施形態では、組み付け部品との挟み込みで防水窓を筐体に固定したが、筐体への固定方法は実施形態に限定されるものではなく、以下のように、種々の固定方法を採用し得る。

（実施形態２）
図８は実施形態２としてカメラ窓２０の構造を示したもので、前述した実施形態１と同様、１は上筐体、３は中ケース、７はカメラユニット、２１はカメラ窓孔、２２は窓部、２３は弾性部材、２３ａは内周側延長部、２４は固定部、２５は凹部である。
ある。

すなわち、実施形態２において、カメラ窓２０は、図示のように、上筐体１のカメラ窓孔２１の内周面に弾性部材２３を押圧させて弾性変形させながら窓部２２を嵌め込み、上筐体１上面の凹部２５に固定部２４を重ね、その固定部２４下に回路基板４に実装したカメラユニット７を重ねた構造となっている。なお、図示例では、上筐体１の上に上カバー９が重ねられており、この上カバー９には、カメラ窓孔２１に対応した窓孔２９が形成されている。

（実施形態３）
図９は実施形態３としてカメラ窓２０の構造を示したもので、前述した実施形態１と同様、２は下筐体、２２は窓部、２４は固定部、２５は凹部、３１はライト窓孔、３５は凹部である。

すなわち、実施形態３において、カメラ窓２０は、図示のように、固定部２４の外周に直径方向に対向して位置する一対の係合腕部２４ａをそれぞれ突出して形成する。また、下筐体２の凹部２５の外周に直径方向に対向して位置する一対の溝２６をそれぞれ円周方向に沿って形成する。そして、各々の溝２６の図示反時計回り方向の端部上方に保持片２７をそれぞれ固定して設ける。

このカメラ窓２０は、下筐体２の底面で前記カメラ窓孔２１の外周側の凹部２５に固定部２４を重ねる際に、固定部２４外周の一対の係合腕部２４ａを凹部２５外周の一対の溝２６にそれぞれ位置させる。そして、固定部２４を図示反時計回り方向に回転させて、一対の係合腕部２４ａを一対の溝２６端部上方の保持片２７下にそれぞれ位置させる。これにより、カメラ窓２０が下筐体２の底面に固定される。
なお、係合腕部を下筐体２より起立させて設け、その係合腕部と係合する溝をカメラ窓に設けるようにしてもよい。

（実施形態４）
図１０は実施形態４としてカメラ窓２０及びライト窓３０の構造を示したもので、前述した実施形態１と同様、２は下筐体、２２は窓部、３２は窓部である。

すなわち、実施形態４において、カメラ窓２０及びライト窓３０は、図示のように、その各々の窓部２２及び窓部３２を一体型の連結固定部５０で支持する。そして、これら窓部２２及び窓部３２を支持した一体型の連結固定部５０の両端部に設けた締結部５１を、下筐体２の底面に載せて一対の締結ネジにより固定する。

このように、複数の窓を共通の固定部で連結支持しても良い。

（実施形態５）
図１１は実施形態５としてカメラ窓２０の構造を示したもので、前述した実施形態１と同様、２は下筐体、２１はカメラ窓孔、２２は窓部、２３は弾性部材、２５は凹部である。

すなわち、実施形態５において、カメラ窓２０は、図示のように、窓部２２と弾性部材２３からなるもので、弾性部材２３は、外周側に上下のフランジ２３ｂ・２３ｃを有して、その上下のフランジ２３ｂ・２３ｃ間は凹部となっている。図示例において、下側のフランジ２３ｂに対し上側のフランジ２３ｃが大きなものとなっている。

このカメラ窓２０は、下筐体２のカメラ窓孔２１に対し、弾性部材２３を嵌合するとともに、上下のフランジ２３ｂ・２３ｃで下筐体２のカメラ窓孔２１周囲を挟み込んで固定する。

このように、別体の固定部を使用せず、弾性部材の形状で筐体の窓孔周囲を挟み込んで固定しても良い。

（実施形態６）
図示しないが、固定部と筐体を接着する。その接着は、接着剤を用いたり、両面テープを用いたりして行う。

（変形例）
以上において、透明部材による窓部の材質は、一体成形の関係上、ガラス（強化ガラスを含む）が望ましいが、弾性部材の成形温度に耐えることが可能な樹脂でも良い。同様に、固定部の材質も成形温度に耐えるものであれば材質は問わない。
また、実施形態では、窓部の外周面でのシール構造としたが、窓部の前面周囲に弾性部材を設けて、窓孔の周囲面に弾性部材を押圧して弾性変形させる正面シール構造としても良い。

（その他の変形例）
なお、以上の実施形態においては、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書など、防水窓を備えた電子機器すべてに用いることができる。
また、防水窓としては、電子機器のメインの表示装置を覆うカバーガラスなどであってもよい。
さらに、防水窓の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、一体型携帯電話を示した正面側から見た斜視図（ａ）と背面側から見た斜視図（ｂ）である。 図１（ｂ）のカメラ窓の構造を示す縦断面図である。 図１（ａ）及び（ｂ）の赤外線窓の構造を示す縦断面図である。 図１（ａ）及び（ｂ）の筐体及び部品の分解斜視図である。 図４の下筐体とカメラ窓、ライト窓及び赤外線窓との関係を示した分解斜視図である。 図５のカメラ窓を反対側から見た拡大斜視図である。 図６のカメラ窓の要部を拡大して示した一部破断の斜視図である。 実施形態２を示すもので、カメラ窓の構造を示す要部破断の斜視図である。 実施形態３を示すもので、カメラ窓の構造を示す要部斜視図である。 実施形態４を示すもので、カメラ窓及びライト窓の構造を示す要部斜視図である。 実施形態５を示すもので、カメラ窓の構造を示す要部破断の斜視図である。

符号の説明

１ 上筐体
２ 下筐体
３ 中ケース
４ 回路基板
５ 表示ユニット
６ スピーカ
７ カメラユニット
８ 赤外線ユニット
９ 上カバー
１１ 操作部
１２ 表示部
１３ 受話部
１４ 送話部
１５ スピーカ孔
２０ カメラ窓（防水窓）
２１ カメラ窓孔
２２ 窓部
２３ 弾性部材
２３ａ 内周側延長部
２３ｂ フランジ
２３ｃ フランジ
２４ 固定部
２４ａ 係合部
２５ 凹部
２６ 溝
２７ 保持部
２９ 窓孔
３０ ライト窓（防水窓）
３１ ライト窓孔
３２ 窓部
３４ 固定部
２５ 凹部
４０ 赤外線窓（防水窓）
４１ 赤外線窓孔
４２ 窓部
４３ 弾性部材
４３ａ 内周側延長部
４４ 固定部
５０ 連結固定部
５１ 締結部

Claims (4)

1. 防水窓が、筐体に形成された孔部に取り付けられる防水窓構造であって、
   前記防水窓は、
   窓部と、
   前記窓部の外周に設けられた弾性部材と、
   前記窓部が前記筐体より抜けるのを防止し、前記筐体に固定される固定部と、
   を備え、
   前記孔部の内周面は、前記弾性部材によって押圧され、
   前記固定部は、前記弾性部材の周囲に設けられた凹部であり、その凹部に前記孔部の周囲の前記筐体が挟み込まれていることを特徴とする防水窓構造。
2. 前記窓部は透明部材よりなることを特徴とする請求項１に記載の防水窓構造。
3. 前記固定部は、前記筐体に設けられた保持部と係合する係合部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の防水窓構造。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の防水窓構造と、
   前記防水窓構造が取り付けられる孔部が形成された筐体と、
   前記筐体内部に収納された電子ユニットと、
   を備え、
   前記電子ユニットは、前記防水窓構造の固定部上に重ねられて配置されていることを特徴とする電子機器。

Images