JP5218775B2 - 携帯端末装置の防水構造 - Google Patents

Description

本発明は携帯端末装置の構造に関し、特に防水構造に関する。

近年、携帯電話機などの携帯端末装置は、小型化及び薄型化の要求の他に、更に、防水性への要求が高まっている。電子機器の防水性に関する技術が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の電子機器ケースの防水構造は、電子機器ケースのフランジに防水パッキンを配設して取付部と取付ネジとで接合する防水構造に関するものである。この電子ケースの防水構造は、電子機器ケースのフランジ面の全周にわたって、防水パッキンの端縁に断面形状が傾斜する傾斜リブ片を設けたことを特徴としている。このような電子機器ケースの防水構造は、電子機器ケースの取付面の凹凸や歪みによる防水不良を防止でき、取付ネジ個数及び締付工数を増加することなく、信頼性の高い防水構造が得られるというものである。

特開平１０−３２２０４５号公報

携帯端末装置は、薄型化及び小型化の要求を満たすため、筐体に剛性に優れる板金を用いる方法がある。しかし、板金を用いる構造は、板金と無線アンテナとを直近に配置すると無線アンテナに著しい特性劣化が起きることが懸念されるため、配置方法に制限がある。更に、板金を用いる構造は、複雑な外観デザインを実現することが難しい。樹脂を用いる構造はこれらの問題点を解消できるため、有効な方法として活用されている。そこで、樹脂筐体を使用して、前述した防水性の要求を満たす携帯端末装置が求められているが、筐体は薄型及び小型であって、且つ組立ても容易であることが同時に求められる。

本発明の目的は、樹脂筐体を使用しつつ、筐体を薄型及び小型にすることができ、且つ組み立てが容易である携帯端末装置の防水構造を提供することにある。

本発明の携帯端末装置の防水構造は、筐体のリア面及び側面を形成するリア筐体と、リア筐体に結合し、筐体のフロント面を形成するフロント筐体と、筐体内部でリア筐体のリア面と対向する無線アンテナ基板と、無線アンテナ基板とフロント筐体とに接触する止水パッキンとを具備する。リア筐体は、リア面と共に、フロント筐体、無線アンテナ基板、及び止水パッキンを挟持する嵌合部を備える。無線アンテナ基板は、アンテナを含むアンテナ部と、止水パッキンが接触し、フロント筐体と止水パッキンとを介してリア面と嵌合部とに挟持されるスペーサ部とを備える。

本発明の携帯端末装置の防水構造は、樹脂筐体を使用しつつ、筐体を薄型化及び小型化することができ、且つ組み立てを容易にすることができる。

図１は、本発明の防水構造を有する携帯端末装置１の斜視図である。 図２は、本発明の第１の実施の形態による表示ユニット２の分解斜視図である。 図３は、図２に示したＣの拡大図である。 図４は、図２のＡ断面における、嵌合部１３付近の部分断面図である。 図５は、図４において無線アンテナ基板２０がスペーサ部２２を含まない場合の、凹部１５と止水パッキン３０との接触部位の拡大図である。 図６は、図２のＢ断面における、側面部１２付近の部分断面図である。 図７は、本発明の第２の実施の形態による携帯端末装置１の表示ユニット２の分解斜視図である。 図８は、図７のＤ断面における、側面部１２付近の部分断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態による携帯端末装置の防水構造を説明する。本発明の防水構造を有する携帯端末装置１は、無線アンテナを備え、ユーザが携帯して使用する端末装置である。携帯端末装置１は電話機、メール送受信機、テレビなどが例示され、本明細書では携帯電話機を例に説明を行う。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は、本発明の防水構造を有する携帯端末装置１の斜視図である。携帯端末装置１は、防水機能を有すると共に、無線通信を行うことができる。図１を参照すると、携帯端末装置１は、表示ユニット２と、操作ユニット３とを備える。表示ユニット２は、携帯端末装置１の内部に収容されている制御部の処理結果を、ユーザが認識出来るように音声や画像として出力する。また、表示ユニット２は、制御部の制御に基づいて電波の送受信を行う。操作ユニット３は、ボタンやマイクロフォンによってユーザによる入力を取得し、携帯端末装置１の制御部へ提供する。尚、本発明の実施の形態による携帯電話機は、折りたたみ式に限定するものではなく、スライド式やストレート式でもよい。

図２は、本発明の第１の実施の形態による表示ユニット２の分解斜視図である。図２を参照すると、表示ユニット２は、リア筐体１０と、無線アンテナ基板２０と、止水パッキン３０と、フロント筐体４０とを具備する。表示ユニット２は、リア筐体１０と無線アンテナ基板２０との間に両面テープ（図示略）を具備し、リア筐体１０と無線アンテナ基板２０とを接着する。また、表示ユニット２は、音声出力に係わるスピーカ等の音声出力部と、画像出力に係わるＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などの画像出力部と、無線通信に係わる通信処理部とを具備するが、図２では図示を省略する。

リア筐体１０は、表示ユニット２のリア面及び側面を形成し、フロント筐体４０と共に表示ユニット２の筐体を形成する。リア筐体１０は、表示ユニット２内部の各機能部を外部の衝撃や水の浸入から保護する。リア筐体１０は樹脂材料によって成形される。リア筐体１０は、リア面部１１と、側面部１２と、嵌合部１３とを備える。

リア面部１１は、表示ユニット２のリア面を形成する。側面部１２は、表示ユニット２の側面を形成する。嵌合部１３は、リア筐体１０の内側に複数含まれ、リア面部１１と共に、後述する無線アンテナ基板２０、止水パッキン３０、及びフロント筐体４０を挟持し、表示ユニット２を一体化する。尚、表示ユニット２は、更に複数のネジを用いて、リア筐体１０とフロント筐体４０とを強固に締結することが好ましい。

図３は、図２に示したＣの拡大図である。図３を参照すると、嵌合部１３は、嵌合爪１４と、凹部１５とを含む。嵌合爪１４は、側面部１２に設けられ、表示ユニット２の内側へ突出する部位である。嵌合爪１４は、リア面部１１と共に、無線アンテナ基板２０、止水パッキン３０、及びフロント筐体４０を挟持し、表示ユニット２を一体化する。凹部１５は、リア面部１１の表示ユニット２の内側に形成されている凹んだ部位である。凹部１５は、リア筐体１０を成形する金型の構造上の理由で、嵌合部１３を成形する過程で形成されてしまう部位である。

無線アンテナ基板２０は、表示ユニット２に含まれる機能部と接続し、電磁誘導により生じる特定の周波数の電波を用いて情報の送受信を行う。無線アンテナ基板２０は、平面形状が環状であり、その平面の外周形状はリア筐体１０のリア面部１１の外周形状に合わせて形成される。無線アンテナ基板２０は、表示ユニット２内部で、平面がリア筐体１０のリア面部１１と対向して配置される。そして、無線アンテナ基板２０のリア面側は、表示ユニット２内部において、両面テープ（図示略）を介してリア面部１１に接着する。一方、無線アンテナ基板２０のフロント面側は、止水パッキン３０と接触する。無線アンテナ基板２０は、アンテナ部２１と、スペーサ部２２とを含む。

アンテナ部２１は、環状に形成された無線アンテナ基板２０の内側に位置し、基板とアンテナパターン（図示略）とを含む。基板はアンテナパターンが形成される基材であり、アンテナパターンは電波の送受信を行うアンテナである。アンテナパターンは、使用する周波数の電波に合わせて任意の長さでパターン形成される。

スペーサ部２２は、アンテナ部２１よりも無線アンテナ基板２０の環状の外側に位置する。スペーサ部２２は、アンテナ部２１と同様の基板で形成され、アンテナパターンを含まない。スペーサ部２２は、平面の外周形状がリア面部１１の外周形状に合わせて形成される。尚、スペーサ部２２の外周形状は、リア面部１１の外周形状と同じであることが好ましい。スペーサ部２２は、表示ユニット２の内部で、リア筐体１０の嵌合部１３に含まれる凹部１５を覆うと共に、止水パッキン３０が接触する部位である。スペーサ部２２は、止水パッキン３０とフロント筐体４０とを介して、リア面部１１と嵌合爪１４とに挟持される。尚、断面の詳細は後述する。

止水パッキン３０は、表示ユニット２内部へ水の浸入を防止するパッキンである。表示ユニット２は、止水パッキン３０に基づいて防水性が付与される。止水パッキン３０は、無線アンテナ基板２０のスペーサ部２２と同様の環状であり、スペーサ部２２とフロント筐体４０とに接触する。

フロント筐体４０は、リア筐体１０に結合し、表示ユニット２のフロント面を形成する。フロント筐体４０は、フロント面にユーザが画像を認識できようにスクリーンを含む。尚、フロント筐体４０は、リア筐体１０と同様に、樹脂材料によって成形される。但し、表示ユニット２の内部には、無線アンテナに著しい特性劣化が起きない範囲で、金属部材を含むことができる。従って、リア筐体１０とフロント筐体４０とは、主に樹脂を使用して成形されるが、金属部材を含むこともできる。

表示ユニット２の内部構造について断面図を用いて説明する。図４は、図２のＡ断面における、嵌合部１３付近の部分断面図である。図４を参照すると、表示ユニット２は、リア筐体１０のリア面部１１と両面テープ５０とが接着し、両面テープ５０と無線アンテナ基板２０とが接着する。更に、無線アンテナ基板２０と止水パッキン３０とが接触し、止水パッキン３０とフロント筐体４０とが接触する。リア面部１１と嵌合爪１４とは、両面テープ５０、無線アンテナ基板２０、止水パッキン３０、及びフロント筐体４０とを厚み方向（Ｚ軸方向）に挟持し、表示ユニット２を一体化する。表示ユニット２は、これら各部位の間に隙間がないため、外部から内部への水の浸入を防ぎ、十分な防水性を有することができる。

無線アンテナ基板２０は、フロント面側において止水パッキン３０と接触するが、詳細にはスペーサ部２２と止水パッキン３０とが接触し、アンテナ部２１と止水パッキン３０とは接触しない。アンテナ部２１は、アンテナパターンを含むため、表示ユニット２に防水性を持たせて一体化する強い圧力が掛かることは好ましくない。そこで、アンテナ部２１は、止水パッキン３０と接触しないように配置されている。一方リア面側では、リア面部１１の凹部１５が内側の平滑性を損ねている。そこで、無線アンテナ基板２０は、アンテナパターンを含まないスペーサ部２２が凹部１５を覆い、段差をなくしてリア面部１１の内側を平滑にしている。

図５は、図４において無線アンテナ基板２０がスペーサ部２２を含まない場合の、凹部１５と止水パッキン３０との接触部位の拡大図である。図５を参照すると、止水パッキン３０は、嵌合部１３において凹部１５の形状に一致する形状まで変形することができないため、嵌合部１３において隙間１６が形成されてしまう。つまり、本発明の無線アンテナ基板２０のスペーサ部２２は、リア面部１１の内側との接触性を向上させることでき、表示ユニット２が防水性を有するために重要な役割を果たしている。

この様に、スペーサ部２２は、止水パッキン３０を介して伝わる防水性をもたらすために掛かる圧力に耐えられる強度を有すると共に、圧力がリア筐体１０の外周部に均一に掛かるように作用する効果を奏する。スペーサ部２２は、無線アンテナ基板２０とは異なる部品として構成されることも考えられる。しかし、本発明の携帯端末装置１の防水構造は、無線アンテナ基板２０が止水パッキン３０を押さえるスペーサ部２２を含むことで、スペーサだけの部位を増加させることなく限られた表示ユニット２の内部のスペースで防水構造を持たせ、実装効率を上げることができる。更に、無線アンテナ基板２０がスペーサ部２２を含むため、部品数が増えることなく表示ユニット２の組立ても容易に行うことができる。

図６は、図２のＢ断面における、側面部１２付近の部分断面図である。図６を参照すると、表示ユニット２は、図４と同様に、リア筐体１０のリア面部１１と両面テープ５０とが接着し、両面テープ５０と無線アンテナ基板２０とが接着する。更に、無線アンテナ基板２０と止水パッキン３０とが接触し、止水パッキン３０とフロント筐体４０とが接触する。無線アンテナ基板２０では、スペーサ部２２と止水パッキン３０とが接触し、アンテナ部２１と止水パッキン３０とは接触しない。リア筐体１０のリア面部１１と嵌合爪１４とは、両面テープ５０、無線アンテナ基板２０、止水パッキン３０、及びフロント筐体４０とを挟持し、表示ユニット２を一体化する。表示ユニット２はこれら各部位の間に隙間がなく、防水性を有する。

本発明の第１の実施の形態による携帯端末装置１の防水構造は、リア筐体１０とフロント筐体４０とが樹脂筐体であるためアンテナ部２１を配置しやすく、板金を使用するよりも軽量化とデザイン性を配慮した設計が行いやすい。そして、本発明の携帯端末装置１の防水構造は、リア筐体１０が樹脂であるが故に生じる凹部１５をスペーサ部２２によって平滑にし、表示ユニット２内部で掛かる力を均一にできるため、防水性を確実にする効果を奏している。特に、スペーサ部２２は無線アンテナ基板２０に含まれるため、スペーサだけの部位を増やすことなく表示ユニット２の組立てをも容易にする効果を奏する。即ち、本発明の携帯端末装置１の防水構造は、表示ユニット２を薄型化及び小型化することができ、且つ組み立てを容易にする効果を奏する。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態を説明する。本発明の第２の実施の形態による携帯端末装置１の防水構造は、リア筐体１０が第１の実施の形態よりも複雑な外観デザインの場合でも、第１の実施の形態と同様に、防水性を有し且つ組立てを容易にすることができる。尚、本発明の第２の実施の形態の携帯端末装置１において、第１の実施の形態と同じ構成には同じ符号を用いて説明を省略する。

図７は、本発明の第２の実施の形態による携帯端末装置１の表示ユニット２の分解斜視図である。図７を参照すると、本発明の第２の実施の形態による携帯端末装置１は、リア筐体１０と、無線アンテナ基板２０との構成が第１の実施の形態と異なる。

リア筐体１０は、リア面部１１が厚み方向（Ｚ軸方向）へ膨らんだ部位１７を含む。樹脂材料を用いて成形されるリア筐体１０は、外観デザインをこのように自由に変更することが容易であり、防水性能のために単調なデザインになりがちな筐体のデザイン性を向上させることができる。

無線アンテナ基板２０は、第１の実施の形態と同様に平面形状が環状であり、その平面の外周形状はリア筐体１０のリア面部１１の外周形状に合わせて形成される。無線アンテナ基板２０は、アンテナ部２１と、スペーサ部２２と、連結部２３とを含む。

アンテナ部２１及びスペーサ部２２は、第１の実施の形態と同様である。連結部２３は、アンテナ部２１とスペーサ部２２との間に設けられ、柔軟性を有し大きく変形させることが可能な部位である。アンテナ部２１とスペーサ部２２とは、連結部２３の柔軟性によって、表示ユニット２の厚み方向（Ｚ軸方向）で異なる位置に配置することができる。連結部２３は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）に使用される材料が例示される。

本発明の第２の実施の形態の表示ユニット２の内部構造について断面図を用いて説明する。図８は、図７のＤ断面における、側面部１２付近の部分断面図である。図８を参照すると、表示ユニット２は、リア筐体１０のリア面部１１と両面テープ５０とが接着し、両面テープ５０と無線アンテナ基板２０とが接着する。更に、無線アンテナ基板２０と止水パッキン３０とが接触し、止水パッキン３０とフロント筐体４０とが接触する。詳細には、アンテナ部２１は、リア筐体１０の部位１７における表示ユニット２の内側面と両面テープ５０で接着し、止水パッキン３０が接触していない。また、スペーサ部２２は、リア面部１１と両面テープ５０で接着し、更に、止水パッキン３０が接触する。連結部２３は、両面テープ５０と接着せず、アンテナ部２１とスペーサ部２２とを連結している。このとき、アンテナ部２１とスペーサ部２２とは、部位１７によって厚み方向の高さが異なるが、連結部２３の柔軟性に基づいて連結することができる。つまり、無線アンテナ基板２０は、リア筐体１０の形状が複雑になる場合でも、その形状に追随することができ、様々な外観デザインへ適合することができる。尚、本発明の第２の実施の形態の表示ユニット２は、第１の実施の形態と同様に、両面テープ５０、無線アンテナ基板２０、止水パッキン３０、及びフロント筐体４０とを、リア筐体１０のリア面部１１と嵌合爪１４とに基づいて挟持し、表示ユニット２を隙間なく一体化する。表示ユニット２は一体化され、防水性を有する。

この様に、本発明の第２の実施の形態による携帯端末装置１の防水構造は、無線アンテナ基板２０に柔軟性を持たせることによって、リア筐体１０のアンテナ部２１とスペーサ部２２とに段差があるようなデザインにも適合することができる。従って、本発明の第２の実施の形態の携帯端末装置１の防水構造は、第１の実施の形態の効果に加えて更に様々なデザインへ適合することができ、防水構造をユーザに意識させない携帯端末装置を提供することができる。

１ 携帯端末装置
２ 表示ユニット
３ 操作ユニット
１０ リア筐体
１１ リア面部
１２ 側面部
１３ 嵌合部
１４ 嵌合爪
１５ 凹部
１６ 隙間
１７ 部位
２０ 無線アンテナ基板
２１ アンテナ部
２２ スペーサ部
２３ 連結部
３０ 止水パッキン
４０ フロント筐体
５０ 両面テープ

Claims (5)

1. 筐体のリア面及び側面を形成するリア筐体と、
   前記リア筐体に結合し、前記筐体のフロント面を形成するフロント筐体と、
   前記筐体内部で、前記リア筐体の前記リア面と対向する無線アンテナ基板と、
   前記無線アンテナ基板と、前記フロント筐体とに接触する止水パッキンと
   を具備し、
   前記リア筐体は、
   前記リア面と共に、前記フロント筐体、前記無線アンテナ基板、及び前記止水パッキンを挟持する嵌合部
   を備え、
   前記無線アンテナ基板は、
   アンテナを含むアンテナ部と、
   前記止水パッキンが接触し、前記フロント筐体と前記止水パッキンとを介して前記リア面と前記嵌合部とに挟持されるスペーサ部と
   を備え、
   前記嵌合部は、
   前記フロント筐体に結合する嵌合爪と、
   前記リア面が凹んだ凹部と
   を含み、
   前記スペーサ部は、前記凹部を覆う
   携帯端末装置の防水構造。
2. 請求項１に記載の携帯端末装置の防水構造であって、
   前記無線アンテナ基板は、平面形状が環状であり、
   前記アンテナ部は、前記環状の内側に位置し、
   前記スペーサ部は、前記アンテナ部よりも前記環状の外側に位置する
   携帯端末装置の防水構造。
3. 請求項２に記載の携帯端末装置の防水構造であって、
   前記スペーサ部は、前記リア面の外周形状と同じ外周形状を有する
   携帯端末装置の防水構造。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の携帯端末装置の防水構造であって、
   前記無線アンテナ基板は、
   前記アンテナ部と、前記スペーサ部との間に柔軟性を有する連結部
   を更に備える
   携帯端末装置の防水構造。
5. 請求項４に記載の携帯端末装置の防水構造であって、
   前記無線アンテナ基板は、前記アンテナ部と前記スペーサ部との厚み方向の位置が異なる
   携帯端末装置の防水構造。

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