JP5293777B2 - 電子機器における電池装着部の防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、電池を電源とする電子機器における電池装着部の防水構造に関する。

電池を電源とする電子機器は、回路基板に取り付けられた電源端子の先端が、電池を装着する電池装着部に突出するように設けられており、電池装着部に電池が装着された際に、電池の電池端子と接触し導通するようになっている。
そして、防水型の電子機器では、電源端子部にシート状の防水パッキンを被せて、電源端子と電池端子との接点部への浸水と、電池装着部から機器ケース内への浸水を防止するようにしたものもある（例えば特許文献１、２参照）。

具体的には、特許文献１では、その公報中の図面の符号も併記すれば、回路基板（基板１２）上に実装され且つ電源端子（電源用端子１５）が配置された端子台１３上に、薄肉の防水パッキン（端子用パッキン１７）が配置され、電源端子と電池端子との接点部への浸水防止は、端子用パッキン１７の端子挿入孔部２２の周囲の周壁部２３が電池パックと圧接することにより為され、電池装着部から機器ケース内への浸水防止は、周縁部の上下両面に環状のシール用突起部２４・２５が形成されている端子用パッキン１７の周縁部を、電池装着部との仕切り壁となっている下ケース２と端子台１３との間で圧縮することにより為される構成となっている。

また、特許文献２では、その公報中の図面の符号も併記すれば、回路基板（プリント板１０５）に取り付けられた電源端子（プローブ１０７）に一体部品として取り付けられているベース１０８上に、厚肉のシート状のパッキン１０９が載置され、プローブ１０７と電池端子１０との接点部への浸水防止は、シート状のパッキン１０９の上面周辺部に形成された環状のリブ１０９ａが電池パック（電池収納部１０６）と圧接することにより為され、電池装着部から機器ケース内への浸水防止は、シート状のパッキン１０９の側面に形成された環状のリブ１０９ｃが、機器ケース（シャーシ１０１）に形成された穴の内壁に圧接することにより為される構成となっている。

特開平１１−２９７２８８号公報 特開２０００−１０２１７９号公報

しかし、特許文献１に記載の構成は、上記のように、端子用パッキン１７の周縁部を下ケース２と端子台１３との間で圧縮することにより電池装着部から機器ケース内への浸水を防止する構成であるが、端子用パッキン１７の肉厚が薄いので、上下両面に環状のシール用突起部２４・２５が形成されていても反力が大きくなり、端子台１３が実装されているプリント基板に大きな応力が掛かる、という不都合がある。

また、特許文献２に記載の構成は、上記のように、シート状のパッキン１０９の側面に形成された環状のリブ１０９ｃがシャーシ１０１に形成された穴の内壁に圧接することにより電池装着部から機器ケース内への浸水を防止する構成であるので、シャーシ１０１に形成する穴や防水パッキンの寸法精度や、プローブ１０７を回路基板に取り付ける際や回路基板をシャーシ１０１に取り付ける際の位置精度を高精度で行わなければならない、という不都合がある。

本発明の課題は、電子機器における電池装着部の防水構造として、確実に防水することができ、且つ寸法精度や取付位置精度があまり要求されず、また、回路基板にもあまり大きな応力が掛かることもないようにすることである。

以上の課題を解決するため、本発明の電池装着部の防水構造は、
機器ケースの外表面側に電源電池を装着する電池装着部を設けるとともに、前記機器ケースに、機器ケース内に収納される回路基板に搭載された電源端子の先端部を前記電池装着部側に露出させる開口部を形成してなる電子機器において、
前記電源端子の先端部を突出させる孔部、および該孔部の周囲において前記電池装着部に装着された電池に接する第１の環状リブを有する防水パッキンを、前記電源端子に被せ、
前記防水パッキンに、前記孔部の外側で前記第１の環状リブの内周側に溝を形成したことを特徴とする。

本発明によれば、電源端子が突出する孔部の外側で第１の環状リブの内周側に形成した溝の存在により、機器ケースに電池パックを装着する際における第１の環状リブの倒れによる孔部と電源端子とに隙間が発生するのを抑えられる。したがって、寸法精度や取付位置精度が多少ラフであっても確実に防水することができ、また回路基板にもあまり大きな応力が掛かることもない。

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、電池パックを取り外した状態を示す携帯電話機の斜視図である。 図１の電池パックを裏面側から見た斜視図である。 電池パックを装着した携帯電話機の電源端子部側を示す断面図である。 図３の電源端子部に沿った断面図である。 実施形態の防水パッキンの斜視図である。 図５の防水パッキンの平面図である。 図６の矢印Ａ−Ａ線に沿った断面図（ａ）と、同じく矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（ｂ）である。 比較例の防水パッキンを被せた電源端子部を示すもので、電池パックを装着しない状態を示した断面図である。 図８の防水パッキンの第１の環状リブ部を示した概略平面図である。 電池パックを装着する際における防水パッキンの変形状態を示した断面図である。 比較例の防水パッキンの変形状態を示す概略平面図（ａ）とその矢印Ｂ−Ｂ線に沿った断面図（ｂ）である。

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。
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態としての携帯電話機１と取り外した状態の電池パック１０１を示すもので、携帯電話機１は機器ケース１０の裏面側に電池パック収納部（電池装着部）１１が形成されている。この電池パック収納部１１の一端部に形成された開口部１２に電源端子２が複数本（図示例では６本）並んで露出している。

電池パック１０１は、図２に示すように、一端側に電池端子１０２が複数個（図示例では４個）並んで露出しており、両側の大きい方の電池端子１０２には両側の隣接する２本の電源端子２がそれぞれ対応し、中間の小さい方の２個の電子端子１０２には中間の２本の電池端子２の各々がそれぞれ対応する。
この電池パック１０１は、電池端子１０２側の係止爪１０３及び１０４を、それぞれ電池パック収納部１１の電源端子２側の係止凹部１３及び端縁部１４に引っ掛けてから電池パック収納部１１内に重ね、係止爪１０３，１０４とは反対側の係止部１０５に、電池パック収納部１２の電源端子２とは反対側に設けたロック爪１５を回動操作することで、装着状態が保持される。

図３及び図４は電池パック１０１を装着した機器ケース１０の電源端子２側を示すもので、電源端子２は、機器ケース１０内の回路基板３に搭載した電源ピンにより構成されている。すなわち、電源ピン２は、回路基板３に固定されたスリーブ、その内部のスプリングにより突出方向に付勢されたプランジャで構成されるプローブとも呼ばれるものである。
この電源ピン２には、軟質のシリコンゴムで成形した防水パッキン４が被せられている。

防水パッキン４は、図５乃至図７に示すように、電源ピン２に対応して上下方向に貫通する孔部４０が複数個（図示例では６個）並んで形成されている。そして、上面には、孔部４０の全部を含んでその周囲を囲むように第１の環状リブ４１が形成されている。この第１の環状リブ４１は、図示のように、２本の平行部４１ａが両側の円弧部４１ｂで連続する平面形状となっている。
さらに、第１の環状リブ４１の外側には、間隔を開けて第２の環状リブ４２が形成されており、この第２の環状リブ４２は第１の環状リブ４１よりも高さが低いものとなっている。

以上の防水パッキン４は、図３及び図４に示したように、孔部４０に電源ピン２をそれぞれ通して回路基板３上に載せられる。これにより、電源ピン２の全てが防水パッキン４により覆われる。ここで、電源ピン２のプランジャは、孔部４０から上方に突出して第１の環状リブ４１よりも高く位置している。
また、防水パッキン４は、図示のように、第１の環状リブ４１が機器ケース１０の開口部１２から上方に突出し、第２の環状リブ４２が開口部１２周囲の内面に弾接した状態となる。

このような防水パッキン４によれば、パッキン材が軟質のシリコンゴムで構成されているので、開口部１２や防水パッキン４の寸法精度、さらに、電源ピン２を回路基板３に取り付ける際や回路基板３を機器ケース１０内に取り付ける際の取付位置精度が多少ラフであったとしても、第２の環状リブ４２により電池パック収納部１１から機器ケース１０内への浸水を確実に防止することができ、また回路基板３にもあまり大きな応力は掛からないといった利点が得られる。

そして、機器ケース１０の電池パック収納部１１に電池パック１０１を装着した状態においては、図示のように、電源ピン２のプランジャが電池端子１０２に接続状態となるとともに、第１の環状リブ４１が電池パック１０１の内面に弾接した状態となる。
従って、電源ピン２と電池端子１０２の接続部分を第１の環状リブ４１により個々に防水できるものである。

ところで、本実施形態においては、電池パック収納部１１への電池パック１０１の収納は、前述したように、電池端子１０２側の係止爪１０３及び１０４を、それぞれ電池パック収納部１１の電源端子２側の係止凹部１３及び端縁部１４に引っ掛けてから行う構成にしており、電池パック１０１は、図８に示すように、電池パック１０１の係止爪１０４が係止される機器ケースの端縁部１４部を支点として回動するように電池パック収納部１１内に収納されていく。
このため、電池パック１０１の装着時には、図１０に示すように、電池パック１０１により押されて第１の環状リブ４１の平行部４１ａが係止爪１０３を引っ掛ける端縁部１３側に倒れ込む場合がある。この場合、防水パッキン４の上端面の形状が図９に示すような形状である場合には、図１１（ａ）に示すように、各平行部４１ａ側において、孔部４０と電源ピン２との間に隙間Ｓ１・Ｓ２が発生するとともに、端縁部１３とは反対側の平行部４１ａと開口部１２とのクリアランスＣが大きくなり、その平行部４１ａの電池パック１０１に対する圧縮代、つまり、シール幅が減少してしまう（図１１（ｂ）の符号Ｄ部参照）。

そこで、本実施形態の防水パッキンでは、図３から図７に示したように、孔部４０の周縁部４４の外側で第１の環状リブ４１の内周側に溝４５・４６を形成している。すなわち、孔部４０の両側の２個を一緒に囲む周縁部４４ａ、中間の２個を個々に囲む周縁部４４ｂと、平行部４１ａとの間に沿って、溝４５・４６を平行に形成している。
この平行な溝４５・４６の存在によって、第１の環状リブ４１、つまり、平行部４１ａは孔部４０の周縁部４４ａ・４４ｂと断絶されるので、電池パック１０１の装着の際は平行部４１ａだけが倒れて孔部４０と電源ピン２とに隙間が発生するのを抑えられるものとなる。従って、電池パック１０１の装着状態における電源ピン２に対する防水性能を維持できる。

さらに、端縁部１３とは反対側の溝４６には、周縁部４４ａ・４４ｂ側に向く傾斜面４７を形成している。
この傾斜面４７の存在によって、電池パック１０１の装着の際における平行部４１ａの倒れ込みが抑えられるものとなる。

そして、孔部４０の間において第１の環状リブ４１の内周側間を連続する連結リブ４８を形成している。すなわち、周縁部４４ａ・４４ｂの間において平行部４１ａの間を連続する連結リブ４８を形成している。
この連結リブ４８の存在によって、電池パック１０１の装着の際における平行部４１ａの倒れ込みが抑えられるものとなっている。従って、装着状態の電池パック１０１に対する平行部４１ａの圧縮代、つまり、シール幅の減少を抑えることができ、電源ピン２及び電池端子１０２の接続部の防水性能を維持できる。

なお、以上の実施形態においては、電子機器として携帯電話機としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノート型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistance）、電子手帳、携帯型無線機、その他の電子機器であっても良い。
また、防水パッキンの形状や軟質材料等も任意であり、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。

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

（付記１）機器ケースの外表面側に電源電池を装着する電池装着部を設けるとともに、前記機器ケースに、機器ケース内に収納される回路基板に搭載された電源端子の先端部を前記電池装着部側に露出させる開口部を形成してなる電子機器において、
軟質のゴムで形成され、且つ、前記電源端子の先端部を突出させる孔部、該孔部の周囲において前記電池装着部に装着された電池に弾接する第１の環状リブ、および該第１の環状リブの外側において前記開口部周囲の前記機器ケース内面に弾接する第２の環状リブを有する防水パッキンを、前記電源端子に被せたことを特徴とする電池装着部の防水構造。

（付記２）前記防水パッキンは、前記第２の環状リブが形成された外周部分が前記回路基板の表面まで達していることを特徴とする付記１に記載の電池装着部の防水構造。

（付記３）前記防水パッキンに、前記孔部の外側で前記第１の環状リブの内周側に溝を形成したことを特徴とする付記１または２に記載の電池装着部の防水構造。

（付記４）前記防水パッキンに、前記孔部の間において前記第１の環状リブの内周側間を連続する連結リブを形成したことを特徴とする付記１から３のいずれか一項に記載の電池装着部の防水構造。

付記１に記載の発明は、例えば図１から図５に示すように、機器ケース１０の外表面側に電源電池を装着する電池装着部１１を設けるとともに、前記機器ケース１０に、機器ケース内に収納される回路基板３に搭載された電源端子２の先端部を前記電池装着部側に露出させる開口部を形成してなる電子機器において、軟質のゴムで形成され、且つ、前記電源端子の先端部を突出させる孔部４０、該孔部の周囲において前記電池装着部に装着された電池に弾接する第１の環状リブ４１、および該第１の環状リブの外側において前記開口部周囲の前記機器ケース内面に弾接する第２の環状リブ４２を有する防水パッキン４を、前記電源端子２に被せたことを特徴とする。

付記１に記載の発明によれば、防水パッキンが軟質のゴムで形成されており、且つ電源端子が突出する孔部周囲の第１の環状リブが前記電池装着部に装着された電池に弾接し、第１の環状リブの外側に形成した第２の環状リブが開口部周囲の機器ケース内面に弾接するので、寸法精度や取付位置精度が多少ラフであっても確実に防水でき、また回路基板にもあまり大きな応力は掛からない。

付記２に記載の発明は、付記１に記載の電池装着部の防水構造であって、例えば図３及び図４に示すように、前記防水パッキン４は、前記第２の環状リブ４２が形成された外周部分が前記回路基板３の表面まで達していることを特徴とする。

付記３に記載の発明は、付記１または２に記載の電池装着部の防水構造であって、例えば図３から図７に示すように、前記防水パッキン４に、前記孔部４０の外側で前記第１の環状リブ４１の内周側に溝４４・４５を形成したことを特徴とする。

付記３に記載の発明によれば、電源端子が突出する孔部の外側で第１の環状リブの内周側に形成した溝の存在により、機器ケースに電池パックを装着する際における第１の環状リブの倒れによる孔部と電源端子とに隙間が発生するのを抑えられる。
すなわち、機器ケースに対し電池パックを電源端子側から引っ掛けて斜めの状態から装着する際において、電池パックに対し第１の環状リブが斜めに弾接していく。この時、電源端子が突出する孔部の外側で第１の環状リブの内周側に溝が存在して、第１の環状リブは孔部と断絶されるので、第１の環状リブだけが倒れて孔部と電源端子とに隙間が発生するのを抑えられる。

付記４に記載の発明は、付記１から３のいずれか一項に記載の電池装着部の防水構造であって、例えば図３から図７に示すように、前記防水パッキン４に、前記孔部４０の間において前記第１の環状リブ４１の内周側間を連続する連結リブ４８を形成したことを特徴とする。

付記４に記載の発明によれば、電源端子が突出する孔部の間において第１の環状リブの内周側間を連続する連結リブの存在により、機器ケースに電池パックを装着する際における第１の環状リブの倒れ込みを抑えられる。
すなわち、機器ケースに対し電池パックを電源端子側から引っ掛けて斜めの状態から装着する際において、電池パックに対し第１の環状リブが斜めに弾接していく。この時、電源端子が突出する孔部の間において第１の環状リブの内周側間を連続する連結リブが存在しているので、第１の環状リブの内周側への倒れ込みを抑えられる。

付記に記載の発明によれば、防水パッキンが軟質ゴムで形成されており、第１の環状リブが電池に弾接し、第２の環状リブが開口部周囲の機器ケース内面に弾接するので、寸法精度や取付位置精度が多少ラフであっても確実に防水することができ、また回路基板にもあまり大きな応力が掛かることもない。

１ 電子機器
１０ 機器ケース
１１ 電池パック収納部
１２ 開口部
１３ 係止凹部
１４ 端縁部
１５ 係止爪
２ 電源端子
３ 回路基板
４ 防水パッキン
４０ 孔部
４１ 第１の環状リブ
４２ 第２の環状リブ
４４ 孔部周縁部
４５、４６ 溝部
４７ 傾斜面
４８ 連結リブ
１０１ 電池パック
１０２ 電池端子
１０３、１０４ 係止爪
１０５ 係止部

Claims (4)

1. 機器ケースの外表面側に電源電池を装着する電池装着部を設けるとともに、前記機器ケースに、機器ケース内に収納される回路基板に搭載された電源端子の先端部を前記電池装着部側に露出させる開口部を形成してなる電子機器において、
   前記電源端子の先端部を突出させる孔部、および該孔部の周囲において前記電池装着部に装着された電池に接する第１の環状リブを有する防水パッキンを、前記電源端子に被せ、
   前記防水パッキンに、前記孔部の外側で前記第１の環状リブの内周側に溝を形成したことを特徴とする電池装着部の防水構造。
2. 前記防水パッキンは、前記第１の環状リブの外側において前記開口部周囲の前記機器ケース内面に接する第２の環状リブを有することを特徴とする請求項１に記載の電池装着部の防水構造。
3. 前記防水パッキンは、前記第２の環状リブが前記第１の環状リブよりも高さが低いことを特徴とする請求項２に記載の電池装着部の防水構造。
4. 前記防水パッキンは、前記複数の孔部が並んで形成され、前記第１の環状リブが前記複数の孔部が並べられた方向に延在されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池装着部の防水構造。

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