JP5459082B2 - 電子部品の防滴構造 - Google Patents

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Description

本発明は、各種電子機器の筐体に設けられた開口部に操作部を露出して搭載される電子部品の防滴構造に関するものである。
携帯電話やPDA等に代表されるような各種電子機器において、筐体の開口部に露出した操作部を回転操作や押圧操作して電子機器を制御する電子部品が多く用いられるようになってきており、電子機器の携帯性から筐体の開口部からの防滴構造が求められている。
このような従来の電子部品として、ジョグボールを例としてその防滴構造について、図7〜図11を用いて説明する。
図7は従来のジョグボールの防滴構造が適用された電子機器の要部断面図、図8は同分解斜視図、図9は同ジョグボールの操作機能部の分解斜視図である。
図9において、1は中央に円形孔1Aを有し、上面視十字形で4方向の側方に突出した突出部1Bを備えた絶縁樹脂製の下ケースで、一端が円形孔1Aの側壁に埋設固定され、他端の押圧部2Aが円形孔1Aの中央に位置した片持ち状の板バネ2を備え、後述する配線基板51上への位置決め用として下ケース1裏面に円形孔1Aを中心とする点対称位置の2ヶ所に位置決めボス1Cが突設されている。そして、側方に突出した対向する1組の突出部1Bの突出方向先端面中央には、係止突起1Dがそれぞれ設けられ、残りの対向する1組の突出部1Bの突出方向先端面には、係止段部1Eがそれぞれ設けられている。
3は円柱状で、一端に軸心が同一の円筒形状の磁石4を備えたローラで、4つのローラ3が下ケース1の各突出部1B上にそれぞれ載置され、その軸線は各突出部1Bの突出方向に直交する方向にそれぞれ向けられ、磁石4は隣合う突出部1Bで挟まれた4ヶ所の角部となる空間部分にそれぞれ位置している。なお、この磁石4には円周方向に磁極が交互に着磁されている。
そして、5は球形状のボールで、下ケース1の円形孔1Aに位置した板バネ2の押圧部2A上に載置されている。
6は中央に上記ボール5より小径になされた上方円形孔6Aを有し、下ケース1の突出部1Bに対応した4方向の側方に突出した突出部6Bを備えた上ケースで、それら各突出部6Bの下面両側には下方開口の鉤状部6Cが設けられ、この鉤状部6Cの下方開口部分と下ケース1の突出部1B上面との間で、上記各ローラ3は回転可能に収納保持されている。
7は上ケース6の上方から突出部6Bの上面に重ねて配された金属板製のカバーで、下ケース1および上ケース6の突出部1B,6Bの方向の側端部位置から対向状態に垂下した一対の第一脚部8と一対の第二脚部9を備えている。第一脚部8の先端部には貫通角孔8Aが設けられ、第二脚部9の下端には係止爪9Aが設けられている。
そして、第一脚部8は下ケース1の突出部1Bの突出方向先端面中央に設けられた係止突起1Dが先端部の貫通角孔8Aに嵌合係止され、第二脚部9は下ケース1の残りの突出部1Bの突出方向先端面に設けられた係止段部1Eに係止爪9Aがかしめられて、下ケース1、ローラ3、ボール5、上ケース6が一体に構成された操作機能部となされている。この操作機能部は、上ケース6の上方円形孔6Aから突出したボール5が、その表面に指等で触って回転操作および押圧操作可能に保持されたものとなっている。
図7〜図8において、51は図示しない所定の配線パターンが設けられた配線基板で、この配線基板51上面に、押圧操作されてスイッチが機能する被押圧部53Aを備えたプッシュスイッチ53が実装されており、そのプッシュスイッチ53を中心として所定距離離れた等角度位置に磁界の変化を検出する検出機能部としての検出素子52が4ヶ所に実装されている。また、プッシュスイッチ53を中心とする点対称位置の2ヶ所に位置決め用孔51Aが設けられている。
そして、54は下面に図示しない粘着剤を備えた絶縁フィルムからなる防滴用の矩形状の保護シートで、4ヶ所の上記検出素子52を含み、その範囲より大きい範囲を覆って配線基板51上に粘着され、配線基板51に設けられた位置決め用孔51Aに対応する位置の2ヶ所に貫通孔54Aが設けられている。
この保護シート54の上方から上記説明の操作機能部が配線基板51上に配置されている。この状態で、下ケース1裏面の2ヶ所の位置決めボス1Cが保護シート54の貫通孔54Aを介して位置決め用孔51A内に挿入され、各ローラ3の一端に配された磁石4は隙間を空けて下方位置の検出素子52と対峙状態に各々位置し、下ケース1の板バネ2の押圧部2Aは隙間を有して下方のプッシュスイッチ53の被押圧部53A上に位置している。
そして、電子機器の筐体61下面がカバー7の上面に当接し、筐体61に設けられた開口部61Aから操作機能部のボール5上面が突出状態にジョグボールが搭載されている。
以上のように構成並びに搭載された従来のジョグボールにおいて、その動作を説明する。
まず、指先等で軽くボール5の露出面をなぞって、ボール5を回転させると、図10に示すように、ボール5はその回転方向に位置したローラ3のみに当接状態となり、ボール5の回転に伴ってローラ3が受動回転する。そして、回転されたローラ3の一端に備えられた磁石4が一体となって共回りし、磁石4の下方に隙間を空けて配された検出素子52が、磁石4の回転に伴う磁界の変化を検出して所定の電気信号を出力する。
なお、ローラ3は4方向に配置されているので、ボール5の任意の回転方向が検出できるようになっている。
次に、ボール5に下方への押圧力を加えると、図11に示すように、ボール5を載せた板バネ2が下方に撓んで、その押圧部2Aがプッシュスイッチ53の被押圧部53Aを押し下げてスイッチが動作する。
そして、ボール5に加えていた押圧力を除くと、プッシュスイッチ53自身の復元力により被押圧部53Aが元の位置に戻り、片持ち状の板バネ2も自身の復元力でボール5を上ケース6の上方円形孔6A内の上端へ付勢状態にして図7に示す元の操作されていない標準状態に戻る。
このボール5の上下動作では、ボール5はローラ3に接触しないため、ローラ3は回転しない。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2008−123904号公報
しかしながら上記従来のジョグボールの防滴構造においては、指等でボール5を押圧したり回転させたりした際に、ボール5と上ケース6の上方円形孔6Aとの間に生じる隙間から水滴等の液体が浸入することがあり、その浸入した水滴等が下方に移動して保護シート54上面に至るが、その量によっては保護シート54で覆われていない配線基板51の上面まで至り、電子機器の誤動作等の恐れがあるという課題があった。
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、電子機器筐体の開口部から操作部を露出して搭載される電子部品において、開口部から浸入する水滴等が電子機器内部の電気回路内に及ぶことを防止することができる電子部品の防滴構造を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
本発明の請求項1に記載の発明は、操作部を備えた電子部品周りの水滴の浸入を防ぐ電子部品の防滴構造であって、上記電子部品は、電子機器の筐体に設けた開口部に上記操作部を露出して搭載され、上記操作部とその回転によって受動回転するローラとを備えた操作機能部とその操作機能部から隙間を空けて配された上記ローラの回転状態を検出する検出機能部とを備えたものであって、上記操作機能部を凹部内に収容して上記操作機能部と上記検出機能部との間に配され、上記凹部を構成する外周壁上面に突部が周設された弾性部材からなる収容体が、上記筐体の開口部の外周下面に周設された溝部に上記突部が係合されて上記筐体に密着挟持されていることを特徴とする電子部品の防滴構造としたものであり、開口部外周下面の溝部に収容体の突部が係合して密着挟持されているので、収容体を境として、電子機器の外部と内部とが仕切られ、開口部から浸入した水滴等が内部の電気回路部分等に及ぶことを防止することができる電子部品の防滴構造を提供することができるという作用を有する。
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明において、電子部品の操作機能部に位置決め突起を設け、その位置決め突起が収容体の凹部内に設けた内側窪み部に係止されて上記操作機能部が上記収容体の凹部内で位置決めされていることを特徴とするものであり、請求項1記載の発明による作用に加えて、収容体の凹部内に配される操作機能部の位置決めが簡易に実現できると共に、収容体と操作機能部を一体化して取り扱いを容易にすることができるという作用を有する。
請求項3に記載の発明は、請求項1記載の発明において、上方開口の収容部を有し、その収容部を構成する側壁の内面に係止突起を備えた絶縁樹脂製の取付台が新たに用意され、上記収容部内に検出機能部が実装されたFPCが配され、そのFPC上に操作機能部を収容した収容体が配され、その収容体の外側壁に設けられた係止凹部に上記係止突起が係合状態になされて、操作機能部と検出機能部とを一体化した電子部品としていることを特徴とするものであり、請求項1記載の発明による作用に加えて、機械的な加工を施すことなく電子部品の構成部材全てを一体化したので、電子部品としての取り扱いが容易にできるという作用を有する。
請求項4に記載の発明は、請求項3記載の発明において、収容体の外周壁上端に水平外方に向けて突出した鍔状部が周設され、上記外周壁上面の突部が、上記鍔状部側の上面に周設されて、取付台の側壁上面が上記鍔状部を筐体に密着挟持するようになされていることを特徴とするものであり、請求項3記載の発明による作用に加えて、弾性を備えた収容体の鍔状部を筐体と取付台の側壁上面とで密着挟持するのみで、密閉性をより確実にしたものにできるという作用を有する。
請求項5に記載の発明は、請求項3記載の発明において、取付台の収容部を形成する側壁に導出口を設け、検出機能部が実装されたFPCの導出部が上記導出口から上記取付台の外方に導出されていることを特徴とするものであり、請求項3記載の発明による作用に加えて、検出機能部の信号導出および外方の回路との接続が容易にできるという作用を有する。
以上のように本発明によれば、電子機器筐体の開口部から操作部を露出して搭載される電子部品において、開口部から浸入する水滴等が電子機器内部の電気回路部分に浸入することを防止することができる電子部品の防滴構造を実現することができるという有利な効果が得られる。
本発明の一実施の形態によるジョグボールの防滴構造が適用された電子機器の要部断面図 同ジョグボールの外観斜視図 同ジョグボールの分解斜視図 同ジョグボールの操作機能部の分解斜視図 同操作機能部と収容体、並びにFPCと取付台が組み合わされた状態の分解斜視図 図5の状態の逆方向からの外観斜視図 従来のジョグボールの防滴構造が適用された電子機器の要部断面図 同分解斜視図 同ジョグボールの操作機能部の分解斜視図 同回転操作時の要部断面図 同押圧操作時の要部断面図
以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。
なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
また、電子部品として従来のものと同じく、ジョグボールを例として実施の形態を説明する。
(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態によるジョグボールの防滴構造が適用された電子機器の要部断面図、図2は同ジョグボールの外観斜視図、図3は同ジョグボールの分解斜視図、図4は同ジョグボールの操作機能部の分解斜視図、図5は同操作機能部と収容体、並びにFPCと取付台が組み合わされた状態の分解斜視図、図6は図5の状態の逆方向からの分解斜視図である。
まず、図2〜図6により、ジョグボールについて説明する。
同図において、1は中央に円形孔1Aを有し、上面視十字形に側方に突出した突出部1Bを4方向に備えた下ケースで、上記円形孔1Aの側壁から突出し、先端部の押圧部2Aを円形孔1Aの中央に位置した片持ち状の板バネ2を備え、対向する1組の突出部1Bの突出方向先端面中央には係止突起1Dが設けられ、残りの対向する1組の突出部1Bの突出方向先端面には係止段部1Eが設けられている。また、裏面の2ヶ所に位置決めボス1Cが突設されている。
そして、上記各突出部1Bの上に、軸心が同一で円周方向に磁極が交互に着磁された円筒形状の磁石4を一端に備えた略円柱形状のローラ3がそれぞれ載置され、磁石4は、下ケース1の隣合う突出部1Bで挟まれた空間部分にそれぞれ位置し、操作部としての球形状のボール5が板バネ2の押圧部2A上に載置されている。
21は中央にボール5より小径の上方円形孔21Aを有し、下ケース1の突出部1Bに対応した側方に突出した突出部21Bを4方向に備え、その突出部21Bそれぞれの両側に下方開口の鉤状部21Cを有した上ケース21で、上方円形孔21A内にボール5を位置し、下ケース1と上ケース21の突出部1B,21Bどうしの位置を合わせ、鉤状部21Cの下方開口部分と下ケース1の突出部1B上面との間で、上記各ローラ3を回転可能に収納保持して下ケース1上に組み合わされている。また、この上ケース21の対向する1組の突出部21Bに設けられた鉤状部21Cのそれぞれには、突出方向先端面の中間位置に位置決め突起21Dが突設されている。
そして、上ケース21の上方から金属板製のカバー7が重ねられ、対向する側端部位置から垂下した一対の第一脚部8が、上ケース21の対応する突出部21B両側の鉤状部21C間に位置され、第一脚部8先端部の貫通角孔8Aが下ケース1の係止突起1Dに嵌合係止されている。また、第一脚部8が設けられた方向に直交した方向の側端部位置から垂下した一対の第二脚部9が、同様に上ケース21の対応する突出部21Bの鉤状部21C間に位置され、第二脚部9下端の係止爪9Aが下ケース1の係止段部1Eに曲げカシメされて、下ケース1、ローラ3、ボール5、上ケース21が一体に構成された操作機能部となされている。
この操作機能部は、上ケース21の上方円形孔21Aから突出したボール5を、その表面に指等で触って回転操作および押圧操作可能に保持したものとなっている。なお、このように一体に構成された操作機能部において、ボール5は板バネ2のバネ弾性力で上方に付勢されて、ローラ3とは隙間を空けた状態で位置している。
以上のように構成された操作機能部は、上ケース21の鉤状部21C外側面に位置決め突起21Dが追加して突設されている部分を除いて従来のものと同様である。
22は上方開口の凹部を有し、シリコンゴム等からなる弾性を備えた箱型の収容体で、凹部を構成する外周壁上端に水平方向外方に向けて突出した鍔状部22Aが全周に周設され、その鍔状部22A上面上に突部22Bが全周に周設されている。また、上記操作機能部の上ケース21の位置決め突起21D位置に対応して、対向する一対の外周壁の内側面中間位置に、内側窪み部22Cが2ヶ所ずつで4ヶ所設けられ、内側窪み部22Cが設けられた外周壁の外側面には、係止凹部22Eが設けられており、上記内側窪み部22Cそれぞれに上ケース21の位置決め突起21Dが嵌り込んで操作機能部が収容体22の凹部内で位置決めされて、操作機能部が収容体22と一体になされている。
これにより、操作機能部が収容体22と一体化された一つの部品として扱えるため、取り扱いを容易にできる。
なお、この操作機能部が収容体22の凹部内に組み合わされた状態で鍔状部22Aの上面は、カバー7の上面位置から僅かに上方位置となるようになされている。また、操作機能部を構成する下ケース1に下方に向けて突設された位置決めボス1Cは、図1に示すように、収容体22の内底面に設けられたボス用窪み22Dに嵌っている。
23は図示しない所定の配線パターンが設けられ、一端が略矩形の部品実装部23Aで導出部23Bを介して他端にコネクタ55が実装されたFPC23で、部品実装部23Aの中央に被押圧部53Aを備えたプッシュスイッチ53が実装され、そのプッシュスイッチ53を囲むように所定距離離れた等角度位置の4ヶ所に磁界の変化を検出する検出素子52が実装されている。この検出素子52の実装位置は、操作機能部のローラ3の一端に備えられた各磁石4の下方位置にそれぞれ対応しており、これら検出素子52で検出機能部を構成している。
24は上記FPC23の部品実装部23Aを凹状の収容部内底面に収納状態にした絶縁樹脂製の箱型の取付台で、一つの側壁の一部が切り欠かれた導出口24Bになされ、その導出口24BからFPC23の導出部23Bおよびコネクタ55側が外方に導出されている。これにより、検出機能部の信号を取付台24の外方へ容易に導出することができ、接続先となる図示しない回路との接続が容易にできる。また、収容部を構成する対向する1組の側壁の内面に係止突起24Aがそれぞれ設けられている。
そして、取付台24の収容部内に配されたFPC23の部品実装部23A上には、収容体22の鍔状部22A下面位置から下方部分が収納状態になされ、鍔状部22A下面は取付台24の側壁上面に当接している。ここで、収容体22の外側壁に設けられた係止凹部22Eに取付台24の係止突起24Aが係止状態になされ、操作機能部と一体になった収容体22、およびFPC23を収納した取付台24が全体として一体に組み合わされてジョグボールが構成されている。
なお、図6に示すように、取付台24の側壁が切り欠かれて設けられたFPC23用の導出口24Bには、その導出口24Bの大きさに対応させて収容体22の外側壁に設けられた外側突部22Fが嵌り込み、操作機能部を収容した収容体22と取付台24との一体化を確実にすると共に、導出口24B部分でFPC23の導出部23Bが上方に向けて折れ曲がらないように外方に位置したFPC23部分を安定させている。
このように、収容体22の外側壁に設けた係止凹部22Eに、FPC23の検出機能部を収容した取付台24の側壁内面に設けた係止突起24Aを係合することにより、ジョグボールの構成部材である操作機能部と検出機能部とを所定間隔を維持して一体化したので、ジョグボールの構成部材全てを一つの部品として扱え、取り扱いが容易である。
次に、図1により、ジョグボールの防滴構造が適用された電子機器について説明する。
72は電子機器内に配された押さえ板で、その押さえ板72の上にジョグボールが位置している。71は所定位置に円形の開口部71Aが設けられた電子機器の筐体で、その開口部71Aを囲むように筐体71の外周下面に溝部71Bが周設されている。
ジョグボールは、カバー7の上面が筐体71の下面に当接するように押さえ板72により所定位置に保持されて、筐体71の開口部71Aからボール5を露出しており、この保持状態で収容体22の鍔状部22Aは、取付台24の外周壁上面と筐体71の下面との間で僅かに圧縮され、かつ鍔状部22A上面の突部22Bが筐体71下面の溝部71Bに嵌り込んだ状態に係合されて、密着挟持されている。
なお、FPC23の図示しない方向に導出された導出部23B先端に実装されたコネクタ55は、電子機器の所定の電気回路と接続されており、検出機能部の信号導出および上記所定の電気回路との接続において多少の位置ズレ等が生じていても接続が容易で、確実にできる。
以上のようにジョグボールは電子機器に搭載されており、そのジョグボールの動作においては、従来のものはプッシュスイッチ53と検出素子52の動作が保護シート54を介してなされるものであり、本実施の形態によるものは、弾性を有する収容体22の底部を介してなされるものであるところが異なっているだけであり、従来のものと同様の動作であるので、説明を省略する。
このように電子機器に搭載されたジョグボールは、収容体22の外周壁上端に周設された突部22Bが、電子機器筐体71の開口部71Aを囲むように設けられた下面の溝部71Bに係合され、押さえ板72により、下方から取付台24の側壁上面が収容体22の鍔状部22Aを筐体71側に密着挟持しているため、収容体22を境として筐体71開口部71Aと繋がる外部と電子機器の内部とが仕切られ、開口部71Aから浸入した水滴等が内部の電気回路部分等に浸入することがない。
さらに、収容体22の鍔状部22A上面は、電子機器に搭載されていない標準状態でカバー7の上面位置より僅かに高い位置となる寸法に設定されているため、カバー7の上面が筐体71の下面に当接した状態になされると、収容体22の外周壁上端に設けられた鍔状部22Aが、取付台24の側壁上端面と筐体71下面との間で圧縮状態になされることで、より密閉性を向上したものとなり、防滴性を確実にすることができる。
以上説明の電子部品はジョグボールを例としたが、本発明は、操作部が電子機器筐体の開口部から露出されて搭載される形態のものであれば他の電子部品を用いても良く、例えば、回転型あるいはスライド型の可変抵抗器やエンコーダ等を用いたものとしてもよい。
また、本実施の形態ではプッシュスイッチを備えた電子部品を例に説明したが、プッシュスイッチを備えていない構成の電子部品であっても良い。
本発明による電子部品の防滴構造は、操作部を露出させた開口部から浸入する水滴等が電子機器内部の電気回路部分に浸入することを防止することができ、主に携帯電話やPDA等に代表されるような各種電子機器等に有用である。
1 下ケース
1A 円形孔
1B,21B 突出部
1C 位置決めボス
1D 係止突起
1E 係止段部
2 板バネ
2A 押圧部
3 ローラ
4 磁石
5 ボール
7 カバー
8 第一脚部
8A 貫通角孔
9 第二脚部
9A 係止爪
21 上ケース
21A 上方円形孔
21C 鉤状部
21D 位置決め突起
22 収容体
22A 鍔状部
22B 突部
22C 内側窪み部
22D ボス用窪み
22E 係止凹部
22F 外側突部
23 FPC
23A 部品実装部
23B 導出部
24 取付台
24A 係止突起
24B 導出口
52 検出素子
53 プッシュスイッチ
53A 被押圧部
55 コネクタ
71 筐体
71A 開口部
71B 溝部
72 押さえ板

Claims (5)

  1. 操作部を備えた電子部品周りの水滴の浸入を防ぐ電子部品の防滴構造であって、上記電子部品は、電子機器の筐体に設けた開口部に上記操作部を露出して搭載され、上記操作部とその回転によって受動回転するローラとを備えた操作機能部とその操作機能部から隙間を空けて配された上記ローラの回転状態を検出する検出機能部とを備えたものであって、上記操作機能部を凹部内に収容して上記操作機能部と上記検出機能部との間に配され、上記凹部を構成する外周壁上面に突部が周設された弾性部材からなる収容体が、上記筐体の開口部の外周下面に周設された溝部に上記突部が係合されて上記筐体に密着挟持されていることを特徴とする電子部品の防滴構造。
  2. 電子部品の操作機能部に位置決め突起を設け、その位置決め突起が収容体の凹部内に設けた内側窪み部に係止されて上記操作機能部が上記収容体の凹部内で位置決めされていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の防滴構造。
  3. 上方開口の収容部を有し、その収容部を構成する側壁の内面に係止突起を備えた絶縁樹脂製の取付台が新たに用意され、上記収容部内に検出機能部が実装されたFPCが配され、そのFPC上に操作機能部を収容した収容体が配され、その収容体の外側壁に設けられた係止凹部に上記係止突起が係合状態になされて、操作機能部と検出機能部とを一体化した電子部品としていることを特徴とする請求項1記載の電子部品の防塵構造。
  4. 収容体の外周壁上端に水平外方に向けて突出した鍔状部が周設され、上記外周壁上面の突部が、上記鍔状部側の上面に周設されて、取付台の側壁上面が上記鍔状部を筐体に密着挟持するようになされていることを特徴とする請求項3記載の電子部品の防塵構造。
  5. 取付台の収容部を形成する側壁に導出口を設け、検出機能部が実装されたFPCの導出部が上記導出口から上記取付台の外方に導出されていることを特徴とする請求項3記載の電子部品の防滴構造。
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