JP5477732B2 - 携帯電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ、ゲーム機等の携帯電子機器に関する。

携帯電子機器の筐体内部への水分の侵入を抑制するためにパッキンを用いる技術が知られている（例えば特許文献１）。また、開口部と、開口部を囲む溝部とを有するケースに対して、開口部を塞ぐ閉塞部と、当該閉塞部の外周に沿って延びるパッキン部とを有する閉塞部材を取り付ける技術が知られている。この技術では、パッキン部が溝部に圧入されることにより、閉塞部材がケースに取り付けられるとともに、開口部からの水分の侵入が抑制される。
特開平６−２１３３２６号公報

上述のような、パッキン部を溝部に挿入する技術においては、パッキン部は、作業性の向上等の観点からは、溝部への挿入性が良好であることが好ましい。また、パッキン部は、防水性の向上等の観点からは、パッキン部と溝部の内壁との面圧が大きいことが好ましい。

ここで、挿入性の向上と、面圧の確保とは、トレードオフの関係にある。すなわち、パッキン部の幅を小さくし、挿入性を向上させると、面圧が低下し、逆に、パッキン部の幅を大きくし、面圧を大きくすると、挿入性が低下する。従って、パッキン部の幅は、挿入性の向上と面圧の確保とを適切にバランスさせるように設定される必要がある。

しかし、挿入性の向上と面圧の確保とをバランスさせることは必ずしも容易ではない。例えば、携帯電子機器に取り付けられる小型のパッキン部は、潰し代が小さいことから、面圧を確保することが難しい。しかし、面圧を確保するためにパッキン部の幅を大きくしようとすると、微小な寸法の変更により、面圧が急激に増加するとともに挿入性が急激に低下することがある。また、小型のパッキン部では、寸法の調整に及ぼす公差の影響も大きい。

本発明の目的は、パッキンの挿入性を向上しつつ面圧を確保することが容易な携帯電子機器を提供することにある。

本発明の携帯電子機器は、開口部と、前記開口部を囲む溝部とが形成されたケースと、前記開口部を塞ぐ閉塞部と、前記閉塞部の外周に沿って延び、前記溝部に圧入されるパッキン部とを有する閉塞部材と、を有し、前記パッキン部は、圧入方向の先端面に、当該パッキン部に沿って延びる凹部が形成されている。

好適には、前記パッキン部は、先窄みになっている。

好適には、前記パッキン部は、外周側に突出する突出部が形成されている。

好適には、前記パッキン部の内周側の面は、前記閉塞部に直交する面により構成されている。

好適には、前記パッキン部の、前記凹部を境界とする内周側部及び外周側部において、前記外周側部は前記内周側部よりも前記凹部側への曲げ剛性が小さい。

好適には、前記凹部の内周側の内面と外周側の内面とは、前記パッキン部が前記溝部に圧入された状態において互いに離間している。

好適には、前記溝部は、前記ケースを貫通する抜け穴により構成されている。

好適には、前記閉塞部及び前記パッキン部は弾性部材により一体成形されており、前記開口部のケース内部側には、前記閉塞部によって押圧可能なスイッチが設けられている。

本発明によれば、パッキンの挿入性を向上しつつ面圧を確保することが容易な携帯電子機器を提供できる。

図１は、本発明の実施形態に係る携帯電話機１の外観を閉状態で示す斜視図である。

携帯電話機１は、いわゆる折り畳み式の携帯電話機として構成されており、開状態と閉状態との間で互いに回動可能に連結された第１筐体３及び第２筐体５を有している。図１は、第１筐体３及び第２筐体５が重ね合わされる閉状態を示している。

第２筐体５の、第１筐体３とは反対側には、ユーザの押圧操作を受け付けるキー７及び所定の画像を表示する表示部９が設けられている。表示部９は、例えば、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置を含んで構成されている。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。ただし、第２筐体５の、第１筐体３とは反対側の表面側部分のみを示している。

第２筐体５は、第１筐体３と対向する部分を構成する不図示のフロントケースと、第１筐体３とは反対側部分を構成するリアケース１１（図３も参照）とを有している。フロントケース及びリアケース１１はネジ等により互いに固定され、フロントケース及びリアケース１１の間に形成された空間に種々の電子部品を収容する。フロントケース及びリアケースは、例えば、樹脂により形成されている。

キー７は、リアケース１１に形成された開口部１１ａから露出されている。キー７の筐体内部側には、リアケース１１の内側面に対向するように配置された回路基板１３と、回路基板１３に実装された押圧式のスイッチ１５とが設けられている。スイッチ１５は、例えば、固定接点１７と、ドーム状の板金により構成され、固定接点１７を覆う可動接点１９とを有している。可動接点１９は、筐体外部側からキー７を介して押圧されると弾性変形して反転し、クリック感を生じつつ固定接点１７に当接する。

リアケース１１の表面には、第１外装部材２１及び第２外装部材２３が設けられている。第１外装部材２１は、表示部９を構成する液晶表示装置等の不図示の表示装置の画面を保護する透光性の部材である。第１外装部材２１は、例えば、樹脂により形成されている。第２外装部材２３は、例えば、第１外装部材２１と同様の材料により構成されている。第１外装部材２１及び第２外装部材２３は、例えば、リアケース１１に形成された凹部に嵌合されるとともに接着剤や両面テープ等の固着部材によりリアケース１１に固定されている。

図３は、リアケース１１及びキー７を筐体内側から見た分解斜視図である。図２及び図３に示すように、キー７は、リアケース１１の内側面からリアケース１１に取り付けられる。

図４（ａ）は、キー７を筐体外部側から見た斜視図である。図４（ｂ）は、キー７及びリアケース１１の開口部１１ａ周辺部分を筐体内部側から見た分解斜視図である。

図２及び図４に示すように、キー７は、筐体外部に露出するキートップ２５と、キートップ２５を支持するキーシート２７とを有している。

キートップ２５は、例えば樹脂により構成されている。キートップ２５の形状及び大きさは適宜に設定されてよい。本実施形態は、概ね矩形状の平板状に形成されたキートップ２５を例示している。キートップ２５は、接着剤や両面テープ等の固着部材によりキーシート２７に固定されている。

キーシート２７は、ゴム等の水を透過させない弾性部材により構成されている。キーシート２７は、シート部２９と、シート部２９の周縁に形成されたパッキン部３１とを有している。シート部２９及びパッキン部３１の平面形状（筐体外部側から見た形状）は、適宜に設定されてよいが、本実施形態では、矩形状に形成された場合を例示している。

シート部２９は、キートップ２５が固定される台座部３３と、スイッチ１５の可動接点１９に当接する押し子３５と、台座部３３を支持する支持部３７を有している。台座部３３は、シート部２９の中央側部分に形成され、シート部２９の外周部分（支持部３７）に対して筐体外部側へ一段高くなっている。なお、台座部３３は、筐体外部側においては凸となっているが、筐体内部側においては凹となっている。押し子３５は、台座部３３の筐体内部側の中央に設けられ、筐体内部側へ突出している。

図２に示すように、支持部３７は、回路基板１３に支持され、台座部３３を回路基板１３から離間した状態で保持している。押し子３５は、可動接点１９の中央に当接している。キー７が筐体外部側から押圧されると、台座部３３と支持部３７との間の傾斜部分が弾性変形して、台座部３３は回路基板１３側へ移動する。そして、押し子３５が可動接点１９の中央を押圧し、スイッチ１５はオンされる。

図４に示すように、パッキン部３１は、支持部３７の外周縁に沿って延びるように形成されている。従って、パッキン部３１はリング状に形成されてシート部２９を囲んでいる。パッキン部３１は、支持部３７から筐体外部側へ突出している。

リアケース１１には、開口部１１ａを囲む溝部１１ｂが形成されている。溝部１１ｂの平面形状（筐体外部側から見た形状）は、パッキン部３１と概ね同様の形状となっている。溝部１１ｂは、一部を除いて、リアケース１１を貫通する抜け穴状に形成されている。

図２及び図４（ｂ）に示すように、キーシート２７は、パッキン部３１が溝部１１ｂに圧入されることにより、リアケース１１に取り付けられる。また、図２に示すように、キーシート２７は、支持部３７がリアケース１１と回路基板１３とに挟持される。パッキン部３１は、シート部２９とともに、開口部１１ａからの水分の侵入を抑制する。また、パッキン部３１は、溝部１１ｂからの水分の侵入も抑制する。

なお、溝部１１ｂは、第１外装部材２１及び第２外装部材２３によって筐体外部側から覆われる。第１外装部材２１及び第２外装部材２３は、溝部１１ｂと重なる部分においては、塗装膜や金属膜が形成されている。従って、溝部１１ｂは、外部へは露出しない。

図５（ａ）は、パッキン部３１の断面図である。図５（ｂ）は、溝部１１ｂの断面図である。なお、パッキン部３１及び溝部１１ｂの断面形状は、パッキン部３１及び溝部１１ｂの延びる方向（周方向）の全体に亘って概ね一様である。

パッキン部３１は、シート部２９側の根元部４１と、根元部４１の先端側に設けられた圧入部４３とを有している。

根元部４１は、例えば、一定の幅でシート部２９から突出している。根元部４１の幅Ｗ４１は、溝部１１ｂの幅Ｗ１１ｂよりも小さい。

圧入部４３は、根元部４１の幅Ｗ４１よりも大きい幅Ｗ４３を有している。幅Ｗ４３は、溝部１１ｂの幅Ｗ１１ｂよりも大きい。従って、キーシート２７は、圧入部４３が溝部１１ｂに圧入されることにより、リアケース１１に取り付けられる。圧入部４３の高さＨ４３は、パッキン部３１全体の高さが溝部１１ｂの高さＨ１１ｂと概ね同等になるように、Ｈ１１ｂよりも若干小さく設定されている。

圧入部４３は、具体的には、その外周面が根元部４１の外周面（シート部２９の外縁）よりも突出することにより、根元部４１よりも幅が大きくなるように形成されている。換言すれば、パッキン部３１は、先端側に外周側に突出する突出部４５が形成されている。突出部４５の、根元部４１の外周面（シート部２９の外縁）からの突出量（Ｗ４３−Ｗ４１）は、適宜に設定されてよい。突出部４５（圧入部４３）は、溝部１１ｂ内において、根元側及び先端側よりも、その間の部分が外周側へ突出する形状となっている。なお、圧入部４３の内周面は、根元部４１と面一になっている。換言すれば、パッキン部３１の内周面は、シート部２９に対して直交する面により構成されている。

圧入部４３は、先窄みになっている。すなわち、圧入部４３は、先端側の幅ほど、根元側の幅よりも小さくなっている。圧入部４３の先端の幅Ｗ４７は、溝部１１ｂの幅Ｗ１１ｂよりも小さい。

圧入部４３の先端面には、凹部４７が形成されている。凹部４７は、パッキン部３１の幅方向において、先端面の中央に設けられている。従って、凹部４７を基準とする、パッキン部３１の内周側部３１ｉと、外周側部３１ｏとは、先端側においては同一の幅となっている。ただし、外周側部３１ｏは、突出部４５を含んで構成されていることから、根元側（根元部４１）においては、突出部４５の突出量の減少に伴って、内周側部３１ｉよりも幅が小さくなっている。

凹部４７は、開口側（圧入部４３の先端側）ほど拡幅するように形成されている。凹部４７は、開口縁部が圧入部４３の先端面の縁部と一致しており、凹部４７の開口の幅は、先端面の幅Ｗ４７と一致している。凹部４７の深さＤ４７は、例えば、圧入部４３の先窄みしている部分の高さよりも若干大きく、また、突出部４５の高さの半分以下に設定されている。

なお、凹部４７の底部、凹部４７の開口縁部（圧入部４３の先端面の縁部）、突出部４５の根元部４１に対する段差部分等の角部は、適宜な大きさで曲面に面取りされており、応力集中の発生が抑制されている。

溝部１１ｂは、開口縁部が面取り面１１ｃにより面取りされることにより、開口が大きくなっている。なお、図２の紙面左側において示すように、溝部１１ｂは、一部においては面取りされていない。面取りされた開口の幅Ｗ１１ｃは、圧入部４３の先端面の幅Ｗ４７よりも広い。幅Ｗ１１ｃは、圧入部４３の幅Ｗ４３よりも大きくても小さくてもよい。

図６は、パッキン部３１を溝部１１ｂに圧入する様子を説明する断面図である。

まず、パッキン部３１は、図６（ａ）に示すように、先窄みに形成された先端部が溝部１１ｂに挿入される。その後、パッキン部３１が溝部１１ｂに押し込まれると、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、パッキン部３１は、溝部１１ｂの内壁から受ける反力によって弾性変形しつつ溝部１１ｂの内壁を摺動する。そして、図６（ｃ）に示すように、パッキン部３１は、溝部１１ｂの底部に近接又は到達する。

パッキン部３１の圧入の際には、圧入部４３は、外周面及び内周面から圧縮力を受け、凹部４７が小さくなる弾性変形を生じる。すなわち、内周側部３１ｉ及び外周側部３１ｏは、凹部４７側への曲げ変形を生じる。パッキン部３１の外周面及び内周面には、概ね等しい力が加えられる。しかし、外周側部３１ｏは、内周側部３１ｉよりも根元側の幅が小さく、曲げ剛性が小さいことから、パッキン部３１は、主として外周側部３１ｏにおいて曲げ変形を生じる。

以上の実施形態では、携帯電話機１は、開口部１１ａと、開口部１１ａを囲む溝部１１ｂとが形成されたリアケース１１を有する。また、携帯電話機１は、開口部１１ａを塞ぐシート部２９と、シート部２９の外周に沿って延び、溝部１１ｂに圧入されるパッキン部３１とが設けられたキーシート２７を有する。パッキン部３１は、圧入方向の先端面にパッキン部３１に沿って延びる凹部４７が形成されている。従って、パッキン部３１は、凹部４７を縮小する方向への曲げ変形を生じつつ、溝部１１ｂに圧入される。その結果、パッキン部に圧縮変形のみを生じさせてパッキン部を圧入する場合に比較して、実質的に潰し代を大きくすることができる。そして、微小な寸法の調整により、面圧の急激な増加や挿入性の急激な低下を招くことが抑制され、挿入性を向上しつつ面圧を確保することが容易になる。さらに、凹部４７が形成されない場合に比較して、溝部１１ｂの容積に対する、パッキン部３１の溝部１１ｂに圧入された体積（充填率）が低くなる。その結果、パッキン部３１が溝部１１ｂからはみ出すことが抑制される。そして、例えば、第１外装部材２１及び第２外装部材２３の取り付け性が向上する。

パッキン部３１は、先窄みになっていることから、溝部１１ｂに挿入しやすい。さらに、その先窄みによって先端面の幅Ｗ４７は、溝部１１ｂの開口の幅（幅Ｗ１１ｃ又は幅Ｗ１１ｂ）よりも小さいことから、挿入性が一層向上する。

パッキン部３１は、外周側に突出する突出部４５が形成されている。従って、例えば、溝部１１ｂ内において、パッキン部３１の根元側及び先端側よりも、その間の部分を外周側へ突出させて、充填率の増加を抑制しつつ、潰し代を大きくし、面圧を確保することが容易である。また、外周側部３１ｏを内周側部３１ｉよりも凹部４７側へ曲げ変形させることが容易である。

また、パッキン部３１の内周側の面が、シート部２９に直交する面により構成されている場合には、突出部を外周面と内周面との双方に設ける場合に比較すると、アンダーカット部の数が少ない。すなわち、アンダーカット部は、１ヶ所である。従って、金型により形成するときの歩留りが抑制され、生産性が向上する。

パッキン部３１の、凹部４７を境界とする外周側部３１ｏ及び内周側部３１ｉにおいて、外周側部３１ｏは内周側部３１ｉよりも凹部４７側への曲げ剛性が小さい。従って、外周側部３１ｏを内周側部３１ｉよりも凹部４７側へ弾性変形させることができる。その結果、パッキン部３１の内周面間の寸法に及ぼす、パッキン部３１の弾性変形の影響を低減し、パッキン部３１の内周面間の寸法を概ね確定することができる。従って、パッキン部３１の溝部１１ｂへの圧入によってシート部２９に皺がよらないように、パッキン部３１及び溝部１１ｂの寸法を決定することが容易になる。

凹部４７の内周側の内面と外周側の内面とは、パッキン部３１が溝部１１ｂに圧入された状態において互いに離間している。従って、凹部４７の底部における応力集中の発生の抑制や復元力の急激な増加が抑制される。

溝部１１ｂは、リアケース１１を貫通する抜け穴により構成されている。従って、パッキン部３１の高さＨ４３及び溝部１１ｂの高さＨ１１ｂを大きく確保しつつ、リアケース１１を薄くすることができる。その結果、携帯電子機器の小型化が図られる。

シート部２９及びパッキン部３１は弾性部材により一体成形されており、開口部１１ａのケース内部側には、シート部２９によって押圧可能なスイッチ１５が設けられている。従って、防水性に優れたキーをリアケース１１の任意の位置に設けることができる。

なお、以上の実施形態において、携帯電話機１は本発明の携帯電子機器の一例であり、リアケース１１は本発明のケースの一例であり、シート部２９は本発明の閉塞部の一例であり、キーシート２７は本発明の閉塞部材の一例である。リアケース１１、第１外装部材２１及び第２外装部材２３の組み合わせを本発明のケースの一例として捉えてもよい。第２筐体５、又は、第１筐体３及び第２筐体５の組み合わせを本発明のケースの一例として捉えてもよい。シート部２９のうち開口部１１ａに対向する部分のみ、又は、シート部２９及びキートップ２５の組み合わせを本発明の閉塞部と捉えてもよい。キーシート２７及びキートップ２５の組み合わせを本発明の閉塞部材と捉えてもよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

携帯電子機器は、携帯電話機に限定されない。例えば、携帯電子機器は、ノートパソコン、ＰＤＡ、ゲーム機、カメラであってもよい。また、携帯電子機器の筐体は、折り畳み式のものに限定されない。筐体は、一体的に構成されたもの（１つのみの筐体）であってもよいし、２以上の筐体が折り畳み式以外の方式（スライド式等）により相対移動可能に連結されたものであってもよい。

閉塞部材は、キーシート又はキーに限定されない。図７（ａ）は、閉塞部材の変形例を示す断面図である。

携帯電子機器１０１の筐体１０８は、フロントケース１１０と、フロントケース１１０に固定されたリアケース１１１と、リアケース１１１に着脱されるリッド１１２とを有している。リッド１１２は、リアケース１１１への着脱により、リアケース１１１に形成された開口部１１１ａを開閉する。開口部１１１ａは、バッテリー１１４を筐体１０８内部に装脱するためのものである。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の領域ＶＩＩｂの拡大図である。リッド１１２は、開口部１１１ａを塞ぐリッド本体１２９と、パッキン部１３１とを有している。パッキン部１３１は、リッド本体１２９の外周に沿って延びている。リッド１１２は、開口部１１１ａを囲むように形成された溝部１１１ｂに、パッキン部１３１が圧入されることによりリアケース１１１に取り付けられる。なお、リッド１１２は、パッキン部１３１の圧入に加えて、係合部等によりリアケース１１１に取り付けられてもよい。

パッキン部１３１は、実施形態のパッキン部３１と同様の形状となっている。すなわち、パッキン部１３１の先端面には凹部１４７が形成されている。従って、パッキン部１３１は、実施形態のパッキン部３１と同様の効果を奏することができる。以上の変形例において、リッド１１２は本発明の閉塞部材の一例であり、リッド本体１２９は本発明の閉塞部の一例である。

閉塞部材は、実施形態のキーシートのように、閉塞部とパッキン部とが一体成形されるものであってもよいし、図７の変形例のように、閉塞部とパッキン部とが別部材により形成されるものであってもよい。

凹部の位置、形状、深さ、幅は適宜に設定されてよい。例えば、実施形態では、凹部４７がパッキン部３１の先端面の幅方向中央に配置される場合を例示したが、凹部４７は、中央よりも外周側又は内周側に配置されてもよい。実施形態では、凹部４７が開口側ほど拡径する場合を例示したが、凹部４７は一定の幅であってもよい。凹部の開口側の幅は、先端面の幅と一致しなくてもよい。凹部は、パッキン部が溝部に圧入された状態において、内周側の内面と外周側の内面とが当接する大きさであってもよい。

パッキン部は、先窄みとなっていなくてもよい。先窄みとなっていなくても、圧入することは可能である。また、パッキン部が先窄みとなっていなくても、溝部の開口縁部を面取りして、溝部の開口をパッキン部の幅よりも大きくすることにより、挿入性を向上させることができる。パッキン部の突出部は、形成されなくてもよいし、外周側及び内周側の双方に形成されてもよいし、内周側にのみ形成されてもよい。パッキン部を、外周側部が内周側部よりも凹部側への曲げ剛性が小さくなるように形成する方法は、外周側部及び内周側部の幅の設定によるものに限定されない。例えば、パッキン部の外周側部と内周側部とを別の材料により形成してもよい。実施形態では、パッキン部３１が、根元部４１及び圧入部４３を有する場合を例示したが、根元部４１を省略し、圧入部４３のみによりパッキン部３１が構成されてもよい。

溝部は、実施形態のように抜け穴により構成されてもよいし、図７の変形例のように凹部により構成されてもよい。

閉塞部材によって構成されるキーは、キートップとキーシートとが別部材により構成されたものに限定されない。実施形態において、キートップ２５を省略し、キーシート２７のみにより、キー７が構成されてもよい。

本発明の実施形態の携帯電話機を閉状態で示す外観斜視図。 図１のＩＩ−ＩＩ線の断面図。 図１の携帯電話機のリアケース及びキーを示す分解斜視図。 図３のキーを示す斜視図。 図３のキーのパッキン部及びパッキンが圧入される溝部の断面図。 図５のパッキン部を溝部に圧入する様子を説明する図。 本発明の変形例に係る携帯電子機器の断面図。

符号の説明

１…携帯電話機（携帯電子機器）、１１…リアケース（ケース）、１１ａ…開口部、１１ｂ…溝部、２７…キーシート（閉塞部材）、２９…シート部（閉塞部）、３１…パッキン部、３７…凹部。

Claims (7)

1. 開口部と、前記開口部を囲む溝部とが形成されたケースと、
   前記開口部を塞ぐ閉塞部と、前記閉塞部の外周に沿って延び、前記溝部に圧入されるパッキン部とを有する閉塞部材と、
   を有し、
   前記閉塞部及び前記パッキン部は弾性部材により一体成形されており、
   前記パッキン部は、根元部と、該根元部から延在されて圧入方向へ突出する２つの突出部と、該２つの突出部が形成されるように圧入方向の先端面にて当該パッキン部に沿って延びる凹部とを有し、
   前記２つの突出部は、それぞれ、自然状態において、先窄みするとともにその先窄みする部分が前記凹部側の面からその反対側の面にかけて凸状の曲線状を呈し、
   前記２つの突出部のうち外周側に位置する突出部は外周側にも突出し、前記溝部の内面に当接しており、且つ前記根元部の外周側は前記溝部の内面に当接せず、
   前記２つの突出部のうち内周側に位置する他方の突出部及び前記根元部の内周側は、前記溝部の内面に当接する
   携帯電子機器。
2. 前記凹部の底面は、凹状の曲線状を呈している
   請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記パッキン部の内周側の面は、前記閉塞部から先端に向かって延びる前記閉塞部に直交する面と、当該直交する面から先端に向かって延びる、前記２つの突出部のうち内周側に位置する突出部の当該突出部を先窄みさせる内周側の面とにより構成されている
   請求項１に記載の携帯電子機器。
4. 前記パッキン部の、前記凹部を境界とする内周側部及び外周側部において、前記外周側部は前記内周側部よりも前記凹部側への曲げ剛性が小さい
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の携帯電子機器。
5. 前記凹部の内周側の内面と外周側の内面とは、前記パッキン部が前記溝部に圧入された状態において互いに離間している
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の携帯電子機器。
6. 前記溝部は、前記ケースを貫通する抜け穴により構成されている
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の携帯電子機器。
7. 前記開口部のケース内部側には、前記閉塞部によって押圧可能なスイッチが設けられている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の携帯電子機器。

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