JP5653321B2 - 保護カバーおよびそれを備える電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、電子機器本体を保護するための保護カバーおよびそれを備える電子機器に関する。

近年のワイヤレス通信の発達に伴い、外出先にて手軽に通信可能な電子機器を使用する人々が増加している。その結果、電子機器を床や路面に落下させ、あるいは壁や車両にぶつける機会も増加している。電子機器は、精密機械であるため、衝撃に弱く、高額であるほど故障すればその損失は大きい。このため、電子機器の外側に取り付け、電子機器を衝撃から守るための保護カバーを利用する人も少なくない。保護カバーには、例えば、比較的硬質な樹脂や金属、あるいは柔軟性に富むエラストマーから構成されるものが知られている。その中でも、電子機器への装着性および電子機器への衝撃緩和性に優れる硬質樹脂製の保護カバーが多く利用されている。

一方、最近の電子機器には、雨天や浴室内でも使用でき、水の中に落とした場合でも故障しないレベルの防水性が求められている。電子機器の内部への浸水を防止する箇所は、操作キーの周囲、バッテリー収納部など、数多く存在する。防水性の電子機器の一例として、電子機器自体の薄型化を維持しつつ防水性を高めるため、電子機器のバッテリー収納部周辺に溝を形成し、その溝に挿入する環状の突出部の側面にエラストマーを固着した蓋を備える電子機器が知られている（例えば、特許文献１を参照）。かかる電子機器は、蓋と環状の突出部とを一体成形しているため、蓋と突出部とをそれぞれ別体で製造して接着する場合と比して、電子機器の薄型化を達成できるというメリットを有する。

特許第４４２４４４５号公報

硬質樹脂等の硬質材のみから成る保護カバーには、それを装着した電子機器を落下した際に、保護カバー自体が破損するという課題、あるいは電子機器への衝撃の緩和が未だ十分ではないという課題がある。加えて、保護カバーの手触り感にも改善の余地がある。本発明者は、かかる課題を解決すべく、保護カバーの少なくとも外面にエラストマーの層を形成することを考えた。

一方、保護カバーを防水用の蓋と別に設けると、保護カバーを装着した状態の電子機器の総厚が大きくなるという問題が生じる。このため、防水用の蓋を兼ねた保護カバーが好ましい。しかし、保護カバーの外面側にエラストマーの層を形成し、それと別の工程にて内面側に防水用のエラストマー部材を形成すると、製造工程が増え、保護カバーのコストアップを招くという問題がある。

本発明は、上記のような要求および問題に鑑みてなされたものであって、高い耐衝撃性、良好な感触性、防水性および電子機器の薄型化を実現し、かつ低コスト化を図ることのできる保護カバーおよびそれを備える電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一形態は、電子機器本体を保護する保護カバーであって、電子機器本体の片面に取り付けるトレイ形状のカバーと、カバーの外面から内面を連続して覆う弾性部とを備え、カバーには、その内面に、内面から突出若しくは窪むようにカバーと一体形成される閉ループ状の防水部と、カバーの厚さ方向に貫通する１または２以上の貫通孔とを有し、弾性部をカバーよりも柔軟性に富む材料から構成し、弾性部がカバーの外面の一部若しくは全部を覆うと共に貫通孔から内面につながり防水部の表面の一部若しくは全部を覆う保護カバーである。

また、本発明の別の形態は、さらに、２以上の貫通孔が防水部に沿って配置されている保護カバーである。

また、本発明の別の形態は、さらに、貫通孔を、カバーの内面側に開口すると共に貫通孔の開口面積より大きな開口面積を有する凹部に連通し、その凹部を、凹部と防水部との最短距離が防水部を覆う弾性部の厚さ以下となる位置に、防水部と近接して形成した保護カバーである。

また、本発明の別の形態は、さらに、弾性部がカバーの開口端の端面を覆う保護カバーである。

また、本発明の別の形態は、さらに、防水部およびそれを覆う弾性部が電子機器本体に形成されるバッテリー収納部をシールする保護カバーである。

また、本発明の別の形態は、さらに、防水部、それを覆う弾性部および貫通孔を２組以上設け、各組をカバーの内面に、同心状に重ねてあるいは独立して配置した保護カバーである。

本発明の一形態は、上記いずれかの保護カバーを備える電子機器である。

本発明によれば、電子機器の高い耐衝撃性、良好な感触性、防水性および薄型化と、保護カバーの低コスト化を図ることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一部分解斜視図を示す。 図２は、図１に示す保護カバーを電子機器本体と対向する側から見た斜視図を示す。 図３は、図１に示す保護カバーを構成するカバーの斜視図を示す。 図４は、図２に示す保護カバーのＡ−Ａ線断面斜視図およびその一部（Ｂ，Ｃ，Ｄ）の拡大図を示す。 図５は、図３に示すカバーの内面側から見た斜視図、その一部（Ｅ）の拡大図および当該一部（Ｅ）に弾性部を被覆した状態の拡大図を示す。 図６は、図２に示す保護カバーの第一変形例の斜視図を示す。 図７は、図２に示す保護カバーの第二変形例の斜視図を示す。 図８は、図２に示す保護カバーの第三変形例の斜視図を示す。

次に、本発明に係る保護カバーおよびそれを備える電子機器の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、電子機器として携帯通信端末を例に挙げて説明するが、電子機器はそれに限定されず、携帯型音楽再生装置、小型テレビ受像器などでも良い。

１．保護カバーおよびそれを備える電子機器の形態
図１は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一部分解斜視図を示す。

この実施の形態に係る電子機器１は、保護カバー２と、電子機器本体３とから構成されている。保護カバー２は、電子機器本体３の裏面に装着可能に構成されている。電子機器本体３は、その裏面から外方向に突出する略円形のカメラ４と、バッテリー収納部５とを備える。バッテリー収納部５は、バッテリー６を着脱可能に、電子機器本体３の裏面を開口して形成されている。電子機器本体３は、バッテリー収納部５の外周囲に、閉ループ形状にて、電子機器本体３の内部方向に窪む溝７を備える。また、電子機器本体３は、その外周囲に、裏面より内部方向に窪む段差端面８を備える。段差端面８は、保護カバー２の開口端の端面と対向する位置と形状にて構成されている。

保護カバー２は、電子機器本体３の裏面に取り付けるカバー１０と、カバー１０の外面、すなわち電子機器本体３と反対側の面の全部を少なくとも覆う弾性部２０とを備える。図１およびそれ以降の図において、ドットで装飾している部分は、弾性部２０である。また、カバー１０は、電子機器本体３のカメラ４を露出する位置と大きさにて、略円形の貫通領域１１を好適に備える。

カバー１０は、樹脂、金属、セラミックスあるいはガラスから好適に製造できる。カバー１０を樹脂にて製造する場合、樹脂として、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合（ＡＢＳ）樹脂などを好適に用いることができる。カバー１０に、無機フィラーあるいは有機フィラーを分散させても良い。弾性部２０は、カバー１０よりも柔軟性に富む材料から成る。弾性部２０は、熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、天然ゴム等から好適に製造でき、特に、熱硬化性エラストマーの一種であり、シリコーンゴムに代表されるシリコーン系エラストマーを好適に用いることができる。また、弾性部２０を熱可塑性エラストマーにて製造する場合には、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマーを好適に用いることができる。弾性部２０に、無機フィラーあるいは有機フィラーを分散させても良い。

図２は、図１に示す保護カバーを電子機器本体と対向する側から見た斜視図を示す。図３は、図１に示す保護カバーを構成するカバーの斜視図を示す。

図３に示すように、カバー１０は、少なくとも１つの側面を有するトレイ形状を有する。この実施の形態では、カバー１０は、矩形の底面と、その４方向に連接する側面１２とを備える。ただし、カバー１０は、１〜３方向に側面３を備える形状でも良い。また、カバー１０が円形、三角形あるいは５角形以上の多角形の底面を備える場合には、その側方の一部または全部の方向に側面１２を備えるようにできる。

図２に示すように、保護カバー２は、その内面に、四角い環状の防水部１３を一体形成する。防水部１３は、電子機器本体３の溝７に挿入可能な位置および大きさにて電子機器本体３側に突出する閉ループ状の突出部である。カバー１０は、カバー１０の厚さ方向に貫通する合計１８個の貫通孔１４を備える。１８個の貫通孔１４は、防水部１３の内周囲に沿って配置されている。弾性部２０は、カバー１０の外面から貫通孔１４を通って防水部１３の内側面、端面および外側面を覆う。このため、カバー１０に弾性部２０を形成した状態において、貫通孔１４は、弾性部２０によって閉塞している。弾性部２０は、貫通領域１１の内周面からカバー１０の内面に少し延出する領域までを覆っている。このため、カメラ４と電子機器本体３との境界部分の隙間からの浸水を有効に防ぐことができる。また、貫通孔１４の直径は、カバー１０を覆う弾性部２０の厚さ以下とする方が好ましい。ここで、「直径」とは、貫通孔１４の底面と平行の断面が円形以外の形状である場合には、同じ面積の円に換算したときの直径を意味する。貫通孔１４の直径を、カバー１０を覆う弾性部２０の厚さより大きくすると、弾性部２０の形成工程において、貫通孔１４上方の外面にへこみが生じやすく、保護カバー２の外観を損なう可能性が高くなるからである。例えば、貫通孔１４の直径をφ０．３〜１．５ｍｍとする場合には、弾性部２０の厚さを貫通孔１４の直径以上にするとの前提で０．５〜２．０ｍｍとするのが好ましい。また、その場合、カバー１０の厚さは、０．５〜２．５ｍｍとするのが好ましい。

図４は、図２に示す保護カバーのＡ−Ａ線断面斜視図およびその一部（Ｂ，Ｃ，Ｄ）の拡大図を示す。図４中の領域Ｂは、貫通孔１４を横切る位置の断面であり、図４中の領域Ｃは、貫通孔１４以外の箇所を横切る位置の断面である。図５は、図３に示すカバーの内面側から見た斜視図、その一部（Ｅ）の拡大図および当該一部（Ｅ）に弾性部を被覆した状態の拡大図を示す。

図４中の領域Ｂの拡大図および図５中の領域Ｅの拡大図に示すように、貫通孔１４は、カバー１０の内面側に開口すると共に貫通孔１４の開口面積より大きな開口面積を有する凹部１５に連通する。凹部１５は、凹部１５と防水部１３との最短距離を、防水部１３を覆う弾性部２０の厚さ以下とする位置に、防水部１３と近接して形成されている。この実施の形態では、凹部１５の側面と防水部１３の側面とが略面一となっている。すなわち、上記最短距離はほぼゼロである。凹部１５を形成することにより、弾性部２０形成用の液状組成物がカバー１０の外面側から貫通孔１４を通って防水部１３の表面を覆う際に、当該液状組成物が途中で詰まる危険性を低減できる。また、凹部１５と防水部１３との距離を、防水部１３を覆う弾性部２０の厚さより短くしているので、液状組成物が凹部１５から防水部１３へとスムーズに流れやすくなる。凹部１５から防水部１３までの距離を短くするほど、液状組成物が途中で途切れるリスクが低くなる。防水部１３を覆う弾性部２０は、好適に、防水部１３の外側の位置において、外側に突出するリブ２１を有する。このため、溝７の外側面で確実に浸水を防止でき、バッテリー収納部５の防水性をより高めることができる。

図４中の領域Ｄの拡大図に示すように、弾性部２０は、カバー１０の開口端の端面１６を覆う。このため、保護カバー２を電子機器本体３に装着した状態において、端面１６および防水部１３の２箇所にて、バッテリー収納部５の防水を図ることができる。

２．保護カバーの製造方法
上述の保護カバー２は、例えば、次の要領にて製造可能である。以下、カバー１０の材料としてＰＣ樹脂を、弾性部２０の材料としてシリコーンゴムをそれぞれ用いる例にて説明する。まず、ＰＣ樹脂にて、防水部１３と一体形成されたカバー１０を成形する。成形方法としては、ＰＣ樹脂が熱可塑性樹脂であるため、金型内に溶融状態のＰＣ樹脂を射出して成形する射出成形を好適に用いることができる。その他の成形方法として、軟化した状態のＰＣ樹脂製の薄板を金型にセットし、真空成形、圧空成形、真空／圧空成形を行っても良い。カバー１０の成形後、別の金型にカバー１０をセットして、カバー１０の外面側から、未加硫状態のシリコーンゴム用組成物を流し込む。シリコーンゴム用組成物は、貫通領域１１の内側から流しても良く、またカバー１０の外側の位置から流しても良い。当該シリコーンゴム用組成物は、金型とカバー１０との隙間を充填するように、カバー１０の外面から、貫通孔１４を通って、カバー１０の内面の防水部１３の表面へと流れる。なお、逆に、シリコーンゴム用組成物を、カバー１０の内面の防水部１３から、貫通孔１４を通って、カバー１０の外面へと流れるようにしても良い。その後、金型を加熱して、シリコーンゴム組成物を硬化する。次に、金型を開き、保護カバー２を取り出す。

このように、カバー１０の製造後、一回の工程にて、カバー１０の外面と内面への弾性部２０の成形が可能となるので、より低コストにて保護カバー２を製造できる。また、カバー１０の外面と内面の防水部１３とを単一の弾性部２０にて覆っているので、構成部数の削減とそれに伴って取扱いも容易になる。また、カバー１０は、防水部１３を一体形成したものであるため、電子機器１の総厚を低減し、薄型化を図ることができる。カバー１０の外面を覆う弾性部２０は、保護カバー１０の耐衝撃性、防傷性、滑り止め性能を向上させ、さらには感触性を高めるのに寄与する。また、カバー１０内面の防水部１３を覆う弾性部２０は、バッテリー収納部５への浸水を有効に防止できる。

３．その他の実施の形態
以上、本発明の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、以下に例示される形態にて変更実施可能である。

図６は、図２に示す保護カバーの第一変形例の斜視図を示す。図７は、図２に示す保護カバーの第二変形例の斜視図を示す。

第一変形例に係る保護カバー２ａは、その内面において、防水部１３の内側に、別の防水部３３を備える。防水部３３の内周囲には、防水部３３に沿って、カバー１０の厚さ方向に貫通する貫通孔３４が設けられている。防水部３３は、その表面に、カバー１０の外面から貫通孔３４を通ってつながる弾性部２０を備える。このように、同心状に２つの防水部１３，３３およびそれらの表面を覆う弾性部２０を備えることにより、バッテリー収納部５への多重の防水壁を形成することができる。

また、第二変形例に係る保護カバー２ｂは、防水部１３とは独立して、防水部４３を備える。防水部４３の内周囲には、防水部４３に沿って、カバー１０の厚さ方向に貫通する貫通孔４４が設けられている。防水部４３は、その表面に、カバー１０の外面から貫通孔４４を通ってつながる弾性部２０を備える。このように、バッテリー収納部５以外に防水を必要とする領域が存在する場合には、その領域を囲うように防水部４３を形成し、その表面を弾性部２０にて覆うこともできる。

図８は、図２に示す保護カバーの第三変形例の斜視図を示す。

図８に示すように、保護カバー２ｃの弾性部２０は、カバー１０の外面の全部ではなく、外面の一部のみを覆っていても良い。

防水部１３，３３，４３は、いずれもカバー１０の内面から電子機器本体３側に向かって突出するが、カバー１０の内部に向かって窪む形状であっても良い。その場合、防水部の凹面に弾性部２０を被覆すると共に、図１に示す溝７の位置に、保護カバー２に向かって突出する環状の突出部を形成すると良い。また、弾性部２０は、防水部１３，３３，４３の表面全部ではなく、防水部１３，３３，４３の先端面のみ、側面のみというように、防水部１３，３３，４３の表面の一部を覆っていても良い。また、貫通孔１４，３４，４４を、防水部１３，３３，４３の外周囲に設けても良い。さらに、貫通孔１４，３４，４４は、必ずしも、防水部１３，３３，４３に沿って設けることを要しない。また、凹部１５は、必ずしも要しない。また、凹部１５を設ける場合において、弾性部２０を構成する材料の流れやすさによっては、凹部１５と防水部１３との距離を、防水部１３を覆う弾性部２０の厚さより長くしても良い。また、弾性部２０は、カバー１０の開口端の端面１６を必ずしも覆うことを要しない。防水部１３およびそれを覆う弾性部２０は、必ずしも、バッテリー収納部５をシールするものでなくても良い。例えば、防水部１３およびそれを覆う弾性部２０は、バッテリーではなく、記録用のディスクやＣＰＵ等の防水を図る手段であっても良い。

上述の各実施の形態に含まれる複数の構成は、互いに任意に組み合わせることもできる。例えば、（ａ）貫通孔１４，３４，４４を防水部１３，３３，４３にそれぞれ沿って配置する構成、（ｂ）貫通孔１４，３４，４４を、カバー１０の内面側に開口すると共に貫通孔１４，３４，４４の開口面積より大きな開口面積を有する凹部１５に連通し、凹部１５を、凹部１５と防水部１３，３３，４３との最短距離を、防水部１３，３３，４３を覆う弾性部２０の厚さ以下とする位置に、防水部１３，３３，４３と近接して形成する構成、（ｃ）弾性部２０にてカバー１０の開口端の端面１６を覆う構成、（ｄ）防水部１３，３３，４３およびそれを覆う弾性部２０が電子機器本体３に形成されるバッテリー収納部５をシールする構成、防水部１３，３３，４３、それを覆う弾性部２０および貫通孔１４，３４，４４を２組以上設け、各組をカバー１０の内面に、同心状に重ねてあるいは独立して配置する構成の内、少なくとも１または２以上を任意に組み合わせて、保護カバーおよびそれを備える電子機器を製造しても良い。

本発明は、例えば、防水性の電子機器に利用することができる。

１ 電子機器
２ 保護カバー
３ 電子機器本体
５ バッテリー収納部
１０ カバー
１３，３３，４３ 防水部
１４，３４，４４ 貫通孔
１５ 凹部
１６ 端面
２０ 弾性部

Claims (6)

1. 電子機器本体を保護する保護カバーであって、
   電子機器本体の片面に取り付けるトレイ形状のカバーと、
   当該カバーの外面から内面を連続して覆う弾性部と、
   を備え、
   前記カバーは、
   その内面に、当該内面から突出若しくは窪むように前記カバーと一体形成される閉ループ状の防水部と、
   前記カバーの厚さ方向に貫通する１または２以上の貫通孔と、
   を有し、
   ２以上の前記貫通孔は、
   前記防水部に沿って配置され、
   前記弾性部は、
   前記カバーよりも柔軟性に富む材料から成り、前記カバーの外面の一部若しくは全部を覆うと共に前記貫通孔から前記内面につながり前記防水部の表面の一部若しくは全部を覆うことを特徴とする保護カバー。
2. 電子機器本体を保護する保護カバーであって、
   電子機器本体の片面に取り付けるトレイ形状のカバーと、
   当該カバーの外面から内面を連続して覆う弾性部と、
   を備え、
   前記カバーは、
   その内面に、当該内面から突出若しくは窪むように前記カバーと一体形成される閉ループ状の防水部と、
   前記カバーの厚さ方向に貫通する１または２以上の貫通孔と、
   を有し、
   前記貫通孔は、
   前記カバーの前記内面側に開口すると共に前記貫通孔の開口面積より大きな開口面積を有する凹部に連通し、
   当該凹部は、当該凹部と前記防水部との最短距離を、前記防水部を覆う前記弾性部の厚さ以下とする位置に、前記防水部と近接して形成され、
   前記弾性部は、
   前記カバーよりも柔軟性に富む材料から成り、前記カバーの外面の一部若しくは全部を覆うと共に前記貫通孔から前記内面につながり前記防水部の表面の一部若しくは全部を覆うことを特徴とする保護カバー。
3. 電子機器本体を保護する保護カバーであって、
   電子機器本体の片面に取り付けるトレイ形状のカバーと、
   当該カバーの外面から内面を連続して覆う弾性部と、
   を備え、
   前記カバーは、
   その内面に、当該内面から突出若しくは窪むように前記カバーと一体形成される閉ループ状の防水部と、
   前記カバーの厚さ方向に貫通する１または２以上の貫通孔と、
   を有し、
   前記弾性部は、
   前記カバーよりも柔軟性に富む材料から成り、前記カバーの外面の一部若しくは全部を覆うと共に前記貫通孔から前記内面につながり前記防水部の表面の一部若しくは全部を覆い、
   前記防水部、それを覆う前記弾性部および前記貫通孔を２組以上設け、各組を前記カバーの前記内面に、同心状に重ねてあるいは独立して配置していることを特徴とする保護カバー。
4. 前記弾性部は、さらに、前記カバーの開口端の端面を覆うことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の保護カバー。
5. 前記防水部およびそれを覆う前記弾性部は、前記電子機器本体に形成されるバッテリー収納部をシールすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の保護カバー。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の保護カバーを備える電子機器。

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