JP5945456B2

JP5945456B2 - 携帯電子機器

Info

Publication number: JP5945456B2
Application number: JP2012127839A
Authority: JP
Inventors: 教邦吉田; 郡　勝重; 勝重郡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2012-06-05
Filing date: 2012-06-05
Publication date: 2016-07-05
Anticipated expiration: 2032-06-05
Also published as: JP2013255008A

Description

本発明は、防水性を有するスイッチ機構を具えた携帯電子機器に関するものである。

スマートフォンや携帯電話機等の携帯電子機器には、外装となるケーシングに外部から操作可能なスイッチ機構が採用されている。例えば、特許文献１では、ケーシングの側面にスイッチとしてメタルドームを採用し、該メタルドームを樹脂製の操作ボタンにより操作可能としている。

しかしながら、メタルドームの中心を押圧しなければ動作特性が低下するため、操作ボタンとメタルドームとの取付位置精度がその特性に大きく影響を与える。また、メタルドームは比較的高価である。

そこで、取付位置精度がメタルドームよりも厳しくなく、比較的安価なタクトスイッチをスイッチ機構として採用している場合も多い。

一方、携帯電子機器には、防水性が求められており、タクトスイッチを採用する場合、操作ボタンとタクトスイッチとの間に薄いゴム製の防水キャップを装着する必要がある。

特開２０１０−１３６３６６号公報

しかしながら、タクトスイッチのノブは、先端が角張っているため、操作ボタンを繰り返し押下すると、防水キャップがノブの先端で破れてしまうことがある。
防水キャップが破損してしまうと、携帯電子機器の防水性は大きく低下する。

本発明の目的は、防水性を有するスイッチ機構を具えた携帯電子機器を提供することである。

本発明に係る携帯電子機器においては、
内部に防水空間の形成されたケーシングと、
前記防水空間に配設され、操作を受け付けるノブを具える押下式スイッチと、
該押下式スイッチと対応するようケーシングに開設された開口部と、
該開口部を水密に塞ぎ、防水空間に向けて凹所を有する防水キャップと、
該防水キャップの凹所に嵌まる操作ボタンと、
を具え、
前記押下式スイッチのノブと前記防水キャップとの間に、ノブの先端よりも広い主面を有し、前記防水キャップよりも硬い材料から形成されるシートを介在させたものである。

本発明に係る携帯電子機器によれば、防水キャップとノブとの間に、ノブの先端よりも広い主面を有するシートを介在させたことで、操作ボタンを押下したときに、防水キャップは、ノブよりも広い面積でシートと面接触するから、防水キャップが破れてしまうことはない。
また、シートは、防水キャップよりも硬い材料から形成されているから、ノブの先端が角張っていても破損し難い。
従って、操作ボタンの押下操作を繰り返しても、防水キャップは破損しないから、長期に亘り高い防水性を維持することができる。

図１は、本発明の一実施形態である携帯電子機器の正面図である。図２は、本発明の一実施形態である携帯電子機器の背面図である。図３は、本発明の一実施形態である携帯電子機器の左側面図である。図４は、本発明の一実施形態である携帯電子機器の右側面図である。図５は、本発明の一実施形態である携帯電子機器から後カバーを取り外して背面側から見た斜視図である。図６は、図５の円ＶＩで囲った要部の拡大斜視図である。図７は、図５の円ＶＩＩで囲った要部の拡大斜視図である。図８は、図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿って断面し、矢印方向から見た拡大断面図である。図９は、図８の状態から操作ボタンを押下した状態を示す拡大断面図である。

図１乃至図４は、本発明の一実施形態である携帯電話機(10)の外観を示している。図５は、後カバー(22)を取り外して、携帯電子機器(10)を背面側から見た斜視図である。

携帯電話機(10)は、前カバー(21)と後カバー(22)が防水パッキン(43)(図８)等を介して水密に係合されたケーシング(20)を具える。

前カバー(21)には、図１に示すように、各種の情報を表示する液晶表示パネルとタッチパネルを含む表示部(31)が防水パッキン等を介して水密に装着されている。
また、前カバー(21)には、図１において上側となる長手方向の一端には、通話用のスピーカ(33)、他端側に通話用のマイク(35)が設けられている。ケーシング(20)の下端は、略Ｕ字型の化粧カバー(29)により覆われている。

後カバー(22)には、バッテリやメモリカード、SIMカード等を収容する収容スペース(図示せず)が、後述する防水空間(50)と繋がるように設けられている。収容スペースは、図２に示す蓋体(27)によって防水パッキン等を介して水密に塞がれており、蓋体(27)は、蓋体(27)の下方に取り付けられたロック操作片(41)により着脱可能とすることができる。

その他、蓋体(27)には、前記収容スペースの上方に設けられたカメラ機能用のレンズ(37)が臨出する開口(28)が形成されている。

上記のように、前カバー(21)、表示部(31)、後カバー(22)及び蓋体(27)が互いに水密に係合されることで、ケーシング(20)の内部には、防水空間(50)が形成される。

防水空間(50)には、図５に示すように、通話や通信のための通信回路、オペレーティングシステムやアプリケーションの動作、その他携帯電話機(10)の各種制御を実行する電子回路が実装された回路基板(53)が収納される。図示の実施例では、回路基板(53)は、表示部(31)(図１)と共に前カバー(21)の内面側に取り付けられている。

ケーシング(20)の側面には、図１乃至図５に示すように、電源キー、ボリュームやズーム調整ボタン、シャッターボタン等の種々のスイッチ機構(61)(62)(63)が、外部に操作ボタン(64)(65)(66)を臨出した状態で配置されている。図示の実施例では、スイッチ機構(61)(62)は、ケーシング(20)を正面から見たときに左側面に形成された所謂シーソーキーであり、スイッチ機構(63)は、ケーシング(20)の右側面に形成されている。

図６及び図７は、図５の円ＶＩ、円ＶＩＩで囲った部分の拡大図であり、図６にスイッチ機構(61)(62)、図７にスイッチ機構(63)が示されている。
図６及び図７に示すように、各スイッチ機構(61)(62)(63)は、回路基板(53)に実装された押下式スイッチ(80)と、該押下式スイッチ(80)と対応するようにケーシング(20)を構成する前カバー(21)の側壁に開設された開口部(24)(図７では隠れている)と、該開口部(24)に前カバー(21)の外側から嵌まる防水キャップ(70)と、ユーザが操作する操作ボタン(64)(65)(66)を具え、押下式スイッチ(80)と防水キャップ(70)との間、押下式スイッチ(80)と防水キャップ(70)との間に夫々シート(90)を配置して構成される。

具体的実施例として、押下式スイッチ(80)は、内部に電気的接点を有し、外部が樹脂製の筺体で覆われたスイッチ本体(81)と、該スイッチ本体(81)から突設され、電気的接点への操作を受け付けるノブ(83)(図７)を具える。ノブ(83)は、スイッチ本体(81)から突出する方向に付勢されており、ノブ(83)を押下することで電気的接点が導通する。
この種の押下式スイッチ(80)として、タクトスイッチを例示することができる。

押下式スイッチ(80)は、ノブ(83)が外側に向くように回路基板(53)に実装される。

図６に示すように、開口部(24)は、前カバー(21)の側壁に、各押下式スイッチ(80)と対向するよう開設されており、図示の実施例では断面形状が円形の孔である。前カバー(21)には、外面側に開口部(24)を囲むように矩形のリブ(25)が形成されており、防水キャップ(70)を位置決めする。また、前カバー(21)の内面側には、開口部(24)を挟んで前後方向に向けて延びる一対のリブ(26)(26)(図７)が形成されており、リブ(26)(26)によりシート(90)が位置決めされる。

防水キャップ(70)は、ゴム等の防水性と伸縮性を有する材料の一体成形品であり、前記リブ(25)に嵌まるフランジ部(73)と、該フランジ部(73)の中央から内向きに凹んだ有底の凹所を有する鞘部(71)を具える。
防水キャップ(70)は、フランジ部(73)が前記リブ(25)に嵌まり、鞘部(71)が開口部(24)に嵌まって、開口部(24)を水密に塞ぐ。

鞘部(71)は、操作ボタン(64)(65)(66)を押下したときに内向きに伸び、操作ボタン(64)(65)(66)への押下力を解いたときに縮んで操作ボタン(64)(65)(66)を押し戻して復帰させるように、長手方向に伸縮可能となるように薄く形成される。例えば、鞘部(71)は、図７に示すように、周面に蛇腹を形成してもよい。

操作ボタン(64)(65)(66)は、ユーザが押下操作する操作部(67)と、該操作部(67)の裏面から突設された軸部(69)を有する。
操作ボタン(64)(65)(66)は、操作部(67)の外周にフランジ部(68)が形成されている。
ケーシング(20)の左側の操作ボタン(64)(65)は、２つの操作部(67)(67)を連続して形成し、シーソーキーの形態である。
軸部(69)は、前述の防水キャップ(70)の鞘部(71)の凹所に嵌まり、操作部(67)が押下されたときに、押下式スイッチ(80)のノブ(83)を押し下げる。

後カバー(22)には、操作部(67)と対向する位置に操作部(67)を臨出させる開口又は切欠き(23)(図８及び図９)が形成されており、前カバー(21)と後カバー(22)を係合することで、操作ボタン(64)(65)(66)は、フランジ部(68)がこれらカバー(21)(22)により脱落不能となっている。

シート(90)は、図６及び図７、さらには図７の断面図である図８に示すように、ケーシング(20)の内側であって、押下式スイッチ(80)と防水キャップ(70)との間に配備される。シート(90)は、ノブ(83)の先端よりも広い主面を有する薄板から構成され、防水キャップ(70)よりも硬い材料から形成される。

シート材料は、スイッチ操作の妨げにならないように、薄く、軽量である材料であることが望ましく、例えばＰＥＴ(ポリエチレンテレフタレート)、ＰＯＭ(ポリアセタール)、ＰＣ(ポリカーボネート)、アクリルなどの熱可塑性樹脂や、アルミやステンレスなどの金属材料が挙げられる。

本実施例では、図６に示すように、ケーシング(20)の左側の操作ボタン(64)(65)をシーソーキーとしており、装着されるシート(90)は、２つのスイッチ機構(61)(62)で１枚としている。このようにスイッチ機構が近接して配置されている場合には、複数のスイッチ機構に対して１枚のシート(90)を採用することで、部品点数の増加を抑えることができる。この場合、１のスイッチ機構を操作したときに他のスイッチ機構がシートに押されて作動しないように、シート(90)に可撓性を有する材料を使用することが望ましい。

シート(90)は、ノブ(83)の先端と鞘部(71)との間に挟むだけで装着することができ、操作ボタン(64)(65)(66)の押下に伴い、その押下方向にスライド可能となっている。シート(90)は、ノブ(83)の突出方向の付勢力と、防水キャップ(70)の弾性力を受けて脱落及び位置ずれしないが、図７に示すように、主面の側面に夫々切欠き(91)を形成して、前カバー(21)の内側のリブ(26)(26)間に嵌めることで、装着の際の位置決めを容易に行なうことができると共に、脱落や位置ずれを効果的に防止することができる。

上記構成のスイッチ機構(61)(62)(63)の動作について説明する。なお、以下では、ケーシング(20)の右側のスイッチ機構(63)について説明するが、スイッチ機構(61)(62)についても同様である。

図８は、スイッチ機構(63)の未操作状態の断面図である。図に示すように、無負荷の状態では、スイッチ機構(63)は、押下式スイッチ(80)のノブ(83)がその付勢力により突出した状態となっている。

この状態から、ユーザが操作部(67)を図８の矢印Ａ方向に押すと、図９に矢印Ｂで示すように、操作ボタン(66)は押し下げられて、軸部(69)により防水キャップ(70)の鞘部(71)が伸長する。これにより、鞘部(71)の先端と当接しているシート(90)が押下方向にスライドし、ノブ(83)がシート(90)に押されて押下式スイッチ(80)が作動する。そして、回路基板(53)が押下式スイッチ(80)の機能に応じた処理を行なう。

ユーザによる操作部(67)への押下力が解かれると、操作ボタン(66)はノブ(83)と防水キャップ(70)の鞘部(71)の復元力により図８に示す未操作状態に復帰する。
このとき、シート(90)はノブ(83)と鞘部(71)に挟まれたまま、図８の位置までスライドする。

本発明では、防水キャップ(70)は、薄い鞘部(71)がシート(90)と広い面積で面接触しており、ノブ(83)とは直接当接しないので、ノブ(83)の先端が角張っていても破れることはない。また、シート(90)は、防水キャップ(70)よりも硬い材料で形成しているからノブ(83)の先端が角張っていても破損することはない。

上記のように、シート(90)を防水キャップ(70)と押下式スイッチ(80)との間に介在させるだけで、スイッチ機構(61)(62)(63)の操作性に影響を与えることなく、防水性を長期に亘り維持することができる。

タクトスイッチの如き押下式スイッチ(80)は、メタルドームよりも比較的安価であり、また、ノブ(83)の押下長さや大きさの異なる種々の仕様のものがあるから、押下式スイッチ(80)の選択自由度や携帯電子機器(10)の設計自由度を高めることができる。

尚、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能である。例えば、スイッチ機構は、ケーシングの側面でなく、表面及び裏面に設けてもよい。

本発明は、防水性を有するスイッチ機構を具えた携帯電子機器として有用である。

(10) 携帯電話機(携帯電子機器)
(20) ケーシング
(24) 開口部
(50) 防水空間
(53) 回路基板
(64)-(66) 操作ボタン
(70) 防水キャップ
(80) 押下式スイッチ
(83) ノブ
(90) シート

Claims

内部に防水空間の形成されたケーシングと、
前記防水空間に配設され、操作を受け付けるノブを具える押下式スイッチと、
該押下式スイッチと対応するようケーシングに開設された開口部と、
該開口部を水密に塞ぎ、防水空間に向けて凹所を有する防水キャップと、
該防水キャップの凹所に嵌まる操作ボタンと、
を具え、
前記押下式スイッチのノブと前記防水キャップとの間に、ノブの先端及び前記開口部よりも広い主面を有し、前記防水キャップよりも硬い材料から形成されるシートを挟んだことを特徴とする携帯電子機器。
前記ケーシングの内面側には、前記開口部のリブが形成され、
前記シートは、前記リブに嵌まる切欠きが形成されている、
請求項１に記載の携帯型電子機器。
前記押下式スイッチ、前記開口部、前記防水キャップ及び前記操作ボタンを含むスイッチ機構を複数近接して配置しており、
前記シートは、複数の前記スイッチ機構に対して１枚である、
請求項１又は請求項２に記載の携帯型電子機器。
前記シートは、熱可塑性樹脂又は金属材料から形成される、請求項１乃至請求項３の何れかに記載の携帯電子機器。