WO2012049930A1 - 電子機器用筺体 - Google Patents

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WO2012049930A1
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waterproof
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健史 伊藤
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Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社
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    • H05K5/06—Hermetically-sealed casings
    • H05K5/069—Other details of the casing, e.g. wall structure, passage for a connector, a cable, a shaft
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    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
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    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/23—Construction or mounting of dials or of equivalent devices; Means for facilitating the use thereof

Definitions

  • the present invention relates to a housing for various electronic devices such as a mobile phone, a PDA (Personal Data Assistance), a PC (Personal Computer), and more particularly to a waterproof structure of the housing.
  • housings of many electronic devices have a waterproof structure.
  • an elastic seal member is disposed between the lower cover and the upper cover. More specifically, an elastic seal member is disposed between the side wall end surface of the lower cover and the side wall end surface of the upper cover. Such a sealing member is sandwiched between the opposing side wall end faces and compressed, thereby preventing liquid from entering the casing.
  • the size is limited in relation to the width and flatness of the side wall end faces. That is, if the width of the seal member is wider than the width of the side wall end surface, the seal member will protrude outside the housing. On the other hand, if the width of the sealing member is too narrow relative to the width of the side wall end surface, the sealing member may be stretched or fall when the sealing member is sandwiched between the opposing side wall end surfaces. When the seal member extends or falls down, a predetermined compression state cannot be obtained and the waterproof function is lowered.
  • the thickness of the seal member is 1.0 mm
  • a compression rate of 30% to 50% can be obtained.
  • the seal member in order to obtain the same compression rate, the seal member must be compressed until the thickness becomes 0.15 mm to 0.25 mm. Therefore, if there is an unevenness with a height of 0.15 mm or more on the side wall end face of the cover that sandwiches the seal member, the compression of the seal member becomes incomplete.
  • the seal member is required to have a certain size or more, and as a result, the thickness of the side walls of the lower cover and the upper cover also increases.
  • the side wall of the cover becomes thick, the volume of the housing decreases. That is, the mounting space of the housing is reduced. For this reason, the number of mounted components must be reduced at the expense of the function and performance of the electronic device. Alternatively, the mounting density must be increased excessively.
  • An object of the present invention is to provide a housing for an electronic device that has a sufficient waterproof function and has a mounting space equal to or more than a housing that does not have a waterproof function.
  • One of the housings for an electronic device includes a main body having a bottom and a side wall rising from the bottom, a lid member fitted inside the side wall of the main body, and between the lid member and the main body.
  • a waterproof sealant that seals a gap between the lid member and the main body, and an operation part provided on the lid member, and a peripheral edge of the operation part and a surface of the lid member And are joined by waterproof tape.
  • Another one of the electronic device housings according to the present invention includes a main body having a bottom and a side wall rising from the bottom, a lid member fitted inside the side wall of the main body, the lid member and the main body, A waterproof sealant that seals a gap between the lid member and the main body, and an operation portion provided on the lid member, and a peripheral edge of the operation portion and the lid member The surface is joined by the waterproof sealant.
  • a housing for an electronic device having a sufficient waterproof function and having a mounting space equal to or greater than that of a housing not having a waterproof function is realized.
  • FIG. 2 is a plan view of the lower housing shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an AA cross-sectional view of the lower housing shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing one of modifications of the mobile phone shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a modification of the mobile phone shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a modification of the mobile phone shown in FIG. 1.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing another example of a modification of the mobile phone shown in FIG. 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of a mobile phone according to the present embodiment.
  • the illustrated mobile phone 1 includes an upper casing 2 and a lower casing 3 that are rotatably connected.
  • a liquid crystal panel 4 that constitutes a display unit is provided on the front surface of the upper casing 2.
  • the upper housing 2 and the lower housing 3 can be shifted from the closed state in which the front surfaces face each other to the open state shown in FIG. 1 or from the open state to the closed state by a turning operation.
  • FIG. 2 is an enlarged plan view of the front surface of the lower casing 3.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the lower housing 3 shown in FIG.
  • the lower casing 3 is composed of a main body 10 and a lid member 20.
  • the main body 10 and the lid member 20 have a bottom portion and side walls that rise substantially vertically from each side of the bottom portion.
  • the main body 10 and the lid member 20 have a substantially box shape having an opening on one surface.
  • the main body 10 is made of an engineering plastic such as polycarbonate.
  • the lid member 20 is made of a pressed stainless steel sheet.
  • the lid member 20 is fitted inside the main body 10 to close the opening of the main body 10.
  • the lid member 20 is fitted inside the main body 10 such that the opening thereof covers the bottom inner surface 11 of the main body 10.
  • the side wall outer surface 21 of the lid member 20 is in contact with the side wall inner surface 12 of the main body 10 with almost no gap.
  • necessary components such as a battery and a circuit board are mounted in the main body 10. That is, necessary components mounted in the main body 10 are covered with the lid member 20.
  • the metal lid member 20 arranged almost without any gap inside the plastic body 10 plays a role of improving the strength of the entire lower casing.
  • the switch circuit 30 and the key sheet 5 are arranged in this order on the bottom outer surface 22 of the lid member 20.
  • the switch circuit 30 is an FPC (Flexible Printed Circuits) having a contact member 31, an electrical contact 32 and a pressing sheet 33.
  • the contact member 31 faces the electrical contact 32 and is fixed by a pressing sheet 33.
  • the key sheet 5 has a sheet-like base material 50 having flexibility, and an operation button 51 arranged on the base material 50.
  • the base material 50 bends.
  • the contact member 31 of the switch circuit 30 in the lower layer of the key sheet 5 is deformed to come into contact with the electrical contact 32, and the contact member 31 and the electrical contact 32 are conducted.
  • the lid member 20 plays a role of receiving pressure when the operation button 51 is pressed, in addition to a role of improving the strength of the entire lower casing.
  • a waterproof sealant 60 is filled between the lid member 20 and the main body 10 along the outer periphery of the bottom of the lid member 20. Specifically, a waterproof sealant 60 is filled between the corner of the lid member 20 and the side wall inner surface 12 of the main body 10. Thereby, the penetration
  • the corner portion of the lid member 20 is a boundary portion between the bottom portion and the side wall of the lid member 20.
  • the waterproof sealant 60 may be filled using an air-pass type dispenser.
  • a resin having waterproof properties such as a silicone-based general-purpose sealant material, an elastic adhesive, and an acrylic sealant can be used.
  • the waterproof sealant 60 is bonded to the lid member 20 and the main body 10 by its own adhesive force. Therefore, the waterproof sealant 60 is deformed following the deformation of the lid member 20 and the main body 10 to maintain waterproofness.
  • the seal member used in the conventional product is sandwiched between the upper and lower covers, but is not bonded to the cover. Therefore, when the upper and lower covers are deformed, the compression amount of the seal member may partially change, and the waterproofness may be reduced.
  • the peripheral edge of the key sheet 5 is joined to the bottom outer surface 22 of the lid member 20 by a waterproof tape 70. This prevents liquid from entering between the key sheet 5 and the switch circuit 30. It is also possible to fix the peripheral edge of the key sheet 5 to the side wall end face of the main body 10. However, in order to fix the peripheral edge of the key sheet 5 to the side wall end surface of the main body 10, it is necessary to make the width of the side wall end surface a certain width or more. Therefore, by fixing the peripheral edge of the key sheet 5 to the bottom outer surface 22 of the lid member 20, the width of the side wall end surface of the main body 10 can be reduced. In other words, the side wall of the main body 10 can be made thinner and the volume of the lower housing 3 can be expanded.
  • an opening may be formed on the main body 10 or the lid member 20 in order to attach a battery cover (not shown) or an I / O cover.
  • the openings can be waterproofed by the same structure and method as before.
  • the liquid reservoir 61 may be formed by retracting the corner of the lid member 20 toward the inside of the lid member 20.
  • the filling amount of the waterproof sealant 60 is increased.
  • the waterproof sealant 60 can be stably filled even when a machine is used. Specifically, the waterproof sealant 60 is prevented from protruding or flowing out.
  • the filling of the waterproof sealant 60 can be performed manually, but by automating using a machine, effects such as shortening the manufacturing time, stabilizing the quality, and reducing the manufacturing cost can be obtained.
  • the lid member 20 and the key sheet 5 may be joined by a waterproof sealant 60.
  • the waterproof tape 70 shown in FIG. 3 becomes unnecessary, and the cost is reduced.
  • the waterproof sealant 60 flows down into the main body 10 by using the waterproof sealant 60 having thixotropy. Can be prevented.

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Abstract

　底部と該底部から立ち上がる側壁とを備えた本体１０と、本体１０の側壁の内側に嵌め込まれた蓋部材２０と、蓋部材２０と本体１０との間に充填され、蓋部材２０と本体１０との間の隙間を封止する防水シーラント６０と、蓋部材２０の上に設けられた操作部とを有し、操作部の周縁と蓋部材２０の表面とが防水テープ７０によって接合されている。

Description

電子機器用筺体
　本発明は、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）、ＰＣ（Personal Ｃomputer）などの各種電子機器用の筺体に関し、特に筺体の防水構造に関する。
　多くの電子機器の筺体は、対向する下カバーと上カバーとから構成されている。近年、多くの電子機器の筺体が防水構造を備えている。具体的には、下カバーと上カバーとの間に、弾性を有するシール部材が配置されている。より具体的には、下カバーの側壁端面と上カバーの側壁端面との間に、弾性を有するシール部材が配置されている。かかるシール部材は、対向する側壁端面間に挟まれて圧縮されることにより、筺体内への液体の侵入を防ぐ。
特開２００３－３４７７５６号公報
　上記シール部材は、２つのカバーの対向する側壁端面間に挟まれるので、側壁端面の幅や平面度との関係でそのサイズ（幅や厚み）が制限される。すなわち、側壁端面の幅よりもシール部材の幅が広いと、シール部材が筺体外へはみ出してしまう。一方、側壁端面の幅に対してシール部材の幅が狭過ぎると、対向する側壁端面間にシール部材を挟む際に、シール部材が伸びたり、倒れたりする虞がある。シール部材が伸びたり、倒れたりすると、所定の圧縮状態が得られず、防水機能が低下する。
　また、シール部材の厚みが1.0mmである場合、該シール部材をその厚みが0.3mm～0.5mmになるまで圧縮すれば、30％～50％の圧縮率が得られる。しかし、シール部材の厚みが0.5mmである場合、同様の圧縮率を得るためには、該シール部材をその厚みが0.15mm～0.25mmになるまで圧縮しなければならない。したがって、シール部材を挟むカバーの側壁端面上に、0.15mm以上の高さの凹凸が存在すると、シール部材の圧縮が不完全になる。
　以上より、シール部材にはある程度以上のサイズが求められ、結果、下カバーおよび上カバーの側壁の厚みも厚くなる。しかし、カバーの側壁が厚くなると、筺体の容積が減少する。すなわち、筺体の実装空間が減少する。このため、電子機器の機能や性能を犠牲にして、実装部品の数を減らさなくてはならない。あるいは、実装密度を過剰に高くしなくてはならない。
　本発明の目的は、十分な防水機能を備えつつ、防水機能を有していない筺体と同等或いはそれ以上の実装空間を有する電子機器用筺体を提供することである。
　本発明の電子機器用筺体の一つは、底部と該底部から立ち上がる側壁とを備えた本体と、前記本体の前記側壁の内側に嵌め込まれた蓋部材と、前記蓋部材と前記本体との間に充填され、前記蓋部材と前記本体との間の隙間を封止する防水シーラントと、前記蓋部材の上に設けられた操作部とを有し、前記操作部の周縁と前記蓋部材の表面とが防水テープによって接合されている。
　本発明の電子機器用筺体の他の一つは、底部と該底部から立ち上がる側壁とを備えた本体と、前記本体の前記側壁の内側に嵌め込まれた蓋部材と、前記蓋部材と前記本体との間に充填され、前記蓋部材と前記本体との間の隙間を封止する防水シーラントと、前記蓋部材の上に設けられた操作部とを有し、前記操作部の周縁と前記蓋部材の表面とが前記防水シーラントによって接合されている。
　本発明によれば、十分な防水機能を備えつつ、防水機能を有していない筺体と同等或いはそれ以上の実装空間を有する電子機器用筺体が実現される。
は、本発明が適用された携帯電話機の斜視図である。 は、図１に示す下筺体の平面図である。 は、図２に示す下筺体のＡ－Ａ断面図である。 は、図１に示す携帯電話機の変形例の一つを示す断面図である。 は、図１に示す携帯電話機の変形例の他の一つを示す断面図である。 は、図１に示す携帯電話機の変形例の他の一つを示す断面図である。 は、図１に示す携帯電話機の変形例の他の一つを示す断面図である。
　以下、本発明の第一の実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る携帯電話機の斜視図である。図示されている携帯電話機１は、回動可能に連結された上筺体２と下筺体３とを有する。上筺体２のフロント面には、表示部を構成する液晶パネル４が設けられている。下筺体３のフロント面には、操作部を構成するキーシート５が配置されている。上筺体２と下筺体３とは、互いのフロント面同士が対向する閉状態から図１に示す開状態へ、または、開状態から閉状態へ、回動操作によって移行可能である。
　図２は、下筺体３のフロント面の拡大平面図である。図３は、図２に示す下筺体３のＡ－Ａ断面図である。図３に示すように、下筺体３は、本体１０と蓋部材２０とから構成されている。本体１０および蓋部材２０は、底部と該底部の各辺から略垂直に立ち上がる側壁とを有する。換言すれば、本体１０および蓋部材２０は、一面に開口部を有する略箱型の形状を有する。本体１０は、ポリカーボネートなどのエンジニアリングプラスティックで作られている。一方、蓋部材２０は、プレス加工されたステンレスの板金で作られている。
　図３に示すように、蓋部材２０は、本体１０の内側に嵌め込まれ、本体１０の開口部を塞いでいる。具体的には、蓋部材２０は、その開口部が本体１０の底部内面１１に被さるようにして、本体１０の内側に嵌め込まれている。また、蓋部材２０の側壁外面２１は、本体１０の側壁内面１２とほぼ隙間なく接している。もっとも、本体１０の内側に蓋部材２０が嵌め込まれる前に、バッテリー、回路基板などの必要部品（不図示）が本体１０内に実装される。すなわち、本体１０内に実装されている必要部品は、蓋部材２０によって覆われている。
　ここで、プラスチック製の本体１０の内側にほぼ隙間なく配置される金属製の蓋部材２０は、下筺体全体の強度を向上させる役割を担う。
　蓋部材２０の底部外面２２の上には、スイッチ回路３０とキーシート５がこの順で配置されている。スイッチ回路３０は、接点部材３１、電気接点３２および押さえシート３３を有するＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）である。接点部材３１は、電気接点３２と対面しており、かつ、押さえシート３３によって固定されている。
　キーシート５は、可撓性を備えたシート状の基材５０と、基材５０の上に配置された操作ボタン５１とを有する。キーシート５の操作ボタン５１が押下されると基材５０が撓む。すると、キーシート５の下層にあるスイッチ回路３０の接点部材３１が変形して電気接点３２と接触し、接点部材３１と電気接点３２とが導通する。蓋部材２０は、下筺体全体の強度を向上させる役割に加えて、操作ボタン５１が押下された際の圧力を受け止める役割も担う。
　図３に示すように、蓋部材２０と本体１０との間には、蓋部材２０の底部外周に沿って防水シーラント６０が充填されている。具体的には、蓋部材２０の角部と本体１０の側壁内面１２との間に防水シーラント６０が充填されている。これにより、蓋部材２０と本体１０との間の隙間への液体の侵入が防止される。ここで、蓋部材２０の角部とは、該蓋部材２０の底部と側壁との境目の部分である。防水シーラント６０はエアパスル式ディスペンサを用いて充填すればよい。防水シーラント６０には、シリコーン系の汎用シーラント材、弾性接着剤、アクリル系封止剤などの防水性を有する樹脂を用いることができる。防水シーラント６０は、自己の接着力によって蓋部材２０および本体１０に接着している。よって、防水シーラント６０は、蓋部材２０および本体１０の変形に追従して変形し、防水性を維持する。一方、従来品に用いられているシール部材は、上下のカバー間に挟まれているが、カバーに接着されてはいない。よって、上下のカバーが変形すると、シール部材の圧縮量が部分的に変化し、防水性が低下することがある。
　再び図３を参照する。キーシート５の周縁は、蓋部材２０の底部外面２２に、防水テープ７０によって接合されている。これにより、キーシート５とスイッチ回路３０との間への液体の侵入が防止される。なお、キーシート５の周縁を本体１０の側壁端面に固定することも可能である。しかし、キーシート５の周縁を本体１０の側壁端面に固定するためには、該側壁端面の幅をある程度以上の幅にする必要がある。したがって、キーシート５の周縁を蓋部材２０の底部外面２２に固定することにより、本体１０の側壁端面の幅を狭くすることができる。換言すれば、本体１０の側壁をより薄くして、下筺体３の容積を拡大することができる。
　なお、本体１０や蓋部材２０には、不図示のバッテリーカバーやI/Oカバーなどを取り付けるために、不図示の開口部が形成される場合もある。この場合、それら開口部は従来と同様の構造や方法によって防水することができる。
　図４に示すように、蓋部材２０の角部を該蓋部材２０の内側へ向けて後退させて液溜り部６１、すなわちギャザリング（gathering）６１を形成してもよい。液溜り部６１が形成されることにより、防水シーラント６０の充填量が増える。機械を用いて防水シーラント６０を充填する場合、充填量が少ないと安定した充填が難しくなる傾向がある。よって、図４に示すような液溜り部６１を形成することにより、機械を用いた場合にも、防水シーラント６０を安定して充填することが可能となる。具体的には、防水シーラント６０のはみ出しや流出が防止される。なお、防水シーラント６０の充填は手作業で行うことも可能であるが、機械を用いて自動化することにより、製造時間の短縮、品質の安定化、製造コストの低減などの効果が得られる。
　なお、上記のような液溜り部６１を形成した場合、キーシート５の端部がめくれたり、へこんだりし易くなる。そこで、図５に示すように、キーシート５の端部と蓋部材２０との間に、枠状の補強板８０を配置することが望ましい。
　図６に示すように、防水シーラント６０によって、蓋部材２０とキーシート５とを接合させてもよい。この場合、図３に示す防水テープ７０が不要となり、コストが低減される。
　図７に示すように、蓋部材２０と本体１０の側壁内面１２との間に隙間が生じる場合には、チキソ性を有する防水シーラント６０を用いることで、本体１０内に防水シーラント６０が流れ落ちることを防止できる。
　この出願は、２０１０年１０月１２日に出願された日本出願特願２０１０－２２９７２４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (8)

  1. 　底部と該底部から立ち上がる側壁とを備えた本体と、
    　前記本体の前記側壁の内側に嵌め込まれた蓋部材と、
    　前記蓋部材と前記本体との間に充填され、前記蓋部材と前記本体との間の隙間を封止する防水シーラントと、
    　前記蓋部材の上に設けられた操作部と、を有し、
    　前記操作部の周縁と前記蓋部材の表面とが防水テープによって接合されていることを特徴とする電子機器用筺体。
  2. 　底部と該底部から立ち上がる側壁とを備えた本体と、
    　前記本体の前記側壁の内側に嵌め込まれた蓋部材と、
    　前記蓋部材と前記本体との間に充填され、前記蓋部材と前記本体との間の隙間を封止する防水シーラントと、
    　前記蓋部材の上に設けられた操作部と、を有し、
    　前記操作部の周縁と前記蓋部材の表面とが前記防水シーラントによって接合されていることを特徴とする電子機器用筺体。
  3. 　前記蓋部材が金属板からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子機器用筺体。
  4. 　前記蓋部材が、底部と、該底部から立ち上がる側壁とを有し、
    　前記防水シーラントが、前記蓋部材の前記底部と前記側壁との間の角部に沿って充填されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の電子機器用筺体。
  5. 　前記蓋部材と前記本体との間に、前記防水シーラントが充填される液溜り部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電子機器用筺体。
  6. 　前記操作部が、前記蓋部材の上に設けられたスイッチ回路と、該スイッチ回路の上に積層された可撓性シートとを有し、
    　前記スイッチ回路の外側に延在している前記可撓性シートの周縁が、前記蓋部材の表面に接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の電子機器用筺体。
  7. 　前記可撓性シートと前記蓋部材の表面との間に配置された枠状の補強部材を有することを特徴とする請求項６に記載の電子機器用筺体。
  8. 　前記防水シーラントがチキソ性を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の電子機器用筺体。
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