JP2013008844A - 筐体および該筐体を備えた携帯電子機器、並びに該筐体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造期間を延長させることなく、収納空間の大きさを維持したまま小型化、薄型化が可能な防水機能を有する筐体を提供する。
【解決手段】筐体本体２と、蓋部材３と、枠部材９と、パッキン７と、を備える筐体１１に係る。筐体本体２は、収納空間となる凹みを有する。蓋部材３は、筐体本体２の凹みの周縁と着脱可能に係合されており、少なくとも一部が凹みを覆う。枠部材９は、筐体本体２の凹みの周縁に沿って環状に形成され、蓋部材３の、筐体本体２の凹みを覆う側の面３ａに溶着されている。パッキン７は、枠部材９の、蓋部材３に溶着された側とは反対の側に形成されており、筐体本体２の凹みの周縁と蓋部材３との間の隙間を閉塞する。
【選択図】図２

Description

本発明は、バッテリ部品や電子回路基板などの電子部品を収納する筐体および該筐体を備えた電子機器、並びに該筐体の製造方法に関する。特に、防水機能を有する筐体に関する。

携帯電話機やデジタルカメラなどの携帯型の電子機器の筐体に防水機能を付与することが求められている。筐体に防水機能を付与する方法として、互いに組み合わされて収納空間を形成する一対の部材の間の隙間をパッキンで閉塞する方法が知られている。

図４は、互いに組み合わされて収納空間を形成する一対の部材の間にパッキンを備えた筐体の断面図である。図４に示すように、筐体１は、収容空間となる凹みを有する筐体本体２と、筐体本体２に着脱可能に係合され、筐体本体２の凹みを覆う蓋部材３と、を備えている。筐体１の収納空間には、バッテリ部品といった電子部品４が収納されている。なお、図４は、筐体本体２および蓋部材３の両方と交わる面で切断したときの断面図である。

筐体本体２の、収容空間となる凹みを形成している側壁の上端には、収容空間を囲むように溝５が形成されている。蓋部材３の、筐体本体２側には、溝５と嵌合する凸条部６が形成されており、凸条部６の先端に、ゴム材料からなるパッキン７が一体形成されている。パッキン７は、溝５に対応する凸条部６に沿って環状に設けられており、蓋部材３が筐体本体２に装着された際にパッキン７は溝５内へ圧入される。したがって、筐体本体２と蓋部材３との間の隙間が閉塞され、液体が筐体１の外側から収納空間へ流入しなくなる。

しかしながら、蓋部材３上にパッキン７を一体成形する場合、筐体１を製造するために必要な製造期間が長くなり、また蓋部材３の製造歩留まりも低下していた。その理由は次のとおりである。

すなわち、蓋部材３は筐体１の外観の一部を構成するため、蓋部材３の表面（おもて面）には塗装や印字といった加飾がなされている。パッキン７に塗料が付着するとパッキン７のシール性能が低下する。そのため、パッキン７を一体成形する工程と、蓋部材３に加飾を施す工程とを同時に行うことができない。蓋部材３に加飾を施す工程の後にパッキン７を一体成形する工程が行われるため、筐体１の製造期間が長くなっていた。

また、蓋部材３にパッキン７を一体成形すると、パッキン７と蓋部材３とを分離することができない。そのため、蓋部材３への加飾が良好に行われたがパッキン７は良好に成形されなかった場合、蓋部材３は不良品として扱われていた。その結果、パッキン７の製造歩留まりだけでなく、蓋部材３の製造歩留まりの低下を招いていた。

特許文献１では、筐体本体と蓋部材との間にパッキンを備えた筐体であって、蓋部材の製造歩留まりを低下させることなく、かつより短い期間で製造することができる筐体が開示されている。以下、図５，６を用いて特許文献１に開示されている筐体を説明するが、図４と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図５は、特許文献１に開示されている筐体８を、筐体本体２および蓋部材３の両方と交わる面で切断したときの断面図である。図６は、図５に示した筐体８の分解斜視図である。なお、図６には、筐体本体２および電子部品４は示されていない。

図５，６に示すように、特許文献１に開示されている筐体８は、筐体８の内部に位置するインナー部材９を備えている。インナー部材９は、筐体本体２の凹みの周縁に対応するように環状に形成された枠状の部材である。また、インナー部材９は、インナー部材９の形状に合わせて環状に形成された両面テープ１０を用いて、蓋部材３の内側面に固着されている。したがって、インナー部材９と蓋部材３との間の隙間は、両面テープ１０によって閉塞されている。

インナー部材９の、蓋部材３に固着されている側とは反対の側には溝５と嵌合する凸条部６が形成されており、凸条部６の先端にパッキン７が一体形成されている。蓋部材３が筐体本体２に装着された際に、筐体本体２とインナー部材９と間の隙間がパッキン７により閉塞される。

筐体８の、蓋部材３とインナー部材９との間の隙間、および筐体本体２とパッキン７との間の隙間が閉塞されることによって、液体が筐体８の外側から収納空間へ流入しなくなる。

特許文献１で開示されている筐体８によれば、蓋部材３へ加飾を施す加飾工程と、インナー部材９へパッキン７を一体成形する成形工程と、を別々の場所で実施することができる。すなわち、加飾工程と成形工程とを同時に行っても、パッキン７に塗料が付着することがなく、パッキン７のシール性能が低下しない。

インナー部材９を蓋部材３へ両面テープ１０を用いて固着する工程は、パッキン７を蓋部材３に成形する工程に比べて短い時間で完了する。したがって、筐体８は、蓋部材３へ加飾が施された後に蓋部材３にパッキン７が成形されることによって製造された筐体１（図４）に比べて、より短い期間で製造される。

また、蓋部材３はインナー部材９と分離して製造されている。したがって、インナー部材９にパッキン７を成形する工程においてパッキン７の成形不良が生じても、蓋部材３は不良品として扱われないため、蓋部材３の歩留まりの低下が抑制される。

さらに、近年では、携帯型の電子機器の筐体には、収納空間を縮小させることなく筐体の外形を小型化、薄型化することが要求されている。そこで、特許文献１で開示されている筐体８では、インナー部材９は枠部材である。インナー部材９の、筐体８の内部を占める割合を小さくし、筐体８の収納空間が縮小されることを抑制するためである。

特開２０１０−２５８８０８号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている筐体８では、インナー部材９は蓋部材３へ両面テープ１０を用いて固着されている。そのため、図４の筐体１が筐体８と同じ大きさの収納空間を有する筐体である場合、そのような筐体に比べて、筐体８は少なくとも両面テープ１０の厚み分だけ両面テープ１０の厚み方向に厚くなっている。

そこで、本発明の目的の一例は、製造期間を延長させることなく、収納空間の大きさを維持したまま小型化、薄型化が可能な防水機能を有する筐体、および該筐体の製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一つの態様は、筐体本体と、蓋部材と、枠部材と、パッキンと、を備える筐体に係る。この態様において、筐体本体は、収納空間となる凹みを有する。蓋部材は、筐体本体の凹みの周縁と着脱可能に係合され、少なくとも一部が凹みを覆う。枠部材は、凹みの周縁に対応するように環状に形成され、蓋部材の、凹みを覆う側の面に溶着されている。パッキンは、枠部材の、蓋部材に溶着された側とは反対の側に形成され、筐体本体の凹みの周縁と蓋部材との間の隙間を閉塞する。

また、本発明の他の態様は、収納空間となる凹みを有する筐体本体と、筐体本体の凹みの周縁と着脱可能に係合され、少なくとも一部が凹みを覆う、加飾された蓋部材と、凹みの周縁に対応するように環状に形成され、蓋部材の、凹みを覆う側の面に溶着された枠部材と、枠部材の、蓋部材に溶着された側とは反対の側に一体形成された、筐体本体の凹みに周縁と蓋部材との間の隙間を閉塞するためのパッキンと、を備えた筐体の製造方法に係る。この態様において、筐体本体、加飾されていない蓋部材、パッキンが一体成形されていない枠部材を用意する工程と、少なくとも蓋部材に加飾を施す加飾工程と、枠部材にパッキンを一体成形する成形工程と、成形工程においてパッキンが一体成形された枠部材を、加飾工程において加飾された蓋部材に溶着する工程と、を含む。加飾工程と成形工程とを別々の場所で実施する。

本発明の筐体および該筐体の製造方法によれば、製造期間を延長させることなく、収納空間の大きさを維持したまま小型化、薄型化が可能になる。

本発明の実施形態に係る筐体の斜視図である。 図１に示す筐体をＡ−Ａ面で切断したときの断面図である。 図２に示す筐体の収納空間にバッテリ部品を収納し、該バッテリ部品が膨張した状態の断面図である 筐体本体と蓋部材との間にパッキンを備えた筐体の断面図である。 特許文献１に開示されている筐体の断面図である。 特許文献１に開示されている筐体の分解斜視図である。

以下、本発明に係る筐体および筐体の製造方法について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、図４ないし図６に示されるものと同一の構成要素には、同一の符号を付して説明する。

図１は、本実施形態に係る筐体の斜視図である。本発明に係る筐体は、電子部品を内部に備え、内部への液体の流入の防止が必要とされる携帯電子機器（例えば携帯電話機やゲーム機、タブレットＰＣ、ノートＰＣなど）の筐体に適用可能である。

図１に示すように、本実施形態に係る筐体１１は、収容空間となる凹みを有する筐体本体２と、少なくとも一部が筐体本体２の凹みを覆う蓋部材３と、を備えている。蓋部材３は、筐体本体２の凹みの周縁と着脱可能に係合されている。図１では、蓋部材３が筐体本体２から分離されている状態の斜視図である。収納空間は、バッテリ部品や電子回路基板といった電子部品４を収納することができるようになっている。

また、図示していないが、筐体本体２や蓋部材３の表面（おもて面）には、塗装や印字といった加飾が施されている。

図２は、図１に示す筐体１１を、筐体本体２および蓋部材３の両方と交わる面（図１のＡ−Ａ面）で切断したときの断面図である。図２に示すように、筐体本体２の、収容空間となる凹みを形成している側壁の上端には、収容空間を囲むように溝５が形成されている。

また、筐体１１は、筐体１１の内部に位置するインナー部材９を備えている。インナー部材９は、筐体本体２の凹みの周縁に対応するように環状に形成された枠部材であり、蓋部材３の、筐体本体２の凹みを覆う側の面３ａに溶着されている。

インナー部材９や蓋部材３が合成樹脂で形成されている場合には、インナー部材９を蓋部材３へ溶着させる方法として熱板溶着法や振動溶着法、超音波溶着法といった方法が挙げられる。

熱板溶着法では、作業者または製造装置は、まず、合成樹脂からなるインナー部材９および蓋部材３の溶着させる面に、加熱した金属板を接触させてインナー部材９および蓋部材３を部分的に融解する。続いて、インナー部材９および蓋部材３の融解された領域を互いに押し当てる。その後、インナー部材９および蓋部材３を冷却固化し、インナー部材９を蓋部材３に固定する。

振動溶着法では、作業者または製造装置は、まず、インナー部材９を蓋部材３へ押し当てる。その状態でインナー部材９および蓋部材３を往復移動させてインナー部材９および蓋部材３をこすり合わせ、摩擦熱を生じさせ、インナー部材９と蓋部材３とが接触している領域を融解させる。その後、インナー部材９および蓋部材３を冷却固化し、インナー部材９を蓋部材３に固定する。

超音波溶着法では、作業者または製造装置は、インナー部材９を蓋部材３へ押し当て、超音波による振動をインナー部材９および蓋部材３に加える。超音波による振動により、インナー部材９および蓋部材３の互いに接触している領域が融解する。その後、合成樹脂を冷却固化し、インナー部材９を蓋部材３に固定する。

インナー部材９と蓋部材３とが溶着されている領域は、インナー部材の形状に合わせて環状に広がっている。したがって、蓋部材３とインナー部材９との間の隙間が閉塞されており、当該隙間から液体が収納空間へ流入しないようになっている。

インナー部材９の、蓋部材３に溶着されている側とは反対の側には溝５と嵌合する凸条部６が形成されており、凸条部６の先端にパッキン７が形成されている。蓋部材３が筐体本体２に装着された際に、溝５へパッキン７が圧入され、筐体本体２とパッキン７との間の隙間が閉塞される。

筐体１１の、蓋部材３とパッキン７との間の隙間、および筐体本体２とパッキン７との間の隙間が閉塞されているため、液体が筐体１１の外側から収納空間へ流入しなくなる。

なお、パッキン７を筐体本体２の、凹みの周縁に押圧して、筐体本体２とインナー部材９との間の隙間を閉塞してもよい。この場合、溝５や凸条部６を筐体本体２や蓋部材３に設けなくてもよく、より容易に筐体１１を製造することが可能になる。

本発明に係る筐体１１によれば、パッキン７はインナー部材９の部位に成形されるため、蓋部材３へ塗装や印字といった加飾を施す加飾工程と、インナー部材９へパッキン７を一体成形する成形工程と、を別々の場所で実施することができる。すなわち、加飾工程と成形工程とを同時に行っても、パッキン７に塗料が付着することがない。したがって、パッキン７のシール性能が低下しない。

また、蓋部材３へ加飾を施す加飾工程と、インナー部材９へパッキン７を一体成形する成形工程と、を並行して行うことができる。インナー部材９と蓋部材３とを溶着する工程は、ゴム材料からなるパッキン７を蓋部材３に一体成形する工程に比べて短い時間で完了することが一般的に知られている。したがって、本発明に係る筐体１１は、蓋部材３へ加飾が施された後に蓋部材３上にパッキン７が一体成形されて製造された筐体１（図４）に比べて、より短い期間で製造される。

蓋部材３はインナー部材９と分離して製造されている。したがって、インナー部材９にパッキン７を成形する工程においてパッキン７の成形不良が生じても、蓋部材３は不良品として扱われないため、蓋部材３の歩留まりの低下が抑制される。

さらに、蓋部材３はインナー部材９に溶着されている。すなわち、インナー部材９を蓋部材３へ固着する際に両面テープ（厚みが０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）を用いる必要がない。したがって、筐体１１の、蓋部材３の内側面３ａと交わる方向の寸法を、両面テープ１０を用いてインナー部材９が蓋部材３へ固着された筐体８（図５）に比べて、収納空間を縮小させることなく両面テープの厚み分だけ小さくすることができる。

また、インナー部材９は環状に形成された枠部材であるため、インナー部材９の、筐体１１の内部を占める割合が小さくなり、収納空間をより大きくすることができる。

特に、電子機器の電源となるバッテリ部品は、充放電を繰り返すと、概ね中央が膨張する変形を生じることがある。図３は、筐体１１の収納空間に収納される電子部品４がバッテリ部品であり、当該バッテリ部品が膨張した状態における、筐体１１の断面図である。なお、図３では、筐体本体２は示されていない。図３に示すように、バッテリ部品１２は、バッテリ部品１２の、蓋部材３と対向する面１２ａの中央部分が凸状の弧の形に膨張する。

本実施形態では、インナー部材９は、筐体本体２（図２）の、凹みを形成する側壁面よりも筐体１１の内側に向かって延びる延長部分１３を有している。

バッテリ部品１２は、バッテリ部品１２の面１２ａの端部が、延長部分１３に接触した状態で収納空間に収納されている。すなわち、バッテリ部品１２と蓋部材３との間に隙間が設けられた状態でバッテリ部品１２は筐体１１内に収納される。したがって、バッテリ部品１２の、膨張により変形する部分は当該隙間内に収まる。

パッキン７が一体成形されている部材（本実施形態の、環状に形成されたインナー部材９に相当する部材）として、平面形状の板部材を用いた場合には、当該板部材とバッテリ部品１２との間に、バッテリ部品１２の膨張を考慮して隙間を設ける必要がある。具体的には、板部材とバッテリ部品１２の間にスペーサといった部材が必要とされる。

本実施形態では延長部分１３をスペーサとして用いることができ、インナー部材９とバッテリ部品１２との間に隙間を確保するための部材を要しない。当該部材がない分、筐体１１の小型化、薄型化を図ることができ、筐体１１の製造コストを削減することもできる。

次に、本実施形態に係る筐体１１の製造方法について、図２を用いて説明する。

まず、収容空間となる凹みを有する筐体本体２と、筐体本体２の凹みを覆う蓋部材３と、インナー部材９を用意する。筐体本体２の、収容空間となる凹みを形成している側壁の上端には、収容空間を囲むように溝５がすでに形成されている。インナー部材９は、筐体本体２の凹みの周縁に対応するように環状に形成された枠部材となっている。

次に、筐体本体２および蓋部材３の、筐体１１の外観を構成する領域に加飾を施す加飾工程を実施する。加飾工程と並行して、加飾工程を実施している場所から離れた位置で、インナー部材９に、溝５へ圧入させることができるパッキン７を一体形成する形成工程を実施する。

その後、インナー部材９の、パッキン７が一体成形されている側とは反対側を、蓋部材３の内側面３ａに溶着する。このとき、インナー部材９を、筐体本体２の凹みの周縁に対応する位置に配置する。また、環状に形成されたインナー部材９の形状に合わせて環状にインナー部材９と蓋部材３とを溶着する。したがって、インナー部材９と蓋部材３との間の隙間が閉塞され、当該隙間から収納空間内に液体が流入しなくなる。

続いて、蓋部材３を筐体本体２に装着する。このとき、パッキン７が溝５に圧入され、インナー部材９と筐体本体２との間の隙間が閉塞される。したがって、筐体１１の外部から収納空間へ当該隙間を通って流体が流入しなくなり、筐体１１に防水構造が付与される。

蓋部材３を筐体本体２に装着する前に収納空間に電子部品４を配置することによって、防水機能を有する筐体１１の内部に電子部品４を備えた電子機器を製造することができる。

本発明に係る筐体１１の製造方法によれば、蓋部材３へ加飾を施す加飾工程と、インナー部材９へパッキン７を一体成形する成形工程と、を別々の場所で実施することができる。したがって、加飾工程で用いられる塗料がパッキン７に付着することがなく、パッキン７のシール性能が低下しなくなる。

また、別々に用意した蓋部材３とインナー部材９とを溶着することによって蓋部材３にパッキン７が設けられるので、蓋部材３へ加飾が施された後に蓋部材３にパッキン７が成形されて製造された筐体１（図４）に比べて、より短い期間で製造される。

蓋部材３はインナー部材９と分離して製造されている。したがって、インナー部材９にパッキン７を一体成形する成形工程においてパッキン７の成形不良が生じても、蓋部材３は不良品として扱われないため、蓋部材３の歩留まりの低下が抑制される。

さらに、蓋部材３とインナー部材９は溶着されている。すなわち、インナー部材９を蓋部材３へ固着する際に両面テープを用いる必要がない。したがって、筐体１１の、蓋部材３の内側面３ａと交わる方向の寸法を、両面テープ１０を用いてインナー部材９が蓋部材３へ固着された筐体８（図５）に比べて、収納空間を縮小させることなく両面テープの厚み分だけ小さくすることができる。

１ 筐体
２ 筐体本体
３ 蓋部材
４ 電子部品
７ パッキン
８ 筐体
９ インナー部材
１１ 筐体
１２ バッテリ部品
１３ 延長部分

Claims (8)

1. 収納空間となる凹みを有する筐体本体と、
   前記筐体本体の前記凹みの周縁と着脱可能に係合された、少なくとも一部が前記凹みを覆う蓋部材と、
   前記凹みの周縁に対応するように環状に形成され、前記蓋部材の、前記凹みを覆う側の面に溶着された枠部材と、
   前記枠部材の、前記蓋部材に溶着された側とは反対の側に形成され、前記筐体本体の前記凹みの周縁と前記蓋部材との間の隙間を閉塞するためのパッキンと、を備えた筐体。
2. 少なくとも前記蓋部材が加飾されている、請求項１に記載の筐体。
3. 前記パッキンが、前記枠部材と一体成形されたゴム材料からなる、請求項１または２に記載の筐体。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の筐体と、
   前記収納空間に収納された電子部品と、を備えた携帯電子機器。
5. 前記枠部材が、前記筐体本体の前記凹みを形成する側壁面よりも前記筐体の内側に向かって延びる延長部分を有し、
   前記電子部品が、前記延長部分に接触した状態で前記収納空間に収納されている、請求項４に記載の携帯電子機器。
6. 前記電子部品がバッテリ部品である、請求項４または５に記載の携帯電子機器。
7. 収納空間となる凹みを有する筐体本体と、
   前記筐体本体の前記凹みの周縁と着脱可能に係合され、少なくとも一部が前記凹みを覆う、加飾された蓋部材と、
   前記凹みの周縁に対応するように環状に形成され、前記蓋部材の、前記凹みを覆う側の面に溶着された枠部材と、
   前記枠部材の、前記蓋部材に溶着された側とは反対の側に一体成形された、前記筐体本体の前記凹みに周縁と前記蓋部材との間の隙間を閉塞するためのパッキンと、を備えた筐体の製造方法であって、
   前記筐体本体、加飾されていない前記蓋部材、および前記パッキンが一体成形されていない前記枠部材を用意する工程と、
   少なくとも前記蓋部材に加飾を施す加飾工程と、
   前記枠部材に前記パッキンを一体成形する成形工程と、
   前記成形工程において前記パッキンが一体成形された前記枠部材を、前記加飾工程において加飾された前記蓋部材に溶着する工程と、を含み、
   前記加飾工程と前記成形工程とを別々の場所で実施する、筐体の製造方法。
8. 前記加飾工程と前記成形工程とを同時に実施する、請求項７に記載の筐体の製造方法。

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