JP5163402B2 - コネクタ防水構造、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、筐体の内部に組み込まれるコネクタの防水構造と、その防水構造によるコネクタを備える電子機器に関する。

電子機器において一般に、ケース内部に設けられたコネクタを、ケースの開口より露出させている（例えば特許文献１参照）。
特開平６−３３８３６３号公報

特許文献１の電子機器では防水が図られていないが、このような特許文献１の電子機器において、コネクタとそのコネクタに接続されるプラグとの両方に防水部材を設けることが考えられる。しかし、その場合、安定した防水性能を得るには、各部品の公差を厳しくせざるを得なかった。

本発明の課題は、コネクタを備える電子機器において、コネクタ部品の寸法公差を厳しくすることなく、簡単な構造でコネクタに安定した防水性能が得られるようにすることである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、筐体の内部に組み込まれる受け側コネクタと、筐体の内部と外部とを連通し、前記受け側コネクタのプラグ側コネクタとの接続部が配置される開口部と、筐体の前記開口部が開口する内部の開口面と前記受け側コネクタとの間に設けられる第１の防水部と、筐体の前記開口部の外部側に設けられ前記プラグ側コネクタとの防水を図る第２の防水部と、筐体の内部において前記受け側コネクタを前記開口面に沿ってフローティング可能に支持するフローティング支持部と、を備えるコネクタ防水構造を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ防水構造であって、前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接部に設けられることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のコネクタ防水構造であって、前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接面側に一体成形されることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載のコネクタ防水構造であって、前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接面に形成したリング状溝に組み込まれるＯリングまたはリング状シール部材であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のコネクタ防水構造であって、前記Ｏリングまたはリング状シール部材を前記リング状溝に保持する押え部材が設けられることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ防水構造であって、前記フローティング支持部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接状態を保ちながら前記開口面に沿った移動を案内する案内部を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項６に記載のコネクタ防水構造であって、前記案内部を前記筐体に固定したことを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ防水構造であって、前記第２の防水部は、筐体の前記開口部が開口する外部の開口面側に設けられることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項８に記載のコネクタ防水構造であって、前記第２の防水部は、筒状シール部材であることを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載のコネクタ防水構造であって、前記第２の防水部は、前記筐体外部の開口面側に一体成形されることを特徴とする。

請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ防水構造であって、筐体の前記開口部の外部側と前記プラグ側コネクタとに、前記第２の防水部に対し位置決めする位置決め部が設けられることを特徴とする。

請求項１２に記載の発明は、請求項１に記載のコネクタ防水構造であって、前記プラグ側コネクタには、前記第２の防水部と当接する防水アダプタが設けられることを特徴とする。

請求項１３に記載の発明は、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコネクタ防水構造によるコネクタを備える電子機器を特徴とする。

本発明によれば、コネクタ部品の寸法公差を厳しくすることなく、簡単な構造でコネクタに安定した防水性能を得ることができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成として携帯電話を示したもので、１は下ケース、２は上ケース、３は操作部、４は表示部、５は送話部、６は受話部である。図示例において、筐体は下ケース１に上ケース２を図略した周囲の防水シール構造を介してネジ止めしたもので、上ケース２に操作部３、表示部４、送話部５、受話部６等が設けられている。

図２は図１の携帯電話のコネクタ部を示すもので、図３はそのコネクタ部の分解状態を示したものであり、７は中ケース、８は回路基板、９はマイク、１０は受け側コネクタ、２１はフローティング支持部である。図示例において、下ケース１内に組み付けられる中ケース７の上に回路基板８が載置され、これら中ケース７及び回路基板８から離間して下ケース１の端部内にマイク９及び受け側コネクタ１０等が配置されている。

受け側コネクタ１０は、図示のように、基部１１から大径中間部１２を経て接続部１３を一体成形したもので、基部１１上に固定したコネクタ基板１４がフレキシブルプリント基板１５を介して回路基板８に電気的接続されている。受け側コネクタ１０の大径中間部１２は、下ケース１の内壁面に当接し、下ケース１の端部壁に形成した開口部１６に接続部１３が配置されている。

図４は図２のフローティング支持部２１を反対側から見たもので、受け側コネクタ１０は、フローティング支持部２１により、開口部１６の開口面に沿ってフローティング可能に支持されている。すなわち、受け側コネクタ１０の基部１１の上方において、平板状のフローティング支持部２１が両側部で下ケース１のボス上にネジ止めされている。このフローティング支持部２１には、基部１１の両側において、大径中間部１２の端面に当接する一対の案内部２２が一体に形成されている。

図５は図２のコネクタ部にプラグ３０を接続する例を示したもので、３１はプラグ側コネクタである。図示例において、プラグ側コネクタ３１は、受け側コネクタ１０の接続部１３内に挿入して電気的接続される。

（実施形態１）
図６は実施形態１のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、２３は第１の防水部、２５は第２の防水部、２６はその押え部材である。

すなわち、図示のように、受け側コネクタ１０の大径中間部１２には、下ケース１の開口部１６が開口する内壁面との当接面にリング状溝を形成して、そのリング状溝に、シールラバー等による第１の防水部２３を一体成形して、組み付け性の向上を図っている。

また、下ケース１の端部壁には、開口部１６が開口する外部側の凹部１７を形成して、この凹部１７に、筒状シールラバー等による第２の防水部２５を設けて、その第２の防水部２５を外側から押える板状の押え部材２６を設けている。

このような受け側コネクタ１０にプラグ３０を接続する場合、フローティング支持部２１により受け側コネクタ１０が開口部１６の開口面に沿ってフローティング可能に支持されているので、その開口部１６内において、受け側コネクタ１０の接続部１３にプラグ側コネクタ３１を挿入する際、プラグ側コネクタ３１に倣って接続部１３を備える受け側コネクタ１０が開口部１６の開口面に沿って移動する。こうして、受け側コネクタ１０の接続部１３内にプラグ側コネクタ３１を挿入して電気的接続がなされる。

以上、実施形態１のコネクタ接続構造によれば、下ケース１の開口部１６が開口する内壁面に当接する、受け側コネクタ１０の大径中間部１２の当接端面には、第１の防水部２３が設けられているので、開口部１６の接続部１３内にプラグ側コネクタ３１を挿入して電気的接続した状態において、筐体内を防水状態に保持することできる。

そして、下ケース１の開口部１６が開口する外部側の凹部１７に第２の防水部２５が設けられているので、図示のように、プラグ３０に第２の防水部２５の内周に圧接する大径部３２を設けることにより、コネクタ挿入部も防水状態に保持して、通信を可能とすることできる。

従って、受け側コネクタ１０を備える携帯電話において、コネクタ部品の寸法公差を厳しくすることなく、簡単な構造でコネクタに安定した防水性能を得ることができる。

（実施形態２）
図７は実施形態２のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、２４は第１の防水部２３の押え部材である。

実施形態２は、前述した実施形態１と同様の構成において、図示のように、下ケース１の開口部１６が開口する内壁面との当接面に形成したリング状溝に、Ｏリングまたはリング状シールラバー等による第１の防水部２３を設けている。そして、この第１の防水部２３を内周側に隣接して押える板状リング等による押え部材２４を設けている。
なお、第２の防水部２５の前記押え部材２６を不要としている。

（実施形態３）
図８は実施形態３のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、前述した実施形態１と同様の構成において、図示のように、凹部１７に第２の防水部２５を一体成形することで、前記押え部材２６を不要とするとともに、組み付け性の向上を図ったものである。

（実施形態４）
図９は実施形態４のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、前述した実施形態１と同様の構成において、図示のように、受け側コネクタ１０の大径中間部１２のリング状溝に、Ｏリング等による第１の防水部２３を外周側に設けて、この第１の防水部２３を内周側から押えるリング等による押え部材２４を設けたものである。

このように、Ｏリング等による第１の防水部２３を使用する場合は、この第１の防水部２３を内周側から押えるリング等による押え部材２４を組み付けて、組み付け性の向上を図るようにしても良い。

（実施形態５）
図１０は実施形態５のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、前述した実施形態１と同様の構成において、図示のように、第１の防水部２３の前記押え部材２４を不要として、非防水タイプのプラグ４０を接続したものである。すなわち、開口部１６の接続部１３内に、非防水タイプのプラグ４０のプラグ側コネクタ４１を挿入して電気的接続している。

このように、開口部１６の接続部１３に非防水タイプのプラグ４０のプラグ側コネクタ４１を挿入して電気的接続した状態において、筐体内を防水状態に保持することできるが、その電気的接続状態の電極間は浸水するため、通信は不可能となる。

（実施形態６）
図１１は実施形態６のコネクタ防水構造を示す縦断側面図で、前述した実施形態５と同様の構成において、図示のように、非防水タイプのプラグ４０に防水アダプタ４２を設けたものである。すなわち、非防水タイプのプラグ４０のプラグ側コネクタ４１の基部に、第２の防水部２５内に嵌合する防水アダプタ４２を組み付けている。

このように、非防水タイプのプラグ４０に防水アダプタ４２を設けておけば、そのプラグ側コネクタ４１を開口部１６の接続部１３に挿入して電気的接続した状態において、筐体内を防水状態に保持することできるとともに、コネクタ挿入部も防水状態に保持して、通信を可能とすることできる。

（変形例１）
図１２は変形例１を示すもので、図４の案内部２２の固定構造を示しており、図示のように、下ケース１の底面に、一対の案内部２２の下端部を挿入してそれぞれ固定する溝部１８を形成して、この溝部１８に案内部２２の下端部を挿入して固定している。

このように、フローティング支持部２１において、図４では案内部２２の先端をフリーとしていたが、下ケース１の底面に形成した溝部１８に案内部２２の下端部を挿入して固定することで、コネクタ接続時及びその接続解除時の剛性を向上することができる。

なお、フローティング支持部２１は、図示例のネジ止めによる固定の他、位置決めピン等の位置決め構造を採用しても良い。

（変形例２）
図１３は変形例２を示すもので、図１３（ａ）はプラグ挿入前を示した一半部を示して、図１３（ｂ）はプラグ挿入後を示した他半部を示しており、１９・３３は位置決め部である。すなわち、下ケース１の凹部１７が開口する外面に、傾斜面による位置決め部１９を形成して、プラグ３０には、対応する傾斜面による位置決め部３３を形成する。これら位置決め部１９・３３の位置及びその傾斜角度等は、第２の防水部２５とプラグ３０の大径部３２とが最適なシール位置に留まるように設定する。

このように、下ケース１の凹部１７が開口する外面に傾斜面による位置決め部１９を形成して、プラグ３０に対応する傾斜面による位置決め部３３を形成しておけば、図１３（ｂ）に示すように、開口部１６において、受け側コネクタ１０の接続部１３内にプラグ側コネクタ３１を接続するとともに、互いに対応する傾斜面による位置決め部１９・３３の当接により、凹部１７において、第２の防水部２５に対しプラグ３０の大径部３２が最適なシール位置をもって圧接状態となる。

（他の変形例）
なお、以上の実施形態においては、携帯電話としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、カメラ、ＰＤＡ、ノートパソコン、ウェアラブルパソコン、電卓、電子辞書など、コネクタを備える電子機器すべてに用いることができる。
また、実施形態では、挿入するコネクタとしたが、それ以外に端子同士を圧接するコネクタであってもよい。
そして、フローティング支持部については、受け側コネクタと一体的に、支軸が貫通する孔を設けた構造であってもよい。この場合、遊動自在とするには支軸の周囲にスプリングなどを設ければよい。
さらに、防水部の断面形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、携帯電話を示した斜視図である。 図１の携帯電話のコネクタ部を示すもので、上ケースを外した状態を示した斜視図である。 図２のコネクタ部の分解斜視図である。 図２のフローティング支持部を反対側から見た斜視図である。 図２のコネクタ部にプラグを接続する例を示した斜視図である。 実施形態１のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 実施形態２のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 実施形態３のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 実施形態４のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 実施形態５のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 実施形態６のコネクタ防水構造を示す縦断側面図である。 変形例１を示すもので、図４の案内部の固定構造を示した斜視図である。 変形例２を示すもので、プラグ挿入前を示した一半部の横断平面図（ａ）とプラグ挿入後を示した他半部の横断平面図（ｂ）である。

符号の説明

１・２・７ 筐体
８ 回路基板
１０ 受け側コネクタ
１１ 基部
１２ 大径中間部
１３ 接続部
１４ コネクタ基板
１５ フレキシブルプリント基板
１６ 開口部
１７ 凹部
１８ 溝部
１９ 位置決め部
２１ フローティング支持部
２２ 案内部
２３ 第１の防水部
２４ 押え部材
２５ 第２の防水部
２６ 押え部材
３０ プラグ
３１ プラグ側コネクタ
３２ 大径部
３３ 位置決め部
４０ 非防水のプラグ
４１ プラグ側コネクタ
４２ 防水アダプタ

Claims (13)

1. 筐体の内部に組み込まれる受け側コネクタと、
   筐体の内部と外部とを連通し、前記受け側コネクタのプラグ側コネクタとの接続部が配置される開口部と、
   筐体の前記開口部が開口する内部の開口面と前記受け側コネクタとの間に設けられる第１の防水部と、
   筐体の前記開口部の外部側に設けられ前記プラグ側コネクタとの防水を図る第２の防水部と、
   筐体の内部において前記受け側コネクタを前記開口面に沿ってフローティング可能に支持するフローティング支持部と、を備えることを特徴とするコネクタ防水構造。
2. 前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接部に設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ防水構造。
3. 前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接面側に一体成形されることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ防水構造。
4. 前記第１の防水部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接面に形成したリング状溝に組み込まれるＯリングまたはリング状シール部材であることを特徴とする請求項２に記載のコネクタ防水構造。
5. 前記Ｏリングまたはリング状シール部材を前記リング状溝に保持する押え部材が設けられることを特徴とする請求項４に記載のコネクタ防水構造。
6. 前記フローティング支持部は、前記受け側コネクタの前記筐体内部の開口面との当接状態を保ちながら前記開口面に沿った移動を案内する案内部を有することを特徴とする請求項１に記載のコネクタ防水構造。
7. 前記案内部は、前記筐体に固定されることを特徴とする請求項６に記載のコネクタ防水構造。
8. 前記第２の防水部は、筐体の前記開口部が開口する外部の開口面側に設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ防水構造。
9. 前記第２の防水部は、筒状シール部材であることを特徴とする請求項８に記載のコネクタ防水構造。
10. 前記第２の防水部は、前記筐体外部の開口面側に一体成形されることを特徴とする請求項８に記載のコネクタ防水構造。
11. 筐体の前記開口部の外部側と前記プラグ側コネクタとに、前記第２の防水部に対し位置決めする位置決め部が設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ防水構造。
12. 前記プラグ側コネクタには、前記第２の防水部と当接する防水アダプタが設けられることを特徴とする請求項１に記載のコネクタ防水構造。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載のコネクタ防水構造によるコネクタを備えることを特徴とする電子機器。

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