JP5482443B2 - 携帯電子機器の筐体構造 - Google Patents

Description

この発明は、携帯電話機、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance，Personal Digital Assistants：個人向け携帯型情報通信機器）等の携帯電子機器のケース構造に関する。

近年の携帯端末は、装置サイズのコンパクト化を実現しながら筐体の剛性を高め、過酷な環境下における使用時も、防水機能を満たす事が求められている。一方、防水機能付きの端末は部品点数が多い事から、費用・工数の観点からも部品点数を少なくし、組立に関わる工数の削減などのコストダウンが求められている。

特許文献１では、防水性を確保するために、携帯端末における上ケースと下ケースとの間に、防水パッキンを配置し、四隅で上下ケースと防水パッキンをネジ止めした携帯型電子端末の構造が示されている。

また特許文献２では、携帯用電子機器における電池蓋に枠状防水パッキンと、筐体の係止突起に係合できる先端ロック爪とが設けられており、電池蓋を筐体にはめ込み防水パッキンを圧接することにより筐体内への浸水を防止する構造が示されている。

特開２００５−３４０６８３ 特開平１１−０２５９４０

特許文献１の構造は、上下ケースの間に防水パッキンを設けて、ネジ止めにより防水パッキンを挟み込むことで固定し、気密性を保つ構造である。そのため、上記の構造ではネジ止めを行う領域を確保する必要があり、装置の小型化の点から問題点があった。また一方、小型化を行うためにネジ数を減らすと、剛性の点から問題があった。

また特許文献２の構造は、携帯用電子機器の筐体と電池蓋とを係止突起と先端ロック爪により接合する構造である。そのため、筐体に外部からの衝撃や高温環境下の使用時に熱変形などにより電池蓋が変形することで、筐体との間で防水パッキンがつられてズレやヨレが発生し、防水機能の点から問題があった。

本発明の目的は、上述した課題を解決する「携帯電子機器の筐体構造」を提供することにある。

本発明の構成は、第一筐体と、第一筐体と対向して設けられた第二筐体と、第一筐体に設けられた第一係止部と、第二筐体において前記第一係止部と対向した位置に設けられ第一係止部と勘合する第二係止部と、第二筐体の第一筐体と対向した面に設けられた防水パッキンと、第二筐体であって防水パッキンの内側に設けられた補強用フレームを備え、補強用フレームは、両面テープにより第二筐体または、第二筐体に搭載されている内部部品に固定されていることを特徴とする携帯電子機器である。

本発明による携帯端末は、防水機能を保つことができ、尚且つ装置サイズを小型化することができる。

本発明を適用した携帯電話機の外観斜視図である。 表示ケースを分解した斜視図である。 第１実施形態における表示ケースの断面図である。 第二筐体における補強用シートを設けた上面図である。 補強用シートを設けていない場合の、表示ケースの断面図である。 補強用シートを設けていない場合に、表示ケースを組み立てるとき断面図である。 第２実施形態における表示ケースの断面図である。

〔第１実施形態〕以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。

〔構造の説明〕図１には、第１の実施形態の筐体構造を備えた携帯電子機器１の構造を示している。以下、上記筐体構造を携帯電子機器に設けた場合の、構造を説明する。

携帯電子機器１は表示ケース１と入力ケース２とヒンジ部３とを備えている。表示ケース１と入力ケース２とをヒンジ部３によって回動可能に連結し、このヒンジ部３を中心に表示ケース１と入力ケース２とを回動させて互いに重ね合わせて閉じた状態で携帯し、またヒンジ部３を中心に表示ケース１と入力ケース２とを回動させて開いた状態で使用するように構成されている。

表示ケース１は、図１に示すように、ほぼ長方形の薄い箱形に形成され、図２に示すように、その内部に表示モジュール４が収納された構成になっている。この表示モジュール４は、回路基板（図示しない）を有し、この回路基板に表示装置５およびスピーカ６のほか、各種の電子部品が設けられた構成になっている。表示装置５は、液晶表示素子やＥＬ（Electroluminescence）表示素子などの平面型の表示素子からなり、図１に示すように、入力ケース２に対向する表示ケース１の開口部に対応して配置され、この状態で電話情報などの各種の情報を電気光学的に表示するように構成されている。

入力ケース２は、図１に示すように、表示ケース１とほぼ同じサイズの箱形に形成され、その内部に入力モジュール（図示せず）が収納され、この状態でヒンジ部３を中心に回動させて閉じたときに、表示ケース１と重なり合うように構成されている。この場合、表示ケース１に対向する入力ケース２の対向面には、図１に示すように、キー入力部７およびマイク部（図示せず）が設けられている。このキー入力部７は、数字キー、文字キー、通話キー、電源キー、多機能キーなどの各種のキーを備えている。

ヒンジ部３は、第一突起部８、第二突起部９、両者を回転可能に取り付ける連結軸（図示せず）を備えている。図１に示すように、表示ケース１は手前側の基端部（図１では下辺部）に円筒状の第１突部８を設けており、入力ケース２は前方の基端部（図１では上辺部）の両側に設けられた一対の第２突部９を設けている。ヒンジ部３は、表示ケース１の第１突部８を入力ケース２の一対の第２突部９間に配置し、この状態で第１突部８と第２突部９とを連結軸でそれぞれ回転可能に取り付けることにより、この連結軸を中心に第１突部８、第２突部９が相対的に回転するように構成されている。

なお上記に記載のように本実施例では、折りたたみ型の携帯電子機器の説明を行っているが、本発明はこれに限定されずスライド型や二軸ヒンジなど携帯電子機器の全般に適用することができる。

表示ケース１と入力ケース２は、内部にそれぞれ収納された表示モジュール４と入力モジュール（図示せず）とが、ヒンジ部３内を挿通する接続部材（図示せず）によって電気的に接続されている。また、表示ケース１と入力ケース２とは、ほぼ同じ構造になっている。このため、以下では、表示ケース１について説明する。しかし、以下の説明は、入力ケース２においても適用することができる。

次に図２に示すように、表示ケース１に本発明を適用した適用した構造を説明する。表示ケース１は、第一筐体１０、第一筐体１０と対向して設けられた第二筐体１１及び、第一筐体１０と第二筐体１１との間に設けられた表示モジュール４により構成される。第一筐体１０、第二筐体１１は、樹脂性であるが本発明はこれに限定されない。

図３に示すように、第一筐体１０の断面はコの字型の形状である。また第二筐体１１は、第一筐体１０と対向して設けられている。

第二筐体１１は、平板形状であり、さらに第一筐体１０と対向した面の縁部分全周にわたって枠状部材１４を設けており、枠状部材１４の頂部には溝１５が形成されている。そして溝１５の内部には、防水パッキン１６が全周にわたって連続的に設けられており、防水用パッキン１６の少なくとも一部が溝１５から突出している。

第一筐体１０は、端部に第一係止部１２を設けている。また、第二筐体１１は第一係止部１２と対向する位置に、第二係止部１３を設けている。
第二係止部１３は、第二筐体１１の側面に設けられてもよいし、第二筐体に設けられている枠状部材１４の外側の面に設けられてもよい。

表示ケース１は、第一筐体１０に設けられた第一係止部１２を、第二筐体１１に設けられた第二係止部１３に嵌め込むことにより構成される。なお第一係止部１２と第二係止部１３が配置される場所については、両者が嵌め込むことが可能であれば特に限定はされない。

第一係止部１２は、第一筐体１０の周縁部にわたって連続して設けていてもよいし、複数の第一係止部１２を、間隔をあけて設けてもよい。第二係止部１３も同様に、第二筐体１１の周縁部にわたって連続して設けていてもよいし、複数の第二係止部１３を、間隔をあけて設けてもよい。但し、第一係止部１２と第二係止部１３は対向する位置に設けられている。

第一係止部１２と第二係止部１３の形状については、両者を嵌め込むことにより第一筐体１０と第二筐体１１とを固定できればよい。つまり、第一係止部１２と第二係止部１３の形状は、図３に示すように互いに突起形状という組み合わせでもよいし、一方が突起形状で他方が凹部や開口部を有する形状であってもよい。

枠状部材１４の内側には、表示モジュール４が設けられており、第二筐体１１に固定されている。なお枠状部材１４は、エポキシ樹脂などの接着剤により第二筐体１１に接着されてもよいし、第二筐体１１と同じ材料により一体で形成されていてもよく、材質・材料についてはこれに限定されない。

防水パッキン１６の材質は、ゴムその他の弾性材料である。防水パッキン１６は、インサート成型法により、第二筐体１１の縁部分を包み込むようにして第二筐体１１に一体成型されたものである。

防水パッキン１６は、第一筐体１０を第二筐体１１に突き合わせた状態で、第一筐体１０の縁部分に密着する。これにより防水パッキン１６の溝１５から突出した部分が、第一筐体１０により圧縮される。防水パッキン１６は、第二筐体１１の溝１５全体にわたって設けられているため、防水パッキン１６内側の表示モジュール４への浸水を防止することができる。

また第二筐体１１は、第一筐体１０と対向した面に、補強用フレーム１７が設けられている。補強用フレーム１７は、縁部分全周にわたって設けられた防水パッキン１６の内側に設置されている。なお補強フレーム１７のサイズは、枠状部材１４よりわずかに大きく、軽く圧入して設置される。

補強用フレーム１７は、第二筐体１１が外部からの衝撃などにより、内側にたわむことなどの変形を防止し、第二筐体１１の剛性をあげている。補強用フレーム１７は図４に示すように、第二筐体における第一筐体と対向した面に、複数列で間隔をあけて設けてもよいし、十字型のように鉛直方向に重ねて設けてもよい。しかし、補強用フレーム１７が設置される位置は、第二筐体１１の剛性が上がる場所であればよい。

補強用フレーム１７は、防水パッキン１６内側に設けられた表示モジュール４などの内部部品に両面テープなど固定してもよい。補強用フレーム１７の材質は、第一筐体１０や第二筐体１１と同じ材質でもよく、他の材質でもよい。

〔作用・効果の説明〕表示ケース１は、以下のように組み立てられる。第二筐体１１に、第一筐体１０を上からかぶせる。その後、第一筐体１０の第一係止部１２を第二筐体１１に設けられた第二係止部１３はめ込む（勘合する）。上記の組み立てにより、第二筐体１１に設けられた防水パッキン１６は第一筐体１０と第二筐体１１との間で圧縮され、防水パッキン１６の圧縮が戻ろうとする反力で第一筐体１０と第二筐体１１とのあいだの気密性を保ち、防水パッキン１６内側に浸水することを防ぐ。

図５で示すように補強用フレーム１７がない場合を考える。表示ケース１は、防水パッキン１６の圧縮から戻ろうとする反力（矢印（Ｂ）の方向）により、第一筐体１０と第二筐体１１とのあいだでは気密性を保ち固定されているが、面方向の力に対しては固定されていない。そのため、補強用フレーム１７がない場合、表示ケース１は外部からの衝撃などを受けると、第二筐体１１の面方向（矢印（C）又は（D）の方向）へ力が働く。その結果、第二筐体１１が内側へたわんでしまい、第一筐体１０の第一係止部１２は容易に外れてしまう。

また同様に、高温環境下の使用時に第二筐体１１が熱変形により面方向（矢印（C）又は（D）の方向）へたわんでしまう場合も同じ不具合が発生する。

本実施形態では、それらを防止する為に、補強フレーム１７を設置する事によって第二筐体１１が内側へ変形することを防止することができる。補強フレーム１７は、第二筐体１１の内側への変形を抑制することで、第一筐体１０の第一係止部１２、又は第二係止部１３の外れを防止し防水パッキン１６の圧縮状態を保持することができる。その結果、表示ケース１における第一筐体１０と第二筐体１１間の気密性を保つ事が可能となり、防水性能を維持することができる。

補強フレーム１７を設ける事のもう一つの効果を説明する。図６で示すように、補強用フレーム１７がない場合、第二筐体１１にパッキン１６を設置し、第一筐体１０を勘合させようとする時、第一係止部１２又は第二係止部１３が完全にはまり込むまでの間、第一筐体１０、第二筐体１１をそれぞれ面方向へ一時的にたわませる必要がある。しかし第二筐体１１がたわんでしまうと、防水パッキン１６もつられてズレやヨレが発生してしまう。

防水パッキン１６にズレたりやヨレている状態のまま第一筐体１０が勘合されると、防水パッキン１６を十分に圧縮する事ができず、気密性不良になってしまう。

そこで、補強フレーム１７を第二筐体の縁部全周に設けられた防水パッキン１６内側に設置する事によって、第一筐体１０と第二筐体１１とが勘合される際の、第二筐体１１のたわみを防止することができる。そのため、第一筐体１０のみをたわませて、第一筐体１０と第二筐体１１とを勘合することが可能となり、防水パッキン１６のズレやヨレを防止し、組立時に発生する気密性不良も防止することができる。

本実施形態では、補強フレーム１７は枠状部材１４よりわずかに大きく作られており、補強フレーム１７は、枠状部材１４の内側に軽く圧入して設けられている。そのため、部品の寸法にバラつきがあったとしても、第２筐体１１の変形をより確実に防止することができる。

〔第２実施形態〕図７は、第２の実施形態に係る携帯電子機器の構成を示す断面図であり、第１の実施形態における図３に相当している。本実施形態に係る電子装置は、第一筐体１０に防水用突起部１８を設けている点を除いて第１実施形態に係る電子装置と同様の構成である。

〔構造の説明〕図７に示すように、第一筐体１０の第二筐体１１と対向する面に防水用突起部１８が設けられている。また防水用突起部１８は、防水パッキン１６と対向する位置に設けられている。なお防水用突起部１８は、第一筐体１０における防水パッキン１６と対向した面の縁部分全周にわたって設けられていてもよいし、縁部の一部に設けられていてもよい。

〔作用・効果の説明〕防水用突起部１８は、第一筐体１０と第二筐体１１とが突き合わせられると、防水用突起部１８の頂部が防水パッキン１６に当接し、防水パッキン１６が防水用突起部１８に押し込まれた状態となる。そのため、防水パッキン１６の第一筐体１０と第二筐体１１との間での密着性があがり、防水機能が向上する。なお、防水用突起部１８が第一筐体の縁部全周にわたって設けられている場合、防止機能はより向上する。

１ 表示ケース
２ 入力ケース
３ ヒンジ部
４ 表示モジュール
５ 表示装置
６ スピーカ
７ キー入力部
８ 第一突起部
９ 第二突起部
１０ 第一筐体
１１ 第二筐体
１２ 第一係止部
１３ 第二係止部
１４ 枠上部材
１５ 溝
１６ 防水パッキン
１７ 補強用フレーム
１８ 防水用突起部

Claims (8)

1. 第一筐体と、
   前記第一筐体と対向して設けられた第二筐体と、
   前記第一筐体に設けられた第一係止部と、
   前記第二筐体において前記第一係止部と対向した位置に設けられ、前記第一係止部と勘合する第二係止部と、
   前記第二筐体の前記第一筐体と対向した面に設けられた防水パッキンと、
   前記第二筐体であって前記防水パッキンの内側に設けられた補強用フレームを備え、
   前記補強用フレームは、両面テープにより前記第二筐体または、前記第二筐体に搭載されている内部部品に固定されていることを特徴とする携帯電子機器。
2. 前記第一係止部は前記第一筐体の縁部全周にわたって連続して設けられており、かつ前記第二係止部は前記第二筐体の縁部全周にわたって連続して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
3. 前記第一係止部は前記第一筐体の縁部に所定の間隔をあけて複数設けられており、かつ前記第二係止部は前記第二筐体における前記第一係止部と対向した位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
4. 前記防水パッキンは、前記第二筐体の縁部全周に連続的に設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の携帯電子機器。
5. 前記防水パッキンは、前記第二筐体の縁部全周に設けられた溝に設けられており、前記溝から一部突出していることを特徴とする請求項４に記載の携帯電子機器。
6. 前記第一筐体における、前記防水パッキンと対向した位置には防水用突起部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の携帯電子機器。
7. 前記補強用フレームは、前記第二筐体における前記第一筐体と対向した面に、複数列並んで設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
8. 前記補強用フレームは、前記第二筐体における前記第一筐体と対向した面に、鉛直方向に交差して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。

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