(57)【要約】【課題】水濡れした場合の再使用時の水切り作業が短時間で済む充電式電子機器とその製造方法を提供する。【解決手段】外装ケース１０内に収容された基板２０と、複数の充電端子３０と、充電端子３０が複数埋め込まれ、その充電端子３０を基板２０に固定する絶縁性のホルダ４０と、外装ケース１０内であって開口部１１周縁に配置された防水パッキン５０と、を備える。外装ケース１０内であって防水パッキン５０と対向する位置に環状の溝６０を設けてもよい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装ケースに収容された充電端子の一部が、前記外装ケースが有する開口部から露出する充電式電子機器の防水構造であって、
前記外装ケース内に収容された基板と、
前記充電端子が一体成型により複数埋め込まれ、その充電端子を前記基板に固定する絶縁性のホルダと、
前記外装ケース内であって前記開口部周縁に配置された防水パッキンと、
を備えることを特徴とする充電式電子機器の防水構造。
【請求項２】
前記外装ケース内であって前記防水パッキンと対向する位置に環状の溝が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の充電式電子機器の防水構造。
【請求項３】
前記外装ケースは、一つの面が開口している容器状の第１及び第２のケースを有し、前記第１のケースと前記第２のケースの開口縁を互いに合わせて前記防水パッキンが押圧されるように構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電式電子機器の防水構造。
【請求項４】
前記ホルダは、前記充電端子の周囲を覆う端子周囲部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充電式電子機器の防水構造。
【請求項５】
前記ホルダは、前記充電端子を支える端子支持部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の充電式電子機器の防水構造。
【請求項６】
前記防水パッキンは、凸形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の充電式電子機器の防水構造。
【請求項７】
外装ケースに収容された充電端子の一部が前記外装ケースの開口部から露出する充電式電子機器防水構造の製造方法であって、
金型内に複数の充電端子をインサート品として設置し、金型内に樹脂を充填して固化させるホルダ形成工程と、
充電端子を基板に取り付ける基板取り付け工程と、を備え、
前記ホルダ形成工程が、前記基板取り付け工程よりも前に行われることを特徴とする充電式電子機器防水構造の製造方法。
【請求項８】
前記ホルダ形成工程では、前記ホルダの前記開口部周縁と対面する部分に前記溝が設けられることを特徴とする請求項７に記載の充電式電子機器防水構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型充電式電子機器に関し、特に、その電子機器における充電端子の防水構造とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、携帯電話機、ノートパソコン、タブレット端末などの持ち運び可能な電子機器は、日常生活で広く使われている。このような可搬型電子機器には、電源として充電式の電池が用いられており、電池の残量が無くなった場合等には、備え付けの充電器によって充電されて繰り返し使用されている。
【０００３】
上記のような充電式電子機器（以下、単に「機器」という。）は、電源となる充電式電池の他、図６及び図７に示すように、中空の外装ケース１１０と、外装ケース１１０の内部に収容される複数の充電端子１３０と、当該充電端子１３０が接続される基板１２０とを備えている。中空の外装ケース１１０は２分割され、その内側に基板１２０が内蔵されている。基板１２０上には、コの字型形状の板金である充電端子１３０が接続されている。具体的には、その両端が基板１２０にハンダ付けされ、基板１２０から立ち上がった一部表面が外装ケース１１０の開口部１１１から露出する。この露出部分が充電を行う際に充電器側の端子と接触する部分となる。
【０００４】
ところで、機器内部に水が侵入すると内部の電子部品に影響を与え、機器自体が駆動しなくなる虞がある。このため、機器の構成において、防水構造は重要な要素の一つである（例えば、特許文献１、２参照）。また、水濡れにより充電端子同士が短絡するのを防止する必要もある。
【０００５】
上記機器においては、防水機能と充電端子１３０同士の短絡防止のために、各充電端子１３０は絶縁性を有する樹脂成型品１４０によって囲われている。図６及び図７に示すように、この樹脂成型品１４０は、外装ケース１１０の開口部１１１から基板１２０表面に至る充電端子１３０を個別に囲う壁面である。この樹脂成型品１４０の基板１２０側の先端部には、別材料であるエラストマーで２色成型された凸形状の防水パッキン１５０が形成されている。この凸形状の防水パッキン１５０は基板１２０表面と押圧・密着させることで防水効果を果たし、壁面の外側すなわち機器内部には浸水しない構造になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７‐３１２２５５号公報
【特許文献２】特開２００８‐２８８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、充電端子１３０と樹脂成形品１４０との間には、端子の側面全周に亘って僅かな隙間が形成されている。そのため、外装ケース１１０の開口部１１１から基板１２０表面までは浸水の可能性がある。つまり、機器が水に濡れた場合、充電端子１３０を囲う壁面で形成された空間には水が溜まるため、再度機器を使用する場合は入念に水切りする必要がある。しかし、壁面で形成された空間は充電端子に対して僅かな隙間しかないため、一度浸水すると水が抜けにくいという問題点があった。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、水濡れした場合の再使用時の水切り作業が短時間で済む充電式電子機器の防水構造とその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の充電式電子機器は、外装ケースに収容された充電端子の一部が、前記外装ケースが有する開口部から露出する充電式電子機器の防水構造であって、次の構成を備えることを特徴とする。
（１）前記外装ケース内に収容された基板。
（２）前記充電端子が一体成型により複数埋め込まれ、その充電端子を前記基板に固定する絶縁性のホルダ。
（３）前記外装ケース内であって前記開口部周縁に配置された防水パッキン。
【００１０】
上記のような充電式電子機器防水構造の製造方法も本発明の一態様である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、充電端子の周囲に水が溜まることが無くなり、再使用時の水切り作業が短時間で可能な充電式電子機器の防水構造を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る充電式電子機器の外観を示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る充電式電子機器の全体構成を示す分解斜視図である。
【図３】第１実施形態の外装ケースを内側から見た図である。
【図４】第１実施形態のホルダ周辺の部分拡大側断面図である。
【図５】第２実施形態に係る充電式電子機器の一部断面図である。
【図６】従来の充電式電子機器を説明するための図である。
【図７】従来の充電式電子機器の部分拡大側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態の充電式電子機器の防水構造について説明する。
【００１４】
［１．第１実施形態］
［１−１．全体構成］
本実施形態に係る充電式電子機器は、図１及び図２に示すように、中空の外装ケース１０と、その内部に配置された基板２０と、基板２０にハンダ付けされた複数の充電端子３０と、充電端子３０と一体的に成型されて充電端子３０間を絶縁し、この充電端子３０とともに基板２０に固定されるホルダ４０とを備えている。外装ケース１０は、この基板２０をその両面側から外装ケース１０を形成する上ケース１０ａ及び下ケース１０ｂが挟むように構成されている。充電端子３０およびホルダ４０はその一部表面は外装ケース１０が有する開口部１１から露出している。充電端子３０は充電器側の端子と接触できるようになっている。
【００１５】
［１−２．各部構成］
（１）外装ケース１０
図１に示すように、外装ケース１０は、上面が有底で下面が開口している容器状の上ケース１０ａと、下面が有底で上面が開口している容器状の下ケース１０ｂからなる。外装ケース１０は、上ケース１０ａおよび下ケース１０ｂの開口縁を互いに合わせるようにして構成されている。外装ケース１０は箱形の形状であり、その内部は中空になっている。外装ケース１０の内部には、基板２０、充電端子３０、ホルダ４０、充電式電池などの部材が収容されている。外装ケース１０（ここでは上ケース１０ａ）は開口部１１を有している。開口部１１は、例えば略矩形であり、この開口部１１から充電端子３０およびホルダ４０の一部表面が露出している。また、上ケース１０ａには、その一辺を構成する角から開口部１１内の充電端子３０へ通ずる溝１２が充電端子３０と同じ数だけ形成されている。また、溝１２と溝１２の間には、仕切板１３が設けられている。機器又は充電器をこの溝１２に沿って相対移動させて、充電器側の端子と機器側の充電端子３０とを導通させる。
【００１６】
図３は外装ケース１０（ここでは上ケース１０ａ）を内側から見た図である。外装ケース１０内部の開口部１１周縁には、弾性を有する樹脂で構成された防水パッキン５０が設けられている。防水パッキン５０は、開口部１１に沿った形状で環状になっている。防水パッキン５０は断面が凸形状であり、２色成型により形成されている。換言すると、防水パッキン５０の凸形状の土台が上ケース１０ａ裏面に接続され、凸側が下ケース１０ｂ側に突出している。
【００１７】
（２）基板２０
基板２０は電子部品を固定し配線するものである。基板２０は長方形であり、本実施形態では、基板２０の一つの短辺側に寄せて充電端子３０とホルダ４０が固定されている。また、図２に示すように、基板２０には充電端子３０の端部が貫通する端子用穴２１が形成されている。なお、充電端子３０やホルダ４０は、上ケース１０ａ側に配置される。「基板上」や「基板表面」というときは、開口部１１を有する上ケース１０ａ側を指すものとする。
【００１８】
（３）充電端子３０
充電端子３０は細長い板金であり、基板２０上に複数所定間隔隔てて固定されている。具体的には、図２に示すように、充電端子３０は、板金が２箇所直角に折り曲げられたコの字型形状である。充電端子３０は、コの字の両端部が基板２０表面にハンダ付けされて接続され、基板２０から外装ケース１０（上ケース１０ａ）に向けて立ち上がった中央部分の表面が外装ケース１０の開口部１１から機器外部に露出している。換言すると、充電端子３０は、機器外部から見た場合、外装ケース１０の開口部１１から充電端子３０の一部表面が平行に並んで配置されている。外装ケース１０の開口部１１から露出した面を露出面３１と呼ぶと、機器はこの露出面３１を介して不図示の充電器側から充電される。
【００１９】
図２に示すように、充電端子３０の端部には段部３２が形成され、段部３２より先端側が基板２０の端子用穴２１を貫通している。すなわち、段部３２より先端側の幅は、それ以下外の部分の幅より狭くなっている。段部３２の幅は基板２０の端子用穴２１の幅より広く、ハンダ付けしやすいようになっている。
【００２０】
（４）ホルダ４０
ホルダ４０は、複数の充電端子３０と一体的に構成される樹脂成型品であり、充電端子３０を支えつつ基板２０に固定されている。具体的に、本実施形態では、複数の充電端子３０をインサート品として金型内に収容し、金型内に樹脂を充填させてホルダ４０を一体成型品として形成する。その後、この一体成型品を基板２０上に固定する。
【００２１】
図４は、ホルダ４０周辺の部分拡大断面図である。ホルダ４０は、大別すると、充電端子３０を覆うように形成された端子周囲部４１と、充電端子３０を支える端子支持部４２とから構成される。
【００２２】
端子周囲部４１は、充電端子３０の露出面３１及び段部３２より先端側の端部を除いた端子周囲を密着して取り囲み、充電端子３０間を絶縁する。端子周囲部４１は、外装ケース１０の開口部１１を平面視すると、充電端子３０の露出面３１以外の開口部１１内側の領域を埋めている。本実施形態では、図４に示すように、端子周囲部４１の側面と外装ケース１０の開口部１１の内壁面との間に僅かな隙間４５が形成されているが、隙間４５はないことが望ましい。
【００２３】
端子周囲部４１の開口部１１から望む面には、充電端子３０間を仕切る仕切板４１ａが設けられている。仕切板４１ａは外装ケース１０の仕切板１３と同一直線上に設けられる。
【００２４】
端子支持部４２は、端子周囲部４１より幅広で端子周囲部４１の外側に位置する。端子支持部４２は、端子周囲部４１を外側から囲い込むようにして支える。端子支持部４２は、幅広であることにより、基板２０に対する充電端子３０のぐらつきを防止する。
【００２５】
図４に示すように、端子周囲部４１と基板２０とが囲む領域４３、および端子周囲部４１と端子支持部４２と基板２０とが囲む領域４４は、空洞になっている。以下では、領域４３、４４を空洞領域という。
【００２６】
ホルダ４０は、外装ケース１０の開口部１１周縁と対面する位置に環状の溝６０を有する。本実施形態において開口部１１周縁と対面するのは、端子支持部４２の頭部である。なお、端子支持部４２の頭部とは、開口部１１が設けられた上ケース１０ａの内面と接触する部分をいう。この溝６０の環状形状は、防水パッキン５０と同形状である。すなわち、上ケース１０ａがホルダ４０に対して押圧されることで防水パッキン５０が溝６０に押し当てられて凸形状が潰れ、防水パッキン５０が溝６０と密着する。
【００２７】
次に、上記のような構成を有する充電式電子機器防水構造の製造工程について説明する。本実施形態の充電式電子機器防水構造の製造工程は、以下の（ａ）〜（ｃ）の工程を備える。
（ａ）ホルダ形成工程
（ｂ）充電端子取り付け工程
（ｃ）外装ケース組み合わせ工程
【００２８】
以下、各工程について、詳細に説明する。
（ａ）ホルダ形成工程
ホルダ形成工程について説明する。まず、金型内にインサート品として複数の充電端子３０をセットする。その際、充電端子３０の一部表面と両端部が露出するようにしておく。次に、そのセットした状態で、金型内に樹脂を充填させて固化する。これにより充電端子３０と一体成型されたホルダ４０が形成される。このとき、ホルダ４０頭部には、充電端子３０を取り囲むように環状の溝６０が形成される。
【００２９】
（ｂ）充電端子取り付け工程
次に、一体成型されたホルダ４０を基板２０に取り付ける。すなわち、露出した充電端子３０の端部を基板２０の端子用穴２１に挿入し、その端部をハンダ付けして基板２０と接続する。その際、樹脂成型品であるホルダ４０の底面を基板２０上に接続するか、若しくはホルダ４０の底面に接着剤を塗布して、ホルダ４０と基板２０とを固定する。
【００３０】
（ｃ）外装ケース組み合わせ工程
次に、外装ケース組み合わせ工程について説明する。この工程よりも前段階で、防水パッキン５０を備える上ケース１０ａと、下ケース１０ｂとを形成しておく。外装ケース組み合わせ工程では、予め形成しておいた上ケース１０ａおよび下ケース１０ｂの開口を対向させ、充電端子３０およびホルダ４０が固定された基板２０を挟むようにして固定する。その際、充電端子３０の露出面３１が上ケース１０ａの開口部１１に来るように外装ケース１０を組み合わせる。言い換えると、開口部１１周縁に設けられた防水パッキン５０が、ホルダ４０頭部に設けられた溝６０に嵌め合わさるように押圧し、防水パッキン５０と溝６０とを密着させる。そして、この状態で一対の外装ケース１０を固定する。
【００３１】
［１−３．作用効果］
（１）本実施形態の充電式電子機器は、外装ケース１０の開口部１１における充電端子３０の露出面３１以外の領域を埋めるホルダ４０と、外装ケース１０内における外装ケース１０開口部１１周縁に同一形状の環状の防水パッキン５０及び溝６０とを設けた。これにより、開口部１１からの機器内部への浸水を防止することができる。目視可能な範囲（例えば隙間４５）しか水に濡れないため、機器が水濡れした場合の再使用時の水切り作業が短時間で済むとともに、確実に水切り作業が行われたかを容易に判別することができる。
【００３２】
（２）外装ケース１０は、一つの面が共に開口している容器状の上ケース１０ａと下ケース１０ｂを有し、上ケース１０ａと下ケース１０ｂの開口縁を互いに合わせて防水パッキン５０が押圧されるようにした。これにより、上ケース１０ａの内面と防水パッキン５０との密着性が高まり、防水効果を向上させることができる。
【００３３】
（３）防水パッキン５０が凸形状であることにより、溝６０に押圧された際に、その凸形状の先端が潰れ、溝６０との接触面積を増大させることができる。その結果、防水パッキン５０と溝６０との密着性が高まり、防水効果を向上させることができる。
【００３４】
（４）ホルダ４０は端子周囲部４１と端子支持部４２と空洞領域４３、４４を有する。端子周囲部４１を設けたことにより、充電端子３０の周囲が密着して取り囲まれるので、水が侵入する隙間をなくすことができる。また、端子支持部４２を設けたことにより、露出面３１が基板２０から離れていたとしても、充電端子３０を周囲から支えることができるので、基板２０に対する充電端子３０のぐらつきを防止できる。その結果、充電端子３０の充電器側の端子との接触不良を防止することができる。更に、空洞領域４３、４４を設けたことにより、樹脂充填量減少による生産コストの低下を図ることができる。
【００３５】
（５）本実施形態の充電式電子機器防水構造の製造方法によれば、先にホルダ４０を形成するので、充電端子３０の周囲を樹脂で埋めることができる。これにより、充電端子３０とホルダ４０との間に水が溜まる空間がなくなり、浸水する余地をなくすことができる。その結果、機器が水濡れした場合の再使用時の水切り作業が短時間で済む。また、目視可能な範囲（例えば隙間４５）しか水に濡れないため、確実に水切り作業が行われたかを容易に判別することができる。
【００３６】
（６）防水パッキン５０を外装ケース１０に設け、溝６０をホルダ４０に設ける本製造方法によれば、製造が容易になる。すなわち、ホルダ４０側に防水パッキン５０を設ける場合、位置ずれしないように充電端子３０と防水パッキン５０の両方に対して配慮しながらホルダ４０を形成しなければならないが、本実施形態の製造方法によればその必要がなくなり、配慮する対象が一つで済む。また、外装ケース１０の組み合わせの防水構造として、外装ケース１０の開口縁にも防水パッキンを設ける場合がある。このような場合、開口部１１周縁の防水パッキン５０も一緒に形成できるので工程数を減らすことができる。
【００３７】
［２．第２実施形態］
第２実施形態について、図５を用いて説明する。第２実施形態は、第１実施形態と基本構成は同じである。第１実施形態と異なる点のみを説明し、第１実施形態と同じ部分については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３８】
図５は、第２実施形態に係る充電式電子機器の一部断面図である。第１実施形態では上ケース１０ａと下ケース１０ｂにより基板２０を挟むようにして組み合わせることで、防水パッキン５０と溝６０とを押圧し密着させていたが、本実施形態では、基板２０を外装ケース１０にネジ２２により締結することで押圧・密着させる。すなわち、図５に示すように、外装ケース１０内面には、ネジ穴が形成された膨出部１４が設けられている。基板２０には、ネジ２２を挿通させるネジ穴が設けられている。
【００３９】
以上のように、外装ケース１０に膨出部１４を設け、基板２０を外装ケース１０にネジ２２で締結することにより、開口部１１を設ける位置が制限されなくて済む。すなわち、第１実施形態のように、上ケース１０ａと下ケース１０ｂとの挟み込みによって防水パッキン５０と溝６０とを押圧する場合、その押圧方向と直交する上ケース１０ａの底面に開口部１１を設ける必要がある。しかし、本実施形態では、ネジ２２の締結により押圧するので、開口部１１を設ける自由度を高くすることができる。例えば、第１実施形態では上ケース１０ａの底面に開口部１１が設けられているが、本実施形態では膨出部１４を設けることで、基板２０を鉛直方向に立てて上ケース１０ａの側面に設けることもできる。
【００４０】
［３．他の実施形態］
（１）第１及び第２実施形態では、外装ケース１０に防水パッキン５０を設け、ホルダ４０に溝６０を設けたが、これに限られない。外装ケース１０に溝６０を設け、ホルダ４０に防水パッキン５０を設ける構成にしても良い。外装ケース１０内であって開口部１１周縁に防水パッキン５０が配置されていれば良い。
（２）第１及び第２実施形態では、ホルダ４０の端子支持部４２の頭部に溝５０を設けたが、端子周囲部４１に設けても良い。この場合、端子周囲部４１の側面が全周に亘って膨出する等、端子周囲部４１の一部が開口部１１を有する上ケース１０ａの内面と接触する構成にしておく。この場合においても、前記（１）のように、防水パッキン５０と溝６０を逆に設けても良い。
（３）第１及び第２実施形態では、充電端子３０は３つ設けられているが、その数は特に限定されない。２つ設けても、４つ設けても良い。
【符号の説明】
【００４１】
１０    外装ケース
１０ａ  上ケース
１０ｂ  下ケース
１１    開口部
１２    溝
１３    仕切板
１４    膨出部
２０    基板
２１    端子用穴
２２    ネジ
３０    充電端子
３１    露出面
３２    段部
４０    ホルダ
４１    端子周囲部
４１ａ  仕切板
４２    端子支持部
４３    空洞領域
４４    空洞領域
４５    隙間
５０    防水パッキン
６０    溝
【図１】
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【図２】
2015011975.tif 000004
【図３】
2015011975.tif 000005
【図４】
2015011975.tif 000006
【図５】
2015011975.tif 000007
【図６】
2015011975.tif 000008
【図７】
2015011975.tif 000009