(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略筒状で、外周面に少なくとも一つのツメが凸設されたフレームと、それぞれの前記ツメと嵌合するツメ受が凹設又は孔設された少なくとも一つの略板状部材が内面に垂設されたフロントケースとリアケースと電気基板とからなる筐体を備えた携帯端末において、前記フロントケースに設けられたキー穴から液体又は粉体が前記筐体内に浸入することを防止する防水構造であって、
前記フロントケースの内面には、前記キー穴に緩挿されるキートップを備え略周縁部に肉厚部が周設されたキーシートを介在して、前記電気基板を搭載したフレームが嵌着され、
前記ツメと前記ツメ受との嵌合によって、前記フレームが前記フロントケースに装着され、
前記嵌着されたフレームによって圧迫されて変形した前記肉厚部が、前記フロントケースに密着させられたことを特徴とする防水構造。
【請求項２】
略筒状で、外周面に少なくとも一つのツメが凸設されたフレームと、それぞれの前記ツメと嵌合するツメ受が凹設又は孔設された少なくとも一つの略板状部材が内面に垂設されたフロントケースとリアケースと電気基板とからなる筐体を備えた携帯端末において、前記フロントケースに設けられたキー穴から液体又は粉体が前記筐体内に浸入することを防止する防水構造であって、
前記フロントケースの内面には、前記キー穴に緩挿されるキートップを備え略周縁部に肉厚部が周設されたキーシートを介在して、前記電気基板を搭載したフレームが嵌着され、
前記ツメと前記ツメ受との嵌合によって、前記フレームが前記フロントケースに装着され、
前記嵌着されたフレームによって圧迫されて変形した前記肉厚部が、前記フロントケースの内面に形成されたリブを介して前記フロントケースに密着させられたことを特徴とする防水構造。
【請求項３】
前記フレームの嵌着方向の断面形状が略矩形であり、当該フレームの四辺の外周面のそれぞれに少なくとも一つの前記ツメが凸設されたことを特徴とする請求項２記載の防水構造。
【請求項４】
前記フレームが、ダイキャストメタルによって形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の防水構造。
【請求項５】
前記フレームが、粉体焼結によって形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の防水構造。
【請求項６】
前記フレームが、樹脂材料で形成されたことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の防水構造。
【請求項７】
前記樹脂に、微粒子又は繊維が分散して含有されたことを特徴とする請求項６記載の防水構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯端末の防水構造に関し、特に、フロントケースとリアケースとの嵌合状態に関わらず所定の防水効果が得られる防水構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器は、機能素子が搭載されたプリント基板、すなわち電気基板を筐体に内蔵して構成される。筐体に内蔵された電気基板は、液体や粉体に対して脆弱であり、これらが電気基板に付着すると機能素子が破壊されたり、回路が短絡したり腐食したりして電子機器としての機能が損なわれてしまう。
電子機器の中でも携帯端末（例えば、携帯電話端末やＰＤＡ）の場合は、屋外で使用される可能性があり雨や砂埃などによって液体や粉体が筐体に付着する可能性が高いため、筐体を防水構造にする必要がある。
【０００３】
一般に、携帯電話端末やＰＤＡなどの携帯端末は、フロントケースとリアケースとで構成された筐体に電子デバイスが搭載された回路基板を内蔵した構造となっている。
このような構造の携帯端末においては、筐体を防水構造とするために、パッキンを介在させた上でフロントケースとリアケースとを嵌合させ、パッキンを押しつぶしてフロントケース及びリアケースと密着させる手法が用いられている。
また、携帯端末は、ユーザが入力操作などを行うためのキーを備える必要があるため、フロントケースにはキー穴が形成されている。このキー穴における防水は、ゴムなどで形成されたキーシートをフロントケースと回路基板との間に介在させた上でフロントケースとリアケースとを嵌合させ、キーシートを押しつぶしてフロントケースに密着させる手法が用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、キーシートによるキー穴の防水効果は、フロントケースとリアケースとの嵌合状態によって変化してしまう。
例えば、落下によって衝撃力や変形力が筐体に作用し、フロントケースとリアケースとの嵌合状態が悪くなったり、キーシートがずれたりすると、防水効果が損なわれてしまう。
また、フロントケースとリアケースとの嵌合状態は、端末ごとに異なるため、防水効果も端末ごとに異なってしまっていた。
【０００５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、フロントケースとリアケースとの嵌合状態に関わらず所定の防水効果が得られる防水構造を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の防水構造は、略筒状で、外周面に少なくとも一つのツメが凸設されたフレームと、それぞれの前記ツメと嵌合するツメ受が凹設又は孔設された少なくとも一つの略板状部材が垂設されたフロントケースとリアケースと電気基板とからなる筐体を備えた携帯端末において、前記フロントケースに設けられたキー穴から液体又は粉体が前記筐体内に浸入することを防止する防水構造であって、
前記フロントケースの内面には、前記キー穴に緩挿されるキートップを備え略周縁部に肉厚部が周設されたキーシートを介在して、前記電気基板を搭載したフレームが嵌着され、
前記ツメと前記ツメ受との嵌合によって、前記フレームが前記フロントケースに装着され、
前記嵌着されたフレームによって圧迫されて変形した前記肉厚部が、前記フロントケースに密着させられたことを特徴とする。
【０００７】
本発明の防水構造は、略筒状で、外周面に少なくとも一つのツメが凸設されたフレームと、それぞれの前記ツメと嵌合するツメ受が凹設又は孔設された少なくとも一つの略板状部材が垂設されたフロントケースとリアケースと電気基板とからなる筐体を備えた携帯端末において、前記フロントケースに設けられたキー穴から液体又は粉体が前記筐体内に浸入することを防止する防水構造であって、
前記フロントケースの内面には、前記キー穴に緩挿されるキートップを備え略周縁部に肉厚部が周設されたキーシートを介在して、前記電気基板を搭載したフレームが嵌着され、
前記ツメと前記ツメ受との嵌合によって、前記フレームが前記フロントケースに装着され、
前記嵌着されたフレームによって圧迫されて変形した前記肉厚部が、前記フロントケースの内面に形成されたリブを介して前記フロントケースに密着させられたことを特徴とする
【００１１】
【発明の実施の形態】
〔第１の実施形態〕
本発明による携帯端末の防水構造を好適に実施した第１の実施形態について説明する。
図１の（ａ）〜（ｃ）に、本実施形態に係る携帯電話端末の構造を示す。この携帯端末は、フロントケース１、キーシート２、電気基板３、フレーム４、電気基板５、リアケース６及びバッテリー７を有する。
【００１２】
フロントケース１は、携帯電話端末の前面側の筐体であり、キートップ２２を配置するためのキー穴が形成されている。キーシート２は、キー穴に対応するそれぞれの位置に樹脂やゴム等で形成されたキートップ２２を備えており、シリコンゴムやフッ素ゴムなどで形成されている。電気基板３は、キートップ２２が押下されたことを検出するためのスイッチがキー穴と対応するそれぞれの位置に形成されている。
【００１３】
フレーム４は、電気基板３と電気基板５とを所定の位置に固定するための部材である。フレーム４の材質は、樹脂、鋳物（ダイキャストメタル）、セラミックス、焼結合金、チタンなどを適用できるが、剛性が高い材料ほど好ましい。フレーム４に樹脂材料を用いる場合は、マトリクスとなる樹脂に、シリカやカーボン又はガラス繊維などを分散して含有させるとフレーム４の剛性を高くすることができるため好ましい。フレーム４に樹脂材料を適用すると、寸法精度の高いフレーム４を安価に量産できる。また、フレーム４に鋳物を用いる場合は、アルミニウム系やマグネシウム系の合金をダイキャスティングによって形成することが好ましい。アルミニウム系やマグネシウム系の合金をダイキャスティングしてフレーム４を形成すれば、寸法精度の高いものを容易に量産できる。さらに、フレーム４にセラミックスやチタン又は焼結合金を適用すると、フレーム４の剛性を高くすることができるため好ましい。
【００１４】
電気基板５は、通信・通話などの携帯電話端末としての機能を司る回路が形成された基板であり、ＣＰＵやメモリなどの半導体素子が搭載されている。リアケース６は、携帯電話端末の背面側の筐体であり、バッテリー７を保持するための機構を備えている。バッテリー７は、電気基板３及び電気基板５を駆動させるための電源である。
【００１５】
図２に、図１（ｃ）のＡ部を拡大して示す。フロントケース１は、ツメ受１１を備えた保持部１２を有しており、フレーム４の備えるツメ４１がこれに嵌合している。これにより、キーシート２の周縁部に全周に亘って途切れることなく形成されている潰しシロ（肉厚部）２１は、フロントケース１と電気基板３との間で圧迫されてフロントケース１と密着している。
【００１６】
図３に、本実施形態による形態電話端末の要部分解図を示す。
フロントケース１には、フレーム４を嵌着するための保持部１２が携帯電話端末の前面となる部分の裏面から適当数設けられており、それぞれにはツメ受１１（１１ａ〜１１ｈ）が形成されている。
なお、保持部１２の数は特定の個数に限定されるものではなく、フレーム４を保持できさえすればよい。ただし、フレーム４の四辺のそれぞれに少なくとも一つの保持部１２が充てられるように保持部１２を配置することが好ましい。また、フレーム４を表裏逆に取り付けることができないように、携帯電話端末の上下方向及び左右方向のいずれに対しても対象とならない位置に保持部１２を配置することが好ましい。
【００１７】
電気基板３及び電気基板５の周縁部の所定の位置には、フレーム４に取り付けるための切り欠き部３１（３１ａ〜３１ｅ）及び５１（５１ａ〜５１ｅ）がそれぞれ設けられている。切り欠き部３１及び切り欠き部５１の数は特定の個数に限定させるものではなく、電気基板３又は電気基板５をフレーム４に固定できさえすればよい。ただし、電気基板３及び電気基板５の四辺のそれぞれに少なくとも一つの切り欠き部を設けることが好ましい。また、電気基板３及び電気基板５を誤った向きに取り付けることができないように、切り欠き部３１及び切り欠き部５１を携帯電話端末の上下方向及び左右方向のいずれに対しても対象とならない位置に配置することが好ましい。さらに、電気基板３及び電気基板５を入れ違えて取り付けることができないように、切り欠き部３１と切り欠き部５１とは少なくとも一つが異なる位置に配置させることが好ましい。
【００１８】
フレーム４の形状は略筒状であり、嵌着方向の断面は、電気基板３及び電気基板５と略同一形状である。フレーム４の外周面には、保持部１２に形成されたツメ受１１のそれぞれと嵌合する位置にツメ４１（４１ａ〜４１ｈ）が形成されている。また、切り欠き部３１及び切り欠き部５１のそれぞれと対応する位置には断面視略コ字状の凸部４３（４３ａ〜４３ｅ）及び凸部５３（５３ａ〜５３ｅ）が設けられている。
なお、フレーム４の材質としてはプラスチック樹脂や鋳物（アルミニウム、マグネシウム及びこれらの合金など）であることが好ましい。また、剛性の高い材質であるほど、防水効果が高くなるため、高剛性の材質であることが好ましい。
【００１９】
以下、携帯電話端末のフロントケース側を組み立てる工程について説明する。まず、フレーム４に電気基板３及び電気基板５を取り付ける。所定の向きに配向した電気基板３をフレーム４に宛い押圧すると、凸部４３が外側に向かって弾性変形し、さらに押し込むことによって、凸部４３が切り欠き部３１と嵌合する。これによって電気基板３は、凸部４３によってフレーム４に固定される。電気基板５も同様にしてフレーム４に取り付ける。
【００２０】
次に、キートップ２２が所定のキー穴に配置されるようにフロントケース１とキーシート２とを位置あわせしたのち、所定の向きに配向したフレーム４をフロントケース１に宛う。図４（ａ）に示すように、フレーム４を潰しシロ２１へ押し当てた後、更に押圧して潰しシロ２１を押し潰しながらフレーム４を押し込むと、（ｂ）に示すようにツメ４１とツメ受１１とが嵌合してフレーム４はフロントケース１に固定される。
フレーム４がフロントケース１に嵌着すると、潰しシロ２１がフロントケース１と密着するため、キー穴とキーボタン２２との隙間から筐体内に浸入した液体や粉塵が電気基板３や電気基板５まで達することはない。
【００２１】
このように、本実施形態による防水構造を備えた筐体の携帯電話端末は、フロントケース側の組み立てのみでキー穴に対する防水効果が得られる。よって、キー穴に対する防水効果は、フロントケース１とリアケース６との嵌合状態に関わらず一定であり、嵌合状態に応じて変動することはない。
また、潰しシロ２１の厚さが同一であってもツメ４１を設ける位置を変えることによって、得られる防水効果を調整できる。図５の（ａ）に示すように、フロントケース１と対向する側に近い位置にツメ４１を設けると、潰しシロ２１は弱い力で潰されることとなり、弱い防水効果が得られる。逆に、フロントケース１と対向する側から遠い位置にツメ４１を設けると、潰しシロ２１は強い力で潰されることとなり、高い防水効果が得られる。
さらに、フロントケース１は、フレーム４を嵌着することで剛性が増すため、衝撃力や変形力が筐体に作用しても、防水効果が低下しにくくなる。この効果は、フレーム４に剛性の高い材質を用いるほど顕著に得られる。
【００２２】
〔第２の実施形態〕
本発明による携帯端末の防水構造を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
本実施形態による携帯電話端末の構造は、図１に示した第１の実施形態による携帯電話端末と同様であり、フロントケース１、キーシート２、電気基板３、フレーム４、電気基板５、リアケース６及びバッテリー７を有する。
【００２３】
図６に、本実施形態による携帯電話端末のフロントケース１とキーシート２との接合部を拡大して示す。（ａ）に示すように、フロントケース１の潰しシロ２１が宛われる部分には、リブ１３が途切れることなく形成されている。
フロントケース側を組み立てる際に、リブ１３と潰しシロ２１とを位置あわせして押し当て、ここから更に押圧すると、潰しシロ２１が変形して潰れるとともにリブ１３は潰しシロ２１に埋没していく。（ｂ）に示すように、フレーム４がフロントケース１に嵌着すると、リブ１３が潰しシロ２１に深く埋没した状態でフロントケース１と潰しシロ２１とが密着する。よって、第１の実施形態による防水構造よりも高い防水効果を得ることができる。
また、リブ１３が潰しシロ２１に埋没するため、筐体に衝撃力などが作用してもキーシート２がずれることがなく、防水効果は損なわれない。
【００２４】
上記各実施形態においては、フレーム４とフロントケース１との固定に「ツメ」による嵌合構造を用いている。フレーム４は、ネジやピンなどを用いてフロントケース１に固定する構造とすることも可能ではあるが、このような構造とした場合は、電気基板３や電気基板５の実装領域が減少したり、携帯電話端末の総質量が増加したり、組み立て工数が増加したりする。このため、フレーム４は「ツメ」による嵌合構造を適用してフロントケース１に嵌着することが好ましい。
また、フロントケース１にツメを設けてフレーム４を嵌着する構造とすると、電気基板３及び電子基板５における実装の自由度が低下してしまう。よって上記各実施形態のように、フロントケース１には保持部１２のように凹孔又は貫通孔を備えた立ち壁を設け、ツメ４１を備えたフレーム４をこれに嵌着する構造とすることが好ましい。
【００２５】
なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、ツメ１１、保持部１２、リブ１３、潰しシロ２１及び切り欠き部３１，５１等の位置や形状などは、図面に示したものに限定されるものではなく、適宜変形してもよい。
また、本発明による防水構造が適用できる携帯端末は、携帯電話端末やＰＤＡに限定されるものではなく、入力キーを備えたいかなる端末（例えば、電卓、テレビのリモコン、電子辞書）にも適用可能である。
このように、本発明は様々な変形が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明によれば、携帯端末に適用した場合に、フロントケースとリアケースとの嵌合状態に関わらず所定の防水効果が得られる防水構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を好適に実施した第１の実施形態による防水構造を備えた筐体を有する携帯電話端末の構造を示す図である。（ａ）は、筐体の正面外観を示す。（ｂ）は、携帯電話端末のＡ−Ａ断面の構造を示す。（ｃ）は、携帯電話端末のＢ−Ｂ断面の構造を示す。
【図２】第１の実施形態による携帯電話端末の筐体の接合部を示す図である。
【図３】第１の実施形態による携帯電話端末の要部分解図である。
【図４】フロントケースとキーシートとの接合部を示す図である。
【図５】ツメを形成する位置によって得られる防水効果が異なることを示す図である。
【図６】本発明を好適に実施した第２の実施形態による防水構造を備えた筐体を有する携帯電話端末のフロントケースとキーシートとの接合部の構造を示す図である。
【符号の説明】
１  フロントケース
２  キーシート
３、５  電気基板
４  フレーム
６  リアケース
７  バッテリー
１１  ツメ受
１２  保持部
１３  リブ
２１  潰しシロ
２２  キートップ
３１、５１  切り欠き部
４１  ツメ
４３、４５  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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