特許 6042835 防水構造およびこれを用いた電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6042835

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】防水構造およびこれを用いた電子機器

(51)【国際特許分類】

   H05K 5/06 20060101AFI20161206BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H05K5/06 D

   H01M2/10 M

【請求項の数】7

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-35235(P2014-35235)

(22)【出願日】2014年2月26日

(65)【公開番号】特開2015-162494(P2015-162494A)

(43)【公開日】2015年9月7日

【審査請求日】2015年6月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227205

【氏名又は名称】ＮＥＣプラットフォームズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100109313

【弁理士】

【氏名又は名称】机 昌彦

(74)【代理人】

【識別番号】100124154

【弁理士】

【氏名又は名称】下坂 直樹

(72)【発明者】

【氏名】中山 史人

【審査官】 三森 雄介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−２９７２８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３９８７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９２５６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１５３０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−１０３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ５／００− ５／０６

Ｅ０５Ｂ １／００−８５／２８

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０４Ｍ １／０２− １／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１のエリアと第２のエリアとを有するケースを有し、前記第１のエリアは第１の防水手段を有し、前記第１のエリアと前記第２のエリアとは前記ケースの同一面上に配置されており、板金であり嵌合爪により前記ケースに固定される導電端子により電気的に接続され、前記導電端子は前記第１のエリアの防水を維持する接着テープである第３の防水手段を有する、防水構造。

【請求項2】

前記第２のエリアは第２の防水手段を有する、請求項１記載の防水構造。

【請求項3】

前記第２の防水手段は、パッキンである、請求項２記載の防水構造。

【請求項4】

前記第１のエリアは回路基板を搭載し、前記第２のエリアは電池を搭載し、前記回路基板と前記電池とは前記導電端子により電気的に接続される、請求項１から３の内の１項記載の防水構造。

【請求項5】

前記第１の防水手段は、接着テープ、もしくは、パッキンである、請求項１から４の内の１項記載の防水構造。

【請求項6】

請求項１から５の内の１項記載の防水構造を有する電子機器。

【請求項7】

前記電子機器は携帯機器である、請求項６記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、携帯機器などの電子機器の防水構造、およびこれを用いた電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

コイン型電池等の電池を有する携帯機器のケースの防水構造は、基板搭載エリアと電池搭載エリアとが繋がった１つの部屋となっている構造が主流である。携帯機器では、たとえば、高機能モデルは基板搭載エリアと電池搭載エリアとを共に防水構造とし、廉価モデルは基板搭載エリアのみ防水構造とする、という装置仕様が求められる場合がある。しかしながら、この場合、高機能モデルと廉価モデルとで筐体を共通化しようとすると、基板搭載エリアと電池搭載エリアとが繋がっているため、廉価モデルでは被水すれば電池搭載エリアから侵入した水が基板搭載エリアにまで到達し、基板と電池を共に破損してしまうことになる。よって、共通の筐体を用いての前記装置仕様を実現することはできなかった。

【0003】

一方、基板搭載エリアと電池搭載エリアとを独立させ、各々に防水構造を有する構造が、特許文献１に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４−６８４１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１では、基板搭載エリアと電池搭載エリアとを独立させ、各々に防水構造を設けているので、それぞれのエリアが被水しても相互に水が浸入することがない。しなしながら、この場合、電池と基板とを接続する電池端子の構造が課題となる。すなわち、特許文献１では、電池端子をケースに埋設するようにケースと電池端子とを一体成型している。

【0006】

電池端子をケースに埋設し一体成型した防水構造の例を図１１に示す。図１１では、電池端子１０２、１０３を実装した基板１０５とケース１０１とを一体成形している。電池端子１０２、１０３の電池と接触する面のみをケース１０１の外部に露出させ、基板搭載エリア１０１ｘのみ防水構造としている。

【0007】

しかしながら、電池端子をケースと一体成形するためには特殊な成形の技術が必要である。そのため、製造コストが高くなるという課題があった。また、埋設した電池端子は交換ができないので、機器の保守性にも課題があった。

【0008】

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明による防水構造は、第１のエリアと第２のエリアとを有するケースを有し、前記第１のエリアは第１の防水手段を有し、前記第１のエリアと前記第２のエリアとは導電端子により電気的に接続され、前記導電端子は、前記第１のエリアの防水を維持する第３の防水手段を有する。

【0010】

本発明による電子機器は、第１のエリアと第２のエリアとを有するケースを有し、前記第１のエリアは第１の防水手段を有し、前記第１のエリアと前記第２のエリアとは導電端子により電気的に接続され、前記導電端子は、前記第１のエリアの防水を維持する第３の防水手段を有する防水構造を有する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１の実施形態の防水構造の構成を示すブロック図である。

【図2】本発明の第２の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。

【図3】本発明の第２の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の正面図と中央の断面図である。

【図4】本発明の第２の実施形態の防水構造を用いた携帯機器のリアカバー７、電池カバー１０、ロックノブ１２を非表示にした背面図である。

【図5】本発明の第２の実施形態の防水構造を用いた携帯機器のパネル６を非表示にした正面図である。

【図6】本発明の第２の実施形態の防水構造を用いた携帯機器のケース１の斜視図である。

【図7】本発明の第３の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。

【図8】本発明の第３の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の正面図と中央の断面図である。

【図9】本発明の第４の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の電池カバーの正面図と中央の断面図である。

【図10】本発明の第５の実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。

【図11】既存の電池端子を埋設した防水構造を示す正面図と中央の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。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。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の防水構造の構成を示すブロック図である。本実施形態の防水構造は、第１のエリア１００１と第２のエリア１００２とを有するケース１０００を有し、前記第１のエリア１００１は第１の防水手段１００４を有する。さらに、前記第１のエリア１００１と前記第２のエリア１００２とは導電端子１００３により電気的に接続される。さらに、前記導電端子１００３は、前記第１のエリア１００１の防水を維持する第３の防水手段１００６を有する。

【0014】

また、前記第２のエリア１００２は第２の防水手段１００５を有する。

【0015】

本実施形態によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態の構造を、図２から図６を用いて説明する。図２は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。図３は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の正面図と中央の断面図である。図４は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器のリアカバー７、電池カバー１０、ロックノブ１２を非表示にした背面図である。図５は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器のパネル６を非表示にした正面図である。さらに、図６は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器のケース１の斜視図である。なお、本実施形態の防水構造は、第１の実施形態の防水構造を用いる。

【0016】

ケース１の回路基板搭載側は、基板搭載エリア１ｘ（第１のエリア）と電池搭載エリア１ｙ（第２のエリア）とで部屋を分け、各々が独立して防水できるようにしている。基板搭載エリア１ｘは、リアカバー７を、リアカバー接着テープ７１を介してケース１に貼り付けることで水の浸入を防ぐ構造となっている（第１の防水手段）。電池搭載エリア１ｙは、電池パッキン１１をケース１もしくは電池カバー１０に貼り付け、電池カバー１０をケース１に嵌めて電池パッキン１１を圧縮することで水の浸入を防ぐ構造となっている（第２の防水手段）。電池搭載エリア１ｙを非防水構造とする場合は、電池パッキン１１を削除する。

【0017】

基板搭載エリア１ｘと電池搭載エリア１ｙとが独立しているため、電池搭載エリア１ｙが防水、非防水構造どちらの場合でも、基板搭載エリア１ｘのみ防水構造とすることが可能となる。

【0018】

ケース１のパネル６貼り付け側は、板金による導電端子である電池端子２、３、４を、電池端子接着テープ２１、３１、４１によりケース１に貼り付ける。さらに、電池端子２、３、４を覆うようにパネル６をケース１に貼り付ける。すなわち、電池端子２、３、４は、ケース１に設けられた電池端子２、３、４の形状に合わせた凹部に、電池端子接着テープ２１、３１、４１により接着されて嵌め込まれる。一方、パネル６の全面には接着テープが設けられ、端子２、３、４の嵌め込まれたケース１の面にパネル６が貼り付けられる。以上により、電池端子穴１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆから基板搭載エリア１ｘへの水の浸入を防ぐことができる（第３の防水手段）。

【0019】

電池端子穴１ｄ、１ｅ、１ｆは、電池搭載エリア１ｙが非防水構造のときにも、ケース１の電池搭載エリア１ｙから電池端子穴１ａ、１ｂ、１ｃを通ってケース１とパネル６の隙間から水が浸入しないよう、電池端子穴１ｄ、１ｅ、１ｆの周囲を電池端子接着テープ２１、３１、４１で全周を囲んでおく。これにより電池搭載エリア１ｙが防水構造と非防水構造のどちらの場合でも、電池端子穴１ｄ、１ｅ、１ｆの周囲で確実に止水することができる。

【0020】

電池端子２、３、４の電池端子バネ部２ａ、２ｂ、３ａ、４ａは、ケース１の電池端子穴１ａ、１ｂ、１ｃを通して電池８、９と接触する。さらに、基板５に実装された接触部品５１、５２、５３が電池端子穴１ｄ、１ｅ、１ｆに挿されることで、電池端子２、３、４と基板５とが接触する。これらの接触によるバネ反力で、電池端子接着テープ２１、３１、４１がケース１から剥がれることが懸念される。この対策として、ケース１の電池端子嵌合爪１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌに電池端子２、３、４を引っ掛ける構造にしている。

【0021】

電池端子穴１ａ、１ｂ、１ｃは、電池端子バネ部２ａ、２ｂ、３ａ、４ａを通すための穴と電池端子嵌合爪１ｇ、１ｈ、１ｉを具備しており、共用化することで新たな穴を作ることを防いでいる。また、電池端子嵌合爪１ｊ、１ｋ、１ｌは貫通穴ではなく袋状の凹形状とすることで新たな穴を作ることを防ぎケース１の穴の数を最小限に抑えている。これにより穴を塞ぐための追加部品を不要とし水の浸入するルートも絞れるため、安価かつ確実な防水構造が実現可能となる。

【0022】

さらに、電池搭載エリア１ｙに電池８、９を搭載した後、ケース１にロックノブ１２を具備した電池カバー１０を嵌める構成となっている。

【0023】

ケース１のサブアッセイは、電池端子２、３、４を、電池端子接着テープ２１、３１、４１を介してケース１に貼り付け、電池端子２、３、４の上からパネル６をケース１に貼り付けることで構成されている。ケース１のサブアッセイの基板搭載エリア１ｘには、接触部品５１、５２、５３を具備した基板５が搭載され、電池搭載エリア１ｙには電池パッキン１１が貼り付けられている。ケース１には、基板５の上からリアカバー接着テープ７１を介してリアカバー７が貼り付けられている。また、ケース１には、ユーザが着脱可能な電池８、９と、ロックノブ１２を具備した電池カバー１０が取り付けられている。なお、電池パッキン１１は、電池搭載エリア１ｙを非防水とする場合は不要である。

【0024】

ケース１のパネル６を貼り付ける面には、電池端子穴１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、ＬＥＤ導光穴１ｍ、ボタン穴１ｎ、１ｏ、リアカバー嵌合穴１ｐ、１ｑ、１ｒ、１ｓ、電池カバー嵌合穴１ｔ、１ｕ、１ｖがある。これらの全ての穴を塞ぐようにパネル６をケース１に貼り付ける。パネル６の全面には接着テープが設けられているので、ケース１のパネル６貼り付け面側から基板搭載エリア１ｘへの水の浸入を防ぐことができる。

【0025】

電池端子２、３、４の防水構造には接着テープを使用するため、一体成形を利用した防水構造と比較し、非常に安価である。また、保守性に関しては、電池端子２、３、４の交換が可能であり、また、筐体内部の基板の再利用も可能なため、一体成形した構造よりも優れている。接着テープの代わりにゴム類を使用しても、同様の効果を得られる。が、接着テープを利用したほうが安価で薄型の装置を実現しやすい。

【0026】

すなわち、本実施形態によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態の構造を、図７と図８を用いて説明する。図７は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。また、図８は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の正面図と中央の断面図である。図７と図８の各部は、第２の実施形態に準じる。

【0027】

本実施形態では、第２の実施形態のリアカバー接着テープ７１を削除し、ケース２０１に凹形状２０１ａを設ける。凹形状２０１ａにリアカバーパッキン２０２を挿入した後、リアカバー２０３をケース２０１に爪嵌合で固定することで、リアカバーパッキン２０２を潰して基板搭載エリア２０１ｘを防水構造とする（第１の防水手段）。第２の実施形態と比較し、接着テープをパッキンに変更する分、製品単価は上がるが、組立後にケース２０１とリアカバー２０３の分解が容易となり、保守性が向上するという利点がある。

【0028】

すなわち、本実施形態によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態の構造を、図９を用いて説明する。図９は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の電池カバーの正面図と中央の断面図である。図９の各部は、第２の実施形態に準じる。

【0029】

本実施形態では、第２の実施形態の電池パッキン１１を削除し、電池カバー３０１に電池カバーパッキン３０１ａを一体成形している（第２の防水手段）。第２の実施形態と比較し、一体成形を追加した分、製品単価は上がるが、電池パッキンを貼り付ける組立工数が減り、組立バラツキも小さくなるという利点がある。

【0030】

すなわち、本実施形態によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態の構造を、図１０を用いて説明する。図１０は、本実施形態の防水構造を用いた携帯機器の構成を示す分解図である。図１０の各部は、第２の実施形態に準じる。

【0031】

本実施形態では、第２の実施形態の基板５に具備された接触端子５１、５２、５３を削除し、電池端子２、３、４の形状を電池端子４０２、４０３、４０４の形状に変更している。すなわち、電池端子４０２、４０３、４０４のケース４０１に貼り付ける面の中央に基板バネ部４０２ａ、４０３ａ、４０４ａを設ける。これらをケース４０１の基板端子穴４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃを通して基板４０５と接触させる。

【0032】

電池端子４０２、４０３、４０４に新たな穴があくが、パネル４０６で穴を塞ぐため、水の浸入を防ぐことが可能である。一方、基板の接触端子を削除した分、第２の実施形態と比較し製品単価を下げることが可能となる。

【0033】

すなわち、本実施形態によれば、携帯機器などの電子機器の防水構造において、低コストで部品保守性の良い防水構造を提供することができる。

【0034】

本発明は上記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。

【0035】

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。

【0036】

付記
（付記１）
第１のエリアと第２のエリアとを有するケースを有し、前記第１のエリアは第１の防水手段を有し、前記第１のエリアと前記第２のエリアとは導電端子により電気的に接続され、前記導電端子は前記第１のエリアの防水を維持する第３の防水手段を有する、防水構造。
（付記２）
前記第２のエリアは第２の防水手段を有する、付記１記載の防水構造。
（付記３）
前記第１のエリアは回路基板を搭載し、前記第２のエリアは電池を搭載し、前記回路基板と前記電池とは前記導電端子により電気的に接続される、付記１または２記載の防水構造。
（付記４）
前記導電端子は、板金である、付記１から３の内の１項記載の防水構造。
（付記５）
前記導電端子は、嵌合爪により前記ケースに固定される、付記１から４の内の１項記載の防水構造。
（付記６）
前記第１の防水手段は、接着テープ、もしくは、パッキンである、付記１から５の内の１項記載の防水構造。
（付記７）
前記第２の防水手段は、パッキンである、付記２から６の内の１項記載の防水構造。
（付記８）
前記第３の防水手段は、接着テープである、付記１から７の内の１項記載の防水構造。
（付記９）付記
前記第２のエリアがカバーを有し、前記第２の防水手段は、前記カバーに一体で設けられたパッキンである、付記２から８の内の１項記載の防水構造。
（付記１０）付記
前記回路基板と前記電池との接続は、前記導電端子に設けたバネより接続される、付記３または４記載の防水構造。
（付記１１）
付記１から１０の内の１項記載の防水構造を有する電子機器。
（付記１２）
前記電子機器は携帯機器である、付記１１記載の電子機器。

【符号の説明】

【0037】

１０００ ケース
１００１ 第１のエリア
１００２ 第２のエリア
１００３ 導電端子
１００４ 第１の防水手段
１００５ 第２の防水手段
１００６ 第３の防水手段
１、１０１、２０１ ケース
１ｘ、１０１ｘ、２０１ｘ 基板搭載エリア
１ｙ 電池搭載エリア
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ 電池端子穴
１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊ、１ｋ、１ｌ 電池端子嵌合爪
１ｍ ＬＥＤ導光穴
１ｎ、１ｏ ボタン穴
１ｐ、１ｑ、１ｒ、１ｓ リアカバー嵌合穴
１ｔ、１ｕ、１ｖ 電池カバー嵌合穴
２ａ、２ｂ、３ａ、４ａ 電池端子バネ部
２、３、４、１０２、１０３、４０２、４０３、４０４ 電池端子
２１、３１、４１ 電池端子粘着テープ
５、１０５、４０５ 基板
５１、５２、５３ 接触部品
６ パネル
７、２０３ リアカバー
７１ リアカバー接着テープ
８、９ 電池
１０、３０１ 電池カバー
１１ 電池パッキン
１２ ロックノブ
２０２ リアカバーパッキン
３０１ａ 電池カバーパッキン
４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃ 基板端子穴
４０２ａ、４０３ｂ、４０４ｃ 基板バネ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】