JP4520930B2

JP4520930B2 - キーボタン防水構造

Info

Publication number: JP4520930B2
Application number: JP2005314838A
Authority: JP
Inventors: 裕介白山
Original assignee: 株式会社五洋電子
Priority date: 2005-10-28
Filing date: 2005-10-28
Publication date: 2010-08-11
Anticipated expiration: 2025-10-28
Also published as: JP2007123103A

Description

本発明は、キーボタン防水構造に関し、特に、携帯電子機器の下部筺体の上に平らに配置された回路基板と、中央部分には複数のキーボタンを、中央部分の周囲には中央部分を取り囲むような防水部をそれぞれ備え、回路基板の上に配置された弾性部材のキーボタンパッドと、キーボタンパッドの上に載せられ下部筺体と合体させられる場合、回路基板の上面との間でキーボタンパッドの防水部を挟んでキーボタンパッドの防水部を水密にするとともに下部筺体と合体して外筺を構成する上部筺体とを有するキーボタン防水構造に関する。

図５ないし図７を参照して、キーボタン防水構造の従来例を説明する。なお、図５の場合、図面上では上部が左側、下部が右側になるように図示されている。図５で示される携帯電子機器においては、下部筺体１１０の支柱１１１，１１２に支えられて回路基板１２０が平らになるように支持されている。回路基板１２０の上にはキーボタンパッド１３０が載せられ、その上にはさらに上部筺体１４０が載せられている。図６に示されるように、ほぼ四角形をした弾性体のキーボタンパッド１３０の上面には中央部分に９個のキーボタン１３１が配置され、操作部が上に突き出している。また、中央部分を取り囲む周囲には防水部１３９が設けられている。

また、図７に示されるように上部筺体１４０には、キーボタン用開口部１４１が設けられている。上部筺体１４０の下側（内側）においては、キーボタン開口部１４１を取り巻くように、防水用リブ１４２が形成されている。図５に示されるように、下部筺体１１０に上部筺体１４０が合体されると、上部筺体１４０の防水用リブ１４２がキーボタンパッド１３０の防水部１３９にめり込んで防水構造１０１を形成し、防水効果を発揮する。

次に、図８ないし図１０を参照してもう一つの従来例について説明する。図８の従来例は、下部筺体と回路基板とが図５の場合と同じである。但し、図５の従来例と異なるのは、キーボタンパッド２３０の防水部２３９に防水用リブ２３２が設けられていること、および、上部筺体２４０には防水用リブは設けられていないことである。この例の場合、下部筺体１１０に上部筺体２４０が合体されると、上部筺体２４０の平らな部分によって防水用リブ２３２が圧縮変形され、防水構造１０２を形成し、防水効果を発揮する。

しかし、上述の従来のキーボタン防水構造の場合、高い防水効果を確保するためには、上部筺体１４０の防水用リブ１４２をキーボタンパッド１３０の防水部１３９に適正量めり込ませる必要があり、高い圧縮荷重と寸法精度が要求される。上部筺体２４０とキーボタンパッド２３０の防水用リブ２３２の場合も同様である。しかし、小型化や薄型化が進む携帯電子機器の筺体において、防水のために筺体によりキーボタンパッドに高い荷重を加えるようにすると、筺体が撓み圧縮量が不均一となる。

上述のような圧縮量の不均一を避けるために部品の寸法精度を上げてゆくことは部品管理を難しくしてしまう。例えば、上述の２例においては、寸法管理が必要なのは、図中において“ａ”で示してあるリブの高さ、“ｂ”で示してあるキーボタンパッドの防水部の厚み、“ｃ”で示してある回路基板の厚み、“ｄ”で示してある回路基板の上面からの上部筺体の取り付け位置などである。これらの寸法の他に、キーボタンパッドの防水部の平面度あるいは表面粗さなどが問題となることもある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、上述の例のようには管理すべき寸法の数が多くなく、管理すべき寸法の精度も困難でないキーボタン防水構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係るキーボタン防水構造は、携帯電子機器の下部筺体の上に平らに配置された回路基板と、中央部分には複数のキーボタンを、中央部分の周囲には中央部分を取り囲むような防水部をそれぞれ備え、回路基板の上に配置された弾性部材のキーボタンパッドと、キーボタンパッドの上に載せられ下部筺体と合体させられる場合、回路基板の上面との間でキーボタンパッドの防水部を挟んでキーボタンパッドの防水部を水密にするとともに下部筺体と合体して外筺を構成する上部筺体とを有するキーボタン防水構造であって、キーボタンパッドの防水部の上面には、前記中央部分を取り囲むように防水用溝が形成されており、防水部の下面には、防水用溝の真下より外側を通り、防水用溝の真下に沿って密着補助用リブが形成されており、上部筺体の下面には、上部筺体が下部筺体と合体されるときに、キーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることが可能である防水用リブが形成され、上部筺体と下部筺体とが合体されたときは、密着補助用リブが回路基板の上面に当接してもたらす押圧力に起因するキーボタンパッドの防水用溝の外壁の内側への倒れにより、キーボタンパッドの防水用溝の外側の側面が上部筺体の防水用リブの外側の側面に密着するように、キーボタンパッドの防水用溝の軌跡および上部筺体の防水用リブの軌跡が設定されている。

このような構成によれば、下部筺体の上に回路基板、キーボタンパッド、上部筺体が順に組みつけられる場合に、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝の中に入り込もうとすると、密着補助用リブが回路基板の上面に当接し、キーボタンパッドの防水用溝の外壁を内側に倒れさせようとする。そして、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝の中に完全に入り込んだときには、密着補助用リブがキーボタンパッドの防水用溝の外壁の側面を上部筺体の防水用リブの外側の側面に押し付け良好な防水効果を発揮させる。したがって、上下方向の種々の寸法精度を保つ必要があまり無く、必要なのは上部筺体の防水用リブおよびキーボタンパッドの防水用溝の横方向の寸法精度がほとんどであり、寸法精度の管理が容易となる。

また、この発明において、上部筺体をキーボタンパッドの上から下部筺体に合体させる際に、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることができる限度で、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡よりも若干大きく設定されているのが好ましい。この場合、上部筺体の防水用リブはキーボタンパッドの防水用溝の外側の壁を若干変形させながら防水用溝の中に入り込むのであるが、密着補助用リブがその変形を戻すように働くので強い防水効果を発揮できる。

また、この発明において、上部筺体をキーボタンパッドの上から下部筺体に合体させる際に、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることができる限度で、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡とほぼ同じに設定されている場合、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡よりも若干大きく設定されている場合よりも密着補助用リブがより強く働くように設定する方が好ましい。

さらに、この発明において、密着補助用リブがもたらす押圧力により、キーボタンパッドの防水用溝の外側の側面が上部筺体の防水用リブの外側の側面に密着する限度で、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡よりも若干小さくなるように設定されている場合、キーボタンパッドの防水用溝と上部筺体の防水用リブとの嵌合が容易になる。しかし、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡の大きさがキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡の大きさ以上になっている場合よりも密着補助用リブがより強く働くように設定するのが好ましい。

以上に詳述したように本発明によれば、下部筺体の上に回路基板、キーボタンパッド、上部筺体が組みつけられる場合に、上下方向の種々の寸法精度を保つ必要があまり無く、必要なのは上部筺体の防水用リブおよびキーボタンパッドの防水用溝の横方向の寸法精度がほとんどであり、従来のキーボタン防水構造に比較して寸法精度の管理が容易である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、この発明の携帯電子機器のキーボタンの防水を行なうためのキーボタン防水構造の実施の形態を示す断面図、図２は、図１の防水構造の部分を拡大して説明するための拡大部分断面図、図３（Ａ）は、図１のキーボタンパッドの上面を示す外観図、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の裏面の構造を示す裏面外観図、図４は、図１の上部筺体の裏面の構造を説明するための裏面外観図である。なお、図１において、作図の都合から、携帯電子機器の上面（上部）は図の左側に、裏面（下部）は図の右側になっている。

図１で示される携帯電子機器のキーボタン防水構造においては、下部筺体１０の支柱１１，１２に支えられて回路基板２０が平らになるように支持されている。回路基板２０の上にはキーボタンパッド３０が載せられ、その上にはさらに上部筺体４０が載せられている。図３（Ａ）に示されるように、ほぼ四角形をした弾性体からなるキーボタンパッド３０においては、中央部分に９個のキーボタン３１が配置され、キーボタン３１の操作部が上に突き出している。また、中央部分を取り囲む防水部３９においては、キーボタンパッド３０の外縁よりも若干内側に沿って防水用溝３２が形成されている。

また、図３（Ｂ）に示されるように、キーボタンパッド３０の下面（裏面）においては、その外縁に沿って密着補助用リブ３３が形成されている。即ち、キーボタンパッド３０の下面においては、密着補助用リブ３３がキーボタンパッド３０の外縁に沿って延び、キーボタンパッド３０の上面においては、密着補助用リブ３３に相当する位置の内側を防水用溝３２が延びている（図２参照）。

すなわち、キーボタンパッド３０の防水部３９の上面には、前記中央部分を取り囲むように防水用溝３２が形成されており、防水部３９の下面には、防水用溝３２の真下より外側を通り、防水用溝３２の真下に沿って密着補助用リブ３３が形成されている。また、図４に示されるように上部筺体４０においては、下部筺体１０と合体されるときに、キーボタンパッド３０のキーボタン３１の操作部が上部筺体４０から突出できるように、キーボタン用開口部４１が設けられている。上部筺体４１の下側（裏面）のキーボタン用開口部４１の周りには、キーボタン開口部４１を囲むように防水用リブ４２が形成されている。

次に、上部筺体４０の防水用リブ４２とキーボタンパッドの防水用溝３２との関係について説明する。図１で示されるように、この例においては、下部筺体１０の上に上部筺体４０が重ねられて組み立てられ、一体化される際に、上部筺体４０の防水用リブ４２は、キーボタンパッドの防水用溝３２に若干強制されて入り込むことが可能なように設定されている。即ち、上部筺体４０の防水用リブ４２の外側の側面の軌跡が有する寸法ｗｂは、キーボタンパッドの防水用溝３２の外側の側面の軌跡が有する寸法ｗａより若干大きくされている（ｗｂ＞ｗａ）。

したがって、上部筺体４０と下部筺体１０とを合体させようとすると、上部筺体４０の防水用リブ４２は、キーボタンパッド３０の防水用溝３２を図２の点線のように変形させながら、防水用溝３２に入り込もうとする。すなわち、弾性体であるキーボタンパッド３０の防水用溝３２を形成している外壁３８（図２参照）は、点線で示すように変形しようとする。しかし、さらに合体を進めると、密着補助用リブ３３が回路基板２０の上面に当接して押圧力を受け、その押圧力で防水用溝３２の外壁３８は防水用リブ４２の外側側面に押し付けられ、安定した密着を得られるので良好な防水効果が発揮される。

上述したようにキーボタン防水構造は構成されているので、厳しい管理が必要な寸法は、上部筺体４０の防水用リブ４２の外側の側面の軌跡に関する寸法ｗｂと、キーボタンパッド３０の防水用溝３２の外側の側面の軌跡に関する寸法ｗａとである。図５および図８で示された従来のキーボタン防水構造の寸法ａ，ｂ，ｃ，ｄのような厚み方向の寸法や、キーボタンパッドの防水部の平面度あるいは表面粗さなどの品質を管理する必要が無くなる。

上述の例においては、上部筺体４０の防水用リブ４２の外側の側面の軌跡が有する寸法ｗｂは、キーボタンパッドの防水用溝３２の外側の側面の軌跡が有する寸法ｗａより若干大きく（ｗｂ＞ｗａ）されているが、変形例として、寸法ｗａ，ｗｂを同じ（ｗｂ＝ｗａ）にしても、あるいは多少小さくしても、それに対応して密着補助用リブ３３の高さを若干高くするなどキーボタンパッド３０の外壁３８がより多く傾くように調節を行なえば、同様の防水効果が得られる。その場合、防水用溝３２への防水用リブ４２の嵌合（はめ込み）開始は容易になる。

この発明の携帯電子機器のキーボタンの防水を行なうためのキーボタン防水構造の実施の形態を示す断面図である。図１の防水構造の部分を拡大して説明するための拡大部分断面図である。（Ａ）は、図１のキーボタンパッドの上面を示す外観図である。（Ｂ）は、（Ａ）の裏面の構造を示す裏面外観図である。図１の上部筺体の裏面の構造を説明するための裏面外観図である。携帯電子機器のキーボタン防水構造の従来例を示す断面図である。図５のキーボタンパッドの上面を示す外観図である。図５の上部筺体の裏面の構造を説明するための裏面外観図である。携帯電子機器のキーボタン防水構造のもう一つの従来例を示す断面図である。図８のキーボタンパッドの上面を示す外観図である。図８の上部筺体の裏面の構造を説明するための裏面外観図である。

符号の説明

１０下部筺体、１１，１２支柱、２０回路基板、３０キーボタンパッド、３１キーボタン、３２防水用溝、３３密着補助用リブ、３８外壁、３９防水部、４０上部筺体、４１キーボタン用開口部、４２防水用リブ。

Claims

携帯電子機器の下部筺体の上に平らに配置された回路基板と、中央部分には複数のキーボタンを、中央部分の周囲には中央部分を取り囲むような防水部をそれぞれ備え、回路基板の上に配置された弾性部材のキーボタンパッドと、キーボタンパッドの上に載せられ下部筺体と合体させられる場合、回路基板の上面との間でキーボタンパッドの防水部を挟んでキーボタンパッドの防水部を水密にするとともに下部筺体と合体して外筺を構成する上部筺体とを有するキーボタン防水構造であって、
キーボタンパッドの防水部の上面には、前記中央部分を取り囲むように防水用溝が形成されており、防水部の下面には、防水用溝の真下より外側を通り、防水用溝の真下に沿って密着補助用リブが形成されており、
上部筺体の下面には、上部筺体が下部筺体と合体されるときに、キーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることが可能である防水用リブが形成され、
上部筺体と下部筺体とが合体されたときは、密着補助用リブが回路基板の上面に当接してもたらす押圧力に起因するキーボタンパッドの防水用溝の外壁の内側への倒れにより、キーボタンパッドの防水用溝の外側の側面が上部筺体の防水用リブの外側の側面に密着するように、キーボタンパッドの防水用溝の軌跡および上部筺体の防水用リブの軌跡が設定されているキーボタン防水構造。
上部筺体をキーボタンパッドの上から下部筺体に合体させる際に、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることができる限度で、
上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡よりも若干大きく設定されている請求項１記載のキーボタン防水構造。
上部筺体をキーボタンパッドの上から下部筺体に合体させる際に、上部筺体の防水用リブがキーボタンパッドの防水用溝に入り込ませることができる限度で、
上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡とほぼ同じに設定されている請求項１記載のキーボタン防水構造。
密着補助用リブがもたらす押圧力により、キーボタンパッドの防水用溝の外側の側面が上部筺体の防水用リブの外側の側面に密着する限度で、上部筺体の防水用リブの外側の側面の軌跡がキーボタンパッドの防水用溝の外側の側面の軌跡よりも若干小さくなるように設定されている請求項１記載のキーボタン防水構造。