説明

防水型通信機器のアンテナ実装構造

【課題】防水用パッキン付きのカバーの内面にアンテナを実装した防水機能を有する通信機器において、実装効率を上げて機器の小型化を可能にする。
【解決手段】開口部6を有する筐体4と、筐体4の内部方向に突出する防水リブ9と、防水リブ9に設けられ外蓋を開口部6に嵌合することによって開口部6の内部に接する環型の密封部材13とが設けられた外蓋7と、外蓋7の内面に設けられた板状アンテナ8と、筐体4の内部に収容された基板17とからなる防水型通信機器のアンテナ構造であって、板状アンテナ8の一部であるアンテナ接点部8bが、第一防水構造31によって防水性を保ちながら防水リブ9を貫通して防水リブ9の外部に延在するとともに、アンテナ接点部8bは、第二防水構造32によって防水性を保ちながら筐体4の一部を貫通する導電体19によって基板17と電気的に接続される防水型通信機器1のアンテナ実装構造。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防水型通信機器のアンテナ実装構造に関し、特に、外蓋の内面に設けられた板状アンテナを用いた防水型通信機器のアンテナ実装構造に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、例えば携帯電話等の通信機器は小型化、薄型化されると共に様々なアプリケーション機能を備えており、日常生活に不可欠なものとなっている。このため、雨天時における屋外での使用等、実生活の様々な場面における使用に対して需要者の要求に対応すべく、防水機能を備えた通信機器が開発されている。このような防水型通信機器の防水構造としては、例えば、特許文献1にあるように防水用パッキンを有するスライド式のカバーによって防水を行なうもの等、様々な構造が知られている。
【0003】
また、例えば電話通話用として使用される防水型通信機器のアンテナの形態として、前述した防水用パッキンが設けられたカバーの内面に板状のアンテナを設ける形態が知られている。図5及び図6に従来の防水型通信機器のアンテナ実装構造の構造を示す。図5及び図6に示すように、防水型通信機器101は装置本体103の裏面に防水カバー107が装着されており、板状アンテナ108は防水カバー107の内面に貼り付けられている。
【0004】
板状アンテナ108は、矩形リング状に形成されたアンテナ本体部108aと、アンテナ本体部108aから突出するアンテナ接点部108bとからなり、このアンテナ接点部108bが基板117と電気的に接続されることによって、例えば電話通話用のアンテナとして機能する。
【0005】
基板117には、基板117上の所定の回路と接続された接点バネ120が設けられており、防水カバー107をケース104に取り付けることによって、板状アンテナ108のアンテナ接点部108bと基板117上の所定の回路とが電気的に接続されるように構成されている。
【0006】
防水構造を構築するために、防水カバー107にはOリング113が取り付けられた防水リブ109が形成されているとともに、装置本体103を構成するケース104には防水リブ109と協働して防水性を発揮するための凹部111が形成されている。
防水カバー107の内面に貼り付けられた板状アンテナ108を始め、バッテリーなどからなる内蔵物105、基板117等は、全て防水リブ109によって画定される、防水リブ109の内側の防水エリアS3の内部に設けられており、これにより機器の防水性が保たれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2007−157779号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、Oリング113は、防水性能を高めるためにある程度の張力を保たせる必要があり、Oリング113の軌道C2は極力曲がり角を少なくする必要がある。このため、軌道C2はアンテナ接点部108bを内包するような大きな軌道としなければならず、結果として図5に示すように防水エリアS3内に活用されていない空間DS(デッドスペース)が生じ、防水型通信機器101の大型化に繋がっていた。
【0009】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、筐体の開口部に装着される外蓋の内面に板状のアンテナが設けられた形態の防水型通信機器のアンテナ実装構造において、実装効率を上げて防水型通信機器の小型化を可能にする防水型通信機器のアンテナ実装構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
即ち、本発明に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造は、開口部を有する筐体と、前記開口部を覆う外蓋であって、前記開口部の周囲に沿うとともに前記筐体の内部方向に突出する防水リブと、該防水リブに設けられ前記外蓋を開口部に嵌合することによって前記開口部の内部に接する環型の密封部材とが設けられた外蓋と、前記外蓋の内面に設けられた板状アンテナと、前記筐体の内部に収容された基板とからなる防水型通信機器のアンテナ構造であって、前記板状アンテナの一部であるアンテナ接点部が、第一防水構造によって防水性を保ちながら前記防水リブを貫通して前記防水リブの外部に延在するとともに、前記板状アンテナの一部は、第二防水構造によって防水性を保ちながら前記筐体の一部を貫通する導電体によって前記基板と電気的に接続されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明の構成は、アンテナ接点部が防水性を保ちながら防水リブを貫通して外部に延出、配置されているとともに、防水性を保ちながら筐体を貫通する導電体によって基板と接続される構成である。この構成により、防水リブの軌道がアンテナ接点部を内包する必要がなくなるため、アンテナ実装構造の実装効率を上げて防水型通信機器の小型化を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の第一の実施形態に係る防水型通信機器の斜視図である。
【図2】図1のA−A断面図であり、本発明の第一の実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ接点部の断面図である。
【図3】図1のA−A断面図であり、本発明の第二の実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ接点部の断面図である。
【図4】図1のA−A断面図であり、本発明の第三の実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ接点部の断面図である。
【図5】従来の防水型通信機器の斜視図である。
【図6】図5のB−B断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
(第一の実施形態)
以下、本発明の第一の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態に係る防水型通信機器1の斜視図であり、表示画面が設けられた表面とは反対側の裏面2を示すものである。図2は図1のA−A断面図であり、本実施形態の防水型通信機器1のアンテナ接点部の断面図である。
防水型通信機器1は、防水構造を有する携帯電話機であり、装置本体3の内部には後述する基板17の他、バッテリーなどの内蔵物5が配置されている。この内蔵物5は後述する防水構造によって防水性が保たれている。
【0014】
図1及び図2に示すように、防水型通信機器1は、装置本体3と防水カバー7とからなり、装置本体3は、ケース4とケース4に内蔵された内蔵物5とを有している。ケース4は、プラスチックや金属等よりなる内部に空洞を有する箱部材である。ケース4の裏面2には略矩形形状の開口部6が設けられており、防水カバー7は開口部6を覆うように取り付けられている。防水カバー7は、装置本体3に対してスライドさせることによって、装置本体3に装着されるが、装着方法はこれに限らずネジを用いて固定する方法でもよい。
【0015】
本実施形態の防水型通信機器1においては、例えば電話通話用として機能する平板状の板状アンテナ8が防水カバー7に実装されている。板状アンテナ6は、防水カバー7の内面7aに接着テープ14を介して貼り付けられている。板状アンテナ8は、矩形リング状に形成されたアンテナ本体部8aと、アンテナ本体部8aから突出するアンテナ接点部8bとからなり、このアンテナ接点部8bが基板17上の所定の回路と電気的に接続されることによって、例えば電話通話用のアンテナとして機能する。
【0016】
防水カバー5には、開口部6のやや内側を沿うとともに、ケース4の内部方向に突出する防水リブ9が設けられている。即ち、防水リブ9は、裏面2に直交する方向から見て開口部6と同様に略矩形形状をなしている。
一方、ケース4は、外壁部10と、外壁部10からケース4の内側に突出するケースリブ11とを有する。ケースリブ11は、防水リブ9と協働して防水構造として機能するものであり、ケースリブ11の内端部11aは、防水リブ9の外周面9aに沿うように形成されている。防水リブ9の外周面9aには、Oリング溝12が形成されており、Oリング溝12には、Oリング13が嵌め込まれている。即ち、Oリング13の軌道C1は、ケースリブ11の内端部11aと防水リブ9の外周面9aに沿い、これにより、防水カバー7をケース4に取り付けた際、防水構造が機能するようになっている。
以下、防水リブ9とケースリブ11によって画定され、防水性が保たれている領域を防水エリアS1と称し、防水リブ9とケースリブ11の外側の防水性が保たれていない領域を非防水エリアS2と呼ぶ。
【0017】
次に、板状アンテナ8のアンテナ接点部8bの構造について説明する。
図2の断面図に示すように、板状アンテナ8のアンテナ接点部8bは、防水カバー7の防水リブ9を貫通するように構成されている。即ち、防水リブ9には、アンテナ接点部8bが貫通する貫通孔15が形成されており、アンテナ接点部8bは貫通孔15を貫通して防水リブ9の外側に延出される。即ち、アンテナ接点部8bは、防水リブ9の貫通孔15を介して防水エリアS1から非防水エリアS2の両エリアに延在している。また、アンテナ接点部8bは、防水リブ9の外側において接着テープ14によって防水カバー7の内面7aに貼り付けられている。
【0018】
次に、貫通部15の防水構造である第一防水構造31について説明する。
また、貫通孔15の端部の周囲には凹部15aが形成されているとともに、この凹部15aにOリング16が嵌め込まれている。第一防水構造31は、このOリング16がアンテナ接点部8bと凹部15aの内面に同時に接触することによって機能する。
【0019】
次に、アンテナ接点部8bと基板17との接続構造について説明する。
図2に示すように、ケース4のケースリブ11には、防水リブ9の突出方向に沿う方向に、ネジ孔18が形成されており、このネジ孔18にボルト19が取り付けられている。ボルト19は、導電性を有する素材によって形成されている。
また、ボルト19は、裏面2に直交する方向から見て、アンテナ接点部8bと重なる位置に配置されている。
【0020】
また、ボルト19の頭部19aには、弾性及び導電性を有するばね板により形成されている第一接点バネ20が設けられている。第一接点バネ20は、長尺状のばね板をU字形状に湾曲させた形状を有しており、一端がボルト19の頭部19aに固定されている。また、第一接点バネ20は、防水カバー7を装置本体3に取り付けた際、第一接点バネ20の他端がアンテナ接点部8bに当接する位置に配置されている。これにより、防水カバー7をケース4に取り付けた際、アンテナ接点部8bとボルト19とが電気的に接続される。
【0021】
次に、ネジ孔18の防水構造である第二防水構造32について説明する。
また、ネジ孔18のボルト挿入側端部の周囲には凹部18aが形成されているとともに、この凹部18aにOリング21が嵌め込まれている。第二防水構造32は、このOリング21がボルト19の頭部19a及び凹部18aの内面に同時に接触することによって機能する。
【0022】
基板17上の板状アンテナ8と電気的に接続される必要のある所定の回路は、裏面2に直交する方向から見て、ボルト19と重なる位置に配置されている。この所定の回路には、弾性及び導電性を有するばね板により形成されている第二接点バネ22が設けられている。第二接点バネ22は、第一接点バネ20と同様の形状を有しており、一端が所定の回路に固定されている。また、第二接点バネ22は、ボルト19をネジ孔18に取り付けた際、第二接点バネ22の他端がボルト19の軸部19bに当接する位置に配置されている。
【0023】
次に、以上の構成による作用を説明する。防水カバー7を装置本体3を構成するケース4の開口部6に取り付けることにより、防水カバー7の内面7aに設けられた板状アンテナ8が第一接点バネ20に当接する。第一接点バネ20、ボルト19、及び第二接点バネ22は、導電性を有する材料により形成されているため、第一接点バネ20、ボルト19、及び第二接点バネ22を介して、板状アンテナ8と基板17の所定の回路とが電気的に接続される。
【0024】
上記実施形態によれば、板状アンテナ8の一部であるアンテナ接点部8bが、貫通孔15を貫通して防水リブ9の外部に延出しているが、Oリング16などから構成される第一防水構造31により防水リブ9より内側の防水性は保たれている。即ち、アンテナ接点部8bは、防水エリアS1から非防水エリアS2に延在しているが、第一防水構造31により、防水エリアS1の防水性は確保されている。
【0025】
また、アンテナ接点部8bと基板17とを電気的に接続するボルト19は、Oリング13により防水性が保たれた防水エリアS1と、Oリング13より外側の非防水エリアS2とに亘って延在しているが、Oリング21などから構成される第二防水構造32により防水エリアS1の防水性は保たれている。
【0026】
上記実施形態によれば、板状アンテナ8の一部であるアンテナ接点部8bが防水性を保ちながら防水リブ9を貫通して外部に延出するとともに、アンテナ接点部8bが、防水性を保ちながらケース4を貫通するボルト19及び接点バネ20,22によって、基板17と接続される。即ち、アンテナ接点部8bがOリング13の軌道C1の外側まで延在する。これにより、Oリング13の軌道C1、つまり防水リブ9の軌道がアンテナ接点部8bを内包する必要がなくなるため、アンテナ実装構造の実装効率が上がり防水型通信機器1の小型化が可能になる。
【0027】
(第二の実施形態)
以下、本発明に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造の第二の実施形態を図面に基づいて説明する。
図3は、本実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造を示す段面図である。なお、本実施形態では、上述した第一の実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
【0028】
図3に示すように、第二の実施形態に係る防水型通信機器1Bのアンテナ実装構造は、第一の実施形態と比較して、第一防水構造31の構造が異なる。具体的には、第二の実施形態の第一防水構造31Bは、防水リブ9に形成された貫通孔25と、貫通孔25と貫通孔25を貫通するアンテナ接点部8bとを接着するとともに、防水機能を発揮する接着剤26によって構成される。防水接着剤26を導入しやすくするため、貫通孔25は第一の実施形態の貫通孔15よりもやや大きめに形成されることが好ましい。
【0029】
上記実施形態によれば、防水機能を発揮するためにOリングなどの環型の密封部材及びこの密封部材を収容する溝を形成する必要がないため、防水カバーの製造工程を簡略化することができる。
【0030】
(第三の実施形態)
以下、本発明に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造の第三の実施形態を図面に基づいて説明する。
図4は、本実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造を示す段面図である。図4に示すように、第三の実施形態に係る防水型通信機器1Cのアンテナ実装構造は、第一の実施形態と比較して、第一防水構造31の構造が異なる。具体的には、第三の実施形態の第一防水構造31Cは、防水リブ9に形成された貫通孔27と、貫通孔27と貫通孔27を貫通するアンテナ接点部8bとの間に介在するシリコーン部材28とから構成される。シリコーン部材28は、シリコーンゴムによって形成された帯状のリングであり、貫通孔27と、アンテナ接点部8bとの隙間に嵌め込むことが可能な形状に形成されている。
【0031】
上記実施形態によれば、シリコーン部材28がアンテナ接点部8bの長手方向に亘って貫通孔27をシールするため、Oリングと比較してより防水効果を高めることができる。
【0032】
以上、本発明の実施形態に係る防水型通信機器のアンテナ実装構造について説明したが、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第二防水構造32に用いられる導電体はボルト19に限ることはなく、導電性を有するものであれば、他の形状の部材を用いることも可能である。例えば、嵌め合い(締まり嵌め)によって固定されるピンを用いることもできる。または、ケース4に直接導電体を埋め込む形態としてもよい。
【0033】
また、接点バネ20,22は、板バネに限らず様々な弾性を有する導電体(例えばコイルばね)を採用することができる。また第二接点バネ22については、ボルト19と基板とを導電ワイヤなどにより電気的に接続する方法を採用することも可能である。
また、ケース4は箱形状である場合について説明を行なったが、これに限定されることはなく、スライド構造や折畳み機構等を有する防水型通信機器のケースにも本発明のアンテナ実装構造を適用できる。
【符号の説明】
【0034】
1…防水型通信機器、4…ケース(筐体)、6…開口部、7…防水カバー(外蓋)、7a…内面、8…板状アンテナ、8b…アンテナ接点部、9…防水リブ、13…Oリング(密封部材)、16…Oリング(密封部材)、17…基板、19…ボルト(導電体)、20…第一接点バネ(接点)、21…Oリング(密封部材)、26…接着剤(防水型接着剤)、31…第一防水構造、32…第二防水構造。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
開口部を有する筐体と、
前記開口部を覆う外蓋であって、前記開口部の周囲に沿うとともに前記筐体の内部方向に突出する防水リブと、該防水リブに設けられ前記外蓋を開口部に嵌合することによって前記開口部の内部に接する環型の密封部材とが設けられた外蓋と、
前記外蓋の内面に設けられた板状アンテナと、
前記筐体の内部に収容された基板とからなる防水型通信機器のアンテナ構造であって、
前記板状アンテナの一部であるアンテナ接点部が、第一防水構造によって防水性を保ちながら前記防水リブを貫通して前記防水リブの外部に延在するとともに、
前記アンテナ接点部は、第二防水構造によって防水性を保ちながら前記筐体の一部を貫通する導電体によって前記基板と電気的に接続されることを特徴とする防水型通信機器のアンテナ実装構造。
【請求項2】
前記第一防水構造は、環型の密封部材であることを特徴とする請求項1に記載の防水型通信機器のアンテナ実装構造。
【請求項3】
前記第一防水構造は、防水型接着剤であることを特徴とする請求項1に記載の防水型通信機器のアンテナ実装構造。
【請求項4】
前記第二防水構造は環型の密封部材であり、
前記導電体は前記外蓋を開口部に嵌合することによって一端が前記アンテナと電気的に接続されるとともに他端が前記基板と電気的に接続されるボルトであり、
前記ボルトは、前記筐体に前記環型の密封部材を介して挿通されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の防水型通信機器のアンテナ実装構造。
【請求項5】
前記アンテナと前記ボルトとは、前記ボルトの一端に設けられたバネ状の接点を介して電気的に接続されることを特徴とする請求項4に記載の防水型通信機器のアンテナ実装構造。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図6】
image rotate


【公開番号】特開2013−21625(P2013−21625A)
【公開日】平成25年1月31日(2013.1.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−155359(P2011−155359)
【出願日】平成23年7月14日(2011.7.14)
【出願人】(310006855)NECカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Fターム(参考)】