JP6686582B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタを備える電子機器の防水仕様に関する。

磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタがある（特許文献１参照）。
このような磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタを備える機器を防水仕様にするためには、防水用のＯリングをコネクタと機器本体との間に設置して、水が機器内部に入り込まないようにしている。

特開２０００−３０８１０号公報

しかしながら、前述したような磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタのプラス極とマイナス極との水が起因による導通を防ぐことが困難であった。

本発明の課題は、磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタを備える電子機器において、防水仕様として電源コネクタのプラス極とマイナス極との水による導通を防ぐようにすることである。

以上の課題を解決するため、本発明は、
第一の電源端子と、
前記第一の電源端子と異なる極性の第二の電源端子と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置されて、前記第一の電源端子を囲むように設けられる絶縁部材と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が接続される電源回路と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が組み付けられた端子組付け部と、
を備える電子機器であって、
前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置されて、前記端子組付け部と前記第一の電源端子とに接する第一の密封部材と、
前記第一の密封部材が配置された位置よりも前記電子機器の外側において、前記端子組付け部と前記絶縁部材とに接する第二の密封部材と、
前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材と、
を備え、
前記支持部材には、前記支持部材内の前記第二の電源端子部分から水を外部へ抜く水抜き孔が形成され、
前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする。

本発明によれば、磁石による磁力を利用してソケット及びプラグを互いに密着させて導通させる電源コネクタを備える電子機器において、防水仕様として電源コネクタのプラス極とマイナス極との水による導通を防ぐことができる。

本発明の一実施形態の構成を示す機器要部の概略斜視図である。 図１の矢印Ａ−Ａ線に沿った拡大断面図である。 図２のプラス端子アッシーの拡大斜視図である。 図３のプラス端子アッシーから密封部材とワッシャー及びＥリングを外した状態の図である。 図２の接続ピンアッシーの拡大斜視図である。 図１の外装材を外した状態の図である。 図５の支持部材及び保持部材の斜視図（ａ）と、その下方から見た状態の図（ｂ）である。 図５の支持部材のみの図（ａ）と、その下方から見た状態の図（ｂ）である。 図５の支持部材を外した状態の拡大図である。 本発明を適用した電子機器の一実施形態の構成を示すもので、図１の機器要部を備える腕時計型電子機器の概略斜視図である。 図１０の電源コネクタに接続する電源プラグの概略斜視図である。

以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
（実施形態）
図１０は本発明を適用した電子機器の一実施形態の概略構成として腕時計型電子機器を示すもので、腕時計型電子機器１は、図示のように、一側面にソケットタイプの電源コネクタ１０を備えている。
この電源コネクタ１０は、機器ケース２の一側面と、カバーガラス３の周囲の外装材４との合わせ部分に設けられて、中央に位置する第一の電源端子である円形のプラス端子１１と、その周囲の円筒状の絶縁部材１２と、その周囲に位置する第二の電源端子である環板状のマイナス端子１３と、その周囲の円筒状の支持部材１４とから構成されている。

図１１は図１０の腕時計型電子機器１の電源コネクタ１０に接続する電源プラグ１１０の概略構成を示すもので、電源プラグ１１０は、図示のように、中央に位置するピン状のプラス端子１１１と、その周囲の円筒状の絶縁部材１１２と、その周囲の円筒状の磁石１１４と、その周囲の円筒状のマイナス端子１１３とから構成されている。

この電源プラグ１１０の先端を電源コネクタ１０に挿入すると、磁石１１４の円筒状先端面に環板状のマイナス端子１３が吸着されて、プラス端子１１の円形面にプラス端子１１１のピン状先端が接触状態になる。同時に、その周囲の絶縁部材１２・１１２の円筒状先端同士の接触による絶縁状態が保たれたまま、マイナス端子１３の環板状面にマイナス端子１１３の円筒状先端が接触状態となって、電源接続状態となる。

次に、図１は図１０の腕時計型電子機器１の電源コネクタ１０を拡大して示すもので、図２に示すように、プラス端子１１は丸棒状の導電金属で、絶縁部材１２は丸棒状のプラス端子１１を囲む円筒状である。
また、マイナス端子１３は円筒状の絶縁部材１２を囲む板金で、支持部材１４は板状のマイナス端子１３の周囲を覆う円筒部１５を有して樹脂により形成されている。この円筒部１５に電源プラグ１１０の先端を挿入して、電源プラグ１１０のぐらつきを防止する。

丸棒状のプラス端子１１は、その周囲の円筒状の絶縁部材１２とともに、機器ケース２の一側面の端子組付け部２０に対し、第一の密封部材２１、第二の密封部材２２、Ｅリング２３・２４及びワッシャー２５を介し挿入固定される。
第一の密封部材２１及び第二の密封部材２２はともにОリングで、第一の密封部材２１はプラス端子１１の先端側小径部のシール溝に配置されて、機器ケース２内部への防水を行う。第二の密封部材２２は、第一の密封部材２１の設置位置よりも外側、即ちプラス端子１１の電源プラグ２１が接続される側であって、プラス端子１１の中間部に設けたワッシャー２５と、このワッシャー２５に当接する絶縁部材１２先端部の小径部外周との間に配置されて、プラス端子１１とマイナス端子１３との導通を防止する。

このようなプラス端子１１のアッシー状態を図３に示し、ワッシャー２５は第二の密封部材２２の外れ防止用で、Ｅリング２４はワッシャー２５の外れ防止用である。
また、そのプラス端子アッシーから密封部材２１・２２とＥリング２３・２４及びワッシャー２５を外した状態を図４に示す。
なお、プラス端子１１と絶縁部材１２はインサート成形される。

板金によるマイナス端子１３は、プラス端子１１との導通を防止する円筒状の絶縁部材１２を囲んで、端子組付け部２０に対し、支持部材１４とともにネジ止めされる。
そして、マイナス端子１３に接触する接続ピン１６が端子組付け部２０に挿入して組み付けられる。

すなわち、接続ピン１６は、端子組付け部２０に対し、第三の密封部材２６、Ｅリング２７、及びワッシャー２８を介し挿入固定される。
第三の密封部材２６もОリングで、第三の密封部材２６は接続ピン１６の中間部に配置されて、接続ピン１６をマイナス端子１３に常時接触状態に付勢するコイルバネ１７の他端側を押えるワッシャー２８に隣接している（図５も参照）。
この第三の密封部材２６は、機器ケース２内部への防水を行う。また、コイルバネ１７により接続ピン１６とマイナス端子１３との接続不良が防止される。

図６は図１の外装材４を外した状態を示すもので、機器ケース２から外装材４を外すと、図示のように、支持部材１４の円筒部１５の上半部左右に一対の保持部材１８及びネジ１９が露出する。

図７（ａ）及び（ｂ）は支持部材１４及び保持部材１８の関係を示すもので、保持部材１８には、図示のように、取付穴１８ａを有する部分から延長した挿入片１８ｂと、取付穴１８ａを有する部分から一側方に突出する押え片１８ｃとが設けられている。

そして、支持部材１４には、図８（ａ）及び（ｂ）にも示すように、円筒部１５の下半部左右に、保持部材１８の挿入片１８ｂが挿入される挿入穴１４ｂが形成されて、円筒部１５の上半部左右に両側方に突出する一対の突出片１４ｃが形成されている。
また、円筒部１５には、マイナス端子１３に重なる部分から外部へ水を抜くための水抜き孔１５ａが切欠き状に形成されている。

機器ケース２に支持部材１４を組み付ける際は、支持部材１４の左右の挿入穴１４ｂに保持部材１８の挿入片１８ｂをそれぞれ挿入して、支持部材１４の左右の突出片１４ｃの上に保持部材１８の押え片１８ｃをそれぞれ重ねる。
そして、一方（図６では左側）の保持部材１８の取付穴１８ａの周囲にアース板２９を重ね、左右の取付穴１８ａからネジ１９を機器ケース２に設けた図示しないネジ穴にそれぞれネジ込んで固定する。
なお、図９に図５の支持部材１４を外した状態を拡大して示す。

以上において、機器ケース２の端子組付け部２０に組み付けたプラス端子１１は、機器ケース２内に収容された図示しない電源回路基板のプラス側に接続される。
同様に、機器ケース２の端子組付け部２０に組み付けたマイナス端子２１は、金メッキが施された接続ピン１６を介して、機器ケース２内の電源回路基板のマイナス側に接続される。

以上のように、腕時計型電子機器において、機器ケース２の端子組付け部２０に、プラス端子１１、絶縁部材１２、マイナス端子１３、支持部材１４、接続ピン１６、保持部材１８、第一の密封部材２１、第二の密封部材２２、第三の密封部材２６を組み付けることで、電源コネクタ１０を防水仕様に構成したことによって、以下の効果が得られる。

１）プラス端子１１の先端側小径部のシール溝に設けた第一の密封部材（Оリング）２１によって、機器ケース２内部への防水を行うことができる。すなわち、図２に示すように絶縁部材１２と丸棒状のプラス端子１１との間の隙間から水が浸入したしても、その第一の密封部材２１によって、機器ケース２の内部への防水を行うことができる。

２）プラス端子１１の中間部のワッシャー２５と、このワッシャー２５に当接する絶縁部材１２先端部の小径部外周との間に設けた第二の密封部材（Оリング）２２によって、プラス端子１１とマイナス端子１３との水による導通を防止することができる。

すなわち、図２に示すように、機器ケース２の端子組付け部２０において、円筒状の絶縁部材１２の外周との隙間に水が浸入しても、絶縁部材１２先端部の小径部外周の第二の密封部材（Оリング）２２により防水して、それより内部での丸棒状のプラス端子１１が外側のマイナス端子１３に対し水により導通するのを防止することができる。
また、万が一、第二の密封部材（Оリング）２２を越えて水が内部に浸入しても、プラス端子１１の先端側小径部のシール溝に設けた第一の密封部材（Оリング）２１により防水して、機器ケース２内部へ水が浸入するのを防止することができる。

３）接続ピン１６の中間部で、その接続ピン１６をマイナス端子１３に常時接触状態に付勢するコイルバネ１７の他端側を押えるワッシャー２８に隣接して設けた第三の密封部材（Оリング）２６によって、機器ケース２内部への防水を行うことができる。

すなわち、図２に示すように、端子組付け部２０において、接続ピン１６の外周との隙間に水が浸入しても、接続ピン１６中間部に設けた第一の密封部材（Оリング）２１により防水して、機器ケース２内部へ水が浸入するのを防止することができる。

４）コイルバネ１７によって、接続ピン１６とマイナス端子１３との接続不良を防止することができる。

５）支持部材１４の円筒部１５に設けた切欠き状の水抜き孔１５ａによって、円筒部１５内のマイナス端子１３部分から水を外部へ抜くことができる。

以上、実施形態の腕時計型電子機器によれば、端子組付け部２０とプラス端子１１との間に配置されて、端子組付け部２０とプラス端子１１とに接する第一の密封部材２１と、その第一の密封部材２１が配置された位置よりも外側において、端子組付け部２０と絶縁部材１２とに接する第二の密封部材２２と、を備えている。
従って、電源コネクタ１０を防水仕様として、プラス端子１１とマイナス端子１３との水による導通を防ぐことができる。

（変形例）
以上の実施形態においては、腕時計型電子機器としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、携帯電話など他の電子機器であってもよい。
また、電源端子、絶縁部材、端子組付け部、密封部材、支持部材、水抜き孔の形状等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。
付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
第一の電源端子と、
前記第一の電源端子と異なる極性の第二の電源端子と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置されて、前記第一の電源端子を囲むように設けられる絶縁部材と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が接続される電源回路と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が組み付けられて、前記電源回路に前記第一の電源端子と前記第二の電源端子を接続状態とする端子組付け部と、
を備える電子機器であって、
前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置されて、前記端子組付け部と前記第一の電源端子とに接する第一の密封部材と、
前記第一の密封部材が配置された位置よりも外側において、前記端子組付け部と前記絶縁部材とに接する第二の密封部材と、
を備えることを特徴とする電子機器。
＜請求項２＞
第一の電源端子と、
その第一の電源端子とは異なる極性の第二の電源端子と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子とが配置される端子組付け部と、
前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置される絶縁部材と、
前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置され、当該端子組み付け部と当該第一の電源端子との間を密封して防水する第一の密封部材と、
前記端子組付け部と前記絶縁部材との間に配置され、当該端子組み付け部と当該絶縁部材との間を密封して防水するとともに前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間の導通を防ぐ第二の密封部材と、
を備えることを特徴とする電子機器。
＜請求項３＞
前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材を備え、
前記支持部材には、前記電源プラグを囲む部分から外部へ水を抜くための水抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。
＜請求項４＞
前記第二の密封部材は、前記第一の電源端子に設置されたワッシャーにより前記絶縁部材と前記端子組み付け部との間に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電子機器。
＜請求項５＞
前記第一の密封部材及び前記第二の密封部材はＯリングであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機器。
＜請求項６＞
前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
＜請求項７＞
前記第二の電源端子に接続されて、前記端子組付け部に組み付けられる接続ピンを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
＜請求項８＞
前記接続ピンを前記第二の電源端子に接続状態に保持する方向に付勢するバネを備えることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
＜請求項９＞
前記支持部材は、一対の保持部材を介して機器ケースにネジ止めされ、
且つ前記支持部材は、前記保持部材の一端部を挿入する挿入穴と、前記保持部材の他端側を載せる突出片と、を有し、
前記保持部材は、一端部に前記支持部材の前記挿入穴に挿入される挿入片を有して、他端部側には、前記機器ケースにネジ止めする取付穴と、前記支持部材の前記突出片に載せて押える押え片を有することを特徴とする請求項３から８のいずれか一項に記載の電子機器。

１ 電子機器
２ 機器ケース
３ カバーグラス
４ 外装材
１０ 電源コネクタ
１１ プラス端子（第一の電源端子）
１２ 絶縁部材
１３ マイナス端子（第二の電源端子）
１４ 支持部材
１４ｂ 挿入穴
１４ｃ 突出片
１５ 円筒部
１５ａ 水抜き孔
１６ 接続ピン
１７ バネ
１８ 保持部材
１８ａ 取付穴
１８ｂ 挿入片
１８ｃ 押え片
１９ ネジ
２１ 第一の密封部材
２２ 第二の密封部材
２３ Ｅリング
２４ Ｅリング
２５ ワッシャー
２６ 第三の密封部材
２７ Ｅリング
２８ ワッシャー
２９ アース板
１１０ 電源プラグ
１１１ プラス端子
１１２ 絶縁部材
１１３ マイナス端子
１１４ 磁石

Claims (10)

1. 第一の電源端子と、
   前記第一の電源端子と異なる極性の第二の電源端子と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置されて、前記第一の電源端子を囲むように設けられる絶縁部材と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が接続される電源回路と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が組み付けられた端子組付け部と、
   を備える電子機器であって、
   前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置されて、前記端子組付け部と前記第一の電源端子とに接する第一の密封部材と、
   前記第一の密封部材が配置された位置よりも前記電子機器の外側において、前記端子組付け部と前記絶縁部材とに接する第二の密封部材と、
   前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材には、前記支持部材内の前記第二の電源端子部分から水を外部へ抜く水抜き孔が形成され、
   前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする電子機器。
2. 第一の電源端子と、
   その第一の電源端子とは異なる極性の第二の電源端子と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子とが配置される端子組付け部と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置される絶縁部材と、
   前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置され、当該端子組み付け部と当該第一の電源端子との間を密封して防水する第一の密封部材と、
   前記端子組付け部と前記絶縁部材との間に配置され、当該端子組み付け部と当該絶縁部材との間を密封して防水する第二の密封部材と、
   前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材には、前記支持部材内の前記第二の電源端子部分から水を外部へ抜く水抜き孔が形成され、
   前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする電子機器。
3. 第一の電源端子と、
   前記第一の電源端子と異なる極性の第二の電源端子と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置されて、前記第一の電源端子を囲むように設けられる絶縁部材と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が接続される電源回路と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子が組み付けられた端子組付け部と、
   を備える電子機器であって、
   前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置されて、前記端子組付け部と前記第一の電源端子とに接する第一の密封部材と、
   前記第一の密封部材が配置された位置よりも前記電子機器の外側において、前記端子組付け部と前記絶縁部材とに接する第二の密封部材と、
   前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材は、一対の保持部材を介して機器ケースにネジ止めされ、
   且つ前記支持部材は、前記保持部材の一端部を挿入する挿入穴と、前記保持部材の他端側を載せる突出片と、を有し、
   前記保持部材は、一端部に前記支持部材の前記挿入穴に挿入される挿入片を有して、他端部側には、前記機器ケースにネジ止めする取付穴と、前記支持部材の前記突出片に載せて押える押え片を有し、
   前記支持部材の前記挿入穴に前記保持部材の前記挿入片を挿入し、前記支持部材の前記突出片の上に前記保持部材の前記押え片を重ねて、前記保持部材の前記取付穴をネジ止めすることで、前記支持部材を前記機器ケースに固定し、
   前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする電子機器。
4. 第一の電源端子と、
   その第一の電源端子とは異なる極性の第二の電源端子と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子とが配置される端子組付け部と、
   前記第一の電源端子と前記第二の電源端子との間に配置される絶縁部材と、
   前記端子組付け部と前記第一の電源端子との間に配置され、当該端子組み付け部と当該第一の電源端子との間を密封して防水する第一の密封部材と、
   前記端子組付け部と前記絶縁部材との間に配置され、当該端子組み付け部と当該絶縁部材との間を密封して防水する第二の密封部材と、
   前記第二の電源端子に接して設けられ、前記第一の電源端子及び前記第二の電源端子に接触状態の電源プラグのぐらつきを防止する支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材は、一対の保持部材を介して機器ケースにネジ止めされ、
   且つ前記支持部材は、前記保持部材の一端部を挿入する挿入穴と、前記保持部材の他端側を載せる突出片と、を有し、
   前記保持部材は、一端部に前記支持部材の前記挿入穴に挿入される挿入片を有して、他端部側には、前記機器ケースにネジ止めする取付穴と、前記支持部材の前記突出片に載せて押える押え片を有し、
   前記支持部材の前記挿入穴に前記保持部材の前記挿入片を挿入し、前記支持部材の前記突出片の上に前記保持部材の前記押え片を重ねて、前記保持部材の前記取付穴をネジ止めすることで、前記支持部材を前記機器ケースに固定し、
   前記第二の電源端子に、電源プラグ側の磁石が吸着することを特徴とする電子機器。
5. 前記支持部材には、前記電源プラグを囲む部分から外部へ水を抜くための水抜き孔が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 前記第二の密封部材は、前記第一の電源端子に設置されたワッシャーにより前記絶縁部材と前記端子組み付け部との間に支持されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電子機器。
7. 前記第一の密封部材及び前記第二の密封部材はＯリングであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の電子機器。
8. 前記第二の電源端子に接続されて、前記端子組付け部に組み付けられる接続ピンを備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電子機器。
9. 前記接続ピンを前記第二の電源端子に接続状態に保持する方向に付勢するバネを備えることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
10. 前記支持部材は、一対の保持部材を介して機器ケースにネジ止めされ、
    且つ前記支持部材は、前記保持部材の一端部を挿入する挿入穴と、前記保持部材の他端側を載せる突出片と、を有し、
    前記保持部材は、一端部に前記支持部材の前記挿入穴に挿入される挿入片を有して、他端部側には、前記機器ケースにネジ止めする取付穴と、前記支持部材の前記突出片に載せて押える押え片を有することを特徴とする請求項１または２に記載の電子機器。

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