CN1123845C - 携带式电子器械 - Google Patents

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Abstract

在有显示窗的上盖(8a)、下盖(8b)和框架(9)构成的外壳中，收容着液晶单元(3)、线路板(12)、电池座(10)。线路板(12)在其一端结合着设有多个信号接头的插接件、并与上述液晶单元(3)重合地配置在外壳中。电池座(10)并列地配置在线路板(12)上。

Description

携带式电子器械
技术领域
本发明涉及携带式电子器械，它是在本体内部具有信息记忆功能、与个人电脑等外部终端相连接、能把必要的信息显示在本体显示面上的。
背景技术
近年来已普遍使用设有线路板、插接件、液晶元件等携带式电子器械。以前的携带式电子器械的技术如日本专利公报实开昭63-72651号公开的。下面、参照着图15和图16对它的概要进行说明。
携带式电子器械100在外壳106的侧部装有插接件102，它与个人电脑等外部数据输入装置101相连接。在外壳106的表面上还设有显示部107和操作部110，上述操作部110由索引、页面、模式等的操作键108和光标操作键109构成。
而且，在外壳106里还装有记忆部和液晶元件等显示装置，上述记忆部由中央处理装置(CPU)103、随机存取存储器(RAM)104和只读存储器(ROM)105等构成。
将外部数据输入装置101与携带式电子器械100的插接件102相连接，当从外部数据输入装置101接受所要求的数据时，借助输入输出控制部111把这些数据记忆在记忆部里。根据从操作部110输出的操作信号，处理被记忆在记忆部里的数据，借助输入输出控制部111将其显示在显示部107上。
但是，这种携带式电子器械100，它的尺寸大小比信用卡大，不能构成标准规格的PCMCIA(Personal Computer Memory Card InternationalAssociation)式的「PC卡」。
因此，开发出了一种作为标准规格的PCMCIA式的PC卡的计算电话费的台式电子计算机卡，并在美国于1996年10月15日取得了专利(外观设计专利第374661号)。这个PC卡200呈现如图17所示的外观，构成PC卡和带投钱口的个人电脑组合体，能接受从个人电脑输出的数据。
图17所示的PC卡200已将商品名取为「Chip Card」，并由IBM公司销售，尺寸限于信用卡那样大小的本体201的表面空间内设置着显示器202、键盘203，在本体201的内部装着图中没表示PCMCIA型的插接件，还装着构成个人电脑的运算功能的CPU等，使用2个钮扣电池。还设有在替换动作用电池时，能保护数据的充电式备用电池。
这种PC卡如上所述地将显示器、键盘等设置在尺寸如信用卡那样大小的有限表面空间内。虽然具有多个埋入在本体表面里的键的键盘能便利地用于室外检索时的键入或外出前的最小限度的数据输入，但由于在有限的本体面积中键盘所占的比例较大，这使显示器的面积变得狭小，因此有一下子能识别确认的信息量极少的问题。
另一个设有线路板、插接件和液晶元件等的携带式电子器械的例子由日本专利公报特开平8-58275号公开。
下面，参照图18的局部断面图对这种携带式电子器械100进行说明。
携带式电子器械100包括线路板101和安装在这线路板101上的IC接头等电气构件102。这个线路板101和电气构件102配设在上下的封装金属板107之间，并且用密封层103密封。
在这密封层103上形成多个(例如4个)从正反面到线路板101上的孔104。在与线路板101上的孔104相对应的位置上配设着接地电极105。因此在把上方的封装金属板107卸下的状态下，接地电极105通过上述孔104与外部相连通。
螺旋金属弹簧106插入在上述密封层103上所设的孔104中。在这密封层103的正面(上面)和反面(下面)都贴上封装金属板107时，孔104中的金属弹簧106就被压缩，金属弹簧106的一端按压在封装金属板107的内侧面，其结果是由这金属弹簧106将线路板101和封装金属板107电连接，因此封装金属板107成为接地端。线路板101所带的电荷经金属弹簧106而放电。
另一方面，在线路板101的一端借助一对金属片108连接着插接件109。这个金属片108由密封层103密封。插接件109的厚度被设定成与密封层103的壁厚相同。
由于图18所示的携带式电子器械100为了安装与线路板的接地端电连接的金属弹簧，在密封层上设置4个贯通孔，并使用4个金属弹簧，因而需要较多的加工工时、构件成本和组装工时数等，有成本增高的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种在信用卡那样尺寸大小的有限空间内，能使显示器所占的面积增大，使一幅画面上所显示的信息量增加的PCMCIA规格的携带式电子器械。
为了达到上述目的而作出的本发明的携带式电子器械设有外壳和线路板、液晶单元、电池座和插接件，上述外壳由具有显示窗的上盖、配设在与这上盖相对位置上的下盖、通过沿着这些上盖和下盖的周缘配设而限定了内部空间的框架构成；上述线路板被装容在上述外壳内部空间里；上述液晶单元配置在上述线路板的上面一侧并具有大致覆盖上述线路板那样的大小；上述电池座用于装容钮扣型电池；上述插接件包含多个信号接头；上述线路板和上述电池座以及插接件在上述外壳内部的位置关系，当从平面方向看时，使得上述线路板位于上述插接件和上述电池座之间。
根据本发明，能在有限的空间中安装大的集成电路，从而能扩大处理机能，而且能增大显示器在器械本体的表面积中所占的比例。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式形成的携带式电子器械的顶视图。
图2是从里侧看到的图1所示的携带式电子器械的示意图。
图3是从侧面看到的图1所示的携带式电子器械的示意图。
图4是将图1所示的携带式电子器械分解后看到的示意图。
图5是表示定位在上盖上的液晶元件借助FPC而与线路板相连接的状态的顶视图。
图6是表示将图5所示的液晶元件定位在框架上的状态的局部放大图。
图7是表示将线路板重叠在图5所示的液晶元件上、并配设着电池保持架的状态，即、把图1所示的携带式电子器械的下盖卸下后，观看其内部时的状态的示意图。
图8A是表示把图7的箭号A部的敛缝销敛缝前状态的局部放大图。
图8B是表示把图8A的敛缝销敛缝后状态的局部放大图。
图8C是沿图8B的A-A线取得的断面图。
图9是沿图7的B-B线取得的断面图。
图10是沿图7的C-C线取得的断面图。
图11是从图7所示的D方向看到的定位并固定在图7的线路板上的板弹簧构件的图。
图12是图11所示的板弹簧构件的下面图。
图13是用来说明将图11所示的板弹簧构件定位并固定在线路板上的状态图。
图14是图2的箭号A部的局部放大图，表示图11所示的板弹簧构件和形成在下盖上的操作贯通孔的位置关系。
图15是表示以前的携带式电子器械外观的斜视图。
图16是表示图15所示的携带式电子器械的控制部结构的部件图。
图17是表示另一种以前的携带式电子器械外观的斜视图。
图18是表示再一种以前的携带式电子器械内部结构的局部断面图。
具体实施方式
本发明的携带式电子器械1是按PCMCIA规格化了的(PC CardStandard)如信用卡那样大小的器械。
这种携带式电子器械1的一个实例，它的大小是由(PC CardStandard)的型号II确定的，具有厚度T＝5mm、长度L＝85.6mm、宽度W＝54mm的呈薄壁长方形的卡状本体。
如图1所示，在携带式电子器械1的表面中央部配设着呈长方形的显示部4。这个显示部4是由液晶显示元件构成的液晶单元3。从图1可见，在携带式电子器械1表面的右侧周边部、沿着与携带式电子器械1的右端缘相平行的方向、以规定间隔排成一列地配设着多个(例如5个)操作输入键5a、5b、5c、5d、5e。这5个键5a～5e构成操作构件5。
操作构件5中，将键5a、5b、5c分别用作页面返回键、页面翻动键、输入键，而5d和5e用作光标移动键。
设有上述这些显示部4和各种操作输入键5a～5e的携带式电子器械1有例如时间计划表、日历、通讯地址录等等活用方式。
携带式电子器械1的左侧端缘上，如图3所示地，依据PCMCIA规格制成的插接件7与下述的线路板接合着。在这个插接件7上并列地设置着多个信号接头和外部电源供给接头，它们能与设置在个人电脑等外部装置(图中没表示)上的插接件相连接。将携带式电子器械1的插接件7与个人电脑的插接件相连接，就能把个人电脑输出的数据记忆在图1所示的携带式电子器械1里。
携带式电子器械1的表面，即设有显示部的那一侧的表面由厚度＝0.15mm金属制的上盖8a构成，而携带式电子器械1反面则由厚度＝0.15mm金属制的下盖8b(参照图2)构成。
如图1所示，上盖8a的周边部形成台阶部20，用来使液晶元件3定位；在上盖8a的中央部形成显示窗6。
如图2所示，下盖8b的周边部经深冲加工，以提高下盖8b的强度。在下盖8b的四角上形成小孔8f，用来使小螺钉通过。在下盖8b上由深冲加工形成的台阶部分附近形成操作用贯通孔8e，用来操作下述的板弹簧构件的第3臂部。
通过在上盖8a和与这上盖8a面对着的下盖8b的周缘上配设框架9就限定了内部空间(盛放下述的线路板、液晶元件和电池座等内部构件的空间)。这个框架9由塑性材料构成，在上盖8a外侧模制成与上盖8a结合。这个框架9不是沿着呈长方形的上盖8a的四边全部结合，而是如图7所示、将装配插接件7的那一边除外地与其余3边结合。
在框架9的与下盖8b的四个角部的小螺钉通过用的小孔8f相对应位置上，如图5所示地形成螺孔9a，使小螺钉的前端螺纹部能拧入。
一旦将小螺钉(图中没表示)插通在下盖8b的四个角部的小螺钉通过用的小孔8f里，使其前端螺纹部与形成在与上盖8a相结合的框架9的四个角部上的螺孔9a相结合，就使上盖8a、下盖8b和框架9相互结合，组装成携带式电子器械1的外壳。
在这外壳中如图4的分解图所示地安装上液晶单元3、线路板12和电池座10等内部构件后，组装成携带式电子器械。下面，详细地说明这些液晶单元3、线路板12和电池座10等内部构件。
在携带式电子器械1的相当于操作构件5的正下方部位设置着下述的电池座10(参照图7)。这个电池座10容纳2个钮扣状电池25a、25b，这些电池25a、25b是能分别插装、卸下的。
图5表示定位于上盖8a上的液晶单元3借助FPC(flexible printedcircuit)11而与线路板12相连接的状态。FPC11的一端与液晶单元3的一个周边部相结合，FPC11的另一端与线路板12的一个周边部相结合，由此借助FPC11而将液晶单元3和线路板相互连接着。
虽然图5所示的线路板12相对于定位在上盖8a上的液晶单元3是处于打开的状态，但是，一旦使这线路板12围绕FPC11转动(倒转)，FPC11则自由弯曲，而线路板12则处于重叠到液晶单元上的状态。
在线路板12的与FPC11相结合的周边的邻接周边部上安装着插接件7。这个插接件7用设置成2列的多个信号接头夹持线路板12的周边部，也可用钎焊与线路板12相结合。
在框架9的与FPC11相对的边上和面对面的边上，在其内侧面上、如图5和图6所示地形成向内突出状的定位导引件9b、9c、9d。用这些定位导引件9b、9c、9d对液晶单元3的1个端缘进行导引地使液晶单元3落入到由与上盖8a相结合的框架9划出的空间内。然后用双面胶带等固紧手段将液晶单元3粘接在框架9上。
如图5所示，从线路板12相对于液晶单元3处于打开的状态开始，借助折弯FPC11，使线路板12相对液晶单元3处于关闭的状态，即、形成液晶单元3(用虚线表示)和线路板12重叠的状态。然后，用双面胶带等固紧手段将插接件7粘接在上盖8a的反面上。
当用FPC11把与上述液晶单元3相连接的线路板12重叠在被定位于上盖8a上的液晶单元3上时，这个FPC11弯曲成U字形，使这部分向侧方突出。但是，框架9中，与弯曲成这U字状的FPC11相对的边上，如图10所示地形成断面呈凹形的结构。这样，由于弯折成上述U字形的一部分FPC11被容纳在这框架9的凹部里，因而液晶单元3的端缘和线路板12的端缘能接近框架9，从而能增大线路板和显示部。
而且在线路板12的与插接件7相反的一侧上配置着电池座10。这时如图8A所示，使电池座10端部上形成的敛缝部和线路板12的敛缝部与上盖8a上经外侧模制而成一体的框架9上所形成的敛缝销9e(和图7所示的敛缝销9f)位置对准，然后如图8所示地借助对敛缝销9e的热敛缝，能同时将电池座10和线路板12与框架9相结合(参照图8c)。
如图7所示，电池座10的结构是由使2个钮扣电池25a、25b并列地收容的树脂制电池架10a，和与上述电池架10a构成一体、在卸下电池25a、25b时在其根部能可绕性地进行开关的2个盖部10b，以及2个电池接点弹簧10c构成；负极一侧的2根电池接点弹簧10c的前端部10d分别用钎焊与上述线路板12上的接头12a相连接。另一方面，正极一侧的2根电池接点弹簧10e的前端部10f在电池装入时分别趋向与电池25a、25b的侧面相接触。
在线路板12上实际安装着控制装置等，它们由作为数据记忆用的挥发性存储器SRAM14、装着用于显示驱动的显示装置的驱动器等的门电路阵列的IC15、用来从挥发性存储器读出被记忆的数据后显示在显示部4上的CPU16和ROM17构成。
如图9所示，由键5a～5e(参照图1)构成的操作构件5配设在由金属薄板构成的上盖8a的电池座10(图9中用点划线表示)的收容部上方部位。这个操作构件5是设有内部连接布线的开关部件13，将多个键5a～5e收容在1个部件里。这个开关部件13定位并固定在上盖8a上所设的凹部8d内，而且通过设置在上盖8a的一部分上的连接孔8c，上述开关部件13的FPC13a插入到线路板12的插接件12b里。
如上所述，将小螺钉插通在下盖8b的四个拐角处的小螺钉通过用的小孔8f里，使其前端螺纹部与框架9的四个拐角上形成的螺孔9a相结合。这样就使框架9与上盖8a结合，因为是相对于上盖8a、用它的台阶部20使液晶单元定位，所以就组装成由上盖8a、下盖8b和框架9覆盖的携带式电子器械1。
下面，说明线路板12的接地端。
如图7所示，在线路板12的周边部形成接地端(GND)12c。在这接地端12c上钎焊着上述的板弹簧构件18。
这里，参照着图11和图12对上述板弹簧构件18加以说明。
板弹簧构件18是用压力加工工艺将SUS材料等薄板加工成形的，在本体部上成一体地形成第1臂部18a、第2臂部18b、第3臂部18c和2个定位部18d。
第1臂部18a设有能压接在上盖8a上而弯曲的前端部a1。第2臂部18b设有能压接在下盖8b上而弯曲的前端部a2。第3臂部18c设有能与线路板12上所设置的开关部件12d(参照图7；说明待下述)相接触的弯曲前端部a3。而且第3臂部18c的上面形成按压部d1，其与下盖8b上形成的操作用贯通孔8d(参照图2)相对应。
板弹簧构件18的第1～第3臂部18a、18b、18c都具有弹性。这个板弹簧构件18可用2个定位部18d定位在线路板12上。
如图13所示，借助把上述板弹簧构件18的定位部18d插通在线路板12的接地端12c中(参照图7)，使板弹簧构件18相对于线路板而定位。而且定位部18d的前端和接地端12c之间用钎焊而相互连接。图13中的符号18e表示钎焊的部位。
第1臂部18a通过线路板12的周边部上所切出的开口部12e，其前端部a1与上盖8a的内壁面相接触，用第1臂部18a的弹性压在上盖8a的内壁面上。同时第2臂部18b与下盖8b的内壁面相接触，用第2臂部18b的弹性压在下盖8b的内壁面上。
如上所述，为了增加下盖8b的强度，对下盖8b的外周部施加深冲加工。在这深冲加工部8d的台阶部分附近，如图13所示地形成用来操作板弹簧构件18的第3臂部18c的操作用贯通孔8e。
图14表示在下盖8b上形成的操作用贯通孔8e和板弹簧构件18的位置关系。在这图14中，用虚线表示板弹簧构件18的位置。由图可见，根据图14，能从操作用贯通孔8e观察到第3臂部18c的按压部d1。
如上所述，由于将操作用贯通孔8e形成在深冲加工部8d的台阶部分附近，因而强度得到加强，即使无意识地把外力加到这部分上，也不容易使下盖8b变形，不会按压第3臂部18c的按压部d。
在将板弹簧构件18的定位部18d插通在线路板12的接地端12c中，另一方面使板弹簧构件18的第1臂部18a按压上盖8a的内壁面、使第2臂部按压在下盖8b内壁面的状态下，上盖8a和下盖8b就分别与线路板12电接触，因此上盖8a和下盖8b就接地。
借助在下盖8b上形成的操作用贯通孔8e从外部操作第3臂部18c，由此使第3臂部18c与开关部件12d相接触，能起到复位机能。
如上所述，本发明的携带式电子器械是这样的结构，即如信用卡那样的尺寸大小，而且是标准规格的PCMCIA式的PC卡。插接件与线路板一体化，液晶单元也借助于FPC与线路板一体化。将液晶单元定位并安装在机壳里，将FPC折弯到这液晶单元的底面上，将上述线路板重合，在线路板的一端配置电池座，在另一端配设插接件。因此，在有限的空间内能安装大的集成电路，能扩大处理机能，还由于使显示器在本体中所占的面积达到最大限度，因而能提供在一幅画面上可使显示的信息量扩大的携带式电子器械。
本发明的携带式电子器械是一种将至少具有3个臂部的1个板弹簧构件安装在线路板的周边部的简单的结构，2个臂部使构成接地端的盖构件与线路板电连接，起到磁屏敝的作用，能除去从外部来的干扰成分，能将线路板上所带电荷放电。由于使另一个臂部在用销等借助操作用贯通孔操作后，与线路板上的开关相接触，因而能提供一种具有复位机能，便宜的、具有由多功能一体构件构成的板弹簧构件结构的携带式电子器械。

Claims (26)

1.携带式电子器械，其特征在于：设有外壳以及线路板、液晶单元、电池座和插接件，上述外壳由具有显示窗的上盖、配设在与这上盖相对位置上的下盖、通过沿着这些上盖和下盖的周缘配设而限定了内部空间的框架构成；上述线路板被收容在上述外壳内部空间里；上述液晶单元配置在上述线路板的上面一侧并具有大致覆盖这线路板那样大小；上述电池座用于收容钮扣电池；上述插接件具有多个信号接头；上述线路板和上述电池座以及插接件在上述外壳内部的位置关系，当从平面方向看时，使得上述线路板位于上述插接件和上述电池座之间。
2.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：配置在上述线路板的顶面侧的液晶单元，其一部分从上述线路板露出，与配置在这线路板另一侧的上述电池座的至少一部分重合。
3.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：上述上盖和下盖由金属薄板构成，而且上述框架是树脂制造的。
4.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：上述液晶单元是借助FPC与线路板相连接的。
5.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：上述FPC是一端与液晶单元的一个周边部相结合、另一端是连接在与上述液晶单元的上述周边部相对应的上述线路板的周边部上的，它是在上述外壳中的重合的液晶单元和线路板之间折弯的。
6.如权利要求5所述的携带式电子器械，其特征在于：在上述框架上形成凹部，用来收容上述FPC的折弯部分。
7.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：在上述上盖的收容在机壳里的电池座上方的相应部位配设着操作构件。
8.如权利要求7所述的携带式电子器械，其特征在于：上述操作构件是设有内部连接布线的开关部件，这个开关部件固定在上述上盖上，而且通过在上盖的一部分上所形成的连接孔，上述内部连接布线与线路板相连接。
9.如权利要求8所述的携带式电子器械，其特征在于：上述上盖上形成将上述开关部件定位用的凹部。
10.如权利要求8所述的携带式电子器械，其特征在于：在上述上盖的配置开关部件的部位附近形成连接孔，上述开关部件的布线由通过上述连接孔的FPC而与上述线路板相互连接。
11.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：上述电池座设有树脂制造的电池架和电池连接弹簧，上述电池架固定在上述机壳的框架上，而上述电池连接弹簧与上述线路板上的接头电连接。
12.如权利要求1所述的携带式电子器械，其特征在于：上述电池座是将2个钮扣电池并列地收容的。
13.如权利要求12所述的携带式电子器械，其特征在于：上述电池座是做成与线路板大致相同的宽度。
14.如权利要求13所述的携带式电子器械，其特征在于：在上述框架的与上述线路板和上述电池座相对应的部位突出地设置敛缝销，另一方面，在上述线路板和上述电池座上形成与这敛缝销相结合的孔或者凹部，将上述敛缝销插入或嵌入上述线路板和上述电池座的孔或凹部里，借助对这敛缝销敛缝，就使上述线路板和上述电池座固定在框架上。
15.如权利要求14所述的携带式电子器械，其特征在于：使上述框架的上述线路板和上述电池座同时敛缝固定在上述框架上。
16.如权利要求15所述的携带式电子器械，其特征在于：上述线路板的一端和电池座的一端相互对齐并通过敛缝固定。
17.如权利要求2所述的携带式电子器械，其特征在于：上述线路板设有接地端和开关，在这线路板上装着板弹簧构件，其设有第1臂部、第2臂部和第3臂部；上述板弹簧本体与接地端电连接，而它的第1臂部能压接在上述上盖上而弯曲、第2臂部能压接在上述下盖上而弯曲、第3臂部能与上述开关连接触而弯曲。
18.如权利要求17所述的携带式电子器械，其特征在于：上述上盖或下盖的与上述第3臂部相对应的位置上设置着操作第3臂部的操作用贯通孔。
19.如权利要求17所述的携带式电子器械，其特征在于：上述第1臂部或第2臂部通过上述线路板上形成的开口部后，它的前端压接在上盖或下盖上。
20.如权利要求19所述的携带式电子器械，其特征在于：上述板弹簧构件安装在上述线路板的周边部上。
21.如权利要求18所述的携带式电子器械，其特征在于：形成上述操作用贯通孔的那一方的上盖或下盖上设置深冲加工部，上述第3臂部的操作用贯通孔设置在这深冲加工部的台阶部分附近。
22.携带式电子器械，其特征在于：设有外壳、收容在这外壳内部空间里的线路板、大致覆盖这线路板那样尺寸大小的液晶单元和并列地收容2个钮扣电池的电池保持构件；
线路板一侧端与插接件结合、这个插接件含有多个信号接头，
该插接件的端部从上述外壳的一侧端露出，
上述线路板的另一侧配置着上述电池保持构件，
在上述外壳的另一侧端形成电池插入口，用来将2个钮扣电池装到上述电池保持构件上或者从中取出，
在上述线路板的顶面侧大致与上述线路板重合地配置着上述液晶单元。
23.如权利要求22所述的携带式电子器械，其特征在于：上述电池保持构件被做成大致与上述线路板相同的宽度。
24.如权利要求22所述的携带式电子器械，其特征在于：在上述外壳的正侧面上，在电池插入口附近的周边部、成一列地配置着多个操作输入键。
25.如权利要求22所述的携带式电子器械，其特征在于：上述电池保持构件是把分别容纳2个电池的框架和将上述电池插入口堵塞的一对开关盖分别成一体地形成的。
26.如权利要求22所述的携带式电子器械，其特征在于：上述液晶底板和液晶单元是相似形。
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