JP2004153103A

JP2004153103A - 携帯端末

Info

Publication number: JP2004153103A
Application number: JP2002317889A
Authority: JP
Inventors: Seiji Ioka; 誠二井岡; Hiroichi Ishida; 博一石田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2002-10-31
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】操作キーの押下操作による回路基板上の部品の損傷、配線の断線が防止され、筐体の形状が簡易で成形の容易な携帯端末を得る。
【解決手段】主面と後面及びこれらに挟まれた側面とを有する携帯端末の筐体に、主面側から操作可能に操作キーを実装配置した回路基板と、この回路基板と接して回路基板及び前記後面間に狭持されるように設けられ、操作キーの操作により回路基板が撓み変形するのを抑制する所定の剛性を有した電池とを備える。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、操作キーを有する筐体とこの筐体の内部に設けられた電池とを備えた携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の携帯端末においては、プリント配線基板を支える構造を有する面とリアケースの一部となる面を備えた電池パックを、前記プリント配線基板を支える構造を有する面が操作キーの実装されるプリント配線基板に接するよう携帯端末本体にネジで固定している。前記電池パックは電池セルを筐体部材で覆ったものであり、筐体部材には、上記基板を支える構造、リアケースの一部となる構造、及び携帯端末本体と嵌合する構造が設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−８６０６号公報（第２−３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来の携帯端末では、電池パックを操作キーの実装されるプリント配線基板に接するよう携帯端末本体に直接嵌合する構成としているため、電池パックで操作キー押下時の回路基板の変形を防ぐという効果を得るためには、電池パックの成形精度、及びリアケースの嵌合部の成形精度を高くするする必要があり、成形コストが高くなるという問題点があった。
【０００５】
また、一般的に携帯端末の筐体には、ＡＢＳ、或いはマグネシウム合金等を使用しているのに対し、電池パックの筐体部材には、安全面から難燃性の必要性があることから、ＰＣ等の材質を使用する。したがって、電池パックをリアケースの一部となるよう構成している従来の携帯端末では、電池パックの筐体部材と携帯端末の筐体部材との色調、質感を統一しにくく、デザインに制約を生じる、統一しようとする場合に製造上の歩留まりが悪くなるという問題点があった。
【０００６】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、操作キーの押下操作による回路基板の変形を防ぎ、かつ構造が簡易な携帯端末を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る携帯端末は、主面と後面及びこれらに挟まれた側面とを有する筐体、この筐体内に配置され、前記主面側から操作可能に操作キーを実装配置した回路基板、及びこの回路基板と接して当該回路基板及び前記後面間に狭持されるように設けられ、前記操作キーの操作により前記回路基板が撓み変形するのを抑制する、所定の剛性を有した電池を備えるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図に基づいて説明する。図１は、この発明の携帯端末である携帯電話機１の断面図であり、図２は、図１のＡ方向からの矢視図（但しフロントケース３及びリアケース４を図示せず）、図３は、図１におけるＢ−Ｂ切断線による断面図である。図において、２は、合成樹脂製のフロントケース３とリアケース４が合わさってなる筐体であり、主面はフロントケース３、後面はリアケース４、側面はフロントケース３及びリアケース４の合わさった面により構成されている。筐体２は、基板本体５とシールド筐体６からなる回路基板７、電話番号や文字情報、画像データ等を表示する液晶表示部８、及び電池９を内蔵しており、筐体２の主面（フロントケース３）には、開口部１０と窓１１が設けられている。回路基板７は、フロントケース３或いはリアケース４にその一部を固定されており、液晶表示部８は、窓１１から視認可能な位置に固定されている。
【０００９】
回路基板７において、基板本体５の筐体主面（フロントケース３）の内壁と対向する側には、複数の操作キー１２が開口部１０から押下可能な位置に配置されている。また、基板本体５の筐体後面（リアケース４）の内壁と対向する側には、電池用給電端子１３及び通信、電力制御等の所定機能を実現する回路素子１４が実装されており、これらを覆うようにシールド筐体６が設置されている。シールド筐体６の内壁には、基板本体５を操作キー１２の押下方向において支持するリブ１５が設けられており、リブ１５は、実装された回路素子１４を避けて基板本体５上に接している。さらに、シールド筐体６には、電池用給電端子１３用の開口部１６が設けられている。
【００１０】
電池９は、電池セル１７、電池セル１７の一面が固定テープ、接着剤等で固着された電池基板（ＦＰＣ、ガラエポ基板等）１８から成り、電池セル１７の一端から延びる正負極端子１９は、電池基板１８のパターン上にはんだ付、熱圧着、スポット溶着、超音波溶着等の手段により接続されている。電池基板１８の電池セル１７が固着された面の裏面側には、充電端子１３と接触し電力を回路基板７へ供給するための充放電端子面２０が設けられている。電池９は、シールド筐体６上に設けられたダボ２１と電池基板１８に設けられた穴を合わせることにより、シールド筐体６上に位置決めされている。位置決めの手段はネジ止めでもよい。また、電池９とリアケース４との間には、電池の膨張による厚み公差を考慮して０．５ｍｍ程度の空隙（図示しない）が設けられている。
【００１１】
電池９は、従来のような外装ケースに覆われていてもよいが、本来外装ケースはユーザーが電池を取り外す場合を想定して、或いは、電池を携帯電話機の外装の一部とする場合に設けられたものであり、電池を内蔵した本実施の形態１のような場合には、削除することが可能となる。これにより、携帯電話機の薄型化が図れる。尚、現在は電池の性能が向上しており、ユーザーが電池交換を行う必要はほとんど生じていない。さらに、電池セル１７自体が電解液を強度のある材質で封止する構造をとるため、回路基板の変形を抑制するために必要な剛性も十分に備えている。
【００１２】
また、上記に説明した電池９では、電池基板１８をＦＰＣ、ガラエポ基板等のプリント基板としているが、樹脂製の板状部材で構成してもよい。その場合の電池９の構成例を図４、図５に示す。図４は、後述する端子部材２０’を板状部材に取り付けた状態、図５は、端子部材２０’を外した状態を示している。図において、１８’は樹脂製の板状部材、１７は電池セル、１９は電池セル１７の一端から延びる正負極端子である。プリント基板でない板状部材１８’には、正負極端子１９をはんだ付け等するパターンや充電端子１３と接触する充放電端子面２０を直接形成することができないので、端子部材２０’を設けている。端子部材２０’は板状部材１８’の電池セル固着面とその裏面とを電気的に接続する形状となっている。端子部材２０’の電池セル固着面側の端部には正負極端子１９がはんだ付け等の手段により接続されており、裏面側の端部には充電端子１３が接触する。これにより、電池９から回路基板７へ電力を供給することが可能となる。
【００１３】
上記のように、電池セル１７を電池基板１８または板状部材１８’に固着させ、さらに電池基板１８または板状部材１８’をシールドケース９に位置決めする構成とすると、筐体内での電池のガタツキを無くし、落下衝撃等にも耐え得る強度を得ることが可能となる。また、回路基板が撓み変形するのを抑制するための剛性もさらに増すことになる。
【００１４】
次に、このような携帯電話機１において、操作キー１２を押下操作する場合の各構成部の作用を説明する。フロントケース３側から操作キー１２を押下操作すると、操作キー１２からの押下力が基板本体５、基板本体５を支持するリブ１５へと伝わり、回路基板７全体をリアケース４側へ撓ませる方向へ作用する。回路基板７とリアケース４との間には、前述のとおり電池９が狭持されており、電池９は回路基板が撓み変形するのを抑制する剛性を備えているので、操作キー１２からの押下力はさらに電池９からリアケース４へと伝えられる。このとき、リアケース４を補強部材として十分な強度を備える厚みにしておくことにより、リアケース４は変形せず操作キー１２からの押下力を受け止めることができ、回路基板７がリアケース４側へ撓むのを防ぐ。
【００１５】
したがって、上記の構成によれば、回路基板７の変形による回路素子１４の破損、基板本体５上の配線の断線等の不具合を防ぐ効果が得られる。
【００１６】
また、電池９を筐体２に内蔵する構成としたので、リアケース４の形状が簡単になり、成形を容易に行うことができる。これは、リアケース製造コストの削減という効果を奏する。
【００１７】
さらに、電池９を筐体２に内蔵し、かつ電池９を電池セル１７と電池基板１８で構成したので、電池の外装ケースを削減でき、携帯電話機の薄型化、軽量化を図ることが容易になる。
【００１８】
尚、電池の膨張状態によって電池９とリアケース４との間に電池公差用の空隙が０．５ｍｍ程度ある場合がある。このとき、回路基板７はわずかにリアケース４側へ撓むが、回路基板７上の部品の破損、配線の断線が生じるほどではなく、上記と同様の効果が得られる。
【００１９】
実施の形態２．
以下に、この発明の実施の形態２を説明する。図６は、この発明の携帯端末である携帯電話機１の断面図であり、図７は、図６のＣ方向からの矢視図、図８は、図６におけるＤ−Ｄ切断線による断面図である。図７では、説明の容易化のために、フロントケース３、回路基板７（基板本体５、シールド筐体６）、液晶表示部８、操作キー１２、電池用給電端子１３、回路素子１４を省略している。また、図６、７、８において、図１、２、３と同じ符号のものは同一または相当する部分を示すので、説明を繰り返さない。
【００２０】
本実施の形態２の特徴であって、前述の実施の形態１と特に異なる部分は、電池９の筐体２内における配置構成である。図において、電池９は、実施の形態１と同様に、電池セル１７、電池セル１７の一面が固定テープ、接着剤等で固着された電池基板（ＦＰＣ、ガラエポ基板等）１８から成り、電池セル１７の一端から延びる正負極端子１９は、電池基板１８のパターン上にはんだ付、熱圧着、スポット溶着、超音波溶着等の手段により接続されている。電池基板１８の電池セル１７が固着された面には、充電端子１３と接触し電力を回路基板７へ供給するための充放電端子面２０が設けられている。電池９は、リアケース４の内壁に設けられたダボ２１’と電池基板１８に設けられた穴を合わせることにより、リアケース４に位置決めされている。位置決めの手段はネジ止めでもよい。また、電池９とシールド筐体６との間には、電池の膨張による厚み公差を考慮して０．５ｍｍ程度の空隙（図示しない）が設けられている。
【００２１】
本実施の形態２において、操作キー１２を押下操作する場合の各構成部の作用は、実施の形態１と同様であり、これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２２】
図９は、本実施の形態２と同様に電池９をリアケース側に固定した携帯電話機の他の構成例を示す。図９（ａ）は、電池９が収納されていないリアケース４を示しており、３１は電池セル１７をリアケース４に位置決めするためのリブ、３２は充電端子基板３３を支持する支持部材である。図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すリアケース４に電池９と充電端子基板３３を収納した状態を示し、図９（ｃ）は、図９（ｂ）の充電端子基板３３付近を透視して示した透視図である。電池セル１７は電池基板１８に固着されておらず、リアケース４に設けられたリブ３１により、リアケース４に直接位置決めされている。また、充電端子基板３３には、電池セル１７の一端から延びる正負極端子１９を接続するパターンと、充電端子１３と接触し電力を回路基板７へ供給するための充放電端子面２０が設けられており、支持部材３２によりリアケース４に固定されている。
【００２３】
この例においても、操作キー１２を押下操作する場合、各構成部は実施の形態２と同様に作用し同様の効果が得られる。さらに、この構成によれば、電池基板１８の厚み分だけ携帯電話機の更なる薄型化が可能になる効果が得られる。
【００２４】
実施の形態３．
以下に、この発明の実施の形態３を説明する。図１０は、この発明の携帯端末である携帯電話機１の断面図であり、図１１は、図１０におけるＥ−Ｅ切断線による断面図、図１２は、携帯電話機１をリアケース側から見た斜視図である。図１０、１１、１２において、図１、３と同じ符号のものは同一または相当する部分を示すので、説明を繰り返さない。
【００２５】
本実施の形態３の特徴であって、前述の実施の形態１と特に異なる部分は、リアケース４を外さずに、電池９を筐体２から取り出せる構成とした点である。これを実現する具体的な構成として、シールド筐体６上に保持部材４１を設けている。保持部材４１は、電池９をシールド筐体６に位置決めし、かつその一部は、電池９の操作キー１２の押下方向とほぼ垂直な方向へのスライド移動を案内する。１３’は、基板本体５上に実装された電池用給電端子であり、電池９がシールド筐体６上に位置決めされた状態で、シールド筐体６に設けられた開口部１６から突出して電池基板１８の充放電端子面２０と接触し回路基板７へ電力を供給する。電池用給電端子１３’は、電池９のスライド移動による変形に耐え得るようなバネ形状を有している。４２は、リアケース４に設けられた電池取り出し口、４３は電池取り出し口４２を塞ぐ蓋である。蓋４３は筐体２にネジ４４等により固定される。
【００２６】
上記の構成によれば、筐体内での電池のガタツキがなく、落下衝撃等にも耐え得ることができるとともに、リアケース４全体を取り外すことなく電池９を筐体２から取り出すことができるので、電池の保守が容易となる。
【００２７】
尚、操作キー１２を押下操作する場合の各構成部の作用は、実施の形態１と同様であり、これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００２８】
実施の形態４．
以下に、この発明の実施の形態４を説明する。図１３は、この発明の携帯端末である携帯電話機１の断面図であり、図１４は、図１３におけるＦ−Ｆ切断線による断面図である。本実施の形態４の携帯電話機１をリアケース側から見た図は、図１２と同様である。図１３、１４において、図１、３、６、１０と同じ符号のものは同一または相当する部分を示すので、説明を繰り返さない。
【００２９】
本実施の形態４の特徴であって、前述の実施の形態３と特に異なる部分は、電池９の筐体２内における配置構成である。リアケース４を外さずに、電池９を筐体２から取り出せる構成とした点は同様である。図において、４１’はリアケース４の内壁に設けられた保持部材であり、電池９をリアケース４の内壁に位置決めし、かつその一部は、電池９の操作キー１２の押下方向とほぼ垂直な方向へのスライド移動を案内する。
【００３０】
上記の構成によれば、筐体内での電池のガタツキがなく、落下衝撃等にも耐え得ることができるとともに、リアケース４全体を取り外すことなく電池９を筐体２から取り出すことができるので、電池の保守が容易となる。
【００３１】
尚、操作キー１２を押下操作する場合の各構成部の作用は、実施の形態１と同様であり、これにより、実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００３２】
最後に、電池セル１７を電池基板１８に固着させる製造方法の一例を説明する。図１５（ａ）は、電池９の斜視図であり、電池セル１７が電池基板１８に固着している状態を示す。１９は、電池セル１７の一端から延びる正負極端子、２０は、充電端子１３と接触し電力を回路基板７へ供給するための充放電端子面である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＧ−Ｇ切断線による断面と熱溶着治具の断面を示す図である。図１５（ｂ）において、電池セル１７はラミネートフィルム電池であり、熱溶着治具５１により電池セル１７と電池基板１８とを合わせた端片５２を熱圧着し、ラミネートフィルムを電池基板上に溶着させる。
【００３３】
これにより、固定テープ、接着剤等で固着する場合に比べ、電池９の部品点数の削減、薄型及び軽量化を図ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明に係る携帯端末は、操作キーの操作により回路基板が撓み変形するのを抑制する、所定の剛性を有した電池を、回路基板と接して当該回路基板及び筐体の後面間に狭持されるように設ける構成としたので、操作キーの押下操作による回路基板上の部品の損傷、配線の断線を防止するとともに、筐体の後面の形状を簡易にでき、成形の容易化による製造コストの削減を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係る携帯電話機の断面図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る携帯電話機の矢視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係る携帯電話機の断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における電池の構成図である。
【図５】この発明の実施の形態１における電池の構成図である。
【図６】この発明の実施の形態２に係る携帯電話機の断面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係る携帯電話機の矢視図である。
【図８】この発明の実施の形態２に係る携帯電話機の断面図である。
【図９】この発明の実施の形態２に係る他の携帯電話機の構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態３に係る携帯電話機の断面図である。
【図１１】この発明の実施の形態３に係る携帯電話機の断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係る携帯電話機の斜視図である。
【図１３】この発明の実施の形態４に係る携帯電話機の断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態４に係る携帯電話機の断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４における電池の斜視図及び断面図である。
【符号の説明】
１携帯電話機（携帯端末）２筐体３フロントケース
４リアケース５基板本体６シールド筐体７回路基板
９電池１２操作キー１７電池セル１８電池基板
１８’ 板状部材４１保持部材４１’ 保持部材
４２電池取り出し口

Claims

主面と後面及びこれらに挟まれた側面とを有する筐体、
この筐体内に配置され、前記主面側から操作可能に操作キーを実装配置した回路基板、及び
この回路基板と接して当該回路基板及び前記後面間に狭持されるように設けられ、前記操作キーの操作により前記回路基板が撓み変形するのを抑制する、所定の剛性を有した電池、
を備えたことを特徴とする携帯端末。
前記電池は、電池セルとこの電池セルを固着させた電池基板とから構成されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記電池基板は、前記回路基板または前記筐体の後面内壁に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の携帯端末。
前記回路基板は、基板本体とこの基板本体の前記操作キーを実装配置した面の裏面側に設けられたシールド筐体とから構成されており、前記電池は当該シールド筐体及び前記後面間に狭持されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記回路基板または前記筐体の後面内壁に設けられ、前記電池を前記操作キーの押下方向とほぼ垂直方向へ移動可能に保持する保持部材、
前記筐体に設けられ、前記保持部材に沿って移動させた前記電池を取り出し可能な取り出し口
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
前記電池は、ラミネートフィルム電池であることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。