JP2004207446A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】折り畳み式の携帯端末装置において、フレキシブル配線基板のヒンジ部内での耐久性を向上させ、フレキシブル配線基板や回路基板の健全性を維持することができるようにする。
【解決手段】回路基板１５ａ，１５ｂをそれぞれ内蔵した２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４により回転可能に連結し、前記ヒンジ部４内に形成された空洞部を通過させて配置したフレキシブル配線基板２２により、前記２つの筐体２ａ，２ｂ内の回路基板１５ａ，１５ｂ同士を相互に電気的に接続する携帯端末装置において、前記フレキシブル配線基板２２は、前記空洞部内で湾曲させ、当該湾曲させたフレキシブル配線基板２２の内側に弾性体２３を配置するようにしたことを特徴とする携帯端末装置を提供する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯端末装置の一種として、操作キーを備える第１の筐体と表示装置を備える第２の筐体とをヒンジ部により開閉可能に連結した折り畳み式の携帯端末装置がある。この携帯端末装置においては、各筐体に内蔵された回路基板同士を電気的に接続するために、ヒンジ部に設けた空洞部を介してフレキシブル配線基板を配置している。このような携帯端末装置では、空洞部においてフレキシブル配線基板を螺旋状に巻くことにより、筐体の開閉に伴う配線距離の変動を吸収するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、ヒンジ部の空洞部は、両筐体の端部に設けられている円弧板状の曲面部を筐体の幅方向に交互に配置することにより全体として一つの円筒状に形成されている。隣接する曲面部同士は、筐体の開閉に応じて相対移動させられるため、微小隙間をあけて配置されている。このため、隙間から水分が筐体内に浸入する場合がある。ヒンジ部に水分が浸入するとその水分がヒンジ部の内部に配置されているフレキシブル配線基板上を伝って筐体に内蔵された回路基板に達するおそれがある。
【０００４】
このような場合、その基板上の回路や電子部品の適正な動作が妨げられることにもなる。この問題を解決するために、従来、ヒンジ内部において筐体ケース上下にそれぞれ設けられた挟持部材によってフレキシブル配線基板を挟み込み、筐体内部の基板が内蔵されている空間とヒンジ部内の空間とを遮断することにより、ヒンジ部内の空間から基板が内蔵されている空間へ水分が浸入するのを防止するものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−３１４６５９号公報（段落０００４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、折り畳み式の携帯端末装置では、筐体の開閉に応じてフレキシブル配線基板に張力が作用する。したがって、従来のように単に空洞部において螺旋状に巻いただけでは、何らかの原因でフレキシブル配線基板に局部的な応力が集中した場合に、フレキシブル配線基板が屈曲するなど健全性が害されるおそれがある。
また、上述のような構成では、空洞部への水分の浸入自体は許容する構造であるため、筐体内部への水分の浸入を防止するものとしては不十分であった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、フレキシブル配線基板のヒンジ部内での耐久性を向上させ、フレキシブル配線基板や回路基板の健全性を維持することができる携帯端末装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、回路基板をそれぞれ内蔵した２つの筐体をヒンジ部により回転可能に連結し、前記ヒンジ部内に形成された空洞部を通過させて配置したフレキシブル配線基板により前記２つの筐体内の回路基板同士を相互に電気的に接続する携帯端末装置において、前記フレキシブル配線基板を前記空洞部内で湾曲させ、当該湾曲させたフレキシブル配線基板の内側に弾性体を配置するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、筐体の開閉に伴いフレキシブル配線基板に張力が作用すると、フレキシブル配線基板の湾曲部分の半径が変化するが、その変化に応じて、その湾曲した部分の内側に配置している弾性体を拡大、収縮させることにより、フレキシブル配線基板の湾曲部分が内側から弾性体によって支持される。これにより、全周にわたってフレキシブル配線基板にかかる曲げ応力が均一に分散され、局部的な屈曲などの不具合を生ずることが防止されることになる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の携帯端末装置において、前記弾性体の横断面形状及び前記空洞部の横断面形状をいずれも略円形とし、前記弾性体の直径を前記空洞部の直径と同等以上にしたことを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、湾曲させたフレキシブル配線基板をヒンジ部の内面に沿わせて配置することができるため、弾性体を空洞部に収まり良く収容することができ、局部的な屈曲などの不具合を生ずることを効果的に防止することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の携帯端末装置において、前記湾曲させたフレキシブル配線基板の外側及び前記弾性体の外側を覆う防水材を設けたことを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、防水材により、空洞部の内部からヒンジ部の隙間が塞がれる。これにより、筐体内への水分の浸入が防止され、また、塵埃の侵入も防止されることになる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の携帯端末装置において、前記防水材をＣ字型横断面を有する略筒状体とし、かつ当該略筒状体の内径を、前記弾性体の直径と同等以下にしたことを特徴とする。
請求項４に係る発明によれば、組み立て工程において、フレキシブル配線基板を弾性体に巻き付けて空洞部に収容する際、防水材によってフレキシブル配線基板を弾性体に押し付けてユニット化することができるため、空洞部への収容時における取扱が容易となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る携帯端末装置は、図１に示されるように、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４により相対回転可能に連結した折り畳み式の携帯電話機である。各筐体２ａ，２ｂは、本体部６ａ，６ｂとヒンジ構成部７，８とからなっている。本体部６ａには操作キー９が、本体部６ｂにはＬＣＤ等の表示部１０がそれぞれ設けられ、これらを制御する回路基板１５ａ，１５ｂが内部に収容されている。また、各ヒンジ構成部７，８は、各本体部６ａ，６ｂの長さ方向の一端に設けられ、それらが組み合わせられることによりヒンジ部４が構成されている。一方の筐体２ａのヒンジ構成部７は、筐体２ａの幅方向に沿って配される共通の中心軸線上に軸方向に間隔をあけて配置されている３つの円筒部７ａ，７ｂ，７ｃからなる。他方の筐体２ｂのヒンジ構成部８も同様に、筐体２ｂの幅方向に沿って配される共通の中心軸線上に軸方向に間隔をあけて配置されている２つの円筒部８ａ，８ｂからなる。
【００１４】
ヒンジ部４は、図２に示すように、円筒部７ｃ，８ｂ，７ｂ，８ａ，７ａを筐体２ａ，２ｂの幅方向に交互に配置するとともに、内部に図示しないヒンジ軸を収容することにより、２つの筐体２ａ，２ｂを連結している。ヒンジ部４を構成する各筐体２ａ，２ｂの幅方向の中央の円筒部７ｂ，８ａには、それぞれ円筒部７ｂ，８ａの内部に設けられた空洞部１６と本体部６ａ，６ｂの内部に設けられた空洞部１７とを連通させる連通孔１９ａ，１９ｂが形成されている。連通孔１９ａ，１９ｂは、筐体２ａ，２ｂの幅方向に細長く形成されている。
【００１５】
各本体部６ａ，６ｂの内部の回路基板１５ａ，１５ｂは、フレキシブル配線基板２２によって相互に電気的に接続されている。フレキシブル配線基板２２は、図３（ａ）に示すように、帯状に形成されるとともに、長さ方向の途中位置に幅方向に屈曲させたクランク部２０を備えている。そして、フレキシブル配線基板２２は、図３（ｂ）に示すように、クランク部２０において長さ方向に１巻きすることにより、その途中位置にループ部２１を形成した状態で空洞部１６に収容されるようになっている。すなわち、フレキシブル配線基板２２はそのループ部２１を空洞部１６の内周面に沿わせて収容されるとともに、該ループ部２１から２方向に延びる延設部２８，２９をそれぞれ連通孔１９ａ，１９ｂに貫通させ、その両端のコネクタによって本体部６ａ，６ｂ内部の回路基板１５ａ，１５ｂに接続されるようになっている。
【００１６】
本実施形態に係る携帯電話機１は、図４および図５に示すように、前記空洞部１６に収容されているループ部２１の内側に円柱状の弾性体２３を、ループ部２１の外側にシート状の防水材２４を備えている。
【００１７】
弾性体２３は、例えば、スポンジ体からなり、ループ部２１の幅寸法と略同等の長さ寸法を有している。また、弾性体２３は、加圧されない自由状態において、空洞部１６の内径よりも大きな直径を有している。したがって、弾性体２３は、空洞部１６に収容される状態においては、その空洞部１６の内径に合わせて収縮させられるようになっている。
【００１８】
シート状の防水材２４は、例えば、長方形のゴムシートにより構成されている。その一辺の長さ寸法は，前記円筒部７ｂ，８ａを合わせた筐体２ａ，２ｂの幅方向の長さ寸法より若干短く、他の一辺の長さ寸法は、空洞部１６の内周の長さ寸法より短く形成されている。このシート状の防水材２４は、一方向に巻かれた状態で空洞部１６に挿入され、空洞部１６内で解放されることにより空洞部１６の内周面に沿って密着するように配されるようになっている。この状態で、シート状の防水材２４の周方向の長さは空洞部１６の内周の長さより短いため、隙間をあけたＣ字状に形成されるようになっている。
【００１９】
上記弾性体２３、シート状の防水材２４およびフレキシブル配線基板２２は、図４および図５に示されるように、筐体２ａ，２ｂの空洞部１６内に組み付けられる。すなわち、シート状の防水材２４が、その外周面と空洞部１６の内周面とが密着するように配置され、そのシート状の防水材２４の内側にはフレキシブル配線基板２２のループ部２１が配置される。さらにループ部２１の内側には円柱状の弾性体２３が収容される。
【００２０】
このように構成された本実施形態に係る携帯電話機１の作用について、以下に説明する。
まず第１に、携帯電話機１を使用して通話をしようとする場合には、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４によって相互に開く方向に相対回転させる。これにより、筐体２ａの操作キー９と筐体２ｂの表示部１０とが露出させられ、使用者は、表示部１０の表示内容を確認しながら操作キー９を操作することができるようになる。
この状態において筐体２ａ，２ｂは、図４に示されるように、略１５０°程度の相対角度をなして配置されており、筐体２ａ，２ｂ内部の回路基板１５ａ，１５ｂを接続するフレキシブル配線基板２２のループ部２１は、円柱状の弾性体２３を略１．５周巻いた状態に配されている。
【００２１】
次いで、携帯電話機１を折り畳むときには、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４によって相互に閉じる方向に相対回転させる。これにより、筐体２ａの操作キー９および筐体２ｂの表示部１０は、相互に重ねられた筐体２ａ，２ｂの合わせ面に配置されて隠れ，操作キー９が押されたり、表示部１０が傷つけられたりしない、携帯に適した状態となる。
このとき、筐体２ａ，２ｂの相対回転に伴って、筐体２ａ，２ｂ内部のフレキシブル配線基板２２のループ部２１は、弾性体２３の周囲における巻き角度を増加させるようになる。フレキシブル配線基板２２の長さは固定されているので、巻き角度の増加によっても配線経路を増加させないようにするために、ループ部２１の径寸法が縮小させられる。
【００２２】
この場合において、本実施形態に係る携帯電話機１では、ループ部２１の内側に円柱状の弾性体２３が配置されているので、ループ部２１が収縮すると、弾性体２３はループ部２１から半径方向内方に向かう圧力を受ける。これにより弾性体２３もその径寸法を縮小するように収縮させられる。すなわち、弾性体２３には半径方向外方に向かう弾性復元力が発生するので、ループ部２１は、この弾性体２３の弾性復元力に抗してその半径寸法を縮小させることになる。
【００２３】
逆に、筐体２ａ，２ｂを相互に開く方向に相対回転させるときには、ループ部２１が拡大していくので、弾性体２３に加えられていた半径方向内方に向かう圧力が緩和され、弾性体２３は、ループ部２１の拡大に合わせて、その径寸法を拡大させていくことになる。
弾性体２３は、空洞部１６の内径寸法より若干大きな外径寸法を有しているので、空洞部１６に収容された状態ではループ部２１は、常に弾性体２３により半径方向外方に向けて付勢されることになる。すなわち、ループ部２１は、弾性体２３によって常に内部から支持されることになる。しかも、弾性体２３が円柱状に形成されているので、ループ部２１は、その全周にわたって半径方向内方から支持される。したがって、２つの筐体の２ａ，２ｂの開閉に伴うループ部２１の径寸法の縮小、拡大時に、弾性体２３に内側から支持されることにより、フレキシブル配線基板２２に生ずる曲げ応力はループ部２１の全周にわたって均一に分散され、局部的な屈曲などの不都合を生ずることが防止される。
【００２４】
また、本実施形態に係る携帯電話機１によれば空洞部１６の内周面に沿ってシート状の防水材２４が配置されているので、該シート状の防水材２４が空洞部１６を構成している円筒部間７ｂ，８ａの隙間を内側から塞ぐことができる。その結果、ヒンジ部４の空洞部１６内への水分や塵埃の浸入を効果的に防止することができる。
【００２５】
特に、シート状の防水材２４を防水性の材質により構成しているので、円筒部７ｂ，８ａ間の隙間から空洞部１６内へ浸入しようとする水分が、シート状の防水材２４の内側のフレキシブル配線基板２２や弾性体２３に到達するのを阻止することができる。したがって、特に弾性体２３を吸湿性の材質により構成する場合には、弾性体２３への水分の吸収を防止することができる。すなわち、弾性体２３に一旦吸収された水分が水蒸気となって筐体２ａ，２ｂの本体部６ａ，６ｂ内部へ侵入するなどの不都合を未然に防止できる点で効果的である。
【００２６】
なお、弾性体２３をスポンジ体としたが、これに限ることはなく、例えば、ウレタン樹脂、アクリル系樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂等の弾性樹脂やゴム等であってもよい。
また、弾性体２３の直径は、加圧されない自由状態において、空洞部１６の内径よりも大きいとしたが、これに限ることはなく、空洞部１６の内径と同一またはそれより小さくてもよい。ただし、ループ部２１における局部的な屈曲を効果的に防止するためには、空洞部１６の径と同一又は空洞部１６の径より大きくした方がよい。
【００２７】
また、シート状部材をシート状の防水材２４としたが、これに代えて、Ｃ字型横断面を有する略筒状体としてもよい。このように構成すればフレキシブル配線基板２２のヒンジ部４内への組み付けに先立って、フレキシブル配線基板２２が巻かれた弾性体２３を前記略筒状体の内側に挿入しておくことにより、前記略筒状体によって、フレキシブル配線基板２２のループ部２１が弾性体２３の外周面に沿って巻きつけられた状態に保持される。したがって、フレキシブル配線基板２２をヒンジ部４内に組み付けるとき、ループの形状を保持するためにループ部２１を指等で押さえておく必要がないので、組み付け作業性を大幅に向上させることができる。
【００２８】
さらに、フレキシブル配線基板２２は、クランク部２０を備えるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、平面状に展開した状態で、コの字型等を成し、延設部２８，２９がそれぞれ同一方向に向けて配置されるものであってもよい。このように構成すれば、フレキシブル配線基板２２の原板から、フレキシブル配線基板２２を切り出すときの無駄を少なくすることができるとともに、折り畳み可能に連絡された２つの筐体２ａ，２ｂ内に配置された回路基板１５ａ，１５ｂ同士を電気的に接続するのに必要な長さを短くすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、折り畳み型の携帯電話機を例にとって説明したが、本発明は携帯電話機に限定されるものではなく、ＰＤＡ等の他の携帯端末装置にも適用できることは言う迄もない。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ヒンジ部内に形成された空洞部において、フレキシブル配線基板の局部的な屈曲やその局部的な屈曲によって生じる断線等を防止することができるため、２つの筐体の折り畳み耐久性や回路基板同士の電気的接続状態の信頼性を向上させる効果を奏することができる。
また、前記フレキシブル配線基板の外側に配置された防水性のシート状部材により、前記空洞部の内部から、ヒンジ部の隙間が塞がれる。これにより、筐体内への水分や塵埃の浸入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯端末装置の一実施形態に係る折り畳み式の携帯電話機であって、２つの筐体を相互に開いた状態を示す平面図である。
【図２】同実施形態において、フレキシブル配線基板を組み付けた状態を示す概略平面図である。
【図３】（ａ）は同実施形態におけるフレキシブル配線基板の概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のフレキシブル配線基板を１巻きした状態を示す概略斜視図である。
【図４】同実施形態における携帯電話機のヒンジ部における断面図である。
【図５】同実施形態における弾性体の外側にフレキシブル配線基板、シート状の防水材を巻きつけた状態を示す拡大斜視図である。
【図６】（ａ）は同実施形態におけるフレキシブル配線基板の変形例を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のフレキシブル配線基板の一方の延設部を湾曲させた斜視図である。
【符号の説明】
２ａ 筐体
２ｂ 筐体
４ ヒンジ部
１５ａ 回路基板
１５ｂ 回路基板
１６ 空洞部
２１ ループ部（湾曲した部分）
２２ フレキシブル配線基板
２３ 弾性体
２４ シート状防水材

Claims (4)

1. 回路基板をそれぞれ内蔵した２つの筐体をヒンジ部により回転可能に連結し、前記ヒンジ部内に形成された空洞部を通過させて配置したフレキシブル配線基板により、前記２つの筐体内の回路基板同士を相互に電気的に接続する携帯端末装置において、前記フレキシブル配線基板を前記空洞部内で湾曲させ、当該湾曲させたフレキシブル配線基板の内側に弾性体を配置するようにしたことを特徴とする携帯端末装置。
2. 前記弾性体の横断面形状及び前記空洞部の横断面形状が略円形であって、前記弾性体の直径が、前記空洞部の直径と同等以上であることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記湾曲させたフレキシブル配線基板の外側及び前記弾性体の外側を覆う防水材を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯端末装置。
4. 前記防水材はＣ字型横断面を有する略筒状体をなし、当該略筒状体の内径が、前記弾性体の直径と同等以下であることを特徴とする請求項３に記載の携帯端末装置。

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