JP2005167597A

JP2005167597A - 携帯機器

Info

Publication number: JP2005167597A
Application number: JP2003403483A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Yoda; 雅治与田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-12-02
Filing date: 2003-12-02
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2023-12-02
Also published as: JP4458828B2

Abstract

【課題】折り畳み式の携帯機器において、フレキシブル配線基板のヒンジ部内への組み付け作業性とフレキシブル配線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１６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機器において、前記フレキシブル配線基板２２を、長手方向に伸びる硬質コア材３１を具備した柱状の弾性体２３の外周に巻回し、フレキシブル配線基板２２が巻回された弾性体２３を空洞部１６内に収容するようにして携帯機器を構成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯機器に関するものである。

従来、携帯機器の一種として、操作キーを備える第１の筐体と、アンテナ及び表示部を備える第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機器がある。この携帯機器においては、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。このような携帯機器では、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。）。
特開平１１−８６７０号公報

しかしながら、折り畳み式の携帯機器では、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。その為、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、何らかの原因で捩じれや折り曲げ作用が発生してフレキシブル配線基板に局部的な応力が集中した場合、フレキシブル配線基板上の配線が傷付けられて健全性が害されるといった恐れがあった。

また、携帯機器の組み立て時には、フレキシブル配線基板を螺旋状に巻いてヒンジ部の空洞部内に収容するのであるが、フレキシブル配線基板にはそれ自体が持つ弾性作用によって広がろうとする力が常に働いているため、螺旋状に巻いたフレキシブル配線基板を持つ手を緩めたりすると巻いた径が空洞部の内径より大きくなり、再度フレキシブル配線基板を螺旋状に巻き直さなければならず、そのために作業が中断されるというように作業性の点で不都合があった。

［発明の目的］
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への組み付け作業性とフレキシブル配線基板の健全性を維持することが可能な携帯機器を提供することを目的とする。

そこで、本発明は上記課題を解決するため、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され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機器において、前記フレキシブル配線基板を、長手方向に伸びる硬質コア材を具備した柱状の弾性体の外周に巻回し、フレキシブル配線基板が巻回された前記弾性体を前記空洞部内に収容して携帯機器を構成したことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の携帯機器において、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略円形とすると共に、前記弾性体の直径を前記空洞部の直径と同等以上としたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の携帯機器において、前記２つの筐体のいずれか一方の筐体に、アンテナ、マイクロフォン、スピーカのいずれか一種の部品を備え、該部品を他方の筐体に内蔵された回路基板と線材を介して電気的に接続すると共に、前記線材を前記硬質コア材に形成された貫通孔内を通して配線するようにしたことを特徴とする。

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、フレキシブル配線基板をヒンジ部の空洞部内に収容する際には、フレキシブル配線基板を弾性体の外周に巻き付け、この弾性体を空洞部内に収容すればよく、また、弾性体が変形し易い材質であっても弾性体内には硬質コア材を具備させてあるため、弾性体を取り扱う際には硬質コア材の両端を指で挟持することにより用意に持つことができるため、フレキシブル配線基板が巻回された弾性体をヒンジ部の空洞内に収容する際の作業性を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は本発明に係る携帯機器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、図２は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、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、図３（ｂ）は同図（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、図４（ａ）は同実施形態における弾性体の概略斜視図であり、図４（ｂ）は同図（ａ）の弾性体に、アンテナ用ケーブルが挿通された硬質コア材を組み付ける様子を示した概略斜視図、図５は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を巻きつけた状態を示す拡大斜視図、図６は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。

本発明の一実施形態に係る携帯機器は、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及びマイクロフォン１２が設けられ、送受信部を有する回路基板１５ａが内部に内蔵されている。本体部６ｂには、スピーカ１１、アンテナ１３、液晶表示装置等の表示部１０がそれぞれ設けられ、表示情報等を制御する回路基板１５ｂが内部に内蔵されている。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。

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１７ａ，１７ｂとを連通させる連通口１９ａ，１９ｂが形成されている。連通口１９ａ，１９ｂは、筐体２ａ，２ｂの幅方向に細長く形成されている。

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を形成した状態でヒンジ部４の空洞部１６内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をそれぞれ連通口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。

本実施形態に係る携帯電話機１は、図５及び図６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の内側に円筒状の弾性体２３を備えている。

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おり、図４（ａ）に示すように、その中央部に長手方向に貫通する貫通穴２４を有する円筒状に形成してある。弾性体２３には、長手方向の全長にわたって、その外面と貫通穴内面とをつなぐ切り込み２５が形成されている。本実施形態に係る弾性体２３においては、切り込みは、周方向の一カ所において、半径方向及び長手方向に沿う平面内に形成してある。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の内径よりも若干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。

また、弾性体２３の貫通穴２４内には、棒状の硬質コア材３１をその長手方向にわたって挿入してあり、硬質コア材３１に形成された貫通孔３２内にアンテナ用ケーブル１４（線材）を挿通させるようになっている。アンテナ用ケーブル１４は、アンテナ１３と回路基板１５ａの送受信部（不図示）とを相互に電気的に接続するためのもので、アンテナ用ケーブル１４は、弾性体２３内に設けられた硬質コア材３１の貫通孔３２内を通され、その両端をそれぞれ連通口１９ａ，１９ｂに挿通させ、一端はアンテナ１３に接続し、他端は回路基板１５ａに接続するようになっている。

硬質コア材３１を形成する材質としては、アルミニウム、ステンレス合金、鉄等の金属や樹脂材など、その両端を手で保持したときに大きく変形することのない材質で形成してあれば良い。

そして、上記弾性体２３、フレキシブル配線基板２２、及びアンテナ用ケーブル１４は、図６に示すように、筐体２ａ，２ｂの空洞部１６内に組み付けられる。組み付けに先立って、図４（ｂ）に示すように、貫通孔３２内にアンテナ用ケーブル１４を通した硬質コア材３１を、切り込み２５を通して弾性体２３の外面から半径方向に沿って貫通穴２４内に組み込むようになっている。これにより、弾性体２３内に硬質コア材３１が配置され、アンテナ用ケーブル１４は、硬質コア材３１の貫通孔３２内を通って弾性体２３の一端から他端へ配される。次いで、図５に示すように、弾性体２３の外周面に沿ってフレキシブル配線基板２２が螺旋状に巻かれる。この状態で、弾性体２３内に備える硬質コア材３１の両端を手で挟持し、フレキシブル配線基板２２が巻かれた弾性体２３をヒンジ部４の空洞部１６内に導くことで、弾性体２３、フレキシブル配線基板２２、アンテナ用ケーブル１４が空洞部１６内に収容される。ここで、弾性体２３は変形し易い材質からなるため、弾性体２３を直に手で持つと弾性体２３が変形し、持ち難いといった不都合があるものの、弾性体２３内に硬質コア材３１を設けるようにしてあるため、硬質コア材３１の両端を指で挟持ことにより弾性体２３の取り扱いが容易となり、空洞部１６内への組み付け作業を効率良く行うことができる。

次に、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とマイクロフォン１２、及び筐体２ｂの表示部１０とスピーカ１１がそれぞれ露出させられ、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６に示すように、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、弾性体２３の外周を略１．５周巻いた状態に配される。

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とマイクロフォン１２、及び筐体２ｂの表示部１０とスピーカ１１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。

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の内側に円筒状の弾性体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。

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が円筒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。

以上のように、本発明によれば、筐体の開閉に伴いフレキシブル配線基板２２に張力が作用すると、フレキシブル配線基板２２のループ部２１の半径が変化するが、その変化に応じて、ループ部２１の内側に配置している弾性体２３を拡大、収縮させることにより、フレキシブル配線基板２２のループ部２１が内側から弾性体２３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２２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が生じることを防止することができる。

また、弾性体２３内には長手方向にわたって伸びる硬質コア材３１を配置してあるため、フレキシブル配線基板２２が巻回された、変形し易い弾性体２３を簡単に挟持することができ、ヒンジ部４の空洞部１６内に収容する際の作業性を向上させることができる。

なお、空洞部１６の横断面形状が略円形である場合、弾性体２３の横断面形状を空洞部１６の横断面形状と相似な略円形とし、かつ弾性体２３の直径を空洞部１６の直径と同等以上とすることで、湾曲させたフレキシブル配線基板２２をヒンジ部４の内面に沿わせて配置することができるため、弾性体２３を空洞部１６に収まり良く収容することができ、フレキシブル配線基板２２が捩じれたり、局部的に屈曲することを効果的に防止することができる。

さらに、アンテナ用ケーブル１４を弾性体２３内に備える硬質コア材３１の貫通孔３２内に挿通させるようにすれば、筐体２ａ，２ｂ間におけるケーブル１４の引き回しが容易になる。

また、本実施形態では弾性体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若干小さくてもよい。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。

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７（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。

また、本実施形態では、硬質コア材３１の貫通孔３２内にアンテナ用ケーブル１４を通すようにした例を示したが、マイクロフォン１２やスピーカ１１が、これらを具備する筐体と異なる筐体内に内蔵された回路基板と線材を介して電気的に接続される場合、これらの線材を硬質コア材３１の貫通孔３２内に挿通させるようにしても良く、このように２つの筐体内に内蔵する回路基板同士を接続するフレキシブル配線基板以外の線材を有する場合、線材を弾性体２３内に配置した硬質コア材３１の貫通孔３２内に挿通させることで配線の引き回しを容易にすることができる。なお、本実施形態では、アンテナ用ケーブル１４を硬質コア材３１内に通す観点から硬質コア材３１を円筒形状としたが、特に線材がないような場合には、硬質コア材３１を中実の円柱状体としても構わない。

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等の他の携帯機器にも適用できることは言う迄もない。

本発明に係る携帯機器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。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。（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）は同図（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。（ａ）は同実施形態における弾性体の概略斜視図であり、（ｂ）は同図（ａ）の弾性体に、アンテナ用ケーブルが挿通された硬質コア材を組み付ける様子を示した概略斜視図である。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を巻きつけた状態を示す拡大斜視図である。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。（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）は同図（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貫通穴
３１硬質コア材
３２貫通孔

Claims

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され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機器において、前記フレキシブル配線基板を、長手方向に伸びる硬質コア材を具備した柱状の弾性体の外周に巻回してなり、フレキシブル配線基板が巻回された前記弾性体を前記空洞部内に収容してあることを特徴とする携帯機器。
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に記載の携帯機器。
前記２つの筐体のいずれか一方の筐体に、アンテナ、マイクロフォン、スピーカのいずれか一種の部品を備え、該部品が他方の筐体に内蔵された回路基板と線材を介して電気的に接続されると共に、前記線材が前記硬質コア材に形成された貫通孔内を通して配線されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯機器。