JP2005311005A - 折り畳み式携帯端末におけるプリント基板とヒンジユニットとの連結構造及びその連結部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 折り畳み式携帯電話機において、ヒンジユニット部分と、プリント基板との連結のために、部品点数を削減すると共に、作業性を向上可能とした連結構造を得る。
【解決手段】 折り畳み式携帯電話において、ヒンジユニットアッセンブリ１０とプリント基板３とを連結する場合に、両者の連結部を重ね合わせて、この重ね合わせ部分を、弾性変形自在な連結部材、すなわち取付フレーム４により挟止する。すなわち、取付フレーム４に挟止用の爪部４１ａ，４１ｂ及び４２ａ，４２ｂを設け、本体部分とこれら爪部とにより、プリント基板３とヒンジユニットアッセンブリ１０との重ね合わせ部分を、いわゆるワンタッチでスナップ止め可能な構造とする。よって、ネジなどの部品が不要になり、作業性が著しく向上する。
【選択図】 図１

Description

本発明は折り畳み式携帯端末におけるプリント基板とヒンジユニットとの連結構造及びその連結部材に関し、特に２軸ヒンジユニット構造の折り畳み式携帯電話機に用いて好適なプリント基板とヒンジユニットとの連結構造及びその連結部材に関するものである。

携帯端末である携帯電話機においては、表示部を有する上側ユニットと、操作部を有する下側ユニットとを、ヒンジユニットアッセンブリを用いて連結し、下側ユニットに対して上側ユニットを展開自在に構成した折り畳み式携帯電話機が広く普及している。この様な折り畳み式携帯電話機では、下側ユニットと上側ユニットとに、それぞれ電気回路がプリント基板に組込まれており、両プリント基板間を電気的に接続することが必要である。そのために、ＦＰＣケーブル（フレキシブルプリント板：Flexible Printed Circuit、以下、単にＦＰＣと称す）が用いられる。

上述したヒンジユニットアッセンブリ、プリント基板、ＦＰＣを、互いに機械的、電気的に接続しなければならないが、特許文献１、２を参照すると、ヒンジユニットアッセンブリとプリント基板との連結は、上側ユニットや下側ユニット筐体を介して行うようになっており、プリント基板は、特に説明はないが、ユニット筐体に対してネジ止めされているのが一般的である。また、ＦＰＣとプリント基板との接続は、コネクタを用いて行うようになっている。
特開平２００３−４６２７５号公報 特開平２００３−１５２３５７号公報

ヒンジユニットアッセンブリとプリント基板との機械的連結を、ユニット筐体を介してネジ止めにより行う構造では、携帯電話機の小型化、軽量化、薄型化に伴って、これら三つの部品（ヒンジユニットアッセンブリ、ユニット筐体、プリント基板）が小さくならざる得ないために、組立時における取付け作業が繁雑となり、またネジ止めが必要であるために、ネジの部品点数も増え、また作業効率も著しく低下する。また、プリント基板とＦＰＣとの電気的接続をコネクタを用いて行う構造では、これまた、コネクタという部品が必要であると共に、コネクタの信頼度も問題となるという欠点がある。

ＦＰＣはヒンジユニットアッセンブリを介して上下ユニットのプリント基板へ接続されるのであるが、この場合、特許文献２にも開示されている如く、ＦＰＣをこのヒンジユニットアッセンブリ内に収納する際には、ヒンジ軸にＦＰＣを巻き付けるようになっている。この場合、プリント基板とヒンジユニットとの連結は、ＦＰＣにより行われることになるが、プリント基板やヒンジユニットは重量があるために、ＦＰＣのみで、プリント基板とヒンジユニットとを連結するとすれば、ＦＰＣは柔軟であるので、これら重いプリント基板とヒンジユニットとは不安定となって、ケースへの組み込み時に作業性が著しく低下し、また工程間の輸送時にも、ＦＰＣへ力が加わらないように工夫することにより、ＦＰＣ切れをなくすことが必要になる。

本発明の目的は、部品点数を削減すると共に、組立時における作業性の向上を図り、かつ信頼性の向上をも可能としたプリント基板とヒンジユニットアッセンブリとの取付構造及びそれに用いるプリント基板取付フレームを提供することである。

本発明による連結構造は、第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを連結するための連結構造であって、前記プリント基板と前記ヒンジユニットとの互いの連結部を重ね合わせてこの重ね合わせ部を、連結部材により挟止してなることを特徴とする。

そして、前記連結部材の本体と弾性変形可能な爪部とにより、前記重ね合わせ部を挟止してなることを特徴とし、また前記爪部は複数設けられていることを特徴とする。また、前記ヒンジユニットは２軸ヒンジユニット構造であることを特徴とし、前記連結部材に、レシーバを取付けたことを特徴とする。

更に、前記第一ユニットと前記第二ユニットのプリント基板間を接続するフレキシブルプリント板を、前記第二ユニットのプリント基板に熱圧着接続してなることを特徴とする。

本発明による連結部材は、第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを、互いの連結部を重ね合わせて連結するための連結構造に用いる連結部材であって、弾性変形可能な爪部を設け、前記爪部と本体とにより前記連結部の重ね合わせ部を挟止するようにしたことを特徴とする。

本発明の作用を述べる。折り畳み式携帯電話などの携帯端末において、ヒンジユニットとプリント基板とを連結する場合に、両者の連結部を重ね合わせて、この重ね合わせ部分を、弾性変形自在な連結部材により挟止する。すなわち、連結部材に挟止用の爪部を設け、この連結部材の本体部分と爪部とにより、プリント基板とヒンジユニットとの重ね合わせ部分を、いわゆるワンタッチでスナップ止め可能な構造とする。よって、ネジなどの部品が不要になり、作業性が著しく向上する。また、プリント基板とＦＰＣとを、コネクタの代わりに熱圧着により接続することにより、信頼性が大幅に向上する。

本発明によれば、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを、取付フレームを介して機械的に連結するようにし、この場合、いわゆるワンタッチによるスナップ止め構造を採用してネジ止めをなくしたので、部品点数の削減及び作業性の著しい向上が期待できるという効果がある。また、本発明によれば、プリント基板とＦＰＣとを、コネクタを用いることなく、熱圧着方式により接続するようにしたので、部品点数の削減及び信頼性の向上が可能になるという効果がある。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態の分解斜視図であり、ＦＰＣ２が取付けられた２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０と、上側ユニットプリント基板３との連結関係を説明するための図である。なお、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０について、より良く理解するために、図２を参照して説明する。

図２（Ａ）は、携帯電話機の上側ユニット２００の背面２０２が上面となる通常の閉状態を示し、（Ｂ）は、表示面２０１を有する上側ユニット２００を第一の回動軸１１（図１参照）を中心に回動させて、操作面１０１を有する下側ユニット１００に対して約９０度開いた状態を示している。

図２（Ｃ）は、（Ｂ）の状態から、上側ユニット２００を第二の回動軸１４（図１参照）を中心に回動させて、（Ｂ）の状態に対して、上側ユニット２００を、丁度１８０度向きを変えた状態を示し、（Ｄ）は、（Ｃ）の状態から、上側ユニット２００を、第一の回動軸１１を中心に回動させて、上側ユニット２００の表示面２０１が上にくるようにした状態を示している。

なお、この（Ｄ）の状態においても通話が可能なように、上側ユニット２００の表示面２０１側にもレシーバ６が取付けられている。第一の回動軸１１と第二の回動軸１４とは互いに直交しているものとする。

再び図１を参照すると、本発明の実施の形態は、上側ユニット２００側のプリント基板３と、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０と、下側ユニット１００側のプリント基板（図示せず）とプリント基板３との電気的接続をなすＦＰＣ２と、プリント基板３と２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０とを機械的に連結するための取付フレーム４と、レシーバ６とを含んでいる。以下に、これら各構成要素について詳しく説明する。

図３は上側ユニット２００側のプリント基板３の６面図である。プリント基板３の２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０に対する連結部分には、後述する連結部材であるフレーム４の一対のフレーム爪部４２ａ、４２ｂと嵌合する嵌合部３２ａ、３２ｂが設けられており、また、フレーム４の一対のフレーム爪部４２ａ、４２ｂとそれぞれほぼ対向する一対のフレーム爪部４１ａ、４１ｂと嵌合する孔部３１ａ、３１ｂが設けられている。更に、プリント基板３には、フレーム４の一対のガイドピン４４ａ、４４ｂと嵌合するガイド孔３３ａ、３３ｂが設けられている。

図４は２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０の斜視図である。この２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０は、下側ユニット１００に対して上側ユニット２００を展開するための展開軸として機能する第一の回動軸１１と、上側ユニットを所定角度（一般には、９０度）だけ展開した状態で、更にこの上側ユニットを、第一の回動軸１１とは直交する方向に回動するための第二の回動軸１４とを有している。第一の回動軸１１の中央部には、第二の回動軸１４を取り付けるための取付機構部１２が設けられている。また、上側ユニットが第一の回動軸１１を中心に回動して展開するときの展開角（展開位置）を規制するための展開規制機構部１３が第一の回動軸１１に設けられている。

更に、第二の回動軸１４には、この２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０とプリント基板３とを連結するためのヒンジブラケット１８が設けられており、このヒンジブラケット１８には、フレーム４の一対のガイドピン４４ａ、４４ｂと嵌合するガイド孔１８ａ、１８ｂが設けられている。

図５は取付フレーム４の詳細を示す６面図である。このフレーム４は弾性材からなっており、プリント基板３の孔部３１ａ、３１ｂと嵌合する一対の爪部４１ａ、４１ｂと、プリント基板３の嵌合部３２ａ、３２ｂと嵌合する一対の爪部４２ａ、４２ｂが設けられている。また、プリント基板３のガイド孔３３ａ、３３ｂ及びヒンジブラケット１８のガイド孔１８ａ、１８ｂに、それぞれ挿入される一対のガイドピン４４ａ、４４ｂが設けられている。なお、４０はフレーム本体、４３はレシーバ６を取付けるためのレシーバ取付部である。

図６はＦＰＣ２の平面図である。本ＦＰＣ２は、基本的に、上側ユニットのプリント基板３に接続される上側ユニット接続部２４と、下側ユニットのプリント基板に接続される下側ユニット接続部２５と、上側ユニット接続部２４から図の水平方向に伸長した水平方向伸長部２１と、下側ユニット接続部２５から図の垂直方向に伸長した垂直方向伸長部２２と、これら両伸長部を連結するための屈曲部２３とからなっている。これら各部２１〜２５は平面形状である。

図７は上述したＦＰＣ２を保持して、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０に固定するためのＦＰＣホルダ５の構造を示している。図２（Ａ）は表面斜視図、（Ｂ）および（Ｃ）は裏面斜視図、（Ｄ）は正面図、両側面図、裏面図を含む６面図である。図に示す如く、ＦＰＣホルダ５は、その裏面部分において、ＦＰＣ載置面と、このＦＰＣ載置面に平行な面内に設けられた３ヶ所のＦＰＣ挟止用爪部５１〜５３を有しており、図８にＦＰＣ２とＦＰＣホルダ５との取付関係を示すように、ＦＰＣ２の屈曲部２３における３ヶ所部分で、ＦＰＣホルダ５の３つの爪部５１〜５３とホルダ本体であるＦＰＣ載置面との間に挟持されて固定されることになる。

すなわち、ＦＰＣホルダ５の爪部５１〜５３とＦＰＣ載置面との間の隙間に、ＦＰＣ２の屈曲部５３の３ヶ所の側縁部が挿入されることにより、ＦＰＣホルダ５のＦＰＣ載置面上に、当該ＦＰＣ２の屈曲部２３が位置決めされ載置されると共に、３ヶ所のＦＰＣ挟止用爪部５１〜５３により、固定されるのである。

ＦＰＣホルダ５の裏面には、更に、このホルダを２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０に取付けるためのホルダ固定用爪部５４、５５が設けられている。この一対の爪部５４、５５は、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０の中央部１２に嵌合するようになっている（いわゆるスナップ止め）。

なお、このＦＰＣホルダ５は弾性変形自在なプラスチック材などにより構成されているために、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０へこのＦＰＣホルダ５を取付ける際には、ホルダ固定用爪部５４、５５が変形し、固定位置に達したときに、当該爪部５４、５５により、第一回動軸１１の中央部１２を挟み込むことで、簡単に、ＦＰＣホルダ５の中央部１２への取付けが、いわゆるワンタッチ操作（スナップ止め）で行えることになる。

ここで、図８に示した如く、ＦＰＣホルダ５をＦＰＣ２の屈曲部２３に取付けた状態で、図１及び図９に示す如く、ＦＰＣ２及びＦＰＣホルダ５を、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０へ取付けるのであるが、ＦＰＣ２の水平伸長部２１及び垂直伸長部２２を、以下に説明するように処理した後、ＦＰＣホルダ５を、第一回動軸１１の中央部である第二回動軸取付機構部１２へ取付けることになる。

図９を参照すると、（Ａ）は、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０に、ＦＰＣ２をＦＰＣホルダ５を介して取付けたときの正面図であり、（Ｂ）はその背面図である。

図８に示した状態、すなわち、ＦＰＣ２の屈曲部２３にＦＰＣホルダ５を取付けた状態で、ＦＰＣ２の水平伸長部２１を、ヒンジユニットアッセンブリ１０の中央部１２から垂直に突出した第二回動軸１４に数回、余裕をもって巻きつける。その後、ＦＰＣホルダ５を、第二回動軸取付機構部１２に、上述したように、ワンタッチ操作のスナップ止めで取付ける。

そして、ＦＰＣ２の垂直伸長部２２を、ヒンジユニットアッセンブリ１０の第一回動軸１１に数回、余裕をもって巻きつける。このとき、第一回動軸１１の径が小なる部分（第二回動軸取付機構部１２や展開規制機構部１３以外の部分）に巻き付けるのである。その後、ＦＰＣ２の上側ユニット接続部２４を、図１に示した上側ユニットのプリント基板３へ接続し、また下側ユニット接続部２５を、図示せぬ下側ユニットのプリント基板へ接続する。このとき、プリント基板とＦＰＣ２との電気的接続は、信頼性に問題のあるコネクタを用いる代わりに、熱圧着の手法により、直接接続するようになっている。

図１０は上側ユニットのプリント基板３と２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０との取付け状態を示す６面図であり、図１１は図１０のＢ−Ｂ線に沿う矢視方向断面図である。なお、図１０においては、理解を容易にするために、ＦＰＣ２については、省略して示している。図１及び図１０、１１を参照して、本発明の実施の形態によるプリント基板３と２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０との取付け方法について説明する。

取付用フレーム４のガイドピン４４ａ、４４ｂを、２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０のヒンジブラケット１８に設けられているガイド孔１８ａ、１８ｂに挿入し、その上から、更に、プリント基板３のガイド孔３３ａ、３３ｂに挿入する。

この状態において、ヒンジユニットアッセンブリ１０とプリント基板３との互いの連結部分が重ね合わされて位置合わせが完了する。このとき、取付用フレーム４の一対の嵌合爪（フレーム爪）部４１ａ、４１ｂが、プリント基板３の嵌合孔３１ａ、３１ｂに挿入されて爪の先端部分が弾性変形して孔との周縁部に対して、いわゆるスナップ止めが可能となる。また、同時に、取付用フレーム４の一対の嵌合爪（フレーム爪）部４２ａ、４２ｂの先端部分が弾性変形して、プリント基板３の嵌合部３２ａ、３２ｂの先端部分に対して、スナップ止めされることになる。

なお、この取付フレーム４のレシーバ取付部４３には、レシーバ６が取付けられるが、このレシーバ６は、図３（Ｄ）に示した状態においても、通話が可能なように、表示面２０１の２軸ヒンジユニットアッセンブリ１０の近くに設置されるようになっている。こうすることにより、レシーバ６の設置のためのスペースを特別に設けることなく、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとの取付フレーム４内に取付けることができ、実装面積の増大が防止できることになる。

以下に、ＦＰＣ２のヒンジユニットアッセンブリ１０への実装と、ＦＰＣ２のプリント基板３への接続との作業の手順について説明する。この場合の作業の手順として、ＦＰＣをプリント基板に熱圧着し、その後にヒンジユニットアッセンブリへＦＰＣを巻き付ける手順では、ＦＰＣとプリント基板とが一体になったものをヒンジユニットの回動軸に巻き付けることになって、ＦＰＣの巻き付け作業が極めて困難になるが、上述した様に、ＦＰＣをヒンジユニットの回動軸に巻き付けた後に、ＦＰＣをプリント基板へ熱圧着する手順とすることで、ＦＰＣにはプリント基板が未だ接続されておらず、ＦＰＣ単品での巻き付け作業となり、作業性が容易になる。

更に、ＦＰＣ２をヒンジユニットアッセンブリ１０へ取付けた後に、図１０、１１にて説明したように、ヒンジユニットアッセンブリ１０とプリント基板３とを取付フレーム４を用いて連結し、その後に、ＦＰＣ２とプリント基板３との熱圧着を行うようにする。そうすることにより、ＦＰＣ圧着時には、既にＦＰＣの位置がほぼ定まった状態にあるために、圧着作業は容易となる。

更にはまた、プリント基板３とヒンジユニットアッセンブリ１０とは重量があるので、仮に、単にＦＰＣのみで、プリント基板３とヒンジユニット１０とを連結する構造であれば、柔軟なＦＰＣのみで、これら重いプリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを支えることになり、安定性がなく、ケースへの組み込み時に作業性が著しく悪くなり、また、工程間の輸送時にも、ＦＰＣへ力が加わらないように工夫して、ＦＰＣ切れの危険性をなくす必要がある。しかしながら、本発明のように、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを、取付フレームにて連結することにより、上記の問題は全て解消できることになる。

以上の実施の形態においては、２軸ヒンジユニットアッセンブリについて述べたが、１軸構造のヒンジユニットにも同様に適用できることは明らかであり、また、携帯電話機に限らず、デジタルカメラやビデオカメラなどの電子機器に広く適用できることは勿論である。

本発明の実施の形態を示す図であり、ＦＰＣが取付けられた２軸ヒンジユニットアッセンブリと上側ユニットプリント基板との取付関係を示す分解斜視図である。 本発明が適用される折り畳み式携帯電話機の外観斜視図である。 図１におけるプリント基板の６面図である。 図１における２軸ヒンジユニットアッセンブリの斜視図である。 図１における取付フレームの構成を示す６面図である。 図１におけるＦＰＣの平面図である。 ＦＰＣを取付けるためのＦＰＣホルダの構成を示す図である。 ＦＰＣとＦＰＣホルダとの取付関係を示す図である。 （Ａ）は２軸ヒンジユニットアッセンブリにＦＰＣを、ＦＰＣホルダを介して取付けたときの正面図であり、（Ｂ）はその背面図である。 本発明の実施の形態のプリント基板と２軸ヒンジユニットアッセンブリとの取付け状態を示す６面図である。 図１０のＢ−Ｂ線に沿う矢視方向の断面図である。

符号の説明

１ ヒンジユニット
２ ＦＰＣ
３ 上側ユニットプリント基板
４ 取付フレーム
５ ＦＰＣホルダ
６ レシーバ
１０ ２軸ヒンジユニットアッセンブリ
１１ 第一の回動軸
１２ 第二の回動軸取付機構部
１３ 展開規制部
１４ 第二の回動軸
１８ ヒンジブラケット
１８ａ，１８ｂ，３３ａ，３３ｂ ガイド孔
３１ａ，３１ｂ 嵌合孔
３２ａ，３２ｂ 嵌合部
４１ａ，４１ｂ，４２ａ，４２ｂ フレーム爪部
４４ａ，４４ｂ ガイドピン
１００ 下側ユニット
１０１ 操作面
２００ 上側ユニット
２０１ 表示面
２０２ 背面

Claims (9)

1. 第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを連結するための連結構造であって、前記プリント基板と前記ヒンジユニットとの互いの連結部を重ね合わせてこの重ね合わせ部を、連結部材により挟止してなることを特徴とする連結構造。
2. 前記連結部材の本体と弾性変形可能な爪部とにより、前記重ね合わせ部を挟止してなることを特徴とする請求項１記載の連結構造。
3. 前記爪部は複数設けられていることを特徴とする請求項２記載の連結構造。
4. 前記ヒンジユニットは２軸ヒンジユニット構造であることを特徴とする請求項１または２記載の連結構造。
5. 前記連結部材に、レシーバを取付けたことを特徴とする請求項４記載の連結構造。
6. 前記第一ユニットと前記第二ユニットのプリント基板間を接続するフレキシブルプリント板を、前記第二ユニットのプリント基板に熱圧着接続してなることを特徴とする請求項１〜５いずれか記載の連結構造。
7. 請求項１〜６いずれか記載の連結構造を採用したことを特徴とする折り畳み式携帯端末。
8. 第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを、互いの連結部を重ね合わせて連結するための連結構造に用いる連結部材であって、
   弾性変形可能な爪部を設け、前記爪部と本体とにより前記連結部の重ね合わせ部を挟止するようにしたことを特徴とする連結部材。
9. 前記爪部は複数設けられていることを特徴とする請求項８記載の連結部材。
   

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