JP2005347345A - ヒンジ部構造及び該ヒンジ部構造を備えた携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブルプリント基板の巻回部を常にその断面形状が真円に近い円形となる円筒状に保持し得、フレキシブルプリント基板に部分的な負荷が掛かることを防いで断線を回避でき、フレキシブルプリント基板の耐久性並びに信頼性向上を図り得るヒンジ部構造及び該ヒンジ部構造を備えた携帯端末装置を提供する。
【解決手段】フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａ内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材１７を挿入配置し、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴ってフレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａを前記弾性部材１７の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヒンジ部構造及びこれを用いた携帯電話機やＰＨＳ等の移動通信機、或いはＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や小型のノート型パソコンといった携帯端末装置に関するものである。

近年、携帯電話機やＰＨＳ等の移動通信機、或いはＰＤＡや小型のノート型パソコンといった携帯端末装置が急速に普及してきているが、前記移動通信機においては、特に、デザイン面での美しさとコンパクト性を兼ね備えた折畳式の携帯端末装置への人気が高まっており、又、ＰＤＡや小型のノート型パソコンといった携帯端末装置においても折畳式のものが多い。

図８は従来の折畳式の携帯端末装置の一例を表わすものであって、１は携帯端末装置、２は携帯端末装置１の筐体であり、折畳式の携帯端末装置１は、筐体２を第一の筐体としての上部筐体２ａと第二の筐体としての下部筐体２ｂとに分割し、それらをヒンジ部３を介して開閉可能となるよう互いに回動自在に連結してなる構成を有している。

前記上部筐体２ａには、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等の表示器４が設けられる一方、前記下部筐体２ｂには、多数のキー５が配置され且つバッテリー（図示せず）が内蔵されている。

又、前記ヒンジ部３は、前記上部筐体２ａの基端に設けられたヒンジ筒６，７と、前記下部筐体２ｂの基端に設けられたヒンジ筒８，９，１０とを、その軸線方向へ交互に並ぶよう配置すると共に、その軸線方向両端部に位置するヒンジ筒８，６及びヒンジ筒１０，７の内部に、ヒンジモジュール１１（図１１参照）を嵌入し、該ヒンジモジュール１１の外側端部をヒンジキャップ１２で覆うようにしてなる構成を有している。

更に、前記ヒンジ部３の軸線方向略中央部に位置するヒンジ筒６，９の内部には、図９〜図１１に示される如く、ヒンジモジュール１１の軸線延長方向に隣接するよう空洞部１３が形成され、該空洞部１３内には、前記上部筐体２ａ及び前記下部筐体２ｂにそれぞれ内包される複数の電子部品を電気的に導通させるためのフレキシブルプリント基板１４が少なくとも一回螺旋状に巻き回わされる形で収容されている。尚、図９及び図１０中、１５は前記下部筐体２ｂに内蔵された回路基板、１６はコネクタであり、フレキシブルプリント基板１４の下部筐体２ｂ内に引き込まれた端部は、コネクタ１６を介して回路基板１５に接続されている。

ここで、前記フレキシブルプリント基板１４を少なくとも一回螺旋状に巻き回わす形で空洞部１３内に収容しているのは、図９に示される如く、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを開いた場合、フレキシブルプリント基板１４による接続距離が短くなる一方、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを閉じた場合、フレキシブルプリント基板１４による接続距離が長くなるが、仮に前記フレキシブルプリント基板１４を螺旋状に巻き回わさずに単純に空洞部１３内を通過させた場合、前記上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴って、フレキシブルプリント基板１４が伸張した状態と屈曲した状態に切り換えられることが繰り返され、該フレキシブルプリント基板１４に大きな負荷が掛かり、疲労破壊を起こしてしまうためであり、こうした不具合を防止するために、図９及び図１０に示される如く、フレキシブルプリント基板１４の空洞部１３内に収容される部分に巻回部１４ａを形成し、該フレキシブルプリント基板の巻回部１４ａの径を、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴って拡縮させることにより、フレキシブルプリント基板１４による接続距離の変化を吸収させるようになっている。

尚、携帯端末装置に用いられるヒンジ部構造を示すものとしては、例えば、特許文献１や特許文献２がある。
特開２００４−９５９４７号公報 特開２００２−３１４６５９号公報

前述の如き携帯端末装置１の場合、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを、図９に示される開状態から図１０に示される閉状態に移行させる際、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａは、図１１に示されるＢ方向に均等に引っ張られていれば、図１２（ａ）に示される如く、略円筒に近い状態を維持するため、問題はないが、フレキシブルプリント基板１４の引き込み位置を上部筐体２ａ側と下部筐体２ｂ側とでずらしている関係上、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａが、図１１に示されるＥ方向に引っ張られてしまうことがあり、この場合、図１２（ｂ）に示される如く、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａが円筒ではなく円錐形となり、その絞り込まれる径の小さい部分の屈曲負荷が大きくなり、開閉の繰り返しによりフレキシブルプリント基板１４が断線する虞があった。

又、前記フレキシブルプリント基板１４が硬く曲りにくくなっている等の理由から、該フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの断面形状が図９や図１０に示されるように真円に近い円形とならずに楕円形となり、その曲率半径の小さくなる部分の屈曲負荷が大きくなり、開閉の繰り返しによりフレキシブルプリント基板１４が断線する虞もあった。

本発明は、斯かる実情に鑑み、フレキシブルプリント基板の巻回部を常にその断面形状が真円に近い円形となる円筒状に保持し得、フレキシブルプリント基板に部分的な負荷が掛かることを防いで断線を回避でき、フレキシブルプリント基板の耐久性並びに信頼性向上を図り得るヒンジ部構造及び該ヒンジ部構造を備えた携帯端末装置を提供しようとするものである。

本発明は、第一の筐体と第二の筐体とをヒンジモジュールを介して開閉自在に連結し、且つ該ヒンジモジュールの軸線延長方向に隣接するよう形成される空洞部内に、前記第一の筐体及び前記第二の筐体にそれぞれ内包される複数の電子部品を電気的に導通させるためのフレキシブルプリント基板が少なくとも一回螺旋状に巻き回わされる形で収容されるヒンジ部構造であって、
前記フレキシブルプリント基板の巻回部内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材を挿入配置し、前記筐体の開閉に伴ってフレキシブルプリント基板の巻回部の径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板の巻回部を前記弾性部材の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成したことを特徴とするヒンジ部構造にかかるものである。

前記ヒンジ部構造においては、前記弾性部材を、その軸線方向と平行に延びる切欠部が形成され、前記軸線方向と垂直な断面が略Ｃ字形状となる筒状体とすることができる。

又、前記ヒンジ部構造においては、前記ヒンジモジュールの端部からその軸線方向へ芯材を延長せしめ、且つ該芯材を、前記筒状体からなる弾性部材の内部に挿通せしめることが、該弾性部材の位置を空洞部内の軸心部に保持する上で有効となる。

更に又、前記ヒンジ部構造においては、前記芯材に、弾性部材の切欠部と係合する突片を設けることができ、このようにすると、弾性部材がその軸線を中心として回転してしまうことを防止でき、該弾性部材の回転によってフレキシブルプリント基板に傷がついたりする心配もなくなる。

一方、本発明は、第一の筐体と第二の筐体とをヒンジモジュールを介して開閉自在に連結し、且つ該ヒンジモジュールの軸線延長方向に隣接するよう形成される空洞部内に、前記第一の筐体及び前記第二の筐体にそれぞれ内包される複数の電子部品を電気的に導通させるためのフレキシブルプリント基板が少なくとも一回螺旋状に巻き回わされる形で収容されるヒンジ部構造を備えた携帯端末装置であって、
前記フレキシブルプリント基板の巻回部内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材を挿入配置し、前記筐体の開閉に伴ってフレキシブルプリント基板の巻回部の径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板の巻回部を前記弾性部材の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成したことを特徴とするヒンジ部構造を備えた携帯端末装置にかかるものである。

本発明のヒンジ部構造及び該ヒンジ部構造を備えた携帯端末装置によれば、フレキシブルプリント基板の巻回部を常にその断面形状が真円に近い円形となる円筒状に保持し得、フレキシブルプリント基板に部分的な負荷が掛かることを防いで断線を回避でき、フレキシブルプリント基板の耐久性並びに信頼性向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１〜図３は本発明を実施する形態の第一例であって、図中、図８〜図１２と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図８〜図１２に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１〜図３に示す如く、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａ内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材１７を挿入配置し、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴ってフレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａを前記弾性部材１７の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成した点にある。

本図示例の場合、前記弾性部材１７は、その軸線方向と平行に延びる切欠部１７ａが形成され、前記軸線方向と垂直な断面が略Ｃ字形状となる筒状体とし、その材質は、比較的軟らかい薄肉の樹脂、若しくは軽いバネ特性を持った板金としてあり、更に、前記弾性部材１７の外径φＤは、図１に示す如く上部筐体２ａと下部筐体２ｂを開いた際に最大となるフレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの内径と略等しくし、又、前記弾性部材１７の切欠部１７ａの軸線と直角な方向における間隔ｈは、図１に示す状態から図２に示す如く上部筐体２ａと下部筐体２ｂを閉じた際に最小となるフレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの径の収縮を許容し得る値としてある。

次に、上記図示例の作用を説明する。

前述の如く構成すると、図１に示す如く、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを開いてフレキシブルプリント基板１４による接続距離が短くなった場合、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの径が拡張するが、この時、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａ内には弾性部材１７を挿入配置してあるため、該フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａは前記弾性部材１７の外周面に倣った状態に保持される。

一方、図２に示す如く、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを閉じてフレキシブルプリント基板１４による接続距離が長くなった場合、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａは、前記弾性部材１７をその切欠部１７ａの間隔ｈ（図１参照）を狭めるように絞り込む形となり、該弾性部材１７の元の形状に戻ろうとする弾性力により、前記弾性部材１７の外周面に倣った状態に保持される。

この結果、上部筐体２ａと下部筐体２ｂを、図１に示す開状態から図２に示す閉状態に移行させたり、或いは逆に図２に示す閉状態から図１に示す開状態に移行させたりする際、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａは、常に前記弾性部材１７の外周面に倣った状態に保持されるため、図１２（ａ）に示す如く、略円筒に近い状態を維持し、図１２（ｂ）に示すような円錐形とならず、屈曲負荷が大きくなることが避けられ、開閉の繰り返しによりフレキシブルプリント基板１４が断線してしまう心配がなくなる。

又、前記フレキシブルプリント基板１４が多少硬く曲りにくくなっていたとしても、該フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの断面形状は、前記弾性部材１７に倣い、図１や図２に示されるように真円に近い円形となって楕円形とはならないため、曲率半径の小さくなる部分が生じず、屈曲負荷が大きくなってしまうことが避けられ、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａの断面形状の変形に伴って、フレキシブルプリント基板１４が断線してしまう心配もなくなる。

更に、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａ内に弾性部材１７を挿入配置するだけの極めて簡単な構造であるため、組立も容易に行えることとなる。

こうして、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａを常にその断面形状が真円に近い円形となる円筒状に保持し得、フレキシブルプリント基板１４に部分的な負荷が掛かることを防いで断線を回避でき、フレキシブルプリント基板１４の耐久性並びに信頼性向上を図り得る。

図４及び図５は本発明を実施する形態の第二例であって、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１〜図３に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図４及び図５に示す如く、ヒンジモジュール１１の端部からその軸線方向へ芯材１１ａを延長せしめ、且つ該芯材１１ａを、前記筒状体とした弾性部材１７の内部に挿通せしめた点にある。

尚、前記芯材１１ａの外径φｄは、図５に示す如く、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴って拡縮する弾性部材１７の動きを阻害しない大きさとしてある。

前述の如く、ヒンジモジュール１１の端部からその軸線方向へ芯材１１ａを延長せしめ、且つ該芯材１１ａを、前記筒状体とした弾性部材１７の内部に挿通せしめるようにすると、該弾性部材１７の位置が空洞部１３内の軸心部に保持される形となり、これにより、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴って、フレキシブルプリント基板１４の巻回部１４ａが空洞部１３内で不必要に移動することがなくなり、フレキシブルプリント基板１４に部分的な負荷が掛かることをより確実に防ぐことが可能となる。

又、ヒンジモジュール１１と芯材１１ａとを一体化することにより、部品点数が増えてしまうことも避けられる。

図６及び図７は本発明を実施する形態の第三例であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４及び図５に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図６及び図７に示す如く、芯材１１ａに、弾性部材１７の切欠部１７ａと係合する突片１１ｂを設けた点にある。

尚、前記突片１１ｂの芯材１１ａ外周面からの突出量ｓは、図７に示す如く、弾性部材１７が拡張した状態において切欠部１７ａと係合可能で且つ弾性部材１７が収縮した状態で切欠部１７ａから外周側へのはみ出しが最小となる値とし、又、前記突片１１ｂの芯材１１ａの厚さｔは、弾性部材１７が収縮した状態での切欠部１７ａの間隔より僅かに小さい値とし、上部筐体２ａと下部筐体２ｂの開閉に伴って拡縮する弾性部材１７の動きを阻害しないようにしてある。

前述の如く、芯材１１ａに、弾性部材１７の切欠部１７ａと係合する突片１１ｂを設けるようにすると、弾性部材１７がその軸線を中心として回転してしまうことを防止でき、該弾性部材１７の回転によってフレキシブルプリント基板１４に傷がついたりする心配もなくなる。

尚、本発明のヒンジ部構造及び該ヒンジ部構造を備えた携帯端末装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、携帯電話機やＰＨＳ等の移動通信機に限らず、ヒンジ部構造を有するＰＤＡや小型のノート型パソコン等にも適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明を実施する形態の第一例における携帯端末装置の筐体を開いた状態を示す側断面図である。 本発明を実施する形態の第一例における携帯端末装置の筐体を閉じた状態を示す側断面図である。 本発明を実施する形態の第一例における弾性部材とフレキシブルプリント基板とヒンジモジュールとを示す分解斜視図である。 本発明を実施する形態の第二例における弾性部材とフレキシブルプリント基板とヒンジモジュールとを示す分解斜視図である。 図４のＶ−Ｖ矢視相当図である。 本発明を実施する形態の第三例における弾性部材とフレキシブルプリント基板とヒンジモジュールとを示す分解斜視図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視相当図である。 従来の折畳式の携帯端末装置の一例を示す斜視図である。 従来例における携帯端末装置の筐体を開いた状態を示す側断面図である。 従来例における携帯端末装置の筐体を閉じた状態を示す側断面図である。 従来例におけるフレキシブルプリント基板とヒンジモジュールとを示す分解斜視図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ矢視相当図であって、（ａ）はフレキシブルプリント基板が図１１のＢ方向に引っ張られた時の状態を示す概略図、（ｂ）はフレキシブルプリント基板が図１１のＥ方向に引っ張られた時の状態を示す概略図である。

符号の説明

１ 携帯端末装置
２ 筐体
２ａ 上部筐体
２ｂ 下部筐体
３ ヒンジ部
１１ ヒンジモジュール
１１ａ 芯材
１１ｂ 突片
１３ 空洞部
１４ フレキシブルプリント基板
１４ａ 巻回部
１７ 弾性部材
１７ａ 切欠部

Claims (5)

1. 第一の筐体と第二の筐体とをヒンジモジュールを介して開閉自在に連結し、且つ該ヒンジモジュールの軸線延長方向に隣接するよう形成される空洞部内に、前記第一の筐体及び前記第二の筐体にそれぞれ内包される複数の電子部品を電気的に導通させるためのフレキシブルプリント基板が少なくとも一回螺旋状に巻き回わされる形で収容されるヒンジ部構造であって、
   前記フレキシブルプリント基板の巻回部内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材を挿入配置し、前記筐体の開閉に伴ってフレキシブルプリント基板の巻回部の径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板の巻回部を前記弾性部材の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成したことを特徴とするヒンジ部構造。
2. 前記弾性部材を、その軸線方向と平行に延びる切欠部が形成され、前記軸線方向と垂直な断面が略Ｃ字形状となる筒状体としたことを特徴とする請求項１記載のヒンジ部構造。
3. 前記ヒンジモジュールの端部からその軸線方向へ芯材を延長せしめ、且つ該芯材を、前記筒状体からなる弾性部材の内部に挿通せしめたことを特徴とする請求項２記載のヒンジ部構造。
4. 前記芯材に、弾性部材の切欠部と係合する突片を設けたことを特徴とする請求項３記載のヒンジ部構造。
5. 第一の筐体と第二の筐体とをヒンジモジュールを介して開閉自在に連結し、且つ該ヒンジモジュールの軸線延長方向に隣接するよう形成される空洞部内に、前記第一の筐体及び前記第二の筐体にそれぞれ内包される複数の電子部品を電気的に導通させるためのフレキシブルプリント基板が少なくとも一回螺旋状に巻き回わされる形で収容されるヒンジ部構造を備えた携帯端末装置であって、
   前記フレキシブルプリント基板の巻回部内に、円柱状の外形を有し且つ径方向に拡縮自在な弾性部材を挿入配置し、前記筐体の開閉に伴ってフレキシブルプリント基板の巻回部の径が拡縮する際に該フレキシブルプリント基板の巻回部を前記弾性部材の外周面に倣わせた状態に保持するよう構成したことを特徴とするヒンジ部構造を備えた携帯端末装置。

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