JP2006041139A

JP2006041139A - 電子装置

Info

Publication number: JP2006041139A
Application number: JP2004218099A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Hirao; 有介平尾
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-07-27
Filing date: 2004-07-27
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】第１回路基板を収容する第１の筐体と、第２回路基板を収容する第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体の折り畳み開閉を可能とする折り畳み軸と、第１の筐体と第２の筐体の回動を可能とする回動軸と、第１回路基板と第２回路基板とを接続するフレキシブル基板とを有する構造において、折り畳み動作及び回動動作の際にフレキシブル基板が変形することで、フレキシブル基板が擦れ、フレキシブル基板が劣化し配線パターンの剥離や断線を引き起こしたり、フレキシブル基板がヒンジ部に噛み込んで折り畳み動作または回動動作を妨げるという問題点を回避する。
【解決手段】第１ヒンジ部７の折り畳み軸９及び第２ヒンジ部８の回動軸１０のまわりに巻かれたフレキシブル基板１３を、ヒンジ５と第１の筐体２とを固定する第１ブラケット１７に挿入し、ピン１８とゴムのような弾性体１９で挟み込んで、フレキシブル基板１３を第１ブラケット１７に固定する。
【選択図】図４

Description

この発明は、接続構造をもつ電子装置に関するものであり、特に、情報を入力操作する入力部と情報を表示する表示部が折り畳み可能で且つ回動可能である携帯情報装置の、入力部と表示部の接続構造に関するものである。

従来の、情報を入力操作する入力部と情報を表示する表示部が折り畳み可能で且つ回動可能である携帯情報装置においては、入力部を有する第１の筐体と、第１の筐体に折り畳み可能に第１ヒンジ部にて連結された中間筐体と、第１の筐体に対して中間筐体とともに折り畳み可能で且つ中間筐体に対して回動可能なように中間筐体に第２ヒンジ部にて連結された表示部を有する第２の筐体と、第１の筐体内に収納された第１回路基板と第２の筐体内に収納された第２回路基板を接続するフレキシブル基板とを備えた構成になっており、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸に沿って巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれる接続構造となっていた（特許文献１参照）。
特開２００２−３５４０８６号公報

上記の従来の携帯情報装置において、第１の筐体内に収納された第１回路基板と第２の筐体内に収納された第２回路基板を接続するフレキシブル基板は、折り畳み動作を行う第１ヒンジ部の折り畳み軸と回動動作を行う第２ヒンジ部の回動軸にそれぞれ巻かれているだけで、折り畳み動作及び回動動作に伴うフレキシブル基板の挙動は中間筐体内で自由であった。

そのため、折り畳み動作及び回動動作の際にフレキシブル基板が変形したとき、中間筐体内壁や第１ヒンジ部や第２ヒンジ部にフレキシブル基板が擦れることでフレキシブル基板が劣化し配線パターンの剥離や断線を引き起こしたり、フレキシブル基板がヒンジ部に噛み込んで折り畳み動作または回動動作を妨げるという問題点があった。

また、ヒンジを中間筐体に組み付けるときフレキシブル基板も同時に組み付ける必要があるにも関わらず、フレキシブル基板は第１ヒンジ部と第２ヒンジ部に巻かれているだけであるので、フレキシブル基板のヒンジに対する位置が不安定で組み付けにくく、そのため組み付け時にフレキシブル基板を傷つけてしまうという製造工程上の問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、フレキシブル基板が擦れて劣化することを防ぐとともに、フレキシブル基板を筐体に組み付けやすくすることを主な目的とする。

本発明に係る電子装置は、
第１の電子回路が実装された第１の基板を収容する第１の筐体と、第２の電子回路が実装された第２の基板を収容する第２の筐体と、前記第１の筐体に対する前記第２の筐体の折り畳み開閉を可能とする折り畳み軸、前記第１の筐体に対する前記第２の筐体の回動を可能とする回動軸を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体のいずれかに設けられて、前記第１の筐体と前記第２の筐体を折り畳みおよび回動可能に連結するヒンジと、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続する第３の基板とを有する電子装置において、
前記第３の基板は、前記第１の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記折り畳み軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第１の筐体内部で固定されていることを特徴とする。

この発明によれば、折り畳み動作及び回動動作の際にフレキシブル基板が劣化し配線パターンの剥離や断線を引き起こす問題、また、フレキシブル基板が折り畳み軸又は回動軸に噛み込んで折り畳み動作または回動動作を妨げるという問題を回避することができる。

実施の形態１．
以下、本実施の形態に係る接続構造を、携帯電話機（電子装置）に適用した例を、図を用いて説明する。

図１から図９は、本実施の形態に係る接続構造を携帯電話機（電子装置）に適用した状態を示しており、図１はその携帯電話機の外観図である。情報を入力操作するためのキーが配置されている入力部１を有する第１の筐体２と情報を表示するための液晶等の表示部３が配置されている第２の筐体４が、ヒンジ５を収納する中間筐体６によって連結されている。具体的には、図２に示すように、中間筐体６には、第１の筐体２に対する第２の筐体４の折り畳み開閉を可能とする折り畳み軸９と、第１の筐体２に対する第２の筐体４の回動を可能とする回動軸１０が収容されている。後述するよう図４に示すように、第１の筐体２は、折り畳み可能に第１ヒンジ部７にて中間筐体６と連結され、第２の筐体４は第１の筐体２に対して中間筐体６とともに折り畳み可能で且つ中間筐体６に対して回動可能に第２ヒンジ部８にて中間筐体６と連結されている。したがって、第２の筐体４及び中間筐体６は第１ヒンジ部７の折り畳み軸９回りに折り畳み可能であり、第２の筐体４は第２ヒンジ部８の回動軸１０回りに回動可能である。

図３は、第１の筐体２と第２の筐体４の電気的接続を示す概念図である。第１の筐体２と第２の筐体４の電気的接続は、第１の電子回路が実装され第１の筐体２内に収納された第１回路基板１１（第１の基板）と第２の電子回路が実装され第２の筐体４内に収納された第２回路基板１２（第２の基板）をフレキシブル基板１３（第３の基板）にて接続することで行う。フレキシブル基板１３は図３に示すように、第１回路基板１１から第１ヒンジ部７の折り畳み軸９、第２ヒンジ部８の回動軸１０を経由して第２回路基板１２に到達する経路となっている。フレキシブル基板１３は、折り畳み軸９及び回動軸１０に巻かれており、折り畳み軸９に巻かれた折り畳み軸巻き部分９０と回動軸１０に巻かれた回動軸巻き部分１００とがある。

図５は、フレキシブル基板１３の形状を示した図である。フレキシブル基板１３はその両端にコネクタ等の接続部１４を有し、第１回路基板１１及び第２回路基板１２と接続される。フレキシブル基板１３は第１ヒンジ部７の折り畳み軸９のまわりに巻かれる部分１５（折り畳み軸に巻回される巻回部位）と第２ヒンジ部８の回動軸１０のまわりに巻かれる部分１６（回動軸に巻回される巻回部位）で構成され、フレキシブル基板１３が巻かれた際に、折り畳み軸９のまわりに巻かれる部分１５は図３に示した折り畳み軸巻き部分９０となり、回動軸１０のまわりに巻かれる部分１６は図３に示した回動軸巻き部分１００となる。また、フレキシブル基板には挿入穴２０があり、後述するように、この挿入穴にピンを挿入することによりフレキシブル基板１３が固定される。

図６は、フレキシブル基板１３の巻き付け方法の簡略図である。図６に示すように、折り畳み軸９のまわりに巻かれる部分１５を折り畳み軸９に巻きつけ、回動軸１０のまわりに巻かれる部分１６を回動軸１０のまわりに巻きつけるようにする。

図７は、フレキシブル基板１３を固定するためのピン１８及びゴムのような弾性体１９の形状を示している。図７に示すように、ピン１８及びゴムのような弾性体１９はフレキシブル基板１３を挟み込む形状になっており、フレキシブル基板１３の挿入穴２０にピン１８を挿入することにより、ピン１８及びゴムのような弾性体１９でフレキシブル基板１３を挟み込んでフレキシブル基板１３を固定する。

図４は、フレキシブル基板１３を折り畳み軸９、回動軸１０に巻きつけ、また、ヒンジ５を第１の筐体２と固定するための第１ブラケット１７に固定した状態を示している。第１ブラケット１７、ピン１８、ゴムのような弾性体１９は、第１の固定器の一例である。第１ブラケット１７、ピン１８、ゴムのような弾性体１９には、フレキシブル基板１３を挿入するための隙間（ガイド部）があり、この隙間にフレキシブル基板１３を挿入し、ピン１８とゴムのような弾性体１９でフレキシブル基板１３を挟み込むようにして、フレキシブル基板１３を第１ブラケットに固定している。このとき、前述したように、ピン１８は、フレキシブル基板１３の挿入穴に挿入する。

また、図１１は、フレキシブル基板１３の固定方法の一例を示すフローチャート図である。まず、フレキシブル基板１３を第１ブラケット１７及び弾性体１９の隙間（ガイド部）に挿入し（Ｓ１１０１）、次に、ピン１８をフレキシブル基板１３の挿入穴２０に挿入して、フレキシブル基板１３を第１ブラケット１７に固定する（Ｓ１１０２）。次に、フレキシブル基板１３の折り畳み軸９のまわりに巻かれる部分１５を折り畳み軸９に巻きつけ（Ｓ１１０３）、回動軸１０のまわりに巻かれる部分１６を回動軸１０のまわりに巻きつけ（Ｓ１１０４）、更に、フレキシブル基板１３の接続部１４を第１回路基板１１及び第２回路基板１２に接続する（Ｓ１１０５）。

図８は、携帯電話機を閉じた状態を示して折り、図７のＢの方向から見た場合の内部の様子を示す概略図である。図９は、携帯電話機を開いた状態を示しており、図７のＢの方向から見た場合の内部の様子を示す概略図である。図８の閉状態から図９の開状態に移る際に、Ａ部分が筐体とともに回転する。その際、フレキシブル基板の両端はコネクタ等の接続部で固定されているため、フレキシブル基板は筐体が回転した円周の長さ分外側に広がることになる。その結果、閉状態から開状態に移るときには、フレキシブル基板の巻き径が大きくなる。また、図７のように構成することで、フレキシブル基板１３と第１ブラケット１７のなす角度（巻き付け角度２１）を携帯電話機本体を開いたときでも閉じたときでも一定にすることができる。これは、フレキシブル基板１３を第１ブラケットに固定するためのピン１８及びゴムのような弾性体１９が所定の角度を持っているため（つまり、ガイド部が所定の角度の傾斜を持っているため）、なす角を一定角度に保持することができる。

このように、フレキシブル基板を第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻き、第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻き、そのフレキシブル基板をヒンジと第１の筐体とを固定する第１ブラケットに固定し、また、なす角度を一定にすることにより、フレキシブル基板１３の巻き付け部の中心位置を第１ヒンジ部７の折り畳み軸９近傍付近で保持でき、中間筐体６の内壁等に擦れてフレキシブル基板１３が劣化するという事態を防ぐことができる。すなわち、フレキシブル基板１３の挙動（折り畳み軸９に巻き付けたフレキシブル基板１３の中心位置）を制御しやすくなり、フレキシブル基板１３の劣化による配線パターンの剥離や断線の確率を低下できる。

また、フレキシブル基板１３は第１ヒンジ部７と第２ヒンジ部８に巻かれているだけではなく、第１ブラケット１７と固定されているので、組み付けやすくなる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、上記実施の形態１と同様の構成であるが、図７に示すように、フレキシブル基板１３は、ヒンジ５を第１の筐体２と固定するための第１ブラケット１７の片方とピン１８及び樹脂２２にて固定されるとする。フレキシブル基板１３にはピン１８を挿入するための挿入穴２０が空けてあり、フレキシブル基板１３はピン１８と樹脂２２にて挟み込むようにして固定される。

上記のように構成することで、実施の形態１と同様に、フレキシブル基板１３と第１ブラケット１７のなす角度（巻き付け角度２１）を携帯電話機本体を開いたときでも閉じたときでも一定にすることができるため、フレキシブル基板１３の巻き付け部の中心位置を第１ヒンジ部７の折り畳み軸９近傍付近で保持でき、中間筐体６の内壁等に擦れてフレキシブル基板１３が劣化する事態を防ぐことができる。すなわち、フレキシブル基板１３の挙動（折り畳み軸９に巻き付けたフレキシブル基板１３の中心位置）を制御しやすくなり、フレキシブル基板１３の劣化による配線パターンの剥離や断線の確率を低下できる。

また、実施の形態１と同様に、フレキシブル基板１３は第１ヒンジ部７と第２ヒンジ部８に巻かれているだけではなく、第１ブラケット１７と固定されているので、組み付けやすくなる。

実施の形態３．
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３では、図１０に示すように、フレキシブル基板１３は、第１の筐体２と固定するための第１ブラケット１７だけではなく、第２の筐体４と固定するための第２ブラケット２３とも固定されるとする。フレキシブル基板１３を第２のブラケット２３に固定する固定箇所にはピン１８０を挿入するための挿入穴２０が空けてあり、フレキシブル基板１３はピン１８０とゴムのような弾性体１９０にて挟み込むようにして固定される。なお、本実施の形態では、第２のブラケット２３、ピン１８０、ゴムのような弾性体１９０は第２の固定器の一例である。

本実施の形態では、フレキシブル基板１３は第１ヒンジ部７と第２ヒンジ部８に巻かれているだけではなく、第１ブラケット１７及び第２ブラケット２３と固定されているので、組み付けやすくなる。

実施の形態４．
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４は、上記実施の形態３と同様の構成であるが、図１０に示すように、フレキシブル基板１３は、ヒンジ５を第１の筐体２と固定するための第１ブラケット１７の片方及び第２の筐体４と固定するための第２ブラケット２３とそれぞれピン１８０及び樹脂２２０にて固定されるとする。フレキシブル基板１３にはピン１８０を挿入するための挿入穴２０が空けてあり、フレキシブル基板１３はピン１８０と樹脂２２０にて挟み込むようにして固定される。

上記の各実施の形態では、携帯電話機の場合について説明したが、ＰＤＡ等の他の携帯情報装置であってもよく、上記の各発明の実施の形態と同様の効果を奏する。

ここで、以上の実施の形態１〜４で示したフレキシブル基板の接続構造の特徴を以下に示す。

実施の形態１〜４に示したフレキシブル基板の接続構造は、
情報を入力操作する入力部を有する第１の筐体と、前記第１の筐体に折り畳み可能に第１ヒンジ部にて連結された中間筐体と、前記第１の筐体に対して前記中間筐体とともに折り畳み可能で且つ前記中間筐体に対して回動可能なように前記中間筐体に第２ヒンジ部にて連結された情報を表示する表示部を有する第２の筐体と、前記第１の筐体内に収納された第１回路基板と前記第２の筐体内に収納された第２回路基板を接続するフレキシブル基板とを備えた折り畳み式携帯情報装置において、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体とを固定する第１ブラケットに前記フレキシブル基板が固定されることを特徴とする。

実施の形態１に示したフレキシブル基板の接続構造は、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体とを固定する第１ブラケットに前記フレキシブル基板がゴムのような弾性体で固定されることを特徴とする。

実施の形態２に示したフレキシブル基板の接続構造は、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体とを固定する第１ブラケットに前記フレキシブル基板が樹脂のような成形品で固定されることを特徴とする。

実施の形態３、４に示したフレキシブル基板の接続構造は、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体及び前記第２の筐体とを固定する第１ブラケット及び第２ブラケットに前記フレキシブル基板が固定されることを特徴とする。

実施の形態３に示したフレキシブル基板の接続構造は、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体及び前記第２の筐体とを固定する第１ブラケット及び第２ブラケットに前記フレキシブル基板がゴムのような弾性体で固定されることを特徴とする。

実施の形態４に示したフレキシブル基板の接続構造は、前記フレキシブル基板が前記第１ヒンジ部の折り畳み軸のまわりに巻かれ、前記第２ヒンジ部の回動軸のまわりに巻かれ、ヒンジと前記第１の筐体及び前記第２の筐体とを固定する第１ブラケット及び第２ブラケットに前記フレキシブル基板が樹脂のような成形品で固定されることを特徴とする。

実施の形態１〜４の携帯電話機の斜視図である。実施の形態１〜４の携帯電話機の斜視図である。実施の形態１〜４の携帯電話機の内部の斜視図である。実施の形態１または２のヒンジとフレキシブル基板の斜視図である。フレキシブル基板の平面図である。フレキシブル基板の巻き付け方法を示す簡略図である。ピン及びゴムのような弾性体又は樹脂の形状を示す図である。携帯電話機本体を閉じたときの中間筐体内のフレキシブル基板の断面図である。携帯電話機本体を開いたときの中間筐体内のフレキシブル基板の断面図である。実施の形態３または４のヒンジとフレキシブル基板の斜視図である。フレキシブル基板の固定方法を示すフローチャート図である。

符号の説明

１入力部、２第１の筐体、３表示部、４第２の筐体、５ヒンジ、６中間筐体、７第１ヒンジ部、８第２ヒンジ部、９折り畳み軸、１０回動軸、１１第１回路基板、１２第２回路基板、１３フレキシブル基板、１４接続部、１５折り畳み軸のまわりに巻かれる部分、１６回動軸のまわりに巻かれる部分、１７第１ブラケット、１８ピン、１９ゴムのような弾性体、２０挿入穴、２１巻き付け角度、２２樹脂、２３第２ブラケット、９０折り畳み軸巻き部分、１００回動軸巻き部分、１８０ピン、１９０ゴムのような弾性体、２２０樹脂。

Claims

第１の電子回路が実装された第１の基板を収容する第１の筐体と、第２の電子回路が実装された第２の基板を収容する第２の筐体と、前記第１の筐体に対する前記第２の筐体の折り畳み開閉を可能とする折り畳み軸、前記第１の筐体に対する前記第２の筐体の回動を可能とする回動軸を有し、前記第１の筐体と前記第２の筐体のいずれかに設けられて、前記第１の筐体と前記第２の筐体を折り畳みおよび回動可能に連結するヒンジと、前記第１の基板と前記第２の基板を電気的に接続する第３の基板とを有する電子装置において、
前記第３の基板は、前記第１の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記折り畳み軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第１の筐体内部で固定されていることを特徴とする電子装置。
前記第１の筐体は、折り畳み軸と第１の筐体とを固定するための第１の固定器を有し、
前記第３の基板は、前記第１の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記折り畳み軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第１の固定器に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記第１の固定器は、前記第３の基板を挿入させるとともに前記第３の基板を前記第１の固定器に固定するためのガイド部を有し、
前記第１の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記折り畳み軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第１の固定器のガイド部に挿入されて前記第３の基板が前記第１の固定器に固定されていることを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記第１の固定器は、前記第１の筐体と前記第２の筐体の折り畳み開状態及び折り畳み閉状態のいずれの状態においても前記第１の固定器と前記第３の基板とのなす角度が一定となるような角度の傾斜をもつガイド部を有することを特徴とする請求項３に記載の電子装置。
前記第３の基板は、前記第２の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記回動軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第２の筐体内部で固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記第２の筐体は、折り畳み軸と第２の筐体とを固定するための第２の固定器を有し、
前記第３の基板は、前記第２の基板と接続される端部と、前記ヒンジの前記回動軸に巻回される巻回部位の間の所定位置とが前記第２の固定器に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の電子装置。
第２の固定器は、第３の基板を挿入させるとともに第３の基板を第２の固定器に固定するためのガイド部を有し、
折り畳み軸巻き部分及び回動軸巻き部分以外のいずれかの部分が第２の固定器のガイド部に挿入されて第３の基板が第２の固定器に固定されていることを特徴とする請求項６に記載の電子装置。
第３の基板が、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。