JP2006147290A - 接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚のＦＰＣを巻き付けた際にたるみが生じることがなく、断線を防止することのできる２軸構造を有する携帯端末装置を提供する。
【解決手段】表示部１及び操作部２を回動可能に連結する開閉軸３１と、開閉軸３１に略直角に連接され、表示部１の回動動作の中心となる回動軸３２と、表示部１及び操作部２を電気的に接続するＦＰＣ４とを備えた折畳み式携帯電話機１００は、ＦＣＰ４が複数枚重ねられて、開閉軸３１及び回動軸３２に巻き付けられるとともに、回動軸３２に対する巻付部から軸方向に沿って所定間隔離れた箇所で固定されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば折畳み機構を備えた携帯電話に代表される回動可能に連結された２つの筐体からなる電子機器の接続構造に関する。

従来より、情報通信機器や個人情報管理機能を有するＰＤＡ、携帯電話機、ＰＨＳ（Ｒ）等の電子機器が種々実用化されている。現在においては、表示部側の筐体と、操作部側の筐体とをヒンジで折り畳み可能に連結して構成した折畳み式の電子機器が提案されている。

ところで、上記のような構造を有する電子機器では、その表示部側と操作部側とを結線するＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性回路基板）等のケーブルがヒンジ部周辺で配線されている。例えば、従来の２軸構造としては、表示部に対する操作部の回動動作の中心となる略円柱状の開閉軸と、開閉軸に略直角に連接され表示部の回動動作の中心となる略円柱状の回動軸とを備え、この回動軸を、平坦部を有する断面略半円形状の２つの柱状部から構成し、これら柱状部の間にＦＰＣを挟み込んでおり、これによって２軸構造の内部に配置されるＦＰＣに加えられるストレスを軽減してケーブルの損傷・断線を未然に防止している（例えば、特許文献１参照）。

一方、ＦＰＣは、その配線本数の多さと配線範囲の関係から２枚重ねで配線することが多い。具体的には、図４及び図５に示すように、ＦＰＣ４Ａはヒンジ部３Ａの開閉軸３１Ａの回転時における断線防止のために、２軸構造の開閉軸３１Ａ及び回動軸３２Ａに複数回巻き付けて、巻き付けたＦＰＣ４Ａを回動軸３２Ａの直近のヒンジ固定金具３６Ａに固定ピース４４Ａによって固定している。
特開２００４−２０４９５０号公報

しかしながら、図４及び図５に示す従来の２軸構造を有する折畳み式携帯電話機では、回動軸３２Ａに巻き付けたＦＰＣ４Ａをその回動軸３２Ａの直近でヒンジ固定金具３６Ａに固定ピース４４Ａを介して固定しているので、巻き付けた際に発生する２枚のＦＰＣ４Ａの内外径差で内側のＦＰＣ４Ａにたるみが生じることがあった（図４(a)、図５(c)参照）。そのため、たるみが巻きついた他のＦＰＣ４Ａに無理な力を加えてしまい断線に至るという問題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、複数枚のＦＰＣを巻き付けた際にたるみが生じることがなく、断線を防止することのできる接続構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、例えば、図１〜３に示すように、第１筐体（表示部筐体１１）と第２筐体（操作部筐体２１）とを回動可能に連結する回動軸（第２回動軸３２、第１回動軸３５）に沿って巻き付けられ、前記第１筐体の回路基板（表示側基板１８）と前記第２筐体の回路基板（メイン基板２５）とを電気的に接続する配線部材（ＦＰＣ４）によって接続される接続構造であって、
前記配線部材は可撓性回路基板が折り重ねられたものであり前記回路基板上に電気的に接続するための少なくとも２つの接続端部（表示部側接続端子４１、垂直部４３ａ）を有し、
前記２つの接続端部の一方（垂直部４３ａ）は、前記回路基板の前記連結部より所定間隔離れた位置に前記可撓性回路基板の配置方向に平行して接続されるとともに、該２つの接続端部の他方（表示部側接続端子４１）は、該回路基板の該一方の接続端部が接続される位置より距離をおいた位置に接続されることを特徴とする。

また、上記課題を解決するために、請求項２の発明は、上記請求項１の発明に加え、前記折り重ねられた可撓性回路基板（ＦＰＣ４）のうち、前記回動軸の外径側に巻き付けられる可撓性回路基板（ＦＰＣ４０ａ）は、前記２つの接続端部のうちの前記他方の接続端部（表示部側接続端子４１）を有し、前記回動軸の内径側に巻き付けられる可撓性回路基板（ＦＰＣ４０ｂ）は、前記２つの接続端部のうちの前記一方の接続端部（垂直部４３ａ）を有することを特徴とする

さらに、上記課題を解決するために、請求項３の発明は、上記請求項１または２の発明に加え、前記回動軸は、前記第１の筐体に前記第２筐体を重ね合わせる方向に回動可能に連結する第１回動軸（第１回動軸３５）と、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記第１回動軸の回動方向に対し直交する方向に回動可能に連結する第２回動軸（第２回動軸３２）とからなることを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、第１筐体と第２筐体とに回動可能に連結する回動軸に沿って巻き付けられ、前記第１筐体の回路基板と前記第２筐体の回路基板とを電気的に接続する配線部材は、可撓性回路基板が折り重ねられたもので、かつ、前記回路基板上に電気的に接続するための少なくとも２つの接続端部を有している。そして、２つの接続端部の一方が、前記回路基板の前記連結部より所定間隔離れた位置に前記可撓性回路基板の配置方向に平行して接続されるとともに、該２つの接続端部の他方が、該回路基板の該一方の接続端部が接続される位置より距離をおいた位置に接続されるので、回動軸に巻き付けられた複数の可撓性回路基板にたるみが生じることがない。すなわち、従来では、回動軸に巻き付けた可撓性回路基板を回動軸の直近で固定していたため、回動軸の内側に巻き付けられた可撓性回路基板が、外側に巻き付けられた可撓性回路基板との内外径差によってたるみが生じていたが、本発明では回動軸に対する巻付部から軸方向に沿って離れた箇所で固定することにより、内側の可撓性回路基板と外側の可撓性回路基板とが互いに多少ずらされた状態で重ねられて、回動軸に巻き付けられるため、その内外径差が吸収されることになる。

また請求項２記載の発明によれば、上記請求項１の発明に加え、前記折り重ねられた可撓性回路基板のうち、前記回動軸の外径側に巻き付けられる可撓性回路基板は、前記２つの接続端部のうちの前記他方の接続端部を有し、前記回動軸の内径側に巻き付けられる可撓性回路基板は、前記２つの接続端部のうちの前記一方の接続端部を有するので、内径側の可撓性回路基板と外径側の可撓性回路基板との回動の際の内外径差が効率よく吸収されることになる。

さらに請求項３記載の発明によれば、上記請求項１または２の発明に加え、前記回動軸は、前記第１の筐体に前記第２筐体を重ね合わせる方向に回動可能に連結する第１回動軸と、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記第１回動軸の回動方向に対し直交する方向に回動可能に連結する第２回動軸とからなるので、２軸構造の複雑な機構に折り重ねられた可撓性回路基板を巻き付ける場合であっても、回動の際の内外径差が効率よく吸収されることになる。

本発明に係る接続構造によれば、開閉軸及び回動軸に巻き付けられた複数枚の可撓性回路基板にたるみが生じることがなく、よって、回動軸を回動させた際に可撓性回路基板に無理な力が加わることがなく、可撓性回路基板の断線を防止することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１(a)は、本発明の接続構造を折畳み式携帯電話機に適用させた場合の折畳み式形態電話機の斜視図、(b)は操作部側の分解斜視図、(c)は表示部側の分解斜視図、図２(a)、(b)はヒンジ部の斜視図、図３(a)はＦＰＣの形状図、(b)はヒンジ部の平面図、(c)はＦＰＣの巻き付け状態を示した断面図である。
折畳み式携帯電話機１００は、図１に示すように、液晶ディスプレイ１２が設けられた表示部１と、操作キー群（図示しない）が設けられた操作部２とがヒンジ部３によって回動可能に連結されている。

表示部１は、表示部筐体１１と、各種画像情報を視覚表示する液晶ディスプレイ１２等から構成されている。
表示部筐体１１は、折り畳んだ際に内側に配置される表示部フロントケース１３と、折り畳んだ際に外側に配置される表示部リアケース１４とから構成されている。表示部フロントケース１３と表示部リアケース１４とは、それぞれヒンジ部３を収納するフロントヒンジケース１５及びリアヒンジケース１６が一体に形成されている。
表示部フロントケース１３と表示部リアケース１４との間には、液晶ディスプレイ１２を構成する表示ユニット１７や表示側基板１８、表示ユニット１７を支持するとともに後述する回動軸３１に取り付けられるヒンジ固定金具３６、ヒンジ部３、表示部１と操作部２とを電気的に接続するＦＰＣ４の表示部側接続端子４１（図３(a)参照）等が収納されている。

操作部２は、操作部筐体２１と、図示しない操作キー群、アンテナ、カメラユニット等から構成されている。
操作部筐体２１は、折り畳んだ際に内側に配置される操作部フロントケース２２と、折り畳んだ際に外側に配置される操作部リアケース２３とから構成されている。操作部フロントケース２３には、表示部筐体１１のフロントヒンジケース１５及びリアヒンジケース１６を両側から挟み込んで固定するヒンジケース固定部２４が一体に形成されている。

操作部フロントケース２２には、図示しないキーシートの操作キー群を露出するキー孔群が設けられている。また、操作部リアケース２３には、バッテリ収納部（図示しない）が設けられるとともに、アンテナ、拡声スピーカ、カメラユニット等が搭載されている。
操作部フロントケース２２と操作部リアケース２３との間には、折畳み式携帯電話機１００全体を制御するメイン基板２５、このメイン基板２５を支持する中ケース２６、ヒンジ部３の一部である開閉軸３１、表示部１と操作部２とを電気的に接続するＦＰＣ４の操作部側接続端子４２（図３(a)参照）、キーシート等が収納されている。

次に、表示部１と操作部２とを連結するヒンジ部３及びＦＰＣ４の構成について説明する。
ヒンジ部３は、表示部１及び操作部２を連結して、表示部１に対する操作部２の開閉動作を可能とするとともに、表示部１の回動動作を可能とするものである。このヒンジ部３の内部にはＦＰＣ４が配置されており、ＦＰＣ４によって表示部１と操作部２とが電気的に接続されている。

ヒンジ部３は、図２に示すように、表示部１と操作部２とを折り畳む方向に回動可能に連結する開閉軸３１と、この開閉軸３１の回動方向に直交する方向に連接されて表示部１の回動動作の中心となる回動軸３２と、開閉軸３１を覆う上ケース部３３及び下ケース部３４と、開閉軸３１の一方の端部に設けられた２軸ヒンジユニット３５とを備えている。そして、これら開閉軸３１及び回動軸３２にＦＰＣ４が巻き付けられている。
開閉軸３１は、操作部２に対し表示部１を折り重ねる方向に回動する際の中心となる軸であり、一方の端部に設けられた２軸ヒンジユニット３５を介して操作部２に回動自在に取り付けられている。この開閉軸３１の中央に回動軸３２が直交する方向になるように連接されている。すなわち、開閉軸３１は、操作部２に対して表示部１を矢印Ｘ方向に１８０°回動可能とし、回動軸３２は、操作部２に対して表示部１を矢印Ｙ方向に１８０°回動可能としている。
また、回動軸３２の先端には、開閉軸３１と略平行となるようにヒンジ固定金具３６が取り付けられている。ヒンジ固定金具３６には、回動軸３２に巻き付けられたＦＰＣ４が接続される中継部４３が取り付けられている。

中継部４３は、ヒンジ固定金具３６に直交し、互いに対向して設けられた２つの垂直部４３aと、両垂直部４３aの下端部に略直交して設けられた平行部４３bとからなる平面視略コ字型をなした基板である。また、中継部４３には回転検知ＩＣ実装部４５（図３(a)参照）が接続されている。

上ケース部３３及び下ケース部３４は、断面視略半円形状の柱状部材であり、これら上ケース部３３及び下ケース部３４によって開閉軸３１が挟み込まれている。さらに、これら上ケース部３３及び下ケース部３４は、その外側がフロントヒンジケース１５及びリアヒンジケース１６によって覆われている。
ヒンジユニット３５は、開閉軸３１を所定角度回動させたときにクリック感を与えたり、所定のトルクを発生させたりする開閉機構である。

ＦＰＣ４は、図２及び図３に示すように、帯状の可撓性回路基板であり、外径側のＦＰＣ４０ａと内径側のＦＰＣ４０ｂとが２枚重ねられて表示部１側と操作部２側とに接続されている。具体的には、一方の端部に操作部用接続端子４２が接続されたＦＰＣ４は、開閉軸３１の回動方向に沿って開閉軸３１に複数回螺旋状に巻き付けられ、さらに回動軸３２の回動方向に沿って１回螺旋状に巻き付けられた後、ＦＰＣ４は軸方向に沿って中継部４３の両垂直部４３a間に配置されるとともに平行部４３bに接続されている。すなわち、２枚のＦＰＣ４０ａ、４０ｂは、平行部４３ｂでは表示ユニットからはやや浮いた状態で接続されている。
また、中継部４３の両垂直部４３aの上端部間には固定ピース４４が取り付けられ、ＦＰＣ４が浮き上がらないように仮止めされている。中継部４３の両垂直部４３ａで固定されたＦＰＣ４は、さらに表示部１側へと配されて、その他端部が表示部用接続端子４１に接続されている。そして、操作部用接続端子４２は、操作部フロントケース２２と操作部リアケース２３との間に配置され、表示部用接続端子４１は、表示部フロントケース１３と表示部リアケース１４との間に配置されている。

ここで、従来のＦＰＣ４Ａの巻き付け構造と本発明のＦＰＣ４の巻き付け構造について比較すると、従来では図４、図５に示すように、回動軸３２Ａに巻き付けられたＦＰＣ４Ａは、その回動軸３２Ａの先端で固定されている。すなわち、従来の中継部４３Ａは平面視略矩形状をなしており、この中継部４３Ａに重ねられた２枚のＦＰＣ４Ａが接続されるとともに、ヒンジ固定金具３６Ａに固定ピース４４Ａを介して固定されている。
したがって、従来では回動軸３２Ａに巻き付けられたＦＰＣ４Ａは回動軸３２Ａの直近で固定されているので、図５(c)に示すように２枚のＦＰＣ４Ａの内外径差により内側のＦＰＣ４ＡにたるみＡが生じる。
一方、本発明では、図１〜図３に示すように回動軸３２に巻き付けられたＦＰＣ４を、軸方向に沿って所定間隔離れた中継部４３の平行部４３bに接続することによって、２枚のＦＰＣ４０ａ、４０ｂは互いに多少ずらされた状態で重ねられるとともに回動軸３２に巻き付けられ、回動軸３２の先端から中継部４３の平行部４３bまでの間で、その内外径差が吸収される。そのため、図３(c)に示すように、ＦＰＣ４０ｂにたるみが生じることなく回動軸３２に巻き付けられる。

次に、本実施の形態に係る折畳み式携帯電話機１００の使用態様について説明する。
まず、表示部１と操作部２とを折り畳んだ状態から、表示部１を操作部２に対して開閉軸３１を中心に矢印Ｘ方向に１８０°回動させることによって表示部１の液晶ディスプレイ１２を表面に露出させて開状態（使用状態）とすることができる。
また、この開状態から、表示部１を回動軸３２を中心に矢印Ｙ方向に１８０°回動させた後に、さらに、表示部１を操作部２に対して開閉軸３１を中心に矢印Ｘ方向に１８０°回動させることによって表面に表示部１が露出した状態で折り畳まれる。
その他、表示部１を操作部２に対して開閉軸３１を中心に矢印Ｘ方向に９０°回動させた状態から、さらに、表示部１を回動軸３２中心に矢印Ｙ方向に９０°回動させて使用することも可能である。

以上、本発明の実施の形態によれば、２枚重ねられたＦＰＣ４は、開閉軸３１及び回動軸３２に巻き付けられるとともに、回動軸３２に対する巻付部から軸方向に沿って所定間隔離れた中継部４３の平行部４３ｂに接続されるとともに垂直部ａが固定されているので、内側のＦＰＣ４と外側のＦＰＣ４とが互いに多少ずらされた状態で重ねられて回動軸３２に巻き付けられる。そのため、２枚のＦＰＣ４の内外径差が吸収されて、回動軸３２に巻き付けられた２枚のＦＰＣ４にたるみが生じることがない。したがって、ＦＰＣ４に無理な力も加わらず、ＦＰＣ４の断線を防止することができる。

なお、本発明の実施の形態は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を変更しない限り、適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態において、ＦＰＣ４は２枚重ねられて配線されていたが、２枚以上であっても良い。
また、中継部４３は平面視略コ字型としたが、この形状でなくとも、巻き付けられたＦＰＣ４を回動軸３２に対する巻付部から軸方向に沿って所定間隔離れるように固定することができれば、その他の形状であっても構わない。

本発明の実施の形態を示すためのもので、(a)は折畳み式携帯電話機の斜視図、(b)は操作部側の分解斜視図、(c)は表示部側の分解斜視図である。 同、(a)はヒンジ部におけるＦＰＣの巻き付け状態を示した斜視図、(b)はヒンジ部の斜視図である。 同、(a)はＦＰＣの形状図、(b)は図２におけるヒンジ部の平面図、(c)はＦＰＣの巻き付け状態を示した断面図である。 従来例を示すためのもので、(a)はヒンジ部におけるＦＰＣの巻き付け状態を示した斜視図、(b)はヒンジ部の斜視図である。 同、(a)はＦＰＣの形状図、(b)は図４におけるヒンジ部の平面図、(c)はＦＰＣの巻き付け状態を示した断面図である。

符号の説明

１ 表示部（第１筐体）
２ 操作部（第２筐体）
４ ＦＰＣ（可撓性回路基板）
３１ 開閉軸
３２ 回動軸
１００ 折畳み式携帯電話機（携帯端末装置）

Claims (3)

1. 第１筐体と第２筐体とを回動可能に連結する回動軸に沿って巻き付けられ、前記第１筐体の回路基板と前記第２筐体の回路基板とを電気的に接続する配線部材によって接続される接続構造であって、
   前記配線部材は可撓性回路基板が折り重ねられたものであり前記回路基板上に電気的に接続するための少なくとも２つの接続端部を有し、
   前記２つの接続端部の一方は、前記回路基板の前記連結部より所定間隔離れた位置に前記可撓性回路基板の配置方向に平行して接続されるとともに、該２つの接続端部の他方は、該回路基板の該一方の接続端部が接続される位置より距離をおいた位置に接続されることを特徴とする接続構造。
2. 前記折り重ねられた可撓性回路基板のうち、前記回動軸の外径側に巻き付けられる可撓性回路基板は、前記２つの接続端部のうちの前記他方の接続端部を有し、前記回動軸の内径側に巻き付けられる可撓性回路基板は、前記２つの接続端部のうちの前記一方の接続端部を有することを特徴とする請求項１記載の接続構造。
3. 前記回動軸は、前記第１の筐体に前記第２筐体を重ね合わせる方向に回動可能に連結する第１回動軸と、前記第１筐体と前記第２筐体とを前記第１回動軸の回動方向に対し直交する方向に回動可能に連結する第２回動軸とからなることを特徴とする請求項１または２に記載の接続構造。

Images