JP2008160216A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】安定な電気的接続を保ちつつ、小型及び薄型化が可能な電子機器を提供する。
【解決手段】絶縁物からなる第１の成型体と、絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、前記第１の成型体の外表面に設けられた第１の導電パターンと、第２の導電パターンを有し、前記第２の成型体に固定された基板と、前記第１の成形体を貫通するように設けられ、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとを接続する導電ピンと、を備えたことを特徴とする電子機器が提供される。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

携帯電話、ＰＤＡなどを含む折りたたみ式またはスライド式電子機器では、筐体は上側筐体と下側筐体とで構成される。この場合、例えば、上側筐体は表示部とされ、下側筐体はキーボード部などを含む操作部とされる。

それぞれの筐体は、２つの成型体を含み、液晶表示装置、キーボード部、電子部品が配置された基板、二次電池などが筐体に収納される。

第１の成型体の外表面に設けられたアンテナパターンなどの電気回路を筐体内部に接続する場合、給電端子のネジ止めや、板金の取り回しが用いられる。しかし、ネジ止めの位置は制約される場合が多い。また、板金の取り回しは、表面段差を生じるなどの問題がある。さらに、給電端子及び板金の取り付けエリアも必要であり、電子機器の小型及び薄型化に対して不利である。

金属フレーム、導電性ヒンジ部などからなるアンテナを、ネジ止めした給電端子を介して筐体内部の基板に接続する技術開示例がある（特許文献１）。
特開２００５−６０９６号公報

本発明は、安定な電気的接続を保ちつつ、小型化及び薄型化が可能な電子機器を提供する。

本発明の一態様によれば、絶縁物からなる第１の成型体と、絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、前記第１の成型体の外表面に設けられた第１の導電パターンと、前記第２の成型体に固定された基板に設けられた第２の導電パターンと、前記第１の成形体を貫通するように設けられ、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとを接続する導電ピンと、を備えたことを特徴とする電子機器が提供される。

本発明により、安定な電気的接続を保ちつつ、小型化及び薄型化が可能な電子機器が提供される。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態にかかる電子機器の構成を表す模式図である。携帯電話などの電子機器は、上側筐体４及び下側筐体６を含むヒンジ部１３により連結された折りたたみ式とする。上側筐体４は、第１及び第２の成型体１０，３０を含み、図１は固定する前の状態を表す。折りたたみ式及びスライド式電子機器の場合、一方の筐体は液晶画面などを含む表示部、他方の筐体はキーボードなどを含む操作部である場合が多いが、これに限定されることはない。

図１において、第１の成型体１０の外表面にはアンテナパターン２０が２つ設けられている。また、凹部１４が設けられ、凹部１４の底面には雄ネジ３６を貫通させる穴が設けられている。

一方、第２の成型体３０には電子部品を配置する基板４０が固定されており、第２の成型体３０の内表面にはボス３２が設けられている。基板４０には、例えばボス３２にはめ込むための開口が形成されている。

第１の成型体１０の凹部１４及び第２の成型体３０のボス３２などは、樹脂材料のモールド成型などにより容易に形成することができる。

第１の成型体１０の外表面に設けられたアンテナパターン２０の端部は、凹部１４の近傍まで延在する。凹部１４の側壁を貫通する導電ピン３８が基板４０上に設けられた導電パターン４２まで到達し、凹部１４近傍のアンテナパターン２０の端部及び導電パターン４２を接続している。

本実施の形態により、外表面のアンテナパターン２０は、基板４０の導電パターン４２を介して、筐体内部の給電部などへ接続され電子機器における送受信が可能となる。

次に、導電ピン３８の作用について説明する。
図２は、導電ピン３８の近傍を表す模式断面図である。一方の端部が第１の成型体１０上のアンテナパターン２０と接続し、固定された導電ピン３８は、基板４０上の導電パターン４２に対して傾斜して接触する。すなわち、図２（ａ）のように、導電ピン３８及び導電パターン４２の接触角αは０より大きく９０度より小さい。導電ピン３８の材料が金属の場合、導電ピン３８を導電パターン４２の表面に対して斜め方向とすると、曲げ弾性応力を作用させることができる。

また、図２（ａ）のように曲げ弾性応力による曲がりが小さくても接触角αが０より大きく９０度より小さければ機械的、電気的に安定した接点を得ることができる。

次に、第１の成型体１０の凹部１４及び第２の成型体３０のボス３２を含む接続部分の構造についてより詳細に説明する。
図３は、接続部分の構造を説明する模式図である。図３（ａ）のように導電ピン３８は、第１の成型体１０に予め取り付けておく。導電ピン３８の取り付け方法として、例えば、樹脂成型の工程において斜め穴を形成しておく方法がある。あるいは、熱可塑性樹脂からなる第１の成型体１０の場合、加熱した導電ピン３８は第１の成型体１０の一部を溶かす。この結果、導電ピン３８が挿入され、冷却後に固定される。

さらに、金型の中に導電ピン３８をセットしておくインモールド方式で形成することもできる。挿入された導電ピン３８の抜け防止のために、導電ピン３８にはカエリのような突起を形成しておくと良い。

第１の成型体１０の凹部１４の底面の穴１６に雄ネジ３６を挿入しボス３２の雌ネジ３４にネジ止めする場合、曲げ弾性により導電ピン３８は基板４０の導電パターン４２上に０より大きく９０度より小さい接触角αを保ちつつ圧着される。

図３（ｂ）は、ネジ止めにより固定された状態を表し、図１の鎖線ＡＡに沿った模式断面図である。本実施の形態においては、基板４０上で給電部５０に接続される導電パターン４２における接触のための占有スペースは破線Ｃのように導電ピン３８の近傍のみと小さい。これに対して、コンタクトプローブや板バネでは接触のための占有スペースが大きくなる。また、導電ピン３８を用いた構造は、簡素であり価格低減が容易となる。

なお、第１の成型体１０は、雄ネジ３６によりボス３２に形成された雌ネジ３４に固定される。凹部１４には化粧板１８が嵌合され、外表面が平坦にでき外観を良好にできる。アンテナパターン２０の厚みは、数〜数十マイクロメータでありこのままでは段差が残る。アンテナパターン２０以外の表面の塗装を厚くして段差を低減すると外観が良好にできる。

図４は、導電ピン３８の頭部構造の変形例を説明する模式図である。図４（ａ）は、頭部３８ａをカップ状としてアンテナパターン２０へ確実に接触させることができる。なお挿入後の抜け防止のために中間には抜け防止部３８ｂが形成される。図４（ｂ）は、頭部３８ａを傘型とし傘先端部においてアンテナパターン２０への接触圧力を高め、アンテナパターン２０へ確実に接触させることができる。

図５は、円弧状の導電ピン３８に対する構造を表す模式図である。曲げ弾性により導電ピン３８が図２（ａ）のように円弧状となる場合、導電ピン３８が回転し接触点が定まらなくなることがある。このため回転方向の位置決めが必要である。図５（ａ）は、円弧の形状に合わせて樹脂に穴を形成する。

また、穴断面形状を楕円としその中に円弧状導電ピン３８を挿入することができる。図５（ｂ）は導電ピン３８を挿入する前の模式平面図、図５（ｃ）は模式断面図である。さらに、図５（ｄ）に示されるように導電ピン３８に突起３８ｃを設けて穴の中で回転しないよう方向を固定することができる。

導電ピン３８は筐体の外表面から挿入することに限定されない。図６は筐体の内表面から導電ピン３８を挿入する構造を表す模式図である。この場合、基板４０の導電パターン４２と接触する側は０より大きく９０度より小さい接触角αとなるように屈曲させておくと良い。

ここで、アンテナパターンについて説明を補足する。
図７は、アンテナの構造を表す模式図であり、図７（ａ）はモノポールアンテナ、図７（ｂ）はダイポールアンテナの場合である。モノポールアンテナのアンテナパターン２０の長さは約４分の１波長である。給電部５０はモノポールアンテナの一方の端部と接地５２とに接続されアンテナを励振する。

接地５２は、例えば基板４０の裏面などに設けられ図７（ａ）の破線の影像により２分の１波長のアンテナのように作用する。第１の成型体１０を構成する材料の誘電率が１より大きいために、波長は自由空間より短縮されアンテナパターン２０が小型化できる。

図６（ｂ）はダイポールアンテナである。アンテナの長さは、約２分の１波長である。アンテナパター２０の中間点において２分割されたそれぞれは、給電部５０に接続されアンテナが励振される。給電部５０は基板４０の上に設けられ、導電パターン４２によりアンテナパターン２０と接続される。他のアンテナとしては、逆Ｆアンテナ、ループアンテナ、折り返しモノポールアンテナ、折り返しダイポールアンテナなどを用いることもできる。

本実施形態において、ネジ止め用の第１の成型体１０のひとつの凹部１４から図１のように複数のアンテナパターン２０に給電することが容易である。このようにするとマルチバンドに対応した複数のアンテナパターン２０を設けることが容易となる。

この結果、ＧＳＭ（Global System for Mobile Communication）、ＤＣＳ（Digital Cellular System）／ＰＣＳ（Personal Communications Service）などの携帯電話トリプルバンドのみならず、無線ＬＡＮ、ＦＭ及びＡＭ放送、ＧＰＳ（Global Positioning System）、地上ディジタル放送を受信するワンセグなどを含めて送受信機能を拡大できる。さらに、安定な電気的接続を保ちつつ、小型化及び薄型化が可能な電子機器が提供される。

なお、以上の実施形態において導電パターンがアンテナパターンである場合の説明を行ったが、本発明はこれに限定されない。半導体素子を含む回路部品との配線のための導電パターンであっても本発明に包含される。

以上の実施の形態においては、上側筐体４及び下側筐体６を含む折りたたみ式の電子機器について説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。スライド式電子機器であっても良い。この場合、上側筐体４の第１の成型体１０の外表面には表示部画面が配置され、第２の成型体３０の外表面は下側筐体６の内表面と対向することになる。

このようなスライド式電子機器の開状態では、アンテナパターン２０が上側筐体４を構成する第２の成型体３０の外表面に設けられる場合もある。また、２つの筐体を重ね合わせることなく、ひとつの筐体であっても良い。

以上、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれら実施の形態に限定されない。電子機器を構成する筐体、導電部材、導電パターン、基板、給電部、アンテナパターンなどに関して、当業者が各種設計変更を行ったものであっても本発明の主旨を逸脱しない限り本発明に包含される。

本発明の実施の形態にかかる電子機器を表す模式図である。 導電ピンの作用を説明する模式図である。 本実施形態の接続構造を表す模式図である。 導電ピンの変形例を表す模式図である。 接続ピンの回転を防止する構造を表す模式図である。 導電ピンの変形例を表す模式図である。 アンテナパターンを説明する模式図である。

符号の説明

４ 上側筐体、 ６ 下側筐体、 １０ 成型体、 １３ ヒンジ部、 １４ 凹部、 １６ 穴、 １８ 化粧板、 ２０ アンテナパターン、 ３０ 成型体、 ３２ ボス、 ３４ 雌ネジ、 ３６ 雄ネジ、 ３８ 導電ピン、 ３８ａ 頭部、 ３８ｂ 防止部、 ３８ｃ 突起、 ４０ 基板、 ４２ 導電パターン、 ５０ 給電部、 ５２ 接地

Claims (8)

1. 絶縁物からなる第１の成型体と、
   絶縁物からなり、前記第１の成型体と閉じ合わされる第２の成型体と、
   前記第１の成型体の外表面に設けられた第１の導電パターンと、
   前記第２の成型体に固定された基板に設けられた第２の導電パターンと、
   前記第１の成形体を貫通するように設けられ、前記第１の導電パターンと前記第２の導電パターンとを接続する導電ピンと、
   を備えたことを特徴とする電子機器。
2. 前記第１の成型体は、前記外表面に凹部を有し、
   前記第２の成型体は、前記凹部と対向するボス部を有し、
   前記ボス部と前記凹部とは、ネジにより固定され、
   前記導電ピンは、前記凹部の側壁を貫通することを特徴とする請求項１記載の電子機器。
3. 前記導電ピンは円弧状に湾曲してなり、前記側壁に沿って設けられた楕円断面形状を有する縦穴により位置決めがなされることを特徴とする請求項２記載の電子機器。
4. 化粧板をさらに備え、
   前記化粧板は、前記外表面の段差を無くすように前記凹部に嵌合されたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
5. 前記導電ピンと前記第２の導電パターンとの接触角は、０より大きく９０度より小さいことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
6. 前記導電ピンの中間部には、抜け防止突起が設けられたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
7. 前記導電ピンには、前記第１の導電パターンと接触する頭部突起が設けられたことを特徴とする請求項２記載の電子機器。
8. 前記第１の導電パターンは、アンテナパターンであることを特徴とする請求項１記載の電子機器。
   

Images