JP2009135696A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術よりも簡易な構造で、基板に搭載された無線通信モジュールと他部品に設けられたアンテナとを接続する。
【解決手段】電子機器１は、無線通信モジュール２４と、この無線通信モジュール２４と電気的に接続された給電ライン２８とを有した回路基板２０と、給電ライン２８と電気的に接続したアンテナパターン４０と、このアンテナパターン４０の近傍に設けられた開口部３２とを有した板状部材３０とを、備え、板状部材３０は、開口部３２から回路基板２０側に突出した可撓性板部３４を有し、アンテナパターン４０は、少なくとも一部が板状部材３０に設けられたアンテナ部４１と、可撓性板部３４に設けられた給電部４２とを有し、回路基板２０および板状部材３０を所定の位置に配置することで、可撓性板部３４が撓んだ状態で給電ライン２８とアンテナ部４１とが電気的に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信機能を備える電子機器に関する。

近年、パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの電子機器は、その電子機器の高機能化に伴って、電子機器の内部に搭載される無線通信モジュールやアンテナの個数が増えている。このような無線通信機能を有する電子機器の一構成態様として、無線通信モジュールが様々な電子部品が搭載されたプリント回路板に搭載され、アンテナはその他の部品の一部として構成される場合がある。

なお、従来文献（特許文献１）には、電子部品を搭載したプリント回路板が示されている。この従来文献に係るプリント回路板では、プラスチックによる構成体が回路基板体上に片持梁状に突出しており、この構成体が電子部品の端子と接続する接続端子部を形成している。但し、この従来文献に係るプリント回路板では、無線通信モジュールやアンテナパターンを備えるものではない。
特公平５−２８９１７号公報

無線通信機能を有する電子機器を、無線通信モジュールをプリント回路板に搭載すると共に、アンテナをその他の部品に搭載して構成した場合に、プリント回路板上の無線通信モジュールとアンテナを電気的に接続するための特別のコネクタ部品を用意する必要がある。ここで、特別のコネクタ部品とは、例えば、プリント回路板とアンテナとの間に介在する部品であって、プリント回路板とアンテナとの安定した接続を実現するためにスプリングを具備する部材である。

しかしながら、このような特別のコネクタ部品を用意することは、電子機器の部品点数の増加を招いている。さらに、このような特別のコネクタ部品を用意することは、電子機器の構造を複雑にするため、コストを上昇させる要因となっている。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、従来技術よりも簡易な構造で、回路基板に搭載された無線通信モジュールと他部品に設けられたアンテナとを接続可能な電子機器を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る電子機器は、無線通信モジュールと、この無線通信モジュールと電気的に接続された給電ラインとを有した回路基板と、給電ラインと電気的に接続したアンテナパターンと、このアンテナパターンの近傍に設けられた開口部とを有した板状部材とを、備え、板状部材は、開口部から回路基板側に突出した可撓性板部を有し、アンテナパターンは、少なくとも一部が板状部材に設けられたアンテナ部と、可撓性板部に設けられた給電部とを有し、回路基板および板状部材を所定の位置に配置することで、可撓性板部が撓んだ状態で給電ラインとアンテナ部とが電気的に接続されることを特徴とする。

本発明によれば、従来技術よりも簡易な構造で、回路基板に搭載された無線通信モジュールと他部品に設けられたアンテナとを接続可能な電子機器を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素または同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１〜図５には、本発明の好適な実施形態に係る電子機器１が示されている。本実施形態の電子機器１は、ノートブック型パーソナルコンピュータや携帯電話端末などの携帯型電子機器１である。電子機器１の高機能化に伴い、電子機器１に搭載される無線通信モジュール２４およびアンテナパターン４０の個数が増えている。図１〜図５には、プリント回路基板２０に搭載された無線通信モジュール２４が、ケース１０，３０に形成されたアンテナパターン４０に接続される様子が示されている。

図１は、無線通信機能付きの携帯型電子機器１の分解図である。図２は、この携帯型電子機器１を側方から見た断面図である。図３および図４は、図２に示される携帯型電子機器１の一部を拡大した拡大断面図である。図５は、この携帯型電子機器１を上方から見た上面図である。図１〜図５では、このような電子機器１の構造を簡略化して示している。すなわち、実際には電子機器１の内部に多数組の無線通信モジュール２４およびアンテナパターン４０が搭載されているが、発明の理解を容易にするため図１〜図５では１組の無線通信モジュール２４およびアンテナパターン４０のみが示されている。

携帯型電子機器１は、ケース１０，３０の内部にプリント回路基板２０を配置して構成されている。ケース１０，３０は、上側ケース１０および下側ケース３０からなる。上側ケース１０は、電子機器１の矩形の上面を構成する板状部材である上板部１０ａと、電子機器１の側面を構成する４つの側板部１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと、を有する（図１参照）。下側ケース３０は、電子機器１の矩形の下面を構成する板状部材である下板部３０ａと、電子機器１の側面を構成する４つの側板部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅと、を有する。

上側ケース１０の側板部１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅの下端縁部と下側ケース３０の側板部３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅの上端縁部とを重ね合わせて固定することにより、プリント回路基板２０の周囲が覆われる。上側ケース１０および下側ケース３０は、電子機器１を構造的に支持する構造部材である。電子機器１の組立後には、プリント回路基板２０および下側ケース３０の下板部３０ａは互いに近接した位置に配置される。

上側ケース１０および下側ケース３０はプラスチック（樹脂）を材質としており、外力を受けると弾性変形する性質を有する。但し、上側ケース１０および下側ケース３０は、内部にある部品を保護するために十分な厚みを有する構造部材であるため、外力を受けても比較的に弾性変形は小さい。なお、本実施形態では上側ケース１０および下側ケース３０はプラスチックを材質としているが、他の実施形態では上側ケース１０および下側ケース３０他の種類の弾性材料を材質としてもよい。

プリント回路基板２０は多数の回路部品が搭載された多層プリント配線板であるが、図１〜図４ではプリント回路基板２０が簡略化されて示されており、プリント回路基板２０の上面に無線通信モジュール２４のみが搭載された様子が示されている。プリント回路基板２０の隅部には２つの貫通穴２６Ａ，２６Ｂが形成されている。下側ケース３０において、これらの貫通穴２６Ａ，２６Ｂに対応する位置には、雌ネジが形成された２つのネジ穴３６Ａ，３６Ｂが形成されている。雄ネジが形成されたネジ部材２５Ａ，２５Ｂが、プリント回路基板２０の貫通穴２６Ａ，２６Ｂに挿し込まれ、下側ケース３０のネジ穴３６Ａ，３６Ｂに螺入される。これにより、ネジ部材２５Ａ，２５Ｂが下側ケース３０のネジ穴３６Ａ，３６Ｂに螺合して、プリント回路基板２０が下側ケース３０に固定される。言い換えれば、ネジ部材２５Ａ，２５Ｂは、プリント回路基板２０および下側ケース３０を互いに近接した位置で固定するための固定部材である。

無線通信モジュール２４はプリント回路基板２０の上面に搭載されているが、アンテナパターン４０はプリント回路基板２０の下面側に存在する。よって、無線通信モジュール２４をアンテナパターン４０に電気的に接続するために、プリント回路基板２０の内部に１本の給電ライン２８ａ，２８ｂ，２８ｃが延設されている（図２参照）。すなわち、プリント回路基板２０において無線通信モジュール２４が搭載された位置にはスルーホールが形成されており、給電ライン２８ａがこのスルーホールを経由してプリント回路基板２０の中間層に至る。給電ライン２８ｂは、プリント回路基板２０の中間層をアンテナパターン４０に向けて延びる。また、プリント回路基板２０においてアンテナパターン４０付近にはスルーホールが形成されており、給電ライン２８ｃが中間層からこのスルーホールを経由してプリント回路基板２０の下面に至る。

下側ケース３０には、アンテナパターン４０が形成されている。アンテナパターン４０は、下側ケース３０の内側表面に導電性金属をめっきして形成された薄層状のめっき層である。アンテナパターン４０は、電波を送信および／または受信するためのアンテナ部４１と、給電ライン２８ｃをアンテナ部４１に電気的に接続するための給電部４２と、で構成されている。なお、本実施形態ではアンテナパターン４０はめっき層であるが、他の実施形態ではアンテナパターン４０は、下側ケース３０の内側表面に導電性金属を印刷して形成された印刷層であってもよい。

プリント回路基板２０の給電ライン２８ｃをアンテナパターン４０の給電部４２に接続することにより、無線通信モジュール２４はアンテナ部４１を介して電波を送受信することが可能となる。本実施形態では、プリント回路基板２０の給電ライン２８ｃをアンテナパターン４０の給電部４２に接続するために特別なコネクタ部材を用意しておらず、これに代えて、以下に説明するように下側ケース３０の形状を特別な構造としている。

下側ケース３０の板面には、アンテナパターン４０の近傍に丸みを帯びた矩形形状の貫通穴３３が形成されている（図１，図５参照）。この貫通穴３３が形成された下側ケース３０の一部が、下側ケース３０の開口部３２である。下側ケース３０に貫通穴３３を形成することにより、開口部３２の貫通穴縁壁３２ａが露出している（図４参照）。

フレキシブルな板状部材である可撓性板部３４は、下側ケース３０の開口部３２の貫通穴縁壁３２ａから開口部３２の中央まで延設されている。可撓性板部３４は、プラスチック（樹脂）の射出成形により、下側ケース３０と一体的に形成されている。ここで、可撓性板部３４は、弾性体であるプラスチックを材質としており、開口部３２の貫通穴縁壁３２ａから延設された片持ち梁状であるため、先端に力が加えられると大きく撓む。なお、可撓性板部３４は、開口部３２の貫通穴縁壁３２ａから開口部３２の中央まで延びた形状であるため、可撓性板部３４の基部３４ａを除く全ての方向で貫通穴３３となっている（図５参照）。

図４に示されるように、可撓性板部３４は、開口部３２の貫通穴縁壁３２ａに結合される基部３４ａと、基部３４ａから貫通穴３３の中央に向けて延びる延設部３４ｂと、貫通穴３３の中央に位置する当接部３４ｃと、を有している。可撓性板部３４の基部３４ａは、開口部３２のアンテナ部４１側の貫通穴縁壁３２ａにおいて下側ケース３０に結合している。可撓性板部３４の基部３４ａは、下側ケース３０の板面に対して緩やかに可撓性板部３４の延設方向を変化させており、下側ケース３０の板面に対してプリント回路基板２０側に曲がっている。

可撓性板部３４の延設部３４ｂは、下側ケース３０に対して傾斜をもって延びており、下側ケース３０からプリント回路基板２０に向かうように延びている。延設部３４ｂの基部３４ａ寄りの位置では、延設部３４ｂの下側ケース３０およびプリント回路基板２０に対する傾斜角は比較的に大きいが、延設部３４ｂは徐々に延設方向を変化させ、延設部３４ｂの当接部３４ｃ寄りの位置では、延設部３４ｂは下側ケース３０およびプリント回路基板２０に対して殆ど平行となる。

可撓性板部３４の当接部３４ｃは、延設部３４ｂの先端にあり、プリント回路基板２０の給電ライン２８ｃに対向する位置にある。当接部３４ｃは、下側カバー３０の周辺部位よりもプリント回路基板２０側に突出しており、プリント回路基板２０と平行に延びている。当接部３４ｃは、電子機器１の組立後にプリント回路基板２０に当接し、当接部３４ｃ上に形成された給電部４２を給電ライン２８ｃに押し付ける。可撓性板部３４の当接部３４ｃの上面は、ある程度の広がりを持っているため、給電部４２は給電ライン２８ｃに確実に接続される。

下側ケース３０にプリント回路基板２０を固定した後における、下側ケース３０の内側表面からプリント回路基板２０までの寸法Ｌ１は、下側ケース３０にプリント回路基板２０を固定する前における、下側ケース３０の内側表面から可撓性板部３４の当接部３４ｃの上面までの寸法Ｌ２よりも小さく設計されている（図３、図４参照）。よって、下側ケース３０にプリント回路基板２０を固定した後の状態において、可撓性板部３４の延設部３４ｂは弾性変形して下側に撓み、その撓みによる反力により可撓性板部３４の当接部３４ｃはプリント回路基板２０の下面に押し付けられる。これにより、可撓性板部３４の当接部３４ｃに形成された給電部４２は、プリント回路基板２０の下面で給電ライン２８ｃに安定した状態で押し付けられ、アンテナ部４１および無線通信モジュール２４が互いに電気的に接続される。

上述した構造の電子機器１によれば、下側ケース３０においてプリント回路基板２０の給電ライン２８ｃと対向する位置に貫通穴３３が形成されており、この貫通穴３３の貫通穴縁壁３２ａから可撓性板部３４が延びているため、可撓性板部３４は大きく撓むことができる。特に、可撓性板部３４が形成される下側ケース３０は十分な厚みを有しており弾性変形しにくいが、可撓性板部３４を貫通穴３３の貫通穴縁壁３２ａから延設して可撓性板部３４の変形を自由にすることにより、可撓性板部３４が大きく撓むことを可能にしている。よって、電子機器１の組立後には、可撓性板部３４の先端である当接部３４ｃがプリント回路基板２０の給電ライン２８ｃに安定した状態で強く押し付けられ、アンテナ部４１側の当接部３４ｃと無線通信モジュール２４側の給電ライン２８ｃとを安定した状態で接続することができる。

なお、下側ケース３０の外側表面には、開口部３２の貫通穴３３を塞ぐようにシール部材４４が貼付されている。これにより、下側ケース３０に形成された貫通穴３３を隠すことができ、塵やゴミなどが貫通穴３３を通して携帯型電子機器１の内部に進入してしまうことを防止することができる。

本実施形態の電子機器１によれば、従来技術のように無線通信モジュール２４とアンテナ部４１とを接続するために特別なコネクタ部品を必要としないため、電子機器１の部品点数を削減することができる。すなわち、本実施形態の電子機器１は、プリント回路基板２０および下側ケース３０を互いに近接した位置に配置することで、可撓性板部３４が撓んだ状態でプリント回路基板２０に当接し、可撓性板部３４に形成された給電部４２が給電ライン２８ｃに接続されるという構造であるため、特別なコネクタ部品を用いなくても無線通信モジュール２４とアンテナ部４１とを接続することができる。

次に、図６を参照して、上述した実施形態に係る携帯型電子機器３の変形例について説明する。図６は、変形例に係る携帯型電子機器３を側方から見た断面図を示している。

この変形例に係る携帯型電子機器３では、上側ケース１０と下側ケース３０との間にセンターフレーム５０が挿入されている。センターフレーム５０は、プリント回路基板２０と平行に配置された平板状の部材であり、電子機器１を構造的に支持する構造部材である。センターフレーム５０には、可撓性板部５４および開口部５２が形成されている。センターフレーム５０の下面には、アンテナパターン５６および給電部５８が形成されている。給電部５８は可撓性板部５４に形成されており、アンテナパターン５６は可撓性板部５４に近接した位置に形成されている。前述した実施形態と同様に、可撓性板部５４が撓むことにより、無線通信モジュール２４がアンテナパターン５６に接続される。

実施形態に係る無線通信機能付きの携帯型電子機器の分解図である。 実施形態に係る携帯型電子機器を側方から見た断面図である。 組立前の携帯型電子機器の拡大断面図である。 組立後の携帯型電子機器の拡大断面図である。 実施形態に係る携帯型電子機器を上方から見た上面図である。 変形例に係る携帯型電子機器を側方から見た断面図である。

符号の説明

１…携帯型電子機器、１０…上側ケース、２０…プリント回路基板、２２…基板体、２４…無線通信モジュール、２５Ａ，２５Ｂ…ネジ部材、２６Ａ，２６Ｂ…貫通穴、２８ａ，２８ｂ，２８ｃ…給電ライン、３０…下側ケース、３２…開口部、３２ａ…貫通穴縁壁、３３…貫通穴、３４…可撓性板部、３４ａ…基部、３４ｂ…延設部、３４ｃ…当接部、３６Ａ，３６Ｂ…ネジ穴、４０…アンテナパターン、４１…アンテナ部、４２…給電部、４４…シール部材。

Claims (10)

1. 無線通信モジュールと、この無線通信モジュールと電気的に接続された給電ラインとを有した回路基板と、
   前記給電ラインと電気的に接続したアンテナパターンと、このアンテナパターンの近傍に設けられた開口部とを有した板状部材とを、備え、
   前記板状部材は、
   前記開口部から前記回路基板側に突出した可撓性板部を有し、
   前記アンテナパターンは、少なくとも一部が前記板状部材に設けられたアンテナ部と、前記可撓性板部に設けられた給電部とを有し、
   前記回路基板および前記板状部材を所定の位置に配置することで、前記可撓性板部が撓んだ状態で前記給電ラインと前記アンテナ部とが電気的に接続されることを特徴とする電子機器。
2. 前記可撓性板部は、前記開口部の貫通穴縁壁に結合される基部と、前記基部から前記板状部材に対して傾斜をもって延びる延設部と、前記延設部の先端で前記回路基板に当接する当接部と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記回路基板および前記板状部材を互いに近接した位置で固定するための固定部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の電子機器。
4. 前記固定部材は、前記回路基板に形成された貫通穴を通して前記板状部材に形成されたネジ穴に螺合されるネジ部材であることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
5. 前記アンテナパターンは、めっき処理または印刷処理により前記板状部材の表面に形成された薄層状のアンテナパターンであることを特徴とする請求項４に記載の電子機器。
6. 前記板状部材は、弾性材料である樹脂を材質とすることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
7. 前記板状部材は、前記電子機器を構造的に支持する構造部材であることを特徴とする請求項６に記載の電子機器。
8. 前記板状部材は、前記電子機器のケースであることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
9. 前記ケースの前記開口部にはシール部材が貼り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の電子機器。
10. 前記板状部材は、前記電子機器のセンターフレームであることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。

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