JP2014045295A - 携帯端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板にかかる応力を低減することができる携帯端末装置を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる携帯端末装置１は、フロントモール３０と、内部フレーム４０と、メイン基板５０と、筐体７０と、コネクタユニット８０と、を備える。コネクタユニット８０は、メイン基板５０と独立に設けられ、外部端子を挿入可能である。フロントモール３０の平板部３２は、内部フレーム４０よりも剛性の低い材料で形成される。平板部３２と内部フレーム４０とは、互いに固定されている。平板部３２は、コネクタユニット８０に当接している。
【選択図】図６

Description

本発明は携帯端末装置に関する。

近年、携帯電話やスマートフォンなどの携帯端末装置が普及している。携帯端末装置は、ヘッドセットプラグ端子を接続するためのコネクタや、ＭｉｃｒｏＵＳＢ(Universal Serial Bus)プラグを接続するためのコネクタ等を内蔵している。そして、ユーザは、当該コネクタに対応する端子を挿入して、音楽鑑賞やデータ通信を行う。

なお、特許文献１には、コネクタを有する車載無線機が開示されている。当該車載無線機は、コネクタを有する実装用基板を備える。実装用基板は、車載無線機の本体部にネジを用いて固定される。また、特許文献２には、回路基板と別のイヤフォンジャック基板に設けられたイヤフォンジャックの取り付け構造が開示されている。イヤフォンジャック基板は、ビスを用いて、携帯電話機等のフロントケースに固定される。

特開２０１０−１７１６１３号公報 特開平７−３３６４１８号公報

しかしながら、端子の抜き差しの際や、端子挿入状態において、端子に対して端子の挿入方向（抜き差し方向）とは異なる方向の外力がかかる場合がある。すると、端子が挿入されたコネクタや当該コネクタが固定されている基板等にも応力がかかってしまう。その結果、コネクタや基板等が破損してしまい、携帯端末装置が導通不良を起こす恐れがあるという問題がある。

上記課題に鑑み本発明の目的は、基板にかかる応力を低減することができる携帯端末装置を提供することである。

本発明の一態様にかかる携帯端末装置は、筐体と、前記筐体に収容されたメイン基板と、前記メイン基板を固定する内部フレームと、前記メイン基板と独立に設けられ、外部端子を挿入可能なコネクタユニットと、前記内部フレームと前記コネクタユニットとの間に設けられ、前記内部フレームよりも剛性の低い材料で形成された当接部材と、を備え、前記内部フレームと前記当接部材とは、互いに固定されており、前記当接部材は、前記コネクタユニットに当接しているものである。

本発明により、基板にかかる応力を低減することができる携帯端末装置を提供することができる。

実施の形態にかかる携帯端末装置のイヤホンプラグ挿入前の外観斜視図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置のイヤホンプラグ挿入後の外観斜視図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置の分解斜視図である。 実施の形態にかかるコネクタユニットの拡大斜視図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置の平面図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置の断面図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置の断面図である。 実施の形態にかかる携帯端末装置の固定構造を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図３は、実施の形態にかかる携帯端末装置１の全体構成を示す図である。図１及び図２は、本実施の形態にかかる携帯端末装置１の外観斜視図である。図１は、イヤホンプラグ９０の挿入前の状態を示す図である。図２は、イヤホンプラグ９０の挿入後の状態を示す図である。図３は、携帯端末装置１の分解斜視図である。なお、本実施の形態にかかる携帯端末装置１は、例えばスマートフォン、タブレット型の携帯端末装置、携帯電話、ゲーム機、電子書籍端末などである。

＜携帯端末装置１の全体構成＞
始めに、図１〜図３を参照して、携帯端末装置１の全体構成について説明する。図１に示すように、本実施の形態にかかる携帯端末装置１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル１０と、筐体７０と、を備える。ＬＣＤパネル１０は、長手方向端部にレシーバ音孔１１を有する。レシーバ音孔１１は、ＬＣＤパネル１０を貫通する孔であり、図示しないレシーバが出力する音声を外部に導く。なお、本実施の形態において、携帯端末装置１は、ディスプレイパネルとしてＬＣＤパネルを有しているが、ＬＣＤに限られるものではなく、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のディスプレイパネルであってもよい。

筐体７０は、差し込み口７１を有する。図２に示すように、イヤホンプラグ９０を差し込み口７１に挿入した状態においては、イヤホンプラグ９０の一部が筐体７０内部に入り込む。なお、イヤホンプラグ９０には図示しないイヤホンが接続されている。

次に、携帯端末装置１の内部部品について説明する。図３に示すように、携帯端末装置１は、ＬＣＤパネル１０及び筐体７０に加えて、両面テープ２０と、フロントモール３０と、内部フレーム４０と、メイン基板５０と、電池６０と、コネクタユニット８０と、を備える。筐体７０は、内部フレーム４０、メイン基板５０、電池６０、及びコネクタユニット８０を収容する。

両面テープ２０は、ＬＣＤパネル１０とフロントモール３０との間に位置する。両面テープ２０は、ＬＣＤパネル１０をフロントモール３０及び内部フレーム４０に接着する。なお、ＬＣＤパネル１０は、接着剤を用いてフロントモール３０及び内部フレーム４０に接着されてもよい。

フロントモール３０は、枠体部３１と、平板部３２と、を有する。枠体部３１は、筐体７０の側壁７３の頂面に位置し、ＬＣＤパネル１０を支持する。枠体部３１は、筐体７０に固定される。平板部３２は、枠体部３１の内部であって、コネクタユニット８０に対応する位置に存在する。より詳細には、平板部３２は、平面視において、コネクタユニット８０と重なる位置に存在する。平板部３２は、内部フレーム４０に固定される。なお、フロントモール３０は、樹脂材料を用いて形成される。樹脂材料とは、例えば、ＰＣ（Polycarbonate）やＰＡ（polyamide）、ＡＢＳ、エラストマー等である。

内部フレーム４０は、フロントモール３０（樹脂材料）よりも剛性の高い材料で形成される。剛性の高い材料とは、例えば、マグネシウム合金や、ＳＵＳ（Steel Use Stainless）、アルミ等の金属材料や、強化プラスチック材料である。言い換えると、フロントモール３０は、内部フレーム４０よりも剛性の低い材料で形成される。内部フレーム４０は、例えば、四隅をネジ止めすることにより、筐体７０に対して固定される。内部フレーム４０は、内部部品の位置固定や、携帯端末装置１の強度確保等の働きをする。

メイン基板５０は、内部フレーム４０と筐体７０との間に位置する。メイン基板５０は、内部フレーム４０にネジ等を用いて固定される。メイン基板５０は、回路素子を有する。ここで、回路素子は、例えば携帯端末装置１を駆動するためのプロセッサ、メモリ、通信モジュール等の集積回路装置等である。

電池６０は、内部フレーム４０と筐体７０との間に位置する。電池６０は、メイン基板５０や、ＬＣＤパネル１０等に電源を供給する。電池６０は、例えばリチウムイオン二次電池である。

筐体７０は、底面７２と、底面７２の周囲に設けられた側壁７３と、を有する。側壁７３は、差し込み口７１を有する。本実施の形態においては、筐体７０は、筐体７０の長手方向端部に位置する側壁７３の中央部分に差し込み口７１を有する。差し込み口７１は、イヤホンプラグ９０が挿入可能な構成であり、側壁７３を貫通する孔である。

また、筐体７０は、樹脂材料を用いて形成された部分と、樹脂材料よりも剛性の高いカーボンコンポジット材料を用いて形成された部分と、を有する。より詳細には、底面７２の周縁部や、筐体７０の長手方向の側壁７３が、樹脂材料を用いて形成される。底面７２の中央部分や、筐体７０の短手方向の側壁７３が、カーボンコンポジット材料を用いて形成される。さらに、メイン基板５０やコネクタユニット８０が搭載される領域は、樹脂材料とカーボンコンポジット材料とが、筐体７０の厚み方向に重なっている。具体的には、筐体７０の外面側に、カーボンコンポジット材料が位置する。筐体７０の内面側（メイン基板５０やコネクタユニット８０側）に、樹脂材料が位置する。

コネクタユニット８０は、フロントモール３０の平板部３２と筐体７０の底面７２との間に位置する。また、コネクタユニット８０は、筐体７０の孔部７１に対応する位置に存在する。

＜コネクタユニット８０の詳細構成＞
続いて、図４を参照して、コネクタユニット８０の詳細構成について説明する。コネクタユニット８０は、ジャック部８１と、サブ基板８２と、フレキシブルケーブル８３と、を有する。ジャック部８１は、穴部８１１を有する。穴部８１１は、断面が円形の穴であり、イヤホンプラグ９０（外部端子）が挿入可能な形状である。

なお、本実施の形態においては、穴部８１１は、円柱形上のイヤホンプラグ９０の形状に対応して円筒形状をしているが、この形状に限られるものではない。例えば、外部端子がＵＳＢ端子やＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子等の場合には、断面が矩形上の穴であってもよい。

ジャック部８１は、サブ基板８２上に位置し、サブ基板８２と電気的に接続される。サブ基板８２は、メイン基板５０からの指令に応じて、穴部８１１に挿入されたイヤホンから音声を出力するための処理を行う各種電子部品を有する。

さらに、フレキシブルケーブル８３の一端は、サブ基板８２と電気的に接続される。フレキシブルケーブル８３は、他端に接続端子８３１を有する。接続端子８３１は、メイン基板５０に接続される。

＜コネクタユニット８０の搭載構造の詳細＞
続いて、本実施の形態にかかるコネクタユニット８０の搭載構造の詳細について図５〜図８を参照して説明する。図５は、イヤホンプラグ９０が挿入されている携帯端末装置１の正面図である。図６は、図５のＡ−Ａ断面図である。図７は、図５のＢ−Ｂ断面図である。図８は、フロントモール３０、内部フレーム４０、及び底面７２の固定構造を説明するための分解斜視図である。

図６及び図７に示すように、底面７２は、外面部材７２１と、内面部材７２２と、を有する。外面部材７２１は、樹脂材料よりも剛性の高いカーボンコンポジット材料で形成される。内面部材７２２は、樹脂材料で形成される。つまり、カーボンコンポジット材料（外面部材７２１）と樹脂材料（内面部材７２２）とが、筐体の厚み方向において層状に重なっている。なお、外面部材７２１及び内面部材７２２を形成する材料は、上記の材料に限られない。内面部材７２２を形成する材料が、外面部材７２１を形成する材料よりも剛性が低い材料であればよい。

ジャック部８１は、内面部材７２２のＬＣＤパネル１０側に位置する。サブ基板８２は、ジャック部８１のＬＣＤパネル１０側に位置する。フロントモールの平板部３２は、ＬＣＤパネル１０とサブ基板８２との間に位置する。

なお、ジャック部８１の穴部８１１には、イヤホンプラグ９０が挿入されている。ジャック部８１は、穴部８１１の内面にサブ基板８２と接続された接続端子を有する（図示省略）。当該接続端子とイヤホンプラグ９０とが接触することにより、イヤホンプラグ９０とサブ基板８２とが電気的に接続される。サブ基板８２は、フレキシブルケーブル８３を介して、メイン基板５０と電気的に接続される。

次に、図８を参照して、フロントモール３０、内部フレーム４０、及び底面７２の固定構造について説明する。ネジ７４は、底面７２の内面部材７２２の外側から挿入される。これにより、ネジ７４は、内部フレーム４０を内面部材７２２に固定する（図７も併せて参照）。なお、外面部材７２１は、内面部材７２２の外側からネジ７４を覆う（図７参照）。

フロントモール３０の平板部３２は、フック部３２１、３２２を有する。フック部３２１は、平板部３２の短辺の端部に位置する。フック部３２２は、平板部３２の長辺の端部に位置する。一方、内部フレーム４０は、凹部４０１、４０２を有する。凹部４０１、４０２は、平面視において、フック部３２１、３２２に対応する位置に存在する。フック部３２１は、凹部４０１と嵌合する。フック部３２２は、凹部４０２と嵌合する。これにより、フック部３２１、３２２は、平板部３２を内部フレーム４０に固定する。なお、コネクタユニット８０は、平板部３２と内面部材７２２との間に位置する（図６及び図７参照）。

つまり、フロントモール３０の平板部３２と内部フレーム４０とは、互いに固定される。また、内面部材７２２と内部フレーム４０とは、互いに固定される。言い換えると、平板部３２及び内面部材７２２は、内部フレーム４０を介して互いに固定される。さらに、内面部材７２２の外側に、剛性の高い外面部材７２１が存在する。このため、コネクタユニット８０に応力がかかった場合であっても、携帯端末装置１の嵌合部（例えば、フロントモール３０と筐体７０との嵌合部）が開いてしまうことを抑制できる。加えて、筐体７０内への水の侵入も防止できるため、防水効果も確保できる。

次に、コネクタユニット８０の位置決め構造について説明する。図７に示すように、フロントモール３０の平板部３２（第２の部材）は、サブ基板８２のＬＣＤパネル１０側の面（第２の面）と当接する。また、底面７２の内面部材７２２（第１の部材）は、ジャック部８１のサブ基板８２と反対側の面（第１の面）と当接する。つまり、筐体７０の厚み方向において、フロントモール３０と内面部材７２２とが、コネクタユニット８０を挟んでいる。さらに、上記のように、平板部３２及び内面部材７２２は、内部フレーム４０を介して固定されている。つまり、平板部３２及び内面部材７２２は、コネクタユニット８０と内部フレーム４０との間に位置する。このため、平板部３２及び内面部材７２２は、コネクタユニット８０の筐体７０の厚み方向の移動を規制する。

また、内面部材７２２は、平板部３２側（ＬＣＤパネル１０側）に突出する壁部７２３、７２４を有する。壁部７２３（第３の部材）は、イヤホンプラグ９０が挿入される筐体の側壁（差し込み口７１を有する側壁）の長手方向において、ジャック部８１の側面８１２（第３の面）と当接する。また、壁部７２４（第４の部材）は、イヤホンプラグ９０が挿入される筐体の側壁の長手方向において、ジャック部８１の側面８１２と反対側の側面８１３（第４の面）と当接する。このため、壁部７２３、７２４は、イヤホンプラグ９０が挿入される筐体の側壁の長手方向において、コネクタユニット８０の移動を規制する。

このとき、平板部３２は、開口部３２３を有する。開口部３２３は、コネクタユニット８０に対応する位置に存在する（図６及び図７参照）。平板部３２が開口部３２３を有することにより、携帯端末装置１は、コネクタユニット８０にＬＣＤパネル１０方向に応力がかかった場合であっても、平板部３２がＬＣＤパネル１０に当たってしまうことを抑制できる。

具体的には、平板部３２が開口部３２３を有しておらず、サブ基板８２の全域に平板部３２が当接する場合、コネクタユニット８０に対して応力がかかると、コネクタユニット８０が、平板部３２を押して、平板部３２がＬＣＤパネル１０の裏面に当たってしまうおそれがある。

これに対して、図７に示すように、平板部３２は、イヤホンプラグ９０が挿入される側壁の長手方向において、ジャック部８１の幅よりも広い幅の開口部３２３を有する。つまり、ジャック部８１とＬＣＤパネル１０との間にはクリアランス（開口部３２３）が存在する。このため、イヤホンプラグ９０から受ける応力によって、ジャック部８１がＬＣＤパネル１０方向へ動いたとしても、サブ基板８２がＬＣＤパネル１０に当たることを抑制できる。

さらに、内面部材７２２は、ジャック部８１との当接面とは反対側の面（内面部材７２２の外側の面）に、内面部材７２２よりも剛性の高い外面部材７２１を有する。一方、平板部３２とＬＣＤパネル１０との間に、平板部３２よりも剛性の高い部材は存在しない。このため、ジャック部８１が応力を受けた場合、外面部材７２１側へのジャック部８１の変位よりも、ＬＣＤパネル１０側への変位の方が大きくなる。したがって、携帯端末装置１は、内面部材７２２ではなく、平板部３２に開口部３２３を有している。

もちろん、携帯端末装置１は、平板部３２に開口部３２３を有さず、平板部３２とＬＣＤパネル１０との間に十分なクリアランスを有することにより、平板部３２とＬＣＤパネル１０との接触を回避することもできる。ただし、携帯端末装置１が平板部３２とＬＣＤパネル１０との間にクリアランスを有することにより、筐体７０の厚み方向の厚さが増加してしまい、携帯端末装置１の小型化を図るのが困難となる。したがって、平板部３２に開口部３２３を設けることが好ましい。

加えて、内面部材７２２は、ジャック部８１と外面部材７２１との間に存在する。このため、ジャック部８１が内面部材７２２よりも剛性の高い外面部材７２１に直接当たることを防止できる。

また、イヤホンプラグ９０が挿入される側壁の長手方向において、開口部３２３の幅は、サブ基板８２の幅よりも狭い。このため、上述したように、平板部３２が、サブ基板８２の両端部に当接し、コネクタユニット８０の筐体７０の厚み方向の移動を規制する。

なお、図６に示すように、イヤホンプラグ９０の挿入方向（図６の右方向）において、コネクタユニット８０は、内面部材７２２と当接する。具体的には、内面部材７２２は、底面７２からＬＣＤパネル１０側に突出し、コネクタユニット８０の奥壁８１４に当接する壁部７２５を有する。これにより、イヤホンプラグ９０の挿入時に、壁部７２５は、イヤホンプラグ９０の挿入方向へコネクタユニット８０が移動することを規制することができる。

同様に、イヤホンプラグ９０の引き抜き方向（図６の左方向）においても、コネクタユニット８０は、内面部材７２２と当接する。具体的には、内面部材７２２は、ジャック部８１の穴部８１１を有する面に対応する位置に、段差部７２６を有する。段差部７２６は、ジャック部８１の穴部８１１を有する面に当接する。これにより、段差部７２６は、イヤホンプラグ９０の引き抜き方向へコネクタユニット８０が移動することを規制することができる。

このように、コネクタユニット８０の全ての面が、フロントモール３０の平板部３２または内面部材７２２に当接する。つまり、平板部３２または内面部材７２２がコネクタユニット８０に当接することにより、携帯端末装置１は、コネクタユニット８０の位置決めを行っている。また、コネクタユニット８０に当接する部材は柔らかい樹脂材料であるため、携帯端末装置１は、落下時等におけるコネクタユニット８０への衝撃を緩和することができる。

ただし、コネクタユニット８０は、平板部３２または内面部材７２２に当接しているのみであって、平板部３２または内面部材７２２に固定されていない。言い換えると、コネクタユニット８０は、平板部３２または内面部材７２２に対して、ネジや接着剤を用いて固定されていない。

また、コネクタユニット８０は、内部フレーム４０または外面部材７２１にも固定されていない。つまり、コネクタユニット８０は、メイン基板５０等の他の部品と独立している。なお、フレキシブルケーブル８３が、サブ基板８２とメイン基板５０とを接続するが、フレキシブルケーブル８３は自在に変形可能であるため、コネクタユニット８０の配置位置は固定されない。

このため、コネクタユニット８０に応力がかかった場合、コネクタユニット８０に当接している平板部３２または内面部材７２２の弾力性によって、コネクタユニット８０がわずかに移動する。つまり、コネクタユニット８０は、メイン基板５０等の他の部品に対して、相対的に変位可能な構成である。したがって、携帯端末装置１は、コネクタユニット８０にかかった応力がメイン基板５０等の他の部品に影響することを抑制できる。

以上のように、本実施の形態にかかる携帯端末装置１は、メイン基板５０と独立に設けられたコネクタユニット８０を備える。このため、携帯端末装置１は、コネクタユニット８０にかかった応力がメイン基板５０等の他の部品に影響することを抑制できる。したがって、携帯端末装置１は、基板にかかる応力を低減することができる。

また、携帯端末装置１は、内部フレーム４０とコネクタユニット８０との間に設けられ、内部フレーム４０よりも剛性の低い材料で形成された当接部材（平板部３２及び内面部材７２２）を備える。そして、内部フレーム４０と当接部材とは互いに固定されている。さらに、当接部材はコネクタユニット８０に当接している。これにより、携帯端末装置１は、コネクタユニット８０の組み立て位置の精度を確保することができる。

以上、本発明を上記実施形態に即して説明したが、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。

例えば、コネクタユニット８０の配置位置や、個数は、上記の実施の形態で説明したものに限られない。また、当接部材（平板部３２及び内面部材７２２）の材料は、樹脂材料に限られず、内部フレーム４０や外面部材７２１よりも剛性の低い部材であればよい。

１ 携帯端末装置
１０ ディスプレイパネル
１１ レシーバ音孔
２０ 両面シール
３０ フロントモール
３１ 枠体部
３２ 平板部
４０ 内部フレーム
５０ メイン基板
６０ 電池
７０ 筐体
７１ 孔部
７２ 底面
７３ 側壁
７４ ネジ
８０ コネクタユニット
８１ ジャック部
８２ サブ基板
８３ フレキシブルケーブル
３２１、３２２ フック部
３２３ 開口部
４０１、４０２ 凹部
７２１ 外面部材
７２２ 内面部材
７２３〜７２５ 壁部
７２６ 段差部
８１１ 穴部
８１２、８１３ 側面
８１４ 奥壁

Claims (11)

1. 筐体と、
   前記筐体に収容されたメイン基板と、
   前記メイン基板を固定する内部フレームと、
   前記メイン基板と独立に設けられ、外部端子を挿入可能なコネクタユニットと、
   前記内部フレームと前記コネクタユニットとの間に設けられ、前記内部フレームよりも剛性の低い材料で形成された当接部材と、を備え、
   前記内部フレームと前記当接部材とは、互いに固定されており、
   前記当接部材は、前記コネクタユニットに当接している携帯端末装置。
2. 前記当接部材は、
   前記コネクタユニットの第１の面と当接する第１の部材と、
   前記コネクタユニットの前記第１の面の反対側の第２の面に当接する第２の部材と、を有する請求項１に記載の携帯端末装置。
3. 前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記筐体の厚み方向において、前記コネクタユニットを挟んでいる請求項２に記載の携帯端末装置。
4. 前記当接部材は、第３の部材をさらに有し、
   前記第３の部材は、前記第１の部材から前記第２の部材に向かって突出し、前記コネクタユニットの第３の面に当接する請求項２または３に記載の携帯端末装置。
5. 前記当接部材は、第４の部材をさらに有し、
   前記第４の部材は、前記第１の部材から前記第２の部材に向かって突出し、前記コネクタユニットの前記第３の面の反対側の第４の面に当接する請求項４に記載の携帯端末装置。
6. ディスプレイパネルをさらに備え、
   前記第２の部材は、前記コネクタユニットと前記ディスプレイパネルとの間に設けられ、前記コネクタユニットに対応する領域の少なくとも一部に開口部を有する請求項２〜５のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
7. 前記第１の部材の前記コネクタユニットとの当接面とは反対側の面に、前記当接部材よりも剛性の高い部材をさらに備える請求項６に記載の携帯端末装置。
8. 前記コネクタユニットは、前記メイン基板と電気的に接続されたサブ基板と、前記筐体の側壁に設けられた孔部から前記外部端子が挿入されるジャック部と、を含み、
   前記サブ基板は、前記ジャック部の前記第２の部材側に設けられ、当該第２の部材と当接し、
   前記側壁の長手方向において、前記開口部の幅は、前記ジャック部の幅よりも広い請求項６または７に記載の携帯端末装置。
9. 前記当接部材は、樹脂材料を含み、
   前記内部フレームは、マグネシウム合金材料を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
10. 前記コネクタユニットは、前記内部フレームに対して変位可能に構成されている請求項１〜９のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
11. 前記メイン基板は、前記内部フレームに固定され、
    前記当接部材は、前記メイン基板を固定する前記内部フレームに固定されている請求項１〜１０のいずれか一項に記載の携帯端末装置。

Images