JP2014225497A

JP2014225497A - 携帯端末装置

Info

Publication number: JP2014225497A
Application number: JP2013102903A
Authority: JP
Inventors: 光則河村; Mitsunori Kawamura
Original assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Current assignee: NEC Casio Mobile Communications Ltd
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2014-12-04

Abstract

【課題】携帯端末装置の落下時に、搭載するバッテリーの重量の影響により、基板内の半田部分や電気部品等が破損することを防止する。
【解決手段】機能部品１２が配置された基板１１と、装置筐体の外壁をなすと共に、内壁側において基板１１を支持する支持部材１、２と、基板１１と支持部材１、２の内壁との間に設けられた弾性体１７とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯端末装置に関する。

ポータブルラジオのプリント基板は、４隅に設けた穴にねじを挿通して樹脂製の下ケースのボスに締着される。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

例えば、特許文献１には、全方向からの衝撃に対する耐衝撃性を高めた電子機器の部材保持構造が記載されている。より具体的に説明すると、この電子機器の部材保持構造は、機能部材を、弾性部材を介して樹脂部材により上下方向から挟持し、その周囲を上下ケースの合わせ目に装着されるパッキンに近接又は当接させている。このようにして、この電子機器の部材保持構造によっては、あらゆる方向からの衝撃に対して部材の破壊を防止できる。

また、携帯情報無線端末装置に組み込まれているプリント基板は、ねじとボスによって装置本体に固定されている。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。

例えば、特許文献２には、装置本体内のプリント基板に搭載された電子部品の電気的接続の剥離、破断等を有効に防止できる携帯情報無線端末装置の製造方法が記載されている。より具体的に説明すると、この携帯情報無線端末の製造方法は、第１ケースを提供する。そして、この携帯情報無線端末の製造方法は、第１ケースと組み合わされる第２ケースを提供する。そして、この携帯情報無線端末の製造方法は、電子部品が搭載されたプリント基板を提供する。そして、この携帯情報無線端末の製造方法は、第１及び第２のケースのいずれか一方に、弾性体を介してプリント基板を配置する。そして、この携帯情報無線端末の製造方法は、第１及び第２のケースのいずれか他方を、配置されたプリント基板との間に弾性体を介して、第１及び第２のケースの一方と組み合わせる。

また、冷陰極管、複写機、静電除去器等の高電圧を必要とする装置の昇圧回路には、巻線型の高電圧発生用トランスが用いられているが、最近は圧電トランスが利用されることが多くなっている。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。

例えば、特許文献３には、振動を抑圧することなく、衝撃等によって素子が損傷するのを防止することが記載されている。具体的には、ケースや基板の圧電セラミック素子側に多数の弾性体の突起を形成し、この突起を当接させて素子を支持する。ケースや基板と素子の間に弾性体の突起を備えたシートを配置しても良い。これにより、厚み方向の歪みを一定量以下に抑えることができるので、素子の損傷を防止できる。

また、インバータを含むモータ駆動回路が圧縮機内に組み付けられたインバータ一体型電動圧縮機の構造としては、モータ駆動回路の一部を構成するプリント基板の耐振性を高めるために、プリント基板が、電動機ハウジングから伸びる構造体と上蓋に挟み込むように固定されているような構造が知られている。

このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている（例えば、特許文献４参照。）。

例えば特許文献４には、モータ駆動回路の制御基板の振動が極力抑制された、性能信頼性の高いインバータ一体型電動圧縮機を提供することを記載している。具体的には、圧縮機内にモータが内蔵され、該モータを駆動するモータ駆動回路を備えたインバータ部に制御基板が設けられ、該制御基板を含む電気部品が圧縮機ハウジングで囲まれた収容空間内に固定されるインバータ一体型電動圧縮機である。制御基板が収容空間内に基板固定部を介して固定されると共に、制御基板と基板固定部との間に介在するように、電気絶縁性弾性材からなる基板防振部材が設けられていることを特徴とする。さらに、凹状に成形された凹部を備えた凹状保持部を有するフレーム部材が前記制御基板上に装着され、前記制御基板と前記フレーム部材との間に介在するように、電気絶縁性弾性材からなる基板防振部材が設けられていても良い。

特開平１１−２３０２６３号公報特開２００１−７５５０号公報特開２００１−３５８３７６号公報特開２０１０−２８５９８０号公報

ところで、携帯端末装置は、性能や機能が向上するに連れて、装置筐体が薄型化される傾向にある。しかしながら、装置筐体の薄型化については、携帯端末装置の性能や機能向上による内部電気部品の増加等の趨勢とは背反する方向である。このため、携帯端末装置の内部に実装される基板等の高密度実装や、携帯端末装置の効率的な内部部品の配置等について、様々な研究が進められている。

また、携帯端末装置は、近年の傾向として、表示部の拡大化が進んでおり、このため、搭載するバッテリーの容量も増大している。バッテリー容量が増大すると、携帯端末装置の落下時において、バッテリーの重量による衝撃力も大きくなり、場合によっては、この衝撃力によって基板上の半田部分や電気部品等が損傷を受けることが大きな問題となってきている。

図８は、一般的な携帯端末装置の外観を示す。同図に示す携帯端末装置は、リアケース８１、フロントケース８２、タッチパネル８３、及びキースイッチ８４を備える。図９は、一般的な携帯端末装置を図８のＡ−Ａ’間の破線部分で切断した切断面を示す切断図である。同図に示す携帯端末装置は、基板９１、電気部品９２、バッテリー９３、バッテリーカバー９４、ＬＣＤ９５、及び板金９６を備える。

図９に示すように、一般的な携帯端末装置では、基板９１（基板）の高さ方向の位置は、筐体内部（ここではフロントケース８２の内部）の構造によって決められてしまう。しかし、この構造が、図９に示すように、基板９１の底面とフロントケース８２内部の凸面とが直接的に接する構造である場合は、携帯端末装置を落下させた場合などに、電気部品９２を基板９１に電気的に接続する半田部分（図１０に示すポイントＡ）や、電気部品９２自体が破損することが有る。また、これに起因して基板９１上の電気回路に接続等の不良等が生じることになる。

図１０は、一般的な携帯端末装置の半田部分の破損状態を示す説明図である。上述のとおり、近年は、携帯端末装置が内蔵するバッテリーの容量が大容量となる傾向が有り、これに伴って、バッテリー９３等の重量（慣性質量）が大きくなる。よって、携帯端末装置を落下させた場合などには、バッテリー９３等が、この落下の間に大きな運動量を獲得するに至る。また、バッテリー９３等が獲得した上記の大きな運動量は、携帯端末装置が地面等に着地すると、極めて短時間で放出されることになり、その結果、バッテリー９３等は、基板９１に対して大きな衝撃力や押圧を付与することになる。

よって、上記の衝撃力や押圧によって、基板９１が撓んでしまうことが有る。基板９１が撓むと、電気部品９２の配置によっては、電気部品９２を基板９１に電気的に接続する半田部分や、電気部品９２等が破損し、これに起因して接続等の不良を生じることが有る（図１０参照）。

図１０に示すような、ポイントＡにおいて半田部分が破損する原因を逆上って考えると、フロントケース８２内部の構成要素の配置に問題点が有る。即ち、フロントケース８２内部の支持部として、上部に突き出した突起面を設け、この突起面の上面に基板９１を直接的に載置する構造としていることに問題点が有る。つまり、携帯端末装置の落下時に、バッテリー９３等が、大きな運動量を獲得し、上記構造により、これが携帯端末装置の着地時に極めて短時間で放出されるので、基板９１に対する大きな衝撃力や押圧となって付与されるからである。

なお、特許文献１，３に記載された技術では、弾性体を用いて個々の機能部品を直接的に保護するものとなっている。また、特許文献２に記載された技術では、具体的な弾性体の設置場所を特定するものではない。

本発明の目的は、上述した課題を解決する携帯端末装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態によると、携帯端末装置であって、機能部品が配置された基板と、装置筐体の外壁をなすと共に、内壁側において基板を支持する支持部材と、基板と支持部材の内壁との間に設けられた弾性体とを備える。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

以上の説明から明らかなように、この発明によっては、基板内の半田部分や電気部品等が破損することを防止することができる。

第１の実施形態に係る携帯端末装置１００の外観の一例を示す図である。携帯端末装置１００をＡ−Ａ’間の破線部で切断した断面を示す断面図である。携帯端末装置１００を上面から見た透視図である。携帯端末装置１００の効果を示す説明図である。携帯端末装置２００の断面を示す断面図である。携帯端末装置２００の要部の断面を示す断面図である。第３の実施形態に係る携帯端末装置の要部の断面を示す断面図である。一般的な携帯端末装置８００の外観を示す外観図である。一般的な携帯端末装置８００を図８のＡ−Ａ’間の破線部分で切断した切断面を示す切断図である。一般的な携帯端末装置８００の半田部分の破損状態を示す説明図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、第１の実施形態に係る携帯端末装置１００の外観の一例を示す。携帯端末装置１００は、リアケース１、フロントケース２、タッチパネル３及びキースイッチ４を備える。

図２は、携帯端末装置１００をＡ−Ａ’間の破線部で切断した断面を示す断面図である。携帯端末装置１００は、基板１１、バッテリーカバー１４、ＬＣＤ１５（液晶ディスプレー）、板金１６、及び弾性体１７を備える。

弾性体１７は、携帯端末装置１００の特徴的な構成要素であり、弾性部材で構成することができる。一般には、弾性体１７は、基板１１に比べて充分に剛性が低く、基板１１の局所的な撓みを緩衝してくれる弾性部材で構成することができる。弾性体１７は、例えば、ゴム（シリコンゴムを含む）や発泡体で構成することができる。或いは、弾性体１７は、バネ材で構成しても良い。

リアケース１及びフロントケース２は、装置筐体の外壁を構成すると共に、その内部は内壁を有し、該内壁は、基板１１を支持する支持部材となっている。リアケース１の内壁及び／またはフロントケース２の内壁は、基板１１を固着し、基板１１に対して力学的な支持を与える。

図３は、携帯端末装置１００を上面から見た透視図である。携帯端末装置１００では、基板１１がバッテリーの外側まで配置されており、バッテリー１３と基板１１との境界よりも外側においても弾性体１７を配置している。このように、この実施形態によれば、基板１１を、バッテリーの外側まで配置することができると共に、弾性体１７を、バッテリー１３と基板１１との境界よりも外側にも配置することができる。これにより、携帯端末装置１００の落下時において弾性体１７がバッテリー１３の衝撃力を吸収する効果は、基板１１の上下方向だけとは限らず、基板１１の水平方向についても発揮させることができる。

携帯端末装置１００の構造上の特徴は、筐体を構成する支持部材内壁の突出を無くし、代わりに上記内壁の上面に弾性体１７を固着したことである。これにより、基板１１と、基板１１に形成された電気部品１２と、基板１１上のバッテリー１３との合計重量は、弾性体１７を介して上記支持部材（リアケース１及び／またはフロントケース２）に掛かり、上記支持部材で支持されることになる。なお、電気部品１２及びバッテリー１３は、この発明における「機能部品」の一例であってよい。

前述のとおり、バッテリー１３は、近年の大容量化の進展と共に、その重量（慣性質量）が増加している。このため、携帯端末装置１００を落下した時などには、バッテリー１３等の上記合計重量は、この落下の間に、大きな運動量を獲得する。また、バッテリー１３等が獲得した上記の大きな運動量は、携帯端末装置１００が地面等に着地すると、極めて短時間で放出されることになる。その結果、弾性体１７が存在しない場合は、バッテリー１３等は、基板９１に対して大きな衝撃力や押圧を付与することになる。

よって、弾性体１７が存在しない場合は、バッテリー１３等が獲得した上記運動量の放出により生成される、振動を伴った衝撃力や押圧によって、基板１１が撓んでしまうことが有る。基板１１が撓むと、電気部品１２の配置次第によっては、電気部品１２を基板１１に電気的に接続する半田部分や、電気部品１２自体が破損し、これに起因して基板１１に形成された電気回路は接続不良等を生じることになる。

なお、弾性体１７は、上記リブ上面ではなく、基板１１の端部の下面に固着させても良い。さらに、弾性体１７は、上記リブ上面と、基板１１の端部の下面との、双方に固着させても良い（この場合は、弾性体１７をバネ材で構成することが望ましい）。

図４は、携帯端末装置１００の効果を示す説明図である。上述のとおり、携帯端末装置１００では、筐体の支持部材内壁上面の突出を無くし、代わりに上記の上面に弾性体１７を固着する。これにより、この弾性体１７は、携帯端末装置１００が落下して着地する際の、上記の振動を伴った衝撃力や押圧を吸収することができる。その結果、図４に示すとおり、基板１１の半田部分の半田や電気部品等が破損することを防止することができる。

図５は、第２の実施形態に係る携帯端末装置２００の断面を示す断面図である。この実施形態では、携帯端末装置１００における弾性体１７を、ゴム発泡体１７１として、より具体的に構成すると共に、新たにゴム発泡体１７２を設置している。このゴム発泡体１７２は、リアケース１と基板１１との隙間部分に充填する。

図６は、携帯端末装置２００の要部の断面を示す断面図である。この実施形態では、携帯端末装置１００における弾性体１７の形状を、より具体的にすると共に、その配設箇所を、より具体的に示している。

図６（ａ）に示す携帯端末装置２００では、凸型形状の弾性体１７を、フロントケース２の支持部材の中央上面に配する。但し、弾性体１７の配設箇所は、フロントケース２の支持部材中央とは限らず、フロントケース２内の任意の箇所を選ぶことができる。また、弾性体１７の頭頂部は基板１１に設けた貫通孔に嵌め込むものとする。この実施形態によれば、弾性体１７の頭頂部を基板１１に設けた貫通孔に嵌め込むことにより、上下方向以外の方向の衝撃力をも吸収することができる。更に、弾性体１７を凸型形状としたことにより、基板の位置決めも弾性体１７だけで実施できるので、部品点数の削減、装置の小型化、装置筐体の薄型化を実現することができる。

図６（ｂ）に示す携帯端末装置２００では、大小のハート型形状を重ねた弾性体１７を、フロントケース２の支持部材の中央上面に配する。但し、弾性体１７の配設箇所は、フロントケース２の支持部材中央とは限らず、フロントケース２内の任意の箇所を選ぶことができる。また、弾性体１７の頭頂部は基板１１に設けた貫通孔に嵌め込むものとする。このように、携帯端末装置２００では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、基板１１の一部に貫通孔を穿ち、この貫通孔に弾性体１７の頭頂部を嵌め込むことができる。

図７は、第３の実施形態に係る携帯端末装置の要部の断面を示す断面図である。この実施形態では、図２に示す携帯端末装置における弾性体１７の形状を、より具体的にすると共に、その配設箇所を、より具体的に示している。図６（ａ）に示す携帯端末装置では、６つの凸部を有するコブシ型（多点接触型）形状の弾性体１７をフロントケース２の支持部材中央の上面に配する。

但し、弾性体１７の配設箇所は、フロントケース２の支持部材中央とは限らず、フロントケース２内の任意の箇所を選ぶことができる。なお、弾性体１７の頭頂部は基板１１の底面に固着させる。この実施形態によれば、弾性体１７の形状を多点接触型としたことにより、弾性体１７の圧縮し易さが向上する。また、弾性体１７は、基板１１の変形態様に追随して変形し易くなるので、一層の耐衝撃力効果を見込むことができる。

１リアケース
２フロントケース
３タッチパネル
４キースイッチ
１１基板
１２電気部品
１３バッテリー
１４バッテリーカバー
１５ＬＣＤ
１６板金
１７弾性体

Claims

機能部品が配置された基板と、
装置筐体の外壁をなすと共に、内壁側において前記基板を支持する支持部材と、
前記基板と前記支持部材の内壁との間に設けられた弾性体と
を備える携帯端末装置。
前記支持部材の内壁は、フロントケースとリアケースとのうち、少なくとも一方の一部である
請求項１に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、前記フロントケースの一部内壁に固着されている
請求項２に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、前記リアケースの一部内壁に固着されている
請求項２に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、前記フロントケースの一部内壁と前記リアケースの一部内壁の双方に固着されている
請求項２に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、前記基板に比べて剛性が低く、前記基板の局所的な撓みを緩衝する弾性部材で構成されている
請求項１から５のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、シリコンゴムを範疇に含むゴム、発泡体、またはバネ材で構成されている
請求項１から６のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
前記弾性体は、前記基板及び前記支持部材と、複数の接触点を有する形状をなしている
請求項１から７のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
前記基板の一部領域には貫通孔が穿たれ、前記弾性体の頭頂部が前記貫通孔に嵌め込まれている
請求項１から８のいずれか一項に記載の携帯端末装置。
前記基板は、バッテリーの外側まで含む領域を有し、前記弾性体とは異なる別途の弾性体が前記バッテリーの外側の領域に配設されている
請求項１に記載の携帯端末装置。