JP4051297B2

JP4051297B2 - 携帯端末装置

Info

Publication number: JP4051297B2
Application number: JP2003017574A
Authority: JP
Inventors: 雅治与田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2008-02-20
Anticipated expiration: 2023-01-27
Also published as: JP2004228503A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、携帯端末装置の一種として、操作キーを備える一方の筐体とアンテナ及び表示部を備える他方の筐体とをヒンジ部により開閉可能に連結した折り畳み式の携帯端末装置がある。このような携帯端末装置において一方の筐体に内蔵された回路基板と他方の筐体に内蔵された回路基板とを電気的に接続するために、ヒンジ部に設けた空洞部の内周面に沿ってフレキシブル配線基板を螺旋状に巻いて通すものがある（例えば、特許文献１参照。）。
さらに、一方の筐体に設けられた送受信部と、他方の筐体に設けられたアンテナとを電気的に接続するために、前記フレキシブル配線基板を螺旋状に巻いた径内にアンテナ線等の線材を通すものがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
また、ヒンジ部の空洞部は、両筐体の端部に設けられている円弧板状の曲面部を筐体の幅方向に交互に配置することにより全体として一つの円筒状に形成されている。隣接する曲面部同士は、筐体の開閉に応じて相対移動させられるため、微小隙間をあけて配置されている。このため、隙間から水分が筐体内に浸入する場合がある。ヒンジ部に水分が浸入するとその水分がヒンジ部の内部に配置されているフレキシブル配線基板上を伝って筐体に内蔵された回路基板に達するおそれがある。
【０００４】
このような場合、その基板上の回路や電子部品の適正な動作が妨げられることにもなる。この問題を解決するために、従来、ヒンジ内部において筐体ケース上下にそれぞれ設けられた挟持部材によってフレキシブル配線基板を挟み込み、筐体内部の基板が内蔵されている空間とヒンジ部内の空間とを遮断することにより、ヒンジ部内の空間から基板が内蔵されている空間へ水分が浸入するのを防止するものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−００８６７０号公報（第２−３頁、第２図）
【特許文献２】
特開平０６−３１１２１６号公報（第２−３頁、第２図）
【特許文献３】
特開２００２−１２４７７９号公報（第２−４頁、第４図）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、折り畳み式の携帯端末装置では、筐体の開閉に応じてフレキシブル配線基板に張力が作用する。したがって、従来のようにフレキシブル配線基板を単に空洞部において螺旋状に巻いただけでは、何らかの原因でフレキシブル配線基板に局部的な応力が集中した場合に、フレキシブル配線基板が屈曲するなど健全性が害されるおそれがある。
また、上述のような構成では、空洞部への水分の浸入自体は許容する構造であるため、筐体内部への水分の浸入を防止するものとしては不十分であった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、第一の目的は、フレキシブル配線基板のヒンジ部内での耐久性を向上させ、フレキシブル配線基板や回路基板の健全性を維持することができる携帯端末装置を提供することにある。第二の目的は、第一の目的を達成しつつ、ヒンジ部内にアンテナ線等の線材をも通すことを可能にする携帯端末装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
請求項１に係る発明は、回路基板をそれぞれ内蔵した２つの筐体をヒンジ部により回転可能に連結し、前記ヒンジ部内に形成された空洞部を通過させて配置したフレキシブル配線基板により、前記２つの筐体内の回路基板同士を電気的に接続する携帯端末装置であって、前記フレキシブル配線基板を前記空洞部内で湾曲させ、当該湾曲させたフレキシブル配線基板の内側に、長手方向に延びる貫通穴を備えた柱状の弾性体を配置し、前記弾性体の横断面の輪郭形状及び前記空洞部の横断面が略円形であって、前記弾性体の直径が前記空洞部の直径と同等以上であるようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、筐体の開閉に伴いフレキシブル配線基板に張力が作用するとフレキシブル配線基板の湾曲部分の半径が変化するが、その変化に応じて、その湾曲した部分の内側に配置している弾性体を拡大、収縮させることにより、フレキシブル配線基板の湾曲部が内側から筒状の弾性体によって支持される。これにより、全周にわたってフレキシブル配線基板にかかる曲げ応力が均一に分散されることになる。また、前記弾性体に貫通穴が形成されていることから、筐体の開閉に伴い、フレキシブル配線基板の湾曲部分の半径が変化しても弾性体を充分に収縮させることができ、フレキシブル配線基板にストレスを与えることがない。
さらに、前記空洞部内に弾性体が収容されているため、前記空洞部の内部からヒンジ部の隙間が塞がれる。これにより、筐体内への水分の浸入が防止され、また、塵埃の浸入も防止されることになる。
【００１０】
また、請求項１に係る発明によれば、湾曲させたフレキシブル配線基板をヒンジ部の内面に沿わせて配置することができるため、局部的な屈曲などの不具合を生ずることを効果的に防止することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の携帯端末装置において、前記２つの筐体のいずれか一方の筐体に、アンテナ、マイクロフォン、スピーカのいずれか一種の部品を備え、この部品は他方の筐体に内蔵される回路基板と線材を介して電気的に接続されるとともに、前記線材が前記弾性体の貫通穴内を通して配線されていることを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、アンテナ等の線材をヒンジ部内を通過させる際、弾性体の貫通穴内を通して通過させることができる。これにより、ヒンジ部内に線材を通すことを可能としながら、フレキシブル配線基板の局部的な屈曲などの不具合を生ずることを防止できる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の携帯端末装置において、前記弾性体に、該弾性体外面と前記貫通穴の内面とを長さ方向の全長にわたって連絡する切り込みが形成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明によれば、前記切り込みを通じて、弾性体の外面からその半径方向内方に向かってアンテナ線等の線材を貫通穴に組み込むことができる。すなわち、アンテナ線等の線材をその一端から弾性体の貫通穴に通すことなく、その長さ方向の途中位置を貫通穴に配置することが可能となる。したがってアンテナ線等の線材を接続した後においても、弾性体内への配線が可能となり、フレキシブル配線基板およびアンテナ等の線材をヒンジ部に組み付ける作業を容易にすることができる。
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の携帯端末装置において、前記フレキシブル配線基板の形状が、長さ方向の途中位置に幅方向に屈曲させたクランク部を備えた帯状の形状又は平面状に展開した状態で略コの字型の形状であることを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る携帯端末装置は、図１及び図２に示されるように、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４により相対回転可能に連結した折り畳み式の携帯電話機である。各筐体２ａ，２ｂは、本体部６ａ，６ｂとヒンジ構成部７，８とからなっている。本体部６ａには、操作キー９及びマイクロフォン１２が設けられ、送受信部を有する回路基板１５ａが内部に収容されている。本体部６ｂには、スピーカ１１、アンテナ１３、ＬＣＤ等の表示部１０が設けられ、表示情報等を制御する回路基板１５ｂが内部に収容されている。また、各ヒンジ構成部７，８は、各本体部６ａ，６ｂの長さ方向の一端に設けられ、それらが組み合わせられることによりヒンジ部４が構成されている。一方の筐体２ａのヒンジ構成部７は、筐体２ａの幅方向に沿って配される共通の中心軸線上に軸方向に間隔をあけて配置されている３つの円筒部７ａ，７ｂ，７ｃからなる。他方の筐体２ｂのヒンジ構成部８も同様に、筐体２ｂの幅方向に沿って配される共通の中心軸線上に軸方向に間隔をあけて配置されている２つの円筒部８ａ，８ｂからなる。
【００１４】
ヒンジ部４は、図２に示すように、円筒部７ｃ，８ｂ，７ｂ，８ａ，７ａを筐体２ａ，２ｂの幅方向に交互に配置して構成され、円筒部７ｃと８ｂとの内部及び円筒部８ａと７ａとの内部にそれぞれ図示しないヒンジ軸を収容することにより、２つの筐体２ａ，２ｂを連結している。ヒンジ部４を構成する各筐体２ａ，２ｂの幅方向の中央の円筒部７ｂ，８ａには、それぞれ円筒部７ｂ，８ａの内部に設けられた空洞部１６と本体部６ａ，６ｂの内部に設けられた空洞部１７とを連通させる連通孔１９ａ，１９ｂが形成されている。連通孔１９ａ，１９ｂは、筐体２ａ，２ｂの幅方向に細長く形成されている。
【００１５】
各本体部６ａ，６ｂの内部の回路基板１５ａ，１５ｂは、フレキシブル配線基板２２によって相互に電気的に接続されている。フレキシブル配線基板２２は、図３（ａ）に示すように、帯状に形成されるとともに、長さ方向の途中位置に幅方向に屈曲させたクランク部２０を備えている。そして、フレキシブル配線基板２２は、図３（ｂ）に示すように、クランク部２０において長さ方向に１巻きすることにより、その途中位置にループ部２１を形成した状態で空洞部１６に収容されるようになっている。すなわち、フレキシブル配線基板２２はそのループ部２１を空洞部１６の内周面に沿わせて収容されるとともに、該ループ部２１から２方向に延びる延設部２８，２９をそれぞれ連通孔１９ａ，１９ｂに貫通させ、その両端のコネクタによって本体部６ａ，６ｂ内部の回路基板１５ａ，１５ｂに接続されるようになっている。
【００１６】
本実施形態に係る携帯電話機１は、図５に示すように、前記空洞部１６に収容されているループ部２１の内側に円筒状の弾性体２３を備え、その弾性体２３の中にアンテナ用ケーブル１４（線材）が通されている。
【００１７】
弾性体２３は、例えば、ウレタン樹脂等からなっており、図４（ａ）に示すように、その中央部に長さ方向に貫通する貫通穴２４を有する略円筒状に形成されている。また、弾性体２３には、長さ方向の全長にわたって、その外面と貫通穴内面とを連絡する切り込みが形成されている。本実施形態に係る弾性体２３においては、切り込みは、周方向の一ヶ所において、半径方向および長さ方向に沿う平面内に形成されている。また、弾性体２３は、加圧されない自由状態において、空洞部１６の内径よりも大きな直径を有している。したがって、弾性体２３は、空洞部１６に収容される状態においては、その空洞部１６の内径に合わせて収縮させられるようになっている。
【００１８】
また、アンテナ用ケーブル１４は、アンテナ１３と回路基板１５ａの受信部（不図示）とを相互に電気的に接続するためのものである。すなわち、アンテナ用ケーブル１４は、弾性体２３の中の貫通穴２４を通され、その両端をそれぞれ連通孔１９ａ，１９ｂに貫通させ、一端はアンテナ１３に接続され、他端は回路基板１５ａに接続されるようになっている。
【００１９】
上記弾性体２３、フレキシブル配線基板２２およびアンテナ用ケーブル１４は、図５に示されるように、筐体２ａ，２ｂの空洞部１６内に組み付けられる。組み付けに先立って、図４（ｂ）に示されるように、アンテナ用ケーブル１４の長さ方向の途中位置が、切り込み２５を通じて弾性体２３の外面から半径方向に沿って貫通穴２４に組み込まれる。これにより、アンテナ用ケーブル１４は貫通穴２４に沿って通された状態になる。そして、アンテナ用ケーブル１４が通された弾性体２３に、その外周面に沿って、フレキシブル配線基板２２が巻かれる。この状態で、弾性体２３、フレキシブル配線基板２２、アンテナ用ケーブル１４が、空洞部１６内に収容される。
【００２０】
このように構成された本実施形態に係る携帯電話機１の作用について、以下に説明する。
まず第１に、携帯電話機１を使用して通話をしようとする場合には、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４によって相互に開く方向に相対回転させる。これにより、筐体２ａの操作キー９と筐体２ｂの表示部１０とが露出させられ、使用者は、表示部１０の表示内容を確認しながら操作キー９を操作することができるようになる。
この状態において筐体２ａ，２ｂは、図５に示されるように、略１５０°程度の相対角度をなして配置されており、筐体２ａ，２ｂ内部の回路基板１５ａ，１５ｂを接続するフレキシブル配線基板２２のループ部２１は、円筒状の弾性体２３を略１．５周巻いた状態に配されている。
【００２１】
次いで、携帯電話機１を折り畳むときには、２つの筐体２ａ，２ｂをヒンジ部４によって相互に閉じる方向に相対回転させる。これにより、筐体２ａの操作キー９および筐体２ｂの表示部１０は、相互に重ねられた筐体２ａ，２ｂの合わせ面に配置されて隠れ，操作キー９が押されたり、表示部１０が傷つけられたりしない、携帯に適した状態となる。
このとき、筐体２ａ，２ｂの相対回転に伴って、筐体２ａ，２ｂ内部のフレキシブル配線基板２２のループ部２１は、弾性体２３の周囲における巻き角度を増加させるようになる。フレキシブル配線基板２２の長さは固定されているので、巻き角度の増加によっても配線経路を増加させないようにするために、ループ部２１の径寸法が縮小させられる。
【００２２】
この場合において、本実施形態に係る携帯電話機１では、ループ部２１の内側に円筒状の弾性体２３が配置されているので、ループ部２１が収縮すると、弾性体２３はループ部２１から半径方向内方に向かう圧力を受ける。これにより弾性体２３もその径寸法を縮小するように収縮させられる。すなわち、弾性体２３には半径方向外方に向かう弾性復元力が発生するので、ループ部２１は、この弾性体２３の弾性復元力に抗してその半径寸法を縮小させることになる。このとき、弾性体２３内には貫通穴２４が形成されているため弾性体２３を充分に弾性変形させることができる。
【００２３】
逆に、筐体２ａ，２ｂを相互に開く方向に相対回転させるときには、ループ部２１が拡大していくので、弾性体２３に加えられていた半径方向内方に向かう圧力が緩和され、弾性体２３は、ループ部２１の拡大に合わせて、その径寸法を拡大させていくことになる。
弾性体２３は、空洞部１６の内径寸法より若干大きな外径寸法を有しているので、空洞部１６に収容された状態ではループ部２１は、常に弾性体２３により半径方向外方に向けて付勢されることになる。すなわち、ループ部２１は、弾性体２３によって常に内部から支持されることになる。しかも、弾性体２３が円筒状に形成されているので、ループ部２１は、その全周にわたって半径方向内方から支持される。したがって、２つの筐体２ａ，２ｂの開閉に伴うループ部２１の径寸法の縮小、拡大時に、弾性体２３に内側から支持されることにより、フレキシブル配線基板２２に生ずる曲げ応力はループ部２１の全周にわたって均一に分散され、局部的な屈曲などの不都合を生ずることが防止される。
【００２４】
また、本実施形態に係る携帯電話機１によれば、弾性体２３は、空洞部１６に収容された状態で常に半径方向外方に向けて弾性復元力を及ぼしていることから、ループ部２１は弾性体２３により空洞部１６の内周面に押圧される。そのため、空洞部１６を構成している円筒部間７ｂ，８ａの隙間を内側から塞ぐことができる。その結果、ヒンジ部４の空洞部１６内への水分や塵埃の浸入を防止することができる。
【００２５】
さらに、本実施形態に係る携帯電話機１によれば、フレキシブル配線基板２２のヒンジ部４への組み付けに先立って、弾性体２３に形成されている切り込み２５を通してアンテナ用ケーブル１４を貫通穴２４に通すとともに、その弾性体２３の外周面に沿ってフレキシブル配線基板２２を巻き付けつけておくことができる。したがって、ループ部２１の形状を保持することが容易となり、組み付け作業性を向上させることができる。
【００２６】
なお、弾性体２３をウレタン樹脂としたが、これに限ることはなく、例えば、アクリル系樹脂、熱可塑性ポリアミド樹脂等の弾性樹脂やゴム、スポンジ体等であってもよい。
また、弾性体２３の直径は、加圧されない自由状態において、空洞部１６の内径よりも大きいとしたが、これに限ることはなく、空洞部１６の内径と同一またはそれより小さくてもよい。ただし、ループ部２１における局部的な屈曲を効果的に防止するためには、空洞部１６の径と同一又は空洞部１６の径より大きくした方がよい。
【００２７】
さらに、弾性体２３に切り込み２５が形成されているとしたが、これに代えて、切り込み２５を形成しない単なる筒状体としてもよい。ただし、組み付け作業性を大幅に向上させるためには、切り込み２５を形成した方がよい。
また、切り込み２５は半径方向および長さ方向に沿う平面内に形成されているとしたが、これに限ることはなく、弾性体２３の半径方向および長さ方向にわたって切断したものであれば平面内になくてもよい。
また、弾性体２３を円筒状としたが、これに限ることはなく、柱状のものであり、その中にアンテナ用ケーブル１４を通すための貫通穴が形成されているものであればよい。
【００２８】
また、フレキシブル配線基板２２は、クランク部２０を備えるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、平面状に展開した状態で、コの字型等を成し、延設部２８，２９がそれぞれ同一方向に向けて配置されるものであってもよい。このように構成すれば、フレキシブル配線基板２２の原板から、フレキシブル配線基板２２を切り出すときの無駄を少なくすることができるとともに、折り畳み可能に連絡された２つの筐体２ａ，２ｂ内に配置された回路基板１５ａ，１５ｂ同士を電気的に接続するのに必要な長さを短くすることができる。
【００２９】
また、本実施形態では、弾性体２３の貫通穴２４内にアンテナ用ケーブル１４を通すようにした例を示したが、マイクロフォン１２やスピーカ１１が、これらを具備する筐体と異なる筐体内に内蔵された回転基板と線材を介して電気的に接続される場合、これらの線材を弾性体２３の貫通穴２４内に挿通させるようにしても良く、このように２つの筐体内に内蔵する回路基板同士を接続するフレキシブル配線基板以外の線材を有する場合、線材を弾性体２３の貫通穴２４内に挿通させることで配線の引き回しを容易にすることができる。
【００３０】
さらに、本発明によれば、弾性体２３の貫通孔穴２４内に、乾燥剤や芳香剤を充填するようにしても構わない。このように、貫通穴２４内に乾燥剤を充填することで、仮に空洞部への水分の侵入が発生したとしても乾燥剤によって吸湿し、筐体内への水分の浸入を防止することができるとともに、貫通穴２４内に芳香剤を充填することで、携帯端末装置にさまざまな香り付けを行うことができる。
【００３１】
また、本実施形態では、折り畳み型の携帯電話機を例にとって説明したが、本発明は携帯電話機に限定されるものではなく、ＰＤＡ等の他の携帯端末装置にも適用できることは言う迄もない。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ヒンジ部の空洞部内におけるフレキシブル配線基板の局部的な屈曲やそれにより生じる断線等を防止することができる。したがって、２つの筐体の折り畳み耐久性や回路基板同士の電気的接続状態の信頼性を向上させる効果を奏することができる。
また、ヒンジ内部の空洞部に収容された弾性体により、空洞部の内部から、ヒンジ部の隙間が塞がれる。これにより、筐体内への水分や塵埃の浸入を効果的に防止し、フレキシブル配線基板や回路基板の健全性を維持することができる。
さらに、弾性体内の貫通穴内にアンテナ等の線材を通すことで、ヒンジ部の空洞部内への引き回しを容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る携帯端末装置の一実施形態に係る折り畳み式の携帯電話機であって、２つの筐体を相互に開いた状態を示す平面図である。
【図２】同実施形態において、フレキシブル配線基板を組み付けた状態を示す概略平面図である。
【図３】（ａ）は同実施形態におけるフレキシブル配線基板の概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のフレキシブル配線基板を１巻きした状態を示す概略斜視図である。
【図４】（ａ）は同実施形態における弾性体の概略斜視図であり、（ｂ）は（ａ）の弾性体にアンテナ用ケーブルを組み付ける様子を示した概略斜視図である。
【図５】同実施形態における携帯電話機のヒンジ部における断面図である。
【図６】（ａ）は同実施形態におけるフレキシブル配線基板の変形例を示す概略平面図であり、（ｂ）は（ａ）のフレキシブル配線基板の一方の延設部を湾曲させた斜視図である。
【符号の説明】
２ａ筐体
２ｂ筐体
４ヒンジ部
１４アンテナ用ケーブル（線材）
１５ａ回路基板
１５ｂ回路基板
１６空洞部
２２フレキシブル配線基板
２３弾性体
２４貫通穴

Claims

回路基板をそれぞれ内蔵した２つの筐体をヒンジ部により回転可能に連結し、前記ヒンジ部内に形成された空洞部を通過させて配置したフレキシブル配線基板により、前記２つの筐体内の回路基板同士を電気的に接続する携帯端末装置であって、
前記フレキシブル配線基板を前記空洞部内で湾曲させ、当該湾曲させたフレキシブル配線基板の内側に、長手方向に延びる貫通穴を備えた柱状の弾性体を配置し、
前記弾性体の横断面の輪郭形状及び前記空洞部の横断面が略円形であって、前記弾性体の直径が前記空洞部の直径と同等以上であるようにしたことを特徴とする携帯端末装置。
前記２つの筐体のいずれか一方の筐体に、アンテナ、マイクロフォン、スピーカのいずれか一種の部品を備え、該部品が他方の筐体に内蔵された回路基板と線材を介して電気的に接続されるとともに、前記線材が前記弾性体の貫通穴内を通して配線されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末装置。
前記弾性体には、該弾性体外面と前記貫通穴内面とを長手方向の全長にわたって連絡する切り込みが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の携帯端末装置。
前記フレキシブル配線基板の形状が、長さ方向の途中位置に幅方向に屈曲させたクランク部を備えた帯状の形状又は平面状に展開した状態で略コの字型の形状であることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の携帯端末装置。