JP4094581B2 - Connection structure between printed circuit board and hinge unit in foldable portable terminal and connection member thereof - Google Patents
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本発明は折り畳み式携帯端末におけるプリント基板とヒンジユニットとの連結構造及びその連結部材に関し、特に2軸ヒンジユニット構造の折り畳み式携帯電話機に用いて好適なプリント基板とヒンジユニットとの連結構造及びその連結部材に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a connection structure between a printed circuit board and a hinge unit and a connection member thereof in a foldable mobile terminal, and more particularly to a connection structure between a printed circuit board and a hinge unit suitable for use in a foldable mobile phone having a biaxial hinge unit structure. The present invention relates to a connecting member.
携帯端末である携帯電話機においては、表示部を有する上側ユニットと、操作部を有する下側ユニットとを、ヒンジユニットアッセンブリを用いて連結し、下側ユニットに対して上側ユニットを展開自在に構成した折り畳み式携帯電話機が広く普及している。この様な折り畳み式携帯電話機では、下側ユニットと上側ユニットとに、それぞれ電気回路がプリント基板に組込まれており、両プリント基板間を電気的に接続することが必要である。そのために、FPCケーブル(フレキシブルプリント板:Flexible Printed Circuit、以下、単にFPCと称す)が用いられる。 In a mobile phone that is a portable terminal, an upper unit having a display unit and a lower unit having an operation unit are connected using a hinge unit assembly, and the upper unit is configured to be expandable with respect to the lower unit. Folding mobile phones are widely used. In such a foldable mobile phone, an electric circuit is incorporated in the printed circuit board in each of the lower unit and the upper unit, and it is necessary to electrically connect both printed circuit boards. For this purpose, an FPC cable (Flexible Printed Circuit, hereinafter simply referred to as FPC) is used.
上述したヒンジユニットアッセンブリ、プリント基板、FPCを、互いに機械的、電気的に接続しなければならないが、特許文献1、2を参照すると、ヒンジユニットアッセンブリとプリント基板との連結は、上側ユニットや下側ユニット筐体を介して行うようになっており、プリント基板は、特に説明はないが、ユニット筐体に対してネジ止めされているのが一般的である。また、FPCとプリント基板との接続は、コネクタを用いて行うようになっている。
ヒンジユニットアッセンブリとプリント基板との機械的連結を、ユニット筐体を介してネジ止めにより行う構造では、携帯電話機の小型化、軽量化、薄型化に伴って、これら三つの部品(ヒンジユニットアッセンブリ、ユニット筐体、プリント基板)が小さくならざる得ないために、組立時における取付け作業が繁雑となり、またネジ止めが必要であるために、ネジの部品点数も増え、また作業効率も著しく低下する。また、プリント基板とFPCとの電気的接続をコネクタを用いて行う構造では、これまた、コネクタという部品が必要であると共に、コネクタの信頼度も問題となるという欠点がある。 In the structure in which the hinge unit assembly and the printed circuit board are mechanically connected by screwing through the unit housing, these three parts (hinge unit assembly, Since the unit housing and the printed circuit board) must be small, the mounting work during assembly becomes complicated, and screwing is necessary, so that the number of screw parts is increased and the work efficiency is significantly reduced. In addition, in the structure in which the printed circuit board and the FPC are electrically connected using a connector, there are also disadvantages that a component called a connector is required and the reliability of the connector becomes a problem.
FPCはヒンジユニットアッセンブリを介して上下ユニットのプリント基板へ接続されるのであるが、この場合、特許文献2にも開示されている如く、FPCをこのヒンジユニットアッセンブリ内に収納する際には、ヒンジ軸にFPCを巻き付けるようになっている。この場合、プリント基板とヒンジユニットとの連結は、FPCにより行われることになるが、プリント基板やヒンジユニットは重量があるために、FPCのみで、プリント基板とヒンジユニットとを連結するとすれば、FPCは柔軟であるので、これら重いプリント基板とヒンジユニットとは不安定となって、ケースへの組み込み時に作業性が著しく低下し、また工程間の輸送時にも、FPCへ力が加わらないように工夫することにより、FPC切れをなくすことが必要になる。
The FPC is connected to the printed circuit board of the upper and lower units via the hinge unit assembly. In this case, as disclosed in
本発明の目的は、部品点数を削減すると共に、組立時における作業性の向上を図り、かつ信頼性の向上をも可能としたプリント基板とヒンジユニットアッセンブリとの取付構造及びそれに用いるプリント基板取付フレームを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a printed circuit board and hinge unit assembly mounting structure that reduces the number of parts, improves workability during assembly, and also improves reliability, and a printed circuit board mounting frame used therefor Is to provide.
本発明による連結構造は、第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを連結するための連結構造であって、前記プリント基板と前記ヒンジユニットとの互いの連結部を重ね合わせてこの重ね合わせ部を挟止する連結部材を含み、前記連結部材の本体と弾性変形可能な爪部とにより、前記重ね合わせ部を挟止してなることを特徴とする。 The connection structure according to the present invention is a connection structure for connecting a hinge unit for rotatably connecting a first unit and a second unit and a printed circuit board accommodated in the second unit, A connecting member that overlaps the connecting portions of the substrate and the hinge unit and clamps the overlapping portion, and clamps the overlapping portion by a body of the connecting member and an elastically deformable claw portion ; It is characterized by becoming.
また、前記爪部は複数設けられていることを特徴とする。また、前記ヒンジユニットは2軸ヒンジユニット構造であることを特徴とし、前記連結部材に、レシーバを取付けたことを特徴とする。 A plurality of the claw portions are provided. Further, the hinge unit has a biaxial hinge unit structure, and a receiver is attached to the connecting member .
更に、前記第一ユニットと前記第二ユニットのプリント基板間を接続するフレキシブルプリント板を、前記第二ユニットのプリント基板に熱圧着接続してなることを特徴とする。 Furthermore, the flexible printed board which connects between the printed circuit board of said 1st unit and said 2nd unit is thermocompression-bonded to the printed circuit board of said 2nd unit, It is characterized by the above-mentioned.
本発明による連結部材は、第一ユニットと第二ユニットとを回動自在に連結するヒンジユニットと、前記第二ユニットに収容されるプリント基板とを、互いの連結部を重ね合わせて連結するための連結構造に用いる連結部材であって、弾性変形可能な爪部を設け、前記爪部と本体とにより前記連結部の重ね合わせ部を挟止するようにしたことを特徴とする。 The connecting member according to the present invention connects the hinge unit that rotatably connects the first unit and the second unit and the printed circuit board accommodated in the second unit with the connecting portions being overlapped. A connecting member used in the connecting structure is provided with an elastically deformable claw portion, and the overlapping portion of the connecting portion is clamped by the claw portion and the main body.
本発明の作用を述べる。折り畳み式携帯電話などの携帯端末において、ヒンジユニットとプリント基板とを連結する場合に、両者の連結部を重ね合わせて、この重ね合わせ部分を、弾性変形自在な連結部材により挟止する。すなわち、連結部材に挟止用の爪部を設け、この連結部材の本体部分と爪部とにより、プリント基板とヒンジユニットとの重ね合わせ部分を、いわゆるワンタッチでスナップ止め可能な構造とする。よって、ネジなどの部品が不要になり、作業性が著しく向上する。また、プリント基板とFPCとを、コネクタの代わりに熱圧着により接続することにより、信頼性が大幅に向上する。 The operation of the present invention will be described. When connecting a hinge unit and a printed circuit board in a portable terminal such as a foldable mobile phone, the connecting portions of the hinge unit and the printed circuit board are overlapped, and the overlapped portion is clamped by an elastically deformable connecting member. That is, a claw portion for clamping is provided on the connecting member, and the overlapping portion of the printed circuit board and the hinge unit can be snap-fastened with a so-called one-touch by the main body portion and the claw portion of the connecting member. Accordingly, parts such as screws are not required, and workability is remarkably improved. Further, the reliability is greatly improved by connecting the printed circuit board and the FPC by thermocompression instead of the connector.
本発明によれば、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを、取付フレームを介して機械的に連結するようにし、この場合、いわゆるワンタッチによるスナップ止め構造を採用してネジ止めをなくしたので、部品点数の削減及び作業性の著しい向上が期待できるという効果がある。また、本発明によれば、プリント基板とFPCとを、コネクタを用いることなく、熱圧着方式により接続するようにしたので、部品点数の削減及び信頼性の向上が可能になるという効果がある。 According to the present invention, the printed circuit board and the hinge unit assembly are mechanically coupled via the mounting frame, and in this case, a so-called one-touch snap-fastening structure is employed to eliminate screwing. There is an effect that it can be expected to reduce the amount of work and significantly improve workability. Further, according to the present invention, since the printed circuit board and the FPC are connected by the thermocompression bonding method without using a connector, the number of parts can be reduced and the reliability can be improved.
以下に図面を用いて本発明の実施の形態について詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態の分解斜視図であり、FPC2が取付けられた2軸ヒンジユニットアッセンブリ10と、上側ユニットプリント基板3との連結関係を説明するための図である。なお、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10について、より良く理解するために、図2を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of the present invention, and is a view for explaining a connection relationship between a biaxial
図2(A)は、携帯電話機の上側ユニット200の背面202が上面となる通常の閉状態を示し、(B)は、表示面201を有する上側ユニット200を第一の回動軸11(図1参照)を中心に回動させて、操作面101を有する下側ユニット100に対して約90度開いた状態を示している。
2A shows a normal closed state in which the
図2(C)は、(B)の状態から、上側ユニット200を第二の回動軸14(図1参照)を中心に回動させて、(B)の状態に対して、上側ユニット200を、丁度180度向きを変えた状態を示し、(D)は、(C)の状態から、上側ユニット200を、第一の回動軸11を中心に回動させて、上側ユニット200の表示面201が上にくるようにした状態を示している。
2C, the upper unit 200 is rotated around the second rotation shaft 14 (see FIG. 1) from the state of (B), and the upper unit 200 is compared with the state of (B). Shows a state in which the direction is changed by exactly 180 degrees, and (D) shows the display of the upper unit 200 by rotating the upper unit 200 around the
なお、この(D)の状態においても通話が可能なように、上側ユニット200の表示面201側にもレシーバ6が取付けられている。第一の回動軸11と第二の回動軸14とは互いに直交しているものとする。
In addition, the
再び図1を参照すると、本発明の実施の形態は、上側ユニット200側のプリント基板3と、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10と、下側ユニット100側のプリント基板(図示せず)とプリント基板3との電気的接続をなすFPC2と、プリント基板3と2軸ヒンジユニットアッセンブリ10とを機械的に連結するための取付フレーム4と、レシーバ6とを含んでいる。以下に、これら各構成要素について詳しく説明する。
Referring to FIG. 1 again, according to the embodiment of the present invention, the printed
図3は上側ユニット200側のプリント基板3の6面図である。プリント基板3の2軸ヒンジユニットアッセンブリ10に対する連結部分には、後述する連結部材であるフレーム4の一対のフレーム爪部42a、42bと嵌合する嵌合部32a、32bが設けられており、また、フレーム4の一対のフレーム爪部42a、42bとそれぞれほぼ対向する一対のフレーム爪部41a、41bと嵌合する孔部31a、31bが設けられている。更に、プリント基板3には、フレーム4の一対のガイドピン44a、44bと嵌合するガイド孔33a、33bが設けられている。
FIG. 3 is a six-side view of the printed
図4は2軸ヒンジユニットアッセンブリ10の斜視図である。この2軸ヒンジユニットアッセンブリ10は、下側ユニット100に対して上側ユニット200を展開するための展開軸として機能する第一の回動軸11と、上側ユニットを所定角度(一般には、90度)だけ展開した状態で、更にこの上側ユニットを、第一の回動軸11とは直交する方向に回動するための第二の回動軸14とを有している。第一の回動軸11の中央部には、第二の回動軸14を取り付けるための取付機構部12が設けられている。また、上側ユニットが第一の回動軸11を中心に回動して展開するときの展開角(展開位置)を規制するための展開規制機構部13が第一の回動軸11に設けられている。
FIG. 4 is a perspective view of the biaxial
更に、第二の回動軸14には、この2軸ヒンジユニットアッセンブリ10とプリント基板3とを連結するためのヒンジブラケット18が設けられており、このヒンジブラケット18には、フレーム4の一対のガイドピン44a、44bと嵌合するガイド孔18a、18bが設けられている。
Further, the second rotating
図5は取付フレーム4の詳細を示す6面図である。このフレーム4は弾性材からなっており、プリント基板3の孔部31a、31bと嵌合する一対の爪部41a、41bと、プリント基板3の嵌合部32a、32bと嵌合する一対の爪部42a、42bが設けられている。また、プリント基板3のガイド孔33a、33b及びヒンジブラケット18のガイド孔18a、18bに、それぞれ挿入される一対のガイドピン44a、44bが設けられている。なお、40はフレーム本体、43はレシーバ6を取付けるためのレシーバ取付部である。
FIG. 5 is a six-side view showing details of the mounting frame 4. The frame 4 is made of an elastic material, and a pair of
図6はFPC2の平面図である。本FPC2は、基本的に、上側ユニットのプリント基板3に接続される上側ユニット接続部24と、下側ユニットのプリント基板に接続される下側ユニット接続部25と、上側ユニット接続部24から図の水平方向に伸長した水平方向伸長部21と、下側ユニット接続部25から図の垂直方向に伸長した垂直方向伸長部22と、これら両伸長部を連結するための屈曲部23とからなっている。これら各部21〜25は平面形状である。
FIG. 6 is a plan view of the
図7は上述したFPC2を保持して、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10に固定するためのFPCホルダ5の構造を示している。図2(A)は表面斜視図、(B)および(C)は裏面斜視図、(D)は正面図、両側面図、裏面図を含む6面図である。図に示す如く、FPCホルダ5は、その裏面部分において、FPC載置面と、このFPC載置面に平行な面内に設けられた3ヶ所のFPC挟止用爪部51〜53を有しており、図8にFPC2とFPCホルダ5との取付関係を示すように、FPC2の屈曲部23における3ヶ所部分で、FPCホルダ5の3つの爪部51〜53とホルダ本体であるFPC載置面との間に挟持されて固定されることになる。
FIG. 7 shows the structure of the
すなわち、FPCホルダ5の爪部51〜53とFPC載置面との間の隙間に、FPC2の屈曲部53の3ヶ所の側縁部が挿入されることにより、FPCホルダ5のFPC載置面上に、当該FPC2の屈曲部23が位置決めされ載置されると共に、3ヶ所のFPC挟止用爪部51〜53により、固定されるのである。
That is, by inserting the three side edge portions of the
FPCホルダ5の裏面には、更に、このホルダを2軸ヒンジユニットアッセンブリ10に取付けるためのホルダ固定用爪部54、55が設けられている。この一対の爪部54、55は、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10の中央部12に嵌合するようになっている(いわゆるスナップ止め)。
On the back surface of the
なお、このFPCホルダ5は弾性変形自在なプラスチック材などにより構成されているために、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10へこのFPCホルダ5を取付ける際には、ホルダ固定用爪部54、55が変形し、固定位置に達したときに、当該爪部54、55により、第一回動軸11の中央部12を挟み込むことで、簡単に、FPCホルダ5の中央部12への取付けが、いわゆるワンタッチ操作(スナップ止め)で行えることになる。
Since the
ここで、図8に示した如く、FPCホルダ5をFPC2の屈曲部23に取付けた状態で、図1及び図9に示す如く、FPC2及びFPCホルダ5を、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10へ取付けるのであるが、FPC2の水平伸長部21及び垂直伸長部22を、以下に説明するように処理した後、FPCホルダ5を、第一回動軸11の中央部である第二回動軸取付機構部12へ取付けることになる。
Here, as shown in FIG. 8, with the
図9を参照すると、(A)は、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10に、FPC2をFPCホルダ5を介して取付けたときの正面図であり、(B)はその背面図である。
Referring to FIG. 9, (A) is a front view when the
図8に示した状態、すなわち、FPC2の屈曲部23にFPCホルダ5を取付けた状態で、FPC2の水平伸長部21を、ヒンジユニットアッセンブリ10の中央部12から垂直に突出した第二回動軸14に数回、余裕をもって巻きつける。その後、FPCホルダ5を、第二回動軸取付機構部12に、上述したように、ワンタッチ操作のスナップ止めで取付ける。
In the state shown in FIG. 8, that is, with the
そして、FPC2の垂直伸長部22を、ヒンジユニットアッセンブリ10の第一回動軸11に数回、余裕をもって巻きつける。このとき、第一回動軸11の径が小なる部分(第二回動軸取付機構部12や展開規制機構部13以外の部分)に巻き付けるのである。その後、FPC2の上側ユニット接続部24を、図1に示した上側ユニットのプリント基板3へ接続し、また下側ユニット接続部25を、図示せぬ下側ユニットのプリント基板へ接続する。このとき、プリント基板とFPC2との電気的接続は、信頼性に問題のあるコネクタを用いる代わりに、熱圧着の手法により、直接接続するようになっている。
Then, the vertical extending
図10は上側ユニットのプリント基板3と2軸ヒンジユニットアッセンブリ10との取付け状態を示す6面図であり、図11は図10のB−B線に沿う矢視方向断面図である。なお、図10においては、理解を容易にするために、FPC2については、省略して示している。図1及び図10、11を参照して、本発明の実施の形態によるプリント基板3と2軸ヒンジユニットアッセンブリ10との取付け方法について説明する。
FIG. 10 is a six-sided view showing the attachment state of the printed
取付用フレーム4のガイドピン44a、44bを、2軸ヒンジユニットアッセンブリ10のヒンジブラケット18に設けられているガイド孔18a、18bに挿入し、その上から、更に、プリント基板3のガイド孔33a、33bに挿入する。
The guide pins 44a, 44b of the mounting frame 4 are inserted into the
この状態において、ヒンジユニットアッセンブリ10とプリント基板3との互いの連結部分が重ね合わされて位置合わせが完了する。このとき、取付用フレーム4の一対の嵌合爪(フレーム爪)部41a、41bが、プリント基板3の嵌合孔31a、31bに挿入されて爪の先端部分が弾性変形して孔との周縁部に対して、いわゆるスナップ止めが可能となる。また、同時に、取付用フレーム4の一対の嵌合爪(フレーム爪)部42a、42bの先端部分が弾性変形して、プリント基板3の嵌合部32a、32bの先端部分に対して、スナップ止めされることになる。
In this state, the connecting portions of the
なお、この取付フレーム4のレシーバ取付部43には、レシーバ6が取付けられるが、このレシーバ6は、図3(D)に示した状態においても、通話が可能なように、表示面201の2軸ヒンジユニットアッセンブリ10の近くに設置されるようになっている。こうすることにより、レシーバ6の設置のためのスペースを特別に設けることなく、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとの取付フレーム4内に取付けることができ、実装面積の増大が防止できることになる。
Note that the
以下に、FPC2のヒンジユニットアッセンブリ10への実装と、FPC2のプリント基板3への接続との作業の手順について説明する。この場合の作業の手順として、FPCをプリント基板に熱圧着し、その後にヒンジユニットアッセンブリへFPCを巻き付ける手順では、FPCとプリント基板とが一体になったものをヒンジユニットの回動軸に巻き付けることになって、FPCの巻き付け作業が極めて困難になるが、上述した様に、FPCをヒンジユニットの回動軸に巻き付けた後に、FPCをプリント基板へ熱圧着する手順とすることで、FPCにはプリント基板が未だ接続されておらず、FPC単品での巻き付け作業となり、作業性が容易になる。
Below, the procedure of the work of mounting the
更に、FPC2をヒンジユニットアッセンブリ10へ取付けた後に、図10、11にて説明したように、ヒンジユニットアッセンブリ10とプリント基板3とを取付フレーム4を用いて連結し、その後に、FPC2とプリント基板3との熱圧着を行うようにする。そうすることにより、FPC圧着時には、既にFPCの位置がほぼ定まった状態にあるために、圧着作業は容易となる。
Further, after the
更にはまた、プリント基板3とヒンジユニットアッセンブリ10とは重量があるので、仮に、単にFPCのみで、プリント基板3とヒンジユニット10とを連結する構造であれば、柔軟なFPCのみで、これら重いプリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを支えることになり、安定性がなく、ケースへの組み込み時に作業性が著しく悪くなり、また、工程間の輸送時にも、FPCへ力が加わらないように工夫して、FPC切れの危険性をなくす必要がある。しかしながら、本発明のように、プリント基板とヒンジユニットアッセンブリとを、取付フレームにて連結することにより、上記の問題は全て解消できることになる。
Furthermore, since the printed
以上の実施の形態においては、2軸ヒンジユニットアッセンブリについて述べたが、1軸構造のヒンジユニットにも同様に適用できることは明らかであり、また、携帯電話機に限らず、デジタルカメラやビデオカメラなどの電子機器に広く適用できることは勿論である。 In the above embodiment, the two-axis hinge unit assembly has been described. However, it is obvious that the present invention can be similarly applied to a single-axis hinge unit, and is not limited to a mobile phone, such as a digital camera or a video camera. Of course, it can be widely applied to electronic devices.
1 ヒンジユニット
2 FPC
3 上側ユニットプリント基板
4 取付フレーム
5 FPCホルダ
6 レシーバ
10 2軸ヒンジユニットアッセンブリ
11 第一の回動軸
12 第二の回動軸取付機構部
13 展開規制部
14 第二の回動軸
18 ヒンジブラケット
18a,18b,33a,33b ガイド孔
31a,31b 嵌合孔
32a,32b 嵌合部
41a,41b,42a,42b フレーム爪部
44a,44b ガイドピン
100 下側ユニット
101 操作面
200 上側ユニット
201 表示面
202 背面
1 Hinge unit
2 FPC
3 Upper unit printed circuit board
4 Mounting frame
5 FPC holder
6 Receiver
10 2-axis hinge unit assembly
11 First pivot
12 Second rotating shaft mounting mechanism
13 Deployment Regulation Department
14 Second pivot
18
31a, 31b fitting hole
32a,
44a, 44b Guide pins
100 Lower unit
101 Operation surface
200 Upper unit
201 Display surface
202 back
Claims (8)
弾性変形可能な爪部を設け、前記爪部と本体とにより前記連結部の重ね合わせ部を挟止するようにしたことを特徴とする連結部材。 A connecting member for use in a connecting structure for connecting a hinge unit for rotatably connecting the first unit and the second unit and a printed circuit board accommodated in the second unit with the connecting portions being overlapped with each other. Because
A connecting member characterized in that an elastically deformable claw portion is provided, and the overlapping portion of the connecting portion is clamped by the claw portion and the main body.
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