JP4159529B2 - 折り畳み型機器のヒンジ部構造 - Google Patents

折り畳み型機器のヒンジ部構造 Download PDF

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Description

本発明は、折り畳み型機器の2つの筐体部間の配線をフレキシブル基板を用いて接続するヒンジ部構造に関する
折り畳み型携帯電話機等の折り畳み構造を有する機器では、2つの筐体部をヒンジ部で結合するために、2つの筐体部間の配線をフレキシブル基板を用いて接続することが行われている。しかし、携帯電話機等の機器の機能向上によって、フレキシブル基板に実装しなければならない配線の数は増加する傾向にある。配線の数が増加すると、全ての配線を実装するためフレキシブル基板の幅を広くしなければならず、ヒンジ部の幅が広くなる。そのため、折り畳み型機器の小型化の妨げとなる。
フレキシブル基板を用いた折り畳み型機器として、例えば、特許文献1には、フレキシブル基板の幅を部分的に狭くした折り畳み型携帯電話機が記載されている。特許文献1に記載された携帯電話機では、フレキシブル基板は、配線を実装した2つの経路部を含む。また、一方の経路部の一部を折曲線で折り曲げることによって、一方の経路部を他方の経路部に重ねる。そして、折り畳んで2枚構成としたフレキシブル基板を用いて、2つの筐体部間の配線を接続する。
特開2002−16323号公報(段落0007−0011、図1−2)
特許文献1に記載された折り畳み型携帯電話機では、一方の経路部の一部を折り曲げることによって、フレキシブル基板を2枚構成にする。そして、2枚構成にすることによってフレキシブル基板の幅を部分的に狭くし、ある程度折り畳み型携帯電話機のヒンジ部の幅の拡大を防止できる。しかし、更にフレキシブル基板に実装すべき配線が増加した場合には、フレキシブル基板の幅を十分に狭めることができず、ヒンジ部の幅の拡大を十分に防止できるとは限らない。従って、折り畳み型機器の小型化の妨げとなる可能性がある。
そこで、本発明は、配線数が増加した場合であっても、ヒンジ部の幅の拡大を十分に防止できる折り畳み型機器のヒンジ部構造を提供することを目的とする。
本発明による折り畳み型機器のヒンジ部構造は、第1の筐体部(例えば、送話部11)と第2の筐体部(例えば、受話部10)とがヒンジ部を介して回動可能に接続された折り畳み型機器(例えば、携帯電話機100)における、第1の筐体部の配線と第2の筐体部の配線とをフレキシブル基板を用いて接続するヒンジ部構造であって、フレキシブル基板は、第1の筐体部に接続される第1の接続部(例えば、送話部側接続部5)を含み、第1の接続部は、フレキシブル基板を折り畳むための第1の折り曲げ部(例えば、折り曲げ部5d)と、第1の折り曲げ部に直交する第2の折り曲げ部(例えば、折り曲げ部5e)とを含み、フレキシブル基板が、第1の接続部の第1の折り曲げ部及び第2の折り曲げ部でそれぞれ折り曲げられた状態で、第1の筐体部と第2の筐体部とに接続され、フレキシブル基板には、第1の接続部につながる第1の経路部、第2の経路部及び第3の経路部が形成され、第1の経路部と第2の経路部とは、それぞれ第1の折り曲げ部を軸に線対称に形成された対称経路部を含み、第1の経路部と第3の経路部とは、それぞれ第2の折り曲げ部を軸に線対称に形成された対称経路部を含むことを特徴とする。
また、折り畳み型機器のヒンジ部構造において、フレキシブル基板は、第1の経路部を介して第1の接続部につながる第2の接続部(例えば、A接続部2)と、第2の経路部を介して第1の接続部につながる第3の接続部(例えば、B接続部3)と、第3の経路部を介して第1の接続部につながる第4の接続部(例えば、C接続部4)とが形成され、第2の接続部、第3の接続部及び第4の接続部が第2の筐体部に接続されることによって、第1の筐体部と第2の筐体部との配線が接続されているものであってもよい。
また、折り畳み型機器のヒンジ部構造は、フレキシブル基板を折り畳んだ状態で、第2の接続部、第3の接続部及び第4の接続部のうちの2つが、相互に重ならずに並んだ状態となるように形成されているものであってもよい。そのような構成によれば、2つの筐体部の接続を行う際に、2つの接続部を第2の筐体部の被接続部にそれぞれ熱圧着によって同時に接続することができる。従って、2つの筐体部の接続作業の効率化を図ることができ、折り畳み型機器の生産性の向上を図ることができる。
また、折り畳み型機器のヒンジ部構造において、折り畳み型機器は、操作部を含む第1の筐体部と表示部を含む第2の筐体部とがヒンジ部を介して回動可能に接続された携帯電話機であるものであってもよい。そのような構成によれば、折り畳み型携帯電話機のヒンジ部の幅の拡大を防止でき、折り畳み型携帯電話機の小型化を十分に図ることができる。
フレキシブル基板の接続部に互いに直交する2つの折り曲げ部を形成し、フレキシブル基板を2つの折り曲げ部でそれぞれ折り曲げることによって3枚構成とする。そして、3枚構成としたフレキシブル基板を用いて、2つの筐体部の配線を接続する。フレキシブル基板を3枚構成にできるので、配線数の増加に伴うフレキシブル基板の幅の拡大を防止できる。従って、配線数が増加した場合であっても、ヒンジ部の幅の拡大を十分に防止することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図1は、本発明によるヒンジ部構造を備えた折り畳み型機器の一例を示す斜視図である。本実施の形態では、図1に示すように、折り畳み型機器として、折り畳み型の携帯電話機を用いる場合を例に説明する。なお、折り畳み型機器は、携帯電話機に限らず、例えば、折り畳み型の液晶表示部を有するビデオカメラ装置等であってもよい。
図1に示すように、携帯電話機100は、受話口101を含む受話部10と、送話口111を含む送話部11とを含む。また、受話部10は、表示部102を含む。また、送話部11は、複数のキーボタンを有する操作部112を含む。
また、図1に示すように、受話部10と送話部11とは、ヒンジ部12を介して回動可能に接続されている。「回動」とは、ある軸に対して正逆方向に円運動できることをいう。本実施の形態では、携帯電話機100において、ヒンジ部12を軸として、例えば、受話部10を送話部11側に折り畳んだり開いたりすることができる。
図2は、携帯電話機100の構成の例を示すブロック図である。図2に示すように、携帯電話機100は、電波の送受信を行うアンテナ120と、制御部121と、記憶部122と、無線通信部123と、操作部112と、表示部102と、カメラユニット(以下、「カメラ」という。)126と、リンガー発生器127と、リンガー駆動部128と、音声出力用のスピーカ129と、音声入力用のマイクロフォン130とを備えている。
制御部121は、例えばCPU(中央処理装置)と、図示しない各種の周辺回路とで構成され、携帯電話機100が備える各部の制御を行う機能を有する。
記憶部122は、例えばRAM等の記憶媒体によって構成され、制御部121が実行する制御プログラム等の各種のデータが格納される。なお、記憶部122の一部がROMによって構成されていてもよく、ROM部分に制御プログラムが格納されていてもよい。
無線通信部123は、所定の通信プロトコルに従って信号の変復調を行う機能を有する。具体的には、無線通信部123は、無線信号を、アンテナ120を介して受信して復調する処理を行う。また、無線通信部123は、制御部121から出力された信号を変調し、アンテナ120を介して無線信号を送信する処理を行う。
操作部112は、例えば、電話番号の入力等を行うためのボタンや、カメラ126での撮像を指示するためのシャッタ等の入力装置によって構成される。操作部112は、ユーザの操作に応じた入力信号を制御部121に出力する機能を有する。
表示部102は、例えばLCD(Liquid Cristal Display:液晶表示装置)によって構成され、携帯電話機100の折畳時に筐体の内側となる位置に配設される。表示部102には、例えば待ち受け画面や機能設定画面等が表示される。
カメラ126は、例えばディジタルカメラが備える各種の機能を有し、被写体を撮像するCCD等の撮像素子や、撮像によって得た画像データを制御部121に出力する回路等を備えている。
リンガー駆動部128は、制御部121の制御に従ってリンガー発生器127に駆動信号を出力する機能を有する。
リンガー発生器127は、リンガー駆動部128からの駆動信号に従って、着信音を出力する機能を有する。
図3は、図1に示す折り畳み型携帯電話機を分解した状態を示す分解斜視図である。図3に示すように、受話部10は、筐体10a,10bと回路基板6とを含む。本実施の形態では、受話部10の各筐体のうち、表示部102を含む側の筐体を受話部フロントケース10aといい、表示部102を含まない側の筐体を受話部リアケース10bという。
また、送話部11は、筐体11a,11bと回路基板7とを含む。本実施の形態では、送話部11の各筐体のうち、操作部112を含む側の筐体を送話部フロントケース11aといい、操作部112を含まない側の筐体を送話部リアケース11bという。また、本実施の形態では、回路基板6,7のうち、受話部10に含まれる基板を受話部側基板6といい、送話部11に含まれる基板を送話部側基板7という。
また、図3に示すように、受話部側基板6と送話部側基板7とは、フレキシブル基板1によって接続されている。すなわち、受話部10と送話部11との間の配線がフレキシブル基板1を用いて接続されている。また、フレキシブル基板1は、ヒンジ部12に螺旋状に巻き付けられるようにして取り付けられる。
本実施の形態では、フレキシブル基板1は、1枚の基板として作成され、折り畳むことによって3枚構成とされヒンジ部12に取り付けられる。図4は、フレキシブル基板1を折り畳んでいない開いた状態を示す説明図である。図4に示すように、フレキシブル基板1は、受話部側基板6側に接続する3つの接続部2,3,4の回路パターンと、送話部側基板7側に接続する接続部5の回路パターンと、各接続部間を結ぶ線路を含む経路部20,30,40の回路パターンとが形成されている。
本実施の形態では、受話部側基板6側に接続する接続部2,3,4を受話部側接続部といい、送話部側基板7側に接続する接続部5を送話部側接続部という。また、本実施の形態では、3つの受話部側接続部2,3,4を区別して表現する場合に、それぞれA接続部2、B接続部3及びC接続部4ともいう。
3つの受話部側接続部2,3,4は、受話部側基板6と接続する際に基板との電気的導通をとるために、基板の同一面側に回路パターンが露出している。本実施の形態では、3つの受話部側接続部2,3,4は、全て図4の正面側に回路パターンが露出している。
図4に示すように、送話部側接続部5は、3つの矩形部5a,5b,5cを含む。以下、3つの矩形部5a,5b,5cを区別して表現する場合に、それぞれ第1矩形部5a、第2矩形部5b及び第3矩形部5cともいう。
送話部側接続部5の第1矩形部5aと第2矩形部5bとの間には折り曲げ部5dが設けられており、折り曲げ部5dでフレキシブル基板1を折り畳むことができる。また、送話部側接続部5の第1矩形部5aと第3矩形部5cとの間に折り曲げ部5eが設けられており、折り曲げ部5eでフレキシブル基板1を折り畳むことができる。
本実施の形態では、折り曲げ部5dと折り曲げ部5eとは、互いに直交するように送話部側接続部5に形成されている。折り曲げ部5dと折り曲げ部5eとが直交するように形成されていることによって、フレキシブル基板1を折り曲げ部5d及び折り曲げ部5eでそれぞれ折り曲げると、フレキシブル基板1を3枚構成に折り畳むことができる。また、第1矩形部5aは、送話部側基板7に接続するためのコネクタを有する。
各受話部側接続部2,3,4は、経路部20,30,40を介して送話部側接続部5と電気的につながっている。本実施の形態では、A接続部2は、経路部20を介して第1矩形部5aと電気的につながっている。また、B接続部3は、経路部30を介して第2矩形部5bと電気的につながっている。また、C接続部4は、経路部40を介して第3矩形部5cと電気的につながっている。
なお、本実施の形態では、A接続部2と第1矩形部5aとを接続する経路部20を第1経路部ともいう。また、B接続部3と第2矩形部5bとを接続する経路部30を第2経路部ともいう。また、C接続部4と第3矩形部5cとを接続する経路部40を第3経路部ともいう。また、各経路部20,30,40の表面には絶縁被膜が施されており、重なっても短絡しないようになっている。
また、第1経路部20のうちの第1矩形部5aから所定の長さ分の部分20aと、第2経路部30のうちの第2矩形部5bから同じ所定の長さ分の部分30bとは、折り曲げ部5dに対して線対称となるように形成されている。以下、第1経路部20のうちの第1矩形部5aから所定の長さ分の部分20aを第1経路部20の主部といい、第2経路部30のうちの第2矩形部5bから所定の長さ分の部分30aを第2経路部30の主部という。
また、第1経路部20の主部20aと、第3経路部40のうちの第3矩形部5cから所定の長さ分の部分40aとは、折り曲げ部5eに対して線対称となるように形成されている。以下、第3経路部40のうちの第3矩形部5cから所定の長さ分の部分40aを第3経路部40の主部という。
図5は、受話部側基板6及び送話部側基板7のうちのヒンジ部12周辺部分の例を示す説明図である。なお、図5は、受話部側基板6及び送話部側基板7を、受話部フロントケース10a及び送話部フロントケース11a側から見たものに相当する。以下、受話部側基板6及び送話部側基板7の各面のうち、受話部フロントケース10a及び送話部フロントケース11a側から見た方の面を表面といい、受話部リアケース10b及び送話部リアケース11b側から見た方の面を裏面という。
図5に示すように、受話部側基板6は、表面側にフレキシブル基板1のB接続部3を接続するための被接続部6bと、C接続部4を接続するための被接続部6cとを含む。また、受話部側基板6は、裏面側にフレキシブル基板1のA接続部2を接続するための被接続部6aを含む。本実施の形態では、フレキシブル基板1の各受話部側接続部2,3,4は、受話部側基板6の各被接続部6a,6b,6cに、異方性導電フィルム(ACF)を用いた熱圧着(以下、ACF熱圧着という)を行うことによって接続される。なお、受話部側接続部2,3,4を受話部側基板6に接続する方法は、ACF熱圧着に限らず、例えばコネクタを用いて接続されてもよい。
また、送話部側基板7は、表面側にフレキシブル基板1の送話部側接続部5を接続するための被接続部7aを含む。本実施の形態では、フレキシブル基板1の送話部側接続部5は、送話部側基板7の被接続部7aにコネクタ等で接続される。
次に、携帯電話機の受話部10と送話部11とをフレキシブル基板1を用いて接続する接続方法を説明する。なお、受話部10と送話部11との接続作業は、例えば作業員によって行われる。
まず、フレキシブル基板1の折り畳み手順を説明する。図6は、フレキシブル基板1を折り畳む折り畳み手順の例を示す説明図である。図6(a)は、フレキシブル基板1を折り畳む前の状態を示す。また、図6(b)は、フレキシブル基板1を折り畳む途中の状態を示す。図6(b)は、フレキシブル基板1を1回折り畳み2枚構成とした段階に相当する。また、図6(c)は、フレキシブル基板1の折り畳みを完了した状態を示す。図6(c)は、フレキシブル基板1を2回折り畳み3枚構成とした段階に相当する。
まず、図6(a)に示すように、送話部側接続部5の折り曲げ部5dを折り曲げ線として、送話部側接続部5の第2矩形部5bが第1矩形部5aに重なるように折り畳む。すると、図6(b)に示すように、第1経路部20の主部20aと第2経路部30の主部30aとは折り曲げ部5dに対して線対称であるので、主部20aと主部30aとが重なった状態となる(図6(b)に示す重なり部分81)。
次に、図6(b)に示すように、送話部側接続部5の折り曲げ部5eを折り曲げ線として、送話部側接続部5の第3矩形部5cが第1矩形部5aと第2矩形部5bとの重なり部分5fに重なるように折り畳む。すると、図6(c)に示すように、第3経路部40の主部40aと第1経路部20の主部20aとは折り曲げ部5eに対して線対称であるので、主部20a及び主部30aの重なり部分81に更に主部40aが重なった状態となる(図6(c)に示す重なり部分82)。
また、図6(c)に示すように、フレキシブル基板1を折り畳んで3枚構成とすると、受話部側接続部2,3,4のうちの2つが相互に重ならず横に並んだ状態となる。本実施の形態では、受話部側接続部2,3,4のうちのB接続部3とC接続部4とが互いに重ならず横に並んだ状態になる。本実施の形態では、フレキシブル基板1を折り畳んで3枚構成とした状態でA接続部2とB接続部3とが横に並んだ状態となるように、予めB接続部3と主部30aとの間の経路が形成され、C接続部4と主部40aとの間の経路が形成されている。
フレキシブル基板1を折り畳み3枚構成とすると、A接続部2が受話部側基板6の裏面側の被接続部6aに接続される。本実施の形態では、A接続部2は、ACF熱圧着によって被接続部6aに接続される。また、B接続部3及びC接続部4が受話部側基板6の表面側の被接続部6b,6cにそれぞれ接続される。本実施の形態では、B接続部3とC接続部4とは、横に並んだ状態となっているので、被接続部6b及び被接続部6cにそれぞれACF熱圧着によって同時に接続される。
フレキシブル基板1は、各経路部20,30,40の主部20a,30a,40bの重なり部分82を、ヒンジ部12に螺旋状に巻き付けられるようにして取り付けられる。そして、送話部側接続部5が送話部側基板7の表面側の被接続部7aにコネクタを用いて接続される。
以上の接続方法に従って、受話部10と送話部11とが接続され、表示部102を有する側の受話部10と操作部112を有する側の送話部11との電気的導通がとられる。図7は、受話部10と送話部11との接続を完了した状態を示す説明図である。図7に示すように、フレキシブル基板1を折り畳み3枚構造として取り付けることによって、B接続部3及びC接続部4が受話部側基板6の表面側の被接続部6b及び被接続部6cにそれぞれ接続され、A接続部2が受話部側基板6の裏面側の被接続部6aに接続される。また、送話部側接続部5が送話部側基板7の表面側の被接続部7aに接続される。
以上のように、本実施の形態によれば、フレキシブル基板1の送話部側接続部5に互いに直交する2つの折り曲げ部5d,5eを形成し、フレキシブル基板1を折り曲げ部5d及び折り曲げ部5eでそれぞれ折り曲げることによって3枚構成としている。そして、3枚構成としたフレキシブル基板1を用いて、受話部10と送話部11との配線を接続する。フレキシブル基板1を3枚構成にできるので、配線数の増加に伴うフレキシブル基板1の幅の拡大を防止できる。従って、配線数が増加した場合であっても、ヒンジ部の幅の拡大を防止でき、折り畳み型機器の小型化の妨げとなるのを防止することができる。
また、例えば、フレキシブル基板1に形成された経路部を折り曲げること等によりフレキシブル基板1を2枚構成とした場合、更にフレキシブル基板1に実装すべき配線が増加すると、フレキシブル基板1の幅を十分に狭められない可能性がある。本実施の形態によれば、フレキシブル基板1を3枚構成にできるので、フレキシブル基板1を2枚構成とする場合と比較して、よりフレキシブル基板1の幅の拡大を防止できる。従って、配線数が増加した場合であっても、ヒンジ部の幅の拡大を十分に防止することができる。また、ヒンジ部の幅の拡大防止を図ることにより、折り畳み型機器のデザインの自由度を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、フレキシブル基板1を折り畳んだ状態で、受話部側接続部2,3,4のうちの2つが相互に重ならず横に並んだ状態となる。そのため、受話部10と送話部11との接続を行う際に、相互に重ならずに並ぶ2つの接続部を、受話部側基板6の2つの被接続部にそれぞれACF熱圧着によって同時に接続することができる。従って、受話部10と送話部11との接続作業の効率化を図ることができ、携帯電話機100の生産性の向上を図ることができる。
なお、上述した実施の形態では、作業員が受話部10と送話部11との接続作業を行うものとして説明したが、携帯電話機を組み立てる組み立て装置によって、受話部10と送話部11とが接続されてもよい。例えば、組み立て装置として、携帯電話機を組み立てるための制御プログラムを搭載したロボット等が考えられる。
本発明は、折り畳み型携帯電話機等の折り畳み型機器に適用できる。特に、本発明を用いることによって、配線数が増加した場合であっても、折り畳み型機器のヒンジ部の幅の拡大を防止でき、折り畳み型機器の小型化の妨げとなるのを防止することができる。
本発明によるヒンジ部構造を備えた折り畳み型機器の一例を示す斜視図である。 携帯電話機100の構成の例を示すブロック図である。 図1に示す折り畳み型携帯電話機を分解した状態を示す分解斜視図である。 フレキシブル基板1を折り畳んでいない開いた状態を示す説明図である。 受話部側基板6及び送話部側基板7のうちのヒンジ部12周辺の例を示す説明図である。 フレキシブル基板1を折り畳む折り畳み手順の例を示す説明図である。 受話部10と送話部11との接続を完了した状態を示す説明図である。
符号の説明
1 フレキシブル基板
2,3,4 受話部側接続部
5 送話部側接続部
6 受話部側基板
7 送話部側基板
10 受話部
11 送話部
12 ヒンジ部
20,30,40 経路部
100 携帯電話機
101 受話口
102 表示部
111 送話口
112 操作部
120 アンテナ
121 制御部
122 記憶部
123 無線通信部
126 カメラ
127 リンガー発生器
128 リンガー駆動部
129 スピーカ
130 マイクロフォン

Claims (4)

  1. 第1の筐体部と第2の筐体部とがヒンジ部を介して回動可能に接続された折り畳み型機器における、前記第1の筐体部の配線と前記第2の筐体部の配線とをフレキシブル基板を用いて接続するヒンジ部構造であって、
    前記フレキシブル基板は、前記第1の筐体部に接続される第1の接続部を含み、
    前記第1の接続部は、前記フレキシブル基板を折り畳むための第1の折り曲げ部と、前記第1の折り曲げ部に直交する第2の折り曲げ部とを含み、
    前記フレキシブル基板が、前記第1の接続部の第1の折り曲げ部及び第2の折り曲げ部でそれぞれ折り曲げられた状態で、前記第1の筐体部と前記第2の筐体部とに接続され
    前記フレキシブル基板には、前記第1の接続部につながる第1の経路部、第2の経路部及び第3の経路部が形成され、
    前記第1の経路部と前記第2の経路部とは、それぞれ前記第1の折り曲げ部を軸に線対称に形成された対称経路部を含み、
    前記第1の経路部と前記第3の経路部とは、それぞれ前記第2の折り曲げ部を軸に線対称に形成された対称経路部を含む
    ことを特徴とする折り畳み型機器のヒンジ部構造。
  2. フレキシブル基板は、
    第1の経路部を介して第1の接続部につながる第2の接続部と、
    第2の経路部を介して第1の接続部につながる第3の接続部と、
    第3の経路部を介して第1の接続部につながる第4の接続部とが形成され、
    前記第2の接続部、第3の接続部及び第4の接続部が第2の筐体部に接続されることによって、第1の筐体部と第2の筐体部との配線が接続されている
    請求項記載の折り畳み型機器のヒンジ部構造。
  3. フレキシブル基板を折り畳んだ状態で、第2の接続部、第3の接続部及び第4の接続部のうちの2つが、相互に重ならずに並んだ状態となるように形成されている請求項記載の折り畳み型機器のヒンジ部構造。
  4. 折り畳み型機器は、操作部を含む第1の筐体部と表示部を含む第2の筐体部とがヒンジ部を介して回動可能に接続された携帯電話機である請求項1から請求項のうちのいずれか1項に記載の折り畳み型機器のヒンジ部構造。
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