JP4467537B2

JP4467537B2 - 携帯電子機器

Info

Publication number: JP4467537B2
Application number: JP2006088028A
Authority: JP
Inventors: 彰佐藤; 英二片岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2006-03-28
Filing date: 2006-03-28
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2026-03-28
Also published as: JP2007266895A

Description

本発明は、操作キーを備えた携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯電子機器に関する。

従来、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯電子機器は、例えば、図７，８に示すように、一の表面８１ａにＩＣパッケージやコンデンサ、抵抗器等の各種電子部品８３を複数実装した第１回路基板８１と、前記電子部品８３を覆うように第１回路基板８１の一の表面８１ａに配されるシールドケース８５と、一の表面９２ａに液晶ディスプレイ９０やキースイッチ９１が配置された第２回路基板９２と、弾性樹脂シート上に操作キー９５を備えた不図示のキーシートと、アンテナ９３とをフロントケース８７とリアケース８９とからなる筐体９１内部に収容して構成されている。

そして、フロントケース８７には複数の開口８７ａ，８７ｂを備え、一の開口８７ａからは前記液晶ディスプレイの表示画面が視認し得るようになっており、また、他の開口８７ｂ内には前記操作キー９５が配置され、操作可能に構成されている。

また、第２回路基板９２やアンテナ９３はそれぞれ第１回路基板８１と電気的に接続されると共に、回路基板８１の一の表面８１ａには、所定個数の電子部品８３毎に区画するように配設された基準電位層（グランドパターン層）８２が形成されている。そして、シールドケース８５は、導電性を有しており、上述のように区画された電子部品８３を囲繞する区画壁部（不図示）を備えている。すなわち、シールドケース８５を回路基板８１の一の表面８１ａに固定した状態においては、シールドケース８５の区画壁部と回路基板８１の基準電位層８２とが電気的に接続されることになる。

このシールドケース８５は、回路基板８１の一の表面８１ａの略全体を覆うように形成されており、ネジ止め等によって回路基板８１に固定されている。なお、回路基板８１とシールドケース８５との固定は、ネジ止め等の他に半田付けによって行われているものもある。
特開平４−２１５５００号公報

ところで、筐体９１には開口８７ｂを有することから静電気が筐体９１内に入り込み、筐体９１内に備える電気部品や電子部品に悪影響を与えるといった課題があった。特に近年、携帯電子機器の薄型化に伴い各部品の小型化や薄型化が要求され、キーシートを形成する弾性樹脂シートもその厚みが薄くなっている。その結果、筐体開口８７ｂより侵入した静電気は弾性樹脂シートを貫通して筐体開口８７ｂに近い導体に落ちることになり、携帯電子機器に悪影響を与えていた。

具体的には図９（Ａ）に携帯電子機器の概略断面図を示すように、これまで筐体開口８７ｂより侵入した静電気は、キーシート９７の弾性樹脂シート表面９６ａを伝って第１回路基板８１に導かれ、この第１回路基板８１上に形成されている基準電位層８２上に逃がすことで静電気がキースイッチ９１等に流れ込むことがないように設計されていたが、前述したように、携帯電子機器の薄型化に伴って弾性樹脂シート１６が薄肉化された結果、図９（Ｂ）に示すように、筐体開口８７ｂより侵入した静電気は、キーシート９７の弾性樹脂シート表面９６ａを伝のではなく、弾性樹脂シート１６を通過して筐体開口近傍に配置されたキースイッチ９１やその他の電気／電子部品に落ちて不具合を引き起こすようになっていた。

そこで、筐体９１とキーシート９７との間に導電性のシートを介在させたり、筐体内面に導電膜を被覆して第２回路基板９２や第１回路基板８１あるいはシールドケース８５に静電気を逃がすことも考えられるが、この場合、別部品として導電性のシートを設けたり、別工程として筐体内面に導電膜を形成する工程が必要となり、組み立て工数の増大やコストアップによって安価に製造することができないといった課題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、組み立て工数の増大や大幅なコストアップを生じることなく、筐体開口より侵入した静電気を逃がすことが可能な携帯電子機器を提供することを目的としている。

そこで、本発明は、一の表面に電子部品を搭載すると共に、前記電子部品の搭載領域を囲繞する基準電位部が配設された回路基板と、前記基準電位層上に当接配置され、前記電子部品を覆うように前記回路基板上に重ねて配置された導電性のシールドケースと、該シールドケース上に重ねて配置され、キースイッチを備えたキー基板と、該キー基板の一部又は全部を覆うように対向配置された弾性シートの前記キースイッチと対向する位置に操作キーを備えたキーシートとを筐体内に備え、該筐体に形成された開口内に前記操作キーが設けられた携帯電子機器であって、前記キー基板には孔を有すると共に、前記弾性シートには前記孔内に挿入される突出部を備えかつ前記筐体表面側から前記突出部内を貫通する貫通孔を有することを特徴とする。

また、本発明は、前記突出部を前記シールドケースと当接させることを特徴とする。

さらに、本発明は、前記筐体内面より突出するボスを前記貫通孔内に嵌入することを特徴とする。

また、本発明は、前記ボスを前記シールドケースと当接させることを特徴とする。

本発明によれば、組み立て工数の増大や大幅なコストアップを生じることなく、携帯電子機器を構成する筐体開口より侵入した静電気を筐体内に設けた基準電位層に逃がすことが可能となり、携帯電子機器を形成する電子部品や電気部品に悪影響を与えることを防止できる。

図１から図６は本発明に係る一実施形態を示しており、ここで説明する実施の形態は、この発明を携帯電話機に適用した場合のものである。

図１に示すように、この実施の形態に係る携帯電話機（携帯電子機器）１は、第１の筐体２と、この第１の筐体２の厚さ方向に重ね合わせ可能な第２の筐体３と、これら２つの筐体２，３を相互に折り畳み自在に連結するヒンジ部５とを備えている。なお、ヒンジ部５は、２つの筐体２，３の各基端部２ａ，３ａ同士を連結するように配されている。

第２の筐体３の内部には、各種情報を表示する表示面７ａを有するＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等の表示部７及び通話用のスピーカ部９が設けられている。表示部７の表示面７ａは、２つの筐体２，３を相互に重ね合わせた状態において第１の筐体２に対向する第２の筐体３の対向面３ｃ側に露出している。スピーカ部９は、基端部３ａとは反対側に位置する第２の筐体３の先端部３ｂに配されており、第２の筐体３の対向面３ｃから第２の筐体３の内部空間に貫通する開口部３ｄを介して外方に露出している。

第１の筐体２の内部には、テンキー、カーソルキー、通話キーや終話キー等のファンクションキー等の各種の押下操作可能な複数の操作キー１０を備えたキー操作部１１及び通話用のマイクロフォン部１５が設けられている。キー操作部１１の各操作キー１０は、２つの筐体２，３を相互に重ね合わせた状態において第２の筐体３に対向する第１の筐体２の対向面２ｃに形成された開口１２から外方に露出している。

マイクロフォン部１５は、基端部２ａとは反対側に位置する第１の筐体２の先端部２ｂに配されており、第１の筐体２の対向面２ｃから第１の筐体２の内部空間に貫通する開口部２ｄを介して外方に露出している。

この第１の筐体２は、第１の筐体２の対向面２ｃ側を構成するフロントケース１７、及び第１の筐体２の外面２ｆ側を構成するリアケース１９を備えている。これらフロントケース１７及びリアケース１９は、互いに第１の筐体２の厚さ方向に結合可能となっている。

この第１の筐体２の内部には、図２に示すように、外面２ｆの反対側に位置するリアケース１９の内面１９ａ側から、回路基板２１、シールドケース２３、キー基板２５、及び前述したキー操作部１１を構成する複数の操作キー１０を備えたキーシート６１が重ねて配されている。また、第１の筐体２内部の先端部２ｂ側には、無線通信用のアンテナ２７が収容されている。すなわち、このアンテナ２７は、回路基板２１、シールドケース２３及びフレキシブル基板２５の近傍に配されている。

シールドケース２３に対向する回路基板２１の一の表面２１ａには、複数の電子部品が搭載されている。電子部品としては、高周波ブロック３１、電源ＩＣ３３、メモリ３５やＣＰＵ３７等がある。

ここで、高周波ブロック３１は、回路基板２１を介してアンテナ２７と電気的に接続されており、図３に示すように、アンテナ２７及び図示しない通信ネットワークを介して、他の電話機との間で通話したり、図示しない他の端末装置やサーバとの間で電子メール、インターネットのホームページ等の各種情報を送受信するものである。また、電源ＩＣ３３は、携帯電話機１に備えるバッテリー３９の充電及び放電等を制御するものである。さらに、メモリ３５は、文字、記号、画像等の各種情報や携帯電話機１の各種機能を記憶するものである。

そして、ＣＰＵ３７は、表示部７、スピーカ部９やマイクロフォン部１５、高周波ブロック３１、電源ＩＣ３３、メモリ３５等の動作を制御するものである。すなわち、ＣＰＵ３７は、例えば、通話する際にマイクロフォン部１５から入力された音声情報を高周波ブロック３１に出力したり、高周波ブロック３１から入力された音声情報をスピーカ部９に出力する役割を果たす。また、ＣＰＵ３７は、例えば、高周波ブロック３１において受信した各種情報をメモリ３５に記憶させると共に、キー操作部１１の操作に基づいて各種情報を表示部７に表示させる役割を果たす。

さらに、図２，４に示すように、回路基板２１の一の表面２１ａには、上述した複数の電子部品を囲繞するグランドパターンとしての基準電位層（基準電位部）４１が配設されている。

この基準電位層４１は、複数の電子部品の搭載領域を所定の機能を構成する電子部品毎に区画するように形成されている。すなわち、高周波ブロック３１を搭載した第１の搭載領域Ｓ１、電源ＩＣ３３を搭載した第２の搭載領域Ｓ２、メモリ３５及びＣＰＵ３７を搭載した第３の搭載領域Ｓ３、及び、コンデンサや抵抗器等の他の電子部品３２を搭載した複数の第４の搭載領域Ｓ４が、基準電位層４１によってそれぞれ個別に区画されている。このように分割された複数の搭載領域Ｓ１〜Ｓ４は、各々回路基板２１の一の表面２１ａの周縁に位置している。

シールドケース２３は、導電性を有すると共に、図２，５に示すように、回路基板２１の一の表面２１ａに対向し、かつ回路基板２１の表面２１ａのうち大部分を覆う略板状の天板部４３と、該天板部４３の裏面４３ｂに立設された側壁部（区画壁部）４５及びリブ（区画壁部）４７とから構成され、上述した複数の電子部品を覆うように、ネジ止めによって回路基板２１の一の表面２１ａに固定されている。

すなわち、側壁部４５は、天板部４３の裏面４３ｂの周縁全体から突出しており、回路基板２１の一の表面２１ａの周縁に形成された基準電位層４１に当接するように構成されている。また、リブ４７は、回路基板２１の各搭載領域Ｓ１〜Ｓ４の間に形成された基準電位層４１に当接するように構成されている。

したがって、シールドケース２３を回路基板２１の一の表面２１ａに固定した状態においては、シールドケース２３が回路基板２１の一の表面２１ａの略全体を覆うことから、第１の筐体２の剛性を向上させることができる。

また、シールドケース２３は、基準電位層４１と当接させると共に、複数の電子部品を各搭載領域Ｓ１〜Ｓ４に対応する空間に分割して配することができるため、各搭載領域Ｓ１〜Ｓ４に対応する空間をそれぞれシールドすることができる。

なお、上述のように構成されたシールドケース２３は、金属により形成することもできるが、例えば、天板部４３を金属板により形成すると共に側壁部４５及びリブ４７を樹脂により形成して、両者を接着剤等を介して接合した後に、側壁部４５及びリブ４７に導電膜を被覆して導電性を持たせたものを用いてもよい。また、シールドケース２３は、例えば、天板部４３、側壁部４５、及びリブ４７の全てを樹脂により一体的に形成し、その表面に導電膜を被覆して導電性を持たせたものを用いても構わない。このようにシールドケース２３の一部若しくは全体を樹脂により形成した場合には、携帯電話機１の軽量化を効果的に図ることができる。

また、キー操作部１１は、図２，５，６に示すように、弾性樹脂シート６２上に前述した複数の操作キー１０を有するキーシート６１と、複数のキースイッチ５５を有するキー基板２５とから構成されている。

キー基板２５は、シート状に形成されると共に可撓性を有するスイッチシートで、天板部４３の表面４３ａにわたって配されている。キー基板２５の表面５１ａには、ドーム状をしたキースイッチ５５が操作キー１０と対向する位置に操作キー１０と同じ数だけ形成され、前述した回路基板２１と電気的に接続されている。

キーシート６１は、前述したように、可撓性を有する弾性樹脂シート６２と、操作キー１０とを有し、弾性樹脂シート６２は、一の表面６３ａ上に所定の間隔をおいて各操作キー１０が一体的に形成される略板状の平板部６３と、該平板部６３の前記一の表面６３ａと反対側の他の面６３ｂであって、各操作キー１０と対向する位置より突出するように形成された凸部６４と、前記一の表面６３ａと反対側の他の面６３ｂから前記凸部６４より突出するように形成された壁部６５とを有している。

また、弾性樹脂シート６２の他の面６３ｂには前記壁部６５の高さＨよりも若干高い円柱状をした突出部６６を有し、その先端には段付き部６６ａを有している。また、弾性樹脂シート６２には一の表面６３ａから前記突出部６６内を通って突出部先端面に開口する貫通孔６７が形成されている。

この貫通孔６７内には、フロントケース１７の内面より突出して形成されたボス１７ａが嵌入されるようになっており、その際、フロントケース１７に形成された開口１２内にキーシート６１の各操作キー１０が配され、外方に露出するようになっている。すなわち、弾性樹脂シート６２の貫通孔６７はフロントケース１７に形成されたボス１７ａのボス穴として機能すると共に、フロントケース１７に対するキーシート６１の位置決めを行うことができるようになっている。その為、携帯電話機１の組み立て時に予め弾性樹脂シート６２の貫通孔６７にフロントケース１７のボス１７ａを嵌入させておくことでキーシート６１の位置決めと一体化させておくことができるため、組み立て作業性を高めることができる。

また、フロントケース１７とリアケース１９とが一体化されたときには、弾性樹脂シート６２の壁部６５はキー基板２５と当接すると共に、平板部６３とキー基板２５との間に空間を形成すると共に、平板部６３の凸部６４がキー基板２５のキースイッチ５５と微少隙間を設けて対向配置されるか、あるいは接触配置されるようになっている。そして、操作キー１０を天板部４３の表面４３ａに向けて押下操作した際には、キー基板２５がシールドケース２３の天板部４３により支持されているため、操作キー１０と対向する凸部６４によりキースイッチ５５が押されてＯＮ状態となるように構成されている。

さらに、キー基板２５には、フロントケース１７とリアケース１９とが一体化されたときに、キーシート６１の突出部６６と対向する位置に孔５７を備え、この孔５７内に前記弾性樹脂シート６２の突出部先端に形成された段付き部６６ａが挿入されると共に、突出部先端がシールドケース２３の天板部４３と当接するようになっている。即ち、弾性樹脂シート６２の貫通孔６７はシールドケース２３の天板部４３にまで連通するようになっている。

その為、フロントケース１７の開口１２と操作キー１０との隙間より侵入する静電気は、平板部６３の一の表面６３ａから貫通孔６７を伝って基準電位層４１と電気的に接続された導電性のシールドケース２３に逃がすことができ、弾性樹脂シート６２の平板部６３を通過して開口１２の下方に位置するキースイッチ５５や他の電子部品に静電気が飛び込んで不具合を起こすことを低減することができる。

特に、このような効果を得るには、弾性樹脂シート６２に形成する貫通孔６７をフロントケース１７の開口１２の近傍に設けることが良く、例えば、複数のテンキーを構成する複数の操作キー１０の間を仕切るフロントケース壁部２ｅの下方に貫通孔６７が位置するようにしたり、カーソルキーと各ファンクションキーとの間を仕切るフロントケース壁部２ｇの下方に貫通孔６７が位置するようにすれば良い。

また、静電気をシールドケース２３に逃がし易くするためには、貫通孔６７を形成する突出部先端をシールドケース２３の天板部４３と当接させるように構成することが好ましく、このように形成することで貫通孔内表面を伝う静電気を確実にシールドケース２３へ逃がすことができる。

さらに、フロントケース１７に形成するボス１７ａは、フロントケース１７とリアケース１９とが一体化されたときに、シールドケース２３の天板部４３と当接するように形成しておくことが好ましい。このようにすることで操作キー１０を押下操作する際に一緒にフロントケース壁部２ｅ，２ｇが押されたとしてもフロントケース１７の変形を抑え、操作キー１０を確実に操下させることができると共に、操作キー１０がフロントケース１７内に潜り込んでしまうことも防止でき、さらには携帯電話機を形成する筐体２の強度を高めることも可能となる。

また、この携帯電話機１によれば、回路基板２１の一の表面２１ａの略全体を覆うシールドケース２３により外部からのノイズの侵入を防止することができると共に、各電子部品の駆動に伴って輻射される電磁波が他の電子部品や第１の筐体２内に備える他の電子／電子部品に悪影響を与えることを低減することができる。

さらに、シールドケース２３の天板部４３は、キー操作部１１を支持する支持板としての役割を果たすため、天板部４３によってこれらキー操作部１１の操作キー１０の押下操作に対する強度を十分に確保することができる。そして、天板部４３でキースイッチ５５を有するキー基板２５を支持するようにすることで、携帯電話機１の薄型化を図ることもできる。

また、スイッチシート５１は、可撓性を有するフレキシブル基板によって構成される必要はなく、例えば、可撓性を有さない回路基板により構成されるとしてもよい。

さらに、上記実施形態においては、ヒンジ部５によって互いに連結された２つの筐体２，３を備える携帯電話機１について述べたが、これに限ることはなく、例えば、１つの筐体から構成される携帯電話機であっても構わない。

また、携帯電話機に限ることはなく、少なくとも無線通信機能を備える携帯無線機に適用することができ、例えば、通信機能を備えたＰＤＡやノート型パーソナルコンピュータであってもよい。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の携帯電話機の全体を示す外観斜視図である。本発明の携帯電話機における第一筐体の構成を示す分解斜視図である。図１の携帯電話機の構成を示すブロック図である。図１の携帯電話機における第１の筐体内の回路基板を示す概略平面図である。図１の携帯電話機におけるＸ−Ｘ線断面図である。図１の携帯電話機におけるキー操作部を示す分解斜視図である。従来の携帯無線機の一例を示す分解斜視図である。図７の携帯無線機において、筐体内部に配置される回路基板とシールドケースを示す分解斜視図である。（Ａ）（Ｂ）は図７の携帯無線機における静電気の侵入状態を説明するための断面図である。

符号の説明

１携帯電話機（携帯電子機器）
２第１の筐体
２ｃ対向面
２ｅ側面
２ｆ外面
１０操作キー
１１キー操作部
１２開口
２１回路基板
２１ａ一の表面
２１ｂ他の表面
２３シールドケース
２５キー基板
２７アンテナ
３１高周波ブロック
３２他の電子部品
３３電源ＩＣ
３５メモリ
３７ＣＰＵ
４１基準電位層
４３天板部
４３ａ表面
４５側壁部
４７リブ
５１スイッチシート
５５キースイッチ
５７孔
６１キーシート
６２弾性樹脂シート
６３平板部
６４凸部
６５壁部
６６突出部
６７貫通孔
Ｓ１〜Ｓ４搭載領域

Claims

一の表面に電子部品を搭載すると共に、前記電子部品の搭載領域を囲繞する基準電位部が配設された回路基板と、前記基準電位層上に当接配置され、前記電子部品を覆うように前記回路基板上に重ねて配置された導電性のシールドケースと、該シールドケース上に重ねて配置され、キースイッチを備えたキー基板と、該キー基板の一部又は全部を覆うように対向配置された弾性シートの前記キースイッチと対向する位置に操作キーを備えたキーシートとを筐体内に備え、該筐体に形成された開口内に前記操作キーが設けられた携帯電子機器であって、前記キー基板には孔を有すると共に、前記弾性シートには前記孔内に挿入される突出部を備えかつ前記筐体表面側から前記突出部内を貫通する貫通孔を有することを特徴とする携帯電子機器。
前記突出部は前記シールドケースと当接していることを特徴とする請求項１に記載の携帯電子機器。
前記筐体内面より突出するボスを備え、該ボスを前記貫通孔内に嵌入してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の携帯電子機器。
前記ボスは前記シールドケースと当接していることを特徴とする請求項３に記載の携帯電子機器。