JP4752563B2 - 電子機器、そのフレキシブル基板 - Google Patents

Description

本発明は、第一ハウジングと第二ハウジングとが開閉自在に軸支されている電子機器に関し、特に、第一ハウジングから第二ハウジングまでフレキシブル基板が挿通されている電子機器に関する。

現在、携帯電話端末などの電子機器では、その携帯性を向上させるために第一ハウジングと第二ハウジングとが開閉自在な製品がある。このような電子機器は、例えば、第一ハウジングと第二ハウジングとが中空構造のヒンジ部で開閉自在に軸支されている。第一ハウジングと第二ハウジングとに第一リジッド基板と第二リジッド基板とが個々に内蔵されている。これらのリジッド基板がフレキシブル基板で接続されている。このフレキシブル基板がヒンジ部に挿通されている。

このような電子機器では、例えば、フレキシブル基板は、第一リジッド基板に接続される第一部分、ヒンジ部に挿通される中間部分、第二リジッド基板に接続される第二部分、がクランク形状に連続している。ヒンジ部は、例えば、各々円筒形の軸状部材と軸受部材からなり、その軸状部材が軸受部材に回動自在に連結されている。

軸状部材はフレキシブル基板の第一部分が挿通される第一開口が外周面に形成されている。軸受部材はフレキシブル基板の第二部分が挿通される第二開口が外周面に形成されている。軸状部材は第一ハウジングに装着され、その第一開口が第一ハウジングの内部に連通する。軸受部材は第二ハウジングに装着され、その第二開口が第二ハウジングの内部に連通する。

上述のような電子機器では、第一ハウジングと第二ハウジングとが開閉されると、フレキシブル基板の中間部分が捻れるとともに第一部分と第二部分とが湾曲する。従って、断線などが発生することなく第一リジッド基板と第二リジッド基板との導通が維持される。

なお、上述のような構造の電子機器としては各種の提案がある(例えば、特許文献１〜３参照)。
特開２００５−３０３８８８号 特開２００５−１４７２０５号 特開２００４−２７３５５５号

上述のような電子機器は、第一ハウジングと第二ハウジングとが開閉自在なので携帯性と操作性とを両立することができ、それでいて第一ハウジングに内蔵されている第一リジッド基板と第二ハウジングに内蔵されている第二リジッド基板とがフレキシブル基板で各種信号を並列に伝送することができる。

上述のような電子機器は、さらなる機能向上のために第一リジッド基板と第二リジッド基板とが送受する信号が増大する傾向があり、これを実現するためにはフレキシブル基板を幅広とする必要がある。一方、上述のような電子機器は、さらなる小型化も要望されている。これを実現するためにはヒンジ部を小径化する必要がある。しかし、上述の要求は相反するため、現在の電子機器では、高機能化と小型化とを両立させることが困難である。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、第一ハウジングと第二ハウジングとが送受する信号を増大させながらヒンジ部を小径化することが可能な電子機器を提供するものである。

本発明の電子機器は、第一ハウジングと第二ハウジングとが中空構造のヒンジ部で開閉自在に軸支されており、第一ハウジングの内部から第二ハウジングの内部までヒンジ部を経由してフレキシブル基板が挿通されている電子機器であって、フレキシブル基板は、第一ハウジングの内部に少なくとも一端が位置する第一部分と、第一部分の他端に一端が連続していてヒンジ部に軸心方向に延在している中間部分と、中間部分の他端に一端が連続していて第二ハウジングの内部に少なくとも他端が位置する第二部分と、を有しており、折り曲げ線が軸心方向と平行となるように中間部分が複数箇所で曲折されてヒンジ部の内径より幅狭となっており、フレキシブル基板の中間部分の少なくとも一部で曲折状態を維持するＵ字形状のガイド部材からなる曲折維持部材も有しており、曲折維持部材は、中間部分の軸心方向での両端のみ個々に曲折状態を維持しているので、例えば、幅広のフレキシブル基板の中間部分を幅狭として小径のヒンジ部に挿通させるようなことができる。

なお、本発明で言うフレキシブル基板の折り曲げ線とは、フレキシブル基板の曲折の境界となる仮想線でよい。このため、いわゆる折れ目に限定されないので、折れ目が発生しないようにフレキシブル基板を湾曲させることもできる。

本発明の電子機器では、例えば、幅広のフレキシブル基板の中間部分を幅狭として小径のヒンジ部に挿通させるようなことができるので、第一ハウジングと第二ハウジングとが送受する信号を増大させながらヒンジ部を小径化することができ、高機能化と小型化とを両立させることができる。

本発明の参考例を図面を参照して以下に説明する。なお、本参考例では、図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは説明を簡単とするために便宜的に規定するものであり、本発明を実施する場合の製造時や使用時の方向を限定するものではない。

本参考例の電子機器である携帯電話端末１００は、図２に示すように、第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とが中空構造のヒンジ部１４０で開閉自在に軸支されている。第一ハウジングの内部から第二ハウジングの内部までヒンジ部１４０を経由してフレキシブル基板２００が挿通されている。

本参考例のフレキシブル基板２００は、図１に示すように、第一ハウジング１１０の内部に少なくとも一端が位置する第一部分２１０と、第一部分２１０の他端に一端が連続していてヒンジ部１４０に軸心方向に延在している中間部分２３０と、中間部分２３０の他端に一端が連続していて第二ハウジング１２０の内部に少なくとも他端が位置する第二部分２２０と、を有しており、折り曲げ線が軸心方向と平行となるように中間部分２３０が複数箇所で曲折されてヒンジ部１４０の内径より幅狭となっている。

より詳細には、第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とは、扁平で細長いボックス状に各々形成されており、表側カバー１１１，１２１と裏側カバー１１２，１２２とを主要部品として形成されている。

表側カバー１１１，１２１は、その表面の略全域に開口孔が各々形成されている。そこに第一ハウジング１１０ではＬＣＤ(Liquid Crystal Display)等のディスプレイユニット１３１が配置されている。第二ハウジング１２０ではキーボードユニット１３２が配置されている。

ディスプレイユニット１３１およびキーボードユニット１３２は、第一リジッド基板１３３と第二リジッド基板１３４との表面に各々実装されている。これらのリジッド基板１３３，１３４がフレキシブル基板２００で接続されている。

裏側カバー１１２,１２２は、相対する端部の左右に円盤状の軸受部１１４,１１５,１２４，１２５がヒンジ部１４０の一部として形成されている。外側に位置する軸受部１１４,１２４を挿通された軸ボルト１４１，１４２が内側の軸受部１１５,１２５に締結されることにより、裏側カバー１１２,１２２が開閉自在に軸支されている。

さらに、裏側カバー１１２,１２２は、内側の軸受部１１５，１２５にヒンジ部１４０の一部となる半円筒形のヒンジカバー１１７，１２７が一体に形成されている。これらと一体に接合されてヒンジ部１４０の一部となる半円筒形のヒンジカバー１１８，１２８が表側カバー１１１，１２１にも形成されている。

上述のようなヒンジカバー１１７，１１８により形成される円筒状の内部空間は、第一ハウジング１１０の内部に連通している。ヒンジカバー１２７，１２８により形成される円筒状の内部空間は、第二ハウジング１２０の内部に連通している。

そして、ヒンジカバー１１７，１１８により形成される内部空間と、ヒンジカバー１２７，１２８により形成される内部空間も、相互に連通している。従って、第一ハウジング１１０の内部から第二ハウジング１２０の内部まで連通している中空構造のヒンジ部１４０が形成されている。

本参考例の携帯電話端末１００では、前述のように第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とに内蔵されている第一リジッド基板１３３と第二リジッド基板１３４とがフレキシブル基板２００で接続されている。従って、このフレキシブル基板２００は、上述の中空構造のヒンジ部１４０の内部に延在されている。

なお、本参考例のフレキシブル基板２００は、ヒンジ部１４０のクランク状の内部空間に配置されるため、やはりクランク形状に形成されている。より具体的には、本参考例のフレキシブル基板２００は、図１に示すように、前後方向に細長い第一部分２１０、左右方向に細長い中間部分２３０、前後方向に細長い第二部分２２０、を有しており、これらがクランク形状に連続している。

フレキシブル基板２００の第一部分２１０は、前端が第一リジッド基板１３３に機械的に連結されているとともに電気的にも接続されており、後端が中間部分２３０の右端に連続している。第二部分２２０は、後端が第二リジッド基板１３４に機械的に連結されているとともに電気的にも接続されており、前端が中間部分２３０の左端に連続している。

本参考例の携帯電話端末１００では、フレキシブル基板２００の中間部分２３０がヒンジ部１４０の内部空間に配置される。しかし、その中間部分２３０はヒンジ部１４０の内径より幅広に形成されている。

しかし、本参考例の携帯電話端末１００では、図１(ｂ)(ｃ)に示すように、フレキシブル基板２００の中間部分２３０がヒンジ部１４０の軸心方向と直交する前後方向に偶数箇所である二箇所で曲折されているため、その前後方向の横幅が三分の一となっている。

このため、フレキシブル基板２００は曲折により中間部分２３０がヒンジ部１４０の内径より幅狭となっている。中間部分２３０は曲折された状態でヒンジ部１４０の内部空間に配置されている。

なお、フレキシブル基板２００は、当然ながら第一部分２１０の前端から第二部分２２０の後端まで中間部分２３０を介して多数のプリント配線２０１が並列に形成されている。しかし、中間部分２３０の二つの曲折箇所にはプリント配線２０１を切断しない位置に直線状のスリット２０２が形成されている。なお、このスリット２０２は、両端に丸孔２０３が形成されている。

上述のような構成において、本参考例の携帯電話端末１００では、第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とがヒンジ部１４０により開閉自在に軸支されている。従って、使用時には第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とを開放して操作性を向上させることができ、携帯時には第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とを閉止して占有容積を削減することができる。

しかも、前述のように第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とに個々に内蔵されている第一リジッド基板１３３と第二リジッド基板１３４とがフレキシブル基板２００で接続されている。しかし、このフレキシブル基板２００は中空のヒンジ部１４０の内部に挿通されている。従って、フレキシブル基板２００を外部に露出させるようなことなく第一ハウジング１１０と第二ハウジング１２０とが開閉自在となっている。

そして、本参考例の携帯電話端末１００では、フレキシブル基板２００が充分に幅広に形成されており、第一リジッド基板１３３と第二リジッド基板１３４とが多量の信号を送受することができる。それでいて、幅広のフレキシブル基板２００が曲折されて小径のヒンジ部１４０に挿通されている。従って、本参考例の携帯電話端末１００は、高機能化と小型化とが両立されている。

特に、クランク形状のフレキシブル基板２００の中間部分２３０が二箇所で曲折されている。従って、簡単な構造で幅広のフレキシブル基板２００が小径のヒンジ部１４０に挿通されている。しかも、フレキシブル基板２００は、中間部分２３０の曲折位置にスリット２０２が形成されているので、その曲折が容易である。

それでいて、そのスリット２０２は、プリント配線２０１を切断しない位置に形成されている。従って、スリット２０２によりフレキシブル基板２００の伝送機能が阻害されることはない。しかも、スリット２０２の両端には丸孔２０３が形成されている。従って、スリット２０２の端部からフレキシブル基板２００が裂けることが防止されている。

なお、本発明は本参考例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記参考例では電子機器として携帯電話端末１００を例示した。しかし、本発明は第一ハウジングと第二ハウジングとを開閉自在に軸支してヒンジ部にフレキシブル基板を挿通させる各種の電子機器に適用することが可能であり、例えば、ＰＤＡ(Personal Digital Assistance)やノートパソコンなどにも適用可能である(図示せず)。

また、上記参考例ではフレキシブル基板２００の中間部分２３０を二箇所で曲折させて横幅を三分の一の横幅とすることを例示した。しかし、図３に例示するフレキシブル基板３００のように、中間部分３１０を四箇所で曲折させて横幅を五分の一とすることも可能であり、これ以上の箇所で曲折させることも可能である(図示せず)。

さらに、上記参考例ではフレキシブル基板２００の中間部分２３０をジグザグに曲折させることを例示した。しかし、図４に例示するフレキシブル基板４００のように、中間部分４１０をジグザグ以外の折り方で曲折させることも可能である。

また、上記参考例ではフレキシブル基板２００の曲折を容易とするためにスリット２０２を形成しておくことを例示した。しかし、図３に例示するフレキシブル基板３００のように、スリットを形成しておかないことも可能である。

さらに、上記参考例ではフレキシブル基板２００の中間部分２３０を曲折させてヒンジ部１４０に延在させることのみ例示した。しかし、これでは中間部分２３０の曲折が自然に復元しようとするためにヒンジ部１４０に挿通させる作業性が低い可能性がある。

そこで、これが問題となる場合には、図３に例示するフレキシブル基板３００のように、中間部分３１０の両端の各々で両面テープや接着剤からなる曲折維持部材３２０により曲折状態を維持することが可能である。

この場合、中間部分３１０の曲折が曲折維持部材３２０により維持される。従って、中間部分３１０を容易にヒンジ部１４０に挿通させることができる。それでいて、曲折維持部材３２０による保持が両端のみである。このため、中間部分３１０は容易に捻れることができて破損を良好に防止することができ、第一ハウジングと第二ハウジングとの開閉が阻害されるようなこともない。

さらに、図４に本発明の実施の形態として例示するフレキシブル基板４００のように、中間部分４１０の両端の各々で、Ｕ字形状のガイド部品からなる曲折維持部材４２０により曲折状態を維持することも可能である。

このような曲折維持部材４２０は、図示するように、スリット状の開口が形成されている直方体状の部品などとして形成することが可能であり、その場合、曲折させたフレキシブル基板４００を開口に挿入して保持させることができる。

なお、このような曲折維持部材をスプリングにより閉止方向に付勢されている開閉自在なクランプ構造として形成することも可能であり、曲折維持部材が係合する凹部をヒンジ部に形成しておくことも可能である(ともに図示せず)。

また、上記参考例ではクランク形状に形成されているフレキシブル基板２００の中間部分２３０が偶数箇所で曲折されていることを例示した。しかし、図５に例示するフレキシブル基板５００のように、第一部分５１０と中間部分５３０と第二部分５２０とがＵ字形状に連続していることも可能である。

このようなフレキシブル基板５００は、図示するように、その中間部分５３０が奇数箇所で曲折されているとともに、第一部分５１０と第二部分５２０との少なくとも一方との境界箇所で曲折されていれば、中間部分５３０が幅狭のクランク形状となって第一ハウジングと第二ハウジングとのリジッド基板を接続することができる。

なお、本発明で云うＵ字形状とは、相対する一対の線形部分が一端で連結されている形状を意味しており、その連結部分は半円状や直線状に形成されていることが可能である。

さらに、上記参考例ではフレキシブル基板２００がスリット２０２の端部から裂けることを防止するため、その両端に丸孔２０３を形成しておくことを例示した。しかし、図５に例示するフレキシブル基板５００のように、両端が半円形のスリット５４０を中間部分５３０の奇数の曲折箇所に形成しておくことも可能である。

本発明の参考例の電子機器である携帯電話端末のフレキシブル基板の組立構造を示す斜視図である。 携帯電話端末の組立構造を示す分解斜視図である。 第一の変形例のフレキシブル基板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態のフレキシブル基板を示す斜視図である。 第二の変形例のフレキシブル基板を示す斜視図である。

本発明の実施の形態の電子機器である携帯電話端末のフレキシブル基板の組立構造を示す斜視図である。 携帯電話端末の組立構造を示す分解斜視図である。 第一の変形例のフレキシブル基板を示す斜視図である。 第二の変形例のフレキシブル基板を示す斜視図である。 第三の変形例のフレキシブル基板を示す斜視図である。

符号の説明

１００ 携帯電話端末
１１０ 第一ハウジング
１２０ 第二ハウジング
１４０ ヒンジ部
２００ フレキシブル基板
２０１ プリント配線
２０２ スリット
２１０ 第一部分
２２０ 第二部分
２３０ 中間部分
３００ フレキシブル基板
３１０ 中間部分
３２０ 曲折維持部材
４００ フレキシブル基板
４１０ 中間部分
４２０ 曲折維持部材
５００ フレキシブル基板
５１０ 第一部分
５２０ 第二部分
５３０ 中間部分
５４０ スリット

Claims (8)

1. 第一ハウジングと第二ハウジングとが中空構造のヒンジ部で開閉自在に軸支されており、前記第一ハウジングの内部から前記第二ハウジングの内部まで前記ヒンジ部を経由してフレキシブル基板が挿通されている電子機器であって、
   前記フレキシブル基板は、前記第一ハウジングの内部に少なくとも一端が位置する第一部分と、前記第一部分の他端に一端が連続していて前記ヒンジ部に軸心方向に延在している中間部分と、前記中間部分の他端に一端が連続していて前記第二ハウジングの内部に少なくとも他端が位置する第二部分と、を有しており、
   折り曲げ線が前記軸心方向と平行となるように前記中間部分が複数箇所で曲折されて前記ヒンジ部の内径より幅狭となっており、
   前記フレキシブル基板の中間部分の少なくとも一部で曲折状態を維持するＵ字形状のガイド部材からなる曲折維持部材も有しており、
   前記曲折維持部材は、前記中間部分の前記軸心方向での両端のみ個々に前記曲折状態を維持する電子機器。
2. 前記フレキシブル基板は、前記ヒンジ部の内径より幅広に形成されている前記中間部分が前記曲折によって前記内径より幅狭となっている請求項１に記載の電子機器。
3. 前記フレキシブル基板は、前記第一部分と前記中間部分と前記第二部分とがクランク形状に連続しており、前記中間部分が偶数箇所で曲折されている請求項１または２に記載の電子機器。
4. 前記フレキシブル基板は、前記第一部分と前記中間部分と前記第二部分とがＵ字形状に連続しており、前記中間部分が奇数箇所で曲折されているとともに前記第一部分と前記第二部分との少なくとも一方との境界箇所でも曲折されている請求項１に記載の電子機器。
5. 前記フレキシブル基板は、前記中間部分の曲折されている箇所の少なくとも一つにスリットが形成されている請求項１ないし４の何れか一項に記載の電子機器。
6. 前記フレキシブル基板は、前記第一ハウジングの内部から前記第二ハウジングの内部まで連通する形状にプリント配線が形成されており、前記プリント配線を切断しない位置に前記スリットが形成されている請求項５に記載の電子機器。
7. 第一ハウジングと第二ハウジングとが中空構造のヒンジ部で開閉自在に軸支されており、前記第一ハウジングの内部から前記第二ハウジングの内部まで前記ヒンジ部を経由してフレキシブル基板が挿通されている電子機器の前記フレキシブル基板であって、
   前記第一ハウジングの内部に少なくとも一端が位置する第一部分と、前記第一部分の他端に一端が連続していて前記ヒンジ部に軸心方向に延在している中間部分と、前記中間部分の他端に一端が連続していて前記第二ハウジングの内部に少なくとも他端が位置する第二部分と、を有しており、
   折り曲げ線が前記軸心方向と平行となるように前記中間部分が複数箇所で曲折されて前記ヒンジ部の内径より幅狭となっており、
   前記フレキシブル基板の中間部分の少なくとも一部で曲折状態を維持するＵ字形状のガイド部材からなる曲折維持部材も有しており、
   前記曲折維持部材は、前記中間部分の前記軸心方向での両端のみ個々に前記曲折状態を維持するフレキシブル基板。
   
8. 前記ヒンジ部の内径より幅広に形成されている前記中間部分が前記曲折によって前記内径より幅狭となっている請求項７に記載のフレキシブル基板。

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