JP5158988B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、筐体の外部の表示部に透明回路基板を有し、この透明回路基板を接続線により、筐体内部の回路基板と接続する電子機器に関するものである。

近年、携帯電話等の電子機器にタッチパネルを備えたものが提案されてきている。ここで、携帯電話等の持ち運ばれる機器の場合、誤って水中へ落としたり、雨が筐体内部に侵入したり等の原因によって故障することが多い。そこで、タッチパネルを供えた電子機器についても防水構造を実現する技術が提案されてきている。
例えば、従来の電子機器には、タッチパネルおよびその制御を行う基板を取り囲むように防水用のパッキンやクッションを設けたものがある（例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特開平１０−２０７６３０号公報（第２図） 特開平１１−０７４６６１号公報（第８図） 特開２０００−１１４７３２公報（第１図）

ここで、透明回路基板で構成されるタッチパネルを用いて、透明回路基板と他の回路基板を接続線で接続する構成を考える。この場合、タッチパネルを介して透明線が視認されてしまうことを防止するため、タッチパネルの側面から接続線を引き出すことが一般的である。この場合、接続線を含めたパネル全体を覆うように防水用のパッキンやクッションを設けることで防水性を持たせることが可能である。しかし、この場合、接続線を含めた全体について防水構造を持たせなくてはならなくなるため、防水構造の大きさが大きくなり、筐体が大型化してしまう。また、従来技術のように透明基板の縁をパッキン等で覆うことでも防水を実現できるが、この場合も接続線を防水領域に入れなくてはならないため、その分だけ表示面が狭まり、また、筐体が大型化してしまう。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、表示部に設けられた透明回路基板を、接続線により筐体内部の回路基板と接続する際に、表示部の面積の確保と筐体の小型化とを両立しつつ、防水性能を確保できる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係る電子機器は、枠状の側部を有する第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動可能に接続するヒンジ部と、を備え、前記第１筐体は、前記第１筐体に収容される回路基板と、板状に形成された透明回路基板と、前記透明回路基板の端面から引き出され、防水加工された接続線と、前記側部に前記第１筐体の内外を連通させる挿通孔と、を備え、前記接続線は、防水領域である前記第１筐体の内部空間から、非防水領域である前記第１筐体の前記ヒンジ部側へ配置されるとともに折り返されて、さらに、当該接続線に設けられたグロメットが前記挿通孔に嵌合することで止水し、防水領域において前記回路基板に接続されるものである。

また、本発明の第２の態様に係る電子機器は、前記グロメットが、弾性部材で構成されており、前記挿通孔に嵌合されていない状態において、前記グロメットの幅及び高さが前記挿通孔の幅及び高さよりも大きい。

また、本発明の第３の態様に係る電子機器は、前記接続線が、前記グロメットの貫通穴において、剛性部材で構成された支持板によって支持されている。

さらに、本発明の第４の態様に係る電子機器は、前記透明回路基板における前記接続線が引き出された側とは反対側に前記側部の他端側を覆うレシーバカバーが設けられているものである。

本発明の第１の態様に係る電子機器によれば、接続線に設けられたグロメットが挿通孔に嵌合するため、接続線が筐体の外部から内部に配索されていても確実な防水性が得られるという効果を有する。

また、本発明の第２の態様に係る電子機器によれば、接続線に設けられたグロメットによって、確実に挿通孔を塞ぐことができる。したがって、グロメットによって確実な防水性を得ることができるという効果を有する。

また、本発明の第３の態様に係る電子機器によれば、接続線の湾曲によってグロメットの貫通穴が湾曲して防水性を損なってしまうことを防ぐことができるという効果を有する。

また、本発明の第４の態様に係る電子機器によれば、新たなスペースを必要とせず、筐体の大型化、厚型化を回避できるという効果を有する。

さらに、本発明の第５の態様に係る電子機器によれば、ガラス基板にレシーバ用の孔を設ける必要がないという効果を有する。

本発明に係る実施形態の携帯端末を開いた状態の斜視図 本発明に係る実施形態の携帯端末を開いて回動させた状態の斜視図 （Ａ）は閉じた状態の携帯端末の平面図、（Ｂ）は上筐体とヒンジ部の境界部分の拡大平面図、（Ｃ）は上筐体とヒンジ部の境界部分の変形例を示す平面図 上筐体の外面側から見た分解斜視図 上筐体の内面側から見た分解斜視図 上筐体のＦＰＣの配策を示す断面図 上筐体のＦＰＣの配策を示す斜視図 緩衝部材の取付けを示す平面図 緩衝部材の取付けを示す分解斜視図 緩衝部材とＦＰＣとの取付けを示す斜視図

以下、本発明の実施形態の電子機器について、図面を用いて説明する。
図１および図２に示すように、本発明に係る実施形態の電子機器としての携帯端末１０は、一方の面に表示部２１を有する上筐体（筐体）２０と、一方の面に多数のキー４２から構成される操作部４１を有する下筐体４０と、上筐体２０および下筐体４０を開閉可能に連結するヒンジ部５０を有する。
なお、以下の説明において、上筐体２０と下筐体４０とを閉じたときに重なる面すなわち表示部２１および操作部４１をともに内面（内面側）といい、外側になる面を外面（外面側）ということとする。

ヒンジ部５０は、下筐体４０に接続され、かつ、下筐体４０の幅方向に沿って配置された第１回動軸５１と、上筐体２０に接続され、かつ、第１回動軸５１に対して直交する第２回動軸５２とを有する。
従って、第１回動軸５１回り（図１および図２において矢印Ａ方向）に上筐体２０と下筐体４０を相対的に回動させることにより、図１に示すように、開閉できる。また、第２回動軸５２回り（図１および図２において矢印Ｂ方向）に上筐体２０を回動させることにより、図２に示すように、上筐体２０をねじることができる。

図４および図５に示すように、上筐体２０は、矩形枠状の側部２２および側部２２の一端側（外面側）である平坦部２２８を密閉して覆う底部２３を有しており、側部２２における他端側（内面側）である平坦部２２１には表示部２１が取り付けられる。
従って、上筐体２０における底部２３と表示部２１との間には、内部空間２４が形成される。表示部２１は、内部空間２４に収容される液晶表示板２５を有し、液晶表示板２５の内面側に感圧式のタッチパネル２６が取り付けられる。

なお、上筐体２０におけるヒンジ部５０と反対側の側部２２（上辺側部２２４）の外側（先端側）には、通話時に耳に当てて音声を発するレシーバ３４が設けられており、レシーバカバー３４１で覆われている。また、上筐体２０におけるヒンジ部５０側の下辺側部２２２の外側には、アッパーカバー２２５が設けられている。

また、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、ヒンジ部５０は、上筐体２０の幅方向端部から上筐体２０に向かう凸部５３を有する。また、上筐体２０は、ヒンジ部５０の凸部５３に対応する凹部２２６を有し、この凹部２２６に後述する緩衝部材６０が取り付けられる。すなわち、上筐体２０の側部２２は、ヒンジ部５０側の角部においてヒンジ部５０から遠ざかるように形成されている。
なお、上筐体２０の凹部２２６およびヒンジ部５０の凸部５３の形状は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すような円弧状に限らず、図３（Ｃ）に示すように、矩形状の凹部２２７および凸部５４でもよい。

図６に示すように、タッチパネル２６は、側部２２の他端側を覆う板状に形成され端面２６１Ａが側部２２よりも外側に位置する透明回路基板であるガラス基板２６１と、ガラス基板２６１の上（内面側）に積層される導電膜２６２およびカバー２６３を有する。ガラス基板２６１の外面側における外周縁部は、矩形枠状の両面テープ２７（図４参照）により、側部２２の内側に突出して額縁状に設けられている平坦部２２１（図５参照）に密着して取り付けられる。
従って、上筐体２０は、底部２３、側部２２、両面テープ２７およびタッチパネル２６、後述するグロメット３３、および、ヒンジ部に設けられたＯリング（図示せず）によって、内部空間２４の防水性を保持している。

図４および図６に示すように、上筐体２０の内部空間２４には、厚さ方向の中央にインサート板金２８が取り付けられており、剛性を確保して上筐体２０の薄型化を図っている。インサート板金２８の内面側面２８１には、液晶表示板２５を背後から照らすバックライトユニット２９を介して液晶表示板２５が設けられており、液晶表示板２５の内面側にはタッチパネル２６が取り付けられている。また、インサート板金２８の外面側面２８２には、種々の電子部品を実装した回路基板３１が取り付けられている。

図６および図７に示すように、タッチパネル２６と、タッチパネル２６を駆動する回路基板３１とは、接続線であるフレキシブルプリント基板（Flexible Printed Circuits：以後，「ＦＰＣ」と示す。）３２で接続される。
ＦＰＣ３２のタッチパネル２６側は、ガラス基板２６１の端部（端面２６１Ａ）に接続されており、上筐体２０の大型化を回避するために、接続部３２１は上筐体２０の側部２２のヒンジ部５０側の下辺側部２２２から外側へ突出している。この部分は、ヒンジ部５０との境界部分であり、ＦＰＣ３２のためにスペースを設けることなくスペースが確保できる。このため、ＦＰＣ３２は、防水領域である内部空間２４から、一旦非防水領域であるヒンジ部５０の空間に配策（折り返し部３２２）された後、再度上筐体２０の内部空間２４に引き込まれる。
なお、本実施の形態では、ＦＰＣ３２は防水加工されたものを用いる。これによって、非防水領域に配策したＦＰＣ３２の配線自体が故障してしまうことを防止している。

上筐体２０の下辺側部２２２には、上筐体２０の内外を連通させる例えば矩形断面の挿通孔２２３が設けられており、ＦＰＣ３２は挿通孔２２３から内部空間２４に引き込まれる。このとき、内部空間２４の防水性を保持するため、挿通孔２２３にはグロメット３３が取り付けられる。
グロメット３３は、樹脂やゴム等の弾性部材で形成されており、矩形の挿通孔２２３の高さおよび幅よりも大きな厚さおよび幅を有し、挿通孔２２３に圧入されて止水する矩形断面の止水部３３１と、止水部３３１から外側に鍔状に突出して、グロメット３３の位置決めをする鍔部３３２と、鍔部３３２からヒンジ部５０側に突出するガイド部３３３を有する。グロメット３３の中心には、ＦＰＣ３２を挿通させるために扁平矩形状でＦＰＣ３２の断面より小さな断面の貫通穴３３４が、止水部３３１，鍔部３３２，およびガイド部３３３を貫通して形成されており、ＦＰＣ３２を一体成形や圧入して貫通させる。

なお、ＦＰＣ３２が湾曲することにより、グロメット３３の貫通穴３３４を湾曲させて防水性を損なわないように、例えば金属製等の剛性の高い平板状の支持板３２３をＦＰＣ３２に添えて、貫通穴３３４を真っ直ぐに貫通させるようにしている。

図８乃至図１０に示すように、上筐体２０におけるヒンジ部５０側の角部には、樹脂やゴム等の柔軟な材料からなる緩衝部材６０が設けられている。緩衝部材６０は、上筐体２０のヒンジ部５０側端面および側面の角部を保護する緩衝部６１と、緩衝部材６０を上筐体２０に取り付ける取付部６２を有する。
緩衝部６１にはヒンジ部５０側に突出する突起６１１が設けられている。従って、緩衝部材６０がヒンジ部５０に当接する際には、緩衝部６１の突起６１１が最初に当接し、ヒンジ部５０および上筐体２０の傷つきを防止する。

また、取付部６２は、上筐体２０側に突出する天板６２１と、上筐体２０の厚み方向の縦壁６２２とを有し、断面Ｌ字形状を呈している。縦壁６２２の内面には、上筐体２０側に突出する複数個のリブ６２３，６２４をしており、上筐体２０に設けられている取付け凹部３５に嵌合して緩衝部材６０を上筐体２０に取り付ける。

すなわち、リブ６２３は、第２回動軸５２側における上筐体２０の厚み方向中央部から緩衝部材６０の取付方向に沿って設けられており、リブ６２３と、上筐体２０の取付け凹部３５に設けられているリブ３５１が嵌合する。また、緩衝部材６０の端部から上筐体２０側へ突出して設けられているリブ６２４が、取付け凹部３５の隙間３５２に嵌合する。

さらに、緩衝部材６０の凹部６３０（図１０参照）と上筐体２０のリブ６３１（図９参照）とが嵌合し、緩衝部材６０の爪６３２，６３３が上筐体２０の爪嵌合部６３４と嵌合する。これにより、緩衝部材６０は上筐体２０に取り付けられる。
なお、上筐体２０に対する緩衝部材６０の取付方向に沿って凹部６３０，リブ６３１，爪６３２，６３３および爪嵌合部６３４が設けられているので、凹部６３０，リブ６３１，爪６３２，６３３および爪嵌合部６３４は上筐体２０に対する緩衝部材６０の取り付け時の位置決めにも用いることができる。

また、天板６２１，縦壁６２２，およびリブ６２３，６２４によって、ＦＰＣ３２の折り返し部３２２を、後述する折り返し軸線６４１，６４２の径方向から囲む包囲部６３が形成されている。
なお、天板６２１とリブ６２３との間の隙間６２５は、リブ３５１よりも広めに空けられている。これは、隙間６２５を狭くすると、隙間６２５もリブ３５１と嵌合してしまい、緩衝部材６０を押し込む際に大きな力が必要になるためである。

図６に示すように、ＦＰＣ３２の折り返し部３２２は、ＦＰＣ３２を配策した時には半円形状に屈曲している（図６中破線で表示）。そして、緩衝部材６０を下筐体４０に対してヒンジ部５０側から取り付けて（図６中矢印Ｃ方向）、折り返し部３２２を緩衝部材６０の包囲部６３に収容することにより、折り返し部３２２は緩衝部材６０の縦壁６２２により押圧される。
これにより、折り返し部３２２は、上筐体２０の幅方向に沿った線を折り返し軸線６４１，６４２（図９参照）として折り返されて、一部直線状になる。なお、緩衝部材６０の縦壁６２２は、必ずしも常時ＦＰＣ３２の折り返し部３２２を押圧するものでなくてもよい。

また、緩衝部材６０の包囲部６３には、グロメット３３のガイド部３３３が収容されており、包囲部６３を形成する天板６２１がグロメット３３の鍔部３３２の高さ位置に配置されている。これにより、グロメット３３が挿通孔２２３から脱落する際には、グロメット３３の鍔部３３２が天板６２１に当接するので、グロメット３３の脱落を防止する。
また、包囲部６３には、グロメット３３を貫通して取り付けられている支持板３２３も収容されており、支持板３２３の先端は緩衝部材６０の縦壁６２２の内面近傍まで伸びている。これにより、グロメット３３が挿通孔２２３から脱落する際には、支持板３２３の先端が緩衝部材６０に当接するので、支持板３２３を介して間接的にグロメット３３の脱落を防止する。
また、緩衝部材６０には、グロメット３３へ向かって突出するリブ６３５が設けられている。これにより、天板６２１に加えて、グロメット３３の脱落をより確実に防止することができる。

次に、ＦＰＣ３２の配策および緩衝部材６０の取付けについて説明する。
一端がタッチパネル２６のガラス基板２６１に接続されているＦＰＣ３２を、他端を先頭にしてグロメット３３の貫通穴３３４に挿入する。このとき、グロメット３３のガイド部３３３側から挿入し、支持板３２３も一緒に挿入する。次いで、ＦＰＣ３２の他端側から支持板３２３とともに、上筐体２０の側部２２の挿通孔２２３に挿入し（図４中矢印Ｄ照）、グロメット３３の止水部３３１を挿通孔２２３に圧入する。その後、ＦＰＣ３２の湾曲している折り返し部３２２を押しながら、ヒンジ部５０側から緩衝部材６０を上筐体２０の取付け凹部３５に押し込んで取り付ける。
この際、上筐体２０に対する緩衝部材６０の取付方向に沿って凹部６３０，リブ６３１，爪６３２，６３３および爪嵌合部６３４が設けられているので、凹部６３０，リブ６３１，爪６３２，６３３および爪嵌合部６３４は上筐体２０に対して緩衝部材６０が位置決めされる。

以上、説明した本発明に係る実施形態の携帯端末１０によれば、上筐体２０は、矩形枠状の側部２２、側部２２の一端側の平坦部２２８に設けられた底部２３、側部２２の他端側の平坦部２２１に設けられたタッチパネル２６により密閉箱状に形成されており、内部空間２４に収容された回路基板３１と、内部空間２４の外側のタッチパネル２６のガラス基板２６１とをＦＰＣ３２により接続する。

ガラス基板２６１の端面２６１Ａは上筐体２０よりも外側に位置しており、ガラス基板２６１の端面２６１Ａから引き出されたＦＰＣ３２は上筐体２０の外側を通り、上筐体２０の内外を連通する挿通孔２２３を通って上筐体２０内の回路基板３１と接続される。このとき、ＦＰＣ３２に設けられたグロメット３３が挿通孔２２３に圧入・嵌合することで挿通孔が止水されるため、ＦＰＣ３２が上筐体２０の外部から内部に配索されていても確実な防水性が得られる。

また、ＦＰＣ３２を含めたガラス基板２６１の全体をパッキン等で覆う場合や、ガラス基板２６１の縁をパッキン等で覆う場合と比べて、表示面を広く、かつ、筐体のサイズを小さくすることができる。

なお、本実施形態では、ガラス基板２６１が上筐体の外側に位置するとしたが、これに限られるものではない。ガラス基板２６１を上筐体の内側に設けるとしてもよい。この場合でも、本実施の形態によれば、ガラス基板２６１の縁に防水用のパッキン等を設けなくとも防水構造を実現できるので、表示面を広く、かつ、筐体のサイズを小さくすることができる。なお、この場合、ＦＰＣ３２は、防水領域、非防水領域、防水領域の順で通過することとなる。このような場合に本実施形態と同様の防水構造を実現するためには、貫通穴３３４をグロメットに複数設けるか、挿通孔２２３を筐体に複数設けてそれぞれにグロメットを嵌合すればよい。

また、グロメット３３は、弾性部材で構成され、挿通孔２２３に嵌合されていない状態において、グロメット３３の幅及び高さが挿通孔２２３の幅及び高さよりも大きくなるようにした。これにより、グロメットが弾性力によって挿通孔２２３を塞ぐため、確実な防水性を得ることができる。

また、グロメット３３の貫通穴３３４において、ＦＰＣ３２が剛性部材で構成された支持板によって支持されるようにした。これにより、ＦＰＣ３２の湾曲によって貫通穴３３４が湾曲して防水性を損なってしまうことを防止することができる。

また、上筐体２０のヒンジ部５０側は、ヒンジ部５０を上筐体２０に取り付けるためのネジに対する逃げ部等のデッドスペースがあるため、矩形状の回路基板３１が逃げ部に干渉しない位置に配置される。逃げ部自体は小さなスペースだが、矩形状の回路基板３１が後退した位置に配置されるため、結果的にデッドスペースが生じている。この箇所にＦＰＣ３２の折り返し部３２２を配置するので、新たなスペースを必要とせず、上筐体２０の大型化、厚型化を回避できる。

また、ガラス基板２６１におけるＦＰＣ３２が引き出された側とは反対側に側部２２の他端側を覆うレシーバカバー３４１が設けられているので、ガラス基板２６１にレシーバ３４用の孔を設ける必要がない。

また、上筐体２０と下筐体４０は、上筐体２０の幅方向に沿って配置された第１回同軸５１と、上筐体２０に接続され且つ第１回同軸５１に対して直交する第２回同軸５２を有するヒンジ部５０により、開閉可能且つ回動可能に接続される。また、両端が上筐体２０内側に接続された接続線３２は、折り返し部３２２が上筐体２０の外部に配策される。
そして、上筐体２０におけるヒンジ部５０側の角部には緩衝部材６０が設けられており、緩衝部材６０はＦＰＣ３２の折り返し部３２２の少なくとも一部に接触可能となっているので、ＦＰＣ３２が伸びようとする変形を制限して所定位置に配策することができる。
従って、第２回動軸５２を中心として上筐体２０を下筐体４０に対して回動させる際に、同じ緩衝部材６０により、上筐体２０の角部が下筐体４０を傷つけるのを防止するとともに、ＦＰＣ３２の変形を規制するので、部品点数を減少させることができる。

また、ＦＰＣ３２は帯状をしており、その両端部は上筐体２０に固定されるが、途中、一旦上筐体２０の側部２２の外側に配策される。ＦＰＣ３２は、上筐体２０の外側において、上筐体２０の幅方向に沿った線を折り返し軸６４１，６４２として折り返し部３２２が形成され、緩衝部材６０の包囲部６３が折り返し軸６４１，６４２の径方向から折り返し部３２２を囲むので、ＦＰＣ３２の配策位置がずれるのを防止できる。

また、緩衝部材６０は、上筐体２０に対してヒンジ部５０側から取り付けられるので、緩衝部材６０は取付時にＦＰＣ３２をＦＰＣ３２の配策軸方向と平行に押すことになり、配策位置をずらすことなく緩衝部材６０を取り付けることができる。

緩衝部材６０には、上筐体２０に向かって突出するリブ６２３，６２４が設けられており、このリブ６２３，６２４が、第２回動軸５２側における上筐体２０の厚み方向中央部から緩衝部材６０の取付方向に沿って設けられているので、ＦＰＣ３２の配策位置をずらすことなく緩衝部材６０を位置決めして取り付けることができる。

ヒンジ部５０における上筐体２０の幅方向端部から上筐体２０に向かう凸部５３，５４を有し、上筐体２０は凸部５３，５４に対応する凹部２２６，２２７を有するので、上筐体２０がヒンジ部５０に対してがたつくのを防止できる。

なお、本発明の電子機器は、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形，改良等が可能である。
例えば、前述した実施形態において、電子機器である携帯端末１０として、上筐体２０と下筐体４０とを開閉する第１回動軸５１および回動させる第２回動軸５２を有するヒンジ部５０を備えたものを例示したが、上筐体と下筐体とを一方向へ開閉するヒンジ部を備えた携帯端末にも適用可能である。

１０ 携帯端末（電子機器）
２０ 上筐体（筐体）
２２ 側部
２２３ 挿通孔
２３ 底部
２６１ ガラス基板（透明回路基板）
２６１Ａ 端面
３１ 回路基板
３２ ＦＰＣ（接続線）
３３ グロメット
３４１ レシーバカバー
４０ 下筐体（他の筐体）
５０ ヒンジ部

Claims (4)

1. 枠状の側部を有する第１筐体と、第２筐体と、前記第１筐体と前記第２筐体とを回動可能に接続するヒンジ部と、を備え、
   前記第１筐体は、
   前記第１筐体に収容される回路基板と、
   板状に形成された透明回路基板と、
   前記透明回路基板の端面から引き出され、防水加工された接続線と、
   前記側部に前記第１筐体の内外を連通させる挿通孔と、を備え、
   前記接続線は、防水領域である前記第１筐体の内部空間から、非防水領域である前記第１筐体の前記ヒンジ部側へ配置されるとともに折り返されて、さらに、当該接続線に設けられたグロメットが前記挿通孔に嵌合することで止水し、防水領域において前記回路基板に接続される電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器であって、
   前記グロメットが、弾性部材で構成されており、
   前記挿通孔に嵌合されていない状態において、前記グロメットの幅及び高さが前記挿通孔の幅及び高さよりも大きい電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器であって、
   前記接続線が、前記グロメットの貫通穴において、剛性部材で構成された支持板によって支持されている電子機器。
4. 請求項１または請求項２に記載の電子機器であって、
   前記透明回路基板における前記接続線が引き出された側とは反対側に前記側部の他端側を覆うレシーバカバーが設けられている電子機器。

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