JP5423947B2 - 配線体，シール構造および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン等の筐体間を接続する配線体，配線体を用いたシール構造およびこれを備えた電子機器に関する。

従来より、携帯端末などの電子機器の筐体の貫通孔のシール構造を有するＦＰＣ一体ガスケットが知られている。
特許文献１の図１〜図３には、ＦＰＣ３０と一体でグロメット状に形成されたＦＰＣ一体ガスケットが開示されている。ＦＰＣ一体ガスケット１には、ゴム状弾性体からなる１対のガスケット１０が設けられている。各ガスケット１０の先端部には、筐体２の貫通孔３をシールする突起５０が設けられている。突起５０は、筐体２の貫通孔３の径よりも大きい断面積面５２から先端面５４に向かって傾斜するテーパ面５３を有している。

上記ＦＰＣ一体ガスケットにおいて、突起５０を貫通孔３の端部に密着させると、筐体２内部への浸水が阻止される。すなわち、１対のガスケット１０により、２つの筐体２の防水を図りつつ、各筐体２内の回路間の電気信号の授受が可能となる。
登録実用新案３１２７０７１号公報

しかしながら、上記従来のＦＰＣ一体ガスケットにおいては、以下のような不具合があった。スライド式携帯端末のスライド部のように、電子機器内で２つの筐体間の薄い空間で、筐体と配線部材とをシールする場合がある。上記の構造では、ガスケット全体の高さ寸法が相当大きくなるので、このような小さな隙間に配置するのが困難である。

本発明の目的は、狭い隙間に設けることができるシール構造，これに適した配線体，およびこれを利用した電子機器を提供することにある。

本発明の配線体は、電子機器の筐体に設けられた貫通穴から一部が挿入される配線体である。配線体は、平板状の配線部材と、貫通穴の開口部を塞ぐ蓋体として構成される平板状のスペーサ部材とを備えている。また、前記スペーサ部材は、配線部材の途中位置で、配線部材の上面から上面側に離間して配線部材の上面側に配置される若しくは配線部材の下面から下面側に離間して配線部材の下面側に配置されると共に、その大きさを前記貫通穴の大きさよりも大きく形成してある。また、蓋体の筐体と対向する面が実質的に段差のない面である。
「実質的に段差がない」とは、筐体の貫通穴周囲の領域と、蓋体の下面との間に、粘着剤等を介在させたときに、水もれなくシールできる程度に段差が微細であることを意味する。

これにより、以下の作用効果が得られる。
筐体の貫通穴周囲の領域は、通常は平坦面であるから、平坦面にするために格別の工夫をする必要はない。したがって、両面防水テープ等を挟んで、筐体と対向する面が実質的に段差のない蓋体を貫通穴周囲の領域に固着すると、筐体の貫通穴をシールすることが容易となる。よって、この配線体を用いると、狭い隙間においても防水構造を実現することができる。

また、スペーサ部材は、配線部材と一体的に成形されている構造である。一体成形は、スペーサ部材を成形する金型のダイキャビティに配線部材を取り付けることで、容易に行われる。

スペーサ部材が、配線部材よりも大きな厚みを有していることにより、スペーサ部材と配線部材との結合が強固になる。

本発明のシール構造は、上記配線体と、配線体の蓋体を筐体に固着する固着部材とを備えている。固着部材としては、たとえば両面防水テープがある。
上述のように、上記配線体を用いたシール構造により、狭い隙間においても防水構造を実現することができる。

結合体および筐体の貫通穴周囲の領域を覆うシールテープをさらに備えることにより、結合体の一部が筐体から剥がれるなどの不具合を確実に防ぐことができる。

本発明の電子機器は、上記シール構造を有するものであり、狭い隙間における防水構造を有する電子機器が得られる。代表的な例としては、表示部筐体と入力部筐体とがスライド部を介して連結された携帯端末がある。その場合、配線部材は、スライド部から各筐体の貫通穴を経て、各筐体の内部回路に接続される。また、シール構造は、表示部筐体および入力部筐体の各貫通穴周囲の領域をシールしている。

上記電子機器の筐体とスペーサ部材とに、各々貫通穴の周囲を閉環状に囲む，凸部と凹部とが交替的に設け、凹部と凸部とが嵌合してなる嵌合部を形成することもできる。
これにより、配線部材うやスペーサ部材が筐体に確実に支持される。よって、シール構造が携帯端末のスライド部などの可動部分に配置されている場合にも、長期間防水性を維持することができる。

本発明の配線体，シール構造または電子機器によると、狭い隙間においても、防水構造を実現することができる。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯端末（電子機器）の構造を概略的に示す斜視図である。
携帯端末１は、各種情報を表示するための表示部３と、入力部４と、スライド部８とを備えている。表示部３には、液晶表示パネルを用いた表示装置６やスピーカ等が設けられている。入力部４には、入力キーやマイクが設けられている。スライド部８は、表示部３側に設けられた外枠８ａと、入力部４側に設けられた内枠８ｂとを、滑動自在に嵌合させて構成されている。

図２は、実施の形態１に係る携帯端末１のスライド部８を介した接続部分の構成を示す断面である。図３は、配線体２０の平面図である。
表示部３には、表示部筐体３１と、表示部基板３５とが主要部材として設けられている。表示部基板３５は、表示装置６に表示用信号を送るための回路等を備えている。表示部筐体３１は、互いに連結された第１筐体３１ａと第２筐体３１ｂとを有している。そして、第１筐体３１ａに、貫通穴３３が設けられている。

入力部４には、入力部筐体４１と、入力部基板４５とが主要部材として設けられている。入力キー基板４５は、入力キーから送られる信号を制御するための回路等を備えている。入力部筐体４１は、互いに連結された第１筐体４１ａと第２筐体４１ｂとを有している。そして、第１筐体４１ａに、貫通穴４３が設けられている。

また、スライド部８を経て、入力キー基板４５と表示部基板３５とを接続する配線体２０が設けられている。配線体２０は、ＦＰＣ２１と、ＦＰＣ２１の両端に設けられたハーネス部２５ａ，２５ｂとを備えている。各ハーネス部２５ａ，２５ｂは、各基板３５，４５に接続されて、信号の授受ができるように構成されている。

さらに、配線体２０には、各筐体３１，４１の貫通穴３３，４３を挿通する部位に、スペーサ部材１１が設けられている。図３に示すように、スペーサ部材１１は、ＦＰＣ２１とは異なる方向に延び、貫通穴３３，４３の上方を塞ぐ板状の部材である。

本実施の形態では、スペーサ部材１１は、ＦＰＣ２１と一体的に成形されている。そして、ＦＰＣ２１の一部である結合部２１ａがスペーサ部材１１と一体化されている。また、本実施の形態では、スペーサ部材１１の厚さは、ＦＰＣ２１とほぼ一致している。たとえば、１００μｍ程度である。

ただし、スペーサ部材１１とＦＰＣ２１の結合部２１ａとを接着剤によって接着してもよい。また、スペーサ部材１１の上面をＦＰＣ２１の上面よりも上方に位置させるように、をＦＰＣ２１よりも厚くしてもよい。これにより、ＦＰＣ２１とスペーサ部材１１とが広い面で連結されるので、両者の結合が強固になる。シール構造の厚さは増大するが、信頼性が向上する。

図２の部分拡大断面図に示すように、表示部筐体３１の貫通穴３３付近において、スペーサ部材１１を含むシール部１５が設けられている。シール部１５において、スペーサ部材１１と第１筐体３１ａの間には、両面防水テープ１３が介在している。シール部１５の構造については、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら、詳しく説明する。

図４（ａ）〜（ｃ）は、順に、入力部筐体４１の貫通穴４３付近における構造を詳示する平面図、IVb-IVb線における断面図、及びIVc-IVc線における断面図である。

シール部１５において、スペーサ部材１１とＦＰＣ２１の結合部２１ａとによって、貫通穴４３の上方を塞ぐ板状の蓋体であるキャップＣが形成されている。両面防水テープ１３は、蓋体（キャップＣ）を筐体に固着する固着部材として機能している。また、ＦＰＣ２１（配線部材）は、蓋体（キャップＣ）を経て、筐体内に延びている。

ここで、ＦＰＣ２１の結合部２１ａの下面とスペーサ部材１１の下面との間には、実質的に段差が存在しない。つまり、キャップＣの下面は平坦であるので、両面防水テープ１３により、貫通穴４３への水の浸入が確実に阻止される。

表示部筐体３１の貫通穴３３付近における構造も、基本的には、図４（ａ）〜（ｃ）に示す構造と同様である（図２の拡大断面図参照）。

以上の構造により、各筐体３１，４１の内部がシールされて、各基板３５，４５への水や湿気の浸入が妨げられる。したがって、本実施の形態の携帯端末１は、水中や多湿環境下で使用可能な防水構造を有している。

ＦＰＣ２１は、回路層が形成されたベースフィルムと、ベースフィルムを被覆するカバーレイとを備える構造が一般的である。ベースフィルムの材料としては、ポリイミド樹脂，ポリエステル樹脂，ガラスエポキシ樹脂等がある。カバーレイの材料としては、一般的には、ベースフィルムと同じ材料が用いられる。その他、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂などが用いられる。

配線体２０の配線部材としては、ＦＰＣ２１に限られるものではない。ＦＰＣ２１の他には、リジッドプリント配線板（ＰＣＢ），フラットケーブルなどがある。これらの平板状の配線部材であれば、スペーサ部材１１を取り付けて防水構造を実現することができる。

スペーサ部材１１の材料としては、ガラスエポキシ樹脂，エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂などがある。特に、ＦＰＣ２１のベースフィルムやカバーレイと共通の材料を用いることが好ましい。これらの樹脂材料として、形成方法に適したものを選択して用いることができる。

両面防水テープ１３としては、たとえば、ポリエチレンワリフ基材，ポリエステル不織布，アルミ箔等の基材フィルムの両面にブチルゴム，アクリル系感圧性粘着剤等を塗布したものがある。
ただし、本発明中の固着部材は、両面防水テープに限られるものではなく、エポキシ樹脂，アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ポリウレタン樹脂等の接着剤を用いてもよい。

−シール部１５の形成手順−
図５（ａ），（ｂ）は、シール部１５の形成手順を示す平面図である。
まず、図５（ａ）に示すように、第１筐体４１ａの貫通穴４３の周囲に両面防水テープ１３を貼り付ける。

次に、図５（ｂ）に示すように、ＦＰＣ２１にスペーサ部材１１を一体成形したものを、両面防水テープ１３に貼り付ける。一体成形では、成型金型のダイキャビティにＦＰＣ２１の結合部２１ａを取り付けてスペーサ部材１１を成型すればよい。このような成形方法は、インサート成形、あるいは、アウトサート成形と呼ばれる周知の方法である。
これにより、スペーサ部材１１と、ＦＰＣ２１の結合部２１ａとによって、板状のキャップＣ（蓋体）が形成される。

一体成形ではなく、スペーサ部材１１とＦＰＣ２１の結合部２１ａとを接着により結合して、板状のキャップＣ（蓋体）を形成してもよい。その場合には、ＦＰＣ２１よりも厚いスペーサ部材に、予めＦＰＣ２１の結合部２１ａに嵌合する切り込みを形成しておく。また、ＦＰＣ２１およびスペーサ部材１１を、両面防水テープ１３に個別に貼り付けるとともに、結合部２１ａとスペーサ部材１１とを接着してもよい。

−シール機能の説明−
次に、本実施の形態に係るシール部１５のシール機能について説明する。
図６（ａ）〜（ｃ）は、順に、シール機能説明のための比較シール部１６の平面図，VIb-VIb線における断面図、およびVIc-VIc線における断面図である。同図において、図４（ａ）〜（ｃ）と同じ部材については、同じ符号を付して，説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、比較シール部１６においては、スペーサ部材１１は存在せず、シールテープ１４が設けられている。他の部材の構造は同じである。比較シール部１６においては、両面防水テープ１３によって、ＦＰＣ２１が第１筐体４１ａに貼り付けられている。そして、シールテープ１４がＦＰＣ２１と両面防水テープ１３とを覆う構造になっている。

比較シール部１６においては、ＦＰＣ２１と両面防水テープ１３との間に段差があり、図４（ａ）に示すようなキャップＣが構成されていない。そのために、段差部に両面防水テープ１３とシールテープ１４とでは、封鎖できない漏れ領域Ｒlkが存在する。その結果、比較シール部１６では、防水機能を果たすことができない。

それに対して、本実施の形態のシール部１５においては、スペーサ部材１１とＦＰＣ２１の結合部２１ａとによって、下面が平坦な（実質的に段差のない）キャップＣ（蓋体）が形成されている。よって、シールテープがなくても、両面防水テープ１３によって、貫通穴４３が封鎖され、防水機能が得られる。
しかも、本実施の形態のスライド部８のように、極めて薄い空間においても、平板状部材だけでシール部１５を構成することができる。

（実施の形態２）
図７（ａ）〜（ｃ）は、順に、実施の形態２における入力部筐体４１の貫通穴４３付近における構造を詳示する平面図、VIIb-VIIb線における断面図、及びVIIc-VIIc線における断面図である。同図において、実施の形態１と同じ部材については、同じ符号を付して、説明を省略する。本実施の形態においても、図１に示すスライド式携帯端末のスライド部８に設けられるシール構造について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１における各部材に加えて、蓋体（キャップＣ）を筐体に封着するシールテープ１４が設けられている。

表示部筐体３１の貫通穴３３付近における構造も、基本的には、図７（ａ）〜（ｃ）に示す構造と同様である。

本実施の形態によると、実施の形態１のシール構造に加えて、シールテープ１４を設けているので、長期間の使用により、キャップＣが筐体から外れるのを、より確実に防ぐことができる。

（実施の形態３）
図８（ａ）〜（ｃ）は、順に、実施の形態３における入力部筐体４１の貫通穴４３付近における構造を詳示する平面図、VIIIb-VIIIb線における断面図、及びVIIIc-VIIIc線における断面図である。同図において、実施の形態１と同じ部材については、同じ符号を付して、説明を省略する。本実施の形態においても、図１に示すスライド式携帯端末のスライド部８に設けられるシール構造について説明する。

本実施の形態では、実施の形態１における各部材に加えて、第１筐体４１ａに、貫通穴４３の周囲を囲む凹部４１ｘが設けられている。また、スペーサ部材１１には、凹部４１ｘに対応する凸部１１ａが設けられている。凹部４１ｘは、弾力性のある樹脂からなり、第１筐体４１ａの成形時に、同時成形されたものである。凸部１１ａも、弾力性のある樹脂からなり、スペーサ部材１１（およびＦＰＣ２１）の成形時に同時成形されたものである。
そして、貫通穴４３の周囲に凹部４１ｘと凹部１１ａとが、嵌合してなる環状の嵌合部１９が形成されている。この嵌合部１９により、キャップＣが第１筐体４１ａから剥がれないように、キャップＣを把持するとともに、防水性が確保されている。

筐体側に凸部を設け、スペーサ部材１１側に凹部を設けてもよい。
図９（ａ），（ｂ）は、嵌合部１９の形成手順を示す図である。図９（ａ）に示すように、凸部と凹部を有する部材を準備して、図９（ｂ）に示すように、凹部と凸部とを嵌合させる。凸部と凹部とが接触する領域がシール部Ｒslとなり、防水性が確保される。

表示部筐体３１の貫通穴３３付近における構造も、基本的には、図８（ａ）〜（ｃ）に示す構造と同様である。

本実施の形態によると、実施の形態１のシール構造に加えて、嵌合部１９を設けているので、長期間の使用により、キャップＣが筐体から外れるのを、より確実に防ぐことができる。よって、携帯端末のスライド部などの可動部分に配置されている場合にも、長期間防水性を維持することができる。
また、凹部，凸部は、それぞれ筐体，キャップと一体成形することにより、接着剤や防水テープが不要となる。

なお、凹部および／または凸部を、筐体やスペーサ部材（およびＦＰＣ）と一体成形しない構造も可能である。その場合には、別途、凹部および／または凸部を形成しておいて、両面防水テープ等により、筐体やスペーサ部材（およびＦＰＣ）に貼り付けてもよい。

（他の実施の形態）
上記各実施の形態においては、本発明のシール構造をスライド式の携帯端末に適用した例について説明した。しかし、本発明のシール構造が適用される電子機器は、かかる実施の形態に限定されるものではない。たとえば、表示部筐体と入力部筐体とがヒンジ部を介して連結された携帯端末にも適用することができる。
ただしスライド式の携帯端末においては、狭いスペースにシール構造を形成する必要があるので、本発明を適用することにより、著効を発揮することができる。

上記開示された本発明の実施の形態の構造は、あくまで例示である。したがって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示される範囲を含む。さらに、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内でのすべての変更を含む。

本発明のシール構造は、携帯端末，ＰＤＡ，パソコン，デジタルカメラなどの電子機器に利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る携帯端末の構造を概略的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る携帯端末のスライド部を介した接続部分の構成を示す断面である。 実施の形態１に係る配線体の平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、順に、入力部筐体の貫通穴付近における構造を詳示する平面図、IVb-IVb線における断面図、及びIVc-IVc線における断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、シール部の形成手順を示す平面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、順に、シール機能説明のための比較シール部の平面図，VIb-VIb線における断面図、およびVIc-VIc線における断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、順に、実施の形態２における入力部筐体の貫通穴付近における構造を詳示する平面図、VIIb-VIIb線における断面図、及びVIIc-VIIc線における断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、順に、実施の形態３における入力部筐体の貫通穴付近における構造を詳示する平面図、VIIIb-VIIIb線における断面図、及びVIIIc-VIIIc線における断面図である。 （ａ），（ｂ）は、実施の形態３における嵌合部の形成手順を示す図である。

符号の説明

Ｃ キャップ（蓋体）
１ 携帯端末（電子機器）
３ 表示部
４ 入力部
６ 表示装置
８ スライド部
８ａ 外枠
８ｂ 内枠
１１ スペーサ部材
１１ａ 凸部
１３ 両面防水テープ（固着部材）
１４ シールテープ
１５ シール部
１６ 比較シール部
１９ 嵌合部
２０ 配線体
２１ ＦＰＣ（配線部材）
２１ａ 結合部
２５ａ，２５ｂ ハーネス部
３１ 表示部筐体
３１ａ 第１筐体
３１ｂ 第２筐体
３３ 貫通穴
４１ 入力部筐体
４１ａ 第１筐体
４１ｂ 第２筐体
４１ｘ 凹部
４３ 貫通穴

Claims (7)

1. 電子機器の筐体に設けられた貫通穴から一部が挿入される配線体であって、
   配線がなされた平板状の配線部材と、
   前記貫通穴の開口部を塞ぐ蓋体として構成される平板状のスペーサ部材と、
   を備え、
   前記スペーサ部材は、前記配線部材の途中位置で、配線部材の上面から上面側に離間して配線部材の上面側に配置される若しくは前記配線部材の下面から下面側に離間して配線部材の下面側に配置されると共に、その大きさを前記貫通穴の大きさよりも大きく形成しており、且つ前記蓋体の前記筐体と対向する面が実質的に段差のない面であると共に、前記配線部材と一体的に成形されることにより、配線部材に結合されている、配線体。
2. 前記スペーサ部材は、前記配線部材よりも大きな厚みを有している、配線体。
3. 請求項１または２に記載の配線体と、
   前記配線体の蓋体を前記筐体に固着する固着部材と、
   を備え、
   前記配線部材は、前記蓋体と分岐して、貫通穴から筐体内に延びている、シール構造。
4. 請求項３記載のシール構造において、
   前記蓋体および筐体の貫通穴周囲の領域を覆うシールテープをさらに備えているシール構造。
5. 配線体が挿入される貫通穴が形成された筐体と、
   請求項３又は４に記載のシール構造と、
   を備えている電子機器。
6. 請求項５記載の電子機器において、
   前記筐体は、スライド部を介して連結され、各々貫通穴が形成された表示部筐体と入力部筐体とであり、
   前記配線部材は、スライド部から前記各筐体の貫通穴を経て、各筐体の内部回路に接続されており、
   前記シール構造により、前記表示部筐体および入力部筐体の各貫通穴がシールされている、電子機器。
7. 請求項５または６記載の電子機器において、
   前記筐体とスペーサ部材とには、各々貫通穴の周囲を閉環状に囲む、凸部と凹部とが交替的に設けられており、
   前記凹部と凸部とが嵌合してなる嵌合部が形成されている、電子機器。

Images