JP6175699B1

JP6175699B1 - 電子機器内蔵装着物

Info

Publication number: JP6175699B1
Application number: JP2017030727A
Authority: JP
Inventors: 水本　哲平; 哲平水本; 達郎小沢
Original assignee: 株式会社マーケテック
Priority date: 2017-02-22
Filing date: 2017-02-22
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2036-07-27
Also published as: JP2018019060A

Abstract

【解決手段】フレキシブルプリント基板１０は、表面に電子部品１０ａが実装されている。表側シリコンカバー１１は、シリコン樹脂製の薄板材であって、前記フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａの凸形状を雄型とし、当該雄型に対応した凹部の雌型１１ａを裏面に有し、前記雌型を前記フレキシブルプリント基板の雄型に合わせている。裏側シリコンカバー１２は、シリコン樹脂製の面材であって、前記フレキシブルプリント基板１０の裏面１０ｂに対応した平坦面１２ａを表面に有し、前記平坦面１２ａを前記フレキシブルプリント基板１０の裏面１０ｂに合わせた状態で、周端部１２ｂを前記表側シリコンカバー１１の周端部１１ｂに接合している。表側面材２１は、前記表側シリコンカバー１１を覆う。裏側面材２２は、前記裏側シリコンカバー１２を覆い、前記表側面材２１に貼り付けられている。【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器内蔵装着物に関する。

従来、プラスチックケースに、通信モジュール、ＣＰＵ、センサー等の電子部品を内蔵した薄型電子機器が存在する。薄型電子機器では、ユーザに装着させることで、電子機器がユーザの位置情報や活動状況等を測定することが出来る。

薄型電子機器として、例えば、万歩計（登録商標）を挙げることが出来る。万歩計（登録商標）は、ユーザの首にぶら下げたり、ベルトに付けたり、ポケットに入れたりすることで、ユーザに装着される。

薄型電子機器の技術として、例えば、特開２０１０−２７７１８６号公報（特許文献１）には、表面側に識別体を有する表面被覆体と、表面被覆体の裏面側に貼設された非接触ＩＣインレットとを備えたワッペンが開示されている。これにより、専用の読取装置を必要とせずに、真贋判定を容易に行うことができ、専用の読取装置を用いれば十分な情報が得られるとしている。又、特開２０１６−９１２６１号公報（特許文献２）には、アンテナコイルが形成されるコイル形成領域から突出したＩＣチップへの２つの接続線部分の突出量を小さく若しくはその突出部分を無くした非接触通信媒体及びエンブレムが開示されている。これにより、非接触通信媒体への経時的な繰り返し折り曲げに対して耐久性を向上することが出来るとしている。

特開２０１０−２７７１８６号公報特開２０１６−９１２６１号公報

薄型電子機器の外装にプラスチックケースが用いられる場合、プラスチックケースは剛性を有し、嵩高いことから、ユーザが装着時に違和感を覚え、ユーザにとって装着が負担になるという課題がある。又、ユーザによる薄型電子機器の付け忘れやポケットへの入れ忘れが生じ、薄型電子機器の装着率が低くなるという課題がある。

ところで、現在の高齢化社会において、高齢者の徘徊は社会的問題となっており、徘徊する高齢者の位置を特定するための徘徊高齢者向けのアプリケーションが開発されている。徘徊高齢者向けのアプリケーションでは、無線通信可能な薄型電子機器を高齢者に装着させて、薄型電子機器の位置を無線通信で特定することにより、高齢者の位置を特定する。そのため、徘徊高齢者向けのアプリケーションを利用する場合は、高齢者による薄型電子機器の装着率の低さは大きな課題となる。

又、警察官、守衛官、警備員等、制服を常時着用しているユーザには、セキュリティーの観点から、制服に、位置を特定するための電子機器を装備させることがあるが、制服への装備品は、通常多く、装備品を一つでも減らしたいという意向がある。

そこで、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ユーザに違和感無く、ユーザの身の回り品に装着させることが可能な電子機器内蔵装着物を提供することを目的とする。

本発明に係る電子機器内蔵装着物は、ユーザの身の回り品に装着される電子機器内蔵装着物であって、フレキシブルプリント基板と、表側シリコンカバーと、裏側シリコンカバーと、表側面材と、裏側面材とを備える。フレキシブルプリント基板は、表面に電子部品が実装されている。表側シリコンカバーは、シリコン樹脂製の薄板材であって、前記フレキシブルプリント基板の電子部品の凸形状を雄型とし、当該雄型に対応した凹部の雌型を裏面に有し、前記雌型を前記フレキシブルプリント基板の雄型に合わせている。裏側シリコンカバーは、シリコン樹脂製の面材であって、前記フレキシブルプリント基板の裏面に対応した平坦面を表面に有し、前記平坦面を前記フレキシブルプリント基板の裏面に合わせた状態で、周端部を前記表側シリコンカバーの周端部に接合している。表側面材は、前記表側シリコンカバーを覆う。裏側面材は、前記裏側シリコンカバーを覆い、前記表側面材に貼り付けられている。本発明に係る電子機器内蔵装着物は、前記フレキシブルプリント基板の裏面から延出され、充電用又は受電用に使用される配線と、前記裏側シリコンカバーに設けられ、前記配線が挿通される第一の開口部と、前記裏側面材に設けられ、前記第一の開口部から出た配線が挿通される第二の開口部と、前記第一の開口部から前記第二の開口部までの傾斜面を有する傾斜材と、を備える。又、本発明に係る電子機器内蔵装着物は、前記フレキシブルプリント基板の裏面から延出され、延出方向が前記フレキシブルプリント基板の短手方向である、充電用又は受電用に使用される配線と、前記裏側シリコンカバーに設けられ、前記配線が挿通される第一の開口部と、前記裏側面材に設けられ、前記第一の開口部から出た配線が挿通される第二の開口部と、を備え、前記フレキシブルプリント基板が長手方向に沿って湾曲した場合、前記配線が湾曲しない。

本発明によれば、ユーザに違和感無く、ユーザの身の回り品に装着させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る薄型電子機器の構成の一例を示す平面図及び右側面図（図１Ａ）と、本発明の実施形態に係る薄型電子機器の作製工程の一例を示す側面図（図１Ｂ）とである。本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物の構成の一例を示す平面図及び右側面図（図２Ａ）と、本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物の作製工程の一例を示す側面図（図２Ｂ）とである。本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物に磁石を設ける場合の構成の一例を示す平面図及び右側面図（図３Ａ）と、本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物及び補助面材の構成の一例を示す側面図（図３Ｂ）とである。本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物及び補助面材の装着形態の一例を示す側面図である。本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物から配線を外部に出す場合の構成の一例を示す平面図及び右側面図（図５Ａ）と、本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物から配線を外部に出す場合の電子機器内蔵装着物の作製工程の一例を示す側面図（図５Ｂ）とである。本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物の電池が外付方式の場合の構成の一例を示す平面図及び右側面図（図６Ａ）と、本発明の実施形態に係る電子機器内蔵装着物の電池ポケットの構成の一例を示す平面図（図６Ｂ）とである。本発明の実施例に係る薄型電子機器の構成要素の一例を示す図（図７Ａ）と、本発明の実施例に係る封止後の薄型電子機器の一例を示す図（図７Ｂ）とである。本発明の実施例に係る薄型電子機器の湾曲状態の一例を示す図（図８Ａ）と、本発明の実施例に係る薄型電子機器が湾曲状態であっても無線通信している場合の一例を示す図（図８Ｂ）とである。本発明の比較例に係る薄型電子機器の構成要素と封止後の薄型電子機器の一例を示す図（図９Ａ）と、本発明の比較例に係る薄型電子機器の湾曲状態と割れ状態の一例を示す図（図９Ｂ）とである。

以下に、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明し、本発明の理解に供する。尚、以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。又、本発明の実施形態では、平面図の上面が表面に対応し、下面が裏面に対応し、他の図面であっても同様である。

電子機器内蔵装着物は、薄型電子機器１を内蔵している。この薄型電子機器１は、図１Ａに示すように、フレキシブルプリント基板１０と、表側シリコンカバー１１と、裏側シリコンカバー１２とを備えている。フレキシブルプリント基板１０の表面には、電子部品１０ａが実装されている。又、図示しないが、フレキシブルプリント基板１０の表面には、電子部品１０ａ同士を電気的に接続する配線が設けられている。

表側シリコンカバー１１は、シリコン樹脂製の薄板材であって、フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａの凸形状を雄型とし、当該雄型１０ａに対応した凹部の雌型１１ａを裏面に有し、図１Ｂに示すように、前記雌型１１ａを前記フレキシブルプリント基板１０の雄型１０ａに合わせている。

又、裏側シリコンカバー１２は、シリコン樹脂製の面材であって、フレキシブルプリント基板１０の裏面１０ｂに対応した平坦面１２ａを表面に有し、図１Ｂに示すように、前記平坦面１２ａをフレキシブルプリント基板１０の裏面に合わせた状態で、周端部１２ｂを表側シリコンカバー１１の周端部１１ｂに接合している。これにより、フレキシブルプリント基板１０が表側シリコンカバー１１と裏側シリコンカバー１２との間で挟まれて封止され、薄型電子機器１が作製される。

ここで、接合方法に特に限定は無く、例えば、接着剤、粘着剤等を利用して表側シリコンカバー１１の周端部と裏側シリコンカバー１２の周端部とを接合することで、シリコン樹脂製のカバーでフレキシブルプリント基板１０の全面が封止される。このように、フレキシブルプリント基板１０の全面をシリコン樹脂製のカバーで封止することで、薄型電子機器１の全体に柔軟性、耐久性を付与することが出来る。

即ち、従来のプリント基板では、電子部品を保護するために、エポキシ樹脂を電子部品の表面に塗布して電子部品をエポキシ樹脂で覆うことが一般的な方法であるが、エポキシ樹脂は、電子部品を被覆した後、非常に硬くなり、プリント基板の全体に柔軟性を付与することが出来ない。エポキシ樹脂の他に、ウレタン樹脂やポリエステル樹脂が存在するが、いずれも熱伝導率が悪く、電子部品１０ａの熱を奪う放熱効果を期待することが出来ず、プリント基板を覆う素材として適切でない。

一方、柔軟性を有するフレキシブルプリント基板１０が開発されてきたが、エポキシ樹脂の塗布の簡便性やエポキシ樹脂の硬化による耐久性の点から、フレキシブルプリント基板１０の柔軟性を落としても、その電子部品１０ａの保護材としてエポキシ樹脂が一般的であった。しかしながら、エポキシ樹脂を保護材とすると、フレキシブルプリント基板の全体が硬くなり、最終的に作製される装着物は硬くなり、装着時に違和感が生じる。

本発明では、硬い保護材を柔らかい保護材とするという逆転の発想から、フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａの保護材として柔軟性を有するシリコン樹脂を採用する。ここで、シリコン樹脂は、ケイ素を含む樹脂を意味し、シリコンゴムを含み、ケイ素を含む樹脂であれば、シリコン樹脂単体であっても他の素材と混合した混合物であっても良い。シリコン樹脂は、柔軟性と、電気絶縁性と、耐熱性とのいずれも高く、熱伝導率も良好である。更に、熱に対する収縮が無く、寸法安定性に優れる。従って、シリコン樹脂製の保護材は、フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａの保護に最適である。

ここで、シリコン樹脂は、エポキシ樹脂と比較して強度面で劣るが、成型性が良く、多様な形状に構成することが出来る。そこで、本発明では、エポキシ樹脂と比較して製造の手間が掛かるものの、フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａの雄型に対応する凹部１１ａの雌型を表側シリコンカバー１１の裏面に成形し、フレキシブルプリント基板１０を表から表側シリコンカバー１１で被せることで、フレキシブルプリント基板１０の雄型１０ａを表側シリコンカバー１１の雌型１１ａに合致させ、フレキシブルプリント基板１０の表面と表側シリコンカバー１１の裏面との間に凹凸を無くす。更に、フレキシブルプリント基板１０を裏から裏側シリコンカバー１２で被せることで、フレキシブルプリント基板１０の平坦な裏面１０ｂを裏側シリコンカバー１２の平坦な表面１２ａに合致させる。

更に、本発明では、フレキシブルプリント基板１０の表面に表側シリコンカバー１１の裏面を密着させず、フレキシブルプリント基板１０の裏面に裏側シリコンカバー１１の表面を密着させずに、表側シリコンカバー１１の周端部と裏側シリコンカバー１２の周端部とを接合している。

これにより、薄型電子機器１の全体を多少湾曲させても、表側シリコンカバー１１及び裏側シリコンカバー１２がフレキシブルプリント基板１０に追従し、全体として柔軟性を付与することが出来る。又、表側シリコンカバー１１及び裏側シリコンカバー１２がフレキシブルプリント基板１０に追従することで、フレキシブルプリント基板１０の電子部品１０ａと表側シリコンカバー１１との間に凹凸が生じず、電子部品１０ａに負荷が掛からない。そのため、フレキシブルプリント基板１０が湾曲状態であっても、シリコンカバーで保護しつつ、電子部品１０ａを正常に駆動させることが出来る。

更に、前記凹凸を無くすことで、薄型電子機器１に外力が加わっても、電子部品１０ａに外力が集中することなく、外力を分散させることが出来る（外力の面圧化）。これにより、電子機器内蔵装着物が何かにぶつかったとしても、外力の分散により、電子部品１０ａの破壊を防止出来る。このように、本発明では、フレキシブルプリント基板１０の保護材として柔軟性を有するシリコン樹脂を敢えて採用し、製造の手間の掛かる表側シリコンカバー１１の雌型を敢えて成形することで、シリコン樹脂の強度の弱さを雄型及び雌型の構造面で補い、フレキシブルプリント基板１０の全面に表側シリコンカバー１１及び裏側シリコンカバー１２を密着させずに、表側シリコンカバー１１の周端部を裏側シリコンカバー１２の周端部で止めるようにした。これにより、薄型電子機器１の全体の柔軟性及び耐久性の両方を高め、最終的に作製される電子機器内蔵装着物２の装着感を高めることが出来るのである。

尚、凹部が設けられていない単なるシリコン樹脂製の面材で、フレキシブルプリント基板の表面を覆った場合、シリコン樹脂の面材に外力が掛かると、表面から最も高い電子部品に集中し（外力の点圧）、電子部品の破壊に至る可能性がある。

又、フレキシブルプリント基板１０を封止するとともに、前記凹凸を無くすことで、内部への水の入り込みを防止し、耐水性を向上させる。例えば、薄型電子機器１が雨に濡れたり、お茶等の飲料に触れたりしても、電子部品１０ａの動作不良を防止することが出来る。

更に、電子部品１０ａが駆動している状態で、フレキシブルプリント基板１０上にある配線に表側シリコンカバー１１が接触しても、シリコン樹脂の電気絶縁性から、漏電を確実に防止出来る。又、電子部品１０ａが発熱しても、シリコン樹脂の耐熱性から、シリコン樹脂が溶けることは無く、電子部品１０ａとの接触により熱を奪うため、電子部品１０ａの放熱効果が期待出来るとともに、電子部品１０ａの誤動作を確実に防止出来る。

ここで、図１Ａに示す薄型電子機器１では、フレキシブルプリント基板１０の表面に、無線通信用のアンテナ線１０ｃ（アンテナコイル）が実装され、電子部品１０ａがアンテナ線１０ｃを用いて無線通信可能とすることが出来る。

又、アンテナ線１０ｃは、無線通信を可能とするために、所定のサイズを必要とすることから、フレキシブルプリント基板１０の表面の周端近傍に設けられている。ここで、フレキシブルプリント基板１０の表面の中央部にスペースが生じることから、当該中央部に、電子部品１０ａが実装される。これにより、フレキシブルプリント基板１０全体を小型化出来るとともに、電子部品１０ａが中央部に集まることから、薄型電子機器１を湾曲し易くすることが出来る。

又、電子部品１０ａの実装形態に特に限定は無いが、上述のように、フレキシブル基板１０の表面の中央部にスペースが広く生じるため、電子部品１０ａ間に距離を置く実装形態とすることが出来る。これにより、薄型電子機器１を更に湾曲し易くすることが出来る。

又、図１Ａ、図１Ｂに示すように、裏側シリコンカバー１２は、表面１２ａの内底面が、フレキシブルプリント基板１０の裏面１０ｂに対応し、フレキシブルプリント基板１０と表側シリコンカバー１１とをこの順番で重ねて収納出来る箱型の容器の形状とすることが出来る。これにより、裏側シリコンカバー１２の内底面１２ａにフレキシブルプリント基板１０の裏面１０ｂを設置し、フレキシブルプリント基板１０の表面に表側シリコンカバー１１の裏面を設置し、裏側シリコンカバー１２の周端部１２ｂを表側シリコンカバー１１の周端部１１ｂに貼り付けすれば、フレキシブルプリント基板１０をシリコン樹脂製のカバーで簡単に封止することが出来るため、薄型電子機器１の組立及び作製が容易となる。

ここで、表側シリコンカバー１１の厚みは、耐久性を考慮すると、厚い方が好ましいが、装着感を高めるためには、薄い方が好ましい。本発明では、フレキシブルプリント基板１０の全面をシリコン樹脂で覆い、且つ、雄型及び雌型の構造を採用することで、薄型電子機器１に耐久性を持たせ、表側シリコンカバー１１の厚みを可能な限り薄くすることが出来る。これにより、電子機器内蔵装着物２の装着感を高めることが出来る。

本発明に係る電子機器内蔵装着物は、表側面材と、裏側面材とを更に備え、表側面材は、表側シリコンカバー１１を覆い、裏側面材は、裏側シリコンカバー１２を覆い、表側面材に貼り付けられる。ここで、表側面材及び裏側面材は、装着物の外形を保つために設けられるが、薄型電子機器１を保護する補強材としての機能を有する。

裏側面材の構成に特に限定は無く、例えば、図２Ａに示すように、裏側面材２１の表面には、電子機器内蔵装着物２の組立を容易とするために、裏側シリコンカバー１２の外底面が貼り付けられている。そして、図２Ｂに示すように、裏側面材２１の裏側シリコンカバー１２の表面にフレキシブルプリント基板１０の裏面を設置し、フレキシブルプリント基板１０の表面に表側シリコンカバー１１の裏面を設置し、表側シリコンカバー１１の周端部１１ｂを裏側シリコンカバー１２の周端部１２ａに接着することで、薄型電子機器１を作製する。更に、作製後の薄型電子機器１を表側面材２０で覆って、表側面材２０の裏面の周端部２０ａを裏側面材２１の表面の周端部２１ａに貼り付けることで、電子機器内蔵装着物２が完成する。これにより、装着時に、電子機器内蔵装着物２の全体を外観上違和感が無い構成とすることが可能となり、どのような衣服でも装着させることが出来る。又、電子機器内蔵装着物２の全体が湾曲しても、薄型電子機器１自体に柔軟性があるため、薄型電子機器１の電子部品１０ａは問題無く駆動を継続することが出来る。

又、電子機器内蔵装着物２の種類に特に限定は無いが、例えば、ワッペン（エンブレム）を採用することが出来る。ワッペンは、各種の文字、模様、数字、それらの組み合わせにより、装飾性・意匠性・識別性を有する。又、電子機器内蔵装着物２が装着される身の回り品に特に限定は無いが、例えば、衣服、衣料品、バッグ、靴、帽子、スポーツ用品を採用することが出来る。衣服には、制服、洋服、下着が含まれる。

更に、表側面材２０及び裏側面材２１の材質に特に限定は無いが、例えば、ポリエステル繊維、ポリウレタン樹脂、アクリル繊維等の人工皮革、ポリ塩化ビニルシート、ポリウレタンシート等の合成樹脂シート等を採用することが出来る。特に、電子機器内蔵装着物２の電子部品１０ａがアンテナ線１０ｃを用いて無線通信する場合には、表側面材２０及び裏側面材２１の材質は、無線通信の電磁波を妨害しない非金属素材を採用すると好ましい。

ここで、電子機器内蔵装着物２がワッペンである場合、表側面材２０の表面には、所望の意匠が施され、外部に露出される。表側面材２０の意匠の構成方法に特に限定は無いが、例えば、図２Ａ、図２Ｂに示すように、シリコン樹脂で凸部２２を形成することで意匠を具現化している。凸部２２をシリコン樹脂とすることで、薄型電子機器１が無線通信する場合に、当該無線通信に影響を与えない。又、凸部２２のうち、長方形状の凸部２２ａに、シリアル番号（例えば、「１２３４５６７８９０」）を識別情報として刻印することで、エンブレムの管理を容易にする。特に、電子機器内蔵装着物２は、複数のユーザに繰り返し装着され、使い回しされる場合もあるため、ワッペンのシリアル番号を視認することで、紛失の有無を確認することが出来る。

又、ワッペンの管理について、上述したシリアル番号の他に薄型電子機器１の製造年月日等のメンテナンス情報をフレキシブルプリント基板１０内のメモリに格納し、外部の無線通信装置で読み取り可能にしても良い。これにより、シリアル番号が不明なワッペンが紛失して出てきた場合やワッペンの薄型電子機器１が故障した場合に、メモリからシリアル番号やメンテナンス情報を読み取って対処することが出来る。

又、薄型電子機器１は所定の厚みを有し、表側面材２０は外側に露出し、裏側面材２１は内側に隠れることから、例えば、図２Ｂに示すように、表側面材２０は平坦状とし、裏側面材２１を薄型電子機器１に被せて、薄型電子機器１の周端部１ａに沿って折り曲げて、裏側面材２１の周端部２１ａを表側面材２０の周端部２０ａに寄せて接合し、表側面材２０の表面の形状を平坦状に維持させるようにしても良い。

又、電子機器内蔵装着物２の装着方法に特に限定は無く、身の回り品に縫い付けたり貼り付けたりしても良いが、例えば、着脱を容易にするために磁石を用いても良い。電子機器内蔵装着物２は、図３Ａに示すように、前記表側面材２０と前記裏側面材２１との間に設けられた表側磁石３０と、表面に、前記表側磁石３０に付着する裏側磁石３１が設けられた補助面材３２とを更に備える。

ここで、表側磁石３０の構成に特に限定は無いが、例えば、表側磁石３０は、板状に構成され、薄型電子機器１の裏側シリコンカバー１２を左右方向で挟むように２つ設けられ、裏側磁石３１は、表側磁石３０の位置に対応した補助面材３２の位置に２つ設けられる。更に、表側磁石３０及び裏側磁石３１は、例えば、シリコン樹脂製の表側磁石カバー３３と、シリコン樹脂製の裏側磁石カバー３４とで挟まれて、表側磁石カバー３３と裏側磁石カバー３４とが貼り付けられることで、表側磁石３０又は裏側磁石３１は全面を保護される。

ここで、表側磁石３０及び裏側磁石３１のそれぞれを表側磁石カバー３３及び裏側磁石カバー３４で覆うことで、表側磁石カバー３３及び裏側磁石カバー３４の厚みにより、表側磁石３０と裏側磁石３１との間に所定の距離を設けて、磁力を弱め、電子機器内蔵装着物２と補助面材３２との付着力を調整することが出来る。

そして、図３Ｂに示すように、裏側面材２１の裏側シリコンカバー１２の表面にフレキシブルプリント基板１０の裏面を配置し、フレキシブルプリント基板１０の表面に表側シリコンカバー１１の裏面を配置し、表側シリコンカバー１１の周端部を裏側シリコンカバー１２の周端部に貼り付ける。又、裏側面材２１の裏側磁石カバー３４に表側磁石３０を入れて表側磁石カバー３３を裏側磁石カバー３４に貼り付ける。これにより、裏側面材２１に薄型電子機器１と表側磁石３０とを固定する。次に、薄型電子機器１と表側磁石３０とを表側面材２０で覆って、表側面材２０の周端部２０ａを裏側面材２１の周端部２１ａに張り付けることで、電子機器内蔵装着物２の内部に、薄型電子機器１と表側磁石３０とを内蔵することが出来る。

ここで、補助面材３２は、そのままでも良いが、例えば、補助面材３２の表面に予め設けられた裏側磁石カバー３４に、裏側磁石３１を入れて、表側磁石カバー３３の周端部を裏側磁石カバー３４の周端部に貼り付けることで、補助面材３２に裏側磁石３１を固定する。そして、裏側磁石３１を保護面材３５で覆って、保護面材３５を補助面材３２に貼り付ける。保護面材３５は、柔軟性を有し、表側磁石カバー３３の外形と裏側磁石カバー３４の外形に沿って追従し、補助面材３２に貼り付けられる。これにより、装着補助材３が構成される。

そして、図４に示すように、前記補助面材３２（又は装着補助材３）を、ユーザの身の回り品のうち、衣服４の裏面に配置し、前記衣服４の表面であって、前記補助面材３２と対向する位置に電子機器内蔵装着物２を配置し、電子機器内蔵装着物２の表側磁石３０を前記補助面材３２の裏側磁石３１に付着させることで、電子機器内蔵装着物２が前記衣服４に取り付けられる。

これにより、衣服４に対する電子機器内蔵装着物２の着脱を容易にすることが出来る。更に、強力な磁石を用いれば、衣服４から電子機器内蔵装着物２を外れ難くすることが可能である。電子機器内蔵装着物２は、例えば、ユーザの衣服４の胸ポケットに装着補助材３を入れ、装着補助材３と対向する位置に電子機器内蔵装着物２を近接させれば、胸ポケットに電子機器内蔵装着物２を装着することが出来る。電子機器内蔵装着物２がワッペンである場合、衣服４の外観に違和感が生じない。

尚、上述では、補助面材３２に裏側磁石カバー３４を直接設けたが、裏側磁石カバー３４は、磁石の保護材であることから、補助面材３２に、磁石を位置決めするガイド部材を更に設け、ガイド部材に、磁石を保護した表側磁石カバー３３及び裏側磁石カバー３４を設置しても構わない。

ところで、薄型電子機器１の駆動には、電池が必要であるが、薄型電子機器１への電池の取付方法として、内蔵方法と外付方法とを採用することが出来る。電池の内蔵方法では、図５Ａに示すように、フレキシブルプリント基板１０に充電式電池（図示せず）を実装し、充電式電池に電気的に接続された充電用配線５０（正極配線及び負極配線）をフレキシブルプリント基板１０の裏面から延出させる。次に、裏側シリコンカバー１２には、内底面又は側面に、フレキシブルプリント基板１０の裏面の充電用配線５０が挿通されて外部に出る第一の開口部５１が設けられる。又、裏側シリコンカバー１２が設けられた裏側面材２１には、裏側シリコンカバー１２の第一の開口部５１から出た充電用配線５０が挿通されて外部に出る第二の開口部５２が設けられる。

ここで、裏側シリコンカバー１２の第一の開口部５１と裏面補強面材２１の第二の開口部５２との間には、第一の開口部５１から第二の開口部５２までの傾斜面を有する傾斜材５３を設けても良い。これにより、第一の開口部５１から出た充電用配線５０が傾斜材５３の傾斜面に沿って第二の開口部５２へ挿通するため、充電用配線５０を外部に出し易くすることが出来る。

そして、図５Ｂに示すように、裏側面材２１の裏側シリコンカバー１２にフレキシブルプリント基板１０を入れた際に、フレキシブルプリント基板１０の充電用配線５０を裏側シリコンカバー１２の第一の開口部５１に挿通させて、表側シリコンカバー１１を裏側シリコンカバー１２に貼り付ける。次に、第一の開口部５１から出た充電用配線５０を裏側面材２１の第二の開口部５２に挿通させて外部に出す。この状態で、表側面材２０を表側シリコンカバー１１に被せて、裏側面材２１と貼り付けることで、電子機器内蔵装着物２が得られる。ここで、裏側面材２１から外部に露出した充電用配線５０に電源を電気的に接続することで、外部から、フレキシブルプリント基板１０の充電式電池を充電することが出来る。

尚、配線５０の配置に特に限定は無く、例えば、フレキシブルプリント基板１０の表面から延出させても良い。この場合、配線５０が通る管は、表側シリコンカバー１１の雌型１１ａに設けられる。又、配線５０の延出方向は、フレキシブルプリント基板１０の長手方向でも短手方向でも構わないが、フレキシブルプリント基板１０が湾曲され易い方向に対して直角方向であると好ましい。例えば、フレキシブルプリント基板１０が長手方向に配置される場合は、配線５０の延出方向は、フレキシブルプリント基板１０の短手方向であると、フレキシブルプリント基板１０が長手方向に沿って湾曲した場合に、配線５０は湾曲しないため、配線５０に負荷を掛けずに済む。

又、電池の外付方法では、図６Ａに示すように、薄型電子機器１のフレキシブルプリント基板１０から、電子部品１０ａ等へ電力を供給する受電用配線６０を延出させる。受電用配線６０の先端には、受電用コネクタ６１が設けられ、外付の電池６２の電池用コネクタ６３と電気的に接続可能である。薄型電子機器１は、既に、フレキシブルプリント基板１０を表側シリコンカバー１１と裏側シリコンカバー１２とで挟んで封止している状態である。又、薄型電子機器１の左右方向の両端には、装着用の表面磁石３０がそれぞれ設けられる。

表側面材２０には、薄型電子機器１が収納される箱型の容器の形状の表側保護カバー６４が設けられ、表側保護カバー６４には、受電用配線６０が挿通される第一の開口部６５が設けられている。又、表側磁石３０が装着される表側磁石カバー３３が設けられる。裏側面材２１には、薄型電子機器１を収納した表側保護カバー６４が収納される箱型の容器の形状の裏側保護カバー６６が設けられ、裏側保護カバー６６には、受電用配線６０が挿通される第二の開口部６７が設けられる。更に、表側磁石３０が装着される裏側磁石カバー３４が設けられる。表側保護カバー６４及び裏側保護カバー６６の材質は、例えば、シリコン樹脂である。

そして、薄型電子機器１を表側面材２０の表側保護カバー６４に装着し、表側保護カバー６４の第一の開口部６５に受電用配線６０を挿通し、次に、裏側面材２１の裏側保護カバー６６を表側保護カバー６４に被せ、裏側保護カバー６６の第二の開口部６７に受電用配線６０を挿通し、表側保護カバー６４を裏側保護カバー６６に貼り付ければ、受電用配線６０を介して外部の電池６２から薄型電子機器１に電力を供給することが出来る。

又、電池６２を薄型電子機器１の近傍に着脱可能に設ける場合には、図６Ｂに示すように、裏側面材２１の裏面で、裏側保護カバー６６の直下に電池ポケット６８を設け、電池ポケット６８に電池６２を収納して、電子機器内蔵装着物２に電池６２を設けても良い。

尚、薄型電子機器１から配線を外部に出さない構成として、フレキシブルプリント基板１０に無線充電用電子部品を実装し、無線充電によりフレキシブルプリント基板１０の充電式電池を充電する構成を採用しても良い。

ところで、電子部品１０ａの種類に特に限定は無いが、例えば、電子部品１０ａとして、ＣＰＵの他に、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬｏｗＥｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）を使用するＢＬＥモジュールと、近距離無線通信技術（ＮＦＣ：ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を使用するＮＦＣモジュールとの組み合わせを採用することが出来る。これにより、複数のＢＬＥビーコン検出器が配置された場所では、電子部品１０ａのＢＬＥモジュールを用いることで、電子機器内蔵装着物２を装着したユーザの位置を特定することが出来る。又、ユーザが、無線通信器を備えたゲート等の出入口を通過した場合に、電子部品１０ａのＮＦＣモジュールを用いることで、通過のためのキーに利用することが出来る。

又、ＧＰＳ位置情報を受信するＧＰＳセンサーと、携帯電話網等のＷＡＮへの通信を可能とする３Ｇモジュールと、ＢＬＥモジュールとの組み合わせを採用することが出来る。これにより、ＢＬＥビーコン検出器が配置されていない場所では、電子部品１０ａのＧＰＳセンサーと３ＧモジュールとＢＬＥモジュールとの組み合わせにより、電子機器内蔵装着物２を装着したユーザの位置を特定することが可能となる。

以下、実施例、比較例等によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。

先ず、図７Ａに示すように、電子部品１０ａとアンテナ線１０ｃとを表面に実装したフレキシブルプリント基板１０を用意し、この表面の電子部品１０ａの凸形状の雄型を型に取って、当該型を用いて、雌型１１ａを裏面に有する表側シリコンカバー１１を成形した。又、裏側シリコンカバー１２は、フレキシブルプリント基板１０と表側シリコンカバー１１とを収納する箱型の容器の形状で成形した。

フレキシブルプリント基板１０の表面に延出された配線５０をフレキシブルプリント基板１０の短手方向に出し、表側シリコンカバー１１の雌型１１ａには、配線５０に対応した凹部１１ａ１を形成させた。裏側シリコンカバー１２の側面には、配線５０が外部へ出る第一の開口部５１を形成させた。

フレキシブルプリント基板１０の表面に表側シリコンカバー１１の裏面を合わせて、両者に凹凸が無い状態とし、この状態のフレキシブルプリント基板１０と表側シリコンカバー１１とを裏側シリコンカバー１２の内底面に配置し、裏側シリコンカバー１２の周端部を表側シリコンカバー１１の周端部に貼り付ければ、図７Ｂに示すように、薄型電子機器１が作製される。フレキシブルプリント基板１０の配線５０はボタン電池６２に電気的に接続される。この薄型電子機器１を実施例とした。

図７Ｂに示すように、フレキシブルプリント基板１０の雄型１０ａが表側シリコンカバー１１の雌型１１ａに合わさり、封止後の薄型電子機器１の厚みが一定になっていることが理解される。

そして、薄型電子機器１を長手方向に湾曲させた場合、図８Ａに示すように、難なく折り曲げることが出来る。ここで、薄型電子部品１を表側シリコンカバー１１側に湾曲させても、裏側シリコンカバー１２側に湾曲させても、問題無く折り曲がることが理解される。

更に、図８Ｂに示すように、薄型電子機器１を駆動させ、電子部品１０ａにアンテナ線１０ｃを用いて無線通信させる。図８Ｂでは、薄型電子機器１が携帯端末装置８と無線通信し、携帯端末装置８に薄型電子機器１の情報を表示させている。この状態では、薄型電子機器１に負荷が掛かっていないが、この状態において、薄型電子機器１を湾曲させても、表側シリコンカバー１１及び裏側シリコンカバー１２がフレキシブルプリント基板１０に追従し、電子部品１０ａに負荷が掛からず、携帯端末装置８の表示が継続している。これは、電子部品１０ａが正常に無線通信を継続していることを示している。つまり、薄型電子機器１に外力が加わっても、電子部品１０ａに外力が集中することなく、外力を分散させ、薄型電子機器１の全体の耐久性を高めている。又、表側シリコンカバー１１及び裏側シリコンカバー１２でフレキシブルプリント基板１０の全面を覆っているため、防水効果を発揮する。更に、シリコン樹脂の電気絶縁性が機能し、シリコン樹脂の放熱効果が発揮され、薄型電子機器１を数時間駆動させても問題無い。

次に、実施例で用いたフレキシブルプリント基板１０を用意し、実施例で用いた型を利用し、図９Ａに示すように、エポキシ樹脂製の表側エポキシカバー９１と、エポキシ樹脂製の裏側エポキシカバー９２とを成形した。そして、フレキシブルプリント基板１０を表側エポキシカバー９１と裏側エポキシカバー９２とで挟んで封止し、薄型電子機器９を作製した。この薄型電子機器９を比較例とした。図９Ａに示すように、この場合であっても、フレキシブルプリント基板１０の雄型１０ａが表側エポキシカバー９１の雌型９１ａに合わさり、封止後の薄型電子機器９の厚みが一定になっていることが理解される。

しかしながら、薄型電子機器９を裏側エポキシカバー９２側に長手方向に湾曲させると、図９Ｂに示すように、表側エポキシカバー９１が直ぐに割れた。このように、従来のエポキシ樹脂では、直ぐに破損してしまうことが理解される。エポキシ樹脂の破損は、フレキシブルプリント基板１０への損傷を誘起し、電子部品１０ａが正常に動作しなくなる可能性がある。又、雨や茶等に対する簡易防水が損なわれ、装着物として不適である。

さて、実施例の薄型電子機器１を表側面材２０及び裏側面材２１に挟み込んで、電子機器内蔵装着物２を作製した。ここで、人工皮革の表側面材２０及び裏側面材２１を用意し、表側面材２０は、「ＳｍａｒｔＥｍｂｌｅｍ」と表示されたワッペンとし、裏側面材２１は、薄型電子機器１が収納可能な箱型の容器の形状とした。裏側面材２１の内底面には、上下に表側磁石３０が設けられ、表側磁石カバー３３と裏側磁石カバー３４とで保護した。又、裏側磁石３１のための裏側磁石カバー３４を備える補助面材３２を用意し、裏側磁石カバー３４に裏側磁石３１を収納し、表側磁石カバー３３を裏側磁石３１に被せて固定し、補助面材３２を所望の形状に切断することで、装着補助材３を作製した。作製した装着補助材３を上着の胸ポケットに入れ、電子機器内蔵装着物２を胸ポケットの表側に配置し、表側磁石３０を裏側磁石３１に付着させることで、電子機器内蔵装着物２を胸ポケットに装着した。電子機器内蔵装着物２は全体として柔軟性を有し、胸ポケットの変形に応じて電子機器内蔵装着物２が胸ポケットに追従するため、ユーザは違和感無く装着することが出来た。

以上のように、本発明に係る電子機器内蔵装着物は、ユーザに常時装着させる必要がある装着物等に有用であり、ユーザに違和感なく装着させ続けることが可能な電子機器内蔵装着物として有効である。

１薄型電子機器
１０フレキシブルプリント基板
１１表側シリコンカバー
１２裏側シリコンカバー
２電子機器内蔵装着物
２０表側面材
２１裏側面材

Claims

ユーザの身の回り品に装着される電子機器内蔵装着物であって、
表面に電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、
シリコン樹脂製の薄板材であって、前記フレキシブルプリント基板の電子部品の凸形状を雄型とし、当該雄型に対応した凹部の雌型を裏面に有し、前記雌型を前記フレキシブルプリント基板の雄型に合わせた表側シリコンカバーと、
シリコン樹脂製の面材であって、前記フレキシブルプリント基板の裏面に対応した平坦面を表面に有し、前記平坦面を前記フレキシブルプリント基板の裏面に合わせた状態で、周端部を前記表側シリコンカバーの周端部に接合した裏側シリコンカバーと、
前記表側シリコンカバーを覆う表側面材と、
前記裏側シリコンカバーを覆い、前記表側面材に貼り付けられた裏側面材と、
前記フレキシブルプリント基板の裏面から延出され、充電用又は受電用に使用される配線と、
前記裏側シリコンカバーに設けられ、前記配線が挿通される第一の開口部と、
前記裏側面材に設けられ、前記第一の開口部から出た配線が挿通される第二の開口部と、
前記第一の開口部から前記第二の開口部までの傾斜面を有する傾斜材と、
を備える
電子機器内蔵装着物。
ユーザの身の回り品に装着される電子機器内蔵装着物であって、
表面に電子部品が実装されたフレキシブルプリント基板と、
シリコン樹脂製の薄板材であって、前記フレキシブルプリント基板の電子部品の凸形状を雄型とし、当該雄型に対応した凹部の雌型を裏面に有し、前記雌型を前記フレキシブルプリント基板の雄型に合わせた表側シリコンカバーと、
シリコン樹脂製の面材であって、前記フレキシブルプリント基板の裏面に対応した平坦面を表面に有し、前記平坦面を前記フレキシブルプリント基板の裏面に合わせた状態で、周端部を前記表側シリコンカバーの周端部に接合した裏側シリコンカバーと、
前記表側シリコンカバーを覆う表側面材と、
前記裏側シリコンカバーを覆い、前記表側面材に貼り付けられた裏側面材と、
前記フレキシブルプリント基板の裏面から延出され、延出方向が前記フレキシブルプリント基板の短手方向である、充電用又は受電用に使用される配線と、
前記裏側シリコンカバーに設けられ、前記配線が挿通される第一の開口部と、
前記裏側面材に設けられ、前記第一の開口部から出た配線が挿通される第二の開口部と、
を備え、
前記フレキシブルプリント基板が長手方向に沿って湾曲した場合、前記配線が湾曲しない
電子機器内蔵装着物。