JP2008301440A - 電子装置及び電子装置における基板の収納方法 - Google Patents

Abstract

【課題】防水性及び防塵性を向上させつつ小型化すること、又は防塵性及び防水性を向上させつつコネクタを増加することを可能とする電子装置及び電子装置における基板の収納方法を実現する。
【解決手段】開口部が形成されたケースと、このケースに収納するプリント配線板１１とから構成される電子装置において、プリント配線板１１にフレキシブルケーブル１３１でイヤホンコネクタ１３を接続する。そして、フレキシブルケーブル１３１を撓めてイヤホンコネクタ１３をプリント配線板１１の開口部に挿入し、プリント配線板１１をケースに収納する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子装置及び電子装置における基板の収納方法に関する。特に携帯電話及び携帯電話における基板の収納方法に関する。

携帯電話などの電子装置では、小型化の要請が高い。例えば、携帯電話は、プリント配線板（基板）と基板を収納するケースとから構成されるが、ケースをできる限り小さくするため、ケース内部のスペースは基板を収納できる最小限のサイズとなるように設計される。

また、多機能の電子装置は、複数の外部入出力用端子を備える必要がある。例えば、携帯電話等の基板は、イヤホンコネクタ、インターフェースコネクタなどの外部入出力用のコネクタを複数備える。これらのコネクタを基板から突出しないように基板上に実装する構成とすると、図８（ａ）に示すように、イヤホンコネクタ等のプラグをコネクタに接続する際に、プラグの嵌合部（ＩＮ）のみならず、プラグのパッキン部分（Ｐ）をもケース内に挿入する必要がある。このため、ケース側面のコネクタ挿入用の穴（１９１、１９３）は、パッキン部分（Ｐ）を挿入できるように大きくしなければならない。コネクタ挿入用の穴を大きくすると、ケースを薄型化、小型化することが困難となる。また、プラグを接続していないときのデッドスペースが大きくなり、防水、防塵エリアが大きくなって水や埃がケース内に進入しやすくなるため、防水性、防塵性が低下する。

防塵性、防水性の低下を防ぐため、例えば、図８（ｂ）に示すように、基板から突出するようにコネクタ（１１３）を実装することができる。コネクタ（１１３）の突出した部分をケースのコネクタ挿入用の穴（１９３）に挿入する構成とすれば、コネクタ挿入用の穴（１９３）は、プラグのパッキン部分（Ｐ）が通過する必要はなく、コネクタ（１１３）の突出部分さえ通過できればよいので、コネクタ挿入用の穴（１９３）を比較的小さくできる。

ところが、基板（１１）の両側部に基板から突出するコネクタ（１１３、１１４）を実装する構成とすると、基板（１１）をケース（１９）に収納する際に支障をきたす。例えば、図８（ｂ）に示すように、いずれか一方のコネクタ（１１３）をコネクタ挿入用の穴（１９３）に挿入し、次に他方のコネクタ（１１４）を他方のコネクタ挿入用の穴（１９１）に挿入しようとすると、ケース（１９）を基板（１１）が収納できるぎりぎりのサイズに設計した場合、コネクタ（１１４）とケース（１９）とが衝突してしまい、物理的に基板（１１）をケース（１９）に収納できない。そこで、ケースに基板を収納できるようにするには、特許文献１に開示された携帯電話のように、基板から突出するコネクタを基板の一方の側部のみに備える構成とする必要がある。又は、図８（ａ）に示したように、基板からコネクタが突出しないように基板上にコネクタを実装するか、ケースを大きくしなければならない。
特開２００５−３９３１８号公報

しかし、突出するコネクタを基板の一方の側部のみに備える構成とすると、搭載できるコネクタの数が制限されてしまう。また、コネクタが基板から突出しないようにコネクタを基板上に実装する構成とすると、コネクタ挿入用の穴が大きくなり、防水性、防塵性が低下し、ケースの小型化が困難となる。かといって、両側部のコネクタを基板から突出する構成とすると、ケースへの基板の収納に支障をきたすか、或いはケースの大型化が必要となる。従って、コネクタを備えた電子装置において防水性、防塵性を向上させ、且つ小型化すること又はコネクタを増加することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、防水性及び防塵性を向上させつつ小型化すること、又は防塵性及び防水性を向上させつつコネクタを増加することを可能とする電子装置及び電子装置における基板の収納方法を実現することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る電子装置は、
コネクタ挿入用の開口部及び基板収納用の収納部が形成されたケースと、
前記ケースの収納部に収納された基板と、
前記開口部に挿入されたコネクタと、
前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
を備えることを特徴とする。

前記ケースは、対向する側面のそれぞれに形成されたコネクタ挿入用の開口部を備え、
前記基板は、前記基板から突出するように実装された突出コネクタをさらに備え、
前記突出コネクタが前記ケースの１方の側面に形成された前記開口部に挿入され、前記コネクタが前記ケースの他方の側面に形成された前記開口部に挿入された状態で前記基板が前記収納部に収納されていてもよい。

本発明の第２の観点に係る電子装置における基板の収納方法は、
コネクタ挿入用の開口部及び基板収納用の収納部が形成されたケースと、
前記ケースの収納部に収納された基板と、
前記開口部に挿入されたコネクタと、
前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
を備えた電子装置における基板の収納方法であって、
前記基板を前記収納部に収納する収納ステップと、
前記収納ステップにより前記基板が前記収納部に収納された状態で前記コネクタを前記開口部に挿入する挿入ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明の第３の観点に係る電子装置における基板の収納方法は、
対向する側面にそれぞれコネクタ挿入用の開口部が形成され、且つ基板収納用の収納部が形成されたケースと、
前記ケースに収納される基板と、
前記コネクタと、
前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
前記基板から突出するように実装された突出コネクタと、
を備えた電子装置における基板の収納方法であって、
前記突出コネクタを前記ケースの一方の側面に形成された前記開口部に挿入する挿入ステップと、
前記基板を前記収納部に収納する収納ステップと、
前記収納ステップにより前記基板が前記収納部に収納された状態で前記コネクタを前記ケースの他方の側面に形成された前記開口部に挿入する挿入ステップと、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、防水性及び防塵性を向上させつつ小型化すること、又は防塵性及び防水性を向上させつつコネクタを増加することを可能とする電子装置及び電子装置における基板の収納方法を実現することができる。

以下、本発明の実施形態に係る携帯電話について説明する。図１は、本実施形態に係る携帯電話１００の全体図である。同図に示すように、携帯電話１００は、下ケース１９と、上ケース２３と、ディスプレイユニット２５と、から構成されている。下ケース１９には、同図に示すように、プリント配線板１１と、中ケース１５と、操作側基板１７と、ラバーケース２１と、が収納されている。

プリント配線板１１は、電気絶縁性基板の表面に回路設計に基づく導体パターンを導電性材料で形成し、コネクタ等の電子部品を複数実装した基板である。プリント配線板１１は、下ケース１９に収納できるように、少なくとも下ケース１９の収納スペース１９５以下の大きさとなるように設計される。プリント配線板１１の備える面のうち、携帯電話１００に収納した場合に上ケース２３と対向する面を表面、下ケース１９と対向する面を裏面とする。また、プリント配線板１１の表面から見て左側の側部を左側部、右側の側部を右側部とする。プリント配線板１１の表面を図２に、裏面を図３に示す。

図２に示すように、プリント配線板１１の表面の右側部には、フレキコネクタ用メス端子１１１が実装されている。フレキコネクタ用メス端子１１１は、後述するフレキコネクタ用オス端子１３３が差し込まれるコネクタである。

プリント配線板１１の裏面の（裏面から見て）右側部には、図３に示すように、インターフェースコネクタ１１３が実装されている。インターフェースコネクタ１１３は、携帯電話１００のインターフェースジャックとして使用されるコネクタであり、プリント配線板１１に電気的に接続され、その一部がプリント配線板１１から突出した状態でプリント配線板１１の裏面に固定されている。

イヤホンコネクタ１３は、携帯電話１００のイヤホンジャックとして使用されるコネクタであり、図２に示すように、フレキシブルケーブル１３１と接続されている。フレキシブルケーブル１３１は、柔軟性、導電性のある部材（配線）を絶縁性、可撓性を有する樹脂等で被覆したフレキシブルケーブルであり、イヤホンコネクタ１３とプリント配線板１１との接続に使用される。そして、フレキシブルケーブル１３１は、イヤホンコネクタ１３を後述するイヤホン用開口部１９１に挿入できる長さのケーブルである。フレキコネクタ用オス端子１３３は、フレキコネクタ用メス端子１１１に差し込むためのコネクタである。フレキコネクタ用オス端子１３３をフレキコネクタ用メス端子１１１に差し込むことにより、イヤホンコネクタ１３とプリント配線板１１とは機械的、電気的に接続される。図４にイヤホンコネクタ１３接続後のプリント配線板１１を示す。同図に示すように、フレキシブルケーブル１３１を撓めて、イヤホンコネクタ１３が下ケース１９に当らないように内側に寄せることができる。また、撓めたフレキシブルケーブル１３１を伸ばし、イヤホンコネクタ１３を後述するイヤホン用開口部１９１に挿入することができる。

図１に示すように、中ケース１５は、プリント配線板１１と操作側基板１７との間に挟まれる板状の部材である。中ケース１５は、プリント配線板１１の表面にネジ等で固着する。また、中ケース１５は、図示しない固定部材１５１を備える。この固定部材１５１は、後述するイヤホン用開口部１９１に挿入されたイヤホンコネクタ１３を固定するために使用される。

図１に示すように、操作側基板１７は、ラバーケース２１直下に配置される基板である。操作側基板１７は、携帯電話１００の操作ボタンの押下を検知するために使用される。

図１に示すように、下ケース１９は、プリント配線板１１と中ケース１５と操作側基板１７とラバーケース２１とを収納するための筐体である。携帯電話１００の小型化のため、下ケース１９の大きさは、プリント配線板１１等を収納できる最小限のサイズとなるように設計される。下ケース１９には、プリント配線板１１等を収納するための収納部１９５が形成され、また、下ケース１９の側面には、コネクタの数に応じた複数の開口部が形成されている。本実施形態では、イヤホン用開口部１９１とインターフェース用開口部１９３とが形成されている。ラバーケース２１を取り付ける方向から見て右側の側面にイヤホン用開口部１９１が、左側の側面にインターフェース用開口部１９３が配置される。イヤホン用開口部１９１は、イヤホンコネクタ１３を挿入するための開口部であり、インターフェース用開口部１９３は、インターフェースコネクタ１１３を挿入するための開口部である。これらの開口部は、対応するコネクタ（１３、１１３）を挿入した場合に隙間がないように、挿入するコネクタの断面形状と同じ形状となるように形成されている。

ラバーケース２１は、下ケース１９に収納される部材であり、携帯電話１００の操作ボタン等が実装される。

上ケース２３は、下ケース１９にプリント配線板１１等の部材が収納された後に、下ケース１９の収納部１９５及び側面を覆うために下ケース１９に取り付けられる部材である。

ディスプレイユニット２５は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electroluminescence）等のデバイスを備え、携帯電話１００の操作画面等を表示する部品である。ディスプレイユニット２５は、下ケース１９と折りたたみ可能に又は、回転可能に接続される。

上記の構成により、イヤホンコネクタ１３が接続されたプリント配線１１、中ケース１５、操作側基板１７、ラバーケース２１の順で、これらの部材が下ケース１９の収納部１９５に収納される。その後、上ケース２３が下ケース１９に取り付けられ、ディスプレイユニット２５が下ケース１９に接続される。

次に、携帯電話１００へのプリント配線板１１の収納方法について、図５、図６を参照して説明する。

携帯電話１００を組み立てる作業者又はロボットは、プリント配線板１１にイヤホンコネクタ１３を接続し、中ケース１５を被せてネジ止めし、操作側基板１７を中ケース１５の上に重ねる。

作業者等は、図５に示すように、フレキシブルケーブル１３１を撓めてイヤホンコネクタ１３が下ケース１９に当らないように、下ケース１９の内側に寄せる。そして、プリント配線板１１の左側部のインターフェースコネクタ１１３を下ケース１９のインターフェース用開口部１９３に差し込む。作業者等は、インターフェースコネクタ１１３をインターフェース用開口部１９３に挿入した後にプリント配線板１１を下ケース１９の収納部１９５に収納する。同図に示すように、イヤホンコネクタ１３は、下ケース１９に当らないように内側に寄せられているので、下ケース１９とプリント配線板１１とがほぼ同じサイズであっても、イヤホンコネクタ１３が下ケース１９に引っ掛かったり、衝突したりして邪魔になることがなく、プリント配線板１１の収納が容易となる。

次に作業者等は、図６に示すように、下ケース１９の内側から外側へイヤホンコネクタ１３を押し出して、イヤホンコネクタ１３をイヤホン用開口部１９１に差し込む。そして、作業者等は、挿入されたイヤホンコネクタ１３を固定部材１５１で固定する。

続いて作業者等は、上ケース２３を取りつけ、ディスプレイユニット２５を下ケース１９に接続する。

上記の収納方法により、携帯電話１００にプリント配線板１１が収納され、携帯電話１００が組み立てられて製品が完成する。

図７に、図６のＡ−Ｂ面の組み立て後における断面図を示す。同図に示すように、本実施形態に係る携帯電話１００は、イヤホンコネクタ１３とプリント配線板１１とがフレキシブルケーブル１３１で接続され、下ケース１９の内側からイヤホンコネクタ１３を押し出してイヤホン用開口部１９１に挿入し、イヤホンプラグと嵌合する部分（イヤホンジャック）を下ケース１９の側面に露出させる構成としている。このため、イヤホン用開口部１９１は、イヤホンプラグのパッキン部分Ｐが通過しなくとも、イヤホンコネクタ１３が通過できる大きさであればよい。従って、イヤホン用開口部１９１を飛躍的に小さくすることができ、携帯電話１００を薄型化、小型化できる。

また、プラグ未接続時のデッドスペースが小さくなるから、防水、防塵エリアが減少し、水や埃がケース１９内部に進入しにくくなる。従って、携帯電話１００の防塵性、防水性が向上する。

さらに、本実施形態に係る携帯電話１００は、プリント配線板１１の両側部にコネクタを接続できるので、コネクタの数を増加することが容易である。このため、携帯電話の多機能化に対応しやすい。さらに、フレキシブルケーブル１３１を撓めることができるから、下ケース１９の収納部１９５へのプリント配線板１１の収納が極めて容易となり、携帯電話１００の小型化に対応しやすい。

また、例えば携帯電話１００を床に落とすなどして、コネクタ部分に衝撃が加えられた場合、基板（１１）に固定されたインターフェースコネクタ１１３は、衝撃を吸収しきれず、コネクタ部分や基板（１１）が損傷を受けることが多い。これに対して、イヤホンコネクタ１３は、フレキシブルケーブル１３１で接続されるため、衝撃が基板（１１）に直接伝播せず、コネクタ部分や基板が損傷しにくい。従って、本発明に係る携帯電話１００は耐衝撃特性に優れる。

なお、上述した実施形態では、携帯電話に本発明を適用していたが、携帯電話に限られず、電子辞書装置やノートパソコンなど、プリント配線板とコネクタとを備えた電子装置であれば、本発明を適用できる。

また、上記実施形態では、プリント配線板１１の片側のコネクタのみをフレキシブルケーブル１３１で接続していたが、図９に示すように両側のコネクタをフレキシブルケーブルで基板（１１）に接続する構成としてよいのは勿論である。

本発明の実施形態に係る携帯電話の全体図である。 本発明の実施形態に係るイヤホンコネクタ接続前のプリント配線板の表面である。 本発明の実施形態に係るイヤホンコネクタ接続前のプリント配線板の裏面である。 本発明の実施形態に係るイヤホンコネクタ接続後のプリント配線板の表面である。 本発明の実施形態に係るプリント配線板と中ケースと操作側基板との斜視図である。 本発明の実施形態に係るイヤホンコネクタが挿入された下ケースである。 本発明の実施形態に係る携帯電話の断面図である。 （ａ）両側のコネクタをプリント配線板から突出しない構成とした携帯電話の断面図である。（ｂ）両側のコネクタをプリント配線板から突出する構成とした携帯電話の断面図である。 両側部のコネクタがフレキシブルケーブルで接続されるプリント配線板の表面である。

符号の説明

１１…プリント配線板、１１１…フレキコネクタ用メス端子、１１３…インターフェースコネクタ、１３…イヤホンコネクタ、１３１…フレキシブルケーブル、１３３…フレキコネクタ用オス端子、１５…中ケース、１７…操作側基板、１９…下ケース、１９１…イヤホン用開口部、１９３…インターフェース用開口部、１９５…収納部、２１…ラバーケース、２３…上ケース、２５…ディスプレイユニット、１００…携帯電話

Claims (4)

1. コネクタ挿入用の開口部及び基板収納用の収納部が形成されたケースと、
   前記ケースの収納部に収納された基板と、
   前記開口部に挿入されたコネクタと、
   前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
   を備えることを特徴とする電子装置。
2. 前記ケースは、対向する側面のそれぞれに形成されたコネクタ挿入用の開口部を備え、
   前記基板は、前記基板から突出するように実装された突出コネクタをさらに備え、
   前記突出コネクタが前記ケースの１方の側面に形成された前記開口部に挿入され、前記コネクタが前記ケースの他方の側面に形成された前記開口部に挿入された状態で前記基板が前記収納部に収納されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
3. コネクタ挿入用の開口部及び基板収納用の収納部が形成されたケースと、
   前記ケースの収納部に収納された基板と、
   前記開口部に挿入されたコネクタと、
   前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
   を備えた電子装置における基板の収納方法であって、
   前記基板を前記収納部に収納する収納ステップと、
   前記収納ステップにより前記基板が前記収納部に収納された状態で前記コネクタを前記開口部に挿入する挿入ステップと、
   を備えることを特徴とする電子装置における基板の収納方法。
4. 対向する側面にそれぞれコネクタ挿入用の開口部が形成され、且つ基板収納用の収納部が形成されたケースと、
   前記ケースに収納される基板と、
   前記コネクタと、
   前記コネクタと前記基板とを接続するフレキシブルケーブルと、
   前記基板から突出するように実装された突出コネクタと、
   を備えた電子装置における基板の収納方法であって、
   前記突出コネクタを前記ケースの一方の側面に形成された前記開口部に挿入する挿入ステップと、
   前記基板を前記収納部に収納する収納ステップと、
   前記収納ステップにより前記基板が前記収納部に収納された状態で前記コネクタを前記ケースの他方の側面に形成された前記開口部に挿入する挿入ステップと、
   を備えることを特徴とする電子装置における基板の収納方法。

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