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技術 電子機器

出願人 シャープ株式会社
発明者 和田匡平
出願日 2014年6月18日 (6年6ヶ月経過) 出願番号 2014-125592
公開日 2016年1月12日 (4年11ヶ月経過) 公開番号 2016-005188
状態 特許登録済
技術分野 電気装置のための箱体 電話機の構造
主要キーワード 樹脂部内 筐体構成 背面側キャビネット 正面側キャビネット モバイルツール ブルーレイディスクレコーダ 長手方向外側 断面係数
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2016年1月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (14)

課題

回路基板充電池との境目補強し、充電池の性能を確保しながら電子機器を壊れにくいものとする。

解決手段

携帯電話機1の筐体内に回路基板7と充電池6とを、この筐体の厚さ方向に互いに重ならないように収容する。回路基板7と充電池6との境目8の両端のうち少なくとも一方側に境目8の延長線を跨ぐように補強部材10を配置する。

概要

背景

従来より、電子機器の1種である、スマートフォン筐体構成については例えば図10及び図11に示す従来技術1に係る携帯端末101のように、液晶ユニット102(表示)、タッチセンサ(入力)、回路基板107(制御)、充電池106(電源)、正面側キャビネット103及び背面側キャビネット104(保護及び保持)の主要構成部品から成り立っている。これらの主要構成部品を効率的に配置し、筐体内に納めることで製品となる。主要部品の配置については液晶ユニット102、タッチセンサ、正面側キャビネット103、背面側キャビネット104など特性上配置が固定されているものもあるが、回路基板107や充電池106などの配置は求められる要件により異なってくる。そのなかで回路基板107と充電池106の配置について大きく分けて2つに分類できる。

すなわち、例えば、図10及び図11に示す携帯端末101のように、正面側キャビネット103と背面側キャビネット104との間で、充電池106と回路基板107とを重ねない、上下にずれている配置では、携帯端末101の長手方向の、充電池106の長さLが短くなるが、その厚さTを厚くすることができるので、その容量を大きくすることができる。スマートフォンなどに搭載される二次電池リチウムイオンリチウムポリマーが採用されることがほとんどになるが、充電池106の特性上、同じ体積であれば厚さTが厚い方が容量が大きくできるためである。

一方、図12及び図13に示す従来技術2に係る携帯端末201のように、正面側キャビネット203と背面側キャビネット204との間で充電池206と回路基板207とを重ねる配置では、携帯端末201の長手方向の、充電池206の長さL’を長くできるが、厚さT’が薄くなる。しかし、両者が重なっているので、筐体を折り曲げるような力がかかったときに、周囲の部品に比べて比較的剛性の高い、充電池206と回路基板207とで荷重支えるので、局部的なストレスになりにくく、また、放熱が容易で筐体内の温度が上昇しにくい。

ところで、特許文献1のように、表示パネル側方補強構造を設けて表示パネルに加わる荷重を軽減するという技術が知られている。

概要

回路基板と充電池との境目補強し、充電池の性能を確保しながら電子機器を壊れにくいものとする。携帯電話機1の筐体内に回路基板7と充電池6とを、この筐体の厚さ方向に互いに重ならないように収容する。回路基板7と充電池6との境目8の両端のうち少なくとも一方側に境目8の延長線を跨ぐように補強部材10を配置する。

目的

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回路基板と充電池との境目を補強し、充電池の性能を確保しながら電子機器を壊れにくいものとすることにある

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

筐体内に回路基板充電池とが該筐体の厚さ方向に互いに重ならないように収容された電子機器において、上記回路基板と上記充電池との境目の両端のうち少なくとも一方側に該境目の延長線を跨ぐように補強部が配置されていることを特徴とする電子機器。

請求項2

請求項1に記載の電子機器において、上記補強部は、上記境目に近付くほどその断面係数が大きくなっていることを特徴とする電子機器。

請求項3

請求項1又は2に記載の電子機器において、上記補強部は、上記筐体にインサート成形される板金部材に形成した隆起部よりなることを特徴とする電子機器。

請求項4

請求項1又は2に記載の電子機器において、上記補強部は、上記筐体にインサート成形される板金部材に接合された補強部材よりなることを特徴とする電子機器。

請求項5

請求項1又は2に記載の電子機器において、上記補強部は、上記筐体の周縁内側に形成された凹部に嵌め込まれる補強部材よりなることを特徴とする電子機器。

技術分野

0001

本発明は、筐体内に回路基板充電池とが該筐体の厚さ方向に互いに重ならないように収容された電子機器に関し、特に回路基板と充電池との境目補強構造に関する。

背景技術

0002

従来より、電子機器の1種である、スマートフォン筐体構成については例えば図10及び図11に示す従来技術1に係る携帯端末101のように、液晶ユニット102(表示)、タッチセンサ(入力)、回路基板107(制御)、充電池106(電源)、正面側キャビネット103及び背面側キャビネット104(保護及び保持)の主要構成部品から成り立っている。これらの主要構成部品を効率的に配置し、筐体内に納めることで製品となる。主要部品の配置については液晶ユニット102、タッチセンサ、正面側キャビネット103、背面側キャビネット104など特性上配置が固定されているものもあるが、回路基板107や充電池106などの配置は求められる要件により異なってくる。そのなかで回路基板107と充電池106の配置について大きく分けて2つに分類できる。

0003

すなわち、例えば、図10及び図11に示す携帯端末101のように、正面側キャビネット103と背面側キャビネット104との間で、充電池106と回路基板107とを重ねない、上下にずれている配置では、携帯端末101の長手方向の、充電池106の長さLが短くなるが、その厚さTを厚くすることができるので、その容量を大きくすることができる。スマートフォンなどに搭載される二次電池リチウムイオンリチウムポリマーが採用されることがほとんどになるが、充電池106の特性上、同じ体積であれば厚さTが厚い方が容量が大きくできるためである。

0004

一方、図12及び図13に示す従来技術2に係る携帯端末201のように、正面側キャビネット203と背面側キャビネット204との間で充電池206と回路基板207とを重ねる配置では、携帯端末201の長手方向の、充電池206の長さL’を長くできるが、厚さT’が薄くなる。しかし、両者が重なっているので、筐体を折り曲げるような力がかかったときに、周囲の部品に比べて比較的剛性の高い、充電池206と回路基板207とで荷重支えるので、局部的なストレスになりにくく、また、放熱が容易で筐体内の温度が上昇しにくい。

0005

ところで、特許文献1のように、表示パネル側方に補強構造を設けて表示パネルに加わる荷重を軽減するという技術が知られている。

先行技術

0006

特開2003−316275号公報

発明が解決しようとする課題

0007

このように、それぞれの配置に対してメリット及びデメリットが存在するが、図10及び図11に示す回路基板107と充電池106とを重ねない構造の方が、充電池106の容量という面でメリットが大きく、スマートフォン等の多機能化により電池持ちが重要視されていることから採用される場合が多い。

0008

しかしながら、充電池106と回路基板107とを重ねない、上下にずれた配置では、筐体の中間もしくは中間付近で、回路基板107と充電池106との境目108ができる。図12及び図13に示す回路基板207と充電池206とを重ねて配置する構造に比べると、筐体を折り曲げる様な曲げ荷重がかかった場合に、比較的他の部分よりも剛性の高い回路基板107と充電池106とで形成された境目108及びその周辺曲げ応力が集中するという問題がある。

0009

一方で、特許文献1のように表示パネルの側方に補強部材を設けると、表示パネルの表示領域を大きくすることができない。

0010

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、回路基板と充電池との境目を補強し、充電池の性能を確保しながら電子機器を壊れにくいものとすることにある。

課題を解決するための手段

0011

上記の目的を達成するために、この発明では、回路基板と充電池との境目を補強する補強部を設けた。

0012

具体的には、本発明では、筐体内に回路基板と充電池とが該筐体の厚さ方向に互いに重ならないように収容された電子機器を前提とする。

0013

そして、上記回路基板と上記充電池との境目の両端のうち少なくとも一方側に該境目の延長線を跨ぐように補強部が配置される構成とする。

0014

上記の構成によると、境目の両端のうち少なくとも一方側に補強部を設けたので、電子機器をポケットに入れた状態で座ったり、鞄に入れた状態で力が加わったりしても、境目の近傍に発生した荷重を補強部で補うことができるので、筐体が破損しにくい。なお、補強部は、境目の両端側に設けてもよいし、片側にのみ設けてもよい。

発明の効果

0015

以上説明したように、本発明によれば、回路基板と充電池との境目の両端のうち少なくとも一方側に境目の延長線を跨ぐように補強部を配置したことにより、回路基板と充電池との境目に集中する応力に対して補強及びストレスコントロールをすることにより壊れにくい製品を提供することができる。

図面の簡単な説明

0016

(a)が板金部材に補強部材を接合する様子を示す斜視図であり、(b)が補強部材がインサート成形された正面側キャビネットを示す斜視図である。
補強部材がインサート成形された実施形態1に係る携帯電話機の概略を示し、(a)が(b)のIIa−IIa線断面図であり、(b)が背面図である。
図2(b)のIII−III線断面図及びそのA部拡大断面図である。
補強部材の変形例を示す側面図であり、(a)が実施形態2を示し、(b)が実施形態3を示す。
実施形態4を示す、図3のA部に対応する拡大断面図である。
実施形態5を示す部分拡大断面図である。
実施形態6を示す部分拡大断面図である。
実施形態7を示す部分拡大断面図である。
実施形態8を示す部分拡大断面図である。
従来技術1に係る携帯電話機を示す分解斜視図である。
従来技術1に係る携帯電話機を示し、(a)が(b)のXIa-XIa線断面図であり、(b)が正面図である。
従来技術2に係る携帯電話機を示す分解斜視図である。
従来技術2に係る携帯電話機を示し、(a)が(b)のXIIIa-XIIIa線断面図であり、(b)が正面図である。

実施例

0017

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

0018

図3に実施形態1の電子機器としての携帯電話機1の断面を示す。この携帯電話機1は、例えば、正面側に液晶ユニット2を収容する正面側キャビネット3と、この正面側キャビネット3の背面を覆う背面側キャビネット4とを備え、背面側が皿状のリアカバー5で覆われている。本実施形態では、正面側キャビネット3と、背面側キャビネット4と、リアカバー5とで携帯電話機1の筐体が構成されている。正面側キャビネット3は、アルミニウム合金板ステンレス鋼板等よりなる板状の板金部材3aが樹脂部と共にインサート成形され、その板金部材3aの正面側に液晶ユニット2が配置されている。この板金部材3aの背面側に図2に示すように、充電池6と回路基板7とが筐体(携帯電話機1)の厚さ方向に(背面から見て)互いに重ならないように収容されている。

0019

図2に一点鎖線で示すように、背面から見て回路基板7と充電池6との間の左右に直線状に延びる境目8が存在する。境目8は、回路基板7と充電池6との間の隙間で構成される。この境目8の両側に境目8の延長線を跨ぐように補強部が配置されている。本実施形態では、補強部は、板金部材3aと同じ材料の補強部材10で構成されている。補強部材10の材質は、必ずしも板金部材3aと同じでなくてもよく、少なくとも正面側キャビネット3の樹脂部よりも剛性の高い材料よりなる。補強部材10は、図1(a)に示すように、例えば、L字状に折り曲げられた部材よりなり、携帯電話機1の長手方向に長い長細い接合部10aと、この接合部10aから垂直に折り曲げられた三角形状の側板10bとを有する。側板10bは、境目8に近付くほど、その断面係数断面積)が大きくなっている。三角形状の側板10bは、2点鎖線で囲んだように接合部10aの両側に一対の側板10bが設けられていてもよい。また、補強部材10は、図3に示すように、正面側キャビネット3の樹脂部内埋設されていると、回路基板7と充電池6の左右幅を確保する点で有利である。なお、回路基板7と補強部材10とは、携帯電話機1の厚さ方向で重なっていてもよい。また、補強部材10は、液晶ユニット2の裏側に配置されているので、液晶ユニット2の表示領域を狭くする必要がない。

0020

補強部材10は、図1(a)に示すように、板金部材3aに接着溶接嵌め込み等により接合され、その板金部材3aを図示しない金型キャビティに配置してインサート成形することにより、補強部材10が溶融樹脂に囲まれて堅固に固定される。こうすれば、板金部材3aの板厚、形状等の制約にかかわらず、補強部材10の形状を設定できるので、最適な補強が行える。

0021

このように本実施形態では、境目8の両端に補強部として補強部材10を設けたので、携帯電話機1をポケットに入れた状態で座ったり、鞄に入れた状態で力が加わったりしても、境目8の近傍に発生した荷重を補強部材10で補うことができるので、筐体が破損しにくい。また、充電池6を回路基板7と筐体の厚さ方向に重ねないようにしているので、充電池6の厚さを厚くすることができ、充電池6の容量を大きくすることができる。また、補強部材10は、液晶ユニット2の裏側に配置され、表示部の大きさを制限しないので、表示領域を大きく保つことができる。

0022

また、補強部材10は、境目8に近付くほどその断面係数が大きくなるようにしたので、最も曲げ応力が加わりやすい境目8の近傍の補強部材10の断面係数を大きくし、境目8から離れるほど断面係数を小さくすることで、補強部材10の大きさをできるだけ抑えながら、境目8近傍の応力を分散させることができる。一方、側板10bも接合部10aと同様の矩形状であって断面係数(断面積)が長手方向に一定の場合であれば、補強部材10の両端で新たな応力集中を生じさせるおそれがあって望ましくない。

0023

したがって、本実施形態によれば、回路基板7と充電池6との境目8の両端のうち少なくとも一方側に境目8の延長線を跨ぐように補強部材10を配置したことにより、回路基板7と充電池6との間に集中する応力に対して補強及びストレスコントロールをすることにより壊れにくい携帯電話機1を提供することができる。

0024

(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

0025

すなわち、図4に示すように、補強部材10の変形例として、図4(a)の実施形態2のように側板10bの境目8から遠ざかる長手方向外側に向かって大きくなる貫通孔10cを設けて断面係数(断面積)を徐々に小さくするように調整してもよい。

0026

また、図4(b)に示す実施形態3のように、側板10bの境目8から遠ざかる長手方向外側に向かって大きくなる切欠10dを設けて断面係数(断面積)を徐々に小さくするように調整してもよい。

0027

さらには、上記実施形態1〜3のように補強部材10を板金部材3aに接合するのではなく、図5に示す実施形態4のように、補強部を正面側キャビネット3にインサート成形される板金部材3aに絞り加工等により形成した隆起部11で構成してもよい。この構成によると、正面側キャビネット3をインサート成形するときの板金部材3aに予め隆起部11を形成しておけば、別部品として補強部材10を設けなくてよいので有利である。隆起部11の形状を境目8に近付くほど高くするようにすれば、上述したように応力集中を避けることができる。

0028

また、図6に示す実施形態5のように、補強部材10を正面側キャビネット3の周縁内側に形成された凹部3bに嵌め込まれる補強部材10で構成してもよい。補強部材10の形状は、上記実施形態1〜3のいずれの形状でもよい。凹部3bの形状は、補強部材10の形状がちょうど嵌まり込むように形成すればよい。図示しないが、補強部材10は、両面テープで凹部3bに貼り付けてもよいし、接着材で接着してもよいし、圧入溶着により固定してもよい。さらには、接着等をしなくても充電池6や回路基板7の側面で押さえ付けることで抜け止めさせてもよい。この構成によると、正面側キャビネット3の成形後に補強部材10を凹部3bに嵌め込めばよいので、正面側キャビネット3の成形が容易となる。

0029

また、図7に示す実施形態6のように、補強部材10’の断面形状を側方に開放したコ字状にし、凹部3b’をそれに合わせて形成してもよい。この場合、応力集中を避けるためには、上記実施形態2又は3のように側板10bに貫通孔10cや切欠10dを設けて断面係数(断面積)を調整すればよい。

0030

また、図8に示す実施形態7のように、補強部材10’’の断面形状を携帯電話機1の厚さ方向(リアカバー5の方向)に開放したコ字状にし、凹部3b’’をそれに合わせて形成してもよい。この場合、応力集中を避けるためには、図1(a)の二点鎖線で囲った形状としたり、一対の側板10bに上記実施形態2又は3のように貫通孔10cや切欠10dを設けて断面係数(断面積)を調整すればよい。

0031

また、図9に示す実施形態8のように、板状の補強部材10’’’を凹部3b’’’に貼り付けるようにしてもよい。この場合、応力集中を避けるためには、実施形態1のように三角形状としたり、上記実施形態2又は3のように貫通孔10cや切欠10dを設けて断面係数(断面積)を調整すればよい。

0032

上記各実施形態では、補強部を左右いずれにも設けたが、左右いずれか一方のみに設けてもよい。また、補強部は、正面側キャビネット3に埋設させたり、その凹部に嵌め込んだりしたが、背面側キャビネット4側に埋設させたり、その凹部に嵌め込んだりしてもよい。

0033

上記実施形態では、電子機器は、携帯電話機1としたが、タブレット端末、PHS(Personal Handy-phone System )、PDA(Personal Digital Assistant)、パソコンモバイルツール電子辞書電卓ゲーム機等であってもよく、小型の液晶ディスプレイ液晶テレビブルーレイディスクレコーダDVDレコーダ等であってもよい。

0034

なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。また、各実施形態に記載された技術的特徴は、互いに組合せ可能であり、組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

0035

1携帯電話機(電子機器)
2液晶ユニット
3正面側キャビネット(筐体)
3a板金部材
3b,3b’,3b’’,3b’’’ 凹部
4背面側キャビネット(筐体)
5リアカバー(筐体)
6充電池
7回路基板
8境目
10,10’,10’’,10’’’補強部材(補強部)
10a接合部
10b側板
10c貫通孔
10d切欠
11 隆起部

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