JP5418619B2 - Card type mobile phone - Google Patents
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Description
本発明は、ケースとカバーからなる携帯電話機のように、キースイッチ、表示部等を備えた携帯電話機の正面を形成する第一筐体と、第一筐体に嵌合して携帯電話機の背面を形成する第二筐体とからなる携帯電話機の筐体に関し、特に、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機に関する。 The present invention provides a first case that forms a front surface of a mobile phone that includes a key switch, a display unit, and the like like a mobile phone that includes a case and a cover, and a rear surface of the mobile phone that is fitted to the first case. In particular, the present invention relates to a thin, light, and small card-type mobile phone.
近年、電話機業界における携帯電話機の需要は目覚しく、益々薄型、軽量、小型化が望まれている。特に、薄型化に関しては各メーカとも最先端技術を投入してきており、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備えた極薄型筐体構造の提案が望まれてきている。 In recent years, the demand for mobile phones in the telephone industry has been remarkable, and increasingly thinner, lighter, and smaller sizes are desired. In particular, each manufacturer has introduced state-of-the-art technology for thinning, and the proposal of an ultra-thin housing structure with the reliability required for mobile phones, such as key switch keying resistance and drop impact resistance, is desirable. It is rare.
一般に、鞄、ポケット等に収納して携帯、使用される携帯電話機においては、例えば、特許文献1に記載されている従来の携帯電話機筐体のように、キースイッチ、表示部等を備えた電話機の正面を形成する第一筐体と、この第一筐体に嵌合して電話機の背面を形成する第二筐体とからなる電話機筐体に、電源や各種部品を実装して構成されている。また別の従来例として、特許文献2に記載されている、半田リフローできない電子部品を組込んだプリント基板と、金属プリント基板の銅箔形成面を内側にして絞り込んで半田リフローできる電子部品を組込んだ2つのケース本体とを備え、前記ケース本体を合わせて成るケースに送話部と受話部とグリップとを固定すると共にケース内に前記プリント基板を組込んで構成する携帯電話機筐体構造が特に薄型、軽量、小型化を目的として提示されている。
In general, in a mobile phone that is carried and used in a bag, pocket, etc., for example, a phone having a key switch, a display unit, etc., as in a conventional mobile phone case described in
図1は、特許文献1に示されている従来の一般的な携帯電話機に使用されている電話機筐体構造を示す分解斜視図である。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a telephone case structure used in a conventional general mobile phone shown in
この図に示すように、従来の電話機筐体は、電話機の正面を形成する箱状の第一筐体601と、この第一筐体601に嵌合して電話機の背面を形成する箱状の第二筐体602とからなり、この第一筐体601と第二筐体602の間に、キースイッチ603や表示部604等の各種電気部品が実装されたプリント配線基板605が挾持され、これらが一体となって携帯電話機を構成している。このような構成からなる従来の携帯電話機筐体において、第一筐体601及び第二筐体602は、その価格、加工容易性、軽量化の観点から一般的に樹脂材料が用いられている。
As shown in this figure, a conventional telephone casing is a box-shaped
図2は、特許文献2に示されている携帯電話筐体構造を示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cellular phone housing structure disclosed in
この図に示すように、半田リフローできない電子部品701を組み込んだプリント基板702を、半田リフローできる電子部品703を実装した銅箔パターンを備える銅箔形成面704a,704bを内側にして絞り込むことにより一体で成形される金属プリント基板をそれぞれ第一筐体705、第二筐体706とし挟み込むことにより、携帯電話機筐体の厚みが薄くなるとともに、重量を軽くして小型にすることができる。
As shown in this figure, the printed
しかしながら、この特許文献1に開示された携帯電話機筐体構造にはいくつかの問題がある。
However, the mobile phone casing structure disclosed in
第一の問題点は、携帯電話機を薄型化する場合、必然的に第一筐体及び第二筐体の薄型化を要することからその肉厚が薄くなり、携帯電話機の機械的強度の低下を招いてしまうことである。ところが携帯電話機は一般に、鞄、ポケット等に収納して携帯することを想定しているため、薄型化に伴い機械的強度を低下させることは好ましくない。 The first problem is that when a mobile phone is made thinner, the thickness of the first housing and the second housing is inevitably reduced, so that the wall thickness is reduced and the mechanical strength of the mobile phone is lowered. Invite them. However, since mobile phones are generally assumed to be carried in bags, pockets, etc., it is not preferable to reduce the mechanical strength as the thickness is reduced.
第二の問題点は、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保するために、第一筐体及び第二筐体それぞれの肉厚を厚くする必要があり、当初の目的である薄型化を達成することが困難となる。 The second problem is that the wall thickness of each of the first housing and the second housing is sufficient to ensure the mechanical strength of the mobile phone up to a strength that can be stored and carried in a generally assumed bag or pocket. Therefore, it is difficult to achieve the original thinning.
第三の問題点は、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保するために、第一筐体及び第二筐体に例えば金属のような高剛性材料を用いた場合、一般的に金属材料は材料規格でいう降伏点を越えると材料そのものに永久歪が残留し、且つ、金属材料は一般的に樹脂材料よりも脆性が高いため、機械的強度を確保しつつ薄型化を達成することは困難となる。 The third problem is that, in order to secure the mechanical strength of the mobile phone up to the strength that can be stored and carried in a generally assumed bag, pocket, etc., the first housing and the second housing are made of, for example, metal. When such a high-rigidity material is used, generally, when a metal material exceeds the yield point in the material standard, permanent strain remains in the material itself, and the metal material is generally more brittle than a resin material. It is difficult to achieve a reduction in thickness while ensuring mechanical strength.
以上のように、特許文献1に開示された携帯電話筐体構造を用いた場合、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備え、且つ、薄型化することは困難で、特に、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現することは不可能であった。
As described above, when the mobile phone casing structure disclosed in
特許文献2に開示された携帯電話機筐体構造も、金属材料からなる第二筐体を用いて携帯電話筐体の薄型化、小型化を図っていることから、特許文献1と同様に、一般的に金属材料は材料規格でいう降伏点を越えると材料そのものに永久歪が残留し、且つ、金属材料は一般的に樹脂材料よりも脆性が高いため、機械的強度を確保しつつ薄型化を達成することは困難となる。
Since the mobile phone casing structure disclosed in
以上のように、特許文献2に開示された携帯電話筐体構造を用いた場合、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備え、且つ、薄型化することは困難で、特に、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現することは不可能であった。
As described above, when the mobile phone casing structure disclosed in
本発明は、このような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備え、且つ、薄型化できる携帯電話機の提供を目的とする。特に、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機の提供を目的とする。 The present invention has been proposed in order to solve such problems of the prior art, and the mechanical strength of a mobile phone is generally up to a strength that can be carried in a bag, pocket, or the like that is generally assumed. It is an object of the present invention to provide a mobile phone that is secure and has the reliability required for a mobile phone, for example, a key switch keying characteristic, a drop impact resistance characteristic, etc. In particular, an object is to provide a thin, light, and small card type mobile phone.
本発明によるカード型携帯電話機は、金属材料からなり、表示部が設けられる上部筐体と、金属材料からなる下部筐体と、樹脂材料からなるセンターフレームと、を備え、前記上部筐体と前記下部筐体とは嵌合され、前記上部筐体と前記下部筐体とが嵌合された位置において、前記センターフレームが最も内側に配置され、前記上部筐体は、天板と該天板の少なくとも対向する二辺に設けられた側板と、を備え、前記上部筐体の前記天板と前記センターフレームとが接して設けられる。 A card type mobile phone according to the present invention comprises an upper casing made of a metal material and provided with a display unit, a lower casing made of a metal material, and a center frame made of a resin material, the upper casing and the At the position where the upper housing and the lower housing are fitted together, the center frame is disposed on the innermost side, and the upper housing is arranged between the top plate and the top plate. A side plate provided on at least two opposing sides, and the top plate of the upper housing and the center frame are provided in contact with each other.
本発明によれば、各機能モジュールを樹脂材料からなるセンターフレームで囲い、上部と下部を金属材料からなる上下筺体で挟み込むことにより、金属材料からなる上下筺体に外力が加わると、外力が樹脂材料からなるセンターフレームに伝播し、金属材料からなる上下筺体が塑性変形する前に樹脂材料からなるセンターフレームが変形し過大な応力を吸収することができ、且つ、上部筐体と下部筐体が直接接触するように連結することにより、落下衝撃力等の衝撃波が上下筺体に加わっても、衝撃波が上下筐体とセンターフレームの界面で反射・分散し、センターフレームへの衝撃波伝播を低減し、反射・分散した衝撃波を上下筺体で受けることができる。また、センターフレームに曲げ弾性率が2GPaから17GPaの範囲にある樹脂を主成分とした材料を用いることにより、前記過大応力吸収効果及び前記衝撃波伝播低減効果を最も効率的に発揮させることができる。さらに、LCDモジュールとキースイッチモジュールと回路基板モジュールとアンテナモジュールとパワーモジュールを各々その積層厚が最小となるよう最適化することにより、前記効果と併せて、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備えた薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現することができる。 According to the present invention, when an external force is applied to an upper and lower casing made of a metal material by enclosing each functional module with a center frame made of a resin material and sandwiching an upper part and a lower part between the upper and lower casing made of a metal material, the external force is applied to the resin material The center frame made of a resin material is deformed before the upper and lower housings made of a metal material are plastically deformed to absorb excessive stress, and the upper housing and the lower housing are directly connected to each other. By connecting them in contact with each other, even if shock waves such as drop impact force are applied to the upper and lower housings, the shock waves are reflected and dispersed at the interface between the upper and lower housings and the center frame, reducing the propagation of shock waves to the center frame and reflecting・ Dispersed shock waves can be received by the upper and lower housings. In addition, by using a material whose main component is a bending elastic modulus in the range of 2 GPa to 17 GPa for the center frame, the excessive stress absorption effect and the shock wave propagation reduction effect can be exhibited most efficiently. Further, by optimizing the LCD module, key switch module, circuit board module, antenna module, and power module so that the thickness of each layer is minimized, the mechanical strength of the mobile phone is generally assumed in addition to the above effects. Thin, lightweight, small card-type mobile phone that has enough strength to be stored in a bag, pocket, etc., and has the reliability required for mobile phones, such as key switch keying resistance and drop impact resistance A telephone can be realized.
[構造]
図3は、本発明によるカード型携帯電話機の一実施形態の構成を示すものである。ここで図3(a)は本発明によるカード型携帯電話機の全体斜視図、図3(b)は図3(a)のA−A断面図、図3(c)は図3(b)のB−B断面図である。
[Construction]
FIG. 3 shows a configuration of an embodiment of a card type mobile phone according to the present invention. Here, FIG. 3A is an overall perspective view of the card type mobile phone according to the present invention, FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3A, and FIG. It is BB sectional drawing.
本発明によるカード型携帯電話機101は、金属材料(例えばステンレス、ニッケル、チタン、アルミニウム、マグネシウム等の金属材料及びこれらを主成分とする合金)からなる上部筐体102および下部筺体103と、樹脂材料(例えばPC,PA,PBT,POM,ABS,もしくはこれらを主成分とする合成樹脂)からなるセンターフレーム106により構成された筺体構造部と、カード型携帯電話機101に電源を供給するパワーモジュール109と、カード型携帯電話機101を機能させるための駆動回路及びLSI(大規模集積回路)を予め表面実装してある回路基板モジュール108と、無線通信を行うためのアンテナモジュール107と、個々のキースイッチ105aを複数個実装したキースイッチモジュール105と、カード型携帯電話機101の表示機能であるLCDモジュール104により構成されている。
A card-type
ここで、LCDモジュール104とキースイッチモジュール105と回路基板モジュール108とアンテナモジュール107とパワーモジュール109は、その積層厚が最小となるよう最適化した後順次センターフレーム106内に積層搭載され、その後、LCDモジュール104とキースイッチモジュール105と回路基板モジュール108と無線通信を行うためのアンテナモジュール107とパワーモジュール109とを積層搭載し内包したセンターフレーム106は、上部筺体102と下部筺体103とで挟持され、上部筺体102と下部筺体103が直接接触するように連結される。
Here, the
更に、センターフレーム106は曲げ弾性率が2GPaから17GPaの範囲であることが望ましい。一般的に樹脂材料はその機械的強度(ここでは曲げ弾性率)を向上させるため、主材料にフィラー(例えばガラス繊維、炭素繊維、グラファイト等)を混合させるか、もしくは擬2元素あるいは擬3元素のポリマーアロイを形成する等の手法が用いられており、その曲げ弾性率をある程度任意に選択することが可能となっているが、図4に示すとおり、センターフレーム106に曲げ弾性率が2GPa以下の樹脂材料を用いた場合、印加応力σに対して歪み量εが大きくなり、金属材料からなる上下筺体102,103に外力が加わった場合、センターフレーム106の変形量が大きくなるため、上下筺体102,103が塑性変形してしまうからである。更に、センターフレーム106の曲げ弾性率が17GPa以上の樹脂材料を用いた場合、印加応力σに対して歪み量εは小さくなるが、脆性が高くなるため、金属材料からなる上下筺体102,103に外力が加わった場合センターフレーム106に割れ等の障害が発生しやすくなり、且つ、落下衝撃力等の衝撃波も伝播しやすくなるからである。
[実施例1]
図5、図6、図7は、本発明によるカード型携帯電話機の第一の実施例を示す分解斜視図及び全体斜視図及び断面図、図8は携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐さば折荷重印加試験及び耐落下衝撃試験結果、図9は携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐さば折荷重印加試験結果、図10は携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐落下衝撃試験結果、である。ここで図5(a)は本発明によるカード型携帯電話機の第一の実施例におけるセンターフレームの構成を示す分解斜視図、図5(b)は本発明によるカード型携帯電話機の第一の実施例におけるセンターフレームの斜視図、図6は本発明によるカード型携帯電話機の第一の実施例における挟持構造を示す分解斜視図、図7(a)は本発明によるカード型携帯電話機の第一の実施例における装置全体を示す斜視図、図7(b)は図7(a)のA−A断面図、図7(c)は図7(b)のB−B断面図である。
Furthermore, the
[Example 1]
5, 6 and 7 are an exploded perspective view, an overall perspective view and a sectional view showing a first embodiment of the card type mobile phone according to the present invention, and FIG. 8 is a general reliability test of the mobile phone. FIG. 9 is a result of a resistance to folding load application and a drop impact resistance test, FIG. 9 is a result of a resistance to bending load application test that is a general reliability test of a mobile phone, and FIG. 10 is a resistance to resistance that is a general reliability test of a mobile phone. It is a drop impact test result. 5A is an exploded perspective view showing the structure of the center frame in the first embodiment of the card-type mobile phone according to the present invention, and FIG. 5B is the first embodiment of the card-type mobile phone according to the present invention. FIG. 6 is an exploded perspective view showing a holding structure in the first embodiment of the card type mobile phone according to the present invention, and FIG. 7A is a first perspective view of the card type mobile phone according to the present invention. FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 7A, and FIG. 7C is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7B.
有効画素数20,480(128×160)ピクセルで65,000色表示可能なTFT型LCD(液晶ディスプレイ)とLCD駆動回路と機械的強度補強用の外枠を備えたLCDモジュール104と、18個のゴム製のキースイッチ105aを図示しないFPC(フレキシブルプリント配線基板)にキースイッチ105aを図中下方向へ押込んだ際電気信号を前記FPCへ伝達するステンレス製のメタルドームを挟み込んで実装し前記FPC上にはキー照光用のLED(発光ダイオード)が実装してあるキースイッチモジュール105と、逆F型アンテナ素子を備えたアンテナモジュール107と、論理回路用LSI202と無線回路用LSI203とを複数個表面実装し、図示しないスピーカ,バイブモータ,赤外線通信用ユニット,30万画素CMOS(相補型金属酸化膜半導体)型カメラモジュール,フラッシュライト,I/Oコネクタを実装した回路基板モジュール108と、容量300mAhのリチウムイオンバッテリと図示しない保護回路を備えたパワーモジュール109と、SDメモリカード用SDカードコネクタ201とを、その曲げ弾性率が5.889GPaであるPC(ポリカーボネイト)にガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106に、LCDモジュール104、キースイッチモジュール105、アンテナモジュール107、回路基板モジュール108、パワーモジュール109、SDカードコネクタ201を順次組込み、センターフレーム106と一体化した(図5(a)(b))。
18 TFT modules (LCD) 104 with TFT-type LCD (Liquid Crystal Display) capable of displaying 65,000 colors with 20,480 (128 × 160) effective pixels, LCD driving circuit and outer frame for mechanical strength reinforcement The rubber
次に、前記LCDモジュール104、キースイッチモジュール105、アンテナモジュール107、回路基板モジュール108、パワーモジュール109、SDカードコネクタ201順次組込み込んだPCにガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106を、センターフレーム106のキースイッチ105a露出面方向からステンレス製の上部筺体102で、センターフレーム106のキースイッチ105a露出面反対方向から下部筺体103で挟み込み隙間なく嵌合した(図6)。
Next, the
ここで、LCDモジュール104の厚さt1とキースイッチモジュール105の厚さt2の差t1−t2が0.3mmであったため、回路基板モジュール108上のLCDモジュール104対向面には最大厚さが1.5mmとなる論理回路用LSI202を、回路基板モジュール108上のキースイッチモジュール105対向面には最大厚さが1.8mmとなる無線回路用LSI203を選択的に表面実装した(図7(a)(b)(c))。
Here, since the difference t1-t2 between the thickness t1 of the
本実施例によれば、LCDモジュール104、キースイッチモジュール105、アンテナモジュール107、回路基板モジュール108、パワーモジュール109、SDカードコネクタ201を順次組込み込んだその曲げ弾性率が5.889GPaであるPCにガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106の上部と下部をステンレス製の上下筺体102,103で挟み込むことにより、上下筺体102,103に外力が加わると外力がセンターフレーム106に伝播し、上下筺体102,103が塑性変形する前にセンターフレーム106が変形し過大な応力を吸収することができる。さらに、LCDモジュール104とキースイッチモジュール105の厚み差を、回路基板モジュール108上の論理回路用LSI202と無線回路用LSI203を選択的に表面実装し最適化することにより、前記効果と併せて、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備えた薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機101を実現することができる。
According to this embodiment, the
次に、本実施例で用いたPC+ガラス繊維30%混入合成樹脂(曲げ弾性率5.889GPa)のほかにPA[ナイロン6](曲げ弾性率1.4GPa),PBT(曲げ弾性率2GPa),PC+ガラス繊維20%混入合成樹脂(曲げ弾性率4.251GPa),PA+炭素繊維30%混入合成樹脂(曲げ弾性率17GPa),PA+炭素繊維40%混入合成樹脂(曲げ弾性率23.4GPa)を用いてセンターフレーム106を各々5台ずつ作成し、各々カード型携帯電話機101に組み込んだ後、携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐さば折荷重印加試験(印加荷重196N、良否判定基準:上下筐体102,103が塑性変形しないこと)及び耐落下衝撃試験(落下高さ1.5m、良否判定基準:センターフレーム106に割れ,欠け等発生しないこと)を実施した。ここで、耐さば折荷重印加試験とは、携帯電話機の機械的強度が、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保できているか評価するための試験で、携帯電話機をその相対距離が100mmの場所に配置してある支持柱上に均等に配置し、支持柱間の中心の位置に荷重(ここでは196N)を印加することで携帯電話機にせん断負荷をかけるものである。結果、図8に示すとおりカード型携帯電話機101にさば折荷重を印加した場合、センターフレーム106の曲げ弾性率が2GPa未満時にセンターフレーム106の変形量が大きくなりステンレス製の上下筺体102,103が塑性変形し、カード型携帯電話機101に落下衝撃力を印加した場合、センターフレーム106の曲げ弾性率が23.4GPa以上時にセンターフレーム106に割れや欠けが発生した。本試験結果よりカード型携帯電話機101の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、且つ、耐落下衝撃特性を確保するためにはセンターフレーム106の曲げ弾性率は2GPaから17GPaの範囲が最も適していることがわかった。
Next, in addition to PC + glass fiber 30% synthetic resin (flexural modulus 5.889 GPa) used in this example, PA [nylon 6] (flexural modulus 1.4 GPa), PBT (
また、センターフレーム106の材料としてその曲げ弾性率が2GPaから17GPaの範囲であるPC+ガラス繊維30%混入合成樹脂のほかに、PC,PA[ナイロン66],PBT,POM,ABS,もしくはこれらを主成分とする合成樹脂を用いることができる。ただし、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現するためには薄肉微細形状を精確に形成できる必要があるため、その成型容易性からPCもしくはPCを主成分とする合成樹脂,PAもしくはPAを主成分とする合成樹脂を用いるのが最も好ましい。
Further, as a material of the
次に、本実施例で用いたステンレス製の上部筺体102,下部筐体103,その曲げ弾性率が5.889GPaであるPCにガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106の最適な板厚の組合せについて規定する。上部筐体102の板厚t1を4種類(0.2mm,0.3mm,0.45mm,0.6mm)、下部筐体103の板厚t2を4種類(0.2mm,0.3mm,0.45mm,0.6mm)、センターフレーム106の板厚t3を4種類(0.4mm,0.6mm,0.9mm,1.2mm)、各々5台ずつ作成し、各々カード型携帯電話機101に組み込んだ後、携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐さば折荷重印加試験(印加荷重196N、良否判定基準:上下筐体102,103が塑性変形しないこと)及び耐落下衝撃試験(落下高さ1.5m、良否判定基準:センターフレーム106に割れ,欠け等発生しないこと)を実施した。結果、図9に示すとおりカード型携帯電話機101にさば折荷重を印加した場合、センターフレーム106の板厚t3が0.4mmのとき上下筐体102,103の板厚t1,t2によらずセンターフレーム106の変形量が大きくなり上下筺体102,103が塑性変形し、上下筐体102,103の板厚t1,t2とセンターフレーム106の板厚t3の比が1:2以下のときセンターフレーム106の変形量が大きくなり上下筺体102,103が塑性変形した。また、図10に示すとおりカード型携帯電話機101に落下衝撃力を印加した場合、上下筐体102,103の板厚t1,t2が0.2mmのときセンターフレーム106の板厚t3によらずセンターフレーム106に割れや欠けが発生した。本試験結果よりカード型携帯電話機101の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、且つ、耐落下衝撃特性を確保するためには上下筐体102,103の板厚t1,t2とセンターフレーム106の板厚t3の比が1:2以上で、且つ、上下筐体102,103の板厚t1,t2は0.3mm以上、センターフレーム106の板厚t3は0.6mm以上必要であることがわかった。ここで、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現するためには、カード型携帯電話機101の総厚が最小となる、上下筐体102,103の板厚t1,t2を0.3mm、センターフレーム106の板厚t3を0.6mmとするのが最も好ましいのは明らかである。
Next, the optimum structure of the stainless steel
また、上下筐体102,103の材料としてステンレスのほかに、ニッケル,チタン,アルミニウム,マグネシウム,もしくはこれらを主成分とする合金を用いることができる。ここで、センターフレーム106の材料として本実施例で用いたPC+ガラス繊維30%混入合成樹脂(曲げ弾性率5.889GPa)のほかにPA[ナイロン6](曲げ弾性率1.4GPa),PBT(曲げ弾性率2GPa),PC+ガラス繊維20%混入合成樹脂(曲げ弾性率4.251GPa),PA+炭素繊維30%混入合成樹脂(曲げ弾性率17GPa),PA+炭素繊維40%混入合成樹脂(曲げ弾性率23.4GPa)を、上下筐体102,103の材料としてステンレスのほかに、ニッケル,チタン,アルミニウム,マグネシウムを用いて必要な数量作成し、上記と同様に携帯電話機の一般的な信頼性試験である耐さば折荷重印加試験(印加荷重196N、良否判定基準:上下筐体102,103が塑性変形しないこと)及び耐落下衝撃試験(落下高さ1.5m、良否判定基準:センターフレーム106に割れ,欠け等発生しないこと)を各組み合わせで実施したところ、センターフレーム106の曲げ弾性率の最適値(2GPaから17GPaの範囲)及び上部筺体102,下部筐体103,センターフレーム106の最適な板厚の組合せ(上下筐体102,103の板厚t1,t2とセンターフレーム106の板厚t3の比が1:2以上)が上記と同様の結果となった。
In addition to stainless steel, nickel, titanium, aluminum, magnesium, or an alloy containing these as a main component can be used as the material of the upper and
まとめると、薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現するためには、センターフレーム106の材料にはその曲げ弾性率が2GPaから17GPaの範囲で、且つ、薄肉微細形状を精確に形成できる必要があるためその成型容易性からPCもしくはPCを主成分とする合成樹脂,PAもしくはPAを主成分とする合成樹脂を用いるのが最も好ましく、上下筐体102,103の材料にはその機械的強度・加工性・入手性からステンレスもしくはステンレスを主成分とする合金,ニッケルもしくはニッケルを主成分とする合金,チタンもしくはチタンを主成分とする合金を用いるのが最も好ましく、上下筐体102,103の板厚t1,t2とセンターフレーム106の板厚t3の比が1:2以上であることが最も好ましい。
[実施例2]
図11は、本発明によるカード型携帯電話機の第二の実施例を示す分解斜視図及び全体斜視図及び断面図である。ここで図11(a)は本発明によるカード型携帯電話機の第二の実施例における挟持構造を示す分解斜視図、図11(b)は本発明によるカード型携帯電話機の第二の実施例における装置全体を示す斜視図、図11(c)は図11(b)のA−A断面図である。
In summary, in order to realize a thin, light, and small card-type mobile phone, it is necessary that the material of the
[Example 2]
FIG. 11 is an exploded perspective view, an overall perspective view, and a cross-sectional view showing a second embodiment of the card type mobile phone according to the present invention. Here, FIG. 11 (a) is an exploded perspective view showing the holding structure in the second embodiment of the card type mobile phone according to the present invention, and FIG. 11 (b) is in the second embodiment of the card type mobile phone according to the present invention. FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 11B.
ここで、第二の実施例におけるセンターフレーム106の構成は第一の実施例(図5(a)(b))と同一構成であるため説明は省略する。LCDモジュール104、キースイッチモジュール105、アンテナモジュール107、回路基板モジュール108、パワーモジュール109、SDカードコネクタ201を順次組込み込んだその曲げ弾性率が5.889GPaであるPCにガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106を、センターフレーム106のキースイッチ105a露出面方向からステンレス製の上部筺体102で、センターフレーム106のキースイッチ105a露出面反対方向からステンレス製の下部筺体103で挟み込み嵌合した。このとき、上部筐体102には連結用穴の開いているアーム501a,501b,501c,501dが、センターフレーム106には前記アーム501a,501b,501c,501dに対応してネジ穴502a,502b,503c,504dが、下部筐体103には前記アーム501a,501b,501c,501d及びネジ穴502a,502b,503c,504dに対応して連結用穴の開いているアーム503a,503b,503c,503dが設けられており、前記挟み込み嵌合の後、連結用穴の開いているアーム501a,503aとネジ穴502aとを連結ネジ504aで、連結用穴の開いているアーム501b,503bとネジ穴502bとを連結ネジ504bで、連結用穴の開いているアーム501c,503cとネジ穴502cとを連結ネジ504cで、連結用穴の開いているアーム501d,503dとネジ穴502dとを連結ネジ504dで、各々連結した。(図11(a)(b))。ここで、上部筐体102と下部筐体103が直接連結するように、上部筐体102とセンターフレーム106と下部筐体103との相対的な位置関係が、上部筐体102を最外面,次に下部筐体103,最後にセンターフレーム106が最も内側となるよう配置した。(図11(C))。
Here, since the configuration of the
本実施例によれば、LCDモジュール104、キースイッチモジュール105、アンテナモジュール107、回路基板モジュール108、パワーモジュール109、SDカードコネクタ201を順次組込み込んだその曲げ弾性率が5.889GPaであるPCにガラス繊維を30%混入した合成樹脂製のセンターフレーム106の上部と下部をステンレス製の上下筺体102,103で挟み込むことにより、上下筺体102,103に外力が加わると、外力がセンターフレーム106に伝播し、上下筺体102,103が塑性変形する前にセンターフレーム106が変形し過大な応力を吸収することができる。さらに、上部筐体102と下部筐体103が直接連結するようにその相対位置を装置外側より上部筐体102,下部筐体103,センターフレーム106とし、連結ネジ504a,504b,504c,504dで上部筐体102,下部筐体103,センターフレーム106を同時に連結することにより、落下衝撃力等の衝撃波が上下筺体102,103に加わっても、衝撃波が上下筐体102,103とセンターフレーム106の界面で反射・分散し、センターフレーム106への衝撃波伝播を低減し、反射・分散した衝撃波を高剛性のステンレス製の上下筺体102,103で受けることにより、前記効果と併せて、携帯電話機の機械的強度を、一般に想定している鞄、ポケット等に収納して携帯できる強さまで確保し、携帯電話機に必要な信頼性、例えば耐キースイッチ打鍵特性、耐落下衝撃特性等を備えた薄型、軽量、小型なカード型携帯電話機を実現することができる。
According to this embodiment, the
また本実施例においても、センターフレーム106の材料にその曲げ弾性率が2GPaから17GPaの範囲で、且つ、薄肉微細形状を精確に形成できるPCもしくはPCを主成分とする合成樹脂,PAもしくはPAを主成分とする合成樹脂を用い、上下筐体102,103の材料にはその機械的強度・加工性・入手性からステンレスもしくはステンレスを主成分とする合金,ニッケルもしくはニッケルを主成分とする合金,チタンもしくはチタンを主成分とする合金を用い、且つ、上下筐体102,103の板厚t1,t2とセンターフレーム106の板厚t3の比を1:2以上とすることにより、第一の実施例と同様な効果が得られることは言うまでもない。
Also in this embodiment, the material of the
101 カード型携帯電話機
102 上部筐体
103 下部筺体
104 LCDモジュール
105a キースイッチ
105 キースイッチモジュール
106 センターフレーム
107 アンテナモジュール
108 回路基板モジュール
109 パワーモジュール
201 SDカードコネクタ
202 論理回路用LSI
203 無線回路用LSI
501a、501b、501c、501d アーム
502a、502b、502c、502d ネジ穴
503a、503b、503c、503d アーム
504a、504b、504c、504d 連結ネジ
601 第一筐体
602 第二筐体
603 キースイッチ
604 表示部
605 プリント配線基板
701 半田リフローできない電子部品
702 プリント基板
703 半田リフローできる電子部品
704a、704b 銅箔形成面
705 第一筐体
706 第二筐体
DESCRIPTION OF
203 LSI for wireless circuit
501a, 501b, 501c,
Claims (3)
金属材料からなる下部筐体と、
樹脂材料からなるセンターフレームと、を備え、
前記上部筐体と前記下部筐体とは嵌合され、
前記上部筐体と前記下部筐体とが嵌合された位置において、前記センターフレームが最も内側に配置され、
前記上部筐体は、天板と該天板の少なくとも対向する二辺に設けられた側板と、を備え、
前記上部筐体の前記天板と前記センターフレームとが接して設けられ、
前記センターフレームの曲げ弾性率が2GPから17GPの範囲である携帯端末。 An upper housing made of a metal material and provided with a display unit;
A lower housing made of a metal material;
A center frame made of a resin material,
The upper housing and the lower housing are fitted,
In the position where the upper housing and the lower housing are fitted, the center frame is disposed on the innermost side,
The upper housing includes a top plate and side plates provided on at least two opposite sides of the top plate,
The top plate of the upper housing and the center frame are provided in contact with each other,
A mobile terminal in which the bending elastic modulus of the center frame is in a range of 2GP to 17GP .
前記下部筐体の前記側板が、前記上部筐体の前記側板の外側に設けられる、請求項1または2に記載の携帯端末。
The lower housing includes a bottom plate and side plates provided on at least two opposite sides of the bottom plate,
The mobile terminal according to claim 1, wherein the side plate of the lower housing is provided outside the side plate of the upper housing.
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