JP4338535B2 - 可撓性の配線部材を有する電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば車載用電子機器のように、移動部材が移動可能に設けられた電子機器に係わり、特に移動部材の移動に追従して変形する配線部材に局部的に応力が集中するのを防止できる電子機器に関する。

車載用などの電子機器には、機器本体の前面に操作部材や表示部材を有する移動部材が設けられ、前記移動部材が機器本体の前面から前方へ移動するものがある。

前記移動部材の内部には、前記操作部材で操作されるスイッチその他の入力素子や表示部材として機能する液晶表示パネル、さらには照明部材などが内蔵されているため、前記機器本体の内部の回路と前記移動部材の内部とを電気的に接続することが必要である。そこで機器本体と移動部材とを接続する配線部材として可撓性のフラットケーブルが使用されている。

前記フラットケーブルの引き回し構造としては、フラットケーブルの存在が前記移動部材の移動を妨げることがなく、しかも、移動部材が移動するときに前記フラットケーブルに局部的に過大な応力が集中して断線などの故障が生じないことが必要である。

そこで、以下の特許文献１には、前記フラットケーブルの引き回し部に、前記フラットケーブルに対向する軸状の案内部材が設けられ、移動部材が移動するときに、フラットケーブルが前記案内部材の表面に巻き付けられるように変形することで、フラットケーブルに折曲げ力が作用するのを防止する発明が開示されている。

また、以下の特許文献２には、コネクタから引き出されたフラットケーブルが、基板と円筒部材との間に挟まれ、フラットケーブルが前記円筒部材に巻き付けられるようにして変形することで、フラットケーブルに折曲げ力が作用するのを防止する発明が開示されている。
特開２００２−２１７５６３号公報 特開２０００−２０８９７２号公報

前記特許文献１または特許文献２に記載のものは、機器本体に軸や円筒部材を設けるために部品点数が多く必要になる。また前記軸や前記円筒部材の直径が小さいと、前記軸や前記円筒部材に巻き付けられるフラットケーブルの湾曲部分の曲率半径が小さくなりすぎて、フラットケーブルに対し局部的に過大な曲げ応力が作用する。一方、フラットケーブルの前記曲率半径を大きくするために、前記軸や前記円筒部材の直径を大きくすると、機器本体内において前記軸や前記円筒部材の占めるスペースが広く必要となって機器本体が大型になる。

本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、移動部材が移動するときに、その移動に追従して湾曲する配線部材に無理な応力が作用せず、しかも広いスペースを必要とすることなく構造も簡単な電子機器を提供することを目的としている。

本発明は、機器本体と、前記機器本体に移動可能に設けられた移動部材と、前記機器本体に設けられたコネクタ、および前記コネクタと前記移動部材とを接続する可撓性の配線部材とを有する電子機器において、
前記機器本体に固定設置された支持部材が、前記コネクタから延びる前記配線部材に対向して設けられており、前記支持部材における湾曲変形した前記配線部材と当たる部分が、前記配線部材の湾曲に伴って収縮変形可能であり、
前記配線部材には、前記コネクタへの差込み部に補強板が設けられており、前記支持部材は、この補強板のコネクタから離れる側の先端部に対向していることを特徴とするものである。

前記電子機器では、移動部材の移動に追従して配線部材が湾曲し前記支持部材に当たったときに、前記支持部材は、前記配線部材の押圧力によって収縮変形する。そのため、配線部材に曲げによる過大な応力が局部的に集中するのを防止できる。また支持部材は、配線部材に対して弾性復帰力を与えるため、支持部材に当たっている部分において配線部材が極端に小さい曲率半径で湾曲することがなく、支持部材を必要以上に大きくしなくても、配線部材での過大な応力の集中を防止できる。

なお、本発明での前記移動部材は、車載用電子機器などの前面に移動可能に設けられた可動パネル、機器本体の内部から前方へ突出する各種記録媒体の駆動装置、ディスク駆動装置内においてディスクの記録面に沿って移動する光ピックアップやその他のヘッドなど、一般の電子機器において移動自在に装備されている種々の部材のいずれであってもよい。

前記補強板が設けられていると、可撓性の配線部材をコネクタに容易に差し込むことができる。この場合に、配線部材に曲げ力が作用すると、配線部材が補強板の先端縁に当たって、局部的に過大な応力が作用しやすい。しかし、支持部材が補強板の先端部に対向していると、前記先端部の部分で配線部材が折り曲げられるのを防止できる。

また、本発明は、前記配線部材は、前記コネクタが実装された基板と前記支持部材との間に挟持されているものとすることができる。

このように構成すると、配線部材がコネクタから不用意に抜け出るのを防止できるようになる。

この場合に、前記支持部材が接着剤や両面接着テープなどで前記基板に固定されていることが好ましい。

本発明によれば、前記移動部材が移動するときに、前記配線部材が、前記支持部材に巻きつけられる方向へ湾曲変形する電子機器において、配線部材に極端な応力が作用するのを防止できる。

本発明では、移動部材の移動に伴って配線部材が湾曲変形する際に、配線部材の前記コネクタからの延出部分が、支持部材の部分で湾曲する。このとき、配線部材の湾曲部分で支持部材が加圧されて収縮変形し、且つ支持部材の弾性復元力で配線部材が湾曲部の内側に押し付けられる。したがって、配線部材の湾曲部の曲率半径が極端に小さくなることがなく、配線部材に局部的に過大な応力が作用しにくくなる。

図１は本発明の形態としてコネクタと配線部材との接続部を示す斜視図、図２ないし図５は、移動部材の移動に伴う配線部材の引き回し動作を示す電子機器の側面図、図６は配線部材の湾曲動作を示すコネクタと配線部材との接続部の拡大側面図である。

図２ないし図５に示す車載用電子機器の機器本体１は、金属製の筐体２と、前記筐体２のＹ１側に向く前面に設けられた前面パネル３を有している。前記機器本体１の前記前面パネル３の前方には、移動部材７が設けられている。前記筐体２は１ＤＩＮサイズであり、この筐体２は例えば自動車の車室内のダッシュボードやインストルメントパネル内に埋設される。このとき前面パネル３は、ダッシュボードやインストルメントパネルの表面とほぼ一致する。

前記移動部材７は、可動パネルまたは可動ノーズと称されるものであり、その表面に操作部材８ａ，８ｂが設けられて、さらに液晶表示素子やＬＥＤなどの表示部材が設けられている。あるいは移動部材７の前面のほぼ全域に、液晶表示装置などの表示画面が設けられてもよい。

機器本体１の内部空間の下方の領域４は、移動部材７の収納領域であり且つ移動部材７の移動領域である。機器本体１の内部空間の上方の領域は設置領域５であり、この設置領域５に、電子回路が実装された回路基板、ディスク状などの記録媒体を駆動する駆動ユニットなどが設置されている。前記前面パネル３の下方には開口部６が形成されており、この開口部６が前記収納領域４に通じている。

前記収納領域４には、前記移動部材７を移動させるための往復駆動部材１０が設けられており、この往復駆動部材１０は、筐体２内に設けられた図示しないモータ駆動部を有する駆動手段により前方（Ｙ１方向）と後方（Ｙ２方向）とに往復駆動される。前記往復駆動部材１０の先部には、移動部材７の下端７ｂ側の側面が支持軸９により回動自在に支持されている。

この実施の形態では、前記移動部材７が、図２の実線に示すように、前面パネル３の前方を覆う位置に設置されて使用される。図２に実線で示す状態から往復駆動部材１０がＹ１方向へ前進すると、図２に一点鎖線で示すように、前記移動部材７が前面パネル３よりも前方へやや離れた位置で垂直な向きとなり、あるいは図３に一点鎖線で示すように所定の角度で傾斜した姿勢となり、さらには図３に実線で示すように移動部材７が水平姿勢となる。前記移動部材７が水平姿勢となった後に、図４および図５に示すように、往復駆動部材１０がＹ２方向へ後退すると、移動部材７が前記収納領域４内に収納される。

この電子機器では、往復駆動部材１０が前進したときに、移動部材７を図２に示す垂直姿勢から図３に示す傾斜姿勢としさらに水平姿勢とする姿勢制御手段が設けられている。この姿勢制御手段は、前記移動部材７と前記往復駆動部材１０との間に設けられたリンク機構や、往復駆動部材１０に搭載されて移動部材７に直接に回動力を与える小型モータなどである。

前記筐体２の内部には、電子回路が実装された主回路基板１２が固定されて設けられている。この主回路基板１２には固定コネクタ１５が固定して設けられている。前記移動部材７の内部にもコネクタ１４が設けられている。前記固定コネクタ１５とコネクタ１４との間は、可撓性の配線部材１３で接続されている。この配線部材１３は、樹脂フィルムの面に導体によるリードがパターン形成されたフレキシブルプリントケーブル、あるいは複数本の被覆導線の絶縁被覆が互いに接合されて帯状とされたフラットケーブルなどである。

前記配線部材１３の一方の先端部に差込み部１３ａが形成されており、筐体２の内部においてこの差込み部１３ａが前記固定コネクタ１５に差し込まれ、差込み部１３ａの表面に導体でパターン形成された電極部が、前記固定コネクタ１５の内部端子に接続されている。配線部材１３の他方の先端部は、移動部材７の背面に形成された穴７ａから移動部材７の内部に入り込んでおり、この先端部に形成された差込み部１３ｂが、移動部材７の内部において前記コネクタ１４に差し込まれている。そして、この差込み部１３ｂの表面に導体でパターン形成された電極部が、前記コネクタ１４の内部端子に接続されている。

図１に示すように、前記固定コネクタ１５には、スリット状に開口した差込み口１５ａが開孔されており、この差込み口１５ａの内部に複数の前記端子が設けられている。固定コネクタ１５の底部には前記端子から連続して延びる複数の接続端子が突出しており、各接続端子が主回路基板１２に形成されている取付け孔に挿入され、この接続端子と主回路基板１２の導体パターンとが半田付けされている。

前記配線部材１３の前記差込み部１３ａでは下側（Ｚ２側）に向く面に前記電極が形成されており、差込み部１３ａの上側（Ｚ１側）に向く面に補強板２０が接着されて固定されている。前記補強板２０は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプロピレン）などの樹脂シートまたは複数種類の樹脂層が重ねられた樹脂シートである。前記差込み部１３ａが固定コネクタ１５の前記差込み口１５ａに差し込まれるときに、前記補強板２０の基端部２０ａが前記差込み口１５ａ内に、配線部材１３の差込み部１３ａと同じ深さだけ差し込まれ、あるいは補強板２０の基端部２０ａが前記差込み口１５ａ内に対して、前記差込み部１３ａの差込み深さよりも浅く差し込まれる。

これにより、配線部材１３の差込み部１３ａを、固定コネクタ１５の差込み口１５ａに対する抜き差し操作が行いやすくなるとともに、差込み口１５ａの開口縁のエッジによって、配線部材１３に折り目が形成されるのを防止している。

図１に示すように、前記固定コネクタ１５からの配線部材１３の延出部では、前記固定コネクタ１５から前方（Ｙ１方向）に少し距離を空けて支持部材２３が設けられている。この実施の形態では、前記支持部材２３がＸ方向に長い直方体のブロックであり、Ｙ−Ｚ平面での断面が、長方形または正方形である。また前記長方形または正方形の４つの角部は直角ではなく少し曲線形状であり、支持部材２３の角部は曲面形状となっている。

前記支持部材２３は、ブチルゴムなどの合成ゴムや、発泡樹脂などの弾性材料で形成されている。実施の形態では、支持部材２３が前記弾性材料の１つのブロックで形成されている。ただし、弾性材料で形成された長方形のシートが対向する長辺の中間で且つ長辺に平行な折り線を介して２つ折りされ、その折り部がＹ１方向に向けられるものであってもよい。

図１に示すように、前記支持部材２３のＸ方向（幅方向）の長さ寸法は、前記配線部材１３および補強板２０のＸ方向の長さ寸法よりも十分に長くなっており、支持部材２３の下面２３ｃの中央部分を前記配線部材１３および補強板２０の上に載せたときに、支持部材２３の両端部２３ｂ，２３ｂが、前記配線部材１３および補強板２０からＸ１方向およびＸ２方向にはみ出るようになっている。

そして、前記支持部材２３の両端部２３ｂ，２３ｂが、主回路基板１２の表面に接着固定される。この接着固定は、支持部材２３の底面に固着させた両面接着テープなどのように、接着が容易であり且つ比較的容易に剥がせる接着手段を用いて行われる。また、支持部材２３の下面２３ｃと、配線部材１３および補強板２０との間は接着されていてもよいし、あるいは接着しなくてもよい。

前記両端部２３ｂ，２３ｂが主回路基板１２の表面に接着されている結果、図６に示すように、前記配線部材１３および補強板２０が、主回路基板１２の表面と前記支持部材２３の下面２３ｃとの間に挟持された状態となっている。図６に示すように、前記補強板２０の固定コネクタ１５から離れている側の先端２０ｂは、前記支持部材２３の下面２３ｃに対向している。すなわち、前記補強板２０の先端２０ｂは、前記支持部材２３のＹ１側に向く前面２３ａよりも固定コネクタ１５に接近した位置にある。よって、補強板２０の先端２０ｂからＹ１方向へ延び出ている配線部材１３が前記支持部材２３の下面２３ｃに対向している。

この実施の形態では、前記移動部材７の内部においても、コネクタ１４からの配線部材１３の延出部に、前記支持部材２３が設けられている。移動部材７の内部における支持部材２３の構造、およびコネクタ１４と支持部材２３との関係は、図１に示す固定コネクタ１５と支持部材２３との関係と同じである。

図２ないし図５に示すように、前記往復駆動部材１０には、紙面と直交する幅方向（図１のＸ方向）に延びる一対の案内部材１６と１７とが設けられており、前記配線部材１３は前記案内部材１６と案内部材１７との間に位置している。

以下、前記電子機器の動作について説明する。
図３に示すように、往復駆動部材１０がＹ１方向へ前進して、移動部材７が前面パネル３の前方に離れて位置しているときは、配線部材１３は筐体２内の固定コネクタ１５からほぼ水平に延び出ているため、支持部材２３が設けられている部分で配線部材１３に大きな曲げ力が作用していない。

図４および図５に示すように、往復駆動部材１０がＹ２方向に移動し、移動部材７が筐体２内の収納領域４内に引き込まれると、移動部材７と共に配線部材１３も筐体２の内部に入り込んで来るため、支持部材２３が設けられている部分で、配線部材１３がＺ１方向およびＹ２方向へ向けて湾曲変形させられる。特に、この実施の形態では、往復駆動部材１０に一対の案内部材１６，１７が設けられ、往復駆動部材１０がＹ２方向へ移動する際に、配線部材１３のうちの案内部材１６と案内部材１７とで挟まれている部分が筐体２内においてＹ２方向へ移動するため、支持部材２３が設けられている部分で配線部材１３を湾曲させようとする力が強く作用する。

このとき、図６に示すように、配線部材１３が支持部材２３の前面２３ａに押し付けられるようにして湾曲変形しようとするため、配線部材１３によって支持部材２３の前面２３ａが押し付けられ、支持部材２３の前面２３ａが、図６において破線で示す変形前のほぼ平坦な状態から実線で示すように湾曲状に収縮変形させられる。その結果、固定コネクタ１５から延び出る部分において、配線部材１３に無理な曲げ力が作用するのを防止できる。

また図６に示すように変形した支持部材２３は、その弾性復元力が、前面２３ａに当たっている部分で配線部材１３の曲率半径を拡大させるように作用する。したがって、支持部材２３に当たっている部分において、配線部材１３の湾曲部分の曲率半径が極端に小さくなって、ほぼ折り曲げられるような現象が生じない。

また、補強板２０の先端２０ｂとこの先端２０ｂから延び出ている配線部材１３との境界部分は、支持部材２３の下面２３ｃと主回路基板１２の表面との間で挟持されている。そのため、配線部材１３が図６に示すように湾曲しても、補強板２０の先端２０ｂのエッジによって配線部材１３に折曲げ力が作用することがない。

このように、移動部材７の移動に伴って配線部材１３が湾曲変形させられた場合であっても、固定コネクタ１５からの延出部において折曲げ力が作用したり局部的に過大な曲げ応力が作用するのを防止できる。

本発明の実施の形態として機器本体内のコネクタと配線部材との接合部を示す斜視図、 配線部材の引き回し動作を示す電子機器の側面図であり、移動部材の立ち上がり姿勢にある状態を示している、 配線部材の引き回し動作を示す電子機器の側面図であり、移動部材が傾斜姿勢または水平姿勢にある状態を示している、 配線部材の引き回し動作を示す電子機器の側面図であり、移動部材が引き込まれる移動途中にある状態を示している、 配線部材の引き回し動作を示す電子機器の側面図であり、移動部材が機器本体内部の収納された状態を示している、 配線部材が支持部材に当たって湾曲した状態を示す拡大断面図、

符号の説明

１ 機器本体
２ 筐体
３ 前面パネル
７ 移動部材
１０ 往復駆動部材
１２ 主回路基板
１３ 配線部材
１５ 固定コネクタ
１６ 案内部材
１７ 案内部材
２０ 補強板
２０ｂ 補強板の先端
２３ 支持部材

Claims (4)

1. 機器本体と、前記機器本体に移動可能に設けられた移動部材と、前記機器本体に設けられたコネクタ、および前記コネクタと前記移動部材とを接続する可撓性の配線部材とを有する電子機器において、
   前記機器本体に固定設置された支持部材が、前記コネクタから延びる前記配線部材に対向して設けられており、前記支持部材における湾曲変形した前記配線部材と当たる部分が、前記配線部材の湾曲に伴って収縮変形可能であり、
   前記配線部材には、前記コネクタへの差込み部に補強板が設けられており、前記支持部材は、この補強板のコネクタから離れる側の先端部に対向していることを特徴とする電子機器。
2. 前記配線部材は、前記コネクタが実装された基板と前記支持部材との間に挟持されている請求項１記載の電子機器。
3. 前記支持部材が前記基板に固定されている請求項２記載の電子機器。
4. 前記移動部材が移動するときに、前記配線部材が、前記支持部材に巻きつけられる方向へ湾曲変形する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子機器。

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