JP2015060951A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
Description
また、近年では、スポーツ時等の心拍数・脈拍数等の生体情報や運動時間・距離・ペース等の運動情報の計測・表示を行うスポーツ用の携帯型端末機器が知られている。
リチウムイオン電池等の二次電池は、繰返し充電が可能であり、また、比較的小型で大容量であるため、収容スペースが限られる小型の端末機器において、様々な計測処理や表示処理を行うのに必要な電力を確保することが可能となる。
電池から発生したガスは僅かな隙間があれば逃がすことができる。
この点、従来リチウムイオン電池等を搭載した機器は、例えばデジタルカメラのように電池交換可能に構成され電池交換を行う度に開閉する電池カバーを有していたり、携帯電話機のようにスピーカやマイク用の通気膜を有している場合が多く、リチウムイオン電池等からガスが発生した場合でも、こうした僅かな隙間部分からガスを逃がすことができる構成となっていた。
また、高度の気密性を確保し防水性を有する機器であっても、電池の大きさに対して機器自体の大きさが大きい場合には、電池からガスが発生しても機器内にガスが逃げ込む空間があり、機器自体が破裂するほど内圧が上昇することはない。
このため、リチウムイオン電池等からガスが発生した場合には、ケース内の内圧が高まり、最悪の場合にはケースの開口部を覆っている表示パネル等が圧力によって損壊あるいは勢いよく飛び出し、機器を装着していたユーザや機器の近くに居合わせた者が怪我をする等の事故が生じるおそれがある。
電池と、
開口部を有し、内部に前記電池を収容する本体ケースと、
前記本体ケースの前記開口部を、気密性を持って閉塞固定するように設けられた表示パネルと、
前記本体ケースに固定されるとともに前記表示パネルの少なくとも周縁部を被覆するように配置され、前記本体ケース内のガスの圧力が上昇することによって前記開口部の閉塞を解除するように前記表示パネルが移動した場合に、当該表示パネルが前記本体ケース外に出ないように抑えるとともに前記表示パネルとの隙間から前記ガスを前記本体ケース外に放出可能なように当該周縁部を被覆する部分の少なくとも一部が前記表示パネルの上面から離間している外装部材と、
を備えていることを特徴としている。
図1から図5を参照しつつ、本発明に係る電子機器の第1の実施形態を説明する。なお、本実施形態では、電子機器が腕に装着するタイプの腕時計型のスポーツ用端末機器(以下において、「高気密機器」とする。)である場合を例として説明する。
図1は、本実施形態に係る高気密機器の平面図であり、図2は、図1のII-II線に沿う高気密機器の側断面図である。また、図3は、高気密機器の分解斜視図である。
本体ケース1の外側面であって図1における上下両端部(すなわち、時計における12時方向側の端部及び6時方向側の端部にあたる位置)には、バンド(図示せず)が取り付けられるバンド取付部11が形成されている。
本実施形態において本体ケース1は、例えば各種樹脂材料やステンレス、チタニウム等の金属材料によって形成されている。なお、本体ケース1を形成する材料は特に限定されず、ここに例示した以外のものであってもよい。
リチウムイオン電池2は、接点部31等を有する内部フレーム3内に収容された状態で本体ケース1内に配置される。内部フレーム3は、ビス止め等により本体ケース1内に固定されており、これにより、リチウムイオン電池2が位置決めされている。
本実施形態では、リチウムイオン電池2は、本体ケース1内に収容された状態で外部から充電可能に構成されている。
また、内部フレーム3の接点部31には、後述するフレキシブル配線基板63(Flexible printed circuits、以下「FPC63」とする。)の端子部63aが電気的に接続されている。
上部開口部12の内側には、内向きフランジ15が取り付けられている。なお、内向きフランジ15は、本体ケース1とは別体で形成されたものを本体ケース1に嵌め込む等により固定してもよいし、本体ケース1と一体的に形成してもよい。
本実施形態では、図3及び図4に示すように、内向きフランジ15は、上部開口部12の内周方向の全体に亘って設けられている。なお、内向きフランジ15の設けられる範囲はこれに限定されず、上部開口部12の内周面に沿って部分的に設けられていてもよい。
具体的には、図3に示すように、裏蓋部材4の周縁部には、ビス孔41が形成されており、裏蓋部材4を取り付ける際には、裏蓋部材4と本体ケース1との間に防水リング5を挟みこんだ状態で、このビス孔41に図示しないビスを挿通させる。これにより、裏蓋部材4が本体ケース1の裏面にビス止め固定され、下部開口部13は気密性が確保された状態で閉塞される。
なお、本体ケース1と裏蓋部材4とを一体成型し、本体ケース1の下側に下部開口部13を設けない構成としてもよい。
本実施形態において、表示パネル6は、図示しないガラス基板の間に液晶層を挟み込んで積層形成された液晶パネル61と、この液晶パネル61の裏面側に配置されたバックライト62とを備えている。液晶パネル61の上には、液晶パネル61の表示部分を保護するカバーガラス61aが重畳されている。
本実施形態では、バックライト62が液晶パネル61よりも一回り小さく形成されており、内向きフランジ15には液晶パネル61の裏面側の周縁部が載置される。
また、液晶パネル61及びバックライト62には、FPC(フレキシブル配線基板)63が接続されている。
FPC63には、液晶パネル61やバックライト62等を動作させるための電気回路やその他、高気密機器100における各種処理を行うための電気回路等が実装されている。
前述のように、FPC63の端子部63aは、内部フレーム3の接点部31と電気的に接続されており、この接点部31を介してリチウムイオン電池2から電源供給を受けることができるように構成されている。
防水リング8は、例えばフッ素樹脂等の合成樹脂により形成されている。なお、防水リング8を形成する材料はこれに限定されない。
防水リング8は、表示パネル6を本体ケース1の上部開口部12に嵌合固定(圧入固定)させるものである。
これにより、表示パネル6は、防水リング8を介して本体ケース1の上部開口部12の内側面と密着し、気密性が確保された状態で上部開口部12を閉塞する。
本実施形態において、外装部材9は環状に形成されており、例えばベゼル又は高気密機器100の視認側を加飾する加飾リングである。
外装部材9は、表示パネル6の全周に亘って表示パネル6の周縁部を被覆する被覆部91を有している。本実施形態においては、この外装部材9は、本体ケース1内の内圧が上昇し、表示パネル6が浮き上がった場合には、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91に突き当たって止まるような強度を有しており、かつ本体ケース1ともこれに耐えうる程度の強度で固定される。
図4及び図5に示すように、外装部材9は、被覆部91(すなわち、表示パネル6の周縁部を被覆する部分)の裏面側(図4及び図5において下側、表示パネル6と対向する側)が表示パネル6の上面から離間している。
本実施形態では、外装部材9の全周に亘って被覆部91の裏面側が表示パネル6の上面から離間する構成となっている。
なお、外装部材9は、表示パネル6の周縁部を被覆するとともに当該周縁部を被覆する部分(すなわち被覆部91)の少なくとも一部が表示パネル6の上面から離間していればよく、例えば、被覆部91のうち、図3における右側の辺の裏面側のみを一部切り欠いて当該部分において表示パネル6の上面との間に隙間が確保されるようにしてもよい。
被覆部91を表示パネル6の上面からどの程度離間させるか、すなわち、被覆部91を表示パネル6の上面との間の隙間a(図4参照)をどの程度とするかは特に限定されないが、例えば、0.5mm〜2mm程度である。隙間aは、高気密機器100の大きさ、厚み等に応じて適宜設定される。
次に、上部開口部12の内側に設けられている内向きフランジ15の上に表示パネル6を載置する。このとき、表示パネル6の液晶パネル61の外側面と本体ケース1の上部開口部12の内側面との間には、防水リング8が配置され、表示パネル6は、この防水リング8を介して本体ケース1の上部開口部12に嵌合固定(圧入固定)されて、気密性が確保された状態で上部開口部12を閉塞する。
さらに、外装部材9を本体ケース1の上部に固定する。これにより、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91によって覆われた状態となる。
高気密機器100を床に落下させる等により、リチウムイオン電池2が変形したり、衝撃を受けたり、高温のところに長時間放置したりすることで、リチウムイオン電池2からガスが発生し、本体ケース1内の内圧が上昇した場合には、表示パネル6が上部開口部12から外側に押し出される方向(図3及び4において上方向)に押圧される。これにより、表示パネル6は防水リング8から外れて上部開口部12から外側に飛び出そうとする。このとき、表示パネル6は、図5に示すように内向きフランジ15の上から浮き上がるが、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91に突き当たって、飛び出しが規制される。この状態において表示パネル6は防水リング8から外れており、本体ケース1内の気密性は維持されていないため、表示パネル6が浮き上がった部分からガスが逃げて本体ケース1内の内圧が低下する。
これにより、表示パネル6が上部開口部12から外側に飛び出すことがなく、高気密機器100の破裂等の事故が防止される。
また、外装部材9が環状に形成されているため、本体ケース1内の内圧が上昇して表示パネル6が浮き上がった場合に、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部を外装部材9によって偏りなく押えることができる。このため、より確実に表示パネル6の飛び出しを防止することができる。
また、電池としてリチウムイオン電池2を用いた場合には、各種の動作や処理を行うのに必要な大容量の電力を比較的小型軽量な電池で実現することができる。そして、本実施形態では、こうしたリチウムイオン電池2からガスが発生した場合にも、外装部材9の被覆部91によって表示パネル6の飛び出しを規制するとともに、浮き上がった表示パネル6の隙間からガスを逃がして本体ケース1内の内圧を下げることができるので、表示パネル6の損壊や飛び出し等の事故を未然に防ぐことができる。
次に、図6及び図7を参照しつつ、本発明に係る高気密機器の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態は、表示パネル6を保持する構成のみが第1の実施形態と異なるものであるため、以下においては、特に第1の実施形態と異なる点について説明する。
本実施形態の接着層7は、発泡体を含む粘着部材で構成されており、具体的には、例えば、発泡体基材両面接着テープ等である。
接着層7としての発泡体基材両面接着テープの厚みは、例えば0.2mm程度である。なお、接着層7の厚みは、これに限定されず、高気密機器200全体の大きさや本体ケース1の厚み等により適宜選択される。
発泡体基材両面接着テープ等の発泡体を含む粘着部材は、例えば、アクリル系特殊粘着剤、特殊ポリオレフィン系発泡体等を積層することで構成されている。
このような発泡体を含む粘着部材は、発泡体が柔軟であるために形状追従性に優れている。また、粘着方向に引っ張られた際には、発泡体が引き千切られる方向に伸びながら剥がれていくため、一気に剥がれることがなく、適度な引っ張り強度を有している。
なお、発泡体を含む粘着部材の構成や材料は、ここに示したものに限定されない。
また、接着層7は、その一部が他の部分よりも接着力が弱くなるように構成されている。具体的には、例えば、接着層7の周方向の一部分(例えば、図7における4辺のうちの1辺)に他の部分よりも幅の狭い部分を設けたり、本体ケース1の各角部周辺のみ接着層7の幅を他の部分よりも狭くする等により、他の部分よりも接着力が弱く剥がれ易い部分(これを弱接着部という。)を設けている。また、接着層7の幅を同じとした場合でも、接着層7の厚みや、接着層7に含まれる接着剤の種類・組成等を変えることによって部分的に接着力が弱く剥がれ易い部分(弱接着部)を設けてもよい。
このように部分的に接着力が弱く剥がれ易い部分(弱接着部)を設けることにより、表示パネル6が内圧の上昇によって外側に押し出されたとき、接着層7が剥がれ易い部分から徐々に剥がれていく。このため、表示パネル6が内向きフランジ15の上から一気に勢いよく浮き上がるのを防止することができる。
なお、本実施形態においても、外装部材9は、表示パネル6の周縁部を被覆するとともに当該周縁部を被覆する部分(すなわち被覆部91)の少なくとも一部が表示パネル6の上面から離間していればよく、例えば、被覆部91のうち、図7における右側の辺の裏面側のみを一部切り欠いて当該部分において表示パネル6の上面との間に隙間が確保されるようにしてもよい。
また、本実施形態のように、接着層7の一部を他の部分よりも接着力が弱い弱接着部としている場合には、外装部材9は、少なくとも接着層7の弱接着部に対応する部分が表示パネル6の上面から離間するように構成される。
例えば、内向きフランジ15のうち図7における右側の辺に設けられる接着層7を他の部分よりも接着力の弱い弱接着部とした場合には、外装部材9の被覆部91のうち図7における右側の辺の裏面側のみを切り欠いて当該部分において表示パネル6の上面との間に隙間が確保されるようにする。
このように構成することで、表示パネル6が剥がれやすい部分から剥がれた場合に、表示パネル6が浮き上がることのできるスペースを確保することができ、当該表示パネル6が剥がれた部分からガスを本体ケース1の外に逃がすことができる。
次に、上部開口部12の内側に設けられている内向きフランジ15の上に接着層7を貼り付け、その上から表示パネル6を載置する。このとき、表示パネル6の液晶パネル61の外側面と本体ケース1の上部開口部12の内側面との間には、防水リング8が配置され、表示パネル6は、この防水リング8を介して本体ケース1の上部開口部12に嵌合固定(圧入固定)されて、気密性が確保された状態で上部開口部12を閉塞する。
さらに、外装部材9を本体ケース1の上部に固定する。これにより、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91によって覆われた状態となる。
高気密機器200を床に落下させる等により、リチウムイオン電池2が変形したり、衝撃を受けたり、高温のところに長時間放置したりすることで、リチウムイオン電池2からガスが発生し、本体ケース1内の内圧が上昇した場合には、表示パネル6が上部開口部12から外側に押し出される方向(図7において上方向)に押圧される。これにより、表示パネル6は損壊あるいは防水リング8から外れて上部開口部12から外側に飛び出そうとするが、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91に突き当たって、上部開口部12から外側への飛び出しが防止される。また、このとき、内向きフランジ15と表示パネル6とを接着している接着層7が、接着力の弱い部分(弱接着部、例えば幅の狭い部分等)から徐々に引き剥がされて、引き剥がされた部分からガスが逃げて本体ケース1内の内圧が低下する。これにより、表示パネル6が外装部材9の被覆部91に勢いよく突き当たることが回避され、表示パネル6の破損によるガラス片の飛散等も防止されて、より確実に安全性が確保される。
すなわち、本実施形態では、第1の実施形態と同様に防水リング8を介して表示パネル6を本体ケース1に取り付けることで高度の気密性を確保でき、防水性能を持たせることができるとともに、リチウムイオン電池2からガスが発生して本体ケース1内の内圧が上昇した場合には、表示パネル6(液晶パネル61)の周縁部が外装部材9の被覆部91に突き当たって止まる。さらに、内向きフランジ15と表示パネル6とは接着層7によって接着されているため、表示パネル6の損壊や飛び出しが一層確実に防止される。これにより、高気密機器200を装着しているユーザや高気密機器200の周辺にいた者が表示パネル6の飛び出しにより怪我をしたり、周囲の物を破損することを防止することができる。
また、本実施形態では、接着層7が内向きフランジ15と表示パネル6との間の全域に亘って設けられている場合に、接着層7の一部にあえて他の部分よりも接着力の弱い部分(弱接着部、例えば幅の狭い部分等)を設けている。これにより、本体ケース1内の内圧が上昇した場合には、表示パネル6が一気に剥がれずに接着層7の接着力の弱い部分から徐々に引き剥がされ、引き剥がされた部分からガスを逃がすことができる。このため、本体ケース1内の内圧を下げることができ、表示パネル6が内向きフランジ15から一気に浮き上がり外装部材9の被覆部91に勢いよく突き当たることが回避され、表示パネル6が被覆部91に当たって破損しガラス片が飛散する等を防ぐことができる。また、ガスを逃がしながら接着層7が少しずつ剥がれていくことにより、表示パネル6が外側に飛び出そうとする勢いが弱められ、高気密機器200の破裂をより確実に回避することができる。
また、本実施形態のように接着層7が発泡体を含む粘着部材で構成されている場合には、本体ケース1内の内圧が上昇して表示パネル6を内向きフランジ15から引き剥がす方向に圧力がかかった場合に、発泡体が引き千切られる方向に伸びながら剥がれていく。このため、接着層7が一気に剥がれることがなく、表示パネル6が上部開口部12から勢いよく外側に飛び出すことを防止することができる。
外部から衝撃を受けた際や高温のところに長時間放置した場合等にガスを発生させたり爆発するおそれのある電池を使用する場合に広く適用することができる。
外装部材9は、本体ケース1に固定され、表示パネル6の周縁部を被覆する部分(すなわち、被覆部91)を有していればよく、表示パネル6の全周に亘って一つながりに設けられていなくてもよい。
例えば、本体ケース1に固定された脚部と、この脚部から表示パネル6の上方に向かって張り出し表示パネル6の周縁部の少なくとも一部を被覆する爪状又は舌片状等の被覆部とを有する外装部材であってもよい。外装部材がこのような爪状又は舌片状等の被覆部を有する場合には、外装部材は、表示パネル6の周方向に沿って複数(例えば3つ以上)設けられることが好ましい。
外装部材がこのような形状である場合にも、本体ケース1内の内圧の上昇によって表示パネル6が本体ケース1の外側に向かって押し上げられたときには、表示パネル6の上方に張り出す被覆部が表示パネル6の飛び出しを規制するため、事故が回避される。
例えば、上記のように内向きフランジ15と表示パネル6との間の一部に接着層7が設けられていない部分がある場合には、表示パネル6が内圧の上昇によって外側に押し出されたとき、当該接着層7が設けられていない部分及びその周辺から徐々に剥がれていくため、接着層7の接着力を全体に亘って均一とした場合でも表示パネル6が一気に外側に飛び出すのを防止することができる。
例えば、一般的な両面接着テープでもよい。
また、接着層7は、両面接着テープでなく接着剤層で構成されていてもよい。この場合、接着層7を構成する接着剤は、適度な引っ張り強度を有し、一気に剥がれにくい種類のものが好ましい。
比較的小型で、かつ高い防水性が要求され、電池からガスが発生した場合にガスの逃げ道がない構成となっている機器であれば、本発明を適用することができる。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
<請求項1>
電池と、
開口部を有し、内部に前記電池を収容する本体ケースと、
前記本体ケースの前記開口部を、気密性を持って閉塞固定するように設けられた表示パネルと、
前記本体ケースに固定されるとともに前記表示パネルの少なくとも周縁部を被覆するように配置され、前記本体ケース内のガスの圧力が上昇することによって前記開口部の閉塞を解除するように前記表示パネルが移動した場合に、当該表示パネルが前記本体ケース外に出ないように抑えるとともに前記表示パネルとの隙間から前記ガスを前記本体ケース外に放出可能なように当該周縁部を被覆する部分の少なくとも一部が前記表示パネルの上面から離間している外装部材と、
を備えていることを特徴とする電子機器。
<請求項2>
前記外装部材は、環状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
<請求項3>
前記開口部の内側には、前記表示パネルを受ける内向きフランジが形成されており、
前記表示パネルと前記内向きフランジとの間に接着層が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子機器。
<請求項4>
前記接着層は、その一部が他の部分よりも接着力が弱い弱接着部となっており、
前記外装部材は、少なくとも前記接着層の前記弱接着部に対応する部分が前記表示パネルの上面から離間していることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。
<請求項5>
前記接着層は、発泡体を含む粘着部材で構成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電子機器。
<請求項6>
前記電池は、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電子機器。
2 リチウムイオン電池
6 表示パネル
7 接着層
8 防水リング
9 外装部材
12 上部開口部
13 下部開口部
15 内向きフランジ
100 高気密機器
Claims (6)
- 電池と、
開口部を有し、内部に前記電池を収容する本体ケースと、
前記本体ケースの前記開口部を、気密性を持って閉塞固定するように設けられた表示パネルと、
前記本体ケースに固定されるとともに前記表示パネルの少なくとも周縁部を被覆するように配置され、前記本体ケース内のガスの圧力が上昇することによって前記開口部の閉塞を解除するように前記表示パネルが移動した場合に、当該表示パネルが前記本体ケース外に出ないように抑えるとともに前記表示パネルとの隙間から前記ガスを前記本体ケース外に放出可能なように当該周縁部を被覆する部分の少なくとも一部が前記表示パネルの上面から離間している外装部材と、
を備えていることを特徴とする電子機器。 - 前記外装部材は、環状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
- 前記開口部の内側には、前記表示パネルを受ける内向きフランジが形成されており、
前記表示パネルと前記内向きフランジとの間に接着層が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子機器。 - 前記接着層は、その一部が他の部分よりも接着力が弱い弱接着部となっており、
前記外装部材は、少なくとも前記接着層の前記弱接着部に対応する部分が前記表示パネルの上面から離間していることを特徴とする請求項3に記載の電子機器。 - 前記接着層は、発泡体を含む粘着部材で構成されていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の電子機器。
- 前記電池は、リチウムイオン電池であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の電子機器。
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