JP5159861B2 - 着脱自在なカバーを有する携帯端末 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯端末本体の側面及び背面を覆う着脱自在なカバーを有する携帯端末に関するものである。
従来より、携帯端末は、バッテリーを覆う着脱自在な電池蓋を備えている。この電池蓋は、使用時には落下等の衝撃によって外れない必要がある反面、外すときには、容易に外せるようにする必要がある。
そこで、例えば、特許文献1の電子機器装置の電池収納部におけるケース体と電池カバーとのロック機構では、ケース体の係合リブと電池カバーの係合爪とにおいて、その嵌合係止する面に傾斜面と垂直面とから隙間を形成し、電子機器装置の電池収納部の係合リブと電池カバーの係合爪との嵌合係止に際し、寸法調整を不要とし、成型のばらつきによるロック不良の発生を防止している。
また、特許文献2では、筐体に対しロック部材を回転させて着脱可能な蓋を備えた携帯電話端末において、蓋にロック部材が貫通する孔と、その孔の周囲内面に位置し、ロック部材に備えられるロック爪が、ロック部材の回転により係脱自在となるロック片とを設け、電池蓋の固定を確実にしている。
特開平11−288700号公報 特開2009−290832号公報
しかしながら、上記特許文献1のロック構造では、電池カバーがケース体に堅固に固定できるものの、カバーを取り外しにくいという問題がある。
また、上記特許文献2では、ロック部材を回転させることで容易に蓋を着脱できるものの、ロック部材をつまんで回すためには筐体側にある程度大きなロック部材を設けざるを得ず、蓋側にもロック部材及びロック片を通過させるための大きな孔を形成しなければならず、構成が複雑になる。
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、簡単な構成で容易に着脱できると共に、衝撃等で簡単には外れないカバーを得ることにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、ロック部材の第1突出部及び第2突出部で、カバーと携帯端末本体側とをロックするようにした。
具体的には、第1の発明では、携帯端末本体の側面及び背面を覆う着脱自在なカバーと、該カバーを該携帯端末本体にロックするロック部材とを有する携帯端末を前提とする。
そして、上記カバーは、
上記携帯端末本体の背面を覆う背面部と、
上記携帯端末本体の側面を覆う側面部と、
上記側面部の周縁に形成された平坦な端面と、
上記側面部の内周に上記携帯端末本体側へ向かって延びるように突設されたカバー側係合部と、
上記側面部における上記カバー側係合部に対向する位置に切り欠かれたカバー側ロック部材用切欠と、
上記カバー側ロック部材用切欠の内周から突出する被係合部とを備え、
上記携帯端末本体は、
上記カバーの端面と密閉状に重なり合う平坦な本体側フランジと、
上記カバー側係合部が係合される係合孔と、
上記カバー側ロック部材用切欠に嵌合される膨出部と、
上記膨出部に形成された嵌合穴とを備え、
上記ロック部材は、
上記嵌合穴に挿入される第1突出部と、
上記第1突出部と上記携帯端末本体の厚さ方向に間隔をあけて設けられて該第1突出部と共に上記被係合部を挟み込む第2突出部と
上記膨出部に挿入され、引き出し及び差し込み可能な連結部とを備え、
上記第1突出部は、上記連結部に対して上記携帯端末本体の厚さ方向反対側の上記本体側フランジと上記端面との合わせ面近傍に設けられ、
上記第2突出部は、上記連結部と上記第1突出部との上記厚さ方向中間に設けられ、
上記ロック部材を上記膨出部に向けて上記ロック部材用切欠の上から嵌合させることにより、上記カバーが上記携帯端末本体にロックされるように構成されている。
そして、上記ロック部材を上記膨出部に向けて上記ロック部材用切欠の上から嵌合させることにより、上記カバーが上記携帯端末本体にロックされるように構成されている。
上記の構成によると、カバー側係合部を携帯端末本体の係合孔に係合させた状態でカバーで携帯端末本体の背面及び側面を覆い、ロック部材をロック部材用切欠の上から携帯端末本体の膨出部に嵌合させると、ロック部材の第1突出部が嵌合穴に嵌合され、この第1突出部とロック部材の第2突出部とでカバーの被係合部が挟み込まれ、結果としてロック部材がカバーの被係合部と、携帯端末本体の嵌合穴とが広がるのを防止するので、ロック部材を取り外さない限り、カバーが携帯端末本体から外れることはない。一方、ロック部材をロック部材用切欠から取り外すと、被係合部のロックが外れ、カバーが容易に外れる。そして、カバーを合わせ面から取り外そうとする力が加わっても、被係合部が第2突出部に当接してカバーが外れることはない
以上説明したように、本発明によれば、ロック部材の第1突出部を携帯端末本体の膨出部に嵌合させ、この第1突出部と第2突出部とでカバーの被嵌合部を挟み込むことで、カバーが外れないようにしたことにより、簡単な構成で容易に着脱できると共に、衝撃等で簡単には外れないカバーが得られる。
本実施形態の携帯端末のカバーの分解斜視図である。 携帯端末の正面側を示す斜視図である。 携帯端末の背面側を示す斜視図である。 携帯端末を示す背面図である。 図4のV−V線断面図である。 携帯端末本体の背面側を示す斜視図である。 カバーの正面側を示す斜視図である。 外側部材単体の正面側を示す斜視図である。 環状補強部材が嵌め込まれた外側部材の正面側を示す斜視図である。 USB端子用蓋を取り外す様子を背面側から見た斜視図である。 USB端子用蓋を取り外した状態のUSB端子用蓋及びその周辺を示す背面図である。 カバーを携帯端末本体から剥がす様子を示す側面図である。 カバーを携帯端末本体から剥がす様子を背面側から見た斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図2〜図5は本発明の実施形態の携帯端末1を示し、例えば、この携帯端末1は携帯電話機と携帯情報端末とを融合させた、いわゆるスマートフォンである。なお、以下の説明では、携帯端末1の上下を上下方向とし、左右を左右方向とする。
携帯端末1は、正面側に平坦な表示部2を有する。表示部2は、液晶ディスプレイでも有機液晶ディスプレイでもよく、さらに2次元画像だけでなく、3次元画像を表示可能に構成してもよい。表示部2の下側には例えば3つの機能ボタン3が設けられ、これらは例えば、通話開始ボタン、ロックボタン及び通話終了ボタンよりなる。表示部2は、平坦なアクリル板2aで覆われ、タッチパネル4を有する。アクリル板2aは、携帯端末本体5の外周を形成する本体側フランジ2bの内周側に嵌め込まれている。本実施形態の携帯端末1は、例えば、正面視で湾曲した上下方向に長い豆型を有する。そして、この携帯端末本体5の側面5a全体及び背面5b全体が着脱自在なカバー10で覆われている。なお、携帯端末1の形状は、このような正面視豆型のものに限定されず、丸みの少ない略矩形状のものであってもよい。但し、丸みが多い方が見た目やさわり心地がよい上に後述する内側部材20の圧縮成形が容易である。
図6に示すように、携帯端末本体5の背面側の上側には、例えば、カメラ部6、フラッシュ部7、スピーカ部8、赤外線センサ部9等が配置されている。それに対応させて図7に示すように、カバー10には、カメラ窓11、フラッシュ窓12、スピーカ窓13、赤外線センサ用窓14が形成されている。図6に示すように、携帯端末本体5の背面側の下側には、バッテリー収容部15が凹陥され、このバッテリー収容部15には図示しないバッテリーが収容されるようになっている。また、カード挿入部18も複数箇所に設けられている。すなわち、カバー10を外すことで、携帯端末本体5の背面側が露出し、バッテリーやカード類を脱着したり、内部の修理を行ったりできるようになっている。図10に示すように、携帯端末本体5の上端には、バッテリーに充電したり、データのやりとりをするためのUSB端子19aを内蔵する膨出部19が設けられ、図4に示すように、このUSB端子19aを詳細を後述するロック部材としてのUSB端子用蓋17が開閉可能に覆っている。
そして、図1に分解して示すように、カバー10は、平坦な内側平板部21及びこの内側平板部21に連続する内側湾曲部22を有する内側部材20を備える。本実施形態では、例えば、内側部材20は、ABS樹脂などの射出成形による樹脂成形品よりなり、その厚さは1mm程度である。なお、内側部材20をアルミニウム合金、マグネシウム合金などの金属成形品で構成してもよいが、樹脂成形品の方が、複雑な形状を一度に成形できて製造コストが安く、軽量で無線に対して悪影響を及ぼさない点で望ましい。
一方、カバー10は、内側平板部21に当接し、この内側平板部21を覆う平坦な外側平板部31及び、この外側平板部31に連続して内側湾曲部22を覆う外側湾曲部32を有する外側部材30を備える。この外側部材は、例えば、ヒノキなどの木材を圧縮して成形したものよりなる。ヒノキであれば、機械的強度が高く、よい香りがする上に抗菌効果もある。内側平板部21及び外側平板部31が携帯端末本体5の背面を覆うカバー10の背面部を構成し、内側湾曲部22及び外側湾曲部32が携帯端末本体5の側面5aを覆うカバー10の側面部を構成している。
詳しく説明すると、内側部材20の内側平板部21は、図5に断面で示すようにほぼ完全な平坦でなくても、一部の断面が若干湾曲していてもよい。内側湾曲部22は、断面円弧状に滑らかに湾曲している。例えば、内側平板部21の範囲は、図4に破線で例示するように、携帯端末本体5のカメラ部6、フラッシュ部7、スピーカ部8、赤外線センサ部9、バッテリー収容部15等が形成された領域に相当する。なお、内側平板部21と内側湾曲部22との境界は必ずしも明確である必要はない。図1及び図7に示すように、内側部材20には、カメラ窓11a、フラッシュ窓12a、スピーカ窓13a及び赤外線センサ用窓14aよりなる貫通孔が形成されている。図1及び図5に示すように、内側部材20の内側湾曲部22には、外側へ広がり、外側湾曲部32の端面32aが当接するカバー側フランジ23が形成されている。USB端子用蓋17に対応して内側部材20の上端には、カバー側ロック部材用切欠としての内側端子用開口24が切り欠かれている。図7に示すように、内側部材20の下端には、携帯端末本体5の下端に設けた係合孔5cに係合するカバー側係合部25が携帯端末本体5側へ、すなわち上方に突出するように一体形成されている。なお、図1に示すように、内側部材20の正面側の外周には、カバー10を携帯端末本体5に着脱自在に係合するための弾性変形可能な係合爪としての金属バネ16を収容するバネ収容部26が間隔をあけて凹陥され、各バネ収容部26のカバー側フランジ23側には、金属バネ16の先端16aを露出させるためのバネ用開口27が設けられている。なお、図6に示すように、携帯端末本体5には、この金属バネ16の先端16aが係合する係合突起5dが突設されている。なお、内側部材20の内側平板部21の下端側には、バッテリーとの干渉を避けるための三角形状切欠28が形成されている。
外側部材30の外側平板部31も内側平板部21と同様に完全に平坦である必要はなく、断面が若干湾曲していてもよい。その範囲も内側平板部21と同様である。外側湾曲部32は、内側湾曲部22と同様に断面円弧状に滑らかに湾曲している。図4に示すように、外側部材30においては、木材の含水による変形の大きい方向を携帯端末1の幅方向とし、含水による変形の小さい方向を携帯端末1の長手方向とするように木材の木目30aが配置されている。具体的には、図4に例示するように、外側部材30の板目の山形の頂点部分が携帯端末1の上下方向に向くように木目30aが配置され、木目30aの直線状部分が上下方向に伸びている。一方、木目30aの直線状部分が携帯端末1の幅方向に伸びるような木目30aの配置は、木材の膨張の影響が大きくなって望ましくない。なお、図4以外の図では、木目30aは省略している。
図8に示すように、外側部材30には、カメラ窓11b、フラッシュ窓12b、スピーカ窓13b及び赤外線センサ用窓14bよりなる貫通孔が形成されている。詳しくは図示しないが、小さな貫通孔よりなるスピーカ窓13b以外の各貫通孔にはザグリ33が形成されている。図1に示すように、これらの貫通孔の内周には、フランジ40a付きの環状補強部材40が嵌め込まれている。フランジ40aは、ザグリ33に嵌め込まれて位置決めされて抜け止めされている。図3等に示すように、見映えや触感を重視し、環状補強部材40は、嵌め込まれた状態でその表面側が外側部材30の表面と段差がないようになっている。一方、図9に示すように、フラッシュ窓12b及び赤外線センサ用窓14bに対応するフランジ40aについては、外側部材30の裏面と段差がないように嵌め込まれているが、カメラ窓11bについては、フランジ40aが外側部材30の裏面よりも若干突出した突出部40bを形成している。USB端子用蓋17に対応して外側部材30の上端には、上記内側端子用開口24よりも若干大きく、外側端子用開口34が切り欠かれている。
この突出部40bに対応して内側部材20には、図1に示すように、突出部40bが嵌め込まれる凹陥部41が形成されている。このことで、凹陥部41と突出部40bとで、内側部材20と外側部材30との位置決めが行われるように構成されている。
そして、外側部材30の肉厚は、例えば、1.5mmであり、図5に示す内側部材20のカバー側フランジ23の幅Wは、このカバー側フランジ23の内周が外側湾曲部32が最も収縮したときの内周と同一位置又はそれよりも内側にあり、外側湾曲部32が最も膨らんだときの内周よりも外側にあるように設定されている。言い換えれば、外側湾曲部32が最も収縮したときに内側湾曲部22の外面に強く接触せず、外側湾曲部32が最も膨らんだときに内側湾曲部22との間に隙間が生じないようになっている。この実施形態では、例えばカバー側フランジ23の幅は1mmである。なお、外側部材30の肉厚は、薄い方が圧縮成形は容易であり、本実施形態の外側部材30は、内側部材20との二重構造であるため、1.5mm程度に薄くすることができる。外側部材30の膨張度合いや肉厚に合わせてカバー側フランジ23の幅を調整するとよい。
図5に例示するように、本実施形態のカバー10では、内側平板部21と外側平板部31とが接着剤42又は両面テープ42により接着されている。一方、内側湾曲部22及び外側湾曲部32における携帯端末本体5の長手方向に伸びる側面5a、すなわち左右側面を覆う部分は互いに非接着となっている。場合によっては、携帯端末本体5の上下側の側面5aを覆う内側湾曲部22及び外側湾曲部32を若干接着することは可能である。接着剤42を塗布する範囲は、厳密には特定されないが、要は、木材の収縮の大きい携帯端末1の幅方向(左右方向)で接着を行わず、木材の膨張及び収縮を許容させるようにするとよい。なお、接着剤42がはみ出さないように、貫通孔11b,12b,13b,14b、三角形状切欠28、ザグリ33等の周辺では接着しない。
本実施形態の携帯端末1は、表面側にタッチパネル4を含む表示部2が設けられ、背面5b及び側面5aがカバー10で覆われているので、手触りがよく、コンパクトで操作性のよいものとなっている。
そして、本実施形態のUSB端子用蓋17は、カバー10のロック部材としての機能を有している。この機能について具体的に説明する。
内側湾曲部22における内側端子用開口24は、カバー側係合部25に対向する位置に角部が丸みを帯びた略矩形状に切り欠かれている。図1,図7及び図11に示すように、内側端子用開口24の対向する左右の側壁から左右内側へ突出するように被係合部24aが形成されている。被係合部24aは、上面が湾曲して丸みを帯び、下面が平坦で正面及び背面も平坦に形成されている。内側端子用開口24に膨出部19が嵌め込まれた状態で、被係合部24aの下面が膨出部19の上面と当接するか又は若干隙間があけられている。
図13に示すように、膨出部19のカバー側フランジ23側(上面側)には、一対の嵌合穴19bが凹陥されている。嵌合穴19bの反対側の連結部用孔19cにUSB端子用蓋17の連結部17aが挿入され、図示しない連結部17aの抜け止めが連結用孔19cの周縁に引っ掛かることで、USB端子用蓋17が抜け止めされ、引き出し及び差し込み可能となっている。
図4,図10〜図12に示すように、USB端子用蓋17は、上方から見て内側端子用開口24に対応して左右に長い丸みを帯びた略矩形状であり、その表面は外側湾曲部32の表面と高さが同じとなるように滑らかに湾曲した表面を有する。連結部17aと反対側の携帯端末本体5とカバー10との合わせ面、すなわちカバー側フランジ23の近傍に位置付けられる部分には、一対の嵌合穴19bにそれぞれ挿入される一対の第1突出部17bが下方に向けて突設されている。また、この第1突出部17bと背面側に間隔をあけて左右一対の第2突出部17cが設けられている。言い換えれば、この第2突出部17cは、連結部17aと第1突出部17bとの間に設けられている。そして、USB端子用蓋17で膨出部19を塞いだときに、この第2突出部17cと第1突出部17bとで被係合部24aを挟み込むように構成されている。このとき、第2突出部17cと被係合部24aとは、接触しているか又は接近している必要があり、第1突出部17bは、被係合部24aと離れていてもよい。
−カバーの着脱方法−
次に、本実施形態にかかる携帯端末のカバー10の取り外し方法について説明する。
まず、図10及び図11に携帯端末1の背面側を示すように、USB端子用蓋17の正面側の爪掛け部17dに爪を引っ掛けてUSB端子用蓋17を引き出す。このとき、被係合部24aの上面が丸まっているので、第1突出部17bが被係合部24aと干渉せず、簡単にUSB端子用蓋17を引き出すことができる。
すると、USB端子用蓋17が連結部17aで引っ掛かった状態で止まる。このことで、第1突出部17bが嵌合穴19bから引き出され、この第1突出部17bと第2突出部17cとで挟み込まれていた被係合部24aが第1突出部17b及び第2突出部17cから離れてカバー10と携帯端末本体5とのロックが解除される。
次いで、図12及び図13に示すように、例えば、位置Aのカバー側フランジ23の端面23aに右手の爪先を掛け、位置Bに左手の爪先を掛けて上下に引き離すように力を加えると、すでにロックは解除されているので、各金属バネ16の先端16aが係合突起5dを乗り越えるだけの力を加えれば、カバー10が簡単に開く。
最後に位置Cのカバー側係合部25と係合孔5cとの係合を解除すれば、カバー10を携帯端末本体5から簡単に取り外すことができる。このことで、携帯端末本体5の背面側が露出し、バッテリーやカード類を脱着したり、内部の修理を行ったりできる。カバー10は着脱可能なので、複数カバー10を用意しておけば、着せ替えも可能であり、商品価値が向上する。
逆にカバー10を取り付けるときには、上記と逆の動作を行えばよい。カバー側係合部25を携帯端末本体5の係合孔5cに係合させた状態でカバー10で携帯端末本体5の背面5b及び側面5aを覆い、USB端子用蓋17を内側端子用開口24の上から携帯端末本体5の膨出部19に嵌合させると、第1突出部17bが嵌合穴19bに嵌合され、この第1突出部17bと第2突出部17cとで被係合部24aが挟み込まれ、結果としてUSB端子用蓋17がカバー10の被係合部24aと、携帯端末本体5の嵌合穴19bとが広がるのを防止する。さらにカバー側係合部25と係合孔5cとの結合と、金属バネ16の弾性力とによりカバー10が携帯端末本体5に堅固に固定されるので、USB端子用蓋17を取り外さない限り、カバー10が携帯端末本体5から外れることはない。
このように、従来より用いられている接続用端子を覆う端子用蓋であるUSB端子用蓋17をロック部材として兼用することにより、部品点数が減ると共に、外観が悪化しない。
また、表面側の表示部2の周縁に本体側フランジ2bが形成され、背面5b及び側面5aがカバー10で覆われた状態でカバー10の端面23aが本体側フランジ2bに密着すると共に、USB端子用蓋17の表面の高さが内側端子用開口24の周縁表面の高さと等しくなるので、携帯端末1の表面が連続して外観がよい。このため、一見すると、カバー10を取り外しにくいが、USB端子用蓋17を取り外せば、カバー10が容易に取り外せる。
したがって、本実施形態によると、簡単な構成で容易に着脱できると共に、衝撃等で簡単には外れないカバー10が得られる。
(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。
すなわち、上記実施形態では、カバー10を内側部材20と外側部材30との二重構造としたが、内側部材20相当の樹脂成形品のみで構成してもよい。
また、上記実施形態では、ストレートタイプの携帯端末1としたが、表示部筐体が背面側筐体に対して回転する携帯端末や、表示部筐体が背面側筐体に対してスライドする携帯端末においては、背面側筐体の側面及び背面を覆うカバーに対して本発明を適用することができる。
上記実施形態では、携帯端末は、スマートフォンとしたが、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い。
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。
1 携帯端末
2 表示部
2b 本体側フランジ
4 タッチパネル
5 携帯端末本体
5a 背面
5b 側面
5c 係合孔
10 カバー
16 金属バネ(弾性変形可能な係合爪)
17 USB端子用蓋(ロック部材)
17a 連結部
17b 第1突出部
17c 第2突出部
19 膨出部
19b 嵌合穴
20 内側部材
21 内側平板部(背面部)
22 内側湾曲部(側面部)
24 内側端子用開口(カバー側ロック部材用切欠)
24a 被係合部
25 カバー側係合部
30 外側部材
31 外側平板部(背面部)
32 外側湾曲部(側面部)
32a 端面

Claims (1)

  1. 携帯端末本体の側面及び背面を覆う着脱自在なカバーと、該カバーを該携帯端末本体にロックするロック部材とを有する携帯端末において、
    上記カバーは、
    上記携帯端末本体の背面を覆う背面部と、
    上記携帯端末本体の側面を覆う側面部と、
    上記側面部の周縁に形成された平坦な端面と、
    上記側面部の内周に上記携帯端末本体側へ向かって延びるように突設されたカバー側係合部と、
    上記側面部における上記カバー側係合部に対向する位置に切り欠かれたカバー側ロック部材用切欠と、
    上記カバー側ロック部材用切欠の内周から突出する被係合部とを備え、
    上記携帯端末本体は、
    上記カバーの端面と密閉状に重なり合う平坦な本体側フランジと、
    上記カバー側係合部が係合される係合孔と、
    上記カバー側ロック部材用切欠に嵌合される膨出部と、
    上記膨出部に形成された嵌合穴とを備え、
    上記ロック部材は、
    上記嵌合穴に挿入される第1突出部と、
    上記第1突出部と上記携帯端末本体の厚さ方向に間隔をあけて設けられて該第1突出部と共に上記被係合部を挟み込む第2突出部と
    上記膨出部に挿入され、引き出し及び差し込み可能な連結部とを備え、
    上記第1突出部は、上記連結部に対して上記携帯端末本体の厚さ方向反対側の上記本体側フランジと上記端面との合わせ面近傍に設けられ、
    上記第2突出部は、上記連結部と上記第1突出部との上記厚さ方向中間に設けられ、
    上記ロック部材を上記膨出部に向けて上記ロック部材用切欠の上から嵌合させることにより、上記カバーが上記携帯端末本体にロックされるように構成されている
    ことを特徴とする着脱自在なカバーを有する携帯端末。
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