JP6414878B2 - 体表装着型携帯電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、体表装着型携帯電子機器に関する。
ケースに収容した電池を入れ替えるためにケースに対して開閉する蓋を有するものがある。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
例えば、特許文献1には、電池蓋体と、ヒンジ板と、前カバーの底部に支持されるヒンジピンと、を有する電池蓋構造が記載されている。特許文献1に記載された電池蓋構造は、電池収納室を開放する場合、電池蓋体の係止爪が係止穴から外れる係止解放位置までスライドさせ、電池蓋体を回動させることにより、電池収納室を開放させる。特許文献1に記載された電池蓋構造は、構成部品点数が少なく、組み付け簡単である。
蓋を閉じる途中で誤って外蓋を内蓋に対してロック方向にスライドさせてしまった場合、無理に蓋の閉じ操作を続行すると、ロック用突起やスライドレールなどを破損させるおそれがある。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献2参照。)。
例えば、特許文献2には、外蓋が内蓋に対してスライド前の位置に戻ることを防止する戻り防止機構を有する蓋が記載されている。特許文献2に記載された蓋は、収容穴を備えた本体に回転可能に支持される内蓋と、内蓋に対してスライド可能で本体の被ロック部に取り外し可能にロックするロック部を有し、内蓋と共に本体に対して開閉可能な外蓋と、外蓋を内蓋に対して一旦スライドさせてロック部を本体の被ロック部から外した状態での、内蓋及び外蓋の開閉中に、外蓋が内蓋に対してスライド前の位置に戻ることを防止する戻り防止機構と、を備えた。特許文献2に記載された蓋によって、蓋の閉じ時に外蓋が内蓋に対してスライドして破損に至るのを回避することができる。
衝撃等で電池蓋が簡単に開いて安定した電源供給ができなくならないようにするために、電池蓋をスライドさせる動作と、電池蓋の端面を持ち上げて回動させる動作と、が必要である。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献3参照。)。
例えば、特許文献3には、電池蓋を、閉蓋状態から手指の掛かりで、スライド操作に連続して回動操作を行うことにより開蓋可能とした電池収納装置が記載されている。特許文献3に記載された電池収納装置は、電池蓋に、蓋主面内側に形成され電池端子にスライド可能に嵌合する嵌合部と、機器本体に形成された係合部にロックされるロック片と、蓋側面に形成され電池蓋を開閉操作する際の手指の掛かりとなる凸状部と、を有する。このようにして、この電池収納装置によっては、電池収納部の電池蓋の開蓋操作を1アクションの操作で可能である。
電池蓋の回動の支点部を電池収納部の開口部の外側に設ける必要があり、電池蓋が、充電池の外形寸法よりもかなり大型となってしまう。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献4参照。)。
例えば、特許文献4には、蓋体を、機器本体に対してスライドした後に、回動自在に組み付けた蓋体の開閉機構が記載されている。特許文献4に記載された蓋体の開閉機構は、蓋体は、収納部の開口部付近において被収納物の収納方向に対峙して立設される対峙部とこの対峙部の端部から収納方向に延びて収納部の側面に第1支点にて軸支されかつこの収納部の側面に平行に回動される側面板とを有する対峙部材と、対峙部材の対峙部における収納方向外側にてこの対峙部にスライド自在に支持されかつその端部にて機器本体に係止される蓋体外観部とを有する。このようにして、この蓋体の開閉機構によっては、開閉操作が簡単であると共に、蓋体のスライドロックが外れ難く、かつ蓋体のスライドロックが外れても直ぐに被収納物が脱落するのを防止できる。
電池カバーを指で押し込むと、電池カバーと筐体との摩擦力が増加し、電池カバーがスライド、回転しにくくなってしまう。このような背景に関連する技術としては、様々なものが知られている(例えば、特許文献5参照。)。
例えば、特許文献5には、端子係合コーナーが電池カバーの係合凸部を乗り越えられる力で電池カバーを回転させる電池収容部構造が記載されている。特許文献5に記載された電池収容部構造は、電池カバーを閉めるに際して、電池カバーに設けた押圧リブが、電池の軸に直交する面における負電極端子の最外縁で、かつ、電池軸を挟んでその両側に位置する領域において、負電極端子に当接し、電池をその軸方向に押圧するように押圧リブが負電極端子を変形する。このようにして、この電池収容部構造によっては、操作性に優れ、電池収容室を密閉する電池カバーを筐体に容易に固定することができる。
特開2003−142841号公報 特開2008−004348号公報 特開2006−147443号公報 特許第4183829号公報 特許第2984662号公報
24時間の間人体に装着され続けるウェアブル機器は、人体への装着状態において邪魔にならないような薄型で小型の外形が要求される。また、人体への装着状態において外力等によって意図せずに電池の蓋が開放されないようにする必要がある。それは、電池の蓋が閉じられることにより電池への通電回路が形成されるようになっている場合、人体への装着状態において電池の蓋が開放されてしまうと、制御回路への電流の供給が停止して、計測が中断されてしまうからである。そして、外出時等に電池の電力がなくなった場合でも、使用者が容易に電池の交換を行えるようにする必要がある。その際、人体に装着したままの状態で、片手で電池の交換を行えるようにする必要がある。
ところが、特許文献1に記載の技術は、電池蓋体の係止爪を係止穴から外れる係止解放位置までスライドさせ、電池蓋体を回動させることにより、電池蓋体が容易に開放してしまうために、人体への装着時に意図せずに電池蓋体が開放してしまうおそれがある。
また、特許文献2に記載の技術は、外蓋を内蓋に対して矢印方向にスライドさせてロック用突起をロック用穴から外すだけで蓋を容易に開放できるために、人体への装着時に意図せずに蓋が開放してしまうおそれがある。
また、特許文献3に記載の技術は、閉蓋状態から手指の掛かりで、スライド操作に連続して回動操作を行うことにより電池蓋が容易に開蓋されるために、人体への装着時に意図せずに電池蓋が開放してしまうおそれがある。
そして、特許文献4に記載の技術は、蓋体は、スライドして端部における機器本体への係止を解除してから、蓋体及び対峙部材からなる蓋体の全体を、第1支点を中心として回動させることにより開放される。そのため、人体への装着時に意図せずに蓋体が意図せずに開放してしまうおそれがある。
加えて、特許文献5に記載の技術は、端子係合コーナーが電池カバーの係合凸部を乗り越えられる力で電池カバーを回転させるだけで電池カバーが容易に開放するために、人体への装着時に外力等によって意図せずに電池カバーが開放してしまうおそれがある。
本発明の目的は、上述した課題を解決する体表装着型携帯電子機器を提供することにある。
本発明の第1の形態は、電子回路を内蔵し環状帯が連結された筐体の一部に配され電子回路に対する駆動電力を供給する電池が収容される収容部と、収容部における電池の出入り口となる開口部を覆い筐体に連結された開閉可能な蓋部材と、収容部内に配され収容部からの電池の取り出し方向へ電池を付勢する付勢部材とを備え、蓋部材は、開口部を覆う蓋本体と、蓋本体に形成された回動軸部と、回動軸部の軸中心に直交する方向に延びて蓋本体に形成された爪部と、を有し、筐体は、爪部を挿入可能な窪み部と、窪み部よりも環状帯に近い位置に形成され回動軸部が挿入される溝部と、溝部に対して収容部への電池の挿入方向にずれた位置で溝部に連なり、窪み部への爪部の挿入方向に沿って窪み部に近づくように延び、回動軸部が移動可能に挿入されるレール部と、を有する体表装着型携帯電子機器である。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。
以上の説明から明らかなように、この発明によっては、意図せずに蓋部材が開放してしまうことがなく、人体に装着したままで片手で電池交換を簡単に行うことができる。
一実施形態に係る体表装着型携帯電子機器の概念図である。 一実施形態に係る体表装着型携帯電子機器の具体例を示す一部破断外観斜視図である。 体表装着型携帯電子機器の一例を示す外観斜視図である。 体表装着型携帯電子機器の一例を示す正面図である。 体表装着型携帯電子機器の一例を示す平面図である。 図5のA−A線断面図である。 図5のB−B線断面図である。 図5のC−C線断面図である。 蓋部材の平面図である。 蓋部材の底面図である。 図8のD−D線断面図である。 電池と蓋部材との接続状態を示す説明図で、(a)は正しく接続されている時、(b)は逆差し時を示す。 電池端子金具の外観斜視図である。 蓋部材の動作を説明する第1段階の模式図である。 蓋部材の動作を説明する第2段階の模式図である。 蓋部材の動作を説明する第3段階の模式図である。 蓋部材の動作を説明する第4段階の模式図である。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る体表装着型携帯電子機器の概念図である。
図1に示すように、本発明に係る一実施形態の体表装着型携帯電子機器100は、電池30、31の収容部22と、溝部25aが形成された軸受部25と、蓋部材50のロック機構40と、収容部22の底に配され電池30,31を介して蓋部材50を持ち上げる付勢部材となるバネ接点23,24と、マンシェット10と、を備える。
次に、本発明に係る一実施形態の体表装着型携帯電子機器の具体的構造について説明する。図2は、本実施形態の体表装着型携帯電子機器の具体例を示す一部破断外観斜視図である。図3は、本実施形態の体表装着型携帯電子機器の一例を示す外観斜視図である。
図2、3に示すように、体表装着型携帯電子機器100は、マンシェット10と、電子回路21を内蔵したケース20と、電池30、31と、蓋部材50と、を備える。マンシェット10は、本発明の「環状帯」の一例であってもよい。ケース20は、本発明の「筐体」の一例であってもよい。体表装着型携帯電子機器100は、24時間の間人体に装着され続けるウェアブル機器の一例である血圧計である。
マンシェット10は、人体Pに対して肌触りのよい布製であってベルト形状を有している。マンシェット10は、一部にケース20を固定しており、折り返し部11を介して、人体Pの体表に巻き付いて例えば面ファスナー等により体表に固定する。
ケース20は、例えば若干の弾性を有する樹脂製であって電子回路21を内蔵しており、電子回路21に対する駆動電力を供給する電池30、31を収容可能な内形の収容部22を有する。収容部22には、電池30、31の出入り口となる開口部22aが形成されている。収容部22の底部には、収容部22からの電池30、31の取り出し方向へ電池30、31を付勢する一対のバネ接点23、24を有する。バネ接点23、24は、接点電極であって、電子回路21に電気的に接続する。このとき、電池30、31は、電子回路21に供給する駆動電力及び体表装着型携帯電子機器100の全体の重量を考慮して直列回路を構成する。そのため、電池30のプラス端子30aは、電池31のマイナス端子31aに電気的に接続し、電池30の不図示のマイナス端子は、バネ接点23を通じて電子回路21に電気的に接続し、電池31の不図示のプラス端子は、バネ接点24を通じて電子回路21に電気的に接続する。バネ接点23、24は、コイルバネであって、本発明の「付勢部材」の一例であってもよい。また、バネ接点23、24は、コイルバネに代えて、板バネ接点であってもよい。
ケース20は、蓋部材50に有し、ロック機構40の一部を構成する爪部50cを挿入可能であってロック機構40の他の一部を構成する窪み部20aを有する。窪み部20aは、収容部22の開口部22aにおいてマンシェット10から離れた中央部の側部にL字形状に突出している。なお、窪み部20aは、収容部22の開口部22aにおいてマンシェット10から離れた中央部の側部に限らず、ケース20の側部に角孔形状に形成してもよい。ケース20は、収容部22の開口部22aにおける両側部に一対の軸受部25、25を有する。これら軸受部25、25には、窪み部20aよりもマンシェット10に近い位置に形成されて蓋部材50形成された回動軸部(図9参照)50b、50bを挿入する溝部25a、25aを有する。そして、これら軸受部25、25には、溝部25a、25aに対して収容部22への電池30、31の挿入方向にずれた位置で溝部25a、25aに連なり、窪み部20aへの爪部50cの挿入方向に沿って窪み部20aに近づくように延びて回動軸部50b、50bが移動可能に挿入されるレール部25b、25b、を有する。
図4は、体表装着型携帯電子機器100の一例を示す正面図である。図5は、体表装着型携帯電子機器100の一例を示す平面図である。
図4、図5に示すように、ケース20は、マンシェット10の幅寸法L1に略等しい幅寸法L2を有する。軸受部25、25には、収容部22の開口部22aを開閉可能に蓋部材50を連結することができる。
図6は、図5のA−A線断面図である。
図6に示すように、軸受部25において溝部25aとレール部25bとは、略ハート形状を形成する。すなわち、溝部25aとレール部25bとの間には、回動軸部50bが乗り越えて溝部25aからレール部25bへ移動するように、電池30、31の挿入方向へ向かって凸となる突起25cが形成されている。そして、軸受部25の溝部25aとレール部25bとには、蓋部材50の回動軸部50bを移動可能に挿入することができる。溝部25aとレール部25bとは、略ハート形状に形成されているので、蓋部材50の動作において、第1位置(図14参照)A1、第2位置(図15参照)A2、第3位置(図16参照)A3、第4位置(図17参照)A4のそれぞれにおいて回動軸部50bを支持可能である。
図7は、図5のB−B線断面図である。図8は、図5のC−C線断面図である。
図7、図8に示すように、ケース20の収容部22は、電池30、31の姿勢を所定の角度に保つための複数のリブ22bを有する。
図9は、蓋部材50の平面図である。図10は、蓋部材50の底面図である。図11は、図8のD−D線断面図である。図12は、電池と蓋部材との接続状態を示す説明図で、(a)は正しく接続されている時、(b)は逆差し時を示す。図13は、電池端子金具の外観斜視図である。
図9に示すように、蓋部材50は、収容部22の開口部22aを覆う蓋本体50aと、蓋本体50aに形成された一対の回動軸部50b、50bと、回動軸部50b、50bの軸中心に直交する方向に延びて蓋本体50aに形成された爪部50cと、を有する。
図10に示すように、蓋本体50aは、軸受部25、25側の側部に側板50d、50dを有し、これら側板50d、50dから軸受部25、25に向かって軸形状に突出する回動軸部50b、50bを有する。また、蓋本体50aは、前板50eを有し、この前板50eの中央部の裏側に矩形の爪部50cを形成する。また、蓋本体50aは、天板50fの一端側である電池30のプラス端子30aを接続する側に電池当接部50gを有する。この電池当接部50gについては後述する。そして、蓋本体50aには、天板50fの裏面に単一の電池端子金具51が固定されている。
図13に示すように、電池端子金具51は、導電部材によって一体成形されている。電池端子金具51は、板形状を有する金具本体51aの一方に配されたプラス接続用凸部51bと、金具本体51aの他方に配されたマイナス接続用凸部51cとを有する。ここで、プラス接続用凸部51bは、単純な有天の筒形状を有するが、マイナス接続用凸部51cは、丸孔51dの円周上の3個所に三角形状に切り起こした形状を有する。このとき、万が一に、マイナス接続用凸部51cに対して電池30のプラス端子30aを組付けようとした場合、電池30のプラス端子30aが2個のマイナス接続用凸部51cの間を通過してから電池端子金具51の丸孔51dの中央部に配置してマイナス接続用凸部51cに接触せずに導通経路を形成しない。そのため、電池31を逆差ししていることを使用者に促すことができる。
図11に戻り、回動軸部50bは、側板50dの突板50hに形成されている。マイナス接続用凸部51cには、電池31のマイナス端子31aを接続する。このとき、マイナス接続用凸部51cは、蓋部材50がマンシェット10から離れる方向に移動したとしても、電池31のマイナス端子31aには凸部が存在しないため引っ掛ることがない。
これに対して、マイナス接続用凸部51cに電池30のプラス端子30aを接続すると、電池30のプラス端子30aの周辺部がマイナス接続用凸部51c当接する。このとき、マイナス接続用凸部51cは、丸孔51dの円周上の3個所に三角形状に切り起こした形状を有するために、蓋部材50がマンシェット10から離れる方向に移動したとしても、電池30のプラス端子30aに引っ掛ることがない。
図12に示すように、万が一に、プラス接続用凸部51bに対して、電池31のマイナス端子31aを接続しようとした場合、蓋本体50aは、天板50fの一端側である電池30のプラス端子30aを接続する側に電池当接部50gを有するために、電池31が電池当接部50gに当接することによりプラス接続用凸部51bに対して隙間Sを有して導通経路を形成しない。そのため、電池31を逆差ししていることを使用者に促すことができる。
次に、蓋部材50の動作について説明する。図14は、蓋部材50の動作を説明する第1段階の模式図である。図15は、蓋部材50の動作を説明する第2段階の模式図である。図16は、蓋部材50の動作を説明する第3段階の模式図である。図17は、蓋部材50の動作を説明する第4段階の模式図である。
図14に示すように、蓋部材50は、収容部22の開口部22aを閉塞している。このとき、回動軸部50bは溝部25aの第1位置A1に係止しており、爪部50cは窪み部20aに挿入されている。そのため、蓋部材50は、収容部22の開口部22aを閉塞してロック状態にある。このとき、蓋部材50に対して、マンシェット10の装着状態における径方向に何らかの外力が与えられたとしても、蓋部材50は、回動軸部50bの溝部25aの第1位置A1への係止及び、爪部50cの窪み部20aへの挿入によって、外力によって動くことはない。すなわち、蓋部材50は、意図せずに開放してしまうことがない。
図15に示すように、蓋部材50を開放するに際しては、使用者が片手の指で蓋部材50の基端側である回動軸部50b側を押下する。蓋部材50の基端側の押下に伴い、回動軸部50bは、溝部25aの第1位置A1から下方に向けて移動する。このとき、軸受部25の溝部25aとレール部25bとが略ハート形状であるために、回動軸部50bは、第1位置A1から第2位置A2へスムースに移動する。これに伴い、回動軸部50bは、第2位置A2を支点として回動し、蓋本体50aは、マンシェット10から離れる前端部を持ち上げるように傾斜しながら、マンシェット10から離れる方向に変位する。そのため、爪部50cは窪み部20aから外れ、ロック状態は解除する。
図16に示すように、次に、使用者が片手の指で蓋部材50の基端側である回動軸部50b側を押下し続ける。蓋部材50の基端側のさらなる押下により、回動軸部50bは、溝部25aの第2位置A2からマンシェット10から離れる方向に向けて移動する。このとき、軸受部25の溝部25aとレール部25bとが略ハート形状であるために、回動軸部50bは、第2位置A1から第3位置A3へスムースに移動する。これに伴い、回動軸部50bは、第3位置A3を支点として回動し、蓋本体50aは、マンシェット10から離れる前端部を持ち上げるようにさらに傾斜を続ける。
図17に示すように、そして、使用者が片手の指で蓋部材50の基端側である回動軸部50b側をさらに押下し続ける。蓋部材50の基端側のさらなる押下により、回動軸部50bは、溝部25aの第3位置A3から第4位置A4に向けて移動する。このとき、軸受部25の溝部25aとレール部25bとが略ハート形状であるために、回動軸部50bは、第3位置A1から第4位置A4へスムースに移動する。これに伴い、回動軸部50bは、第4位置A4を支点として回動し、蓋本体50aは、マンシェット10から離れる前端部を持ち上げるように傾斜して収容部22を開放する。そのため、使用者は、片手の指で、解放された収容部22から電池30、31の交換を行うことになる。
以上説明したように、体表装着型携帯電子機器100によれば、意図せずに蓋部材50が開放してしまうことがなく、人体Pに装着したままで片手で電池30、31の交換を簡単に行うことができる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、軸受部25の溝部25aとレール部25bとが略ハート形状であるために、回動軸部50bを、第1位置A1から第2位置A2へ、第2位置A2から第3位置A3へ、第3位置A3から第4位置A4へスムースに移動できる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、バネ接点23、24が接点電極であるために、電池30、31の自重を利用して十分な容量の通電経路を形成できる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、電池30、31は、直列接続され、バネ接点23、24が付勢部材であるために、電池30、31の直列回路を簡単に形成できる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、万が一に、電池31のマイナス端子31aを電池端子金具51のプラス接続用凸部51bに接続しようとした場合、電池31が電池当接部50gに当接して導通経路を形成しないので、電池31の逆差しを防止できる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、万が一に、電池端子金具51のマイナス接続用凸部51cに対して電池30のプラス端子30aを組付けようとしても、電池30のプラス端子30aが電池端子金具51の丸孔51dの中央部に配置して、マイナス接続用凸部51cに接触せずに導通経路を形成しないので、電池31を逆差ししていることを使用者に促すことができる。
また、体表装着型携帯電子機器100によれば、電池端子金具51は、プラス接続用凸部51bとマイナス接続用凸部51cとの異形によって、電池30、31の極性を選択できる。
なお、体表装着型携帯電子機器は、前述した一実施形態に限定するものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
例えば、電池の数は、図示した2本に限定されず、コスト及び重量を考慮した数を選択するのが良い。
100 体表装着型携帯電子機器
10 マンシェット
11 折り返し部
20 ケース
20a 窪み部
21 電子回路
22 収容部
22a 開口部
22b リブ
23、24 バネ接点
25 軸受部
25a 溝部
25b レール部
30、31 電池
30a プラス端子
31a マイナス端子
40 ロック機構
50 蓋部材
50a 蓋本体
50b 回動軸部
50c 爪部
50d 側板
50e 前板
50f 天板
50g 電池当接部
50h 突板
51 電池端子金具
51a 金具本体
51b プラス接続用凸部
51c マイナス接続用凸部
51d 丸孔
P 人体
S 隙間

Claims (4)

  1. 電子回路を内蔵し環状帯が連結された筐体の一部に配され前記電子回路に対する駆動電力を供給する電池が前記環状帯の幅方向へ向けて収容される収容部と、
    前記収容部の端部における前記電池の出入り口となる開口部を覆い前記筐体に連結された開閉可能な蓋部材と、
    前記収容部内に配され前記収容部からの前記電池の取り出し方向へ前記電池を付勢する付勢部材と、
    を備え、
    前記蓋部材は、
    前記開口部を覆う蓋本体と、
    前記蓋本体の前記環状帯に近い位置に形成された回動軸部と、
    前記回動軸部の軸中心に交差する方向に延びて前記蓋本体の前記環状帯と反対側に形成された爪部と、
    を有し、
    前記筐体は、
    前記爪部を挿入可能な窪み部と、
    前記窪み部よりも前記環状帯に近い位置に形成され前記回動軸部が挿入される溝部と、
    前記溝部に対して前記収容部への前記電池の挿入方向にずれた位置で前記溝部に連なり、前記窪み部への前記爪部の挿入方向に沿って窪み部に近づくように延び、前記回動軸部が移動可能に挿入されるレール部と、
    有し、
    前記レール部は、前記爪部が延びる方向、および、爪部が延びる方向と前記回動軸部の軸方向との両方向と交差する方向へ前記回動軸部を案内し、
    前記溝部と前記レール部との境界部分に配され前記電池の挿入方向に向かって凸となる突起をさらに有する体表装着型携帯電子機器。
  2. 前記付勢部材は、接点電極である請求項1に記載の体表装着型携帯電子機器。
  3. 前記電池は、直列接続され、前記接点電極は、両極とも付勢部材である請求項2に記載の体表装着型携帯電子機器。
  4. 前記電池は互いに平行かつ正負の極性が逆の向きに2本設けられ、
    前記蓋部材は、前記電池の正極及び負極に接続される第1、第2の電池端子金具を有し、
    前記第1の電池端子金具は、前記電池の正極に対応する位置に設けられ、
    前記第2の電池端子金具は、前記電池の正極の外径より外方であって、前記電池の負極の外径より内方の円周上に設けられた、
    請求項1から3のいずれか一項に記載の体表装着型携帯電子機器。
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