JP2014059264A - 電子機器 - Google Patents

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一将 横尾
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Abstract

【課題】アンテナの受信感度を向上させると共に、十分な気密性および防水性を確保できる電子機器を提供する。
【解決手段】上下部が開放された腕時計ケース1と、この腕時計ケース1内に配置されたアンテナ6を有する時計モジュール4と、腕時計ケース1の下部に取り付けられた裏蓋3とを備え、この裏蓋3が、アンテナ6に対応する個所に開口部8が設けられた金属製の蓋本体7と、この蓋本体7の開口部8の縁部に直径がナノメートルサイズの凹凸部15aを介して接合されて開口部8を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9とを有している。従って、金属製の蓋本体7の開口部8に設けられた合成樹脂製の閉塞部9を通して電波を受信することができるので、アンテナ6の受信感度を向上させることができる。また、金属製の蓋本体7の開口部8の縁部に合成樹脂製の閉塞部9を直径がナノメートルサイズの凹凸部15aによって確実にかつ強固に接合することができる。
【選択図】図1

Description

この発明は、電子腕時計や携帯電話機、携帯情報端末機などのアンテナを有する電子機器に関する。
例えば、電子腕時計においては、特許文献1に記載されているように、上部開口部に時計ガラスが設けられた上部ケースと、この上部ケースの下部に取り付けられた下部ケースと、これら上部ケースおよび下部ケースの内に配置されたアンテナを有する時計モジュールとを備え、下部ケースにおけるアンテナに対応する個所に開口部を設け、この開口部に電気導電性を有しないプレートを設けた構成のものが知られている。
特開2001−33571号公報
しかしながら、このような電子腕時計では、下部ケースの開口部に設けられたプレートを、セラミックやガラスなどの電気導電性を有しない材料で形成していることにより、この下部ケースのプレートと上部ケースの時計ガラスとによってアンテナの受信感度を向上させることができても、下部ケースの開口部に電気導電性を有しないプレートを単に設けた構成であるから、十分な接合強度を確保することができず、十分な気密性および防水性を確保することができないという問題がある。
この発明が解決しようとする課題は、アンテナの受信感度を向上させると共に、十分な気密性および防水性を確保することができる電子機器を提供することである。
この発明は、上下部が開放されたケース本体と、このケース本体内に配置されたアンテナを有するモジュールと、前記ケース本体の下部に取り付けられた裏蓋とを備え、前記裏蓋は、前記アンテナに対応する個所に凹部と開口部とが設けられた金属製の蓋本体と、この蓋本体の前記凹部と前記開口部との縁部に直径がナノメートルサイズの凹凸部を介して接合されて前記開口部を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部とを有していることを特徴とする電子機器である。
この発明によれば、アンテナで電波を受信する際に、金属製の蓋本体の開口部に設けられた非導電性の合成樹脂からなる閉塞部を通して電波を受信することができるので、アンテナの受信感度を向上させることができる。また、金属製の蓋本体の開口部の縁部に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部を直径がナノメートルサイズの凹凸部によって確実にかつ強固に接合することができるので、十分な防水性および気密性を確保することができる。
この発明を電子腕時計に適用した第1実施形態を示した要部の拡大断面図である。 図1に示された電子腕時計の裏蓋を示し、(a)はその上面側を示した拡大斜視図、(b)はその下面側を示した拡大斜視図である。 図2に示された裏蓋の製造工程を示し、(a)は裏蓋の蓋本体を金属で製作した状態を示した要部の拡大断面図、(b)は蓋本体に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部をインサート成型によって形成した状態を示した要部の拡大断面図、(c)は蓋本体にインサート成型された閉塞部に装飾層および保護層を順に設けた状態を示した要部の拡大断面図である。 この発明を電子腕時計に適用した第2実施形態を示した要部の拡大断面図である。 この発明を電子腕時計に適用した第3実施形態を示した要部の拡大断面図である。
(第1実施形態)
以下、図1〜図3を参照して、この発明を電子腕時計に適用した第1実施形態について説明する。
この電子腕時計は、図1に示すように、腕時計ケース1を備えている。この腕時計ケース1は、金属または合成樹脂からなり、上下に開放された筒状に形成されている。
この腕時計ケース1の上部開口部には、図1に示すように、電波を透過する時計ガラス2がパッキン2aを介して取り付けられており、腕時計ケース1の下部開口部には、裏蓋3が防水パッキン3aを介して取り付けられている。また、この腕時計ケース1の内部には、時計モジュール4が中枠5を介して配置されている。
時計モジュール4は、図1に示すように、合成樹脂製のハウジング4aを有している。このハウジング4aには、図示しないが、指針を運針する時計ムーブメント、時刻を電気光学的に表示する表示パネルなどの時計機能に必要な各種の部品が設けられている。また、このハウジング4aには、時刻データを含む標準電波を受信するアンテナ6が設けられている。
中枠5は、図1に示すように、合成樹脂からなり、全体がほぼ筒状に形成されている。この中枠5は、その内部に時計モジュール4のハウジング4aが装着するように構成されている。また、この中枠5は、ハウジング4aが装着された状態で、腕時計ケース1内に組み付けられるように構成されている。
裏蓋3は、図1に示すように、アンテナ6に対応する個所を含む領域に開口部8が設けられた金属製の蓋本体7と、この蓋本体7に設けられて開口部8を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9と、この閉塞部9の外面である下面に設けられた装飾層10と、この装飾層10の下面に設けられた透明な保護層11とを有している。
蓋本体7は、図1および図2に示すように、全体が円板状に形成されて腕時計ケース1の下部に取り付けられるように構成されている。すなわち、この蓋本体7の上面には、筒状の突起部12が形成されている。この筒状の突起部12の外周面には、雄ねじ12aが形成されている。
この場合、腕時計ケース1の内周面における下部には、図1に示すように、蓋本体7の突起部12が下側から挿入する切欠き部13が環状に形成されている。この環状の切欠き部13の内周面には、突起部12の雄ねじ12aが螺合する雌ねじ13aが形成されている。
また、この腕時計ケース1の切欠き部13の外周側に位置する下面には、防水パッキン3aが装着する装着溝14が環状に設けられている。この装着溝14は、その内部に防水パッキン3aが装着された際に、防水パッキン3aが下側に突出すように、その深さが防水パッキン3aの断面形状よりも少し浅く形成されている。
これにより、蓋本体7は、図1に示すように、腕時計ケース1の下部に取り付けられる際に、腕時計ケース1の装着溝14に防水パッキン3aを装着し、この状態で蓋本体7の突起部12を腕時計ケース1の下側から切欠き部13内に挿入させながら、蓋本体7を回転させると、突起部12の雄ねじ12aが切欠き部13の雌ねじ13aに螺合することにより、腕時計ケース1の下部に取り付けられると共に、蓋本体7の上面が防水パッキン3aを装着溝14内に押し付けて防水性を図るように構成されている。
また、この蓋本体7の下面には、図1および図2に示すように、凹部15が時計モジュール4に対応して設けられている。この凹部15内には、開口部8が蓋本体7の中心部を中心とする円形状に形成されている。この場合、開口部8は、その上方に時計モジュール4のアンテナ6が対応するように形成されている。また、蓋本体7の凹部15の内面には、直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aが開口部8の縁部に沿って形成されている。
ここで、ナノメートルサイズとは、10〜300ナノメートル(以下、nmと称する。)のサイズをいう。この実施形態の場合、多数の凹凸部15aの超微細な穴の直径は、10〜100nmのサイズの穴径であり、例えば20〜300nm、20〜30nmのサイズの穴径である。また、多数の凹凸部15aの超微細な穴の深さは、20nm程度である。
一方、閉塞部9は、絶縁性を有する非導電性の合成樹脂からなり、図1および図2に示すように、全体がほぼ円板状に形成され、蓋本体7の凹部15の内面、つまり開口部8の縁部にナノメートルレベルでの接合技術によって接合されるように構成されている。すなわち、この閉塞部9は、インサート成型によって蓋本体7の凹部15の内面に直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを介して接合されている。
この場合、閉塞部9は、射出成形用の合成樹脂が蓋本体7の凹部15の内面に形成された直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aに食い込んで成形されている。これにより、閉塞部9は、その外周部が蓋本体7の凹部15の内面に開口部8の縁部に沿って接合されて、開口部8を塞ぐように形成されている。
すなわち、この閉塞部9は、図1に示すように、蓋本体7の凹部15内から開口部8内に亘って形成され、その上面が蓋本体7の上面と同一面に形成され、下面が蓋本体7の下面よりも上側に位置し、凹部15の深さよりも浅い状態で形成されている。また、装飾層10は、フィルムに装飾印刷を施したものであり、閉塞部9の表面にこれを覆って接着されている。
この装飾層10の表面には、図1に示すように、透明な保護層11が設けられている。この保護層11は、その下面が蓋本体7の下面と同一平面になるように形成されている。これにより、裏蓋3は、蓋本体7が腕時計ケース1に取り付けられた際に、閉塞部9が外部から見えることがなく、装飾層10が保護層11を通して見えるように構成されている。
次に、このような腕時計ケース1の裏蓋3を製作する場合について説明する。
まず、図3(a)に示すように、蓋本体7を金属で製作する。このときには、予め、蓋本体7の上面に円筒状の突起部12を形成し、この円筒状の突起部12の外周面に雄ねじ12aを形成する。また、この蓋本体7の裏面に円形状の凹部15(半径R+W)を形成し、この円形状の凹部15内に円形状の開口部8(半径R)を形成する。そして、凹部15(半径R+W)と開口部8(半径R)の半径の差分Wは、開口部8の半径Rに対して所定の比率以上(例えば、W≧0.2R)となっている。
そして、凹部15の内面に直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを形成する。このときには、蓋本体7をアルカリ液に浸漬させて脱脂処理を行い、この後、酸液に浸漬させて中和を図って洗浄する。次いで、蓋本体7を侵食性水溶液または侵食性懸濁液に浸漬させて、蓋本体7の凹部15の内面および開口部8の内周面に直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを形成する。
このときには、蓋本体7の外表面を冶具やマスクなどで覆って、蓋本体7の凹部15の内面および開口部8の内周面のみを露呈させて浸漬させることにより、蓋本体7の凹部15の内面および開口部8の内周面のみに直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを形成する。また、この直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを形成するための侵食性水溶液または侵食性懸濁液としては、ヒドラジン、アンモニア、水溶性アミン類、またはアルカリ土類金属水酸化物などが用いられるが、これに限定されない。
そして、蓋本体7を水洗して乾燥させた後、図3(b)に示すように、インサート成型によって蓋本体7の凹部15内および開口部8内に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9を形成する。このときには、蓋本体7を射出成形用の金型内に配置し、この状態で射出成形用の非導電性の合成樹脂を金型内に射出する。
すると、金型内に射出された射出成形用の合成樹脂が、蓋本体7の凹部15の内面および開口部8の内周面に形成された直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aに食い込んだ状態で、蓋本体7の凹部15内から開口部8内に亘って一体に形成される。これにより、非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9が金型によって所定の形状に形成され、この状態で蓋本体7の凹部15の内面に接合されていることにより、蓋本体7と閉塞部9との間の気密性および防水性が図られている。
この後、金型を離型して金型内から成型品を取り出すことにより、蓋本体7の凹部15内および開口部8内に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9が接合されて一体に形成された成型品が得られる。この場合、閉塞部9は、図3(b)に示すように、蓋本体7の凹部15内から開口部8内に亘って形成され、その上面が蓋本体7の上面と同一面に形成され、下面が蓋本体7の下面よりも上側に位置し、凹部15の深さよりも浅い状態で形成される。
この後、図3(c)に示すように、閉塞部9の下面に、装飾印刷が施されたフィルム製の装飾層10を接着して、閉塞部9を装飾部10で覆い隠す。そして、この装飾層10の下面に透明な保護層11を設けて、装飾層10を保護層11で保護する。これにより、裏蓋3が製作される。
次に、このような裏蓋3を腕時計ケース1の下部に取り付ける場合について説明する。
この場合には、予め、腕時計ケース1の上部開口部に時計ガラス2を取り付けると共に、この腕時計ケース1内に時計モジュール4を中枠5によって装着する。そして、腕時計ケース1の装着溝14に防水パッキン3aを装着する。
この状態で、裏蓋3の蓋本体7の突起部12を腕時計ケース1の下側から切欠き部13内に挿入させながら、蓋本体7を回転させると、突起部12の雄ねじ12aが切欠き部13の雌ねじ13aに螺合する。すると、金属製の蓋本体7の上面が防水パッキン3aを装着溝14内に押し付けて、裏蓋3が腕時計ケース1の下部に取り付けられる。これにより、裏蓋3と腕時計ケース1との間の防水性が図られている。
この状態では、裏蓋3の蓋本体7に形成された凹部15内に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9が、直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを介して接合され、蓋本体7と閉塞部9との間の気密性および防水性が図られると共に、この接合された非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9が時計モジュール4に組み込まれたアンテナ6の下側に対応する。このため、アンテナ6の受信感度が向上する。
このように、この電子腕時計によれば、上下部が開放された腕時計ケース1と、この腕時計ケース1内に配置されたアンテナ6を有する時計モジュール4と、腕時計ケース1の下部に取り付けられた裏蓋3とを備え、この裏蓋3が、少なくともアンテナ6に対応する個所に開口部8を有する金属製の蓋本体7と、この蓋本体7の開口部8の縁部に直径がナノメートルサイズの凹凸部15aを介して接合されて開口部8を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9とを有していることにより、アンテナ6の受信感度を向上させることができると共に、防水性および気密性を十分に確保することができる。
すなわち、この電子腕時計では、アンテナ6で電波を受信する際に、金属製の蓋本体7の開口部8に設けられた非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9を通して電波を受信することができるので、アンテナ6の受信感度を向上させることができる。また、金属製の蓋本体7の開口部8の縁部に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9を、直径がナノメートルサイズの凹凸部15aによって確実にかつ強固に接合することができるので、防水性および気密性を十分に確保することができる。
この場合、蓋本体7には、時計モジュール4が対応する個所に凹部15が設けられ、この凹部15内には開口部8が設けられ、この凹部15の内面には、直径がナノメートルサイズの凹凸部15aが開口部8の縁部に沿って形成され、この凹凸部15aが形成された凹部15の内面には、非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9がインサート成型によって接合されていることにより、金属製の蓋本体7に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9を確実にかつ強固に設けることができる。
すなわち、この裏蓋3では、金属製の蓋本体7における凹部15内に開口部8を形成することにより、凹部15の内面を閉塞部9の接合面として形成することができるので、この凹部15の内面に非導電性の合成樹脂からなる閉塞部9をインサート成型によって接合する際に、その接合面積を十分に広く確保することができるので、導電性の合成樹脂からなる閉塞部9を金属製の蓋本体7に確実にかつ強固に設けることができる。
また、この裏蓋3では、閉塞部9の下面に装飾層10が設けられていることにより、
蓋本体7に接合された閉塞部9がデザイン的に好ましくない状態で形成されていても、装飾層10によって閉塞部9を覆い隠してデザイン性および装飾性を向上させることができるので、閉塞部9の材料として蓋本体7に接合し易い非導電性の合成樹脂を自由に選択して形成することができる。
この場合、装飾層10の下面には、透明な保護層11が設けられていることにより、この透明な保護層11を通して装飾層10を見ることができるので、装飾性およびデザイン性を確保することができると共に、この透明な保護層11によって装飾層10に傷や汚れが付かないように、装飾層10を良好に保護することができる。
(第2実施形態)
次に、図4を参照して、この発明を電子腕時計の適用した第2実施形態について説明する。なお、図1〜図3に示された第1実施形態と同一部分には同一符号を付して説明する。
この電子腕時計は、図4に示すように、裏蓋3の閉塞部20に中枠21を一体に形成した構成であり、これ以外は第1実施形態とほぼ同じ構成になっている。
この場合、裏蓋3の蓋本体7は、図4に示すように、その上面に凹部22が中枠21を含む時計モジュール4に対応して設けられている。この凹部22内には、第1実施形態と同様、開口部8が時計モジュール4のアンテナ6に対応する個所を含む領域に円形状に形成されている。また、この凹部22の内面には、第1実施形態と同様、直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aが形成されている。
一方、この凹部22内には、図4に示すように、非導電性の合成樹脂からなる閉塞部20が、直径がナノメートルサイズの多数の凹凸部15aを介して接合されている。この閉塞部20は、第1実施形態と同様、凹部22の内面に接合し易い非導電性の合成樹脂からなり、凹部22内から開口部8に亘って形成されている。この場合、閉塞部20は、その上面が蓋本体7の上面と同一平面をなし、下面が開口部8内における深さ方向の中間部に位置するように形成されている。
また、開口部8内に位置する閉塞部20の下面には、第1実施形態と同様、装飾層10が設けられている。さらに、この閉塞部9には、図4に示すように、合成樹脂製の中枠21が一体に形成されている。この中枠21は、第1実施形態と同様、筒状に形成され、その内部に時計モジュール4のハウジングaが装着するように構成されている。また、この中枠21は、非導電性の合成樹脂からなる閉塞部20を蓋本体7にインサート成型する際に、閉塞部9と同時に一体に形成されている。
このような電子腕時計によれば、第1実施形態と同様、アンテナ6で電波を受信する際に、蓋本体7の開口部8に設けられた非導電性の合成樹脂からなる閉塞部20を通して電波を受信することができるので、アンテナ6の受信感度を向上させることができる。また、蓋本体7の開口部8の縁部である凹部22の内面に閉塞部20を、直径がナノメートルサイズの凹凸部15aによって確実にかつ強固に接合することができるので、防水性および気密性を十分に確保することができる。
また、この電子腕時計では、閉塞部20に中枠21を一体に形成したので、部品点数を削減することができると共に、組み立て作業の簡素化を図ることができる。すなわち、時計モジュール4を中枠21に組み付け、この状態で裏蓋3を腕時計ケース1に取り付ける際に、時計モジュール4も同時に組み込むことができるので、組み立て作業の簡素化を図ることができ、これにより生産性の向上を図ることができる。
(第3実施形態)
次に、図5を参照して、この発明を電子腕時計の適用した第3実施形態について説明する。この場合にも、図1〜図3に示された第1実施形態と同一部分に同一符号を付して説明する。
この電子腕時計は、図5に示すように、裏蓋3の閉塞部9に位置規制部25を一体に形成した構成であり、これ以外は第1実施形態とほぼ同じ構成になっている。
すなわち、位置規制部25は、図5に示すように、蓋本体7の開口部8内に位置する閉塞部9の上面に時計モジュール4に向けて突出して形成されている。この場合、時計モジュール4のハウジング4aの下面には、位置規制部25が下側から挿入する位置規制凹部26が設けられている。また、この位置規制部25は、閉塞部9を蓋本体7にインサート成型によって形成する際に、これと同時に一体に形成されている。
このような電子腕時計では、第1実施形態と同様の作用効果があるほか、閉塞部9に位置規制部25が一体に形成されているので、裏蓋3を腕時計ケース1に取り付ける際に、位置規制部25が時計モジュール4のハウジング4aに設けられた位置規制凹部26に挿入することにより、時計モジュール4を腕時計ケース1内に正確に位置決めすることができる。また、この場合にも、位置規制部25は、閉塞部9を蓋本体7にインサート成型する際に、これと同時に閉塞部9に一体に形成することができるので、その製作が容易にできる。
なお、上述した第1〜第3の各実施形態では、裏蓋3の蓋本体7に筒状の突起部12を設け、この突起部12の外周面に雄ねじ12aを設け、この突起部12の雄ねじ12aを腕時計ケース1の切欠き部13の内周面に設けられた雌ねじ13aに螺合させるように構成した場合について述べたが、これに限らず、複数のねじ部材によって裏蓋を腕時計ケース1の下面に取り付ける構成であっても良い。
また、上述した第1〜第3の各実施形態では、電子腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも電子腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の電子時計に適用することができるほか、携帯電話機や携帯情報端末機などの電子機器にも適用することができる。
以上、この発明のいくつかの実施形態について説明したが、この発明は、これらに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(付記)
請求項1に記載の発明は、 上下部が開放されたケース本体と、このケース本体内に配置されたアンテナを有するモジュールと、前記ケース本体の下部に取り付けられた裏蓋とを備え、
前記裏蓋は、前記アンテナに対応する個所に凹部と開口部とが設けられた金属製の蓋本体と、この蓋本体の前記凹部と前記開口部との縁部に直径がナノメートルサイズの凹凸部を介して接合されて前記開口部を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部とを有していることを特徴とする電子機器である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電子機器において、前記蓋本体と前記閉塞部との接合されている前記縁部の前記裏蓋面内方向の接合幅は、前記開口部の大きさに基づき設定されていることを特徴とする電子機器である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の電子機器において、前記閉塞部の外面には、装飾層が設けられていることを特徴とする電子機器である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電子機器において、前記閉塞部には、前記モジュールを前記ケース本体に収容するための中枠が一体に形成されていることを特徴とする電子機器である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子機器において、前記閉塞部には、前記モジュールを前記ケース本体に対して位置決めするための位置規制部が設けられていることを特徴とする電子機器である。
1 腕時計ケース
2 時計ガラス
3 裏蓋
4 時計モジュール
4a ハウジング
5、21 中枠
6 アンテナ
7 蓋本体
8 開口部
9、20 閉塞部
10 装飾層
11 保護層
15、22 凹部
15a 直径がナノメートルサイズの凹凸部
25 位置規制部
26 位置規制凹部

Claims (5)

  1. 上下部が開放されたケース本体と、このケース本体内に配置されたアンテナを有するモジュールと、前記ケース本体の下部に取り付けられた裏蓋とを備え、
    前記裏蓋は、前記アンテナに対応する個所に凹部と開口部とが設けられた金属製の蓋本体と、この蓋本体の前記凹部と前記開口部との縁部に直径がナノメートルサイズの凹凸部を介して接合されて前記開口部を塞ぐ非導電性の合成樹脂からなる閉塞部とを有していることを特徴とする電子機器。
  2. 請求項1に記載の電子機器において、前記蓋本体と前記閉塞部との接合されている前記縁部の前記裏蓋面内方向の接合幅は、前記開口部の大きさに基づき設定されていることを特徴とする電子機器。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電子機器において、前記閉塞部の外面には、装飾層が設けられていることを特徴とする電子機器。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の電子機器において、前記閉塞部には、前記モジュールを前記ケース本体に収容するための中枠が一体に形成されていることを特徴とする電子機器。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれかに記載の電子機器において、前記閉塞部には、前記モジュールを前記ケース本体に対して位置決めするための位置規制部が設けられていることを特徴とする電子機器。


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