JP5334195B2 - 携帯型電子機器の筐体構造および携帯型電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯型電子機器の筐体構造および携帯型電子機器に関する。
携帯電話機に代表される携帯型電子機器において、いわゆる折り畳み式の機器が知られている。折り畳み式の機器は、操作キーが配列された操作部側筐体と、表示デバイスを備える表示部側筐体とが開閉ヒンジ機構により連結され、両筐体が互いに重なる閉状態と両筐体が互いに重ならない開状態とを任意に移行することが可能である。
近年では、開状態において表示デバイスの向きを任意で変更することのできる、いわゆる二軸ヒンジ構造を備えた携帯型電子機器が提案されている。この種の二軸ヒンジ式の機器では、表示デバイスを備える表示筐体と、これを支持するヒンジ筐体とに表示部側筐体を分割し、機器の長辺方向を回転軸とする回転ヒンジ機構によって両者を連結している。これにより、表示デバイスが操作キーの配列面と同じ側を向く表状態と、反対側を向く裏状態とが任意に移行可能となり、ユーザの利便性が向上する。
二軸ヒンジ式の携帯型電子機器に関し、特許文献1には、フロントケースとLCD(Liquid Crystal Display)フレームとリアケースとを重ね合わせた状態で結合して構成された表示部側筐体が記載されている。主たる表示デバイスであるメインLCDは、LCDフレームの内部に装着されている。この筐体構造では、回転ヒンジ機構はLCDフレームに連結され、フロントケースとリアケースはLCDフレームに対して固定されている。
特許文献2には、カバーパネルと支持フレームとリアケースとを重ね合わせた状態で結合して構成された表示部側筐体が記載されている。メインディスプレイ(表示デバイス)はカバーパネルと支持フレームとに挟持されている。この筐体構造では、回転ヒンジ機構は支持フレームに連結され、カバーパネルとリアケースは支持フレームに対して固定されている。
特開2008−180328号公報 特開2009−111675号公報
近年の携帯型電子機器(以下、機器と略記する場合がある)は、表示デバイスの大型化と筐体の薄型化がますます図られている。ここで、二軸ヒンジ式の機器の場合、通常の落下衝撃など破壊に加えて、表示部側筐体の大型化と薄型化に起因して、機器の使用時に負荷される外力によっても表示デバイスにダメージが生じることが問題となっている。具体的には、開閉ヒンジ機構を閉状態から開状態に開き終えた瞬間の撃力や、回転ヒンジ機構を回転させる際のトルク負荷によって、表示デバイスが変形することが問題となっている。
より具体的には、閉状態から開状態まで表示部側筐体を開き終えた瞬間に、開閉ヒンジ機構を開く手の慣性によって、機器には強い折り曲げ衝撃が負荷される。これにより、表示部側筐体と開閉ヒンジ機構との連結部に過剰な力が作用して、表示部側筐体の内部の表示デバイスに位置ズレや機械的な損傷などのダメージが生じる場合がある。
また、開状態の機器において表示筐体を軸回転させる場合、薄型化されて捩り強度が低下した表示筐体においては、回転ヒンジ機構の回転開始時や回転終了時に表示筐体に負荷されるトルクに起因して、表示デバイスが捩れ変形する場合がある。
これに対し、特許文献1の筐体構造では、表示デバイスが固定されたLCDフレームに対して回転ヒンジ機構が連結されている一方、フロントケースとリアケースはLCDフレームに固定されていて回転ヒンジ機構に連結されていない。このため、機器への折り曲げ衝撃や捩り負荷の伝達経路(ロードパス)が、表示デバイスの固定されたLCDフレームとなる。
特許文献2の筐体構造も同様であり、表示デバイスが固定された支持フレームに対して回転ヒンジ機構が連結している一方、カバーパネルとリアケースは支持フレームに固定されていて回転ヒンジ機構に連結されていない。このため、機器への折り曲げ衝撃や捩り負荷の伝達経路が、表示デバイスの固定された支持フレームとなる。
このため、特許文献1、2の筐体構造では、表示筐体に外力が負荷された場合に表示デバイスにダメージや変形が生じて問題となる。
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、二軸ヒンジ式の携帯型電子機器に外力が負荷された場合にも、表示デバイスを良好に保護することのできる筐体構造、および携帯型電子機器を提供するものである。
本発明の筐体構造は、表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器の筐体構造であって、前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容される表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容する複数のフレーム部材を含んで構成され、前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結されていることを特徴とする。
また、本発明の携帯型電子機器は、表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器であって、前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容された表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容している複数のフレーム部材を有し、前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結されていることを特徴とする。
なお、本発明の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。
本発明によれば、表示筐体を構成する複数のフレーム部材が、表示デバイスを収容した状態で、それぞれ回転ヒンジ機構に連結される。このため、表示筐体と回転ヒンジ機構とが構造的に一体化し、表示筐体に負荷される外力の伝達経路が表示筐体と回転ヒンジ機構との間で連続的に構成される。このため、表示筐体の内部に収容された表示デバイスに対する外力の負荷が抑制され、表示デバイスのダメージや変形が低減する。
本発明の実施形態にかかる携帯型電子機器の開状態の斜視図である。 本発明の実施形態にかかる携帯型電子機器の閉状態の斜視図である。 表示筐体の分解状態を示す上方斜視図である。 表示筐体の分解状態を示す下方斜視図である。 図1のV−V断面図である。 図1のVI−VI断面図である。 (a)フロント表示筐体の上方斜視図であり、(b)その下方斜視図である。 (a)内装リアフレームの上方斜視図であり、(b)その下方斜視図である。 (a)リア表示筐体の上方斜視図であり、(b)その下方斜視図である。 図8(a)の部分拡大図である。 フロント表示筐体と、内装リアフレームおよびリア表示筐体との分解状態を示す上方斜視図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
図1は、本実施形態の携帯型電子機器20の開状態の斜視図である。図2は、本実施形態の携帯型電子機器20の閉状態の斜視図である。
図3は、表示筐体110の分解状態を示す上方斜視図であり、図4はその下方斜視図である。
また、図5は図1のV−V断面図であり、図6は図1のVI−VI断面図である。ただし、図5の左方および図6の上方は図示を省略している。
なお、本実施の形態では、図1、3、4に示すように、長手方向と幅方向、および表裏側方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を説明するために便宜的に規定するものであり、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
はじめに、本実施形態の筐体構造10およびこれを備える携帯型電子機器20の概要について説明する。
図1に示すように、本実施形態の携帯型電子機器20の筐体構造10は、表示部側筐体100と操作部側筐体200とが開閉ヒンジ機構30を介して互いに開閉自在に連結されている。
表示部側筐体100は、表示デバイス112が収容される表示筐体110と、回転ヒンジ機構130を介して表示筐体110に回転可能に連結されたヒンジ筐体120とを含んで構成されている。
回転ヒンジ機構130の回転軸132は、開閉ヒンジ機構30の開閉軸32と交差する方向に延在している。
図3〜図5に示すように、表示筐体110は、互いに対向配置されて表示デバイス112を収容する複数のフレーム部材(フロント表示筐体140、リア表示筐体150および内装リアフレーム170)を含んで構成されている。
そして、図6に示すように、複数のフレーム部材(フロント表示筐体140、リア表示筐体150および内装リアフレーム170)は、それぞれ回転ヒンジ機構130に連結されている。
携帯型電子機器20としては携帯電話機を例示する。図1に示す本実施形態の携帯型電子機器20は、いわゆる二軸ヒンジタイプの携帯電話機である。操作部側筐体200に対して、表示筐体110およびヒンジ筐体120は一体となって折り畳み開閉する。さらに、表示筐体110はヒンジ筐体120に対して捩れ回転する。これにより、表示筐体110は操作部側筐体200に対して、幅方向に伸びる開閉軸32と、長手方向に伸びる回転軸132とで、二軸の回転自由度をもっている。
開閉ヒンジ機構30の開閉軸32は、操作部側筐体200の先端と、表示部側筐体100の基端のヒンジ筐体120とを互いに回転可能に連結する。ここで、開閉軸32の最大回転角度(ストローク)は特に限定されないが、例えば120度から180度とすることができる。なお、本発明においては回転と回動とを区別しない。つまり、ヒンジのストロークが360度未満の場合についても回転と表現する。
図1は、開閉ヒンジ機構30の回転により表示部側筐体100と操作部側筐体200とが重ならない開状態を示している。開状態では、表示筐体110の主ディスプレイ(メインデバイス116)は、操作部側筐体200の操作キー群210と同じく表側を向いている。この状態を表状態という場合がある。
開状態の携帯型電子機器20において、回転ヒンジ機構130の回転軸132を中心に表示筐体110を捩り回転させることで、メインデバイス116と操作キー群210とが互いに逆側を向く。この状態を裏状態という場合がある。
裏状態の表示筐体110を、開閉ヒンジ機構30を中心に折り畳むことで、図2に示すように、メインデバイス116を外部に露出させたまま携帯型電子機器20を折り畳み状態とすることができる。
開閉軸32は携帯型電子機器20の幅方向に延在している。つまり、表示筐体110およびヒンジ筐体120からなる表示部側筐体100は、開閉軸32を中心に、操作部側筐体200に対して長手方向に折り畳まれる。
そして、ユーザが操作部側筐体200と表示部側筐体100とを互いに開き、筐体構造10が開状態に至った瞬間に、開閉ヒンジ機構30の開閉軸32の回転が規制されて、手の慣性力が撃力として表示筐体110に負荷される。以下、筐体構造10が開状態に至った瞬間に表示筐体110に負荷される外力を、逆折り力という場合がある。
表示部側筐体100は、さらに表示筐体110とヒンジ筐体120とに分割され、表示筐体110とヒンジ筐体120とは長手方向を回転軸132とする回転ヒンジ機構130により連結されている。そして、表示筐体110の幅方向の両側を手で把持して、ヒンジ筐体120に対してこれをトルク回転(横回転)させた場合、表示筐体110には捩り力が負荷される。
本実施形態の筐体構造10は、表示デバイス112を収容する複数のフレーム部材が、回転ヒンジ機構130に対してそれぞれ個別に連結されているため、逆折り力や捩り力が表示筐体110に負荷された場合にも表示デバイス112に変形や損傷を与えない。
なお、本実施形態の筐体構造10において、複数のフレーム部材が表示デバイス112を収容するとは、当該複数のフレーム部材の間に表示デバイス112を収容するための空隙部が形成されることを意味する。また、空隙部に表示デバイス112が収容されている状態には、当該空隙部に対して表示デバイス112の全体が収容されている状態と、表示デバイス112の一部が当該空隙部から外部に露出している状態とを含む。
フレーム部材は、表示筐体110を構成する構造部材である。本実施形態のフレーム部材は、フロント表示筐体140、リア表示筐体150、および表示筐体110の内部に組み込まれてフロント表示筐体140との間に表示デバイス112を挟持する内装リアフレーム170と、を含んでいる。また、フロント表示筐体140、リア表示筐体150および内装リアフレーム170は、ともに回転ヒンジ機構130に対して連結されている。
ここで、フレーム部材が回転ヒンジ機構130に連結されているとは、一のフレーム部材が他のフレーム部材を介在することなく回転ヒンジ機構130に接続されていることを意味する。具体的には、フレーム部材と回転ヒンジ機構130とが直接的に凹凸嵌合している場合のほか、他の部材を介在して間接的に連結している場合を含む。
また、本実施形態の回転ヒンジ機構130は、回転軸132、その先端に固定された保持プレート136、緊締具およびスペーサ(図示せず)を含む。
図6に示すように、本実施形態のフロント表示筐体140とリア表示筐体150と内装リアフレーム170とは、表示筐体110の基端部(図中下方)において、雄ネジ134により、回転ヒンジ機構130の保持プレート136に対していずれも締結されている。
言い換えると、フロント表示筐体140、リア表示筐体150および内装リアフレーム170は、回転軸132と並行して設けられた共通の緊締具(雄ネジ134)によって回転ヒンジ機構130に締結されている。
図3および図4に示すように、携帯型電子機器20は、フロント側(メインデバイス116側)から順に、保護スクリーン148(フロント表示筐体140)、メインデバイス116、内装表示フレーム160、プリント基板180(サブデバイス118)、内装リアフレーム170、リア表示筐体150が積層されている。
これにより、表示筐体110の剛性構造は、フロント表示筐体140、内装リアフレーム170、リア表示筐体150とで3層構造となり、表示筐体110全体に高い剛性を得ることが可能である。
そして、表示筐体110の剛性の主構成体をなす3層構造は、雄ネジ134によって回転ヒンジ機構130とネジ締結されている。このため、表示筐体110と回転ヒンジ機構130との結合剛性が強固であるとともに、表示筐体110の基端部からヒンジ筐体120に剛性の高い領域が連続的に形成されている。
また、構造部材の一つをなす内装リアフレーム170が内装表示フレーム160とリア表示筐体150との間に挟まれることから、内装表示フレーム160とリア表示筐体150との間の距離が筐体構造10にかかる外力によって縮小することが抑制される。このため、プリント基板180およびその搭載部品の機械的な破壊が防止される。
緊締具(雄ネジ134)は、表示筐体110の側面と回転ヒンジ機構130とを締結する。つまり、雄ネジ134の螺進方向は表示筐体110の面内方向である。より具体的には、表示筐体110の長手方向である。したがって、表示筐体110の厚み方向に雄ネジ134を螺進させる場合と比較して、筐体構造10の全体の薄型化が図られている。
図3〜図6に示すように、本実施形態の筐体構造10は、表示筐体110の内部に組み込まれてフロント表示筐体140との間に表示デバイス112を収容するバスタブ形状の内装表示フレーム160を含んでいる。そして、図6に示すように、内装表示フレーム160は、回転ヒンジ機構130に対して離間している。
内装表示フレーム160は回転ヒンジ機構130に対して非固定であり、その内部に収容された表示デバイス112に対して、内装表示フレーム160に生じた負荷応力が伝達されることを防止している。
これにより、本実施形態の筐体構造10は、ともに十分な剛性を有するフレーム部材(フロント表示筐体140、リア表示筐体150、内装リアフレーム170)と回転ヒンジ機構130とが連続的に構成されてロードパスが形成されている。そして、逆折り力や捩り力の伝達経路上には、表示デバイス112や内装表示フレーム160は位置していないため、これらの荷重が表示筐体110に負荷された場合にも、表示デバイス112の変形や損傷は生じない。このため、筐体構造10および表示部側筐体100を全体に薄型化して、逆折り力や捩り力による応力負荷環境が厳しくなったとしても、表示デバイス112を好適に保護することができる。
以下、本実施形態の筐体構造10およびこれを備える携帯型電子機器20について、さらに詳細に説明する。
図3および図5に示すように、本実施形態の表示デバイス112は、フロント表示筐体140の側に設けられたメインデバイス116と、リア表示筐体150の側に設けられたサブデバイス118と、を含む。また、メインデバイス116の周囲には周回状のフレーム部117が設けられていることが一般的である。
メインデバイス116とサブデバイス118は、それぞれ液晶表示素子や有機EL(Electro Luminescence)素子などの表示デバイスであり、互いに同種でも異種でもよい。一般にメインデバイス116はサブデバイス118よりも画素数が大きいが、本実施形態においてメインデバイス116とサブデバイス118との大小関係は任意である。
メインデバイス116はフロント表示筐体140と内装表示フレーム160とに収容され、サブデバイス118は内装表示フレーム160と内装リアフレーム170とに挟持されている。
より具体的には、メインデバイス116は、フロント表示筐体140と内装リアフレーム170との間に挟まれている。メインデバイス116は、フロント表示筐体140と内装リアフレーム170とで直接的に挟持されてもよく、または他の部材を介在してフロント表示筐体140と内装リアフレーム170とに間接的に挟持されてもよい。
図4に示すように、サブデバイス118は、プリント基板(PWB:Printed Wire Board)180の裏面側における先端側に設けられている。プリント基板180は、メインデバイス116の駆動回路基板である。また、プリント基板180には、メインデバイス116やサブデバイス118のための電子回路や、各種の搭載部品が装着されている。
筐体構造10に実装されたプリント基板180とメインデバイス116とは、フレキシブルケーブル182で接続される(図4および図6を参照)。
また、内装リアフレーム170とリア表示筐体150は、サブデバイス118に対応する位置が光学的に開口している。これにより、ユーザは表示部側筐体100の裏面側(リア表示筐体150の側)からサブデバイス118を目視可能である。
本実施形態のメインデバイス116は、上記のように内装表示フレーム160を介在してフロント表示筐体140と内装リアフレーム170とに挟持されている。すなわち、フロント表示筐体140と内装リアフレーム170との間に表示デバイス112を挟持するとは、フロント表示筐体140または内装リアフレーム170の一方または両方に対して表示デバイス112が非接触に支持されている場合を含む。
図3および図5に示すように、内装表示フレーム160は、平面視が略矩形状をなし、表側に凹部162が形成されたバスタブ形状をなしている。内装表示フレーム160の材料は特に限定されないが、ステンレス合金の板材料を用いることで高い剛性が得られる。このため、フロント表示筐体140や内装リアフレーム170の逆折り力や捩り力、および携帯型電子機器20の落下衝撃時などの外力に抗して、内部のメインデバイス116を機械的に保護する。
メインデバイス116およびフレーム部117は、内装表示フレーム160に対して両面テープなどで接着固定されてもよく、または非接着でもよい。そして、メインデバイス116は、フロント表示筐体140と内装リアフレーム170とに対して非固着に挟持されている。
図7(a)はフロント表示筐体140の上方斜視図であり、同図(b)その下方斜視図である。また、図8(a)は内装リアフレーム170の上方斜視図であり、同図(b)その下方斜視図である。そして、図9(a)はリア表示筐体150の上方斜視図であり、同図(b)その下方斜視図である。
図7〜図9の左下方が各部材の先端側にあたり、右上方が各部材の基端側にあたる。
フロント表示筐体140は略矩形の枠状をなし、硬質プラスチックなどの樹脂材料からなる。フロント表示筐体140の幅方向両側に対向する長辺の各内側には、複数の受部142、143が、長手方向に沿って突出形成されている。
これにより、図3、4に示すように略矩形のバスタブ形状の内装表示フレーム160をフロント表示筐体140の内部に裏面側から嵌め合わせることで、内装表示フレーム160の長辺は受部143に掛止される。そして、フロント表示筐体140の内部に内装表示フレーム160を組み込むと、内装表示フレーム160はフロント表示筐体140の内壁から拘束されて、保持および固定される。
すなわち、内装表示フレーム160は、フロント表示筐体140に対して着脱可能に保持されている。すなわち、内装表示フレーム160は、フロント表示筐体140または内装リアフレーム170に非固着に保持されている。
内装表示フレーム160はフレーム部材(フロント表示筐体140、リア表示筐体150および内装リアフレーム170)に対して分離している。これにより、表示筐体110の変形時に、フレーム部材と内装表示フレーム160とに相対的なずれを生じることが可能となる。このため、内装表示フレーム160が表示筐体110に追随して変形することが緩和され、内装表示フレーム160に収容された表示デバイス112に加わる負荷を低減する効果を得ることができる。
そして、フロント表示筐体140または内装リアフレーム170に対して内装表示フレーム160を非固着とすることで、内装表示フレーム160に収容されたメインデバイス116を表示筐体110から容易に取り出すことが可能である。
さらに、表示デバイス112の駆動回路基板(プリント基板180)は、内装表示フレーム160と内装リアフレーム170とに非固着に挟持されている。このため、メインデバイス116のみならず、サブデバイス118(プリント基板180)に関しても、フレーム部材や内装表示フレーム160から容易に取り外すことができる。
フロント表示筐体140は、より具体的には、略矩形状の枠体146と、枠体146に装着された保護スクリーン148とを含んで構成されている。
保護スクリーン148は、一例として強化ガラスの板材を用いることができる。
保護スクリーン148は、フロント表示筐体140の外面に貼付される。これにより、フロント表示筐体140は裏面側に開口した矩形の箱状となり、メインデバイス116や内装表示フレーム160を内部に収容して保護することができる。
内装表示フレーム160は、フロント表示筐体140またはリア表示筐体150に対して非固着である。このため、表示デバイス112(メインデバイス116およびサブデバイス118)の交換作業は、フロント表示筐体140とリア表示筐体150を分解するだけで可能である。つまり、メインデバイス116およびプリント基板180は、表示筐体110の内部の接着接合部を何ら破壊することなく表示筐体110から取り出すことが可能であり、保護スクリーン148を枠体146から剥がす必要はない。これにより、保護スクリーン148が強化ガラス製や、接触式センサの一体型など、高コスト部品の場合、保護スクリーン148を剥がさずに表示デバイス112を交換出来ることは作業コスト上、メリットとなる。
これにより、表示デバイス112の故障・交換の場面に加えて、廃棄・回収された携帯型電子機器20をリサイクルする場面でも、保護スクリーン148を剥離することなく表示デバイス112を表示筐体110から容易に取り出せるメリットが享受される。
図4、図6に示すように、フロント表示筐体140の基端側の側面144には、雌ナット145が埋め込まれている。
回転ヒンジ機構130は、回転軸132の先端側に固定され内装リアフレーム170よりも曲げ剛性の高い保持プレート136を備えている。
保持プレート136は、回転軸132の先端にT字状に形成され、回転軸132を軸として回転する。
保持プレート136は、雄ネジ134(緊締具)が貫通するネジ孔137を有し、表示筐体110と回転ヒンジ機構130とのネジ締結を構成する。
図8に示すように、内装リアフレーム170は金属の板材を曲げ成形してなる。
内装リアフレーム170は、金属の板材からなる背板部172と、背板部172の幅方向の少なくとも一辺に曲げ形成された折り返し部174とを含む。
ここで、幅方向の一辺とは、幅方向に延在する辺を意味する。折り返し部174は、フロント表示筐体140とリア表示筐体150とに挟まれて回転ヒンジ機構130に締結されている。
筐体構造10において、内装リアフレーム170の折り返し部174は、保持プレート136に締結されている。
図9に示すリア表示筐体150は、硬質プラスチックなどの樹脂材料からなる略矩形の板状をなしている。リア表示筐体150は、フロント表示筐体140とともに表示筐体110の最外殻を構成する部材である。
リア表示筐体150は、略平坦な背板部156の基端部の一辺に、立面152が起立して形成されている。立面152には、雄ネジ134を挿通するための通孔151が穿設されている。
内装リアフレーム170の折り返し部174には、回転ヒンジ機構130との緊締具(雄ネジ134)に対応して、ネジ孔175が設けられている。
図6に示すように、内装リアフレーム170の基端側の側面である折り返し部174は、フロント表示筐体140の側面144と、回転ヒンジ機構130の保持プレート136との間に挟まれる。
また、保持プレート136のさらに基端側には、リア表示筐体150の基端側の側面である立面152(図9を参照)が重なる。これにより、表示筐体110の表面側から裏面側にかけて、フロント表示筐体140の側面144、内装リアフレーム170の折り返し部174、保持プレート136、リア表示筐体150の立面152の順序で並ぶ。これらは、雄ネジ134により一括してネジ締結される。
表示筐体110の先端側において、フロント表示筐体140、リア表示筐体150、内装リアフレーム170は、面直方向(厚み方向)に螺進する緊締具(雄ネジ192)によって供締めされている(図3、図4を参照)。すなわち、内装表示フレーム160と別部品である内装リアフレーム170は、ヒンジ筐体120側の端部にあたる基端部と、ヒンジ筐体120逆側の端部にあたる先端部とで、ともにフロント表示筐体140およびリア表示筐体150と供締めされている。
雄ネジ192は雄ネジ134よりも短い。これにより、雄ネジ192を表示筐体110の厚み方向に螺入させても、表示筐体110の薄型化を阻害することはない。ここで、表示筐体110の先端部は、捩り力に起因してフロント表示筐体140とリア表示筐体150とが面直方向に互いに剥離する方向に主たる外力を受ける。したがって、雄ネジ192を面直方向(剥離方向)に螺入することが好ましい。
図7および図9に示すように、表示筐体110の先端側には、フロント表示筐体140とリア表示筐体150とを雄ネジ192で締結するため、フロント表示筐体140には雌ナットボス147、リア表示筐体150にはネジ孔154が設けられている。そして、内装リアフレーム170の先端側には、雄ネジ192と供締めされる通孔177を備えている(図8を参照)。
これにより、内装リアフレーム170は、基端側および先端側の双方で、フロント表示筐体140およびリア表示筐体150に対してネジ締結されている。
図8および10を用いて、本実施形態の内装リアフレーム170についてさらに説明する。
内装リアフレーム170は、ステンレス合金などの金属の板材料を打ち抜きおよび曲げ成形してなる構造部材である。
内装リアフレーム170の背板部172には、プリント基板180の裏面側の搭載部品を逃げるための複数の開口1721が形成されている。
背板部172には、長さ方向に伸びる補強段部176が、折り返し部174の両側に曲げ形成されている。
補強段部176の曲げ方向は折り返し部174の曲げ方向と同一側(表面側)である。そして、折り返し部174と補強段部176とは、L字型の補強金具(L字金具178:図10を参照)によって連結されている。
補強段部176は、背板部172の幅方向両側に対向する長辺に沿って、一対の帯状に形成されている。
そして、補強段部176が背板部172から面直方向に立ち上がるように曲げ形成されていることにより、内装リアフレーム170は逆折り力に対する曲げ剛性が飛躍的に向上する。また、補強段部176の外側には、平坦部1722が背板部172の長辺に沿って帯状に形成されている。
プリント基板180は、内装リアフレーム170のうち、一対の補強段部176よりも内側に収容されて背板部172と内装表示フレーム160とに挟持される。
そして、内装リアフレーム170の両側の平坦部1722は、対応する内装表示フレーム160の裏面のうち、長辺に沿う幅方向の両外側に当接する。
これにより、仮に内装リアフレーム170の平坦部1722が内装表示フレーム160に向かって面直方向に押し上げる力を付与した場合も、内装表示フレーム160の中央には外力が負荷されない。かかる押し上げ力は、内装表示フレーム160の幅方向の両外側を押し上げるにとどまり、内装表示フレーム160の中央には作用しないためである。
一方、図5に示したように、メインデバイス116の周縁はフレーム部117で補強されている。このため、内装リアフレーム170からの押し上げ力が内装表示フレーム160に作用しても、フレーム部117がフロント表示筐体140に押し付けられるにとどまり、メインデバイス116は当該押し上げ力によって湾曲したり破損したりすることがない。
また、補強段部176は、背板部172に対して斜め方向に立ち上がっている。これにより、内装リアフレーム170は、逆折り力のみならず、背板部172に斜めに付与される外力に対しても高い剛性をもつ。このため、補強段部176が背板部172から直立して曲げ形成されている場合に比べ、逆折り力および捩り力に対して、表示筐体110の剛性をバランスよく向上することができる。
図3に示すように、フロント表示筐体140、リア表示筐体150、および内装リアフレーム170の背板部172には、折り返し部174の両外側の位置に切欠部149、159、179がそれぞれ設けられてパッド部材190が装着されている(図4では図示省略)。
補強段部176は、背板部172に設けられた切欠部179の内側に形成されている。
パッド部材190は、略ブロック状に形成された樹脂材料からなり、表示筐体110の角部を物理的に保護する部材である。パッド部材190を表示筐体110に装着するためのスペースとして、切欠部149、159、179が形成されている。
内装リアフレーム170における切欠部179は、折り返し部174および補強段部176の外側である。つまり、背板部172において補強段部176から折り返し部174を経由して保持プレート136に至る外力のロードパスから外れた位置に切欠部149は形成されている。
図10は、図8(a)において円Xで囲った領域の拡大図である。
そして、図10に示すように、補強段部176と折り返し部174とはL字金具178で連結されている。L字金具178は、背板部172よりも肉厚の金属板を曲げ形成してなり、補強段部176および折り返し部174に対して溶接されている。
これにより、内装リアフレーム170における上記のロードパスがより強固に補強されている。
ここで、図8に示すように、内装リアフレーム170の折り返し部174には中央に切込部1741が形成されている。切込部1741は、プリント基板180から伸びる配線をヒンジ筐体120および操作部側筐体200に向かって挿通させるための経路となる。
しかしながら、本実施形態の筐体構造10においては、ともに折り返し部174よりも曲げ剛性の高い肉厚のL字金具178と保持プレート136とで折り返し部174を挟み込んでいる。このため、回転ヒンジ機構130と表示筐体110との間に伝達される外力は、実質的に切込部1741に至ることなく、折り返し部174を介して、保持プレート136とL字金具178および補強段部176との間を流れることとなる。これにより、本実施形態の筐体構造10は、プリント基板180から伸びる配線のハンドリング性を損なうことなく内装リアフレーム170および表示筐体110の剛性を高めることが可能である。
図11は、フロント表示筐体140と、内装リアフレーム170およびリア表示筐体150との分解状態を示す上方斜視図である。説明のため、内装リアフレーム170には斜線を付して図示している。
同図に示すように、内装リアフレーム170とリア表示筐体150の幅方向の両側には、厚み方向のフロント側に向かって立設された掛止部173、153が交互に並んでそれぞれ形成されている。そして、フロント表示筐体140は、内装リアフレーム170の掛止部173に掛合する受部142と、リア表示筐体150の掛止部153に掛合する受部143と、を個別に備える。
掛止部173、153と受部142、143とは、互いに凹凸嵌合する突起部と凹部とからなる。いずれを突起部として他方を凹部とするかは任意である。
本実施形態のように、内装リアフレーム170とリア表示筐体150において、少なくとも一部の掛止部173、153が交互に並ぶことで、表示筐体110が長辺に沿って安定して組み上げられる。
以下、携帯型電子機器20の実装方法を簡単に説明する。
まず、メインデバイス116を内装表示フレーム160のバスタブ状の凹部162に納める。このとき、メインデバイス116のフレキシブルケーブル182を、内装表示フレーム160の基端側の側面に設けられた切欠部166(図4を参照)から内装表示フレーム160の外へ出す。
メインデバイス116を納めた内装表示フレーム160を、フロント表示筐体140の内側に組み込む。具体的には、内装表示フレーム160の外周を、フロント表示筐体140の内壁に拘束される。
プリント基板180を、内装表示フレーム160の裏面側(リア側)へ実装する。フレキシブルケーブル182は、基端側より回り込ませてプリント基板180と接続する。
メインデバイス116、内装表示フレーム160およびプリント基板180が組み込まれたフロント表示筐体140の内側へ、内装リアフレーム170を組み込む。このとき、内装リアフレーム170の折り返し部174はフロント表示筐体140の側面144の外面と接し、フロント表示筐体140の雌ナット145と、内装リアフレーム170のネジ孔175とは合致する。
ヒンジ筐体120の逆側にあたる先端側においても、内装リアフレーム170の通孔177は、フロント表示筐体140の雌ナットボス147と接し、互いに合致する。
回転ヒンジ機構130の保持プレート136を、内装リアフレーム170の折り返し部174と接するようフロント表示筐体140の側面144の内側へ組み込み、さらにリア表示筐体150をフロント表示筐体140に嵌合させる。
リア表示筐体150の基端側の立面152は、回転ヒンジ機構130の保持プレート136のさらに基端側(外側)に位置させる。このとき、表示筐体110の基端側の角部にパッド部材190を装着する。
リア表示筐体150の立面152の外側から、雄ネジ134をフロント表示筐体140の雌ナット145に螺入する。これにより、フロント表示筐体140の側面144、内装リアフレーム170の折り返し部174、回転ヒンジ機構130の保持プレート136、およびリア表示筐体150の立面152が供締めされる。
表示筐体110の先端側も、フロント表示筐体140、内装リアフレーム170およびリア表示筐体150を、雄ネジ192でネジ締結する。雄ネジ192は、内装リアフレーム170に遊挿されている。これにより、フロント表示筐体140やリア表示筐体150に負荷された外力が内装リアフレーム170に伝達されることが防止される。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。
例えば、上記実施形態に代えて、内装表示フレーム160を、フロント表示筐体140、内装リアフレーム170およびリア表示筐体150と雄ネジ134で供締めする構成としてもよい。これにより、表示筐体110の全体の剛性をさらに高めることができる。本変形例の場合、内装表示フレーム160に外力が伝達されることから、内装表示フレーム160とメインデバイス116とを非固着とするとよい。つまり、メインデバイス116は内装表示フレーム160と保護スクリーン148とで非固定に挟持することが好ましい。
また、表示筐体110の基端部においてフレーム部材同士を締結する雄ネジ134の螺進方向を表示筐体110の厚み方向としてもよい。これにより、雄ネジ134の螺進方向が保持プレート136の回転方向に略一致する。このため、表示筐体110への捩り力に対して強度が向上する。
また、本実施形態の内装リアフレーム170とリア表示筐体150とは分離可能であるが、これに代えて、インサート成型や接着接合等により両者を一体の部品としてもよい。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器の筐体構造であって、
前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容される表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、
前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、
前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容する複数のフレーム部材を含んで構成され、
前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結されていることを特徴とする筐体構造。
2.
前記フレーム部材が、フロント表示筐体、リア表示筐体、および前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを挟持する内装リアフレームと、を含み、
前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、ともに前記回転ヒンジ機構に対して連結されていることを特徴とする1.に記載の筐体構造。
3.
前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、前記回転軸と並行して設けられた共通の緊締具によって前記回転ヒンジ機構に締結されている2.に記載の筐体構造。
4.
前記内装リアフレームは、金属の板材からなる背板部と、前記背板部の幅方向の少なくとも一辺に曲げ形成された折り返し部とを含み、
前記折り返し部は、前記フロント表示筐体と前記リア表示筐体とに挟まれて前記回転ヒンジ機構に締結されている3.に記載の筐体構造。
5.
前記回転ヒンジ機構は、前記回転軸の先端側に固定され前記内装リアフレームよりも曲げ剛性の高い保持プレートを備え、
前記内装リアフレームの前記折り返し部は、前記保持プレートに締結されている4.に記載の筐体構造。
6.
前記背板部には、長さ方向に伸びる補強段部が、前記折り返し部の両側に曲げ形成されており、
前記補強段部の曲げ方向は前記折り返し部の曲げ方向と同一側であり、かつ、
前記折り返し部と前記補強段部とが、L字型の補強金具によって連結されていることを特徴とする4.または5.に記載の筐体構造。
7.
前記補強段部が、前記背板部に対して斜め方向に立ち上がっている6.に記載の筐体構造。
8.
前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体、および前記内装リアフレームの前記背板部には、前記折り返し部の両外側の位置に切欠部がそれぞれ設けられてパッド部材が装着されており、
前記補強段部は、前記背板部に設けられた前記切欠部の内側に形成されている6.または7.に記載の筐体構造。
9.
前記内装リアフレームと前記リア表示筐体の幅方向の両側には、厚み方向のフロント側に向かって立設された掛止部が交互に並んでそれぞれ形成されており、
前記フロント表示筐体は、前記内装リアフレームの前記掛止部に掛合する受部と、前記リア表示筐体の前記掛止部に掛合する受部と、を個別に備える2.から8.のいずれか1つに記載の筐体構造。
10.
前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容するバスタブ形状の内装表示フレームをさらに備え、
前記内装表示フレームが、前記回転ヒンジ機構に対して離間している2.から9のいずれか1つに記載の筐体構造。
11.
前記内装表示フレームが、前記フロント表示筐体または前記内装リアフレームに非固着に保持されている10.に記載の筐体構造。
12.
前記フロント表示筐体は、略矩形状の枠体と、前記枠体に装着された保護スクリーンとを含む2.から11.のいずれか1つに記載の筐体構造。
13.
表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器であって、
前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容された表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、
前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、
前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容している複数のフレーム部材を有し、
前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結されていることを特徴とする携帯型電子機器。
14.
前記フレーム部材が、フロント表示筐体、リア表示筐体、および前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容している内装リアフレームと、を含み、
前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、ともに前記回転ヒンジ機構に対して連結されており、
前記表示デバイスが、前記フロント表示筐体と前記内装リアフレームとに対して非固着に挟持されている13.に記載の携帯型電子機器。
15.
前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容するバスタブ形状の内装表示フレームをさらに備え、
前記表示デバイスの駆動回路基板が、前記内装表示フレームと前記内装リアフレームとに非固着に挟持されている14.に記載の携帯型電子機器。
16.
前記表示デバイスが、前記フロント表示筐体の側に設けられたメインデバイスと、前記リア表示筐体の側に設けられたサブデバイスと、を含み、
前記メインデバイスは前記フロント表示筐体と前記内装表示フレームとに収容され、前記サブデバイスは前記内装表示フレームと前記内装リアフレームとに挟持されている15.に記載の携帯型電子機器。
10 筐体構造
20 携帯型電子機器
30 開閉ヒンジ機構
32 開閉軸
100 表示部側筐体
110 表示筐体
112 表示デバイス
116 メインデバイス
117 フレーム部
118 サブデバイス
120 ヒンジ筐体
130 回転ヒンジ機構
132 回転軸
134 雄ネジ
136 保持プレート
137 ネジ孔
140 フロント表示筐体
142 受部
143 受部
144 側面
145 雌ナット
146 枠体
147 雌ナットボス
148 保護スクリーン
149 切欠部
150 リア表示筐体
151 通孔
152 立面
153 掛止部
154 ネジ孔
156 背板部
159 切欠部
160 内装表示フレーム
162 凹部
166 切欠部
170 内装リアフレーム
172 背板部
1721 開口
1722 平坦部
173 掛止部
174 折り返し部
1741 切込部
175 ネジ孔
176 補強段部
177 通孔
178 L字金具
179 切欠部
180 プリント基板
182 フレキシブルケーブル
190 パッド部材
192 雄ネジ
200 操作部側筐体
210 操作キー群

Claims (16)

  1. 表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器の筐体構造であって、
    前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容される表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、
    前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、
    前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容する複数のフレーム部材を含んで構成され、
    前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結され
    前記フレーム部材が、フロント表示筐体、リア表示筐体、および前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを挟持する内装リアフレームと、を含み、
    前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、ともに前記回転ヒンジ機構に対して連結されており、
    前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、前記回転軸と並行して設けられた共通の緊締具によって前記回転ヒンジ機構に締結されており、
    前記緊締具は雄ネジであり、前記雄ネジの螺進方向が前記表示筐体の面内方向であることを特徴とする筐体構造。
  2. 前記内装リアフレームは、金属の板材からなる背板部と、前記背板部の幅方向の少なくとも一辺に曲げ形成された折り返し部とを含み、
    前記折り返し部は、前記回転ヒンジ機構に締結されている請求項に記載の筐体構造。
  3. 前記折り返し部は、前記フロント表示筐体と前記リア表示筐体とに挟まれている請求項2に記載の筐体構造。
  4. 前記回転ヒンジ機構は、前記回転軸の先端側に固定され前記内装リアフレームよりも曲げ剛性の高い保持プレートを備え、
    前記内装リアフレームの前記折り返し部は、前記保持プレートに締結されている請求項に記載の筐体構造。
  5. 前記背板部には、長さ方向に伸びる補強段部が、前記折り返し部の両側に曲げ形成されており、
    前記補強段部の曲げ方向は前記折り返し部の曲げ方向と同一側であり、かつ、
    前記折り返し部と前記補強段部とが、L字型の補強金具によって連結されていることを特徴とする請求項3または4に記載の筐体構造。
  6. 前記補強段部が、前記背板部に対して斜め方向に立ち上がっている請求項に記載の筐体構造。
  7. 前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体、および前記内装リアフレームの前記背板部には、前記折り返し部の両外側の位置に切欠部がそれぞれ設けられてパッド部材が装着されており、
    前記補強段部は、前記背板部に設けられた前記切欠部の内側に形成されている請求項5または6に記載の筐体構造。
  8. 前記内装リアフレームと前記リア表示筐体の幅方向の両側には、厚み方向のフロント側に向かって立設された掛止部が交互に並んでそれぞれ形成されており、
    前記フロント表示筐体は、前記内装リアフレームの前記掛止部に掛合する受部と、前記リア表示筐体の前記掛止部に掛合する受部と、を個別に備える請求項1から7のいずれかに記載の筐体構造。
  9. 前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容するバスタブ形状の内装表示フレームをさらに備え、
    前記内装表示フレームが、前記回転ヒンジ機構に対して離間している請求項1から8のいずれかに記載の筐体構造。
  10. 前記内装表示フレームが、前記フロント表示筐体または前記内装リアフレームに非固着に保持されている請求項に記載の筐体構造。
  11. 前記フロント表示筐体は、略矩形状の枠体と、前記枠体に装着された保護スクリーンとを含む請求項1から10のいずれかに記載の筐体構造。
  12. 表示部側筐体と操作部側筐体とが開閉ヒンジ機構を介して互いに開閉自在に連結された携帯型電子機器であって、
    前記表示部側筐体は、表示デバイスが収容された表示筐体と、回転ヒンジ機構を介して前記表示筐体に回転可能に連結されたヒンジ筐体とを含み、
    前記回転ヒンジ機構の回転軸は前記開閉ヒンジ機構の開閉軸と交差する方向に延在しており、
    前記表示筐体は、互いに対向配置されて前記表示デバイスを収容している複数のフレーム部材を有し、
    前記複数のフレーム部材は、それぞれ前記回転ヒンジ機構に連結され
    前記フレーム部材が、フロント表示筐体、リア表示筐体、および前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容している内装リアフレームと、を含み、
    前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、ともに前記回転ヒンジ機構に対して連結されており、
    前記表示デバイスが、前記フロント表示筐体と前記内装リアフレームとに対して非固着に挟持されており、
    前記フロント表示筐体、前記リア表示筐体および前記内装リアフレームが、前記回転軸と並行して設けられた共通の緊締具によって前記回転ヒンジ機構に締結されており、
    前記緊締具は雄ネジであり、前記雄ネジの螺進方向が前記表示筐体の面内方向であることを特徴とする携帯型電子機器。
  13. 前記内装リアフレームは、金属の板材からなる背板部と、前記背板部の幅方向の少なくとも一辺に曲げ形成された折り返し部とを含み、
    前記折り返し部は、前記回転ヒンジ機構に締結されている請求項12に記載の携帯型電子機器。
  14. 前記折り返し部は、前記フロント表示筐体と前記リア表示筐体とに挟まれている請求項13に記載の携帯型電子機器。
  15. 前記表示筐体の内部に組み込まれて前記フロント表示筐体との間に前記表示デバイスを収容するバスタブ形状の内装表示フレームをさらに備え、
    前記表示デバイスの駆動回路基板が、前記内装表示フレームと前記内装リアフレームとに非固着に挟持されている請求項14に記載の携帯型電子機器。
  16. 前記表示デバイスが、前記フロント表示筐体の側に設けられたメインデバイスと、前記リア表示筐体の側に設けられたサブデバイスと、を含み、
    前記メインデバイスは前記フロント表示筐体と前記内装表示フレームとに収容され、前記サブデバイスは前記内装表示フレームと前記内装リアフレームとに挟持されている請求項15に記載の携帯型電子機器。
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