(57)【要約】【課題】厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができる衝撃検知装置及び電子機器を提供する。【解決手段】回路基板に形成された貫通穴を挟んでその両側に配置された一対の導電端子の一方に貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するバネ部材と、一対の導電端子の他方に貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するストッパー部材とを備える衝撃検知装置であって、バネ部材とストッパー部材とを、予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたときのみ、バネ部材の弾性変形により互いに係合して導通状態になるように配置する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に形成された貫通穴を挟んでその両側に配置された一対の導電端子の一方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するバネ部材と、前記一対の導電端子の他方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するストッパー部材とを備える衝撃検知装置であって、
前記バネ部材と前記ストッパー部材とは、予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたときのみ、前記バネ部材の弾性変形により互いに係合して導通状態になるように配置されている、衝撃検知装置。
【請求項２】
前記バネ部材は、先端側の部分に錘取付け部を有する、請求項１に記載の衝撃検知装置。
【請求項３】
前記バネ部材は、前記一対の導電端子の一方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された板バネを有し、
前記錘取付け部は、前記板バネの弾性力で錘を挟持するように、前記板バネの先端側の部分を折り曲げて構成されている、請求項２に記載の衝撃検知装置。
【請求項４】
前記バネ部材は、前記外部からの衝撃を受けたとき、前記ストッパー部材の先端部と係合するフック部を有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の衝撃検知装置。
【請求項５】
前記バネ部材と前記ストッパー部材とが非係合状態であるときに前記ストッパー部材の先端部と対向する前記フック部の外側表面は、非導電性である、請求項４に記載の衝撃検知装置。
【請求項６】
前記一対の導電端子の一方は、前記回路基板の一面上に形成され、
前記一対の導電端子の他方は、前記回路基板の他面上に形成されている、
請求項１〜５のいずれか１つに記載の衝撃検知装置。
【請求項７】
前記一対の導電端子が導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１つに記載の衝撃検知装置。
【請求項８】
前記衝撃検知情報には、前記衝撃検知装置が搭載される電子機器の表示部に前記外部からの衝撃を受けたことを表示させる情報、又は前記電子機器の音声出力部に前記外部からの衝撃を受けたことを発音させる情報が含まれる、請求項７に記載の衝撃検知装置。
【請求項９】
前記衝撃検知情報には、前記衝撃検知装置が搭載される電子機器の電源を切断する情報が含まれる、請求項７又は８に記載の衝撃検知装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を備える、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、携帯型の電子機器に落下衝撃などの許容レベル以上の衝撃が加わったことを検知する衝撃検知装置、及び当該装置を備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化及び小型化が進むとともに、情報インフラ（インフラストラクチャ）が発達してきている。これにより、外出先や屋外でインターネットなどから情報を取得可能な携帯電話やノート型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンという）などの携帯型の電子機器が普及してきている。これらの機器は持ち運びが容易であるため、使用中又は携行中にユーザが誤って機器を落下させてしまうことがある。このとき、機器が許容レベル以上の衝撃を受けると、部分的に破損して故障する恐れがある。また、破損に至らなくても、機器に搭載されるハードディスクドライブなどの精密機器は特に衝撃に弱いため、所望の動作信頼性を満たさなくなる恐れがある。このため、許容レベル以上の衝撃が機器に加わったことを検知し、機器の修理又はメンテナンスなどが必要であることをユーザに知らせる装置が求められている。
【０００３】
従来、この種の携帯型電子機器においては、機器の衝撃を検知するために加速度センサを機器内に取り付けている。この加速度センサにより機器が落下する加速度を測定し、当該測定した加速度に基づいて機器が受ける衝撃を算出して、当該算出した衝撃が許容レベル以上の衝撃であるか否かを判定している。
【０００４】
しかしながら、このような加速度センサを用いた場合には、加速度センサが機器の落下速度を常時測定しなければならず、それらの測定値から判定するための信号処理回路が複雑になる。また、機器が非通電状態で落下した場合には、加速度センサが動作しないため、衝撃を検知できない。
【０００５】
このような課題を解決する技術としては、例えば特許文献１（特開平５−１４２２４３号公報）に記載されたものがある。特許文献１には、枠型のフレームの中央部に配置したマス部を、許容レベル以上の衝撃により破損するビームによりフレームに接続した装置が開示されている。特許文献１の装置は、例えば落下衝撃により、マス部がフレームに対して変位してビームが破損することで、許容レベル以上の衝撃が機器に加わったことを検知する。
【特許文献１】特開平５−１４２２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置において、許容レベル以上の衝撃でビームが破損するようにするためには、マス部の大きさ、ビームの太さ、材質、強度等の多岐にわたる項目を適切に設定する必要がある。特に各種寸法については厳密に設計する必要がある。
【０００７】
また、特許文献１の装置を例えばノートパソコンに搭載する場合には、当該装置の取付け位置やノートパソコンの構造によって装置が受ける衝撃値が異なる。このため、ノートパソコンの設計段階で前記取付け位置や構造を変更すると、許容レベル以上の衝撃でビームが破損するようにその変更に応じて各種寸法を調整する必要がある。しかしながら、前記したように特許文献１の装置において各種寸法は厳密に設計する必要があるため、各種寸法の調整は非常に手間がかかることである。
【０００８】
また、特許文献１の装置において、マス部及びビームは、シリコンウェハなどにより加工、成形にて作製されるものである。このため、一旦、ビームが破損すると、そのビームのみを交換することは困難であるため、装置ごと交換する必要がある。従って、例えば、装置の取り付けの際に誤ってビームが破損したような場合でも、装置ごと交換する必要があり、交換コストがかかるという問題がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができる衝撃検知装置、及び当該装置を備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、回路基板に形成された貫通穴を挟んでその両側に配置された一対の導電端子の一方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するバネ部材と、前記一対の導電端子の他方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された導電性を有するストッパー部材とを備える衝撃検知装置であって、
前記バネ部材と前記ストッパー部材とは、予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたときのみ、前記バネ部材の弾性変形により互いに係合して導通状態になるように配置されている、衝撃検知装置を提供する。
【００１１】
本発明の第２態様によれば、前記バネ部材は、先端側の部分に錘取付け部を有する、第１態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１２】
本発明の第３態様によれば、前記バネ部材は、前記一対の導電端子の一方に前記貫通穴側に向けて片持ち状態で接続された板バネを有し、
前記錘取付け部は、前記板バネの弾性力で錘を挟持するように、前記板バネの先端側の部分を折り曲げて構成されている、第２態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１３】
本発明の第４態様によれば、前記バネ部材は、前記外部からの衝撃を受けたとき、前記ストッパー部材の先端部と係合するフック部を有する、第１〜３態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１４】
本発明の第５態様によれば、前記バネ部材と前記ストッパー部材とが非係合状態であるときに前記ストッパー部材の先端部と対向する前記フック部の外側表面は、非導電性である、第４態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１５】
本発明の第６態様によれば、前記一対の導電端子の一方は、前記回路基板の一面上に形成され、
前記一対の導電端子の他方は、前記回路基板の他面上に形成されている、
第１〜５態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１６】
本発明の第７態様によれば、前記一対の導電端子が導通状態になったとき、前記外部からの衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する電気回路をさらに備える、第１〜６態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１７】
本発明の第８態様によれば、前記衝撃検知情報には、前記衝撃検知装置が搭載される電子機器の表示部に前記外部からの衝撃を受けたことを表示させる情報、又は前記電子機器の音声出力部に前記外部からの衝撃を受けたことを発音させる情報が含まれる、第７態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１８】
本発明の第９態様によれば、前記衝撃検知情報には、前記衝撃検知装置が搭載される電子機器の電源を切断する情報が含まれる、第７又は８態様に記載の衝撃検知装置を提供する。
【００１９】
本発明の第１０態様によれば、第１〜９態様のいずれか１つに記載の衝撃検知装置を備える、電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る衝撃検知装置によれば、前記バネ部材と前記ストッパー部材とが、予め設定された値以上の外部からの衝撃を受けたときのみ、前記バネ部材の弾性変形により互いに係合して導通状態になるように配置されているので、その導通状態を検知することで予め設定された値以上の衝撃を受けたことを検知することができる。このとき、前記衝撃の検知は、前記バネ部材と前記ストッパー部材とを係合させるだけでよい。従って、装置の取付け位置等によって装置が受ける衝撃値が異なる場合でも、例えばバネ部材の弾性変位量を調整するだけで、当該許容レベル以上の衝撃の検知が可能になる。また、前記バネ部材の弾性変位量の調整は、例えば前記バネ部材の長さや弾性係数などを調整することで可能である。従って、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知することができる。
【００２１】
また、本発明に係る衝撃検知装置によれば、前記バネ部材と前記ストッパー部材との係合を外すだけで元の状態に戻すことができるので、装置ごと交換する必要性はなく、交換コストを抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
《実施形態》
図１は、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置を搭載する携帯型電子機器の斜視図である。なお、ここでは、本衝撃検知装置を搭載する携帯型電子機器としてノートパソコンを例に挙げて説明する。
【００２４】
図１において、ノートパソコンは、矩形箱状の機器本体１と、機器本体１の一辺に沿って配置されたヒンジ軸２と、ヒンジ軸２に回動可能に取り付けられた表示部の一例であるディスプレイ３とを有している。機器本体１のディスプレイ３側の表面には、多数の入力キー４と、カーソル操作部５と、音声出力部の一例であるスピーカー６とが設けられている。機器本体１の内部には、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）７、磁気ディスクドライブ（図示せず）、光学ドライブ（図示せず）などの精密機器が配置されている。また、機器本体１の内部には、落下衝撃などの許容レベル（予め設定された値）以上の衝撃が機器本体１に加わったことを検知するための衝撃検知装置１０が配置されている。
【００２５】
次に、図２及び図３を用いて、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０の構成を説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る衝撃検知装置１０の構成を模式的に示す断面図である。図２は、外部からの衝撃が加わる前の状態を示し、図３は、許容レベル以上の衝撃が加わった状態を示している。
【００２６】
図２及び図３において、衝撃検知装置１０は、回路基板８に形成された貫通穴８ａを挟んでその両側に配置された一対の導電端子９ａ，９ｂのうちの一方の導電端子９ａに接続されたバネ部材１１と、他方の導電端子９ｂに接続されたストッパー部材１２とを備えている。一方の導電端子９ａは回路基板８の一面（表面）に形成され、他方の導電端子９ｂは回路基板の他面（裏面）に形成されている。
【００２７】
バネ部材１１は、貫通穴８ａ側（図２の左方向）に向けて片持ち状態で導電端子９ａに接続された板バネ１３と、板バネ１３の貫通穴８ａと対向する部分に取り付けられ、ストッパー部材１２の先端部１２ａと係合可能なフック部１４とを備えている。
【００２８】
板バネ１３は、リン青銅などの弾性を有する導電性材料で構成されている。また、板バネ１３は、締結部材の一例であるボルト１５及びナット１６により、導電端子９ａと接続されるとともに回路基板８に固定されている。板バネ１３の先端側の部分は、板バネ１３の弾性力で様々な重さ（質量）の錘１７を挟持できるようにプレス加工などにより複数回折り曲げられている。この折り曲げられた部分により錘取付け部１３ａが構成されている。また、板バネ１３は、回路基板８の貫通穴８ａの周囲の部分に接触して弾性変形が妨げられることがないように、すなわち弾性変形のストロークが大きく取れるように、回路基板８の一面から離れる側に折れ曲げられた部分１３ｂを有する。
【００２９】
ストッパー部材１２は、貫通穴１１ａ側（図２の右側）に向けて片持ち状態で導電端子９ｂに接続され、リン青銅などの弾性を有する導電性材料で構成されている。また、ストッパー部材１２は、板バネ１３と同様に、締結部材の一例であるボルト１５及びナット１６により、導電端子９ｂと接続されるとともに回路基板８に固定されている。ストッパー部材１２の先端部１２ａは、貫通穴８ａから離れる側にプレス加工などにより折り曲げられている。これにより、ストッパー部材１２の先端部１２ａがフック部１４と係合したとき、当該係合が外れ難くなっている。
【００３０】
また、一対の導電端子９ａ，９ｂは、回路基板８上に形成された電気回路１８に接続されている。電気回路１８は、一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態になったとき、許容レベル以上の衝撃を受けたことを示す衝撃検知情報を発信する。衝撃検知情報としては、例えば、ディスプレイ３に許容レベル以上の衝撃を受けたことを表示させる情報、スピーカー６から許容レベル以上の衝撃を受けたことを発音させる情報、ノートパソコンの電源を切断する情報などが挙げられる。これにより、衝撃検知情報を受信したノートパソコンは、例えば、警告ランプを点灯したり、ディスプレイ３に文字を表示したり、スピーカー６から警告音を鳴らしたり、電源を切断したりすることで、許容レベル以上の衝撃を受けたことをユーザに知らせることができる。
【００３１】
なお、回路基板８は、ノートパソコンに搭載される回路基板（例えば、制御用回路基板）の一部に一体的に設けられてもよいし、衝撃検知装置用として別途用意されたものであってもよい。
【００３２】
次に、前記のように構成される本実施形態に係る衝撃検知装置１０の各部の動作について説明する。
【００３３】
外部からの衝撃が全くノートパソコンに加わっていないとき、バネ部材１１は弾性変形しないので、図２に示すように、バネ部材１１のフック部１４とストッパー部材１２の先端部１２ａとは互いに離れた位置に位置する。このとき、一対の導電端子９ａ，９ｂは非導通状態にある。
【００３４】
この状態から、例えばノートパソコンの機器本体１の背面を下にして落下したとき、バネ部材１１は下方向に許容レベル以上の衝撃（慣性力）Ｆを受ける。このとき、板バネ１３は、ボルト１５及びナット１６により片持ち状態で回路基板８に固定されているので、図３に示すように錘取付け部１３ａ及びフック部１４が下方向に移動する。これにより、フック部１４がストッパー部材１２の先端部１２ａと係合し、一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態になる。一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態になったとき、電気回路１８が前記衝撃検知信号を発信する。これにより、許容レベル以上の衝撃を受けたことをユーザに知らせることができる。
【００３５】
本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０によれば、バネ部材１１とストッパー部材１２とが、許容レベル以上の衝撃を受けたときのみ、バネ部材１１の弾性変形により互いに係合して導通状態になるように配置されているので、当該導通状態を検知することで許容レベル以上の衝撃を受けたことを検知することができる。このとき、前記衝撃の検知は、バネ部材１１とストッパー部材１２とを係合させるだけでよい。従って、装置の取付け位置等によって装置が受ける衝撃値が異なる場合であっても、例えば板バネ１３の弾性変位量を調整するだけで、許容レベル以上の衝撃の検知が可能になる。
【００３６】
また、板バネ１３の弾性変位量の調整は、板バネ１３の長さ及びその弾性係数、フック１４の重さ、錘１７の重さなどを調整することで可能である。本実施形態においては、錘取付け部１３ａにて様々な重さの錘１７を取付け可能に構成しているので、錘１７を交換するだけで許容レベル以上の衝撃の検知が可能になる。従って、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃がノートパソコンに加わったことを検知することができる。また、板バネ１３の弾性力で錘１７を挟持するように錘取付け部１３ａを構成しているので、錘１７の交換が容易である。なお、錘１７の重さは、例えば、鉛、ステンレス、アルミなど比重の異なる材料を用いたり、サイズを変えたりすることで変更できる。
【００３７】
また、本発明の実施形態に係る衝撃検知装置１０によれば、バネ部材１１とストッパー部材１２との係合を外すだけで元の状態に戻すことができるので、装置ごと交換する必要性はなく、交換コストを抑えることができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、前記では、携帯型電子機器の一例としてノートパソコンについて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、携帯電話、デジタルカメラ、ムービーカメラ、携帯ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなどであってもよい。
【００３９】
また、前記では、錘１７の重さを調整することで、許容レベル以上の衝撃を受けたことを検知できるように構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フック１４を取り替え可能として、フック１４の重さ（質量）を調整することで、許容レベル以上の衝撃を受けたことを検知できるようにしてもよい。
【００４０】
また、板バネ１３の弾性変形前においてバネ部材１１のフック部１４とストッパー部材１２とが近接するように構成した場合には、板バネ１３が弾性変形した際にストッパー部材１２の先端部１２ａと、当該先端部１２ａと対向するフック部１４の外側表面１４ａとが接触することが有り得る。このとき、フック部１４の全体が導電性材料で構成されていると、前記接触により一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態になる。このことは、前記接触後直ぐにストッパー部材１２の先端部１２ａとフック部１４とが係合した場合にはそれ程問題とならないが、前記接触後にストッパー部材１２の先端部１２ａとフック部１４とが係合しなかった場合には問題となる。すなわち、一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態になることで、許容レベル以上の衝撃を受けたと誤検知してしまう恐れがある。このため、フック部１４の外側表面１４ａを非導電性として、前記接触によっては一対の導電端子９ａ，９ｂが導通状態とならないようにすることが好ましい。これにより、フック部１４とストッパー部材１２とを、それらの係合前に接触しないように寸法設計する必要性を無くすことができる。また、フック部１４とストッパー部材１２とを近接して配置することができ、装置の小型化を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る衝撃検知装置は、厳密な寸法設計を要することなく、許容レベル以上の衝撃が電子機器に加わったことを検知できるとともに、交換コストを抑えることができるので、特に、ノートパソコン、携帯電話、デジタルカメラ、ムービーカメラ、携帯ゲーム機器、携帯音楽プレーヤなど携帯型電子機器に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施形態に係る衝撃検知装置を備えるノートパソコンの斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る衝撃検知装置において、外部からの衝撃が加わる前の状態を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る衝撃検知装置において、許容レベル以上の衝撃が加わったときの状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１    機体本体
２    ヒンジ軸
３    ディスプレイ
４    入力キー
５    カーソル操作部
６    スピーカー
７    ハードディスクドライブ
８    回路基板
９ａ，９ｂ  導電端子
１０    衝撃検知装置
１１    バネ部材
１２    ストッパー部材
１２ａ  先端部
１３    板バネ
１３ａ  錘取付け部
１３ｂ  折り曲げられた部分
１４    フック部
１４ａ  外側表面
１５    ボルト
１６    ナット
１７    錘
１８    電気回路
【図１】
2010101798.tif 000003
【図２】
2010101798.tif 000004
【図３】
2010101798.tif 000005