(57)【要約】【課題】本願は、ウェアラブル機器の堅硬な部分と柔軟な部分との接続部分における脆弱性を緩和する技術を開示する。【解決手段】本願で開示するウェアラブル機器は、ウェアラブル機器の本体部と、本体部をユーザの身体に装着するバンド部と、少なくとも本体部とバンド部とを接続しており、表面が熱可塑性樹脂で被覆された紫外線硬化性樹脂を含有する繊維で形成された接続部と、を備え、接続部は、熱可塑性樹脂によって繊維同士が溶着した第１領域を本体部側に有し、紫外線硬化性樹脂が硬化しており繊維同士が溶着していない第２領域を第１領域のバンド部側に有する。【選択図】図２
2018001497.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェアラブル機器の本体部と、
前記本体部をユーザの身体に装着するバンド部と、
少なくとも前記本体部と前記バンド部とを接続しており、表面が熱可塑性樹脂で被覆された紫外線硬化性樹脂を含有する繊維で形成された接続部と、を備え、
前記接続部は、前記熱可塑性樹脂によって前記繊維同士が溶着した第１領域を前記本体部側に有し、前記紫外線硬化性樹脂が硬化しており前記繊維同士が溶着していない第２領域を前記第１領域の前記バンド部側に有する、
ウェアラブル機器。
【請求項２】
前記接続部は、前記紫外線硬化性樹脂が硬化しておらず前記繊維同士も溶着していない第３領域を前記第２領域の前記バンド部側に有する、
請求項１に記載のウェアラブル機器。
【請求項３】
表面が熱可塑性樹脂で被覆された紫外線硬化性樹脂を含有する繊維で形成された部材の一部に紫外線を照射する工程と、
前記紫外線を照射する工程によって前記紫外線硬化性樹脂が硬化した部分の一部を、前記熱可塑性樹脂によって前記繊維同士が溶着するように加熱する工程と、を有する、
ウェアラブル機器の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、ウェアラブル機器およびウェアラブル機器の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の小型化に伴い、近年は様々なウェアラブル機器が提案されている。ウェアラブル機器には、電子部品が組み込まれる堅硬な部分の他に、ユーザの身体に装着するための柔軟な部分が設けられる。堅硬な部分や柔軟な部分を形成する素材としては、様々なものが考えられる（例えば、特許文献１−３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９８７９２号公報
【特許文献２】特開平８−１７９３号公報
【特許文献３】特開平４−３０１４３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ウェアラブル機器の柔軟な部分を形成する素材として、例えば、繊維を編んだ素材が考えられる。しかし、ウェアラブル機器の堅硬な部分と柔軟な部分との接続部分には、ウェアラブル機器に加わった力が集中しやすい。よって、繊維を編んだ素材が接続部分に用いられていると、堅硬な部分と当該素材との境界部分で繊維が傷みやすく脆弱である。
【０００５】
そこで、本願は、ウェアラブル機器の堅硬な部分と柔軟な部分との接続部分における脆弱性を緩和する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願で開示するウェアラブル機器は、ウェアラブル機器の本体部と、本体部をユーザの身体に装着するバンド部と、少なくとも本体部とバンド部とを接続しており、表面が熱可塑性樹脂で被覆された紫外線硬化性樹脂を含有する繊維で形成された接続部と、を備え、接続部は、熱可塑性樹脂によって繊維同士が溶着した第１領域を本体部側に有し、紫外線硬化性樹脂が硬化しており繊維同士が溶着していない第２領域を第１領域のバンド部側に有する。
【０００７】
また、本願で開示するウェアラブル機器の製造方法は、表面が熱可塑性樹脂で被覆された紫外線硬化性樹脂を含有する繊維で形成された部材の一部に紫外線を照射する工程と、紫外線を照射する工程によって紫外線硬化性樹脂が硬化した部分の一部を、熱可塑性樹脂によって繊維同士が溶着するように加熱する工程と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
上記のウェアラブル機器およびウェアラブル機器の製造方法であれば、ウェアラブル機器の堅硬な部分と柔軟な部分との接続部分における脆弱性が緩和される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態に係るウェアラブル機器の一例を示した図である。
【図２】図２は、本体部とバンド部と接続部を形成する素材を示した図である。
【図３】図３は、素材を形成する繊維の構造図である。
【図４】図４は、ウェアラブル機器の製造方法の一例を示した図である。
【図５】図５は、実施例および比較例を示した写真である。
【図６】図６は、比較例に係るウェアラブル機器の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。
【００１１】
図１は、実施形態に係るウェアラブル機器の一例を示した図である。実施形態に係るウェアラブル機器１は、図１に示すように、電子部品が組み込まれる本体部２と、本体部２をユーザの身体に装着するためのバンド部３と、本体部２とバンド部３とを接続する接続部４とを備える。接続部４には、柔軟性が相異なる３つの領域がある。これらの３つの領域について、以下、本体部２側からバンド部３側へ向けて順に第１領域４Ａ、第２領域４Ｂ、第３領域４Ｃという。なお、図１では、腕時計のような形態を呈するものが図示されているが、ウェアラブル機器１は、図１に示されるような形態に限定されるものでない。ウェアラブル機器１は、例えば、バンド部３の一端のみが接続部４を介して本体部２に接続される非環状の形態を呈するものであってもよい。また、ウェアラブル機器１は、例えば、手首ではなく、腕や足首、胴、頭、その他の様々な部位に装着されるものであってもよい。
【００１２】
図２は、本体部２とバンド部３と接続部４を形成する素材を示した図である。本体部２とバンド部３と接続部４は、繊維状の素材で形成されている。図２に示されるように、本体部２と接続部４は同じ繊維状の素材５Ａで形成されている。一方、バンド部３は、本体部２や接続部４を形成するものとは別の繊維状の素材５Ｂで形成されている。そして、素材５Ａと素材５Ｂは、接続部４とバンド部３との境界部分において連続的に編まれている。
【００１３】
図３は、素材５Ａを形成する繊維の構造図である。素材５Ａを形成する繊維５Ｓは、図３に示されるように、紫外線硬化性樹脂が含浸された中心部６と、中心部６の表面を被覆する熱可塑性樹脂のコート部７とを有する。そして、第１領域４Ａの素材５Ａは、コート部７の熱可塑性樹脂の溶着によって隣接する繊維５Ｓ同士が溶着しており、柔軟性の殆どない堅硬な部分を形成している。また、第２領域４Ｂの素材５Ａは、中心部６の紫外線硬化性樹脂が紫外線照射によって硬化されているものの、コート部７の熱可塑性樹脂による繊維５Ｓ同士の溶着はされていない、第１領域４Ａよりも柔軟な部分を形成している。また、第３領域４Ｃの素材５Ａは、中心部６の紫外線硬化性樹脂が紫外線照射によって硬化されておらず、コート部７の熱可塑性樹脂による繊維５Ｓ同士の溶着もされていない、第２領域４Ｂよりも柔軟な部分を形成している。
【００１４】
上記実施形態のウェアラブル機器１であれば、ウェアラブル機器１において堅硬な部分となる本体部２と、柔軟な部分となるバンド部３との接続部４が、柔軟性の異なる３つの領域によって柔軟性が段階的になっているため、接続部４において繊維５Ｓに加わる力の集中が緩和され、繊維５Ｓが傷みにくい。よって、接続部分の柔軟性が段階的になっていない従来のものよりも強度や耐久性に優れる。また、接続部４の柔軟性が段階的になっているので、人体にもフィットしてユーザに違和感を与えにくい。また、ウェアラブル機器１において堅硬な部分となる本体部２が繊維５Ｓで形成され、繊維５Ｓに電子部品が搭載されれば、本体部２の薄肉化や軽量化も図られる。
【００１５】
なお、接続部４は、例えば、以下のような方法で製造されることにより、柔軟性を段階的にすることができる。
【００１６】
図４は、ウェアラブル機器１の製造方法の一例を示した図である。ウェアラブル機器１
の製造においては、例えば、上述した繊維５Ｓで形成される軟質な領域（図４の符号ＲＡ）と、通常の繊維で形成される柔軟な領域（図４の符号ＲＢ）とが連続するように編んだ材料８が用意される（図４（Ａ）を参照）。次に、本体部２と第１領域４Ａと第２領域４Ｂを形成したい部分に対応する開口を有するマスク９が材料８の上に設置され、紫外線の照射が行われる（図４（Ｂ）を参照）。これにより、本体部２と第１領域４Ａと第２領域４Ｂの繊維５Ｓの中心部６にある紫外線硬化性樹脂が硬化する。次に、本体部２と第１領域４Ａを形成したい部分に対応する押圧面を有するプレス１０で材料８が熱プレスされる（図４（Ｃ）を参照）。これにより、本体部２と第１領域４Ａの繊維５Ｓのコート部７の熱可塑性樹脂が一時的に溶解し、隣接する繊維５Ｓ同士が熱可塑性樹脂で溶着される。
【００１７】
上記実施形態のウェアラブル機器１は、上記のような製造工程を経て製造されることにより、接続部４に段階的な柔軟性を発揮する第１領域４Ａ、第２領域４Ｂ、第３領域４Ｃを有することになる。そして、上記製造方法であれば、本体部２と第１領域４Ａと第２領域４Ｂの部分の繊維５Ｓの中心部６が紫外線照射によって硬化された後に、本体部２と第１領域４Ａの部分の繊維５Ｓが熱プレスされるので、紫外線照射されない状態で熱プレスされる場合に発生し得る、繊維５Ｓが熱プレスで押圧されることによる心材糸の断線、飛出しが抑制される。
【００１８】
なお、繊維５Ｓとして適用可能なものとしては、例えば、編みＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）材、編みＦＲＴＰ（Fiberglass Reinforced Thermoplastic）材が挙げられる。より詳細には、例えば、ＦＲＰ材料としてＴＰＵ，ＰＡ，ＰＣ等の熱可塑性樹脂をコーティングした心材糸を熱と圧力を加えることで硬化したものや、ＦＲＰ材料としてエポキシ、フェノール、ポリエステル樹脂等を編みＦＲＰ材に塗布、含浸することで硬化したもの、ＦＲＰの心材糸にＣＦ、ＧＦ等の無機系、ケプラー等の樹脂系、銅線等の金属材およびこれら線材の混合線糸を用いたものが挙げられる。
【００１９】
また、バンド部３を形成する繊維として適用可能なものとしては、例えば、綿、麻、化繊等が挙げられる。また、バンド部３は、繊維で形成されたものに代えて、例えば、皮材、シリコン等の各種非繊維素材で形成されてもよい。
【００２０】
図５は、実施例および比較例を示した写真である。上記実施形態のウェアラブル機器１に相当する試作品を実施例として作成したので、その結果を以下に示す。本実施例においては、紫外線硬化性樹脂を含浸したＣＦ糸（１Ｋ）にＰＡ樹脂をコートした糸（φ０．３５ｍｍ）を用い、編み条件は天竺スムース、８ゲージで編みＣＦＲＴＰ（Carbon Fiber Reinforced Thermo Plastics）材を作製した。次に、開口φ６０ｍｍのメタルマスクを重
ね紫外線照射量１，０００ｍＪ／ｃｍ２を照射後、φ５０ｍｍの金型および高温プレスを用い、プレス温度２１０℃、圧力５ＭＰａ、取り出し温度８０℃のプレス条件で５分間プレスした。プレス後、外観を確認した結果、プレスした部分（曲げ弾性率１０ＧＰａ）の外周部には第２領域４Ｂに相当する弾性な部位（曲げ弾性率１ＧＰａ以下）が形成され、その外周部には第３領域４Ｃに相当する軟質な部位が形成された。そして、ＣＦ糸の飛出しや亀裂等の欠陥は確認されなかった。
【００２１】
また、比較例として、ＣＦ糸（１Ｋ）にＰＡ樹脂をコートした糸（φ０．５ｍｍ）を用い、編み条件は天竺スムース、８ゲージで編みＣＦＲＴＰ材を作製した。次に、φ５０ｍｍの金型のプレス機を用い、プレス温度２１０℃、圧力５ＭＰａ、取り出し温度８０℃のプレス条件で５分間プレスした。プレス後、外観を確認した結果、プレスした部分の外周部の編みＣＦＲＴＰ材に糸の飛出しや亀裂が確認された。
【００２２】
上記実施例と比較例の結果より、上記実施形態の製造方法によれば、糸の飛び出しや亀裂を生じることなくウェアラブル機器１を製作できることが判る。
【００２３】
図６は、比較例に係るウェアラブル機器１０１の一例を示した図である。比較例に係るウェアラブル機器１０１のように、本体部１０２とバンド部１０３との接続部１０４において柔軟性が段階的になっていない場合、接続部１０４に力が集中しやすい。よって、例えば、バンド部１０３が繊維を編んだ素材で形成されていると、本体部１０２とバンド部１０３との境界部分で繊維が傷みやすく脆弱である。この点、上記実施形態のウェアラブル機器１であれば、接続部４の柔軟性が段階的になっているので、本体部２とバンド部３との接続部４に加わる力の集中が緩和される。
【符号の説明】
【００２４】
１，１０１・・ウェアラブル機器：２，１０２・・本体部：３，１０３・・バンド部：４，１０４・・接続部：４Ａ・・第１領域：４Ｂ・・第２領域：４Ｃ・・第３領域：５Ａ，５Ｂ・・素材：５Ｓ・・繊維：６・・中心部：７・・コート部：８・・材料：９・・マスク：１０・・プレス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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