(57)【要約】      （修正有）【課題】電子機器を所定の姿勢で保持する電子機器用の支持構造体及びこの支持構造体を備えた電子機器において、落下時の衝撃を効果的に緩和する構造を提供する。【解決手段】電子機器の底面から突出する複数の脚部により、前記電子機器を所定の姿勢で保持する電子機器用の支持構造体において、複数の脚部が同時に着地したときに、それぞれの脚部の縮み量が最大となるタイミングが異なるようにする。例えば、複数の脚部を同一の構成とし、この脚部よりも高さが低く、複数の脚部が同時に着地したとき、それぞれの脚部の縮み量が最大となる前に接地する衝撃緩衝部材を、電子機器の底面において電子機器の重心とずれた位置に配置する。【選択図】図５
2011091148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の底面から突出する複数の脚部により、前記電子機器を所定の姿勢で保持する電子機器用の支持構造体であって、
前記複数の脚部が同時に着地したときに、それぞれの脚部の縮み量が最大となるタイミングが異なっていることを特徴とする支持構造体。
【請求項２】
前記複数の脚部は同一の構成を有し、
前記脚部よりも高さが低く、前記複数の脚部が同時に着地したとき、それぞれの脚部の縮み量が最大となる前に接地する衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面において前記電子機器の重心とずれた位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の支持構造体。
【請求項３】
前記衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面の３点以上に配置され、この３点以上の衝撃緩衝部材で囲まれた領域に前記電子機器の重心があることを特徴とする請求項２に記載の支持構造体。
【請求項４】
前記衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面の２点に配置され、この２点の衝撃緩衝部材は前記電子機器の重心を挟んで配置されていることを特徴とする請求項２に記載の支持構造体。
【請求項５】
前記衝撃緩衝部材は、前記複数の脚部のそれぞれに対応して、これらの近傍に配置されることを特徴とする請求項３又は４に記載の支持構造体。
【請求項６】
前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる衝撃緩衝特性を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項に記載の支持構造体。
【請求項７】
前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる高さを有することを特徴とする請求項６に記載の支持構造体。
【請求項８】
前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる硬度を有することを特徴とする請求項６又は７に記載の支持構造体。
【請求項９】
前記電子機器の本体を着脱可能に収容する収容部を備えることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の支持構造体。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の支持構造体により本体部が所定の姿勢で保持されていることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器を所定の姿勢（例えば水平）で保持する支持構造体及びこの支持構造体を備えた電子機器に関し、特に落下時に電子機器に加わる衝撃を緩和するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバ同士を突き合わせて、アーク放電により突合せ部分を加熱溶融させて接続する融着接続機が知られている。一般に、融着接続機は、アーク放電用の複数の放電電極、この放電電極を保持する電極保持部、接続すべき光ファイバを保持する光ファイバ保持部等で構成される融着機構部を、筐体上面に備えている。
このような融着接続機は、比較的重量が重い上、融着接続作業には機器を水平に保持するのが望ましいため、作業台に載置して用いられることが多い。そのため、融着接続機が作業台（例えば高さ１ｍ程度）から落下する危険性を伴い、万が一落下すると、衝撃により機器が損傷する虞がある。
そこで、融着接続機に限らず、一般的な電子機器において、落下時に電子機器に加わる衝撃を緩和すべく、機器底面にゴム脚等を配設する手法が採られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３０５９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、機器底面に複数のゴム脚等を配設する場合でも、機器が水平姿勢で落下するか、傾いて落下するかは不確定なため、落下時の姿勢に応じて衝撃を効果的に緩和することは困難となっている。
例えば、機器底面の４角にゴム脚を配設する場合、４角のゴム脚が同時に着地することを想定してゴム脚の硬度を柔らかく選定すると、機器が少し傾いて１点のゴム脚で着地したときには４点着地時と同等の衝撃を吸収する前にゴム脚がつぶれきってしまって緩衝効果がなくなってしまう。逆に、１点のゴム脚での着地を想定してゴム脚の硬度を硬く選定すると、４角のゴム脚が同時に着地したときに全体としてのゴム脚の硬度が硬くなりすぎるため、緩衝効果がなくなる。
【０００５】
本発明は、電子機器を所定の姿勢で保持する電子機器用の支持構造体及びこの支持構造体を備えた電子機器において、落下時の衝撃を効果的に緩和する構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するためになされたもので、
電子機器の底面から突出する複数の脚部により、前記電子機器を所定の姿勢で保持する電子機器用の支持構造体であって、
前記複数の脚部が同時に着地したときに、それぞれの脚部の縮み量が最大となるタイミングが異なっていることを特徴とする。
ここで、「電子機器の底面」とは、電子機器本体の底面（いわゆる筐体底面）はもちろん、電子機器本体が着脱可能なホルダに収容されている場合には、このホルダの底面をも含む。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の支持構造体において、前記複数の脚部は同一の構成を有し、
前記脚部よりも高さが低く、前記複数の脚部が同時に着地したとき、それぞれの脚部の縮み量が最大となる前に接地する衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面において前記電子機器の重心とずれた位置に配置されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面の３点以上に配置され、この３点以上の衝撃緩衝部材で囲まれた領域に前記電子機器の重心があることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材が、前記電子機器の底面の２点に配置され、この２点の衝撃緩衝部材は前記電子機器の重心を挟んで配置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材は、前記複数の脚部のそれぞれに対応して、これらの近傍に配置されることを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項３から５のいずれか一項に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる衝撃緩衝特性を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる高さを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項８に記載の発明は、請求項６又は７に記載の支持構造体において、前記衝撃緩衝部材は、それぞれ異なる硬度を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の支持構造体において、前記電子機器の本体を着脱可能に収容する収容部を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から９のいずれか一項に記載の支持構造体により本体部が所定の姿勢で保持されていることを特徴とする電子機器である。
【００１６】
以下に、複数の脚部を有する支持構造体を備えた電子機器が落下したときに受ける衝撃について、脚部に簡単な圧縮ばねモデルを適用して考察する。
高さｈ（ｍ）から質量ｍ（ｇ）の物体を落とした際の着地時の運動エネルギーＥｋは、重力加速度をｇ（ｍ／ｓ２）とすると、
Ｅｋ＝ｍｇｈ・・・（１）
で与えられる。
また、バネで蓄えられるエネルギーＥｅは、バネ定数ｋ（Ｎ／ｍ）、バネの縮み量をｘ（ｍ）とすると、
Ｅｅ＝ｋｘ２／２・・・（２）
で与えられる。
したがって、式（１）、（２）より、バネが収縮する間に得られるエネルギーは十分小さいとして無視し、運動エネルギーＥｋがバネ１個の弾性エネルギーに変換されたとすれば、バネ縮み量の最大値ｘｍａｘは、
ｘｍａｘ＝√（２ｍｇｈ／ｋ）・・・（３）
となる。
【００１７】
一方で、力の釣り合いから、電子機器が落下したときの加速度をａ（ｍ／ｓ２）とすると、
Ｆ＝ｍａ＝ｋｘ−ｍｇ・・・（４）
が成り立つので、これより加速度ａは
ａ＝ｋｘ／ｍ−ｇ・・・（５）
となる。現実的な１メートル前後の落下衝撃値が１００Ｇ以上であることを加味し、式(５)の右辺第２項のｇを無視すると、式（３）、（５）より、電子機器の最大加速度ａｍａｘは、
ａｍａｘ＝√（２ｋｇｈ／ｍ）・・・（６）
となる。
【００１８】
支持構造体の脚部を一般に用いられている４本脚を基準とし、４本の脚部が同時に着地する場合を考えると、全体としてのバネ定数は４倍になるから、式（６）より最大加速度ａｍａｘは２倍となる。つまり、同等の衝撃を吸収するためには、脚部の長さを２倍にする必要があり、機器の用途によっては使い勝手や可搬性の理由から許容できなくなる。
ここで、式（６）を見ると、脚部の縮み量が最大（ｘｍａｘ）となったときに、加速度が最大（ａｍａｘ）、すなわち機器に加わる衝撃が最大となるので、４本の脚部が同時に着地して同時にｘｍａｘを迎えるのを回避できれば、最大加速度ａｍａｘ、すなわち落下時に受ける衝撃力を小さくできることになる。
【００１９】
本発明は、上述した考察に基づいて完成されたもので、複数の脚部が同時に着地したときに、それぞれの脚部が収縮・変形を始めた後、最大縮み量ｘｍａｘを迎えるタイミングが異なるようにすることを本質とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る支持構造体によれば、複数の脚部で同時に着地したときに、それぞれの脚部の縮み量が最大となるタイミングが異なるので、電子機器には衝撃力が分散して加わることとなる。したがって、電子機器に加わる衝撃力のピーク値は、一時に加わる場合より小さくなるので、落下時の衝撃を効果的に緩和でき、電子機器の損傷を防止できる。また、本発明に係る電子機器によれば、落下時の耐衝撃性が格段に向上される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態に係る融着接続機の外観を示す斜視図である。
【図２】融着接続機の底面を示す斜視図である。
【図３】融着接続機（衝撃緩衝部材あり）を水平落下させたときに融着接続機が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。
【図４】融着接続機（衝撃緩衝部材なし）を水平落下させたときに融着接続機が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。
【図５】融着接続機（衝撃緩衝部材あり）を水平から傾けて落下させたときに融着接続機が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。
【図６】融着接続機（衝撃緩衝部材なし）を水平から傾けて落下させたときに融着接続機が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係る融着接続機１の外観を示す斜視図である。図１に示すように、融着接続機１は、本体部１Ａと本体部１Ａを水平に保持するための支持構造体１Ｂで構成されている。この支持構造体１Ｂに、本発明を適用している。
【００２３】
本体部１Ａは、筐体５０の上面に、融着部１０、表示部２０、操作部３０及び補強スリーブ加熱処理部４０を備えている。
融着部１０は風防カバー１１を有し、この風防カバー１１を閉じた状態で、アーク放電により光ファイバの突合せ部分を加熱溶融して融着接続する。表示部２０は、操作部３０によって入力された各種設定情報やエラー警告を表示するとともに、融着部１０におけるファイバの調心状態や融着状態をモニタリングできるようになっている。
操作部３０には、各種操作キーや、融着接続を開始するためのスイッチ等が設けられている。補強スリーブ加熱処理部４０では、融着接続された光ファイバの接続部に補強スリーブを被着する加熱処理が行われる。
この融着接続機１を用いて融着接続作業を行う場合、作業者は、操作部３０が配設されている側を手前に向けた状態で、風防カバー１１を開閉させて融着接続作業を行うこととなる。
【００２４】
図２は、融着接続機１の底面を示す斜視図である。
図２に示すように、支持構造体１Ｂは、本体部１Ａを収容する、もしくは本体部１Ａの下部そのものをなすプラスチック製の収容部７１と、収容部７１の底面７１ａから下方に突出する４本の脚部７２ａ〜７２ｄを備え、融着接続機１を所定の姿勢（例えば水平姿勢）で保持する。この支持構造体１Ｂは、本体部１Ａと着脱不能に接着されている。すなわち、支持構造体１Ｂは、融着接続機１の筐体の一部をなす収容部７１に脚部７２ａ〜７２ｄが形成された構造を有している。
本実施形態では、支持構造体１Ｂが、脚部７２ａ〜７２ｄに対応する衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄを備えている。衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、収容部底面７１ａにおいて本体部１Ａの重心とずれた位置に配置されているといえる。例えば、プラスチック成形された収容部７１を金型に配置し、この金型に樹脂材料を流し込み硬化させることで、脚部７２ａ〜７２ｄ及び衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは収容部７１と一体的に成形される。
【００２５】
脚部７２ａ〜７２ｄ及び衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、例えば、ゴム又はエラストマ等の弾性材料で構成されている。脚部７２ａ〜７２ｄは、底面７１ａからの高さ、形状、材質等を含めて同一の構成を有している。したがって、脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地すると同一の衝撃緩衝特性が示され、例えば、縮み量が最大となるタイミングも同時となる。
衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｃは複数の羽部材で構成され、衝撃緩衝部材７３ｄは断面ロ状の角柱部材で構成されている。衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄの高さは、脚部７２ａ〜７２ｄよりも低く、落下して脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地したとき、それぞれの脚部７２ａ〜７２ｄの縮み量が最大となる前に接地する高さとされている。つまり、脚部７２ａ〜７２ｄが衝撃により縮んでつぶれきる前に、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄが接地して、衝撃を緩和するようになっている。
【００２６】
また、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄのそれぞれの高さは異なっており（例えば、高い順に７３ａ，７３ｂ，７３ｃ，７３ｄ）、脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地した後、高さの高い順に接地するようになっている。また、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは高さ又は形状が異なっているため、それぞれの衝撃緩衝特性（例えば、縮み量が最大となり反発するタイミング）は明らかに異なるものとなっている。
【００２７】
この支持構造体１Ｂにおいて、脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地すると、それぞれに同等の衝撃力が加わり、同様の収縮・変形を開始する。そして、最も高い衝撃緩衝部材７３ａが接地すると、脚部７２ａ〜７２ｄに加わる衝撃力が、接地した衝撃緩衝部材７３ａとの位置関係に応じて分散されるので、脚部７２ａ〜７２ｄの収縮態様が変化する。また、他の衝撃緩衝部材７３ｂ〜７３ｄが接地するたびに、収縮態様は段階的に変化することとなる。
そして、脚部７２ａ〜７２ｄ及び衝撃緩衝部材７３ａ〜７４ｄにおいて、それぞれの衝撃緩衝特性に従って収縮・変形が進行し、縮み量が最大となったものから順に反発を開始する。このときに融着接続機１に衝撃力が加わる。つまり、融着接続機１には衝撃力が分散して加わることとなる。したがって、融着接続機１に加わる衝撃力のピーク値は、脚部７２ａ〜７２ｄにおける縮み量が同時に最大となり反発する場合に比べて格段に小さくなる。
【００２８】
なお、融着接続機１が傾いて落下したときを想定し、脚部７２ａ〜７２ｄの１つ及び対応する衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄにより十分に衝撃を吸収できる程度の弾性材料を選択することで、落下時の姿勢に応じて効果的に衝撃を緩和することができる。
【００２９】
図３は、融着接続機１を水平落下（高さ：７６．２ｃｍ）させたときに融着接続機１が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。縦軸が衝撃値（Ｇ）で横軸が時間（μｓ）である。また、衝撃緩衝部材を設けていない融着接続機を同様に水平落下させた場合を図４に示す。
図４より、衝撃緩衝部材を設けていない場合には、融着接続機に衝撃力がほぼ一時に加わり、最大ピーク値は２５０Ｇ程度となっている。これに対して、図３より、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄを設けた場合には、融着接続機１に衝撃力が分散して加わり、最大ピーク値は１７０Ｇ程度となっている。すなわち、融着接続機１に衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄを設けることで、融着接続機１に加わる衝撃力を効果的に緩和することができる。
【００３０】
図５は、融着接続機１を水平から５°程度傾けて落下（高さ：７６．２ｃｍ）させたとき、すなわち脚部７２ａ〜７２ｄのいずれかが先に接地したときに融着接続機１が受ける衝撃力を加速度センサで測定した結果を示す図である。縦軸が衝撃値（Ｇ）で横軸が時間（μｓ）である。また、衝撃緩衝部材を設けていない融着接続機を同様に水平から傾けて落下させた場合を図６に示す。
図５，６より、水平より傾けて落下した場合は、脚部７２ａ〜７２ｄの接地するタイミングがずれるため、融着接続機には衝撃力が分散して加わり、最大ピーク値は水平落下時と比較して小さくなる。また、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄを設けた場合には、これらの作用により衝撃力がさらに分散されるとともに、最大ピーク値も小さくなる。すなわち、融着接続機１に衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄを設けることで、水平から傾いて落下する場合にも融着接続機１に加わる衝撃力を効果的に緩和することができる。
【００３１】
このように、実施形態に係る支持構造体１Ｂでは、４本の脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地したときに、それぞれの脚部７２ａ〜７２ｄの縮み量が最大となるタイミング（反発して衝撃力が加わるタイミング）が異なるように構成されている。
具体的には、脚部７２ａ〜７２ｄよりも高さ（底面からの高さ）の低い衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄが、収容部底面７１ａにおいて本体部１Ａの重心とずれた位置に配置されている。この衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、脚部７２ａ〜７２ｄが同時に着地したとき、それぞれの脚部７２ａ〜７２ｄの縮み量が最大となる前に接地するように構成されている。
これにより、融着接続機１には衝撃力が分散して加わることとなり、融着接続機１に加わる衝撃力のピーク値は、一時に加わる場合より小さくなるので、落下時の衝撃を効果的に緩和でき、融着接続機１の損傷を防止できる。
【００３２】
支持構造体１Ｂにおいて、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、収容部底面７１ａの４点に配置され、この４点の衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄで囲まれた領域に本体部１Ａの重心がくるようにしている。これにより、融着接続機１が受ける衝撃力は確実に分散されるので、落下時の衝撃はさらに効果的に緩和される。
【００３３】
支持構造体１Ｂにおいて、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、脚部７２ａ〜７２ｄのそれぞれに対応して、これらの近傍（一体的に形成される場合も含む）に配置されている。これにより、融着接続機１が傾いて落下した場合にも、脚部７２ａ〜７２ｄのいずれかが受ける衝撃は衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄによって緩和されることとなる。
【００３４】
支持構造体１Ｂにおいて、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄは、それぞれ異なる衝撃緩衝特性を有している。これにより、融着接続機１に加わる衝撃力のピーク出現位置を、容易にずらすことができる。なお、衝撃緩衝部材７３ａ〜７３ｄにおいて、高さ、形状又は材質等を適宜選定することで、所望の衝撃緩衝特性が実現される。
【００３５】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
上記実施形態では、４本の脚部を備える支持構造体について説明したが、本発明は、複数の脚部を備える支持構造体に適用できる。また、実施形態のように電子機器を点で支持する柱状部材で脚部を構成してもよいし、電子機器を線で支持する板状部材で構成してもよい。
【００３６】
また、衝撃緩衝部材を１つ設けるだけでも脚部の縮み量が最大となるタイミング（反発して衝撃力が加わるタイミング）をずらすことができるが、衝撃緩衝部材を複数設ければ、このタイミングを大きくずらして衝撃力のピーク値をさらに下げることができる。
なお、衝撃緩衝部材を２点配置する場合には、この２点の衝撃緩衝部材が電子機器の重心を挟んで配置されるようにし、１点だけ配置する場合には、電子機器の重心とずれた位置に配置されるようにする。
また、衝撃緩衝部材を設けることなく、脚部自体の高さや硬度を変えることにより、複数の脚部が同時に着地したときに、それぞれの脚部の縮み量が最大となるタイミングを異ならせることもできる。
【００３７】
また、本発明の支持構造体は、融着接続機のほか、特に内部に精密機械構造を有する電子機器用として有用である。さらに本発明は、上記実施形態のように電子機器本体と一体的に形成される支持構造体の他、電子機器本体を着脱可能に収容する電子機器用のホルダにも適用できる。
【００３８】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３９】
１  融着接続機
１Ａ  本体部
１Ｂ  支持構造体
７１  収容部
７１ａ  収容部底面（電子機器の底面）
７２ａ〜７２ｄ  脚部
７３ａ〜７３ｄ  衝撃緩衝部材
【図１】
2011091148.tif 000003
【図２】
2011091148.tif 000004
【図３】
2011091148.tif 000005
【図４】
2011091148.tif 000006
【図５】
2011091148.tif 000007
【図６】
2011091148.tif 000008