(57)【要約】【課題】落下時に破損しにくい電子機器を提供すること。【解決手段】電子機器１は、筐体の内部に設けられた電池収容部５と、前記電池収容部５に収容されており、第１面４１と、前記第１面４１に平行な第２面４２とを有する電池４と、前記電池収容部５の内面と前記第１面４１との間に配置された第１弾性部６１と、前記電池収容部５の内面と前記第２面４２との間に配置された第２弾性部６２とを備える。前記電池４は、前記第１面４１および前記第２面４２の双方に隣接する第３面４３を有し、前記第３面４３と、前記電池収容部５の内面との間に第１摺動部を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の内部に設けられた電池収容部と、
前記電池収容部に収容されており、第１面と、前記第１面に平行な第２面とを有する電池と、
前記電池収容部の内面と前記第１面との間に配置された第１弾性部と、
前記電池収容部の内面と前記第２面との間に配置された第２弾性部と
を備える電子機器。
【請求項２】
前記電池は、前記第１面および前記第２面の双方に隣接する第３面を有し、
前記第３面と、前記電池収容部の内面との間に第１摺動部を有する
請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記電池は、長方形板状であり、
前記第１面および前記第２面は、前記電池の端面であり、
前記第３面は、前記電池の広面である
請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第１面、前記第２面および前記第３面に隣接する第４面と、前記電池収容部の内面との間に配置された第３弾性部と、
前記第４面に平行な第５面と、前記電池収容部の内面との間に配置された第４弾性部と
を備える請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１弾性部は、固定子と、前記固定子との間の距離が変化する向きに移動する移動子とを有するアクチュエータであり、
前記移動子または前記固定子は、前記電池収容部の内面に固定され、
前記固定子または前記移動子は、前記電池と連動して移動する
請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項６】
前記電池と、前記固定子または前記移動子との間に、第２摺動部を有する
請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記固定子は、一列に配置された複数の固定子凸部を有し、
前記移動子は、前記固定子凸部の間に配置された移動子凸部を有し、
前記アクチュエータは、前記固定子凸部の配列方向に沿って、前記固定子と前記移動子との間に配置される形状記憶合金製のワイヤを有する
請求項５または請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
前記固定子は、電磁石を有し、
前記移動子は、前記電磁石の極と対向する磁性体板を有し、
前記アクチュエータは、前記固定子と前記移動子との間で圧縮された状態で、前記固定子と前記移動子との間に配置された弾性部材を有する
請求項５または請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
操作を受け付けるタッチパネルを有し、
前記アクチュエータは、前記タッチパネルが受け付けた操作に基づいて前記電池を振動させる
請求項５から請求項８のいずれか一つに記載の電子機器。
【請求項１０】
電波を受信する受信部を有し、
前記アクチュエータは、前記受信部が受信した電波に基づいて前記電池を振動させる
請求項５から請求項９のいずれか一つに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、音楽プレーヤーまたは電子書籍リーダ等の、携帯型の電子機器が使用されている。これらの電子機器の多くは、入力装置と表示装置とを兼ねるタッチパネルを用いて操作される。これらの電子機器は、一般のユーザが日常的に携帯して様々な場所で使用する。ユーザが、誤って落下させた場合には、電子機器は落下時の衝撃力により破損する場合がある。
【０００３】
電池、または、タッチパネル等を電子機器の筐体に対して動作可能な可動部にしておき、電場応答高分子型人工筋肉を用いたアクチュエータを用いて可動部を動かす携帯型の電子機器が開示されている。タッチパネルの操作に応じてアクチュエータを動作させることにより、触覚フィードバックを行なえる（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２０１４−５０９１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された電子機器においては、落下時の衝撃力により、可動部が所定の範囲を超えて移動することを防止する移動停止部が設けられている。しかしながら、落下時の衝撃力による、電子機器全体の破損を防止することはできない。
【０００６】
一つの側面では、落下時に破損しにくい電子機器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】
【０００７】
電子機器は、筐体の内部に設けられた電池収容部と、前記電池収容部に収容されており、第１面と、前記第１面に平行な第２面とを有する電池と、前記電池収容部の内面と前記第１面との間に配置された第１弾性部と、前記電池収容部の内面と前記第２面との間に配置された第２弾性部とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
一つの側面では、落下時に破損しにくい電子機器を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電子機器の構成を説明する説明図である。
【図２】電子機器の分解斜視図である。
【図３】電子機器の落下時の状態を説明する説明図である。
【図４】電子機器の落下時の状態を説明する説明図である。
【図５】電子機器が落下時に受ける衝撃力を説明する説明図である。
【図６】実施の形態２の電子機器の構成を説明する説明図である。
【図７】実施の形態３の電子機器の構成を説明する説明図である。
【図８】アクチュエータの構成を説明する説明図である。
【図９】実施の形態４の電子機器の構成を説明する説明図である。
【図１０】図９のＡ部拡大図である。
【図１１】図９のXI-XI線による電子機器の断面図である。
【図１２】図９のXII-XII線による電子機器の断面図である。
【図１３】実施の形態４の電子機器の分解斜視図である。
【図１４】保持体の斜視図である。
【図１５】実施の形態５の電子機器の構成を説明する説明図である。
【図１６】実施の形態６の電子機器の構成を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［実施の形態１］
図１は、電子機器の構成を説明する説明図である。本実施の形態においては、スマートフォンまたは音楽プレーヤー等の略長方形板型の電子機器１を例にして説明を行なう。電子機器１は、一面にタッチパネル２を備える。図１においては、電子機器１とタッチパネル２とを分離して図示することにより、電子機器１の内部の構成を示す。図２は、電子機器１の分解斜視図である。図１および図２を使用して、電子機器１の構成を説明する。
【００１１】
電子機器１は、前述のタッチパネル２に加えて、略長方形箱型の筐体３、略長方形板型の電池４、第１弾性部６１および第２弾性部６２を有する。筐体３の長手方向と、電池４の長手方向とは、一致している。電池４は、短辺側の端面である第１面４１、第１面４１と平行な第２面４２、および、一方の広面である第３面４３を有する。第３面４３には、フッ素系樹脂等の潤滑性コーティングが施されている。電池４の端部から、電池４の正極および負極に接続されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）４８が延びている。
【００１２】
筐体３の内部には、電波を受信する受信部３３およびタッチパネル２を制御する回路等の、種々の電子回路が配置されている。なお、図１および図２においては、タッチパネル２と制御用の回路とを接続するケーブル等の図示を省略する。
【００１３】
筐体３の内部に、電池４を収容可能な電池収容部５が設けられている。電池収容部５と、前述の種々の電子回路が配置された部分とは、仕切壁により仕切られている。電池収容部５の底面５１に、複数の底面突起５２が設けられている。底面突起５２は、略半球状の滑らかな突起である。底面突起５２の突出高さは、たとえば０．５ミリメートル弱である。
【００１４】
電池４は、第３面４３を底面５１側に向けて、電池収容部５の内部に収容されている。電池４の質量は、電子機器１全体の質量の数十パーセントを占める。第３面４３は、底面突起５２の頂部に接触する。両者の接触面積が少なく、かつ、第３面４３に潤滑性コーティングが施されているため、電池４は電池収容部５の内部で底面５１に沿って容易に摺動可能である。
【００１５】
第３面４３と底面突起５２とは、本実施の形態の第１摺動部の一例である。第１摺動部は、電池４のタッチパネル２側に設けられていても良い。第１摺動部は、電池４の両方の広面側に設けられていても良い。
【００１６】
なお、底面突起５２は半球状に限定しない。たとえば、底面５１の長手方向に平行に配置された半円柱型の畝状突起であっても良い。底面５１に潤滑性コーティングが施され、第３面４３側に接触面積を少なくする突起が設けられていても良い。底面５１と第３面４３の双方が、潤滑性コーティングを施された平面であっても良い。筐体３の底面５１を含む部分、および電池４の外装部材の一方または双方が、ＰＴＦＥ（Polytetrafluoroethylene）またはＰＯＭ（Polyoxymethylene）等の、潤滑性の高い材料製であっても良い。
【００１７】
電池収容部５の近傍にコネクタ３１が配置されている。図１に示すように、コネクタ３１にＦＰＣ４８の端部が接続されている。電池４からＦＰＣ４８およびコネクタ３１を介して、筐体３内の電子回路およびタッチパネル２に電源が供給される。さらに、ＦＰＣ４８およびコネクタ３１を介して、電池４と筐体３内の電子回路との間で、電池の状態管理および制御を行なう信号の伝達が行なわれても良い。
【００１８】
第１弾性部６１および第２弾性部６２は、電池４を支持する圧縮コイルバネである。第１弾性部６１は、第１面４１と、電池収容部５の第１面４１に対向する内面との間に、圧縮された状態で配置されている。第２弾性部６２は、第２面４２と、電池収容部５の第２面４２に対向する内面との間に、圧縮された状態で配置されている。電池４は、第１弾性部６１から受ける押圧力と、第２弾性部６２から受ける押圧力と、電池４に加わる重力とが釣り合う位置で静止する。
【００１９】
第１面４１および第２面４２に、第１弾性部６１および第２弾性部６２の端部と係合する突起または窪みを設けても良い。同様に電池収容部５の内面に、第１弾性部６１および第２弾性部６２の端部と係合する突起または窪みを設けても良い。第１弾性部６１および第２弾性部６２の端部は、電池４および電池収容部５の内面の一方または両方と接着等により固定されても良い。
【００２０】
第１弾性部６１および第２弾性部６２は、それぞれ複数の圧縮コイルバネを並列に並べて構成されても良い。第１弾性部６１および第２弾性部６２は、板バネであっても良い。第１弾性部６１および第２弾性部６２は、ゴム製のブロックであっても良い。
【００２１】
図３は、電子機器１の落下時の状態を説明する説明図である。スマートフォンのようにユーザが片手で持つ場合が多い電子機器１においては、図３に示すように重心Ｗが電子機器１の中央部に位置する場合が多い。図３Ａから図３Ｃは、電子機器１が落下して、水平な床に電子機器１の角部が接触する瞬間を示す模式図である。
【００２２】
図３Ａは、電子機器１が、床面と長辺側の端面とがなす角度が、床面と短辺側の端面とがなす角度よりも小さい姿勢で落下した場合を示す。電子機器１と床とが最初に接触する点をｐで示す。重心Ｗを通る鉛直線と床との交点をｑで示す。ｐ点とｑ点との間の距離をｄで示す。ｐ点において、床から電子機器１に加わる衝撃力をＦで示す。衝撃力Ｆは、床に対して垂直な向きの力である。衝撃力Ｆの大きさは｜Ｆ｜で表される。
【００２３】
重心Ｗを通る鉛直線と、重心Ｗとｐ点とを結ぶ直線とが成す角をθで示す。前述のｄが大きいほどθも大きい。図３Ａに示すように、衝撃力Ｆは、重心Ｗに向かう力Ｆ１と、Ｆ１に直交する力Ｆ２とに分力される。力Ｆ１は電子機器１を圧縮する向きに作用して、タッチパネル２の割れ、回路基板の歪みによる断線等を引き起こし、電子機器１の破損の原因になる。力Ｆ２は、重心Ｆを中心にして電子機器１を回転させる。Ｆ１の大きさ｜Ｆ１｜は（１）式で、Ｆ２の大きさ｜Ｆ｜は（２）式でそれぞれ表される。
【００２４】
｜Ｆ１｜＝｜Ｆ｜ｃｏｓθ      ‥‥‥  （１）
｜Ｆ２｜＝｜Ｆ｜ｓｉｎθ      ‥‥‥  （２）
【００２５】
図３Ｂは、電子機器１がタッチパネル２側の面を斜め上または斜め下に向けた姿勢で落下した場合を示す。図３Ｂに示す場合、空気抵抗により電子機器１の落下速度が低下して、同一の高さから落下した場合であっても、衝撃力Ｆの大きさ｜Ｆ｜は図３Ａに示す場合よりも若干小さい可能性がある。
【００２６】
図３Ｃは、電子機器１が、床面と長辺側の端面とがなす角度が、床面と短辺側の端面とがなす角度よりも大きい姿勢で落下した場合を示す。図３Ｃに示す場合、電子機器１に働く空気抵抗は少なく、同一の高さから落下した場合であっても、衝撃力Ｆの大きさ｜Ｆ｜は図３Ａおよび図３Ｂに示す場合よりも若干大きい可能性がある。
【００２７】
図３Ｃに示す場合、図３Ａおよび図３Ｂに示す場合に比べてθが小さい。そのため、衝撃力Ｆの大きさが同一であっても、式（１）からわかるように、電子機器１の破損の原因になる力Ｆ１は図３Ａおよび図３Ｂに示す場合に比べて大きい。さらに空気抵抗の影響により衝撃力Ｆ自体が、図３Ａおよび図３Ｂに示す場合に比べて若干大きい。
【００２８】
以上により、電子機器１は、図３Ｃに示すように短辺側の端面を下に向けて落下した場合に、もっとも破損しやすい。以下では、図３Ｃに示す姿勢で電子機器１が落下した場合を例にして説明する。
【００２９】
図４は、電子機器１の落下時の状態を説明する説明図である。図４においては、タッチパネル２等の図示を省略し、筐体３、電池４、第１弾性部６１および第２弾性部６２の挙動を模式的に示す。図４Ａは、水平な床に電子機器１が接触する瞬間の状態を示す模式図である。
【００３０】
図４Ｂは、図４Ａの少し後の時刻の状態を示す模式図である。筐体３は、床に接触したことにより停止する。第１弾性部６１および第２弾性部６２により支持された電池は、慣性により落下を継続する。第１弾性部６１は縮み、第１弾性部６１が電池４を押圧する力は増加する。第２弾性部６２は伸びて、第２弾性部６２が電池４を押圧する力は減少する。第１弾性部６１および第２弾性部６２から受ける力により、電池４の落下速度は徐々に低下して、落下が終了する。
【００３１】
図５は、電子機器１が落下時に受ける衝撃力を説明する説明図である。図５Ａは、第１弾性部６１および第２弾性部６２を有さず、電池収容部５に電池４が固定されている場合の衝撃力を示す比較例である。図５Ｂは、本実施の形態の電子機器１が受ける衝撃力を示す。図５Ａおよび図５Ｂの横軸は時間を示し、縦軸は図３を使用して説明したｐ点において、電子機器１が受ける衝撃力の大きさを示す。
【００３２】
なお、衝撃力の大きさは、図３を使用して説明した電子機器１の姿勢に加えて、電子機器１の質量、落下高さ、電子機器１自体の剛性、および、床の材質等によっても異なる。図５においては、衝撃力の時間的変化を模式的に示す。
【００３３】
時刻ｔ０は、水平な床に電子機器１が触れた瞬間を示す。電子機器１と床の双方が弾性変形しながら、電子機器１の落下が停止する。時刻ｔ１は、ｐ点に加わる衝撃力が最大になる時間を示す。その後、図３を使用して説明した電子機器１を回転させる向きの分力Ｆ２の作用等により、電子機器１の姿勢が変化し、一般的にはタッチパネル２を上面または下面にした状態で床に着地して安定する。図５においては、電子機器１の姿勢が変化した後にｐ点に加わる衝撃力については考慮しない。
【００３４】
図５Ａに示す比較例においては、時刻ｔ１において、電子機器１の全体質量に依存する衝撃力がｐ点に加わる。図５Ｂに示す本実施の形態においては、時刻ｔ１において、電子機器１の質量のうち、電池４の質量を除いた部分に依存する衝撃力がｐ点に加わる。したがって、本実施の形態において、時刻ｔ１における衝撃力は比較例に比べて小さい。
【００３５】
比較例においては、時刻ｔ１の後でｐ点に加わる衝撃力は速やかに減少する。本実施の形態においては、電池４の落下の終了に伴い、時刻ｔ２において衝撃力の２つ目のピークが生じる。第１弾性部６１および第２弾性部６２が、電池４の落下速度を低下させるため、時刻ｔ２は、時刻ｔ１から十分に遅れて生じ、図５Ｂに示すように２つのピークが分離する。
【００３６】
なお、図５Ａと図５Ｂとにおいて、衝撃力の時間積分、すなわち横軸とグラフの線により囲まれる部分の面積は等しい。
【００３７】
以上に説明したように、本実施の形態においては、落下に伴う衝撃力のピークは、電池４を除いた部分に対応する時刻ｔ１と、電池に対応する時刻ｔ２との２回に分散して生じる。時刻ｔ１と時刻ｔ２とが十分に離れることによりピークが分離するため、衝撃力の最大値は大幅に低下する。
【００３８】
なお、電子機器１が耐え得る限界を超えた衝撃力が生じた場合には、タッチパネル２または筐体３の割れ、電子回路の配線の破断等が生じて、電子機器１が壊れる。衝撃力の最大値が低下することにより、電子機器１の破損のおそれは低減する。
【００３９】
本実施の形態によると、落下時に破損しにくい電子機器１を提供できる。本実施の形態の破損防止機構は、機械的な構成によるものであるため、電子機器１の電源がオフである場合であっても、有効に動作する。
【００４０】
第１弾性部６１および第２弾性部６２は、電池４の短手方向両側の端面を支持しても良い。電子機器１の長手方向と、電池４の長手方向とは、異なる向きであっても良い。
【００４１】
第１弾性部６１および第２弾性部６２は、電池４の正極および負極に接続される接続端子を兼ねても良い。この場合、ＦＰＣ４８およびコネクタ３１は、電池４の状態管理および制御を行なう信号の伝達のみに使用される。これらの信号の伝達が不要である場合には、電子機器１はＦＰＣ４８およびコネクタ３１を有さない。
【００４２】
電池４は、略長方形板型に限定しない。電子機器１に内蔵できる寸法および形状であれば、直方体型、立方体型、単３型乾電池のような円筒型、または、いわゆるボタン型電池のような円盤型等であっても良い。電池４が円筒型または円板型である場合、第１弾性部６１および第２弾性部６２は、電池４の両端面を支持することにより、安定した支持を実現できる。
【００４３】
電子機器１は、複数の電池４を有しても良い。少なくとも一番重い電池が、第１弾性部６１および第２弾性部６２で支持されることが望ましい。すべての電池が、それぞれ第１弾性部６１および第２弾性部６２で支持されることが、さらに望ましい。
【００４４】
電子機器１は、略長方形板型に限定しない。電子機器１は、いわゆる二つ折り型の携帯電話機、腕時計型または眼鏡型などのウェアラブル機器、デジタルカメラ、携帯型ゲーム機、または、ハンディターミナル等、ユーザが携帯して使用する任意の電子機器１であっても良い。
【００４５】
［実施の形態２］
本実施の形態は、４つの側面のそれぞれで電池４を支持する電子機器１に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。
【００４６】
図６は、実施の形態２の電子機器１の構成を説明する説明図である。本実施の形態においては、第１面４１は図６の左側に位置する、電池４の長辺側の端面である。第２面４２は、第１面４１の裏側にあたる。第１面４１と、電池収容部５の第１面４１に対向する内面との間に、間隔をおいて２個の第１弾性部６１が配置されている。第２面４２と、電池収容部５の第２面４２に対向する内面との間に、間隔をおいて２個の第２弾性部６２が配置されている。
【００４７】
電池４の短辺側の端面である第４面４４と、電池収容部５の第４面４４に対向する内面との間に、第３弾性部６３が配置されている。第４面４４の裏側にあたる第５面４５と、電池収容部５の第５面４５に対向する内面との間に、第４弾性部６４が配置されている。
【００４８】
本実施の形態によると、電子機器１が短辺側を下に向けて落下した場合であっても、長辺側を下に向けて落下した場合であっても、同様に衝撃力を分散し、落下による破損を防止できる電子機器１を提供できる。
【００４９】
［実施の形態３］
本実施の形態３は、触覚フィードバック機能を有する電子機器１に関する。実施の形態２と共通する部分については、説明を省略する。図７は、実施の形態３の電子機器１の構成を説明する説明図である。
【００５０】
電池４の第１面４１と、電池収容部５の第１面４１に対向する内面との間に、アクチュエータ８が配置されている。アクチュエータ８は固定子８１、移動子８２およびワイヤ８３を有する。固定子８１は、電池収容部５の内壁に固定されている。移動子８２は第１面４１に接触している。移動子８２と第１面４１との接触面には、潤滑性コーティングが施され、摺動可能になっている。
【００５１】
図８は、アクチュエータ８の構成を説明する説明図である。図８Ａは、動作していない状態のアクチュエータ８を示す。固定子８１は略角棒状であり、一つの側面に沿って交互に配列された固定子凸部８１１と、固定子凹部８１２とを有する。固定子凸部８１１の頂部は、滑らかな略半円柱面である。
【００５２】
移動子８２も略角棒状であり、一つの側面に沿って交互に配列された移動子凸部８２１と、移動子凹部８２２とを有する。移動子凸部８２１の頂部は、滑らかな略半円柱面である。固定子凹部８１２は、移動子凸部８２１に対応する形状であり、移動子凹部８２２は、固定子凸部８１１に対応する形状である。移動子８２は、固定子凹部８１２と移動子凸部８２１とが隙間を介して対向し、移動子凹部８２２と固定子凸部８１１とが隙間を介して対向するように配置されている。
【００５３】
ワイヤ８３は、固定子８１と移動子８２との間に、固定子凸部８１１および固定子凹部８１２の配列方向に沿って配置されている。ワイヤ８３は、形状記憶合金製である。ワイヤ８３は、温度が変態点を上回った場合に、瞬時に約４パーセントから５パーセント程度短くなり、温度が変態点を下回ると、元の長さに戻る。本実施の形態で使用するワイヤ８３の変態点は、７０℃から１００℃程度である。
【００５４】
ワイヤ８３は、わずかに張力が加えられた状態で、移動子凸部８２１と、固定子凸部８１１とに交互に接触している。ワイヤ８３の両端は、固定子８１に設けた端子８６に接続されている。ワイヤ８３の両端は端子８６を介して配線材８７に接続されている。図７に示すように、配線材８７は電池収容部５の内壁を貫通し、図示を省略するアクチュエータ制御基板に接続されている。なお、アクチュエータ制御基板は、電池収容部５内に配置されていても良い。
【００５５】
固定子８１および移動子８２は、少なくともワイヤ８３に接する部分は非導電性である。端子８６と固定子８１との間は絶縁されている。したがって、ワイヤ８３は、固定子８１および移動子８２と絶縁されている。
【００５６】
固定子８１および移動子８２は、熱伝導率の高い材料製である。固定子８１および移動子８２の材質は、たとえば、アルミニウムもしくは銅等の金属、または、窒化アルミニウムもしくは窒化ケイ素等のセラミックスである。
【００５７】
固定子８１の、移動子８２と反対側の面は平面であり、電池収容部５の内壁に固定される。移動子８２の、固定子８１と反対側の面、すなわち移動子天面８２３は平面であり、電池４の第１面４１に押し当てられる。移動子天面８２３および第１面４１には、潤滑性コーティングが施されており、摺動可能である。移動子天面８２３および第１面４１とは、本実施の形態の第２摺動部の一例である。
【００５８】
なお、移動子天面８２３または第１面４１のいずれか一方に、接触面積を少なくする突起が設けられていても良い。移動子８２の移動子天面８２３を含む部分と、電池４の外装部材の一方または双方が、ＰＴＦＥまたはＰＯＭ等の、潤滑性の高い材料製であっても良い。
【００５９】
図８Ｂは、動作中のアクチュエータ８を示す。配線材８７を介してワイヤ８３の両端にパルス電圧を印加することにより、ワイヤ８３はジュール熱により瞬時に発熱する。ワイヤ８３は、温度が変態点を超えた場合に、瞬時に短くなる。ワイヤ８３が短くなることにより、図８Ｂに示すように、移動子８２が固定子８１から離れる向きに移動する。
【００６０】
図８に戻って説明を続ける。パルス電圧の終了に伴い、ジュール熱の発生は停止する。ワイヤ８３に発生した熱は、固定子８１および移動子８２を介して外部に放散されて、ワイヤ８３の温度は変態点以下に下がる。ワイヤ８３の長さは元に戻る。
【００６１】
図８Ｃは、移動子８２を固定子８１に押し付ける向きの外力が加えられた状態のアクチュエータ８を示す。図８Ｃの状態では、ワイヤ８３の両端に電圧は印加されていない。ワイヤ８３が弾性変形により伸び、固定子８１と移動子８２との間の隙間が狭くなる。ワイヤ８３の弾性により、固定子８１と移動子８２との間には外力に抗して押し戻す向きの力が働く。
【００６２】
このように、アクチュエータ８の移動子８２を固定子８１に押し付ける向きの外力が加わることで、移動子８２にはその外力に抵抗する力が働く。外力が無くなった場合、アクチュエータ８は図８Ａを使用して説明した状態に戻る。これはちょうど圧縮コイルバネに似たような状況であり、アクチュエータ８は通電されなくても弾性体と同様の機能を有する。
【００６３】
図７に戻って説明を続ける。アクチュエータ８は、電圧を印加されない場合には第１面４１と、電池収容部５の第１面４１に対向する内面との間に配置された弾性部の機能を果たす。タッチパネル２の操作を受け付けた場合には、配線材８７を介してワイヤ８３の両端にパルス電圧が印加される。ワイヤ８３が収縮することにより、移動子８２が固定子８１から離れる向きに瞬時に移動する。移動子８２に押されて、電池４が第２弾性部６２の方に瞬時に移動する。パルス電圧の終了に伴い、ワイヤ８３の長さは元に戻る。電池４および移動子８２は、第２弾性部６２に押し戻されて、パルス電圧印加前の状態に戻る。
【００６４】
電池４の移動に伴い、電子機器１全体が瞬時に震える。電子機器１を持ってタッチパネル２を操作したユーザは、タッチパネル２の操作により、電子機器１が震えたような感覚、すなわち、タッチパネル２の操作に対する触覚フィードバックを感じる。
【００６５】
受信部３３を介して、電話またはメール等が着信した場合には、配線材８７を介してワイヤ８３の両端に所定の間隔および回数のパルス電圧が印加される。パルス電圧に連動して、移動子８２および電池４が移動する。これにより、電子機器１全体が所定のパターンで震える。以上により、振動による着信通知が実現できる。
【００６６】
電子機器１が落下した場合、アクチュエータ８は、実施の形態２の第１弾性部６１と同様の機能を果たす。移動子８２と電池４の第１面４１とは摺動可能であるため、電池４は長手方向にも動作可能である。したがって、アクチュエータ８、第２弾性部６２、第３弾性部６３および第４弾性部６４が衝撃力を分散し、落下による破損を防止する。
【００６７】
本実施の形態によると、落下により破損しにくく、かつ、触覚フィードバック機能を有する電子機器１を提供できる。触覚フィードバックを提供するアクチュエータ８が、落下による破損を防止する弾性部の機能を兼ねるため、破損防止と触覚フィードバックの二つの機能を有する小型の電子機器１を実現できる。
【００６８】
［実施の形態４］
本実施の形態は、第１摺動部および第２摺動部に転動体を有する電子機器１に関する。実施の形態３と共通する部分については、説明を省略する。図９は、実施の形態４の電子機器１の構成を説明する説明図である。図１０は、図９のＡ部拡大図である。図１１は、図９のXI-XI線による電子機器１の断面図である。図１２は、図９のXII-XII線による電子機器１の断面図である。図１３は、実施の形態４の電子機器１の分解斜視図である。図１４は、保持体７２の斜視図である。
【００６９】
電池４の第３面４３と電池収容部５の底面５１との間の第１摺動部の構成を説明する。電池収容部５の底面５１との間に、電池４の長手方向に沿って２本の転動棒７１が配置されている。転動棒７１は、たとえば直径０．３ミリメートルから直径０．５ミリメートル程度のピアノ線である。転動棒７１の両端は、それぞれ保持体７２により保持されている。
【００７０】
保持体７２は、略長方形板状であり、一方の広面と、隣接する端面とが切り欠かれた保持体凹部７３を有する。保持体７２は、保持体凹部７３側の広面を底面５１に向け、保持体凹部７３側の端面を電池４に向けた状態で、底面５１に固定されている。保持体凹部７３と底面５１との間に、転動棒７１の両端が差し込まれて、転動可能に保持される。転動棒７１と第３面４３とは、第１摺動部を構成する。
【００７１】
電池４の第１面４１と移動子天面８２３の間の第２摺動部の構成を説明する。第１面４１に２枚の円環板７５が固定されている。円環板７５は、たとえば外径３ミリメートル、内径１．５ミリメートル、厚さ０．３ミリメートル程度の平ワッシャである。
【００７２】
円環板７５の内側と移動子天面８２３との間に、転動球７６が配置されている。転動球７６は、たとえば直径０．５ミリメートルから直径１ミリメートル程度の鋼球である。転動球７６は、たとえばグリースにより円環板７５の内側に付着されている。転動球７６と移動子天面８２３とは、第２摺動部を構成する。
【００７３】
第１摺動部および第２摺動部の作用について説明する。電池４に、短手方向の力が作用した場合には、転動棒７１が転がることにより電池４がスムーズに移動する。なお、転動棒７１の端部が保持体凹部７３の縁に到達した場合であっても、転動棒７１の側面と電池４の第３面４３とが滑ること、および転動棒７１が回転することにより、電池４はスムーズに移動する。転動棒７１の両端が保持体凹部７３に保持されているため、２本の転動棒７１が接近して底面５１に対して電池が傾くような現象が防止される。
【００７４】
電池４に長手方向の力が作用した場合には、第３面４３と転動棒７１の側面とが滑り、第１面４１と移動子天面８２３との間で転動球７６が転がることにより、電池４がスムーズに移動する。なお、転動球７６が円環板７５の孔の縁に到達した場合であっても、転動球７６が回転することにより、電池４はスムーズに移動する。
【００７５】
本実施の形態によると、電池４がスムーズに動作して、衝撃力を吸収する電子機器１を提供できる。
【００７６】
なお、転動棒７１は３本以上であっても良い。転動棒７１は、電池４の短手方向に沿って配置されても良い。保持体７２を設ける代わりに、筐体３に転動棒７１を保持する窪みが設けられていても良い。円環板７５および転動球７６は３組以上であっても良い。円環板７５を設ける代わりに、電池４の第１面４１に窪みが設けられていても良い。円環板７５は、移動子天面８２３に固定されても良い。
【００７７】
［実施の形態５］
本実施の形態は、アクチュエータ８に電磁石９３を用いる電子機器１に関する。実施の形態４共通する部分については、説明を省略する。
【００７８】
図１５は、実施の形態５の電子機器の構成を説明する説明図である。アクチュエータ８は、電池４の第１面４１に固定された磁性体板９４と、磁性体板９４に一方の磁極を向けて、電池４の長手方向に沿って一列に配置された３個の電磁石９３と、電磁石９３の両側に配置された弾性部材９５とを有する。磁性体板９４は、ヨークとも呼ばれ、鉄またはフェライト等の強磁性体製である。
【００７９】
弾性部材９５により、電磁石９３の端面と磁性体板９４とは、離れる方向に付勢されている。電磁石９３は、配線材８７を介して図示を省略するアクチュエータ制御基板に接続されている。本実施の形態の電子機器１は、第２摺動部を有さない。
【００８０】
タッチパネル２の操作を受け付けた場合、または、着信通知を行なう場合には、配線材８７を介して電磁石９３に電流が供給される。磁性体板９４が電磁石９３に引き寄せられる。磁性体板９４と共に、電池４が移動する。電流が停止した場合、弾性部材９５の作用により、電池４および磁性体板９４が元の状態に戻る。なお、弾性部材９５は、電磁石９３に電流が供給された場合であっても電磁石９３と磁性体板９４とが接触しない程度の弾性力を有する。
【００８１】
電池４の移動に伴い、電子機器１全体が震える。電子機器１のユーザは、タッチパネル２の操作に対する触覚フィードバック、および、振動による着信通知を感じる。
【００８２】
本実施の形態によると、電磁石９３と磁性体板９４とが接触しないため、電池４は長手方向の力が作用した場合にスムーズに動くことができる。
【００８３】
なお、３個の電磁石９３は、直列に接続されていても並列に接続されていても良い。３個の電磁石９３は、同じ磁極を磁性体板９４に向けていても、異なる磁極を磁性体板９４に向けていても良い。弾性部材９５の一端は、磁性体板９４の代わりに、第１面４１に直接固定されていても良い。電磁石９３と弾性部材９５とは、交互に配置されていても良い。電磁石９３は、２個、または４個以上であっても良い。電磁石９３が電池４の第１面４１に固定され、磁性体板９４が電池収容部５の内面に固定されていても良い。
【００８４】
［実施の形態６］
本実施の形態は、電池４の短辺側にアクチュエータ８を配置した電子機器１に関する。実施の形態１と共通する部分については、説明を省略する。
【００８５】
図１６は、実施の形態６の電子機器１の構成を説明する説明図である。本実施の形態においては、実施の形態１と同様に電池４の短辺側に第１面４１および第２面４２が設けられている。第１面４１と、電池収容部５の第１面４１に対向する内面との間に、アクチュエータ８が配置されている。
【００８６】
アクチュエータ８は、図８を使用して説明した実施の形態３のアクチュエータ８と同様の構成である。アクチュエータ８の固定子８１は、電池収容部５の内壁に固定されている。アクチュエータ８の移動子８２は、第１面４１に固定されている。
【００８７】
図３を使用して説明したように、短辺側を下にして落下した場合に衝撃力による電子機器１の破損が生じやすい。本実施の形態によると、短辺側を下にして落下した場合に第２弾性部６２とアクチュエータ８との両者が有する弾性により、落下時の衝撃力を分散させて破損を防ぐ電子機器１を提供できる。
【００８８】
各実施例で記載されている技術的特徴（構成要件）はお互いに組合せ可能であり、組み合わせすることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
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、制限的なものでは無いと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味では無く、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】
【００８９】
１  電子機器
２  タッチパネル
３  筐体
３１  コネクタ
３３  受信部
４  電池
４１  第１面
４２  第２面
４３  第３面
４４  第４面
４５  第５面
４８  ＦＰＣ
５  電池収容部
５１  底面
５２  底面突起
６１  第１弾性部
６２  第２弾性部
６３  第３弾性部
６４  第４弾性部
７１  転動棒
７２  保持体
７３  保持体凹部
７５  円環板
７６  転動球
８  アクチュエータ
８１  固定子
８１１  固定子凸部
８１２  固定子凹部
８２  移動子
８２１  移動子凸部
８２２  移動子凹部
８２３  移動子天面
８３  ワイヤ
８６  端子
８７  配線材
９３  電磁石
９４  磁性体板
９５  弾性部材
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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