JP2013040804A - 電子機器の衝撃緩衝構造 - Google Patents

Abstract

【課題】コストの上昇を抑え、デザイン上の制約を減らしながら、より効果的に衝撃の影響を低減することのできる電子機器の衝撃緩衝構造を提供する。
【解決手段】機器モジュール４が収納された外装部１の開口部を封じる閉塞部材３の外側面に接着された外部緩衝部材２１には、外部から閉塞部材３に衝撃が加えられた際に、衝撃の大きさに応じた形状変化に伴い運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで、機器モジュール４に伝達される衝撃を低減させると共に、形状変化に伴う運動エネルギーから弾性エネルギーへの変換を低減させて機器モジュール４に対する弾性力を速やかに低下させる粘弾性体が用いられている。より効果的に衝撃の影響を低減することができるばかりでなく、閉塞部材３が金属製であったとしても、極めて冷温の環境下でも、腕への冷感を抑えた状態で、腕時計１００をユーザの腕に装着することができる。
【選択図】図７

Description

この発明は、腕時計などの電子機器に用いられて外部から受けた衝撃の緩衝をはかるための電子機器の衝撃緩衝構造に関する。

以前より、腕時計などの携帯型電子機器は、落下などの際に該携帯型電子機器にかかる衝撃の緩衝を図る衝撃緩衝構造を備えている。この衝撃緩衝構造としては、電子機器の内部に設けられるものと、外面に設けられるものとがある。外面に設けられる衝撃緩衝構造には、従来、ウレタン樹脂といった弾性体が用いられ、腕時計における時計ケースの裏面側や側面部に取り付けられたり、腕時計のバンドの位置に合わせて取り付けられたりする（例えば、特許文献１）。

特開２０００−４６９６４号公報

しかしながら、弾性体を用いた従来の衝撃緩衝構造では、腕時計が必要とする衝撃緩衝性能を確保するために、腕時計の裏蓋を覆う形状及び厚さといった腕時計の本体サイズと比較して無視できないサイズの構造、大型のベゼル、或いは、バンドとの一体形成の必要な構造が要求される。その結果、コストの上昇に繋がったり、デザイン上の制約が生じたりするという課題があった。

この発明の目的は、コストの上昇を抑え、デザイン上の制約を減らしながら、より効果的に衝撃の影響を低減することのできる電子機器の衝撃緩衝構造を提供することにある。

本発明は、上記目的を達成するため、
機器モジュールと、
当該機器モジュールを収納する外装部と、
前記機器モジュールが収納された前記外装部の開口部を封じる閉塞部材と、
前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方の外側面に接着された外部緩衝部材とを備え、
前記外部緩衝部材には、外部から前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方に衝撃が加えられた際に、当該衝撃の大きさに応じた形状変化に伴い運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで、前記操作部及び前記機器モジュールに伝達される前記衝撃を低減させると共に、前記形状変化に伴う前記運動エネルギーから弾性エネルギーへの変換を低減させて前記操作部及び前記機器モジュールに対する弾性力を速やかに低下させる粘弾性体が用いられていることを特徴とする電子機器の衝撃緩衝構造である。

本発明に従うと、外部から閉塞部材及び外装部のうち少なくとも一方に衝撃が加えられた際に、機器モジュールに伝達される衝撃を低減させることができるばかりでなく、機器モジュールに対する弾性力を速やかに低下させることができる。このために、コストの上昇を抑え、デザイン上の制約を減らしながら、より効果的に衝撃の影響を低減することができるという効果がある。

本発明の実施形態の腕時計全体を示す正面図である。 図１の矢視Ａ−Ａにおける腕時計の断面図である。 図１の矢視Ｂ−Ｂにおける腕時計の断面図である。 図１及び図２の矢視Ｃ−Ｃにおける腕時計の断面図である。 時計モジュール及び内部緩衝部材の斜視図である。 アルファゲル及びウレタン樹脂の外力に対する特性を示す模式図である。 外部緩衝部材の配置を説明する図である。 変形例１の外部緩衝部材の配置を説明する図である。 変形例２の外部緩衝部材の配置を説明する図である。 変形例３の外部緩衝部材の配置を説明する図である。 変形例４の外部緩衝部材の配置を説明する図である。 変形例５の外部緩衝部材の配置を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図１〜図５を参照して、本発明を適用した実施形態の腕時計の構造を説明する。
図１は、本実施形態の腕時計１００の正面図である。図２は、図１の矢視Ａ−Ａにおける断面図である。また、図３は、図１の矢視Ｂ−Ｂにおける断面図である。

この腕時計１００は、腕時計ケース１（外装部）を備えている。腕時計ケース１の上部開口部には、時計ガラス２がパッキン２ａを介して装着されており、また、腕時計ケース１の下部には、裏蓋３が防水リング３ａを介して取り付けられている。これらの時計ガラス２及び裏蓋３により閉塞部材が構成される。この腕時計ケース１の内側には、ハウジング１２により外周が覆われた時計モジュール４（機器モジュール）が配置されている。この時計モジュール４及びハウジング１２と腕時計ケース１との間には、内部緩衝部材５及びクッション材６が設けられている。裏蓋３の下面外側には、外部緩衝部材２１が接着剤２２により離散的に接着されている。

腕時計ケース１は、図２及び図３に示すように、硬質の合成樹脂からなるケース本体７と、このケース本体７の上部側外周面に設けられた２層構造のベゼル８とを備えている。ケース本体７には、金属製の補強部材７ａが内側上部から内部に向けて突出した状態でインサート成形によって設けられている。また、ベゼル８は、ケース本体７の外周面に設けられた内側ベゼル８ａと、この内側ベゼル８ａの外表面に設けられた外側ベゼル８ｂとで構成されている。
ここで、内側ベゼル８ａは、アルファゲル（登録商標）により形成され、外側ベゼル８ｂは、硬質の弾性体、例えば、ウレタン樹脂、によって形成されている。アルファゲルについては、後に詳述する。外側ベゼル８ｂの上面には、離散的に外部緩衝部材２３が接着剤２４により接着されている。

この腕時計ケース１における１２時側及び６時側の各側部には、図１及び図２に示すように、時計バンド９を取り付けるためのバンド取付部１０が設けられている。更に、この腕時計ケース１における３時側及び９時側の各側部には、押釦スイッチ１１が２つずつ設けられている。

ハウジング１２は、硬質の合成樹脂からなる。このハウジング１２の上部には、時刻などの情報を電気光学的に表示する表示パネル１３が設けられている。この表示パネル１３は、液晶表示素子やＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示素子などの平面型の表示素子で構成されている。

図４は、図１及び図２の矢視Ｃ−Ｃにおける断面図である。
時計モジュール４には、表示パネル１３を駆動するための電子回路部４ａや、時計機能に必要な各種の電子部品４ｂが組み込まれている。また、ハウジング１２の側面には、時計モジュール４と外部とを接続する２つの端子部材１１ｃが設けられている。一の端子部材１１ｃには、２つの押釦スイッチ１１によりそれぞれ押し込み操作される端子板１１ｂが接続されている。

この時計モジュール４は、図２及び図３に示すように、その外周を覆うハウジング１２の外周面に、後述する押え部材１５を介して内部緩衝部材５が被せられた状態で腕時計ケース１の内部に収納されている。また、この時計モジュール４の下面では、クッション材６が押え板１４によって押さえられた状態になっており、これらのクッション材６及び押え板１４は、裏蓋３によって腕時計ケース１の内部に押し付けられて配置されている。

クッション材６は、ゴムなどの弾性材料からなり、平板状に形成されている。
押え部材１５は、ポリアセタール（ＰＯＭ）などの硬質の合成樹脂または金属からなり、時計モジュール４のハウジング１２の上面における周縁部上に配置されるリング状部１５ａと、ハウジング１２の外周面に配置される筒状部１５ｂとを有し、これらが一体に形成された構成になっている。

この押え部材１５は、腕時計ケース１が外部から衝撃を受けた際に、その衝撃を全体で受け止めて時計モジュール４の一部分に衝撃力が集中するのを緩和する緩和機能を備えている。また、この押え部材１５には、腕時計ケース１の所定位置に対する位置決め用の突起又は凹部（いずれも図示せず）がその内周面に設けられている。押え部材１５は、この突起又は凹部により、腕時計ケース１内において時計モジュール４が水平方向に回転するのを防止し、腕時計ケース１に対する時計モジュール４の位置決めを行う位置決め機能も併せて備える。

図５は、時計モジュール４及び内部緩衝部材５の斜視図である。
押え部材１５の筒状部１５ｂにおける３時側と９時側とには、図１及び図５に示すように、複数の押釦スイッチ１１の各軸部１１ａが挿入された際の逃げとなる切欠部１５ｃが設けられている。押え部材１５の上面に位置するリング状部１５ａの中央部には、図２及び図３に示すように、表示用の開口部１５ｄが表示パネル１３に対応して設けられている。表示パネル１３は、その上面が押え部材１５の上面と同一平面で、この開口部１５ｄから上方に露呈するように配置されている。

内部緩衝部材５は、図２〜図５に示すように、時計モジュール４のハウジング１２の外周面に配置された押え部材１５と腕時計ケース１の内周面との間に配置されている。一方、外部緩衝部材２１は、図２、図３に示すように、裏蓋３の外側下面に設けられている。このように二重に配置された内部緩衝部材５及び外部緩衝部材２１は、何れも、粘弾性体によって形成されており、好ましくは、アルファゲルが用いられる。

ここで、アルファゲルについて説明する。
アルファゲルは、シリコーンを主成分としたゲル状樹脂素材であり、例えば、シリコーンゲルに、充填材であるフィラーを配合してなるシート状のものである。この場合、フィラーは、例えば、シリコーンゲルの１００重量部に対して１〜３重量部の合成樹脂の外殻を有する微小中空体、および１０〜３０重量部のシリカからなる。また、このゲル状素材の硬さは、アスカーＣ硬度が１５〜６０であり、その厚みは、例えば、０．５〜２．０ｍｍ程度である。このゲル状素材を衝撃緩衝材として用いない場合の衝撃加速度に対してゲル状素材を衝撃緩衝材として用いた場合の衝撃加速度の減少率を示す衝撃緩衝率は、７０％以上ある。

図６は、腕時計１００（近似的に剛体とみなせるもの）の裏蓋３に接着されたアルファゲル（粘弾性体）及びウレタン樹脂（弾性体）に外力を加えた場合に腕時計１００にかかる加速度の特性を示す模式図である。図６（ａ）は、アルファゲル及びウレタン樹脂に外力として撃力（ここでは、水平面への落下衝撃）が加えられた場合に腕時計１００にかかる衝撃加速度（外力）の時間変化を示す模式図である。また、図６（ｂ）は、アルファゲル及びウレタン樹脂に調和振動を与えた場合に腕時計１００に伝わる加速度の伝達率の周波数特性を示す模式図である。

通常、腕時計１００のような剛体的なものが剛体面に直接落下した際の衝撃力は、極めて短時間で落下速度から０又は上向きの速度に変化することで、デルタ関数的な非常に大きい値となる。これに対し、図６（ａ）に示すように、ウレタン樹脂のような弾性体が落下面と接触する場合には、破線Ｕで示されるように、ウレタン樹脂の垂直方向への変形量、即ち収縮距離に対応する反発力が生じ、上向き加速度が徐々に増加して腕時計１００が減速される。そして、腕時計１００及びウレタン樹脂は、その速度が下向きから上向きに転じて跳ね返される。従って、この場合に腕時計１００にかかる衝撃加速度は、ウレタン樹脂が落下面に接触してから、収縮及び反発して再び落下面から離れるまでの間に亘って分布する波形となり、衝撃加速度のピーク値は、腕時計１００が直接落下した場合と比較して大きく低下する。

一方、アルファゲルのような粘弾性体が落下面と接触する場合には、図６（ａ）の実線Ｆに示すように、弾性体を用いた場合と比較して、腕時計１００にかかる力の増加が遅れ、また、そのピーク値が低い。即ち、アルファゲルの弾性定数は、ウレタン樹脂弾性体と比較して弾性定数が小さい。一般的に、アルファゲルなどのゲル状粘弾性体は、弾性体と比較して、遥かに弾性定数が小さい（ヤング率で２〜４桁程度）。また、弾性体を用いる場合には、弾性定数の低いものを用いると、衝撃の際に生じる大きな歪みが弾性限界を超えないように厚さを増やす必要がある。これに対して、アルファゲルは、落下面から上向きの力を受けると、この落下面からの衝撃力と腕時計１００の慣性力とにより両側から圧縮されて変形するが、このとき、落下面から受ける仕事量及び腕時計１００から受け取った運動エネルギーを急速且つ効率的に熱エネルギーに変換して放出する。即ち、アルファゲルは、先ず、腕時計１００を粘性抵抗で減速させることでその運動エネルギーを急激に減衰させる。また、アルファゲルの圧縮変形に伴う弾性力の増加は、腕時計１００の減速による変形速度の低下と緩和時間の経過とにより鈍化する。その結果、運動エネルギーから弾性エネルギーへの変換は、少量に抑えられて、腕時計１００は、垂直上向きに跳ね返ることなく素早く停止することになる。即ち、落下の衝撃に際し、薄いアルファゲルの層を介して腕時計１００へ伝達される上向き加速度のピーク値が減少し、また、腕時計１００の運動エネルギーが速やかにゼロとなる。
このような一連の過程において、最適な加速度のピーク値を設定するために、アルファゲルの厚さ、アルファゲルの接着範囲、及び、アルファゲルの材質を公知の技術に基づいて適宜調整することが出来る。

次に、図６（ｂ）には、腕時計１００の裏蓋３に接着されたウレタン樹脂（弾性ゴム）及びアルファゲル粘弾性体に様々な周波数の調和振動を加えた場合（横軸）、ウレタン樹脂及びアルファゲルに加える振動加速度に対する腕時計１００にかかる振動加速度の比を表す応答倍率（振動伝達率）を縦軸に示す。周波数が０の場合には、応答倍率は０ｄＢ、つまり１倍（振動伝達率が１）であり、腕時計１００に直接加速度を加えた場合と、ウレタン樹脂及びアルファゲルを介して加速度を加えた場合とで、腕時計１００に加わる加速度が等しい。応答倍率は、ウレタン樹脂（破線Ｕ）及びアルファゲル（実線Ｆ）のいずれの場合にも振動周波数が上昇するにつれて徐々に上昇し、やがてピーク値を示す。このピーク値を示す周波数は、ウレタン樹脂又はアルファゲルの弾性定数と、腕時計１００の質量とにより定まる固有振動数（共振周波数）である。振動周波数が更に上昇すると、今度は応答倍率が低下し、所定の値（固有振動数の√２倍）より振動周波数が大きくなると、それぞれ応答倍率が０ｄＢより小さくなる。即ち、ウレタン樹脂及びアルファゲルに加えられた加速度は、振動周波数が固有振動数から外れる程、ウレタン樹脂及びアルファゲルによってより効率的に吸収されて熱に変換される。そして、腕時計１００にかかる加速度は、ウレタン樹脂及びアルファゲルに加えられた加速度よりも小さくなっていく。

ここで、図６（ｂ）に示すように、上記した弾性定数の違いに基づき、ウレタン樹脂を用いた場合の固有振動数よりアルファゲルを用いた場合の固有振動数の方が低い。従って、応答倍率が０ｄＢより小さくなる防振効果領域もアルファゲルを用いた場合の方が小さい周波数から現れる。具体的には、腕時計１００に利用可能な本実施形態のアルファゲルの防振効果領域は、約１４０Ｈｚ以上である。ここで、時計モジュール４に係る電子部品や駆動回路の構成部品は、当該周波数以上の高周波数振動により故障、騒音や電磁ノイズが生じやすくなる。従って、アルファゲルのような粘弾性体を用いることによって、時計モジュール４に係る電子部品や駆動回路の構成部品の故障、騒音や電磁ノイズを誘発するこれら高周波数振動をより効率的に除去することができる。
なお、この防振効果領域、即ち、固有振動数の設定は、時計モジュール４に含まれる電子部品の構成上振動の影響が少ない場合などには、上記設定値よりも高く設定することが可能である。

なお、上記説明では、弾性体の例としてウレタン樹脂を挙げ、粘弾性体の例としてアルファゲルを挙げたが、多くの高分子プラスチック素材には、粘弾性の性質が含まれる。本発明に係る粘弾性体としては、粘性的な性質が弾性的な性質よりも強いものが利用可能であり、即ち、例えば、衝撃緩衝率が５０％以上となるものを指す。

次に、アルファゲルを用いた内部緩衝部材５及び外部緩衝部材２１について、詳しく説明する。
本実施形態の内部緩衝部材５としては、図２及び図３に示すように、押え部材１５の外周面における所定箇所に配置された第１のアルファゲル部１６と、この第１のアルファゲル部１６の箇所を除いて、押え部材１５の外周面における他の所定箇所に配置された第２のアルファゲル部１７と、押え部材１５の開口部１５ｄから露呈した表示パネル１３の上面の周縁部に配置された第３のアルファゲル部１８とを有し、これらが一体に形成された構成になっている。

第１のアルファゲル部１６は、図２〜図５に示すように、押え部材１５のリング状部１５ａの上面に配置された上面部１６ａと、押え部材１５の筒状部１５ｂの外周面における所定箇所に配置された複数の側面部１６ｂとを有している。また、上面部１６ａの円周方向両隣には、図５に示すように、波形状の補助緩衝部１６ｃが放射状に設けられている。

この補助緩衝部１６ｃは、図２に示すように、上面部１６ａの厚みよりも薄い肉厚で波形状に形成され、その高さが第１のアルファゲル部１６の上面部１６ａの厚みと略同一で形成されている。これにより、補助緩衝部１６ｃは、押え部材１５の上面と腕時計ケース１の補強部材７ａの下面との間に挟まれ、この状態で補強部材７ａによって押圧されると、第１のアルファゲル部１６の上面部１６ａの変形に伴って、先ず、波形状が弾力的に潰れるように弾性変形した後に、更に、圧縮変形する構成になっている。

また、第１のアルファゲル部１６の側面部１６ｂには、図４および図５に示すように、補助緩衝突起部１６ｄが上下方向に設けられている。この補助緩衝突起部１６ｄは、図４に示すように、押え部材１５の筒状部１５ｂの外周面における所定箇所である１時、５時、７時、１１時の各付近に対応する箇所に設けられている。この補助緩衝突起部１６ｄは、図４に示すように、その先端面が腕時計ケース１の内周面に接触することにより、第１のアルファゲル部１６の側面部１６ｂを腕時計ケース１の内周面から弾力的に離すように構成されている。

また、この補助緩衝突起部１６ｄは、先端面が後述する第２のアルファゲル部１７の外面と略同一の円周上に位置するように形成されている。これにより、第１のアルファゲル部１６の側面部１６ｂは、補助緩衝突起部１６ｄが腕時計ケース１の内周面によって押圧されると、第２のアルファゲル部１７と共に形状が変化して腕時計ケース１の内周面に弾接するように構成されている。

第２のアルファゲル部１７は、図４、図５に示すように、押え部材１５における１２時、３時、６時、９時の各箇所に配置されている。この第２のアルファゲル部１７は、図２、図５に示すように、押え部材１５のリング状部１５ａの上面に配置された上片部１７ａと、押え部材１５の筒状部１５ｂの外面に配置された側片部１７ｂとを有した構成になっている。

第２のアルファゲル部１７の上片部１７ａは、図２、図３に示すように、第１のアルファゲル部１６における上面部１６ａとほぼ同じ厚みで形成されている。また、この第２のアルファゲル部１７の側片部１７ｂは、図４に示すように、第１のアルファゲル部１６における側面部１６ｂの厚みよりも厚く形成されている。

第３のアルファゲル部１８は、図５に示すように、時計モジュール４の表示パネル１３に対応するほぼ四角形の枠状に形成され、図２及び図３に示すように、その外周部が第１のアルファゲル部１６の上面部１６ａにおける内周部に連結されている。これにより、第３のアルファゲル部１８は、押え部材１５のリング状部１５ａに設けられた表示用の開口部１５ｄの上面における周縁部と、押え部材１５の開口部１５ｄから露呈した表示パネル１３の上面における周縁部との双方に、跨った状態で配置されている。

この第３のアルファゲル部１８は、図２及び図３に示すように、その周縁部が表示パネル１３の上面における周縁を押える見切り部１８ａに形成されている。この第３のアルファゲル部１８は、その厚みが第１のアルファゲル部１６における上面部１６ａの厚みよりも、腕時計ケース１の補強部材７ａの厚み分だけ、厚く形成されている。また、この第３のアルファゲル部１８は、腕時計ケース１のケース本体７の内周面よりも内側に配置され、この状態で時計ガラス２を通して外部から見えるように構成されている。

これにより、第１〜第３のアルファゲル部１６〜１８は、衝撃が外部から腕時計ケース１に加わった際に、衝撃力に応じて形状変化するとともに、形状変化の際に運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで時計モジュール４に伝達される反発力を低減させる。そして、その後、第１〜第３のアルファゲル部１６〜１８は、徐々に元の形状に戻る。従って、弾性力による減衰振動も抑えることができる。

次に、本実施形態の外部緩衝部材２１の配置について説明する。

図７は、外部緩衝部材の配置を説明する図である。図７（ａ）は、本実施形態の腕時計１００を裏側から見た斜視図である。また、図７（ｂ）は、図２における断面図のうち、外部緩衝部材２１が設けられている部分の拡大図である。

本実施形態の腕時計１００において、裏蓋３の下面には、外部緩衝部材２１が複数個所に離散的に設けられている。これらの外部緩衝部材２１は、接着剤により裏蓋３に各々個別に接着されている。

この外部緩衝部材２１は、それぞれ球冠状の突起部をなす形状に設けられ、裏蓋３から球冠状の外部緩衝部材２１の頂点までの高さは、０．５ｍｍ以上に設定される。この高さ０．５ｍｍは、外部緩衝部材２１が衝撃緩衝機能を発揮するのに必要な高さであり、外部緩衝部材２１の特性及び腕時計１００の質量に応じて適宜変更される。また、外部緩衝部材２１が衝撃緩衝機能を十分に発揮しうる球冠の高さとして、２．０ｍｍ以下に設定される。また、本実施形態における外部緩衝部材２１の幅は、例えば、３０ｍｍ径の裏蓋３に対し、外部緩衝部材２１の接着面における円の半径が２．５ｍｍ以上である。

以上のように、時計モジュール４を内包する構成のうち、少なくとも、腕時計ケース１、時計ガラス２、裏蓋３、及び、外部緩衝部材２１を備えることにより、本発明の実施形態の腕時計１００における衝撃緩衝構造が構成されている。また、第１〜第３のアルファゲル部１６〜１８を備えた内部緩衝部材５を更に備えた二重の衝撃緩衝構造を備えることで、非常に薄い構造を維持しながら更に効率よく時計モジュール４に伝わる衝撃を低減させることができる。

このように、本実施形態の腕時計１００によれば、時計モジュール４が収納された腕時計ケース１の開口部を封鎖する裏蓋３に対し、アルファゲルといった衝撃吸収機能に優れた粘弾性体による外部緩衝部材２１を離散的に接着して配置する。このように外部緩衝部材２１を設けることで、僅かな外部緩衝部材２１のみで十分な衝撃緩衝機能を得ることができる。具体的には、粘弾性体により衝撃時の衝突加速度を熱エネルギーに変換して運動エネルギーを減少させると共に、時間をかけて減速させることで腕時計１００を跳ね返す強い反発力を示さないので、粘弾性体を用いない場合、即ち、直接腕時計１００に衝撃が加わった場合や従来の弾性体を用いる場合に比較して、腕時計１００にかかる衝撃加速度を大きく低減させることができる。

特に、外部緩衝部材２１にアルファゲルを用いることで、衝撃緩衝率を７０％以上とすることができ、即ち、衝突加速度を３０％以下に低下させることが出来るので、少量のアルファゲルにより落下時の衝撃を大きく低下させることが出来る。

また、このように、腕時計ケース１の外部に少量の外部緩衝部材２１を用いることで、製造コストを低減させることができると共に、小型且つ透明な素材を用いることで、裏面のデザイン上の制約を減らすことが出来る。
なお、アルファゲルの透明性を生かすデザインとする場合には、裏蓋３に接着する際に用いられる接着剤も透明なものが用いられる。

また、外部緩衝部材２１にアルファゲルを用いることで、腕時計１００の固有振動数を大きく低下させることが出来るので、高周波数振動による内部回路の破損を抑えることができる。

また、外部緩衝部材２１として、腕時計ケース１の内部ではなく、裏蓋３の各所に適量配置することにより、腕との接触面を金属面との接触よりも柔軟にし、触感を改善することが出来る。また、冬期の利用や高山での利用の場合に、冷たい金属との接触による不快感や凍傷を避けることが出来る。

また、外部緩衝部材２１の配置を複数個所に離散的に行うことで、ユーザの腕と腕時計との間に適度な隙間を設けることが出来るので、汗をかいた際などの不快感を低減させることができる。

また、設けられた外部緩衝部材２１の突起部の形を球冠状とすることで、ユーザの腕に不快な刺激なく接触させることが出来るので、ユーザの触感を改善することが出来る。

［変形例１］
外部緩衝部材２１の配置には、様々な変形を行うことが出来る。
図８は、変形例１の腕時計１００の裏蓋３を裏側から見た平面図、及び、裏蓋３に垂直な面内での外部緩衝部材２１ａの拡大断面図である。

変形例１の腕時計１００の裏蓋３に設けられた外部緩衝部材２１ａは、一の円環状の形状を有し、接着剤２２ａにより裏蓋３に接着されている。

このような外部緩衝部材２１ａの形状によれば、容易に外部緩衝部材２１ａを裏蓋３に接着して設けることが出来る。また、中央部分に外部緩衝部材２１ａを設けないことで、裏蓋３に形成されるブランド名や製品のロゴタイプといった標章を露出させながら、衝撃緩衝機能を備えることが出来る。
なお、ここで設けられた環状の外部緩衝部材２１ａは、円形である必要はない。例えば、楕円形や正方形であっても良いし、正方形の角を丸めた形状であっても良い。

［変形例２］
図９は、変形例２の腕時計１００の裏蓋３を裏側から見た平面図、及び、裏蓋３に垂直な面内での外部緩衝部材２１ｂの拡大断面図である。

変形例２の腕時計１００の裏蓋３に設けられた外部緩衝部材２１ｂは、裏蓋３の周縁部を除く広範囲に亘って設けられた膜状部分２１０ｂと、膜状部分２１０ｂ上に設けられた突起部分２１１ｂとにより構成され、接着剤２２ｂにより裏蓋３に接着されている。

変形例２の腕時計１００における外部緩衝部材２１ｂをこのように広範囲に覆った形状とすることによって、落下衝撃だけではなく、突起への衝突などの衝撃に対しても対応可能とすると共に、外部緩衝部材２１ｂにも突起部分２１１ｂを設けることで、ユーザの腕と外部緩衝部材２１ｂとの間に適度な隙間を設けて通気を良くし、ユーザの触感を改善することが出来る。
また、薄く透明なアルファゲルを用いることで、外部緩衝部材２１ｂが裏蓋３を広範囲に覆う場合であっても裏蓋３に刻まれたブランド名や製品のロゴタイプを透過して目視可能とすることが出来る。

［変形例３］
図１０は、変形例３の腕時計１００の裏蓋３を裏側から見た平面図、及び、裏蓋３に垂直な面内での外部緩衝部材２１ｃの拡大断面図である。

変形例３の腕時計１００の裏蓋３に設けられた外部緩衝部材２１ｃは、裏蓋３とほぼ同サイズの範囲を接着剤２２ｃにより接着されて覆う膜状部分２１０ｃに対し、孔部２１１ｃが設けられている。上記実施の形態では、４個の孔部２１１ｃが設けられているが、個数や配置は、これに限られない。

このように、変形例３の腕時計１００における外部緩衝部材２１ｃによれば、裏蓋３のほぼ全面を外部緩衝部材２１ｃで覆うことで、衝撃位置や角度によらず時計モジュール４への衝撃の伝達を抑えると共に、必要に応じて部分的に孔部２１１ｃを設けることで、ロゴやネジ部などの必要な部分を露出させることが出来る。また、外部緩衝部材２１ｃとユーザの腕との密着感を抑えて、触感を改善することができる。
なお、この変形例では、孔部２１１ｃ部分における外部緩衝部材２１ｃの厚さがゼロになるように形成されているが、膜状部分２１０ｃより厚さが薄い凹部形状であっても良い。また、上記の変形例では、複数個の孔部２１１ｃが離散的に４個配置されていたが、他の形状や個数であっても良い。例えば、この孔部２１１ｃは、方形の孔部であってもよい。また、孔部２１１ｃや凹部は、膜状部分２１０ｃにより閉じた領域でなくても良い。例えば、裏蓋３の中央を通る直線型或いは流線型の孔部又は凹部が一個設けられていても良い。

［変形例４］
図１１は、変形例４の腕時計１００の裏蓋３を裏側から見た平面図、及び、裏蓋３に垂直な面内での外部緩衝部材２１ｄの拡大断面図である。

図１１（ａ）に示すように、変形例４の腕時計１００の裏蓋３全面に亘って設けられた外部緩衝部材２１ｄは、裏蓋３の表面、即ち、腕時計１００の下面だけではなく、図１１（ｂ）に示すように、裏蓋３の側面にも膜状部分２１０ｄが接着剤２２ｄにより接着されている。また、図９に示した変形例２の外部緩衝部材２１ｂと同様に、膜状部分２１０ｄに加えて、更に、突起部分２１１ｄが離散的に配置されて設けられている。
なお、変形例３の腕時計１００の裏蓋３に設けられた外部緩衝部材２１ｃと同様に、孔部が設けられていても良い。

このように、変形例４の腕時計１００における外部緩衝部材２１ｄによれば、裏蓋３の側面にまで外部緩衝部材２１ｄが設けられているので、腕時計１００のバンドデザインに関わらず、腕時計１００の側方から衝撃を受けた場合でも内部の時計モジュール４への衝撃の伝達を低減し、時計モジュール４を保護することが出来る。

［変形例５］
図１２は、変形例５の腕時計１００の裏蓋３に垂直な面内での外部緩衝部材２１ｄの拡大断面図である。

図１２に示すように、変形例５の腕時計１００の裏蓋３全面に亘って膜状に設けられた外部緩衝部材２１ｅは、裏蓋３の表面、即ち、腕時計１００の下面だけではなく、裏蓋３の側面にも接着剤２２ｄにより接着されている。なお、図１１に示した変形例４の外部緩衝部材２１ｄにおいて離散的に配置されている突起部分２１１ｄは設けられていない。また、変形例３の腕時計１００の裏蓋３に設けられた外部緩衝部材２１ｃと同様に、孔部が設けられていても良い。

このように、変形例５の腕時計１００における外部緩衝部材２１ｅによれば、裏蓋３の側面にまで外部緩衝部材２１ｅが設けられているので、腕時計１００のバンドデザインに関わらず、腕時計１００の側方から衝撃を受けた場合でも内部の時計モジュール４への衝撃の伝達を低減し、時計モジュール４を保護することが出来るばかりでなく、裏蓋３の表面全領域に亘り膜状部分２１０ｄが接着剤２２ｄにより接着されているので、裏蓋３が金属で製作されていても、ユーザの腕は、金属製の裏蓋３の表面全領域ではなく、膜状部分２１０ｄの表面全領域と接触することとなり、当該腕への冷感を抑えて、触感を改善することができる。このために、極めて冷温の環境下でも、腕への冷感を抑えた状態で、腕時計１００をユーザの腕に装着することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。
例えば、上記実施の形態では、デジタル電子時計を例に挙げて説明したが、これに限られない。例えば、指針及び指針の駆動機構を備えたアナログ電子時計であっても良い。アナログ電子時計に本発明を適用することで、電子回路の破損防止と共に、針飛びや指針の損傷を防ぐことも出来る。
また、腕時計に限らず、血圧計や歩数計などの腕装着型装置に同様に用いることが出来る。

また、上記実施の形態では、側面を覆うケース本体と、上面及び下面をそれぞれ覆う閉塞部材としての時計ガラス及び裏蓋とが設けられ、外側ベゼル８ｂや裏蓋３に外部緩衝部材２１を設ける構成を示したが、これに限られない。例えば、下面もケース本体に覆われた他の電子機器であってもよい。
また、外部緩衝部材２１は、必要に応じて、腕時計１００の表面のみ、或いは、裏面のみに設けることとしても良い。

また、外部緩衝部材２１を離散的な突起形状として設けるだけでなく、裏蓋３の略全体に膜状に設けることで、落下などの衝撃に限らず机の角などの細かい部分への衝撃や衝撃に伴う傷に対してもより有効に腕時計１００を保護することが出来る。ここで略全体とは、例えば、裏蓋３のうちねじ穴の箇所を除いた部分や防水リング３ａと裏蓋３とが接触する段差部分を除く中央部全体といった部分を指す。
その他、上記実施の形態で示した具体的な構造、配置や制御の順番などは、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

［付記］
＜請求項１＞
機器モジュールと、
当該機器モジュールを収納する外装部と、
前記機器モジュールが収納された前記外装部の開口部を封じる閉塞部材と、
前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方の外側面に接着された外部緩衝部材とを備え、
前記外部緩衝部材には、外部から前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方に衝撃が加えられた際に、当該衝撃の大きさに応じた形状変化に伴い運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで、前記操作部及び前記機器モジュールに伝達される前記衝撃を低減させると共に、前記形状変化に伴う前記運動エネルギーから弾性エネルギーへの変換を低減させて前記操作部及び前記機器モジュールに対する弾性力を速やかに低下させる粘弾性体が用いられていることを特徴とする電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項２＞
前記機器モジュールに前記外部緩衝部材を介して外部から衝撃を与えた場合に前記機器モジュールにかかる衝撃加速度は、当該機器モジュールに前記外部緩衝部材無しで外部から前記衝撃を与えた場合に前記機器モジュールにかかる衝撃加速度に比して３０％以下であり、
当該外部緩衝部材は、前記衝撃の一部を熱に変換して吸収及び発散させると共に、前記衝撃の残りを遅延及び分散させて前記機器モジュールに伝えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項３＞
前記外部緩衝部材に用いられる粘弾性体は、電子機器の重量に基づき、前記機器モジュールを構成する電子部品の破損に係る予め設定された振動周波数よりも固有振動数が低くなるように粘弾性体の材質が選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項４＞
前記外部緩衝部材は、シリコーン樹脂を主成分とした樹脂素材であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項５＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の一側面に複数個配置されて各々突起部を形成していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項６＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の一側面に環状に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項７＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、離散的に複数の突起部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項８＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、複数個の孔部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項９＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、一又は複数個の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項１０＞
前記外部緩衝部材は、
前記閉塞部材の側面及び前記外装部の側面のうち、各々少なくとも一部に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
＜請求項１１＞
前記閉塞部材上に離散的に設けられた前記突起部は、球冠状の形状であることを特徴とする請求項５又は７に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。

１ 腕時計ケース
２ 時計ガラス
２ａ パッキン
３ 裏蓋
３ａ 防水リング
４ 時計モジュール
４ａ 電子回路部
４ｂ 電子部品
５ 内部緩衝部材
６ クッション材
７ ケース本体
７ａ 補強部材
８ ベゼル
８ａ 内側ベゼル
８ｂ 外側ベゼル
９ 時計バンド
１０ バンド取付部
１１ 押釦スイッチ
１１ａ 軸部
１１ｂ 端子板
１１ｃ 端子部材
１２ ハウジング
１３ 表示パネル
１４ 押え板
１５ 押え部材
１５ａ リング状部
１５ｂ 筒状部
１５ｃ 切欠部
１５ｄ 開口部
１６ 第１のアルファゲル部
１６ａ 上面部
１６ｂ 側面部
１６ｃ 補助緩衝部
１６ｄ 補助緩衝突起部
１７ 第２のアルファゲル部
１７ａ 上片部
１７ｂ 側片部
１８ 第３のアルファゲル部
１８ａ 見切り部
２１、２１ａ〜２１ｅ、２３ 外部緩衝部材
２２、２２ａ〜２２ｄ、２４ 接着剤
２１０ｂ〜２１０ｄ 外部緩衝部材の膜状部分
２１１ｂ、２１１ｄ 外部緩衝部材の突起部分
２１１ｃ 外部緩衝部材の孔部
１００ 腕時計

Claims (11)

1. 機器モジュールと、
   当該機器モジュールを収納する外装部と、
   前記機器モジュールが収納された前記外装部の開口部を封じる閉塞部材と、
   前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方の外側面に接着された外部緩衝部材とを備え、
   前記外部緩衝部材には、外部から前記閉塞部材及び外装部のうちの少なくとも一方に衝撃が加えられた際に、当該衝撃の大きさに応じた形状変化に伴い運動エネルギーを熱エネルギーに変換することで、前記操作部及び前記機器モジュールに伝達される前記衝撃を低減させると共に、前記形状変化に伴う前記運動エネルギーから弾性エネルギーへの変換を低減させて前記操作部及び前記機器モジュールに対する弾性力を速やかに低下させる粘弾性体が用いられていることを特徴とする電子機器の衝撃緩衝構造。
2. 前記機器モジュールに前記外部緩衝部材を介して外部から衝撃を与えた場合に前記機器モジュールにかかる衝撃加速度は、当該機器モジュールに前記外部緩衝部材無しで外部から前記衝撃を与えた場合に前記機器モジュールにかかる衝撃加速度に比して３０％以下であり、
   当該外部緩衝部材は、前記衝撃の一部を熱に変換して吸収及び発散させると共に、前記衝撃の残りを遅延及び分散させて前記機器モジュールに伝えることを特徴とする請求項１に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
3. 前記外部緩衝部材に用いられる粘弾性体は、電子機器の重量に基づき、前記機器モジュールを構成する電子部品の破損に係る予め設定された振動周波数よりも固有振動数が低くなるように粘弾性体の材質が選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
4. 前記外部緩衝部材は、シリコーン樹脂を主成分とした樹脂素材であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
5. 前記外部緩衝部材は、
   前記閉塞部材の一側面に複数個配置されて各々突起部を形成していることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
6. 前記外部緩衝部材は、
   前記閉塞部材の一側面に環状に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
7. 前記外部緩衝部材は、
   前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、離散的に複数の突起部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
8. 前記外部緩衝部材は、
   前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、複数個の孔部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
9. 前記外部緩衝部材は、
   前記閉塞部材の一側面の略全面に膜状に形成され、当該膜には、一又は複数個の凹部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
10. 前記外部緩衝部材は、
    前記閉塞部材の側面及び前記外装部の側面のうち、各々少なくとも一部に亘って設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。
11. 前記閉塞部材上に離散的に設けられた前記突起部は、球冠状の形状であることを特徴とする請求項５又は７に記載の電子機器の衝撃緩衝構造。

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