JP2019019460A - 電子機器システム及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】支持体からの取り外しが容易に行える磁力で電子機器を取り付けるとともに、支持体が衝撃を受けたときの電子機器の支持体からの脱落を抑制することを課題とする。【解決手段】電子機器システムは、磁性体を含む支持体と、前記支持体と磁気結合された第１の磁石と、前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定された筐体を有する電子機器本体と、前記支持体と磁気結合された第２の磁石と、前記第２の磁石を介して前記支持体に固定された補助取付部材と、を備え、前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する。【選択図】図１１

Description

本明細書開示の発明は、電子機器システム及び電子機器に関する。

磁石を用いることで、磁性体を含む所望の設置個所に、機械、器具、電子機器等の物品を設置することができる（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特開２００２−２１７５５９号公報 特開２００３−１５８３８５号公報

ところで、物品の設置場所が衝撃を受けることがある。例えば、橋梁等は、車両が通過することで衝撃を受けることがあり、マンホール蓋は、車両の通過だけでなく、マンホールに設置するときに大きな衝撃を受けることがある。このように衝撃を受けることがある場所に物品を設置する場合、物品の脱落を防止する構造が必要となるが、このような構造を採用するための条件が整っていなければならず、物品の設置先が限定される。物品を設置できるように物品の形状等に応じて設置先の形状を変更することも考えられるが手間である。

このような状況下、物品の設置の自由度を高めるために、特許文献１や特許文献２のように磁石を用いて所望の設置場所に物品を取り付けることが考えられる。しかしながら、衝撃に耐え、物品の脱落を回避することができるほどの強力な磁石を用いることは、物品の取り外しが困難となり、取り付け位置の微調整すらできなくなり、現実的ではない。

１つの側面では、本明細書開示の電子機器システム及び電子機器は、支持体からの取り外しが容易に行える磁力で電子機器を取り付けるとともに、支持体が衝撃を受けたときの電子機器の支持体からの脱落を抑制することを課題とする。

１つの態様では、電子機器システムは、磁性体を含む支持体と、前記支持体と磁気結合された第１の磁石と、前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定された筐体を有する電子機器本体と、前記支持体と磁気結合された第２の磁石と、前記第２の磁石を介して前記支持体に固定された補助取付部材と、を備え、前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する。

また、別の態様では、電子機器は、磁性体を含む支持体と磁気結合される第１の磁石と、前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定される筐体と、前記支持体と磁気結合される第２の磁石と、前記第２の磁石を介して前記支持体に固定される補助取付部材と、を備え、前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する。

さらに、別の態様では、電子機器は、金属体に磁気結合された第１の磁石と、
前記第１の磁石と磁気結合され、前記第１の磁石を介して前記金属体に固定される筐体を備える電子機器と、前記金属体の複数のリブに磁気結合された複数の磁石と、前記複数の磁石に磁気結合された金属製部材と、前記金属製部材は、前記第１の磁石が前記金属体から離間した場合に、前記第１の磁力によって前記電子機器ごと前記金属体に結合可能な距離以下で前記金属製部材が摺動可能に係合されている。

支持体からの取り外しが容易に行える磁力で電子機器を取り付けるとともに、支持体が衝撃を受けたときの電子機器の支持体からの脱落を抑制することができる。

図１は実施形態の電子機器システムを示す斜視図である。 図２は実施形態の電子機器を示す斜視図である。 図３は実施形態の電子機器の平面図である。 図４は実施形態の電子機器本体の斜視図である。 図５は実施形態の電子機器本体の斜視図である。 図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は実施形態の電子機器本体の６面図である。 図７は実施形態の補助取付部材の斜視図である。 図８は実施形態の補助取付部材の斜視図である。 図９（Ａ）〜図９（Ｆ）は実施形態の補助取付部材の６面図である。 図１０（Ａ）は電子機器本体がマンホール蓋に固定された状態のときの第１ピンと係合孔との位置関係を示す説明図であり、図１０（Ｂ）はマンホール蓋が衝撃を受けたときの第１ピンと係合孔との位置関係を示す説明図である。 図１１（Ａ）は電子機器がマンホール蓋に固定される様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図であり、図１１（Ｂ）はマンホール蓋に固定された電子機器を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。 図１２はマンホール蓋が衝撃を受けたときの様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。 図１３は第１の磁石の磁力線の向きと第２の磁石の磁力線の向きを模式的に示す説明図である。 図１４（Ａ）はマンホール蓋に電子機器が固定された様子を示す説明図であり、図１４（Ｂ）はマンホール蓋から電子機器を取り外す様子を示す説明図である。 図１５（Ａ）は他の電子機器がマンホール蓋に固定される様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図であり、図１５（Ｂ）はマンホール蓋が衝撃を受けたときの他の電子機器の様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。 図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は第１の磁石と第２の磁石の配置の組み合わせの例を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されていたり、寸法が実際よりも誇張されて描かれていたりする場合がある。

（実施形態）
まず、図１乃至図１４を参照しつつ実施形態の電子機器システム１について説明する。図１は実施形態の電子機器システムを示す斜視図である。図２は実施形態の電子機器を示す斜視図である。図３は実施形態の電子機器の平面図である。図４は実施形態の電子機器本体の斜視図である。図５は実施形態の電子機器本体の斜視図である。図６（Ａ）〜図６（Ｆ）は実施形態の電子機器本体の６面図である。図６（Ａ）は正面図、図６（Ｂ）は平面図、図６（Ｃ）は底面図、図６（Ｄ）は右側面図、図６（Ｅ）は左側面図、図６（Ｆ）は背面図である。図７は実施形態の補助取付部材の斜視図である。図８は実施形態の補助取付部材の斜視図である。図９（Ａ）〜図９（Ｆ）は実施形態の補助取付部材の６面図である。図９（Ａ）は正面図、図９（Ｂ）は平面図、図９（Ｃ）は底面図、図９（Ｄ）は右側面図、図９（Ｅ）は左側面図、図９（Ｆ）は背面図である。図７は実施形態の補助取付部材の斜視図である。図１０（Ａ）は電子機器本体がマンホール蓋に固定された状態のときの第１ピンと係合孔との位置関係を示す説明図であり、図１０（Ｂ）はマンホール蓋が衝撃を受けたときの第１ピンと係合孔との位置関係を示す説明図である。図１１（Ａ）は電子機器がマンホール蓋に固定される様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図であり、図１１（Ｂ）はマンホール蓋に固定された電子機器を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。図１２はマンホール蓋が衝撃を受けたときの様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。図１３は第１の磁石の磁力線の向きと第２の磁石の磁力線の向きを模式的に示す説明図である。図１４（Ａ）はマンホール蓋に電子機器が固定された様子を示す説明図であり、図１４（Ｂ）はマンホール蓋から電子機器を取り外す様子を示す説明図である。

電子機器システム１は、支持体の一例であるマンホール蓋５０と、このマンホール蓋５０に装着された電子機器２を備えている。電子機器システム１は、地下に埋設された下水道管と連通するマンホールに設置され、下水道管及びマンホール内の各種データを収集し、下水道管内、マンホール内の状況を監視する。収集されるデータは、例えば、マンホール内の水位等である。電子機器２の電子機器本体３には、電源、記憶部及びアンテナ等が装備されている。電子機器本体３には、各種センサが接続され、これらのセンサによって取得されたデータは、記憶部に記憶され、また、アンテナを介して外部の装置に送信される。

マンホール蓋５０等の支持体は、磁石によって吸着される性質を備えた磁性体を含む。すなわち、磁石の磁力によって、磁石が吸着できるものは、支持体として選定することができる。このため、例えば、鋼鉄製の橋梁等は、支持体とすることができる。また、振動衝撃を受けるものが支持体として想定される。本実施形態におけるマンホール蓋５０等の支持体は、金属体である。

マンホール蓋５０は、円形板状の本体部５０ａを備える。ただし、本体部５０ａは、円形に限定されない。本体部５０ａは、天井面５０ａ１を備える。天井面５０ａ１は、マンホール蓋５０がマンホールに装着された状態となるときに、マンホール内に位置することとなる面である。なお、天井面５０ａ１の裏面側となり、マンホール蓋５０がマンホールに装着されたときにマンホール外に位置する面を天面５０ａ２と称する。マンホール蓋５０は、マンホールに設置するときや、天面５０ａ２上を車両が通過するときなどに衝撃が加わる。

本体部５０ａの天井面５０ａ１には、格子状に配置されたリブ５０ｂが設けられている。リブ５０ｂにより、天井面５０ａ１は、領域ａ１〜領域ａ９までの９つの領域に区分けされている。図１を参照すると、領域ａ１、領域ａ３、領域ａ７及び領域ａ９は、概ね扇形の形状となっており、それ以外の領域ａ２、ａ４〜ａ６及びａ８は、概ね矩形の形状となっている。矩形の領域のうち、領域ａ２及び領域ａ８には、ヒンジ５１等が設けられている。このため、電子機器２は、領域ａ４〜領域ａ６のいずれかに装着する。本実施形態では、領域ａ４に電子機器２が固定され、設置されている。本体部５０ａの中心部に位置する領域ａ５を囲うリブ５０ｂは、同一高さであるが、領域ａ４の両側に位置するリブ５０ｂは、本体部５０ａの中心側から周縁側に向かうに従って、なだらかに低くなっている。すなわち、領域ａ４の両側に位置するリブ５０ｂのリブ頂面５０ｂ２は、なだらかに傾斜している。リブ頂面５０ｂ２は、リブ５０ｂの稜線に沿う面である。

電子機器２は、電子機器本体３と、この電子機器本体３に装着された補助取付部材１０を備えている。本実施形態における補助取付部材１０は、金属製部材である。図４乃至図６（Ｆ）を参照すると、電子機器本体３は、支持体としてのマンホール蓋５０と磁気結合される第１の磁石５ａ、５ｂを備える。第１の磁石５ａ、５ｂは、電子機器本体３が備える筐体４をマンホール蓋５０の本体部５０ａに着脱可能な状態で固定する。

本実施形態における筐体４は、側壁部４ａ、４ｂ、底板部４ｃ及び天板部４ｄを備える。本実施形態における第１の磁石５ａ、５ｂは、筐体４の底板部４ｃに設けられた第１脚部４ｃ１と第２脚部４ｃ２にそれぞれ装着されている。第１脚部４ｃ１と第２脚部４ｃ２は、第１の磁石５ａ、５ｂの高さ方向の位置合わせを行っている。第１の磁石５ａ、５ｂは、本体部５０ａの天井面５０ａ１に磁気結合、すなわち、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力によって吸着される。

第１の磁石５ａは、ネジ６により第１脚部４ｃ１に固定されている。第１の磁石５ｂは、同様にネジ６により第２脚部４ｃ２に固定されている。これにより、筐体４は、第１の磁石５ａ、５ｂを介してマンホール蓋５０の本体部５０ａに着脱可能な状態で固定される。このように、本実施形態では、第１の磁石５ａ、５ｂは、ネジ６で筐体４に固定されているため、筐体４自体は、磁性体、すなわち、磁石によって吸着される性質を備えていなくてもよい。筐体４自体が磁性体を含む場合、第１の磁石５ａ、５ｂは、マンホール蓋５０の本体部５０ａと筐体４の双方に、その磁力によって吸着（磁気結合）することで、筐体４を本体部５０ａに着脱可能な状態で固定することができる。このような形態については、後に詳述する。

なお、本実施形態では、第１の磁石５ａと、第１の磁石５ｂの２つの磁石を用いているが、第１の磁石の数は、これに限定されない。また、第１の磁石５ａ、５ｂを筐体４に固定する場合、その固定手段は、ネジ６に限定されず、他の公知の手段を用いてもよい。

筐体４が備える側壁部４ａには、第１孔４ａ１と第２孔４ａ２が設けられている。第１孔４ａ１には、図２等に表れているように第１ピン８ａが取り付けられる。第２孔４ａ２には、第２ピン８ｂが取り付けられる。このように、筐体４は、それぞれ側方に突設された第１ピン８ａと第２ピン８ｂとを備える。第１ピン８ａは、後に詳説する補助取付部材１０が備える板状部１２に対する被係合部として機能する。一方、第２ピン８ｂは、第１ピン８ａから離れた位置に突設されており、後に詳説するガイド溝１２ｂに挿し込まれ、ガイド溝１２ｂに対し、相対移動する。

筐体４が備える側壁部４ｂは、側壁部４ａと平行に配置されており、側壁部４ａと同様に、第１孔４ｂ１と第２孔４ｂ２が設けられている。第１孔４ｂ１には、図２等に表れているように第１ピン９ａが取り付けられる。第２孔４ｂ２には、第２ピン９ｂが取り付けられる。このように、筐体４は、それぞれ側方に突設された第１ピン９ａと第２ピン９ｂとを備える。第１ピン９ａは、後に詳説する補助取付部材１０が備える板状部１４に対する被係合部として機能する。一方、第２ピン９ｂは、第１ピン９ａから離れた位置に突設されており、後に詳説するガイド溝１４ｂに挿し込まれ、ガイド溝１４ｂに対し、相対移動する。

図４等を参照すると、筐体４には、ケーブル接続部４ｅが設けられている。ケーブル接続部４ｅは、他端側にセンサが装備されたケーブルが挿し込まれることで、マンホール内の状況を監視するための各種データを収集できるようになっている。板状部１２には、ケーブルを通過させるための窓部１２ｃが設けられている。

つぎに、図７〜図１０（Ｂ）を参照すると、補助取付部材１０は、支持体としてのマンホール蓋５０と磁気結合される第２の磁石１６ａ、１６ｂを備える。第２の磁石１６ａ、１６ｂは、補助取付部材１０をマンホール蓋５０の本体部５０ａに固定する。

補助取付部材１０は、第１腕部１１を備える。第１腕部１１には、板状部１２が連設されている。板状部１２は、電子機器２において筐体４が備える側壁部４ａと対向配置される。板状部１２は、側壁部４ａに設けられた第１ピン８ａの係合部となる。すなわち、板状部１２には、係合孔１２ａが設けられており、この係合孔１２ａに第１ピン８ａを挿通させる。ここで、図１０（Ａ）を参照すると、係合孔１２ａの直径Ｒ１は、第１ピン８ａの軸径Ｒ２よりも大きい。このような直径Ｒ１と軸径Ｒ２との関係とすることで、板状部１２と第１ピン８ａとが遊嵌された状態とすることができる。

補助取付部材１０は、第２腕部１３を備える。第２腕部１３には、板状部１４が連設されている。板状部１４は、電子機器２において筐体４が備える側壁部４ｂと対向配置される。板状部１４は、側壁部４ｂに設けられた第１ピン９ａの係合部となる。すなわち、板状部１４には、係合孔１４ａが設けられており、この係合孔１４ａに第１ピン９ａを挿通させる。ここで、図１０（Ａ）を参照すると、係合孔１４ａの直径Ｒ１は、第１ピン９ａの軸径Ｒ２よりも大きい。このような直径Ｒ１と軸径Ｒ２との関係とすることで、板状部１４と第１ピン９ａとが遊嵌された状態とすることができる。

このように、第１ピン８ａ、９ａは、それぞれ係合孔１２ａ、１４ａに挿通され、補助取付部材１０は、第１ピン８ａ、９ａに対して遊嵌された状態となる。また、第１腕部１１と第２腕部１３は、それぞれ、第１ピン８ａ、９ａを軸部材として揺動可能に取り付けられた状態となる。第１腕部１１には、第２の磁石１６ａが配置されている。第２の磁石１６ａは、第１腕部１１に沿って設けられている。第２腕部１３にも同様に、第２の磁石１６ｂが配置されている。第２の磁石１６ｂは、第２腕部１３に沿って設けられている。第２の磁石１６ａ、１６ｂは、それぞれリブ頂面５０ｂ２に磁気結合する。

第２の磁石１６ａは、ネジ１７により第１腕部１１に固定されている。第２の磁石１６ｂは、同様にネジ１７により第２腕部１３に固定されている。これにより、第１腕部１１と第２腕部１３は、第２の磁石１６ａ、１６ｂを介してマンホール蓋５０の本体部５０ａに固定される。このように、本実施形態では、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、ネジ１７でそれぞれ第１腕部１１と第２腕部１３に固定されている。このため、第１腕部１１自体、第２腕部１３自体は、強磁性体、すなわち、磁石によって吸着される性質を備えていなくてもよい。第１腕部１１自体、第２腕部１３自体が強磁性体を含む場合には、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、マンホール蓋５０の本体部５０ａと補助取付部材１０の双方に、その磁力によって吸着（磁気結合）する。これにより、補助取付部材１０を本体部５０ａに固定することができる。

なお、本実施形態では、第２の磁石１６ａと、第２の磁石１６ｂの２つの磁石を用いているが、第２の磁石の数は、これに限定されない。また、第２の磁石１６ａ、１６ｂを第１腕部１１と第２腕部１３に固定する場合、その固定手段は、ネジ１７に限定されず、他の公知の手段を用いてもよい。さらに、本実施形態では、二つの腕部を備えているが、電子機器本体３の重量や形状に応じて腕部の数を変更してもよい。

このように、電子機器２は、電子機器本体３が第１の磁石５ａ、５ｂを介して本体部５０ａに磁気結合され、補助取付部材１０が第２の磁石１６ａ、１６ｂを介して本体部５０ａに磁気結合されることで、マンホール蓋５０に固定される。

板状部１２は、第１ピン８ａと遊嵌され、板状部１４は、第１ピン９ａと遊嵌されている。このため、筐体４、すなわち、電子機器本体３がマンホール蓋５０に固定された状態である場合に、図１０（Ａ）に示すように、第１ピン８ａと板状部１２との係合、第１ピン９ａと板状部１４との係合は解除される。従って、第１の磁石５ａ、５ｂは、その磁力によって電子機器本体３を保持した状態となっている。すなわち、第１の磁石５ａ、５ｂは、電子機器本体３の重量を支持しており、補助取付部材１０の重量は保持していない。一方、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、その磁力によって補助取付部材１０を保持した状態となっている。すなわち、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、補助取付部材１０の重量を支持しており、電子機器本体３の重量は保持していない。

これに対し、筐体４、すなわち、電子機器本体３がマンホール蓋５０から離間した場合に、図１０（Ｂ）に示すように、第１ピン８ａと板状部１２とが係合し、第１ピン９ａと板状部１４とが係合する。そして、板状部１２及び板状部１４は、第１ピン８ａ、９ａを介して、筐体４を、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力によって、マンホール蓋５０への固定状態に復帰可能な位置で支持する。ここで、電子機器本体３がマンホール蓋５０から離間した場合とは、例えば、マンホール蓋５０をマンホールに装着した瞬間等であって、マンホール蓋５０が衝撃を受け、電子機器本体３がマンホール蓋５０から一時的に脱落した場合である。

電子機器本体３がマンホール蓋５０から一時的に脱落した場合、電子機器本体３は、第１ピン８ａが板状部１２と係合し、また、第１ピン９ａが板状部１４と係合する。このため、電子機器本体３は、マンホール蓋５０への固定状態に復帰可能な位置で支持される。電子機器本体３がマンホール蓋５０から離間した状態となった場合であっても、第１の磁石５ａ、５ｂは、電子機器本体３をマンホール蓋５０へ吸着するための磁力を発し続ける。このため、板状部１２、１４で支持された筐体４（電子機器本体３）は、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力によって、即座に、マンホール蓋５０への固定状態に復帰することができる。なお、係合孔１２ａ、１４ａの直径Ｒ１は、脱落した電子機器本体３が第１の磁石５ａ、５ｂの磁力によって固定状態に復帰することができる範囲内で設定されている。すなわち、軸径Ｒ２の第１ピン８ａ、９ａの係合孔１２ａ、１４ａ内での移動可能量は、脱落した電子機器本体３が第１の磁石５ａ、５ｂの磁力によって固定状態に復帰することができる範囲内で設定されている。換言すると、補助取付部材１０は、第１の磁石５ａ、５ｂがマンホール蓋５０から離間した場合に、第１の磁力５ａ、５ｂの磁力によって電子機器本体３ごとマンホール蓋５０に結合可能な距離以下に保つように電子機器本体３に摺動可能に係合されている。

このように、本実施形態の電子機器システム１では、マンホール蓋５０が衝撃を受けたときの電子機器本体３の一時的な脱落を許容している。このため、必要以上に大きな磁力を発揮する磁石を採用しなくてもよい。この結果、マンホール蓋５０からの取り外しが容易に行える磁力を発揮する範囲内で第１の磁石５ａ、５ｂを選定することができる。一方、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、補助取付部材１０を保持できるとともに、一時的に脱落した電子機器本体３を支持できるだけの磁力を発揮することができればよい。一時的に脱落した電子機器本体３を支持する場合、電子機器本体３には、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力も作用しているため、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、電子機器本体３の重量のすべてを支える必要はない。このため、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力も取り外しが容易になるような適切な範囲内で選定すればよく、必要以上に大きな磁力を発揮する磁石を選定しなくてもよい。

ここで、第１の磁石５ａ、５ｂと、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力の関係について説明する。まず、補助取付部材１０の質量をｍ[ｋｇ]、電子機器本体３の質量を補助取付部材１０の質量のＡ倍、すなわち、Ａｍ[ｋｇ]とする。ここで、Ａ＞１である。衝撃における加速度をａ[ｍ／ｓ^２]とすると、運動方程式（Ｆ＝ｍ・ａ）により、電子機器本体３に加わる衝撃力は、Ａｍ・ａ[Ｎ]であり、補助取付部材１０に加わる衝撃力は、ｍ・ａ[Ｎ]となる。

このとき、第１の磁石５ａ、５ｂを合わせた磁力をｔ[Ｎ]、第２の磁石１６ａ、１６ｂを合わせた磁力を、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力のＢ倍、すなわち、Ｂｔ[Ｎ]とする。ここで、Ｂ＞０である。従って、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、第１の磁石５ａ、５ｂに対して、ＡＢ倍の耐衝撃性能を発揮することができる。

例えば、電子機器本体３の質量が補助取付部材１０の質量の１０倍、すなわち、Ａ＝１０であるとする。また、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力と第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力が同じ、すなわち、Ｂ＝１であるとする。この場合、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、第１の磁石５ａ、５ｂに対して、１０倍の耐衝撃性能を発揮することができる。

補助取付部材１０は、電子機器本体３が衝撃によって一時的に脱落した場合であっても、マンホール蓋５０に固定された状態となっていなければならない。このため、第１の磁石５ａ、５ｂと、第２の磁石１６ａ、１６ｂが同一面に吸着していると仮定した場合に、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力は、下記（式１）を満たすことが求められる。
（式１）
（第２の磁石の磁力）＞
（第１の磁石の磁力）×（補助取付部材の質量）／（電子機器本体の質量）

実際に第１の磁石５ａ、５ｂの磁力に対し、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力をどの程度に設定するかは、安全率を考慮して決定することができる。上述の例では、Ｂ＝１とすることで、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、第１の磁石５ａ、５ｂに対して、１０倍の耐衝撃性能を得ている。これに対し、例えば、２倍の耐衝撃性能を確保できればよい場合は、Ｂ＝０．２とし、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力を第１の磁石５ａ、５ｂの５分の１とすればよい。

これに対し、Ｂ＝０．１であると、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、第１の磁石５ａ、５ｂと同等の耐衝撃性能となるため、採用することができない。第２の磁石１６ａ、１６ｂが、第１の磁石５ａ、５ｂと同等の耐衝撃性能となると、電子機器本体３が脱落する条件で、補助取付部材１０も脱落してしまうからである。従って、上述の例では、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、少なくとも、Ｂ＞０．１の関係を満たすことが求められる。

なお、第１の磁石５ａ、５ｂや、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力の絶対値を決定する際は、電子機器本体３の質量、補助取付部材１０の質量、天井面５０ａ１やリブ頂面５０ｂ２等のマンホール蓋５０の吸着面の表面粗さ等を考慮する。また、第１の磁石５ａ、５ｂの吸着面５ａ１、５ｂ１の面積や、第２の磁石１６ａ、１６ｂの吸着面１６ａ１、１６ｂ１の面積も考慮される。第１の磁石５ａ、５ｂは、二つの磁石の合計の磁力が第１の磁石の磁力とされる。第２の磁石１６ａ、１６ｂは、二つの磁石の合計の磁力が第２の磁石の磁力とされる。

図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）を参照すると、電子機器２は、第１の磁石５ａ、５ｂ、第２の磁石１６ａ、１６ｂによってマンホール蓋５０に吸着し、固定される。第１の磁石５ａ、５ｂは、磁力Ｆ１によって天井面５０ａ１に吸着し、電子機器本体３を固定する。第２の磁石１６ａ、１６ｂは、磁力Ｆ２によってリブ頂面５０ｂ２に吸着し、補助取付部材１０を固定する。図１１（Ｂ）に示すように、マンホール蓋５０への電子機器２の固定が完了した状態では、第１ピン８ａ、９ａは、係合孔１２ａ、１４ａの内周に接触しない状態となっている。なお、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）には、第１の磁石５ｂは、表れていない。

このような状態から、図１２に示すようにマンホール蓋５０に衝撃による力Ｆｉが加わると、電子機器本体３は、マンホール蓋５０から離間する。このとき、補助取付部材１０は、マンホール蓋５０への固定状態が維持されており、電子機器本体３を支持する。補助取付部材１０によって支持された電子機器本体３には、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力が作用しているため、電子機器本体３は、即座に固定状態に復帰することができる。

本実施形態の電子機器システム１では、第１の磁石５ａ、５ｂは、マンホール蓋５０の天井面５０ａ１に吸着している。一方、第２の磁石１６ａ、１６ｂは、リブ頂面５０ｂ２に吸着している。図１３を参照すると、リブ頂面５０ｂ２は、天井面５０ａ１に対して傾斜している。このため、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力線Ｍ２の向きは、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力線Ｍ１の向きと異なっている。

このように、第１の磁石５ａ、５ｂの磁力線Ｍ１の向きと、第２の磁石１６ａ、１６ｂの磁力線Ｍ２の向きを異ならせることで、電子機器２として、一方向からの衝撃に対する耐衝撃性を高めることができる。例えば、天面５０ａ２上を車両が通過した場合、その衝撃による力の向きは、概ね天井面５０ａ１に直交する方向であると考えられる。このため、天井面５０ａ１に対し角度を有するリブ頂面５０ｂ２では、衝撃による力は、緩和されると考えられ、補助取付部材１０に加わる力も小さくなると考えられる。補助取付部材１０に加わる力が小さくなれば、補助取付部材１０はより脱落し難くなる。すなわち、電子機器本体３が一時的に脱落しても、補助取付部材１０は、固定状態を維持し、電子機器本体３を支持することができる。

つぎに、図１４を参照しつつ、電子機器２をマンホール蓋５０から取り外す様子について、説明する。本実施形態の電子機器２は、電子機器本体３の一時的な脱落を許容するように各磁石の磁力を設定している。しかしながら、マンホール蓋５０から電子機器２を取り外すためには、依然として労力を伴う。

そこで、本実施形態の電子機器２は、てこの原理を利用することができる第１腕部１１と第２腕部１３を備えている。具体的に、電子機器２は、筐体４にそれぞれ第１腕部１１と第２腕部１３の軸部材となる第１ピン８ａ、９ａを備える。そして、それぞれ第１ピン８ａ、９ａから離れた位置に突設された第２ピン８ｂ、９ｂを備える。第１ピン８ａ、第２ピン８ｂは、側壁部４ａに設けられている。第１ピン９ａ、第２ピン９ｂは、側壁部４ｂに設けられている。

補助取付部材１０の板状部１２には、第２ピン８ｂが係合し、第１腕部１１の揺動に伴って、第２ピン８ｂが相対移動する第２ピン８ｂのガイド溝１２ｂが設けられている。補助取付部材１０の板状部１４には、第２ピン９ｂが係合し、第２腕部１３の揺動に伴って、第２ピン９ｂが相対移動する第２ピン９ｂのガイド溝１２ｂが設けられている。ガイド溝１２ｂとガイド溝１４ｂは、第２ピン８ｂと第２ピン９ｂのガイドをするだけでなく、第２ピン８ｂ、第２ピン９ｂを介して第１腕部１１と第２腕部１３に加えられた力を筐体４に伝達する。

第１腕部１１は側壁部４ａ側に配置される。第２腕部１３は側壁部４ｂ側に配置される。このような第１腕部１１と第２腕部１３は取手部１５を介して連設されている。このため、取手部１５を操作することで、第１腕部１１と第２腕部１３は、同時に作動する。腕部を両側に配置することで、電子機器本体３の全域に均等に力を伝達することができ、電子機器本体３を取り外し易くすることができる。また、取手部１５を設けることで、操作性が向上するだけでなく、第１腕部１１と第２腕部１３を均等に動かすことができ、電子機器本体３を取り外し易くなる。

なお、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）には、側壁部４ａ側から観た様子が描かれているが、側壁部４ｂ側においても同様である。以下の説明では、図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）に表れている側壁部４ａ側の動きについて説明する。

図１４（Ａ）に示すように、マンホール蓋５０に電子機器２が固定された状態から、電子機器２を取り外すときは、作業者は、取手部１５を摘まみ、図１４（Ａ）中、下方に第１腕部１１を引き下ろす。このとき、第２ピン８ｂは、係合孔１２ａの下端側に位置している。第１腕部１１が引き下ろされると、第２の磁石１６ａが取手部１５に近い側から順にリブ頂面５０ｂ２から引き剥がされる。取手部１５は、第１腕部１１の端部に位置しており、第２の磁石１６ａから離れた位置に設けられているため、てこの原理により、小さな力でも、容易に第２の磁石１６ａを引き剥がすことができる。第２ピン８ｂは、第１腕部１１が引き下ろされる動作に伴って、ガイド溝１２ｂ内を相対的に上側に向かって移動する。

そして、第２ピン８ｂが、ガイド溝１２ｂの上端に到達すると、第１腕部１１を引き下ろす力が、筐体４（電子機器本体３）に伝達されるようになる。すなわち、ガイド溝１２ｂは、第１腕部１１に加えられた力を筐体４に伝達するための部分として機能する。なお、第２の磁石１６ａがその全域において引き剥がされる段階になると、第１ピン８ａも係合孔１２ａの内周と接触するようになり、係合孔１２ａ、第１ピン８ａを介して第１腕部１１に加えられた力が筐体４に伝達されるようになる。

その後、さらに、第１腕部１１を引き下げると、第１の磁石５ａ、５ｂが天井面５０ａ１から引き剥がされ、電子機器２を取り外すことができる。

第１腕部１１と第２腕部１３は、傾斜しているリブ頂面５０ｂ２に沿って配置されている。このため、電子機器２を取り外すときは、第１腕部１１と第２腕部１３を傾斜しているリブ頂面５０ｂ２に沿って動かす。この結果、作業者は、力を入れ易く、容易に第１腕部１１と第２腕部１３を操作することができ、第２の磁石１６ａ、１６ｂを引き剥がすことができる。また、本実施形態では、まず、第２の磁石１６ａ、１６ｂを引き剥がし、その後、第１の磁石５ａ、５ｂを引き剥がす。すなわち、第１の磁石５ａ、５ｂと第２の磁石１６ａ、１６ｂを同時に引き剥がさなくてもよいため、小さな力で電子機器２を取り外すことができる。

以上、説明したように、本実施形態の電子機器システム１では、補助取付部材１０を設けることで電子機器本体３の一時的なマンホール蓋５０からの脱落を許容するので、マンホール蓋５０からの取り外しが容易に行える磁力を選定できる。また、一時的に脱落した電子機器本体３は、補助取付部材１０によって支持され、即座にマンホール蓋５０への固定状態に復帰することができ、完全な脱落が抑制される。また、本実施形態の電子機器システム１では、第１腕部１１、第２腕部１３を備え、さらに、第２ピン８ｂ、９ｂを備えることで、電子機器２を容易にマンホール蓋５０から取り外すことができる。

本実施形態の電子機器システム１であれば、汎用性のあるマンホール蓋５０を用いることができる。すなわち、電子機器２を設置するための、マンホール蓋５０のカスタマイズが不要である。マンホール蓋５０をカスタマイズしようとすると、新たに強度設計をし直さなければならない等、設置コストが嵩む。本実施形態の電子機器システム１によれば、これらの問題を解決することができ、接地自由度が高まる。

（変形例）
ここで、図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）を参照しつつ、変形例について説明する。図１５（Ａ）は他の電子機器がマンホール蓋に装着される様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図であり、図１５（Ｂ）はマンホール蓋が衝撃を受けたときの他の電子機器の様子を、図３のＡ−Ａ線に相当する線で断面として示す説明図である。図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）は第１の磁石と第２の磁石の配置の組み合わせの例を示す説明図である。

図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示す例は、第１の磁石１０５ａを電子機器本体３の筐体４に取り付ける際に、ネジを用いない例である。この例において、第１の磁石１０５ａは、自身の磁力によって、電子機器本体３に固定されている。なお、この場合、電子機器本体３の筐体４は、磁性体を含んでおり、第１の磁石１０５ａを吸着できるようになっている。図面には、表れていないが、図１５（Ａ）において、奥側に配置された第１の磁石についても、同様に、磁力によって、電子機器本体３に固定されている。また、本実施形態では、第２の磁石１１６ａ、１１６ｂも第１腕部１１、第２腕部１３に自身の磁力によって固定されている。

図１５（Ｂ）を参照すると、マンホール蓋５０が衝撃を受けたとき、第１の磁石１０５ａは、天井面５０ａ１に固定され、電子機器本体３のみが、第１の磁石１０５ａから切り離されて、脱落した状態となる。このような形態で脱落した電子機器本体３も、補助取付部材１０によって支持される。このため、電子機器本体３は、第１の磁石１０５ａの磁力によって、図１５（Ａ）に示すような固定状態へ復帰することができる。

次に、図１６（Ａ）〜図１６（Ｄ）を参照して、第１の磁石５ａ、５ｂと、第２の磁石１６ａ、１６ｂの配置の組み合わせについて、説明する。図１６（Ａ）は、上述の実施形態と同様の配置であり、第１の磁石５ａ、５ｂが天井面５０ａ１に固定され、第２の磁石１６ａ、１６ｂがリブ頂面５０ｂ２に固定された例を示している。図１６（Ｂ）は、第１の磁石５ａ、５ｂが天井面５０ａ１に固定され、第２の磁石１６ａ、１６ｂがリブ５０ｂの内側面５０ｂ１に固定された例を示している。図１６（Ｃ）は、第１の磁石５ａ、５ｂがリブ５０ｂの内側面５０ｂ１に固定され、第２の磁石１６ａ、１６ｂがリブ頂面５０ｂ２に固定された例を示している。図１６（Ｄ）は、第１の磁石５ａ、５ｂ及び第２の磁石１６ａ、１６ｂがともに、天井面５０ａ１に固定された例を示している。このように、第１の磁石５ａ、５ｂ及び第２の磁石１６ａ、１６ｂの配置は、種々変更することができる。図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示す例では、第１の磁石５ａ、５ｂと第２の磁石１６ａ、１６ｂが異なる面に吸着するので、磁力線の方向が異なり、一方向の衝撃に強い配置となる。第２の磁石１６ａ、１６ｂは、リブ５０ｂに含まれる各面に適宜磁気結合され、固定することができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）
磁性体を含む支持体と、
前記支持体と磁気結合された第１の磁石と、
前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定された筐体を有する電子機器本体と、
前記支持体と磁気結合された第２の磁石と、
前記第２の磁石を介して前記支持体に固定された補助取付部材と、を備え、
前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する電子機器システム。
（付記２）
前記被係合部は、前記筐体の側方に突設された第１ピンであり、前記係合部は、前記第１ピンの軸径よりも大きい直径を有し、前記第１ピンが挿し込まれた係合孔を備えた付記１に記載の電子機器システム。
（付記３）
前記補助取付部材は、前記係合部に連設されるとともに、前記第１ピンを軸部材として揺動可能に設けられた腕部を備え、前記第２の磁石は、前記腕部に沿って配置された付記２に記載の電子機器システム。
（付記４）
前記筐体は、前記腕部の軸部材となる前記第１ピンから離れた位置に突設された第２ピンを備え、
前記補助取付部材は、前記第２ピンが係合し、前記腕部の揺動に伴って、前記第２ピンが相対移動する前記第２ピンのガイド溝を備えた付記３に記載の電子機器システム。
（付記５）
前記腕部は、前記筐体の両側にそれぞれ設けられた付記３又は４に記載の電子機器システム。
（付記６）
それぞれの前記腕部は、取手部を介して連設された付記５に記載の電子機器システム。
（付記７）
前記第２の磁石が生じる磁力線の向きと、前記第１の磁石が生じる磁力線の向きが異なる付記１乃至６のいずれか１項に記載の電子機器システム。
（付記８）
前記支持体は、天井面と、当該天井面に設けられたリブを備え、
前記第１の磁石は、前記天井面に磁気結合し、前記第２の磁石は、前記天井面又は前記リブが備える面のいずれかに磁気結合する付記１又は２に記載の電子機器システム。
（付記９）
前記第２の磁石の磁力は、
（第２の磁石の磁力）＞（第１の磁石の磁力）×（補助取付部材の質量）／（電子機器本体の質量）
の関係を満たす付記１乃至７のいずれか１項に記載の電子機器システム。
（付記１０）
磁性体を含む支持体と磁気結合される第１の磁石と、
前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定される筐体と、
前記支持体と磁気結合される第２の磁石と、
前記第２の磁石を介して前記支持体に固定される補助取付部材と、を備え、
前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する電子機器。
（付記１１）
前記被係合部は、前記筐体の側方に突設された第１ピンであり、前記係合部は、前記第１ピンの軸径よりも大きい直径を有し、前記第１ピンが挿し込まれた係合孔を備えた付記１０に記載の電子機器。
（付記１２）
前記補助取付部材は、前記係合部に連設されるとともに、前記第１ピンを軸部材として揺動可能に設けられた腕部を備え、前記第２の磁石は、前記腕部に沿って配置された付記１１に記載の電子機器。
（付記１３）
前記筐体は、前記腕部の軸部材となる前記第１ピンから離れた位置に突設された第２ピンを備え、
前記補助取付部材は、前記第２ピンが係合し、前記腕部の揺動に伴って、前記第２ピンが相対移動する前記第２ピンのガイド溝を備えた付記１２に記載の電子機器。
（付記１４）
前記腕部は、前記筐体の両側にそれぞれ設けられた付記１２又は１３に記載の電子機器。
（付記１５）
それぞれの前記腕部は、取手部を介して連設された付記１４に記載の電子機器。
（付記１６）
前記第２の磁石が生じる磁力線の向きと、前記第１の磁石が生じる磁力線の向きが異なる付記１０乃至１５のいずれか１項に記載の電子機器。
（付記１７）
前記支持体は、天井面と、当該天井面に設けられたリブを備え、
前記第１の磁石は、前記天井面に磁気結合し、前記第２の磁石は、前記天井面又は前記リブが備える面のいずれかに磁気結合する付記１０又は１１に記載の電子機器。
（付記１８）
前記第２の磁石の磁力は、
（第２の磁石の磁力）＞（第１の磁石の磁力）×（補助取付部材の質量）／（電子機器本体の質量）
の関係を満たす付記１０乃至１７のいずれか１項に記載の電子機器。
（付記１９）
金属体に磁気結合された第１の磁石と、
前記第１の磁石と磁気結合され、前記第１の磁石を介して前記金属体に固定される筐体を備える電子機器と、
前記金属体の複数のリブに磁気結合された複数の磁石と、
前記複数の磁石に磁気結合された金属製部材と、
前記金属製部材は、前記第１の磁石が前記金属体から離間した場合に、前記第１の磁力によって前記電子機器ごと前記金属体に結合可能な距離以下で前記金属製部材が摺動可能に係合された、
ことを特徴とする電子機器。

１ 電子機器システム
２ 電子機器
３ 電子機器本体
４ 筐体
４ａ、４ｂ 側壁部
５ａ、５ｂ 第１の磁石
６ ネジ
８ａ、９ａ 第１ピン（被係合部）
８ｂ、９ｂ 第２ピン
１０ 補助取付部材
１１ 第１腕部
１２ 板状部
１２ａ 係合部（係合孔）
１２ｂ ガイド溝
１３ 第２腕部
１４ 板状部
１４ａ 係合部（係合孔）
１４ｂ ガイド溝
１５ 取手部
１６ａ、１６ｂ 第２の磁石
１７ ネジ
５０ マンホール蓋（金属体）
５０ａ 本体部
５０ｂ リブ
５０ｂ２ リブ頂面

Claims (11)

1. 磁性体を含む支持体と、
   前記支持体と磁気結合された第１の磁石と、
   前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定された筐体を有する電子機器本体と、
   前記支持体と磁気結合された第２の磁石と、
   前記第２の磁石を介して前記支持体に固定された補助取付部材と、を備え、
   前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する電子機器システム。
2. 前記被係合部は、前記筐体の側方に突設された第１ピンであり、前記係合部は、前記第１ピンの軸径よりも大きい直径を有し、前記第１ピンが挿し込まれた係合孔を備えた請求項１に記載の電子機器システム。
3. 前記補助取付部材は、前記係合部に連設されるとともに、前記第１ピンを軸部材として揺動可能に設けられた腕部を備え、前記第２の磁石は、前記腕部に沿って配置された請求項２に記載の電子機器システム。
4. 前記筐体は、前記腕部の軸部材となる前記第１ピンから離れた位置に突設された第２ピンを備え、
   前記補助取付部材は、前記第２ピンが係合し、前記腕部の揺動に伴って、前記第２ピンが相対移動する前記第２ピンのガイド溝を備えた請求項３に記載の電子機器システム。
5. 前記腕部は、前記筐体の両側にそれぞれ設けられた請求項３又は４に記載の電子機器システム。
6. それぞれの前記腕部は、取手部を介して連設された請求項５に記載の電子機器システム。
7. 前記第２の磁石が生じる磁力線の向きと、前記第１の磁石が生じる磁力線の向きが異なる請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電子機器システム。
8. 前記支持体は、天井面と、当該天井面に設けられたリブを備え、
   前記第１の磁石は、前記天井面に磁気結合し、前記第２の磁石は、前記天井面又は前記リブが備える面のいずれかに磁気結合する請求項１又は２に記載の電子機器システム。
9. 前記第２の磁石の磁力は、
   （第２の磁石の磁力）＞（第１の磁石の磁力）×（補助取付部材の質量）／（電子機器本体の質量）
   の関係を満たす請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子機器システム。
10. 磁性体を含む支持体と磁気結合される第１の磁石と、
    前記第１の磁石を介して前記支持体に着脱可能な状態で固定される筐体と、
    前記支持体と磁気結合される第２の磁石と、
    前記第２の磁石を介して前記支持体に固定される補助取付部材と、を備え、
    前記補助取付部材は、前記筐体が備える被係合部に遊嵌され、前記筐体が前記支持体に固定された状態である場合に、前記被係合部との係合が解除され、前記筐体が前記支持体から離間した場合に、前記被係合部と係合し、前記筐体を、前記第１の磁石の磁力によって、前記支持体への固定状態に復帰可能な位置で支持する係合部を有する電子機器。
11. 金属体に磁気結合された第１の磁石と、
    前記第１の磁石と磁気結合され、前記第１の磁石を介して前記金属体に固定される筐体を備える電子機器と、
    前記金属体の複数のリブに磁気結合された複数の磁石と、
    前記複数の磁石に磁気結合された金属製部材と、
    前記金属製部材は、前記第１の磁石が前記金属体から離間した場合に、前記第１の磁力によって前記電子機器ごと前記金属体に結合可能な距離以下で前記金属製部材が摺動可能に係合された、
    ことを特徴とする電子機器。

Images