JP2020028162A

JP2020028162A - 電子機器

Info

Publication number: JP2020028162A
Application number: JP2018151218A
Authority: JP
Inventors: 晋一尾藤; Shinichi Bito; 雅俊島田; Masatoshi Shimada; 藤原　武史; Takeshi Fujiwara; 武史藤原
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2020-02-20

Abstract

【課題】消費電力を低減することのできる電子機器を提供する。【解決手段】ぬいぐるみ１０は、基材２０と、基材２０に支持された膜状のＤＥＡ２３と、基材２０に支持された第１磁気デバイス２８と、ＤＥＡ２３に取り付けられ、第１磁気デバイス２８との間に斥力を発生させる第２磁気デバイス２９とを備えている。また、第２磁気デバイス２９における第１磁気デバイス２８側とは反対側には、第２磁気デバイス２９を覆う強磁性体製の第１遮蔽部材４１が設けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、膜状の誘電エラストマーアクチュエータを備える電子機器に関する。

近年、誘電エラストマーアクチュエータを利用した電子機器の開発が行われている。例えば、特許文献１には、膜状の誘電エラストマーアクチュエータに対する電圧の印加に基づいて開閉状態を制御するダイアフラムバルブが開示されている。特許文献１のダイアフラムバルブは、膜状の誘電エラストマーアクチュエータと、誘電エラストマーアクチュエータを支持する基材と、誘電エラストマーアクチュエータを弾性的に付勢する弾性部材とを備えている。開状態にあるダイアフラムバルブの誘電エラストマーアクチュエータに電圧が印加されると、誘電エラストマーアクチュエータは、面方向に伸張し、弾性部材の付勢力に基づいてオリフィスを覆うように押し下げられる。これにより、ダイアフラムバルブは、開状態から閉状態に切り替わる。

特開２０１０−４７３６号公報

本発明の目的は、消費電力を低減することのできる電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するための電子機器は、基材と、前記基材に支持された膜状の誘電エラストマーアクチュエータと、前記基材に支持された第１磁気デバイスと、前記誘電エラストマーアクチュエータに取り付けられ、前記第１磁気デバイスとの間に斥力又は引力を発生させる第２磁気デバイスと、前記第２磁気デバイスにおける前記第１磁気デバイス側とは反対側に設けられ、前記第２磁気デバイスを覆う強磁性体製の遮蔽部材とを備えている。

上記構成によれば、第２磁気デバイスにおける第１磁気デバイス側とは反対側の部位が遮蔽部材によって覆われているため、第２磁気デバイスの上記部位から発生する磁束のうち誘電エラストマーアクチュエータの膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。したがって、消費電力を低減することができる。

また、誘電エラストマーアクチュエータを付勢する付勢手段として、誘電エラストマーアクチュエータ側及び基材側のそれぞれに取り付けた磁気デバイス間に発生する斥力又は引力を用いている。この場合、第１磁気デバイスと誘電エラストマーアクチュエータとが切り離されているため、第１磁気デバイスに干渉することなく誘電エラストマーアクチュエータを交換することができる。

上記電子機器において、前記遮蔽部材は、前記第２磁気デバイスの側面を覆っていることが好ましい。
上記構成によれば、第２磁気デバイスにおける第１磁気デバイス側とは反対側の部位に加えて、側面が遮蔽部材によって覆われているため、第２磁気デバイスの側面から発生する磁束のうち誘電エラストマーアクチュエータの膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

また、上記目的を達成するための電子機器は、基材と、前記基材に支持された膜状の誘電エラストマーアクチュエータと、前記基材に支持された第１磁気デバイスと、前記誘電エラストマーアクチュエータに取り付けられ、前記第１磁気デバイスとの間に斥力又は引力を発生させる第２磁気デバイスと、前記第２磁気デバイスの側面の周囲に設けられ、前記第２磁気デバイスを覆う強磁性体製の遮蔽部材とを備えている。

上記構成によれば、第２磁気デバイスの側面が遮蔽部材によって覆われているため、第２磁気デバイスの側面から発生する磁束のうち誘電エラストマーアクチュエータの膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

上記電子機器において、前記第２磁気デバイスは、前記誘電エラストマーアクチュエータの前記第１磁気デバイス側の面に取り付けられていることが好ましい。
上記構成によれば、第２磁気デバイスが誘電エラストマーアクチュエータの第１磁気デバイス側の面に取り付けられているため、第１磁気デバイスと第２磁気デバイスとの間に斥力又は引力を効果的に発生させることができる。

上記電子機器において、前記遮蔽部材を第１遮蔽部材とするとき、前記第１磁気デバイスにおける前記第２磁気デバイス側とは反対側に設けられ、前記第１磁気デバイスを覆う強磁性体製の第２遮蔽部材を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、第１磁気デバイスにおける第２磁気デバイス側とは反対側の部位が第２遮蔽部材によって覆われているため、第１磁気デバイスの上記部位から発生する磁束のうち誘電エラストマーアクチュエータの膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

上記電子機器において、前記遮蔽部材を第１遮蔽部材とするとき、前記第１磁気デバイスの側面の周囲に設けられ、前記第１磁気デバイスを覆う強磁性体製の第２遮蔽部材を備えていることが好ましい。

上記構成によれば、第１磁気デバイスの側面が第２遮蔽部材によって覆われているため、第１磁気デバイスの側面から発生する磁束のうち誘電エラストマーアクチュエータの膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

本発明によれば、消費電力を低減することができる。

電子機器としてのぬいぐるみの説明図。鼓動装置の断面図。（ａ）は、電子機器としてのハプティクス機器の斜視図、（ｂ）は、ハプティクス機器を装着した状態の説明図。サブユニットの断面図。サブユニットの動作の説明図。電子機器としての押しボタン型のスイッチの断面図。スイッチの動作の説明図。

以下、本発明の電子機器を、鼓動するぬいぐるみに適用した一実施形態について説明する。
図１に示すように、ぬいぐるみ１０は、動物等を模した形状の表皮材１１を備えている。表皮材１１は、布材等の軟質材料により構成されている。表皮材１１の内部には、綿等の詰め物（図示略）と共に鼓動装置１２が収容されている。

図２に示すように、鼓動装置１２は、ＰＰ、ＡＢＳ等の硬質樹脂により構成される基材２０を備えている。基材２０は、板状の底壁２１と、底壁２１の周縁から立設された周壁２２とを有し、一方側が開口する箱状の部材である。基材２０の周壁２２における立設方向の先端側の部分には、膜状の誘電エラストマーアクチュエータ（ＤＥＡ：Dielectric Elastomer Actuator）２３が取り付けられている。ＤＥＡ２３は、その周縁部分の全周が周壁２２に支持され、底壁２１に対して略平行な状態で基材２０内に配置されている。

図１に拡大して示すように、ＤＥＡ２３は、誘電エラストマーからなるシート状の誘電部２４と、導電エラストマーからなり、誘電部２４の厚さ方向の両側に積層された正極電極２５及び負極電極２６とを有する多層構造体である。ＤＥＡ２３の正極電極２５と負極電極２６との間に直流電圧が印加されると、ＤＥＡ２３は、印加電圧の大きさに応じて、誘電部２４が厚さ方向に圧縮されるとともに誘電部２４の面に沿って面方向に伸張するように変形する。

誘電部２４を構成する誘電エラストマーは特に限定されるものではなく、公知のＤＥＡに用いられる誘電エラストマーを用いることができる。上記誘電エラストマーとしては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら誘電エラストマーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。誘電部２４の厚さは、例えば、２０〜２００μｍである。

正極電極２５及び負極電極２６を構成する導電エラストマーは特に限定されるものではなく、公知のＤＥＡに用いられる導電エラストマーを用いることができる。上記導電エラストマーとしては、例えば、絶縁性高分子及び導電性フィラーを含有する導電エラストマーが挙げられる。

上記絶縁性高分子としては、例えば、架橋されたポリロタキサン、シリコーンエラストマー、アクリルエラストマー、ウレタンエラストマーが挙げられる。これら絶縁性高分子のうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。上記導電性フィラーとしては、例えば、ケッチェンブラック（登録商標）、カーボンブラック、銅や銀等の金属粒子が挙げられる。これら導電性フィラーのうちの一種を用いてもよいし、複数種を併用してもよい。正極電極２５及び負極電極２６の厚さは、例えば、１０〜１００μｍである。

図１及び図２に示すように、基材２０の底壁２１の内面側の中央部には、円柱状の磁石により構成される第１磁気デバイス２８が第２遮蔽部材４２を介して取り付けられている。

ＤＥＡ２３の第１主面２３ａ（基材２０の底壁２１側を向く面）の中央部には、円板状の磁石により構成される第２磁気デバイス２９が第１遮蔽部材４１を介して取り付けられている。第２磁気デバイス２９は、第１磁気デバイス２８との間に斥力を発生させるように構成されている。したがって、第２磁気デバイス２９が取り付けられたＤＥＡ２３の中央部は、第１磁気デバイス２８と第２磁気デバイス２９との間に発生する斥力によって、第１磁気デバイス２８から離間する方向への付勢力が常に作用する状態になっている。

第１遮蔽部材４１は、第２磁気デバイス２９における第１磁気デバイス２８側とは反対側の端面２９ａ全体を覆う底壁部４１ａと、底壁部４１ａの周縁から立設され、第２磁気デバイス２９の側面２９ｂ全体を覆う側壁部４１ｂとを有しており、有底円筒状をなしている。

第２遮蔽部材４２は、第１磁気デバイス２８における第２磁気デバイス２９側とは反対側の端面２８ａ全体を覆う底壁部４２ａと、底壁部４２ａの周縁から立設され、第１磁気デバイス２８の側面２８ｂ全体を覆う側壁部４２ｂとを有しており、有底円筒状をなしている。

第１遮蔽部材４１及び第２遮蔽部材４２は、鉄やニッケルなどの強磁性体により形成されている。
ＤＥＡ２３における第１主面２３ａの反対側の面である第２主面２３ｂの中央部、即ち第２磁気デバイス２９が取り付けられている部分の反対側には、パッド３０が取り付けられている。ＤＥＡ２３に対して電圧が印加されていない状態において、パッド３０の先端は、表皮材１１に近接又は接触している。

また、基材２０の周壁２２の外面には、導線３１によってＤＥＡ２３に電気的に接続される制御部３２及び電源３３が取り付けられている。制御部３２は、電源３３からＤＥＡ２３に印加される電圧を所定の周期で増減させるように制御する。

次に、本実施形態の作用について説明する。
ＤＥＡ２３に対して、所定の周期で増減するように電圧を印加するとＤＥＡ２３は面方向に伸縮する。これにより、第１磁気デバイス２８と第２磁気デバイス２９との間の斥力（ＤＥＡ２３に作用する付勢力）と、ＤＥＡ２３の張力とが均衡するようにＤＥＡ２３が連続的に変形する。そして、ＤＥＡ２３の中央部が上下方向（第１磁気デバイス２８に対して接近離間する方向）に連続的に変位する。その結果、ＤＥＡ２３は鼓動を模した所定のリズムで上下方向に振動する。

ＤＥＡ２３の振動は、パッド３０を通じて表皮材１１に伝達される。ＤＥＡ２３に追従して表皮材１１が振動することにより、使用者は、ぬいぐるみ１０の鼓動を視覚的及び触覚的に感じることができる。

次に、本実施形態の効果について記載する。
（１）ぬいぐるみ１０は、基材２０と、基材２０に支持された膜状のＤＥＡ２３と、基材２０に支持された第１磁気デバイス２８と、ＤＥＡ２３の第１磁気デバイス２８側の面（第１主面２３ａ）に取り付けられ、第１磁気デバイス２８との間に斥力を発生させる第２磁気デバイス２９とを備えている。また、第２磁気デバイス２９における第１磁気デバイス２８側とは反対側には、第２磁気デバイス２９を覆う強磁性体製の第１遮蔽部材４１が設けられている。

上記構成によれば、第２磁気デバイス２９がＤＥＡ２３の第１磁気デバイス２８側の面２３ａに取り付けられているため、第１磁気デバイス２８と第２磁気デバイス２９との間に斥力を効果的に発生させることができる。

上記構成によれば、第２磁気デバイス２９における第１磁気デバイス２８側とは反対側の端面２９ａが第１遮蔽部材４１によって覆われているため、第２磁気デバイス２９の上記端面２９ａから発生する磁束のうちＤＥＡ２３の膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。したがって、消費電力を低減することができる。なお、図２において、磁力線を破線にて示している。

また、ＤＥＡ２３を付勢する付勢手段として、ＤＥＡ２３側及び基材２０側のそれぞれに取り付けた磁気デバイス間に発生する斥力を用いている。この場合、第１磁気デバイス２８とＤＥＡ２３とが切り離されているため、第１磁気デバイス２８に干渉することなくＤＥＡ２３を交換することができる。

（２）第１遮蔽部材４１は、第２磁気デバイス２９の側面２９ｂを覆っている。
上記構成によれば、第２磁気デバイス２９における第１磁気デバイス２８側とは反対側の端面２９ａに加えて、側面２９ｂが第１遮蔽部材４１によって覆われているため、第２磁気デバイス２９の側面２９ｂから発生する磁束のうちＤＥＡ２３の膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

（３）第１磁気デバイス２８における第２磁気デバイス２９側とは反対側には、第１磁気デバイス２８を覆う強磁性体製の第２遮蔽部材４２が設けられている。
上記構成によれば、第１磁気デバイス２８における第２磁気デバイス２９側とは反対側の端面２８ａが第２遮蔽部材４２によって覆われているため、第１磁気デバイス２８の上記端面２８ａから発生する磁束のうちＤＥＡ２３の膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

（４）第１磁気デバイス２８の側面２８ｂの周囲には、第１磁気デバイス２８を覆う強磁性体製の第２遮蔽部材４２が設けられている。
上記構成によれば、第１磁気デバイス２８の側面２８ｂが第２遮蔽部材４２によって覆われているため、第１磁気デバイス２８の側面２８ｂから発生する磁束のうちＤＥＡ２３の膜面を貫通する磁束を低減することができる。これにより、当該磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制できる。

なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・第１遮蔽部材４１は、第２磁気デバイス２９の端面２９ａの一部を覆うものや、側面２９ｂの一部を覆うものであってもよい。

・第１遮蔽部材４１は、第２磁気デバイス２９の側面２９ｂのみを覆うものであってもよい。すなわち、底壁部４１ａを有していないものであってもよい。
・第１遮蔽部材４１は、第２磁気デバイス２９の端面２９ａのみを覆うものであってもよい。すなわち、側壁部４１ｂを有していないものであってもよい。

・第２遮蔽部材４２は、第１磁気デバイス２８の端面２８ａの一部を覆うものや、側面２８ｂの一部を覆うものであってもよい。
・第２遮蔽部材４２は、第１磁気デバイス２８の側面２８ｂのみを覆うものであってもよい。すなわち、底壁部４２ａを有していないものであってもよい。

・第２遮蔽部材４２は、第１磁気デバイス２８の端面２８ａのみを覆うものであってもよい。すなわち、側壁部４２ｂを有していないものであってもよい。
・第２遮蔽部材４２を省略することもできる。

・第２磁気デバイス２９は、第１磁気デバイス２８との間に引力を発生させるように構成されていてもよい。この場合には、表皮材１１（ＤＥＡ２３の動作が伝達される作用部）と、パッド３０とを接着する等して、ＤＥＡ２３と表皮材１１とが一体に動作するように構成することが好ましい。

・上記実施形態では、第１磁気デバイス２８及び第２磁気デバイス２９として磁石を用いていたが、第１磁気デバイス２８及び第２磁気デバイス２９は磁石に限定されるものではない。例えば、第１磁気デバイス２８及び第２磁気デバイス２９の一方が磁石であり、同他方が磁石との間に引力が発生する磁性体であってもよい。

・第１磁気デバイス２８及び第２磁気デバイス２９の取り付け方法を変更してもよい。上記取り付け方法としては、例えば、接着剤を用いた取り付ける方法、磁力を利用した取り付ける方法が挙げられる。

・本発明の用途は、鼓動するぬいぐるみ１０に限定されるものではなく、膜状のＤＥＡ２３を備える電子機器の全般に適用できる。例えば、特許文献１に開示されるダイアフラムバルブや、使用者に疑似力覚（触感）を提示するハプティクス機器等の駆動装置が挙げられる。

・図３〜図５は、本発明をリストバンド型のハプティクス機器に適用した例を示している。
図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、使用者の腕に装着して用いられるリストバンド型のハプティクス機器１０は、使用者に疑似力覚（触感）を提示する複数のサブユニット５１と、複数のサブユニット５１を環状に連結する連結部５２とから構成されている。各サブユニット５１の構成は全て同じである。

図４に示すように、サブユニット５１は、ＰＰ、ＡＢＳ等の硬質樹脂により構成される基材２０を備えている。基材２０は、四角板状の底壁２１と、底壁２１の周縁から立設された周壁２２とを有し、一方側が開口する四角箱状の部材である。基材２０の開口部分には、布材等の軟質材料により構成される作用部５３が開口部分を塞ぐようにして設けられている。

ＤＥＡ２３は、基材２０の周壁２２における立設方向の中央部に取り付けられている。ＤＥＡ２３は、その周縁部分の全周が周壁２２に支持され、底壁２１に対して略平行な状態で基材２０内に配置されている。

ＤＥＡ２３には、正極電極２５及び負極電極２６に電圧を印加するための図示しない接点が設けられている。接点は、図示しない導線に接続されている。
基材２０の底壁２１の内面の中央部には、第１磁気デバイス２８が第２遮蔽部材４２を介して取り付けられている。また、ＤＥＡ２３の第１主面２３ａ（基材２０の底壁２１側を向く面）の中央部には、第２磁気デバイス２９が第１遮蔽部材４１を介して取り付けられている。

第２磁気デバイス２９は、第１磁気デバイス２８との間に斥力を発生させるように構成されている。
また、ＤＥＡ２３における第１主面２３ａの反対側の面である第２主面２３ｂの中央部、すなわち第２磁気デバイス２９が取り付けられている部分の反対側には、パッド３０が取り付けられている。ＤＥＡ２３に対して電圧が印加されていない状態において、パッド３０の先端は、作用部５３に近接している。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ハプティクス機器５０において、各サブユニット５１は内側に作用部５３を向けた状態として、連結部５２により環状に連結されている。そして、ハプティクス機器１０は、サブユニット５１の作用部５３が使用者の腕に接触した状態となるようにして使用者に装着される。

ハプティクス機器１０を装着した状態において、サブユニット５１のＤＥＡ２３に電圧を印加するとＤＥＡ２３は面方向に伸張する。これにより、図５に示すように、第１磁気デバイス２８と第２磁気デバイス２９との間に発生する斥力によって、ＤＥＡ２３が第１磁気デバイス２８から離れる方向、すなわち作用部５３側に変位する。詳述すると、第１磁気デバイス２８と第２磁気デバイス２９との間の斥力（ＤＥＡ２３に作用する付勢力）と、ＤＥＡ２３の張力とが均衡するようにＤＥＡ２３が変形する。そして、ＤＥＡ２３の中央部が作用部５３側に膨出した状態になる。

ＤＥＡ２３の中央部が作用部５３側に膨出すると、ＤＥＡ２３に取り付けられたパッド３０によって、作用部５３も同様に押し上げられて膨出した状態になる。そして、作用部５３が使用者の体の接触部分を押し付けることにより、使用者に疑似力覚（触感）が提示される。

また、作用部５３の膨出量として規定できるサブユニット５１のストロークは、印加電圧に応じて変化するＤＥＡ２３の面方向の伸長量に応じた量となる。そのため、印加電圧を制御することによって、サブユニット５１のストロークを細かく調整できる。また、ＤＥＡ２３に電圧を印加する際に、パルス的に電圧を印加してもよい。この場合、パルスの間隔（周波数）を変更することにより、硬さの違いを表現できる。

・図６及び図７は、本発明を押しボタン型のスイッチに適用した例を示している。
図６に示すように、スイッチ６０は、板状の基部６１と、基部６１の表面（一面）側から基部６１に対して着脱可能に取り付けられた有底筒状の基材２０（ボタン本体）とを備えており、基部６１に対する基材２０の押し込み操作に伴って電気回路６４を開閉する。基部６１の裏面側には、板状の取付部６３が基部６１の表裏方向（同図の上下方向）に基部６１と間隔をおいて配置されている。基部６１、取付部６３、及び基材２０は、ＰＰ、ＡＢＳ等の硬質樹脂により構成されている。

基材２０は、板状の底壁２１と、底壁２１の周縁から立設された周壁２２とを有し、一方側が開口する筒状の部材である。周壁２２の先端部には、基部６１に形成された複数の挿通孔６２に挿通される複数の挿通部２２ａが形成されている。

取付部６３の上面には、基材２０を同図の上方に付勢する第１接点６４ａが取り付けられている。第１接点６４ａは、金属製の板ばねであり、その中央部が取付部６３の上面に取り付けられている。

取付部６３の上面における第１接点６４ａの両端部に対向する部分には、第２接点６４ｂが取り付けられている。
第１接点６４ａの両端部には、基材２０の挿通部２２ａが着脱可能に取り付けられている。第１接点６４ａに対する挿通部２２ａの取り付け態様としては、例えば、第１接点６４ａの上面に硬質樹脂により構成された嵌合部を固設するとともに、基材２０の挿通部２２ａの先端に、上記嵌合部に嵌合される被嵌合部を設けるなどの態様がある。

第１接点６４ａの両端部は、使用者による押し込み操作に基づく外力が作用しない状態においては、第２接点６４ｂから離間している。
このように、基材２０は、基部６１に対して、同図の上下方向（押し込み方向）にスライド移動可能かつ抜け止めされた状態で取り付けられている。

基材２０の周壁２２における立設方向の基端側の部分には、ＤＥＡ２３が取り付けられている。ＤＥＡ２３は、その周縁部分の全周が周壁２２に支持され、基部６１の表面（一面）側において底壁２１に対して略平行な状態で基材２０内に配置されている。

第１接点６４ａの中央部には、円柱状の磁石により構成された第１磁気デバイス２８が第２遮蔽部材４２を介して硬質樹脂により形成された固定部６５を介して取り付けられている。

ＤＥＡ２３の第１主面２３ａ（基部６１側を向く面）の中央部には、円柱状の磁石により構成される第２磁気デバイス２９が第１遮蔽部材４１を介して取り付けられている。第２磁気デバイス２９は、第１磁気デバイス２８との間に斥力を発生させるように構成されている。

ＤＥＡ２３における第１主面２３ａの反対側の面である第２主面２３ｂの中央部、即ち第２磁気デバイス２９が取り付けられている部分の反対側には、パッド３０が取り付けられている。ＤＥＡ２３に対して電圧が印加されていない状態において、パッド３０の先端は、基材２０の底壁２１に近接している。

ＤＥＡ２３の周縁部分には、正極電極２５及び負極電極２６に電圧を印加するための図示しない接点が設けられている。接点は、図示しない導線に接続されている。
図７に示すように、使用者がボタン本体である基材２０を押し込むと、第１接点６４ａが弾性変形することに基づいて第１接点６４ａと第２接点６４ｂとが接触して、第１接点６４ａ及び第２接点６４ｂを含む電気回路６４がオフ状態からオン状態に切り替えられる。第１接点６４ａと第２接点６４ｂとが接触したタイミングで、ＤＥＡ２３を上下に振動させるようにＤＥＡ２３に電圧が印加され、ＤＥＡ２３に取り付けられたパッド３０が基材２０の底壁２１を叩く。使用者は、パッド３０が基材２０を叩く振動を感じることにより、電気回路６４が切り替わったことを感覚的に把握できる。

・第２磁気デバイス２９を、ＤＥＡ２３の第２主面２３ｂに取り付けることもできる。
・ＤＥＡ２３のうち第２磁気デバイス２９が取り付けられる部分の正電極部２５及び負電極部２６を省略することもできる。この場合、第２磁気デバイス２９から発生する磁束のうちＤＥＡ２３の膜面を貫通する磁束によって上記膜面に渦電流が発生することを抑制でき、消費電力を低減することができる。

・電子機器の用途等に応じて、基材２０及びＤＥＡ２３の形状等の構成を変更してもよい。また、ＤＥＡ２３を支持する基材２０の支持構造は特に限定されるものではなく、膜状のＤＥＡ２３を備える公知の電子機器に用いられる支持構造を適用できる。例えば、上記実施形態では、ＤＥＡ２３の周縁部分の全周が基材２０に支持されていたが、ＤＥＡ２３の周縁部分の一部が部分的に基材２０に支持される構成であってもよい。

１０…ぬいぐるみ、１１…表皮材、１２…鼓動装置、２０…基材、２１…底壁、２２…周壁、２２ａ…挿通部、２３…誘電エラストマーアクチュエータ（ＤＥＡ）、２３ａ…第１主面、２４…誘電部、２５…正電極部、２６…負電極部、２８…第１磁気デバイス、２８ａ…端面、２８ｂ…側面、２９…第２磁気デバイス、２９ａ…端面、２９ｂ…側面、３０…パッド、３１…導線、３２…制御部、３３…電源、４１…第１遮蔽部材、４１ａ…底壁部、４１ｂ…側壁部、４２…第２遮蔽部材、４２ａ…底壁部、４２ｂ…側壁部、５０…ハプティクス機器、５１…サブユニット、５２…連結部、５３…作用部、６０…スイッチ、６１…基部、６２…挿通孔、６３…取付部、６４…電気回路、６４ａ…第１接点、６４ｂ…第２接点、６５…固定部。

Claims

基材と、
前記基材に支持された膜状の誘電エラストマーアクチュエータと、
前記基材に支持された第１磁気デバイスと、
前記誘電エラストマーアクチュエータに取り付けられ、前記第１磁気デバイスとの間に斥力又は引力を発生させる第２磁気デバイスと、
前記第２磁気デバイスにおける前記第１磁気デバイス側とは反対側に設けられ、前記第２磁気デバイスを覆う強磁性体製の遮蔽部材とを備えていることを特徴とする電子機器。
前記遮蔽部材は、前記第２磁気デバイスの側面を覆っていることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
基材と、
前記基材に支持された膜状の誘電エラストマーアクチュエータと、
前記基材に支持された第１磁気デバイスと、
前記誘電エラストマーアクチュエータに取り付けられ、前記第１磁気デバイスとの間に斥力又は引力を発生させる第２磁気デバイスと、
前記第２磁気デバイスの側面の周囲に設けられ、前記第２磁気デバイスを覆う強磁性体製の遮蔽部材とを備えていることを特徴とする電子機器。
前記第２磁気デバイスは、前記誘電エラストマーアクチュエータの前記第１磁気デバイス側の面に取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電子機器。
前記遮蔽部材を第１遮蔽部材とするとき、
前記第１磁気デバイスにおける前記第２磁気デバイス側とは反対側に設けられ、前記第１磁気デバイスを覆う強磁性体製の第２遮蔽部材を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器。
前記遮蔽部材を第１遮蔽部材とするとき、
前記第１磁気デバイスの側面の周囲に設けられ、前記第１磁気デバイスを覆う強磁性体製の第２遮蔽部材を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。