JP5987643B2

JP5987643B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP5987643B2
Application number: JP2012244337A
Authority: JP
Inventors: 秀夫竹縄
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2016-09-07
Anticipated expiration: 2032-11-06
Also published as: JP2014092505A

Description

この発明は、振動素子を備えた電子機器に関する。

例えば、振動素子を備えた電子機器である時計においては、特許文献１に記載されているように、時計ケースの時計ガラスに振動素子である圧電素子を設け、この圧電素子の振動で時計ガラスを共振させて音を発生させるように構成されたものが知られている。

特開２００５−２２１４４５号公報

このような時計は、時計ガラスを通して指針や文字板が見えるように、時計ガラスの周縁部に圧電素子を設けると共に、この圧電素子が設けられた時計ガラスと時計ケースとの間に弾性部材を設け、圧電素子と時計ガラスとを時計ケースに対して独立して振動させることにより、時計ガラスをスピーカとして使用するように構成されている。

しかしながら、このような時計では、時計ガラスが圧電素子の振動によって共振する際に、時計ガラスと時計ケースとの間に配置された弾性部材によって、時計ガラスの振動が一部吸収されるため、圧電素子の振動によって時計ガラスを効率良く共振させることができず、音を良好に発生させることができないという問題がある。

この発明が解決しようとする課題は、振動部材によってケースを効率良く確実に振動させて良好に音を発生させることができる電子機器を提供することである。

この発明は、内面に２つの位置決め凹部が内周方向に沿って離れた状態で設けられたケースと、このケースの前記２つの位置決め凹部に押し付けられた状態で振動方向に沿って架け渡された振動部材と、を有し、前記振動部材は、振動を発生する振動素子と、この振動素子の振動方向における両側に配置された一対の接触子と、この一対の接触子のどちらか一方の接触子と前記振動素子との間に配置されて前記一対の接触子を前記２つの位置決め凹部内に押し付ける方向に付勢する付勢部材と、を備えていることを特徴とする電子機器である。

この発明によれば、振動部材をケースに確実に押し付けることができるので、振動部材の振動をケースに確実に伝えることができ、これにより振動部材によってケースを効率良く振動させることができると共に、ケースをスピーカとして使用することができ、良好に音を発生させることができる。

この発明を腕時計に適用した一実施形態を示した拡大斜視図である。図１に示された腕時計のＡ−Ａ矢視における要部の拡大断面図である。図１に示された腕時計において、裏蓋を外して腕時計ケースの内部を裏面側から見た拡大裏面図である。図３に示された腕時計ケース内の振動部材およびハウジングを示し、（ａ）はその振動部材を示した拡大図、（ｂ）はそのハウジングの裏面側を示した拡大図である。図３に示された腕時計ケースを示した拡大裏面図である。図５に示された腕時計ケースにおける位置決め凹部を示した要部の拡大斜視図である。

以下、図１〜図６を参照して、この発明を腕時計に適用した一実施形態について説明する。
この腕時計は、図１および図２に示すように、腕時計ケース１を備えている。この腕時計ケース１は、ステンレスなどの金属で形成されている。この腕時計ケース１の上部開口部には、時計ガラス２がパッキン２ａを介して取り付けられている。この腕時計ケース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。

また、この腕時計ケース１の内部には、図２に示すように、時計モジュール４が設けられている。さらに、この腕時計ケース１の３時側に位置する側部には、図１に示すように、スイッチ釦５が設けられており、この腕時計ケース１の１２時側と６時側とには、それぞれバンド取付部６が設けられている。

時計モジュール４は、図２および図３に示すように、合成樹脂製のハウジング７を備えている。このハウジング７には、時計ムーブメント８や振動部材９などの時計機能に必要な各種の部品が組み付けられている。時計ムーブメント８は、時針、分針、秒針などの指針（図示せず）を運針させて時刻を指示するためのものであり、ハウジング７内に組み込まれている。

振動部材９は、図２〜図４に示すように、振動を発生し、その振動を腕時計ケース１に伝達して、腕時計ケース１を共振させることにより、音を発生させるように構成されている。すなわち、この振動部材９は、腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０に押し付けられた状態で振動方向に沿って架け渡されている。

この場合、振動部材９は、図３および図４（ａ）に示すように、振動を発生する振動素子１１と、振動素子１１の振動方向（図３では左右方向）における両側に配置された一対の接触子１２、１２と、この一対の接触子１２、１２と振動素子１１との間における一方側（図３では左側）に配置されて一対の接触子１２、１２を２つの位置決め凹部１０、１０内に押し付ける方向に付勢するばね部材１３とを備えている。

振動素子１１は、電圧の印加によって振動する圧電アクチュエータや磁力によって伸縮する磁歪アクチュエータなどの振動アクチュエータからなり、図３および図４（ａ）に示すように、全体が円柱状に形成され、その軸方向（図３では左右方向）に振動するように構成されている。一対の接触子１２、１２は、金属などの硬質の材料からなり、振動素子１１の外径と同じ外径の円柱状に形成されている。この一対の接触子１２、１２は、振動素子１１と反対側に位置する各先端部１２ａ、１２ａがそれぞれ半球状に形成されている。

ばね部材１３は、図３および図４（ａ）に示すように、コイルばねであり、振動素子１１および一対の接触子１２、１２の各外径とほぼ同じ外径で、全体がほぼ円筒形の螺旋状に形成されている。このばね部材１３は、例えば、一対の接触子１２、１２のうちの左側に位置する接触子１２と振動素子１１との間に配置されて、一対の接触子１２、１２を振動素子１１の振動方向に沿って押し出すように構成されている。

これにより、ばね部材１３は、図３に示すように、そのばね力によって一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを２つの位置決め凹部１０、１０内にそれぞれ挿入させて、振動素子１１の振動方向に強く押し付けて圧接させるように構成されている。この場合、ばね部材１３は、そのばね力が５００ｇ〜１０００ｇ程度であり、振動素子１１の振動を一対の接触子１２、１２によって腕時計ケース１に伝達させるように構成されている。

一方、腕時計ケース１は、図３、図５および図６に示すように、その内周面が円形状に形成されている。このため、２つの位置決め凹部１０、１０は、腕時計ケース１の内周面における対角上を除いた偏った位置、つまり１２時側の偏った位置に互いに円周方向に沿って離れた状態で設けられている。

この場合、２つの位置決め凹部１０、１０は、腕時計ケース１の内周面における対角線上に位置して振動部材９が腕時計ケース１の内周面に対して直角、つまり法線方向に配置されることが望ましいのであるが、腕時計ケース１内のハウジング７に組み付けられている時計ムーブメント８などの部品の邪魔にならないように、振動部材９を配置する必要がある。

このため、２つの位置決め凹部１０、１０は、図３に示すように、振動部材９が時計ムーブメント８に重ならないように、時計ムーブメント８を避けるために、腕時計ケース１の１２時側に位置するバンド取付部６の両端部に対応する偏った位置に、円周方向に沿って互いに離れた状態で設けられている。これにより、振動部材９は、腕時計ケース１の内周面における１２時側の偏った位置に架け渡された際に、腕時計ケース１の内周面に対して直角、つまり法線方向よりも小さい角度（浅い角度）で押し付けられるように構成されている。

また、この２つの位置決め凹部１０、１０は、図５および図６に示すように、一対の接触子１２、１２における各先端部１２ａ、１２ａの半球状とほぼ同じ大きさの半円形状にそれぞれ形成されている。これにより、２つの位置決め凹部１０、１０は、一対の接触子１２、１２における半球状の各先端部１２ａ、１２ａが挿入した状態で、２つの位置決め凹部１０、１０の各内面に一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがばね部材１３のばね力によって強く押し付けられて圧接するように構成されている。

このため、振動部材９は、図３に示すように、腕時計ケース１の内周面に対して直角（法線方向）よりも小さい角度で押し付けられても、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入していることにより、腕時計ケース１の内周面に強く押し付けられて圧接した状態で取り付けられるように構成されている。

これにより、振動部材９は、図３に示すように、その振動を効率良く腕時計ケース１に伝えて、腕時計ケース１全体を共振させるように構成されている。このため、この腕時計ケース１は、スピーカとしての機能を有し、振動部材９の振動に応じて音声や楽音などの音を良好に発生させるように構成されている。

ところで、ハウジング７には、図３および図４（ｂ）に示すように、振動部材９が配置される振動収納部１４が、腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０に対応して設けられている。この振動収納部１４は、振動部材９の振動素子１１、一対の接触子１２、１２、およびばね部材１３が配置される半円形の溝状に形成されている。

また、この振動収納部１４は、図３および図４（ｂ）に示すように、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがハウジング７の側方に突出した状態で、振動素子１１、一対の接触子１２、１２、およびばね部材１３が配置されるように構成されている。これにより、この振動収納部１４は、ハウジング７の側方に突出した一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが腕時計ケース１の２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入することにより、ハウジング７を腕時計ケース１内に位置決めするように構成されている。

次に、このような振動部材９を腕時計ケース１内に組み付ける場合について説明する。
このときには、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、まず、ハウジング７の振動収納部１４内に、振動部材９の振動素子１１、一対の接触子１２、１２、およびばね部材１３を配置する。この場合には、例えば、図３に示すように、まず、振動素子１１をハウジング７の振動収納部１４内に配置する。

この状態で、一対の接触子１２、１２のうち、右側に位置する接触子１２を振動素子１１の右側に配置して、ハウジング７の振動収納部１４内の右側に配置する。また、振動素子１１の左側にばね部材１３を配置し、このばね部材１３の左側に他方の接触子１２を配置する。この状態では、ばね部材１３が自由状態であることにより、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがハウジング７の振動収納部１４内から弾力的にハウジング７の側方に突出する。

そして、このハウジング７を腕時計ケース１内に配置する際には、ハウジング７の振動収納部１４内からハウジング７の側方に突出している一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを、ばね部材１３のばね力に抗して、ハウジング７の振動収納部１４内に押し込む。この状態で、ハウジング７を腕時計ケース１内に挿入させて、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０に対応させる。

すると、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがばね部材１３のばね力によって振動収納部１４内から押し出されて、腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入する。このときには、２つの位置決め凹部１０、１０が半円形状に形成され、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが半球状に形成されているので、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入して各位置決め凹部１０、１０の内面に確実に当接する。

このため、２つの位置決め凹部１０、１０が腕時計ケース１の内周面における１２時側の偏った位置、つまり腕時計ケース１の１２時側に位置するバンド取付部６の両端部に対応する偏った位置にそれぞれ設けられていても、一対の接触子１２、１２が腕時計ケース１の内周面に対して位置ずれを起こすことがなく、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが腕時計ケース１の内周面に確実にかつ良好に押し付けられ、これにより振動部材９が２つの位置決め凹部１０、１０間に架け渡される。

すなわち、腕時計ケース１の内部が円形状に形成され、振動部材９が腕時計ケース１の内周面における１２時側の偏った位置に架け渡される際に、振動部材９が腕時計ケース１の内周面に対して直角（法線方向）よりも小さい角度で押し付けられる状態であっても、一対の接触子１２、１２における各先端部１２ａ、１２ａが２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入して押し付けられることにより、振動部材９が２つの位置決め凹部１０、１０間に確実に架け渡される。

また、この状態では、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがばね部材１３のばね力によって５００ｇ〜１０００ｇ程度の圧力で、腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０の各内面に強く押し付けられて圧接する。このため、振動素子１１が振動すると、その振動が一対の接触子１２、１２を介して腕時計ケース１に効率良く伝達される。

さらに、この状態では、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入して押し付けられることにより、腕時計ケース１内でハウジング７が円周方向に沿って回転して位置ずれを起こすことがなく、腕時計ケース１内にハウジング７が位置決めされる。これにより、時計モジュール４が腕時計ケース１内に正確にかつ精度良く配置される。

次に、このような腕時計の振動部材９の作用について説明する。
この振動部材９は、その振動素子１１が振動すると、その振動が一対の接触子１２、１２を介して腕時計ケース１に伝達され、この伝達された振動によって腕時計ケース１全体を共振させる。これにより、腕時計ケース１がスピーカとして機能し、この腕時計ケース１が振動部材９の振動に応じて振動することにより、音楽や音声などの音を発生する。

すなわち、振動部材９は、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがばね部材１３のばね力によって腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０の内面に５００ｇ〜１０００ｇ程度の圧力で強く押し付けられていることにより、振動素子１１で発生した振動が一対の接触子１２、１２を介して腕時計ケース１に確実にかつ効率良く伝達される。これにより、腕時計ケース１は、振動部材９の振動に応じて共振するので、スピーカとして機能し、音楽や音声などの音を振動部材９の振動に応じて良好に発生する。

このように、この腕時計によれば、内周面に２つの位置決め凹部１０、１０が内周方向に沿って離れた状態で設けられた腕時計ケース１と、この腕時計ケース１の２つの位置決め凹部１０、１０に押し付けられた状態で振動方向に沿って架け渡された振動部材９とを備えていることにより、振動部材９を腕時計ケース１に確実に押し付けることができる。

これにより、この腕時計では、振動部材９の振動を確実に腕時計ケース１に伝達することができるので、振動部材９によって腕時計ケース１を効率良く確実に振動させることができる。このため、腕時計ケース１をスピーカとして機能させることができ、このスピーカとしての腕時計ケース１によって音楽や音声などの音を振動部材９の振動に応じて正確にかつ良好に発生させることができる。

この場合、振動部材９は、振動を発生する振動素子１１と、この振動素子１１の振動方向における両側に配置された一対の接触子１２、１２と、この一対の接触子１２、１２と振動素子１１との間に配置されて一対の接触子１２、１２を２つの位置決め凹部１０、１０内に押し付ける方向に付勢するばね部材１３とを備えていることにより、このばね部材１３の付勢力によって一対の接触子１２、１２を腕時計ケース１の２つの位置決め凹部１０、１０内に確実に押し付けることができ、これにより振動素子１１の振動を腕時計ケース１に確実に伝達することができる。

すなわち、ばね部材１３は、その付勢力であるばね力によって一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを、腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０の各内面に、５００ｇ〜１０００ｇ程度の圧力で強く押し付けて圧接させることができ、これにより腕時計ケース１全体を確実にかつ良好に振動させることができる。

このため、振動部材９は、振動素子１１で発生した振動を一対の接触子１２、１２によって腕時計ケース１に確実にかつ効率良く伝達することができる。これにより、腕時計ケース１全体を振動部材９の振動に応じて正確にかつ忠実に振動させることができるので、腕時計ケース１にスピーカとしての機能をもたせることができ、音楽や音声などの音を振動部材９の振動に応じて忠実にかつ良好に発生させることができる。

また、この腕時計では、腕時計ケース１の内周面が円形状に形成され、２つの位置決め凹部１０、１０が腕時計ケース１の内周面における対角上を除いた偏った位置に円周方向に沿って互いに離れた状態で設けられていることにより、ハウジング７に時計モジュール８などの時計に必要な部品が組み付けられていても、時計モジュール８などの部品を避けて、振動部材９を腕時計ケース１内に確実にかつ良好に配置することができる。

この場合、腕時計ケース１の内周面が円形状に形成され、２つの位置決め凹部１０、１０が腕時計ケース１の内周面における対角上を除いた偏った位置に円周方向に沿って互いに離れた状態で設けられていることにより、振動部材９が腕時計ケース１の円形状の内周面に対して直角（法線方向）よりも小さい角度で押し付けられる状態であっても、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入することにより、一対の接触子１２、１２が腕時計ケース１の内周面に対して位置ずれを起こすことがなく、振動部材９を腕時計ケース１内に確実に架け渡すことができる。

すなわち、振動部材９は、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０に挿入して押し付けられた状態で、腕時計ケース１内に架け渡されているので、一対の接触子１２、１２が腕時計ケース１の内周面に対して位置ずれを起こすことがなく、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを腕時計ケース１の内周面に押し付けた状態で、振動部材９を腕時計ケース１内に確実にかつ良好に取り付けることができる。

この場合、２つの位置決め凹部１０、１０はそれぞれ半円形状に形成され、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａがそれぞれ半球状に形成されていることにより、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入すると、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａを各位置決め凹部１０、１０の内面に確実に当接させることができ、これにより振動部材９を腕時計ケース１の内周面に確実に押し付けて取り付けることができる。

また、この腕時計では、腕時計ケース１が金属で形成され、この腕時計ケースの内周面に半円形状の２つの位置決め凹部１０、１０が形成されている構成であるから、エンドミル加工などの切削加工によって、腕時計ケースの内周面に位置決め凹部１０、１０を簡単に形成することができるので、その製作が容易にできる。

また、この腕時計では、腕時計ケース１が金属で形成されていることにより、振動素子１１で発生した振動が腕時計ケース１に確実に伝達され、この伝達された振動によって腕時計ケース１全体を確実にかつ良好に共振させることができ、これにより腕時計ケース１全体をスピーカとして良好に機能させることができるので、腕時計ケース１をスピーカとして使用することができ、音楽や音声などの音を良好に発生させることができる。

さらに、この腕時計では、腕時計ケース１の内部に配置されるハウジング７に、振動部材９が配置される振動収納部１４が２つの位置決め凹部１０、１０に対応して設けられていることにより、振動収納部１４内に振動部材９の振動素子１１、一対の接触子１２、１２およびばね部材１３を配置した状態で、ハウジング７を腕時計ケース１内に配置するだけで、簡単にかつ容易に振動部材９を腕時計ケース１の内周面に押し付けた状態で取り付けることができる。

この場合、この腕時計では、振動部材９がハウジング７の振動収納部１４内に配置された状態で、一対の接触子１２、１２の各先端部１２ａ、１２ａが腕時計ケース１の内周面に設けられた２つの位置決め凹部１０、１０内に挿入することにより、腕時計ケース１内でハウジング７が円周方向に沿って回転して位置ずれを起こすことがなく、腕時計ケース１内にハウジング７を正確にかつ確実に位置決めすることができ、これにより時計モジュール４を腕時計ケース１内に精度良く良好に配置することができる。

また、この腕時計では、振動収納部１４の形状を半円形の溝状にするだけでなく、一対の接触子１２、１２に対応する部分を接触１２の各外周面に接触するような形状としても良い。これにより、一対の接触子１２、１２を振動収納部１４内に配置した際に、一対の接触子１２、１２がその軸方に対して直交する方向にガタつくことがないので、より正確にかつ確実に腕時計ケース１内にハウジング７を位置決めすることができる。

なお、上述した実施形態では、２つの位置決め凹部１０、１０を腕時計ケース１の内周面における１２時側に位置する個所に偏って設けた場合について述べたが、必ずしも１２時側の偏った位置に設ける必要はなく、時計ムーブメント８などの邪魔にならない位置であれば、３時側、６時側、９時側など、どのような位置に設けても良い。

また、上述した実施形態では、一対の接触子１２、１２と振動素子１１との間にばね部材１３を配置した場合について述べたが、必ずしもばね部材１３である必要はなく、ゴムやエラストマーなどの弾性部材であっても良い。

さらに、上述した実施形態では、腕時計に適用した場合について述べたが、必ずしも腕時計である必要はなく、例えばトラベルウオッチ、目覚まし時計、置き時計、掛け時計などの各種の時計に適用することができるほか、必ずしも時計である必要はなく、携帯電話機、携帯情報端末機、電子辞書、電卓などの各種の電子機器に広く適用することができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲を含むものである。
以下に、本願の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記）
請求項１に記載の発明は、内面に２つの位置決め凹部が内周方向に沿って離れた状態で設けられたケースと、このケースの前記２つの位置決め凹部に押し付けられた状態で振動方向に沿って架け渡された振動部材と、を有し、前記振動部材は、振動を発生する振動素子と、この振動素子の振動方向における両側に配置された一対の接触子と、この一対の接触子のどちらか一方の接触子と前記振動素子との間に配置されて前記一対の接触子を前記２つの位置決め凹部内に押し付ける方向に付勢する付勢部材と、を備えていることを特徴とする電子機器である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子機器において、前記ケースはその内面が円形状に形成されており、前記２つの位置決め凹部は前記ケースの内面における対角上を除いた偏った位置に互いに離れて設けられていることを特徴とする電子機器である。である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記ケースは金属で形成されていることを特徴とする電子機器である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電子機器において、前記ケースの内部にはハウジングが配置されており、このハウジングには、前記振動部材をその振動方向に出没可能に収納する収納部が、前記２つの位置決め凹部の間に対応して設けられていることを特徴とする電子機器である。

１腕時計ケース
４時計モジュール
７ハウジング
８時計ムーブメント
９振動部材
１０位置決め凹部
１１振動素子
１２接触子
１２ａ接触子の先端部
１３ばね部材
１４振動収納部

Claims

内面に２つの位置決め凹部が内周方向に沿って離れた状態で設けられたケースと、
このケースの前記２つの位置決め凹部に押し付けられた状態で振動方向に沿って架け渡された振動部材と、を有し、
前記振動部材は、振動を発生する振動素子と、この振動素子の振動方向における両側に配置された一対の接触子と、この一対の接触子のどちらか一方の接触子と前記振動素子との間に配置されて前記一対の接触子を前記２つの位置決め凹部内に押し付ける方向に付勢する付勢部材と、を備えていることを特徴とする電子機器。
請求項１に記載の電子機器において、前記ケースはその内面が円形状に形成されており、前記２つの位置決め凹部は前記ケースの内面における対角上を除いた偏った位置に互いに離れて設けられていることを特徴とする電子機器。
請求項１または請求項２に記載の電子機器において、前記ケースは金属で形成されていることを特徴とする電子機器。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電子機器において、前記ケースの内部にはハウジングが配置されており、このハウジングには、前記振動部材をその振動方向に出没可能に収納する収納部が、前記２つの位置決め凹部の間に対応して設けられていることを特徴とする電子機器。