JP6973325B2 - Electronics - Google Patents

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Description

本発明は、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。 The present invention relates to an electronic device including a dielectric elastomer actuator.

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。 In recent years, electronic devices using dielectric elastomer actuators have been developed. For example, Patent Document 1 discloses a diaphragm valve that controls an open / closed state based on an application of a voltage to a film-shaped dielectric elastomer actuator. The diaphragm valve of Patent Document 1 includes a film-shaped dielectric elastomer actuator, a base material that supports the dielectric elastomer actuator, and an elastic member that elastically urges the dielectric elastomer actuator. When a voltage is applied to the dielectric elastomer actuator of the diaphragm valve in the open state, the dielectric elastomer actuator extends in the plane direction and is pushed down to cover the orifice based on the urging force of the elastic member. As a result, the diaphragm valve switches from the open state to the closed state.

特開2010−4736号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-4736

本発明の目的は、誘電エラストマーアクチュエータの出力を調節できる電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic device capable of adjusting the output of a dielectric elastomer actuator.

上記課題を解決する電子機器は、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であって、前記誘電エラストマーアクチュエータを支持する基材と、前記基材に取り付けられた第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磁気デバイスとを備え、前記第1磁気デバイスは、移動可能又は取り替え可能に構成されている。 The electronic device that solves the above problems is an electronic device provided with a film-shaped dielectric elastomer actuator, which includes a base material that supports the dielectric elastomer actuator, a first magnetic device attached to the base material, and the dielectric elastomer. A second magnetic device attached to the actuator and generating a repulsive force or an attractive force with the first magnetic device is provided, and the first magnetic device is configured to be movable or replaceable.

上記構成によれば、第1磁気デバイスを移動させる又は磁性の異なるものに取り換えて、第1磁気デバイスと第2磁気デバイスとの間に発生する斥力又は引力(誘電エラストマーアクチュエータに対する付勢力)を変化させることにより、誘電エラストマーアクチュエータの出力を調節できる。 According to the above configuration, the repulsive force or attractive force (force on the dielectric elastomer actuator) generated between the first magnetic device and the second magnetic device is changed by moving or replacing the first magnetic device with one having a different magnetism. By doing so, the output of the dielectric elastomer actuator can be adjusted.

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、誘電エラストマーアクチュエータに干渉することなく第1磁気デバイスの移動又は取り替えを行うことができる。 Further, as the urging means for urging the dielectric elastomer actuator, a repulsive force or an attractive force generated between the magnetic devices attached to the dielectric elastomer actuator side and the base material side is used. In this case, since the first magnetic device and the dielectric elastomer actuator are separated from each other, the first magnetic device can be moved or replaced without interfering with the dielectric elastomer actuator.

上記電子機器において、前記基材に対して相対動可能な可動部材を備え、前記第1磁気デバイスは、前記可動部材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、可動部材を変位させることにより、第1磁気デバイスを任意の位置に容易に移動させることができる。
It is preferable that the electronic device includes a movable member that can move relative to the base material, and the first magnetic device is attached to the movable member.
According to the above configuration, the first magnetic device can be easily moved to an arbitrary position by displacing the movable member.

上記電子機器において、前記可動部材には、磁性の異なる複数の前記第1磁気デバイスが取り付けられており、前記可動部材を変位させることにより、前記第2磁気デバイスの位置に基づく特定位置に位置する前記第1磁気デバイスを変更可能に構成されていることが好ましい。 In the electronic device, a plurality of the first magnetic devices having different magnetisms are attached to the movable member, and by displace the movable member, the movable member is positioned at a specific position based on the position of the second magnetic device. It is preferable that the first magnetic device is configured to be changeable.

上記構成によれば、第1磁気デバイスの数に応じた多様な誘電エラストマーアクチュエータの出力パターンを有する電子機器が得られる。そして、可動部材を変位させるという簡易な操作により、誘電エラストマーアクチュエータの出力パターンを切り替えることができる。 According to the above configuration, an electronic device having various output patterns of the dielectric elastomer actuator according to the number of the first magnetic devices can be obtained. Then, the output pattern of the dielectric elastomer actuator can be switched by a simple operation of displacing the movable member.

上記電子機器において、前記基材は、前記第1磁気デバイスを取り外し可能に取り付けるための取付部を備え、前記取付部は、前記基材における前記誘電エラストマーアクチュエータを向く側の反対側となる部分に設けられていることが好ましい。 In the electronic device, the base material includes a mounting portion for detachably mounting the first magnetic device, and the mounting portion is located on a portion of the base material opposite to the side facing the dielectric elastomer actuator. It is preferable that it is provided.

上記構成によれば、取付部に取り付けられた第1磁気デバイスを取り替える際に、誘電エラストマーアクチュエータが障害物になり難く、第1磁気デバイスの取り替え作業を容易に行うことができる。 According to the above configuration, when the first magnetic device attached to the mounting portion is replaced, the dielectric elastomer actuator is less likely to become an obstacle, and the replacement work of the first magnetic device can be easily performed.

上記電子機器において、前記第2磁気デバイスは、前記第1磁気デバイスとの間に斥力を発生させることが好ましい。
上記構成によれば、誘電エラストマーアクチュエータの動作を、使用者に提示する疑似力覚(触感)に効率的に変換できる。
In the electronic device, it is preferable that the second magnetic device generates a repulsive force with the first magnetic device.
According to the above configuration, the operation of the dielectric elastomer actuator can be efficiently converted into a pseudo-force sense (tactile sensation) presented to the user.

本発明の電子機器によれば、誘電エラストマーアクチュエータの出力を調節できる。 According to the electronic device of the present invention, the output of the dielectric elastomer actuator can be adjusted.

電子機器としてのぬいぐるみの説明図。Explanatory drawing of a stuffed animal as an electronic device. 磁性が中程度である第1磁気デバイスを特定位置に位置させた状態の鼓動装置の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of a beating device in which a first magnetic device having medium magnetism is positioned at a specific position. 磁性が弱い第1磁気デバイスを特定位置に位置させた状態の鼓動装置の断面図。A cross-sectional view of a beating device in a state where the first magnetic device having weak magnetism is positioned at a specific position. 磁性が強い第1磁気デバイスを特定位置に位置させた状態の鼓動装置の断面図。A cross-sectional view of a beating device in a state where a first magnetic device having strong magnetism is positioned at a specific position. 変更例の鼓動装置の説明図。Explanatory drawing of the heartbeat device of the modified example. 変更例の鼓動装置の説明図。Explanatory drawing of the heartbeat device of the modified example. 変更例の鼓動装置の説明図。Explanatory drawing of the heartbeat device of the modified example. 変更例の電子機器の説明図。Explanatory drawing of the electronic device of the modification example.

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。
Hereinafter, an embodiment in which the electronic device of the present invention is applied to a beating stuffed animal will be described.
As shown in FIG. 1, the stuffed animal 10 includes a skin material 11 having a shape imitating an animal or the like. The skin material 11 is made of a soft material such as a cloth material. Inside the skin material 11, a heartbeat device 12 is housed together with a padding (not shown) such as cotton.

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。 The beating device 12 includes a base material 20 made of a hard resin such as PP or ABS. The base material 20 is a box-shaped member having a plate-shaped bottom wall 21 and a peripheral wall 22 erected from the peripheral edge of the bottom wall 21 and one side of which is open. A film-shaped dielectric elastomer actuator (DEA) 23 is attached to a portion of the peripheral wall 22 of the base material 20 on the distal end side in the vertical direction. The entire circumference of the peripheral portion of the DEA 23 is supported by the peripheral wall 22, and the DEA 23 is arranged in the base material 20 in a state substantially parallel to the bottom wall 21.

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。 The DEA 23 is a multilayer structure having a sheet-shaped dielectric portion 24 made of a dielectric elastomer, and a positive electrode 25 and a negative electrode 26 made of a conductive elastomer and laminated on both sides of the dielectric portion 24 in the thickness direction. When a DC voltage is applied between the positive electrode 25 and the negative electrode 26 of the DEA 23, the dielectric portion 24 of the DEA 23 is compressed in the thickness direction and the surface of the dielectric portion 24 is compressed according to the magnitude of the applied voltage. It is deformed so as to extend in the plane direction along the surface.

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。 The dielectric elastomer constituting the dielectric portion 24 is not particularly limited, and a known dielectric elastomer used for DEA can be used. Examples of the dielectric elastomer include crosslinked polyrotaxane, silicone elastomer, acrylic elastomer, and urethane elastomer. One of these dielectric elastomers may be used, or a plurality of types may be used in combination. The thickness of the dielectric portion 24 is, for example, 20 to 200 μm.

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。 The conductive elastomer constituting the positive electrode 25 and the negative electrode 26 is not particularly limited, and a known conductive elastomer used for DEA can be used. Examples of the conductive elastomer include a conductive elastomer containing an insulating polymer and a conductive filler.

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。 Examples of the insulating polymer include crosslinked polyrotaxane, silicone elastomer, acrylic elastomer, and urethane elastomer. One of these insulating polymers may be used, or a plurality of types may be used in combination. Examples of the conductive filler include metal particles such as Ketjen Black (registered trademark), carbon black, copper and silver. One of these conductive fillers may be used, or a plurality of types may be used in combination. The thickness of the positive electrode 25 and the negative electrode 26 is, for example, 10 to 100 μm.

基材20の底壁21の内面側の中央部には、底壁21の内面に沿って直線的にスライド移動可能な可動部材27が取り付けられている。可動部材27は、底壁21の内面側にてスライド移動可能に設けられる本体部27aと、本体部27aから底壁21の外面側に突出する操作レバー27bとを備えている。なお、基材20の底壁21には、操作レバー27bが挿通される挿通孔21aが設けられている。 A movable member 27 that can slide and move linearly along the inner surface of the bottom wall 21 is attached to the central portion of the base material 20 on the inner surface side. The movable member 27 includes a main body portion 27a provided so as to be slidable on the inner surface side of the bottom wall 21, and an operation lever 27b protruding from the main body portion 27a to the outer surface side of the bottom wall 21. The bottom wall 21 of the base material 20 is provided with an insertion hole 21a through which the operation lever 27b is inserted.

本体部27aの上面には、円柱状の磁石により構成され、それぞれ磁性が異なる複数の第1磁気デバイスがネジ止めにより取り付けられている。第1磁気デバイスの数は特に限定されるものではないが、本実施形態では、一例として、3個の第1磁気デバイス28a〜28cが取り付けられている場合について説明する。 On the upper surface of the main body 27a, a plurality of first magnetic devices, each of which is composed of a columnar magnet and has different magnetism, are attached by screwing. The number of the first magnetic devices is not particularly limited, but in the present embodiment, a case where three first magnetic devices 28a to 28c are attached will be described as an example.

第1磁気デバイス28aは、相対的に磁性が弱い磁石であり、第1磁気デバイス28bは、磁性が中程度である磁石であり、第1磁気デバイス28cは、相対的に磁性が強い磁石である。第1磁気デバイス28a〜28cは、可動部材27の移動方向Aの一方側に向かって順に磁性が強くなるように移動方向Aに沿って並設されている。 The first magnetic device 28a is a magnet having a relatively weak magnetism, the first magnetic device 28b is a magnet having a medium magnetism, and the first magnetic device 28c is a magnet having a relatively strong magnetism. .. The first magnetic devices 28a to 28c are arranged side by side along the moving direction A so that the magnetism becomes stronger in order toward one side of the moving direction A of the movable member 27.

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28a〜28c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28a〜28c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28a〜28c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。 A second magnetic device 29 composed of a disk-shaped magnet is attached to the central portion of the first main surface 23a (the surface of the base material 20 facing the bottom wall 21 side) of the DEA 23. The second magnetic device 29 is configured to generate a repulsive force between the first magnetic devices 28a and 28c. Therefore, the central portion of the DEA 23 to which the second magnetic device 29 is attached is separated from the first magnetic devices 28a to 28c by the repulsive force generated between the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29. It is in a state where the urging force is always acting.

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。 The pad 30 is attached to the central portion of the second main surface 23b, which is the opposite surface of the first main surface 23a in the DEA 23, that is, the opposite side of the portion to which the second magnetic device 29 is attached. The tip of the pad 30 is in close proximity to or in contact with the skin material 11 when no voltage is applied to the DEA 23.

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。 Further, a control unit 32 and a power supply 33 electrically connected to the DEA 23 by a conducting wire 31 are attached to the outer surface of the peripheral wall 22 of the base material 20. The control unit 32 controls the voltage applied from the power supply 33 to the DEA 23 so as to increase or decrease in a predetermined cycle.

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、鼓動装置12の可動部材27を操作して、第2磁気デバイス29に対向する位置である特定位置Bに第1磁気デバイス28a〜28cのうちのいずれかを位置させた状態にする。例えば、図2に示すように、磁性が中程度である第1磁気デバイス28bが特定位置Bに位置するように可動部材27を変位させる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, the movable member 27 of the beating device 12 is operated so that any one of the first magnetic devices 28a to 28c is positioned at the specific position B which is the position facing the second magnetic device 29. For example, as shown in FIG. 2, the movable member 27 is displaced so that the first magnetic device 28b, which has medium magnetism, is located at the specific position B.

この状態において、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、特定位置Bに位置する第1磁気デバイス28b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28b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。 In this state, when a voltage is applied to the DEA 23 so as to increase or decrease in a predetermined cycle, the DEA 23 expands and contracts in the plane direction. As a result, the DEA23 is continuously deformed so that the repulsive force (the urging force acting on the DEA23) between the first magnetic device 28b and the second magnetic device 29 located at the specific position B and the tension of the DEA23 are in equilibrium. do. Then, the central portion of the DEA 23 is continuously displaced in the vertical direction (direction approaching and separating from the first magnetic device 28b). As a result, the DEA 23 vibrates in the vertical direction with a predetermined rhythm imitating a heartbeat.

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。 The vibration of the DEA 23 is transmitted to the skin material 11 through the pad 30. By vibrating the skin material 11 following the DEA 23, the user can visually and tactilely feel the heartbeat of the stuffed animal 10.

ここで、鼓動装置12は、可動部材27を操作することにより、DEA23の変位幅Cに基づく出力(鼓動の大きさ)を調節できる。例えば、図3に示すように、可動部材27を右側に変位させて、磁性の弱い第1磁気デバイス28bを特定位置Bに位置させる。この場合には、第2磁気デバイス29との間に発生する斥力が小さくなることに基づいてDEA23の変位幅Cが小さくなる。その結果、ぬいぐるみ10の鼓動が小さくなる。 Here, the beating device 12 can adjust the output (the magnitude of the beating) based on the displacement width C of the DEA 23 by operating the movable member 27. For example, as shown in FIG. 3, the movable member 27 is displaced to the right to position the weakly magnetic first magnetic device 28b at a specific position B. In this case, the displacement width C of the DEA 23 becomes smaller based on the smaller repulsive force generated between the second magnetic device 29 and the second magnetic device 29. As a result, the heartbeat of the stuffed animal 10 becomes smaller.

また、図4に示すように、可動部材27を左側に変位させて、磁性の強い第1磁気デバイス28cを特定位置Bに位置させる。この場合には、第2磁気デバイス29との間に発生する斥力が大きくなることに基づいてDEA23の変位幅Cが大きくなる。その結果、ぬいぐるみ10の鼓動が大きくなる。 Further, as shown in FIG. 4, the movable member 27 is displaced to the left side to position the first magnetic device 28c, which has strong magnetism, at the specific position B. In this case, the displacement width C of the DEA 23 increases based on the increase in the repulsive force generated between the second magnetic device 29 and the second magnetic device 29. As a result, the heartbeat of the stuffed animal 10 becomes large.

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、膜状のDEA23と、DEA23を支持する基材20と、基材20に取り付けられた第1磁気デバイス28a〜28cと、DEA23に取り付けられ、第1磁気デバイス28a〜28c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。第1磁気デバイス28a〜28cは、移動可能に構成されている。
Next, the effect of this embodiment will be described.
(1) The plush toy 10 includes a film-shaped DEA23, a base material 20 that supports the DEA23, first magnetic devices 28a to 28c attached to the base material 20, and first magnetic devices 28a to 28c attached to the DEA23. It is provided with a second magnetic device 29 that generates a repulsive force between the two. The first magnetic devices 28a to 28c are configured to be movable.

上記構成によれば、第1磁気デバイス28a〜28cを移動させて、第1磁気デバイス28a〜28cと第2磁気デバイス29との間に発生する斥力(DEA23に対する付勢力)を変化させることにより、DEA23の出力を調節できる。 According to the above configuration, the first magnetic devices 28a to 28c are moved to change the repulsive force (repulsive force against the DEA23) generated between the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29. The output of DEA23 can be adjusted.

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28a〜28cとDEA23とが切り離されているため、DEA23に干渉することなく第1磁気デバイス28a〜28cを移動させることができる。 Further, as the urging means for urging the DEA23, the repulsive force generated between the magnetic devices attached to the DEA23 side and the base material 20 side is used. In this case, since the first magnetic devices 28a to 28c and the DEA23 are separated, the first magnetic devices 28a to 28c can be moved without interfering with the DEA23.

(2)基材20に対して相対動可能な可動部材27を備え、第1磁気デバイス28a〜28cは、可動部材27に取り付けられている。
上記構成によれば、可動部材27を変位させることにより、第1磁気デバイス28a〜28cを任意の位置に容易に移動させることができる。
(2) A movable member 27 that can move relative to the base material 20 is provided, and the first magnetic devices 28a to 28c are attached to the movable member 27.
According to the above configuration, by displacing the movable member 27, the first magnetic devices 28a to 28c can be easily moved to an arbitrary position.

(3)可動部材27には、磁性の異なる複数の第1磁気デバイス28a〜28cが取り付けられており、可動部材27を変位させることにより、特定位置Bに位置する第1磁気デバイス28a〜28cを変更可能に構成されている。 (3) A plurality of first magnetic devices 28a to 28c having different magnetisms are attached to the movable member 27, and by displacing the movable member 27, the first magnetic devices 28a to 28c located at the specific position B can be moved. It is configured to be modifiable.

上記構成によれば、第1磁気デバイス28a〜28cの数に応じた多様なDEA23の出力パターンを有する電子機器が得られる。そして、可動部材27を変位させるという簡易な操作により、DEA23の出力パターンを切り替えることができる。 According to the above configuration, an electronic device having various output patterns of DEA23 according to the number of the first magnetic devices 28a to 28c can be obtained. Then, the output pattern of the DEA 23 can be switched by a simple operation of displacing the movable member 27.

(4)第2磁気デバイス29は、第1磁気デバイス28a〜28cとの間に斥力を発生させるように構成されている。
上記構成によれば、DEA23の動作を、表皮材11の動作に効率的に変換できる。
(4) The second magnetic device 29 is configured to generate a repulsive force between the second magnetic device 29 and the first magnetic devices 28a to 28c.
According to the above configuration, the operation of the DEA 23 can be efficiently converted into the operation of the skin material 11.

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。
・可動部材27の構成は、磁性の異なる複数の第1磁気デバイス28a〜28cの中から特定位置Bに位置する第1磁気デバイス28a〜28cを選択して変更できる構成であれば特に限定されるものではない。例えば、ターンテーブルにより構成される可動部材27としてもよい。この場合、可動部材27の回転中心を中心とする円周状に、複数の第1磁気デバイス28a〜28cを並設することが好ましい。
In addition, this embodiment can be changed and carried out as follows. The present embodiment and the following modified examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
The configuration of the movable member 27 is particularly limited as long as the first magnetic devices 28a to 28c located at the specific position B can be selected and changed from the plurality of first magnetic devices 28a to 28c having different magnetisms. It's not a thing. For example, the movable member 27 configured by the turntable may be used. In this case, it is preferable to arrange a plurality of first magnetic devices 28a to 28c side by side in a circumferential shape centered on the rotation center of the movable member 27.

・可動部材27は、手動により変位させてもよいし、モータ等の駆動装置を用いて変位させてもよい。
・移動可能に構成される第1磁気デバイスを単数としてもよい。この場合には、第1磁気デバイスの移動によって、第1磁気デバイスと第2磁気デバイス29との位置関係が変化することに基づいて、第1磁気デバイスと第2磁気デバイス29との間に発生する斥力を変化させることにより、DEA23の出力を調節できる。
The movable member 27 may be manually displaced or may be displaced using a drive device such as a motor.
-The first magnetic device configured to be movable may be singular. In this case, it occurs between the first magnetic device and the second magnetic device 29 based on the change in the positional relationship between the first magnetic device and the second magnetic device 29 due to the movement of the first magnetic device. The output of DEA23 can be adjusted by changing the repulsive force.

・第1磁気デバイスを移動させる方向は、特に限定されるものではない。例えば、図5に示すように、第2磁気デバイス29に対して接近離間する方向に第1磁気デバイス28を移動させてもよい。また、図6に示すように、第2磁気デバイス29に対する向きを変更するように第1磁気デバイス28を移動させてもよい。この場合には、DEA23の変位方向が変化する。なお、本発明におけるDEA23の出力の調節には、DEA23の変位方向の調節も含まれる。 -The direction in which the first magnetic device is moved is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 5, the first magnetic device 28 may be moved in a direction of approaching and separating from the second magnetic device 29. Further, as shown in FIG. 6, the first magnetic device 28 may be moved so as to change the orientation with respect to the second magnetic device 29. In this case, the displacement direction of the DEA 23 changes. The adjustment of the output of the DEA23 in the present invention also includes the adjustment of the displacement direction of the DEA23.

・第1磁気デバイス28a〜28cを移動させる構成に代えて、第1磁気デバイス28a〜28cを磁性の異なる他のものに取り替えることにより、第1磁気デバイス28a〜28cと第2磁気デバイス29との間に発生する斥力を変化させて、DEA23の出力を調節する構成としてもよい。 By replacing the first magnetic devices 28a to 28c with other magnetic devices 28a to 28c instead of moving the first magnetic devices 28a to 28c, the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29 can be separated from each other. The repulsive force generated between them may be changed to adjust the output of the DEA23.

例えば、図7に示すように、基材20の底壁21に、第1磁気デバイス28a〜28cを取り外し可能に取り付けるための取付部21b(例えば、ねじ孔)を設ける。そして、取付部21bに取り付けられる第1磁気デバイス28a〜28cを、磁性の異なる複数の第1磁気デバイス28a〜28cの中から選択して取り替え可能に構成する。 For example, as shown in FIG. 7, the bottom wall 21 of the base material 20 is provided with a mounting portion 21b (for example, a screw hole) for detachably mounting the first magnetic devices 28a to 28c. Then, the first magnetic devices 28a to 28c attached to the attachment portion 21b are configured to be replaceable by selecting from a plurality of first magnetic devices 28a to 28c having different magnetisms.

なお、取付部21bの位置は、基材20におけるDEA23を向く側の反対側となる部分であることが好ましい。この場合には、取付部21bに取り付けられた第1磁気デバイス28a〜28cを取り替える際に、DEA23が障害物になり難く、第1磁気デバイス28a〜28cの取り替え作業を容易に行うことができる。 The position of the mounting portion 21b is preferably a portion of the base material 20 opposite to the side facing the DEA23. In this case, when the first magnetic devices 28a to 28c attached to the mounting portion 21b are replaced, the DEA 23 is less likely to become an obstacle, and the replacement work of the first magnetic devices 28a to 28c can be easily performed.

・第2磁気デバイス29は、第1磁気デバイス28a〜28c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。 The second magnetic device 29 may be configured to generate an attractive force between the first magnetic devices 28a and 28c. In this case, it is preferable that the DEA 23 and the skin material 11 are configured to operate integrally by, for example, adhering the skin material 11 (the working portion through which the operation of the DEA 23 is transmitted) and the pad 30.

・上記実施形態では、第1磁気デバイス28a〜28c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28a〜28c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28a〜28c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。 -In the above embodiment, magnets are used as the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29, but the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29 are not limited to magnets. For example, one of the first magnetic devices 28a to 28c and the second magnetic device 29 may be a magnet, and the other may be a magnetic material that generates an attractive force with the magnet.

・第1磁気デバイス28a〜28c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。 -The attachment method of the first magnetic device 28a to 28c and the second magnetic device 29 may be changed. Examples of the mounting method include a mounting method using an adhesive and a mounting method using a magnetic force.

・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、図8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。 -The application of the present invention is not limited to the beating plush toy 10, but can be applied to all electronic devices provided with a film-shaped DEA23. For example, FIG. 8 shows an example in which the present invention is applied to a push button type switch.

図8に示すスイッチ40は、板状の基部41と、基部41の表面側に取り付けられた有底筒状のボタン本体42(基材)とを備えている。ボタン本体42は、基部41に対して、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。ボタン本体42は、その周壁の内周面から突出する突出部42aを備えている。突出部42aと基部41との間には、ボタン本体42を上方に付勢する付勢部材43が設けられるとともに、突出部42a及び基部41における互いに対向する部分には、第1接点44a及び第2接点44bが設けられている。 The switch 40 shown in FIG. 8 includes a plate-shaped base 41 and a bottomed cylindrical button body 42 (base material) attached to the surface side of the base 41. The button body 42 is attached to the base 41 in a state where it can be slidably moved in the vertical direction (pushing direction) and is prevented from coming off. The button body 42 includes a protrusion 42a that protrudes from the inner peripheral surface of the peripheral wall thereof. An urging member 43 for urging the button body 42 upward is provided between the protrusion 42a and the base 41, and the first contact 44a and the first contact 44a and the first contact 44a and the first contact 44a and the first contact 44a and the first contact 44a and the first contact 44a and a second Two contacts 44b are provided.

ボタン本体42の内部には、ボタン本体42の周壁に支持される態様でDEA23が取り付けられている。DEA23における基部41側の主面(第1主面)の中央部には、第2磁気デバイス29が取り付けられるとともに、DEA23における基部41側と反対側の主面(第2主面)の中央部には、パッド30が取り付けられている。また、基部41の裏面側には、基部41の裏面に沿って直線的にスライド移動可能な可動部材27が取り付けられている。可動部材27には、それぞれ磁性が異なる複数の第1磁気デバイス28a〜28cが取り付けられている。 Inside the button body 42, the DEA 23 is attached so as to be supported by the peripheral wall of the button body 42. The second magnetic device 29 is attached to the central portion of the main surface (first main surface) on the base 41 side in the DEA23, and the central portion of the main surface (second main surface) opposite to the base 41 side in the DEA23. A pad 30 is attached to the. Further, on the back surface side of the base 41, a movable member 27 that can slide and move linearly along the back surface of the base 41 is attached. A plurality of first magnetic devices 28a to 28c having different magnetisms are attached to the movable member 27.

使用者がボタン本体42を押し込むと、第1接点44aと第2接点44bとが接触して、図示しない電気回路がオフ状態からオン状態に切り替えられる。第1接点44aと第2接点44b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がボタン本体42を叩く。使用者は、パッド30がボタン本体42を叩く振動を感じることにより、電気回路が切り替わったことを感覚的に把握できる。また、可動部材27を変位させて、特定位置Bに位置する第1磁気デバイス28a〜28cを変更すると、DEA23の出力が変化し、スイッチ40から使用者に伝わる振動の強さを調節できる。 When the user pushes the button body 42, the first contact 44a and the second contact 44b come into contact with each other, and the electric circuit (not shown) is switched from the off state to the on state. At the timing when the first contact 44a and the second contact 44b come into contact with each other, a voltage is applied to the DEA 23 so as to vibrate the DEA 23 up and down, and the pad 30 attached to the DEA 23 hits the button body 42. The user can intuitively grasp that the electric circuit has been switched by feeling the vibration of the pad 30 hitting the button body 42. Further, when the movable member 27 is displaced to change the first magnetic devices 28a to 28c located at the specific position B, the output of the DEA 23 changes, and the strength of the vibration transmitted from the switch 40 to the user can be adjusted.

また、その他の電子機器としては、例えば、使用者に疑似力覚(触感)を提示するハプティクス機器、特許文献1に開示されるダイアフラムバルブ等の駆動装置が挙げられる。なお、ハプティクス機器に適用する場合、DEA23の動作を、使用者に提示する疑似力覚(触感)に効率的に変換できることから、第2磁気デバイス29は、第1磁気デバイス28a〜28cとの間に斥力を発生させるように構成されていることが好ましい。 Further, examples of other electronic devices include haptics devices that present a pseudo-force sensation (tactile sensation) to the user, and drive devices such as a diaphragm valve disclosed in Patent Document 1. When applied to a haptics device, the operation of the DEA23 can be efficiently converted into a pseudo-force sense (tactile sensation) presented to the user, so that the second magnetic device 29 is between the first magnetic devices 28a and 28c. It is preferable that it is configured to generate a repulsive force.

・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。 -The configurations such as the shapes of the base material 20 and the DEA 23 may be changed according to the use of the electronic device and the like. Further, the support structure of the base material 20 that supports the DEA 23 is not particularly limited, and a support structure used in a known electronic device having a film-shaped DEA 23 can be applied. For example, in the above embodiment, the entire circumference of the peripheral edge portion of the DEA 23 is supported by the base material 20, but a part of the peripheral edge portion of the DEA 23 may be partially supported by the base material 20.

10…ぬいぐるみ、11…表皮材、12…鼓動装置、20…基材、21b…取付部、23…誘電エラストマーアクチュエータ(DEA)、23a…第1主面、23b…第2主面、27…可動部材、28,28a〜28c…第1磁気デバイス、29…第2磁気デバイス。 10 ... Plush toy, 11 ... Skin material, 12 ... Beating device, 20 ... Base material, 21b ... Mounting part, 23 ... Dielectric elastomer actuator (DEA), 23a ... First main surface, 23b ... Second main surface, 27 ... Movable Members, 28, 28a to 28c ... 1st magnetic device, 29 ... 2nd magnetic device.

Claims (2)

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であって、
前記誘電エラストマーアクチュエータを支持する基材と、
前記基材に取り付けられた第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磁気デバイスとを備え、
前記第1磁気デバイスは、移動可能に構成され
前記基材に対して相対動可能な可動部材を備え、
前記第1磁気デバイスは、前記可動部材に取り付けられ、
前記可動部材には、磁性の異なる複数の前記第1磁気デバイスが取り付けられており、
前記可動部材を変位させることにより、前記第2磁気デバイスの位置に基づく特定位置に位置する前記第1磁気デバイスを変更可能に構成されていることを特徴とする電子機器。
An electronic device equipped with a film-shaped dielectric elastomer actuator.
The substrate that supports the dielectric elastomer actuator and
The first magnetic device attached to the substrate and
A second magnetic device attached to the dielectric elastomer actuator and generating a repulsive force or an attractive force with the first magnetic device is provided.
Wherein the first magnetic device is configured to movably ability,
A movable member that can move relative to the base material is provided.
The first magnetic device is attached to the movable member and is attached to the movable member.
A plurality of the first magnetic devices having different magnetisms are attached to the movable member.
An electronic device characterized in that the first magnetic device located at a specific position based on the position of the second magnetic device can be changed by displacing the movable member.
前記第2磁気デバイスは、前記第1磁気デバイスとの間に斥力を発生させることを特徴とする請求項に記載の電子機器。 The electronic device according to claim 1 , wherein the second magnetic device generates a repulsive force with the first magnetic device.
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