JP6612471B2 - 連結構造 - Google Patents

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本発明の一側面は、２つの部材を連結する連結構造に関する。

下記特許文献１には、２つの部材（メガネフレームのレンズ保持部分と耳かけ部分）を相対的に回転可能に連結する連結部の構造として、一方の部材の連結部（以下「第１連結部」）と他方の部材の連結部（以下「第２連結部」）とを各連結部に設けられた磁石によって連結する構造が開示されている。この構造では、第１連結部の上面に第２連結部の下面が接触し、第２連結部が第１連結部に磁力によって引き付けられた状態において、第２連結部は、第１連結部に対して相対回転可能となっている。

特開平１０−２８４３１７号公報

ところで、上述のような連結構造により、例えばスマートフォンの背面に設けた第１部材とユーザの指等に取り付けられる第２部材とを、スマートフォンを縦向きに保持する状態（縦向き状態）と横向きに保持する状態（横向き状態）との間で相対回転可能に連結することが考えられる。このような場合、縦向き状態又は横向き状態のときには、第１部材に対して第２部材がしっかりと固定される一方で、縦向き状態及び横向き状態の一方から他方に切り替える際には、第１部材に対して第２部材がスムーズに相対回転することが好ましい。このように、第１部材と第２部材とを連結する構造においては、第１部材に対する第２部材のメリハリ（緩急）のある回転動作を実現することで、ユーザの操作性を向上し得る。

しかしながら、上記特許文献１に開示された連結構造では、２つの磁石がほぼ同じ大きさの円板状とされている。このため、第１連結部と第２連結部とが磁石によって引き合う力（すなわち、第１連結部と第２連結部とが対向する方向から見て２つの磁石が重なる面積）は、第１連結部と第２連結部との相対位置関係によらずに一定となる。その結果、第１連結部に対して第２連結部を回転させるために必要となる力も、上記相対位置関係によらずに一定となるため、メリハリのある回転動作を実現することができない。

そこで、本発明の一側面は、第１部材に対する第２部材のメリハリのある回転動作が可能な連結構造を提供することを目的とする。

本発明の一側面に係る連結構造は、第１部材と第２部材とを磁力により連結する連結構造であって、第１部材は、磁石又は磁性体である吸着片を含む第１吸着部を有し、第２部材は、磁石又は磁性体である吸着片を含み、第１吸着部と磁力によって引き合うことで第１部材と第２部材とを連結する第２吸着部を有し、第１吸着部及び第２吸着部は、第１部材と第２部材とが連結される連結方向に平行な回転軸周りに、第１部材と第２部材とが相対回転可能に連結されるように形成されており、第１吸着部及び第２吸着部は、相対回転に応じた第１部材と第２部材との相対位置関係が複数の特定の位置関係のいずれかであるときに、相対位置関係が特定の位置関係でないときよりも、第１吸着部と第２吸着部とが引き合う磁力が強くなるように形成されている。

本発明の一側面に係る連結構造では、第１部材と第２部材とが連結方向に平行な回転軸周りに相対回転可能に連結されており、第１部材と第２部材との相対回転に応じた相対位置関係が変化することによって、第１吸着部と第２吸着部とが引き合う磁力が変化する。具体的には、相対位置関係が複数の特定の位置関係のいずれかであるときには、相対位置関係が特定の位置関係でないときよりも、第１吸着部と第２吸着部とが引き合う磁力が強くなる。これにより、相対位置関係が特定の位置関係であるときに、第１部材に対して第２部材が比較的しっかりと固定される一方で、相対位置関係が複数の特定の位置関係の間にあるときに、第１部材に対して第２部材を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。従って、上記連結構造によれば、第１部材に対する第２部材のメリハリのある回転動作が可能となる。

本発明の一側面によれば、第１部材に対する第２部材のメリハリのある回転動作が可能な連結構造を提供することができる。

第１実施形態に係る連結構造を示す図であり、（ａ）は連結状態を示し、（ｂ）は連結が解除された状態を示す。 第１実施形態に係る連結構造の使用例を示す図であり、（ａ）はスマートフォンを縦向きに保持する状態を示し、（ｂ）はスマートフォンを横向きに保持する状態を示す。 固定部材の（ａ）平面図、及び（ｂ）側面図である。 指輪部材の（ａ）第１側面図、（ｂ）第２側面図、及び（ｃ）底面図である。 第１実施形態に係る連結構造における固定部材に対する指輪部材の相対位置関係に応じた吸着部の重なり状態を示す図である。 第２実施形態に係る連結構造における（ａ）固定部材の連結面、及び（ｂ）指輪部材の連結面を示す図である。 第２実施形態に係る連結構造における固定部材に対する指輪部材の相対位置関係に応じた吸着部の重なり状態を示す図である。 第３実施形態に係る連結構造における（ａ）固定部材の連結面、及び（ｂ）指輪部材の連結面を示す図である。 第３実施形態に係る連結構造における固定部材に対する指輪部材の相対位置関係に応じた吸着部の重なり状態を示す図である。 第４実施形態に係る連結構造における（ａ）固定部材の連結面、及び（ｂ）指輪部材の連結面を示す図である。 第４実施形態に係る連結構造における固定部材に対する指輪部材の相対位置関係に応じた吸着部の重なり状態を示す図である。 変形例に係る固定部材の断面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る連結構造１０を示す図である。図２は、連結構造１０の使用例を示す図である。図１及び図２に示されるように、本実施形態では一例として、連結構造１０は、スマートフォン１を保持するために用いられる連結構造である。より具体的には、連結構造１０は、スマートフォン１の落下を防止したり、スマートフォン１を容易に保持したりする目的で利用される。ここで、スマートフォン１は、略直方体状の筐体２、及び筐体２内に格納された電子部品等を備え、略直方体状の外形を有する。

連結構造１０は、筐体２の背面２ａに固定される固定部材２０（第１部材）と、スマートフォン１を保持するユーザの指に取り付けられる指輪部材３０（第２部材）とを備える。図１の（ａ）は、筐体２の背面２ａに固定された固定部材２０に対して、指輪部材３０が連結された連結状態を示す。図１の（ｂ）は、固定部材２０に対する指輪部材３０の連結が解除された状態を示す。なお、指輪部材３０が固定部材２０に対して着脱自在とされている理由は、以下の通りである。すなわち、指輪部材３０が固定部材２０に連結されたままだと、使用上又は保管上邪魔になる場合がある。指輪部材３０が固定部材２０に対して着脱自在とされることで、このような問題が解消されている。

図３を参照して、固定部材２０の構成について説明する。図３の（ａ）は、筐体２の背面２ａに対向する方向から見た固定部材２０及びスマートフォン１の平面図である。図３の（ｂ）は、筐体２の側面２ｂ（スマートフォン１を縦向きに利用した場合の下面）に対向する方向から見た固定部材２０及びスマートフォン１の側面図である。図３に示されるように、固定部材２０は、平たい円錐台状に形成されている。固定部材２０の形状はこれに限られないが、このように平たく目立たない形状とされることで、例えば指輪部材３０が固定部材２０に連結されていない状態でスマートフォン１が使用される場合に、固定部材２０によってユーザの使用感が損なわれることを抑制できる。

固定部材２０の底面は、例えば両面テープ等によって、筐体２の背面２ａに固定されている。ただし、固定部材２０の底面を背面２ａに固定する方法は、上記方法に限られない。例えば、固定部材２０の底面に吸盤が設けられ、当該吸盤が背面２ａに吸着することによって固定部材２０の底面が背面２ａに固定されてもよい。また、固定部材２０は、背面２ａに埋め込まれていてもよい。例えば、固定部材２０は、後述する連結面２１が背面２ａと略面一になるように、背面２ａに埋め込まれていてもよい。この場合、固定部材２０によってユーザの使用感が損なわれることを一層効果的に抑制し得る。また、スマートフォン１に例えばプラスチック又はゴム等で形成された衝撃吸収用のカバー部材が装着される場合には、固定部材２０は当該カバー部材に固定されてもよいし、当該カバー部材に埋め込まれていてもよい。

固定部材２０の上面には、連結状態において指輪部材３０の連結面３３（詳しくは後述）と当接する円形の連結面２１が形成されている。また、固定部材２０は、指輪部材３０の吸着部３４（詳しくは後述）と磁力によって互いに引き合う吸着部２２（第１吸着部）を備える。吸着部２２は、４つの吸着片２３（第１吸着片）と吸着片２４（第３吸着片）とを有する。４つの吸着片２３及び吸着片２４は、磁石又は磁石によって磁化され得る磁性体である。

４つの吸着片２３は、それぞれ固定部材２０の厚み方向に延びる円柱状に形成されており、固定部材２０の厚み方向から見た連結面２１の中心Ｃ１を中心とする円の円周に沿って所定間隔（ここでは９０度間隔）毎に配置されている。本実施形態では一例として、４つの吸着片２３は、スマートフォン１の長手方向及び短手方向のそれぞれに平行となるように２行×２列に配置されている。また、吸着片２４は、固定部材２０の厚み方向から見て４つの吸着片２３を包囲するように、連結面２１の中心Ｃ１を中心とする円環状に形成されている。

本実施形態では一例として、４つの吸着片２３及び吸着片２４は、これらの外面（連結面２１が向く側の面）が連結面２１と面一となるように、固定部材２０に埋め込まれている。ただし、４つの吸着片２３及び吸着片２４は、必ずしも連結面２１と面一となるように形成されなくてもよく、例えば連結面２１よりも突出していてもよい。また、例えば、４つの吸着片２３及び吸着片２４と指輪部材３０の吸着部３４（詳しくは後述）との間で生じる吸引力のみによって、連結面２１と指輪部材３０の連結面３３（詳しくは後述）との連結を維持できる場合には、４つの吸着片２３及び吸着片２４は、連結面２１よりも内側に窪んだ位置に外面が位置するように固定部材２０に埋め込まれていてもよい。

図４を参照して、指輪部材３０の構成について説明する。図４の（ａ）は、指輪部材３０に対してユーザの指が挿通される方向（Ｙ軸方向）から見た指輪部材３０の第１側面図である。図４の（ｂ）は、Ｙ軸方向に直交するＸ軸方向から見た指輪部材３０の第２側面図である。図４の（ｃ）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交するＺ軸方向から見た指輪部材３０の底面図である。図４に示されるように、指輪部材３０は、ユーザの指が挿通される断面略円形の空間Ｓを形成する帯状のリング部３１と、リング部３１の外側に接続された平たい円柱状の連結部３２とを有する。

連結部３２においてリング部３１に接続される側とは反対側の面には、連結状態において固定部材２０の連結面２１と当接する円形の連結面３３が形成されている。また、連結部３２は、固定部材２０の吸着部２２と磁力によって引き合う吸着部３４（第２吸着部）を備える。吸着部２２と吸着部３４とが引き合う（互いに吸引又は吸着する）ことにより、固定部材２０の連結面２１と指輪部材３０の連結面３３とが連結される。吸着部３４は、吸着部２２の４つの吸着片２３と吸着片２４とに対応して配置された４つの吸着片３５（第２吸着片）と吸着片３６（第４吸着片）とを有する。具体的には、吸着片３５，３６は、吸着片２３，２４と同一形状であり、吸着片２３，２４と同様に配置されている。４つの吸着片３５及び吸着片３６は、磁石又は磁石によって磁化され得る磁性体である。

４つの吸着片３５は、それぞれ連結部３２の厚み方向（Ｚ軸方向）に延びる円柱状に形成されており、Ｚ軸方向から見た連結面３３の中心Ｃ２を中心とする円の円周に沿って所定間隔（ここでは９０度間隔）毎に配置されている。４つの吸着片３５は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれに対して４５度ずれるように２行×２列に配置されている。また、吸着片３６は、Ｚ軸方向から見て４つの吸着片３５を包囲するように、連結面３３の中心Ｃ２を中心とする円環状に形成されている。

本実施形態では一例として、４つの吸着片３５及び吸着片３６は、これらの外面（連結面３３が向く側の面）が連結面３３と面一となるように、連結部３２に埋め込まれている。ただし、４つの吸着片３５及び吸着片３６は、必ずしも連結面３３と面一となるように形成されなくてもよく、例えば連結面３３よりも突出していてもよい。また、上述したように、例えば、４つの吸着片３５及び吸着片３６と固定部材２０の吸着部２２との間で生じる吸引力のみによって、連結面２１と連結面３３との連結を維持できる場合には、４つの吸着片３５及び吸着片３６は、連結面３３よりも内側に窪んだ位置に外面が位置するように連結部３２に埋め込まれていてもよい。

固定部材２０の吸着部２２と指輪部材３０の吸着部３４とは、連結面２１と連結面３３とを対向させ、吸着部２２と吸着部３４とを当接又は近接させた場合に、互いに吸着又は吸引する磁力を生じる組み合わせとされている。例えば、吸着部２２（吸着片２３，２４）及び吸着部３４（吸着片３５，３６）は、いずれも磁石によって形成され、連結面２１と連結面３３とを対向させた場合に互いに異なる極性同士が向き合うように配置される。或いは、吸着部２２及び吸着部３４の一方が磁石によって形成され、吸着部２２及び吸着部３４の他方が磁石によって磁化され得る磁性体によって形成されてもよい。また、吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力は、固定部材２０に対して指輪部材３０が外れない程度の大きさとなる一方で、ユーザが指の力で固定部材２０に対して指輪部材３０を相対回転させることが可能な程度の大きさとなるように調整されている。

図５は、連結構造１０における固定部材２０に対する指輪部材３０の相対位置関係に応じた吸着部２２と吸着部３４との重なり状態を示す図である。図５における網掛け部分は、固定部材２０と指輪部材３０とが連結される連結方向（すなわち、連結面２１と連結面３３とが対向する対向方向）から見て吸着部２２と吸着部３４とが重なる領域を示す。

図５の（ａ）〜（ｃ）はいずれも、連結面２１と連結面３３とを当接させることで固定部材２０と指輪部材３０とを連結した状態を示す。いずれの状態においても、連結面２１の中心Ｃ１と連結面３３の中心Ｃ２とが連結方向から見て重なるように、連結面２１と連結面３３とが当接している。連結面２１と連結面３３とは、上述した吸着部２２及び吸着部３４が磁力によって引き合うことにより、連結面２１の中心Ｃ１と連結面３３の中心Ｃ２とを結ぶ回転軸Ｃ周りに相対回転可能に連結されている。回転軸Ｃは連結方向に平行となる。

図５の（ａ）に示される状態は、図２の（ａ）に示される状態（以下「縦向き状態」）に対応する。図５の（ｃ）に示される状態は、図２の（ｂ）に示される状態（以下「横向き状態」）に対応する。なお、固定部材２０の４つの吸着片２３と指輪部材３０の４つの吸着片３５とが上述したような角度で配置されていることにより、縦向き状態又は横向き状態において、リング部３１は、スマートフォン１の長手方向又は短手方向に対して斜めに（本実施形態では４５度）傾斜する。これにより、図２に示されるように、縦向き状態又は横向き状態において、ユーザはリング部３１に対して自然な角度で指を挿通させることができる。

図５の（ｂ）に示される状態は、縦向き状態から横向き状態に移行する途中の中間状態を示す。ここで、中間状態及び横向き状態のそれぞれにおける連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、縦向き状態を基準として、連結面３３（指輪部材３０）に対して連結面２１（固定部材２０）を回転軸Ｃ周り（図５における反時計回り方向）に４５度及び９０度だけ相対回転させた後の状態に等しい。

図５の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、縦向き状態又は横向き状態においては、連結方向から見て、固定部材２０の４つの吸着片２３及び吸着片２４と指輪部材３０の４つの吸着片３５及び吸着片３６とが完全に重なる状態となる。このとき、回転軸Ｃ周りの相対回転に応じた連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、連結方向から見て吸着部２２と吸着部３４とが重なる領域の面積が極大となる位置関係、すなわち吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が極大となる位置関係（特定の位置関係）となる。

縦向き状態でスマートフォン１を保持するユーザは、スマートフォン１の側面等に親指等で力を加えることで、ユーザの指に取り付けられた指輪部材３０に対してスマートフォン１及び固定部材２０を回転軸Ｃ周りに相対回転させることができる。連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、上記相対回転に応じて変化する。また、ユーザが縦向き状態（図５の（ａ）参照）から横向き状態（図５の（ｃ）参照）に移行するように指輪部材３０に対してスマートフォン１及び固定部材２０を回転軸Ｃ周りに相対回転させると、中間状態（図５の（ｂ）参照）を経由することになる。

図５の（ｂ）に示されるように、中間状態においては、固定部材２０の４つの吸着片２３は、指輪部材３０の４つの吸着片３５に対して回転軸Ｃ周りに４５度だけ相対的にずれた状態となる。このため、連結方向から見て４つの吸着片２３と４つの吸着片３５とが重なる領域の面積は、縦向き状態又は横向き状態と比較して小さくなる。ここで、連結方向から見て４つの吸着片２３と４つの吸着片３５とが重なる領域の面積は、縦向き状態から中間状態に向うにつれて小さくなり、中間状態において最小となり、中間状態から横向き状態に向うにつれて大きくなる。すなわち、縦向き状態及び横向き状態においては、比較的強い磁力によって連結面２１と連結面３３とがしっかりと連結されるのに対し、縦向き状態と横向き状態との間の移行状態においては、吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が弱まることになる。これにより、縦向き状態から横向き状態に移行する際（或いは横向き状態から縦向き状態に移行する際）には、連結面２１に対して連結面３３を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。また、固定部材２０に対する指輪部材３０の相対位置を磁力が弱まる位置に合わせることで、指輪部材３０を固定部材２０から容易に取り外すことができる。

なお、４つの吸着片２３と４つの吸着片３５とが重なる領域の面積は、連結面２１と連結面３３との相対位置関係に応じて変化するが、それぞれ円環状に形成された吸着片２４と吸着片３６とは、相対位置関係にかかわらずに常に一定の面積で重なる。すなわち、吸着片２４と吸着片３６とは、相対位置関係にかかわらず、常に一定の磁力で引き合うことになる。このような吸着片２４及び吸着片３６により、例えば中間状態を含む移行状態のように４つの吸着片２３と４つの吸着片３５とが引き合う磁力が弱まる場合にも、固定部材２０と指輪部材３０との連結を維持するための磁力を供給することができる。

以上述べた連結構造１０では、連結面２１と連結面３３とが連結方向に平行な回転軸Ｃ周りに相対回転可能に連結されており、連結面２１と連結面３３との相対回転に応じた相対位置関係によって、吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が変化する。具体的には、相対位置関係が複数の特定の位置関係（ここでは、図５の（ａ）又は（ｃ）に示す縦向き状態又は横向き状態）のいずれかであるときには、相対位置関係が特定の位置関係でないとき（すなわち、相対位置関係が縦向き状態と横向き状態との間にあるとき）よりも、吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が強くなる。これにより、相対位置関係が特定の位置関係であるとき（ここでは、縦向き状態又は横向き状態であるとき）に、連結面２１に対して連結面３３が比較的しっかりと固定される一方で、相対位置関係が複数の特定の位置関係の間にあるとき（ここでは、縦向き状態と横向き状態との間にあるとき）に、連結面２１に対して連結面３３を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。従って、連結構造１０によれば、固定部材２０に対する指輪部材３０のメリハリのある回転動作が可能となる。

より具体的には、連結構造１０によれば、縦向き状態と横向き状態との間でクリック感のある切り替えを実現できる。例えば、ユーザが縦向き状態及び横向き状態の一方から他方の状態に切り替えようとする場合、ユーザは、縦向き状態及び横向き状態の一方の状態を解除するために比較的大きい力をスマートフォン１の側面等に対して加える必要がある。一方、連結面２１に対して連結面３３が回転軸Ｃ周りに一旦相対回転し始めると、移行状態へと遷移して吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が弱まるので、ユーザは比較的小さい力を加えるだけで連結面２１に対して連結面３３を相対回転させることができる。その後、縦向き状態及び横向き状態の他方の状態となったときに、吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が再び強くなることにより、相対回転が止まる。このような吸着部２２と吸着部３４との間に生じる磁力の強弱の変化によって、縦向き状態又は横向き状態となるときに、固定部材２０に対して指輪部材３０がカチッと嵌まるようなクリック感をユーザに与えることが可能となる。また、指輪部材３０に対してスマートフォン１及び固定部材２０を相対回転させるために指等で加える必要のある力の大きさ（指にかかる重さ）の変化及び相対回転の速度変化等をユーザに実感させることができる。その結果、固定部材２０と指輪部材３０との連結を維持した状態での回転動作において、快適な操作感をユーザに提供することができる。また、固定部材２０と指輪部材３０とが引き合う磁力が弱まる相対位置関係（例えば中間状態）においては、指輪部材３０を固定部材２０から脱着することが容易となる。これにより、固定部材２０から指輪部材３０を脱着する操作においても、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、連結構造１０では、吸着部２２及び吸着部３４は、連結方向から見て吸着部２２と吸着部３４とが重なる領域の面積が相対回転に応じて変化するように形成されている。このような吸着部２２及び吸着部３４の形状及び配置により、例えば面積が極大となり吸着部２２と吸着部３４とが引き合う磁力が極大となる固定部材２０と指輪部材３０との相対位置関係を調整することができる。これにより、上記の特定の位置関係（ここでは、縦向き状態及び横向き状態等）を適切に設定することができる。

また、連結構造１０では、吸着部２２は、回転軸Ｃを中心とする円の円周に沿って配置された複数（ここでは４つ）の吸着片２３を有し、吸着部３４は、複数の吸着片２３に対応して配置された複数（ここでは４つ）の吸着片３５を有する。このような吸着片２３，３５により、相対回転に応じて吸着部２２と吸着部３４とが重なる領域が変化する構成を容易に実現することができる。

また、連結構造１０では、吸着部２２は、吸着片２４を有し、吸着部３４は、相対位置関係にかかわらず連結方向から見て吸着片２４と重なる領域の面積が変化しないように形成された吸着片３６を有する。吸着片２４と吸着片３６とが連結面２１と連結面３３との相対位置関係にかかわらずに常に一定の面積で重なることにより、連結面２１と連結面３３とを常に一定以上の磁力で引き合わせることができる。これにより、連結面２１と連結面３３との連結状態を安定して維持することができる。

さらに、吸着片２４及び吸着片３６は、回転軸Ｃを中心とする円環状に形成されているので、連結面２１が連結面３３に対して回転軸Ｃ周りに相対回転する際のガイド機能を果たすことができる。これにより、スムーズな相対回転が可能となり、相対回転中における連結面２１と連結面３３との間の位置ずれ（すなわち、連結方向から見て中心Ｃ１と中心Ｃ２とがずれること）の発生を抑制できる。

［第２実施形態］
図６及び図７を参照して、第２実施形態に係る連結構造１１０について説明する。連結構造１１０は、固定部材１２０と指輪部材１３０とを備える。固定部材１２０は、吸着部２２の代わりに吸着部１２１を有する点で固定部材２０と相違し、その他の構成については固定部材２０と同様である。指輪部材１３０は、吸着部３４の代わりに吸着部１３１を有する点で指輪部材３０と相違し、その他の構成については指輪部材３０と同様である。

図６の（ａ）に示されるように、吸着部１２１は、連結面２１の中心Ｃ１を中心とする断面正方形の四角柱状の吸着片１２２と、連結構造１０の吸着片２４と同様に中心Ｃ１を中心とする円環状の吸着片１２３とを有する。吸着部１２１は、４つの吸着片２３の代わりに吸着片１２２を有する点で、連結構造１０の吸着部２２と相違する。図６の（ｂ）に示されるように、吸着部１３１は、吸着片１２２及び吸着片１２３に対応して配置された吸着片１３２及び吸着片１３３を有する。スマートフォン１に対して吸着片１２２が配置される角度とリング部３１に対して吸着片１３２が配置される角度とは、縦向き状態又は横向き状態でユーザが自然な角度（スマートフォン１の長手方向又は短手方向に対して傾斜した角度）で指をリング部３１に挿通できるように調整されている。

図７は、連結構造１１０における固定部材１２０に対する指輪部材１３０の相対位置関係に応じた吸着部１２１と吸着部１３１との重なり状態を示す図である。図７における網掛け部分は、連結方向から見て吸着部１２１と吸着部１３１とが重なる領域を示す。図７の（ａ）に示される状態は、縦向き状態（図２の（ａ）参照）に対応し、図７の（ｃ）に示される状態は、横向き状態（図２の（ｂ）参照）に対応する。図７の（ｂ）に示される状態は、縦向き状態から横向き状態に移行する途中の中間状態を示す。

図７の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、縦向き状態又は横向き状態においては、連結方向から見て、固定部材１２０の吸着片１２２，１２３と指輪部材１３０の吸着片１３２，１３３とが完全に重なる状態となる。このとき、回転軸Ｃ周りの相対回転に応じた連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、連結方向から見て吸着部１２１と吸着部１３１とが重なる領域の面積が極大となる位置関係（特定の位置関係）となる。

図７の（ｂ）に示されるように、中間状態においては、固定部材１２０の吸着片１２２は指輪部材１３０の吸着片１３２に対して回転軸Ｃ周りに４５度だけ相対的にずれた状態となる。このため、連結方向から見て吸着片１２２と吸着片１３２とが重なる領域の面積は、縦向き状態又は横向き状態と比較して小さくなる。すなわち、縦向き状態及び横向き状態においては、比較的強い磁力によって連結面２１と連結面３３とがしっかりと連結されるのに対し、縦向き状態と横向き状態との間の移行状態においては、吸着部１２１と吸着部１３１とが引き合う磁力が弱まることになる。これにより、縦向き状態から横向き状態に移行する際（或いは横向き状態から縦向き状態に移行する際）には、連結面２１に対して連結面３３を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。

なお、それぞれ円環状に形成された吸着片１２３及び吸着片１３２は、連結構造１０の吸着片２４及び吸着片３６と同様に、固定部材１２０と指輪部材１３０との連結を維持するための磁力を供給する。

以上述べた連結構造１１０では、吸着片１２２，１３２が連結構造１０における吸着片２３，３５と同様の役割を果たすように設けられている。従って、連結構造１１０によれば、より簡素な吸着部１２１，１３１の形状及び配置を用いて、固定部材２０に対する指輪部材３０のメリハリのある回転動作を実現できる。

［第３実施形態］
図８及び図９を参照して、第３実施形態に係る連結構造２１０について説明する。連結構造２１０は、固定部材２２０と指輪部材２３０とを備える。固定部材２２０は、吸着部２２の代わりに吸着部２２１を有する点で固定部材２０と相違し、その他の構成については固定部材２０と同様である。指輪部材２３０は、吸着部３４の代わりに吸着部２３１を有する点で指輪部材３０と相違し、その他の構成については指輪部材３０と同様である。

図８の（ａ）に示されるように、吸着部２２１は、連結面２１の中心Ｃ１を中心とする円の円周に沿って所定間隔（ここでは９０度間隔）毎に配置された４つの吸着片２２２と、４つの吸着片２２２の内側において中心Ｃ１を中心とする円柱状に形成された吸着片２２３とを有する。吸着部２２１は、円環状の吸着片２４の代わりに円柱状の吸着片２２３を有する点で、連結構造１０の吸着部２２と主に相違する。図８の（ｂ）に示されるように、吸着部２３１は、吸着片２２２及び吸着片２２３に対応して配置された吸着片２３２及び吸着片２３３を有する。スマートフォン１に対して４つの吸着片２２２が配置される角度とリング部３１に対して４つの吸着片２３２が配置される角度とは、縦向き状態又は横向き状態でユーザが自然な角度（スマートフォン１の長手方向又は短手方向に対して傾斜した角度）で指をリング部３１に挿通できるように調整されている。

図９は、連結構造２１０における固定部材２２０に対する指輪部材２３０の相対位置関係に応じた吸着部２２１と吸着部２３１との重なり状態を示す図である。図９における網掛け部分は、連結方向から見て吸着部２２１と吸着部２３１とが重なる領域を示す。図９の（ａ）に示される状態は、縦向き状態（図２の（ａ）参照）に対応し、図９の（ｃ）に示される状態は、横向き状態（図２の（ｂ）参照）に対応する。図９の（ｂ）に示される状態は、縦向き状態から横向き状態に移行する途中の中間状態を示す。

図９の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、縦向き状態又は横向き状態においては、連結方向から見て、固定部材２２０の吸着片２２２，２２３と指輪部材１３０の吸着片２３２，２３３とが完全に重なる状態となる。このとき、回転軸Ｃ周りの相対回転に応じた連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、連結方向から見て吸着部２２１と吸着部２３１とが重なる領域の面積が極大となる位置関係（特定の位置関係）となる。

図９の（ｂ）に示されるように、中間状態においては、固定部材２２０の吸着片２２２は指輪部材２３０の吸着片２３２に対して回転軸Ｃ周りに４５度だけ相対的にずれた状態となる。このため、連結方向から見て吸着片２２２と吸着片２３２とが重なる領域の面積は、縦向き状態又は横向き状態と比較して小さくなる。すなわち、縦向き状態及び横向き状態においては、比較的強い磁力によって連結面２１と連結面３３とがしっかりと連結されるのに対し、縦向き状態と横向き状態との間の移行状態においては、吸着部２２１と吸着部２３１とが引き合う磁力が弱まることになる。これにより、縦向き状態から横向き状態に移行する際（或いは横向き状態から縦向き状態に移行する際）には、連結面２１に対して連結面３３を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。

なお、それぞれ中心Ｃ１，Ｃ２を中心とする円柱状に形成された吸着片２２３と吸着片２３３とは、相対位置関係にかかわらずに常に一定の面積で重なる。すなわち、吸着片２２３と吸着片２３３とは、相対位置関係にかかわらず、常に一定の磁力で引き合うことになる。このような吸着片２２３及び吸着片２３３により、例えば中間状態を含む移行状態のように４つの吸着片２２２と４つの吸着片２３２とが引き合う磁力が弱まる場合であっても、固定部材２２０と指輪部材２３０との連結を維持するための磁力を供給することができる。

以上述べた連結構造２１０では、吸着片２２３，２３３が連結構造１０における吸着片２４，３６と同様の役割を果たすように設けられている。従って、円環状の吸着片２４，３６を設けない構成によっても、連結構造１０と同様に、連結面２１と連結面３３との連結状態を安定して維持することができる。

［第４実施形態］
図１０及び図１１を参照して、第４実施形態に係る連結構造３１０について説明する。連結構造３１０は、固定部材３２０と指輪部材３３０とを備える。固定部材３２０は、吸着部２２の代わりに吸着部３２１を有する点で固定部材２０と相違し、その他の構成については固定部材２０と同様である。指輪部材３３０は、吸着部３４の代わりに吸着部３３１を有する点で指輪部材３０と相違し、その他の構成については指輪部材３０と同様である。

図１０の（ａ）に示されるように、吸着部３２１は、連結面２１の中心Ｃ１を中心とする円の円周に沿って配置された８つの吸着片３２２と、連結構造１０の吸着片２４と同様に中心Ｃ１を中心とする円環状の吸着片３２３とを有する。すなわち、吸着部３２１は、４つの吸着片２３の代わりに８つの吸着片３２２を有する点で、連結構造１０の吸着部２２と相違する。８つの吸着片３２２は、連結面２１に対向する方向から見て、所定の分布に従って配置された、Ｎ極（第１の極性）を有する４つの吸着片３２２ａとＳ極（第１の極性とは反対の第２の極性）を有する４つの吸着片３２２ｂとを含んでいる。図１０の（ｂ）に示されるように、吸着部３３１は、８つの吸着片３２２及び吸着片３２３に対応して配置された８つの吸着片３３２及び吸着片３３３を有する。

ここで、所定の分布とは、例えば、吸着部３３１に対する吸着部３２１の相対位置関係の変化に応じて、同じ極性の吸着片３２２，３３２同士が対向する組の数と互いに異なる極性の吸着片３２２，３３２同士が対向する組の数とが予め定められた規則に従って変化するように定められた分布である。この場合、同じ極性の吸着片３２２，３３２同士が対向する組の数Ａと互いに異なる極性の吸着片３２２，３３２同士が対向する組の数Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が極大となる相対位置関係が、比較的強い磁力によって連結面２１と連結面３３とがしっかりと連結される特定の位置関係に相当する。

本実施形態では一例として、８つの吸着片３２２は、連結面２１に対向する方向から見て、Ｎ極（吸着片３２２ａ）とＳ極（吸着片３２２ｂ）とが交互に並ぶように配置されている。８つの吸着片３３２についても同様に、Ｎ極（吸着片３３２ａ）とＳ極（吸着片３３２ｂ）とが交互に配置されている。スマートフォン１に対して８つの吸着片３２２が極性を考慮して配置される角度とリング部３１に対して８つの吸着片３３２が極性を考慮して配置される角度とは、縦向き状態又は横向き状態でユーザが自然な角度（スマートフォン１の長手方向又は短手方向に対して傾斜した角度）で指をリング部３１に挿通できるように調整されている。

図１１は、連結構造３１０における固定部材３２０に対する指輪部材３３０の相対位置関係に応じた吸着部３２１と吸着部３３１との重なり状態を示す図である。図１１における網掛け部分は、互いに異なる極性同士（或いは磁力によって引き合う組み合わせ）で吸着部３２１と吸着部３３１とが対向する領域を示す。図１１の（ａ）に示される状態は、縦向き状態（図２の（ａ）参照）に対応し、図１１の（ｃ）に示される状態は、横向き状態（図２の（ｂ）参照）に対応する。図１１の（ｂ）に示される状態は、縦向き状態から横向き状態に移行する途中の中間状態を示す。

図１１の（ａ）及び（ｃ）に示されるように、縦向き状態又は横向き状態においては、８つの吸着片３２２と８つの吸着片３３２とは、互いに異なる極性同士で対向する状態となる。このとき、回転軸Ｃ周りの相対回転に応じた連結面２１と連結面３３との相対位置関係は、連結方向から見て吸着部３２１と吸着部３３１とが引き合う磁力が極大となる位置関係（特定の位置関係）となる。

図１１の（ｂ）に示されるように、中間状態においては、固定部材３２０の８つの吸着片３２２は指輪部材３３０の８つの吸着片３３２に対して回転軸Ｃ周りに４５度だけ相対的にずれた状態となる。すなわち、中間状態においては、８つの吸着片３２２と８つの吸着片３３２とは、同じ極性同士で対向する状態となる。同じ極性同士で対向する吸着片３２２と吸着片３３２との間には互いに反発する方向の磁力が生じるため、吸着部３２１と吸着部３３１とが引き合う磁力は弱められる。その結果、縦向き状態及び横向き状態においては、比較的強い磁力によって連結面２１と連結面３３とがしっかりと連結されるのに対し、縦向き状態と横向き状態との間の移行状態においては、吸着部３２１と吸着部３３１とが引き合う磁力が弱められることになる。これにより、縦向き状態から横向き状態に移行する際（或いは横向き状態から縦向き状態に移行する際）には、連結面２１に対して連結面３３を比較的スムーズに相対回転させることが可能となる。

なお、それぞれ円環状に形成された吸着片３２３と吸着片３３３とは、相対位置関係にかかわらずに常に一定の面積で重なる。ここで、吸着片３２３と吸着片３３３とが引き合う磁力は、中間状態（図１１の（ｂ）参照）において同じ極性同士で対向する８つの吸着片３２２と８つの吸着片３３２との間で生じる互いに反発する方向の磁力よりも強くなるように調整されている。例えば、上記の調整は、吸着片３２３，３３３を構成する磁石等の材料及び大きさ等を調整することで行われてもよい。このように調整されることで、吸着部３２１と吸着部３３１とが引き合う磁力が全体として最も弱くなる中間状態においても、連結面２１に対して連結面３３が磁力によって連結された状態を維持することができる。

以上述べた連結構造３１０によれば、互いに異なる極性の吸着片（ここでは、Ｎ極の吸着片３２２ａ，３３２ａ、及びＳ極の吸着片３２２ｂ，３３２ｂ）を混在させることで、吸着部３２１と吸着部３３１とが全体として引き合う磁力の強弱の差を大きくすることができる。具体的には、同じ極性同士で反発する方向の磁力が生じることを利用することで、このような磁力を利用しない場合と比較して、上述の強弱の差を大きくすることができる。その結果、固定部材３２０に対する指輪部材３３０の一層メリハリのある回転動作を実現することが可能となる。

以上、第１〜第４実施形態について説明したが、これらの実施形態は例示であり、本発明の趣旨及び範囲内において適宜変形することが可能である。以下、第１実施形態に着目していくつかの変形例について説明する。ただし、以下に述べる変形例は、可能な範囲において、第２〜第４実施形態に適用されてもよい。

第１実施形態では、９０度間隔で４つの吸着片２３，３５を配置する構成を例示したが、吸着片２３，３５を配置する間隔は、９０度以外の間隔であってもよい。また、吸着片２３，３５の個数も上記間隔に応じて適宜変更されてもよい。また、吸着片２３，３５の断面形状は、円形状に限られず、例えば楕円形状及び多角形状等の任意の形状を採用することができる。

また、複数の吸着片２３，３５は、等間隔に配置されない部分を含んでいてもよい。例えば、本実施形態において、４つの吸着片２３のうちの１つが省略されてもよい。

また、吸着部２２が有する吸着片２４の個数と吸着部３４が有する吸着片３５の個数とは、必ずしも一致しなくてもよい。例えば、固定部材２０に対して指輪部材３０をしっかりと固定するために、吸着片２４と吸着片３６とが引き合う磁力だけで十分である場合には、吸着片２３の個数を１つとする一方で、吸着片３５の個数を上記実施形態の通りに４つとしてもよい。このような場合でも、縦向き状態又は横向き状態のときに吸着部２２と吸着部３４とが連結方向から見て重なる領域の面積が大きくなり、縦向き状態と横向き状態との間の状態のときに吸着部２２と吸着部３４とが連結方向から見て重なる領域の面積が小さくなる。

図１２は、変形例に係る固定部材２０Ａの断面図である。図１２においては、連結面２１の中心を通り、且つ側面２ｂに平行な平面に沿った固定部材２０Ａの断面を図示している。図１２に示されるように、固定部材２０Ａは、連結面２１に連結面３３が当接した状態において連結部３２の側面を包囲するように、連結面２１の周縁部において円環状に立設された立設部２５を更に備える点で、固定部材２０と相違する。この場合、立設部２５によって連結面２１に対する連結面３３の位置ずれを効果的に防止することができる。また、このように物理的（機械的）な構造によって固定部材２０と指輪部材３０との位置ずれを防止すると共に、連結を維持するための磁力を供給する必要がなくなる場合、円環状の吸着片２４，３６等の連結を維持するために設けられる吸着片は省略されてもよい。

また、連結構造１０の用途は、スマートフォン１を保持する用途に限られない。例えば、固定部材２０は、スマートフォン１以外の物に固定されてもよい。また、本実施形態では固定部材２０に連結される部材として指輪部材３０を例示したが、固定部材２０に連結される部材は、ユーザの指に取り付けられる部材に限られない。例えば２つの物体を相対回転可能に連結したい場合には、固定部材２０を一方の物体に取り付けると共に、固定部材２０に連結される部材（本実施形態の指輪部材３０に対応する部材）を他方の物体に取り付けてもよい。この場合、２つの物体を本実施形態で説明した連結構造１０と同様の連結構造によって相対回転可能に連結することができ、一方の物体に対する他方の物体のメリハリのある回転動作を実現することができる。

以上、本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更された態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。

本明細書で説明した各態様／実施形態は単独で用いられてもよいし、組み合わせて用いられてもよい。

なお、本明細書で説明した用語及び／又は本明細書の理解に必要な用語については、同一の又は類似する意味を有する用語と置き換えてもよい。

本明細書で使用する「第１の」、「第２の」等の呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量又は順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。従って、第１及び第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、又は何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

「含む（including）」、「含んでいる（comprising）」、及びそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「又は（or）」及び「或いは（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

本開示の全体において、文脈から明らかに単数を示したものではなければ、複数のものを含むものとする。

１０，１１０，２１０，３１０…連結構造、２０，１２０，２２０，３２０…固定部材（第１部材）、２１…連結面、２２，１２１，２２１，３２１…吸着部（第１吸着部）、２３，２２２，３２２，３２２ａ，３２２ｂ…吸着片（第１吸着片）、２４，１２３，２２３，３２３…吸着片（第３吸着片）、３０，１３０，２３０，３３０…指輪部材（第２部材）、３３…連結面、３４，１３１，２３１，３３１…吸着部（第２吸着部）、３５，１３２，２３２，３３２，３３２ａ，３３２ｂ…吸着片（第２吸着片）、３６，１３３，２３３，３３３…吸着片（第４吸着片）、Ｃ…回転軸。

Claims (5)

1. 第１部材と第２部材とを磁力により連結する連結構造であって、
   前記第１部材は、磁石又は磁性体である吸着片を含む第１吸着部を有し、
   前記第２部材は、磁石又は磁性体である吸着片を含み、前記第１吸着部と磁力によって引き合うことで前記第１部材と前記第２部材とを連結する第２吸着部を有し、
   前記第１吸着部及び前記第２吸着部は、前記第１部材と前記第２部材とが連結される連結方向に平行な回転軸周りに、前記第１部材と前記第２部材とが相対回転可能に連結されるように形成されており、
   前記第１吸着部及び前記第２吸着部は、前記相対回転に応じた前記第１部材と前記第２部材との相対位置関係が複数の特定の位置関係のいずれかであるときに、前記相対位置関係が前記特定の位置関係でないときよりも、前記第１吸着部と前記第２吸着部とが引き合う磁力が強くなるように形成されており、
   前記第１吸着部は、第３吸着片を有し、
   前記第２吸着部は、前記相対位置関係にかかわらず前記連結方向から見て前記第３吸着片と重なる領域の面積が変化しないことにより、前記相対位置関係にかかわらず前記第３吸着片と一定の磁力で引き合うように形成された第４吸着片を有する、連結構造。
2. 前記第１吸着部及び前記第２吸着部は、前記連結方向から見て前記第１吸着部と前記第２吸着部とが重なる領域の面積が前記相対回転に応じて変化するように形成されている、請求項１に記載の連結構造。
3. 前記第１吸着部は、前記回転軸を中心とする円の円周に沿って配置された複数の第１吸着片を有し、
   前記第２吸着部は、前記複数の第１吸着片に対応して配置された複数の第２吸着片を有する、請求項２に記載の連結構造。
4. 前記複数の第１吸着片は、予め定められた所定の分布に従って配置された、第１の極性を有する前記第１吸着片と前記第１の極性とは反対の第２の極性を有する前記第１吸着片とを含み、
   前記複数の第２吸着片は、前記複数の第１吸着片に対応して配置された、前記第１の極性を有する前記第２吸着片と前記第２の極性を有する前記第２吸着片とを含む、請求項３に記載の連結構造。
5. 前記第３吸着片及び前記第４吸着片は、前記回転軸を中心とする円環状に形成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の連結構造。

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