CN107614322B

CN107614322B - 振动产生装置

Info

Publication number: CN107614322B
Application number: CN201680032551.3A
Authority: CN
Inventors: 河野贤司
Original assignee: Clarion Co Ltd
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2015-07-10
Filing date: 2016-07-08
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2036-07-08
Also published as: EP3321127B1; WO2017010415A1; US20190232841A1; US20180170228A1; US10293729B2; CN111376808A; EP3785987A1; JP6517101B2; JP2017019386A; US10532682B2; EP3321127A4; CN107614322A; CN111376808B; EP3321127A1

Abstract

提供一种即使当在座椅的座面部处产生振动时也能使乘坐者易于感觉到振动的振动产生装置。振动产生装置(1)包括振动传递构件(10)和激励器(20)。振动传递构件(10)在座椅(2)的座面部(2a)内沿座面部(2a)的水平方向延伸，并且能够相对于延伸方向传递振动。激励器(20)能够使振动传递构件(10)沿振动传递构件(10)的延伸方向传递振动。

Description

振动产生装置

技术领域

本发明涉及振动产生装置，更具体地，涉及布置于座椅的座面部并且能够向乘坐者传递振动的振动产生装置。

背景技术

已经提出了包括安装于座椅的座面部的振动器并且通过振动器的振动向乘坐者发出警报的车辆警报装置(例如，参见专利文献1)。这种车辆警报装置的振动器以与座椅表皮相接触的方式安装于座面部的缓冲垫和座椅表皮之间。通过以与座椅表皮相接触的方式将振动器安装于缓冲垫和座椅表皮之间，振动器通过座面部接触乘坐者。因此，能够将振动更有效地传递到乘坐者。

由于是通过振动器的振动向乘坐者发出警报，所以即使在乘坐者驾驶车辆时，也能够通过振动使乘坐者感觉到警报。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-120015号公报

发明内容

技术问题

为了使乘坐者容易感觉到振动，上述车辆警报装置的振动器以与座椅表皮相接触的方式安装于缓冲垫和座椅表皮之间。因此，可能会有损乘坐舒适感，或者乘坐者可能会有乘坐不适感。另外，如果由于缓冲垫的弹性减小而使座椅的缓冲垫扁平，则乘坐者感受到的振动的强度、振动的发生位置等都会明显不同。

因此，已经提出一种安装于缓冲垫中而不是安装在缓冲垫和座椅表皮之间或其它位置的振动器。通过将振动器安装于缓冲垫中，能够减小乘坐舒适感的降低或减小乘坐不适感。

然而，将振动器安装于缓冲垫中产生了如下问题：由振动器产生的振动可能会被缓冲垫吸收，导致振动传递效率的降低。

特别地，如果将车辆警报装置的振动器安装于座椅的座面部并且将振动沿上下方向提供给乘坐者，则由于车辆的上下运动会使乘坐者不太可能感觉到振动。

一个能够想到的用于向乘坐者提供更大振动的方法是使振动器输出更大的振动。然而，此方法趋向于使振动器大型化并且会增加重量。

鉴于上述情况做出了本发明，并且本发明的目的是提供一种振动产生装置，即使在座椅的座面部中产生振动，该振动产生装置也能使乘坐者易于感觉到振动。

用于解决问题的方案

本发明的一个方面的振动产生装置包括：振动传递构件，其以沿座椅的座面部的水平方向延伸的方式布置于所述座面部的内部，并且所述振动传递构件构造成沿所述振动传递构件的延伸方向传递振动；以及激励器，其构造成沿所述延伸方向将振动传递到所述振动传递构件。

振动产生装置在沿座面部的水平方向延伸的振动传递构件的延伸方向上传递激励器的振动。因此，振动产生装置能够沿水平方向传递振动，而不是沿乘坐者的重量施加到座面部的上下方向传递振动。由于能够沿与上下方向不同的方向传递振动，其中在上下方向上座面部的缓冲垫等更有可能由于压力而伸缩，所以振动不太可能被衰减并且乘坐者更有可能感觉到振动。

另外，通过将激励器输出的振动的频率调整或设定为使振动传递构件共振的频率、使布置有振动传递构件的座面部或者整个座椅共振的频率等，能够使振动传递构件或整个座椅输出共振振动。因此能够使乘坐者更加有效且确实地感觉到振动。

在振动产生装置中，所述振动传递构件可以为棒形体，并且可以以如下方式布置于所述座面部的内部：所述棒形体的一端位于所述座面部的前端部和后端部中的一个端部处并且位于靠近所述座面部的左右方向上的侧部的位置处，所述棒形体的另一端位于与所述棒形体的所述一端所位于的所述座面部的前端部和后端部中的所述一个端部不同的端部处、并且位于比所述棒形体的所述一端所位于的靠近所述座面部的所述侧部的位置靠近所述左右方向上的中央的位置处。

在振动产生装置中，振动传递构件为棒形体。该棒形体以如下方式布置于座面部中：从靠近座面部的前端部或者后端部的左右方向上的侧部的位置朝向靠近座面部的另一端部的左右方向上的中央的位置延伸。这意味着将振动传递构件以从乘坐者的大腿内侧伸到大腿外侧的方式布置于座面部中。通过使如此布置的振动传递构件振动，能够使乘坐者在从臀部到大腿里侧的宽范围内感受到振动。还能够使乘坐者确实地感受到振动。

在振动产生装置中，振动传递构件可以为具有大致圆形截面形状的圆柱状棒形体。

如果振动传递构件具有大致圆形的截面形状，则其不具有会磕碰臀部或大腿等的角部，不像具有三角形或矩形等截面形状的振动传递构件。因此，能够改善乘坐者的乘坐舒适性。

在振动产生装置中，可以将振动传递构件布置在座面部中所布置的弹性构件中。

在根据本发明的振动产生装置中，在将振动传递构件布置于弹性构件中的情况下，能够防止振动传递构件的振动通过诸如座椅框架部的其它构件传递，因此能够防止振动逃逸。

发明的效果

根据本发明的实施方式的振动产生装置在沿座面部的水平方向延伸的振动传递构件的延伸方向上传递激励器的振动。因此，振动产生装置能够沿水平方向传递振动，而不是沿乘坐者的重量施加到座面部的上下方向传递振动。由于能够沿与上下方向不同的方向传递振动，其中在上下方向上座面部的缓冲垫等更有可能由于压力而伸缩，所以振动不太可能被衰减并且乘坐者更有可能感觉到振动。

附图说明

图1示出了设置有根据实施方式的振动产生装置的车辆座椅的示意性构造，其中，图1的(a)示出了座椅的俯视图；图1的(b)示出了座椅的后方立体图。

图2是设置有根据实施方式的振动产生装置的车辆座椅的侧截面图。

图3是示出根据实施方式的激励器的示意性构造的截面图。

图4包括示出将根据实施方式的振动产生装置布置于车辆座椅的座面部中的其它实施例的图。

图5包括示出将根据实施方式的振动产生装置布置于车辆座椅的座面部中的其它实施例的图。

具体实施方式

现在，将参照附图详细说明根据本发明的振动产生装置的示例。图1和图2是示出设置有根据实施方式的振动产生装置1的车辆座椅2的示意性构造的图。图1的(a)示出了座椅的俯视图，图1的(b)示出了座椅的后方立体图。图2示出了座椅的侧截面图。

如图1和图2所示，振动产生装置1大致包括振动传递构件10和激励器20，并且振动产生装置1布置于车辆座椅2的座面部2a中。振动传递构件10是圆柱状的棒形构件，并且由刚性体形成以便容易传递振动。例如，一般使用诸如铁等的金属作为振动传递构件10。然而，振动传递构件10的材料不限于金属并且可以是任意类型，只要其易于传递激励器20的振动即可。

另外，振动传递构件10不必是圆柱状的，只要是棒形构件即可。振动传递构件10优选地具有大致圆形的截面形状，但可以具有诸如三角形或矩形等的多边形截面形状。注意，如果振动传递构件10具有三角形或矩形等的截面形状，必须小心以使其不会影响乘坐者的乘坐舒适性。另一方面，如果振动传递构件10具有大致圆形的截面形状，则其不具有会磕碰臀部或大腿等的角部。因此，能够改善乘坐舒适性等。

在车辆座椅2中，座椅框架部(未示出)形成外部骨架。为了分散来自乘坐者(乘坐者的重量和施加于靠背部2b的压力)的压力，也为了改善乘坐者的乘坐舒适性等，车辆座椅2的座面部2a和靠背部2b填充有诸如缓冲垫3等的弹性构件。

振动传递构件10被布置成埋设于座面部2a的缓冲垫3中。用于埋设振动传递构件10的一个具体方法涉及进行嵌入成型，使得缓冲垫3在插入有振动传递构件10的情况下被模制。另一方法涉及形成用于将振动传递构件10插入模制后的缓冲垫3中的插入孔，将振动传递构件10插入该孔中，然后使用粘接剂等将振动传递构件10固定到缓冲垫3。

振动传递构件10被埋设在缓冲垫3中。振动传递构件10还以不与易于传递振动传递构件10的振动以使振动逃逸的、诸如座椅框架部等的构件相接触的方式布置于车辆座椅2中。振动传递构件10可以设置有构造成用于卡住缓冲垫3的锁定部或构造成不会掉出的折回部等，以防止振动传递构件10自身不会由于振动而掉出座面部2a。

如图1的(a)和图1的(b)所示，以如下方式将振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部(安装有激励器20的端部)位于靠近座面部2a的后端部的中央的位置处，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部的左端部附近(靠近左侧的位置)。一般来说，用于调节靠背部2b的角度的角度调节机构布置于车辆座椅2的座面部2a和靠背部2b的连结部(座面部2a的后部)的左右位置处。为此，振动传递构件10的后端部优选地布置于靠近座面部2a的后端部的中央的位置处，以避免振动传递构件10的后端部位于座面部2a中的角度调节机构的设置区域中。

如上所述，以如下方式将振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部位于靠近座面部2a的后端部的中央的位置处，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部的左端部附近(靠近左侧的位置)。通过以此方式将振动传递构件10布置于座面部2a中，将作为棒形构件的振动传递构件10布置成从乘坐者的大腿的内侧伸到外侧。

优选地，在注意不会使乘坐者感觉到乘坐不适感的情况下，振动传递构件10的前端部位于尽可能靠近座面部2a的前部并且尽可能靠近座面部2a的前部的左侧的位置处。通过将振动传递构件10的前端部布置于尽可能靠近座面部2a的前部并且尽可能靠近座面部2a的前部的左侧的位置处，能够在宽的范围内产生振动。因此，能够使乘坐者在其身体的较宽的范围内感觉到振动。

虽然为了便于说明在图1的(a)、图1的(b)和图2中示出了单个振动传递构件10，但可以将一对振动传递构件10布置于座面部2a中。例如，以如下方式将一对振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部位于靠近座面部2a的后端部的中央的位置处，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部的左端部(靠近左侧的位置)和右端部(靠近右侧的位置)附近。通过以此方式将振动传递构件10布置于座面部2a中，能够将振动传递构件10布置成在座面部2a的平面图中呈倒V字形。

如图1和图2所示，激励器20被安装于振动传递构件10的后端部。更具体地，在激励器20的框架部21(参见图3)与后端部的截面相接触的情况下，激励器20被固定到振动传递构件10的后端部。激励器20还被以不接触除振动传递构件10之外的构件的方式固定到振动传递构件10。通过以此方式将激励器20固定到振动传递构件10，防止了使激励器20的振动易于传递到除振动传递构件10之外的、例如车辆座椅2的座椅框架部的构件，并因此防止了振动逃逸。激励器20是如下的声音输出装置：该声音输出装置能够将从音圈传递的振动力传递到与激励器的主体相接触的物体，并能够使该物体输出振动和声音。

图3是示出激励器20的示意性结构的截面图。图3示出了激励器20被固定到振动传递构件10的后端部的形态。激励器20大致包括框架部21、减震部22、外磁轭23、永磁体24、内磁轭25、卷绕筒26和音圈27。

外磁轭23包括连续形成的并且呈中空形状的侧壁部23a和底部23b。永磁体24安装于外磁轭23的底部23b内侧并且形成为圆盘形。内磁轭25被载置在永磁体24上。内磁轭25呈圆盘形。内磁轭25具有比永磁体24略大的直径。

在外磁轭23的侧壁部23a的内表面和内磁轭25的外周面之间设置有间隙d。圆柱状的卷绕筒26的一个端部位于间隙d中。音圈27绕卷绕筒26的该一个端部卷绕。

框架部21为具有比外磁轭23的外径大的直径的盘形，使得框架部21能够覆盖外磁轭23的中空形状。在框架部21的外边缘形成朝向外磁轭23突出的腿部21a。盘形的框架部21的腿部21a的突出侧的相反侧被固定到振动传递构件10的后端部的截面部分。

卷绕筒26的基部26a被固定到盘形的框架部21的与固定到振动传递构件10的截面的所在侧的相反侧。减震部22以沿框架部21的周向呈大致螺旋状延伸的方式等间隔地布置于框架部21的腿部21a。减震部22的一个端部(螺旋状的中央侧端部)被固定到外磁轭23的侧壁部23a的周缘。

当图2中所示的发声器30向如此构造的激励器20的音圈27提供声音信号时，卷绕筒26根据声音信号的频率而振动。更具体地，卷绕筒26在外磁轭23通过减震部22接近或者离开框架部21的方向(图3的上下方向)上振动。卷绕筒26的振动通过框架部21传递到振动传递构件10。振动沿作为棒形构件的振动传递构件10的延伸方向施加到振动传递构件10。通过使激励器20沿振动传递构件10的延伸方向将振动传递到振动传递构件10，能够沿车辆座椅2的前后方向传递振动。

另外，通过改变或调节输入到激励器20的声音信号的频率，能够使振动传递构件10沿前后方向传递振动。该前后方向上的振动能够在振动传递构件10中引起共振。通过在振动传递构件10中引起共振，能够使整个振动传递构架10振动。因此，不仅够沿振动传递构件10的延伸方向传递振动，还能够遍布整个车辆座椅2地传递振动。

作为棒形构件的振动传递构件10被以从乘坐者的大腿的内侧伸到大腿的外侧的方式布置于座面部2a中。因此，通过使振动传递构件10共振，能够使从臀部到大腿里侧的宽范围内感受到振动。还能够使乘坐者确实地感受到振动。

振动传递构件10为棒形构件。通过将由激励器20产生的振动沿棒形构件的延伸方向输入到棒形构件，能够使整个振动传递构件10振动。如果振动传递构件10具有例如明显的弯曲形状，则在延伸方向上的振动会在弯曲部分中衰减。因此，振动会在振动传递构件10的前端部等处衰减。即，难以使整个振动传递构件10振动。在根据本实施方式的振动传递构件10的情况下，由激励器20产生的振动被沿棒形构件的延伸方向输入到棒形构件。在延伸方向上的振动通过棒形构件在前后方向上明显地传播。因此，振动不太可能受到阻碍。

在本实施方式中，由激励器20产生的振动被沿振动传递构件10的延伸方向并且沿座面部2a的前后方向传递。因此，相比当在激励器沿座面部的向上方向定向的情况下将激励器安装于座面部2a中以便沿座椅的上下方向传递振动时，能够将振动传递到宽的范围。另外，能够沿与上下方向不同的方向传递振动，其中，在上下方向上座面部2a的缓冲垫等更有可能由于压力而伸缩。这能够使振动不太可能由于缓冲垫等的压缩而被衰减，还能够使乘坐者更有可能感受到振动。

当车辆行进时，车辆座椅2更有可能上下移动。为此，如果在激励器20沿座面部的向上方向定向的情况下将激励器20安装于座面部2a中，则会使激励器20的减震部22沿与由激励器20产生的振动相同方向的上下方向振动。车辆的上下振动会损坏激励器20或降低激励器20的性能。在根据本实施方式的振动传递构件10的情况下，激励器20被安装于振动传递构件10，激励器20的减震部22沿座面部2a的前后方向振动。因此，能够减小车辆上下振动的影响。

另外，激励器20被以不接触车辆座椅2的座面部2a等的方式布置于振动传递构件10的后端部。因此，能够将激励器20的振动直接传递到振动传递构件10。此外，能够将由车辆座椅2中的任意其它构件和激励器20之间的接触引起的振动的减小抑制到最小限度。

另外，通过改变或调节输入到激励器20的声音信号的频率，不仅能够使振动传递构件10共振，还能够使车辆座椅2和座面部2a共振。由于乘坐者乘坐在车辆座椅2上等，使车辆座椅2的缓冲垫的性能随时间劣化。因此，车辆座椅2和座面部2a的共振频率更有可能随时间改变。然而，通过改变或调节输入到激励器20的声音信号的频率能够使车辆座椅2和座面部2a共振。结果，能够根据车辆座椅2和座面部2a的状态更有效地产生振动以增强乘坐者的振动感受性能。

本实施方式的振动产生装置1使激励器20向振动传递构件10输出振动。通过改变或调节输入到激励器20的声音信号的频率等，如此构造的振动产生装置1能够使激励器20不仅向振动传递构件10输出振动还向振动传递构件10输出音乐等。因此，能够将振动产生装置1用作既产生振动又产生声音的音响装置。

虽然已经参照图详细说明了本发明的振动产生装置的示例，但本发明的振动产生装置不限于实施方式中所述的示例。显然，在不超出权利要求记载的范围的情况下，本领域技术人员能够想到对本发明的各种改变和变型。这些改变和变型能够产生与根据实施方式的振动产生装置1的效果同样的效果。

例如，在以上描述中，如图1的(a)、图1的(b)和图2所示，以如下方式将根据实施方式的振动产生装置1的振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部位于靠近座面部2a的后端部的中央的位置处，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部的左端部附近(靠近左侧的位置)。然而，不是必须将振动产生装置1布置于如图1的(a)、图1的(b)和图2所示的位置。

例如，如图4的(a)所示，可以如下方式将振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部(安装有激励器20的端部)位于座面部2a的前端部的左端部附近(或者右端部附近)，并且振动传递构件10的前端部位于靠近座面部2a的后端部的左右方向上的中央的位置处。在此情况下，以如下状态将振动传递构件10埋设于座面部2a的缓冲垫中：固定到振动传递构件10的后端部的激励器20位于车辆座椅2的前方，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的后端部处。即使以此方式将振动传递构件10布置于座面部2a中，如根据实施方式的振动传递构件10那样，也能够由于共振等使乘坐者感受到有效的振动。

另外，如图4的(b)所示，可以如下方式将振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的后端部(安装有激励器20的端部)位于座面部2a的前端部的左右方向上的中央附近，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的后端部的左端部附近(或者右端部附近)。同样在此情况下，以如下状态将振动传递构件10埋设于座面部2a的缓冲垫中：固定到振动传递构件10的后端部的激励器20位于车辆座椅2的前方，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的后端部处。即使以此方式将振动传递构件10布置于座面部2a中，如根据实施方式的振动传递构件10那样，也能够由于共振等使乘坐者感受到有效的振动。

另外，如图4的(c)所示，可以如下方式将振动传递构件10布置于座面部2a中：振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部的左右方向上的中央附近，并且振动传递构件10的后端部(安装有激励器20的端部)位于座面部2a的后端部的左端部附近(或者右端部附近)。在此种情况下，以如下状态将振动传递构件10埋设于座面部2a的缓冲垫中：固定到振动传递构件10的后端部的激励器20位于车辆座椅2的后方，并且振动传递构件10的前端部位于座面部2a的前端部处。即使以此方式将振动传递构件10布置于座面部2a中，如根据实施方式的振动传递构件10那样，也能够由于共振等使乘坐者感受到有效的振动。

作为另一方法，如图5的(a)所示，可以沿座面部2a的左右方向布置振动传递构件10。另外，如图5的(b)所示，可以平行地布置沿前后方向延伸的一对振动传递构件10。

虽然在根据实施方式的振动产生装置1中，激励器20被直接固定到振动传递构件10的后端部，但不是必须将激励器20直接固定到振动传递构件10。只需要以如下方式将激励器20安装于振动传递构件10：使振动传递构件10的延伸方向和激励器20的振动传递方向成为相同方向。使用这种安装结构允许有效地沿振动传递构件10的延伸方向传递激励器20的振动。

因此，例如，可以使用将曲柄形连接构件的一端安装于振动传递构件10的后端部，并且将激励器20安装于该连接构件的另一端的结构。这里的术语“曲柄形”是指具有如下形状：在该形状中，两个直角急弯(right-angled narrow curve)交替地连接，并且一端的延伸方向线与另一端的延伸方向线平行。如果通过曲柄形连接构件将振动传递构件10安装于激励器20，则振动传递构件10的延伸方向和激励器20的振动传递方向变为平行并且指向相同方向。因此，除非曲柄形连接构件接触诸如座椅框架部等的另一个构件，否则与根据实施方式的振动产生装置1相同，能够沿振动传递构件10的延伸方向传递激励器20的振动。因此，能够有效地沿振动传递构件10的延伸方向传递激励器20的振动。

另外，可以使用具有缓弯(moderate curve)而不是曲柄形急弯的大致S形连接构件，只要振动传递构件10的延伸方向和激励器20的振动传递方向指向相同的方向。即使激励器20的振动产生方向和振动传递构件10的延伸方向彼此相反，也可以使用将振动方向变为相同的水平方向的U形连接构件等。

另外，根据本发明的振动产生装置不是必须布置于座面部2a中。例如，可以将振动产生装置1布置于靠背部2b中。

附图标记说明

1 振动产生装置

2 车辆座椅

2a (车辆座椅的)座面部

2b (车辆座椅的)靠背部

3 缓冲垫(弹性构件)

10 振动传递构件

20 激励器

21 框架部

21a (框架部的)腿部

22 减震部

23 外磁轭

23a (外磁轭的)侧壁部

23b (外磁轭的)底部

24 永磁体

25 内磁轭

26 卷绕筒

26a (卷绕筒的)基部

27 音圈

30 发声器

Claims

1.一种振动产生装置，其特征在于，所述振动产生装置包括：

振动传递构件，其以沿座椅的座面部的水平方向前后延伸的方式布置于所述座面部的内部，并且所述振动传递构件构造成沿所述振动传递构件的延伸方向传递振动，其中，所述振动传递构件前后延伸；以及

激励器，其构造成沿所述延伸方向振动并且构造成沿所述延伸方向将振动传递到所述振动传递构件，

其中，所述激励器包括：

框架部，其安装于所述振动传递构件的在所述延伸方向上的一端；

圆柱状卷绕筒，其连接至所述框架部；

音圈，其绕着所述圆柱状卷绕筒卷绕；

永磁体，其被所述圆柱状卷绕筒围绕；以及

磁轭，其支撑所述永磁体，并且

所述磁轭被构造成在所述延伸方向上接近所述框架部但与所述框架部分离，使得所述圆柱状卷绕筒在所述延伸方向上振动。

2.根据权利要求1所述的振动产生装置，其特征在于，所述振动传递构件为在所述延伸方向上长的棒形体，并且以如下方式布置于所述座面部的内部：所述棒形体的一端位于所述座面部的前端部和后端部中的一个端部处并且位于靠近所述座面部的左右方向上的侧部的位置处，所述棒形体的另一端位于与所述棒形体的所述一端所位于的所述座面部的前端部和后端部中的所述一个端部不同的端部处、并且位于比所述棒形体的所述一端所位于的靠近所述座面部的所述侧部的位置靠近所述左右方向上的中央的位置处。

3.根据权利要求2所述的振动产生装置，其特征在于，所述振动传递构件为具有大致圆形截面形状的圆柱状棒形体，所述圆柱状棒形体在所述延伸方向上长。

4.根据权利要求1所述的振动产生装置，其特征在于，所述振动传递构件布置在所述座面部中所布置的弹性构件内。

5.根据权利要求1所述的振动产生装置，其特征在于，所述激励器在所述延伸方向上布置在所述座椅外。