JP2017210167A - 振動発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置において、ダイナミックダンパ周辺の構造を複雑化することなく振動発電を行うことができるようにする。【解決手段】車両用シート１００に、該車両用シート１００が車体振動と共振してしまうのを抑制するための制振構造として、シートバックフレーム１０２に対して質量体５２が弾性体５４を介して振動可能に支持されてなるダイナミックダンパ５０が設けられた構成とする。その上で、質量体５２として該質量体５２自体が振動発電機能を備えた構成とする。これにより、従来のように振動発電を行うための構成要素がダイナミックダンパの質量体とそれ以外の部材（すなわち車両用シートの構造部材やダイナミックダンパを構成している他の部材）との双方に配置されているためにダイナミックダンパ周辺の構造が複雑になってしまうのを未然に防止する。【選択図】図１

Description

本願発明は、車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置に関するものである。

従来より、例えば「特許文献１」に記載されているように、自動車等の車両用シートにおいては、該車両用シートが車体振動と共振してしまうのを抑制するための制振構造として、車両用シートの構造部材（例えばシートバックフレーム等）に対して質量体がゴム等の弾性体を介して振動可能に支持されてなるダイナミックダンパを備えたものが知られている。

また「特許文献２」には、このような車両用シートの構成として、ダイナミックダンパの質量体が振動する際の運動エネルギーを電気エネルギーに変換する振動発電機としての機能を備えたものが記載されている。

特開２００３−２２６１７９号公報 特開２０１３−１０４１６号公報

上記「特許文献２」に記載されているような構成を採用すれば、ダイナミックダンパの制振機能を利用して振動発電を行うことが可能となる。

しかしながら、上記「特許文献２」に記載された振動発電機においては、振動発電を行うための構成要素がダイナミックダンパの質量体とそれ以外の部材（すなわち車両用シートの構造部材やダイナミックダンパを構成している他の部材）との双方に配置されているため、ダイナミックダンパ周辺の構造が複雑になってしまう。

本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置において、ダイナミックダンパ周辺の構造を複雑化することなく振動発電を行うことができる振動発電装置を提供することを目的とするものである。

本願発明は、質量体の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。

すなわち、本願発明に係る振動発電装置は、
車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置において、
振動発電機能を備えている質量体が該車両用シートの構造部材に対して弾性体を介して振動可能に支持されてなるダイナミックダンパを備えている、ことを特徴とするものである。

上記「車両用シートの構造部材」は、ダイナミックダンパとしての機能を確保可能な強度を有する部材であれば、その具体的な対象となる部材は特に限定されるものではなく、例えばシートバックフレームやヘッドレストステー等が採用可能である。

上記「質量体」は、該質量体自体が振動発電機能を備えていれば、その機能を果たすための具体的な構成は特に限定されるものではない。

本願発明に係る振動発電装置は、ダイナミックダンパの構成要素である質量体自体が振動発電機能を兼ね備えているので、従来のように振動発電を行うための構成要素がダイナミックダンパの質量体とそれ以外の部材（すなわち車両用シートの構造部材やダイナミックダンパを構成している他の部材）との双方に配置されているためにダイナミックダンパ周辺の構造が複雑になってしまうのを未然に防止することができる。

このように本願発明によれば、車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置において、ダイナミックダンパ周辺の構造を複雑化することなく振動発電を行うことができる。

しかも本願発明によれば、一般的なダイナミックダンパに対してその質量体の構成に変更を加えるだけで、ダイナミックダンパとしての制振機能を確保した上で振動発電を行うことができる。

上記構成において、振動発電装置の構成として、質量体において発電された電力を蓄電するための蓄電部と、車両用シートに設けられた着座センサからの検出信号を外部機器に送信するための送信部とを備えた構成とした上で、蓄電部から着座センサおよび送信部のうち少なくとも送信部に電力を供給する構成とすれば、質量体において発電された電力を有効に利用することができる。しかも、質量体と着座センサとを結ぶ配線コードを車両用シートの内部または外表面に沿って配置することが可能となるので、車両用シートがスライドしたりリクライニングしたような場合においても支障が生じないようにすることができる。

このような構成を採用した場合において、蓄電部と並列に配置された一次電池と、これら蓄電部および一次電池に接続された制御部とを備えた構成とした上で、制御部の構成として、蓄電部に所定量以上の電力量が蓄電されていないとき、一次電池から着座センサおよび送信部のうち少なくとも送信部への電力供給を行う構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、蓄電部からの電力供給を優先して行うようにすれば、一次電池の電力消費を抑えてその寿命を延ばすことができ、これにより一次電池の交換頻度を低くすることができる。また、必要なときには一次電池を使用することによって蓄電部の蓄電不足に備えることができる。

さらにこのようにした場合において、制御部の構成として、一次電池から着座センサおよび送信部のうち少なくとも送信部への電力供給が行われているとき、蓄電部から着座センサおよび送信部のうち少なくとも送信部への電力供給を停止する構成とすれば、蓄電部からの不用意な放電を阻止することができる。

上記構成において、質量体が振動発電機能を果たすための具体的な構成が特に限定されないことは上述したとおりであるが、弾性体に固定された本体部と該本体部に装着された振動発電機とを備えた構成とした上で、振動発電機の構成として、本体部に固定された固定側ユニットと該固定側ユニットにバネを介して支持された可動側ユニットとを備えた構成とし、バネの弾性力によって可動側ユニットが固定側ユニットに対して振動し得る構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、従来の振動発電機においては、振動発電時における質量体の最大振幅が弾性体の弾性変形の範囲内に制限されてしまうが、可動側ユニットをバネの弾性力によって固定側ユニットに対して振動し得る構成とすることにより、両ユニットの相対変位量を質量体の振動範囲に比して大きくすることが可能となり、これにより従来の振動発電機に比して発電効率を高めることができる。

このような構成を採用した場合において、振動発電機の構成として、可動側ユニットおよび固定側ユニットのうち、いずれか一方に導電コイルが配置されるとともに他方に磁気回路ユニットが配置された構成とし、両ユニットの相対変位によって誘導起電力を発生させる構成とすれば、両ユニット間の大きな相対変位量を有効に利用して発電効率を十分に高めることができる。

本願発明の一実施形態に係る振動発電装置を車両用シートに装着した状態で示す側面図 図１のII部詳細図 図２のIII 方向矢視図 上記振動発電装置の振動発電機を単品で示す、図３の要部詳細図 図４のＶ−Ｖ線断面図 上記振動発電装置を含む車両用シート側のシステムを、車両本体側のシステムと共に示すブロック図 上記実施形態の第１変形例を示す、図６と同様の図 （ａ）は、上記実施形態の第２変形例を示す、図２と同様の図、（ｂ）は、上記実施形態の第３変形例を示す、図２と同様の図

以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。

図１は、本願発明の一実施形態に係る振動発電装置１０を、車両用シート１００に装着した状態で示す側面図である。

同図に示すように、車両用シート１００は、自動車のリヤシートであって、シートクッション１００Ａとシートバック１００Ｂとが一体的に形成されるとともに、シートバック１００Ｂの上端部にヘッドレスト１００Ｃが取り付けられた構成となっている。

シートクッション１００Ａの内部には、その着座面に沿って着座センサ１４が配置されている。この着座センサ１４は、車両用シート１００に乗員が着座したときの圧力によって電圧を発生させる圧電素子を備えた構成となっており、その発生電圧によって着座検出を行うようになっている。

シートバック１００Ｂの内部の上端近傍部位には、シートバック１００Ｂが車体振動と共振してしまうのを抑制するための制振構造としてダイナミックダンパ５０が配置されている。

本実施形態においては、ダイナミックダンパ５０の構成要素として組み込まれた振動発電機２０によって振動発電装置１０が構成されている。

振動発電機２０は、該振動発電機２０から延びる配線コード１２によって着座センサ１４と電気的に接続されている。この配線コード１２の引き回しは車両用シート１００の内部において行われている。

図２は、図１のII部詳細図であり、図３は、図２のIII 方向矢視図である。

これらの図にも示すように、シートバック１００Ｂの内部の上端部には、パイプ状のシートバックフレーム１０２が車幅方向に延びるように配置されている。また、シートバック１００Ｂの内部におけるシートバックフレーム１０２の下方やや前方の位置には、棒状のサポートワイヤ１０４が車幅方向に延びるように配置されている。

シートバックフレーム１０２は金属製であって、シートバック１００Ｂの内部の車幅方向両端部で折れ曲がって下方へ延びるように形成されている。サポートワイヤ１０４は金属製であって、その車幅方向両端部においてシートバックフレーム１０２に連結されている。

シートバック１００Ｂの内部の車幅方向中央部には、上下方向に延びる金属製のブラケット１０６が配置されている。このブラケット１０６は、その上端部がシートバックフレーム１０２に溶接固定されており、その下端部がサポートワイヤ１０４に溶接固定されている。

次に、ダイナミックダンパ５０の構成について説明する。

ダイナミックダンパ５０は、質量体５２と上下２組の弾性体５４と上下１対のステー５６とからなり、質量体５２が上下２組の弾性体５４を介して上下１対のステー５６に支持された構成となっている。

このダイナミックダンパ５０は、上下１対の金属製のステー５６においてブラケット１０６にボルト締めによって固定されている。各ステー５６には、ボルト１０８を挿通するためのボルト挿通孔５６ａと、該ステー５６をブラケット１０６に位置決めするための突起部５６ｂが形成されている。

質量体５２は、金属製の本体部５２Ａとこの本体部５２Ａに装着された振動発電機２０とからなっている。すなわち、この質量体５２は、該質量体５２自体が振動発電機能を備えた構成となっている。

本体部５２Ａは、直方体の外形形状を有しており、前後幅よりも上下幅が大きく、上下幅よりも左右幅が大きくなっている。この本体部５２Ａは、その前面部が横長矩形状の開口形状でくり抜かれており、これにより振動発電機２０を装着するための装着用凹部５２Ａａが形成されている。この装着用凹部５２Ａａの深さは、本体部５２Ａの前後幅の半分よりもやや小さい値に設定されている。

上下２組の弾性体５４は、いずれもゴム製であって、上下対称でかつ左右対称の位置関係で配置されている。

上側に位置する左右１対の弾性体５４は、質量体５２の上面における左右両端部から上方へ向けて互いにやや近づく方向に延びており、その下端部は質量体５２の上面に沿って互いに近づく方向に延びている。これら各弾性体５４の上端部は、フランジ状に拡がるように形成されており、その上面において上側のステー５６の下面に固着されている。また、これら各弾性体５４の下端部は、質量体５２の本体部５２Ａの前後両面の上端部まで回り込むように延びた状態で、本体部５２Ａに固着されている。

下側に位置する左右１対の弾性体５４の構成も同様である。そして、これら上下２組の弾性体５４は、本体部５２Ａの後面において互いに繋がるように形成されている。

このダイナミックダンパ５０においては、車両振動によって車両用シート１００に水平方向の振動荷重が作用すると、上下２組の弾性体５４の弾性変形によって質量体５２が図２、３に矢印で示すように車両前後方向および車幅方向に振動し得るようになっている。

次に、振動発電機２０の構成について説明する。

振動発電機２０は、電磁誘導型の振動発電機であって、質量体５２の本体部５２Ａに形成された装着用凹部５２Ａａよりも僅かに小さい直方体の外形形状を有している。そして、この振動発電機２０は、装着用凹部５２Ａａに嵌め込まれた状態で本体部５２Ａに接着等により固定されている。

図４は、振動発電機２０を単品で示す、図３の要部詳細図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。

これらの図に示すように、振動発電機２０は、本体部５２Ａに固定された固定側ユニット３０と、この固定側ユニット３０に２組のコイルバネ２２を介して支持された可動側ユニット４０とを備えた構成となっている。

そして、この振動発電機２０においては、可動側ユニット４０が図４において矢印で示すように各組のコイルバネ２２の弾性力に抗して左右方向（すなわち車幅方向）に振動することにより誘導起電力を生じさせるようになっている。

まず、固定側ユニット３０の構成について説明する。

固定側ユニット３０は、ケース３２内に、導電コイル３４を支持するコイルホルダ３６と回路基板３８とが配置された構成となっている。

ケース３２は、正面視において横長矩形状の外形形状を有しており、一定の前後幅で形成されている。このケース３２は、樹脂製のベース部材３２Ａと、このベース部材３２Ａを前方側から覆う樹脂製のカバー部材３２Ｂとで構成されている。これらベース部材３２Ａおよびカバー部材３２Ｂは、その一部を除いて前後対称の形状を有している。

コイルホルダ３６は、略横長矩形状の外形形状を有する板状のホルダ本体の前後両面に摩擦低減フィルムが貼り付けられた構成となっている。

導電コイル３４は、縦長長円形の巻回形状を有しており、コイルホルダ３６の左右方向中央部に収容されている。

回路基板３８は、ケース３２内の左端部に配置されている。この回路基板３８には、導電コイル３４から延びる１対のコイル端末（図示せず）が電気的に接続されている。配線コード１２は、この回路基板３８から延びている。

次に、可動側ユニット４０の構成について説明する。

可動側ユニット４０は、コイルホルダ３６と間隔をおいてこれを囲むように環状に形成された前後１対のマグネットホルダ４２に対して、前後２組のマグネット４４が前後１対のヨーク４６を介して支持された構成となっている。

各マグネットホルダ４２は、正面視において縦長矩形状の外形形状を有する樹脂製部材で構成されている。各マグネット４４は、例えばネオジウム磁石であって、縦長の直方体形状を有している。各ヨーク４６は、軟鉄板で構成されており、正面視において縦長矩形状の外形形状を有している。

前後２組のマグネット４４は、各マグネットホルダ４２に形成された左右１対の貫通孔の各々に嵌め込まれた状態で、かつ、その内側面を各マグネットホルダ４２の内側面と略面一にした状態で、各ヨーク４６に磁力で吸着されている。その際、接着剤の併用により各ヨーク４６に対する位置決め固定が確実に行われている。

前後２組のマグネット４４は、左右１対のマグネット４４同士が極性を逆にした状態で配置されており、かつ、前後１対のヨーク４６相互間においても極性を逆にした状態で配置されている。すなわち、前後２組のマグネット４４は、その極性を襷がけの位置関係で一致させた状態で配置されている。

これにより、可動側ユニット４０においては、前後２組のマグネット４４および前後１対のヨーク４６によって、各組のマグネット４４相互間の空間を横切る磁束を生じさせる磁気回路ユニットが構成されている。

前後１対のマグネットホルダ４２は、その一部を除いて同一の構成を有しており、かつ前後対称の形状を有している。そして、これら前後１対のマグネットホルダ４２は、その上下両端部において端面を突き合わせた状態で前後２組のマグネット４４の磁力および接着剤によって互いに固定されている。

次に、２組のコイルバネ２２の構成について説明する。

これら２組のコイルバネ２２は、ケース３２内においてコイルホルダ３６の上下両端部において左右方向に延びるようにして配置されている。そして、これら各コイルバネ２２は、その一端部においてベース部材３２Ａの係止ピン３２ａに係止されることによって固定側ユニット３０に連結されており、また、その他端部においてマグネットホルダ４２に形成された係止ピン４２ａに係止されることによって可動側ユニット４０に連結されている。

これら２組のコイルバネ２２の固定側ユニット３０および可動側ユニット４０への連結は、可動側ユニット４０が固定側ユニット３０の左右方向中心部に位置する中立状態にあるときでも各コイルバネ２２に一定の張力が付与されるようにして行われている。

この振動発電機２０においては、ダイナミックダンパ５０の制振作用によって質量体５２が車幅方向に振動するのに伴って、可動側ユニット４０がコイルバネ２２の弾性力によって固定側ユニット３０に対して車幅方向に振動するようになっている。その際、この振動発電機２０は、質量体５２が車幅方向に振動する際の共振周波数と同じ周波数帯で可動側ユニット４０が大きく振動するように、各ヨーク４６等の重量や各コイルバネ２２のバネ定数が設定されている。

すなわち、質量体５２は、装着用凹部５２Ａａが形成された本体部５２Ａに対して振動発電機２０が装着された構成となっているため、一般的なダイナミックダンパの質量体と比較して軽量化されたものとなり、かつ、質量体５２の振動に伴って振動発電機２０の可動側ユニット４０も振動するので、ダイナミックダンパ５０の共振周波数は一般的なダイナミックダンパとは異なったものとなる。そこで本実施形態においては、振動発電機２０の各ヨーク４６等の重量や各コイルバネ２２のバネ定数を、質量体５２の本体部５２Ａに装着用凹部５２Ａａが形成されたダイナミックダンパ５０の共振周波数を基にして適正な値に設定することにより、一般的なダイナミックダンパと同等の制振機能を確保した上で、質量体５２に生じる振動エネルギーを電気エネルギーに効率良く変換するようになっている。

図５に示すように、ケース３２内の左右両端部には、可動側ユニット４０が中立位置から車幅方向に一定値以上の振幅で振動したとき該可動側ユニット４０に柔らかく当接して、過振幅での振動が発生してしまうのを未然に防止する緩衝材４８が設けられている。

図６は、振動発電装置１０を含む車両用シート１００側のシステムを、車両本体側のシステム２と共に示すブロック図である。

同図に示すように、車両用シート１００側のシステムは、振動発電装置１０と、シートクッション１００Ａに配置された着座センサ１４とで構成されている。

振動発電装置１０は、振動発電を行う振動発電部１０Ａと、振動発電によって発生した交流電流を整流する整流部１０Ｂと、これによって得られた直流電力を蓄電するキャパシタからなる蓄電部１０Ｃと、着座センサ１４に接続された制御部１０Ｄと、近距離無線通信によって車両本体側のシステム２への送信を行う送信部１０Ｅとが直列に配置された構成となっている。

振動発電部１０Ａは、振動発電機２０の主要部分によって構成されており、整流部１０Ｂ、蓄電部１０Ｃ、制御部１０Ｄおよび送信部１０Ｅは、振動発電機２０の回路基板３８によって構成されている。そして、制御部１０Ｄおよび送信部１０Ｅには、蓄電部１０Ｃから電力が供給されるようになっている。

この車両用シート１００側のシステムにおいては、着座センサ１４によって車両用シート１００に乗員が着座したことが検出されると、その検出信号が制御部１０Ｄに入力され、制御部１０Ｄはこの検出信号を送信部１０Ｅへ出力し、送信部１０Ｅはこの検出信号を車両本体側のシステム２に送信するようになっている。

一方、車両本体側のシステム２は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２Ａと、この電子制御ユニット２Ａに接続された受信部２Ｂ、シートベルト装着検出部２Ｃ、警告部２Ｄおよび空調駆動部２Ｅとを備えた構成となっている。

電子制御ユニット２Ａは、振動発電装置１０の送信部１０Ｅから送信された着座検出信号が受信部２Ｂを介して入力されると、シートベルト装着検出部２Ｃからのシートベルト装着検出信号の入力有無を確認し、入力されていない場合は警告部２Ｄから「シートベルト未装着」を警告するようになっている。この警告は、ブザーやスピーカ等による警告音あるいはインストルメントパネル等を利用した視覚的な警告表示等によって行うことが可能である。

また、電子制御ユニット２Ａは、着座検出信号が入力されると、空調駆動部２Ｅに対して着座検出が行われたシートの乗員へ向けて空調装置から冷風あるいは温風を吹き出すための駆動制御を行うようになっている。

次に本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る振動発電装置１０は、ダイナミックダンパ５０の構成要素である質量体５２自体が振動発電機能を兼ね備えているので、従来のように振動発電を行うための構成要素がダイナミックダンパの質量体とそれ以外の部材（すなわち車両用シートの構造部材やダイナミックダンパを構成している他の部材）との双方に配置されているためにダイナミックダンパ周辺の構造が複雑になってしまうのを未然に防止することができる。

このように本実施形態によれば、車両用シート１００に装着された状態で用いられる振動発電装置１０において、ダイナミックダンパ５０周辺の構造を複雑化することなく振動発電を行うことができる。

しかも本実施形態によれば、一般的なダイナミックダンパに対してその質量体の構成に変更を加えるだけで、ダイナミックダンパとしての制振機能を確保した上で振動発電を行うことができる。

その際、本実施形態に係る振動発電装置１０は、質量体５２において発電された電力を蓄電するための蓄電部１０Ｃと、車両用シート１００に設けられた着座センサ１４からの検出信号が入力される制御部１０Ｄと、この検出信号を外部機器としての車両本体側のシステム２に送信するための送信部１０Ｅとを備えており、蓄電部１０Ｃから制御部１０Ｄおよび送信部１０Ｅに電力を供給する構成となっているので、質量体５２において発電された電力を有効に利用することができる。しかも、質量体５２と着座センサ１４とを結ぶ配線コード１２は車両用シート１００の内部に配置されているので、車両用シート１００がスライドしたような場合においても支障が生じないようにすることができる。

また本実施形態においては、質量体５２が、弾性体５４に固定された本体部５２Ａと該本体部５２Ａに装着された振動発電機２０とを備えた構成となっており、その振動発電機２０は、本体部５２に固定された固定側ユニット３０と該固定側ユニット３０にコイルバネ２２を介して支持された可動側ユニット４０とを備えており、コイルバネ２２の弾性力によって可動側ユニット４０が固定側ユニット３０に対して振動し得る構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、従来の振動発電機においては、振動発電時における質量体の最大振幅が弾性体の弾性変形の範囲内に制限されてしまうが、可動側ユニット４０をコイルバネ２２の弾性力によって固定側ユニット３０に対して振動し得る構成とすることにより、両ユニット３０、４０の相対変位量を質量体５２の振動範囲に比して大きくすることが可能となり、これにより従来の振動発電機に比して発電効率を高めることができる。

その際、本実施形態の振動発電機２０は、固定側ユニット３０に導電コイル３４が配置されるとともに可動側ユニット４０に磁気回路ユニットが配置された構成となっており、両ユニット３０、４０の相対変位によって誘導起電力を発生させる電磁誘導型の振動発電機として構成されているので、両ユニット３０、４０間の大きな相対変位量を有効に利用して発電効率を十分に高めることができる。

さらに本実施形態においては、振動発電機２０の各ヨーク４６等の重量や各コイルバネ２２のバネ定数が、質量体５２の本体部５２Ａに装着用凹部５２Ａａが形成されたダイナミックダンパ５０の共振周波数を基にして適正な値に設定されているので、一般的なダイナミックダンパと同等の制振機能を確保した上で、質量体５２に生じる振動エネルギーを電気エネルギーに効率良く変換することができる。したがって、より軽量化され、かつ車両の燃費向上に貢献することできるダイナミックダンパを実現することできる。

上記実施形態においては、可動側ユニット４０がコイルバネ２２を介して固定側ユニット３０に支持されているものとして説明したが、コイルバネ２２の代わりに板バネ等を用いるようにすることも可能である。

上記実施形態においては、蓄電部１０Ｃがキャパシタで構成されているものとして説明したが、キャパシタの代わりに二次電池を用いるようにすることも可能であり、また、これらを複数個備えた構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、着座センサ１４として圧電素子が用いられているものとして説明したが、圧電素子の代わりに、圧力センサや歪みセンサ、メカスイッチ、導電性材料等を用いることも可能である。このようにした場合には、着座センサ１４に蓄電部１０Ｃから電力が供給される構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、シートベルト装着検出部２Ｃが車両本体側のシステム２の一部として構成されているものとして説明したが、シートベルト装着検出部２Ｃが車両用シート１００に設けられているような場合には、このシートベルト装着検出部２Ｃの電力についても振動発電機２０の振動発電で発生した電力で賄う構成とすることも可能である。

上記実施形態においては、振動発電装置１０が振動発電機２０自体によって構成されているものとして説明したが、振動発電装置１０の構成要素の一部が振動発電機２０以外によって構成されたものとすることも可能である。例えば、上記実施形態においては、整流部１０Ｂ、蓄電部１０Ｃ、制御部１０Ｄおよび送信部１０Ｅがいずれも振動発電機２０の回路基板３８によって構成されているものとして説明したが、蓄電部１０Ｃや制御部１０Ｄ、送信部１０Ｅについて、これらを振動発電機２０の外部に配置された二次電池や送信機として構成することも可能である。その際、これらが車両用シート１００に設けられた構成とすれば、車両用シート１００がスライドしたような場合においても支障が生じないようにすることが容易に可能となる。

上記実施形態においては、ダイナミックダンパ５０がシートバック１００Ｂの内部の上端近傍部位に設けられているものとして説明したが、車両用シート１００における他の部位（例えばヘッドレスト１００Ｃの内部等）に設けられた構成とすることも可能である。このようにした場合においても、上記実施形態のように質量体５２自体が振動発電機能を兼ね備えた構成とすることにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

上記実施形態においては、車両用シート１００がリヤシートである場合について説明したが、フロントシートである場合にも、上記実施形態と同様の構成を採用することにより上記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。その際、質量体５２と着座センサ１４とを結ぶ配線コード１２を車両用シート１００の内部または外表面に沿って配置することにより、車両用シート１００がスライドしたりリクライニングしたような場合においても支障が生じないようにすることができる。

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

図７は、本変形例に係る振動発電装置１１０を含む車両用シート１００側のシステムを、車両本体側のシステム２と共に示すブロック図である。

同図に示すように、振動発電装置１１０の基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、蓄電部１０Ｃと並列に一次電池１０Ｆが追加配置されている点で、上記実施形態の場合と異なっている。

制御部１０Ｄは、蓄電部１０Ｃに蓄電された電力量を検出し、所定量以上の電力量が蓄電されているときには、蓄電部１０Ｃから送信部１０Ｅに電力を供給する一方、蓄電部１０Ｃに所定量以上の電力量が蓄電されていないとき（例えばエンジン始動から車両走行開始までの期間等）には、一次電池１０Ｆから送信部１０Ｅに電力を供給するようになっている。そして、このように一次電池１０Ｆから送信部１０Ｅへの電力供給が行われているときには、制御部１０Ｄは蓄電部１０Ｃから送信部１０Ｅへの電力供給を停止するようになっている。

なお、制御部１０Ｄ自体の電力についても、蓄電部１０Ｃに所定量以上の電力量が蓄電されているときには蓄電部１０Ｃの電力で賄い、蓄電部１０Ｃに所定量以上の電力量が蓄電されていないときには一次電池１０Ｆの電力によって賄うようになっている。

本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果を得ることができる。

すなわち、蓄電部１０Ｃからの電力供給を優先して行うことにより、一次電池１０Ｆの電力消費を抑えてその寿命を延ばすことができ、これにより一次電池１０Ｆの交換頻度を低くすることができる。また、必要なときには一次電池１０Ｆを使用することによって蓄電部１０Ｃの蓄電不足に備えることができる。さらに、一次電池１０Ｆからの電力供給が行われているときには蓄電部１０Ｃからの電力供給を停止することにより、蓄電部１０Ｃからの不用意な放電を阻止することができる。

上記第１変形例においては、制御部１０Ｄにより、蓄電部１０Ｃもしくは一次電池１０Ｆから送信部１０Ｅに電力を供給する構成となっているものとして説明したが、これ以外の構成を採用することも可能であり、例えば、送信部１０Ｅだけでなく着座センサ１４にも電力を供給する構成とすることが可能である。

上記第１変形例においては、一次電池１０Ｆから送信部１０Ｅへの電力供給が行われているとき、制御部１０Ｄは蓄電部１０Ｃから送信部１０Ｅへの電力供給を停止する構成となっているものとして説明したが、これ以外の構成を採用することも可能であり、例えば、一次電池１０Ｆから送信部１０Ｅへの電力供給を行っている際、蓄電部１０Ｃの電力を一次電池１０Ｆの補助電力として利用することで、一次電池１０Ｆの電力消費を抑える構成とすることが可能である。

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

図８（ａ）は、本変形例に係る振動発電装置２１０を示す、図２と同様の図である。

同図（ａ）に示すように、この振動発電装置２１０は、上記実施形態の振動発電装置１０に対して、振動発電機２０と同様の構成を有する振動発電機２２０が追加配置された構成となっている。

この振動発電機２２０は、振動発電機２０と同様、ダイナミックダンパ２５０の質量体２５２の一部として構成されている。

ダイナミックダンパ２５０は、質量体２５２の本体部２５２Ａの後面部に、その前面部に形成された装着用凹部２５２Ａａと同様の装着用凹部２５２Ａｂが形成されている点で、上記実施形態のダイナミックダンパ５０と異なっている。振動発電機２２０は、この装着用凹部２５２Ａｂに嵌め込まれた状態で本体部２５２Ａに接着等により固定されている。

そして、この振動発電機２２０は、ダイナミックダンパ２５０の制振作用によって質量体２５２が車幅方向に振動するのに伴って、その可動側ユニットがコイルバネの弾性力によって固定側ユニットに対して車幅方向に振動するようになっている。

本変形例の構成を採用することにより、２つの振動発電機２０、２２０を用いて振動発電を行うことができ、これにより発電効率をさらに高めることができる。

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

図８（ｂ）は、本変形例に係る振動発電装置３１０を示す、図２と同様の図である。

同図（ｂ）に示すように、この振動発電装置３１０は、上記実施形態の振動発電装置１０に対して２つの振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂが追加配置された構成となっている。

これら各振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂは、振動発電機２０と同様、ダイナミックダンパ３５０の質量体３５２の一部として構成されている。その際、これら各振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂは、質量体３５２の本体部３５２Ａの上面および下面に接着等により固定されている。

これら各振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂは、振動発電機２０と同様、電磁誘導型の振動発電機として構成されているが、その可動側ユニットが固定側ユニットに対して車幅方向ではなく車両前後方向に振動するように構成されている。

そして、これら各振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂは、ダイナミックダンパ３５０の制振作用によって質量体３５２が車両前後方向に振動するのに伴って、その可動側ユニットがコイルバネの弾性力によって固定側ユニットに対して車両前後方向に振動するようになっている。

本変形例の構成を採用することにより、車両振動によって車両用シート１００に車幅方向の振動荷重が作用したときだけでなく車両前後方向の振動荷重が作用したときにも、ダイナミックダンパ３５０の制振作用を利用して振動発電を行うことができ、これにより発電効率をさらに高めることができる。

なお、車幅方向の振動と車両前後方向の振動とではダイナミックダンパ３５０の共振周波数が異なったものとなるので、車両前後方向に振動する各振動発電機３２０Ａ、３２０Ｂにおいては、車幅方向に振動する振動発電機２０に対して、ヨーク等の重量やコイルバネのバネ定数を適宜異なった値に設定しておくことが好ましい。

本変形例の構成と上記第２変形例の構成とを組み合わせた構成とすることも可能であり、このようにした場合には発電効率をより一層高めることができる。

なお、上記実施形態および変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。

また、本願発明は、上記実施形態および変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。

２ 車両本体側のシステム（外部機器）
２Ａ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２Ｂ 受信部
２Ｃ シートベルト装着検出部
２Ｄ 警告部
２Ｅ 空調駆動部
１０、１１０、２１０、３１０ 振動発電装置
１０Ａ 振動発電部
１０Ｂ 整流部
１０Ｃ 蓄電部
１０Ｄ 制御部
１０Ｅ 送信部
１０Ｆ 一次電池
１２ 配線コード
１４ 着座センサ
２０、２２０、３２０Ａ、３２０Ｂ 振動発電機
２２ コイルバネ
３０ 固定側ユニット
３２ ケース
３２Ａ ベース部材
３２ａ、４２ａ 係止ピン
３２Ｂ カバー部材
３４ 導電コイル
３６ コイルホルダ
３８ 回路基板
４０ 可動側ユニット
４２ マグネットホルダ
４４ マグネット
４６ ヨーク
４８ 緩衝材
５０、２５０、３５０ ダイナミックダンパ
５２、２５２、３５２ 質量体
５２Ａ、２５２Ａ、３５２Ａ 本体部
５２Ａａ、２５２Ａａ、２５２Ａｂ 装着用凹部
５４ 弾性体
５６ ステー
５６ａ ボルト挿通孔
５６ｂ 突起部
１００ 車両用シート
１００Ａ シートクッション
１００Ｂ シートバック
１００Ｃ ヘッドレスト
１０２ シートバックフレーム（構造部材）
１０４ サポートワイヤ（構造部材）
１０６ ブラケット
１０８ ボルト

Claims (6)

1. 車両用シートに装着された状態で用いられる振動発電装置において、
   振動発電機能を備えている質量体が該車両用シートの構造部材に対して弾性体を介して振動可能に支持されてなるダイナミックダンパを備えている、ことを特徴とする振動発電装置。
2. 上記質量体において発電された電力を蓄電するための蓄電部と、上記車両用シートに設けられた着座センサからの検出信号を外部機器に送信するための送信部とを備えており、
   上記蓄電部から上記着座センサおよび上記送信部のうち少なくとも上記送信部に電力を供給するように構成されている、ことを特徴とする請求項１記載の振動発電装置。
3. 上記蓄電部と並列に配置された一次電池と、上記蓄電部および上記一次電池に接続された制御部とを備えており、
   上記制御部は、上記蓄電部に所定量以上の電力量が蓄電されていないとき、上記一次電池から上記着座センサおよび上記送信部のうち少なくとも上記送信部への電力供給を行うように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の振動発電装置。
4. 上記制御部は、上記一次電池から上記着座センサおよび上記送信部のうち少なくとも上記送信部への電力供給が行われているとき、上記蓄電部から上記着座センサおよび上記送信部のうち少なくとも上記送信部への電力供給を停止するように構成されている、ことを特徴とする請求項３記載の振動発電装置。
5. 上記質量体は、上記弾性体に固定された本体部と、該本体部に装着された振動発電機とを備えており、
   上記振動発電機は、上記本体部に固定された固定側ユニットと、該固定ユニットにバネを介して支持された可動側ユニットとを備えており、上記バネの弾性力によって上記可動側ユニットが上記固定側ユニットに対して振動し得るように構成されている、ことを特徴とする請求項１〜４いずれか記載の振動発電装置。
6. 上記振動発電機は、上記固定側および可動側ユニットのうちいずれか一方に導電コイルが配置されるとともに他方に磁気回路ユニットが配置された構成となっており、上記固定側および可動側ユニットの相対変位によって誘導起電力を発生させるように構成されている、ことを特徴とする請求項５記載の振動発電装置。

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