JP3184871B2 - 体感振動子及びその取付構造 - Google Patents

体感振動子及びその取付構造

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシート等の人体載置物に
取付けて使用し、同載置物に音声信号に同期した体感振
動を加えて臨場感に溢れた音声再生を可能にする体感振
動子及びその取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の振動子の一形式として、実公平
1−32454号公報にはケースと、外周部にボイスコ
イルを巻回した円筒体と、ボイスコイルを接触すること
なく挿入できる幅を有する環状の隙間を設けた磁極を備
え、円筒体を前記ボイスコイルが前記環状の隙間に挿入
されるようにケースに固定し、前記磁極をリーフスプリ
ング状の金属製ダンパとゴム製弾性体を介してケースに
支持した体感振動子が記載されている。また、この種の
振動子をシートに取付ける構造の一形式として、実開昭
58−199682号公報には振動子ケースの頂面に金
属板を固定し、金属板に円筒ケースの径方向に突出する
フックを設け、シートフレームあるいはシートスプリン
グと該フックの間にコイルスプリングを係止してシート
に取付けるようにしたものが記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の体感振
動子は、ボイスコイルの中心と磁極の中心が一致するよ
うにボイスコイルを磁極の環状の隙間に配置することが
振動を安定的に発生させるための不可欠な要件であると
の前提にたって構成されている。かかる要件を満たすべ
く、従来の体感振動子では磁極をケースの中心線方向へ
変位するだけで、ケースの径方向へは変位しないように
中心方向へは弾性変形するものの径方向へは弾性変形し
にくいリーフスプリング状の金属製ダンパを用いてケー
スに支持している。しかし、金属製のダンパには不可避
的に金属疲労が発生するので、体感振動子の耐久寿命が
短い。また、リーフスプリング状の金属製ダンパは剛性
が大きいので、ボイスコイルに流れる電流の変化、とく
にパルス的に流れる電流に対する追従性が悪く、音声信
号を振動に変換するうえで忠実性に欠ける。また、上記
した体感振動子の取付構造にあっては、フックにコイル
スプリングを係止して体感振動子をシートに取付けてい
るが、フックが円筒体ケースの径方向に突出しているた
め、シートフレームやシートスプリングとフックとの間
にコイルスプリングを張り渡したとしても、該コイルス
プリングのバネ力がケースをシートフレームやシートス
プリングに押圧する方向へは作用しにくい。このため、
振動子がシートフレームやコイルスプリングに強く密着
しないので、体感振動子によって発生した振動のシート
への伝達効率が悪い。本発明は上記した問題点に鑑み、
高い耐久性と忠実性を得ることのできる体感振動子を提
供すること、及びシートフレームやシートスプリングに
強固に密着できる体感振動子の取付構造を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本願発明者は体感振動子
の耐久寿命及び忠実性を高めるための研究において、必
ずしもボイスコイルの中心と磁極の中心が常に一致する
ようにボイスコイルを環状の隙間に配置しなくても振動
が安定して発生するという事実を発見した。すなわち、
ケースの径方向へ変位可能に、かつボイスコイルを巻回
した円筒体の周りに回転可能に磁極をケースに支持し、
そのため非駆動時にはボイスコイルの中心と磁極の中心
が一致していなくても、ボイスコイルに電流が流れると
ボイスコイルと磁極の間に磁力反発が生じ、磁極が径方
向へ変位するとともに回転し、その結果、ボイスコイル
の中心と磁極の中心が一致するので、磁極が径方向へ変
位しないように金属製の弾性体で磁極をケースに支持す
る必要はなく、むしろ径方向へ変位可能に、かつ回転可
能に支持するほうが耐久性と忠実性を高めるうえで好都
合であるという知見を得た。請求項1に係る体感振動子
はかかる知見に基いて発明されたものであって、内周壁
に複数の凹部を設けたケースと、外周部にボイスコイル
を巻回した円筒体と、前記ボイスコイルを接触すること
なく挿入できる幅を有する環状の隙間を設けた磁極を備
え、該磁極を前記ケースに内蔵するとともに前記円筒体
を前記ボイスコイルが前記環状の隙間に挿入されるよう
に前記ケースに固定し、前記磁極を前記凹部に嵌めたゴ
ム製弾性体を介して前記ケースの中心線方向と径方向へ
変位可能に、かつ前記円筒体の周りに回転可能に前記ケ
ースに支持したことを特徴とする。請求項2に係る発明
は内周壁に複数の凹部を設けたケースと、外周部にボイ
スコイルを巻回した円筒体と、前記ボイスコイルを接触
することなく挿入できる幅を有する環状の隙間を設けた
磁極を備え、該磁極を前記ケースに内蔵するとともに前
記円筒体を前記ボイスコイルが前記環状の隙間に挿入さ
れるように前記ケースに固定し、前記磁極を前記凹部に
嵌めたゴム製弾性体を介して前記ケースの中心線方向と
径方向へ変位可能に、かつ前記円筒体の周りに回転可能
に前記ケースに支持してなる体感振動子をシートに取付
ける取付構造であって、前記ケースの外周部に同ケース
の軸心方向に突出した複数個の掛止突起を前記軸心に関
して対称位置に一体に設け、シートフレームまたはシー
トスプリングと前記掛止突起との間にゴムバンドを掛渡
して前記体感振動子をシートフレームまたはシートスプ
リングに密着固定することを特徴とする。請求項3に係
る発明は請求項2に記載の体感振動子の取付構造におい
て前記掛止突起の上端部を前記ケースの内側へ湾曲した
ことを特徴とする。
【0005】
【作用、効果】請求項1に係る発明によれば、ボイスコ
イルに電流を流すと、通電開始当初に磁極が磁力反発に
より径方向へ変位してボイスコイルと接触しなくなると
ともに中心線方向に微振動してあたかも宙に浮いた状態
となり、その状態でゆっくり回転し、磁極の重量がゴム
製弾性体によって最もバランス良く支持される位置で回
転が停止し、その位置で中心線方向に振動する。しかし
て、本発明に係る体感振動子は磁極をケースに支持する
手段として金属疲労の生じないゴム製弾性体を用いると
ともに、磁極がゴム製弾性体によって最もバランス良く
支持される位置まで回転するように支持したので、体感
振動子の耐久寿命が大幅に向上する。加えて、ゴム製弾
性体は剛性が小さいので、音声信号を忠実に振動に変換
できる。請求項2に係る発明によれば、複数個の掛止突
起を体感振動子のケースの軸心方向に突出して設け、か
つケースの軸心に関して対称位置に一体に設けたので、
ゴムバンドの弾力が体感振動子をシートフレームまたは
シートスプリングに密着する方向へ作用するようにゴム
バンドをシートフレームまたはシートスプリングと掛止
突起との間に掛け渡すことができる。従って、体感振動
子をゴムバンドの弾力で強固にシートフレームまたはシ
ートスプリングに密着固定できるので、体感振動子によ
って発生した振動が効率よくシートへ伝達する。また、
ゴムバンドを掛止突起とシートフレームまたはシートス
プリングとの間に掛け渡し易く、シートに体感振動子を
取付ける作業が容易になるほか、寸法、構造の異なる多
種多様な既製シートに格別、後加工を施すことなく、体
感振動子を簡単に取付けることができる。請求項3に係
る発明によれば、掛止突起の上端部をケースの内側に湾
曲させたので、ゴムバンドが外れにくく、確実に掛け止
めできる。
【0006】
【実施例】以下に本発明を図面に基づき説明するに、図
1ないし図3には本発明の一実施例に係る体感振動子1
0が示されている。当該振動子10は有底円筒状のケー
ス11、同ケース11の上部開口を覆蓋するカバー1
2、ケース11に内蔵した磁極13及びボイスコイル1
4を巻回した円筒体15を備えている。有底円筒ケース
11の底面にはフランジ11cが設けられ、該フランジ
11cにケース11の軸心方向に突出した一対の掛止突
起起11dがケース11の軸心に関して対称位置となる
4箇所に一体に設けられている。各掛止突起11dは図
1に示すように、その上端部がケース11の内側へ湾曲
して形成されている。
【0007】磁極13は下端にフランジ部16aを有す
る円柱状のヨーク16、同ヨーク16を取り囲むように
フランジ部16aに載置して接着固定した環状の磁石1
7、磁石17の上面に接着固定した環状のアッパプレー
ト18からなり、ヨーク16、磁石17及びアッパプレ
ート18は互いに同心状に組付けられてヨーク16と磁
石17間に環状の隙間Sを有する磁気回路を構成してい
る。この環状の隙間Sはボイスコイルを接触することな
く挿入できる幅を有する。また、フランジ部16aとア
ッパプレート18の外径は磁石17の外径より若干短く
設定され、フランジ部16aとアッパプレート18の外
周部及び磁石17の上下両面により環状の段部17a,
17bが区画形成されている。
【0008】ケース11の内壁には半円形の断面形状を
有する凸条11aが等角度間隔で中心線と平行に設けら
れ、隣合う凸状11a同士によって溝状の凹部11bが
区画形成されている。磁極13はこの溝状凹部11bと
環状段部17a,17bの間に圧入したゴムチューブ1
9を介することによりフランジ部16aがケース11の
底面から浮き上がった状態でケース11の内壁に取付け
られている。このゴムチューブ19は図2に示すよう
に、部位によって粗密に配置されている。
【0009】また、カバー12の内側にはインナープレ
ート20が取付けられ、カバー12とともにネジ21で
ケース11の上端部に固着されている。このインナープ
レート20には中心部に通孔20aが形成されている。
一方、円筒体15の上部外周にはゴム等の絶縁体からな
るリングプリート22が接着固定されている。円筒体1
5はボイスコイル14がヨーク16と磁石17間の隙間
Sに挿入されるようにこの中心孔20aを通してヨーク
16に被せられ、リングプレート20をネジ23でイン
ナープレート22に固着してケース11に固定されてい
る。
【0010】本実施例に係る体感振動子は以上の構成か
らなり、ボイスコイル14に音声信号電流を加えると、
磁極13とボイスコイル14間に磁気干渉作用が生じ、
通電開始当初に磁極13が磁力反発により径方向へ変位
してボイスコイル14と接触しなくなるとともに、中心
線方向に微振動してあたかも宙に浮いた状態となり、そ
の状態でゆっくり回転し、磁極13の重量がゴムチュー
ブ19によって最もバランス良く支持される位置で回転
が停止し、その位置で中心線方向に振動する。しかし
て、本実施例に係る体感振動子は磁極13をケース11
に支持する手段として金属疲労の生じないゴムチューブ
19を用いるとともに、磁極13がゴムチューブ19に
よって最もバランス良く支持される位置まで回転するよ
うに支持したので、体感振動子の耐久寿命が大幅に向上
する。また、ゴムチューブ19は剛性が小さいので、音
声信号を忠実に振動に変換できる。とりわけ、本実施例
によれば、ケース11内壁の複数箇所に溝状凹部11b
を設け、同凹部11bに挿入したゴムチューブ19を介
して磁極13をケース11に取付けたので、ケース11
内壁の部位に応じてゴムチューブ19の個数や硬度を変
えることによりゴムチューブ19の支持力を調整でき
る。このため、例えば図3に示すように体感振動子10
をシート30のシートクッション部31に水平に取付け
る場合にはゴムチューブ19をケース11の内壁に均一
に配設し、シートバック部32に取付ける使用する場合
には、ケース11内壁の各部位のうち磁極13の重量が
集中して加わる部位には他の部位に比べて数多くのゴム
チューブ19を配設することにより、ケース11の取付
角度にかかわらず磁極13をケース11に対しバランス
良く支持することが可能となる。
【0011】なお、本実施例ではゴムチューブ19を介
して磁極13をケース11に取付けたが、ゴム製弾性体
としては、ボイスコイルに通電したとき磁極がゴム弾性
体との間の摩擦抵抗に打ち勝って回転し得るようにその
材質や形状、寸法を選択すれば、このほかゴム製ボール
やゴム製ブロックを用いることも可能である。また、本
実施例ではゴムチューブ19を挿入する凹部として溝状
凹部11bをケース11の内壁に設けたが、ゴム製弾性
体としてゴム製ボールやゴム製ブロックを使用する場合
にはその形状、寸法に合わせて凹部の形状、寸法を変更
すべきはもちろんである。
【0012】次に体感振動子10の車両用シートへの取
付方法を説明する。図4に示す車両用シート30にあっ
ては、シートクッション31に細長い板状のシートクッ
ションフレーム32を備えているので、該シートクッシ
ョンフレーム32に2本のリング形ゴムバンド25を掛
け渡し、図5に示すようにゴムバンド25の端部を掛止
突起11dに掛け止める。このようにして体感振動子1
0の底面をゴムバンド25の弾力でシートクッションフ
レーム32に密着固定する。あるいは、シートクッショ
ン31に張設されているS字形のシートスプリング33
に取付けることもできる。シートスプリング31に取付
ける場合は図6に示すように、ゴムバンド25を突起1
1dの内側に位置するように円筒ケース11に嵌め掛
け、クリップ26でゴムバンド25をシートスプリング
33に連結して体感振動子10をシートスプリング33
に固着する。
【0013】図7に示す車両用シート40はシートクッ
ション41に棒状のシートクッションフレーム42を備
えているので、2本のシートクッションフレーム42に
ゴムバンド25を掛け渡し、端部を体感振動子10の突
起11dに掛止して体感振動子10を固着する。図8に
示す車両用シート50はシートクッション51に多数の
抜き穴52aを有する板状のシートクッションフレーム
52を備えているので、ゴムバンド25を抜き穴52a
に通して同フレーム52に掛け渡し、端部を体感振動子
10の突起11dに掛止する。図9に示す車両用シート
60はシートバック61に乗員の腰部を支持するランバ
ーサポートフレーム62を備えているので、該ランバー
サポートフレーム62にゴムバンド25を掛け渡し、端
部を突起11dに掛止して体感振動子10をランバーサ
ポートフレーム62に固着する。
【0014】本実施例によれば、掛止突起11dを体感
振動子10の円筒ケース11の軸心方向に突出して設け
たので、ゴムバンド25の弾力が体感振動子10をシー
トフレーム32,42,52,62またはシートスプリ
ング33に密着する方向へ作用するようにゴムバンド2
5をシートフレーム32,42,52,62またはシー
トスプリング33と突起11dとの間に掛け渡すことが
できる。従って、体感振動子10をゴムバンド25の弾
力で強固に32,42,52,62またはシートスプリ
ング33に密着固定できるので、体感振動子10によっ
て発生した振動が効率よくシート30,40,50,6
0へ伝達する。
【0015】また、対をなす掛止突起11dを円筒ケー
ス11の軸心に関して対称位置に設けたので、ゴムバン
ド25を掛止部とシートフレーム32,42,52,6
2またはシートスプリング33との間に掛け渡し易く、
シート30,40,50,60に体感振動子10を取付
ける作業が容易になるほか、寸法、構造の異なる多種多
様な既製シート30,40,50,60に格別、後加工
を施すことなく、体感振動子10を取付けることが可能
となる。さらに、掛止突起11dの上端部をケース11
の軸心方向へ湾曲させたたので、ゴムバンド25が外れ
にくく、確実に掛け止めできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る体感振動子を示す正面
図である。
【図2】同体感動子を示す一部破断した平面図である。
【図3】同体感振動子を示す断面図である。
【図4】同体感振動子を板状のシートクッションフレー
ムを備えたシートへ取付ける方法を示す斜視図である。
【図5】同体感振動子を板状のシートクッションフレー
ムに取付けた状態を示す部分拡大正面図である。
【図6】同体感振動子を車両シートのシートスプリング
に取付けた状態を示す斜視図である。
【図7】同体感振動子を棒状のシートクッションフレー
ムを備えたシートへ取付ける方法を示す斜視図である。
【図8】同体感振動子を抜き穴を有するシートクッショ
ンフレームを備えたシートへ取付ける方法を示す斜視図
である。
【図9】同体感振動子をランバーサポートフレームを備
えたシートへ取付ける方法を示す斜視図である。
【符号の説明】
10… 体感振動子、11…ケース、11a…凸部、1
1b…溝状凹部、11c…フランジ、11d…掛止突
起、12…カバー、13…磁極、14…ボイスコイル、
15…円筒体、16…ヨーク、16a…フランジ部、1
7…磁石、17a,17b…段部、18…アッパプレー
ト、19…ゴムチューブ、20…インナープレート、2
2…リングプレート、25…ゴムバンド、26…クリッ
プ、30…車両用シート、31…シートクッション、3
2…シートクッションフレーム、33…シートスプリン
グ、40…車両用シート、41…シートクッション、4
2…シートクッションフレーム、50…車両用シート、
51…シートクッション、52…シートクッションフレ
ーム、52a…抜き穴、60…車両用シート、61…シ
ートバック、62…ランバーサポートフレーム、S…隙
間。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内周壁に複数の凹部を設けたケースと、
    外周部にボイスコイルを巻回した円筒体と、前記ボイス
    コイルを接触することなく挿入できる幅を有する環状の
    隙間を設けた磁極を備え、該磁極を前記ケースに内蔵す
    るとともに前記円筒体を前記ボイスコイルが前記環状の
    隙間に挿入されるように前記ケースに固定し、前記磁極
    を前記凹部に嵌めたゴム製弾性体を介して前記ケースの
    中心線方向と径方向へ変位可能に、かつ前記円筒体の周
    りに回転可能に前記ケースに支持したことを特徴とする
    体感振動子。
  2. 【請求項2】 内周壁に複数の凹部を設けたケースと、
    外周部にボイスコイルを巻回した円筒体と、前記ボイス
    コイルを接触することなく挿入できる幅を有する環状の
    隙間を設けた磁極を備え、該磁極を前記ケースに内蔵す
    るとともに前記円筒体を前記ボイスコイルが前記環状の
    隙間に挿入されるように前記ケースに固定し、前記磁極
    を前記凹部に嵌めたゴム製弾性体を介して前記ケースの
    中心線方向と径方向へ変位可能に、かつ前記円筒体の周
    りに回転可能に前記ケースに支持してなる体感振動子を
    シートに取付ける取付構造であって、前記ケースの外周
    部に同ケースの軸心方向に突出した複数個の掛止突起を
    前記軸心に関して対称位置に一体に設け、シートフレー
    ムまたはシートスプリングと前記掛止突起との間にゴム
    バンドを掛渡して前記体感振動子をシートフレームまた
    はシートスプリングに密着固定することを特徴とする体
    感振動子の取付構造。
  3. 【請求項3】 前記掛止突起の上端部を前記ケースの
    へ湾曲したことを特徴とする請求項2に記載の体感振
    動子の取付構造。
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