JP7226982B2 - 振動発生装置 - Google Patents

Description

本発明は、振動発生装置に関する。より詳細には、ケースの内部において動作手段を進退動作させることにより、振動を発生させる振動発生装置に関する。

従来より、シートなどに設置された振動ユニットで振動を発生させて、着座者に報知を行う振動発生装置が提案されている（例えば、特許文献１（第５－７頁（特に、段落［００３８］等）、第２図、第３図）参照）。振動ユニットは、振動を発生する一対の振動子と、各振動子に固定される板状部材と、振動子および板状部材とを覆う包囲部材とを備えている。振動ユニットは、シートの着座部に設けられる緩衝部材の凹部内に設置される。振動子の周囲には、隙間なく包囲部材が充填され、振動子の振動面と座部の緩衝部材との間にも隙間なく包囲部材が配置される。

このように、シートの座部に振動ユニットを配設した状態で、振動子で振動を発生させることにより、着座者に振動を体感させることができる。

特開２０１８－１４４５４５号公報

しかしながら、上述した振動発生装置は、振動子の周囲に隙間なく包囲部材が充填されると共に、振動子の振動面と座部の緩衝部材との間にも隙間なく包囲部材が配置された状態で、シートの緩衝部材（凹部内）に設置されるため、充分な放熱性能を確保することが容易ではない。

特に、着座者に対してより大きな振動を体感させる場合には、振動子に入力させる入力信号の大きさや電流量を増加させる必要が生じる。入力信号の大きさや電流量が増加すると、振動子の発熱量が多くなってしまい、充分な放熱性能を確保することが、より一層難しくなってしまう。

例えば、振動子を振動させる際に振動ユニットの磁気回路等で熱が発生しても、振動子の周囲を包囲部材が隙間なく覆っているため、発生した熱を、座部の外へ円滑に排出することが難しいという問題があった。

一方で、包囲部材を取り除いた場合には、熱の放出が行い易くなるが、振動子の振動面と座部の緩衝部材との間に隙間ができてしまうため、着座者に充分な強さの振動を体感させることが難しくなってしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、充分な振動をユーザに体感させることができ、かつ、優れた放熱性能を備えた振動発生装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る振動発生装置は、ケースと、該ケースの内部に設けられる軸部材と、該軸部材に沿って前記ケースの内部で進退動作を行う動作手段と、前記ケースに一端が固定される振動伝達部材とを備え、前記振動伝達部材には、内部空間が形成されると共に、該内部空間と外部とを繋ぐ開口部が設けられ、前記軸部材の端部は、前記ケースの前記内部より貫出して前記振動伝達部材の前記内部空間まで延伸されることを特徴とする。

上述した振動発生装置において、動作手段は軸部材に沿って進退動作を行う。このため、動作手段の進退動作に伴って、動作手段と軸部材との間等に熱が発生するおそれがある。本発明に係る振動発生装置では、ケースの内部に設けられる軸部材の端部が、ケースを貫出して振動伝達部材の内部空間まで延伸されている。このため、動作手段と軸部材との間等に発生した熱を、軸部材を通じて振動伝達部材の内部空間へと伝達させることができる。内部空間は、開口部を介して外部に繋がっている。従って、内部空間へと伝達された熱を、開口部を介して外部に排出することができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

また、動作手段の進退動作により発生した振動は、動作手段の進退動作に対するケース等への作用反作用によって増大されて、ケース等に伝わる。本発明に係る振動発生装置では、ケースの一端に振動伝達部材が固定されているので、ケースに伝わった振動を、振動伝達部材を介して遠方に伝達させることができると共に、伝達に伴う振動の減衰を低減させることができる。従って、ユーザに対して、充分な強さの振動をより広い範囲で体感させることが可能になる。

また、上述した振動発生装置において、前記ケースには、前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる連通孔が形成されるものであってもよい。

上述した振動発生装置では、ケースの内部で動作手段が進退動作を行うため、進退動作に伴ってケースの内部の温度が上昇するおそれがある。本発明に係る振動発生装置では、振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる連通孔が形成されているため、進退動作に伴ってケースの内部の温度が上昇しても、連通孔を通じてケースの内部の熱を振動伝達部材の内部空間へ排出することができる。内部空間は、開口部を介して外部に繋がっている。このため、振動伝達部材の内部空間へ排出された熱を、開口部を介して外部に排出することができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

さらに、上述した振動発生装置において、前記振動伝達部材は、前記動作手段の前進方向側における前記ケースの一端と、後退方向側における前記ケースの他端とに、それぞれ設けられており、前記連通孔は、前記動作手段の前記前進方向側における前記ケースの一端と、前記後退方向側における前記ケースの他端とにそれぞれ形成されるものであってもよい。

本発明に係る振動発生装置では、連通孔が、動作手段の前進方向側におけるケースの一端と、後退方向側におけるケースの他端とにそれぞれ形成される。このため、動作手段が前進動作した場合には、ケースの前進方向側の一端に形成された連通孔から、ケースの内部の空気（熱を帯びた空気）がケースの外部（振動伝達部材の内部空間）に排出されると共に、ケースの後退方向側の他端に形成された連通孔から、ケースの外部（振動伝達部材の内部空間）の空気（比較的温度の低い空気）がケースの内部へ導き入れられる。一方で、動作手段が後退動作した場合には、ケースの後退方向側の他端に形成された連通孔から、ケースの内部の空気（熱を帯びた空気）がケースの外部（振動伝達部材の内部空間）に排出されると共に、ケースの前進方向側の一端に形成された連通孔から、ケースの外部（振動伝達部材の内部空間）の空気（比較的温度の低い空気）がケースの内部へ導き入れられる。

このように、本発明に係る振動発生装置では、動作手段の進退動作に応じてケースの内部の空気（熱を帯びた空気）が一方の連通孔から外部に排出されると共に、他方の連通孔から外部の空気（比較的温度の低い空気）がケースの内部に導入されるので、ケースの内部の空気を迅速に交換することが可能になる。このため、動作手段の進退動作に伴ってケースの内部の空気を積極的に循環させることができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

また、上述した振動発生装置において、前記軸部材には、前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間が形成されるものであってもよい。

上述した振動発生装置では、動作手段がケースの内部で進退動作を行うため、進退動作に伴ってケースの内部の温度が上昇するおそれがある。本発明に係る振動発生装置では、振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる中空空間が軸部材に形成されているため、進退動作に伴ってケースの内部の温度が上昇しても、中空空間を通じてケースの内部の空気（熱を帯びた空気）を振動伝達部材の内部空間へ排出することができる。内部空間は、開口部を介して外部に繋がっているため、内部空間へ排出された空気（熱を帯びた空気）を、開口部を介して外部に排出することができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

さらに、上述した振動発生装置において、前記振動伝達部材は、前記動作手段の前進方向側における前記ケースの一端と、後退方向側における前記ケースの他端とに、それぞれ設けられており、前記軸部材には、前記ケースの前記一端に設けられる前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間と、前記ケースの前記他端に設けられる振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間とが形成されるものであってもよい。

本発明に係る振動発生装置では、軸部材に対して、動作手段の前進方向側におけるケースの一端に設けられる振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる中空空間と、動作手段の後退方向側におけるケースの他端に設けられる振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる中空空間とが形成されている。このため、動作手段が前進動作した場合には、ケースの内部の空気（熱を帯びた空気）が、中空空間を通って、ケースの一端に設けられる振動伝達部材の内部空間（ケースの外部）に排出されると共に、ケースの他端に設けられる振動伝達部材の内部空間（ケースの外部）の空気（比較的温度の低い空気）が、中空空間を通って、ケースの内部へ導き入れられる。一方で、動作手段が後退動作した場合には、ケースの内部の空気（熱を帯びた空気）が、中空空間を通って、ケースの他端に設けられる振動伝達部材の内部空間（ケースの外部）に排出されると共に、ケースの一端に設けられる振動伝達部材の内部空間（ケースの外部）の空気（比較的温度の低い空気）が、中空空間を通って、ケースの内部へ導き入れられる。

このように、本発明に係る振動発生装置では、動作手段の進退動作に応じてケースの内部の空気（熱を帯びた空気）が軸部材の中空空間を通って外部に排出されると共に、外部の空気（比較的温度の低い空気）が中空空間を通ってケースの内部に導入されるので、ケースの内部の空気を迅速に交換することが可能になる。従って、動作手段の進退動作に伴ってケースの内部の空気を積極的に循環させることができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

なお、軸部材に形成される中空空間は、動作手段の前進方向側における振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる空間と、後退方向側における振動伝達部材の内部空間からケースの内部へ繋がる空間とを確保するものであれば、別々の空間であっても、一体の空間であってもよい。中空空間が別々の空間であっても一体の空間であっても、動作手段の進退動作に伴ってケースの内部の空気を積極的に循環させることができるので、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

本発明に係る振動発生装置では、ケースの内部に設けられる軸部材の端部が、ケースを貫出して振動伝達部材の内部空間まで延伸されている。このため、動作手段と軸部材との間等に発生した熱を、軸部材を通じて振動伝達部材の内部空間へと伝達させることができる。振動伝達部材の内部空間は、開口部を介して外部に繋がっている。従って、内部空間へと伝達された熱を、開口部を介して外部に排出することができ、振動発生装置の放熱性能を高めることが可能になる。

また、動作手段の進退動作により発生した振動は、動作手段の進退動作に対するケース等への作用反作用によって増大されて、ケース等に伝わる。本発明に係る振動発生装置では、ケースの一端に振動伝達部材が固定されているので、ケースに伝わった振動を、振動伝達部材を介して遠方に伝達させることができると共に、伝達に伴う振動の減衰を低減させることができる。このため、ユーザに対して、充分な強さの振動をより広い範囲で体感させることが可能になる。

実施の形態１に係る振動発生装置を備えたシートの概略構成を示した側方断面図である。 図１に示した振動発生装置を示した側方断面図である。 実施の形態２に係る振動発生装置を備えたシートの概略構成を示した側方断面図である。 図３に示した振動発生装置を示した側方断面図である。 実施の形態３に係る振動発生装置を示した側方断面図である。 実施の形態３に係る振動発生装置の変形例を示した側方断面図である。 実施の形態４に係る振動発生装置を示した側方断面図である。 実施の形態４に係る振動発生装置の変形例を示した側方断面図である。

以下、本発明に係る振動発生装置について一例を示し、図面を用いて詳細に説明する。

［実施の形態１］
図１は、実施の形態１に係る振動発生装置を備えたシートの概略構成を示した側方断面図である。シート１０は、背もたれ部１１と座面部１２とを備えている。背もたれ部１１は、図示を省略したフレームと、フレームの外側を覆うようにして設けられるクッション部材（弾性部材）１３とを有している。振動発生装置１００ａは、クッション部材１３の内部に、振動発生装置１００ａの長尺方向を、背もたれ部１１の上下方向（長尺方向）に沿わせるようにして設けられる。

図１に示すシート１０では、背もたれ部１１に振動発生装置１００ａが設けられる構成が示されているが、振動発生装置１００ａの設置位置は、背もたれ部１１に限定されない。振動発生装置１００ａを、座面部１２や、シート１０のヘッドレスト部（図示省略）や、肘置き部（図示省略）等に設けることも可能である。

クッション部材１３の上部であって、振動発生装置１００ａの上端部の延伸方向には、振動発生装置１００ａの端部（後述する振動伝達部材１５０の開口部１５１）からシート１０の外部へと連通する空間１３ａが形成されている。この空間１３ａは、後述するように、振動発生装置１００ａで発生した熱を、シート１０の外部に排出するための通路として機能する。

図２は、振動発生装置１００ａの概略構成を示した側方断面図である。上述したように、振動発生装置１００ａは、長尺方向を背もたれ部１１の上下方向（長尺方向）に沿わせるようにして、クッション部材１３の内部に設けられる。図２では、説明の便宜上、振動発生装置１００ａの長尺方向が、紙面の左右方向になるように示されている。

振動発生装置１００ａは、図２に示すように、ケース１１０と、軸部材１３０と、可動部（動作手段）１４０と、振動伝達部材１５０と、一対のバネ１６１,１６２と、ボイスコイルボビン１４５とにより概略構成されている。ケース１１０は、有底の筒形状（円柱外観形状）を呈している。図２では、底部分１１１が紙面の左側を向き、開口部分１１２が紙面の右側を向くようにして記載されている。

ケース１１０の中央であって、中心軸が伸びる方向には、軸部材１３０が設置されている。より詳細には、ケース１１０の底部分１１１の中心に軸部材１３０を貫通させるための貫通孔１１３が形成されており、さらに貫通孔１１３の縁部分に軸部材１３０の外周に当接する第１縁部１１４が形成されている。貫通孔１１３に貫設された軸部材１３０は、一端側の本体がケース１１０の内部に位置し、他端側の端部１３３（少なくとも端部１３３の端面）がケース１１０の外側へ露出されるようにして、第１縁部１１４に固定される。

可動部１４０は、後述するように、軸部材１３０に沿って進退動作を行う構成となっている。このため、軸部材１３０は、可動部１４０の可動方向を規定する機能を備えることになる。さらに、軸部材１３０は、可動部１４０の進退動作に伴って発生する熱を、ケース１１０の内部からケース１１０の外部へと伝達（排出）させる役割を有している。熱をケース１１０の内部から外部へと伝達させるため、軸部材１３０は、熱伝導性の高い金属等の棒状部材等によって構成される。実施の形態１に係る軸部材１３０では、断面が円形状に形成された棒状体が用いられる。

ケース１１０の底部分１１１に形成される第１縁部１１４は、ケース１１０の外側および内側に突出する形状（例えば、ボス等）で形成されており、ケース１１０内側に突出した部分は、バネ１６１の内径に対応する径を備えた円筒形状となっている。また、第１縁部１１４のケース１１０の外側に突出した部分は、軸部材１３０の外周を一定の肉厚Ｘ１で覆う円筒形状となっている。さらに、ケース１１０の底部分１１１には、ケース１１０の外側の第１縁部１１４の外周面に対し、一定距離Ｘ２を保って対向する円環状の第２縁部１１５が形成されている。第１縁部１１４と第２縁部１１５との間に一定の距離Ｘ２が確保されているため、第１縁部１１４の外周面と、第２縁部１１５の内周面と、ケース１１０の底部分１１１の外側壁とにより、円環状の溝１１６が形成されることになる。また、第２縁部１１５の外周面とケース１１０の底部分１１１の外側面との間には、複数のリブ１１７が設けられている。

ケース１１０の開口部分１１２には、蓋部材１７０が取り付けられている。蓋部材１７０の中央部にも、軸部材１３０を固定するための開口部１７１が形成され、開口部１７１の周縁に第３縁部１７２が形成されている。ケース１１０に軸部材１３０が固定される場合、第１縁部１１４によって軸部材１３０の一部分が固定され、第３縁部１７２によって軸部材１３０の端部が固定されることになる。第３縁部１７２におけるケース１１０の内側部分は、ケース１１０の内部に突出するようにして形成されている。ケース１１０の内側に突出した部分は、バネ１６２の内径に対応する径幅を備えた円筒形状となっている。

可動部１４０は、軸受け部１４１と、ヨーク１４２と、マグネット１４３と、ポール１４４とを有している。軸受け部１４１は、筒形状を呈しており、筒内部に軸部材１３０が貫通された状態で、軸部材１３０に沿って進退動可能に取り付けられる。軸受け部１４１は、可動部１４０が軸部材１３０の軸方向に円滑に動くことを補助するため部材である。このため、軸受け部１４１は、スライド部材として機能する。軸受け部１４１の一方の端部には、ヨーク１４２の端面に係止する係止部１４１ａが設けられている。係止部１４１ａの径方向寸法は、バネ１６１の内径に対応する寸法となっている。

軸受け部１４１には、ヨーク１４２とマグネット１４３とポール１４４とが固定される。ポール１４４は、導磁率の高い鉄製の部材であり、ヨーク１４２は、マグネット１４３の磁力を効率よくポール１４４へ伝えて磁束（磁場、磁界）を発生させる部材である。

ヨーク１４２は有底筒形状を呈しており、底部分（図２の左側部分）の中央には、軸受け部１４１を貫入・固定させるための貫通孔１４２ａが形成されている。貫通孔１４２ａの縁部分には、軸受け部１４１の係止部１４１ａを係止するための係止溝１４２ｂが形成されている。ヨーク１４２の外側径は、ケース１１０の内側径よりも小径となっており、ケース１１０の内周面とヨーク１４２の外周面との間に間隙が確保されている。この間隙の存在により、可動部１４０が軸部材１３０の軸方向に進退動作する場合（図２の紙面の左右方向へ動く場合）であっても、ヨーク１４２の外周面が、ケース１１０の内周面に接触することを防ぐことができる。

マグネット１４３およびポール１４４は、リング形状を呈しており、それぞれのリング孔に軸受け部１４１を貫入させる構造になっている。マグネット１４３およびポール１４４のそれぞれのリング形状の外径は、ヨーク１４２の内径よりも小径となっている。ヨーク１４２の開放された側の端部（図２の右側端部）から、マグネット１４３がヨーク１４２の内部に収納され、さらに、ポール１４４が収納される。このようにヨーク１４２の内部にマグネット１４３とポール１４４とが収納された状態で、ヨーク１４２とマグネット１４３とポール１４４とが連結され、さらに軸受け部１４１がヨーク１４２の貫通孔１４２ａおよびマグネット１４３・ポール１４４のリング孔に貫通された状態で、ヨーク１４２とマグネット１４３とポール１４４とが、軸受け部１４１に固定されて、一体となる。

バネ１６１,１６２は、中央部に軸部材１３０を貫通させた状態で、ケース１１０の内部に設置される。具体的に、バネ１６１の一端は、バネ１６１の内部に第１縁部１１４を貫入させた状態で、第１縁部１１４が設けられるケース１１０の底部分１１１の内面（図２の紙面左側）に当接する。バネ１６１の他端は、バネ１６１の内部に係止部１４１ａを貫入させた状態で、ヨーク１４２の係止溝１４２ｂに当接する。また、バネ１６２の一端は、ポール１４４の端面に形成される凸部１４４ａを、バネ１６２の内部に貫入させた状態で、ポール１４４の端面に当接する。バネ１６２の他端は、バネ１６２の内部に第３縁部１７２を貫入させた状態で、蓋部材１７０に当接する。２つのバネ１６１,１６２は、原則として同じバネ定数および変動量を備える同一の圧縮バネが用いられる。

蓋部材１７０には、ボイスコイルボビン１４５が設けられている。ボイスコイルボビン１４５の一端１４５ａには、ボイスコイル（コイル）１８０が設けられ、ボイスコイルボビン１４５の他端１４５ｂは、蓋部材１７０の内側壁に固定される。ボイスコイルボビン１４５の一端１４５ａは、ポール１４４の外周面とヨーク１４２の内周面との間に配設されている。

上述したように、ポール１４４の外径はヨーク１４２の内径よりも小径となっているため、ヨーク１４２の内周面と、この内周面に対向するポール１４４の外周面との間には間隙が確保されている。ボイスコイルボビン１４５の一端１４５ａは、この間隙内に位置しており、ボイスコイル１８０が、ヨーク１４２とポール１４４の間に位置している。さらに、蓋部材１７０の外側には、ボイスコイル１８０に信号を入力するためのケーブル線１９０が接続されている。

ケース１１０の底部分１１１における外側壁には、筒状の振動伝達部材１５０が取り付けられている。振動伝達部材１５０は、可動部１４０の進退動作に伴って発生した振動を、ケース１１０より受振して、ケース１１０の遠方へと伝達させる役割を有している。振動伝達部材１５０は、振動の伝達性に優れた素材、例えば、金属材料等によって構成されている。振動伝達部材１５０は筒形状を呈しており、内部には空間（内部空間Ｓ１）が確保されている。

すでに説明したように、ケース１１０の外側壁（図２におけるケースの左側壁）には、第１縁部１１４と第２縁部１１５とによって、一定の距離Ｘ２が確保された円環状の溝１１６が形成されている。また、筒状の振動伝達部材１５０は、この円環状の溝１１６の直径に対応する直径を備えており、距離Ｘ２に対応する肉厚を備えている。このため、振動伝達部材１５０の一端を円環状の溝１１６に嵌入することによって、円環状の溝１１６に振動伝達部材１５０の一端を固定することが可能となっている。

振動伝達部材１５０の他端には、内部空間Ｓ１の端部開口となる開口部１５１が設けられている。振動伝達部材１５０は、開口部１５１からクッション部材１３の空間１３ａを介してシート１０の外部に連通されている。このため、振動伝達部材１５０の開口部１５１は、内部空間Ｓ１をシート１０の外部に繋げる（開放する）ための開放端として機能する。

ここで、振動伝達部材１５０の内径は、軸部材１３０の直径よりも幅広となっている。このため、振動伝達部材１５０を円環状の溝１１６に固定した状態において、ケース１１０の外側に露出する軸部材１３０の端部１３３が、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１に案内されて、振動伝達部材１５０の内周面と軸部材１３０の外周面との間に、隙間（空間）が確保された状態となる。

また、振動伝達部材１５０の長尺長は、ケース１１０の端部から背もたれ部１１の端部近傍まで（より詳細には、図１に示すように、クッション部材１３によって形成された空間１３ａまで）の長さとなっている。このため、ケース１１０を介して振動伝達部材１５０へ伝達された振動は、長尺の振動伝達部材１５０によって、背もたれ部１１の全体へと伝達されることになる。なお、軸部材１３０の端部１３３は、ケース１１０の外側壁から振動伝達部材１５０の内部へ少し露出する状態となっており、軸部材１３０は振動伝達部材１５０に比べて短い。

このようにして構成される振動発生装置１００ａは、図１に示すように、背もたれ部１１のクッション部材１３に埋設された状態で、シート１０に設置される。この状態で、振動発生装置１００ａのケーブル線１９０を介して、ボイスコイル１８０に電流が流れると、ヨーク１４２とポール１４４との間に発生する磁束との影響によって、軸部材１３０の軸方向に作用する力が発生する（フレミングの左手の法則）。軸方向に作用する力により、ヨーク１４２とマグネット１４３とポール１４４と軸受け部１４１とからなる可動部１４０が一体となって、軸部材１３０に沿ってケース１１０の内部を進退動作することになる。

可動部１４０の進退動作によって、ケース１１０に対して可動部１４０が相対的に近接離反することになり、互いの動きによる作用反作用によって、ケース１１０に対して増大された振動が伝達される。ケース１１０に伝達された振動は、ケース１１０の外側壁（底部分１１１）に固定された振動伝達部材１５０に伝わって、振動伝達部材１５０の延伸方向へと伝達されることになる。

振動伝達部材１５０は、図１に示すように、背もたれ部１１のクッション部材１３に埋設されている。振動伝達部材１５０を介して伝達された振動は、振動伝達部材１５０からクッション部材１３を介して、シート１０に着座する着座者に伝達される。特に、振動伝達部材１５０は長尺の筒形状を呈しており、背もたれ部１１の長手方向に対して振動伝達部材１５０の長手方向が沿うようにして埋設されるため、着座者に対して、背もたれ部１１の広い範囲で充分な強さの振動を体感させることができる。

また、可動部１４０の進退動作によって、軸部材１３０と軸受け部１４１との間、あるいはその近傍に、熱が発生する可能性がある。特に、振動発生装置１００ａのボイスコイル１８０に流れる電流量が多くなって、可動部１４０の進退動作が速くなったり、あるいは進退幅が大きくなったりすると、発熱量の増大を招くおそれがある。

実施の形態１に係る振動発生装置１００ａでは、軸部材１３０と軸受け部１４１との間等に発生した熱が、熱伝導性の高い軸部材１３０を介して、ケース１１０の外部に位置する軸部材１３０の端部１３３まで伝達される。ケース１１０の外側に位置する軸部材１３０の端部１３３は、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１に露出された状態となっているため、この内部空間Ｓ１に対して伝達された熱が放出される。

特に、振動伝達部材１５０の内周面と軸部材１３０の外周面との間に、隙間（空間）が確保されているため、軸部材１３０と振動伝達部材１５０とが直接接することがない。このため、軸部材１３０の端部１３３（ケース１１０の外側）へ誘導された熱は、振動伝達部材１５０の内周面に直接に伝わることなく、内部空間Ｓ１へ放出される。内部空間Ｓ１に放出された熱は、振動伝達部材１５０の延伸方向へと内部空間Ｓ１を伝わっていき、振動伝達部材１５０の開口部１５１およびクッション部材１３の空間１３ａを介して背もたれ部１１の外部へ放出される。このように、ケース１１０の内部における可動部１４０の進退動作に伴って発生する熱を、軸部材１３０によってケース１１０の内部からケース１１０の外部へと伝達することができると共に、軸部材１３０の端部１３３から振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１および開口部１５１を介して、クッション部材１３の外部へ放出することができる。従って、振動発生装置１００ａで発生する熱を効果的かつ迅速にシート１０の外部へと放出することができ、振動発生装置１００ａにおける放熱性能を高めることが可能になる。

［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る振動発生装置１００ｂについて説明する、図３は、背もたれ部１１に振動発生装置１００ｂが設置されたシート１０の概略構成を示した側方断面図を示している。また、図４は、振動発生装置１００ｂを示した側方断面図である。図４では、振動発生装置１００ｂの長手方向が、紙面の左右方向になるように示されている。なお、図３および図４において、図１および図２に示した振動発生装置１００ａと同一の構成であって同じ機能を有する部分については、同一符号を附すと共に、実施の形態２における詳細な説明を省略する。

実施の形態２に係る振動発生装置１００ｂは、実施の形態１に係る振動発生装置１００ａに比べて、蓋部材１７０ａが、蓋部材１７０ａの反対側に位置するケース１１０の外側壁（底部分１１１）と同じような構造になっている点で相違する。このため、図４に示すように、軸部材１３０は、ケース１１０の内部を貫くようにして、ケース１１０の外側壁（底部分１１１）および蓋部材１７０ａの中央に固定（貫設）され、軸部材１３０の両端１３３ａ,１３３ｂがケース１１０および蓋部材１７０ａの外側に露出した構造になっている。また、ケース１１０および蓋部材１７０ａの外側壁には、円環状の溝１１６ａ,１１６ｂがそれぞれ形成されており、それぞれの円環状の溝１１６ａ,１１６ｂに端部を嵌入固定させた状態で、２つの振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂが、それぞれに取り付けられている。なお、蓋部材１７０ａは、軸部材１３０を固定するための第３縁部１７２ａを備えている。

図３に示すように、背もたれ部１１に設置された振動発生装置１００ｂは、一方の振動伝達部材１５０ｂの端部が、背もたれ部１１の下側端部近傍まで延設されている。振動伝達部材１５０ｂの端部には、開口部１５１ｂが設けられる。振動伝達部材１５０ｂの下側端部近傍には、背もたれ部１１のクッション部材１３によって空間１３ｂが形成されており、開口部１５１ｂおよび空間１３ｂを介して、軸部材１３０の下側の端部１３３ｂからシート１０の下側外部まで連通された状態となっている。

また、振動発生装置１００ｂにおける他方の振動伝達部材１５０ａの端部は、背もたれ部１１の上側端部近傍まで延設されている。振動伝達部材１５０ａの端部には、開口部１５１ａが設けられる。振動伝達部材１５０ａの上側端部近傍には、背もたれ部１１のクッション部材１３によって空間１３ａが形成されており、開口部１５１ａおよび空間１３ａを介して、軸部材１３０の上側の端部１３３ａからシート１０の上側外部まで連通された状態になっている。

このように、軸部材１３０の両端部１３３ａ,１３３ｂを、ケース１１０および蓋部材１７０ａの外側壁を貫き通して（貫出して）、ケース１１０の内部から外部へ露出させた状態で、可動部１４０が進退動作を行うことにより、軸部材１３０と可動部１４０の軸受け部１４１との間等で発生した熱が、軸部材１３０に伝わって、軸部材１３０の両端部１３３ａ,１３３ｂへと伝達される。軸部材１３０の両端部１３３ａ,１３３ｂは、ケース１１０および蓋部材１７０ａの外側壁から振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの内部空間Ｓ１,Ｓ２に露出した状態となっており、軸部材１３０の端部１３３ａ,１３３ｂに伝達された熱は、振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの内周面に直接に伝わることなく、振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの内部空間Ｓ１,Ｓ２へ放出される。内部空間Ｓ１,Ｓ２に放出された熱は、振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの延伸方向へと内部空間Ｓ１,Ｓ２を伝わっていき、振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの開口部１５１ａ,１５１ｂおよびクッション部材１３の空間１３ａ,１３ｂを介して背もたれ部１１の外部に放出される。

このように、ケース１１０の内部における可動部１４０の進退動作に伴って発生する熱を、軸部材１３０によってケース１１０の内部から外部へ逃がすことができると共に、軸部材１３０の両方の端部１３３ａ,１３３ｂから、それぞれの振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの内部空間Ｓ１,Ｓ２を介して、クッション部材１３の外部へと放出することができる。従って、振動発生装置１００ｂで発生する熱を、複数の熱伝達経路（振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂの内部空間Ｓ１,Ｓ２）を介して、効果的かつ迅速にシート１０の外部へ放出することができ、振動発生装置１００ｂの温度上昇を効果的に抑制すると共に、放熱性能を高めることが可能になる。

［実施の形態３］
次に、実施の形態３に係る振動発生装置１００ｃについて説明する、図５は、振動発生装置１００ｃを示した側方断面図である。図５では、振動発生装置１００ｃの長手方向が、紙面の左右方向になるように示されている。図５において、図２に示した振動発生装置１００ａと同一の構成であって同じ機能を有する部分については、同一符号を附すと共に、実施の形態３における詳細な説明を省略する。

実施の形態３に係る振動発生装置１００ｃは、実施の形態１に係る振動発生装置１００ａに比べて、ケース１１０の内部から外部へと連通する連通孔２００が、第１縁部１１４に設けられる点で相違する。連通孔２００は、ケース１１０の貫通孔１１３の中心から等距離になるようにして散点状に複数設けられる。

上述したように、可動部１４０の進退動作によって、軸部材１３０と軸受け部１４１との間に熱が発生するおそれがある。また、熱の発生は、軸部材１３０と軸受け部１４１との間だけには限定されず、ボイスコイル１８０を流れる電流の量に応じて、ボイスコイル１８０自体に熱が発生するおそれがある。このため、可動部１４０がケース１１０の内部で進退動作すると、軸部材１３０と軸受け部１４１との間に発生した熱やボイスコイル１８０に発生した熱によって、ケース１１０の内部の温度が上昇して、ケース１１０の内部に熱が籠もってしまうおそれがある。

実施の形態３に係る振動発生装置１００ｃでは、ケース１１０の一方の壁面（底部分１１１の第１縁部１１４）に、複数の連通孔２００が形成されている。このため、ケース１１０の内部で可動部１４０が進退動作すると、ケース１１０の内部の空気（熱を帯びた空気）が、可動部１４０の前進動作に伴って連通孔２００からケース１１０の外部へ排出されると共に、可動部１４０の後退動作に伴って、ケース１１０の外部の空気（比較的低い温度の空気）が連通孔２００を介してケース１１０の内部に流入される。この空気の排出および流入によって、ケース１１０の内部の空気が、積極的に循環されることになり、ケース１１０の内部の温度を積極的に低下させることが可能になる。

さらに、ケース１１０の外部に取り付けられる振動伝達部材１５０が筒形状を呈しており、振動伝達部材１５０の開口部１５１およびクッション部材１３の空間１３ａを介してシート１０の外部へと連通されている。このため、ケース１１０の外部に排出された空気を、円滑にシート１０（背もたれ部１１）の外部へ排出することが可能になると共に、シート１０（背もたれ部１１）の外部の空気を、ケース１１０の内部へ導入することが可能になる。

また、実施の形態１に係る振動発生装置１００ａと同様に、振動発生装置１００ｃにおいて、軸部材１３０と可動部１４０の軸受け部１４１との間で発生した熱は、軸部材１３０を介してケース１１０の外部へと伝達され、振動伝達部材１５０の開口部１５１およびクッション部材１３の空間１３ａを介して、背もたれ部１１の外部に排出される。

このように、振動発生装置１００ｃでは、ケース１１０の内部で可動部１４０が進退動作することにより発生する空気（熱を帯びた空気）を、第１縁部１１４に形成される連通孔２００を介してケース１１０の外部へと排出し、また、軸部材１３０によって熱をケース１１０の外部に放出することができる。そして、ケース１１０の外部に排出・放出された空気・熱を、軸部材１３０の端部１３３から、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１や空間１３ａ等を介して、背もたれ部１１の外部へ排出することができる。従って、振動発生装置１００ｃで発生する熱を、効果的かつ迅速にシート１０の外部へ排出することができ、振動発生装置１００ｃにおける温度上昇を抑制すると共に、放熱性能を高めることが可能になる。

なお、図６に示すように、図３および図４に示した振動発生装置１００ｂの第１縁部１１４および第３縁部１７２ａのそれぞれに対して、複数の連通孔２００ａ,２００ｂを設けてもよい。図６に示した振動発生装置１００ｄでは、ケース１１０の両側面、つまり可動部１４０の前進方向側と後退方向側とのそれぞれの縁部（第１縁部１１４および第３縁部１７２ａ）に連通孔２００ａ,２００ｂが形成されており、それぞれの連通孔２００ａ,２００ｂの先に、振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂがそれぞれ設けられて、背もたれ部１１の相異なる端部まで連通された内部空間Ｓ１,Ｓ２が形成されている。

可動部１４０が前進した場合には、ケース１１０の内部の空気（熱を帯びた空気）が前進方向側の連通孔２００ａからケース１１０の外部に排出されると共に、反対側の連通孔２００ｂからケース１１０の外部の空気（比較的温度の低い空気）がケース１１０の内部に導入されることなる。一方で、可動部１４０が後退した場合には、ケース１１０の内部の空気（熱を帯びた空気）が、後退方向側の連通孔２００ｂからケース１１０の外部に排出されると共に、反対側の連通孔２００ａからケース１１０の外部の空気（比較的温度の低い空気）が、ケースの内部に導入されることなる。

このように、可動部１４０の進退動作に伴って、前進時および後退時に、ケース１１０の内部の空気が外部の空気と入れ替わり、ケース１１０の内部の空気の循環を行って熱を積極的に排出することが可能になる。従って、振動発生装置１００ｄにおける温度上昇を積極的に抑制して、放熱性能を高めることが可能になる。

［実施の形態４］
次に、実施の形態４に係る振動発生装置１００ｅについて説明する、図７は、振動発生装置１００ｅを示した側方断面図である。図７では、振動発生装置１００ｅの長手方向が、紙面の左右方向になるよう示されている。図７において、図２に示した振動発生装置１００ａと同一の構成であって同じ機能を有する部分については、同一符号を附すと共に、実施の形態４における詳細な説明を省略する。

実施の形態４に係る振動発生装置１００ｅは、軸部材の内部が中空（中空空間Ｓ３）となっている点で、実施の形態１に係る振動発生装置１００ａと相違する。具体的には、軸部材１３０ａが筒形状となって内部に中空空間Ｓ３が確保されており、軸部材１３０ａの一方の端部１３３ｃには、端部開口１３１が形成されている。一方で、軸部材１３０ａの反対側の端部は、塞がれた状態となっている。

さらに、バネ１６１,１６２の内側に位置する軸部材１３０ａの周面には、ケース１１０の内部に繋がる複数の側面開口１３２が形成されている。軸部材１３０ａの側面開口１３２は、可動部１４０の前進側および後退側の両方のバネ１６１,１６２の内側位置に設けられている。このため、可動部１４０が前進した場合には、少なくとも後退側の側面開口１３２が、ケース１１０の内部に対して開放された状態となり、可動部１４０が後退した場合には、少なくとも前進側の側面開口１３２が、ケース１１０の内部に対して開放された状態となる。

実施の形態４に係る振動発生装置１００ｅのように、軸部材１３０ａの内部に中空空間Ｓ３を形成して、ケース１１０の内部とケース１１０の外部とを連通する通路を確保した状態で、可動部１４０を進退動作させると、可動部１４０の進退動作に伴って、ケース１１０の内部の空気（熱を帯びた空気）が、側面開口１３２から軸部材１３０ａの中空空間Ｓ３を通って端部開口１３１へと運ばれて、ケース１１０の外部へと搬出される。特に、側面開口１３２は可動部１４０の前進側と後退側との両方の位置に対応して複数設けられているので、可動部１４０が前進しても後退しても、確実に側面開口１３２が開放された状態となり、空気（熱を帯びた空気）をケース１１０の外部へ円滑に排出することができる。

ケース１１０の外部へ排出された空気（熱を帯びた空気）は、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１を通って背もたれ部１１の外部へと排出される。また、同様にして、可動部１４０の進退動作に応じて、背もたれ部１１の外部の空気（比較的低い温度の空気）が、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１を通り、軸部材１３０ａの中空空間Ｓ３を介してケース１１０の内部へと取り込まれる。

さらに、軸部材１３０ａと可動部１４０の軸受け部１４１との間に発生する熱も、軸部材１３０ａを伝わって、あるいは中空空間Ｓ３を介してケース１１０の外部に排出される。このように、可動部１４０の進退動作に伴ってケース１１０の内部で発生する熱が、軸部材１３０ａの側面開口１３２および端部開口１３１を介してケース１１０の外部へ排出され、さらに、振動伝達部材１５０の内部空間Ｓ１を介して背もたれ部１１の外部へと排出される。従って、ケース１１０の内部の空気を積極的に循環させることが可能になり、ケース１１０の内部の温度上昇を抑制して、放熱性能を高めることができる。

なお、図８に示すように、図３および図４に示した振動発生装置１００ｂの軸部材に対して、一方の端部から他方の端部まで貫通する中空空間Ｓ４を形成し、さらに、図７と同様に、バネ１６１,１６２の内側に位置する軸部材の側面に複数の側面開口１３２を形成する構造にすることも可能である。具体的には、ケース１１０の両端に振動伝達部材１５０ａ,１５０ｂが設けられた振動発生装置１００ｆの軸部材１３０ｂに、中空空間Ｓ４を形成して、両端１３３ｄ，１３３ｅを端部開口１３１ａ,１３１ｂにより開放させると共に、側面に側面開口１３２を設ける。

このように構成される振動発生装置１００ｆにおいて、可動部１４０を前進動作させると、ケース１１０の内部における空気の流れを一方の振動伝達部材１５０ｂから他方の振動伝達部材１５０ａへと誘導することができ、可動部１４０を後退動作させた場合には、逆方向へと空気の流れを誘導することが可能となる。このため、可動部１４０の進退動作に応じて、背もたれ部１１の一方の端部から空気（比較的温度の低い空気）をケース１１０の内部に誘導しつつ、背もたれ部１１の他方の端部からケース１１０の内部の空気（熱を帯びた空気）を排出することできるため、効率よくケース１１０の内部の空気循環を行うことが可能になる。従って、振動発生装置１００ｆにおける温度上昇を抑制して、放熱性能を高めることが可能になる。

以上、本発明に係る振動発生装置について、図面を用いて詳細に説明したが、本発明に係る振動発生装置は、上述した実施の形態１～実施の形態４で説明した振動発生装置１００ａ～１００ｆの構造には限定されない。例えば、実施の形態１～実施の形態４に係る振動発生装置１００ａ～１００ｆでは、シート１０の内部、より詳細には背もたれ部１１のクッション部材１３の内部に振動発生装置１００ａ～１００ｆを埋設させる場合について説明した。しかしながら、本発明に係る振動発生装置は、シートそのものに設置される構成に限定されない。

例えば、シートに着脱可能なクッション性を備えたシートカバー等に、振動発生装置を設置するものであってもよい。今日では、腰部分や背中のサイド部分のサポートを重視して背もたれ部等が立体的に加工されたシートカバーが市販されている。この立体形状部分のクッション部材等に本発明に係る振動発生装置を埋設することにより、実施の形態１～実施の形態４に示した振動発生装置１００ａ～１００ｆと同様の効果を奏することが可能になる。また、シートカバーに振動発生装置を設置することによって、既存の様々なシートを用いて、簡単に振動による報知等を行うことが可能になる。従って、シートの種類や構造に拘わらず、あらゆるシートに対して、本発明に係る振動発生装置を適用することが可能になる。

また、本発明に係る振動発生装置を設置するシートの一例として、車両用シートを用いることができる。今日では、車両走行時に走行車線の境界線（白線等）を逸脱した場合や、前方に障害物等がある場合等に、運転者に対して報知を行う警報システムが提案されている。本発明に係る振動発生装置を車両用シートに設置することにより、振動によって運転者に報知を行うことが可能になる。

また、今日では、ゲームにおける遊技演出の一つとして、ゲームに連動した振動を遊技者に与えるシステムが提案されている。本発明に係る振動発生装置をゲーム用シートに設置することにより、ゲームの内容・状況に応じて様々な振動を発生させることができ、遊技の演出効果を高めることが可能になる。

また、実施の形態１～実施の形態４に係る振動発生装置では、振動発生装置の長尺方向が背もたれ部の上下方向に設置される場合について説明した。しかしながら、振動発生装置の設置方向は、背もたれ部の上下方向には限定されず、振動発生装置の長尺方向が背もたれ部の左右方向になるように設置してもよく、また斜め方向になるように設置してもよい。また、振動発生装置が座面部やヘッドレスト部や肘置き部等に設置される場合においても、振動発生装置の長尺方向を、座面部等の左右方向や前後方向や斜め方向等にして設置することが可能である。

また、シートやシートカバー等に振動発生装置を設置する場合、振動発生装置の設置個数は、必ずしも１つには限定されず、複数設置することが可能である。例えば、背もたれ部の左右のサイド部分に、振動発生装置をそれぞれ設置することによって、着座者の背中・脇腹部分に対して右側からの振動と左側からの振動とを別々に体感させることが可能になる。

１０ …シート
１１ …（シートの）背もたれ部
１２ …（シートの）座面部
１３ …（シートの）クッション部材
１３ａ,１３ｂ …（クッション部材の）空間
１００ａ,１００ｂ,１００ｃ,１００ｄ,１００ｅ,１００ｆ …振動発生装置
１１０ …ケース
１１１ …（ケースの）底部分
１１２ …（ケースの）開口部分
１１３ …（ケースの）貫通孔
１１４ …（ケースの）第１縁部
１１５ …（ケースの）第２縁部
１１６,１１６ａ,１１６ｂ …（ケースの）円環状の溝
１１７ …リブ
１３０,１３０ａ,１３０ｂ …軸部材
１３１，１３１ａ，１３１ｂ …（軸部材の）端部開口
１３２ …（軸部材の）側面開口
１３３,１３３ａ,１３３ｂ，１３３ｃ,１３３ｄ,１３３ｅ …（軸部材の）端部
１４０ …可動部（動作手段）
１４１ …（可動部の）軸受け部
１４１ａ …（軸受け部の）係止部
１４２ …（可動部の）ヨーク
１４２ａ …（ヨークの）貫通孔
１４２ｂ …（ヨークの）係止溝
１４３ …（可動部の）マグネット
１４４ …（可動部の）ポール
１４４ａ …（ポールの）凸部
１４５ …ボイスコイルボビン
１４５ａ …（ボイスコイルボビンの）一端
１４５ｂ …（ボイスコイルボビンの）他端
１５０,１５０ａ,１５０ｂ …振動伝達部材
１５１,１５１ａ,１５１ｂ …（振動伝達部材の）開口部
１６１,１６２ …バネ
１７０,１７０ａ …蓋部材
１７１ …（蓋部材の）開口部
１７２,１７２ａ …（蓋部材の）第３縁部
１８０ …ボイスコイル
１９０ …ケーブル線
２００,２００ａ,２００ｂ …（ケースの）連通孔
Ｓ１，Ｓ２ …（振動伝達部材の）内部空間
Ｓ３，Ｓ４ …（軸部材の）中空空間

Claims (5)

1. ケースと、
   該ケースの内部に設けられる軸部材と、
   該軸部材に沿って前記ケースの内部で進退動作を行う動作手段と、
   前記ケースに一端が固定される振動伝達部材と
   を備えてシートまたはシートカバーの内部に設置され、
   前記振動伝達部材には、内部空間が形成されると共に、該内部空間と外部とを繋ぐ開口部が設けられ、
   前記軸部材の端部は、前記ケースの前記内部より貫出して前記振動伝達部材の前記内部空間まで延伸され、
   前記軸部材には、前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間が形成されること
   を特徴とする振動発生装置。
2. 前記振動伝達部材は、前記動作手段の前進方向側における前記ケースの一端と、後退方向側における前記ケースの他端とに、それぞれ設けられており、
   前記軸部材には、前記ケースの前記一端に設けられる前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間と、前記ケースの前記他端に設けられる前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる中空空間とが形成されること
   を特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
3. 前記ケースには、前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる連通孔が形成されること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動発生装置。
4. 前記振動伝達部材は、前記動作手段の前進方向側における前記ケースの一端と、後退方向側における前記ケースの他端とに、それぞれ設けられており、
   前記連通孔は、前記動作手段の前記前進方向側における前記ケースの一端と、前記後退方向側における前記ケースの他端とにそれぞれ形成されること
   を特徴とする請求項３に記載の振動発生装置。
5. ケースと、
   該ケースの内部に設けられる軸部材と、
   該軸部材に沿って前記ケースの内部で進退動作を行う動作手段と、
   前記ケースに一端が固定される振動伝達部材と
   を備えてシートまたはシートカバーの内部に設置され、
   前記振動伝達部材には、内部空間が形成されると共に、該内部空間と外部とを繋ぐ開口部が設けられ、
   前記軸部材の端部は、前記ケースの前記内部より貫出して前記振動伝達部材の前記内部空間まで延伸され、
   前記ケースには、前記振動伝達部材の前記内部空間から前記ケースの前記内部へ繋がる連通孔が形成されること
   を特徴とする振動発生装置。

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