JP7269135B2 - 振動出力装置 - Google Patents

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Description

本発明は、振動出力装置に関し、より詳細には、音響振動出力手段により出力された音響振動を、緩衝部を介して振動板に伝達することが可能な振動出力装置に関する。
従来より、車両の内装材やフレームに対して振動を伝達させて、内装材等から低音の音響振動を出力させる振動出力装置が知られている。図１０（ａ）は、振動出力装置の概略を一例として示した斜視図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）におけるＦ－Ｆ線の断面を示した断面図である。振動出力装置７では、緩衝材３０を介して、エキサイタ１０を内装材等の振動板１００に設置することにより、エキサイタ１０より出力された音響振動から不要な音域成分を緩衝材３０で吸収（低減）させ、良質な低域の音響振動を振動板１００から出力させることが可能となっている（例えば、特許文献１参照）。
特許第５６１２４９８号公報
上述した振動出力装置７において、エキサイタ１０より出力された音響振動を、振動板１００において低域振動として出力させるためには、エキサイタ１０から振動板１００へと音響振動を伝達することが可能であって、比較的柔らかい素材からなる緩衝材３０を使用することが好ましい。
しかしながら、上述した振動出力装置７では、エキサイタ１０が緩衝材３０を介して振動板１００に取り付けられている。このため、緩衝材３０が柔らかい素材である場合には、エキサイタ１０を保持する強度を確保することが難しく、エキサイタ１０が緩衝材３０から脱落してしまうおそれがある。さらに、緩衝材３０が、設置当初に十分な強度を確保する場合であっても、経年劣化によって、エキサイタ１０を十分に保持できなくなるおそれもある。
一方で、エキサイタ１０を十分に保持するために、比較的硬質な素材からなる緩衝材３０を用いる場合には、良質な低域振動を出力させることが難しいという問題があった。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、振動板に対して音響振動出力手段を取り付ける場合に、緩衝部による影響を受けにくい振動出力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、本発明に係る振動出力装置は、振動板の振動面に対向する対向面を有して前記振動面と前記対向面との間に対向空間を形成する本体面部と、前記振動板に当接して前記本体面部を支持する支持部とが、一体に形成された振動伝達部材と、前記本体面部における前記対向面の裏面側に設置されて音響振動を出力する音響振動出力手段と、前記振動面と前記対向面とにそれぞれ当接した状態で前記対向空間に設置される緩衝部とを有し、前記支持部は前記緩衝部に接しないことを特徴とする。
本発明に係る振動出力装置の振動伝達部材では、振動板の振動面に対向する対向面を有して振動面と対向面との間に対向空間を形成する本体面部と、振動板に当接して本体面部を支持する支持部とが、一体に形成されている。緩衝部は、対向空間に設置され、音響振動出力手段は、本体面部における対向面の裏面側に設置される。このため、振動伝達部材の本体面部および支持部が、音響振動出力手段を支持する構造となっており、緩衝部が音響振動出力手段を直に支持する必要がない。
従って、緩衝部の弾性を高めるために柔らかい素材を用いる場合であっても、音響振動出力手段が脱落するおそれがない。また、同様に、緩衝部の経年変化により、緩衝部の弾性が変化したり、形状が変化した場合であっても、音響振動出力手段が脱落するおそれがない。よって、音響振動出力手段を振動板に取り付ける場合に、緩衝部の弾性状態や経年劣化等による影響を受けにくい構造とすることが可能になる。
また、上記振動出力装置において、前記支持部は、前記本体面部の一端側に形成される第１支持部と、前記本体面部の他端側に形成される第２支持部とを有し、前記緩衝部は、前記対向空間に複数設置され、前記第１支持部から前記第２支持部までの距離に応じて間隔を空けるようにして配置されるものであってもよい。
上述した振動出力装置において、振動伝達部材は、本体面部と支持部とが一体に形成されており、本体面部が第１支持部と第２支持部とにより支持されている。したがって、第１支持部と第２支持部との距離が長い場合には、本体面部が長尺になってしまう。この場合に、音響振動出力手段より出力された音響振動が本体面部に伝達されると、本体面部の振幅量（変動量）が大きくなってしまい、本体面部の振幅量（変動量）を、１つの緩衝部の弾性変形によって受け入れる（吸収する）ことが難しくなることがあった。
このため、対向空間に複数の緩衝部を設置し、第１支持部から第２支持部までの距離に応じて間隔を空けるようにして配置することにより、緩衝部の弾性変形によって吸収する振幅量を、複数に分散させることができる。さらに、間隔を空けて複数の緩衝部をバランス良く配置することにより、それぞれの緩衝部の形状・厚みを好適に変形させて音響振動を振動板に伝達することができる。このため、ユーザに対して、奥行きがあり、ゆったりとしていて、且つ伸びのある低音を体感させることが可能になる。
また、上述した振動出力装置において、前記本体面部は、前記支持部を支点として前記対向面を弓状に振動させることが可能な弾性材料により構成され、前記緩衝部は、前記本体面部が前記弓状に振動した場合に、前記対向面で前記振動の腹となる部分に当接するようにして、前記対向空間に設置されるものであってもよい。
上述したように、支持部を支点として対向面を弓状に振動させることが可能な弾性材料により本体面部を構成することによって、音響振動出力手段から本体面部に伝達された音響振動の振動レベルを、本体面部の弾性動作によって増大することが可能になる。
さらに、本体面部が弓状に振動した場合に、対向面で振動の腹となる部分に当接するようにして緩衝部を設置することにより、振動レベルの増大された音響振動から、不要な音域成分を効果的に取り除くことが可能になる。
また、上述した振動出力装置において、前記本体面部は放熱性能に優れた素材により構成され、前記支持部と前記緩衝部との間に、放熱用の空間が確保されるものであってもよい。
上述した振動出力装置において、本体面部を放熱性能に優れた素材で構成することにより、音響振動出力手段で発生した熱を、本体面部を介して効果的に放熱することが可能になる。特に、本体面部の対向面と振動板の振動面との間に対向空間が形成されているため、本体面部の対向面から対向空間を介して熱を放出することができ、高い放熱性を確保することが可能になる。
さらに、本体面部を支持する支持部が、対向空間に設置される緩衝部に接しておらず、緩衝部と支持部との間に放熱用の空間が確保された状態となるので、より一層、高い放熱性を確保することが可能になる。
本発明に係る振動出力装置の振動伝達部材では、振動板の振動面に対向する対向面を有して振動面と対向面との間に対向空間を形成する本体面部と、振動板に当接して本体面部を支持する支持部とが、一体に形成されている。緩衝部は、対向空間に設置され、音響振動出力手段は、本体面部における対向面の裏面側に設置される。このため、振動伝達部材の本体面部および支持部が、音響振動出力手段を支持する構造となっており、緩衝部が音響振動出力手段を直に支持する必要がない。
従って、緩衝部の弾性を高めるために柔らかい素材を用いる場合であっても、音響振動出力手段が脱落したりするおそれがない。また、同様に、緩衝部の経年変化により、緩衝部の弾性が変化したり、形状が変化した場合であっても、音響振動出力手段が脱落したりするおそれがない。よって、音響振動出力手段を振動板に取り付ける場合に、緩衝部の弾性状態や経年劣化等による影響を受けにくい構造とすることが可能になる。
（ａ）は、実施の形態１に係る振動出力装置を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ－Ａ線の断面を示した断面図である。 エキサイタを示した断面図である。 車両ドアの概略構成を示した図である。 （ａ）は、実施の形態１に係る振動出力装置の構成の変形例を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ－Ｂ線の断面を示した断面図である。 （ａ）は、実施の形態２に係る振動出力装置を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＣ－Ｃ線の断面を示した断面図である。 （ａ）は、実施の形態３に係る振動出力装置を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＤ－Ｄ線の断面を示した断面図である。 振動出力装置の他の構成例を示した斜視図である。 振動出力装置の別の構成例を示した斜視図である。 （ａ）は、振動出力装置のさらに別の構成例を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＥ－Ｅ線の断面を示した断面図である。 （ａ）は、従来の振動出力装置を示した斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のＦ－Ｆ線の断面を示した断面図である。
以下、本発明に係る振動出力装置について一例を示し、図面を用いて詳細に説明を行う。
［実施の形態１］
図１（ａ）は、実施の形態１に係る振動出力装置の概略構成を示した斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ－Ａ線の断面を示した断面図である。振動出力装置１は、エキサイタ（音響振動出力手段）１０と、振動伝達部材２０と、緩衝材（緩衝部）３０とを有している。また、振動出力装置１は、振動板１００に取り付けられている。
エキサイタ１０は、図２に示すように、断面逆凹状を呈する外部ヨーク１１の内部に、永久磁石１２と内部ヨーク１３とが積層設置されており、外部ヨーク１１は、ダンパー１４を介してフレーム１５に取り付けられている。フレーム１５には、ボイスコイルボビン１６の一端が固定されており、ボイスコイルボビン１６の他端にはボイスコイル１７が取り付けられている。ボイスコイルボビン１６の他端は、外部ヨーク１１の内周壁１１ａと、永久磁石１２および内部ヨーク１３の外周壁１３ａとの隙間まで延設されており、この隙間にボイスコイル１７が位置している。このようにして構成されるエキサイタ１０のボイスコイル１７に音響信号が入力されると、ボイスコイル１７を流れる電流と、永久磁石１２により生じる磁界とにより、外部ヨーク１１、内部ヨーク１３および永久磁石１２に対してローレンツ力（フレミングの左手の法則による力）が発生する。ローレンツ力によって、外部ヨーク１１、内部ヨーク１３および永久磁石１２が、ダンパー１４を介してフレーム１５に近接離反するようにして往復運動し、この往復振動に基づいてフレーム１５に音響振動が発生する。
振動伝達部材２０は、板形状を有する弾性の金属片（弾性材料）により構成されている。振動伝達部材２０は、図１（ｂ）に示すように、金属片の両端部を、内側に２度直角に折り曲げる加工が施されており、それぞれの端部は、断面Ｌ字形状および断面逆Ｌ字形状に加工される。振動伝達部材２０の一端の断面Ｌ字形状部分を第１支持部２２と称し、他端の断面逆Ｌ字形状部分を第２支持部２３と称する。また、振動伝達部材２０における第１支持部２２の上側端部Ｐ１から第２支持部２３の上側端部Ｐ２までの平板部分を本体面部２１と称する。
第１支持部２２および第２支持部２３の底面は、接着剤を用いて振動板１００に固定されている。また、図１（ａ）（ｂ）に示すように、振動伝達部材２０の端部は、第１支持部２２の上側端部Ｐ１および第２支持部２３の上側端部Ｐ２で折り曲げ加工されているため、第１支持部２２および第２支持部２３の高さ寸法に対応して、本体面部２１の下側面（対向面）２１ａと振動板１００の上側面（振動面）１００ｕとの間に空間Ｓ１（対向空間）が形成されている。
緩衝材３０は、本体面部２１の下側面２１ａと、振動板１００の上側面１００ｕとの両方に当接するようにして、空間Ｓ１に設置される。具体的に、緩衝材３０には、下側面２１ａとの当接面あるいは上側面１００ｕとの当接面の少なくとも一方に対して接着剤が塗布されており、緩衝材３０が振動伝達部材２０および振動板１００に対して容易に移動しないようにして取り付けられる。
緩衝材３０は、本体面部２１の下側面２１ａと、振動板１００の上側面１００ｕとの両方に当接されているため、緩衝材３０の高さ寸法は、空間Ｓ１の上下高に基づいて決定される。具体的に、緩衝材３０の高さ寸法は、振動伝達部材２０にエキサイタ１０が設置されて、エキサイタ１０から振動が出力されていない状態における空間Ｓ１の上下の高さを基準にして決定される。
緩衝材３０は、第１支持部２２と第２支持部２３との中間位置に設置されている。図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、緩衝材３０の横幅寸法（本体面部２１の長尺方向の寸法）は、第１支持部２２から第２支持部２３までの長さより短い。このため、緩衝材３０と第１支持部２２との間には隙間Ｌ１（放熱用の空間）が確保され、緩衝材３０と第２支持部２３との間には隙間Ｌ２（放熱用の空間）が確保される。従って、第１支持部２２および第２支持部２３は、緩衝材３０には当接されない。
緩衝材３０は、エキサイタ１０と振動板１００との間の不要な音域成分の振動を吸収する。緩衝材３０は、弾性を有する素材により形成されており、素材の硬度および形状を変化させることによって、吸収される音域成分を調整することができる。このため、緩衝材３０の硬度および形状を変化させることにより、振動板１００より出力・再生される音響振動の振動域（音域）や、振動の質をコントロールすることが可能となる。従って、緩衝材３０の素材として、所望の硬度を選択しやすく、所望の形状に加工・調整することが容易なゴム材等を、一例として用いることができる。
振動板１００には、室内の内装材等であって、振動出力装置１により出力された振動を室内空間に伝えることが可能な面材、あるいは、その面材に取り付けられるフレーム材等が好適に用いられる。図３は、車両ドアの概略構成を示した図である。振動出力装置１を車両に取り付ける場合には、一例として、車両ドア１０３のガラスガイド１０１ａ,１０１ｂを振動板１００として用いることが可能である。
ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂは、車両ドア１０３の窓ガラス１０２を支えるガイド部材であって、車両ドア１０３の前側（ガラスガイド１０１ａ）と後側（ガラスガイド１０１ｂ）とに設けられている。ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂは、窓ガラス１０２を前後方向から支持するとともに、上下動作する窓ガラス１０２の動きをガイドする役割を有している。ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂは、窓ガラス１０２を支持およびガイドするために強い強度の単一材によって形成されている。このように強度の強い単一材であって、できるだけ大きな部材を、振動板１００として用いることが好ましい。
特に、ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂは窓ガラス１０２を支持およびガイドする部材であるため、窓ガラス１０２の遮蔽時には、ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂに伝達された音響振動をガラス面へと伝達させて、ガラス面全体から車室内に音響振動を出力することが可能になる。このようにガラス面全体から音響振動を出力することにより、車室内のユーザに対して、良質な音響環境を提供することが可能になる。
なお、振動板１００として用いることが可能な車両の内装材は、ガラスガイド１０１ａ,１０１ｂだけには限定されず、ドアパネルインナーや、フロントガラスや、リアガラスや、ドアトリムや、ヘッドライナー等を用いることが可能である。さらに、振動出力装置１は車両以外に設置することが可能であり、ユーザに音響環境を提供するための屋内の壁や天井面等を、振動板１００として用いることも可能である。
エキサイタ１０は、緩衝材３０の真上に位置するようにして、本体面部２１の上側面（裏面）２１ｂに設置される。エキサイタ１０は、フレーム１５の下面と本体面部２１の上側面２１ｂとが接着剤によって固着され、本体面部２１の中央部に配置される。
このようにして構成される振動出力装置１において、エキサイタ１０のボイスコイル１７に音響信号が入力されると、エキサイタ１０のダンパー１４を介して、外部ヨーク１１、内部ヨーク１３、永久磁石１２が一体となって往復運動して、フレーム１５に音響振動が発生する。
フレーム１５に発生した音響振動は、フレーム１５に当接する振動伝達部材２０の本体面部２１に伝達される。本体面部２１は弾性の金属片によって構成され、中央部にエキサイタ１０が位置しているため、第１支持部２２および第２支持部２３の上側端部Ｐ１，Ｐ２を支点として、本体面部２１の中央部が弓状に湾曲変動（本体面部２１の上側面２１ｂ方向および下側面２１ａ方向に交互に湾曲変動）して上下動（弓状に振動）する。本体面部２１の上下動（弓状に振動）によって、本体面部２１の中央部が振動の腹となり、第１支持部２２および第２支持部２３の上側端部Ｐ１，Ｐ２が振動の節となる。
本体面部２１に伝達された音響振動は、本体面部２１の上下動によって、振動レベルが増大されて、本体面部２１の中央部の下側面２１ａに当接される緩衝材３０へと伝達される。緩衝材３０は、第１支持部２２と第２支持部２３との中間位置に設置されているため、本体面部２１の下側面２１ａにおいて振動の腹となる部分で当接されることになる。緩衝材３０は、下側面２１ａとの当接面を介して伝達された音響振動の、不要な音域成分を吸収する（取り除く）。
ここで、緩衝材３０で吸収される振動成分（音域成分）は、エキサイタ１０から振動板１００へと伝達される音響振動の音域成分だけでなく、振動板１００からエキサイタ１０へ戻される振動の振動成分が含まれる。
人間の耳の特性として、低音域の音を高音域の音よりも聞き取りにくいという傾向が存在する。このため、エキサイタ１０に入力された音響信号の音あるいは振動が、振動伝達部材２０を介して振動板１００に伝えられると、低域成分の音あるいは音響振動が、中高音域の音によってマスキングされて体感されにくくなってしまうおそれがある。また、エキサイタ１０の音響振動によって振幅された振動板１００の反動がエキサイタ１０に戻されると、エキサイタ１０より出力される音響振動が、エキサイタ１０自体で振幅可能な振幅以上に大きくなってしまうおそれがあり、結果として、振動板１００から歪感の多い振動が出力されてしまうおそれがある。
実施の形態１に係る緩衝材３０は、エキサイタ１０が取り付けられる振動伝達部材２０と振動板１００との間に、それぞれに当接した状態で取り付けられる。このため、エキサイタ１０から振動板１００に伝えられる低音以外の音域成分（振動成分）の音および振動が、緩衝材３０で吸収されて低減される。
また、エキサイタ１０より出力された低域成分の音響振動は、エキサイタ１０から振動伝達部材２０を介して緩衝材３０に伝達され、緩衝材３０の弾性によって、振動の収束までの時間（振動の発生から収束までの時間）が長くなる。このため、エキサイタ１０を振動板１００に直接取り付けて振動を伝達させるよりも、緩衝材３０および振動伝達部材２０を介して、エキサイタ１０の振動を振動板１００に伝達させる方が、振動の振幅間隔（波長）が長くなる。従って、ユーザは、振動板１００において出力（増幅）される音響振動（低域振動）に基づいて、奥行きがあり、ゆったりとしていて、且つ伸びのある低音を体感することが可能になる。
さらに、緩衝材３０を設けることにより、振動板１００からエキサイタ１０へと戻ってくる振動（反動振動）を低減させることができるため、エキサイタ１０より出力される音響振動に対する反動振動の影響を抑制することが可能となる。従って、エキサイタ１０に入力される音響信号に対応するリニアな音響振動を、エキサイタ１０から出力し、振動板１００へ伝達することが可能になる。
また、振動伝達部材２０に取り付けられたエキサイタ１０は、振動伝達部材２０の本体面部２１、第１支持部２２および第２支持部２３によって支持されて、振動板１００に固定されているため、緩衝材３０でエキサイタ１０を支持する必要がない。従って、緩衝材３０に柔らかい素材を用いる場合であっても、エキサイタ１０が振動出力装置１から脱落したり、落下したりするおそれがない。また、同様に、緩衝材３０の経年変化により、緩衝材３０の弾性が変化したり、形状が変化した場合であっても、エキサイタ１０が脱落したり、落下したりするおそれがない。
また、緩衝材３０は、振動伝達部材２０の本体面部２１および振動板１００には当接しているが、第１支持部２２および第２支持部２３とは接しておらず、隙間Ｌ１，Ｌ２が形成されている。隙間Ｌ１，Ｌ２の存在によって、緩衝材３０に伝わった音響振動が、緩衝材３０から第１支持部２２あるいは第２支持部２３に伝わることがないため、第１支持部２２あるいは第２支持部２３によって、緩衝材３０における音響振動の伝達特性に影響を与えるおそれがない。
さらに、振動伝達部材２０の少なくとも本体面部２１を、放熱性能に優れた素材で構成することにより、エキサイタ１０の往復運動（近接離反運動）に伴って発生する熱を、本体面部２１を介して放熱することが可能になる。特に、本体面部２１の上側面２１ｂであって、エキサイタ１０が取り付けられる部分以外の面を、放熱面として機能させることができる。さらに、本体面部２１の下側面２１ａには、空間Ｓ１が形成されており、緩衝材３０と第１支持部２２との間には、隙間Ｌ１が形成されており、緩衝材３０と第２支持部２３との間には、隙間Ｌ２が形成されている。このため、この空間Ｓ１、隙間Ｌ１、隙間Ｌ２を放熱用の空間として活用することにより、本体面部２１の下側面２１ａを放熱面として、効果的に機能させることが可能となる。
さらに、振動伝達部材２０の本体面部２１は、第１支持部２２と第２支持部２３とによって一体に形成されているため、第１支持部２２および第２支持部２３にも放熱性能に優れた素材を用いることにより、より一層、振動出力装置１における放熱性を高めることが可能になる。また、緩衝材３０と第１支持部２２との間の隙間Ｌ１と、緩衝材３０と第２支持部２３との間の隙間Ｌ２とを、第１支持部２２および第２支持部２３で放出される熱を大気に逃がすための放熱用の空間として、より有効に活用することが可能になる。
なお、図１（ａ）（ｂ）に示した振動出力装置１では、振動伝達部材２０の第１支持部２２および第２支持部２３の端部（振動板１００との当接部）を、互いに内側に折り曲げる形状となっていた。しかしながら、本発明に係る振動出力装置は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、振動伝達部材２０の第１支持部２２および第２支持部２３の端部（当接部）を、内側に折り曲げる構成には限定されない。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示すように、振動伝達部材２０の第１支持部２２および第２支持部２３の両方の端部（当接部）を、外側に折り曲げる構成とすることも可能である。また、第１支持部２２または第２支持部２３のいずれか一方の端部（当接部）を、外側に折り曲げて、いずれか他方の端部（当接部）を、内側に折り曲げる構成とすることも可能である。
［実施の形態２］
次に、実施の形態２に係る振動出力装置について説明する。図５（ａ）は、実施の形態２に係る振動出力装置２の概略構成を示した斜視図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＣ－Ｃ線の断面を示した断面図である。実施の形態２に係る振動出力装置２は、実施の形態１に係る振動出力装置１と比べて、本体面部の長尺方向の寸法が長くなっており、緩衝材が２つ設置されている点で、実施の形態１に係る振動出力装置１と相違する。実施の形態２に係る振動出力装置２において、実施の形態１に係る振動出力装置１と同じ構成部分については同一符号を附し、詳細な説明を省略する。
振動出力装置２は、エキサイタ１０と、振動伝達部材４０と、２つの緩衝材３１，３２とを有している。振動伝達部材４０は、実施の形態１に係る本体面部２１よりも長尺な本体面部４１と、実施の形態１と同じ第１支持部２２および第２支持部２３とを有しており、本体面部４１と、第１支持部２２と、第２支持部２３とが一体に形成されている。本体面部４１の上側面４１ｂであって長尺方向の中央部には、エキサイタ１０が取り付けられている。
また、振動伝達部材４０の第１支持部２２および第２支持部２３は、接着剤によって振動板１００に取り付けられており、本体面部４１の下側面４１ａと振動板１００の上側面１００ｕとの間には、空間Ｓ２が形成されている。本体面部４１が長尺であるため、第１支持部２２における上側端部Ｐ１から第２支持部２３における上側端部Ｐ２までの距離は、実施の形態１における上側端部Ｐ１から上側端部Ｐ２までの距離よりも長い。
本体面部４１は、エキサイタ１０から振動伝達部材４０へ伝達された音響振動に基づいて、第１支持部２２および第２支持部２３の上側端部Ｐ１，Ｐ２を支点とし、中央部を湾曲変動（本体面部４１の上側面４１ｂ方向および下側面４１ａ方向に交互に湾曲変動）させて上下動する。本体面部４１の中央部が湾曲変動して上下動する場合、実施の形態２に係る本体面部４１は、実施の形態１に係る本体面部２１よりも長尺であるため、本体面部４１の中央部の振幅量（本体面部４１の上側面４１ｂ方向および下側面４１ａ方向に交互に湾曲変動する中央部の変動幅・撓み幅）が大きくなってしまう。このように本体面部４１の中央部の振幅量、つまり、エキサイタ１０の真下位置における本体面部４１の振幅量が大きくなる場合に、緩衝材を、空間Ｓ２の中央部、つまり、本体面部４１において最も振幅量が大きくなる部分に、１つだけ取り付けても、本体面部４１の振幅量を、１つの緩衝材の弾性変形によって受け入れる（吸収する）ことが難しくなる。
本体面部４１の変動量に対応させて、緩衝材を弾性変形させるために、緩衝材に柔らかい素材を用いる方法が考えられる。しかしながら、緩衝材に柔らかい素材を用いると、低域の音響振動まで、緩衝材で吸収してしまうおそれがあり、十分な低域振動を振動板１００に伝達することが難しくなってしまう。
このため、実施の形態２に係る振動出力装置２では、図５（ａ）（ｂ）に示すように、本体面部４１の中央部（空間Ｓ２の中央部分）から第１支持部２２の方向および第２支持部２３の方向にそれぞれオフセットさせた位置に、２つ（複数）の緩衝材３１，３２を取り付ける。具体的に、２つの緩衝材３１，３２は、本体面部４１の中央部が上下動する場合であっても、本体面部４１の下側面４１ａと振動板１００の上側面１００ｕとに当接させた状態を維持可能な位置に、バランス良く取り付けられる。
このような位置に、２つの緩衝材３１，３２をバランス良く取り付けることにより、本体面部４１の湾曲変動に応じて、全ての緩衝材３１，３２の形（厚み等）を好適に変形させることができる。このため、本体面部４１の振幅量を２つの緩衝材３１，３２の弾性変形によって効果的に受け入れる（吸収する）ことが可能となり、不要な音域の振動・音を低減させることが可能になる。従って、ユーザに対して、奥行きがあり、ゆったりとしていて、且つ伸びのある低音を体感させることが可能になる。
また、各緩衝材３１，３２からエキサイタ１０までの距離が等しくなるように、緩衝材３１，３２をバランス良く配置することによって、それぞれの緩衝材３１，３２の変化量を等しくすることが可能となり、本体面部４１の振幅量に追随させて緩衝材３１，３２を同時に変形させることができる。このため、それぞれの緩衝材３１，３２から同じタイミングで、同一の音響振動を振動板１００へ伝達することができ、ユーザが体感する音響振動の安定感（まとまり感）を、顕在化させることが可能になる。
さらに、各緩衝材３１，３２がエキサイタ１０の真下ではなく、エキサイタ１０から離れた位置に取り付けられているので、好適な弾性変形性能を備えた（柔らかすぎず固すぎない）緩衝材を用いることができる。このため、緩衝材３１，３２で低域の音響振動を吸収しすぎることがない。
なお、振動板１００からユーザに対して出力される音響振動の安定感を増大させるためには、２つの緩衝材３１，３２を、エキサイタ１０を中心として点対称となるように配置することが好ましい。
また、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、振動伝達部材４０の第１支持部２２または第２支持部２３の一方あるいは両方の端部（当接部）を、内側あるいは外側に折り曲げる構成とすることが可能である。さらに、実施の形態２に係る振動出力装置２では、２つの緩衝材３１,３２が対向空間Ｓ２に設けられる場合について説明したが、緩衝材の設置数は２つには限定されず、３つ以上設置することも可能である。
［実施の形態３］
次に、実施の形態３に係る振動出力装置３について説明する。実施の形態１および実施の形態２では、振動伝達部材２０,４０の両端部を２度直角に折り曲げることにより、第１支持部２２と第２支持部２３とが構成される場合ついて説明した。このように、第１支持部２２と第２支持部２３とが構成されるため、第１支持部２２および第２支持部２３の高さ寸法に対応して、本体面部２１，４１の下側面２１ａ，４１ａと振動板１００の上側面（振動面）１００ｕとの間に空間Ｓ１，Ｓ２が形成される。しかしながら、第１支持部２２と第２支持部２３とは、振動伝達部材２０,４０の両端部を折り曲げ加工して構成されるものには限定されない。
図６（ａ）は、実施の形態３に係る振動出力装置３の概略構成を示し斜視図であり、図６（ｂ）は、Ｄ－Ｄ線の断面を示した断面図である。振動出力装置３において、実施の形態１における振動出力装置１又は実施の形態２における振動出力装置２と同じ構成部分については、同一の符号を附するとともに、詳細な説明を省略する。
振動出力装置３の振動伝達部材５０は、板形状を有する弾性の金属片により構成されている。振動伝達部材５０が設置される振動板１１０には凸状部１１０ａ，１１０ｂが形成されており、振動伝達部材５０は、凸状部１１０ａおよび凸状部１１０ｂに掛け渡された状態で設置（架設）される。
実施の形態３に係る振動出力装置３では、振動伝達部材５０の両端部であって、振動板１１０の凸状部１１０ａおよび凸状部１１０ｂにそれぞれ当接する部分を、第１支持部５２および第２支持部５３とし、第１支持部５２と第２支持部５３との間の部分を本体面部５１とする。つまり、振動伝達部材５０は、第１支持部５２、本体面部５１および第２支持部５３が一体となった部材である。また、振動伝達部材５０は、接着剤を用いて、凸状部１１０ａおよび凸状部１１０ｂに固定されている。
振動伝達部材５０は、振動板１１０の凸状部１１０ａ，１１０ｂに対して架設されているため、本体面部５１の下側面５１ａと、振動板１１０の上側面１１０ｕとの間に空間Ｓ３が形成されている。この空間Ｓ３の中央部分に、緩衝材３０が設置される。このようにして構成される振動出力装置３のエキサイタ１０より音響振動が出力されると、エキサイタ１０の振動が振動伝達部材５０の本体面部５１を介して緩衝材３０へ伝達される。緩衝材３０では、入力された音響振動の振幅間隔（波長）を長くすることにより、音響振動を、奥行きがあり、ゆったりとしていて、且つ伸びのある低域振動に変換することが可能になる。
以上説明したように、実施の形態１,２,３に係る振動出力装置１,２,３では、振動伝達部材２０,４０,５０が、本体面部２１,４１,５１と、支持部２２,２３,５２,５３とによって一体に形成されている。支持部２２,２３,５２,５３は、振動板１００,１１０と当接するとともに、本体面部２１,４１,５１を支持しており、本体面部２１,４１,５１と振動板１００,１１０との間に空間Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３が形成されている。緩衝材３０,３１,３２は、空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に設置される。さらに、本体面部２１,４１,５１の上側面２１ｂ,４１ｂの中央位置にエキサイタ１０が設置されるとともに、緩衝材３０,３１,３２と支持部２２,２３,５２,５３との間に空間（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，隙間Ｌ１,Ｌ２）が形成されており、支持部２２,２３,５２,５３は緩衝材３０,３１,３２に接していない。
このようにして構成された振動出力装置１,２,３のエキサイタ１０から音響振動を出力させると、エキサイタ１０の音響振動が、振動伝達部材２０,４０,５０の本体面部２１,４１,５１を介して緩衝材３０，３１，３２に伝達され、緩衝材３０，３１，３２で、低音以外の音域成分（振動成分）が吸収・低減される。さらに、緩衝材３０，３１，３２において、振動板１００,１１０からエキサイタ１０へ戻される反動振動が低減される。このため、緩衝材３０，３１，３２を介して振動板１００,１１０へ伝達された音響振動を、奥行きがあり、ゆったりとしていて、且つ伸びのある低域振動に変換して出力することが可能になる。
さらに、実施の形態１,２,３に係る振動出力装置１,２,３のエキサイタ１０は、振動伝達部材２０,４０,５０の本体面部２１,４１,５１に取り付けられており、本体面部２１,４１,５１は、振動伝達部材２０,４０,５０の支持部２２,２３,５２,５３によって支持されて、振動板１００,１１０に固定されている。緩衝材３０，３１，３２は、本体面部２１,４１,５１と振動板１００,１１０との間の空間Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３に設置されているため、緩衝材３０，３１，３２でエキサイタ１０を支持する必要がない。
このため、緩衝材３０，３１，３２の素材として柔らかいものを用いる場合であっても、エキサイタ１０が振動伝達部材２０,４０,５０から脱落したりするおそれがない。また、同様に、緩衝材３０，３１，３２の経年変化により、緩衝材３０，３１，３２の弾性が変化したり、形状が変化した場合であっても、エキサイタ１０が脱落したりするおそれがない。
さらに、振動伝達部材２０,４０,５０の本体面部２１,４１,５１や支持部２２,２３,５２,５３を放熱性能に優れた素材により構成することにより、エキサイタ１０で発生する熱を、本体面部２１,４１,５１や支持部２２,２３,５２,５３を介して放熱することが可能になる。また、本体面部２１,４１,５１の上側面を放熱面として利用できるだけでなく、本体面部２１,４１,５１の下側面と振動板１００,１１０との間や、支持部２２,２３,５２,５３と緩衝材３０,３１,３２との間に、空間Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３や隙間Ｌ１,Ｌ２が確保・形成されているため、効果的に放熱を行うことが可能になる。
以上、本発明に係る振動出力装置について、図面を用いて詳細に説明を行った。しかしながら、本発明に係る振動出力装置は、上述した実施の形態１,２,３に示した例には限定されない。
例えば、実施の形態１,２,３に係る振動出力装置１,２,３では、本体面部２１,４１,５１が、板形状を有する金属片で構成されている場合について説明した。しかしながら、本体面部の形状・材質は、必ずしも板形状の金属片に限定されない。図７は、本体面部が円形の平面板である場合を、一例として示した振動出力装置の斜視図である。図７に示す振動出力装置４のように、振動伝達部材６０の本体面部６１を円形の平面板として、本体面部６１の周縁部に複数の支持部６２,６３,６４,６５を、本体面部６１と一体に形成するものであってもよい。このような構造からなるものであっても、実施の形態１,２に示した振動出力装置１,２と同様の効果を奏することが可能である。なお、図７では、本体面部６１が円形の平面板である場合を一例として示したが、本体面部６１は、円形の平面板には限定されず楕円形状の平面板や多角形の平面板であってもよい。
また、図８は、本体面部と支持部とが一体に形成される振動伝達部材が、円形の平面板である場合を、一例として示した振動出力装置の斜視図である。実施の形態３に係る振動出力装置３では、振動板１１０の凸状部１１０ａ,１１０ｂに掛け渡された状態で、板形状の金属片からなる振動伝達部材５０が、振動板１１０に固定される場合について説明した。一方で、図８に示す振動出力装置５では、振動板１１０に設けられた複数の凸状部１１０ａ,１１０ｂ,１１０ｃ,１１０ｄに対して円形の平面板からなる振動伝達部材７０が設置されている。実施の形態３と同様に、振動伝達部材７０において凸状部１１０ａ,１１０ｂ,１１０ｃ,１１０ｄに当接する部分をそれぞれ支持部７２,７３,７４,７５とし、エキサイタ１０が設置される部分を本体面部７１とする。このように構成された振動出力装置５を用いる場合であっても、実施の形態３に示した振動出力装置３と同様の効果を奏することが可能である。
さらに、実施の形態１,２,３では、支持部が２つ設けられる場合について説明したが、支持部の数は２つには限定されない。図７,図８に示すように支持部が３以上設置される場合であってもよい。さらに、図９に示す振動出力装置６のように、支持部２２が本体面部２１の一端だけに設けられており、本体面部２１の他端には支持部が設けられない構造とするものであってもよい。
さらに、実施の形態１,２,３では、接着剤を用いて、振動板１００,１１０に支持部２２,２３,５２,５３を固定する場合について説明した。しかしながら、振動板１００,１１０に支持部２２,２３,５２,５３を固定する方法は、接着剤を用いる方法には限定されず、例えば、ネジ等の螺合部材や締結部材を用いて固定する方法を用いることが可能である。
また、振動伝達部材２０,４０,５０,６０,７０は、弾性を有する素材であって、エキサイタ１０により出力された音響振動を緩衝材３０,３１,３２へと伝達することが可能な素材であれば、材質は限定されない。例えば、エンジニアリングプラスチック等を用いて振動伝達部材２０,４０,５０,６０,７０を作成することも可能である。
１,２,３,４,５,６,７ …振動出力装置
１０ …エキサイタ（音響振動出力手段）
１１ …（エキサイタの）外部ヨーク
１１ａ …（外部ヨークの）内周壁
１２ …（エキサイタの）永久磁石
１３ …（エキサイタの）内部ヨーク
１３ａ …（内部ヨークおよび永久磁石の）外周壁
１４ …（エキサイタの）ダンパー
１５ …（エキサイタの）フレーム
１６ …（エキサイタの）ボイスコイルボビン
１７ …（エキサイタの）ボイスコイル
２０,４０,５０,６０,７０ …振動伝達部材
２１,４１,５１,６１,７１ …本体面部
２１ａ,４１ａ,５１ａ …（本体面部の）下側面（対向面）
２１ｂ,４１ｂ …（本体面部の）上側面（裏面）
２２,５２ …第１支持部
２３,５３ …第２支持部
３０,３１,３２ …緩衝材（緩衝部）
６２,６３,６４,６５,７２,７３,７４,７５ …支持部
１００,１１０ …振動板
１０１ａ,１０１ｂ …（車両ドアの）ガラスガイド
１０２ …（車両ドアの）窓ガラス
１０３ …車両ドア
１１０ａ,１１０ｂ,１１０ｃ,１１０ｄ …（振動板の）凸状部
１００ｕ,１１０ｕ …（振動板の）上側面（振動面）
Ｌ１,Ｌ２ …隙間（放熱用の空間）
Ｐ１,Ｐ２ …上側端部
Ｓ１,Ｓ２,Ｓ３ …空間（対向空間）

Claims (4)

  1. 振動板の振動面に対向する対向面を有して前記振動面と前記対向面との間に対向空間を形成する本体面部と、前記振動板に当接して前記本体面部を支持する支持部とが、一体に形成された振動伝達部材と、
    前記本体面部における前記対向面の裏面側に設置されて音響振動を出力する音響振動出力手段と、
    前記振動面と前記対向面とにそれぞれ当接した状態で前記対向空間に設置される緩衝部と
    を有し、
    前記支持部は前記緩衝部に接しないこと
    を特徴とする振動出力装置。
  2. 前記支持部は、前記本体面部の一端側に形成される第１支持部と、前記本体面部の他端側に形成される第２支持部とを有し、
    前記緩衝部は、前記対向空間に複数設置され、前記第１支持部から前記第２支持部までの距離に応じて間隔を空けるようにして配置されること
    を特徴とする請求項１に記載の振動出力装置。
  3. 前記本体面部は、前記支持部を支点として前記対向面を弓状に振動させることが可能な弾性材料により構成され、
    前記緩衝部は、前記本体面部が前記弓状に振動した場合に、前記対向面で前記振動の腹となる部分に当接するようにして、前記対向空間に設置されること
    を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の振動出力装置。
  4. 前記本体面部は放熱性能に優れた素材により構成され、
    前記支持部と前記緩衝部との間に、放熱用の空間が確保されること
    を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の振動出力装置。
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