JPH04302000A - 電気・機械振動変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、音声信号等の低周波電
流を受けて機械的な信号を発する、電気・機械振動変換
器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音響装置等から信号を受けてこれを機械
的な振動に変換し、この振動をスピーカあるいはヘッド
ホンからの音と共に身体に受ける体感音響装置は本発明
者等によって古くから研究が進められ、多くの特許権あ
るいは実用新案権が取得されている（特公昭５８−２５
１７　号公報、特公昭５７−９２７２　号公報、特公昭
５８−９６４０　号公報、実公昭６４−６６２２　号公
報、実公昭５−４３１６号公報等参照）。

【０００３】これら各公報に記載されたものは、いずれ
も電気・機械振動変換器を人体載置物内に埋設し、ある
いは人体載置物に取付けて、この電気・機械振動変換器
の発生する振動を人体載置物を介して人体に与える構造
であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように電気・機械
振動変換器が発生する振動を人体載置物を介して使用者
の身体に感ずるようにする場合、従来にあっては電気・
機械振動変換器に対して機能および変換効率の追及が優
先していたために、電気・機械振動変換器の大きさ及び
発音性ならびに人体載置物の振動方向についての配慮が
後回しになるきらいがあった。すなわち、従来の電気・
機械振動変換器は、マグネットならびにコイル等の軸方
向に振動出力が発生するもので、これを敷物等の人体載
置物に水平に取付けて、人体載置物を縦振動させた場合
、人体載置物の一部が大面積の振動板として作用するこ
とがある。このように人体載置物が振動板として作用す
ると、不要な低音の音響放射を生ずることがある問題が
あった。電気・機械振動変換器を取付けた人体載置物が
低音の音響放射をすると、スピーカの放射する音とのバ
ランスを壊してしまうことになる。電気・機械振動変換
器に求められるものは、振動しても音はでないことであ
る。

【０００５】また、従来のマグネットならびにコイル等
の軸方向に振動出力が発生する形式の電気・機械振動変
換器を用いて敷物等の人体載置物を縦振動させる場合に
あっては、その構造上、使用者が電気・機械振動変換器
を取付けた部分の上部に着座し、あるいは横臥すること
になるため違和感が生ずる上に、場合によっては振動伝
達効率に影響を与えることがあり、さらには、人体載置
物上の使用者等の荷重によって電気・機械振動変換器を
損傷する虞れがあった。

【０００６】このようなことから、人体載置物に横方向
から横振動を与えたところ、不要な低音の音響放射が発
生することがなくなった。これは、人体載置物の剛性が
高くなり必要な振動のみが良く伝わるようになったから
である。さらに、横方向から横振動を与えるようにすれ
ば、人体載置物の使用者の荷重がかかる部分に電気・機
械振動変換器を配置させずにすむことにもなる。そこで
、従来の電気・機械振動変換器を用いて人体載置物を横
振動させる場合には、人体載置物の側部にＬ型のブラケ
ット等を取付け、このブラケット等に電気・機械振動変
換器を垂直に取付けて、その軸方向に生ずる振動出力を
ブラケット等を介して人体載置物に与えれば人体載置物
は横振動することになる。しかしながら、このように電
気・機械振動変換器を人体載置物の側部に垂直に配設す
ると使用者の邪魔にもなるし外観も悪いものとなる。

【０００７】本発明はこの点に鑑みて成されたものであ
り、全体形状を薄型にするとともに振動の方向がその平
面方向になるような電気・機械振動変換器を提供しよう
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、棒状の磁性体の両端にコ字状
の磁性体の両端を微小空隙を設けて対向させ、両磁性体
の一方をハウジングに固定すると共に他方を該ハウジン
グにダンパを介して吊下し、両磁性体の一方に音声信号
等の低周波電流を受けるコイルを巻回して該コイルを低
周波信号源に接続したことを特徴とする電気・機械振動
変換器を得たものである。

【０００９】

【作用】このような構成とすれば、コイルに音響装置か
らの音声電流を流したとき、コイルを巻回した磁性体に
発生する磁気回路と、他方の磁性体に発生する磁気回路
との間に「吸引、反発」という磁気干渉作用が生ずるこ
とになり、ダンパに吊下された方の磁性体の質量による
振動がハウジングを平面方向に振動させることになる。 このようにして発生するハウジングの振動は、人体載置
物に対して電気・機械振動変換器を水平方向に取付けた
ことから、人体載置物に横振動を与えることになる。棒
状の磁性体とコ字状の磁性体とを水平面内に配設するこ
と、ならびにコイルを２分割とすることができる等によ
り、ハウジングの薄型化が図れることになる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る電気・機械振動変換器１
を原理図である図１と実際の構造を示した図２ないし図
５について説明する。２は棒状の磁性体であり、この場
合、着磁されたマグネットである。このマグネット２に
は着磁されていない磁性体であるコア３の両端が、３な
いし５ｍｍ程度である微小空隙ｄを設けて対向させてあ
る。両磁性体であるマグネット２とコア３の内の一方の
磁性体であるマグネット２はハウジング４にボルト５に
よって固定されており、他方の磁性体であるコ字状のコ
ア３はダンパ６，７によってハウジング４に振動自在に
吊下されている。ハウジング４としては、この実施例に
おいては図４および図５に示すように２枚の板４ａと４
ｂとを接合して形成しているが他の構造であってもよく
、要はマグネット２、コア３、コイル１３等のすべてを
収容できるものであればよい。

【００１１】コア３の支持部分の具体的な構造としては
、ダンパ６側は図４に示すように、一部をコ字状にした
弾性板からなるダンパ６の端部をハウジング４の内側に
設けられたリテーナ８で支持しており、ダンパ７側は図
５に示すように、中央に孔９を設け、その外側に多数の
スリット１０を設けたダンパ７をスペーサ１１を介して
ボルト１２で固定している。ダンパ６側のコア３への固
定はコイル１３を巻回したボビン１４の端部への接着等
の手段で行なっており、ダンパ７側のコア３への固定は
ダンパ７にボルト１５で取付けたボス１６のダンパ７へ
の接着等によって行なっている。

【００１２】コア３はコ字状をしたものであり、その平
行部分に、ボビン１４に巻回された２個のコイル１３が
装着されている。このコイル１３は音響機器の出力信号
である音声電流等の低周波電流で磁力が発生するもので
ある。 ２個のコイル１３は、可及的にアンペアターンが稼げ、
かつ、外形が大きくなり過ぎないような線径を選んで巻
き、規格のインピーダンスになるよう直列または並列に
接続されている。

【００１３】このような構成の電気・機械振動変換器１
は、磁性体の一つがマグネット２であることから、磁力
線が終始発生しており、その磁力線はコア３側へも及ん
でいる。その状態で信号源である音響機器１７から、ロ
ーパスフィルタを通すなどの信号処理した音声電流をコ
イル１３に流すと、これによって電磁石となるコア３は
、瞬間、瞬間に（図１に示すＮ，Ｓ）極性が変化する。 したがって極性に変化が生じないマグネット２との間に
、「吸引、反発」という磁気干渉作用を生ずる。この磁
気干渉作用により、ダンパに吊下されたコア３の質量に
よる振動がハウジング４を振動させることになる。この
ようにして発生するハウジング４の振動は、人体載置物
に対して電気・機械振動変換器１を水平方向に取付ける
ことにより、人体載置物を横振動させることになる。

【００１４】図６および図７に示すものは電気・機械振
動変換器１の変形例である。図６に示すものは図１にお
けるマグネット２に代えてコア１８を用い、コア３に代
えて中央にマグネット１９を置き、その両端にコア２０
を接合した磁性体２１を用い、コア２０にコイル１３を
巻回したものとしている。また図７に示すものは図６の
もののマグネット１９とコア２０との関係を逆にしてお
り、コア２０にコイル１３を巻回したものとしている。 これらの構造においては、常時発生しているマグネット
１９の磁力線を、コイル１３への音声電流印加で強め、
あるいは弱める作用で振動を得る。

【００１５】以上説明した電気・機械振動変換器１は、
２個のコイル１３，１３を可及的にアンペアターンが稼
げ、かつ、コイル１３の外形が大きくなり過ぎないよう
な線径のものを選んで巻回し、規格のインピーダンスに
なるように直列または並列に接続する。コイル１３をこ
のように製作し、コア３などを水平面内に配設すること
によって、電気・機械振動変換器１をかなりの薄型とす
ることができることになる。

【００１６】次に、上記構造の電気・機械振動変換器１
を使用する人体載置物の例を説明する。図８と図９は敷
物２２に埋設したものであり、ネット２３とこれを包囲
するクッション材２４からなる敷物２２に電気・機械振
動変換器１を埋設し、ネット２３に、図９に示すような
横振動を発生させるものである。図１０ないし図１２は
その構造を示すものであり、図１０は一部を切り欠いた
状態の平面を、図１１は図１０のＤ−Ｄ線に沿う断面を
、さらに図１２は図１１の矢印Ｅで示す部分を拡大した
断面を示している。

【００１７】図１３および図１４に示すものは図８およ
び図９のものに改良を加え、敷物２２の両端近傍部位に
電気・機械振動変換器１を埋設したものである。この場
合には、電気・機械振動変換器１の振動が敷物２２の両
端近傍で発生するので、大きな面積の敷物２２に適する
ことになる。

【００１８】図１５および図１６に示すものは厚手の敷
物２５の場合である。この敷物２５は、上布２６と下布
２７との間に、連続したコ字状の中間部材２８を挟持さ
せたものであり、その中間部材２８の中央両側に電気・
機械振動変換器１を支持させたものである。この場合に
は図８および図９のものより厚く（高く）することがで
きる。中間部材２８の形状から、上方からの荷重には強
く、水平方向への振動は良好に行なわれることになる。

【００１９】図１７および図１８に示すものも図１５お
よび図１６に示すものとほぼ同様のものであるが、電気
・機械振動変換器１の取付場所を変え、着座したときに
向くようにしたものである。

【００２０】図１９ないし図２２に示すものは、本発明
に係る電気・機械振動変換器１をフィットネスクラブの
エアロビクス用の床２９に適用した場合であり、３０は
脚、３１はインシュレータである。この実施例の場合、
作動すると図２１に矢印で示すような振動が発生する。

【００２１】図２３ないし図２４に示すものはベッド３
２への応用例であり、マットレス３３の中央部に、電気
・機械振動変換器１を両側に取付けたマット３４を載置
したものである。この場合には、図２４に矢印で示すよ
うな振動を得ることができる。

【００２２】図２５に示すものは大型トラックの運転室
内にある仮眠用ベッド３６に本発明の電気・機械振動変
換器１を適用したものである。この場合には電気・機械
振動変換器１を足側に設置し、図２６に矢印で示すよう
な振動を発生させるのがよい。

【００２３】図２７に示すものは浴槽３７内で使用する
マット３８に適用した場合である。この場合には電気・
機械振動変換器１を防水性を考慮したマット３８内に収
容し、これに音声電流を流す。すると図２８に矢印で示
すような振動が得られることになる。

【００２４】図２９ないし図３１に示すものはトイレ用
の敷物３９に電気・機械振動変換器１を収容したもので
ある。 この場合には敷物３９内のネット４０に電気・機械振動
変換器１を取付けてあり、図３０に示すように使用者の
足に水平方向の振動を与えるようにしてある。図３０お
よび図３１において符合４１で示すものはスピーカであ
り、壁に角度可変に取付けられているものである。

【００２５】図３２ないし図３４に示すものは、本発明
の電気・機械振動変換器１を事務用椅子に着座した者の
足載せ板４２内に電気・機械振動変換器１を組み込んだ
ものであり、その一部に形成した切欠き４３を椅子の脚
４４に係止させるようにしたものである。

【００２６】図３５および図３６に示すものは、本発明
に係る電気・機械振動変換器１をソファ４５に適用した
場合である。この場合にはソファ４５の座部が横振動す
ることになる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
た電気・機械振動変換器であり、従来多く使用されてい
た電気・機械振動変換器に比してきわめて薄型に製作で
きることおよび振動方向が電気・機械振動変換器の平面
方向であることから人体載置物に水平に取付けることが
でき、かつ、人体載置物に横振動を与えることができる
。このため人体載置物の一部が大面積の振動板として作
用するようなことがなくなり、不要な低音の音響放射を
生ずることがなくなる。したがって、スピーカの放射す
る音とのバランスを壊すこともなくなる。

【００２８】このように電気・機械振動変換器を人体載
置物に水平に取付けて人体載置物に横振動を与えること
ができるので、人体載置物の使用者の着座あるいは横臥
する位置を避けて電気・機械振動変換器を取付けること
ができる。従って、使用者に違和感を与えることもなく
電気・機械振動変換器を損傷する虞れもなくなる。また
、振動伝達効率に影響を与えることもなくなる。さらに
、電気・機械振動変換器を薄型に製作して、人体載置物
に水平に取付けたので使用者の邪魔になることもなく外
観も悪くなることはない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気・機械振動変換器の原理を示
す模式図である。

【図２】本発明に係る電気・機械振動変換器の構造を示
す平面図である。

【図３】図２のものをＡ−Ａ線に沿って見た矢視図であ
る。

【図４】図２のものをＢ−Ｂ線に沿って見た矢視図であ
る。

【図５】図２のものをＣ−Ｃ線に沿って見た矢視図であ
る。

【図６】本発明に係る電気・機械振動変換器の構造の変
形例を示す平面図である。

【図７】本発明に係る電気・機械振動変換器の構造の他
の変形例を示す平面図である。

【図８】本発明に係る電気・機械振動変換器を敷物内に
設けた例を示す斜視図である。

【図９】図８のものの側面図である。

【図１０】図８のものの一部を切欠いて電気・機械振動
変換器の取付状態を示した平面図である。

【図１１】図１０のもののＤ−Ｄ線に沿う断面図である
。

【図１２】図１２における矢印Ｅで示す部分の拡大図で
ある。

【図１３】本発明に係る電気・機械振動変換器を広い面
積の敷物内の両端部に設けた例を示す斜視図である。

【図１４】図１３のものの側面図である。

【図１５】本発明に係る電気・機械振動変換器を厚手の
敷物内に設けた例を示す斜視図である。

【図１６】図１５のものの上に使用者が起立した状態を
示す側面図である。

【図１７】本発明に係る電気・機械振動変換器を図１５
のものより広い面積の敷物内に設けた例を示す斜視図で
ある。

【図１８】図１７のものの側面図である。

【図１９】本発明に係る電気・機械振動変換器をエアロ
ビクス用の床に適用した例を示す斜視図である。

【図２０】図１９のものの正面図である。

【図２１】図１９のものの平面図である。

【図２２】図１９のものの側面図である。

【図２３】本発明に係る電気・機械振動変換器をベッド
に適用した例を示す斜視図である。

【図２４】図２３のものの平面図である。

【図２５】本発明に係る電気・機械振動変換器を大型ト
ラックの運転室内にある仮眠用ベッドに適用した例を示
す斜視図である。

【図２６】図２５のものの側面図である。

【図２７】本発明に係る電気・機械振動変換器を浴槽内
で使用するマットに適用した例を示す斜視図である。

【図２８】図２７の浴槽部分を断面にして示した側面図
である。

【図２９】本発明に係る電気・機械振動変換器をトイレ
用の敷物に適用した例を示す斜視図である。

【図３０】図２９のものの平面図である。

【図３１】図２９のものの使用状態を示す側面図である
。

【図３２】本発明に係る電気・機械振動変換器を事務用
椅子に着座した者の足載せ板内に組み込んだ例を示す斜
視図である。

【図３３】図３２の要部を一部断面で示した側面図であ
る。

【図３４】図３２のうちの足載せ板を椅子から離した状
態を示す斜視図である。

【図３５】本発明に係る電気・機械振動変換器をソファ
に適用した場合を示す斜視図である。

【図３６】図３５のものの側面図である。

【符号の説明】

１　　電気・機械振動変換器 ２　　マグネット ３　　コア ４　　ハウジング ６　　ダンパ ７　　ダンパ １３　　コイル １７　　音響機器

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　棒状の磁性体の両端にコ字状の磁性体
   の両端を微小空隙を設けて対向させ、両磁性体の一方を
   ハウジングに固定すると共に他方を該ハウジングにダン
   パを介して吊下し、両磁性体の一方に音声信号等の低周
   波電流を受けるコイルを巻回して該コイルを低周波信号
   源に接続したことを特徴とする電気・機械振動変換器。