WO2017010415A1 - 振動発生装置 - Google Patents

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seat surface
surface portion
seat
exciter
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賢司 河野
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クラリオン株式会社
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    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60N2/00Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/90Details or parts not otherwise provided for
    • B60N2002/981Warning systems, e.g. the seat or seat parts vibrates to warn the passenger when facing a danger

Definitions

  • the present invention relates to a vibration generator, and more particularly to a vibration generator that is provided on a seat surface portion of a seat and can transmit vibration to a seated person.
  • a vehicle alarm device in which a vibrating body is installed on the seat surface portion of a vehicle seat and a seated person is warned by the vibration of the vibrating body (see, for example, Patent Document 1).
  • a vibrating body is installed between the cushion material of the seat surface portion and the seat cover so as to be in contact with the seat cover.
  • the vibrating body comes into contact with the seated person via the seat surface. For this reason, it becomes possible to improve the vibration transmission efficiency to a seated person.
  • the alarm can be felt by the vibration even when the vehicle is being driven.
  • the vibrating body is disposed between the cushion material and the seat skin so as to be easily in contact with the seat skin so that the seated person can easily feel the vibration. For this reason, the sitting comfort may be impaired or the sitting comfort may be uncomfortable. Further, when the elastic performance of the cushion material of the seat is lowered and the cushion material is stagnant, there is a possibility that the strength of vibration experienced by the seated person, the vibration generation position, and the like may be greatly changed.
  • a vibration body is provided on the seat surface portion of the seat, such as a vehicle alarm device, and a seated person sitting on the seat surface portion is subjected to vibration in the vertical direction from the seat surface portion, In some cases, the seated person is difficult to feel the vibration of the vibrating body.
  • the vibrating body In order to increase the vibration to the seated person, it is conceivable to increase the vibration output in the vibrating body.
  • the vibrating body has a tendency to increase in size, and the weight may increase.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a vibration generating device in which a seated person can easily experience vibration even when vibration is generated from the inside of a seating surface portion of a seat. .
  • the vibration generator includes a vibration transmission member that extends in the horizontal direction of the seat surface portion inside the seat surface portion of the seat and can transmit vibration in the extending direction; And an exciter for transmitting the vibration in the extending direction to the vibration transmitting member.
  • the above-described vibration generator is characterized by transmitting the vibration of the exciter in the extending direction of the vibration transmitting member extending in the horizontal direction of the seat surface. For this reason, in the above-described vibration generator, vibration can be transmitted in the horizontal direction, not in the vertical direction in which the weight of the seated person is applied on the seat surface portion. Since the vibration can be transmitted in a direction different from the vertical direction in which the cushion material or the like is easily expanded and contracted by pressure in the seat surface portion, the vibration is difficult to weaken, and the seated person can easily feel the vibration.
  • the vibration transmission member is a rod-shaped body, and one end of the rod-shaped body is one of the front end portion and the rear end portion of the seat surface portion, and Located at a position closer to the side in the left-right direction of the seat surface portion, the other end of the rod-shaped body is an end on the side different from the front end or the rear end of the seat surface where one end of the rod-shaped body is located. And is installed inside the seating surface portion so as to be positioned closer to the center in the left-right direction than the position nearing the side portion of the seating surface portion where one end of the rod-shaped body is located. It may be.
  • the vibration transmitting member is constituted by a rod-shaped body.
  • the rod-shaped body extends from the position at the front end or the rear end of the seat surface portion toward the side in the left-right direction, toward the center at the other end of the seat surface portion in the left-right direction. And installed inside the seat surface.
  • the vibration transmission member is installed on the seat surface portion so as to cross the thigh from the inside to the outside of the thigh of the seated person. Therefore, by vibrating the vibration transmitting member installed in this manner, the seated person can feel the vibration in a wide range from the buttocks to the thigh back. In addition, it is possible to make the seated person feel the vibration with certainty.
  • the vibration transmission member may be a cylindrical bar-shaped body having a substantially circular cross-sectional shape.
  • the cross-sectional shape of the vibration transmitting member By forming the cross-sectional shape of the vibration transmitting member into a substantially circular shape, the cross-sectional shape does not hit the angulated part of the buttocks, thighs, etc. compared to the case where the cross-sectional shape is a triangle or a quadrangle. For this reason, it becomes possible to improve the sitting comfort of the seated person.
  • the vibration transmitting member may be installed in an elastic member provided inside the seat surface portion.
  • the vibration transmitting member since the vibration transmitting member is installed in the elastic member, the vibration of the vibration transmitting member is transmitted through another member such as a seat frame, and the vibration escapes. It becomes possible to prevent.
  • the vibration generator according to an embodiment of the present invention is characterized in that the vibration of the exciter is transmitted in the extending direction of the vibration transmitting member that extends in the horizontal direction of the seat surface portion. For this reason, in the vibration generator according to the present invention, vibration can be transmitted in the horizontal direction, not in the vertical direction in which the weight of the seated person is applied on the seat surface portion. Since the vibration can be transmitted in a direction different from the vertical direction in which the cushion material or the like is easily expanded and contracted by pressure in the seat surface portion, the vibration is difficult to weaken, and the seated person can easily feel the vibration.
  • FIG. 1A shows a plan view of the seat
  • FIG. 1B shows a rear perspective view of the seat
  • FIG. 2 shows a side sectional view of the seat.
  • the vibration generator 1 is roughly configured by a vibration transmission member 10 and an exciter 20, and is provided on the seat surface portion 2 a of the vehicle seat 2.
  • the vibration transmission member 10 is a columnar rod-shaped member, and is formed of a rigid body so as to easily transmit vibration.
  • a metal such as iron is generally used for the vibration transmitting member 10.
  • the material for forming the vibration transmitting member 10 is not limited to metal or the like, and the material or the like is not particularly limited as long as the vibration of the exciter 20 can be easily transmitted.
  • the vibration transmitting member 10 is not limited to a cylindrical shape as long as it is a rod-shaped member.
  • the cross section is preferably substantially circular, but may be a polygon such as a triangle or a quadrangle.
  • the cross-sectional shape is a triangle or a quadrangle, care must be taken not to affect the sitting comfort of the seated person.
  • the cross-sectional shape is substantially circular, the angled portion does not hit the buttocks, the thighs, and the like, so that sitting comfort and the like can be improved.
  • the vehicle seat 2 has an external skeleton formed of a seat frame (not shown).
  • the seat surface part 2a and the backrest part are provided inside the vehicle seat 2.
  • 2b is filled with an elastic member made of cushion material 3 or the like.
  • the vibration transmitting member 10 is provided so as to be embedded in the cushion material 3 of the seat surface portion 2a. Specifically, a method of embedding the vibration transmission member 10 by insert molding in which the cushion material 3 is molded in a state where the vibration transmission member 10 is disposed inside when the cushion material 3 is molded is used. Further, after the cushion material 3 is molded, an insertion hole for inserting the vibration transmission member 10 is formed by post-processing, and after the vibration transmission member 10 is inserted, the vibration transmission member 10 is attached to the cushion material 3 with an adhesive or the like. A method of fixing is used.
  • the vibration transmitting member 10 is embedded in the cushion material 3.
  • the vibration transmission member 10 is installed on the vehicle seat 2 so as not to contact a member such as a seat frame, in which the vibration of the vibration transmission member 10 is easily transmitted and the vibration escapes. Further, the vibration transmitting member 10 may be provided with a locking portion that is hooked on the cushion material 3 or a return portion that does not fall off so that the vibration transmitting member 10 is not detached from the seat surface portion 2a due to vibration.
  • the vibration transmitting member 10 has a rear end portion side (side on which the exciter 20 is attached) at a position near the center of the rear end portion of the seat surface portion 2a. ) Is located, and is installed on the seat surface portion 2a so that the front end portion side of the vibration transmitting member 10 is located in the vicinity of the left end portion (position near the left side portion) of the front end portion of the seat surface portion 2a.
  • an angle adjustment mechanism for adjusting the angle of the backrest 2b is provided at the left and right positions of the connecting portion (the rear portion of the seat 2a) of the seat surface portion 2a and the backrest portion 2b in the vehicle seat 2. Is provided. For this reason, in order to avoid the installation location of the angle adjustment mechanism part in the seat surface part 2a, it is desirable to arrange
  • the rear end side of the vibration transmitting member 10 is disposed at a position closer to the center of the rear end of the seat surface 2a, and the vicinity of the left end of the front end of the seat 2a (close to the left side).
  • the vibration transmitting member 10 is installed on the seating surface portion 2a so that the front end portion side of the vibration transmitting member 10 is positioned at the position (2).
  • the rod-shaped member of the vibration transmitting member 10 is arranged so as to cross the thigh from the inside to the outside of the seated person's thigh.
  • the front end portion side of the vibration transmitting portion 10 is disposed as close to the front side as possible and close to the side portion of the seating surface portion 2a while taking care not to make the seated person feel uncomfortable. .
  • the front end portion of the vibration transmitting portion 10 is arranged as close to the front side of the seat surface portion 2a as possible and as close to the side portion as possible, vibration can be generated in a wide range. Therefore, it becomes possible to let the seated person feel the vibration in a wider range.
  • each vibration transmission member 10 is paired with respect to the seat surface portion 2a. It may be provided.
  • the rear end side of each vibration transmitting member 10 is located at a position closer to the center of the rear end of the seat surface 2a, and is near the left end of the front end of the seat surface 2a (near the left side).
  • the pair of vibration transmitting members 10 are installed on the seat surface portion 2a so that the front end side of each vibration transmitting member 10 is positioned near the right end portion (position near the right side portion).
  • the vibration transmission member 10 can be arranged in a C shape in a plan view of the seat surface portion 2a.
  • the exciter 20 is attached to the rear end of the vibration transmitting member 10 as shown in FIGS. More specifically, the exciter 20 is a rear end portion of the vibration transmitting member 10 and is fixed in a state where the frame portion 21 (see FIG. 3) of the exciter 20 is in contact with the rear cross section. Further, the exciter 20 is fixed to the vibration transmission member 10 so as not to contact any members other than the vibration transmission member 10. Thus, by fixing the exciter 20 to the vibration transmission member 10, the vibration of the exciter 20 is easily transmitted to members other than the vibration transmission member 10, such as the seat frame of the vehicle seat 2, and the vibration escapes. There is nothing.
  • the exciter 20 is an acoustic output device capable of transmitting the vibration force transmitted from the voice coil to an object in contact with the main body of the exciter and outputting vibrations and sounds via the object. .
  • FIG. 3 is a sectional view showing a schematic structure of the exciter 20.
  • FIG. 3 shows a state where the exciter 20 is fixed to the rear end portion of the vibration transmitting member 10.
  • the exciter 20 is roughly configured by a frame portion 21, a damper portion 22, an outer yoke 23, a permanent magnet 24, an inner yoke 25, a bobbin 26, and a voice coil 27.
  • the outer yoke 23 has a bowl shape in which a side wall portion 23a and a bottom portion 23b are continuously formed and a recess is provided.
  • the permanent magnet 24 is attached to the inside of the bottom 23b of the outer yoke 23 and is formed in a disk shape.
  • the inner yoke 25 is placed on the permanent magnet 24.
  • the inner yoke 25 has a disk shape. The diameter of the inner yoke 25 is slightly larger than the diameter of the permanent magnet 24.
  • a gap d is provided between the inner surface of the side wall portion 23 a of the outer yoke 23 and the outer peripheral side surface of the inner yoke 25.
  • the tip end of the cylindrical bobbin 26 is located in the gap d.
  • a voice coil 27 is wound around the tip of the bobbin 26.
  • the frame portion 21 has a dish shape having a diameter larger than the outer diameter of the outer yoke 23 so that the recess of the outer yoke 23 can be covered.
  • a leg portion 21 a that protrudes toward the outer yoke 23 is formed on the outer edge portion of the frame portion 21.
  • the dish-shaped portion on the side opposite to the side from which the leg portion 21 a of the frame portion 21 protrudes is fixed to the cross-sectional portion of the rear end portion of the vibration transmitting member 10.
  • a base portion 26a of the bobbin 26 is fixed to the opposite side of the dish-shaped portion of the frame portion 21 fixed to the cross-sectional portion of the vibration transmitting portion 10.
  • a plurality of damper portions 22 extending in a substantially spiral shape in the outer peripheral direction of the frame portion 21 are provided on the leg portion 21a of the frame portion 21 at equal intervals.
  • tip part (spiral-shaped center side edge part) of the damper part 22 is being fixed to the periphery of the side wall part 23a of the outer side yoke 23.
  • the bobbin 26 vibrates in accordance with the frequency of the sound signal. More specifically, the bobbin 26 is vibrated in a direction (vertical direction in FIG. 3) in which the outer yoke 23 approaches and separates from the frame portion 21 via the damper portion 22. The vibration of the bobbin 26 is transmitted to the vibration transmitting member 10 through the frame portion 21. The vibration to the vibration transmitting member 10 is applied to the extending direction (extending direction) of the rod member of the vibration transmitting member 10. Thus, by transmitting vibration in the extending direction of the vibration transmitting member 10 via the exciter 20, vibration can be transmitted in the front-rear direction of the vehicle seat 2.
  • the vibration transmitting member 10 is caused to vibrate in the front-rear direction by changing / adjusting the frequency of the acoustic signal input to the exciter 20.
  • This vibration in the front-rear direction can cause the vibration transmitting member 10 to resonate.
  • the entire vibration transmitting member 10 can be vibrated. Therefore, it is possible to transmit vibration to the entire vehicle seat 2 without being limited to the extending direction of the vibration transmitting member 10.
  • the rod-shaped member of the vibration transmitting member 10 is installed on the seat surface portion 2a so as to cross the thigh from the inside to the outside of the seated person's thigh. For this reason, by resonating the vibration transmitting member 10, vibration can be experienced in a wide range from the buttocks to the back of the thigh. Furthermore, it is possible to make the seated person feel the vibration with certainty.
  • the vibration transmitting member 10 is composed of a rod-shaped member.
  • the vibration can be generated in the entire vibration transmission member 10.
  • the vibration transmitting member 10 has a greatly bent shape or the like, the vibration in the stretching direction is weakened at the bent portion. For this reason, the vibration at the tip portion of the vibration transmission member 10 is weakened, and it becomes difficult to generate the vibration of the entire vibration transmission member 10.
  • the vibration by the exciter 20 is input with respect to the extending direction of the rod-shaped member. Since the vibration in the stretching direction is largely transmitted in the front-rear direction through the inside of the rod-shaped member, the vibration is hardly inhibited.
  • the vibration by the exciter 20 is the extending direction of the vibration transmitting member 10 and is the front-rear direction of the seat surface portion 2a. For this reason, the vibration of the exciter can be transmitted over a wider range than when the exciter is installed in the seat surface portion 2a so as to transmit the vibration in the vertical direction of the seat. Furthermore, in the seat surface portion 2a, vibration can be transmitted in a direction different from the vertical direction in which the cushion material or the like is easily expanded and contracted by pressure. For this reason, it is difficult for the vibration to be weakened by the compression of the cushioning material or the like, and the seated person can easily feel the vibration.
  • the vehicle seat 2 is likely to move up and down.
  • the damper portion 22 of the exciter 20 can be vibrated up and down in the same direction as the vibration by the exciter 20. Sex occurs.
  • the exciter 20 may be damaged by the vertical vibration, or the performance may be deteriorated.
  • the damper portion 22 of the exciter 20 is provided in the vibration transmission member 10 so as to vibrate in the front-rear direction of the seat surface portion 2a. For this reason, it becomes possible to reduce the influence by the vertical vibration of the vehicle.
  • the exciter 20 is provided at the rear end portion of the vibration transmitting member 10 so as not to contact the seat surface portion 2a of the vehicle seat 2. For this reason, the vibration of the exciter 20 can be directly transmitted to the vibration transmitting member 10. Furthermore, it is possible to minimize the reduction of vibration due to contact with other members such as the vehicle seat 2.
  • the vibration transmitting member 10 can be resonated, but also the vehicle seat 2 and the seat surface portion 2a can be resonated.
  • the cushion performance of the cushion material deteriorates over time due to the seating of the seated person and the like.
  • the resonance frequency of the vehicle seat 2 and the seat surface portion 2a is likely to change over time.
  • the vehicle seat 2 and the seat surface portion 2a can be changed by changing / adjusting the frequency of the acoustic signal input to the exciter 20. It can resonate. Therefore, it is possible to generate vibration more effectively according to the state of the vehicle seat 2 and the seat surface portion 2a, and it is possible to improve the sensory performance of vibration for the seated person.
  • the vibration for the vibration transmitting unit 10 is output using the exciter 20.
  • the vibration generator 1 by setting and adjusting the frequency and the like of the acoustic signal input to the exciter 20, it is possible not only to generate vibration from the exciter 20 to the vibration transmitting unit 10, but also to generate music or the like. Therefore, it is possible to use the vibration generator 1 as an acoustic device for outputting sound as well as simple vibration.
  • vibration generator according to the present invention has been described in detail with reference to an example and the drawings.
  • the vibration generator according to the present invention is not limited to the example described in the embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims. Also in these cases, it is possible to achieve the same effect as the vibration generator 1 shown in the embodiment.
  • the rear of the vibration transmitting member 10 is located at a position closer to the center of the rear end portion of the seat surface portion 2 a.
  • the vibration transmitting portion 10 is positioned on the seat surface portion so that the end portion side is located, and the front end portion side of the vibration transmitting member 10 is positioned in the vicinity of the left end portion of the front end portion of the seat surface portion 2a (position near the left side portion). The case where it installed in 2a was demonstrated.
  • the installation position of the vibration generator 1 is not limited to the installation positions shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b) and FIG.
  • the rear end side of the vibration transmitting member 10 (the side on which the exciter 20 is attached) near the left end (or near the right end) of the front end of the seat surface 2a. ) And the rear end portion of the seat surface portion 2a, which is installed on the seat surface portion 2a so that the front end portion side of the vibration transmitting member 10 is located near the center position in the left-right direction.
  • the exciter 20 fixed to the rear end portion of the vibration transmission member 10 is located on the front side of the vehicle seat 2, and the front end portion of the vibration transmission member 10 is located on the rear end portion of the seat surface portion 2a.
  • the seat surface portion 2a is embedded in the cushion material. In this way, even when the vibration transmitting member 10 is provided on the seat surface portion 2a, it is possible to make the seated person feel effective vibration by resonance or the like, similarly to the vibration transmitting member 10 according to the embodiment. Is possible.
  • the rear end side (the side on which the exciter 20 is attached) of the vibration transmitting member 10 is located at the front end of the seat surface 2a and closer to the center position in the left-right direction. Even if it is installed on the seat surface portion 2a so that the front end portion side of the vibration transmitting member 10 is located near the left end portion (or near the right end portion) of the rear end portion of the seat surface portion 2a. Good. Also in this case, the exciter 20 fixed to the rear end portion of the vibration transmission member 10 is located on the front side of the vehicle seat 2, and the front end portion of the vibration transmission member 10 is located on the rear side end portion of the seat surface portion 2a.
  • the seat surface portion 2a is embedded in the cushion material. In this way, even when the vibration transmitting member 10 is provided on the seat surface portion 2a, it is possible to make the seated person feel effective vibration by resonance or the like, similarly to the vibration transmitting member 10 according to the embodiment. Is possible.
  • the front end portion of the vibration transmitting member 10 is located at the front end portion of the seat surface portion 2a and at the center position in the left-right direction, and the rear end portion of the seat surface portion 2a is located. Even if it is installed on the seat surface portion 2a so that the rear end portion side (the side on which the exciter 20 is attached) is located near the left end portion (or near the right end portion). Good. In this case, the exciter 20 fixed to the rear end portion of the vibration transmission member 10 is located on the rear side of the vehicle seat 2, and the front end portion of the vibration transmission member 10 is located on the front end portion of the seat surface portion 2a. In this state, the seat surface portion 2a is embedded in the cushion material. In this way, even when the vibration transmitting member 10 is provided on the seat surface portion 2a, it is possible to make the seated person feel effective vibration by resonance or the like, similarly to the vibration transmitting member 10 according to the embodiment. Is possible.
  • the vibration transmitting member 10 may be installed in the left-right direction of the seat surface portion 2a. Moreover, as shown in FIG.5 (b), you may install so that a pair of vibration transmission member 10 extended in the front-back direction may become parallel.
  • the exciter 20 is directly fixed to the rear end portion of the vibration transmission member 10.
  • the exciter 20 is limited to a structure that is not necessarily fixed directly to the vibration transmission member 10. It is not a thing. It is sufficient that the exciter 20 can be attached to the vibration transmission member 10 so that at least the extending direction of the vibration transmission member 10 and the vibration transmission direction of the exciter 20 are the same direction. By setting it as such an attachment structure, the vibration of the exciter 20 can be effectively transmitted with respect to the extending direction of the vibration transmission member 10.
  • crank shape means a shape in which two narrow right-angle curves are alternately connected, and the extending direction line at one end and the extending direction line at the other end are parallel to each other.
  • the vibration of the exciter 20 is extended in the extending direction of the vibration transmitting member 10 as in the vibration generating device 1 according to the embodiment. Can be communicated to. Accordingly, the vibration of the exciter 20 can be effectively transmitted in the extending direction of the vibration transmitting member 10.
  • a substantially S-shaped connection in which the narrow curve portion of the crank shape is a gentle curve.
  • a member may be used.
  • the vibration generation direction of the exciter 20 and the extending direction of the vibration transmission member 10 are opposite to each other, a U-shaped connection member or the like in which the vibration direction is the same horizontal direction may be used.
  • the vibration generator 1 according to the present invention is not limited to the configuration provided in the seat surface portion 2a.
  • the vibration generator 1 can be provided on the backrest 2b.

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Abstract

シートの座面部で振動を発生させる場合であっても、着座者が振動を体感し易い振動発生装置を提供する。振動発生装置(1)は、振動伝達部材(10)とエキサイタ(20)とを有している。振動伝達部材(10)は、シート(2)の座面部(2a)の内部であって座面部(2a)の水平方向へと延設されており、延設方向に対する振動を伝達することが可能である。エキサイタ(20)は、振動伝達部材(10)に対し、振動伝達部材(10)の延設方向に振動を伝達させることが可能である。

Description

振動発生装置
 本発明は、振動発生装置に関し、より詳細には、シートの座面部に設けられて着座者に対して振動を伝達させることが可能な振動発生装置に関する。
 従来より、車両用シートの座面部に対して振動体を設置し、この振動体の振動によって、着座者に警報を行う車両警報装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。この車両警報装置では、座面部のクッション材とシート表皮との間に、シート表皮に接するようにして振動体を設置する構造になっている。クッション材とシート表皮との間であって、シート表皮に接するように振動体を設置することによって、振動体が、シート表面を介して着座者に接することになる。このため、着座者への振動伝達効率を高めることが可能になる。
 また、振動体の振動によって、着座者に警報を行うことにより、車両を運転中であっても、警報を振動によって体感させることが可能となる。
特開2009-120015号公報
 上述した車両警報装置では、振動を着座者が体感しやすいように、クッション材とシート表皮との間であって、シート表皮に接するようにして振動体が設置されている。このため、座り心地が損なわれたり、座り心地に違和感を感じたりする場合があった。また、シートのクッション材等における弾性性能が低下して、クッション材がヘタった場合には、着座者が体感する振動の強弱や、振動発生位置等が大きく変化してしまうおそれがあった。
 このため、クッション材とシート表皮との間等ではなく、クッション材の内部に振動体を設置することも提案されている。このように、振動体をクッション材の内部に設置することにより、座り心地の低下や違和感の低減を図ることができる。
 しかしながら、振動体をクッション材の内部に設置すると、振動体による振動がクッション材によって吸収されてしまい、振動伝達効率が低下してしまうおそれがあるという問題があった。
 特に、車両警報装置等のように、シートの座面部に振動体が設けられ、座面部に着座する着座者に対して座面部から上下方向への振動を与える場合には、車両の上下動によって、着座者が振動体の振動を体感しにくい場合も生じていた。
 着座者に対する振動を大きくするために、振動体における振動の出力を大きくすることも考えられる。しかしながら、振動体が大型化する傾向があり、また、重量が増加してしまうおそれがあった。
 本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、シートの座面部の内部より振動を発生させる場合であっても、着座者が振動を体感し易い振動発生装置を提供することを課題とする。
 本発明の一態様として振動発生装置は、シートの座面部の内部であって当該座面部の水平方向へ延設されて、該延設方向に対する振動を伝達することが可能な振動伝達部材と、該振動伝達部材に対して前記延設方向に対する振動を伝達させるエキサイタとを有することを特徴とする。
 上述の振動発生装置は、座面部の水平方向へと延設される振動伝達部材の延設方向に、エキサイタの振動を伝達させることを特徴としている。このため、上述の振動発生装置では、座面部において着座者の体重が掛かる上下方向ではない、水平方向に対して振動を伝達することができる。座面部においてクッション材等が圧力により伸縮されやすくなる上下方向と異なる方向に対して、振動を伝達することができるので、振動が弱くなりにくく、着座者に振動を体感させやすくすることができる。
 特に、エキサイタにおいて出力される振動の周波数を、振動伝達部材を共振させる周波数や、振動伝達部材が設けられる座面部またはシート全体を共振させる周波数等に調整・設定することによって、振動伝達部材あるいはシート全体から、共振振動を出力させることができる。したがって、より効果的かつ確実に、着座者に振動を体感させることが可能になる。
 上述した振動発生装置において、前記振動伝達部材は、棒状体であって、当該棒状体の一端が、前記座面部の前側端部又は後側端部のいずれか一方の端部であって、前記座面部の左右方向で側部寄りの位置に位置し、前記棒状体の他端が、前記棒状体の一端が位置する前記座面部の前記前側端部又は前記後側端部と異なる側の端部であって、前記棒状体の一端が位置する前記座面部の前記側部寄りの位置よりも、左右方向で中央寄りの位置に位置するようにして、前記座面部の内部に設置されるものであってもよい。
 上述の振動発生装置では、振動伝達部材が棒状体により構成される。棒状体は、座面部の前側端部又は後側端部であって左右方向で側部寄りの位置から、座面部の他方の端部であって左右方向で中央寄りの位置に向けて延設されて、座面部の内部に設置される。このため、着座者の太腿の内側から外側へと太腿にクロスするようにして、振動伝達部材が座面部に設置されることになる。従って、このように設置された振動伝達部材を振動させることによって、臀部から腿裏へと広い範囲で、着座者に振動を体感させることができる。また、確実に振動を着座者に体感させることが可能となる。
 上述した振動発生装置において、前記振動伝達部材は、断面形状が略円形を呈する円柱棒状体であってもよい。
 振動伝達部材の断面形状を略円形に形成することによって、断面形状が、三角形や四角形等の場合に比べて、臀部や太腿等に角張った部分が当たらない。このため、着座者の座り心地を向上させることが可能となる。
 上述した振動発生装置では、前記振動伝達部材は、前記座面部の内部に設けられる弾性部材に内設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、振動伝達部材が弾性部材に内設されるため、振動伝達部材の振動が、シートフレーム等の他の部材を介して伝達されて、振動が逃げてしまうことを防止することが可能になる。
 本発明の一実施形態に係る振動発生装置は、座面部の水平方向へと延設される振動伝達部材の延設方向に、エキサイタの振動を伝達させることを特徴としている。このため、本発明に係る振動発生装置では、座面部において着座者の体重が掛かる上下方向ではない、水平方向に対して振動を伝達することができる。座面部においてクッション材等が圧力により伸縮されやすくなる上下方向と異なる方向に対して、振動を伝達することができるので、振動が弱くなりにくく、着座者に振動を体感させやすくすることができる。
 特に、エキサイタにおいて出力される振動の周波数を、振動伝達部材を共振させる周波数や、振動伝達部材が設けられる座面部またはシート全体を共振させる周波数等に調整・設定することによって、振動伝達部材あるいはシート全体から、共振振動を出力させることができ、より効果的かつ確実に、着座者に振動を体感させることが可能になる。
実施の形態に係る振動発生装置が設けられた車両用シートの概略構成を示した図であって、(a)は、平面図であり、(b)は、後方斜視図である。 実施の形態に係る振動発生装置が設けられた車両用シートの側方断面図を示した図である。 実施の形態に係るエキサイタの概略構成を示した断面図である。 実施の形態に係る振動発生装置が、車両用シートの座面部に設置される他の実施例を示した図である。 実施の形態に係る振動発生装置が、車両用シートの座面部に設置される他の実施例を示した図である。
 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。図1および図2は、実施の形態に係る振動発生装置1が設けられた車両用のシート2の概略構成を示した図である。図1(a)は、シートの平面図を示し、図1(b)は、シートの後方斜視図を示している。図2は、シートの側方断面図を示している。
 振動発生装置1は、図1、図2に示すように、振動伝達部材10と、エキサイタ20とにより概略構成され、車両用シート2の座面部2aに設けられている。振動伝達部材10は、円柱状の棒状部材であり、振動を伝達しやすいように剛体によって形成されている。振動伝達部材10には、例えば、鉄等の金属が一般的に用いられる。なお、振動伝達部材10が形成される材料は、金属等には限定されず、エキサイタ20の振動を伝達させやすいものであれば、特にその素材等が限定されるものではない。
 また、振動伝達部材10は、棒状部材であれば、円柱形状には限定されない。例えば、断面は略円形であることが好ましいが、三角形や四角形等の多角形であってもよい。但し、断面形状が、三角形や四角形等の場合には着座者の座り心地に影響を与えないように注意する必要がある。断面形状が、略円形の場合には、臀部や太腿等に角張った部分が当たらないため、座り心地等を向上させることができる。
 車両用シート2は、図示を省略したシートフレームで外部骨格が形成されている。車両用シート2の内部には、着座者からの圧力(着座者の体重や背もたれ部2bにおける背もたれ圧力)を分散させると共に、着座者の座り心地等を向上させるために、座面部2aや背もたれ部2b内部にクッション材3等による弾性部材が充填されている。
 振動伝達部材10は、座面部2aのクッション材3の内部に埋設されるようにして設けられている。具体的には、クッション材3の成形時に振動伝達部材10を内部に配置した状態でクッション材3の成形を行うインサート成形により、振動伝達部材10を埋設する方法が用いられる。また、クッション材3が成形された後に、振動伝達部材10を挿入するための挿入孔を後加工によって形成し、振動伝達部材10を挿入した後に接着剤等で振動伝達部材10をクッション材3に固定したりする方法が用いられる。
 なお、振動伝達部材10は、クッション材3の内部に埋設される。振動伝達部材10は、振動伝達部材10の振動が容易に伝達されて振動が逃げてしまうような、シートフレーム等の部材には接触しないようにして、車両用シート2に設置される。また、振動伝達部材10が振動によって座面部2aから外れてしまうことがないように、クッション材3に引っかかる係止部、あるいは抜け落ちない返し部等を、振動伝達部材10に設けてもよい。
 振動伝達部材10は、図1(a)(b)に示すように、座面部2aの後側端部の中央寄りの位置に、振動伝達部材10の後端部側(エキサイタ20が取り付けられる側)が位置し、座面部2aの前側端部の左側端部近傍(左側の側部寄りの位置)に、振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、座面部2aに設置される。一般的に、車両用シート2における座面部2aと背もたれ部2bとの連結部分(座面部2aの後側部分)の左右位置には、背もたれ部2bの角度調節を行うための角度調節機構部が設けられている。このため、座面部2aにおいて、角度調節機構部の設置箇所を避けるためには、座面部2aの後側端部の中央寄りの位置に、振動伝達部材10の端部を配置することが望ましい。
 このように、座面部2aの後側端部の中央寄りの位置に、振動伝達部材10の後端部側を配置し、座面部2aの前側端部の左側端部近傍(左側の側部寄りの位置)に、振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、座面部2aに振動伝達部材10を設置する。このようにして、座面部2aに振動伝達部材10を設置することにより、振動伝達部材10の棒状部材が、着座者の太腿の内側から外側へと太腿にクロスするようにして配設される。
 また、振動伝達部10の前端部側は、着座者が違和感を感じないように配慮しつつ、座面部2aのできるだけ前側寄りの位置であって、できるだけ側部寄りの位置に配置することが望ましい。このように、振動伝達部10の前端部を、座面部2aのできるだけ前側寄りの位置であって、できるだけ側部寄りの位置に配置することにより、振動を広い範囲で発生させることができる。したがって、着座者に対してより広い範囲で振動を体感させることが可能になる。
 なお、図1(a)(b)および図2では、説明の便宜上、振動伝達部材10が1本だけしか示されていないが、振動伝達部材10は、座面部2aに対して1対にして設けられるものであってもよい。例えば、座面部2aの後側端部の中央寄りの位置に、それぞれの振動伝達部材10の後端部側が位置し、座面部2aの前側端部の左側端部近傍(左側の側部寄りの位置)と右側端部近傍(右側の側部寄りの位置)とに、それぞれの振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、1対の振動伝達部材10を座面部2aに設置する。このように、振動伝達部材10を座面部2aに設置することにより、座面部2aの平面視で、ハの字状に、振動伝達部材10を配置することができる。
 エキサイタ20は、図1および図2に示すように、振動伝達部材10の後端部に取り付けられている。より詳細に、エキサイタ20は、振動伝達部材10の後端部であって、後方側の断面に対してエキサイタ20のフレーム部21(図3参照)を当接させた状態で固着される。また、エキサイタ20は、振動伝達部材10以外の部材には接触しないようにして、振動伝達部材10に固着される。このように、エキサイタ20を振動伝達部材10に固着させることによって、車両用シート2のシートフレーム等、振動伝達部材10以外の部材に、エキサイタ20の振動が容易に伝達して振動が逃げてしまうことがない。ここで、エキサイタ20とは、ボイスコイルから伝わる振動力を、エキサイタの本体部に接触させた対象物に伝達し、対象物を介して振動や音を出力させることが可能な音響出力装置である。
 図3は、エキサイタ20の概略構造を示した断面図である。図3には、振動伝達部材10の後端部にエキサイタ20が固着された様態を示している。エキサイタ20は、フレーム部21と、ダンパー部22と、外側ヨーク23と、永久磁石24と、内側ヨーク25と、ボビン26と、ボイスコイル27とにより概略構成されている。
 外側ヨーク23は、側壁部23aと底部23bとが連続して形成されて凹部が設けられた椀形状を呈している。永久磁石24は、外側ヨーク23の底部23bの内側に取り付けられており、円盤状に形成されている。内側ヨーク25は、永久磁石24の上に載置されている。内側ヨーク25は、円盤形状を呈している。内側ヨーク25の直径は、永久磁石24の直径よりも若干大きくなっている。
 外側ヨーク23の側壁部23aの内面と、内側ヨーク25の外周側面との間には、間隙dが設けられている。間隙dには、円筒状のボビン26の先端部が位置している。ボビン26の先端部には、ボイスコイル27が巻き付けられている。
 フレーム部21は、外側ヨーク23の凹所を覆うことが可能なように、外側ヨーク23の外径よりも大きな直径を備えた皿形状を呈している。フレーム部21の外縁部分には、外側ヨーク23側に突出する脚部21aが形成されている。フレーム部21の脚部21aが突出された側と反対側になる皿形状部分は、振動伝達部材10の後端部の断面部分に固着されている。
 また、振動伝達部10の断面部分に固着されたフレーム部21の皿形状部分の反対側には、ボビン26の基部26aが固着されている。フレーム部21の脚部21aには、フレーム部21の外周方向に略渦巻き状に延設されたダンパー部22が等間隔で複数設けられている。そして、ダンパー部22の先端部(渦巻き状の中心側端部)は、外側ヨーク23の側壁部23aの周縁に固定されている。
 このように構成される振動伝達部材10のボイスコイル27に、図2に示す音源機器30によって音響信号が供給されると、音響信号の周波数に合わせて、ボビン26が振動する。より詳細には、外側ヨーク23が、ダンパー部22を介してフレーム部21に近接離反する方向(図3の上下方向)に、ボビン26が振動されることになる。このボビン26の振動が、フレーム部21を介して、振動伝達部材10へと伝達される。振動伝達部材10への振動は、振動伝達部材10の棒状部材における延伸方向(延設方向)に対して加えられる。このように、エキサイタ20を介して振動伝達部材10の延伸方向へと振動を伝達させることによって、車両用シート2の前後方向に対して振動を伝達することができる。
 また、エキサイタ20に入力される音響信号の周波数を変更・調整することによって、振動伝達部材10に前後方向の振動を発生させる。この前後方向の振動により、振動伝達部材10に共振を発生させることが可能である。振動伝達部材10に共振を発生させることにより、振動伝達部材10全体を振動させることが可能になる。従って、振動伝達部材10の延伸方向に限られることなく車両用シート2の全体へと振動を伝達することが可能になる。
 特に、振動伝達部材10の棒状部材は、着座者の太腿の内側から外側へと太腿にクロスするようにして、座面部2aに設置されている。このため、振動伝達部材10を共振させることによって、振動を臀部から腿裏へと広い範囲で体感させることができる。さらに、確実に振動を着座者に体感させることが可能となる。
 また、振動伝達部材10は棒状部材によって構成されている。エキサイタ20による振動を棒状部材の延伸方向に対して入力させることによって、振動を振動伝達部材10の全体で発生させることができる。例えば、振動伝達部材10が大きく曲がった形状等をしている場合には、延伸方向の振動が曲がった部分で弱まってしまう。このため、振動伝達部材10の先端部分等における振動が弱まってしまい、振動伝達部材10の全体での振動を発生させることが難しくなる。本実施の形態に係る振動伝達部材10では、エキサイタ20による振動が棒状部材の延伸方向に対して入力される。延伸方向の振動が棒状部材の内部を前後方向に大きく伝達することになるので、振動が阻害されにくくなる。
 また、本実施の形態では、エキサイタ20による振動は、振動伝達部材10の延伸方向であって、座面部2aの前後方向となる。このため、シートの上下方向に振動を伝えるように、座面部2aの内部に座面の上方向に向けてエキサイタを設置する場合に比べて、エキサイタの振動を広い範囲に伝達することができる。さらに、座面部2aにおいて、クッション材等が圧力により伸縮されやすい上下方向と異なる方向に対して、振動を伝達することができる。このため、クッション材等の圧縮によって振動が弱くなりにくく、着座者に振動を体感させやすくすることができる。
 また、車両の走行に伴って、車両用シート2には、上下方向の動きが発生しやすい。このため、エキサイタ20を、座面部2aの内部に座面の上方向に向けて設置する場合には、エキサイタ20のダンパー部22が、エキサイタ20による振動と同じ方向である上下に振動される可能性が生じる。上下の振動により、エキサイタ20の損傷を生じたり、あるいは性能低下を招いたりするおそれがある。本実施の形態に係る振動伝達部材10では、エキサイタ20のダンパー部22が、座面部2aの前後方向に振動するようにして、振動伝達部材10に設けられる。このため、車両の上下振動による影響を低減させることが可能になる。
 さらに、エキサイタ20は、振動伝達部材10の後端部であって、車両用シート2の座面部2a等に接しないようにして設けられる。このため、エキサイタ20の振動を直接的に振動伝達部材10へ伝達させることができる。さらに、車両用シート2等の他の部材との接触による振動の低減を最小限に抑えることが可能になる。
 また、エキサイタ20に入力される音響信号の周波数を変更・調整することによって、振動伝達部材10を共振させるだけでなく、車両用シート2および座面部2aを共振させることも可能である。車両用シート2は、着座者の着座等により、クッション材のクッション性能が経年劣化等する。このため、車両用シート2および座面部2aの共振周波数は、経年変化する可能性が高い。このように車両用シート2や座面部2aの共振周波数が変化する場合であっても、エキサイタ20に入力される音響信号の周波数を変更・調整することによって、車両用シート2および座面部2aを共振させることができる。したがって、車両用シート2および座面部2aの状態に応じて、より効果的に振動を発生させることができ、着座者における振動の体感性能を高めることが可能である。
 さらに、本実施の形態に係る振動発生装置1では、振動伝達部10に対する振動を、エキサイタ20を用いて出力させる。このため、エキサイタ20に入力される音響信号の周波数等を設定・調整することによって、エキサイタ20より振動伝達部10へ振動を発生させるだけでなく、音楽等も発生させることが可能である。従って、単なる振動だけでなく音を出力させるための音響装置として振動発生装置1を利用することが可能である。
 以上、本発明に係る振動発生装置について、一例を示すと共に図面を用いて詳細に説明を行った。しかしながら、本発明に係る振動発生装置は、実施の形態で説明した例には限定されない。当業者であれば、請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。それらについても、実施の形態に示した振動発生装置1と同様の効果を奏することが可能である。
 例えば、実施の形態に係る振動発生装置1では、図1(a)(b)および図2に示すように、座面部2aの後側端部の中央寄りの位置に、振動伝達部材10の後端部側が位置し、座面部2aの前側端部の左側端部近傍(左側の側部寄りの位置)に、振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、振動伝達部10が座面部2a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1の設置位置は、図1(a)(b)および図2に示す設置位置には限定されない。
 例えば、図4(a)に示すように、座面部2aの前側端部の左側端部付近(または、右側端部付近)に、振動伝達部材10の後端部側(エキサイタ20が取り付けられる側)が位置し、座面部2aの後側端部であって左右方向の中央位置寄りに、振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、座面部2aに設置されるものであってもよい。この場合には、振動伝達部材10の後端部に固着されたエキサイタ20が、車両用シート2の前側に位置し、振動伝達部材10の前端部が、座面部2aの後側端部に位置した状態で、座面部2aのクッション材の内部に埋設された状態となる。このようにして、振動伝達部材10が座面部2aに設けられる場合であっても、実施の形態に係る振動伝達部材10と同様に、共振等によって着座者に効果的な振動を体感させることが可能である。
 また、図4(b)に示すように、座面部2aの前側端部であって左右方向の中央位置寄りに、振動伝達部材10の後端部側(エキサイタ20が取り付けられる側)が位置し、座面部2aの後側端部の左側端部付近(または、右側端部付近)に、振動伝達部材10の前端部側が位置するようにして、座面部2aに設置されるものであってもよい。この場合にも、振動伝達部材10の後端部に固着されたエキサイタ20が、車両用シート2の前側に位置し、振動伝達部材10の前端部が、座面部2aの後側端部に位置した状態で、座面部2aのクッション材の内部に埋設された状態となる。このようにして、振動伝達部材10が座面部2aに設けられる場合であっても、実施の形態に係る振動伝達部材10と同様に、共振等によって着座者に効果的な振動を体感させることが可能である。
 さらに、図4(c)に示すように、座面部2aの前側端部であって左右方向の中央位置よりに、振動伝達部材10の前端部側が位置し、座面部2aの後側端部の左側端部付近(または、右側端部付近)に、振動伝達部材10の後端部側(エキサイタ20が取り付けられる側)が位置するようにして、座面部2aに設置されるものであってもよい。この場合には、振動伝達部材10の後端部に固着されたエキサイタ20が、車両用シート2の後側に位置し、振動伝達部材10の前端部が、座面部2aの前側端部に位置した状態で、座面部2aのクッション材の内部に埋設された状態となる。このようにして、振動伝達部材10が座面部2aに設けられる場合であっても、実施の形態に係る振動伝達部材10と同様に、共振等によって着座者に効果的な振動を体感させることが可能である。
 また、その他の方法として、図5(a)に示すように、振動伝達部材10を座面部2aの左右方向に設置する構成にしてもよい。また、図5(b)に示すように、前後方向に延設される1対の振動伝達部材10を、平行になるように設置するものであってもよい。
 また、実施の形態に係る振動発生装置1では、エキサイタ20が振動伝達部材10の後端部に直接固着されていたが、エキサイタ20は振動伝達部材10に必ずしも直接固着される構造に限定されるものではない。少なくとも、振動伝達部材10の延設方向と、エキサイタ20の振動伝達方向とが同じ方向になるように、エキサイタ20を振動伝達部材10に取り付けることができればよい。このような取り付け構造とすることで、振動伝達部材10の延設方向に対して効果的にエキサイタ20の振動を伝達させることができる。
 このため、例えば、振動伝達部材10の後端部にクランク形状の接続部材の一端を取り付けて、この接続部材の端部にエキサイタ20を取り付ける構造であってもよい。ここで、クランク形状とは、直角の狭いカーブが2つ交互に繋がった形状であって、一端の延設方向線と他端の延設方向線とが平行になる形状を意味する。クランク形状の接続部材を介して、振動伝達部材10をエキサイタ20に取り付ける場合には、振動伝達部材10の延設方向と、エキサイタ20の振動伝達方向とが、平行となり、同じ方向に向けられる。このため、クランク形状の接続部材がシートフレーム等の他の部材に接触する構造でなければ、実施の形態に係る振動発生装置1と同様に、エキサイタ20の振動を振動伝達部材10の延設方向に伝達することができる。従って、振動伝達部材10の延設方向に対して効果的にエキサイタ20の振動を伝達させることが可能になる。
 また、振動伝達部材10の延設方向と、エキサイタ20の振動伝達方向とが、同じ方向に向けられているのであれば、クランク形状の狭いカーブ部分を緩やかな曲線にした略S字状の接続部材を用いてもよい。また、エキサイタ20の振動発生方向と、振動伝達部材10の延設方向とが逆方向になってしまうが、振動の方向が同じ水平方向となるコ字状の接続部材等を用いてもよい。
 さらに、本発明に係る振動発生装置1は、座面部2aに設けられる構成に限定されるものではない。例えば、振動発生装置1を、背もたれ部2bに設けることも可能である。
1     …振動発生装置
2     …車両用シート
2a   …(車両用シートの)座面部
2b   …(車両用シートの)背もたれ部
3   …クッション材(弾性部材)
10   …振動伝達部材
20   …エキサイタ
21   …フレーム部
21a  …(フレーム部の)脚部
22   …ダンパー部
23   …外側ヨーク
23a  …(外側ヨークの)側壁部
23b  …(外側ヨークの)底部
24   …永久磁石
25   …内側ヨーク
26   …ボビン
26a …(ボビンの)基部
27   …ボイスコイル
30   …音源機器

Claims (4)

  1.  シートの座面部の内部であって当該座面部の水平方向へ延設されて、該延設方向に対する振動を伝達することが可能な振動伝達部材と、
     該振動伝達部材に対して前記延設方向に対する振動を伝達させるエキサイタと
     を有す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、棒状体であって、
     当該棒状体の一端が、前記座面部の前側端部又は後側端部のいずれか一方の端部であって、前記座面部の左右方向で側部寄りの位置に位置し、
     前記棒状体の他端が、前記棒状体の一端が位置する前記座面部の前記前側端部又は前記後側端部と異なる側の端部であって、前記棒状体の一端が位置する前記座面部の前記側部寄りの位置よりも、左右方向で中央寄りの位置に位置するようにして、
     前記座面部の内部に設置されること
     を特徴とする請求項1に記載の振動発生装置。
  3.  前記振動伝達部材は、断面形状が略円形を呈する円柱棒状体であること
     を特徴とする請求項2に記載の振動発生装置。
  4.  前記振動伝達部材は、前記座面部の内部に設けられる弾性部材に内設されること
     を特徴とする請求項1に記載の振動発生装置。
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