(57)【要約】【課題】サスペンションの損傷を抑制することができる振動ユニットを提供する。【解決手段】サスペンション５と磁気回路２との接続位置５１が、磁気回路２の重心Ｇを通り且つ直交平面Ｓに対してＺ方向の一方側にずれていることで、振動ユニット１Ａ全体に対して直交平面Ｓに沿った方向の外力が加わった場合に、サスペンション５に対しては面内方向の力だけでなく面外方向の力も加わり、サスペンション５はバネ性を発揮することができる方向に変形を生じる。さらに、ケース４がストッパ４３を有することで、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制し、サスペンション５が過度に変形することを防ぎ、サスペンション５の損傷を抑制することができる。【選択図】図１
2019147123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路と、
前記磁気回路を収容するケースと、
前記磁気回路を前記ケースに支持するサスペンションと、を備え、
前記サスペンションは、前記磁気回路の重心を通り且つ振動方向に直交する直交平面に対し、前記振動方向のいずれか一方側にずれた位置において該磁気回路に接続され、
前記ケースは、前記磁気回路が当該ケースに対し、前記直交平面に沿った方向において相対移動することを規制するストッパを有することを特徴とする振動ユニット。
【請求項２】
前記ストッパは、前記磁気回路の外周面の近傍に位置することを特徴とする請求項１に記載の振動ユニット。
【請求項３】
前記ストッパは、前記ケースのうち前記振動方向において前記磁気回路と対向する蓋部から立設された壁部を有することを特徴とする請求項２に記載の振動ユニット。
【請求項４】
前記磁気回路は、前記振動方向において前記ケースと対向する部分に、凹部又は貫通孔を有し、
前記ストッパは、前記振動方向に沿って延びるとともに前記凹部又は前記貫通孔の内側に配置されることを特徴とする請求項１に記載の振動ユニット。
【請求項５】
前記サスペンションと前記磁気回路との接続位置は、前記直交平面に対して前記振動方向のボイスコイル側にずれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の振動ユニット。
【請求項６】
前記ストッパは、前記直交平面を挟んで前記サスペンションの反対側に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の振動ユニット。
【請求項７】
前記ケースは、前記ストッパとケース本体とを一体に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の振動ユニット。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の振動ユニットが内蔵されていることを特徴とする座席。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、振動ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、磁気回路とボイスコイルとを備えて振動を発生する電気音響変換器（振動ユニット）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された電気音響変換器では、磁気回路を支持するサスペンションがケースに固定されていることで、磁気回路とボイスコイルとの磁気的な相互作用によって振動が発生するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０１３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電気音響変換器では、磁気回路のうち振動方向の中央付近にサスペンションが接続されている。即ち、サスペンションと磁気回路との接続位置は、磁気回路の重心を通り且つ振動方向に直交する直交平面に近接した位置となっている。しかしながら、このような構成においては、直交平面に沿った方向の外力が電気音響変換器に加わった場合（例えば輸送時等）にサスペンションが損傷してしまう可能性がある。即ち、サスペンションは面外方向の力によって変形することは容易であっても、面内方向の力に対してはバネ性を発揮しにくく塑性変形が生じやすい。
【０００５】
したがって、本発明の課題は、サスペンションの損傷を抑制することができる振動ユニットを提供することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の振動ユニットは、磁気回路と、前記磁気回路を収容するケースと、前記磁気回路を前記ケースに支持するサスペンションと、を備え、前記サスペンションは、前記磁気回路の重心を通り且つ振動方向に直交する直交平面に対し、前記振動方向のいずれか一方側にずれた位置において該磁気回路に接続され、前記ケースは、前記磁気回路が当該ケースに対し、前記直交平面に沿った方向において相対移動することを規制するストッパを有することを特徴としたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例に係る振動ユニットを示す断面図である。
【図２】前記振動ユニットの要部を示す断面図である。
【図３】前記振動ユニットにおいてケースと磁気回路とが相対回動しようとした際の様子を示す断面図である。
【図４】本発明の変形例に係る振動ユニットを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る振動ユニットは、磁気回路と、磁気回路を収容するケースと、磁気回路を前記ケースに支持するサスペンションと、を備える。サスペンションは、磁気回路の重心を通り且つ振動方向に直交する直交平面に対し、振動方向のいずれか一方側にずれた位置において磁気回路に接続される。ケースは、磁気回路がこのケースに対し、直交平面に沿った方向において相対移動することを規制するストッパを有する。
【０００９】
サスペンションと磁気回路との接続位置が、磁気回路の重心を通り且つ振動方向に直交する直交平面に対して振動方向のいずれか一方側にずれていることで、直交平面に沿った方向の外力が振動ユニット全体に加わった場合に、サスペンションに対しては面内方向の力だけでなく面外方向の力も加わる。従って、サスペンションはバネ性を発揮することのできる方向に変形を生じる。さらに、ケースがストッパを有することで、磁気回路が直交平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制し、サスペンションが過度に変形することを防ぎ、サスペンションの損傷を抑制することができる。
【００１０】
一方、サスペンションと磁気回路との接続位置を直交平面上に配置する構成では、ケースにストッパを設けてサスペンションの塑性変形を抑制しようとした場合、磁気回路とストッパとを比較的接近させた位置に配置する必要がある。従って、サスペンションの塑性変形の抑制が困難であるとともに、振動方向に沿った本来の振動を阻害してしまう可能性がある。
【００１１】
尚、本実施形態における磁気回路とは、サスペンションに支持されて振動する部品の集合体を指す。即ち、サスペンションが磁石だけでなくウエイトも支持する場合には、このウエイトも磁気回路に含まれ、磁気回路の重心とは、ウエイト等も含んだ磁気回路全体での重心を意味する。また、「直交平面に沿った方向」とは、直交平面の面内方向だけでなく、直交平面に対して多少の傾きを有した方向も含む。
【００１２】
ストッパは、磁気回路の外周面の近傍に位置することが好ましい。即ち、ストッパは、磁気回路がケースに対して直交平面に沿った方向において相対移動した際に、この磁気回路の外周面に当接可能であることが好ましい。これにより、ストッパを磁気回路に当接させやすく、磁気回路が直交平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制しやすくすることができる。
【００１３】
ストッパは、ケースのうち振動方向において磁気回路と対向する蓋部から立設された壁部を有することが好ましい。これにより、ストッパと磁気回路との当接面積を確保しやすく、磁気回路が直交平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制しやすくすることができる。
【００１４】
磁気回路は、振動方向においてケースと対向する部分に、凹部又は貫通孔を有し、ストッパは、振動方向に沿って延びるとともに凹部又は貫通孔の内側に配置されてもよい。これにより、磁気回路の外周面とケースの内周面との間隔を狭くしてケースを小型化しやすい。
【００１５】
サスペンションと磁気回路との接続位置は、直交平面に対して振動方向のボイスコイル側にずれていることが好ましい。また、ストッパは、直交平面を挟んでサスペンションの反対側に配置されていることが好ましい。
【００１６】
ケースは、ストッパとケース本体とを一体に有することが好ましい。これにより、ストッパを設けることによる部品点数の増加を抑制することができる。
【００１７】
本発明の実施形態に係る座席は、上記の振動ユニットが内蔵されている。このような座席に内蔵された振動ユニットでは、上記のように、磁気回路が直交平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制し、サスペンションの損傷を抑制することができる。
【実施例】
【００１８】
以下、本発明の各実施例について具体的に説明する。本実施例の振動ユニット１Ａは、図１、２に示すように、磁気回路２と、ボイスコイル３と、ケース４と、サスペンション５と、を備える。振動ユニット１Ａは、例えば移動体としての車両の座席に内蔵され（発泡ウレタン内に埋め込まれ）、着座者に振動を伝達するために用いられる。本実施例では、振動ユニット１Ａにおける振動の発生方向（振動方向）をＺ方向とし、Ｚ方向に直交する平面内の２方向をＸ方向及びＹ方向とする。
【００１９】
磁気回路２は、磁石２１とヨーク２２とプレート２３とを備える。ヨーク２２は、底板部２２１と筒部２２２とを有し、Ｚ方向の一方側（図２における上側）が開口した有底筒状に形成されている。底板部２２１には磁石２１及びプレート２３がこの順でＺ方向一方側に積層されている。プレート２３と筒部２２２とがＸＹ平面内の各方向において間隔をあけて対向し、エアギャップが形成されている。
【００２０】
ボイスコイル３は、後述するようにケース４の上蓋４２によって支持され、磁気回路２のエアギャップに配置される。
【００２１】
ケース４は、Ｚ方向の一方側（図２における上側）が開口した有底筒状の箱部４１と、箱部４１の開口を塞ぐ上蓋（蓋部）４２と、を有する。箱部４１及び上蓋４２は、樹脂によって形成されており、ケース本体を構成する。
【００２２】
箱部４１は、磁気回路に対してＺ方向に対向する底板部（蓋部）４１１と、Ｚ方向を軸方向とする筒状部４１２と、を有し、複数のストッパ４３が一体に形成されている。底板部４１１と筒状部４１２とは曲面によって滑らかに接続されている。ストッパ４３は、底板部４１１から立設された壁部４３１と、筒状部４１２の内周面から径方向内側に向かって延びる放射状部４３２と、を有してＺ方向から見てＴ字状に形成されている。ストッパ４３の壁部４３１は、ヨーク２２の外周面に対し、径方向外側に対向するように配置される。放射状部４３２は、底板部４１１と一体的に形成されている。
【００２３】
上蓋４２は、ケース４の内側に向かって突出する筒状のコイル支持部４２１を有する。コイル支持部４２１は、ボイスコイル３の巻芯となる部分である。
【００２４】
サスペンション５は、ＸＹ平面に沿って延びる円環板状に形成され、ヨーク２２の上端部に接続されることにより、磁気回路２を箱部４１に支持する。サスペンション５には、Ｚ方向に貫通する貫通孔が形成されている。
【００２５】
本実施例においては、磁気回路２の重心Ｇは、磁石２１内に位置する。従って、サスペンション５は、重心Ｇを通り且つ振動方向（Ｚ方向）に直交する直交平面Ｓに対し、Ｚ方向の一方側（図１における上側）にずれた位置において磁気回路２に接続されている。また、ボイスコイル３は直交平面Ｓに対してＺ方向の一方側に配置され、ストッパ４は直交平面Ｓに対してＺ方向の他方側に配置されている。即ち、サスペンション５と磁気回路２との接続位置５１は、直交平面Ｓに対してＺ方向のボイスコイル３側にずれており、ストッパ４は、直交平面Ｓを挟んでサスペンション５の反対側に配置されている。
【００２６】
以上のような振動ユニット１Ａにおいて磁気回路２とボイスコイル３との磁気的な相互作用によってＺ方向の振動を発生させる際、ＸＹ平面に沿った回動軸を中心として、磁気回路２がケース４内で回動しようとする場合がある（図３参照、図示の例ではＹ方向に沿った回動軸を中心とする回動）。このとき、ストッパ４３は、磁気回路２におけるヨーク２２の外周面に当接することにより、ＸＹ平面に沿った方向において磁気回路２がケース４に対して相対移動することを規制するように設けられている。これにより、磁気回路２のケース４内における直交平面（ＸＹ平面）に沿った方向の変位量が規制される。
【００２７】
また、振動ユニット１Ａ全体に対し、輸送時等に直交平面Ｓに沿った方向の大きな外力が加わることがある。このとき、サスペンション５と磁気回路２との接続位置５１が、直交平面Ｓに対してＺ方向の一方側にずれていることで、サスペンション５には、直交平面Ｓに沿った方向の力（面内方向の力）だけでなく、Ｚ方向に沿った力（面外方向の力）も加わる。従って、サスペンション５はＺ方向の一方側又は他方側に凸となるように撓み変形することができる。
【００２８】
ここで、接続位置５１を直交平面Ｓ上に配置したものを比較例の振動ユニットとする。比較例の振動ユニットでは、ケース４にストッパを設けてサスペンション５の塑性変形を抑制しようとした場合、磁気回路２とストッパとを比較的接近させた位置に配置する必要がある。従って、サスペンション５の塑性変形の抑制が困難であるとともに、Ｚ方向に沿った本来の振動を阻害してしまう可能性がある。
【００２９】
上記の構成により、サスペンション５と磁気回路２との接続位置５１が、磁気回路２の重心Ｇを通り且つ直交平面Ｓに対してＺ方向の一方側にずれていることで、振動ユニット１Ａ全体に対して直交平面Ｓに沿った方向の外力が加わった場合に、サスペンション５に対しては面内方向の力だけでなく面外方向の力も加わり、サスペンション５はバネ性を発揮することができる方向に変形を生じる。さらに、ケース４がストッパ４３を有することで、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制し、サスペンション５が過度に変形することを防ぎ、サスペンション５の損傷を抑制することができる。
【００３０】
また、ストッパ４３が磁気回路２の近傍に位置することで、ストッパ４３を磁気回路２に当接させやすく、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制しやすくすることができる。
【００３１】
また、ストッパ４３が壁部４３１を有することで、ストッパ４３と磁気回路２との当接面積を確保しやすく、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量以上変位することを抑制しやすくすることができる。
【００３２】
また、ストッパ４３が箱部４１と一体に形成されていることで、ストッパ４３を設けることによる部品点数の増加を抑制することができる。
【００３３】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００３４】
例えば、前記実施例では、ストッパ４３は、磁気回路２の外周面の近傍に位置し、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量変位した際に、この磁気回路２の外周面に当接するものとしたが、ストッパは、磁気回路２がケース４に対して直交平面Ｓに沿った方向において相対移動することを規制するものであればよく、磁気回路２における他の部位に当接してもよい。
【００３５】
図４に示す変形例の振動ユニット１Ｂでは、磁気回路２に、ＸＹ平面における中央部を通るとともにＺ方向に沿って延びる貫通孔２０が形成されている。即ち、貫通孔２０は、磁気回路２のうちＺ方向においてケース４と対向する部分に形成されている。ケース４には、底板部４１１からケース４の内側に向かうようにＺ方向に沿って延びる柱状のストッパ４４が形成されている。ストッパ４４は、貫通孔２０の内側に配置され、その先端がプレート２３の上面よりもＺ方向の一方側に突出している。
【００３６】
このような変形例の振動ユニット１Ｂにおいても前記実施例の振動ユニット１Ａと同様に、磁気回路２がＸＹ平面に沿った方向において一定量以上変位することを、ストッパ４４によって抑制することができる。このような振動ユニット１Ｂによれば、磁気回路２の外周面とケース４の内周面との間隔を狭くしてケース４を小型化しやすい。
【００３７】
また、変形例の振動ユニット１Ｂでは、磁気回路２に貫通孔２０が形成されているものとしたが、磁気回路２に非貫通な凹部を形成するとともに、ストッパを凹部の内側に配置してもよい。
【００３８】
また、前記実施例では、ストッパ４３が壁部４３１と放射状部４３２とを有するものとしたが、ストッパは、壁部と放射状部とのうちいずれか一方のみを有していてもよい。また、ストッパは、底板部４１１の上面又は筒状部４１２の内周面からケース４の内側に向かって延びる棒状や柱状に形成されてもよい。
【００３９】
また、前記実施例では、サスペンション５と磁気回路２との接続位置５１が、直交平面Ｓに対してＺ方向のボイスコイル３側にずれているものとしたが、ボイスコイル３と反対側にずれていてもよい。
【００４０】
また、前記実施例では、ストッパ４３が、直交平面Ｓを挟んでサスペンション５の反対側に配置されているものとしたが、サスペンション５側に配置されていてもよい。
【００４１】
また、前記実施例では、ストッパ４３が箱部４１と一体に形成されているものとしたが、ストッパは、箱部及び上蓋のいずれとも別体に形成されていてもよい。ストッパを箱部及び上蓋と別体とすれば、従来形状の箱部及び上蓋を流用してストッパを追加することができる。
【００４２】
また、前記第１実施例では、振動ユニット１Ａが移動体の座席に内蔵されるものとしたが、振動ユニットは、使用者に振動を伝達することができるような対象物に設置されればよく、例えば移動体に設けられる場合には、ステアリングホイールやシフトレバー、ドア開閉用の操作部等に内蔵されてもよい。
【００４３】
その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施例に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施例に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４４】
１Ａ        振動ユニット
２          磁気回路
２０        貫通孔
３          ボイスコイル
４          ケース
４１１      底板部（蓋部）
４３        ストッパ
４３１      壁部
５          サスペンション
Ｇ          重心
Ｓ          直交平面
【図１】
2019147123.tif 000003
【図２】
2019147123.tif 000004
【図３】
2019147123.tif 000005
【図４】
2019147123.tif 000006