JP5458247B2 - 振動トランスデューサ、及びこれを有する体感振動装置 - Google Patents

Description

本発明は振動トランスデューサに関し、特に電気エネルギーを機械振動に変換するトランスデューサに関する。

体感音楽振動は、音声によって発生する振動、或いは大地を経て伝導する振動感等である。現在、体感音楽振動は、既にマットレス、ソファ、椅子等に応用され、リラックスすることができ、更に酒類を発酵熟成し品質を高める等の目的でも用いることができる。

従来の体感音楽装置は、電気エネルギーに基づいて機械振動エネルギーに変換する変換器装置である。特許文献１と特許文献２とは、いずれも電気エネルギーから機械振動エネルギーへの変換を達成することができる変換装置を開示している。
しかし、そのような変換装置では、ハウジングは放熱し易い金属材で製造され、コイルを支持する部品はハウジングの上に固定され、変換装置の部材は熱伝導性の金属材で製造されている。そのため、コイルの熱量は変換装置の部材によって直接に金属ハウジングに伝導され、且つ金属ハウジングによって外へ放熱する。また、変換装置の部材及びハウジングは一般的に接着剤によって接着され、緊密に接着され且つ間隙がないことが要求される。さもなければ、熱伝導性が悪くなり、生産工程が複雑になり、生産効率が低減するという欠点がある。

中国特許出願第１５９２４９６Ａ号 中国特許出願第１０１４８３７９９Ａ号

本発明は、従来技術の上記課題に鑑み、放熱効率が良く、生産工程が簡単で、生産効率が高い振動トランスデューサ、及びこれを有する体感振動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の振動トランスデューサは以下の構成を採用する。
即ち、本体ケース、上部カバー、支持体、磁石ヨーク構造体、コイル骨格部材及びコイルを含む。本体ケース及び上部カバーは、一体に固定して接続される。支持体は、本体ケース及び上部カバーに接続され、弾性を有する懸吊部が形成される。磁石ヨーク構造体は、懸吊部に取り付けられる。コイル骨格部材は、本体ケースに固定される。コイルは、コイル骨格部材に巻回される。
コイル骨格部材は断熱材で製造された結合部を有する。コイル骨格部材は、結合部によって本体ケースに固定される。且つ本体ケース及び上部カバーの少なくともいずれか一方は、放熱開口を有する。

この場合、本体ケース及び上部カバーは、いずれも放熱開口を有してもよい。

さらに、本体ケース及び上部カバーの放熱開口は、主開口及び複数の放熱穴を含み、複数の放熱穴は主開口の周囲に一重または多重環状に配置され、且つ主開口の内径は放熱穴の内径より大きくてもよい。

さらに、本体ケースは、主開口を取り囲み主開口と放熱穴との間に位置する位置決め溝を有し、結合部は位置決め溝に固定されてもよい。

さらに、コイル骨格部材は、軸方向に貫通した管状体であり、結合部の本体ケースとは反対側に位置する巻回部をさらに有し、コイルは巻回部に巻回されてもよい。

さらに、巻回部はアルミニウムで製造されてもよい。

さらに、支持体は、本体ケース及び上部カバーに固定された取り付け部をさらに含む。懸吊部は接続リブとリング状の自由環部を含み、接続リブは取り付け部に固定され、磁石ヨーク構造体は前記自由環部に取り付けられてもよい。

さらに、本体ケースは導線穴を有してもよい。

さらに、磁石ヨーク構造体は、一体に固定して接続されたヨーク、磁石及びヨーク部材を含む。ヨークの本体ケース側に、磁石及びヨーク部材が収容される磁石収容凹部が設けられる。ヨークとヨーク部材とは磁石を挟み、磁石収容凹部の内壁、磁石の外周面、及びヨーク部材の外周面の間には、リング状の間隙が形成されてもよい。

さらに、コイルは間隙に収容されてもよい。

さらに、本体ケース及び上部カバーは、いずれもプラスチックであってもよい。

さらに、支持体と磁石ヨーク構造体とは、第１ねじ留め具によって互いに接続されていてもよい。

さらに、支持体と本体ケースとは、第２ねじ留め具によって互いに接続されていてもよい。
支持体の上部カバー側に、上部カバーが嵌め込まれる取り付け溝が設けられてもよい。

体感振動装置は、前記振動トランスデューサと、内部に前記振動トランスデューサを収容するキャリヤを含む。

本発明の振動トランスデューサによれば、断熱の結合部を設置することによって、コイルの熱量が直接に本体ケースに伝達して本体ケースから直接に放熱することを低減或いは回避することができる。また、空気の流れによって、熱量をできるだけ多く放熱開口を通じて放熱させ、放熱効率を高める。コイルの熱量は、コイル骨格部材を通じて本体ケースに伝達するのではなく、主に空気の流れによって放熱される。これにより、コイル骨格部材結合部と、本体ケースとの組み付けに関する要求を低減させ、生産工程を簡単にし、生産効率を高めて、生産ラインでの作業をし易くした。

本実施形態の振動トランスデューサの分解斜視図である。 本実施形態の振動トランスデューサの断面図である。 本実施形態の磁石ヨーク構造体と支持体とを組み立てた後の構造模式図である。 図３におけるＡ−Ａ方向に沿う断面図である。 本実施形態の磁石ヨーク構造体と支持体とを組み立てた後の構造模式図である。 本実施形態の磁石ヨーク構造体と支持体とを組み立てる前の分解図である。 本実施形態の磁石ヨーク構造体の分解図である。 本実施形態のコイル骨格部材と本体ケースとの取り付け関係を示した構造模式図である。 図８におけるＡ部の局部的な拡大図である。 本実施形態の本体ケースと、コイル骨格部材とコイルとを組み立てた後の斜視図である。 他の実施形態のコイル骨格部材と本体ケースとの取り付け関係を示した構造模式図である。 図１１におけるＢ部の局部的な拡大図である。 本体ケースの他の実施形態の構造模式図である。 本体ケースの他の実施形態の構造模式図である。 本体ケースの他の実施形態の構造模式図である。

以下、本発明について、実施形態と図面により更に詳細に説明する。

図１〜図１０に示したように、本実施形態における振動トランスデューサは、本体ケース１、上部カバー２、支持体３、磁石ヨーク構造体４、コイル骨格部材５及びコイル６を含む。本体ケース１、上部カバー２及び支持体３は一体に接続される。磁石ヨーク構造体４は支持体３の下方に掛けられ且つ上下に振動することができる。コイル骨格部材５は本体ケース１に固定される。コイル６はコイル骨格部材５に設けられている。

本体ケース１は、ケースの底部１６と、ケースの底部１６から延び出したケースの壁部１７とを含む。ケースの底部１６とケースの壁部１７とはケースのキャビティ１８を囲み出すことができ、ケースの底部１６を貫通して第１放熱開口１１が多数形成される。
第１放熱開口１１は、ケースの底部１６の中部に位置する第１主開口１２と、第１主開口１２を囲んで一重または多重環状に配置される多数の第１放熱穴１３とを含む。上記第１主開口１２の内径は第１放熱穴１３の内径より大きくてもよい。
ケースの底部１６の上部カバー２側にはリング状の位置決め溝１４が凹設される。位置決め溝１４は、第１主開口１２と第１放熱穴１３との間に位置し、位置決め溝１４は第１主開口１２を取り囲んでいる。
ケースの壁１７には、さらにそれを貫通する導線穴１５が設けられることができる。

上部カバー２は、それを貫通する多数の第２放熱開口２１を有し、第２放熱開口２１は第２主開口２２、及び多数の第２放熱穴２３を含む。第２主開口２２は、上部カバー２の中央に位置し、多数の第２放熱穴２３は、第２主開口２２を取り囲んで一重または多重環状に配置される。第２主開口２２の内径は第２放熱穴２３の内径より大きくてもよい。

支持体３は、取り付け部３１と懸吊部３２とを含む。取り付け部３１は、本体ケース１に固定して接続され、取り付け部３１の上部カバー２側には取り付け溝３３が設置される。この懸吊部３２は、弾性を有し、取り付け部３１に固定して接続された１つ又は多数の接続リブ３４と、外力が付加された時変形を発生できる１つ又は多数の自由環部３５とを有する。自由環部３５は、例えば、円環形、方環形、多角形環形等のリング型のものであってもよい。
懸吊部３２は独立に多数設置してもよく、それぞれの懸吊部３２は、いずれも磁石ヨーク構造体を掛け付ける自由環部３５と、取り付け部３１に固定して接続された接続リブ３４を有する。懸吊部は、例えば、バネ状に設けられる。

磁石ヨーク構造体４は、磁束閉路を形成できるヨーク４１と、ヨーク部材４２及び磁石４３とを含む。ヨーク４１の本体ケース１側には磁石収容凹部４４が凹設される。磁石４３とヨーク部材４２はいずれも磁石収容凹部４４に収容される。ヨーク４１とヨーク部材４２は磁石４３を挟み、磁石４３は磁石収容凹部４４の溝底に固定される。ヨーク部材４２は磁石４３に固定され、且つ磁石収容凹部４４の溝壁と、磁石４３の外周面と、ヨーク部材４２の外周面の間には、リング状の間隙４５が形成されている。

コイル骨格部材５は、軸方向に貫通した管状体、例えば、円管、方管、多角形管或いは他の形状である。コイル骨格部材は、巻回部５１と、巻回部の下方に位置する結合部５２とを有する。結合部５２は、断熱材、例えば、非金属材或いは他の断熱效果を奏することができる材料で製造される。巻回部５１は、熱伝導材、例えば、アルミニウム等の金属材或いは他の熱伝導效果を奏することができる材料で製造される。結合部５２は本体ケース１に固定して接続することに用いられ、巻回部５１はコイル６を巻回することに用いられる。

コイル６はワイヤー７に接続される。ワイヤー７はコイル６に電気信号を供給することに用いられる。

本体ケース１及び上部カバー２は、高温に耐えるプラスチック材質で製造されることができる。コイル骨格部材５の結合部５２は、高温に耐える断熱材で製造されることができる。コイル６に電流が通電されて発熱すると、熱量が部分的に本体ケース１、上部カバー２及びコイル骨格部材５の結合部５２に伝導され、材料が高温に耐えることにより、本体ケース１、上部カバー２、コイル骨格部材５が溶融して損傷される可能性をできるだけ低減する。

振動トランスデューサを組み立てる時、磁石４３の上端面をヨークの磁石収容凹部４４の底に固定し、ヨーク部材４２を磁石４３の下端面に固定して、磁石ヨーク構造体４を形成する。第１ねじ留め具８によって、ヨーク４１と支持体の懸吊部３２とをロックして、磁石ヨーク構造体４を支持体３の下方に掛ける。
コイル骨格部材の結合部５２を本体ケースの位置決め溝１４内に固定し、コイル６をコイル骨格部材の巻回部５１に巻き付け、コイルを接続するワイヤー７を本体ケースの導線穴１５に通過させる。
第２ねじ留め具９によって、本体ケース１と支持体の取り付け部３１とをロックして、本体ケース１と支持体３とを一体に固定して接続させ、上部カバー２を支持体３の取り付け溝３３に嵌め込ませる。
組み立てた後、磁石ヨーク構造体４と支持体３とは、上部カバー２と本体ケース１との間に位置し、磁石ヨーク構造体４は本体ケースのキャビティ１８内に位置し、コイル６は磁石ヨーク構造体の間隙４５内に伸びるように収容される。

振動トランスデューサを使用する時、ワイヤー７によってコイル６に電気信号を供給し、コイル６は磁石４３の磁力線を切断する。磁石ヨーク構造体４は支持体３の変形可能な懸吊部３２に取り付けられているので、磁石ヨーク構造体４と本体ケース１との相対位置を変化させ、磁石ヨーク構造体４を本体ケース１の軸方向において上下に振動させて、体感振動を発生する。

次に、コイル骨格部材の第２の実施形態を図１１及び図１２に示す。そのコイル骨格部材５の結合部５２と自由部５１はいずれも断熱材で製造されている。

本体ケースの第１放熱開口１１の形状、大きさ、数量及び分布については、図１３〜図１５に示したように、放熱の要求に従って設計することができる。

振動トランスデューサは本体ケース、上部カバー、磁石ヨーク構造体、コイル骨格部材及びコイルを含む。本体ケース、上部カバー及び磁石ヨーク構造体は一体に固定して接続され、磁石ヨーク構造体は支持体の下方に取り付けられ、コイルはコイル骨格部材に巻回される。コイル骨格部材は断熱材で製造された結合部を有し、その結合部は本体ケースに固定され、且つ本体ケースと上部カバーにおける少なくとも１つに放熱開口が設置されている。
断熱の結合部を設置することによって、コイルの熱量が直接に本体ケースに伝導されて本体ケースが直接に放熱することを低減或いは回避することができる。空気の流れを利用して、熱量をできるだけ多く放熱開口を通じて放熱させ、放熱効率を高めるようにすると共に、熱量が多く放熱開口を通じて放熱されることにより、熱量が少しだけ磁石ヨーク構造体に伝導させ、磁石ヨーク構造体が過熱しないようにする。
本体ケースと上部カバーにいずれも放熱開口が設置される場合、更に振動トランスデューサ内部の空気の流れに有利であり、放熱が更に容易になる。本体ケースと上部カバーの放熱開口の形状、大きさ、数量及び分布については、放熱の要求に従って設計することができる。

コイル骨格部材を位置決めし易くするために、本体ケースに位置決め溝を設置することができる。コイルの熱量が、コイル骨格部材によって本体ケースに伝導されるのではなく、主に空気の流れによって放熱されることにより、コイル骨格部材の結合部と、本体ケースとの組み付けに関する要求を低減させ、生産ラインでの作業がし易くなる。

振動トランスデューサを組み立て易くするために、本体ケースに導線穴を設置することができる。こうして、接続コイルのワイヤーは、本体ケースと上部カバーとが結合する部位を経る必要がなく、組み立てる時、ワイヤーとコイルを接続してから上部カバーを取り付けることができ、組み立て工程を簡素化するとともに、上部カバーを開く時、ワイヤーに干渉することなく、整備にも便利である。

磁石ヨーク構造体と支持体との接続箇所が振動回数と昇温の影響を受けることを回避するために、磁石ヨーク構造体と支持体がねじ留め具によって接続され、両者の間の接続はさらに堅固になる。

コイルの放熱は、主に空気の流れを通じて放熱されることにより、本体ケース及び上部カバーは、プラスチック材質で製造されることができる。従って、製造コストを低減させる。

振動トランスデューサに対して、本体ケース及び上部カバーはハウジングを構成し、磁石ヨーク構造体、支持体、コイル骨格部材とコイルは、そのハウジングの内に位置する。
本体ケース及び上部カバーは、上記した構造でもよく、従来の構造でもよく、或いは他の磁石ヨーク構造体と、コイルとコイル骨格部材が置かれる構造でもよい。
磁石ヨーク構造体は、上記した構造でもよく、従来の構造でもよく、或いは他の磁石を有し且つコイルによって磁力線が切断される構造でもよい。
支持体は、上記した構造でもよく、従来の構造でもよく、或いは他の磁石ヨーク構造体が取り付けられ且つコイルに電流を通させた時、磁石ヨーク構造体を上下に振動させる構造でもよい。
コイル骨格部材は全体が断熱材で製造されてもよく、ただ本体ケースに接続された部位が断熱材で製造されてもよい。

キャリヤと振動トランスデューサとを含む体感振動装置において、振動トランスデューサはキャリヤの内部に収容される。その体感振動装置は、例えば、振動トランスデューサを有する頭のマッサージ器、アイマッサージ器、マッサージチェア、マッサージクッション、マッサージソファ等である。

以上のように実施形態により本発明を更に詳細に説明したが、本発明の実施形態はこれらの説明のみに限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の種々の変更は本発明の技術的範囲に含まれる。

１ ：本体ケース
１１：第１放熱開口
１２：第１主開口
１３：第１放熱穴
１４：位置決め溝
１５：導線穴
１６：ケースの底部
１７：ケースの壁部
１８：キャビティ
２ ：上部カバー
２１：第２放熱開口
２２：第２主開口
２３：第２放熱穴
３ ：支持体
３１：取り付け部
３２：懸吊部
３３：取り付け溝
３４：接続リブ
３５：自由環部
４ ：磁石ヨーク構造体
４１：ヨーク
４２：ヨーク部材
４３：磁石
４４：磁石収容凹部
４５：間隙
５ ：コイル骨格部材
５１：巻回部
５２：結合部
６ ：コイル
７ ：ワイヤー
８ ：第１ねじ留め具
９ ：第２ねじ留め具

Claims (15)

1. 一体に固定して接続される本体ケース及び上部カバーと、
   前記本体ケース及び前記上部カバーに接続され、弾性を有する懸吊部が形成される支持体と、
   前記懸吊部に取り付けられる磁石ヨーク構造体と、
   前記本体ケースに固定されるコイル骨格部材と、
   前記コイル骨格部材に巻回されるコイルと、
   を備え、
   前記コイル骨格部材は、断熱材で製造された結合部を有し、
   前記コイル骨格部材は、前記結合部によって前記本体ケースに固定され、
   且つ前記本体ケース及び上部カバーの少なくともいずれか一方は、放熱開口を有することを特徴とする振動トランスデューサ。
2. 前記本体ケース及び前記上部カバーは、いずれも放熱開口を有することを特徴とする請求項１に記載の振動トランスデューサ。
3. 前記本体ケース及び上部カバーの前記放熱開口は、主開口、及び、当該主開口の周囲に一重または多重環状に配置される複数の放熱穴を含み、
   前記主開口の内径は前記放熱穴の内径より大きいことを特徴とする請求項２に記載の振動トランスデューサ。
4. 前記本体ケースは、前記主開口を取り囲み前記主開口と前記放熱穴との間に位置する位置決め溝を有し、
   前記結合部は前記位置決め溝に固定されることを特徴とする請求項３に記載の振動トランスデューサ。
5. 前記コイル骨格部材は、軸方向に貫通した管状体であり、前記結合部の前記本体ケースとは反対側に位置する巻回部をさらに有し、
   前記コイルは、前記巻回部に巻回されることを特徴とする請求項４に記載の振動トランスデューサ。
6. 前記巻回部はアルミニウムで製造されることを特徴とする請求項５に記載の振動トランスデューサ。
7. 前記支持体は、前記本体ケース及び前記上部カバーに固定された取り付け部をさらに含み、前記懸吊部は接続リブとリング状の自由環部を含み、
   前記接続リブは前記取り付け部に固定され、前記磁石ヨーク構造体は前記自由環部に取り付けられることを特徴とする請求項６に記載の振動トランスデューサ。
8. 前記本体ケースは導線穴を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の振動トランスデューサ。
9. 前記磁石ヨーク構造体は、一体に固定して接続されたヨーク、磁石及びヨーク部材を含み、
   前記ヨークの前記本体ケース側に、前記磁石及び前記ヨーク部材が収容される磁石収容凹部が設けられ、
   前記ヨークと前記ヨーク部材とは前記磁石を挟み、前記磁石収容凹部の内壁、前記磁石の外周面、及び前記ヨーク部材の外周面の間には、リング状の間隙が形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の振動トランスデューサ。
10. 前記コイルは前記間隙に収容されることを特徴とする請求項９に記載の振動トランスデューサ。
11. 前記本体ケース及び前記上部カバーは、いずれもプラスチック材質であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の振動トランスデューサ。
12. 前記支持体と磁石ヨーク構造体とは、第１ねじ留め具によって互いに接続されていることを特徴とする請求項１１に記載の振動トランスデューサ。
13. 前記支持体と前記本体ケースとは、第２ねじ留め具によって互いに接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の振動トランスデューサ。
14. 前記支持体の前記上部カバー側に、前記上部カバーが嵌め込まれる取り付け溝が設けられることを特徴とする請求項１３に記載の振動トランスデューサ。
15. 請求項１〜１４のいずれか一項に記載の振動トランスデューサと、
    内部に前記振動トランスデューサを収容するキャリヤと、
    を含むことを特徴とする体感振動装置。

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