特許 6362234 振動伝達器及び振動伝達セット

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6362234

(24)【登録日】2018年7月6日

(45)【発行日】2018年7月25日

(54)【発明の名称】振動伝達器及び振動伝達セット

(51)【国際特許分類】

   A61H 23/02 20060101AFI20180712BHJP

   B06B 3/00 20060101ALI20180712BHJP

   H04R 1/00 20060101ALI20180712BHJP

【ＦＩ】

   A61H23/02 330

   B06B3/00

   H04R1/00 310G

【請求項の数】7

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2017-187269(P2017-187269)

(22)【出願日】2017年9月28日

【審査請求日】2017年11月3日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】514155359

【氏名又は名称】株式会社スペシャルエフエックススタジオ

(72)【発明者】

【氏名】古賀 信明

【審査官】 村上 勝見

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１０／１２７４４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１７１９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−１６２６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６９３１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２４９６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２２１６０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−０７８０７７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｈ ２３／０２

Ｂ０６Ｂ ３／００

Ｈ０４Ｒ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

振動体と、振動体保持部と、振動伝達部を備えた振動伝達装置において、
前記振動体の振動方向、または前記振動伝達装置が触れる被振動伝達部の法線方向に延びて、その延びる方向と交わる方向に厚みがある、伸縮性を持たない複数の板状部材（振動伝達壁４０２）で、前記複数の板状部材は、複数の該振動体の振動方向または該被振動伝達部の法線方向に高さを持つ筒状を成しても良く、
隣り合う前記伸縮性を持たない複数の板状部材は、互いに少なくともその一部を共有しない、または互いに接触する事無く配置され、
前記複数の部材同士は、該振動体の振動方向または該被振動伝達部の法線方向に、単一な、該振動体の振動方向または該被振動伝達部の法線方向に厚みがある伸縮性の無い板状部材、（振動伝達板４０３）で接続され、
該振動伝達板（４０３）は、振動装置を該被振動伝達部へ固定可能な締め付け程度の力で屈曲可能で、前記締め付けによって該振動体の振動方向または該被振動伝達部の法線方向に、該板状部材の少なくともその一部が該振動伝達板（４０３）と、該被振動伝達部との間に、挟まれる事が可能な振動伝達装置。

【請求項2】

請求項１に記載の振動伝達装置において、
該振動体または該振動体保持部から延び、該振動体の振動方向または該被振動伝達部の法線方向に厚みを持ち、該振動体が配置された該振動伝達部のいずれかと接触可能で、
該振動伝達装置を該被振動伝達体へ締め付け保持出来る程度の力によって曲がる事で、該被振動伝達部に押しつけ可能な、振動押さえ板（５００ａ）を持つ振動伝達装置。

【請求項3】

請求項２に記載の振動伝達装置において、
該振動体が配置された該振動伝達部、または該振動押さえ板と向き合う、該振動伝達壁の少なくとも、その一部は、接触可能な互いの面に、複数の突起、または複数の凹みを設け、それらが互いに接触する際、その少なくともその一部は、互いに嵌合可能な形状になっている振動伝達装置。

【請求項4】

請求項３に記載の該複数の突起、または該複数の凹みは、それらに代えて、
該振動体が配置された該振動伝達部、または該振動押さえ板と向き合う、該振動伝達壁の少なくとも、その一部は、接触可能な互いの面がスリップしない程度の高摩擦係数を持つ部材や、接触可能な互いの面がスリップしない程度の該高摩擦係数の塗装が配置された振動伝達装置。

【請求項5】

請求項１または２のいずれかに記載の振動伝達装置を使った振動伝達セットにおいて、
該被振動伝達部に接する面は、その接触可能な面とスリップしない程度の高摩擦係数を持つ部材を有するか、または複数の突起を有する事を特徴とする振動伝達セット。

【請求項6】

請求項１または２記載の振動伝達装置において、
該振動体保持部、または該振動伝達部、またはその両方の部材は、貫通する複数の穴を持つ振動伝達装置。

【請求項7】

請求項１または２記載の振動伝達装置において、振動伝達部を成す部材の一部または全部に硬質なマイクロバルーンを添加前の容積比において５０％以上添加した合成樹脂によって、成形される振動伝達部を持つ振動伝達装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、振動体からの振動を効果的に被振動伝達体に伝える振動体の保持法及び振動伝達器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

振動体の振動を被振動伝達体に伝える方法は古くから存在する。例えば人体に音の低音部の振動を人体に伝える為に、椅子やクッション等に振動体を内蔵し、そこに座ったり、横たわったりして振動を伝えるボディソニック（登録商標）等の他、ベルト等を使って人体に押しつけて振動を伝えるものがある。このうちベルト等で人体に押しつけて使うものは、
１、幅の広いベルトに振動体の振動を伝え、腰に巻き付けて使うもの
２、バックパックのような構造で、背面に振動体を配置してショルダーストラップ等で体に締め付けて振動を伝達するもの
３、ベストのような上着に振動体を取り付けて振動を伝達するもの
等がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特願２００２−１１６８４５ 特開２００３−２７４４６８

【特許文献2】特願２０１２−２８１２０１ 特開２０１４−１２４５４７

【特許文献3】特願２０１６−５３７８６４ 特表２０１６−５３４６４５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、背景技術に挙げた方式の振動体を保持する部材は単に伸縮性の有る発泡体に埋め込んだり、ソリッド（中実）な部材に固定する方法では、振動エネルギーそのものが発泡体に吸収されたり、ソリッドな部材の質量により振動エネルギーの一部が消費され、被振動伝達体に振動が伝わる十分に大きな出力を持つ振動体を使う必要が有った。

【0005】

これは即ち、装置の重量増加や大型化が避けられず、コンパクト化には限界があった。
また、振動伝達部は軽量で硬い材質であれば、振動エネルギーの損失が少なく理想的である。しかし、硬い材質の部材は柔軟性が無く、被振動伝達部が不定形な場合、硬い部材はその形状に対応出来ず、接触面積が小さくなってしまい、振動伝達効率は大幅に低下する。

【0006】

同じ材質で厚板にすると、広い面積に振動は伝わる。しかし、質量が増す事でイナーシャが増大し、振動伝達の際のエネルギーロスも大きくなり振動の追従性は落ちるので、より大きな出力の振動体が必要になってしまう上に、重く柔軟性が損なわれるので、装着者は不快と感ずる。

【0007】

人体に装着する場合は柔軟性が無い、硬い物だと接触面積が少なく、快適な装着感は得られないので、通常はウレタンフォーム等の伸縮性と柔軟性を持った部材を振動伝達装置と被振動伝達部との間に配置して装着感を改善している。しかし、ここでも柔軟性のある部材を使う事により振動伝達効率は低下する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

そこで、課題に基づき、振動伝達装置を多数の薄板から成る振動伝達壁を振動伝達板で接続した。そして従来から知られるハニカム、ハニカムコアの様に、隣り合う立体図形を隙間無く並べたものではなく、前記振動体の振動方向、または前記振動伝達装置が触れる被振動伝達部の法線方向に延びて、その延びる方向と交わる方向に厚みがある、複数の、伸縮性を持たない板状部材は複数の筒状を成してもよく、それらは互いに触れない様に間隔を置いて配置されたものを前記振動体の振動方向、または前記振動伝達装置が触れる被振動伝達部の法線方向に厚みを持つ薄板で接続する事で軽量で柔軟でありながら、振動伝達部として少ない振動エネルギーの損失で広く振動が伝わる様にした。更に振動体保持部の振動体との接続面積を小さくする事で、共振が起きやすくした。

【0009】

本明細書においての用語は以下に定義する。
「振動体」とは、往復運動、または回転偏心運動が可能な振動子を物理的に保持して、その振動体の駆動に必要な電源と制御回路を除く、振動の機能を有する最小機械ユニットを指す。

【0010】

「振動体保持部」とは、振動体を物理的に保持し、被振動伝達部に接する部材、と接続する部材とする。

【0011】

「振動伝達部」とは、振動体の振動が振動体保持部から被振動伝達部に至る物理的な経路の全ての部材構造を指す。従って振動体保持部は振動伝達部に内包する。

【0012】

「振動装置」とは、振動体と振動体保持部と振動伝達部の全体を指す。

【0013】

「振動装置セット」とは、振動装置と、振動装置を被振動伝達体に保持させるベルト等、を含む全体を指し、振動装置セットは電源とその制御回路で動作する。これら部材は同じ材質で無くても良い。

【0014】

「薄板」、「薄板状部材」とは、振動装置保持ベルトの締め付けや、被振動伝達部の法線方向への押しつけ等によって振動伝達装置を被振動伝達体に保持させる際の締め付け力や圧力によって曲がる程度に薄くした金属やＦＲＰ等の複合材料も含む合成樹脂の伸縮性の無い板状部材を指す。また、「薄板」「薄板状部材」は伸縮性の無いナイロンなどの布に代えても良い。

【0015】

「振動伝達壁」とは、振動伝達部の内、振動体の振動方向、または被振動伝達部の法線方向に延びる、この方向と交わる方向を厚みとする複数の板状部材であり、それぞれの部材は前記振動体の振動方向、または被振動伝達部の法線方向を筒の伸びる方向とする筒状に閉じた形状を成していてもよい。

【0016】

「振動伝達板」とは、前記振動伝達壁同士を物理的に接続し、被振動伝達部の法線方向または振動体の振動方向を厚みとする単一の板状部材とする。

【0017】

「振動押さえ板」とは、振動伝達部のいずれかと接触可能で、被振動体方向へ押しつけ可能な薄板とする。

【0018】

「被振動伝達部」とは、振動装置セットの一部がそれ以外に触れて振動体の振動を伝えるべき部分で、人体とは限らない。

【0019】

「伸縮性を持たない」や「伸縮性の無い」とは、伸縮性が完全なゼロという限定的な意味では無い。ＸＹＺ方向の各寸法が１００×１０×２ミリの試験片をＸ方向に+１ｋｇの力をかけた時のＸの寸法変化が、元の寸法の５％以内。同様にＸ方向に−１ｋｇの力をかけた時のＸの寸法変化が元の寸法の−５％以内のものを含む。また、この伸縮性を持たない部材は、単一で均質な材質で無くても良い。

【0020】

「マイクロバルーン」とは、無機または有機物の直径４００マイクロメートル以下の中空球体を指す。

【0021】

「フィット変形」とは、対象物の表面形状に近い形状に倣い、適合する変形を指す。

【0022】

振動体の「振動方向」や「被振動伝達部の法線方向」は厳密である必要は無く、その方向は、振動体の振動方向または被振動伝達部の法線方向、を高さ方向とした頂角が７０°の直円錐とし、その頂点が被振動伝達面と交わる時、その頂点から出て前記直円錐の底面を通過する線を含む。

【0023】

尚、本明細書では、例として人体に使用する振動伝達装置について説明している部分がある。しかし、これは単に用途の一例であり、振動体の振動を被振動伝達体に伝える振動伝達装置全般に本発明は有効である。

【0024】

本出願記載の図面は、本発明の権利範囲の要素を含めた理解を深める為の一例に過ぎず、図面、番号に示された形状に限られる事は無い。

【0025】

また、本出願記載の図面には、本出願において実機に当然備わっているべき周辺部品、制御装置、配線、電源、カバー、ベルトバックルおよびベルト長さ調整アジャスター等は省略されており、本明細書各説明の趣旨に沿う部分が重点的に書かれている。

【0026】

被振動伝達部に接する振動伝達部は、必ずしも面で接する必要は無く、点の集合や網目状の接触であっても良く、問題は接触範囲を如何に広く取れるかであり、例えば図２や３の様に実質接触面積は小さい。しかし、薄板の断面が接する網目状の接触範囲は広範囲になる。

【0027】

本明細書での振動伝達部は、主にベルト等で被振動伝達部へ装着する説明をしているが、人体に使用する振動装置の場合、椅子等の背もたれ、座面、ベッド等のクッション、マット等、に内蔵したものに体重で押しつける方法でも良い。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば振動伝達部の軽量化によってイナーシャが小さくなり振動伝達部の振動方向へのエネルギー損失を少なくする事が可能となる。
その結果、振動体の出力も小さく出来、振動装置全体を軽く小さく出来る。結果として、被振動伝達体が人体の場合、軽量で通気性も良く、良好な装着感も得られる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】は被振動伝達体に接する部分と接しない部分が交互に続く振動伝達体の構造例

【図2】は振動伝達壁のみで構成された振動伝達部の一例

【図3】は基部と端部の多角形の径が違う両端が開いた多数の多角形の筒同士を基部で接続した振動伝達部の例

【図4】は振動伝達部の断面形状の例

【図5】は振動伝達部における振動伝達壁と振動伝達板のパターン例

【図6】は４００Ｊの振動伝達部のねじれ、横（縦）方向の曲げ対角方向の曲げによる柔軟性の説明図

【図7】はハニカムコアによって構成した振動伝達部と本発明の振動伝達部との比較図

【図8】は薄板による振動伝達壁（立体形状パターン）のバリエーション例

【図9】は小さな接続部による、振動体の歪みに関する様式図

【図10】は小さな接続部による柔軟性の変化の説明図

【図11】は小さな接続部で接続される例の説明図

【図12】は振動伝達経路途中のくびれ形状のバリエーション

【図13】は本発明による振動伝達装置の一例

【図14】は被振動伝達部の形状の違いによる振動伝達部の形状対応変形例の説明図

【図15】は振動伝達部の成形形状変形例

【図16】は振動装置を被振動伝達体へ保持させる際、その一部に伸縮性の無いベルトを使った例

【図17】は人体用の振動装置を配置した振動装置セットの例

【図18】は薄板による立体形状に接触可能な振動押さえ板を使った噛み合わせ可能な構成の一例

【図19】は薄板による立体形状に接触可能な振動押さえ板と立体形状のベルト締め付けによる変形の説明図と振動伝達板が曲面に成形された例

【図20】は薄板による立体形状に接触可能な振動押さえ板と立体形状との噛み合わせ形状パターンの例

【図21】は振動伝達板が外側を向いた例

【図22】は振動伝達壁の中程に位置する振動伝達板の例

【発明を実施するための最良の形態】

【0030】

振動体の振動を効率良く伝えるためには、硬い部材である必要がある。しかし、用途によっては柔軟さも必要になるので、この相反する特性を両立させるべく構造で工夫した。

【0031】

まず、既に定義している振動伝達壁と振動伝達板と振動伝達部について、更に詳細に説明する。
振動伝達部は単に厚みのある平らな板ではなく、複数の板状または筒状の振動伝達壁と、振動伝達板と振動伝達部と振動押さえ板によって振動伝達装置の主たる厚みを成している。
また、振動伝達部の大部分が薄板で構成されていても良い。

【0032】

また、これら複数の振動伝達壁同士を接続する振動伝達板は、図２１、２２の様に必ずしも被振動伝達部の表面に接しなくても良い。
また、これら振動伝達板や振動伝達壁同士の接続部分は、単一の平面上にある必要は無く、曲面や被振動伝達部に近似な面上にあっても良い。

【0033】

振動伝達壁の振動方向、または前期振動伝達装置が触れる被振動伝達部の法線方向の長さ、つまり振動伝達壁の高さについては、本発明の課題である「振動体の振動を被振動伝達部へ接触面積を確保しつつ伝えるには、軽く柔軟である事」という点において、高さを必要以上に高くすると、重量や嵩の増加や曲げの向きや角度によっては隣り合う振動伝達壁同士が干渉する等の問題が生ずるので、振動装置全体の現実的な重量や大きさなどから適宜考慮されるべきである。

【0034】

振動方向または被振動伝達部の法線方向に伸びる板または筒（振動伝達壁）で構成される前記板または筒は隣り合う板または筒と接しない、またその板または筒を構成する部材も隣の板または筒と共用しない。
つまり、ハニカムコアの定義である、隣り合う立体同士が「隙間無く」繋がる状態とは違い、隣り合う立体同士は離れて配置されている事が本発明の特徴となる。

【0035】

隣り合う板または筒同士が離れて配置され、それらを該振動体の振動方向または被振動伝達部の法線方向に厚みを持つ板で接続され、その板は伸縮性を持たず、被振動伝達体への締め付け固定する程度の力で曲がるので、振動装置は被振動伝達部に倣う様に曲がる。

【0036】

更にその状態では複数の板または筒状部材を該振動体の振動方向または被振動伝達部の法線方向から、振動押さえ板５００ａ、振動伝達板４０３、伸縮性の無い柔軟なベルト、被振動伝達部の内、組み合わせ可能な少なくとも二つの部材に挟まれて、それぞれの摩擦により容易に変形しなくなる事で、振動体の振動が振動装置内で消費されにくくなる。
従って振動装置の振動が被振動体の振動は被振動伝達体に良く伝わる効果を持つ。

【0037】

シンプルな振動伝達部は、例えば図４の４００Ａ〜４００Ｇの様な断面形状である。
本来硬い金属やプラスチックであっても、人体に使用する場合、ベルトの締め付け程度の力で容易に曲がる柔軟性を有する程度に薄く成形した部材を振動伝達板とし、前記と同じ厚みの板を振動方向に前記振動伝達壁として立ち上げる事で前記振動伝達壁は振動方向に変形しにくくなる。こうした軽量化によりイナーシャを低減し振動伝達部材自身が振動エネルギーを消費する事を抑える構造になっている。

【0038】

また、振動伝達部は、全て同一の厚みの薄板ではなく、一部の厚みが違っていても良い。振動伝達壁の延びる方向は、図２２の４００Ｎの様に、定義した振動体の「振動方向」や「被振動伝達部の法線方向」の範囲内で、途中で変わっても良い。

【0039】

振動伝達部の部材に採用される材質は具体例を挙げると、アルミ合金、チタン合金などの軽金属、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＰＥＴ、ＡＢＳ等の合成樹脂等である。
振動伝達壁は、図８の様に、それら薄板を互いに組み合わせて多角筒形や円筒などの筒状にしても良く、それらが筒状部材の場合、筒状部材同士、互いに接する事無く配置され、
一部または全部が曲面であっても良い。

【0040】

図５は、図２、３とは違い、振動伝達壁（４０２ｈ、４０２ｉ、４０２ｊ）を振動伝達板（４０３ｈ、４０３ｉ、４０３ｊ）で接続したもので、４００Ｋや４００Ｌより柔軟性が増す。
図６の様に縦横の曲げや捻れにも柔軟に対応し、靱性があり、軽量なので、振動も伝わりやすい。

【0041】

また、これら多角筒は塞がっていなくても良い。開いた筒状になっている場合、複数の多角形を接続する板に開いた穴と共に通気性が確保される。
また、被振動伝達部に接する振動伝達部は、貫通する穴を開ける事により通気性の確保と同時に部分的に部材が狭くなり、より小さな力で曲がりやすくなる事により部材全体に柔軟性が生まれ、更に軽量になる事によりイナーシャが減少して振動伝達部がより振動しやすくなる。
また、人体に使用する場合、軽量化し柔軟性が増す事により人体の動きに追従しやすくなり装着感が良くなる。

【0042】

振動伝達部に使用する部材は、振動伝達壁４００Ｉの様に４００Ｈの立ち上げ部を４００ｉｒの様にシャープな角を丸めて（フィレットして）も良い。そうする事で前記立ち上げ部の屈伸による疲労断裂強度が上がる。

【0043】

図７は、密に並んだ薄板で構成された六角柱の集合体で出来た従来から有るハニカムコアで構成された４００Ｘと、本発明である図５、６の様な、複数の板で囲われた多角筒同士の間を穴の開いた薄板で繋いだ４００とを比較すると、どちらも軽量に成形できる。
しかし、既に知られている様にハニカムコアである４００Ｘの方は曲げに対して高い剛性を有し、４０３ａｘ以外は柔軟性に乏しい。これは軽量に仕上がり、平面の被振動伝達部に対して有効であるにも拘わらず、被振動伝達部が曲面から成っている人体等には向かない。
そこで、図７の４００の様に隣り合う多角筒同士を離して配置して、それら多角形をＺ方向に厚みを持つ薄い板で接続する構造にする事により、柔軟性が生まれる。
従って、４００をベルトや体重等で被振動伝達部に押し付ける事により、振動伝達部の振動伝達面が被振動伝達面の形状に倣うように変形して振動伝達面と被振動伝達部の振動伝達有効接触面が大きくなる。

【0044】

更に柔軟性が十分に確保できる形状としては図５の４００Ｈ〜４００Ｊ等が考えられる。しかし、人体の形状や特性、通気性や機械的強度等を考慮すると４００Ｊの様な形態が振動伝達部として良い。
図６の４００Ｊａ〜４００Ｊｆの様に柔軟性も良好である。
しかし、この柔軟性は振動を吸収するので、振動伝達部材の構造としては好ましくない。
そこで、被振動体へ締め付け固定する事により、４０２と４０３と被振動伝達部が互いの摩擦で固定される事となり、振動伝達度は向上する。
さらに、後述する振動押さえ板で振動伝達部を被振動伝達部へ圧迫する事で振動伝達度は向上する。

【0045】

振動伝達部の厚みと柔軟性を両立させるデザインパターンは、４００Ｊ等の多角筒に限らず図８の４００ｐＡ〜４００ｐＩに例を挙げる様に無数にある。
つまり、振動方向や被振動伝達部の法線方向に高さを持つ複数の振動伝達壁４０２が振動伝達板４０３によって接続されていれば良く、パターンは必ずしも同じ形状の繰り返しである必要は無い。

【0046】

また、被振動伝達部に接する振動伝達面は必ずしも平面に成形されなくても良く、被振動伝達部に近似な曲面に成形しても良い。

【0047】

振動体は、振動によりマクロ的な歪みが生じているが、振動装置全体を振動体保持部または振動伝達部において、大部分を囲って強固に接続してしまうと、振動伝達装置の振動の一部は接続された振動保持部や振動伝達部の質量に消費されてしまう。
この考えに基づいて図９について説明する。
２ｂは振動伝達板に振動体１０が振動体保持部５０ｂによって保持されているが、図１０の２ａの様に振動体の全面で支えるのでは無く、２ｂの様に、振動体の法線方向、に直交する、振動体保持部の断面積は、その断面と対面する振動体の法線方向の投影面積より５０％以下になっている。
この様な、小さな保持部によって保持する事は、振動体10の振動による微細な歪みを抑え込む事無く保持する事が出来、両端の歪みが自由になり、振動周波数によっては共振して、より大きな振動も可能になる。

【0048】

仮に振動体を完全に包み込む様に振動伝達部に埋没させたとすると、多くの振動エネルギーが振動伝達部の質量により消費される上に共振が起こりにくくなってしまう。
また、振動体１０を振動伝達部４０３に接続する場所は、一ヶ所に限らない。図１１の２ｄの様に四つの面それぞれの接続面と対面する振動体１０の表面の各法線方向からの各投影面積より、それぞれ５０％以下の面積を持つ複数の保持部を持つ構造でも良い。

【0049】

１０の保持を、離れた２ヶ所以上でする場合の保持部分は、振動体の振動の基点を含む部分を保持部1（図示しない）とし、その振動体が最も歪む点を含む部分を保持部2（図示しない）としても良い。この時、保持部１、２は複数でも良い。

【0050】

尚、１０と接続する５０ｂ、５０ｃ、２０２や、それに続く振動伝達部等の一部または全部が一体成形となる場合においても、構造上、例えば、２０２ａ〜２０２ｆ等に相当する部分があれば、同様である。
また、図１０に見られる様に、接続部が小さいと、そこから続く振動伝達板のフィット変形を阻害しにくくなり、ベルトの小さなテンションでも人体の曲面に適合しやすく、被振動伝達部との接触面積拡大に有利になる。

【0051】

次に振動装置セットの図１３について説明する。
振動体１０は制御回路及び電源（図示しない）が接続されており、その制御信号により１０は振動する。振動体保持部２０２は振動体接続部２０２ａで１０と接続しており、２０２ａの面積は、２０２ａに対面した１０の法線方向からの１０の投影面積より小さく、約３０％となっている。この状態で１０が振動すると、どこにも触れていない部分は自由に振動出来、周波数によっては共振出来る。

【0052】

２０２は、２０１と接続し、伸縮性の無いベルト５００に続き伸縮性のあるベルト５０１につながっている。
２０２はアーチ状の断面を持つ３０１にも接続して、更に４０３ａ上の４０４で接続していて振動伝達経路の一部がくびれる様になっており、共に貫通穴が多数あいている。
更に２０ｃｓ断面図の様に、４０３ａと接続している４０３から高さの違う振動伝達壁４０２が、延びている。
図１４にある様に振動押さえ板５００とベルト５０１を締め付けると４０３や４０２が被振動伝達部の形状に沿って倣う様に変形して固定され、振動伝達面積が確保される。

【0053】

また、振動押さえ板はベルトの締め付けや、押しつけによって振動伝達板の柔軟性をある程度減少させて振動伝達板による振動エネルギーの吸収を減少させる働きも持つ。
この状態で振動体１０を振動させると、振動が効率的に被振動伝達部１００ａ〜１００ｃに伝わる。

【0054】

ここで、３０１と４０３ａが４０４で接続し、振動伝達経路が一時的にくびれた様になっている説明をする。
被振動伝達体が人体の場合、姿勢や動き、呼吸等により被振動伝達部の形状は安定しない。また、椎骨付近は他の部位に比べて凹んでいる場合もあり、図１４の２０Ａ1の様に通常の締め付けでは、凹みにフィット変形せず、振動装置と椎骨付近は密着せず浮いてしまう。
そこで、振動伝達経路の途中にくびれを設け、その形状と部材の柔軟性を利用して振動伝達板と振動体との角度の関係が可変に出来るのと同時に５００や５０１の締め付けにより、図１４の２０Ａ２の様に被振動伝達部の凹みに対してフィット変形が可能になる。

【0055】

勿論、２０Ｂや２０Ｃの様に凸型や平面の形状にも同じ構造で対応出来るので、人体の様に被振動伝達部の形状が固定しないものに対しても４０３と４０３ａの柔軟性によって振動伝達部と被振動伝達部との接触面が確保し易くなる。

【0056】

図１２は振動伝達経路の途中に設けられた、ヒンジやくびれのバリエーションの一例である。
４０４Ａ〜４０４Ｆの様に振動体保持部から、被振動伝達部に至る、振動伝達経路の途中において、振動伝達方向と直角に交わる面積を部分的に狭くした、くびれ、ヒンジまたはボールジョイント（図示しない）を設けて屈曲可能にする事により、被振動伝達部に対する振動伝達装置の追従性が改善して、被振動伝達部と振動伝達面との接触面積が安定する。

【0057】

人体に使用する振動装置を例に振動押さえ板について説明する。
従来の技術では、伸縮性の有るベルト状の部材で保持する事が多い。しかし、柔軟で伸縮性の有る部材が振動体の振動エネルギーを吸収してしまい、柔軟で伸縮性の有るベルト状の部材からは殆ど振動は人体に伝わらない。しかし、本発明では図１６、１７、の様に、柔軟だが伸縮性の無い薄板状の部材５００を使う事によって、振動体１０の振動は２０１、２０４を介してベルト状の部材に伝わる為、広い範囲に振動を伝える事が出来る。
尚、人体に使う場合は例えば伸縮性の無いナイロンベルト等が考えられる。
この時、５０１ａの様に前記ベルト状の部材５００の、振動体に接続する部分を除く外周に、柔軟性があり伸縮性も有る、例えばゴムやエラストマー等の部材を配置する事によって、人体への装着感がより良くなる。

【0058】

ここでは振動装置を被振動伝達部に押しつける振動押さえ板として、柔軟で伸縮性の無い部材をベルトの部材として説明している。しかし、特にベルト状である必要は無く、振動伝達装置を締め付け保持出来る程度の力によって曲がり、かつ伸縮性の無い部材が振動体や振動伝達部に物理的に接し、且つ被振動伝達体である人体にその一部が接すれば良い。

【0059】

仮にベルトの全てを柔軟で伸縮性のあるものによって構成すると、ベルトの伸縮により振動の大部分を吸収してしまい、ベルトからの振動伝達は小さくなってしまう。
振動伝達効率は落ちるものの、ベルト接続部や、振動伝達壁を有しない振動伝達装置であっても伸縮性の無い布やベルトに振動伝達装置自身を保持出来る面ファスナーや、伸縮性の無い布やベルトにポケットを設け振動伝達装置を挿入して被振動伝達体に巻き付けたり、伸縮性の無い布に振動伝達装置を巻き込んで帯状にして被振動伝達体に巻き付けたりしても良い。
図１３、１４、１５では４０１のみ５００に触れる構造になっている。
しかし、複数有る振動伝達壁４０２の内、いずれか、または全てが５００または５０１に接触可能な構造でも良い（図１９の２３ｄの５００ａ参照）。

【0060】

４０３及び４０３ａは必ずしも平面で成形されず、例えば図１５の２０ａ、２０ｂ、２０ｃの様に最初から曲面で成形されていても良い。

【0061】

図１８〜２１について説明する。
多角筒形の集合体である振動伝達部に伸縮性無い布やベルトによって押さえつけると、所謂、ハニカムコアを二枚の板でサンドイッチしたハニカム構造に似た構造となり、被振動伝達部の形状にフィットしつつ、振動エネルギーを振動伝達部で消費しにくい構造となる。

【0062】

振動体１０を２０２ａで保持する２０２は振動押さえ板５００ａに接続しており、更にベルト接続部２０４を介してベルト５０１に接続されている。
更に、５００ａと対面する４０２や４０１は、互いに接触可能な部分の断面は５００ａｔ、４０２ｔ、４０１ｔの様に鋸波状になっている。
通常のハニカム構造は軽量で変形に強いので、広い面に振動を伝える振動伝達体としては理想的である。しかし、表面は平ら、もしくは成形時の形状のまま固定しており、その形状と違う曲面に対しては対応出来ずに、接触面積は非常に小さくなる。従ってそのままでは振動伝達体として不十分である。

【0063】

しかし、図１８の２３、２３ａ、２３ｂ、図１９の２３ｃ（側面図）の様な構造で曲面の被振動伝達部である１００ｂに、ベルト５０１を使って弛み無く締め付ける事により５００ａと４０３は１００ｂのカーブに沿って湾曲し、５００ａｔと４０２ｔ、４０１ｔは互いに接触し、少なくともその一部が噛み合う。この状態は即ち、ハニカムコアを二枚の板で挟んで一体化した所謂ハニカム構造に似た構造となり、変形に対して強度を持ち、振動伝達部の大部分が変形しにくく、且つ軽量なので、振動体１０の振動エネルギーは振動伝達体ではあまり消費されずに４０３の面も広く振動し、被振動伝達部に伝わる。
敢えて言うまでも無く、複数の筒状の部材４０２が互いに直接接する事無く配置された本発明は、互いの形状が隙間無く並んでいるハニカム、ハニカムコア、ハニカム構造とはその形態、特性、機能に於いて全く別物である。

【0064】

この構造のメリットは振動装置のベルト５０１の締め付けにより、被振動伝達部の曲面に自在に対応しつつ、その曲面形状のハニカム構造に似た立体構造を成し、鋸歯状の突起によりその形状を固定出来、変形に対し剛性を持つところにある。
また、被振動伝達部に触れる振動伝達部４０３は必ずしも平面に成形される必要は無く、図１９の２３ｅの４０３ｖの様に曲面に成形されていても良い。

【0065】

尚、５００ａｔや４０１ｔ、４０２ｔの鋸波状の突起はこの形状に限らず、図２０に示す１０００Ａ〜１０００Ｆの例の様に、互いに噛み合い、スリップしない状態になるならば、どのような突起と凹みの組み合わせでも良い。

【0066】

また、ここで最も重要な事は５００や５００ａが接する４０２や４０１等の振動伝達部が「スリップしない事」にあるので、突起と凹みの噛み合いに代えて、それら両表面に互いがスリップしない程度の高摩擦係数を持つ部材、粗面にして高摩擦係数にする表面処理、互いがスリップしない程度の高摩擦係数の材料の塗布等をしても良い。

【0067】

図２１は４０３を外側にしたものであり、４０３の両端に取り付けられたベルト５０１によって被振動伝達体に締め付けると２４ｄの様に４０２ｔが被振動伝達部１００ｂに接する。
この状態は振動押さえ板５００ａの代わりを１００ｂがする事になり、２３と同様にハニカム構造に似た立体構造となる。この場合、被振動伝達体が人体の場合、呼吸や人体の動きなどによって、常に一定しない被振動伝達面に良く追従し、装着感がより良くなる。

【0068】

図１６の高摩擦体、または突起６００の説明をする。
振動体によって生ずる振動伝達部の振動は一方向だけではなく、その振動が伝わる被振動体の形状や物性によって、違う方向へも振動する。それらの振動の一部は振動伝達部と人体が接する部分がスリップする事により消費される。
また、振動装置の自重と振動により、一方向のベルトで締め付けただけでは最初の位置を維持できなくなる。
そこで６００の様に振動体に接続された振動伝達部の人体に直接もしくは着衣に接触する面に、例えば、シリコンエラストマー、二酸化珪素や炭化珪素等が添加されたエラストマーなどの高摩擦部材を設ける事により接触面とのスリップによる振動エネルギーの消耗を防ぐ事により、振動伝達部の振動を人体に有効に伝える事が出来る。
また、ベルト５０１の被振動伝達部に向いた面に同様に高摩擦体を配置（図示しない）しても良い。

【0069】

又、図１６では６００の様に複数のスポット状に高摩擦体や突起を配置しているが、被振動伝達部を向いている一部または全面に高摩擦体を配置しても良い。

【0070】

前記高摩擦材に代えて、振動体に接続された装着ベルトを含む振動伝達装置の、人体に直接もしくは着衣に接触する面に、例えば、連続または不連続な突起を設け、（例えば図２１の４０１ｔ、４０２ｔなど）または荒い面を部材に設けても良く、接触面とのスリップによる振動エネルギーの消耗を防ぐ事により、振動伝達部からの振動を被振動伝達部に良好に伝える事が出来る。
また、接触面とスリップしない程度の高摩擦材と荒い面を混在させても良い。

【0071】

次に、マイクロバルーンによる軽量化に関する説明をする（図示しない）
柔軟な発泡体を振動伝達部に使用した場合、その発泡体のセルが容易に変形する事により振動エネルギーの一部は吸収される。そこで、硬質な中空ガラス等で作られるマイクロバルーン等を５０ｖｏｌ％（容積％）以上混入、拡散させた樹脂で成形した部材を振動伝達部とする事により、嵩が増し、軽量化してイナーシャが減少する。ウレタンやポリスチレン等の軟質発泡体と違い、ガラスなどで作られる個々のマイクロバルーンは外力に対して変形しないので、振動エネルギーがセルを変形させる事によるエネルギーの減衰を避けられ、且つ、振動体からの振動伝達応答が良くなる。

【符号の説明】

【0072】

Ｐ 開いた穴
Ｖｘ ｘ方向の切れ込み
Ｖｙ ｙ方向の切れ込み
ｎ1、ｎ2、ｎ3 被振動伝達部の法線
1a、1b、1c 人体または被振動伝達部
２ａ 振動体接続部（広）
２ｂ 振動体接続部（小）
２ｃ 振動体接続部（両端）
２ｄ 振動体接続部（４面保持）
２ｂｃｓ ｃｓＡ−ｃｓＢの面でカットした断面図
２ｃｃｓ ｃｓＤ−ｃｓＥの面でカットした断面図
１０ 振動体
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０Ａ１、２０Ａ２、２０Ｂ、２０Ｃ、２１、２２ 振動伝達装置
２０A〜２０G 振動伝達部
２０ｃｓ ｚｙ方向の平面をｘ方向の中央でカットした２０の断面図
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 振動伝達板の形状の変形例
２１Ｈａ ベルト取り付け位置
２２ 振動伝達装置
２３ 振動押さえ板噛み合わせ付きの被振動伝達部側からの全体図
２３ａ、２３ｂ 振動押さえ板噛み合わせ付き振動伝達装置の一部断面
２３ｃ 振動押さえ板噛み合わせ付き振動伝達装置の側面図
２３ｄ テンションをかけた、振動押さえ板噛み合わせ付き振動伝達装置の側面図
２４、２４ｃ 振動伝達板が外側を向いたもの
２４ｄ 被振動伝達部にフィット変形の一例
３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅＡ、３０ｅＢ、３０ｅＣ、３０ｅＤ、３０ｅＥ 振動伝達セット
５０ａ 振動体保持部（広）
５０ｂ 振動体保持部（狭）
５０ｃ 振動体保持部（両サイド）
１００、１００ａ、１００ｂ、１００ｃ 被振動伝達体
１００ａ２、１００ａ３、１００ａ４ 被振動伝達部接触部分
２０１ ベルト接続基部
２０２、２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄ 振動体接続部
２０３ 空隙
２０４ ベルト接続部
３０１、３０１ａ〜３０１ｆ 半月形振動伝達部またはくさび形振動伝達部
３０１ｘ 振動体及び半月形振動伝達部の接合部
４００、４０３ 振動伝達部
４００Ｘ ハニカムコア構造の振動伝達部
４００Ａ、４００Ｂ、４００Ｃ、４００Ｄ、４００Ｆ、４００Ｇ、４００Ｈ、４００Ｉ、４００Ｊ 振動伝達部バリエーション例
４００ｈ、４００ｉ 振動伝達部のｚｙ方向での断面図
４００ｉｒ 立ち上がり部のアール
４００Ｊａ、４００Ｊｂ 振動伝達部の捻れ例
４００Ｊｃ、４００Ｊｄ 振動伝達部の曲げ例
４００Ｊｅ、４００Ｊｆ 振動伝達部の対角方向の曲げ例
４００Ｋ、４００Ｌ 振動伝達板を持たない多角錐型振動伝達壁
４００Ｍ、４００Ｍａ、４００Ｍｂ 振動伝達板が振動伝達壁の中程で接続したもの
４００Ｎ、４００Ｎａ、４００Ｎｂ 傾斜した振動伝達板が振動伝達壁の中程で接続したもの
４００Ｍａ、４００Ｎａ 上面図
４００Ｍｃ、４００Ｎｃ 曲げの例
４０３Ｍ、４０３Ｎ 断面
４００ｐＡ〜４００ｐＩ 薄板による立体パターンのバリエーション
４００Ｖ 多角錐同士の接続部
４０１ ベルト接触部
４０１a ベルト接続部枠
４０１ｔ、４０２ｔ、５００ａｔ 鋸波状突起
４０２、４０２ｈ、４０２ｉ、４０２ｊ、４０２ｖ、４０２ｘ 振動伝達壁
４０３、４０３ａ、４０３ｈ、４０３ｉ、４０３ｊ 振動伝達板
４０３Ｌ、４０３Ｎ 振動伝達壁接続部
４０４、４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｅ、４０４ｆ くびれ部４０４ｃ、４０４ｄ ヒンジ部
４０５、４０５ｈ、４０５ｉ、４０５ｊ、４０５ｖ 貫通穴
４０１ｔ、４０２ｔ、５００ａｔ 突起部
４０３、４０３ｘ 振動伝達部
４０３ａ、４０３ａｘ 振動伝達部
４０４、４０４ａ、４０４ｂ、４０４ｅ、４０４ｆ くびれ部
４０４ｃ、４０４ｄ ヒンジ部
４０４Ａ、４０４Ｂ、４０４Ｃ、４０４Ｄ、４０４Ｅ、４０４Ｆ くびれ部の断面バリエーション例
４０５ ４０５ｈ、４０５ｉ、４０５ｊ、４０５ｖ 貫通穴
５００ 伸縮性の無い柔軟なベルト
５００ａ 振動押さえ板
５０１、５０１ａ 伸縮性の有る柔軟なベルト
６００ 高摩擦体または突起
１０００Ａ〜１０００Ｆ 振動押さえ板ロック機構の断面バリエーション

【要約】

【課題】振動伝達効率の高い振動伝達器を提供する。
【解決手段】振動体の振動方向または被振動伝達部の法線方向に延びる複数の板状部材（振動伝達壁）とそれら同士を直接連結または薄板状の連結部材（振動伝達板）で連結したもので振動伝達経路とした。これらは振動装置を締め付け固定する程度の力で曲る薄板で主に構成されて、被振動伝達部の形状に倣う柔軟性を持ちつつ、振動伝達方向へ剛性を持つ。更に前記振動伝達経路を被振動伝達部方向へ薄板状の振動押さえ板で押す事により振動伝達部全体の剛性が上がり、被振動伝達部への接触面が増えて振動伝達効率が増す。
【選択図】図１３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】