CN109565623A - 扬声器装置和搭载有该扬声器装置的移动体装置 - Google Patents

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Abstract

扬声器装置具有扬声器、箱部以及盖部。箱部具有开口部，并且收纳有扬声器。盖部封堵箱部的开口部。盖部具有格栅，该格栅设有具有与直径6.0mm以上且9.0mm以下的圆的面积相等的开口面积的六边形的孔。

Description

扬声器装置和搭载有该扬声器装置的移动体装置
技术领域
本公开涉及内置有扬声器的扬声器装置和搭载有该扬声器装置的移动体装置。
背景技术
例如在电动汽车中，为了向步行者等告知车辆的接近而搭载有车辆接近警报装置。车辆接近警报装置安装于搭载有电动汽车的动力源即电动机的发动机室等的高温环境下，而且安装于与油、在行驶中溅起的雨水等接触的严酷的环境。车辆接近警报装置由扬声器、收纳该扬声器的扬声器盒以及驱动该扬声器的电子电路形成。
在专利文献1中看到的扬声器盒21如图12所示，由箱部22和封堵箱部22的开口部23的盖部24形成。扬声器25内置于扬声器盒21。
扬声器盒21设置于会被在电动汽车行驶的过程中自路面溅起的雨水等飞沫溅到的位置。因此，要求盖部24能够保护扬声器25，并且能够充分地播放自扬声器25发出的警报声。为此，在盖部24以遮蔽开口部23的方式形成有百叶板26。
在专利文献2中记载了一种不像车辆接近警报装置那样设置在会被雨水溅到的恶劣的环境下，而是设于车厢内的仪表板的扬声器安装构造。在该扬声器安装构造中，为了对形成有许多个作为放音孔的小孔的扬声器格栅的刚度的下降进行弥补，在扬声器格栅的背面设有加强肋。具体而言，公开了锯齿状的加强肋或六边形的加强肋。在扬声器格栅被按压了的情况下，加强肋能够使扬声器格栅不凹陷。但是，与作为扬声器格栅的放音孔的小孔相比，加强肋间的间隔或六边形的孔的大小非常大。因此，无法单独利用加强肋保护扬声器。
另外，如上所述，车辆接近警报装置安装在严酷的环境下。因此，以往采用树脂纤维的振动板、树脂振动板。
另一方面，在专利文献3中公开了一种扬声器用振动板，通过使其具有双层构造或三层构造的截面构造从而提高了扬声器的音质。一次抄纸工序的纸料液为浆粕，二次抄纸工序的纸料液为浆粕，三次抄纸工序的纸料液为马尼拉麻。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-220670号公报
专利文献2：日本特开2015-019251号公报
专利文献3：日本特许第3517736号公报
发明内容
专利文献1公开的百叶板26在播音的方向上具有不必要的方向性。另外，在采用专利文献2的扬声器格栅来代替百叶板26的情况下，能够实现良好的播音。但是，自扬声器格栅进入的雨水不会自较小的放音孔流出，因此放水性能下降。
于是，在使用专利文献1的百叶板26而导致播音性能不足的情况下，考虑代替百叶板26而如图8所示地在盖部24的前表面形成许多个圆孔(放水孔7A)，该圆孔的直径(8.0mm左右)比专利文献2中的放音孔的直径大。但是，仅通过改变孔的大小，无法大幅度地改善放水性能。
本公开的目的在于，提供一种播音性能良好而且放水性能良好的扬声器装置。
本公开的扬声器装置具有扬声器、箱部以及盖部。箱部具有开口部，并且收纳有扬声器。盖部封堵箱部的开口部。盖部具有格栅，该格栅设有具有与直径6.0mm以上且9.0mm以下的圆的面积相等的开口面积的六边形的孔。
利用具有所述那样的格栅的盖部封堵箱部的开口部，从而使扬声器装置的播音性能良好而且放水性能良好。
附图说明
图1是本公开的实施方式的扬声器装置的外观立体图。
图2是表示图1所示的扬声器装置的截面的图。
图3是表示图1所示的扬声器装置的一部分的放大剖视图。
图4是应用于图1～图3所示的扬声器装置的扬声器所包含的振动板的剖视图。
图5A是图4所示的振动板的制造工序图。
图5B是接着图5A的振动板的制造工序图。
图5C是接着图5B的振动板的制造工序图。
图5D是接着图5C的振动板的制造工序图。
图5E是接着图5D的振动板的制造工序图。
图5F是接着图5E的振动板的制造工序图。
图6是图1所示的扬声器装置的主视图。
图7是搭载有图1所示的扬声器装置的移动体装置的示意图。
图8是比较例1的格栅的主视图。
图9是直径8.0mm的圆孔和孔面积比该圆孔的孔面积稍大的放水孔的比较图。
图10是直径8.0mm的圆孔和孔面积比该圆孔的孔面积稍小的放水孔的比较图。
图11是比较例2的格栅的主视图。
图12是以往的扬声器装置的剖视图。
具体实施方式
图1是本公开的实施方式的扬声器装置70的外观立体图。图2是表示扬声器装置70的截面的图。图3是表示扬声器装置70的一部分的放大剖视图。
如图1和图2所示，扬声器装置70具有扬声器4和扬声器盒1。扬声器盒1含有箱部2和盖部3。箱部2具有开口部，并且收纳有扬声器4。盖部3封堵箱部2的开口部。盖部3具有格栅8，该格栅8设有具有与直径6.0mm以上且9.0mm以下的圆的面积相等的开口面积的六边形的放水孔7(以下称为孔7)。
如图3所示，在箱部2中，与扬声器4的背面外周部相对应地形成有环状的凹部5。O型密封圈6嵌入凹部5，利用小螺钉16(参照图1)将盖部3安装于箱部2，从而使O型密封圈6弹性变形而密封扬声器盒1的内部。利用该结构，能够防止水进入到箱部2的内部。
箱部2和盖部3为合成树脂制，并且通过树脂成型而形成。箱部2和盖部3要求耐热性、强度以及刚性。因此，也可以选择耐热性、强度以及刚性优异的合成树脂并且添加玻璃纤维等强化填料从而进行成型。
如上所述，在盖部3中，格栅8一体成型于盖部3的前表面开口部9，该格栅8形成有六边形的许多个孔7。从蜂窝形状的效果考虑，与圆形的放水孔相比，六边形的孔7能够提高格栅8的强度。因此，能够削减所使用的合成树脂量，使孔7的开口率比圆形的放水孔的开口率更大，从而更有助于格栅8的轻型化。
接下来，说明扬声器4的结构。如图2和图3所示，扬声器4具有磁路部件33、振动板30、音圈骨架34、音圈35、折环部31以及扬声器盆架32。在磁路部件33设有磁隙。音圈骨架34具有与振动板30结合的第1端和***磁隙的第2端。音圈35卷绕于音圈骨架34。振动板30的外周部借助折环部31支承于扬声器盆架32。
图4是振动板30的剖视图。振动板30具有背面层41和正面层42。即，振动板30具有双层构造。背面层41含有叩解后的纤维素纸料和吸附于该纤维素纸料的防水剂。具体而言，纤维素纸料以加拿大游离度计例如具有500ml～700ml的叩解度。纤维素纸料中含有的纤维的平均直径例如为13μm左右。纤维素纸料由木头或竹子的纤维素形成。即，背面层41的纤维素纸料例如含有具有12.5μm以上且小于13.5μm的平均纤维直径的木头或竹子来作为主要成分。另外，也可以使树脂材料与防水剂一同吸附于纤维素纸料。正面层42由平均纤维直径例如为10nm～100nm的纤维素纤维材料形成。
将浆粕叩解而进行成型后，使被甲乙酮(MEK)稀释了的树脂吸附于浆粕的表面，通过干燥使其有机溶剂蒸发，从而形成以往的纸振动板。相对于此，在本实施方式中，在浆粕叩解工序中同时对水分散性良好的拒水乳液(蜡)、树脂乳液(蜡)进行抄纸，在压制成型的热的作用下使水分蒸发而形成振动板30。由此，蜡熔解而遍及浆粕的交织部分，从而利用树脂将纤维彼此粘接起来。另外，在由原料的拒水性实现的效果的作用下加强了纤维素氢键结合部。即，存在于振动板30的内部的拒水性材料和存在于振动板30的外部的拒水性材料通过水分的蒸发而氢键结合在一起。因此，在振动板30整体都形成有牢固的结合。
如上所述，在作为振动板30的基底层的背面层41中，防水剂吸附于内部的纤维素纤维。另一方面，正面层42由类树脂的纤维素纤维材料形成。因此，振动板30能够以纤维素纸料为基材并且显著提高防水性能，并且扬声器4轻型，能够实现高声压。
接下来，参照图5A～图5F说明振动板30的制造工序。
在图5A所示的工序中，将一次抄纸网52固定于抄纸槽51，向抄纸槽51内投入一次的纸料液53。一次的纸料液53含有13μm左右的纤维直径的木头或竹子的浆粕。通过叩解使浆粕的成块的纤维松散，对一次的纸料液53进行调制。将含氟乳液或石蜡系乳液中的至少任一种防水剂与浆粕同时投入叩解机，使防水剂吸附于浆粕并且对其进行叩解。为了进一步提高防水性，也可以向叩解机追加投入树脂乳液。防水剂混合于纸料的混合比例为5重量％以上且10重量％以下。除上述之外也可以使用硅/硅烷系防水剂。
树脂乳液为环氧、丙烯、酯系或者合成树脂，例如乙酸乙烯酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、乙烯·乙酸乙烯酯·丙烯酸共聚物。
接着，在图5B所示的工序中，自抄纸槽51的底部排水并将一次抄纸的背面层41堆积于一次抄纸网52之上。此外，将固定有二次抄纸网55的抄纸台56配置于抄纸槽51。在以往的方法中，只用一层而堆积100重量％，相对于此，在本实施方式中，作为基底第一层的背面层41相对于最终完成的振动板30的总重量设为85重量％以上且99重量％以下。
接着，在图5C所示的工序中，使抄纸台56下降并自二次抄纸网55的上方进行排气。通过该操作使堆积于一次抄纸网52之上的背面层41吸附于二次抄纸网55的下表面。之后，使抄纸台56上升从而自一次抄纸网52剥离背面层41并使背面层41升起。维持该吸附着的状态直到后述的图5E所示的工序结束。
接着，在图5D所示的工序中，使抄纸台56的背面层41和二次抄纸网55向在抄纸槽57内准备的二次的纸料液58的液体中下降。二次的纸料液58仅由水和平均纤维直径例如为10nm～100nm的纤维素纤维材料形成。
然后，向抄纸台56的上方排水并且在预定的时间内向背面层41的下表面堆积纤维素纤维材料。另外，在由一次抄纸而得到的背面层41为半干燥后的湿润状态的情况下实施该二次抄纸。半干燥后的湿润状态为5重量％～30重量％的含水率。
纤维素纤维材料的杨氏模量例如为约5000MPa以上。通常的纸浆的杨氏模量在700MPa～2000MPa的范围内，在此，设想2.5倍以上的杨氏模量较恰当。严密地讲，杨氏模量与L/D(纤维长度/纤维直径)成比例地增大。当通常的浆粕的纤维长度为2mm且纤维直径为13×10-6m(μ＝10-6)，纳米纤维的纤维长度为0.3mm且纤维直径为100×10-9m(n＝10-9)时，(通常浆粕L/D)/(纳米纤维L/D)为6.7。因而，成为700MPa×6.7＝4666MPa，因此将纤维素纤维材料的杨氏模量设为约5000MPa以上。纤维素纳米纤维材料的具体例子包括使高纤椰果分散于水并进行叩解而得到的纤维、使竹子细化后得到的纤维以及使木材细化后得到的纤维。
接着，在图5E所示的工序中，使抄纸台56上升而自二次抄纸网55的上方进行排气。通过该操作，使二次的纸料液58的纤维素纤维材料的纤维交织附着于背面层41从而完成正面层42的堆积。以正面层42的厚度成为背面层41的厚度的1/4～1/10的方式调节图5D所示的工序中的堆积时间。
另外，将正面层42的厚度设为背面层41的厚度的1/4～1/10的这一点依据以下的理由。纤维素的理论比重为1.2左右，为了提高声压，需要通过抄纸将振动板30的表观比重减轻为0.5。换言之，在使正面层42增厚为所需以上时，扬声器4的声压下降。于是，在本实施方式中，将重点放在了对扬声器4施加作为正面层42的主要目的的能经得住严酷条件的耐久可靠性。为此，正面层42的厚度为背面层41的厚度的1/4～1/10就足够。
接着，在图5F所示的工序中，将通过多层抄纸而成为一体的正面层42和背面层41转移到在模具60固定的金属丝网61之上。然后，使模具62与上述部分重叠而进行加热压制成型。或者使用热风进行非压制成型。
在利用这样的工序制作成的振动板30中，作为基底层的背面层41的原材料为浆粕。该浆粕涂敷有氟树脂等拒水性树脂。另外，暴露于扬声器4的表面的正面层42由平均纤维直径10nm～100nm的纤维素纤维材料形成。因此，重量比使防水液浸渗于纸振动板而形成的以往的振动板的重量轻。而且，与在发动机室等的高温环境下、施加了药品的环境下可靠性较低的以往的浆粕振动板相比，能够提高可靠性。另外，即使不增大磁路部件也能够增大扬声器4的声压。搭载有使用了振动板30的扬声器4的车辆接近警报装置的声压、防水性以及耐化学药品性优异，满足由美国运输部制定的NHTSA(National Highway TrafficSafety Administration，美国高速交通安全管理局)法令标准。
在实施方式中能够减轻重量，从而与以往相比能够增大1dB～1.5dB的声压。
如上所述，扬声器4即使在汽车的电动机室、发动机室等的恶劣的环境下，也能够确保所需的声压等级，在防水性、油等的耐油性方面也能够发挥显著的效果。因此，能够实现在使用了以往的扬声器用振动板的扬声器的情况下无法实现的即使在汽车的电动机室、发动机室等的内部也较高的性能。
在上述的实施方式中，正面层42的纤维仅由纤维素纤维材料形成。但是，也能够将像碳纤维、碳纳米管那样的更轻且硬的纤维混合于正面层42。即，也能够将碳纤维、碳纳米管或蟹、虾的壳中含有的甲壳素纤维的至少一者混合于正面层42。
图6是扬声器装置70的安装姿势的主视图。箭头A方向为安装姿势的上方。
在格栅8以固定间隔和固定节距排列配置有多个孔7。各个孔7的形状是孔面积与直径6.0mm以上且9.0mm以下的圆孔的孔面积相等的六边形。如假想线所示，格栅8由将孔7之间分隔开的环状框10的连续结构形成。环状框10具有边11和将边11彼此连接起来的角部12。在前表面开口部9为圆形的情况下，在前表面开口部9的最下端，环状框10在边11的部分处与前表面开口部9的内周面相连接。另外，在图6中，在前表面开口部9的最下端，1个环状框10的1个边11与前表面开口部9的内周面相连接，但只要是环状框10中的至少1个环状框仅在1个或两个边11处与前表面开口部9的内周面相连接即可。
图7表示将扬声器装置70作为车辆接近警报装置的一部分进行搭载的移动体装置。移动体装置13具有主体部17、电动机室15、电动机14、扬声器装置70以及电子装置18，上述主体部17能够移动，上述电动机室15设于主体部17的一部分，上述电动机14装配于电动机室15，上述扬声器装置70安装于电动机室15，上述电子装置18搭载于主体部。电动机14是移动体装置13的动力源。
另外，作为产生向扬声器4供给的信号的信号处理部的电子装置18在图7中配置于仪表盘附近。但是，电子装置18也可以收纳于箱部2。
另外，针对移动体装置13是电动汽车的情况进行了说明，但移动体装置13也可以是利用发动机驱动的车辆、搭载有发动机和电动机的混合动力型的车辆。此外，移动体装置13不限定于汽车。例如，也可以是摩托车、电动自行车以及叉车等。
接下来，列举具体的例子详细地说明格栅8和孔7。
图8示出了比较例1的格栅8A。在比较例1中，除了形成有圆形的放水孔7A(以下称为孔7A)来代替孔7之外，其他与图6相同。
使用如下两种移动体装置进行了验证实验：一种移动体装置是搭载有图6所示的扬声器装置70的移动体装置13，另一种移动体装置搭载有使用了图8所示的格栅8A的扬声器装置来代替移动体装置13。实施例的孔7是孔面积与直径8.0mm的圆孔的孔面积相等的六边形。另一方面，比较例1的孔7A的直径为8.0mm。
在此，对孔7与孔7A的关系进行说明。图9是直径8.0mm的孔7A与孔面积比孔7A的孔面积稍大的孔7B的比较图。图10是直径8.0mm的孔7A与孔面积比孔7A的孔面积稍小的孔7C的比较图。孔7是像图9所示的孔7B那样孔面积比直径8.0mm的圆孔的孔7A的孔面积稍大的形状的六边形。或者，孔7是像图10所示的孔7C那样孔面积比孔7A的孔面积稍小的形状的六边形。这样，孔7B、7C的顶点T位于孔7A的外侧。另外，孔7B、7C的边OS的一部分位于孔7A的内侧。在实施例中，将孔7的六边形的一边设为4.40mm而进行了实验。
其结果，实施例和比较例1都获得了良好的播音特性。另一方面，在放水性能方面，即使在比较例1中是雨水没有充分地流出的情况，在实施例中也确认到了良好的放水性能。一般认为，在圆形的孔7A的情况下，在孔7A的周围产生的雨水的表面张力的影响下使放水性能下降。相对于此，在实施例中，孔7的形状为六边形，因此一般认为与比较例1的孔7A的情况相比，在孔7的周围产生的雨水的表面张力的大小较小。根据以上那样的理由，一般认为与比较例1相比在实施例中提高了放水性能。另外，在使用了设有孔面积与直径6.0mm的圆孔的孔面积相等的情况下的六边形(一边为3.30mm)的孔7的格栅8的情况下，也确认到大致良好的放水性能。
另一方面，在应用了设有孔面积与直径小于6.0mm的圆孔的孔面积相等的放水孔的格栅的情况下，放水性能下降。另外，在应用了设有孔面积与直径9.0mm的圆孔的孔面积相等的六边形(一边为4.95mm)的放水孔的格栅的情况下，确认到了与应用了设有孔面积与直径8.0mm的圆孔的孔面积相等的六边形的放水孔的格栅的情况同样的性能。但是，在设有孔面积与直径比9.0mm大的圆孔的孔面积相等的六边形的放水孔的情况下，格栅8的强度下降。
图11示出了比较例2的盖部3B的格栅8B。在比较例2中，与图6的不同之处仅在于，盖部3B的前表面开口部的最下端处的、格栅8B的环状框连接于前表面开口部的内周面的连接状态。除此之外与图6相同。即，孔7D具有与孔7相同的孔面积。在比较例2中，在环状框的角部12B处与前表面开口部的最下端的内周面相连接，而不是在边11B处与前表面开口部的最下端的内周面相连接。在该情况下，前表面开口部的最下端处的孔7D的面积B小于实施例的情况。因此，与实施例相比，放水性能下降。
利用以上的结构，采用本实施方式，即使在行驶过程中在自路面溅起来的雨水等飞沫的作用下导致水进入格栅8的内部，也能够利用六边形的形状的孔7降低水的表面张力，从而容易地将上述水向外部排出。
因此，水不会长时间地留在格栅8的内部，能够显著地抑制振动板30等不防水的部件的劣化。
另外，如上所述，在图3所示的箱部2中，与扬声器4的背面外周部对应地形成有凹部5，使O型密封圈6弹性变形从而将箱部2与扬声器4的外周部背面之间密封。因此，能够防止水进入箱部2的内部。另一方面，在水进入了格栅8的内部的情况下，能够利用孔7降低水的表面张力，从而容易地向外部排出水。
因而，针对在电动机室、发动机室等的暴露于水的严酷的环境下所使用的扬声器盒而言是非常有用的。
另外，扬声器装置70的设置场所不限定于电动机室15。例如，也可以设置于后视镜的外壳内、保险杠内以及行李箱内等。
另外，针对扬声器4而言，即使是扬声器单体也具有防水性能，因此也可以应用于扬声器装置70以外的用途。在该情况下，设置场所不限定于电动机室15和发动机室。例如，也可以设置于后视镜的外壳内、保险杠内以及行李箱内等。
另外，扬声器装置70和扬声器4的用途不限定于车辆接近警报装置。例如，也可以用于模拟发动机声音产生装置或主动式的噪声降低装置等。
另外，将使用了上述的振动板30的扬声器4与扬声器盒1组合而构成扬声器装置70，从而针对防水性发挥各种效果。因此，在其协同效果的作用下能够实现很高的防水性。但是，使用以往的扬声器来代替扬声器4也能够起到由格栅8实现的放水效果。
另外，针对声压等级而言，能够利用使用了振动板30的扬声器4与扬声器盒1的组合，在其协同效果的作用下显著地提高声压等级。
产业上的可利用性
本公开的扬声器装置能够实现良好的播音特性和放水性能，有助于提高在暴露于水的严酷的环境下所使用的各种装置的长时间内的可靠性。
附图标记说明
1、扬声器盒；2、箱部；3、3B、盖部；4、扬声器；5、凹部；6、O型密封圈；7、7A、7B、7C、7D、放水孔(孔)；8、8A、8B、格栅；9、前表面开口部；10、环状框；11、11B、OS、边；12、12B、角部；13、移动体装置；14、电动机；15、电动机室；16、小螺钉；17、主体部；18、电子装置；30、振动板；31、折环部；32、扬声器盆架；33、磁路部件；34、音圈骨架；35、音圈；41、背面层；42、正面层；51、抄纸槽；52、一次抄纸网；53、一次的纸料液；55、二次抄纸网；56、抄纸台；57、抄纸槽；58、二次的纸料液；60、模具；61、金属丝网；62、模具；70、扬声器装置。

Claims (10)

1.一种扬声器装置，其中，
所述扬声器装置包括：
扬声器；
箱部，其具有开口部，并且收纳有所述扬声器；以及
盖部，其封堵所述箱部的所述开口部，
所述盖部具有格栅，所述格栅设有具有与直径6.0mm以上且9.0mm以下的圆的面积相等的开口面积的六边形的孔。
2.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，
所述六边形的孔为多个六边形的孔中的1个，在所述格栅设有所述多个六边形的孔，
所述格栅由将所述多个六边形的孔之间分隔开的环状框的连续结构形成，
所述环状框分别具有6个边，在所述开口部的最下端，所述环状框中的至少1个环状框仅在所述6个边中的1个边或两个边处与所述开口部的内周面相连接。
3.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，
在所述箱部中，在与所述扬声器的外周部背面相对的部分设有凹部，
所述扬声器装置还包括***所述凹部的O型密封圈。
4.根据权利要求3所述的扬声器装置，其中，
所述O型密封圈进行弹性变形从而将所述箱部与所述扬声器的所述外周部背面之间密封。
5.根据权利要求1所述的扬声器装置，其中，
所述扬声器具有：
磁路部件，其设有磁隙；
振动板；
音圈骨架，其具有与所述振动板结合的第1端和***所述磁隙的第2端；以及
音圈，其卷绕于所述音圈骨架，
所述振动板具有背面层和面向所述箱部的所述开口部的正面层，
所述背面层含有叩解后的纤维素纸料和吸附于所述纤维素纸料的防水剂，
所述正面层由纤维素纤维材料形成。
6.根据权利要求5所述的扬声器装置，其中，
所述背面层的纤维素纸料含有具有12.5μm以上且小于13.5μm的平均纤维直径的木头或竹子来作为主要成分。
7.根据权利要求5所述的扬声器装置，其中，
所述正面层的所述纤维素纤维材料为纤维素纳米纤维。
8.一种移动体装置，其中，
所述移动体装置包括：
主体部，其能够移动；
驱动部，其搭载于所述主体部，使所述主体部移动；
信号处理部，其搭载于所述主体部；以及
权利要求1所述的扬声器装置，其收纳于所述主体部，
所述扬声器装置的所述扬声器与所述信号处理部电连接在一起。
9.根据权利要求8所述的移动体装置，其中，
所述移动体装置包括室内和室外，所述扬声器装置搭载于所述移动体装置的所述室外。
10.根据权利要求9所述的移动体装置，其中，
所述主体部具有用于收纳所述驱动部的一部分的电动机室或发动机室，
所述扬声器装置搭载于所述电动机室或所述发动机室。
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