JP2017100570A - 車両用音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカを車両のドアなどに強固に設置でき、しかも仕切りパネルに設けられた音圧通過領域の振動によるノイズ音を低減することができる車両用音響装置を提供する。【解決手段】仕切りパネル２よりもドアの内側であるスピーカ設置空間Ｄに金属製の支持部材３が設けられている。スピーカ１０のフレーム１１に形成された取り付け部１１ｄが支持部材３にねじ止めなどの第１の固定機構で固定されている。またスピーカ１０のフェイズプラグである中央突部１６の先部の固定部１６ａが、仕切りパネル２の音圧通過領域５に固定ねじ１８で固定されている。スピーカ１０は支持部材３に強固に固定され、しかも音圧通過領域５の振動音の発生も抑制できる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両のドアの内部空間などをスピーカ設置空間として利用した車両用音響装置に関する。

特許文献１に、車両のサイドドアなどにスピーカが取り付けられた音響装置に関する発明が記載されている。

この音響装置は、サイドドアの内部にスピーカが設置されている。スピーカはスピーカボックスにコーン紙とこのコーン紙を振動させるボイスコイルとが支持されている。車室とサイドドアの内部とを仕切るドアトリムにはドアの内方に向けて突出するビスボスが設けられている。スピーカボックスにフランジが設けられて、このフランジがビスボスに突き当てられ、サイドドアの内部から、ビスによって、フランジがビスボスに固定されている。

サイドドアの内部には、インナーパネルが設けられているが、スピーカの背板とインナーパネルとの間に隙間が形成されており、スピーカの寸法誤差や取り付け誤差が吸収されるようになっている。

特許文献２には、車両のリアトレイの下側にスピーカが取り付けられた音響装置に関する発明が記載されている。

リアトレイの開口にグリルが取り付けられており、グリルにネジ穴が形成されて、ネジ穴にボルトの先部が固定されている。リアトレイの下側に設けられた車体側板には開口が形成され、この開口部を塞ぐブラケットが設けられている。スピーカは、リアトレイと車体側板の間に配置され、前記ボルトがスピーカの中心を貫通し、さらにブラケットを貫通している。そしてブラケットのボルトの基部に蝶ナットが締め付けられ、グリルとスピーカが一緒に固定されている。

特開２０１２−１０６６２２号公報 実開平５−３５４９９号公報

特許文献１に記載された音響装置は、スピーカボックスが、サイドドアのドアトリムの内面に固定されているのみであり、スピーカボックスの背板とインナーパネルとの間には隙間が形成されている。ドアトリムは通常は樹脂製であり強度が弱いため、この支持構造では、スピーカを強固に支持することは困難である。よって、スピーカが動作しているときに、発せられる音圧によってドアトリムが振動し、振動ノイズを発生しやすくなる。特に、スピーカが１００〜１５０Ｈｚの周波数帯で発音するとドアトリムが共振し、振動ノイズが発生しやすい。

特許文献２に記載された音響装置は、スピーカの中心をボルトが貫通しているため、中心部に貫通穴が形成された特殊な構造のスピーカでないと設置することができない。また、スピーカがリアトレイと車体側板との間に挟まれて固定されるため、スピーカの前後方向の寸法が異なるものになると、スピーカをしっかりと挟んで固定することができない。特許文献２には、スピーカと車体側板との間にスリーブを介在させる構造が記載されているが、このスリーブは、スピーカの寸法に合うように複数種類用意することが必要であり、組み立て作業の効率が悪い。

そもそも、特許文献２の音響装置では、リアトレイと車体側板との間に配置したスピーカを何らかの手段で保持し、その状態でボルトをスピーカに貫通させなければならないが、リアトレイと車体側板との間でスピーカを手や工具で保持し続けることは困難である。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、スピーカ設置空間内にスピーカを強固に固定することができ、しかも取り付け作業が容易な車両用音響装置を提供することを目的としている。

さらに本発明は、スピーカを強固に固定でき、しかも音圧通過領域が設けられた仕切りパネルとスピーカのフレームとの接合境界を封止しやすくし、スピーカの前側の音圧と背側の音圧との干渉を防止しやすい構造の車両用音響装置を提供することを目的としている。

本発明は、車室とスピーカ設置空間とを仕切る仕切りパネルと、前記スピーカ設置空間に設けられた前記仕切りパネルよりも高剛性の支持部材と、前記スピーカ設置空間に配置されたスピーカとを有する車載用音響装置において、
前記スピーカには、フレームと前記フレームに支持された振動体と、前記フレームに直接的または間接的に固設されて前記スピーカ設置空間に向かって設けられる固定部とが設けられており、
前記フレームが前記支持部材に第１の固定機構によって固定されており、前記仕切りパネルに設けられる音圧通過領域に、前記スピーカの固定部が第２の固定機構によって固定されていることを特徴とするものである。

本発明の車両用音響装置は、前記第２の固定機構が、前記車室側から前記固定部に固定されたねじまたはピンを有しているものである。

また、本発明の車両用音響装置は、前記スピーカに、前記振動体の中心部から突出する中央突部が設けられ、前記中央突部に、前記第２の固定機構で固定される前記固定部が設けられているものが好ましい。

例えば、前記中央突部は、前記振動体に形成された開口を貫通して前記振動体の中心線上に沿って突出形成され、突出方向に向かうにしたがって先細り形状となるフェイズプラグである。

本発明の車両用音響装置は、前記スピーカに設けられた磁気回路部の背部側の中心部に、前記第２の固定機構で固定される前記固定部が設けられているものであってもよい。

また、本発明の車両用音響装置は、前記フレームに、前記仕切りパネルに向けられた突き当て部が設けられており、前記仕切りパネルと前記突き当て部との間に弾性シール部材が挟まれているものである。

本発明の車両用音響装置は、スピーカ設置空間内に設けられた車体の一部などの金属製の支持部材に、スピーカのフレームが第１の固定機構によって強固に固定されており、さらにスピーカの中心線上に位置する固定部が仕切りパネルに設けられた音圧通過領域に第２の固定機構で固定されている。よって、スピーカが安定して固定され、スピーカが動作したときの音圧通過領域の振動を抑制できるようになる。また、スピーカが第１の固定機構と第２の固定機構のそれぞれで固定されるため、固定作業も容易である。

特に、スピーカに設けられたフェイズプラグに固定部を形成し、この固定部を仕切りパネルに固定すると、スピーカの取り付けが安定する。

さらに、スピーカの中心と音圧通過領域の中心とが位置合わせされるので、フレームに形成された突き当て部と弾性シール部材とを位置決めしやすくなり、弾性シール部材によって、仕切りパネルとフレームとの隙間を確実に密閉でき、前後の音圧の干渉を抑制しやすくなる。

本発明の第１の実施の形態の車両用音響装置を示す断面図、 本発明の第２の実施の形態の車両用音響装置を示す断面図、 本発明の第３の実施の形態の車両用音響装置を示す断面図、 本発明の第４の実施の形態の車両用音響装置を示す断面図、 比較例の車両用音響装置を示す断面図、

図１には、本発明の第１の実施の形態の車両用音響装置１の断面図が示されている。
図１に仕切りパネル２が設けられている。仕切りパネル２は、自動車のドアの内貼りであり、仕切りパネル２よりも図示左側が車室Ｒであり、図示右側がドアの内部空間であり、この内部空間がスピーカ設置空間Ｄである。ドアの内部空間には、金属製の支持部材３が設けられている。支持部材３はドア構造の一部であり、鉄板で形成されている。支持部材３よりも図示右側にドア外装板４が設けられている。ドア外装板４も金属板で形成されている。

仕切りパネル２は合成樹脂などで形成されており、支持部材３の剛性は仕切りパネル２よりも高い。仕切りパネル２には固定ビス２ａが一体に形成されており、固定ビス２ａが支持部材３に固定されている。

仕切りパネル２の一部が音圧通過領域５となっている。音圧通過領域５はグリルと呼ばれるものであり、音圧を通過させる複数の穴５ａが形成されている。また音圧通過領域５の外縁部には、スピーカ設置空間Ｄに向けて突出するリブ５ｂが一体に形成されている。音圧通過領域５は仕切りパネル２と一体に形成されており、前記リブ５ｂは、音圧通過領域５の境界を意味している。なお、音圧通過領域５が仕切りパネル２と別体に形成されて、仕切りパネル２に設置されているものであってもよい。

支持部材３には取り付け穴３ａが形成されており、この取り付け穴３ａの内部にスピーカ１０が取り付けられている。スピーカ１０は、合成樹脂製または非磁性の軽金属材料で形成されたフレーム１１を有している。フレーム１１は、車室Ｒに向けて徐々に広がる形状のスポーク部１１ａと、その先部の突き当て部１１ｂと、環状の突き当て部１１ｂから支持部材３に向けて延びる筒状の遮蔽部１１ｃと、遮蔽部１１ｃのドア内部側の基部に位置する取り付け部１１ｄとが一体に形成されている。スポーク部１１ａには、背圧（後方への音圧）を逃がすための開口部が、スピーカ設置空間Ｄに向けて開口して形成されている。

スピーカ１０は、ドア内部側の基部に磁気駆動部１５を有している。磁気駆動部１５は、中央ヨーク１５ａと前方ヨーク１５ｂと、両ヨーク１５ａ，１５ｂに挟まれた磁石１５ｃを有している。フレーム１１のスポーク部１１ａの開口側の縁部に円錐形の一部に相当する形状の振動体１２が取り付けられている。振動体１２の基部にコイルボビン１３が取り付けられ、コイルボビン１３にボイスコイル１４が取り付けられている。ボイスコイル１４は、中央ヨーク１５ａと前方ヨーク１５ｂの間のギャップ内に挿入されている。

中央ヨーク１５ａに、車室Ｒ側である前方に突出する中央突部１６が固定されている。中央突部１６はフェイズプラグであり、振動体１２に形成された開口の中心に位置し、磁気駆動部１５を介してフレーム１１に間接的に固設されている。中央突部１６によって、振動体１２の振動によって前方に向かう前方音圧が、振動体１２の直近で干渉するのを防止できるようになっている。

そして、中央突部１６の先部に固定部１６ａが形成されている。固定部１６ａは雌ねじ穴である。固定部１６ａはフレーム１１と振動体１２の前後方向に延びる中心線上に位置している。

スピーカ１０のフレーム１１に形成された取り付け部１１ｄが、支持部材３の前方に重ねられて第１の固定機構により固定されている。図１に示すように第１の固定機構は、３組のボルト１９ａとナット１９ｂである。なお、ボルト１９ａとナット１９ｂは図２以下では省略している。また、前記第１の固定機構はリベットを用いたかしめ固定機構であってもよい。第１の固定機構によって、取り付け部１１ｄと支持部材３とが強固に固定されている。

仕切りパネル２の図示右側に形成されたリブ５ｂとフレーム１１との間に弾性シール部材１７が挟まれている。弾性シール部材１７はゴム材や発泡性樹脂材で形成されている。第１の固定機構で支持部材３にスピーカ１０が固定された後に、弾性シール部材１７がフレーム１１の突き当て部１１ｂに両面接着テープなどで接着固定される。その後に、仕切りパネル２が支持部材３に固定され、このときに弾性シール部材１７が仕切りパネル２の図示右側に形成されたリブ５ｂに弾接する。

スピーカ２０はフレーム１１の取り付け部１１ｄが第１の固定機構によって高剛性の支持部材３に強固に固定されており、さらに中央突部１６が比較的剛性の低い音圧通過領域５に第２の固定機構で固定されている。したがって、スピーカ１０の振動体１２が振動して音圧が発生したときに、音圧通過領域５の振動を抑制することができる。これにより、仕切りパネル２や音圧通過領域５の共振を抑制し振動ノイズを低減させることができる。特に、振動体１２の中央部に突出する中央突部（フェイズプラグ）１６を音圧通過領域５に固定すると、中央突部１６によって、振動体１２からの音圧の干渉を防止する機能と、音圧通過領域５の振動を抑制する機能の双方を発揮することができる。

フェイズプラグは、振動体１２に形成された開口を貫通して振動体１２の中心線上に沿って突出形成され、振動体１２から車室Ｒに向かう突出方向に向かうに従って径が徐々に小さくなる先細り形状となっている。

また、音圧通過領域５の中心に中央突部１６を位置決めして固定することによって、音圧通過領域５の周囲に固定された弾性シール部材１７と仕切りパネル２のリブ５ｂとの位置ずれを抑制できる。リブ５ｂが弾性シール部材１７に位置決めされて接合され、フレーム１１の筒状の遮蔽部１１ｃが、仕切りパネル２と支持部材３との間に挟まれているため、振動体１２の前方への音圧と後方への音圧の干渉を防止できるようになる。

さらに、固定ねじ１８の頭部にエンブレム１８ａを一体に形成しておくと、固定ねじ１８が、車室Ｒ内で目立たなくなり、外観も良好になる。

図２に本発明の第２の実施の形態の音響装置１Ａが示されている。図２において、第１の実施の形態の音響装置１と同じ機能を発揮する部分に、第１の実施の形態の音響装置１と同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

第２の実施の形態の音響装置１Ａは、振動体１２がスピーカ設置空間Ｄの内部に向けられ、磁気駆動部１５が音圧通過領域５に向けられている。スピーカ１０のフレーム１１には、スポーク部１１ａと、突き当て部１１ｂと、遮蔽部１１ｃおよび取り付け部１１ｄが形成されている。振動体１２の開き方向である前方がドアの内部に向けられた状態で、フレーム１１の取り付け部１１ｄが支持部材３にねじ止めなどの第１の固定機構で強固に固定されている。

磁気駆動部１５では中央ヨーク１５ａの背面に固定部１６ａとして雌ねじ穴が形成されている。固定部１６ａは、振動体１２の中心を通過する中心線上に位置している。そして、車室Ｒ側から音圧通過領域５を貫通する固定ねじ１８が雌ねじ穴の固定部１６ａに螺着されて第２の固定機構が構成されている。

第２の実施の形態の音響装置１Ａも、フレーム１１が支持部材３に強固に固定され、スピーカ１０の中心線上に位置する固定部１６ａが音圧通過領域５に固定されているので、振動体１２から発せられる後方の音圧が音圧通過領域５に作用しても、音圧通過領域５の振動ノイズを抑制できる。

また、固定ねじ１８と固定部１６ａとが固定されると、スピーカ１０のが位置決めされ、リブ５ｂと弾性シール部材１７およびフレーム１１に形成された突き当て部１１ｂを相互に位置決めすることができる。よって、弾性シール部材１７と突き当て部１１ｂの合わせ部に位置ずれが発生しにくくなる。

図３に本発明の第３の実施の形態の音響装置１Ｂが示されている。図３において、第２の実施の形態の音響装置１Ａと同じ機能を発揮する部分に、第２の実施の形態の音響装置１Ａと同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

第３の実施の形態の音響装置１Ｂは、スピーカ１０の構造が図２に示す第２の実施の形態と同じであり、スピーカ設置空間Ｄ内でのスピーカ１０の設置の向きも同じである。また、スピーカ１０フレーム１１の取り付け部１１ｄと支持部材３とがねじ止めなどの第１の固定機構によって強固に固定されている。

第３の実施の形態の音響装置１Ｂでは、スピーカ１０の磁気駆動部１５に設けられた中央ヨーク１５ａに固定部２６ａとして嵌合穴が形成されている。そしてピン２８が音圧通過領域５に保持されており、ピン２８が弾性変形して固定部２６ａの嵌合穴内に強制的に圧入されて、第１の固定機構が構成されている。

図４に本発明の第４の実施の形態の音響装置１Ｃが示されている。図４において、第２の実施の形態の音響装置１Ａと同じ機能を発揮する部分に、第２の実施の形態の音響装置１Ａと同じ符号を付して詳しい説明を省略する。

第４の実施の形態の音響装置１Ｃは、スピーカ１０の構造が図２に示す第２の実施の形態と同じであり、スピーカ設置空間Ｄ内でのスピーカ１０の設置の向きも同じである。また、スピーカ１０フレーム１１の取り付け部１１ｄと支持部材３とがねじ止めなどの第１の固定機構によって強固に固定されており、スピーカ１０に設けられた固定部１６ａに固定ねじ１８が螺着されて第２の固定機構が構成されている。

図４に示す第３の実施の形態の音響装置１Ｃでは、金属板で形成された支持部材３の一部に、スピーカ１０の右方向への突出部分を覆うカバー部３３ａが形成されており、このカバー部３３に音圧を通過させる開口部３３ｂが形成されている。このカバー部３３でスピーカ１０を覆うことで、ドアの内部空間であるスピーカ設置空間Ｄに雨水などが落下しても、水分がスピーカ１０に付着するのを防止できる。

図５に比較例の音響装置１０１が示されている。比較例の音響装置１０１は、図１に示す第１の実施の形態の音響装置１の効果と比較するためのものである。

比較例の音響装置１０１は、基本的な構造が第１の実施の形態の音響装置１と同じであり、フレーム１１の取り付け部１１ｄと支持部材３とが、ねじ止めなどの第１の固定機構で固定されている。ただし、スピーカ１０の中央突部１６と音圧通過領域５とを固定する第２の固定機構は設けられていない。

図１に示す実施の形態の音響装置１と図５に示す比較例の音響装置１０１のそれぞれのボイスコイルに１２５Ｈｚの電流信号を与え、仕切りパネル２の一部である音圧通過領域５の振動によるノイズ音を測定した。

その結果、４次共振の５００Ｈｚで、実施の形態の音響装置１は、比較例の音響装置１０１よりもノイズ音が１２ｄＢ低下した。８次共振の１，０００Ｈｚで、ノイズ音が１５ｄＢ低下し、１０次共振の１，２５０Ｈｚで、ノイズ音が２０ｄＢ低下した、それ以外の共振周波数においてもノイズ音を低下させることができた。

Ｄ スピーカ設置空間
Ｒ 車室
１，１Ａ，１Ｃ 音響装置
２ 仕切りパネル
３ 支持部材
５ 音圧通過領域
１０ スピーカ
１１ａ スポーク部
１１ｂ 突き当て部
１１ｃ 遮蔽部
１１ｄ 取付け部
１２ 振動体
１５ 磁気駆動部
１６ 中央突部
１６ａ，２６ａ 固定部
１８ 固定ねじ
２８ ピン

Claims (6)

1. 車室とスピーカ設置空間とを仕切る仕切りパネルと、前記スピーカ設置空間に設けられた前記仕切りパネルよりも高剛性の支持部材と、前記スピーカ設置空間に配置されたスピーカとを有する車載用音響装置において、
   前記スピーカには、フレームと前記フレームに支持された振動体と、前記フレームに直接的または間接的に固設されて前記スピーカ設置空間に向かって設けられる固定部とが設けられており、
   前記フレームが前記支持部材に第１の固定機構によって固定されており、前記仕切りパネルに設けられる音圧通過領域に、前記スピーカの固定部が第２の固定機構によって固定されていることを特徴とする車両用音響装置。
2. 前記第２の固定機構は、前記車室側から前記固定部に固定されたねじまたはピンを有している請求項１記載の車両用音響装置。
3. 前記スピーカには、前記振動体の中心部から突出する中央突部が設けられ、前記中央突部に、前記第２の固定機構で固定される前記固定部が設けられている請求項１または２記載の車両用音響装置。
4. 前記中央突部は、前記振動体に形成された開口を貫通して前記振動体の中心線上に沿って突出形成され、突出方向に向かうにしたがって先細り形状となるフェイズプラグである請求項３記載の車両用音響装置。
5. 前記スピーカに設けられた磁気回路部の背部側の中心部に、前記第２の固定機構で固定される前記固定部が設けられている請求項１または２記載の車両用音響装置。
6. 前記フレームには、前記仕切りパネルに向けられた突き当て部が設けられており、前記仕切りパネルと前記突き当て部との間に弾性シール部材が挟まれている請求項１ないし５のいずれかに記載の車両用音響装置。

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