CN110062304B - 车载用扬声器 - Google Patents

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Abstract

提供一种车载用扬声器，在具有防尘功能的车载用扬声器中，能够降低因在与逆相位空间相通的敞开部产生的气流音而导致的噪声。在由振动板(31)分隔的第2壳体部(20)形成有沿着振动板(31)的外周缘的敞开部(70)。在敞开部(70)以恒定的间隔配置有多个翅片(71)，在相邻的翅片(71)之间形成有空气通路(72)。相对于从振动板(31)的振动中心线(O)沿半径方向延伸的假想线(Fd)，各个翅片(71)和各个空气通路(72)倾斜地形成。通过将空气通路(72)倾斜地形成，能够降低因声压的空气流而导致的噪声。

Description

车载用扬声器
技术领域
本发明涉及在壳体内收纳有振动板和磁力驱动部的车载用扬声器。
背景技术
专利文献1中记载有与车载用扬声器的安装装置有关的发明。
关于该安装装置，扬声器安装于在后部支架开口的孔。后部支架的表面面向车厢，背面面向行李厢。扬声器的背面部从车厢侧插入至后部支架的孔，扬声器的凸缘部抵靠在后部支架的表面并被螺钉紧固。
在后部支架的背面固定有间隔件。间隔件一体地形成有：圆筒状的主体部；以及形成在主体部的底面和主体部的开口端部的凸边部。间隔件从行李厢侧设置在后部支架的背面，扬声器的背面部被收容在主体部，凸边部抵靠在后部支架的背面而被固定。在间隔件的主体部形成有多个窄缝，通过形成该窄缝，即便使用有底筒状的间隔件，也能够防止产生声音含糊不清。
专利文献1：日本实开平3－59791号公报
关于专利文献1所记载的车载用扬声器的安装装置，由于从后部支架朝行李厢内突出的扬声器的背面部由有底筒状的间隔件覆盖并保护，因此，因扬声器的振动板的振动而产生的声压通过在主体部形成的窄缝而传递到行李厢侧。在该构造中，若窄缝的开口宽度窄，则因声压变化而通过窄缝的空气容易产生气流音，有时会在寂静的车厢内产生噪声。相反，若窄缝的开口宽度尺寸宽，则尘埃容易从窄缝进入间隔件内等等，间隔件的保护功能降低。
发明内容
本发明就是为了解决上述以往的课题而完成的，其目的在于提供一种能够提高收纳振动板和磁力驱动部的壳体的防尘效果、并且能够抑制因振动板振动时的声压而产生的气流音的车载用扬声器。
本发明为一种车载用扬声器，在壳体内收纳有：框架部件；振动板，外周缘部被上述框架部件支承；以及磁力驱动部，驱动上述振动板，
上述车载用扬声器的特征在于，
上述壳体的内部以上述振动板为界被分隔为发音空间和逆相位空间，上述壳体被划分成在内部形成上述发音空间的第1壳体部、和在内部形成上述逆相位空间的第2壳体部，
在上述第1壳体部开口有使上述发音空间与车厢内空间相通的发音口，
在上述第2壳体部设置有：盖体部，从振动方向的前方覆盖上述振动板；以及敞开部，沿着上述盖体部的周缘部开口，上述逆相位空间借助上述敞开部而与车厢外空间相通，
在上述敞开部，沿着上述盖体部的上述周缘部隔开间隔地配置有多个翅片，在相邻的各个上述翅片之间形成有空气通路，上述空气通路的至少一部分相对于从上述振动板的中心沿半径方向延伸的假想线而倾斜地延伸。
本发明的车载用扬声器构成为：与位于上述空气通路的两侧的上述翅片的对置内表面的最短的对置距离W相比，上述对置内表面的在车厢外空间侧的外端部的对置距离L更大。
本发明的车载用扬声器优选形成为：位于上述空气通路的两侧的上述翅片的对置内表面均为平面，上述对置内表面的对置距离形成为随着从上述第2壳体部的内部趋向车厢外空间而逐渐变宽。
本发明的车载用扬声器也可以形成为：位于上述空气通路的两侧的上述翅片的对置内表面的至少一部分从上述第2壳体部的内部朝车厢外空间弯曲。
发明效果
关于本发明的车载用扬声器，因振动板的振动而产生的声压从形成于第1壳体部的发音口传递至车厢内。在第2壳体部设置有覆盖振动板的盖体部，在沿着盖体部的周缘部敞开的敞开部形成有多个翅片和相邻的翅片间的空气通路。根据该构造，能够防止尘埃等侵入第2壳体部的内部。
并且，上述空气通路的至少一部分相对于从上述振动板的中心沿半径方向延伸的假想线倾斜，因此能够使在空气通路内通过的空气的流速降低，能够降低因气流音而产生的噪声。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的车载用扬声器的立体图。
图2是示出图1所示的车载用扬声器被搭载于车身的状态的说明图。
图3是图1所示的车载用扬声器的剖视图。
图4是图1所示的车载用扬声器的分解立体图。
图5是从下方观察图1所示的车载用扬声器的框架部件和第2壳体部的分解立体图。
图6是示出图1所示的车载用扬声器的第2壳体部的一部分的放大剖视图。
图7是示出图1所示的车载用扬声器的第2壳体部的敞开部、翅片、空气通路的俯视剖视图。
图8是图7的局部放大俯视剖视图。
图9是示出设置在敞开部的翅片和空气通路的放大俯视剖视图。
图10中的(A)、(B)是示出本发明的其他实施方式的翅片和空气通路的放大俯视剖视图。
图11是对设置有翅片和空气通路的实施方式与未设置翅片的比较例中的因气流音而导致的噪声进行比较的线图。
标记说明
E：发音口
Fd：假想线
G：磁隙
O：振动中心线
Sa：发音空间
Sb：逆相位空间
S1：车厢内空间
S2：车厢外空间
1：车载用扬声器
10：第1壳体部
11：开口部
20：第2壳体部
21：框架部件
22：凸缘部
24：辐条部
25：通气开口部
26：内壁部
27：盖体部
30：发音单元
31：振动板
32：绕线骨架
33：音圈
34：盖部件
35：边缘部件
36：阻尼部件
40：磁力驱动部
70：敞开部
71：翅片
71a：对置内表面
72：空气通路
2：间隔壁
3：风窗玻璃
4：发动机罩
5：前围盒
2a：开口部
5a；开口部
31a：孔
H1：敞开高度尺寸
H2：高度尺寸
61：连接器部
62：配线部
41：磁轭
23：驱动支承部
52、53：固定螺钉
42：磁铁
22a：上表面
171、271：翅片
172、272：空气通路
10a、22c：固定孔
51a：螺栓
51b：螺母
36a：内周缘部
36b：外周缘部
41a：中央支承部
24a：安装孔
27a：突部
27c：内螺纹孔
25a、27b：下缘部
71b：外端部
具体实施方式
图1示出本发明的实施方式的车载用扬声器1，图2示出车载用扬声器1的搭载例。
图2是汽车的车身的前方部分的放大剖视图。车身的前方部分由间隔壁2分隔成车厢内空间S1和发动机室等车厢外空间S2。在间隔壁2的上方支承有风窗玻璃3的下端部，利用风窗玻璃3遮蔽车厢内空间S1和车辆前方的车厢外空间。在发动机罩4的后方部分与风窗玻璃3的下端部的边界设置有前围盒5。在前围盒5中收纳有驱动雨刷器的驱动机构。车载用扬声器1被收纳在车厢外空间S2的一部分即前围盒5内，车载用扬声器1的发音口E从间隔壁2的开口部2a朝车厢内空间S1内敞开。
图3和图4示出车载用扬声器1的构造。
车载用扬声器1具有壳体。壳体通过组合作为下部壳体的第1壳体部10和作为上部壳体的第2壳体部20而构成。在第1壳体部10和第2壳体部20之间设置有发音单元30。
如图3所示，发音单元30具有圆锥形状的振动板31。在振动板31的中心部开口形成有孔31a，孔31a粘接在圆筒状的绕线骨架32的外周面而被固定。在绕线骨架32的上方部分的外周面卷绕有音圈33。绕线骨架32的图示下方的开口端由盖部件34封堵。如图4所示，在第1壳体部10设置有连接器部61，从音圈33延伸的配线部62连接于连接器部61。
如图3、图4以及图5所示，第2壳体部20通过重叠盖体部27和位于盖体部27的下方的框架部件21而构成。框架部件21由金属板形成、或者由合成树脂材料形成。在振动板31的外周缘部接合有能够变形的边缘部件35，边缘部件35的外周缘部粘接在形成于框架部件21的外周的凸缘部22的下表面而被固定。
第1壳体部10由合成树脂材料形成，如图4所示，在第1壳体部10设置有朝图示上方开口的圆形的开口部11。接合有边缘部件35的框架部件21配置成覆盖开口部11，框架部件21的凸缘部22从上方设置在第1壳体部10的开口部11的周围部分。在第1壳体部10开口形成有固定孔10a，在框架部件21的凸缘部22开口形成有固定孔22c。如图3所示，在插入于固定孔10a和固定孔22c的螺栓51a紧固有螺母51b，从而第1壳体部10和凸缘部22被固定。
如图3所示，在第1壳体部10的内部设置有阻尼部件36。阻尼部件36形成为截面波纹状，能够弹性变形。阻尼部件36的内周缘部36a粘接在绕线骨架32的外周面而被固定，阻尼部件36的外周缘部36b粘接于在第1壳体部10的底部形成为凸缘状的阻尼支承部12(参照图4)。振动板31和粘接于该振动板31的绕线骨架32由边缘部件35和阻尼部件36支承为在图示上下方向振动自如。图3中示出振动板31的振动中心线O。
如图3和图4所示，在发音单元30上设置有磁力驱动部40。在磁力驱动部40上设置有磁轭41。如图4所示，在框架部件21的中央部一体地形成有驱动支承部23，磁轭41的上表面部抵靠在驱动支承部23的下表面，借助多个固定螺钉52，磁轭41的上表面被固定在驱动支承部23。如图3所示，磁轭41呈圆筒状，在其内部设置有朝下方隆起的中央支承部41a，在中央支承部41a的下部固定有磁铁42。在磁力驱动部40，在磁铁42的外周面与圆筒状的磁轭41的内周面之间形成有磁隙G，绕线骨架32的上部和音圈33插入至磁隙G。
如图4和图5所示，在框架部件21一体地形成有从驱动支承部23朝凸缘部22呈放射状地延伸的多个辐条部24，在相邻的辐条部24之间形成有通气开口部25。在框架部件21的辐条部24形成有安装孔24a。在盖体部27形成有突部27a，如图5所示，在突部27a形成有朝下开口的内螺纹孔27c。盖体部27重叠在框架部件21之上，如图3所示，插入至安装孔24a的固定螺钉53螺合于内螺纹孔27c，框架部件21和盖体部27被固定。
如图3所示，车载用扬声器1以振动板31为界其内部被分隔成2个空间。相比振动板31靠下侧的为发音空间Sa，相比振动板31靠上侧的为逆相位空间Sb。发音空间Sa是第1壳体部10的内部空间，逆相位空间Sb是第2壳体部20的内部空间。振动板31、边缘部件35、以及盖部件34为非通气性，发音空间Sa和逆相位空间Sb相互被隔绝。
如图2所示，第1壳体部10的内部的发音空间Sa借助形成于第1壳体10的发音口E而与车厢内空间S1内相通。
如图1、图3、以及图6所示，在框架部件21的凸缘部22与盖体部27的下缘部27b之间形成有敞开部70。敞开部70以振动中心线O为中心，沿着盖体部27的周缘部敞开，且沿着振动板31的外周缘敞开。如图7所示，当从上方观察车载用扬声器1时，敞开部70以振动中心线O为中心而呈圆形地敞开。在敞开部70中，空气在逆相位空间Sb与车厢外空间S2之间移动的方向是与振动中心线O正交的放射方向。
如图4和图5所示，在框架部件21，在凸缘部22与通气开口部25之间形成有内壁部26。内壁部26形成为大致沿着以振动中心线O为中心的圆筒面。如图6所示，在盖体部27的周缘部敞开的敞开部70的内侧，框架部件21的辐条部24与通气开口部25以及内壁部26对置。
如图6所示，若将从框架部件21的凸缘部22的上表面22a至盖体部27的下缘部27b为止的高度尺寸(敞开部70的敞开高度尺寸)设为H1、将从框架部件21的凸缘部22的上表面22a到通气开口部25的下缘部25a为止的高度尺寸(内壁部26的高度尺寸)设为H2，则H1＜H2。即、在与振动中心线O正交的方向上，在敞开部70的敞开区域的整个区域中，在内侧对置形成有内壁部26。
如图5和图7所示，在敞开部70，沿着以振动中心线O为中心的圆周方向以恒定的间隔设置有多个翅片71。盖体部27由合成树脂材料形成，翅片71以从盖体部27的内周部的内表面朝内侧突出的方式一体形成。并且，翅片71以从盖体部27的下缘部27b进一步朝下方突出的方式形成。因此，翅片71与形成在框架部件21的通气开口部25的外侧对置，并且位于敞开部70。
图7和图8中示出设置于敞开部70的翅片71的俯视剖视图。翅片71沿着盖体部27的下缘部27b隔开恒定的间隔形成，在相邻的翅片71之间形成有空气通路72。在实施方式的车载用扬声器1中，振动板31的外周缘部为圆形，因此翅片71沿着以振动中心线O为中心的圆弧隔开恒定的间隔排列。并且，各个翅片71配置在距振动中心线O相同的距离的位置。
在图8和图9中示出了以振动中心线O为起点沿半径方向延伸、并到达各个翅片71的假想线Fd。各个翅片71相对于假想线Fd倾斜地延伸，各个空气通路72也倾斜地延伸。各个翅片71相对于以振动中心线O为起点且沿半径方向延伸的假想线Fd倾斜角度θ。角度θ优选为45度±15度。
另外，在振动板31的周缘部为椭圆形或长圆形的情况下，翅片71沿着椭圆形或者长圆形的周缘部排列。在该情况下，各个翅片71也形成为相对于从椭圆形或者长圆形的振动板31的振动中心线O沿半径方向延伸的假想线Fd而倾斜角度(θ)。
接下来，对车载用扬声器1的动作进行说明。
在图2所示的搭载例中，车载用扬声器1设置在车厢外空间S2的一部分即前围盒5的内部。在前围盒5中，在上方形成有开口部5a，因此尘埃或水分容易进入前围盒5的内部。车载用扬声器1的上部(振动板31的振动方向的前方)由盖体部27覆盖，因此侵入至前围盒5的内部的水分或尘埃不会直接到达振动板31。
在前围盒5的内部，在第1壳体部10与第2壳体部20之间的边界部敞开形成有敞开部70。其中，如图6所示，与从框架部件21的凸缘部22的上表面22a到盖体部27的下缘部27b为止的高度H1相比，从上表面22a到通气开口部25的下缘部25a为止的高度尺寸更大，框架部件21的内壁部26与敞开部70的内侧对置。因此，在前围盒5的内部，即便水分或尘埃到达敞开部70，它们也难以直接到达振动板31。因此，车载用扬声器1的壳体的内部的防尘性提高。
在车载用扬声器1中，借助因在磁力驱动部40中横穿磁隙G的磁场和对音圈33赋予的音圈电流而产生的电磁力，振动板31与绕线骨架32一起朝沿着振动中心线O的方向振动。此时，在相比振动板31靠下侧的位置，第1壳体部10内部的发音空间Sa的声压从在第1壳体部10开口的发音口E传递至车厢内空间S1内，车厢内空间S1内的搭乗者能够听到音乐或声音。通过预先增大发音口E的开口面积，能够降低发音空间Sa的声压的变化作为振动阻力作用于振动板31的所谓的阻尼效果。
在相比振动板31靠上侧的位置，在第2壳体部20内部的逆相位空间Sb中，通过振动板31的振动，产生与发音空间Sa相反相位的声压。在第2壳体部20中，遍及盖体部27的外周部的整周形成有敞开部70，因此逆相位空间Sb的声压变化成为空气流并在敞开部70通过。通过确保较大的敞开部70的敞开高度尺寸H1，能够降低空气流的阻力，能够降低对振动板31的振动赋予阻力的所谓的阻尼效果。并且，即便使敞开部70的敞开高度尺寸H1比较大，由于在其内侧隔开间隔地对置有框架部件21的内壁部26，因此能够有效地防止水分或尘埃从外部侵入逆相位空间Sb。
通过逆相位空间Sb内的声压的变化而产生的空气流在形成于框架部件21的通气开口部25、框架部件21与盖体部27之间的间隙、以及敞开部70通过。此时，通过空气流产生气流音，存在该气流音成为噪声而在车厢内空间S1内响起的问题。但是，在实施方式的车载用扬声器1中，翅片71和空气通路72从外侧与框架部件21的通气开口部25对置，在敞开部70也形成有翅片71和空气通路72，因此能够降低因气流音而引起的噪声。
图11中，横轴示出振动板31的振动频率(Hz)，纵轴示出在敞开部70紧邻处测定出的声压的等级(dB)。图11所示的实线的曲线图示出未设置翅片71的比较例的声压等级的变化，虚线的曲线图示出具有翅片71的实施方式的车载用扬声器1的声压的等级的变化。比较例和实施方式的车载用扬声器均形成为：振动板31的直径为180mm、图6所示的敞开部70的敞开高度尺寸H1为10mm、至框架部件21的通气开口部25为止的高度尺寸H2为11mm。在实施方式的车载用扬声器1中，翅片71设置有48个。图8所示的各个翅片71与假想线Fd所成的角度θ为60度，图9中显露出的翅片71的宽度尺寸为2mm，翅片71的长度尺寸为10mm，图6中的翅片71的图示上下方向的高度尺寸(长度尺寸)为15mm。
在图11的测定中，对音圈33施加45Hz的声音信号。因振动板31的振幅而产生的声压的等级在45Hz处成为最大的峰值。在图11中，未呈现出峰值的区域中的声压等级意味着因气流音而导致的噪声的大小。根据图11可知：具有翅片71的实施方式与未设置翅片71的比较例相比，因气流音而导致的噪声最大降低约15dB左右。
若设置有翅片71，则在通气开口部25通过并进一步在敞开部70通过的空气流分散至由翅片71划分的多个空气通路72，因此能够使各个空气通路72内的流速降低。因此，能够降低因在通气开口部25通过并朝向下方而后进一步从敞开部70到达外部的路径中往复流动的空气流所导致的气流音。
如图8和图9中放大示出的那样，与通气开口部25对置的翅片71以及位于敞开部70的翅片71相对于从振动中心线O沿半径方向延伸的假想线Fd倾斜，相邻的翅片71之间的空气通路72相对于假想线Fd倾斜。因此，如图9所示，沿着假想线Fd的空气流Af在进入倾斜的空气通路72时其流速进一步降低，因气流音而导致的噪声进一步降低。
能够认为因声压而产生的空气流由于在翅片71之间的空气通路72通过而使气流音降低的理由为如下所述。
如图9所示，沿着假想线Fd的空气流Af借助翅片71的对置内表面71a而弯曲，流速降低，由此，对置内表面71a与空气流之间的剪切力降低，由此能够抑制气流音的产生。进一步，如图9所示，在空气通路72中，若设相邻的翅片71的对置内表面71a、71a的最短的对置距离为W，设在对置内表面71a、71a中从敞开部70与车厢外空间S2接触的外端部71b处的对置间隔为L，则L＞W。结果，如图9所示，在空气通路72的与车厢外空间S2接触的部分形成有三角形的区域T。该区域作为喇叭口(bell-mouth)发挥功能，能够抑制在从区域T朝车厢外空间S2脱出的部分(对置内表面71a的外端部)71b处的空气涡流的产生，由此也能够降低因气流音而导致的噪声。
此外，如图9所示，位于空气通路72的两侧的翅片71的对置内表面71a的对置间隔随着趋向第2壳体部20的内部而逐渐变窄。在图9中对置间隔变窄的角度用α示出。像这样，空气通路72的两侧的对置内表面71a的对置间隔通过随着趋向第2壳体部20的外侧而变宽来作为喇叭口(bell-mouth)发挥功能，由此能够降低因气流音而导致的噪声。
图10中示出翅片和空气通路的其他的实施方式。
在图10的(A)所示的例子中，位于空气通路172的两侧的翅片171的对置内表面171a在距离R的范围相互对置，对置内表面171a的对置部变长。在该构造中，也能够在空气通路172的与车厢外空间相通的部分形成三角形的区域T。
在图10的(B)所示的例子中，位于空气通路272的两侧的翅片271的对置内表面271a的至少一部分形成为曲面。在该构造中，也能够在空气通路272的与车厢外空间相通的部分形成三角形的区域T。
另外，作为上述翅片和空气通路的形状，也可以形成为：朝向其壳体的内侧的一部分形成为与假想线Fd平行地延伸，朝向壳体的外侧的一部分形成为相对于假想线Fd倾斜地延伸。

Claims (2)

1.一种车载用扬声器，在壳体内收纳有：框架部件；振动板，外周缘部被上述框架部件支承；以及磁力驱动部，驱动上述振动板，
上述车载用扬声器的特征在于，
上述壳体的内部以上述振动板为界被分隔为发音空间和逆相位空间，上述壳体被划分成在内部形成上述发音空间的第1壳体部、和在内部形成上述逆相位空间的第2壳体部，
在上述第1壳体部开口有使上述发音空间与车厢内空间相通的发音口，
在上述第2壳体部设置有：盖体部，从振动方向的前方覆盖上述振动板；以及敞开部，沿着上述盖体部的周缘部开口，上述逆相位空间借助上述敞开部而与车厢外空间相通，
在上述敞开部，沿着上述盖体部的上述周缘部隔开间隔地配置有多个翅片，在相邻的各个上述翅片之间形成有空气通路，在上述第2壳体部的俯视剖视图中，上述空气通路的至少一部分相对于从上述振动板的中心沿半径方向延伸的假想线而倾斜地延伸，
各个上述翅片相对于上述假想线倾斜地延伸，
位于上述空气通路的两侧的上述翅片的对置内表面均为平面，上述对置内表面的对置距离形成为随着从上述第2壳体部的内部趋向车厢外空间而逐渐变宽。
2.根据权利要求1所述的车载用扬声器，其中，
与位于上述空气通路的两侧的上述翅片的对置内表面的最短的对置距离(W)相比，上述对置内表面的在车厢外空间侧的外端部的对置距离(L)更大。
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