JP2009126202A - ドア構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アウタパネル2とインナパネル4との間に形成したドア空間14に、前面側を車室12側へ向けたスピーカユニット6を配置し、スピーカユニット6の背面側から出力した音の位相を反転させて形成した位相反転音を、ドア空間14へ放射してインナパネル4を加振するインナパネル加振手段8を、スピーカユニット6の背面側を包囲してドア空間14から隔離されたスピーカ配置空間22を形成する隔壁部材18と、スピーカ配置空間22とドア空間14とを連通させる連通部材20から構成する。
【選択図】図2
Description
特許文献1に記載されているドア構造は、インナパネルの車室内側を覆うドアトリムに第1の開口部を形成しており、インナパネルに第2の開口部を形成している。インナパネルとドアトリムとの間に形成したトリム空間内には、インナパネルとドアトリムを組み合わせてトリム空間を部分的に仕切る、第1のダクト部を形成している。そして、この第1のダクト部によって、第1の開口部と第2の開口部が連通しており、ドア空間と車室内とが連通している。
このため、第1のダクト部を介して、スピーカユニットの背面側から出力した音を、位相を反転させて車室内に導入することが可能となる。これにより、スピーカユニットから出力した音を増強することが可能となっている。
しかしながら、特許文献1に記載のドア構造では、インナパネル及びドアトリムに開口部を形成しているため、スピーカユニットの背面側から出力した音が有するエネルギーの大部分が、開口部から車室内へ放出される。したがって、ドア空間内において生じる圧力変動が抑制され、インナパネルの振動が抑制されてしまい、音の増強が困難となってしまうという問題が生じるおそれがある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、インナパネルを効率的に振動させて音を効率よく増強させることが可能なドア構造を提供することを課題とする。
前記スピーカユニットの背面側から出力した音の位相を反転させた位相反転音を、前記ドア空間へ放射して前記インナパネルを加振することを特徴とするドア構造を提供するものである。
(第一実施形態)
(構成)
図1は、本実施形態のドア構造を用いて形成した自動車のフロントドア1を、車室内側から見た図であり、フロントドア1の構成概念を示す図である。また、図2は、図1のII−II線断面図であり、図1のフロントドア1を、上方から見た図である。
図1及び図2中に示すように、本実施形態のフロントドア1は、アウタパネル2と、インナパネル4と、スピーカユニット6と、インナパネル加振手段8と、ドアトリム10を備えている。
インナパネル4は、溶接等の手段を用いて、アウタパネル2の車室12側の面に取り付けることにより、アウタパネル2よりも車室12側に配置してある。本実施形態では、インナパネル4を形成する材料を、アウタパネル2を形成する材料と同様、例えば、自動車用鋼板等としている。
スピーカユニット6の前面側は、図示しないビス等を用いてインナパネル4に取り付けることにより、車室12側へ向けてある。
スピーカユニット6の背面側は、ドア空間14において、アウタパネル2と対向させてある。
隔壁部材18は、一つの面が開口した箱形部材であり、開口面を形成する縁部をインナパネル4に固定することにより、スピーカユニット6の背面側を包囲して、ドア空間14から隔離されたスピーカ配置空間22を形成している。本実施形態では、隔壁部材18を形成する材料を、例えば、プラスチック等の樹脂材料としている。なお、樹脂材料を、選択する際は、例えば、所望の音響特性や耐久性を考慮して選択してもよい。これは、後述する連通部材20に関しても同様である。
ここで、位相反転音は、スピーカユニット6の背面側から出力した音、すなわち、スピーカユニット6の前面側から出力した音と位相が反転している音の位相を反転させて、形成している。このため、位相反転音の位相は、スピーカユニット6の前面側から出力した音の位相と、同相または略同相となっている。
第一の開口部24aは、スピーカ配置空間22へ開口させてあり、第二の開口部24bは、ドア空間14へ開口させてある。すなわち、連通部材20は、スピーカ配置空間22とドア空間14とを連通させている。
以上により、インナパネル加振手段8は、スピーカユニット6の背面側から出力した音の位相を反転させて形成した位相反転音を、ドア空間14へ放射してインナパネル4を加振する構成となっている。
ドアトリム10は、インナパネル4に対して、車室12側に配置してある。また、ドアトリム10は、インナパネル4に対して、インナパネル4の車室12側を覆うように取り付けてあり、フロントドア1の内装材を構成している。本実施形態では、ドアトリム10を形成する材料を、樹脂材料としている。
また、ドアトリム10には、例えば、複数の孔から構成した、トリム側開口部26を形成している。トリム側開口部26は、車室12側から見てスピーカユニット6の前面と重なる位置に配置してあり、スピーカユニット6の前面から出力した音を車室12内に導入する。
したがって、スピーカユニット6の前面側から出力した音の大部分は、トリム側開口部26を通じて車室12内へ導入される。
次に、本実施形態のフロントドア1を備えた車両の動作について説明する。
車両走行時や停車時等における、車載オーディオの使用時には、車載オーディオから入力した信号に基づき、スピーカユニット6の前面側及び背面側から、ラジオ番組等の音声を出力する(図2参照)。
このとき、スピーカユニット6の前面側から出力した音の大部分は、トリム側開口部26を通じて車室12内へ導入される(図2参照)。
一方、スピーカユニット6の背面側から出力した音は、スピーカ配置空間22において位相が反転し、この位相が反転した音により、位相反転音を形成する(図2参照)。
そして、スピーカ配置空間22において形成した位相反転音は、連通部材20を介してドア空間14へ放射され、その音圧により、インナパネル4を加振する(図2参照)。
したがって、インナパネル4が発音した音と、スピーカユニット6の前面側から出力した音との共振により、インナパネル4が効率的に振動するため、スピーカユニット6の前面側及び背面側から出力した音が増音される(図2参照)。
(1)本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドアでは、インナパネル加振手段によって、スピーカユニットの背面側から出力した音の位相を反転させて位相反転音を形成し、この位相反転音をドア空間へ放射して、インナパネルを加振している。
このため、位相反転音の音圧によってインナパネルを加振することにより、インナパネルが発音した音の位相が、スピーカユニットの前面側から出力した音の位相と同相または略同相となる。
したがって、インナパネルが発音した音と、スピーカユニットの前面側から出力した音との共振により、インナパネルが効率的に振動するため、スピーカユニットの前面側及び背面側から出力した音が増音される。
その結果、インナパネルが発音した音と、スピーカユニットの前面側から出力した音との共振により、インナパネルが効率的に振動すると、特に、20Hz付近の極低周波域が増強されるため、低音域の音質を向上させることが可能となる。
このため、インナパネル及びドアトリムに開口部を形成すること無く、位相反転音をドア空間へ放射することが可能となるため、インナパネルを効率的に振動させることが可能となる。
その結果、インナパネル及びドアトリムの造形が容易となるとともに、インナパネル及びドアトリムをデザインする際の自由度を向上させることが可能となる。
また、インナパネル及びドアトリムに開口部を形成すること無く、位相反転音をドア空間へ放射することが可能となるため、位相反転音が車室内に侵入することに起因する、遮音性能低下を防止することが可能となる。
(1)なお、本実施形態では、本発明のドア構造を用いて形成したフロントドア1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のドア構造を、リアドアやバックドアに適用してもよい。
(2)また、本実施形態では、ドアトリム10を備えた構成のフロントドア1について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のドア構造を、ドアトリム10を備えていないフロントドア1に適用してもよい。
(3)また、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1では、インナパネル4に作業用開口部16を形成したが、これに限定されるものではなく、インナパネル4に作業用開口部16を形成しない構成としてもよい。
(6)また、本実施形態では、本発明のドア構造を、車両に備えられるドアに適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、本発明のドア構造を、船舶や航空機等に備えられるドアに適用してもよい。
(構成)
次に、本発明の第二実施形態について説明する。
図3は、本実施形態のドア構造を用いて形成した自動車のフロントドア1を、車室内側から見た図であり、フロントドア1の構成概念を示す図である。また、図4は、図3のIV−IV線断面図であり、図3のフロントドア1を、上方から見た図である。
図3及び図4中に示すように、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1の構成は、連通部材20の構成を除き、上述した第一実施形態と同様の構成となっている。なお、連通部材20以外の構成は、上述した第一実施形態と同様の構成となっているため、説明は省略する。
本実施形態では、連通部材20を配置する位置を、スピーカユニット6よりも車両前後方向前方としている。
第一の開口部24aは、スピーカ配置空間22へ開口させてある。
第二の開口部24bは、ドア空間14において、インナパネル4のうち、スピーカユニット6及びスピーカユニット6以外の部品を取り付けた部分よりも、面外方向への剛性が低い位置と対向させて開口させてある。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
次に、本実施形態のフロントドア1を備えた車両の動作について説明する。なお、以下の説明では、連通部材20以外の構成については、上述した第一実施形態と同様であるため、異なる部分の動作を中心に説明する。
車載オーディオの使用時に、スピーカユニット6の前面側及び背面側から音声を出力すると、スピーカユニット6の前面側から出力した音の大部分は、トリム側開口部26を通じて車室12内へ導入される(図4参照)。
一方、スピーカユニット6の背面側から出力した音は、スピーカ配置空間22において位相を反転し、この位相が反転した音により形成された位相反転音は、連通部材20を介してドア空間14へ放射される。そして、ドア空間14へ放射された位相反転音は、その音圧により、インナパネル4を加振する(図4参照)。
また、インナパネル4のうち、第二の開口部24bを対向させている位置は、パワーウインドウ駆動用のモータ28を取り付けた位置よりも、面外方向への剛性が低く、また、面積当たりの質量が軽いため、面外方向へ振動しやすくなっている(図4参照)。
したがって、インナパネル4から発音される音と、スピーカユニット6の前面側から出力した音との共振により、インナパネル4が効率的に振動するため、スピーカユニット6の前面側及び背面側から出力した音が増音される(図4参照)。
(1)本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドアでは、位相反転音が放射される連通部材の第二の開口部を、インナパネルと対向させているため、連通部材の第二の開口部から放射された位相反転音が、ダイレクトにインナパネルへ放射されることとなる。
その結果、上述した第一実施形態と比較して、インナパネルが更に効率的に振動するため、スピーカユニットの前面側及び背面側から出力した音が増音され、上述した第一実施形態と比較して、低音域の音質を、更に向上させることが可能となる。
このため、連通部材の第二の開口部から放射された位相反転音が、インナパネルのうち、スピーカユニット以外の部品を取り付けた部分よりも振動しやすくなっている位置へ、ダイレクトに放射されることとなる。
その結果、上述した第一実施形態と比較して、インナパネルが更に効率的に振動するため、スピーカユニットの前面側及び背面側から出力した音が増音され、上述した第一実施形態と比較して、低音域の音質を、更に向上させることが可能となる。
(1)なお、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1では、第二の開口部24bを、インナパネル4のうち、スピーカユニット6及びスピーカユニット6以外の部品を取り付けた部分よりも、面外方向への剛性が低い位置と対向する方向へ開口させている。しかしながら、第二の開口部24bを開口させる方向は、これに限定されるものではない。すなわち、第二の開口部24bを、インナパネル4のうち、スピーカユニット6及びスピーカユニット6以外の部品を取り付けた部分よりも、面外方向への剛性が高い位置と対向する方向へ開口させてもよい。
(構成)
次に、本発明の第三実施形態について説明する。
図5は、本実施形態のドア構造を用いて形成した自動車のフロントドア1の構成概念を示す図であり、フロントドア1を上方から見た断面図である。
図5中に示すように、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1の構成は、インナパネル4とドアトリム10とを連結する連結部材30を備えている点を除き、上述した第一実施形態と同様の構成となっている。なお、連結部材30以外の構成は、上述した第一実施形態と同様の構成となっているため、説明は省略する。
連結部材30の一方の端部34aは、インナパネル4のドアトリム10と対向する面に固定してある。連結部材30の他方の端部34bは、ドアトリム10のインナパネル4と対向する面に固定してある。
その他の構成は、上述した第一実施形態と同様である。
次に、本実施形態のフロントドア1を備えた車両の動作について説明する。なお、以下の説明では、連結部材30以外の構成については、上述した第一実施形態と同様であるため、異なる部分の動作を中心に説明する。
車載オーディオの使用時に、スピーカユニット6の前面側及び背面側から音声を出力すると、スピーカユニット6の前面側から出力した音の大部分は、トリム側開口部26を通じて車室12内へ導入される(図5参照)。
一方、スピーカユニット6の背面側から出力した音は、スピーカ配置空間22において位相を反転し、この位相が反転した音により形成された位相反転音は、連通部材20を介してドア空間14へ放射される。そして、ドア空間14へ放射された位相反転音は、その音圧により、インナパネル4を加振する(図5参照)。
したがって、インナパネル4から発音される音と、スピーカユニット6の前面側から出力した音との共振に加え、ドアトリム10が振動するため、スピーカユニット6の前面側及び背面側から出力した音が増音される(図5参照)。
(1)本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドアでは、連結部材によって、インナパネルとドアトリムを連結しているため、位相反転音の音圧により加振されたインナパネルの振動は、連結部材を介してドアトリムへ伝達される。
このため、位相反転音の音圧により加振されたインナパネルの振動が、効果的にドアトリムに伝達され、ドアトリムが振動する。
その結果、インナパネルが発音した音と、スピーカユニットの前面側から出力した音との共振に加え、ドアトリムが振動するため、スピーカユニットの前面側及び背面側から出力した音が増音され、特に、低音域の音質を向上させることが可能となる。
(構成)
次に、本発明の第四実施形態について説明する。
図6は、本実施形態のドア構造を用いて形成した自動車のフロントドア1の構成概念を示す図であり、フロントドア1を上方から見た断面図である。また、図7は、本実施形態の連結部材30を示す斜視図である。
図6及び図7中に示すように、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1の構成は、連結部材30の構成を除き、上述した第三実施形態と同様の構成となっている。なお、連結部材30以外の構成は、上述した第三実施形態と同様の構成となっているため、説明は省略する。
連結部材30の第一の開口部を構成する縁部36aは、インナパネル4の車室12側の面に固定してある。連結部材30の第二の開口部を構成する縁部36bは、ドアトリム10のインナパネル4と対向する面に固定してある。
その他の構成は、上述した第三実施形態と同様である。
次に、本実施形態のフロントドア1を備えた車両の動作について説明する。なお、以下の説明では、連結部材30以外の構成については、上述した第三実施形態と同様であるため、異なる部分の動作を中心に説明する。
車載オーディオの使用時に、スピーカユニット6の前面側及び背面側から音声を出力すると、スピーカユニット6の前面側から出力した音の大部分は、トリム側開口部26を通じて車室12内へ導入される(図6参照)。
一方、スピーカユニット6の背面側から出力した音は、スピーカ配置空間22において位相を反転し、この位相が反転した音により形成された位相反転音は、連通部材20を介してドア空間14へ放射される。そして、ドア空間14へ放射された位相反転音は、その音圧により、インナパネル4を加振する(図6参照)。
また、連結部材30は、二つの開口部を有する管状部材から構成してある(図7参照)。そして、連結部材30の第一の開口部を構成する縁部36aは、インナパネル4に固定してあり、連結部材30の第二の開口部を構成する縁部36bは、ドアトリム10に固定してある(図6参照)。
したがって、連結部材30を介してドアトリム10へ伝達されるインナパネル4の振動は、連結部材30を介して、ドアトリム10の広い範囲へ伝達されるため、インナパネル4の振動が、ドアトリム10へ効率的に伝達される(図6参照)。
(1)本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドアでは、インナパネルとドアトリムを連結する連結部材を、二つの開口部を有する管状部材から構成している。
また、連結部材の第一の開口部を構成する縁部を、インナパネルに固定しており、連結部材の第二の開口部を構成する縁部を、ドアトリムに固定している。
このため、連結部材を介してドアトリムへ伝達されるインナパネルの振動は、連結部材を介して、ドアトリムの広い範囲へ伝達されることとなり、インナパネルの振動が、ドアトリムへ効率的に伝達される。
ここで、上述した第三実施形態のように、連結部材を柱状部材で構成した場合には、連結部材とドアトリムが狭い範囲で結合され、インナパネル全体が振動していても、ドアトリムは、連結部材との結合部及びその周辺のみが局部的に振動することとなる。したがって、インナパネルの振動によって生じるエネルギーを、ドアトリムへ効率的に伝達することが困難となることが考えられる。
以上により、連結部材を、二つの開口部を有する管状部材から構成することが、インナパネルの振動によって生じるエネルギーを、ドアトリムへ効率的に伝達することが可能となるため、好適である。
(1)なお、本実施形態のドア構造を用いて形成したフロントドア1では、インナパネル4の面外方向から見た連結部材30の形状を、四角形としたが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、図8に示すように、インナパネル4の面外方向から見た連結部材30の形状を、円形としてもよい。なお、図8は、連結部材30の変形例を示す斜視図である。
2 アウタパネル
4 インナパネル
6 スピーカユニット
8 インナパネル加振手段
10 ドアトリム
12 車室
14 ドア空間
16 作業用開口部
18 隔壁部材
20 連通部材
22 スピーカ配置空間
24 連通部材の開口部
26 トリム側開口部
28 パワーウインドウ駆動用のモータ
30 連結部材
32 トリム空間
34 連結部材の端部
36 縁部
Claims (5)
- 車外側に配置したアウタパネルと、当該アウタパネルよりも車室側に配置したインナパネルと、前記アウタパネルと前記インナパネルとの間に形成したドア空間に前面側を前記車室へ向けて配置したスピーカユニットと、を備えるドア構造であって、
前記スピーカユニットの背面側から出力した音の位相を反転させた位相反転音を前記ドア空間へ放射して前記インナパネルを加振するインナパネル加振手段を備えることを特徴とするドア構造。 - 前記インナパネル加振手段は、前記スピーカユニットの背面側を包囲して前記ドア空間から隔離されたスピーカ配置空間を形成する隔壁部材と、前記スピーカ配置空間と前記ドア空間とを連通させる連通部材と、を備えることを特徴とする請求項1に記載したドア構造。
- 前記連通部材は、少なくとも二つの開口部を備え、
前記開口部のうち第一の開口部を前記スピーカ配置空間へ開口し、前記開口部のうち第二の開口部を前記ドア空間へ開口し、且つ、前記インナパネルと対向させたことを特徴とする請求項2に記載したドア構造。 - 前記第二の開口部を、前記インナパネルのうち前記スピーカユニット及びスピーカユニット以外の部品を取り付けた部分よりも面外方向への剛性が低い位置と対向させたことを特徴とする請求項3に記載したドア構造。
- 前記インナパネルに対して車室側に配置されるドアトリムと、前記インナパネルと前記ドアトリムとを連結する連結部材と、を備えることを特徴とする請求項1から4のうちいずれか1項に記載したドア構造。
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