JP2012015703A

JP2012015703A - 車載用のスピーカ装置

Info

Publication number: JP2012015703A
Application number: JP2010148856A
Authority: JP
Inventors: Arata Tada; 新多田
Original assignee: Alpine Electronics Inc
Current assignee: Alpine Electronics Inc
Priority date: 2010-06-30
Filing date: 2010-06-30
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-06-30
Also published as: JP5441837B2

Abstract

【課題】自動車に設置されたスピーカの音圧の低下を防止でき、且つ自動車の内部空間の一時的な空気圧の上昇を外部空間に逃がすことができる「車載用のスピーカ装置」を提供する。
【解決手段】自動車１の車室パネル５に形成された通気用の開口部５ａにブラケット１１が取付けられ、ブラケット１１にスピーカ１５が取付けられている。ブラケット１１には連通管２０が取付けられ、その内部の連通路２１によって、内部空間６と後部空間７とが連通されている。連通路２１の外部開口端２１ｂに可動弁２６を有する通気規制部２５が設けられている。通気規制部２５はスピーカ１５から発生する音圧を通過しにくく、内部空間６に発せられる音圧が抑制されにくい。一方、内部空間６の圧力が一時的に高まったときは、通気規制部２５を通過して、空気を後部空間７から外部空間８に逃がすことができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、スピーカの発音側が自動車の内部空間に向けられ、スピーカの後部が外部空間に通じるように設置される車載用のスピーカ装置に関する。

自動車に設置されるスピーカは、車体の内部空間を仕切っているドアパネルや後部車室パネルなどのパネルに取付けられる。パネルが、自動車の内部空間と、ドアの内部やトランクルームなどの空間とを隔てる隔壁となることで、スピーカの後部からドアやトランクの内部空間に与えられる発音側とは逆位相の音圧が、自動車の内部空間に及ぶのを防止でき、発音側の音圧が減衰するのを抑制できるようになる。

また、特許文献１には、スピーカを支持するブラケットに、共鳴管を設けたいわゆるバスレフ構造が開示されている。この発明は、ドアやトランクの内部空間が狭くても、バスレフ構造を採用することで、発音側の音圧の低下を抑制できるというものである。

特開平６−６８８５号公報

自動車の車種によっては、スピーカが設置される場所が制限されることがある。例えば、ワンボックの中型自動車または軽自動車では、スピーカの設置場所が限られるため、スピーカが、自動車の後部空間を仕切っている車室パネルに設置されることが多い。

しかし、自動車の後部には、自動車のドアを閉鎖したときの内圧を外部空間に逃したり、自動車の内部の空気を後部から外部空間へ排気するための開口部が設けられている。そのため、自動車の後部にスピーカを配置すると、スピーカの発音側の音圧とこれと逆位相の後部の音圧とが前記開口部を通じて相殺しあい、自動車の内部空間に送るべき音圧が低下しやすい問題が発生する。

よって、スピーカと開口部をなるべく離すことが必要であるが、スピーカから発せられる低音域の音圧は波長が長いため、その影響を排除するためには、スピーカと開口部との間に非常に長い距離を確保することが必要になってしまう。

そこで、スピーカが取付けられるブラケットで、前記開口部を塞げば、開口部の存在による音圧の相殺現象を防止できる。しかしながら、この場合は、自動車の内部空間から外部空間への排気に悪影響を与えることになる。

本発明は、車体に設けられた開口部がスピーカに接近することによる音圧の低下の課題を解決でき、しかも、車体の内部空間の空気を外部空間に排出する機能が極端に低下するのを防止できる車載用のスピーカ装置を提供することを目的としている。

本発明は、自動車の内部空間を区画する隔壁に取付けられるブラケットと、前記ブラケットに取付けられたスピーカとを有するスピーカ装置において、
前記スピーカは、発音側である前部が前記内部空間に向けられて前記ブラケットに取付けられ、前記スピーカの後部が、前記ブラケットの後部空間を介して自動車の外部空間と連通しており、
前記ブラケットに、前記内部空間と前記外部空間とを連通させる連通路が設けられ、前記連通路に、前記スピーカが動作したときの前記後部空間の音圧が前記内部空間に及ぶのを規制し、且つ前記内部空間の風圧を前記外部空間に通過させる通気規制部が設けられていることを特徴とするものである。

本発明の車載用のスピーカ装置は、車両に設けられている内部空間と外部空間とを繋ぐ開口部をブラケットで塞ぐことで、主にブラケットに設けられた連通路で内部空間と外部空間を連通させることができる。この連通路に通気規制部を設けることで、スピーカの発音側である前部の音圧と後部の音圧とが連通路を介して相殺されるのを防止でき、しかも、車体の内部の空気を外部に排気する機能も確保できる。

本発明は、例えば、前記通気規制部は、前記連通路を塞ぐ可動弁を有しており、前記可動弁は、弾性力によって前記連通路を閉鎖する姿勢に設定されたものとして構成できる。

この場合に、前記可動弁は、通気性素材で形成されているものが好ましい。
可動弁を通気性素材で形成することで、可動弁が閉鎖しているときでも、自動車の内部の空気を外部空間へ向けて排気しやすくなる。

または、本発明は、前記通気規制部は、前記連通路の内部に区画された複数の区画空間と、前記区画空間どうしを連通する通路とで構成されている。

本発明は、スピーカの前部を内部空間に向け、スピーカの後部を外部空間に向け、通気規制部を有する連通路で、内部空間と外部空間を連通することで、スピーカから内部空間に向けて発せられる音圧が抑制される現象を防止でき、しかも自動車の内部から外部空間への空気の排出も可能になる。

スピーカ装置が搭載された自動車の側面図、本発明の第１の実施の形態の車載用のスピーカ装置の構造を示す図１におけるＩＩ−ＩＩ線の断面図、スピーカ装置に設けられた連通路と通気規制部を示す拡大断面図、スピーカ装置に設けられた連通路と通気規制部を示す分解斜視図、第２の実施の形態の車載用のスピーカ装置に設けられた連通路と通気規制部を示す拡大断面図、第３の実施の形態の車載用のスピーカ装置に設けられた連通路と通気規制部を示す拡大断面図、本発明の第４の実施の形態の車載用のスピーカ装置の構造を示す断面図、

図１は、ワンボックスタイプの自動車１の外観を示している。この自動車１の後部に第１の実施の形態のスピーカ装置１０が搭載されている。

図２には、自動車１の外装板２と後部バンパー３の一部と底板４の一部が示されている。外装板２の内側に車室の側部を区画する隔壁である車室パネル５が設けられている。車室パネル５の内側が車室空間すなわち自動車１の内部空間６である。外装板２と車室パネル５との間の空間がスピーカに対する後部空間７である。後部空間７は、外装板２に設けられた開口部２ａを通じて、自動車１の外部空間８に連通している。

車室パネル５に開口部５ａが形成され、開口部５ａにスピーカ装置１０が取付けられている。スピーカ装置１０が取付けられていないとき、内部空間６は、開口部５ａを介して外部空間８に通じている。開口部５ａにスピーカ装置１０が取付けられると、このスピーカ装置１０によって前記開口部５ａが閉じられる。

スピーカ装置１０は、ブラケット１１を有している。ブラケット１１は合成樹脂材料または軽金属材料で形成されている。ブラケット１１は、車室パネル５の開口部５ａを塞ぐことができる面積を有している。ブラケット１１は、取付けねじ１２によって複数箇所で車室パネル５に固定される。

ブラケット１１に取付け穴１１ａが開口している。この取付け穴１１ａは、前記開口部５ａの開口領域内に位置している。取付け穴１１ａにスピーカ１５が取付けられている。スピーカ１５は低音用または中音用である。

スピーカ１５は、円形や楕円形のフレーム１６を有し、フレーム１６の外周部分が、取付けねじ１７によって複数箇所でブラケット１１に固定されている。スピーカ１５は、フレーム１６にコーン形状の振動板１８が支持されており、フレーム１６の後部に、振動板１８を振動させる磁気駆動部１９が設けられている。

車室パネル５の開口部５ａにブラケット１１が取付けられ、ブラケット１１の取付け穴１１ａにスピーカ１５のフレーム１６が取付けられると、内部空間６と後部空間７とが、車室パネル５とブラケット１１およびスピーカ１５によって隔てられ、スピーカ装置１０の設置部の近くに、内部空間６と後部空間７とを連通する開口部が存在しなくなる。

スピーカ１５は発音側である前部１５ａが自動車１の内部空間６に向けられ、発音側と逆側である後部１５ｂが、後部空間７に向けられている。そして、後部１５ｂが、後部空間７と開口部２ａを介して外部空間８に連通している。

ブラケット１１に連通管２０が固定され、連通管２０の内部に連通路２１が形成されている。連通路２１の内部開口端２１ａは内部空間６の内部に開口し、外部開口端２１ｂは後部空間７に開口している。連通路２１はＬ字形状に曲げられて、内部開口端２１ａが、スピーカ１５から離れる方向に向けて開口している。

連通路２１の外部開口端２１ｂに通気規制部２５が設けられている。図３と図４に示すように、外部開口端２１ｂでは連通管２０にフランジ部２２が一体に形成されている。フランジ部２２の外面２２ａに、通気規制部２５を構成する可動弁２６が取付けられている。

可動弁２６は、支持部２６ａと、支持部２６ａから延びるシート部２６ｂとを有している。支持部２６ａが、フランジ部２２の外面２２ａに固定され、シート部２６ｂが、連通路２１の外部開口端２１ｂに対向している。

シート部２６ｂは、弾性と剛性を有し且つ通気性を有する素材で形成されている。例えば、シート部２６ｂは、表裏に連通する通気孔が多数形成された発泡樹脂や発泡ゴム、不織布、多孔性の樹脂シートなどで形成されている。図４に示すように、シート部２６ｂを薄い素材で形成するときは、凹凸加工（コルゲート加工）して弾性力と剛性を強化しておくことが好ましい。

シート部２６ｂは、弾性と剛性を有しているため、スピーカ１５の振動板１８の振動で発生する比較的周波数の高い音圧では動きにくいが、自動車１のドアが閉められたときのような、周波数がきわめて低い空気の流れには追従して動きやすい。したがって、ドアが閉められたときのように、内部空間６の空気の圧力が一時的に高まったときは、シート部２６ｂがα方向へ開いて、内部空間６の空気が連通路２１を通過して後部空間７へ流れやすくなる。一方で、スピーカ１５の振動板１８の振動による音圧は連通路２１を通過しにくい。特に、スピーカ１５の後部１５ｂの側に発生する音圧は、その空気圧によってシート部２６ｂをフランジ部２２に押し付けるために、連通路２１の内部に移行しにくくなる。

また、シート部２６ｂが通気性の素材で形成されていると、可動弁２６が閉じている状態であっても、内部空間６の汚れた空気が、連通路２１を通り、シート部２６ｂを透過して外部空間８へ排気されやすくなる。

図１ないし図４に示すスピーカ装置１０の動作を説明する。
スピーカ１５の振動板１８が振動すると、発音側であるスピーカ１５の前部１５ａから内部空間６に向けて、空気の粗密が連続する音圧が与えられ、スピーカ１５の後部１５ｂから後部空間７に向けて、前部１５ａの音圧と位相が逆の音圧が与えられる。

通気規制部２５を構成している可動弁２６のシート部２６ｂは、弾性と剛性を有し、所定の質量を有しているため、前記音圧のような比較的周波数の高い空気の流れには反応しにくい。また、連通路２１の内部開口端２１ａがスピーカ１５とは逆の方向へ向けられているため、振動板１８から内部空間６に与えられる音圧が連通路２１の内部に移行しにくい。さらに、後部空間７側が正となる音圧は、シート部２６ｂに対して閉じる方向に作用する。これらにより、内部空間６の音圧と後部空間７の音圧が連通路２１を通じて干渉する比率が低くなる。また、後部空間７は外部空間８に連通し、後部空間７の音圧が外部空間８に逃げることで、振動板１８の振動を抑制するエアーダンパーが生じにくい。そのため、スピーカ１５から内部空間６に向けて大きく音質の良好な音圧が与えられる。

さらに、連通路２１の外部開口端２１ｂがシート部２６ｂで塞がれているときであっても、シート部２６ｂが通気性を有しているため、内部空間６内の汚れた空気は、シート部２６ｂを透過して外部空間８に排気されやすくなる。

一方で、自動車１のドアが閉められるなどして、内部空間６の空気圧が一時的に高まると、シート部２６ｂがこの圧力の増加に反応してα方向へ開かれる。よって、内部空間６の空気圧が連通路２１を通過し、後部空間７から外部空間８に移行する。そのため、ドアが閉じられたときに、内部空間６の内部圧力が異常に高まるなどの不都合を防止できるようになる。

図５に示す第２の実施の形態のスピーカ装置１０Ａは、ブラケット１１に固定された連通管２０の内部に通気規制部２５Ａが設けられている。

この通気規制部２５Ａは、連通路２１を内部で遮断する複数の可動弁２７が設けられている。連通路２１の断面が四角形の場合には、連通路２１の対向する内面に固定された一対の可動弁２７が連通路２１の中心部に向けて延びている。連通路２１の断面が円形の場合には、連通路２１の内周面に固定された複数の可動弁２７が、連通路２１の断面の中心に向けて延びている。

可動弁２７は、弾性と剛性を有する通規性の素材で形成されている。例えば、可動弁２７は、連続する気泡を含む発泡樹脂や発泡ゴムなどで形成されている。可動弁２７は、内部空間６から後部空間７に向かう方向（α方向）と後部空間７から内部空間６に向かう方向（β方向）の両方向に向けて変形可能である。

連通路２１に空気の流れが無いときは、可動弁２７は自らの弾性力によって、連通路２１を閉鎖する姿勢を維持している。

スピーカ１５の振動板１８が振動したときに、内部空間６と後部空間７とでは、位相が逆となる音圧が発生する。スピーカ１５から発せられる音圧の周波数すなわち空気の粗密の周波数は比較的高いため、弾性力を有し剛性を有する可動弁２７は音圧では動きにくく、連通路２１を閉鎖している姿勢を維持しやすくなっている。したがって、位相が逆の音圧によって、内部空間６に与えられる音圧が抑制されるのを防止しやすくなる。

自動車１のドアを閉めたときのように、内部空間６の内圧が一時的に高くなるとき、その圧力変化の周波数は、スピーカが発生する音圧に比較して十分に低い。この場合、可動弁２７は、図５において破線で示すようにα方向へ変形し、内部空間６の内圧が連通管２１を経て後部空間７および外部空間８に排出される。また、可動弁２７は通気性の素材で形成されているため、内部空間６と後部空間７との間での通気性を保つことができる。

図６に示す第３の実施の形態のスピーカ装置１０Ｂは、連通管２０の内部に通気規制部２５Ｂが設けられている。

通気規制部２５Ｂは、消音構造であり、連通路２１の内部が複数の区画空間２８に分かれており、複数の区画空間２８どうしをランダムに連通する通路２９が形成されている。この通気規制部２５Ｂは、連通路２１の内部を通過する空気の経路が長くなり、さらに、それぞれの区画空間２８がエアーダンパー効果を発揮する。

そのため、スピーカ１５の振動板１８で発生する比較的高い周波数の音圧は、通気規制部２５Ｂを通過しづらくなり、一方において、ドアを閉めたときなどのように、内部空間６の圧力が比較的低い周波数で変化するときは、その圧力を、通気規制部２５Ｂで通過させることができる。また、内部空間６の空気を後部空間７から外部空間８へ向けて常に排気させることも可能である。

図７は第４の実施の形態のスピーカ装置１１０を示している。このスピーカ装置１１０は、図２に示す第１の実施の形態のスピーカ装置１０と同じ構成部分に同じ符号を付して詳しい説明を省略している。

図７に示すスピーカ装置１１０は、隔壁である車室パネル５に形成された開口部５ａにブラケット１１１が取付けられている。ブラケット１１１は、車室パネル５よりも内部空間６側へ突出する箱体１１１ｂを有しており、その前部１１１ａにスピーカ１５が取付けられている。スピーカ１５の前部１５ａは自動車１の内部空間６に向けられ、スピーカ１５の後部１５ｂは、ブラケット１１１の箱体１１１ｂの内部空間である後部空間１０７に向けられている。内部空間６と後部空間１０７は、ブラケット１１１の箱体１１１ｂにより遮断されている。

ブラケット１１１には、後部空間１０７を車室パネル５の背部空間１０９に連通させる通路１０８が形成されている。

ブラケット１１１には連通管２０が設けられその内部が連通路２１となっている。連通路２１の外部開口端２１ｂに通気規制部２５が設けられている。あるいは通気規制部２５Ａ，２５Ｂが設けられてもよい。

図７に示す実施の形態は、自動車１の外装板２と車室パネル５との間の背部空間１０９が狭くても、スピーカ装置１１０を設置することができる。

１自動車
２外装板
５車室パネル（隔壁）
５ａ開口部
６内部空間
７，１０７後部空間
８外部空間
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１１０スピーカ装置
１１，１１１ブラケット
１１ａ取付け穴
１５スピーカ
１５ａ前部
１５ｂ後部
１８振動板
２０連通管
２１連通路
２５，２５Ａ，２５Ｂ通気規制部
２６，２７可動弁
２８区画空間
２９通路

Claims

自動車の内部空間を区画する隔壁に取付けられるブラケットと、前記ブラケットに取付けられたスピーカとを有するスピーカ装置において、
前記スピーカは、発音側である前部が前記内部空間に向けられて前記ブラケットに取付けられ、前記スピーカの後部が、前記ブラケットの後部空間を介して自動車の外部空間と連通しており、
前記ブラケットに、前記内部空間と前記外部空間とを連通させる連通路が設けられ、前記連通路に、前記スピーカが動作したときの前記後部空間の音圧が前記内部空間に及ぶのを規制し、且つ前記内部空間の風圧を前記外部空間に通過させる通気規制部が設けられていることを特徴とする車載用のスピーカ装置。
前記通気規制部は、前記連通路を塞ぐ可動弁を有しており、前記可動弁は、弾性力によって前記連通路を閉鎖する姿勢に設定されている請求項１記載の車載用のスピーカ装置。
前記可動弁は、通気性素材で形成されている請求項２記載の車載用のスピーカ装置。
前記通気規制部は、前記連通路の内部に区画された複数の区画空間と、前記区画空間どうしを連通する通路とで構成されている請求項１記載の車載用のスピーカ装置。