JP2015139144A - 車載用スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背圧調整用のダクトの開口端に雪や氷等が付着するのを防止できる「車載用スピーカ装置」を提供する。
【解決手段】自動車の車室外空間Ｓ１にスピーカユニット１を設置し、スピーカユニット１の生成する再生音を車室内空間Ｓ２へ放出すると共に、スピーカユニット１の背圧をフレーム２に突設された背圧調整用のダクト３を介して外部空間Ｓ３へ逃がすようにした車載用スピーカ装置において、ダクト３を外部空間Ｓ３と連通する開口部７ａにカバー１０を取り付け、このカバー１０に固有振動数が異なる複数の可動部１０ｂを形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、車室内に向けて設置されたスピーカユニットの背圧を車室外に放出するようにした車載用スピーカ装置に関する。

低音域用のサブウーファのように比較的大きな車載用スピーカを車室内に設置すると、車室内で利用可能な空間が狭くなってしまうため、従来より、自動車の車室外の空間にスピーカを設置し、このスピーカから発せられる再生音を車室壁部に設けた開口を介して車室内の空間へ放出させると共に、スピーカを収納するキャビネットに背圧調整用のダクトを突設し、このダクトを介してスピーカの背後に発生する背圧を車外空間へ逃がすようにした車載用スピーカ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

かかる従来の車載用スピーカ装置では、キャビネットに突設されたダクトの付加質量（ダクト内の空気抵抗）がスピーカの背圧に大きく影響するため、ダクトの付加質量を適正に設定することで、所望の低音域の音圧が高まるように背圧を調整することが可能となる。例えば、ダクトを長くまたは細く形成して付加質量を増やすと背圧は高まり、逆にダクトを短くまたは太く形成して付加質量を減らすと背圧は低くなる。

特開２０１２−１２１４５５号公報

ところで、特許文献１に開示された従来例のように、キャビネットに突設されたダクトを車室壁部に設けた開口部に挿通し、この開口部を介してダクトが後部バンパー等の外部空間に連通するようになっていると、悪路や雪道等を走行することによってダクトの開口端に雪や氷等が付着してしまうことがある。その場合、ダクト内の空気の流れが雪や氷等の付着物によって阻害されてしまうため、ダクトの付加質量が設計値に対して増加してしまい、本来発揮すべき低音再生能力が著しく劣化してしまうことになる。

本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたもので、その目的は、背圧調整用のダクトの開口端に雪や氷等が付着するのを防止できる車載用スピーカ装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、スピーカユニットに背圧調整用のダクトが突設されていると共に、このスピーカユニットが設置される音響空間を外部空間と隔てている隔壁に開口部が設けられており、前記開口部を介して前記ダクトが前記外部空間と連通されている車載用スピーカ装置において、前記開口部が音を通過可能なカバーによって被覆されており、このカバーが固有振動数の異なる複数の可動部を有しているという構成にした。

このように構成された車載用スピーカ装置によれば、スピーカユニットの背圧はダクトからカバーを通過して外部空間へと逃がされるが、その際、カバーに固有振動数を異にする複数の可動部が設けられているため、スピーカユニットの背圧によって可動部を共振させることができ、スピーカユニットの動作前のカバーに雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニットの動作時に振るい落とすことができる。

上記の構成において、カバーに複数のスリットが形成されており、一対のスリットで挟まれた部分が可動部となっていると、シート状部材に複数のスリットを形成するという簡単な孔開け加工により、固有振動数が異なる複数の可動部を形成することができて好ましい。

この場合において、複数の可動部がいずれも波形状に形成されていると、各可動部の固有振動数を容易に設定することができて好ましい。

上記の構成において、複数の可動部の固有振動数を異ならせる手段は特に限定されないが、例えば、少なくとも２つの可動部の幅寸法が同じであると共に、これら両可動部の全長が異なっていれば良い。また、少なくとも２つの可動部の全長が同じであると共に、これら両可動部の幅寸法が異なっていれば良く、あるいは、少なくとも２つの可動部が屈曲ピッチの異なる波形状に形成されていれば良い。

本発明の車載用スピーカ装置では、スピーカユニットに背圧調整用のダクトが突設されており、このダクトを外部空間と連通する開口部が音を通過可能なカバーによって被覆されていると共に、このカバーが固有振動数の異なる複数の可動部を有しているため、スピーカユニットの背圧によってカバーの可動部を共振させることができ、スピーカユニットの動作前のカバーに雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニットの動作時に振るい落とすことができる。

本発明の実施形態例に係る車載用スピーカ装置を車両に取り付けた状態を示す断面図である。 該車載用スピーカ装置に備えられるカバーの説明図である。 該カバーの変形例を示す説明図である。 該カバーの他の変形例を示す説明図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の実施形態例に係る車載用スピーカ装置は、自動車の車室外空間Ｓ１に設置されたスピーカユニット１と、このスピーカユニット１の構成部品であるフレーム２に突設された背圧調整用のダクト３とを備えている。スピーカユニット１は低音域用のサブウーファであり、このスピーカユニット１の生成する再生音が車室内空間Ｓ２へ放出されるようになっている。

車室内空間Ｓ２は例えばステーションワゴンやミニバンのラゲッジルームであり、この車室内空間Ｓ２はフロアボード４やサイドトリム５によって区画され、フロアボード４の下方にスペアタイヤ６を収納できるようになっている。車室外空間Ｓ１はフェンダー等の外板パネル７の内側空間であり、これら車室外空間Ｓ１と車室内空間Ｓ２はサイドトリム５によって隔てられている。サイドトリム５には比較的大径の開口５ａが設けられており、この開口５ａを覆うようにサイドトリム５にスピーカグリル８が取り付けられている。一方、外板パネル７には開口５ａに比べて小さめな開口部７ａが設けられており、この開口部７ａは後部バンパー９の内側の外部空間Ｓ３に連通している。

スピーカユニット１は、磁気ギャップを有する磁気回路と、磁気ギャップに配置されて通電時に電磁相互作用で駆動されるボイスコイルと、ボイスコイルに連動して振動する振動板と、ボイルコイルと振動板を弾性的に支持するダンパと、これら各部材を保持する前記フレーム２とによって主に構成されており、このフレーム２の背面側に前記ダクト３が突設されている。スピーカユニット１は振動板をスピーカグリル８に向けた姿勢で車室外空間Ｓ１内に設置されており、フレーム２はサイドトリム５の開口５ａの周囲にねじ止め等により固定されている。なお、スピーカユニット１を図示せぬ別部材のキャビネット内に収納し、このキャビネットにダクト３を突設するようにしても良い。

ダクト３は断面円形や断面矩形等の筒状体として形成されており、その先端部を開口部７ａに嵌合して外板パネル７に固定することにより、スピーカユニット１の背後に発生する背圧がダクト３を介して外部空間Ｓ３へ逃がされるようになっている。開口部７ａには音を通過可能なカバー１０が取り付けられており、このカバー１０によってダクト３の開口端は覆われている。

図２に示すように、カバー１０の外周縁は枠体１１に支持されており、この枠体１１を開口部７ａの周囲の外板パネル７にねじ止めやスナップ止め等の適宜手段で固定することにより、カバー１０がダクト３の開口端を覆うようになっている。カバー１０はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）、シリコン等の可撓性に優れたシート状部材からなり、カバー１０には波形状のスリット１０ａが所定の間隔を存して複数本形成されている。これらスリット１０ａで挟まれた部分はそれぞれ可動部１０ｂとなっており、カバー１０にはスリット１０ａによって図２の左右方向に分離された複数の可動部１０ｂが設けられている。これら可動部１０ｂは長手方向（図２の上下方向）の両端部が枠体１１に支持された波形状の両持ち梁片であり、その幅寸法は全ての可動部１０ｂでほぼ同じに設定されている。ただし、各可動部１０ｂの長さ寸法は全て同じではなく、図２における左右両端側の可動部１０ｂよりも中央付近の可動部１０ｂの方が長くなるように設定されており、かかる全長の違いに応じて各可動部１０ｂの固有振動数が左右両端側と中央付近とで異なるようになっている。

このように構成された車載用スピーカ装置において、スピーカユニット１のボイスコイルに音声電流が通電されると、公知の電磁相互作用によってボイスコイルが図１の左右方向に駆動されるため、ボイスコイルに連動する振動板によってフレーム２内の空気が振動し、再生音がスピーカグリル８から車室内空間Ｓ２へ放出される。その際、フレーム２内では振動板の背面側でも空気が振動するが、振動板の背面側の空間はダクト３を介して後部バンパー９の内側の外部空間Ｓ３に連通されているため、振動板の振動時に背圧が過度に高まることはない。それゆえ、この車載用スピーカ装置は、３０〜３００Ｈｚの低音域における音圧を高めたサブウーファとして使用できる。

ここで、ダクト３の開口端は複数のスリット１０ａを有するカバー１０によって覆われており、このカバー１０に固有振動数を異にする複数の可動部１０ｂが設けられているため、スピーカユニット１の背圧を各スリット１０ａから外部空間Ｓ３へスムーズに逃がすことができると共に、スピーカユニット１の背圧によって各可動部１０ｂを所定の共振周波数（３００Ｈｚ以下）で共振させることができる。したがって、スピーカユニット１の動作中にカバー１０に雪や氷等が付着することを確実に防止することができると共に、スピーカユニット１を動作させる前のカバー１０に雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニット１の動作時に背圧によって振るい落とすことができる。

以上説明したように、本実施形態例に係る車載用スピーカ装置は、スピーカユニット１に背圧調整用のダクト３が突設されており、このダクト３を外部空間Ｓ３と連通させる開口部７ａに、固有振動数の異なる複数の可動部１０ｂを有するカバー１０が取り付けられているため、スピーカユニット１の背圧によってカバー１０の可動部１０ｂを効果的に共振させることができ、スピーカユニット１を動作させる前のカバー１０に雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニット１の動作時に背圧によって振るい落とすことができる。また、カバー１０に音を通過可能な複数のスリット１０ａが形成されており、これらスリット１０ａで挟まれた部分を可動部１０ｂとしているため、カバー１０に固有振動数の異なる複数の可動部１０ｂを容易に形成することができる。なお、各可動部１０ｂの幅寸法は必ずしも全て同じでなくても良く、隣接するスリット１０ａ間のピッチを調整して幅寸法の異なる可動部１０ｂを形成すれば、各可動部１０ｂの固有振動数をきめ細かく設定することができる。

図３に示すカバー２０には幅寸法を異にする複数の可動部２０ｂが設けられており、かかる幅寸法の違いに応じて各可動部２０ｂの固有振動数が異なるようになっている。すなわち、枠体１１に支持されたカバー２０には、複数のスリット２０ａが上下方向に所定の間隔を存して形成されており、これらスリット２０ａで挟まれた部分がそれぞれ可動部２０ｂとなっている。これら可動部２０ｂは長手方向（図３の左右方向）の両端部が枠体１１に支持された波形状の両持ち梁片であり、その全長は全ての可動部２０ｂでほぼ同じに設定されているが、図３における上から２番目と４番目の可動部２０ｂの幅寸法が残りの可動部２０ｂの幅寸法よりも狭くなっている。

このような構成のカバー２０を開口部７ａに取り付けた場合も、スピーカユニット１の背圧によってカバー２０の可動部２０ｂを効果的に共振させることができるため、スピーカユニット１を動作させる前のカバー２０に雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニット１の動作時に背圧によって振るい落とすことができる。なお、各可動部２０ｂの長さ寸法は必ずしも全て同じでなくても良く、例えば、カバー２０の外形を図２のようなトラック形状とすることにより、幅寸法と全長が異なる複数の可動部２０ｂを形成することができる。

図４に示すカバー３０には屈曲ピッチを異にする波形状の可動部３０ｂが複数設けられており、かかる屈曲ピッチの違いに応じて各可動部３０ｂの固有振動数が異なるようになっている。これら可動部３０ｂは樹脂を用いて枠体１１に一体成形されたものであり、左右両側に位置する可動部３０ｂは比較的細かい屈曲ピッチで波形状に延びているが、中央の可動部３０ｂは粗い屈曲ピッチで波形状に延びている。すなわち、枠体１１に支持されたカバー３０には、山部と谷部を波形状に連続させた複数本の可動部３０ｂと、各可動部３０ｂを規定する複数のスリット３０ａとが形成されており、各可動部３０ｂを屈曲ピッチの異なる波形状に成形することにより、各可動部３０ｂの固有振動数を所望値に設定するようにしている。

このような構成のカバー３０を開口部７ａに取り付けた場合も、スピーカユニット１の背圧によってカバー３０の可動部３０ｂを効果的に共振させることができるため、スピーカユニット１を動作させる前のカバー２０に雪や氷等が付着していたとしても、その付着物をスピーカユニット１の動作時に背圧によって振るい落とすことができる。また、枠体１１とカバー３０を樹脂を用いて一体形成できるため、製造工程を簡略化することが可能となり、各可動部３０ｂの形状や幅寸法も容易に変更することができる。

なお、上記の実施形態例では、カバー１０，２０，３０を開口部７ａの周囲の外板パネル７に取り付けてダクト３の開口端を覆うようにしているが、カバー１０，２０，３０を外板パネル７の代わりにダクト３に取り付けることも可能であり、特に、ダクト３の先端側が開口部７ａを挿通して外部空間Ｓ３に突出している場合、カバー１０，２０，３０を直接ダクト３の開口端に取り付けることが好ましい。

また、上記の実施形態例において、カバー１０，２０，３０に編目の細かな可撓性ネットを積層・一体化することも可能であり、その場合、カバー１０，２０，３０のスリット１０ａ，２０ａ，３０ａをある程度大きくしても、可撓性ネットによってゴミや昆虫等の異物の侵入を防止することができる。

１ スピーカユニット
２ フレーム
３ ダクト
５ サイドトリム
５ａ 開口
７ 外板パネル
７ａ 開口部
８ スピーカグリル
９ 後部バンパー
１０，２０，３０ カバー
１０ａ，２０ａ，３０ａ スリット
１０ｂ，２０ｂ，３０ｂ 可動部
１１ 枠体
Ｓ１ 車室外空間
Ｓ２ 車室内空間
Ｓ３ 外部空間

Claims (6)

1. スピーカユニットに背圧調整用のダクトが突設されていると共に、このスピーカユニットが設置される音響空間を外部空間と隔てている隔壁に開口部が設けられており、前記開口部を介して前記ダクトが前記外部空間と連通されている車載用スピーカ装置において、
   前記開口部が音を通過可能なカバーによって被覆されており、このカバーが固有振動数の異なる複数の可動部を有していることを特徴とする車載用スピーカ装置。
2. 請求項１の記載において、前記カバーに複数のスリットが形成されており、一対の前記スリットで挟まれた部分が前記可動部となっていることを特徴とする車載用スピーカ装置。
3. 請求項２の記載において、複数の前記可動部がいずれも波形状に形成されていることを特徴とする車載用スピーカ装置。
4. 請求項３の記載において、少なくとも２つの前記可動部の幅寸法が同じであると共に、これら両可動部の全長が異なることを特徴とする車載用スピーカ装置。
5. 請求項３の記載において、少なくとも２つの前記可動部の全長が同じであると共に、これら両可動部の幅寸法が異なることを特徴とする車載用スピーカ装置。
6. 請求項３の記載において、少なくとも２つの前記可動部が屈曲ピッチの異なる波形状に形成されていることを特徴とする車載用スピーカ装置。

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