JP2015233246A - 車両用伸縮式スピーカ構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、必要に応じて伸縮調整を可能にし、部品の組立を簡素化し、製造コストを低減することができる車両用伸縮式スピーカ構造体を提供する。
【解決手段】本発明に係る車両用伸縮式スピーカ構造体は、キャビティを有するケースと、駆動ユニットと、伸縮機構と、スピーカとを含む。駆動ユニットは、キャビティ内に取り付けられる。駆動ユニットは、ステップモータと、ステップモータに連結される伝動軸とを含む。ステップモータは、ケースに固定されて伝動軸を回転させる。伸縮機構は、キャビティ内に収容され、リードスクリューと、リードスクリューに螺接される伸縮ロッドとを含む。リードスクリューが伝動軸の駆動により回転されることで、伸縮ロッドは、リードスクリューに対して伸縮移動することが可能である。スピーカは、伸縮ロッドの端部に固定されて伸縮ロッドに追従して移動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、スピーカ構造体に関し、特に、車両用伸縮式スピーカ構造体に関する。

現在、ＡＶ機器の本体は、車両運転席の前方のパネル内に嵌設されるが、スピーカは、車両のドアまたはパネル内に嵌設されることが多い。スピーカは、使用者に対して方向性を有するものであるため、車両のドアまたはパネル内に嵌設されると、エンターテイメント効果が大幅に下がる。ところが、スピーカの効果をより発揮させるために、スピーカをパネルまたは車両のドアから突設させると、スピーカへの衝突が発生しやすくなって、スピーカの損傷が生じる等の問題がある。
そのため、市販されている伸縮式スピーカ構造体では、モータにより伸縮機構を伸縮移動し、さらに、スピーカが伸縮機構の端部に固定されて伸縮機構に追従して移動する。このような構造体では、必要に応じて、スピーカをパネルまたは車両のドアから突設させるか、パネルまたは車両のドアに嵌設させるかを選択することが可能となっている。

台湾実用新案第Ｍ３７４２４１号明細書

上述した伸縮式スピーカ構造体におけるモータは、同期モータである場合が多い。同期モータは、速度が一定であるために、速度の調整が必要なく、始動トルクが小さいといった特徴を有する。しかし、同期モータを使用する場合、伸縮機構の回転速度を調整し、伸縮機構の移動ストロークを規制するためには、減速ギヤ及び位置検出装置を伸縮式スピーカ構造体に取り付ける必要がある。このため、上述した伸縮式スピーカ構造体には、部品の組合せが煩雑で、製造コストが上昇するという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、ステップモータにより伸縮機構を伸縮移動させることで、必要に応じて伸縮調整を可能にし、部品の組立を簡素化し、製造コストを低減することができる車両用伸縮式スピーカ構造体を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用伸縮式スピーカ構造体は、キャビティを有するケースと、駆動ユニットと、伸縮機構と、スピーカとを含む。前記駆動ユニットは、前記キャビティ内に取り付けられ、ステッピングモータと、前記ステッピングモータに連結される伝動軸とを含む。前記ステッピングモータは、前記ケースに固定されて前記伝動軸を回転させる。前記伸縮機構は、前記キャビティ内に収容され、リードスクリューと、前記リードスクリューに螺接される伸縮ロッドとを含む。前記リードスクリューが前記伝動軸の駆動により回転されることで、前記リードスクリューに対して前記伸縮ロッドを伸縮移動させることが可能である。前記スピーカは、前記伸縮ロッドの端部に固定されて前記伸縮ロッドに追従して移動する。

本発明に係る車両用伸縮式スピーカ構造体によれば、必要に応じて伸縮調整を可能にし、部品の組立を簡素化し製造コストを低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の他の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の組立斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の使用状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の他の使用状態を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の他の組立斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の組立斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の分解斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の分解斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体の分解斜視図である。

本発明の詳細な説明及び技術内容は、以下に添付した図面を参照することによって、より明確になる。ただし、図面は、参照および説明用に過ぎず、決して本発明を限定するものではないことを理解されたい。

図１乃至図６に示すように、本発明の第１実施形態に係る車両用の伸縮式スピーカ構造体１０は、主に、ケース１、駆動ユニット２、伸縮機構３、及びスピーカ４を含む。

図１乃至図３及び図５に示すように、ケース１は、ほぼ矩形体であり、キャビティ１１、下ブラケット１２、及び下ブラケット１２を覆う上蓋１３を含む。キャビティ１１は、下ブラケット１２と上蓋１３との間に形成される。上蓋１３には、貫通孔１３１（図６参照）及び位置制限溝１３２が設けられている。

図１乃至図３に示すように、駆動ユニット２は、キャビティ１１内に取り付けられ、ステップモータ２１と、ステップモータ２１に連結される伝動軸２２とを含む。ステップモータ２１は、ケース１に固定されて伝動軸２２を回転させる。

更に詳しく説明すると、駆動ユニット２は、伝動ギヤ２３をさらに含む。伝動ギヤ２３は、伝動軸２２が嵌挿されて、その伝動軸２２に追従して回転する。

図１乃至図３に示すように、伸縮機構３は、キャビティ１１内に収容され、リードスクリュー３１と、リードスクリュー３１に螺接される伸縮ロッド３２とを含む。伸縮ロッド３２は、リードスクリュー３１が伝動軸２２の駆動により回転されることで、リードスクリュー３１に対して伸縮移動することができる。

詳しく説明すると、リードスクリュー３１は、一端が下ブラケット１２に配置され、他端が伸縮ロッド３２と共に貫通孔１３１に対応するように配置されている。伸縮ロッド３２は、雌ねじ部を有する。リードスクリュー３１は、雌ねじ部を介して伸縮ロッド３２と互いに螺接する。位置制限溝１３２に嵌合する螺旋レール３２１は、伸縮ロッド３２の外壁に凸設されている。

また、伸縮機構３は、リードスクリュー３１の端部に連結されてリードスクリュー３１と互いに連動する従動ギヤ３３をさらに含む。伝動ギヤ２３と従動ギヤ３３とは、互いに噛み合って伝動するように構成されている。

図３乃至図６に示すように、スピーカ４は、伸縮ロッド３２の端部に固定されて、伸縮ロッド３２に追従して移動する。さらに、上述した螺旋レール３２１及び位置制限溝１３２の設置により、スピーカ４を回転させて伸縮させることができる。

図１乃至図３に示すように、本発明に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、上蓋１３に固定され且つ伸縮ロッド３２に周設される収納筒５をさらに含む。スピーカ４は、収納筒５内に収容され、および/または、収納筒５から突出することが可能である。

図３乃至図６に示すように、本発明に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、以下のような構成を有している。ケース１は、キャビティ１１を有する。駆動ユニット２は、キャビティ１１内に取り付けられ、ステップモータ２１と、ステップモータ２１に連結される伝動軸２２とを含む。ステップモータ２１は、ケース１に固定されて伝動軸２２を回転させる。伸縮機構３は、キャビティ１１内に収容され、リードスクリュー３１と、リードスクリュー３１に螺接される伸縮ロッド３２とを含む。リードスクリュー３１が伝動軸２２の駆動により回転されることで、伸縮ロッド３２は、リードスクリュー３１に対して伸縮移動することができる。スピーカ４は、伸縮ロッド３２の端部に固定されて伸縮ロッド３２に追従して移動する。上述した伸縮式スピーカ構造体１０によれば、ステップモータ２１により伸縮機構３を伸縮移動させることで、必要に応じて伸縮式スピーカ構造体１０伸縮調整、部品の組立を簡素化し、製造コストを低減することができる。

図３乃至図６に示すように、本発明に係る伸縮式スピーカ構造体１０の使用状態としては、伸縮式スピーカ構造体１０を自動車の内部に取り付けて使い、スピーカ４を使用しない場合には、スピーカ４を収納筒５内に隠れて収納する。スピーカ４を使用しようとする場合には、伝動軸２２がステップモータ２１によって回転され、さらに伝動ギヤ２３が伝動軸２２によって回転される。また、従動ギヤ３３は、伝動ギヤ２３によって駆動されてリードスクリュー３１を回転させる。伸縮ロッド３２は、その雌ねじ部がリードスクリュー３１に螺接されるため、リードスクリュー３１の付勢によって上昇する。そうなることで、スピーカ４は、収納筒５内から上昇する。伸縮ロッド３２は、その螺旋レール３２１が位置制限溝１３２により制限されるため、スピーカ４を押し上げて収納筒５内から上昇させるとき、螺旋レール３２１に追従して回転上昇する。また、位置制限溝１３２が螺旋レール３２１の形状に合わせて形成されているため、伸縮ロッド３２は、円滑に回転上昇することができ、滑り不良または滑り止めが生じ難くなる。なお、スピーカ４を降下させて収納筒５内に収納しようとする場合には、ステップモータ２１を反転して伝動軸２２を回転させればよい。

ここで、ステップモータ２１は、パルスモータの一種であり、一定の角度で段階的に回動するモータである。ステップモータ２１は、開ループ（Ｏｐｅｎ Ｌｏｏｐ）の制御システムを利用して処理を行うため、位置検出及び速度検出のフィードバック装置を必要とせずに、位置及び速度を正確に制御することができる。このように、伸縮式スピーカ構造体１０では、減速ギヤ及び位置検出装置を省略しても、有効かつ確実に、伸縮ロッド３２の回転速度を調整し、伸縮ロッド３２の移動幅を制限することができる。伸縮式スピーカ構造体１０には、部品の組立を簡素化し、製造コストを低減できるという利点がある。

図７に示すように、本発明の第２実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体と比べ、直立レール３２２が伸縮ロッド３２の外壁に凸設する構成が異なっており、他の構成は略同じである。

より詳しく説明すると、直立レール３２２は、伸縮ロッド３２の外壁に凸設されている。上蓋１３には、直立レール３２２が嵌合される位置制限溝１３２が形成されている。伸縮ロッド３２は、上述した貫通孔１３１に嵌挿される。直立レール３２２は、位置制限溝１３２と互いに嵌合して位置決めすることで、スピーカ４を真っ直ぐに伸縮させる。このように、第１実施形態と同様の機能及び効果を得ることができる。

図８に示すように、本発明の第３実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体と比べ、駆動ユニット２の構成が異なっているため、伝動軸２２によるリードスクリュー３１の回転も異なる。なお、他の構成は略同じである。

より詳しく説明すると、駆動ユニット２は、第１のギヤ２４と、第２のギヤ２５と、伝動チェーン２６とをさらに含む。第１のギヤ２４は、伝動軸２２が嵌挿され、当該伝動軸２２に追従して回転する。第２のギヤ２５は、リードスクリュー３１の端部に連結されて、リードスクリュー３１と互いに連動する。伝動チェーン２６は、第１のギヤ２４及び第２のギヤ２５の外縁に周設されて、第１のギヤ２４と第２のギヤ２５と互いに噛み合って伝動する。こうなることで、伝動軸２２が回転する際、第１のギヤ２４、伝動チェーン２６及び第２のギヤ２５が噛み合うことによってリードスクリュー３１を回転させる。このように、第１実施形態と同様の機能及び効果を得ることができる。

図９に示すように、本発明の第４実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体と比べ、駆動ユニット２の構成が異なっているため、伝動軸２２によるリードスクリュー３１の回転も異なる。なお、他の構成は略同じである。

より詳しく説明すると、駆動ユニット２は、第１のギヤ２４と、第２のギヤ２５と、伝動ベルト２７とをさらに含む。第１のギヤ２４は、伝動軸２２が嵌挿され、当該伝動軸２２に追従して回転する。第２のギヤ２５は、リードスクリュー３１の端部に連結されて、リードスクリュー３１と互いに連動する。伝動ベルト２７の内壁には、内ギヤ２７１が延設される。伝動ベルト２７は、第１のギヤ２４及び第２のギヤ２５の外縁に周設される。そして、内ギヤ２７１は、第１のギヤ２４と第２のギヤ２５と互いに噛み合って伝動する。こうなることで、伝動軸２２が回転すると、第１のギヤ２４、内ギヤ２７１及び第２のギヤ２５が噛み合うことによってリードスクリュー３１を回転させる。このように、第１実施形態と同様の機能及び効果を得ることができる。

図１０に示すように、本発明の第５実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体１０は、第１実施形態に係る伸縮式スピーカ構造体と比べ、駆動ユニット２の構成が異なっているため、伝動軸２２によるリードスクリュー３１の回転も異なる。なお、他の構成は略同じである。

より詳しく説明すると、駆動ユニット２は、第１の従動プーリ２８と、第２の従動プーリ２９と、伝動ベルト２７’とをさらに含む。第１の従動プーリ２８は、伝動軸２２が嵌挿され、当該伝動軸２２に追従して回転する。第２の従動プーリ２９は、リードスクリュー３１の端部に連結されて、リードスクリュー３１と互いに連動する。伝動ベルト２７’は、第１の従動プーリ２８及び第２の従動プーリ２９の外縁に密接して周設される。第１の従動プーリ２８が回転されると、伝動ベルト２７’と第１の従動プーリ２８との間、及び伝動ベルト２７’と第２の従動プーリ２９との間に生じる摩擦力によって第２の従動プーリ２９を回転させる。
従って、伝動軸２２が回転する際、第１の従動プーリ２８、伝動ベルト２７’、及び第２の従動プーリ２９の間の摩擦力によってリードスクリュー３１を回転させることができる。このように、第１実施形態と同様の機能及び効果を得ることができる。

以上により、本発明に係る車両用伸縮式スピーカ構造体は、同類の製品に見られず、公開使用もされていなく、しかも産業上の利用可能性、新規性および進歩性を備えていることから、発明特許の出願要件を完全に満たすため、ここに特許法に基づき特許を出願するものである。審査官殿には、発明者の権利が保障されるよう、詳査のうえ本件が特許査定されることを願う。

１０ 伸縮式スピーカ構造体（車両用伸縮式スピーカ構造体）
１ ケース
１１ キャビティ
１２ 下ブラケット
１３ 上蓋
１３１ 貫通孔
１３２ 位置制限溝
２ 駆動ユニット
２１ ステップモータ
２２ 伝動軸
２３ 伝動ギヤ
２４ 第１のギヤ
２５ 第２のギヤ
２６ 伝動チェーン
２７、２７’ 伝動ベルト
２７１ 内ギヤ
２８ 第１の従動プーリ
２９ 第２の従動プーリ
３ 伸縮機構
３１ リードスクリュー
３２ 伸縮ロッド
３２１ 螺旋レール
３２２ 直立レール
３３ 従動ギヤ
４ スピーカ
５ 収納筒

Claims (11)

1. 車両用伸縮式スピーカ構造体であって、
   キャビティを有するケースと、
   前記キャビティ内に取り付けられ、ステッピングモータと、前記ステッピングモータに連結される伝動軸とを含み、前記ステッピングモータが前記ケースに固定されて前記伝動軸を回転させる駆動ユニットと、
   前記キャビティ内に収容され、リードスクリューと、前記リードスクリューに螺接される伸縮ロッドとを含み、前記リードスクリューが前記伝動軸の駆動により回転されることで、前記リードスクリューに対して前記伸縮ロッドを伸縮移動させることが可能な伸縮機構と、
   前記伸縮ロッドの端部に固定されて前記伸縮ロッドに追従して移動するスピーカと、を含むことを特徴とする車両用伸縮式スピーカ構造体。
2. 前記駆動ユニットは、前記伝動軸が嵌挿されて、前記伝動軸に追従して回転する伝動ギヤをさらに含み、
   前記伸縮機構は、前記リードスクリューの端部に連結されて、前記リードスクリューと互いに連動する従動ギヤをさらに含み、
   前記伝動ギヤと前記従動ギヤとは、互いに噛み合って伝動することを特徴とする請求項１に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
3. 前記駆動ユニットは、
   前記伝動軸が嵌挿されて、前記伝動軸に追従して回転する第１のギヤと、
   前記リードスクリューの端部に連結されて当該リードスクリューと互いに連動する第２のギヤと、
   前記第１のギヤ及び前記第２のギヤの外縁に周設され、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤと互いに噛み合って伝動する伝動チェーンと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
4. 前記駆動ユニットは、
   前記伝動軸が嵌挿されて、前記伝動軸に追従して回転する第１のギヤと、
   前記リードスクリューの端部に連結されて当該リードスクリューと互いに連動する第２のギヤと、
   前記第１のギヤ及び前記第２のギヤの外縁に周設され、前記第１のギヤ及び前記第２のギヤと互いに噛み合って伝動する内ギヤが内壁に延設される伝動ベルトと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
5. 前記駆動ユニットは、
   前記伝動軸が嵌挿されて、前記伝動軸に追従して回転する第１の従動プーリと、
   前記リードスクリューの端部に連結されて当該リードスクリューと互いに連動する第２の従動プーリと、
   前記第１の従動プーリ及び前記第２の従動プーリの外縁に密接して周設される伝動ベルトと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
6. 前記ケースは、下ブラケットと、前記下ブラケットを覆う上蓋とを含み、
   前記キャビティは、前記下ブラケットと前記上蓋との間に形成されることを特徴とする請求項１に記載車両用伸縮式スピーカ構造体。
7. 前記上蓋には、貫通孔が設けられ、
   前記リードスクリューは、一端が前記下ブラケットに配置され、他端が前記伸縮ロッドと共に前記貫通孔に対応するように配置されることを特徴とする請求項６に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
8. 前記伸縮ロッドの外壁には、螺旋レールが凸設され、
   前記上蓋には、前記螺旋レールが嵌入される位置制限溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
9. 前記伸縮ロッドの外壁には、直立レールが凸設され、
   前記上蓋には、前記直立レールが嵌入される位置制限溝が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
10. 前記上蓋に固定され且つ前記伸縮ロッドに周設される収納筒をさらに含み、
    スピーカは、前記収納筒に収納され、または、前記収納筒から突出することが可能であることを特徴とする請求項６に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。
11. 前記伸縮ロッドは、雌ねじ部を有し、
    前記リードスクリューは、前記雌ねじ部を介して前記伸縮ロッドと互いに螺接することを特徴とする請求項１に記載の車両用伸縮式スピーカ構造体。