JP2016011005A - 音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドレストにスピーカーを備えた音響装置において、簡単な構造で低音の再生能力を向上できるようにする。
【解決手段】ヘッドレスト本体の芯となる密閉構造の芯材と、芯材に配置される音響スピーカー５０，５０と、芯材を貫通する中空のヘッドレストステー１５，１５とを有し、ヘッドレストステー１５，１５は、中空部を介して芯材の内部の空気を外側に流通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、音響装置に関する。

従来、シートのヘッドレストのケース部材に箱型のスピーカーを内蔵した音響装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−２４７３８８号公報

しかし、上記従来の音響装置では、スピーカーの箱状のエンクロージャーがヘッドレストの内側に組み込まれるため、ヘッドレストとしてのサイズの制約から大型のエンクロージャーを用いることができず、低音の再生能力が低くなっている。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ヘッドレストにスピーカーを備えた音響装置において、簡単な構造で低音の再生能力を向上できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、ヘッドレスト本体の芯となる密閉構造の芯材と、当該芯材に配置される音響スピーカーと、前記芯材を貫通する中空のヘッドレストステーとを有し、当該ヘッドレストステーは、中空部を介して前記芯材の内部の空気を外側に流通させることを特徴とする。
また、本発明は、前記ヘッドレストステーは、パイプ形状の端または側面に空気の連通孔を備えることを特徴とする。

また、本発明は、前記ヘッドレストステーが接続されるシートの背もたれ部に設けられる拡張エンクロージャーを備え、前記ヘッドレストステーは、前記拡張エンクロージャーに連通することを特徴とする。
さらに、本発明は、前記拡張エンクロージャーは、前記背もたれ部の前面側へ空気を放出させるポートを備えることを特徴とする。
また、本発明は、前記音響スピーカーは左右一対で設けられ、前記ヘッドレストステーは、前記音響スピーカーに近接する位置に左右一対で設けられることを特徴とする。

本発明によれば、ヘッドレストにスピーカーを備えた音響装置において、簡単な構造で低音の再生能力を向上できる。

本発明の第１の実施の形態に係るヘッドレスト装置を示す斜視図である。 ヘッドレスト装置を示す斜視図である。 ヘッドレスト本体を分解した斜視図である。 ヘッドレスト装置の縦断面図である。 ヘッドレスト装置の縦断面図である。 ヘッドレスト装置の横断面図である。 図５における下部クロスメンバの周辺部の拡大図である。 ヘッドレスト装置の音のボリュームと制御基板の温度との関係を示す図表である。 第２の実施の形態におけるフレームの上部を示す正面図である。 図８のＺ矢視図である。 第３の実施の形態におけるフレームの構成を示す図である。 第４の実施の形態に係るシートの構造を示す模式図である。 シートの内部構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら以下に説明する。
［第１の実施の形態］
図１及び図２は、本発明の第１の実施の形態に係るヘッドレスト装置１０を示す斜視図である。図１では、後述するクッション芯材１２の図示が省略されている。図２では、後述するクッション１３の前面の図示が省略されている。
ヘッドレスト装置１０（音響装置）は、車室内に配置される乗員用のシート１に設けられるものである。上記車室としては、例えば、自動車、電車、飛行機及び船舶等の車室が挙げられるが、本実施の形態では、自動車の前部座席であって運転者が着座するシート１に設けられるヘッドレスト装置１０を例に挙げて説明する。自動車としては、通常の四輪車の他、例えば、側面のドアを備えていない小型の電気自動車が挙げられる。
シート１は、運転者（着座者）が着座する座面部（不図示）と、座面部の後端から僅かに後ろに傾斜した姿勢で上方に延在する背もたれ部５と、この背もたれ部５の上端に取り付けられるヘッドレスト装置１０とを備える。

ヘッドレスト装置１０は、音響スピーカー５０及び音響マイク５１を備えるとともに、近距離無線通信によりヘッドレスト装置１０を携帯端末等の他の機器（不図示）と連携可能とする通信部（不図示）を備える。上記他の機器としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、カーオーディオ、及びカーナビゲーションシステム等が挙げられる。上記近距離無線通信としては、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（近距離無線通信規格：登録商標）が挙げられる。なお、ヘッドレスト装置１０と上記他の機器とは、近距離無線通信に限らず、例えば有線によって接続することも可能である。

ヘッドレスト装置１０は、上記他の機器と連携した状態では、他の機器から読み出されたコンテンツの音声データや、車両を目的地まで誘導するための誘導音声データなどを、音響スピーカー５０から音声出力する。また、着座者は、ヘッドレスト装置１０が上記他の機器と連携した状態では、音響マイク５１で集音された音声をボイスコマンドとして他の機器を操作したり、音響マイク５１を介してハンズフリーで通話したりすることができる。

ヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト装置１０の骨組みとしてのフレーム１１（フレーム部材）と、フレーム１１に連結されるヘッドレスト本体としてのクッション芯材１２（芯材）と、クッション芯材１２の周囲を覆うように設けられ、着座者の頭部を受けるクッション１３とを備える。本第１の実施の形態では、ヘッドレスト本体は、クッション芯材１２であるが、ヘッドレスト本体は、最外層のクッション１３によって覆われるものであれば良く、クッション芯材１２に加えて他の部材を含んでいても良い。

図３は、クッション芯材１２及びフレーム１１を分解した斜視図である。
フレーム１１は、金属製であり、パイプ材及び板材を溶接して一体に形成される。フレーム１１は、例えば鉄鋼材料製である。
フレーム１１は、左右方向に並んで上下方向に延在する一対のヘッドレストステー１５，１５と、ヘッドレストステー１５，１５の上端部を左右に連結する上部クロスメンバ１６と、上部クロスメンバ１６の下方でヘッドレストステー１５，１５を左右に連結する下部クロスメンバ１７とを備える。

ヘッドレストステー１５，１５は、中空の丸パイプ状に形成されており、その全長に亘って断面略円形の中空部７０を備える。ヘッドレストステー１５，１５は、背もたれ部５と略平行に上方へ延びるステー部１８，１８と、ステー部１８，１８の上端で前方へ屈曲してやや前傾した姿勢で上方に延びる内部フレーム部１９，１９とを備える。
内部フレーム部１９，１９は、クッション１３の内側でヘッドレスト装置１０の内部に位置する。ステー部１８，１８は、背もたれ部５の上面に形成された取り付け孔部（不図示）に挿入されてシート１に固定される。ヘッドレスト装置１０は、前記取り付け孔部へのステー部１８，１８の挿入深さを調節することで、着座者の体格等に合わせて取り付けの高さ位置を変更可能に構成されている。

クッション芯材１２は、後面が開口した略箱型の前側ケース３０と、前面が開口した略箱型の後側ケース３１とを互いの開口で合わせることで、密閉された箱状に形成されている。クッション芯材１２は、上下方向及び左右方向に長く、前後方向に短い略直方体形状に形成されている。前側ケース３０及び後側ケース３１は、樹脂成型品であり、例えば、ＡＢＳ樹脂やポリプロピレン樹脂などの樹脂材料により構成される。
前側ケース３０及び後側ケース３１は、開口の周縁部に合わせ面３２，３３をそれぞれ有する。詳細には、前側ケース３０の合わせ面３２に形成された溝部３２ａに後側ケース３１の合わせ面３３が嵌まることで、合わせ面３２，３３は閉じられる。合わせ面３２，３３の間には、枠状のパッキン（不図示）が介装されることで密閉性が向上されている。また、合わせ面３２，３３は、例えば、超音波溶着によって接合して密閉されても良い。

上部クロスメンバ１６及び下部クロスメンバ１７の前面には、固定孔部２０が複数設けられ、固定孔部２０には、前側ケース３０をフレーム１１に固定する前側ケース固定ボルト２１（図５）が締結される。上部クロスメンバ１６及び下部クロスメンバ１７の後面には、固定孔部２２が複数設けられ、固定孔部２２には、後側ケース３１をフレーム１１に固定する後側ケース固定ボルト２３（図４）が締結される。
前側ケース３０は、前側ケース固定ボルト２１が挿通される固定部３４を複数備える。後側ケース３１は、後側ケース固定ボルト２３が挿通される固定部３５を複数備える。詳細には、固定部３４，３５は、クッション芯材１２の内側へ窪む有底円筒状に形成されており、前側ケース固定ボルト２１及び後側ケース固定ボルト２３はこの円筒形状の底部に挿通される。

前側ケース３０及び後側ケース３１は、フレーム１１を前後から挟むとともに、合わせ面３２，３３同士が嵌まるように配置され、外側から設けられる前側ケース固定ボルト２１及び後側ケース固定ボルト２３によってフレーム１１に固定される。すなわち、フレーム１１の上部は、中空に形成されたクッション芯材１２の内部に位置する。
クッション芯材１２は、ステー部１８，１８が下方へ貫通するステー用貫通孔３６，３６を下部に備える。ステー用貫通孔３６，３６とステー部１８，１８との間には、シール部材（不図示）が設けられ、クッション芯材１２内部の密閉性が確保される。

図４は、ヘッドレスト装置１０の縦断面図である。図５は、ヘッドレスト装置１０の縦断面図である。図６は、ヘッドレスト装置１０の横断面図である。ここで、図４及び図６では、音響スピーカー５０を通る位置の断面が示されている。図５では、ヘッドレスト装置１０の幅方向の中央の断面が示されている。
図３〜図６を参照し、前側ケース３０は、後側ケース３１側へ略水平に延びる仕切り板部３７を内部の下部に備える。後側ケース３１は、仕切り板部３７の後端が嵌まる係合部３８を内部の下部に備える。

クッション芯材１２の内部の空間は、仕切り板部３７によって、下部の収納部３９と、収納部３９の上方のエンクロージャー部４０とに仕切られている。エンクロージャー部４０は、収納部３９よりも広い内部空間４０ａを有する。
クッション芯材１２は、着座者の後頭部Ｈに面する前面１２ａと、後面１２ｂと、天面１２ｃと、下面１２ｄと、右側面１２ｅと、左側面１２ｆとを備える。

クッション芯材１２には、左右一対の音響スピーカー５０，５０と、音響マイク５１と、サブウーハー５２とが設けられる。詳細には、音響スピーカー５０，５０、音響マイク５１及びサブウーハー５２は、前面１２ａにおいてエンクロージャー部４０の前面である音響機器取り付け面４１に取り付けられる。
また、クッション芯材１２の内側には、制御基板５３（発熱体）と、制御基板５３に電源を供給するための二次電池５４とが収納される。制御基板５３には、外部から送られる音声信号をデジタルスピーカー用の音声信号に変換処理して音響スピーカー５０及びサブウーハー５２を動作させる音声信号処理回路や、音響マイク５１を制御するための制御回路などが搭載されている。制御基板５３は、アンプの機能を有するものである。

クッション芯材１２の左側面１２ｆには、制御基板５３及び二次電池５４への外部からの接続端子や電源スイッチ等が配置されるインターフェース部５５が設けられている。
ヘッドレスト装置１０は、二次電池５４を備えるとともに背もたれ部５に対して別体で着脱自在に設けられており、単独で動作可能である。

各音響スピーカー５０は、左右方向よりも上下方向に長細い長円状（略レーストラック状）の振動板５７と、ボイスコイル及びマグネット等からなり振動板５７を駆動する駆動部（不図示）とを備える。
図２及び図６に示すように、音響機器取り付け面４１は、着座者の後頭部Ｈを受ける耐衝撃面であり、ヘッドレスト装置１０の幅方向の中央で平面視において略平坦に形成される受け面部５８と、受け面部５８の左右の側方でエンクロージャー部４０の内側へ連通するスピーカー支持孔５９，５９とを備える。音響スピーカー５０，５０は、スピーカー支持孔５９，５９に嵌め込むようにして固定される。

図６に示すように、音響スピーカー５０，５０は、後頭部Ｈの左右の側方に位置するように、音響機器取り付け面４１の左右の縁部に配置されとともに、その長手方向が上下方向を指向するように配置される。また、音響スピーカー５０，５０は、略水平に音声Ｓ１を出力できるように振動板５７を前方に向けて配置されるとともに、出力した音声Ｓ１が前方側ほど左右の外側に広がるように、外向きに傾斜して配置される。
このように、上下に細長い音響スピーカー５０，５０をヘッドレスト装置１０に設けたため、振動板５７の全体としての大きさを保ちながらヘッドレスト装置１０の横幅を小さくできる。このため、音質を確保できるとともに、着座者が後方を確認する際に、ヘッドレスト装置１０が邪魔にならず、後方の視認性が良い。また、ヘッドレスト装置１０は、音響スピーカー５０，５０を有していても横幅が大きくならないため、汎用性が高く、様々な車種に適応可能である。

また、音響スピーカー５０，５０は、上下に細長いため、図４及び図６に示すように、音響スピーカー５０，５０の音声Ｓ１は、左右方向には狭い範囲で出力され、上下方向には広い範囲で出力される。すなわち、音響スピーカー５０，５０の音声Ｓ１の指向性は、左右方向では狭く、上下方向では、左右方向よりも広い。
これにより、上下方向に広い範囲に音声Ｓ１を出力でき、着座者の頭部の高さ位置や、ヘッドレスト装置１０の上下の調整位置に影響されずに、着座者に常に音質の高い音を提供できる。また、左右方向に音声Ｓ１が広がり難いため、着座者に対してパーソナルな音響空間を提供でき、着座者の隣のシート側にヘッドレスト装置１０の出力する音が届くことを抑制できる。

さらに、音響スピーカー５０，５０は、出力した音声Ｓ１が前方側ほど左右の外側に広がるように、外向きに傾斜して配置されているため、音響スピーカー５０，５０の左右の間隔を小さくしてヘッドレスト装置１０を小型化した構成であっても、音が着座者の耳に届くように音を左右に広がらせることができ、良好なステレオ感を着座者に感じさせることができる。

また、本実施の形態では、クッション芯材１２で音響スピーカー５０，５０を支持することで、密閉された中空のクッション芯材１２のエンクロージャー部４０を、低音を増強させるエンクロージャーとして使用している。このため、専用のエンクロージャーを設ける必要がなく、構造を簡略化できる。また、比較的大きな内部空間４０ａを有するクッション芯材１２をエンクロージャーとして使用するため、音質が良い。

図３及び図５に示すように、音響機器取り付け面４１は、サブウーハー５２が取り付けられるウーハー取り付け面６０を下部に備える。詳細には、ウーハー取り付け面６０は、スピーカー支持孔５９，５９の下方においてクッション芯材１２の幅方向の中央に設けられており、前下方を向くように傾斜している。サブウーハー５２は、ウーハー取り付け面６０に取り付けられることで前下方を向き、前下方に音声Ｓ２を出力する。サブウーハー５２の振動板は、制御基板５３により制御される駆動部（不図示）によって駆動される。このように、サブウーハー５２を下向きに設けることで、着座者の体の下の部分に音を伝達でき、着座者に低音を感じ易くさせることができるという効果が得られる。

図２、図３及び図５に示すように、音響機器取り付け面４１の受け面部５８は、エンクロージャー部４０の内側へ向かって窪む集音部６１を備える。集音部６１は、音響スピーカー５０，５０の間でヘッドレスト装置１０の幅方向の中央部に配置されるとともに、サブウーハー５２の上方でヘッドレスト装置１０の上下方向の中央部に配置され、後頭部Ｈの後方に位置する。集音部６１は、後端側ほど先細る略円錐状に形成されており、集音部６１の略円錐形状の軸線（不図示）は、前方へ略水平に延びている。集音部６１の前面には、集音部６１内に音を取り込む集音開口部６１ａが形成されている。なお、集音部６１は集音可能な形状であれば良く、略円錐形状に限定されるものではない。集音部６１は、例えば、略角錐状または略円錐台形状等の形状であっても良い。

音響マイク５１は、効率良く音響マイク５１に集音できるように、集音部６１内の中央に配置される。
本実施の形態では、音響マイク５１を音響スピーカー５０，５０の間に配置し、音響スピーカー５０，５０を外向きに配置したため、音響スピーカー５０，５０の音声Ｓ１が音響マイク５１に直接的に受音されることを防止でき、音響マイク５１が音声Ｓ１に影響されることを防止できる。
さらに、サブウーハー５２は、音響マイク５１の下方で前下方に音声Ｓ２を出力するため、音声Ｓ２が直接的に音響マイク５１に受音されることを防止でき、音響マイク５１が音声Ｓ２に影響されることを防止できる。また、サブウーハー５２は、後頭部Ｈの後方側から前下方に音声Ｓ２を出力するため、音声Ｓ２は、主として、頭部よりも体積の大きい着座者の胴体部を介して着座者に伝達される。このため、着座者に低音を感じ易くさせることができ、迫力のある低音を提供できる。

また、サブウーハー５２は、音響スピーカー５０，５０と同様に、密閉された中空のクッション芯材１２のエンクロージャー部４０によって支持されており、低音を増強させるエンクロージャーとしてエンクロージャー部４０を使用している。このため、専用のエンクロージャーを設ける必要がなく、構造を簡略化できる。また、比較的大きな内部空間４０ａを有するクッション芯材１２をエンクロージャーとして使用するため、音質が良い。
すなわち、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２は、クッション芯材１２のエンクロージャー部４０をエンクロージャーとして共用している。ここで、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２を同一のエンクロージャー部４０に設けた場合、相互に干渉して音質に影響が出ることが考えられるが、ヘッドレスト装置１０は、頭部に近接して設けられるものであり、音の出力が比較的小さくて済むため、上記干渉の影響は小さなものとなる。

さらに、前側ケース固定ボルト２１が挿通される固定部３４（図２）は、音響マイク５１の上方において音響スピーカー５０，５０の間、及び、音響スピーカー５０，５０の下方においてサブウーハー５２の左右側方にそれぞれ設けられている。このため、音響スピーカー５０，５０、音響マイク５１及びサブウーハー５２をバランス良く配置しながら、前側ケース３０を強固に固定できる位置に設けられた固定部３４によって前側ケース３０を固定でき、クッション芯材１２の密閉性を確保できる。

図４〜図６に示すように、クッション１３は、クッション芯材１２の前面１２ａを覆う前面クッション部６２と、クッション芯材１２の残りの面を覆う後部側クッション部６３とを備える。
後部側クッション部６３は、残りの面である後面１２ｂ、右側面１２ｅ、左側面１２ｆ、下面１２ｄの後部及び天面１２ｃの後部を覆う。前面クッション部６２は、前面１２ａの全体、下面１２ｄの前部及び天面１２ｃの前部を覆う。前面クッション部６２と後部側クッション部６３とは、縁部で繋ぎ合わされて袋状に形成されており、被せられるようにしてクッション芯材１２に装着される。

後部側クッション部６３は、音を高効率で減衰する素材で構成される減衰層６３ａと、遮音性の高い素材で構成される遮音層６３ｂとの２層を備える。
減衰層６３ａは、例えば、ウレタン等の吸音性能が高く、且つ、クッション性が高い樹脂で構成される。ウレタンは、例えば、多孔質構造を備える連続気泡体のものを用いることで、高い吸音性が得られる。

遮音層６３ｂは、縫製可能であり、且つ、振動（音）の減衰性及び遮音性が高い軟質樹脂材料により構成される。遮音層６３ｂは、例えば、エラストマーにより構成され、一例としては、オレフィン系熱可塑性エラストマーから構成される。
減衰層６３ａは、クッション芯材１２の後面１２ｂに密着する内層であり、遮音層６３ｂは、外側に露出する外層である。減衰層６３ａの外面と遮音層６３ｂの内面とは、密着して接合されており、減衰層６３ａと遮音層６３ｂとは一体化されている。減衰層６３ａは遮音層６３ｂよりも厚く形成されている。
すなわち、後部側クッション部６３は、ヘッドレストとしてのクッション性を備えるとともに、音を効率良く減衰及び遮音できる素材から構成されている。

前面クッション部６２は、繊維体を編んで立体的な網状に構成した立体網状クッション体であり、いわゆる繊維パッドである。上記繊維体としては、例えば、ポリプロピレンの繊維体や、ポリプロピレンとポリエチレンテレフタレートとの混紡繊維体が挙げられる。詳細には、前面クッション部６２は、上記立体網状クッション体からなる前面クッション部本体６２ａと、前面クッション部本体６２ａの表面を覆う前面パッド部６２ｂとを備える。前面パッド部６２ｂは、前面クッション部本体６２ａよりも網目が粗な立体網状クッション体により構成されている。
前面クッション部６２は、高いクッション性を備えるとともに、立体網状構造により、高い通音性及び通気性を備える。すなわち、前面クッション部６２は、ヘッドレストとしてのクッション性を備えるとともに、音を効率良く通音できる素材から構成されている。

音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２から前方に出力される音声Ｓ１，Ｓ２は、高い通音性を備えた前面クッション部６２を通って前方に出力される。他方、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２から後方に出力される音は、後部側クッション部６３によってヘッドレスト装置１０内で減衰及び遮断され、後方の外側にはほとんど出力されない。詳細には、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２から後方に出力される音は、まず、減衰層６３ａで減衰されて弱められ、その後、遮音層６３ｂで減衰及び遮音されるため、後方に漏れ出す音を効果的に遮音できる。これにより、通音性の高い前面クッション部６２を通して前方に音を供給できるとともに、後方に漏れる音を後部側クッション部６３によって小さくできるため、着座者にパーソナルな音響空間を提供できる。

また、前面クッション部６２は、略全面が通音性の良い素材で構成されており、クッションの一部に通音孔等を設けた構成に比して、前面クッション部６２が音に与える影響を小さくできる。このため、ヘッドレスト装置１０の音質が良い。また、上記通音孔等を設けた構成では、頭部で通音孔が塞がれてしまうことが考えられ、この場合、音質が劣化する。これに対し、本実施の形態では、前面クッション部６２の略前面が通音性の良い素材で構成されており、頭部によって前面クッション部６２の全体が塞がれてしまうことがないため、良い音質が得られる。ここで、前面クッション部６２における通音性の良い素材で構成される部分は、正面視において頭部を前面クッション部６２側に投影した投影部の領域よりも広い領域に亘って設けられることが望ましい。すなわち、前面クッション部６２における通音性の良い素材で構成される部分は、頭部がヘッドレスト装置１０に当接した状態で、正面視において頭部で隠れない範囲まで設けられることが望ましい。

次に、ヘッドレスト装置１０の出力する音声の低音の再生能力をさらに増強する構成について説明する。
図１、図３及び図６に示すように、ヘッドレストステー１５，１５は、その全長に亘って中空のパイプ状に形成されており、ヘッドレストステー１５，１５内を軸方向に貫通する中空部７０をそれぞれ有する。中空部７０は、エンクロージャー部４０内で開口する上部開口７１（連通孔）と、このクッション芯材１２の外側で開口する下部開口７２（連通孔）とを備える。下部開口７２は、背もたれ部５の内部で開口する。
本実施の形態では、上部開口７１はヘッドレストステー１５，１５の上端に位置し、下部開口７２はヘッドレストステー１５，１５の下端に位置する。
すなわち、エンクロージャー部４０の内部空間４０ａとエンクロージャー部４０の外側の空間とは、ヘッドレストステー１５，１５の中空部７０を介して連通している。

音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２が駆動されると、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２の振動によってエンクロージャー部４０内の空気Ａは押し出される。詳細には、この空気Ａは、図１に示すように、ヘッドレストステー１５，１５の上部開口７１から中空部７０に入り、中空部７０を通って下部開口７２から外側に流れる。このため、ヘッドレストステー１５，１５をいわゆるバスレフダクトとして使用でき、専用のダクトを設けることなく、音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２の低音の再生能力を増強できる。

なお、上部開口７１及び下部開口７２の位置は、ヘッドレストステー１５，１５の上端及び下端に限らず、優れた音響特性が得られる位置に設けられれば良い。上部開口７１及び下部開口７２の位置や大きさは、エンクロージャー部４０の容積、音響スピーカー５０，５０のサイズ及び能力等を考慮し、優れた音響特性が得られるように設定される。例えば、上部開口７１及び下部開口７２に替えて、ヘッドレストステー１５，１５の側面に設けられて中空部７０に連通する上部開口及び下部開口をそれぞれ設けることができ、この際、優れた音響特性が得られるように、上部開口と下部開口との間の距離を調整しても良い。また、必要とされる音響特性に応じて、ヘッドレストステー１５，１５の片方のみに上部開口７１及び下部開口７２を設け、１本のヘッドレストステー１５のみをバスレフダクトとして使用しても良い。

また、各上部開口７１，７１は、正面視で音響スピーカー５０，５０に重なる位置に配置され、上部開口７１，７１の後方にそれぞれ位置する。このため、左右の音響スピーカー５０，５０の駆動に起因する空気の流れを左右の上部開口７１，７１を介してバランス良く中空部７０，７０に流すことができ、左右のバランス良く低音を増強できる。

次に、制御基板５３を効率良く冷却する構成について説明する。
図７は、図５における下部クロスメンバ１７の周辺部の拡大図である。
図３、図５及び図７を参照し、下部クロスメンバ１７は、ヘッドレストステー１５，１５を左右に繋ぐ棒状に形成されている。下部クロスメンバ１７は、板材を略Ｌ字状に折り曲げるようにして形成されており、その長手方向に垂直な断面視において、略水平に伸びる横板部８５と、横板部８５の一端から上方に延びる縦板部８６とを備える。
縦板部８６は、鉛直方向に対して横板部８５の他端側に傾斜しており、横板部８５と縦板部８６とが成す角は９０°よりも小さい。

横板部８５は、他端から上方に延びる固定板部８７を長手方向の両端にそれぞれ有し、固定孔部２２は固定板部８７に形成される。また、横板部８５は、横板部８５を他端側から切り欠いた切り欠き部８５ａを固定板部８７，８７の間に有する。
縦板部８６は、長手方向の両端に固定孔部２０をそれぞれ備える。縦板部８６は、ヘッドレスト装置１０の前面側に面する外側面８６ａと、外側面８６ａの裏側の内側面８６ｂとを備える。
下部クロスメンバ１７は、横板部８５の他端及び縦板部８６の上端を介し、長手方向の両端部がヘッドレストステー１５，１５にそれぞれ溶接される。

制御基板５３は、集積回路であるＬＳＩ５３ａと、ＬＳＩ５３ａを支持する基板５３ｂとを備える。制御基板５３は、内側面８６ｂ上において固定孔部２０，２０の間に設けられる。
制御基板５３は、下部クロスメンバ１７の内側面８６ｂとＬＳＩ５３ａとの間に設けられる熱伝導部材８８を介して内側面８６ｂに取り付けられる。熱伝導部材８８としては、熱伝導率の高い材質で構成されるシート状のものや、放熱グリスを用いることができる。

制御基板５３の熱は、熱伝導部材８８を介して下部クロスメンバ１７に伝達され、さらに、下部クロスメンバ１７からヘッドレストステー１５，１５及び上部クロスメンバ１６に伝達され、フレーム１１の全体から空気中に放熱される。すなわち、金属製で放熱性が高いフレーム１１を制御基板５３の放熱部材として用いるため、専用の放熱板等を追加せずに簡単な構成で制御基板５３の熱を効率良く放熱できる。特に、ヘッドレストステー１５，１５は、下部がエンクロージャー部４０の外側に延びているため、効果的に放熱できる。また、専用の放熱板等を追加しないため、エンクロージャー部４０の内部空間４０ａの容積を大きく確保でき、低音の再生能力が良い。
なお、本第１の実施の形態では、制御基板５３はエンクロージャー部４０の内側に設けられているが、エンクロージャー部４０を備えない構成において制御基板５３がクッション１３の内側に設けられる場合、制御基板５３がフレーム１１に接触して設けられていれば、フレーム１１を介した熱伝導によって制御基板５３を効率良く放熱できる。

また、エンクロージャー部４０の内部空間４０ａの空気Ａ（図１）は、ヘッドレストステー１５，１５の中空部７０を通って下部開口７２から外側に排出される。このため、制御基板５３の放熱により熱せられた空気を中空部７０を介して外側に排出でき、簡単な構成で制御基板５３の熱を効率良く放熱できる。
また、ＬＳＩ５３ａに熱伝導部材８８を接触させるため、ＬＳＩ５３ａの熱を効率良く下部クロスメンバ１７に伝達できる。
さらに、着座者が背もたれ部５にもたれ掛かることで、背もたれ部５のクッションが変形し、これにより発生した空気流の一部は、下部開口７２から中空部７０に流れ、内部空間４０ａに流入し、制御基板５３を冷却する。このため、着座者の動きによって発生する空気流を利用して制御基板５３を効率良く冷却できる。

図８は、ヘッドレスト装置１０の音のボリュームと制御基板５３の温度との関係を示す図表である。図８では、制御基板５３を熱伝導部材８８を介して内側面８６ｂに取り付けた場合の結果Ｒ１と、制御基板５３をフレーム１１に接触させずに内部空間４０ａに設けた場合の結果Ｒ２とが示されている。
図８に示すように、音のボリュームが大きくなるほど音響スピーカー５０，５０等が要する電流が大きくなるため、制御基板５３の温度は、ボリュームの増加に伴い増加する。
本実施の形態では、制御基板５３を下部クロスメンバ１７に取り付けることで、制御基板５３をフレーム１１に接触させない場合に比して、ボリュームの大きさに係わらず略２０℃だけ温度を低下させることができた。
また、ボリュームが大きくなるほど音響スピーカー５０，５０等の振動が大きくなり、中空部７０を流れて排出される空気Ａの流量も増加する。すなわち、本実施の形態では、音のボリュームが大きくなるのに従って、自然に空気Ａの流量が増加し、制御基板５３の熱を放熱する能力が増加する。このため、効率良く制御基板５３の熱を放熱できる。

以上説明したように、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、ヘッドレスト装置１０は、密閉構造のクッション芯材１２と、クッション芯材１２に配置される音響スピーカー５０，５０と、クッション芯材１２を貫通する中空のヘッドレストステー１５，１５とを有し、ヘッドレストステー１５，１５は、中空部７０を介してクッション芯材１２の内部の空気を外側に流通させる。これにより、ヘッドレストステー１５，１５を、低音の再生能力を向上させるダクトとして用いることができ、簡単な構造で低音の再生能力を向上できる。

また、ヘッドレストステー１５，１５は、パイプ形状の上端及び下端に、空気の連通孔である上部開口７１，７１及び下部開口７２，７２を備えるため、要求特性に合わせて上部開口７１，７１及び下部開口７２，７２の位置を設定することで音響特性を簡単な構成で最適化できる。
また、音響スピーカー５０，５０は左右一対で設けられ、ヘッドレストステー１５，１５は、音響スピーカー５０，５０に近接する位置に左右一対で設けられる。このため、左右の音響スピーカー５０，５０の低音の再生能力をバランス良く向上できる。
さらに、下部開口７２，７２は、着座者の耳から離れた背もたれ部５内で開口するため、下部開口７２，７２から放出される空気流の音が着座者に聞こえてしまうことを抑制できる。このため雑音を低減して音質を向上できる。

また、本発明を適用した第１の実施の形態によれば、ヘッドレスト装置１０は、ヘッドレスト装置１０の内側に設けられる金属製のフレーム１１を備え、フレーム１１は、シート１の背もたれ部５に接続されるヘッドレストステー１５，１５を一体に備え、発熱体としての制御基板５３がフレーム１１に固定される。このため、制御基板５３の熱をヘッドレストステー１５，１５を含む金属製のフレーム１１を介して外側に効率良く放熱できる。

また、ヘッドレストステー１５，１５は、中空に構成されており、中空部７０，７０を介してヘッドレスト装置１０の内部の空気を外側に流通させるため、中空部７０，７０から外側に流れる空気Ａによって制御基板５３の熱を外側に効率良く放熱できる。
さらに、フレーム１１は、密閉構造のクッション芯材１２の内側に設けられてクッション芯材１２を支持し、ヘッドレストステー１５，１５は、クッション芯材１２の内側の内部空間４０ａを外側に連通させる。このため、密閉構造のクッション芯材１２の内側の内部空間４０ａの空気を中空部７０，７０から外側に流通させることができ、制御基板５３の熱を外側に効率良く放熱できる。

また、クッション芯材１２には、音響スピーカー５０，５０が設けられるため、ヘッドレスト装置１０から音を出力できるとともに、音響スピーカー５０，５０の出力による空気の流れによって、中空部７０，７０の空気Ａの流通を促進できる。このため、制御基板５３の熱を外側に効率良く放熱できる。
また、制御基板５３は、音響スピーカー５０，５０の音響信号処理回路であるため、中空部７０，７０から外側に流れる空気Ａによって、音響信号処理回路の発熱を効率良く放熱できる。
また、ヘッドレストステー１５，１５は、クッション芯材１２の内部空間４０ａを背もたれ部５の内部に連通させるため、背もたれ部５の変形等による背もたれ部５内の空気の流動によって中空部７０，７０の空気の流通を促進できる。このため、制御基板５３の熱を外側に効率良く放熱できる。

［第２の実施の形態］
以下、図９及び図１０を参照して、本発明を適用した第２の実施の形態について説明する。この第２の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
上記第１の実施の形態では、制御基板５３は下部クロスメンバ１７に設けられるものとして説明したが、本第２の実施の形態は、制御基板５３が下部クロスメンバ１７を有しないフレーム３１１に設けられる点が上記第１の実施の形態と異なる。

図９は、第２の実施の形態におけるフレーム３１１の上部を示す正面図である。
フレーム３１１（フレーム部材）の上部は、クッション芯材１２の内側に位置し、クッション芯材１２はフレーム３１１に支持される。
フレーム３１１は、金属製の中空の丸パイプを略Ｕ字状に曲げて形成されており、略鉛直に延びる一対のヘッドレストステー部３１５，３１５（ヘッドレストステー）と、ヘッドレストステー部３１５，３１５を繋ぐ略半円の円弧状の屈曲部３１６とを備える。フレーム３１１は、その全長に亘る中空部３７０を備える。
ヘッドレストステー部３１５，３１５は、中空部３７０を外側に連通させる不図示の下部開口（連通孔）を下端部に備える。また、ヘッドレストステー部３１５，３１５は、中空部３７０を外側に連通させる上部開口３７１（連通孔）を上端部に備える。上部開口３７１は、内部空間４０ａに開口する。

ヘッドレストステー部３１５，３１５は、周囲のヘッドレストステー部３１５，３１５よりも外径が小径に形成された小径部３１７，３１７を途中に有する。小径部３１７，３１７の中空部３１７ａ，３１７ａの内径は、周囲のヘッドレストステー部３１５，３１５の中空部３７０の内径よりも小さい。すなわち、中空部３１７ａ，３１７ａの断面積は、その周囲の中空部３７０の断面積よりも小さい。このため、中空部３１７ａ，３１７ａを流れる空気の流速は、その周囲の中空部３７０を流れる空気の流速よりも大きい。
制御基板５３は、左右のヘッドレストステー部３１５，３１５に跨って設けられる。詳細には、制御基板５３は、長手方向の両端部が小径部３１７，３１７に取り付けられる。

図１０は、図８のＺ矢視図である。
制御基板５３は、小径部３１７，３１７の外周面とＬＳＩ５３ａとの間に設けられる熱伝導部材８８を介して小径部３１７，３１７に取り付けられる。
本第２の実施の形態では、ヘッドレストステー部３１５，３１５において制御基板５３の近傍の部分である小径部３１７，３１７は、中空部３１７ａ，３１７ａの断面積が周囲よりも小さく形成されているため、制御基板５３の近傍の中空部３１７ａ，３１７ａを流れる空気の流速を大きくできる。このため、制御基板５３の熱を外側に効率良く放熱できる。
また、内側に凹んだ小径部３１７，３１７に制御基板５３が配置されるため、制御基板５３をコンパクトに配置できる。
さらに、ヘッドレストステー部３１５，３１５をバスレフダクトとして使用するため、低音を増強できる。

なお、ヘッドレストステー部３１５，３１５に小径部３１７，３１７を設けずに、ヘッドレストステー部３１５，３１５を全長に亘って略同一径としても良い。この場合、制御基板５３は、ヘッドレストステー部３１５，３１５の外周部に熱伝導部材８８を介して取り付けられる。
また、上記第１の実施の形態のヘッドレストステー１５，１５の途中に、周囲のヘッドレストステー１５，１５の外径よりも小さい小径部を設け、この小径部の中空部の断面積を小さくしても良い。この場合、小径部を制御基板５３の両端部の近傍に設けることで、制御基板５３の近傍の中空部の流速を大きくでき、放熱の効率を向上できる。
また、上記第２の実施の形態では、ヘッドレストステー部３１５，３１５は、周囲のヘッドレストステー部３１５，３１５よりも外径が小径に形成された小径部３１７，３１７を途中に有するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、小径部３１７，３１７に替えて、ヘッドレストステー部３１５，３１５の途中をプレス加工等により凹まして平面状の部分を設け、この平面状の部分に制御基板５３を配置しても良い。すなわち、上記平面状の部分は、断面視でかまぼこ形状であり、このかまぼこ形状の平板状の部分に制御基板５３を取り付けることで、ヘッドレストステー部３１５，３１５と制御基板５３との接触面積を大きくすることができ、制御基板５３の熱を効率良くヘッドレストステー部３１５，３１５に伝達することができる。

［第３の実施の形態］
以下、図１１を参照して、本発明を適用した第３の実施の形態について説明する。この第３の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第３の実施の形態は、上記第１の実施の形態とは異なる位置に空気の連通孔が設けられている。

図１１は、第３の実施の形態におけるフレーム１１１の構成を示す図である。
ヘッドレスト装置１１０は、フレーム１１に替えてフレーム１１１を備える。
フレーム１１１は、背もたれ部５の上面に形成された取り付け孔部（不図示）に挿入されるヘッドレストステー１１５，１１５と、エンクロージャー部４０（図４）の内側でヘッドレストステー１１５，１１５の上端部を左右に連結するクロスメンバ１１７とを備える。

各ヘッドレストステー１１５，１１５は、中空のパイプ状のステー本体１７５と、ステー本体１７５の上端に連結される中空の延長パイプ部１７６と、ステー本体１７５の下端を塞ぐ蓋部材１７７とを備える。ステー本体１７５及びクロスメンバ１１７は金属製である。延長パイプ部１７６及び蓋部材１７７はステー本体１７５の材質よりも軽量な樹脂製である。
クロスメンバ１１７は、延長パイプ部１７６に設けられる。ステー本体１７５と延長パイプ部１７６とは繋げられて一体化され、その全長に亘る中空部１７０を備える。延長パイプ部１７６は、エンクロージャー部４０内で開口する上部開口１７１（連通孔）を上端に備える。すなわち、ステー本体１７５に延長パイプ部１７６を追加することで、各ヘッドレストステー１１５，１１５の開口位置が上方に移動している。また、延長パイプ部１７６は樹脂性で軽量であるため、重量を大きく増加させずに、上部開口１７１の位置を調整できる。

ステー本体１７５の下端の開口１７５ａは、蓋部材１７７によって塞がれる。ステー本体１７５は、開口１７５ａよりも上方の側面に、中空部１７０に連通する側面開口１７２（連通孔）を備える。側面開口１７２は、背もたれ部５の内部に開口する。すなわち、ステー本体１７５の下端の開口１７５ａを蓋部材１７７で塞ぐとともにその上方に側面開口１７２を設けることで、中空部１７０の下端側の開口の位置が上方に移動している。蓋部材１７７は樹脂性で軽量であるため、各ヘッドレストステー１１５，１１５の重量を大きく増加させることがない。
このように、延長パイプ部１７６及び蓋部材１７７をステー本体１７５に追加することで、音響特性の優れた任意の位置に上部開口１７１及び側面開口１７２を設けることができる。なお、延長パイプ部１７６及び蓋部材１７７は同時に用いられる必要はなく、必要な音響特性に応じて単独で用いられることができる。
また、第３の実施の形態では、連通孔として上部開口１７１及び側面開口１７２を例に挙げて説明したが、これに限らず、連通孔は、エンクロージャー部４０の内側とエンクロージャー部４０の外側とに少なくとも一対設けられていれば良く、連通孔の位置は、音響特性や配置スペースの制約等によって任意の位置に設定される。すなわち、連通孔は、ヘッドレストステー１１５，１１５の側面に一対設けられても良く、或いは、ヘッドレストステー１１５，１１５の端と側面とに設けられても良い。

［第４の実施の形態］
以下、図１２及び図１３を参照して、本発明を適用した第４の実施の形態について説明する。この第４の実施の形態において、上記第１の実施の形態と同様に構成される部分については、同符号を付して説明を省略する。
第４の実施の形態は、ヘッドレストステー１５，１５の下部開口７２に連通する拡張エンクロージャー２８１が背もたれ部５に設けられる点が、上記第１の実施の形態と異なる。

図１２は、第４の実施の形態に係るシート２０１の構造を示す模式図である。図１３は、シート２０１の内部構成を示す図である。
音響装置としてのシート２０１（音響装置）は、座面部３と、背もたれ部５と、ヘッドレスト装置１０とを備える。
背もたれ部５は、シートフレーム（不図示）と、シートフレームの周囲に設けられるクッション（不図示）と、このクッションを覆うカバー部材２８０とを備える。
カバー部材２８０は、背もたれ部５の前面の略全体に設けられて着座者の背中に接触する背もたれ前面部２８０ａと、背もたれ後面部２８０ｂとを備える。
背もたれ前面部２８０ａは、通気性の良い、例えば樹脂や布等の素材により構成される。背もたれ後面部２８０ｂは、背もたれ前面部２８０ａよりも通気性が低い（背もたれ前面部２８０ａよりも通音性が低い）、例えば木材、コルク及び樹脂等の素材により構成される。

背もたれ部５の内部には、箱状の拡張エンクロージャー２８１が設けられている。拡張エンクロージャー２８１は、前記クッションの内部に埋め込まれるようにして配置される。拡張エンクロージャー２８１は、着座者側へ内部の空気を放出させるポート２８２を、背もたれ前面部２８０ａに面する前面に備える。
ヘッドレスト装置１０のヘッドレストステー１５，１５は、拡張エンクロージャー２８１に接続される。詳細には、ヘッドレストステー１５，１５は、拡張エンクロージャー２８１の上面２８１ａを貫通して拡張エンクロージャー２８１の内部空間に侵入し、ヘッドレストステー１５，１５の下部開口７２は、拡張エンクロージャー２８１の内部空間に開口する。

すなわち、エンクロージャー部４０の内部空間４０ａと拡張エンクロージャー２８１の内部空間とは、ヘッドレストステー１５，１５の中空部７０を介して連通している。
音響スピーカー５０，５０及びサブウーハー５２の駆動によりエンクロージャー部４０から放出された空気は、中空部７０を通って拡張エンクロージャー２８１内に流れ、ポート２８２から前方の着座者側に放出される。
このため、拡張エンクロージャー２８１によって音響装置のエンクロージャーの容積を拡大して低音を増強できるとともに、音響スピーカー５０，５０の駆動に連動する空気流を着座者に直接的に当てることができ、着座者に音を感じ易くさせることができる。なお、拡張エンクロージャー２８１を設けるだけでエンクロージャーの容積を拡大して低音を増強できるため、ポート２８２を設けない構成としても良い。
さらに、背もたれ前面部２８０ａは、背もたれ後面部２８０ｂよりも通音声が高く構成されている。このため、拡張エンクロージャー２８１の放出する音を背もたれ前面部２８０ａ側に指向させて出力でき、着座者側に良好な低音を感じさせることができる。

なお、上記第１〜第４の実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記第１〜第４の実施の形態に限定されるものではない。
上記第１〜第４の実施の形態では、発熱体としての制御基板５３は、音声信号処理回路や、音響マイク５１を制御するための制御回路などが搭載されているものであるとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。発熱体は電子機器に関するものであれば良く、例えば、電動シートの動作を制御する制御基板や、ヘッドレスト装置１０に内蔵されたセンサー基板等であっても良い。
また、上記第４の実施の形態では、背もたれ部５の内部には、箱状の拡張エンクロージャー２８１が設けられるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、拡張エンクロージャー２８１を設けずに、背もたれ前面部２８０ａを孔空きの表皮や通気性の良い素材で形成して通気性が高い構成とし、背もたれ後面部２８０ｂ及び背もたれ部５の左右の側面の略全体をゴム系等の通気性の低い素材で覆う構成としても良い。この場合、背もたれ部５から放出される音を背もたれ前面部２８０ａ側に指向させて出力でき、拡張エンクロージャー２８１を設けた場合と同様の効果を得られる。

１ シート
５ 背もたれ部
１０，１１０ ヘッドレスト装置（音響装置）
１２ クッション芯材（芯材、ヘッドレスト本体）
１５，１５，１１５，１１５ ヘッドレストステー
５０，５０ 音響スピーカー
７０，７０，１７０，１７０，３７０ 中空部
７１，１７１ 上部開口（連通孔）
７２ 下部開口（連通孔）
１７２ 側面開口（連通孔）
２０１ シート（音響装置）
２８１ 拡張エンクロージャー
２８２ ポート
３１５，３１５ ヘッドレストステー部（ヘッドレストステー）
３７１ 上部開口（連通孔）

Claims (5)

1. ヘッドレスト本体の芯となる密閉構造の芯材と、当該芯材に配置される音響スピーカーと、前記芯材を貫通する中空のヘッドレストステーとを有し、当該ヘッドレストステーは、中空部を介して前記芯材の内部の空気を外側に流通させることを特徴とする音響装置。
2. 前記ヘッドレストステーは、パイプ形状の端または側面に空気の連通孔を備えることを特徴とする請求項１記載の音響装置。
3. 前記ヘッドレストステーが接続されるシートの背もたれ部に設けられる拡張エンクロージャーを備え、前記ヘッドレストステーは、前記拡張エンクロージャーに連通することを特徴とする請求項１または２記載の音響装置。
4. 前記拡張エンクロージャーは、前記背もたれ部の前面側へ空気を放出させるポートを備えることを特徴とする請求項３記載の音響装置。
5. 前記音響スピーカーは左右一対で設けられ、前記ヘッドレストステーは、前記音響スピーカーに近接する位置に左右一対で設けられることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の音響装置。

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