JP2016025507A - スピーカ付ダクト - Google Patents

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Shigeki Yamamoto
茂樹 山本
功 平島
Isao Hirashima
功 平島
武志 青木
Takeshi Aoki
武志 青木
新見 慎悟
Shingo Niimi
慎悟 新見
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Abstract

【課題】スピーカ付ダクトにおいて、外観を悪化させることなく車室内に広がりのある音響環境を実現する。
【解決手段】HVAC20から延びる空調ダクトに連結されるスピーカ付ダクト35において、一端がHVAC20から車両のフロントウィンドガラス側へ延びるデフロスタ用ダクト21に連通すると共に、この一端の方向に正面側が向くように内部にスピーカ37を配置する。デフロスタ用ダクト21に、HVAC20から左右にそれぞれ延びて左右のドアミラーの視認性を確保するサイドデフロスタ用ダクト27の中間部分と連通する連通部18を設け、サイドデフロスタ用ダクト27にもスピーカ37からの音が伝達されるようにする。
【選択図】図5

Description

本発明は、空調用ダクトにスピーカを取り付けたスピーカ付ダクトに関するものである。
従来より、自動車の車室内は、一種のプライベートな空間であるため、できるだけよい音質で好きな音楽を聞きたいというニーズがある。人間の耳の構造上、特に波長が短く指向性が高い中高音は前方から聞こえるのがよい。一方で、波長の長い低音は指向性が緩くなって回り込みやすくなることから、低音に関してはドアなどにスピーカを埋め込んで対応することが行われている。
しかしながら、埋込式のスピーカだと、バックキャビティを十分に大きく取ることが困難なため、低音の再生に難点があるという問題がある。
そこで、例えば、特許文献1のように、冷暖房空調設備(以下、HVAC:heating, ventilating, air conditioningという)に設けた切替ボックスの内部空間とスピーカユニットを収容したエンクロージャの内部とをダクトを介して連通させた自動車用のスピーカシステムが知られている。
また、特許文献2のように空調ダクトの通路内にスピーカを内蔵させたり、特許文献3及び4のように、空調ダクトの吹き出し口にスピーカを内蔵させたりするものも知られている。
実開昭63−155855号公報 実開昭63−189755号公報 実開昭64−33451号公報 実開平1−113056号公報
しかしながら、音響を重視しすぎて大きなスピーカを目立つ位置に設けると、スピーカの放音孔が乗員から見えて見映えが悪化する。上記いずれの特許文献のものでもスピーカが露出しており、外観が悪化するのは避けられない。
さらに特許文献2〜4のものでは、空調ダクトそのものの内部にスピーカを設けているので、空調風の流れを阻害するおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外観及び空調能力を悪化させることなく車室内において左右に広がりのある音響環境を実現することにある。
上記の目的を達成するために、この発明では、ドアミラーの視認性を確保するサイドデフロスタ用ダクトにスピーカを設けたスピーカ付ダクトからの音を伝達するようにした。
具体的には、第1の発明では、車両用冷暖房空調設備から延びる空調ダクトに連結されるスピーカ付ダクトを前提とし、
一端が上記車両用冷暖房空調設備から車両のフロントウィンドガラス側へ延びるデフロスタ用ダクトに連通すると共に、該一端の方向に正面側が向くように内部にスピーカが配置されており、
上記デフロスタ用ダクトは、上記車両用冷暖房空調設備から左右にそれぞれ延びて左右のドアミラーの視認性を確保するサイドデフロスタ用ダクトの中間部分と連通する連通部を有し、該サイドデフロスタ用ダクトにも上記スピーカからの音が伝達されるようになっている。
上記の構成によると、スピーカの正面側から放音された、特に低音に比べて指向性の高い中高音がスピーカ付ダクトを通ってデフロスタ用ダクト側へ伝播され、その音がフロントウィンドガラス側へ伝わり、このフロントウィンドガラスに跳ね返されて乗員側へ向かう。しかも、スピーカからの音の一部は、連通部を通ってサイドデフロスタ用ダクトにも向かった後、フロントサイドウィンドガラスに跳ね返って乗員側に向かうので、乗員は正面及び左右から主として中高音を広がりを持って聞くことができる。一方で空調ダクトそのものではなく、スピーカ付ダクト内にスピーカを設けるので、空調風の流れをほとんど阻害しない。さらに、スピーカをスピーカ付ダクト内に設けたので、スピーカが露出せず、外観がよくなる。
第2の発明では、第1の発明において、
上記連通部には、上記サイドデフロスタ用ダクトから上記デフロスタ用ダクトへ上記車両用冷暖房空調設備からの空調風が流れ込むのを防止する仕切壁が設けられている。
上記の構成によると、仕切壁によってサイドデフロスタ用ダクトからデフロスタ用ダクトへ車両用冷暖房空調設備からの空調風が流れ込むのを防止することができるので、空調風がよどみにくくなり、空調効率が低下することはない。
第3の発明では、第1又は第2の発明において、
上記スピーカ付ダクトは、1対設けられ、各スピーカ付ダクトにおける上記スピーカの背面側に延びる他端側が上記車両用冷暖房空調設備から延びるベントダクトにそれぞれ連通する構成とする。
上記の構成によると、1対のスピーカ付ダクトにそれぞれスピーカを設けて左右で違う音を放音し、ベントダクトにそれぞれ伝播させることで、乗員はステレオ効果を感じながらさらに広がりのある音を聞くことができる。しかも、背面側から低音をフロントサイドダクト内に伝播させることで、サイドドアのスピーカを省略しても、低音の広がりを十分に感じることができると共に、見映えが極めてよくなる。
第4の発明では、第1から第3のいずれか1つの発明において、
上記スピーカは、上記フロントウィンドガラスから見て左右外側へ正面側が向くように配置されている。
上記の構成によると、デフロスタ用ダクト及びサイドデフロスタ用ダクトへ伝播した音がより効果的に左右に広がりやすくなる。
以上説明したように、本発明によれば、スピーカ付ダクトの一端をデフロスタ用ダクトに連通させると共に、この一端の方向に正面側が向くように内部にスピーカを配置し、デフロスタ用ダクトの連通部により、車両用冷暖房空調設備から左右にそれぞれ延びて左右のドアミラーの視認性を確保するサイドデフロスタ用ダクトの中間部分と連通させ、このサイドデフロスタ用ダクトにもスピーカからの音が伝達されるようにしたことにより、外観を悪化させることなく車室内に広がりのある音響環境を実現することができる。
本発明の実施形態に係るスピーカ付ダクトを含むインストルメントパネルを示す斜視図である。 フロントウィンドガラスとスピーカとの位置関係を示す拡大断面図である。 スピーカ付ダクトが接続された空調システムを示す概略図である。 スピーカ付ダクトが接続された空調システムを示す斜視図である。 サイドデフロスタ用ダクト及びその周辺を拡大して示す概略図である。 スピーカ付ダクトが接続された空調システムを示す分解斜視図である。 スピーカ付ダクトとデフロスタ用ダクトとの位置関係を示す断面図である。 実施形態2に係る図4相当図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態1)
図1は、この実施形態1に係るスピーカ付ダクト35を含むインストルメントパネル1を示す斜視図であり、この本実施形態で例示するインストルメントパネル1は、運転席が車体右側に位置する右ハンドル仕様車用のパネルである。なお、インストルメントパネル1は、左ハンドル仕様車用でもよい。
インストルメントパネル1は、例えば、速度計やエンジン回転計などの各種計器類を搭載する樹脂製の計器板であって、車室前部に配設され、車幅方向に延びるインパネレインフォースメント(不図示)に支持されて車体に取り付けられることで、エンジンルームと車室とを区画するダッシュパネルの後方側(車室側)に装備されている。
図2〜図5に示すように、インストルメントパネル1内には、空調システム19が設けられており、図2中の破線矢印は、デフロスタ用の吹出口13から吹き出される空調風の流れを示し、白抜き矢印は、スピーカ37から放音された中高音の流れを示し、黒塗り矢印は、スピーカ37から放音された低音の流れを示す。
インストルメントパネル1の上方には、図2に示すように、フロントウィンドガラス3が車両後方に向かって上側に傾斜した姿勢で設けられている。このフロントウィンドガラス3は、車幅方向において車体前方に向けて凸状をなすように緩やかに湾曲しており、図示しないが周辺部分が車体のルーフ前縁部、フロントピラー及びカウルトップに取り付けられている。
インストルメントパネル1は、車体後方に膨出した形状で車幅方向に延びていて、例えば、フロントウィンドガラス3の下端部近傍から車室内方(後方)へ延びる上面部と、上面部の後端縁から湾曲しつつ下方へ延びる後面部とを有する。このインストルメントパネル1は、例えば、金型を用いた樹脂材料の射出成形により製造される。
図1に示すように、このインストルメントパネル1のうち運転席に対応する右側部分には、ステアリングホイールと共に運転者の前方に位置する計器類が装着されるメーターフード5が設けられている。また、インストルメントパネル1のうち助手席側に対応する左側部分には、エアバッグ装置(不図示)が収容されている。
また、インストルメントパネル1後面部のうち車幅方向における中央部分には、同パネル1内に設置される空調システム19を構成する車両用冷暖房空調設備(以下、HVAC20という)の操作スイッチやオーディオ機器などの車載機器が取り付けられるセンタパネル部7が設けられている。このセンタパネル部7には、HVAC20からの温風や冷風などの空調風を車室内に吹き出すセンタエア吹出口9が、例えば左右一対に並べて形成されている。
また、インストルメントパネル1のうち車幅方向における左右両端側の部分には、センタエア吹出口9に対応する高さ位置に、空調風を車室内に吹き出すサイドエア吹出口11がそれぞれ形成されている。これらセンタエア吹出口9及びサイドエア吹出口11は、車室内の空気温度を調節するための車室内空調用の吹出口である。
インストルメントパネル1には、これら車室内空調用の吹出口9,11に加え、フロントウィンドガラス3の結露による曇りを除去するための温風を吹き出すデフロスタ用の吹出口13,15が形成されている。このデフロスタ用の吹出口13,15は、フロントウィンドガラス3越しの車両前方の視認性を確保するためのフロントウィンドガラス3防曇用の吹出口(以下、フロントデフ吹出口と称する)13と、図示しないフロントサイドウィンドガラス越しのドアミラー等の車両側方の視認性を確保するためのフロントサイドウィンドガラス防曇用の一対の吹出口(以下、サイドデフ吹出口と称する)15とである。
各サイドデフ吹出口15は、車室内空調用のサイドエア吹出口11の前方上側に設けられている。他方、フロントデフ吹出口13は、インストルメントパネル1上面部の前縁側部分のうち中央部分にフロントウィンドガラス3に向けるように1つだけ形成されていて、フロントウィンドガラス3に沿って車幅方向に延びている。このフロントデフ吹出口13には、図2に示すように、エアコンユニットから空調風を送るデフノズル17が接続されており、このデフノズル17から送られた空調風(破線矢印で示す)をフロントウィンドガラス3に向けて吹き出すようになっている。
図4及び図6に示すように、HVAC20からは、車両前方からに順番にデフロスタ用ダクト21、ベントダクト22及びロアダクト25が延びている。
デフロスタ用ダクト21は、上方に向かって左右に広がるように延びてデフロスタ用のフロントデフ吹出口13につながっている。また、HVAC20からデフロスタ用ダクト21とは別に、その左右両側にサイドデフロスタ用ダクト27が左右にそれぞれ延び、その先端がサイドデフ吹出口15につながっている。
ベントダクト22は、フロントセンタダクト23とフロントサイドダクト29とで形成されている。具体的には、HVAC20につながるフロントセンタダクト23が、車室側にほぼ水平に延び、センタエア吹出口9につながっている。また、フロントサイドダクト29は、フロントセンタダクト23から左右に延びるように連通し、サイドエア吹出口11につながっている。
ロアダクト25は、左右に広がるロアフロントダクト31と、後方且つ左右に延びるロアリアダクト33とにそれぞれ連通している。
そして、図5及び図6に示すように、1対のフロントサイドダクト29のそれぞれには、スピーカ付ダクト35が接続されている。具体的には、スピーカ付ダクト35の一端側である第1ダクト35aがHVAC20から車両のフロントウィンドガラス3側へ延びるデフロスタ用ダクト21に連通すると共に、この第1ダクト35aの方向に正面側が向くように内部にスピーカ37が配置されている。スピーカ付ダクト35の断面形状は、スピーカ37の形状に合わせて例えば円形状となっているが、それに限定されない。
そして、各スピーカ付ダクト35におけるスピーカ37の背面側に延びる他端側(第2ダクト35b)がHVAC20から左右に延びるフロントサイドダクト29(ベントダクト22)にそれぞれ連通している。第2ダクト35bの長さは、第1ダクト35aの長さよりも長くなっている。なお、スピーカ付ダクト35内は、スピーカ37で塞がれているので、第1ダクト35aと第2ダクト35bとで空調風が行き来することはない。
図2に断面で示すように、デフロスタ用ダクト21に連通する第1ダクト35aは、デフロスタ用ダクト21の対向する内面に対して傾斜して接続されている。さらに平面視では、図7に示すように、第1ダクト35aが左右に広がるような状態でデフロスタ用ダクト21に接続されている方が、平面視で垂直に交わるように接続されるよりもより望ましい。すなわち、第1ダクト35aに伝播されてきた中高音は、指向性が高いので、仮にデフロスタ用ダクト21の内面に垂直に当たると、打ち消し合って音がこもってしまうが、本実施形態では、傾斜した内面に中高音が適切に反射されてデフロスタ用ダクト21側から車室内にこもらずに放音される。
本実施形態の特徴として、デフロスタ用ダクト21は、HVAC20から延びるサイドデフロスタ用ダクト27の中間部分と連通する連通部18を有している。例えば連通部18は、デフロスタ用ダクト21とサイドデフロスタ用ダクト27とを連通させる貫通孔よりなる。これにより、サイドデフロスタ用ダクト27にもスピーカ37からの音(特に中高音)が伝達されるようになっている。
連通部18には、サイドデフロスタ用ダクト27からデフロスタ用ダクトへHVAC20からの空調風が流れ込むのを防止する仕切壁18aが設けられている。仕切壁18aの形状は特に限定されないが、上記貫通孔の開口周縁を構成し、HVAC20から流れてくる空調風がサイドデフ吹出口15側へ流れるのを阻害せず、且つスピーカ37から流れてくる中高音がサイドデフ吹出口15側へ流れるのを阻害しない形状を有するのが望ましい。
このように本実施形態では、音響という面で、図2及び図5に示すように、スピーカ37の正面側から放音された、特に指向性が低音に比べて高い中高音(白抜き矢印で示す)がデフロスタ用ダクト21側へ伝播され、フロントデフ吹出口13から出た音がフロントウィンドガラス3側へ伝わってフロントウィンドガラス3に跳ね返されて乗員側へ向かう。しかも、デフロスタ用ダクト21内の一部の音は、連通部18を通ってサイドデフロスタ用ダクト27にも向かってサイドデフ吹出口15から出てフロントサイドウィンドガラス3に跳ね返って乗員側に向かう。このため、乗員は正面及び左右から主として中高音を広がりを持って聞くことができる。また、フロントサイドダクト29(ベントダクト22)に連通する第2ダクト35b側を長くすることで、低音(黒塗り矢印で示す)を効率よく共鳴させて低音の広がりを実現させることができる。
また本実施形態では、1対のスピーカ付ダクト35にそれぞれスピーカ37を設けて左右で違う音を放音し、左右に延びるフロントサイドダクト29(ベントダクト22)にそれぞれ伝播させることができる。また、スピーカ37は、フロントウィンドガラス3から見て左右外側へ正面側が向くように配置されているので、デフロスタ用ダクト21側へ伝播した音が左右に広がりやすく、乗員はステレオ効果を感じながらさらに広がりのある音を聞くことができる。しかも、背面側から低音をフロントサイドダクト29(ベントダクト22)内に伝播させることで、従来から設けることの多いサイドドアのスピーカ37を省略でき、外観の見映えが極めてよくなる。また、本実施形態では、スピーカ37は、スピーカ付ダクト35内に設けたので、スピーカ37が露出せず、外観が悪化しない。
さらに、本実施形態では、図4に示すように、HVAC20は、ロアダクト25を介してロアフロントダクト31及びロアリアダクト33にも連通しており、足下から低音を響かせることができる。このため、後部座席側にもスピーカを設ける必要がなくなり、見映えが悪化しない。
そして、空調効率という面では、空調ダクトそのものではなく、スピーカ付ダクト35内にスピーカ37を設けるので、空調風の流れをほとんど阻害しない。そして、図5に示すように、仕切壁18aによってサイドデフロスタ用ダクト27からデフロスタ用ダクト21へHVAC20からの空調風が流れ込むのを防止することができるので、貫通孔を設けても空調風がよどみにくくなり、空調効率が低下することはない。
したがって、本実施形態に係るスピーカ付ダクト35によると、外観を悪化させることなく車室内に広がりのある音響環境を実現することができる。
(実施形態2)
図8は本発明の実施形態2の空調システム19’を示し、デフノズル17’の構成が異なる点で上記実施形態1と異なる。なお、本実施形態では、図1〜図7と同じ部分については同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
すなわち、本実施形態では、デフロスタ用ダクト21からセンタのデフノズル17’が延びるだけでなく、デフロスタ用ダクト21の左右両側にサブデフロスタ用ダクト39が延びている。これにより、このサブデフロスタ用ダクト39のサブフロントデフ吹出口13’にもスピーカ37からの音が伝達されるようになっている。
本実施形態では、サイドデフロスタ用ダクト27だけでなくサブデフロスタ用ダクト39からも左右に中高音が放音されるので、乗員は、さらに左右に広がりのある音を聞くことができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
すなわち、上記実施形態では、スピーカ付ダクト35は、1対設けているが、1本だけ設けて、その内部に1つのスピーカ37を設けてもよい。その場合は、上記実施形態のように1対のスピーカ37を設けて左右の音に差を設けることはできないが、中高音と低音とを分けて伝達させることで、広がりのある音響環境が得られる。
また、スピーカ付ダクト35は、デフロスタダクト21やベントダクト22と別体で形成されているが、一体に形成されてもよい。具体的には、第1ダクト35aと取付部17aとを一体形成したり、第2ダクト35bとベント22とを一体形成したりしてもよい。さらには、上記実施形態では、スピーカ付ダクト35は、第1ダクト35aと第2ダクト35bとで分割して形成しているが、一体に形成し、スピーカ37を一端側から挿入して固定するようにしてもよい。
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
以上説明したように、本発明は、自動車などのインストルメントパネルに内蔵される車両用冷暖房空調設備から延びる空調ダクトに連結されるスピーカ付ダクトについて有用である。
1 インストルメントパネル
3 フロントウィンドガラス
5 メーターフード
7 センタパネル部
9 センタエア吹出口
11 サイドエア吹出口
13 フロントデフ吹出口
13’ サブフロントデフ吹出口
15 サイドデフ吹出口
17,17’ デフノズル
18 連通部
18a 仕切壁
19,19’ 空調システム
20 HVAC(車両用冷暖房空調設備)
21 デフロスタ用ダクト
22 ベントダクト
23 フロントセンタダクト
25 ロアダクト
27 サイドデフロスタ用ダクト
29 フロントサイドダクト
31 ロアフロントダクト
33 ロアリアダクト
35 スピーカ付ダクト
35a 第1ダクト
35b 第2ダクト
37 スピーカ
39 サブデフロスタ用ダクト

Claims (4)

  1. 車両用冷暖房空調設備(20)から延びる空調ダクトに連結されるスピーカ付ダクト(35)において、
    一端が上記車両用冷暖房空調設備(20)から車両のフロントウィンドガラス(3)側へ延びるデフロスタ用ダクト(21)に連通すると共に、該一端の方向に正面側が向くように内部にスピーカ(37)が配置されており、
    上記デフロスタ用ダクト(21)は、上記車両用冷暖房空調設備(20)から左右にそれぞれ延びて左右のドアミラーの視認性を確保するサイドデフロスタ用ダクト(27)の中間部分と連通する連通部(18)を有し、該サイドデフロスタ用ダクト(27)にも上記スピーカ(37)からの音が伝達されるようになっている
    ことを特徴とするスピーカ付ダクト。
  2. 請求項1に記載のスピーカ付ダクト(35)において、
    上記連通部(18)には、上記サイドデフロスタ用ダクト(27)から上記デフロスタ用ダクト(21)へ上記車両用冷暖房空調設備(20)からの空調風が流れ込むのを防止する仕切壁(18a)が設けられている
    ことを特徴とするスピーカ付ダクト。
  3. 請求項1又は2に記載のスピーカ付ダクト(35)において、
    上記スピーカ付ダクト(35)は、1対設けられ、各スピーカ付ダクト(35)における上記スピーカ(37)の背面側に延びる他端側が上記車両用冷暖房空調設備(20)から延びるベントダクト(22)にそれぞれ連通する
    ことを特徴とするスピーカ付ダクト。
  4. 請求項1から3のいずれか1つに記載のスピーカ付ダクト(35)において、
    上記スピーカ(37)は、上記フロントウィンドガラス(3)から見て左右外側へ正面側が向くように配置されている
    ことを特徴とするスピーカ付ダクト。
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