JP2017210200A - 車両スピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカの温度上昇を抑えることができる「車両スピーカシステム」を提供する。
【解決手段】本発明の車両スピーカシステムは、フロントウィンドウガラス１の内方に画成された車室内空間Ｓ１と、車室内空間Ｓ１の前方に隔壁２を介して画成された車室外収納空間Ｓ２と、隔壁２の上端部とフロントウィンドウガラス１の下端部との間に設置されたカウルボックス３と、カウルボックス３内に配置されたスピーカ４とを備え、スピーカ４の振動板１２で発生した再生音が車室内空間Ｓ１に放出されるようになっている。
【選択図】図４

Description

本発明は、スピーカから発せられる音圧を車両前方から車室内空間に導入するようにした車両スピーカシステムに関する。

低音域用のサブウーファのように比較的大きなスピーカを車室内空間に設置すると、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、特許文献１に記載されているように、車室内空間の前方に隔壁を介して区画されたエンジンルーム内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隔壁に設けた開口を通して車室内空間へ放出させると共に、スピーカから発せられる逆位相の音圧をフロントウィンドウガラスの下部前方に設置されたカウルボックス内に排出するようにした車両スピーカシステムが提案されている。

このように構成された車両スピーカシステムでは、エンジンルーム内に設置したスピーカの振動板の振動によって発生する再生音が隔壁を通して車室内に導入されるため、搭乗者はスピーカの音を車室前方からの音として聞くことができる。しかも、振動板の裏側から発生する逆位相の音圧の車室内空間への侵入を防止することができ、車室内空間における音の打ち消し合いを防止することができる。

特開２０１３−１７６０３０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された従来の車両スピーカシステムでは、エンジンルーム内に設置されたスピーカがエンジンからの輻射熱の影響によって温度上昇してしまうという問題があった。また、エンジンルーム内は排ガスや薬品等に晒される可能性が高く振動も加わりやすい部位であるため、スピーカが薬品や振動によって損傷してしまう虞があった。

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、スピーカの温度上昇を抑えることができる車両スピーカシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の車両スピーカシステムは、フロントウィンドウガラスの内方に画成された車室内空間と、前記車室内空間の前方に隔壁を介して画成された車室外収納空間と、前記隔壁の上端部と前記フロントウィンドウガラスの下端部との間に設置されたカウルボックスと、スピーカとを備え、前記スピーカは前記カウルボックス内に配置され、前記スピーカの振動板が発生する音圧を前記車室内空間に導入するようにしたことを特徴としている。

このように構成された車両スピーカシステムでは、スピーカが車室内空間の前方のカウルボックス内に設置されており、このカウルボックスは、フロントウィンドウガラスから流下する雨水を受け入れるウォーターボックスであって、外部からの熱を伝わりにくくする効果があるので、車室外収納空間内のエンジン等からの輻射熱の影響を受けにくくなり、スピーカの温度上昇を抑えることができる。また、カウルボックスは太陽熱を蓄積しにくい解放空間であるため、太陽熱による温度上昇も防止することができる。

上記の構成において、カウルボックスは、フロントウィンドウガラスから流下する雨水の流入用貫通孔が設けられた上側カバーと、上側カバーによって覆われた下側本体部とを備えており、スピーカは貫通孔の真下を避けた位置に配設されていると、外部からカウルボックス内に流入した雨水等がスピーカに被らなくなるため、被水による不具合の発生を防止することができて好ましい。

また、上記の構成において、カウルボックスは底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有しており、スピーカは、錐状に形成された振動板が上方に向かって末広がりとなる向きでカウルボックス内に搭載されていると、カウルボックス内の限られた空間内に面積の大きな振動板を収納可能となるため、スピーカの中低音域における再生能力を高めることができる。

この場合において、スピーカは振動板の外周部を保持するフレームを備えており、このフレームが振動板の上方に位置する磁気回路を保持していることが好ましい。

また、上記の構成において、スピーカが振動板の下面側との間にエアチャンバーを画成する下部カバーを備えていると共に、この下部カバーの外周面にエアチャンバーと連通するダクトが突設されており、振動板の振動によって発生する音圧がダクトを通って車室内空間に導入されるようになっていると、スピーカに付設されたダクトを通して再生音が車室内空間に導入されるため、スピーカをカウルボックス内に設置する取付作業が容易になると共に、円錐状に形成された振動板をエアチャンバーの上側に配置できるため、振動板の面積を大きくすることができる。

この場合において、下部カバーが底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有していると、カウルボックスと下部カバーの断面形状が同じようになるため、カウルボックス内に大型のスピーカをスペース効率良く配置することができる。

また、上記の構成において、フレームに振動板の上面側の空間と連通する排気部が設けられており、振動板の振動によって発生する逆位相の音圧が排気部を介してカウルボックス内に排出されるようになっていると、振動板の裏側から発生する逆位相の音圧の車室内空間への侵入を防止することができ、車室内空間における音の打ち消し合いを防止することができる。

本発明の車両スピーカシステムによれば、フロントウィンドウガラスから流下する雨水を受け入れるカウルボックス内にスピーカが設置されているため、スピーカから発せられる再生音を車室前方からの音として聞かせることができると共に、スピーカの温度上昇を抑えることができる。

実施形態例に係る車両スピーカシステムを示す構成図である。 図１の矢視Ａ方向に沿う平面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 図２のIV−IV線に沿う断面拡大図である。 他の実施形態例に係る車両スピーカシステムの要部断面図である。

以下、発明の実施の形態について図面を参照して説明すると、図１に示すように、本実施形態例に係る車両スピーカシステムが適用される自動車は、フロントウィンドウガラス１の内方に画成された車室内空間Ｓ１と、車室内空間Ｓ１の前方に位置する車室外収納空間（エンジンルーム）Ｓ２とが隔壁２によって区画されている。隔壁２の上端部とフロントウィンドウガラス１の下端部との間にはカウルボックス３が設けられており、このカウルボックス３内にスピーカ４が設置されている。詳細については後述するが、スピーカ４にはダクト５が付設されており、このダクト５はカウルボックス３を貫通して車室内空間Ｓ１の前方に設置されたインストルメントパネル６の裏側に達している。

カウルボックス３はフロントウィンドウガラス１から流下する雨水を受け入れるウォーターボックスであり、図示省略されているが、カウルボックス３にはワイパーを駆動するためのモータが収納されている。図２〜図４に示すように、カウルボックス３は、フロントウィンドウガラス１から流下する雨水の流入用貫通孔７ａが設けられた上側カバー７と、上側カバー７によって覆われた下側本体部８とによって構成されており、下側本体部８には流入した雨水等を車両外部に排出するための排水口（図示せず）が設けられている。

上側カバー７はフロントウィンドウガラス１の幅方向に沿って延びる板状部材であり、図３に示すように、上側カバー７は貫通孔７ａが穿設された中央部に向かって若干下り勾配に形成されている。スピーカ４は貫通孔７ａの真下を避ける位置に配置されており、本実施形態例の場合は、上側カバー７の裏面側における幅方向一端部にスピーカ４が配置されている。

図４に示すように、下側本体部８は底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状（逆台形状）を有しており、この下側本体部８によってカウルボックス３は車室外収納空間Ｓ２と区画されている。

スピーカ４の構成について説明すると、図４に示すように、このスピーカ４は、下方に向かってやや末広がりとなる断面形状を有するフレーム９と、フレーム９の下面中央部に固定された磁気回路１０と、磁気回路１０の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１１と、ボイスコイル１１に連動して振動する略円錐形状の振動板１２と、振動板１２の下面側を覆う下部カバー１３と、下部カバー１３の外周面に突設された前記ダクト５とによって主に構成されている。

フレーム９には排気部としての貫通孔９ａが設けられており、振動板１２の外周部はフレーム９に保持されている。下部カバー１３は底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有しており、この下部カバー１３の上端外周部はフレーム９に固定されている。下部カバー１３と振動板１２の下面側との間にはエアチャンバー（空間）が画成されており、このエアチャンバーにダクト５の一端部が繋がれている。なお、ここでは排気部として貫通孔９ａの例を示したが、フレーム９に放射状のスポーク部を設けて隣り合うスポーク部の間の空間を排気部としても良い。

このように構成されたスピーカ４は、取付金具１４を介してカウルボックス３の下側本体部８の底面に固定されると共に、ダクト５が下側本体部８の側面を貫通して車室内空間Ｓ１に接続される。ここで、略円錐形状の振動板１２は上方に向かって末広がりとなる向きでカウルボックス３内に設置されているため、振動板１２の外周部（エッジ）をカウルボックス３内のできるだけ広い部位に設定することができる。しかも、下部カバー１３の断面形状が下側本体部８と同じように形成されているため、カウルボックス３内の限られた空間内に面積の大きな振動板１２を収納することができる。

本実施形態例に係る車両スピーカシステムにおいて、ボイスコイル１１に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１１が駆動されるため、ボイスコイル１１に連動する振動板１２によって周囲の空気が振動し、それによって生成される再生音が振動板１２の下面側のエアチャンバーからダクト５を通って車室内空間Ｓ１へ放出され、搭乗者は車室前方のインストルメントパネル６の裏側から放出される再生音を聞くことができる。その際、振動板１２の上面側に発生する逆位相の音圧がフレーム９の貫通孔９ａを介してカウルボックス３内に排出され、このカウルボックス３は車両外部に連通する解放空間であるため、振動板１２の裏側から発生する逆位相の音圧の車室内空間Ｓ１への侵入を防止することができ、車室内空間Ｓ１における音の打ち消し合いを防止することができる。それにより、車室内空間Ｓ１における音圧の低下や音質の低下を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態例に係る車両スピーカシステムでは、スピーカ４が車室内空間Ｓ１の前方のカウルボックス３内に設置されており、このカウルボックス３は、フロントウィンドウガラス１から流下する雨水を受け入れるウォーターボックスであって、外部からの熱を伝わりにくくする効果があるので、車室外収納空間Ｓ２内のエンジンからの輻射熱の影響を受けにくくなり、スピーカ４の温度上昇を抑えることができる。また、カウルボックスは太陽熱を蓄積しにくい解放空間であるため、太陽熱による温度上昇も防止することができる。しかも、スピーカ４をカウルボックス３内に強固に取り付けることが可能となるため、スピーカ４に作用する振動を緩和することができる。

また、カウルボックス３が、フロントウィンドウガラス１から流下する雨水の流入用貫通孔７ａが設けられた上側カバー７と、上側カバー７によって覆われた下側本体部８とによって構成されており、この貫通孔７ａの真下を避けた位置にスピーカ４が配設されているため、貫通孔７ａを通ってカウルボックス３内に流入した雨水等がスピーカ４に被らなくなり、被水によってスピーカ４に不具合が発生することを防止できる。

また、カウルボックス３が底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有しており、このような形状のカウルボックス３に対してスピーカ４の振動板１２が上方に向かって末広がりとなる向きに配置されているため、振動板１２のエッジをカウルボックス３内のできるだけ広い部位に設定することが可能となる。その結果、カウルボックス３内の限られた空間内に面積の大きな振動板１２を収納することができるため、中低音域における再生能力を高めたスピーカ４（ウーハー）をカウルボックス３内に設置することができる。

また、スピーカ４が振動板１２の下面側との間にエアチャンバーを画成する下部カバー１３を備えていると共に、この下部カバー１３の外周面にエアチャンバーと連通するダクト５が突設されており、振動板１２の振動によって発生する音圧がダクト５を通って車室内空間Ｓ１に導入されるため、スピーカ４をカウルボックス３内に設置する取付作業が容易になると共に、円錐状に形成された振動板１２をエアチャンバーの上側に配置できるため、この点からも振動板１２の面積を大きくすることができる。しかも、下部カバー１３が底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有しており、カウルボックス３と下部カバー１３の断面形状が同じように形成されているため、カウルボックス３内に大型のスピーカ４をスペース効率良く配置することができる。なお、本実施形態例では、振動板１２の形状は略円錐形状であるが、これに限らず、３次元的構造を有する楕円形状やトラック形状であっても良い。

また、スピーカ４のフレーム９に排気部としての貫通孔９ａが設けられており、振動板１２の振動によって発生する逆位相の音圧が貫通孔９ａを介してカウルボックス３内に排出されるため、振動板１２の裏側から発生する逆位相の音圧の車室内空間Ｓ１への侵入を防止することができ、車室内空間Ｓ１における音の打ち消し合いを防止することができる。

図５は他の実施形態例に係る車両スピーカシステムの要部断面図であり、図１〜図４に対応する部分には同一符号を付してある。

図５に示す他の実施形態例では、カウルボックス３の下側本体部８の側面にスピーカ１５のフレーム９を取り付け、振動板１２の振動によって発生する再生音がダクトを介さずに車室内空間Ｓ１に直接放出されるようになっている。また、カウルボックス３内にスピーカ１５を覆う防雨カバー１６を取り付けることにより、スピーカ１５を上側カバー７の貫通孔７ａに近付けた位置に設置したとしても、スピーカ１５に雨水等が被らないように配慮されている。

このように構成された車両スピーカシステムにおいても、前述した実施形態例と同様に、スピーカ１５が車室内空間Ｓ１の前方のカウルボックス３内に設置されており、外部からの熱を伝わりにくくする効果があるので、スピーカ１５が車室外収納空間Ｓ２内のエンジンからの輻射熱の影響を受けにくくなり、スピーカ１５の温度上昇を抑えることができる。

１ フロントウィンドウガラス
２ 隔壁
３ カウルボックス
４，１５ スピーカ
５ ダクト
６ インストルメントパネル
７ 上側カバー
７ａ 貫通孔
８ 下側本体部
９ フレーム
９ａ 貫通孔（排気部）
１０ 磁気回路
１１ ボイスコイル
１２ 振動板
１３ 下部カバー
１４ 取付金具
Ｓ１ 車室内空間
Ｓ２ 車室外収納空間

Claims (7)

1. フロントウィンドウガラスの内方に画成された車室内空間と、前記車室内空間の前方に隔壁を介して画成された車室外収納空間と、前記隔壁の上端部と前記フロントウィンドウガラスの下端部との間に設置されたカウルボックスと、スピーカとを備え、
   前記スピーカは前記カウルボックス内に配置され、前記スピーカの振動板が発生する音圧を前記車室内空間に導入するようにしたことを特徴とする車両スピーカシステム。
2. 請求項１の記載において、前記カウルボックスは、前記フロントウィンドウガラスから流下する雨水の流入用貫通孔が設けられた上側カバーと、前記上側カバーによって覆われた下側本体部とを備えており、前記スピーカは前記貫通孔の真下を避けた位置に配設されていることを特徴とする車両スピーカシステム。
3. 請求項１または２の記載において、前記カウルボックスは底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有しており、前記スピーカは、錐状に形成された前記振動板が上方に向かって末広がりとなる向きで前記カウルボックス内に搭載されていることを特徴とする車両スピーカシステム。
4. 請求項３の記載において、前記スピーカは前記振動板の外周部を保持するフレームを備えており、前記フレームは前記振動板の上方に位置する磁気回路を保持していることを特徴とする車両スピーカシステム。
5. 請求項４の記載において、前記スピーカは前記振動板の下面側との間にエアチャンバーを画成する下部カバーを備えていると共に、前記下部カバーの外周面に前記エアチャンバーと連通するダクトが突設されており、前記振動板の振動によって発生する音圧が前記ダクトを通って前記車室内空間に導入されることを特徴とする車両スピーカシステム。
6. 請求項５の記載において、前記下部カバーは底面から上方に向かって末広がりとなる断面形状を有していることを特徴とする車両スピーカシステム。
7. 請求項４〜６のいずれか１項の記載において、前記フレームに前記振動板の上面側の空間と連通する排気部が設けられており、前記振動板の振動によって発生する逆位相の音圧が前記排気部を介して前記カウルボックス内に排出されることを特徴とする車両スピーカシステム。