JP2021029005A - 音響用の加振装置及び車載音響装置 - Google Patents

Abstract

【課題】取り付け作業時に掴みやすく、ダンパーの変形や破壊が生じることを防止できる音響用の加振装置を提供する。【解決手段】車載音響装置１において、質量部３と、質量部３に設けられた磁気回路部４と、磁気回路部４の磁気ギャップＧ内に位置するコイル３２を支持しているコイル支持部材２１と、質量部３とコイル支持部材２１とを連結するダンパー３３と、を備えた音響用の加振装置２は、車両の内装材５０に固定されるカプラー２２と、コイル支持部材２１をカプラー２２に固定する相互固定機構Ａとを有する。コイル支持部材２１には、質量部３の周囲の少なくとも一部を囲む保護部２１ｅが設けられている。そのため、取り付け作業時に加振装置２が掴みやすく、また、ダンパー３３の変形や破壊が生じることを防止できる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の内装材に固定される音響用の加振装置、および前記加振装置と内装材とを含む車載音響装置に関する。

特許文献１に、車両の内装材に固定され、車両の内装材を加振させる音響用の加振装置に関する発明が記載されている。
特許文献１の図２に記載された実施の形態２の音響用の加振装置は、カプラー、ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビン、プレート、磁石、ヨーク、ダンパー、スペーサ、防塵ダンパーで構成されたエキサイタ、およびエキサイタを振動部材に固着するブラケットにより構成されている。
振動部材に固着するブラケットの中央部には雄ねじが形成されており、カプラーの中央部に形成された雌ねじがブラケットの雄ねじに螺合して取り付けられることで、音響用の加振装置は車両の内装材に固定される。

特開２００７−１２４３６６号

特許文献１では、ブラケットを振動部材に固着した後に、ブラケットに形成された雄ねじに、エキサイタのカプラーに形成された雌ねじを嵌め合わせて締結する。この作業では、エキサイタを把持して取り付けることになるが、カプラーはエキサイタの前方の薄い領域に設けられているので、掴むことが難しい。しかし、磁気回路部を掴んで取り付けようとすると、剛性の低いダンパーが、磁気回路部からブラケットまでの間であり、取り付け作業時に加えられる力が伝達する経路に存在しているので、剛性の低いダンパーに変形や破壊が発生してしまうおそれがあるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、取り付け作業時に掴みやすく、ダンパーの変形や破壊が生じることを防止できる音響用の加振装置を提供することを目的とする。

質量部と、前記質量部に設けられた磁気回路部と、前記磁気回路部の磁気ギャップ内に位置するコイルを支持しているコイル支持部材と、前記質量部と前記コイル支持部材とを連結するダンパーと、を備えた音響用の加振装置において、
車両の内装材に固定されるカプラーと、前記コイル支持部材を前記カプラーに固定する相互固定機構とを有しており、
前記コイル支持部材には、前記質量部の周囲の少なくとも一部を囲む保護部が設けられていることを特徴とするものである。

前記カプラーが筒状部を有し、前記コイル支持部材が前記筒状部の内側に位置して、前記相互固定機構によって、前記コイル支持部材と前記カプラーとが固定されていることが好ましい。

前記相互固定機構は、例えば、前記筒状部の内周面に形成された雌ねじ部と、前記コイル支持部材に設けられた雄ねじ部とを有するねじ締め機構である。

あるいは、前記相互固定機構は、前記筒状部の内周面と、前記コイル支持部材との間に設けられた凹凸嵌合機構である。

前記保護部は、前記筒状部よりも、前記カプラーに離れる方向である後方へ突出していることが好ましい。

前記保護部は、前記ダンパーよりも後方へ突出していることが好ましい。

前記保護部は、その後端部が前記質量部の後端部と同じ位置かそれよりも後方へ突出していることが好ましい。

前記ダンパーは、第１ダンパーと第２ダンパーとを有し、前記質量部は前記磁気回路部を支持するフレームを有し、
前記第１ダンパーが、前記フレームと、その内側に位置する前記コイル支持部材の一部との間に設けられ、前記第２ダンパーは、前記フレームと、その外側に位置する前記コイル支持部材の一部との間に設けられていることが好ましい。

また、本発明は、振動用の加振装置を備え、前記カプラーが、車両の内装材に固定され、前記質量部と前記ダンパーで連結された前記コイル支持部材が前記カプラーに固定されていることを特徴とするものである。

本発明は、車両の内装材に固定されるカプラーと、コイル支持部材をカプラーに固定する相互固定機構とを有し、カプラーとコイル支持部材とがねじ止め機構や凹凸嵌合などの相互固定機構を介して固定されている。コイル支持部材には、質量部の周囲の少なくとも一部を囲む保護部が設けられているため、保護部を持ってカプラーへの取り付け作業を行うことができ、質量部を掴む必要がなくなって取付け作業が行いやすい。また、質量部とコイル支持部材の間に設けられているダンパーの変形や破壊を防止することができる。

本発明の第１実施形態の音響用の加振装置が車両の内装材に固定された車載音響装置を示す全体斜視図。 本発明の第１実施形態の加振装置の分解斜視図。 本発明の第１実施形態の加振装置において、加振装置が内装材に固定された状態を示す断面図。 本発明の第２実施形態の加振装置において、加振装置が内装材に固定された状態を示す断面図。 本発明の第３実施形態の加振装置において、加振装置が内装材に固定された状態を示す断面図。

以下、本発明の第１実施形態に係る車載音響装置１について、図１〜図３を参照して説明する。また、以下の説明において、内装材５０に直交する方向を前後方向とし、図示下方向（Ｙ１方向）が前方であり、図示上方向（Ｙ２方向）が後方である。

図１に示すように、車載音響装置１は、音響用の加振装置２と、この加振装置２が取り付けられる車両の内装材５０とを有する。車載音響装置１は、内装材５０が加振装置２によって振動され、車室内に音が出力される。内装材５０は、例えばルーフ内装材である。ルーフ内装材は軟質なシートであり、発泡ウレタン樹脂などの発泡樹脂シートで形成されている。

図２に示すように、加振装置２は、質量部３、コイル支持部材２１、カプラー２２、コイル３２及びダンパー３３を有している。

図３に示すように、質量部３は、磁気回路部４と、この磁気回路部４を保持するフレーム５とを有している。磁気回路部４は、円盤形状の磁石７と、磁石７の後方（Ｙ２方向）に配置されるヨーク６と、磁石７の前方（Ｙ１方向）に配置されるプレート８とを有している。磁石７の後方（Ｙ２方向）に向く面はヨーク６と固定されており、磁石７の前方（Ｙ１方向）に向く面はプレート８と固定されている。ヨーク６とプレート８とは、フェライト系や鉄系などの磁性材料で形成されている。ヨーク６の外周部には前方（Ｙ１方向）に向けて曲げられた部分円筒形状の側壁部６ａが形成されており、プレート８の外周面と側壁部６ａの内面との間に磁気ギャップＧが形成されている。フレーム５は、円筒形状であり、ヨーク６の外周側に配置されヨーク６よりも前方（Ｙ１方向）に一部突出している。フレーム５の内周面にヨーク６の側壁部６ａの外周面が保持されて固定されている。フレーム５は、合成樹脂材料や非磁性合金などの非磁性材料で形成されていることが好ましいが、磁性材料で形成されていてもよい。

コイル支持部材２１は、質量部３の前方（Ｙ１方向）に、質量部３と離れて配置されている。コイル支持部材２１は非磁性材料で形成されていることが好ましいが、磁性材料で形成することも可能である。コイル支持部材２１では、底部２１ａ、突起部２１ｂ、筒部２１ｃ、雄ねじ部２１ｄ、保護部２１ｅ、および開口部２１ｆが一体に形成されている。突起部２１ｂにボビン部２１ｍが固定されている。実施形態では、ボビン部２１ｍがコイル支持部材２１の一部を構成している。底部２１ａは、コイル支持部材２１の底となる部分を形成する。底部２１ａは、コイル支持部材２１の前方（Ｙ１方向）の端部に設けられている。突起部２１ｂは、底部２１ａの中央に形成された円形の開口部２１ｆの周縁部から後方（Ｙ２方向）に突出して形成されている。筒部２１ｃは、底部２１ａの外周面から後方（Ｙ２方向）に延びるように形成されている。雄ねじ部２１ｄは、筒部２１ｃの外周面に形成されている。筒部２１ｃは、筒部２１ｃの後端側の所定の範囲に、保護部２１ｅを有する。保護部２１ｅは、筒部２１ｃの周方向の全てではなく、周方向の一部に設けられていてもよい。

コイル支持部材２１の一部を構成しているボビン部２１ｍは、前方（Ｙ１方向）の端部が、突起部２１ｂに支持されており、後方（Ｙ２方向）の端部にコイル３２が巻かれている。コイル３２は、磁気回路部４の磁気ギャップＧの内部に挿入されている。

ボビン部２１ｍと、質量部３を構成するフレーム５との間にダンパー３３が設けられている。すなわち、質量部３とその内側に位置するコイル支持部材２１の一部との間のダンパー３３が設けられている。ダンパー３３は、化学繊維の織布または不織布とフェノール樹脂との複合体などで形成されている。ダンパー３３は、全体がリング形状であり、リング状の凸部とリング状の凹部とが半径方向に繰り返すコルゲート形状である。ダンパー３３の内周端３３ａはボビン部２１ｍの外周面に接着されて固定されており、ダンパー３３の外周端３３ｂは、フレーム５の前方（Ｙ１方向）に突出している前端面に接着されて固定されている。

カプラー２２は、コイル支持部材２１の前方（Ｙ１方向）に配置されている。カプラー２２は非磁性材料で形成されていることが好ましいが、磁性材料で形成することも可能である。カプラー２２は、カプラー底部２２ａと筒状部２２ｂと雌ねじ部２２ｃとを有する。カプラー底部２２ａは、カプラー２２の底となる部分を形成する。筒状部２２ｂは、カプラー底部２２ａから後方に延びるように形成されており、コイル支持部材２１の筒部２１ｃの外側に配置される。雌ねじ部２２ｃは、筒状部２２ｂの内周面に形成されている。筒状部２２ｂは、筒状部２２ｂの雌ねじ部２２ｃを有しない範囲に切り欠きが形成され、周方向に間欠的な筒形状であってもよい。

本実施形態における相互固定機構Ａは、コイル支持部材２１の雄ねじ部２１ｄと、カプラー２２の雌ねじ部２２ｃとを有するねじ締め機構である。コイル支持部材２１の雄ねじ部２１ｄとカプラー２２の雌ねじ部２２ｃとが互いに螺合されることで、コイル支持部材２１とカプラー２２とは固定される。

コイル支持部材２１の一部である保護部２１ｅの後端面２１ｇは、カプラー２２に形成された筒状部２２ｂの後端面２２ｇよりも後方（Ｙ２方向）に突出している。また、後端面２１ｇは、ダンパー３３よりも後方に位置している。さらに、保護部２１ｅの後端面２１ｇは、磁気回路部４のヨーク後端面６ｇすなわち質量部３の後端面と前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）で同じ位置となっているか、あるいはそれより後方（Ｙ２方向）に突出している。

次に、本発明の第１実施形態の加振装置２を車両の内装材５０に取り付ける方法を説明する。

まず、カプラー２２を内装材５０に接着手段やねじ止め手段などで固定する。続いて、質量部３の少なくとも一部を囲んでおり、ヨーク後端面６ｇより後方（Ｙ２方向）へ突出しているコイル支持部材２１の保護部２１ｅを掴み、コイル支持部材２１の筒部２１ｃを、カプラー２２の筒状部２２ｂの内側に位置させるよう位置合わせを行う。そして、保護部２１ｅを持った状態で、前方（Ｙ１方向）に少し押しながら、前後方向（Ｙ１−Ｙ２方向）の軸周りに回転させることで、相互固定機構Ａのねじ締め機構である、コイル支持部材２１に設けられた雄ねじ部２１ｄと、カプラー２２の雌ねじ部２２ｃとが嵌め合わされ、コイル支持部材２１とカプラー２２とが固定される。

このように、本発明の第１実施形態によれば、コイル支持部材２１の保護部２１ｅが、質量部３の少なくとも一部を囲んでおり、ヨーク後端面６ｇより後方へ突出しているため、取り付け作業時に保護部２１ｅを容易に持つことができ、加振装置２を車両の内装材５０に取り付ける作業性が高い。さらに、コイル支持部材２１の保護部２１ｅを把持して、相互固定機構Ａのねじ締め機構でコイル支持部材２１とカプラー２２とを固定することができ、質量部３を把持して取り付け作業を行う必要がないため、取り付け作業時に加振装置２に負荷される力がダンパー３３に伝達することがなく、ダンパー３３の変形や破壊を防止することができる。

また、本発明の実施形態の加振装置２を使用した車載音響装置１の発音動作を説明する。
加振装置２は、コイル３２に電流が与えられると、磁気回路部４においてコイル３２を横断してコイル３２に作用する磁界と、電流とで励起される電磁力において互いに反発する方向へ振動しようとする。加振装置２は内装材５０と接しているので、内装材５０が加振され、内装材５０の前方（Ｙ１方向）である例えば車室内に音が出力される。

次に、図４を参照して、本発明の第２実施形態に係る、車載音響装置１について説明する。第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施形態の車載音響装置１は、加振装置２の相互固定機構Ａが異なっていること以外は、第１実施形態と同じ構成を有している。第２実施形態では、コイル支持部材２１が雄ねじ部２１ｄを、カプラー２２が雌ねじ部２２ｃを備えていない。本実施形態の相互固定機構Ａは、カプラー２２の筒状部２２ｂの内周面と、コイル支持部材２１との間に設けられた凹凸嵌合機構である。

第２実施形態のコイル支持部材２１は、筒部２１ｃの外周面に複数の凸部２１ｈが形成される。カプラー２２は、筒状部２２ｂに複数の凹部２２ｈが形成される。複数の凸部２１ｈと複数の凹部２２ｈは、中心線Ｏを中心とした径方向に沿ってそれぞれ対応して設けられる。相互固定機構Ａは、コイル支持部材２１の複数の凸部２１ｈと、カプラー２２の複数の凹部２２ｈとを有する。

第２実施形態においては、保護部２１ｅを持った状態で、前方（Ｙ１方向）に押すことで、相互固定機構Ａの凹凸嵌合機構である、コイル支持部材２１の複数の凸部２１ｈと、カプラー２２の複数の凹部２２ｈとが嵌め合わされ、コイル支持部材２１と、カプラー２２とが固定される。

第２実施形態では、コイル支持部材２１の保護部２１ｅが、質量部３の少なくとも一部を囲んでおり、ヨーク後端面６ｇより後方へ突出しているため、取り付け作業時に保護部２１ｅを容易に持つことができ、加振装置２を車両の内装材５０に取り付ける作業性が高い。また、コイル支持部材２１の保護部２１ｅを把持して、相互固定機構Ａの凹凸嵌合機構でコイル支持部材２１とカプラー２２とを固定することができ、質量部３を把持して取り付け作業を行う必要がないため、取り付け作業時に加振装置２に負荷される力がダンパー３３に伝達することがなく、ダンパー３３の変形や破壊を防止することができる。

次に、図５を参照して、本発明の第３実施形態に係る、車載音響装置１について説明する。本実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には第１実施形態と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
第３実施形態の車載音響装置１では、加振装置２のダンパーとして、第１ダンパー３３と第２ダンパー３４とを備えている。第３実施形態の第１ダンパー３３は、図３に示した第１実施形態のダンパー３３と同じものである。第３実施形態では、第２ダンパー３４を設けたこと、およびコイル支持部材２１の形状が第１実施形態と少し異なっていること以外は、第１実施形態の車載用音響装置と同じ構成を有している。

図５に示されるように、第３実施形態のコイル支持部材２１は、底部２１ａの外周面から後方（Ｙ２方向）に延びるように下筒部２１ｊが形成され、下筒部２１ｊの上端から外周側に曲げられて第２ダンパー取り付け部２１ｉが形成され、第２ダンパー取り付け部２１ｉの外周面から後方（Ｙ２方向）に突出して上筒部２１ｋが形成される。

第２ダンパー３４は、コイル支持部材２１の第２ダンパー取り付け部２１ｉと、質量部３を構成するフレーム５との間に設けられている。すなわち、第２ダンパー３４は、質量部３とその外周側に位置するコイル支持部材２１の一部との間に設けられている。第２ダンパー３４は、ダンパー３３と同じく、化学繊維の織布または不織布とフェノール樹脂との複合体などで形成されている。また、第２ダンパーは、ダンパー３３と同じく、全体がリング形状であり、リング状の凸部とリング状の凹部とが半径方向に繰り返すコルゲート形状である。第２ダンパー３４の第２ダンパー内周端３４ａは、フレーム５の後方（Ｙ２方向）に突出している後端面に接着されて固定されており、第２ダンパー３４の第２ダンパー外周端３４ｂは、第２ダンパー取り付け部２１ｉの前端面に接着されて固定されている。

このような構成によれば、第１実施形態と同様に、質量部３を把持して取り付け作業を行う必要がないため、取り付け作業時に加振装置２に負荷される力がダンパー３３や第２ダンパー３４に伝達することがなく、ダンパー３３や第２ダンパー３４の変形や破壊を防止することができる。

さらに第３実施形態では、質量部３とその内側に位置するコイル支持部材２１の一部との間に第１ダンパー３３が設けられ、質量部３とその外側に位置するコイル支持部材２１の一部との間に第２ダンパー３４が設けられているため、質量部３をより安定して支持することができる。これにより、質量部３の質量による傾きを抑制できるので、車載音響装置１の発音動作時に、質量部３が傾いていることで、ボビン部２１ｍやコイル３２と磁気回路部４との接触が生じて、破損してしまうことや音響特性が悪化してしまうことを防止することができる。

１ 車載用音響装置
２ 加振装置
３ 質量部
４ 磁気回路部
５ フレーム
６ ヨーク
６ａ 側壁部
６ｇ ヨーク後端面
７ 磁石
８ プレート
２１ コイル支持部材
２１ａ 底部
２１ｂ 突起部
２１ｃ 筒部
２１ｄ 雄ねじ部
２１ｅ 保護部
２１ｆ 開口部
２１ｇ 保護部後端面
２１ｈ 凸部
２１ｍ ボビン部
２２ カプラー
２２ａ カプラー底部
２２ｂ 筒状部
２２ｃ 雌ねじ部
２２ｄ 筒状部後端面
２２ｈ 凹部２１ｉ 第２ダンパー取り付け部
２１ｊ 下筒部
２１ｋ 上筒部
３２ コイル
３３ ダンパー（第１ダンパー）
３４ 第２ダンパー
５０ 内装材
Ａ 相互固定機構
Ｇ 磁気ギャップ

Claims (9)

1. 質量部と、前記質量部に設けられた磁気回路部と、前記磁気回路部の磁気ギャップ内に位置するコイルを支持しているコイル支持部材と、前記質量部と前記コイル支持部材とを連結するダンパーと、を備えた音響用の加振装置において、
   車両の内装材に固定されるカプラーと、前記コイル支持部材を前記カプラーに固定する相互固定機構とを有しており、
   前記コイル支持部材には、前記質量部の周囲の少なくとも一部を囲む保護部が設けられていることを特徴とする音響用の加振装置。
2. 前記カプラーが筒状部を有し、前記コイル支持部材が前記筒状部の内側に位置して、前記相互固定機構によって、前記コイル支持部材と前記カプラーとが固定されている請求項１記載の音響用の加振装置。
3. 前記相互固定機構は、前記筒状部の内周面に形成された雌ねじ部と、前記コイル支持部材に設けられた雄ねじ部とを有するねじ締め機構である請求項２記載の音響用の加振装置。
4. 前記相互固定機構は、前記筒状部の内周面と、前記コイル支持部材との間に設けられた凹凸嵌合機構である請求項２記載の音響用の加振装置。
5. 前記保護部は、前記筒状部よりも、前記カプラーに離れる方向である後方へ突出している請求項２ないし４のいずれかに記載の音響用の加振装置。
6. 前記保護部は、前記ダンパーよりも後方へ突出している請求項５記載の音響用の加振装置。
7. 前記保護部は、その後端部が前記質量部の後端部と同じ位置かそれよりも後方へ突出している請求項６記載の音響用の加振装置。
8. 前記ダンパーは、第１ダンパーと第２ダンパーとを有し、前記質量部は前記磁気回路部を支持するフレームを有し、
   前記第１ダンパーが、前記フレームと、その内側に位置する前記コイル支持部材の一部との間に設けられ、前記第２ダンパーは、前記フレームと、その外側に位置する前記コイル支持部材の一部との間に設けられている請求項１ないし７のいずれかに記載の音響用の加振装置。
9. 請求項１ないし８に記載の振動用の加振装置を備え、前記カプラーが、車両の内装材に固定され、前記質量部と前記ダンパーで連結された前記コイル支持部材が前記カプラーに固定されていることを特徴とする車載音響装置。

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