JP2021122754A - Vibration generator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動発生装置に関する。 The present invention relates to a vibration generator.
車両のフロントウインドガラスを振動させて音を発生する技術として特許文献1がある。特許文献1には、「自動車(例えば貨物自動車、特にキャブオーバー型の貨物自動車)のフロントガラスに圧電振動子が設置されており、圧電振動子に電気信号を印加する電気信号供給装置を設け、電気信号供給装置は警報システム(運転者に対する警報システム、公知の各種警報システム)から運転者に対する警報信号が出力された際に圧電振動子に電気信号を印加する機能を有している。」ことが記載されている。
しかしながら、引用文献1のように、フロントウインドガラスを直接的に振動させて音を発生させる構成は、低音域の音を強調し難い。
However, it is difficult to emphasize the low-pitched sound in the configuration in which the front window glass is directly vibrated to generate the sound as in
本発明は、低音域を強調した音を発することができる振動発生装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a vibration generator capable of generating a sound with emphasized bass.
本発明は、振動を発生する振動発生部と、車両のヘッダパネルに固定される車両側固定部と、を備え、前記振動発生部の振動が前記ヘッダパネルを通じて前記車両のウインドガラスに伝えられることを特徴とする振動発生装置を提供する。 The present invention includes a vibration generating portion that generates vibration and a vehicle-side fixing portion that is fixed to the header panel of the vehicle, and the vibration of the vibration generating portion is transmitted to the window glass of the vehicle through the header panel. Provided is a vibration generator characterized by the above.
本発明によれば、低音域を強調した音を発することができる。 According to the present invention, it is possible to emit a sound in which the bass range is emphasized.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る振動発生装置1が取り付けられた車両50の側面図であり、図2は図1のA―A線断面図である。
振動発生装置1は、図2に示すように、車両50に設けられた音源機器59から音声電気信号が入力され、当該音源機器59に基づき発振することで、車両50に形成された開口部53を覆うウインドガラスを振動板として振動させ、車両50の車室内に音を発する装置である。これら振動発生装置1と、車両50のウインドガラスとによって、車室内に音を発する車載音響システムが構成される。なお、図2には、音源機器59が後述する天井内装材裏側空間Sに配置された構成が描かれているが、音源機器59は任意の位置に配置できる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view of a
As shown in FIG. 2, the
車両50は、図1に示すように、ウインドガラスとして、フロントガラス51F、リアガラス51R、及びドア52に設けられたドアガラス51Dを備える。これらフロントガラス51F、リアガラス51R、及びドアガラス51Dのいずれのウインドガラスも振動発生装置1によって振動させる振動板として用いることができる。本実施形態では、振動発生装置1がフロントガラス51Fを振動させる場合を例示する。
As shown in FIG. 1, the
振動発生装置1は、図2に示すように、車両50の屋根を構成するルーフパネル54と、車室内の天井を構成する天井内装材55との間の空間(以下、天井内装材裏側空間という)Sに設置される。また振動発生装置1は、天井内装材裏側空間Sにおいて、車両50の車幅Vwの略中央Oに配置される。振動発生装置1が略中央Oに配置されることで、左右のいずれかに偏らせて設置した場合に比べ、フロントガラス51Fの振動が左右両側支持するピラー57(いわゆるAピラー:図1)の影響を受け難くなり、当該フロントガラス51Fの振動によって、車室内に低音域が効率良く響くようになる。
As shown in FIG. 2, the
図3は、振動発生装置1の構成を、天井内装材裏側空間Sのフロント側の内部構成とともに模式的に示す図である。
同図に示すように、天井内装材裏側空間Sにおいて、フロントガラス51Fは、その上端部51FAがルーフパネル54の先端部54Aに接着剤等により接合される。また、ルーフパネル54には、レインフォースと称される複数のルーフ補強部材が車両50の前後方向に適宜に取り付けられている。これらのルーフ補強部材によってルーフパネル54の強度が補強されている。これらルーフ補強部材のうち、ルーフパネル54におけるウインドガラスの開口部53を補強するものは、一般にヘッダパネル56と称されている。ヘッダパネル56は、フロントガラス51Fの開口部53、及びリアガラス51Rの開口部53(図1)のそれぞれに設けられており、フロントガラス51Fの側のヘッダパネル56は、フロントヘッダパネルとも称され、リアガラス51Rの側のヘッダパネル56はリアヘッダパネルとも称されている。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the configuration of the
As shown in the figure, in the space S on the back side of the ceiling interior material, the upper end portion 51FA of the
ヘッダパネル56は、車両50の前後方向Bに延びた第1面56Aと、車両50の高さ方向Hに延びた第2面56Bとを有した略L字断面を成し、かつ、車両50の車幅方向E(図2)に延びた金属製の長板体である。ヘッダパネル56は、車幅方向Eの両端部が左右両側のピラー57に溶接等で固定される。またヘッダパネル56は、第1面56Aの端部56ATがフロントガラス51Fの開口部53に固定され、第2面56Bの端部56BTが当該開口部53よりも車両50のリア側の位置でルーフパネル54に固定される。そして、これらルーフパネル54、及びヘッダパネル56によって、ウインドガラスの上端部(図5では、フロントガラス51Fの上端部51FA)を固定するフレーム65が構成される。
The
ヘッダパネル56の構成について更に詳述する。
ヘッダパネル56は、第1面56Aの端部56ATに、第1取付部56C1が設けられ、この第1取付部56C1がルーフパネル54の開口部53の上縁54Uに沿って車幅方向Eに延び、当該上縁54Uに重なった状態で溶接等によって固定される。
またヘッダパネル56は、第2面56Bの端部56BTに、車幅方向Eに延びる第2取付部56C2が設けられ、この第2取付部56C2が車幅方向Eに延び、ルーフパネル54の表面に接着剤等で固定される。なお、リア側のヘッダパネル56の構成についても同様である。
The configuration of the
The
Further, the
振動発生装置1は、これらルーフ補強部材のうち、ヘッダパネル56(本実施形態ではフロントヘッダパネル)に固定されている。そして振動発生装置1が振動すると、ヘッダパネル56を通じて、ウインドガラス(本実施形態ではフロントガラス51F)の上端部51FAに車幅方向Eに亘って伝達し、当該ウインドガラスが振動して車室内に音が発生することとなる。
The
一般に、ウインドガラスは、ヘッダパネル56に比べて面積も大きく、また当該ヘッダパネル56等の車体フレームの部材に比べ重量も大きく、なおかつ、開口部53に強固に固定されている。このため、上記特許文献1に記載の従前の構成のように、振動体がウインドガラスに直接的に設けられている場合、ウインドガラスが振動し難く、効率が悪い。
これに対し、本実施形態のように振動発生装置1がヘッダパネル56を通じてウインドガラスを振動させる構成とすることで、従前の構成に比べてウインドガラスを効率良く振動させることができ、低音域を強調させた音を車室内に発することができる。かかる効果については、従前の構成と、本実施形態の構成との比較実験によって確認されている。そして、本実施形態の振動発生装置1を車両50に設けることで、より迫力のある音を車室内に響かせることができる。
In general, the wind glass has a larger area than the
On the other hand, by configuring the
次いで、本実施形態の振動発生装置1の構成について詳述する。
図4は、振動発生装置1の構成を示す斜視図である。
振動発生装置1は、図3及び図4に示すように、音源機器59(図2)から入力された音声電気信号に基づいて振動を発生する振動発生部材であるエキサイタ2と、エキサイタ2が発生する振動をヘッダパネル56に伝達する振動伝達部材4と、を備える。
Next, the configuration of the
FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5はエキサイタ2の構成を示す斜視図であり、図6はエキサイタ2の断面図である。
図5、及び図6に示すように、エキサイタ2は、中心軸Cを有する筒状のフレーム6と、磁気回路8と、当該磁気回路8をフレーム6に懸架するダンパ10と、フレーム6の内部に収められたボイスコイル9と、を備え、ボイスコイル9に音声電気信号が入力されると、ボイスコイル9と磁気回路8との間にローレンツ力が作用し、ダンパ10に懸架された磁気回路8が振動するように構成される。
FIG. 5 is a perspective view showing the configuration of the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
フレーム6は、軽量化に有利な樹脂材、又は放熱に有利な金属材から円筒形状に形成される。
磁気回路8は、図6に示すように、ヨーク12と、円盤状磁石14と、プレート16と、を有し、これらは全て平面視略円形に形成され、この順にフレーム6の外側から中心軸Cに沿って積層される。ヨーク12は、中心軸Cに沿って延びる側壁12Aを有し、この側壁12Aの内側に、円盤状磁石14、及びプレート16が側壁12Aと隙間をあけて内包され、この隙間によって磁気ギャップgが形成される。
かかる磁気回路8は、上述の通り、ダンパ10によってフレーム6の中心軸Cと同軸に懸架される。ダンパ10は、ステンレス等の金属から成る薄い板状の部材であり、図5に示すように、磁気回路8の周囲に設けられる。
The
As shown in FIG. 6, the
As described above, the
ボイスコイルボビン18は、一端部18Aが磁気回路8の磁気ギャップgに入り込む程度の径を有した円筒状を成し、フレーム6の内に中心軸Cと同軸に、磁気回路8の下側に収められる。この一端部18Aには、音声電気信号が印加されるボイスコイル9が巻き回され、当該ボイスコイル9が磁気ギャップgに配置される。一方、ボイスコイルボビン18の他端部18Bは、フレーム6の開口を塞ぐ板部20に固定される。
The
ボイスコイル9には信号線21が接続され、当該信号線21から音声電気信号が入力される。音声電気信号の入力に伴ってボイスコイルボビン18、及び磁気回路8には、フレーム6の中心軸Cの方向にローレンツ力が働き、ダンパ10によって懸架状態に成された磁気回路8がフレーム6の中心軸Cの方向に振動する。
A
エキサイタ2は、磁気回路8、ボイスコイルボビン18、及びフレーム6が回転体形状を成し、それぞれがフレーム6の中心軸Cに同軸に組み付けられる。これにより、エキサイタ2の重心Gは、概ね中心軸Cの上、又は中心軸Cの近傍に位置する構成となっている。
In the
振動伝達部材4は、図3、及び図4に示すように、ヘッダパネル56に固定される車両側固定部30と、この車両側固定部30から直線状に延び、その端部32TAが自由端となる延在部32と、を備え、この延在部32の自由端の端部32TAにエキサイタ2が固定される。
この構成によれば、フロントガラス51Fに直接、エキサイタ2を固定する構成に比べてエキサイタ2に日光が当たり難くなり日光への暴露が抑えられる。特に、延在部32が、フロントガラス51Fから離間する方向に延びることで、暴露がより確実に抑えられる。
また振動発生装置1が天井内装材裏側空間Sに配置されることで、振動発生装置1が乗員の視界を妨げることも視界に入ることもない。
さらにヘッダパネル56の周辺のスペースに合わせて適宜の方向に延在部32を延在させてエキサイタ2を配置することができ、ヘッダパネル56の周辺構造が異なる幅広い車種に、振動発生装置1を設置できる。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
According to this configuration, the
Further, since the
Further, the
本実施形態の振動伝達部材4は、車両側固定部30を構成する金属板と、延在部32を構成する金属板とが溶接等で固定されることで構成されている。
具体的には、車両側固定部30は、ヘッダパネル56のL字断面に合わせて金属板をL字断面状に折り曲げ加工することで形成される。かかる折り曲げ加工によって、ヘッダパネル56の第1面56A、及び第2面56Bのそれぞれに面接触する第1固定面30A、及び第2固定面30Bを有した車両側固定部30が得られる。かかる車両側固定部30は、第1固定面30A、及び第2固定面30Bが接着剤、或いは両面テープなどの粘着剤でヘッダパネル56に強固に固定される。
The
Specifically, the vehicle-
延在部32は、所定の長さの平面視略矩形状の板材であり、エキサイタ2の発熱を長さ方向に伝える高熱伝導性を有し、かつ、エキサイタ2の振動に伴って鉛直方向D(図4)に撓む程度の可撓性を有した材料(本実施形態ではアルミニウム)によって形成される。
そして延在部32の一方の端部32TBが車両側固定部30に溶接や接着剤、粘着剤等で強固に固定される。本実施形態では、延在部32の上面32Aが所定面積以上、車両側固定部30の第1固定面30Aの底面に面接合した状態で、これら延在部32と車両側固定部30とが固着されている。
延在部32の他方の端部32TAは、車両側固定部30との結合点70から所定距離だけ延び、当該端部32TAの上面32Aに、エキサイタ2が接着剤や両面テープ、螺子などの任意の固定手段によって固定される。
The extending
Then, one end 32TB of the extending
The other end 32TA of the extending
なお、延在部32の上面32Aが車両側固定部30の第1固定面30Aに面接触する面積、車両側固定部30との結合点70から延在部32の他方の端部32TA(エキサイタ2の固定位置)までの長さ、及び、延在部32の厚みや幅、剛性は、エキサイタ2の振動によって得られる音(特に、低音域の音)に基づいて適宜に調整される。
The area where the
かかる振動発生装置1においては、車両側固定部30が第1固定面30A、及び第2固定面30Bの面によってヘッダパネル56に固定されるため、エキサイタ2の振動がヘッダパネル56に効率良く伝えられる。
また車両側固定部30は、第1固定面30A、及び第2固定面30Bの2箇所でヘッダパネル56の表面に固定されるため、より効率良く振動が伝えられる。
これに加え、車両側固定部30は、ヘッダパネル56との固定箇所が、車両50の前後方向Bにおいて、L字断面のヘッダパネル56の角部56C(第1面56Aと第2面56Bとの交点:図3)を挟んだ2点となっている。これにより、ヘッダパネル56の角部56Cの両側の第1面56A、及び第2面56Bのいずれか一方のみに、車両側固定部30が固定される構成に比べ、エキサイタ2の振動をヘッダパネル56に効率良く伝えることができる。
In such a
Further, since the vehicle-
In addition to this, the vehicle-
また、車両50の揺れによってエキサイタ2に大きな加速度の振動が加わり、当該振動によって衝撃音が生じる得る場合でも、可撓性を有した延在部32が適度に撓むことで衝撃音が分散される。これにより、エキサイタ2自身が発する振動をヘッダパネル56に十分に伝えつつも、衝撃音の伝達を抑制することができる。
また延在部32が平面視略矩形状であるため、高音域に相当する音の振動が延在部32から発せられ、音質が高められる。これに加え、延在部32に伝熱したエキサイタ2の発熱を、延在部32の全体の表面から十分に放熱することもでき、エキサイタ2の冷却性能を高めることができる。
Further, even when a large acceleration vibration is applied to the
Further, since the extending
このように、上述した実施形態によれば次のような効果を奏する。 As described above, according to the above-described embodiment, the following effects are obtained.
本実施形態の振動発生装置1は、車両50のヘッダパネル56に固定される車両側固定部30を備え、エキサイタ2の振動がヘッダパネル56を通じて車両50のウインドガラス(本実施形態ではフロントガラス51F)に伝えられる。
これにより、フロントガラス51Fに振動体を直接取り付ける従前の構成に比べ、ウインドガラスを効率良く振動させることができ、また車室内に発せられる音(特に低音域の音)の品質を向上させることができる。
The
As a result, the window glass can be vibrated more efficiently and the quality of the sound (especially the low-pitched sound) emitted in the vehicle interior can be improved as compared with the conventional configuration in which the vibrating body is directly attached to the
本実施形態の振動発生装置1は、車両側固定部30から延び、端部32TAが自由端である延在部32を有し、当該延在部32の自由端の端部32TAにエキサイタ2が固定されている。
これにより、上記従前の構成に比べ、エキサイタ2に日光が当たり難くなり日光への暴露が抑えられる。
またヘッダパネル56の周辺のスペースに合わせて適宜の方向に延在部32を延在させてエキサイタ2を配置することができ、ヘッダパネル56の周辺構造が異なる幅広い車種に、振動発生装置1を設置できる。
The
As a result, as compared with the conventional configuration, the
Further, the
本実施形態の振動発生装置1では、車両側固定部30がヘッダパネル56の表面に2箇所で固定されるため、エキサイタ2の振動がヘッダパネル56に、より効率良く伝えられ、低音域を強調した音を発することができる。これにより、重厚感があり、迫力のある音を車室内に響かせることができる。
In the
本実施形態の振動発生装置1では、車両側固定部30は、ヘッダパネル56に固定される固定箇所が、L字断面のヘッダパネル56の角部56Cを挟む2箇所となっている。これにより、車両側固定部30がヘッダパネル56の角部56Cの両側の面(第1面56A、及び第2面56B)のいずれか一方の面だけに固定される構成に比べ、エキサイタ2の振動をヘッダパネル56に効率良く伝えることができ、低音域をより強調した音を発することができる。
In the
本実施形態の振動発生装置1では、延在部32は、可撓性を有するため、車両50の揺れによってエキサイタ2に大きな加速度の振動が加わり、当該振動によって衝撃音が生じる得る場合でも、延在部32が適度に撓むことで衝撃音が分散される。これにより、エキサイタ2自身が発する振動をヘッダパネル56に十分に伝えつつも、衝撃音の伝達を抑制することができる。
In the
本実施形態の振動発生装置1では、延在部32は、エキサイタ2の発熱を伝導する高熱伝導性を有るため、その全長の全域からエキサイタ2の熱を効率良く放熱できる。
In the
本実施形態の振動発生装置1では、延在部32が板状であるため、放熱面積が増えてエキサイタ2の冷却性能が高められ、さらにエキサイタ2の高周波域の振動音(すなわち高音域の音)を延在部32の表面32Aから響かせることができる。
In the
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。 The above-described embodiment merely illustrates one aspect of the present invention, and can be arbitrarily modified and applied without departing from the spirit of the present invention.
上述した実施形態では、延在部32が車両側固定部30の第1固定面30Aに面接合され、この第1固定面30Aに対して略平行に延びる構成を例示した。しかしながら、車両側固定部30から延在部32が延びる構成であれば、車両側固定部30への延在部32の取付態様は適宜に変更できる。かかる取付態様として、例えば図7に示す態様1−1から態様1−3が挙げられる。
態様1−1は、延在部32が車両側固定部30の第2固定面30Bに面接合され、この第2固定面30Bに対して略平行に延びる態様である。
態様1−2は、延在部32が車両側固定部30の角部56Cに結合され、当該角部56Cから延びる態様である。
態様1−3は、車両側固定部30がヘッダパネル56の上面に固定され、この車両側固定部30の角部56Cから延在部32が延びる態様である。態様1−3によれば、エキサイタ2がヘッダパネル56の上面側に配置されるため、省スペース化を図ることができる。また天井内装材裏側空間Sのスペースが少ない場合でも、振動発生装置1を設置することができる。
In the above-described embodiment, a configuration in which the extending
Aspect 1-1 is a mode in which the extending
Aspect 1-2 is a mode in which the extending
Aspect 1-3 is a mode in which the vehicle-
上述した実施形態では、車両側固定部30、及び延在部32のそれぞれを、互いに別の部材(金属板)から形成したが、これに限らず、1枚の金属板から形成してもよい。
例えば、図8の態様2−1に示すように、延在部32の端部32TBの側を、直接、ヘッダパネル56に接着等で強固に固定することで、当該端部32TBの側を、車両側固定部30として構成してもよい。この構成では、延在部32がヘッダパネル56の第1面56A、及び第2面56Bのいずれか一方に固定される。
In the above-described embodiment, the vehicle-
For example, as shown in aspect 2-1 of FIG. 8, by firmly fixing the end portion 32TB side of the extending
また図8の態様2−1、上述した実施形態(図3)、及び、図7の態様1−1から態様1−3のいずれかにおいて、図8の態様2−2に示すように、ヘッダパネル56と延在部32との間に延び、延在部32をヘッダパネル56に支持する棒状の支持部80を車両側固定部30に設けてもよい。この場合において、支持部80がヘッダパネル56に固定される固定箇所も、車両側固定部30がヘッダパネル56に固定される固定箇所の1つに該当する。したがって、上述した実施形態や、図7の態様1−1から態様1−3のいずれかに、態様2−2に示す支持部80を設けた場合、固定箇所は、第1固定面30A、第2固定面30B、及び支持部80の3点となる。なお、固定箇所は4点以上であってもよい。
Further, in any of aspects 2-1 of FIG. 8, the above-described embodiment (FIG. 3), and aspects 1-1 to 1-3 of FIG. 7, as shown in aspect 2-2 of FIG. 8, the header A rod-shaped
車両側固定部30の第1固定面30A、及び第2固定面30Bを車幅方向Eに、少なくとも延在部32の幅よりも長く延ばした構成としてもよい。この構成によれば、第1固定面30A、及び第2固定面30Bの面積が拡大するので、振動発生装置1を、より強固にヘッダパネル56に固定できる。
The first fixed
本明細書において、水平、垂直、鉛直方向等の方向、各種の数値、及び形状は、特段の断りがなされていない限り、これらの方向、及び数値の周辺の範囲、並びに近似の形状を意識的に除外するものではなく、同一の作用効果を奏し、また数値にあっては臨界的意義を逸脱しない限りにおいて、その周辺の範囲、並びに近似の形状(いわゆる、均等の範囲)を含むものである。すなわち、例えば、水平、垂直、鉛直方向等の方向はそれぞれ、略水平、略垂直、略鉛直方向であってもよい。 In the present specification, directions such as horizontal, vertical, and vertical directions, various numerical values, and shapes are consciously defined in these directions, the range around the numerical values, and the approximate shape, unless otherwise specified. It is not excluded from the above, but includes the range around it and the approximate shape (so-called uniform range) as long as it has the same effect and the numerical value does not deviate from the critical significance. That is, for example, the directions such as horizontal, vertical, and vertical directions may be substantially horizontal, substantially vertical, and substantially vertical directions, respectively.
1 振動発生装置
2 エキサイタ(振動発生部)
4 振動伝達部材
30 車両側固定部
30A 第1固定面
30B 第2固定面
32 延在部
32TA 自由端側の端部
50 車両
51F フロントガラス
53 開口部
54 ルーフパネル
55 天井内装材
56 ヘッダパネル
56C 角部
70 結合点
80 支持部
S 天井内装材裏側空間
1
4
Claims (7)
車両のヘッダパネルに固定される車両側固定部と、を備え、
前記振動発生部の振動が前記ヘッダパネルを通じて前記車両のウインドガラスに伝えられる
ことを特徴とする振動発生装置。 The vibration generating part that generates vibration and the vibration generating part
It is equipped with a vehicle-side fixing part that is fixed to the header panel of the vehicle.
A vibration generator characterized in that the vibration of the vibration generating unit is transmitted to the window glass of the vehicle through the header panel.
前記延在部の前記自由端の端部に前記振動発生部が固定されている
ことを特徴とする請求項1に記載の振動発生装置。 An extension portion extending from the vehicle-side fixing portion and having a free end at the end is provided.
The vibration generator according to claim 1, wherein the vibration generating portion is fixed to the end of the free end of the extending portion.
前記ヘッダパネルに2箇所以上で固定される
ことを特徴とする請求項2に記載の振動発生装置。 The vehicle-side fixing portion is
The vibration generator according to claim 2, wherein the vibration generator is fixed to the header panel at two or more places.
前記車両側固定部は、
前記ヘッダパネルに固定される固定箇所が、前記ヘッダパネルのL字断面の角部の挟む2箇所を少なくとも含む、
ことを特徴とする請求項3に記載の振動発生装置。 The header panel has an L-shaped cross section.
The vehicle-side fixing portion is
The fixing points fixed to the header panel include at least two points sandwiched by the corners of the L-shaped cross section of the header panel.
The vibration generator according to claim 3.
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