JP3413741B2 - 車載用スピーカの装着構造 - Google Patents
車載用スピーカの装着構造Info
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Description
取付け、特に軽量薄型のスピーカである例えば反発磁気
回路を有するスピーカを車両のドアパネル等の内装用パ
ネルに装着し、該スピーカが装着された内装用パネル
を、車体やドア等に取り付ける構造に関する。
て、例えばドアパネル等の内装用パネルに、スピーカを
取り付けた場合の利点として掲げられているものに、ド
アパネル等に設置されたパワーウィンドウ用のスイッチ
等とスピーカの配線の取り回しを一体化することが可能
となり、結果的にドアパネル等におけるスピーカ、パワ
ーウィンドウ用のスイッチ類等をモジュール化すること
が可能となり、該モジュール化パネルを車体側へ取り付
けることで、装着工数削減等が図れると世間一般に認識
されている。しかし、次の様な理由からスピーカをドア
パネル等の内装用パネルに装着されていない。
にとって説明すると、該ドアパネルは厚さ約3〜4mm
のFRP等の樹脂製やハードボードと称されるパルプ圧
縮板を加工したものが多い。そして従来の車載用スピー
カ、例えば口径5インチあるいは6.5インチと称され
ているスピーカの平均的な重量は約550gから750
g程度のものが一般的で、このように重量のあるスピー
カをドアパネルに取り付けるにはパネルの強度が不足し
ており、車載用スピーカの固定に多く採用されているビ
ス等による取り付け方法にて該ドアパネルにスピーカを
装着した場合には、ドア開閉時に発生する極めて大きな
衝撃、あるいは走行時における振動に因る衝撃が当然の
如く装着されたスピーカにも加わり、装着部よりスピー
カが離れる力が発生し、ビス等の締結部の緩みやビスの
抜け、さらには締結部全体の破損等でスピーカが脱落し
てしまう現象が発生する。
けるバッフル板はスピーカを取付け、入力信号を印加し
てもビリ音等の異常音が発生しない強固な厚さが必要な
ことは周知のところである。しかし、ホームオーディオ
の場合ではスピーカを取り付けるバッフル板は充分な厚
さを確保することが容易であるが、車載用においては、
オーディオ用としてのバッフル機能をドアパネルや内装
用パネルに求めると、前述の如くパネルの厚さが薄過ぎ
るために強度が不足し、スピーカに入力信号を印加した
際にスピーカの取付け周辺部にビリ音等の異常音が発生
しやすいことは周知のところである。
を防ぐには、スピーカの取付け部近傍の補強だけでなく
パネルの厚さを増やす等、パネルの全体強度を向上させ
る対策を施さないと目的を達成することが困難とされ、
このような対策例では結果的に大幅にコストアップとな
るため、現在のスピーカ装着構造は図9の様に車体やド
アを構成する鉄板等からなる筐体側に直接、或いは樹脂
射出成型製、又は鉄板プレス成型製等のブラッケットを
介して取り付ける構造が一般的である。
ネルをドア鉄板若しくは車体鉄板に装着した際、パネル
をスピーカのフレームに密着、或いは近付け過ぎるとパ
ネルが共振してビリ音等の異常音が発生しやすくなるた
め、パネルとスピーカの位置関係は異常音が発生しない
程度の間隔が必要となる。従って、スピーカの振動板を
取り付けているフレームには当然の如く隙間が発生する
ため、この状態では振動板から放射された音が該隙間に
回り込み、パネルの外側に位置する視聴者側に音が伝わ
り難く不具合現象が発生する。
防ぐためと、パネルをドア鉄板に装着した際の寸法誤差
の吸収を兼ねて発泡ウレタン等からなるクッション性を
有したリング状のガスケットGをフレームフランジ1f
1部に配置して対応しているが、該構造がスピーカ1の
音質や特性に好ましくない構造であって、上記の理由か
らやむをえず該構造を使用していることは周知のところ
である。従って、ドアパネル等の内装用パネル3の機能
は車室内の見映えを整えるには充分の機能を有している
が、スピーカ1の重量を保持し得る機能はほとんど有し
ていないと一般的に認識されている。
進み、我々も軽量化においては従来のスピーカ重量が口
径6.5インチのもので約750gであるのに対して、
80%以上の軽量化を果たした150g〜130gのス
ピーカ1を、薄型化においては従来例のスピーカ1のマ
ウンティングディプスが約50mmであるのに対して、
50%程薄型化した約25mmのスピーカ1を提案し
た。この様な軽量で薄型のスピーカ1がドアパネル3や
内装用パネル3に取り付けることにより、従来の様な不
具合現象が軽減可能であることは容易に想像できる。
パネル3や内装用パネル3に装着し、該スピーカ装着済
みのドアパネル等の内装用パネル3をドア鉄板等の車体
鉄板Fに取り付けてみると、軽量化に対応したスピーカ
フレーム1f、つまり薄肉化した鉄板プレス製フレーム
1f、あるいはアルミニウム板プレス製フレーム1f等
は、軽量化目的のため強度に余裕がなく、該フレーム1
fに固定用ビスbをエアードライバ等を用いて締結する
と、締結時におけるフレームフランジ部1f1に加わる
偏加重だけでなく、ビス頭が加える圧力により取り付け
用穴1f3近傍の変形を引き起こしやすく、この変形は
スピーカ1用のグリル2取り付け等に不都合を生じる。
手法で、ビスb締結完了直前、つまりビス頭がフランジ
部1f1に接触する間際に複数本のビスbを少しずつ増
し締めし、フランジ1f1に加わる加重を均等化して偏
加重を防ぐ作業を施しても取付用穴1f3近傍の変形を
防ぎきれず、締結トルクを弱くしないと取付用穴1f3
近傍の変形を防ぐことは不可能となる。締結トルクが弱
い装着状態のまま入力信号を印加すると当然の如くビリ
音等の異常音が発生し、締結トルクを強くした装着状態
のものでも、ドアパネル3や内装用パネル3の形状及び
材質等によって異なるが、異常音が実用レベルでの発生
が極めて多く、解決すべき問題点が存在することが判明
した。
の様な軽量薄型スピーカ1をドアパネル等の内装用パネ
ル3に装着する際に締結トルクを強くしても、フレーム
フランジ部1f1が変形せずに取り付けることが可能
で、なお且つスピーカ装着済みのドアパネル等の内装用
パネル3をドア鉄板等の車体鉄板Fに取付けてもビリ音
等の異常音発生を皆無、あるいは実用に絶え得る水準に
収める構造を安価に提供することを目的とするものであ
る。
の装着済みパネルのスピーカフランジ部近傍の裏面側に
突き出した状態に支柱状の突起物を設け、該支柱状の突
起物がドア鉄板等の車体鉄板の一部に接合、又は該突起
物の一部がゴム等からなるクッション材を介してドア鉄
板等の車体鉄板の一部に接合し、スピーカの作動に起因
するパネルのビリ音等の異常音発生を防ぐ構造とした。
ネルのスピーカ固定部である例えばフランジ部近傍の裏
面側の所定位置に支柱状の突起物を設け、該突起物がド
ア鉄板等の車体鉄板の一部に接合、又は該突起物の一部
がゴム等からなるクッション材を介してドア鉄板等の車
体鉄板の一部に接合させることにより、ドアパネル等の
内装用パネルとドア鉄板等の車体鉄板との間に柱を設け
た構造になり、パネルにおけるスピーカ取付け部、つま
り前記のバッフルの厚さが増したと同様な効果を発揮し
て構造上の強度を大幅に増すと共に、該支柱状の突起物
を適切に配置することにより、薄いパネルの共振を防ぐ
構造にもなるので、ビリ音等を効果的に防ぐことが可能
となる。
明するが、共通部品は従来例と同様であるため説明を省
略する。本実施例に使用したスピーカ1を図1にて説明
する。
40mmのもので、厚さ1mmのアルミニウム板をプレ
ス成型したもので一般的に口径6.5インチと称されて
いるものである。最大外径部の外周部は7.2mmの立
上がり部が設けてあり、該立上がり部より内側に幅約1
6mmのフランジ部1f1が設けられ、該フランジ部1
f1にスピーカ1をバッフル等に固定するための直径
5.5mmの取付穴1f3が3カ所に設けてあり、該取
付穴1f3の位置はフレーム1fの中心からピッチダイ
ア142mmで120度振り分けで配置してある。
で、該内径部より4mmの立下がり部が設けてあり、該
立下がり部から更に25mm下がった位置に幅約6.3
mmmの通称ダンパ座と称されるリング状の平坦部を設
け、該ダンパ座内径より斜め下方に向かい深さ9mmの
立下がり部を設け、該立下がり部の下端部は直径約50
mmのフレーム底部1f2に連なっている。該フレーム
底部1f2の中央部つまり該フレーム1fの平面中心部
には直径33mmのフレーム底穴が設けられ、さらに該
フレーム底穴の周辺にフレーム1fの中心からピッチダ
イア45mmで90度振り分けした位置に、直径4.5
mmのマグネットホルダ1h取付け用の穴を4カ所設け
てある。
で、図1あるいは図4に示す様に断面が概ね逆T字状に
なっており、底部が外直径50mm、厚さが約3mmの
概ね円盤状のホルダフランジ1h1部となっており、ホ
ルダフランジ1h1部の中央に直径5.95mm、高さ
17mmのポール部であるマグネットガイド1h2を設
け、さらに該ホルダフランジ1h1の中心よりピッチダ
イア45mmで90度振り分けした位置に、該マグネッ
トホルダ1hを前記フレーム底部1f2に取り付けるた
めのM3のタップ加工を施したネジ穴を4カ所配置して
ある。さらに該ホルダフランジ1h1裏面には該ホルダ
フランジ1h1中心より直径32.6mmの位置にフレ
ームガイド部となる高さ1mmの凸部を設けてある。
立ては、マグネットホルダ1hのホルダフランジ1h1
部に設けたフレームガイド外周部近傍の所定位置に、ゴ
ム系の接着剤をリング状に約0.3g塗布し、フレーム
底穴にフレームガイド部を挿入しつつ、ホルダフランジ
1h1のネジ穴とフレーム底穴の周辺に設けられたマグ
ネットホルダ1hの取付用穴とを合わせて圧接し、さら
に図に示すよう皿ビスbにてフレーム裏面側より締結し
マグネットホルダ1hをフレーム底部1f2に固定して
いる。本実施例の場合ビスbによる取り付け方法である
が、これ以外の方法でも一向に構わないし、フレーム1
fと一体成型にしても良い。
1は上述の如くフレーム1fにマグネットホルダ1hを
取り付けると、図1の様にマグネットガイド1h2がフ
レーム底部1f2の中心部に設けられ、該マグネットガ
イド1h2に反発磁気回路を構成する部品であるマグネ
ット1Ma、1Mb及びセンタプレート1pを挿入す
る。使用マグネット1Ma、1Mbはネオジウム系のマ
グネットで、形状は外直径25mm、内直径6mm、厚
さ8mmのリング状のものを2個使用し、該マグネット
1Ma及び1Mbを各々厚さ方向に着磁してある。
hに設けたマグネットガイド1h2にセンタープレート
1pを境にして前記マグネット1Ma及び1MbのN極
同志が向かい合う様に、つまり該センタープレート1p
をマグネット1Ma及び1MbのN極面側で挟持した状
態で挿入してある。なおセンタープレート1pは外直径
25.43mm、内直径6mm、厚さ3mmの鉄製で、
表面を通称クロメート処理と称される亜鉛メッキを施し
たリング状のプレート1pである。更に本実施例の場
合、該反発磁気回路を図1に示すようの様にビスbにて
固定しているが、他の方法、例えば接着等の手段で固定
しても一向に構わない。
を含めて直径135mm、振動板1cの中央部にボイス
コイル1vと結合させるための直径約26mmの通称ネ
ックと呼ばれる穴を設け、該振動板1cの深さが約13
mmのパルプ製コーン状振動板1cで、ボイスコイル1
vはボビン材厚さが0.1mmの通称TILと称されて
いるポリイミド樹脂をガラス繊維で強化したFRP製を
使用し、コイル巻幅約4.5mm、直流抵抗は3.4Ω
のもので、該ボイスコイル1vはセンタープレート1p
外周部と該ボイスコイル1vの内周部を一定の約0.2
6mmのクリアランスを持って配置されている。
に銅箔を貼り付け、ダンパ1dは綿布にフェノールを含
浸させ、更に錦糸線を平編状に編んだものを2本縫い付
けてあって、コルゲーションに沿った状態で熱成型し型
抜きしたものである。前記したこれらの振動系部品と前
記磁気回路部品とをフレーム1fに取り付け組み立て
る。
ーカ1は重量は約145g、マウンティングディプス3
3.6mmのものを得ることができ、さらに図2に示す
ような該スピーカ1用のグリル2を作製した。該グリル
2は外直径167mm、内直径130.4mm、厚さ約
17mmの黒色のABS樹脂製のリング2l、及び厚さ
0.5mmで黒色塗装された鉄製のパンチングメタル2
pからなる。樹脂リング2lの内周部に黒色のゴム系接
着剤を約1.3g塗布後、該パンチングメタル2pの外
周部に折り曲げ形成された立ち下げ部を樹脂リング2l
内周部に挿入され、該樹脂リング2lと該パンチングメ
タル2pとが接着されている。
ーカフレーム1fのフランジ1f1部に接する面側の外
周部近傍に、前記フランジ部1f1外周部に設けた立上
がり部が図に示す様に挿入されるための溝2l1を設け
てあり、該溝2l1は内径151.6mm、外径159
mm、深さ約10.3mmのリング状である。更に該リ
ング2lの裏面側には中心からピッチダイア142mm
で120度振り分けした位置に、本実施例スピーカ1装
着用のM5のタップ加工を施したネジ穴2l2を3カ所
配置してある。
ランジ部1f1の所定置にゴム系接着剤を約1.4g塗
布し、前記グリル2のネジ穴2l2をフレーム1fの取
付穴1f3とを位置合わせを行い接着し、該グリル2を
スピーカフレーム1fに装着した後、つまりグリル装着
済みのスピーカ1をドアパネル3に取り付けたが、グリ
ル装着は製造工程、及び生産状況等の目的に対応して変
更しても良く、例えばドアパネル3にスピーカ1を取り
付ける時点に於いて、グリル2を同時に取り付けても一
向に構わない。
ル3に取り付けるため、ドアパネル3の任意の場所に通
称開口と呼ばれる直径128mmの穴31と、前記の本
実施例スピーカ1の取り付け穴1f3に対応して、該穴
31の中心からピッチダイア142mmで120度振り
分けで直径6mmのスピーカ固定用の穴32を3カ所に
設け、該穴32に前記スピーカ1のフレームフランジ部
1f1に設けた取付穴1f3を合わせると、当然の如く
樹脂リングネジ穴2l2とも位置が合うのでパネル3の
裏面側より図3に示す様な特殊形状の固定ネジ4bにて
取り付けた。
本的には直径7.3mm、長さ約40.3mmの鉄製の
棒で、図で示す下端部にM5のネジ4b1部(有効ネジ
部10mm)を有し、さらにネジ部4b1の上端部に直
径12mm厚さ2mmのフランジ部4b2を設け、該フ
ランジ4b2部より上方は垂直に直径7.3mm、長さ
約28.3mmの円柱で、先端部4b4は半径2mmの
球状になっており、該球状先端部より連なって上端部近
傍は図の様に断面形状90度の円錐状で、該円錐下端部
から下方(図では左側)3mmの位置から1ミリの段差
4b3を幅6mmで設けてある。また前記フランジ部4
b2は図4のA−A´で示す様に中心から振り分けで幅
10mmで切除し、通称スパナ掛けと称される平坦部を
設けてある。
ら固定ネジ4bにて締結して取付けると、スピーカ1の
フレーム1fをグリル2とドアパネル3とで挟持して装
着し、なお且つドアパネル3パネル裏面側に直径6mm
で長さ約30mmの支柱4を3カ所設けた状態となる。
該スピーカ1を装着済みのドアパネル3をドア本体に取
り付けると、当然の如く前記支柱4がドア鉄板Fに突き
当たり、車種によってはスピーカ1の底部1f2とドア
鉄板Fが接触、或いは突き当たるものがあり、ドアパネ
ル3をドア本体に装着することは不可能となる。
たる位置に対応してドア鉄板Fに直径約14mmの穴F
2を3カ所配置し、なお且つ該穴F2に図3および図4
等に示すようなクッション材5としてゴムブッシュを装
着し、更にスピーカ1の底部1f2とドア鉄板Fが接触
しないために、なお且つキャビティの容積を増やし入力
時に於ける振動板によるバックプレッシャを軽減し、ビ
リ音等の発生を極力抑制する目的で図4に示す様にゴム
ブッシュの内側で、尚且つゴムブッシュを装着した部分
を避けた形状の開口部F1を設けた。
をドア本体に取り付けると、図4に示す様にドアパネル
3の装着完了時において、ドアパネル3の裏面側に突出
した固定ネジ4b、つまり支柱4の先端4b4部、及び
先端4b4部近傍がドア鉄板Fを貫通した状態で、なお
且つ固定ネジ4b、即ち該支柱4の段差4b3部分がク
ッション材5であるゴムブッシュに収まり、該支柱4が
クッション材5等を介してドア鉄板Fの一部に接合して
いる状態となる。又、ドアパネル3以外の一般的な内装
用パネル3の場合は支柱4がクッション材5等を介して
車体鉄板Fの一部に接合している状態となる。
態のものと、支柱4を設けない装着状態もの、つまり支
柱4取り付け部分に従来一般的に使用されているM5、
10mmのバインドビスbにて締結し、ドアパネル3裏
面側に支柱4が無いものをドアに装着して比較試聴を行
ったが、ドアパネル3裏面側に支柱4が無いものは微少
入力時や、ピーク信号が少ない曲等の場合は問題がない
ものの、前記条件に適合しない場合、即ち大入力時や平
均的通常入力時に於けるピーク信号が多い曲等の場合、
ビリ音や共振音等が発生し実用的ではなかった。
パネル3の裏面側に突出した支柱4がドア鉄板Fを貫通
した状態で、尚且つ前記支柱4がクッション材5等を介
してドア鉄板F、或いは車体鉄板Fの一部に接合してい
る状態であると、大入力時や平均的通常入力時に於ける
ピーク信号が多い曲等を入力した場合においても、ビリ
音や共振音等の発生がほとんど無くなり極めて効果的に
改善され、聴感上の許容範囲が大幅に拡がり実用性が充
分にあることが確認された。
柱4を兼用する構造にしたが、図5、図6の様に樹脂製
のグリル2や樹脂製のドアパネル等の内装用パネル3に
支柱4を一体成型しても構わないし、一体成型が困難、
若しくは不可能なものには支柱4を別部品として取り付
けても一向に構わない。例えば本実施例のアルミニウム
板をプレス成型したスピーカフレームでは支柱4を別部
品として取り付け、アルミニウムダイキャスト製のスピ
ーカフレームでは支柱4を一体成型にする等である。
体鉄板Fとの接合する部分にクッション材5としてゴム
ブッシュ等を、ドア鉄板等の車体鉄板F側に装着した
が、図7の様に支柱4側にゴム等からなるクッション材
5を設けても同様の効果を得ることが可能である。さら
にまた該構造は本実施例の様にアルミニウム製のプレス
フレームを使用した例に止まらず、軽量化したスピーカ
1を装着する場合に極めて有効な手段となる。
1fにネオジウム系のマグネットを使用し磁気回路を小
形化して重量を50%から60%近く削減し軽量化し、
重量が約200gから350g程のスピーカ1等の場合
は、図8の様に直接パネル表面側より取り付けてもフレ
ームが変形することなく装着が可能で、しかもビリ音や
共振音等の発生がほとんど無くなり、なお且つドア開閉
時の衝撃、或いは走行時の衝撃等にも充分耐え得る事が
判明した。更に本実施例の場合、ドアパネル3に於ける
実施例であったが、前述の如く一般内装用パネル3にも
当然応用可能である。
ことにより次の様な効果を発揮することができる。
鉄板等の車体鉄板Fに接合することによりドアパネル等
の内装用パネル3とドア鉄板等の車体鉄板Fとの間に支
柱を設けた構造になり、パネル3の強度を極めて効果的
に補強するためスピーカ1をドアパネル等の内装用パネ
ル3に取り付けても、スピーカ1の重量を保持する実用
的な必要強度を得る可能となると同時に、薄いパネル3
の共振を防ぎビリ音等を効果的に防ぐことが可能であ
る。
車体の一部に接合させることにより支柱4とドア鉄板、
車体側の鉄板に設ける穴との位置及び寸法誤差をクッシ
ョン材5の変形で吸収するため、ドアパネル3或いは内
装用パネル3をドア或いは車体筐体側への取り付け作業
に於いての位置合わせが極めて容易になり、工数削減に
効果があり、該クッション5の変形が当然の如く硬度の
変化を発生させるためパネルの共振点をずらす効果があ
り、一層のビリ音の低減効果がある。
図、(B)は(A)図のA−A断面図。
(B)はグリルの裏面側平面図。
図。
(A)は断面図、(B)は裏面側平面図。
し、(A)は断面図、(B)は裏面側平面図。
し、(A)は断面図、(B)は裏面側平面図。
し、(A)は断面図、(B)は裏面側平面図。
す断面図。
ムブッシュ)用穴 G ガスケット S パネルとスピーカの隙間 b ビス
Claims (3)
- 【請求項1】 車載用スピーカのフレーム部をグリルと
車体の内装用パネルで挟持してビスで締め付けて固定す
る車載用スピーカの装着構造であって、前記ビスのビス
頭を支柱形状としその先端をクッション材を介して車体
の鉄板部に接合したことを特徴とする車載用スピーカの
装着構造。 - 【請求項2】 車載用スピーカのフレーム部をグリルと
車体の内装用パネルで挟持してビスで締め付けて固定す
る車載用スピーカの装着構造であって、前記グリルの裏
面側に支柱状の突起部を設け、この突起部先端を車体の
鉄板部に接合したことを特徴とする車載用スピーカの装
着構造。 - 【請求項3】 車載用スピーカのフレーム部をグリルと
車体の内装用パネルで挟持してビスで締め付けて固定す
る車載用スピーカの装着構造であって、前記内装用パネ
ルの裏面側に支柱状の突起部を設け、この突起部先端を
車体の鉄板部に接合したことを特徴とする車載用スピー
カの装着構造。
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