WO2020137015A1 - 振動発生装置 - Google Patents

振動発生装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020137015A1
WO2020137015A1 PCT/JP2019/035232 JP2019035232W WO2020137015A1 WO 2020137015 A1 WO2020137015 A1 WO 2020137015A1 JP 2019035232 W JP2019035232 W JP 2019035232W WO 2020137015 A1 WO2020137015 A1 WO 2020137015A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vibration
vehicle
exciter
fixed
vibration generator
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/035232
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢司 河野
慧 武藤
Original Assignee
クラリオン株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by クラリオン株式会社 filed Critical クラリオン株式会社
Priority to EP19905584.9A priority Critical patent/EP3904160A4/en
Priority to US17/414,504 priority patent/US20220069192A1/en
Publication of WO2020137015A1 publication Critical patent/WO2020137015A1/ja

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/80Constructional details
    • H10N30/88Mounts; Supports; Enclosures; Casings
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/026Supports for loudspeaker casings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
    • B60J5/0493Appurtenances
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60QARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q9/00Arrangement or adaptation of signal devices not provided for in one of main groups B60Q1/00 - B60Q7/00, e.g. haptic signalling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R11/00Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for
    • B60R11/02Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof
    • B60R11/0217Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for loud-speakers
    • B60R11/0223Arrangements for holding or mounting articles, not otherwise provided for for radio sets, television sets, telephones, or the like; Arrangement of controls thereof for loud-speakers of flat type
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/20Sounding members
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/025Arrangements for fixing loudspeaker transducers, e.g. in a box, furniture
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms
    • H04R7/045Plane diaphragms using the distributed mode principle, i.e. whereby the acoustic radiation is emanated from uniformly distributed free bending wave vibration induced in a stiff panel and not from pistonic motion
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10NELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N30/00Piezoelectric or electrostrictive devices
    • H10N30/20Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and mechanical output, e.g. functioning as actuators or vibrators
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K9/00Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10General applications
    • H04R2499/13Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R7/00Diaphragms for electromechanical transducers; Cones
    • H04R7/02Diaphragms for electromechanical transducers; Cones characterised by the construction
    • H04R7/04Plane diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to a vibration generator.
  • Patent Document 1 As a technique for generating sound by vibrating the windshield of a vehicle.
  • a piezoelectric vibrator is installed on the windshield of an automobile (for example, a freight car, particularly a cab-over type freight car), and an electric signal supply device for applying an electric signal to the piezoelectric vibrator is provided.
  • the electric signal supply device has a function of applying an electric signal to the piezoelectric vibrator when an alarm signal (an alarm system for the driver, various known alarm systems for the driver) is output from the alarm system.” Is listed.
  • Patent Document 1 there is a problem that the piezoelectric vibrator provided on the windshield is exposed to sunlight and easily deteriorates by ultraviolet rays.
  • the present invention aims to provide a vibration generator capable of suppressing exposure to sunlight.
  • the present invention includes a vibration generating unit that generates vibration, a vehicle-side fixing unit that is fixed to a vehicle, and a vibration transmitting member that transmits the vibration generated by the vibration generating unit to the vehicle.
  • the vibration generating device is characterized in that the side fixing portion is provided within the range of the vibration generating portion when viewed from the vibration direction of the vibration generating portion.
  • the present invention is the above-described vibration generator, wherein the vibration transmitting member has an extending portion that extends in a direction away from the vehicle-side fixing portion and has a free end at the tip, and the vehicle-side fixing portion is the vehicle. Is fixed to a window glass that covers the opening of or the frame that supports the window glass, and the vibration generating portion is fixed to the tip of the extending portion.
  • the present invention is characterized in that, in the vibration generating device, the vehicle-side fixing portion is located on a line extending in a vibration direction of the vibration generating portion through a center of gravity of the vibration generating portion.
  • the vibration generating unit may be arranged with the vibration direction being horizontal when the vehicle-side fixing unit is fixed to the windshield or the frame. It is a feature.
  • the present invention is characterized in that, in the above-described vibration generator, the extension portion has high thermal conductivity that conducts heat generated by the vibration generation portion.
  • the present invention in the above-described vibration generator, wherein the extending portion has a plate shape, and the plate surface becomes horizontal when the vehicle-side fixing portion is fixed to the windshield or the frame, It is a feature.
  • the present invention is characterized in that, in the above-described vibration generator, the vehicle-side fixing portion is at least longer than a width of the extending portion in a width direction of the vehicle.
  • the vibration generating section includes a vibration member that causes air vibration in accordance with the vibration, and causes the air vibration generated by the vibration member to be incident on a windshield of the vehicle. Is characterized by.
  • the present invention is characterized in that, in the above-described vibration generator, the vibration transmitting member has the vibration generating portion arranged at a position where the vibration member faces the windshield.
  • the present invention is characterized in that, in the above-mentioned vibration generator, a reflection member is provided that reflects the air vibration generated by the vibration member toward the windshield.
  • the present invention is characterized in that, in the vibration generating device, the vibration generating section is fixed to one end of the vehicle side fixing section.
  • the present invention is characterized in that, in the above-mentioned vibration generator, the vibrating member causes air vibration in a high sound range.
  • FIG. 1 is a four-sided view showing a configuration of a vibration generating device according to a first embodiment of the present invention.
  • (A) is a front view
  • (B) is a top view
  • (C) is a side view
  • (D) is It is a bottom view.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the exciter.
  • FIG. 3 is a sectional view of the exciter.
  • 4A and 4B are diagrams showing a configuration of a vehicle to which a vibration generator is attached
  • FIG. 4A is an external view
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG.
  • FIG. 5 is a figure which shows typically the internal structure of the front side of the ceiling interior material back side space.
  • FIG. 5 is a figure which shows typically the internal structure of the front side of the ceiling interior material back side space.
  • FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a vibration generating device according to a modified example of the present invention together with a mounting structure for a vehicle.
  • FIG. 7 is a figure which shows the structure of the vibration generator which concerns on the other modification of this invention.
  • FIG. 8 is a figure which shows typically the installation state of the vibration generator which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the exciter included in the vibration generator according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration according to a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration according to a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a configuration according to a modified example of the second embodiment.
  • FIG. 1 is a four-sided view showing a configuration of a vibration generator 1 according to the present embodiment.
  • FIG. 1(A) is a front view
  • FIG. 1(B) is a top view
  • FIG. 1(C) is a side view
  • FIG. (D) is a bottom view.
  • the vibration generating device 1 includes an exciter 2 that is a vibration generating member that generates vibration, and a vibration transmitting member 4 that transmits the vibration generated by the exciter 2.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the exciter 2
  • FIG. 3 is a sectional view of the exciter 2.
  • the exciter 2 is a device that receives a sound electric signal from the sound source device 59 (FIG. 5) and generates vibration based on the sound electric signal. More specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the exciter 2 includes a cylindrical frame 6 having a central axis C, a magnetic circuit 8, and a damper 10 suspending the magnetic circuit 8 on the frame 6. , A voice coil 9 (FIG. 3) housed inside the frame 6. In such an exciter 2, when a voice electric signal is input to the voice coil 9, a Lorentz force acts between the voice coil 9 and the magnetic circuit 8, and thus the magnetic circuit 8 suspended by the damper 10 vibrates. ..
  • the frame 6 is formed in a cylindrical shape from a resin material that is advantageous for weight reduction or a metal material that is advantageous for heat dissipation.
  • the magnetic circuit 8 has a yoke 12, a disk-shaped magnet 14, and a plate 16, all of which are formed in a substantially circular shape in plan view, and in this order from the outside of the frame 6 to the central axis. Stacked along C.
  • the yoke 12 has a side wall 12A extending along the central axis C, and the disk-shaped magnet 14 and the plate 16 are included inside the side wall 12A with a gap from the side wall 12A, and the magnetic gap g is formed by this gap. It is formed.
  • the magnetic circuit 8 is suspended by the damper 10 coaxially with the central axis C of the frame 6.
  • the damper 10 is a thin plate-shaped member made of metal such as stainless steel, and is provided around the magnetic circuit 8 as shown in FIG.
  • the voice coil bobbin 18 has a cylindrical shape whose one end portion 18A has a diameter such that the one end portion 18A fits into the magnetic gap g of the magnetic circuit 8, and is housed in the frame 6 below the magnetic circuit 8 coaxially with the central axis C.
  • a voice coil 9 to which a voice electric signal is applied is wound around the one end portion 18A, and the voice coil 9 is arranged in the magnetic gap g.
  • the other end portion 18B of the voice coil bobbin 18 is fixed to the plate portion 20 that closes the opening of the frame 6.
  • a signal line 21 is connected to the voice coil 9, and a voice electric signal is input from the signal line 21.
  • the Lorentz force acts on the voice coil bobbin 18 and the magnetic circuit 8 in the direction of the central axis C of the frame 6 in response to the input of the voice electric signal, and the magnetic circuit 8 suspended by the damper 10 is located at the center of the frame 6. It vibrates in the direction of the axis C.
  • the magnetic circuit 8, the voice coil bobbin 18, and the frame 6 form a rotating body, and each is coaxially assembled to the central axis C of the frame 6.
  • the center of gravity G of the exciter 2 is located approximately on the central axis C or in the vicinity of the central axis C.
  • the vibration transmitting member 4 has a function of fixing the exciter 2 to a member serving as a diaphragm on the vehicle 50 (FIG. 4) side, a function of disposing the exciter 2 at a position separated from the member serving as the diaphragm, and a function of the exciter 2 concerned. It is a member having a function of transmitting vibration to a member serving as a diaphragm.
  • the vibration transmitting member 4 includes a vehicle-side fixing portion 30 fixed to a member of the vehicle 50, and a straight line extending horizontally in a direction away from the vehicle-side fixing portion 30.
  • An extension portion 32 having a free end at its tip, and a vibration generator fixing portion 34 provided at the free end of the extension portion 32 and fixed to the exciter 2 are provided.
  • the exciter 2 is arranged in a cantilevered state at a position separated from the vehicle-side member by the vibration transmitting member 4.
  • the vibration transmitting member 4 is formed by bending a rectangular metal plate such as aluminum.
  • the vehicle side fixing portion 30 is formed by bending one end side of the rectangular metal plate at a predetermined inclination angle ⁇ , and the other end side of the rectangular metal plate is 90 degrees.
  • the vibration generating portion fixing portion 34 is formed by bending the same.
  • the vehicle-side fixing portion 30 has a planar fixing surface 30A on its upper surface, and the fixing surface 30A is firmly fixed to the vehicle side with an adhesive or an adhesive such as a double-sided tape. Stuck to.
  • the vibration generating section fixing section 34 also has a planar fixing surface 34A on the upper surface thereof, and the exciter 2 is provided on the fixing surface 34A, as shown in FIG. 1(A). Fixed.
  • any fixing method such as an adhesive, a double-sided tape, or a screw can be used.
  • the extending portion 32 is a plate-shaped portion having a predetermined width W and a predetermined length L and having a substantially rectangular shape in plan view.
  • the extending portion 32 has high thermal conductivity for transmitting the heat generated by the exciter 2 in the direction of the length L, and is flexible enough to bend in the vertical direction D (FIG. 5) as the exciter 2 vibrates. It is formed of a metal material (aluminum in this embodiment) that has.
  • the inclination angle ⁇ of the vehicle-side fixing portion 30 with respect to the extending portion 32 is such that when the vehicle-side fixing portion 30 is fixed to a vehicle-side member, the extending portion 32 is extended horizontally (a direction perpendicular to the vertical direction). It is an angle to make it exist. At this time, the extending portion 32 extends in a posture in which the plate surface 32A is substantially parallel to the horizontal plane, and as shown by the dotted line in FIG. 1C, it is easy to bend in the vertical direction D with an appropriate amount of bending. There is.
  • the extending portion 32 has a substantially rectangular shape in a plan view, it is possible to generate vibration of sound corresponding to the high frequency range from the extending portion 32. Further, the heat of the exciter 2 transferred to the extension part 32 can be sufficiently radiated from the entire surface of the extension part 32, and the cooling performance of the exciter 2 can be enhanced.
  • the exciter 2 is fixed in a vibration direction, that is, in a posture in which the central axis C of the frame 6 is perpendicular to the fixing surface 34A of the vibration generator fixing portion 34. Since the fixed surface 34A is formed by bending the end portion of the extending portion 32 at 90 degrees, the central axis C of the exciter 2 is substantially parallel to the extending portion 32, as shown in FIG. Become. When the vehicle is mounted, the extending portion 32 is kept horizontal, so that the exciter 2 is also fixed in a state where the vibration direction is horizontal.
  • the vibration direction of the magnetic circuit 8 of the exciter 2 is orthogonal to this shake, and the shake causes the magnetic circuit 8 to shake greatly. It is possible to prevent a situation in which the damper 10 that suspends the magnetic circuit 8 is damaged. Even if the vibration of the vehicle 50 in the vertical direction D includes a frequency component that resonates with the vibration of the exciter 2, the vibration amplification of the exciter 2 due to this vibration can be suppressed.
  • the vehicle side fixing portion 30 and the vibration generating portion fixing portion 34 are both on the same side (in the illustrated example) with respect to the extending portion 32. , Lower side) so that they face each other.
  • the vehicle side fixing portion 30 is configured to be located on the line of the central axis C of the exciter 2 fixed to the vibration generating portion fixing portion 34.
  • the vehicle side fixing portion 30 that is the fixed end is located on the extension line of the vibration direction (direction of the center axis C) passing through the center of gravity G of the exciter 2. Will be done.
  • the vehicle-side fixing portion 30 is within the range R of the exciter 2 when the exciter 2 is viewed from the vibration direction (direction of the central axis C). It is arranged. According to this configuration, since the deviation (separation distance) between the exciter 2 and the vehicle-side fixed portion 30 in the vertical direction D is suppressed, the horizontal vibration of the exciter 2 is easily transmitted accurately to the vehicle-side fixed portion 30, The sound reproducibility can be improved.
  • FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a vehicle 50 to which the vibration generator 1 is attached
  • FIG. 4(A) is an external view
  • FIG. 4(B) is a cross section taken along the line AA shown in FIG. 4(A).
  • the vehicle 50 has a roof panel (also referred to as an outer panel) 54 as a member that can serve as a diaphragm.
  • the vibration generator 1 uses a window glass that covers an opening formed in the vehicle 50 as a diaphragm. And vibrate to generate sound in the passenger compartment.
  • the vibration generator 1 of the present embodiment vibrates the front windshield 51, which is one of the windshields attached to the vehicle 50 so as not to be opened and closed, as the diaphragm.
  • the vibration generator 1 includes a space between a roof panel 54 that constitutes the roof of the vehicle 50 and a ceiling interior material 55 of the vehicle 50 (hereinafter referred to as a space behind the ceiling interior material). )S, and is installed in the approximate center of the vehicle width of the vehicle 50. Since the vibration generator 1 is installed substantially at the center of the vehicle width, the vibration of the windshield 51 supports the vibration of the front windshield 51 on both the left and right sides, compared to the case where the vibration is generated on the left and right sides. It can be made less susceptible to sound, especially in the low range.
  • FIG. 5 is a diagram schematically showing the internal configuration of the front side of the space S on the back side of the ceiling interior material.
  • the upper end portion 51A of the front window glass 51 is joined to the leading end portion 54A of the roof panel 54 by adhesion or the like.
  • the tip portion 54A of the roof panel 54 is overlapped and fixed with the tip portion 56A of the reinforcement 56 for reinforcing the strength of the roof panel 54.
  • the front end portion 54A of the roof panel 54 and the front end portion 56A of the reinforcement 56 constitute a frame 65 for fixing the upper end portion 51A of the front windshield 51.
  • the vehicle-side fixing portion 30 of the vibration generator 1 is fixed to the glass surface of the front window glass 51 exposed between the frame 65 and the ceiling interior material 55 with an adhesive or an adhesive, and the vehicle-side fixing is performed.
  • the exciter 2 is supported by the extending portion 32 in a cantilevered state at a position separated from the portion 30 toward the rear of the vehicle (that is, the back side of the space S inside the ceiling interior material).
  • the exciter 2 since the exciter 2 is arranged at a position separated from the windshield 51, it is more difficult to receive sunlight and the exposure to sunlight is suppressed as compared with the configuration in which the exciter 2 is directly fixed to the windshield 51. ..
  • a space B is secured so that the vehicle side fixing portion 30 can be fixed.
  • the vibration generator 1 can be installed as long as this is done. Further, by arranging the vibration generating device 1 in the space S on the back side of the ceiling interior material, even when the vibration generating device 1 is fixed to the windshield 51, the vibration generating device 1 does not obstruct the occupant's field of view and the visibility is reduced. I can't even enter.
  • the fixing surface 30A of the vehicle-side fixing portion 30 is inclined at the inclination angle ⁇ , so that the extending portion 32 extends in the horizontal direction and the exciter 2 moves in the vibration direction (the central axis C). ) Is oriented horizontally, and is placed in a cantilevered support state.
  • the extension portion 32 is appropriately flexed, so that the impact sound that causes an uncomfortable feeling due to the shaking is dispersed by the flexion, and the front windshield 51.
  • the vibration generated by the exciter 2 can be sufficiently transmitted to the windshield 51 while suppressing the transmission of the impact sound to the windshield 51.
  • the vibration direction of the magnetic circuit 8 of the exciter 2 is orthogonal to the vertical direction, the vibration of the vehicle 50 in the vertical direction D does not increase the vibration of the magnetic circuit 8 and damage the damper 10.
  • the vehicle-side fixing portion 30 is provided within the range R of the exciter 2 when viewed from the vibration direction of the exciter 2 (direction of the central axis C).
  • the deviation (separation distance) between the exciter 2 and the vehicle-side fixed portion 30 in the vertical direction D is suppressed, so that the horizontal vibration of the exciter 2 is easily transmitted accurately to the vehicle-side fixed portion 30 and the sound is reproduced. You can improve your sex. Further, since it is not necessary to fix the exciter 2 directly to the front windshield 51, it becomes difficult for the exciter 2 to be exposed to sunlight, and the exposure of the exciter 2 to sunlight is suppressed.
  • the vibration generating device 1 of the present embodiment includes a vibration transmitting member 4 that transmits the vibration of the exciter 2, and a vehicle-side fixing portion 30 fixed to the front windshield 51 of the vehicle 50 and a vehicle-side fixing portion 30 separated from the vehicle-side fixing portion 30. And an extension portion 32 having a free end at the tip, and the exciter 2 is fixed to the tip of the extension portion 32. According to this configuration, since the exciter 2 is arranged at the position separated from the windshield 51 by the extension portion 32, the exciter 2 is less likely to be exposed to sunlight. Further, since the exciter 2 is arranged apart from the windshield 51, it is possible to prevent the front windshield 51 from hindering the occupant's view.
  • the vehicle-side fixing portion 30 is located on a line that passes through the center of gravity G of the exciter 2 and extends in the vibration direction (direction of the central axis C). As a result, it is possible to prevent the exciter 2 fixed to the free end of the extending portion 32 from vibrating significantly due to the vibration generated by itself.
  • the exciter 2 when the vehicle-side fixing portion 30 is fixed to the windshield 51, the exciter 2 is arranged with its vibration direction (the direction of the central axis C) oriented horizontally. It has a configuration. According to this configuration, even if the vehicle 50 sways in the vertical direction D during traveling, the vibration direction of the exciter 2 is orthogonal to this sway, so that the sway causes the exciter 2 to greatly sway and the damper 10 to move. It can prevent damage. Even if the vibration of the vehicle 50 in the vertical direction D includes a frequency component that resonates with the vibration of the exciter 2, the vibration amplification of the exciter 2 due to this vibration can be suppressed.
  • the vibration generator 1 has flexibility such that the extending portion 32 bends with the vibration of the exciter 2. As a result, the impact sound that causes an uncomfortable feeling due to the shaking is dispersed by bending, and the transmission of the impact sound to the front windshield 51 is suppressed, while the vibration generated by the exciter 2 is sufficiently transmitted to the front windshield 51. Can be told.
  • the extending portion 32 is formed of a material having high thermal conductivity that conducts the heat generated by the exciter 2, so that the heat of the exciter 2 can be efficiently radiated from the entire length thereof. ..
  • the extending portion 32 has a plate shape and is arranged such that the plate surface 32A is horizontal when the vehicle side fixing portion 30 is fixed to the windshield 51. Accordingly, the above-described bending can be appropriately generated according to the swing of the vehicle 50 in the vertical direction D. Further, since the extending portion 32 has a plate-like shape, the heat dissipation area is increased, the cooling performance of the exciter 2 is enhanced, and furthermore, the vibration sound in the high frequency range of the exciter 2 (that is, the sound in the high range) is echoed from the plate surface 32A. You can also
  • the configuration in which the vibration generator 1 is fixed to the windshield 51 is illustrated, but the configuration is not limited to this, and as shown in FIG. 6, the vehicle side fixing portion 30 supports the windshield 51. It may be fixed to the frame 65. With this configuration, the vibration of the exciter 2 is also transmitted to the roof panel 54 (panel member included in the vehicle 50) through the frame 65, and the roof panel 54 can also vibrate as a diaphragm.
  • an appropriate connection is provided between the extending portion 32 and the vehicle-side fixing portion 30 for the purpose of avoiding a member (reinforcement 56 in the illustrated example) on the vehicle 50 side.
  • the vibration generator 100 may be configured by integrally providing the portion 133.
  • the vibration generating device 200 may be configured by extending the fixing surface 230A of the vehicle side fixing portion 230 in the vehicle width direction E at least longer than the width W of the extending portion 32. According to this configuration, the area of the fixing surface 230A is increased, so that the vibration generator 200 can be more firmly fixed to the front window glass 51 and the frame 65, and vibration can be applied to the front window glass 51 and the frame 65. I can tell you more.
  • the vibration generators 1, 100, 200 may be fixed to the lower end portion of the windshield 51 or a frame that supports the lower end portion. In this case, the vibration generators 1, 100, 200 are preferably arranged under the instrument panel.
  • any of the vibration generators 1, 100, and 200 is not limited to the front windshield 51, and any windshield such as a rear windshield or the windshield may be used as long as it closes the opening of the vehicle 50. Can be fixed to the supporting frame. Then, the vibration generators 1, 100, 200 can vibrate the wind glass or the frame as a diaphragm to generate sound in the vehicle interior.
  • FIG. 8 is a figure which shows typically the installation state of the vibration generator 300 which concerns on this embodiment.
  • the vibration generating device 300 is disposed in the space S on the back side of the ceiling interior material of the vehicle 50 and is an exciter 302 that is a vibration generating member, as in the vibration generating device 1 of the first embodiment.
  • a vibration transmission member 304 that transmits the vibration generated by the exciter 302 to the vehicle 50 side.
  • the vibration transmitting member 304 has a function of fixing the exciter 302 to a member serving as a diaphragm on the vehicle 50 side, and a function of transmitting the vibration of the exciter 2 to the member serving as a diaphragm, and specifically,
  • the vehicle-side fixing portion 330 fixed to the reinforcement 356 of the vehicle 50 and the vibration generating portion fixing portion 334 to which the exciter 302 is fixed are provided.
  • the vehicle-side fixing portion 330 is a rectangular plate member extending linearly like the extending portion 32, and one end portion 330A thereof is bent into an L shape at about 90 degrees to form a vibration generating portion fixing portion 334. There is.
  • the vehicle-side fixing portion 330 is provided within the range R of the exciter 302 when viewed from the vibration direction of the exciter 302 (direction of the central axis C), and sound reproduction is performed.
  • the sex is enhanced.
  • the fixing surface 334A of the vibration generating portion fixing portion 334 is fixed in the vertical direction D by fixing the substantially entire range of the entire length of the vehicle side fixing portion 330 to the horizontal horizontal surface portion 356A of the reinforcement 356. Are placed in parallel with.
  • the vibration direction (center axis C) of the exciter 302 is aligned in the horizontal direction.
  • the exciter 302 vibrates based on the sound electrical signal input from the sound source device 59 (FIG. 5), the vibration is transmitted to the windshield 51 through the frame 65 including the reinforcement 356.
  • the windshield 51 functions as a so-called diaphragm of the speaker, and sound is emitted inside the vehicle.
  • the one end portion 330A of the vehicle side fixing portion 330 is directly provided with the vibration generating portion fixing portion 334 without interposing the extending portion 32 included in the vibration generating device 1 of the first embodiment, and Since most of the vehicle-side fixed portion 330 is fixed to the reinforcement 356, the vibration component of the low range of the exciter 302 is accurately transmitted to the reinforcement 356, and the sound with high reproducibility of the low range is generated by the windshield 51. Can originate from.
  • the vibration generating section fixing section 334 is arranged closer to the front windshield 51 side than the vehicle side fixing section 330, so that the exciter 302 fixed to the fixing surface 334A is concerned.
  • the front windshield 51 is arranged so as to face (face) it.
  • a through portion 370 is provided between the ceiling interior material 55 and the windshield 51.
  • the through portion 370 is formed between the ceiling interior material 55 and the front window glass 51 by a gap, one opening, or a plurality of openings (for example, a grid) provided in the vehicle width direction.
  • FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the exciter 302.
  • the exciter 302 of this embodiment has a longer distance from one end 18A to the other end 18B of the voice coil bobbin 18 than the exciter 2 shown in FIG.
  • An outer peripheral surface of 18B is attached to a peripheral edge of an opening 319 formed in the frame 6, and a vibrating member 320 is provided so as to cover an open portion of the other end 18B.
  • the vibrating member 320 is made of dome-shaped silk, aluminum, or the like, and vibrates together with the voice coil bobbin 18 in the direction of the central axis C, whereby air vibration is efficiently output from the vibrating member 320. Since the vibrating member 320 is made of silk or aluminum, which is also used in the dome portion of the high-frequency speaker, air vibration corresponding to a fine high-pitched sound is output.
  • the air vibration in the high-pitched region with a fine texture generated by the exciter 302 is introduced into the vehicle compartment through the through portion 370 as described above. That is, in the vehicle interior, the sound in the high frequency range introduced from the through portion 370 and the sound emitted from the front windshield 51 with high reproducibility in the low frequency range are spread, and a very high acoustic effect is realized. To be done.
  • the exciter 302 does not have to be directly fixed to the front window glass 51 by disposing the exciter 302 to face the front window glass 51 by the vibration transmitting member 304, so that the exciter 2 does not have to be fixed.
  • the sunlight is hard to reach, and the exposure of the exciter 2 to the sunlight is suppressed.
  • the exciter 302 includes the vibrating member 320 that causes air vibration with the vibration, and causes the air vibration generated by the vibrating member 320 to be incident on the windshield 51 of the vehicle 50. Thereby, in addition to the sound accompanying the vibration transmission of the vibration transmitting member 304, the sound effect is further enhanced by the sound accompanying the air vibration.
  • the exciter 302 is arranged at a position where the vibrating member 320 faces the windshield 51.
  • the air vibrations are directly incident on the windshield 51, so that the attenuation of the air vibrations is suppressed.
  • the vibration of the exciter 302 (particularly, the vibration component in the low range) is higher than that in the case where the extending portion 32 is provided. It is accurately transmitted to the 50 side and the reproducibility of the sound is enhanced.
  • the vibrating member 320 causes air vibration in the high range.
  • a very high acoustic effect is realized by mixing the sound with high reproducibility in the low frequency range associated with the vibration transmission of the vibration transmission member 304 and the sound in the high frequency range associated with the air vibration.
  • the exciter 302 is arranged so as to face the front windshield 51, but the present invention is not limited to this.
  • the vibration transmitting member 304 arranges the exciter 302 at a position farther from the windshield 51 than the vehicle-side fixing portion 330, and causes the exciter 302 to be generated in front of the exciter 302.
  • a reflecting member 390 may be provided to reflect the air vibration toward the windshield 51.
  • the exciter 302 is arranged at a position recessed from the windshield 51, so that the exposure of sunlight is further suppressed. In this case, as shown in FIGS.
  • the exciter 302 may be provided instead of the exciter 2, and the reflecting member 390 may be provided on the front surface of the exciter 302.
  • the reflection member 390 is installed, for example, on the roof panel 54 of the vehicle 50 in the space S on the back side of the ceiling interior material, and the reflection member 390 is installed in the vehicle 50 as long as it can reflect the air vibration of the exciter 302. It is optional.
  • the vehicle-side fixing portion 330 of the vibration generating device 300 may extend from the vibration generating portion fixing portion 334 in a substantially T shape in a side view of the exciter 302.
  • directions such as horizontal, vertical, parallel, and vertical directions, various numerical values, and shapes unless otherwise specified, these directions, ranges around the numerical values, and approximate values. Shapes are not intentionally excluded, the same effect is achieved, and the range and the approximate shape (so-called equivalent range) are provided as long as the values do not deviate from the critical significance. It includes. That is, for example, the directions such as horizontal, vertical, parallel, and vertical directions may be substantially horizontal, substantially vertical, substantially parallel, and substantially vertical direction, respectively.

Abstract

日光への暴露を抑えること。 振動を発生する振動発生部と、車両50に固定される車両側固定部30を有し、前記振動発生部が発生する振動を前記車両50に伝達する振動伝達部材4と、を備え、前記車両側固定部30は、前記振動発生部の振動方向からみて、当該振動発生部の範囲R内に設けられている振動発生装置1を構成した。

Description

振動発生装置
 本発明は、振動発生装置に関する。
 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。
特開2011-20651号公報
 特許文献1では、フロントウインドガラスに設けた圧電振動子が日光に曝されて紫外線劣化し易い、という問題がある。
 本発明は、日光への暴露が抑えられる振動発生装置を提供することを目的とする。
 この明細書には、2018年12月28日に出願された日本国特許出願・特願2018-247239の全ての内容が含まれる。
 本発明は、振動を発生する振動発生部と、車両に固定される車両側固定部を有し、前記振動発生部が発生する振動を前記車両に伝達する振動伝達部材と、を備え、前記車両側固定部は、前記振動発生部の振動方向からみて、当該振動発生部の範囲内に設けられていることを特徴とする振動発生装置を提供する。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動伝達部材は、前記車両側固定部から離間する方向に延び、先端が自由端である延在部を有し、前記車両側固定部が、前記車両の開口部を覆うウインドガラス、又は当該ウインドガラスを支持するフレームに固定され、前記延在部の先端に前記振動発生部が固定されていることを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記車両側固定部は、前記振動発生部の重心を通って前記振動発生部の振動方向に延びる線上に位置することを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動発生部は、前記車両側固定部が前記ウインドガラス、又は前記フレームに固定された場合に、前記振動方向を水平方向に向けて配置されることを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記延在部は、前記振動発生部の発熱を伝導する高熱伝導性を有する、ことを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記延在部は、板状を成し、前記車両側固定部が前記ウインドガラス、又は前記フレームに固定された場合に板面が水平になる、ことを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記車両側固定部は、前記車両の幅方向に、少なくとも前記延在部の幅よりも長い、ことを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動発生部は、前記振動に伴って空気振動を生じさせる振動部材を備え、前記振動部材が生じさせた空気振動を前記車両のウインドガラスに入射させることを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動伝達部材は、前記振動部材が前記ウインドガラスに対向する位置に前記振動発生部を配置することを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動部材が生じさせた空気振動を前記ウインドガラスに向けて反射する反射部材を備えることを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記車両側固定部の一端部に前記振動発生部が固定される、ことを特徴とする。
 本発明は、上記振動発生装置において、前記振動部材は、高音域の空気振動を生じさせることを特徴とする。
 本発明によれば、日光への暴露が抑えられる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動発生装置の構成を示す四面図であり、(A)は正面図、(B)は上面図、(C)は側面図、(D)は底面図である。 図2は、エキサイタの構成を示す斜視図である。 図3は、エキサイタの断面図である。 図4は、振動発生装置が取り付けられた車両の構成を示す図であり、(A)は外観図、(B)は(A)に示したA―Aでの断面図である。 図5は、天井内装材裏側空間のフロント側の内部構成を模式的に示す図である。 図6は、本発明の変形例に係る振動発生装置の構成を車両への取付構造とともに模式的に示す図である。 図7は、本発明の他の変形例に係る振動発生装置の構成を示す図である。 図8は、本発明の第2実施形態に係る振動発生装置の設置状態を模式的に示す図である。 図9は、第2実施形態に係る振動発生装置が備えるエキサイタの構成を示す断面図である。 図10は、第2実施形態の変形例に係る構成を示す模式図である。 図11は、第2実施形態の変形例に係る構成を示す模式図である。 図12は、第2実施形態の変形例に係る構成を示す模式図である。
 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。
<第1実施形態>
 図1は本実施形態に係る振動発生装置1の構成を示す四面図であり、図1(A)は正面図、図1(B)は上面図、図1(C)は側面図、図1(D)は底面図である。
 振動発生装置1は、振動を発生する振動発生部材であるエキサイタ2と、このエキサイタ2が発生する振動を伝達する振動伝達部材4と、を備える。
 図2はエキサイタ2の構成を示す斜視図であり、図3はエキサイタ2の断面図である。
 エキサイタ2には、音源機器59(図5)から音声電気信号が入力され、当該音声電気信号に基づいて振動を発生する装置である。
 より詳細には、図2、及び図3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(図3)と、を備える。かかるエキサイタ2では、ボイスコイル9に音声電気信号が入力されたときに、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、これによりダンパ10に懸架された磁気回路8が振動する。
 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3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2に示すように、磁気回路8の周囲に設けられる。
 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。
 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の方向に振動することとなる。
 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。
 振動伝達部材4は、エキサイタ2を車両50(図4)側の振動板となる部材に固定する機能と、振動板となる部材から離間した位置にエキサイタ2を配置する機能と、当該エキサイタ2の振動を振動板となる部材に伝達する機能と、を有した部材である。
 具体的には、振動伝達部材4は、図1に示すように、車両50の部材に固定される車両側固定部30と、この車両側固定部30から離間する方向に水平に直線状に延び、その先端が自由端となる延在部32と、この延在部32の自由端である先端に設けられ、エキサイタ2が固定される振動発生部固定部34と、を備える。エキサイタ2は、この振動伝達部材4によって、車両側の部材から離間した位置に片持支持状態で配置される。
 かかる振動伝達部材4は、アルミニウム等の矩形状の金属板を折り曲げ加工して形成される。具体的には、図1(C)に示すように、矩形金属板の一端側を所定の傾斜角度αで折り曲げることで車両側固定部30が形成され、矩形金属板の他端側を90度に折り曲げることで振動発生部固定部34が形成される。
 車両側固定部30は、図1(B)に示すように、その上面に平面状の固定面30Aを有し、その固定面30Aが接着剤、或いは両面テープなどの粘着剤で車両側に強固に固着される。
 また振動発生部固定部34も、車両側固定部30と同様に、図1(A)に示すように、その上面に平面状の固定面34Aを有し、その固定面34Aに、エキサイタ2が固定される。エキサイタ2の固定には、接着剤や両面テープ、螺子などの任意の固定手法を用いることができる。
 延在部32は、図1(B)、及び図1(C)に示すように、所定の幅W、及び所定の長さLの平面視略矩形状を成す板状部である。延在部32は、エキサイタ2の発熱を長さLの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5)に撓む程度の可撓性を有した金属材料(本実施形態ではアルミニウム)によって形成される。
 延在部32に対する車両側固定部30の傾斜角度αは、当該車両側固定部30が車両側の部材に固定されたときに、延在部32を水平(鉛直方向に垂直な方向)に延在させるための角度である。このとき、延在部32は、板面32Aが水平面と略平行になる姿勢で延在し、図1(C)に点線で示すように、鉛直方向Dに適度な撓み量で撓み易くなっている。
 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を延在部32から発することもできる。また延在部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。
 ここで、エキサイタ2は、振動方向、すなわちフレーム6の中心軸Cが振動発生部固定部34の固定面34Aに対して垂直になる姿勢で固定される。この固定面34Aは、延在部32の端部を90度に折り曲げて形成されているため、図1(C)に示すように、エキサイタ2の中心軸Cは延在部32と略平行になる。車両取付時には、延在部32は水平に維持されるので、エキサイタ2も振動方向が水平を向いた状態で固定される。これにより、走行時等に車両50が鉛直方向Dに揺れたとしても、この揺れに対してエキサイタ2の磁気回路8の振動方向が直交するので、この揺れによって磁気回路8が大きく揺り動かされて、当該磁気回路8を懸架するダンパ10が破損する、といった事態を防止できる。
 また仮に、車両50の鉛直方向Dの揺れが、エキサイタ2の振動と共振するような周波数成分を含んでいた場合でも、この揺れによるエキサイタ2の振動増幅も抑えられる。
 さて振動伝達部材4にあっては、図1(C)に示すように、車両側固定部30、及び振動発生部固定部34はいずれも、延在部32に対して同じ側(図示例では、下側)に折り曲げられることで両者は対向する。特に本実施形態では、車両側固定部30は、振動発生部固定部34に固定されたエキサイタ2の中心軸Cの線上に位置するように構成される。上述の通り、エキサイタ2の重心Gは中心軸Cの線上にあるので、エキサイタ2の重心Gを通る振動方向(中心軸Cの方向)の延長線上に固定端である車両側固定部30が位置することになる。
 この構成により、自由端に固定されたエキサイタ2が振動を発した場合に、自身の振動によって大きく揺れてしまう、といった事態を抑制できる。なお、かかるエキサイタ2の揺れの抑制効果については、エキサイタ2の重心Gを通る振動方向の延長線上でなくともよく、当該延長線の近傍に車両側固定部30が配置されていれば、その効果が得られる。
 また、図1(C)に示すように、振動発生装置1において、車両側固定部30は、振動方向(中心軸Cの方向)からエキサイタ2をみたときに、当該エキサイタ2の範囲R内に配置されている。この構成によれば、エキサイタ2と車両側固定部30との鉛直方向Dにおけるズレ(離間距離)が抑えられるので、エキサイタ2における水平方向の振動が車両側固定部30に正確に伝わり易くなり、音の再現性を高めることができる。
 次いで、振動発生装置1の車両取付構造について説明する。
 図4は振動発生装置1が取り付けられた車両50の構成を示す図であり、図4(A)は外観図、図4(B)は図4(A)に示したA―Aでの断面図である。
 一般に車両50には、振動板となり得る部材としてルーフパネル(アウターパネルとも呼ばれる)54を有するが、本実施形態の振動発生装置1は、車両50に形成された開口部を覆うウインドガラスを振動板として振動させ、車室内に音を発生させる。
 具体的には、本実施形態の振動発生装置1は、開閉不能に車両50に取り付けられたウインドガラスの1つであるフロントウインドガラス51を振動板として振動させる。かかる振動発生装置1は、図4(B)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、車両50の天井内装材55との間の空間(以下、天井内装材裏側空間という)Sであって、車両50の車幅の略中央に設置される。振動発生装置1が車幅の略中央に設置されることで、左右のいずれかに偏らせて設置した場合に比べ、フロントウインドガラス51の振動が左右両側支持するピラー57(いわゆるAピラー)の影響を受け難くでき、特に低音域を響かせることができる。
 図5は、天井内装材裏側空間Sのフロント側の内部構成を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、フロントウインドガラス51の上端部51Aがルーフパネル54の先端部54Aに接着等により接合される。またルーフパネル54の先端部54Aには、当該ルーフパネル54の強度を補強するレインフォース56の先端部56Aが重ねて固定される。これらルーフパネル54の先端部54A、及びレインフォース56の先端部56Aによって、フロントウインドガラス51の上端部51Aを固定するフレーム65が構成される。
 そして、このフレーム65と天井内装材55との間に露出するフロントウインドガラス51のガラス面に振動発生装置1の車両側固定部30が接着剤、或いは粘着剤などで固定され、当該車両側固定部30から車両後方(すなわち天井内装材裏側空間Sの奥側)に離間した位置にエキサイタ2が片持支持状態で延在部32に支持される。
 この構成においては、エキサイタ2がフロントウインドガラス51から離間した位置に配置されるため、フロントウインドガラス51に直接、エキサイタ2を固定する構成に比べて日光が当たり難くなり日光への暴露が抑えられる。またフレーム65と天井内装材55との間に、エキサイタ2をフロントウインドガラス51に固定するための十分なスペースBが設けられていない場合でも、車両側固定部30を固定できるだけのスペースBが確保さえされていれば、振動発生装置1を設置することができる。さらに、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、フロントウインドガラス51に振動発生装置1を固定した場合でも、振動発生装置1が乗員の視界を妨げることもなく、視界に入ることもない。
 上述の通り、振動発生装置1は、車両側固定部30の固定面30Aが傾斜角度αで傾斜することで、延在部32が水平方向に延び、かつ、エキサイタ2が振動方向(中心軸C)を水平方向に向けた姿勢で、片持支持状態で配置される。
 これにより、エキサイタ2から大きな加速度の振動が入った場合でも、延在部32が適度に撓むことで、揺れに起因した違和感を生じさせるような衝撃音を撓みにより分散させてフロントウインドガラス51への当該衝撃音の伝達を抑制しつつ、エキサイタ2が発する振動についてはフロントウインドガラス51に十分に伝えることができる。また、エキサイタ2の磁気回路8の振動方向が鉛直方向に対して直交することから、車両50の鉛直方向Dの揺れが磁気回路8の振動を強めダンパ10を損傷するといったこともない。
 上述した実施形態は、次のような効果を奏する。
 本実施形態の振動発生装置1は、車両側固定部30がエキサイタ2の振動方向(中心軸Cの方向)からみて、当該エキサイタ2の範囲R内に設けられている。
 これにより、エキサイタ2と車両側固定部30との鉛直方向Dにおけるズレ(離間距離)が抑えられるので、エキサイタ2における水平方向の振動が車両側固定部30に正確に伝わり易くなり、音の再現性を高めることができる。
 また、フロントウインドガラス51にエキサイタ2を直接固定する必要がないため、エキサイタ2に日光が当たり難くなり、エキサイタ2への日光の暴露が抑えられる。
 本実施形態の振動発生装置1は、エキサイタ2の振動を伝達する振動伝達部材4を備え、車両50のフロントウインドガラス51に固定される車両側固定部30と、この車両側固定部30から離間する方向に延び、先端が自由端である延在部32と、を有し、この延在部32の先端にエキサイタ2が固定された構成である。
 この構成によれば、フロントウインドガラス51から延在部32によって離間された位置にエキサイタ2が配置されるので、エキサイタ2に日光が、より当たり難くなる。
 さらに、エキサイタ2はフロントウインドガラス51から離間配置されるので、フロントウインドガラス51において乗員の視界の邪魔になり難くできる。
 本実施形態の振動発生装置1は、エキサイタ2の重心Gを通り振動方向(中心軸Cの方向)に延びる線上に車両側固定部30が位置する。
 これにより、延在部32の自由端に固定されたエキサイタ2が、自身が発する振動により大きく揺れ動いてしまう、といった事態を抑制できる。
 本実施形態の振動発生装置1は、車両側固定部30がフロントウインドガラス51に固定された場合に、エキサイタ2が、自身の振動方向(中心軸Cの方向)を水平方向に向けて配置される構成とした。
 この構成によれば、車両50が走行時などに鉛直方向Dに揺れたとしても、この揺れに対してエキサイタ2の振動方向が直交するので、この揺れによってエキサイタ2が大きく揺り動かされてダンパ10が損傷する、といった事態を防止できる。
 また仮に、車両50の鉛直方向Dの揺れが、エキサイタ2の振動と共振するような周波数成分を含んでいた場合でも、この揺れによるエキサイタ2の振動増幅も抑えられる。
 本実施形態の振動発生装置1は、延在部32がエキサイタ2の振動に伴って撓む程度の可撓性を有する。これにより、揺れに起因した違和感を生じさせるような衝撃音を撓みにより分散させ、フロントウインドガラス51への当該衝撃音の伝達を抑制しつつ、エキサイタ2が発する振動についてはフロントウインドガラス51に十分に伝えることができる。
 本実施形態の振動発生装置1は、延在部32が、エキサイタ2の発熱を伝導する高熱伝導性を有する材料から形成されているため、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。
 本実施形態の振動発生装置1において、延在部32は板状を成し、車両側固定部30がフロントウインドガラス51に固定された場合に板面32Aが水平になるように配置される。これにより、車両50の鉛直方向Dの揺れに応じて、上述した撓みを適度に発生させることができる。また、延在部32が板状を成すことで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)を板面32Aから響かせることもできる。
<第1実施形態の変形例>
 第1実施形態では、振動発生装置1をフロントウインドガラス51に固定した構成を例示したが、これに限らず、図6に示すように、車両側固定部30を、フロントウインドガラス51を支持するフレーム65に固定してもよい。
 この構成によれば、エキサイタ2の振動がフレーム65を通じて、ルーフパネル54(車両50が備えるパネル部材)にも伝えられ、当該ルーフパネル54も振動板として振動させることができる。
 また同図6に示すように、延在部32と、車両側固定部30との間に、車両50の側の部材(図示例では、レインフォース56)を回避する等の目的で適宜の連結部133を一体に設けた振動発生装置100を構成してもよい。
 また図7に示すように、車両側固定部230の固定面230Aを車幅方向Eに、少なくとも延在部32の幅Wよりも長く延ばした振動発生装置200を構成してもよい。この構成によれば、固定面230Aの面積が拡大するので、振動発生装置200を、より強固にフロントウインドガラス51やフレーム65に固定でき、これらフロントウインドガラス51やフレーム65に対して、振動をより伝えることができる。
 また振動発生装置1、100、200を、フロントウインドガラス51の下端部、又は、当該下端部を支持するフレームに固定してもよい。この場合、振動発生装置1、100、200は、インストルメントパネルの下に配置されることが好ましい。
 また振動発生装置1、100、200のいずれも、フロントウインドガラス51に限らず、車両50の開口部を閉じるものであれば、例えばリアウィンドガラスなどの任意のウインドガラス、又は、当該ウインドガラスを支持するフレームに固定できる。そして、かかる振動発生装置1、100、200によって、これらウインドガラス、又はフレームを振動板として振動させて、車室内に音を発することができる。
<第2実施形態>
 次いで、本発明の第2実施形態について説明する。
 図8は、本実施形態に係る振動発生装置300の設置状態を模式的に示す図である。
 同図に示すように、振動発生装置300は、第1実施形態の振動発生装置1と同様に、車両50の天井内装材裏側空間Sに配置され、振動を発生する振動発生部材であるエキサイタ302と、このエキサイタ302が発生する振動を車両50の側に伝達する振動伝達部材304と、を備える。
 振動伝達部材304は、エキサイタ302を車両50側の振動板となる部材に固定する機能と、当該エキサイタ2の振動を振動板となる部材に伝達する機能と、を有し、具体的には、車両50のレインフォース356に固定される車両側固定部330と、エキサイタ302が固定される振動発生部固定部334と、を備える。車両側固定部330は、上記延在部32と同様に、直線状に延びる矩形板材であり、その一端部330Aが略90度にL字状に折れ曲がって振動発生部固定部334が形成されている。すなわち、本実施形態の振動発生装置300においても、車両側固定部330がエキサイタ302の振動方向(中心軸Cの方向)からみて、当該エキサイタ302の範囲R内に設けられており、音の再現性が高められている。
 かかる振動伝達部材304は、車両側固定部330の全長の略全ての範囲がレインフォース356における水平な水平面部356Aに固定されることで、振動発生部固定部334の固定面334Aが鉛直方向Dに平行に配置される。当該固定面334Aに上記エキサイタ302が固定されることで、エキサイタ302の振動方向(中心軸C)が水平方向に合わせられる。
 そして、エキサイタ302が音源機器59(図5)から入力される音声電気信号に基づいて振動すると、その振動がレインフォース356を含むフレーム65を介してフロントウインドガラス51に伝達される。これにより、フロントウインドガラス51が、スピーカのいわゆる振動板として機能し、音が車室内に発せられることとなる。
 特に、車両側固定部330の一端部330Aには、第1実施形態の振動発生装置1が備える延在部32を介在させずに、振動発生部固定部334が直接的に設けられ、なおかつ、車両側固定部330の大部分がレインフォース356に固定されているので、エキサイタ302の低音域の振動成分がレインフォース356に正確に伝えられ、低音域の再現性が高い音をフロントウインドガラス51から発することができる。
 ここで、本実施形態では、振動発生部固定部334は、車両側固定部330よりもフロントウインドガラス51の側に近い位置に配置されることで、固定面334Aに固定されたエキサイタ302が当該フロントウインドガラス51に対向(正対)した状態で配置される。
 さらに、本実施形態の車両50においては、天井内装材55とフロントウインドガラス51との間には通し部370が設けられている。この通し部370は、天井内装材55とフロントウインドガラス51の間に、車幅方向に設けられた隙間、1つの開口、又は複数の開口(例えばグリッド)によって形成されている。
 かかる構成の下、エキサイタ302の振動によって空気振動が生じると、その空気振動がフロントウインドガラス51に入射して当該フロントウインドガラス51で反射し、通し部370を通じて車室内に導入され、拡がることとなる。
 これにより、振動伝達部材304の振動伝達に伴う音に加え、空気振動に伴う音も車室内に拡がるので、車室内の音響効果がより高められることとなる。
 図9は、エキサイタ302の構成を示す断面図である。
 同図に示すように、本実施形態のエキサイタ302は、前掲図3に示すエキサイタ2に比べて、ボイスコイルボビン18の一端部18Aから他端部18Bまでの距離が長く、なおかつ、この他端部18Bの外周面がフレーム6に形成された開口部319の周縁部に取り付けられ、この他端部18Bの開放部分を覆うようにして、振動部材320が設けられている。振動部材320は、ドーム形状を呈するシルクやアルミニウム等で構成されており、ボイスコイルボビン18と共に中心軸Cの方向に振動することで、当該振動部材320から空気振動が効率良く出力される。この振動部材320には、高域専用スピーカのドーム部にも採用されているシルクやアルミニウムが用いられているため、肌理の細かい高音域の音に対応した空気振動が出力される。
 エキサイタ302が発した肌理の細かな高音域の空気振動は、上述の通り、通し部370を通じて車室内に導入される。すなわち、車室内においては、通し部370から導入された高音域の音と、フロントウインドガラス51から発せられる、低音域の再現性が高い音と、が拡がることとなり、非常に高い音響効果が実現される。
 本実施形態によれば、第1実施形態と同様な効果に加え、次のような効果を奏する。
 本実施形態の振動発生装置300においては、エキサイタ302がフロントウインドガラス51に振動伝達部材304によって対向配置されることで、エキサイタ2を直接、フロントウインドガラス51に固定する必要がないため、エキサイタ2に日光が当たり難くなり、エキサイタ2への日光の暴露が抑えられる。
 加えて、本実施形態では、エキサイタ302は、振動に伴って空気振動を生じさせる振動部材320を備え、この振動部材320が生じさせた空気振動を車両50のフロントウインドガラス51に入射させる。これにより、振動伝達部材304の振動伝達に伴う音に加え、空気振動に伴う音によって、音響効果がより高められる。
 本実施形態では、振動伝達部材304は、振動部材320がフロントウインドガラス51に対向する位置にエキサイタ302を配置した。これにより、空気振動がフロントウインドガラス51に直接的に入射するので、当該空気振動の減衰が抑えられる。
 本実施形態では、車両側固定部の330の一端部330Aにエキサイタ302が固定されているので、延在部32を備える場合に比べ、エキサイタ302の振動(特に、低音域の振動成分)が車両50の側に正確に伝えられ、音の再現性が高められる。
 本実施形態では、振動部材320は、高音域の空気振動を生じさせる。これにより、振動伝達部材304の振動伝達に伴う、低音域の再現性が高い音と、空気振動に伴う高音域の音との混合によって、非常に高い音響効果が実現される。
<第2実施形態の変形例>
 第2実施形態では、エキサイタ302をフロントウインドガラス51に対向配置したが、これに限らない。
 例えば図10に示すように、振動伝達部材304は、エキサイタ302を車両側固定部330よりもフロントウインドガラス51から離れた位置に配置し、かつ、エキサイタ302の正面に、当該エキサイタ302が生じさせた空気振動をフロントウインドガラス51に向けて反射する反射部材390を設けてもよい。
 これにより、フロントウインドガラス51から奥まった位置にエキサイタ302が配置されるので、日光の暴露がより抑えられる。
 この場合において、図11、及び図12に示すように、第1実施形態の振動発生装置1、及び、第1実施形態の変形例に係る振動発生装置100において、高音域の空気振動を生じさせるエキサイタ302をエキサイタ2の代わりに備え、かつ、エキサイタ302の正面に反射部材390を設けてもよい。
 反射部材390は、天井内装材裏側空間Sにおいて、例えば車両50のルーフパネル54に設置されるが、車両50内での反射部材390の設置態様は、エキサイタ302の空気振動を反射可能であれば任意である。
 例えば、振動発生装置300の車両側固定部330が、エキサイタ302の側面視において、略T字状に振動発生部固定部334から延びてもよい。
 上述した第1、及び第2実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示したものであって、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。
 例えば、本明細書において、水平、垂直、平行、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、平行、鉛直方向等の方向はそれぞれ、略水平、略垂直、略平行、略鉛直方向であってもよい。
 1、100、200、300 振動発生装置
 2、302 エキサイタ(振動発生部)
 4、304 振動伝達部材
 6 フレーム
 8 磁気回路
 9 ボイスコイル
 10 ダンパ
 18 ボイスコイルボビン
 30、230、330 車両側固定部
 30A、230A 固定面
 32 延在部
 32A 板面
 34、334 振動発生部固定部
 34A、334A 固定面
 50 車両
 51 フロントウインドガラス(ウインドガラス)
 54 ルーフパネル
 55 天井内装材
 65 フレーム
 320 振動部材
 C 中心軸(振動方向)
 D 鉛直方向
 E 車幅方向
 G 重心
 S 天井内装材裏側空間
 α 傾斜角度

Claims (12)

  1.  振動を発生する振動発生部と、
     車両に固定される車両側固定部を有し、前記振動発生部が発生する振動を前記車両に伝達する振動伝達部材と、を備え、
     前記車両側固定部は、前記振動発生部の振動方向からみて、当該振動発生部の範囲内に設けられている
     ことを特徴とする振動発生装置。
  2.  前記振動伝達部材は、
     前記車両側固定部から離間する方向に延び、先端が自由端である延在部を有し、
     前記車両側固定部が、前記車両の開口部を覆うウインドガラス、又は当該ウインドガラスを支持するフレームに固定され、
     前記延在部の先端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。
  3.  前記車両側固定部は、
     前記振動発生部の重心を通って前記振動発生部の振動方向に延びる線上に位置することを特徴とする請求項2に記載の振動発生装置。
  4.  前記振動発生部は、
     前記車両側固定部が前記ウインドガラス、又は前記フレームに固定された場合に、前記振動方向を水平方向に向けて配置される
     ことを特徴とする請求項3に記載の振動発生装置。
  5.  前記延在部は、
     前記振動発生部の発熱を伝導する高熱伝導性を有する、ことを特徴とする請求項2から4のいずれかに記載の振動発生装置。
  6.  前記延在部は、
     板状を成し、
     前記車両側固定部が前記ウインドガラス、又は前記フレームに固定された場合に板面が水平になる、
     ことを特徴とする請求項2から5のいずれかに記載の振動発生装置。
  7.  前記車両側固定部は、
     前記車両の幅方向に、少なくとも前記延在部の幅よりも長い、ことを特徴とする請求項2から6のいずれかに記載の振動発生装置。
  8.  前記振動発生部は、
     前記振動に伴って空気振動を生じさせる振動部材を備え、
     前記振動部材が生じさせた空気振動を前記車両のウインドガラスに入射させる
     ことを特徴とする請求項1に記載の振動発生装置。
  9.  前記振動伝達部材は、
     前記振動部材が前記ウインドガラスに対向する位置に前記振動発生部を配置する
     ことを特徴とする請求項8に記載の振動発生装置。
  10.  前記振動部材が生じさせた空気振動を前記ウインドガラスに向けて反射する反射部材を備える
     ことを特徴とする請求項8に記載の振動発生装置。
  11.  前記車両側固定部の一端部に前記振動発生部が固定される、ことを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の振動発生装置。
  12.  前記振動部材は、高音域の空気振動を生じさせる
     ことを特徴とする請求項11に記載の振動発生装置。
PCT/JP2019/035232 2018-12-28 2019-09-06 振動発生装置 WO2020137015A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19905584.9A EP3904160A4 (en) 2018-12-28 2019-09-06 VIBRATION GENERATING DEVICE
US17/414,504 US20220069192A1 (en) 2018-12-28 2019-09-06 Vibration generation device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018247239 2018-12-28
JP2018-247239 2018-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020137015A1 true WO2020137015A1 (ja) 2020-07-02

Family

ID=71127128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/035232 WO2020137015A1 (ja) 2018-12-28 2019-09-06 振動発生装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20220069192A1 (ja)
EP (1) EP3904160A4 (ja)
WO (1) WO2020137015A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04126485U (ja) * 1991-05-07 1992-11-18 富士通テン株式会社 自動車用ガラス振動型スピーカ
JP2011020651A (ja) 2009-07-21 2011-02-03 Ud Trucks Corp 警報音発生装置
JP2014075617A (ja) * 2011-01-28 2014-04-24 Clarion Co Ltd 低音再生装置、及び、低音再生方法
JP2016198727A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 アルプス電気株式会社 振動発生装置の保持構造、及び、入力装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61142654U (ja) * 1985-02-27 1986-09-03
JP4601410B2 (ja) * 2004-12-15 2010-12-22 富士通テン株式会社 スピーカ装置
DE102008056774A1 (de) * 2008-11-11 2009-06-18 Daimler Ag Lautsprecheranordnung in einem Kraftfahrzeug
JP2010263512A (ja) * 2009-05-11 2010-11-18 Sony Corp スピーカー装置
JP5676043B1 (ja) * 2013-10-28 2015-02-25 Necトーキン株式会社 音響を発生させる装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04126485U (ja) * 1991-05-07 1992-11-18 富士通テン株式会社 自動車用ガラス振動型スピーカ
JP2011020651A (ja) 2009-07-21 2011-02-03 Ud Trucks Corp 警報音発生装置
JP2014075617A (ja) * 2011-01-28 2014-04-24 Clarion Co Ltd 低音再生装置、及び、低音再生方法
JP2016198727A (ja) * 2015-04-10 2016-12-01 アルプス電気株式会社 振動発生装置の保持構造、及び、入力装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3904160A4

Also Published As

Publication number Publication date
EP3904160A4 (en) 2022-09-14
EP3904160A1 (en) 2021-11-03
US20220069192A1 (en) 2022-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5314588B2 (ja) 複合スピーカ、音声画像表示装置、および車両用音響システム
CN110062304A (zh) 车载用扬声器
JP2019500775A (ja) 航空機キャビン内において向上した可聴環境を提供するためのシステム及び方法
KR102261837B1 (ko) 유리 가진용 익사이터 및 이를 포함하는 차량
JP2011235774A (ja) 車両接近通報音発音装置
EP1610334A2 (en) Damping system
US11323791B2 (en) Sound output assembly
JP6111889B2 (ja) 車載用スピーカ装置
WO2020137015A1 (ja) 振動発生装置
JP2004056564A (ja) 車載用パネル型スピーカ装置
JP7465665B2 (ja) 振動発生装置
WO2009130778A1 (ja) スピーカシステム
JP2022170165A (ja) 振動発生装置
JP2018111328A (ja) 車両用スピーカシステム
JP2006303578A (ja) スピーカー装置
US20230217156A1 (en) Loudspeaker
JP5332917B2 (ja) 音響再生装置
JP2000152357A (ja) 加振装置及びそれを使用した音響変換装置
WO2009130780A1 (ja) スピーカシステム
JP2000350278A (ja) スピーカ及びスピーカ装置
JP5068679B2 (ja) スピーカ
JP2000350275A (ja) スピーカ
JP2021044693A (ja) バッフル型スピーカ
CN115334423A (zh) 激励器和电子设备
JP2004165820A (ja) スピーカ装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19905584

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019905584

Country of ref document: EP

Effective date: 20210728

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP