(57)【要約】【課題】スピーカユニットから内装部材に伝播される振動をカットして、内装部材の共振を抑制できる音質に優れた車載用スピーカアセンブリを提供する。【解決手段】インストルメントパネルスピーカ１は、エンクロージャ１０と、スピーカユニット２０と、取付構造３０と、を備えている。エンクロージャ１０は、先端１２Ｅ及び基端１１Ｅが開口した筒状であって、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かって先細りに形成されている。スピーカユニット２０は、先端部１２に設けられ、キャビン内に向けて音を出力する。取付構造３０は、基端部１１に設けられ、ボディを構成するデッキクロスメンバ６に固定される。【選択図】図２
2019077243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端及び基端が開口した筒状であって、該先端から該基端に向かって先細りに形成されたエンクロージャと、
前記先端を含んだ端部に設けられ、キャビン内に向けて音を出力するスピーカユニットと、
前記基端を含んだ端部に設けられ、ボディを構成する剛性部材に固定される取付構造と、を備えた車載用スピーカアセンブリ。
【請求項２】
前記エンクロージャの前記先端と前記キャビンを構成する内装部材との間には隙間が形成され、該先端が緩衝材を介して該内装部材に当接している、請求項１に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項３】
前記内装部材が、運転席及び助手席の前方に広がるインストルメントパネルであり、前記剛性部材が、前記インストルメントパネル内に収納されたデッキクロスメンバである、請求項２に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項４】
前記取付構造は、雌ねじ及び該雌ねじに螺合する雄ねじによって構成され、
前記雌ねじは、前記剛性部材に付設された雌ねじ部に形成され、
前記雄ねじは、前記基端を含んだ端部の外周面に形成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項５】
前記剛性部材が中空の鋼管であり、前記エンクロージャの前記基端が該剛性部材の内部空間に連通している、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項６】
前記スピーカユニットと前記キャビンとの間に配置され、前記インストルメントパネルと一体成形された多孔板を備えている、請求項５に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項７】
前記エンクロージャ内には、該エンクロージャの中心軸に直交する方向に延びる複数の梁が設けられている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【請求項８】
前記エンクロージャの内部空間の少なくとも一部には、吸音材が充填されている、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の車載用スピーカアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂材料の内装部材ではなくボディの剛性部材にスピーカユニットを固定した車載用スピーカアセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、インストルメントパネルスピーカやドアスピーカ等のスピーカアセンブリが搭載されている。一般に、インストルメントパネルスピーカのスピーカユニットは、インストルメントパネルに形成された皿状の凹部に収納され、スピーカガーニッシュと呼ばれる多孔板で蓋をされる。凹部内では、スピーカユニットがインストルメントパネルに直にねじ留めされている。スピーカユニットが音を出力すると、剛性の低いインストルメントパネルが共振して、インストルメントパネルとスピーカガーニッシュとの隙間から付帯音（びびり音）が生じることがある。また、剛性の低いインストルメントパネルに固定されるため、音質が悪くなる。
【０００３】
そこで、インストルメントパネルではなくボディを構成する剛性部材にスピーカユニットを取付けることが考えられる。例えば、特許文献１には、インストルメントパネル内のメインダクト（デッキクロスメンバ）に金属筒の基端側部材（ブラケット）を溶接して、インストルメントパネルではなく当該基端側部材に樹脂筒の先端側部材（エンクロージャ）をねじ留めした車両用スピーカシステムが提案されている。基端側部材及び先端側部材は、メインダクトに連通したサブダクトを構成し、ヘルムホルツ共振によって低音域を増幅する。
【０００４】
しかるに、特許文献１に記載のエンクロージャは内径が変化しない直管であって、エンクロージャの基端から低音域の増幅に用いられる大きな音が発せられる。サブダクトの気密性を確保しなければならないため、基端側部材は全周に亘って隙間なくメインダクトに溶接され、基端側部材のフランジと先端側部材のフランジとは複数のねじによって互いに締結されている。特許文献１に記載の車両用スピーカシステムは、車両への取付けに工数がかかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−３９４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、スピーカユニットをインストルメントパネルに固定せず、剛性の高いボディに固定することにより、内装部材に伝播される振動をカットして内装部材の共振を抑制でき、インストルメントパネルに振動を伝えず音質に優れた車載用スピーカアセンブリを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態において、車載用スピーカアセンブリは、エンクロージャと、スピーカユニットと、取付構造と、を備えている。エンクロージャは、先端及び基端が開口した筒状であって、先端から基端に向かって先細りに形成されている。スピーカユニットは、先端を含んだ端部に設けられ、キャビン内に向けて音を出力する。取付構造は、基端を含んだ端部に設けられ、ボディを構成する剛性部材に固定される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の車載用スピーカアセンブリは、スピーカユニットの背面から発せられる音の減衰特性に優れたエンクロージャを備えている。エンクロージャの基端において十分に音を減衰させることができるため、エンクロージャと剛性部材との取付け箇所は必ずしも気密性でなくてもよい。複雑な形状の溶接を必要としないため製造コストを削減できる。基端よりも先端が大きいため、先端部に収納されるスピーカユニットを大型化できる。
【０００９】
本発明の車載用スピーカアセンブリは、ボディを構成する剛性部材に固定されている。内装部材にスピーカユニットの振動が直に伝播しないため、内装部材の共振による付帯音を抑制できる。スピーカユニットを収納するための凹部やその蓋を省略できるため、それらの隙間から発生する付帯音も未然に防止できる。スピーカユニットの重量が増加しても強固に支持できるため、スピーカユニットを大型化して低音域の音質を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、キャビン内から見た車載用スピーカアセンブリの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたインストルメントパネルスピーカの断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示された補強構造の一例である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図２に示された補強構造の他の一例である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、図２に示された補強構造のさらに他の一例である。
【図４】図４は、デッキクロスメンバに固定された取付構造の断面図である。
【図５】図５は、インストルメントパネルに形成されたスピーカ取付口の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の車載用スピーカアセンブリについて、図１乃至図４を参照して説明する。車載用スピーカアセンブリの一例であるインストルメントパネルスピーカ１は、スピーカ取付口５に向かって延びる筒状のエンクロージャ１０を備え、ボディを構成する剛性部材の一例であるデッキクロスメンバ６に直に固定されている。
【００１２】
本発明のエンクロージャ１０は、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かって先細りに形成されて基端１１Ｅが開口しているため、スピーカユニット２０の背面２０Ｂから発せられる音の減衰特性に優れている。エンクロージャ１０の基端１１Ｅにおいて十分に音を減衰させることができるため、エンクロージャ１０をデッキクロスメンバ６に固定する取付構造３０は必ずしも気密性でなくてもよい。複雑な形状に接合部を溶接する必要がないため、製造コストを削減できる。
【００１３】
本発明のエンクロージャ１０は、インストルメントパネル４等の内装部材ではなく、剛性部材であるデッキクロスメンバ６に直に固定されている。内装部材にスピーカユニット２０の振動が直に伝播しないため、樹脂材料から形成された内装部材の共振による付帯音を抑制できる。また、インストルメントパネル４等において、スピーカユニット２０を収納するための凹部が不要になる。凹部やその蓋を省略すれば、それらの隙間から発生する付帯音も未然に防止できる。
【００１４】
デッキクロスメンバ６によって強固に支持されたエンクロージャ１０は、スピーカユニット２０が重量物であっても支持できる。また、エンクロージャ１０は基端１１Ｅよりも先端１２Ｅが大きいため、先端部１２に収納されるスピーカユニット２０を大型化できる。本発明によれば、スピーカユニット２０を大型化して低音域の音質を向上させることができる。以下、各構成について詳しく説明する。
【００１５】
図１は、車載用スピーカアセンブリの一例であるインストルメントパネルスピーカ１をキャビン内から見た斜視図である。車両のボディは、鋼板や鋼管等の剛性部材から形成されている。ボディ内に区画されたキャビンは、衝突時に乗員を保護するために樹脂材料から形成された内装部材で覆われている。
【００１６】
図１に示すように、運転席２及び助手席３の前方には、インストルメントパネル４が広がっている。インストルメントパネル４の左右両端部には、インストルメントパネルスピーカ１を取付けるためのスピーカ取付口５が形成されている。インストルメントパネル４は、キャビン内を覆う内装部材の一例であり、例えば、基材、緩衝材、表皮材等を積層して構成されている。インストルメントパネル４を構成する各層は、オレフィン系樹脂等の樹脂材料からそれぞれ形成されている。
【００１７】
インストルメントパネル４の内部には、デッキクロスメンバ６が配置されている。デッキクロスメンバ６は、ボディを構成する剛性部材の一例であり、例えば鋼管から形成されて車幅方向に延びている。デッキクロスメンバ６は、左右のサイドパネルの間に架け渡されて走行中のボディの捻じれを抑制する。また、デッキクロスメンバ６は、運転席２に配置されたステアリング８等を支持している。
【００１８】
図２は、図１に示されたインストルメントパネルスピーカ１の断面図である。図２に示すように、インストルメントパネルスピーカ１は、エンクロージャ１０と、スピーカユニット２０と、取付構造３０と、を備えている。エンクロージャ１０は、先端１２Ｅ及び基端１１Ｅが開口した筒状であって、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かって先細りに形成されている。
【００１９】
エンクロージャ１０の内部空間Ｓ１０をエンクロージャ１０の中心軸Ｘに直交する幅方向（径方向）Ｙに切断した断面積は、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かうに従い小さくなる。エンクロージャ１０は、金属材料であってもよいし、樹脂材料であってもよい。
【００２０】
図２に示す例では、エンクロージャ１０の内周面１０Ｂが滑らかな円錐面に形成されている。中心軸Ｘに沿って内周面１０Ｂを切断すると、内周面１０Ｂの輪郭は直線状になる。なお、中心軸Ｘに沿って切断した内周面１０Ｂの輪郭が円弧状になるように、すなわち、エンクロージャ１０の内径が非線形に変化するようにエンクロージャ１０を形成してもよい。
【００２１】
エンクロージャ１０は、基端１１Ｅを含んだ端部である基端部１１と、先端１２Ｅを含んだ端部である先端部１２と、両端部１１，１２をつなぐ胴部１３と、を有している。
先端部１２には、キャビン内に向けて音を出力するスピーカユニット２０が設けられている。基端部１１には、デッキクロスメンバ６等の剛性部材に固定される取付構造３０が設けられている。スピーカユニット２０は、例えば、先端部１２に固定されたフレーム２１と、フレーム２１に固定された振動板２２と、振動板２２を振動させるボイスコイル２３と、を備えている。
【００２２】
図２に示すように、内部空間Ｓ１０の少なくとも一部に、グラスウール１４を充填してもよい。グラスウール１４は、音を吸収する吸音材の一例である。吸音材を充填すると、スピーカユニット２０の背面２０Ｂから発せられる音をより効率的に減衰させることができる。
【００２３】
図２に示す例では、内部空間Ｓ１０にエンクロージャ１０の剛性を高める補強構造１５が設けられている。複数の補強構造１５を中心軸Ｘに沿って並べてもよい。エンクロージャ１０の剛性を高めると、エンクロージャ１０の共振が抑制されて音質が向上する。
【００２４】
図３Ａ乃至図３Ｃは、補強構造１５の一例を示す斜視図である。補強構造１５は、例えば、幅方向Ｙに延びる複数の梁１６から構成されている。各々の梁１６は、丸棒であってもよいし、角棒であってもよい。複数の梁１６は、図３Ａに示すように、中心軸Ｘから放射状に配置されてもよいし、図３Ｂに示すように、井桁状（格子状）に配置されてもよい。
【００２５】
補強構造１５は、梁１６に代えて、各々の梁１６を中心軸Ｘの軸方向に延長した形状の耐力壁１７を備えていてもよい。図３Ｃに示すように、中心軸Ｘから幅方向Ｙに広がる耐力壁１７は、幅方向Ｙの力だけでなく、中心軸Ｘの軸方向の力にも耐えられるため、スピーカユニット２０が重量物であっても支持できる。なお、耐力壁１７によって分割された内部空間Ｓ１０の各部屋を幅方向Ｙに切断した断面積は、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かうに従い小さくなる。
【００２６】
図４は、デッキクロスメンバ６に固定される取付構造３０の断面図である。図４に示すように、取付構造３０は、螺合可能な雄ねじ３１及び雌ねじ３２によって構成されている。雄ねじ３１は、基端部１１の外周面１０Ａに形成されている。雌ねじ３２は、剛性部材に付設された雌ねじ部に形成されている。
【００２７】
図４に示す例では、雌ねじ３２は、デッキクロスメンバ６に溶接されたブラケット３３に形成されている。なお、剛性部材に雌ねじ３２を形成するためのボス等を設け、ブラケット３３等を介さずに剛性部材に直に雌ねじ３２を形成してもよい。剛性部材に区画された雌ねじ３２を形成するための部位や、剛性部材に溶接されたブラケット３３は、剛性部材に付設された雌ねじ部の一例である。
【００２８】
デッキクロスメンバ６は、中空の鋼管であり内部空間Ｓ６を有している。取付構造３０で固定された状態において、エンクロージャ１０の基端１１Ｅは、デッキクロスメンバ６に形成された開口７に挿入され、デッキクロスメンバ６の内周面６Ｂよりも内側に突出している。
【００２９】
デッキクロスメンバ６及びエンクロージャ１０の内部空間Ｓ６，Ｓ１０は、開口７及び基端１１Ｅを通じて互いに連通している。開口７の内径は、基端部１１の外径と必ずしも一致していなくてもよい。図４に示すように、デッキクロスメンバ６に固定された状態において、基端部１１の外周面１０Ａと開口７との間に隙間Ｇ６があってもよい。
【００３０】
図５は、インストルメントパネル４に形成されたスピーカ取付口５の断面図である。スピーカ取付口５には、インストルメントパネル４と一体成形された多孔板４０が配置されている。多孔板４０は、複数の貫通孔４１と、緩衝材４３を位置基準となるリブ４２と、多孔板４０の背面４０Ｂに配置された緩衝材４３と、を備えている。
【００３１】
各々の貫通孔４１は、丸孔であってもよいし、角孔であってもよい。リブ４２は、多孔板４０の背面４０Ｂに設けられ、緩衝材４３に内接又は外接している。連続した円環状にリブ４２を形成してもよいし、複数のリブ４２を円環状に配置してもよい。緩衝材４３は、例えば、ポリウレタンフォーム等の発泡プラスチックから環状に形成され、多孔板４０の背面４０Ｂに貼着されている。緩衝材４３は、複数の貫通孔４１を囲うように配置されている。
【００３２】
図５に示すように、エンクロージャ１０の先端１２Ｅは、スピーカ取付口５に対向している。先端部１２に収納されたスピーカユニット２０は、スピーカ取付口５を通じてキャビン内に向かって音を出力する。エンクロージャ１０の先端１２Ｅとインストルメントパネル４（多孔板４０）との間には隙間Ｇ４が形成され、先端１２Ｅは、インストルメントパネル４に触れていない。
【００３３】
デッキクロスメンバ６に固定された基端１１Ｅを固定端１１Ｅ、インストルメントパネル４から浮いている先端１２Ｅを遊端１２Ｅと称してもよい。緩衝材４３には、先端１２Ｅが押し当てられている。先端１２Ｅは、隙間Ｇ４を埋める緩衝材４３を介してインストルメントパネル４に間接的に当接している。
【００３４】
以上のように構成された本実施形態のインストルメントパネルスピーカ１は、先端１２Ｅから基端１１Ｅに向かって先細りに形成されて基端１１Ｅが開口したエンクロージャ１０を備え、スピーカユニット２０の背面２０Ｂから発せられる音の減衰特性に優れている。エンクロージャ１０の基端１１Ｅにおいて十分に音を減衰させることができるため、エンクロージャ１０をデッキクロスメンバ６に固定する取付構造３０は、必ずしも気密性でなくてもよい。図４に示す例では、エンクロージャ１０の先端部１１とデッキクロスメンバ６の開口７との間に隙間Ｇ６があいている。複雑な形状の溶接を必要としないためインストルメントパネルスピーカ１の製造コストを削減できる。基端１１Ｅよりも先端１２Ｅが大きいため、先端部１２に収納されるスピーカユニット２０を大型化できる。
【００３５】
エンクロージャ１０の先端１２Ｅとインストルメントパネル４との間には隙間Ｇ４が形成され、先端１２Ｅが緩衝材４３を介してインストルメントパネル４に当て付けられている。エンクロージャ１０の先端（遊端）１２Ｅがインストルメントパネル４に固定されておらず浮いているため、インストルメントパネル４に共振が生じない。内装部材の共振による付帯音を抑制できる。一方で、緩衝材４３を介して当接したリブ４２等を位置基準にできるため、スピーカ取付口５に対向するようにスピーカユニット２０を位置合わせできる。
【００３６】
インストルメントパネルスピーカ１は、剛性部材であるデッキクロスメンバ６に直に固定される取付構造３０を備えている。内装部材ではなく剛性部材によって強固に支持されたエンクロージャ１０は、重量が増えてもスピーカユニット２０を支持できる。本実施形態によれば、スピーカユニット２０を大型化して低音域の音質を向上できる。
【００３７】
従来のインストルメントパネルスピーカは、インストルメントパネル４の凹部に固定していたため、スピーカユニットの重量が増えるとインストルメントパネル４の共振が大きくなってしまう。そのため、従来のインストルメントパネルスピーカには小型のスピーカユニットしか配置できなかった。ドアスピーカは、大型のスピーカユニットを配置できる反面、ドアポケット等の収納スペースが限られてしまう。本実施形態によれば、インストルメントパネルスピーカ１のスピーカユニット２０を大型化できるし、ドアポケットの容量も大きくできるし、ドアスピーカのコストも削減できる。
【００３８】
本実施形態に係る取付構造３０は、エンクロージャ１０に形成された雄ねじ３１と、剛性部材の雌ねじ部に形成された雌ねじ３２との組み合わせで構成されている。雄ねじ３１がエンクロージャ１０に直に形成されているため、複数の小さなねじを別途用意する必要がない。車両の奥にねじを落として紛失してしまうおそれがない。締結作業を何度も繰り返す必要がない。エンクロージャ１０が先細り形状であるため、基端１１Ｅの外径は雌ねじ３２の内径よりも小さい。雌ねじ３２に沿って基端１１Ｅを案内すれば、雌ねじ３２と同径の雄ねじ３１を容易に締結できる。インストルメントパネルスピーカ１の取付工程において、作業者の負担を軽減できる。
【００３９】
インストルメントパネルスピーカ１は、スピーカユニット２０とキャビンとの間に配置され、インストルメントパネル４と一体成形された多孔板４０を備えている。従来、スピーカユニット２０に蓋をしていたスピーカガーニッシュを省略できる。インストルメントパネル４と多孔板４０との間に隙間がないため、そのような隙間から発生する付帯音を未然に防止できる。
【００４０】
本実施形態では、デッキクロスメンバ６が中空の鋼管であり、基端１１Ｅがデッキクロスメンバ６の内部空間Ｓ６に連通している。スピーカユニット２０の背圧をデッキクロスメンバ６の鋼管内に逃がすことができるため、インストルメントパネル４やエンクロージャ１０の共振が抑制されて音質が向上する。
【００４１】
エンクロージャ１０内には、幅方向Ｙに延びる梁１６等の補強構造１５が設けられている。補強構造１５を設けると、剛性が高くなってエンクロージャ１０の共振が抑制されて音質が向上する。内部空間Ｓ１０の少なくとも一部には、グラスウール１４等の吸音材が充填されている。音を吸収する吸音材によって、スピーカユニット２０の背面２０Ｂから発せられた不要な音を効率的に減衰させることができる。
【００４２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００４３】
例えば、エンクロージャ１０は、円錐面を有した筒状であってよいし、角錐面を有した筒状であってもよい。例えば、車載用スピーカアセンブリの一例としてインストルメントパネル４に配置されるインストルメントパネルスピーカ１を説明したが、他種の車載用スピーカアセンブリであってもよい。他種の車載用スピーカアセンブリとして、例えば、後部座席に配置されるリヤスピーカ等が想定される。リヤスピーカの場合、トランクフロアを構成するリヤクロスメンバ等にエンクロージャ１０の基端部１１を固定すればよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…インストルメントパネルスピーカ（車載用スピーカアセンブリの一例）、２…運転席、３…助手席、４…インストルメントパネル（内装部材の一例）、６…デッキクロスメンバ（剛性部材の一例）、１０…エンクロージャ、１０Ａ…外周面、１１…基端部（基端を含んだ端部）、１１Ｅ…基端、１２…先端部（先端を含んだ端部）、１２Ｅ…先端、１４…グラスウール（吸音材の一例）、１６…梁、２０…スピーカユニット、３０…取付構造、３１…雄ねじ、３２…雌ねじ、３３…ブラケット（雌ねじ部の一例）、４０…多孔板、４３…緩衝材、Ｇ４…内装部材との隙間、Ｓ６…剛性部材の内部空間、Ｓ１０…エンクロージャの内部空間、Ｘ…エンクロージャの中心軸、Ｙ…エンクロージャの幅方向（中心軸に直交する方向）。
【図１】
2019077243.tif 000003
【図２】
2019077243.tif 000004
【図３Ａ】
2019077243.tif 000005
【図３Ｂ】
2019077243.tif 000006
【図３Ｃ】
2019077243.tif 000007
【図４】
2019077243.tif 000008
【図５】
2019077243.tif 000009