(57)【要約】【課題】ドアパネルに既に備わっている部品の形状や配置を工夫することによって、コスト負担を極力抑えたインナパネル（１）及びスピーカ装置（ＳＰ）を提供する。【解決手段】インナパネル（１）は、スピーカユニットが取り付けられる開口部（２）と、開口部からスピーカユニットを格納し、閉空間を形成する容積部（３）と、容積部との間が貫通した溝部（４）と、を備える。【選択図】  図１
2004166064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカユニットが取り付けられる開口部と、
前記開口部から前記スピーカユニットを格納し、閉空間を形成する容積部と、
前記容積部との間が貫通した溝部と、
を備えることを特徴とするインナパネル。
【請求項２】
請求項１のインナパネルにおいて、
前記溝部は、終端部が開口された状態で蓋がなされている
ことを特徴とするインナパネル。
【請求項３】
インナパネルにスピーカユニットが取り付けられたスピーカ装置において、
前記インナパネルは、
前記スピーカユニットが取り付けられる開口部と、
前記開口部から前記スピーカユニットを格納し、閉空間を形成する容積部と、
前記容積部との間が貫通した溝部と、
を備え、
前記スピーカユニットは、
前記容積部に収納され、
前記容積部における前記スピーカユニットの背面空間を前記スピーカユニットの音響容積部とする
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項４】
請求項３のスピーカ装置において、
前記溝部は、終端部が開口された状態で蓋がなされている、
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項５】
請求項４のスピーカ装置において、
前記スピーカユニットのフレーム部が、前記終端部を開口した状態で蓋をしている
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載のスピーカ装置において、
前記溝部の内部空間が構成する音響質量と、前記音響容積部が有する容積とでへルムホルツの共振を生じさせる
ことを特徴とするスピーカ装置。
【請求項７】
請求項２、請求項４乃至請求項６に記載のスピーカ装置において、
前記蓋には前記スピーカユニットのワイヤーハーネスを固定する固定手段が設けられている
ことを特徴とするスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インナパネル及びスピーカ装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車載用スピーカ装置は、車両用インナパネルの振動の発生を抑えるため、へルムホルツ共鳴器を設置し、発生した振動を減衰させることで不要な音を発生させないようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】
特開平９−３７３７１号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記技術では、異なる周波数の音波を吸収するためには複数個のへルムホルツ共鳴器を設置する必要があるので、部品の数が多くなり、製造原価が高くなるという問題があった。
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、ドアパネルに既に備わっている部品の形状や配置を工夫することによってへルムホルツ共鳴器を構成し、コスト負担を極力抑えた車両用インナパネル及び車載用スピーカ装置の提供が一例として挙げられる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１にかかるインナパネル（１）は、スピーカユニット（６）が取り付けられる開口部（２）と、スピーカユニットを（６）格納し、閉空間を形成する容積部（３）と、容積部（３）との間が貫通した溝部（４）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
上記課題を解決するために、請求項３にかかるスピーカ装置（ＳＰ）は、インナパネル（１）にスピーカユニット（６）が取り付けられたスピーカ装置（ＳＰ）において、インナパネル（１）は、スピーカユニットが取り付けられる開口部（２）と、開口部（２）からスピーカユニット（６）を格納し、閉空間を形成する容積部（３）と、容積部（３）との間が貫通した溝部（４）と、を備え、スピーカユニット（６）は、容積部（３）に収納され、容積部（３）におけるスピーカユニット（６）の背面空間を音響容積部とする、ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかるインナパネル及びスピーカ装置の一実施の形態を、車両用インナパネル及び車載用スピーカ装置を例として図面を用いて説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の形態にかかる車両用インナパネル１にスピーカユニット６が取り付けられた車載用スピーカ装置ＳＰを示す斜視図であり、図２は本発明の実施の形態においてスピーカユニット６が取り付けられる前の車両用インナパネル１の一部を示す斜視図である。
【００１０】
一般に、車両用ドアは窓ガラスを収納するため２重構造になっており、内部には窓ガラスが昇降できるよう、窓ガラス昇降機構を取り付ける車両用インナパネルが備わっている。ここで、車両用インナパネルは、メンテナンスやドアの軽量化のため、強度を確保しつつ、サービスホールと呼ばれる穴があいている。
【００１１】
本発明の実施の形態にかかる車両用インナパネル１は、スピーカユニット６が取り付けられる開口部２と、スピーカユニット６を格納する格納部３と、格納部３と連接する溝部４と、を有して構成される。また、サービスホール５ａ，５ｂを有している。
【００１２】
開口部２はスピーカユニット６を格納する程度の大きさがあり、開口部２の周囲にはスピーカユニット６を固定するためのネジ穴７ａ，７ｂ，７ｃが設けられている。また、スピーカユニット６のパッキン（図示省略）が接する開口部２の周囲の面はスピーカユニット６の前後での空気の流れを防ぐため、凹凸のない面となっている。
【００１３】
格納部３はスピーカユニット６を収納し、スピーカユニット６の背面の空間に音響容積部を構成している。この音響容積部は音響コンプライアンスとしてスピーカの動きを妨げるように作用する。即ち、この音響容積部が大きいときは再生限界はスピーカの最低共振周波数に支配され、小さいときはこの音響コンプライアンスに支配される。よって、格納部３は、スピーカの再生限界が聴者に違和感を与えない範囲で容積（深さ）が決定される。更に、上方の窓ガラス（図示省略）からの雨滴の進入と、スピーカユニット６の背面からの音がドアパネル内に放出するのを防ぐため、後方には穴を有していない。
【００１４】
溝部４は、ワイヤーハーネス８を通しても音管として働くだけの大きさ（幅と深さ）を有している。また、終端部９が開口された状態で蓋１０が設けられ、管部を構成している。この終端部９は、車両用インナパネル１がドアパネルに取り付けられた状態で、塞がれない位置に配されている。蓋１０にはスピーカユニット６のワイヤーハーネス８を固定する固定具１１が設けられている。
【００１５】
車両用インナパネル１は、例えば樹脂又はＦＲＰ（ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ  ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  ｐｌａｓｔｉｃｓ：ガラス繊維強化プラスチック）等の複合樹脂で、一体成型によって製作される。
【００１６】
ここで、例えば、本実施の形態における車載用スピーカ装置ＳＰは本発明に係るスピーカ装置を、車両用インナパネル１は本発明に係る車両用インナパネルを、開口部２は本発明に係る開口部を、格納部３は本発明に係る容積部を、溝部４は本発明に係る溝部を、固定具１１は本発明に係る固定手段を、それぞれ構成する。
【００１７】
以上の構成を有する車載用スピーカ装置ＳＰが音を発するときの現象を以下に説明する。
【００１８】
音声信号を受けてスピーカユニット６が音を発するとき、スピーカ内の振動板から発せられる音はスピーカの前方へ伝播すると共に、逆位相の音声がスピーカの後方へ伝播する。
【００１９】
ところで、本実施の形態にかかるスピーカユニット６は車両用インナパネル１の格納部３に収納されているので、後方へ伝播した音声はドアパネルの内部空間に広がることはなく、音響容積部内にこもることになる。その結果、ドアパネルの振動も減る。
【００２０】
ここで、ヘルムホルツ（Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ）の共鳴を説明する。
【００２１】
薬瓶のようにやや大きい容積を有する胴体部に、それよりも細くて短い管（首）がついた形状を有する容器の共鳴音の固有振動数ν［Ｈｚ］は以下の式で得られることが一般に知られている。
【００２２】
【数１】
2004166064.tif 000003
ここで、胴の容積はＶ［ｍ３］、首の断面積はＳ［ｍ２］、首の長さはｌ［ｍ］、音の速さはｃ［ｍ／ｓ］で表し、Δｌは首部分の開口端の補正であり、首部分の有効半径をａとしたとき、Δｌ＝１．５ａ〜１．７ａ程度の量である。
【００２３】
（式１）からも判るように、首の部分がなくても（ｌ＝０）胴体部に穴を有する形状であれば、共鳴器として作用することが判る。即ち、本実施の形態にかかる格納部３は連接する溝部４を開口端とした首の部分のない共鳴器として作用し、その共鳴音の固有振動数ν１［Ｈｚ］は（式１）を変形した以下の（式２）で与えられる。
【００２４】
【数２】
2004166064.tif 000004
ここで、Ｓ１［ｍ２］は胴の断面積である。
【００２５】
（式２）からも判るように、格納部３が共鳴器として作用するときの固有振動数ν１は、胴の断面積Ｓ１と容積Ｖを操作することにより、調整することができる。
【００２６】
次に、溝部４は音響管を構成する。即ち、格納部３と溝部４との組み合わせでへルムホルツ共鳴器を構成し、その共鳴音の固有振動数ν２［Ｈｚ］は（式１）と同様の（式３）で与えられる。
【００２７】
【数３】
2004166064.tif 000005
（式３）からも判るように、格納部３と溝部４とで構成されるへルムホルツ共鳴器の固有振動数ν２は、胴の容積Ｖと首の断面積Ｓ、首の長さｌを操作することにより、調整することができる。
【００２８】
また、格納部３は閉空間で空気の流れが少ないから、格納部３に連接する溝部４も共振を起こす。溝部４の共振周波数は、両端開放の場合と格納部３側が閉じているとしたときの片端開放の場合とがある。低周波数帯における共振周波数は、両端開放の場合の共振周波数ν３［Ｈｚ］、片端開放の場合の第１調波の共振周波数ν４［Ｈｚ］、第３調波の共振周波数ν５［Ｈｚ］があり、以下の（式４）で得られる。
【００２９】
【数４】
2004166064.tif 000006
（式４）からも判るように、溝部４での共鳴音の共振周波数ν３、ν４、ν５は、首の長さｌを操作することにより、調整することができる。
【００３０】
従って、格納部３と溝部４の形状とを操作してへルムホルツ共鳴器の共振周波数ν１、ν２と音響管の共振周波数ν３、ν４、ν５とを調整することが可能となり、連続的な帯域で振動音の発生を抑えることが可能となる。
【００３１】
なお、ドアパネルの素材、厚さ、形状等、或いは、スピーカの取付位置は車両の種類によって異なっており、振動の強度も異なっている。従って、溝部４の形状（長さ）や配置は車両の種類ごとに実験によって求める。
【００３２】
上記実施の形態は以下の効果を有する。
●  運転者が不快に感じる振動のうち低周波数５０Ｈｚから２００Ｈｚの範囲の音は本実施の形態にかかる車両用インナパネル１及び車載用スピーカ装置ＳＰで抑えることが可能であり、運転者の感じる不快を軽減することができる。
●  格納部３でのヘルムホルツの共鳴の共振周波数ν１と、格納部３と溝部４の組み合わせによるヘルムホルツの共鳴の共振周波数ν２と、溝部４での共鳴音の固有振動数ν３、ν４、ν５によって、連続的な帯域で振動音の発生を抑えることが可能となる。
●  格納部３でのヘルムホルツの共鳴の共振周波数ν１の調整は格納部３の断面積Ｓ１と容積Ｖを調整することで、格納部３と溝部４の組み合わせによるヘルムホルツの共鳴の共振周波数ν２の調整は格納部３の容積Ｖと溝部の断面積Ｓと長さｌを調整することで、溝部４での共鳴音の固有振動数ν３、ν４、ν５の調整は溝部４の長さｌを調整することで行うことができる。
●  スピーカユニット６の背面は格納部３に収納されているので、スピーカユニット６の後方へ伝播した音声はドアパネルの内部空間に広がることはない。その結果、ドアパネルの振動を減らすことが可能となる。
【００３３】
なお、実施の形態は、上記に限定されるものではなく、例えば以下のように変形してもよい。
○  スピーカユニット６のフレーム部が、溝部４の終端部９を開口した状態で蓋をする構成としてもよい。蓋１０という独立した部品を省くことで、部品の取り付け作業、部品管理等のコストを抑えることができる。
○  格納部３内には吸音材を配しても良い。定在波による残響感を減らし、より忠実な再生に近づけることができる。
○  スピーカユニット６の固定はネジ止めに限らず、接着、板バネ、フック固定であっても構わない。また、スピーカユニット６の機密性確保はパッキンに限らず、シーリング剤塗布であっても構わない。蓋１０の固定もネジ止めに限らず、接着、フック固定であっても構わない。
○  本発明にかかるインナパネル及びスピーカ装置の一実施の形態では車両用インナパネル１及び車載用スピーカ装置ＳＰを例として本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。インナパネルにスピーカユニットを取り付ける構造であれば適用可能であり、例えば、オートバイのパネルや、船舶のドアパネルなど移動体のドアパネルに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態にかかる車両用インナパネル１にスピーカユニット６が取り付けられた車載用スピーカ装置ＳＰを示す斜視図である。
【図２】図２は本発明の実施の形態においてスピーカユニット６が取り付けられる前の車両用インナパネル１を示す斜視図である。
【符号の説明】
ＳＰ：車載用スピーカ装置
１：車両用インナパネル
２：開口部
３：格納部
４：溝部
６：スピーカユニット
９：終端部
１０：蓋
１１：固定具
【図１】
2004166064.tif 000007
【図２】
2004166064.tif 000008