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技術 サブウーファ

出願人 トヨタ自動車株式会社
発明者 杉山侑紀也佐々木章宇佐見潤
出願日 2019年2月26日 (2年0ヶ月経過) 出願番号 2019-033121
公開日 2020年9月3日 (5ヶ月経過) 公開番号 2020-138560
状態 未査定
技術分野 車両外部の荷台、物品保持装置
主要キーワード ネジ挿入口 箱形筐体 ネジ挿入穴 連通箇所 積載空間 エクスターナル 意匠カバー 樹脂ボード
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月3日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (10)

課題

バンパー振動に起因して生じる音を低減できるサブウーファを得ること。

解決手段

サブウーファ100は、車両8の内装パネル10に設けられ音を出力する音出力部110と、内装パネル10と車両8のフレームとの間の隙間に設けられ、音出力部110からフレームに形成される貫通孔14bに向かって伸びハウジング120と、貫通孔14bを覆うようにフレームの外側に設けられるバンパーとハウジング120との間に設けられ、ハウジング120から排出される音を、ハウジング120の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するガイド部130とを備える。そして、ガイド部130は、ガイド部130を形作る部材の壁面の接線である延長線Lが、バンパーの内側面に垂直な法線Nに対して斜めになるように配置される。

概要

背景

車両の骨格を形成する車体(フレーム)と内装パネルとの間の空間を利用してサブウーファを設置する「エクスターナルカップルド サブウーファ」と呼ばれる技術が知られている。当該技術の一例として、特許文献1には、トランクルームにサブウーファを設けた事例が開示される。この種のサブウーファがバスレフ型位相反転方型)と呼ばれる非密閉式のサブウーファである場合、ハウジングに開口部が必要になる。ハウジングは、音出力部の背面を覆う空洞の箱形筐体である。ハウジングの開口部は、音出力部で発生した音をハウジングの外部に排出するための穴である。

バスレフ型サブウーファを、特許文献1の図5に開示されるようにトランクルームへ設ける場合、音出力部は、リアフレームとトランクルームとの間を仕切る内装パネルに固定される。またハウジングは、ハウジングの開口部がリアフレームに形成される貫通孔と連通するように、内装パネルとリアフレームとの間の隙間に設けられる。そして、ハウジングの開口部と連通するようにリアフレームに形成される貫通孔は、車両の美観を損なわないようにするため、バンパーに覆われる。

概要

バンパーの振動に起因して生じる音を低減できるサブウーファを得ること。サブウーファ100は、車両8の内装パネル10に設けられ音を出力する音出力部110と、内装パネル10と車両8のフレームとの間の隙間に設けられ、音出力部110からフレームに形成される貫通孔14bに向かって伸びるハウジング120と、貫通孔14bを覆うようにフレームの外側に設けられるバンパーとハウジング120との間に設けられ、ハウジング120から排出される音を、ハウジング120の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するガイド部130とを備える。そして、ガイド部130は、ガイド部130を形作る部材の壁面の接線である延長線Lが、バンパーの内側面に垂直な法線Nに対して斜めになるように配置される。

目的

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バンパーの振動に起因して生じる音を低減することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の内装パネルに設けられ音を出力する音出力部と、前記内装パネルと前記車両のフレームとの間の隙間に設けられ、前記音出力部から前記フレームに形成される貫通孔に向かって伸びハウジングと、前記貫通孔を覆うように前記フレームの外側に設けられるバンパーと前記ハウジングとの間に設けられ、前記ハウジングから排出される音を、前記ハウジングの内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するガイド部と、を備え、前記ガイド部は、前記ガイド部を形作る部材の壁面の接線である延長線が、前記バンパーの内側面に垂直な法線に対して斜めになるように配置されるサブウーファ

技術分野

0001

本発明は、車両に設けられるサブウーファに関する。

背景技術

0002

車両の骨格を形成する車体(フレーム)と内装パネルとの間の空間を利用してサブウーファを設置する「エクスターナルカップルド サブウーファ」と呼ばれる技術が知られている。当該技術の一例として、特許文献1には、トランクルームにサブウーファを設けた事例が開示される。この種のサブウーファがバスレフ型位相反転方型)と呼ばれる非密閉式のサブウーファである場合、ハウジングに開口部が必要になる。ハウジングは、音出力部の背面を覆う空洞の箱形筐体である。ハウジングの開口部は、音出力部で発生した音をハウジングの外部に排出するための穴である。

0003

バスレフ型サブウーファを、特許文献1の図5に開示されるようにトランクルームへ設ける場合、音出力部は、リアフレームとトランクルームとの間を仕切る内装パネルに固定される。またハウジングは、ハウジングの開口部がリアフレームに形成される貫通孔と連通するように、内装パネルとリアフレームとの間の隙間に設けられる。そして、ハウジングの開口部と連通するようにリアフレームに形成される貫通孔は、車両の美観を損なわないようにするため、バンパーに覆われる。

先行技術

0004

特開2018−170563号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかしながら、バスレフ型サブウーファを特許文献1に開示されるようにトランクルームへ設けた場合、ハウジングの開口部と連通するようにリアフレームに形成される貫通孔から排出された音の圧力によってバンパーが大きく振動して、搭乗者にとって不快なビビリ音が発生し得るという課題があった。

0006

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、バンパーの振動に起因して生じる音を低減することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するため、本発明の実施の形態に係るサブウーファは、車両の内装パネルに設けられ音を出力する音出力部と、前記内装パネルと前記車両のフレームとの間の隙間に設けられ、前記音出力部から前記フレームに形成される貫通孔に向かって伸びるハウジングとを備える。サブウーファは、前記貫通孔を覆うように前記フレームの外側に設けられるバンパーと前記ハウジングとの間に設けられ、前記ハウジングから排出される音を、前記ハウジングの内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するガイド部を備える。前記ガイド部は、前記ガイド部を形作る部材の壁面の接線である延長線が、前記バンパーの内側面に垂直な法線に対して斜めになるように配置される。

0008

本実施の形態によれば、ガイド部から排出された音は、バンパーの内側面に対して垂直に当たることがないため、バンパーの内側面に当たる音の圧力が低減されて、音の圧力が低減されることによってバンパーの振動が低減される。

発明の効果

0009

本発明によれば、バンパーの振動に起因して生じる音を低減できる、という効果を奏する。

図面の簡単な説明

0010

本発明の実施の形態に係るサブウーファを備えた車両を斜め後方から見た斜視図である。
図1に示されるサブウーファの第1外観斜視図である。
図1に示されるサブウーファの第2外観斜視図である。
図1に示されるサブウーファの第3外観斜視図である。
リアバンパーが取り外される前の車両の外観を示す図である。
リアバンパーが取り外された後の車両の外観を示す図である。
図5Bに示されるリアフレームの下側領域を斜め後方から見た斜視図である。
図6のVII−VII線における矢視図である。
サブウーファで発生する音の伝達経路を示す図である。

実施例

0011

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

0012

実施の形態.
図1は本発明の実施の形態に係るサブウーファを備えた車両を斜め後方から見た斜視図である。図1及び図2以降において、X軸、Y軸及びZ軸は、互いに垂直な3軸とする。X軸に平行な方向はX軸方向とする。X軸方向は、車両8の進行方向に等しい。X軸方向のうち、矢印で示す方向は、プラスX軸方向とし、当該方向とは逆の方向は、マイナスX軸方向とする。Y軸に平行な方向はY軸方向とする。Y軸方向は、車両8の鉛直方向に等しい。Y軸方向のうち、矢印で示す方向は、プラスY軸方向とし、当該方向とは逆の方向は、マイナスY軸方向とする。Z軸に平行な方向はZ軸方向とする。Z軸方向は、車両8の左右方向に等しい。Z軸方向のうち、矢印で示す方向は、プラスZ軸方向とし、当該方向とは逆の方向は、マイナスZ軸方向とする。

0013

図1では、車両8のトランクリッド17が開けられているため、車両8のトランクルーム15が見える状態となっている。トランクルーム15は、物品収納するためリアフレーム14に設けられる空間である。本実施の形態に係るサブウーファ100は、トランクルーム15に設置されている。サブウーファ100の構成の詳細は後述する。

0014

リアフレーム14は、フレーム9のリア寄り形成される車体部分である。図1に示すように、リアフレーム14には、リアバンパー16が設けられている。リアバンパー16は、変形することにより衝突エネルギーを吸収する緩衝部材として機能すると共に、リアフレーム14に形成される貫通孔(不図示)を目隠しする意匠カバーとして機能する。当該貫通孔の詳細は後述する。

0015

トランクルーム15には、内装パネル10が設けられている。内装パネル10は、プレスボード植毛したものや、樹脂ボード及びファブリック一体成形して製造したものが一般的である。内装パネル10は、第1内装パネル11、第2内装パネル12、及び第3内装パネル13で構成される。

0016

第1内装パネル11は、リアフレーム14の側面14aの内側を覆う部材である。リアフレーム14の側面14aは、車両8の左右方向の面である。リアフレーム14の側面14aの内側には、ランプ補器類ハーネスなどが設けられている。第1内装パネル11を設けることによって、ハーネスなどが目隠しされるため、トランクルーム15内の美観が向上する。リアフレーム14の側面14aと第1内装パネル11との間には、ハーネスなどを設けるための隙間(不図示)が形成されている。当該隙間の詳細は後述する。

0017

第2内装パネル12は、トリムマットとも呼ばれ、リアフレーム14の下面(不図示)を覆う部材である。リアフレーム14の下面には、スペアタイヤバッテリー工具などを収納するための窪み(床下収納部)が形成されることが多い。このような床下収納部に収納されたスペアタイヤなどを目隠しするために、第2内装パネル12が設けられる。第2内装パネル12は、トランクルーム15に収納される荷物重量負荷に耐え、かつ床下収納部の上蓋の役目もする。

0018

ここで、リアフレーム14の下面には、上記の床下収納部が形成されるだけでなく、排気ガスを排出するマフラーなども設置される。そのため、リアフレーム14の下面では、サブウーファ100などの機器を設置するためのスペース制約される。一方、低音域用スピーカであるサブウーファ100は、低音再生する性質上、物理的に大型のほうが有利である。このように大型のサブウーファ100を設置する場合、従来では、リアフレーム14の下面以外の場所、例えばトランクルーム15の中央付近に設置されることが多い。ところが、このような場所にサブウーファ100が設置されると、荷物の積載空間が狭くなり、乗客の利便性が低下する可能性がある。これらの理由より、本実施の形態に係るサブウーファ100は、リアフレーム14の側面14aと第1内装パネル11との間に形成される隙間(不図示)を利用して、車両8に設置されている。

0019

以下では、まずサブウーファ100の構成について説明し、その後に車両8へサブウーファ100を取り付けた状態などについて説明する。

0020

図2図1に示されるサブウーファの第1外観斜視図である。図3図1に示されるサブウーファの第2外観斜視図である。図4図1に示されるサブウーファの第3外観斜視図である。図2には、サブウーファ100を正面100a側から見た状態が示される。図3及び図4には、サブウーファ100を背面100b側から見た状態が示される。図3には、ガイド部130が第2筐体122に接続される前の状態が示される。図4には、ガイド部130が第2筐体122に接続された後の状態が示される。

0021

サブウーファ100は、車両の内装パネルに設けられ音を出力する音出力部110とハウジング120とを備える。サブウーファ100は、開口部200(図3)を有するバスレフ型サブウーファである。バスレフ型サブウーファでは、ヘルムホルツ共鳴原理によって低音域で共振点が作られるため、密閉方式のサブウーファに比べて、伸びやかで豊かな低音を実現できる。

0022

音出力部110は、環状の筐体111と、筐体111の正面100a側に設けられる振動板112と、複数の固定部材113とを備える。また、音出力部110には、筐体111、振動板112など以外にも、振動板112を振動させる不図示の磁気回路が設けられる。当該磁気回路は、筐体111の径方向内側の空間に設けられる。当該磁気回路に、車両8に設けられる駆動回路から駆動信号が与えられることによって、磁気回路を構成するボイスコイルが振動して、ボイスコイルに接する振動板112が振動する。

0023

固定部材113は、例えば図1に示される第1内装パネル11に、音出力部110を固定するための部材である。固定部材113には、ネジ挿入口113aが形成されている。

0024

ハウジング120は「エンクロージャ」と呼ばれる空洞の箱形筐体である。図3に示すようにハウジング120は、Y軸方向に伸びる箱形の第1筐体121と、第1筐体121からZ軸方向に伸びる箱形の第2筐体122とにより構成される。第1筐体121及び第2筐体122は、一体成形で製造されたものでもよいし、互いに別体で製造されたものを組み合わせることで製造されたものでもよい。

0025

第1筐体121は、マイナスZ軸方向の端面121aの内、プラスY軸方向の端面121b寄りの部分が、音出力部110の背面100bに接続されている。第1筐体121の音出力部110への接続箇所には不図示の開口部が形成されており、この開口部が音出力部の内部空間と連通している。第1筐体121は、音出力部110との接続箇所からマイナスY軸方向に伸びる。第1筐体121のマイナスY軸方向の端面121c寄りの部分には、第2筐体122が形成されている。第1筐体121と第2筐体122はそれぞれの内部空間が連通している。従って、第2筐体122の内部空間は、第1筐体121の内部空間を介して、音出力部110の背面100bと連通している。

0026

第2筐体122は、第1筐体121との連通箇所からプラスZ軸方向に伸びる。第2筐体122のプラスZ軸方向の端部122aには、端部122aの周囲を取り囲む環状の鍔部122bが形成される。鍔部122bは、図3に示されるガイド部130を第2筐体122に接続するための部材である。鍔部122bは、第2筐体122の端部122aから、第2筐体122の外側に伸びる。なお、鍔部122bの形状は、ガイド部130を第2筐体122に接続することができれば、図示例に限定されない。

0027

ガイド部130は、第2筐体122から排出される音を、第2筐体122の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するための部材である。ガイド部130は、第2筐体122に接続される板状のベース部131と、ベース部131のプラスZ軸方向側に設けられる鍔部132とを備える。ベース部131には開口部131aが形成されている。鍔部132は、ベース部131の開口部131aから排出される音の進行方向を、第2筐体122の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に案内する。なお、鍔部132の形状は、ベース部131の開口部131aから排出される音の進行方向を、第2筐体122の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に案内できれば、図示例に限定されず、例えば筒状の部材でもよい。

0028

ハウジング120の第2筐体122へのガイド部130の固定には、ネジを用いてもよいし、接着剤を用いてもよい。ネジを用いた固定方法では、例えば、ガイド部130のベース部131に形成された不図示のネジ挿入口にマイナスZ軸方向からネジが挿入される。そして、このネジの雄ネジ部が、第2筐体122の鍔部122bに形成された不図示のネジ挿入穴へねじ込まれる。これにより、第2筐体122にガイド部130が固定される。ネジを用いることによって、接着剤が固まる時間を見込む必要がないため、サブウーファ100の組み立て時間が短縮される。接着剤を用いることによって、第2筐体122の鍔部122bと、ガイド部130のベース部131とに、穴開け加工を施す必要がなくなるため、サブウーファ100の構造が簡素化されると共に、穴開け加工に伴う製造公差の管理が不要なる。従って、サブウーファ100の歩留まりが向上する。

0029

図4に示すように、第2筐体122に鍔部132が固定された状態で、音出力部110が駆動されると、音出力部110で発生した音は、点線矢印Aに示すように伝搬する。

0030

次に、車両8へサブウーファ100を取り付けた状態を説明する。図5Aはリアバンパーが取り外される前の車両の外観を示す図である。図5Bはリアバンパーが取り外された後の車両の外観を示す図である。図6図5Bに示されるリアフレームの下側領域を斜め後方から見た斜視図である。図5Aに示されるリアバンパー16が取り外されると、図5Bに示すように、車両8のリアフレーム14の下側領域が露出する。リアフレーム14の下側領域には貫通孔14bが形成されており、この貫通孔14bには、図6に示すようにガイド部130が配置される。

0031

図7図6のVII−VII線における矢視図である。図7に示すように、音出力部110の固定部材113に挿入されたネジ111aの雄ネジ部が台座300にねじ込まれることによって、第1内装パネル11に音出力部110が固定される。台座300は、例えば、第1内装パネル11のプラスZ軸方向側に設けられる環状部材である。音出力部110に固定されるハウジング120は、リアフレーム14の側面14aと第1内装パネル11との間に形成される隙間500に設置される。音出力部110に固定されるハウジング120の第2筐体122は、リアフレーム14の貫通孔14bに向かって伸びている。リアフレーム14の貫通孔14bには、鍔部132が露出するようにガイド部130が配置される。

0032

ここで、リアフレーム14の貫通孔14bは、リアバンパー16で覆われるため、リアフレーム14とリアバンパー16との間の隙間400に、ガイド部130の鍔部132が配置される。さらに、ガイド部130の鍔部132は、鍔部132を形作る部材132Aの壁面132aの接線である延長線Lとリアバンパー16の内側面16aに垂直な法線Nとが成す角度θが、1°以上の鋭角となるように配置されている。図7では、例えば角度θが45°である。すなわち、ガイド部130は、延長線Lが法線Nに対して斜めになるように配置されている。

0033

図8はサブウーファで発生する音の伝達経路を示す図である。図8に示す点線矢印Aは、音出力部110で発生した音の伝搬経路を表す。音出力部110が駆動することによって第2筐体122の内部空間を伝搬する音は、ガイド部130から排出される際、鍔部132によって、第2筐体122の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に案内される。そして、ガイド部130から排出された音は、図8に示すようにリアバンパー16の内側面16aで反射する。このとき、リアバンパー16の内側面16aへの音の入射角θ1は、90°未満の鋭角である。図8では、例えば入射角θ1が45°である。

0034

ガイド部130が設けられていない場合、第2筐体122から排出される音は、リアバンパー16の内側面16aに対して、垂直に近い角度で当たる。そのため、リアバンパー16の内側面16aに当たる音の圧力は、図8に示されるように入射角θ1でリアバンパー16の内側面16aに当たる音の圧力に比べて大きくなる。従って、リアバンパー16が大きく振動して、搭乗者にとって不快なビビリ音が生じ得る。ビビリ音は、例えばリアバンパー16がリアフレーム14などに干渉することで生じる音である。

0035

これに対して、本実施の形態に係るサブウーファ100は、車両8の内装パネル10に設けられ音を出力する音出力部110と、内装パネル10と車両8のフレームとの間の隙間に設けられ、音出力部110からフレームに形成される貫通孔14bに向かって伸びるハウジング120と、貫通孔14bを覆うようにフレームの外側に設けられるバンパーとハウジング120との間に設けられ、ハウジング120から排出される音を、ハウジング120の内部空間を伝搬する音の進行方向とは異なる方向に向かうように案内するガイド部130とを備える。そして、ガイド部130は、ガイド部130を形作る部材の壁面の接線である延長線Lが、バンパーの内側面に垂直な法線Nに対して斜めになるように配置される。

0036

この構成により、ガイド部130から排出された音は、リアバンパー16の内側面16aに対して垂直に当たることがないため、リアバンパー16の内側面16aに当たる音の圧力が低減される。従って、リアバンパー16の振動が低減されて、ビビリ音の発生が抑制される。

0037

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

0038

8 車両、9フレーム、10内装パネル、11 第1内装パネル、12 第2内装パネル、13 第3内装パネル、14リアフレーム、14a 側面、14b貫通孔、15トランクルーム、16リアバンパー、16a 内側面、17トランクリッド、100サブウーファ、100a 正面、100b 背面、110音出力部、111筐体、111aネジ、112振動板、113固定部材、113aネジ挿入口、120ハウジング、121 第1筐体、121a 端面、121b 端面、121c 端面、122 第2筐体、122a 端部、122b 鍔部、130ガイド部、131ベース部、131a 開口部、132 鍔部、132A 部材、132a 壁面、200 開口部、300台座、400 隙間、500 隙間。

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