(57)【要約】【課題】十分な音圧レベルを簡単な構成で得ることができ、遮蔽物がある場合にも適用可能な警音器の提供。【解決手段】互いに衝突し合うポール１３および可動シャフト１９に、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０をそれぞれ設けた。これにより、車両用ホーン１０が発生する音圧レベル、つまりポール１３および可動シャフト１９の衝突音を大きくすることができる。この場合、第１レゾネータ１４をポール１３に設けるだけで良いので、簡単な構成で十分な音圧レベルが得られ、車両用ホーン１０のコスト増大が抑えられる。また、十分な音圧レベルが得られるので、遮蔽物の有無等に関わらず車両用ホーン１０の適用範囲を広げることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するケースと、
前記ケース内に設けられる第１鉄心と、
前記第１鉄心の周囲に設けられるコイルと、
前記開口部を覆うよう設けられるダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに設けられ、前記コイルへの通電により前記第１鉄心に向けて移動される第２鉄心と、
前記第１鉄心に設けられ、前記第２鉄心との衝突時に前記第１鉄心が発生する衝突音を増幅させる第１共鳴板と、
前記第２鉄心に設けられ、前記第１鉄心との衝突時に前記第２鉄心が発生する衝突音を増幅させる第２共鳴板と、
を備える、警音器。
【請求項２】
請求項１記載の警音器において、
前記第１共鳴板および前記第２共鳴板の固有振動数が、それぞれ同じ値に設定される、警音器。
【請求項３】
請求項１または２記載の警音器において、
前記第１共鳴板および前記第２共鳴板が、それぞれ同軸上に配置される、警音器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、自動車等の車両に搭載して好適な警音器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車両に搭載される警音器には、電気式の警音器が多く採用されている。この電気式の警音器は、固定鉄心の周囲に設けられるコイルを電磁石として機能させることで、可動鉄心を固定鉄心に衝突させて衝突音を発生させ、可動鉄心に設けられた共鳴板により衝突音を増幅させるように構成されている。
【０００３】
このような警音器としては、例えば、特許文献１に記載された技術が知られている。特許文献１に記載された車両用ホーン（警音器）は、ケース体（ケース）の内部に設けられる固定鉄心と、ケース体の開口部分を覆うダイヤフラムに設けられる可動鉄心とを備え、可動鉄心には当該可動鉄心が発生する衝突音を増幅させる共鳴板が取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３１８５１７号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、自動車等の車両に搭載される警音器は、道路運送車両法で定められた保安基準上、どのようなデザインの車両であっても、車両前方側の所定位置において、同様の音圧レベルが得られるように構成する必要がある。しかしながら、車両のデザインによっては、例えば、バンパーの内側に隠れるように警音器を設置せざるを得ない場合も生じ得る。このように警音器の車両前方側にバンパー等の遮蔽物がある場合において、上述の特許文献１に記載された警音器をそのまま用いると、車両前方側の所定位置での音圧レベルが不十分となる虞がある。
【０００６】
本発明の目的は、十分な音圧レベルを簡単な構成で得ることができ、遮蔽物がある場合にも適用可能な警音器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様では、開口部を有するケースと、前記ケース内に設けられる第１鉄心と、前記第１鉄心の周囲に設けられるコイルと、前記開口部を覆うよう設けられるダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに設けられ、前記コイルへの通電により前記第１鉄心に向けて移動される第２鉄心と、前記第１鉄心に設けられ、前記第２鉄心との衝突時に前記第１鉄心が発生する衝突音を増幅させる第１共鳴板と、前記第２鉄心に設けられ、前記第１鉄心との衝突時に前記第２鉄心が発生する衝突音を増幅させる第２共鳴板と、を備える。
【０００８】
本発明の他の態様では、前記第１共鳴板および前記第２共鳴板の固有振動数が、それぞれ同じ値に設定される。
【０００９】
本発明の他の態様では、前記第１共鳴板および前記第２共鳴板が、それぞれ同軸上に配置される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、互いに衝突し合う第１鉄心および第２鉄心に、第１共鳴板および第２共鳴板がそれぞれ設けられるので、警音器が発生する音圧レベル、つまり第１鉄心および第２鉄心の衝突音を大きくすることができる。
【００１１】
この場合、第１共鳴板を第１鉄心に設けるだけで良いので、簡単な構成で十分な音圧レベルが得られ、警音器のコスト増大が抑えられる。
【００１２】
また、十分な音圧レベルが得られるので、遮蔽物の有無等に関わらず警音器の適用範囲を広げることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用ホーンを示す斜視図である。
【図２】図１の車両用ホーンの内部構造を示す断面図である。
【図３】車両用ホーンの性能試験を行う装置の一例を示す模式図である。
【図４】（ａ），（ｂ）は、本発明の車両用ホーンと比較例の車両用ホーンとの性能の違いを比較するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態に係る車両用ホーンを示す斜視図を、図２は図１の車両用ホーンの内部構造を示す断面図を、図３は車両用ホーンの性能試験を行う装置の一例を示す模式図を、図４（ａ），（ｂ）は本発明の車両用ホーンと比較例の車両用ホーンとの性能の違いを比較するグラフをそれぞれ示している。
【００１６】
図１に示すように、警音器としての車両用ホーン１０は、自動車等の車両の車体（図示せず）に搭載され、警報音を発生するものである。車両用ホーン１０には取り付けステー１１の基端側が固定されており、当該取り付けステー１１の先端側は、車体の車両前方側にあるクロスメンバー等、つまり車体構造物等（図示せず）に固定ボルト（図示せず）により固定されるようになっている。この車両用ホーン１０は、電気式の平型の警音器であって、ステアリング等に設けられたホーンスイッチ（図示せず）を操作することにより作動して、警報音を発生するようになっている。
【００１７】
図２に示すように、車両用ホーン１０はケース体（ケース）１２を備えており、当該ケース体１２は、鋼板をプレス加工等することにより段付きの有底筒状に形成されている。ケース体１２の底部側には円形底部１２ａを有する小径収容部１２ｂが設けられ、開口側には環状底部１２ｃを有する大径収容部１２ｄが設けられている。大径収容部１２ｄは、小径収容部１２ｂよりも大径となっており、その直径寸法は小径収容部１２ｂの略２倍に設定されている。
【００１８】
ケース体１２を形成する小径収容部１２ｂ内には、固定鉄心であるポール（第１鉄心）１３が設けられている。ポール１３は、磁性材料よりなる丸棒を切削加工等することにより段付きに形成され、大径の本体部１３ａと当該本体部１３ａよりも小径の雄ねじ部１３ｂとを備えている。そして、本体部１３ａは円形底部１２ａの内側に配置され、雄ねじ部１３ｂは円形底部１２ａを貫通してケース体１２の外部に延出されている。
【００１９】
ケース体１２の外部に延出された雄ねじ部１３ｂには、取り付けステー１１の基端側、ワッシャ２１および第１レゾネータ１４の中心部分が、ケース体１２側からその順番で装着されている。ワッシャ２１は、車両用ホーン１０の動作時に第１レゾネータ１４が取り付けステー１１と接触することを防ぐためのスペーサである。これらケース体１２，取り付けステー１１，ワッシャ２１および第１レゾネータ１４は、雄ねじ部１３ｂに固定ナット１５を組付けることにより、本体部１３ａと固定ナット１５との間で挟持されて固定されている。第１レゾネータ１４は、鋼板をプレス加工等することにより略椀状形状に形成され、この略椀状形状の開口側がケース体１２に向けられている。
【００２０】
ここで、第１レゾネータ１４は、本発明における第１共鳴板を構成しており、ポール１３の振動を増幅させる役割を果たしている。つまり、第１レゾネータ１４は、後述する可動シャフト１９とポール１３との衝突時において、ポール１３が発生する衝突音（警報音）を増幅させるようになっている。
【００２１】
小径収容部１２ｂ内で、かつポール１３を形成する本体部１３ａの周囲には、環状のコイルボビン１６が設けられている。このコイルボビン１６は、プラスチック等の非磁性材料により形成され、断面が略Ｕ字形状に形成されたその内側には、導電体よりなるコイル１７が所定の巻数で巻装されている。これにより、コイル１７に駆動電流を供給することで、当該コイル１７が電磁石となって磁力を発生するようになっている。ここで、コイルボビン１６は、小径収容部１２ｂ内にがたつかないよう接着剤等（図示せず）によって強固に固定されている。
【００２２】
大径収容部１２ｄ内には、コイル１７に駆動電流を供給するための給電機構３０が設けられている。給電機構３０は、導電体により略円柱状に形成された一対の給電部材３１を備えている。各給電部材３１は、環状底部１２ｃを貫通するとともに、ゴムパッキン等の絶縁弾性体（図示せず）を介して環状底部１２ｃに固定されている。
【００２３】
各給電部材３１の軸方向に沿うケース体１２の外側には、平板状に形成されたオス型端子３１ａの基端側がそれぞれ固定され、各オス型端子３１ａの先端側には、車両側にある一対の給電コネクタのメス型端子（図示せず）がそれぞれ電気的に接続されるようになっている。ここで、各給電部材３１のうちの一方はプラス側で他方はマイナス側となっている。
【００２４】
プラス側の給電部材３１（図中右側）の軸方向に沿うケース体１２の内側には、導電体よりなる固定接点３２が設けられており、当該固定接点３２は、ケース体１２内で移動不能となっている。一方、マイナス側の給電部材３１（図中左側）の軸方向に沿うケース体１２の内側には、コイルボビン１６に巻装されたコイル１７の一端側が電気的に接続されている。
【００２５】
コイル１７の他端側には、導電体よりなる可動接点３３が設けられており、当該可動接点３３は、ケース体１２内で各給電部材３１の軸方向に移動可能となっている。具体的には、可動接点３３は、固定接点３２に対して、往復運動する可動シャフト１９によって移動され、これにより可動接点３３が固定接点３２に対して接触状態（通電状態）または非接触状態（非通電状態）となる。
【００２６】
ケース体１２の軸方向に沿う小径収容部１２ｂ側とは反対側（図中上側）には、開口部１２ｅが形成されており、当該開口部１２ｅは、ダイヤフラム１８によって覆われている。ダイヤフラム１８は、薄い鋼板をプレス加工等することにより略円盤形状に形成され、ダイヤフラム１８の中心部分には可動シャフト１９が設けられている。
【００２７】
ここで、ダイヤフラム１８は、可動シャフト１９を図２に示す基準状態に位置させるための板バネとして機能するようになっている。つまり、ダイヤフラム１８に外力が加えられていない所謂バネの自由状態においては、当該ダイヤフラム１８は、可動シャフト１９とポール１３との間に、所定のクリアランスＳ１を形成するようになっている。
【００２８】
ダイヤフラム１８の中心部分には、可動鉄心である可動シャフト（第２鉄心）１９が固定されており、当該可動シャフト１９は、ポール１３と同様に、磁性材料よりなる丸棒を切削加工等することにより段付きに形成されている。そして、可動シャフト１９の軸心およびポール１３の軸心は、それぞれ中心軸Ｃで一致されており、可動シャフト１９およびポール１３は、互いに同軸上に配置されている。
【００２９】
可動シャフト１９は、ダイヤフラム１８の中心部分に固定される大径円柱部１９ａと、当該大径円柱部１９ａよりも小径となった小径円柱部１９ｂとを備えている。また、大径円柱部１９ａと小径円柱部１９ｂとの間には、中心軸Ｃと直交する方向に延びる環状の押圧平面部１９ｃが設けられている。
【００３０】
大径円柱部１９ａの軸方向に沿うダイヤフラム１８の外側（図中上側）には、第２レゾネータ２０の中心部分が固定されている。第２レゾネータ２０は、第１レゾネータ１４と同じものであり、鋼板をプレス加工等することにより略椀状形状に形成されている。そして、略椀状形状の開口側がダイヤフラム１８に向けられている。
【００３１】
ここで、第２レゾネータ２０は、本発明における第２共鳴板を構成しており、可動シャフト１９の振動を増幅させる役割を果たしている。つまり、第２レゾネータ２０は、可動シャフト１９とポール１３との衝突時において、可動シャフト１９が発生する衝突音（警報音）を増幅させるようになっている。
【００３２】
ここで、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０は、いずれも同じものを用いており、それぞれの固有振動数は同じ値となっている。したがって、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０は、互いに共鳴して衝突音を効率良く増幅し、ひいては車両用ホーン１０の音圧レベルを効果的に増幅できるようになっている。
【００３３】
また、第１レゾネータ１４の軸心および第２レゾネータ２０の軸心は、それぞれ中心軸Ｃで一致されており、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０は、互いに同軸上に配置されている。したがって、中心軸Ｃの延長線上、つまり車両用ホーン１０の真正面において、車両用ホーン１０の音圧レベルを最大にでき、ひいては車体への取り付け位置の目安を立て易くすることができる。
【００３４】
可動シャフト１９の小径円柱部１９ｂにおける先端側（図中下側）は、コイルボビン１６の径方向内側に所定量入り込んでおり、ポール１３の本体部１３ａに対してクリアランスＳ１を介して臨んでいる。また、押圧平面部１９ｃは、所定のクリアランスＳ２を介して、可動接点３３が設けられる被押圧腕部３３ａと対向されている。ここで、可動シャフト１９とポール１３との間のクリアランスＳ１は、押圧平面部１９ｃと被押圧腕部３３ａとの間のクリアランスＳ２よりも若干大きく設定されている（Ｓ１＞Ｓ２）。
【００３５】
次に、以上のように形成された車両用ホーン１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。ここで、車両用ホーン１０は、以下に示す［電磁石吸引動作］と［ダイヤフラムバネ力動作］とを極短時間で繰り返すことにより、ホーンスイッチの操作中（押圧中）において、継続して警報音が発生されるようになっている。
【００３６】
［電磁石吸引動作（１）］
運転者等によりホーンスイッチが押圧操作されると、車載バッテリ（図示せず）から、各オス型端子３１ａ，各給電部材３１，各接点３２，３３を介してコイル１７に駆動電流が供給され、これによりコイル１７が通電される。すると、コイル１７が電磁石として機能するようになり、これにより可動シャフト１９がコイル１７に吸引され、中心軸Ｃに沿うようポール１３に向けて移動される。
【００３７】
すると、可動シャフト１９とポール１３との間のクリアランスＳ１が無くなって、可動シャフト１９の小径円柱部１９ｂがポール１３の本体部１３ａに勢い良く衝突される。これにより、可動シャフト１９およびポール１３が衝突音を発生し、各レゾネータ１４，２０によりその衝突音が増幅される。
【００３８】
［ダイヤフラムバネ力動作］
押圧平面部１９ｃと被押圧腕部３３ａとの間のクリアランスＳ２は、可動シャフト１９とポール１３との間のクリアランスＳ１よりも若干小さく設定されている（Ｓ２＜Ｓ１）。そのため、小径円柱部１９ｂと本体部１３ａとが衝突する直前において、押圧平面部１９ｃが被押圧腕部３３ａを押圧する。
【００３９】
これにより、可動接点３３が固定接点３２から離間されて、コイル１７が非通電状態とされ、当該コイル１７の吸引力がゼロになる。したがって、小径円柱部１９ｂと本体部１３ａとが衝突した直後は、ダイヤフラム１８のバネ力によって可動シャフト１９がポール１３から引き離される。
【００４０】
［電磁石吸引動作（２）］
ダイヤフラム１８のバネ力によって可動シャフト１９がポール１３から引き離された後は、可動接点３３が固定接点３２に再び当接され、これによりコイル１７に駆動電流が供給される。このように、［電磁石吸引動作］と［ダイヤフラムバネ力動作］とが繰り返されて、連続的な衝突音（継続した警報音）が発生される。
【００４１】
ここで、本願発明における車両用ホーン１０の音圧レベルについて、図３に示す音響測定装置４０を用いて測定した。以下、当該音響測定装置４０の概要、および車両用ホーン１０の音圧レベルの測定結果について詳細に説明する。
【００４２】
音響測定装置４０は、残響が非常に少ない無響室（図示せず）内に設置されるものであり、反射用鋼板４１と測定マイク４２とを備えている。反射用鋼板４１は、車両用ホーン１０が車体の車両前方側に固定されることに基づき、クロスメンバーやラジエータ等に換えて設置されるものである。測定マイク４２は、例えば、ムービングコイル型のマイクロフォンであって、反射用鋼板４１の前方側に所定距離をおいて設置されている。そして、測定マイク４２は、音響解析のソフトウェアがインストールされたパーソナルコンピュータ（図示せず）に、所定のインターフェイス（図示せず）を介して接続されている。
【００４３】
そして、測定対象となる車両用ホーン１０は、実際に車体に搭載された状態を再現するために、反射用鋼板４１寄りに配置するようにする。具体的には、車両用ホーン１０の第１レゾネータ１４側を反射用鋼板４１側に向けて、当該第１レゾネータ１４と反射用鋼板４１との間の距離を約20cmとなるようにする。一方、車両用ホーン１０の第２レゾネータ２０側を測定マイク４２側に向けて、当該第２レゾネータ２０と測定マイク４２との間の距離を約2.0mとなるようにする。
【００４４】
図３に示すように、車両用ホーン１０を作動させると、第１レゾネータ１４側（車両後方側）と第２レゾネータ２０側（車両前方側）との双方から、警報音ＷＳが発生される。ここで、車両前方側への警報音ＷＳは直接的に測定マイク４２に向かい、車両後方側への警報音ＷＳは反射用鋼板４１を反射して間接的に測定マイク４２に向かう。その後、各警報音ＷＳは互いに重畳されて、測定マイク４２に伝達される。
【００４５】
ここで、車両用ホーン１０の基本周波数が440Hz（High）の場合においては、図４（ａ）に示すような音圧レベル特性が得られる。つまり、図４（ａ）に示すように、本発明に係る車両用ホーン１０によると、ピーク音圧周波数が概ね3080Hzにおいて、113.1dBの音圧レベル特性が得られた。
【００４６】
一方、第１レゾネータ１４を備えない従前構造（比較例）の車両用ホーン（図示せず）を用意し、当該車両用ホーンの音圧レベル特性を調べた。すると、図４（ｂ）に示すように、車両用ホーン１０と同様のピーク音圧周波数が概ね3080Hzにおいて、111.8dBの音圧レベル特性が得られた。
【００４７】
つまり、第１レゾネータ１４を追加するだけで、プラス1.3dBの音圧レベル特性が得られることが判った。この音圧レベルの上昇は、第１レゾネータ１４を備えない従前構造の車両用ホーンの概ね１．５個分に相当する。このように、車両用ホーン１０においては、消費電力がそのままで、かつ外形を殆ど変えること無く、第１レゾネータ１４を追加するだけの簡単な構造変更のみで、警報音を効果的に増幅することができる。
【００４８】
これにより、図３の二点鎖線に示すように、車両用ホーン１０と測定マイク４２との間に、仮に遮蔽物ＣＯ（例えばウレタン製のバンパー等に相当）を設けた場合であっても、測定マイク４２の位置において、例えば、110dBの十分な音圧レベルを得ることができる。
【００４９】
以上詳述したように、本実施の形態に係る車両用ホーン１０によれば、互いに衝突し合うポール１３および可動シャフト１９に、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０をそれぞれ設けたので、車両用ホーン１０が発生する音圧レベル、つまりポール１３および可動シャフト１９の衝突音を大きくすることができる。
【００５０】
この場合、第１レゾネータ１４をポール１３に設けるだけで良いので、簡単な構成で十分な音圧レベルが得られ、車両用ホーン１０のコスト増大が抑えられる。
【００５１】
また、十分な音圧レベルが得られるので、遮蔽物の有無等に関わらず車両用ホーン１０の適用範囲を広げることが可能となる。
【００５２】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態においては、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０を、何れも同じもの（固有振動数が同じ）であるものを示したが、本発明はこれに限らず、車両前方側での音圧レベルを大きくできるのであれば、固有振動数が多少異なるものであっても採用することができる。
【００５３】
また、上記実施の形態においては、中心軸Ｃ上（同軸上）に、第１レゾネータ１４および第２レゾネータ２０を配置したものを示したが、本発明はこれに限らず、車両前方側での音圧レベルを大きくできるのであれば、軸心を多少ずらした状態のもとで第１レゾネータおよび第２レゾネータを設けることもできる。
【００５４】
さらに、上記実施の形態においては、警音器として、自動車等の車両の車体に搭載される車両用ホーン１０であるものを示したが、本発明はこれに限らず、電気式の警音器であれば、鉄道車両や船舶，建設機械等の警音器に採用することもできる。
【符号の説明】
【００５５】
１０    車両用ホーン（警音器）
１１    取り付けステー
１２    ケース体（ケース）
１２ａ    円形底部
１２ｂ    小径収容部
１２ｃ    環状底部
１２ｄ    大径収容部
１２ｅ    開口部
１３    ポール（第１鉄心）
１３ａ    本体部
１３ｂ    雄ねじ部
１４    第１レゾネータ（第１共鳴板）
１５    固定ナット
１６    コイルボビン
１７    コイル
１８    ダイヤフラム
１９    可動シャフト（第２鉄心）
１９ａ    大径円柱部
１９ｂ    小径円柱部
１９ｃ    押圧平面部
２０    第２レゾネータ（第２共鳴板）
２１    ワッシャ
３０    給電機構
３１    給電部材
３１ａ    オス型端子
３２    固定接点
３３    可動接点
３３ａ    被押圧腕部
４０    音響測定装置
４１    反射用鋼板
４２    測定マイク
Ｃ    中心軸
ＣＯ    遮蔽物
Ｓ１    クリアランス
Ｓ２    クリアランス
ＷＳ    警報音
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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