(57)【要約】【課題】小型で、且つ大音量を発することが可能なサイレンを提供する。【解決手段】電圧が印加されることで振動する圧電板１１と、一面側へ膨出する膨出部１２１、及び膨出部１２１の周縁に形成される鍔部１２２から略ドーム状に形成され、膨出部１２１の他面側に形成される凹部１２３に前記圧電板１１が覆設されて圧電板１１の振動が伝達することで振動して音を発生する振動板１２と、振動板１２が固定されるハウジング１０とを備え、前記ハウジング１０は、カバー１４とケース１５とから構成され、振動板１２の鍔部１２２は、カバー１４とケース１５とに狭持される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が印加されることで振動する圧電板と、
一面側へ膨出する膨出部、及び膨出部の周縁に形成される鍔部から略ドーム状に形成され、膨出部の他面側に形成される凹部に前記圧電板が覆設されて圧電板の振動が伝達することで振動して音を発生する振動板と、
振動板の鍔部を固定する固定手段を有したハウジングとを備えることを特徴とするサイレン。
【請求項２】
前記ハウジングは、第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで構成され、
前記固定手段は、第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで振動板の鍔部を狭持する構成を有し、第一のハウジング部材と振動板との間、及び第二のハウジング部材と振動板との間の少なくともいずれか一方には、弾性材が設けられることを特徴とする請求項１記載のサイレン。
【請求項３】
前記振動板は、厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のサイレン。
【請求項４】
前記振動板は、膨出部の高さ寸法に対する膨出部における開口の直径の商が０．２以上であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載のサイレン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サイレンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電圧が印加されることで振動する略円盤状の圧電板と、一面側へ膨出した略ドーム状に形成されて周縁部が圧電板に接着され、圧電板の振動が伝達することで振動して音を発する振動板と、圧電板及び振動板が取り付けられて圧電板の周縁部が固定されるハウジングとを備えたサイレンが提供されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
上記サイレンは、例えば、車両用盗難防止装置等の車載用サイレンとして用いられ、車輌に異常等が発生した場合に周囲に大音量の警報音を発報して異常を知らせる。
【０００４】
ここで、車載用のサイレンの多くは、車内等の限られたスペースに配設されることが多いことから小型化が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−７９４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、一般的にサイレンのサイズが小さくなると、圧電板や振動板のサイズも小さくなって当該サイレンから発せられる音も小さくなるため、音量を保ちつつサイレンを小型化することは困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、小型で、且つ大音量を発することが可能なサイレンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、電圧が印加されることで振動する圧電板と、一面側へ膨出する膨出部、及び膨出部の周縁に形成される鍔部から略ドーム状に形成され、膨出部の他面側に形成される凹部に前記圧電板が覆設されて圧電板の振動が伝達することで振動して音を発生する振動板と、圧電板及び振動板が取り付けられるハウジングとを備え、前記ハウジングは、振動板の鍔部を固定することを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、圧電板を有したサイレンにおいて音圧を高めることができ、例えば、車載用のサイレン等に適用してサイレンを小型化した場合であっても、従来どおりの大音量を発することができる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ハウジングは、第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで構成され、前記振動板は、第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とに狭持され、第一のハウジング部材と振動板との間、及び第二のハウジング部材と振動板との間の少なくともいずれか一方には、弾性材が設けられることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、ハウジングと振動板との間に弾性材が介在することで、振動板の振動が狭持部で減衰することを抑制でき、音圧の低下を防止することができる。また、振動板の横揺れが防止されるため、振動板の振動が安定して音圧を向上させることができる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２記載の発明において、前記振動板は、厚みが０．２ｍｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、音圧の向上、加工のし易さを同時に満たすことができ、更には、既成の振動板と等しい厚みで形成できるため、既成の構成部品を流用し易い。
【００１４】
請求項４の発明は、請求項３記載の発明において、前記振動板は、膨出部の高さ寸法に対する膨出部における開口の直径の商が０．２以上であることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、音圧の向上、加工のし易さを同時に満たすことができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明では、小型で、且つ大音量を発することが可能なサイレンを提供することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態におけるサイレンの断面図を示す。
【図２】ａ）〜（ｃ）は、同上におけるサイレンのカバーを示し、（ａ）は、後面図、（ｂ）は、断面図、（ｃ）は、側面図を示す。
【図３】ａ）〜（ｃ）は、同上におけるサイレンのケースを示し、（ａ）は、前面図、（ｂ）は、断面図、（ｃ）は、側面図を示す。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、同上におけるサイレンのホーン部材を示し、（ａ）は、後面図、（ｂ）は、断面図、（ｃ）は、側面図を示す。
【図５】同上におけるサイレンのハウジングカバーの斜視図を示す。
【図６】同上におけるサイレンの振動板の厚みに対する音圧の関係図を示す。
【図７】同上におけるサイレンの振動板の高さ比（膨出高さ／膨出部の直径）に対する音圧の関係図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
（実施形態）
本実施形態におけるサイレンは、図１に示すように、電圧が印加されることで振動する圧電板１１、及び前面側へ膨出する膨出部１２１及び当該膨出部１２１の周縁に形成される鍔部１２２から略ドーム状に形成され、膨出部１２１の後面側にできる凹部１２３が前記圧電板１１に覆設される振動板１２、及び圧電板１１と振動板１２とを収納するハウジング１０、及びハウジング１０の前面に固定されるホーン部材１６からなる発音ユニット１と、発音ユニット１の後面側に配設される回路基板２と、前面が開口した中空箱型に形成され、底面側に回路基板２を収納して前面側に発音ユニット１が設けられるハウジングカバー３とから構成される。以下、図１における上下方向を前後方向として説明を行う。
【００２０】
圧電板１１は、略円盤状のセラミック圧電体からなり、その両面には図示しない電極が設けられている。
【００２１】
振動板１２は、例えば、アルミ等の比剛性が大きな材料により、前方へ膨出する膨出部１２１と、膨出部１２１の周縁に形成される略円環状の鍔部１２２とから略ドーム状に形成されている。なお、振動板１２の素材は、マグネシウム、チタン、ベリリウム等であってもよい。
【００２２】
鍔部１２２の径方向略中央には、後方側へ湾曲した略円環状の湾曲部１２２ａが形成されており、湾曲部１２２ａよりも内側には略円環状の接着部１２２ｂが形成され、湾曲部１２２ａよりも外側には略円環状の被狭持部１２２ｃが形成される。そして、接着部１２２ｂに圧電板１１の周縁部が接着されることで、振動板１２に圧電板１１が固定される。
【００２３】
ハウジング１０は、振動板１２の前面側に設けられるカバー１４と、振動板１２の後面側に設けられてカバー１４が覆設されるケース１５とから構成される。
【００２４】
カバー１４は、図１、２に示すように、振動板１２の膨出部１２１に空気室１３を介して対向して設けられる略ドーム状の膨出部１４１と、膨出部１４１の周縁部に形成される略円環状の鍔部１４２と、鍔部１４２の周縁から当該鍔部１４２に対して略垂直に延設される周壁１４３とから構成される。そして、鍔部１４２の前面には、鍔部１４２の内周に沿って略円環状の溝部１４２ａが形成されており、更に、周壁１４３には、円周方向に沿って略等間隔に複数の係止孔１４３ａが穿設されている。
【００２５】
ケース１５は、図３に示すように、前面が開口した略円筒状に形成され、周壁の開口周縁には外方向へ係止突部１５ａが突設されている。そして、ケース１５内に圧電板１１及び振動板１２が収納された後、ケース１５の開口にカバー１４が覆設される。その際、ケース１５における係止突部１５ａが、カバー１４の係止孔１４３ａに係止されることで、ケース１５とカバー１４とが固定される。
【００２６】
ここで、ケース１５の開口周縁には、断面略Ｌ字状の嵌合部１５ｃが形成されており、カバー１４の鍔部１４２の周縁部には、深さの異なる２つの溝１４４ａ、１４４ｂが並設された嵌合部１４４が形成されている。嵌合部１４４には、内側の溝１４４ａよりも深さの深い溝１４４ｂが、溝１４４ａの外側に並設されており、ケース１５にカバー１４が取り付けられる際、ケース１５の嵌合部１５ｃの先端が溝１４４ｂに嵌まり込み、嵌合部溝１５ｃの底部と溝１４４ａとの間には、振動板１２の鍔部１２２がロールエッジ２３と共に挟みこまれて振動板１２が狭持固定される。
【００２７】
ホーン部材１６は、図４に示すように、略中央の内径が最も小さく、そこから前端側及び後端側へかけて拡径された略円筒状に形成されて両端が開放している。そして、ホーン部材１６における後方の開放端には、断面略Ｌ字状の段部１６ａが形成されており、当該段部１６ａがカバー１４の溝部１４２ａに嵌まり込むことで、ホーン部材１６がカバー１４に固定される。そして、ホーン部材１６の内壁と膨出部１４１の前面とで囲まれた空間にホーン空間１７が形成される。
【００２８】
また、カバー１４における鍔部１４２の内周側には、連通孔１４２ｂが穿設されており、当該連通孔１４２ｂを介して空気室１３と、ホーン空間１７とが連通する。
【００２９】
また、ホーン部材１６の後端側には、略円環状の鍔部１６１が形成され、当該鍔部１６１の周縁には、鍔部１６１に対して略垂直な２つの略円環状の突部１６１ａ、１６１ｂが並設され、突部１６１ａと突部１６１ｂとの間に溝部１６１ｃが形成される。
【００３０】
回路基板３は、ケース１５の後面に対向して設けられ、図示しない配線を介して圧電板１１の電極に接続されている。ここで、前記配線は、ケース１５の側面から開口周縁部に亘って形成される溝部１５ｂに沿って配されることでケース１５内に引き込まれ、回路基板３と圧電板１１の電極とを接続する。
【００３１】
ハウジングカバー３は、図５に示すように、前面が開口した略円筒状に形成され、底面側に回路基板３が収納され、開口側に発音ユニット１が設けられる。具体的に説明すると、ハウジングカバー３の開口周縁部が、ホーン部材１６の溝部１６１ｃにロールエッジ２４を介して嵌め込まれることで、ハウジングカバー３にホーン部材１６が固定される。
【００３２】
また、ハウジングカバー３の後面には、略筒状のコネクタ部３ａが設けられており、当該コネクタ部３ａ内には、ハウジングカバー３の後面を挿通して一端がコネクタ部３ａ内に突出して他端がハウジングカバー３内に突出する複数の端子１８が配設される。そして、ハウジングカバー３内に突出する端子１８は、図示しない配線等を介して回路基板２に接続される。
【００３３】
また、ハウジングカバー３の外周面からは、先端に切り欠き部３１ａが形成された断面略Ｌ字状のブラケット接続部３１が延設されている。一方、サイレンの取り付けられる車体には、略Ｌ字状のブラケット１９が取り付けられ、当該ブラケット１９に穿設される挿通孔１９ａと前記切り欠き部４１ａとを挿通したねじ２１が、ナット２２に螺合し、ハウジングカバー３とブラケット１９とを共締めすることで、サイレンが車体に固定される。
【００３４】
そして、図示しない外部コネクタが、ハウジングカバー３におけるコネクタ部３ａに接続され、外部機器等から外部コネクタを介して入力される報知信号が、端子１８を介して回路基板２に入力される。そして、回路基板２は、報知信号が入力されると、圧電板１１に電圧信号を出力し、電圧信号が入力された圧電板１１は振動する。続いて、圧電板１１の振動が振動板１２に伝達して振動板１２も振動して振動板１２から音が発せられる。
【００３５】
上記構成からなる本実施形態のサイレンは、圧電素子をハウジングに固定する従来のサイレンと構造が異なり、圧電板１１が接着された略ドーム状の振動板１２の鍔部１２２がハウジング１０に固定されていることで、振動板１２の振幅が従来よりも大きくなって音圧の向上を図ることができる。そのため、本実施形態のサイレンを車載用のサイレンとして用いるために小型化した場合であっても、従来どおりの大音量で報知を行うことができる。
【００３６】
また、振動板１２から発せられた音は、空気室１３から連通孔１４２ｂを介してホーン空間１７へ伝播する。ここで、空気室１３と連通孔１４２ｂとによってヘルムホルツ共鳴器が形成されており、振動板１４から発せられた音は、ヘルムホルツ共鳴器によって音圧が高められる。また、ヘルムホルツ共鳴器で音圧が高められた音は、ホーン空間１７によって更に音圧が高められる。
【００３７】
更に、カバー１４が、ヘルムホルツ共鳴器とホーンとの両方の構成部品を兼ねていることから、部品点数を削減できて部品配置のためのスペースも縮小でき、サイレンの小型化を図ることができる。つまり、本願発明では、音圧の向上を図りながらもサイレンの小型化を同時に行うことができる。
【００３８】
また、振動板１２の鍔部１２２が、ロールエッジ２３を介してカバー１４とケース１５との間に狭持されていることで、振動板１２の振動が狭持部分で減衰することを防止でき、更には、サイレンが例えば車輌等に設けられた場合に発生する振動によって振動板１２に横揺れが発生することを抑制できるので、振動板１２を安定して振動させることができて音圧を向上させることができる。
【００３９】
また、一般的に、略ドーム状に形成された振動板１２は、図６に示すように、その厚みが薄い程、大きな音圧をもった音を発することができる。そこで、本実施形態では、音圧を十分に得ることができ、加工を容易に行うことができる、０．２ｍｍ以下の厚みをもったアルミ板により振動板１２を形成している。また、上記厚みは、既成の振動板で用いられている厚みであることから、既成の構成部品を流用し易いというメリットがある。
【００４０】
更に、図３に示すように、振動板１２の厚みを０．１ｍｍとした場合、振動板１２の膨出高さに対する膨出部１２１の開口の直径の商を０．２４とすることで、最大音圧を得ることができる。そのため、振動板１２の厚みを０．１ｍｍに設定した場合には、上記商の値が略０．２４となるように膨出高さ及び上記直径を設定することで、更に音圧を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４１】
１０  ハウジング
１１  圧電板
１２  振動板
１４  カバー
１５  ケース
２３  ロールエッジ（弾性材）
１２１  膨出部
１２２  鍔部
１２３  凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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