(57)【要約】【課題】発音体から放射された音波を高効率でケーシング外へ放射可能な発音装置を提供する。【解決手段】圧電ブザー５の放音孔５ａをコンビネーションメータ１のケーシング４の壁部４ａに対向させ、且つ壁部４ａに放音孔５ａに対向させて開口部４ｂを設けている。  このような構成により、圧電ブザー５の放音孔５ａから放射された音波は、図３中において矢印で示すように、直接開口部４ｂへ伝播し、さらに開口部４ｂからケーシング４外部へ放射される。これにより、圧電ブザー５から発せられた音波を、高効率で開口部４ｂからケーシング外へ放射可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板と、
前記プリント基板に実装された発音体と、
前記プリント基板および前記発音体を収容するケーシングとを備えた発音装置であって、
前記発音体の前記プリント基板と略直交する側壁には放音孔が設けられ、
前記側壁と対向する前記ケーシングの壁部には前記放音孔と対向して開口部が設けられたことを特徴とする発音装置。
【請求項２】
前記発音体の前記放音孔と前記壁部の前記開口部との間に形成される空間を囲む衝立部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の発音装置。
【請求項３】
前記衝立部材を前記放音孔から前記開口部に到る部分に設置したことを特徴とする請求項２に記載の発音装置。
【請求項４】
前記衝立部材は前記発音体側に頂点を有し前記壁部に向かって開いた放物線状に形成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の発音装置。
【請求項５】
前記発音体は音波を発生させるための平板状の振動素子を備え、
前記発音体が前記プリント基板に実装された状態で前記振動素子は前記プリント基板と平行であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の発音装置。
【請求項６】
前記ケーシングの前記開口部は車両の室内壁面に対向して配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の発音装置。
【請求項７】
前記ケーシングは車両の運転席前方に設置され且つ前記室内壁面は車両の側壁であることを特徴とする請求項６に記載の発音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に実装された発音体を吹鳴させる構成とした発音装置に関するものであり、たとえば車両用計器に用いて好適である。
【背景技術】
【０００２】
従来の発音装置としては、たとえば、ケース内に発音体が配置され、ケースには発音体の音を外部へ放出させる孔部が設けられ、発音体の音を孔部に案内するガイド空間が形成された構成のものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、ガイド空間は発音体に対向して設けられた反射壁によって隔成されている。
【特許文献１】特開２０００−１７２２７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の発音装置の場合、ケース内に配置された発音体の音の出口である発音部は、ケースの音の出口である孔部と対向していない。
【０００５】
すなわち、発音体の発音部から放射された音波は、直接ケースの孔部に向かうのではなく、先ず反射壁に向かって進み、反射壁で反射を繰り返しつつガイド空間内を伝播してケースの孔部に到り、孔部を通って外部へ伝播される。
【０００６】
この構成によると、発音体の発音部から放射された音波は反射壁で反射を繰り返す間に減衰し、ケースの孔部から外部へ放射される音のエネルギ、つまり音圧レベルが低下する。
【０００７】
このため、発音装置が発する音を運転者に確実に知覚させる、言い換えると運転席における発音装置からの音の音圧レベルを所定値とするために、より大型の発音体を採用する必要があり発音装置が大型化するという問題が生じる
この音を運転者が聴き取り難いという問題が生じている。
【０００８】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであり、発音体から放射された音波を高効率でケース外へ放射可能な発音装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記目的を達成する為、以下の技術的手段を採用する。
【００１０】
本発明の請求項１に記載の発音装置は、プリント基板と、プリント基板に実装された発音体と、プリント基板および発音体を収容するケーシングとを備えた発音装置であって、発音体のプリント基板と略直交する側壁には放音孔が設けられ、発音体の側壁と対向するケーシングの壁部には放音孔と対向して開口部が設けられたことを特徴としている。
【００１１】
上述の構成によれば、発音体の放音孔とケーシングの側壁の開口部とは対向している。このため、発音体の放音孔から放射された音波は直接開口部へ伝播し、さらに開口部からケーシング外部へ放射される。
【００１２】
これにより、発音体から放射された音波を高効率でケース外へ放射可能な発音装置を提供することができる。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の発音装置では、発音体の放音孔と壁部の開口部との間に形成される空間を囲む衝立部材を備えることを特徴としている。
【００１４】
発音体の放音孔からは、音波が略円錐状に放射される。すなわち、発音体の放音孔と壁部の開口部との間に形成される空間内に円錐状に放射される。この円錐の中心軸の延長上に壁部の開口部がある。
【００１５】
発音体の放音孔から放射された音波の大部分は直接壁部の開口部に到達して外部へ放射される。一方、直接開口部に向かわない、つまり開口部から反れた方向に進行する音波は衝立部材で反射して壁部の開口部に向かって進行する。
【００１６】
したがって、開口部から反れた方向に進行する音波を、空間を囲むように衝立部材を設置することによって、壁部の開口部へ向けて反射することができる。
【００１７】
これにより、発音体から放射された音波を高効率でケース外へ放射可能な発音装置を提供することができる。
【００１８】
本発明の請求項３に記載の発音装置では、衝立部材を放音孔から開口部に到る部分に設置したことを特徴としている。
【００１９】
これにより、発音体の放音孔から円錐状に発射された音波を高効率で壁部の開口部へ進行させることができる。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の発音装置では、衝立部材は発音体側に頂点を有し壁部に向かって開いた放物線状に形成されることを特徴としている。
【００２１】
このような構成によれば、発音体の放音孔から放射され開口部から反れた方向に進行する音波を、より効果的に、壁部の開口部へ進行させることができる。
【００２２】
本発明の請求項５に記載の発音装置では、発音体は音波を発生させるための平板状の振動素子を備え、発音体がプリント基板に実装された状態で振動素子はプリント基板と平行であることを特徴としている。
【００２３】
このような構成によれば、発音体のプリント基板上の高さ、つまりプリント基板表面からの突き出し長さを小さくすることができるので、ケーシングの体格、特にプリント基板の厚さ方向の寸法を小さくすることができる。
【００２４】
本発明の請求項６に記載の発音装置では、ケーシングの開口部は車両の室内壁面に対向して配置されることを特徴としている。
【００２５】
発音装置を車両に搭載する場合、発音装置が発する音が、運転者により確実に聴き取られるように配置する必要がある。たとえば、発音装置を車両の運転席前方の計器内に組み込んだ場合、ケーシングの開口部を運転席に向けて配置しても、開口部の前方側には、計器の文字盤や透明カバー等が配置されているため、発音体からの音波はこれらの障害物に遮られ、これらを透過する音のエネルギは大幅に減少する。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発音装置の構成によれば、発音装置から放射された音波を車両の室内壁面で反射させ、この反射音波を運転者に聴き取らせることができる。
【００２７】
これにより、見返し板の外側に画像投影部材が覆いかぶさるように配置された構成の発音装置においても、文字盤の表面側空間に伝播した発音体からの音波を発音装置外部、つまり運転席へ向けて伝播させることができる。
【００２８】
これにより、発音体から放射された音波を高効率でケース外、すなわち車両室内の所定の場所へ放射可能な発音装置を提供することができる。
【００２９】
本発明の請求項７に記載の発音装置では、ケーシングは車両の運転席前方に設置され且つ室内壁面は車両の側壁であることを特徴としている。
【００３０】
このような構成によれば、発音装置が発する音を、高効率で運転者が聴き取り可能に伝播させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明による発音装置を、自動車に搭載されるコンビネーションメータ１に適用した場合を例に図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施形態による発音装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図であり、当該自動車の走行速度を表示する速度計Ａ部を示す。
【００３３】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図２中では、左側が運転席側であり、コンビネーションメータ１は、図２中において左方から視認される。
【００３４】
図３は、図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【００３５】
図４は、図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００３６】
コンビネーションメータ１は、自動車の運転席前方のインストルメントパネル１０内に運転者から視認可能に配設され、走行速度をはじめ自動車に関する各種情報を表示するものである。また、コンビネーションメータ１は、発音体である圧電ブザー５を備え、たとえば自動車の状態が運転者に注意を喚起する必要があるような状態になったときにこれを電気駆動して音波を放射する。
【００３７】
以下に、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の構成について説明する。
【００３８】
文字盤２は、透光性材質、たとえば透明なポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等の薄板から形成されている。また、文字盤２には、図１に示すように、速度計Ａの目盛２ａ、文字２ｂが形成されている。目盛２ａおよび文字２ｂは、文字盤２の表面（図２において左側の面）あるいは裏面（図２において右側の面）に印刷あるいはホットスタンプ等を施すことにより形成されている。すなわち、目盛２ａおよび文字２ｂ以外の部分に不透光性着色層あるいは半透光性着色層を設けると共に、目盛２ａおよび文字２ｂを透明なままとする、あるいは半透光性着色層を設ける等の処理を施してある。したがって、文字盤２の裏側に配置される発光ダイオード１１が点灯されると、それが発する光により文字盤２は透過照明されて、目盛２ａおよび文字２ｂが暗い背景の中で発光表示される。
【００３９】
文字盤２の背面側（図２において右側）には、図２に示すように、プリント基板３が配置されている。プリント基板３は、たとえばガラスエポキシ基板等からなり、コンビネーションメータ１の電気回路部を形成している。プリント基板３には、文字盤２側（図２において左側）の表面に、電気導体（たとえば銅箔）が設けられて電気回路を形成している。
【００４０】
プリント基板３には、図２に示すように、文字盤２を透過照明するための光源である発光ダイオード１１が実装されている。
【００４１】
文字盤２の裏側には、後述する指針１３を回動させるためのムーブメント１２が配置されている。ムーブメント１２は、たとえばステッピングモータ、あるいは交差コイル式回転機等の電気アクチュエータからなる。ムーブメント１２の回転軸１２ａは、文字盤２の貫通孔２ｃを介して文字盤２の前面側（図２中の左側）へ延出され、その先端に指針１３が固定されている。ムーブメント１２は、図示しない速度センサからの検出信号に基づいて算出された走行速度に対応した角度だけシャフトを回転させるように駆動されて、指針１３が文字盤２上で走行速度を指示する。
【００４２】
指針１３は、透光性材料、たとえばアクリル樹脂等により形成され、ムーブメント１２の回転軸１２ａの先端に固定され、回転軸１２ａと一体的に回転する。指針１３は、プリント基板３上に実装される発光ダイオード１４が発する光により発光表示される。指針１３の回転軸１２ａとの固定部には、文字盤２の貫通孔２ｃを覆うように遮光キャップ１５が装着されている。遮光キャップ１５は樹脂成型等により形成され、発光ダイオード１４が発する光が貫通孔２ｃを通って直接運転者の眼に入射して運転者を眩惑させることを阻止している。
【００４３】
以上説明した、文字盤２およびプリント基板３は、図２に示すように、ケーシング４に収容保持されている。ケーシング４は、樹脂材料から形成されている。
【００４４】
ケーシング４の背面側（図２において右側）には、プリント基板３を覆うように、言い換えると、ケーシング４の背後の開口部を覆うように、ロアカバー８が配置されている。
【００４５】
文字盤２の前面側（図２において左側）、すなわちケーシング４の前面側には、図２に示すように、見返し板９が配置されている。見返し板９の前面側（図２において左側）には、図２に示すように、透明カバー１０が配置されている。透明カバー１０は、無色透明のポリカーボネート樹脂あるいはアクリル樹脂等から板状に形成されている。この透明カバー１０と上述したロアカバー８とによりケーシング４内への異物（埃、水滴等）の進入が阻止されて、ケーシング４内部が清浄に維持される。
【００４６】
プリント基板３には、図２に示すように、発音体としての圧電ブザー５が実装されている。圧電ブザー５は、圧電素子の薄板と金属あるいは樹脂の薄板とを張り合わせて成る振動板（図示せず）を備え、圧電素子に電圧を印加して振動板を振動させて音波を発生するものである。圧電素子としては、たとえばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）の薄板が用いられている。圧電素子の表裏両面に電圧が印加され且つ電圧の極性が切り替えられると、圧電素子は伸縮しそれに応じて振動板が振動する。
【００４７】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の圧電ブザー５では、振動板（図示せず）はプリント基板３と平行に配置され、振動板はプリント基板３と直交する方向に振動する。これにより、圧電ブザー５のプリント基板３表面からの突き出し長さを小さくすることができる。
【００４８】
圧電ブザー５は、当該自動車の走行中において、自動車が備える図示しない各種センサによって運転者が何らかの処置を講ずべき事態が検知されると、図示しない制御回路により電気駆動されて音波を発し、運転者に注意を促す役割を果たしている。
【００４９】
本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の圧電ブザー５は、表面実装タイプのものが使用され、その形状は平べったい直方体である。圧電ブザー５には、図２に示すように、振動板が振動して発生した音波を外部へ放射するための放音孔５ａが設けられている。放音孔５ａは、図３に示すように、プリント基板３と略直交する圧電ブザー５の側壁５ｂに形成されている。放音孔５ａは、図２に示すように、側壁５ｂの外径形状に沿った細長い長方形に形成されている。本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、圧電ブザー５は、図３に示すように、放音孔５ａを、コンビネーションメータ１のケーシング４の壁部４ａに対向させて実装されている。ケーシング４の壁部４ａは、コンビネーションメータ１が自動車に搭載されると、図３に示すように、自動車の右側の側壁である室内壁面７にほぼ対向している。ケーシング４の壁部４ａには、圧電ブザー５の放音孔５ａに対向する位置に開口部４ｂが設けられている。つまり、圧電ブザー５の放音孔５ａおよびケーシング４の開口部４ｂは、ともに自動車の幅方向である左右方向に開口している。また、開口部４ｂの形状は、放音孔５ａよりも大きい長方形に形成されている。図３において、ケーシング４の壁部４ａと室内壁面７とに挟まれた空間は、当該自動車の室内空間、たとえば運転席を含む空間に連通している。
【００５０】
プリント基板３上には、圧電ブザー５の放音孔５ａと壁部４ａの開口部４ｂとの間に衝立部材である導音部材６が設置されている。
【００５１】
導音部材６は、たとえば樹脂成型品あるいは金属板プレス加工品から形成されている。導音部材６は、断面形状が略コ字状の溝状に形成されるとともに、溝状の導音部材６の両側壁である面６ａおよび面６ｂは、図４に示すように、点Ｐを頂点とする放物線状に形成されている。導音部材６は、プリント基板３上に、図４に示すように、面６ａおよび面６ｂを成す放物線の頂点である点Ｐを圧電ブザー５側とし、且つ放物線の開いた側を壁部４ａ側として、溝の底面に相当する面６ｃを、図３に示すように、プリント基板３と略平行として配置されている。これにより、放音孔５ａと開口部４ｂとの間の空間は、導音部材６によって取り囲まれることになる。
【００５２】
次に、以上のように構成した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１の特徴、すなわち、圧電ブザー５の放音孔５ａをコンビネーションメータ１のケーシング４の壁部４ａに対向させ、且つ壁部４ａに放音孔５ａに対向させて開口部４ｂを設け、放音孔５ａと開口部４ｂとの間の空間に導音部材６を配置した構成の作用効果について、主に、圧電ブザー５の音の伝播状態について説明する。
【００５３】
先ず、従来の発音装置の構成においては、発音体の放音孔はケースの孔部に対向して設けられておらず、発音部から放射された音波は、直接ケースの孔部に向かうのではなく、先ずケース内の反射壁に向かって進み、反射壁で反射を繰り返しつつ伝播してケースの孔部に到り、孔部を通って外部へ伝播される。この構成によると、発音体の発音部から放射された音波は反射壁で反射を繰り返す間に減衰し、ケースの孔部から外部へ放射される音のエネルギ、つまり音圧レベルが低下する、という問題がある。
【００５４】
一方、本本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、圧電ブザー５の放音孔５ａをコンビネーションメータ１のケーシング４の壁部４ａに対向させ、且つ壁部４ａに放音孔５ａに対向させて開口部４ｂを設けている。
【００５５】
このような構成により、圧電ブザー５の放音孔５ａから放射された音波は、図３中において矢印で示すように、直接開口部４ｂへ伝播し、さらに開口部４ｂからケーシング４外部へ放射される。
【００５６】
したがって、圧電ブザー５から発せられた音波を、高効率で開口部４ｂからケーシング外へ放射可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００５７】
また、本本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、プリント基板３上に、圧電ブザー５の放音孔５ａと壁部４ａの開口部４ｂとの間の空間を取り囲むように導音部材６を設置している。さらに、導音部材６の対向する２つの面である面６ａおよび面６ｂ放物線状に形成し、且つ面６ａおよび面６ｂを、放物線の頂点を圧電ブザー５側、放物線の開いた側を壁部４ａ側として、配置している。
【００５８】
これにより、圧電ブザー５の放音孔５ａから円錐状に放射される音のうち直接壁部４ａの開口部４ｂ方向に向かう方向以外の方向に進行する音波を、図４中において矢印で示すように、導音部材６により反射して開口部４ｂへ向けて進行させることができる。特に、面６ａおよび面６ｂを放物線状に形成したことにより、図４に示すように、圧電ブザー５の放音孔５ａから出射して面６ａあるいは面６ｂに入射した音波を、放音孔５ａと開口部４ｂとを結ぶ方向と平行な方向に向けて反射することができる。また、圧電ブザー５の放音孔５ａから円錐状に放射される音のうち直接壁部４ａの開口部４ｂ方向に向かう方向以外の方向に進行する音波を、図３中において矢印で示すように、導音部材６の面６ｃおよびプリント基板３で反射して開口部４ｂへ向けて進行させることができる。
【００５９】
これにより、圧電ブザー５から発せられた音波を、高効率で開口部４ｂからケーシング外へ放射可能なコンビネーションメータ１を実現することができる。
【００６０】
また、本本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、ケーシング４の壁部４ａに設けられた開口部４ｂは、自動車の右側の側壁である室内壁面７に対向して配置されている。すなわち、ケーシング４の壁部４ａと室内壁面７とに挟まれた空間は、当該自動車の室内空間、たとえば運転席を含む空間に連通している。
【００６１】
したがって、圧電ブザー５から発せられ開口部４ｂからコンビネーションメータ１外に出射された音波は、図３中において矢印で示すように、室内壁面７で反射して当該自動車の室内空間、すなわち運転席近傍へ進行する。
【００６２】
これにより、圧電ブザー５が発する音波を、高効率で運転者まで伝播させることができる。
【００６３】
また、本本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１においては、圧電ブザー５の放音孔５ａおよびケーシング４の開口部４ｂは、ともに自動車の幅方向である左右方向に開口している。
【００６４】
この構成によれば、開口部および放音孔を自動車の上方に向けて開口させた場合と比べて、圧電ブザー５内に埃、水滴等の異物が入り難くなる。
【００６５】
したがって、開口部４ｂおよび放音孔５ａを経由して、埃、水滴等の異物が圧電ブザー５内に入ることを防止できる。
【００６６】
なお、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、導音部材６の面６ａおよび面６ｂを放物線状に形成しているが、放物線状に限定する必要はなく、他の形状、たとえば直線状に形成してもよい。この場合、面６ａおよび面６ｂは互いに平行、あるいは圧電ブザー５からケーシング４の開口部４ｂに向かうに連れて両者の間隔が広がるように（たとえば、ハ字状に）配置してもよい。
【００６７】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、導音部材６を溝状に形成している、つまり３つの面６ａ、６ｂ、６ｃを備えるように形成しているが、溝状に限る必要はなく、面６ａ、面６ｂおよび面６ｃのうち少なくとも一つを備える構成としてもよい。
【００６８】
また、以上説明した、本発明の一実施形態によるコンビネーションメータ１では、発音体として、圧電素子を利用した圧電ブザー５を用いているがこのタイプに限定する必要は無く、他のタイプの発音体であってもよい。たとえば、電磁式ブザー、あるいは小形スピーカ等であってもよい。
【００６９】
また、以上説明した、本発明の一実施形態および変形例は、本発明による発音装置を自動車のコンビネーションメータ１に適用した場合を例に説明したが、コンビネーションメータ１以外の自動車に搭載される機器、たとえばナビゲーション装置等に適用してもよい。また、本発明による発音装置を、自動車・車両用以外の各種民生用機器に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の一実施形態による発音装置であるコンビネーションメータ１の部分正面図であり、当該自動車の走行速度を表示する速度計Ａ部を示す。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３中のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    コンビネーションメータ（発音装置）
２    文字盤
２ａ    目盛
２ｂ    文字
２ｃ    貫通孔
３    プリント基板
４    ケーシング
４ａ    壁部
４ｂ    開口部
５    圧電ブザー（発音体）
５ａ    放音孔
６    導音部材（衝立部材）
６ａ    面（放物線状）
６ｂ    面（放物線状）
６ｃ    面
７    室内壁面
８    ロアカバー
９    見返し板
１０    透明カバー
１１    発光ダイオード
１２    ムーブメント
１２ａ    回転軸
１３    指針
１４    発光ダイオード
１５    遮光キャップ
Ａ    速度計
Ｐ    点（頂点）
【図１】
2007248969.tif 000003
【図２】
2007248969.tif 000004
【図３】
2007248969.tif 000005
【図４】
2007248969.tif 000006