CN116583897A - 喇叭 - Google Patents

Abstract

喇叭在壳体的大圆筒状部底部中的竖直方向的最下方附近形成有通气口。触点构件根据可动芯的移动进行向线圈通电与不向线圈通电的切换。触点构件以隔着壳体的中心轴的方式配置在与通气口相反的一侧。覆盖通气口的周围的绝缘体配置在壳体内。绝缘体与通气口之间的空间的距离设为2.5毫米以上。

Description

喇叭

相关申请的相互参照

本申请以2021年3月1日向日本申请的日本专利申请第2021-32082号为基础申请，该基础申请的内容的全部通过引用而并入本申请中。

技术领域

本公开涉及一种电喇叭(警音器)，尤其适用于汽车、摩托车(motorcycle)、雪地车(Snowmobile)、小型船舶等。

背景技术

通常，喇叭(horn)在壳体上形成有通气口，以便在鸣响时振膜(diaphragm)能够顺畅地振动。另一方面，由于在鸣响时空气从通气口进出，因此异物有可能从通气口侵入，若异物进入触点之间，则也有可能会引起喇叭的动作不良。

因此，在专利文献1所记载的喇叭中，在通气口配置有过滤器来防止异物的侵入。另外，在专利文献2所记载的喇叭中，采用了用安装撑条(stay)的堵塞部堵塞通气口的构造。

但是，在专利文献1的喇叭中，由于需要特别的过滤器，因此过滤器的成本增加，并且用于组装过滤器的组装成本也增加。另外，过滤器也有可能剥离，在耐久性方面也存在问题。

另一方面，在专利文献2的喇叭中，安装撑条的位置根据与通气口之间的关系而统一确定，因而限制了设计上的自由度。另外，也存在异物一旦侵入难以排出到外部的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2000-318517号公报

专利文献2：日本专利特开2011-248183号公报

发明内容

本公开是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于即使不设置特别的过滤器也不会因从通气口侵入的异物而产生触点的不良。另外，其目的还在于也能够在不利用安装撑条的堵塞部来堵塞通气口的情况下，自由地设定通气口与安装撑条之间的位置关系。

在本公开的第一方面中，喇叭具备：壳体，所述壳体具有包括小圆筒状部和大圆筒状部的有底多级圆筒状；线圈，所述线圈卷绕在配置于该壳体的小圆筒状部的绕线筒(bobbin)，并通过通电进行励磁；定子芯，所述定子芯配置于该线圈的内周，并在线圈进行励磁时所述定子芯与壳体一同构成磁路；可动芯，所述可动芯隔着磁隙与该定子芯相对配置，并在线圈进行励磁时所述可动芯与壳体、定子芯一同构成磁路；振膜，所述振膜的外周与壳体的大圆筒状部的开口端连接，且内周与可动芯连接，所述振膜对可动芯向离开定子芯的方向施力，并在线圈进行励磁时所述振膜与壳体、定子芯、可动芯一同构成磁路；以及触点构件，所述触点构件根据可动芯的移动来进行向线圈通电与不向线圈通电的切换。

而且，壳体的中心轴配置在大致水平方向上，在壳体的大圆筒状部的底部中的竖直方向的最下方附近形成有通气口，并且触点构件以隔着壳体的中心轴的方式配置在与通气口相反的一侧。另外，壳体内配置有覆盖通气口的周围的空间的绝缘体，空间的从通气口到绝缘体的距离设为2.5毫米以上。

本公开的第一方面为如下构造：不具有堵塞通气口的过滤器或安装撑条的堵塞部，并且在通气口的周围与绝缘体之间存在2.5毫米以上的空间。通过设置该较宽的空间，喇叭在振膜振动时的内压得以降低，异物难以侵入到触点。

在本公开的第二方面中，绝缘体与绕线筒一体形成。与绕线筒一体形成的结果是，绝缘体的成形也变得容易。

在本公开的第三方面中，在绝缘体的外周形成有沿着壳体的大圆筒状部的内周形成的壁部，壁部的高度设为1毫米以上。通过形成壁部，能够阻碍异物绕过绝缘体朝向触点侧移动。

在本公开的第四方面中，使在壁部中的、与壳体的大圆筒状部的底部相反的一侧的端面与壳体的大圆筒状部的开口端齐平。通过将壁部的距离设为最大，能够更加有效地阻碍异物朝向触点移动。

附图说明

图1是示出喇叭的剖视图。

图2是示出图1所图示的壳体的通气口的主视图。

图3是示出覆盖通气口的绝缘体比图2小的变形例的主视图。

图4是沿着图2的IV-IV线剖开的剖视图。

图5是示出在空间距离为3.5毫米的示例中振膜上附着有水滴的状态的主视图。

图6是示出在空间距离为3.5毫米的示例中绝缘体上附着有水滴的状态的主视图。

图7是示出在空间距离为2.5毫米的示例中振膜上附着有水滴的状态的主视图。

图8是示出在空间距离为2.5毫米的示例中绝缘体上附着有水滴的状态的主视图。

图9是示出在空间距离为1.5毫米的示例中振膜上附着有水滴的状态的主视图。

图10是示出在空间距离为1.5毫米的示例中绝缘体上附着有水滴的状态的主视图。

图11是示出在空间距离为0.5毫米的示例中振膜上附着有水滴的状态的主视图。

图12是示出在空间距离为0.5毫米的示例中绝缘体上附着有水滴的状态的主视图。

具体实施方式

下面，说明将本公开的喇叭用于汽车的示例。在附图中，箭头A的方向为汽车的行进方向。箭头B示出重力方向。箭头A和箭头C的方向在以下的说明中有时被称为轴向。如图1所示，喇叭100通过安装撑条110安装于汽车的前方。更具体地，喇叭100安装于汽车的发动机室(engine room)的散热器(radiator)的前方。

壳体120是由铁材料制成的。壳体120呈具有小圆筒状部121和大圆筒状部125的有底多级圆筒形状。大圆筒状部125的直径为70毫米左右。壳体120具有小径部底部122和大径部底部126。绕线筒130由绝缘树脂材料制成。绕线筒130配置于壳体120的小圆筒状部121。在绕线筒130上卷绕有线圈140。线圈140包含多重卷绕的漆包铜线。从绕线筒130一体地形成有圆盘状的凸缘部131。并且，从凸缘部131向外部伸出有第一腕部132和第二腕部133。绕线筒130通过第一腕部132和第二腕部133被固定于壳体120的大径部底部126。圆筒状的绕线筒130、凸缘部131、第一腕部132以及第二腕部133由连续的树脂材料一体形成。

在绕线筒130的内周配置有由铁材料制成的定子芯150。定子芯150的表面被表面固化层151包覆。定子芯150从形成在壳体120的小径部底部122的孔123露出到壳体120的外部。定子芯150与安装撑条110直接抵接。定子芯150铆接固定于安装撑条110。

以隔着磁隙与定子芯150相对的方式配置有可动芯160。可动芯160由铁材料制成。可动芯160被表面固化层161包覆。可动芯160形成为具有檐部162的圆柱形状。可动芯160通过檐部162来使后述的可动触点构件170发生位移。

可动芯160的圆柱轴的方向上的一侧的表面、即图中右侧的表面与定子芯150相对设置。在可动芯160的圆柱轴的方向上的另一侧的表面上，即在图中左侧的表面上配置有圆盘状的振膜180。换言之，在可动芯160的轴向上的表面中，在与面对定子芯150的背面相反的一侧的表面上配置有圆盘状的振膜180。振膜180由具有导电性的不锈钢材料制成。振膜180的外周卷紧固定于壳体120的大圆筒状部125的开口端127。振膜180对可动芯160向离开定子芯150的方向施力。另外，振膜180通过形成在可动芯160的端部的组装凸部163与共鸣板185铆接结合。

可动触点构件170和固定触点构件175与上述的第一腕部132一同通过铆钉190固定于壳体120的大径部底部126。固定触点构件175由铜等导电性材料制成。固定触点构件175具备朝向可动触点构件170突出的固定触点部176。可动触点构件170由具有弹性的铜等导电性材料制成。可动触点构件170具备朝向固定触点部176突出的可动触点部171。触点构件174由该可动触点构件170和固定触点构件175构成。可动触点构件170和固定触点构件175提供电开关。开关配置于线圈140的通电电路。开关使线圈140的电流断续。

如图2所示，在壳体120的大径部底部126中的最下方部附近开口有连通壳体内外的通气口124。通气口124是直径为2毫米左右的孔。通气口124以使振膜180能够顺畅地振动的方式开口。触点构件174以隔着壳体120的中心轴129的方式配置在与通气口124相反的一侧。触点构件174相对于壳体120的中心轴129位于与通气口124相反的一侧。通气口124配置于壳体120的下方端的部位、即下半圆范围中。因此，触点构件174配置于壳体120的上方、即上半圆范围中。触点构件174配置在比通气口124更靠重力方向的上方。优选的是，触点构件174与通气口124处于隔着中心轴129分离180度的关系。触点构件174与通气口124由于组装性等制约理由而使得相对的位置可以错开30度左右。本公开中的相反的一侧是指相对于通气口124位于最下方部附近的位置而触点构件174位于比通气口124更靠上方的位置。

如图2和图4所示，在壳体120内以覆盖通气口124的周围的空间的方式配置有绝缘体138。绝缘体138是以从壳体120内覆盖通气口124的方式扩展的板状构件。绝缘体138和壳体120划分出一空间，通气口124直接打开并连通该空间。绝缘体138沿着壳体120的大径部底部126配置。壳体120和绝缘体138形成有由壳体120和绝缘体138划分出的空间137。在本示例中，绝缘体138与第一腕部132、第二腕部133同样地从凸缘部131向径向外部延伸而一体形成。换言之，绝缘体138和凸缘部131由连续的树脂材料一体形成。图3示出了覆盖通气口的绝缘体比图2小的变形例。如图2和图3所示，在绝缘体138延伸的部位与壳体120的大径部底部126之间不存在组装或配线用的构件，而存在空间137。在绝缘体138扩展的范围与壳体120之间存在空间137。空间137的从通气口124到绝缘体138的距离Dx如图4所图示。距离Dx也被称为轴向上通气口124与绝缘体138之间的距离。距离Dx也被称为空间距离。

在绝缘体138的径向外周一体形成有壁部139。绝缘体138为至少在扇状范围内扩展的扇状的板状构件。壁部139至少为部分圆筒状。在绝缘体138为圆板状的情况下，壁部139为圆筒状。壁部139从绝缘体138的径向外缘向轴向延伸。绝缘体138和壁部139由连续的树脂材料形成。壁部139与壳体120的大圆筒状部125的内周隔着1毫米左右的间隙相对设置。壁部139的前端的位置在轴向上与壳体120的开口端127大致一致。需要说明的是，喇叭100的轴向的长度(图1的A-C方向)为40毫米左右。壳体120的大圆筒状部125的轴向的长度为10毫米左右。绝缘体138将由壳体120和振膜180所划分出的腔室(chamber)划分为第一腔室和第二腔室，在第一腔室中配置有作为电开关的触点构件174，在第二腔室中通气口124直接开口。该划分是指流体的划分，该划分的程度虽然允许空气的流通，但比空气更加限制通过通气口124的液体、固体的异物的流通。绝缘体138至少在覆盖通气口124的范围内扩展。绝缘体138也可以称为划分腔室的隔壁构件。

接着，对由上述结构构成的喇叭的鸣响动作进行说明。在没有向线圈通电的状态下，可动芯160受到振膜180的施加力而离开定子芯150。另外，可动触点部171与固定触点部176因可动触点构件170的弹力而接触。

在该状态下，当接收到乘坐人员的操作或者来自各种传感器的信号而将喇叭开关打开时，向线圈140通电。线圈140对定子芯150进行励磁。此时，在定子芯150、可动芯160、振膜180以及壳体120之间形成有磁路。其结果是，在定子芯150与可动芯160之间的磁隙产生吸引力。

其结果是，可动芯160被吸引到定子芯150侧，可动芯160与定子芯150碰撞，发生碰撞音。同时，可动芯160的檐部162使可动触点构件170发生位移，从而使可动触点部171从固定触点部176脱离。

伴随可动触点部171与固定触点部176脱离，切断向线圈140的通电，线圈140的励磁力丧失。其结果是，可动芯160因振膜180的施加力而离开定子芯150。同时，可动触点部171与固定触点部176因可动触点构件170的弹力而再次抵接。

可动触点部171与固定触点部176抵接的结果是，再次向线圈140通电。接着，可动芯160由于在磁隙中产生的吸引力而与定子芯150碰撞。这样，在较短周期内，可动芯160与定子芯150反复碰撞。而且，可动芯160的往复运动使振膜180和共鸣板185振动，朝向车辆的行进方向鸣放300至500赫兹左右的警报声。

由于在壳体120上设置有通气口124，因此振膜180和共鸣板185的振动不会受到空气压力的阻碍而顺畅地执行。但是，设置有通气口124的结果是，伴随振膜180的振动，壳体120内部的空气压力(内压)也进行脉动。该内压的脉动成为将异物从通气口124吸入到壳体120内的原因。

在此，即使异物侵入到壳体120内，也不会仅因为此状况而导致喇叭100的动作不良。但是，若异物侵入到触点构件174，则有可能导致喇叭100的动作不良。

在本公开中，进行了确认在壳体120内的通气口124与绝缘体138之间所形成的空间137的大小与壳体120的内部气体的脉动之间的关系的实验。在实验中，使用水作为异物，通过吸入多少雾来进行确认。

确认实验是通过从距喇叭100 30厘米的位置朝向喇叭100洒水的方法进行的。连续执行5分钟的洒水。关于洒水的方向，在洒水期间，以包括从上方朝向喇叭100、从正面(图1的C方向)朝向喇叭100为一个周期性变化，重复进行多个周期。在洒水期间，喇叭100以鸣动1秒、停止4秒为一个周期地反复鸣动。

实验是通过将轴向上通气口124与绝缘体138之间的空间距离设为3.5毫米、2.5毫米、1.5毫米以及0.5毫米这四个示例进行的。在图5至图12中示出了水滴的附着状态。图5和图6示出了将轴向上绝缘体138与通气口124(壳体120的大径部底部126)之间的空间距离设为3.5毫米的示例。图7和图8示出了将空间距离设为2.5毫米的示例。图9和图10示出了将空间距离设为1.5毫米的示例。图11和图12示出了将空间距离设为0.5毫米的示例。

另外，图5、图7、图9以及图11示出了水滴附着于振膜180的内侧面180a的状况。图6、图8、图10以及图12示出了水滴附着于绝缘体138中的与振膜180相对的表面138a的状况。即，水滴附着的状况并不是表示水滴在被绝缘体138覆盖的空间137中的附着状况，而是表示穿过壁部139与壳体120的大圆筒状部125之间的间隙的水滴的附着状况。

实验结果是，在任一示例中均没有出现水滴到达触点构件174的情况。但是，确认出了如下情况：从绝缘体138到通气口124(壳体120的大径部底部126)的轴向上的距离越小，水滴的附着量越多。其原因被推定为，从绝缘体138到通气口124(壳体120的大径部底部126)的轴向上的距离变小的结果是，与通气口124相对的空间137越小，受到内部气体的脉动的影响越大，会有更多的水滴进入到空间137中，接着会绕到振膜180侧。

因此，在本公开中，将从绝缘体138到通气口124(壳体120的大径部底部126)的轴向上的距离设为2.5毫米以上。其原因在于，根据上述实验结果可判断为，若将空间137的大小设为2.5毫米以上，则能够抑制侵入到空间137中的异物的侵入量，不会出现朝向并到达触点构件174的情况。

如上所述，壳体120的大圆筒状部125的轴向上的长度为10毫米左右。在图示的例子中，在绝缘体138与壳体120的开口端127之间留出距离。利用该留出距离，将该留出距离的长度的壁部139形成于绝缘体138的外周。由此，异物难以从空间137朝向触点构件174行进。壁部139的长度根据使从绝缘体138到通气口124(壳体120的大径部底部126)的轴向上的距离增大到何种程度而不同。优选的是，壁部139的长度被设为1毫米左右以上的大小。壁部139的长度也被称为壁部139的高度。

而且，壁部139的端面与壳体120的大圆筒状部125的开口端127齐平，以使壁部139的长度为最大。其原因在于，壁部139的端面比开口端127更突出则有可能与振膜180接触。

需要说明的是，虽然上述的公开为优选的实施方式，但是本公开除了上述示例以外也能够适用于其他示例。也能够用于除了汽车以外的用途，大小、材料也能够适应上述示例以外的示例。

只要触点构件174的结构可以根据可动芯160的移动进行通电与不通电的切换，则也可以是其它结构。

Claims (4)

1.一种喇叭，其中，所述喇叭具备：

壳体，所述壳体具有包括小圆筒状部和大圆筒状部的有底多级圆筒状，所述壳体的中心轴配置在大致水平方向上；

线圈，所述线圈卷绕在配置于所述壳体的所述小圆筒状部的绕线筒，并通过通电进行励磁；

定子芯，所述定子芯配置于所述线圈的内周，在所述线圈进行励磁时所述定子芯与所述壳体一同构成磁路；

可动芯，所述可动芯隔着磁隙与所述定子芯相对配置，在所述线圈进行励磁时所述可动芯与所述壳体、所述定子芯一同构成磁路；

振膜，所述振膜的外周与所述壳体的所述大圆筒状部的开口端连接，且内周与所述可动芯连接，所述振膜对所述可动芯向从所述定子芯离开的方向施力，并且在所述线圈进行励磁时所述振膜与所述壳体、所述定子芯、所述可动芯一同构成磁路；以及

触点构件，所述触点构件根据所述可动芯的移动来对向所述线圈通电与不向所述线圈通电进行切换，

其中，在所述壳体的所述大圆筒状部的底部中的最下方部附近形成有通气口，

并且所述触点构件以隔着所述壳体的中心轴的方式配置在与所述通气口相反的一侧，

所述壳体内配置有覆盖所述通气口的周围的空间的绝缘体，

所述空间的从所述通气口到所述绝缘体的距离设为2.5毫米以上。

2.根据权利要求1所述的喇叭，其中，

所述绝缘体与所述绕线筒一体地形成。

3.根据权利要求1或2所述的喇叭，其中，

在所述绝缘体的外周形成有沿着所述壳体的所述大圆筒状部的内周形成的壁部，所述壁部的高度为1毫米以上。

4.根据权利要求3所述的喇叭，其中，

在所述壁部中的、与所述壳体的所述大圆筒状部的底部相反的一侧的端面与所述壳体的所述大圆筒状部的开口端齐平。