JP2003122369A - 電磁式警報器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電磁式警報器における接点の摩耗を防ぎ、警
報器の寿命を延ばす。同時に、警報器外へのノイズの発
生を抑制する。 【解決手段】 振動板（１）を電磁作用によって振動さ
せるコイル（１１）への電流をパワーＭＯＳ型ＦＥＴ
（１２）を用いて制御すると共に、該ＦＥＴ（１２）を
弱電流で制御するトランジスタ（１０）を配設する。接
点（５ａ）（５ｂ）にはトランジスタ（１０）に流れる
電流のみを流すため、スパークの発生を抑制し、課題の
解決が図られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はコイルの電磁作用に
よって振動板を振動させて警報音を発生する電磁式警報
器に関する。特に、電磁式警報器の長寿命化を図る技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁式警報器は、電磁コイルと断
続器の一対の接点が直列に接続され、振動板の動きによ
り断続器の接点の開閉を行う。電磁コイルの電流全てを
接点にて制御して振動板を振動させ警報音を発生させて
いる。

【０００３】しかし、このような従来の電磁式警報器で
は、電磁コイルの大電流を接点のみで制御するため、開
閉時のスパークにより接点の摩耗が激しく、電磁警報器
の寿命が短いという問題があった。また、スパークの発
生に伴い、警報器外部へのノイズの発生も大きく、外部
の電気回路に対して悪影響を及ぼすことがあった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、上
記従来技術が有していた問題を解決しようとするもので
あり、接点の摩耗を防ぎ、電磁式警報器の寿命を延ばす
ことを目的とする。同時に、ノイズの発生を抑えて外部
電子機器への影響も防ぐ。

【０００５】

【問題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の電磁式警報器は次のような特徴を備え
る。すなわち、通電したコイルの電磁作用によって振動
板を振動させ、警報音を発生する電磁式警報器におい
て、トランジスタやＦＥＴと共に、パワーＭＯＳ型ＦＥ
Ｔを備える。トランジスタやＦＥＴは、上記振動板の動
作に伴って開閉する接点によって制御されるが、この
際、接点に流す電流値を小さくする。

【０００６】そして、トランジスタやＦＥＴによって、
パワーＭＯＳ型ＦＥＴのゲート端子の電圧を制御し、ド
レイン端子とソース端子間の電流、すなわちドレイン電
流を制御する。該電流をコイルに通電させることで、接
点に流す電流を小さくしても、無接点のパワーＭＯＳ型
ＦＥＴを用いることで接点の消耗がなく、電磁式警報器
の長寿命化を実現することができる。

【０００７】本発明の電磁式警報器は、振動板が円形の
金属板であって、渦巻状の共鳴器を備える従来から用い
られている警報器と同様の形状で実現することもでき
る。また、短時間、多くの回数吹鳴されることの多い自
動車や作業用運搬機械等の車両用警報器に用いると特に
効果的である。

【０００８】さらに、本発明によるトランジスタ又はＦ
ＥＴと、パワーＭＯＳ型ＦＥＴとを配線した制御回路
を、電磁式警報器内部に配設すると、小型化を図ること
が出来、従来の警報器に換えて配設することが容易であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に示した
実施例に基づいて説明する。なお、実施形態は、本発明
の主旨から逸脱しないかぎり適宜変更可能なものであ
る。図１には本実施例における電磁式警報器の分解平面
図を、図２にはその正面断面図を示す。

【００１０】電磁式警報器は、振動して空気の密疎を作
り出す薄い金属板である振動版（１）をコイル（１１）
の電磁作用によって振動させて吹鳴する。振動板（１）
には直径の異なる２つの同心円柱状体からなるアーマチ
ュア（２）が付設され、該アーマチュア（２）を磁着性
金属で形成することによって、コイルの励磁・消磁に伴
ってアーマチュア（２）及び振動板（１）が振動するよ
うになっている。

【００１１】一方、振動板（１）の上面側には平面視で
渦巻状に形成される樹脂製のスパイラル共鳴器（３）を
備える。スパイラル共鳴器の斜視図を図３に示す。該共
鳴器（３）の共鳴管路（３ａ）を経ることで振動板
（１）による空気の密疎が共鳴し、大音量の警報音を吹
鳴口（３ｂ）から吹鳴する。このように、渦巻状に形成
すると、共鳴器を小型化することが可能であり、特に円
形の振動板（１）の外径と略同一な外径に収めながら、
必要な管路長をとることができるので好適である。

【００１２】振動板（１）はその外縁部円周面を、上面
をスパイラル共鳴器（３）に、下面をボデー（４）に、
それぞれ接して挟持されている。ボデー（４）は円形の
皿状体であり、内側にコイル（１１）や、断続器
（８）、絶縁体（９）（９）、及び本発明に係る制御回
路基板（１３）等を配設している。

【００１３】断続器（８）は、コイル（１１）への電流
の断続を行う器具であり、可撓性を有するスプリング板
（６）と、金属板を屈曲させて形成した剛体のステー
（７）と、該スプリング板（６）の上面に接点（５
ａ）、及びステー（７）下面の該接点（５ａ）と対向す
る位置に接点（５ｂ）をそれぞれ備えている。スプリン
グ板（６）とステー（７）は、絶縁体（９）を挟んで通
常所定の間隔を保持し、それらはさらに絶縁体（９）を
介してボデー（４）に装着されている。

【００１４】通常、各接点（５ａ）（５ｂ）はスプリン
グ板（６）の圧力で接触しているが、アーマチュア
（２）がコイル（１１）の電磁作用により下方に引き下
げられると、アーマチュア（２）の段差部（２ａ）と当
接するスプリング板（６）が撓り、接点（５ａ）（５
ｂ）が離される。

【００１５】従来の構成ではコイルに流す電流を各接点
を通してオン・オフし、コイルに通電して励磁するとア
ーマチュアが引き下げられ、接点が離れる。するとコイ
ルが消磁してアーマチュアは振動板のバネ作用や、スプ
リング板の作用で上に押し上げられる。再び接点が接触
してコイルに電流が流れる。この繰り返しにより振動板
が振動する構成になっていた。

【００１６】しかし、振動板を確実に押し下げ、大音量
を発生させるためにはコイルに多くの電流を流す必要が
あり、その電流を接点に流すと、スパークや摩擦によっ
て接点が激しく摩耗していた。この接点の摩耗が、従来
の電磁式警報器において、寿命を短くする大きな原因で
あった。また、スパークの発生は、ノイズの原因とな
り、他機器への影響も問題であった。

【００１７】そこで、本発明では、新たに制御回路を配
設し、該接点（５ａ）（５ｂ）に流す電流値を小さく抑
制し、長寿命化とノイズの低減を実現している。制御回
路基板（１３）の回路図を図４に示す。接点（５）のス
プリング板側（５ａ）は、抵抗（１６）を介してトラン
ジスタ（１０）のベース端子に接続され、ステー側（５
ｂ）はＧＮＤに接続される。

【００１８】スイッチ（１４）によって、バッテリ（１
５）からの電流が流れると、トランジスタ（１０）のエ
ミッタ端子からベース端子に電流が流れ、トランジスタ
（１０）がオン状態になる。それにより、トランジスタ
（１０）のエミッタ端子からコレクタ端子に向けて電流
が導通状態となり、抵抗（１７）を介してパワーＭＯＳ
型ＦＥＴのゲート端子（１２ａ）に電圧が印加される。

【００１９】パワーＭＯＳ型ＦＥＴ（１２）はゲート端
子（１２ａ）とソース端子（１２ｂ）間の電圧を調整す
ることで、ドレイン端子（１２ｃ）とソース端子（１２
ｂ）間の電流を制御することができる。従って、上記で
ソース端子（１２ｂ）をＧＮＤに接続し、ゲート端子
（１２ａ）に電圧を印加すると、ドレイン・ソース間で
電流が流れるようになり、コイル（１１）への通電を行
うことができる。

【００２０】コイル（１１）に通電して励磁すると、こ
の点では従来の構成と同様にアーマチュア（２）が引き
下げられ、接点（５ａ）（５ｂ）が離れる。接点（５）
が離れるとトランジスタ（１０）のエミッタ端子からベ
ース端子に電流が流れず、トランジスタ（１０）はオフ
状態になる。エミッタ端子とコレクタ端子間にも電流が
流れないため、パワーＭＯＳ型ＦＥＴ（１２）のゲート
端子（１２ａ）には電圧が印加されず、ドレイン端子
（１２ｃ）からソース端子（１２ｂ）には電流が流れな
い。これによってコイル（１１）は消磁し、アーマチュ
ア（２）が上方に押し上げられる。

【００２１】以降、これを繰り返し、振動板が振動する
ことで空気の密疎を作り、スパイラル共鳴器（３）から
警報音を吹鳴することができる。本構成が従来と異なる
のは、上記制御回路によってコイルへの通電を制御する
ことであり、トランジスタ（１０）とパワーＭＯＳ型Ｆ
ＥＴ（１２）を用いてコイル（１１）には大電流を、接
点（５）には弱電流を流すことを可能にする点である。

【００２２】すなわち、バッテリー（１５）から供給さ
れる電流で、接点（５）には抵抗（１６）の値を調整し
て、接点が的確に作動する適正電流が流れるように構成
し、トランジスタ（１０）の規格に応じて、ゲート端子
（１２ａ）にも適正な電圧を印加するように構成する。
パワーＭＯＳ型ＦＥＴは、大電流の制御も可能なＦＥＴ
であり、例えば最大５０Ａ程度の電流であっても流すこ
とができる。本特徴を利用し、ドレイン・ソース間にコ
イルに通電する大電流を流す。以上の構成によれば、接
点にはスパークが発生しない程度の弱電流を流し、その
摩耗を防ぐと共に、コイルには必要十分な駆動電流を供
給することができる。

【００２３】さらに、パワーＭＯＳ型ＦＥＴ（１２）
は、オン時の抵抗値が小さく、発熱が小さいことから特
別な放熱対策を施す必要がない。これにより、本発明に
係る制御回路基板（１３）は小型化することが可能であ
り、従来からの電磁式警報器に内蔵することもできる。
本実施例において、制御回路基板（１３）上には上記回
路図に示すようにパワーＭＯＳ型ＦＥＴ（１２）、トラ
ンジスタ（１０）の他、抵抗類を配置しており、略扇形
の形状である。その内周部（１３ａ）はコイル（１１）
の外周と当接し、外周部（１３ｂ）はボデー（４）の内
周と当接している。

【００２４】本形状を採用することによって、従来から
の電磁式警報器と外見上は略同一でありながら、上記の
ように優れた制御機能を有する電磁式警報器を提供する
ことができるので、本電磁式警報器を取り付ける場所を
選ばず、代替性も良好である。

【００２５】本発明の効果を示す実験として耐久試験を
行った。実験は４秒間隔をあけて１秒間の吹鳴を繰り返
すものである。従来の国内向け自動車用電磁式警報器で
は、その寿命は概ね５万回程度であり、特別に接点を強
化した海外向け製品でも１０万回が限度であった。それ
に対し、本発明による電磁式警報器は５０万回の実験で
も接点の摩耗は極めて小さく、およそ寿命には至らなか
った。この実験結果からも明らかなように、本発明で
は、従来の電磁式警報器に比して飛躍的な寿命の向上が
図られ、しかも制御回路基板を内蔵することができるの
で、代替性にも優れた好適な電磁式警報器を提供するこ
とができる。

【００２６】なお、本発明の実施においては、上記のよ
うにトランジスタを用いずにＦＥＴを用いてもよい。ま
た、回路図における抵抗の配設箇所は任意に変更可能で
あり、トランジスタ・ＦＥＴ・パワーＭＯＳ型ＦＥＴの
規格に合わせて、必要に応じた配設・非配設を行うこと
ができる。上記のように制御回路基板を警報器内部に配
設すると、特に好適と考えられるが、ボデーが極めて小
さな電磁式警報器などでは、接点やコイルに流す電流を
制御する制御回路はボデーの外部に配設してもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明の電磁式警報器は、上述の構成を
備えるので、以下の効果を奏する。請求項１に記載の電
磁式警報器によると、トランジスタ又はＦＥＴを用い
て、接点に流す電流を適正に確保しながら、パワーＭＯ
Ｓ型ＦＥＴを用いてコイルに必要十分な電流を供給する
ことができるので、接点が摩耗しにくく、飛躍的に寿命
を向上させた電磁式警報器を提供することができる。ま
た、接点でスパークが発生しにくいため、ノイズの低減
にも寄与する。

【００２８】請求項２に記載の電磁式警報器によると、
本発明に係る制御回路基板は大きな配設面積を必要とし
ないため、共鳴器を渦巻状にして小型化を図った警報器
においても、効果的に用いることができる。

【００２９】請求項３に記載の電磁式警報器によると、
吹鳴回数が多い自動車や、工場内で稼動する作業用の運
搬機械などに用いることができるので、本発明の効果で
ある耐久性・寿命の向上が特に有効に作用する。

【００３０】請求項４に記載の電磁式警報器によれば、
特別な放熱対策を必要としないパワーＭＯＳ型ＦＥＴの
採用により制御回路を警報器内部に配設するので、電磁
式警報器の小型化に寄与するだけでなく、従来の電磁式
警報器と同様の外観を保つことが可能であり、製品の代
替性が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電磁式警報器の内部構造を示す分
解平面図である。

【図２】同、側面断面図である。

【図３】電磁式警報器のスパイラル共鳴器の斜視図であ
る。

【図４】本発明に係る制御回路の回路図である。

【符号の説明】

１ 振動板 ２ アーマチュア ２ａ 段差部 ３ スパイラル共鳴器 ４ ボデー ５ａ 接点 ５ｂ 接点 ６ スプリング板 ７ ステー ８ 断続器 ９ 絶縁体 １０ トランジスタ １１ コイル １２ パワーＭＯＳ型ＦＥＴ １３ 制御回路基板

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【手続補正書】

【提出日】平成１３年１０月１６日（２００１．１０．
１６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通電したコイルの電磁作用によって振動板
   を振動させ、警報音を発生する電磁式警報器において、 振動板の動作に伴って開閉する接点により制御されるト
   ランジスタ又はＦＥＴと、 該トランジスタ又はＦＥＴによってゲート端子の電圧を
   制御可能なパワーＭＯＳ型ＦＥＴとを備え、 該パワーＭＯＳ型ＦＥＴのドレイン端子及びソース端子
   間の電流によって該コイルの電磁作用を発生させること
   を特徴とする電磁式警報器。
2. 【請求項２】前記電磁式警報器の振動板が、円形の金属
   板であって、 渦巻状の共鳴器を備える請求項１に記載の電磁式警報
   器。
3. 【請求項３】前記電磁式警報器が、 車両用警報器である請求項１又は２に記載の電磁式警報
   器。
4. 【請求項４】前記トランジスタ又はＦＥＴと、パワーＭ
   ＯＳ型ＦＥＴとを配線した制御回路を、 電磁式警報器内部に配設した請求項１ないし３に記載の
   電磁式警報器。