JP2009080480A - 電気式ホーン - Google Patents

Abstract

【課題】電気式ホーンの音圧が大きくなるように構成する。
【解決手段】有底筒状のケーシング２の底部２ａに、コイルボビン４を収用し、コイルボビン４の筒部４ａの筒孔４ｆに固定鉄心３を内嵌固定して、励磁コイルＣの励磁に伴い固定鉄心３が磁化するよう構成する一方、ケーシング２の開口端に固定したダイアフラム９の軸芯部に可動鉄心１０を設けて、該可動鉄心１０と固定鉄心３とを軸芯方向に対向せしめ、電源供給に伴う励磁コイルＣの間欠的な励磁により磁化を繰り返す固定鉄心３に対し、可動鉄心１０が所定の軸芯方向の振幅Ｗで変位して警音を発音してなる電気式ホーン１において、前記可動鉄心１０の配設位置は、励磁コイルＣの巻線巻装部４ｅにおける可動鉄心１０側の端部を基準位置Ｎとしたとき、前記可動鉄心１０の振幅Ｗにおいて固定鉄心３側の端面が前記基準位置Ｎを跨ぐ状態となるように構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、乗用車等の車両に搭載される電気式ホーンの技術分野に属するものである。

一般に、この種電気式ホーンのなかには、有底筒状のケーシングの底部に、筒状の巻装部を備えたコイルボビンに巻線を巻装してなる励磁コイルを同芯状に収容している。そして、コイルボビンの前記巻装部の筒孔には固定鉄心が内嵌固定されている。これにより、電源供給に伴う励磁コイルの励磁で固定鉄心が磁化するように構成されている。また、ケーシングの開口端にはダイヤフラムが固定され、ダイヤフラムの軸芯部には可動鉄心が設けられており、該可動鉄心と固定鉄心とは軸芯方向に対向して配設されている。さらに、可動鉄心には、励磁コイルの電源供給回路に設けられた接点部材を断続するための接点断続手段が設けられている。励磁コイルへの電源供給に伴う固定鉄心の磁化で、可動鉄心が電源供給されていない静止状態の位置（静止位置）から固定鉄心側に吸引されると、予め設定された位置で接点断続手段が接点部材と接触（干渉）し、接点部材を断状態にさせ、固定鉄心は消磁される。接点部材が断状態となっても可動鉄心は、一定のあいだはダイヤフラムのバネ性により固定鉄心側への移動を行なう。そして、可動鉄心が固定鉄心側の最大振幅である吸引位置に達したら、可動鉄心はダイヤフラムのバネ性により固定鉄心から離間する方向への移動を行なう。可動鉄心が再び前述の接点部材と接触する位置に到達するまで、接点接続手段は接点部材を断状態に維持させる。可動鉄心が固定鉄心から離間する方向への移動を行なっている際には、前述の接点部材と接触する位置に達すると、可動鉄心は接点部材との接触を解除して接点部材を続状態とする。これにより、接点部材を介して固定鉄心は磁化されるが、可動鉄心は一定のあいだはダイヤフラムのバネ性により固定鉄心から離間する方向への運動を継続する。そして可動鉄心が固定鉄心側から最も離間する方向の最大振幅である離間位置に達したら、可動鉄心はダイヤフラムのバネ性により固定鉄心へ近接する方向へと吸引される状態で移動（吸引移動）を行なう。なお、可動鉄心が再び前述の接点部材と接触する位置に到達するまで、接点断続手段は接点部材を接続状態に維持させる。そして、上述の動作を繰り返すことにより、可動鉄心が所定の軸芯方向の振幅で変位し警音が発音するように構成したものが知られている。

このようなものとしては、軸芯方向に対向する固定鉄心と可動鉄心との対向部となる先端面同士を、励磁コイルを構成するコイルボビンの巻装部に対向する部位に位置させて、可動鉄心が所定の振幅において軸芯方向に変位するように構成したものが提唱されている。
特開２００１−２８７５８８号公報

ところで、励磁コイルに通電がなされて励磁した場合、励磁コイルの励磁により発生する磁束密度は、コイルボビンの巻線が巻装される巻線巻装部からの距離によって分散されて小さくなる。また、コイルボビンの筒部の筒孔内、即ち、巻線巻装部に発生する磁束密度は一定の大きさとなっている。
前記従来の電気式ホーンにおいて、コイルボビンの筒孔内の巻線巻装部には、固定鉄心と可動鉄心との対向部となる先端面同士が対向して配置されている。そして、間欠的に磁化する固定鉄心に対し、可動鉄心は、巻装部対向部位であるコイルボビンの筒孔内において所定の軸芯方向の振幅で変位するように構成されている。このため、前記従来の電気式ホーンにおいて、固定鉄心が磁化されて可動鉄心が吸引される状態では、固定鉄心は一定の大きさの磁束密度に基づく大きな吸引力（磁力）を発生して、効率よく可動鉄心を吸引することになるが、可動鉄心が固定鉄心から離れる方向に変位する場合では、固定鉄心に発生する磁力が可動鉄心の離間方向への変位を妨げるように作用するため、可動鉄心の軸芯方向の変位が小さくなり、即ち、可動鉄心の振幅が小さくなり、警音の音圧（音量）を大きくできないという問題があり、ここに本発明の解決すべき課題がある。

本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項１の発明は、有底筒状のケーシングの底部に、コイルボビンの筒部外周側に巻線を巻装した励磁コイルを収容し、筒部内周側に固定鉄心を内嵌固定して、前記励磁コイルの励磁に伴い前記固定鉄心が磁化するよう構成する一方、前記ケーシングの開口端に固定したダイヤフラムの軸芯部に可動鉄心を設けて、該可動鉄心と前記固定鉄心とを軸芯方向に対向せしめ、電源供給に伴う前記励磁コイルへの励磁により磁化される前記固定鉄心に対し、前記可動鉄心が所定の軸芯方向の振幅で変位して警音を発音してなる電気式ホーンにおいて、前記可動鉄心の配設位置は、前記励磁コイルの筒部外周の巻線巻装部における可動鉄心側の端部を基準位置としたとき、前記可動鉄心の振幅において固定鉄心側の先端面が前記基準位置を跨ぐ状態となるように設定されている電気式ホーンである。
請求項２の発明は、有底筒状のケーシングの底部に、コイルボビンの筒部外周側に巻線を巻装した励磁コイルを収容し、筒部内周側に固定鉄心を内嵌固定して、前記励磁コイルの励磁に伴い前記固定鉄心が磁化するよう構成する一方、前記ケーシングの開口端に固定したダイヤフラムの軸芯部に可動鉄心を設けて、該可動鉄心と前記固定鉄心とを軸芯方向に対向せしめるとともに、前記可動鉄心に、前記励磁コイルの電源供給回路に設けた接点部材を断続する接点断続手段を設けて、前記励磁コイルに前記電源供給回路を介して電源が供給されることにより、前記可動鉄心が静止位置から前記固定鉄心に近接する方向へと吸引移動され、前記可動鉄心の吸引移動に伴い前記可動鉄心に設けられた前記接点断続手段が前記電源供給回路の前記接点部材を断状態とすることで前記可動鉄心が前記静止位置側の離間位置へ移動する動作を繰り返すことで、前記可動鉄心が前記ケーシング底部側の吸引位置と前記ケーシング開口端側の離間位置とのあいだの所定の振幅で変位して警音を発音してなる電気式ホーンにおいて、前記可動鉄心の固定鉄心側の端面位置は、励磁コイルの筒部外周側の巻線巻装部における可動鉄心側の端部を基準位置としたとき、吸引位置では基準位置よりケーシング底部側となり、離間位置では基準位置よりケーシング開口端側となるように設定されている電気式ホーンである。
請求項３の発明は、可動鉄心の固定鉄心側の先端面は、励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置において、基準位置、または、基準位置よりもケーシング底部側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気式ホーンである。
請求項４の発明は、可動鉄心の固定鉄心側の先端面は、励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置では基準位置よりもケーシング開口端側に位置するものとし、励磁コイルに電源供給がなされて可動鉄心が固定鉄心側に吸引移動して先端面が基準位置に達することで、接点断続手段が電源供給回路の接点部材を断状態とするように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気式ホーンである。
請求項５の発明は、前記固定鉄心の可動鉄心側の端面は、前記コイルボビンの筒部における筒長方向の長さの中心よりも、前記ケーシングの開口端側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気式ホーンである。
請求項６の発明は、前記励磁コイルを形成する前記巻線は、線径が０．５５ｍｍ以下、前記励磁コイルはインダクタンスが０．７ｍＨ以下、巻線抵抗が０．６Ω以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載の電気式ホーンである。
請求項７の発明は、前記固定鉄心の可動鉄心側の端面と、前記可動鉄心の固定鉄心側の端面との間隔は、可動鉄心が静止状態で１．２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気式ホーンである。
請求項８の発明は、有底筒状に形成され、一端に開口部を有し、他端に底部を有するケーシングと、筒部を有し、前記ケーシングの底部に配置されるコイルボビンと、前記コイルボビンの筒部の周りに巻線を巻装することで形成される励磁コイルと、前記コイルボビンの筒部の中に配置され、前記励磁コイルへ供給される電流により磁化される固定鉄心と、前記ケーシングの開口端に固定された薄板状のダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの軸芯部に固定され、前記固定鉄心と対向する位置に配置される可動鉄心と、前記励磁コイルに接続され、前記励磁コイルへ供給される電流をオン・オフ制御する接点部材と、前記可動鉄心に設けられ、前記接点部材をオン・オフ制御する接点断続手段とを有し、前記励磁コイルへの通電により前記固定鉄心が磁化されることで前記可動鉄心が前記固定鉄心に近接する方向に動き、前記接点断続手段が前記接点部材に作用することで前記励磁コイルへの通電が断状態にされることで可動鉄心が固定鉄心から離間する方向に向けて動く動作を繰り返す電気式ホーンにおいて、前記可動鉄心に対向した前記固定鉄心の端面は、前記コイルボビンの筒部における筒長方向の長さの中心を跨ぎ、前記可動鉄心に近接して配置されていることを特徴とする電気式ホーンである。
請求項９の発明は、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面の位置は、前記励磁コイルの筒部の外周側の巻線巻装部における可動鉄心と近接する端部を基準位置としたとき、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記固定鉄心に最も近接する吸引位置では前記基準位置よりケーシング底部側となり、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記固定鉄心から最も離間する離間位置では前記基準位置よりケーシング開口端側になることを特徴とする請求項８に記載の電気式ホーンである。
請求項１０の発明は、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面は、前記励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置において、前記基準位置、あるいは前記基準位置よりも前記ケーシング底部側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電気式ホーンである。
請求項１１の発明は、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面は、前記励磁コイルへの電源供給がなされない静止状態では前記基準位置よりも前記ケーシングの開口端側に位置し、前記励磁コイルに電源供給がなされていて前記可動鉄心が前記固定鉄心側に吸引移動しているとき、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記基準位置に達することにタイミングを合せて前記接点断続手段が接点部材を断状態とするように設定されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電気式ホーンである。
請求項１２の発明は、前記励磁コイルを形成する前記巻線は、線径が０．５５ｍｍ以下、前記励磁コイルはインダクタンスが０．７ｍＨ以下、巻線抵抗が０．６Ω以上であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか1項に記載の電気式ホーンである。
請求項１３の発明は、前記可動鉄心に対向した前記固定鉄心の端面と、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面の静止状態での間隔が、１．２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の電気式ホーンである。

請求項１、２の発明とすることにより、可動鉄心の振幅を大きく設定することができて音圧を高めることが可能となる。
請求項３、４の発明とすることにより、さらに応答性のよい電気式ホーンとすることができる。
請求項５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３の発明とすることにより、さらに耐久性のよい電気式ホーンとすることができる。

つぎに、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図面において、１は電気式のホーンであって、該ホーン１は、振動発生手段が収容される振動発生ユニットＨと、該振動発生ユニットＨにより発生した振動音を共鳴させて警音として発音する共鳴ユニットＲとを突き合わせ状として一体的に固定することにより構成されている。そして、本実施の形態におけるホーン１は、共鳴ユニットＲが下方に位置し、振動発生ユニットＨが上方に位置する状態で車両に組み込まれるように構成されている。
前記振動発生ユニットＨを構成するケーシング２は図１における下方が開口する有底筒状に形成されており、底部２ａ側に位置する小径筒部２ｂと、該小径筒部２ｂとは段差部２ｃを介して開口端側に形成される大径筒部２ｄとが同芯状に一体形成されており、前記開口端には外径側に拡開するフランジ部２ｅが一体形成されている。そして、小径筒部２ｂの軸芯部には、底部２ａを貫通する状態で固定鉄心３が配設されている。さらに、固定鉄心３の基端部には固定ナット３ａが一体に形成されることによりケーシング２に対して軸芯方向（上下方向）への位置調整自在に貫通支持されている。

図面において、４は樹脂製のコイルボビンであって、該コイルボビン４には、上下方向を向く筒孔を備えた筒部４ａの両筒端に外径側に延出するフランジ部４ｂが一体形成されている。そして、前記筒部４ａの外周には巻線５が巻装されており、これにより励磁コイルＣが構成されている。前記コイルボビン４は、筒部４ａの筒内に固定鉄心３を挿通し、一方のフランジ部４ｂがケーシング底部２ａに当接する状態で小径筒部２ｂに収容されるように設定されている。

そして、コイルボビン４のケーシング２開口側のフランジ部４ｂには、取り付け片部４ｃと、端子固定片部４ｄとが径方向に対向する状態で外径側に向けて一体に突出形成されており、取り付け片部４ｃは、ケーシング２のケーシング段差部２ｃにピン２ｆを介して固定されている。また、端子固定片部４ｄは、導電性部材で構成された第一、第二ピン２ｇ、２ｈにより、ケーシング段差部２ｃに固定されている。第二ピン２ｈには、それぞれ導電性板材で構成され、励磁コイルＣへの通電をＯＮ−ＯＦＦ切り換えするための固定接点６ａが設けられた固定プレート６の基端部および可動接点７ａが設けられた可動プレート７の基端部が設けられている。そして、固定プレート６は第二ピン２ｈと電気的な接続がなされた状態で設けられ、可動プレート７は第二ピン２ｈに絶縁され、かつ、巻線５の他端部が電気的に接続される状態で設けられている。これによって、固定接点６ａと可動接点７ａとが互いに当接することにより第二ピン２ｈと巻線５の他端部とが導通され、励磁コイルＣに電流が流れるように設定されている。なお、固定接点６ａと可動接点７ａとは電源供給がなされていない自然状態で当接するように構成されている。
また、８は、外部電源が接続される外部カプラであって、該外部カプラ８は、該外部カプラ８内に収容される第一、第二端子プレート８ａ、８ｂと第一、第二ピン２ｇ、２ｈとが電気的な接続がなされる状態で、第一、第二ピン２ｇ、２ｈのケーシング２外部（上方）に突出する部位によりケーシング段差部２ｃの外面に固定されている。これによって、電源供給用の第一、第二端子プレート８ａ、８ｂと励磁コイルＣとのあいだに形成される回路（励磁コイルの電源供給回路）に、固定接点６ａと可動接点７ａと（本発明の接点部材）による断続切り換え部が形成されるように設定されている。

一方、前記ケーシング２の開口端縁部には、バネ特性を備えたダイヤフラム９の外周縁部が一体的に止着される。該ダイヤフラム９の軸芯部には可動鉄心１０の基端部が一体的に設けられ、これによって、可動鉄心１０と固定鉄心３とが軸芯方向に並設された状態となり、可動鉄心１０の固定鉄心３と対向する側の端面である先端面１０ａと、前記固定鉄心３のケーシング２内側（下方）に突出する先端面（内側先端面、下端面）３ｂとのあいだには、電源供給がなされない自然状態において、所定のギャップＧが形成された状態で互いに近接対向して配置されている。なお、前記ギャップ形成位置（固定鉄心３と可動鉄心１０との配設位置関係）については後述する。
そして、電源供給（通電）がなされて励磁コイルＣが励磁することにより固定鉄心３が磁化されると、可動鉄心１０が電源供給がなされていない自然状態である静止位置からダイヤフラム９のバネ特性（可撓性）に基づいて固定鉄心３側に吸引されて、可動鉄心１０の先端面１０ａと固定鉄心３の先端面３ｂ同士が近接する吸引位置に変位（吸引移動）するように構成されいる。さらに、可動鉄心１０の外周面には、本発明の接点断続手段に相当する段差部１０ｂが形成されており、該段差部１０ｂは、可動鉄心１０が固定鉄心３側の最大振幅である吸引位置に変位することに基づいて、可動プレート７を固定プレート６から離間させる方向に強制的に変位させ、固定接点６ａと可動接点７ａとの当接を解除させるように設定されている。そして、この状態になると、励磁コイルＣへの通電が断たれて固定鉄心３が消磁する。そして、可動鉄心１０が固定鉄心３側の最大振幅である吸引位置に到達した後、ダイヤフラム９のバネ特性により可動鉄心１０が固定鉄心３から離間する方向に変位することで、固定接点６ａと可動接点７ａとが再び当接し、励磁コイルＣが通電することで固定鉄心３は励磁される。そして可動鉄心１０が固定鉄心３側から最も離間する方向の最大振幅である離間位置に達したら、可動鉄心１０はダイヤフラム９のバネ性により再び固定鉄心３側への移動をする。前述の作動の繰り返しにより励磁コイルＣが間欠的に励磁され、固定鉄心３を繰り返し磁化することで、可動鉄心１０がダイヤフラム９とともに軸芯方向所定の振幅Ｗで振動することにより発音するように構成されている。ここで、可動鉄心１０の離間位置は、ダイヤフラム９のバネ特性に基づく反動により、前記自然状態における位置（ギャップＧ形成位置）よりもケーシング２の開口端側となるように設定されている。

そして、前記ダイヤフラム９の外方（下方）をカバー体１１で覆うことにより振動発生ユニットＨが構成されるが、前記カバー体１１は、外周縁部に形成されたカシメ片１１ａをケーシングフランジ部２ｅに対向させ、カシメ片１１ａとフランジ部２ｅとのあいだにダイヤフラム９の外周縁部を挟み込み、カシメ片１１ａをフランジ部２ｅにカシメ付けることにより、ダイヤフラム９とカバー体１１とがケーシング２に封止状に固定されるように設定されている。前記カバー体１１の軸芯部には出音口１１ｂが開設されており、該出音口１１ｂに可動鉄心１０の基端部が遊嵌するように構成され、ダイヤフラム９の振動に基づいて発生した警音は、出音口１１ｂからカバー体１１の外部（下方）に向けて放出（出音）するように設定されている。

一方、振動発生ユニットＨの下方に突き当て状に固定される共鳴ユニットＲは、平板状のベース体１２と該ベース体１２を外方から覆うフレーム体１３とにより構成されている。
前記ベース体１２は、上側プレート面１２ａがカバー体１１に対向して配設されており、中心部には入音口１２ｂが形成されている。さらに、一方側プレート面１２ｂの外周部には筒状の外嵌片１２ｃがカバー体１１側に向けて突出形成されており、該外嵌片１２ｃの突出先端部を、ケーシング２とカバー体１１とのカシメ部に無理嵌め状に外嵌させることにより、共鳴ユニットＲと振動発生ユニットＨとの一体化がなされるように構成されている。

前記フレーム体１３は、ベース体１２の他方側プレート面１２ｄを覆うべく他方側プレート面１２ｄに対向状に配されるフード片１３ａと、該フード片１３ａの内側面にベース体１２側に突出する渦巻き状の仕切り片１３ｂとにより構成されている。そして、フレーム体１３は、フード片１３ａの外周縁部と仕切り片１３ｂの突出端縁部とを、ベース体１２の他方側プレート面１２ｄに封止状に突き当て固定することによりベース体１２に一体化することにより、ベース体１２とフレーム体１３とのあいだに、入音口１２ｃから外部に連通する渦巻き状の音道１３ｃが形成されるように設定されている。そして、振動発生ユニットＨで発生した警音は、出音口１１ｂ、入音口１２ｂを経由して音道１３ｃに誘導され外部に警音を放出するように設定されている。

そして、本実施の形態の電気式のホーン１は、固定鉄心３と可動鉄心１０との配設位置を図２に示す設定とすることにより、警音の音圧（音量）を大きく確保できるように構成されている。
つまり、励磁コイルＣは、前述したように、コイルボビン４の筒部４ａ外周に巻線５を巻装することで構成されており、筒部４ａの両筒端に形成されたフランジ部４ｂの対向間が本発明の巻線巻装部４ｅに相当している。そして、励磁コイルＣに通電がなされて励磁された場合、筒部４ａの内側の筒孔４ｆにおける巻線巻装部４ｅに対向する巻装部対向範囲Ｓは、予め設定された大きさの一定の磁束密度の磁力が発生し、巻線巻装部４ｅから外れる部位となる筒孔４ｆの端部部位では、筒孔４ｆから外径側の方向へ磁束が分散しており、これによって、磁束密度が低減した状態となっている。
そこで、本実施の形態では、磁束密度が変化する位置である励磁コイルＣの巻線巻装部４ｅにおけるケーシング２の開口端側の端部位置（図２において点線で示す位置）を基準位置Ｎとし、該基準位置Ｎに基づいて、固定鉄心３と可動鉄心１０との配設位置を設定することにより音圧確保を図るようにしている。

即ち、第一、第二端子プレート８ａ、８ｂに電源供給がなく、警音が発音されていないホーン１の静止状態において、可動鉄心１０の先端面１０ａは、基準位置Ｎ、または、基準位置Ｎよりも僅かにケーシング２の底部２ａ側（巻線巻装部４ｅ側、または固定鉄心３に近接する方向であって、図２における二点鎖線位置）の静止位置に位置するように設定されている。これに対し、固定鉄心３は、可動鉄心側の先端面３ｂが可動鉄心先端面１０ａよりもケーシング２の底部２ａ側（図２において上方）であって、可動鉄心先端面１０ａとのあいだに所定のギャップＧを存した位置になるように配設されている。そして、前述したように、第一、第二端子プレート８ｃ、８ｂを介して励磁コイルＣに電源供給がなされた場合では、可動鉄心１０が基準位置Ｎ、あるいは、基準位置Ｎに近接した状態となっているので、励磁コイルＣの励磁に伴う大きな磁束密度を受けて、素早く固定鉄心３側の吸引位置に変位することができるように構成されている。さらに、固定鉄心３は、可動鉄心に対向した固定鉄心３の端面が、コイルボビン４の筒部４ａにおける筒長方向の長さの中心を跨いで、可動鉄心１０に近接して配置されている。この構成により、励磁コイルＣに通電することにより励磁コイルＣから発生した熱を、コイルボビン４の筒部４ａならびに固定鉄心３を介してケーシング２へと放熱することが可能となる。すなわちホーン１の耐熱性ならびに耐久性が向上する。

そして、励磁コイルＣに電源供給が継続されて、励磁コイルＣが繰り返し励磁されて警音が発音される状態では、可動鉄心１０は、先端面１０ａが基準位置Ｎを越えて巻線巻装部４ｅ側に位置する吸引位置（図２における一点鎖線位置）と、ダイヤフラム９のバネ特性に基づく反動により、先端面１０ａが基準位置Ｎを越え、磁束が分散して磁束密度が低減するケーシング２の開口端側に位置する離間位置（図２における実線位置）に位置するように設定され、可動鉄心１０の振幅Ｗにおいて、可動鉄心先端面１０ａが基準位置Ｎを跨ぐ状態となるように設定されている。このように、可動鉄心１０の離間位置への変位において、先端面１０ａが基準位置Ｎよりもケーシング２の底部２ａ側に変位するように構成することにより、該部位では励磁コイルＣの残存する磁力が分散されて磁束密度が小さくなっていることから、可動鉄心１０が受けるケーシング底部２ａ側への吸引力（磁力）の影響が一段と小さくなって、可動鉄心１０をケーシング底部２ａ側へ大きく変位させることができ、もって、可動鉄心１０の振幅Ｗを大きく確保できるように設定されている。

叙述の如く構成された本形態において、電気式のホーン１は、励磁コイルＣを間欠的に励磁することにより繰り返し磁化される固定鉄心３が、ダイヤフラム９が連結された可動鉄心３を吸引位置と離間位置とに変位せしめ、可動鉄心３が所定の振幅Ｗで振動することによりダイヤフラム９の振動音による警音が発音するが、この場合に、可動鉄心３の振幅Ｗは、コイルボビン４の巻線巻装部４ｅにおけるケーシング底部２ａ側の端部位置を基準位置Ｎとしたとき、基準位置Ｎを跨ぐ位置で振動するように構成したので、離間位置に変位するときに残存する励磁コイルＣの磁力の影響が小さくなって大きな振幅Ｗとなり、電気式ホーン１の音圧を高めることができる。

そのうえ、このものでは、電気式ホーン１の静止状態において、可動鉄心１０の先端面位置が基準位置Ｎ、または、基準位置Ｎよりもケーシング底部２ａ側の巻線巻装部４ｅに対向する部位側に位置しているので、電気式ホーン１に電源供給がなされると、励磁コイルＣの励磁に伴う大きな磁束密度を受けて、素早く固定鉄心３側の吸引位置に変位することができて、応答性のよい電気式ホーン１とすることができる。

表１は、前述の電気式ホーンの特性試験結果である。ホーンＡ〜ホーンＣはいずれも、前述の電気式ホーンの構成を備えており、コイル線径を０．４７ｍｍとし、励磁コイルへの巻線の巻数としてコイルの巻数、および静止状態における可動鉄心と固定鉄心の間隔を磁気ギャップとしてそれぞれ変えて測定を行った。

ホーンＡとホーンＢとは、磁気ギャップを１．１０ｍｍとし、コイルの巻数をそれぞれ１２５回、１３５回巻いたものである。表１から、コイルの巻数に比例してコイルのインダクタンスならびに巻線抵抗が増大する。このように巻線抵抗ならびにインダクタンスが増大すると、励磁コイルに電流が通電されたときの発熱量ならびに接点部材がオン・オフする際に発生する火花による発熱量が減少する。また、コイルとしての起磁力が減少するため、可動鉄心を吸引するための吸引力自体も減少する。

ホーンＡとホーンＣとは、磁気ギャップをそれぞれ１．１０ｍｍと１．２０ｍｍとし、さらにコイルの巻数をそれぞれ１２５回と１０５回巻いたものである。表１から、磁気ギャップの距離に反比例して吸引力は減少する。さらにコイルの巻数に比例してコイルのインダクタンスならびに巻線抵抗が増大するため、励磁コイルに電流が通電されたときの発熱量ならびに接点部材がオン・オフする際に発生する火花による発熱量が減少し、さらにコイルとしての起磁力が減少するため、可動鉄心を吸引するための吸引力自体も減少する。

これらホーンＡ、ホーンＢ、ホーンＣの測定結果から、磁気ギャップを１．２ｍｍ以下に設定し、かつインダクタンスを０．７ｍＨ以下に設定し、かつ巻線抵抗を０．６Ω以上に設定すると、コイルが発生する起磁力、すなわち可動鉄心を吸引するための吸引力（ホーンの音圧）が大きく、さらに接点部材がオン・オフする際に発生する火花による発熱量が少なくなり、ホーンとしての吸引力、耐久性に優れる。より好ましくは、磁気ギャップ１．１５ｍｍ以下に設定し、かつインダクタンスを０．６５ｍＨ以下に設定し、かつ巻線抵抗を０．６５Ω以上に設定すると良い。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されないことは勿論であって、可動鉄心の静止位置における可動鉄心側の先端面の位置を、励磁コイルの巻線巻装部におけるケーシング開口端側（可動鉄心側）の端部である基準位置よりもさらにケーシング開口側に設定することも可能であり、この場合では、可動鉄心の接点断続手段が電源供給回路の接点部材を断状態にする状態において、可動鉄心の先端面位置が基準位置になるように設定することにより、可動鉄心が励磁コイルの励磁に伴う大きな磁束密度を受ける状態で接点部材を断状態に切り換えるように変位することができて、音圧の高い電気式ホーンとすることができる。

電気式ホーンの断面図である。 電気式ホーンの要部の断面図である。 コイルボビンの詳細を示す底面図である。

符号の説明

１ ホーン
２ ケーシング
３ 固定鉄心
４ コイルボビン
４ａ 筒部
４ｅ 巻線巻装部
６ 固定プレート
７ 可動プレート
９ ダイヤフラム
１０ 可動鉄心
１０ａ 先端面
１１ カバー体
１２ ベース体
１３ フレーム体
Ｃ 励磁コイル
Ｈ 振動発生ユニット
Ｒ 共鳴ユニット
Ｗ 振幅

Claims (13)

1. 有底筒状のケーシングの底部に、コイルボビンの筒部外周側に巻線を巻装した励磁コイルを収容し、筒部内周側に固定鉄心を内嵌固定して、前記励磁コイルの励磁に伴い前記固定鉄心が磁化するよう構成する一方、前記ケーシングの開口端に固定したダイヤフラムの軸芯部に可動鉄心を設けて、該可動鉄心と前記固定鉄心とを軸芯方向に対向せしめ、電源供給に伴う前記励磁コイルへの励磁により磁化される前記固定鉄心に対し、前記可動鉄心が所定の軸芯方向の振幅で変位して警音を発音してなる電気式ホーンにおいて、前記可動鉄心の配設位置は、前記励磁コイルの筒部外周の巻線巻装部における可動鉄心側の端部を基準位置としたとき、前記可動鉄心の振幅において固定鉄心側の先端面が前記基準位置を跨ぐ状態となるように設定されている電気式ホーン。
2. 有底筒状のケーシングの底部に、コイルボビンの筒部外周側に巻線を巻装した励磁コイルを収容し、筒部内周側に固定鉄心を内嵌固定して、前記励磁コイルの励磁に伴い前記固定鉄心が磁化するよう構成する一方、前記ケーシングの開口端に固定したダイヤフラムの軸芯部に可動鉄心を設けて、該可動鉄心と前記固定鉄心とを軸芯方向に対向せしめるとともに、前記可動鉄心に、前記励磁コイルの電源供給回路に設けた接点部材を断続する接点断続手段を設けて、前記励磁コイルに前記電源供給回路を介して電源が供給されることにより、前記可動鉄心が静止位置から前記固定鉄心に近接する方向へと吸引移動され、前記可動鉄心の吸引移動に伴い前記可動鉄心に設けられた前記接点断続手段が前記電源供給回路の前記接点部材を断状態とすることで前記可動鉄心が前記静止位置側の離間位置へ移動する動作を繰り返すことで、前記可動鉄心が前記ケーシング底部側の吸引位置と前記ケーシング開口端側の離間位置とのあいだの所定の振幅で変位して警音を発音してなる電気式ホーンにおいて、前記可動鉄心の固定鉄心側の端面位置は、励磁コイルの筒部外周側の巻線巻装部における可動鉄心側の端部を基準位置としたとき、吸引位置では基準位置よりケーシング底部側となり、離間位置では基準位置よりケーシング開口端側となるように設定されている電気式ホーン。
3. 可動鉄心の固定鉄心側の先端面は、励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置において、基準位置、または、基準位置よりもケーシング底部側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電気式ホーン。
4. 可動鉄心の固定鉄心側の先端面は、励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置では基準位置よりもケーシング開口端側に位置するものとし、励磁コイルに電源供給がなされて可動鉄心が固定鉄心側に吸引移動して先端面が基準位置に達することで、接点断続手段が電源供給回路の接点部材を断状態とするように設定されていることを特徴とする請求項２に記載の電気式ホーン。
5. 前記固定鉄心の可動鉄心側の端面は、前記コイルボビンの筒部における筒長方向の長さの中心よりも、前記ケーシングの開口端側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電気式ホーン。
6. 前記励磁コイルを形成する前記巻線は、線径が０．５５ｍｍ以下、前記励磁コイルはインダクタンスが０．７ｍＨ以下、巻線抵抗が０．６Ω以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載の電気式ホーン。
7. 前記固定鉄心の可動鉄心側の端面と、前記可動鉄心の固定鉄心側の端面との間隔は、可動鉄心が静止状態で１．２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の電気式ホーン。
8. 有底筒状に形成され、一端に開口部を有し、他端に底部を有するケーシングと、
   筒部を有し、前記ケーシングの底部に配置されるコイルボビンと、
   前記コイルボビンの筒部の周りに巻線を巻装することで形成される励磁コイルと、
   前記コイルボビンの筒部の中に配置され、前記励磁コイルへ供給される電流により磁化される固定鉄心と、
   前記ケーシングの開口端に固定された薄板状のダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムの軸芯部に固定され、前記固定鉄心と対向する位置に配置される可動鉄心と、
   前記励磁コイルに接続され、前記励磁コイルへ供給される電流をオン・オフ制御する接点部材と、
   前記可動鉄心に設けられ、前記接点部材をオン・オフ制御する接点断続手段とを有し、
   前記励磁コイルへの通電により前記固定鉄心が磁化されることで前記可動鉄心が前記固定鉄心に近接する方向に動き、前記接点断続手段が前記接点部材に作用することで前記励磁コイルへの通電が断状態にされることで可動鉄心が固定鉄心から離間する方向に向けて動く動作を繰り返す電気式ホーンにおいて、
   前記可動鉄心に対向した前記固定鉄心の端面は、前記コイルボビンの筒部における筒長方向の長さの中心を跨ぎ、前記可動鉄心に近接して配置されていることを特徴とする電気式ホーン。
9. 前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面の位置は、前記励磁コイルの筒部の外周側の巻線巻装部における可動鉄心と近接する端部を基準位置としたとき、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記固定鉄心に最も近接する吸引位置では前記基準位置よりケーシング底部側となり、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記固定鉄心から最も離間する離間位置では前記基準位置よりケーシング開口端側になることを特徴とする請求項８に記載の電気式ホーン。
10. 前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面は、前記励磁コイルへの電源供給がなされない静止位置において、前記基準位置、あるいは前記基準位置よりも前記ケーシング底部側に位置するように設定されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電気式ホーン。
11. 前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面は、前記励磁コイルへの電源供給がなされない静止状態では前記基準位置よりも前記ケーシングの開口端側に位置し、前記励磁コイルに電源供給がなされていて前記可動鉄心が前記固定鉄心側に吸引移動しているとき、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面が前記基準位置に達することにタイミングを合せて前記接点断続手段が接点部材を断状態とするように設定されていることを特徴とする請求項８または９に記載の電気式ホーン。
12. 前記励磁コイルを形成する前記巻線は、線径が０．５５ｍｍ以下、前記励磁コイルはインダクタンスが０．７ｍＨ以下、巻線抵抗が０．６Ω以上であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか1項に記載の電気式ホーン。
13. 前記可動鉄心に対向した前記固定鉄心の端面と、前記固定鉄心に対向した前記可動鉄心の端面の静止状態での間隔が、１．２ｍｍ以下に設定されていることを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか１項に記載の電気式ホーン。

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