JP2020076806A - ホーン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】給電機構の接点が早期に腐食したり摩耗したりすることが抑えられ、ひいては耐久性を向上させることができるホーン装置を提供する。【解決手段】可動給電部材３２に負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の固定端側が互いに接触状態となり、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の自由端側が互いに非接触状態となるので、給電機構２８のオフ動作およびオン動作の過程において、それぞれアーク放電を１回ずつ（大小のアーク放電の合計２回）に減らすことができる。よって、給電機構２８の接点が早期に腐食したり摩耗したりすることを抑えることができ、ひいては耐久性を向上させることが可能となる。【選択図】図３

Description

本発明は、固定鉄心および可動鉄心を有し、固定鉄心に対して可動鉄心が移動することにより音を発生するホーン装置に関する。

自動車等の車両の前方側には、電磁式のホーン装置が搭載されている。電磁式のホーン装置には、ダイヤフラムの振動により発生した音を共鳴器により共鳴させるものがある。このような共鳴器を備えたホーン装置が、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されたホーン装置は、図７ないし図９に示されるように形成されている。図７は従前の給電機構（従来例）の構造を説明する拡大断面図を、図８は従前の給電機構（従来例）の動作を説明する説明図を、図９はアーク放電の発生具合（従来例）を説明するグラフをそれぞれ示している。

特許文献１に記載されたホーン装置は、図７に示されるように、有底筒状に形成されたケースａと、ケースａに収容された固定鉄心ｂおよびコイルｃと、ケースａの開口部を覆うダイヤフラムｄと、ダイヤフラムｄに固定され、固定鉄心ｂに対して移動可能な可動鉄心ｅと、可動鉄心ｅの移動によりスイッチングされる給電機構ｆと、を備えている。

給電機構ｆは、ケースａに固定された固定接点ｆ１と、ケースａに固定される固定端および可動鉄心ｅの移動により撓む自由端を有する板ばねｆ２と、を備えている。また、板ばねｆ２の自由端寄りの部分には、当該板ばねｆ２の弾性変形により上下動する可動接点ｆ３が固定されている。これにより可動鉄心ｅが移動して板ばねｆ２の自由端が撓むと、これに伴って可動接点ｆ３が上下動するようになっている。

そして、可動鉄心ｅの高速移動（給電機構ｆの高速なスイッチング）によって、ダイヤフラムｄが振動して音を発生するようになっている。また、ダイヤフラムｄが発生した音の音圧レベルは、共鳴器ｇに形成された渦巻き形状の音道ｇ１を通過することによって増幅される。

特開２０１６−０５７５８５号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載されたホーン装置では、図７に示されるように、給電機構ｆを形成する板ばねｆ２に負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、固定接点ｆ１および可動接点ｆ３における板ばねｆ２の自由端側（図７中左側）が互いに接触状態となり、固定接点ｆ１および可動接点ｆ３における板ばねｆ２の固定端側（図７中右側）が所定角度＋α°（≒＋４°）となるように開口している（非接触状態となっている）。

これにより、固定接点ｆ１および可動接点ｆ３が接触した「オン状態」から、両者が非接触の「オフ状態」となり、さらに両者が接触した「オン状態」となる１サイクルの間に、固定接点ｆ１と可動接点ｆ３との間には、合計３回のアーク放電が発生する。

具体的には、図８に示されるように、給電機構ｆのオフ動作の過程（図中実線矢印の過程）において、比較的大きなアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２（計２回）が発生する。これは、可動接点ｆ３が固定接点ｆ１から離れる際に、板ばねｆ２の捻れ具合や撓み具合によって、まず、図８の右上に示されるように各接点ｆ１，ｆ３における板ばねｆ２の自由端側でアーク放電Ａｒ１が発生する。その後、図８の左下に示されるように各接点ｆ１，ｆ３における板ばねｆ２の固定端側でアーク放電Ａｒ２が発生する。

そして、給電機構ｆのオン動作の過程（図中一点鎖線矢印の過程）においては、上述のアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２よりも小さなアーク放電Ａｒ３（計１回）が発生する。これらのアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３（大小合計３回）は、物理的なスイッチにおいて比較的発生し易い、所謂「チャタリング現象」に起因して発生するものである。

なお、これらのアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３が発生するタイミングは、図９に示されるように、それぞれ順番に星印のポイントＰ１（時間ｔ１），ポイントＰ２（時間ｔ２），ポイントＰ３（時間ｔ３）となる。ここで、図９における電圧Ｖｍは、可動鉄心ｅが固定鉄心ｂに吸引されて給電機構ｆが作動する電圧である。

このようなアーク放電の発生は、固定接点ｆ１および可動接点ｆ３を、早期に腐食させ、かつスパッタリング効果により早期に摩耗させてしまう。したがって、このようなアーク放電の発生は、可能な限り抑えることが望ましい。

本発明の目的は、給電機構の接点が早期に腐食したり摩耗したりすることが抑えられ、ひいては耐久性を向上させることができるホーン装置を提供することにある。

本発明の一態様では、固定鉄心および可動鉄心を有し、前記固定鉄心に対して前記可動鉄心が移動することにより音を発生するホーン装置であって、前記固定鉄心を収容するケースと、前記固定鉄心の周囲に設けられるコイルと、前記コイルに駆動電流を供給する給電機構と、前記ケースの開口部を覆い、かつ前記可動鉄心が設けられるダイヤフラムと、を備え、前記給電機構は、前記ケースに固定される固定接点と、前記ケースに固定される固定端および前記可動鉄心の移動により撓む自由端を有する板ばねと、前記板ばねに固定される可動接点と、を備え、前記板ばねに負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、前記固定接点および前記可動接点における前記板ばねの固定端側が互いに接触状態となり、前記固定接点および前記可動接点における前記板ばねの自由端側が互いに非接触状態となる。

本発明の他の態様では、前記板ばねに負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、前記固定接点の接触面と前記可動接点の接触面とのなす角度が、４°以上８°以下となっている。

本発明によれば、板ばねに負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、固定接点および可動接点における板ばねの固定端側が互いに接触状態となり、固定接点および可動接点における板ばねの自由端側が互いに非接触状態となるので、給電機構のオフ動作およびオン動作の過程において、それぞれアーク放電を１回ずつ（大小合計２回）に減らすことができる。よって、給電機構の接点が早期に腐食したり摩耗したりすることを抑えることができ、ひいては耐久性を向上させることが可能となる。

本発明に係るホーン装置の斜視図である。 図１のホーン装置の内部構造を説明する断面図である。 図２の破線円Ａ部を拡大した拡大断面図である。 図３の給電機構の動作を説明する説明図である。 アーク放電の発生具合（本発明）を説明するグラフである。 給電機構の摩耗具合（限界吹鳴時間）を比較するグラフである。 従前の給電機構（従来例）の構造を説明する拡大断面図である。 従前の給電機構（従来例）の動作を説明する説明図である。 アーク放電の発生具合（従来例）を説明するグラフである。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明に係るホーン装置の斜視図を、図２は図１のホーン装置の内部構造を説明する断面図を、図３は図２の破線円Ａ部を拡大した拡大断面図を、図４は図３の給電機構の動作を説明する説明図を、図５はアーク放電の発生具合（本発明）を説明するグラフを、図６は給電機構の摩耗具合（限界吹鳴時間）を比較するグラフをそれぞれ示している。

図１に示されるように、ホーン装置１０は、ホーン本体２０および共鳴器４０を備えている。共鳴器４０は、ホーン本体２０に装着され、当該ホーン本体２０が発生した音を共鳴させて外部に発音するようになっている。ここで、仕様の異なるホーン本体２０および共鳴器４０を複数準備し、それぞれを任意に組み合わせることにより、周波数の異なる音を発生させることができる。なお、普通乗用車等には、490Hzの高音用（High）のホーン装置１０および410Hzの低音用（Low）のホーン装置１０を、それぞれ組み合わせて搭載されている。

図２に示されるように、ホーン本体２０は、ケース２１を備えている。ケース２１は、金属板（導電板）をプレス加工等することで段付きの有底筒状に形成されている。ケース２１の底部側（図中下側）には、円形底部２１ａを有する小径収容部２１ｂが設けられている。また、ケース２１の開口側（図中上側）には、環状底部２１ｃを有する大径収容部２１ｄが設けられている。そして、大径収容部２１ｄは、小径収容部２１ｂよりも大径となっており、その直径寸法は小径収容部２１ｂの略２倍の大きさとなっている。

ケース２１の小径収容部２１ｂ内には、固定鉄心としてのポール２２が収容されている。ポール２２は、磁性材料よりなる丸棒を切削加工等することで段付きに形成され、大径の本体部２２ａと当該本体部２２ａよりも小径の雄ねじ部２２ｂとを備えている。本体部２２ａは円形底部２１ａの内側に接着剤等によって固定され、雄ねじ部２２ｂは円形底部２１ａを貫通してケース２１の外部に延出されている。そして、雄ねじ部２２ｂには、取り付けステー１１の基端側が固定ナット１２により固定されている。

小径収容部２１ｂ内で、かつポール２２を形成する本体部２２ａの周囲には、環状のコイルボビン２３が設けられている。コイルボビン２３は、プラスチック等の絶縁材料により断面が略Ｕ字形状に形成され、その内側には導電材料よりなるコイル２４が所定の巻数で巻装されている。これにより、コイル２４に駆動電流を供給することで、当該コイル２４の中心に配置されたポール２２が電磁石となって磁力を発生する。なお、コイル２４およびポール２２によって電磁石が形成されている。ここで、コイルボビン２３は、環状固定部２３ａを備え、当該環状固定部２３ａは、金属製の第１リベット２５および第２リベット２６により、環状底部２１ｃにがたつかないように強固に固定されている。

ここで、第１リベット２５の長さ寸法は、第２リベット２６の長さ寸法よりも短い長さ寸法となっており、第１リベット２５は、環状固定部２３ａを環状底部２１ｃに固定する機能のみを有している。これに対し、第２リベット２６は、環状固定部２３ａを環状底部２１ｃに固定する機能に加えて、コネクタ接続部２７および給電機構２８を環状底部２１ｃに固定する機能を有している。なお、コネクタ接続部２７はプラスチック等の絶縁材料により略箱形状に形成され、当該コネクタ接続部２７には、車両側の給電コネクタ（図示せず）が接続されるようになっている。

大径収容部２１ｄ内には、コイル２４に駆動電流を供給するための給電機構２８が設けられている。給電機構２８は、高い剛性の肉厚の金属板によって段付き形状に形成された固定給電部材２９を備えている。

固定給電部材２９は、略長方形形状に形成され、その長手方向一側（図中右側）は、第２リベット２６の軸方向一端側（図中上側）に電気的に接続されている。これに対し、固定給電部材２９の長手方向他側（図中左側）は、可動鉄心３６の近傍に配置されており、固定給電部材２９の長手方向他側には、略円柱形状に形成された固定接点３０がリベット止め等により固定されている。このように、固定接点３０は、固定給電部材２９を介してケース２１に固定されている。

なお、第２リベット２６の軸方向他端側（図中下側）には、コネクタ接続部２７にインサートされたプラス側オス型端子３１が電気的に接続されている。これにより、固定接点３０には、プラス側オス型端子３１，第２リベット２６および固定給電部材２９を介して駆動電流が供給されるようになっている。

給電機構２８は、固定給電部材２９に加えて、可動給電部材３２を備えている。可動給電部材３２は、第２リベット２６の軸方向に対して、固定給電部材２９と対向して設けられている。可動給電部材３２は、低い剛性の薄肉の金属板によって形成され、可撓性を有している。可動給電部材３２は、本発明における板ばねを構成しており、外力を加えることによって可動鉄心３６の軸方向に撓むようになっている。より具体的には、可動給電部材３２の自由端（図中左側）には、可動鉄心３６に一体に設けられた操作リング３６ｂが当接するようになっており、これにより可動給電部材３２の自由端は、可動鉄心３６の移動（上下動）によって弾性変形される。

可動給電部材３２は、略長方形形状に形成され、自由端とは反対側の固定端（図中右側）は、環状固定部２３ａに一体に設けられた筒状の絶縁筒部２３ｂに固定されている。つまり、可動給電部材３２の固定端は、コイルボビン２３を介して第２リベット２６によりケース２１に固定されている。これにより、可動給電部材３２および第２リベット２６は、互いに絶縁された状態となっている。また、可動給電部材３２と固定給電部材２９との間には、プラスチック等よりなる環状の絶縁シート３３が介在されている。これにより、可動給電部材３２および固定給電部材２９についても、互いに絶縁された状態となっている。なお、可動給電部材３２の固定端には、コイル２４の一端側が電気的に接続されている（詳細図示せず）。

可動給電部材３２の自由端寄りの部分には、略円柱形状に形成された可動接点３４がリベット止め等により固定されている。可動接点３４は固定接点３０と対向しており、可動給電部材３２の自由端が可動鉄心３６の軸方向に撓むことで、可動接点３４は固定接点３０に対して、接触状態（オン状態）となったり非接触状態（オフ状態）となったりする。

ここで、コイル２４の他端側は、導電体であるケース２１に電気的に接続されている（詳細図示せず）。これにより、コイル２４の他端側は、ケース２１および取り付けステー１１を介して、車体にアース接続（マイナス接続）されている。

すなわち、可動接点３４と固定接点３０とが接触した図２に示される状態、つまり可動給電部材３２に負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、ホーンスイッチ（図示せず）が操作されて通電状態となると、車両側の給電コネクタからの駆動電流が、プラス側オス型端子３１，第２リベット２６，固定給電部材２９，固定接点３０，可動接点３４，可動給電部材３２，コイル２４，ケース２１および取り付けステー１１を介して車体に流れる。これにより、ポール２２に電磁力が発生する。ここで、給電機構２８は、固定給電部材２９および固定接点３０と、可動給電部材３２および可動接点３４とから形成されている。

給電機構２８は、可動鉄心３６によって操作されていない状態、つまり可動給電部材３２に負荷が掛かっていない無負荷状態では、図２および図３に示される状態となっている。この場合は、固定給電部材２９の固定接点３０および可動給電部材３２の可動接点３４は、互いに部分的に接触した状態となっており、互いに−α°（≒−４°）の角度で可動鉄心３６側が開口した状態となっている。より具体的には、図３に示されるように、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の固定端側が互いに接触状態となり、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の自由端側が互いに非接触状態となっており、さらには固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度が「４°」となっている。

なお、従前の技術（従来例）を示す図７では、「＋α°（≒＋４°）」のように「＋」を付記したが、本発明を示す図３では、「−α°（≒−４°）」のように「−」を付記している。これにより、固定接点および可動接点の開口方向がそれぞれ「逆向き」であることを区別している。つまり、図７に示されるように従来例では、板ばねｆ２の固定端側（図中右側）が開口しており、図３に示されるように本発明では、可動給電部材３２の自由端側（図中左側）が開口している。

図２に示されるように、ケース２１の軸方向に沿う小径収容部２１ｂ側とは反対側（図中上側）には、開口部２１ｅが形成され、当該開口部２１ｅは、ダイヤフラム３５によって覆われている。ダイヤフラム３５は、薄い鋼板をプレス加工等することで略円板形状に形成され、ダイヤフラム３５の中心部分には可動鉄心３６が設けられている。

ここで、ダイヤフラム３５は、可動鉄心３６を、図２に示される基準位置に位置させるための「復帰ばね」としての機能を有している。すなわち、ダイヤフラム３５に外力が加えられていない状態では、当該ダイヤフラム３５は、そのばね力によって可動鉄心３６をポール２２から引き離した状態で保持している。なお、このときの給電機構２８の固定接点３０および可動接点３４は、図２に示されるように、互いに第２リベット２６側で部分的に接触した状態、つまり可動給電部材３２の固定端側が部分的に接触した状態となっている。

図２および図３に示されるように、ケース２１内には、当該ケース２１の軸方向からポール２２と対向するようにして可動鉄心３６が設けられている。可動鉄心３６は、磁性材料により段付きの円柱形状に形成された本体部３６ａを備えている。本体部３６ａの軸方向に沿うポール２２側（図中下側）には、給電機構２８を操作する環状の操作リング３６ｂが装着されている。本体部３６ａの軸方向に沿うポール２２側とは反対側（図中上側）には、ダイヤフラム３５の組付孔３５ａが組み付けられる組付部３６ｃが一体に設けられている。組付部３６ｃと本体部３６ａとの間には段差面３６ｄが設けられ、当該段差面３６ｄにダイヤフラム３５の中心部分が載置されている。

組付部３６ｃには、ダイヤフラム３５を本体部３６ａに固定するためのワッシャ３７が装着されている。ここで、可動鉄心３６は、本体部３６ａ，操作リング３６ｂ，組付部３６ｃおよびワッシャ３７によって構成されている。そして、ダイヤフラム３５およびワッシャ３７を組付部３６ｃに装着した状態で、組付部３６ｃの先端部分（図中上側）をかしめることで、ワッシャ３７はダイヤフラム３５を段差面３６ｄに押し付けた状態で組付部３６ｃに強固に固定されている。

図２に示されるように、可動鉄心３６およびポール２２は互いに同軸上に配置されている。本体部３６ａの軸方向に沿うポール２２側は、コイルボビン２３の径方向内側に、所定の隙間を介して所定量入り込んでいる。そして、本体部３６ａとポール２２との間の隙間Ｓ１の大きさは、操作リング３６ｂと可動給電部材３２との間の隙間Ｓ２の大きさよりも大きくなっている（Ｓ１＞Ｓ２）。

ダイヤフラム３５のケース２１側とは反対側には、鋼板をプレス加工等することで略円板形状に形成されたカバー３８が設けられている。カバー３８は、その外周部分をかしめることにより、ケース２１の外周部分とダイヤフラム３５の外周部分とを、それぞれ突き合わせた状態で挟持している。これにより、ダイヤフラム３５およびカバー３８の双方が、ケース２１に対してそれぞれ強固に固定されている。

また、カバー３８は、開口部２１ｅを覆うようにして設けられ、かつダイヤフラム３５と共鳴器４０との間に気密状態で設けられている。カバー３８の中心部分には、可動鉄心３６と同軸の出音口３８ａが設けられ、当該出音口３８ａと可動鉄心３６との間には、環状の空気流路５０が形成されている。空気流路５０は可動鉄心３６の外周部および出音口３８ａの内周部により形成され、空気流路５０には、ダイヤフラム３５の振動によって空気が流通するようになっている。

ここで、ダイヤフラム３５が振動すると、カバー３８とダイヤフラム３５との間に形成される環状の空気振動室３９の容積が高速で増減するようになっている。これにより、空気流路５０に空気の流れが発生する。また、ダイヤフラム３５は、高周波数（例えば490Hzや410Hz）で振動し、当該振動が音となって空気流路５０から発音される。

図２に示されるように、ホーン本体２０のカバー３８側には、共鳴器４０が装着されている。共鳴器４０は、ケース２１の開口部２１ｅと対向しており、ケース２１のカバー３８側の全体を覆っている。共鳴器４０は、プラスチック等の樹脂材料よりなるベース部４１と本体部４２とから構成されている。ベース部４１は有底筒状に形成され、略円板状に形成された底壁部４１ａと、当該底壁部４１ａから垂直に立ち上げられた壁部４１ｂとを備えている。

なお、壁部４１ｂの先端部分（図中下側）には、カバー３８の外周部分に係合される係合爪４１ｃが設けられている。また、ベース部４１とカバー３８との間には、ゴム等の弾性材料からなる環状クッション４３が設けられている。これにより、共鳴器４０をホーン本体２０にがたつくこと無く、ワンタッチで装着可能となっている。

ベース部４１の中心部分には、可動鉄心３６と同軸の出音口４１ｄが設けられ、当該出音口４１ｄの内径寸法は、カバー３８の出音口３８ａと同じ内径寸法となっている。これにより、出音口４１ｄと出音口３８ａとの間には段差が無く、空気は空気流路５０をスムーズに流れることができる。

本体部４２は、ベース部４１の壁部４１ｂ側とは反対側（図２中上側）に設けられている。本体部４２は、接着剤や超音波溶着等の固定手段により、ベース部４１に固定されている。そして、本体部４２内には、渦巻き形状に形成された音道４２ａ（詳細図示せず）が設けられている。この音道４２ａは、ダイヤフラム３５の振動により発生した音が通過する通路となっている。

ここで、音道４２ａは、その入口部分から出口部分に向けて徐々にその開口面積が大きくなっている。これにより、ダイヤフラム３５の振動により発生した音の音圧レベルを増幅させて、所定音量の音を発音可能としている。

次に、以上のように形成されたホーン装置１０の動作について、図面を用いて詳細に説明する。

ホーン装置１０は、以下に示す［電磁石吸引動作］と［ばね力復帰動作］とを極短時間（高速）で繰り返すことで、ホーンスイッチの操作中において、継続して警報音が発生するようになっている。

［電磁石吸引動作］
図４および図５に示されるように、まず、運転者等によりホーンスイッチが操作されると、車両側の給電コネクタから、プラス側オス型端子３１，第２リベット２６，固定給電部材２９，固定接点３０，可動接点３４，可動給電部材３２を介して、コイル２４に駆動電流が供給される。これにより、時間ｔ１の時点において、可動鉄心３６が移動し得る十分な大きさの電圧Ｖｍとなる。

すると、コイル２４およびポール２２が電磁石として十分に機能するようになり、ひいては可動鉄心３６が上死点にある状態（オン状態）から、ダイヤフラム３５のばね力に抗してポール２２に吸引される。これにより、給電機構２８のオフ動作、具体的には図４の実線矢印に示される動作が開始される。

次いで、可動鉄心３６の操作リング３６ｂが、可動給電部材３２を押し下げて、これにより可動接点３４が固定接点３０から引き離される。このとき、可動接点３４が固定接点３０から引き離された直後、つまり可動接点３４が固定接点３０から極微小な距離を離れた瞬間に、比較的大きなアーク放電Ａｒ１（１回目）が発生する。

その後、可動接点３４が固定接点３０からより大きく引き離されて、コイル２４が完全に非通電状態となる。よって、ポール２２の吸引力（電磁力）がゼロになる。ここで、本体部３６ａとポール２２との間の隙間Ｓ１の大きさは、操作リング３６ｂと可動給電部材３２との間の隙間Ｓ２の大きさよりも大きくなっているため（Ｓ１＞Ｓ２）、可動鉄心３６とポール２２とが衝突することは無い。これにより、図４に示されるように、可動鉄心３６が下死点に到達して、給電機構２８が完全にオフ状態となる。

ここで、図５に示されるように、アーク放電Ａｒ１が発生するタイミングは、時間ｔ１の星印のポイントＰ１となっている。よって、この時点（時間ｔ１）では電圧［V］も大きいため、アーク放電Ａｒ１の規模も大きくなっている。そして、アーク放電Ａｒ１が発生した後は、給電機構２８がオフ状態となるため、電圧［V］は急激に下がり、時間ｔ２（ポイントＰ２）の時点で略ゼロになる。

［ばね力復帰動作］
ポール２２の吸引力がゼロになった後は、ダイヤフラム３５のばね力によって可動鉄心３６がポール２２から引き離される。その後、時間ｔ３（ポイントＰ３）のときに、可動給電部材３２が弾性変形される前の元の状態に戻ろうとして、その際に可動接点３４が固定接点３０に対して再び当接される。これにより、給電機構２８のオン動作、具体的には図４の一点鎖線矢印に示される動作が開始される。

すると、その直後の時間ｔ４の星印のポイントＰ４において、アーク放電Ａｒ１よりも小さなアーク放電Ａｒ２（２回目）が発生する（Ａｒ２＜Ａｒ１）。この時点（時間ｔ４）では電圧［V］も小さいため、アーク放電Ａｒ２の規模も小さくなっている。そして、アーク放電Ａｒ２が発生した直後には、時間ｔ５（ポイントＰ５）において、瞬間的に給電機構２８がオフ状態となって、その後、電圧［V］は急激に上昇する。

このように、給電機構２８のオン動作中において、可動接点３４が固定接点３０から瞬間的に離れて、所謂「チャタリング現象」が発生する。これは、可動接点３４が固定接点３０に対して、勢い良く衝突して跳ね返されること等に起因している。この「チャタリング現象」は、物理的なスイッチの高速作動時において発生し易い事象となっている。

次いで、時間ｔ６（ポイントＰ６）の時点において、可動鉄心３６が上死点に到達して、給電機構２８が完全にオン状態となり、これによりコイル２４に駆動電流が再び流れるようになる。このように、［電磁石吸引動作］と［ばね力復帰動作］とが高速で繰り返されて、可動鉄心３６の振動（高速な上下動）によりダイヤフラム３５が振動して音を発生する。

このように、本発明に係るホーン装置１０では、給電機構２８のオフ動作の初期段階（時間ｔ１）において、比較的大きなアーク放電Ａｒ１が発生し、かつ給電機構２８のオン動作の初期段階（時間ｔ４）において、アーク放電Ａｒ１よりも小さなアーク放電Ａｒ２が発生する。つまり、給電機構２８が「オン状態」から一旦「オフ状態」となって、その後、再び「オン状態」となる１サイクルの間に、本発明に係るホーン装置１０では、大小１回ずつのアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２（合計２回）の発生で済む。

したがって、従前に比してアーク放電の発生回数が合計３回から合計２回に抑えられて、給電機構２８の可動接点３４および固定接点３０が早期に腐食したり摩耗したりすることが抑えられている。

ここで、アーク放電の発生回数の軽減は、図６に示されるように、限界吹鳴時間に大きく影響を与えることが判った。具体的には、本発明のホーン装置１０（図６の本発明Ａ）においては、給電機構２８の可動接点３４および固定接点３０が早期に腐食したり摩耗したりすることが抑えられるため、従前のホーン装置（図６の従来例）に比して、限界吹鳴時間が9.5%増加した。よって、本発明のホーン装置１０は、従前に比して長寿命化が図れることが判った。

また、固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度（−α°）の大きさが異なる例を検討した。その結果、固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度が「６°」の場合（図示では「−６°」の表記の本発明Ｂ）には、限界吹鳴時間が従来比で29.8%増加した。また、固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度が「８°」の場合（図示では「−８°」の表記の本発明Ｃ）には、限界吹鳴時間が従来比で29.3%増加した。

これらの検討結果から、固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度は「４°以上８°以下」にするのが望ましいことが判った。このように、本発明のホーン装置１０においては、限界吹鳴時間を十分に延長することができるため、特に、ホーン装置の使用頻度が高い、例えば、東南アジア諸国等で使用される自動二輪車等（原動機付き自転車等）に対しても、十分に適用することが可能となる。

以上詳述したように、本実施の形態に係るホーン装置１０によれば、可動給電部材３２に負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の固定端側が互いに接触状態となり、固定接点３０および可動接点３４における可動給電部材３２の自由端側が互いに非接触状態となるので、給電機構２８のオフ動作およびオン動作の過程において、それぞれアーク放電を１回ずつ（大小のアーク放電Ａｒ１，Ａｒ２の合計２回）に減らすことができる。よって、給電機構２８の接点が早期に腐食したり摩耗したりすることを抑えることができ、ひいては耐久性を向上させることが可能となる。

また、本実施の形態に係るホーン装置１０によれば、可動給電部材３２に負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、固定接点３０の接触面３０ａと可動接点３４の接触面３４ａとのなす角度が、４°以上８°以下となっている。これにより、各接触面３０ａ，３４ａのなす角度を最適化して、限界吹鳴時間を大幅に延ばすことができる。よって、ホーン装置１０の長寿命化を図り、かつ信頼性を向上させることが可能となる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施の形態では、ホーン装置１０が、ダイヤフラム３５の振動により音を発生させ、この音を共鳴器４０で増幅させるようにした、所謂「渦巻き型ホーン」であるものを示したが、本発明はこれに限らず、可動鉄心と固定鉄心とを衝突させて、このときの衝突音を可動鉄心に固定された共鳴板に伝達させるようにした、所謂「平型ホーン」にも適用することができる。

また、上記実施の形態では、自動車等の車両に搭載されるホーン装置であるものを示したが、本発明はこれに限らず、鉄道車両や船舶，建設機械等のホーン装置にも適用することができる。

その他、上記実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記実施の形態に限定されない。

１０ ホーン装置
１１ 取り付けステー
１２ 固定ナット
２０ ホーン本体
２１ ケース
２１ａ 円形底部
２１ｂ 小径収容部
２１ｃ 環状底部
２１ｄ 大径収容部
２１ｅ 開口部
２２ ポール（固定鉄心）
２２ａ 本体部
２２ｂ 雄ねじ部
２３ コイルボビン
２３ａ 環状固定部
２３ｂ 絶縁筒部
２４ コイル
２５ 第１リベット
２６ 第２リベット
２７ コネクタ接続部
２８ 給電機構
２９ 固定給電部材
３０ 固定接点
３０ａ 接触面
３１ プラス側オス型端子
３２ 可動給電部材（板ばね）
３３ 絶縁シート
３４ 可動接点
３４ａ 接触面
３５ ダイヤフラム
３５ａ 組付孔
３６ 可動鉄心
３６ａ 本体部
３６ｂ 操作リング
３６ｃ 組付部
３６ｄ 段差面
３７ ワッシャ
３８ カバー
３８ａ 出音口
３９ 空気振動室
４０ 共鳴器
４１ ベース部
４１ａ 底壁部
４１ｂ 壁部
４１ｃ 係合爪
４１ｄ 出音口
４２ 本体部
４２ａ 音道
４３ 環状クッション
５０ 空気流路
Ａｒ１，Ａｒ２，Ａｒ３ アーク放電
Ｓ１，Ｓ２ 隙間
ａ ケース
ｂ 固定鉄心
ｃ コイル
ｄ ダイヤフラム
ｅ 可動鉄心
ｆ 給電機構
ｆ１ 固定接点
ｆ２ 板ばね
ｆ３ 可動接点
ｇ 共鳴器
ｇ１ 音道

Claims (2)

1. 固定鉄心および可動鉄心を有し、前記固定鉄心に対して前記可動鉄心が移動することにより音を発生するホーン装置であって、
   前記固定鉄心を収容するケースと、
   前記固定鉄心の周囲に設けられるコイルと、
   前記コイルに駆動電流を供給する給電機構と、
   前記ケースの開口部を覆い、かつ前記可動鉄心が設けられるダイヤフラムと、
   を備え、
   前記給電機構は、
   前記ケースに固定される固定接点と、
   前記ケースに固定される固定端および前記可動鉄心の移動により撓む自由端を有する板ばねと、
   前記板ばねに固定される可動接点と、
   を備え、
   前記板ばねに負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、前記固定接点および前記可動接点における前記板ばねの固定端側が互いに接触状態となり、前記固定接点および前記可動接点における前記板ばねの自由端側が互いに非接触状態となる、
   ホーン装置。
2. 請求項１記載のホーン装置において、
   前記板ばねに負荷が掛かっていない無負荷状態のときに、前記固定接点の接触面と前記可動接点の接触面とのなす角度が、４°以上８°以下となっている、
   ホーン装置。

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