JP2020177056A - ホーン装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気の振動により音を発生し、共鳴器で音圧を増幅させる所謂「渦巻きホーン」であっても、より効果的に音圧を増幅させる。【解決手段】第１ダイヤフラム１１４を振動させる可動鉄心１１５および第２ダイヤフラム２１３を振動させる移動部材２１２を、それぞれ互いに同期して移動可能に連結し、可動鉄心１１５は、軸方向一側への移動により、第２チャンバ２１６の容積が減少する一方、第１チャンバ１１８の容積が増大する第１状態と、軸方向他側への移動により、第１チャンバ１１８の容積が減少する一方、第２チャンバ２１６の容積が増大する第２状態と、の間において往復動可能に設定されている。可動鉄心１１５の１回の往復動により第２，第１共鳴器２２０，１３０からそれぞれ音Ｓ２，Ｓ１を発生させて、音圧のピーク値の数を２倍にでき、従前に比してホーン装置１０の音圧を増幅させることができる。【選択図】図３

Description

本発明は、警報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空気を振動させ、これにより発生した音（警報音）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、ケースおよびカバーを備えており、これらの内部にはダイヤフラム（振動板）が設けられている。また、ケースとダイヤフラムとの間には空気室が形成されており、当該空気室は共鳴器の音道に接続されている。さらに、ダイヤフラムの中心には可動鉄心が装着されており、ケースの底部には可動鉄心を吸引する電磁石（コイルおよび固定鉄心）が設けられている。

そして、可動鉄心の往復動により電磁石の通電（オン）と非通電（オフ）とが高速で繰り返されて、これによりダイヤフラムの振動により空気が振動して音を発生するようになっている。ダイヤフラムの振動により発生した音は共鳴器の音道を通り、その際に音圧が増幅されて大きな音が共鳴器から出力される。

特開２０１０−０３９２９５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、ダイヤフラムの振動により空気を振動させて音を発生させ、発生した音の音圧を共鳴器により増幅させている。このような所謂「渦巻きホーン」においては、その特性上、所謂「平型ホーン」に比して、より大きな音を発生させるのが困難であるという問題があった。

ここで、「平型ホーン」とは、金属製のシャフトと金属製のポールとを勢い良く衝突させ、この時の衝突音を金属製のレゾネータで共鳴させるようにしたホーン装置を言う。

本発明の目的は、空気の振動により音を発生し、共鳴器で音圧を増幅させる所謂「渦巻きホーン」であっても、より効果的に音圧を増幅させることが可能なホーン装置を提供することにある。

本発明の一態様では、警報音を発生するホーン装置であって、音圧を増幅する音道を有する第１共鳴器と、前記第１共鳴器の音道入口部に接続される発音開口部を備える第１ケースと、前記第１ケースの前記発音開口部の反対側の開口部分を閉塞し、前記第１ケース内に第１空気室を形成する第１振動板と、前記第１振動板に装着され、前記第１振動板を振動させる可動鉄心と、音圧を増幅する音道を有する第２共鳴器と、前記第２共鳴器の音道入口部に接続される発音開口部を備える第２ケースと、前記第２ケースの前記発音開口部の反対側の開口部分を閉塞し、前記第２ケース内に第２空気室を形成する第２振動板と、前記第２振動板に装着され、前記第２振動板を振動させる移動部材と、を有し、前記可動鉄心および前記移動部材が、互いに同期して移動可能に連結されており、前記可動鉄心は、軸方向一側への移動により、前記第２空気室の容積が減少する一方、前記第１空気室の容積が増大する第１状態と、軸方向他側への移動により、前記第１空気室の容積が減少する一方、前記第２空気室の容積が増大する第２状態と、の間において往復動可能に設定されていることを特徴とする。

本発明の他の態様では、前記第１振動板と前記第２振動板との間に設けられ、前記可動鉄心の移動により操作される給電機構と、前記第１ケースと前記第２ケースとの間に設けられ、前記給電機構を収容する第３ケースと、を備え、前記給電機構は、前記可動鉄心により操作されるスイッチと、前記スイッチの操作により通電状態または非通電状態となる環状のコイルと、を有し、前記環状のコイルの径方向内側には、前記第３ケースに設けられ、磁性体により形成された筒状の吸引部と、前記可動鉄心の軸方向一端に設けられ、前記環状のコイルの通電時に前記吸引部により吸引される被吸引部と、が配置されていることを特徴とする。

本発明の他の態様では、前記移動部材が、非磁性体により形成されていることを特徴とする。

本発明の他の態様では、前記第１共鳴器の音道出口部から出力される音波の進行方向と、前記第２共鳴器の音道出口部から出力される音波の進行方向とが、互いに交差しないことを特徴とする。

本発明によれば、第１振動板を振動させる可動鉄心および第２振動板を振動させる移動部材を、それぞれ互いに同期して移動可能に連結し、可動鉄心は、軸方向一側への移動により、第２空気室の容積が減少する一方、第１空気室の容積が増大する第１状態と、軸方向他側への移動により、第１空気室の容積が減少する一方、第２空気室の容積が増大する第２状態と、の間において往復動可能に設定されている。

これにより、可動鉄心の１回の往復動により一対の共鳴器からそれぞれ音を発生させて、音圧のピーク値の数を２倍にすることが可能となる。よって、従前に比してホーン装置の音圧を増幅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Ａ矢視図である。 図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 図３の破線円Ｃ部の拡大図である。 ホーン装置の第１動作（前段）を説明する説明図である。 ホーン装置の第２動作（後段）を説明する説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、音圧のピーク値の出現数を比較したグラフである。

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Ａ矢視図を、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿う断面図を、図４は図３の破線円Ｃ部の拡大図を、図５はホーン装置の第１動作（前段）を説明する説明図を、図６はホーン装置の第２動作（後段）を説明する説明図を、図７（ａ），（ｂ），（ｃ）は音圧のピーク値の出現数を比較したグラフをそれぞれ示している。

図１ないし図３に示されるように、ホーン装置１０は、第１ホーン１００および第２ホーン２００を備えている。これらの第１ホーン１００および第２ホーン２００は、同期駆動されるように互いに一体化されている。言い換えれば、ホーン装置１０は、第１ホーン１００と第２ホーン２００とを互いに接続してなる２階建て構造を採用している。なお、ホーン装置１０は、第１ホーン１００と第２ホーン２００との間に設けられた金属製の取り付けステー１１（図１参照）により、自動車等の車両のフロント側に設けられたラジエターサポート等の車体部品（図示せず）に強固に固定される。

ここで、図１および図２においては、第１ホーン１００の部分および第２ホーン２００の部分をそれぞれ分かり易くするために、第１ホーン１００の部分にのみ網掛けを施している。

ホーン装置１０を形成する第１ホーン１００は、第１ホーン本体１１０および第１共鳴器１３０を備えている。ここで、第１共鳴器１３０は、第１ホーン本体１１０に装着されており、第１ホーン本体１１０が発生した音（警報音）Ｓ１を共鳴させて（音圧を増幅させて）、外部に発音するようになっている。

図３に示されるように、第１ホーン本体１１０は、第１ハウジング１１１を備えている。第１ハウジング１１１は、導電性を有する金属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。第１ハウジング１１１の底部側（図中下側）には、円形底部１１２ａを有する小径収容部１１２が設けられている。また、第１ハウジング１１１の開口側（図中上側）には、環状底部１１３ａを有する大径収容部１１３が設けられている。そして、小径収容部１１２および大径収容部１１３からなる第１ハウジング１１１内には、給電機構１２０が収容されている。

円形底部１１２ａの径方向内側には、第１ハウジング１１１の内外を連通する第１筒部１１２ｂ（図４参照）が一体に設けられている。第１筒部１１２ｂの径方向内側には、第２ホーン２００を形成する移動部材２１２が移動自在に配置されている。そして、第１筒部１１２ｂの軸方向先端側、つまり第１筒部１１２ｂの軸方向に沿う大径収容部１１３側は、給電機構１２０を形成するコイルボビン１２１（図４参照）の径方向内側、つまりコイル１２２（図４参照）の径方向内側に入り込んでいる。ここで、第１筒部１１２ｂは、コイルボビン１２１に対して、当該コイルボビン１２１の軸方向寸法の略１／３の分だけ入り込んでいる。

そして、金属製の第１筒部１１２ｂは、第２ホーン２００を形成する金属製の第２筒部２１１ｃ（図４参照）とともに、コイルボビン１２１に巻装されたコイル１２２への駆動電流の供給（通電）により、それぞれ磁化されるようになっている。すなわち、第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃは、本発明における吸引部を構成しており、給電機構１２０を形成する可動鉄心１１５を移動させる（吸引する）固定鉄心としての機能を有している。

小径収容部１１２内で、かつ第１筒部１１２ｂの径方向外側には、環状のコイルボビン１２１が装着されている。コイルボビン１２１は、プラスチック等の絶縁材料により断面が略Ｕ字形状に形成されており、その内側には導電材料よりなるコイル１２２が所定の巻数で巻装されている。これにより、環状のコイルボビン１２１に巻装されたコイル１２２においても環状となっている。そして、コイル１２２に駆動電流を供給することで、コイル１２２自身に加えて、第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃが磁化されて電磁力を発生する。言い換えれば、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃは、給電機構１２０の電磁石を形成している。なお、コイルボビン１２１は、第１筒部１１２ｂに対して、圧入および接着剤等（図示せず）により強固に固定されている。

また、図３に示されるように、大径収容部１１３内には、コイル１２２を通電状態（オン）または非通電状態（オフ）とするスイッチ１２３が収容されている。スイッチ１２３は、給電機構１２０を構成しており、肉厚で高剛性の金属板からなる固定給電部材１２４を備えている。この固定給電部材１２４には、コネクタ接続部ＣＮ（図１参照）にインサートされたプラス側オス型端子（図示せず）が電気的に接続されている。

また、固定給電部材１２４は、可動鉄心１１５の近傍に配置されており、固定給電部材１２４には、略円柱形状に形成された固定接点ＳＴ１がリベット止め等により固定されている。これにより、固定接点ＳＴ１には、コネクタ接続部ＣＮのプラス側オス型端子から固定給電部材１２４を介して駆動電流が供給されるようになっている。

スイッチ１２３は、固定給電部材１２４に加えて、可動給電部材１２５を備えている。可動給電部材１２５は、可動鉄心１１５の軸方向に対して、固定給電部材１２４と対向している。可動給電部材１２５は、薄肉で低剛性の金属板からなり、可撓性を有している。よって、可動給電部材１２５は、外力を加えることにより、可動鉄心１１５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１２５には、可動鉄心１１５に一体に設けられた操作リング１１５ｂが当接するようになっている。これにより、可動給電部材１２５は、可動鉄心１１５の往復動（上下動）に伴って撓むようになっている。

すなわち、給電機構１２０は可動鉄心１１５の移動により操作され、より具体的には、可動鉄心１１５に設けられた操作リング１１５ｂの往復動により、スイッチ１２３が操作されるようになっている。

また、可動給電部材１２５には、略円柱形状に形成された可動接点ＳＴ２（図４参照）がリベット止め等により固定されている。そして、可動接点ＳＴ２は固定接点ＳＴ１と対向しており、可動給電部材１２５が可動鉄心１１５の軸方向に撓むことで、可動接点ＳＴ２は固定接点ＳＴ１に対して、接触状態（通電状態）になったり、非接触状態（非通電状態）になったりする。

ここで、固定給電部材１２４および可動給電部材１２５は、プラスチック等の絶縁部材（図示せず）を介して互いに絶縁状態となっている。そして、可動給電部材１２５には、コイル１２２の一端が電気的に接続されている（詳細図示せず）。また、コイル１２２の他端は、金属製の第１ハウジング１１１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１２２の他端は、第１ハウジング１１１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ＳＴ２と固定接点ＳＴ１とが互いに接触された図３および図４に示される状態、つまり可動給電部材１２５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になると、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，固定給電部材１２４，固定接点ＳＴ１，可動接点ＳＴ２，可動給電部材１２５，コイル１２２，第１ハウジング１１１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、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃに電磁力が発生する。

ここで、給電機構１２０は、コイルボビン１２１，コイル１２２，第１筒部１１２ｂ，第２筒部２１１ｃ，固定給電部材１２４（スイッチ１２３），固定接点ＳＴ１（スイッチ１２３），可動給電部材１２５（スイッチ１２３），可動接点ＳＴ２（スイッチ１２３）およびコネクタ接続部ＣＮのプラス側オス型端子から形成されている。

図３に示されるように、第１ハウジング１１１の大径収容部１１３の開口部分は、第１ダイヤフラム（第１振動板）１１４によって覆われている。第１ダイヤフラム１１４は、薄いステンレス板をプレス加工等することで略円板形状に形成されており、第１ダイヤフラム１１４の中心部分には、可動鉄心１１５が装着されている。これにより、第１ダイヤフラム１１４は、可動鉄心１１５の振動（往復動）に伴って振動するようになっている。

ここで、第１ダイヤフラム１１４は、可動鉄心１１５を、図３および図４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、第１ダイヤフラム１１４に外力が加えられていない状態では、第１ダイヤフラム１１４は、そのばね力によって可動鉄心１１５を第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃから引き離した状態で保持している。なお、このときの固定接点ＳＴ１および可動接点ＳＴ２は、互いに接触した状態、つまり互いに通電可能状態となっている。

可動鉄心１１５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１１５ａを備えている。また、本体部１１５ａの軸方向一端（図３中下端）には、被吸引部Ｍが設けられており、当該被吸引部Ｍは、コイルボビン１２１（コイル１２２）の径方向内側に配置され、コイル１２２の通電時に、当該コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃにより吸引されるようになっている。

さらに、本体部１１５ａには、スイッチ１２３を操作する環状の操作リング１１５ｂが装着されている。また、本体部１１５ａの第１共鳴器１３０側には、第１ダイヤフラム１１４の中心部分が組み付けられる組付部１１５ｃが一体に設けられている。さらに、本体部１１５ａの第２ホーン２００側、つまり被吸引部Ｍの部分には、第２ホーン２００を形成する移動部材２１２の固定部２１２ｃが差し込み固定される有底の固定孔１１５ｄ（図４参照）が設けられている。

また、組付部１１５ｃには、第１ダイヤフラム１１４を可動鉄心１１５に対して強固に固定するための一対のワッシャ１１６が装着されている。ここで、第１ダイヤフラム１１４および一対のワッシャ１１６を、それぞれ組付部１１５ｃに装着した状態で、組付部１１５ｃの先端部分をかしめる（押し潰す）ことで、第１ダイヤフラム１１４および一対のワッシャ１１６が、可動鉄心１１５に強固に固定されている。

第１ダイヤフラム１１４の第１ハウジング１１１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第１カバー部材（第１ケース）１１７が設けられている。第１カバー部材１１７は、その外周部分をかしめる（折り曲げる）ことにより、第１ハウジング１１１の外周部分と第１ダイヤフラム１１４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。すなわち、第１ダイヤフラム１１４は、第１カバー部材１１７の発音開口部１１７ａの反対側の開口部分を閉塞し、第１カバー部材１１７内に第１チャンバ（第１空気室）１１８を形成している。このようにして、第１ダイヤフラム１１４および第１カバー部材１１７の双方が、第１ハウジング１１１に対してそれぞれ強固に固定されている。

ここで、第１チャンバ１１８は、第１カバー部材１１７と第１ダイヤフラム１１４との間に形成されている。また、第１カバー部材１１７の中心部分に設けられた発音開口部１１７ａは、可動鉄心１１５と同軸となっており、発音開口部１１７ａと可動鉄心１１５との間には、環状の第１空気流路ＡＰ１（図６参照）が形成されている。この第１空気流路ＡＰ１は、一対のワッシャ１１６の外周部と発音開口部１１７ａの内周部とによって形成されており、第１空気流路ＡＰ１には、第１ダイヤフラム１１４の振動に伴って空気が流通するようになっている。

ここで、第１ダイヤフラム１１４が高速で振動することで、第１チャンバ１１８の容積が高速で増減するようになっている。これにより、第１チャンバ１１８内の空気が振動して所定周波数の音Ｓ１を発生する。なお、第１ダイヤフラム１１４は、例えば、490Hzや410Hzの高周波数で振動するようになっており、第１ダイヤフラム１１４の振動により発生した音Ｓ１は、第１空気流路ＡＰ１から外部（第１共鳴器１３０）に向けて発音される。

図１ないし図３に示されるように、第１ホーン本体１１０の第１カバー部材１１７側には、第１共鳴器１３０が設けられている。第１共鳴器１３０は、第１カバー部材１１７の全体を覆うようにして当該第１カバー部材１１７に装着されている。第１共鳴器１３０は、プラスチック等の樹脂材料よりなるベース部１３１と本体部１３２とから構成されている。ベース部１３１は有底筒状に形成され、略円板状に形成された底壁部１３１ａと、当該底壁部１３１ａから垂直に立ち上げられた側壁部１３１ｂとを備えている。

そして、側壁部１３１ｂの先端部分（図３中下部）が、第１カバー部材１１７の外周部分に引っ掛けられるようにして固定されている。また、底壁部１３１ａの中心部分には、可動鉄心１１５と同軸の音道入口部１３１ｃ（図６参照）が設けられており、当該音道入口部１３１ｃは、第１カバー部材１１７の発音開口部１１７ａに接続されている。そして、音道入口部１３１ｃの内径は、第１カバー部材１１７の発音開口部１１７ａの内径と同じ大きさになっている。これにより、発音開口部１１７ａと音道入口部１３１ｃとの間には段差が無く、空気は第１空気流路ＡＰ１をスムーズに流れることができる。

本体部１３２は、ベース部１３１の第１ホーン本体１１０側とは反対側（図３中上側）に設けられている。本体部１３２は、接着剤や超音波溶着等の固定手段により、ベース部１３１に固定されている。そして、本体部１３２内には、渦巻き形状に形成された音道１３２ａ（詳細図示せず）が設けられている。音道１３２ａには、第１ダイヤフラム１１４の振動により空気を振動させて発生した音Ｓ１が通過するようになっている。

ここで、音道１３２ａは、その入口部分（音道入口部１３１ｃ）から音道出口部ＥＸ１の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、第１ダイヤフラム１１４の振動により空気を振動させて発生した音Ｓ１の音圧が増幅されて、所定の大きな音量の音Ｓ１となって音道１３２ａの外部に発音される。

ホーン装置１０を形成する第２ホーン２００は、第２ホーン本体２１０および第２共鳴器２２０を備えている。ここで、第２共鳴器２２０は、第２ホーン本体２１０に装着されており、第２ホーン本体２１０が発生した音（警報音）Ｓ２を共鳴させて（音圧を増幅させて）、外部に発音するようになっている。

図３に示されるように、第２ホーン本体２１０は、第２ハウジング２１１を備えている。第２ハウジング２１１は、導電性を有する金属板をプレス加工等することで略皿状に形成されている。具体的には、第２ハウジング２１１は、円形底部２１１ａと、当該円形底部２１１ａの外周部に一体に設けられた側壁部２１１ｂとから形成されている。

円形底部２１１ａの径方向内側には、第２ハウジング２１１の内外を連通する第２筒部２１１ｃ（図４参照）が一体に設けられている。第２筒部２１１ｃの径方向内側には、第１ホーン１００の可動鉄心１１５により往復動される移動部材２１２が移動自在に配置されている。そして、第２筒部２１１ｃの軸方向先端側、つまり第２筒部２１１ｃの軸方向に沿う第１ホーン１００側は、第１筒部１１２ｂと同様に、コイルボビン１２１に対して、当該コイルボビン１２１の軸方向寸法の略１／３の分だけ入り込んでいる。

第２ハウジング２１１の開口部分は、第２ダイヤフラム（第２振動板）２１３によって覆われている。第２ダイヤフラム２１３は、薄いステンレス板をプレス加工等することで略円板形状に形成されており、第２ダイヤフラム２１３の中心部分には、移動部材２１２が装着されている。これにより、第２ダイヤフラム２１３は、移動部材２１２の振動（往復道）に伴って振動するようになっている。

ここで、第２ダイヤフラム２１３は、移動部材２１２を、図３および図４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。なお、可動鉄心１１５および移動部材２１２は、互いに同軸上で同期して移動可能に連結されている。したがって、第１ダイヤフラム１１４および第２ダイヤフラム２１３は、互いに協働して可動鉄心１１５および移動部材２１２を、それぞれ上述の「基準位置」に位置させるようになっている。

移動部材２１２は、硬質プラスチック等の樹脂材料（非磁性体）により、可動鉄心１１５と同様の形状に形成されている。移動部材２１２は、段付きの円柱形状に形成された本体部２１２ａを備えている。本体部２１２ａの第２共鳴器２２０側には、第２ダイヤフラム２１３の中心部分が組み付けられる組付部２１２ｂが一体に設けられている。

さらに、本体部２１２ａの第１ホーン１００側には、可動鉄心１１５の固定孔１１５ｄに差し込み固定される固定部２１２ｃ（図４参照）が設けられている。ここで、固定部２１２ｃおよび固定孔１１５ｄは、セレーション嵌合により互いに相対移動不能に強固に固定されている。これにより、可動鉄心１１５の駆動力が、移動部材２１２に効率良く確実に伝達される。

また、組付部２１２ｂには、第２ダイヤフラム２１３を移動部材２１２に対して強固に固定するための一対のワッシャ２１４が装着されている。ここで、第２ダイヤフラム２１３および一対のワッシャ２１４を、それぞれ組付部２１２ｂに装着した状態で、組付部２１２ｂの先端部分を熱かしめ等により変形させることで、第２ダイヤフラム２１３および一対のワッシャ２１４が、移動部材２１２に強固に固定されている。

第２ダイヤフラム２１３の第２ハウジング２１１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第２カバー部材（第２ケース）２１５が設けられている。第２カバー部材２１５は、その外周部分をかしめる（折り曲げる）ことにより、第２ハウジング２１１の外周部分と第２ダイヤフラム２１３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。すなわち、第２ダイヤフラム２１３は、第２カバー部材２１５の発音開口部２１５ａの反対側の開口部分を閉塞し、第２カバー部材２１５内に第２チャンバ（第２空気室）２１６を形成している。このようにして、第２ダイヤフラム２１３および第２カバー部材２１５の双方が、第２ハウジング２１１に対してそれぞれ強固に固定されている。

ここで、第２チャンバ２１６は、第２カバー部材２１５と第２ダイヤフラム２１３との間に形成されている。また、第２カバー部材２１５の中心部分に設けられた発音開口部２１５ａは、移動部材２１２と同軸となっており、発音開口部２１５ａと移動部材２１２との間には、環状の第２空気流路ＡＰ２（図５参照）が形成されている。この第２空気流路ＡＰ２は、一対のワッシャ２１４の外周部と発音開口部２１５ａの内周部とによって形成されており、第２空気流路ＡＰ２には、第２ダイヤフラム２１３の振動に伴って空気が流通するようになっている。

ここで、第２ダイヤフラム２１３が高速で振動することで、第２チャンバ２１６の容積が高速で増減するようになっている。これにより、第２チャンバ２１６内の空気が振動して所定周波数の音Ｓ２を発生する。なお、第２ダイヤフラム２１３においても、第１ダイヤフラム１１４と同様に、例えば、490Hzや410Hzの高周波数で振動するようになっている。そして、第２ダイヤフラム２１３の振動により発生した音Ｓ２は、第２空気流路ＡＰ２から外部（第２共鳴器２２０）に向けて発音される。

ここで、第１ハウジング１１１および第２ハウジング２１１は、本発明における第３ケースを構成しており、これらの第１ハウジング１１１および第２ハウジング２１１は、第１カバー部材１１７と第２カバー部材２１５との間に設けられている。そして、第１ハウジング１１１および第２ハウジング２１１の内部で、かつ第１ダイヤフラム１１４と第２ダイヤフラム２１３との間に、給電機構１２０，可動鉄心１１５の本体部１１５ａおよび移動部材２１２の本体部２１２ａが収容されている。

そして、第１ハウジング１１１および第２ハウジング２１１の内部は外部に対して密閉されている。したがって、外部から雨水や埃等の異物が入り込むようなことが無い。よって、給電機構１２０の劣化が効果的に抑えられて、給電機構１２０を長期に亘り正常に作動させることができる。

また、第１ハウジング１１１の内部と、第２ハウジング２１１の内部とは、可動鉄心１１５および移動部材２１２の外周部分と、コイルボビン１２１および第１，第２筒部１１２ｂ，２１１ｃの内周部分との間の微小な筒状隙間Ｇ（図４参照）を介して、互いに連通されている。したがって、可動鉄心１１５の往復動時において、筒状隙間Ｇを介して空気が行き来して、第１ハウジング１１１の内部および第２ハウジング２１１の内部が、それぞれ増圧されたり減圧されたりすることが無い。よって、可動鉄心１１５の往復動を阻害するようなことが無い。

図１ないし図３に示されるように、第２ホーン本体２１０の第２カバー部材２１５側には、第２共鳴器２２０が設けられている。第２共鳴器２２０は、第２カバー部材２１５の全体を覆うようにして当該第２カバー部材２１５に装着されている。第２共鳴器２２０は、プラスチック等の樹脂材料よりなるベース部２２１と本体部２２２とから構成されている。ベース部２２１は有底筒状に形成され、略円板状に形成された底壁部２２１ａと、当該底壁部２２１ａから垂直に立ち上げられた側壁部２２１ｂとを備えている。

そして、側壁部２２１ｂの先端部分（図３中上部）が、第２カバー部材２１５の外周部分に引っ掛けられるようにして固定されている。また、底壁部２２１ａの中心部分には、移動部材２１２と同軸の音道入口部２２１ｃ（図５参照）が設けられており、当該音道入口部２２１ｃは、第２カバー部材２１５の発音開口部２１５ａに接続されている。そして、音道入口部２２１ｃの内径は、第２カバー部材２１５の発音開口部２１５ａの内径と同じ大きさになっている。これにより、発音開口部２１５ａと音道入口部２２１ｃとの間には段差が無く、空気は第２空気流路ＡＰ２をスムーズに流れることができる。

本体部２２２は、ベース部２２１の第２ホーン本体２１０側とは反対側（図３中下側）に設けられている。本体部２２２は、接着剤や超音波溶着等の固定手段により、ベース部２２１に固定されている。そして、本体部２２２内には、渦巻き形状に形成された音道２２２ａ（詳細図示せず）が設けられている。音道２２２ａには、第２ダイヤフラム２１３の振動により空気を振動させて発生した音Ｓ２が通過するようになっている。

ここで、音道２２２ａは、その入口部分（音道入口部２２１ｃ）から音道出口部ＥＸ２の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、第２ダイヤフラム２１３の振動により空気を振動させて発生した音Ｓ２の音圧が増幅されて、所定の大きな音量の音Ｓ２となって音道２２２ａの外部に発音される。

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５ないし図７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）で繰り返すことにより、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］
まず、図７（ａ）の時間ｔ１において、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，固定給電部材１２４，固定接点ＳＴ１，可動接点ＳＴ２，可動給電部材１２５を介して、コイル１２２に駆動電流（電圧Ｖｍ）が供給される。これにより、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃに電磁力が発生する。

すると、第１，第２ダイヤフラム１１４，２１３のばね力の大きさよりも、電磁力の大きさの方が大きくなって、図５の矢印Ｍ１に示されるように、可動鉄心１１５が、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃに勢い良く吸引される。これにより、可動鉄心１１５および移動部材２１２が、軸方向一側（第２共鳴器２２０側）に高速で移動する。なお、このとき、可動鉄心１１５の被吸引部Ｍは、第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃに衝突することは無い。

これにより、第２ホーン２００の第２チャンバ２１６の容積が急激に減少されて、第２チャンバ２１６内の空気が振動する。すると、第２チャンバ２１６からは、第２空気流路ＡＰ２を介して、破線矢印に示されるように音Ｓ２が出力される。その後、第２チャンバ２１６から出力された音Ｓ２は、第２共鳴器２２０の音道２２２ａ（図３参照）を通って音圧が増幅される。そして、第２共鳴器２２０の音道出口部ＥＸ２（図２参照）から大きな音Ｓ２が出力される。このとき、図７（ａ）の時間Ｔａにおいて、音圧［Ｐａ］がＰｋ１（ピーク値）の大きな音Ｓ２が出力される。

また、時間Ｔａと略同時刻において、図５に示されるように、可動鉄心１１５の操作リング１１５ｂが、可動給電部材１２５を押し下げて、これにより可動接点ＳＴ２が固定接点ＳＴ１から引き離される（スイッチ開）。これにより、コイル１２２が通電状態（オン）から非通電状態（オフ）となる。よって、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃの吸引力（電磁力）がゼロになる。

さらに、時間ｔ１から時間Ｔａの間において、第１ホーン１００の第１チャンバ１１８の容積は、可動鉄心１１５がコイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃに吸引されたことで急激に増大する。このとき、第１チャンバ１１８内には、矢印Ｍ２に示されるように、第１空気流路ＡＰ１を介して空気が流入する。そして、第１空気流路ＡＰ１は、可動鉄心１１５が第２ホーン２００側へ移動することで急激に大きくなる。そのため、第１チャンバ１１８に対する空気の流入抵抗は大きくならず、可動鉄心１１５のスムーズな移動に悪影響を与えることは無い。

このように、可動鉄心１１５および移動部材２１２が軸方向一側に移動して、図５に示されるような状態、すなわち、第２チャンバ２１６の容積が急激に減少する一方、第１チャンバ１１８の容積が急激に増大する状態が、本発明における「第１状態」を構成している。

［ばね力復帰動作］
その後、コイル１２２，第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃの吸引力がゼロになった後は、第１ダイヤフラム１１４および第２ダイヤフラム２１３のばね力により、図６の矢印Ｍ３に示されるように、可動鉄心１１５が第１筒部１１２ｂおよび第２筒部２１１ｃから勢い良く離れる。つまり、可動鉄心１１５および移動部材２１２が、軸方向他側（第１共鳴器１３０側）に高速で移動する。

これにより、第１ホーン１００の第１チャンバ１１８の容積が急激に減少されて、第１チャンバ１１８内の空気が振動する。すると、第１チャンバ１１８からは、第１空気流路ＡＰ１を介して、破線矢印に示されるように音Ｓ１が出力される。その後、第１チャンバ１１８から出力された音Ｓ１は、第１共鳴器１３０の音道１３２ａ（図３参照）を通って音圧が増幅される。そして、第１共鳴器１３０の音道出口部ＥＸ１（図２参照）から大きな音Ｓ１が出力される。このとき、図７（ａ）の時間Ｔ１において、音圧［Ｐａ］がＰｋ１（ピーク値）の大きな音Ｓ１が出力される。

ここで、図７においては、給電機構を有する側のホーン（メイン）の音圧グラフに網掛けを施し、給電機構を備えない側のホーン（サブ）の音圧グラフには、網掛けを施していない。すなわち、本実施の形態においては、給電機構１２０を有する第１ホーン１００の音圧グラフに網掛けを施しており、第２ホーン２００の音圧グラフには網掛けを施していない。また、図７（ｂ）は、従前構造のホーン装置の動作（挙動）を示している。

その後、運転者等によるホーンスイッチの操作が継続されている場合には、図７（ａ）の時間ｔ２のときに、可動給電部材１２５が弾性変形される前の元の状態に戻り、これに伴い可動接点ＳＴ２が固定接点ＳＴ１に対して再び接触して、コイル１２２は再び通電状態となる。

このとき、第２ホーン２００の第２チャンバ２１６の容積は、可動鉄心１１５が吸引される前の元の状態（基準位置）に戻ったことで急激に増大する。このとき、第２チャンバ２１６内には、矢印Ｍ４に示されるように、第２空気流路ＡＰ２を介して空気が流入する。そして、第２空気流路ＡＰ２は、移動部材２１２が第１ホーン１００側へ移動することで急激に大きくなる。そのため、第２チャンバ２１６に対する空気の流入抵抗は大きくならず、移動部材２１２のスムーズな移動に悪影響を与えることは無い。

このように、可動鉄心１１５および移動部材２１２が軸方向他側に移動して、図６に示されるような状態、すなわち、第１チャンバ１１８の容積が急激に減少する一方、第２チャンバ２１６の容積が急激に増大する状態が、本発明における「第２状態」を構成している。

そして、図７（ａ）の時間Ｔ１以降は、上述した時間ｔ１，Ｔａ，Ｔ１で起きた事象と同じ事象が、運転者等によるホーンスイッチの操作が継続されている限り、時間ｔ２，Ｔｂ，Ｔ２，ｔ３，Ｔｃ，Ｔ３，ｔ４，Ｔｄ，Ｔ４，ｔ５・・・のように高速で繰り返される。これにより、所定の高周波数（490Hzや410Hz）の音Ｓ２，Ｓ１が、ホーン装置１０から継続して発音される。つまり、可動鉄心１１５（移動部材２１２）は、上述の「第１状態」と「第２状態」との間において往復動可能となるように、第１ダイヤフラム１１４および第２ダイヤフラム２１３のばね力や、スイッチ１２３がオンまたはオフになるタイミング等が設定されている。

このように、本発明に係るホーン装置１０では、可動鉄心１１５および移動部材２１２の１往復分の移動により、第２チャンバ２１６および第１チャンバ１１８から略同じ音圧［Ｐａ］でピーク値がＰｋ１の大きな音Ｓ２，Ｓ１が、略同時刻（時間Ｔａから時間Ｔ１の間の極短時間）に発音される。したがって、単位時間当たり、例えば、時間ｔ１から時間ｔ２の間のトータルの音圧［Ｐａ］を、従前構造、つまり共鳴器が１つで図７（ｂ）に示されるホーン装置に比して、十分に増加させる（大きくする）ことができる。

より具体的には、本発明に係るホーン装置１０では、図７（ａ）に示されるように、音圧［Ｐａ］のピーク値（Ｐｋ１）が、時間ｔ１から時間ｔ５の間において、合計８回も出現（音圧大）している。これに対し、従前構造のホーン装置では、図７（ｂ）に示されるように、音圧［Ｐａ］のピーク値（Ｐｋ１）が、時間ｔ１から時間ｔ５の間において、合計４回のみ出現（音圧小）している。

ここで、図２に示されるように、音道出口部ＥＸ２から出力された音波（音Ｓ２）の進行方向（破線矢印）と、音道出口部ＥＸ１から出力された音波（音Ｓ１）の進行方向（破線矢印）とは、それぞれ互いに交差しないようになっている。具体的には、音Ｓ２（音波）の進行方向および音Ｓ１（音波）の進行方向は、ホーン装置１０の中心部分ＣＥを中心に、それぞれ点対称（図中二点鎖線参照）の方向となっている。よって、音Ｓ２と音Ｓ１とが互いに打ち消し合って、トータルの音圧［Ｐａ］が小さくなってしまうことが抑えられている。

なお、図７（ｃ）は、本実施の形態のホーン装置１０において、さらに音圧［Ｐａ］を増加させた場合のシミュレーション結果を示している。具体的には、図７（ｃ）に示されるように、コイル１２２への駆動電流を大きい値（電圧Ｖｎ）に調整して、時間ｔ１から時間ｔ５の間における無音区間（上方に突出したグラフが出現しない区間）を短くし、音圧［Ｐａ］のピーク値（Ｐｋ２）の数を合計１６回にまで増やしている（Ｖｎ＞Ｖｍ，Ｐｋ２＞Ｐｋ１）。これにより、従前構造のホーン装置に比して、十分に大きな音量を安定して得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、第１ダイヤフラム１１４を振動させる可動鉄心１１５および第２ダイヤフラム２１３を振動させる移動部材２１２を、それぞれ互いに同期して移動可能に連結し、可動鉄心１１５は、軸方向一側への移動により、第２チャンバ２１６の容積が減少する一方、第１チャンバ１１８の容積が増大する第１状態（図５参照）と、軸方向他側への移動により、第１チャンバ１１８の容積が減少する一方、第２チャンバ２１６の容積が増大するする第２状態（図６参照）と、の間において往復動可能に設定されている。

これにより、可動鉄心１１５の１回の往復動により第２，第１共鳴器２２０，１３０からそれぞれ音Ｓ２，Ｓ１を発生させて、音圧のピーク値Ｐｋ１の数を２倍にすることが可能となる。よって、従前に比してホーン装置１０の音圧を増幅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、移動部材２１２が、非磁性体により形成されているので、給電機構１２０が発生する電磁力に対して悪影響を与えること無く、ホーン装置１０を正常に動作させることができる。また、金属製の可動鉄心１１５よりも重量を軽くすることができ、電磁力により移動する部材の慣性質量を小さくして、可動鉄心１１５を素早く往復動させることができる。よって、２階建て構造のホーン装置１０であっても、その作動特性（応答性等）の悪化を抑制することができる。

さらに、本実施の形態に係るホーン装置１０によれば、第１共鳴器１３０の音道出口部ＥＸ１から出力される音波（音Ｓ１）の進行方向と、第２共鳴器２２０の音道出口部ＥＸ２から出力される音波（音Ｓ２）の進行方向とが、互いに交差しないので、音Ｓ２と音Ｓ１とが互いに打ち消し合って、トータルの音圧［Ｐａ］が小さくなってしまうことを効果的に抑えることができる。

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、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
１００ 第１ホーン
１１０ 第１ホーン本体
１１１ 第１ハウジング（第３ケース）
１１２ 小径収容部
１１２ａ 円形底部
１１２ｂ 第１筒部（吸引部）
１１３ 大径収容部
１１３ａ 環状底部
１１４ 第１ダイヤフラム（第１振動板）
１１５ 可動鉄心
１１５ａ 本体部
１１５ｂ 操作リング
１１５ｃ 組付部
１１５ｄ 固定孔
１１６ ワッシャ
１１７ 第１カバー部材（第１ケース）
１１７ａ 発音開口部
１１８ 第１チャンバ（第１空気室）
１２０ 給電機構
１２１ コイルボビン
１２２ コイル
１２３ スイッチ
１２４ 固定給電部材（スイッチ）
１２５ 可動給電部材（スイッチ）
１３０ 第１共鳴器
１３１ ベース部
１３１ａ 底壁部
１３１ｂ 側壁部
１３１ｃ 音道入口部
１３２ 本体部
１３２ａ 音道
２００ 第２ホーン
２１０ 第２ホーン本体
２１１ 第２ハウジング（第３ケース）
２１１ａ 円形底部
２１１ｂ 側壁部
２１１ｃ 第２筒部（吸引部）
２１２ 移動部材
２１２ａ 本体部
２１２ｂ 組付部
２１２ｃ 固定部
２１３ 第２ダイヤフラム（第２振動板）
２１４ ワッシャ
２１５ 第２カバー部材（第２ケース）
２１５ａ 発音開口部
２１６ 第２チャンバ（第２空気室）
２２０ 第２共鳴器
２２１ ベース部
２２１ａ 底壁部
２２１ｂ 側壁部
２２１ｃ 音道入口部
２２２ 本体部
２２２ａ 音道
ＡＰ１ 第１空気流路
ＡＰ２ 第２空気流路
ＣＮ コネクタ接続部
ＥＸ１，ＥＸ２ 音道出口部
Ｇ 筒状隙間
Ｍ 被吸引部
Ｐｋ１ 音圧のピーク値
Ｓ１，Ｓ２ 音（警報音，音波）
ＳＴ１ 固定接点（スイッチ）
ＳＴ２ 可動接点（スイッチ）

Claims (4)

1. 警報音を発生するホーン装置であって、
   音圧を増幅する音道を有する第１共鳴器と、
   前記第１共鳴器の音道入口部に接続される発音開口部を備える第１ケースと、
   前記第１ケースの前記発音開口部の反対側の開口部分を閉塞し、前記第１ケース内に第１空気室を形成する第１振動板と、
   前記第１振動板に装着され、前記第１振動板を振動させる可動鉄心と、
   音圧を増幅する音道を有する第２共鳴器と、
   前記第２共鳴器の音道入口部に接続される発音開口部を備える第２ケースと、
   前記第２ケースの前記発音開口部の反対側の開口部分を閉塞し、前記第２ケース内に第２空気室を形成する第２振動板と、
   前記第２振動板に装着され、前記第２振動板を振動させる移動部材と、
   を有し、
   前記可動鉄心および前記移動部材が、互いに同期して移動可能に連結されており、
   前記可動鉄心は、
   軸方向一側への移動により、前記第２空気室の容積が減少する一方、前記第１空気室の容積が増大する第１状態と、
   軸方向他側への移動により、前記第１空気室の容積が減少する一方、前記第２空気室の容積が増大する第２状態と、
   の間において往復動可能に設定されていることを特徴とするホーン装置。
2. 請求項１に記載のホーン装置において、
   前記第１振動板と前記第２振動板との間に設けられ、前記可動鉄心の移動により操作される給電機構と、
   前記第１ケースと前記第２ケースとの間に設けられ、前記給電機構を収容する第３ケースと、
   を備え、
   前記給電機構は、
   前記可動鉄心により操作されるスイッチと、
   前記スイッチの操作により通電状態または非通電状態となる環状のコイルと、
   を有し、
   前記環状のコイルの径方向内側には、
   前記第３ケースに設けられ、磁性体により形成された筒状の吸引部と、
   前記可動鉄心の軸方向一端に設けられ、前記環状のコイルの通電時に前記吸引部により吸引される被吸引部と、
   が配置されていることを特徴とするホーン装置。
3. 前記移動部材が、非磁性体により形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のホーン装置。
4. 前記第１共鳴器の音道出口部から出力される音波の進行方向と、前記第２共鳴器の音道出口部から出力される音波の進行方向とが、互いに交差しないことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のホーン装置。

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