JP3162715B2 - 自動車用ホーン - Google Patents
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
- G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
- G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車用ホーンに関する。
具体的には、本発明は、 支持ケーシングと、 該ケーシングにその周縁が接続され、可変容積の室の
1つの壁を構成するダイアフラムと、 前記室と連通する音響放射ダクトと、 前記ケーシングに固定された制御ソレノイドと、 前記ダイアフラムに接続され、その少なくとも1部分
が前記ソレノイドの中に移動可能に延在し、以て、当該
制御ソレノイドが間欠電流によって励磁されたとき、当
該ダイアフラムが所定の軸に沿って振動するようになさ
れた強磁性アーマチュアとを有するタイプの自動車用ホ
ーンを主題とする。
1つの壁を構成するダイアフラムと、 前記室と連通する音響放射ダクトと、 前記ケーシングに固定された制御ソレノイドと、 前記ダイアフラムに接続され、その少なくとも1部分
が前記ソレノイドの中に移動可能に延在し、以て、当該
制御ソレノイドが間欠電流によって励磁されたとき、当
該ダイアフラムが所定の軸に沿って振動するようになさ
れた強磁性アーマチュアとを有するタイプの自動車用ホ
ーンを主題とする。
このタイプのホーンは、例えば、アメリカ合衆国特許
第4,135,473号に記述されている。
第4,135,473号に記述されている。
現在まで生産されてきたこのタイプの電磁ホーンにお
いては、制御ソレノイドが間欠的に励磁された結果、振
動させられる質量は、通常約15と70gの間で典型的には4
0−50gである。このような質量が振動すると、ホーンの
支持ケーシングにおいてさまざまな反作用を生じる。こ
れらの反作用は2種類の問題を作り出す。先ず第1は、
ホーンが接続される自動車の車体が振動して騒音を発生
しないようにするためにダンパーを導入しなければなら
ないのである。
いては、制御ソレノイドが間欠的に励磁された結果、振
動させられる質量は、通常約15と70gの間で典型的には4
0−50gである。このような質量が振動すると、ホーンの
支持ケーシングにおいてさまざまな反作用を生じる。こ
れらの反作用は2種類の問題を作り出す。先ず第1は、
ホーンが接続される自動車の車体が振動して騒音を発生
しないようにするためにダンパーを導入しなければなら
ないのである。
更に、生成される音響レベルは、支持ケーシングの振
動と内部振動質量の振動の間の位相関係に依存してある
範囲に妥協させられるので、ホーンの支持ケーシングは
ダイアフラムに対して適切に移動しなければならないの
である。
動と内部振動質量の振動の間の位相関係に依存してある
範囲に妥協させられるので、ホーンの支持ケーシングは
ダイアフラムに対して適切に移動しなければならないの
である。
上記の従来のタイプのホーンが自動車の車体に適切に
取り付けられないと、放射される音は許容できないくら
い減少する。従って、このタイプのホーンの取り付けに
は特に注意する必要があり、通常は、適切な設計のブラ
ケットを使って取り付けられる。
取り付けられないと、放射される音は許容できないくら
い減少する。従って、このタイプのホーンの取り付けに
は特に注意する必要があり、通常は、適切な設計のブラ
ケットを使って取り付けられる。
本発明の第1の目的は、上記の問題および欠点のない
自動車用ホーンを提供することにある。
自動車用ホーンを提供することにある。
本発明によれば、上記のタイプのホーンによってこの
目的は達成でき、その主な特徴は、 前記ケーシングにその周縁が接続され、前記第1のダ
イアフラムから離間し対向しており、以て、前記可変容
積室の第2の壁を構成する第2のダイアフラムと、 該第2ダイアフラムに接続され、前記第1のアーマチ
ュアに対向し、少なくとも空隙で当該第1アーマチュア
から離間させられている第2の可動強磁性アーマチュア
であって、少なくとも1個の制御ソレノイドによって生
成された磁束に影響される磁気回路を前記第1アーマチ
ュアと空隙とともに形成し、以て、前記ソレノイドを間
欠的に励磁することによって、前記アーマチュアを互い
に反対方向に移動させるとともに、前記ダイアフラムを
互いに逆位相で振動させるようになされた第2アーマチ
ュアとをも有することにある。
目的は達成でき、その主な特徴は、 前記ケーシングにその周縁が接続され、前記第1のダ
イアフラムから離間し対向しており、以て、前記可変容
積室の第2の壁を構成する第2のダイアフラムと、 該第2ダイアフラムに接続され、前記第1のアーマチ
ュアに対向し、少なくとも空隙で当該第1アーマチュア
から離間させられている第2の可動強磁性アーマチュア
であって、少なくとも1個の制御ソレノイドによって生
成された磁束に影響される磁気回路を前記第1アーマチ
ュアと空隙とともに形成し、以て、前記ソレノイドを間
欠的に励磁することによって、前記アーマチュアを互い
に反対方向に移動させるとともに、前記ダイアフラムを
互いに逆位相で振動させるようになされた第2アーマチ
ュアとをも有することにある。
従って、本発明の自動車用ホーンは、好ましくは等し
い質量を有し、逆位相で振動し相互に平衡の取れた2つ
の振動ユニットを備えている。これにより、従来のホー
ンの結果的に相じる面倒な問題や、自動車の車体に対す
る支持ケーシングまたはカバーの如何なる反作用も実質
的に解消される。
い質量を有し、逆位相で振動し相互に平衡の取れた2つ
の振動ユニットを備えている。これにより、従来のホー
ンの結果的に相じる面倒な問題や、自動車の車体に対す
る支持ケーシングまたはカバーの如何なる反作用も実質
的に解消される。
本発明によるホーンは、また、付属の請求の範囲に記
載の多くの更なる改良によって特徴付けられる。
載の多くの更なる改良によって特徴付けられる。
次に、純粋に非限定的な例としてのみ与えられた以下
の付属図面を参照して本発明を詳細に説明し、その更な
る特徴と利点を明確にする。
の付属図面を参照して本発明を詳細に説明し、その更な
る特徴と利点を明確にする。
図1は本発明によるホーンの斜視図、 図2は図1の矢印IIから見たホーンの側面図、 図3は図1のIII−III線断面図、 図4は図3のIV−IV線断面図、 図5は図4のV−線断面図、 図6は図5のVI部の詳細拡大図、 図7は図5のVII−VII線断面図、 図8は図3の弧状のVIII−VIII線部分断面図、 図9は以上の図面のホーンの一部破断、一部断面分解斜
視図、 図10は本発明によるホーンに使用可能な弾性板材の平面
図、 図11は図10のXI−XI線断面図、そして 図12は図11のXII−XII線横断面図である。
視図、 図10は本発明によるホーンに使用可能な弾性板材の平面
図、 図11は図10のXI−XI線断面図、そして 図12は図11のXII−XII線横断面図である。
図を参照すると、本発明による自動車ホーンは、全体
的に1で示される支持ケーシングを有する。実施例にお
いて(特に、図4および図5を参照)、このケーシング
は、プラスチック材料(例えば、ABS樹脂)からなる2
つの成型要素2および3を有し、その一方が他方の上に
なるように配設されている。
的に1で示される支持ケーシングを有する。実施例にお
いて(特に、図4および図5を参照)、このケーシング
は、プラスチック材料(例えば、ABS樹脂)からなる2
つの成型要素2および3を有し、その一方が他方の上に
なるように配設されている。
この2つの要素は、円筒状の空洞4を形成し、5およ
び6で示されるそれぞれの支持リングがこれらの端部に
接合されている。ケーシング1は、リング6に接合され
た円形カバー7でその底の塞がれている。別の支持リン
グ8がリング5の上に配設され、そして最後に、このケ
ーシングは、便宜上、カバー7と同じである9で示され
るカバーでその天辺を塞がれている。
び6で示されるそれぞれの支持リングがこれらの端部に
接合されている。ケーシング1は、リング6に接合され
た円形カバー7でその底の塞がれている。別の支持リン
グ8がリング5の上に配設され、そして最後に、このケ
ーシングは、便宜上、カバー7と同じである9で示され
るカバーでその天辺を塞がれている。
リング5、6および8と、端部カバー7および9も、
また、プラスチック材料からなっている。
また、プラスチック材料からなっている。
便宜上、成型要素2と3、支持リング、および端部カ
バーは、超音波溶接などで互いに溶着されている。
バーは、超音波溶接などで互いに溶着されている。
図4および図5から判るように、わずかに離れて相対
向する2つのダイヤフラムの周縁部10a、11aは、ケーシ
ングの空洞4の中の成型要素2と3の間に固定されてい
る。
向する2つのダイヤフラムの周縁部10a、11aは、ケーシ
ングの空洞4の中の成型要素2と3の間に固定されてい
る。
しかし、材料を適切に選択すれば、このダイアフラム
は成型要素2および3と一体にできるし、また、違う材
料にして成型要素と一緒にモールドすることもできる。
は成型要素2および3と一体にできるし、また、違う材
料にして成型要素と一緒にモールドすることもできる。
便宜的には、膜10、11はそれぞれ、中央に比較的厚く
硬い円盤状部10b、11bを有している(図5)。各円盤状
部は、中央に凹座または凹み10c、11c(図4および図
5)と、2つの側部凹座または凹み10d、11d(図3と図
4)を有している。これらの座はそれぞれ、端部カバー
9と7に対向している。
硬い円盤状部10b、11bを有している(図5)。各円盤状
部は、中央に凹座または凹み10c、11c(図4および図
5)と、2つの側部凹座または凹み10d、11d(図3と図
4)を有している。これらの座はそれぞれ、端部カバー
9と7に対向している。
それぞれのダイアフラムは、その周縁部と中央の円盤
状部との間に、より薄く柔軟で波形のベローのような半
径方向断面を備えた環状中間部10eを有する。
状部との間に、より薄く柔軟で波形のベローのような半
径方向断面を備えた環状中間部10eを有する。
ダイアフラム10と11の間に形成される室12の容積は、
動作時に、ダイアフラムの相対的位置によって変化す
る。
動作時に、ダイアフラムの相対的位置によって変化す
る。
便宜的には、室12への空気の出入りを容易にするため
に、また、後述する音響放射ダクトに向かって空気が通
過する開口を広くするために、ダイアフラムのベロー状
環状部10e、11eは、ダイアフラムの対向する表面にある
2つの環状凹部またはダクトの基底壁を形成している
(図4および図5)。
に、また、後述する音響放射ダクトに向かって空気が通
過する開口を広くするために、ダイアフラムのベロー状
環状部10e、11eは、ダイアフラムの対向する表面にある
2つの環状凹部またはダクトの基底壁を形成している
(図4および図5)。
ダイアフラム10と11は、便宜的に、プラスチック材
料、好ましくは強化アセタール樹脂からなり、かなりの
低温でも動作し、疲れ応力に耐え得るようになってい
る。
料、好ましくは強化アセタール樹脂からなり、かなりの
低温でも動作し、疲れ応力に耐え得るようになってい
る。
支持リング5は、制御巻線、即ちソレノイド15を保持
する、電気的絶縁材料からなるリール状支持構造14を支
持している(特に図5を参照)。このソレノイドは、上
部ダイアフラム10の上の円筒状空洞4の長手方向軸A−
Aと同軸になっている。
する、電気的絶縁材料からなるリール状支持構造14を支
持している(特に図5を参照)。このソレノイドは、上
部ダイアフラム10の上の円筒状空洞4の長手方向軸A−
Aと同軸になっている。
そのソレノイドを保持するリール状構造14は、リング
5と一緒にモールドするなどによってリング5に強固に
接合され、この結果、ケーシング1にも強固に固定され
ている。
5と一緒にモールドするなどによってリング5に強固に
接合され、この結果、ケーシング1にも強固に固定され
ている。
17と18で示される2つの実質的にE字状の積層強磁性
板は、それらの中央腕17a、18a、および側腕17bと18bが
向かい合いかつ位置合わせされ、互いに対向するように
配設されている(図4)。
板は、それらの中央腕17a、18a、および側腕17bと18bが
向かい合いかつ位置合わせされ、互いに対向するように
配設されている(図4)。
中央腕17a、18aのそれぞれの基部の近くに、積層板
材、即ちアーマチュア17と18はそれぞれ19と20で示され
ている溝を有している。それぞれ細長い長方形の柔軟な
金属板材は、各積層板材、即ちアーマチュアの溝を介し
て駆動される。
材、即ちアーマチュア17と18はそれぞれ19と20で示され
ている溝を有している。それぞれ細長い長方形の柔軟な
金属板材は、各積層板材、即ちアーマチュアの溝を介し
て駆動される。
図5−図7で判るように、アーマチュア17と関係する
金属板21の端部は、環状要素5の1対の支承部23(図
6)と、相対応する上部環状要素8の1対の対向支承部
24との間に支持されている。特に図6に見られるよう
に、その支承部と対向支承部は、2面角をなす1対の平
面によって形成されるエッジで本質的に構成されてい
る。
金属板21の端部は、環状要素5の1対の支承部23(図
6)と、相対応する上部環状要素8の1対の対向支承部
24との間に支持されている。特に図6に見られるよう
に、その支承部と対向支承部は、2面角をなす1対の平
面によって形成されるエッジで本質的に構成されてい
る。
支承部23と対向する対向支承部24のそれぞれは、板材
21の実質的に同じ部分の上で動作する。
21の実質的に同じ部分の上で動作する。
アーマチュア18と関連する板材22も同様に、下部カバ
ー7の1対の支承部25と支持リング6の対向支承部26と
の間に支持されている(図5)。
ー7の1対の支承部25と支持リング6の対向支承部26と
の間に支持されている(図5)。
図4で容易に判るように、アーマチュア17の腕17a、1
7bの端部と、アーマチュア18の腕18a、18bの端部は、そ
れぞれ対応するダイアフラム10の座10c、10dと、ダイア
フラム11の座11c、11dに強制嵌合されている。
7bの端部と、アーマチュア18の腕18a、18bの端部は、そ
れぞれ対応するダイアフラム10の座10c、10dと、ダイア
フラム11の座11c、11dに強制嵌合されている。
板材21と22は、本質的に弾性梁として機能し、対応す
るアーマチュアが軸A−Aに沿って移動できるようにし
ている。
るアーマチュアが軸A−Aに沿って移動できるようにし
ている。
アーマチュア17および18と、各腕の端部間に形成され
る空隙とは、制御ソレノイド15によって生成される磁束
の影響を受ける磁気回路を形成する。ソレノイドが励磁
されると、電流がそこを通って流れ、生成された磁場に
よってアーマチュアが相互に引き合ってお互いの方へ移
動する。アーマチュアと連結されている板材21と22は弾
性的に曲がり、ソレノイド15の励磁が解かれると直ちに
アーマチュアを初期位置へ復帰させる。
る空隙とは、制御ソレノイド15によって生成される磁束
の影響を受ける磁気回路を形成する。ソレノイドが励磁
されると、電流がそこを通って流れ、生成された磁場に
よってアーマチュアが相互に引き合ってお互いの方へ移
動する。アーマチュアと連結されている板材21と22は弾
性的に曲がり、ソレノイド15の励磁が解かれると直ちに
アーマチュアを初期位置へ復帰させる。
動作時には、ソレノイド15を間欠的に励磁することに
よつて、アーマチュア17と18はそれに対応して逆方向に
動き、ダイアフラム10と11はそれに対応して逆位相で振
動するが、その振動周波数は音響放射ダクトの特性だけ
でなく、等価振動質量と板材の弾性係数に依存し、振動
機構の法則で決定される。
よつて、アーマチュア17と18はそれに対応して逆方向に
動き、ダイアフラム10と11はそれに対応して逆位相で振
動するが、その振動周波数は音響放射ダクトの特性だけ
でなく、等価振動質量と板材の弾性係数に依存し、振動
機構の法則で決定される。
ソレノイド15の間欠励磁は、これから述べる電気的ス
イッチング装置を使って達成される。
イッチング装置を使って達成される。
図5から判るように、ほぼ中央に穴31を有する30で示
される金属板が、例えば一緒にモールドすることによっ
て支持ディスク8に固定されている。弾性金属板33の一
端部は32において板材30に固定されている。この金属板
の他端部は、板材30の穴31を越えて延在し、ポンチ加工
などによって形成された、板材に対向する突起34まで達
している。
される金属板が、例えば一緒にモールドすることによっ
て支持ディスク8に固定されている。弾性金属板33の一
端部は32において板材30に固定されている。この金属板
の他端部は、板材30の穴31を越えて延在し、ポンチ加工
などによって形成された、板材に対向する突起34まで達
している。
アーマチュア17を支持する板材21には35で示される電
気接点があり、この電気接点は支持リング8に支持され
た板材30の穴31に面している。
気接点があり、この電気接点は支持リング8に支持され
た板材30の穴31に面している。
板材33にもまた36で示される電気接点があり、板材21
の電気接点35に面している。
の電気接点35に面している。
電気接点35と36は、静止状態で(即ち、ソレノイドが
励磁されていないとき)接触するように配設されてい
る。この状態のとき、板材33の端部の突起34は板材30か
ら離れている。更に、板材33は、弾性負荷状態にあって
電気接点36を電気接点35に接触させる状態を維持してい
る。
励磁されていないとき)接触するように配設されてい
る。この状態のとき、板材33の端部の突起34は板材30か
ら離れている。更に、板材33は、弾性負荷状態にあって
電気接点36を電気接点35に接触させる状態を維持してい
る。
電気接点35と36とは、制御巻線、即ちソレノイド15に
(図示しない方法で)直列に接続される常閉の電気スイ
ッチを形成している。
(図示しない方法で)直列に接続される常閉の電気スイ
ッチを形成している。
動作時に、電流がこのスイッチと制御ソレノイド15を
通ると、アーマチュア17、18は、生成される磁場によっ
てお互いの方へ移動し、これによって関連する板材21と
22が弾性的に曲がる。とくに、板材21が曲がることによ
って電気接点35が電気接点36から離れ、これらの電気接
点によって構成されているスイッチが開く。この状態の
とき、板材33の突起34は止め板材30に当接する。ソレノ
イド15の励磁を解くと、2つのアーマチュア間の磁気吸
引力がなくなり、結果として、関連する板材20と21がこ
れらのアーマチュアを引き離す。電気接点35は復帰して
電気接点36に接触し、これにより、制御ソレノイド15が
さらに励磁される。この動作が、ホーンが作動させられ
ている間中周期的に繰り返される。
通ると、アーマチュア17、18は、生成される磁場によっ
てお互いの方へ移動し、これによって関連する板材21と
22が弾性的に曲がる。とくに、板材21が曲がることによ
って電気接点35が電気接点36から離れ、これらの電気接
点によって構成されているスイッチが開く。この状態の
とき、板材33の突起34は止め板材30に当接する。ソレノ
イド15の励磁を解くと、2つのアーマチュア間の磁気吸
引力がなくなり、結果として、関連する板材20と21がこ
れらのアーマチュアを引き離す。電気接点35は復帰して
電気接点36に接触し、これにより、制御ソレノイド15が
さらに励磁される。この動作が、ホーンが作動させられ
ている間中周期的に繰り返される。
特に図4、図5および図9から判るように、このホー
ンのケーシングを形成する成型要素2と3は、同軸の内
側壁2a、3aと、外側壁2b、3bとを有する。
ンのケーシングを形成する成型要素2と3は、同軸の内
側壁2a、3aと、外側壁2b、3bとを有する。
図5から判るように、成型要素の内側と外側の壁2a、
3aと2b、3bは、40と41で示されるそれぞれの環状壁、即
ち仕切によつてダイアフラム10と11に隣接して互いに結
合されている。
3aと2b、3bは、40と41で示されるそれぞれの環状壁、即
ち仕切によつてダイアフラム10と11に隣接して互いに結
合されている。
従って、50で示されている環状区画室が、支持リング
5と、同軸の壁2aおよび2bと、成型要素2の環状壁40と
の間に形成される。
5と、同軸の壁2aおよび2bと、成型要素2の環状壁40と
の間に形成される。
同様に、51で示される第2環状区画室が、下部支持リ
ング6と、同軸の壁3aおよび3bと、成型要素3の環状仕
切り41との間に形成される。
ング6と、同軸の壁3aおよび3bと、成型要素3の環状仕
切り41との間に形成される。
特に図4の右側部分に見れるように、成型要素3の環
状端面壁41にあり、かつ、内側壁3aにある連通孔60は、
それぞれのダイアフラムの周縁にある2つの切り込みを
通じて、ダイアフラム10と11の間の容積可変の室12に連
通している。従って、この可変容積室は、その連通孔60
を通じて要素3の同軸の2つの壁の間の区画室51と連通
しているのである。連通孔60は図3および図9にも示さ
れている。
状端面壁41にあり、かつ、内側壁3aにある連通孔60は、
それぞれのダイアフラムの周縁にある2つの切り込みを
通じて、ダイアフラム10と11の間の容積可変の室12に連
通している。従って、この可変容積室は、その連通孔60
を通じて要素3の同軸の2つの壁の間の区画室51と連通
しているのである。連通孔60は図3および図9にも示さ
れている。
図8と図9において61と62で示された2つの隣接する
横方向偏向曲面が、要素3の2つの同軸の壁の間に形成
された環状区画室51に配設されている。面61は連通孔60
の縁に接している。
横方向偏向曲面が、要素3の2つの同軸の壁の間に形成
された環状区画室51に配設されている。面61は連通孔60
の縁に接している。
動作時において、可変容積室12を形成している2つの
ダイアフラムの振動によって圧送される空気は、図9の
矢印F1で示されるように、連通孔60を通って環状区画室
51に向かって動く。図で示すように都合よく弧状になっ
た曲面61は、図9の矢印F2で示されるように、気流を環
状ダクト51に向かって偏向する。そして、空気は、図9
の矢印F3とF4で示されるように、このダクトを通って流
れ、ついには偏向曲面62に達する。この壁は、成型要素
2と3のそれぞれの隣あった環状壁40と41にある2つの
連通孔63と64に向かって空気を偏向する。かくて、空気
は、図9の矢印F5とF6で示されているように、成型要素
2のダクト50に達する。連通孔63と64は、連通孔60のす
ぐ隣にあった方がよい。
ダイアフラムの振動によって圧送される空気は、図9の
矢印F1で示されるように、連通孔60を通って環状区画室
51に向かって動く。図で示すように都合よく弧状になっ
た曲面61は、図9の矢印F2で示されるように、気流を環
状ダクト51に向かって偏向する。そして、空気は、図9
の矢印F3とF4で示されるように、このダクトを通って流
れ、ついには偏向曲面62に達する。この壁は、成型要素
2と3のそれぞれの隣あった環状壁40と41にある2つの
連通孔63と64に向かって空気を偏向する。かくて、空気
は、図9の矢印F5とF6で示されているように、成型要素
2のダクト50に達する。連通孔63と64は、連通孔60のす
ぐ隣にあった方がよい。
成型要素2の環状ダクト50には、図8と図9において
65で示されている横方向偏向曲面がある。動作中、この
曲面は、成型要素3に形成されたダクト50に到達した空
気を図9の矢印F7で示されているように導く。
65で示されている横方向偏向曲面がある。動作中、この
曲面は、成型要素3に形成されたダクト50に到達した空
気を図9の矢印F7で示されているように導く。
図1から図4および図9で判るように、成型要素2と
3は、全体的に70で示されているエクスポネンシャル・
ホーンのような外側トランペットを形成し、これは上部
成型要素2の区画室で形成されたダクト50に連通してい
る。
3は、全体的に70で示されているエクスポネンシャル・
ホーンのような外側トランペットを形成し、これは上部
成型要素2の区画室で形成されたダクト50に連通してい
る。
図9に示すように、上部成型要素2の円筒状外側壁
は、偏向曲面65からある角度隔てたところに71で示され
る間隙を有し、その中で空気が伝わるようになってい
る。この間隙に隣接して、成型要素の同軸の2つの壁2a
と2bの間に、ほぼ接線方向の隔壁72が延在している。上
部成型要素2の円筒状外側壁2bは、間隙71の領域から始
まり更に外側の壁2cにつながっている。この壁は壁2bの
外側側方にあり、漸進的にその間隔が広がり、指数関数
的に裾が開いたダクトを形成する。対する下部成型要素
3も、上部の成型要素2の壁2cに倣った別の外側壁部3c
(図4と図9)を有している。
は、偏向曲面65からある角度隔てたところに71で示され
る間隙を有し、その中で空気が伝わるようになってい
る。この間隙に隣接して、成型要素の同軸の2つの壁2a
と2bの間に、ほぼ接線方向の隔壁72が延在している。上
部成型要素2の円筒状外側壁2bは、間隙71の領域から始
まり更に外側の壁2cにつながっている。この壁は壁2bの
外側側方にあり、漸進的にその間隔が広がり、指数関数
的に裾が開いたダクトを形成する。対する下部成型要素
3も、上部の成型要素2の壁2cに倣った別の外側壁部3c
(図4と図9)を有している。
説明している実施例では、成型要素2の壁2cの高さは
実質的に一定であるが、成型要素3の壁3cの高さは漸進
的に低くなっていく。これらの壁は、終端において別の
壁部分2dと3d(図4と図9)と共に、エクスポネンシャ
ル・ホーンのような音響ダクトを形成している。この終
端の音響ダクトは、外部環境に向かって開いており、動
作中に可変溶積室12で生成された空気振動が成型要素2
と3の空間の中のダクト51と52を通って伝搬されて当該
ダクトに到達するようになっている。
実質的に一定であるが、成型要素3の壁3cの高さは漸進
的に低くなっていく。これらの壁は、終端において別の
壁部分2dと3d(図4と図9)と共に、エクスポネンシャ
ル・ホーンのような音響ダクトを形成している。この終
端の音響ダクトは、外部環境に向かって開いており、動
作中に可変溶積室12で生成された空気振動が成型要素2
と3の空間の中のダクト51と52を通って伝搬されて当該
ダクトに到達するようになっている。
ダクトは、気柱がほぼ螺旋の経路を通り、公知のよう
に、その経路の長さが所望の音響周波数に反比例するよ
うに配設されている。所望の周波数によっては、この経
路は、ホーン本体の長手軸の回りに数分の1回、または
1,2回まで延長することができる。このように配設され
ているので、ホーンの寸法を可能な限り小さく保ったま
までかなりの全長の音響ダクトが得られる。
に、その経路の長さが所望の音響周波数に反比例するよ
うに配設されている。所望の周波数によっては、この経
路は、ホーン本体の長手軸の回りに数分の1回、または
1,2回まで延長することができる。このように配設され
ているので、ホーンの寸法を可能な限り小さく保ったま
までかなりの全長の音響ダクトが得られる。
以上説明してきたホーンの実施態様には多くの利点が
ある。
ある。
先ず、このホーンに関して既に述べたように、逆位相
で振動する相対する2つの質量が存在することで、自動
車の車体に対する支持ケーシングの反作用がさ程なく、
従って、ホーンの固定はもはや絶対的な重要問題ではな
くなるということを意味する。
で振動する相対する2つの質量が存在することで、自動
車の車体に対する支持ケーシングの反作用がさ程なく、
従って、ホーンの固定はもはや絶対的な重要問題ではな
くなるということを意味する。
上記のホーンにおいて、アーマチュア17と18に関連す
る弾性板材21と22は、これに対応する、単一ダイアフラ
ムを備えた従来のホーンの弾性付勢部材に比べて、所与
の空隙に対して受ける応力が小さい。
る弾性板材21と22は、これに対応する、単一ダイアフラ
ムを備えた従来のホーンの弾性付勢部材に比べて、所与
の空隙に対して受ける応力が小さい。
ダイアフラム10および11と、特に、それらの中央にあ
る比較的硬い円盤状部の構造により、所与の振動振幅に
対してより良好な“ポンプ”動作が達成され、また空気
移動体積は、従来の円錐型ダイアフラムによるもののほ
ぼ3倍になるのである。
る比較的硬い円盤状部の構造により、所与の振動振幅に
対してより良好な“ポンプ”動作が達成され、また空気
移動体積は、従来の円錐型ダイアフラムによるもののほ
ぼ3倍になるのである。
ホーンのケーシングは、全体をプラスチック材料で作
ることができる。従って、このホーンは、外気の要因に
対しより良好に保護され、また、より強い耐久性があ
る。また、この特性は、その認証試験において塩霧、塩
・酢酸霧などの腐食成分への長期間の曝露に耐え得るこ
とを要求している自動車生産業者からも取り分け評価さ
れている。
ることができる。従って、このホーンは、外気の要因に
対しより良好に保護され、また、より強い耐久性があ
る。また、この特性は、その認証試験において塩霧、塩
・酢酸霧などの腐食成分への長期間の曝露に耐え得るこ
とを要求している自動車生産業者からも取り分け評価さ
れている。
更に、プラスチックケーシングは高価な表面処理を必
要とせず、また、どのような色にも着色できる。
要とせず、また、どのような色にも着色できる。
支持ケーシングの構造は非常に簡単である。製造にお
いて、このケーシングは、限られた数で扱いの容易な予
め組み立てられたサブユニットを連続して組み立てて作
られる。組立は、超音波溶接、接着、その他適当なシス
テムなどの連続溶接作業によって行われる。
いて、このケーシングは、限られた数で扱いの容易な予
め組み立てられたサブユニットを連続して組み立てて作
られる。組立は、超音波溶接、接着、その他適当なシス
テムなどの連続溶接作業によって行われる。
バネとして働くのが好ましいが、必ずしもその必要は
ない金属板21と22の端部は、前述のようになっている支
持構造で支承されている。この特性によって、所望の音
響周波数を決める板材の弾性係数は、材料の特性と、そ
の幾何学的寸法だけで実際は定まるので、従って、大量
生産時にも高度の一貫性と一様性でもって再現すること
ができるのである。
ない金属板21と22の端部は、前述のようになっている支
持構造で支承されている。この特性によって、所望の音
響周波数を決める板材の弾性係数は、材料の特性と、そ
の幾何学的寸法だけで実際は定まるので、従って、大量
生産時にも高度の一貫性と一様性でもって再現すること
ができるのである。
公知のように、板ばねの振動周波数は、その弾性係数
の二乗根に(振動質量にも)依存する。
の二乗根に(振動質量にも)依存する。
ホーンの板材21と22の弾性係数が非常に一貫して一様
に再現できるので、そのようにして生産されるホーンの
板材21と22は、較正をして放射音の周波数が一貫してい
るのを確認する必要は実際のところない。このことは、
従来のホーンが、振動の観点から言って非常に複雑な挙
動をするダイアフラムの弾性係数をバッチ毎、また更に
は個別に較正をしなければならなかったのに比べると、
かなり重要な利点であることを表している。
に再現できるので、そのようにして生産されるホーンの
板材21と22は、較正をして放射音の周波数が一貫してい
るのを確認する必要は実際のところない。このことは、
従来のホーンが、振動の観点から言って非常に複雑な挙
動をするダイアフラムの弾性係数をバッチ毎、また更に
は個別に較正をしなければならなかったのに比べると、
かなり重要な利点であることを表している。
2つのダイアフラム(弾性という目的のためには自力
で動作しない、すなわち不活性でもよい)と、振動中の
弾性的な挙動を主に決定する2枚の板材21および22とを
含む前述のホーンにおいて、これらの板材は支承部に連
結することによって支持ケーシングにつながっている。
で動作しない、すなわち不活性でもよい)と、振動中の
弾性的な挙動を主に決定する2枚の板材21および22とを
含む前述のホーンにおいて、これらの板材は支承部に連
結することによって支持ケーシングにつながっている。
このことは、特に、プラスチック材料でできた部品の
間にこれらの板材の端部を支承することができるように
なし、以て、構造の単純さ、重さの軽減、および低い生
産コストという点で利点と利益がもたらされる。
間にこれらの板材の端部を支承することができるように
なし、以て、構造の単純さ、重さの軽減、および低い生
産コストという点で利点と利益がもたらされる。
前述のホーンの中の、制御ソレノイド15への供給電流
のスイッチングを制御する装置は、ホーンが実際に自己
較正するように自己調整する。
のスイッチングを制御する装置は、ホーンが実際に自己
較正するように自己調整する。
気柱が振動する音響ダクトが特異な形状をしているこ
とで、この装置が全体として寸法的に見て非常にコンパ
クトにできているにもかかわらず、このダクトはかなり
長くすることができる。
とで、この装置が全体として寸法的に見て非常にコンパ
クトにできているにもかかわらず、このダクトはかなり
長くすることができる。
当然、前述の実施態様には多くの変形があり得る。
例えば、単一の制御ソレノイドの代わりに、逆位相で
振動するように企図された2つの相対するアーマチュア
の中央腕の回りに巻かれ、支持ケーシングの内部に固定
された2個のソレノイドにすることもできる。これらの
ソレノイドは、並列、または直列に適切に相互接続さ
れ、好ましくは単一のスイッチング装置によって間欠的
に励磁される。別の可能な制御ソレノイドの形状が図4
と図5に破線で示されている。
振動するように企図された2つの相対するアーマチュア
の中央腕の回りに巻かれ、支持ケーシングの内部に固定
された2個のソレノイドにすることもできる。これらの
ソレノイドは、並列、または直列に適切に相互接続さ
れ、好ましくは単一のスイッチング装置によって間欠的
に励磁される。別の可能な制御ソレノイドの形状が図4
と図5に破線で示されている。
別の変形では、前述の弾性板材21と22は、図10から図
12までの例に示す形状の板材に置き換えることができ
る。
12までの例に示す形状の板材に置き換えることができ
る。
これらの図には、全体的に80で示されている細長い実
質的に長方形の板材が示されており、この板材の両方の
平らな端部81それぞれには、釘かリベットなどの固定手
段を通す穴82が開いている。
質的に長方形の板材が示されており、この板材の両方の
平らな端部81それぞれには、釘かリベットなどの固定手
段を通す穴82が開いている。
板材80には、全体の厚みを出すように企図された中央
の凹み84を有する中間部分83があり、以て、ホーンのア
ーマチュアを構成する板の積層に強制嵌合され得るよう
にしてある。また、向かい合ったU字状の絞り部が板材
の中央部分でスタンピング加工で作られており、穴88と
ともにこの板材をより硬くして強化し、その穴の1つに
前記の36で示したような電気接点が固定されるように企
図されている。U字状の絞り部の両端部は、アーマチュ
アを構成する板材の積層物を保持しセンタリングするた
めの、板材の縦軸に対して横向きの直線になった絞り部
につながっている。
の凹み84を有する中間部分83があり、以て、ホーンのア
ーマチュアを構成する板の積層に強制嵌合され得るよう
にしてある。また、向かい合ったU字状の絞り部が板材
の中央部分でスタンピング加工で作られており、穴88と
ともにこの板材をより硬くして強化し、その穴の1つに
前記の36で示したような電気接点が固定されるように企
図されている。U字状の絞り部の両端部は、アーマチュ
アを構成する板材の積層物を保持しセンタリングするた
めの、板材の縦軸に対して横向きの直線になった絞り部
につながっている。
中央部分83と平らな端部81の間に、板材は、断面が波
状になった2つの部分87を有し(図11)、この波状部分
によって、支持構造と協働する端部81に対して過度に応
力を加えなくても、板材の中央部分がかなりの距離を移
動することができるように企図されているのである。
状になった2つの部分87を有し(図11)、この波状部分
によって、支持構造と協働する端部81に対して過度に応
力を加えなくても、板材の中央部分がかなりの距離を移
動することができるように企図されているのである。
上記の配設によって、図10から図12までの板材は、支
持構造に強固に固定されるように考えられているが、生
産段階で弾性係数を一様に維持することができ、従っ
て、生産されたホーンの振動周波数の一様さも維持でき
るのである。
持構造に強固に固定されるように考えられているが、生
産段階で弾性係数を一様に維持することができ、従っ
て、生産されたホーンの振動周波数の一様さも維持でき
るのである。
このタイプの板材は、また、前述した支承面を持つタ
イプのものを連結して使うこともできる(この場合は、
穴82は必要ない)。
イプのものを連結して使うこともできる(この場合は、
穴82は必要ない)。
当然、本発明の原理はそのままで、本発明の範囲から
逸脱しなければ、実施態様の形態や構造の細部は、非限
定的に例示するためだけに説明した実施例に関して広範
囲に変更ができる。
逸脱しなければ、実施態様の形態や構造の細部は、非限
定的に例示するためだけに説明した実施例に関して広範
囲に変更ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G10K 9/12 G10K 9/13 101 H04R 1/02 101
Claims (26)
- 【請求項1】支持ケーシング(1から3)と、 該ケーシング(1から3)にその周縁が接続され、可変
容積の室(12)の1つの壁を構成するダイアフラム(1
0)と、 前記室(12)と連通する音響放射ダクト(51、50、70)
と、 前記ケーシング(1から3)に固定された制御ソレノイ
ド(15)と、 前記ダイアフラム(10)に接続され、その少なくとも1
部分が前記ソレノイド(15)の中に移動可能に延在し、
以て、当該制御ソレノイド(15)が間欠電流によって励
磁されたとき、当該ダイアフラムが所定の軸(A−A)
に沿って振動するようになされた強磁性アーマチュア
(17)とを有する自動車用ホーンにおいて、 前記ケーシング(1から3)にその周縁が接続され、前
記第1のダイアフラム(10)から離間し対向しており、
以て、前記可変容積室(12)の第2の壁を構成する第2
のダイアフラム(11)と、 該第2ダイアフラム(11)に接続され、前記第1アーマ
チュア(17)に対向し少なくとも空隙で当該第1アーマ
チュア(17)から離間させられている第2の可動強磁性
アーマチュア(18)であって、少なくとも1個の制御ソ
レノイド(15)によって生成された磁束に影響される磁
気回路を前記第1アーマチュアと空隙とともに形成し、
以て、前記ソレノイド(15)を間欠的に励磁することに
よって、前記アーマチュア(17、18)を互いに反対方向
に移動させるとともに、前記ダイアフラム(10、11)を
互いに逆位相で振動させるようになされた第2アーマチ
ュアとをも有することを特徴とする自動車用ホーン。 - 【請求項2】前記各アーマチュア(17、18)が対応する
細長い弾性板材(21、22)によって前記支持ケーシング
(1から3)に取り付けられ、当該板材はその端部が前
記ケーシング(1から3)に接続され、関連する前記ア
ーマチュア(17、18)の運動線(A−A)に実質的に直
角に延在し、関連するアーマチュア(17、18)の上で、
前記ソレノイド(15)によって生成される場による力に
対して反対方向に作用する弾性付勢部材として動作する
ように前記板材(21、22)のそれぞれが適合されている
ことを特徴とする請求項1に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項3】前記ダイアフラム(10、11)が弾性の観点
から本質的に自力で動作しない、すなわち不活性である
ことを特徴とする請求項2に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項4】それぞれのアーマチュア(17、18)と関連
する前記金属板(21、22)が当該アーマチュア(17、1
8)の穴または溝(19、20)に差し込まれていることを
特徴とする請求項2または請求項3に記載の自動車用ホ
ーン。 - 【請求項5】それぞれの板材(21、22)が金属からなる
ことを特徴とする請求項2から請求項4の何れか1つに
記載の自動車用ホーン。 - 【請求項6】各アーマチュア(17、18)と関連する前記
板材(21、22)の端部が前記ケーシング(1から3)の
支承部(23、25)に支持され、該支承部が前記板材(2
1、22)の長手軸に対して実質的に直角に延びているこ
とを特徴とする請求項2から請求項5の何れか1つに記
載の自動車用ホーン。 - 【請求項7】各板材(21、22)のそれぞれの端部が、支
承部(23、25)と、前記ケーシング(1、3)内部に配
設され、対応する前記支承部(23、25)と実質的に同じ
板材(21、22)の部分の上で作用する対向支承部(24、
26)との間に支持されていることを特徴とする請求項6
に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項8】それぞれの支承部(23、25)が2面角をな
すように収束する2つの面によって形成されたエッジで
実質的に構成されていることを特徴とする請求項6また
は請求項7に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項9】それぞれの対向支承部(24、26)がまた2
面角をなすように収束する2つの面によって形成された
エッジで実質的に構成されていることを特徴とする請求
項8に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項10】それぞれの板材(80)の端部が釘やリベ
ット(図10から図12)等によって支持ケーシング(1か
ら3)に強固に固定されていることを特徴とする請求項
2から請求項5の何れか1つに記載の自動車用ホーン。 - 【請求項11】前記板材(80)のそれぞれが、前記支持
ケーシング(1から3)に固定されるように企図された
2つの端部(82)と、関連するアーマチュア(17、18)
に強制嵌合されている中央部(83)と、該中央部と前記
各端部との間に波形断面を備えた部分(87)とを有する
ことを特徴とする請求項10に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項12】少なくとも1つの前記制御ソレノイド
(15)が軸(A−A)と同軸になっており、少なくとも
1つの前記アーマチュア(17)が実質的にE字状で、前
記ソレノイド(15)の中に可動的に延在する中央腕(17
a)を有することを特徴とする前記請求項の何れか1つ
に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項13】前記両方のアーマチュア(17、18)が実
質的にE字状で、それらの腕が対向するように配設さ
れ、位置合わせされていることを特徴とする請求項12に
記載の自動車用ホーン。 - 【請求項14】前記アーマチュア(17、18)が絶縁され
た等しい質量の板材の積層によって構成されていること
を特徴とする請求項11または請求項12に記載の自動車用
ホーン。 - 【請求項15】それぞれのダイアフラム(10、11)が、
関連する前記アーマチュア(17、18)の端部が強制嵌合
される凹座または凹み(10c、10d;11c、11d)を備えた
比較的厚く硬い中央円盤状部(10b、11b)を有すること
を特徴とする前記請求項の何れか1つに記載の自動車用
ホーン。 - 【請求項16】それぞれのダイアフラム(10、11)が、
その周縁と中央円盤状部との間にベロー様で波形の半径
方向断面を備えたより薄い環状の弾性中間部(10e、11
e)を有することを特徴とする請求項15に記載の自動車
用ホーン。 - 【請求項17】それぞれのダイアフラム(10、11)がで
きれば強化した、好ましくはアセタール樹脂のプラスチ
ック材料からなることを特徴とする請求項15または請求
項16に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項18】前記音響ダクトの少なくとも一部が前記
支持ケーシング(1から3)の室(50、51)の中に延在
していることを特徴とする前記請求項の何れか1つに記
載の自動車用ホーン。 - 【請求項19】前記ケーシング(1から3)内に空洞
(4)が形成され、該空洞内に前記ダイアフラム(10、
11)が横方向に配設されて固定されており、前記空洞
(4)が内側壁(2a、3a)および外側壁(2b、3b)を有
し、これらの間には端部が閉じた室(50、51)が形成さ
れ、少なくとも1つの仕切り(40、41)が内側および外
側の壁(2a、3aと2b、3b)を前記室(50、51)の端部の
間で相互に連結するとともに、当該室を第1および第2
環状室(51、50)に分割し、前記空洞(4)の内側壁
(2a、3a)が前記ダイアフラム(10、11)の間の可変容
積室(12)を第1室(51)と連通させる第1ダクト(6
0)を有し、前記仕切り(40、41)が前記第1および第
2区画室(51、50)の間を連通するための少なくとも1
つの第2ダクト(63、64)を有し、そしてまた、前記区
画室(51、50)は、動作時に前記可変容積室(12)のダ
イアフラム(10、11)によって引き起こされた空気振動
が、先ず第1区画室(51)に伝えられ、それから第2区
画室(50)に伝えられるように配設、形成された偏向壁
(61、62、64)を有することを特徴とする請求項18に記
載の自動車用ホーン。 - 【請求項20】前記第2区画室(50)は、前記空洞
(4)の外側壁(2b)にあって漸進的に裾広がりになっ
ている終端ダクト(70)に連通する空気出口穴(71)を
有することを特徴とする請求項19に記載の自動車用ホー
ン。 - 【請求項21】前記ケーシング(1から3)がプラスチ
ック材料からなることを特徴とする、請求項12から請求
項20の何れか1つと組み合わせた、請求項1から請求項
9の何れか1つに記載の自動車用ホーン。 - 【請求項22】前記アーマチュア(17)の1つと関連す
る前記弾性板材(21)が第1電気接点(35)を担持し、
前記第2弾性板材(33)の端部が前記アーマチュア(1
7)の板材(21)とは反対側においてケーシング(1か
ら3)に接続されるとともに、静止時に前記第1電気接
点と接触する第2電気接点(36)を担持し、前記第1お
よび第2接点(35、36)が前記制御ソレノイド(15)と
直列につながるスイッチを形成し、前記ソレノイドが励
磁されていないときには前記第1および第2接点(35、
36)が接触して前記スイッチは常閉となり、前記ソレノ
イド(15)が励磁されると関連する前記アーマチュア
(17)の動きによって板材(21)が弾性変形する結果、
前記スイッチ(35、36)が開くように配設されているこ
とを特徴とする請求項2および後の請求項の何れか1つ
に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項23】前記第1電気接点(35)を担持する前記
板材(21)の方への前記第2弾性板材(33)の変移を制
限するために、止め部材(30)が前記第2弾性板材(3
3)に形成されていることを特徴とする請求項22に記載
の自動車用ホーン。 - 【請求項24】前記第2板材(33)およびそれと関連す
る止め部材(30)が金属からなることを特徴とする請求
項22および請求項23に記載の自動車用ホーン。 - 【請求項25】前記ケーシング(1、3)の内部に固定
された2個の制御ソレノイドを有し、その中に前記第1
および第2アーマチュア(17、18)の少なくとも一部分
が延在していることを特徴とする前記請求項の何れか1
つに記載の自動車用ホーン。 - 【請求項26】前記両方ソレノイドが同軸になってお
り、電気的に並列に接続されていることを特徴とする請
求項25に記載の自動車用ホーン。
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