JP5563939B2 - Horn - Google Patents

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Description

この発明は、車両等に搭載されるホーンに関するものである。   The present invention relates to a horn mounted on a vehicle or the like.
従来から、自動車には、保安部品としてホーンが搭載されている。
ホーンは、有底筒状のケースの底部に、ボビンの外周側に巻線を巻装した励磁コイルを収容し、ボビンの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、前記ケース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いる。
Conventionally, a horn is mounted on a vehicle as a safety part.
The horn accommodates an excitation coil in which a winding is wound around the outer peripheral side of the bobbin at the bottom of a bottomed cylindrical case, and a fixed iron core is fitted and fixed to the inner peripheral side of the bobbin to excite the excitation coil. Accordingly, the fixed iron core is configured to be magnetized, and a movable iron core is provided at the shaft core portion of the diaphragm fixed to the opening end of the case.
可動鉄心には、前記励磁コイルの電源供給回路に設けた接点部材を遮断する接点断続手段が設けられている。励磁コイルに電源が供給され、可動鉄心が離間位置から固定鉄心に近接する方向へ吸引されると、可動鉄心に設けられた接点断続手段が接点部材を遮断する。これにより、固定鉄心に吸引された可動鉄心は再び離間位置へ移動するとともに、接点部材が再度接続されて、励磁コイルに電源が供給される。この動作を繰り返すことにより、可動鉄心は吸引位置と離間位置との間を所定の振幅で変位し、ダイヤフラムを振動させて発音している(例えば特許文献1参照)。   The movable iron core is provided with contact intermittent means for interrupting a contact member provided in the power supply circuit of the exciting coil. When power is supplied to the exciting coil and the movable iron core is attracted in the direction approaching the fixed iron core from the separated position, the contact interrupting means provided on the movable iron core interrupts the contact member. As a result, the movable iron core sucked by the fixed iron core moves to the separated position again, and the contact member is connected again, and power is supplied to the exciting coil. By repeating this operation, the movable iron core is displaced with a predetermined amplitude between the suction position and the separation position, and the diaphragm is vibrated to generate a sound (see, for example, Patent Document 1).
特開2009−80480号公報JP 2009-80480 A
ところで、一般に、ホーンは高い音圧を確保することが要求される。高い音圧を確保するためには、励磁コイルに流れる電流値を大きくして固定鉄心の可動鉄心を吸引する力(以下「吸引力」という。)を大きくし、可動鉄心および可動鉄心ダイヤフラムの振幅を増幅する必要がある。
しかし、励磁コイルに流れる電流値を大きくすると、接点部材を遮断するときに、接点間にアークが生じる。このアークにより接点が溶融して磨耗するため、ホーンの製品寿命が短くなるおそれがある。
By the way, generally, a horn is required to ensure a high sound pressure. In order to ensure a high sound pressure, the current flowing through the exciting coil is increased to increase the force that attracts the movable core of the fixed core (hereinafter referred to as “suction force”), and the amplitude of the movable core and the movable core diaphragm Need to be amplified.
However, when the current value flowing through the exciting coil is increased, an arc is generated between the contacts when the contact member is cut off. Since the contact melts and wears due to this arc, the product life of the horn may be shortened.
そこで本発明は、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができるホーンの提供を課題とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a horn capable of increasing the attractive force of the fixed iron core and ensuring a high sound pressure without increasing the value of the current flowing through the exciting coil.
上記の課題を解決するため、本発明の請求項1に係わるホーンは、ダイヤフラムに固定された可動鉄心と、前記可動鉄心と同軸上で、かつ所定のエアギャップを形成するように配置された固定鉄心と、この固定鉄心側に向かって前記可動鉄心を吸引可能な第1磁束を形成する励磁コイルと、前記可動鉄心と前記固定鉄心との間において、前記第1磁束の方向に沿って第2磁束を形成するマグネットとを備え、前記可動鉄心、および前記固定鉄心の周囲を取り囲むように前記励磁コイルを形成すると共に、この励磁コイルの径方向内側に、N極とS極とが軸方向に沿うように前記マグネットを配置したことを特徴とする。
本発明のホーンによれば、固定鉄心と可動鉄心との間において、励磁コイルが形成する第1磁束の方向に沿って第2磁束を形成するマグネットを備えているので、励磁コイルだけで磁束を形成する場合よりも多くの磁束を形成することができる。これにより、固定鉄心および可動鉄心が強力に磁化されるので、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。
また、励磁コイルの径方向内側において、N極とS極とが前記軸方向に沿うようにマグネットを配置することで、軸方向に沿って第2磁束の磁路を確実に形成することができる。これにより、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を確実に大きくし、高い音圧の確保ができる。
In order to solve the above-mentioned problems, a horn according to claim 1 of the present invention includes a movable iron core fixed to a diaphragm, and a fixed iron core arranged coaxially with the movable iron core so as to form a predetermined air gap. Between the iron core, an exciting coil that forms a first magnetic flux capable of attracting the movable iron core toward the fixed iron core, and a second direction along the direction of the first magnetic flux between the movable iron core and the fixed iron core. A magnet for forming a magnetic flux , and the exciting coil is formed so as to surround the movable iron core and the fixed iron core, and the N pole and the S pole are arranged axially inside the exciting coil. The magnet is arranged so as to be along .
According to the horn of the present invention, the magnet that forms the second magnetic flux along the direction of the first magnetic flux formed by the exciting coil is provided between the fixed iron core and the movable iron core. More magnetic flux can be formed than in the case of forming. Thereby, the fixed iron core and the movable iron core are strongly magnetized, so that the attractive force of the fixed iron core can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
Further, by arranging the magnet so that the N pole and the S pole are along the axial direction inside the exciting coil in the radial direction, the magnetic path of the second magnetic flux can be reliably formed along the axial direction. . As a result, the attractive force of the fixed iron core can be reliably increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記エアギャップの幅をWとし、前記エアギャップの軸方向中央と、前記マグネットの軸方向略中央に存在する磁極の境界面との間の距離をLとしたとき、幅W、および距離Lは、L≦3Wを満たすように設定されていることを特徴とする。
本発明のホーンによれば、エアギャップの中央から前記境界面までの距離Lを、エアギャップの幅Wの3倍以下とすることにより、エアギャップの間に第2磁束を配置することができる。これにより、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。
In the horn according to claim 2 of the present invention, the width of the air gap is W, and the distance between the center in the axial direction of the air gap and the boundary surface of the magnetic pole that is substantially in the center in the axial direction of the magnet. When L is L, the width W and the distance L are set to satisfy L ≦ 3W.
According to the horn of the present invention, the second magnetic flux can be disposed between the air gaps by setting the distance L from the center of the air gap to the boundary surface to be not more than three times the width W of the air gap. . As a result, the suction force of the fixed iron core can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記エアギャップの間に前記境界面が位置するように、前記マグネットを配置したことを特徴とする。
本発明のホーンによれば、エアギャップの間にN極とS極との境界面が位置することで、エアギャップの間にさらに多くの第2磁束を形成することができる。これにより、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力をさらに大きくし、高い音圧の確保ができる。
The horn according to claim 3 of the present invention is characterized in that the magnet is arranged so that the boundary surface is located between the air gaps.
According to the horn of the present invention, since the boundary surface between the N pole and the S pole is located between the air gaps, more second magnetic flux can be formed between the air gaps. As a result, the attractive force of the fixed iron core can be further increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記エアギャップの略中央に前記境界面が位置するように、前記マグネットを配置したことを特徴とする。
本発明のホーンによれば、エアギャップの略中央に前記境界面が位置することにより、エアギャップの間に最も多い第2磁束を形成することができる。これにより、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を最も大きくし、高い音圧の確保ができる。
A horn according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the magnet is arranged so that the boundary surface is positioned substantially at the center of the air gap.
According to the horn of the present invention, the second magnetic flux can be formed most between the air gaps because the boundary surface is located at the approximate center of the air gap. As a result, the suction force of the fixed iron core can be maximized without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記励磁コイルの周囲を覆うように磁性部材を設けたことを特徴とする。
本発明のホーンによれば、磁性部材で励磁コイルを覆うことにより、磁性部材で励磁コイルが形成する第1磁束の磁路を形成し、第1磁束の漏れを抑制することができるので、効率よく第1磁束を形成することができる。これにより、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。
The horn according to claim 5 of the present invention is characterized in that a magnetic member is provided so as to cover the periphery of the exciting coil.
According to the horn of the present invention, by covering the exciting coil with the magnetic member, the magnetic path of the first magnetic flux formed by the exciting coil can be formed with the magnetic member, and the leakage of the first magnetic flux can be suppressed. The first magnetic flux can be formed well. As a result, the suction force of the fixed iron core can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記マグネットを略円筒状に形成したことを特徴とする。
本発明のホーンによれば、マグネットを略円筒状とすることで、軸方向に沿ってN極とS極とを簡単に着磁することができる。したがって、生産性がよく低コストなホーンを提供することができる。
A horn according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the magnet is formed in a substantially cylindrical shape.
According to the horn of the present invention, the N pole and the S pole can be easily magnetized along the axial direction by making the magnet substantially cylindrical. Therefore, it is possible to provide a horn with high productivity and low cost.
また、本発明の請求項に係わるホーンは、前記励磁コイルは、略円環状のボビンに導線を巻回して形成されており、前記ボビンの内周面に、前記マグネットを圧入していることを特徴とする。
本発明のホーンによれば、ボビンに導線を巻回して励磁コイルを形成することで、励磁コイルの巻き乱れを防止できる。
また、ボビンの内周面にマグネットを圧入することで、励磁コイルの内側にマグネットを簡単に固定できる。したがって、生産性がよく低コストなホーンを提供することができる。さらに、ボビンは樹脂により成型される場合が多いため、樹脂のボビンにマグネットを圧入することで、例えば固定鉄心にマグネットを固定するよりも、マグネットの損傷を防止できる。
In the horn according to claim 7 of the present invention, the exciting coil is formed by winding a conducting wire around a substantially annular bobbin, and the magnet is press-fitted into the inner peripheral surface of the bobbin. It is characterized by.
According to the horn of the present invention, the exciting coil can be prevented from being disturbed by winding the conducting wire around the bobbin to form the exciting coil.
Moreover, the magnet can be easily fixed inside the exciting coil by press-fitting the magnet into the inner peripheral surface of the bobbin. Therefore, it is possible to provide a horn with high productivity and low cost. Furthermore, since the bobbin is often molded from resin, damage to the magnet can be prevented by pressing the magnet into the resin bobbin, for example, rather than fixing the magnet to the fixed iron core.
本発明のホーンによれば、固定鉄心と可動鉄心との間において、励磁コイルが形成する第1磁束の方向に沿って第2磁束を形成するマグネットを備えているので、励磁コイルだけで磁束を形成する場合よりも多くの磁束を形成することができる。これにより、固定鉄心および可動鉄心が強力に磁化されるので、励磁コイルに流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。   According to the horn of the present invention, the magnet that forms the second magnetic flux along the direction of the first magnetic flux formed by the exciting coil is provided between the fixed iron core and the movable iron core. More magnetic flux can be formed than in the case of forming. Thereby, the fixed iron core and the movable iron core are strongly magnetized, so that the attractive force of the fixed iron core can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil, and a high sound pressure can be ensured.
ホーンの側面断面図である。It is side surface sectional drawing of a horn. ホーンの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a horn. コイル磁束およびマグネット磁束の説明図である。It is explanatory drawing of a coil magnetic flux and a magnet magnetic flux. 固定鉄心の吸引力とエアギャップとの関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between the suction | attraction force of a fixed iron core, and an air gap. エアギャップの中央面およびマグネットの磁極の境界面の説明図である。It is explanatory drawing of the center surface of an air gap, and the boundary surface of the magnetic pole of a magnet. 固定鉄心の吸引力の実験データである。It is an experimental data of the attractive force of a fixed iron core. マグネット磁束およびコイル磁束の説明図である。It is explanatory drawing of a magnet magnetic flux and a coil magnetic flux.
以下に、本実施形態のホーンについて図面を参照して説明する。
図1は、ホーン1の側面断面図、図2は、ホーン1の分解斜視図である。
図1および図2に示すように、本実施形態のホーン1は、ケース13を覆うダイヤフラム5に固定された可動鉄心7と、可動鉄心7と同軸上に配置された固定鉄心9と、コイル磁束F(図3参照、請求項の「第1磁束」に相当)を形成する励磁コイル15と、マグネット磁束Mg(図3参照、請求項の「第2磁束」に相当)を形成するマグネット10と、を備えている。
なお、以下の説明では、軸方向をZ方向とし、Z方向におけるケース13の開口部14a側(図1の上側)を+Z側とし、軸方向におけるケース13の底部14b側(図1の下側)を−Z側として説明する。
Below, the horn of this embodiment is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 is a side sectional view of the horn 1, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the horn 1.
As shown in FIGS. 1 and 2, the horn 1 of the present embodiment includes a movable iron core 7 fixed to a diaphragm 5 covering a case 13, a fixed iron core 9 arranged coaxially with the movable iron core 7, and a coil magnetic flux. An exciting coil 15 that forms F (see FIG. 3, corresponding to “first magnetic flux” in the claims), and a magnet 10 that forms magnet magnetic flux Mg (see FIG. 3, corresponding to “second magnetic flux” in the claims); It is equipped with.
In the following description, the axial direction is the Z direction, the opening 14a side (upper side in FIG. 1) of the case 13 in the Z direction is the + Z side, and the bottom 14b side (lower side in FIG. 1) of the case 13 in the axial direction. ) On the −Z side.
ケース13は、例えば鉄等の金属からなる部材を用いて絞り加工等により形成されたものであって、開口部14aと、+Z側に配置された大径部13aと、大径部13aの−Z側に配置され、段差によって縮径形成された小径部13bと、底部14bとを有している。大径部13aおよび小径部13bは、同心円状に一体形成されている。
ケース13の大径部13aの開口部14a側端部には、ケース13の径方向外側に広がるフランジ部13cが、ケース13に一体成形されている。また、ケース13の大径部13aの開口部14a側端部には、開口部14aを閉塞するようにダイヤフラム5が設けられている。
The case 13 is formed by drawing or the like using a member made of a metal such as iron, for example, and includes an opening 14a, a large diameter portion 13a disposed on the + Z side, and − of the large diameter portion 13a. It has a small-diameter portion 13b that is disposed on the Z side and has a reduced diameter formed by a step and a bottom portion 14b. The large diameter portion 13a and the small diameter portion 13b are integrally formed concentrically.
A flange portion 13 c that extends outward in the radial direction of the case 13 is integrally formed with the case 13 at the end portion of the large diameter portion 13 a of the case 13 on the opening 14 a side. A diaphragm 5 is provided at the end of the large-diameter portion 13a of the case 13 on the opening 14a side so as to close the opening 14a.
ダイヤフラム5は、鉄等の金属の薄板からなる有底筒状の部材であり、プレス等により成型される。ダイヤフラム5の底面5aは、Z方向に沿った断面形状が波形となっており、Z方向に沿ってダイヤフラム5の底面5aが変位するバネ特性を有している。ダイヤフラム5の外周縁部にはカシメ部5bが形成されており、大径部13aのフランジ部13cにカシメ部5bをカシメることにより固定される。   The diaphragm 5 is a bottomed cylindrical member made of a thin metal plate such as iron, and is molded by a press or the like. The bottom surface 5a of the diaphragm 5 has a corrugated cross-sectional shape along the Z direction, and has a spring characteristic that the bottom surface 5a of the diaphragm 5 is displaced along the Z direction. A crimping portion 5b is formed on the outer peripheral edge of the diaphragm 5, and is fixed by crimping the crimping portion 5b to the flange portion 13c of the large diameter portion 13a.
ダイヤフラム5の径方向略中央には、可動鉄心7が設けられている。可動鉄心7は、鉄等の磁性材料からなる部材であり、略円柱状に形成されている。可動鉄心7は、+Z側に形成された固定部7aと、−Z側に形成された先端部7bとにより構成されている。
可動鉄心7は、固定部7aがダイヤフラム5の径方向略中央に形成された貫通孔5cを介して、ダイヤフラム5の−Z側から+Z側に向かって突出した状態になっている。可動鉄心7の固定部7aにカラー31を圧入することにより、可動鉄心7がダイヤフラム5の−Z側に固定される。
A movable iron core 7 is provided substantially at the center in the radial direction of the diaphragm 5. The movable iron core 7 is a member made of a magnetic material such as iron, and is formed in a substantially cylindrical shape. The movable iron core 7 is composed of a fixed portion 7a formed on the + Z side and a tip portion 7b formed on the −Z side.
The movable iron core 7 is in a state in which the fixed portion 7 a protrudes from the −Z side of the diaphragm 5 toward the + Z side through a through hole 5 c formed at the approximately center in the radial direction of the diaphragm 5. By pressing the collar 31 into the fixed portion 7 a of the movable iron core 7, the movable iron core 7 is fixed to the −Z side of the diaphragm 5.
可動鉄心7の−Z側には、Z方向から見てホーン1の中心軸から径方向外側にずれた位置に、固定接点部材19aおよび可動接点部材19bが配置されている。固定接点部材19aおよび可動接点部材19bは、鉄等からなる平板部材であり、プレス等により成型される。なお、可動接点部材19bは、可撓性を有している。
固定接点部材19aは、ホーン1の径方向から見て略U字形状、軸方向(Z方向)から見て略矩形状をしており、固定接点部材19aの−Z側面には、−Z側に突出した不図示の固定接点が形成されている。また、固定接点部材19aは、両端が後述するボビン17に不図示のリベット等により固定されている。
可動接点部材19bは、Z方向から見て略矩形状をしており、可動接点部材19bの一端側(図1の左側)には、+Z側に突出した不図示の可動接点が形成されている。可動接点部材19bの他端側(図1の右側)は、不図示のリベットにより、ボビン17に固定接点部材19bの他端側と共に固定されている。可動接点部材19bは、他端側から一端側に向かって、+Z側に傾斜するように配置されている。可動接点部材19bの一端側に配置された可動接点は、可動接点部材19bの可撓性により+Z側に付勢され、固定接点と接触している。
On the −Z side of the movable iron core 7, a fixed contact member 19 a and a movable contact member 19 b are disposed at positions shifted radially outward from the central axis of the horn 1 when viewed from the Z direction. The fixed contact member 19a and the movable contact member 19b are flat plate members made of iron or the like, and are molded by a press or the like. The movable contact member 19b has flexibility.
The fixed contact member 19a has a substantially U shape when viewed from the radial direction of the horn 1 and a substantially rectangular shape when viewed from the axial direction (Z direction). The −Z side surface of the fixed contact member 19a has a −Z side. A fixed contact (not shown) that protrudes from is formed. The fixed contact member 19a is fixed at both ends to a bobbin 17 (to be described later) by rivets (not shown).
The movable contact member 19b has a substantially rectangular shape when viewed from the Z direction, and a movable contact (not shown) protruding toward the + Z side is formed on one end side (left side in FIG. 1) of the movable contact member 19b. . The other end side (the right side in FIG. 1) of the movable contact member 19b is fixed to the bobbin 17 together with the other end side of the fixed contact member 19b by a rivet (not shown). The movable contact member 19b is disposed so as to be inclined toward the + Z side from the other end side toward the one end side. The movable contact disposed on one end side of the movable contact member 19b is biased to the + Z side by the flexibility of the movable contact member 19b and is in contact with the fixed contact.
ダイヤフラム5の+Z側には、レゾネータ3が配置される。レゾネータ3は、鉄等の金属の薄板からなる略円盤状の部材であり、プレス等により形成される。レゾネータ3の径方向中央付近および外周縁部以外は、+Z側に突出するように湾曲形成された共鳴部3aとなっている。
レゾネータ3の径方向中央には、貫通孔3bが形成されている。貫通孔3bには可動鉄心7の固定部7aが挿通され、可動鉄心7の固定部7aにカラー33を圧入することにより、レゾネータ3が可動鉄心7の固定部7aに固定される。
レゾネータ3には、ダイヤフラム5の警音が伝搬される。そして、レゾネータ3とダイヤフラム5とが共振することにより、警音が増幅される。
The resonator 3 is disposed on the + Z side of the diaphragm 5. The resonator 3 is a substantially disk-shaped member made of a thin metal plate such as iron, and is formed by a press or the like. Except for the vicinity of the center in the radial direction of the resonator 3 and the outer peripheral edge portion, the resonance portion 3a is curved so as to protrude toward the + Z side.
A through hole 3 b is formed in the radial center of the resonator 3. The fixed portion 7a of the movable iron core 7 is inserted into the through hole 3b, and the resonator 3 is fixed to the fixed portion 7a of the movable iron core 7 by press-fitting the collar 33 into the fixed portion 7a of the movable iron core 7.
A warning sound of the diaphragm 5 is propagated to the resonator 3. Then, when the resonator 3 and the diaphragm 5 resonate, a warning sound is amplified.
ケース13の底部14bには、径方向略中央に貫通孔21が形成されており、ここに固定鉄心9が挿通されている。固定鉄心9は、鉄等の磁性材料からなる部材であり、−Z側に形成された雄ネジ部9aと、+Z側に形成された頭部9bとにより構成されている。固定鉄心9は、この雄ネジ部9aが貫通孔21を介して、底部14bの内側から外側に向かって突出した状態になっている。固定鉄心9の雄ネジ部9aにナット8を締結することにより、固定鉄心9がケース13の底部14bに固定される。このとき、車両(不図示)にホーン1を取り付けるためのブラケット2に雄ネジ部9aを挿通してナット8を締結し、ホーン1とブラケット2とを共締めしてもよい。
固定鉄心9の頭部9bは、可動鉄心7の先端部7bと対向して配置される。これにより、固定鉄心9は、固定鉄心9の頭部9bと、可動鉄心7の先端部7bとの間に、エアギャップGを形成するように配置される。
A through hole 21 is formed in the bottom portion 14b of the case 13 at substantially the center in the radial direction, and the fixed iron core 9 is inserted therethrough. The fixed iron core 9 is a member made of a magnetic material such as iron and includes a male screw portion 9a formed on the −Z side and a head portion 9b formed on the + Z side. The fixed iron core 9 is in a state in which the male screw portion 9a protrudes from the inside of the bottom portion 14b to the outside through the through hole 21. The fixed iron core 9 is fixed to the bottom portion 14 b of the case 13 by fastening the nut 8 to the male screw portion 9 a of the fixed iron core 9. At this time, the male screw 9a may be inserted into the bracket 2 for attaching the horn 1 to the vehicle (not shown), the nut 8 may be fastened, and the horn 1 and the bracket 2 may be fastened together.
The head portion 9 b of the fixed iron core 9 is disposed to face the front end portion 7 b of the movable iron core 7. Thereby, the fixed iron core 9 is disposed so as to form an air gap G between the head 9 b of the fixed iron core 9 and the tip end portion 7 b of the movable iron core 7.
(励磁コイル)
ケース13には、励磁コイル15が収納されている。励磁コイル15は、略円環状のボビン17と、ボビン17に巻回される導線16とにより構成されている。
ボビン17は、樹脂等の絶縁材料からなる部材であり、インジェクション成型等により形成される。ボビン17は、Z方向に沿って形成された中空の巻胴部17aと、巻胴部17aのZ方向の両端に形成された鍔部17bと、鍔部17bから径方向外側に張り出し形成され、固定接点部材19aおよび可動接点部材19bを支持する接点支持部18a,18bと、により構成されている。
(Excitation coil)
The case 13 houses an exciting coil 15. The exciting coil 15 includes a substantially annular bobbin 17 and a conductive wire 16 wound around the bobbin 17.
The bobbin 17 is a member made of an insulating material such as resin, and is formed by injection molding or the like. The bobbin 17 is formed so as to project radially outward from the flange portion 17b, a hollow winding drum portion 17a formed along the Z direction, a flange portion 17b formed at both ends of the winding drum portion 17a in the Z direction, The contact support portions 18a and 18b support the fixed contact member 19a and the movable contact member 19b.
ボビン17の巻胴部17aには、巻胴部17aの外周面に沿って導線16が巻回される。導線16は銅等の金属ワイヤからなり、+Z側から見て、ボビン17の巻胴部17aに時計回り方向(図3参照)に所定回数だけ巻回されている。したがって、不図示の外部電源から導線16に電流を供給したとき、励磁コイル15によるコイル磁束Fは、エアギャップGにおいて、+Z側から−Z側に向かって通過する。なお、導線16の巻回方向はこれに限られることは無く、+Z側から見て反時計回り方向に巻回されていてもよい。
導線16は、固定接点部材19aおよび可動接点部材19bを介して外部電源と電気的に接続されており、接点が接続されると導線16への電流の供給が行われ、接点が切断されると導線16への電流の供給が遮断される。
A conducting wire 16 is wound around the winding drum portion 17a of the bobbin 17 along the outer peripheral surface of the winding drum portion 17a. The conducting wire 16 is made of a metal wire such as copper and is wound a predetermined number of times in the clockwise direction (see FIG. 3) around the winding body portion 17a of the bobbin 17 when viewed from the + Z side. Therefore, when a current is supplied to the lead wire 16 from an external power source (not shown), the coil magnetic flux F generated by the exciting coil 15 passes from the + Z side to the −Z side in the air gap G. In addition, the winding direction of the conducting wire 16 is not limited to this, and may be wound in the counterclockwise direction when viewed from the + Z side.
The conducting wire 16 is electrically connected to an external power source via the fixed contact member 19a and the movable contact member 19b. When the contact is connected, current is supplied to the conducting wire 16 and the contact is disconnected. The supply of current to the conductor 16 is cut off.
鍔部17bは、巻胴部17aのZ方向における両端において、径方向内側から径方向外側に向かって張り出すように形成されている。鍔部17bは、巻胴部17aの周方向全体に渡って、巻胴部17aに巻回された導線16を覆うように形成されている。なお、鍔部17bの張り出し長さは、導線16の巻回数に応じて適宜設定される。   The flange portion 17b is formed so as to protrude from the radially inner side toward the radially outer side at both ends in the Z direction of the winding drum portion 17a. The flange portion 17b is formed so as to cover the conductive wire 16 wound around the winding drum portion 17a over the entire circumferential direction of the winding drum portion 17a. The overhanging length of the flange portion 17b is appropriately set according to the number of windings of the conducting wire 16.
接点支持部18a,18bには、固定接点部材19aおよび可動接点部材19bが支持されている。具体的には、径方向の一端側(図1の左側)に形成された接点支持部18aには、固定接点部材19aの一端側が不図示のリベット等により固定されている。また、径方向の他端側(図1の右側)に形成された接点支持部18bには、固定接点部材19aの他端側および可動接点部材19bの他端側が不図示のリベット等により固定されている。   A fixed contact member 19a and a movable contact member 19b are supported on the contact support portions 18a and 18b. Specifically, one end side of the fixed contact member 19a is fixed to a contact support portion 18a formed on one end side in the radial direction (left side in FIG. 1) by a rivet (not shown). Further, the other end side of the fixed contact member 19a and the other end side of the movable contact member 19b are fixed to the contact support portion 18b formed on the other end side in the radial direction (right side in FIG. 1) by a rivet (not shown). ing.
このような構成のもと、後述する励磁コイル15の導線16に電流が供給されると、励磁コイル15が励磁され、固定鉄心9が磁化される。すると、ダイヤフラム5のバネ特性に抗して、固定鉄心9側に可動鉄心7の先端部7bが吸引される。
可動鉄心7が−Z側に吸引されると、可動鉄心7の一部が可動接点部材19bの一部に当接し、可動接点部材19bの一端側(図1の左側)が−Z側に移動する。これにより、可動接点部材19bが撓んで固定接点部材19aから離反する。そして、導線16への通電が遮断され、励磁コイル15が消磁すると共に、ダイヤフラム5に復元力が作用する。これによって、固定鉄心9から可動鉄心7が離反する。可動鉄心7が離反すると、可動接点部材19bの付勢力により、再び固定接点部材19aおよび可動接点部材19bの各接点が接続されて導線16が通電され、再び固定鉄心9に可動鉄心7の先端部7bが近接する。
これを繰り返し行うことにより、ダイヤフラム5が所定の振幅、周波数で振動し、警音が発生する。
Under such a configuration, when a current is supplied to a conducting wire 16 of the exciting coil 15 described later, the exciting coil 15 is excited and the fixed iron core 9 is magnetized. Then, the distal end portion 7b of the movable iron core 7 is sucked toward the fixed iron core 9 against the spring characteristics of the diaphragm 5.
When the movable iron core 7 is attracted to the -Z side, a part of the movable iron core 7 comes into contact with a part of the movable contact member 19b, and one end side (the left side in FIG. 1) of the movable contact member 19b moves to the -Z side. To do. Thereby, the movable contact member 19b is bent and separated from the fixed contact member 19a. Then, energization to the conducting wire 16 is interrupted, the excitation coil 15 is demagnetized, and a restoring force acts on the diaphragm 5. Thereby, the movable iron core 7 is separated from the fixed iron core 9. When the movable iron core 7 is separated, the contacts of the fixed contact member 19a and the movable contact member 19b are connected again by the urging force of the movable contact member 19b, and the conductive wire 16 is energized. 7b approaches.
By repeating this, the diaphragm 5 vibrates with a predetermined amplitude and frequency, and a warning sound is generated.
(マグネット)
さらに、本実施形態のホーン1は、ボビン17の巻胴部17aの内径側に、略円筒状のマグネット10を備えている。マグネット10には、要求される磁力に応じて、フェライト磁石や希土類磁石等、種々の磁石が用いられる。
マグネット10の外周面10cは、ボビン17の巻胴部17aの内周面17cに圧入固定されている。したがって、マグネット10における外周面10cの直径は、ボビン17における巻胴部17aの内周面17cの直径と略同一か、若干大径となるように形成される。また、マグネット10の内周面10dの内径側には、上述した可動鉄心7および固定鉄心9が配置されている。
(magnet)
Further, the horn 1 of the present embodiment includes a substantially cylindrical magnet 10 on the inner diameter side of the winding body portion 17 a of the bobbin 17. Various magnets such as ferrite magnets and rare earth magnets are used for the magnet 10 according to the required magnetic force.
The outer peripheral surface 10 c of the magnet 10 is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 17 c of the winding drum portion 17 a of the bobbin 17. Therefore, the diameter of the outer peripheral surface 10 c of the magnet 10 is formed to be substantially the same as or slightly larger than the diameter of the inner peripheral surface 17 c of the winding drum portion 17 a of the bobbin 17. Further, the above-described movable iron core 7 and fixed iron core 9 are arranged on the inner diameter side of the inner peripheral surface 10 d of the magnet 10.
マグネット10には、軸方向に沿ってN極10aおよびS極10bが着磁されている。エアギャップGにおいて、N極10aおよびS極10bにより形成されるマグネット磁束Mgの方向が、励磁コイル15により形成されるコイル磁束Fの方向に沿うように、マグネット10を配置している。前述のとおり、励磁コイル15によるコイル磁束Fは、エアギャップGにおいて、+Z側から−Z側に向かって通過している。したがって、本実施形態では、エアギャップGにおいて、マグネット磁束Mgが+Z側から−Z側に向かって通過するように、+Z側にN極10aを配置し、−Z側にS極10bを配置している。さらに、マグネット10のN極10aとS極10bとの境界面Mが、Z方向におけるエアギャップGの中央面Tと同一面となるように、マグネット10を配置している。   The magnet 10 is magnetized with an N pole 10a and an S pole 10b along the axial direction. In the air gap G, the magnet 10 is arranged so that the direction of the magnet magnetic flux Mg formed by the N pole 10a and the S pole 10b is along the direction of the coil magnetic flux F formed by the exciting coil 15. As described above, the coil magnetic flux F generated by the exciting coil 15 passes through the air gap G from the + Z side toward the −Z side. Therefore, in the present embodiment, in the air gap G, the N pole 10a is disposed on the + Z side and the S pole 10b is disposed on the −Z side so that the magnet magnetic flux Mg passes from the + Z side toward the −Z side. ing. Further, the magnet 10 is arranged so that the boundary surface M between the N pole 10a and the S pole 10b of the magnet 10 is flush with the central surface T of the air gap G in the Z direction.
(ヨーク)
ケース13の小径部13bには、励磁コイル15およびマグネット10を覆うヨーク(磁性部材)11が収納されている。ヨーク11は、鉄等の磁性材料からなる部材であり、−Z側に配置される有底筒状の第1ヨーク11aと、+Z側に配置される略円盤状の第2ヨーク11bとにより構成されている。
第1ヨーク11aおよび第2ヨーク11bの径方向略中央には、Z方向に各ヨークの底部を貫通する貫通孔が形成されている。この貫通孔に、可動鉄心7および固定鉄心9を挿通して配置している。
(yoke)
A small diameter portion 13b of the case 13 houses a yoke (magnetic member) 11 that covers the exciting coil 15 and the magnet 10. The yoke 11 is a member made of a magnetic material such as iron, and includes a bottomed cylindrical first yoke 11a disposed on the −Z side and a substantially disk-shaped second yoke 11b disposed on the + Z side. Has been.
A through-hole penetrating the bottom of each yoke in the Z direction is formed at substantially the center in the radial direction of the first yoke 11a and the second yoke 11b. The movable iron core 7 and the fixed iron core 9 are inserted through the through hole.
第1ヨーク11aは、開口を+Z側とした状態で、ケース13の小径部13bに内嵌固定される。また、励磁コイル15およびマグネット10は、第1ヨーク11a内に配置される。第2ヨーク11bは、ボビン17の+Z側に、例えばスナップフィット等により固定されている。第2ヨーク11bは、マグネット10の+Z側端面を覆うように配置されており、マグネット10が+Z側に移動するのを防止している。このようにして、励磁コイル15およびマグネット10の−Z側を第1ヨーク11aで覆い、励磁コイル15およびマグネット10の+Z側を第2ヨーク11bで覆っている。   The first yoke 11a is fitted and fixed to the small diameter portion 13b of the case 13 with the opening at the + Z side. Further, the exciting coil 15 and the magnet 10 are disposed in the first yoke 11a. The second yoke 11b is fixed to the + Z side of the bobbin 17 by, for example, snap fitting. The second yoke 11b is disposed so as to cover the + Z side end surface of the magnet 10 and prevents the magnet 10 from moving to the + Z side. In this way, the excitation coil 15 and the −Z side of the magnet 10 are covered with the first yoke 11a, and the + Z side of the excitation coil 15 and the magnet 10 are covered with the second yoke 11b.
第1ヨーク11aおよび第2ヨーク11bにより、励磁コイル15およびマグネット10の外側には磁路が形成される。したがって、励磁コイル15により形成されるコイル磁束Fおよびマグネット10により形成されるマグネット磁束Mgは、第1ヨーク11aおよび第2ヨーク11b内を通過する(図3参照)。   A magnetic path is formed outside the exciting coil 15 and the magnet 10 by the first yoke 11a and the second yoke 11b. Accordingly, the coil magnetic flux F formed by the exciting coil 15 and the magnet magnetic flux Mg formed by the magnet 10 pass through the first yoke 11a and the second yoke 11b (see FIG. 3).
次に、本実施形態のマグネット10の作用について説明する。
図3は、コイル磁束Fおよびマグネット磁束Mgの説明図である。
不図示の外部電源から励磁コイル15に電流が供給されると、励磁コイル15の周りにコイル磁束Fが発生する。前述のとおり、励磁コイル15の導線16は、+Z側から見て時計回り方向に巻回されている。このため、コイル磁束Fは、可動鉄心7と固定鉄心9との間のエアギャップGにおいて、+Z側から−Z側に向かって通過する。
Next, the operation of the magnet 10 of this embodiment will be described.
FIG. 3 is an explanatory diagram of the coil magnetic flux F and the magnet magnetic flux Mg.
When a current is supplied to the exciting coil 15 from an external power source (not shown), a coil magnetic flux F is generated around the exciting coil 15. As described above, the conducting wire 16 of the exciting coil 15 is wound clockwise when viewed from the + Z side. For this reason, the coil magnetic flux F passes from the + Z side toward the −Z side in the air gap G between the movable iron core 7 and the fixed iron core 9.
また、+Z側にN極10aを配置し、−Z側にS極10bを配置し、エアギャップGの中央に磁極の境界面Mが位置するようにマグネット10を配置している。このため、可動鉄心7と固定鉄心9との間のエアギャップGにおいて、マグネット磁束Mgが+Z側から−Z側に向かって通過する。
すなわち、マグネット10が発生するマグネット磁束Mgの方向は、可動鉄心7と固定鉄心9との間のエアギャップGにおいて、励磁コイル15が発生するコイル磁束Fの方向に沿うように形成される。
Further, the N pole 10a is disposed on the + Z side, the S pole 10b is disposed on the −Z side, and the magnet 10 is disposed so that the boundary surface M of the magnetic pole is located at the center of the air gap G. For this reason, in the air gap G between the movable iron core 7 and the fixed iron core 9, the magnet magnetic flux Mg passes from the + Z side toward the −Z side.
That is, the direction of the magnet magnetic flux Mg generated by the magnet 10 is formed along the direction of the coil magnetic flux F generated by the exciting coil 15 in the air gap G between the movable iron core 7 and the fixed iron core 9.
図4は、縦軸を固定鉄心9の吸引力とし、横軸をエアギャップGの幅Wとした場合の本実施形態と従来との吸引力の変化を比較したグラフである。
上述のとおり、本実施形態のホーン1(図4の「本実施形態品」に相当)は、マグネット10を備えている。これに対して、例えば特許文献1に記載の従来のホーン(図4の「従来品」に相当)は、マグネット10を備えていない。
このため、従来のホーンおよび本実施形態のホーン1の励磁コイル15に、同一の大きさの電流を流した場合には、本実施形態品のほうが、エアギャップGにおいてマグネット磁束Mg分だけ多くの磁束が通過することになる。これにより、本実施形態のホーン1の固定鉄心9および可動鉄心7は、従来のホーンの固定鉄心9および可動鉄心7よりも強力に磁化される。したがって、図4に示すように、本実施形態のホーン1は、従来のホーンよりも、固定鉄心9の吸引力が向上する。特に、この傾向はエアギャップGの幅Wが小さいほど顕著となる。
FIG. 4 is a graph comparing changes in the suction force between the present embodiment and the conventional case where the vertical axis represents the suction force of the fixed iron core 9 and the horizontal axis represents the width W of the air gap G.
As described above, the horn 1 of the present embodiment (corresponding to “the present embodiment product” in FIG. 4) includes the magnet 10. On the other hand, for example, the conventional horn described in Patent Document 1 (corresponding to the “conventional product” in FIG. 4) does not include the magnet 10.
For this reason, when the same magnitude | size electric current is sent through the excitation coil 15 of the conventional horn and the horn 1 of this embodiment, the product of this embodiment has a larger amount of magnet magnetic flux Mg in the air gap G. Magnetic flux will pass through. Thereby, the fixed iron core 9 and the movable iron core 7 of the horn 1 of this embodiment are magnetized more strongly than the fixed iron core 9 and the movable iron core 7 of the conventional horn. Therefore, as shown in FIG. 4, the horn 1 of the present embodiment is improved in the suction force of the fixed iron core 9 than the conventional horn. In particular, this tendency becomes more prominent as the width W of the air gap G is smaller.
図5は、エアギャップGの中央面Tおよびマグネット10の磁極の境界面Mの説明図である。図6は、固定鉄心9の吸引力の実験データである。なお、図5に示すように、Z方向におけるエアギャップGの中央面Tとマグネット10の磁極の境界面Mとの離間距離を距離Lと定義している。
マグネット10が発生するマグネット磁束Mgの方向は、境界面Mに対して垂直方向(すなわち、Z方向に沿った方向)となる。このため、本実施形態のように中央面Tと境界面Mとが同一面のとき、すなわち、距離L=0のときにエアギャップGにおけるマグネット磁束MgのZ方向における磁力が最大となる。したがって、図6に示すように、距離L=0のときに固定鉄心9の吸引力が最大となる。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the center surface T of the air gap G and the boundary surface M of the magnetic poles of the magnet 10. FIG. 6 is experimental data of the attractive force of the fixed iron core 9. As shown in FIG. 5, the distance L between the center surface T of the air gap G and the boundary surface M of the magnetic pole of the magnet 10 in the Z direction is defined as a distance L.
The direction of the magnet magnetic flux Mg generated by the magnet 10 is perpendicular to the boundary surface M (that is, the direction along the Z direction). For this reason, when the center plane T and the boundary plane M are the same plane as in this embodiment, that is, when the distance L = 0, the magnetic force in the Z direction of the magnet magnetic flux Mg in the air gap G is maximized. Therefore, as shown in FIG. 6, the suction force of the fixed iron core 9 is maximized when the distance L = 0.
図7は、マグネット10の境界面Mがずれたときのマグネット磁束およびコイル磁束の説明図である。なお、図7においては、わかりやすくするために、固定鉄心9、可動鉄心7、およびマグネット10以外の表示を省略している。
ここで、図7に示すように、マグネット磁束Mgの磁力線は、N極10aからS極10bに向かって略円弧状となる。したがって、図7(a)に示すように、境界面Mが中央面Tよりも+Z側にずれると、マグネット磁束Mgは、エアギャップGにおいて外径側に傾斜する。また、図7(b)に示すように、境界面Mが中央面Tよりも−Z側にずれると、マグネット磁束Mgは、エアギャップGにおいて内径側に傾斜する。すなわち、距離Lの絶対値が大きくなると、マグネット磁束MgのZ方向に沿ったベクトル成分が減少する。したがって、図6に示すように、距離Lの絶対値が大きくなるにつれて、固定鉄心9の吸引力が低下する。
なお、実験データによると、距離LとエアギャップGの幅Wとの関係が、
L≦3W・・・(1)
を満たしていれば、固定鉄心9の吸引力が向上する。したがって、距離LとエアギャップGの幅Wとの関係が(1)式を満たしていれば、エアギャップGにおいて、マグネット磁束MgのZ方向に沿ったベクトル成分が存在しているものと考えられる。
FIG. 7 is an explanatory diagram of magnet magnetic flux and coil magnetic flux when the boundary surface M of the magnet 10 is displaced. In FIG. 7, the illustrations other than the fixed iron core 9, the movable iron core 7, and the magnet 10 are omitted for easy understanding.
Here, as shown in FIG. 7, the magnetic lines of force of the magnet magnetic flux Mg have a substantially arc shape from the N pole 10 a toward the S pole 10 b. Therefore, as shown in FIG. 7A, when the boundary surface M is shifted to the + Z side from the center surface T, the magnet magnetic flux Mg is inclined toward the outer diameter side in the air gap G. Further, as shown in FIG. 7B, when the boundary surface M is shifted to the −Z side with respect to the center surface T, the magnet magnetic flux Mg is inclined toward the inner diameter side in the air gap G. That is, as the absolute value of the distance L increases, the vector component along the Z direction of the magnet magnetic flux Mg decreases. Therefore, as shown in FIG. 6, as the absolute value of the distance L increases, the attractive force of the fixed iron core 9 decreases.
According to the experimental data, the relationship between the distance L and the width W of the air gap G is
L ≦ 3W (1)
If the above condition is satisfied, the suction force of the fixed iron core 9 is improved. Therefore, if the relationship between the distance L and the width W of the air gap G satisfies the expression (1), it is considered that a vector component along the Z direction of the magnet magnetic flux Mg exists in the air gap G. .
(効果)
本実施形態のホーン1によれば、固定鉄心9と可動鉄心7との間において、励磁コイル15が形成するコイル磁束F(第1磁束)の方向に沿ってマグネット磁束Mg(第2磁束)を形成するマグネット10を備えているので、励磁コイル15だけで磁束を形成する場合よりも多くの磁束を形成することができる。これにより、固定鉄心9および可動鉄心7が強力に磁化されるので、励磁コイル15に流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心9の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。
(effect)
According to the horn 1 of this embodiment, between the fixed iron core 9 and the movable iron core 7, the magnet magnetic flux Mg (second magnetic flux) is generated along the direction of the coil magnetic flux F (first magnetic flux) formed by the exciting coil 15. Since the magnet 10 to be formed is provided, more magnetic flux can be formed than when the magnetic flux is formed only by the exciting coil 15. Thereby, since the fixed iron core 9 and the movable iron core 7 are strongly magnetized, the attractive force of the fixed iron core 9 can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil 15, and high sound pressure can be ensured.
また、本実施形態のホーン1によれば、励磁コイル15の径方向内側において、N極10aとS極10bとがZ方向に沿うようにマグネット10を配置することで、Z方向に沿ってマグネット磁束Mgの磁路を確実に形成することができる。これにより、励磁コイル15に流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心9の吸引力を確実に大きくし、高い音圧の確保ができる。   Further, according to the horn 1 of the present embodiment, the magnet 10 is arranged so that the N pole 10a and the S pole 10b are along the Z direction inside the exciting coil 15 in the radial direction, so that the magnet is aligned along the Z direction. The magnetic path of the magnetic flux Mg can be reliably formed. As a result, the attractive force of the fixed iron core 9 can be reliably increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil 15, and a high sound pressure can be ensured.
また、本実施形態のホーン1によれば、エアギャップGの略中央にマグネット10の磁極の境界面Mが位置することにより、最も多いマグネット磁束MgをエアギャップGの間に形成することができる。これにより、励磁コイル15に流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心9の吸引力を最も大きくし、高い音圧の確保ができる。   Further, according to the horn 1 of the present embodiment, since the boundary surface M of the magnetic poles of the magnet 10 is positioned at the approximate center of the air gap G, the most magnet magnetic flux Mg can be formed between the air gaps G. . As a result, the suction force of the fixed iron core 9 can be maximized without increasing the value of the current flowing through the exciting coil 15, and a high sound pressure can be ensured.
また、本実施形態のホーン1によれば、ヨーク11(磁性部材)で励磁コイル15を覆うことにより、ヨーク11で励磁コイル15が形成するコイル磁束Fの磁路を形成し、コイル磁束Fの漏れを抑制することができるので、効率よくコイル磁束Fを形成することができる。これにより、励磁コイル15に流れる電流値を大きくすることなく固定鉄心9の吸引力を大きくし、高い音圧の確保ができる。   Further, according to the horn 1 of the present embodiment, by covering the exciting coil 15 with the yoke 11 (magnetic member), the magnetic path of the coil magnetic flux F formed by the exciting coil 15 is formed by the yoke 11, and the coil magnetic flux F Since leakage can be suppressed, the coil magnetic flux F can be formed efficiently. Thereby, the attraction force of the fixed iron core 9 can be increased without increasing the value of the current flowing through the exciting coil 15, and a high sound pressure can be ensured.
また、本実施形態のホーン1によれば、マグネット10を略円筒状とすることで、Z方向に沿ってN極とS極とを簡単に着磁することができる。したがって、生産性がよく低コストなホーンを提供することができる。   Further, according to the horn 1 of the present embodiment, the magnet 10 is substantially cylindrical, so that the N pole and the S pole can be easily magnetized along the Z direction. Therefore, it is possible to provide a horn with high productivity and low cost.
また、本実施形態のホーン1によれば、ボビン17に導線16を巻回して励磁コイル15を形成することで、励磁コイル15の巻き乱れを防止できる。また、ボビン17の内周面17cにマグネット10を圧入することで、励磁コイル15の内側にマグネット10を簡単に固定できる。したがって、生産性がよく低コストなホーン1を提供することができる。さらに、ボビン17は樹脂により成型される場合が多いため、樹脂のボビン17にマグネット10を圧入することで、例えば固定鉄心9にマグネット10を固定するよりも、マグネット10の損傷を防止できる。   Further, according to the horn 1 of the present embodiment, the winding coil 16 is wound around the bobbin 17 to form the exciting coil 15, thereby preventing the exciting coil 15 from being disturbed. Further, the magnet 10 can be easily fixed inside the exciting coil 15 by press-fitting the magnet 10 into the inner peripheral surface 17 c of the bobbin 17. Therefore, the horn 1 with good productivity and low cost can be provided. Furthermore, since the bobbin 17 is often molded from resin, damage to the magnet 10 can be prevented by pressing the magnet 10 into the resin bobbin 17 rather than, for example, fixing the magnet 10 to the fixed iron core 9.
なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではない。
本実施形態のホーン1の導線16は、+Z側から見て、時計回り方向に巻回されている。しかし、これに限られるものではなく、+Z側からみて、反時計回り方向に巻回してもよい。
ただし、反時計回り方向に導線16を巻回したときは、エアギャップGにおけるコイル磁束Fは、−Z側から+Z側に向かって通過することになる。したがって、マグネット10のS極10bを+Z側に配置し、マグネット10のN極を−Z側に配置して、エアギャップGにおけるコイル磁束Fの方向に、マグネット磁束Mgの方向が沿うようにする必要がある。
The present invention is not limited to the embodiment described above.
The conducting wire 16 of the horn 1 of this embodiment is wound in the clockwise direction when viewed from the + Z side. However, the present invention is not limited to this, and winding may be performed in the counterclockwise direction when viewed from the + Z side.
However, when the conducting wire 16 is wound in the counterclockwise direction, the coil magnetic flux F in the air gap G passes from the −Z side toward the + Z side. Therefore, the S pole 10b of the magnet 10 is arranged on the + Z side, and the N pole of the magnet 10 is arranged on the −Z side so that the direction of the magnet magnetic flux Mg is aligned with the direction of the coil magnetic flux F in the air gap G. There is a need.
本実施形態のホーン1は、略円環状に形成されたマグネット10をボビン17の内周面17cに圧入固定し、+Z側にN極を配置し、−Z側にS極を配置して、エアギャップGにマグネット磁束Mgを形成している。しかし、例えば、瓦状の複数のマグネットをボビン17の内周面17cに沿って固定し、+Z側にN極を配置し、−Z側にS極を配置してもよい。また、例えば、棒状の複数のマグネットをボビン17の内周面17cに沿って固定し、+Z側にN極を配置し、−Z側にS極を配置してもよい。
ただし、略円環状に形成されたマグネット10を使用することにより、ボビン17の内周面17cにマグネット10を圧入固定できる。したがって、マグネット10を簡単にボビン17に固定できる点で、本実施形態に優位性がある。
In the horn 1 of the present embodiment, the magnet 10 formed in a substantially annular shape is press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 17c of the bobbin 17, the N pole is disposed on the + Z side, and the S pole is disposed on the −Z side. A magnet magnetic flux Mg is formed in the air gap G. However, for example, a plurality of tile-shaped magnets may be fixed along the inner peripheral surface 17c of the bobbin 17, the N pole may be disposed on the + Z side, and the S pole may be disposed on the −Z side. Further, for example, a plurality of rod-shaped magnets may be fixed along the inner peripheral surface 17c of the bobbin 17, the N pole may be disposed on the + Z side, and the S pole may be disposed on the −Z side.
However, the magnet 10 can be press-fitted and fixed to the inner peripheral surface 17c of the bobbin 17 by using the magnet 10 formed in a substantially annular shape. Therefore, the present embodiment is advantageous in that the magnet 10 can be easily fixed to the bobbin 17.
本実施形態のホーン1の励磁コイル15は、ヨーク11により覆われている。しかし、励磁コイル15は、ヨーク11により覆われていなくてもよい。ただし、ヨーク11により磁路が形成され、この磁路をコイル磁束Fおよびマグネット磁束Mgが通過するので、コイル磁束Fおよびマグネット磁束Mgが外部に漏れるのを抑制することができる。したがって、磁気効率の点で本実施形態に優位性がある。   The exciting coil 15 of the horn 1 of this embodiment is covered with a yoke 11. However, the exciting coil 15 may not be covered by the yoke 11. However, since a magnetic path is formed by the yoke 11 and the coil magnetic flux F and the magnet magnetic flux Mg pass through this magnetic path, the leakage of the coil magnetic flux F and the magnet magnetic flux Mg to the outside can be suppressed. Therefore, this embodiment is superior in terms of magnetic efficiency.
本実施形態のホーン1の励磁コイル15は、ボビン17に巻回されている。しかし、必ずしもボビン17を用いる必要は無く、例えば、絶縁紙等を介してマグネット10にコイル15を巻回してもよい。ただし、コイル15の巻乱れを防止できる点や、マグネット10を簡単に固定できる点で、本実施形態に優位性がある。   The exciting coil 15 of the horn 1 of this embodiment is wound around a bobbin 17. However, the bobbin 17 is not necessarily used. For example, the coil 15 may be wound around the magnet 10 via insulating paper or the like. However, the present embodiment has an advantage in that the coil 15 can be prevented from being disturbed and the magnet 10 can be easily fixed.
本実施形態のホーン1のボビン17は、樹脂により成型されている。しかし、例えば、金属等の磁性材料により形成し、絶縁紙等を介してボビンにコイル15を巻回してもよい。ただし、ボビン17を簡単に成型できる点や、マグネット10を圧入固定する際のマグネット10の割れを防止できる点で、本実施形態に優位性がある。   The bobbin 17 of the horn 1 of this embodiment is molded from resin. However, for example, the coil 15 may be formed of a magnetic material such as metal, and the coil 15 may be wound around the bobbin via insulating paper or the like. However, the present embodiment is advantageous in that the bobbin 17 can be easily molded and the magnet 10 can be prevented from cracking when the magnet 10 is press-fitted and fixed.
本実施形態のホーン1の第2ヨーク11bは、マグネット10の磁路を形成する機能を有すると共に、マグネット10が+Z側に移動するのを防止する抜け止めとしても機能していた。しかし、例えばボビン17の+Z側端面を内径側に張り出し形成して、マグネット10の+Z側端面を覆うことで、ボビン17がマグネット10の抜け止めとして機能してもよい。   The second yoke 11b of the horn 1 of the present embodiment has a function of forming a magnetic path of the magnet 10 and also functions as a retaining member that prevents the magnet 10 from moving to the + Z side. However, for example, the bobbin 17 may function as a retainer for the magnet 10 by forming the + Z side end surface of the bobbin 17 so as to protrude toward the inner diameter side and covering the + Z side end surface of the magnet 10.
本実施形態のホーン1のマグネット10は、マグネット10のN極10aとS極10bとの境界面Mが、エアギャップGの中央面Tと同一面になるように配置されている。しかし、実験データから、(1)式を満たすようにマグネット10を配置すればよい。   The magnet 10 of the horn 1 of the present embodiment is arranged so that the boundary surface M between the N pole 10a and the S pole 10b of the magnet 10 is flush with the central surface T of the air gap G. However, from the experimental data, the magnet 10 may be arranged so as to satisfy the expression (1).
本実施形態では、いわゆるレゾネータ式のホーン1について説明をした。しかし、例えば、ダイヤフラム5を覆い、警音を共鳴させる渦巻き状のケースを備えた、いわゆるカーリング式のホーンに適用してもよい。   In the present embodiment, the so-called resonator type horn 1 has been described. However, for example, the present invention may be applied to a so-called curling horn provided with a spiral case that covers the diaphragm 5 and resonates a warning sound.
1 ホーン
7 可動鉄心
9 固定鉄心
10 マグネット
10a N極
10b S極
11 ヨーク(磁性部材)
13 ケース
15 励磁コイル
16 導線
17 ボビン
F コイル磁束(第1磁束)
G エアギャップ
M 境界面
Mg マグネット磁束(第2磁束)
T エアギャップの中央面(エアギャップの中央)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Horn 7 Movable iron core 9 Fixed iron core 10 Magnet 10a N pole 10b S pole 11 Yoke (magnetic member)
13 Case 15 Excitation coil 16 Conductor 17 Bobbin F Coil magnetic flux (first magnetic flux)
G Air gap M Boundary surface Mg Magnet magnetic flux (second magnetic flux)
T Air gap center plane (center of air gap)

Claims (7)

  1. ダイヤフラムに固定された可動鉄心と、
    前記可動鉄心と同軸上で、かつ所定のエアギャップを形成するように配置された固定鉄心と、
    この固定鉄心側に向かって前記可動鉄心を吸引可能な第1磁束を形成する励磁コイルと、
    前記可動鉄心と前記固定鉄心との間において、前記第1磁束の方向に沿って第2磁束を形成するマグネットとを備え
    前記可動鉄心、および前記固定鉄心の周囲を取り囲むように前記励磁コイルを形成すると共に、この励磁コイルの径方向内側に、N極とS極とが軸方向に沿うように前記マグネットを配置したことを特徴とするホーン。
    A movable iron core fixed to the diaphragm;
    A fixed iron core coaxial with the movable iron core and arranged to form a predetermined air gap;
    An exciting coil that forms a first magnetic flux capable of attracting the movable iron core toward the fixed iron core;
    A magnet that forms a second magnetic flux along the direction of the first magnetic flux between the movable iron core and the fixed iron core ;
    The exciting coil is formed so as to surround the movable iron core and the fixed iron core, and the magnet is arranged on the radially inner side of the exciting coil so that the N pole and the S pole are along the axial direction. Horn characterized by.
  2. 前記エアギャップの幅をWとし、
    前記エアギャップの軸方向中央と、前記マグネットの軸方向略中央に存在する磁極の境界面との間の距離をLとしたとき、
    幅W、および距離Lは、
    L≦3W
    を満たすように設定されていることを特徴とする請求項に記載のホーン。
    The width of the air gap is W,
    When the distance between the center in the axial direction of the air gap and the boundary surface of the magnetic pole existing in the approximate center in the axial direction of the magnet is L,
    The width W and the distance L are
    L ≦ 3W
    The horn according to claim 1 , wherein the horn is set to satisfy.
  3. 前記エアギャップの間に前記境界面が位置するように、前記マグネットを配置したことを特徴とする請求項に記載のホーン。 The horn according to claim 2 , wherein the magnet is arranged so that the boundary surface is located between the air gaps.
  4. 前記エアギャップの略中央に前記境界面が位置するように、前記マグネットを配置したことを特徴とする請求項または請求項に記載のホーン。 Wherein as the boundary surface at substantially the center of the air gap is located, the horn according to claim 2 or claim 3, characterized in that a said magnet.
  5. 前記励磁コイルの周囲を覆うように磁性部材を設けたことを特徴とする請求項1〜請求項の何れかに記載のホーン。 Horn according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a magnetic member so as to cover the periphery of the exciting coil.
  6. 前記マグネットを略円筒状に形成したことを特徴とする請求項1〜の何れかに記載のホーン。 The horn according to any one of claims 1 to 5 , wherein the magnet is formed in a substantially cylindrical shape.
  7. 前記励磁コイルは、略円環状のボビンに導線を巻回して形成されており、
    前記ボビンの内周面に、前記マグネットを圧入していることを特徴とする請求項に記載のホーン。
    The exciting coil is formed by winding a conducting wire around a substantially annular bobbin,
    The horn according to claim 6 , wherein the magnet is press-fitted into an inner peripheral surface of the bobbin.
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