JP5580463B2 - ホーンユニット - Google Patents

Description

この発明は、車両等に搭載されるホーンユニットに関するものである。

一般に、渦巻き型のホーンは、有底筒状のケースと、このケースに収納された振動発生部と、ケースの開口部を閉蓋するように設けられたダイヤフラムと、ダイヤフラムの外面側に設けられ、発音口を有するカバーフレームとを備えている。カバーフレームには、効率よく発音させるために渦巻き路が形成されており、この渦巻き路の最終路に発音口が形成されている。
また、この種のホーンは、ステーを介して車体のエンジンルーム内に取り付けられており、その際、ステーとして平板状のものを用い、このステーの一端を車体（例えば、フロントアッパフレーム）に取り付けると共に、他端にホーンを取り付けている。

ここで、発音口を進行方向前方に向けていると水や小石等の異物がホーン内に浸入する虞があるので、車体に発音口を下向きにした状態でホーンを取り付けることがある。このような場合、雨水や小石等の異物の浸入を防止できるものの、ホーンの音圧を十分確保できなくなる。
このため、発音口の下方に、下方に向けて延長形成される背面板と、この背面板の下縁から前方に向けて延設され、発音口に対し上下方向に間隙を存して対向配設される下面板とによって構成される反射部を形成した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。これによれば、ホーンの発音口を下向きにした場合であっても、水や小石等の異物の浸入を防止するためにホーンの発音口を下向きにしつつ、音圧を確保することが可能になる。

特開２００８−８９６２７号公報

しかしながら、上述の従来技術にあっては、発音口に背面板や下面板を設ける分、ホーンの構成が複雑になり、ホーンが大型化してしまうと共に、製造コストが増大するという課題がある。

そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、水や小石等の異物の浸入を防止しつつ、音圧を十分確保することができると共に、小型で安価なホーンユニットを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、発音口を有するホーンと、このホーンを車体に取り付けるためのステーとを備えたホーンユニットであって、前記ホーンは、前記車体に設けられたラジエータの進行方向前方に配置されると共に、前記ホーンから発せられた警音が、前記ラジエータで反射されて前記車体の進行方向前方に伝播されるように、前記ラジエータ側に前記発音口を向けた状態で配置されていることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、前記ホーンは、渦巻き型ホーンであって、ケースと、このケースに取り付けられたダイヤフラムと、前記発音口が設けられたカバーフレームとを有することを特徴とする。

本発明によれば、ラジエータの進行方向前方にホーンユニットを配置することにより、ラジエータを利用して警音を反射させ、前方に効率よく警音を伝搬させることが可能になる。このため、水や小石等の異物の浸入を防止しつつ、音圧を十分確保することができると共に、小型で安価なホーンユニットを提供できる。

本発明の第一実施形態におけるホーンユニットの縦断面図である。 本発明の第一実施形態におけるホーンユニットの斜視図である。 本発明の第一実施形態における従来の平板状のステーを用いたホーンとの取り付け状態を比較した説明図である。 本発明の第一実施形態における他のステーを示すホーンユニットの側面図である。 本発明の第二実施形態におけるステーの斜視図である。

（第一実施形態）
（ホーンユニット）
次に、この発明の第一実施形態を図１、図２に基づいて説明する。
図１は、ホーンユニット１の縦断面図、図２は、ホーンユニット１の斜視図である。なお、図１では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明では、説明を簡単にするために、車体２の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、鉛直方向上方を単に上方、鉛直方向下方を単に下方などと表現して説明する場合がある。

図１、図２に示すように、ホーンユニット１は、車体２のエンジンルーム３の前方に搭載されており、ホーン４と、このホーン４をフロントアッパフレーム５に取り付けるためのステー６とを備えている。フロントアッパフレーム５は、エンジンルーム３を区画するためのフレームとして構成されるものである。

（ホーン）
ホーン４は所謂電気式の渦巻き型ホーンであって、振動発生部７と、振動発生部７により発生した振動音を共鳴させて警音として発音する共鳴部８とが上下方向に重ね合わさった状態で一体化されている。
振動発生部７は、段付有底筒状のケース９を有している。このケース９は、開口部９ａ側の大径部１０と、底部９ｂ側に段差により縮径形成された小径部１１とが金属板の絞り加工等によって同心円状に一体成形されたものである。そして、底部９ｂを上方に向ける一方、開口部９ａを下方、つまり、共鳴部８側に向けた状態で配置されている。

ケース９の底部９ｂには、径方向略中央に貫通孔１３が形成されており、ここに固定鉄心１２が挿通されている。固定鉄心１２は、雄ネジ部１２ａと、雄ネジ部１２ａの端部に一体成形されている頭部１２ｂとにより構成されている。そして、固定鉄心１２は、この雄ネジ部１２ａが貫通孔１３を介して底部９ｂの内側から外側に向かって突出した状態になっている。

一方、小径部１１には、励磁コイル１４が収納されている。励磁コイル１４は、絶縁性を有するコイルボビン１５と、コイルボビン１５の筒部１５ａに巻装されている巻線１６とにより構成されている。筒部１５ａは、固定鉄心１２の頭部１２ｂに外嵌された状態になっている。巻線１６は、不図示の接点を介して外部電源に電気的に接続されており、不図示の接点が接続されると巻線１６に電流が供給されるようになっている。

大径部１０には、開口部９ａの外周縁に外フランジ部１７が一体成形されている。また、大径部１０には、開口部９ａを閉塞するようにダイヤフラム１８が設けられている。
ダイヤフラム１８はバネ特性を有し、すり鉢状に形成されたものであって、その外周部が大径部１０の外フランジ部１７に当接した状態になっている。これにより、ダイヤフラム１８は、ケース９の底部９ｂと略平行になっている。

ダイヤフラム１８の径方向略中央には、可動鉄心１９が一体的に設けられている。可動鉄心１９は、略円柱状に形成されたものであって、基端部１９ａ側がダイヤフラム１８に接合されている一方、先端部１９ｂがコイルボビン１５の筒部１５ａ内に挿入されている。これにより、固定鉄心１２の頭部１２ｂと可動鉄心１９の先端とが軸方向で所定のギャップＧを介して対向した状態になる。

また、ダイヤフラム１８の外面側、つまり、共鳴部８側には、ダイヤフラム１８を覆うように形成されたカバー２０が設けられている。カバー２０の外周部は、外フランジ部１７を包み込むように折り返されており、これによって外フランジ部１７とカバー２０とでダイヤフラム１８の外周部を挟持した状態で、ケース９にカバー２０がカシメ固定される。

このような構成のもと、励磁コイル１４の巻線１６に電流が供給されると、励磁コイル１４が励磁され、固定鉄心１２が磁化される。すると、ダイヤフラム１８のバネ特性に抗して可動鉄心１９の先端部１９ｂが固定鉄心１２側に吸引される。
可動鉄心１９が吸引されると巻線１６への通電が遮断され励磁コイル１４が消磁する共に、ダイヤフラム１８に復元力が作用する。これによって、固定鉄心１２から可動鉄心１９が離反する。可動鉄心１９が離反すると、再び巻線１６が通電され、再び固定鉄心１２に可動鉄心１９の先端部１９ｂ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１８が所定の振幅、周波数で振動し、警音が発生する。

ここで、ダイヤフラム１８を覆うカバー２０には、径方向略中央に出音口２１が形成されている。出音口２１は、可動鉄心１９の基端部１９ａが遊嵌可能に形成されている。これにより、ダイヤフラム１８の振動に基づいて発生した警音は、出音口２１からカバー２０の外部、つまり、共鳴部８側に向かって伝搬されるようになっている。

共鳴部８は、ケース９側に配置されたベース部２２と、このベース部２２を外側から覆うように形成されたカバーフレーム２３とにより構成されている。
ベース部２２は、ケース９の開口部９ａを振動発生部７のカバー２０の外側から覆うように形成されている。また、ベース部２２には、カバー２０の出音口２１に対応する箇所に入音口２４が形成されており、ここにダイヤフラム１８の警音が伝搬されるようになっている。

ベース部２２とカバーフレーム２３との間には、音道２５が形成されている。音道２５は、径方向内側から径方向外側に向かって渦巻き状に形成されており、カバーフレーム２３の外周面に発音口２６を形成している。すなわち、ダイヤフラム１８によって生じた警音は、音道２５を介して発音口２６からホーン４の外部に伝搬されるようになっている。

（ステー）
ここで、ホーン４は、これを構成するケース９とステー６とが締結固定されることによって、このステー６を介してフロントアッパフレーム５に片持ち状に固定されるようになっている。
ステー６は金属製の長尺平板をプレス加工等によって屈曲形成したものであって、フロントアッパフレーム５に取り付けられる第１プレート２７と、ホーン４が取り付けられる第２プレート２８と、これら第１プレート２７と第２プレート２８とを連結する連結部２９とが一体成形されている。

第１プレート２７は鉛直方向に沿って延在し、第１プレート２７の連結部２９とは反対側の先端部には、ボルト３０を挿通可能な貫通孔３１が形成されている。一方、フロントアッパフレーム５の前端部にもボルト３０を挿通可能な貫通孔３２が形成されている。これら貫通孔３１，３２にボルト３０を挿入し、ボルト３０の先端側からナット３３を螺入することによって、フロントアッパフレーム５の前端部に第１プレート２７が締結固定される。

第２プレート２８は、第１プレート２７との角度θが略９０度となるように、つまり、水平方向に沿って延在し、第１プレート２７よりも前方側（図１における左側）に配置されている。この第２プレート２８にケース９の底部９ｂが重なり合うように配置されている。

第２プレート２８の連結部２９とは反対側の先端部には、ケース９の底部９ｂから突出する固定鉄心１２の雄ネジ部１２ａに対応する箇所に、この雄ネジ部１２ａを挿通可能な貫通孔３４が形成されている。固定鉄心１２の雄ネジ部１２ａは、ステー６の貫通孔３４を介して上方に向かって突出し、ここにナット３５が螺入される。すなわち、固定鉄心１２とナット３５とにより、ケース９の底部９ｂとステー６の第２プレート２８とが共締めされるようになっている。

これにより、ステー６にホーン４の固定鉄心１２が鉛直方向に沿って支持される。また、ケース９の底部９ｂとダイヤフラム１８は略平行になっているので、ステー６の第２プレート２８とダイヤフラム１８とが略平行になる。さらに、ホーン４におけるカバーフレーム２３の外周面に形成された発音口２６は、水平方向に向いた状態になる。

連結部２９は、第１プレート２７の基端部と第２プレート２８の基端部とを連結しており、第２プレート２８の基端部から前方に向かって折り返すように湾曲形成された湾曲部２９ａを有している。湾曲部２９ａの第２プレート２８とは反対側端は、上方に向かって反り上がるように曲折部２９ｂが形成されている。この曲折部２９ｂの先端部と第１プレート２７の基端部とが連結されている。

ここで、第１プレート２７と第２プレート２８の貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ１が制約を受ける場合、ステー６に湾曲部２９ａを形成する分、湾曲部２９ａに連結されている第２プレート２８の基端部から貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ２を距離Ｌ１よりも長く設定することができる。

すなわち、例えば、第１プレート２７と第２プレート２８とを滑らかに接合すると（図１における２点鎖線で示す２９’参照）、第２プレート２８の基端部から貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ２を長く設定することができない。このため、湾曲部２９ａは、距離Ｌ２の長さを長く設定するための役割も有している。
なお、例えばホーン４のサイズが８０ｍｍ×８０ｍｍ×８０ｍｍ（縦×横×高さ）に設定されているとき、距離Ｌ２は、約４０ｍｍに設定される。

このような構成のもと、ステー６を介してフロントアッパフレーム５に固定されたホーン４は、エンジンルーム３内に配置されたラジエータ３６と、車体２のフロントグリル３７との間に配置され、かつ発音口２６をラジエータ３６側に向けた状態で配置される。

（作用）
次に、ホーンユニット１の作用について説明する。
ここで、前述したように、ホーン４の振動発生部７に設けられた励磁コイル１４の巻線１６に電流を供給することによって、ダイヤフラム１８が振動し、警音が発生する。
ダイヤフラム１８は、この面が水平方向に沿うように配置されているので、鉛直方向に沿って振幅することになる。このとき、ステー６の第２プレート２８は、ダイヤフラム１８と略平行に配置されていることから、ダイヤフラム１８と同様に鉛直方向に沿って振幅する。

より具体的には、第２プレート２８は、片持ち状に連結部２９を中心にして鉛直方向に沿って振幅する。このとき、連結部２９が湾曲部２９ａを有しているので、連結部２９の剛性が弱くなっており、第２プレート２８が振幅しやすくなっている。
また、第２プレート２８の振幅方向がダイヤフラム１８の振幅方向と同じになることにより、両者が共振（共鳴）し、警音がより大きくなる。ホーン４の発音口２６から発せられた警音は、ラジエータ３６に向かって伝搬する。この後、警音がラジエータ３６で反射され、フロントグリル３７を介して前方へと伝搬される。

ここで、第２プレート２８の基端部から貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ２を所望の長さに設定することにより、第２プレート２８の振幅が所望の大きさに設定される。この第２プレート２８と第１プレート２７は、連結部２９を介して連結されているので、スペースの限られた範囲で距離Ｌ２を所望の長さに設定することができる。

より詳しく、図３に基づいて説明する。
図３は、フロントアッパフレーム５に、従来の平板状のステー１０６を用いてホーン４を発音口２６を下向きにして取り付けた状態と、本第一実施形態のホーンユニット１のフロントアッパフレーム５への取り付け状態とを比較した説明図である。
図３に示すように、従来の平板状のステー１０６を用いた場合におけるステー１０６とホーン４との占有スペースと、ホーンユニット１の占有スペースはほぼ同じであることが確認できる（図３における水平方向の占有エリアＡ１、および図３における鉛直方向の占有エリアＡ２参照）。

したがって、上述の第一実施形態によれば、ホーンユニット１を構成するステー６は、フロントアッパフレーム５に取り付けられる第１プレート２７と、ホーン４が取り付けられる第２プレート２８と、これら第１プレート２７と第２プレート２８とを連結する連結部２９とにより構成されているので、限られたスペースに、発音口２６を水平方向後方に向けた状態でホーン４を配置することができる。このため、従来のようにホーン４の構造を複雑化することなく、ホーン４内への水や小石等の異物の浸入を防止でき、ホーン４の小型、低コスト化を図ることが可能になる。

また、ステー６の第２プレート２８とダイヤフラム１８とを略平行に配置することにより、両者２８，２８を共振させて警音をより大きくすることができる。
さらに、ラジエータ３６の前面にホーンユニット１を配置することにより、ラジエータ３６を利用して警音を反射させ、前方に効率よく警音を伝搬させることが可能になる。

そして、ステー６の連結部２９を後方から前方に折り返すように形成された湾曲部２９ａと、曲折部２９ｂとにより構成している。このため、例えば第１プレート２７と第２プレート２８とを滑らかに接合した場合と比較して（図１における２点鎖線で示す２９’参照）、第２プレート２８の基端部から貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ２を長く設定することができる。つまり、限られたスペースで距離Ｌ２を所望の長さに設定することができる。また、湾曲部２９ａを形成することにより、連結部２９の剛性を弱めることができる。このため、第２プレート２８を所望の大きさで振幅させることができ、ホーン４から発せられる警音を十分大きくすることができる。よって、簡素な構造でホーン４の特性を十分発揮させることが可能になる。

なお、上述の第一実施形態では、ステー６の第１プレート２７を鉛直方向に沿って延在させ、この第１プレート２７をフロントアッパフレーム５に取り付けた場合について説明した。しかしながら、第１プレート２７は、鉛直方向に延在させる場合に限られるものではないと共に、取り付け箇所がフロントアッパフレーム５に限られるものではない。
すなわち、第１プレート２７の取り付け箇所に応じて、第１プレート２７の延在方向を変更してもよい。例えば、図４に示すように、鉛直方向に対して傾斜した面に第１プレート２７を取り付ける場合、これに応じて第１プレート２７と第２プレート２８との間の角度θを鋭角に設定し、第２プレート２８の延在方向を水平方向に維持できるようにすればよい。

また、上述の第一実施形態では、ホーン４の発音口２６を後方に存在するラジエータ３６側に向けた場合について説明した。しかしながら、発音口２６の向きは後方に限られるものではなく、ダイヤフラム１８、およびステー６の第２プレート２８が水平方向に沿うように配置され、発音口２６が進行方向前方を避けるように、かつ水平方向に向いていればよい。これにより、発音口２６が下方を向いている場合と比較して音圧を確保することができる。

（第二実施形態）
次に、この発明の第二実施形態を図５に基づいて説明する。
図５は、第二実施形態のステー１０６の斜視図である。なお、第一実施形態と同一態様には、同一符号を付して説明する。
この第二実施形態において、ホーンユニット１０１は、車体２のエンジンルーム３の前方に搭載されており、ホーン４と、このホーン４を例えばフロントアッパフレーム５に取り付けるためのステー１０６とを備えている点、ホーン４は、所謂電気式のホーンであって、振動発生部７と、共鳴部８とが上下方向に重ね合わさった状態で一体化されている点等の基本的構成は、前述した第一実施形態と同様である。

ここで、図５に示すように、第二実施形態と第一実施形態の相違点は、第一実施形態のステー６と第二実施形態のステー１０６の形状とが異なる点にある。
ステー１０６は、第１プレート２７と、第２プレート２８と、これら第１プレート２７と第２プレート２８とを連結する連結部１２９とが一体成形されたものである。
第２プレート２８は、第１プレート２７の短手方向に沿って、かつ水平方向に沿って延在している。

このように配置された第２プレート２８と第１プレート２７とを連結する連結部１２９は、湾曲部２９ａと、この湾曲部２９ａの第２プレート２８とは反対側端から水平方向に沿って延出する平坦部１３０とを有し、両者２９ａ，１３０が一体成形されている。
すなわち、平坦部１３０は、第２プレート２８と上下方向で対向した状態になっている。平坦部１３０の湾曲部２９ａとの接続部である基端部から先端部に至る間の距離Ｌ３は、第２プレート２８の基端部から先端部に至る間の距離Ｌ４と略一致するように設定されている。

このようにステー１０６を構成した場合であっても、限られたスペースに、第２プレート２８の基端部から貫通孔３４の軸心との間の距離Ｌ２を所望の長さに設定することができる。
また、ホーンユニット１のレイアウトのバリエーションを増加させることができる。
さらに、平坦部１３０が第２プレート２８と対向していることから、ホーン４から警音を発生させる場合、平坦部１３０も第２プレート２８と同じ方向に沿って振幅させることができる。このため、より効率よく警音を大きくすることが可能になる。

なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。

例えば、上述の第一実施形態では、ステー６を、第１プレート２７と、第２プレート２８と、これら第１プレート２７と第２プレート２８とを連結する連結部２９とにより構成し、第二実施形態では、ステー１０６を、第１プレート２７と、第２プレート２８と、これら第１プレート２７と第２プレート２８とを連結する連結部１２９とにより構成した場合について説明した。
しかしながら、ホーン４が取り付けられる第２プレート２８が水平方向に沿うように配置されていればよく、ホーンユニット１を配置可能なスペースに応じてステー６，１０６の形状を変化させてもよい。すなわち、第１プレート２７と、第２プレート２８との間の連結部２９，１２９の形状については、上述の実施形態に限られるものではなく、ホーンユニット１を配置可能なスペースに応じて変更させてよい。

１ ホーンユニット
２ 車体
３ エンジンルーム（車体）
４ ホーン
５ フロントアッパフレーム（車体）
６，１０６ ステー
９ ケース
１８ ダイヤフラム
２３ カバーフレーム
２５ 音道
２６ 発音口
２７第１プレート
２８ 第２プレート
２９，１２９ 連結部
２９ａ 湾曲部
２９ｂ 曲折部
３６ ラジエータ
１３０ 平坦部

Claims (2)

1. 発音口を有するホーンと、
   このホーンを車体に取り付けるためのステーとを備えたホーンユニットであって、
   前記ホーンは、前記車体に設けられたラジエータの進行方向前方に配置されると共に、前記ホーンから発せられた警音が、前記ラジエータで反射されて前記車体の進行方向前方に伝播されるように、前記ラジエータ側に前記発音口を向けた状態で配置されていることを特徴とするホーンユニット。
2. 前記ホーンは、渦巻き型ホーンであって、
   ケースと、
   このケースに取り付けられたダイヤフラムと、
   前記発音口が設けられたカバーフレームとを有することを特徴とする請求項１に記載のホーンユニット。

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