JP6210325B2 - 報知装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、信号表示灯1は、工場の製造現場等において、現場の状況等を人に報知するために使用される。以下では、縦長(直立)の姿勢を基準として信号表示灯1について説明する。
信号表示灯1は、上下方向Xに延びる柱状の脚4の上端に連結された円盤状のベース5の上に設置されている。音響ユニット3は、ベース5に上側Uから連結される。信号ユニット2は、音響ユニット3に上側Uから連結される。
図2は、信号表示灯1の分解斜視図である。
図2を参照して、信号ユニット2は、上下方向Xに延びる軸線を有する円筒状のボディ6およびケース7と、円盤状のヘッドカバー8とを備えている。ケース7は、ボディ6に上側Uから連結される。ヘッドカバー8は、ケース7の上端部に上側Uから連結される。それによって、信号ユニット2が完成する。ケース7は、透明または透光性を有する。ケース7内には、発光ユニット(図示せず)が収容される。
音響ユニット3は、内部に音源を有し、各種の音・音声信号を発するユニットである。音響ユニット3は、上下方向Xに延びる軸線を有する円筒状である。音響ユニット3は、その外郭をなす円筒状の本体ケース9を有する。本体ケース9は、樹脂製である。本体ケース9の上端部は、信号ユニット2の下端部の下側Dに連結される。そのため、本体ケース9の上側Uに信号ユニット2が配置される。また、ベース5は、本体ケース9の下端部の下側Dに連結される。
図3を参照して、音響ユニット3の本体ケース9は、上下方向Xに延びる軸線を有する円筒状である。周方向Sに長手の略長方形状をなす開口10が、本体ケース9の外周面9Aの上下方向Xにおける略中央部において周方向Sにおける略半分の領域に形成されている。図3および図4を参照し、以下では、本体ケース9において、開口10が形成された側を音響ユニット3の前側Fといい、前側Fとは反対側を音響ユニット3の後側Bという。前側Fから見たときを基準として、音響ユニット3の左側Lおよび右側Rを規定する。なお、左側Lおよび右側Rを含む方向を左右方向Yといい、前側Fおよび後側Bを含む方向を前後方向Zという。
図5は、音響ユニット3を右上側から見た斜視図である。図6は、音響ユニット3の分解斜視図である。
音源実装基板11は、上下方向Xに薄く、上下方向Xから見て略半円形状に形成されている。音源実装基板11において、その円弧部分の周方向における両側の近傍には、円形状の貫通孔11Aが1つずつ形成されている。貫通孔11Aは、音源実装基板11を上下方向Xに貫通する。音源実装基板11の円弧部分は、本体ケース9の内周面9Cに沿う形状である。音源実装基板11の両側は、本体ケース9に装着する際に把持される把持部分11Bとして機能する。把持部分11Bにより、本体ケース9への音源実装基板11の組み立て性が向上する。
音源ホルダ13は、樹脂製であり、本体部16と、支持部17とを一体的に含んでいる。音源ホルダ13は、本体ケース9に装着される。音源実装基板11は、音源ホルダ13の上側Uに設置され、ボルト12により本体ケース9に固定される。支持部17は、本体ケース9への音源ホルダ13および音源実装基板11の固定に寄与する。
図7Cおよび図7Dを参照して、本体部16において、収納部18の内周面18Aで囲まれる空間を収納空間18Bといい、第1音導管19の内周面19Aで囲まれる空間を第1音導空間部19Bといい、第1傾斜管20の内周面20Aで囲まれる空間を第1空間部20Bという。
図6および図7A〜図7Dを参照して、収納部18は、音源実装基板11が装着された状態において、音源14を内部に収納する。収納部18の内周面18Aは、円筒状である。内周面の大きさ(直径)は、収納部18に収納される音源14の直径と略同等である。収納部18の上下方向Xにおける内部高さは、収納される音源14の高さと略同等である。収納部18の径方向において、収納部18の中心と、収納する音源14の放音部14Aの中心は、略一致する。
本体ケース9への音源ホルダ13の装着時、周壁22は、基板保持部39を内包する。上下方向Xに直交する方向における周壁22の断面は、本体部16の径方向外側へ向けて開いた略C字状である。周壁22に取り囲まれた空間22Aは、その下端において外部に露出され、本体部16の径方向外側においても外部に露出されている。
各支持部17は、本体部16の周方向において一対の嵌合部21の間に位置している。支持部17の下端面は、本体部16(嵌合部21を除いた部分)の下端面と面一になっている。
本体ケース9には、上下方向Xにおける略中央部に凹部32が形成されている。凹部32は、本体ケース9の前面9Bの開口10から後側Bへ窪んでいる。凹部32は、上下方向Xから見て前側Fへ膨出する半円形状をなす空間である。凹部32は、上面および下面を形成するように、上下方向Xに所定の幅を有している。
上側主壁33および下側主壁34は、上下に薄い板状であって、上下方向Xから見て前側Fへ膨出する略半円形状に形成されている。上側主壁33および下側主壁34の円弧部分は、外周面9A(前面9B)と一致している。上側主壁33の上面33Aおよび下面33Bは、前後左右に平坦である。下面33Bは、凹部32の上面を形成している。下側主壁34の上面34Aおよび下面34Bは、前後左右に平坦であり、上面34Aは、凹部32の下面を形成している。なお、凹部32の上面と下面とが平行であってもよい。また、これら上面および下面の上下方向Xにおける間隔は、開口10に近づくにつれて若干広がっていてもよい。
図14(c)を参照して、上側主壁33の上面33Aには、第2傾斜管37と、筒状管38と、基板保持部39とが一体的に設けられている。
図12(c)および図13(b)を参照して、本体ケース9は、凹部32内の左右方向Yにおける中央部に、前側主壁41を含む。前側主壁41は、左右方向Yに薄い板状であって、前側Fへ向かうに従って徐々に薄くなっている。また、前側主壁41は、上側主壁33と下側主壁34との間に架設されている。前側主壁41の前側先端部分41Aは、外周面9Aの近傍(本体ケース9の外縁近傍)まで延設されている。前側主壁41の後面41Bは、上下方向Xから見て、前側Fへ凸湾曲している。
また、出力開口43は、凹部32の背面32Aに対して前側Fに位置し、背面32Aに対して前側Fから対向している。そのため、後側主壁35は、前側主壁41の出力開口43側に対して間隔を隔てて後側Bから対向している。また、出力開口43と、後側主壁35の凸部50とは、左右方向Yで同じ位置にある。凸部50は、出力開口43に対して間隔を隔てて後側Bから対向している。
図15は、図8のXV−XV矢視断面図であって、各部品を分離して示した状態を示す図である。図16は、図8のXVI−XVI矢視断面図であって、各部品を分離して示した状態を示す図である。図17Aは、正面上側から見た音響ユニット3の斜視図であり、図17Bおよび図17Cは、図17Aの矢印bおよび矢印cが指す位置の断面を露出させた斜視図である。
まず、音源ホルダ13を、本体ケース9の内部空間9Dに対して上側Uから挿入し、本体ケース9の筒状管38および基板保持部39に対して、上側Uから被せるように嵌め込む。
音源14が収納空間18Bに収納された音源ホルダ13は、音源14を収納空間18Bに収納するように音源実装基板11を上側Uに保持している。そのため、音源実装基板11が音源ホルダ13に対して上側Uから載置されている。また、収納空間18Bに収納された音源14の下面における放音部14Aが、音源ホルダ13の第1音導管19の第1音導空間部19B内に上側Uから露出されている。つまり、第1音導管19は、放音部14Aから下側Dに延設されている。また、音源実装基板11における一対の貫通孔11Aが、音源ホルダ13における一対の支持部17の貫通孔23Aに対して1つずつ上側Uから連通している(図6参照)。
このように、誘導空間形成部材45へ音源14を装着する場合、音源ホルダ13を誘導空間形成部材45に載置し、その音源ホルダ13の上に音源実装基板11を組み付ける。それにより、音源14の実装しやすさが向上するから、音響ユニット3の生産性の向上を図ることができる。
図18を参照して、完成した音響ユニット3において、音源ホルダ13は、本体ケース9の上側主壁33の真上に位置する。本体ケース9の内部空間9Dでは、音源実装基板11よりも後側Bの領域が、略半円柱状の配線用空間61として、本体ケース9を上下に貫通している。信号ユニット2の配線である前述したケーブル(図示せず)は、配線用空間61に収納される。それにより、信号表示灯1全体をコンパクトに構成することができる。また、略半円柱状の配線用空間61では、その直径(本体ケース9の内径)に相当する幅を有する基板を収容することもできる。この基板は、信号ユニット2における前述した発光ユニットの構成する実装基板である。
図19を参照して、完成した音響ユニット3では、音源ホルダ13の第1傾斜管20および第1空間部20Bが、筒状管38の上側開口40の上側Uに載置(配置)される。さらに、上側開口40は、第1傾斜管20および第1空間部20Bに接続されている。これにより、筒状管38が一部を構成する誘導空間形成部材45は、音源ホルダ13と協働して、誘導空間62を形成する。
詳しくは、図19において太い実線矢印で示すように、音源14が発した音は、まず第1音導空間部19Bにおいて第1音導管19によって下側Dへ導かれる。その後、その音は、第1空間部20B、第2空間部38B、第3空間部37Bおよび第2音導空間部44をこの順番で通って出力開口43に到達する。
そして、このように凹部32内を前側Fへ向かう音は、開口10から音響ユニット3の前側Fへ報知される。
一般に、音を発生するために振動する空気がカルマン渦を発生させると、空気の流れが悪くなり、音量の向上を阻害する。第1音導空間部19Bから下側Dへ向けて広がる第1空間部20Bによってカルマン渦の発生が抑えられる。そのため、音を発生するために振動する空気は、誘導空間62を出力開口43まで円滑に流れる。これにより、出力開口43から出力される音の音圧が向上するので、音量の向上を図ることができる。
なお、誘導空間62内において、出力開口43へ向かう音波と音源14側へ反射する反射波との干渉が、音圧の向上を妨げる原因の一つと考えられる。この場合、第3空間部37Bは、反射波を拡散して緩和する。これにより、前述した干渉が抑制され、第3空間部37Bの設置によっても音圧の向上を図れる。
さらに、前述のとおり、隣り合う対向面48Aは、前側Fに向かうにつれて広がった形状である。そのため、凹部32の背面32Aで反射した音は、これらの対向面48Aの間で増幅され、音量の更なる向上を図ることができる。
以上のように、この音響ユニット3では、構造的な特徴によって、音量の向上が図られている。もちろん、音源14として高出力のものを選べば、前述した構造的な特徴と、音源14の電気的な特徴との相乗効果によって、更なる音量の向上が図れる。
また、前述したように、第1の空間51と、第2の空間52と、第3の空間53とは、それぞれの後端部において左右方向Yに沿って連通している。そのため、第1〜第3の空間51〜53におけるいずれかの空間に水が浸入したとしても、この水は、破線矢印で示すように、各空間の後端部を左右方向Yに流れる。従って、出力開口43に浸入することなく本体ケース9の外に抜けやすい。
以上の結果、本体ケース9に水がかかったとしても、その水が出力開口43に届きにくいので、防水性の向上を図ることができる。また、このように防水性の向上が図られた音響ユニット3では、開口10を大きくすることによって音量の一層の向上を図ることができる。
たとえば、以上の実施形態では、音響ユニット3という報知装置と、信号ユニット2とを備えた信号表示灯1について説明したが、音響ユニット3と信号ユニット2とを含む信号表示灯1全体を報知装置とみなしてもよい。
一定の防水性の向上を優先するのであれば、図21に示す第1変形例のように、前側主壁41において出力開口43を前側Fから覆う部分(第2音導管42に相当する部分)が最低限存在すればよい。そのとき、左側主壁46や右側主壁47は省略できる。また、前述した実施形態において、前面35Aは、凸部50が設けられた部分では平坦でなかったが(図20参照)、図21に示すように、前面35Aから凸部50を省くことにより、前面35Aの全域が平坦面であってもよい(前述した実施形態や他の変形例においても同様)。この場合、第1〜第7の空間51〜57のいずれかに浸入した水を、後側主壁35において平坦な前面35Aに沿って流すことができる。これにより、浸入した水が後側主壁35の前面35Aにおいて出力開口43側へ跳ねることを防止できる。従って、防水性の一層の向上を図ることができる。
一方、音量の向上を優先するのであれば、図23に示す第3変形例のように、後側主壁35の前面35Aの凸部50は、音を左右に円滑に導けるように、上下方向Xから見て円弧状をなす左右の湾曲面50Aを有していることが好ましい。左右の湾曲面50Aは、出力開口43から出力される音の波形に沿うように、互いに接近する方向へ凹んでいる。左右の湾曲面50Aの前端がつながることによって、凸部50の前端50Bが前側Fに尖っている。
図26は、図11に対応し、第6変形例を適用した断面図である。
また、上側主壁33における下側開口36は、前述した実施形態では、本体ケース9の成型の都合上、上下方向Xから見て半円形状であったが(図11参照)、更なる音量の向上図るためには、図26に示す第6変形例のように、上下方向Xから見て円形状であることが好ましい。
図28は、信号表示灯1の第8変形例に係るLED照明1Aの斜視図である。図29は、第9変形例に係るLED照明1Aの斜視図である。
1A LED照明
2 信号ユニット
2A 発光ユニット
3 音響ユニット
9 本体ケース
9B 前面
11 音源実装基板
13 音源ホルダ
14 音源
14A 放音部
19 第1音導管
19B 第1音導空間部
20 第1傾斜管
20B 第1空間部
32 凹部
32A 背面
36 下側開口
37 第2傾斜管
37B 第3空間部
38 筒状管
38B 第2空間部
40 上側開口
41 前側主壁
42 第2音導管
43 出力開口
44 第2音導空間部
45 誘導空間形成部材
48 ガイド部材
48A 対向面
50 凸部
61 配線用空間
62 誘導空間
B 後側
D 下側
F 前側
U 上側
Claims (3)
- 音源を実装した音源実装基板と、
音源を収納するよう音源実装基板を上側に保持する音源ホルダと、
音源ホルダと協働して、音源が発した音を下側へ導く誘導空間を形成する誘導空間形成部材と、
誘導空間内の下側に設けられ、誘導された音を出力する出力開口と、
を備えた報知装置であって、
音源ホルダは、音源の放音部から下側に延設され、放音部の音を下側へ導く第1音導管と、第1音導管の下端に連設され下側へ向けて広がる第1傾斜管と、第1音導管で囲まれる第1音導空間部と、第1傾斜管で囲まれる第1空間部とを有し、
誘導空間形成部材は、音源ホルダが上側に載置され、第1空間部および第1傾斜管に接続される上側開口と、上側開口から下側へ筒状に延びる筒状管と、筒状管で囲まれる第2空間部と、第2空間部の下側に設けられ、上側開口よりも狭い下側開口と、下側開口と出力開口との間を中継する第2音導管と、第2音導管で囲まれる第2音導空間部とを有し、
誘導空間は、第1音導空間部と、第1空間部と、第2空間部と、第2音導空間部とから構成され、
誘導空間形成部材と一体化された本体ケースを有し、
本体ケースには、その前面から後側へ上面および下面を形成するように窪む凹部が形成され、
凹部は、その後端で上下左右に延びる背面を有し、
出力開口は、背面に対して前側に位置していて、
凹部内に設けられ、出力開口から出力されて凹部の背面で反射した音を本体ケースの前側へ導くガイド部材を備え、
ガイド部材は、出力開口の前側に配置されて、前側から出力開口への水滴の浸入を阻止する防滴壁を含むことを特徴とする報知装置。 - 背面において出力開口に対して後側から対向する位置には、出力開口から出力された音を左右に導く凸部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の報知装置。
- ガイド部材は、左右に間隔を隔てて複数設けられ、
隣り合うガイド部材の互いの対向面は、前側に向かうにつれて広がることを特徴とする請求項1記載の報知装置。
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