JP7092153B2 - 発音器およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発音器およびその製造方法に関するものである。

従来、特許文献１において、車両における接近通報装置に用いられる発音器が提案されている。この発音器では、円筒状のベース筒部を有するベースの両端をカバーとケースにて覆うことで筐体を構成し、筐体内に発音体を配置すると共に、カバーの中央に放音孔を備え、発音体より発した音が放音孔から放出されるようになっている。また、この発音器では、車両のどこに搭載されても放音が行えるように、発音器の正面および側面の位置、具体的には発音体と対向するカバーの中央位置およびベースの側面位置に、複数個の放音孔が円環状に並べて配置され、発音器の正面および全周に音を放出できる構成とされている。

特開２０１８－１２１２４９号公報

しかしながら、特許文献１に示す発音体では、車両のどこに搭載されても良いように複数個の放音孔をベースの側面およびカバーの中央に円環状に並べて配置していることから、放音が必要とされない方向の放音孔からも必然的に音が出てしまう。このため、その音が車室内へ透過したり伝搬したりすることで、車室内騒音が発生し得るという課題がある。

また、特許文献１に示す発音体を車両に搭載する場合、発音器の正面から放音が行われることから、カバー側に音の通り路のスペースを確保する必要があったため、発音体の正面に車両部品を近接して搭載させることができない。このため、車両の狭い空間には発音器を配置することができないという課題がある。

本発明は上記点に鑑みて、より車室内騒音を少なくできると共に、正面の位置に車両部品を近接配置することが可能な構成の発音器およびその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ダイヤフラム（７２）を振動させることで発音を行う発音器であって、ダイヤフラムと、通電によりダイヤフラムを振動させて音を発生させる駆動部（７３）と、を有する発音体（７）と、発音体が収容されるベース筒部（２１）と、ベース筒部の軸方向の一端側に配置されていると共に、発音体が配置される領域を放音領域として、該放音領域に発音体が発生させた音が導かれる放音孔（２５）が形成されている隔壁（２４）と、を含み、ダイヤフラムおよび隔壁によってベース筒部内が第１空間（４）と第２空間（５）とに隔てられたベース（２）と、を備え、ダイヤフラムの振動方向において、隔壁から隙間を設けて放音領域を覆って配置された保護壁（２２）および該保護壁とベース筒部とを連結する立壁（２３）とを有し、保護壁と立壁および隔壁の間に、放音孔を通じて第１空間に連通する放音空間（６）が構成されていると共に、少なくとも一方向において保護壁および立壁が開口されることで、放音孔を通じて第１空間から放音空間に導かれた音が出力される放出孔（６１）が形成されていることを特徴としている。

例えば、請求項２に記載したように、保護壁および立壁は、軸方向に対して交差する方向においてベース筒部よりも突き出しており、該突き出した部分において保護壁と対向する対向壁（２７）が備えられ、放出孔が保護壁と立壁および対向壁によって囲まれて構成される。このような構成において、請求項３に記載したように、放出孔が、立壁の方が保護壁よりも長さが短くされることで、立壁で構成される方が短手方向、保護壁で構成される方が長手方向となる横長形状とされるようにすると好ましい。このようにすれば、ダイヤフラムの振動方向を短手方向にできて製品の厚みを小さくできるようにしつつ、横長形状であっても音圧を出すために必要な開口面積を確保することが可能となる。また、このような構成では、例えば、請求項４に記載したように、保護壁と立壁および対向壁のうち放出孔を構成している先端を同一平面上において終端させ、該先端が構成する一面によって放出面（６２）を構成することができる。そして、例えば、請求項５に示すように、放出面の法線方向をダイヤフラムの振動方向と平行な平面とすることができる。

請求項６に記載の発明では、放音領域において、隔壁には放出孔を構成する貫通孔が複数個形成されていると共に、放出孔以外の領域によって梁部（２６）が構成されていることを特徴としている。

このように、放音領域の内の放出孔以外の領域に梁部を備えることができる。これにより、走行時の被水や飛び石が発音体に到達することを抑制でき、水や石の接触による発音体の破損を防止できる。

請求項７に記載の発明では、梁部のうちダイヤフラム側には、ダイヤフラムの振動方向への変位を制限するストッパー（２６１）が備えられていることを特徴としている。

これにより、気密検査によるダイヤフラムの過度な変形による破損を抑制することが可能となる。例えば、請求項８に記載したように、ダイヤフラムは、第１空間側に凸となる内周部（７２１）と、内周部の外縁から第１空間に向かって広がる中空の円錐台形状の外周部（７２２）と、を有した構成とされ、ストッパーは、内周部と外周部との円形の境界部と同径とされていると共に梁部からダイヤフラム側に突き出した円筒部（２６１ａ）を有した構成とされる。この場合、請求項９に記載したように、境界部に、円筒部に対向していてダイヤフラムの変位時にダイヤフラムの振動方向に最も変位する円形端部（７２３）を形成することができる。このような円形端部を形成することで、ダイヤフラムの中でも強度が高い部分にストッパーの円筒部を当接させられるようにできる。

請求項１０に記載の発明では、駆動部は、ダイヤフラムの一面側に配置された筒状の芯部（７４）と、芯部に巻かれたボイスコイル（７５）と、ボイスコイルに磁界を印加することで、芯部およびボイスコイルを変位させ、ダイヤフラムを振動させる磁気回路部（７６）と、を備え、円形端部は、駆動部側に芯部の一端が接着剤で固定されていることを特徴としている。

このように、円形端部のうちの駆動部側に芯部の一端を接着剤で固定することで、芯部とダイヤフラムを一体化できる。

また、請求項１１に記載したように、例えば、梁部は、放音領域の中心から放射状に延びる径方向梁（２６２）と、同心円状に配置された円形梁（２６３）と、を有した構成とされ、ストッパーの円筒部を円形梁に備えた構成にできる。

請求項１２に記載の発明では、ダイヤフラムは、第１空間側に凸となる内周部（７２１）と、内周部の外縁から第１空間に向かって広がる中空の円錐台形状の外周部（７２２）と、を有し、放音領域において、隔壁が開口されていて放音孔が構成され、隔壁のうち保護壁と対向する一面（２４ａ）と保護壁との間の寸法をＹａとし、隔壁における一面からダイヤフラムにおける内周部と外周部との境界部の円形端部までの距離をＹｂとして、Ｙａ≧Ｙｂを満たすことを特徴としている。

このように、隔壁のうち放音領域の対応する部分を開口させて放音孔とすることで、ストッパーが備えられていない構造とされても良い。その場合でも、Ｙａ≧Ｙｂの関係を満たしていれば、治具（１０）を用いることで短い時間で安定した気密検査を行うことが可能となる。

請求項１３に記載の発明では、隔壁のうち保護壁と対向する一面（２４ａ）と保護壁との間の寸法をＹａとし、隔壁における一面からダイヤフラムにおける内周部と外周部との境界部までの距離をＹｂとして、Ｙａ ＜ Ｙｂを満たすことを特徴としている。

気密検査の際に、ダイヤフラムと治具の間に隙間Ｙｄを設ける場合は、治具の厚みＹｃを小さくすることができる。このため、Ｙａ＜Ｙｂとすることができ、製品の厚みを小さくできる。

請求項１４に記載の発明では、ダイヤフラムの振動方向と交差し、立壁の外側で隔壁と平行な方向に沿って備えられたコネクタ（２９）を有していることを特徴としている。このような構成とすれば、コネクタを備えても製品の厚みを小さくできる。

請求項１５に記載の発明では、立壁は、隔壁のうち保護壁と対向する一面（２４ａ）と保護壁との間に、隔壁のうち保護壁と対向する一面と保護壁との距離と等しい高さで、かつ、該立壁のうちの放出孔と対向する壁面から放出孔に向かって直線状に形成された支持部（２３１）を有している。

このように、支持部を形成することにより、保護壁の強度の向上に加えて保護壁の配置場所の安定化が図れる。例えば、支持部については、請求項１６に記載の発明のように、放音孔を跨いで形成されるようにできるし、請求項１７に記載の発明のように、複数本が平行に配置されるようにもできる。

請求項１８に記載の発明は、ダイヤフラム（７２）を振動させることで発音を行う発音器の製造方法であって、隔壁（２４）のうち保護壁と対向する一面（２４ａ）と保護壁（２２）との間の寸法をＹａとし、隔壁における一面からダイヤフラム（７２）における内周部（７２１）と外周部（７２２）との境界部までの距離をＹｂとして、Ｙａ＞Ｙｂ を満たす設計とし、気密検査工程として、放出孔から治具（１０）を挿入すると共に放音孔内に治具を配置した状態で第２空間（５）の圧力を第１空間（４）の圧力よりも高くすることでダイヤフラムを第１空間側に膨らませることを特徴としている。

このように、少なくともＹａ＞Ｙｂとすることで、治具を使用して気密検査の安定化と検査時間の短縮に貢献することができる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態にかかる発音器の正面図である。 図１に示す発音器の下面図である。 図１に示す発音器の上面図である。 図１に示す発音器の右側面図である。 図１に示す発音器の背面図である。 図１中のVI－VI断面図である。 図１中のVII－VII断面図である。 図２中のVIII－VIII断面図である。 ケースを外した状態での発音器の背面図である。 気密検査時の様子を示した発音器の断面図である。 気密検査時にストッパーとダイヤフラムとが当接している様子を示した拡大図である。 第２実施形態にかかる発音器を立壁の位置で切断し、正面方向から見た断面図である。 図１２中のXIII－XIII断面図である。 第３実施形態にかかる発音器を立壁の位置で切断し、正面方向から見た断面図である。 図１４中のXV－XV断面図である。 図１４に示す発音器に対して治具を用いて気密検査を行う時の様子を示した断面図である。 第４実施形態にかかる発音器の正面図である。 図１７に示す発音器の下面図である。 図１７中のXIX－XIX断面図である。 図１７中のXX－XX断面図である。 図１８中のXXI－XXI断面図である。 気密検査時にストッパーとダイヤフラムとが当接している様子を示した拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。本実施形態の発音器は、例えば自動車の車室外に設置され、警報音を発生させるために使用される。発音器は、内部に２つの空間が形成された筐体を備え、筐体内に配置される発音体にて発音を行う。

具体的には、図１～図６に示すように、発音器の筐体１は、それぞれ樹脂製のベース２とケース３との２部品で構成されている。

ベース２は、略長円筒状のベース筒部２１を備え、このベース筒部２１の軸方向の一端側の開口部を覆うように、保護壁２２が形成されていると共に、他端側の開口部を覆うように長円板状のケース３が嵌合され、接着にて気密的に接合されている。後述する発音体７は、ベース筒部２１の他端側の開口部に組み付けられるが、この開口部に長円形状のケース３が気密的に接着されることで、発音体７が組み付けられている側の防水・気密性が確保されている。

保護壁２２は、図６に示すように、ベース筒部２１の外縁のうちの一方向を除く部分に沿って立設された立壁２３によってベース筒部２１と連結されており、ベース筒部２１の一端側の端面を構成する隔壁２４の一面２４ａとの間に所定の寸法Ｙａの隙間を設けて配置されている。この保護壁２２によってベース筒部２１の一端側開口部、より詳しくは一端側開口部の内側に位置している発音体７が正面方向（図１の法線方向）から直視できないように覆われることで、発音体７への水や雪および飛び石などの異物の侵入を抑制される。

そして、図６、図７に示すように、ベース筒部２１内の空間は、ベース筒部２１内に設けられた隔壁２４により２分割されている。具体的には、隔壁２４には、発音体７が発生させた音を導く放音孔２５およびその周囲の梁部２６が備えられており、放音孔２５および梁部２６を覆うように発音体７が配置されることで、ベース筒部２１内の空間が２分割されている。そして、ベース筒部２１と隔壁２４および発音体７に備えられるダイヤフラム７２によって第１空間４が形成され、ベース筒部２１と隔壁２４とケース３およびダイヤフラム７２によって第２空間５が形成されている。

さらに、第１空間４は、保護壁２２および立壁２３によって構成される後述する放音空間６とも連通しており、第１空間４に発せられた音が放音空間６を通じて図１の下方に備えられる放出孔６１より出力されるようになっている。以下、放出孔６１からの音の出力方向を放音方向という。

図１および図８に示すように、隔壁２４は略長円形状によって構成されており、その外縁部において保護壁２２と反対側に突出すようにベース筒部２１が設けられている。そして、ベース筒部２１および隔壁２４の外周であって、長円形状を長径に沿って区画した半分に沿うように立壁２３が形成され、さらに長円形状の長手方向の両端から接線方向、換言すれば放出方向に向かって立壁２３が延設されている。

本実施形態の場合、保護壁２２および立壁２３は、ベース筒部２１よりも放出方向側に突出すように延設されている。また、図２、図７に示すように、この保護壁２２のうちベース筒部２１から突出すように延設された部分と対向するように、ベース筒部２１を挟んで保護壁２２と反対側に対向壁２７が形成されている。そして、保護壁２２と立壁２３および対向壁２７が振動方向に交差する一方向において開口されている。これにより、図２に示すように保護壁２２、立壁２３および対向壁２７によって囲まれた放出孔６１が構成され、さらに放出孔６１よりも筐体１の内側に保護壁２２と立壁２３および隔壁２４で囲まれた放音空間６が構成されている。放出孔６１は、図２に示すように、所定幅Ｗ１を有し、かつ、その幅方向と直交する方向を長手方向とする扁平形状で構成されることで、車両への適用が容易になっている。つまり、放出孔６１は、立壁２３の方が保護壁２２よりも短くされることで、立壁２３で構成される方が短手方向、保護壁２２で構成される方が長手方向となる横長形状とされている。このため、ダイヤフラム７２の振動方向を短手方向とすることで製品の厚みを小さくできるようにしつつ、横長形状であっても音圧を出すために必要な開口面積が確保できるようにしている。

なお、図５に示すように、保護壁２２と立壁２３および対向壁２７がベース筒部２１よりも所定長さＰ１だけ突き出す構造とされているが、突き出していなくても良い。ただし、これらを突き出す構造とすると、その長さを調整することで、音の共鳴効果が得られたり、共鳴周波数の調整による音質、音圧を可変させられたりするという効果が得られる。また、保護壁２２と立壁２３および対向壁２７がベース筒部２１よりも突き出す構造とされているため、対向壁２７を備えてあるが、突き出す構造とされないのであれば、対向壁２７についてはなくても良い。

図１、図７、図８に示すように、保護壁２２、立壁２３および対向壁２７の先端は、同一平面上において終端されている。以下、この保護壁２２、立壁２３および対向壁２７の先端が構成する一面を放出面６２という。本実施形態の場合、放出面６２は、図７に示すように、ダイヤフラム７２の振動方向と平行な平面とされ、かつ、図８に示すように、ベース筒部２１の長手方向とも平行な平面とされている。放出孔６１より出力される音は、この放出面６２の法線方向を中心として放出されて外部に伝えられる。このため、放出孔６１の位置や放出面６２の法線方向に基づいて音の放出方向が特定されている。

また、隔壁２４の中央部近辺の領域を電気信号に基づいて音を発生させる発音体７が配置される放音領域として、放音領域には、図１、図８に示すように、隔壁２４に貫通孔を形成することで構成した放音孔２５が複数形成されている。そして、図６、図７に示すように、発音体７が、放音孔２５を塞ぐようにして第２空間５に配置されている。より詳しくは、放音孔２５は、発音体７に備えられたダイヤフラム７２によって塞がれている。このため、第２空間５は、ダイヤフラム７２によって第１空間４と隔てられる。

なお、ダイヤフラム７２等によって第１空間４と第２空間５との間の気密性が確保されている。このため、温度変化によりダイヤフラム７２に加わる圧力の変動を抑制するために、図１、図８に示すように、隔壁２４には、放音領域とは異なる場所に、両空間を連通させる通気孔２４１を形成してある。通気孔２４１には、空気を通しつつ水を遮断する材質で構成された通気膜２４２が貼られており、この通気膜２４２によってダイヤフラム７２に加わる圧力変動を調整している。

図１、図６～図８に示すように、放音領域のうち放音孔２５以外の部分は、梁部２６とされ、梁部２６のうちのダイヤフラム７２側の一面には梁部２６が部分的に突出させられて構成されたストッパー２６１が形成されている。図１および図８に示すように、本実施形態の場合、梁部２６は、放音領域の中心から放射状に延びる径方向梁２６２と同心円状に配置された円形梁２６３とを有した構成とされている。また、本実施形態の場合、円形梁２６３は、３つ備えられている。

本実施形態では、径方向梁２６２を６本等間隔に備えている。そのうちの１２０°の角度で等間隔に３本が円形梁２６３のうち最も内側に位置しているものから放音領域の外周まで形成され、残りの３本が円形梁２６３のうち二番目のものから放音領域の外周まで形成されている。

梁部２６は、放音領域のうち放音孔２５以外の領域を覆っていることから、走行時の被水や飛び石が発音体７に到達することを抑制し、水や石の接触による発音体７の破損を防止する。本実施形態では、梁部２６を含む隔壁２４のうち保護壁２２と対向する一面２４ａは平坦面とされているが、凹凸を有していても良い。ただし、樹脂成形によってベース２全体を一度に製造する場合、この一面２４ａと保護壁２２との間にスライド型が配置されることから、スライド型の型抜きが行える形状とされる。

また、ストッパー２６１は、気密検査の際にダイヤフラム７２が変位したとき、ダイヤフラム７２に接触し、振動方向へのダイヤフラム７２の変位を制限するものである。これにより、ダイヤフラム７２の過度な変形による破損が抑制される。図６、図７に示すように、ストッパー２６１は、ダイヤフラム７２に対向するように配置されており、ダイヤフラム７２に対応した形状とされている。

具体的には、ストッパー２６１は、径方向梁２６２と３つの円形梁２６３のうちの中心から二番目のものをダイヤフラム７２側に突出させることにより構成されている。ストッパー２６１のうち円形梁２６３から突出させられた部分は、円形梁２６３に沿って円形状に突き出させられた円筒部２６１ａを構成している。また、ストッパー２６１のうち径方向梁２６２から突出させられた部分は、円筒部２６１ａを中心として径方向外方に向かって傾斜させられた傾斜部２６１ｂを構成している。ストッパー２６１のうち一面２４ａからの距離を高さとすると、円筒部２６１ａは、全周同じ高さとされていると共に最も高くされている。また、傾斜部２６１ｂは、円筒部２６１ａと連結されている部分では円筒部２６１ａと同じ高さとされ、円筒部２６１ａから離れると徐々に高さが低くされている。

なお、傾斜部２６１ｂは、径方向梁２６２の全部に形成されているが、一部だけ、例えば二番目の円形梁２６３から放音領域の外周まで形成されているもののみ、逆に、一番内周側の円形梁２６３から放音領域の外周まで形成されているもののみに形成されていても良い。

図１～４、図６～図９に示すように、ベース筒部２１の外側には、発音体７を図示しない外部ハーネスに電気的に接続するための略四角筒状のコネクタ２９が形成されている。コネクタ２９は、ダイヤフラム７２の振動方向と交差し、立壁２３の外側で隔壁２４と平行な方向に沿って備えられていて、製品の厚みが小さくできる構造とされている。図６に示すように、ベース筒部２１のうちコネクタ２９が形成された部分には、ベース筒部２１を貫通してコネクタ２９の内部と第２空間５とを接続する貫通孔２９１が形成されており、この貫通孔２９１を通るようにターミナル９が圧入されている。

ターミナル９は、ベース筒部２１の内部において、接着剤によってベース筒部２１に固定されており、ターミナル９を配置するために形成された貫通孔２９１は、この接着剤とターミナル９とによって塞がれている。ターミナル９は、第２空間５において後述するリードピン７８に接続されている。

ターミナル９は、図６に示すように、一方向を長手方向とする平板棒状の端子部９１と、リードピン７８に接続される接続部９２とを有している。端子部９１は、貫通孔２９１に挿し込まれる部分であり、一端が第２空間５側に位置し、他端がコネクタ２９の内部に位置するように配置される。接続部９２は、端子部９１のうち第２空間５側に位置させられる一端に接続され、端子部９１の長手方向に対して交差する方向、本実施形態では直交する方向に屈曲した形状とされている。

図６、図７、図９に示すように、発音体７は、フレーム７１と、ダイヤフラム７２と、ダイヤフラム７２を振動させる駆動部７３とを備えている。

フレーム７１は、略段付円筒状とされ、樹脂製とされている。フレーム７１は、軸方向の両端部において開口しており、一方の開口部を構成する開口幅が広い方の円筒部７１１と、他方の開口部を構成する開口幅が狭い方の円筒部７１２と、円筒部７１１と円筒部７１２とを繋ぐ円盤状の段付部７１３とを有している。円筒部７１１が構成する開口部は、ダイヤフラム７２によって塞がれている。そして、フレーム７１は、ダイヤフラム７２によって開口部が塞がれた側の端部において、隔壁２４に接着にて気密的に接合されることでベース２に固定されている。

また、図６、図９に示すように、段付部７１３に、フレーム７１の内部と外部とを連通させる貫通孔７１４が形成されており、貫通孔７１４を通じてフレーム７１の内外で連通した第２空間５が構成されている。そして、第２空間５は、隔壁２４およびダイヤフラム７２によって第１空間４と隔てられている。

ダイヤフラム７２は、振動板を構成するもので、振動させられることによって音を発生させる。図６に示すように、ダイヤフラム７２の内周部７２１は、第１空間４側に向かって凸となる凸面状とされている。また、ダイヤフラム７２の外周部７２２は、第１空間４側に傾斜している。具体的には、外周部７２２は、内周部７２１の外縁から第１空間４側に向かって広がる中空の円錐台形状とされている。

内周部７２１と外周部７２２との円形の境界部とストッパー２６１の円筒部２６１ａとは、同径とされていて対向配置されている。また、外周部７２２の傾斜と傾斜部２６１ｂとは、同じ形状とされていて対向配置されている。さらに、図６に示すように、内周部７２１と外周部７２２との円形の境界部において、ダイヤフラム７２には円筒部２６１ａに対向していてダイヤフラム７２の変位時にダイヤフラム７２の振動方向に最も変位する円形端部７２３が形成されている。気密検査の際にダイヤフラム７２が変位したときには、図１０、図１１に示すように円形端部７２３に円筒部２６１ａが当接すると共に、外周部７２２に傾斜部２６１ｂが当接するようになっている。この円形端部７２３は、駆動部７３側で発音体７に備えられるボビン７４の一端が接着剤で固定され、ボビン７４とダイヤフラム７２とが一体化されている。このため、ダイヤフラム７２の中でも強度が高い部分となり、円筒部２６１ａが硬く強度の高い部分と当接させられるようにできる。

後述するように、発音体７では、ダイヤフラム７２の振動によって音が発生する。音圧が十分に大きい音を発生させるためには、ダイヤフラム７２とストッパー２６１との距離をある程度大きくすることが必要となる。このため、ダイヤフラム７２のうちストッパー２６１に接触する面と、ストッパー２６１のうちダイヤフラム７２に接触する面との距離は、発音動作によってはダイヤフラム７２がストッパー２６１に接触しないように、発音動作によるダイヤフラム７２の変位量よりも大きくされている。そして、気密検査の際には、発音動作の際よりもダイヤフラム７２が大きく変位してストッパー２６１に当接するようになっている。

例えば、ダイヤフラム７２のうちストッパー２６１に接触する面と、ストッパー２６１のうちダイヤフラム７２に接触する面との間の距離が１ｍｍ～３ｍｍ程度とされている。

また、外周部７２２のうち内周部７２１とは反対側の端部には、外周部７２２の軸方向から見た形状がリング状とされ、半径方向に沿った断面がＳ字状とされたばね部７２４が接続されている。ダイヤフラム７２は、ばね部７２４の端部においてフレーム７１に接着されている。本実施形態では、内周部７２１、外周部７２２、円形端部７２３、ばね部７２４は、一枚の薄膜で形成されている。

駆動部７３は、フレーム７１の２つの開口部のうち開口幅が狭い方の円筒部７１２を塞ぐように配置されている。図６に示すように、駆動部７３は、ボビン７４と、ボイスコイル７５と、磁気回路部７６とを備えている。

ボビン７４は、円筒状とされており、ダイヤフラム７２の内周部７２１の外縁において円形端部７２３の裏面に接続され、ダイヤフラム７２から第２空間５内方に向かって立設されている。ボビン７４の外側には、ボイスコイル７５が巻かれている。ボビン７４は、芯部に相当する。

磁気回路部７６は、ボイスコイル７５に磁界を印加するためのものであり、一面および他面を有する円板形状の磁石７６１と、磁石７６１の一面に接続されたトッププレート７６２と、磁石７６１の他面に接続されたヨーク７６３とを備えている。ヨーク７６３の底部に磁石７６１およびトッププレート７６２が配置されることで磁気回路部７６が構成されており、ヨーク７６３の円筒部と磁石７６１およびトッププレート７６２との間に隙間が設けられ、この隙間内にボビン７４およびボイスコイル７５が入り込むようにして配置されている。ヨーク７６３は、円筒部における開口入口側から外周部全域において、円筒部７１２の内側に嵌め込まれ、接着されることで磁気回路部７６がフレーム７１と一体とされている。

このように構成されることで、ボビン７４に巻かれたボイスコイル７５には、トッププレート７６２の側面と、ヨーク７６３の円筒部の側面との間に発生する磁界が印加されるようになっている。このため、磁界が印加された状態のボイスコイル７５に電流を流すと、ボビン７４はヨーク７６３の円筒部に嵌め込まれた状態で軸方向に変位する。これにより、ダイヤフラム７２が振動して、音が発生する。

また、発音体７はボイスコイル７５と電気的に接続されたリードピン７８を備えている。図示していないが、リードピン７８は、ボイスコイル７５にはんだ付けなどで電気的に接続されており、ボイスコイル７５から径方向外側に向かって引き出されている。本実施形態では、リードピン７８はフレーム７１に一体成型等によって一体化され、フレーム７１の外部に延設され、ターミナル９と接するようにレイアウトされている。そして、図９に示すように、リードピン７８がターミナル９に形成された接続溝に圧入されることで、ボイスコイル７５と外部との電気的接続が可能となっている。

以上のようにして、本実施形態の発音器が構成されている。このように構成された発音器は、車室外に配置され、より詳細には、放出孔６１側が車両前方側等に位置するようにして、車両のフロントバンパー内等に配置される。そして、発音器の外部からの音源信号に基づいてボイスコイル７５への通電が行われると、図２、図７に示した振動方向にダイヤフラム７２が振動し、発音体７より音が発せられる。この音が、第１空間４や放音孔２５および放音空間６などを通り、放出孔６１から外部に放出される。これにより、電気自動車などの走行音が静かな車両であっても、発音器より警報音を発生させることで、周囲に車両の接近を報知することが可能となる。

また、発音器の製造工程の１つとして気密検査工程を行っている。この気密検査工程の際には、第１空間４と第２空間５との間に圧力差が発生させられる。具体的には、放出孔６１側より通気孔２４１を通じて空気を送り込むことで第２空間５が加圧されて、第２空間５の圧力が第１空間４の圧力よりも高くなる。これにより、図１０、図１１に示すように、ばね部７２４の変形に基づいてダイヤフラム７２の内周部７２１および外周部７２２が第１空間４に向かって変位し、ダイヤフラム７２は第１空間４側に膨らむように変形する。

このとき、変形したダイヤフラム７２はストッパー２６１に接触し、これによりダイヤフラム７２の変形が制限される。すなわち、筐体１の内部に配置されたストッパー２６１が、ダイヤフラム７２を押さえる治具の代わりにダイヤフラム７２の反転や変形を抑制する。したがって、ダイヤフラム７２を押さえる治具を使用せずに気密検査を行うことが可能となる。また、ダイヤフラム７２がストッパー２６１に接触する際に、円形端部７２３が円筒部２６１ａに当接し、外周部７２２が傾斜部２６１ｂに当接するが、強度の低い内周部７２１は円筒部２６１ａの内側に位置していてストッパー２６１に接触しない。このため、ダイヤフラム７２を破損から保護できる。

このような構造の発音器では、放音孔２５を覆うように保護壁２２を備えているため、保護壁２２と立壁２３および隔壁２４等で構成される放音空間６を通じて放出孔６１から出力される。すなわち、発音体７が発した音が一方向から出力されるようにできる。このため、必要とされない方向への放音が行われることを抑制でき、不要な音が車室内へ浸透したり伝搬したりすることを抑制できる。

また、発音器の正面の位置、つまりダイヤフラム７２の振動方向において、放音孔２５を覆うように保護壁２２を備えている。このため、車両における発音器の搭載空間のうち保護壁２２と隣接する位置に、音の通り路となるスペースを確保する必要がない。つまり、保護壁２２と近接して車両部品を搭載することが可能となり、車両の狭い空間にも発音器を配置することが可能になる。したがって、正面の位置に車両部品を近接配置することが可能な発音器にできる。

さらに、本実施形態の構造の発音器では、筐体１を型成形によって形成できる。例えば、筐体１の保護壁２２および立壁２３の外壁面を構成するための下型と、ベース筒部２１や隔壁２４の内壁面を構成するための上型と、放音空間６を構成するためのスライド型を用い、樹脂成形によって筐体１を形成できる。このため、ベース筒部２１の一端側についてはケース３で覆う必要があるが、他端側は保護壁２２で覆われていることから、その部分をカバーなどで覆う必要がない。したがって、筐体１をベース２とケースの２部品で構成することが可能となり、部品点数の削減、ひいては製品コストの削減を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して放音孔２５の形状を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１２および図１３に示すように、本実施形態では、放音孔２５を隔壁２４に形成した複数の円形貫通穴によって構成している。放音孔２５を構成する円形貫通穴は、放音領域の中心から放射状に回転対称に形成されている。そして、隔壁２４のうち放音孔２５が形成されていない部分が梁部２６とされている。隔壁２４のうちストッパー２６１の円筒部２６１ａと対応する部分には放音孔２５が形成されずに梁部２６とされており、この部分に円筒部２６１ａが形成されている。

なお、ストッパー２６１について、第１実施形態で説明した傾斜部２６１ｂが備えられていても良いが、本実施形態の場合は、傾斜部２６１ｂについては備えていない。

このように、放音孔２５を円形貫通孔で構成することもできる。第１実施形態も同様であるが、放音孔２５の形状や寸法、レイアウトに基づいて、共鳴効果が得られたり、共鳴周波数を調整することを可能となる。このため、放音孔２５の形状や寸法、レイアウトについては任意に調整でき、本実施形態のように複数の円形貫通孔によって構成することもできる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して放音孔２５の形状を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

図１４および図１５に示すように、本実施形態では、隔壁２４のうちの放音領域と対応する部分を円形状に開口させることで放音孔２５としている。このように、放音領域と対応するように放音孔２５を形成するようにしても良い。

また、このような構造とする場合、ストッパー２６１が備えられていないことになる。このため、気密検査を行う場合には、図１６に示すように、ストッパー２６１と同じ形状の先端部を備えた治具１０を用いている。この場合、保護壁２２と隔壁２４の一面２４ａの間の寸法Ｙａと、一面２４ａからダイヤフラム７２の円形端部７２３までの距離Ｙｂと、治具１０の厚みＹｃとの間において、次式を満たす関係が成り立つようにしている。

（数１） Ｙａ ≧Ｙｃ ≧ Ｙｂ
まず、気密検査の際に、放出孔６１から治具１０を挿入し、放音孔２５まで届くようにする必要がある。このため、厚みＹｃは、寸法Ｙａ以下であることが必要となる。また、気密検査の際に、ダイヤフラム７２と治具１０との間が若干の隙間を有する状態になるか当接した状態になるようにすると、気密検査の結果の安定化に貢献することができるため、治具１０の厚みＹｃは距離Ｙｂ以上としている。したがって、少なくともＹａ≧Ｙｂとすることで、治具１０を使用して気密検査の安定化と検査時間の短縮に貢献することができる。

このように、隔壁２４のうち放音領域の対応する部分を開口させて放音孔２５とすることで、ストッパー２６１が備えられていない構造とされても良い。その場合でも、治具１０を用いることで気密検査を行うことが可能となる。

なお、気密検査の際に、ダイヤフラム７２と治具１０の間に隙間Ｙｄを設ける場合は、治具１０の厚みＹｃを小さくすることができるため、製品の厚みを小さくすることができ、Ｙａ＜Ｙｂとすることができるが、少なくとも隙間Ｙｄはストッパー２６１とダイヤフラム７２の隙間のＹｅ相当が望ましい。

（第４実施形態）
第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１、第２実施形態に対してベース２の形状を変更したものであり、その他については第１、第２実施形態と同様であるため、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、ここでは第１実施形態の構造においてベース２の形状を変更する場合を例に挙げて説明するが、第２実施形態の構造に対しても適用可能である。

図１７～図２１に示すように、本実施形態では、保護壁２２と隔壁２４の一面２４ａとの間に、立壁２３の一部として支持壁２３１を保護壁２２と一面２４ａとの距離と等しい高さで形成している。支持壁２３１は、立壁２３のうち放出孔６１と対向する壁面から放出孔６１に向かって直線状に形成されており、図１７および図２１に示されるように一面２４ａのうちの最も放出孔６１側の端部に至るように形成されている。この支持壁２３１が備えられることにより、保護壁２２と梁部２６を含めた隔壁２４の一面２４ａとが連結され、一面２４ａと保護壁２２との間の距離が所定距離で安定化させられると共に、梁部２６が隔壁２４や保護壁２２に対して支持されるようにできる。

これにより、保護壁２２の強度やダイヤフラム７２と当接するストッパー２６１の強度を高められると共に、保護壁２２やストッパー２６１の配置場所を安定化させられ、その結果、ダイヤフラム７２の変位量の安定化を図ることが可能となる。

また、支持壁２３１が放出孔６１の少なくとも一部を跨ぐように形成されている。このため、放出孔６１を通じて斜め方向から放出孔６１内を見たときに、支持壁２３１によって奥側の放音孔２５を構成する梁部２６の壁面などが隠れるようにできる。これにより、放出孔６１から放音孔２５が視認しにくくなるようにできる。

また、支持壁２３１が放音空間６を仕切るように形成されることから、その仕切り方に応じて、仕切られた２つの部屋での共鳴周波数を調整することができ、それにより音響効果が得られる。

なお、本実施形態では支持壁２３１が放音孔２５の全部を跨ぐように形成している。しかしながら、ストッパー２６１の強度の向上、ダイヤフラム７２の変位量の安定化、放音孔２５の奥側の遮蔽、音響効果のいずれの効果を得るだけであれば、少なくとも放出孔６１の一部を跨ぐように支持壁２３１が形成されていれば良い。ただし、円形梁２６３のうちのストッパー２６１を構成しているものを跨ぐようにして支持壁２３１を形成し、ストッパー２６１を支持壁２３１で両持ち支持できる寸法とするのが好ましい。

さらに、支持壁２３１が放出孔６１に向かって直線状とされており、スライド型を用いてベース２を製造する際に型抜きが行える形状になっている。したがって、ベース２を容易に成形することが可能となる。そして、成形によってベース２を製造する際に、製造誤差によって梁部２６の形成位置が変化し得るが、支持壁２３１を備えるようにしているため、その製造誤差の発生も抑制される。このため、ストッパー２６１を含めた梁部２６の成形寸法の安定化を図ることも可能となる。

また、本実施形態では、ダイヤフラム７２の振動方向から見て、ベース筒部２１が長円形状ではなく、長方形状の四隅を傾斜させた八角形としている。そして、立壁２３もベース筒部２１の外形に沿った形状とされている。すなわち、ベース筒部２１を八角形の中心線を通る直線、図１７で言えばXIX－XIX線に沿って区画した場合に、その区画された一方に沿うように立壁２３が形成されている。さらに、区画された他方においては、ベース筒部２１の長手方向の両端から八角形の相対する短辺に沿って、換言すれば放出方向に向かって立壁２３が延設されている。

このように、ベース筒部２１を長円形状にして放出孔６１と反対側において角部を円弧状とするのではなく、角部を傾斜させて面取りしたような形状とすることもできる。このように、ベース筒部２１の角部を傾斜させた形状にすると、放音空間６の形状が変化することから、ベース筒部２１を長円形状とする場合に対して音響効果を変化させることが可能となる。

なお、放音空間６の形状に基づく音響効果については、ベース筒部２１の角部の傾斜部分の角度、すなわち傾斜部分のベース筒部２１のうちの長辺に対して成す角度によっても変化する。このため、要求される音響効果に応じてベース筒部２１の角部の傾斜部の角度を調整すれば良い。

（他の実施形態）
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記各実施形態で、放音孔２５の形状やレイアウトの一例を挙げたが、放音孔２５の形状やレイアウトについては任意であり、他の形状やレイアウトであっても良い。また、ダイヤフラム７２の形状やストッパー２６１の形状についても、他の形状とすることができる。その場合でも、ストッパー２６１によってダイヤフラム７２の変位を規制することで、ダイヤフラム７２の反転や変形、破損を抑制することが可能となる。

さらに、上記各実施形態では、保護壁２２および立壁２３をベース２の一部として構成したもの、つまりこれらが一部品で構成されたものを例に挙げた。しかしながら、これも一例を示したに過ぎず、例えば、保護壁２２および立壁２３を別部材とし、ベース２に組み付けることで一体化されるようにしても良い。

また、保護壁２２によって発音体７が配置される放音領域を覆うようにした構造とすることで、放音方向を限定できることから、放音方向を１方向に限定せずに、２方向としても良い。例えば、保護壁２２や立壁２３の開口を２カ所に設けることで、放音方向を２方向にできる。その場合でも、放音方向を２方向に限定できることから、車室内騒音を少なくできるし、保護壁２２によって発音体７が配置される放音領域を覆うようにしているおとから、発音器の正面の位置に車両部品を近接配置することができる。

さらに、上記第４実施形態では、支持壁２３１について、放音孔２５を跨ぐように１本のみ形成した構造としたが、複数本が平行に形成されていても良い。支持壁２３１の本数や形成位置については任意であり、各支持壁２３１の長さについても任意である。その場合、複数本が同じ長さとされていても良いし、異なる長さとされていても良い。支持壁２３１の本数が増える程、ダイヤフラム７２の変位量の安定化の効果が高まるし、放音孔２５を視認しにくくなるようにできる。

また、上記第４実施形態は、第１、第２実施形態のようにストッパー２６１が備えられる構造に対して支持壁２３１を備える場合を例に挙げているが、第３実施形態のようにストッパー２６１を備えていない構造についても適用できる。ただし、その場合には、ストッパー２６１の安定化という効果は得られない。

１…筐体、２…ベース、３…ケース、４…第１空間、５…第２空間、６…放音空間、７…発音体、９…ターミナル、１０…治具、２１…ベース筒部、２２…保護壁、２３…立壁、２４…隔壁、２４ａ…一面、２５…放音孔、２６…梁部、２７…対向壁、２９…コネクタ、６１…放出孔、６２…放出面、７１…フレーム、７２…ダイヤフラム、７３…駆動部、７４…ボビン、７５…ボイスコイル、７６…磁気回路部、７８…リードピン、９１…端子部、９２…接続部、２３１…支持壁、２４１…通気孔、２４２…通気膜、２６１…ストッパー、２６１ａ…円筒部、２６１ｂ…傾斜部、２６２…径方向梁、２６３…円形梁、２９１…貫通孔、７１１…円筒部、７１２…円筒部、７１３…段付部、７１４…貫通孔、７２１…内周部、７２２…外周部、７２３…円形端部、７２４…ばね部、７６１…磁石、７６２…トッププレート、７６３…ヨーク

Claims (18)

1. ダイヤフラム（７２）を振動させることで発音を行う発音器であって、
   前記ダイヤフラムと、通電により前記ダイヤフラムを振動させて音を発生させる駆動部（７３）と、を有する発音体（７）と、
   前記発音体が収容されるベース筒部（２１）と、前記ベース筒部の軸方向の一端側に配置されていると共に、前記発音体が配置される領域を放音領域として、該放音領域に前記発音体が発生させた音が導かれる放音孔（２５）が形成されている隔壁（２４）と、を含み、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁によって前記ベース筒部内が第１空間（４）と第２空間（５）とに隔てられたベース（２）と、を備え、
   前記ダイヤフラムの振動方向において、前記隔壁から隙間を設けて前記放音領域を覆って配置された保護壁（２２）および該保護壁と前記ベース筒部とを連結する立壁（２３）とを有し、
   前記保護壁と前記立壁および前記隔壁の間に、前記放音孔を通じて前記第１空間に連通する放音空間（６）が構成されていると共に、少なくとも一方向において前記保護壁および前記立壁が開口されることで、前記放音孔を通じて前記第１空間から前記放音空間に導かれた音が出力される放出孔（６１）が形成されていることを特徴とする発音器。
2. 前記保護壁および前記立壁は、前記軸方向に対して交差する方向において前記ベース筒部よりも突き出しており、該突き出した部分において前記保護壁と対向する対向壁（２７）が備えられ、
   前記放出孔が前記保護壁と前記立壁および前記対向壁によって囲まれて構成されていることを特徴とする請求項１に記載の発音器。
3. 前記放出孔は、前記立壁の方が前記保護壁よりも長さが短くされることで、前記立壁で構成される方が短手方向、前記保護壁で構成される方が長手方向となる横長形状とされていることを特徴とする請求項２に記載の発音器。
4. 前記保護壁と前記立壁および前記対向壁のうち前記放出孔を構成している先端が同一平面上において終端され、該先端が構成する一面によって放出面（６２）が構成されていることを特徴とする請求項３に記載の発音器。
5. 前記放出面の法線方向が前記ダイヤフラムの振動方向と平行な平面とされていることを特徴とする請求項４に記載の発音器。
6. 前記放音領域において、前記隔壁には前記放音孔を構成する貫通孔が複数個形成されていると共に、前記放音孔以外の領域によって梁部（２６）が構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の発音器。
7. 前記梁部のうち前記ダイヤフラム側には、前記ダイヤフラムの前記振動方向への変位を制限するストッパー（２６１）が備えられていることを特徴とする請求項６に記載の発音器。
8. 前記ダイヤフラムは、前記第１空間側に凸となる内周部（７２１）と、前記内周部の外縁から前記第１空間に向かって広がる中空の円錐台形状の外周部（７２２）と、を有し、
   前記ストッパーは、前記内周部と前記外周部との円形の境界部と同径とされていると共に前記梁部から前記ダイヤフラム側に突き出した円筒部（２６１ａ）を有していることを特徴とする請求項７に記載の発音器。
9. 前記境界部には、前記円筒部に対向していて前記ダイヤフラムの変位時に該ダイヤフラムの振動方向に最も変位する円形端部（７２３）が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の発音器。
10. 前記駆動部は、
    前記ダイヤフラムの一面側に配置された筒状の芯部（７４）と、
    前記芯部に巻かれたボイスコイル（７５）と、
    前記ボイスコイルに磁界を印加することで、前記芯部および前記ボイスコイルを変位させ、前記ダイヤフラムを振動させる磁気回路部（７６）と、を備え、
    前記円形端部は、前記駆動部側に前記芯部の一端が接着剤で固定されていることを特徴とする請求項９に記載の発音器。
11. 前記梁部は、前記放音領域の中心から放射状に延びる径方向梁（２６２）と、同心円状に配置された円形梁（２６３）と、を有し、
    前記円筒部は、前記円形梁に備えられていることを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の発音器。
12. 前記ダイヤフラムは、前記第１空間側に凸となる内周部（７２１）と、前記内周部の外縁から前記第１空間に向かって広がる中空の円錐台形状の外周部（７２２）と、を有し、
    前記放音領域において、前記隔壁が開口されていて前記放音孔が構成され、
    前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面（２４ａ）と前記保護壁との間の寸法をＹａとし、
    前記隔壁における前記一面から前記ダイヤフラムにおける前記内周部と前記外周部との境界部までの距離をＹｂとして、
    Ｙａ ≧ Ｙｂ
    を満たすことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の発音器。
13. 前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面（２４ａ）と前記保護壁との間の寸法をＹａとし、
    前記隔壁における前記一面から前記ダイヤフラムにおける前記内周部と前記外周部との境界部までの距離をＹｂとして、
    Ｙａ ＜ Ｙｂ
    を満たすことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか１つに記載の発音器。
14. 前記ダイヤフラムの振動方向と交差し、前記立壁の外側で前記隔壁と平行な方向に沿って備えられたコネクタ（２９）を有していることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の発音器。
15. 前記立壁は、前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面（２４ａ）と前記保護壁との間に、前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面と前記保護壁との距離と等しい高さで、かつ、該立壁のうちの前記放出孔と対向する壁面から前記放出孔に向かって直線状に形成された支持部（２３１）を有している、請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の発音器。
16. 前記支持部は、前記放音孔を跨いで形成されている、請求項１５に記載の発音器。
17. 前記支持部は、前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面（２４ａ）と前記保護壁との間に、複数本が平行に配置されている、請求項１５または１６に記載の発音器。
18. ダイヤフラム（７２）を振動させることで発音を行う発音器の製造方法であって、
    第１空間（４）側に凸となる内周部（７２１）と前記内周部の外縁から前記第１空間に向かって広がる中空の円錐台形状の外周部（７２２）とを有した前記ダイヤフラムと、通電により前記ダイヤフラムを振動させて音を発生させる駆動部（７３）と、を有する発音体（７）と、
    前記発音体が収容されるベース筒部（２１）と、前記ベース筒部の軸方向の一端側に配置されていると共に、前記発音体が配置される領域を放音領域として、該放音領域が開口されることで前記発音体が発生させた音が導かれる放音孔（２５）が形成された隔壁（２４）と、を含み、前記ダイヤフラムおよび前記隔壁によって前記ベース筒部内が前記第１空間と第２空間（５）とに隔てられたベース（２）と、
    前記ダイヤフラムの振動方向において、前記隔壁から隙間を設けて前記放音領域を覆って配置された保護壁（２２）および該保護壁と前記ベース筒部とを連結する立壁（２３）と、を有し、
    前記保護壁と前記立壁および前記隔壁の間に、前記放音孔を通じて前記第１空間に連通する放音空間（６）が構成されていると共に、少なくとも一方向において前記保護壁および前記立壁が開口されることで、前記放音孔を通じて前記第１空間から前記放音空間に導かれた音が出力される放出孔（６１）が形成された発音器を用意し、
    前記隔壁のうち前記保護壁と対向する一面（２４ａ）と前記保護壁との間の寸法をＹａとし、
    前記隔壁における前記一面から前記ダイヤフラムにおける前記内周部と前記外周部との境界部までの距離をＹｂとして、
    Ｙａ ＞ Ｙｂ
    を満たす設計とし、
    気密検査工程として、前記放出孔から治具（１０）を挿入すると共に前記放音孔内に前記治具を配置した状態で前記第２空間の圧力を前記第１空間の圧力よりも高くすることで前記ダイヤフラムを前記第１空間側に膨らませることを特徴とする発音器の製造方法。

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