WO2011027200A1 - サイレン - Google Patents

Abstract

　電圧が印加されることで振動する圧電板と、一面側へ膨出する膨出部、及び膨出部の周縁に形成される鍔部から略ドーム状に形成され、膨出部の他面側に形成される凹部に前記圧電板が覆設されて圧電板の振動が伝達することで振動して音を発生する振動板と、振動板の鍔部を固定する固定手段を有したハウジングとを備えるサイレンを提供する。　

Description

明細書 サイレン 技術分野

本発明は、 サイレンに関するものである。 背景技術

従来から、 電圧が印加されることで振動する略円盤状の圧電板と、 一面側へ膨出した略 ドーム状に形成されて周縁部が圧電板に接着され、 圧電板の振動が伝達することで振動し て音を発する振動板と、 圧電板及び振動板が取り付けられて圧電板の周縁部が固定される ハウジングとを備えたサイレンが提供されている （例えば特許文献 1参照)。

上記サイレンは、 例えば、 車両用盗難防止装置等の車載用サイレンとして用いられ、 車 輛に異常等が発生した場合に周囲に大音量の警報音を発報して異常を知らせる。

ここで、 車載用のサイレンの多くは、 車内等の限られたスペースに配設されることが多 いことから小型化が望まれていた。

【特許文献 1】 特開平 7— 7 9 4 9 6号公報 発明の開示

しかしながら、 一般的にサイレンのサイズが小さくなると、 圧電板ゃ振動板のサイズも 小さくなって当該サイレンから発せられる音も小さくなるため、 音量を保ちつつサイレン を小型化することは困難であった。

本発明は、 上記事由に鑑みてなされたものであり、 小型で、 且つ大音量を発することが 可能なサイレンを提供する。

本発明の一実施形態によれば、 電圧が印加されることで振動する圧電板と、 一面側へ膨 出する膨出部、 及び膨出部の周縁に形成される鍔部から略ドーム状に形成され、 膨出部の 他面側に形成される凹部に前記圧電板が覆設されて圧電板の振動が伝達することで振動し て音を発生する振動板と、 圧電板及び振動板が取り付けられるハウジングとを備え、 前記 ハウジングは、 振動板の鍔部を固定することを特徴とする。

この構成によれば、圧電板を有したサイレンにおいて音圧を高めることができ、例えば、 車載用のサイレン等に適用してサイレンを小型化した場合であっても、 従来どおりの大音 量を発することができる。

前記ハウジングは、 第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで構成され、 前記 振動板は、 第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とに狭持され、 第一のハウジン グ部材と振動板との間、 及び第二のハウジング部材と振動板との間の少なくともいずれか —方には、 弾性材が設けられることが可能である。

この構成によれば、 ハウジングと振動板との間に弾性材が介在することで、 振動板の振 動が狭持部で減衰することを抑制でき、 音圧の低下を防止することができる。 また、 振動 板の横揺れが防止されるため、 振動板の振動が安定して音圧を向上させることができる。 前記振動板は、 厚みが 0 . 2 mm以下であることが可能である。

この構成によれば、 音圧の向上、 加工のし易さを同時に満たすことができ、 更には、 既 成の振動板と等しい厚みで形成できるため、 既成の構成部品を流用し易い。

前記振動板は、 膨出部における開口の直径に対する膨出部の開口の高さの比が 0 . 2以 上であることが可能である。

この構成によれば、 音圧の向上、 加工のし易さを同時に満たすことができる。

以上説明したように、 本発明では、 小型で、 且つ大音量を発することが可能なサイレン を提供することができるという効果がある。

図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面を参照する以後の好ましい実施例の説明 により明確になる。

【図 1】 本発明の実施形態におけるサイレンの断面斜視図を示す。

【図 2】 （a ) 〜（c ) は、 同上におけるサイレンのカバ一を示し、 （a ) は、 後面図、 ( b ) は、 断面図、 （c ) は、 側面図を示す。

【図 3】 （a ) ~ ( c ) は、 同上におけるサイレンのケースを示し、 （a ) は、 前面図、 ( b ) は、 側面図、 （c ) は、 （a ) の A— A線で切断した断面図を示す。

【図 4】 （a ) ~ ( c ) は、 同上におけるサイレンのホーン部材を示し、 （a ) は、 後 面図、 （b ) は、 断面図、 （c ) は、 側面図を示す。

【図 5】 同上におけるサイレンのハウジングカバ一の斜視図を示す。

【図 6】 同上におけるサイレンの振動板の厚みに対する音圧の関係図を示す。

【図 7】 同上におけるサイレンの振動板の高さ比 （膨出高さ 膨出部の直径） に対す る音圧の関係図を示す。

発明を実施するための形態

以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

(実施形態）

本実施形態におけるサイレンは、 図 1に示すように、 電圧が印加されることで振動する 圧電板 1 1、 及び前面側へ膨出する膨出部 1 2 1及び当該膨出部 1 2 1の周縁に形成され る鍔部 1 2 2から略ドーム状に形成され、 膨出部 1 2 1の後面側にできる凹部 1 2 3が前 記圧電板 1 1に覆設される振動板 1 2、 及び圧電板 1 1と振動板 1 2とを収納するハウジ ング 1 0、 及びハウジング 1 0の前面に固定されるホーン部材 1 6からなる発音ュニット 1と、 発音ュニット 1の後面側に配設される回路基板 2と、 前面が開口した中空箱型に形 成され、 底面側に回路基板 2を収納して前面側に発音ュニット 1が設けられるハウジング カバ一 3とから構成される。 以下、 図 1における上下方向を前後方向として説明を行う。 圧電板 1 1は、 略円盤状のセラミック圧電体からなり、 その両面には図示しない電極が 設けられている。

振動板 1 2は、 例えば、 アルミ等の比剛性が大きな材料により、 前方へ膨出する膨出部 1 2 1と、 膨出部 1 2 1の周縁に形成される略円環状の鍔部 1 2 2とから構成され、 略ド —ム状に形成されている。 なお、 振動板 1 2の素材は、 マグネシウム、 チタン、 ベリリウ ム等であってもよい。

鍔部 1 2 2の径方向略中央には、 後方側へ湾曲した略円環状の湾曲部 1 2 2 aが形成さ れており、 湾曲部 1 2 2 aよりも内側には略円環状の接着部 1 2 2 bが形成され、 湾曲部 1 2 2 aよりも外側には略円環状の被狭持部 1 2 2 cが形成される。 そして、 接着部 1 2 2 bに圧電板 1 1の周縁部が接着されることで、 振動板 1 2に圧電板 1 1が固定される。 ハウジング 1 0は、 振動板 1 2の前面側に設けられるカバ一 1 4と、 振動板 1 2の後面 側に設けられてカバ一 1 4が覆設されるケ一ス 1 5とから構成される。

カバ一 1 4は、 図 1、 2に示すように、 振動板 1 2の膨出部 1 2 1に空気室 1 3を介し て対向して設けられる略ドーム状の膨出部 1 4 1と、 膨出部 1 4 1の周縁部に形成される 略円環状の鍔部 1 4 2と、 鍔部 1 4 2の周縁から当該鍔部 1 4 2に対して略垂直に延設さ れる周壁 1 4 3とから構成される。 そして、 鍔部 1 4 2の前面には、 鍔部 1 4 2の内周に 沿って略円環状の溝部 1 4 2 aが形成されており、 更に、 周壁 1 4 3には、 円周方向に沿 つて略等間隔に複数の係止孔 1 4 3 aが穿設されている。

ケース 1 5は、 図 3に示すように、 前面が開口した略円筒状に形成され、 周壁の開口周 縁には外方向へ係止突部 1 5 aが突設されている。 そして、 ケース 1 5内に圧電板 1 1及 び振動板 1 2が収納された後、 ケース 1 5の開口にカバ一 1 4が覆設される。 その際、 ケ —ス 1 5における係止突部 1 5 aが、 カバー 1 4の係止孔 1 4 3 aに係止されることで、 ケ一ス 1 5とカバ一 1 4とが固定される。

ここで、 ケース 1 5の開口周縁には、 断面略 L字状の嵌合部 1 5 cが形成されており、 カバ一 1 4の鍔部 1 4 2の周縁部には、 深さの異なる 2つの溝 1 4 4 a、 1 4 4 bが並設 された嵌合部 1 4 4が形成されている。 嵌合部 1 4 4には、 内側の溝 1 4 4 aよりも深さ の深い溝 1 4 4 b力 溝 1 4 4 aの外側に並設されており、 ケース 1 5にカバー 1 4が取 リ付けられる際、 ケース 1 5の嵌合部 1 5 cの先端が溝 1 4 4 bに嵌まり込み、 嵌合部溝 1 5 cの底部と溝 1 4 4 aとの間には、 振動板 1 2の鍔部 1 2 2が例えば、 弾性材からな るパッキン 2 3と共に挟みこまれて振動板 1 2が狭持固定される。 ここで、 カバ一 1 4及 びケース 1 5は各々ハウジングを形成する第 1及び第 2ハウジング部材に該当し、 パツキ ン 2 3は嵌合部 1 5 cと振動板 1 2との間及び溝 1 4 4 aと振動板 1 2との間のうち、 少 なくとも一方に設けられる。 ホーン部材 1 6は、 図 4に示すように、 略中央の内径が最も小さく、 そこから前端側及 び後端側へかけて拡径された略円筒状に形成されて両端が開放している。 そして、 ホーン 部材 1 6における後方の開放端には、 断面略 L字状の段部 1 6 aが形成されており、 当該 段部 1 6 aがカバー 1 4の溝部 1 4 2 aに嵌まり込むことで、 ホーン部材 1 6がカバー 1 4に固定される。 そして、 ホーン部材 1 6の内壁と膨出部 1 4 1の前面とで囲まれた空間 にホーン空間 1 7が形成される。

また、カバ一 1 4における鍔部 1 4 2の内周側には、連通孔 1 4 2 bが穿設されており、 当該連通孔 1 4 2 bを介して空気室 1 3と、 ホーン空間 1 7とが連通する。

また、 ホーン部材 1 6の後端側には、 略円環状の鍔部 1 6 1が形成され、 当該鍔部 1 6 1の周縁には、 鍔部 1 6 1に対して略垂直な 2つの略円環状の突部 1 6 1 a、 1 6 1 が 並設され、 突部 1 6 1 aと突部 1 6 1 bとの間に溝部 1 6 1 cが形成される。

回路基板 2は、 ケース 1 5の後面に対向して設けられ、 図示しない配線を介して圧電板 1 1の電極に接続されている。 ここで、 前記配線は、 ケース 1 5の側面から開口周縁部に 亘つて形成される溝部 1 5 bに沿って配されることでケース 1 5内に引き込まれ、 回路基 板 3と圧電板 1 1の電極とを接続する。

ハウジングカバ一 3は、 図 5に示すように、 前面が開口した略円筒状に形成され、 底面 側に回路基板 2が収納され、開口側に発音ュニット 1が設けられる。具体的に説明すると、 ハウジングカバ一 3の開口周縁部が、 ホーン部材 1 6の溝部 1 6 1 cにロールエッジ 2 4 を介して嵌め込まれることで、 ハウジングカバ一 3にホ一ン部材 1 6が固定される。 また、 ハウジングカバー 3の後面には、 略筒状のコネクタ部 3 aが設けられており、 当 該コネクタ部 3 a内には、 ハウジングカバ一 3の後面を揷通して一端がコネクタ部 3 a内 に突出して他端がハウジングカバー 3内に突出する複数の端子 1 8が配設される。そして、 ハウジングカバ一 3内に突出する端子 1 8は、 図示しない配線等を介して回路基板 2に接 feeされる。

また、 ハウジングカバ一 3の外周面からは、 先端に切り欠き部 3 1 aが形成された断面 略 L字状のブラケット接続部 3 1が延設されている。 一方、 サイレンの取り付けられる車 体には、 略 L字状のブラケット 1 9が取り付けられ、 当該ブラケット 1 9に穿設される揷 通孔 1 9 aと前記切り欠き部 3 1 aとを揷通したねじ 2 1が、 ナツト 2 2に螺合し、 ハウ ジングカバ一 3とブラケット 1 9とを共締めすることで、 サイレンが車体に固定される。 そして、 図示しない外部コネクタが、 ハウジングカバ一 3におけるコネクタ部 3 aに接 続され、 外部機器等から外部コネクタを介して入力される報知信号が、 端子 1 8を介して 回路基板 2に入力される。 そして、 回路基板 2は、 報知信号が入力されると、 圧電板 1 1 に電圧信号を出力し、 電圧信号が入力された圧電板 1 1は振動する。 続いて、 圧電板 1 1 の振動が振動板 1 2に伝達して振動板 1 2も振動して振動板 1 2から音が発せられる。 上記構成からなる本実施形態のサイレンは、 圧電素子をハウジングに固定する従来のサ ィレンと構造が異なり、 圧電板 1 1が接着された略ドーム状の振動板 1 2の鍔部 1 2 2が ハウジング 1 0に固定されていることで、 振動板 1 2の振幅が従来よりも大きくなつて音 圧の向上を図ることができる。 そのため、 本実施形態のサイレンを車載用のサイレンとし て用いるために小型化した場合であっても、 従来どおりの大音量で報知を行うことができ る。

また、 振動板 1 2から発せられた音は、 空気室 1 3から連通孔 1 4 2 bを介してホーン 空間 1 7へ伝播する。 ここで、 空気室 1 3と連通孔 1 4 2 bとによってヘルムホルツ共鳴 器が形成されており、 振動板 1 2から発せられた音は、 ヘルムホルツ共鳴器によって音圧 が高められる。 また、 ヘルムホルツ共鳴器で音圧が高められた音は、 ホーン空間 1 7によ つて更に音圧が高められる。

更に、 カバ一 1 4が、 ヘルムホルツ共鳴器とホーンとの両方の構成部品を兼ねているこ とから、 部品点数を削減できて部品配置のためのスペースも縮小でき、 サイレンの小型化 を図ることができる。 つまり、 本願発明では、 音圧の向上を図りながらもサイレンの小型 化を同時に行うことができる。

また、 振動板 1 2の鍔部 1 2 2力 パッキン 2 3を介してカバ一 1 4とケース 1 5との 間に狭持されていることで、 振動板 1 2の振動が狭持部分で減衰することを防止でき、 更 には、 サイレンが例えば車輛等に設けられた場合に発生する振動によって振動板 1 2に横 揺れが発生することを抑制できるので、 振動板 1 2を安定して振動させることができて音 圧を向上させることができる。

また、 一般的に、 略ドーム状に形成された振動板 1 2は、 図 6に示すように、 その厚み が薄い程、 大きな音圧をもった音を発することができる。 そこで、 本実施形態では、 音圧 を十分に得ることができ、 加工を容易に行うことができる、 0 . 2 mm以下の厚みをもつ たアルミ板により振動板 1 2を形成している。 また、 上記厚みは、 既成の振動板で用いら れている厚みであることから、 既成の構成部品を流用し易いというメリッ卜がある。 更に、 図 7は振動板 1 2の厚みを 0 . 1 mmとした場合の、 膨出部 1 2 1の開口の直径 に対する振動板 1 2の膨出高さの比に応じる音圧を示す。図 7に示すように、この比を 0 . 2 4とすることで、 最大音圧を得ることができる。 そのため、 このように上記比の値が略 0 . 2以上となるように膨出高さ及び上記直径を設定することで、 更に音圧を向上させる ことができる。

以上、 本発明の好ましい実施形態が説明されたが、 本発明はこれらの特定実施形態に限 定されず、 後続する請求範囲の範疇を超えず、 多様な変更及び修正が行われることが可能 であり、 それも本発明の範疇に属すると言える。

Claims

請求の範囲

【請求項 1】

電圧が印加されることで振動する圧電板と、

一面側へ膨出する膨出部、 及び膨出部の周縁に形成される鍔部から略ドーム状に形成さ れ、 膨出部の他面側に形成される凹部に前記圧電板が覆設されて圧電板の振動が伝達する ことで振動して音を発生する振動板と、

振動板の鍔部を固定する固定手段を有したハウジングとを備えることを特徴とするサイ レン。

【請求項 2】

前記ハウジングは、 第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで構成され、 前記固定手段は、 第一のハウジング部材と第二のハウジング部材とで振動板の鍔部を狭 持する構成を有し、 第一のハウジング部材と振動板との間、 及び第二のハウジング部材と 振動板との間の少なくともいずれか一方には、 弾性材が設けられることを特徴とする請求 項 1記載のサイレン。

【請求項 3】

前記振動板は、 厚みが 0 . 2 m m以下であることを特徴とする請求項 1または 2記載の サイレン。

【請求項 4】

前記振動板は、 膨出部における開口の直径に対する膨出部の高さ寸法の比が 0 . 2以上 であることを特徴とする請求項 1乃至 3いずれか記載のサイレン。