WO2021187080A1 - 発音器、発音器の取付構造および発音器を取り付けた車両 - Google Patents

Abstract

発音器は、音を発生させる発音体（７）と、内部の空間に前記発音体が配置されるとともに、内部の空間を大気に開放する放音孔（８４）が形成された筐体（１）とを備える。前記筐体の外表面には、前記放音孔の周囲に立壁（３６）が形成されており、前記発音体が発生させた音が、前記放音孔および前記立壁の内部を通って外部に放出される。発音器の取付構造として、前記発音器は、前記車両に形成された車両側放音孔（１０１）に前記立壁が対向するように配置されている。また、車両は、前記発音器の取付構造により、前記発音器が取り付けられている。

Description

発音器、発音器の取付構造および発音器を取り付けた車両 関連出願の相互参照

　本出願は、２０２０年３月１７日に出願された日本出願番号２０２０－０４６５２１号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。

　本開示は、発音器、発音器の取付構造および発音器を取り付けた車両に関する。

　従来、車両用警報器や車両用接近通報装置等に用いられる車両用発音器として、例えば特許文献１に記載されたものがある。

特開２０１８－１２１２４９号公報

　接近通報音等については、決められたマイク位置で所定の音圧レベルを得ることが法規で定められている。このような法規適合のために発音器の音圧レベルを大きくすると、車室内の騒音となるおそれがあるため、効率よく車外へ発音することが望まれる。

　本開示は、効率よく発音できる発音器、発音器の取付構造および発音器を取り付けた車両を提供することを目的とする。

　本開示の一態様における発音器は、音を発生させる発音体と、内部の空間に発音体が配置されるとともに、内部の空間を大気に開放する放音孔が形成された筐体とを備える。筐体の外表面には、放音孔の周囲に立壁が形成されており、発音体が発生させた音が、放音孔および立壁の内部を通って外部に放出される。

　このように立壁を形成することで、立壁の内部の空間が共鳴室となって、発音器の内部で発生した音が増幅されるため、効率よく発音することができる。

　また、本開示の一態様における発音器の車両への取付構造では、発音器は、車両に形成された車両側放音孔に立壁が対向するように配置されている。

　これによれば、車両側放音孔から車外へ向けて効率よく音を出すことができる。

　また、本開示の一態様において、立壁と車両側放音孔との間に隙間が形成されている。

　このように隙間を形成することで、発音器と車体の接触による異音や発音器の破損を抑制することができる。

　また、本開示の一態様において、車両側放音孔が複数形成されており、車両のカバー部品のうち、車両側放音孔が形成された部分の幅は、立壁の内側寸法以上とされている。

　このように車両側放音孔が形成された部分の幅を立壁の内側寸法以上とすることで、発音器の取り付け位置にずれが生じた場合に、放音性能への影響を低減することができる。

　また、本開示の一態様において、車両側放音孔は、車両の下側に向かって開口している。

　これによれば、音を効率よく伝搬させることができる。このような車両側放音孔は、例えば、車両のアンダーカバー、バンパーに形成することができる。

　上記の取付構造で発音器が取り付けられた車両では、車外に効率よく発音することができるため、発音器の音圧レベルの増加による車室内の騒音を抑制することができる。

第１実施形態にかかる発音器の全体構成を示す正面図である。 第１実施形態にかかる発音器の全体構成を示す左側面図である。 第１実施形態にかかる発音器の全体構成を示す下面図である。 図１（ａ）のII－II線に沿う断面図である。 図１（ａ）の発音器におけるカバーを外した状態の正面図である。 発音器を車両に取り付けた様子を示す断面図である。 車両側放音孔の形状を示す図である。 車両側放音孔の形状を示す図である。 車両側放音孔の形状を示す断面図である。

　以下、本開示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実施形態について図１（ａ）～７を用いて説明する。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。図２に示すように、発音器は、内部に２つの空間が形成された筐体１を備えている。

　具体的には、図１（ａ）～図２に示すように、筐体１は、それぞれ樹脂製のベース２と、カバー３と、ケース４とで構成されている。ベース２は、略円筒状のベース筒部２１を備え、このベース筒部２１の一端側開口部に、この開口部を覆う円板状のカバー３が嵌合されており、ベース筒部２１の他端側開口部に、円板状のケース４が接着にて気密的に接合されている。

　そして、図２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２２により軸方向に２分割されており、ベース筒部２１と隔壁２２とカバー３とによって第１空間５が形成され、ベース筒部２１と隔壁２２とケース４とによって第２空間６が形成されている。

　図２、図３に示すように、隔壁２２には、第１空間５と第２空間６とを連通させる円形の貫通孔２３が形成されている。そして、図２に示すように、電気信号に基づいて音を発生させる発音体７が、貫通孔２３を塞ぐようにして第２空間６に配置されている。後述するように、貫通孔２３は、発音体７のダイヤフラム７２によって塞がれており、第２空間６は、ダイヤフラム７２によって第１空間５と隔てられている。

　また、図３に示すように、隔壁２２には、貫通孔２３と離れた場所に通気孔２４が形成されている。通気孔２４は、温度変化によって第１空間５と第２空間６との間に圧力差が発生することを抑制するためのものである。通気孔２４には、通気膜２５が張られている。通気膜２５は、空気を通し、水を遮断するものであり、例えばゴアテックス（登録商標）で構成される。

　図２、図３に示すように、隔壁２２の開口端には、貫通孔２３を囲み隔壁２２からカバー３側に向かって突出する円筒状の遮蔽筒部２６が接続されている。遮蔽筒部２６のうちカバー３側の開口部端面よりも隔壁２２に近い部分には、梁状の連結部２７が接続されている。連結部２７は、遮蔽筒部２６から貫通孔２３の半径方向内側に向かって延設されており、遮蔽筒部２６は、連結部２７を介して遮蔽板２８に接続されている。

　遮蔽板２８は、カバー３の表面に付着した水等が発音体７に到達することを抑制し、水等の付着による発音体７の破損を防止するためのものであり、筐体１の内部において、後述する放音孔８４とダイヤフラム７２との間に配置されている。

　また、遮蔽板２８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、ダイヤフラム７２の変形を制限するものである。図２に示すように、遮蔽板２８は、ダイヤフラム７２に対向するように、ダイヤフラム７２と離された状態で第１空間５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、ダイヤフラム７２の内周部は、第１空間５側に向かって凸となるドーム状とされており、外周部は、内周部の外縁から第１空間５側に向かって広がる中空の円錐台形状とされている。そして、遮蔽板２８の内周部２８１は、ダイヤフラム７２とは反対側に向かって凸となるドーム状とされており、外周部２８２は、内周部２８１の外縁から第１空間５側に向かって広がる中空の円錐台形状とされている。そして、内周部２８１、外周部２８２が、それぞれ、ダイヤフラム７２の内周部、外周部に対向している。

　内周部２８１は、ベース筒部２１の軸方向において隔壁２２よりもケース４に近い位置にあり、外周部２８２は、貫通孔２３を通るように配置されている。外周部２８２のうち内周部２８１とは反対側の端部は、カバー３側に向かって突出する円筒状とされており、図２に示すように、外周部２８２は、円筒状とされた端部において連結部２７に接続されている。

　図３に示すように、連結部２７は複数形成されており、遮蔽筒部２６と、複数の連結部２７と、遮蔽板２８とによって、発音体７が発生させた音を通過させる音通路８１が複数形成されている。

　また、遮蔽板２８には、内周部２８１の外縁からカバー３側に向かって突出する円筒部２８３が形成されている。図２に示すように、外周部２８２、円筒部２８３、およびカバー３によって共鳴室８２が形成され、内周部２８１、円筒部２８３、およびカバー３によって共鳴室８３が形成されている。発音体７が発生させた音の音圧は、共鳴室８２および共鳴室８３によって増幅される。

　図１（ａ）～図３に示すように、ベース筒部２１の外側には、発音体７を後述するハーネス１２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。図２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６とを接続する貫通孔が形成されており、この貫通孔を通るようにターミナル９が配置されている。

　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６において後述するリードピン７５に接続されている。

　図１（ａ）～図２に示すように、カバー３は、ベース筒部２１に対応して円板状とされている。カバー３のうち連結部２７および音通路８１に対向する部分には、筐体１の内部に向かって突出した突出部３１が形成されている。カバー３のうち突出部３１よりも内側の部分には、発音体７が発生させた音を外部に放出するための円形状の貫通孔３２が形成されている。貫通孔３２の開口端部には、梁状の連結部３３が接続されている。

　連結部３３は、貫通孔３２の半径方向内側に向かって延設され、遮蔽板３４に接続されている。遮蔽板３４は、円板状とされており、遮蔽板２８の円筒部２８３を覆うように配置されている。

　図１（ａ）に示すように、連結部３３は複数形成されており、複数の連結部３３によって貫通孔３２が分けられることにより、複数の放音孔８４が形成されている。放音孔８４は、第１空間５を大気に開放し、発音体７が発生させた音を外部に放出するものである。

　図２に示すように、カバー３のうち、突出部３１よりも半径方向外側に位置する部分には、隔壁２２に向かって突出する円筒状の筒部３５が形成されている。筒部３５は、第１空間５のうち、隔壁２２に対応する部分に配置されており、筒部３５の先端は、ベース筒部２１と、隔壁２２と、遮蔽筒部２６とで囲まれた部分に配置されている。

　図１（ａ）～図２に示すように、本実施形態では、筐体１の外表面、具体的には、カバー３の正面の外周部に、筒状の立壁３６が形成されており、放音孔８４は、立壁３６の内側に形成されている。立壁３６は、ここでは円筒状とされており、ダイヤフラム７２の振動方向、すなわち、ベース筒部２１の軸方向に延設されて、カバー３の正面に向かって開口している。なお、立壁３６をカバー３とは別の部品としてもよいが、立壁３６をカバー３の他の部材と上下抜きで同一成型することで、部品数の増加を抑制し、製造コストを低減することができる。

　このようにして、発音体７が発生させた音の音圧を増幅させる共鳴室が形成されている。具体的には、ベース筒部２１と、隔壁２２と、カバー３の外周部と、筒部３５とによって共鳴室８５が形成されており、隔壁２２と、遮蔽筒部２６と、カバー３の外周部と、突出部３１と、筒部３５とによって共鳴室８６が形成されている。また、立壁３６の内部の空間が共鳴室８７とされている。なお、突出部３１の一部は、半径方向外側に向かって突出し、筒部３５に連結されている。

　上記のように、第１空間５には、発音体７が発生させた音の音圧を増幅する共鳴室８２、８３、８５、８６、８７が形成されている。このように複数の共鳴室を形成することにより、広い周波数帯域において大きな音圧を得ることができる。

　図２に示すように、発音体７は、略段付円筒状のフレーム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は軸方向の両端部において開口しており、フレーム７１の２つの開口部のうち開口幅が広い方は、ダイヤフラム７２によって塞がれている。

　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２２に接着にて気密的に接合されている。そして、フレーム７１には、フレーム７１の内部と外部とを連通させる貫通孔７４が形成されており、フレーム７１の内部の空間によって第２空間６の一部が構成されている。すなわち、第２空間６は、隔壁２２およびダイヤフラム７２によって第１空間５と隔てられている。

　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を塞ぐように配置されている。駆動部７３は、ダイヤフラム７２に接続された円筒状のボビンと、ボビンの外側に巻かれたボイスコイルと、ボイスコイルに磁界を印加する磁気回路部とを備えており、磁界が印加された状態のボイスコイルに電流を流すことで、ボビンが変位し、ダイヤフラムが振動して、音が発生する。

　発音体７は駆動部７３のボイスコイルに電気的に接続されたリードピン７５を備えており、リードピン７５をターミナル９に圧入することにより、ボイスコイルが後述するハーネス１２に電気的に接続されている。

　発音器の車両への取付構造について説明する。本実施形態の発音器は、車室外に配置され、より詳細には、図４に示すように、車両のカバー部品１０に形成された車両側放音孔１０１に立壁３６が対向するようにして、車両のフロントバンパー内等に配置される。なお、立壁３６とカバー部品１０との間には、隙間が形成されている。これにより、発音器とカバー部品１０との接触による異音や発音器の破損を抑制することができる。

　発音器の筐体１は、金属製のブラケット１１によって車両フレーム等に固定されている。また、ベース２のコネクタ２９は、ハーネス１２によって図示しない電源に接続されている。この電源から駆動部７３のボイスコイルに電流が供給されることで、ダイヤフラム７２が振動し、発音体７から音が発生し、車両側放音孔１０１から外部に放出される。

　カバー部品１０は、例えばアンダーカバー、バンパー等の地面と対向する車両カバーであり、車両側放音孔１０１は、車両下側に形成されている。発音器は、車両下側の地面に向かって音を放出するように、立壁３６が地面方向を向くように配置されている。なお、立壁３６の軸方向、および、カバー部品１０のうち車両側放音孔１０１が形成された面の法線方向は、車両の下方向に対して多少傾斜していてもよい。

　車両側放音孔１０１は複数形成されており、立壁３６の内側寸法をＡとし、カバー部品１０のうち車両側放音孔１０１が形成された部分の幅をＢとすると、Ｂ≧Ａとされている。Ｂ≧Ａとすることで、発音器の取り付け位置にずれが生じた場合の放音性能への影響を低減することができる。なお、１つの車両側放音孔１０１の幅は、立壁３６の内側寸法Ａよりも小さくされている。

　車両側放音孔１０１の形状は、例えば図５、図６に示すように、円形状、直線状とされる。また、例えば図７に示すように、カバー部品１０が２層の部材で構成され、１層目と２層目の隙間によって車両側放音孔１０１が形成されていてもよい。

　以上説明したように、本実施形態では、放音孔８４の周囲に立壁３６が形成されており、発音体７が発生させた音が、放音孔８４および立壁３６の内部を通って外部に放出される。そのため、共鳴室８７における特定周波数の空間共鳴により音響特性が向上し、効率よく発音することができる。この音響特性は、立壁３６の高さによって調整することが可能であり、立壁３６の設計によって所望の音圧設定値（Ｖｏｌレベル）になるように、性能を最適化することができる。また、立壁３６が車両側放音孔１０１に対向するように発音器が配置されるとともに、立壁３６によって、放音孔８４から放出された音が車室内へ漏れることが抑制されるため、車外へ効率的に音を出すことができる。

　また、本実施形態では、車両側放音孔１０１が車両下側に向かって開口しており、車両下側に向かって放音されるように発音器が取り付けられている。これにより、車両の前後左右に音が効率よく伝搬するようになり、例えば接近通報の法規で定められた車両の左前方、右前方、左後方、右後方の音圧の測定位置に対し、１つの発音器で音を効率よく伝搬させることができる。

　このように、発音器から車外へ効率よく音を出すことができるため、発音器自体の音圧レベルの増加による車室内の騒音を抑制するとともに、発音器の製造コストを低減することができる。

　また、車両走行時の飛び石や水没等のストレスから発音体７を保護するためには、放音孔８４をカバー部品１０から遠ざけることが望ましい。本実施形態では、立壁３６にある程度の高さを設けることで、放音孔８４をカバー部品１０および地面から遠ざけて、発音体７を保護することができる。

　なお、立壁をカバー部品１０に設けることも考えられるが、このような構成では、発音器と立壁との位置ずれのおそれがあるため、発音器側に立壁３６を設けることが望ましい。

　（他の実施形態）
　なお、本開示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。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
 

Claims (11)

1. 　音を発生させる発音体（７）と、
   　内部の空間に前記発音体が配置されるとともに、内部の空間を大気に開放する放音孔（８４）が形成された筐体（１）と、を備え、
   　前記筐体の外表面には、前記放音孔の周囲に立壁（３６）が形成されており、
   　前記発音体が発生させた音が、前記放音孔および前記立壁の内部を通って外部に放出される発音器。
2. 　請求項１に記載の発音器の車両への取付構造であって、
   　前記発音器は、前記車両に形成された車両側放音孔（１０１）に前記立壁が対向するように配置されている発音器の取付構造。
3. 　前記立壁と前記車両側放音孔との間に隙間が形成されている請求項２に記載の発音器の取付構造。
4. 　前記車両側放音孔が複数形成されており、
   　前記車両のカバー部品（１０）のうち、前記車両側放音孔が形成された部分の幅は、前記立壁の内側寸法以上とされている請求項２または３に記載の発音器の取付構造。
5. 　前記車両側放音孔は、前記車両の下側に向かって開口している請求項２ないし４のいずれか１つに記載の発音器の取付構造。
6. 　前記車両側放音孔は、前記車両のアンダーカバーに形成されている請求項５に記載の発音器の取付構造。
7. 　前記車両側放音孔は、前記車両のバンパーに形成されている請求項５に記載の発音器の取付構造。
8. 　請求項２ないし７のいずれか１つに記載の取付構造によって前記発音器が取り付けられた車両。
9. 　音を発生させる発音体（７）と、
   　内部の空間に前記発音体が配置される筐体（１）と、
   　放音孔（８４）を形成し、前記発音体を覆うよう前記筐体に接続されるカバー（３）と、
   　前記放音孔を囲う筒状に形成された立壁（３６）と、を備える発音器。
10. 　前記立壁は、軸方向の両端が開口している円筒状であり、前記カバーから前記軸方向に前記発音体に対し離れるように延設されている、請求項９に記載の発音器。
11. 　前記立壁の内部空間は、前記発音体が発生させた音の音圧を増幅する共鳴室（８７）であり、
    　前記立壁の前記軸方向の高さは、前記共鳴室が特定周波数の音を増幅するように設定されている、請求項９に記載の発音器。
     

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