動電型放音体
【課題】通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性を向上させた車両搭載用等の動電型放音体を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状のアウターヨーク１と、アウターヨーク１に囲まれて配置されたマグネット２とインナーヨーク３とを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ４内に配設されたコイル５と、コイル５が固定された振動板７と、アウターヨーク１の一部を内包するように配置された筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結する弾性部材８と、を備え、筐体９は内底部に開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、一部が筐体９の開放穴９ｅから露出するように、筐体９に一体的に接続されたものである。
【解決手段】本発明の動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状のアウターヨーク１と、アウターヨーク１に囲まれて配置されたマグネット２とインナーヨーク３とを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ４内に配設されたコイル５と、コイル５が固定された振動板７と、アウターヨーク１の一部を内包するように配置された筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結する弾性部材８と、を備え、筐体９は内底部に開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、一部が筐体９の開放穴９ｅから露出するように、筐体９に一体的に接続されたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動バイクなど静粛性の高い電動移動体において、車両周辺の歩行者等に自車両の接近もしくはその存在を報知するための報知音発生装置等に関し、主として電動移動体の報知音発生用等の放音体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動自転車、電動カート等の開発実用化に続き、電動バイクや電動自動車等、各種移動体としての乗り物が急速に電動化され始めている。具体的には、内燃機関を動力源とする自動車に代わって、ガソリンエンジンと電動モータとを動力源とするハイブリッド自動車や、家庭電源もしくはガソリンスタンドや電力供給スタンドなどに設置された充電器により充電された車両搭載電池によって作動する電動モータを動力源とする電気自動車、あるいは、水素ガスなどを燃料とする燃料電池で発電しながら走行する燃料電池自動車などが順次開発されている。電動バイク、ハイブリッド自動車及び、電気自動車などは、既に実用化され国内市場でも急速に普及し始めている。
【０００３】
従来の内燃機関を動力源とするガソリン車やディーゼル車やバイクなどは、動力源自身が放出するエンジン音や排気音、更には走行中のロードノイズ等が発生するため、街中を歩行する歩行者や自転車に乗っている人などは自動車のエンジン音や排気音などにより、車両の接近を認識することができる。しかし、ハイブリッド自動車の場合、低速走行時には、エンジンによる走行ではなく電動モータによる走行モードが主体となるため、エンジン音や排気音等が発生せず、また、電気自動車や燃料電池自動車等に至っては全運転領域において電動モータによって走行することから、非常に静粛性の高い電動移動体となっている。しかしながら、このような静粛性の高い電動移動体の周辺に存在する歩行者や自転車運転者等は、音の発生が少なく静粛性の高い電動モータにより走行するハイブリッド自動車や電気自動車や燃料電池自動車などの電動移動体の接近を音によって認識することができないことから、静粛性の高い電動移動体と歩行者等との接触事故などが発生する原因となり得る。
【０００４】
このため、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車などが備える利点であるべき静粛性が時に弊害となる上記のような問題を解決すべく、従来の自動車などに備えられ運転者の意思で警報を発するクラクション以外の、運転者の意思とは関係なく動作する自車両存在報知のためのシステムが種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、自車両の走行状態を検出して出力する走行状態検出手段と、検出された走行状態に基づいて車外に音を発生する警告音発生手段と、前記警告音発生手段の駆動を制御する制御手段とを備え、自車両周辺の歩行者に対して自動車の接近を知らせるために、警告音、エンジン音などを放音することのできる電気自動車が開示されており、警告音発生器としてクラクションやスピーカを利用することが開示されている。
【０００６】
上述の特許文献１に開示されたクラクションやスピーカなどの放音体の代わりに、コーンスピーカなどの一般的なスピーカではなく、例えば、携帯電話や薄型液晶テレビなどに利用される動電型エキサイタを利用することが容易に想定される。特許文献２には、音声を発生するムービングコイル型の電気音響変換器の駆動原理を応用し、液晶などの表示パネルや筐体を振動させて音響出力を得る平面レシーバ用の動電型エキサイタが開示されている。
【０００７】
特許文献２の動電型エキサイタは、ヨーク立ち上がり部を有するヨーク、磁石、インナ
ーヨークに相当するトッププレートにより構成された磁気回路部と、磁気回路部を収納するフレームと、ヨーク立上部の内周部及びトッププレートの外周部により形成された磁気ギャップに配設されたボイスコイルが固定された振動板と、振動板の前面側全面を被覆する第１のプロテクターと、フレームの側面部とヨークの背面部とを被覆する第２のプロテクターとを備える。振動板はフレームの前面側に固定され、磁気回路部は、磁気回路部に固定されたサスペンションを介して第２のプロテクターの内周部とフレーム端部とに固定される。磁気回路部は、第１のプロテクター及び第２のプロテクターにより囲まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２７８１０号公報（０００５段、０００６段、図１）
【特許文献２】特開２００８−４８０７９号公報（００２６段、００４１段〜００５１段、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、自車両周辺の歩行者に対して自動車の接近を知らせるために、警告音、エンジン音などを放音することのできる電気自動車が開示されているものの、スピーカに関する具体的な構造に関する開示は全くなされていない。
【００１０】
特許文献２では、ボイスコイルへの通電により自己発熱した熱量は、ヨークのヨーク立ち上がり部からヨークの背面側に伝熱され、また、インナーヨークから磁石を経てヨークの背面側に伝熱される。特許文献２の動電型エキサイタは、ヨークが第２のプロテクターに覆われているため、ヨークに伝熱された熱量は、更に金属材料のサスペンションを介して、金属材料の第２のプロテクターへ伝熱した後に大気中へ放熱される。特許文献２の動電型エキサイタは、ヨークからサスペンションを通じて第２のプロテクターへの伝熱経路が長く、かつ、ヨークが第２のプロテクターに覆われているため、第２のプロテクター内部に熱がこもり易くなっている。すなわち、特許文献２の動電型エキサイタは、大量の熱が発生する場合に放熱性が悪いという問題がある。特に第２のプロテクターをナイロンなどの伝熱効率の低い樹脂材料にて成形した場合は、通電により自己発熱した熱量の影響が顕著に現れるため構成部品の温度上昇が大きくなることが危惧される。ヨークの温度上昇を所定のレベルに抑制することができない場合は、発熱に起因するコイルの断線を引き起こす可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性を向上させた車両搭載用等の動電型放音体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
底部及び側壁部を有する形状のアウターヨークと、アウターヨークに囲まれて配置されたマグネットとインナーヨークとを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ内に配設されたコイルと、コイルが固定された振動板と、アウターヨークの一部を内包するように配置された筐体と、振動板の外周縁と筐体とを弾性的に連結する弾性部材と、を備える。筐体は内底部に開放穴を有し、アウターヨークは、一部が筐体の開放穴から露出するように、筐体に一体的に接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る動電型放音体によれば、アウターヨークの一部を筐体から外部に露出させたので、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性が向上した動電型放音
体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】図１の動電型放音体の外観を示す外観図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態２による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図５】図４のＢ部拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態３による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】図６のＣ部拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態４による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図９】図８のＤ部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態４による他の動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図１１】図１１のＥ部拡大図である。
【図１２】本発明の実施の形態５による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図２は動電型放音体の外観を示す外観図である。図２の上側は側面図であり、図２の下側はフロントカバー１０を下側から見た図である。図中同一記号は同一部分を示す。動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状に形成され磁性材料からなるアウターヨーク１と、アウターヨーク１の内底部に同心円状で片端磁極側が接着されたマグネット２と、マグネット２の他端磁極側に接着され磁性材料からなる同心円状のインナーヨーク３と、振動板７と、ボビン６に巻回されたコイル５と、アウターヨーク１を内包するための筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結し、振動板７の外周端を径方向に弾性支持する第一弾性部材８と、フロントカバー１０と、アウターヨーク１の開放側端部において振動板７を軸方向に弾性支持する第二弾性部材１１と、を備える。アウターヨーク１、マグネット２、及びインナーヨーク３と、によって磁気回路が構成されている。磁気回路を構成する部分を磁気回路部と呼ぶことにする。アウターヨーク１の側壁部は円筒状になっており、アウターヨーク１の底部は円板状になっている。なお、動電型放音体４０の断面図において、紙面奥側に本来見えるアウターヨーク１の内壁面、ボビン６の内面、フロントカバー１０の内面は、図が複雑にならないように省略した。軸方向とは、同心円状のインナーヨーク３及びマグネット２の中心軸方向であり、図１の上下方向である。
【００１６】
アウターヨーク１の内壁面とインナーヨーク３の外周面との間に存在する磁束密度の高い磁気ギャップ４内に、コイル５が配設される。コイル５は、ボビンに電線を巻回して作成される。前記磁気回路中の磁束密度が高い磁気ギャップ４内に、ボビン６に巻回されたコイル５が挿入されている。なお、ボビン９に巻回されたコイル５への電力供給は、図示しない外部電源に接続されたコネクタやハーネスを経由しておこなわれている。
【００１７】
振動板７は、ボビン６が接着もしくは一体形成される。第一弾性部材８は、その内周側が振動板７の外周端に装着されている。筐体９は開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、アウターヨーク１の一部である露出部１ｅが露出状態のままシール部材１２を介して複数本の固定ネジ１３で筐体９に締結される。フロントカバー１０は、振動板７を保護するためのものである。フロントカバー１０の外周側には、嵌合わせ部１０ｂが設けられる。第一弾性部材８の内周面は振動板７の外周縁全周に一体的に接合され、第一弾性部材８の外周部は筐体９の外周部とフロントカバー１０の嵌合わせ部１０ｂによって挟み込み支持されている。このように筐体９とフロントカバー１０とにより挟み込まれた第一弾性部材８は、振動板７の外周端を径方向に弾性支持している。また、第二弾性部材１１は、アウターヨーク１の開放側端部において振動板７を軸方向に弾性支持している。筐体９とアウターヨーク１の側壁外面および振動板７により音響空間２２が形成されている。
【００１８】
フロントカバー１０を筐体９の外周部に嵌め込むことで、振動板７の外周に接合された第一弾性部材８を押圧保持する。また、フロントカバー１０は、振動板７の前面を覆うことで外部からの異物の飛散等による振動板７の変形や破損を防止している。フロントカバー１０の底面部１０ｃに、開口部１０ａが設けられる。開口部１０ａは、振動板７からの放出音を遮らない程度の開口面積を有している。なお、図２では、開口部１０ａをスリット状で記載しているが、開口部１０ａの形状は、スリット状に限らず他の形状であっても構わない。フロントカバー１０の嵌合わせ部１０ｂの形状や嵌合わせ方法は、他の形状や他の嵌合わせ方であっても構わない。
【００１９】
電動移動体の接近等を報知するための報知音発生装置は、電動移動体の車外に音を出すためのものであり、車内には聞こえないようにする必要があるので、報知音発生装置の動電型放音体４０はエンジンルーム内、フロントダンパ裏、リヤバンパ裏、フロントグリル、タイヤハウスなどの装着場所が考えられる。これらの場所はいずれも小石や木屑、雨水等が飛散してくる可能性の高い場所であり、フロントカバー１０により外部からの異物の飛散等から振動板７を保護している。
【００２０】
図３は図１のＡ部を拡大表示した拡大図である。筐体９の内底部に開放穴９ｅが設けられており、アウターヨーク１の軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが開放穴９ｅから大気側（図中上方向側）に露出している。従って、コイル５への通電により自己発熱した熱量の一部はアウターヨーク１の外周壁、及び、インナーヨーク３からマグネット２を経てアウターヨーク１の露出部１ｅへ伝熱され、アウターヨークの露出部１ｅから直接大気中へ放熱可能となる。外気による冷却効果によって、磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を抑制することができる。アウターヨーク１の温度上昇を所定のレベルに抑制することができ、磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を所定のレベルに抑制することができるので、発熱に起因するコイル５の抵抗増加や断線を防止することができる。
【００２１】
アウターヨーク１は、アウターヨーク１の一部である露出部１ｅが露出状態のまま、開放穴９ｅの周辺部に配置されたシール部材１２を介して複数本の固定ネジ１３で筐体９に締結される。シール部材１２を用いる理由を説明する。アウターヨーク１の軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが筐体９の開放穴９ｅから露出する構造にした場合、当該放音体が屋外で使用される環境化では、筐体９の開放穴９ｅからアウターヨーク１の外周壁を伝って雨水等が浸入するおそれがある。筐体９内に水分が浸入した場合には、筐体９の内部は高温多湿状態となり、金属部分の腐食、樹脂成形部分の過水分解や経年劣化、第一弾性部材８や第二弾性部材１１のゴム系材料の経年劣化、更には、第二弾性部材１１の接着剥がれ等を誘発するおそれがある。また、磁気ギャップ４内のコイル５やボビン６にまで水が付着した場合は、ショートによるコイル５の断線やレアショートを誘発するおそれがある。しかし、筐体９へ挿入されるアウターヨーク１の肩部にはシール部材１２が嵌め込まれており、軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが筐体９から露出する状態に組み込まれた後、複数本の固定ネジ１３にて筐体９とアウターヨーク１とが締結される。その結果、シール部材１２は適正な変形量が保たれた状態で保持されるため、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水進入による不具合を防止できる。したがって、耐水性に富む放音体を提供することができる。
【００２２】
実施の形態１の動電型放音体４０は、アウターヨーク１を筐体９に接続する際に、アウターヨーク１の軸方向端面の一部を大気中に露出させ、コイル通電による発熱エネルギを大気中へ放熱し、自然空冷若しくは車両走行風等によって冷却する構造とした。これにより、自己発熱による温度上昇を大幅に低減することができるため、高い信頼性が得られる報知音発生装置の放音体を提供することができる。
【００２３】
以上のように実施の形態１の動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状のアウターヨーク１と、アウターヨーク１に囲まれて配置されたマグネット２とインナーヨーク３とを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ４内に配設されたコイル５と、コイル５が固定された振動板７と、アウターヨーク１の一部を内包するように配置された筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結する弾性部材８と、を備え、筐体９は内底部に開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、一部が筐体９の開放穴９ｅから露出するように、筐体９に一体的に接続されたので、アウターヨーク１の露出部１ｅから直接大気中へ放熱可能となり、外気による冷却効果によって磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を抑制することができ、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図５は図４のＢ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態２の動電型放音体４０は、前述した実施の形態１に対して筐体９にアウターヨーク１をインサートモールド成形法により形成（適宜、インサートモールド成形とも呼ぶ）している点が大きく異なる。実施の形態１の場合、冷却効率改善のためアウターヨーク１の軸方向閉塞面側の少なくとも一部を筐体９から露出させるため、筐体９とアウターヨーク１とを別部品にした。さらに、筐体９とアウターヨーク１の合わせ面からの水の浸入を防止するため、シール部材１２を追加している。従って、防水性を高めるためにシール部材１２を新な部品として追加することから、部品点数増加に伴う部品コスト及び組み立て工数増加、耐水性試験などの新たな出荷試験の追加が必要になるため、報知音発生装置用の放音体がコストアップする。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態２について説明する。アウターヨーク１の軸方向閉塞端側の露出部１ｅは、筐体９の開放穴９ｅから大気側（図中上方向側）に露出している。アウターヨーク１の外周壁の少なくとも一部に、凹部１ｇが設けられている。筐体９の開放穴９ｅ側には、インサートモールド成形の際に凹部１ｇに挿入するように凸部９ｆが形成される。ここで、筐体９は金属部品をインサート成形可能な樹脂材料が用いられており、アウターヨーク１を成形金型内に組み込んだ後に熔融樹脂を成形金型内に流し込む樹脂成形法の一方法であるインサートモールド成形法によって、磁性金属からなるアウターヨーク１と樹脂からなる筐体９とを一体的に形成している。
【００２６】
前記のとおり、インサートモールド成形により筐体９とアウターヨーク１とを一体的に形成することにより、アウターヨーク１の露出部１ｅを容易に露出させることができる。また、一体的に形成することにより、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水の浸入を防止できる。従って、インサートモールド成形することによってシールリング等のシール部材１２を使用することなく防水機能を得ることが可能となり、生産コストを大幅に低減できる。このように、報知音発生装置用として防水機能を有した信頼性の高い放音体を安価に供給することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図７は図６のＣ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態３の動電型放音体４０は、実施の形態１及び２の動電型放音体４０とは、アウターヨーク１を筐体９の開放穴９ｅを有する内底部に挿入するだけで一体的に保持する構造とした点で異なる。このようにすることで、筐体９はアウターヨーク１を自動的に内包し且つ一体的に保持することができる。これにより、量産時の組み付け工数が大幅に低減され量産性に富む安価な放音体を提供することができる。
【００２８】
筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。ヨーク保持部９ｂは動電型放音体４０を組み立てる際にアウターヨーク１の挿入ガイドとしての役目を有し、また、アウターヨーク１が筐体９の所定位置に挿入されるまでの間では、ヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の外径より外側に押されて弾性変形する。更にその後、アウターヨーク１が筐体９の所定の内包位置まで押し込まれた状態では、弾性変形していたヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の露出部１ｅが筐体９の開放穴９ｅに挿入された状態を保持するようにアウターヨーク１を支持する形で元の形状に戻る。実施の形態３の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有する。
【００２９】
アウターヨーク１の外周壁面には、フランジ部１ｆが径方向へ突出して設けられる。筐体９の内底部には、爪部９ａを有する鍵状のヨーク保持部９ｂが設けられる。アウターヨーク１のフランジ部１ｆと、筐体９との内底部における開放穴９ｅの周辺部との間には、シール部材１２が配設される。筐体９へアウターヨーク１を内包組み付けする際の作業性を悪化させずに、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水進入による不具合を防止するため、筐体９の開放穴９ｅからアウターヨーク１の外周壁を伝って雨水等が浸入する経路にシール部材１２を配設している。
【００３０】
筐体９の開放穴９ｅ部分の背面側にシール部材１２を配置した状態でアウターヨーク１を筐体９内に挿入すると、アウターヨーク１の外周壁に径方向へ突出したフランジ部１ｆによってヨーク保持部９ｂは弾性変形内で径方向外側に押し開かれる。更に挿入を続けると、筐体９の開放穴９ｅ部分の背面側に設けたシール部材１２は、フランジ部１ｆによって押圧変形され始める。アウターヨーク１が筐体９内に完全に挿入された状態では、シール部材１２が更に圧縮変形すると共に、筐体９に設けたヨーク保持部９ｂは弾性変形による復元力で元の状態に戻り、ヨーク保持部９ｂの先端に設けられた爪部９ａはアウターヨーク１のフランジ部１ｆと噛合う。このようにヨーク保持部９ｂはフランジ部１ｆに係合する。
【００３１】
よって、アウターヨーク１と筐体９との接続部分に配設したシール部材１２によって、アウターヨーク１の軸方向閉塞側の露出部１ｅを筐体９から露出させても、シール部材１２によって外部からの水の浸入を完全に防止することができる。
【００３２】
実施の形態３の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有するので、容易に位置決め可能でしかも専用の固定ネジ１３を使用せず組みつけられることから、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。また、実施の形態３の動電型放音体４０は、実施の形態２のインサート形成工程を含まないので、実施の形態２よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。
【００３３】
以上のように、実施の形態３の動電型放音体４０は、アウターヨーク１の一部を露出させる露出構造と、スナップフィット構造をともに備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、実施の形態３の動電型放音体４０は、シール部材１２によって
外部からの水の浸入を完全に防止することができ、耐水性を備えることができる。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３ではアウターヨーク１の一部を筐体９から露出させた露出構造を備えた動電型放音体４０について説明したが、筐体９に工夫を追加するころで、アウターヨーク１を筐体９から露出させない場合でも、アウターヨークからの放熱効率を改善し、信頼性が向上した動電型放音体を得ることができる。筐体９の工夫は、例えば、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにすること等である。
【００３５】
図８は、本発明の実施の形態４による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図９は図８のＤ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態４の動電型放音体４０は、筐体９において実施の形態１乃至３に示した開放穴９ｅは存在しない。筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。また、筐体９の内底部には、アウターヨーク１の回転方向位置ずれを防止するための突起部９ｃが設けられ、アウターヨーク１には突起部９ｃが係合する穴部１ｃが設けられる。アウターヨーク１の外周側に設けられたフランジ部１ｆは、実施の形態３とは異なる形状でもよく、例えば、筐体９の内底部を延伸させて設けられる。筐体９のヨーク保持部９ｂとアウターヨーク１のフランジ部１ｆを備えるので、実施の形態３と同様にアウターヨーク１を筐体９の所定位置に内包固定することが可能となる。
【００３６】
ヨーク保持部９ｂの爪部９ａがフランジ部１ｆに噛合うだけでは、アウターヨーク１の回転方向位置ズレ防止が不十分となる場合がある。そこで、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面に少なくとも一組以上の凹凸部である突起部９ｃ及び穴部１ｃを配設し、アウターヨーク１を筐体９に完全に挿入した状態で夫々が互いに噛合うようにすることで、アウターヨーク１と筐体９との相対的な回転位置ズレを阻止できる。
【００３７】
筐体９にアウターヨーク１が挿入され、ヨーク保持部９ｂが弾性変形の範囲内で外側にした後、更に挿入するとアウターヨーク１の穴部１ｃに筐体９の内底部の突起部が嵌まり込む。従って、アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入され、穴部１ｃと突起部９ｃとが噛合った状態ではアウターヨーク１が筐体９に対して回転方向の位置ずれを起こすことは無い。よって、外力または自身の振動等により筐体９内でアウターヨークが回転方向の位置ズレを起こしたり振動したりすることを防止でき、また、コイル５や図示しないハーネスの断線防止に効果があり信頼性の高い放音体を得ることができる。なお、その際、アウターヨーク１の挿入時に穴部１ｃと突起部９ｃが噛合位置で挿入できるよう図示しない挿入ガイドを設けると更に組み付け性が改善されることは特筆するまでもない。また、穴部１ｃは貫通穴として図示したが単なる窪み部であってもよく、筐体９の突起部９ｃがこれに噛合うことが可能な形状であれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３８】
実施の形態４の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有するので、容易に位置決め可能でしかも専用の固定ネジ１３を使用せず組みつけられることから、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。また、実施の形態４の動電型放音体４０は、実施の形態２のインサート形成工程を含まないので、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。
【００３９】
以上のように、実施の形態４の動電型放音体４０は、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにする等により、通電による熱を外部に放熱する放熱効率
を改善でき、スナップフィット構造を備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、筐体９の底面に開放穴９ｅがないので、実施の形態１乃至３に比べて、防水性を高めることができる。
【００４０】
筐体９の底面に開放穴９ｅがなく、防水性が高い動電型放音体４０は、他の形状であっても構わない。図１０は、本発明の実施の形態４による他の動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図１１は図１０のＥ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。図１０及び図１１に示す動電型放音体４０は、図８及び図９に示した動電型放音体４０とは、スナップフィット構造の形状が異なる。
【００４１】
アウターヨーク１の外周には、配設したＶ溝状の窪み部１ｄが設けられる。筐体９の内底部には、窪み部１ｄに沿う形状の爪部９ｄを有するヨーク保持部９ｂが設けられる。筐体９にアウターヨーク１を組み付ける際、アウターヨーク１の外周端により筐体９のヨーク保持部９ｂが弾性変形範囲内で押し広げられる。アウターヨーク１が所定位置まで挿入された状態では、ヨーク保持部９ｂの爪部９ｄがアウターヨーク１の外周に配設されたＶ溝状の窪み部１ｄに噛み合う。このようにヨーク保持部９ｂは窪み部１ｄに係合する。このため、容易にアウターヨーク１を筐体９に内包保持できる。アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入された状態では、Ｖ溝状の窪み部１ｄに筐体９の爪部９ｄが完全に噛合うことで軸方向の位置決めがなされており、アウターヨーク１が筐体９から離脱することを防止している。
【００４２】
図８及び図９に示した動電型放音体４０と同様に、アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入された状態では、アウターヨーク１の穴部１ｃと筐体９の突起部９ｃとが噛合った状態であり、アウターヨーク１が筐体９に対して回転方向の位置ずれを起こすことは無い。よって、外力または自身の振動等により筐体９内でアウターヨークが回転方向の位置ズレを起こしたり振動したりすることを防止できる。
【００４３】
実施の形態５．
筐体９の底面に開放穴９ｅがなく、防水性が高い動電型放音体４０は、実施の形態４とは異なる形状であっても構わない。図１２は、本発明の実施の形態５による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態５の動電型放音体４０は、実施の形態４の動電型放音体４０とは、スナップフィット構造の形状が異なる。
【００４４】
実施の形態５の動電型放音体４０は、第二弾性部材１１が存在しない場合に、アウターヨーク１の開放側端部にヨーク保持部９ｂを嵌め合わすようにしたものである。筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。ヨーク保持部９ｂは、アウターヨーク１が筐体９の所定位置に挿入されるまでの間ではヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の外径より外側に押されて弾性変形する。更にその後、アウターヨーク１が筐体９の所定の内包位置まで押し込まれた状態では、弾性変形していたヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の開放側端面を支持する形で元の形状に戻る。このようにヨーク保持部９ｂは、アウターヨーク１の軸方向開放側端部１ｈに係合する。
【００４５】
実施の形態５の動電型放音体４０は、第一弾性部材８のみで振動板７を弾性保持するので、実施の形態４に比べて安価に製造できるメリットがある。第一弾性部材８は、その内周部が振動板７の外周縁の全周に一体的に接続され、その外周部がアウターヨーク１の側壁部の全周に接続される。
【００４６】
また、第二弾性部材を排除したことは実施の形態４に比べて安価に製造できるだけでな
く、放音体の低周波領域の音を改善することも可能となる。ここで、実施の形態４での第一弾性部材８のバネ定数をｋ８とし、第二弾性部材１１のバネ定数をｋ１１とし、振動板７、ボビン６、コイル５の総質量をｍとすると、振動板７の自励振動数ｆは概略的に式（１）で表される。
ｆ＝１／２π・√（（ｋ８+ｋ１１）／ｍ） ・・・（１）
振動板の自励振動数ｆは第一弾性部材８のバネ定数ｋ８と第二弾性部材１１のバネ定数ｋ１１とを合成したバネ定数ｋにより決定される。実施の形態５では、第二弾性部材１１が存在せず、バネ定数ｋ１１も存在しない。例えば、実施の形態４での第一弾性部材８のバネ定数ｋ８と第二弾性部材１１のバネ定数ｋ１１が同等である場合と、実施の形態５で、実施の形態４と同じ第一弾性部材８のバネ定数ｋ８の場合には、実施の形態５は、実施の形態４に比べて、合成バネ定数ｋが１／２倍のバネ定数となり振動板７の自励振動数ｆは√２倍だけ低くなることを意味している。従って、実施の形態５は、実施の形態４に比べて、より低い低周波領域から放音体の所望の音を放出させることができる。
【００４７】
なお、第一弾性部材８の内周部と振動板７とを固着する固着箇所は、外周縁全周に渡っている場合に限らず、均等に複数の固着箇所が配置される場合であっても構わない。ここで、固着箇所の均等に配置とは、振動板の中心に対して対象となる位置に固着箇所が配置されることである。振動板７の外周縁全周に一体的に接合された第一弾性部材８は、アウターヨーク１とフロントカバー１０との間に装着されたので、振動板７の振動に影響を与えることなく、振動板７を弾性支持することができる。
【００４８】
以上のように、実施の形態５の動電型放音体４０は、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにする等により、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善でき、スナップフィット構造を備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、筐体９の底面に開放穴９ｅがないので、実施の形態１乃至３に比べて、防水性を高めることができる。
【００４９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…アウターヨーク、１ｄ…窪み部、１ｆ…フランジ部、１ｇ…凹部、２…マグネット、３…インナーヨーク、４…磁気ギャップ、５…コイル、７…振動板、８…第一弾性部材、９…筐体、９ｂ…ヨーク保持部、９ｅ…開放穴、９ｆ…凸部、１０…フロントカバー、１０ａ…開口部、１０ｂ…嵌合わせ部、１２…シール部材、１３…固定ネジ、４０…動電型放音体。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動バイクなど静粛性の高い電動移動体において、車両周辺の歩行者等に自車両の接近もしくはその存在を報知するための報知音発生装置等に関し、主として電動移動体の報知音発生用等の放音体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電動自転車、電動カート等の開発実用化に続き、電動バイクや電動自動車等、各種移動体としての乗り物が急速に電動化され始めている。具体的には、内燃機関を動力源とする自動車に代わって、ガソリンエンジンと電動モータとを動力源とするハイブリッド自動車や、家庭電源もしくはガソリンスタンドや電力供給スタンドなどに設置された充電器により充電された車両搭載電池によって作動する電動モータを動力源とする電気自動車、あるいは、水素ガスなどを燃料とする燃料電池で発電しながら走行する燃料電池自動車などが順次開発されている。電動バイク、ハイブリッド自動車及び、電気自動車などは、既に実用化され国内市場でも急速に普及し始めている。
【０００３】
従来の内燃機関を動力源とするガソリン車やディーゼル車やバイクなどは、動力源自身が放出するエンジン音や排気音、更には走行中のロードノイズ等が発生するため、街中を歩行する歩行者や自転車に乗っている人などは自動車のエンジン音や排気音などにより、車両の接近を認識することができる。しかし、ハイブリッド自動車の場合、低速走行時には、エンジンによる走行ではなく電動モータによる走行モードが主体となるため、エンジン音や排気音等が発生せず、また、電気自動車や燃料電池自動車等に至っては全運転領域において電動モータによって走行することから、非常に静粛性の高い電動移動体となっている。しかしながら、このような静粛性の高い電動移動体の周辺に存在する歩行者や自転車運転者等は、音の発生が少なく静粛性の高い電動モータにより走行するハイブリッド自動車や電気自動車や燃料電池自動車などの電動移動体の接近を音によって認識することができないことから、静粛性の高い電動移動体と歩行者等との接触事故などが発生する原因となり得る。
【０００４】
このため、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車、電気自動車などが備える利点であるべき静粛性が時に弊害となる上記のような問題を解決すべく、従来の自動車などに備えられ運転者の意思で警報を発するクラクション以外の、運転者の意思とは関係なく動作する自車両存在報知のためのシステムが種々提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１では、自車両の走行状態を検出して出力する走行状態検出手段と、検出された走行状態に基づいて車外に音を発生する警告音発生手段と、前記警告音発生手段の駆動を制御する制御手段とを備え、自車両周辺の歩行者に対して自動車の接近を知らせるために、警告音、エンジン音などを放音することのできる電気自動車が開示されており、警告音発生器としてクラクションやスピーカを利用することが開示されている。
【０００６】
上述の特許文献１に開示されたクラクションやスピーカなどの放音体の代わりに、コーンスピーカなどの一般的なスピーカではなく、例えば、携帯電話や薄型液晶テレビなどに利用される動電型エキサイタを利用することが容易に想定される。特許文献２には、音声を発生するムービングコイル型の電気音響変換器の駆動原理を応用し、液晶などの表示パネルや筐体を振動させて音響出力を得る平面レシーバ用の動電型エキサイタが開示されている。
【０００７】
特許文献２の動電型エキサイタは、ヨーク立ち上がり部を有するヨーク、磁石、インナ
ーヨークに相当するトッププレートにより構成された磁気回路部と、磁気回路部を収納するフレームと、ヨーク立上部の内周部及びトッププレートの外周部により形成された磁気ギャップに配設されたボイスコイルが固定された振動板と、振動板の前面側全面を被覆する第１のプロテクターと、フレームの側面部とヨークの背面部とを被覆する第２のプロテクターとを備える。振動板はフレームの前面側に固定され、磁気回路部は、磁気回路部に固定されたサスペンションを介して第２のプロテクターの内周部とフレーム端部とに固定される。磁気回路部は、第１のプロテクター及び第２のプロテクターにより囲まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２７８１０号公報（０００５段、０００６段、図１）
【特許文献２】特開２００８−４８０７９号公報（００２６段、００４１段〜００５１段、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１では、自車両周辺の歩行者に対して自動車の接近を知らせるために、警告音、エンジン音などを放音することのできる電気自動車が開示されているものの、スピーカに関する具体的な構造に関する開示は全くなされていない。
【００１０】
特許文献２では、ボイスコイルへの通電により自己発熱した熱量は、ヨークのヨーク立ち上がり部からヨークの背面側に伝熱され、また、インナーヨークから磁石を経てヨークの背面側に伝熱される。特許文献２の動電型エキサイタは、ヨークが第２のプロテクターに覆われているため、ヨークに伝熱された熱量は、更に金属材料のサスペンションを介して、金属材料の第２のプロテクターへ伝熱した後に大気中へ放熱される。特許文献２の動電型エキサイタは、ヨークからサスペンションを通じて第２のプロテクターへの伝熱経路が長く、かつ、ヨークが第２のプロテクターに覆われているため、第２のプロテクター内部に熱がこもり易くなっている。すなわち、特許文献２の動電型エキサイタは、大量の熱が発生する場合に放熱性が悪いという問題がある。特に第２のプロテクターをナイロンなどの伝熱効率の低い樹脂材料にて成形した場合は、通電により自己発熱した熱量の影響が顕著に現れるため構成部品の温度上昇が大きくなることが危惧される。ヨークの温度上昇を所定のレベルに抑制することができない場合は、発熱に起因するコイルの断線を引き起こす可能性がある。
【００１１】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性を向上させた車両搭載用等の動電型放音体を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
底部及び側壁部を有する形状のアウターヨークと、アウターヨークに囲まれて配置されたマグネットとインナーヨークとを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ内に配設されたコイルと、コイルが固定された振動板と、アウターヨークの一部を内包するように配置された筐体と、振動板の外周縁と筐体とを弾性的に連結する弾性部材と、を備える。筐体は内底部に開放穴を有し、アウターヨークは、一部が筐体の開放穴から露出するように、筐体に一体的に接続されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る動電型放音体によれば、アウターヨークの一部を筐体から外部に露出させたので、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性が向上した動電型放音
体を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図２】図１の動電型放音体の外観を示す外観図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】本発明の実施の形態２による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図５】図４のＢ部拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態３による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図７】図６のＣ部拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態４による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図９】図８のＤ部拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態４による他の動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【図１１】図１１のＥ部拡大図である。
【図１２】本発明の実施の形態５による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図２は動電型放音体の外観を示す外観図である。図２の上側は側面図であり、図２の下側はフロントカバー１０を下側から見た図である。図中同一記号は同一部分を示す。動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状に形成され磁性材料からなるアウターヨーク１と、アウターヨーク１の内底部に同心円状で片端磁極側が接着されたマグネット２と、マグネット２の他端磁極側に接着され磁性材料からなる同心円状のインナーヨーク３と、振動板７と、ボビン６に巻回されたコイル５と、アウターヨーク１を内包するための筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結し、振動板７の外周端を径方向に弾性支持する第一弾性部材８と、フロントカバー１０と、アウターヨーク１の開放側端部において振動板７を軸方向に弾性支持する第二弾性部材１１と、を備える。アウターヨーク１、マグネット２、及びインナーヨーク３と、によって磁気回路が構成されている。磁気回路を構成する部分を磁気回路部と呼ぶことにする。アウターヨーク１の側壁部は円筒状になっており、アウターヨーク１の底部は円板状になっている。なお、動電型放音体４０の断面図において、紙面奥側に本来見えるアウターヨーク１の内壁面、ボビン６の内面、フロントカバー１０の内面は、図が複雑にならないように省略した。軸方向とは、同心円状のインナーヨーク３及びマグネット２の中心軸方向であり、図１の上下方向である。
【００１６】
アウターヨーク１の内壁面とインナーヨーク３の外周面との間に存在する磁束密度の高い磁気ギャップ４内に、コイル５が配設される。コイル５は、ボビンに電線を巻回して作成される。前記磁気回路中の磁束密度が高い磁気ギャップ４内に、ボビン６に巻回されたコイル５が挿入されている。なお、ボビン９に巻回されたコイル５への電力供給は、図示しない外部電源に接続されたコネクタやハーネスを経由しておこなわれている。
【００１７】
振動板７は、ボビン６が接着もしくは一体形成される。第一弾性部材８は、その内周側が振動板７の外周端に装着されている。筐体９は開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、アウターヨーク１の一部である露出部１ｅが露出状態のままシール部材１２を介して複数本の固定ネジ１３で筐体９に締結される。フロントカバー１０は、振動板７を保護するためのものである。フロントカバー１０の外周側には、嵌合わせ部１０ｂが設けられる。第一弾性部材８の内周面は振動板７の外周縁全周に一体的に接合され、第一弾性部材８の外周部は筐体９の外周部とフロントカバー１０の嵌合わせ部１０ｂによって挟み込み支持されている。このように筐体９とフロントカバー１０とにより挟み込まれた第一弾性部材８は、振動板７の外周端を径方向に弾性支持している。また、第二弾性部材１１は、アウターヨーク１の開放側端部において振動板７を軸方向に弾性支持している。筐体９とアウターヨーク１の側壁外面および振動板７により音響空間２２が形成されている。
【００１８】
フロントカバー１０を筐体９の外周部に嵌め込むことで、振動板７の外周に接合された第一弾性部材８を押圧保持する。また、フロントカバー１０は、振動板７の前面を覆うことで外部からの異物の飛散等による振動板７の変形や破損を防止している。フロントカバー１０の底面部１０ｃに、開口部１０ａが設けられる。開口部１０ａは、振動板７からの放出音を遮らない程度の開口面積を有している。なお、図２では、開口部１０ａをスリット状で記載しているが、開口部１０ａの形状は、スリット状に限らず他の形状であっても構わない。フロントカバー１０の嵌合わせ部１０ｂの形状や嵌合わせ方法は、他の形状や他の嵌合わせ方であっても構わない。
【００１９】
電動移動体の接近等を報知するための報知音発生装置は、電動移動体の車外に音を出すためのものであり、車内には聞こえないようにする必要があるので、報知音発生装置の動電型放音体４０はエンジンルーム内、フロントダンパ裏、リヤバンパ裏、フロントグリル、タイヤハウスなどの装着場所が考えられる。これらの場所はいずれも小石や木屑、雨水等が飛散してくる可能性の高い場所であり、フロントカバー１０により外部からの異物の飛散等から振動板７を保護している。
【００２０】
図３は図１のＡ部を拡大表示した拡大図である。筐体９の内底部に開放穴９ｅが設けられており、アウターヨーク１の軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが開放穴９ｅから大気側（図中上方向側）に露出している。従って、コイル５への通電により自己発熱した熱量の一部はアウターヨーク１の外周壁、及び、インナーヨーク３からマグネット２を経てアウターヨーク１の露出部１ｅへ伝熱され、アウターヨークの露出部１ｅから直接大気中へ放熱可能となる。外気による冷却効果によって、磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を抑制することができる。アウターヨーク１の温度上昇を所定のレベルに抑制することができ、磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を所定のレベルに抑制することができるので、発熱に起因するコイル５の抵抗増加や断線を防止することができる。
【００２１】
アウターヨーク１は、アウターヨーク１の一部である露出部１ｅが露出状態のまま、開放穴９ｅの周辺部に配置されたシール部材１２を介して複数本の固定ネジ１３で筐体９に締結される。シール部材１２を用いる理由を説明する。アウターヨーク１の軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが筐体９の開放穴９ｅから露出する構造にした場合、当該放音体が屋外で使用される環境化では、筐体９の開放穴９ｅからアウターヨーク１の外周壁を伝って雨水等が浸入するおそれがある。筐体９内に水分が浸入した場合には、筐体９の内部は高温多湿状態となり、金属部分の腐食、樹脂成形部分の過水分解や経年劣化、第一弾性部材８や第二弾性部材１１のゴム系材料の経年劣化、更には、第二弾性部材１１の接着剥がれ等を誘発するおそれがある。また、磁気ギャップ４内のコイル５やボビン６にまで水が付着した場合は、ショートによるコイル５の断線やレアショートを誘発するおそれがある。しかし、筐体９へ挿入されるアウターヨーク１の肩部にはシール部材１２が嵌め込まれており、軸方向閉塞側端面の露出部１ｅが筐体９から露出する状態に組み込まれた後、複数本の固定ネジ１３にて筐体９とアウターヨーク１とが締結される。その結果、シール部材１２は適正な変形量が保たれた状態で保持されるため、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水進入による不具合を防止できる。したがって、耐水性に富む放音体を提供することができる。
【００２２】
実施の形態１の動電型放音体４０は、アウターヨーク１を筐体９に接続する際に、アウターヨーク１の軸方向端面の一部を大気中に露出させ、コイル通電による発熱エネルギを大気中へ放熱し、自然空冷若しくは車両走行風等によって冷却する構造とした。これにより、自己発熱による温度上昇を大幅に低減することができるため、高い信頼性が得られる報知音発生装置の放音体を提供することができる。
【００２３】
以上のように実施の形態１の動電型放音体４０は、底部及び側壁部を有する形状のアウターヨーク１と、アウターヨーク１に囲まれて配置されたマグネット２とインナーヨーク３とを含む磁気回路部と、磁気回路部に形成された磁気ギャップ４内に配設されたコイル５と、コイル５が固定された振動板７と、アウターヨーク１の一部を内包するように配置された筐体９と、振動板７の外周縁と筐体９とを弾性的に連結する弾性部材８と、を備え、筐体９は内底部に開放穴９ｅを有し、アウターヨーク１は、一部が筐体９の開放穴９ｅから露出するように、筐体９に一体的に接続されたので、アウターヨーク１の露出部１ｅから直接大気中へ放熱可能となり、外気による冷却効果によって磁気回路部、コイル５の各部の温度上昇を抑制することができ、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善し、信頼性を向上させることができる。
【００２４】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図５は図４のＢ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態２の動電型放音体４０は、前述した実施の形態１に対して筐体９にアウターヨーク１をインサートモールド成形法により形成（適宜、インサートモールド成形とも呼ぶ）している点が大きく異なる。実施の形態１の場合、冷却効率改善のためアウターヨーク１の軸方向閉塞面側の少なくとも一部を筐体９から露出させるため、筐体９とアウターヨーク１とを別部品にした。さらに、筐体９とアウターヨーク１の合わせ面からの水の浸入を防止するため、シール部材１２を追加している。従って、防水性を高めるためにシール部材１２を新な部品として追加することから、部品点数増加に伴う部品コスト及び組み立て工数増加、耐水性試験などの新たな出荷試験の追加が必要になるため、報知音発生装置用の放音体がコストアップする。
【００２５】
以下、本発明の実施の形態２について説明する。アウターヨーク１の軸方向閉塞端側の露出部１ｅは、筐体９の開放穴９ｅから大気側（図中上方向側）に露出している。アウターヨーク１の外周壁の少なくとも一部に、凹部１ｇが設けられている。筐体９の開放穴９ｅ側には、インサートモールド成形の際に凹部１ｇに挿入するように凸部９ｆが形成される。ここで、筐体９は金属部品をインサート成形可能な樹脂材料が用いられており、アウターヨーク１を成形金型内に組み込んだ後に熔融樹脂を成形金型内に流し込む樹脂成形法の一方法であるインサートモールド成形法によって、磁性金属からなるアウターヨーク１と樹脂からなる筐体９とを一体的に形成している。
【００２６】
前記のとおり、インサートモールド成形により筐体９とアウターヨーク１とを一体的に形成することにより、アウターヨーク１の露出部１ｅを容易に露出させることができる。また、一体的に形成することにより、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水の浸入を防止できる。従って、インサートモールド成形することによってシールリング等のシール部材１２を使用することなく防水機能を得ることが可能となり、生産コストを大幅に低減できる。このように、報知音発生装置用として防水機能を有した信頼性の高い放音体を安価に供給することができる。
【００２７】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図７は図６のＣ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態３の動電型放音体４０は、実施の形態１及び２の動電型放音体４０とは、アウターヨーク１を筐体９の開放穴９ｅを有する内底部に挿入するだけで一体的に保持する構造とした点で異なる。このようにすることで、筐体９はアウターヨーク１を自動的に内包し且つ一体的に保持することができる。これにより、量産時の組み付け工数が大幅に低減され量産性に富む安価な放音体を提供することができる。
【００２８】
筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。ヨーク保持部９ｂは動電型放音体４０を組み立てる際にアウターヨーク１の挿入ガイドとしての役目を有し、また、アウターヨーク１が筐体９の所定位置に挿入されるまでの間では、ヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の外径より外側に押されて弾性変形する。更にその後、アウターヨーク１が筐体９の所定の内包位置まで押し込まれた状態では、弾性変形していたヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の露出部１ｅが筐体９の開放穴９ｅに挿入された状態を保持するようにアウターヨーク１を支持する形で元の形状に戻る。実施の形態３の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有する。
【００２９】
アウターヨーク１の外周壁面には、フランジ部１ｆが径方向へ突出して設けられる。筐体９の内底部には、爪部９ａを有する鍵状のヨーク保持部９ｂが設けられる。アウターヨーク１のフランジ部１ｆと、筐体９との内底部における開放穴９ｅの周辺部との間には、シール部材１２が配設される。筐体９へアウターヨーク１を内包組み付けする際の作業性を悪化させずに、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面からの水進入による不具合を防止するため、筐体９の開放穴９ｅからアウターヨーク１の外周壁を伝って雨水等が浸入する経路にシール部材１２を配設している。
【００３０】
筐体９の開放穴９ｅ部分の背面側にシール部材１２を配置した状態でアウターヨーク１を筐体９内に挿入すると、アウターヨーク１の外周壁に径方向へ突出したフランジ部１ｆによってヨーク保持部９ｂは弾性変形内で径方向外側に押し開かれる。更に挿入を続けると、筐体９の開放穴９ｅ部分の背面側に設けたシール部材１２は、フランジ部１ｆによって押圧変形され始める。アウターヨーク１が筐体９内に完全に挿入された状態では、シール部材１２が更に圧縮変形すると共に、筐体９に設けたヨーク保持部９ｂは弾性変形による復元力で元の状態に戻り、ヨーク保持部９ｂの先端に設けられた爪部９ａはアウターヨーク１のフランジ部１ｆと噛合う。このようにヨーク保持部９ｂはフランジ部１ｆに係合する。
【００３１】
よって、アウターヨーク１と筐体９との接続部分に配設したシール部材１２によって、アウターヨーク１の軸方向閉塞側の露出部１ｅを筐体９から露出させても、シール部材１２によって外部からの水の浸入を完全に防止することができる。
【００３２】
実施の形態３の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有するので、容易に位置決め可能でしかも専用の固定ネジ１３を使用せず組みつけられることから、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。また、実施の形態３の動電型放音体４０は、実施の形態２のインサート形成工程を含まないので、実施の形態２よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。
【００３３】
以上のように、実施の形態３の動電型放音体４０は、アウターヨーク１の一部を露出させる露出構造と、スナップフィット構造をともに備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、実施の形態３の動電型放音体４０は、シール部材１２によって
外部からの水の浸入を完全に防止することができ、耐水性を備えることができる。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態１乃至３ではアウターヨーク１の一部を筐体９から露出させた露出構造を備えた動電型放音体４０について説明したが、筐体９に工夫を追加するころで、アウターヨーク１を筐体９から露出させない場合でも、アウターヨークからの放熱効率を改善し、信頼性が向上した動電型放音体を得ることができる。筐体９の工夫は、例えば、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにすること等である。
【００３５】
図８は、本発明の実施の形態４による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図９は図８のＤ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態４の動電型放音体４０は、筐体９において実施の形態１乃至３に示した開放穴９ｅは存在しない。筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。また、筐体９の内底部には、アウターヨーク１の回転方向位置ずれを防止するための突起部９ｃが設けられ、アウターヨーク１には突起部９ｃが係合する穴部１ｃが設けられる。アウターヨーク１の外周側に設けられたフランジ部１ｆは、実施の形態３とは異なる形状でもよく、例えば、筐体９の内底部を延伸させて設けられる。筐体９のヨーク保持部９ｂとアウターヨーク１のフランジ部１ｆを備えるので、実施の形態３と同様にアウターヨーク１を筐体９の所定位置に内包固定することが可能となる。
【００３６】
ヨーク保持部９ｂの爪部９ａがフランジ部１ｆに噛合うだけでは、アウターヨーク１の回転方向位置ズレ防止が不十分となる場合がある。そこで、アウターヨーク１と筐体９との合わせ面に少なくとも一組以上の凹凸部である突起部９ｃ及び穴部１ｃを配設し、アウターヨーク１を筐体９に完全に挿入した状態で夫々が互いに噛合うようにすることで、アウターヨーク１と筐体９との相対的な回転位置ズレを阻止できる。
【００３７】
筐体９にアウターヨーク１が挿入され、ヨーク保持部９ｂが弾性変形の範囲内で外側にした後、更に挿入するとアウターヨーク１の穴部１ｃに筐体９の内底部の突起部が嵌まり込む。従って、アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入され、穴部１ｃと突起部９ｃとが噛合った状態ではアウターヨーク１が筐体９に対して回転方向の位置ずれを起こすことは無い。よって、外力または自身の振動等により筐体９内でアウターヨークが回転方向の位置ズレを起こしたり振動したりすることを防止でき、また、コイル５や図示しないハーネスの断線防止に効果があり信頼性の高い放音体を得ることができる。なお、その際、アウターヨーク１の挿入時に穴部１ｃと突起部９ｃが噛合位置で挿入できるよう図示しない挿入ガイドを設けると更に組み付け性が改善されることは特筆するまでもない。また、穴部１ｃは貫通穴として図示したが単なる窪み部であってもよく、筐体９の突起部９ｃがこれに噛合うことが可能な形状であれば同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００３８】
実施の形態４の動電型放音体４０は、上記のような所謂スナップフィット構造を有するので、容易に位置決め可能でしかも専用の固定ネジ１３を使用せず組みつけられることから、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。また、実施の形態４の動電型放音体４０は、実施の形態２のインサート形成工程を含まないので、実施の形態１よりも放音体の組み立て工程が大幅に簡略化され、生産性に富む安価な放音体が得られる。
【００３９】
以上のように、実施の形態４の動電型放音体４０は、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにする等により、通電による熱を外部に放熱する放熱効率
を改善でき、スナップフィット構造を備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、筐体９の底面に開放穴９ｅがないので、実施の形態１乃至３に比べて、防水性を高めることができる。
【００４０】
筐体９の底面に開放穴９ｅがなく、防水性が高い動電型放音体４０は、他の形状であっても構わない。図１０は、本発明の実施の形態４による他の動電型放音体の構成を示す模式的な断面図であり、図１１は図１０のＥ部拡大図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。図１０及び図１１に示す動電型放音体４０は、図８及び図９に示した動電型放音体４０とは、スナップフィット構造の形状が異なる。
【００４１】
アウターヨーク１の外周には、配設したＶ溝状の窪み部１ｄが設けられる。筐体９の内底部には、窪み部１ｄに沿う形状の爪部９ｄを有するヨーク保持部９ｂが設けられる。筐体９にアウターヨーク１を組み付ける際、アウターヨーク１の外周端により筐体９のヨーク保持部９ｂが弾性変形範囲内で押し広げられる。アウターヨーク１が所定位置まで挿入された状態では、ヨーク保持部９ｂの爪部９ｄがアウターヨーク１の外周に配設されたＶ溝状の窪み部１ｄに噛み合う。このようにヨーク保持部９ｂは窪み部１ｄに係合する。このため、容易にアウターヨーク１を筐体９に内包保持できる。アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入された状態では、Ｖ溝状の窪み部１ｄに筐体９の爪部９ｄが完全に噛合うことで軸方向の位置決めがなされており、アウターヨーク１が筐体９から離脱することを防止している。
【００４２】
図８及び図９に示した動電型放音体４０と同様に、アウターヨーク１が筐体９に完全に挿入された状態では、アウターヨーク１の穴部１ｃと筐体９の突起部９ｃとが噛合った状態であり、アウターヨーク１が筐体９に対して回転方向の位置ずれを起こすことは無い。よって、外力または自身の振動等により筐体９内でアウターヨークが回転方向の位置ズレを起こしたり振動したりすることを防止できる。
【００４３】
実施の形態５．
筐体９の底面に開放穴９ｅがなく、防水性が高い動電型放音体４０は、実施の形態４とは異なる形状であっても構わない。図１２は、本発明の実施の形態５による動電型放音体の構成を示す模式的な断面図である。なお、図中同一記号は同一部分を示している。実施の形態５の動電型放音体４０は、実施の形態４の動電型放音体４０とは、スナップフィット構造の形状が異なる。
【００４４】
実施の形態５の動電型放音体４０は、第二弾性部材１１が存在しない場合に、アウターヨーク１の開放側端部にヨーク保持部９ｂを嵌め合わすようにしたものである。筐体９の内底部には、内底部から軸方向に伸びる弾性変形可能なヨーク保持部９ｂが複数個、均等に設けられる。ヨーク保持部９ｂは、アウターヨーク１が筐体９の所定位置に挿入されるまでの間ではヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の外径より外側に押されて弾性変形する。更にその後、アウターヨーク１が筐体９の所定の内包位置まで押し込まれた状態では、弾性変形していたヨーク保持部９ｂはアウターヨーク１の開放側端面を支持する形で元の形状に戻る。このようにヨーク保持部９ｂは、アウターヨーク１の軸方向開放側端部１ｈに係合する。
【００４５】
実施の形態５の動電型放音体４０は、第一弾性部材８のみで振動板７を弾性保持するので、実施の形態４に比べて安価に製造できるメリットがある。第一弾性部材８は、その内周部が振動板７の外周縁の全周に一体的に接続され、その外周部がアウターヨーク１の側壁部の全周に接続される。
【００４６】
また、第二弾性部材を排除したことは実施の形態４に比べて安価に製造できるだけでな
く、放音体の低周波領域の音を改善することも可能となる。ここで、実施の形態４での第一弾性部材８のバネ定数をｋ８とし、第二弾性部材１１のバネ定数をｋ１１とし、振動板７、ボビン６、コイル５の総質量をｍとすると、振動板７の自励振動数ｆは概略的に式（１）で表される。
ｆ＝１／２π・√（（ｋ８+ｋ１１）／ｍ） ・・・（１）
振動板の自励振動数ｆは第一弾性部材８のバネ定数ｋ８と第二弾性部材１１のバネ定数ｋ１１とを合成したバネ定数ｋにより決定される。実施の形態５では、第二弾性部材１１が存在せず、バネ定数ｋ１１も存在しない。例えば、実施の形態４での第一弾性部材８のバネ定数ｋ８と第二弾性部材１１のバネ定数ｋ１１が同等である場合と、実施の形態５で、実施の形態４と同じ第一弾性部材８のバネ定数ｋ８の場合には、実施の形態５は、実施の形態４に比べて、合成バネ定数ｋが１／２倍のバネ定数となり振動板７の自励振動数ｆは√２倍だけ低くなることを意味している。従って、実施の形態５は、実施の形態４に比べて、より低い低周波領域から放音体の所望の音を放出させることができる。
【００４７】
なお、第一弾性部材８の内周部と振動板７とを固着する固着箇所は、外周縁全周に渡っている場合に限らず、均等に複数の固着箇所が配置される場合であっても構わない。ここで、固着箇所の均等に配置とは、振動板の中心に対して対象となる位置に固着箇所が配置されることである。振動板７の外周縁全周に一体的に接合された第一弾性部材８は、アウターヨーク１とフロントカバー１０との間に装着されたので、振動板７の振動に影響を与えることなく、振動板７を弾性支持することができる。
【００４８】
以上のように、実施の形態５の動電型放音体４０は、筐体９の内底部の肉厚を薄くしたり、熱伝導率の高い材質の筐体９にしたり、筐体９の内底部とアウターヨーク１のとの間に温度コンパウンドを挟むようにする等により、通電による熱を外部に放熱する放熱効率を改善でき、スナップフィット構造を備えたので、安価で生産性に富み、高い信頼性が得られる。また、筐体９の底面に開放穴９ｅがないので、実施の形態１乃至３に比べて、防水性を高めることができる。
【００４９】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１…アウターヨーク、１ｄ…窪み部、１ｆ…フランジ部、１ｇ…凹部、２…マグネット、３…インナーヨーク、４…磁気ギャップ、５…コイル、７…振動板、８…第一弾性部材、９…筐体、９ｂ…ヨーク保持部、９ｅ…開放穴、９ｆ…凸部、１０…フロントカバー、１０ａ…開口部、１０ｂ…嵌合わせ部、１２…シール部材、１３…固定ネジ、４０…動電型放音体。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底部及び側壁部を有する形状のアウターヨークと、前記アウターヨークに囲まれて配置されたマグネットとインナーヨークとを含む磁気回路部と、
前記磁気回路部に形成された磁気ギャップ内に配設されたコイルと、
前記コイルが固定された振動板と、
前記アウターヨークの一部を内包するように配置された筐体と、
前記振動板の外周縁と前記筐体とを弾性的に連結する弾性部材と、を備えた動電型放音体であって、
前記筐体は内底部に開放穴を有し、前記アウターヨークは、一部が前記筐体の前記開放穴から露出するように、前記筐体に一体的に接続されたことを特徴とする動電型放音体。
【請求項２】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記アウターヨークは、径方向外周壁に設けられたフランジ部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記フランジ部に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項３】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記アウターヨークは、径方向外周壁に設けられた窪み部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記窪み部に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項４】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記アウターヨークの軸方向開放側端面に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項５】
前記アウターヨークは、前記筐体に固定ねじにより固定されたことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項６】
前記アウターヨークは、前記開放穴の周辺部に配置されたシール部材を介在させて前記筐体に一体的に接続されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動電型放音体。
【請求項７】
前記アウターヨークは外周部に凹部を有し、
前記筐体は、樹脂材料を流し込むインサートモールド成形法により形成され、この形成の際に前記凹部に挿入される凸部が形成されることを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項８】
開口部を有し前記振動板の前面を覆うフロントカバーを備え、
前記弾性部材は、前記フロントカバーの外周側に設けられた嵌合わせ部と前記筐体の外周部とによって押圧されることにより前記筐体の外周部の全周に接続されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動電型放音体。
【請求項１】
底部及び側壁部を有する形状のアウターヨークと、前記アウターヨークに囲まれて配置されたマグネットとインナーヨークとを含む磁気回路部と、
前記磁気回路部に形成された磁気ギャップ内に配設されたコイルと、
前記コイルが固定された振動板と、
前記アウターヨークの一部を内包するように配置された筐体と、
前記振動板の外周縁と前記筐体とを弾性的に連結する弾性部材と、を備えた動電型放音体であって、
前記筐体は内底部に開放穴を有し、前記アウターヨークは、一部が前記筐体の前記開放穴から露出するように、前記筐体に一体的に接続されたことを特徴とする動電型放音体。
【請求項２】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記アウターヨークは、径方向外周壁に設けられたフランジ部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記フランジ部に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項３】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記アウターヨークは、径方向外周壁に設けられた窪み部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記窪み部に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項４】
前記筐体は、前記内底部から軸方向に突出したヨーク保持部を有し、
前記ヨーク保持部は、前記アウターヨークの軸方向開放側端面に係合したことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項５】
前記アウターヨークは、前記筐体に固定ねじにより固定されたことを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項６】
前記アウターヨークは、前記開放穴の周辺部に配置されたシール部材を介在させて前記筐体に一体的に接続されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の動電型放音体。
【請求項７】
前記アウターヨークは外周部に凹部を有し、
前記筐体は、樹脂材料を流し込むインサートモールド成形法により形成され、この形成の際に前記凹部に挿入される凸部が形成されることを特徴とする請求項１記載の動電型放音体。
【請求項８】
開口部を有し前記振動板の前面を覆うフロントカバーを備え、
前記弾性部材は、前記フロントカバーの外周側に設けられた嵌合わせ部と前記筐体の外周部とによって押圧されることにより前記筐体の外周部の全周に接続されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の動電型放音体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−７４４６４（Ｐ２０１３−７４４６４Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１１９８７（Ｐ２０１１−２１１９８７）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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