(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を音響に変換するための電気音響変換部と、
前記電気音響変換部を収納し、前記音響を外部へ放出するための放音孔が形成されたハウジングと、
前記ハウジングの底面から突出し、外部回路基板と当接して前記電気信号を前記電気音響変換部に伝達するための接続端子と、
前記放音孔からの前記音響を案内するための弾性部材とを備えた電気音響変換器において、
前記弾性部材は、前記外部回路基板と当接する突部を有し、前記突部は前記ハウジングの底面に配置されたことを特徴とする電気音響変換器。
【請求項２】
前記ハウジングの底面には脚部が設けられ、前記接続端子は前記脚部の先端から突出して前記脚部に収納されたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【請求項３】
前記弾性部材は、両端に開口部を有する略筒状体をなし、前記突部は一端側の前記開口部近傍に設けられたことを特徴とする請求項１記載の電気音響変換器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気信号を音響に変換する電気音響変換器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電気音響変換器は、一般に、電気信号を音響に変換するための電気音響変換部と、電気音響変換部と電気的に接続される接続端子と、電気音響変換部を収納し、音響を外部へ放出するための放音孔が形成されたハウジングとを備えている。電気音響変換器を携帯電話等の電子機器に搭載する場合、他の電子部品と共に回路基板上に実装されることが多い。実装方法としては、回路基板の配線パターンに接続端子を半田付けで接続する方法が主流となっているが、近年、接続端子としてばね部材からなる端子を用い、接続端子と回路基板との弾性的な接触だけで電気接続を行なう方法が普及しつつある。この方法によると、半田付け処理が不要になるため、半田に含まれる鉛を配慮する必要がなく、また部品耐熱性の緩和、半田処理工程やその前処理工程の削減、等の利点が生まれる。
【０００３】
電気音響変換器が発生した音響は、機器の内部空間を伝達し、機器ケースに設けられた所定の開口部を通過して機器外部に放出される。このとき機器外部での音圧を一定レベル以上に維持するには、電気音響変換器から機器外部までの音響損失をできるだけ少なくする必要がある。この対策として、電気音響変換器と機器ケースとの隙間に弾性部材で形成されたガスケットを設けて、音響の拡散を防止している。こうしたガスケットは、機器の組立工程において回路基板を機器ケースに組み込む際に別途装着することも考えられるが、部品点数や組立工数の削減を考慮して、予め電気音響変換器にガスケットを取り付け、ガスケット付の単一部品として取扱う方法が一般的となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気音響変換器が電子機器に搭載された状態において、電気音響変換器とガスケット、ガスケットと機器ケース開口部の間に隙間があると、そこから音漏れが生じ、音圧の低下を来すことになる。そのため、ガスケットと電気音響変換器及び機器ケース開口部とは密着性を高めた取り付けが求められる。その対策として、ガスケットにできる限り低硬度の材料、例えばシリコーンゴム、エラストマ等を用いることでガスケットと機器ケース開口部の密着性を高め、また単一部品として扱われる電気音響変換器とガスケットは、両面テープや接着剤を用いて固定する方法が採用されてきた。しかしながら、シリコーンゴムやエラストマといった弾性材料は両面テープや接着剤との接着性が悪く、十分な固定強度を得るための工程管理が困難であった。また、両面テープの貼付位置、接着剤の塗布量の違いによって電気音響変換器とガスケットの密着性にばらつきが生じ、製品毎の音響特性がばらつく恐れがあった。さらに、両面テープや接着剤の使用そのものが組立工程の増加に直結するため、生産性の低下や品質管理のコスト上昇を招くという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、生産性の低下やコスト上昇を招くことなく電気音響変換器とガスケットの密着性を高め、高音圧化を実現するとともに品質安定性を向上させた電気音響変換器を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電気信号を音響に変換するための電気音響変換部と、電気音響変換部を収納し、音響を外部へ放出するための放音孔が形成されたハウジングと、ハウジングの底面から突出し、外部回路基板と当接して電気信号を電気音響変換部に伝達するための接続端子と、放音孔からの音響を案内するための弾性部材とを備えた電気音響変換器において、弾性部材は、外部回路基板と当接する突部を有し、突部はハウジングの底面に配置されたことを特徴とする電気音響変換器である。
【０００７】
本発明に従えば、ハウジングの底面からは、接続端子と、弾性部材に設けられた突部が突出して設けられており、電気音響変換器の外部回路基板上への実装は、接続端子が外部回路基板と弾性的に接触することで達成される。その際、弾性部材に設けられた突部が外部回路基板に当接し、弾性部材はハウジングの底面に押し付けられるため、弾性部材とハウジングとの密着性を高めることができる。よって、両面テープや接着剤を用いることなく、弾性部材とハウジングの間からの音漏れを防止できるので、組立工程の簡略化、品質管理のコストを削減することができる。
【０００８】
また本発明は、ハウジングの底面には脚部が設けられ、接続端子は脚部の先端から突出して脚部に収納されたことを特徴とする電気音響変換器である。
【０００９】
本発明に従えば、ハウジングの底面に接続端子を収納する脚部を設けたことによって、電気音響変換器を外部回路基板上に実装した際、電気音響変換器は、接続端子と弾性部材の突部に加え、脚部によっても支持されることになるため、電気音響変換器の実装姿勢を安定化させることができる。
【００１０】
また本発明は、弾性部材は、両端に開口部を有する略筒状体をなし、突部は一端側の開口部近傍に設けられたことを特徴とする電気音響変換器である。
【００１１】
本発明に従えば、弾性部材に形成された突部は、一端側の開口部近傍に設けられている。そのため、電気音響変換器が外部回路基板上に実装された状態において、開口部と外部回路基板との間に突部が介在することにより、弾性部材によってハウジングの外側に形成される共鳴空間としての空間部は、常に一定形状に保持されるので、安定した音響特性を得ることができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による電気音響変換器の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００１３】
まず、図１〜図６を参照して、本発明の実施形態に係る電気音響変換器１の構成について説明する。電気音響変換器１は、図１〜図４に示されるように、サウンダユニット１０と、サウンダユニット１０に装着されるガスケット２０とを備えている。
【００１４】
サウンダユニット１０は、熱可塑性樹脂からなるハウジング１１と、電気信号を音響に変換するための電気音響変換部１２とを有している。電気音響変換部１２は、ハウジング１１内に収納されている。
【００１５】
ハウジング１１は、図６に示されるように、上側ハウジング１３と下側ハウジング１４とを含んでおり、上側ハウジング１３と下側ハウジング１４とは、接着剤又は超音波溶着技術等を用いることにより互いに接合、固定される。上側ハウジング１３の所定の側面部１３ａには、音響をサウンダユニット１０外部へ放出するための放音孔１５が形成されている。放音孔１５の中央部分には補強ブリッジが設けられており、放音孔１５は外見上２つの開口に見える。
【００１６】
下側ハウジング１４の底面には、所定の側面部１３ａと同じ側となる側面部１４ａ寄りに脚部１６が設けられている。脚部１６は、成形時の脱型を容易にするために、全体として先方（下方）が細くされたテーパ形状を呈している。脚部１６は、下側ハウジング１４と一体的に形成しても、別部材として構成してもよい。脚部１６には、脚部１６の底面の両端位置に開口する収納孔１６ａが形成されており、電気音響変換部１２に電気的に接続されるコイルバネ状の接続端子１７がそれぞれに収納されている。
【００１７】
こうした脚部１６を設けることによって、下側ハウジング１４の底面にスペース３４が形成される。このスペース３４を他の電子部品の実装領域として利用すれば、回路基板３２の実装密度を高めることができる。
【００１８】
また、下側ハウジング１４の側面部１４ａ（放音孔１５が形成された側面部１３ａと同じ側の面）には、一対の突出部１８が設けられている。突出部１８は、側面部１４ａの両端部において、下側ハウジング１４と一体に形成されている。
【００１９】
電気音響変換部１２は、既知の電磁型サウンダで構成されており、詳細な構造図示及び説明は省略するが、磁心とベースとを有するポールピースと、磁心の外周側に配置されたコイルと、コイルの外周側に配置されたマグネットと、中央部に磁片を有する共鳴板等を有している。電気音響変換部１２においては、ポールピース、共鳴板及びマグネットが磁気回路を形成し、マグネットによる静磁界が共鳴板に作用し、着磁した共鳴板が磁心側に引き付けられている。マグネットは、共鳴板に対してバイアス磁界として作用している。このような静磁界が成す一方向の磁界に対し、接続端子１７に交流やパルス等の電気信号が加えられると、その信号電流がコイルに流れ、磁心には電気信号に応じた振動磁界が発生する。この振動磁界の方向がマグネットの静磁界と反対方向になる区間で共鳴板は磁心より離れる方向に振れ、静磁界と同一方向になる区間で磁心側に引き付けられる。このような機械的な上下運動は、電気信号の周波数に依存し、その結果、共鳴板が振動し、空気を振動させる。この振動が音響として、放音孔１５から放出される。
【００２０】
ガスケット２０は、ハウジング１１（上側ハウジング１３、下側ハウジング１４）よりも硬度が低い材料、たとえばシリコーンゴム、エラストマ等の弾性材料からなり、図１〜図３に示されるように、それぞれ連結して形成される上面部２６、下面部２７、左側面部２８、及び右側面部２９から構成され、両端に開口部２１、２２を有する略筒形の形状を呈しており、ハウジング１１を覆うように装着される。開口部２１は、サウンダユニット１０を挿入するためのものであり、開口部２２は、放音孔１５から放出された音を電気音響変換器１外に導くためのものである。また、下面部２７には、脚部１６に対応する位置に、脚部１６を外側に臨ませるための切り欠き部２３が開口部２１に連続して形成されており、下面部２７と左側面部２８は、開口部２２側の一部を残して分離されている。
【００２１】
さらに、下面部２７には、突部２４、２５が一体的に形成されている。突部２４は下面部２７における開口部２２側の端部に位置し、開口部２２の幅より若干狭幅に形成されている。また、突部２５は切り欠き部２３側の開口部２１に面して位置し、突部２４の略１／５の幅を有している。突部２４、２５の下面部２７からの突出高さは、脚部１６の先端高さより高く、かつ脚部１６の先端から突出した接続端子１７の先端高さよりも低い高さに設定されている。
【００２２】
このように形成された電気音響変換器１は、図７に示されるように、サウンダユニット１０にガスケット２０を装着した状態で電子機器３０に実装される。電気音響変換器１は、全体が電子機器３０のハウジング３１と回路基板３２とで挟持されることにより、固定されている。このとき、接続端子１７が回路基板３２の導体部（図示せず）に弾性的に接触することで電気接続が可能となり、半田付けフリーの組み立てを実現している。
【００２３】
電気音響変換器１が電子機器３０に実装された状態において、下側ハウジング１４は下面部２７によって覆われており、下側ハウジング１４の底面側には脚部１６によって形成されるスペース３４が存在しているため、そのスペース３４内には、下面部２７に形成された突部２４、２５が突出して設けられる。前述のように、これら突部２４、２５は、脚部１６の先端高さより高く、かつ脚部１６の先端から突出した接続端子１７の先端高さよりも低い高さに設定されているので、接続端子１７が回路基板３２と弾性的に接触した際、同時に、突部２４、２５も回路基板３２と弾性的に接触する。そのため、下面部２７は下側ハウジング１４と回路基板３２とで挟持され、下側ハウジング１４に押し付けられることによって、下側ハウジング１４と下面部２７とは確実に密着する。
【００２４】
また、下面部２７には、脚部１６を外側に臨ませるための切り欠き部２３が開口部２１に連続して形成されており、下面部２７と左側面部２８との間は開口部２２側の一部を残して分離しているため、下面部２７の開口部２１側はフリーになっている。このような形状により、サウンダユニット１０をガスケット２０に挿入する際、開口部２１を広く確保できるため、サウンダユニット１０のガスケット２０への装着作業は容易になる。
【００２５】
一方で、下側ハウジング１４の底面側には脚部１６によって形成されるスペース３４が存在することから、下面部２７の開口部２１側がフリーであることによって、下面部２７と下側ハウジング１４との間には隙間が生じやすく、密着性の確保が課題となる。しかしながら、このような突部２４、２５の存在によって、両面テープや接着剤を用いることなく、しかも確実に下側ハウジング１４と下面部２７との密着性を確保することができる。
【００２６】
また、上面部２６及び開口部２２は電子機器３０のハウジング３１の内面に密着している。開口部２２と側面部１３ａ、１４ａとの間に形成される空間部１９は、放音孔１５及び放音孔３３を開口とする共鳴空間として機能する。これにより、ガスケット２０は、放音孔１５と放音孔３３とを連通して放音孔１５からの音響を案内するガイド部材として機能すると共に、共鳴空間としての空間部１９をハウジング１１の外側に形成するための共鳴空間形成部材として機能することになる。
【００２７】
以上のことから、本実施形態の電気音響変換器１によれば、電子機器３０に実装された状態において、下面部２７は突部２４、２５により、下側ハウジング１４と回路基板３２に挟持されることによって、下側ハウジング１４に押し付けられて確実に密着する。従って、サウンダユニット１０のガスケット２０への装着に際し、両面テープや接着剤を用いることなく、サウンダユニット１０とガスケット２０との密着性が確保され、サウンダユニット１０とガスケット２０との間からの音漏れを防止できるので、組立工程の簡略化、品質管理のコストを削減することができる。
【００２８】
また、本実施形態の電気音響変換器１においては、下側ハウジング１４の底面には脚部１６が設けられ、コイルバネ状の接続端子１７が脚部１６の先端から突出して脚部１６に収納されている。そのため、電気音響変換器１が電子機器３０に実装された状態において、電気音響変換器１は、接続端子１７と突部２４、２５に加え、脚部１６によっても支持されることになるため、電気音響変換器１の実装姿勢を安定化させることができる。
【００２９】
また、本実施形態の電気音響変換器１においては、突部２４は下面部２７における開口部２２側の端部に設けられている。そのため、電気音響変換器１が電子機器３０に実装された状態において、開口部２２と回路基板３２との間に突部２４が介在することにより、ガスケット２０によってハウジング１１の外側に形成される共鳴空間としての空間部１９は、常に一定形状に保持されるので、安定した音響特性を得ることができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００３０】
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、上述した各構成要素の形状等（たとえば、突部２４、２５の形状、数、位置）も適宜変更して設定することができる。また、本実施形態においては、突部２４、２５がガスケット２０と一体に形成されているが、これに限られることなく、突部２４、２５を別部材として構成しても構わない。
【００３１】
また、本実施形態においては、電気音響変換部１２として電磁型のサウンダを用いているが、電気信号を音響に変換するものであれば、これに限られることなく他の形式のサウンダを用いてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、生産性の低下やコスト上昇を招くことなく電気音響変換器とガスケットの密着性を高め、高音圧化を実現するとともに品質安定性を向上させた電気音響変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電気音響変換器を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電気音響変換器を示す上面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る電気音響変換器を示す下面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る電気音響変換器を示す側面図である。
【図５】図２のV−V線に沿った部分断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る電気音響変換器に含まれるサウンダユニットを示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る電気音響変換器を電子機器に実装した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１  電気音響変換器
１０  サウンダユニット
１１  ハウジング
１２  電気音響変換部
１３  上側ハウジング
１４  下側ハウジング
１３ａ、１４ａ  側面部
１５  放音孔
１８  突出部
１９  空間部
２０  ガスケット
２１、２２  開口部
２３  切り欠き部
２４、２５  突部
２６  上面部
２７  下面部
２８  左側面部
２９  右側面部
３０  電子機器
３１  ハウジング
３２  回路基板
３３  放音孔
３４  スペース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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