(57)【要約】【課題】コネクタに直接接続可能で小型化、薄型化を図ることができるマイクロフォン装置の提供。【解決手段】配線基板１０１の一方の面に実装されるマイク素子１０２と、配線基板１０１の他方の面の片側の領域である第一領域１１１にのみ実装される電子部品１０３と、配線基板１０１を収容する筐体１０４とを備え、筐体１０４は、配線基板１０１の電子部品１０３が実装されていない領域である第二領域１１２に向かって突出する突出部１４３と、突出部１４３に対応する位置の外面に設けられる凹陥部１４４と、凹陥部１４４を覆い、コネクタ３００が差し込まれる筒状の挿入部１６２を凹陥部１４４と共に形成するカバー部１４５とを備えるマイクロフォン装置１００。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板の一方の面に実装されるマイク素子と、
前記配線基板の他方の面の片側の領域である第一領域にのみ実装される電子部品と、
前記マイク素子と前記電子部品とを前記配線基板と共に収容する筐体とを備え、
前記筐体は、
前記配線基板の他方の面の前記電子部品が実装されていない領域である第二領域に向かって突出する突出部と、
前記突出部に対応する位置の外面に設けられる凹陥部と、
前記凹陥部を覆い、コネクタが差し込まれる筒状の挿入部を前記凹陥部と共に形成するカバー部とを備える
マイクロフォン装置。
【請求項２】
前記挿入部から前記筐体を貫通して前記筐体内方に突出する複数の端子部材をさらに備え、
前記配線基板は、
第二領域に前記端子部材が挿入される複数の端子孔と、
隣り合う前記端子孔の間に前記配線基板の厚さ方向に貫通するスリットとを備える
請求項１に記載のマイクロフォン装置。
【請求項３】
前記筐体は、
隣り合う前記端子部材の間に前記配線基板に当接するように突出し前記端子部材を隔てる壁部を備える
請求項２に記載のマイクロフォン装置。
【請求項４】
前記筐体は、
前記カバー部と前記筐体の側面との間に前記配線基板の前記端子孔の近傍を確認する第一孔を備える
請求項２または３に記載のマイクロフォン装置。
【請求項５】
前記筐体は、
前記第一領域の対応位置に前記配線基板に実装される電子部品に工具を到達させる第二孔を備える
請求項１〜４のいずれか一項に記載のマイクロフォン装置。
【請求項６】
前記筐体は、
前記端子部材の屈曲部分に対応する位置に外方に向かって突出する肉盛部を備える
請求項２〜５のいずれか一項に記載のマイクロフォン装置。
【請求項７】
隣り合う前記端子孔の間隔は、前記挿入部において突出している前記端子部材の間隔よりも広い
請求項２、または、請求項２を引用する請求項３〜６のいずれか一項に記載のマイクロフォン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両等の移動体に搭載されるマイクロフォン装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、移動体内部の音、例えば、移動体の外部から侵入する騒音や、乗員や電子機器などから音を検出するためのマイクロフォン装置が移動体の内部に取り付けられる場合がある。
【０００３】
例えば、このようなマイクロフォン装置は、特許文献１に記載されるように、移動体である車両内の空間の天井などに埋め込まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１０５５５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、移動体内空間に突出部が発生しないようにマイクロフォン装置を取り付けるためにはマイクロフォン装置を小型化、薄型化することが望まれる。
【０００６】
また、マイクロフォン装置の移動体空間内への取り付けを容易にするためにはマイクロフォン装置から延びた電線の先端に設けられたコネクタと電子機器などから延びた電線の先端に設けられたコネクタとを接続する。これは、コネクタを含む全体として小型化の妨げになる。
【０００７】
そこで、本開示は、コネクタに接続可能で小型化、薄型化を図ることができるマイクロフォン装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係るマイクロフォン装置は、配線基板の一方の面に実装されるマイク素子と、前記配線基板の他方の面の片側の領域である第一領域にのみ実装される電子部品と、前記マイク素子と前記電子部品とを前記配線基板と共に収容する筐体とを備え、前記筐体は、前記配線基板の他方の面の前記電子部品が実装されていない領域である第二領域に向かって突出する突出部と、前記突出部に対応する位置の外面に設けられる凹陥部と、前記凹陥部を覆い、コネクタが差し込まれる筒状の挿入部を前記凹陥部と共に形成するカバー部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示のマイクロフォン装置では、十分な薄型化、小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、マイクロフォン装置の外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、マイクロフォン装置の外観を示す上面図である。
【図３】図３は、マイクロフォン装置の外観を示す底面図である。
【図４】図４は、マイクロフォン装置を分解して示す分解斜視図である。
【図５】図５は、マイクロフォン装置を図２中のｉ−ｉ線で仮想切断した断面図である。
【図６】図６は、電子部品や端子部材が実装された配線基板を示す平面図である。
【図７】図７は、マイクロフォン装置を図２中のｉｉ−ｉｉ線で仮想切断した断面図である。
【図８】図８は、端子部材を示す斜視図である。
【図９】図９は、マイクロフォン装置のコネクタとの接続状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一態様に係るマイクロフォン装置は、配線基板の一方の面に実装されるマイク素子と、前記配線基板の他方の面の片側の領域である第一領域にのみ実装される電子部品と、前記マイク素子と前記電子部品とを前記配線基板と共に収容する筐体とを備え、前記筐体は、前記配線基板の他方の面の前記電子部品が実装されていない領域である第二領域に向かって突出する突出部と、前記突出部に対応する位置の外面に設けられる凹陥部と、前記凹陥部を覆い、コネクタが差し込まれる筒状の挿入部を前記凹陥部と共に形成するカバー部とを備える。
【００１２】
これによれば、筐体と一体となって形成される挿入部が、できる限り配線基板に接近して配置されるため、マイクロフォン装置にコネクタを直接挿入する構造であっても、マイクロフォン装置全体の薄型化、小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
従って、移動体内の空間に突出することなくマイクロフォン装置を配置することが可能となる。
【００１４】
また、前記挿入部から前記筐体を貫通して前記筐体内方に突出する複数の端子部材をさらに備え、前記配線基板は、第二領域に前記端子部材が挿入される複数の端子孔と、隣り合う前記端子孔の間に前記配線基板の厚さ方向に貫通するスリットとを備えてもよい。
【００１５】
これによれば、端子部材と配線基板の配線とを半田付けする際の短絡を防止することができる。また、金属が配線基板の上を長い時間をかけて移動し、端子間の絶縁抵抗値が低下するマイグレーション現象を防止することが可能となる。
【００１６】
また、前記筐体は、隣り合う前記端子部材の間に前記配線基板に当接するように突出し前記端子部材を隔てる壁部を備えてもよい。
【００１７】
これによれば、端子部材と配線基板の配線とを半田付けする箇所を壁部で隔てることができ、半田付けの際の短絡を防止することができる。
【００１８】
また、前記筐体は、前記カバー部と前記筐体の側面との間に前記配線基板の前記端子孔の近傍を確認する第一孔を備えてもよい。
【００１９】
これによれば、端子部材と配線基板の配線との半田付けの状態を、筐体を閉ざした後でも確認することが可能となる。
【００２０】
また、前記筐体は、前記第一領域の対応位置に前記配線基板に実装される電子部品に工具を到達させる第二孔を備えてもよい。
【００２１】
これによれば、筐体を閉ざした後からでもマイク素子の感度の調整や電子部品の１つであるディップスイッチの状態変更などを行うことが可能となる。
【００２２】
前記筐体は、前記端子部材の屈曲部分に対応する位置に外方に向かって突出する肉盛部を備えてもかまわない。
【００２３】
これは、筐体と一体となって挿入部が形成されことにより生じる不具合を解消するものであり、端子部材と配線基板の配線とを半田付けする際に端子部材を伝わった熱による筐体の変形を防止することが可能となる。
【００２４】
また、隣り合う前記端子孔の間隔は、前記挿入部において突出している前記端子部材の間隔よりも広いものでもよい。
【００２５】
これによれば、半田付けする際の作業性を向上させることができ、半田付け品質を向上させることができる。また、端子部材と配線基板の配線とを十分な量の半田で接続しても、ショートすることがなく、十分な量の半田で接続することができることから、半田付けを確実なものとすることができる。
【００２６】
（実施の形態）
以下、本発明の一態様に係るマイクロフォン装置の実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００２７】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２８】
また図面は、技術的な説明を容易にするため比率や位置関係を適宜調整しまた一部を省略などして記載しており、模式的な図となっている。
【００２９】
図１は、マイクロフォン装置の外観を示す斜視図である。
【００３０】
図２は、マイクロフォン装置の外観を示す上面図である。
【００３１】
図３は、マイクロフォン装置の外観を示す底面図である。
【００３２】
図４は、マイクロフォン装置を分解して示す分解斜視図である。
【００３３】
図５は、マイクロフォン装置を図２中のｉ−ｉ線で仮想切断した断面図である。
【００３４】
これらの図に示すマイクロフォン装置１００は、例えば、移動体の１つである車両の天井とルーフライナー（天井クロス）の間に配置される装置である。また、マイクロフォン装置１００は、車室内の騒音だけを集音する装置であり、逆位相の打ち消し音を車室内に供給し車室内の騒音を相殺するアクティブ・ノイズ・コントロールシステム（ＡＮＣ）に集音した騒音を提供する装置である。マイクロフォン装置１００は、配線基板１０１と、マイク素子１０２と、電子部品１０３と、筐体１０４と、端子部材１０５とを備えている。
【００３５】
図６は、電子部品や端子部材が実装された配線基板を示す平面図である。
【００３６】
同図に示すように、配線基板１０１は、絶縁性の板部材の表面に導体の配線パターン（図示せず）が設けられたいわゆるプリント基板であり、マイク素子１０２や電子部品１０３、端子部材１０５等が実装されて電気回路を形成するための部材である。
【００３７】
配線基板１０１には、マイク素子１０２、および、端子部材１０５を除く電子部品１０３が表面実装される領域である第一領域１１１と、電子部品１０３が表面実装されない第二領域１１２が存在する。第二領域１１２は、端子部材１０５が挿入状態で取り付けられる端子孔１１５が配置され、筐体１０４の突出部１４３（後述）が接触する部分を含んでいる（図５参照）。第一領域１１１と第二領域１１２の形状や面積の比率は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合、第一領域１１１と第二領域１１２とは重なることはなく、面積比はほぼ１：１である。また、第一領域１１１、および、第二領域１１２は、配線基板１０１のほぼ半分の領域をそれぞれ占めている。
【００３８】
本実施の形態の場合、配線基板１０１には、隣り合う端子孔１１５の間に配線基板１０１の厚さ方向（図中Ｚ軸方向）に貫通するスリット１１３が設けられている。スリット１１３は、端子孔１１５の間の中央部分に端子孔１１５の並び方向に交差する方向（垂直）に延在しており、端子部材１０５と配線基板１０１の配線とを半田付けする際に半田が接触することを防止する機能を有している。また、マイクロフォン装置１００を長時間使用することにより半田を構成する金属の一部が配線基板１０１の上を移動するマイグレーション現象を防止している。
【００３９】
マイク素子１０２は、配線基板１０１の一方の面に実装される部品であり音響信号を電気信号に変換する電気音響変換器である。本実施の形態の場合、マイク素子１０２は、配線基板１０１と接触する面の反対側の面に集音部１２１を備え、集音部１２１以外はマイク筐体１２２に覆われており、集音部１２１以外からの音の侵入を抑制している。
【００４０】
マイク素子１０２の種類は特に限定されるものではなく、ムービングコイル型、リボン型、コンデンサ型、圧電マイクなどを採用することができる。
【００４１】
電子部品１０３は、マイク素子１０２に電気的に接続され、マイク素子１０２とともに電気回路を形成する部品郡であり、抵抗、コンデンサ、コイル、トランジスタなどの部品から任意に選定された部品群である。なお、コネクタ３００（図９参照）と接続される端子部材１０５は、電子部品１０３に含まれないものとしている。電子部品１０３により形成される電気回路は、特に限定されるものではないが、本実施の形態では、マイク素子１０２が変換した電気信号のうち所定の範囲に含まれる周波数成分のみを通過させるフィルター回路を形成している。また電子部品１０３は、増幅回路などを形成してもかまわない。
【００４２】
電子部品１０３は、配線基板１０１のマイク素子１０２が実装された面と反対側の面の片側の領域である第一領域１１１にのみ実装されている。なお、電子部品１０３は、マイク素子１０２が実装されている面にも実装されてもよく、この面においては、第一領域１１１と第二領域１１２との区別はない。
【００４３】
筐体１０４は、マイク素子１０２と電子部品１０３とを配線基板１０１と共に収容する箱状の剛性を備えた部材であり、突出部１４３と、凹陥部１４４と、カバー部１４５とを備えている。本実施の形態の場合、筐体１０４はさらに、壁部１４６と、第一孔１４７、と、第二孔１４８と、肉盛部１４９と、集音孔１４０と、環状突起１２３とを備えている。
【００４４】
突出部１４３は、配線基板１０１の電子部品１０３が実装されていない領域である第二領域１１２に向かって筐体１０４の肉厚部分から突出する筐体１０４の部分である。本実施の形態の場合、筐体１０４は、付き合わせ状態で接合することにより筐体１０４を形成する第一筐体１４１と第二筐体１４２とを備えており、突出部１４３は、第一筐体１４１に一体に設けられている。
【００４５】
凹陥部１４４は、突出部１４３に対応する位置の第一筐体１４１の上面１６１から内方に向かって陥没した状態で一体に設けられる筐体１０４の部分である。また、凹陥部１４４は筐体１０４の上面１６１に設けられた溝であり、凹陥部１４４の延在方向の一端部は突出部１４３が設けられている範囲内に位置され、閉ざされた状態であり、他端部は筐体１０４の側方に向かって開口している。
【００４６】
カバー部１４５は、凹陥部１４４を覆い、コネクタ３００が差し込まれる筒状の挿入部１６２を凹陥部１４４と共に形成する筐体の部分である。カバー部１４５は、溝状の凹陥部１４４と向かい合わせに配置される溝を形成し、カバー部１４５が形成する溝の延在方向は凹陥部１４４の延在方向と一致している。またカバー部１４５の一端部は、閉ざされた状態であり、他端部は筐体１０４の側方に向かって開口している。
【００４７】
カバー部１４５は、凹陥部１４４に向かって垂れ下がる垂下部１６３を備えている。垂下部１６３は、凹陥部１４４と共に形成する挿入部１６２に挿入されるコネクタ３００の形状に対応するために設けられている。
【００４８】
第一孔１４７は、図２に示すように、カバー部１４５の底部と筐体１０４の側面との間に配置され、配線基板１０１の端子孔１１５、および、その近傍を筐体１０４の外部から確認するための貫通孔である。これにより、端子部材１０５が配線基板１０１に半田付けされた後でも半田付けされた裏側の箇所を視認することができ、マイクロフォン装置１００の製造時の不具合を検査することが可能となる。
【００４９】
第二孔１４８は、第一領域１１１の対応位置に配線基板１０１に実装される電子部品１０３に工具を到達させることができる筐体１０４に設けられた貫通孔である。これにより、例えば電子部品１０３の１つである半固定抵抗やディップスイッチなどをマイクロフォン装置１００を製造した後においても操作することができ、電気回路の調整やモード変更などを行うことが可能となる。
【００５０】
本実施の形態の場合、端子部材１０５を配線基板１０１に半田付けすると配線基板１０１上の電子部品１０３が第一筐体１４１に覆われ、半田付けされた端子孔１１５の裏側も第一筐体に覆われる。従って、第一筐体１４１に第一孔１４７と第二孔１４８を設けることにより、安定した性能のマイクロフォン装置１００を提供することが可能となる。
【００５１】
図７は、マイクロフォン装置を図２中のｉｉ−ｉｉ線で仮想切断した断面図である。
【００５２】
同図に示すように、壁部１４６は、隣り合う端子部材１０５の間に配線基板１０１に当接するように突出し、端子部材１０５を隔てる筐体１０４の部分である。壁部１４６は、隣り合う端子部材１０５の並び方向と直行する方向に延在する板状の部分である。本実施の形態の場合、壁部１４６は、スリット１１３の直上をスリット１１３の延在方向と同じ方向に延在している。
【００５３】
第一筐体１４１が備える壁部１４６と、配線基板１０１が備えるスリット１１３により、端子部材１０５が半田付けされる箇所である複数の半田部２００（図７参照）を隔てることができ、半田付け作業のミスによる短絡や、経時的に金属表面から自然成長する針条のウィスカによる短絡を防止することができる。
【００５４】
また、本実施の形態の場合、半田部２００を複数の壁部１４６で挟んでおり、ウィスカが電子部品１０３等に接触することも防止している。
【００５５】
集音孔１４０は、図５に示すように、筐体１０４の外部に存在する音をマイク素子１０２に導入するために筐体に設けられた貫通状の孔である。集音孔１４０は、マイク素子１０２の集音部１２１に対向状に配置されており、環状突起１２３に囲まれた位置に配置されている。
【００５６】
環状突起１２３は、第二筐体１４２の内面からマイク素子１０２に向かって突出している部分である。環状突起１２３は、マイク素子１０２のマイク筐体１２２と当接（本実施の形態の場合は、パッキン１２４を介して当接）し、集音孔１４０から入り集音部１２１に到達する音以外を遮断する機能を備えている。
【００５７】
図８は、端子部材を示す斜視図である。
【００５８】
端子部材１０５は、コネクタ３００が挿入される挿入部１６２の内部に突出しコネクタ３００と電気的に接続される接続部１５１と、筐体１０４を貫通する貫通部１５２と、筐体１０４の内方に突出する内方突出部１５３を備える導体からなる部材である。
【００５９】
本実施の形態の場合、端子部材１０５は、端子部材１０５は接続部１５１と内方突出部１５３とがほぼ直角になるように屈曲している。また、接続部１５１を通過する直線状の軸と内方突出部１５３を通過する直線状の軸とはねじれの位置に配置されている。また、接続部１５１と内方突出部１５３とは幅広部１５４を介して接続されており、接続部１５１は幅広部１５４の幅方向（図中Ｘ軸方向）の一端部に接続され、内方突出部１５３は幅広部１５４の幅方向の他端部に接続されている。
【００６０】
以上により、形状が面対称となる２つの端子部材１０５を平行に並べて配置すると、接続部１５１の間隔より内方突出部１５３の間隔を広くすることができる。これにより、接続部１５１はコネクタ３００に適合した間隔とし、内方突出部１５３を配線基板１０１の端子孔１１５の間隔に適合した間隔とすることができる。
【００６１】
肉盛部１４９は、端子部材１０５の屈曲部分である幅広部１５４に対応する位置に外方に向かって突出する筐体１０４の部分である。肉盛部１４９は、筐体１０４の他の部分に比べて厚みが厚く、端子部材１０５の幅広部１５４を保持している。これにより、筐体１０４に対し端子部材１０５がしっかりと固定される。また、端子部材１０５を端子孔１１５に挿入し、半田付けする際の温度負荷にも対応することが可能となる。
【００６２】
なお、筐体１０４に対し端子部材１０５を固定する方法は特に限定されるものではないが、本実施の形態の場合は、第一筐体１４１と二本の端子部材１０５とをインサート成形により成形している。
【００６３】
図９は、マイクロフォン装置のコネクタとの接続状態を示す斜視図である。
【００６４】
同図に示すように、コネクタ３００をマイクロフォン装置１００の挿入部１６２に挿入することにより端子部材１０５の接続部１５１とコネクタ３００が備える電気的接点とが電気的に接続される。また、マイクロフォン装置１００は、移動体である車両のルーフライナーの裏側に取り付けられたブラケットに着脱可能に取り付けられ、車両の天井とルーフライナーの間に配置される。
【００６５】
上記実施の形態に係るマイクロフォン装置１００によれば、コネクタ３００と接続される挿入部１６２とマイク素子１０２や電子部品が実装された配線基板１０１を収容する筐体とをワンパッケージ化することができ、かつ、薄型化を図ることができる。従って、車両の天井とルーフライナーとの間の僅かな隙間にも配置することができる。
【００６６】
また、マイクロフォン装置１００から先端にコネクタが設けられたリード線が延びていないため、マイクロフォン装置１００をしっかりと押さえてコネクタ３００を確実に接続することが可能となる。また、コネクタ３００に接続される導線が不本意に引っ張られても、マイクロフォン装置１００から延びるリード線が切断されることがなく、マイクロフォン装置１００を安全に運用することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施の形態に係るマイクロフォン装置について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。
【００６８】
例えば、マイクロフォン装置の設置場所は、車室内の天井部分に限定されるわけではなく、車室内の搭乗者の音声を集音するために例えばインストルメントパネルに設けられてもかまわない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本開示は、車両などの移動体の狭い部分に取り付けられるマイクロフォン装置として利用可能である
【符号の説明】
【００７０】
１００  マイクロフォン装置
１０１  配線基板
１０２  マイク素子
１０３  電子部品
１０４  筐体
１０５  端子部材
１１１  第一領域
１１２  第二領域
１１３  スリット
１１５  端子孔
１２１  集音部
１２２  マイク筐体
１２３  環状突起
１２４  パッキン
１４０  集音孔
１４１  第一筐体
１４２  第二筐体
１４３  突出部
１４４  凹陥部
１４５  カバー部
１４６  壁部
１４７  第一孔
１４８  第二孔
１４９  肉盛部
１５１  接続部
１５２  貫通部
１５３  内方突出部
１５４  幅広部
１６１  上面
１６２  挿入部
１６３  垂下部
２００  半田部
３００  コネクタ
【図１】
2018098652.tif 000003
【図２】
2018098652.tif 000004
【図３】
2018098652.tif 000005
【図４】
2018098652.tif 000006
【図５】
2018098652.tif 000007
【図６】
2018098652.tif 000008
【図７】
2018098652.tif 000009
【図８】
2018098652.tif 000010
【図９】
2018098652.tif 000011