(57)【要約】      （修正有）【課題】振動板の前面の空間を密閉しなくても、音響性能が劣化しにくく、外部応力に対して十分な強度が得られるスピーカを提供する。【解決手段】振動板２、ボイスコイル３、磁気回路４、フレーム５、振動板２の表面側に配置されるカバー７を有し、フレーム５に取り付けた半田付け用端子を回路基板１２に取付ける動電型のスピーカ１に於いて、フレームと振動板とで形成された第１内部空間８を外部に連通する通気管９と、カバーと振動板との間に形成された第２内部空間１０と外部とを連通する通気孔１１がカバーに設けられる。第１通気孔をスピーカの背後へ延長する通気管がフレームの裏面から突出形成され、通気管は基板に設けられた貫通孔に挿入される。振動板の表面側から放射された音波を、通気孔を通じて外部に放出するととともに、振動板の裏面側から放射された音波を通気管を介して回路基板の裏面１２ｂ側から外部に放出する。【選択図】図４
2016208287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に半田付けで取り付ける動電型のスピーカであって、
振動により表裏両面から音波が放射される振動板と、
前記振動板の裏面側に配置されるボイスコイル、磁気回路およびフレームと、
前記振動板の表面側に配置されるカバーと、
前記フレームに取り付けた半田付け用の複数の端子と、
を有し、
前記振動板の裏面側において、前記フレームに前記磁気回路が結合され、前記磁気回路の磁気ギャップに一端部を挿入した前記ボイスコイルの他端部に前記振動板が結合され、前記振動板の縁部が前記フレームに支持固定されると共に、前記フレームには、前記フレームと前記振動板とよって形成された第１の内部空間を外部と連通する複数の第１の通気孔が設けられ、
前記振動板の表面側において、前記カバーの縁部が前記フレームに結合されると共に、前記カバーには、前記カバーと前記振動板とによって形成された第２の内部空間を外部と連通する第２の通気孔が設けられているスピーカにおいて、
前記フレームには、複数の前記第１の通気孔をそれぞれスピーカの背後へ延長する複数の通気管が突出形成され、複数の前記通気管は、スピーカを前記基板に取り付けたとき、前記基板に予め設けられた複数の貫通孔に挿入され、
前記振動板の表面側から放射された音波は、前記第２の通気孔を通じて前記基板のスピーカ取り付け面側から外部に放射するのに対し、前記振動板の裏面側から放射された音波は、複数の前記第１の通気孔および前記通気管を通じて前記基板の前記スピーカ取り付け面側とは反対側の裏面側から外部に放射するように構成したことを特徴とするスピーカ。
【請求項２】
前記複数の端子は、前記基板と平行な一平面内に配置する半田付け面を設け、前記基板への取り付けを表面実装で行うことを特徴とする請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記振動板の前面側において、前記振動板を覆うように前記カバーの外周部が前記フレームに結合され、前記振動板と前記カバーとの間に形成された内部空間を外部に連通する通気孔を前記カバーに設けた特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ。
【請求項４】
聴覚情報提供手段としての車両用スピーカであることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に取り付ける動電型のスピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用計器に搭載された指針式表示手段および液晶式表示手段の背後に位置する回路基板の表面に取り付け、ドライバーがシートベルトを装着していない場合に警報音を発するのに小型・薄型な動電型のスピーカが用いられているが、近年、車両用計器の液晶画面が大型化され、部品点数も増えていることから、車両用計器やインストルメントパネル側でスピーカのための十分な構造を確保することができず、スピーカの前面を密閉できない場合が多くなっている。
【０００３】
このような状況の中で、スピーカは小型・薄型であり、振動板の狭小な背面空間が密閉空間として構成されている場合には振動板が音響抵抗を受けて、音圧が著しく減退してしまうため、振動板の背面空間を外部と連通する通気孔をフレームに設ける（例えば特許文献１参照）が、通気孔は短く、振動板の前面との距離が短いので、基板の表面での反射もあって音が回り込みやすく、回り込んだ音が振動板の前面から出た音と打消し合うので、音圧が減退してしまうという問題がある。
【０００４】
また、スピーカの基板への取り付けは、フレームに取り付けた端子を基板に半田付けで固定される（例えば特許文献１参照）が、リフロー半田付けのみの場合、外部からの応力に対して強度が低いという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１８９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、回路基板に取り付けられ、振動板の前面の空間を密閉しなくても、音響性能が劣化しにくく、かつ、外部応力に対して十分な強度が得られるスピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、回路基板に取り付ける動電型のスピーカであって、振動板と、ボイスコイルと、磁気回路と、フレームと、前記フレームに取り付けた半田付け用の複数の端子とを有し、前記振動板の背面側において、前記フレームに前記磁気回路が結合され、前記磁気回路の磁気ギャップに一端部を挿入した前記ボイスコイルの他端部に前記振動板が結合され、前記振動板の外周部が前記フレームに支持固定され、前記振動板と前記フレームとの間に内部空間が形成されたスピーカにおいて、前記フレームに、前記振動板の背面側の前記内部空間を外部と連通する複数の通気管をスピーカの後方へ向けて突出形成し、前記回路基板に予め設けた複数の貫通孔に複数の前記通気管を挿入した状態で、前記回路基板に取り付けることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１での前記フレームに取り付けた半田付け用の複数の端子が、表面実装型であることを特徴としている。また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の構成に加えて、前記振動板の前面側において、前記振動板を覆うように前記カバーの外周部が前記フレームに結合され、前記振動板と前記カバーとの間に形成された内部空間を外部に連通する通気孔を前記カバーに設けたことを特徴としてる。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３に記載したスピーカが、聴覚情報提供手段としての車両用スピーカであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、振動板の背面側において、音は複数の通気管開口から放射され、通気管開口と振動板前面との距離がフレームから突出形成していない従来の通気孔と振動板前面との距離に比べて長くなると共に、振動板の背面側において、音は複数の通気管開口を通じて回路基板の裏面側から放射され、通気管開口と振動板の前面との間に回路基板が介在するので、音の回り込みを少なくすることができる。
また、複数の通気管が回路基板との位置決めとなり、回路基板の面方向での外部応力に対して強度が上がる。
よって、回路基板に取り付けられ、振動板の前面の空間を密閉しなくても、音響性能が劣化しにくく、かつ、外部応力に対して十分な強度が得られるスピーカを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態を示すスピーカを背面側から見た斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】スピーカを回路基板に取り付けた状態を示す側面図である。
【図４】スピーカを回路基板に取り付けた状態を示す図２に相当する断面図である。
【図５】比較例のスピーカを背面側から見た斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係るスピーカの作用を比較例のスピーカと比較しつつ説明する側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施の形態を示すスピーカを背面側から見た斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。図によると、スピーカ１は小型・薄型な動電型のもので、振動板２と、ボイスコイル３と、磁気回路４と、フレーム５と、フレーム５に取り付けた半田付け用の複数の端子６と、カバー７とから構成されている。
【００１３】
振動板２の背面側（裏面側）（図２の紙面下側）において、フレーム５に磁気回路４が結合され、磁気回路４の磁気ギャップＧに一端部（下端部）を挿入したボイスコイル３の他端部（上端部）に振動板２が結合され、振動板２の外周部がフレーム５に支持固定され、振動板２とフレーム５との間に第１の内部空間８が形成されており、振動板２の背面側の第１の内部空間８を外部と連通する複数の通気管９を、スピーカ１の後方へ向けてフレーム５に突出形成する。
【００１４】
振動板２の前面側（表面側）（図２の紙面上側）において、フレーム５に振動板２を覆うようにカバー７の縁部が結合され、振動板２とカバー７との間に第２の内部空間１０が形成されており、カバー７に、振動板２の前面側の第２の内部空間１０を外部と連通する通気孔１１を設ける。
【００１５】
図３はスピーカを回路基板に取り付けた状態を示す側面図、図４はスピーカを回路基板に取り付けた状態を示す図２に相当する断面図である。図によると、スピーカ１は、例えば、車両用計器に搭載された指針式表示手段および液晶式表示手段の背後に位置する回路基板１２の表面１２ａに取り付けるもので、回路基板１２に予め設けた複数の貫通孔１３に複数の通気管９をそれぞれ挿入した状態で、回路基板１２の表面１２ａに取り付ける。スピーカ１の固定・接続は、具体的には、複数の端子６の回路基板１２の表面１２ａへの半田付けで行う。より具体的には、複数の端子６は、表面実装型のものを用い、回路基板１２に予め複数の貫通孔１３と共に設けた複数のパッド(ランドとも呼ばれる)にリフロー半田付けで固定・接続する。なお、複数の端子６は、表面実装型のものに代えて挿入実装型のものを用い、回路基板１２に予め複数の貫通孔１３と共に設けた複数のスルーホールに挿入し、リフロー半田付けで回路基板１２の裏面１２ｂのみに、あるいは、リフロー半田付けおよびリフロー半田付けで回路基板１２の両面１２ａ，１２ｂに固定・接続してもよい。
【００１６】
スピーカ１の構成部品について、図１ないし図４を参照しながらさらに説明する。
【００１７】
フレーム５は、絶縁性合成樹脂材料からなり、平面視において略正方形の外形を有し、磁気回路４を装着するための円形開口部５ａが中央部に設けられ、フレーム５における下面が、スピーカ１を回路基板１２に取り付ける際に、回路基板１２の表面１２ａと対向する基板対向面５ｂ(スピーカ１の背面)を構成する。基板対向面５ｂは、磁気回路４の下面よりも僅かに下方に位置するように形成される。フレーム５の上面内周部には、円形開口部５ａと同心状の円形段面が設けられ、この円形段面が振動板支持部５ｃを構成する。
【００１８】
振動板２の背面側において、前記フレーム５に前記磁気回路４が結合され、この磁気回路４の磁気ギャップＧに一端部を挿入した前記ボイスコイル３の他端部に前記振動板２が結合され、この振動板２の縁部が前記フレーム５に支持固定され、振動板２とフレーム５との間に内部空間８が形成される。振動板２のフレーム５への固定は、振動板支持部５ｃに振動板２の外周部裏面を接着固定することによりなされる。そして、この固定により、振動板２の背面側に第１の内部空間８を形成するようになっている。
【００１９】
フレーム５の四隅のコーナ部には、端子６がインサート成形により埋設され、４つの端子６がフレーム５に一体に取り付けられている。各端子６は、表面実装用であり、基板対向面５ｂの四隅のコーナ部において、各端子６の基板接点部６ａが基板対向面５ｂと略面一に露出される。フレーム５の四隅のコーナ部のうち、２つのコーナ部に埋設された２つの端子６は、そのコーナ部の上面において露出され、その露出部が一対のコイル引き出し線との接続部になっている。
【００２０】
フレーム５は、基板対向面５ｂにおける四隅のコーナ部に露出された４つの基板接点部６ａの相互間４箇所から通気管９がそれぞれ直角に突出形成され、４つの通気管９がフレーム５に一体に形成されている。各通気管９は、それを挟む２つの基板接点部６ａの隣接方向が長手方向となる略長方形の断面形状を有する角筒状に形成されると共に、スピーカ１を回路基板１２の表面１２ａに取り付けた際に、通気管９の先端部が回路基板１２の裏面１２ｂから僅かに突出する長さ、つまり回路基板１２の厚さより僅かに長い長さを有している。各通気管９のフレーム５の外側に位置する面は、中高劣弧状となる断面形状なしており、各通気管９は同じ長さに揃えられている。
【００２１】
振動板２は、金属フィルムや樹脂フィルムからなる円形の表面２ａと裏面２ｂを有しており、その断面は中央部１４が前面側に膨らんだドーム形状をなすともに、この中央ドーム部１４の周りに一体に形成された平面視矩形の周縁部１５とを有している。
【００２２】
図５は、従来構造のスピーカを背面側から見た斜視図であり、前記実施例で説明した部材には同じ符号が付してある。図５に示すスピーカでは、振動板2とフレーム5との間に生じた内部空間8をフレーム５の外部に連通させる連通孔１６が、フレーム５の基板対向面５ｂに開口している。そして、この連通孔１６は、基板対向面５ｂに形成されている切欠き溝１７に開口しており、回路基板１２の表面１２ａとの間に音波漏出空間を形成している。フレーム５の基板開口面から突出する通気管９を有していない点で本発明とは、構成を異にしている。
【００２３】
図６は前記本発明の実施形態と、図５に示した従来の形態とを比較して表現したものであり、センターラインより左側が従来の構造、右側が本発明に係るものの構造を示している。
図６の左半分に示した従来の構造のスピーカ１では、振動板2とフレーム5との間に生じた内部空間8が回路基板１２の表面１２ａとフレーム５の基板対向面５ｂとの間に形成された音波漏出空間からフレーム５の外部に放出されることから、通気孔１６は短く、振動板２の前面との距離が短いので、回路基板１２の表面での反射もあって音が回り込みやすく、回り込んだ音が振動板２の前面から出た音と干渉して打消し合うので、音圧が減退してしまうことになる。
【００２４】
これに対して図６の右半分に示した本発明に係る構造を適用したスピーカ１では、振動板2とフレーム5との間に生じた内部空間8が基板対向面５ｂから突出形成している通気管９を介して、回路基板１２の裏面側に放出される。このため、この通気管９から放出された音波は、回路基板１２の存在から、回路基板１２の外周を迂回して、スピーカ１の前面に到ることになるから、その間の音波の減衰などの影響で、音波干渉の影響を抑制することができることになるので、従来構造のスピーカに比べて音響性能が劣化しにくくなる。
さらに、本発明の技術思想を採用したスピーカ１では、フレーム５の基板対向面５ｂから突出形成している通気管９を回路基板１２に設けた貫通孔１３にそれぞれ挿入して、フレーム５を回路基板１２に位置決め半田付けするのでフレーム５を回路基板１２に強固に連結固定することできる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、リフロータイプのスピーカだけでなく、ピン端子タイプのスピーカやリード線タイプのスピーカにも適用することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…スピーカ、２…振動版、３…ボイスコイル、４…磁気回路、５…フレーム、５ａ…円形開口部、５ｂ…基板対向面、５ｃ…振動版支持部、６…半田付け用端子、６ａ…基板接点部、７…カバー、８…第１の内部空間、９…通気管、１０…第２の内部空間、１１…通気孔、１２…回路基板、１２ａ…回目基板の表面、１２ｂ…回路基板の裏面、１３…貫通孔、１４…振動版の中央ドーム部、１５…振動板の周縁部、１６…連通孔、１７…切欠き溝、Ｇ…磁気ギャップ。
【図１】
2016208287.tif 000003
【図２】
2016208287.tif 000004
【図３】
2016208287.tif 000005
【図４】
2016208287.tif 000006
【図５】
2016208287.tif 000007
【図６】
2016208287.tif 000008