JP2005167530A - スピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安価に且つ高い信頼性で、ボイスコイルと、外部のプリント回路基板とを電気的に接続可能なスピーカ装置を提供する。
【解決手段】スピーカ装置１は、ボイスコイル７と、外部のプリント回路基板などとを電気的に接続するための接続部材２を備えている。接続部材２は、導電部材２１と、弾性及び絶縁性を有し導電部材を起立させた状態で支持する支持部材２２とを備えている。フレーム５には開口部５ａが形成されており、接続部材２の一端部は、その開口部内において安定的にフレーム５に固定されている。接続部材の一端面は、放音側となるフレームの前面側の開口部の位置において半田を介して電気的に接続されている。接続部材２の他端部は、放音側に対して反対側となるフレームの背面側に突出しており、その他端面はプリント回路基板２０の接点などの接続部と電気的に接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯電話などの情報機器に搭載されるスピーカ装置に関する。

近年、携帯電話やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの情報機器の小型化や低コスト化が進むのに伴って、その情報機器の構成要素であるスピーカ装置に対しても低コスト化が求められている。そのようなスピーカ装置では、ボイスコイルと、情報機器の構成要素であるプリント回路基板とを電気的に接続する方法として、例えばコネクタ端子による接続方法、フレキシブルプリント基板に対して半田付けを行う方法、導電部材としてコイルバネ、又は板バネなどを使用する方法が挙げられる。

情報機器から出力される電気信号は、そのような電気的な接続を通じてボイスコイルへと供給され、これにより振動板がスピーカ装置の軸方向に振動し、そのスピーカ装置により音声再生が行われる。

尚、コイルバネを介して、プリント配線板と、電気音響的な変換器とを電気的に接続する電気音響的変換器の接触機構が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

また、２個の電気的接点が変形できるバネ状の導電性の板と、その板の近くに置かれ、その板の変形を制限するための少なくとも１個の阻止部とを備えた拡声器などが知られている（例えば、特許文献２を参照）。この特許文献２によれば、拡声器などの製造中、又は拡声器が偶然に落下した場合でも、少なくとも１個の阻止部により、その電気的接点が破砕されることが防止される。

しかしながら、コネクタ端子を用いる方法やフレキシブルプリント基板に半田付けする方法を用いた場合、部品コストが高価であったり、その部材とプリント回路基板とを半田付けする必要があり、高コストとなる。

また、導電部材としてコイルバネ端子や板バネ端子を用いた場合、その導電部材は露出した状態でフレームに取り付けられる。このため、スピーカ装置の製造中にその導電部材が落下するなどした場合、その導電部材の接点部位は変形などを生じ、その変形により導電部材の接点位置が変位してしまう。これにより、ボイスコイルと、プリント回路基板とを高い信頼性で電気的に接続することができないという問題がある。

特開平９−２１９７４０号公報 特開平１０−２９４９８２号公報

本発明が解決しようとする課題としては、上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、安価に且つ高い信頼性で、スピーカの端子と外部基板とを電気的に接続することが可能なスピーカ装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、スピーカ装置であって、ボイスコイルに電気的に接続されており、かつ、外部回路基板の接続部と電気的に接続されるべき接続部材を備え、前記接続部材は、導電部材と、弾性及び絶縁性を有し前記導電部材を支持する支持部材とを備えることを特徴とする。

本発明の１つの実施形態では、スピーカ装置は、ボイスコイルに電気的に接続されており、かつ、外部回路基板の接続部と電気的に接続されるべき接続部材を備え、前記接続部材は、導電部材と、弾性及び絶縁性を有し前記導電部材を支持する支持部材とを備える。

上記のスピーカ装置は、例えば携帯電話などの情報機器に内蔵されるものであり、当該情報機器内の回路基板などと電気的に接続される。スピーカ装置は、ボイスコイルに接続された接続部材を備える。接続部材は、導電性を有する導電部材と、弾性及び絶縁性を有し導電部材を支持する支持部材とを備える。支持部材は例えば絶縁性を有する弾性体などとすることができる。導電部材を支持部材で支持することにより、接続部材はある程度の剛性を有し、外部回路の接続部との安定的な電気的な接続を可能とする。接続部材は導電部材を支持部材により支持する単純な構成としたので、スピーカ装置と外部基板とをコネクタや半田付けを伴う接続方法で接続する場合と比較して、安価で信頼性の高い接続が可能となる。

上記の実施形態の一態様では、前記スピーカ装置はフレームを備え、前記接続部材は、前記支持部材により前記導電部材を起立させた状態で前記フレームに固定される。接続部材を起立させた状態でフレームに固定するので、フレームと外部回路基板との間に接続部材を保持して電気的接続を得ることができる。

上記の実施形態の他の一態様では、前記接続部材を、前記スピーカ装置の放音側と反対側に突出した状態で前記フレームに固定することができる。またその代わりに、前記接続部材を、前記スピーカ装置の放音側に突出した状態で前記フレームに固定することもできる。いずれの構成を採用するかは、当該スピーカ装置を搭載する情報機器などの内部構造により決定することができる。

上記の実施形態の他の一態様では、前記導電部材を略直方体形状とし、前記支持部材を前記導電部材の少なくとも一側面を覆う位置、又は、導電部材を両側面から挟持する位置に配置することができる。さらに、他の態様では、前記導電部材を略円柱形状とし、前記支持部材を前記導電部材を全周方向から囲む位置に配置することができる。こうして、導電部材を支持部材により支持することができる。

好適な実施例では、前記導電部材は、金メッキによる表面処理がされた金属線、又は樹脂中に複数の金粒子若しくは銀粒子が混合された部材などとすることができ、前記支持部材は絶縁性を有する部材とすることができる。また、前記支持部材は、シリコンソリッドゴム又はスポンジシリコンゴムなどとすることができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。本実施例は、安価に且つ高い信頼性で、スピーカ装置のボイスコイルと、情報機器などのプリント回路基板とを電気的に接続可能なスピーカ装置を提供するものである。

[第１実施例]
第１実施例は、スピーカ装置の放音側とは反対側のフレームの背面側に接続部材を突出させて、その接続部材によりボイスコイルとプリント回路基板とを電気的に接続するものである。

図１に、本発明の第１実施例に係るスピーカ装置１の概略構成を模式的に示す。また、図２に、スピーカ装置１の構成要素である接続部材２の各種形態例を示す。図１（ａ）は、スピーカ装置１と、プリント回路基板２０の接続部２０ａとを接続部材２によって電気的に接続した状態の平面図を示す。図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるスピーカ装置１の切断線Ａ−Ａ’に沿った断面図を示している。図１（ｃ）は、図１（ａ）におけるスピーカ装置１の切断線Ｂ−Ｂ’に沿った断面図を示している。図２（ａ）は、本発明のスピーカ装置１に適用する接続部材２の構成を模式的に示す斜視図である。図２（ｂ）乃至（ｄ）は、スピーカ装置１に適用が可能な接続部材２の各種形態例を示す斜視図である。以下、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施例に係るスピーカ装置１の構成などについて説明する。

スピーカ装置１は、接続部材２と、磁気回路部３と、振動板４と、磁気回路部３及び振動板４を支持するフレーム５とを備えている。また、スピーカ装置１のボイスコイル７は、後述する方法により、情報機器のプリント回路基板２０上の端子などの接続部２０ａと接続部材２を介して電気的に接続されている。

接続部材２は、図１及び図２（ａ）に示すように、１つの導電部材２１と、２つの支持部材２２を備えている。導電部材２１及び支持部材２２は共に略直方体形状をなし、略同一のサイズ及び形状である。導電部材２１と支持部材２２は例えば接着剤などにより相互に固定されて一体とされている。また、接続部材２の一端面２ａ及び他端面２ｂは、平坦性を有している。

導電部材２１は、スピーカ装置１のボイスコイル７と、プリント回路基板２０の接点などの接続部２０ａとを電気的に接続する導電性の部材であり、その性質上、それ程剛性は高くない。例えば、導電部材２１としては、金メッキによる表面処理がされた金属線、もしくは樹脂中に複数の金粒子又は銀粒子が混合された部材などが好適である。

支持部材２２としては、例えば、シリコンソリッドゴム、又はスポンジシリコンゴムなどの絶縁性を有する弾性体が好適である。なお、この支持部材２２は、導電部材２１を起立させる程度の剛性を有しており、支持部材２２を起立状態で支持する。各支持部材２２は、導電部材２１を挟持する位置にそれぞれ配置されている。このため、各支持部材２２は、それ程剛性の高くない導電部材２１を起立させた状態で支持しており、かつ、接続部材２自体はある程度の弾性を有している。接続部材２がある程度の弾性を有するので、プリント回路基板２０の接続部２０ａとの間に安定的な電気的接続を維持することができる。

接続部材２の一端部２ｃは、フレーム５に形成された開口部５ａ内においてフレーム５により保持されている。これにより、その接続部材２は安定した状態でフレーム５に固定されている。接続部材２の一端面２ａは、放音側となるフレーム５の前面５ｃ側の開口部５ａの位置において、後述するボイスコイル７のリード線（図示略）と半田４０により電気的に接続されている。

一方、接続部材２の他端部２ｄは、放音側とは反対側のフレーム５の背面５ｄ側に突出している。そして、接続部材２の他端面２ｂは、平坦性を有する、プリント回路基板２０の接続部２０ａと電気的に接続されている。

なお、接続部材２の他端面２ｂと、その接続部２０ａとの電気的な接続は、例えば、以下のようにして行われる。先ず、スピーカ装置１、及びプリント回路基板２０を夫々図示しない情報機器内部の所定位置に実装し、その後、情報機器の構成要素である一対のケース（図示略）同士を嵌合する。これにより、接続部材２の他端面２ｂは、プリント回路基板２０の接続部２０ａに対して、一定の圧力が付与された状態で電気的に接続される。接続部材２を構成する支持部材２２の弾性により、導電部材２１は安定的にプリント回路基板２０の接続部２０ａに対して安定的に接触し、電気的接続を維持することができる。

磁気回路部３は、内磁型の磁気回路として構成され、環状のマグネット３ａと、そのマグネット３ａの下部に重なり合うように配置される環状のプレート３ｂと、それらを収容するヨーク３ｃとを有する。尚、本発明の適用は内磁型スピーカに限定されず、例えば外磁型スピーカなどの各種のスピーカに適用することもできる。

磁気回路部３は、マグネット３ａ及びプレート３ｂにより磁気回路を構成し、プレート３ｂの外周面とヨーク３ｃの内周面との間に設けられる磁気ギャップ６にマグネット３ａの磁束を集中させている。

振動板４は、半球状のドーム型ダイヤフラムとして形成され、その基端側にはボイスコイル７が取り付けられている。ボイスコイル７は、磁気回路部３の磁気ギャップ６内に配置されている。このボイスコイル７の図示しないリード線は、上記したようにフレーム５の前面５ｃ側の開口部５ａの位置において、接続部材２の一端面２ａと半田４０により電気的に接続されている。振動板４のエッジ部４ａは、フレーム５により支持されている。

以上に述べたスピーカ装置１において、プリント回路基板２０の接続部２０ａを通じて接続部材２の構成要素である導電部材２１に電気信号が入力されると、その電気信号はボイスコイル７のリード線（図示略）を介してボイスコイル７へ供給される。これにより、磁気ギャップ６内でボイスコイル７に駆動力が発生し、振動板４をスピーカ装置１の軸方向に振動させる。こうして、スピーカ装置１は、図１（ｂ）及び（ｃ）の矢印３０の方向に音声を発生する。

以上のように、本発明のスピーカ装置１は、従来のスピーカ装置のようにコネクタ端子などの比較的高価な接続部材を使用していないので、スピーカ装置１の製品コストを下げることができる。

また、それらの高価な接続部材を構成要素とする従来のスピーカ装置では、接続部材と、外部回路とを電気的に接続するのに半田付けをする必要がある。これに対し、本発明では、上記したように情報機器の構成要素である一対のケース同士を嵌合することにより、半田付けをすることなく接続部材２と、プリント回路基板２０の接続部２０ａとを電気的に接続しているので、半田付け作業が不要となり、その分の低コスト化も図ることができる。

これにより、スピーカ装置１及びプリント回路基板２０を情報機器内に実装した後に、そのスピーカ装置１やプリント回路基板２０の修理が必要になったとき、スピーカ装置１とプリント回路基板２０とを容易に分離することができる。よって、従来に比べ、修理品の修理作業を迅速かつ容易に行える。

さらに、上記のスピーカ装置１において、導電部材２１は弾性を有する支持部材２２により支持されるので、スピーカ装置１の製造中、即ち接続部材２をフレーム５に取り付けている際中に接続部材２を落下などさせた場合でも、接続部材２、特に導電部材２１は支持部材２２の弾性により保護されるので変形などが生じることがない。よって、落下した接続部材２をフレーム５に取り付けた場合であっても、ボイスコイル７と、接続部２０ａとを高い信頼性で電気的に接続することができる。

尚、上記スピーカ装置１では、図２（ａ）に示す構成の接続部材２を適用することとしているが、これに限定されるものではない。

即ち、支持部材がそれ程剛性の高くない導電部材を起立させた状態で支持することができる構成の接続部材であれば、各種形態の接続部材をスピーカ装置１に適用することができる。例えば、そのような接続部材２として、図２（ｂ）乃至（ｄ）に示す接続部材２を本スピーカ装置１に適用することもできる。

図２（ｂ）に示す接続部材２は、略直方体形状の１つの導電部材２１と、１つの支持部材２２を備えており、それらの互いに向かい合う側面同士が固着している。また、図２（ｃ）に示す接続部材２は、略円柱形状の導電部材２３と、筒状の支持部材２４を備えており、その導電部材２３の外側面と、支持部材２４の内側面とが固着している。さらに、図２（ｄ）に示す接続部材２は、略直方体形状の導電部材２５と、中央に立方体状の空間を有する略直方体形状の支持部材２６を備えており、その導電部材２５の外側面と、支持部材２６の内側面とが固着している。以上の図２（ｂ）乃至（ｄ）に示す接続部材２において、支持部材２２、２４、２６は、それぞれ導電部材２１、２３、２５を起立させた状態で支持し、かつ、接続部材２としてある程度の弾性を有している。なお、これらの接続部材の例においても、導電部材と支持部材とは例えば接着剤などにより固着することができる。

[第２実施例]
第２実施例は、スピーカ装置の放音側となるフレームの前面側に接続部材を突出させて、その接続部材によりボイスコイルとプリント回路基板の接続部とを電気的に接続する。

図３に、本発明の第２実施例に係るスピーカ装置１００の概略構成図を示す。図３（ａ）は、スピーカ装置１００と、プリント回路基板２０の接続部２０ａとを接続部材２によって電気的に接続した状態の平面図を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるスピーカ装置１００の切断線Ｃ−Ｃ’に沿った断面図を示している。図３（ｃ）は、図３（ａ）におけるスピーカ装置１００の切断線Ｄ−Ｄ’に沿った断面図を示している。以下、図３を参照して、第１実施例のスピーカ装置１と異なる点を中心に、スピーカ装置１００の構成などについて説明する。なお、スピーカ装置１００において、第１実施例のスピーカ装置１と同一の構成要素については同一の符号を付している。

スピーカ装置１００は、第１実施例のスピーカ装置１と同様に、接続部材２によりボイスコイルとプリント回路基板の電気的接続を行う。但し、第１実施例のスピーカ装置１と、第２実施例のスピーカ装置１００とを比較すると、以下の点が異なる。即ち、第１のスピーカ装置２では、接続部材２をフレームの背面５ｄ側に突出させ、スピーカ装置の背面側、即ち放音側と逆側でプリント回路基板２０の接続部２０ａと電気的に接続している。これに対し、第２のスピーカ装置１００では、接続部材２をフレームの前面５ｃ側に突出させ、スピーカ装置の前面側、即ち放音側でプリント回路基板２０の接続部２０ａと電気的に接続している。

本スピーカ装置１００において、接続部材２の他端部２ｄは、フレーム５の開口部５ａ内においてフレーム５により保持されている。これにより、接続部材２は安定した状態でフレーム５に固定されている。接続部材２の他端面２ｂは、放音側とは反対側のフレーム５の背面５ｄ側の開口部５ａの位置においてボイルコイル７のリード線（図示略）と半田４０を介して電気的に接続されている。

一方、接続部材２の一端部２ｃは、フレーム５の前面５ｃ側に突出している。そして、接続部材２の一端面２ａは、プリント回路基板２０の接続部２０ａと電気的に接続されている。なお、接続部材２の一端面２ａと、その接続部２０ａとの接続方法は、第１実施例で述べた方法と同様である。また、本スピーカ装置１００には、第１実施例のスピーカ装置１と同様に、上記の図２（ｂ）乃至（ｄ）に示す各種の接続部材２を適用することができる。

以上に述べた本発明のスピーカ装置は、上記した効果に加えて、以下の効果を奏する。即ち、本発明のスピーカ装置においては、フレーム５に開口部５ａを形成している。このため、フレーム５の設計変更などをしなくても、必要に応じて接続部材２をフレーム５の前面５ｃ側、及びフレーム５の背面５ｄ側のいずれか一方に突出させた状態で、ボイスコイル７と、プリント回路基板２０の接続部２０ａと電気的に接続することができる。即ち、プリント回路基板２０との接続を放音側にする場合も、放音側と反対側にする場合も、同一のフレームを使用することができる。よって、スピーカ装置の設計自由度の向上を図ることができる。

本発明の第１実施例に係るスピーカ装置の平面図及び断面図を示す。 本発明に適用される接続部材及び接続部材の各種形態例の斜視図を示す。 本発明の第２実施例に係るスピーカ装置の平面図及び断面図を示す。

符号の説明

１、１００ スピーカ装置
２ 接続部材
５ フレーム
５ａ 開口部
７ ボイスコイル
２０ プリント回路基板
２０ａ 接続部
２１ 導電部材
２２ 支持部材
４０ 半田

Claims (8)

1. ボイスコイルに電気的に接続されており、かつ、外部回路基板の接続部と電気的に接続されるべき接続部材を備え、
   前記接続部材は、導電部材と、弾性及び絶縁性を有し前記導電部材を支持する支持部材とを備えることを特徴とするスピーカ装置。
2. 前記スピーカ装置はフレームを備え、
   前記接続部材は、前記支持部材により前記導電部材を起立させた状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
3. 前記接続部材は、前記スピーカ装置の放音側と反対側に突出した状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ装置。
4. 前記接続部材は、前記スピーカ装置の放音側に突出した状態で前記フレームに固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスピーカ装置。
5. 前記導電部材は略直方体形状であり、前記支持部材は前記導電部材の少なくとも一側面を覆う位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
6. 前記導電部材は略直方体形状であり、前記支持部材は前記導電部材を両側面から挟持する位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
7. 前記導電部材は略円柱形状であり、前記支持部材は前記導電部材を全周方向から囲む位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のスピーカ装置。
8. 前記導電部材は、金メッキによる表面処理がされた金属線、及び樹脂中に複数の金粒子若しくは銀粒子が混合された部材のいずれかであり、
   前記支持部材は絶縁性を有する部材であり、
   前記支持部材は、シリコンソリッドゴム及びスポンジシリコンゴムのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のスピーカ装置。

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