JP2006013666A - 電気音響変換器およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は音響機器に使用される電気音響変換器および電子機器に関するものであり、電気音響変換器の信頼性や品質の向上化が課題であった。
【解決手段】本発明は、ターミナル３０のストッパー２９として、衝撃力や復元力に対して強い弾性体からなるホルダー３１にホルダーの材厚を調整することによりその役目を代用させて構成し、外力からストッパー２９を強化し、ターミナル３０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことなく、常時、強いバネ圧を維持することができるよう構成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や情報通信機器に使用される電気音響変換器および携帯電話やゲーム機器等の電子機器に関するものである。

従来の技術を図６から図１０により説明する。図６から図８は従来の電気音響変換器の断面図であり、携帯電話等の電子機器に搭載されるスピーカやレシーバとして用いられているものである。図９から図１０はこの電気音響変換器を携帯電話等の電子機器に搭載した状態の断面図である。

図６に示すように、着磁されたマグネット１を上部プレート２およびヨーク３により挟み込んで内磁型の磁気回路４を構成している。この磁気回路４のヨーク３を接触させながらターミナル１０の一部をモールドした樹脂フレーム６に磁気回路４を圧入し、接着により結合している。

そして、このフレーム６の周縁部に振動板７を接着し、この振動板７にこれを駆動させるためのボイスコイル８を結合し、このボイスコイル８を磁気ギャップ５にはまり込むように結合している。その後、このボイスコイル８のリード線をターミナル１０の一方の端部に半田付けして結合している。最後に、このターミナル１０の略中央部を２つ折りに折り曲げることにより、フレーム６の外形寸法よりターミナル１０が外部にはみ出さないようにして、もう一方の端部をシステム側の給電端子として構成している。

ここで、このターミナル１０は、導電性を有する一枚のシート状の金属板を折り曲げ加工して、この金属板のバネ圧を利用して給電部と接触させるように構成している。そして、このターミナル１０の折り曲げが金属材料の可逆限界値を超えない範囲で、ターミナル１０のシート状の金属板の最終端を内側に折り曲げ加工してストッパー９を構成することで、折り曲げ範囲を制御している。

図７および図８は図６に示すターミナル１０の状態を示した断面図であり、図６に示すターミナル１０の状態が上死点であると仮定すると、図７はターミナル１０が下死点に達した状態である。図８は図７のターミナル１０が下死点に達した状態から、さらに過大な力が加わり、ストッパー９が変形して潰れた状態である。

図９から図１０については上述の電気音響変換器を携帯電話等の電子機器に搭載した状態の断面図であり、図９はターミナル１０がある程度曲げられて、セット側の給電部に適正なバネ圧がかかった状態である。図１０は携帯電話の落下衝撃等の外的要因により、ターミナル１０がセット側の給電部に押されて変形し、下死点に達した後に、さらに過大な力が加わり、ストッパー９が変形して潰れた状態である。

この場合、ストッパー９は、金属材料の可逆限界値を超えて変形しており、一度衝撃を受けると、加圧力がなくなっても元の状態に戻ることはない。

尚、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−３７８９０号公報

上述の電気音響変換器は、そのセットである携帯電話等の電子機器の信頼性の向上が市場より強く要請されている。よって、これら電子機器の信頼性の向上には、電子機器に搭載される電気音響変換器の信頼性の向上が必要不可欠である。

以上の背景をもとに、従来の課題について説明する。従来のこの種の電気音響変換器であるスピーカやレシーバは、そのターミナル１０の金属端子のバネ圧を発生させてシステム側の給電部と接触により結合させている。

しかしながら、これらのスピーカをセットに取り付ける時に、スピーカの押さえ込み寸法を大きく設定すると、ターミナル１０のストッパー９を変形させてしまい、ターミナル１０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがある。さらに、これらの携帯電話等の電子機器を誤って落下させてしまうと、過大な衝撃力によりターミナル１０のストッパー９が潰れてしまい、ターミナル１０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがある。

これはストッパー９も同質の金属端子で構成されているためバネ圧を有しているが、このストッパー９もバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことにより、永久変形を来すためである。

このようになると、ターミナル１０およびストッパー９のバネ圧が減少してしまうことから、セット給電部との接触による結合が不安定になり、セットに衝撃がかかったり、振動した時に接触不良を発生し、信号がとぎれてしまうという問題を抱えるものであった。

上述の課題は、ターミナル１０にストッパー９を形成したタイプのみならず、樹脂フレームの射出成形時において、樹脂によりストッパーを一体に成形したタイプのものにおいても発生する課題であった。

このタイプのものは、衝撃により樹脂ストッパーが破壊され、ターミナルの金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことにより発生する。

以上の理由から、今後はセットに衝撃がかかったり、振動してもスピーカの信号がとぎれてしまうことのないようにターミナル１０のバネ圧が減少しない構成にすることが課題であった。

本発明は、上記課題を解決するもので、ターミナルのバネ圧の減少を防止して、スピーカへの安定した信号供給を実現できる優れた電気音響変換器およびそれを用いた電子機器を提供するものである。

上記目的を達成するために本発明は、このターミナルの折り曲げが金属材料の可逆限界値を超えない範囲にとどまるように、ストッパーの強化を図ったものである。すなわち、ターミナルのストッパーを、ターミナルであるシート状の金属板を折り曲げ加工して形成したり、樹脂により形成したりという、加圧変形や衝撃力に対して弱い材料から形成するのではなく、衝撃力に対して強い材料から形成するように構成している。

このストッパーの材料として、衝撃力や復元力に対して強い弾性体からなるホルダーに、ホルダーの材厚を調整することにより、その役目を代用させて構成している。この構成により、ストッパーは弾性体から構成されているため、強い復元力を有し、強い衝撃耐性を有する。よって、ターミナルの変形に対して、ストッパー自体の変形や破壊を発生することなくその機能を果たすことができる。

このため、スピーカをセットに取り付ける時に、スピーカの押さえ込み寸法を大きく設定したり、携帯電話等の電子機器を誤って落下させ、ターミナルに過大な衝撃力が加わっても、ストッパーが変形したり、潰れてしまうことがなく、ターミナルの金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがなくなり、ターミナルのバネ圧が減少してしまうことがない。

ターミナルは常時、強いバネ圧を維持することができ、セット給電部との接触による結合が安定化し、セットに衝撃がかかったり、振動した時でも、接触不良を発生することがないため、信号がとぎれることなく安定化する。従って、携帯電話等の電子機器の信頼性の向上を図ることができる。

尚、上述したホルダーについては、この種の電気音響変換器によく使用されているもので、携帯電話等の電子機器に電気音響変換器を取り付ける時に、ビリツキ音や空気漏れ発生の防止、防水対策、外的衝撃からの電気音響変換器の保護等のために設けられるものである。

以上のように本発明は、ターミナルのストッパーとして、衝撃力や復元力に対して強い弾性体からなるホルダーに、ホルダーの材厚を調整することにより、その役目を代用させて構成している。この構成により、ストッパーは弾性体から構成されているため、強い復元力を有し、強い衝撃耐性を有する。よって、ターミナルの変形に対して、ストッパー自体の変形や破壊を発生することなくその機能を果たすことができるため、ターミナルの金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがなくなり、ターミナルは常時、強いバネ圧を維持することができる。

一方、上記の理由から電子機器の給電部との接触による結合が安定化し、電子機器に衝撃がかかったり、振動した時でも、接触不良を発生することがないため、信号がとぎれることなく安定化する。従って、携帯電話等の電子機器の信頼性や品質の向上を図ることができる。

さらに、ホルダーに、その役目を代用させて構成しているため、部品点数の削減も図ることができ、これによりコストの低減化も実現することができる。よって、本発明は安定した接触による結合を実現できる優れた電気音響変換器を提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１、請求項３、請求項４および請求項５に記載の発明について説明する。

図１および図２は本発明の一実施形態の電気音響変換器であるスピーカを示したものであり、その外形が長方形タイプのスリムスピーカに適用した例について示している。図１は本発明の一実施形態の電気音響変換器の断面図であり、図２は図１におけるターミナルが、ストッパーの保護により下死点に達した状態の断面図である。

図１および図２に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４のヨーク２３を接触させながらターミナル３０の一部をモールドした樹脂フレーム２６に磁気回路２４を圧入し、接着により結合している。

そして、このフレーム２６の周縁部に振動板２７を接着し、この振動板２７にこれを駆動させるためのボイスコイル２８を結合し、このボイスコイル２８を磁気ギャップ２５にはまり込むように結合している。その後、このボイスコイル２８のリード線をターミナル３０の一方の端部に半田付けして結合している。最後に、このターミナル３０の略中央部を２つ折りに折り曲げることにより、フレーム２６の外形寸法よりターミナル３０が外部にはみ出さないようにして、もう一方の端部をシステム側の給電端子として構成している。そして、完成したスピーカを、弾性体からなるホルダー３１に挿入して構成している。

ここで、このターミナル３０は金属板の折り曲げが金属材料の可逆限界値を超えない範囲で、衝撃力や復元力に対して強い弾性体からなるホルダー３１に、ホルダー３１の材厚を調整することにより、ストッパー２９の役目を代用させて構成している。そして、このホルダー３１の一部で形成されたストッパー２９により、折り曲げ範囲を制御している。この構成により、ストッパー２９は弾性体から構成されているため、強い復元力と衝撃耐性を有する。

このホルダー３１の形状は、スピーカ全体を覆うような形状に形成されており、少なくともフレーム２６の前面部と背面部とは、その一部が覆われている。

このホルダー３１により、本来の目的である携帯電話等の電子機器に当スピーカを取り付けた時に、電子機器とフレーム２６との間のビリツキ音や空気漏れ発生の防止、防水対策、外的衝撃からの電気音響変換器の保護等が実現できる。さらに、このホルダー３１のフレーム２６の背面部側の材厚をターミナル３０の折り曲げ範囲の制御を行うためのストッパーとして調整することにより、ターミナル３０の保護が実現できる。よって、本来の目的と、ターミナル３０のストッパー２９としての両方の作用効果を発揮することができ、その価値は高い。従って、本来の目的との共用化が図れることで、部品点数の削減も実施でき、これによりコストの低減化も実現することができる。

尚、当実施の形態は、内磁型の磁気回路２４について説明したが、これに限定されることなく、外磁型の磁気回路を有する電気音響変換器に適用しても良い。

この弾性体からなるホルダー３１の材料としては、高分子材料から形成されていることが望ましい。この理由としては、落下衝撃等による過大な力を吸収し、スピーカを保護するとともに、大きな復元力を有することで、多数回の落下衝撃等に耐えられるためである。

この構成により、スピーカのセットへの取り付け時には、ターミナル３０がある程度曲げられて、セット側の給電部に適正なバネ圧がかかった状態で維持される。そして、スピーカを強く押さえつけて取り付けを実施しても、ストッパー２９が当たり、ターミナル３０はそれ以上動かなくなる。

また、携帯電話等の電子機器を誤って落下させ、ターミナル３０に過大な衝撃力が加わっても、ストッパー２９の効果により、金属材料の可逆限界値を超える変形を発生したり、潰れてしまうことがなくなる。よって、ターミナル３０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがなくなり、ターミナル３０のバネ圧が減少してしまうことがない。このため、ターミナル３０は常時、強いバネ圧を維持することができ、電子機器の給電部との接触による結合が安定化し、電子機器に衝撃がかかったり、振動した時でも、接触不良を発生することがないため、信号がとぎれることなく安定化する。

さらに、ホルダー３１の材料としては、シリコンゴムにより形成されていることが望ましい。この理由としては、前述した高分子材料と同様に、落下衝撃等による過大な力を吸収し、スピーカを保護するとともに、大きな復元力を有することで、多数回の落下衝撃等に耐えられ、かつ、耐熱衝撃や耐薬品性等の環境耐性に優れているためである。

さらに、このシリコンゴムの硬度としては、２０度以上としたものが望ましい。この理由としては、落下衝撃等による過大な力が加わっても、変形が少なく、ターミナル３０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがなく、ターミナル３０を確実に保護することができるためである。以上の理由より、携帯電話等の電子機器の信頼性の向上を図ることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。図３は本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。実施の形態１との違いについてのみ説明する。

図３に示すように、ホルダー３１は、磁気回路２４の背面部まで延長されて形成されている。すなわち、磁気回路２４のヨーク２３の背面部まで延長されて形成されている。この構成により、ホルダー３１のストッパー２９が受けた衝撃力を、硬質金属体である磁気回路２４にて受け止めることができ、衝撃耐性をさらに向上させることができる。

尚、当構成は、内磁型の電気音響変換器のみならず、外磁型の磁気回路構成を有する下部プレートにおいても、同様に実現することができる。従って、携帯電話等の電子機器の信頼性のさらなる向上を図ることができる。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項６に記載の発明について説明する。図４および図５は、本発明の一実施形態の電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。

図４および図５に示すように、請求項１から請求項５のいずれか１つに記載のスピーカ３５を搭載して携帯電話８０を構成している。図４に示すように、この携帯電話８０の構成としては、スピーカ３５と電子回路４０と液晶等の表示モジュール６０等の各部品やモジュール等を外装ケース７０の内部に搭載して携帯電話８０の要部を構成している。そして、スピーカ３５のターミナル３０と電子回路４０とを、バネ圧をかけながら接触により給電させてスピーカ３５を動作させている。

この構成とすることにより、図５に示すようなスピーカ３５を携帯電話８０に取り付ける時に、スピーカ３５の押さえ込み寸法を大きく設定したり、携帯電話８０を誤って落下させ、ターミナル３０に過大な衝撃力が加わっても、ストッパー２９の効果によりターミナル３０が永久変形したり、潰れてしまうことがなくなる。よって、ターミナル３０の金属端子のバネ圧の可逆限界値を超えてしまうことがなくなり、ターミナル３０のバネ圧が減少してしまうことがない。

このため、ターミナル３０は常時、強いバネ圧を維持することができ、携帯電話８０の電子回路４０の給電部との接触による結合が安定化し、携帯電話８０に衝撃がかかったり、振動した時でも、接触不良を発生することがないため、信号がとぎれることなく安定化させることができる。よって、携帯電話等の電子機器の信頼性や品質の向上を図ることができる。

本発明にかかる電気音響変換器および電子機器は、信頼性や品質の向上化が必要な映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等の電子機器に適用できる。

本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図 本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図 従来のスピーカの断面図 従来のスピーカの断面図 従来のスピーカの断面図 従来の電子機器の要部断面図 従来の電子機器の要部断面図

符号の説明

２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 振動板
２８ ボイスコイル
２９ ストッパー
３０ ターミナル
３１ ホルダー
３５ スピーカ
４０ 電子回路
６０ 表示モジュール
７０ 外装ケース
８０ 携帯電話

Claims (6)

1. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された振動板と、この振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに配置されたボイスコイルと、このボイスコイルのリード線を結線した導電性を有する一枚のシート状の金属板を折り曲げ加工して、この金属板のバネ圧を利用して給電部と接触させるように構成したターミナルと、少なくとも前記フレームの前面と背面とを覆う弾性体からなるホルダーとから構成された電気音響変換器であって、前記ターミナルの折り曲げが金属材料の可逆限界値を超えない範囲で前記ホルダーの材厚をストッパーとなるように調整し、折り曲げ範囲を制御してなる電気音響変換器。
2. ホルダーは、そのストッパーを磁気回路の背面部に設けた請求項１記載の電気音響変換器。
3. ホルダーは、高分子材料により構成した請求項１または請求項２記載の電気音響変換器。
4. ホルダーは、シリコンゴムにより構成した請求項３に記載の電気音響変換器。
5. シリコンゴムは、その硬度を２０度以上とした請求項４記載の電気音響変換器。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の電気音響変換器を搭載した電子機器。

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