JP2001346293A - 電磁音響変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部品実装時の設置面積を低減化して、回路基
板の実装密度を高めることができ、小型で高音圧の電磁
音響変換器を提供する。 【解決手段】 電磁音響変換器１は、磁性材料で形成さ
れた振動板２０と、振動板２０に振動磁界を供給するた
めのコイル２３と、振動板２０およびコイル２３を収納
し、底面から所定高さの脚部３３を有する上ハウジング
１０および下ハウジング３０と、脚部３３に収納され、
外部回路基板との電気接続を得るコイルばね状の端子５
２とを備え、上ハウジング１０の側面であって、脚部３
３の底面より上ハウジング１０の上面に近い位置に、振
動板２０が発生する音響を外部へ放出するための放音孔
１１が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電磁音響変換によ
って音響を発生する電磁音響変換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁音響変換器は、マグネットからの磁
界がベース部材、磁心および振動板を通過して再びマグ
ネットに戻るまでの磁気回路を有し、磁心に巻回された
コイルに電気振動信号を供給すると、コイルが発生する
振動磁界が磁気回路の静磁界に重畳され、振動板の振動
が空気に伝達されることによって音響を発生する。

【０００３】電磁音響変換器にはコイル通電用の端子が
設けられ、他の電子部品と同様に、回路基板の配線パタ
ーンに半田付け等で接続されることが多い。

【０００４】近年、ばね端子と回路基板との機械的圧接
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、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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】回路基板には、抵抗、
コンデンサ、集積回路等の多数の電子部品が搭載され、
特に携帯電話等の小型電子機器では回路基板の実装密度
が極めて高くなる。

【０００６】電磁音響変換器は、高密度実装に併せて小
型で高音圧タイプのものが開発されているが、一般に扁
平形状を成しているため、基板上での設置面積が比較的
大きい部品に属する。

【０００７】本発明の目的は、部品実装時の設置面積を
低減化して、回路基板の実装密度を高めることができ、
小型で高音圧の電磁音響変換器を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁性材料で形
成された振動板と、振動板に振動磁界を供給するための
電磁コイルと、振動板および電磁コイルを収納し、底面
から所定高さの脚部を有するハウジング部材と、脚部に
収納され、外部回路基板と電磁コイルとの電気接続を得
るための接続端子とを備え、ハウジング部材の側面であ
って、脚部を除いた位置に、振動板が発生する音響を外
部へ放出するための放音孔が形成されていることを特徴
とする電磁音響変換器である。

【０００９】本発明に従えば、ハウジング部材の底面に
所定高さの脚部を形成し、この脚部に外部回路基板と電
磁コイルとの電気接続を得るための接続端子を収納する
ことによって、基板実装状態において回路基板と脚部と
の接触面積だけで電気接続を確保できる。また、ハウジ
ング部材の底面と回路基板との間に一定のスペースを確
保できるため、このスペースに他の電子部品が実装可能
になり、回路基板の実装密度が格段に向上する。

【００１０】また、ハウジング部材の側面で、脚部を除
いた位置に放音孔を形成することによって、振動板の前
面空間から放音孔までの音響伝達空間が単純な形状とな
るため、比較的平坦な周波数特性を示し、小型で高音圧
の電磁音響変換器を実現できる。

【００１１】本発明は、磁性材料で形成された振動板
と、振動板に振動磁界を供給するための電磁コイルと、
振動板および電磁コイルを収納し、底面から所定高さの
脚部を有するハウジング部材と、脚部に収納され、外部
回路基板と電磁コイルとの電気接続を得るための接続端
子とを備え、ハウジング部材の平面形状が矩形であり、
電磁コイルのリード線と接続端子とをそれぞれ接続する
導電部材が設けられ、接続端子と導電部材との接続処理
部および電磁コイルのリード線と導電部材との接続処理
部がハウジング部材内の隅部に配置されることを特徴と
する電磁音響変換器である。

【００１２】本発明に従えば、ハウジング部材の底面に
所定高さの脚部を形成し、この脚部に外部回路基板と電
磁コイルとの電気接続を得るための接続端子を収納する
ことによって、基板実装状態において回路基板と脚部と
の接触面積だけで電気接続を確保できる。また、ハウジ
ング部材の底面と回路基板との間に一定のスペースを確
保できるため、このスペースに他の電子部品が実装可能
になり、回路基板の実装密度が格段に向上する。

【００１３】また、接続端子と導電部材との接続処理部
および電磁コイルのリード線と導電部材との接続処理部
をハウジング部材内の隅部に配置することによって、ハ
ウジング部材の扁平形状を維持でき、部品寸法の小型化
を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態を
示す分解斜視図である。図２（ａ）は放音孔１１側から
見た正面図、図２（ｂ）は底面図である。図３（ａ）は
側面図であり、図３（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線に沿
った端面図である。

【００１５】電磁音響変換器１は、下ハウジング３０の
上にベース２４、磁心２２、コイル２３、マグネット２
５、支持リング２６、振動板２０が収納され、さらに上
ハウジング１０が装着されて構成され、全体として矩形
の平面形状を成す。脚部３３を除いた寸法はたとえば幅
W10mm×長さD11mm×高さ3mm程度であり、脚部３３の寸
法はたとえば高さHa=2.7mm、長さDa=2.2mmm程度であ
る。

【００１６】下ハウジング３０は、熱可塑性樹脂等の合
成樹脂で形成され、約６分の５円周を持つ環状の突部３
１を有し、突部３１の内側には円板の一部を切り欠いた
略Ｄ型形状を持つ板状のベース２４が装着される。ベー
ス２４の中央には円柱状の磁心２２が立設し、磁心２２
の周りにコイル２３が巻回される。ベース２４および磁
心２２は磁性材料で形成され、両者は圧入等によって一
体化して単一のポールピース部材として構成しても構わ
ない。

【００１７】マグネット２５は突部３１の内径より小さ
い環状を成し、ベース２４の上に磁心２２に対して同心
円に配置される。マグネット２５とコイル２３との間は
環状の内部空間が確保される。

【００１８】支持リング２６は非磁性材料で形成され、
支持リング２６の外径は突部３１の内径より僅かに小さ
く、ベース２４に接触して配置される。支持リング２６
の内側には複数の環状段差が形成され、そのうち突部２
７の裏側はマグネット２５の上面および外面に当接して
マグネット２５の位置を規制する。また、突部２７の上
部には水平な台座２８が環状に形成され、この台座２８
に円板状の振動板２０が載置され、振動板２０は環状段
差によって位置決めされる。

【００１９】振動板２０は磁性材料で形成され、周縁部
において支持リング２６の台座２８によって支持され、
振動板２０の背面中央と磁心２２の先端との間は一定の
空隙が確保される。振動板２０の前面中央には円板状の
磁片２１が固定され、振動板２０の質量を増加させて空
気の振動効率を向上させている。

【００２０】上ハウジング１０は、熱可塑性樹脂等の合
成樹脂で形成され、下ハウジング３０の形状に合うよう
に箱状に形成される。上ハウジング１０と下ハウジング
３０とは、接着剤や超音波溶着等によって接合される。

【００２１】上ハウジング１０の側面のうち脚部３３寄
りの側面には、放音孔１１が形成される。放音孔１１の
中央には補強ブリッジを設けているため、外見上２つの
開口に見える。上ハウジング１０の内側には、図３
（ｂ）に示すように、支持リング２６の上面に当接し
て、支持リング２６の位置を規制する突部１５が形成さ
れている。

【００２２】上ハウジング１０を装着した状態で、上ハ
ウジング１０の天井面中央には突起１４が振動板２０の
磁片２１から一定の空隙を隔てて形成される。突起１４
は、変換器本体に強い衝撃が加わったときに振動板２０
の脱落や変形を防止する働きを有し、振動板２０の正常
な振動を妨げない高さに形成される。

【００２３】下ハウジング３０の底面には、放音孔１１
寄りに脚部３３が形成される。図２（ａ）に示すよう
に、成形時の脱型を容易にするため、全体として下方が
細いテーパー形状を成す。また図２（ｂ）に示すよう
に、脚部３３の後方にできる限り大きなスペースを確保
するため、脚部３３の後面は凹曲面状に形成される。脚
部３３は、下ハウジング３０と一体的に形成しても、別
部材として構成しても構わない。

【００２４】こうした脚部３３を設けることによって、
下ハウジング３０の底面に、たとえば高さHa=2.7mm,長
さ約9mm,幅W10mmの部品スペースを確保できるため、回
路基板の実装密度を高めることができる。

【００２５】図３（ａ）に示すように、脚部３３の底面
において両側２ヶ所に円柱状の収納孔が形成され、コイ
ルばね状の端子５２がそれぞれ収納される。下ハウジン
グ３０には、両端に沿って２つの導電部材５０がインサ
ート成形等によって配置される。各導電部材５０の後端
は下ハウジング３０の上面隅部に露出して接続ランド５
０ａを構成し、導電部材５０の前端は下ハウジング３０
の上面隅部に露出して接続ランド５０ｂを構成する。

【００２６】コイル２３のリード線２３ａ，２３ｂはベ
ース２４の切欠部を通って接続ランド５０ａに向けて引
き出される。接続ランド５０ａとコイル２３のリード線
２３ａ，２３ｂとが半田処理等によって電気接続され、
接続処理部５１となる。接続ランド５０ｂと端子５２の
根元側とが半田処理等によって電気接続され、接続処理
部５３となる。

【００２７】こうした接続処理部５１，５３を下ハウジ
ング３０の上面隅部に配置することによって、支持リン
グ２６の周囲空間を有効活用できるとともに、部品の薄
型化が図られ、実装時の高さ寸法を小さくできる。

【００２８】次に動作について説明する。図３（ｂ）を
参照して、マグネット２５は厚さ方向に磁化されてお
り、たとえばマグネット２５の底面がＮ極、上面がＳ極
に着磁している場合、マグネット２５の底面から出た磁
力線はベース２４の周縁部→ベース２４の中央部→磁心
２２→振動板２０の中央部→振動板２０の周縁部→マグ
ネット２５の上面という経路で通過して、全体として閉
じた磁気回路を構成する。マグネット２５はこうした磁
気回路に静磁界を供給する機能を有し、この静磁界によ
って振動板２０は磁心２２およびマグネット２５側に吸
引された状態で安定に支持される。

【００２９】磁心２２に巻回されたコイル２３は、回路
基板から端子５２およびリード線２３ａ，２３ｂを経由
して電気振動信号が供給されると、磁気回路に振動磁界
を供給する。すると静磁界と振動磁界との重畳によって
振動板２０が振動し、振動板２０の上面側空気および底
面側空気を振動する。

【００３０】振動板２０の前面空間Ｖａは共鳴室を形成
しており、振動板２０の振動周波数が共鳴室の共振周波
数とほぼ一致することによって高い音圧レベルの音響が
発生し、音響は上ハウジング１０の放音孔１１から外界
に放出される。

【００３１】このとき上ハウジング１０の側面で、脚部
３３の底面より上ハウジング１０の上面に近い位置に放
音孔１１を形成することによって、振動板２０の前面空
間から放音孔１１までの音響伝達空間が単純な形状とな
るため、比較的平坦な周波数特性を示し、小型で高音圧
の電磁音響変換器を実現できる。

【００３２】図４は、電磁音響変換器１を電子機器に搭
載した状態を示す部分断面図である。ここでは電子機器
として携帯電話を例示する。回路基板８０の両面には各
種電子部品が搭載され、ケーシング８３，８４の中に収
納される。

【００３３】電磁音響変換器１にはゴム材料等から成る
中空のガスケット８６が装着され、全体がケーシング８
３と回路基板８０とで挟持される。このときコイルばね
状の端子５２が回路基板８０に弾性的に接触することで
電気接続が可能になり、半田付けフリーの組み立てを実
現している。ガスケット８６は放音孔１１と外部開口８
５とを連通する機能を有し、ガスケット８６の中空部は
振動板２０の共鳴室として働く。

【００３４】また、電磁音響変換器１の底面に脚部３３
を放音孔１１寄りに設けているため、脚部３３の後方に
も電子部品を配置でき、電子部品の高密度実装に資す
る。

【００３５】本発明に係る電磁音響変換器１は、振動板
２０の背面音響を外界に放出しない密閉型で構成してい
る。そのため、たとえば電磁音響変換器１の近傍にスピ
ーカ８１が配置された場合でも、背面音響がスピーカ開
口８２へ漏れて通話の耳障りになることがなく、電子部
品の高密度実装を実現できる。

【００３６】また、電磁音響変換器１を背面音響放出孔
が無い密閉型で構成することによって、放出孔から異物
が侵入する可能性が無くなり、部品の信頼性向上に資す
る。

【００３７】

【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、ハ
ウジング部材の底面に所定高さの脚部を形成し、この脚
部に外部回路基板と電磁コイルとの電気接続を得るため
の接続端子を収納することによって、回路基板との電気
接続を確保しつつ、ハウジング部材の底面と回路基板と
の間に一定のスペースを確保できるため、このスペース
に他の電子部品が実装可能になり、回路基板の実装密度
が格段に向上する。

【００３８】また、ハウジング部材の側面で、脚部を除
いた位置に放音孔を形成することによって、振動板の前
面空間から放音孔までの音響伝達空間が単純な形状とな
るため、比較的平坦な周波数特性を示し、小型で高音圧
の電磁音響変換器を実現できる。

【００３９】また、接続端子と導電部材との接続処理部
および電磁コイルのリード線と導電部材との接続処理部
をハウジング部材内の隅部に配置することによって、ハ
ウジング部材の扁平形状を維持でき、部品寸法の小型化
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を示す分解斜視図であ
る。

【図２】図２（ａ）は放音孔１１側から見た正面図、図
２（ｂ）は底面図である。

【図３】図３（ａ）は側面図であり、図３（ｂ）は図２
（ａ）のＡ−Ａ線に沿った端面図である。

【図４】電磁音響変換器１を電子機器に搭載した状態を
示す部分断面図である。

【符号の説明】

１ 電磁音響変換器 １０ 上ハウジング １１ 放音孔 ２０ 振動板 ２２ 磁心 ２３ コイル ２３ａ，２３ｂ リード線 ２４ ベース ２５ マグネット ２６ 支持リング ３０ 下ハウジング ３３ 脚部 ５０ 導電部材 ５０ａ，５０ｂ 接続ランド ５１，５３ 接続処理部 ５２ 端子 ８６ ガスケット

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁性材料で形成された振動板と、 振動板に振動磁界を供給するための電磁コイルと、 振動板および電磁コイルを収納し、底面から所定高さの
   脚部を有するハウジング部材と、 脚部に収納され、外部回路基板と電磁コイルとの電気接
   続を得るための接続端子とを備え、 ハウジング部材の側面であって、脚部を除いた位置に、
   振動板が発生する音響を外部へ放出するための放音孔が
   形成されていることを特徴とする電磁音響変換器。
2. 【請求項２】 磁性材料で形成された振動板と、 振動板に振動磁界を供給するための電磁コイルと、 振動板および電磁コイルを収納し、底面から所定高さの
   脚部を有するハウジング部材と、 脚部に収納され、外部回路基板と電磁コイルとの電気接
   続を得るための接続端子とを備え、 ハウジング部材の平面形状が矩形であり、 電磁コイルのリード線と接続端子とをそれぞれ接続する
   導電部材が設けられ、接続端子と導電部材との接続処理
   部および電磁コイルのリード線と導電部材との接続処理
   部がハウジング部材内の隅部に配置されることを特徴と
   する電磁音響変換器。