JP2008258907A - コンデンサマイクロホンユニット - Google Patents

Abstract

【課題】組み立てやすいクリアランスを持ちながらも、組み立て後にはクリアランスをできる限り小さくして、性能の安定したコンデンサマイクロホンユニットを提供する。
【解決手段】ユニットケース１０と、振動板２２と固定極２４とを含む音響電気変換器２０と、固定極２４を支持する絶縁スリーブ２５の他端側に配置される回路基板４０と、絶縁スリーブ２５内に配置され固定極２４と回路基板４０とを接続する導電スリーブ３０とを含み、ユニットケース１０のかしめによる押圧力にて回路基板４０および導電スリーブ３０を介して音響電気変換器２０がユニットケース１０内に固定されるコンデンサマイクロホンユニットにおいて、絶縁スリーブ２５の内周面に、その他端２５ｂ側から一端２５ａ側に行くにしたがって漸次縮径する円錐状のテーパー面２５１を形成するとともに、導電スリーブ３０の外周面側に、テーパー面２５１に当接して絶縁スリーブ２５を拡径する肩部３１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンデンサマイクロホンユニットに関し、さらに詳しく言えば、組立時にユニットケース内の内蔵部品をユニットケースに対して同軸的に位置決めする技術に関するものである。

コンデンサマイクロホンユニットは、ダイナミックマイクロホンユニットに比べて小型に構成でき、また、部品コストや量産効果などにより低コスト化することができることから、グースネック型やタイピン型などの小型マイクロホンを初めとして、パソコンや携帯電話機などの多くの機器に使用されている。

その一例として、構成的に低コスト化を追求した従来例を図５により説明する。図５（ａ）はその従来技術に係るコンデンサマイクロホンユニットを示す断面図であり、図５（ｂ）は同コンデンサマイクロホンユニット内に組み込まれる回路基板を示す平面図である。

コンデンサマイクロホンユニットは、基本的な構成として、ユニットケース１０内に、その内蔵部品として、静電型の音響電気変換器２０や回路基板４０などを収納することにより構成される。

ユニットケース１０は、例えばアルミニウム材により有底円筒体として形成され、その一端の底面側（図５（ａ）では上面側）には前方音響端子孔１０ａが形成される。通常、前方音響端子孔１０ａは、ユニットケース内面側に設けられる図示しない防塵用のフロントメッシュによって覆われる。

ユニットケース１０の他端側は全面が開放されており、その開口部から音響電気変換器２０や回路基板４０などの内蔵部品がユニットケース１０内に収納される。

音響電気変換器２０には、例えば片面に金属蒸着膜を有する合成樹脂フィルムからなる振動板２２と、電気絶縁性材料からなるスペーサリング２３を介して振動板２２と対向的に配置され、振動板２２とともに一種のコンデンサを形成する固定極２４とが含まれている。

振動板２２は、所定のテンションがかけられた状態で振動板支持リング（別称，ダイアフラムリング）２１に張設されており、固定極２４は電気絶縁性の合成樹脂材からなる円筒状の絶縁スリーブ２５の一端側に嵌合保持されている。

ユニットケース１０内において、絶縁スリーブ２５の他端側には回路基板４０が配置される。回路基板４０の内面のほぼ中央には、インピーダンス変換器としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４１が実装されている。

また、図５（ｂ）に示すように、回路基板４０の内面側の周縁に回路パターン４２が環状に形成されている。この回路パターン４２はＦＥＴ４１のゲート電極用のパターンで、その内周縁の一部分からＦＥＴ４１のゲート電極の部分にかけてリード配線４２ａが引き出されている。

このコンデンサマイクロホンユニットでは、絶縁スリーブ２５の内周面に沿って導電スリーブ３０が配置され、この導電スリーブ３０を介して固定極２４と回路基板４０の回路パターン４２とが電気的に接続される。

このコンデンサマイクロホンユニットを組み立てるには、振動板２２付きの支持リング２１（振動板組立体），スペーサリング２３，固定極２４付きの絶縁スリーブ２５（固定極組立体），導電スリーブ３０および回路基板４０（これらの各部品を内蔵部品という）を、この順序でユニットケース１０内に収納したのち、ユニットケース１０の開口部側の端縁１０ｂをかしめて内蔵部品を固定する。

なお、図示しないが別の方法として、ユニットケース１０の開口部の内面に雌ネジを形成し、その雌ネジにロックリングを螺合して内蔵部品を固定することもある。

このようにして、ユニットケース１０の内壁面をガイドとして組み立てられるが、その組立作業性を考慮して、ユニットケース１０の内径と収納される内蔵部品の外径との間にある程度のクリアランス（隙間）が必要とされる。

クリアランスが大きければ組み立てが容易となるが、大きすぎると組み立て後において内蔵部品が偏心し性能が阻害され、また、個々の製品で性能のバラツキが生ずる。例えば、振動板２２と固定極２４との間で偏心が生ずると、その偏心量分だけ有効静電容量が減少することになり好ましくない。

したがって、本発明の課題は、組み立てやすいクリアランスを持ちながらも、組み立て後にはクリアランスをできる限り小さくして、性能の安定したコンデンサマイクロホンユニットを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明は、一端面側に前方音響端子孔を有し他端側が開口部とされている金属材よりなる円筒状のユニットケースと、振動板支持リングに張設された振動板と絶縁スリーブの一端側で支持された固定極とを上記ユニットケース内でスペーサリングを介して対向的に組み合わせてなる音響電気変換器と、上記絶縁スリーブの他端側に配置される回路基板と、上記絶縁スリーブの内周面に沿って配置され上記固定極と上記回路基板とを電気的に接続する導電スリーブとを含み、上記ユニットケースの他端側に設けられる押圧固定手段により、上記回路基板および上記導電スリーブを介して上記音響電気変換器が上記ユニットケース内に固定されているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、上記絶縁スリーブの内周面には、その他端側から一端側に行くにしたがって漸次縮径する円錐状のテーパー面が形成されているとともに、上記導電スリーブの外周面側には、上記押圧固定手段による固定時に上記テーパー面に当接して上記絶縁スリーブを拡径して上記ユニットケースの内周面に密着させる肩部が設けられていることを特徴としている。

本発明の好ましい態様によれば、上記絶縁スリーブが易変形性の合成樹脂材からなり、上記導電スリーブが難変形性の金属材よりなる。

また、本発明の好ましい態様によれば、上記絶縁スリーブの上記テーパー面が形成されている裾部には、上記ユニットケースの軸線方向に沿って複数のスリットが設けられる。

本発明によれば、ユニットケースに振動板組立体や固定極組立体などの内蔵部品を収納したのち、例えばユニットケースの開口部側の端縁をかしめて内蔵部品を固定する際、絶縁スリーブの他端側（反固定極側）が導電スリーブによって拡径されてユニットケースの内周面に密着させられるため、内蔵部品，特に固定極組立体の偏心が防止される。すなわち、組立作業性を犠牲にすることなく、性能の安定したコンデンサマイクロホンユニットを得ることができる。

また、絶縁スリーブを易変形性の合成樹脂製（例えばポリカーボネイト製）とし、導電スリーブを難変形性の金属製（例えば真鍮などの銅合金製）とすることにより、絶縁スリーブを容易に拡径することができる。

また、絶縁スリーブのテーパー面が形成されている裾部に、ユニットケースの軸線方向に沿って複数のスリットを形成することによっても、絶縁スリーブを容易に拡径することができる。

次に、図１ないし図４により、本発明の実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、この実施形態の説明において、先の図５で説明した従来例と同一もしくは同一と見なされてよい構成要素には同じ参照符号を用いている。

図１は本発明の実施形態に係るコンデンサマイクロホンユニットを分解した状態で示す断面図，図２は組立完了状態を示す断面図，図３は絶縁スリーブの拡径状態を示す模式図，図４は絶縁スリーブの変形例を示す斜視図である。

図１に示すように、このコンデンサマイクロホンユニットも、上記従来例と同じく、ユニットケース１０内に静電型の音響電気変換器２０，導電スリーブ３０および回路基板４０などを収納することにより構成される。

ユニットケース１０は、例えばアルミニウム材により有底円筒体として形成され、その一端の底面側（図１では上面側）には前方音響端子孔１０ａが形成される。通常、前方音響端子孔１０ａは、ユニットケース内面側に設けられる図示しない防塵用のフロントメッシュによって覆われる。

ユニットケース１０の他端側は全面が開放されており、その開口部から音響電気変換器２０，導電スリーブ３０および回路基板４０などの内蔵部品がユニットケース１０内に収納される。

音響電気変換器２０には、対向的に配置されて一種のコンデンサを形成する振動板２２と固定極２４とが含まれている。振動板２２には、例えば片面に金属蒸着膜を有する合成樹脂フィルムが用いられ、固定極２４には、例えばアルミニウム材からなる電極板が用いられてよい。

コンデンサマイクロホンユニットはエレクトレット型でもよく、フロントエレクトレットの場合には、振動板２２側にエレクトレット材が適用され、バックエレクトレットの場合には、固定極２４側にエレクトレット材が適用される。

振動板２２は、所定のテンションがかけられた状態で振動板支持リング（別称，ダイアフラムリング）２１に張設されている（これを「振動板組立体」ということがある）。また、固定極２４は、電気絶縁性の合成樹脂材からなる円筒状の絶縁スリーブ２５の一端２５ａ側に嵌合保持されている（これを「固定極組立体」ということがある）。

振動板組立体と固定極組立体は、ユニットケース１０内において、振動板２２と固定極２４とをそれらの間にスペーサリング２３を挟んで対向的に配置される。

また、ユニットケース１０内において、絶縁スリーブ２５の他端２５ｂ側には、音声信号を出力するための回路基板４０が配置される。回路基板４０の内面のほぼ中央には、インピーダンス変換器としてのＦＥＴ（電界効果トランジスタ）４１が実装されている。

また、回路基板４０の内面側の周縁には、先の図５（ｂ）に示したように、ＦＥＴ４１のゲート電極と接続される回路パターン４２が環状に形成されている。

絶縁スリーブ２５内には、固定極２４と回路基板４０の回路パターン４２とを電気的に接続するための導電スリーブ３０が配置される。

このコンデンサマイクロホンユニットも、振動板組立体，スペーサリング２３，固定極組立体，導電スリーブ３０および回路基板４０（これらの各部品を内蔵部品という）を、この順序でユニットケース１０内に収納したのち、図２に示すように、例えばユニットケース１０の開口部側の端縁１０ｂをかしめて内蔵部品を固定することにより組み立てられるが、内蔵部品の偏心を防止するため、本発明では、次の手段を講じている。

まず、絶縁スリーブ２５の内面で他端２５ｂ側にテーパー面２５１を形成する。このテーパー面２５１は、絶縁スリーブ２５の他端２５ｂ側から一端２５ａ側に行くにしたがって漸次縮径する円錐状のテーパー面である。このテーパー面２５１は、絶縁スリーブ２５の他端２５ｂ側の肉厚を漸次薄くすることにより形成される。

次に、導電スリーブ３０の外周面側に、内蔵部品の固定時に絶縁スリーブ２５のテーパー面２５１に当接する肩部３１を形成する。

この肩部３１は、導電スリーブ３０の上記テーパー面２５１と対向する部分で、導電スリーブ３０の固定極２４と接触する一端３０ａ側の外径φ１に対して、導電スリーブ３０の回路基板４０と接触する他端３０ｂ側の外径φ２を段差状に大きくすることにより形成できる。

この構成によれば、ユニットケース１０のかしめに伴って加えられる押圧力により、図３（ａ）（ｂ）に示すように、絶縁スリーブ２５のテーパー面２５１に導電スリーブ３０の肩部３１が当接して、導電スリーブ３０が絶縁スリーブ２５内に押し込まれる。

これにより、絶縁スリーブ２５のテーパー面２５１を含む裾部の外径が強制的に押し広げられて、図２に示すように、ユニットケース１０の内壁面に密着するため、内蔵部品，特に固定極２４を支持している絶縁スリーブ２５の偏心が防止される。

この場合、絶縁スリーブ２５を例えばポリカーボネイトなどの変形しやすい合成樹脂製とし、導電スリーブ３０を例えば真鍮などの変形しにくい金属製とすることにより、絶縁スリーブ２５を容易に拡径することができる。

また、別の方法として、図４に示すように、絶縁スリーブ２５のテーパー面２５１が形成されている裾部に、ユニットケース１０の軸線方向に沿って複数のスリット２５２を形成することによっても、絶縁スリーブ２５を容易に拡径することができる。

なお、上記実施形態では、ユニットケース１０の開口部側の端縁１０ｂをかしめて内蔵部品を固定するようにしているが、ユニットケース１０の開口部の内面に雌ネジを形成し、その雌ネジにロックリングを螺合して内蔵部品を固定するようにしてもよい。また、本発明において、コンデンサマイクロホンの指向性は任意に選択されてよい。

本発明の実施形態に係るコンデンサマイクロホンユニットを分解した状態で示す断面図。 上記コンデンサマイクロホンユニットの組立完了状態を示す断面図。 絶縁スリーブの拡径状態を示す模式図。 絶縁スリーブの変形例を示す斜視図。 従来のコンデンサマイクロホンユニットを示す断面図。

符号の説明

１０ ユニットケース
１０ａ 前方音響端子孔
１０ｂ 開口部側の端縁
２０ 音響電気変換器
２１ 支持リング
２２ 振動板
２３ スペーサリング
２４ 固定極
２５ 絶縁スリーブ
２５１ テーパー面
２５２ スリット
３０ 導電スリーブ
３１ 肩部
４０ 回路基板
４１ ＦＥＴ

Claims (3)

1. 一端面側に前方音響端子孔を有し他端側が開口部とされている金属材よりなる円筒状のユニットケースと、振動板支持リングに張設された振動板と絶縁スリーブの一端側で支持された固定極とを上記ユニットケース内でスペーサリングを介して対向的に組み合わせてなる音響電気変換器と、上記絶縁スリーブの他端側に配置される回路基板と、上記絶縁スリーブの内周面に沿って配置され上記固定極と上記回路基板とを電気的に接続する導電スリーブとを含み、上記ユニットケースの他端側に設けられる押圧固定手段により、上記回路基板および上記導電スリーブを介して上記音響電気変換器が上記ユニットケース内に固定されているコンデンサマイクロホンユニットにおいて、
   上記絶縁スリーブの内周面には、その他端側から一端側に行くにしたがって漸次縮径する円錐状のテーパー面が形成されているとともに、上記導電スリーブの外周面側には、上記押圧固定手段による固定時に上記テーパー面に当接して上記絶縁スリーブを拡径して上記ユニットケースの内周面に密着させる肩部が設けられていることを特徴とするコンデンサマイクロホンユニット。
2. 上記絶縁スリーブが易変形性の合成樹脂材からなり、上記導電スリーブが難変形性の金属材よりなることを特徴とする請求項１に記載のコンデンサマイクロホンユニット。
3. 上記絶縁スリーブの上記テーパー面が形成されている裾部には、上記ユニットケースの軸線方向に沿って複数のスリットが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のコンデンサマイクロホンユニット。

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