JP2011160131A - マイクユニット支持構造、及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクエレメント固定のための専用部品を用いることなく、円筒形のマイクエレメントに円形のプリント基板小片を一体化したマイクユニットを回転方向へも安定して固定する。
【解決手段】マイクユニット２０をホルダ１のマイクユニット支持部１０に支持する構造であって、マイクユニットは、略円筒状のマイクエレメント２１と、マイクエレメント背面に固定される略円形のプリント基板本体３１、及びプリント基板本体の外周縁から非１８０度の周方向間隔を隔てて外径方向へ突設された２つの突片３２、３３を備えたプリント基板３０と、を備え、マイクユニット支持部の外径側のホルダ前面には、該マイクユニット支持部内にマイクユニットを嵌合支持した際に一方の突片を嵌合支持する溝部１１が形成されると共に、該マイクユニット支持部の内壁には他方の突片を差込む差込み穴１２が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明はマイクエレメントを搭載した携帯無線機等の電子機器におけるマイクユニット支持構造の改良に関し、特に円筒形のマイクエレメントにプリント基板を一体化したマイクユニットを電子機器内部において、組立時の再現性及び防水性をよく固定することができるマイクユニット支持構造、及び電子機器に関する。

携帯無線機、電話機、パソコン、音声認識機能を有した装置、インターホン等のようにマイクエレメントを搭載した電子機器にあっては、筐体ケースの内部に収容されるマイクエレメントの防水性を高めながら確実に位置決め固定することが求められる。
マイクエレメントをメインプリント基板上に直接固定して搭載する場合には、マイクエレメントの背面に設けた出力用の端子をメインプリント基板上の対応する配線パターン上に半田接続することにより電気的機械的な固定が行われる。
しかし、マイクエレメントとメインプリント基板との位置関係が一義的に決まってしまうため、機器内部におけるメインプリント基板の位置次第では、マイクエレメントが筐体ケースよりもが奥まった位置に退避してしまうこともあるため、筐体ケースの音道が長くなって送信音質に悪影響を与える等、構造上のレイアウト自由度が低下する虞があった。
特許文献１には、回路基板の一部を分離するサブ回路基板にマイクを実装し、サブ回路基板に加工リード線を介してメインプリント基板に接続し、更にサブ回路基板を本体ケース側に設けたマイク用凹所に嵌合する構成が開示されている。

特開平１１−６８２５９号公報

特許文献１のサブ回路基板は、９０度回転させて筐体に嵌合することも可能と見られる事から組立時に作業者が向きを間違うことも考えられる。
また、マイクエレメントは外部からの音を検出するため、筐体の外部と穴で連通した内部に配置される。防水を行うには、筐体内部で筐体外部に連通した空間と、メイン基板が存在する筐体の内部とを隔てるマイクエレメント周囲にパッキングを必要とする。
マイクユニットと筐体が嵌合してしまうと、マイクエレメントの大きさのばらつき、マイクエレメントとサブ基板の取り付けのばらつき、マイクユニットと筐体の取り付けのばらつきがあり、これらによりマイクエレメントとパッキングの位置のばらつきを吸収するのはパッキングの弾性のみとなる。取り付けにバラツキが生じるとパッキングに必要以上のストレスがかかり、パッキングの防水性の劣化が早まる。
本発明は上記に鑑みてなされたものであり、マイクエレメント固定のための専用部品を用いることなく、メインプリント基板よりトリミングしたサブプリント基板に円筒形のマイクエレメントを一体化したマイクユニットを、音道方向及び回転方向に対し再現性よく安定して固定し、さらに上記課題のばらつきを吸収し、安定した防水性を確保することができるマイクユニット支持構造、及び電子機器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、請求項１に係るマイクユニット支持構造は、音道方向を前面とし、背面に出力用の端子を備えた略円筒状のマイクエレメントと、前記端子と電気的に接続される配線パターンを備えかつ前記マイクエレメント背面に固定されるプリント基板と、一方を基準とし他方が線対称以外の周方向間隔を隔てて前記プリント基板の外周縁から外径方向へ突設された少なくとも２本の突片とを有するマイクユニットと、前記マイクユニットの音道方向を前面とし、前記マイクユニットが背面より緩挿され支持されるマイクユニット支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より突設され、前記プリント基板の一部を背面方向から支持する着座部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され前記突片の一方が遊嵌状態に支持され背面方向に開放された第１の溝部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され、前記突片の他方が遊嵌状態に支持され前面方向に開放された第２の溝部とを有するホルダと、を備える。

請求項２の発明に係るマイクユニット支持構造は、請求項１において、前記ホルダ前面に、スピーカとスピーカの背面を支持するクッションとを嵌合支持するスピーカ支持部を前記マイクユニット支持部に隣接して形成し、前記第２の溝部が前記スピーカ支持部に連通され、前記クッションが前記第２の溝部に遊嵌状態に支持される突片の一部を封止する。
請求項３の発明に係るマイクユニット支持構造は、前記ホルダを背面より支持するシャーシと、前記ホルダ前面に前記シャーシと嵌合するパッキングとを備え、前記パッキングは前記マイクエレメントに緩挿するマイク開口部を有し、前記マイク開口部の内壁に前記マイクエレメントの側面全周に密着するリブが形成されている。
請求項４の発明に係るマイクユニットの支持構造は、前記突片は、前記プリント基板が別なプリント基板からトリミングされることにより突設する。

請求項５の発明に係る電子機器は、音道方向を前面とし、背面に出力用の端子を備えた略円筒状のマイクエレメントと、前記端子と電気的に接続される配線パターンを備えかつ前記マイクエレメントの背面に固定されるプリント基板と、前記プリント基板の外周縁から一方を基準とし他方が線対称以外の周方向間隔を隔てて外径方向へ突設された２つの突片とを有するマイクユニットと、前記マイクユニットの音道方向を前面とし、前記マイクユニットが背面より緩挿され支持されるマイクユニット支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より突設され前記プリント基板の一部を背面方向から支持する着座部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され前記突片の一方が遊嵌に支持され背面方向に開放した第１の溝部と、スピーカとスピーカの背面を支持するクッションとを嵌合支持し前記マイクユニット支持部に隣接して前面側に形成にされるスピーカ支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より前記スピーカ支持部に連通され、前記突片の他方が遊嵌に支持され音道方向に開放された第２の溝部とを有するホルダと、前記ホルダを背面方向より支持するシャーシと、前記ホルダ前面に、前記シャーシと嵌合し、前記マイクエレメントの側面に緩挿されるマイク開口部と、前記マイク開口部の内壁に前記マイクエレメントの側面全周に密着するリブとを有するパッキングと、を備える。

本発明のマイクユニット支持構造によれば、マイクエレメント固定のための専用部品を用いることなく、円筒形状のマイクユニットを音道方向と回転方向、双方向へ再現性よく安定して固定することができる。

本発明の一実施例である、マイクユニット支持構造を適用する携帯無線機の正面図である。 本発明の一実施例に係るマイクユニット支持構造であり、（ａ）は各構成要素の分解斜視図、（ｂ）はホルダの構成を示す上面側斜視図、（ｃ）はＡ−Ａ断面に沿った分解図、（ｄ）は組立状態を示すＡ−Ａ断面図である。 （ａ）及び（ｂ）はマイクユニットを組み付けたホルダの状態を示す上面側斜視図、及び底面側斜視図である。 （ａ）及び（ｂ）はホルダに対して更に固定クッション、及びスピーカを順次組み付けた状態を示す斜視図である。 （ａ）（ｂ）及び（ｃ）はホルダ、マイクユニット、スピーカ、固定クッションとパッキングとの関係を示す分解斜視図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例である、マイクユニット支持構造を適用する携帯無線機５０の正面図である。
図１において、携帯無線機５０は使用者が正対して使用する前提のため、前面側にスピーカグリル５１及びマイク音孔部５２を備える。

図２は本発明の一実施例に係るマイクユニット支持構造であり、（ａ）は各構成要素の分解斜視図、（ｂ）はホルダの構成を示す上面側斜視図、（ｃ）はＡ−Ａ断面に沿った分解図、（ｄ）は組立状態を示すＡ−Ａ断面図である。また、図３（ａ）及び（ｂ）はマイクユニットを組み付けたホルダの状態を示す上面側斜視図、及び底面側斜視図である。
ホルダ１は、樹脂等の絶縁材料から成る略矩形板状の本体２の前面略中央部にスピーカ４０を支持するスピーカ支持部３を有すると共に、スピーカ支持部３の外周に隣接して配置されてマイクユニット２０を支持するマイクユニット支持部１０を有する。スピーカ支持部３及びマイクユニット支持部１０の各底面は、本例では貫通穴となっている。
マイクユニット２０は、マイクエレメント２１とプリント基板３０とを備える。
マイクエレメント２０は、音道方向を前面としており、前面より音を検出し、背面に図示しない出力用の端子を背面（底面）と、を備えた略円筒状の形を成している。
プリント基板３０は、マイクエレメント２１の端子と半田等により電気的に接続される配線パターンを備え、かつマイクエレメント背面に固定される略円形のマイクエレメント支持部３１、及びマイクエレメント支持部３１の外周縁から１８０度以外の周方向間隔を隔てて外径方向へ突設された２つの突片３２、３３と、を備えている。即ち、プリント基板３０は、一方を基準とし他方が線対称以外の周方向間隔を隔ててマイクエレメント支持部３１の外周縁から外径方向へ突設された少なくとも２本の突片３２，３３を有している。

プリント基板３０は、携帯無線機５０の筐体ケース内の図示しないメインプリント基板と突片３２、３３を介して連結された状態で製造される。以下プリント基板３０をサブプリント基板３０と称す。
サブプリント基板３０は、メインプリント基板と共に製造する際に一体として構成することができ、マイクユニット２０を形成する際にはメインプリント基板から分離（トリミング）して使用することができるため、製造手数、コストを削減することができる。
また、突片３２、３３は、プリント基板の基材でありメインプリント基板とサブプリント基板３０とを繋ぎ一体化するための接続枝であり、従来はトリミングにより生じる突片は、組立の際他に干渉しない長さにまで切る必要があった。
携帯無線機５０への組付け時には所定長の各突片３２、３３をサブプリント基板３０側に残した状態でメインプリント基板から切断分離される。

マイクユニット支持部１０の内壁１０ａは円筒状を成しており、マイクユニット２０の下部外周面を遊嵌状態で支持し得るように寸法、形状が設定され、マイクユニット２０がホルダ１を貫通することを阻止し、マイクエレメント支持部３１の一部を背面より支持するために突設した着座部１３を有している。マイクユニット支持部１０は、マイクユニット２０の音道方向を前面とし、マイクユニットが背面より緩挿され支持される。
ホルダ前面のマイクユニット支持部１０とスピーカ支持部３との境界に、マイクユニット支持部１０内にマイクユニット２０を遊嵌状態に支持した際にマイクユニットの一方の突片３２を遊嵌状態に支持する溝部（第２の溝部）１１が形成される。溝部１１は、マイクユニット支持部の内壁１０ａより外側に向かって形成され、背面方向に開放される。溝部１１内には突片３３が遊嵌状態に支持される。
また、ホルダ１背面には他方の突片３３が遊嵌状態に支持される溝部（第１の溝部）１２が形成されている。溝部１２は、マイクユニット支持部の内壁１０ａより外側に向かって形成され、前面方向に開放されている。溝部１２内には、突片３２の他方が遊嵌状態に支持される。
つまり、溝部１１と溝部１２との間の角度は１８０度以外の角度であり、２つの突片３２、３３の間の角度と一致している。

このため、マイクユニット２０をマイクユニット支持部１０内に組み付ける際には、まず突片３３をマイクユニット支持部１０の貫通穴より差込み、溝部１２に位置を合わせることで、突片３２は溝部１１と位置が一致する。そして着座部１３に着座させることにより組付けが完了する。両突片３２、３３が夫々溝部１１、１２により遊嵌状態に支持されているため、マイクユニット２０はマイクユニット部１０内で回転は遊嵌状態に抑制される。また、突片３２はホルダ１の前面に設けられた溝部１１に、突片３３はホルダ１の背面に設けられた溝部１２との遊嵌により、マイクエレメント２１の音道方向への浮動も遊嵌状態に抑制される。また、両突片３２、３３間の角度、及び溝部１１と差込み穴１２との間の角度が夫々１８０度以外に設定されているため、マイクユニット２０を誤装着することは有り得ず、マイクユニットは常に正しい回転方向角度にてホルダ上に支持されることとなる。このため、マイクユニット２０から引き出される図示しない加工リード線をメインプリント基板側の接続端子と結線する際に、マイクユニット側の接続部位が常に一定となるため、加工リード線の引出し方向が一定となり、接続作業性を高めることができる。
なお、携帯無線機では機器内の加工リード線の配線経路は、他の電子部品等との関係で制限を受けるという特殊性を有している。即ち、デジタル回路や高周波回路からの信号をマイクユニットから延びる加工リード線が拾って、これが雑音となってマイクエレメントから出力される場合があるため、マイクユニットから引き出される加工リード線の方向を一定とする必要があり、そのためにはマイクユニットは回転してはならない。本発明のマイクユニット支持構造によれば、このような要請を満たすことができる。

次に、図４（ａ）に示すようにスピーカ支持部３の内底面に環状のスピーカ４０用の固定クッション４１を貼り付けることにより溝部１１の一部を覆い、更に（ｂ）に示すようにこの固定クッション４１上にスピーカ４０を配置する。マイクユニット２０は、溝部１１の開放部分の一部が固定クッション４１により塞がれた事で、溝部１１の内部に遊嵌状態に支持されている突片３１は前面方向への浮動も抑制されホルダ１からの脱落を阻止される。

次に、図５（ａ）（ｂ）及び（ｃ）はホルダ、マイクユニット、スピーカ、固定クッションとパッキングとの関係を示す分解斜視図である。
ホルダ１上に搭載したマイクユニット２０、及びスピーカ４０と、図示しないメインプリント基板との間を図示しない加工リード線によって接続し、ホルダ１と図示しないメインプリント基板を図示しないシャーシに固定し、ホルダ１の前面側よりスピーカ４０及びマイクエレメント２１の開口部を有するパッキング４５を嵌合させる。

次いで、図２（ｄ）に示した組立状態の断面図に示すようにパッキング４５のマイクエレメント開口部（マイク開口部）４６にマイクエレメント２１が緩挿される。マイクエレメント開口部４６の内壁にはマイクエレメント２１に弾性変形しながら密着するリブ４７が全周に渡って形成され防水壁を成す。
マイクユニット２０は、ホルダ１に対して遊嵌状態に支持されていることから、シャーシに対しても遊嵌状態であり、マイクエレメント開口部４６との相対的な位置のばらつきが吸収される。
パッキング４５を嵌合されたシャーシは、携帯無線機（電子機器）５０の内部適所に配置される。

本発明の一実施例では、突片を少なくとも２本とし、夫々が成す角度を１８０度以外として突出させることで、位置決めとして利用しているが、１つの突片を基準として他の突片が線対称の位置でなければ３本以上でもよい。

１…ホルダ、２…本体、３…スピーカ支持部、１０…マイクユニット支持部、１０ａ…内壁、１１…溝部（第２の溝部）、１２…溝部（第１の溝部）、１３…着座部、２０…マイクユニット、２１…マイクエレメント、３０…サブプリント基板、３１…マイクエレメント支持部、３２、３３…突片、４０…スピーカ、４１…固定クッション、４５…パッキング、４６…マイクエレメント開口部、４７…リブ、５０…携帯無線機（電子機器）、５１…スピーカグリル、５２…マイク音孔部

Claims (5)

1. 音道方向を前面とし、背面に出力用の端子を備えた略円筒状のマイクエレメントと、前記端子と電気的に接続される配線パターンを備えかつ前記マイクエレメント背面に固定されるプリント基板と、一方を基準とし他方が線対称以外の周方向間隔を隔てて前記プリント基板の外周縁から外径方向へ突設された少なくとも２本の突片とを有するマイクユニットと、
   前記マイクユニットの音道方向を前面とし、前記マイクユニットが背面より緩挿され支持されるマイクユニット支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より突設され、前記プリント基板の一部を背面方向から支持する着座部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され前記突片の一方が遊嵌状態に支持され背面方向に開放された第１の溝部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され、前記突片の他方が遊嵌状態に支持され前面方向に開放された第２の溝部とを有するホルダと、
   を備えるマイクユニット支持構造。
2. 前記ホルダ前面に、スピーカとスピーカの背面を支持するクッションとを嵌合支持するスピーカ支持部を前記マイクユニット支持部に隣接して形成し、前記第２の溝部が前記スピーカ支持部に連通され、前記クッションが前記第２の溝部に遊嵌状態に支持される突片の一部を封止すること、
   を特徴とする請求項１に記載のマイクユニット支持構造。
3. 前記ホルダを背面より支持するシャーシと、
   前記ホルダ前面に前記シャーシと嵌合するパッキングとを備え、
   前記パッキングは前記マイクエレメントに緩挿するマイク開口部を有し、
   前記マイク開口部の内壁に前記マイクエレメントの側面全周に密着するリブが形成されていること、
   を特徴とする請求項１または２に記載のマイクユニット支持構造。
4. 前記突片は、前記プリント基板が別なプリント基板からトリミングされることにより突設すること、
   を特徴とする請求項１から３に記載のマイクユニット支持構造。
5. 音道方向を前面とし、背面に出力用の端子を備えた略円筒状のマイクエレメントと、前記端子と電気的に接続される配線パターンを備えかつ前記マイクエレメントの背面に固定されるプリント基板と、前記プリント基板の外周縁から一方を基準とし他方が線対称以外の周方向間隔を隔てて外径方向へ突設された２つの突片とを有するマイクユニットと、
   前記マイクユニットの音道方向を前面とし、前記マイクユニットが背面より緩挿され支持されるマイクユニット支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より突設され前記プリント基板の一部を背面方向から支持する着座部と、前記マイクユニット支持部の内壁より外側に向かって形成され前記突片の一方が遊嵌に支持され背面方向に開放した第１の溝部と、スピーカとスピーカの背面を支持するクッションとを嵌合支持し前記マイクユニット支持部に隣接して前面側に形成にされるスピーカ支持部と、前記マイクユニット支持部の内壁より前記スピーカ支持部に連通され、前記突片の他方が遊嵌に支持され音道方向に開放された第２の溝部とを有するホルダと、
   前記ホルダを背面方向より支持するシャーシと、
   前記ホルダ前面に、前記シャーシと嵌合し、前記マイクエレメントの側面に緩挿されるマイク開口部と、前記マイク開口部の内壁に前記マイクエレメントの側面全周に密着するリブとを有するパッキングと、
   を備える電子機器。

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