JP2020155794A - 車載用マイク装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、マイク素子が固定される基板にリテーナを密着させることを目的とする。【解決手段】車載用マイク装置は、前方が開放されたマイク収容空間７４を有する筐体１２と、前方に前面を向けてマイク収容空間７４に配置され、後面にマイク素子６８が固定された基板２２と、基板２２上に形成されたリテーナ１４とを備えている。基板２２は、マイク素子６８の位置で前面側と後面側とを連通させる音響穴２４と、前面側から後面側にリテーナ１４を及ぼしめるリテーナ連絡構造としての切り欠き７６とを備えている。筐体１２および切り欠き７６は連絡穴７８を形成する。リテーナ１４は、前方の領域を音響穴２４に連通させる集音形状部１８と、基板２２の前面側から連絡穴７８を通って基板２２の後面側に回り込んだ回り込み形状部とを有する。【選択図】図３

Description

本発明は、車載用マイク装置に関し、特に、基板に取り付けられるマイク素子を固定する構造に関する。

スマートフォン等の情報通信機器の普及に伴い、自動車用のハンズフリー機器が広く用いられている。一般に、ハンズフリー機器は、乗車中のユーザの音声を検知するマイク素子、および通話相手の音声を発するスピーカまたはイヤホンを備える。マイク素子は、オーバーヘッドコンソールやフロントパネルに配置される。スピーカについては、車室に設けられたオーディオ機器用スピーカが、ハンズフリー機器用のスピーカとして兼用されることがある。また、車室内でマイク素子が用いられるシステムとして、音声認識制御システムがある。音声認識制御システムは、マイク素子で検知された音声に従って、車両搭載用のオーディオ装置、照明装置、空調装置等のアクセサリ装置の制御を行う。

以下の特許文献１〜３には、車載用のマイク装置が記載されている。特許文献１に記載のマイク装置では、略箱状に形成された音響リテーナに設けられた集音口にマイクエレメント（マイク素子）が設けられている。集音口を取り囲む位置には、音響リテーナの車室側の端面に取り付けられるベゼルとの間の隙間を埋める密着部材が設けられている。

特許文献２に記載のマイク装置では、マイクロホン（マイク素子）を覆うマイクカバーの開口に防風シートが設けられている。マイクカバーは、車室側の外側要素と、車室よりもボデー側の内側要素から構成されている。内側要素における内側カバー開口を塞ぐように防風シートを載せた状態で、防風シート側から溶融樹脂を流して固化させることで外側要素が形成されている。

特許文献３に記載のマイク装置では、基板に取り付けられたマイクロホン（マイク素子）と、マイクロホンに音を導く通路形成部材が筐体に収容され、筐体における車室側の開口が下部パネルで覆われている。

特開２０１６−１０５５５７号公報 特開２０１６−５４４６４号公報 特開２００９−２０８４９３号公報

マイク素子が基板に固定されたマイク装置では、特許文献３に見られるように、所望方向から到来する音を集音するリテーナが基板の車室側に設けられることがある。マイク装置の製造方法としては、基板の車室側に溶融樹脂を流し込んでリテーナを形成する方法が考えられる。しかし、基板および溶融樹脂の材質によっては、溶融樹脂が基板に密着しない場合がある。

本発明は、マイク素子が固定される基板にリテーナを密着させることを目的とする。

本発明は、前方が開放されたマイク収容空間を有する筐体と、前方に前面を向けて前記マイク収容空間に配置され、マイク素子が固定された基板と、前記基板上に形成されたリテーナと、を備え、前記基板は、前面側から後面側に前記リテーナを及ぼしめるリテーナ連絡構造を備え、前記リテーナは、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部と、前記基板の前面側から前記リテーナ連絡構造を通って前記基板の後面側に回り込んだ回り込み形状部と、を有することを特徴とする。

望ましくは、前記リテーナ連絡構造は、前記筐体の内壁面との間に隙間を形成する切り欠きを備え、前記回り込み形状部は、前記基板の前面側から前記切り欠きを通って前記基板の後面側に回り込んでいる。

望ましくは、前記リテーナ連絡構造は、前面側から後面側に前記リテーナを及ぼしめるスルーホールを備え、前記回り込み形状部は、前記スルーホールを通って前記基板の前面側から後面側に回り込んでいる。

また、本発明は、前方が開放されたマイク収容空間を有する筐体と、前方に前面を向けて前記マイク収容空間に配置され、マイク素子が固定された基板と、前記基板上に形成されたリテーナと、を備え、前記筐体は、前記基板から後方に延びる導線を壁面で支持する導線案内壁を有し、前記リテーナは、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部と、前記基板の前面からその縁を経て前記基板の後面に及び、前記導線案内壁に回り込んだ回り込み形状部と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、マイク素子が固定された基板を、前方に前面を向けて前方が開放された筐体に収容し、リテーナであって、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部を有するリテーナを前記基板上に射出成形によって成形し、射出成形によって、前記基板が備えるリテーナ連絡構造を介して、前記リテーナを前記基板の前面側から後面側に回り込ませる、ことを特徴とする。

また、本発明は、マイク素子が固定された基板を、前方に前面を向けて前方が開放された筐体に収容し、リテーナであって、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部を有するリテーナを前記基板上に射出成形によって成形し、前記筐体は、前記基板から後方に延びる導線を壁面で支持する導線案内壁を有し、射出成形によって、前記基板の前面からその縁を経て前記基板の後面、さらには、前記導線案内壁に前記リテーナを回り込ませる、ことを特徴とする。

本発明によれば、マイク素子が固定される基板にリテーナを密着させることができる。

第１実施形態に係る車載用マイク装置の分解斜視図である。 第１実施形態に係る車載用マイク装置の分解斜視図である。 第１実施形態に係る車載用マイク装置の断面図である。 変形例に係る車載用マイク装置の断面図である。 第２実施形態に係る車載用マイク装置の断面図である。 第２実施形態に係る車載用マイク装置の分解斜視図である。 リテーナが射出成形される前の車載用マイク装置の斜視図である。

各図面を参照して、本発明の各実施形態に係る車載用マイク装置について説明する。以下の説明における上下、左右、前後の用語は、車載用マイク装置から車室側を見たときの方向を示す。また、複数の図面に示されている同一の構成要素については同一の符号を付して説明を簡略化する。

図１には、本発明の第１実施形態に係る車載用マイク装置の分解斜視図が示されている。車載用マイク装置は、マイク本体部１０およびベゼル３０を備えている。マイク本体部１０は、前方に長方形の前面開口１６を有する筐体１２と、筐体１２の前面開口１６に設けられたリテーナ１４を備えている。リテーナ１４には、後方に向かうにつれて径が小さくなる穴が集音形状部１８として設けられている。リテーナ１４の後面側にはマイク素子が固定された基板２２が配置されており、集音形状部１８の最奥部に基板２２の前面が現れている。基板２２には、集音形状部１８の最奥部に相当する領域に、後面のマイク素子に音を導くための音響穴２４が開けられている。ベゼル３０はマイク本体部１０の前方を覆い、車載マイク装置の美観を向上させる。ベゼル３０には、リテーナ１４の集音形状部１８に対向する位置に、集音形状部１８に音を導くための前面穴３２が設けられている。筐体１２の右側には、コネクタが差し込まれるコネクタ受容空間７２の開口が設けられている。コネクタ受容空間７２には、ケーブルの先端に取り付けられたコネクタが差し込まれ、ケーブルがマイク素子またはマイク素子の周辺回路に接続される。

図２には、マイク本体部１０の分解斜視図がベゼル３０の斜視図と共に示されている。マイク本体部１０の筐体１２の前面開口１６付近には、一方の面を前方に向けて基板２２が固定され、基板２２の前面側にはリテーナ１４が固定される。図２では、リテーナ１４が筐体１２および基板２２から取り外された別個の部材として描かれているが、これは説明の便宜上の描写であり、リテーナ１４は射出成形によって成形されてよい。筐体１２の上側の側面には突出爪２０が形成されている。突出爪２０は、後方に向かうにつれ厚くなり、後端において段差を形成する。筐体１２の下側の側面にも突出爪２０と同様の突出爪が形成されている。

ベゼル３０は、前面パネル３６と、前面パネル３６の後面に立設した四角筒状部３８から形成されている。四角筒状部３８の上側の側壁および下側の側壁のそれぞれからは、固定壁４０が後方に突出している。各固定壁４０には、マイク本体部１０の筐体１２の上下の側面に形成された突出爪２０が引っ掛かる爪受け穴３４が形成されている。

筐体１２に基板２２およびリテーナ１４が固定された後、筐体１２、基板２２およびリテーナ１４は前方からベゼル３０によって覆われる。ベゼル３０の上下の爪受け穴３４は筐体１２の上下の突出爪２０に引っ掛かり、すなわち、ベゼル３０の上下の爪受け穴３４は筐体１２の上下の突出爪２０に係合し、筐体１２の前方にベゼル３０が固定される。

図３には、マイク本体部１０のＡＡ線断面が示されている。筐体１２は、マイク収容部６０およびコネクタ部５０から構成されている。図３に示されている断面において、コネクタ部５０は、後方の右端からコネクタガイド壁５２を左方向に延び、コネクタガイド壁５２の左端からコネクタ最奥壁５４を前方に延びる。コネクタ部５０は、さらに、コネクタ最奥壁５４の前端から隔壁５６を右方向に延びて右端に至る。コネクタガイド壁５２、コネクタ最奥壁５４および隔壁５６は、右方向に開放されたＵ字形状を有している。コネクタガイド壁５２には、コネクタ部５０に右側から差し込まれるコネクタの爪が引っ掛かるコネクタ爪受け穴５８が設けられている。

隔壁５６は、マイク収容部６０およびコネクタ部５０によって共有されている。図３に示されている断面において、マイク収容部６０は、コネクタ最奥壁５４の左側の側面からマイク最奥壁６２を左方向に延びて前方に折れ曲がり、隔壁５６を右側に見る位置まで延びて左側に折れ曲がり、再び、前方に延びて先端に至る。マイク最奥壁６２の左端からクランク状に前方に延びた部分は、マイク収容部６０の左側壁６４を形成する。マイク収容部６０の左側壁６４は、隔壁５６の右端付近から右側壁６６を前方に延びて先端に至る。

図２に示されているように、マイク収容部６０およびコネクタ部５０は、マイク収容部６０およびコネクタ部５０の上下を外部の空間から仕切る上側壁２６および下側壁２８を共有している。マイク収容部６０の前方には前面開口１６が形成され、前面開口１６から隔壁５６およびマイク最奥壁６２までの空間にかけてマイク収容空間７４が形成されている。マイク収容空間７４は、前方が開放された空間であり、リテーナ１４、マイク素子６８および基板２２が収容される。コネクタ部５０の右端にはコネクタ開口４２が形成され、コネクタ開口４２からコネクタ最奥壁５４にかけてコネクタを受け入れるコネクタ受容空間７２が形成されている。

マイク収容空間７４の内壁には前方に比べて内側に厚くなった領域があり、厚みが変化する境界には基板固定縁８６が形成されている。すなわち、マイク収容空間７４の内壁面は、前面開口１６から後方に延びた後に基板固定縁８６において内側に向かい、再び後方に折れ曲がっている。基板２２は一方の面が前方に向けられた状態で筐体１２に収容され、基板２２の縁は基板固定縁８６に接触し、筐体１２に固定されている。

基板２２の後面には、マイク素子６８が固定されている。マイク素子６８にはＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）マイク素子が用いられてよい。基板２２には、マイク素子６８の前方において、前面側と後面側とを連通させる音響穴２４が設けられている。

基板２２の右側の縁には切り欠き７６が設けられており、この切り欠き７６と筐体１２の内壁との間に連絡穴７８が形成されている。リテーナ１４は、基板２２の前面から連絡穴７８を通って基板２２の後面に至り、基板２２の後面で左側に広がる回り込み形状部を有している。回り込み形状部によってリテーナ１４が基板２２に密着する。

リテーナ１４は射出成形によって成形されてよい。リテーナ１４を成形する材料には、エラストマ材等の熱可塑性の樹脂が用いられてよい。射出成形では、溶融した成形材料が基板２２の前面から流し込まれる。成形材料は、連絡穴７８を通って基板２２の後面側に回り込み、基板２２の後面に広がる。基板２２の前方には、前方の領域を音響穴２４に連通させ、前方の領域からマイク素子６８側に音を導く集音形状部１８が形成される。成形材料が固化することで、リテーナ１４が基板２２の前面側に固定される。

このように、本実施形態に係る車載用マイク装置は、前方が開放されたマイク収容空間７４を有する筐体１２と、前方に一方の面（前面）を向けてマイク収容空間７４に配置され、他方の面（後面）にマイク素子６８が固定された基板２２と、基板２２上に形成されたリテーナ１４とを備えている。基板２２は、マイク素子６８の位置で前面側と後面側とを連通させる音響穴２４と、前面側から後面側にリテーナ１４を及ぼしめるリテーナ連絡構造としての切り欠き７６とを備えている。筐体１２および切り欠き７６は連絡穴７８を形成する。リテーナ１４は、前方の領域からマイク素子６８側に音を導く集音形状部１８と、基板２２の前面側から連絡穴７８を通って基板２２の後面側に回り込んだ回り込み形状部とを有する。

本実施形態に係る車載用マイク装置では、回り込み形状部によってリテーナ１４が基板２２に密着し、リテーナ１４と基板２２との間に隙間が形成されることが防止される。これによって、所望の方向でない方向から到来した雑音がマイク素子６８で集音され難くなり、車載用マイク装置の指向特性が向上する。

図４には、変形例に係る車載用マイク装置の断面が示されている。この車載用マイク装置では、基板２２を前後方向に貫通するスルーホール７０がリテーナ連絡構造として設けられ、スルーホール７０によってリテーナ１４に回り込み形状部が形成されている。図４に示される例では、２つのスルーホール７０が設けられている。各スルーホール７０は、前面側から後面側にリテーナ１４を及ぼしめる。射出成形では、溶融した成形材料が各スルーホール７０を通って基板２２の後面側に回り込み、基板２２の後面に広がる。成形材料が固化することで、リテーナ１４が基板２２の前面側に固定される。

図５には、第２実施形態に係る車載用マイク装置の断面が示されている。車載用マイク装置におけるマイク収容部９０は、図３のマイク収容部６０の左側壁６４が取り除かれ、代わりにコネクタ端子案内壁８０が設けられたものである。コネクタ端子案内壁８０は、コネクタ最奥壁５４の前端付近から左側に延び、マイク最奥壁６２の左端よりも右側で前方に折れ曲がって先端に至っている。コネクタ端子案内壁８０の先端は基板２２の後面に接触している。コネクタ端子８４は、コネクタ受容空間７２からコネクタ最奥壁５４を横方向に貫通し、コネクタ最奥壁５４の外側で前方に折れ曲がり、コネクタ端子案内壁８０に沿って前方に延び、基板２２に開けられたコネクタ挿通穴９４を貫通している。マイク収容部９０では、図３のマイク収容部６０の右側壁６６が取り除かれ、隔壁５６から前方に延びて右側に折れてＬ字形状を描くＬ字係合構造８２に置き換えられている。リテーナ１４は射出成形によって成形されてよい。溶融した成形材料は、基板２２の前面から左端に及んで後方に及び、コネクタ端子８４およびコネクタ端子案内壁８０を覆って、マイク最奥壁６２とコネクタ端子案内壁８０との間の空間に回り込む。成形材料は、コネクタ端子８４の全体を覆っていてもよいし、一部分を覆ってもよい。これによって、リテーナ１４の左端には基板２２の後方に回り込む回り込み形状部が形成される。

図６には、第２実施形態に係る車載用マイク装置の分解斜視図が示されている。図７には、リテーナ１４が射出成形される前の車載用マイク装置を左斜め下後方から眺めた斜視図が示されている。図６および図７には４本のコネクタ端子８４が設けられた例が示されている。コネクタ端子案内壁８０には、前後方向に延びるコネクタ端子固定溝９２が形成されている。各コネクタ端子８４は、対応するコネクタ端子固定溝９２に嵌まり込み、前後方向に延びている。各コネクタ端子８４は、基板２２が筐体１２に固定される工程において、基板２２に開けられたコネクタ挿通穴９４を貫通する。各コネクタ端子８４は、基板２２に設けられたパターンに半田付けされてよい。

図６では、リテーナ１４が筐体１２および基板２２から取り外された別個の部材として描かれているが、これは説明の便宜上の描写であり、リテーナ１４は射出成形によって成形されてよい。リテーナ１４は、基板２２の前面から左端に及んで後方に及ぶ他、基板２２の前面から右端に及んで後方に突出する。基板２２の右端で後方に突出した領域には、上下方向に延びる長方形穴９８が開けられた係合穴構造９６が形成されている。係合穴構造９６における長方形穴９８が、筐体１２におけるＬ字係合構造８２（図５）を囲み、リテーナが基板２２および筐体１２に固定される。

このように、第２実施形態に係る車載用マイク装置では、筐体１２が、基板２２から後方に延びる導線としてのコネクタ端子８４を壁面で支持するコネクタ端子案内壁８０（導線案内壁）を有している。第２実施形態に係る車載用マイク装置は、さらに、基板２２の前面からその縁を経て基板２２の後面に及び、コネクタ端子案内壁８０に回り込んだ回り込み形状部を有している。そして、コネクタ端子８４の少なくとも一部分が、回り込み形状部に覆われる。

このような構成によれば、リテーナ１４は、基板２２の前面から左端に及んで後方に延び、コネクタ端子８４およびコネクタ端子案内壁８０を覆って、マイク最奥壁６２とコネクタ案内壁８０との間の空間に回り込む。また、リテーナ１４は、基板２２の前面から右端に及んで後方に突出して係合穴構造９６を形成し、係合穴構造９６が筐体１２のＬ字係合構造８２を囲む。すなわち、筐体１２のＬ字係合構造８２がリテーナ１４のＬ字係合穴構造９６の長方形穴９８に入り込む。これによって、リテーナ１４は、基板２２および筐体１２に密着し、リテーナ１４と基板２２との間に隙間が形成されることが防止される。これによって、所望の方向でない方向から到来した雑音がマイク素子６８で集音され難くなり、車載用マイク装置の指向特性が向上する。

上記では、マイク素子６８が基板２２の後面に固定された実施形態について説明した。マイク素子６８は基板２２の前面に固定されてもよい。この場合、基板２２には音響穴２４が設けられなくてもよく、集音形状部１８の最奥部にマイク素子６８が固定される。集音形状部１８は、前方の領域からマイク素子６８に音を導く。

１０ マイク本体部、１２ 筐体、１４ リテーナ、１６ 前面開口、１８ 集音形状部、２０ 突出爪、２２ 基板、２４ 音響穴、２６ 上側壁、２８ 下側壁、３０ ベゼル、３２ 前面穴、３４ 爪受け穴、３６ 前面パネル、３８ 四角筒状部、４０ 固定壁、４２ コネクタ開口、５０ コネクタ部、５２ コネクタガイド壁、５４ コネクタ最奥壁、５６ 隔壁、５８ コネクタ爪受け穴、６０，９０ マイク収容部、６２ マイク最奥壁、６４ 左側壁、６６ 右側壁、６８ マイク素子、７０ スルーホール、７２ コネクタ受容空間、７４ マイク収容空間、７６ 切り欠き、７８ 連絡穴、８０ コネクタ端子案内壁、８２ Ｌ字係合構造、８４ コネクタ端子、８６ 基板固定縁、９２ コネクタ端子固定溝、９４ コネクタ挿通穴、９６ 係合穴構造、９８ 長方形穴。

Claims (6)

1. 前方が開放されたマイク収容空間を有する筐体と、
   前方に前面を向けて前記マイク収容空間に配置され、マイク素子が固定された基板と、
   前記基板上に形成されたリテーナと、を備え、
   前記基板は、
   前面側から後面側に前記リテーナを及ぼしめるリテーナ連絡構造を備え、
   前記リテーナは、
   前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部と、
   前記基板の前面側から前記リテーナ連絡構造を通って前記基板の後面側に回り込んだ回り込み形状部と、を有することを特徴とする車載用マイク装置。
2. 請求項１に記載の車載用マイク装置において、
   前記リテーナ連絡構造は、
   前記筐体の内壁面との間に隙間を形成する切り欠きを備え、
   前記回り込み形状部は、前記基板の前面側から前記切り欠きを通って前記基板の後面側に回り込んでいることを特徴とする車載用マイク装置。
3. 請求項１に記載の車載用マイク装置において、
   前記リテーナ連絡構造は、
   前面側から後面側に前記リテーナを及ぼしめるスルーホールを備え、
   前記回り込み形状部は、前記スルーホールを通って前記基板の前面側から後面側に回り込んでいることを特徴とする車載用マイク装置。
4. 前方が開放されたマイク収容空間を有する筐体と、
   前方に前面を向けて前記マイク収容空間に配置され、マイク素子が固定された基板と、
   前記基板上に形成されたリテーナと、を備え、
   前記筐体は、前記基板から後方に延びる導線を壁面で支持する導線案内壁を有し、
   前記リテーナは、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部と、
   前記基板の前面からその縁を経て前記基板の後面に及び、前記導線案内壁に回り込んだ回り込み形状部と、を有することを特徴とする車載用マイク装置。
5. マイク素子が固定された基板を、前方に前面を向けて前方が開放された筐体に収容し、
   リテーナであって、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部を有するリテーナを前記基板上に射出成形によって成形し、
   射出成形によって、前記基板が備えるリテーナ連絡構造を介して、前記リテーナを前記基板の前面側から後面側に回り込ませる、
   ことを特徴とする車載用マイク装置の製造方法。
6. マイク素子が固定された基板を、前方に前面を向けて前方が開放された筐体に収容し、
   リテーナであって、前方の領域から前記マイク素子側に音を導く集音形状部を有するリテーナを前記基板上に射出成形によって成形し、
   前記筐体は、前記基板から後方に延びる導線を壁面で支持する導線案内壁を有し、
   射出成形によって、前記基板の前面からその縁を経て前記基板の後面、さらには、前記導線案内壁に前記リテーナを回り込ませる、
   ことを特徴とする車載用マイク装置の製造方法。