JP4312890B2

JP4312890B2 - ホルダ

Info

Publication number: JP4312890B2
Application number: JP21853699A
Authority: JP
Inventors: 英明今野
Original assignee: Polymatech Co Ltd
Current assignee: Polymatech Co Ltd
Priority date: 1999-08-02
Filing date: 1999-08-02
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2019-08-02
Also published as: JP2001045583A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話、パーソナル・ハンディーホーン・システム（ＰＨＳ）、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）等に組み込まれている小型音響素子、特にレシーバ、スピーカ、ブザー等の素子、あるいはそれらとバイブレータを一つの素子にしたモジュール素子を、基板あるいは筐体に保持し、かつ電気的接続をするためのホルダに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話機、携帯通信機等に使用されている小型音響素子は、ゴム状弾性体からなるホルダの内部に収納されたのち該ホルダを基板あるいは筐体に固定し、小型音響素子の電極と基板電極をリード線を用いて半田付けで接続していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の接続方法は、手作業によって細いリード線を半田付けしているため生産性が悪く製造コストが高くなってしまう。また、リード線があるため取り付けスペースを広く必要とし、近年の携帯機器の小型化のニーズに対応しない。
【０００４】
小型音響素子がマイクロホンの場合は、特開平９−５０４６６１号公報、特開平１０−２３３８２８号公報、特開平１１−４１６８２号公報に、マイクロホンを保持するホルダ部と、マイクロホンと基板の両電極を電気的に接続する弾性導電コネクタ部とを一体化したマイクロホンホルダの記載がある。
しかし、小型音響素子、特にレシーバ、スピーカ、ブザー等の素子、あるいはそれらとバイブレータを一つに統合したモジュール素子は、素子の内部の振動により発生する空気の振動を本体の外に速やかに逃がす必要があり、そのため本体ケースに音孔といわれる穴が設けられている。ところがこれら従来のマイクロホンホルダは、小型音響素子の裏面の音孔を塞いでしまうため利用することができなかった。
さらに小型音響素子の本体ケースが金属製であるため、裏面の電極との電気的絶縁がなされているかをプローブを押し当ててリーク検査をする必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するものであって、小型音響素子、特にレシーバ、スピーカ、ブザー等の素子、あるいはそれらとバイブレータを一つに統合したモジュール素子の裏面の音響特性上必要とされる音孔を塞ぐことなく、さらに取り付け工程の簡略化、生産コストの削減、小型音響素子の取り付け位置の小スペース化を図り、また小型音響素子のリーク検査を簡単に行えることを目的としたホルダを提供するものである。
【０００６】
すなわち、小型音響素子を保持する保持部と、該小型音響素子の電気的接続を図る弾性導電コネクタ部が一体化されたホルダにおいて、保持部に、小型音響素子の裏面の音孔と対応する箇所に音響特性上必要な空間を設けたホルダである。さらに、小型音響素子の電極と基板電極との接続に用いる弾性導電コネクタ部とは別に、小型音響素子本体ケースのリーク検査に用いる検査用電極部を設けたホルダである。
【０００７】
さらに、保持部がゴム状弾性体あるいは合成樹脂からなる剛性体であり、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部がゴム状弾性体と導電媒体から構成されているホルダである。
さらに、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の導電媒体が、磁性導電体であるホルダである。
さらに、ホルダの保持部の外側面に、筐体のチャンバーとの気密性、防水性および音響的なシール性を得るためのリブを形成してあることを特徴とするホルダである。
【０００８】
本発明の音響特性上必要な空間は、小型音響素子の裏面の音孔を塞がない空間であって、ホルダに貫通孔を設けるか凹溝等を形成する。貫通孔あるいは凹溝の数や大きさは設計上適宜な構成を選ぶ。
本発明は、小型音響素子の電極と基板電極との接続に用いる弾性導電コネクタ部とは別に、小型音響素子自身のリークを検査するための検査用電極部を設けることで、小型音響素子をホルダに組み付けた後においても、抵抗計をつないだリーク検査用基板の基板電極に圧接するだけでリーク検査が可能となる。
【０００９】
本発明の弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部を構成する磁性導電体は、磁性を示す導電体であれば全て含まれ、磁性金属粒子でも磁性金属複合体でもかまわない。導電媒体に磁性導電体を用いた場合、液状未硬化のゴム状弾性体内に配合した磁性導電体をホルダ成形用金型内に注入し、所望の箇所に磁力を与えて磁性導電体を磁場配向させて弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の導通経路を特定させた後、ゴム状弾性体を硬化することにより、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部とゴム状弾性体からなる保持部を一回の成形工程で一体成形することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を図に従い詳細に説明する。
図１は本発明によるホルダの一例の上面図である。
ホルダ１は、小型音響素子を保持するゴム状弾性体からなる筒状の保持部１２の下端内側に突設した翼片１２ａに、該小型音響素子２(図２)の電極２１(図２)と基板電極３１(図３)を接続する弾性導電コネクタ部１１を縦方向に一体化してあり、小型音響素子の裏面の音孔２２(図２)と対応する箇所には音響特性上必要な空間１３が設けられている。
さらに、小型音響素子の電極と基板電極との電気的接続に用いる弾性導電コネクタ部１１とは別に、小型音響素子本体ケースのリーク検査に用いる検査用電極部１４を翼片１２ｂに設けた。弾性導電コネクタ部１１は、小型音響素子の電極２１と基板の電極がそれぞれに対応する電極に接続できるように導電パターンを形成している。
【００１１】
図３は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面を示し、本発明のホルダ１に、図２ａ（上面）、２ｂ(下面)に示した小型音響素子２を組み込み、基板と筐体間に挟み込んだ際の縦断面図である。
小型音響素子２は、ホルダ１内に押し込まれ保持部１２の内壁に形成された横溝１２ｃ内に係合され、小型音響素子２の下面の電極２１と弾性導電コネクタ部１１が接触する。ホルダ１を基板３と筐体４間に挟持させることで弾性導電コネクタ部１１が圧縮され、基板３の電極３１と導通が図れる。
この際、図４に下面図で示すように、小型音響素子をホルダに組み込んだ際、ホルダの空間１３が、小型音響素子２の裏面の音孔２２を塞がないので、素子の音響特性に影響を与えることがない。
【００１２】
図５は、図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面による取付け電子部品のリーク検査方法の模式図である。
検査用電極部１４は、ゴム状弾性中に導電媒体によって導通径路を形成したものからなり、小型音響素子を保持するゴム状弾性体からなる筒状の保持部１２の下端内側に突設した翼片１２ｂに縦方向に一体化してなり、上端が小型音響素子２の金属製本体ケース２３と接触している。またこのとき小型音響素子２の電極２１は弾性導電コネクタ部１１と接触し、それぞれリーク検査用基板５の電極５１と電極５２に接触している。
【００１３】
このとき小型音響素子に軽く荷重をかけて、小型音響素子の電極２１と小型音響素子本体ケース２３とが電気的に接続（リーク）していれば、基板電極に接続している抵抗計５３にて測定した値が低くなる。すなわち小型音響素子に軽く荷重をかけるという簡単な作業でリーク検査を行なうことができる。このように、ホルダ１にあらかじめ小型音響素子本体ケース２３と接触する検査用電極部１４を設けることで、小型音響素子自身のリーク検査を簡単に行うことができる。
【００１４】
本発明のホルダの保持部と弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の材料としては、ゴム状弾性体であるシリコーンゴム、天然ゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、１,２-ポリブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、エステル系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、アミド系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ふっ化系熱可塑性エラストマー、イオン架橋系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。なかでも電気的絶縁性、耐候性からシリコーンゴムが好ましい。
本発明のホルダの保持部は、ゴム状弾性体を用いる他にも、要求仕様に応じて剛性体である樹脂、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエチレンビニルアセテート、ポリビニルクロライド等でも良い。
【００１５】
本発明の弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部は、ゴム状弾性体中に導電媒体によって導通経路を形成したものを用いる。導電媒体には、小型音響素子の特性を考慮して低電気抵抗のものを用いる。好ましくは接触抵抗で１０Ω以下が良く、例えばカーボンや金属等による粒子、繊維、細線状の導電媒体等が用いられる。具体的には、抵抗値の低い金、銀、白金、銅、鉄、アルミニウム、ニッケル、パラジウム、コバルト、クロム等の金属類やステンレス等の合金類からなる粉末または細線、あるいは樹脂やセラミック等の表面に金属を被覆した金属複合形の粉末または細線等を用いることができる。
【００１６】
本発明の弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の導電媒体として磁性導電体を用いた場合、液状未硬化のゴム状弾性体内に配合した磁性導電体をホルダ成形用金型内に注入し、所望の箇所に磁力を与えて磁性導電体を磁場配向させて弾性導電コネクタ部の形状を特定させた後、ゴム状弾性体を硬化することにより、弾性導電コネクタ部とゴム状弾性体からなる保持部を一回の成形工程で一体成形することができる。磁性導電体として好ましくはニッケル、コバルト、鉄またはそれらを多く含む合金などが良く、他にも良導電性の金属を磁性導電体でメッキしたもの、あるいは逆に磁性導電体に良導電性の金属をメッキしたものを用いることができる。
【００１７】
【実施例１】
図７にホルダを用いて筐体と基板間に図６ａ、６ｂに示す小型音響素子２を組み付けた構造例を示す。図８に図７の線Ｃ−Ｃに沿った横断面を示す。
小型音響素子２の電極２１は、素子本体から側面へ突出し、裏面の音孔２２は全周に広がっている。小型音響素子２の電極２１と基板３の電極３１との電気的接続は、弾性導電コネクタ部１１を用い、そして小型音響素子２の取り付けを簡単に行なえるようにホルダ１の保持部１２を弾性導電コネクタ部１１に一体化させた。さらに別に素子自身のリーク検査用電極部１４を設けた。また小型音響素子２の裏面の音孔２２を塞がないようにホルダ１に空間１３を設けた。
【００１８】
弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の導電媒体には磁性導電体であるニッケル粒子を用い、保持部にゴム状弾性体であるシリコーンゴムを用いた。液状未硬化のシリコーンゴムにニッケル粒子を配合して、ホルダ成形用金型内に注入し、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部となる箇所のみに磁力を加えてニッケル粒子を磁場配向させ、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部に導通経路を形成しつつシリコーンゴムを加硫させることで、一体成形されたホルダを作成した。
【００１９】
実際の取り付け方法は、所望の位置に穴４１を設けた筐体４のチャンバー４２内に、既に小型音響素子２を組み付けたホルダ１を取り付ける。筐体４が基板３とネジ等（図示せず）で組み付けられると、弾性導電コネクタ部１１が圧縮され、小型音響素子２の電極２１と基板３の電極３１が電気的に接続される。このときホルダ１のリブ１５が形成してあることで筐体４のチャンバー４２と気密性が取れ、防水性と音響的なシール性が図られる。
得られたホルダを用いることで、リード線等を半田付けにより接続するという工程が無く、それぞれを組み付けるだけで簡単に小型音響素子の取り付けが可能である。
【００２０】
【実施例２】
図９は、保持部に合成樹脂からなる剛性体を用いたホルダの上面を示す。図１０にこのホルダを用いて基板に小型音響素子を組み付けた構造例を示す。
小型音響素子２は図２ａ、２ｂに示した構造のものを用いた。電極２１および音孔は共に小型音響素子の裏面に存在する。
小型音響素子２の電極２１と基板３の電極３１との電気的接続は、弾性導電コネクタ部１１を用い、そして小型音響素子２の取り付けを簡単に行なえるようにホルダ１の保持部１２を弾性導電コネクタ部１１に一体化させた。さらに別に素子自身のリーク検査用に検査用電極部１４を設けた。また小型音響素子２の裏面の音孔を塞がないようホルダ１に空間１３を設けた。
【００２１】
弾性導電コネクタ部１１には、導電性カーボンブラックを多量配合し低抵抗化したシリコーンゴムを用い、保持部１２にＡＢＳ樹脂を用いて、それらを組み合せて一体化しホルダを作成した。
実際の取り付け方法は、小型音響素子２をホルダ１の保持部１２に取り付け、ホルダ１の取り付け爪部１６を基板３の取り付け穴３２に係合させ固定する。これで弾性導電コネクタ部１１が圧縮され、小型音響素子２の電極２１と基板３の電極３１が電気的に接続される。
得られたホルダを用いることで、リード線等を半田付けにより接続するという工程が無く、それぞれを組み付けるだけで簡単に小型音響素子の取り付けが可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明のホルダは、携帯電話機等に使用されているレシーバ等の小型音響素子の裏面の音響特性上必要とされる音孔を塞ぐことなく、基板と取り付ける際に使用される保持部と弾性導電コネクタ部が一体化しているので、音響特性を悪化させること無く、またリード線等をはんだ付けにより接続するという工程が無く、さらに部品点数、組み付け工数を削減することができるため、製造コストの低減を図ることができる。さらに防水性と音響的なシール性を期待できる。
【００２３】
またリーク検査用の検査用電極部を設けることで、小型音響素子をホルダに組み込み、検査用の基板電極に圧接するだけでリーク検査が可能となる。
そして導電媒体に磁性導電体を用いることで、一回の成形工程で一体成形が可能となり、保持部と弾性導電コネクタ部を別体で成形した後に組み合わせて一体化するよりも、ホルダの製造工程を少なくできるので、製造コストの削減につながる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のホルダの一例の上面図
【図２】（ａ）代表的な小型音響素子の上面図、(ｂ)下面図
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿った断面による取り付け例
【図４】小型音響素子をホルダに組み込んだ際の下面図
【図５】図１の線Ｂ−Ｂに沿った断面によるリーク検査方法の模式図
【図６】(ａ)実施例１の小型音響素子の上面図、(ｂ)下面図
【図７】実施例１のホルダを取り付けた縦断面図
【図８】図６の線Ｃ−Ｃに沿った横断面図
【図９】実施例２のホルダの上面図
【図１０】実施例２のホルダによる取り付け例の側面図
【符号の説明】
１ホルダ
１１弾性導電コネクタ部
１２保持部
１２ａ，１２ｂ翼片
１２ｃ横溝
１３空間
１４検査用電極部
１５リブ
１６取り付け爪部
２小型音響素子
２１電極
２２音孔
２３小型音響素子本体ケース
３基板
３１基板電極
３２取り付け穴
４筐体
４１穴
４２チャンバー
５リーク検査用基板
５１基板電極
５２基板電極
５３抵抗計

Claims

小型音響素子を保持する保持部と、該小型音響素子の電極と基板電極を接続する弾性導電コネクタ部が一体化されたホルダにおいて、
保持部に、内側に突設した翼片を有するとともに該翼片に弾性導電コネクタ部を有し、小型音響素子の裏面の音孔と対応する箇所に音響特性上必要な空間を設けたことを特徴とするホルダ。
保持部に、前記弾性導電コネクタ部とは別に、小型音響素子本体ケースのリーク検査に用いる検査用電極部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のホルダ。
前記検査用電極部を、保持部の内側に突設した翼片に設けた請求項２に記載のホルダ。
前記翼片を保持部の下端に備える請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のホルダ。
保持部の内壁に、小型音響素子と係合する横溝を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のホルダ。
保持部が、ゴム状弾性体であり、弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部が、ゴム状弾性体と導電媒体から構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のホルダ。
弾性導電コネクタ部および／または検査用電極部の導電媒体が、磁性導電体であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のホルダ。
ホルダの保持部の外側面に、筐体のチャンバーとの気密性、防水性および音響的なシール性を得るためのリブが形成してあることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のホルダ。
保持部が、合成樹脂からなる剛性体であり、かつ、下端に取り付け爪部を備えたものである請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のホルダ。
請求項1から請求項9のうちの１に記載のホルダに、小型音響素子を組み込んでなる小型音響電子部品。