JP5068570B2 - 防水音響装置 - Google Patents

Description

本発明は、防水音響装置に関する。

携帯電子機器において、スピーカの振動板が高圧化で下方に移動した際に、その振動板と当接して移動量を規制する磁気回路構成部品を設けて、高圧化でも防水ができるようにしたものが、特許文献１により知られる。
また、振動板のボイスコイル接続部分を突起形状とするようにしたものが、特許文献２により知られる。
特開２００４−１５９１８１号公報 特開２００５−２６０５３７号公報

しかし、特許文献１は、高圧化で振動板が下方に移動した際にも防水ができるようにしたものであるが、板バネを用いて磁気回路を上下させる構造であるため、その構造が複雑であり、また、高圧時に振動板に加わる応力を十分に分散させることができなかった。
なお、特許文献２のスピーカは、防水について全く考慮されていないものであった。

本発明の課題は、高圧環境下で音響機能を使用しない携帯電子機器が、一時的に高圧環境下にさらされても大気圧復帰後に通常使用可能な防水音響装置を提供することである。

以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、磁気回路と、前記磁気回路上に設けられるプレートと、前記磁気回路の上方に配置される振動板と、前記磁気回路の周囲に固定されるフレームと、前記振動板の周囲に内周を固定されて、前記フレームの周囲に外周を固定されるエッジ部と、を備え、前記エッジ部は、大気圧下で前記フレームの上方に離間し、高圧時に前記フレーム上に密着する形状を有し、前記プレートと前記振動板とは略平坦な形状を有し、前記振動板は、大気圧下で前記プレートの上方に離間し、高圧時に前記プレート上に密着し、前記振動板の周囲下に固定されて、前記磁気回路の磁気ギャップに配置されるボイスコイルを更に備え、前記振動板は、前記ボイスコイルの固定部を上方への凸形状に形成され、凸形状の前記固定部は、前記振動板が高圧時に前記プレート上に密着した際に、前記振動板の平面部が前記磁気ギャップの溝を逃げて乗り越えるように形成されている、防水音響装置を特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の防水音響装置であって、前記振動板の平面部は、高圧時に前記磁気回路の上面に密着することを特徴とする。

本発明によれば、音響装置に防水機能を持たせることが簡単な構成で実現でき、しかも、高圧時に振動板に加わる応力を十分に分散させることができて、振動板の損傷を防止することができる。

以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１から図４は本発明を適用した防水音響装置の一実施形態の構成として防水スピーカを示すもので、１はフレーム、２はヨーク、３は永久磁石、４は上部プレート、５は磁気回路、６はボイスコイル、７は振動板、８はエッジ部である。

図示のように、フレーム１は、容器状のヨーク２の外周に内周が固定されている。ヨーク２内には、永久磁石３が固定され、さらに、永久磁石３上に上部プレート４が固定されている。このように、永久磁石３をヨーク２と上部プレート４で挟み込んで磁気回路５が構成されている。なお、磁気回路５には、ヨーク２の内周壁と永久磁石３及び上部プレート４の周囲との間に磁気ギャップＧが形成されている。

そして、磁気ギャップＧには、筒状のボイスコイル６が配置されており、ボイスコイル６は、振動板７に固定されている。振動板７の周囲には、エッジ部８の内周が固定されている。エッジ部８は、フレーム１の周囲に外周が固定されている。こうして、図示例では、円形の防水スピーカが構成される。

ここで、フレーム１は樹脂で、容器状のヨーク２とインサート成形等で一体的に形成される。フレーム１には、図示例では、上下方向の貫通穴１１が円周方向に等間隔で形成されている。この貫通穴１１は、エッジ部８が破損しない程度の大きさのものである。なお、貫通穴１１には、メッシュ等を貼り付けても良い。そして、フレーム１の貫通穴１１が開口する上面部は、若干湾曲して膨らんだ膨出部１２に形成されている。

振動板７は金属または樹脂で形成され、エッジ部８は樹脂またはフィルム等の弾性部材で形成される。これら振動板７とエッジ部８は、接着またはインサート成形等で一体的に形成される。振動板７は、ボイスコイル６の上端部の固定部が、磁気ギャップＧの溝を乗り越える上方への台形またはアーチ形状の凸形状部７１に形成されている。なお、ボイスコイル６からの電線と外部電極は図中省略した。

エッジ部８は、その外周に形成した厚肉部８１を、フレーム１の上部外周に接着、またはエッジ部８の弾性を利用した嵌め込み等により固定されている。そして、エッジ部８は、その厚肉部８１から内周側が、若干湾曲して膨らんだアーチ形状のような膨出部８２に形成されている。このエッジ部８の膨出部８２は、フレーム１の膨出部１２と対応する形状である。

以上、実施形態の防水スピーカは、大気圧下では、図３に示したように、振動板７が上部プレート４の上方に離間するとともに、振動板７のエッジ部８がフレーム１の上方に離間した状態に保たれている。従って、スピーカ機能が確保されている。

ところで、図５は比較例を示したもので、図示のように、高圧時において、振動板７が上部プレート４に密着した状態でも、フレーム１の上面部１５と振動板７のエッジ部８の中間部８５との間に隙間Ｃが形成される。

これに対し、実施形態の防水スピーカは、高圧時において、図４に示したように、振動板７が上部プレート４に密着した状態になるとともに、振動板７のエッジ部８の膨出部８２がフレーム１の膨出部１２に密着した状態になる。すなわち、樹脂またはフィルム等の弾性部材で形成されるエッジ部８が外圧で異常変形しないよう、フレーム１の膨出部１２がバックアップ形状となっている。従って、高圧環境下でスピーカ機能を使用しない防水状態が得られる。

また、高圧時には、振動板７が、磁気ギャップＧの溝の上端角部に押し付けられ、過大な応力が振動板７にかかることが予想される。

この点、金属または樹脂で形成される振動板７のボイスコイル６の固定部が、上方への台形またはアーチ形状の凸形状部７１となっていて、振動板７の平面部が磁気ギャップＧの溝を逃げて乗り越えるようになっている。従って、高圧時の振動板７にかかる局部応力を軽減できる。

また、振動板７のエッジ部８が弾性部材で形成される場合は、その外周の厚肉部８１を、図示しない携帯電子機器の筐体組み込み時に筐体で圧縮することで、筐体の防水シールとしても使用することができ、部品点数も削減できる。

以上において、実施形態では、防水スピーカとしたが、防水マイクロフォンであっても良く、要は防水音響装置であれば良い。

以上の防水音響装置によれば、高圧環境下でスピーカやマクロフォンの音響機能を使用しない携帯電子機器が、水中への落下や高圧の噴流等により、一時的に高圧環境下にさらされても大気圧復帰後に通常使用可能となる。
そして、フレーム１と振動板７のエッジ部８の膨出部１２・８２により、音響装置に防水機能を持たせることが簡単な構成で実現でき、しかも、高圧時に振動板７のエッジ部８に加わる応力を十分に分散させることができて、振動板７、すなわち、そのエッジ部８の損傷を防止することができる。

なお、以上の実施形態においては、小型スピーカとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、大型スピーカであっても良く、また、オーディオ機器用のスピーカに適用しても良い。
さらに、装置形状は、実施形態の円形に限らず、楕円形、四角形、三角形、その他どのような形状であっても良い。
また、各部材はどのような材質のものを用いても良い。例えばフレームは金属で良いし、エッジ部は弾性のある部材ならばどのような材質のものであっても良い。
その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明を適用した防水音響装置の一実施形態の構成を示すもので、防水スピーカの前方から見た斜視図（ａ）と、後方から見た斜視図（ｂ）である。 図１の防水スピーカの部品構成を示した分解斜視図である。 図１の防水スピーカを部分的に破断して示したもので、大気圧下での縦断面図である。 高圧時を示したもので、図３の要部に対応した拡大図である。 比較例を示したもので、高圧時の要部断面図である。

符号の説明

１ フレーム
１１ 貫通穴
１２ 膨出部
２ ヨーク
３ 永久磁石
４ 上部プレート
５ 磁気回路
Ｇ 磁気ギャップ
６ ボイスコイル
７ 振動板
７１ 凸形状部
８ エッジ部
８１ 厚肉部
８２ 膨出部

Claims (2)

1. 磁気回路と、
   前記磁気回路上に設けられるプレートと、
   前記磁気回路の上方に配置される振動板と、
   前記磁気回路の周囲に固定されるフレームと、
   前記振動板の周囲に内周を固定されて、前記フレームの周囲に外周を固定されるエッジ部と、を備え、
   前記エッジ部は、大気圧下で前記フレームの上方に離間し、高圧時に前記フレーム上に密着する形状を有し、
   前記プレートと前記振動板とは略平坦な形状を有し、
   前記振動板は、大気圧下で前記プレートの上方に離間し、高圧時に前記プレート上に密着し、
   前記振動板の周囲下に固定されて、前記磁気回路の磁気ギャップに配置されるボイスコイルを更に備え、
   前記振動板は、前記ボイスコイルの固定部を上方への凸形状に形成され、
   凸形状の前記固定部は、前記振動板が高圧時に前記プレート上に密着した際に、前記振動板の平面部が前記磁気ギャップの溝を逃げて乗り越えるように形成されている、
   ことを特徴とする防水音響装置。
2. 前記振動板の平面部は、高圧時に前記磁気回路の上面に密着する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の防水音響装置。

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