JP5471435B2 - スピーカ用振動板及びこれを用いたスピーカと携帯端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、各種携帯端末装置に用いられるスピーカに関するものである。

さらに特定するならば、スピーカや受話用レシーバの防水技術に関するものである。

従来、この種の受話用レシーバは図５のような構成を有していた。

図５は従来のレシーバの断面図である。図５において、３１は薄いフィルム素材から成る振動板である。

なお、図１、２に示した本発明のスピーカと同じ構成部品には同じ番号を付して説明は省略する。

図６は、この種のレシーバを用いて防水性を持たせた携帯電話の概略構造断面図であり、放音孔１７から水が浸入しないように透湿防水性素材などからなる防水シート３２を貼付しているものである。

この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１、特許文献２が知られている。

特開２０００−２０１３９６号公報 特開平８−０７９８６５号公報

しかしながら、上記従来の構成で、携帯端末装置の防水化を図ろうとすると、薄いフィルム素材から成る振動板であるために、浸水に対して十分な強度が確保できず、振動板が破損して水が浸入するという課題を有するものであった。

従って、レシーバを防水構造とするために、透湿防水性素材に代表される防水シートでレシーバの放音孔をシーリングする必要があった。

しかし、その構造では、防水シートが振動板からの音圧であおりを受けて、ビリつき異常音が発生したり、放射音が阻害されて音響特性が劣化するという課題を有するものであった。

また、防水シートをセットあるいはレシーバに精度よく貼り付ける作業が困難で、歩留まり、及び、防水信頼性を悪化させるという問題を有するものでもあった。

さらに、防水シートによりコストアップが生じるという問題を有するものでもあった。

本発明は上記課題を解決するもので、防水シートを用いなくとも、レシーバ単体で防水機構を確立することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明の振動板はボディとエッジを二色樹脂成形で構成し、エッジ外周部の上側に、エッジと同じ材料でなる凸部を設け、エッジ外周部の下側にボディと同じ材料でなるガスケットを設けたものである。

この構成により、図５の従来のスピーカあるいはレシーバ用振動板と異なり、エッジとボディが別材料で構成されることで、ボディは高剛性、エッジは低スティフネスを実現できる。

従って、水をかけられたり、水中に沈められて、水圧をかけられても、振動板が薄いフィルム素材から成るものではなく、射出成形により得られた適度な材厚を有する剛性に富む振動板であるため、変形や破断がしにくく、防水性能を向上させることができる。

さらに、エッジは、従来のレシーバ用振動板に使用されるフィルム素材に比べて、非常に低い弾性率であるエラストマーなどで成形されるので、同じスティフネスであっても、エッジの材厚を厚くすることができ、エッジも従来と比べ堅牢で、水圧に対する信頼性を向上させることができる。

また、もし、エッジとボディ間を接着剤で固定しようとすると、接着剤を完全に均一に隙間なく塗布して貼り付けることは困難であり、経時変化による劣化の可能性もあり、隙間が生じて水をかけられると浸入する恐れがある。

本発明は、二色成形で振動板を成形することで、エッジとボディ間が熱融着されるため、水をかけられても、そこから水が浸入することがなく、防水の信頼性を向上させることができる。

さらに、エッジと同じ材料でなる凸部がガスケットとプロテクタとによって圧縮されることによって防水パッキンの役割を果たし、水が振動板外周から、スピーカを取り付けた携帯端末装置内部に浸入することを防止する防水効果が得られる。

本発明は、振動板とエッジが、従来の薄い樹脂フィルムよりも強度が確保できるので、水の浸入によって振動板が破損することを防止する効果を奏するものである。

さらに、エッジと同じ材料でなる凸部が防水パッキンの役割を果たし、水が振動板外周から、スピーカを取り付けた機器内部に浸入することを防止する効果を奏するものである。

本発明のスピーカ用振動板の断面図 本発明のスピーカの断面図 本発明のスピーカの側面図 本発明のスピーカを搭載した携帯端末装置の概略断面図 従来のレシーバの断面図 従来のレシーバを搭載した携帯端末装置の概略断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１に記載の発明について説明する。

図１は本発明のスピーカ用振動板の断面図である。

図１において、１は振動板、２はボディ、３はエッジ、４はガスケット、５はエッジ上面に設けた凸部（以下「凸部」）である。

振動板１は二色成形で成形されている。

まず、ボディ２とガスケット４を一次成形したのち、エッジ３、凸部５を二次成形する。ボディとガスケットには、例えば、ポリプロピレンに代表される樹脂材料を用い、エッジと凸部には低弾性率材料のエラストマーなどを用い、それぞれの使用上の要求に合わせてその柔軟性や気密保持性、音質上の特徴等を考慮して選択される。

本スピーカ用振動板の作用と効果について説明する。

図５の従来のスピーカあるいはレシーバ用振動板と異なり、エッジとボディが別材料で構成されることで、ボディは高剛性、エッジは低スティフネスを実現できる。

従って、水をかけられたり、水中に沈められて、水圧をかけられても、変形や破断しにくく、防水性能を向上させることができる。

さらに、エッジは、従来のレシーバ用振動板に使用されるフィルム素材に比べて、非常に低い弾性率であるエラストマーなどで成形されるので、同じスティフネスであっても、エッジ厚さを厚くすることができる。

従って、エッジも従来と比べ堅牢で、水圧に対する信頼性を向上させることができる。

もし、エッジとボディ間を接着剤で固定しようとすると、接着剤を完全に均一に隙間なく塗布して貼り付けることは困難であり、経時変化による劣化の可能性もあり、隙間が生じて水をかけられると浸入する恐れがある。

本発明は、二色成形で振動板を成形することで、エッジとボディ間が熱融着されるため、水をかけられても、そこから水が浸入することがなく、防水の信頼性を向上させることができる。

ガスケットは、エッジが低弾性材料で形成されるため、非常に柔らかく、ハンドリングが困難になるので、ハンドリングを主目的として設けられる。ガスケットとエッジ間も熱融着されるため、剥がれに対する信頼性が高く、結果、スティフネスが安定し、スピーカのｆ₀（最低共振周波数）を安定させることができる。

凸部は、スピーカ構成時に加圧圧縮されて、パッキンの役割を果たし、振動板上面側から水が浸入してきても、凸部で堰き止められて、凸部の外側へ水が浸入することを防止している。

なお、図１において、凸部は略半円状に描かれているが、楕円、四角、三角形状といった形状でもよく、防水の効果を鑑みて設計者が任意に選ぶことができる。

凸部も、エッジと同材料で、かつ同時に二色成形されており、エッジと凸部間にはいかなる隙間も生じない。従って、凸部をシーリング材などで別構成とする構成よりも、浸水に対し信頼性を向上させることができる。

（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項２に記載の発明について説明する。

図２は図１に示した本発明のスピーカ用振動板を用いたスピーカの断面図である。

図１に示した振動板の構成部品には同じ番号を付して、説明は省略する。

６はスピーカ、７はフレーム、８はヨーク、９はマグネット、１０はプレート、１４はボイスコイル、１５はプロテクタ、１６は防水性能を有するパッキン（以下「防水パッキン」）、１７は放音孔である。

図３は図２のスピーカの側面図の一例である。１８はプロテクタに設けた勘合孔（以下「嵌合孔」）、１９はフレームに設けた勘合部（以下「勘合部」）である。

本発明のスピーカの構成と動作について説明する。

ヨーク８、マグネット９、プレート１０により磁気回路１１が構成される。

磁気回路１１には磁場を発生させる磁気ギャップ１２が形成され、磁気ギャップ１２にボイスコイル１４が挿入される。

ボイスコイル１４に音声信号が流れると、フレミングの左手の法則により、磁気ギャップ１２の磁場が作用して、ボイスコイル１４が上下に振動する。

ボイスコイル１４はボディ下面に固着され、ボイスコイル１４の振動がボディ２を介して、空気に作用することで音を放射する。

エッジ３は、ボディ２が上下に正しく振動するようにボディ２を支持するとともに、ボディ背面の逆位相音が回折によってボディ表面の音と干渉しないように、ボディ背面音を遮断している。

本発明のスピーカの作用と効果について説明する。

凸部５はガスケット４とプロテクタ１５に挟持されて適度に圧縮され、プロテクタ１５と密着する。このことにより、放音孔１７から水が浸入しても、凸部により堰き止められる。

もし、水が凸部５とプロテクタ１５の間から、スピーカを取り付けた携帯端末装置内部に浸入すると、電気回路がショートしたり、腐食したりして破壊される恐れがある。

本構成によれば、水が凸部を乗り越えて、スピーカを取り付けた携帯端末装置内部に浸入することがなくなる。

プロテクタ１５とフレーム７の接合方法、及び、凸部５の圧縮の方法は、例えば、図３のように、フレーム７に設けた勘合部１９に対し、プロテクタ１５に設けた勘合孔１８を引っ掛けるように嵌めあうことで、凸部５を確実に圧縮することができる。

なお、図３に示したプロテクタ１５の材料は樹脂を想定しているが、金属でも構わない。

また、プロテクタ１５とフレーム７の接合方法は、従来よく行われる接着でも構わない。

さらに、図３では、プロテクタ前面には何もなく、放音孔がむき出しで描かれているが、振動板を保護できるように、複数の放音孔を設けたり、放音孔にメッシュを貼り付けても構わない。

図３に示した磁気回路は内磁型であるが、外磁型でも構わない。スピーカの形状は丸型、矩形型、トラック型のいずれの形状でもよい。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項３に記載の発明について説明する。

図４は図２に示した本発明のスピーカを搭載した携帯端末装置の概略断面図の一例である。

２０は携帯端末装置、２１は携帯端末装置に設けられた放音孔（以下「セット放音孔」）である。

図４の携帯端末装置の作用と効果について説明する。

スピーカ６は、防水パッキン１６を圧縮するように、背面から適度な圧力を加えて接合される。このことにより、セット放音孔から水が浸入したとしても、プロテクタ上面から携帯端末装置内部には水が浸入しない。

また、スピーカ６のエッジ外周部も凸部によって防水作用があるので、携帯端末装置内部には水が浸入しない。

さらに、ボディは高い剛性を持ち、エッジは低弾性材料で適度な厚さを持ち、振動板は二色成形で成形されているため、エッジとボディ接合面は熱融着で密着されているので、水圧に対し破壊することもなく水が浸入することがない。

防水パッキン１６は、防水性能を持つ素材なら何でもよく、パッキン、ゴムリング、０リング、シーリング材、接着剤なども使用できる。

図４では、セット放音孔はむき出しの状態であるが、振動板保護、防塵効果を考えて、複数の放音孔を持つ構成でもよいし、音質に悪影響を及ぼさないような防塵ネットやメッシュを貼ることも考えられる。

なお、ここで表現される携帯端末装置は、携帯電話や携帯情報端末に限らず、ゲームやポータブルオーディオなど発音の機能を持つ全ての端末装置に適用可能である。

以上のように、本発明のスピーカ振動板及びスピーカは、振動板を二色成形で構成することで、浸水に対して十分な強度を確保するとともに、エッジとボディの接合が完全密着されているので、水が浸入することがない。

従って、レシーバを防水構造とするために、透湿防水性素材に代表される防水シートでレシーバの放音孔をシーリングする必要がなくなり、防水シートが振動板からの音圧であおりを受けて、ビリつき異常音が発生したり、放射音が阻害されて音響特性が劣化するという問題を回避することができる。

さらに、防水シートをセットあるいはレシーバに精度よく貼り付ける作業が困難で、歩留まり、及び、防水信頼性を悪化させるという問題も回避することができる。

また、防水シートによるコストアップも回避することができる。

よって、スピーカ単体の防水化に有用であり、携帯端末装置の防水化に有用である。

本発明は防水が必要なスピーカやレシーバ、及び、これらを搭載した携帯端末装置に適用できる。

１ 振動板
２ ボディ
３ エッジ
４ ガスケット
５ エッジ上面に設けた凸部
６ スピーカ
７ フレーム
８ ヨーク
９ マグネット
１０ プレート
１１ 磁気回路
１２ 磁気ギャップ
１４ ボイスコイル
１５ プロテクタ
１６ 防水性能を有するパッキン
１７ 放音孔
１８ プロテクタに設けた勘合孔
１９ フレームに設けた勘合部
２０ 携帯端末装置
２１ 携帯端末装置に設けられた放音孔
３１ フィルム振動板
３２ 防水シート

Claims (3)

1. ボディと、このボディの外周に設けられたエッジが別材料で二色成形され、前記エッジの外周部上面に、前記エッジと同じ材料でなる凸部を備え、前記エッジの外周部下面に、前記ボディと同じ材料でなるガスケットを備えたスピーカ用振動板を有し、
   前記ボディ下面に固着したボイスコイルを有し、
   ヨークとマグネットとプレートから成る磁気回路を有し、
   前記磁気回路に磁気ギャップを有し、
   前記ボイスコイルが前記磁気ギャップに挿入され、
   樹脂もしくは金属からなるプロテクタを有し、
   フレームを有し、
   前記フレームと前記プロテクタの間に前記振動板を固着し、
   前記凸部が、前記ガスケットと前記プロテクタとで圧縮される構造を有するスピーカ。
2. ボディと、このボディの外周に設けられたエッジが別材料で二色成形され、前記エッジの外周部上面に、前記エッジと同じ材料でなる凸部を備え、前記エッジの外周部下面に、前記ボディと同じ材料でなるガスケットを備えたスピーカ用振動板を有し、
   前記ボディ下面に固着したボイスコイルを有し、
   ヨークとマグネットとプレートから成る磁気回路を有し、
   前記磁気回路に磁気ギャップを有し、
   前記ボイスコイルが前記磁気ギャップに挿入され、
   樹脂もしくは金属からなるプロテクタを有し、
   前記プロテクタの外周部上面に防水性能を有するパッキンを有し、
   フレームを有し、
   前記フレームと前記プロテクタの間に前記振動板を固着し、
   前記凸部が、前記ガスケットと前記プロテクタとで圧縮される構造を有するスピーカ。
3. 請求項２記載のスピーカを有し、
   前記パッキンが、前記プロテクタと、携帯端末装置筐体とで圧縮される構造を有する携帯端末装置。

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