JP7020026B2 - スピーカユニットおよび電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカユニットおよびそれを備えた電子機器に関する。

スピーカを内蔵した携帯端末や電子辞書等の携帯型の電子機器が知られている。近年、音響性能を向上させるため、電子機器へのスピーカの搭載構造に改良が図られている。筐体の正面にスピーカを配置すれば音質・音量共に劣化が少なくなり、音響的には理想的なものとなる。しかしながら、薄型・小型が要求され、しかもキー操作部や表示部が優先的に配置させる必要がある携帯型の電子機器においては、スピーカを外部に配置することは困難である。このため、筐体内部に配置し、音響空間を介して側壁部等に設けられた音孔から外部に音を出力する構造を採ることが一般的であった（例えば、特許文献１参照。）。

特許５５１５６７２号公報

上述した電子機器では、スピーカの前面からの音声出力と、後面からの音声出力（逆位相）との筐体内での干渉を回避する構造について、具体的に記述されていない。

本発明の一態様として、スピーカユニットは、スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化され、ケースに取り付け可能なスピーカモジュールと、全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材と、を備え、前記スピーカ支持部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口されたフレームと、前記フレームの前記一方の側に突出した舌部とが設けられ、前記密閉部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口された弾性フレームと、前記弾性フレームの前記開口側に取り付けられた係合フレームとを備えており、前記弾性フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面側に配置されるとともに、前記スピーカ支持部材に付勢されることにより前記ケースと密着するように構成され、前記係合フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面とは反対側に配置されて、前記スピーカ支持部材の前記舌部に引っ掛けて固定されている。

本発明の一態様として、電子機器は、スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化されたスピーカモジュールと、全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材とを備える、スピーカユニットと、前記スピーカユニットを収容するケースと、を備え、前記スピーカユニットが前記ケースに装着された状態では、前記ケースの前記スピーカユニットを収容する空間が、前記密閉部材によって、前記スピーカ本体の出音面側の第１空間と、前記スピーカ本体の出音面側とは反対側の第２空間とに、気密に仕切られ、前記ケースは、前記第１空間に面する壁部に、貫通孔が設けられており、前記スピーカ支持部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口されたフレームと、前記フレームの前記一方の側に突出した舌部とが設けられ、前記密閉部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口された弾性フレームと、前記弾性フレームの前記開口側に取り付けられた係合フレームとを備えており、前記弾性フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面側に配置されるとともに、前記スピーカ支持部材に付勢されることにより前記ケースと密着するように構成され、前記係合フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面とは反対側に配置されて、前記スピーカ支持部材の前記舌部に引っ掛けて固定されている。

本発明の第１の実施の形態に係る電子辞書における開状態を示す平面図。 同電子辞書における閉状態を示す前面図。 同電子辞書の要部を示す縦断面図。 同電磁辞書に組み込まれたスピーカユニットを示す斜視図。 同スピーカ樹脂ケース一体化モジュール（下面側）を示す斜視図。 同スピーカ樹脂ケース一体化モジュール（上面側）を示す斜視図。 同スピーカユニット（下面側）を示す分解斜視図。 同スピーカユニットに組み込まれたラバーケースを示す斜視図。 同スピーカユニットを下ケースに取り付ける工程を示す説明図。 スピーカユニットが取り付けられた下ケースを示す斜視図。 同スピーカユニットの変形例を示す斜視図。

図１～図１０は本発明の一実施の形態に係る電子辞書（電子機器）１０についての説明図である。図１は電子辞書（電子機器）１０における開状態を示す平面図、図２は電子辞書１０の閉状態を示す前面図、図３は電子辞書１０の要部を示す縦断面図である。また、図４は電子辞書１０に組み込まれたスピーカユニット４０を示す斜視図、図５はスピーカ樹脂ケース一体化モジュール（下面側）４５を示す斜視図、図６はスピーカ樹脂ケース一体化モジュール（上面側）４５を示す斜視図、図７はスピーカユニット（下面側）４０を示す分解斜視図、図８はスピーカユニット４０に組み込まれたラバーケース（密閉部材）４３を示す斜視図である。

図１に示すように、電子辞書１０は、折り畳み式の２つの第１ケース２０及び第２ケース９０を備えている。電子辞書１０は、通常は後述するキーボード２７を有する第１ケース２０を机上に載置し、ＬＣＤ表示部９２を有する第２ケース９０を９０度以上に開いて用いる。

第１ケース２０は、薄型の長方形状のケース本体２１を備えている。ケース本体２１の上側の辺（上辺）には、ブラケット２１ａが形成されており、後述する回動軸９１ａと回動自在に接続されている。第２ケース９０は、薄型の長方形状のケース本体９１を備えている。ケース本体９１の図１中下側の辺（下辺）には、回動軸９１ａが形成されており、ブラケット２１ａに挿入されることで、第１ケース２０と第２ケース９０とが開閉自在に接続されている。

図３に示すように、ケース本体２１は、皿状の下ケース２２及び平板状の上ケース２６を有している。下ケース２２は、長方形状の底板２２ａと、この底板２２ａの外縁に沿って形成された側壁２２ｂとを備えており、上方が開口している。下ケース２２内部は、後述する回路基板２５を収容する収容空間Ｐが形成されているが、左手前側の一部が後述するスピーカ本体（出音要素）４１から出力された音が拡がる音響空間Ｑが形成されている。なお、下ケース２２の音響空間Ｑに臨む位置にある側壁（壁部）２２ｂには、外部への音孔（貫通孔）２２ｃが形成されている。

音響空間Ｑは、例えば、高さ２～３ｍｍ程度、奥行き４～６ｍｍ程度の空間であり、スピーカ本体４１から出力された音を共鳴させることによって、音圧の低下や音質の劣化を回避する機能を有している。音響空間Ｑの寸法は、電子辞書１０のサイズやデザインにより適宜変更が可能である。

下ケース２２内部は、ボス部２３やフック（係合部）２４等が形成されており（図９参照）、後述する回路基板２５や上ケース２６を取り付けることできる。フック２４は、ブラケット（被係合部）４２ｃを下ケース２２の底板２２ａ側に押圧すると、樹脂ケース（スピーカ支持部材）４２のベース４２ａを音孔２２ｃ側に付勢する位置に寸法決めして形成されたリブである押当部２４ａが形成されている（図１０参照）。換言すれば、下ケース２２は、樹脂ケース４２が下ケース２２に取り付けられた状態において、スピーカユニット４０を下ケース２２側へと付勢する位置に形成された押当部２４ａを備えている。

下ケース２２の開口は上ケース２６により閉塞されている。上ケース２６にはキーボード２７が搭載されている。

下ケース２２には、回路基板２５が取り付けられており、電子辞書として機能させるための電子部品２８が実装されている。回路基板２５の下方であって、下ケース２２の左前側にはスピーカユニット４０が設けられている。

図４に示すように、スピーカユニット４０は、図５ないし図７に示すスピーカ樹脂ケース一体化モジュール（スピーカモジュール）４５と、このスピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の周囲を覆うラバーケース４３を備えている。スピーカユニット４０は、後述するようにして音響空間Ｑと収容空間Ｐとを気密に仕切っている。

スピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５は、出力面を下方に向けたスピーカ本体４１と、このスピーカ本体４１の周囲を覆う樹脂ケース４２とを備え、これらが予め一体化されたものである。スピーカ本体４１は、平面視して略円形状の出力面を下ケース２２の底板２２ａ側に向けて配置された振動板４１ａと、振動板４１ａの外周縁を覆うように配置された平面視して略環状の金属プレート４１ｂと、振動板４１ａの底部側に設けられたマグネット４１ｃとを備え、これらが予め一体化されたものである。なお、図６に示すように、振動板４１ａの裏側には、振動板４１ａを駆動する回路部４１ｄが設けられ、この回路部４１ｄに外部から信号を入力するためのリード線４１ｅが接続されている。樹脂ケース４２は下ケース２２に対して固定されることで、樹脂ケース４２と一体化されたスピーカ本体４１の位置も下ケース２２に対し固定する機能を有する。

スピーカ本体４１は、上述の通りその構成部材が予め一体化されたものであるが、取り扱いに際し、振動板４１ａに触れてしまうと、振動板４１ａに不具合を及ぼすおそれがある。これを回避するため、金属プレート４１ｂは、振動板４１ａの出音面の法線方向に沿う高さが、振動板４１ａの高さよりも突出した状態に形成されて、振動板４１ａの外周縁を保護する機能を備える。これにより、組み立て作業者は、金属プレート４１ｂの外面をつかんで取り扱うことも可能となる。一方、金属プレート４１ｂは平面視して略環状であるため、その中心部付近、すなわち、振動板４１ａの中央部に対向する位置は開口部が形成されている。このため、振動板４１ａの出音面から出た音がスピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の外方へ出て行く導音路において音が遮られにくい上、振動板４１ａの可動範囲を大きくとることができるので、開口部が形成されていない場合に比べて、音圧を高くすることが可能である。

樹脂ケース４２は、スピーカ本体４１を密着保持する半円状の凹部を有する板状のベース４２ａと、このベース４２ａの縁部に積層配置され、スピーカ本体４１の外周に沿って設けられた半環状部分を有し前方側（音孔２２ｃ側）が開口されたフレーム４２ｂと、このフレーム４２ｂの外縁から側方へ突出形成されたブラケット４２ｃを備えている。なお、ベース４２ａの先端はフレーム４２ｂの先端より少し先に形成されており、前側に突出した舌部４２ｄが形成されている。

図７及び図８に示すように、ラバーケース４３は、半環状部分を有し前方側が開口された弾性フレーム４３ａと、この弾性フレーム４３ａの開口側に取り付けられた直線状の係合フレーム（引掛部）４３ｂとを備えている。このように、ラバーケース４３は、その全体が樹脂ケース４２の外周縁に接するように、且つ、スピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の一端側でかつスピーカ本体４１の出音面側（図３において振動板４１ａに対して下ケース２２が配置された側）から、スピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の他端側でかつ出音面とは反対側（図３において振動板４１ａに対して回路基板２５が配置された側）へかけて配置されている。後述するように、ラバーケース４３は、スピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の樹脂ケース４２へ取り付けられた状態で、電子辞書１０へ実装される。ラバーケース４３とスピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５の樹脂ケース４２とが互いに取り付けられた状態では、弾性フレーム４３ａはスピーカ本体４１の前方に配置され、係合フレーム４３ｂはスピーカ本体４１の後方に配置される。また、この状態において、弾性フレーム４３ａおよびスピーカ本体４１は、弾性フレーム４３ａがスピーカ本体４１の前面に重ならないように形成されている。

弾性フレーム４３ａは上述したフレーム４２ｂの下ケース２２の底板２２ａ側に積層配置され、係合フレーム４３ｂは上述した舌部４２ｄに引っ掛けて固定される構造である。

次に、スピーカユニット４０を下ケース２２に取り付ける工程を説明する。図７に示すように、スピーカ本体４１と一体化した樹脂ケース４２に、ラバーケース４３を取り付ける。この時、ラバーケース４３の係合フレーム４３ｂは、その弾性力を利用して伸ばして、舌部４２ｄに引っ掛けて固定する。これにより、ラバーケース４３の表面のうち樹脂ケース４２側の表面が、樹脂ケース４２側のラバーケース４３側の表面と密着することで、樹脂ケース４２とラバーケース４３とが一体化し、スピーカユニット４０が形成される。

そして、図１０に示すように、一対のフック２４間にスピーカユニット４０を位置決めし、下ケース２２側に押し込む。この時、フック２４にブラケット４２ｃが係合し、ボルト等を用いることなく、スピーカユニット４０が下ケース２２に取り付けられる。また、この時、押当部２４ａによってブラケット４２ｃが音孔２２ｃ側に押圧され、樹脂ケース４２がラバーケース４３を音孔２２ｃ側に付勢する。これによって、ラバーケース４３が下ケース２２に密着し、音響空間Ｑと収容空間Ｐが気密に仕切られる。換言すれば、スピーカユニット４０が下ケース２２に装着された状態では、下ケース２２のスピーカユニット４０を収容する空間が、ラバーケース４３によって、スピーカ本体４１の出音面側の音響空間Ｑ（第１空間）と、スピーカ本体４１の出音面側とは反対側の収容空間Ｐ（第２空間）とに仕切られている。また、樹脂ケース４２が下ケース２２に取り付けられて、ラバーケース４３が下ケース２２へ向けて付勢される状態が保持されることによって、下ケース２２のスピーカユニットを収容する空間が、音響空間Ｑと収容空間Ｐとが気密に仕切られている。

このように構成された電子辞書１０によれば、スピーカユニット４０によって、下ケース２２内部が音響空間Ｑと収容空間Ｐとに気密に仕切られており、スピーカ本体４１の前面からの音声出力αは音響空間Ｑ、後面からの音声出力（逆位相）βは収容空間Ｐに拡がることで、下ケース２２内で干渉することがほとんど無い。また、音声出力αは音響空間Ｑ内で共鳴するので、音響空間が広いほど、電子辞書１０のケース本体２１に設けられた音孔２２ｃからの音圧が高められる。このため、出音効率が低下せず、高音質・高音量でスピーカ本体４１の出力した音をより忠実に使用者に伝えることができる。

また、スピーカユニット４０を組み上げる際、スピーカ本体４１と樹脂ケース４２とが予め一体化されていない場合、スピーカ本体４１と樹脂ケース４２とラバーケース４３の３部品を両手に取り、これらを互いに組み付ける必要があった。これに対し、上述の実施形態では、スピーカ本体４１と樹脂ケース４２とは予め一体化されたスピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５となっているので、スピーカユニット４０を組み上げる際、スピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５とラバーケース４３の２部品を両手に取り、それらを組み付けるだけでよいので、電子辞書１０のスピーカユニット４０の組み立て作業を大幅に容易にすることができる。

また、スピーカ本体４１と樹脂ケース４２とが予め一体化されていない場合、スピーカユニット４０を組み上げた状態において、スピーカ本体４１が樹脂ケース４２から脱落することを防止するために、ラバーケース４３の弾性フレーム４３ａの内周縁をスピーカ本体４１の金属プレート４１ｂの外周縁に当接させつつ、ラバーケース４３の弾性フレーム４３ａの弾性力によってスピーカ本体４１を樹脂ケース４２のベース４２ａ側へ付勢する必要があった。別の言い方をすれば、ラバーケース４３の少なくとも一部が、スピーカ本体４１の前面の一部に重なるように、ラバーケース４３を形成する必要があった。上述の実施形態では、スピーカ本体４１と樹脂ケース４２とは予め一体化されたスピーカ樹脂ケース一体化モジュール４５となっているので、ラバーケース４３の一部をスピーカ本体４１の前面の一部に重なるように配置する必要が無い。このため、上述の実施形態では、スピーカ本体４１の前面に、ラバーケース４３が配置されなくなる分、音響空間Ｑを広く取れるので、出音効率を高めることが可能である。

また、スピーカ本体４１が下ケース２２の表面に現れないため、スピーカユニット４０の取付位置の自由度が増し、電子辞書１０のデザインを多様化できる。

図１１は、本実施形態の変形例に係るスピーカユニット４０Ａを示す斜視図である。スピーカユニット４０Ａは、出力面を下方に向けたスピーカ本体４１の出力面側にプロテクタ４４が設けられており、このプロテクタ４４を含めて樹脂ケース４２によって周囲が覆われている。それ以外の点については、上述の実施形態と同様であるので、説明を省略する。

このような構成であると、上述したスピーカユニット４０を用いた場合と同様の効果が得られることに加えて、さらに、スピーカユニット４０Ａを下ケース２２へ設置する際に、スピーカ本体４１の振動板４１ａの中央部に作業者の手が触れることを防止できるため、上述の実施形態に比べてより一層、取扱いが容易になる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した例では、電子機器として折り畳み式の電子辞書を例示したが、携帯電話等の携帯端末やラジオ、ノートブック型のパーソナルコンピュータ等であっても、同様に適用できるのは勿論である。この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。

本発明の一実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化されたスピーカモジュールと、
全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材とを備える、
スピーカユニット。
［付記２］
スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化されたスピーカモジュールと、全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材とを備える、スピーカユニットと、
前記スピーカユニットを収容するケースと、を備え、
前記スピーカユニットが前記ケースに装着された状態では、前記ケースの前記スピーカユニットを収容する空間が、前記密閉部材によって、前記スピーカ本体の出音面側の第１空間と、前記スピーカ本体の出音面側とは反対側の第２空間とに、気密に仕切られ、
前記ケースは、前記第１空間に面する壁部に、貫通孔が設けられている、
電子機器。
［付記３］
前記密閉部材は、前記スピーカ本体の前面に重ならないように形成されている、
［付記２］に記載の電子機器。
［付記４］
前記スピーカ支持部材が前記ケースに取り付けられて、前記密閉部材が前記ケースへ向けて付勢される状態が保持されることによって、前記ケースの前記スピーカユニットを収容する空間が、前記第１空間と前記第２空間とが気密に仕切られる、
［付記２］または［付記３］に記載の電子機器。
［付記５］
前記ケースは、前記スピーカ支持部材が当該ケースに取り付けられた状態において、前記スピーカユニットを前記ケース側へと付勢する位置に形成された押当部を備える、
［付記２］ないし［付記４］のいずれか一項に記載の電子機器。
［付記６］
前記ケースに設けられた係合部と、前記スピーカ支持部材に設けられた被係合部とが係合することによって、前記スピーカ支持部材が前記ケースに取り付けられる、
［付記２］ないし［付記５］のいずれか一項に記載の電子機器。

１０…電子辞書（電子機器）、２０…第１ケース、２１…ケース本体、２１ａ…ブラケット、２２…下ケース、２２ａ…底板、２２ｂ…側壁、２２ｃ…音孔、２３…ボス部、２４…フック（係合部）、２４ａ…押当部、２５…回路基板、２６…上ケース、２７…キーボード、２８…電子部品、４０，４０Ａ…スピーカユニット、４１…スピーカ本体、４１ａ…振動板、４１ｂ…金属プレート、４１ｃ…マグネット、４２…樹脂ケース、４２ａ…ベース、４２ｂ…フレーム、４２ｃ…ブラケット（被係合部）、４３…ラバーケース、４３ａ…弾性フレーム、４３ｂ…係合フレーム（引掛部）、４４…プロテクタ、４５…スピーカ樹脂ケース一体化モジュール、９０…第２ケース、９１…ケース本体、９１ａ…回動軸、９２…ＬＣＤ表示部、Ｐ…収容空間、Ｑ…音響空間。

Claims (6)

1. スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化され、ケースに取り付け可能なスピーカモジュールと、
   全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材と、
   を備え、
   前記スピーカ支持部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口されたフレームと、前記フレームの前記一方の側に突出した舌部とが設けられ、
   前記密閉部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口された弾性フレームと、前記弾性フレームの前記開口側に取り付けられた係合フレームとを備えており、
   前記弾性フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面側に配置されるとともに、前記スピーカ支持部材に付勢されることにより前記ケースと密着するように構成され、
   前記係合フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面とは反対側に配置されて、前記スピーカ支持部材の前記舌部に引っ掛けて固定されている、
   スピーカユニット。
2. スピーカ本体とスピーカ支持部材とが一体化されたスピーカモジュールと、全体が前記スピーカ支持部材の外周縁に接するように、且つ、前記スピーカモジュールの一端側でかつ前記スピーカ本体の出音面側から、前記スピーカモジュールの他端側でかつ前記出音面とは反対側へかけて配置された密閉部材とを備える、スピーカユニットと、
   前記スピーカユニットを収容するケースと、
   を備え、
   前記スピーカユニットが前記ケースに装着された状態では、前記ケースの前記スピーカユニットを収容する空間が、前記密閉部材によって、前記スピーカ本体の出音面側の第１空間と、前記スピーカ本体の出音面側とは反対側の第２空間とに、気密に仕切られ、
   前記ケースは、前記第１空間に面する壁部に、貫通孔が設けられており、
   前記スピーカ支持部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口されたフレームと、前記フレームの前記一方の側に突出した舌部とが設けられ、
   前記密閉部材は、前記スピーカ本体の外周に沿って設けられ一方の側が開口された弾性フレームと、前記弾性フレームの前記開口側に取り付けられた係合フレームとを備えており、
   前記弾性フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面側に配置されるとともに、前記スピーカ支持部材に付勢されることにより前記ケースと密着するように構成され、
   前記係合フレームは、前記スピーカ本体の前記出音面とは反対側に配置されて、前記スピーカ支持部材の前記舌部に引っ掛けて固定されている、
   電子機器。
3. 前記密閉部材は、前記スピーカ本体の前面に重ならないように形成されている、
   請求項２に記載の電子機器。
4. 前記スピーカ支持部材が前記ケースに取り付けられて、前記密閉部材が前記ケースへ向けて付勢される状態が保持されることによって、前記ケースの前記スピーカユニットを収容する空間が、前記第１空間と前記第２空間とが気密に仕切られる、
   請求項２または３に記載の電子機器。
5. 前記ケースは、前記スピーカ支持部材が当該ケースに取り付けられた状態において、前記スピーカユニットを前記ケース側へと付勢する位置に形成された押当部を備える、
   請求項２ないし請求項４のいずれか一項に記載の電子機器。
6. 前記ケースに設けられた係合部と、前記スピーカ支持部材に設けられた被係合部とが係合することによって、前記スピーカ支持部材が前記ケースに取り付けられる、
   請求項２ないし請求項５のいずれか一項に記載の電子機器。

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