JP4239413B2 - スピーカーおよびそれを使用した携帯端末装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話機に内蔵されるスピーカーおよびそれを使用した携帯端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の携帯端末装置として最も典型的なものとして携帯電話機がある。この携帯電話機の外形寸法は小さくなる傾向にあり、それに伴い内蔵されるスピーカーも外径の小型化と薄型化が要求されている。しかしながら、スピーカーの外径の小型化および薄型化が進むにつれて音質が相対的に劣化するばかりか、音量も相対的に小さくなるという周知の問題がある。このため、スピーカーの外径の小型化や薄型化にも自ずと限界があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、携帯端末装置内には、スピーカーを収容するために、ある程度の容積の空間が必要になり、これが携帯端末装置の小型化を妨げる一因になっていた。しかも、携帯端末装置においては、操作部や表示部を装置の前面側に集中して配置する必要性から、装置の前面側にはスピーカーを配置するスペースがなくなっていた。このため、スピーカーを装置の裏面側に配置せざるを得なくなり、使用者が実際に聴き取ることができる音圧のレベルが低下するという問題もあった。
【０００４】
本発明は上記した従来の問題に鑑みなされたものであり、第１の目的は携帯端末装置の小型化を図ることにある。また、第２の目的は使用者が実際に聴き取ることができるスピーカーの音圧のレベルの低下を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に係るスピーカーは、スピーカーユニットの裏面に、このスピーカーユニットの揺動支点となる突出体と、スピーカーユニットを駆動する信号が供給される弾性変形可能な導電材によって形成した端子と、スイッチ手段を作動する作動部とを備え、前記スピーカーユニット内の空気を通過させる空気孔を前記作動部に設けたものである。
したがって、スピーカーユニットの前面側の端縁を押下することにより、スピーカーユニットが突出体を揺動支点として揺動し、作動部によってスイッチ手段が作動する。また、作動部を形成する領域内に空気孔が形成される。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記スピーカーユニットの外周部に位置決め用手段を設けたものである。
したがって、スピーカーユニットの取付位置が決まる。
【０００７】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記スピーカーユニットの側面に音孔を設けたものである。
したがって、スピーカーユニットの前面を指で閉塞しても、音孔から音波が放射される。
【０００８】
また、請求項４に係る携帯端末装置は、請求項１ないし３のいずれかの請求項に係るスピーカーと、このスピーカーの突出体が当接し、前記端子が接触するパッドと前記スイッチ手段が設けられたプリント配線板とを備えたものである。
したがって、スピーカーの前面側の端縁を押下することにより、スピーカーユニットが突出体を揺動支点として揺動し、作動部によってスイッチ手段が作動するとともに、端子が弾性変形することにより、端子とパッドとの電気的な接続状態が保持される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を用いて説明する。図１は図５におけるI-I 線断面図、図２は本発明に係るスピーカーを示し、同図（ａ）は前面側から視た外観の斜視図、同図（ｂ）は裏面側から視た外観の斜視図である。図３は図２（ａ）におけるIII-III 線断面図、図４は本発明に係る携帯端末装置におけるプリント配線板の斜視図である。図５は本発明に係る携帯端末装置を分解して示す斜視図である。
【００１１】
図５において、全体を符号１で示すものは、本発明に係る携帯端末装置としての携帯電話機であって、前面カバー２と、合成樹脂によって形成されたキーシート３と、本発明に係るスピーカー４と、プリント配線板７と、図示を省略した背面カバーとによって概略構成されている。前面カバー２は、操作部側筺体２１と、この操作部側筺体２１にヒンジ２３を介して折り畳み自在な表示部側筺体２２とによって構成されている。
【００１２】
操作部側筺体２１には、マトリックス状に配置された１２個の小形の長方形に形成されたボタン孔２４と、これらボタン孔２４の上方に位置付けられた円形のスピーカー露呈孔２５とが設けられている。表示部側筺体２２には、長方形に形成された液晶表示部２７と、この液晶表示部２７の上方に位置付けられた受話口２８とが設けられている。
【００１３】
キーシート３には、１２個のダイヤルボタン３１が厚み方向に弾性変形可能なように一体に突設され、これらダイヤルボタン３１は操作部側筺体２１のボタン孔２４に係入されることにより、このボタン孔２４から突出している。これらダイヤルボタン３１の上方には、スピーカー４が取り付けられるスピーカー取付孔３２が設けられ、このスピーカー取付孔３２の周縁には、操作部側筺体２１のスピーカー露呈孔２５に嵌合する高さが低く形成された弾性変形可能な小円筒体３３が突設されている。この小円筒体３３の先端には、リング状の抜け止め部３４が小円筒体３３の内側方向に突設されている。
【００１４】
次に、図２および図３を用いて本発明の特徴であるスピーカー４について説明する。
図２において、スピーカー４は、周知のスピーカーユニット４０と、このスピーカーユニット４０の裏面側に設けられた突出体６１、一対の端子６２，６３および４個のスイッチ押圧部６５によって形成されている。スピーカーユニット４０は、略円板状に形成されたフレーム４１と、磁束を発生させるマグネット４７と、電流を流すボイスコイル４８と、このボイスコイル４８に直結された振動板５３とによって概略構成されている。
【００１５】
フレーム４１は前面側に大径の凹部４２が設けられ、この凹部４２の中央に小径の凹部４３が設けられ、大径の凹部４２の底部には、フレーム４１の裏面側まで貫通する１２個の空気孔４４が円周方向に等間隔おいて穿孔されている。４６はボイスコイル４８の外側を通る磁束の向きを整えるヨークであって、小径の凹部４３の内周面および底部の全面を覆うように浅皿状に形成されている。
【００１６】
マグネット４７は扁平な円板状に形成され、ヨーク４６の底部の中央に固定されている。このマグネット４７上には、扁平な円板状に形成されたポールピース４９が固定され、このポールピース４９は、ボイスコイル４８の内側を通る磁束の向きを整える。５１は大径の凹部４２の開口を覆う網目状のバッフルであって、このバッフル５１と凹部４２との間に形成される空間５２に配置された振動板５３を保護している。５５は一端がボイスコイル４８の一端に電気的に接続された信号線であって、フレーム４１内に埋設され、他端がフレーム４１の裏面部から導出されている。５６は一端がボイスコイル４８の他端に電気的に接続された信号線であって、フレーム４１内に埋設され、他端がフレーム４１の裏面部から導出されている。
【００１７】
以上説明したスピーカーユニット４０は従来から広く知られているものであって、従来と格別変わるところはない。本発明の特徴とするところは、上述したように、このスピーカーユニット４０の裏面側に、揺動支点としての突出体６１と、一対の端子６２，６３と、４個のスイッチ押圧部６５とを設けた点にある。すなわち、図２（ｂ）に示すように、フレーム４１の裏面部の中央に略半球状の突出体６１が設けられている。
【００１８】
また、フレーム４１の裏面部には、上述した信号線５５，５６の他端が電気的に接続された端子６２，６３が取り付けられ、これら端子６２，６３は、弾性変形可能な導電材によって形成され、図３に示すように、高さＬが突出体６１の高さｌよりも高く形成されている。また、図２（ｂ）に示すように、フレーム４１の裏面部の周縁部には、円周方向に等間隔、すなわち９０°おいて離間した４個の扁平な円板状の作動部６５が設けられている。これら４個の作動部６５の中央には、前述した１２個の空気孔４４のうちの４個が設けられている。
【００１９】
次に、図１および図４を用いてプリント配線板７について説明する。
同図に示すように、プリント配線板７の表面には一対のパッド７１，７２が設けられ、これらパッド７１，７２の周りには円周方向に等角度、すなわち９０°おいて離間した４個のタクトスイッチ７５が設けられている。図１に示すように、プリント配線板７内には、パッド７１，７２に電気的に接続された内層回路パターン７３，７４が埋設されている。このような構成のスピーカー４は、図１に示すように、キーシート３を成型する際に、キーシート３の小円筒体３３に嵌合しフレーム４１の表面が抜け止め部３４に係止するようにして固定される。
【００２０】
このような構成において、図５に示すように、キーシート３のダイヤルボタン３１とスピーカー４を、前面カバー２の操作部側筺体２１のボタン孔２４とスピーカー露呈孔２５にそれぞれ嵌合させる。次いで、プリント配線板７を操作部側筺体２１の裏面に固定し、図示を省略した背面カバーと操作部側筺体２１とによって、プリント配線板７とキーシート３を挟持する。このように組み立てられた携帯電話機１においては、図１に示すように、突出体６１がプリント配線板７に当接するとともに、端子６２，６３がプリント配線板７のパッド７１，７２に接触し、かつ作動部６５がタクトスイッチ７５にわずかな間隔をおいて対向する。また、キーシート３とプリント配線板７との間に、空気孔４４に連通する共鳴空間８０が形成される。
【００２１】
次に、このような構成の携帯電話機の動作を説明する。
図１において、内層回路パターン７３から送られてきた携帯電話機１の音声もしくは着信音等の設置側信号はパッド７１を介して、このパッド７１に接触している端子６２に送られ、送られた信号は信号線５５を通ってボイスコイル４８を形成しているコイルの一方の端部に流れる。また、内層回路７４から送られてきた携帯電話機１の音声もしくは着信音等の電気信号はパッド７２を介して、このパッド７２に接触している端子６３に送られ、送られた信号は信号線５６を通ってボイスコイル４８を形成しているコイルの他方の端部に流れる。ボイスコイル４８に流れたこれらの信号は、フレミングの法則に基づいて、スピーカー４を駆動し、すなわち、ボイスコイル４８が振動し、これに直結された振動板５３から音波が放射される。また、このとき、振動板５３が設けられた空間５２と共鳴空間８０とが空気孔４４を介して連通し、結合していることにより、振動板５３から放射した音波は共鳴空間８０で共鳴する。
【００２２】
ここで、キーシート３の抜け止め部３４の一部、すなわちスピーカーユニット４０の前面側の周縁の一部を指で矢印Ａ方向に押圧操作すると、キーシート３がわずかに弾性変形し、スピーカーユニット４０は突出体６１を揺動支点として揺動するので、４個の作動部６５のうちの一つが対向するタクトスイッチ７５を作動させる。このとき、スピーカーユニット４０が揺動しても、端子６２，６３が弾性変形することにより、端子６２，６３とパッド７１，７２との接触状態が保持されるので、スピーカーの機能には何ら影響を及ぼすことがない。
【００２３】
このように、スピーカー４をタクトスイッチ７５を作動させるスイッチ手段としても機能させることにより、従来スピーカー４を配置していた空間が不要になるので、携帯電話機１の小型化を図ることができる。また、新たにタクトスイッチ７５を作動させるボタンが不要になるので、部品点数が削減できる。また、スピーカー４を操作部側筺体２１の前面側に配置することができるので、使用者が聴き取ることができる音圧のレベルを向上させることができる。また、１２個の空気孔４４のうちの４個を作動部６５に設けたことにより、空気孔４４の領域を作動部６５の領域に兼用できるので、これらが形成されたフレーム４１の底部の面積を小さく形成することができ、このため、スピーカー４を小型化することができる。
【００２４】
図６ないし図８は本発明の第２の実施の形態を示し、図６はキーシートを裏面側から視た斜視図、図７（ａ）は固定具を前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は固定具を裏面側から視た斜視図、図８は図７（ａ）におけるVIII-VIII 線断面図である。
この第２の実施の形態においては、キーシート３を成型用金具を用いて形成するときに同時にスピーカー４をキーシート３に直接取り付けるのではなく、固定具９０を介して後から取り付けるようにした点に特徴を有する。すなわち、固定具９０は、絶縁材によってリング状に形成され、周縁に中心方向に突設した抜け止め部９１が設けられている。
【００２５】
図６に示すように、この固定具９０をキーシート３のスピーカー取付孔３２に嵌合固定し、この固定具９０にスピーカー４を嵌合固定することにより、スピーカー４をキーシート３に取り付ける。このように、スピーカー４をキーシート３の成型時に同時にキーシート３に取り付けるのではなく、キーシート３の成型後に取り付けるようにしたことにより、スピーカー４を成型時の高温にさらすことがないので、スピーカー４の劣化を防止できるだけでなく、キーシート３の型くずれも防止できる。
【００２６】
図９および図１０は本発明の第３の実施の形態を示し、図９（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）はスピーカーを裏面側から視た斜視図、図１０（ａ）は固定具を前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は固定具を裏面側から視た斜視図である。
この第３の実施の形態においては、スピーカー４のフレーム４１の周面の一部に位置決め用の凸部４１１が設けられ、固定具９０の内周面の一部にこの凸部４１１が嵌合する凹部９２が設けられている。
【００２７】
このような構成とすることにより、スピーカー４が固定具９０に対して位置決めされて組み立てられることにより、スピーカー４をプリント配線板７に対して所定の位置に取り付けられる。したがって、スピーカー４の端子６２，６３とプリント配線板７のパッド７１，７２との間の接触不良を防止できるとともに、スピーカー４の作動部６５によるプリント配線板７のタクトスイッチ７５の作動不良を防止できる。また、スピーカー４をキーシート３に組み立てる際に、位置決め作業が不要になるので、組立の作業性が向上する。
【００２８】
図１１は本発明の第４の実施の形態を示し、図１１（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）はスピーカーを裏面側から視た斜視図である。
この第４の実施の形態においては、スピーカー４のフレーム４１の周面の一部に位置決め用の凹部４１２が設けられ、図示を省略した固定具９０の内周面の一部にこの凹部４１２が嵌合する凸部が設けられている。
【００２９】
このような構成とすることにより、上述した第３の実施の形態と同様に、スピーカー４が固定具９０に対して位置決めされて組み立てられることにより、スピーカー４をプリント配線板７に対して所定の位置に取り付けられる。したがって、スピーカー４の端子６２，６３とプリント配線板７のパッド７１，７２との間の接触不良を防止できるだけでなく、スピーカー４の作動部６５によるプリント配線板７のタクトスイッチ７５の作動不良も防止できる。また、スピーカー４をキーシート３に組み立てる際に、位置決め作業が不要になるので、組立の作業性が向上する。
【００３０】
図１２および図１３は本発明の第５の実施の形態を示し、図１２（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるXII（ｂ）-XII（ｂ） 線断面図、図１３は要部の断面図である。
この第５の実施の形態においては、フレーム４１の外周部の前面側に複数の音孔４１３が設けられ、これらの音孔４１３は、振動板５３が設けられた空間５２と連通されている。このような構成によれば、スピーカー４の前面側を指によって押下するときに、仮に、指によってスピーカー４の前面側が閉塞されたとしても、これらの音孔４１３から音波が放射されるので、音量の低下を防止することができる。
【００３１】
作動部６５を円板状に形成したがこの形状に限定されない。また、作動部６５の数を４個としたが、コンタクタスイッチ７５の数に対応させればよい。また、作動部６５を円周方向に等角度おいて配置したがこれに限定されない。スピーカー４を携帯電話機１に採用したが、他の携帯端末に採用でき、この場合、スピーカー４が多機能化されているので、スピーカー４の付加価値が向上する。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、スピーカーをスイッチ手段としても機能させることができるので、スピーカーの付加価値を向上させることができる。また、新たにスイッチ手段を作動させるボタンが不要になるので、部品点数が削減できる。さらに、空気孔の領域を作動部の領域に兼用できるので、これらが形成された部位の面積を小さく形成することができ、このため、スピーカーを小型化することができる。
【００３３】
また、請求項２に係る発明によれば、端子を介して供給される信号の供給不良を防止できるだけでなく、作動部によるスイッチ手段の作動不良も防止できる。また、スピーカーの位置決め作業が不要になるので、組立の作業性が向上する。
【００３４】
また、請求項３に係る発明のよれば、音量の低下を防止することができる。
【００３５】
また、請求項４に係る発明によれば、スピーカーをスイッチ手段としても機能させることにより、従来スピーカーを配置していた空間が不要になるので、携帯端末装置の小型化を図ることができる。また、新たにスイッチ手段を作動させるボタンが不要になるので、部品点数が削減できる。また、スピーカーを装置本体の前面側に配置することができるので、使用者が聴き取ることができる音圧のレベルを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図５におけるI-I 線断面図である。
【図２】 本発明に係るスピーカーを示し、同図（ａ）は前面側から視た外観の斜視図、同図（ｂ）は裏面側から視た外観の斜視図である。
【図３】 図２（ａ）におけるII-II 線断面図である。
【図４】 本発明に係る携帯端末装置におけるプリント配線板斜視図である。
【図５】 本発明に係る携帯端末装置を分解して示す斜視図である。
【図６】 本発明の第２の実施の形態におけるキーシートを裏面側から視た斜視図である。
【図７】 本発明の第２の実施の形態を示し、同図（ａ）は固定具を前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は固定具を裏面側から視た斜視図である。
【図８】 図７（ａ）におけるVIII-VIII 線断面図である。
【図９】 本発明の第３の実施の形態を示し、同図（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）はスピーカーを裏面側から視た斜視図である。
【図１０】 本発明の第３の実施の形態を示し、同図（ａ）は固定具を前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は固定具を裏面側から視た斜視図である。
【図１１】 本発明の第４の実施の形態を示し、同図（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）はスピーカーを裏面側から視た斜視図である。
【図１２】 本発明の第５の実施の形態を示し、同図（ａ）はスピーカーを前面側から視た斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）におけるXII（ｂ）-XII（ｂ） 線断面図である。要部の断面図である。
【図１３】 本発明の第５の実施の形態における要部の断面図である。
【符号の説明】
１…携帯電話機、２…前面カバー、３…キーシート、４…スピーカー、７…プリント配線板、４１…フレーム、４４…空気孔、４７…マグネット、４８…ボイスコイル、５３…振動板、６１…突出体、６２，６３…端子、６５…作動部、７１，７２…パッド、７５…タクトスイッチ、９０…固定具、９２，４１２…凹部、４１１…凸部、４１３…音孔。

Claims (4)

1. スピーカーユニットの裏面に、このスピーカーユニットの揺動支点となる突出体と、スピーカーユニットを駆動する信号が供給される弾性変形可能な導電材によって形成した端子と、スイッチ手段を作動する作動部とを備え、前記スピーカーユニット内の空気を通過させる空気孔を前記作動部に設けたことを特徴とするスピーカー。
2. 請求項１記載のスピーカーにおいて、前記スピーカーユニットの外周部に位置決め用手段を設けたことを特徴とするスピーカー。
3. 請求項１または２に記載のスピーカーにおいて、前記スピーカーユニットの側面に音孔を設けたことを特徴とするスピーカー。
4. 請求項１ないし３のいずれかの請求項に記載のスピーカーと、このスピーカーの突出体が当接し、前記端子が接触するパッドと前記スイッチ手段が設けられたプリント配線板とを備えたことを特徴とする携帯端末装置。

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