特許第6382648号(P6382648)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6382648
(24)【登録日】2018年8月10日
(45)【発行日】2018年8月29日
(54)【発明の名称】音響構造
(51)【国際特許分類】
   H04R 1/00 20060101AFI20180820BHJP
【FI】
   H04R1/00 311
   H04R1/00 321
【請求項の数】5
【全頁数】12
(21)【出願番号】特願2014-176941(P2014-176941)
(22)【出願日】2014年9月1日
(65)【公開番号】特開2016-52027(P2016-52027A)
(43)【公開日】2016年4月11日
【審査請求日】2017年7月21日
(73)【特許権者】
【識別番号】000166247
【氏名又は名称】古野電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000970
【氏名又は名称】特許業務法人 楓国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】丸尾 隼介
【審査官】 堀 洋介
(56)【参考文献】
【文献】 実開平02−057692(JP,U)
【文献】 特開平11−155181(JP,A)
【文献】 特開平09−046403(JP,A)
【文献】 特開平01−273526(JP,A)
【文献】 特開2014−150404(JP,A)
【文献】 特開2000−157089(JP,A)
【文献】 特開2001−345907(JP,A)
【文献】 特表2008−527324(JP,A)
【文献】 登録実用新案第3138917(JP,U)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H04R 1/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体と、
該筐体に内蔵され、前記筐体の壁に近接する面が放音面または集音面である音響素子と、
前記筐体における前記音響素子が近接する壁の内面と外面とを挿通する音響通路と、
前記音響素子と前記壁の内面との間に狭持された平膜状の保護部材と、を備え、
前記音響通路は、
前記壁の内面から壁内に凹む第1凹部と、
前記壁の外面から前記壁内に凹む第2凹部と、
前記第1凹部と前記第2凹部とを連通して、前記第1凹部から前記第2凹部に向かう経路が屈曲するように配置されてなる屈曲部と、を備
前記保護部材は、
防水性、撥水性および防塵性の少なくとも1つを有する保護シートと、
前記保護シートにおける前記音響素子の側に配置され、前記放音面または前記集音面を囲む枠状の第1接着シートと、
前記保護シートにおける前記壁の側に配置され、前記音響通路を囲む枠状の第2接着シートと、を備え
前記音響通路は、
前記外面および前記内面に沿って細長い開口を有し、
前記細長い開口の細長い方向に対して直交する方向に間隔を空けて複数個設けられており、
前記第2接着シートは、
複数の前記音響通路の第1凹部をそれぞれ個別に囲む、
音響構造。
【請求項2】
請求項に記載の音響構造であって、
前記第1接着シートおよび前記第2接着シートのうち少なくとも1つは、弾性体である、
音響構造。
【請求項3】
筐体と、
該筐体に内蔵され、前記筐体の壁に近接する面が放音面または集音面である音響素子と、
前記筐体における前記音響素子が近接する壁の内面と外面とを挿通する音響通路と、
前記音響素子と前記壁の内面との間に狭持された平膜状の保護部材と、
前記筐体の前記外面に装着され、前記音響通路の外面側の開口領域の周囲を少なくとも部分的に囲む立設壁を含む支持具と、
前記筐体と前記支持具とによって保持され、前記外面に直交する方向から視て前記音響通路と重なるように配置された装着具と、
を備える、音響構造。
【請求項4】
請求項に記載の音響構造であって、
前記保護部材は、
防水性、撥水性および防塵性の少なくとも1つを有する保護シートと、
前記保護シートにおける前記音響素子の側に配置され、前記放音面または前記集音面を囲む枠状の第1接着シートと、
前記保護シートにおける前記壁の側に配置され、前記音響通路を囲む枠状の第2接着シートと、
を備える、
音響構造。
【請求項5】
請求項または請求項に記載の音響構造であって、
前記音響素子と前記筐体との間に配置された弾性体の保持部材を、備える、
音響構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子機器の音響構造、特に、防水や防塵等の保護性能を必要とする電子機器の音響構造に関する。
【背景技術】
【0002】
屋外で利用する無線の音声通信装置等では、防水や防塵等の保護性能が必要とされる。特許文献1に記載の構造では、マイクロホンが筐体内部に配置されている。マイクロホンの集音面と対向する筐体の壁には、集音用の孔が設けられている。
【0003】
マイクロホンの集音面には、防水性を有する保護フィルムが配置されている。保護フィルムは、マイクロホンの集音面に密着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2001−298784号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の音響構造では、筐体の外部から集音用の孔に異物(例えば、枝等の細長い物体や砂埃等)が突き刺さると、異物が保護フィルムおよびマイクロホンの集音面に接触することがある。これにより、保護フィルムおよびマイクロホンの集音面が破損してしまう可能性がある。
【0006】
したがって、本発明の目的は、外部の異物に対する保護性能を向上させた音響構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明の音響構造は、筐体、この筐体に内蔵され筐体の壁に近接する面が放音面または集音面である音響素子と、筐体における音響素子が近接する壁の内面と外面とを挿通する音響通路と、音響素子と壁の内面との間に狭持された平膜状の保護部材と、を備える。音響通路は、壁の内面から壁内に凹む第1凹部と、壁の外面から壁内に凹む第2凹部と、第1凹部と第2凹部とを連通して、第1凹部から第2凹部に向かう経路が屈曲するように配置されてなる屈曲部と、を備える。
【0008】
この構成では、音響通路が壁内で屈曲するので、異物が外部から筐体内に入り込むことを抑制できる。
【0009】
また、この発明の音響構造では、保護部材は、防水性、撥水性および防塵性の少なくとも1つを有する保護シートと、保護シートにおける音響素子の側に配置され、放音面または集音面を囲む枠状の第1接着シートと、保護シートにおける壁の側に配置され、音響通路を囲む枠状の第2接着シートと、を備える。
【0010】
この構成では、保護部材を音響素子と壁との間に密着して配置でき、防水、撥水および防塵のうち少なくとも1つの関する保護性能をさらに向上させることができる。
【0011】
また、この発明の音響構造では、音響通路は、外面および内面に沿って細長い開口を有し、細長い開口の細長い方向に対して直交する方向に間隔を空けて複数個設けられている。第2接着シートは、複数の音響通路の第1凹部をそれぞれ個別に囲む。
【0012】
この構成では、保護性能を維持しながら、放音(または集音)に必要な開口面積を大きくでき、音響特性をさらに向上させることができる。また、保護シートに音が当たっても、音響通路の第1凹部をそれぞれ個別に囲む第2接着シートによって保護シートが振動することを抑制でき、音響特性をさらに向上することができる。
【0013】
また、この発明の音響構造では、第1接着シートおよび第2接着シートの少なくとも1つは、弾性体である。
【0014】
この構造では、音響素子を筐体の壁に押しつけて固定することが可能になり、当該固定構造を用いることで、さらに保護性能を高めることができる。
【0015】
また、この発明の音響構造では、筐体と、該筐体に内蔵され、筐体の壁に近接する面が放音面または集音面である音響素子と、筐体における音響素子が近接する壁の内面と外面とを挿通する音響通路と、音響素子と壁の内面との間に狭持された平膜状の保護部材と、筐体の前記外面に装着され、音響通路の外面側の開口領域の周囲を少なくとも部分的に囲む立設壁を含む支持具と、筐体と支持具とによって保持され、外面に直交する方向に視て音響通路と重なるように配置された装着具と、を備える。
【0016】
この構成では、装着具および支持具の立設壁によって、音響通路が外部に直接露出することを防止できる。すなわち、異物が外部から筐体内に入り込むことを防止できる。
【0017】
また、この発明の音響構造では、保護部材は、防水性、撥水性および防塵性の少なくとも1つを有する保護シートと、保護シートにおける音響素子の側に配置され、放音面または集音面を囲む枠状の第1接着シートと、保護シートにおける壁の側に配置され、音響通路を囲む枠状の第2接着シートと、を備える。
【0018】
この構成では、保護部材を音響素子と壁との間に密着して配置でき、防水、撥水および防塵の少なくとも1つに関する保護性能をさらに向上させることができる。
【0019】
また、この発明の音響構造では、音響素子と筐体との間に配置された弾性体の保持部材を、備える。
【0020】
この構成では、音響素子が集音面以外から振動を受けること、音響素子の振動が放音面以外から筐体に伝搬することを抑制できる。これにより、音響特性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【0021】
この発明によれば、外部の異物に対する保護性能を有する音響構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の第1の実施形態に係る音響構造を有する無線通信装置の分解斜視図
図2】本発明の第1の実施形態に音響構造を実現する筐体の内壁面の一部を拡大して平面視した平面図
図3】本発明の第1の実施形態に係る音響構造を実現する筐体の外面の一部を拡大して平面視した平面図
図4】本発明の第1の実施形態に係る音響構造を説明するための側面断面図
図5】本発明の第2の実施形態に係る音響構造を有する無線通信装置の外観斜視図
図6】本発明の第2の実施形態に係る音響構造における筐体の内側の部分に関する分解斜視図
図7】本発明の第2の実施形態に係る音響構造を説明するための断面図
図8】本発明の実施形態に係る音響構造の変形例を説明するための側面断面図
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明の第1の実施形態に係る音響構造について、図を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る音響構造を有する無線通信装置の分解斜視図である。図2は、本発明の第1の実施形態に音響構造を実現する筐体の内壁面の一部を拡大して平面視した平面図である。図3は、本発明の第1の実施形態に係る音響構造を実現する筐体の外面の一部を拡大して平面視した平面図である。図4は、本発明の第1の実施形態に係る音響構造を説明するための側面断面図である。
【0024】
図1に示すように、本発明の実施形態に係る音響構造10は、音響素子11、回路基板12、保護シート(撥水シート)13、第1接着シート14、第2接着シート15、筐体16を備える。保護シート13は、本実施形態では撥水シート13からなるが、これに限定されるものではなく、例えば、防水シートあるいは防塵シートであってもよい。
【0025】
音響素子11は、スピーカまたはマイクロホンであり、本実施形態ではスピーカである。音響素子11は、直方体形状からなり、直方体形状の一面が放音面(なお、マイクロホンの場合は集音面)である。音響素子11は、放音面と対向する面にピンプローブ型の外部接続用端子を備える。外部接続用端子は、回路基板12のランド電極に当接されている。この際、外部接続用端子には押圧力が加わっており、これにより、回路基板12のランド電極に対する接続信頼性が向上する。
【0026】
筐体16は、図示していない別の筐体と合わせられることによって、内部空間を有し、該内部空間内に電子回路等が内蔵される電子機器を構成する形状である。より具体的な一例としては、電子機器は、トランシーバ等の無線通信機器である。特に、本実施形態に係る音響構造10を備える電子機器としては、外部の風雨や砂埃等に曝される環境で用いられるもの(例えば、猟師が使用する無線通信機器等)であり、本実施形態に係る音響構造10はこのような電子機器に対して、より有用である。
【0027】
筐体16は、電子機器の裏面壁となる主たる壁160と、この壁160に対して直交する方向に立設する側壁を備える。この壁160と側壁によって囲まれる領域が電子機器の裏面側の半分の内部空間となる。
【0028】
筐体16の内壁面である壁160の表面には、音響空間形成用の枠体20が形成されている。枠体20は、壁160の表面に対して直交する方向に延びるように立設されている。枠体20は、平面視して矩形であり、長手方向に3つの凹部21,22,23に分かれた構造を有する。凹部21,22,23は、枠体20の長手方向に沿って、凹部21を凹部22と凹部23で挟むように配置されている。凹部21,22,23は、リブ25によって区切られている。リブ25は、枠体20の内側の壁面から短手方向に突出する形状である。
【0029】
凹部21は、平面視した面積が音響素子11の放音面の面積と略同じであり、凹部21内に音響素子11が装着可能な形状である。
【0030】
凹部21が形成された領域の壁160には、壁160の表面(筐体16の内面)と壁160の裏面(筐体16の外面)と連通する孔からなる音響通路24が複数設けられている。
【0031】
図2図3図4に示すように、音響通路24は、第1凹部241と、第2凹部242と、第1凹部241と第2凹部242を連通する屈曲部とを備える。第1凹部241は、壁160の表面から壁160内に凹む形状である。第2凹部242は、壁160の裏面から壁160内に凹む形状である。屈曲部は、第1凹部241から第2凹部242に向かう経路が屈曲するように(本実施形態ではクランク状に屈曲するように)配置されている。
【0032】
図2図3に示すように、第1凹部241および第2凹部242は、平面視して(壁160の表面および裏面に直交する方向に視て)、一方向に長く(壁160の外面および内面に沿って細長い開口を有し)、これに直交する他方向に短い略長方形の凹部である。第1凹部241の長手方向と第2凹部242の長手方向は平行である。
【0033】
図4に示すように、第1凹部241と第2凹部242は、平面視して、異なる位置に設けられている。より具体的には、第1凹部241と第2凹部242は、第1凹部241および第2凹部242の短手方向に沿ってずれた(細長い開口の細長い方向に対して直交する方向に間隔が空いた)位置に設けられている。第1凹部241の位置と第2凹部242の位置とのずれ量は、必要とされる保護性能(本実施形態では撥水性や防水性)と音響特性とによって適宜設定すればよい。この際、平面視して、第1凹部241と第2凹部242とが重なる領域は小さい方が好ましい。
【0034】
この構成により、音響通路24は途中で屈曲する形状(屈曲部)を有する。そして、壁160の外面および内面に対する音響通路24の開口面積に対して、壁160の外側と内側とを壁160に直交する方向に直線状に挿通する面積を小さくできる。これにより、所望とする音響特性に必要な開口面積を確保しながら、保護性能を向上させることができる。
【0035】
音響素子11は、凹部21内に配置されている。この際、音響素子11は、放音面が凹部21の底面である壁160の表面に近接して対向するように配置される。これにより、音響素子11と音響通路24の第1凹部241は平面視して重なっている。
【0036】
音響素子11と凹部21の底面である壁160との間には、撥水シート13、第1接着シート14、および第2接着シート15が配置されている。これらは、凹部21内において、壁160側から、第2接着シート15、撥水シート13、第1接着シート14、音響素子11の順で配置されている。
【0037】
第1接着シート14および第2接着シート15は、防水性を有する両面粘着テープである。第1接着シート14および第2接着シート15は、弾性体であることが好ましい。第1接着シート14および第2接着シート15の少なくとも一方が弾性体であればよい。
【0038】
第1接着シート14は、中央が開口する枠状である。第1接着シート14の開口形状は、音響素子11の放音領域(振動領域)を囲むことが可能な形状である。
【0039】
第1接着シート14は、音響素子11と撥水シート13との間に配置され、これらに接着している。第1接着シート14は、音響素子11の放音面に接着している。この際、第1接着シート14の開口は、音響素子11の振動領域と重なっている。
【0040】
第2接着シート15は、中央が開口する枠部151を備える。また、第2接着シート15は、枠部151の対向する辺同士を接続する中継部152を備える。これにより、第2接着シート15は、2つの開口を有する形状である。第2接着シート15に設けられる開口の形状は、音響通路24の第1凹部241をそれぞれ個別に囲むことが可能な形状である。
【0041】
第2接着シート15は、撥水シート13と壁160の表面との間に配置され、これらに接着している。第2接着シート15の各開口は、各音響通路24を構成する第1凹部241のそれぞれに重なっている。
【0042】
音響素子11、第1接着シート14、撥水シート13、および第2接着シート15は、回路基板12に抑え込まれるようにして、枠体20の凹部21内に固定される。第1接着シート14および第2接着シート15は弾性体であるので、このように固定されることで、音響素子11および撥水シート13を隙間の生じることなく筐体16に固定できる。これにより、保護性能を向上させることができる。
【0043】
以上のように、本実施形態の構成を用いることで、保護性能に優れる音響構造10を実現できる。さらに、本実施形態の構成では、音響素子11の放音面が音響通路24の第1凹部241と平面視して重なっているので、音響特性に優れた音響構造10を実現できる。また、本実施形態の構成では、音の伝搬する経路に、薄い撥水シート13のみが配置されているので、音響特性の劣化を抑制でき、音響特性に優れた音響構造10を実現できる。
【0044】
また、本実施形態の構成では、音響通路24が一方向に細長い開口を有するので、開口面積を広くでき、さらに音響特性を向上することができる。
【0045】
また、本実施形態の構成では、撥水シート13が音響素子11の放音面から第1接着シート14の分だけ離間しており、放音面に重なる領域であって第1凹部241に重ならない部分が第2接着シート15の中継部152によって壁160(筐体16)に接着している。この構成により、音響素子11の発する音によって撥水シート13が振動しても、放音面に接触することを防止できる。これにより、音響特性をさらに向上することができる。なお、第2接着シート15の中継部152は、振動によって撥水シート13が音響素子11の放音面に接しない程度に離間できる態様であれば、省略することができる。しかし、第2接着シート15に中継部152を設けることによって、撥水シート13と音響素子11との間隔を近くでき、音響構造10を薄型化することができる。
【0046】
さらに、本実施形態では、音響素子11の振動による通気方向が放音面に対して平行な方向である。そして、音響素子11が配置される凹部21の両側に凹部22,23による空間が設けられている。これにより、音響特性をさらに向上することができる。
【0047】
次に、第2の実施形態に係る音響構造について、図を参照して説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る音響構造を有する無線通信装置の外観斜視図である。図6は、本発明の第2の実施形態に係る音響構造における筐体の内側の部分に関する分解斜視図である。図7は、本発明の第2の実施形態に係る音響構造を説明するための断面図である。
【0048】
本実施形態に係る音響構造30は、筐体40、支持具60、および、装着具70を備える。この音響構造30を有する電子機器としては、外部の風雨、砂埃、野生動物等に曝される環境で用いられるもの(例えば、猟犬に装着される無線通信機器等)であり、本実施形態に係る音響構造30はこのような電子機器に対して、より有用である。
【0049】
筐体40の壁460の表面(筐体40の内面)には、枠体41が形成されている。壁460における枠体41の中央領域の底面に当たる部分には、貫通孔42が複数設けられている。貫通孔42は、開口形状が長円形である。このような形状とすることで、音響通路の面積を大きくでき、音響特性を向上することができる。
【0050】
枠体41の内側には、音響素子51、保持部材52、保護シート(撥水シート)53、第1接着シート54、第2接着シート55、および補強フィルム56が配置されている。これらは、枠体41内において、第2接着シート55、撥水シート53、第1接着シート54、補強フィルム56、保持部材52、音響素子51の順に配置されている。保護シート53は、第1の実施形態と同様に、本実施形態では撥水シート53からなるが、これに限定されるものではなく、例えば防水シートであってもよい。
【0051】
音響素子51は、本実施形態ではマイクロホンであり、集音面が壁460に対向するように配置されている。この配置によって、集音特性すなわち音響特性を向上させることができる。
【0052】
保持部材52は、音響素子51の集音面に直交する面(外周面)を覆うように配置されている。保持部材52は、弾性を有する材料からなる。
【0053】
補強フィルム56は、例えばプラスチックフィルムであり、中央に開口を有する枠状である。補強フィルム56は、第1接着シート54によって接着される撥水シート53の形状維持強度を高めることができる。なお、補強フィルム56は、省略することも可能である。
【0054】
第1接着シート54および第2接着シート55は、中央に開口を有する枠状である。第1接着シート54および第2接着シート55の開口は、音響素子51の集音面と略重なっている。
【0055】
第2接着シート55、撥水シート53、第1接着シート54、および補強フィルム56は、保持部材52によって壁460の表面に押しつけられて固定されている。保持部材52は、弾性を有し、枠体41の内側に押し込まれるように装着される。これにより、第2接着シート55、撥水シート53、第1接着シート54、補強フィルム56、保持部材52、音響素子51は、筐体40に安定して固定される。これにより、保護性能に優れた音響構造30を実現することができる。
【0056】
支持具60は、筐体40の壁460の外面(筐体40の裏面)に固定される。この際、支持具60は、貫通孔42に重ならないように配置されている。さらに、支持具60は、貫通孔42の開口する領域を三方から覆い、壁460の外面に直交する方向へ伸長して立設する立設壁を形成するように配置されている。
【0057】
装着具70は、ベルトであり、例えば、猟犬の首に巻き付けられる。装着具70は、支持具60によって筐体40に固定される。この際、装着具70は、筐体40の壁460における貫通孔42が開口し支持具60によって囲まれる領域を覆うように配置される。この構成により、図7に示すように、筐体40の壁460、支持具60による三方の壁(立設壁)、および、装着具70によって、一面のみで外部に連通する開口空間401が形成される。開口空間401における外部に連通する面は、貫通孔42が形成された壁460の外面と直交している。
【0058】
このような構造では、外部からの音は、開口空間401に入り、貫通孔42を介して、音響素子51で集音される。これにより、音の伝搬経路の途中で屈曲する音響通路を実現することができる。そして、貫通孔42は、該貫通孔42が形成された壁460の外面に直交する方向から観て、外部に直接露出していない。これにより、さらに保護性能を向上させることができる。また、貫通孔42が装着具70によって直接塞がらないので、音響特性の劣化を抑制でき、音響特性に優れる音響構造30を実現することができる。また、本実施形態の構成では、音の伝搬する経路に、薄い撥水シート53のみが配置されているので、音響特性の劣化を抑制でき、音響特性に優れた音響構造10を実現できる。
【0059】
また、本実施形態の構成では、枠体41に切り込みを設け、該切り込みに挿嵌するリブを保持部材52に設けている。この構成を備えることによって、音響構造30を容易且つ正確に形成することができる。
【0060】
なお、上述の第1の実施形態では、音響通路24を構成する第1凹部241と第2凹部242は、平面視して、異なる位置に設けられている態様を示したが、次に示す構成を用いることによって、平面視して同じ位置設けられていてもよい。図8は、本発明の実施形態に係る音響構造の変形例を説明するための側面断面図である。
【0061】
音響構造10’の音響通路24’は、第1凹部241、第2凹部242、および中間部243を備える。第1凹部241と第2凹部242は、平面視して同じ位置に設けられている。中間部243は、第1凹部241、第2凹部242に対して、平面視して異なる位置に設けられている。中間部243は、第1凹部241と第2凹部242とを連通している。この中間部243と第1凹部241とが連通する部分、および、中間部243と第2凹部242とが連通する部分が屈曲部となる。
【0062】
このような構成であっても、第1の実施形態と同様に、保護性能を向上させた音響構造を実現することができる。
【符号の説明】
【0063】
10,10’,30:音響構造
11,51:音響素子
12:回路基板
13,53:撥水シート
14,54:第1接着シート
15,55:第2接着シート
16,40:筐体
20,41:枠体
21,22,23:凹部
24,24’:音響通路
25:リブ
42:貫通孔
56:補強フィルム
60:支持具
70:装着具
151:枠部
152:中継部
160,460:壁
241:第1凹部
242:第2凹部
243:中間部
401:開口空間
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8