KR100347904B1 - 진동 및 음향 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기발생부의 상하 이동범위를 제한하여 과전압으로 인한 자기발생부와 진동판 사이의 충돌을 방지할 수 있고, 외부의 충격으로 인한 자기 발생부의 좌우 롤링을 억제할 수 있으며, 스프링의 상하 이동범위를 충분히 확보함과 아울러 제품을 소형화할 수 있고, 성능을 향상시킬 수 있는 진동 및 음향 발생장치를 제공하기 위한 것이다.

이러한 진동 및 음향 발생장치는 단자판(54)이 일측에 부착되는 케이스(50)와, 상기 케이스(50)의 하측에 내장되어 자기장을 발생시키는 자기발생부(52)와, 상기 자기발생부(52)의 상측에 위치하여 전원이 공급되면 자기장을 발생시키는 보이스 코일(56)과, 상기 보이스 코일(56)의 상측에 위치하여 음향을 발생시키는 진동판(60)과, 상기 진동판(60)의 상측에 위치하여 상기 자기발생부(52)의 진동을 외부로 전달하는 스프링(60)과, 상기 스프링(60)의 상하부에 각각 설치되어 상기 스프링(60)을 지지하는 지지부재와, 상기 자기발생부(52)와 스프링(60) 사이에 연결되어 자기발생부(52)의 진동을 스프링(60)으로 전달함과 아울러 자기발생부(52)를 지지하는 센터핀(62)과, 상기 케이스(50)의 상,하측면에 장착되어 케이스(50) 내부에 내장되는 부품을 보호하는 상,하부커버(64,66)을 포함하여 이루어진다.

Description

진동 및 음향 발생장치{producing system of vibration and sound}

본 발명은 진동기능과 음향기능을 동시에 갖춘 진동 및 음향발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소형화하면서도 성능을 향상시킬 수 있고, 진동기능 및 외부 충격시 좌우 롤링현상을 저감시켜 부품의 파손을 방지할 수 있는 진동 및 음향 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 진동 및 음향 발생장치는 진동기능과 음향기능을 동시에 갖추어 진동으로 신호를 전달하거나, 음향으로 신호를 전달하는 신호 전달기기로서, 무선 호출기나 핸드폰 등의 통신기기 및 가전제품 등에서 주로 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 진동과 음향 발생장치의 분해 사시도로서, 케이스(2)의 일측에 외부전원과 연결되는 단자판(14)이 부착되고, 케이스(2)의 상측에 진동판(4)이 내장되어 음향을 발생시키고, 진동판(4)의 하측에 보이스 코일(6)이 부착되어 전기장을 발생시키고, 보이스 코일(6)의 하측에 자기발생부(5)가 장착되어 자기장을 발생시키고, 자기발생부(5)의 하측에 스프링(8)이 설치되어 진동을 외부로 전달하고, 케이스(2)의 상,하측에 각각 상부커버(10)와 하부커버(12)가 장착되어 케이스(2)에 내장된 각 부품을 보호하도록 이루어진다.

보이스 코일(6)은 단자판(14)으로부터 전원을 인가받아 전기장을 발생시키는 기능을 하고, 자기발생부(5)는 보이스 코일(6)의 하측에 설치되는 마그넷트(16)와,이 마그넷트(16)를 감싸도록 형성되는 요크(18)와, 이 요크(18)의 상측에 안착되는 플레이트(20)로 이루어져 자기장을 발생시키는 기능을 한다.

스프링(6)은 원판상의 판스프링으로 둘레방향의 끝부분이 하부커버(12)에 지지되고, 하부커버(12)와의 사이에는 스프링이 상하 진동되는 일정 공간이 형성된다.

이러한 진동 및 음향발생장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(2) 내부에 순서대로 조립된다. 즉, 하부커버(12)의 상측에 일정공간을 두고 스프링(8)이 지지되고, 이 스프링(8)의 상측에 자기발생부(5)가 설치되고, 이 자기발생부(5)의 상측에는 보이스 코일(6)이 설치되며, 이 보이스 코일(6)은 진동판(4)의 하측면에 고정되고, 진동판(4)은 그 둘레방향 끝부분이 케이스(2)의 상측면에 지지되며, 진동판(4)의 상측에는 상부커버(10)가 장착된다.

이와 같이 이루어진 진동과 음향발생장치의 음향 발생기능은 보이스 코일(6)에 전류가 흐르면 전기장이 발생되고, 자기발생부(5)에서 자기장이 발생되는데, 이 전기장과 자기장의 작용으로 보이스 코일(6)과 일체로 결합되는 진동판(4)을 상하방향으로 구동시켜 음향을 발생시킨다. 이때의 재생주파수대역은 가청음인 고주파수 대역에서 발생된다,

그리고, 진동 발생기능은 주파수 대역이 저주파수 대역에서 발생되는 것으로 보이스 코일(6)에 전류를 인가시키면 보이스 코일(6)에서 전기장이 발생되고, 자기발생부(5)에서 자기장이 발생되어 자기발생부(5)를 상하 방향으로 진동시킨다. 이러한 진동에 의해 자기발생부(5)의 하측에 설치된 스프링(6)이 상하방향으로 진동되어 진동력이 외부로 전달된다.

그러나, 상기한 바와 같이 이루어진 진동 및 음향 발생장치는 보이스 코일로 과도한 입력전압이 인가되면 자기발생부의 상하 진폭이 커져 자기발생부와 진동판이 서로 충돌하게 되고, 외부로부터 충격이 가해지면 자기발생부에 좌우 롤링이 발생되어 제품이 파손되거나 불량이 발생되는 문제점이 있다.

또한, 자기발생부와 하부커버 사이에 위치한 스프링의 상하 이동되는 공간이 확보되어야 하기 때문에 크기가 커지게 되고, 정해진 공간 내에서 자기발생부의 크기를 증가시키기 어려워 성능이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자기발생부의 상하 이동범위를 제한하여 과전압으로 인한 자기발생부와 진동판 사이의 충돌을 방지할 수 있고, 외부의 충격으로 인한 자기 발생부의 좌우 롤링을 억제할 수 있는 진동 및 음향 발생장치를 제공하는 데 있다.

다른 목적은 스프링의 상하 이동범위를 충분히 확보함과 아울러 제품을 소형화할 수 있고, 성능을 향상시킬 수 있는 진동 및 음향 발생장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 진동 및 음향 발생장치의 분해 사시도이고,

도 2는 종래 기술에 따른 진동 및 음향 발생장치의 결합 단면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 분해 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 결합 단면도이고,

도 5는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 제2 실시예를 나타낸 분해 사시도이고,

도 6은 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 제2 실시예를 나타낸 결합단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 케이스 52 : 자기발생부

54: 단자판 56 : 보이스 코일

58 : 진동판 60 : 스프링

62 : 센터핀 64 : 상부커버

66 : 하부커버 74 : 지지홀

78 : 마그넷트 80 : 요크

82 : 플레이트 86 : 원형돌기

92: 제1지지부재 94 : 제2지지부재

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치는 일측에 단자판이 부착되는 케이스와, 상기 케이스의 하측에 내장되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와, 상기 자기발생부의 상측에 위치하여 전원이 공급되면 자기장을 발생시키는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 상측에 위치하여 음향을 발생시키는 진동판과, 상기 진동판의 상측에 위치하여 상기 자기발생부의 진동을 외부로 전달하는 스프링과, 상기 스프링의 상하부에 각각 설치되어 상기 스프링을 지지하는 지지부재와, 상기 자기발생부와 스프링 사이에 연결되어 자기발생부의 진동을 스프링으로 전달함과 아울러 자기발생부를 지지하는 센터핀과, 상기 케이스의 상,하측면에 장착되어 케이스 내부에 내장되는 부품을 보호하는 상/하부커버을 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 분해 사시도이다.

진동 및 음향 발생장치는 단자판(54)이 일측에 부착되는 케이스(50)와, 이 케이스(50)의 하측에 내장되어 자기장을 발생시키는 자기발생부(52)와, 이 자기발생부(52)의 상측에 위치하여 전원이 공급되면 전기장을 발생시키는 보이스 코일(56)과, 이 보이스 코일(56)의 상측에 위치하여 음향을 발생시키는 진동판(58)과, 이 진동판(58)의 상측에 위치하여 상기 자기발생부(52)의 진동을 외부로 전달하는 스프링(60)과, 상기 자기발생부(52)와 진동판(58) 사이를 연결하여 자기발생부(52)의 진동을 진동판(58)으로 전달함과 아울러 자기발생부(52)를 지지하는 센터핀(62) 등으로 이루어진다.

케이스(50)는 상,하측이 개방된 원통상으로 일측에 외부전원과 연결되는 단자판(54)이 부착되고, 상측과 하측에는 케이스(50)에 내장되는 각 부품을 보호하기 위하여 상부커버(64)와 하부커버(66)가 부착된다.

상부커버(64)는 원판상으로 둘레방향으로 케이스(50) 내부에서 발생된 음향을 외부로 전달하는 다수개의 홀(68)이 형성되고 중앙에 가이드홀(70)이 형성된다. 그리고, 하부커버(66)는 둘레방향으로 다수개의 홀(72)이 형성되며 중앙에 상방향으로 지지홀(74)이 일정 폭만큼 돌출 형성된다.

자기발생부(52)는 원판상으로 중앙측에 삽입홈(84)이 형성되는 마그넷트(78)와, 이 마그넷트(78)의 삽입홈(84)이 끼워지도록 중앙측에 원형돌기(86)가 돌출되고 센터핀(62)에 원형돌기(86)가 끼워져 고정되는 요크(80)와, 마그넷트(78)의 상측면에 안착되는 원판상으로 중앙측에 센터핀(62)에 고정되는 고정홈(88)이 형성되는 플레이트(82)로 이루어진다.

보이스 코일(56)은 원통형태로 감긴 코일로서, 상단은 스프링(58)의 하측면에 부착되고, 하단은 요크(80)의 내측면과 플레이트(82)의 둘레면 사이의 공간에 삽입되며, 단자판(54)으로부터 전원을 인가받아 전기장을 발생시킨다.

진동판(58)은 일정 형태의 원판으로, 중앙측에 센터핀(62)이 관통되고, 둘레방향의 끝부분이 케이스(50)의 내주연에 형성된 걸림턱(90)에 지지되며, 상하방향으로 구동되어 음향을 발생키킨다.

스프링(60)은 일정 원판형태의 판스프링으로 케이스(50)의 상측면에 위치되고 중앙측에 센터핀(62)이 고정되고, 그 둘레방향 끝부분은 지지부재에 의해 지지되며, 상하 방향으로 진동되면서 외부로 진동을 전달하는 기능을 한다.

지지부재는 상기 진동판(58)의 둘레방향 상측면에 일정 링형상의 제1지지부재(92)가 얹혀지고, 이 제1지지부재(92)의 상측면에 스프링(60)이 얹혀지고, 이 스프링(60)의 상측면 둘레방향으로 제2지지부재(94)가 설치되어 스프링(60)의 상,하면 둘레방향 끝부분을 지지한다.

센터핀(62)은 상측에 홈이 형성되고 하측의 일정 길이만큼 직경이 좁아지는 원봉형상으로, 상측은 스프링(60)의 중앙측에 고정되고 진동판(58)을 관통한 후 중간측은 자기발생부의 요크(80)와 플레이트(82)가 끼움 고정되고, 하측은 하부커버(66)에 상하 이동 가능하게 삽입된다.

즉, 센터핀(62)의 상측은 스프링(60)의 중앙측에 리벳(96)으로 고정되고 중앙측은 자기발생부(52)가 일체로 고정되어, 자기발생부(52)의 상하 진동을 스프링(60)으로 전달함과 아울러, 하단은 하부커버의 지지홀(74)에 슬라이드 가능하게 삽입되기 때문에 자기발생부(52)의 상하 진동은 가능하지만 좌우 방향으로의 롤링은 억제된다. 그리고, 스프링(60)의 상하 진동시 스프링(60)의 중앙측에 돌출되는 리벳(96)이 상부커버(64)에 접촉되는 것을 방지하기 위해 리벳(96)은 상부커버(64)에 형성된 가이드홀(70)로 삽입된다.

도 4는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 결합 단면도이다.

진동 및 음향 발생장치의 조립과정을 살펴보면, 케이스(50)의 하측면에 하부커버(66)를 장착하고, 하부커버(66)의 상측에 요크(80), 마그넷트(78), 플레이트(82)로 이루어진 자기발생부(52)를 안착시키고, 케이스(66)의 걸림턱(90)에 보이스 코일(56)이 부착된 진동판(58)을 안착한다. 이때, 보이스 코일(56)의 하단이 요크(80)와 플레이트(82) 사이에 놓이도록 한다. 그리고, 센터핀(62)을 상측에서 끼우면 진동판(58)을 관통하고 요크(80) 및 플레이트(82)에 끼워져 자기발생부(52)가 고정된다. 이 센터핀(62)의 하단은 하부커버(66)의 지지홀(74)에 상하 이동 가능하게 삽입된다. 그리고, 진동판(58)의 상측면에 제1지지부재(92)를 안착하고, 이 제1지지부재(92)의 상측면에 스프링(60)을 얹고 스프링(60)의 상측면에 제2지지부재(94)를 장착하여 스프링(60)을 지지한다. 이러한 상태에서 스프링(60)의 중앙측에 리벳(96)을 끼워 센터핀(62)의 상측면과 스프링(60) 사이를 고정시킨다. 그리고, 케이스(50)의 상측면에 상부커버(64)를 장착하여 조립을 완료한다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 작용을 다음에서 설명한다.

먼저 음향 발생작용을 살펴보면, 보이스 코일(56)로 전원이 공급되면 보이스 코일(56)에서 전기장이 발생되고, 자기발생부(52)에서 자기장이 발생되어 상기 보이스 코일(56)이 부착된 진동판(58)이 상하로 구동되면서 음향을 발생시킨다. 이때, 재생 주파수 대역은 가청음인 고주파수 대역이다.

그리고, 진동 발생작용을 살펴보면, 저주파수 대역에서 발생되는 것으로, 자기발생부(52)에서 발생되는 자기장과 보이스 코일(56)에서 생성되는 전기장에 의해 자기발생부(52)가 상하 방향으로 진동하게 되고, 이 진동력에 의해 센터핀(62)이 상하 방향으로 구동되고, 센터핀(62)과 연결된 스프링(60)이 상하방향으로 구동되어 외부로 진동을 전달한다. 이때, 센터핀(62)의 하단이 하부커버의 지지홀(74)에 지지되어 자기발생부(52)의 좌우측 롤링을 억제한다.

도 5는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 제2 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 제2 실시예를 나타낸 결합 단면도이다.

제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치는 단자판(104)이 부착된 케이스(100)의 상측 내면에 스프링(102)이 장착되고, 스프링(102)의 하측에 보이스 코일(106)이 부착된 진동판(108)이 장착되고, 진동판(108)의 하측에 자기발생부(110)가 장착되고, 자기발생부(110)와 스프링(102)은 센터핀(112)으로 연결되며, 케이스(100)의 상하측에는 상부커버(124)와 하부커버(126)가 각각 장착되도록 이루어진다.

스프링(102)은 케이스(100)의 상측 내주면에 링형상의 지지부재(114)에 의해 지지되며, 이 지지부재(114)의 하측에 진동판(108)이 지지된다.

자기발생부(110)는 중앙측에 센터핀(112)에 고정되는 돌출홈(122)이 형성되는 원판상의 요크(116)와, 이 요크(116)의 상측면에 안착되고 중앙이 관통되는 원판상의 마그넷트(118)와, 이 마그넷트(118)의 상측에 안착되고 중앙이 관통되는 원판상의 플레이트(120)로 이루어진다.

보이스 코일(106)은 요크(116)의 중앙에 돌출된 돌출홈(122)과 플레이트(120)의 내주연 사이에 그 하단이 삽입되도록 직경이 작게 형성된다.

그리고, 하부커버(126)의 중앙측에는 별도의 부시(128)가 끼워지고, 이 부시(128)에 센터핀(122)의 하단이 상하 이동 가능하게 삽입된다.

즉, 자기발생부(110)에서 요크의 돌출홈(122)이 센터핀에 고정되고, 마크넷트(118)와 플레이트(120)는 돌출홈(122)에 일정 간격을 두고 삽입되며, 요크의 돌출홈(122)과 플레이트(120)의 내주연 사이 공간에 보이스 코일(106)의 하단이 삽입된다. 그리고, 하부커버(126)에는 센터핀(112)이 삽입되는 중앙측에 별도의 부시(128)가 장착되어 센터핀(112)을 상하 이동 가능하게 지지한다.

이와 같이 이루어진 제2실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치는 위에서 설명한 진동 및 음향 발생장치와 동일한 작용을 한다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치는 자기발생부와 스프링이 서로 분리 설치되므로 스프링의 상하 진폭을 최대화하면서 제품을 소형화함과 아울러 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 자기발생부가 고정되는 센터핀이 하부커버의 지지홈 및 부싱에 지지되므로 외부로부터 가해지는 충격에 의해 발생되는 자기발생부의 좌우 롤링을 억제하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다.

Claims (8)

1. 일측에 단자판이 부착되는 케이스와; 상기 케이스의 하측에 내장되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와; 상기 자기발생부의 상측에 위치하여 전원이 공급되면 자기장을 발생시키는 보이스 코일과; 상기 보이스 코일의 상측에 위치하여 음향을 발생시키는 진동판과; 상기 진동판의 상측에 위치하여 상기 자기발생부의 진동을 외부로 전달하는 스프링과; 상기 스프링의 상하부에 각각 설치되어 상기 스프링을 지지하는 지지부재와; 상기 자기발생부와 스프링 사이에 연결되어 자기발생부의 진동을 스프링으로 전달함과 아울러 자기발생부를 지지하는 센터핀과; 상기 케이스의 상,하측면에 장착되어 케이스 내부에 내장되는 부품을 보호하는 상/하부커버를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향발생장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기발생부는 원판상으로 중앙측에 삽입홈이 형성되는 마그넷트와, 상기 마그넷트의 삽입홈이 끼워지도록 중앙측에 원형돌기가 돌출되고 상기 원형돌기의 중앙부에 상기 센터핀이 삽입되는 홈이 형성되는 요크와, 상기 마그넷트의 상측면에 안착되고 중앙측에 센터핀이 삽입되는 홈이 형성되는 플레이트로 이루어지고, 상기 요크의 측면과 플레이트 둘레면 사이에 상기 보이스 코일의 하단이 삽입되도록 이루어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 자기발생부는 중앙측에 센터핀에 고정되는 돌출홈이 형성되는 원판상의 요크와, 상기 돌출홈과 일정간격을 두고 요크의 상측면에 안착되는 원판상의 마그넷트와, 상기 마그넷트의 상측에 상기 요크의 돌출홈과 일정간격을 두고 안착되는 원판상의 플레이트로 이루어지고, 상기 요크의 돌출홈 측면과 상기 플레이트의 내주연 사이에 상기 보이스 코일의 하단이 삽입되도록 이루어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부재는 상기 스프링의 둘레방향 하측면에 설치되는 링형상의 제1지지부재와, 상기 스프링의 상측면에 설치되는 링형상의 제2지지부재로 구분된 것을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 센터핀은 상측이 상기 스프링의 중앙부에 고정되고, 중간측은 상기 자기발생부가 일체로 고정되며, 하측은 상기 하부커버에 상하 이동 가능하게 지지되어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 상부커버는 원판상으로 둘레방향으로 케이스 내부에서 발생되는 음향을 외부로 전달하도록 다수개의 홈이 형성되되고, 중앙측에는 상기 스프링의 상하 진동시 상기 센터핀의 상측에 장착되는 리벳이 통과하는 가이드홈이 형성되어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부커버는 원판상으로 중앙측에는 상기 센터핀을 상하 이동 가능하게 지지하도록 상방향으로 일정폭만큼 돌출되는 지지홈이 형성되어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부커버는 원판상으로 이루어지고, 중앙측에는 상기 센터핀을 상하 이동 가능하게 지지하는 부시가 삽입되어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.