KR100371687B1

KR100371687B1 - 진동 및 음향 발생장치

Info

Publication number: KR100371687B1
Application number: KR10-1999-0068578A
Authority: KR
Inventors: 권병현
Original assignee: 엘지이노텍 주식회사
Priority date: 1999-12-31
Filing date: 1999-12-31
Publication date: 2003-02-11
Also published as: KR20010066696A

Abstract

본 발명은 외부로 진동력을 전달하는 스프링의 물리적 입력값을 최적화하여 고유진동수를 크게 함과 아울러 진폭을 크게 발생토록 하므로 외부로 전달되는 진동력을 향상시킬 수 있는 진동 및 음향 발생장치를 제공하는 데 있다.

이러한 진동 및 음향 발생장치는 케이스의 상측에 설치되어 음향을 발생시키는 진동판과, 상기 진동판의 하측에 부착되어 전기장을 발생시키는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 하측에 설치되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와, 상기 자기 발생부의 하측에 설치되어 자기발생부의 진동력을 외부로 전달하는 스프링을 포함하되, 상기 스프링은 아암이 2 개로 이루어지며 회전모드가 첫 번째 모드에 연결되지 않도록 설계되고, 물리적 입력값은 마그네트 질량(W) : 0.5 gr, 스프링 플레이트의 밀도 : 2.60 ×10^-7N.sec²/mm⁴, 영 계수 (Young's Modulus) : 210000 N.sec²/mm², 포와송 비 (Poisson's Ratio) : 0.3, 스프링 플레이트의 직경 : 15mm으로 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 스프링 플레이트의 진동성능을 향상시켜 외부로 전달되는 진동력을 크게 할 수 있는 진동 및 음향 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 진동 및 음향 발생장치는 진동기능과 음향기능을 동시에 갖추어 진동으로 신호를 전달하거나, 음향으로 신호를 전달하는 기기로서, 현재 많이 사용되고 있는 무선 호출기나 무선 핸드폰 등의 통신기기 및 가전제품 등에서 주로 사용된다.

도 1은 종래기술에 따른 진동과 음향 발생장치의 분해 사시도로서, 일측에 단자판(12)이 부착되는 케이스(2)와, 이 케이스의 상측에 내장되어 음향을 발생시키는 진동판(4)과 이 진동판(4)의 하측에 부착되어 단자판(12)으로부터 전원을 인가받는 보이스 코일(14)과, 이 보이스 코일(14)의 하측에 설치되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와 이 자기발생부의 하측에 설치되어 진동을 외부로 전달하는 스프링(6)과, 케이스(2)에 내장된 각 부품을 보호하기 위해 케이스(2)의 상,하측에 각각 장착되는 상부커버(8)와 하부커버(10)로 이루어진다.

보이스 코일(14)은 원통상으로 감기고 케이스(2)의 일측에 부착된 단자판(12)으로부터 전원을 공급받아 전기장을 발생시킨다.

자기발생부는 보이스 코일(14)의 내부에 설치되어 자기장을 발생시키는 마그네트(16)와, 이 마그네트(16)의 하측에 설치되는 요크(18)와, 이 요크(18)의 상측에 안착되는 원판상의 플레이트(20)로 이루어진다.

스프링(6)은 도 2에 도시된 바와 같이, 원판상의 다이어프램 스프링으로 둘레방향의 끝부분이 하부커버(10)에 지지되며, 관통되는 중앙측 상면에는 자기발생부가 안착되어 자기 발생부의 상하 진동을 외부로 전달한다.

이러한 종래기술에 따른 스프링(6)의 고유 진동수는 대개 97Hz이고, 그 진폭은 2.03㎜이며, 그 둘레방향으로 돌출되는 3 개의 암부가 형성된다.

이와 같이 이루어진 진동과 음향발생장치의 음향 발생기능은 자기발생부에서 발생되는 자기장과 보이스 코일(14)에서 발생되는 전기장에 의해 진동판(4)을 상하방향으로 구동시켜 음향을 발생시킨다. 이때의 재생주파수대역은 가청음인 고주파수 대역에서 발생된다.

그리고, 진동 발생기능은 자기발생부에서 발생되는 자기장과 코일(14)에서 발생되는 전기장의 구동력에 의해 자기발생부를 상하로 구동시켜 진동을 발생시키고, 이 발생된 진동은 스프링(6)을 통해 외부로 전달된다.

그러나, 상기한 바와 같이 이루어진 진동과 음향 발생장치는 상기 스프링의 고유 진동수가 낮고 진폭이 작기 때문에 외부로 전달되는 진동력이 작은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 스프링의 물리적 입력값을 최적화하여 고유진동수를 크게 함과 아울러 진폭을 크게 발생토록 하므로 외부로 전달되는 진동력을 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 스프링의 정면도이고,

도 3은 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치의 분해 사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 스프링의 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 케이스 52 : 진동판

54: 보이스 코일 57 : 자기발생부

60 : 스프링 62 : 상부커버

64 : 하부커버

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치는 케이스의 상측에 설치되어 음향을 발생시키는 진동판과, 상기 진동판의 하측에 부착되어 전기장을 발생시키는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 하측에 설치되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와, 상기 자기 발생부의 하측에 설치되어 자기발생부의 진동력을 외부로 전달하는 스프링을 포함하는 진동 및 음향 발생장치에 있어서,

상기 스프링은 아암이 2 개로 이루어지며 회전모드가 첫 번째 모드에 연결되지 않도록 설계되고, 물리적 입력값은 마그네트 질량(W) : 0.5 gr, 스프링 플레이트의 밀도 : 2.60 ×10^-7N.sec²/mm⁴, 영 계수 (Young's Modulus) : 210000 N.sec²/mm², 포와송 비 (Poisson's Ratio) : 0.3, 스프링 플레이트의 직경 : 15mm으로 이루어짐을 특징으로 한다.

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 원통상의 케이스(50)와, 이 케이스(50)의 상측 내부에 장착되어 음향을 발생시키는 진동판(52)과, 이 진동판(52)의 하측에 부착되어 전기장을 발생시키는 보이스 코일(54)과, 이 보이스 코일(54)의 하측에 설치되어 자기장을 발생시키는 자기발생부(57)와, 상기 자기 발생부(57)의 하측에 설치되어 자기발생부(57)의 진동을 외부로 전달하는 스프링(60)과, 케이스(50)에 내장된 각 부품을 보호하기 위해 케이스(50)의 상,하측에 각각 장착되는 상부커버(62)와 하부커버(64)로 이루어진다.

진동판(52)은 일정 형상의 원판으로 자기발생부(57)에서 발생되는 자기장과 보이스 코일(54)에서 발생되는 전기장에 의해 상하로 진동하면서 음향을 발생시킨다. 이러한 진동판(52)에서 발생된 음향은 상부커버(62)에 형성된 다수개의 구멍을통해 외부로 전달된다.

보이스 코일(54)은 원통상으로 감기고 케이스(50)의 일측에 부착된 단자판(66)으로부터 전원을 공급받아 전기장을 발생시킨다.

자기발생부(57)는 보이스 코일(54)의 내부에 설치되어 자기장을 발생시키는 마그네트(70)와, 이 마그네트(70)의 하측에 설치되는 요크(74)와, 이 요크(74)의 상측에 안착되는 원판상의 플레이트(72)로 이루어진다.

스프링(60)은 도 4에 도시된 바와 같이, 원판상의 다이어프램 스프링으로 둘레방향의 끝부분이 하부커버(64)에 지지되며, 관통되는 중앙측 상면에는 자기발생부(57)가 안착되어 자기 발생부(57)의 상하 진동을 외부로 전달한다.

이러한 스프링(60)은 아암이 2 개로 이루어지며 회전모드가 첫 번째 모드에 연결되지 않도록 설계되고, 물리적 입력값은 다음과 같다.

마그네트 질량(W) : 0.5 gr

스프링 플레이트의 밀도 : 2.6??10^-7N.sec²/mm⁴

영 계수 (Young's Modulus) : 210000 N.sec²/mm²

포와송 비 (Poisson's Ratio) : 0.3

스프링 플레이트의 직경 : 15mm

이와 같이 이루어지는 스프링(60)은 첫 번째 고유 진동수는 165Hz 이고, 진폭이 2.4mm로 나타나며 두 번째 고유 진동수는 172 Hz로 나타나기 때문에 고유 진동수가 크고 그에 따른 진동력이 커진다.

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

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

먼저 음향 발생작용을 살펴보면, 자기발생부(57)에서 발생되는 자기장과, 단자판(66)으로부터 전원을 공급받은 보이스 코일(54)에서 발생되는 전기장에 의해 진동판(52)이 상하로 작동되면서 음향을 발생시킨다. 이때, 재생 주파수 대역은 가청음인 고주파수 대역이다.

그리고, 진동 발생작용을 살펴보면, 자기발생부(57)에서 발생되는 자기장과 단자판(66)으로부터 전원을 공급받은 보이스 코일(54)에서 발생되는 전기장에 의해 자기발생부(57)가 상하방향으로 진동하게 되고, 이 진동력은 스프링(60)으로 전달되어 스프링이 상하로 진동되서 그 진동력을 외부로 전달한다.

이때, 스프링의 물리적 입력값이 최적화되어 외부로 전달되는 진동력이 증대된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치는 자기발생부의 진동을 외부로 전달하는 스프링의 마그네트 질량, 스프링 밀도, 영 계수, 포와송 비, 스프링 직경 등의 물리적 입력값을 최적화하여 진동성능을 향상시키고 외부로 전달되는 진동력을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Claims

케이스의 상측에 설치되어 음향을 발생시키는 진동판과, 상기 진동판의 하측에 부착되어 전기장을 발생시키는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일의 하측에 설치되어 자기장을 발생시키는 자기발생부와, 상기 자기 발생부의 하측에 설치되어 자기발생부의 진동력을 외부로 전달하는 스프링을 포함하는 진동 및 음향 발생장치에 있어서,

상기 스프링은 아암이 2 개로 이루어지며 회전모드가 첫 번째 모드에 연결되지 않도록 설계되고, 물리적 입력값은 마그네트 질량(W) : 0.5 gr, 스프링 플레이트의 밀도 : 2.60 ×10^-7N.sec²/mm⁴, 영 계수 (Young's Modulus) : 210000 N.sec²/mm², 포와송 비 (Poisson's Ratio) : 0.3, 스프링 플레이트의 직경 : 15mm으로 이루어짐을 특징으로 하는 진동 및 음향 발생장치.