KR100893899B1 - 초소형 복합 진동 마이크로스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반적인 스피커 기능 외에도 다양한 진동모터 기능과 체감진동 기능, 부착스피커 기능 및 골전도 기능을 구현하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커에 관한 것이다.

스피커의 진동성은 단순한 음향 스피커뿐만 아니라 골전도나 체감진동(진동모터)을 제공하는 진동 스피커를 가능하게 하는바, 하나의 스피커 구조에 음향 및 진동 스피커 기능을 모두 제공하는 복합 스피커의 구현이 가능하다.

그러나 하나의 스피커 구조에 상기와 같은 다양한 기능을 부가하기 위해서는 전체적인 부피가 증가하여 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 통신기기에는 적용할 수 없는 문제가 발생하며, 부피를 감소시킬 경우에는 일반적인 음향 스피커, 골전도 스피커 또는 일반적인 진동모터 등의 단일 기능만 갖게 되는 문제점이 있다.

이에 본 발명은 전체적인 부피를 초소형으로 줄이면서 중심 마그네트 구조를 최대한 효율적으로 이용함으로써 진동력을 극대화함과 동시에 전체적으로 섬세하게 분산/전달시킬 수 있는 구조를 제공하여 초소형 크기에 상기와 같은 복합 기능을 동시에 가능하게 하는 초소형 복합 마이크로스피커의 제공을 목적으로 한다.

스피커, 진동, 골전도

Description

초소형 복합 진동 마이크로스피커{Multi-Function Microspeaker}

도 1은 종래기술의 진동특성을 가진 스피커를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제1실시예에 대한 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제1실시예에 대한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 코일지지부 및 진동코일부의 상세도.

도 5는 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제2실시예를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제3실시예를 나타낸 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제4실시예를 나타낸 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제5실시예를 나타낸 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

30,40,60 : 음향재생부 31,41,61 : 음향코일부

22,32,42,52,62 : 하우징 23,33,43,53,63 : 탄성지지부

24,34,44,54,64 : 마그네트 지지부 25,35,45,55 : 중심결합부재

24a,34a,44a,54a,64a : 보호부재 27,37,47,57,67 : 중심 마그네트

38,48,58,68 : 외륜 마그네트 29,39,49,59,69 : 진동코일부

29a,39a,49a,59a,69a : 코일지지부

본 발명은 일반적인 스피커 기능 외에도 다양한 진동모터의 기능과 체감진동 기능, 부착스피커 기능 및 골전도 기능을 구현하는 복합기능의 초소형 진동 마이크로스피커에 관한 것이다.

일반적인 마이크로스피커는 주로 마그네트를 이용한 음향 마이크로스피커를 의미하는데, 하부하우징에 고정되는 마그네트 지지부, 상기 마그네트 지지부 상에 결합하는 마그네트, 음향을 생성하는 음향재생부 및 마그네트 외연에 하향 입설할 수 있도록 상기 음향재생부 하부에 수직하향으로 마그네트를 사이에 두고 음향재생부에 부착된 음향코일로 구성된다.

최근 마그네트를 이용한 스피커 중, 기존 음향재생부(다이아프레임)를 사용하지 않고, 발생하는 진동을 응용하는 진동 스피커가 등장하고 있는데, 주로 음향을 공기로 전달하지 않고 인체 뼈의 진동을 통해 전달하는 골전도 스피커 또는 진 동을 촉각(피부)으로 느끼게 하는 체감음향 스피커로 사용되고 있다.

일반적인 마그네트 음향 스피커는 전기적 음향신호가 음향코일에 인가되어 탄소성분의 시트인 음향재생부를 진동시켜 음향을 재생한다.

마그네트를 이용한 진동 스피커는 일반적으로 진동코일과 마그네트를 이용하여 진동을 발생시키며 그러한 진동발생 구조는 여러 구조가 있을 수 있으나, 초소형화된 마이크로스피커에는 그대로 적용할 수 없는 것이고 전혀 다른 구조의 창출을 요한다.

최근 휴대폰과 같은 슬림형 멀티미디어 이동통신기기 등에 사용되는 기존 스피커는 단순히 벨소리 등으로 음악, 게임음향 등의 음원을 재생할 뿐이나, 음향의 진동을 피부로 느끼는 체감진동, 진동모터기능을 포함한 다양한 진동을 구현하는 진동콘텐츠, 일반적인 귀(외이/중이)를 통하지 않고 소리를 인식할 수 있는 골전도 기능, 부착된 물질을 진동시켜 스피커화 하는 부착스피커 기능 등은 기존 일반 음향 마이크로스피커에서는 제공되지 않고 있다.

마그네트를 이용한 상기 음향 스피커 및 진동 스피커는 마그네트 등의 구성요소를 일체형으로 통합해서 활용이 가능한바, 구성요소를 일체형으로 통합할 경우 단일 스피커 구조로 음향 및 진동 스피커 기능을 모두 제공하는 일체형 복합 진동 스피커의 구현이 가능하다.

그러나 하나의 스피커 구조에 상기와 같은 다양한 기능을 부가하다보면 전체적인 부피가 증가하여 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 통신기기에는 적용할 수 없는 문제가 발생하여, 초소형으로써 상기와 같은 다양한 기능을 구현할 수 있도록 구조의 개선이 시급하다 할 것이다.

이에 본 출원인은 상기 일체형 복합 진동 스피커에 있어서, 최근 슬림형 휴대폰에 채택될 수 있는 초소형 크기에서 상기와 같은 다양한 기능이 모두 구현되도록 초소형 복합 진동 스피커의 구조 개선에 대한 독보적인 연구를 진행해 왔다.

본 출원인에 의한 선출원인 '체감음향, 골전도 및 진동모터 특성을 보유한 다기능 양방향 마이크로스피커'에 대한 발명(10-2003-0078919)은 상기 본 출원인의 연구에 의한 일 성과로서 도 1에서 보는 바와 같이, 음향재생부(10)가 하우징(12)내의 최상위에 위치하여 음향코일부(11)의 진동에 의해서 음향을 재생하고, 탄성브리지 및 링형의 외연을 갖는 판스프링 등의 탄성지지부(13)가 하우징(12)내 최하위에서 외연이 측부 하우징(12a)에 부착되고, 탄성지지부(13)의 중앙부가 핀,리벳,접착제 등의 중심결합부재(15)로 두 개의 마그네트를 지지하는 '

'형상 마그네트 지지부(14)의 중앙에 고정되며, 상기 탄성 지지부(13)상에 진동코일부(19)가 상향 입설 고정됨으로써 단층의 마그네트로 두께를 줄이고 진동력을 제고하는 것을 특징으로 하는 마이크로스피커에 대한 기술적 사상을 제시한 바 있다.

이때 마그네트 지지부(14)는 상기 탄성지지부(13)와 리벳이나 핀 등의 중심결합부재(15)에 의해 결합하며, 전체적으로 '

'형상으로 중심 마그네트(17)의 하부 및 외륜 마그네트(18)의 상부를 지지하며, 두개의 마그네트(17)(18), 중심 결합부재(15), 탄성지지부(13), 보호부재(14a)와 함께 결합한 1개의 진동추가 된다.

상기 마그네트 지지부(14)는 상기 중심 마그네트(17)의 외측부 및 외륜 마그네트(18)의 내측부가 상기 마그네트 지지부와 이격되도록 하여 중심 마그네트와 외 륜 마그네트 사이에 두 개의 분리된 공간이 형성되는바, 이 중 상부가 개방된 공간에는 음향재생부(10)의 하부에 하향으로 입설된 음향코일부(11)가 위치하고, 하부가 개방된 공간에는 탄성지지부(13) 상에 상향 입설된 진동코일부(19)가 위치하게 된다.

또한 상부 하우징(12b)을 포함한 하우징(12)은 상기 구성요소들을 외부충격으로부터 보호하고 진동력의 손실을 방지함과 동시에 탄성지지부(13)에 연결되어 진동추의 진동이 효율적으로 하우징에 분산되도록 하여 전체적으로 소형화가 가능하게 할 뿐만 아니라 본 진동을 외부 부착 물질에 효과적으로 전달하는 역할을 한다.

그러나 상기 선출원에 의한 진동형 마이크로스피커는 실제 구현결과, 상기 탄성지지부(13) 상에 수직 방향으로 부착되어 외륜 마그네트(18)와 마그네트 지지부(14) 사이에 입설된 진동코일부(19)가 외륜 마그네트와(18)와 마그네트 지지부(14) 사이에서 형성되는 자기장에 영향을 미쳐 진동력을 일으키지만, 탄성지지부(13) 상에 직접 부착됨으로써 진동을 해야할 탄성지지부(13)의 진동을 방해하는 요인으로 작용하여, 1개의 진동추로서 진동을 해야할 중심마그네트(17), 내륜마그네트(18), 마그네트지지부(14), 탄성지지부(13), 중심결합부재(15) 및 보호부재(14a)의 전체적인 진동이 저하되는 문제가 발생하게 되어, 진동코일부(19)를 탄성지지부(13)를 포함한 진동추에 고정시키지 않고 하우징에 직접 고정시켜 진동추의 진동을 원활하게 할 필요성이 대두되었으며, 탄성지지부(13)를 건드리지 않고 조립이 가능한 조립방법의 개선 필요성이 대두되었다. 즉, 진동을 일으키는 요소인 진동코일과 마그네트는 서로 떨어져 있고 두 요소 중 한 요소는 고정되어 힘을 발생시키고 나머지 한 요소는 힘을 받는 진동추의 역할을 해야 하는데, 이 경우는 마그네트가 진동추에 속하고, 진동코일 역시 진동추에 속하는 탄성지지부에 연결되어 있어서 모두 하나로 연결되어 있어서 진동이 제대로 구현되지 않는다.

본 발명은 상술한 진동형 마이크로스피커의 내부구조에 의한 진동력 발생 및 전달에 방해가 되는 요인을 제거하여 골전도를 위한 미세 진동에서 진동모터를 위한 강한 진동까지의 다양한 진동강도를 하나의 마이크로스피커에서 구현하기 위한 것으로서, 한 개의 진동추인 중심마그네트/외륜마그네트/마그네트지지부/탄성지지부/결합부재/보호부재가 원활하게 진동할 수 있도록 진동코일부의 지지부를 탄성지지부의 탄성브리지 사이로 통과시켜 하우징내 최하위인 하부 하우징 또는 측부 하우징에 고정시킴으로써, 진동코일부가 고정되는 대신에 진동추가 충분히 상하로 진동할 수 있게 되어, 본 발명이 의도하는 음향/골전도/진동의 초소형 복합 진동 스피커를 구현하는 기술적 사상을 제공하는 데에 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 측부를 커버하는 하우징; 상기 하우징 내부에 장착되는 중심 마그네트; 상기 중심 마그네트를 하부에서 지지하는 마그네트 지지부; 중심을 지나는 탄성브리지를 포함하고 하우징 내 하단부에서 탄성브리지의 말단이 상기 하우징측에 편심이 발생하지 않도록 고정되며 상기 마그 네트 지지부 하부에서 상기 마그네트 지지부와 중심결합부재를 통해 중심 결합함으로써 상기 마그네트 지지부를 지지하는 탄성 지지부; 상기 중심 마그네트 외연에 이격 설치되는 진동코일부; 하부가 상기 탄성 지지부의 탄성브리지를 피하여 상기 하우징에 설치 및 고정되고 상부는 수직 상향하되 상기 중심 마그네트 외연의 높이에는 진동코일부가 형성되어 상기 진동코일부를 지지하는 코일지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 제공한다.

상기 하우징은 상부를 커버하는 상부하우징 및 하부를 커버하는 하부하우징 중에서 하나 이상을 선택하여 구비할 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트, 하우징 내 최상위에서 외연이 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부를 더 포함하고, 상기 진동코일부가 상기 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 부착 및 고정하고; 상기 마그네트 지지부는 그 외연을 연장 절곡한 '

'형상으로 하여 중심 마그네트를 하부에서 지지하고 외륜 마그네트를 상부에서 고정하되; 상기 중심 마그네트의 외측부 및 외륜 마그네트의 내측부가 상기 마그네트 지지부와 이격 되도록 하여 상기 중심 마그네트와 외륜 마그네트 간에 상기 마그네트 지지부에 의해 분리되는 두 개의 공간을 형성하며, 그 중 상부가 개방된 공간에는 상기 음향코일부가 입설하고, 하부가 개방된 공간에는 상기 코일지지부 상부에 형성된 진동코일부를 입설하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 중심 마그네트를 포위하는 제 1 외륜 마그네트, 상기 제 1 외륜 마그네트를 포위하는 제 2 외륜 마그네트, 음향재생부 및 음향코일부를 포함하는 구조로서, 상기 진동코일부가 상기 제 1 외륜 마그네트 및 제 2 외륜 마그네트 사이에 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 부착 및 고정하며, 마그네트 지지부는 중심 마그네트 및 제 1 외륜 마그네트를 하부에서 지지하고 제 1 외륜 마그네트 및 제 2 외륜 마그네트의 상부는 보호부재를 부착하여 연결하고 상기 음향재생부 하부에 하향 부착된 음향코일은 중심 마그네트와 제 1 외륜 마그네트 사이에 입설되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명은 또한 상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트만을 포함하는 구조에서, 상기 마그네트 지지부는 중심 마그네트 하부를 지지하고, 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 상부를 보호부재로 커버하여 연결하고, 상기 진동 코일부가 상기 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 사이에 상향으로 입설될 수 있도록 상기 코일 지지부가 하우징에 형성, 부착 및 고정되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트, 상기 중심 마그네트 상에 형성되는 상부 마그네트, 하우징 내 최상위에서 외연이 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부를 더 포함하고, 상기 진동코일부가 상기 중심 마그네트와 상기 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 부착 및 고정하며, 상기 중심 마그네트와 외륜 마그네트를 상부에서 연결 고정하는 보호부재를 구비하고, 상기 상부 마그네트의 외연에 상기 음향코일부가 하향 입설되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 제공한다.

이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커의 제 1 실시예에 대한 분해 사시도로서, 원판형의 상부 하우징과, 하우징 내 하단부에서 탄성브리지를 포함하고 외연이 측부 하우징에 부착되는 탄성 지지부 및 상기 탄성 지지부의 탄성브리지를 피하여 하부 하우징 상에 상향으로 설치 고정되고 그 상부에는 상기 중심 마그네트 외연에 입설되는 진동코일부가 형성된 코일지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커를 도시하고 있다.

하우징은 기본적으로 측부 면이 커버된 구조로서 내부 구성요소를 고정하고 외부의 충격으로부터 제품을 보호하는 역할을 하는 필수 구성요소이며, 하나의 진동추 역할을 하게 되는 중심마그네트, 외륜마그네트, 마그네트지지부, 중심결합부재 및 보호부재의 일체화된 부분의 모든 진동을 하우징 전체에 그대로 분산시키면서 외부로 진동을 전달하는 역할을 한다.

상기 하우징(12)은 적용 대상의 설계상 필요에 따라 사각기둥형, 원기둥형 등 다양한 형상의 구현이 가능한 부분으로서, 하우징의 형상은 내부 구성요소의 형상에도 영향을 미치는바, 하우징의 형상에 따라 내부구성요소 또한 축척을 달리하는 유사한 형상으로 구현하게 된다.

도 2는 그 중 가장 바람직한 실시예로서, 원통형 관체 형상의 측부 하우징, 원판형인 상부 및 하부하우징으로 구성된 하우징을 채택하고 내부 구성요소 또한 원형을 기본 형상으로 하고 있다. 따라서 도 2에 도시된 실시예는 하나의 예시일뿐 하우징 및 내부구성요소의 형상이 이에 국한됨을 의미하는 것이 아님을 분명히 하고자 한다.

도시된 하우징은 원통형 관체 형상의 측부 하우징, 원판형인 상부 및 하부하우징으로 나눌 수 있고 이들은 일체형일 수도 있으나, 제조공정을 생각한다면 원통형 관체인 측부 하우징, 원판형의 상부 하우징 및 하부 하우징이 분리되고 측부 하우징 및 상부 하우징(또는 하부 하우징)이 결합되어 구비된 상태에서 내부 구성요소가 적층된 후 최종적으로 상부 하우징(또는 하부 하우징)을 결합하는 구조가 될 것이다.

이때 스피커 전체의 두께를 더욱 줄여야 하는 경우에는 상기 상부 및 하부 하우징은 선택적으로 생략되어도 무방하다.

이하, 원통형이고 전체면을 커버하는 하우징을 채택한 경우의 내부 구성요소를 설명함에 있어 불가피하게 상기 원통형의 하우징에 적합한 형상을 구체적으로 언급하더라도, 이는 실시예에 대한 설명을 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 그 형상에 국한하고자 함이 아님을 분명히 하고자 한다.

상기 하우징(22) 내부에 장착되는 중심 마그네트(27)는 원통형의 단일 마그네트이고, 그 하부를 지지하는 마그네트 지지부(24)와 결합되어 있다.

탄성지지부(23)는 탄성브리지(23a)를 포함하고 하우징 내 하단부에서 그 말 단측이 측부 하우징(22a) 또는 하부 하우징(22c)에 편심이 발생하지 않도록 고정(직접 부착 또는 별도의 결합부재에 의한 간접 부착)되며 상기 마그네트 지지부(24)와 리벳, 핀 또는 접착제 등의 중심결합부재(25)를 통해 중심결합하고 상기 마그네트 지지부(24)를 하부 하우징(22c)으로부터 이격 고정하며, 중심마그네트, 외륜마그네트, 마그네트지지부, 결합부재 및 보호부재는 일체화된 진동추와 같이 진동하여 하우징에 모든 강도의 진동을 외부에 그대로 전달하는 역할을 한다.

상기 중심결합부재(25)가 리벳이나 핀 등일 경우 탄성지지부(23) 및 마그네트 지지부(24)는 중앙에 통공(24a)을 형성하는 것이 바람직할 것이다.

이때 진동을 유발하는 진동코일부(29)는 코일지지부(29a)를 지지축으로 하여 상기 코일지지부(29a)의 상부에 상기 중심 마그네트 외연에 이격 설치될 수 있는 높이에서 형성되는바, 상기 코일지지부(29a)는 하부가 상기 탄성 지지부(23)의 탄성브리지(23a)를 피하도록 도면과 같이 하부의 일부가 개방되도록 하여 측부 하우징 또는 하부 하우징에 설치 및 고정되고 상부는 하우징 내에서 수직 상향하되 상기 중심 마그네트 외연의 높이에는 진동코일부가 형성되어 상기 진동코일부를 지지할 수 있도록 한다.

상기 진동코일부 및 코일지지부의 조립방법의 특징으로는 이를 하부 하우징에 설치하고자 할 경우, 하부가 탄성브리지의 숫자만큼 나뉘어진 코일지지부의 상부에 진동코일부를 먼저 결합한 후(e.g. 보빈코일), 상기 탄성지지부의 탄성브리지 사이를 통과하여 하부 하우징(22c)에 상향으로 입설 및 고정함으로써 진동코일부의 원형 형태를 그대로 유지하면서도 진동품질의 안정성을 추구한다는 것이다.

도 3은 상기 구성요소가 결합된 초소형 복합 진동 마이크로스피커의 단면도로서, 단층의 마그네트층에 대한 코일의 입설에 있어서 탄성브리지(23a)를 피하여 하부 하우징(22c)에 설치된 코일지지부(29a)에 의해 진동코일부가 마그네트 측부에 입설함으로써 진동코일부를 하우징에 고정시키는 대신에 중심마그네트는 진동추와 같이 진동하여 상하로 원활히 움직이는 구조임을 확인할 수 있다.

도 4는 상기 제 1 실시예의 진동형 마이크로스피커의 코일지지부 및 진동코일부에 대한 부분 상세도로서, 코일지지부(29a)는 탄성지지부(23)의 상하진동을 방해하지 않도록 탄성지지부(23)의 탄성브리지(23a)를 피하도록 도면과 같이 하부의 일부가 개방되도록 하여 하부 하우징(22c) 상에 상향으로 부착/고정되어 있음을 볼 수 있으며, 진동코일부(29)에서 생기는 음향 신호의 자력으로 중심 마그네트의 자력에 영향을 주어 진동을 일으키게 된다.

점점 슬림화되는 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 이동통신기기의 경우 음향부를 제외한다면 원형 스피커의 직경은 10mm까지 초소형화의 요구가 있으며, 이 경우 상기 탄성지지부(23)는 간소화된 탄성브리지(23a)를 채택하는 것이 탄성을 유지하는데에 유리할 수 있으며, 진동추라고 할 수 있는 중심마그네트, 외륜마그네트, 마그네트지지부, 중심결합부재 및 보호부재의 일체화된 부분의 무게 및 진동력에 따라 탄성브리지(23a)의 모양 및 개수를 조절하는 것이 필요하다.

상기 탄성브리지는 판스프링과 같은 탄성체로서 측면에서 관찰할 때 물결형상과 같이 위상이 반복적으로 변화하는 형상인 것이 바람직하며, 그 말단 측은 측부 하우징 또는 하부 하우징에 편심이 발생하지 않도록 부착 및 고정되고, 탄성브 리지를 고정하는 별도의 지지부재를 이용할 수 있다.

본 발명은 초소형 휴대폰에 적용하고자 하는 것으로서, 도 4의 실시예는 직경 10mm정도의 스피커에도 적용가능한 실시예로서, 링형의 외연(지지부재)을 가진 탄성지지부가 일측의 외연으로부터 타측의 외연을 편심이 발생하지 않도록 연결하여 하나의 브리지를 구비한 경우이다.

상기 하나의 브리지라 함은 탄성지지부의 외연에서 중심에 이르는 길이의 탄성체(e.g. 판스프링) 2 개를 중심 결합하여 형성할 수도 있고, 탄성지지부의 외연에서 중심에 이르는 길이의 탄성체 하나를 도입함으로써 구현할 수도 있다.

동 실시예의 코일지지부(29a)는 탄성지지부(23)가 측부 하우징에 고정되는 탄성브리지(23a)를 구비하였기 때문에 코일지지부(29a)의 하부 구조가 탄성브리지(23a)와 겹치지 않도록 하부가 나뉘어지는 형상으로 하부 하우징(22c) 상에 수직 상향으로 부착 고정될 수 있도록 하고, 탄성지지부(23)의 높이를 초과하는 부분부터는 단일체인 원통 형상으로 하고, 외륜 마그네트(27) 내연에 도달하는 높이부터는 상기 코일지지부(29a)에 진동코일부(29)를 형성한다.

그러나 상기 코일지지부는 하부 하우징뿐만 아니라, 측부 하우징에 부착될 수도 있는 것인바, 본 발명의 특징인 상기 코일지지부를 이용한 진동코일부의 입설은 하부의 탄성지지부를 건드리지 않으면서 진동코일부를 중심 마그네트 외연에 입설하는데 있다 할 것이어서, 이를 충족하는 형상이면 무엇이든 무방한바 상기 실시예 이외에도 "┛┗"형상의 코일지지부를 도입하여 탄성지지부 위측의 측부 하우징에 고정할 수도 있는 것이다.

탄성지지부(23)의 진동을 방해하지 않고도 진동코일부(29)를 외륜 마그네트 내연에 상향으로 입설하여 진동추라고 할 수 있는 중심마그네트, 외륜마그네트, 마그네트지지부, 결합부재 및 보호부재의 일체화된 부분을 진동시키는 진동력을 발생시키는바, 이는 코일지지부를 하부 하우징에 고정시켜 진동코일부를 고정하는 대신에 일체형인 진동추를 자유롭게 상하 진동시킬 수가 있어 진동 강도를 극대화할 수 있는 구조를 창출한다.

본 발명의 코일지지부는 탄성지지부의 진동을 방해하지 않도록 그 위치를 피하면서 중심 마그네트 외연에 진동코일부를 형성할 수 있도록 하고, 하부는 하부 하우징 또는 측부 하우징에 고정되고, 상부는 중심 마그네트 외연에 도달할 수 있도록 하우징 내에서 상향으로 입설 및 고정된다는 것에 특징이 있다 할 것인바, 하부 하우징에 고정할 경우 상기 코일지지부의 형상은 탄성지지부의 탄성브리지의 형상에 따라 다양하게 구현될 수 있어 권리범위가 상기 실시예에 국한되는 것이 아님을 분명히 하고자 한다.

도 5는 본 발명에 따른 진동 마이크로스피커의 제 2 실시예로서, 제 1 실시예로부터 변형 가능한 실시예이다.

제 2 실시예는 하우징(32) 내에 원통형의 중심 마그네트(37)를 이격 포위하고 있는 링형의 외륜 마그네트(38)와 최상위에 음향재생부(30) 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부(31)를 더 포함하는 구조로서, 진동코일부(39)는 중심 마그네트(37) 및 외륜 마그네트(38) 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부(39a)를 탄성지지부(33)의 탄성브리지(33a)를 피하도록 도면과 같이 하부의 일부가 개방되도록 하여 하부 하우징에 부착 고정한다.

상기 음향재생부(30)는 하우징 내 최상위에 위치하고 하부에 하향으로 부착된 음향코일부(31)의 진동에 의해 음향 진동을 재생한다.

또한 마그네트 지지부(34)는 중심 마그네트를 하부에서 지지하고 외륜 마그네트를 상부에서 고정할 수 있도록 전체적인 형상은 '

'으로 하되, 상기 중심 마그네트(37) 외측부 및 외륜 마그네트(38) 내측부가 상기 마그네트 지지부(34)와 이격되도록 하여 상기 마그네트 지지부(34)를 중심으로 두 개의 분리된 공간이 형성되는바, 상부개방공간에는 상기 음향재생부에 하향 부착하는 음향코일이 입설되고, 하부개방공간에는 상기 코일지지부 상부에 형성된 진동코일부가 입설된다.

상기 마그네트 지지부(34)에 의해 커버되지 못한 중심 마그네트 상부 및 외륜 마그네트 하부는 보호부재(34a)로 커버하여 자력의 손실을 방지한다.

상기 보호부재(34a)는 순철 등의 재료를 이용한 플레이트 형상으로 마그네트에 부착되어 자력의 손실을 막고 전자기력을 원하는 방향으로 방출할 수 있도록 유도하는 역할을 한다.

이와 같이, 상기 제 2 실시예는 '

'형상의 마그네트 지지부(34)를 이용하여 마그네트를 지지하면서도 마그네트 사이에 상하 양방향으로 입설되는 음향코일과 진동코일을 수용할 수 있는 공간을 제공하여 음향 및 진동 양방향 스피커를 구현하는 것을 특징으로 하며, 마그네트 지지부는 연결된 마그네트 부분과 같은 극성으로 전환되어 바로 옆에 위치한 마그네트와 반대 극성을 나타내어 마그네트 지 지부와 마그네트 사이에 강한 자기장을 형성하여 진동코일부와 형성되는 진동력을 극대화 시킨다.

미설명 부호(31,35,33)는 음향재생부에 부착된 음향코일부(31), 하우징 내 최하위에 외연 측이 고정되는 탄성지지부(33) 및 상기 탄성지지부(33)와 마그네트 지지부를 중심결합하는 중심결합부재(35)이다.

도 6은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커를 구현한 제 3 실시예로서, 앞선 실시예와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 줄일 수 있다.

제 3 실시예는 제 2 실시예와 마찬가지로 음향스피커, 진동형 스피커 및 진동모터의 기능을 모두 수행하는 양방향 스피커로서, 제 2 실시예와 다른 점은 외륜 마그네트를 한 개 더 구비한다는 것으로, 제 1 실시예 및 제 2 실시예보다 다소 외경이 더 큰 구조이다.

이로써 원통형의 중심 마그네트(47), 상기 중심 마그네트(47)를 에워싸는 제 1 외륜 마그네트(48) 및 상기 제 1 외륜 마그네트(48)를 포위하는 제 2 외륜 마그네트(48a)를 포함함으로써 진동에 참여하는 마그네트의 수를 증가하여 진동력을 강화하는 효과가 있다.

이때 코일의 위치는 음향코일부(41)의 경우 중심 마그네트(47)와 제 1 외륜 마그네트(48) 사이에 음향재생부(40)로부터 하향 입설되고, 진동코일부(49)는 제 2 실시예와 마찬가지로 코일지지부(49a)에 의해 하부 하우징(42c)으로부터 수직 상향으로 설치되되, 제 1 외륜 마그네트(48)와 제 2 외륜 마그네트(48a)사이로 입설하 여 진동을 유발한다.

또한 마그네트 지지부(44)는 중심 마그네트(47) 뿐만 아니라 제 1 외륜 마그네트(48)의 하부를 동시에 지지하고, 순철 등의 재질을 이용한 플레이트 형상의 보호부재(44a)는 중심 마그네트(47) 상부를 단독 커버하고, 제 1 외륜 마그네트(48) 상부, 제 2 외륜 마그네트(48a) 상부, 제 2 외륜 마그네트의 외측부 및 제 2 외륜 마그네트 하부를 연결하여 커버함으로써 마그네트의 위치를 고정하고 자력의 손실을 최소화한다.

상기 제 3 실시예는 직경이 증가하더라도 진동성을 더욱 강화할 필요가 있는 제품에 적용 가능한 모델로서 음향 및 진동의 양방향 스피커를 위한 실시예이다.

미설명 부호(42,43,45)는 하우징(42), 하우징 내 최하위에 외연이 고정되는 탄성지지부(43) 및 상기 탄성지지부(43)와 마그네트 지지부를 중심결합하는 중심결합부재(35)이다.

도 7은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커를 구현한 제 4 실시예로서, 앞서 설명한 내용과 중복되는 부분에 대해서는 그 설명을 생략할 수 있다.

제 4 실시예는 음향스피커 기능이 제외된 진동형 단방향 스피커로서, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에서 볼 수 있었던 음향재생부 및 음향코일부가 생략되었음을 볼 수 있으며, 제 2 실시예와 같이 중심 마그네트(57)와 외륜 마그네트(58)를 구비하고 탄성지지부(53) 및 마그네트 지지부(54)에 의해서 마그네트가 진동을 유지할 수 있도록 고정되며, 중심 마그네트(57) 및 외륜 마그네트(58) 상부를 하나의 보호부재(54a)로 커버하여 연결하고, 하부 하우징(52c)에 수직 상향으로 부착/고정된 코일 지지부(59a)에 의해서 진동코일부(59)가 상기 중심 마그네트(57) 및 외륜 마그네트(58) 사이에 입설된다.

이와 같은 제 4 실시예는 음향 스피커 기능을 생략하고 진동 스피커 및 진동모터의 기능을 수행할 수 있는 단방향 진동형 스피커로서, 스피커의 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 구조이다.

미설명 부호(52,55)는 하우징(52)과, 상기 탄성지지부(53)와 마그네트 지지부를 중심결합하는 중심결합부재(55)이다.

도 8은 본 발명에 따른 진동형 마이크로스피커를 구현한 제5실시예로서, 앞서 설명한 내용과 중복되는 부분에 대해서는 그 설명을 생략할 수 있다.

제 5실시예는 음향 스피커 기능이 포함된 진동형 양방향 스피커로, 하부 하우징을 생략할 수 있도록 한 구조적 특징을 갖는바, 스피커의 두께를 더욱 줄일 수 있는 장점이 있다.

제 5실시예는 상기 중심 마그네트(67)를 포위하는 외륜 마그네트(68), 상기 중심 마그네트 상에 형성되는 상부 마그네트(67a), 하우징 내 최상위에서 외연이 측부 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부(60) 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부(61)를 더 포함한다.

진동코일부가 상기 중심 마그네트(67)와 상기 외륜 마그네트(68) 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부(69a)를 측부 하우징에 부착 및 고정하 고, 상기 중심 마그네트(67)와 외륜 마그네트(68)를 상부에서 연결 고정하는 보호부재(64a)를 구비하며, 상기 상부 마그네트(67a)의 외연에 상기 음향코일부(61)가 하향 입설된다.

이때 상기 중심 마그네트(67) 및 외륜 마그네트(68)를 상부에서 연결 고정하는 보호부재(64a)는 음향코일부(61)의 하향 입설을 방해하지 않는 범위에서 그 두께를 증가시켜 진동감을 증가하는 효과를 줄 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 구조의 중요성을 감안하여 최종적인 구성요소의 배치를 위주로 하였을 뿐 특정 제조공정이나 방법을 언급하지 않았는바, 제조방법과 관련해서 어떠한 방법을 채택하든 결과적으로 본 발명의 구조와 동일한 경우에는 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

본 발명에 의하면, 탄성지지부의 진동을 방해하지 않으면서 코일부의 수직 입설을 가능하게 하는 코일 지지부를 도입함으로써 하나의 진동추라고 할 수 있는 중심마그네트, 외륜마그네트, 마그네트지지부, 결합부재 및 보호부재의 일체화된 부분의 진동 발생 및 전달을 원활하게 하여 고강도의 진동을 요하는 진동모터에서 미세 진동의 전달을 요하는 골전도 스피커로서의 기능까지 충실히 실현할 수 있다.

따라서 본 발명은 일체화된 마그네트 구조를 중심으로 그 밖의 구조를 변형함으로써 하나의 마이크로스피커가 음향 스피커, 골전도 스피커 및 진동 모터의 기능을 모두 수행할 수 있도록 하여 휴대폰과 같은 소형 멀티미디어 통신 기기 등에 적용될 경우 한개의 유니트로 "음향스피커 + 리시버(통화용 스피커) + 진동모터"를 대체하는 원가절감, 공간절감의 막대한 경제적 절감효과를 제공할 수 있다.

또한 리시버의 경우 골전도 스피커로 대체하기 때문에 난청보조/고막보호/소음환경통화/사생활보호/비상안전통화 등의 골전도 서비스를 제공하고, 진동모터의 경우 기존 단일 진동이 아니라 주파수 및 볼륨(출력)으로 진동의 세기를 자유자재로 조절하는 진동 콘텐츠 서비스를 가능하게 한다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 마이크로스피커는 부착하기만 하면 대상 물체가 진동하여 음향을 발산하는 부착스피커 서비스도 가능한바, 상기의 효과를 종합해 볼때 본 발명은 스피커 시장의 판도를 바꾸어 놓을 획기적인 기술로 그 활약이 기대된다고 하겠다.

Claims (11)

1. 측부 및 하부면을 커버하는 하우징;

   상기 하우징 내부에 장착되는 중심 마그네트;

   상기 중심 마그네트를 그 하부에서 지지하는 마그네트 지지부;

   하우징 내 하단부에서 중심을 지나는 탄성브리지를 포함하고 탄성브리지의 말단 측이 하우징에 편심이 발생하지 않도록 고정되며 상기 마그네트 지지부와 중심결합부재를 통해 결합하여 상기 마그네트 지지부를 하부에서 지지하는 탄성지지부;

   상기 중심 마그네트 외연에 이격 설치되는 진동코일부;

   하부는 상기 탄성 지지부의 탄성브리지를 피하여 하우징 상에 설치 및 고정되도록 탄성 브리지와 중첩되는 부분은 개방되도록 구성하고, 상부는 수직 상향하되 상기 중심 마그네트 외연에 대응하는 높이에서 상기 진동코일부에 결합하여 진동코일부를 상향입설하도록 지지하는 코일지지부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
2. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 상부를 커버하는 상부 하우징을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트 및 최상위에서 외연이 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부를 더 포함하고;

   상기 진동코일부가 상기 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 부착 및 고정하고;

   상기 마그네트 지지부는 '

   

   '형상으로 형성되어 중심 마그네트를 하부에서 지지하고 외륜 마그네트를 상부에서 고정하되 상기 중심 마그네트 외측부 및 외륜 마그네트 내측부가 상기 마그네트 지지부와 이격될 수 있도록 하여 중심 마그네트와 외륜 마그네트 간에 상기 마그네트 지지부에 의해 분리된 두 개의 공간을 형성하고, 그 중 상부 개방 공간에는 상기 음향재생부 하부에 설치되어 음향재생부로부터 수직 하향하는 음향코일부를 입설하고, 하부 개방공간에는 상기 코일지지부 상부에 형성된 진동코일부를 입설하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 중심 마그네트를 포위하는 제 1 외륜 마그네트, 상기 제 1외륜 마그네트를 포위하는 제 2 외륜 마그네트, 하우징 내 최상위에서 외연이 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부 및 상기 음향 재생부의 하부에 하향 부착되는 음향코일부를 더 포함하고;

   상기 진동코일부가 상기 제 1 외륜 마그네트 및 제 2 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 형성 부착, 고정하며;

   상기 마그네트 지지부는 중심 마그네트 및 제 1 외륜 마그네트를 하부에서 지지하고 제 1 외륜 마그네트 상부, 제 2 외륜 마그네트 상부, 제 2 외륜 마그네트의 외측부 및 제 2 외륜 마그네트 하부를 하나의 보호부재를 부착하여 연결하고;

   상기 음향재생부 하부에 부착되어 음향재생부로부터 수직 하향하는 음향코일은 중심 마그네트와 제 1 외륜 마그네트 사이에 입설되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트를 더 포함하고, 상기 마그네트 지지부는 중심 마그네트 하부를 지지하며, 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 상부를 하나의 보호부재로 커버하여 연결하고, 상기 진동 코일부가 상기 중심 마그네트 및 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 형성 부착 및 고정되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 중심 마그네트를 포위하는 외륜 마그네트, 상기 중심 마그네트 상에 형성되는 상부 마그네트, 하우징 내 최상위에서 외연이 하우징에 고정되어 음향 진동을 재생하는 음향재생부 및 상기 음향재생부 하부에 하향 부착되는 음향코일부를 더 포함하고; 상기 진동코일부가 상기 중심 마그네트와 상기 외륜 마그네트 사이에 수직 상향으로 입설될 수 있도록 코일 지지부를 하우징에 부착 및 고정하며; 상기 중심 마그네트와 외륜 마그네트를 상부에서 연결 고정하는 보호부재를 구비하고; 상기 상부 마그네트의 외연에 상기 음향코일부가 하향 입설되는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
7. 제 3항에 있어서, 상기 중심 마그네트 상부 및 외륜 마그네트 하부는 보호부재로 커버하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
8. 제 4항에 있어서, 상기 중심 마그네트 상부는 별개의 보호부재로 커버하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
9. 제 5항에 있어서, 상기 외륜 마그네트 하부는 별개의 보호부재로 커버하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
10. 제 6항에 있어서, 상기 중심 마그네트와 외륜 마그네트의 상부를 연결하는 보호부재는, 그 형상을 변화시킴으로써 스피커 전체의 무게 및 음향 재생부의 효율을 조절하는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.
11. 제 1항에 있어서, 상기 하우징은 탄성지지부 및 코일지지부 중 선택적으로 일체로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 초소형 복합 진동 마이크로스피커.

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