KR101078325B1 - 골전도 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 보이스 코일이 권취된 보빈의 내부에 삽입되는 코어를 생략함으로써 생산 원가를 줄여서 경제성을 높이고, 보다 컴팩트한 구조를 형성함으로써 휴대 및 착용이 간편하며, 소리 전달의 정확성이 증가된 골전도 스피커 또는 골전도 마이크로 이용될 수 있는 골전도 디바이스에 관한 것이다.

Description

골전도 디바이스 {BONE-CONDUCTION DEVICE}

본 발명은 골전도 디바이스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보이스 코일이 권취된 보빈의 내부에 삽입되는 코어를 생략함으로써 생산 원가를 줄여서 경제성을 높이고, 보다 컴팩트한 구조를 형성함으로써 휴대 및 착용이 간편하며, 소리 전달의 정확성이 증가된 골전도 스피커 또는 골전도 마이크로 이용될 수 있는 골전도 디바이스에 관한 것이다.

통상 공기로 전해지는 소리의 진동은 귀속에 있는 고막으로 전달된 후, 전기 신호로 바뀌면서 청각 신경에 전달됨으로써, 사람의 뇌에서 소리를 인식하게 된다. 그러나 골전도(骨傳導)는 소리의 진동이 공기를 통해 고막으로 전달되는 것이 아니라, 두개골을 통해 직접 사람의 뇌로 전달되는 소리 인식 메카니즘을 나타낸다. 따라서 고막에 이상이 있는 난청자라도, 청각 신경만 정상이라면 골전도 방식으로 소리를 들을 수 있게 된다. 이러한 골전도 원리를 응용한 스피커가 골전도 스피커이고, 골전도 원리를 응용한 마이크가 골전도 마이크이다.

이러한 골전도 스피커는 매우 다양한 종류가 개발되고 있는데, 대부분의 골전도 스피커는 요크, 마그네트, 보이스 코일 및 진동판 등으로 이루어진다. 그리 고 대부분의 진동판은 다수의 플레이트가 상호 스택(stack)된 형태로 이루어지고, 보이스 코일이 권취된 보빈의 중심부에는 코어(예를 들면 페라이트 코어)가 삽입되는 구조로 이루어진다. 따라서 이러한 종래의 골전도 스피커는 크기가 일반 헤드폰이나 이어폰에 비해 훨씬 클 뿐만 아니라 무게도 무겁고, 또한 제조 공정이 복잡하며 이에 따라 단가도 비싼 문제가 있다.

더욱이, 최근에는 이러한 골전도 스피커도 휴대폰이나 MP3 플레이어에 장착하여 사용할 수 있도록 소형화 및 경량화 될 필요가 있으나, 아직까지 골전도 효율을 저하시키지 않으면서 소형화 및 경량화한 제품은 만들어지지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 생산 원가를 줄여서 경제성을 높이고, 보다 컴팩트한 구조를 형성함으로써 휴대 및 착용이 간편하며, 소리 전달의 정확성이 증가된 골전도 디바이스를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명에 따른 골전도 디바이스는, 골전도 스피커 또는 골전도 마이크로 이용될 수 있는 골전도 디바이스에 있어서, 하부 돌기가 상측으로 돌출 형성되는 하부 몸체; 상기 하부 돌기에 대응되는 상부 돌기가 하측으로 돌출 형성되고, 상기 하부 몸체의 상부에 결합되는 상부 몸체; 상부 몸체의 상면에서 이격되어 설치되고, 자기장의 변화에 따라 진동을 발생시키는 진동판; 진동판의 상면에 고정 결합되고, 인체의 피부에 접촉하는 접촉 부재; 상부 몸체와 하부 몸체 사이에서 진동판과 평행하게 설치되고, 선단부는 상부 돌기와 하부 돌기 사이에 고정되며, 후단부는 상측으로 절곡 연장되어 진동판의 일측 끝단에 고정 결합되는 진동판 고정부; 중앙에 중공이 형성된 보빈과 상기 보빈의 외주면에 권취되는 보이스 코일을 포함하여 구성되고, 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착되며, 보빈의 중공에 진동판 고정부의 선단부가 관통 삽입되는 코일 구조체; 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착되어 진동판 주위에 자기장을 형성하는 마그네트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서 상기 접촉 부재는, 진동판의 상면에 고정 결합되는 패드 케이스와; 패드 케이스에 삽입되어 인체의 피부에 접촉하고, 탄력있는 합성 수지 재질로 이루어지는 접촉 패드;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 코일 구조체의 양측에 각각 마그네트가 안착되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상부 돌기와 진동판 고정부의 선단부 상면 사이, 그리고 하부 돌기와 진동판 고정부의 선단부 저면 사이에, 각각 지지 플레이트가 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착된 마그네트의 이탈을 방지하기 위해, 상부 몸체의 외주연에서 하측으로 절곡 연장된 이탈 방지턱을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 상부 몸체의 후면에서 하측으로 절곡 연장되어 마그네트의 이탈을 방지하는 상부 지지턱; 하부 몸체의 후면에서 상측으로 절곡 연장되어 상부 지지턱에 접하고, 마그네트의 이탈을 방지하는 하부 지지턱; 상부 지지턱의 중심부에 관통 형성되어, 상기 진동판 고정부의 후단부가 관통되는 관통홀;을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 골전도 디바이스에 의하면, 보이스 코일이 권취된 보빈의 내부에 삽입되는 코어를 생략함으로써 생산 원가를 줄여서 경제성이 증대될 수 있고, 보다 컴팩트한 구조를 형성함으로써 소형화 및 경량 화를 이루어 휴대 및 착용이 간편하며, 강력한 자기장 형성으로 인해 소리 전달의 정확성이 증가될 수 있게 된다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 골전도 디바이스의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

한편, 골전도 스피커와 골전도 마이크는 모두 동일한 구조로 이루어지고, 다만 전기 신호를 진동으로 변환시켜서 뼈를 통해 사람의 뇌로 전달하면 골전도 스피커가 되고, 사람의 뼈에서 나오는 진동을 전기 신호로 변환시켜서 외부로 출력하면 골전도 마이크가 된다. 따라서 이하에서 설명하는 본 발명에 따른 골전도 디바이스는 골전도 스피커와 골전도 마이크 모두에 적용될 수 있다.

도 1에는 본 발명에 따른 골전도 디바이스에서 코일 구조체의 결합 전 분해 사시도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 따른 골전도 디바이스에서 코일 구조체의 결합 후 분해 사시도가 도시되어 있고,도 3 및 도 4에는 본 발명에 따른 골전도 디바이스의 결합 사시도가 각각 다른 각도에서 도시되어 있으며, 도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 골전도 디바이스의 결합 단면도가 각각 다른 각도에서 도시되어 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 골전도 디바이스는, 상호 수직하게 결합되어 하우징을 형성하는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70), 상부 몸체(20)의 상면에 설치되어 자기장의 변화에 따라 진동을 발생시키는 진동판(40), 진동판(40)의 상면에 고정 결합되어 인체의 피부에 접촉하는 접촉 부재(10), 선단 부(52)가 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 고정되고 후단부(54)가 상측으로 절곡 연장되어 진동판(40)의 일측 끝단에 고정 결합되는 진동판 고정부(50), 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 안착되는 코일 구조체(60), 그리고 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 안착되어 진동판(40) 주위에 자기장을 형성하는 마그네트(30)를 포함하여 구성된다.

상기 하부 몸체(70)는 본 발명에 따른 골전도 디바이스의 최하단에 위치하고, 하부 몸체(70)의 전방 끝단에는 하부 돌기(72)가 상측으로 돌출 형성되는데, 상기 하부 돌기(72)는 진동판 고정부의 선단부(52) 저면을 지지한다.

그리고 상기 상부 몸체(20)는 하부 몸체(70)의 상부에 결합되어 하우징 구조를 형성하게 되는데, 상부 몸체(20)의 전방 끝단에는 하부 돌기(72)에 대응되는 상부 돌기(22)가 하측으로 돌출 형성되고, 상기 상부 돌기(22)는 진동판 고정부의 선단부(52) 상면을 지지한다. 즉, 상기 진동판 고정부의 선단부(52)는 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72) 사이에 고정된다.

상기 상부 몸체(20)의 상면에 설치되는 진동판(40)은 마그네트(30) 및 코일 구조체(60)에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 진동을 발생시키게 되는데, 이를 위해 상기 진동판(40)은 상부 몸체(20)의 상면에서 소정 간격으로 이격되어 설치되는 것이 바람직하다. 이러한 진동판(40)은 자기장에 영향을 받을 수 있는 금속 재질로 이루어지고, 또한 도시된 바와 같이 평평한 사각 플레이트 구조로 이루어질 수도 있으나, 그 형상이 이에 한정되는 것은 아니다.

그리고 상기 진동판(40)의 상면에 고정 결합되어 인체의 피부에 접촉하는 접 촉 부재(10)는, 진동판(40)에서 발생되는 진동을 사람의 뼈에 전달하거나 또는 사람의 뼈에서 발생되는 진동을 진동판(40)으로 전달하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 접촉 부재(10)는 진동판(40)의 상면에 고정 결합되는 패드 케이스(14)와, 패드 케이스(14)에 삽입되어 인체의 피부에 접촉하는 접촉 패드(12)로 구성되는 것이 바람직하고, 이때 인체의 피부에 직접 접촉하는 접촉 패드(12)는 진동의 효율적인 전달을 위해 탄력있는 합성 수지 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 상기 패드 케이스(14)는 진동의 손실을 방지하기 위해 딱딱한 합성 수지 또는 금속 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

그리고 상기 진동판 고정부(50)는, 진동판(40)의 이탈을 방지하기 위해 진동판(40)을 고정시킬 수 있으면서, 동시에 진동판(40)의 진동이 원활하게 이루어질 수 있게 구성되어야 한다. 이를 위해, 상기 진동판 고정부(50)는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에서 진동판(40)과 평행하게 설치되고, 그 선단부(52)는 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72) 사이에 고정되며, 후단부(54)는 상측으로 절곡 연장되어 진동판(40)의 일측 끝단에 고정 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 진동판 고정부의 선단부(52)는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70)가 이루는 하우징 내부에서 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72)에 의해 고정되고, 그 후단부(54)는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70)가 이루는 하우징의 외부로 연장된 후, 상측으로 절곡되어 진동판(40)의 일측 끝단에 고정 결합된다.

따라서 진동판 고정부의 후단부(54)가 진동판(40)의 후방 끝단에 고정 결합되고, 진동판의 선단부(52)가 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72) 사이에 고정됨으로 써, 진동판(40)이 골전도 디바이스에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또한 상측으로 절곡 연장된 진동판 고정부의 후단부(54)가 진동판(40)의 후방 끝단에 고정 결합되고, 진동판(40)이 상부 몸체(20)의 상면에서 이격되어 설치됨으로써, 진동판(40)의 진동이 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

또한 진동판 고정부(50)의 후방에서 상측으로 절곡 연장되어 진동판(40)에 고정 연결되는 진동판 고정부의 후단부(54)는, 그 절곡되는 각도가 수직하지 않고 완만한 경사를 이루는 라운딩된 구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 이는 진동판(40)에 발생되는 진동의 손실을 효율적으로 방지하기 위함이다.

그리고 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70)가 이루는 하우징 내부에 안착되는 상기 코일 구조체(60)는, 중앙에 중공(64)이 형성된 보빈(62)과, 보빈(62)의 외주면에 권취되는 보이스 코일(66)을 포함하여 구성된다. 이때 보빈의 중공(64)에 진동판 고정부의 선단부(52)가 관통 삽입되고, 보빈(62)의 상부와 하부는 각각 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70)의 내면에 의해 지지되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 코일 구조체(60)는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 안착되어 고정될 수 있게 된다.

한편, 상기 보빈의 중공(64)을 관통한 진동판 고정부의 선단부(52)는 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72) 사이에 고정되는데, 이때 상부 돌기(22)와 진동판 고정부의 선단부(52) 상면 사이, 그리고 하부 돌기(72)와 진동판 고정부의 선단부(52) 저면 사이에, 각각 지지 플레이트(56, 58)가 더 삽입되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 보빈의 중공(64)을 관통한 진동판 고정부의 선단부(52)는, 상부 돌기(22) 에 의해 지지되는 지지 플레이트(56)와 하부 돌기(72)에 의해 지지되는 또 다른 지지 플레이트(58) 사이에서 더욱 견고하게 고정될 수 있고, 또한 진동의 손실 및 소리의 왜곡이 더욱 방지될 수 있게 된다.

이때, 하부 몸체(70)와, 지지 플레이트(58), 진동판 고정부의 선단부(52), 지지 플레이트(56), 상부 몸체(20)를 차례로 관통하여 체결되는 볼트(80)에 의해 고정됨으로써, 상기 진동판 고정부의 선단부(52)가 상부 돌기(22)와 하부 돌기(72) 사이에서 더욱 견고하게 고정될 수 있다.

그리고 상기 마그네트(30)는 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70)가 이루는 하우징 내부에 안착되어 진동판(40) 주위에 자기장을 형성하게 된다. 즉, 소리의 입출력이 없더라도 상기 마그네트(30)에 의해 진동판(40) 주위에는 항상 자기장이 형성된다. 그러나 소리의 입출력이 발생하는 순간, 진동판(40) 주위에 형성된 자기장에 변화가 발생하면서, 진동에 의해 소리의 전달이 이루어지게 되는 것이다.

이때, 상기 본 발명에 따른 골전도 디바이스는 소리의 효율적인 전달을 위해 더욱 강력한 자기장이 발생되도록 한 쌍의 마그네트(30)를 포함하는 것이 바람직하고, 이러한 경우 상기 마그네트(30)는 코일 구조체(60)의 양측에 각각 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 골전도 디바이스는, 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 안착된 마그네트(30)의 이탈을 방지하기 위해, 상부 몸체(20)의 외주연에서 하측으로 절곡 연장된 이탈 방지턱(24)을 더 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 상부 몸체(20)의 양측 외주연에서 이탈 방지턱(24)이 각각 하측으로 절곡 연장 형성되고, 이러한 이탈 방지턱(24)이 마그네트(30)의 측면을 지지함으로써, 마그네트(30)의 이탈이 방지될 수 있다.

또한 본 발명에 따른 골전도 디바이스는, 상부 몸체(20)와 하부 몸체(70) 사이에 안착된 마그네트(30)의 이탈을 방지하기 위해, 상부 몸체(20)의 후면에서 하측으로 절곡 연장되는 상부 지지턱(26)과, 하부 몸체(70)의 후면에서 상측으로 절곡 연장되어 상부 지지턱(26)에 접하는 하부 지지턱(76)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도시된 바와 같이 상부 몸체(20)의 후면에서 하측으로 절곡 연장된 상부 지지턱(26)과 하부 몸체(70)의 후면에서 상측으로 절곡 연장된 하부 지지턱(76)이 상호 접하게 되고, 이러한 상부 지지턱(26)과 하부 지지턱(76)이 마그네트(30)의 후면을 지지함으로써, 마그네트(30)의 이탈이 방지될 수 있다.

이처럼 마그네트(30)의 이탈을 방지하기 위한 상부 지지턱(26)이 상부 몸체(20)의 후면에서 하측으로 절곡 연장된 경우, 상부 지지턱(26)의 중심부에는 관통홀(28)이 관통 형성되고, 진동판 고정부(50)의 후방에서 상측으로 절곡 연장되는 진동판 고정부의 후단부(54)가 상기 관통홀(28)을 관통하여 진동판(40)의 후방 끝단에 고정 연결된다.

이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 골전도 디바이스의 이용예를 살펴본다.

우선, 본 발명에 따른 골전도 디바이스가 골전도 스피커로 사용되는 경우, 골전도 스피커에 음성 신호가 도달하면, 상기 음성 신호는 전류의 형태로 코일 구 조체(60)의 보이스 코일(66)을 따라 흐르게 되고, 이 과정에서 상기 코일 구조체(60)에 의해 골전도 스피커 내부에 자기장의 변화가 발생하게 된다. 이러한 자기장의 변화로 인해 진동판(40)에 가해지는 자기장의 세기도 변하게 되고, 그로 인해 진동판(40)에 새로운 진동이 발생하게 되는데, 이처럼 진동판(40)에 의해 발생된 새로운 진동이 접촉 부재(10)를 통해 골전도 스피커를 착용한 이용자의 뼈에 전달되면서 소리의 전달이 이루어지게 된다.

반대로, 본 발명에 따른 골전도 디바이스가 골전도 마이크로 사용되는 경우, 골전도 마이크를 착용한 이용자가 말을 하면, 그 소리는 이용자의 피부에 접촉하는 접촉 부재(10)를 통해 진동판(40)에 전달되고, 진동판(40)은 접촉 부재(10)를 통해 전달된 소리로 인해 새로운 진동을 발생시키게 된다. 이처럼 진동판(40)에서 새로운 진동이 발생되면, 골전도 마이크 내부에 자기장의 변화가 발생하게 되고, 이러한 자기장의 변화로 인해 코일 구조체(60)의 보이스 코일(66)을 따라 새로운 음성 신호를 포함하는 전류가 흐르게 되어 소리의 전달이 이루어지게 된다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 골전도 디바이스를 나타내는 분해 사시도.

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 골전도 디바이스를 나타내는 결합 사시도.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 골전도 디바이스를 나타내는 결합 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10; 접촉 부재 12; 접촉 패드

14; 패드 케이스 20; 상부 몸체

22; 상부 돌기 24; 이탈 방지턱

26; 상부 지지턱 30; 마그네트

40; 진동판 50; 진동판 고정부

56, 58; 지지 플레이트 60; 코일 구조체

62; 보빈 66; 보이스 코일

70; 하부 몸체 72; 하부 돌기

76; 하부 지지턱

Claims (6)

1. 골전도 스피커 또는 골전도 마이크로 이용될 수 있는 골전도 디바이스에 있어서,

   하부 돌기가 상측으로 돌출 형성되는 하부 몸체;

   상기 하부 돌기에 대응되는 상부 돌기가 하측으로 돌출 형성되고, 상기 하부 몸체의 상부에 결합되는 상부 몸체;

   상부 몸체의 상면에서 이격되어 설치되고, 자기장의 변화에 따라 진동을 발생시키는 진동판;

   진동판의 상면에 고정 결합되고, 인체의 피부에 접촉하는 접촉 부재;

   상부 몸체와 하부 몸체 사이에서 진동판과 평행하게 설치되고, 선단부는 상부 돌기와 하부 돌기 사이에 고정되며, 후단부는 상기 상부 몸체와 상기 하부 몸체가 이루는 하우징의 외부로 연장된 후, 상측으로 절곡 연장되어 진동판의 일측 끝단에 고정 결합되는 진동판 고정부;

   중앙에 중공이 형성된 보빈과 상기 보빈의 외주면에 권취되는 보이스 코일을 포함하여 구성되고, 상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착되며, 보빈의 중공에 진동판 고정부의 선단부가 관통 삽입되는 코일 구조체;

   상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착되어 진동판 주위에 자기장을 형성하는 마그네트;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접촉 부재는,

   진동판의 상면에 고정 결합되는 패드 케이스와;

   패드 케이스에 삽입되어 인체의 피부에 접촉하고, 탄력있는 합성 수지 재질로 이루어지는 접촉 패드;

   를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.
3. 제1항에 있어서,

   상기 코일 구조체의 양측에 각각 마그네트가 안착되는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상부 돌기와 진동판 고정부의 선단부 상면 사이, 그리고 하부 돌기와 진동판 고정부의 선단부 저면 사이에, 각각 지지 플레이트가 삽입되는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상부 몸체와 하부 몸체 사이에 안착된 마그네트의 이탈을 방지하기 위해, 상부 몸체의 외주연에서 하측으로 절곡 연장된 이탈 방지턱;

   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상부 몸체의 후면에서 하측으로 절곡 연장되어 마그네트의 이탈을 방지하는 상부 지지턱;

   하부 몸체의 후면에서 상측으로 절곡 연장되어 상부 지지턱에 접하고, 마그네트의 이탈을 방지하는 하부 지지턱;

   상부 지지턱의 중심부에 관통 형성되어, 상기 진동판 고정부의 후단부가 관통되는 관통홀;

   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 골전도 디바이스.

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