KR101152646B1 - 음향 변환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 음향 변환 장치는 프레임; 프레임에 장착되며, 일정 간극 사이에 자기장을 형성하는 자기회로; 자기회로의 간극에 일부분이 삽입되는 코일부; 코일부 상단에 부착되고, 코일부의 상하 운동에 따른 진동을 발생시키는 진동판; 그리고, 진동판을 덮어주는 동시에 프레임에 형합되고, 진동판을 보호하는 동시에 진동판을 프레임에 고정시키는 프로텍터;를 포함하기 때문에 프레임, 진동판 및 프로텍터 사이의 본드 접착을 생략할 수 있어 전체 두께를 얇게 구성할 뿐 아니라 조립성을 향상시킬 수 있다.

Description

음향 변환 장치 {SOUND CONVERTER}

본 발명은 소형 가전 제품에 적용되는 음향 변환 장치에 관한 것으로서, 특히 두께를 얇게 구성할 뿐 아니라 조립성을 향상시킬 수 있는 음향 변환 장치에 관한 것이다.

음향 변환 장치는, 자기장이 발생하는 마그네트 주위에 코일을 설치하고, 코일에 전기신호가 가해지면서 자기장과 상기 마그네트에 발생하는 자기장이 서로 밀거나 당기는 작용에 의해 코일이 움직이게 되는데, 코일에 부착된 진동판이 진동을 하면서 음압을 발생시키는 원리로 음향을 만들어내는 장치이다.

이러한 음향 변환 장치의 자기회로는 각각 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(영구자석)와 탑 플레이트(또는 어퍼 플레이트)를 이용하여 공극 내에 존재하는 보이스코일에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 보이스코일은 진동판에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구속되어 있는 진동판을 진동시켜서 음압을 발생시킨다. 진동판은 상하 진동시에 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위하여 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 진동판의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계변수로 작용한다.

도 1은 종래 기술에 따른 음향 변환 장치의 일예가 도시된 측단면도이다.

종래의 음향 변환 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 프레임(1)과, 프레임(1)의 내측에 삽입 장착되는 요크(2)와, 요크(2)로 자속을 전달하거나 요크(2)로부터 자속을 전달받는 내륜 마그네트(3) 및 외륜 마그네트(4)와, 내륜 마그네트(3) 또는 외륜 마그네트(4)로부터 자속을 전달받아 코일부(7)에 직각으로 자속이 전달되도록 하는 내륜 탑플레이트(5) 및 외륜 탑플레이트(6)와, 내륜 마그네트(3) 및 내륜 탑플레이트(5)와 외륜 마그네트(4) 및 외륜 탑플레이트(6) 간의 공극에 일부분이 삽입되는 코일부(7)와, 코일부(7) 상측에 부착되어 코일부(7)의 상하 운동에 따른 진동을 발생시키는 진동판(8)과, 음방출공(9)이 형성되어 진동판(8)을 보호하는 프로텍터(10)로 이루어진다.

코일부(7)의 인출선은 진동판(8)의 저면에 선처리 본드를 사용하여 부착 고정시키고, 프레임(1)의 측면을 관통하여 또는 프레임(1)에 형성된 홈(미도시)을 통하여 외부로 인출되어 프레임(1)의 외부 측면을 따라 터미널(미도시)에 각각 납땜된다.

이와 같이 구성된 음향 변환 장치는 요크(2), 내/외륜 마그네트(3,4), 내/외륜 탑플레이트(5,6)가 적층된 다음, 이들을 수용하도록 프레임(1)이 인서트 사출되고, 조립체가 수용된 프레임(1)의 상측에는 코일부(7)가 구비된 진동판(8)과 프로텍터(10)가 본드 결합된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 음향 변환 장치는 프레임과 진동판 및 프로텍터가 본드로 결합되기 때문에 본드 도포에 의해 두께가 두꺼워질 수 있으며, 각각의 부품에 본드를 도포한 다음, 서로 접착시키기 때문에 조립 공정이 복잡해질 뿐 아니라 생산 비용 및 생산 시간이 늘어나는 문제점이 있다.

또한, 종래의 음향 변환 장치는 외륜 마그네트 및 외륜 탑플레이트 역시 중심에 홀이 구비된 원판 형상으로 형성된 반면, 진동판 및 이를 수용하는 프레임이 타원 형상으로 형성되기 때문에 외륜 마그네트 및 외륜 탑플레이트가 진동판 및 프레임의 단축 방향 길이에 맞추어 그 크기가 결정되고, 한정된 공간에서 전자기력을 높이는데 한계가 있다.

또한, 종래의 음향 변환 장치는 타원형 링 상측에 필름이 부착된 진동판을 포함하되, 진동판의 하측에 고정된 코일부로부터 인출선이 진동판의 저면을 따라 외둘레로 인출되기 때문에 인출선이 진동판의 링과 접촉 또는 반복적인 마찰로 인하여 손쉽게 단선되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 두께를 얇게 구성하는 동시에 조립성을 향상시킬 수 있는 음향 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 한정된 사이즈에서 전자기력을 극대화시킬 수 있는 음향 변 환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 코일부의 인출선이 진동판에 의해 단선되는 것을 방지할 수 있는 음향 변환 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 음향 변환 장치는 프레임; 프레임에 장착되며, 일정 간극 사이에 자기장을 형성하는 자기회로; 자기회로의 간극에 일부분이 삽입되는 코일부; 코일부 상단에 부착되고, 코일부의 상하 운동에 따른 진동을 발생시키는 진동판; 그리고, 진동판을 덮어주는 동시에 프레임에 형합되고, 진동판을 보호하는 동시에 진동판을 프레임에 고정시키는 프로텍터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 프레임과 프로텍터는 후크 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 프레임은 측면 둘레 부분에 서로 반대 방향을 향하여 돌출된 복수개의 후크용 돌기가 구비되고, 프로텍터는 측면 둘레 부분에 프레임의 후크용 돌기들이 끼워지는 복수개의 후크용 홀이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 후크용 돌기는 프레임 측면 중에서 코일부의 인출선이 인출되는 방향에 구비되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 프레임은 진동판의 둘레 부분이 안착되는 안착홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 진동판은 금속 재질의 링과, 링의 하부에 압착되는 필름으로 이루어지고, 링과 결합된 필름 부분이 프레임의 안착홈 저면에 접촉된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 프레임은 자기회로가 수용되는 동시에 그 위에 안착홈이 구비되도록 인서트 사출된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 자기회로는 프레임 저면에 수용된 저면부 및 그 중심에 돌출된 원기둥 형상의 중심부로 이루어진 요크와, 요크의 중심부 외측에 일정 간격을 유지하도록 중심에 원형 홈이 구비된 다각 형상의 마그네트와, 마그네트에 적층되도록 마그네트와 동일한 형상의 탑플레이트로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 음향 변환 장치는 프레임 위에 진동판이 안착된 다음, 프로텍터가 진동판을 눌러주는 상태에서 프레임에 형합되기 때문에 프레임, 진동판 및 프로텍터 사이의 본드 접촉을 생략할 수 있어 본드 도포에 의한 두께를 줄일 수 있고, 나아가 조립 공정을 단순화시킬 수 있어 생산비용을 절감시키는 동시에 생산시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 음향 변환 장치는 프레임 및 진동판을 타원 형상으로 형성하고, 마그네트 및 탑플레이트의 외둘레 부분을 프레임 및 진동판의 형상에 맞추어 최대의 넓이를 가질 수 있는 다각 형상으로 형성하기 때문에 한정된 공간에서 전자기력을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 음향 변환 장치는 타원형 링 하측에 필름이 부착된 진동판을 포함하기 때문에 진동판의 하측에 고정된 코일부로부터 인출선이 전동판의 저면을 따라 외둘레로 인출되더라도 인출선이 진동판의 필름과 접촉할 뿐 진동판의 링과 직접 접촉하지 않으므로, 인출선이 진동판에 의해 단선되는 것을 방지하고, 불량률을 줄일 수 있는 이점이 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예가 도시된 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예에 적용되는 진동판의 제작 과정이 도시된 도면이다. 본 발명에 따른 음향 변환 장치는 예를 들면, 리시버 등으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예는 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 프레임(50)과, 자기회로와, 코일부(70)가 부착된 진동판(80)과, 프로텍터(90)로 이루어지되, 프레임(50)이 자기회로에 인서트 사출되고, 코일부(70)가 부착된 진동판(80)이 프레임(50)에 안착된 다음, 프로텍터(90)가 진동판(80)을 눌러준 상태에서 프레임(50)에 형합된다.

프레임(50)은 자기회로가 인서트 사출된 일종의 사출물인데, 네 개의 측면을 가진 장방 형상으로 형성된다. 프레임(50)의 측면 둘레 부분에 프로텍터(90)와 형합될 수 있는 복수개의 후크용 돌기(51)가 구비되는데, 후크용 돌기들(51)은 각 모 서리 부분에 돌출된 돌기 측면에 각각 형성된다. 프레임(50)의 상면에 자기회로 위에 진동판(80)이 안착될 수 있는 안착홈(52)이 형성되는데, 안착홈(52)은 진동판(80)의 형상과 같은 타원 형상으로 형성되지만, 그 깊이는 진동판(80) 전체 높이보다 작게 형성된다. 그 외에도, 코일부(70)의 인출선이 인출되는 방향인 프레임(50)의 한 측면에는 코일부(70)의 인출선이 안내될 수 있는 홈(53)이 구비되는데, 상기 프레임(50)의 한 측면에는 코일부(70)의 인출선과 연결된 기판이 근접하게 설치되기 때문에 상기 프레임(50)의 한 측면에는 후크용 돌기들(51)이 형성되지 않는 것이 바람직하다.

자기회로는 자기력이 작용하는 요크(61), 마그네트(62), 탑플레이트(63)로 이루어진다. 요크(61)는 프레임(50)의 저면에 부착된 장방 형상의 저면부(61a)와, 저면부(61a) 중심에 돌출된 원기둥 형상의 중심부(61b)로 이루어진다. 마그네트(62)는 요크(61)의 저면부(61a)에 적층될 수 있는 장방 형상으로 형성되는데, 요크(61)의 중심부(61b)와 일정 간격을 이루도록 중심에 홀이 구비된다. 탑플레이트(63) 역시 마그네트(62)에 적층될 수 있는 장방 형상으로 형성되는데, 마그네트(62)와 마찬가지로 요크(61)의 중심부(61b)와 일정간격을 이루도록 중심에 홀이 구비된다. 요크(61)의 저면부(61a), 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)는 그 외둘레 부분이 일치하도록 형성되는데, 직사각 형상의 프레임(50) 내에서 탈거되지 않는 범위 내에서 최대 크기로 만들어질 수 있다. 물론, 요크(61)의 저면부(61a), 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)는 프레임(50) 형상에 따라 장방형상 이외에도 다양한 다각 형상으로 형성될 수 있다.

코일부(70)는 링 형상으로 요크(61)의 중심부(61b)와 마그네트(62) 및 탑플레이트(63) 사이에 간극을 유지하도록 설치된다. 즉, 코일부(70)는 요크(61)의 중심부(61b)보다 직경이 크지만, 마그네트(62)와 탑플레이트(63) 중심에 구비된 홀보다 직경이 작게 형성된다.

진동판(80)은 황동, 구리 등과 같은 금속 재질의 타원 형상의 링(81)과, 링의 상면에 부착된 필름(82)으로 이루어지는데, 얇고 가벼운 필름을 고정시키기 위하여 비교적 무거운 금속 재질의 링(81)이 사용된다. 보다 상세하게, 링(81)이 금형(A) 위에 안착시킨 다음, 링(81)과 금형(A) 위에 필름(82)을 올리고, 후드(B)를 통하여 필름(82)으로 열풍을 불어주거나, 금형(A)을 가열하면, 링(81) 위에 소정 형상의 필름(82)이 부착된 진동판(80)이 제작된다. 물론, 코일부(70)가 진동판(80)의 필름(82) 저면 중심에 본드로 부착되고, 코일부(70)의 인출선이 진동판(80)의 필름(82) 저면에 본드로 부착된 상태에서 진동판(80)의 외둘레로 인출된다. 이때, 코일부(70)의 인출선이 금속 재질의 진동판(80)의 링(81)과 접촉하지 않고, 진동판(80)의 필름(82)과 접촉하기 때문에 코일부(70)의 인출선이 진동판(80)의 링(81)에 의해 단선을 방지할 수 있다.

프로텍터(90)는 진동판(80)을 보호할 수 있도록 진동판(80)을 덮어주는 동시에 프레임(50)과 형합될 수 있는 장방 형상으로 형성된다. 프로텍터(90)의 측면 둘레 부분에 프레임(50)의 후크용 돌기들(51)과 형합될 수 있는 복수개의 후크용 홀(91)이 구비되는데, 후크용 홀들(91)은 각 모서리 부분에 하향 돌출된 측면에 각각 형성된다. 물론, 상기에서 설명한 바와 같이 프레임(50)의 일측면에 후크용 돌 기들(51)이 생략된 부분이 있지만, 이와 대응되는 프로텍터(90)의 일측면에는 후크용 홀들(91)이 구비되도록 형성되는데, 이는 프로텍터(90)가 프레임(50)의 어느 방향으로도 조립될 수 있도록 한다. 그 외에도, 프로텍터(90)는 진동판(80)의 링(81)을 눌러주도록 전체 진동판(80)을 덮어주지만, 진동판(80)으로부터 발생된 소리가 배출될 수 있는 복수개의 음방출공(92)이 구비된다.

도 4는 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예가 조립되는 과정이 도시된 도면이다.

먼저, 요크(61), 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)를 금형 내에 위치를 고정시킨 다음, 프레임(50)을 인서트 사출하여 요크(61), 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)를 수용하도록 한다. 또한, 타원형 링(81) 상측에 필름(82)을 압착시킨 진동판(80)을 제작한 다음, 코일부(70 : 도 2에 도시)를 진동판(80)의 필름(82) 저면 중심에 본드로 부착하고, 코일부(70 : 도 2에 도시)의 인출선을 진동판(80)의 필름(82) 저면에 본드로 부착하여 진동판(80)의 외둘레로 인출한다.

이와 같이 제작된 진동판(80)이 프레임(50)의 안착홈(52)에 안착되고, 코일선(70 : 도 2에 도시)의 인출선이 프레임(50)의 일측면에 구비된 홈(53)으로 인출되는데, 진동판(80)의 링(81) 저면에 부착된 필름(82) 부분이 코일부(70 : 도 2에 도시)의 인출선와 맞닿은 상태에서 프레임(50)의 안착홈(52) 저면에 맞닿도록 놓이기 때문에 기존과 같이 금속 재질인 진동판(80)의 링(81)이 직접 코일부(70 : 도 2에 도시)의 인출선과 맞닿아 코일부(70 : 도 2에 도시)의 인출선이 단선되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 진동판(80)이 프레임(50)의 안착홈(52)에 결합되면, 진동 판(80) 저면에 부착된 코일부(70 : 도 2에 도시)는 요크(61)의 중심부(61b)와 마그네트(62) 및 탑플레이트(63) 사이의 간극을 유지하도록 설치된다. 이때, 요크(61)의 중심부(61b)는 원형으로 형성되지만, 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)는 프레임(50) 및 진동판(80)의 형상을 고려하여 최대 넓이로 형성될 수 있는 장방 형상으로 형성되기 때문에 한정된 공간에 설치된 요크(61), 마그네트(62) 및 탑플레이트(63)에 의해서 발생되는 전자기력을 극대화시킬 수 있다.

이후, 프로텍터(90)가 진동판(80)의 링(81) 상면을 눌러주도록 프레임(50)에 형합된다. 이때, 프레임(50)의 후크용 돌기들(51)이 프로텍터(90)의 후크용 홀들(91)에 끼워지는데, 프레임(50)의 일측면에 후크용 돌기들(51)이 없더라도 그와 대응되는 프로텍터(90)의 일측면이 상기 프레임(50)의 일측면을 지지하도록 설치된다. 따라서, 프레임(50), 진동판(80), 프로텍터(90)를 결합할 때에 별도의 본드를 사용하지 않기 때문에 본드 도포로 인한 두께를 줄일 수 있고, 조립 공정을 단순화시킬 수 있어 생산비용을 절감시키는 동시에 생산시간을 단축시킬 수 있다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 음향 변환 장치의 일예가 도시된 측단면도.

도 2는 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예가 도시된 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예에 적용되는 진동판의 제작 과정이 도시된 도면.

도 4는 본 발명에 따른 음향 변환 장치의 일예가 조립되는 과정이 도시된 도면.

Claims (8)

1. 프레임;

   프레임에 장착되며, 일정 간극 사이에 자기장을 형성하는 자기회로;

   자기회로의 간극에 일부분이 삽입되는 코일부;

   코일부 상단에 부착되고, 코일부의 상하 운동에 따른 진동을 발생시키는 진동판; 그리고,

   진동판을 덮어주는 동시에 프레임에 형합되고, 진동판을 보호하는 동시에 진동판을 프레임에 고정시키는 프로텍터;를 포함하며,

   프레임은 후크용 돌기 및 후크용 홀 중 어느 하나를 구비하며, 프로텍터는 후크용 돌기 및 후크용 홀 중 프레임에 구비된 것과 서로 후크 결합되는 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   프레임은 측면 둘레 부분에 서로 반대 방향을 향하여 돌출된 복수개의 후크용 돌기가 구비되고,

   프로텍터는 측면 둘레 부분에 프레임의 후크용 돌기들이 끼워지는 복수개의 후크용 홀이 구비된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
4. 제3항에 있어서,

   후크용 돌기는 프레임 측면 중에서 코일부의 인출선이 인출되는 방향에 구비되지 않는 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

   프레임은 진동판의 둘레 부분이 안착되는 안착홈이 구비된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
6. 제5항에 있어서,

   진동판은 금속 재질의 링과, 링의 하부에 압착되는 필름으로 이루어지고,

   링과 결합된 필름 부분이 프레임의 안착홈 저면에 접촉된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
7. 제5항에 있어서,

   프레임은 자기회로가 수용되는 동시에 그 위에 안착홈이 구비되도록 인서트 사출된 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.
8. 제7항에 있어서,

   자기회로는 프레임 저면에 수용된 저면부 및 그 중심에 돌출된 원기둥 형상의 중심부로 이루어진 요크와, 요크의 중심부 외측에 일정 간격을 유지하도록 중심 에 원형 홈이 구비된 다각 형상의 마그네트와, 마그네트에 적층되도록 마그네트와 동일한 형상의 탑플레이트로 이루어진 것을 특징으로 하는 음향 변환 장치.

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