KR101564216B1 - 보이스코일 및 이를 사용한 스피커 - Google Patents

Abstract

보이스코일을 타원 형상 또는 럭비공 형상으로 형성한 보이스코일 및 이를 사용한 스피커가 개시된다. 본 발명에 따른 보이스코일 및 이를 사용한 스피커는, 보이스코일의 보빈이 타원 형상 또는 럭비공 형상으로 형성된다. 즉, 보빈의 외면은 모두가 곡면부이므로, 평면부를 가지는 종래의 트랙형 보이스코일에 비하여 강성(剛性)이 향상된다. 그러면, 보이스코일이 상하로 진동할 때, 보이스코일의 판진동이 감소되므로, 이상 공진 현상이 감소되고, 음질이 향상된다. 따라서, 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있을 수 있다. 그리고, 보빈의 외면 모두가 곡면부이므로, 보빈의 외면을 편평하게 하기 위한 평탄 공정이 필요 없다. 그러므로, 제조 공정이 간편하므로, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.

Description

보이스코일 및 이를 사용한 스피커{VOICE COIL AND SPEAKER USING THE SAME}

본 발명은 보이스코일을 타원 형상 또는 럭비공 형상으로 형성한 보이스코일 및 이를 사용한 스피커에 관한 것이다.

스피커란 전기신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하는 음향기기이다.

일반적으로, 스피커는 요크, 마그네트 및 플레이트를 가지면서 자기력을 발생하는 자기회로부와 진동판, 보이스코일 및 댐퍼를 가지면서 진동력을 발생하는 음향발생부를 포함하며, 상기 자기회로부와 상기 음향발생부의 작용에 의하여 음향발생부가 진동하면서 음향을 재생한다.

즉, 상기 보이스코일에 외부의 전원이 공급되면, 상기 보이스코일과 상기 자기회로부의 작용에 의하여 상기 보이스코일이 상하로 진동하고, 상기 보이스코일에 의하여 진동판이 상하로 진동하면서 음향을 재생한다.

오늘날, 평판 디스플레이장치가 대중화되고, 음향기기들이 소형화 및 박형화됨에 따라, 평판 디스플레이장치 및 음향기기에 설치되어 사용되는 스피커도 박형화 및 소형화되고 있다. 이에 따라, 보이스코일을 트랙형으로 형성한 스피커가 개발되어 사용되고 있다.

도 1은 종래의 트랙형 보이스코일의 사시도로서, 이를 설명한다.

도시된 바와 같이, 종래의 트랙형 보이스코일(10)은 보빈(11)과 보빈(11)의 외주면에 권선된 코일(15)을 포함한다. 그리고, 보빈(11)은 상호 대향하는 한쌍의 곡면부(11a)와 상호 대향하는 한쌍의 평면부(11b)를 가진다.

이때, 보빈(11)의 어느 하나의 곡면부(11a)의 일단면(一端面) 및 다른 하나의 곡면부(11a)의 일단면에 어느 하나의 평면부(11b)의 일단면 및 타단면(他端面)이 일체로 형성되고, 어느 하나의 곡면부(11a)의 타단면 및 다른 하나의 곡면부(11a)의 타단면에 다른 하나의 평면부(11b)의 일단면 및 타단면이 일체로 형성된다.

트랙형 보빈(11)의 경우, 보빈의 평면부(11b)는 강성(剛性)이 약하다. 이로 인해, 종래의 보이스코일(10)은, 보이스코일(10)이 상하로 진동할 때, 보빈(11)의 평면부(11b)가 펄럭이는 형태로 판진동을 한다. 그러면, 이상 공진이 발생하거나, 음질이 저하되므로, 제품의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.

그리고, 보빈(11)을 트랙형으로 형성하는 경우, 보빈(11)의 성형시, 보빈(11)의 평면부(11b)의 평탄도를 확보하기 위하여 보빈(11)의 평면부(11b)를 지그를 이용하여 압착하는 공정이 반듯이 필요하다. 따라서, 보이스코일(10)의 제조공정이 복잡하므로, 원가가 상승하는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 모든 문제점들을 해결할 수 있는 보이스코일 및 이를 사용한 스피커를 제공하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 목적은 보이스코일의 보빈을 타원 형상 또는 럭비공 형상으로 형성하여, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있음과 동시에 원가를 절감할 수 있는 보이스코일 및 이를 사용한 스피커를 제공하는 것일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 보이스코일은, 타원 형상으로 형성된 보빈; 상기 보빈의 외주면에 권선된 코일을 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 보이스코일은, 럭비공 형상으로 형성된 보빈; 상기 보빈의 외주면에 권선된 코일을 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스피커는, 프레임; 상기 프레임의 일면에 결합된 링형상의 플레이트, 상기 플레이트에 결합된 링형상의 마그네트, 상기 마그네트에 결합된 받침판과 상기 받침판에서 돌출 형성되며 상기 마그네트와 상기 플레이트를 관통하는 폴(Pole)을 가지는 요크를 포함하며 자기력을 발생하는 자기회로부; 외주면측이 상기 프레임에 결합된 진동판, 일측은 상기 진동판의 내주면측에 결합되고 타측은 상기 폴과 상기 플레이트 사이에 위치된 보빈과 상기 보빈에 권선된 코일을 가지는 보이스코일을 포함하며 상기 보이스코일에 전류가 공급되면 상기 자기회로부와 작용하여 진동하면서 음향을 발생하는 음향발생부를 포함하고, 상기 보빈은 타원 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 스피커는, 프레임; 상기 프레임의 일면에 결합된 링형상의 플레이트, 상기 플레이트에 결합된 링형상의 마그네트, 상기 마그네트에 결합된 받침판과 상기 받침판에서 돌출 형성되며 상기 마그네트와 상기 플레이트를 관통하는 폴(Pole)을 가지는 요크를 포함하며 자기력을 발생하는 자기회로부; 외주면측이 상기 프레임에 결합된 진동판, 일측은 상기 진동판의 내주면측에 결합되고 타측은 상기 폴과 상기 플레이트 사이에 위치된 보빈과 상기 보빈에 권선된 코일을 가지는 보이스코일을 포함하며 상기 보이스코일에 전류가 공급되면 상기 자기회로부와 작용하여 진동하면서 음향을 발생하는 음향발생부를 포함하고, 상기 보빈은 럭비공 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 보이스코일 및 이를 사용한 스피커는, 보이스코일의 보빈이 타원 형상 또는 럭비공 형상으로 형성된다. 즉, 보빈의 외면은 모두가 곡면부이므로, 평면부를 가지는 종래의 트랙형 보이스코일에 비하여 강성(剛性)이 향상된다. 그러면, 보이스코일이 상하로 진동할 때, 보이스코일의 판진동이 감소되므로, 이상 공진 현상이 감소되고, 음질이 향상된다. 따라서, 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있을 수 있다.

그리고, 보빈의 외면 모두가 곡면부이므로, 보빈의 외면을 편평하게 하기 위한 평탄 공정이 필요 없다. 그러므로, 제조 공정이 간편하므로, 원가가 절감되는 효과가 있을 수 있다.

도 1은 종래의 트랙형 보이스코일의 사시도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 정단면도 및 측단면도.
도 3a는 도 2a에 도시된 보이스코일의 사시도.
도 3b는 도 3a에 도시된 보빈의 평면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보빈을 럭비공 형상으로 형성하는 방법을 보인 도.

본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

한편, 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.

"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1항목, 제2항목 또는 제3항목 각각 뿐만 아니라 제1항목, 제2항목 및 제3항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.

"위에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 보이스코일 및 이를 사용한 스피커에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커의 정단면도 및 측단면도로서, 이를 설명한다.

도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스피커는 외형이 대략 케이스 형상으로 형성된 프레임(110)을 포함할 수 있다. 프레임(110)은 일면 중앙부에는 관통공(111)이 형성될 수 있고, 타면은 개방될 수 있다.

이하, 프레임(110)을 포함한 다른 구성요소들의 면 및 방향을 지칭함에 있어서, 프레임(110)의 수직방향 상측을 향하는 면 및 방향을 "상면 및 상측", 수직방향 하측을 향하는 면 및 방향을 "하면 및 하측"이라 한다.

관통공(111)이 형성된 프레임(110)의 하면에는 자기력을 발생하는 자기회로부(120)가 설치될 수 있고, 프레임(110)의 내부에는 전기력을 발생하며 진동하면서 음향을 재생하는 음향발생부(130)가 설치될 수 있다.

자기회로부(120)는 플레이트(121), 마그네트(123) 및 요크(125)를 포함할 수 있다.

플레이트(121)는 링형상으로 형성되어 프레임(110)의 하면에 결합될 수 있고, 마그네트(123)는 링형상으로 형성되어 플레이트(121)의 하면에 결합될 수 있다. 그리고, 요크(125)는 마그네트(123)의 하면에 결합된 받침판(125a)과 받침판(125a)의 중앙부측에서 상측으로 돌출 형성되며 마그네트(123)와 플레이트(121)를 관통하는 폴(Pole)(125b)을 포함할 수 있다. 이때, 폴(125b)의 외주면과 마그네트(123)의 내주면 및 폴(125b)의 외주면과 플레이트(121)의 내주면 사이에는 갭(G)이 형성될 수 있다.

음향발생부(130)는 진동판(131), 보이스코일(133) 및 댐퍼(135)를 포함할 수 있다.

진동판(131)은 콘형상으로 형성되며, 외주면측은 에지(137)를 매개로 프레임(110)의 상단면(上端面)측에 결합될 수 있고, 내주면측은 자기회로부(120)의 폴(125b)의 상측에 위치될 수 있다.

보이스코일(133)은 통형상의 보빈(133a)과 보빈(133a)의 하부측 외주면에 권선된 코일(133b)을 포함할 수 있다. 보빈(133a)의 상부측 외주면은 진동판(131)의 내주면측에 접착제에 의하여 접착될 수 있고, 하부측은 자기회로부(120)의 갭(G)에 위치될 수 있다.

댐퍼(135)는 링형상으로 형성되어 외주면측은 프레임(110)에 결합되고 내주면측은 진동판(131) 하측의 보빈(133a)의 외주면에 접착제(140)에 의하여 접착될 수 있다.

그리하여, 외부의 전원이 코일(133b)에 공급되면, 코일(133b)과 자기회로부(120) 사이의 전자기력에 의하여 보이스코일(133)이 상하로 진동하고, 보이스코일(133)의 진동에 의하여 진동판(131)이 상하로 진동하면서 음향을 재생한다. 이때, 댐퍼(135)는 보이스코일(133)이 좌우로 진동하는 것을 방지하여, 진동판(131)의 좌우 유동을 방지한다.

본 실시예에 따른 스피커는 보이스코일(133)의 보빈(133a)이 타원 형상으로 형성되는데, 이를 도 2a 및 도 3b를 참조하여 설명한다. 도 3a는 도 2a에 도시된 보이스코일의 사시도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 보빈의 평면도이다.

도시된 바와 같이, 보빈(133a)은 타원 형상으로 형성될 수 있다. 그러면, 보빈(133a)의 외면은 모두가 곡면부이므로, 평면부를 가지는 종래의 트랙형 보이스코일에 비하여 강성(剛性)이 향상된다. 따라서, 보이스코일(133)이 상하로 진동할 때, 보이스코일(133)의 판진동이 감소될 수 있다.

그리고, 보빈(133a)의 외면 모두가 곡면부이므로, 보빈(133a)의 외면을 편평하게 하기 위한 평탄 공정이 필요 없다.

이때, 보빈(133a)의 단경(SD) : 장경(LD) = 1 : 1.3∼2인 것이 바람직하다.

보이스코일(133)의 보빈(133a)이 타원 형상으로 형성되면, 진동판(131)(도 2a 참조)의 내주면, 플레이트(121)(도 2a 참조)의 내주면 및 폴(125b)(도 2a 참조)의 외주면도 보빈(133a)과 대응되는 타원 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 보빈(133a)과 대응되는 타원 형상이라 함은, 단경(SD)과 장경(LD)의 비율이 동일한 것을 의미함은 당연하다.

그리고, 마그네트(123)(도 2a 참조)의 내주면도 보빈(133a)과 대응되는 타원 형상으로 형성될 수 있다.

본 실시예에 따른 보빈(133a)은 럭비공 형상으로 형성될 수 있는데, 보빈(133a)을 럭비공 형상으로 제조하는 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보빈을 럭비공 형상으로 형성하는 방법을 보인 도이다.

도시된 바와 같이, 동일한 직경을 가지는 제1원(圓)(211)의 일측과 제2원(212)의 일측을 중첩시킨다. 이때, 중첩되는 제1원(圓)(211)의 일측 부위 및 제2원(212)의 일측 부위는 각각 열호(劣弧)인 것이 바람직하다.

그리고, 제1원(211)과 제2원(212)에 의하여 형성되는 중첩부의 내부 일측 및 타측에 상호 이격된 동일한 직경을 가지는 제3원(215)과 제4원(216)을 형성한다. 이때, 제3원(215)의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 제1원(211)의 부위 및 제2원(212)의 부위와 각각 외접하고, 제4원(216)의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 제1원(211)의 부위 및 제2원(212)의 부위와 각각 외접하여야 한다.

그리하여, 제1원(211)과 제3원(215)의 접점을 제1접점(311), 제1원(211)과 제4원(216)의 접점을 제2접점(312), 제2원(212)과 제3원(215)의 접점을 제3접점(313) 및 제2원(212)과 제4원(216)의 접점을 제4접점(314)이라 할 때, 보빈(133a)은 제1접점(311)과 제2접점(312) 사이의 제1원(211)의 부위, 제2접점(312)과 제4접점(314) 사이의 제4원(216)의 부위, 제4접점(314)과 제3접점(313) 사이의 제2원(212)의 부위 및 제3접점(313)과 제1접점(311) 사이의 제3원(215)의 부위에 의하여 형성되는 럭비공 형상을 가진다.

그리고, 제1접점(312)과 제2접점(312) 사이의 제1원(211)의 부위를 이등분하는 점과 제3접점(313)과 제4접점(314) 사이의 제2원(212)의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 보빈(133a)의 단경(短徑)(SD)일 수 있고, 제1접점(311)과 제3접점(313) 사이의 제3원(215)의 부위를 이등분하는 점과 제2접점(312)과 제4접점(314) 사이의 제4원(216)의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 보빈(133a)의 장경(長徑)(LD)일 수 있다.

보빈(133a)이 럭비공 형상으로 형성된 경우에도, 보빈(133a)의 외면은 모두가 곡면부이므로, 평면부를 가지는 종래의 트랙형 보이스코일에 비하여 강성(剛性)이 향상된다. 따라서, 보이스코일(133)이 상하로 진동할 때, 보이스코일(133)의 판진동이 감소될 수 있다.

보빈(133a)이 럭비공 형상으로 형성될 경우, 진동판(131)(도 2a 참조)의 내주면, 플레이트(121)(도 2a 참조)의 내주면, 폴(125b)(도 2a 참조)의 외주면 및 마그네트(123)(도 2a 참조)의 내주면도 보빈(133a)과 대응되는 럭비공 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 보빈(133a)과 대응되는 럭비공 형상이라 함은, 단경(SD)과 장경(LD)의 비율이 동일한 것을 의미함은 당연하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110: 프레임
120: 자기회로부
130: 음향발생부
133: 보이스코일
133a: 보빈
133b: 코일

Claims (12)

1. 삭제
2. 럭비공 형상으로 형성된 보빈;
   상기 보빈의 외주면에 권선된 코일을 포함하며,
   동일한 직경을 가지는 제1원(圓)의 일측과 제2원의 일측을 중첩시킨 다음, 상기 제1원과 상기 제2원에 의하여 형성되는 중첩부의 내부 일측 및 타측에 상호 이격된 동일한 직경을 가지는 제3원과 제4원을 형성하되, 상기 제3원의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 상기 제1원의 부위 및 상기 제2원의 부위와 각각 외접하고, 상기 제4원의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 상기 제1원의 부위 및 상기 제2원의 부위와 각각 외접하며,
   상기 제1원과 상기 제3원의 접점을 제1접점, 상기 제1원과 상기 제4원의 접점을 제2접점, 상기 제2원과 상기 제3원의 접점을 제3접점 및 상기 제2원과 상기 제4원의 접점을 제4접점이라 할 때,
   상기 보빈은 상기 제1접점과 상기 제2접점 사이의 상기 제1원의 부위, 상기 제2접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제4원의 부위, 상기 제4접점과 상기 제3접점 사이의 상기 제2원의 부위 및 상기 제3접점과 상기 제1접점 사이의 상기 제3원의 부위에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 보이스코일.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1접점과 상기 제2접점 사이의 상기 제1원의 부위를 이등분하는 점과 상기 제3접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제2원의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 상기 보빈의 단경(短徑)이고,
   상기 제1접점과 상기 제3접점 사이의 상기 제3원의 부위를 이등분하는 점과 상기 제2접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제4원의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 상기 보빈의 장경(長徑)이며,
   상기 보빈의 단경(短徑) : 장경(長徑) = 1 : 1.3∼2인 것을 특징으로 하는 보이스코일.
4. 삭제
5. 프레임;
   상기 프레임의 일면에 결합된 링형상의 플레이트, 상기 플레이트에 결합된 링형상의 마그네트, 상기 마그네트에 결합된 받침판과 상기 받침판에서 돌출 형성되며 상기 마그네트와 상기 플레이트를 관통하는 폴(Pole)을 가지는 요크를 포함하며 자기력을 발생하는 자기회로부;
   외주면측이 상기 프레임에 결합된 진동판, 일측은 상기 진동판의 내주면측에 결합되고 타측은 상기 폴과 상기 플레이트 사이에 위치된 보빈과 상기 보빈에 권선된 코일을 가지는 보이스코일을 포함하며 상기 보이스코일에 전류가 공급되면 상기 자기회로부와 작용하여 진동하면서 음향을 발생하는 음향발생부를 포함하고,
   상기 보빈은 럭비공 형상으로 형성되며,
   동일한 직경을 가지는 제1원(圓)의 일측과 제2원의 일측을 중첩시킨 다음, 상기 제1원과 상기 제2원에 의하여 형성되는 중첩부의 내부 일측 및 타측에 상호 이격된 동일한 직경을 가지는 제3원과 제4원을 형성하되, 상기 제3원의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 상기 제1원의 부위 및 상기 제2원의 부위와 각각 외접하고, 상기 제4원의 일측 및 타측은 상기 중첩부를 형성하는 상기 제1원의 부위 및 상기 제2원의 부위와 각각 외접하며,
   상기 제1원과 상기 제3원의 접점을 제1접점, 상기 제1원과 상기 제4원의 접점을 제2접점, 상기 제2원과 상기 제3원의 접점을 제3접점 및 상기 제2원과 상기 제4원의 접점을 제4접점이라 할 때,
   상기 보빈은 상기 제1접점과 상기 제2접점 사이의 상기 제1원의 부위, 상기 제2접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제4원의 부위, 상기 제4접점과 상기 제3접점 사이의 상기 제2원의 부위 및 상기 제3접점과 상기 제1접점 사이의 상기 제3원의 부위에 의하여 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
6. 제5항에 있어서,
   상기 진동판의 내주면, 상기 플레이트의 내주면, 상기 마그네트의 내주면 및 상기 폴의 외주면은 상기 보빈과 대응되는 형상인 것을 특징으로 하는 스피커.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1접점과 상기 제2접점 사이의 상기 제1원의 부위를 이등분하는 점과 상기 제3접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제2원의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 상기 보빈의 단경(短徑)이고,
   상기 제1접점과 상기 제3접점 사이의 상기 제3원의 부위를 이등분하는 점과 상기 제2접점과 상기 제4접점 사이의 상기 제4원의 부위를 이등분하는 점을 연결한 선이 상기 보빈의 장경(長徑)이며,
   상기 보빈의 단경(短徑) : 장경(長徑) = 1 : 1.3∼2인 것을 특징으로 하는 스피커.
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11. 삭제
12. 삭제

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