KR101665541B1 - 내부 댐퍼를 구비한 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커는, 중앙에 돌출된 센터폴을 구비하고, 상기 센터폴의 둘레에 마그넷이 배치된 바텀 플레이트; 상기 센터폴을 둘러싸는 통형상으로 이루어지고, 둘레에 보이스 코일이 형성된 보빈; 상기 보빈의 내측 일부분과 상기 센터폴을 연결시키는 내부 댐퍼를 포함하여 구성된다.

Description

내부 댐퍼를 구비한 스피커{SPEAKER HAVING INNER DAMPER}

본 발명은 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 보빈의 내부에 내부 댐퍼를 구비한 스피커에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는, 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일에 인가되면, 보이스 코일이 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 영구자석이 형성한 자계 속에서 진동하게 되고, 이러한 진동이 보이스 코일에 연결되어 있는 진동판 또는 콘페이퍼를 통해 음압을 발생시키는 원리로 동작한다.

도 1에는 종래의 일반적인 스피커의 일례가 도시되어 있다.

이를 참조하면, 일반적으로 스피커는 상부가 벌어진 형상을 갖고 내부에는 설치공간이 마련된 프레임(10)을 구비한다.

프레임(10) 상에는 에지(22)를 통해 상하로 자연스럽게 떨림이 가능하게 콘 페이퍼(20)가 조립되고, 콘 페이퍼(20)의 상부에는 이물질이 침투되는 것을 방지하는 더스트 캡(30)이 씌워진다.

콘 페이퍼(20)의 저면에는 외부로부터 전류가 인가되면 후술하는 마그네트와의 전자기력에 의해 상하로 움직이는 보이스 코일(40)이 부착 고정된다. 즉, 보이스 코일(40)의 일부분이 프레임(10)의 외부에 설치된 터미널(44)과 리드 와이어(42)를 통해 전기적으로 연결되어 리드 와이어(42)를 통해 전류가 공급된다.

보이스 코일(40)과 프레임(10)의 사이에는 콘 페이퍼(20)의 떨림을 도와 주면서 진동을 조절하는 댐퍼(50)가 마련된다.

프레임(10)의 하부에는 하부 플레이트(60)가 부착 설치되며, 하부 플레이트(60)의 상면에는 영구자석인 마그네트(70)와 상부 플레이트(80)가 순차적으로 적층된다. 이때, 하부 플레이트(60)와 마그네트(70)의 사이에는 공극이 형성되고, 이 공극 내에는 보이스 코일(40)이 설치되며, 이 보이스 코일은 공극 내에 형성된 자기회로에 의해 작동된다.

한편, 이러한 종래의 스피커는, 보빈이 하부 플레이트의 중심에 돌출되어 보빈의 내부로 연장된 센터폴의 둘레에서 상하 진동할 때, 진동이 불안정하여 센터폴과 충돌하거나 접촉하게 되는 현상이 발생하였다. 이러한 현상은 음질의 열화를 가져온다.

상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 보빈의 불균형한 진동을 방지하여 음질이 향상된 스피커를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커는, 중앙에 돌출된 센터폴을 구비하고, 상기 센터폴의 둘레에 마그넷이 배치된 바텀 플레이트; 상기 센터폴을 둘러싸는 통형상으로 이루어지고, 둘레에 보이스 코일이 형성된 보빈; 상기 보빈의 내측 일부분과 상기 센터폴을 연결시키는 내부 댐퍼를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 보빈의 내측에서 일측이 상기 센터폴에 고정된 베인을 더 포함하고, 상기 내부 댐퍼는 상기 보빈의 내측 일부분과 상기 베인에 고정될 수 있다.

또한, 상기 베인은 상기 보빈의 내부와 상기 센터폴의 상부면을 연결하는 관통공을 구비할 수 있다.

또한, 상기 센터폴은 상기 관통공과 연결되어 상기 보빈의 내부를 외부와 연결시키는 연통공을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 내부 댐퍼는, 상기 베인을 중심으로 하는 동심원 형태의 하나이상의 주름을 구비할 수 있다.

또한, 상기 내부 댐퍼는, NBR(nitrile-butadiene rubber), TPE(thermoplastic elastomer), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), 실리콘 및 실리콘 화합물을 포함하는 그룹 중 어느 하나 또는 탄성을 갖는 금속 구조물에 의해 제작될 수 있다.

또한, 상기 보빈을 상기 바텀 플레이트로부터 연장된 프레임에 연결시키는 외부 댐퍼를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 내부 댐퍼가 상기 보빈의 내측에 연결되는 위치와 상기 외부 댐퍼가 상기 보빈의 외측에 연결되는 위치는, 상기 보빈의 길이방향에 대하여 오프셋을 가질 수 있다.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커에 의하면, 내부 댐퍼가 보빈을 내부에서 지지하므로, 보빈의 불균형한 진동을 효과적으로 방지할 수 있다.

또한, 보빈의 불균형한 진동이 방지됨에 따라, 고출력 신호에도 안정적으로 음향을 발생시킬 수 있게 되고, 더욱, 저주파 대역의 음향도 효과적으로 출력할 수 있게 된다.

또한, 보빈과 바텀 플레이트와의 접촉이 방지되므로, 상호 접촉 마찰에 의한 발열 현상을 방지할 수 있게 된다.

또한, 내부 댐퍼를 베인에 의해 부착하는 방식으로 설치할 수 있으므로, 제조 방법이 단순하여 생산 비용을 절감할 수 있다.

또한, 상기 언급된 바와 같은 효과뿐만 아니라, 본 발명의 다양한 실시예에 의하여 얻을 수 있는 다른 효과들이 존재한다.

도 1은 종래의 일반적인 스피커의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.
도 3은 내부 댐퍼와 베인의 예시적인 형태를 다양하게 도시한 도면이다.
도 4는 베인의 또다른 형태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 바람직한 실시예들을 설명한다. 참고로, 본 발명의 각 구성 요소를 지칭하는 용어들은 그 기능을 고려하여 예시적으로 명명된 것이므로, 용어 자체에 의하여 본 발명의 기술 내용을 예측하고 한정하여 이해해서는 안 될 것이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 스피커는, 종래의 스피커에 비하여 내부 댐퍼를 추가로 구비하는 것이다.

내부 댐퍼(101)는, 일측은 보빈(41)의 내측에서 보빈(41)의 내측벽과 연결되고, 타측은 보빈(41)의 내부로 돌출한 센터폴(62)과 연결된다.

센터폴(62)은 보통 원기둥 형태를 띨 수 있으며, 보빈(41)도 센터폴(62)의 형태에 대응하게 그보다 좀 더 큰 크기로 형성될 수 있다. 물론, 다른 다각형 형태도 가능하다.

한편, 센터폴(62)의 상부면은 수평일 수 있는데, 여기에 내부 댐퍼(101)의 일측(주로 중심 부분)이 직접 연결될 수 있다. 내부 댐퍼(101)가 센터폴(62)의 상부에 직접 연결되는 구조에서는, 센터폴(62)의 상부면에 돌출부(63)를 구성하여, 돌출부(63)에 내부 댐퍼(101)를 연결시키는 방식을 고려할 수도 있다. 이러한 구성은 도 6을 참조할 수 있다.

센터폴(62)과 내부 댐퍼(101)의 연결은, 예를 들면, 내부 댐퍼와 센터폴을 접착제에 의해 부착하는 방식, 내부 댐퍼와 센터폴을 용접하는 방식, 센터폴의 돌출부에 내부 댐퍼를 끼우거나 리벳 등에 의해 결합하는 방식 등을 고려할 수 있다.

한편, 내부 댐퍼(101)는, NBR(nitrile-butadiene rubber), TPE(thermoplastic elastomer), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), 실리콘 및 실리콘 화합물을 포함하는 재질로 제작될 수 있다. 또한, 스텐레스 또는 구리와 같은 금속을 얇거나 가는 형태로 가공하여 탄성을 갖는 구조물을 구성하고, 이를 내부 댐퍼로 이용할 수도 있다. 이러한 구조는 도 9를 참조할 수 있다.

특히, 본 실시예에서는, 센터폴과 내부 댐퍼를 연결하는 베인(102)을 추가로 구비하는 것으로 도시하고 설명한다.

베인(102)은, 주로 수평인 센터폴(62)의 상부면의 중심에 수직으로 돌출된 형태로 구성된다. 베인(102)은 금속, 플라스틱, 세라믹, 목재 또는 이들의 복합재료로 구성될 수 있으며, 센터폴(62)에 접착제에 의한 부착, 용접, 리벳 등을 이용한 체결 방식, 소켓-플러그 끼움 방식 등으로 고정될 수 있다.

베인(102)의 돌출된 부분에는 내부 댐퍼(101)의 일부(특히, 중심부)가 연결되어 다양한 방식으로 고정된다. 이러한 구조에 의해, 내부 댐퍼(101)의 중심부는 센터폴(62)을 통해 바텀 플레이트(60)에 고정되는 형태가 된다.

한편, 내부 댐퍼(101)의 타측(즉, 둘레 부분)은 보빈(41)의 내측과 연결되어 다양한 방식으로 고정된다. 주로 접착제에 의한 부착 방식으로 고정될 수 있다.

보빈(41)은 내부 댐퍼(101)와 연결되어 있지만, 내부 댐퍼(101)가 탄성적으로 진동가능하므로, 보이스 코일(40)에 전류가 인가될 때 센터폴(62)의 외부에서 상하로 진동할 수 있다.

또한, 보빈(41)의 내부에 댐퍼가 배치됨에 따라, 보빈(41)의 외부측에 배치되는 구성요소를 최소화할 수 있다. 즉, 외부에 별도의 댐퍼(기존의 스피커를 참고)를 설치할 필요가 없으므로, 스피커 전체의 외부 크기를 줄일 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 상술한 실시예에 따른 내부 댐퍼와 베인의 예시적인 형태를 설명한다.

도 3(a)은 내부 댐퍼와 베인이 결합된 부재의 평면도이고, 도 3(b)은 상기 부재의 측면도이고, 도 3(c)은 A-A'선을 따른 종단면도이다. 도 3(d)은 내부 댐퍼와 베인이 결합된 부재의 사시도이다.

내부 댐퍼(101)는, 일반적으로 원통형인 베인(102)의 내부에 배치될 수 있도록 원형태로 구성되며, 중심에는 베인(102)이 결합될 수 있다. 그리고, 중심으로부터 동심으로 하나 이상의 주름이 형성되어 있다. 물론, 내부 댐퍼(101)가 적당한 탄성을 갖고 늘어날 수 있는 재질이라면 주름 없이 구성될 수도 있을 것이다.

도 4는 베인의 또 다른 형태를 도시한다. 도면에 도시된 베인(102)은 수직 방향으로 관통공(103)을 구비한 형태이다. 이렇게 베인(102)에 관통공(103)을 형성함으로써, 베인(102)을 경량이며 적은 재료량으로 제작할 수 있다.

또한, 베인(102)으로부터 센터폴(62)을 연장되는 통로를 형성하면, 보빈 내부와 외부 환경을 연통시킬 수 있게 된다.

즉, 보빈(41)의 상부는 더스트캡(30)으로 밀봉되고, 그 하부는 내부 댐퍼(101)에 의해 밀봉될 수 있어서, 보빈(41)의 내부에 있어서 더스트캡(30)과 내부 댐퍼(101) 사이의 공간은 밀폐된 상태일 수 있다. 이때, 관통공(103)을 구비한 베인(102)과 연통공(64)이 형성된 센터폴(62)을 적용함으로써, 밀폐된 보빈(41)의 내부 공간을 개방시킬 수 있다. 보빈(41)의 내부 공간을 개방시킴으로써, 내부 공간에서의 공기 압축 현상이 발생하지 않아서 보빈(41)의 상하 진동이 더욱 자유로워질 수 있으며, 이는 스피커 출력 음질의 향상을 가져온다. 이러한 구조는 도 7 및 도 8을 참고할 수 있다.

다음, 도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커를 설명한다. 본 실시예에 따른 스피커는, 상술한 내부 댐퍼(101)와 종래의 외부 댐퍼(50)를 함께 구비하는 형태로 구성된다.

이렇게 내부 댐퍼(101)에 외부 댐퍼(50)를 추가함으로써, 보빈(41)을 내부측 및 외부측에서 탄성적으로 지지할 수 있게 된다. 이러한 구성은, 보빈(41)의 불균형한 진동을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 되어, 스피커의 출력을 더 높여도 음향의 열화가 방지될 수 있다. 또한, 마찬가지로 저주파 재생 대역의 음질을 더 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시예에서는, 보빈(41)에서 내부 댐퍼(101)가 연결되는 위치와 외부 댐퍼(50)가 연결되는 위치가, 보빈(41)의 길이방향에 대하여 오프셋을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

도면에서는, 내부 댐퍼(101)가 보빈(41)의 아래쪽에 위치하고, 외부 댐퍼(50)가 상대적으로 위쪽에 배치되는 것으로 도시되었다. 이와 같이, 각 댐퍼의 연결 위치를 서로 오프셋되게 함으로써, 보빈(41)이 불균형하게 진동하여 보빈(41)의 내부 일측이 센터폴(62)의 외부에 접촉하거나 충돌하는 것, 또한, 보빈(41)의 외부 일측이 둘레의 마그넷(70)이나 케이스(10) 구조물 등과 접촉하거나 충돌하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 내부 댐퍼(101)와 외부 댐퍼(50)는 서로 다른 재질로 구성되거나, 서로 다른 탄성 특성을 갖도록 설계하여, 스피커의 출력 특성을 제어할 수 있으며, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과들을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다. 도면에서는, 센터폴(62)의 상부면 중앙의 일부가 돌출되어 있으며, 내부 댐퍼(101)가 돌출부(63)와 연결되어 보빈(41)의 내측에 연결된 구조를 도시한다. 이러한 구조에 의하면, 별도의 베인을 제작하여 부착시키는 등의 작업을 생략할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다. 도면에서는, 도 6에 도시된 바와 같은 돌출부(63)를 갖는 센터폴(62)에서, 돌출부(63)로부터 센터폴(62)을 관통하는 연통공(64)을 형성한 구조를 도시한다. 이와 같이 연통공(64)을 구성함으로써, 보빈(41)의 내부와 그의 외부를 연통시킬 수 있어서, 보빈(41)의 진동 특성을 향상시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 제5 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다. 도면에서는, 도 5에 도시된 바와 같은 보빈을 구비한 센터폴 구조에서, 보빈(41)의 관통공(103)과 센터폴(62)의 연통공(64)이 서로 연결된 구조를 도시한다.

도 9는 본 발명의 제6 실시예에 따른 내부 댐퍼를 구비한 스피커의 측단면도를 도시한다. 도면에서는, 내부 댐퍼(101)를, 도 3(d)과 같이 동심원 형태의 주름이 형성된 부재로 형성하지 않고, 탄성을 갖는 금속 부재를 이용한 구조를 도시한다. 금속 부재는 자체 강도가 높아서, 얇거나 가늘게 구성해도 충분한 내구성을 보장할 수 있다.

한편, 도 6 내지 도 9의 실시예들에서 외부 댐퍼는 필요에 따라서 제거될 수도 있을 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 균등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

1. 중앙에 돌출된 센터폴을 구비하고, 상기 센터폴의 둘레에 마그넷이 배치된 바텀 플레이트;
   상기 센터폴을 둘러싸는 통형상으로 이루어지고, 둘레에 보이스 코일이 형성된 보빈;
   상기 보빈의 내측에서 일측이 상기 센터폴에 고정된 베인;
   상기 보빈의 내측 일부분과 상기 센터폴에 고정된 상기 베인을 연결시키는 내부 댐퍼를 포함하고,
   상기 베인은 상기 보빈의 내부와 상기 센터폴의 상부면을 연결하는 관통공을 구비하는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 센터폴은 상기 관통공과 연결되어 상기 보빈의 내부를 외부와 연결시키는 연통공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.
5. 제1항에 있어서,
   상기 내부 댐퍼는, 상기 베인을 중심으로 하는 동심원 형태의 하나 이상의 주름을 구비하는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.
6. 제1항에 있어서,
   상기 내부 댐퍼는, NBR(nitrile-butadiene rubber), TPE(thermoplastic elastomer), TPU(Thermoplastic Poly Urethane), 실리콘 및 실리콘 화합물을 포함하는 그룹 중 어느 하나 또는 탄성을 갖는 금속 구조물에 의해 제작되는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.
7. 제1항에 있어서,
   상기 보빈을 상기 바텀 플레이트로부터 연장된 프레임에 연결시키는 외부 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내부 댐퍼가 상기 보빈의 내측에 연결되는 위치와 상기 외부 댐퍼가 상기 보빈의 외측에 연결되는 위치는, 상기 보빈의 길이방향에 대하여 오프셋을 갖는 것을 특징으로 하는, 내부 댐퍼를 구비한 스피커.

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