KR101788112B1 - 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 중역 SPL의 향상을 위해 알루미늄 코일로 제조되는 보이스 코일을 사용하면서도, 보이스 코일 리드 와이어의 단선을 막을 수 있는 신뢰성 높은 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 프레임의 하면에 결합되는 요크, 요크 상에 부착되는 내측 마그넷, 요크 상에 부착되며, 내측 마그넷의 양 측에 배치되는 한 쌍의 외측 마그넷, 내측 마그넷 상에 부착되는 내측 탑 플레이트, 한 쌍의 외측 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 외측 탑 플레이트, 내측 마그넷과 외측 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하는 보이스 코일, 프레임의 외측면에 부착되며, 일부는 프레임의 내측으로 연장되고, 일부는 프레임의 외부로 연장되는 FPCB, 프레임의 내측면에 부착되는 측면과, 측면을 가로지르도록 연장되는 진동면을 구비하는 사이드 진동판, 사이드 진동판의 중앙에 부착되는 센터 진동판 및 프레임의 상면에 결합되며, 사이드 진동판의 측면을 덮는 그릴을 포함하며, 보이스 코일의 상단은 사이드 진동판과 센터 진동판이 겹치는 위치에 부착되고, 보이스 코일의 하단은 프레임 내측으로 연장된 FPCB의 일부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

Description

코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커{HIGH-PRESSURE WATER RESIST MICROSPEAKER WITH IMPROVED COIL STRUCTURE}
코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커에 관한 것으로, 특히 3 마그넷 타입의 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 코일 개선 구조에 관한 것이다.
최근 모바일 기기들의 슬림화, 소형화 추세에 따라 모바일 기기 내에 장착되는 마이크로스피커에도 슬림화, 소형화가 요구되고 있다. 뿐만 아니라 모바일 기기와 함께 웨어러블 기기들이 보편화 됨에 따라 기기들의 편의성 증대를 위해 생활 방수 기능이 요구되고, 그에 따라 마이크로스피커 역시 방수 기능이 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도, 도 2는 종래 기술에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 단면도이다. 슬림형 고압 방수 마이크로스피커는 전체적으로 장방형에 가까운 형상을 가지며, 장축에 비해 단축의 폭이 상당히 좁은 것이 특징이다. 상하면이 개방된 프레임(10)의 하측에 요크(20)가 결합되며, 요크(20) 상에 내측 마그넷(21), 내측 마그넷(21)의 양측에 배치되는 한쌍의 외측 마그넷(22)이 부착된다. 내측 마그넷(21) 상에는 내측 마그넷(21)의 형상에 대응하는 내측 탑 플레이트(23)가 부착된다. 한편 한 쌍의 외측 마그넷(22) 상에는 하나의 외측 탑 플레이트(24)가 부착되는데, 직사각형 링 형상의 외측 탑 플레이트(24)의 장변부가 각각 외측 마그넷(22) 상에 부착된다. 내측 마그넷(21)과 외측 마그넷(22) 사이의 에어갭에 보이스 코일(30)이 배치된다. 보이스 코일(30)은 요크(20)와 접촉하지 않도록 공중에 띄워져 있으며, 보이스 코일(30)에 전류가 인가되면 그 신호에 따라 요크(20), 마그넷(21, 22) 및 탑 플레이트(23, 24)로 이루어지는 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 상, 하로 진동하게 된다. 전기적인 신호는 프레임(10)의 외측면에 부착되며, 그 일부가 프레임(10)을 관통하여 프레임(10) 내부에 위치하는 FPCB(50)에 의해 보이스 코일(30)로 인가된다.
한편, 보이스 코일(30)의 상단부는 진동판(41, 42)에 부착되며, 보이스 코일(30)이 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 상, 하로 진동할 때, 진동판(41, 42)이 함께 진동하며 음향을 발생하게 된다. 진동판(41, 42)은 프레임(10)의 내측면에 부착되며, 외주부에 상방 또는 하방으로 돌출한 링 형상의 돔부가 형성되는 사이드 진동판(41)과 사이드 진동판(41)의 중앙에 부착되는 센터 진동판(42)을 포함한다. 즉, 사이드 진동판(41)은 프레임(10)의 내측면에 대응하는 형상을 가지는 측면과, 측면을 가로지르는 방향으로 연장되며 보이스 코일에 의해 진동하는 진동면을 구비한다고 볼 수 있다. 이때 사이드 진동판(41)은 수밀성을 높이기 위해 천공부가 없는 형태로 제조되는 것이 바람직하며, 프레임(10)의 내측면에 부착되는 측면의 길이가 가능한 한 긴 것이 더욱 바람직하다.
프레임(10)의 상면에는 그릴(60)이 부착되며, 그릴(60)은 사이드 진동판(41)의 측면을 덮어주어 수밀성을 더욱 높일 수 있다.
한편 요크(20)에는 진동판(41, 42)의 원활한 진동을 위하여 통풍홀(20h)이 형성될 수 있고, 통풍홀(20h)로 이물질이 유입되는 것을 막기 위해 통풍홀(20h)을 가려주는 스크린(70)이 부착될 수 있다.
도 3은 종래의 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조를 도시한 도면이다. 종래의 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 FPCB(50)는 프레임(10)의 외측면에 부착되는 측면(51), 프레임(10)의 바깥으로 연장되어 외부 회로와 연결되는 터미널(52), 프레임(10)을 관통하여 내부로 연장되는 랜드부(53)를 포함한다. 보이스 코일(30)의 하측으로 인출된 리드 와이어(31)가 랜드부(53)에 열융착되어 외부 회로로부터 신호가 인가된다. 이때 보이스 코일(30)의 리드 와이어(31)는 보이스 코일(30)을 요크(20)로부터 이격시켜 준다.
슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 경우, 앞서 살펴본 바와 같이 사이드 진동판(41)의 수밀성을 위해 사이드 진동판(41)의 측면이 프레임(10)의 내측면에 부착되는 형태이므로, 별도의 서스펜션을 적용하기 어렵다. 따라서, 보이스 코일(30)의 리드 와이어(31)가 서스펜션 역할을 대신하게 된다. 따라서 보이스 코일(30)에 사용되는 와이어는 보이스 코일(30)의 자중을 받쳐줄 수 있을 정도의 강도가 요구되며, 그에 따라 알루미늄 코일의 사용이 힘들며 구리 코일을 사용하여야 했다. 그러나 구리 코일은 알루미늄 코일에 비해 무게가 무겁기 때문에, 진동판(41, 42)과 보이스 코일(30)로 이루어지는 진동부의 진동에 영향을 미쳐 중역 SPL이 저하된다는 단점이 있었다.
본 발명은 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 중역 SPL의 향상을 위해 알루미늄 코일로 제조되는 보이스 코일을 사용하면서도, 보이스 코일 리드 와이어의 단선을 막을 수 있는 신뢰성 높은 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 프레임의 하면에 결합되는 요크, 요크 상에 부착되는 내측 마그넷, 요크 상에 부착되며, 내측 마그넷의 양 측에 배치되는 한 쌍의 외측 마그넷, 내측 마그넷 상에 부착되는 내측 탑 플레이트, 한 쌍의 외측 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 외측 탑 플레이트, 내측 마그넷과 외측 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하는 보이스 코일, 프레임의 외측면에 부착되며, 일부는 프레임의 내측으로 연장되고, 일부는 프레임의 외부로 연장되는 FPCB, 프레임의 내측면에 부착되는 측면과, 측면을 가로지르도록 연장되는 진동면을 구비하는 사이드 진동판, 사이드 진동판의 중앙에 부착되는 센터 진동판 및 프레임의 상면에 결합되며, 사이드 진동판의 측면을 덮는 그릴을 포함하며, 보이스 코일의 상단은 사이드 진동판과 센터 진동판이 겹치는 위치에 부착되고, 보이스 코일의 하단은 프레임 내측으로 연장된 FPCB의 일부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, FPCB는 프레임의 외측면에 부착되는 측면, 보이스 코일의 형상의 대응하는 링형 지지부, 측면과 지지부를 연결하는 연결부, 지지부의 일측에 마련되는 랜드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 연결부는 측면으로부터 연장된 다음 U형으로 절곡되어 지지부에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 랜드부는 연결부와 지지부가 만나는 측의 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 랜드부는 연결부의 U자형 절곡부에 위치하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
또한 본 발명의 다른 일 예로, 보이스 코일은 CCA(코퍼 클래드 알루미늄) 재질인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.
본 발명이 제공하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커는, 무거운 구리 재질의 보이스 코일 대신 알루미늄 재질의 보이스 코일을 사용할 수 있어, 중주파수 대역의 음압을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명이 제공하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커는 보이스코일의 리드와이어(미도시)가 FPCB의 연결부로 대체됨에 따라 강도가 약한 재질로 제조된 보이스 코일을 사용하더라도 보이스 코일의 단선을 방지할 수 있어 신뢰성을 높일 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 단면도,
도 3은 종래의 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조의 다른 일 예를 도시한 도면.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 단면도이다.
슬림형 고압 방수 마이크로스피커는 전체적으로 장방형에 가까운 형상을 가지며, 장축에 비해 단축의 폭이 상당히 좁은 것이 특징이다. 상하면이 개방된 프레임(100)의 하측에 요크(200)가 결합되며, 요크(200) 상에 내측 마그넷(210), 내측 마그넷(210)의 양측에 배치되는 한쌍의 외측 마그넷(220)이 부착된다. 내측 마그넷(210) 상에는 내측 마그넷(210)의 형상에 대응하는 내측 탑 플레이트(230)가 부착된다. 한편, 한 쌍의 외측 마그넷(220) 상에는 하나의 외측 탑 플레이트(240)가 부착되는데, 직사각형 링 형상의 외측 탑 플레이트(240)의 장변부가 각각 외측 마그넷(220) 상에 부착된다. 내측 마그넷(210)과 외측 마그넷(220) 사이의 에어갭에 보이스 코일(300)이 배치된다. 보이스 코일(300)은 요크(200)와 접촉하지 않도록 공중에 띄워져 있으며, 보이스 코일(300)에 전류가 인가되면 그 신호에 따라 요크(200), 마그넷(210, 220) 및 탑 플레이트(230, 240)로 이루어지는 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 상, 하로 진동하게 된다. 전기적인 신호는 프레임(100)의 외측면에 부착되며, 그 일부가 프레임(100)을 관통하여 프레임(100) 내부에 위치하는 FPCB(500)에 의해 보이스 코일(300)로 인가된다.
한편, 보이스 코일(300)의 상단부는 진동판(410, 420)에 부착되며, 보이스 코일(300)이 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 상, 하로 진동할 때, 진동판(410, 420)이 함께 진동하며 음향을 발생하게 된다. 진동판(410, 420)은 프레임(100)의 내측면에 부착되며, 외주부에 상방 또는 하방으로 돌출한 링 형상의 돔부가 형성되는 사이드 진동판(410)과 사이드 진동판(410)의 중앙에 부착되는 센터 진동판(420)을 포함한다. 즉, 사이드 진동판(410)은 프레임(100)의 내측면에 대응하는 형상을 가지는 측면과, 측면을 가로지르는 방향으로 연장되며 보이스 코일에 의해 진동하는 진동면을 구비한다고 볼 수 있다. 이때 사이드 진동판(410)은 수밀성을 높이기 위해 천공부가 없는 형태로 제조되는 것이 바람직하며, 프레임(100)의 내측면에 부착되는 측면의 길이가 가능한 한 긴 것이 더욱 바람직하다.
프레임(10)의 상면에는 그릴(600)이 부착되며, 그릴(600)은 사이드 진동판(410)의 측면을 덮어주어 수밀성을 더욱 높일 수 있다.
한편 요크(200)에는 진동판(410, 420)의 원활한 진동을 위하여 통풍홀(200h)이 형성될 수 있고, 통풍홀(200h)로 이물질이 유입되는 것을 막기 위해 통풍홀(200h)을 가려주는 스크린(700)이 부착될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조를 도시한 도면이다. 본 발명에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 FPCB(500)는 프레임(100)의 외측면에 부착되는 측면(510), 프레임(100)의 바깥으로 연장되어 외부 회로와 연결되는 터미널(520), 프레임(100)을 관통하여 내부로 연장되는 부분을 포함하며, 내부로 연장되는 부분은 보이스 코일(300)의 형상의 대응하는 링형 지지부(550), 측면(510)과 지지부(550)를 연결하는 연결부(540), 지지부(550)의 일측에 마련되는 랜드부(560)를 구비한다. 또한 FPCB(500)의 부착력 및 지지력을 높이기 위해 요크(200; 도 4 및 도 5 참조)의 하면에 부착되는 하면(530)을 더 포함한다.
슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 경우, 앞서 살펴본 바와 같이 사이드 진동판(410)의 수밀성을 위해 사이드 진동판(410)의 측면이 프레임(100)의 내측면에 부착되는 형태이므로, 별도의 서스펜션을 적용하기 어렵다. 따라서, 본 발명에서는 FPCB(500)의 지지부(550)와 연결부(540)가 서스펜션의 역할을 대신한다. 랜드부(560)는 보이스코일(300)의 리드 와이어(미도시)가 열융착되어 외부로부터 보이스 코일(300)로 전기 신호가 인가될 수 있게 한다.
종래 기술과 비교할 때, 보이스코일(300)의 리드와이어(미도시)가 FPCB(500)의 연결부(540)로 대체됨에 따라 보이스코일(300)의 보이스코일(300)의 단선 가능성이 매우 낮아짐에 따라 보이스코일(300)의 재질 선택 시 강성으로 인한 제한을 없앨 수 있다.
한편, 연결부(540)는 측면(510)으로부터 연장된 다음 U형으로 절곡되어 지지부(550)에 연결되며, 랜드부(560)는 연결부(540)와 지지부(550)가 만나는 측의 반대측에 위치한다. 연결부(540)의 절곡부위는 보이스코일(300)의 진동에 따라 변형이 발생하는 부위이므로, 랜드부(560)를 연결부(540)와 떨어진 곳에 형성함으로써, 랜드부(560)에 크랙이 발생하거나, 랜드부(560)에 열융착된 보이스코일(300)의 리드와이어(미도시)의 단선이 발생할 염려가 적다는 장점이 있다. 반면, 랜드부(560)는 연결부(540)와의 간섭을 피할 수 있는 위치에 형성되어야 하는 동시에, 외측 마그넷(220; 도 2 참조)과의 간섭도 피해야 하므로, 외측 마그넷(220)의 길이가 짧아져야한다는 단점이 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커의 보이스 코일 설치 구조의 다른 일 예를 도시한 도면이다. 도 7에 도시된 보이스 코일 설치 구조는 FPCB(500')의 랜드부(560')의 위치가 도 6에 도시된 예와 상이하다. 도 7에 도시된 보이스 코일 설치 구조 또한 FPCB(500')의 연결부(540')가 측면(510')으로부터 연장된 다음 U형으로 절곡되어 지지부(550')에 연결된다. 그러나 랜드부(560')는 연결부(540')와 지지부(550')가 만나는 위치, 연결부의 U자형 절곡부 상에 형성된다. 이 경우, 마그넷의 용적을 증대시켜 음압을 향상시킬 수 있다는 장점이 있으나, 움직임이 있는 위치에 랜드부(560')가 마련됨에 따라 랜드부(560')에 크랙이 발생하거나 랜드부(560')에 열융착된 보이스코일(300)의 리드와이어가 단선될 염려가 있어 제품 신뢰성이 다소 낮아진다는 단점이 있다.
한편, 본 발명에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커에 사용되는 보이스코일(300)은 목적에 따라 재질 선택이 가능하다. 보이스코일(300)의 재질로 구리를 선택할 경우, 진동부의 무게가 무거워져 저주파수 대역의 음압은 높아지나 중주파수 대역의 음압이 낮아진다. 또한 보이스코일(300)의 재질로 CCA(copper clad aluminium)을 선택할 경우, 진동부의 무게가 가벼워져서 중주파수 대역의 음압은 높아지나 상대적으로 저주파수 대역의 음압이 낮아진다. 본 발명에 따른 슬림형 고압 방수 마이크로스피커는 종래 기술과 비교할 때, 보이스코일(300)의 리드와이어(미도시)를 FPCB(500)의 연결부(540)로 대체함으로써, 보이스코일(300)의 단선 가능성을 감소시켰기 때문에, 저주파수 대역과 중주파수 대역 중 어느 대역의 음압을 더 중시하는 지에 따라 재질을 자유롭게 선택하여 적용할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 프레임;
    프레임의 하면에 결합되는 요크;
    요크 상에 부착되는 내측 마그넷;
    요크 상에 부착되며, 내측 마그넷의 양 측에 배치되는 한 쌍의 외측 마그넷;
    내측 마그넷 상에 부착되는 내측 탑 플레이트;
    한 쌍의 외측 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 외측 탑 플레이트;
    내측 마그넷과 외측 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하는 보이스 코일;
    프레임의 외측면에 부착되며, 일부는 프레임의 내측으로 연장되고, 일부는 프레임의 외부로 연장되는 FPCB;
    프레임의 내측면에 부착되는 측면과, 측면을 가로지르도록 연장되는 진동면을 구비하는 사이드 진동판;
    사이드 진동판의 중앙에 부착되는 센터 진동판; 및
    프레임의 상면에 결합되며, 사이드 진동판의 측면을 덮는 그릴;을 포함하며,
    보이스 코일의 상단은 사이드 진동판과 센터 진동판이 겹치는 위치에 부착되고, 보이스 코일의 하단은 프레임 내측으로 연장된 FPCB의 일부에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    FPCB는, 프레임의 외측면에 부착되는 측면, 보이스 코일의 형상의 대응하는 링형 지지부, 측면과 지지부를 연결하는 연결부, 지지부의 일측에 마련되는 랜드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
  3. 제2항에 있어서,
    연결부는 측면으로부터 연장된 다음 U형으로 절곡되어 지지부에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
  4. 제3항에 있어서,
    랜드부는 연결부와 지지부가 만나는 측의 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
  5. 제3항에 있어서,
    랜드부는 연결부의 U자형 절곡부에 위치하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    보이스 코일은 CCA(코퍼 클래드 알루미늄) 재질인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
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