KR102132707B1 - 진동판 어셈블리 및 이를 포함하는 박형 스피커 - Google Patents

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송봉주
최하람
김찬웅
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에스텍 주식회사
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Abstract

본 발명은 하부 플레이트 상에 배치되며, 서로 이격된 제 1 마그넷과 제 2 마그넷, 제 1 마그넷 상에 배치된 제 1 상부 플레이트, 제 2 마그넷 상에 배치된 제 2 상부 플레이트, 제 1 상부 플레이트와 제 2 상부 플레이트의 사이에 배치된 보이스코일, 보이스코일을 지지하는 보빈, 및 보빈의 가장자리를 따라 연장되며, 보빈의 진동에 의해 진동하는 진동판 어셈블리를 포함하며, 저음 성능 향상을 위한 대진폭이 가능하고, 동시에 박형의 스피커를 구현할 수 있다.

Description

진동판 어셈블리 및 이를 포함하는 박형 스피커{THE DIAPHRAGM ASSEMBLY AND THE THIN SPEAKER}
본 발명은 진동판 어셈블리 및 이를 포함하는 박형 스피커에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 얇은 두께의 박형 구조를 가지면서 저음 성능이 개선된 진동판 어셈블리 및 이를 포함하는 박형 스피커에 관한 것이다.
스피커란 음 신호를 포함한 전기적 신호를 진동판의 진동으로 바꾸어 공기에 소밀파(疏密波)를 발생시켜 음파를 복사(輻射)하는 음향기기이다. 스피커는 영구자석과 보이스코일의 상호 작용에 따른 진동을 진동판을 통해 방사한다.
스피커의 두께를 얇게 형성한 박형 스피커는 그 두께로 인해 보이스코일 및 보빈의 진동 거리를 충분히 확보하지 못해 대진폭 성능이 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 보이스 코일 및 보빈의 진동 거리를 충분히 확보하기 위해서는 스피커가 두꺼워져야 하는 문제점이 있다. 또한, 종래 박형 스피커는 대진폭에 적합하지 못해 저음 성능이 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 두께가 얇은 박형 구조를 가지면서도 저음 성능을 개선한 진동판 어셈블리와 박형 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박형 스피커는, 하부 플레이트 상에 배치되며, 서로 이격된 제 1 마그넷과 제 2 마그넷, 제 1 마그넷 상에 배치된 제 1 상부 플레이트, 제 2 마그넷 상에 배치된 제 2 상부 플레이트, 제 1 상부 플레이트와 제 2 상부 플레이트의 사이에 배치된 보이스코일, 보이스코일을 지지하는 보빈, 및 보빈의 가장자리를 따라 연장되며, 보빈의 진동에 의해 진동하는 진동판 어셈블리를 포함할 수 있다.
또한, 진동판 어셈블리는, 프레임에 연결된 에지 서포트, 에지 서포트에 연결된 진동판 연결부, 진동판 연결부로부터 이격되며, 보빈에 연결된 보빈 연결부, 및 진동판 연결부와 보빈 연결부의 사이에 배치되며, 에지 서포트에서 보빈으로 갈수록 하부 플레이트로부터 점차 멀어지게 경사지는 경사판을 포함할 수 있다.
또한, 제 2 상부 플레이트는 경사판의 경사에 대응하는 경사면을 가질 수 있다.
또한, 진동판 어셈블리는 프레임과 진동판 연결부를 연결하여, 진동판 연결부를 지지하는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 에지 서포트는 프레임에 안착되어 지지된 서포트 안착부, 진동판 연결부에 연결된 서포트 연결부, 및 서포트 안착부와 서포트 연결부의 사이에 배치되며, 하부 플레이트에 수직한 보빈의 중심축을 따라 상부로 볼록한 서포트 볼록부를 포함하며, 댐퍼는 프레임에 안착되어 지지된 댐퍼 안착부, 진동판 연결부에 연결된 댐퍼 연결부, 및 댐퍼 안착부와 댐퍼 연결부의 사이에 배치되며, 보빈의 중심축을 따라 하부로 볼록한 댐퍼 볼록부를 포함할 수 있다.
또한, 서포트 연결부의 적어도 일부는 진동판 연결부의 상면에 배치되고, 댐퍼 연결부의 적어도 일부는 진동판 연결부의 하면에 배치될 수 있다.
또한, 댐퍼는 하부 플레이트에 수직한 댐퍼의 중심축을 기준으로 평면상 대칭되게 배치된 복수의 관통홀을 가질 수 있다.
또한, 경사판은 그 상면에 돌출된 경사판 볼록부와, 경사판 볼록부에 대응하여 경사판의 하면에 배치된 경사판 오목부를 가질 수 있다.
또한, 보빈의 상단에 배치되며, 보빈에 접촉되게 결합하는 더스트캡을 더 포함할 수 있다.
또한, 제 1 마그넷은 원판 형상을 가지며, 제 2 마그넷은 제 1 마그넷의 가장자리를 따라 연장된 링 형상을 가질 수 있다.
또한, 본원발명의 일 실시 예에 따른 진동판 어셈블리는, 프레임과, 프레임의 내측에 배치된 보빈에 의해 지지되며, 보빈의 진동에 의해 음향을 방사하는 진동판 어셈블리로서, 프레임에서 보빈으로 갈수록 음향 방사 방향으로 점차 경사지게 배치된 진동판을 포함할 수 있다.
또한, 프레임과 진동판을 연결하는 에지 서포트, 및 에지 서포트의 하부에 배치되며, 진동판의 가장자리를 지지하는 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
또한, 에지 서포트는 프레임에 안착되어 지지되는 서포트 안착부, 진동판에 연결된 서포트 연결부, 및 서포트 안착부와 서포트 연결부의 사이에 배치되며, 음향 방사 방향으로 볼록한 서포트 볼록부를 포함하며, 댐퍼는 프레임에 안착되어 지지되는 배치된 댐퍼 안착부, 진동판에 연결된 댐퍼 연결부, 및 댐퍼 안착부와 댐퍼 연결부의 사이에 배치되며, 음향 방사 방향과 반대 방향으로 볼록한 댐퍼 볼록부를 포함할 수 있다.
또한, 댐퍼는 그 중심축을 기준으로 평면상 대칭되게 배치된 복수의 관통홀을 가질 수 있다.
또한, 관통홀은 댐퍼의 중심축을 기준으로 호 형상으로 연장될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스피커의 두께가 얇은 박형 구조를 가지면서도, 저음 성능이 개선될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박형 스피커의 일 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 박형 스피커의 다른 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 박형 스피커의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 박형 스피커를 절단하여 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 박형 스피커의 단면을 바라본 정면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 진동판의 단면을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 댐퍼의 정면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 댐퍼의 평면도이다.
이하 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 박형 스피커(10)를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 박형 스피커(10)의 일 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 박형 스피커(10)의 다른 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 박형 스피커(10)의 분해 사시도이다.
도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 박형 스피커(10)는 하부 플레이트(100), 제 1 마그넷(200), 제 2 마그넷(300), 상부 플레이트(400), 보이스코일(500), 보빈(600) 및 진동판 어셈블리(700)를 포함한다. 제 1 마그넷(200)은 원판 형상을 가지며, 제 2 마그넷(300)은 제 1 마그넷(200)의 가장자리를 따라 연장된 링 형상을 가질 수 있다.
제 1 마그넷(200)과 제 2 마그넷(300)은 하부 플레이트(100) 상에 배치된다. 제 1 마그넷(200)과 제 2 마그넷(300)은 서로 이격되게 배치된다. 하부 플레이트(100)는 그 상면에서 하면을 향하여 오목한 하부 플레이트 홈(110)을 가진다. 하부 플레이트 홈(110)은 하부 플레이트(100)의 중심축(a)을 기준으로 원주 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 하부 플레이트 홈(110)은 제 1 마그넷(200)과 제 2 마그넷(300)의 사이에 배치될 수 있다. 하부 플레이트 홈(110)은 보이스코일(500) 및 보빈(600)의 상하 방향 진동에 따른 대진폭 거동을 가능하게 할 수 있다.
상부 플레이트(400)는 제 1 상부 플레이트(410)와 제 2 상부 플레이트(420)를 포함한다. 제 1 상부 플레이트(410)는 제 1 마그넷(200) 상에 배치되고, 제 2 상부 플레이트(420)는 제 2 마그넷(300) 상에 배치된다. 보이스코일(500)의 적어도 일부는 제 1 상부 플레이트(410)와 제 2 상부 플레이트(420)의 사이에 배치된다. 또한, 보이스코일(500)은 보빈(600)의 외주면을 따라 권취될 수 있다. 따라서, 보이스코일(500)에 음향 전기 신호가 인가되면, 제 1 마그넷(200) 및 제 2 마그넷(300)과의 상호 작용에 의해 하부 플레이트(100)에 수직한 보빈(600)의 중심축을 따라 상하로 진동할 수 있다.
진동판 어셈블리(700)는 보빈(600)의 가장자리를 따라 연장되며, 보빈(600)의 진동에 의해 진동한다. 즉, 진동판 어셈블리(700)는 보빈(600)의 중심축(a)을 따라 진동하여, 음향을 방사할 수 있다. 따라서, 음향은 보빈(600)의 중심축(a) 방향으로 방사될 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 박형 스피커(10)를 절단하여 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 박형 스피커(10)의 단면을 바라본 정면도이다.
도 3 내지 5를 참조하면, 진동판 어셈블리(700)는 프레임(800)과, 프레임(800)의 내측에 배치된 보빈(600)에 의해 지지되며, 보빈(600)의 진동에 따라 진동하여 음향을 방사한다. 여기서, 프레임(800)과 보빈(600)은 동일축을 기준으로 원주 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 프레임(800)과 보빈(600)은 동일한 중심축(a)을 가질 수 있다. 일 실시 예로, 진동판 어셈블리(700)는 프레임(800)에서 보빈(600)으로 갈수록 음향 방사 방향으로 점차 경사지게 배치된 진동판(720)을 포함한다. 여기서, 음향 방사 방향은 보빈(600)의 중심축(a) 방향일 수 있다.
진동판 어셈블리(700)는 에지 서포트(710) 및 댐퍼(730)를 더 포함할 수 있다. 에지 서포트(710)는 프레임(800)과 진동판(720)을 연결한다. 또한, 댐퍼(730)는 프레임(800)과 진동판(720)을 연결한다. 댐퍼(730)는 에지 서포트(710)의 하부에 배치된다. 에지 서포트(710)의 일측은 프레임(800)에 의해 지지되고, 타측은 진동판(720)의 가장자리를 지지한다. 또한, 댐퍼(730)의 일측은 프레임(800)에 의해 지지되고, 타측은 진동판(720)의 가장자리를 지지한다. 에지 서포트(710)와 댐퍼(730)는 그 중심축(a)을 기준으로 원주 방향으로 연장될 수 있다.
일 실시 예로, 에지 서포트(710)는 서포트 안착부(711), 서포트 연결부(713) 및 서포트 볼록부(715)를 포함한다. 서포트 안착부(711)는 프레임(800)에 안착(부착)되어 지지된다. 서포트 연결부(713)는 진동판(720)에 연결된다. 서포트 볼록부(715)는 서포트 안착부(711)와 서포트 연결부(713)의 사이에 배치되며, 음향 방사 방향으로 볼록하다. 서포트 볼록부(715)는 그 구조적 탄성으로 진동판(720)을 안정적으로 지지할 수 있다. 특히, 서포트 볼록부(715)는 고출력 시 음향 방사 방향으로 진동판(720)의 최대 진동폭을 향상시킬 수 있다. 따라서, 대진폭이 가능하여 저음 성능이 향상된다.
댐퍼(730)는 댐퍼 안착부(731), 댐퍼 연결부(733) 및 댐퍼 볼록부(735)를 포함한다. 댐퍼 안착부(731)는 프레임(800)에 안착(부착)되어 지지된다. 댐퍼 안착부(731)는 서포트 안착부(711)와 프레임(800)의 사이에 배치될 수 있다. 댐퍼 연결부(733)는 진동판(720)에 연결된다. 댐퍼 볼록부(735)는 댐퍼 안착부(731)와 댐퍼 연결부(733)의 사이에 배치되며, 음향 반사 방향과 반대 방향으로 볼록하다. 즉, 댐퍼 볼록부(735)는 서포트 볼록부(715)와 반대 방향으로 볼록할 수 있다.
댐퍼(730)는 진동판(720)을 안정적으로 지지한다. 특히, 댐퍼 볼록부(735)는 고출력을 위한 대진폭 시, 보빈(600) 및 보이스코일(500)이 하부 플레이트(100)를 향하는 진동을 완충하여 하부 플레이트(100)와의 충돌을 방지할 수 있다. 더욱이, 댐퍼(730)는 보빈(600)으로부터 이격된 진동판(720)의 가장자리를 지지하기 때문에, 제 2 마그넷(300)의 외주면이 진동판(720)의 가장자리까지 연장될 수 있다. 즉, 제 2 마그넷(300)의 크기(직경)이 증대될 수 있다. 이로써, 대진폭이 가능하여 저음 성능이 향상될 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 진동판(720)의 단면을 도시한 단면도이다.
도 3 내지 6을 참조하면, 일 실시 예로, 진동판(720)은 진동판 연결부(721), 보빈 연결부(723) 및 경사판(725)을 포함할 수 있다. 진동판 연결부(721)는 서포트 연결부(713)에 연결된다. 보빈 연결부(723)는 진동판 연결부(721)로부터 이격된 보빈(600)에 연결된다. 경사판(725)은 진동판 연결부(721)와 보빈 연결부(723)의 사이에 배치되며, 에지 서포트(710)에서 보빈(600)으로 갈수록 하부 플레이트(100)로부터 점차 멀어지게 경사진다. 즉, 경사판(725)은 음향 방사 방향으로 점차 경사진다.
또한, 제 2 상부 플레이트(420)는 경사판(725)의 경사에 대응하는 경사면(421)을 가진다. 경사면(421)의 경사와 경사판(725)의 경사는 평행하다. 즉, 진동판 연결부(721)에서 보빈(600)을 향하는 방향으로 경사판(725)과 제 2 상부 플레이트(420)의 이격 거리는 동일하다. 따라서, 경사판(725)의 경사로 인해 경사판(725)의 진동 거리가 축소되지 않으므로, 대진폭이 가능하여 저음 성능이 향상될 수 있다.
일 실시 예로, 서포트 연결부(713)의 적어도 일부는 진동판(720) 또는 진동판 연결부(721)의 상면에 배치된다. 댐퍼 연결부(733)의 적어도 일부는 진동판(720) 또는 진동판 연결부(721)의 하면에 배치된다. 즉, 서포트 연결부(713)는 진동판(720)의 상면에 부착되고, 댐퍼 연결부(733)는 진동판(720)의 하면에 부착될 수 있다. 따라서, 서포트 연결부(713)와 진동판(720) 및 댐퍼 연결부(733)는 동시에 부착될 수 있어서, 공수가 단축되어 생산성이 개선될 수 있다.
한편, 경사판(725)은 경사판 볼록부(725a)와 경사판 오목부(725b)를 가질 수 있다. 경사판 볼록부(725a)는 경사판(725)의 상면에서 음향 방사 방향으로 돌출된다. 경사판 오목부(725b)는 경사판 볼록부(725a)에 대응하여 경사판(725)의 하면에 배치된다. 경사판 볼록부(725a)와 오목부(725b)는 경사판(725)의 원주 방향으로 복수 개로 배치될 수 있다. 이에 의해, 경사판(725)은 그 원주 방향으로 균일한 강성을 가질 수 있다. 또한, 경사판(725)은 그 경사 방향으로 균일한 강성을 가질 수 있다. 따라서, 경사판(725)의 전면이 보빈(600)의 진동에 따라 진동되어, 음향의 왜곡이 방지될 수 있다.
또한, 더스트캡(900)은 보빈(600)의 상단에 결합된다. 진동판 어셈블리(700)의 보빈 연결부(723)는 보빈(600)의 상단 외주면에 연결될 수 있다. 특히, 경사판(725)의 최상단은 보빈(600)의 중심축(a)을 기준으로 보빈(600)의 최상단과 동일하거나, 그 이하에 배치될 수 있다. 이에 의해, 저음 성능을 개선하면서 박형의 스피커를 구현할 수 있다.
도 7은 도 3에 도시된 댐퍼(730)의 정면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 댐퍼(730)의 평면도이다.
도 7 및 8을 참조하면, 댐퍼(730)는 복수의 관통홀(H1)을 가진다. 또한, 댐퍼(730)는 그 중심에 배치되며, 소정의 내경을 가지게 중심 관통홀(H2)을 가진다. 복수의 관통홀(H1)은 댐퍼(730)의 중심축(a)을 기준으로 평면상 대칭되게 배치된다. 또한, 관통홀(H1)은 댐퍼(730)의 중심축(a)을 기준으로 호 형상으로 연장된다. 관통홀(H1)은 댐퍼(730)의 진동판(720)에 대한 지지력과 진동의 완충력을 조절할 수 있다. 한편, 중심 관통홀(H2)에 배치되는 제 2 마그넷(300) 및 제 2 상부 플레이트(420)의 직경을 적어도 댐퍼(730)의 내경까지 증가시킬 수 있으므로, 대진폭이 가능하여 저음 성능이 향상될 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10 : 박형 스피커
100 : 하부 플레이트
200 : 제 1 마그넷
300 : 제 2 마그넷
400 : 상부 프레이트
500 : 보이스코일
600 : 보빈
700 : 진동판 어셈블리
710 : 에지 서포트
720 : 진동판
721 : 진동판 연결부
723 : 보빈 연결부
725 : 경사판
730 : 댐퍼
731 : 댐퍼 안착부
733 : 댐퍼 연결부
735 : 댐퍼 볼록부
800 : 프레임
900 : 더스트캡
a : 중심축
H1 : 복수의 관통홀
H2 : 중심 관통홀

Claims (15)

  1. 하부 플레이트 상에 배치되며, 서로 이격된 제 1 마그넷과 제 2 마그넷;
    제 1 마그넷 상에 배치된 제 1 상부 플레이트;
    제 2 마그넷 상에 배치된 제 2 상부 플레이트;
    제 1 상부 플레이트와 제 2 상부 플레이트의 사이에 배치된 보이스코일;
    보이스코일을 지지하는 보빈; 및
    보빈의 가장자리를 따라 연장되며, 보빈의 진동에 의해 진동하는 진동판 어셈블리를 포함하며,
    진동판 어셈블리는,
    프레임에 연결된 에지 서포트;
    에지 서포트에 연결된 진동판 연결부;
    진동판 연결부로부터 이격되며, 보빈에 연결된 보빈 연결부; 및
    진동판 연결부와 보빈 연결부의 사이에 배치되며, 에지 서포트에서 보빈으로 갈수록 하부 플레이트로부터 점차 멀어지게 경사지는 경사판을 포함하고,
    제 2 상부 플레이트는 경사판과 평행한 경사면을 가지는 박형 스피커.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    진동판 어셈블리는 프레임과 진동판 연결부를 연결하여, 진동판 연결부를 지지하는 댐퍼를 더 포함하는 박형 스피커.
  5. 제 4 항에 있어서,
    에지 서포트는 프레임에 안착되어 지지된 서포트 안착부, 진동판 연결부에 연결된 서포트 연결부, 및 서포트 안착부와 서포트 연결부의 사이에 배치되며, 하부 플레이트에 수직한 보빈의 중심축을 따라 상부로 볼록한 서포트 볼록부를 포함하며,
    댐퍼는 프레임에 안착되어 지지된 댐퍼 안착부, 진동판 연결부에 연결된 댐퍼 연결부, 및 댐퍼 안착부와 댐퍼 연결부의 사이에 배치되며, 보빈의 중심축을 따라 하부로 볼록한 댐퍼 볼록부를 포함하는 박형 스피커.
  6. 제 5 항에 있어서,
    서포트 연결부의 적어도 일부는 진동판 연결부의 상면에 배치되고,
    댐퍼 연결부의 적어도 일부는 진동판 연결부의 하면에 배치된 박형 스피커.
  7. 제 4 항에 있어서,
    댐퍼는 하부 플레이트에 수직한 댐퍼의 중심축을 기준으로 평면상 대칭되게 배치된 복수의 관통홀을 가지는 박형 스피커.
  8. 제 1 항에 있어서,
    경사판은 그 상면에 돌출된 경사판 볼록부와, 경사판 볼록부에 대응하여 경사판의 하면에 배치된 경사판 오목부를 가지는 박형 스피커.
  9. 제 1 항에 있어서,
    보빈의 상단에 배치되며, 보빈에 접촉되게 결합하는 더스트캡을 더 포함하는 박형 스피커.
  10. 제 1 항에 있어서,
    제 1 마그넷은 원판 형상을 가지며,
    제 2 마그넷은 제 1 마그넷의 가장자리를 따라 연장된 링 형상을 가지는 박형 스피커.
  11. 프레임과, 프레임에 의해 지지되는 하부 플레이트, 하부 플레이트 상의 마그넷, 마그넷 상의 상부 플레이트를 포함하는 박형 스피커에 배치되며, 프레임의 내측에 배치된 보빈에 의해 지지되고, 보빈의 진동에 의해 음향을 방사하는 진동판 어셈블리로서,
    상부 플레이트는 프레임에서 보빈으로 갈수록 음향 방사 방향으로 점차 경사지게 배치된 경사면을 가지며,
    경사면과 평행하게 경사진 진동판을 포함하는 진동판 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    프레임과 진동판을 연결하는 에지 서포트; 및
    에지 서포트의 하부에 배치되며, 진동판의 가장자리를 지지하는 댐퍼를 더 포함하는 진동판 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    에지 서포트는 프레임에 안착되어 지지되는 서포트 안착부, 진동판에 연결된 서포트 연결부, 및 서포트 안착부와 서포트 연결부의 사이에 배치되며, 음향 방사 방향으로 볼록한 서포트 볼록부를 포함하며,
    댐퍼는 프레임에 안착되어 지지되는 배치된 댐퍼 안착부, 진동판에 연결된 댐퍼 연결부, 및 댐퍼 안착부와 댐퍼 연결부의 사이에 배치되며, 음향 방사 방향과 반대 방향으로 볼록한 댐퍼 볼록부를 포함하는 진동판 어셈블리.
  14. 제 12 항에 있어서,
    댐퍼는 그 중심축을 기준으로 평면상 대칭되게 배치된 복수의 관통홀을 가지는 진동판 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서,
    관통홀은 댐퍼의 중심축을 기준으로 호 형상으로 연장된 진동판 어셈블리.
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