KR102167436B1 - 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 5 마그넷 구조를 채용하며, 보이스 코일의 코일 인출 구조, 혹은 FPCB와 코일의 연결 구조를 개선한 고압 방수 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 프레임의 하면에 결합되는 요크, 요크 상에 부착되는 센터 마그넷, 요크 상에 부착되며, 센터 마그넷의 측면에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷, 센터 마그넷 상에 부착되는 센터 탑 플레이트, 네 개의 사이드 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 사이드 탑 플레이트, 프레임의 외측면에 부착되며, 일부는 프레임의 내측으로 연장되고, 일부는 프레임의 외부로 연장되는 FPCB, 프레임에 외주부가 안착되는 진동판, 사이드 진동판의 중앙에 부착되는 진동판, 센터 마그넷과 사이드 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하며, 상단이 진동판에 부착되는 보이스 코일 및 보이스 코일의 리드 와이어는 보이스 코일 하단에서 인출되며, 사이드 마그넷 사이의 공간으로 인출되어 프레임 내측으로 연장된 FPCB에 연결되는 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 5 마그넷 타입의 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.

또한, 기존의 리드 와이어 인출 구조는, 마이크로스피커의 단변 측에 마그넷을 배치하는 것이 불가능해, 3 마그넷 구조를 채용함으로써 음향 SPL을 향상시키는 데 한계가 있다는 단점이 있었다.

또한, 5 마그넷 적용을 위해 리드와이어 인출 구조를 코너에 배치할 경우, 와이어의 길이가 짧아 불량이 발생하며, 와이어가 끊어지는 등 신뢰성이 좋지 않다는 문제가 있었다.

대한민국 등록 특허 10-1788112

본 발명은 5 마그넷 구조를 채용하며, 보이스 코일의 코일 인출 구조, 혹은 FPCB와 코일의 연결 구조를 개선한 고압 방수 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 프레임, 프레임의 하면에 결합되는 요크, 요크 상에 부착되는 센터 마그넷, 요크 상에 부착되며, 센터 마그넷의 측면에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷, 센터 마그넷 상에 부착되는 센터 탑 플레이트, 네 개의 사이드 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 사이드 탑 플레이트, 프레임에 부착되며, 외부 전원과 접촉되는 FPCB, 프레임에 결합되며, 프레임 내측에 노출되는 패드부를 구비하고, FPCB의 전원을 전달하는 터미널, 프레임에 외주부가 안착되는 진동판, 사이드 진동판의 중앙에 부착되는 진동판, 센터 마그넷과 사이드 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하며, 상단이 진동판에 부착되는 보이스 코일 및 보이스 코일의 리드 와이어는 보이스 코일 하단에서 인출되며, 사이드 마그넷 사이의 공간으로 인출되어 프레임에 결합된 터미널의 패드부에 연결되는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보이스 코일의 리드 와이어는 사이드 마그넷 사이의 공간에서 U자형으로 복수 회 절곡되는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 보이스 코일의 리드 와이어 한 쌍이 마련되며, 배치 방향이 장변 측 모서리, 단변 측 모서리 또는 대각선 모서리인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명은 프레임, 프레임의 하면에 결합되는 요크, 요크 상에 부착되는 센터 마그넷, 요크 상에 부착되며, 센터 마그넷의 측면에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷, 센터 마그넷 상에 부착되는 센터 탑 플레이트, 네 개의 사이드 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 사이드 탑 플레이트, 프레임에 부착되며, 외부 전원과 접촉되는 FPCB, 프레임에 결합되며, 프레임 내측에 노출되는 패드부를 구비하고, FPCB의 전원을 전달하는 터미널, 프레임에 외주부가 안착되는 진동판, 사이드 진동판의 중앙에 부착되는 진동판, 센터 마그넷과 사이드 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하며, 상단이 진동판에 부착되는 보이스 코일 및 보이스 코일과 터미널의 패드부를 전기적으로 연결하며, 사이드 마그넷 사이의 공간으로 인출되는 내부 FPCB를 포함하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 FPCB는 사이드 마그넷 사이의 공간에서 U자형으로 복수 회 절곡되는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 내부 FPCB는 한 쌍이 마련되며, 배치 방향이 장변 측 모서리, 단변 측 모서리 또는 대각선 모서리인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명이 제공하는 고압 방수 마이크로스피커는, 보이스 코일의 리드와이어를 보이스 코일의 하단측에서 인출하며, 마이크로스피커의 모서리에 위치한 사이드 마그넷 사이의 빈 공간으로 인출함으로써, 자계를 최대화할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 고압 방수 마이크로스피커는, 보이스 코일의 리드와이어나, FPCB의 연장부와 같은 통전 구조에 수 회 절곡부를 형성하여, 단선을 방지할 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 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조의 다른 일 예를 도시한 도면,
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조의 또 다른 일 예를 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조를 도시한 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 분해사시도이다.

고압 방수 마이크로스피커는 전체적으로 장방형에 가까운 형상을 가지며, 장축에 비해 단축의 폭이 좁은 것이 특징이다. 상하면이 개방된 프레임(100)의 하측에 요크(200)가 결합되며, 요크(200) 상에 센터 마그넷(210), 센터 마그넷(210)의 네 방향에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷(232, 234)이 부착된다. 장방형인 마이크로스피커의 단변 측에 배치하는 한 쌍의 사이드 마그넷(232)과, 장변 측에 배치되는 한 쌍의 사이드 마그넷(234)이 포함된다. 센터 마그넷(210) 상에는 센터 마그넷(210)의 형상에 대응하는 센터 탑 플레이트(220)가 부착된다. 한편, 두 쌍의 사이드 마그넷(232, 234) 상에는 하나의 사이드 탑 플레이트(240)가 부착되는데, 직사각형 링 형상의 외측 탑 플레이트(240)의 장변부가 각각 사이드 마그넷(220) 상에 부착된다. 센터 마그넷(210)과 사이드 마그넷(232, 234) 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, 232, 234) 및 탑 플레이트(220, 240)로 이루어지는 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 상, 하로 진동하게 된다. 전기적인 신호는 프레임(100)의 외측면에 부착되는 FPCB(500)에 의해 외부 전원이 인가된다. 프레임(100)에는 터미널(550)이 인서트 사출되며, 터미널(550)은 프레임(100)의 내측으로 노출되는 패드(미도시)를 구비하며, 보이스 코일(300)이 패드(미도시)에 납땜 등의 방식으로 전기적으로 연결된다.

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(100)의 상면에는 그릴(610, 620)이 부착되며, 그릴(610, 620)은 사이드 진동판(410)의 측면을 덮어주어 수밀성을 더욱 높일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조를 도시한 도면이다. 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조를 보여주기 위해, 요크를 생략하고 하부에서 바라본 모습을 도시하였다.

보이스 코일(300)의 하단 측에서 리드 와이어(310)가 보이스 코일(300)로부터 인출된다. 인출된 리드 와이어(310)는 단변에 배치된 사이드 마그넷(232)과 장변에 배치된 사이드 마그넷(234)의 사이, 즉 모서리를 통해 인출된다. 이때, 보이스 코일(30)의 리드 와이어(310)는 단선을 방지할 수 있도록, 복수 회 U자형으로 절곡되며, 프레임(100) 내로 연장된 터미널(550; 도 4 참조)의 패드부(552)에 연결된다.

장방형이므로, 사이드 마그넷(232)과 사이드 마그넷(234) 사이의 공간, 즉 모서리는 4개소에 마련되며, 리드 와이어(310)는 한 쌍이므로, 리드 와이어(310)의 인출 방향은 자유롭게 선택 가능하다. 도 5에 도시된 예에서는 한 쌍의 리드 와이어(310)가 장변에 배치되었으나, 도 6에서와 같이 단변에 배치되거나, 도 7에서와 같이 대각선으로 배치될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커의 통전 구조를 도시한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 고압 방수 마이크로스피커는, 통전 구조에서 보이스 코일(300)의 리드 와이어가 터미널(550; 도 4 참조)의 패드부(552; 도 4 참조)까지 연장되는 대신, 보이스 코일(300)과 터미널(550)의 패드부(552)를 연결하는 내부 FPCB(510')을 구비한다. 이때, 내부 FPCB(510') 역시 복수 개, 바람직하게는 2개 이상의 U자형 절곡부를 형성하여, 단선을 방지하고, 보이스 코일(300)의 운동을 방해하지 않도록 한다.

한편, 내부 FPCB(510')는 보이스 코일(300)의 반대편 모서리 위치까지 연장되도록 연장부(512')를 형성하여, 보이스 코일(300)과 내부 FPCB(510')의 부착력을 강화할 수도 있다. 연장부(512')가 형성되지 않은 경우, 보이스 코일(300)의 상 하로 진동운동에 의해 내부 FPCB(510')가 보이스 코일(300)과 분리될 염려가 있다. 그러나 보이스 코일(300)과 내부 FPCB(510')의 부착 면적을 연장부(512')를 통해 넓힘으로써 접착력을 강화할 수 있다는 장점이 있다.

내부 FPCB(510') 역시 제1 실시예에서의 리드 와이어와 마찬가지로, 사이드 마그넷(232)과 사이드 마그넷(234) 사이의 모서리로 내부 FPCB(510')를 프레임(100) 내로 연장하는 방향은 자유롭게 선택 가능하다. 도 8에서는 한 쌍의 내부 FPCB(510')가 장변에 배치되었으나, 단변에 배치되거나, 대각선으로 배치될 수도 있다.

Claims (6)

1. 사각형 벽체로 이루어진 프레임;
   프레임의 하면에 결합되는 요크;
   요크 상에 부착되는 센터 마그넷;
   요크 상에 부착되며, 센터 마그넷의 측면에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷;
   센터 마그넷 상에 부착되는 센터 탑 플레이트;
   네 개의 사이드 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 사이드 탑 플레이트;
   프레임에 부착되며, 외부 전원과 접촉되는 FPCB;
   프레임에 결합되며, 프레임 내측에 노출되는 패드부를 구비하고, FPCB의 전원을 전달하는 터미널;
   프레임에 외주부가 안착되는 사이드 진동판;
   사이드 진동판의 중앙에 부착되는 센터 진동판; 및
   센터 마그넷과 사이드 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하며, 상단이 센터 진동판 또는 사이드 진동판에 부착되는 보이스 코일;을 포함하며,
   보이스 코일의 리드 와이어는 보이스 코일 하단에서 인출되며, 사이드 마그넷 사이의 공간으로 인출되어 프레임에 결합된 터미널의 패드부에 연결되며,
   보이스 코일의 리드 와이어는 사이드 마그넷 사이의 공간에서 U자형으로 복수 회 절곡되는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   보이스 코일의 리드 와이어 한 쌍이 마련되며, 배치 방향이 장변 측 모서리, 단변 측 모서리 또는 대각선 모서리인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
4. 사각형 벽체로 이루어진 프레임;
   프레임의 하면에 결합되는 요크;
   요크 상에 부착되는 센터 마그넷;
   요크 상에 부착되며, 센터 마그넷의 측면에 간격을 두고 배치되는 네 개의 사이드 마그넷;
   센터 마그넷 상에 부착되는 센터 탑 플레이트;
   네 개의 사이드 마그넷 상에 부착되는 사각 링 형상의 사이드 탑 플레이트;
   프레임에 부착되며, 외부 전원과 접촉되는 FPCB;
   프레임에 결합되며, 프레임 내측에 노출되는 패드부를 구비하고, FPCB의 전원을 전달하는 터미널;
   프레임에 외주부가 안착되는 사이드 진동판;
   사이드 진동판의 중앙에 부착되는 센터 진동판;
   센터 마그넷과 사이드 마그넷 사이의 에어 갭에 하단이 위치하며, 상단이 사이드 진동판 또는 센터 진동판에 부착되는 보이스 코일; 및
   보이스 코일과 터미널의 패드부를 전기적으로 연결하며, 사이드 마그넷 사이의 공간으로 인출되는 내부 FPCB;를 포함하며,
   내부 FPCB는 사이드 마그넷 사이의 공간에서 U자형으로 복수 회 절곡되는 형상을 구비하는 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서,
   내부 FPCB는 한 쌍이 마련되며, 배치 방향이 장변 측 모서리, 단변 측 모서리 또는 대각선 모서리인 것을 특징으로 하는 코일 구조가 개선된 고압 방수 마이크로스피커.
   
   
   

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