KR102440468B1 - 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중심의 코어와, 코어를 둘러싸는 플랜지를 포함하며, 플랜지는 실리콘 폼(foam)으로 제작되고, 코어는 실리콘 폼 보다 경질의 재료로 제작되는, 이어팁을 제공한다. 실리콘 성형 공정 이전에 메쉬의 상부 및 하부면에 부착 가능한 필름이나 테이프를 부착하여 실리콘 성형 공정 중 발생하는 버(burr)가 메쉬에 부착되지 않도록 하는 공정을 개시한다.

Description

실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁{Eartip having silicon foam type flange}

본 발명은 실리콘 폼 재질의 탄성 구조를 구비한 이어팁에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 탄력성 있게 귀의 이도에 장착되어 착용감과 청결함을 높이고 미려한 디자인을 구현할 수 있으며 이물질의 유입을 방지할 수 있는 이어팁에 관한 것이다.

음향기기인 이어폰의 음 방출구에 결합되는 이어팁(eartip) 또는 오디오핏(audio fit)이 널리 알려져 있다.

종래의 이어팁(1')은 도 1a에 도시한 것과 같이, 이어폰의 하우징에 직접 결합되는 실린더형의 코어(2a')와, 코어(2a')를 둘러 싼 외곽의 플랜지(4a')로 이루어진다. 코어(2a')의 경우 그 길이에 따라 귀의 이도(耳道)에 장착되는 착용감이 달라지며, 착용감을 위주로 경도를 결정하고 탈거력을 고려하여 설계해야 한다. 플랜지(4a')는 귀의 이도에 삽입 시 차음성의 유지 내지 개선이 주 기능이며, 플랜지 형상에 따라 차음성이 변한다.

도 1b는 종래의 또 다른 이어팁(1')이 귀의 외이도에 삽입된 경우의 단점을 보여주고 있다. 플랜지(4a')가 귀의 내이도의 1차 굴곡에 부딪혀 막히게 된다. 그 이유는 플랜지(4a')의 구조가 경직되어 탄력성을 부여하기 어렵기 때문이다. 따라서, 착용감과 차음성도 저하하게 된다.

이 문제를 해소하기 위하여 미국 특허 제8,348,011호(2013년 1얼 8일 등록)는 도 2에 도시한 것과 같이, 이어팁(23a')에 오목홈(231a')을 형성하여 이를 경계로 코어(21a')와 플랜지(22a')를 나누고 플랜지(22a')가 휘어지도록 하는 구조를 개시하고 있다. 그러나, 오목홈(231a') 만으로 플랜지(22a')의 외부 부분까지 휘어지도록 하는 것에는 한계가 있다. (213a')은 필터이다.

발명자는 이러한 사정을 고려하여 특허출원 제10-2020-0058522호(2021년 4월 26일 특허결정)에서, 도 3에 도시한 것과 같이, 플랜지(2')와 코어(20')를 포함하고, 상부(6')를 돔부(4')의 정점에서 이어팁(1')의 내부를 향하여 다소 하향하도록 경사진 곡면으로 형성하고, 내부테두리부(8')와의 사이에 채널(10')을 형성하고, 돔부(4')의 정점을 내부테두리부(8')의 상단보다 높도록 간격(d')을 형성한 이어팁(1')을 제안하였다. 연결부(12')는 이어팁(1')의 외부를 향하여 경사지도록 연장된다. 상부(6')와, 내부테두리부(8')와, 연결부(12')는 서로의 교차점인 지점(P')을 중심으로 구조적으로 연결되므로, 이어팁(1')의 돔부(4')가 귀의 이도 형상에 따라 폭 방향으로 그리고 높이 방향으로 변형하는 탄력성과 유연성을 부여할 수 있다.

코어(20')는 측벽(22')과, 측벽(22')의 하단 주위를 둘러 형성된 상면(28')과, 상면(28')의 내측에서 짧게 수직 하향 연장된 통과면(26') 및 통과면(26')의 하단에서 외부를 향하여 하향 경사지도록 연장된 테두리(24')로 이루어진다. 위 구조에서, 플랜지(2')를 코어(20')보다 연질의 재료로 제작하는 것이 필수는 아니며, 동일한 재질로 제작하면 일체로 사출 성형하기에 편리하다.

발명자들은 위 출원을 기반으로, 플랜지를 코어보다 연성의 재질로 제작하여 더욱 설계도 높고 폭넓게 제작할 수 있는 이어팁을 개발하게 되었다.

그러므로 본 발명은 이어팁의 플랜지에 충분한 탄력성과 방향성을 부여할 수 있는 유연하고 부드러운 재질의 이어팁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 귀의 이물질이 기기 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있는 구조를 구비한 이어팁을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중심의 코어와, 코어를 둘러싸는 플랜지를 포함하며, 플랜지는 실리콘 폼(foam)으로 제작되고, 코어는 실리콘 폼 보다 경질의 재료로 제작되는, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁을 제공한다.

코어는, 메쉬가 장착되는 메쉬 슬롯을 기준으로 위에 형성되는 상부벽과, 상부벽과 일체로 연장되며 메쉬 슬롯의 아래에 형성되고, 내부로 돌출한 수평부와 수평부에 연속하여 일체로 하향 연장된 수직부로 이루어지는 하부를 포함하며, 하부의 아래에는 내부로 돌출한 후크 형상의 돌기를 포함하는 베이스가 형성될 수 있다.

플랜지는, 코어의 하면을 제외하고 코어를 덮는 구조로 제작되며, 상부벽을 넘어 그 위까지 연장되는 음방출구와, 상부벽의 외면과 밀착하여 이를 완전히 덮는 플랜지 상부벽과, 메쉬 슬롯을 기준으로 플랜지 상부벽 하부에 연장된 플랜지 하부벽을 포함하며, 플랜지 하부벽은 플랜지 상부벽에 비하여 얇은 두께를 가지고, 플랜지 상부벽의 측면으로부터는 바깥으로 확대되면서 플랜지 하부벽보다 더 아래로 연장된 돔부가 플랜지 상부벽 및 플랜지 하부벽을 둘러 형성될 수 있다.

플랜지 하부벽과 돔부 사이에는 공간이 형성되며, 돔부가 제공하는 코어의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리는 공간을 제공하여, 이어팁을 착용할 때 플랜지의 변형을 용이하게 할 수 있다.

플랜지 하부벽과 돔부는 공간이 형성되지 않도록 일체로 제작되며, 돔부가 제공하는 코어의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리가 공간을 제공하여, 이어팁을 착용할 때 플랜지의 변형을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 이상의 이어팁을 제작하는 공정으로서, 상기 공정은 메쉬를 인서트로 삽입하고 플라스틱 수지를 주입하여 코어를 성형하는 공정; 및 메쉬와 코어의 성형체에 플랜지를 이루는 실리콘 재료를 발포 성형하여 플랜지를 성형하는 공정을 포함하는, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁의 제작 공정을 제공한다.

실리콘을 성형하는 공정 이전에 메쉬의 상부 및 하부면에 부착 가능한 필름이나 테이프를 부착하여 실리콘 성형 공정 중 발생하는 버(burr)가 메쉬에 부착되지 않도록 할 수 있다.

본 발명에 의하면 이어팁의 플랜지가 실리콘 폼으로 제작되므로, 귀의 이도에 장착될 때 변형력과 적응력이 우수하며, 착용감과 청결함을 높이고 미려한 디자인을 구현할 수 있다는 효과를 발휘한다.

본 발명은 이어팁의 상부와 하부를 나누는 경계 부근에 메쉬를 장착하므로 음향 기기 내부로 귀지 등의 이물질이 유입되어 음향 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 이어팁의 제조 공정에서는 메쉬의 상하면에 부착 가능한 필름이나 테이프를 부착하고 플랜지를 성형한 후 제거하므로 버가 쌓이는 것을 방지하며 소제가 용이한 효과를 발휘한다.

도 1a는 선행기술의 이어팁의 도면;
도 1b는 선행기술의 이어팁이 귀의 외이도에 삽입된 것을 도시한 도면;
도 2는 또 다른 선행기술의 이어팁의 단면도;
도 3은 출원인의 선출원에서 개시한 이어팁의 전체 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어팁의 전체 사시도;
도 5는 도 4의 이어팁의 단면도;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이어팁의 전체 사시도;
도 7은 도 6의 이어팁의 단면도;
도 8은 이어팁의 성형 공정중 메쉬에 버가 쌓인 것을 보인 도면;
도 9는 이어팁의 성형 공정에서 부착된 필름을 제거하기 이전의 도면, 그리고
도 10은 본 발명의 이어팁의 성형 공정에 따른 경우 메쉬에 버가 쌓이지 않은 것을 보이는 도면이다.

본 발명의 목적 및 효과, 그리고 그것들을 달성하기 위한 기술적 구성들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 뒤에 설명되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐를 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 한편, 본 발명의 실시예에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성 요소로 구성될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어팁(1)의 전체 사시도를 도시한다. 이어팁(1)은 중심의 코어(10)와, 코어(10)를 둘러싸는 플랜지(20)를 포함한다. 코어(10)는 경질의 재료로, 플랜지(20)는 코어(10)보다 연질의 재료로, 특히 본 발명의 실시예에서는 실리콘 폼(foam)으로 제작되는 것이 바람직하다. 상용화되고 있는 커널형 이어폰의 이어팁은 일체형으로, 실리콘 팁을 사용하거나 그렇지 않으면 실리콘 보다 부드러운 재질의 폼팁을 사용하지만, 본 발명에서는 플랜지 재질로 이루어진 “실리콘 폼팁”을 이용한다. 실리콘 폼은 내열성, 내한성, 전기절연성 등이 매우 좋아 사용온도가 -50~200도로 광범위하며 온도에 따른 경화나 팽창 등의 변화가 적고, 형태 변경이 용이하며, 실리콘에 비하여 부드러우므로 귀의 외이도에 착용할 때 편안함을 부여할 수 있는 장점이 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이어팁(1)의 단면도이다.

코어(10)는 위에서부터, 아래로 갈수록 점점 직경이 작아지는 상부벽(12)을 포함한다. 상부벽(12) 아래에는 메쉬(M)가 장착되는 메쉬 슬롯(14a)이 형성된다. 그 아래에는, 내부로 약간 돌출한 수평부와 수평부에 연속하여 일체로 하향 연장된 수직부로 이루어지는 하부(16)가 형성된다. 하부(16)가 제공하는 공간의 직경은 비교적 균일하며 상부벽(12)보다 크다. 하부(16)의 아래에는 내부로 약간 돌출한 후크 형상의 돌기(18a)를 포함하는 베이스(18)가 형성된다. 하부(16)의 상당 부분과 베이스(18)는 도시하지 않은 스피커의 하우징의 음방출구의 형상과 구조에 맞게 설계 및 제작된다.

플랜지(20)는 실리콘 폼 재질이므로 기존의 이어팁과는 달리 비교적 크게 성형되며 코어(10)의 하면을 제외하고 코어(10)를 거의 덮는 구조로 제작된다. 구체적으로 플랜지(20)는 음방출구(200)가 상부벽(12)을 넘어 그 위까지 연장되며, 상부벽(12)의 외면과 밀착하여 이를 완전히 덮는 플랜지 상부벽(24)을 포함한다. 메쉬 슬롯(14a)을 기준으로 플랜지 상부벽(24) 하부에는 플랜지 하부벽(26)이 일체로 아래로 연장되어 하부(16)와 베이스(18)의 측면 외면을 모두 덮고 있다. 플랜지 하부벽(26)은 플랜지 상부벽(24)에 비하여 얇은 두께를 가진다. 또, 플랜지 상부벽(24)의 측면으로부터는 바깥으로 확대되면서 플랜지 하부벽(26)보다 더 아래로 연장된 돔부(22)가 플랜지 상부벽(24) 및 플랜지 하부벽(26)을 둘러 형성된다. 플랜지 하부벽(26)과 돔부(22) 사이의 공간, 그리고, 돔부(22)가 제공하는 코어(10)의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리(202)가 형성한 공간은, 이어팁(1)을 착용할 때 플랜지(20)의 변형을 더욱 용이하게 한다.

본 발명의 플랜지(12)는 실리콘 폼으로 제작되어 변형능력이 좋으므로 미세하고 정교한 관절 구조를 두기 보다는 간단하고 큰 형상으로 제작할 수 있다. 또, 플랜지 상부벽(24)이 코어(10)의 상면을 넘는 부분에서 귀의 외이도와 직접 접하므로 귀의 크기와 구조에 따라 변형이 자유로우며 사용자에게 편안함을 줄 수 있고, 이에 따라 저역 대역의 음질이 저하하는 문제도 해소할 수 있다. 부가적으로 폼 재질은 발포성으로 음과 공기의 투과가 어느 정도 가능하므로 그렇지 않은 재질에 비하여 이어팁의 플랜지에 적용하기 유리하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이어팁(1)의 전체 사시도이고, 도 7은 단면도이다.

이어팁(1)은 중심의 코어(10)와, 코어(10)를 둘러싸는 플랜지(20)를 포함하며, 플랜지(20)는 코어(10)보다 연질의 재료인 실리콘 폼(foam)으로 제작되는 것이 바람직하다. 코어(10)를 실리콘 수지로 제작하고, 플랜지(20)를 실리콘 수지 발포폼으로 제작하면 이 조건을 만족할 뿐만 아니라 성형 공정의 시간을 단축할 수 있다.

전술한 실시예와 다른 점은 플랜지(20)의 변형이 용이한 실리콘 폼 재질의 잇점을 살려 플랜지 하부벽(26)과 돔부(22)의 간격을 없애고 코어(10)의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리(202)만 도시하지 않은 하우징의 입구부가 삽입되기 위한 빈 공간을 제공하도록 형성한 점이다. 플랜지(20)는 전술한 실시예와 달리 부재간의 명확한 구분 없이 일체로 제작된다고 할 수 있다. 이와 같이 제작하여도 앞서의 실시예에서와 동일한 효과를 기대할 수 있으며, 플랜지(20)의 형상이 간단하므로 제작이 용이한 장점을 살릴 수 있다.

본 발명의 이어팁(1)은 메쉬(M)가 메쉬 슬롯(14a)에 장착되어 이물질이나 먼지를 차단하는 기능을 한다.

본 발명의 이어팁(1)을 제조하기 위한 공정은, 메쉬(M)를 인서트(insert)로 성형 디바이스의 홀 내부에 고정하고 코어(10)를 형성하는 실리콘 수지를 주입하여 메쉬(M)와 코어(10)를 일체로 사출 성형한 후, 실리콘을 주입하여 플랜지(20)를 성형하고 발포 공정을 거친다.

종래에는 폴리우레탄 폼 성형시 플라스틱 수지나 실리콘 수지 접착시 프라이머를 이용하여 접착을 진행하였으나, 본 발명의 실시예에 의한 폼팁은 코어부가 실리콘 수지이며, 플랜지부에 실리콘 폼을 적용하기 때문에 프라이머 없이 작업하여 작업성을 단축하게 되었다

이때, 도 8에 도시한 것과 같이, 메쉬(M)의 외관에 실리콘 가루인 버(B': burr)가 누적되어 음향 특성이 불균일하고, 버를 제거하기 위하여 많은 공수가 필요하다.

따라서, 본 발명의 이어팁(1)을 제조하기 위한 공정에서는, 플랜지(20)를 성형하는 단계 이전에, 탈부착 가능한 필름이나 테이프(F)를 메쉬(M)의 상부 및 하부면에 붙인다. 발포 공정에서 발생한 버(B')는 필름이나 테이프(F)에 누적되며, 메쉬(M)나 코어(10)의 내부에 누적되지 않는다(도 9 참조). 플랜지(20)를 성형한 이후 필름이나 테이프(F)를 제거하면 되므로 청소 작업도 간편하다.

도 10은 테이프를 제거한 후의 메쉬(M)의 상태를 도시하고 있는데, 버가 전혀 쌓이지 않은 것을 확인할 수 있다. 이와 같이 제조된 이어팁(1)은 음향 특성이 일정한 장점을 가진다.

이상 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 본 실시예의 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 중심의 코어와, 코어를 둘러싸는 플랜지를 포함하며, 플랜지는 실리콘 폼(foam)으로 제작되고, 코어는 실리콘 폼 보다 경질의 재료로 제작되는, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비하며,
   코어는, 메쉬가 장착되는 메쉬 슬롯을 기준으로 위에 형성되는 상부벽과, 상부벽과 일체로 연장되며 메쉬 슬롯의 아래에 형성되고, 내부로 돌출한 수평부와 수평부에 연속하여 일체로 하향 연장된 수직부로 이루어지는 하부를 포함하며, 하부의 아래에는 내부로 돌출한 후크 형상의 돌기를 포함하는 베이스가 형성되고,
   플랜지는, 코어의 하면을 제외하고 코어를 덮는 구조로 제작되며, 상부벽을 넘어 그 위까지 연장되는 음방출구와, 상부벽의 외면과 밀착하여 이를 완전히 덮는 플랜지 상부벽과, 메쉬 슬롯을 기준으로 플랜지 상부벽 하부에 연장된 플랜지 하부벽을 포함하며, 플랜지 하부벽은 플랜지 상부벽에 비하여 얇은 두께를 가지고, 플랜지 상부벽의 측면으로부터는 바깥으로 확대되면서 플랜지 하부벽보다 더 아래로 연장된 돔부가 플랜지 상부벽 및 플랜지 하부벽을 둘러 형성된, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   플랜지 하부벽과 돔부 사이에는 공간이 형성되며, 돔부가 제공하는 코어의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리는 공간을 제공하여, 이어팁을 착용할 때 플랜지의 변형을 용이하게 한, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁.
4. 제 1항에 있어서,
   플랜지 하부벽과 돔부는 공간이 형성되지 않도록 일체로 제작되며, 돔부가 제공하는 코어의 하면 아래로 더 연장된 하부테두리가 공간을 제공하여, 이어팁을 착용할 때 플랜지의 변형을 용이하게 한, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁.
5. 제 1항의 이어팁을 제작하는 공정으로서, 상기 공정은
   메쉬를 인서트로 삽입하고 플라스틱 수지를 주입하여 코어를 성형하는 공정; 및
   메쉬와 코어의 성형체에 플랜지를 이루는 실리콘 재료를 발포 성형하여 플랜지를 성형하는 공정을 포함하는, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁의 제작 공정.
6. 제 5항에 있어서,
   실리콘을 성형하는 공정 이전에 메쉬의 상부 및 하부면에 부착 가능한 필름이나 테이프를 부착하여 실리콘 성형 공정 중 발생하는 버(burr)가 메쉬에 부착되지 않도록 한, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁의 제작 공정.
7. 제 1항에 있어서,
   코어는 실리콘 수지로 제작되는, 실리콘 폼 재질의 플랜지를 구비한 이어팁.
   
   

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