KR20000018224A - 초소형 부저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마그네트와 진동판 지지용 링 및 폴형 요크부와 요크 플레이트부를 일체로 형성하여 조립공정의 단순화, 불량률의 제로화, 제품의 슬림화 및 경량화를 도모할 수 있는 초소형 부저에 관한 것이다.

본 발명은 내부에 원통형 요홈을 형성하는 원통 가이드를 갖는 하부 케이스와, 하부 케이스에 인서트 몰딩방법으로 일단이 매입된 한쌍의 터미널과, 원통 가이드의 내주부에 압입되도록 단조 성형방법에 의해 일체로 형성된 요크 플레이트부 및 폴형 요크부와, 외주부가 하부 케이스의 원통 가이드의 내주부에 끼워 맞춤되며 외주부의 상단에 간격유지용 단차부가 일체로 성형된 원통형 마그네트와, 마그네트의 단차부에 외주면이 지지된 진동판과, 진동판의 상부면에 고정되며 마그네트에 의해 유도되는 폴형 요크부의 상단부 극성과 반대의 극성을 갖는 보조 마그네트와, 폴형 요크부의 외주부에 권취되어 전자석을 형성할때마다 폴형 요크부에 밀착되어 있던 진동판을 주기적으로 분리시켜 진동음을 발생하도록 구동하는 구동코일과, 하부 케이스의 상부에 접합될 때 내부에 형성된 원통형 단차부가 진동판의 상단부를 고정하며 일측에 음방출구를 구비한 상부 케이스로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

초소형 부저{Miniature Buzzer}

본 발명은 초소형 부저에 관한 것으로, 특히 자기회로를 형성하는데 필요한 마그네트와 진동판 지지용 링을 플라스틱 마그네트를 사용하여 일체로 형성함과 동시에 폴형 요크와 요크 플레이트를 일체로 형성하여 조립공정의 단순화, 불량률의 제로화, 제품의 슬림화 및 경량화를 도모할 수 있는 초소형 부저에 관한 것이다.

일반적으로 유무선 통신 단말기, 특히 핸드폰 등과 같은 무선통신방식의 이동통신용 단말기는 단말기의 중량과 크기를 가능한한 최소화하면서도 통화가능시간을 길게 하기 위하여 충전 밧데리 등을 제외한 단말기에 내장되는 모든 부품들은 허용 가능한 범위내에서 각 부품의 기능적인 측면이 다소 떨어질지라도 경박 단소화를 추구하고 있다.

이러한 이동통신용 단말기에 내장되어 호출신호의 착신을 사용자에게 알리기 위한 진동음을 발생하는 부저는 일반적으로 2.5KHz∼3KHz 범위에서 사용되며 전자석 원리에 의한 진동판의 진동을 이용하고 있다.

종래의 부저는 도 1에 도시된 바와같이 상단부 중앙 또는 일측면에 진동음을 배출하는 진동음 배출구가 형성된 원통형 또는 사각형 케이스(1)의 내주부에 환형 Nd/Fe 마그네트(2)와, 요크 플레이트(3) 및 폴형 요크(4)로 이루어지는 자기회로가 구성되어 있고, 요크(4)의 상측에는 스테인레스로 이루어진 진동판(5)이 금속링(10)에 의해 일정한 간격을 갖고 배치되어 있다.

또한 요크(4)에 대응한 진동판(5)의 상부면에는 마그네트(2)에 의해 요크(4)에 자기유도(magnetic induction)되는 자극(예를들어 S극)과 반대의 극성(N극)을 갖는 보조 마그네트로 이루어진 웨이트(weight)(6)가 탑재되어 있다. 상기 요크(4)의 주변에는 구동코일(7)이 권취되어 요크(4)와 함께 전자석을 형성한다.

이러한 부저는 전극단자(8)로부터 터미널용 PCB 보드(9)를 통하여 2.5KHz∼3KHz의 임펄스 구동신호 예를들어, 2,731Hz의 구형파가 구동코일(7)에 인가되면 요크(4)는 주기적으로 N형의 극성을 갖는 전자석을 이룬다. 그 결과 마그네트(2)에 의해 S극을 이루는 요크(4)의 상단부는 반대극성(N극)을 이루는 전자석의 영향을 받아 자장의 세기가 강약으로 변조된다.

따라서 요크(4)의 자장의 세기가 강한 평상시에는 그의 상부에 위치한 웨이트(6)를 흡인하여 진동판(5)이 요크(4)와 접촉하게 되며, 또한 전자석에 의해 자장의 세기가 약해진 경우에는 진동판(5)의 복원력에 의해 진동판(5)과 요크(4)가 분리된다. 이러한 진동판(5)의 주기적인 진동에 의해 발생된 진동음은 진동음 배출구를 통하여 외부로 발산된다.

그런데 종래의 부저는 도 1의 예와 같이 진동판(5)을 요크(4)로부터 일정거리만큼 떨어져서 위치하도록 금속링(10)을 Nd/Fe 마그네트(2)의 외주부에 별도로 구비하고 있거나, 또는 케이스(1)에 링(10)을 같이 성형한 후 마그네트(2)를 별도로 삽입하는 구조를 채용하였다.

그 결과 종래에는 분리된 부품의 마그네트(2)와 진동판(5)의 간격이 생겨 음대역폭이 좁거나 불완전한 음을 발생하였고, 또한 마그네트(2)와 금속링(10)을 별개로 제작하므로 이에 따른 치수불량이 발생하며, 상대적으로 무게가 높은 문제가 있었다.

또한 종래에는 요크 플레이트(3)와 폴형 요크(4)를 각각 별개로 제작하여 프레스기로 조립 사용하였으나, 이러한 구조는 조립된 부품의 치수에 오차가 발생하는 원인을 제공함과 동시에 플레이트(3)의 하측으로 플레이트(3) 또는 PCB 보드(9)를 고정하기 위한 하단부가 연장되어야 하므로 제품의 두께를 증가시키는 요소가 되었다.

더욱이 종래에는 PCB 보드에 터미널을 수작업으로 납땜하여 부착하는 구조를 갖고 있어, 제품 조립의 정밀도가 떨어지거나 케이스로부터 PCB 또는 터미널이 분리되는 문제점이 존재하며, 본체에 실장하기 위한 리플로우 솔더링 프로세스에서 250℃의 고열로 인한 뒤틀림 불량의 요인이 되었다.

상기와 같은 구조로 인하여 종래의 부저는 사각형 케이스 제품인 경우는 최소품이 8.5×8.5×4mm, 원형 케이스 제품인 경우는 12(직경)×7(높이)mm의 제품 사이즈를 실현할 수 있었고, 제품의 무게는 약 0.9g이었다.

이러한 종래의 부저는 이동통신기기의 소형화/경량화 추세에 따라 제품의 사이즈와 무게를 줄이고자 하는 요구가 계속되고 있다.

따라서 본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 자기회로를 형성하는데 필요한 마그네트와 진동판 지지용 링을 플라스틱 마그네트를 사용하여 일체로 형성함과 동시에 폴형 요크와 요크 플레이트를 일체로 형성하여 조립공정의 단순화, 불량률의 제로화, 제품의 슬림화 및 경량화를 도모하여 전체적으로 코스트 절감과 함께 콤팩트한 유닛의 구성으로 이동통신용 단말기에서 차지하는 점유면적을 축소할 수 있는 초소형 부저를 제공하는데 있다.

도 1은 종래의 부저 구조를 보여주는 단면도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초소형 부저의 분해 사시도,

도 3은 도 2의 조립 단면도,

도 4는 도 2에 도시된 하부 케이스의 저면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

21 ; 하부 케이스 21a,21b ; 요홈

21c ; 관통구멍 22 ; 요크 플레이트부

22a,33 ; U형 절개홈 24 ; 마그네트

24a ; 단차부 25 ; 진동판

26 ; 웨이트 27 ; 상부 케이스

28a,28b ; 신호전달용 터미널 28c,28d ; 지지용 터미널

29 ; 폴형 요크부 30 ; 음방출구

31 ; 요홈 32 ; 원통형 가이드

32a ; 절개홈 281,282 ; 코일 접속부

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부가 개방된 사각형 박스의 내부에 원통형 요홈을 형성하는 원통 가이드를 갖는 하부 케이스와, 상기 하부 케이스에 인서트 몰딩방법에 의해 일단이 매입된 한쌍의 신호전달용 터미널과, 외주부가 하부 케이스의 원통 가이드의 내주부에 압입 결합되도록 단조 성형방법에 의해 일체로 형성되어 자기회로의 일부를 형성하는 요크 플레이트부 및 폴형 요크부와, 상기 요크 플레이트부의 상부면에 배치되며 외주부가 하부 케이스의 원통 가이드의 내주부에 끼워 맞춤되며 외주부의 상단에 간격유지용 단차부가 일체로 성형된 원통형 마그네트와, 상기 마그네트의 단차부에 외주면이 지지되며 비자성 탄성체로 이루어진 진동판과, 상기 진동판의 상부면에 고정되며 마그네트에 의해 유도되는 폴형 요크부의 상단부 극성과 반대의 극성을 갖고 초기상태일때 상기 진동판을 폴형 요크부에 밀착시키는 보조 마그네트와, 상기 폴형 요크부의 외주부에 권취되어 전자석을 형성할때마다 폴형 요크부에 밀착되어 있던 진동판을 주기적으로 분리시켜 진동음을 발생하도록 구동하는 구동코일과, 상기 하부 케이스의 상부에 접합될 때 내부에 형성된 원통형 단차부가 진동판의 상단부를 고정하며 일측에 음방출구를 구비한 상부 케이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 초소형 부저를 제공한다.

또한, 상기한 원통 가이드는 요크 플레이트 고정용 접착제의 잉여분을 배출하기 위해 하부 케이스의 각 모서리 부분으로 통하는 다수의 절개홈을 구비하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 본 발명에서는 외부로부터 터미널을 통하여 구동코일로 인가되는 임펄스 구동신호에 따라 전자석을 형성할 때마다 마그네트에 의해 자기유도되는 폴형 요크부의 자장의 세기를 주기적으로 감소시켜 폴형 요크부에 밀착되어 있던 진동판을 주기적으로 분리시킴에 의해 진동음을 발생한다.

따라서, 본 발명에서는 터미널과 하부 케이스, 요크 플레이트부와 폴형 요크부, 마그네트와 단차부가 각각 단일체로 형성되어 상부/하부 케이스 내부에 조립되어 고정되므로, 조립공정의 단순화, 불량률의 제로화, 제품의 슬림화 및 경량화를 도모하여 전체적으로 코스트 절감과 함께 콤팩트한 유닛의 구현이 가능하게 된다.

(실시예)

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초소형 부저의 분해 사시도, 도 3은 도 2의 조립 단면도, 도 4는 도 2에 도시된 하부 케이스의 저면도이다.

도 2 및 도 4를 참고하면, 본 발명의 초소형 부저는 상부가 개방된 사각형 박스의 내부에 원통형 요홈(31)을 형성하는 원통 가이드(32)를 갖는 하부 케이스(21)를 구비한다.

하부 케이스(21)에는 한쌍의 신호전달용 터미널(28a,28b)과 한쌍의 지지용 터미널(28c,28d)이 인서트 사출에 의해 각각의 일단부가 매입되며, 또한 하부 케이스(21)의 일측으로 구동코일(23)을 케이스(21)의 저면으로 최단거리로 안내하기 위한 "U"형 절개홈(33)이 형성되어 있고, 그의 저면에는 코일 접속부(281,282)를 형성하기 위하여 터미널(28a,28b)의 일부분이 노출된 상태로 매입된다.

상기한 원통 가이드(32)는 하부 케이스(21)의 4 모서리 부분으로 통하는 4 절개홈(32a)을 구비하고 있어 요크 플레이트(22)를 고정하기 위한 접착제가 필요한 양만 플레이트(22)의 하부에 남고 잉여분의 접착제는 원통 가이드(32)의 절개홈(32a)을 통하여 4모서리로 배출될 수 있는 구조를 형성한다. 또한 하부 케이스(21)의 중앙부에도 상기와 동일한 목적의 관통구멍(21c)을 구비할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 요크 플레이트부(22)와 폴형 요크부(29)가 단조 성형방법에 의해 일체로 형성된다. 따라서, 요크 플레이트부(22)의 하부로 폴형 요크부(29)가 연장되지 않는 구조를 이루어 제품의 높이를 감축할 수 있게 되며, 치수 불량에 따른 성능 저하를 방지한다. 또한, 상기 요크 플레이트(22)는 하부 케이스(21)의 "U"형 절개홈(33)과 대응한 부분에 코일(23)의 인출을 용이하게 하기 위하여 "U"형 절개홈(22a)이 형성되어 있다.

또한 요크 플레이트부(22)의 상부에는 외주부가 하부 케이스(21)의 원통 가이드(32)의 내주부에 끼워 맞춤되는 마그네트(24)가 실장된 상태에서 접착제에 의해 고정되며, 마그네트(24)의 상부에는 상부면에 웨이트(26)가 부착된 진동판(25)이 놓여진다.

상기 마그네트(24)는 도 3과 같이 예를들어, 산화제2철 분말과 PPS 수지의 혼합재료(이하 "플라스틱 마그네트 재료"라 한다)를 사용하여 종래의 간격설정용 금속링과 마그네트에 해당하는 형상으로 사출 성형한후 자계를 인가하여 극성을 부여함에 의해 외주부에 단차부(24a) 구조를 갖는 마그네트(24)를 단일체로 실현하였다.

상기 단차부(24a)에 의해 지지되는 비자성체로 이루어진 진동판(25)의 상부면 중앙에는 종래와 같이 마그네트(24)에 의해 폴형 요크부(29)에 자기유도되는 자극(예를들어 S극)과 반대의 극성(N극)을 갖는 보조 마그네트로 이루어진 웨이트(26)가 탑재되어 있다. 진동판(25)의 상부면 외주부는 사각형상의 상부 케이스(27)의 내주부에 형성된 원통형 단차부(27a)에 의해 고정된 상태를 유지하게 되며, 상부/하부 케이스(27,21)는 초음파 융착에 의해 상호 접합되어 진동판(25)을 설정된 위치에 고정시킨다.

또한, 상기 요크부(29)의 주변에는 구동코일(23)이 권취되어 요크부(29)와 함께 전자석을 형성하며, 구동코일(23)의 양단부는 절개홈(33)을 통하여 하부 케이스(21)의 저면으로 유도된 후 터미널(28a,28b)의 코일 접속부(281,282)에 솔더링된다.

이 경우 하부 케이스(21)의 저면에는 구동코일(29)의 단선을 방지하기 위하여 코일을 절개홈(33)으로부터 코일 접속부(281,282)로 안내하기 위한 안내요홈(21a,21b)을 형성하여 구동코일(29)을 배치하고 안내요홈(21a,21b)과 절개홈(33)에 경화후에 단단해지는 재질의 접착제를 사용하여 고정시키는 것이 바람직하다.

본 발명에서 부저의 자기회로는 상측이 N극성을 갖는 마그네트(24), 요크 플레이트부(22) 및 폴형 요크부(29)로 구성되어, 요크부(29)의 상단부는 S극성을 갖게 되며, 또한 요크부(29)는 그의 외주부에 권취된 구동코일(23)에 의해 전자석을 형성한다.

또한 구동코일(23)에 대한 구동신호의 공급은 도 4에 도시된 바와같이 하부 케이스(21)에 매입된 터미널(28a,28b)로부터 구동코일(23)에 직접 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 부저의 작용을 이하에 상세하게 설명한다.

부저는 입력신호가 인가되지 않는 평상시에 N극의 웨이트(26)가 배면에 부착된 진동판(25)이 마그네트(24)에 의해 S극을 이루고 있는 폴형 요크부(29)의 자기 흡인력에 의해 요크부(29)에 흡착된 상태를 유지한다.

이 상태에서 터미널(28a,28b)로 2,731Hz의 구형파 입력신호가 공급되면 부저 구동코일(23)에 구동전류가 인가되어, 폴형 요크부(29)는 주기적으로 입력신호가 존재하는 기간동안 N형 극성을 갖는 전자석을 이룬다. 그 결과 마그네트(24)에 의해 S극을 이루는 요크부(22)의 상부는 반대극성(N극)을 이루는 전자석의 영향을 받아 자장의 세기가 강약으로 변조된다.

따라서 요크부(29)의 자장의 세기가 강한 평상시에는 그의 상부에 위치한 웨이트(26)를 흡인하여 진동판(25)이 요크부(29)와 접촉하게 되며, 또한 전자석에 의해 자장의 세기가 약해진 경우에는 진동판(25)의 복원력에 의해 진동판(25)과 요크(29)가 분리된다. 이러한 진동판(25)의 주기적인 진동에 의해 발생된 진동음은 상부 케이스(27)의 일측면에 형성된 진동음 배출구(30)를 통하여 외부로 발산된다.

본 발명에서는 상기와 같이 터미널(28a,28b)과 하부 케이스(21), 요크 플레이트부(22)와 폴형 요크부(29), 마그네트(24)와 단차부(24a)가 각각 단일체로 형성되어 상부/하부 케이스(27,21) 내부에 조립되어 고정된다.

따라서, 각각의 부품에 대한 정밀한 치수의 제작과 정확한 위치에의 조립이 쉽게 이루어질 수 있다. 즉, 마그네트(24)와 진동판(25)의 중심을 요크(29)의 중심에 정확하게 일치시킬 수 있고, 마그네트(24)와 진동판(25) 사이에 항상 일정한 간격이 형성되어 제품의 사이즈가 소형화/슬림화 되었음에도 불구하고 음대역폭을 넓힘과 동시에 일정하고 안정된 음, 즉 일정한 음색을 갖게 되었다.

본 발명에서는 상기한 부품들의 단순화 구조에 의해 더 이상의 소형화가 어려웠던 한계상황을 극복하고 사이즈의 축소에 성공하여 사각형상 제품인 경우 8×8×2.5mm, 원통형 제품인 경우 8×2.5mm의 사이즈를 실현할 수 있게 되었다.

더욱이 본 발명에서는 종래의 마그네트와 금속링의 구조를 플라스틱 마그네트 재료를 사용하여 단일체로 구현함에 의해 전체적으로 제품의 무게를 종래에 비하여 44% 정도 줄인 0.5g으로 실현하였다.

또한, 상기한 부품의 단순화 구조는 치수 불량과 조립 불량을 극소화시켜 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되었으며, 그 결과 제품의 코스트를 절감할 수 있게 되는 효과를 갖는다.

한편, 상기한 실시예의 설명에 있어서는 마그네트(24)의 상부가 N극을 이루며, 요크(29)와 대향하는 웨이트(26)는 하측에 이와 반대의 극성을 갖는 N극을 갖는 경우를 예를들어 설명하였으나, 이와 반대로 마그네트의 상부에 S극이 위치하고, 웨이트의 하부에 S극이 위치되어도 상기와 동일하게 작용한다.

상기한 바와같이 본 발명에서는 터미널과 하부 케이스, 요크 플레이트부와 폴형 요크부, 마그네트와 단차부가 각각 단일체로 형성되어 상부/하부 케이스 내부에 조립되어 고정되므로, 조립공정의 단순화, 불량률의 제로화, 제품의 슬림화 및 경량화를 도모하여 전체적으로 코스트 절감과 함께 콤팩트한 유닛의 구현이 가능하게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 상부가 개방된 사각형 박스의 내부에 원통형 요홈을 형성하는 원통 가이드를 갖는 하부 케이스와,

   상기 하부 케이스에 인서트 몰딩방법에 의해 일단이 매입된 한쌍의 신호전달용 터미널과,

   외주부가 하부 케이스의 원통 가이드의 내주부에 압입 결합되도록 단조 성형방법에 의해 일체로 형성되어 자기회로의 일부를 형성하는 요크 플레이트부 및 폴형 요크부와,

   상기 요크 플레이트부의 상부면에 배치되며 외주부가 하부 케이스의 원통 가이드의 내주부에 끼워 맞춤되며 외주부의 상단에 간격유지용 단차부가 일체로 성형된 원통형 마그네트와,

   상기 마그네트의 단차부에 외주면이 지지되며 비자성 탄성체로 이루어진 진동판과,

   상기 진동판의 상부면에 고정되며 마그네트에 의해 유도되는 폴형 요크부의 상단부 극성과 반대의 극성을 갖고 초기상태일때 상기 진동판을 폴형 요크부에 밀착시키는 보조 마그네트와,

   상기 폴형 요크부의 외주부에 권취되어 전자석을 형성할때마다 폴형 요크부에 밀착되어 있던 진동판을 주기적으로 분리시켜 진동음을 발생하도록 구동하는 구동코일과,

   상기 하부 케이스의 상부에 접합될 때 내부에 형성된 원통형 단차부가 진동판의 상단부를 고정하며 일측에 음방출구를 구비한 상부 케이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 초소형 부저.
2. 제1항에 있어서, 상기한 원통 가이드는 요크 플레이트 고정용 접착제의 잉여분을 배출하기 위해 하부 케이스의 각 모서리 부분으로 통하는 다수의 절개홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 초소형 부저.