KR20000056547A - 박판 부저 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

종래 부저는 다수개의 부품을 순차적으로 결합해야 하기 때문에 제조공정이 길어지는 한편, 다이어프램의 떨림으로 인해 발생되는 신호음이나 이의 전달이 미진하다는 점을 감안하여 제안된 본 발명은 철심에 감겨지는 여자 코일이 접속되는 터미널과 철심이 입설된 프레임 등을 절연재에 의해 하나의 하우징으로 성형하고, 이 하우징의 전후 양단에 내부공간과 관통되는 절개홈을 형성하는 한편, 다이어프램을 지지하는 금속링 상부의 외측 모서리를 소정각도로 경사지게 절삭하거나 금속링 상부에 환턱을 형성함으로써, 박판 부저의 제조공정을 줄이면서도 다이어프램의 떨림으로 인해 발생되는 신호음과 이의 전파효율을 높일 수 있는 것이다.

Description

박판 부저 및 그의 제조방법{A thin sheet buzzer and its manufacturing method}

본 발명은 휴대폰이나 무선 호출기 등에 내장되어 신호음을 출력하는 박판 부저에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프레임과 터미널을 하나의 하우징으로 성형하여 박판 부저의 제조공정을 줄이고, 이러한 하우징의 전후 양단에 각각 절개홈을 형성하여 신호음의 전파효율을 높이는 한편, 다이어프램을 지지하는 금속링의 구조를 변경하여 신호음의 레벨을 향상시킬 수 있도록 하는 박판 부저 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

휴대폰이나 무선 호출기 등에는 호출신호의 도래를 음향적으로 표시하기 위해 부저(buzzer)가 필수적으로 채용되는 바, 이러한 부저는 전자부품의 설계기술의 발전과 다른 전자제품의 소형화에 부응되도록 소형화 및 박형화되는 추세이다.

알려진 바와 같이, 부저는 외부로부터 제공되는 구동전원에 의해 여자되는 여자 코일과, 이 여자 코일의 주변에 배치되어 자력을 생성하는 마그네트, 이 여자 코일과 마그네트에 의해 생성되는 자력에 의해 진동하여 신호음을 발음하는 다이어프램 등으로 이루어진다.

종래 부저의 하부 케이스의 내측으로부터 그 하부 케이스의 저면을 통해 돌출되는 핀형상의 외부 접속단자를 제공하여 그 핀형상의 외부 접속단자에 의해 해당하는 부저를 예를들면, PCB 기판 상에 장착하면서 그 부저에 내재된 여자 코일의 단말을 구동전원과 접속하는 방식이 제안되어 있다.

하지만, 이러한 핀형상의 외부 접속단자를 형성하여 부저를 PCB 기판상에 장착함과 함께 여자 코일의 단말을 부저 구동전원에 접속하는 방식에서는 해당하는 부저에 제공된 핀형상의 외부 접속단자를 PCB 기판상의 정위치에 삽입하고나서 이 PCB 기판의 이면에서 납땜해야 되기 때문에 작업성이 열화될뿐만 아니라, 이 부저의 소형화도 제한되는 바, 이러한 점을 감안하여 부저에 대해 표면실장방식의 설계가 적용되어 PCB 기판상에서의 장착의 용이함과 구동전원에 대한 여자 코일의 접속이 효과적으로 실행되는 추세이다.

도1은 종래의 부저, 다시 말하면 박판 부저의 일 실시예를 나타내는 사시도로서, 다이어프램과, 금속링, 마그네트, 여자 코일, 철심, 프레임 등이 상부에 안착되고 다른 부위에 박판 부저를 고정하게 되는 고정단자(12a)(12b)가 하부에 형성되어 있는 PCB 기판(11) 위에 이들을 감싸면서 신호음 출력구(2)를 갖는 케이스(1)가 결합되어짐을 알 수 있다.

종래의 박판 부저는 도2 및 도3에서와 같이, 일측방향으로 절개홈(10b)이 형성되고 여자 코일(6)에 접속되는 접속단자와 박판 부저를 다른 부위에 고정하게 되는 고정단자(12a)(12b)가 인쇄된 PCB 기판(11)과, 일측방향으로 절개홈(10a)이 형성된 프레임(9) 중앙에 형성된 관통공(8b)(8a)에는 철심(7)이 입설되고, 이 철심(7)에는 여자 코일(6)이 귄취되어 접속단자에 접속되어 있다.

이 프레임(9) 위에는 금속링(4)과 마그네트(5)가 접착되고, 이 금속링(4) 상부에는 다이어프램(3)이 안착되며, 이렇게 프레임(9)과 여자 코일(6), 금속링(4), 마그네트(5), 다이어프램(3) 등이 안착된 PCB 기판(11)에는 신호음 출력구(2)를 갖는 케이스(1)가 결합되어 있다.

이러한 박판 부저는 외부로부터 접속단자를 통해 여자 코일(6)에 구동전원을 공급되면, 외부로부터 공급되는 전류가 여자 코일(6)에 흐르면서 철심(7)에 권취된 여자 코일(6)이 여자(勵滋)되어 철심(7)으로부터 전자력이 발생되게 된다.

이렇게, 철심(7)으로부터 전자력이 발생되는 순간, 금속링(4)에 안착된 다이어프램(3)이 전자력에 의해 하강하면서 철심(7)의 중앙부분으로 진동하게 되고, 이어서 여자 코일(6)에 공급되는 구동전원을 차단하면 철심(7)이 전자력을 잃으면서 다이어프램(3)의 자체 탄성에 의해 철심(7) 상부로부터 떨어져 수평상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같이 여자 코일(6)에 공급되는 구동전원이 반복적으로 공급/차단되면 다이어프램(3)은 구동전원이 공급/차단되는 속도에 대응되게 상하로 진동하면서 신호음을 발생하고, 이렇게 발생된 신호음은 케이스(1)에 형성된 신호음 출력구(2)를 통해 외부로 전달되게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 박판 부저는 PCB 기판과 프레임 및 철심이 각각 분리되어 있기 때문에 이들을 하나로 결합하여 박판 부저를 제조해야 하므로 박판 부저를 제조하는 공정이 늘어남은 물론이고, 여자 코일에 연결되는 접속단자와 박판 부저를 다른 부위에 고정하기 위한 고정단자를 PCB 기판에 별도로 인쇄해야 하는 번거로움이 있다.

또한, 프레임과 PCB 기판을 상하로 관통하는 절개홈이 일측방향에만 형성되어 있기 때문에 다이어프램의 떨림으로 인해 발생된 신호음의 전달효율이 떨어지는 결점이 있다.

그리고, 다이어프램이 안착된 금속링 상면이 수평상태를 유지하기 때문에 여자 코일의 여자시 하강하였던 다이어프램이 원상태로 복원될 때 다이어프램의 외곽단부와 금속링 상면의 외곽단부가 접촉되는 접촉저항으로 인하여 다이어프램의 진동폭이 제한받게 되어 신호음의 레벨이 낮아지는 결점이 있다.

상기한 바와 같은 결점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 프레임과 터미널 및 철심 등을 하나의 절연재로 이루어진 하우징에 매몰되게 성형하여 프레임과 터미널 및 철심 등의 조립과정을 줄임으로써 박판 부저의 제조공정을 줄일 수 있도록 하는 박판 부저 제조방법과 이러한 방법에 의해 제조된 박판 부저를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 일체화된 하우징의 전후 양단에 각각 절개홈을 형성하여 저주파 신호음의 전파효율을 높일 수 있도록 하는 박판 부저를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다이어프램을 지지하는 금속링의 구조를 변경하여 다이어프램의 진동을 배가하여 신호음의 출력레벨을 향상시킬 수 있도록 하는 박판 부저를 제공하는 데 있다.

도1은 종래 박판 부저를 나타내는 사시도이다.

도2는 종래 박판 부저를 나타내는 분리사시도이다.

도3은 종래 박판 부저의 결합상태를 나타내는 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 박판 부저를 나타내는 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 박판 부저를 나타내는 분리사시도이다.

도6은 본 발명에 따른 박판 부저의 결합상태를 나타내는 단면도이다.

도7은 본 발명에서의 하우징을 나타내는 평면도이다.

도8a,b,c,d는 도7에서의 A-A, B-B, C-C, D-D선 단면도이다.

도9는 본 발명에서 하우징 내에 매몰되는 다수개의 프레임을 나타내는 사시도이다.

도10은 본 발명에서 하우징 내에 매몰되는 다수개의 터미널을 나타내는 사시도이다.

도11a,b는 본 발명에 따른 금속링의 실시예를 나타내는 정면도이다.

도12는 본 발명에서 다이어프램의 작동상태를 나타내는 단면도이다.

도13은 본 발명에서 신호음의 진행과정을 나타내는 단면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 케이스 2 : 신호음 출력구

3 : 다이어프램 4, 4a : 금속링

5 : 마그네트 6 : 여자 코일

7, 7a : 철심 8a, 8b : 관통공

9, 9a : 프레임 10a, 10b, 10c, 10d : 절개홈

11 : PCB 기판 12a, 12b : 고정단자

13a, 13b : 접속단자 14 : 하우징

15 : 프레임 어셈블리 16 : 프레임 연결부재

17 : 프레임 지지부재 18 : 절단홈

19 : 터미널 20 : 터미널 지지부재

21 : 터미널 연결부재

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 박판 부저는, 프레임 중앙에 수직으로 입설되어 여자 코일이 권취되는 철심, 프레임 위에 고정된 금속링 내에 장착되는 마그네트, 금속링 위에 안착되며 여자 코일에 흐르는 전류에 의해 여자되는 철심의 자력으로 진동하는 다이어프램 및 여자 코일의 양단에 연결되는 외부연결용 터미널로 구성된 박판 부저에 있어서, 상기 여자 코일과 외부전원에 연결되는 접속단자와 다른 부위에 박판 부저를 고정하게 되는 고정단자를 구비한 터미널과 중앙에 철심이 입설된 프레임이 절연재에 의해 형성되는 하우징 내에 매설되어 일체화되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 하우징은 여자 코일과 외부전원에 연결되는 접속단자와 다른 부위에 박판 부저를 고정하게 되는 고정단자를 구비한 터미널과 중앙에 철심이 입설된 프레임을 내장하면서 절연재에 의해 몰딩되어 이루어지고, 상기 터미널은 여자 코일에 연결되는 한편 외부전원에 연결되는 접속단자와 박판 부저를 다른 부위에 고정하게 되는 고정단자로 나누어지게 2단 절곡된 후 접속단자와 고정단자의 일면이 외부로 노출되도록 하우징 내에 매설되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 프레임과 철심은 하나의 금속판에 의해 일체형으로 성형되는 프레임 어셈블리로 이루어지고, 상기 하우징의 전후 양단에 부저의 내부공간과 관통되게 절개된 절개홈이 형성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 금속링의 상단 모서리에는 소정각도의 경사면이 형성되거나, 금속링 상부에 환턱을 형성되는 것이 바람직하며, 이 때 경사면의 각도가 42。 내지 48。로 하는 것이 적절하다.

상기한 바와 같은 부저를 제조하는 방법은 프레임에 장착되어 여자 코일을 권취하는 철심, 마그네트, 다이어프램을 지지하는 금속링 및 여자 코일에 연결되는 외부연결용 터미널로 구성된 박판 부저 제조방법에 있어서, 외부로 노출되도록 2단 절곡된 터미널과 중앙에 철심이 입설된 프레임을 내입하면서 절연재로 하우징을 성형하는 공정; 상기 철심에 감겨진 여자 코일을 장착한 후 여자 코일의 양단을 접속단자에 각각 접속하는 공정; 상기 프레임 위에 금속링과 마그네트를 접착한 후 금속링 위에 다이어프램을 안착하는 공정; 및 상기 여자 코일과 마그네트, 금속링 등을 감싸도록 하우징의 상부에 케이스를 결합하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면들에 의거하여 본 발명에 따른 박판 부저에 대한 동작을 상세히 서술한다.

도4는 본 발명에 따른 박판 부저의 일 실시예를 나타내는 사시도로서, 다이어프램과, 금속링, 마그네트, 여자 코일 등이 상부에 안착되고 여자 코일에 연결되는 접속단자와 박판 부저를 다른 부위에 고정하게 되는 고정단자(12a)(12b)가 형성되어 있는 하우징(14) 위에 이들을 감싸면서 신호음 출력구(2)를 갖는 케이스(1)가 결합되어짐을 알 수 있다.

도5는 본 발명에 따른 박판 부저를 나타내는 분리사시도로서, 철심(7a)과 프레임(9a) 그리고 터미널(19)이 절연재에 의해 일체형으로 구성되며 전후양단에 절개홈(10c)(10d)이 형성된 하우징(14)의 상부에는 여자 코일(6)과 마그네트(5) 그리고 금속링(4a) 등이 고정되어 있으며, 이 하우징(14)의 상부에는 최종적으로 신호음 출력구(2)를 갖는 케이스(1)가 결합되어 있다.

여기서, 하우징(14)을 일체형으로 성형하는 과정을 보다 구체적으로 설명한다.

먼저, 도9에서와 같이, 하나의 금속재로 철심(7a)과 프레임(9a)을 하나의 프레임 어셈블리(15)로 성형하는 데, 이 때 다수개의 프레임 어셈블리(15)는 프레임 연결부재(16)에 의해 프레임 지지부재(17)에 연결되어 있다. 그리고, 프레임 어셈블리(15)와 프레임 지지부재(17)를 연결하는 프레임 연결부재(16)에는 하우징(14)을 성형하는 과정을 마친 후에 하우징(14) 외부로 노출되어 있는 프레임 연결부재(16)와 프레임 지지부재(17)를 원활하게 절단하여 제거할 수 있도록 절단홈(18)이 형성되어 있다.

또한, 도10에서와 같이, 여자 코일(6)과 외부전원에 연결되는 접속단자(13a)(13b)와 박판 부저를 다른 부위에 고정하게 되는 고정단자(12a)(12b)를 포함하는 터미널(19)이 터미널 연결부재(21)에 의해 터미널 지지부재(20)에 연결되어 있다. 즉, 다수개의 접속단자(13a)(13b)와 고정단자(12a)(12b)를 터미널 연결부재(21)에 의해 터미널 지지부재(20)에 일체형으로 만들어 하우징(14) 성형시 작업의 용이성을 도모하도록 한다.

이 때, 터미널(19)의 접속단자(13a)(13b)와 고정단자(12a)(12b)를 하우징(14) 내에 몰딩시 접속단자(13a)(13b)는 여자 코일(6)과 외부전원에 각각 연결 가능하고, 고정단자(12a)(12b)는 박판 부저를 고정하기 위한 부위에 고정할 수 있도록 2단으로 절곡되어 있다.

이와 같이 구성된 프레임 어셈블리(15)와 터미널(19)을 이용하여 하우징(14)을 성형하기 위해서는 우선 하우징(14)을 성형하기 위한 금형틀에 도9와 도10에 도시한 바와 같은 프레임 어셈블리(15)와 터미널(19)을 장착한 후 금형틀을 닫는다. 이어서, 금형 내에 절연재를 분사하여 하우징(14)을 성형한 후 외부로 노출된 프레임 연결부재(16)와 터미널 연결부재(21)를 절단하여 하우징(14)을 완성한다.

여기서, 하우징(14)을 성형하는 금형틀은 도7과 도8에서와 같이, 접속단자(13a)(13b)와 고정단자(12a)(12b)가 외부로 노출되어 여자 코일(6)의 양단과 외부전원을 접속할 수 있도록 하는 한편, 박판 부저를 특정 부위에 고정할 수 있도록 한다. 그리고, 하우징(14)의 전후 양단에는 여자 코일(6)의 양단을 접속단자(13a)(13b)에 접속하기 위해서 외부로 인출할 수 있도록 하면서도 박판 부저의 내부와 외부 사이의 공기흐름, 즉 신호음의 전달을 원활하게 유도할 수 있도록 절개홈(10c)(10d)가 각각 형성되어 있다.

위에서와 같은 공정을 통해 하우징(14)을 성형한 후 작업자는 철심(7a)에 맞도록 권취되어 있는 여자 코일(6)을 철심(7a)에 삽입한 후 여자 코일(6)의 양단을 절개홈(13c)을 통해 외부로 인출하여 접속단자(13a)(13b)에 접속하게 된다.

그리고, 접착제를 이용하여 프레임(9a)의 상단에 금속링(4a)을 접착하고, 이어서 프레임(9a)의 상단, 즉 금속링(4a)의 내부에 접착제를 이용하여 마그네트(5)를 고정 설치한다.

이 때 금속링(4a)의 상부 외곽에는 도11a에서와 같이, 42。 내지 48。의 경사각(θ1)이 형성되도록 절삭 가공된 금속링을 사용한다. 즉, 금속링(4a)의 상단 외곽에 42。 내지 48。의 경사각(θ1)을 형성하여 다이어프램(3) 진동시 다이어프램(3)의 외곽 단부와 금속링(4a)의 상부 외곽과의 마찰을 줄여 다이어프램(3)의 진폭이 최대를 유지하면서 신호음 발생효율을 높일 수 있도록 한다.

다이어프램(3) 진동시 다이어프램(3)의 외곽 단부와 금속링(4a)의 상부 외곽과의 마찰을 줄이기 위한 다른 실시예로는 도11b에서와 같이 금속링(4a) 상부에 환턱(4b)을 형성함으로써, 다이어프램(3)의 진폭이 최대로 유지되어 신호음 발생효율이 높아지는 것이다.

마그네트(5)와 금속링(4a)을 부착한 후에는 금속링(4a) 위에 종래의 기술에서와 같이 다이어프램(3)을 안착한 후 하우징(14) 위에 신호음 출력구(2)를 갖는 케이스(1)를 장착하여 박판 부저의 조립을 완료한다.

여기서, 케이스(1) 내면의 중앙과 외곽에는 도6에서와 같이, 각각 돌기가 형성되어 다이어프램(3)이 금속링(4a)으로부터 분리되거나, 다이어프램(3) 진동시 다이어프램(3)이 과도하게 진동하는 것을 방지하고 있다.

이러한 박판 부저는 도12와 도13에서와 같이, 외부로부터 접속단자(13a)(13b)를 통해 여자 코일(6)에 구동전원을 공급하면, 외부로부터 공급되는 전류가 여자 코일(6)에 흐르면서 철심(7)에 권취된 여자 코일(6)이 여자(勵滋)되어 철심(7a)으로부터 전자력이 발생되게 된다.

이렇게, 철심(7a)으로부터 전자력이 발생되는 순간, 금속링(4a)에 안착된 다이어프램(3)의 중앙이 전자력에 의해 하강하면서 철심(7a) 중앙부분으로 진동하게 되고, 이어서 여자 코일(6)에 공급되는 구동전원을 차단하면 철심(7a)이 전자력을 잃으면서 다이어프램(3)의 자체 탄성에 의해 철심(7a) 상부로부터 떨어져 수평상태를 유지하게 된다.

이 때 자체 탄성에 의해 상승하는 다이어프램(3)의 외곽은 도12에서와 같이, 금속링(4a)의 외곽에 부딪히지 않고 경사면(4b)을 따라 내려가 금속링(4a)의 최대 높이보다 낮은 위치를 갖게 된다. 다시 말하면 다이어프램(3) 진동시 금속링(4a) 외곽과 다이어프램(3)과의 마찰이 없어지면서 다이어프램(3) 중앙이 상하로 진동하는 폭이 커져 박판 부저로부터 발생되는 신호음이 커지게 된다.

상기한 바와 같이 여자 코일(6)에 공급되는 구동전원이 반복적으로 공급/차단되면 다이어프램(3)은 구동전원이 공급/차단되는 속도에 대응되게 상하로 진동하면서 신호음을 발생하고, 이렇게 발생된 신호음은 케이스(1)에 형성된 신호음 출력구(2)를 통해 외부로 전달되게 된다.

이 때에도 박판 부저의 저면, 즉 하우징(14)의 전후양단에 절개홈(10c)(10d) 이 형성되어 있기 때문에 박판 부저의 내부와 외부간의 공기흐름이 원활하게 이루어져 다이어프램(3)의 진동으로 인해 발생되는 신호음의 전달효율이 높아지게 된다.

따라서, 본 발명에 의하면 프레임과 터미널 및 철심 등을 하나의 절연재로 이루어진 하우징으로 성형하여 박판 부저를 제조함으로써, 박판 부저의 제조공정을 줄일 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명은 일체화된 하우징의 전후 양단에 각각 절개홈을 형성함으로써 다이어프램의 진동으로 인해 발생된 신호음의 전파효율을 높일 수 있는 것이다.

또한, 본 발명은 다이어프램을 지지하는 금속링 상부의 외곽에 소정각도를 갖는 경사각을 형성하거나 금속링 상부에 환턱을 형성하여 다이어프램의 진동을 배가함으로써, 신호음의 출력레벨을 향상시킬 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술 사상 범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (6)

1. 프레임 중앙에 수직으로 입설되어 여자 코일이 권취되는 철심, 프레임 위에 고정된 금속링 내에 장착되는 마그네트, 금속링 위에 안착되며 여자 코일에 흐르는 전류에 의해 여자되는 철심의 자력으로 진동하는 다이어프램 및 여자 코일의 양단에 연결되는 외부연결용 터미널로 구성된 박판 부저에 있어서,

   상기 여자 코일과 외부전원에 연결되는 접속단자와 박판 부저를 소정부위에 고정하게 되는 고정단자를 구비한 터미널과, 중앙에 철심이 입설된 프레임이 절연재에 의해 형성되는 하우징 내에 매설되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 박판 부저.
2. 제1항에 있어서,

   상기 터미널은 여자 코일과 외부전원에 연결되는 접속단자와 박판 부저를 소정부위에 고정하게 되는 고정단자로 나누어지게 2단 절곡된 후 접속단자와 고정단자의 외부로 일면이 노출되도록 하우징 내에 매설되는 것을 특징으로 하는 상기 박판 부저.
3. 제1항에 있어서,

   상기 프레임과 철심은 하나의 금속판에 의해 일체형으로 성형되는 프레임 어셈블리로 이루어짐을 특징으로 하는 상기 박판 부저.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징의 전후 양단에 부저의 내부공간과 관통되게 절개된 절개홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 박판 부저.
5. 제1항에 있어서,

   상기 금속링의 상단 모서리에는 소정각도의 경사면이 형성되거나 금속링 상부에 환턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 상기 박판 부저.
6. 프레임에 장착되어 여자 코일을 권취하는 철심, 마그네트, 다이어프램을 지지하는 금속링 및 여자 코일에 연결되는 외부연결용 터미널로 구성된 박판 부저 제조방법에 있어서,

   외부로 노출되도록 2단 절곡된 터미널과 중앙에 철심이 입설된 프레임을 내입하면서 절연재로 하우징을 성형하는 공정;

   상기 철심에 감겨진 여자 코일을 장착한 후 여자 코일의 양단을 접속단자에 각각 접속하는 공정;

   상기 프레임 위에 금속링과 마그네트를 접착한 후 금속링 위에 다이어프램을 안착하는 공정; 및

   상기 여자 코일과 마그네트, 금속링 등을 감싸도록 하우징의 상부에 케이스를 결합하는 공정;

   을 구비하는 것을 특징으로 하는 박판 부저 제조방법.