KR20010007437A - 액침될 수 있고 음향 변환기를 포함할 수 있는 방수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방수 시계와 같이 액침될 수 있는 방수 장치에 관한 것이고, 상기 장치는 외부와 소통되는 내측 챔버(10)가 구비된 케이스(1)를 포함하며, 상기 챔버는 변형될 수 있는 막(17)에 의해 외부로부터 분리되고, 상기 막(17)은 한 면에서 비방수 외측 영역을 형성하며, 다른 한 면에서 방수 내측 영역을 형성하고, 상기 막과 함께 상기 방수 내측 영역에 음향 변환기(22)가 내장되며, 상기 막은 상기 막의 주위 변부(17A)에 의해 챔버(10)에 고정되고, 탄성 수단(20)을 통해 상기 막의 주위를 향해 적용되며, 상기 변부로부터 일정 거리에서 내측 챔버(10)에 구성된 지지면(12)에 대해 적용된다.

상기 장치는 변형가능한 막으로 음향 변환기에 의해 전달되는 진동을 차단시키는 수단(40)을 포함하고, 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 음파의 양호한 음향 재생을 위하여, 상기 수단은 주위 고정 영역 및 탄성 수단 사이에 삽입된다.

Description

액침될 수 있고 음향 변환기를 포함할 수 있는 방수 장치{WATERTIGHT APPARATUS CAPABLE OF BEING IMMERSED AND INCLUDING AN ACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명은 예를 들어 시계와 같이 물과 같은 액체에 액침될 수 있는 방수 장치 분야에 관한 것이고, 상기 장치는 마이크로폰(microphone) 또는 스피커(loud-speaker) 형의 케이스(case)를 포함하며, 상기 케이스에 음향 변환기가 내장된다.

본 발명은 방수 시계와 같이 액침될 수 있는 방수 장치에 관한 것이고, 상기 장치는 외부와 소통되는 내측 챔버(chamber)가 구비된 케이스를 포함하며, 상기 챔버는 변형될 수 있는 막(membrane)에 의해 외부로부터 분리되고, 상기 막은 한 면에서 비방수(non-watertight) 외측 영역을 형성하며, 다른 한 면에서 방수 내측 영역을 형성하고, 상기 막과 함께 상기 방수 내측 영역에 음향 변환기가 내장되며, 상기 막은 상기 막의 주위 변부에 의해 챔버에 고정되고, 탄성 수단을 통해 상기 막의 주위를 향해 적용되며, 상기 변부로부터 일정 거리에서 내측 챔버에 구성된 지지면에 대해 적용된다.

액침되는 장치에 음향 변환기를 장착하는 것은 이미 공지되어 있고, 특히 시계가 음향 또는 초음파 음향 신호의 전달 및 수신에 대한 추가 기능을 가지도록 할 목적으로, 사용자의 손목에 착용되는 시계는 이미 공지되어 있다. 액침 깊이는 현재 약 30 미터 이상이 될 수 있고, 어떠한 외부와의 소통없이 시계의 방수를 보장하기 위해, 모든 내부 시계 부품에 대한 방수 케이스를 제작하는 것은 이미 공지되어 있다.

상기 조립체는 시계에 대해 매우 양호한 방수를 보장한다. 역으로, 음향 변환기는 최적의 방법으로 작동될 수 없는데, 그 이유는 상기 음향 변환기로 전달되거나 상기 음향 변환기에 의해 방출되는 음향 출력(power)이 케이스의 일체구조의 벽에 의해 감쇠되기 때문이다. 따라서 상기 해결방법은 만약 평범한 음향 특성이 수용된다면 고안될 수 있는 해결방법이다.

상기는 특히 동일 출원인에 의한 유럽 특허 출원 EP-A-0 899 635에서 시계와 같이 액침될 수 있는 장치가 제시되었는가에 대한 이유이고, 상기 장치에서 음향 변환기를 포함하는 케이스는 개구부를 통하여 시계 케이스의 외부와 소통된다. 상기 장치는 음향의 전달 및 수신에 대한 변환기의 음향 특성을 개선하고, 그 이유는 음파가 어떠한 감쇠 또는 변형없이 케이스에 구성된 개구부를 통하여 전파될 수 있기 때문이다. 역으로, 상기 기술적 해결방법은 변형될 수 있는 막의 조립체를 필요로 하고, 상기 막에 음향 변환기가 장착되며, 상기 변형가능한 막은 외측 개구부에 대해 케이스의 전 내부 부품을 밀봉하는 역할을 한다.

상기와 같이, 유럽 특허 출원 EP-A-0 899 635에 따른 장치는 음향 변환기의 음향 특성을 개선시킨다. 그러나, 상기 종류의 장치는 사용된 전 음향 스펙트럼(spectrum)을 가로질러 최적의 방법으로 작동되지 못한다. 따라서, 특정 음향 주파수 부근에서 음향 왜곡 및 감쇠의 결과가 관찰되었다. 변형가능한 막이 구비된 장치의 음향 특성이 상기 주파수 범위 부근에서 열화되는 것은, 막을 적소에 유지시키는 탄성 요소의 공진 주파수 또는 막 변형 챔버의 하단에 대한 변환기의 진동과 같은 여러 원인에 의해 발생될 수 있다. 물론, 정확하게 원인이 규명되지 않은 채, 다른 이유에 의해 발생될 수도 있다.

본 발명의 목적은 상기 여러 단점을 해결하는 것이고, 액침될 수 있는 새로운 방수 장치를 제공하는 것이며, 변형가능한 밀봉 막과 결합된 음향 변환기는 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 음파의 재생을 개선시킨다.

본 발명의 다른 목적은, 시험을 거친 간단한 기술적 수단을 사용하여, 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 음파가 고수준에서 재생되도록 하는 새로운 방수 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 최적의 음향 특성을 재생할 수 있고 제작하기에 경제적인 음향 변환기가 구비된 새로운 방수 장치를 제공하는 것이고, 상기 장치의 여러 내부 부품은 용이하게 적소에 구성될 수 있다.

본 발명의 목적은 방수 시계와 같이 액침될 수 있는 방수 장치를 사용하여 이루어지고, 외부와 소통되는 내측 챔버를 포함한 케이스가 상기 장치에 구비되며, 상기 챔버는 변형될 수 있는 막에 의해 외부로부터 분리되고, 상기 변형가능한 막은 한 면에서 비방수 외측 영역을 형성하며, 다른 한 면에서 방수 내측 영역을 형성하고, 상기 막과 함께 상기 방수 내측 영역에 음향 변환기가 내장되며, 주위 고정 영역을 형성하기 위해 상기 막은 상기 막의 주위 변부에 의해 챔버에 고정되고, 탄성 수단에 의해 상기 막의 주위를 향해 탄성적으로 적용되며, 상기 변부로부터 일정 거리에서 내측 챔버에 구성된 지지면(12)에 대해 적용되는 상기 방수 장치에 있어서, 상기 방수 장치는 변형가능한 막으로 음향 변환기에 의해 전달되는 진동을 차단시키는 수단을 포함하고, 상기 수단은 주위 고정 영역 및 탄성 수단 사이에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 장점 및 특징은 첨부 도면을 참고로 더 상세히 기술될 것이다.

도 1 은 본 발명에 따라 설계되고 음향 변환기 및 본 발명에 따라 구성된 변형가능한 막이 구비된 시계의 종단면도.

도 2 는, 부분 종단면을 따라, 본 발명에 따른 제 1 실시예가 도시된 도 1 의 확대 상세도.

도 3 은, 부분 종단면을 따라, 본 발명의 제 2 변형에 따른 실시예의 상세도.

도 4 는, 부분 종단면을 따라, 본 발명의 제 3 변형을 따른 실시예의 상세도.

*부호 설명

1...케이스 3...몸체

8...배면 커버 9...지지부

10...내측 챔버 11...채널

12...지지면 13...요홈

14,41,42,43...리브 15...그루브

16...변환기 장치 17...막

17A,18...변부 19...측벽

20...탄성 수단 21...탄성 러그

22...변환기 요소 40...진동 차단 수단

하기 설명에서, 액침될 수 있는 방수 장치가 기술되고, 상기 방수 장치는 손목시계로 구성된 시계에 의해 형성된다. 그러나, 본 발명은 상기 특정 형태의 장치로 제한되지 않고, 만약 장치가 하나 이상의 음향 변환기를 포함하고 특히 물과 같은 액체에 예정된 깊이로 액침될 수 있다면, 본 발명은 휴대용의 소형 장치에 일반적으로 적용될 수 있다. 또한, 하기 손목시계의 선호되는 실시예에서, 음향 변환기는 스피커에 의해 형성될 것이고, 어떠한 형태의 음향 변환기도 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있으며, 또한 음향 변환기는 예를 들어 마이크로폰 변환기 또는 다른 변환기일 수 있다.

도 1 에 손목시계(도면에 전체가 도시되지 않음)의 케이스(case)(1)에 대한 종단면도가 도시된다. 케이스(1)는 종래 방법으로 투명 크리스탈(crystal)(2)을 포함하고, 상기 투명 크리스탈(2)은 몸체(3)의 상단부에 장착되며, 상기 몸체(3)는 케이스(1)의 프레임(frame)을 형성한다. 또한, 상기 케이스(1)는 다이얼(dial)(6) 위에서 움직이도록 장착된 한 쌍의 바늘(hand)(4,5)을 포함하고, 상기 다이얼(6)은 몸체(3)에 장착된다. 종래 방법에서, 케이스(1)는 또한 손목시계 작동 기구(7)(도시되지 않음)의 모든 부품을 포함하고, 특히 시간설정용 크라운(crown)(7A)을 포함한다.

전자 집적 회로, 석영, 소형 모터, 휠(wheel) 및 기어열(gear train)과 같은 손목시계의 내부 작동 부품은 본 기술 분야의 숙련자에게 공지되어 있고, 따라서 더 상세히 기술되지 않는다.

본 발명의 선호되는 그러나 제한적이지 않은 실시예에 의해, 휴대용 전화 시계를 형성하기 위해 본 발명에 따른 손목시계에 마이크로폰(microphone) 변환기가 구비될 수 있다.

본 발명은 동일 출원인에 의한 유럽 특허 출원 EP-A-0 899 635에 대한 개선사항으로 구성되고, 상기 유럽 특허 출원의 설명 및 기술적 데이터는 본 발명에 대한 참고로서 사용된다.

케이스(1)는 상기 케이스(1)의 하단부에서 배면 커버(back cover)(8)를 포함하고, 상기 배면 커버(8)는 상기 케이스(1)의 하단부 경계를 구성한다. 배면 커버(8)는 몸체(3)에 장착되고, 케이스(1)의 내측 챔버(chamber)(10) 경계를 구성하며, 상기 내측 챔버(10)는 예를 들어 측면으로 개방되어 구성된 채널(channel)(11)을 통하여 케이스(1)의 외부와 소통된다.

배면 커버(8)는 상기 배면 커버(8)의 주위를 향해 그리고 상기 배면 커버(8)의 상단부에 지지면(12)을 가지고, 상기 지지면(12)은 예를 들어 원형이며, 내측 챔버(10) 축에 대해 다소 경사져 구성된다.

또한, 케이스(1)는 지지부(9)를 포함하고, 상기 지지부(9)는 예를 들어 원형이며, 배면 커버(8)와 짝을 이루고 쌍을 구성한다. 지지부(9)는 내측 챔버(10)와 동축으로 장착되고, 상기 지지부(9)의 중앙 영역에 요홈(13)을 가지며, 또한 상기 요홈(13)은 예를 들어 원형으로 구성된다. 상기 요홈(13)은 변형 챔버를 구성하고, 원형 헤드(head)를 가진 주위 리브(rib)(14)로 변부가 구성되며, 상기 주위 리브(14)는 원형 그루브(groove)(15)와 인접하여 구성되고, 상기 원형 그루브(15)는 리브(14)에 대해 반경방향 내부에 구성된다.

내측 챔버(10)는 플라스틱 재료로 제작되는 변형가능한 막(membrane)(17)에 의해 케이스(1)의 외부로부터 분리되고, 따라서 한 면에서 채널(11)과 소통되는 비방수 영역을 형성하며, 다른 한 면에서 요홈(13)에 의해 형성되는 체적과 공동작용하는 내측 방수 영역을 형성한다. 내측 방수 영역, 즉 요홈(13)의 체적에, 예를 들어 압전형 스피커 또는 음향 수신기(마이크로폰)와 같은 변환기 요소(22)가 막(17)과 함께 내장된다. 예를 들어 접합 또는 겹침 성형 또는 변형가능한 막(17)의 제작 중 성형에 의해, 변환기 요소(22)는 변형가능한 막(17)에 직접 장착되고, 변형가능한 막(17)에 의해 지지된다.

변환기 요소(22)는 변형가능한 막(17)으로 장치를 형성하고, 상기 장치는 "변환기 장치(16)"로 명명된다.

변형가능한 막(17)은 주위 고정 영역에 근접하여 고정되고, 주위 변부(18)를 포함하는 상기 막(17)의 주위 변부(17A)에 의해, 지지면(12) 주위에 구성된 주위 측벽(19)에 접합시킴으로써, 각각 배면 커버(8) 및 지지부(9)에 고정된다. 상기 방법으로, 외부에 대한 케이스(1) 내부의 방수가 막(17)에 의해 보장되고, 상기 막(17)의 중앙 영역에서 자유롭게 변형되며, 상기 중앙 영역은 지지면(12)의 내측 변부 내부에 구성된다.

또한, 변환기 장치(16)의 작동부에 대한 최저 주파수 진동 모드(mode)를 가능하게 하기 위해, 변환기 장치(16)는 지지면(12)의 방향으로 그리고 지지면(12)에 대해 탄성 수단(20)에 의하여 탄성적으로 적용된다.

한 편으로 변형가능한 막(17)의 주위 및 상기 막(17)의 주위 고정 영역 사이에, 다른 한 편으로 탄성 수단(20) 사이에 연장구성된 공간을 자유롭게 구성되도록 하기 위하여, 주위에 인접하나 주위 변부(17A)로부터 일정 거리에 구성된 영역에서 탄성 수단(20)은 지지면(12)에 대해 변환기 장치(16)를 탄성적으로 적용시킨다.

탄성 수단(20)은 예를 들어 그루브(15)에 내장된 링(ring)과 같은 적합한 수단에 의해 형성될 수 있고, 상기 탄성 수단(20)에 탄성 러그(lug)(21)가 구비되며, 상기 탄성 러그(21)는 변환기(22) 주위에 각도를 이루며 구성된다. 탄성 러그(21)는 모두 인장력을 받으며 구성되기 때문에, 상기 탄성 러그(21)는 지지면(12)에 대해 변환기 장치(16)를 탄성적으로 적용시키며, 자유롭게 진동할 수 있는 막의 영역을 제한한다.

본 발명의 중요한 특징에 따라, 장치는 변환기 요소(22)로부터 변형가능한 막(17)으로 전달된 진동을 차단시키는 수단(40)을 포함하고, 상기 수단은 주위 변부(17A) 및 탄성 수단(20) 사이에 삽입된다. 즉, 진동 차단 수단(40)은 탄성 수단(20)을 넘어 구성되고, 외측 반경방향으로 그리고 막의 주위 고정 영역 아래에 구성된다.

상기 구성의 결과로, 변형가능한 막(17)의 주위 고정 영역 및 탄성 수단(20) 사이의 자유 공간에 차단장치를 삽입함으로써, 막(17)의 주위부로 전달될 수 있는 대부분의 진동이 탄성 수단(20)을 넘어 제거되거나 차단된다. 모든 경우에 있어서, 상기 실시예는 막의 주위부로 전달되는 진동을 방지하고, 막의 상기 주위 영역에 대한 진동 주파수를 유효 주파수 범위 밖으로 현저히 감소시킨다.

본 발명의 제 1 특징에 따라, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)의 일체구조 부품이다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 진동 차단 수단(40)은 주위 리브(41)에 의해 형성되고, 상기 주위 리브(41)는 변형가능한 막(17)의 상단면으로부터 돌출되어 구성된다. 상기 변형에 따라, 주위 리브(41)는 음향 변환기(22)의 주위에 직접 구성된 재료의 융기부를 형성한다.

추가 변형에 따라(도시되지 않음), 막의 잔여부에 대해 더 큰 밀도를 가진 상기 변형가능한 막(17)의 영역에 의해 진동 차단 수단(40)이 형성될 수 있다.

보완적인 변형에 따라(도시되지 않음), 또한 막의 잔여부에 대해 더 큰 강도를 가진 상기 변형가능한 막(17)의 영역에 의해 진동 차단 수단(40)이 형성될 수 있다. 막의 주위 영역을 향한 상기 막의 강화는, 추가 성형 구조물 또는 변형가능한 막(17)의 재료에 내장된 구조물에 의해서, 또는 역으로 상기 막 구성의 국소 변화에 의해 이루어질 수 있다.

도 3 에 본 발명의 다른 실시예가 도시되고, 진동 차단 수단(40)은 리브(42)에 의해 형성되며, 변형가능한 막(17)에 인장력을 가하기 위해, 상기 리브(42)는 지지면(12)으로부터 연장구성된다. 상기 변형에 따라, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)과는 상이한 요소에 의해 형성된다.

도 4 에 본 발명의 보완적인 변형이 도시되고, 진동 차단 수단(40)은 리브(43)에 의해 형성되며, 변형가능한 막(17)을 지지면(12)에 대해 가압하기 위하여 상기 변형가능한 막(17)에 구성되도록, 상기 리브(43)는 내측 방수 영역, 즉 지지부(9)의 상단부로부터 연장구성된다.

고려된 모든 실시예에서, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)의 전 주위 길이에 걸쳐 연속으로 연장구성될 수 있고, 또는 역으로 비연속적으로 연장구성될 수 있으며, 중요한 점은 어떠한 주파수 영역이 고려되든지 간에 장치의 음향 특징에 대한 열화가 없다는 점이다.

광역 음향 스펙트럼(spectrum)의 양호한 전달 또는 수신에 관련된 유리한 결과가 표에 도시되어 있다. 상기 표의 제 1 부분에, 기준 장치에 의해 습득된 데이터가 도시되고, 상기 기준 장치는 단지 진동 차단 수단(40)이 구비되지 않은 점이 본 발명과 상이하다. 상기 표의 제 2 부분에, 주위 리브(41)에 의해 형성된 진동 차단 수단(40)의 유리한 삽입 효과가 도시된다. 상기 표의 끝에서 두 번째 열에, 변환기 장치(16)의 가진 주파수(excitation frequency)에서 공급된 출력(power)에 대한 가진 주파수의 제 2 조파(2 harm)(second harmonic)에서 공급된 출력의 비율이 백분율로 표시되어 도시된다. 마지막 열은 가진 주파수의 제 3 조파(3 harm)에 대한 상기 동일 비율을 나타낸다.

본문에 기술된 특정 경우에, 1500Hz에 근접한 가진 주파수에서 음향 신호의 강한 왜곡이 관찰되었다. 그러나, 장치의 음향 특질에 상기 열화가 발생되는 주파수는 특히 상기 장치의 크기에 따라 결정된다. 특정 경우에, 진동 감쇠는 본 발명에 따른 장치에 대해 특히 민감하다.

본 발명에 따라, 액침될 수 있는 새로운 방수 장치가 제공되고, 변형가능한 밀봉 막과 결합된 음향 변환기는 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 음파의 재생을 개선시킨다.

또한, 본 발명에 따라, 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 음파가 고수준에서 재생되도록 하는 새로운 방수 장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따라, 사용된 전 음향 스펙트럼을 가로질러 최적의 음향 특성을 재생할 수 있고 제작하기에 경제적인 음향 변환기가 구비된 새로운 방수 장치를 제공된다.

Claims (10)

1. 외부와 소통되는 내측 챔버(10)가 구비된 케이스(1)를 포함하고, 상기 챔버는 변형가능한 막(17)에 의해 외부로부터 분리되며, 상기 변형가능한 막(17)은 한 면에서 비방수 외측 영역을 형성하고, 다른 한 면에서 방수 내측 영역을 형성하며, 상기 막과 함께 상기 방수 내측 영역에 음향 변환기(22)가 내장되고, 주위 고정 영역을 형성하기 위해 상기 막은 상기 막의 주위 변부(17A)에 의해 챔버(10)에 고정되며, 탄성 수단(20)을 통해 상기 막의 주위를 향해 적용되고, 상기 변부로부터 일정 거리에서 내측 챔버(10)에 구성된 지지면(12)에 대해 적용되는, 방수 시계와 같이 액침될 수 있는 방수 장치에 있어서,

   상기 방수 장치는 변형가능한 막(17)으로 음향 변환기(22)에 의해 전달되는 진동을 차단시키는 수단(40)을 포함하고, 상기 수단은 주위 고정 영역 및 탄성 수단(20) 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는 방수 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)의 일체구조 부품인 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 주위 리브(41)에 의해 형성되고, 상기 주위 리브(41)는 변형가능한 막(17)의 상단면으로부터 돌출되어 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 막의 잔여부에 대해 더 큰 밀도를 가진 상기 변형가능한 막(17)의 영역에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제 2 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 막의 잔여부에 대해 더 큰 강도를 가진 상기 변형가능한 막(17)의 영역에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)의 별개의 요소에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
7. 제 6 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 리브(42)에 의해 형성되고, 변형가능한 막(17)에 인장력을 가하기 위해 상기 리브(42)는 지지면(12)으로부터 연장구성된 것을 특징으로 하는 장치.
8. 제 6 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 추가 링에 의해 형성되고, 상기 링은 변형가능한 막(17)을 지지면(12)에 대해 가압하도록 상기 변형가능한 막(17)에 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
9. 제 6 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 리브(43)에 의해 형성되고, 변형가능한 막(17)을 지지면(12)에 대해 가압하기 위하여 상기 변형가능한 막(17)에 구성되도록, 상기 리브(43)는 내측 방수 영역의 상단부로부터 연장구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 진동 차단 수단(40)은 변형가능한 막(17)의 주위에 연속으로 연장구성되거나, 또는 비연속적인 방법으로 연장구성되는 것을 특징으로 하는 장치.