KR20010074608A - 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원판 형상의 내측 요크와, 상기 내측 요크의 중앙과 주변에 오도록 상기 내측 요크 위에 서로 소정거리 떨어지게 안착된 원통 및 도넛 형상의 마그네트와, 상기 도넛 형상의 마그네트의 측면을 소정거리 떨어지게 감싸면서 상기 도넛 형상의 마그네트 위에 안착되어, 상기 도넛 형상의 마그네트의 내측 상부와 외측 하부에 각각 폐회로를 형성하게 되는 외측 요크와, 원통 형상의 프레임과, 상기 외측 요크의 결합턱에 결합되고 상기 프레임의 내면에 수평지게 설치되어 상기 두 개의 요크 및 마그네트에 탄성을 부여하게 되는 두 개의 스프링 및 상기 프레임의 상하에 장착된 진동판과 그릴로부터 상기 원통 및 도넛 형상의 마그네트 사이 그리고 상기 도넛 형상의 마그네트와 외측 요크 사이의 공간까지 오도록 설치되어 외부로부터 소정 주파수의 구동전원을 입력받아 진동 또는 소리 발생을 위한 마그네트와 대응되는 자계를 형성하게 되는 두 개의 코일로 구성된 것으로서, 두 개의 마그네트와 두 개의 요크로 두 개의 폐회로를 형성함으로써 코일에 대응되는 자계를 극대화할 수 있어, 마그네트와 요크 즉, 진동 모터의 두께를 최소화할 수 있는 것이다.

Description

두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치{Multipurpose signal converting apparatus}

본 발명은 휴대전화나 PCS폰 등의 전자제품에 장착된 음 및 진동 발생을 위한 신호 변환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙에 원통 형상의 마그네트가 장착된 요크의 주변에 도넛 형상의 마그네트를 장착하고, 그 위에 또 하나의 요크를 장착하여 도넛 형상의 마그네트의 내측 상부와 외측 하부에 각각 폐회로가 형성되도록 한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치에 관한 것이다.

통상적으로 휴대전화나 PCS폰(personal communication service phone), 무선 호출기 등에는 기지국을 매개로 하여 상대방으로부터의 착신상태를 표시하기 위한 스피커나 부저(buzzer) 및 바이브레이터 등이 내장되어 있는데 위와 같은 통신기기를 비롯한 각종 전자제품의 부피가 작아지는 추세에 있어 그 내부에 내장되는 이들 부품들의 부피 역시 극소형으로 작아지는 추세에 있다.

이에 따라 서로 다른 계층의 사용자에게 다양한 서비스를 제공하면서도 각종 통신기기의 부피를 최소화하기 위한 방안의 하나로 진동기능과 부저기능 및 스피커 기능을 모두 갖춘 다양한 신호 변환장치가 등장하였는데, 이는 원통형 케이스의 아래 위에는 원형의 진동판과 베이스(base)가 각각 결합되어 있고, 이 케이스와 진동판 사이로는 코일에 연결된 터미널이 외부로 인출되어 있으며, 이 케이스의 옆면에는 케이스 내부와 관통된 음성 출력구가 천공되어 있다.

하부로부터 압입되는 베이스에 의해 케이스 내에 설치되는 스프링(spring)의 중앙에는 요크의 연장단부가 접합되어 일체형으로 결합되어 있고, 이 요크의 상부에는 마그네트와 플레이트(plate)가 순차적으로 결합되어 있으며, 이 요크의 중앙에는 소정높이를 갖는 철심이 형성되어 있다.

그러나, 종래의 신호 변환장치의 경우 마그네트와 코일 간의 밀고 당기는 힘이 약하기 때문에 이를 극복하기 위해 신호 변환장치의 각 부품들의 두께가 두꺼워져 신호 변환장치의 전체 두께가 두꺼워진다는 단점이 있다.

본 발명의 목적은 중앙에 원통 형상의 마그네트가 장착된 요크의 주변에 도넛 형상의 마그네트를 장착하고, 그 위에 또 하나의 요크를 장착하여 도넛 형상의 마그네트의 내측 상부와 외측 하부에 각각 폐회로가 형성되도록 함으로써 코일에 대응되는 자계를 극대화하여, 마그네트와 요크 즉, 진동 모터의 두께를 최소화할 수 있도록 하는 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 분해 사시도이다.

도 3은 도 2에서의 스프링을 보다 상세하게 나타내는 평면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 측단면도이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※

1 : 프레임 2,8 : 마그네트

3,4 : 스프링 5,6 : 요크

7 : 플레이트 9 : 진동판

10 : 그릴 11,12 : 코일

13 : 터미널 14,16,17,18 : 결합턱

15 : 보조링 19 : 결합공

20 : 날개 21 : 절개홈

26 : 통공

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치는, 원판 형상의 내측 요크; 상기 내측 요크의 중앙과 주변에 오도록 상기 내측 요크 위에 서로 소정거리 떨어지게 안착된 원통 및 도넛 형상의 마그네트; 상기 도넛 형상의 마그네트의 측면을 소정거리 떨어지게 감싸면서 상기 도넛 형상의 마그네트 위에 안착되어, 상기 도넛 형상의 마그네트의 내측 상부와외측 하부에 각각 폐회로를 형성하게 되는 외측 요크; 원통 형상의 프레임; 상기 외측 요크의 결합턱에 결합되고 상기 프레임의 내면에 수평지게 설치되어, 상기 두 개의 요크 및 마그네트에 탄성을 부여하게 되는 두 개의 스프링; 및 상기 프레임의 상하에 장착된 진동판과 그릴로부터 상기 원통 및 도넛 형상의 마그네트 사이 그리고 상기 도넛 형상의 마그네트와 외측 요크 사이의 공간까지 오도록 설치되어, 외부로부터 소정 주파수의 구동전원을 입력받아 진동 또는 소리 발생을 위한 마그네트와 대응되는 자계를 형성하게 되는 두 개의 코일;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치에 있어서, 상기 외측 요크의 외주면에는 진동 모터의 진동력을 극대화하기 위한 날개가 환형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기한 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치에 있어서, 상기 스프링은, 중앙에 요크와의 결합을 위한 결합공이 형성된 원판 형상을 가지며, 주변에는 탄성을 부여하기 위한 다수개의 절개홈이 원호형으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하에서는 첨부된 도면들에 의거하여 본 발명에 따른 다용도 신호 변환장치의 실시예에 대한 동작을 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 분해 사시도이며, 도 3은 도 2에서의 스프링을 보다 상세하게 나타내는 평면도이며, 도 4는 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치를 나타내는 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치는, 원통형 프레임(1)의 외측면에는 음 및 진동 발생을 위한 두 개의 코일에 직렬 또는 병렬 연결되어 구동전원(소정의 주파수를 갖는 교류전원이나 펄스 등을 말한다)을 공급하는 터미널(13)을 고정하기 위한 몰딩(molding)물이 연장되어 있으며, 프레임(1:frame)의 위쪽에는 2중 돔 형상으로 구성되며 음압에 의해 음을 생성하는 진동판(diaphram)이 고정되어 있으며, 프레임(1)의 아래쪽에는 다수의 통공(hole)을 갖는 그릴(grill)이 결합되어 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 프레임(1)의 외곽에는 위에서 설명한 바와 같이 터미널(13)이 일체형으로 성형되어 진동판(9)과 그릴(10)에 부착된 두 개의 코일(11)(12)에 직렬 또는 병렬로 접속되어 있으므로 소정의 주파수를 갖는 교류전원이나 펄스 등의 구동전원을 음 및 진동 발생을 위하여 마그네트와 대응되는 반발 자계를 형성하는 코일(11)(12)에 각각 공급할 수 있다.

또한, 프레임(1)의 상단 내측에는 진동판(9)과의 결합을 위한 결합턱(14)이 그리고 프레임(1)의 하단 외측에는 두 개의 스프링(13)(14)과 보조링(15) 및 그릴(10)과의 결합을 위한 결합턱(16)이 형성되어 있어, 외부로 노출되거나 혹은 별도의 결합수단을 사용하지 않고도 프레임(1)에 진동판(9)을 결합할 수 있을뿐더러 두 개의 스프링(13)(14)과 보조링(15) 및 그릴(10)을 결합할 수 있다. 위의 프레임(1) 내에는 외측 요크(5)에 탄성을 부여하는 두 개의 스프링(3)(4)이 소정의 이격거리를 가지고 수평지게 결합되어 있는데, 위의 스프링(3)(4)이 보조링(15)과 함께 프레임(1)의 결합홈(16)에 순차적으로 결합되어 서로 소정거리 이격되는 것이다.

도 3을 보면, 스프링(3)(4)은 판 형상을 가지며, 중앙에 외측 요크(5) 상하의 결합턱(17)(18)에 결합되어 마그네트(2) 및 요크(5)(6)를 지지하기 위한 결합공(19)이 형성되고, 주변에 탄성을 부여하기 위한 다수개의 절개홈(21)이 주변에 원호형으로 형성되어 이루어진다.

원형 및 도넛 형상의 마그네트(2)(8)와 일체형으로 결합되는 두 개의 요크(5)(6) 중 내측 요크(6)는 판 형상을 가지며, 내측 요크(6)의 중앙과 주변에는 각각 원형 및 도넛 형상의 마그네트(2)(8)가 설치되어 있어, 외측 요크(5)의 내측 상부와 외측 하부에 각각 폐회로가 형성된다.

특히, 마그네트(8)의 상단에는 자속의 흐름을 유도하기 위한 플레이트(7)가 안착되는데, 이 플레이트(7)는 마그네트(8) 상단의 외경보다 큰 외경을 가지고 있어, 보다 효율적인 자속의 흐름을 유도할 수 있다.

또한, 외측 요크(5)는 단면이 "ㄱ"인 환 형상을 가지며 위에서 설명했듯이 외측 상하단에 스프링(3)(4)과의 결합을 위한 결합턱(17)(18)이 형성되어 있으며, 외주면에는 진동 모터의 진동력을 증대시키기 위한 날개(20)가 형성되어 있다.

판 형상을 가지는 내측 요크(6)와 "ㄱ"형상을 가지는 외측 요크(5)를 마그네트(2)(8)와 일체형으로 결합하면, 도 4에서와 같이 마그네트(8)와 마그네트(2), 외측 요크(5)와 마그네트(2) 사이가 소정거리 이격되어 있어, 마그네트(2)(8) 자속의 흐름을 유도하기 위한 폐회로가 형성된다.

이중 돔 형상을 가지는 진동판(9)은 프레임(1)의 결합턱(14)에 결합된다. 위의 진동판(9)의 밑면에는 환형으로 감겨진 코일(11)이 부착되는데, 이는 마그네트(8)와 마그네트(2) 사이의 공간까지 내려간다. 이에 따라 외부로부터 입력되는 구동전원에 의해 코일(11)에 교번 자계가 형성되었을 때 폐회로에 의해 형성된 자계와 코일(11)에 의해 형성된 자계에 의해 밀고 당기는 힘이 형성되면서 진동판(9) 또는 요크(5)(6)의 진동이 발생된다.

또한, 다수개의 통공(26)이 천공된 그릴(10)의 윗면에는 환형으로 감겨진 코일(12)이 부착되는데, 이는 외측 요크(5)와 마그네트(2) 사이의 공간까지 내려간다. 이에 따라 외부로부터 입력되는 구동전원에 의해 코일(12)에 교번 자계가 형성되었을 때 폐회로에 의해 형성된 자계와 코일(12)에 의해 형성된 자계에 의해 밀고 당기는 힘이 형성되면서 진동판(9) 및 요크(5)(6)의 진동이 발생된다.

특히, 코일(11)에 의해 형성된 자계와 마그네트(2)(8)의 자계에 의해 형성된 밀고당기는 힘과, 코일(12)에 의해 형성된 자계와 마그네트(2)의 자계에 의해 형성된 밀고당기는 힘이 서로 중첩되면서 적은 힘으로도 음 및 진동을 발생시킬 수 있는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 동작을 도 4에 의해 설명한다.

먼저 음성, 즉 가청 주파수의 음을 출력하기 위한 구동전원 중 (+)전류 혹은 (-)전류가 터미널(13)을 통해 직렬 또는 병렬 연결된 두 개의 코일(11)(12)에 흐르게 되면, 마그네트(2)와 코일(11) 사이에 미는 힘이 생성되고 반대로 마그네트(2)와 코일(12) 사이에 당기는 힘이 생성되어 코일(11)이 진동판(9)과 함께 상승한다. 반대로 터미널(13)을 통해 두 개의 코일(11)(12)에 흐르는 전류의 극성이 변환되면,마그네트(2)와 코일(11) 사이에서는 당기는 힘이 그리고 마그네트(2)와 코일(12) 사이에서는 미는 힘이 생성되므로 코일(11)과 함께 진동판(9)에 하강하면서 소정의 음을 발생한다.

이렇게 진동판(9)에 부착된 코일(11)과 그릴(10)에 부착된 코일(12)에 흐르는 전류의 극성이 변화함에 따라 진동판(9)과 함께 코일(11)이 상하로 진동하면서 음압이 발생되어 소리를 낸다.

또한, 진동(바이브레이터)의 기능을 수행하기 위한 주파수를 갖는 구동전원 중 (+)전류 혹은 (-)전류가 터미널(13)을 통해 직렬 또는 병렬 연결된 두 개의 코일(11)(12)에 흐르게 되면, 마그네트(2)와 코일(11) 사이에 미는 힘이 생성되고 반대로 마그네트(2)와 코일(12) 사이에 당기는 힘이 생성되어 두 개의 스프링(3)(4)에 탄지된 요크(5)(6)가 아래로 내려간다.

반대로 터미널(13)을 통해 두 개의 코일(11)(12)에 흐르는 전류의 극성이 변환되면,마그네트(2)와 코일(11) 사이에서는 당기는 힘이 그리고 마그네트(2)와 코일(12) 사이에서는 미는 힘이 생성되므로 아래로 내려갔던 요크(5)(6)가 위로 올라오면서 요크(5)(6)의 진동, 즉 요크(5)(6)와 프레임(1) 등을 포함하는 신호 변환장치의 진동이 일어난다.

그러므로 하나의 마그네트(2)와 두 개의 요크(5)(6)의 결합으로 두 개의 폐회로를 형성함으로써 마그네트(2)와 요크(5)(6)의 두께를 줄이면서도 마그네트(2)에 의해 형성된 자계와 두 개의 코일(11)(12)에 의해 형성된 자계 사이의 밀고 당기는 힘을강화시켜 음 및 진동을 발생시킬 수 있는 것이다.

본 발명에 의하면, 두 개의 마그네트와 두 개의 요크로 두 개의 폐회로를 형성함으로써 코일에 대응되는 자계를 극대화할 수 있어, 마그네트와 요크 즉, 진동 모터의 두께를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적인 실시예에 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 (2)

1. 판 형상의 내측 요크;

   상기 내측 요크의 중앙과 주변에 오도록 상기 내측 요크 위에 서로 소정거리 떨어지게 안착된 원통 및 도넛 형상의 마그네트;

   상기 도넛 형상의 마그네트의 측면을 소정거리 떨어지게 감싸면서 상기 도넛 형상의 마그네트 위에 안착되어, 상기 도넛 형상의 마그네트의 내측 상부와 외측 하부에 각각 폐회로를 형성하게 되는 외측 요크;

   원통 형상의 프레임;

   상기 외측 요크의 결합턱에 결합되고 상기 프레임의 내면에 수평지게 설치되어, 상기 두 개의 요크 및 마그네트에 탄성을 부여하게 되는 두 개의 스프링; 및

   상기 프레임의 상하에 장착된 진동판과 그릴로부터 상기 원통 및 도넛 형상의 마그네트 사이 그리고 상기 도넛 형상의 마그네트와 외측 요크 사이의 공간까지 오도록 설치되어, 외부로부터 소정 주파수의 구동전원을 입력받아 진동 또는 소리 발생을 위한 마그네트와 대응되는 자계를 형성하게 되는 두 개의 코일;

   을 포함하는 것을 특징으로 하는 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링은, 중앙에 요크와의 결합을 위한 결합공이 형성된 원판 형상을 가지며, 주변에는 탄성을 부여하기 위한 다수개의 절개홈이 원호형으로 형성되는 것을특징으로 하는 상기 두 개의 요크를 이용한 다용도 신호 변환장치.