KR20020024120A - 전기음향변환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예컨대 셀룰라폰이라든지 PCS폰을 포함하는 휴대통신단말의 메인PCB상에 실장되어 그 PCB로부터의 전기신호에 대응하는 음향을 재현하기 위한 전기음향변환장치에 관한 것이다.

본 발명의 바람직한 실시양태에 따른 전기음향변환장치는 각 코일단에 외부적으로 인가되는 전기신호에 의해 마그네트와의 사이에서 다이어프램의 진동력을 형성하는 보이스코일과, 중앙에 관통구가 형성되면서 그 관통구를 정의하는 요크벽의 외측에는 상기 마그네트가 에어갭을 형성하여 상기 보이스코일이 개재되도록 이격배치되면서 그 수평연장부상에는 상기 마그네트가 재치되는 요크부재, 상기 요크부재의 상기 관통구에 수납되면서 상기 보이스코일의 각 코일단이 상기 외부적인 전기신호에 접속되도록 적용되는 접점홀더 및, 상기 다이어프램과 상기 요크부재 및 접점홀더가 수납되는 하우징으로 구성된다.

상기 접점홀더에는 상기 보이스코일의 코일단이 접속되는 도전성 접속판이 매설되고, 그 접점홀더는 상기 도전성 접속판에 연계되는 도전성 탄성스프링과 상기 도전성 접점돌기가 수용되는 상부관통공이 형성된 상부홀더와 그 상부관통공에 연통되는 하부관통공이 형성된 하부홀더의 결합으로 형성되며, 상기 하부관통공의 하측은 상기 도전성 접점돌기가 관통되는 접점돌기관통공으로 형성된다.

Description

전기음향변환장치{ELECTRO-ACOUSTIC TRANSDUCER}

본 발명은 전기음향변환장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀룰라폰이라든지 PCS폰을 포함하는 휴대통신단말의 메인 PCB에 실장되어 그 메인 PCB로부터 인가되는 전기적인 신호(예컨대 호출경보를 위한 전기적 신호)에 대응하는 음향을 재생출력하는 전기음향변환장치에 관한 것이다.

통상적으로, 개인이동통신서비스를 위한 셀룰라폰이나 PCS폰으로 대표되는 휴대통신단말에는 그 메인PCB상에 통화상대방의 호출 또는 통화신호에 대응하는 음향이나 음성을 재생출력하기 위한 전기음향변환장치가 실장되어 제공되는 바, 그 전기음향변환장치는 대개 극성이 고정된 마그네트와 외부적으로 전기신호(즉, 호출경보음 또는 통화 음성에 대응하는 전기적 신호)가 인가되는 보이스코일이 결합된 진동판으로서의 다이어프램을 갖추어 구성된다.

즉, 그 전기음향변환장치는 보이스코일에 외부(예컨대 메인PCB)로부터 전기신호가 인가되면 그 보이스코일과 마그네트와의 사이에 형성되는 자계회로에 의해 보이스코일에 진동력이 발생되고, 그 진동력에 의해 다이어프램이 진동하여 음향(또는 음성)을 재생출력하는 구조를 갖게 된다.

통상적으로, 그 전기음향변환장치는 셀룰라폰 또는 PCS폰으로 대표되는 휴대통신단말에 적용되는 경우 그 내부의 PCB상에 실장되는 구조가 설계되는 바, 그 때문에 그 전기음향변환장치에는 휴대통신단말의 PCB에 설계된 전기신호출력단에 보이스코일이 전기적으로 접속되도록 하기 위한 구조가 필요하게 된다.

그러한 배경에 의해, 전기음향변환장치를 휴대통신단말의 PCB상에 작업성 및 신뢰성이 양호한 상태로 실장하기 위해 그 전기음향변환장치에 대해서는 다양한 형태의 PCB 실장 및/또는 접속구조가 적용되는 실정이다.

도 1은 종래의 일예에 따른 접점구조를 갖는 전기음향변환장치의 구조를 설명하기 위한 요부단면도이다.

도면에서, 1로 표시된 전기음향변환장치는 예컨대 합성수지제의 하우징(3)을 포함하게 되고, 그 하우징(3)의 내부 하단에는 일정한 간격마다 다수의 고정돌기 (5a,5b)가 형성된다.

상기 하우징(3)의 내부에는 자계회로(7)가 형성되는 바, 그 자계회로(7)는 환형상의 마그네트(9)가 구비되고, 그 마그네트(9)의 상측에는 환형상 커버디스크 (11)가 배치되며, 그 마그네트(9)의 하측에는 요크부재(13)의 환형상 코어디스크 (Core disc)(13a)가 위치된다.

또, 상기 요크부재(13)는 중공형태의 원통형 요크부(13b)를 갖추게 되는 바, 그 요크부(13b)는 상기 코어디스크(13a)로부터 이격된 단부가 수평라인상에서 상기 커버디스크(11)에 대응하도록 연장되고, 바람직하게 상기 커버디스크(11)와 요크부재(13)의 상기 요크부(13b)의 사이에는 환형상의 에어갭(air gap)(15)이 형성된다.

상기 에어갭(15)내에는 외부적으로 전기신호가 인가되는 2개의 코일단(17a)을 갖는 보이스코일(17)이 위치되는 바, 그 보이스코일(17)의 각 코일단(17a)은 포트(Pot)형상의 접점홀더(19)의 일측 벽(21a)에 기구적으로 연결되며, 그 접점홀더(19)의 일측 벽(19a)에 기구적으로 연결된 위치(21)에서 상기 보이스코일(17)의 각 코일단(17a)은 상기 대응하는 접점단자(23)에 전기적으로 접속된다.

여기서, 상기 접점단자(23)는 대체로 U-자형상의 스프링접점단자로 형성되고, 그 접점단자(23)의 자유단(23a)이 예컨대 휴대통신단말의 메인 PCB에 접촉되어 해당하는 전기음향변환장치(1)가 그 휴대통신단말의 메인 PCB상에 전기적으로 접속된다.

따라서, 상기한 구조의 전기음향변환장치는 휴대통신단말의 메인 PCB상에 상기 접점단자(23)의 자유단(23a)이 접속되도록 실장된 상태에서는 그 메인 PCB로부터 인가되는 전기신호가 상기 접점단자(23)의 자유단(23a)을 통해 상기 접점홀더 (19)의 일측 벽(19a)에 정의된 위치(21)에서 상호 전기적으로 접속된 상기 보이스코일(17)의 각 코일단(17a)에 인가된다.

그러면, 그 보이스코일(17)은 상기 자계회로(7)를 구성하는 마그네트(9)와의 사이에서 자기회로가 형성되어 그 보이스코일(17)은 상기 인가되는 전기신호에 대응하여 진동하게 되고, 그 진동에 의해 상기 보이스코일(17)이 결합된 다이어프램 (25)이 진동하여 음향(또는 음성)을 재생하게 된다.

그에 대해, 도 1에 도시된 보이스코일(17)의 코일단(17a)을 휴대통신단말의 메인 PCB상에 전기적으로 접속하기 위한 다른 예로서는 접점홀더의 하벽상에 별도의 PCB부재를 채용하여 그 별도의 PCB부재상에 보이스코일의 양 코일단을 납땜하고나서 대응하는 스프링부재를 이용하여 휴대통신단말의 메인 PCB에 전기적인 접속이 연계되도록 하는 구조도 제안된 상태이다.

그러나, 도 1에 도시된 방식이 적용된 전기음향변환장치의 경우에는 상기 접점홀더(19)의 일측 벽(19a)에 정의된 위치(21)에서 상기 보이스코일(17)의 양 코일단(17a)을 납땜함과 더불어 상기 U-자형상의 스프링에 의한 접점단자(23)의 일단을 용접해야만 되는 바, 그 용접이 선공정으로 행해지게 되면 해당하는 전기음향변환장치의 조립이 불편해져서 제조가 복잡해지는 반면 그 용접이 후공정으로 행해지게 되면 조립시 단선 등의 위험이 배제되기 어렵게 된다.

또, 상기한 구조의 전기음향변환장치가 조립이 완료된 상태에서 상기 U-자형상의 스프링에 의한 접점단자(23)는 그 자유단(23a)이 휴대통신단말의 메인 PCB에 최적으로 접촉되도록 일정한 곡률로 만곡되어 충분한 접촉탄성력을 확보한 상태이라해도, 그 취급상에 그 자유단(23a)의 만곡형상이 변형되면 휴대통신단말의 메인 PCB상에 밀접되지 않게 되어 신뢰성에서 상당한 문제점을 초래하게 된다.

그에 대해, 별개의 PCB를 채용하여 보이스코일의 양 코일단을 휴대통신단말의 메인 PCB에 전기적으로 접속시키는 방법에서는 해당하는 전기음향변환장치의 내부에 최소한 하나의 구성부품이 추가되기 때문에 전체적으로 전기음향변환장치의 소형화 설계에는 적절하지 않게 된다.

또, 보이스코일의 양 코일단이 납땜접속되는 별개의 PCB에 스프링부재가 전기적으로 안정적이면서 고신뢰성으로 접촉되어 이탈되지 않도록 하기 위한 구조의 설계도 필요하게 된다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 보이스코일의 양 코일단을 휴대통신단말의 메인 PCB상에 높은 신뢰성 및 안전성을갖고서 접촉되도록 하면서 소형화의 구조에도 적절하게 대처하도록 설계된 전기음향변환장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시양태에 따르면 각 코일단에 외부적으로 인가되는 전기신호에 의해 마그네트와의 사이에서 다이어프램의 진동력을 형성하는 보이스코일과, 중앙에 관통구가 형성되면서 그 관통구를 정의하는 요크벽의 외측에는 상기 마그네트가 에어갭을 형성하여 상기 보이스코일이 개재되도록 이격배치되면서 그 수평연장부상에는 상기 마그네트가 재치되는 요크부재, 상기 요크부재의 상기 관통구에 수납되면서 상기 보이스코일의 각 코일단이 상기 외부적인 전기신호에 접속되도록 적용되는 접점홀더 및, 상기 다이어프램과 상기 요크부재 및 접점홀더가 수납되는 하우징으로 구성되고, 상기 접점홀더에는 상기 보이스코일의 코일단이 접속되는 도전성 접속판이 매설됨과 더불어 그 접속판에 대해서는 상기 외부로부터의 전기신호를 상기 보이스코일에 전달하기 위한 도전성 탄성스프링과 도전성 접점돌기가 접촉되도록 배치된 전기음향변환장치가 제공된다.

바람직하게, 본 발명에 따르면 상기 접점홀더는 상기 도전성 탄성스프링과 상기 도전성 접점돌기가 수용되는 상부관통공이 형성된 상부홀더와, 그 상부관통공에 연통되는 하부관통공이 형성된 하부홀더의 결합으로 형성되고, 상기 하부관통공의 하측은 상기 도전성 접점돌기가 관통되는 접점돌기관통공으로 형성된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기음향변환장치에 의하면, 접점홀더의 내부에는 보이스코일의 각 코일단이 접속되는 도전성 접점판이 매설되고, 그 도전성 접속판과 예컨대 휴대통신단말의 메인 PCB는 도전성 탄성스프링과 도전성 접점돌기를 매개하여 탄성적으로 접속되어지며, 그에 따라 휴대통신단말의 메인 PCB로부터의 전기신호가 그 도전성 접점돌기와 상기 도전성 탄성스프링을 통해 상기 도전성 접속판에 연결된 상기 보이스코일의 각 코일단에 인가됨으로써 그 전기신호에 대응하는 음향의 재현이 가능하게 된다.

도 1은 종래의 일예에 따른 전기음향변환장치의 구조를 설명하기 위한 요부단면도,

도 2는 본 발명이 적용되는 전기음향변환장치의 분해도,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기음향변환장치의 구조를 나타낸 조립단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 전기음향변환소자, 3: 하우징,

9: 마그네트, 13: 요크부재,

17: 보이스코일, 19: 접점단자,

21: 접점홀더, 31: 하우징,

33: 요크부재, 35: 마그네트,

43: 다이어프램, 45: 보이스코일,

47: 접점홀더, 49: 도전성 접속판,

51: 상부홀더, 53: 상부홀더,

59: 탄성스프링, 61: 접점돌기.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예가 적용된 전기음향변환장치를 나타낸 분해도이도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전기음향변환장치의 구조를 나타낸 조립단면도이다.

도면을 참조하면, 예컨대 합성수지로 제작되어 중공형태의 원통형 하우징 (31)내에는 요크부재(33)가 수납되는 바, 그 요크부재(33)의 중앙은 일정한 직경의 관통구(33a)로 형성되고, 그 관통구(33a)를 정의하는 외주변은 상향으로 절곡되어 요크벽(33b)을 형성하게 된다.

바람직하게, 상기 요크부재(33)에서 상기 요크벽(33b)의 하단으로부터 수평방향으로 연장되는 수평연장부(33c)상에는 자계회로를 구성하는 환형상의 마그네트 (35)가 배치된다.

여기서, 상기 요크부재(33)의 요크벽(33b)과 상기 환형상 마그네트(35)의 사이에는 에어갭(37)이 확보되도록 상호 이격된 형태로 배치된다.

또, 상기 환형상 마그네트(35)상에는 링부재(39)가 재치되고, 그 링부재(39)상에는 주변단부가 그 링부재(39)의 후방 단부에 결착되는 고정부재(41)에 결합된다이어프램(진동판; 43)이 위치된다.

상기 다이어프램(43)의 하측에는 보이스코일(45)이 고착설치되는 바, 그 보이스코일(45)은 상기 요크부재(33)의 요크벽(33b)과 상기 마그네트(35)의 사이에 정의된 에어갭(37)내에 위치된다.

또, 상기 요크부재(33)의 요크벽(33b)에 의해 정의된 상기 관통구(33a)내에는 상기 보이스코일(45)의 양 코일단(45a)을 휴대통신단말의 메인 PCB(도시 생략)에 전기적으로 접속되도록 하기 위한 구조를 갖는 접점홀더(47)가 개재된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 접점홀더(47)는 상기 보이스코일 (45)의 각 코일단(45a)이 전기적으로 납땜되는 도전성(바람직하게는 금속제)의 접속판(49)이 복수로 매설되도록 예컨대 합성수지의 사출에 의해 형성되고, 그에 따라 그 접점홀더(47)의 상측에는 상기 보이스코일(45)의 각 코일단(45a)이 대응적으로 접속되는 코일접속부(47a,47b)가 제공된다.

즉, 도 3을 참조하면 상기 접점홀더(47)는 도면상 상부홀더(51)와 하부홀더 (53)의 결합으로 구성되는 바, 그 상부홀더(51)의 소정위치에는 최소한 하나 이상의 결합돌기(51a)가 형성되고, 상기 하부홀더(53)의 대응하는 위치에는 상기 결합돌기(51a)와 대응하는 수의 결합요홈(53a)이 형성된다.

따라서, 그 결합돌기(51a)와 상기 결합요홈(53a)을 대응적으로 끼워맞춤하면 상기 상부홀더(51)와 상기 하부홀더(53)가 일체로 결합되어 상기 접점홀더(47)가 형성된다.

또, 상기 접점홀더(47)의 상기 상부홀더(51a)의 내부에는 상기 보이스코일(45)의 각 코일단(45a)에 대응하는 수로 상기 도전성 접속판(49)이 매설되고, 그 도전성 접속판(49)에서 상기 상부홀더(51)를 통해 노출되는 위치에 상기 보이스코일(45)의 대응하는 코일단(45a)이 납땜접속된다.

상기 보이스코일(45)의 코일단(45a)이 접속되는 상기 도전성 접속판(49)의 하측 위치에서 상기 상부홀더(51)의 중앙에는 일정한 깊이의 상부관통공(55)이 관통형성되고, 그 상부홀더(51)의 상부관통공(55)에 연통되는 위치에서 상기 하부홀더(53)에도 하부관통공(57a)이 형성되며, 그 하부관통공(57a)의 하측은 비교적 좁은 직경의 접점돌기관통공(57b)으로 형성된다.

그리고, 상기 상부홀더(51)의 상부관통공(55)과 상기 하부홀더(53)의 하부관통공(57a)에는 상기 도전성 접속판(49)에 전기적으로 접속되는 도전성 재질의 탄성스프링(59)이 수용되고, 그 탄성스프링(59)의 하측에는 상기 접점돌기관통공(57b)에 수용되어 실제로 휴대통신단말의 PCB상에 접촉되는 접점돌기(61)의 상단이 전기적으로 접속되도록 배치된다.

즉, 본 발명의 전기음향변환장치의 특징에 따르면, 접점홀더(47)의 상부홀더 (51)와 하부홀더(53)의 결합구조로 이루어지면서, 그 상부홀더(51)에는 보이스코일 (45)의 코일단(45a)이 전기적으로 접속되는 상기 도전성 접속판(49)이 매설되며, 그 도전성 접속판(49)과 휴대통신단말의 PCB를 전기적으로 연결해주기 위해 상기 상부홀더(51)와 하부홀더(53)에 형성된 상부관통공(55)과 하부관통공(57a) 및 접점돌기관통공(57b)에는 탄성스프링(59)과 접점돌기(61)가 배치되고, 바람직하게 상기 접점돌기(61)의 상단은 상기 접점돌기관통공(57b)에 비해 넓은 반면 상기 하부관통공(57a)에 비해 다소 작은 직경의 플랜지형태로 형성되어 상기 하부원통요홈(57a)내에 위치된다.

따라서, 상기 탄성스프링(59)의 탄성력에 의해 상기 접점돌기(61)는 항시 휴대통신단말의 PCB상에 밀착된 상태로 유지됨과 더불어 그 탄성스프링(59)도 탄성반발에 의해 상기 접점판(49)에 밀착된 상태가 확보된다.

따라서, 휴대통신단말의 PCB로부터 인가되는 전기신호는 상기 접점돌기(61)와 상기 탄성스프링(59)를 통해 상기 도전성 접속판(49)에 전달되어 그 도전성 접속판(49)으로부터 상기 보이스코일(45)의 코일단(45a)에 접속되고, 그에 따라 보이스코일(45)과 마그네트(45)와의 자계회로 형성에 의해 상기 다이어프램(43)이 진동하여 상기 전기신호에 대응하는 음향이 발생된다.

한편, 본 발명은 상기한 예로 한정되지는 않고 발명의 기술적 요지 및 요점을 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 변형실시가 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 전기음향변환소자는 접점홀더내에 매설된 접속판과 그 접속판에 충분한 탄성작용력을 갖는 탄성스프링 및 접점돌기을 매개하여 보이스코일의 각 코일단이 휴대통신단말의 PCB상에 신호적으로 연결되는 구조이기 때문에, 상기 탄성스프링의 탄성 및 그 탄성반발에 의해 상기 접점돌기가 항시 휴대통신단말의 PCB에 밀착접촉된 상태로 유지되어 높은 신뢰성의 확보가 가능하게 된다.

또, 상기 접속판에 전기신호를 전달하는 구조가 탄성스프링과 접점돌기를 구비하여 구성됨에 따라, 실제 휴대통신단말의 PCB상에 그 접점돌기가 접촉되는 경우에 접점의 휨현상이라든지 접촉불량의 발생가능성이 현저하게 감소될 수 있다.

Claims (2)

1. 각 코일단에 외부적으로 인가되는 전기신호에 의해 마그네트와의 사이에서 다이어프램의 진동력을 형성하는 보이스코일과;

   중앙에 관통구가 형성되면서 그 관통구를 정의하는 요크벽의 외측에는 상기 마그네트가 에어갭을 형성하여 상기 보이스코일이 개재되도록 이격배치되면서 그 수평연장부상에는 상기 마그네트가 재치되는 요크부재;

   상기 요크부재의 상기 관통구에 수납되면서 상기 보이스코일의 각 코일단이 상기 외부적인 전기신호에 접속되도록 적용되는 접점홀더 및;

   상기 다이어프램과 상기 요크부재 및 접점홀더가 수납되는 하우징으로 구성되고,

   상기 접점홀더에는 상기 보이스코일의 코일단이 접속되는 도전성 접속판이 매설됨과 더불어 그 접속판에 대해서는 상기 외부로부터의 전기신호를 상기 보이스코일에 전달하기 위한 도전성 탄성스프링과 도전성 접점돌기가 접촉되도록 배치된 것을 특징으로 하는 전기음향변환장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 접점홀더는 상기 도전성 탄성스프링과 상기 도전성 접점돌기가 수용되는 상부관통공이 형성된 상부홀더와, 그 상부관통공에 연통되는 하부관통공이 형성된 하부홀더의 결합으로 형성되고, 상기 하부관통공의 하측은 상기 도전성 접점돌기가 관통되는 접점돌기관통공으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기음향변환장치.