KR20030018766A - 휴대 전화기용 소형 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대 전화기용 소형 스피커에 관한 것으로, 일면으로부터 음방출을 위한 음공(11)이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 소정의 각도로 경사지게 형성된 텐션부(12)를 갖는 프로텍터(10)와, 내경에 프로텍터(10)의 이탈을 방지하기 위한 지지턱(21)이 형성되고, 내경으로부터 직각되는 단턱부(22)를 갖는 프레임(20)과, 상기 단턱부(22)에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램(30)과, 상기 다이어프램(30)의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일(40)과, 상기 보이스 코일(40)내에 상부에 탑 플레이트(50)가 구비되고, 탑 플레이트(50)의 하단과 상기 프레임(20) 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트(60)로 구성된 것을 특징으로 하는 바, 프레임에 접착제를 도포하여 설치되었던 다이어프램을 무접착식으로 프로텍터 자체를 이용하여 프레임에 견고하게 고정할 수 있도록 함으로써, 접착제 사용에 의한 종래의 소형 스피커 조립에서 발견되는 공진주파수의 높음 현상을 현저히 낮출 수 있으며, 불규칙하게 나타났던 고음부의 음압을 일정하게 하여 이로 인한 불량률을 최소화 할 수 있음은 물론, 조립이 간단하여 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대 전화기용 소형 스피커{Small type speaker for portable phone}

본 발명은 휴대 전화기용 소형 스피커에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 대체적으로 조립성이 까다로운 소형 스피커의 프레임에 다이어프렘, 프로텍터의 조립을 무접착으로 가능하게 하여 조립성 생산 향상 및 조립에 의한 스피커가 갖는 공진주파수를 최저로 낮추어 음압을 안정화 할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 휴대폰(셀룰러폰 또는 PCS폰) 등과 같은 각종 이동통신 단말기 내에 장착되어 착신음을 발생시키는 스피커는 기기의 소형화 추세에 따라 소형으로 제작되어 설치된다.

상기와 같은 스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것으로, 즉 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일(Voice Coil)에 인가되면 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 다이어프램에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

이러한 음압 중에서 비교적 낮은 음압을 발생시키는 것으로 인간의 귀에 가까이 밀착시켜 사용하는 것들을 흔히 리시버(Receiver)라고 하고, 이와는 달리 상대적으로 음압이 크고 인간의 귀로부터 소정의 거리를 두고 사용하는 것들을 스피커(Speaker)라고 한다.

이와 같은 스피커의 자기회로는 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(Magnet, 영구자석)와 탑 플레이트(Top Plate)를 이용하여 공극 내에 존재하는 보이스 코일에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux )이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 보이스 코일은 다이어프램에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구속되어 있는 다이어프램을 진동시켜서 음압을 발생시킨다. 다이어프램은 상하 진동시에 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위하여 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 다이어프램의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계변수로 작용한다.

스피커는 오랜 기간동안 그 구조에는 큰 변화가 없었으나, 최근에 이르러 고에너지 영구자석의 상용화와, 미소 구조물의 성형기술의 발달과, 정보통신 분야에서의 소형 경량화 추세에 부응하여 지속적인 소형 경량화 및 고성능화가 실현되고 있는 실정이다.

특히 이동통신 단말기의 소형화는 기계적 동특성을 지니는 리시버, 스피커 부저(Buzzer) 및 진동자 등과 같은 부품의 소형화 가능여부에 달려 있다고 해도 과언이 아니고, 이를 만족시키기 위하여 이러한 기계적인 부품들을 일체화하려는 연구개발이 활발히 이루어지고 있다.

현재까지 이동통신 단말기는 호출음을 발생시키기 위하여 대부분 부저를 사용해 왔으나, 사용자들의 편의나 취향과 기호변화 등에 따른 다양한 호출음의 발생을 요구하게 되어 주파수특성이 우수한 스피커로 대체되고 있는 추세이다.

종래의 소형 스피커는 이동통신 단말기에 장착될 때에 별개의 부품으로 별도의 위치에 장착되었다. 그러나 최근에 진동모터(도면에서 생략함)와도 스피커를 일체로 구성하게 되었고, 이는 도 1의 분리된 사시도와 도 2의 결합된 단면도에서 보는 바와 같이, 스피커부(1)로서 복수의 음을 방출시키기 위한 음공(2a)이 형성된 프로텍터(2)와, 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램(5)과, 상기 다이어프램(5)의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일(6)과, 상기 보이스 코일(6) 및 다이어프램(5)을 수용하고, 상부에 프로텍터(2)의 결합을 허용하는 프레임(1)으로 구성된다.

상기 프레임(1)은 상기 다이어프램(5)의 가장자리부분을 안치시키기 위한 단턱부(1a)가 형성되고, 단턱부(1a)와 직각되는 프레임(1)의 내경(1b)에는 프로텍터(2)를 수용할 수 있도록 하였다.

상기 프로텍터(2)의 하부 외측둘레에는 상기 내경(1b)에 강압적으로 안내되도록 하였으며, 내경(1b)에 밀착되도록 테두리부(2b)가 형성된 구조이다.

상기와 같은 종래의 소형 스피커의 결합상태를 살펴보면, 다이어프램(5)의 가장자리가 안치되는 프레임(1)내의 단턱부(1a)에는 소정 량의 접착제(B)를 도포한 상태에서 저면에 보이스 코일(6)이 부착 설치된 다이어프램(5)의 가장자리 저면을 부착시키고, 부착 완료된 상태에서는 상기 내경에 프로텍터(2)를 강압적으로 결합시켜 스피커를 조립할 수 있었다. 도면 1에서 도시된 "A"는 접착제가 도포되는 공간을 나타낸 것이다.

그러나, 종래의 소형 스피커의 프레임에 다이어프램을 부착하기 위한 접착제의 도포작업은 10mm내외의 외경을 갖는 프레임 내에 본딩작업 하기에 매우 까다로운 잡업이 되고, 이에 결합되는 프로텍터의 조립에 있어, 상기 다이어프램을 본딩하는 접착제로 인해 프레임의 내경에 삽입 설치되는 프로텍터를 고정시켜 버리는 단점이 있었다.

또한, 상기와 같은 본딩 작업에 의해 조립되는 종래의 소형 스피커는 접착제의 도포위치와 도포한 양이 스피커가 갖는 특성에 큰 영향을 줄 수 있는 문제점이 있었다.

즉, 접착제가 줄 수 있는 영향은 스피커로부터 발생하는 음압에 있어 최저 공진주파수는 800∼1100㎐ 정도로 높게 나타나고 고음부 음압이 일정하지 않고 불규칙하게 나타나게 되어 제품의 적용하기에 어려운 문제점이 있었다(도 9 참조).

또한, 상기와 같은 접착제를 이용하여 다이어프램을 고정시키는데 있어, 접착제를 균일하게 도포 하여야 하는 이유에서 소형 스피커의 조립 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 소형 스피커의 구성요소인 프레임에 다이어프램, 프로텍터를 무접착으로 간단하게 조립할 수 있도록 하며, 조립에 의한 스피커가 갖는 특성중 공진주파수를 최저로 낮추면서 음압을 안정화할 수 있는 소형 스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 소정의 각도로 경사지게 형성된 텐션부를 갖는 프로텍터와, 내경에 프로텍터의 이탈을 방지하기 위한 지지턱이 형성되고, 내경으로부터 직각되는 단턱부를 갖는 프레임과, 상기 단턱부에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 휴대 전화기용 소형 스피커는 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 형성되어 돌출턱이 형성되며, 돌출턱으로부터 직각으로 형성되어 내측으로 콕킹 처리되기 위한 콕킹부가 형성된 프로텍터와, 상기 콕킹부의 절곡으로 고정되기 위한 소정 폭의 테두리부가 바닥면으로부터 수직부분의 종단에 일체로 직각되게 형성된 프레임과, 상기 테두리부 상면에 안치되어 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일 내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적을 달성하기 위한 휴대 전화기용 소형 스피커는 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 수직되는 외측둘레에 일단에 원주방향 내측으로 걸림턱이 형성되며, 음공이 형성되는 가장자리 내측에 가압띠가 형성된 프로텍터와, 상기 걸림턱이 원주방향으로 걸려 지지되기 위해 내경으로부터 직각되는 단턱부를 갖는 프레임과, 상기 단턱부의 내측 상면에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과, 상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일 내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 소형 스피커의 주요부분을 절개시킨 상태로 분리하여 도시한 사시도,

도 2는 종래 소형 스피커가 결합된 상태의 종단면도,

도 3은 본 발명인 소형 스피커의 주요부분을 절개시킨 상태로 분리하여 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 소형 스피커가 결합된 상태의 종단면도,

도 5는 본 발명에 의한 프로텍터를 장착하기 위한 프레임의 일 실시예를 보인 부분단면도,

도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 다른 일 실시예로 소형 스피커의 다이어프램 및 프로텍터의 결합상태를 도시한 종단면도,

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 스피커와 종래 스피커의 공진 주파수를 비교 설명하기 위한 그래프.

◆ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ◆

10: 프로텍터11: 음공

12: 텐션부13: 가압면

20: 프레임21: 지지턱

22: 단턱부30: 다이어프램

40: 보이스코일50: 탑 플레이트

60: 마그네트

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 3은 본 발명인 소형 스피커의 주요부분을 절개시킨 상태로 분리하여 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 소형 스피커가 결합된 상태의 종단면도이다.

본 발명에 의하면, 휴대용 이동통신 단말기는 기지국 또는 중계국으로부터 수신된 음성 및 데이터신호의 수신상태를 나타내기 위하여 소정의 음압을 출력하는 소형 스피커의 조립은 프레임(20) 내의 요크(도면에서 생략함)에 설치되어 소정의 자기장을 형성시키는 마그네트(60) 및 탑 플레이트(50), 그 상부에 소정간격을 두고 하부에 설치되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스코일에 의해 음향을 발생시키기 위한 다이어프램(30)이 상기 프레임(20)의 내부측 단턱부(22) 상에 안착 설치된다.

상기 다이어프램(30)이 단턱부(22)에 안치된 상태에서 프로텍터(10)의 가장자리부분 즉, 텐션부(12)를 프레임(20)의 내경에 결합되는 구조이다. 여기서, 상기 텐션부(12)는 일단은 상기 프레임(20)의 내경 상측단에 다수개 형성된 지지턱(21)에 걸려 지지되는 구조로 조립된다.

상기 텐션부(12)의 절곡된 일면은 소정의 폭을 갖는 가압면(13)을 형성함이 바람직 하다. 상기 가압면(13)은 단턱부(22) 상에 놓이는 다이어프램(30)의 가장자리 상면을 가압하는 구조로 다이어프램(30)을 무접착으로 지지할 수 있도록 한다.

또한, 상기 가압면(13)에는 소정 폭을 갖는 요철을 형성하여 다이어프램(30)의 가장자리 면으로부터 가압면(13)이 미끄러짐 없이 가압할 수 있는 구조로도 형성될 수 있으며, 밀착성을 위해 가압면(13)에 형성되는 형상, 모양은 이에 한정하지 않는 범위에서 사용할 수 있도록 함이 바람직하다.

그리고, 첨부된 도 5에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 다른 일 실시예로 상기 프레임(20)의 단턱부(22)로부터 상방향으로 직각되는 내경에 상기 프로텍터(10)의 텐션부(12) 일단을 걸어 지지하기 위한 톱니홈(18)이 형성되어 프로텍터(10)를 장착 지지할 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 다른 일 실시예로 첨부된 도 6에서 도시된 바와 같이,소형 스피커는 일면으로부터 음방출을 위한 음공(11)이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 형성되어 돌출턱(14)이 형성되며, 돌출턱(14)으로부터 직각으로 형성되어 내측으로 콕킹 처리되기 위한 콕킹부(15)가 형성된 프로텍터(10)와, 상기 콕킹부(15)의 절곡으로 고정되기 위한 소정 폭의 테두리부(24)가 바닥면으로부터 수직부분의 종단에 일체로 직각되게 형성된 프레임(20)과, 상기 테두리부(24) 상면에 안치되어 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램(30)과, 상기 다이어프램(30)의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일(40)과, 상기 보이스 코일(40) 내에 상부에 탑 플레이트(50)가 구비되고, 탑 플레이트(50)의 하단과 상기 프레임(20) 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트(60)로 조립되어 구성된다.

상기 콕킹부(15)는 도면에서 도시된 일점쇄선과 같이, 초기에는 프로텍터(10)의 외측둘레에의 돌출턱(14)으로부터 수직되는 상태에서 돌출턱(14)의 내측은 프레임(20)상의 테두리에 안치된 다이어프램(30)의 가장자리를 포함하는 범위에서 상기 콕킹부(15)의 화살표방향으로 절곡함에 따라 프레임(20)에 다이어프램(30)과 함께 결합되는 구조로서, 상술한 바와 같이 다이어프램(30) 및 프로텍터(10)는 종래의 스피커와 같이 접착제를 사용하지 않고서고 견고하면서 간단한 조립이 가능하다.

한편, 첨부된 도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예로, 소형 스피커는 일면으로부터 음방출을 위한 음공(11)이 다수개 형성되고, 가장자리 수직되는 외측둘레에 일단에 원주방향 내측으로 걸림턱(16)이 형성되며, 음공(11)이 형성되는 가장자리내측에 원형의 가압띠(17)가 형성된 프로텍터(10)와, 상기 걸림턱(16)이 원주방향으로 걸려 지지되기 위해 내경으로부터 직각되는 단턱부(22)를 갖는 프레임(20)과, 상기 단턱부(22)의 내측 상면에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램(30)과, 상기 다이어프램(30)의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일(40)과, 상기 보이스 코일(40) 내에 상부에 탑 플레이트(50)가 구비되고, 탑 플레이트(50)의 하단과 상기 프레임(20) 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트(60)로 조립되어 구성된다.

상기 원형의 가압띠(17)의 일단과 걸림턱(16) 내측 사이의 폭은 상기 프레임(20)의 단턱부(22)상에 안치되는 다이어프램(30)의 가장자리 두께와 단턱부(22)가 갖는 프레임(20)의 두께를 합친 두께보다 작게 폭을 갖도록 하여 상기 걸림턱(16)이 단턱부(22)의 하부측에 대하여 강압적으로 걸려 지지될 수 있는 구조이고, 상기 가압띠(17)부분은 상대적으로 다이어프램(30)의 상면을 가압하여 단턱부(22)로 겸고하게 밀착 고정할 수 있게 조립으로 소형 스피커를 완성할 수 있다.

상기 가압띠(17)는 그대로 단턱부(22)에 안치되는 다이어프램(30)을 가압 지지하는 구조로서 상술한 바와 같이 다이어프램(30)의 무접착으로 조립이 가능하다.

상기와 같이 무접착식으로 조립 완성되는 휴대 전화기용 소형 스피커는 접착제를 사용하지 않고서도 조립을 견고하면서 간단하게 할 수 있어 조립생산성이 대폭 향상될 수 있음은 물론, 소형 스피커가 갖는 특성을 그대로 살리고 제품의 불량을 최소화 할 수 있는 이점이 있다.

즉, 접착제 도포에 의한 다이어프램(30)의 고정은 특히 소형 스피커 고유의 특성인 고음부의 음압이 일정하고, 첨부된 도 8에서 도시된 그래프에서 보는 바와 같이, 최저 공진주파수를 600∼800㎐ 정도로 낮출 수 있어 안정적인 음성 및 음향의 출력을 얻을 수 있는 이점이 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 휴대 전화기용 소형 스피커는 프레임에 접착제를 도포하여 설치되었던 다이어프램을 무접착식으로 프로텍터 자체를 이용하여 프레임에 견고하게 고정할 수 있도록 함으로써, 접착제 사용에 의한 종래의 소형 스피커 조립에서 발견되는 공진주파수의 높음 현상을 현저히 낮출 수 있으며, 불규칙하게 나타났던 고음부의 음압을 일정하게 하여 이로 인한 불량률을 최소화 할 수 있음은 물론, 조립이 간단하여 생산성을 현저히 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 본 발명을 고려하여 충분히 변경, 변환, 치환 및 대체할 수 있을 것이고, 상술한 것에만 한정되지 않는다.

Claims (6)

1. 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 소정의 각도로 경사지게 형성된 텐션부를 갖는 프로텍터와,

   내경에 프로텍터의 이탈을 방지하기 위한 지지턱이 형성되고, 내경으로부터 직각되는 단턱부를 갖는 프레임과,

   상기 단턱부에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과,

   상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과,

   상기 보이스 코일내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.
2. 제1항에 있어서, 상기 프레임의 단턱부로부터 상방향으로 직각되는 내경에 상기 프로텍터의 텐션부 일단을 걸어 지지하기 위한 톱니홈이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.
3. 제1항에 있어서, 상기 테션부는 다이어프램의 가장자리를 가압 밀착시키기 위한 소정의 폭을 갖는 가압면을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.
4. 제3항에 있어서, 상기 가압면에는 소정 폭을 갖는 요철이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.
5. 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 외측둘레에 일체로 형성되어 돌출턱이 형성되며, 돌출턱으로부터 직각으로 형성되어 내측으로 콕킹 처리되기 위한 콕킹부가 형성된 프로텍터와,

   상기 콕킹부의 절곡으로 고정되기 위한 소정 폭의 테두리부가 바닥면으로부터 수직부분의 종단에 일체로 직각되게 형성된 프레임과,

   상기 테두리부 상면에 안치되어 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과,

   상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과,

   상기 보이스 코일 내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.
6. 일면으로부터 음방출을 위한 음공이 다수개 형성되고, 가장자리 수직되는 외측둘레에 일단에 원주방향 내측으로 걸림턱이 형성되며, 음공이 형성되는 가장자리내측에 가압띠가 형성된 프로텍터와,

   상기 걸림턱이 원주방향으로 걸려 지지되기 위해 내경으로부터 직각되는 단턱부를 갖는 프레임과,

   상기 단턱부의 내측 상면에 가장자리가 안치되며 음압으로 진동에 의하여 음향을 발생하는 다이어프램과,

   상기 다이어프램의 하단에 장착되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스 코일과,

   상기 보이스 코일 내에 상부에 탑 플레이트가 구비되고, 탑 플레이트의 하단과 상기 프레임 내에 고정 설치되어 소정 크기의 자기장을 발생하는 마그네트로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대 전화기용 소형 스피커.