KR20030075158A - 스피커용 자기 회로 및 이를 이용한 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명의 자기 회로는 요크(10)의 저면부(10b)의 두께가 원통 외주부(10a)의 두께보다도 두꺼운 요크를 사용한다. 본 발명의 자기 회로는 상기 요크와, 이 요크의 저면부에 접합된 마그넷(2)과, 마그넷상에 접합되어 원통 외주부와의 사이에 자기 공극을 형성하는 상판(3)으로 구성되어 있다. 본 발명의 구성에 의하면, 요크의 저면부에 생기는 자기 포화를 저감시킬 수 있고, 자기 회로의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 본 발명의 자기 회로를 사용하는 스피커의 성능, 효율의 향상에 기여한다.

Description

스피커용 자기 회로 및 이를 이용한 스피커{MAGNETIC CIRCUIT FOR LOUDSPEAKER, AND LOUDSPEAKER USING THE SAME}

종래의 동종의 기술을 도 3 및 도 4에 의해 설명한다.

도 3은 종래의 스피커의 구성을 도시하는 반단면도, 도 4는 주요부인 요크(yoke)의 구성을 도시하는 확대 단면도이다.

도 3에 있어서, 자기 회로(A)는 원통 외주부(1a)와 요크 저면부(1b)로 구성된 요크(1), 마그넷(2) 및 상판(3)으로 구성되어 있다. 또한, 요크 저면부(1b)의 상면에는 도 4에서 확대하여 도시하는 바와 같이 오목부(1c)가 형성되어 있다. 오목부(1c)는 마그넷(2)과 요크 저면부(1b)를 접착하는 접착제가 자기 공극부(1d, magnetic gap)에 침입하는 것을 막는 목적으로 설치되어 있다.

자기 공극부(1d)에 삽입된 보이스 코일(4)에 음성 신호를 입력하여 보이스 코일 보빈(4)을 통해 진동판(6)을 구동한다. 진동판(6)은 프레임에 고정된 외주부와, 댐퍼(7)에 의해 유지되어 있다.

일반적으로, 요크의 원통 외주부(1a)와 요크의 요크 저면부(1b)는 재료 두께가 동일한 판재로 형성됨과 동시에, 접착이나 용접에 의해 일체화되어 있다.

최근, 각종 음향 기기에 있어서도 소형 경량화의 경향속에서, 스피커도 소형화와 고효율화가 요구되고 있다. 이 때문에, 마그넷(2)에 페라이트 마그넷(ferrite magnet)에 비해, 자기 에너지가 높은 네오디뮴 마그넷(neodymium magnet)을 채용한 것이 사용되기 시작하고 있지만, 자기 회로(A)의 소형화에 따라, 더욱 더 스피커의 고효율화가 중요한 과제로 되고 있다. 스피커의 고효율화에는 자기 회로의 효율 향상이 불가결하다.

종래의 자기 회로에 있어서는, 상기와 같이 요크가 동일한 두께의 재료로 구성되어 있으므로, 도 4에 도시하는 원통 외주부(1a)와 요크 저면부(1b)의 접합 부분 및 구부림 가공 부분에서 자기 포화(magnetic saturation)가 발생한다. 이를 방지하기 위해 마그넷의 특성에 맞추어 요크 재 두께를 두껍게 할 필요가 있다. 이에 따라, 요크 중량이 무거워지는 결점이 있다. 또한, 요크 저면부(1b)의 오목부(1c)의 형성에 따라, 그 부분의 요크 단면적이 감소하여 이를 보충하기 위해, 더욱 두꺼운 판 두께를 필요로 했다.

본 발명은 경량, 고효율인 스피커용 자기 회로 및 이를 이용한 스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<발명의 개시>

본 발명의 자기 회로는 요크 저면부의 평균 재료 두께가 원통 외주부의 평균 재료 두께에 대해 두껍게 형성한 요크를 사용한다. 본 발명의 자기 회로는 상기 요크와, 이 요크의 저면부에 접착된 마그넷과, 마그넷상에 접착되어 원통 외주부와의 사이에 자기 공극을 형성하는 상판으로 구성되어 있다. 본 발명의 구성에 의하면, 요크의 저면부에 발생하는 자기 포화를 저감시킬 수 있고, 자기 회로의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 본 발명의 자기 회로를 사용하는 스피커의 특성 향상, 효율 향상에 기여한다.

본 발명의 자기 회로는 요크 저면부의 두께가 요크의 원통 외주부의 두께보다 두꺼운 요크를 사용한다. 본 발명의 자기 회로는 상기 요크와, 이 요크의 저면부에 접합된 마그넷과, 마그넷상에 접합되어 원통 외주부와의 사이에 자기 공극을 형성하는 상판으로 구성되어 있다. 본 발명의 구성에 의하면, 요크의 저면부에 발생하는 자기 포화를 저감시킬 수 있고, 자기 회로의 효율을 향상시킬 수 있다. 이 결과, 본 발명의 자기 회로를 사용함으로써, 스피커의 효율 향상에 기여한다.

또, 본 발명의 다른 실시형태에 있어서 요크는 저면부와 원통 외주부가 별도 부재로서 형성되고, 코킹(caulking)에 의해 일체화된 것이다. 요크 저면부와 원통 외주부를 별도 부재로 하였으므로, 각각 단순한 형상으로 되어, 단조(鍛造)에 의해 용이하게 제조할 수 있다. 이 때문에, 금형 구조를 단순하게 하여 금형 비용의 저감화를 도모함과 동시에, 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서는 요크 상면부의 외주 근방에 설치한 오목부 근방에서 자기 포화가 발생하지 않을 정도로 두꺼워지도록 요크 저면부의 두께를 설정하고 있다. 이 때문에, 자기 포화가 생기기 쉬운 요크 저면부의 주변 부분에서의 자기 포화를 회피하고, 또한 요크 저면부 전체의 두께가 커지는 것을 방지하고 있다. 이 결과, 자기 회로의 중량의 증가를 억제하면서, 자기 효율의 향상을 도모할 수있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 요크 저면부의 외주 원통부와의 접합 부분의 단면적을 외주 원통부의 단면적과 대략 동일 또는 그 이상이 되도록 하여, 요크 저면부에서의 자기 포화의 발생을 방지하고 있다.

또한, 본 발명에 있어서 요크 외주의 구부림 가공 부분을 곡면 형상으로 형성하고, 자기 포화가 발생하기 쉬운 각부를 없애고 있다. 특히, 접착제의 자기 공극부로의 막음을 위해 오목부 이면의 외주측을 구부림 가공 부분으로 하고 있다. 오목부 이면의 자기 포화가 발생하기 쉬운 부분을 구부림 가공 부분으로 하여 두께를 증가시킴으로써, 요크 저면부 전체의 두께를 두껍게 하지 않고 자기 포화를 회피하여, 자기 회로의 경량화에 기여할 수 있다.

또한, 본 발명의 스피커는 상기 본 발명의 자기 회로를 사용한 것이다. 이에 따라, 음압이 향상되고, 고음질 또한 고효율로 소형·경량의 스피커 제공을 가능하게 하는 것이다.

본 발명은 각종 음향 기기에 사용되는 스피커용 자기 회로 및 이 자기 회로를 이용한 스피커에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 스피커의 실시 형태의 측면 반단면도,

도 2a는 본 발명의 스피커의 일실시 형태의 요크의 확대 단면도,

도 2b는 요크의 평면도,

도 3은 종래의 스피커의 측면 반단면도,

도 4는 종래의 요크의 구성을 도시하는 확대 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도 1 내지 도 2b에 의해 설명한다. 또한, 설명에 있어서는 종래 기술과 동일 부분에는 동일 번호를 부착하여 설명을 생략한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 일실시예의 스피커의 구성을 도시하는 반단면도, 도 2a는 주요부인 요크의 구성을 도시하는 확대 단면도이고, 도 2b는 요크의 평면도이다.

이하, 종래 기술과의 상이점만을 설명한다. 본 실시예에 있어서는, 자기 회로(B)를 구성하는 요크(10)의 원통 외주부(10a)의 재료 두께에 대해 저면부(10b)의 재료 두께를 두껍게 하고 있다. 즉, 본 실시예에 있어서는, 저면부(10b)에서의 자속이 통과하는 부분의 단면적을 원통 외주부(10a)의 그에 대해 동일 또는 그 이상의 크기로 한 것을 특징으로 한다.

더욱 상세히 설명하면, 본 실시형태에 있어서는 도 2에 도시하는 바와 같이, 오목부(10c) 하측방에서의 저면부(10b)의 자기 포화를 방지하기 위해 오목부(10c) 이면의 요크 저면부(10b)는 다른 부분보다도 두껍게 하고 있다.

즉, 앞에서 설명한 바와 같이 오목부(10c)는 마그넷(2)과 요크 저면부(10b)를 접착하는 접착제가 자기 공극(10d)으로 돌출되는 것을 방지하기 위해서 링 형상으로 설치되어 있다. 오목부(10c)는 저면부(10b)를 단조에 의해 제작할 때 동시에 형성하면 비용적으로 적합하지만, 자성 재료인 저면부(10b)는 단조에 의한 압축 가공으로 자성체의 투자율이 열화되는 경우가 있다. 이 경우, 오목부(10c)의 하부 주변에 투자율의 열화에 의한 자기 포화가 생기게 된다. 이를 방지하기 위해, 요크 저면부(10b)의 두께를 원통 외주부(10a)의 두께와 동일 이상으로 하고, 또한 오목부(10c) 하측방의 자기 포화를 방지하는데 충분한 두께를 확보하여, 더욱 자기 효율의 향상을 도모하고 있다.

또한, 본 실시형태에서 저면부(10b)와 원통 외주부(10a)는 코킹에 의해 일체화를 도모하고, 자기 효율의 저하를 방지하고 있다. 또한, 저면부(10b)의 원통 외주부(10a)의 접합 부분의 면적을 원통 외주부(10a)의 단면적과 대략 동일하게 하여 자기 효율의 저하를 방지하고 있다.

또한, 저면부(10b)는 스피커에 큰 입력이 가해졌을 때의 큰 진폭에 의해 보이스 코일(4)이 요크 저면부(10b)에 접촉하여 파괴하지 않도록, 충분한 높이를 확보할 필요에서 측벽(10e)을 갖고 있다. 이 측벽(10e) 부분의 저면부(10b)의 두께도 두껍게 하여 단면적을 외주부(10a)의 단면적과 대략 동일 또는 그 이상으로 하고 있다. 이에 따라, 측벽 부분에서의 자기 포화를 방지하여, 자기 효율의 향상을 도모한다.

또한, 본 실시예에 있어서는 저면부(10b)의 외주의 구부러짐 부분(10f)을 곡면 형상으로 하여 자기 효율의 향상을 도모함과 동시에, 오목부(10c)의 하측방에 이 구부러짐 부분(10f)이 위치하도록 구성하고 있다. 이 구성에 의해, 오목부(10c)의 하측방의 자기 포화 방지를 위해 저면부(10b)의 두께를 과도하게 두껍게 할 필요가 없어진다. 이 결과, 요크 중량의 증가를 억제하면서, 효율화를 도모한 자기 회로의 제공을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 효과를 확인하기 위해 종래 기술 및 본 실시형태의 스피커를 제조하여 비교를 행했다. 스피커의 보이스 코일 직경은 25㎜로 하고, 스피커의 직경은16㎝인 것을 이용했다. 제조한 각각의 스피커의 자속 밀도와 음압의 측정 결과를 표 1에 도시한다.

<표 1>

	본 발명	종래예
자속 밀도(Tesra)	0.835	0.797
음압(dB)	87.0	86.5

표 1에서 명백한 바와 같이, 종래 구조의 스피커에 비해, 본 발명의 스피커에 있어서는 자속 밀도, 음압의 향상이 확인되고, 자기 회로의 고 자기 효율화와 함께 음압이 향상된 스피커를 제공할 수 있는 것이 확인되었다.

또, 상기 설명에 있어서는 요크를 저면부와 원통 외주부로 분할하여 제조하는 예에 관해서 설명했다. 그러나, 요크를 주조, 단조, 절삭 가공 등으로 일체 성형함으로써, 저면부(10b)와 원통 외주부(10a)와의 접합부에 생기는 자기 포화를 해소하고, 또한 고효율의 자기 회로를 형성하는 것도 가능하다.

이상과 같이 본 실시 형태에 있어서는 자기 효율이 향상된 자기 회로의 제공이 가능해지지만, 반드시 상술한 다양한 수단 또는 구성을 동시에 모두 채용할 필요는 없다. 목적으로 하는 스피커의 형상 등에 맞추어 상기 구성 요건을 적절히 선택함으로써 자기 효율의 향상을 도모하면 된다.

이상과 같이, 본 발명의 자기 회로 및 이 자기 회로를 이용한 스피커는 요크 저면부에 있어서의 자속이 통과하는 부분의 단면적을, 요크의 원통 외주부에 대해 동일 이상의 크기로 한 것이다. 본 발명의 구성에 의해, 요크 각 부분의 단면적의차에 의해서 생기는 자기 포화를 저감하여, 자기 회로의 고 자기 효율화가 가능해짐과 동시에, 이를 사용함으로써 고출력, 소형, 경량의 스피커의 제공이 가능해진다.

Claims (14)

1. 저면부와 원통 외주부로 이루어지는 요크(yoke)와, 상기 요크의 상기 저면부에 접합된 마그넷과, 상기 마그넷상에 접합되어 상기 원통 외주부와의 사이에 자기 공극을 형성하는 상판(top plate)으로 구성되고, 상기 저면부의 두께가 상기 원통 외주부의 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 스피커용 자기 회로.
2. 제1항에 있어서,

   상기 저면부와 상기 원통 외주부가 별도 부재로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 회로.
3. 제2항에 있어서,

   상기 저면부와 상기 원통 외주부는 코킹(caulking)에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 회로.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 저면부에 형성된 오목부 근방의 상기 저면부의 두께가 다른 부분보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 자기 회로.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 저면부와 상기 원통 외주부와의 접합 부분의 단면적이 상기 외주 원통부의 단면적과 동일 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 자기 회로.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 저면부 외주의 구부러짐 가공 부분의 단면이 곡선 형상인 것을 특징으로 하는 자기 회로.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 저면부에 형성된 오목부의 이면의 단면이 곡선 형상인 것을 특징으로 하는 자기 회로.
8. (a) 저면부와 원통 외주부로 이루어지는 요크와, 상기 요크의 상기 저면부에 접합된 마그넷과, 상기 마그넷상에 접합되어 상기 원통 외주부와의 사이에 자기 공극을 형성하는 상판으로 구성된 자기 회로와, (b) 상기 자기 공극에 유지되는 보이스 코일과, (c) 내주가 상기 보이스 코일에 접합되고, 외주가 상기 프레임에 접합된 진동판을 포함하는 스피커로서, 상기 요크의 상기 저면부의 두께가 상기 요크의 상기 원통 외주부의 두께보다도 두꺼운 것을 특징으로 하는 스피커.
9. 제8항에 있어서,

   상기 저면부와 상기 원통 외주부가 별도 부재로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커.
10. 제8항에 있어서,

    상기 저면부와 상기 원통 외주부는 코킹에 의해 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 스피커.
11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저면부에 형성된 오목부 근방의 상기 저면부의 두께가 다른 부분보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 스피커.
12. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저면부와 상기 원통 외주부의 접합 부분의 단면적이 상기 외주 원통부의 단면적과 동일 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 스피커.
13. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저면부 외주의 구부림 가공 부분의 단면이 곡선 형상인 것을 특징으로 하는 스피커.
14. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 저면부에 형성된 오목부의 이면의 단면이 곡선 형상인 것을 특징으로하는 스피커.