KR20040088348A

KR20040088348A - 진동스피커

Info

Publication number: KR20040088348A
Application number: KR1020040021915A
Authority: KR
Inventors: 김충지; 세이고 야마다
Original assignee: 에스텍 주식회사; 세이고 야마다
Priority date: 2003-04-01
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2004-10-16
Also published as: KR100623509B1; JP2004304694A

Abstract

본 발명은 음발생기능 및 진동발생기능을 갖는 진동스피커에 관한 것으로, 음발생기능 및 진동발생기능을 일체형으로 하여 박형화를 도모함과 동시에, 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 본 발명은 단일의 몸체(12) 내에, 다이나믹 스피커를 구성하는 음발생용 자기회로부(16)를 둘러싸도록 전자기코일(18)이 감겨진 U자형 코어(17)와, 이 U자형 코어(17)의 각 끝단부분에 대향하여 대치된 마그넷트(21A, 21B)가 취부되어 지지스프링(20A, 20B)으로 지지된 분동(19)으로 구성되는 진동발생수단(22)을 배치하고, 분동을 몸체(12)의 두께방향과 다른 수평방향으로 진동시키는 구성을 갖는다.

Description

진동스피커{VIBRATING SPEAKER}

본 발명은 음(音)발생기능 및 진동발생기능을 갖는 진동 스피커에 관한 것이다.

최근, 예를 들어 휴대전화 등에서는 착신을 알릴 경우에 진동시키는 기능을 갖는 것이 대부분이며, 이런 진동시키기 위한 기구를 스피커의 구성기구와 공용시킨 진동스피커가 사용되고 있다. 이와 같은 진동발생과 음발생을 행하는 진동스피커는 진동기능의 향상과 음발생 기능에 대한 악영향의 경감을 도모하는 것이 필요하며, 또한 박형화도 필요하다.

종래, 휴대전화 등에 사용되고 있는 진동스피커의 구성은 여러종류 알려져 있으나, 이하의 특허문헌이 일례로서 나타나 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허공개 평2003-9495호 공보

특허문헌 2 : 일본 특허공개 평2003-1191호 공보

도 6은 종래의 진동스피커의 설명도를 나타낸다. 도 6의 (A)에 나타낸 진동스피커는 일반적인 구성을 나타내고 있다. 도 6의 (A)에서, 진동스피커(101)는 한쪽이 개방된 몸체(102)의 측부틀(102A) 내에 가동 자기회로부(103)가 배치되어 측부틀(102A)의 내벽과 2개의 와권형상의 판스프링(104, 104)에 의해 지지된다. 즉, 이 가동 자기회로부(103)는 판스프링(104, 104)에 의해 떠 있는 상태(부상 상태)로 지지되어 있다.

상기 가동 자기회로부(103)는 오목()형상의 제 1 요크(111) 내에 마그넷트(112)가 고정되고, 이 마그넷트(112) 상(제 1 요크(111)와 반대측)에 제 2요크(113)가 배치된다. 이 경우, 제 1 요크(111)의 개방측의 끝단부와 제 2 요크(113)는 소정의 자기갭이 형성된다. 그래서, 다이아프램(105)에 고정된 보이스코일(106)의 일부가 상기 가동 자기회로부(103)의 자기갭 내에 배치되도록, 다이아프램(105)이 몸체(102)에 밀폐상태로 고정된다.

이와 같은 진동스피커(101)는 보이스코일(106)에 소정주파수의 정현파신호를 인가하는 것으로, 도 6의 (B) 및 도 6의 (C)를 반복하도록, 도면 상에서 상하방향(몸체(102)의 두께 방향)으로 가동 자기회로부(103)가 진동하는 것이다. 이 경우, 와권형상의 판스프링(104, 104)의 고유진동수를 소정주파수에 맞추는 것에 의해 소전력으로 효율적인 진동을 얻는 것이 가능하다.

그러나, 도 6에 나타낸 진동스피커 및 특허문헌 1, 2에 나타낸 진동스피커는 가동 자기회로부(103)가 상하방향(두께 방향)으로 진동하는 것으로부터, 몸체(102)에 대해서 진동 스트로크에 필요한 만큼의 공간을 확보하면서, 박형화를 도모하는 것이 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 상기 진동스피커가 휴대전화로 사용될 때에 진동과 동시에 멜로디를 발생시키는 경우가 있고, 진동 구동원이 보이스코일(106)로 되어 있어 진동주파수의 정수배의 부분에서 음이 간섭하여 음질을 저하시키는 문제점이 있다. 또, 판스프링(104, 104) 등의 부품 정밀도의 편차에 의해 고유진동수에 어긋남이 발생하여 진동량이 저하하는 경우가 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 음발생기구와 진동발생기구를 일체형으로 하여 박형화를 도모함과 동시에, 음질저하, 진동량저하를 방지하는 진동스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명에 관한 진동스피커의 구성도.

도 2는 도 1의 진동스피커의 사시설명도.

도 3은 본 발명에 관한 진동스피커의 진동상태의 설명도.

도 4는 본 발명에 관한 진동스피커에 있어서의 다른 실시예의 제 1 부분구성도.

도 5는 본 발명에 관한 진동스피커에 있어서의 다른 실시예의 제 2 부분구성도.

도 6은 종래의 진동스피커의 설명도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11 : 진동스피커 12 : 몸체

16 : 음발생용 자기회로부 17 : U자형 코어

18 : 전자기코일 19 : 분동

20 : 지지스프링 21, 32 : 마그넷트

22 : 진동발생수단 23 : 보이스코일

24 : 다이아프램 31 : 제 1 요크

32 : 제 2 요크

상기 문제점을 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은 단일의 몸체 내에 음발생을 위한 기능 및 진동발생을 위한 기능을 갖는 진동스피커로서, 음발생용 신호가 인가되는 것에 의해 자기회로를 형성하여 음을 발생시키는 음발생수단과, 탄성부재로 지지된 진동체를 가지며 진동용신호가 인가되는 것에 의해 이 진동체를 상기 몸체의 두께방향과 다른 방향으로 진동시키는 진동발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 구성이다.

청구항 2~5의 발명은『상기 진동발생수단은 상기 음발생수단과 별개로 동일레벨에 배치되는』구성이고,

『상기 진동발생수단은 상기 진동체를 상기 탄성부재의 공진주파수에서 또는 그 근방의 주파수에서 진동시키는』구성이며,

『상기 탄성부재는 상기 진동체를 좁은 공간에 지지하는 상태로 설치되는 소정 길이의 평행 판스프링인』구성이고,

『상기 음발생수단은 고정된 음발생용 자기회로부와, 상기 음발생용 자기회로부에서 자기회로를 형성시키는 음발생용 구동코일과, 상기 음발생용 구동코일의 진동으로 음을 발생시키는 다이아프램을 구비하며, 상기 진동발생수단은 상기 음발생용 자기회로부를 둘러싸도록 배치된 U자형 코어와, 상기 U자형 코어에 감겨진 진동용코일과, 상기 U자형 코어의 각 끝단부분과 대향 또는 일정간격으로 대치된 자성체가 취부된 상기 진동체를 구비하는』구성이다.

이와 같이, 음의 발생을 음발생수단으로 행하고, 이 음발생수단과 별개 구성의 진동발생수단으로 지지된 진동체를 몸체의 두께방향과 다른 방향으로 진동시킨다. 즉, 진동발생수단의 진동체를 몸체의 두께방향과 다른 방향으로 진동시키는 것으로부터 이 두께방향으로 진동을 위한 공간을 필요로 하지 않고 박형화을 도모하는 것이 가능하게 되고, 음발생과 진동발생을 별개 구성으로 행하는 것으로부터 서로 간섭이 일어나지 않고 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것이 가능하다.

(실시예)

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 관한 진동스피커의 구성도를 나타내며, 도 2는 도 1의 진동스피커의 사시설명도를 나타낸다. 도 1의 (A)는 밑면구성도, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 A-A 단면도, 도 1의 (C)는 평면구성도이다. 도 1의 (A) 내지 도 1의 (C)에서, 진동스피커(11)는 몸체(12)가 사각형상의 측부환상체(13)에 밑판(14)이 취부된 한쪽 방향을 개방시킨 상태로 형성된다. 이 측부환상체(13)는 비자성체의 수지재료에 의해 형성되고, 밑판(14)은 비자성체의 금속재료에 의해 형성된다. 그래서, 측부환상체(13)의 한쪽에는 3개의 접속단자(15)가 설치된다. 이 각 접속단자(15)는 후술하는 보이스코일 및 전자기코일에 소정의 신호를 인가하기 위한 것으로 하나를 공통단자로 한 것이다.

상기 몸체(12) 내에서, 밑판(14)의 중앙부분에 음발생용 자기회로부(16)가고정 배치된다. 이 음발생용 자기회로(16)를 둘러싸도록 하여 강자성부재로 형성된 U자형 코어(17)가 고정 배치되고, 이 U자형 코어(17)에는 진동용코일인 전자기코일(18)이 소정 횟수로 감겨져 있다. 또한, 상기 음발생용 자기회로(16)의 다른 한쪽을 둘러싸도록 진동체인 분동(19)이 배치된다. 이 분동(19)은 수지에 텅스텐분말을 혼합하고 성형하여 제작한 것으로, 비중이 약 12가 되도록 크게 함으로써 콤팩트화를 도모할 수 있다.

이 분동(19)은 양측에 탄성재료로 형성된 지지스프링(20A, 20B)의 일단이 취부된다. 이 지지스프링(20A, 20B)의 타단은 상기 측부환상체(13)의 내벽에 고정된다. 즉, 지지스프링(20A, 20B)에 의해 평행판 스프링이 구성되어, 이 분동(19)을 좁은 공간에 지지하는 형태로 설치된다. 이 지지스프링(20A, 20B)은 내구성이 있는 소재가 선택되는 것으로 내구성을 확보하는 것이 가능함과 동시에 길이를 설정함에 따라 공진주파수를 원하는 값으로 설정하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 상기 분동(19)에서, 상기 U자형 코어(17)의 각 끝단에 대치하는 부분에는 자성체인 마그넷트(21A, 21B)가 각각 뒤쪽 요크를 연계하여 취부된다. 이 각 마그넷트(21A, 21B)는 각각 N극 및 S극의 양극을 갖는다. 상술한 U자형 코어(17), 전자기코일(18), 분동(19), 지지스프링(20A, 20B) 및 마그넷트(21A, 21B)를 갖는 진동발생수단(22)이 구성된다.

한편, 음발생용 자기회로부(16)는 오목()형상의 제 1 요크(31) 상에 마그넷트(32)가 설치되고, 이 마그넷트(32) 상에 판형상의 제 2 요크(33)가 설치된다. 이 경우, 제 1 요크(31)의 오목()형상의 끝단과, 제 2 요크(33)의 에지부분과는자기갭이 형성된다. 이 자기갭에는 음발생용 구동코일인 보이스코일(23)이 위치되고, 이 보이스코일(23)의 타단이 다이아프램(24)에 고정된다. 그래서, 다이아프램(24)이 몸체(12)의 측부환상체(13)에 취부되는 것에 의해 내부가 밀폐상태로 된다. 상기 음발생용 자기회로부(16), 보이스코일(23) 및 다이아프램(24)에 의해 다이나믹 스피커의 음발생수단을 구성한다.

그런데, 상기 진동발생수단(22)은 음발생수단과는 그 구성이 별개이며, 몸체(12) 내에서 이 음발생수단과 대략 동일레벨에 배치된다. 즉, 도 2의 (A)에 나타낸 바와 같이, 몸체(12)에는 U자형 코어(17), 지지스프링(20A, 20B) 및 음발생용 자기회로부(16)를 고정하는 고정부재(41A, 41B, 42A, 42B)가 설치되고, 진동발생수단(22)을 몸체(12) 내에 배치한 상태로 음발생용 자기회로부(16)(음발생수단)의 배치구성과 대략 동일하게 하는 것이다. 그 배치상태가 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이, 이것에 밑판(14)이 설치된 것으로 도 1의 (A) 내지 (C)에 나타낸 상태로 된다. 한편, 도 2의 (A)는 배치상태를 설명하기 위한 것으로, 조립공정을 나타낸 것이 아니다.

이와 같은 진동스피커(11)는 소정의 접속단자(15)에 음발생신호가 보이스코일(23)에 인가되는 것으로 음발생용 자기회로부(16)와의 사이에 자기회로가 형성되고, 이 음발생신호에 따라 보이스코일(23)을 통하여 다이아프램(24)이 진동하는 것에 의해 음이 발생되는 것이다. 진동발생에 대해서는 도 3에 설명한다.

여기서, 도 3은 본 발명에 관한 진동스피커의 진동상태의 설명도를 나타낸다. 도 3의 (A)에서, 마그넷트(21A)는 도면을 향해서 좌로부터 S극, N극의 배치가되고, 마그넷트(21B)는 도면을 향해서 좌로부터 N극, S극의 배치가 되어 분동(19)에 설치된다. 여기서, 전자기코일(18)에 소정주파수(지지스프링(20A, 20B)의 공진주파수 또는 그 근방의 주파수)의 진동신호(정현파 또는 구형파)가 인가되는 경우, 이 진동신호에 따라 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 S극이 발생하고 타단(17B)에 N극이 발생한다.

이 때, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 일단(17A)의 S극에 마그넷트(21A)의 N극이 서로 당겨져서 대향하도록, 또 타단(17B)의 N극에 마그넷트(21B)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 3의 (B)의 화살표 방향)한다.

또한, 상기 진동신호에 따라 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 N극이 발생하고, 타단(17B)에 S극이 발생하면, 도 3의 (B)의 상태에서 U자형 코어(17(17A, 17B))의 극성이 반전하고, 마그넷트(21A, 21B)와의 사이에서 서로 반발하게 되며, 도 3의 (C)에 나타낸 바와 같이, 일단(17A)의 N극에 마그넷트(21A)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록, 또 타단(17B)의 S극에 마그넷트(21B)의 N극이 서로 당겨져서 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 3의 (C)의 화살표 방향)한다.

마찬가지로, 도 3의 (C)의 상태에서 U자형 코어(17(17A,17B))의 극성이 반전하면, 마그넷트(21A, 21B)와의 사이에서 서로 반발하도록 되며, 도 3의 (B)에 나타낸 바와 같이, 일단(17A)의 S극에 마그넷트(21A)의 N극이 서로 당겨져서 대향하도록, 또 타단(17B)의 N극에 마그넷트(21B)의 S극이 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 3의 (B)의 화살표 방향)한다.

이와 같이, 도 3의 (B)와 도 3의 (C)가 진동신호의 주파수에 따라 반복함으로써 진동이 발생하는 것으로, 이 진동은 몸체(12)의 두께방향과 다른 수평방향이 된다. 이 경우, 분동(19)은 지지스프링(20A, 20B)의 공진주파수 또는 그 근방의 주파수에서 진동되어, 소전력으로 효율적인 진동을 얻는 것이 가능하다. 이것에 의해, 몸체(12)의 두께방향에 진동을 위한 공간을 확보할 필요가 없고, 진동스피커(11) 전체를 박형화하는 것이 가능하며, 또는 음발생과 진동발생을 별개의 구성으로 행하는 것으로부터, 서로 간섭없이 음발생수단에 악영향을 미치지 않고 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것이 가능하다.

다음에, 도 4 및 도 5는 본 발명에 관한 진동스피커에 대한 다른 실시예의 부분구성도를 나타낸다. 도 4의 (A)에서, 분동(19)에 취부된 마그넷트(21C, 21D)는 각각 동일 극성의 것으로 각각 S극으로 한 것이다. 그래서, 이 마그넷트(21C, 21D)에 대하여 U자형 코어(17)의 각각의 단부(17A, 17B)가 내측에 일정간격으로 대치시킨 배치의 구성이다.

여기서, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 진동신호에 의해 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 S극이 발생하고, 타단(17B)에 N극이 발생하면, 이 일단(17A)의 S극에 마그넷트(21C)의 S극이 반발하도록, 또 타단(17B)의 N극에 마그넷트(21D)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 4의 (B)의 화살표 방향)한다.

또한, 상기 진동신호에 따라 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 N극이 발생하고,타단(17B)에 S극이 발생하면, 도 4의 (B)의 상태에서 U자형 코어(17(17A,17B))의 극성이 반전하여, 마그넷트(21D)(S극)와의 사이에서 반발하도록 되며, 도 4의 (C)에 나타낸 바와 같이, 일단(17A)의 N극에 마그넷트(21C)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 4의 (C)의 화살표 방향)한다.

이와 같이, 도 4의 (B)와 도 4의 (C)가 진동신호의 주파수(지지스프링(20A, 20B)의 공진주파수 또는 그 근방의 주파수)에 따라 반복함으로써 진동이 발생하는 것으로, 이 진동은 몸체(12)의 두께방향과 다른 수평방향이 된다. 이것에 의해서도, 상기와 같이 진동스피커(11) 전체를 박형화하는 것이 가능하고, 또한 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것이 가능하다.

계속해서, 도 5의 (A)에서는, 분동(19)에 취부되는 마그넷트(21E, 21F)는 각각 동일극성(예를 들면 S극)으로 되고, 이 마그넷트(21E, 21F)에 대해서 U자형 코어(17)의 각각의 단부(17A, 17B)가 외측에 일정간격으로 대치된 배치의 구성이다.

여기서, 도 5의 (B)에 나타낸 바와 같이, 상기와 같은 진동신호에 의해 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 N극이 발생하고, 타단(17B)에 S극이 발생하면, 이 일단 (17A)의 N극에 마그넷트(21E)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록, 또는 타단(17B)의 S극에 마그넷트(21F)의 S극이 반발하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 5의 (B)의 화살표 방향)한다.

또한, 상기 진동신호에 따라 U자형 코어(17)의 일단(17A)에 S극이 발생하고, 타단(17B)에 N극이 발생하면, 도 5의 (B)의 상태에서 U자형 코어(17(17A, 17B))의극성이 반전하고, 마그넷트(21E)(S극)와의 사이에서 서로 반발하도록 되어, 도 5의 (C)에 나타낸 바와 같이, 타단(17B)의 N극에 마그넷트(21F)의 S극이 서로 당겨져서 대향하도록 분동(19)이 지지스프링(20A, 20B)에 지지되면서 이동(도 5의 (C)의 화살표 방향)한다.

이와 같이, 도 5의 (B)와 도 5의 (C)가 진동신호의 주파수(지지스프링(20A, 20B)의 공진주파수 또는 그 근방의 주파수)에 따라 반복함으로써 진동이 발생하는 것으로, 이 진동은 몸체(12)의 두께방향과 다른 수평방향이 된다. 이것에 의해서도, 상기와 같이, 진동스피커(11) 전체를 박형화할 수 있으며, 또한 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면 음의 발생을 음발생수단으로 행하고, 이 음발생수단과 별개 구성의 진동발생수단으로 지지된 진동체를 몸체의 두께방향과 다른방향으로 진동시키는 구성으로 하는 것에 의해, 음발생기구와 진동발생기구를 일체형으로 하여 박형화를 도모하는 것이 가능함과 동시에, 음질저하, 진동량저하를 방지하는 것이 가능하다.

Claims

단일의 몸체 내에 음발생을 위한 기능 및 진동발생을 위한 기능을 갖는 진동스피커로서,

음발생용 신호가 인가되는 것에 인해 자기회로를 형성하여 음을 발생시키는 음발생수단과,

탄성부재로 지지된 진동체를 가지며, 진동용신호가 인가되는 것에 의해, 이 진동체를 상기 몸체의 두께방향과 다른 방향으로 진동시키는 진동발생수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 진동스피커.
제 1항에 있어서,

상기 진동발생수단은 상기 음발생수단과 별개로 대략 동일레벨에 배치되는 것을 특징으로 하는 진동스피커.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 진동발생수단은 상기 진동체를 상기 탄성부재의 공진주파수에서 또는 그 근방의 주파수에서 진동시키는 것을 특징으로 하는 진동스피커.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 탄성부재는 상기 진동체를 좁은 공간에 지지하는 상태로 설치되는 소정길이의 평행판 스프링인 것을 특징으로 하는 진동스피커.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기 음발생수단은 고정된 음발생용 자기회로부와, 상기 음발생용 자기회로부에서 자기회로를 형성시키는 음발생용 구동코일과, 상기 음발생용 구동코일의 진동으로 음을 발생시키는 다이아프램을 구비하며,

상기 진동발생수단은 상기 음발생용 자기회로부를 둘러싸도록 배치된 U자형 코어와, 상기 U자형 코어에 감겨진 진동용 코일과, 상기 U자형 코어의 각 끝단부분과 대향 또는 일정간격으로 대치된 자성체가 취부된 상기 진동체를 구비하는 것을 특징으로 하는 진동스피커.