KR200471691Y1 - 고출력 마이크로 스피커의 진동판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고출력 마이크로 스피커용 진동판의 하면에 보이스 코일의 인출 선(리드 선)이 통과하는 통로가 형성되어 원통형의 보이스 코일을 수직으로 설치할 수 있는 진동판에 관한 것으로서, 가운데의 센터 돔과 그 가장자리에 설치된 에지로 이루어진 진동판에 있어서, 상기 센터 돔과 에지가 결합하는 결합부의 하면에 보이스 코일의 인출 선이 관통하도록 터널 형태의 통로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

고출력 마이크로 스피커의 진동판{Diaphragm of high power micro speaker}

본 고안은 마이크로 스피커에 설치되는 진동판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동판의 하면에 보이스 코일의 인출 선(리드 선)이 통과하는 통로가 형성되어 원통형의 보이스 코일을 수직으로 설치할 수 있게 함으로써 보이스 코일의 선형 진동을 확보할 수 있는 고출력 마이크로 스피커용 진동판에 관한 것이다.

스피커는 전기신호를 음성신호로 전환하는 장치로서, 근래 휴대폰, 노트북, MP3플레이어, 이어폰 등 휴대용 음향기기에서 널리 사용되고 있다.

이러한 소형 스피커를 보통 마이크로 스피커라고 하며, 마이크로 스피커의 내부에는 진동판이 장착된다.

도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 종래의 스피커(100)는, 내부가 관통된 프레임(101)과, 상기 프레임(101)의 개방된 일 측면을 폐쇄하는 도시되지 않은 그릴과, 상기 프레임(101)의 개방된 타 측면을 폐쇄하는 요크(102)와, 상기 요크(102)의 내부에 설치되고 일정 세기와 방향을 가진 자기장을 발생하는 마그네트(103)와, 상기 마그네트(103)의 상부에 장착되고 마그네트(103)에서 발생하는 자기장을 특정 방향으로 집중시키는 플레이트(104)와 상기 마그네트(103)와 요크(102) 사이의 공극에 설치되어 상기 마그네트(103)에서 발생하는 자기장과 반응하여 상하 방향으로 진동하는 보이스 코일(105)과, 상기 보이스 코일(105)의 상단이 고정되고 가장자리가 상기 프레임(101)에 고정되는 진동판(1)으로 이루어진다.

진동판(1)은 하나의 필름으로 이루어질 수도 있으나, 원하는 음향 특성을 얻기 위해서 서로 다른 형상과 재질을 가진 복수의 박막 부재로 이루어질 수 있다. 즉, 도시된 바와 같이 진동판(1)은 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 적층되어 이루어진다. 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 필요에 따라 같은 재질로 구성될 수도 있고, 서로 다른 재질로 구성될 수도 있다.

상기 제1 부재(10)는 가운데가 약간 위로 볼록하게 돌출되므로 센터 돔이라 하고, 상기 센터 돔을 둘러싸고 있는 부분을 에지라고 한다. 에지의 가장자리(12)는 평평하게 성형되며, 마이크로 스피커(100)의 프레임(101)에 고정되는 부분이다.

그리고 센터 돔(20)과 에지(10)를 상호 결합하는 부분은 접합부(30)라 한다. 종래의 마이크로 스피커(100)는 접합부(30)의 하면에는 원통형 보이스 코일(105)의 상단부가 결합 된다.

도 7에서 보는 바와 같이, 종래의 마이크로 스피커(100)는, 원통형으로 감진 보이스 코일(105)이 진동판(1)의 접합부(30) 하면에 부착됨에 따라 보이스 코일(105)의 인출 선(105a)이 보이스 코일(105)의 상단 면과 진동판(1)의 접합부(30) 하면 사이에 개재되게 된다. 이와 같이, 보이스 코일의 인출 선(105a)이 보이스 코일(105)의 상단과 진동판(1) 사이에 기재되면 인출 선(105a)이 통과하는 쪽과 인출 선(105a)이 통과하지 않는 반대쪽 간에 인출 선(105a)의 두께만큼의 높이 차가 발생하게 된다. 그리고 이러한 높이 차이로 인해서 원통형 보이스 코일(105)이 수직으로 부착되지 못하고 일정 각도(θ)로 기울어지게 된다.

이와 같이, 보이스 코일(105)이 기울어지게 설치되면, 보이스 코일(105)이 상하로 진동할 때. 마그네트(1043)와의 공극 감소 및 비선형 진동으로 인해 보이스 코일(105)의 하단이 마그네트(103)의 외주 면이나 플레이트(104)의 외주 면과 충돌하여 충돌음이 발생할 수 있으며 진동이 심하면 고장을 일으킬 수 있다.

이에 따라 종래의 마이크로 스피커(100)는 보이스 코일(105)의 충돌을 방지하기 위해서 공극의 크기를 충분히 크게 하여야 하므로 마그네트의 크기를 늘리거나 보이스 코일을 크게 하는데 한계가 있었다.

그러나 현재 마이크로 스피커는 고에너지 마그네트의 상용화 및 미소 구조물의 성형기술의 발달과 정보통신 분야에서의 소형 경량화 추세에 부응하여 지속적인 소형화 및 고성능화가 요구되고 있는 실정이다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 본 고안의 주된 목적은 진동판의 하면에 보이스 코일의 인출 선이 통과할 수 있는 통로를 형성하여 보이스 코일이 수직으로 설치되도록 함으로써 선형 진동 구보를 확보하여 충돌음의 발생을 방지하고 마그네트의 크기를 극대화하여 고출력을 얻을 수 있는 진동판을 제공하는 것이다.

상술한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 고안에 따른 고출력 마이크로 스피커용 진동판은, 가운데의 센터 돔과 그 가장자리에 설치된 에지로 이루어진 진동판에 있어서, 상기 센터 돔과 에지가 결합하는 결합부의 하면에 보이스 코일의 인출 선이 관통하도록 통로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 통로는 상기 결합부의 하면에 상기 보이스 코일의 인출 선이 통과할 수 있도록 터널 형태로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 통로는 상기 결합부를 따라 방사방향으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 고안의 고출력 마이크로 스피커용 진동판에 따르면 보이스 코일의 인출 선이 진동판의 하면에 형성된 통로를 통과하여 설치되므로 인출 선이 통과하는 쪽과 인출 선이 통과하지 않는 쪽의 높이 차가 발생하지 않게 되어 원통형 보이스 코일을 수직으로 설치할 수 있게 됨으로써 선형 진동 구조 확보를 통해 충돌음이 발생하지 않고 마그네트의 크기를 증대시켜 출력을 최대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 고출력 마이크로 스피커의 내, 외부의 구조를 보여주는 종단면 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 마이크로 스피커용 진동판의 일 예를 보여주는 사시도,
도 3은 본 고안에 따른 마이크로 스피커용 진동판이 설치된 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 설명도,
도 4는 본 고안에 따른 마이크로 스피커용 진동판의 다른 실시 예를 보여주는 사시도 및 확대도,
도 5는 종래 기술에 따른 마이크로 스피커의 내, 외부의 구조를 보여주는 사시도,
도 6은 종래 기술에 따른 진동판의 일 예를 보여주는 사시도,
도 7은 종래 기술에 따른 진동판이 설치된 마이크로 스피커의 구조를 보여주는 설명도 이다.

먼저, 본 고안의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 고안에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 고안에 따른 마이크로 스피커용 진동판을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 고출력 마이크로 스피커용 진동판(이하 '진동판'이라 함)에 대해서 상세히 설명한다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 고안에 따른 마이크로 스피커(100)는, 프레임(101), 요크(102), 마그네트(103), 플레이트(104), 보이스 코일(105) 및 진동판(1)을 포함하여 이루어진다.

프레임(101)의 상부에는 도시되지 않은 그릴이 고정된다. 상기 진동판(1)은 외주부(12)가 프레임(101)에 고정된다. 그리고 진동판(1)의 접합부(30)의 하면에는 보이스 코일(105)의 상단부가 고정된다.

상기 진동판(1)은 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 결합한 구조로 이루어져 있다. 상기 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 얇은 막 형태의 고분자화합물 필름이다. 고분자화합물에는, 폴리에틸렌, 폴리우레탄 등이 포함된다. 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 각각 여러 가지의 고분자화합물 필름 중에서, 원하는 음향특성을 얻기 위해 각 소재의 강성, 부드러운 정도, 녹는점 등과 같은 물리적, 화학적 특성을 고려하여 선택되어 진다. 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 필요에 따라 같은 재질로 구성될 수도 있고, 서로 다른 재질로 구성될 수도 있다.

상기 진동판(1)은 가운데의 위로 약간 볼록한 부분인 센터 돔과, 그 센터 돔을 둘러싸고 있는 에지로 이루어진다. 에지의 가장자리(12)는 평평하게 형성되어 있으며, 마이크로 스피커(100)의 프레임(101)에 고정되는 부분이다. 그리고 센터 돔과 에지를 상호 결합하는 부분은 접합부(30)라 한다. 접합부(30)의 하면에는 보이스 코일(105)의 상단부가 결합한다.

상기 접합부(30)는 제2 부재(20)의 외주부분과 여기에 제1 부재(10)의 대응되는 부분이 초음파 융착 방법에 의해 상호 접합 된다. 초음파 용착 방법이란 일반적으로 고분자화합물의 2차 가공 중 접합가공의 한 분야로서 음파의 진동을 이용하여 고분자화합물을 접착하는 방법이다. 통상, 50~60Hz의 전원을 발진기를 통하여 15KHz~20 KHz의 전기적인 에너지로 만든 후 다시 컨버터와 부스터를 통해 기계적인 진동에너지로 변환한 후 혼을 통하여 가공물에 전달시켜 순간적으로 강력한 진동에 의한 마찰열을 발생시켜 가공물의 접합 면이 용해, 접착되어 분자적 결합이 이루어지는 방법이다.

한편, 도면에서는 원형의 진동판(1)이 도시되어 있으나 본 고안에 따른 진동판(1)은 원형 이외에 사각형이나 타원형 또는 트랙형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 또한, 도면에서는 위쪽으로 돌출된 돔 형태의 센터 돔(20)이 도시되어 있으나 본 고안에 따른 센서 돔은 평판형일 수도 있다. 따라서 본 고안에 따른 진동판(1)의 형태와 재질은 본 고안의 권리범위를 한정하는 것이 아님을 알 수 있다.

본 고안의 진동판(1)은 접합부(30)의 하면에 보이스 코일(105)의 인출 선(105a)이 관통하는 통로(50)가 형성된다. 보이스 코일(105)은 외부로부터 인가되는 전자신호를 받아 전기장을 발생시키는 것으로, 원통형으로 감긴 코일로 이루어진다. 인출 선(105a)은 원통형으로 감긴 보이스 코일의 양단(105a,105b)을 말하는데, 이것은 원통형으로 권취 된 보이스 코일(105)의 내측과 외측에 각각 형성된다. 특히, 보이스 코일(105)의 내측에 권선된 인출 선(105a)은 보이스 코일(105)의 외 측으로부터 인가되는 전기신호를 받기 위해서 원통형으로 감긴 보이스 코일(105)의 상단 면과 진동판(1) 사이에 개재되어야 한다.

그런데 도 7에서 보는 바와 같이, 인출 선(105a)이 보이스 코일(105)의 상단 면과 진동판(1)의 하면 사이에 끼이게 되면, 인출 선(105a)이 통과하는 쪽과 인출 선(105a)이 통과하지 않는 반대 쪽간에 인출 선(105a)의 두께만큼의 높이 차가 생겨서 원통형 보이스 코일(105)이 기울어지게 된다.

이와 같이, 보이스 코일(105)이 한쪽으로 기울어지게 되면, 보이스 코일이 공극(G)의 가운데에 위치하지 못하게 된다. 따라서 보이스 코일(105)이 상하로 진동할 때, 보이스 코일의 하단이 공극의 내 측면과 충돌하게 된다.

종래에는 이를 방지하기 위해서 공극의 크기를 충분히 크게 하여야 하므로 마그네트의 크기가 줄어들거나 보이스 코일의 크기를 증대시키지 못하는 문제점이 있었다. 또는 마이크로 스피커의 크기를 줄이는데 한계가 있었다.

그러나 본 고안에 따른 마이크로 스피커(100)는 진동판(1)에 인출 선(105a)이 통과할 수 있는 통로(50)를 형성함으로써 인출 선(105a)이 통과하는 쪽과 통과하지 않는 쪽 간의 높이 차가 생기지 않도록 함으로써 원통형 보이스 코일(105)이 항상 수직으로 설치될 수 있도록 한다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 고안에 따른 진동판(1)은 센터 돔(20)과 에지(10)가 결합하는 결합부(30)의 하면에 인출 선(105a)이 관통하는 통로(50)가 형성된다. 상기 통로(50)는 결합부(30)의 하면에 보이스 코일의 인출 선(105a)이 통과할 수 있도록 터널 형태로 이루어진다. 또한 상기 통로(50)는 결합부(30)를 따라 방사방향으로 다수 개 형성될 수 있다. 이때, 상기 통로(50)는 대칭구조를 이루도록 배치하는 것이 바람직하다. 상기 통로(50)는 진동판(1)을 금형에 넣고 열과 압력을 가하여 성형할 때 함께 성형할 수 있다.

또한, 도 4에는 본 고안에 따른 진동판(1)의 다른 실시 예를 보여준다. 도시된 바와 같이, 에지(10)의 내주면 가장자리에는 위쪽으로 돌출된 돔 형태의 통로(50)가 형성된다. 이때, 상기 통로(50)의 선단은 오목하게 형성되어 선단이 폐쇄되도록 한다. 그리고 상기 센터 돔(20)의 외주면 가장자리에는 상기 돔 형태의 통로(50)가 삽입되도록 절개 홈(55)이 형성된다. 이때, 상기 에지(10)와 센터 돔(20)은 상기 절개 홈(55)을 제외한 나머지 결합부(30)를 통해서 결합한다. 그리고 상기 에지(10)의 하면에 부착되는 보이스 코일(105)의 인출 선(105a)은 상기 통로(50)를 통하여 외 측으로 인출된다.

이와 같이 진동판(1)에 인출 선(105a)이 통과하는 통로(50)가 형성되어 보이스 코일이 항상 수직으로 설치되면, 보이스 코일의 선형 진동 구조가 확보되어 보이스 코일과 마그네트와의 충돌이 발생하지 않으므로 공극(G)을 최소로 유지할 수 있어 마그네트의 크기를 최대화하거나 기존의 공극의 크기를 유지하면서 코일의 권선수를 늘릴 수 있다. 또한, 마이크로 스피커(100)의 크기를 늘리지 않으면서 출력을 높일 수 있게 된다.

이상에서는 첨부한 도면과 바람직한 실시 예를 참고하여 본 고안의 기술적 사상을 설명하였으나 본 고안의 권리범위는 이러한 도면과 실시 예로 한정되지 않고 후술하는 청구범위에 기재되는 사항으로 정해지는 것이 당연하며, 본 명세서에서 설명된 기술을 근거로 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 고안도 본 고안의 권리범위에 속하는 것이 당연하다.

1: 진동판 10: 에지(제1 부재)
20: 센터 돔(제2 부재) 30: 접합부
50: 통로 100: 마이크로 스피커
101: 프레임 102: 요크
103: 마그네트 104: 플레이트
105: 보이스 코일 105a: 인출 선

Claims (5)

1. 가운데의 센터 돔과 그 가장자리에 설치된 에지로 이루어진 진동판에 있어서,
   상기 센터 돔과 에지가 결합하는 결합부의 하면에 보이스 코일의 인출 선이 상기 보이스 코일의 상단을 넘어서 관통하도록 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 마이크로 스피커용 진동판.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 통로는 상기 결합부의 하면에 상기 보이스 코일의 인출 선이 통과할 수 있도록 터널 형태로 형성하는 것을 특징으로 하는 고출력 마이크로 스피커용 진동판.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 통로는 상기 결합부를 따라 방사방향으로 다수 개 형성되는 것을 특징으로 하는 고출력 마이크로 스피커용 진동판.
   
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 통로는 에지의 내주면 가장자리에 위쪽으로 돌출되게 형성되고, 상기 센터 돔의 외주면 가장자리에는 상기 통로가 삽입되도록 절개 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고출력 마이크로 스피커용 진동판.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 에지에 형성된 통로는 터널 형태로 이루어지되 그 선단이 오목하게 형성되어 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 고출력 마이크로 스피커용 진동판.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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