KR20070047233A - 스피커 - Google Patents

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요이치 아사히
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Abstract

스피커는 프레임, 자기 회로, 보이스 코일체, 진동판을 가지며, 자기 회로는 프레임 내부에 배치되어 자기 갭을 형성하고, 보이스 코일체는 자기 갭 안을 자유롭게 이동 가능하도록 배치되며, 진동판은 내주 단부가 보이스 코일체에 접속됨과 동시에 외주 단부가 프레임에 접속되고, 프레임의 저부에 설치된 철(凸)부는 그 외주면에 자기 회로가 맞닿거나 또는 근접하도록 설치되었다. 이 구성에 의해 자기 회로의 방열 특성이 우수한 스피커가 제공된다.
스피커, 프레임, 자기 회로, 보이스 코일체, 진동판, 자기 갭, 방열 특성

Description

스피커{SPEAKER}
본 발명은 각종 음향 기기나 영상 기기에 사용되는 스피커에 관한 것이다.
도 4에 나타내는 바와 같이 일반 스피커(110)는 프레임(101)의 저면 상에 자기 회로(102)가 배치되어 있다. 보이스 코일체(103)는 자기 회로(102)에 대하여 자유롭게 이동 가능하도록 배치되어 있다. 진동판(104)의 내주단은 보이스 코일체(103)에 접속되어 있다. 또한 진동판(104)의 외주단은 에지부(105)를 통하여 프레임(101)에 접속되어 있다. 스피커(110)가 구동될 때 자기 회로(102)에서 열이 발생한다. 자기 회로(102)에 의해 생기는 열은 히트싱크로서 기능하는 프레임(101)에 전달되어 방열된다.
자기 회로(102)는 프레임(101) 저면의 평탄부에 접착 고정되어 있다. 이 때문에 자기 회로(102)에 의해 생긴 열은 프레임(101)과 맞닿는 자기 회로(102)의 저면으로부터 프레임(101)에 전달된다.
또한, 나사(106)는 프레임(101)과 자기 회로(102)의 접속 강도를 높여 자기 회로(102)의 위치가 어긋나는 것을 방지한다.
또한 이러한 종래의 스피커(110)는 예를 들면 일본 공개 실용신안 평5-18198호 공보 등에 개시되어 있다.
차량 탑재용 스피커 등에서 볼 수 있듯이 최근 스피커의 고출력화가 진행되고 있다. 그러한 상황 하에서 자기 회로(102)의 방열 특성 향상이 요망되고 있다. 그러나, 종래의 자기 회로(102)의 방열 구조에서는 충분한 방열 특성을 얻기가 어렵다.
본 발명의 스피커는 프레임, 자기 회로, 보이스 코일체, 진동판을 가지며, 자기 회로는 프레임의 내부에 배치되어 자기 갭을 형성하고, 보이스 코일체는 자기 갭 안을 자유롭게 이동 가능하도록 배치되며, 진동판은 내주 단부가 보이스 코일체에 접속됨과 동시에 외주 단부가 프레임에 접속되고, 프레임 저부에 설치된 철(凸)부는 그 외주면과 자기 회로가 맞닿거나 근접하도록 설치되었다. 이 구성에 의해 자기 회로의 방열 특성이 우수한 스피커가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스피커의 단면도.
도 2는 다른 실시예에 따른 스피커의 단면도.
도 3은 다른 실시예에 따른 스피커의 단면도.
도 4는 종래의 스피커의 단면도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
20,20B : 스피커 21 : 프레임
21A : 개구 단부 21B : 저부
22,22B : 자기 회로 23 : 보이스 코일체
23A : 본체 23B : 코일
24 : 진동판 24A : 내주 단부
24B : 외주 단부 25 : 제 1 에지부
27,27B : 마그넷 28 : 플레이트
29 : 요크 29A : 측벽부
30 : 관통공 31 : 자기 갭
32 : 서스펜션 홀더 33 : 제 2 에지부
34 : 철(凸)부 35 : 관통공
36 : 방진 네트 36A : 단부
41 : 갭부 110 : 스피커
101 : 프레임 102 : 자기 회로
103 : 보이스 코일체 104 : 진동판
105 : 에지부
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 스피커를 나타내는 단면도이다. 또한, 도 2는 본 발명의 다른 형태의 스피커를 나타내는 단면도이다. 도 1과 도 2에 있어서 프레임(21)은 철판으로 이루어지고, 저부의 중앙에 자기 회로(22)가 배치되어 있다. 자기 회로(22)는 마그넷(27)과 플레이트(28)와 요크(29)가 조합 접착되어 형성되어 있다. 요크(29)는 관통공(30)을 갖는 통 형상의 측벽부(29A)를 갖는다. 측벽부(29A)와 플 레이트(28)의 내주 단면부에 의해 자기 갭(31)이 형성되어 있다. 자기 갭(31)은 자기 회로(22)의 상측을 향해 개구되어 형성되어 있다.
보이스 코일체(23)는 통형상의 본체(23A)를 가지며, 본체(23A)의 외주부에 코일(23B)이 감겨진 구조이다. 보이스 코일체(23)는 자기 갭(31)에 대하여 자유롭게 이동 가능하도록 배치되어 있다. 보이스 코일체(23)는 자기 회로(22)에 의해 구동된다.
진동판(24)의 내주 단부(24A)는 보이스 코일체(23) 상부의 외주에 접속되어 있다. 보이스 코일체(23)가 구동됨으로써 진동판(24)이 진동된다. 진동판(24)의 외주 단부(24B)는 제 1 에지부(25; 이하, 에지(25)라 한다)를 통하여 프레임(21)의 개구 단부(21A)에 접속되어 있다. 진동판(24)의 이면측이 서스펜션 홀더(32)와 제 2 에지부(33; 이하, 에지(33)라 한다)를 통하여 프레임(21)의 저부(21B)에 접속되어 있다. 각각 프레임(21)에 접속된 에지(25)와 에지(33)에 의해 둘러싸인 영역의 내부에 보이스 코일체(23)를 구동시키기 위한 역점이 존재한다. 이로 인해 진동판(24)과 서스펜션 홀더(32)와 보이스 코일체(23)가 하나의 강체로 간주되는 구조체로 되며, 보이스 코일체(23)의 롤링이 억제된다. 동시에 진동판(24)이 자유롭게 이동 가능한 구조이기 때문에 고조파 성분을 감쇠시킬 수 있다.
그리고, 스피커(20)에는 프레임(21)의 저부에 안쪽을 향해 돌출한 통형상의 철(凸)부(34)가 설치되어 있다. 도 1에 있어서 측벽부(29A)가 철(凸)부(34)의 외주면에 맞닿아 있다. 이로 인해, 종래의 스피커에서 행해지고 있던 자기 회로(22)의 저면으로부터의 방열에 더하여 자기 회로(22)의 측벽부(29A)로부터도 프레임(21)으 로 방열된다. 프레임(21)이 히트싱크로서의 기능을 갖기 때문에 자기 회로(22)에 대한 방열 효과가 향상하여 자기 회로(22)의 방열 특성이 향상된다. 또한, 자기 회로(22)의 방열 효과가 높아짐으로써 스피커(20)에 입력되는 최대 입력이 높아진다.
또한, 자기 회로(22)는 마그넷(27)과 플레이트(28)와 요크(29)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 자기 회로(22)에 의해 형성된 자기 갭(31) 내에서 코일(23B)에 전기 신호가 인가된다. 이로 인해, 보이스 코일체(23)가 상하 방향으로 구동된다. 그 때문에, 코일(23B)에 대치하는 요크(29)의 측벽부(29A)가 열원이 된다. 스피커(20)의 구성 부재 중에서 측벽부(29A)의 발열량이 가장 많다. 프레임(21)에 열적으로도 접속된 철(凸)부(34)와 측벽부(29A)가 맞닿음으로써 자기 회로(22)와 프레임(21) 사이의 열전달 효과가 특히 향상된다. 그 결과, 자기 회로(22)의 방열 효과가 상당히 효과적으로 높아진다.
또한, 측벽 부분(29A)의 내주 측면을 따라 철(凸)부(34)가 형성됨으로써 자기 회로(22)가 철(凸)부(34)에 의해 위치 결정된다. 즉, 철(凸)부(34)가 자기 회로(2)의 관통공(30)에 삽입되는 형태이다. 따라서, 종래와 같은 자기 회로(22)와 프레임(21)의 나사 결합에 의한 위치 어긋남 방지 기구는 필요없다. 이로 인해, 스피커(20)의 생산 공정을 삭감할 수 있다. 그 결과, 스피커(20)의 생산성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 철(凸)부(34)의 형성에 있어서, 프레임(21)의 저부에 대하여 기둥 형상 혹은 통 형상의 열전도성 부재로 이루어지는 별도의 부품인 철(凸)부를 장착할 수도 있다. 그러나, 도 1에 나타내는 바와 같이 철(凸)부(34)는 프레임(21)의 저부 에 대하여 프레스 가공 등을 실시하여 형성되어 프레임(21)의 일부가 이용되고 있다. 즉, 철(凸)부(34)는 프레임(21)의 저부가 구부림 가공되어 안쪽 방향을 향해 돌출한 형상이다. 이 구조에 따르면 프레임(21)과 철(凸)부(34)가 일체적인 구조이기 때문에 접속 부분이 없어 접속 부분에서의 열전도성 저하를 수반하지 않는다. 따라서, 열전도성이 손실되는 일 없이 자기 회로(22)의 열이 효율적으로 프레임(21)으로 방열된다.
또한, 프레임(21)의 방열 특성을 향상시키기 위해서는 프레임(21)의 표면적을 크게 확보하는 것이 좋다. 특별히 도시하지는 않았지만 프레임(21)의 표면에 대하여 요철(凹凸)(도시하지 않음)을 설치하는 것이 효과적이다. 또한, 표면의 요철(凹凸)이 들보 형상으로 설치된 경우, 들보 형상의 요철(凹凸)이 프레임(21)의 강도를 높이는 기능도 갖는다. 그 때문에 스피커(20)의 방열 특성 향상과 함께 기계적 강도의 향상도 얻을 수 있다.
또한 철(凸)부(34)가 프레임(21)의 일부를 구부려 세워 형성됨으로써 프레임(21)의 저부에 관통공(35)이 형성된다. 그래서 스피커(20)에서는 관통공(35)의 상단에 위치하는 자기 회로(22)의 상단 개구면에 방진 네트(36)가 설치되어 있다. 이렇게 함으로써 관통공(35)을 통하여 자기 갭(31)으로 진입하는 분진의 진입을 막고 있다. 또한, 동시에 방진 네트(36)의 장착 구조는 간이한 구조이다.
또한, 방진 네트(36)의 장착 위치는 파선(37)으로 나타낸 바와 같이 철(凸)부(34)의 상단부를 덮도록 배치한다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이 탄성 부재인 방진 네트(36)의 일부가 철 (凸)부(34)와 측벽부(29A) 사이까지 돌아 들어갈 수도 있다. 이 구성에 따르면 돌아 들어간 방진 네트(36)의 단부(36A)를 개재하여 철(凸)부(34)의 외주면과 측벽부(29A)가 맞닿는다. 이로 인해 프레임(21)에 대한 자기 회로(22)의 위치 결정 정밀도가 향상된다.
즉, 철(凸)부(34)가 자기 회로(22)의 관통공(30)에 삽입되는 형태이다. 삽입 작업의 용이성이 고려되어, 통상 철(凸)부(34)의 외주경에 대하여 관통공(30)의 내주경이 약간 크게 설정된다. 이로 인해 철(凸)부(34)의 외주경과 관통공(30)의 내주경의 차에 의한 갭부(41)가 발생한다. 갭부(41)를 개재하여 철(凸)부(34)의 외주면과 자기 회로(22)를 구성하는 측벽부(29A)는 근접하여 배치된다. 즉, 철(凸)부(34)의 외주면과 자기 회로(22)는 갭부(41)의 극간이 형성되어 근접하여 배치되어 있다.
갭부(41)가 설치됨으로써 프레임(21)에 대한 자기 회로(22)의 위치 결정 정밀도가 낮아진다. 그 때문에, 갭부(41)에 방진 네트(36)의 단부(36A)를 침입시켜 개재시킴으로써 프레임(21)과 자기 회로(22)의 위치 결정 정밀도 저하가 억제된다.
또한, 탄성 부재인 단부(36A)를 개재하여 철(凸)부(34)의 외주면과 측벽부(29A)가 맞닿는다. 이로 인해 측벽부(29A)와 프레임(21)이 방진 네트(36)를 통하여 열적으로 접속된다. 따라서 측벽부(29A)에서 생긴 열이 방진 네트(36)를 통하여 프레임(21)으로 전달되고 프레임(21)으로부터 방열된다. 그 결과, 자기 회로(22)의 방열 특성이 향상된다.
또한, 방진 네트(36)는 철(凸)부(34)를 관통공(30)에 삽입할 때 철(凸) 부(34)와 측벽부(29A) 사이에 끼워진다. 그 때문에 삽입성, 구부림성, 열전달 특성을 고려하여 탄성 부재를 이용하는 것이 바람직하다. 탄성 부재로는 철(凸)부(34) 또는 측벽부(29A)보다도 경도가 낮은 재료를 이용하는 것이 좋다. 예를 들면 탄성 부재는 고무 등의 수지나 금속 중에서도 경도가 낮은 금속을 이용할 수 있다. 또한, 탄성 부재는 철(凸)부(34) 또는 측벽부(29A)보다도 열전도성이 높은 재료를 이용하는 것이 좋다. 특히 탄성 부재는 경도가 낮은 금속 중에서도 알루미늄 등의 열전도성이 높은 금속을 이용함으로써 방열 특성이 더욱 향상된다.
또한, 스피커(20)는 진동판(24)의 이면이 서스펜션 홀더(32)에 의해 프레임(21)에 지지되는 구조이다. 서스펜션 홀더(32)는 스피커(20)의 음성 재생 특성을 높이는 효과를 발휘한다. 그러나, 서스펜션 홀더(32)를 이용함으로써 자기 회로(22)를 포위하는 공간이 좁아진다. 이로 인해 스피커(20) 내부에 열이 갇히기 쉽다. 그런 점에서 서스펜션 홀더(32)를 이용한 스피커(20)에서는 상술한 방열 특성의 향상은 더욱 유효하게 작용한다.
또한, 상술한 실시예에 있어서 자기 회로(22)는 측벽부(29A)를 중심축으로 하여 측벽부(29A)의 외측에 마그넷(27)과 플레이트(28)가 배치된, 소위 외자형(外磁型)의 자기 회로(22)를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 도 3에 나타낸 바와 같은, 요크(29)의 외주 부분에 설치한 측벽부(29A)를 외측의 가이드로 하고 측벽부(29A)의 내측에 마그넷(27B)과 플레이트(28)가 배치된, 소위 내자형(內磁型)의 자기 회로(22B)에 대해서도 같은 작용 효과를 발휘한다.
내자형의 자기 회로(22B)에서는 마그넷(27B)이 외자형의 자기 회로(22)에 비 해 작아진다. 자력의 저하를 보충하기 위하여 마그넷(27B) 재료로 고자성체 재료인 네오듐을 선택하는 것이 바람직하다. 네오듐의 재료 특성은 고온 환경에서 자력이 저하하는 고온 감자(減磁) 특성을 갖는다. 그 때문에, 네오듐을 사용한 내자형의 자기 회로(22B)에서는 보이스 코일체(23)에 대치하여 발열원의 하나인 마그넷(27B)이 갖는 열도 방열되도록 요구되고 있다. 스피커(20B)는 마그넷(27B)이나 그 근방과 철(凸)부(34)가 접촉 또는 근접하는 구성이다. 따라서, 스피커(20B)의 구성은 자기 회로(22B)의 방열 특성에 있어서 특히 유효하게 작용한다.
또한, 상술한 구성에서는 진동판(24)은 에지(25)를 통하여 프레임(21)에 접속되어 있다. 또한, 서스펜션 홀더(32)는 에지(33)를 통하여 프레임(21)에 접속되어 있다. 그러나, 에지(25)와 에지(33)를 갖는 구성에 한정되는 것은 아니다. 진동판(24)이 프레임(21)에 직접 접속된 구성이나 서스펜션 홀더(32)가 프레임(21)에 직접 접속된 구성이어도 무방하다.
본 발명은 고조파 일그러짐의 저감이 요구되는 스피커에 유효하며, 특히 차량 탑재용 등의 대입력 스피커에 유용하다.

Claims (9)

  1. 저부에 철(凸)부가 설치된 프레임과,
    상기 프레임 내부에 배치되어 자기 갭을 형성하는 자기 회로와,
    상기 자기 갭 안을 자유롭게 이동 가능하도록 배치된 보이스 코일체와,
    내주 단부가 상기 보이스 코일체에 접속됨과 동시에 외주 단부가 상기 프레임에 접속된 진동판을 구비하며,
    상기 철(凸)부는 상기 철(凸)부의 외주면과 상기 자기 회로가 맞닿거나 또는 근접하도록 설치된 스피커.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 철(凸)부는 상기 프레임의 저부가 구부림 가공되어 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 철(凸)부의 상단부를 덮도록 배치된 방진 네트를 더 구비하고,
    상기 철(凸)부의 외주면과 상기 자기 회로가 상기 방진 네트를 통하여 맞닿아 있는 것을 특징으로 하는 스피커.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 방진 네트는 탄성 부재를 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 경도가 낮은 금속을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 열전도성이 높은 금속을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성 부재는 알루미늄을 이용하여 형성된 것을 특징으로 하는 스피커.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 자기 회로는 관통공을 가지며,
    상기 관통공의 상단부를 덮도록 배치된 방진 네트를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스피커.
  9. 제 1항에 있어서,
    일단이 상기 프레임에 접속되고 타단이 상기 진동판의 이면에 접속된 서스펜 션 홀더를 더 구비한 것을 특징으로 하는 스피커.
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