KR20080072124A - 감각 신호 출력 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 감각신호출력장치에 관한 것으로, 추구하는 목적은 자기회로 및 진동구조를 수용하는 케이스의 구조를 간소화함으로써, 조립성 및 생산성이 향상된 감각신호출력장치를 제공함에 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 감각신호출력장치에 있어서, 마그네트와 탑 플레이트 및 이들과 대응하여 코일에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 공극을 형성하는 요크를 포함하여 구성된 자기회로를 탄발 지지하는 스프링의 일측 단을 연장시켜, 상기 자기회로를 케이싱 하여서 됨을 특징으로 한다.

이와 같이 되는 본 발명은 자기회로가 진동할 수 있도록 탄발 지지하는 스프링의 일측 단을 연장시켜 상기 자기회로를 케이싱 함으로써, 별도의 케이스를 마련하되, 상기 케이스에 스프링을 고정시키는 별도의 구조 없이도 케이싱이 가능하여 감각신호출력장치의 조립을 용이하게 하고 생산성을 향상시키는 효과를 얻는다.

Description

감각 신호 출력 장치{A SENSING SIGNAL OUTPUT APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 부분결합사시도.

도 3의 a) 내지 c)는 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 동작 상태를 도시한 단면도.

도 4는 본 발명 중 요부인 스프링의 일실시예에 따른 구조를 도시한 평면도.

도 5는 본 발명 중 요부인 스프링의 일실시예에 따른 구조를 도시한 단면도.

도 6은 본 발명 중 요부인 스프링의 다른 실시예에 따른 구조를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명 중 요부인 스프링의 또 다른 실시예에 따른 구조를 도시한 단면도.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>

10 : 감각신호출력장치 11 : 자기회로

11a : 마그네트 11b : 탑플레이트

11c : 요크 12 : 스프링

12a : 고정부 12b : 탄발지지부

12c : 케이싱부 13 : 웨이트

13a : 중앙돌부 13b : 통공

13c : 주연돌부 14 : 고정부재

15 : 코일 16 : 덮개

17 : PCB 18 : 자성체

30, 31 : 진동판

본 발명은 감각신호출력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신호원으로부터 입력되는 전기적 신호를 기계적인 신호로 변환시켜 음향을 출력시키거나 진동력을 발생시키는 스피커ㆍ리시버ㆍ바이브레이터와 같은 감각신호출력장치에 관한 것이다.

일반적으로, 핸드폰(셀룰러폰과 PCS폰), PDA 및 노트북 등과 같은 휴대 통신 단말기에는 감각신호출력장치가 장착되어 있어 음향 출력 또는/ 및 진동 출력이 가능하도록 되어 있다.

상기, 감각신호출력장치는 음성 및 음향의 출력이 가능한 스피커ㆍ리시버ㆍ버저 등이 있으며, 음향 뿐 아니라 진동력을 발생시켜 음향을 입체적으로 출력시키는 바이브레이터로 크게 구분된다.

최근에는 음향 출력을 위한 스피커의 진동판 진동구조와 바이브레이터의 진동자 진동구조가 동일한 케이스 내에 수용된 다기능출력장치가 소개되어 있다.

이러한 상기 출력장치들은 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여, 공극 사이에 존재하는 보이스코일에 의해 전기적인 에너지가 기계적인 에너지로 변환하는 과정에서 진동하면서 음향 또는 진동력을 발생시키는 것이다.

이와 같은 종래 출력장치들은 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(Magnet, 영구자석)와 탑 플레이트(Top Plate)를 이용하여 공극내에 존재하는 보이스 코일에 직각으로 자속(磁束, Magnetic Flux )이 쇄교할 수 있도록 설계된 자기회로를 포함하여 구성되며, 상기 자기회로 및 진동구조는 별도의 케이스에 의해 케이싱 되어 보호된다.

이때, 상기 자기회로는 스프링에 의해 탄발 지지되는 것으로, 상기 스프링은 케이스를 사출성형 시 인서트 사출되거나, 별도의 고정링과 같은 고정구조를 통해 케이스에 고정된다.

그러므로, 종래 출력장치들은 케이싱 구조가 복잡하고, 이로 인해 조립성과 생산성이 낮은 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 자기회로 및 진동구조를 수용하는 케이스의 구조를 간소화함으로써, 조립성 및 생산성이 향상된 감각신호출력장치를 제공하는데 목적을 두고 있다.

이러한 목적 달성을 위한 본 발명은 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 감각신호출력장치에 있어서, 마그네트와 탑 플레이트 및 이들과 대응하여 코일에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 공극을 형성하는 요크를 포함하여 구성된 자기회로를 탄발 지지하는 스프링의 일측 단을 연장시켜, 상기 자기회로를 케이싱 하여서 된다.

이와 같이 된 본 발명은 자기회로가 진동할 수 있도록 탄발 지지하는 스프링의 일측 단을 연장시켜 상기 자기회로를 케이싱 함으로써, 별도의 케이스를 마련하되, 상기 케이스에 스프링을 고정시키는 별도의 구조 없이도 케이싱이 가능하다.

이러한 본 발명을 설명하기에 앞서 본 발명의 설명에 참고가 되는 도면으로, 도 1을 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 분리사시도로, 도 2를 본 발명의 일실시예에 따른 구성을 도시한 부분결합사시도로, 도 3도 3의 a) 내지 c)를 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 동작 상태를 도시한 단면도로, 도 4를 본 발명 중 요부인 스프링의 일실시예에 따른 구조를 도시한 평면도로, 도 5를 본 발명 중 요 부인 스프링의 일실시예에 따른 구조를 도시한 단면도로, 도 6을 본 발명 중 요부인 스프링의 다른 실시예에 따른 구조를 도시한 단면도로, 도 7을 본 발명 중 요부인 스프링의 또 다른 실시예에 따른 구조를 도시한 단면도로, 도 8을 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도로, 도 9를 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 단면도로 제시한다.

이와 같이 제시한 첨부 도면을 참고로 하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 첨부 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전류가 흐르는 도체가 자계(磁界)속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 감각신호출력장치(10)에 있어서, 자기력을 발생시키는 마그네트(11a)와 탑플레이트(11b) 및 이들과 대응하여 전자기력을 발생시키는 코일(15)에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 공극을 형성하는 요크(11c)를 포함하여 구성된 자기회로(11)를 탄발 지지하는 스프링(12)의 일측 단을 연장시켜, 상기 자기회로(11)를 케이싱 하여서 됨을 특징으로 한다.

여기서, 본 발명 중 상기 자기회로(11)에 포함된 마그네트(11a)는 예컨대, 링 형상으로 되어 자기력을 발생시키는 영구자석일 수 있고, 탑플레이트(11b) 역시 링 형상으로 되면서 마그네트(11a)의 일측 면에 고정되어, 마그네트(11a)로부터 발생된 자기력을 일측 방향으로 집중시키는 금속편이며, 요크(11c)는 중앙이 관통되고, 관통된 주연에 일측 방향으로 환턱이 형성된 철금속 성분의 판체로서, 환턱이 형성되는 면에 상기 마그네트(11a)가 공극을 갖도록 환턱과 간격을 두고 안착되는 것을 일 실시예로 설명하고 도시한다.

그러나, 본 발명은 이러한 자기회로(11)의 구조에 한정하지 않고, 그 마련되는 위치 또한 요크(11c)에 한정하지 않는 것으로, 예컨대, 상기 마그네트(11a)와 탑플레이트(11b)가 원형 블럭이고, 요크(11c)의 환턱은 외주연 부분에 형성될 수 도 있다.

또한, 상기 자기회로(11)에는 진동 시, 중량에 의해 진동력이 향상되도록 하는 웨이트(13)가 더 마련될 수 있다.

이때, 상기 웨이트(13)는 예컨대, 텅스텐 재질의 블럭으로서, 상기 요크(11c)의 관통된 부분과 환턱의 내주면과 접하는 중앙돌부(13a)와 상기 마그네트(11a) 및 탑플레이트(11b)의 외주면과 접하는 주연돌부(13c)가 일측 면에 돌출 형성되며, 상기 중앙돌부(13a)를 관통하는 통공(13b)이 형성되어서 이루어진 것을 일실시예로 설명하고 도시한다.

그러나, 본 발명은 이러한 구조에 한정하지 않는 것으로, 예컨대, 상기 웨이트(13)는 요크(11c)의 일측 면에만 고정될 수 있다.

한편, 본 발명 중 상기 스프링(12)은 예컨대, 첨부 도면 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 자기회로(11)가 안착 고정되는 부분을 제공하는 고정부(12a); 상기 고정부(12a)로부터 방사상으로 경사지면서 하향 부분 돌출 연장되어 자기회로(11)를 탄발 지지하는 다수개의 탄발지지부(12b); 상기 각 탄발지지부(12b)의 단부를 연결하되, 연결시킨 외주연이 상향으로 돌출되어 고정부(12a)에 안착 고정된 자기회로(11)를 보호하는 케이싱부(12c);를 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 상기 스프링(12)은 동일체로 이루어진 금속재 판체로서, 자기회로(11)와의 결합 고정은 도시된 바와 같이, 리벳피스 또는 나사결합 또는 탄발핀과 같은 고정부재(14)를 통해 이루어질 수 도 있고, 용접을 통해 이루어질 수 도 있으며, 접착을 통해 이루어질 수 도 있는데, 본 발명에서는 리벳피스를 통해 결합 고정하는 것을 실시예로 하여 설명하고 도시한다.

즉, 상기 자기회로(11)와 스프링(12)의 결합 고정은 상기 고정부재(14)인 리벳피스가 스프링(12)의 고정부(12a) 중앙을 관통하여 상향 돌출되어, 웨이트(13)의 통공(13b) 상방으로 돌출되며, 이때, 돌출된 부분을 리벳팅하여서 된다.

여기서, 상기 스프링(12)의 탄발지지부(12b)는 예컨대, 고정부(12a)와 케이싱부(12c)를 연결하되, 최단거리인 직선으로 연결될 수 도 있고, 탄발 폭을 증대시킬 수 있도록 길이를 연장시키기 위해 곡선(회오리 형상) 또는 지그재그 형상으로 형성될 수 도 있으나, 본 발명에서는 일 실시예로 곡선인 회오리 형상으로 하여 설명하고 도시한다.

또한, 상기 스프링(12)의 탄발지지부(12b)가 하향 경사되는 것은, 스프링(12)의 진동폭 특히, 케이싱된 외측 방햐으로 돌출되지 않으면서 진동이 가능하도록 하기위한 것이다.

또 한편, 본 발명 중 상기 코일(15)은 원형의 보이스코일로서, 상기 스프링(12)의 케이싱부(12c)의 개방된 주연부와 결합되는 덮개(16)의 중앙에 접착 고정될 수 도 있고, 함침(인서트 사출) 고정될 수 도 있다.

이때, 상기 코일(15)의 단말은 상기 덮개(16)에 고정된 PCB(17)에 납땜되어 외부의 신호원과 연결된다.

또 한편, 본 발명은 상기 덮개(16)에 고정되는 코일(15) 내주 또는 외주 방향에 자성체(18)가 더 마련될 수 있다.

이때, 상기 자성체(18)는 자력에 반응하여 자화되는 금속체일 수 도 있고, 마그네트일 수 있으며, 상기 코일(15)이 고정되는 덮개(16)에 접착 고정되거나, 함침 고정 설치될 수 있다.

이와 같이 되면, 상기 코일(15)에 교번신호가 입력되기 전에는 마그네트(11a)와 탑플레이트(11b) 및 요크(11c)에 대해 상호 자력이 작용하여 끌어당기며, 코일(15)에 교번신호가 입력되면, 입력되는 신호와 자성체(18) 자체의 자력이 플러스 작용하여 진동력을 더욱 증대시킬 수 있게 된다.

또 한편, 본 발명은 첨부 도면 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스프링(12)의 하부면 즉, 외부면에 케이싱의 견고함을 위해 케이싱패드(19)를 더 마련하여서 될 수 도 있는 것으로, 상기 케이싱패드(19)는 예컨대, 고무 또는 실리콘 재질의 완충패드일 수 도 있고, 경질의 합성수지재일 수 도 있다.

또 한편, 본 발명은 첨부 도면 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 tm프링(12)의 외주연부에 돌기(12d)를 부분 형성시키고, 상기 돌기(12d)를 별도 마련된 함체 형상의 케이스(20) 내경 하단에 형성된 홈(21)에 끼움 고정시킬 수 도 있다.

이상의 일실시예에 따른 설명은 본 발명이 진동발생장치인 바이브레이터일 경우를 예로 한 것이며, 이에 대한 구체적인 설명은 다음과 같다.

먼저, 코일(15)에 교번하는 전기신호가 외부의 신호원으로부터 입력될 경우, 자기력 변화에 의해 코일(15)과 마그네트(11a)를 포함한 자기회로가 반발/흡인 작용하게 된다.

이와 같이 되면, 덮개(16)에 고정된 코일(15)은 고정상태이며, 자기회로(11)가 상하 반복 운동하게 된다.

이러한 상하 반복 운동력은 요크(11c)를 지지하는 스프링(12)에 전달되며, 케이스 그자체인 스프링(12)은 진동력을 감소 없이 그대로 진동 전달을 요하는 부분에 전달하게 된다.

더욱이, 본 발명은 상기 덮개(15)에 고정되는 코일(15)의 내측 방향 또는 외측 방향 또는 내/외측 방향에 별도의 자성체(18)가 마련되어, 코일(15)에 교번신호가 입력되기 전에는 마그네트(11a)와 탑플레이트(11b) 및 요크(11c)에 대해 상호 자력이 작용하여 끌어당기며, 코일(15)에 교번신호가 입력되면, 입력되는 신호와 자성체(18) 자체의 자력이 플러스 작용하여 진동력을 더욱 증대시키게 된다.

본 발명은 다른 실시예로서 전자음향변환기인 스피커(리시버 포함)가 적용될 수 도 있으며, 이는 첨부 도면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상기 스프링(12) 중 케이싱부(12c)의 개방된 주연부분에 별도 마련되는 진동판(30)의 외주연을 접착 고정시키고, 상기 진동판(30) 중앙에 코일(15)을 접착 고정시켜, 자기회로(11) 및 웨이트(13)의 진동력과 진동판(30)의 진동에 의한 음압 발생으로 음향이 동시에 출력되도록 할 수 도 있다.

즉, 코일(15)에 교번하는 전기신호가 외부의 신호원으로부터 입력될 경우, 자기력 변화에 의해 코일(15)과 마그네트(11a)를 포함한 자기회로가 반발/흡인 작 용하고, 이와 같이 되면, 코일(15)이 고정된 진동판(30)과 자기회로(11) 상호가 상하 반복 운동하게 되어, 진동과 음향이 동시에 출력된다.

또 한편, 본 발명은 자기회로(11) 특히, 요크(11c)의 중앙 관통 부분에 박막 진동판(31)을 접착 고정시킬 수 도 있다.

이와 같이 되면, 코일(15)에 교번하는 전기신호가 외부의 신호원으로부터 입력될 경우, 자기력 변화에 의해 코일(15)과 마그네트(11a)를 포함한 자기회로가 반발/흡인 작용하고, 이와 같이 되면, 덮개(16)에 고정된 코일(15)은 고정상태이며, 자기회로(11)가 상하 반복 운동하게 되는데, 상기 요크(11c)의 중앙 관통 부분에 고정된 진동판(31)이 자기회로(11)의 상하 반복 운동을 따라서 진동하면서 음향을 출력하게 된다. 그러므로, 상기와 같이 요크(11c)의 중앙 관통 부분에 진동판(31)을 접착 고정시킨 구조에서는 진동과 음향이 동시에 출력된다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

이와 같이 되는 본 발명은 자기회로가 진동할 수 있도록 탄발 지지하는 스프 링의 일측 단을 연장시켜 상기 자기회로를 케이싱 함으로써, 별도의 케이스를 마련하되, 상기 케이스에 스프링을 고정시키는 별도의 구조 없이도 케이싱이 가능하여 감각신호출력장치의 조립을 용이하게 하고 생산성을 향상시키는 효과를 얻는다.

Claims (17)

1. 전류가 흐르는 도체가 자계속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 감각신호출력장치(10)에 있어서, 자기력을 발생시키는 마그네트(11a)와 탑플레이트(11b) 및 이들과 대응하여 전자기력을 발생시키는 코일(15)에 직각으로 자속이 쇄교할 수 있도록 공극을 형성하는 요크(11c)를 포함하여 구성된 자기회로(11)를 탄발 지지하는 스프링(12)의 일측 단을 연장시켜, 상기 자기회로(11)를 케이싱 하여서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 감각신호출력장치(10)는 바이브레이터임을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 감각신호출력장치(10)는 전자음향변환기임을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 전자음향변환기는 스피커임을 특징으로 하는 감각신 호출력장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 자기회로(11)에 포함된 마그네트(11a)는 링 형상으로 되어 자기력을 발생시키는 영구자석이고, 상기 탑플레이트(11b)는 링 형상으로 되면서 마그네트(11a)의 일측 면에 고정되어, 마그네트(11a)로부터 발생된 자기력을 일측 방향으로 집중시키는 금속편이며, 상기 요크(11c)는 중앙이 관통되고, 관통된 주연에 일측 방향으로 환턱이 형성된 철금속 성분의 판체로서, 환턱이 형성되는 면에 상기 마그네트(11a)가 공극을 갖도록 환턱과 간격을 두고 안착됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 자기회로(11)에는 진동 시, 중량에 의해 진동력이 향상되도록 하는 웨이트(13)가 더 마련을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
7. 제 5항 또는 6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 웨이트(13)는 텅스텐 재질의 블럭으로서, 상기 요크(11c)의 관통된 부분과 환턱의 내주면과 접하는 중앙돌부(13a)와 상기 마그네트(11a) 및 탑플레이트(11b)의 외주면과 접하는 주연돌부(13c)가 일측 면에 돌출 형성되며, 상기 중앙돌부(13a)를 관통하는 통공(13b)이 형성됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
8. 제 1항에 있어서, 상기 스프링(12)은 자기회로(11)가 안착 고정되는 부분을 제공하는 고정부(12a); 상기 고정부(12a)로부터 방사상으로 경사지면서 하향 부분 돌출 연장되어 자기회로(11)를 탄발 지지하는 다수개의 탄발지지부(12b); 상기 각 탄발지지부(12b)의 단부를 연결하되, 연결시킨 외주연이 상향으로 돌출되어 고정부(12a)에 안착 고정된 자기회로(11)를 보호하는 케이싱부(12c);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 스프링(12)은 동일체로 이루어진 금속재 판체로서, 자기회로(11)와의 결합 고정은 리벳피스와 같은 고정부재(14)를 통해 이루어짐을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
10. 제 6항 또는 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기회로(11)와 스프링(12)의 결합 고정은 상기 고정부재(14)인 리벳피스가 스프링(12)의 고정부(12a) 중앙을 관통하여 상향 돌출되어, 웨이트(13)의 통공(13b) 상방으로 돌출되며, 이때, 돌출된 부분을 리벳팅하여서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
11. 제 8항에 있어서, 상기 스프링(12)의 탄발지지부(12b)는 곡선인 회오리 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 코일(15)은 원형의 보이스코일로서, 상기 스프링(12)의 케이싱부(12c)의 개방된 주연부와 결합되는 덮개(16)의 중앙에 접착 고정됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 덮개(16)에 고정되는 코일(15) 내주 또는 외주 방향에 자성체(18)가 더 마련됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
14. 제 1항에 있어서, 상기 스프링(12)의 일츨 단 하부면 즉, 외부면에 케이싱의 견고함을 위해 보강되는 케이싱패드(19)를 더 마련하여서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
15. 제 8항에 있어서, 상기 스프링(12)의 외주연부에 돌기(12d)를 부분 형성시키고, 상기 돌기(12d)를 별도 마련된 함체 형상의 케이스(20) 내경 하단에 형성된 홈(21)에 끼움 고정시켜서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
16. 제 8항에 있어서, 상기 스프링(12) 중 케이싱부(12c)의 개방된 주연부분에 별도 마련되는 진동판(30)의 외주연을 접착 고정시키고, 상기 진동판(30) 중앙에 코일(15)을 접착 고정시켜서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.
17. 제 1항에 있어서, 상기 자기회로(11) 중 요크(11c)의 중앙 관통 부분에 박막 진동판(31)을 접착 고정시켜서 됨을 특징으로 하는 감각신호출력장치.

Images