KR20090028877A - 전기역학적 전기음향 변환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수직 방향의 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 내륜 마그네트(201a)와 이의 하단에 부착된 고리 모양의 환형 바텀플레이트(201b)로 이루어진 제 1 자기 극성부(201)와, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 수직 중심선(211)에 대하여 직각의 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 1 외륜 마그네트(202a)와 이의 내경부에 부착된 소정 두께의 실린더형 탑플레이트(202b)로 이루어지는 제 2 자기 극성부(202)가 존재하여 ,상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b)의 외경부와 상기 제 2 자기 극성부(202)의 실린더형 탑플레이트(202b)의 내경부를 통하여 에어갭(203)이 형성되고, 상기 에어갭(203) 내에 보이스코일(204)이 삽입되고, 상기 보이스코일(204) 상단에 고리 모양의 환형 다이아프램(801) 에지(206)의 내경부가 부착되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 상단 위 공간에 소정의 간격을 두고 위치하며, 상기 보이스코일(204) 하단에는 다이아프램(801) 센터캡(207)의 외경부가 부착되어 상기 내륜 바텀플레이트(201b) 하단 아래 공간에 소정의 간격을 두고 위치할 때 상기 보이스코일(204)은 상하 수직 방향의 진동이 가능하고, 상기 내륜 마그네트(201a) 상단의 한 자극과 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부의 한 자극은 요크를 통하여 상호간 자기회로를 이루는 전기역학적 전기음향 변환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단과 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)의 외경부를 자기회로적으로 연결하는 요크가 분할되어 제 1 요크(208)와 제 2 요크(209)로 나누인 지점에, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 착자 극성의 방향이 서로 상반된 방사형 착 자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 2 외륜 마그네트(205)가 존재하여, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단 한 자극과 제 2 외륜 마그네트(205)의 내경부 한 자극이 제 1 요크(208)를 통하여 자기적으로 연결되고, 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부 한 자극와 이와 극성이 반대인 제 2 외륜마그네트(205) 외경부 한 자극는 제 2 요크(209)를 통하여 자기적으로 연결될 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 자극 방향은 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 자극 방향과 상호간 수평 방향의 평행을 이루어 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 하단이 상기 다이아프램(801) 에지(206) 상단 위공간에 상하간 소정의 간격을 이루고 배치되며, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 및 제 2 외륜 마그네트(205)는 각각 평면도상에서 소정의 각도(221,241)로 분할된 복수 개의 부채꼴과 유사한 모양의 마그네트 조각(224,244)들이, 그 내경부(225,245) 및 외경부(226,246)가 각각 내경부(225,245)를 지나는 원주(227,247) 및 외경부(226,246)를 지나는 원주(228,248) 상에 각기 배열되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 그룹과 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 그룹을 각각 이룰 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 외경부 근방에는 수직 방향으로 관통하는 다수의 음방출공(210)을 구비하며, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b) 하단과 다이아프램(801) 센터캡(207) 상단 사이의 공간에는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 주름(272)을 갖는 댐퍼(270)가 존재하여 그 중앙부(271)가 바텀플레이트(201b) 하단 중앙에 고정되고 댐퍼(270)의 바깥 가장자리부(273)는 다이아프램(801) 센터캡(207) 외경부 근방에 고정됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기인 것이다.

마이크로 스피커 전기역학 전기음향 방사형 착자 병렬 요크 다이아프램 진동판 보이스코일 음성코일

Description

전기역학적 전기음향 변환기{ Electrodynamic electroacoustic transducer }

본 발명은 이동 통신용 단말기 및 휴대용 멀티미디어기기에 주로 사용되는 소형 스피커인 전기역학적 전기음향 변환기에 관한 것으로 일반적으로 마이크로스피커라 명명하는 것이다. 일반적인 대형 스피커와 마이크로스피커의 크기면에서의 정확한 경계는 없지만, 본 발명에서는 주된 응용 분야를 기준으로 하여 비교적 작은 크기의 스피커를 통칭하는 수단으로서 편의상 이를 마이크로스피커라 한다.

일반적으로 마이크로스피커는 자기회로와 진동계를 중심으로 구성되어 있다. 자기회로는 내륜 마그네트(30) 또는 외륜 마그네트(30')에, 상기 마그네트의 상부에 부착되는 탑플레이트(20',21) 와 상기 마그네트의 하부에 부착되는 바텀플레이트(20,21') 및 요크(70) 등으로 구성되며, 상기 마그네트(30,30') 및 플레이트와 요크를 통하여 구성되는 자기회로는 강한 자기장을 에어갭(40)에 공급하게 된다. 일반적으로 스피커의 자기회로를 이루는 마그네트(30,30')는 그 재질이 페라이트 계열이나 알니코 또는 희토류로서 네오드뮴(Nd-Fe-B) 계통이나 사마륨-코발트(Sm-Co) 계열의 마그네트가 사용될 수 있으나, 마이크로스피커에서는 가격 대비 성능이 우수한 네오드뮴(Nd-Fe-B) 계의 마그네트(30,30') 사용이 일반적이다. 또한 탑플레이트(20',21) 와 바텀플레이트(20,21') 및 요크(70) 등의 재질은 일반 적으로 순철로 알려진 탄소 함유량 20ppm 이하의 암코철 또는 전해절이 사용되는 것이 이상적이지만, 가격적인 측면을 고려할때 마이크로스피커에는 거의 순철과 비슷한 수준의 저 탄소 함유량의 제품으로서 SPC-3 (탄소 함유량 25~50ppm 이하, POSCO)등이 사용되고 있다.

또한 에어갭(40) 내에 삽입 되어 있는 보이스코일(60)은 에지(51)와 센터캡(50)으로 이루어진 다이아프램(50,51)에 부착되어 진동계를 이룬다. 이 밖에도 외부로부터의 충격을 방지하기 위하여 다수의 음방출공(11)을 구비한 프로텍터(10)를 비롯하여 이러한 상기 자기회로와 진동계를 수용하기 위한 프레임(100) 및 보이스코일(60)에 음성전류를 인가하기 위한 전극 단자 등이 프레임(100) 상에 설치되게 된다.

이와 같이 상기 자기회로를 통하여 에어갭(40)에 공급된 강한 자기장 안으로 삽입 장착된 보이스코일(60) 내에 음성전류를 인가하게 되면 플레밍의 왼손 법칙에 의한 기계적 음향 진동이 보이스코일(60)로부터 다이아프램(50,51)에 발생되므로 마이크로스피커의 기능이 이루어지게 된다.

또한, 마이크로스피커는 일반적인 대형 스피커와는 달리 그 적용 분야가 이동 통신 단말기 및 휴대형 멀티미디어기기 등 크기가 작은 제품 분야에 주로 사용되므로 보다 더 소형, 슬림화가 요구되고 있는 추세이다.

종래의 마이크로스피커 기술을 대표적으로 소개하면, 상기 언급된 바와 같이 대한민국특허청 등록실용신안 제20-0302577호 (제목:통신단말기용 마이크로스피커의 내부결합구조)를 들 수 있다. 도1a 에는 이에 대한 단면도가 도시되어 있으며, 도1b 에는 도1a 에서의 우측 에어갭(40)을 중심으로한 부분 단면도로서 자속의 흐름이 도시되어 있다.

이러한 종래의 마이크로스피커에서는 에어갭(40) 내의 자속 밀도를 강화하기 위하여, 외륜 마그네트(30')와 더불어 외륜 탑플레이트(21) 및 외륜 바텀플레이트(20) 와 요크(70)을 통하여 이루어지는 자기회로 이외에 내륜 마그네트(30)와 내륜 탑플레이트(20') 및 내륜 바텀플레이트(21')로 이루어지는 자기회로의 새로운 고안에 관하여 소개하고 있다.

그러나 상기 소개된 종래의 마이크로스피커는 대형 스피커와 달리 에어갭(40)의 간격(41)과 외륜 마그네트(30')의 두께(42)와의 차이가 크지 않으므로, 외륜 마그네트(30') 외곽으로의 누설 자속(70)의 양이 대형 스피커에 비하여 상대적으로 많게 되는 약점을 가지고 있다. 실제로 종래의 직경 17mm 의 마이크로스피커에서 제품 두께 기준 4.0 mm 의 제품의 에어갭(40)의 간격(41)은 0.7 mm 내외 이며, 외륜 마그네트(30')의 두께(42)는 대략 1 mm 내외가 된다. 이와 비교하여 대형 스피커 8인치 우퍼의 경우 에어갭(40)의 간격(41)은 1mm 내외로 마이크로스피커와 비교해도 큰 차이가 없으면서 외륜 마그네트(30')의 두께(42)는 수 센티미터(cm)에 이르므로 상호간 그 비율을 살펴보면, 상대적으로 종래의 마이크로스피커의 자기회로가 갖는 구조적 불리함이 존재하게 된다.

이와 같은 종래의 마이크로스피커의 문제점들을 극복하기 위하여 미국 공개 특허 제 US 2007/0165902호 에서는 도1c 내지 도1d에 도시된 바와 같은 새로운 고안에 관하여 소개하고 있다. 상기 도면을 토대로 그 기능을 설명하면 다음과 같다.

먼저 도1c에 도시된 종래 기술의 실시 예는 , 적어도 1개의 3차원 몸체를 갖는 제 1 자기극성부(131)와 또한 적어도 1개의 3차원 몸체를 갖는 제 2 자기극성 부(132)가 상호간 자기적 에어갭(133)을 이루고, 상기 제 2 자기극성부(132)는 제 1 자기극성부(131)의 상하 방향의 공간과 배타적인 위치에 배열되고, 상기 제 1 자기 극성부(131)의 한 자극 면과 상기 제 2 자기 극성부(132)의 한 자극 면은 하나의 요크(134)를 통하여 자기적으로 연결됨과 동시에 이를 통하여 상호간 지지되며, 다이아프램(135)은 상기 제 1 자기극성부(131)의 상단 윗 공간과 상기 제 2 자기극성부(132) 하단 아래 공간에 배열되고 바깥 가장자리는 요크(134)에 의해 지지되어 상하 방향 진동이 가능하며, 보이스코일(137)은 상기 다이아프램(135)에 부착되어 상기 에어갭(133) 내에 배열된 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 상기 제 1 자기극성부(131)와 제 2 자기극성부(132) 중 적어도 한 곳이 마그네트(131b 또는 132b)를 포함하며, 상기 다이아프램(135)은 진동을 가능케 하는 에지(135a)를 포함할때, 상기 다이아프램(135) 에지(135a) 중 적어도 한 부분이 상기 제 2 자기극성부(132)의 밑면을 대항하고 있으며, 상기 다이아프램(135) 에지(135a)의 하방의 요크(134)에 음방출공(138)을 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 도1c에서는 보다 더 얇은 두께의 개량된 전기역학적 전기음향 변환기에 대하여 소개하고 있으나, 제 2 자기극성부(132)의 플레이트(132a) 등이 차지하는 두께 등으로 인하여 이를 개선하기 위한 또 다른 실시 예를 도1d에 도시된 구조를 통해 소개하고 있다.

도1d에 도시된 종래 기술의 실시 예에서는, 보이스코일(137)의 진동 방향 즉, 상하 방향과 직각인 방향의 착자구조를 갖는 마그네트(142b) 및 플레이트(142a) 로 구성된 제 2 자기극성부(142)와 상하 방향 착자방향을 갖는 제 1 자기극성부(131)를 주요 구성으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기를 나타내주고 있다.

그러나 도1c 및 도1d에 도시된 종래 기술에서는 제 2 자기극성부(132,142) 의 마그네트(132b,142b)에 의한 에어갭(133) 내에서 충분한 자속밀도의 세기를 확보하려면 상기 마그네트(132b,142b)의 두께에 비례한 요크(134)의 두께(141)가 일정 수준 이상이 되어야 하므로 이로 인한 전체적인 제품 두께에 부정적인 영향을 끼치고 있다.

또한 도1d에 도시된 실시 예에서 제 2 자기극성부(142) 의 마그네트(142b)의 모양이 고리 모양의 환형 일 경우, 보이스코일(137)의 진동 방향 즉, 상하 방향과 직각인 방향의 착자구조를 갖는 마그네트(142b) 구조, 즉 방사형 착자구조를 갖는 마그네트(142b)는 그 크기가 작은 소형 제품에 적용될 경우에는 제작이 어려운 단점을 가지고 있다. 왜냐하면, 가장 대표적인 네오드뮴(Nd-Fe-B) 계열 마그네트의 경우, 그 제작 공정상 가장 강한 자력을 보유하도록 제작하기 위하여는 자기적 이방성 특성을 보유한 마그네트 제작 공정을 거쳐야 되는데, 이를 위하여 마그네트 분말을 고온에서 가압 프레스 공정을 통한 성형 시에 자장 중에서 이루어져야 된다. 즉, 마그네트의 착자 방향으로 자기장을 가해준 상태에서 성형이 이루어져야만 이방성 마그네트가 형성되며, 이러한 이방성 특성의 마그네트는 다른 등방성 제품의 경우 보다 강한 자력을 보유할 수 있는 마그네트가 된다. 그런데 상기 도1d에 도시된 실시 예에서 제 2 자기극성부(142) 의 마그네트(142b)의 모양이 고리 모양 의 환형 일 경우, 보이스코일(137)의 진동 방향 즉, 상하 방향과 직각인 방향의 착자구조를 갖는 마그네트(142b) 구조, 즉 방사형 착자구조를 갖는 마그네트(142b)는 그 내경이 작은 소형 제품에 적용될 경우에는 상기 자장 중 성형을 위한 자기장을 가해주는 공정에 난해한 단점을 가지고 있다.

그리고 도1c 및 도1d에 소개된 종래 기술은 저음 성능을 향상시키기 위하여, 다이아프램(135) 두께를 얇게 하는 등의 방법으로 낮은 공진 주파수(F0) 설계에 의한 동작에서 보이스코일(137)에 발생하는 에어갭(133) 터치 현상을 효과적으로 제거하기 어려운 단점을 가지고 있다.

더 나아가 상기 도1c 및 도1d에 소개된 종래 기술은 외부로 부터 에어갭(133)으로의 이물질이 유입될 경우 보이스코일(137)의 상하 진동시에 심각한 잡음을 발생 시키는 문제점을 가지고 있다.

또한 상기 도1d에 소개된 종래의 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 그 구조상 에어갭(133)에 가해지는 자기장을 공급하기 위한 자기회로의 경로가 요크(134) 및 제 2 자기극성부(142) 의 마그네트(142b)를 비교적 원거리로 통과하므로 상기 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화하는 것에 난점을 가지고 있다.

그러므로 본 발명에서는, 종래 기술 도1c의 예 보다 더 진보된 개념인 도1d의 실시 예를 개선하여 다음과 같은 관점에서 상기 제기된 문제들에 대한 해결 수단 및 원활한 제품 양산과 성능의 극대화를 위한 보다 진보적인 구조적 고안을 제공하고자 한다.

첫째, 종래 기술의 제 1 자기 극성부(131)과 제 2 자기 극성부(142)가 모두 마그네트(131b,142b)를 포함하고 있는 경우에서 이들을 자기회로적으로 연결하는 요크(134)가 분할되어 제 1 요크와 제 2 요크로 나누인 지점에, 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)와 착자 극성 방향이 서로 상반된 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 3 의 마그네트를 사용하여,상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)의 한 자극과 상기 제 3 의 마그네트의 한 자극을 제 1 요크를 통하여 연결하고, 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)의 한 자극과 상기 제 3 의 마그네트의 또 다른 자극을 제 2 요크를 통하여 연결하며, 상기 제 3의 마그네트 상에는 외경부 근방에 다수개의 음방출공이 구비될 때, 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)의 두께를 상대적으로 작게 하고도 이에 대한 부족분을 상기 제 3 의 마그네트를 통하여 보완함으로써 에어갭(133)에서의 자속밀도는 동일하게 유지하면서도 보다 얇은 두께의 제품의 제작을 가능케 하며, 상기 제 3의 마그네트 상의 다수개의 음방출공을 통하여 고음부의 음향 방출을 용이하게 하는 관점이다.

둘째, 상기 첫째 관점에서 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b) 및 상기 제 3 의 마그네트에 대하여, 보이스코일(137)의 상하 진동 방향과 직각인 착자 방향 즉, 보이스코일(137) 의 수직 중심 축에 대하여 방사형 착자 방향을 갖는 마그네트를 이루기 위하여, 상기 수직 중심축에 대하여 수평의 평면상에서 소정의 각도로 분할된 부채꼴과 유사한 모양의 다수개의 마그네트 조각들이 각각 그 내경부 및 외경부가 상호간 상반된 자기적 극성을 갖고, 상기 마그네트 조각들이 상호간 동일 평면상에 상기 수직 중심 축 둘레에 배열되어 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b) 및 상기 제 3 의 마그네트가 결과적으로 방사형 착자 구조를 갖도록 하는 관점이다.

셋째, 상기 첫째 관점에서 저음 성능을 향상시키기 위하여, 다이아프램(135) 두께를 얇게 하는 등의 방법으로 낮은 공진 주파수(F0) 특성을 갖는 다이아프램(135) 진동시에 보이스코일(137)에 발생하는 에어갭(133) 터치 현상을 효과적으로 제거하기 위하여, 상기 제 1 자기 극성부(131)의 상단과 다이아프램(135) 하단 사이의 공간에는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 방사형 주름을 갖는 댐퍼가 존재하여 그 중앙부가 상기 제 1 자기 극성부(131)의 상단 중앙에 고정되고 댐퍼의 바깥 가장자리부는 보이스코일(137) 상단과 다이아프램(135) 접합부 근방에 고정되는 구조를 갖는 관점이다.

넷째, 상기 첫째 관점에서 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)의 상부의 한 자극과 하부의 다른 한 자극을 외경부에서 상호간 연결하는 실린더형 병렬 요크가 장착되어 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 수월한 제품 양산을 가능케하는 관점이다.

다섯째, 상기 첫째 관점에서 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)의 내경부의 한 자극과 외경부의 다른 한 자극을 상단 또는 하단에서 상호간 연결하는 제 1 병렬 요크가 장착되어 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 수월한 제품 양산을 가능케하는 관점이다.

여섯째, 상기 첫째 관점에서 상기 제 3 의 마그네트의 내경부의 한 자극과 외경부의 다른 한 자극을 상단 또는 하단에서 상호간 연결하고, 상기 제 3 의 마그네트의 외경부 근방에 구비된 음방출공과 평면도 상에서 동일한 위치에 음방출공 을 구비한 제 2 병렬 요크가 장착되어 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 수월한 제품 양산을 가능케하며, 상기 다이아프램(135)의 진동으로 발생되는 고음부 음의 방출을 용이하게 하는 관점이다.

일곱째, 상기 여섯째 관점에서 외부로 부터 음방출공(138)을 통하여 에어갭(133)으로의 이물질이 유입될 경우 보이스코일(137)의 상하 진동시에 심각한 잡음을 발생 시키는 문제점을 해결하기 위하여, 음방출공(138)이 구비된 제 3 의 마그네트와 제 2 병렬 요크의 하방을 전방 음향 방출 방향으로 사용하고, 상기 음방출공(138)의 상부 또는 하부에 외부로부터의 이물질 유입을 차단하기 위한 미세 망사 구조물을 장착하는 관점이다.

상기와 같이 종래 기술에서 제기된 문제점들을 해결하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

상기 첫째 관점에 의한 기대 효과는, 종래 기술에서 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)가 차지하는 두께를 종래 보다 얇게 하면서도 , 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)와 착자 극성 방향이 서로 상반된 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 3 의 마그네트를 사용하여, 제 1 요크와 제 2 요크를 통하여 자기회로를 구성함으로써, 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)의 두께 감소분에 대해 상응하는 체적의 마그네트를 상기 제 3 의 마그네트를 통하여 보완함으로써 에어갭(133)에서의 자속밀도는 동일하게 유지하면서도 보다 얇은 두께의 제품의 제작이 가능하거나, 또한 같은 두께의 제품에서는 보다 높은 수준의 음압 구현이 가능한 제품의 제작이 가능한 효과를 기대할 수 있으며, 또한 상기 제 3 의 마그네트 상의 외경부 근방에 다수개의 음방출공이 구비됨으로 인하여 전체적인 자기회로의 자속 흐름에 대한 방해를 최소화 하면서도 원활한 고음부 음향 방출이 가능하도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

상기 둘째 관점에 의한 기대 효과는, 상기 첫째 관점에서 보이스코일(137)의 수직 중심 축에 대하여 평면도 상에서 소정의 각도로 분할된 부채꼴과 유사한 모양의 다수개의 마그네트 조각들에 있어서 그 각각은 그 내경부 및 외경부가 상호간 상반된 자기적 극성을 갖고, 상기 마그네트 조각들이 상호간 동일 평면상에 상기 수직 중심 축 둘레에 배열 접합되어 , 방사형 착자구조를 갖는 자기적 이방성 마그네트 제조 공정상의 어려움을 극복하고 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b) 또는 상기 제 3 의 마그네트가 결과적으로 방사형 착자 구조를 갖도록 하는 효과를 기대할 수 있다.

상기 셋째 관점에 의한 기대 효과는, 상기 첫째 관점에서 상기 제 1 자기 극성부(131)의 상단과 다이아프램(135) 하단 사이의 공간에는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 방사형 주름을 갖는 댐퍼가 존재하여 그 중앙부가 상기 제 1 자기 극성부(131)의 상단 중앙에 고정되고 댐퍼의 바깥 가장자리부는 보이스코일(137) 상단과 다이아프램(135) 접합부 근방에 고정되는 구조를 갖는 관점이다.

상기 넷째 관점에 의한 기대 효과는, 상기 첫째 관점에서 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)의 상부의 한 자극과 하부의 다른 한 자극을 외경부에서 상호간 연결하는 실린더형 병렬 요크를 장착함으로써, 상기 제 2 자기극성부(142)의 마그네트(142b)와 상기 제 3 의 마그네트를 자기적 에너지 공급원으로 하는 상기 제 1 요크 및 제 2 요크를 통해 구성되는 자기 회로를 통하여 에어갭(133) 내에 자기장을 제공할때, 상기 자기 에너지 공급원에 의한 자속의 흐름이, 순철을 주 재료로 하는 실린더형 병렬 요크와 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)가 상호간 병렬로 자속 흐름을 제공함으로서 상기 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 제품 양산 시에도 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)와 제 1 요크와의 접착 공정의 난해한 과정을 상기 제 1 요크와 상기 병렬 요크를 프레스 공법 등의 방법으로 일체형으로 제작할 수 있으므로 수월한 제품 양산을 가능케 하는 효과가 있다.

상기 다섯째 관점에 의한 기대 효과는, 상기 첫째 관점에서 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)의 내경부의 한 자극과 외경부의 다른 한 자극을 상단 또는 하단에서 상호간 연결하는 제 1 병렬 요크를 장착함으로써, 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)와 상기 제 3의 마그네트를 자기적 에너지 공급원으로 하여 제 1 요크와 제 2 요크를 통하여 에어갭(133) 내에 자기장을 공급할때, 상기 제 1 병렬 요크와 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)가 상호간 병렬의 자속 흐름 경로를 제공함으로써 상기 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 제품 양산 시에도 ,상기 제 2 요크와 상기 병렬 요크를 프레스 공법 등의 방법으로 일체형으로 제작할 수 있으므로, 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)와 제 2 요크와의 접착 공정의 난해함을 해소하여 수월한 제품 양산을 가능케하는 효과가 있다.

상기 여섯째 관점에 의한 기대 효과는,상기 첫째 관점에서 상기 제 3 의 마 그네트의 내경부의 한 자극과 외경부의 다른 한 자극을 상단 또는 하단에서 상호간 연결하며 또한 상기 제 3 의 마그네트의 외경부 근방에 구비된 음방출공과 평면도 상에서 동일한 위치에 음방출공을 구비한 제 2 병렬 요크를 장착함으로써, 상기 다섯째 관점에서 언급한 원리와 같은 개념으로, 상기 제 1 자기 극성부(131)의 마그네트(131b)와 상기 상기 제 2 자기 극성부(142)의 마그네트(142b)를 자기적 에너지 공급원으로 하여 제 1 요크와 제 2 요크를 통하여 에어갭(133) 내에 자기장을 공급할때, 상기 제 2 병렬 요크와 상기 제 3 의 마그네트가 상호간 병렬의 자속 흐름 경로를 제공함으로써 상기 에어갭(133) 내에서의 자속밀도를 극대화 함과 동시에 제품 양산 시에도 상기 제 1 요크 및 제 2 요크와 상기 제 2 병렬 요크를 프레스 공법 등의 방법으로 일체형으로 제작할 수 있으므로, 상기 제 3의 마그네트와 제 1 요크 및 제 2 요크간의 접착 공정의 난해함을 해소하여 수월한 제품 양산을 가능케 하는 효과가 있으며, 상기 제 3의 마그네트와 제 2 병렬 요크의 바깥 가장자리 근방에 평면도 상에서 동일한 위치에 상하간 관통하는 음방출공이 각각 구비되므로 상기 다이아프램(135)의 진동으로 발생되는 고음부 음의 방출을 용이하게 하는 효과가 있다.

상기 일곱째 관점에 의한 기대 효과는, 상기 여섯째 관점에서 외부로 부터 음방출공(138)을 통하여 에어갭(133)으로의 이물질이 유입될 경우 보이스코일(137)의 상하 진동시에 심각한 잡음을 발생 시키는 문제점을 해결하기 위하여, 음방출공이 동일 수직선 상에 각각 구비된 제 3 의 마그네트와 제 2 병렬 요크의 하방을 전방 음향 방출 방향으로 사용하고, 상기 음방출공의 상부 또는 하부에 외부로부터의 이물질 유입을 차단하기 위한 미세 망사 구조물을 장착하는 관 점이다.

본 발명의 보다 상세한 실시를 위하여 도2a 내지 도8을 통하여 구체적으로 설명하기로 한다.

본 발명에서는 1d에 도시된 종래 기술에서 아래 방향을 주된 음향 방출 방향으로 사용하므로 아래 모든 도면은 상하 방향이 종래 기술의 것과 반대로 도시되어서,본 발명에 의한 모든 도면은 상 방향을 주된 음향 방출 방향으로 하고 있다.

먼저 도2a 내지 도2h에 도시된 본 발명에 의한 첫 번째 실시 예에서, 수직 방향의 착자 방향을 갖는, 고리 모양의 환형 내륜 마그네트(201a)와 이의 하단에 부착된 고리 모양의 환형 바텀플레이트(201b)로 이루어진 제 1 자기 극성부(201)와, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 수직 중심선에 대하여 직각의 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 1 외륜 마그네트(202a)와 이의 내경부에 부착된 소정 두께의 실린더형 탑플레이트(202b)로 이루어지는 제 2 자기 극성부(202)가 존재하여 ,상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b)의 외경부와 상기 제 2 자기 극성부(202)의 실린더형 탑플레이트(202b)의 내경부를 통하여 에어갭(203)이 형성되고, 상기 에어갭(203) 내에 보이스코일(204)이 삽입되고, 상기 보이스코일(204) 상단에 고리 모양의 환형 다이아프램(801) 에지(206)의 내경부가 부착되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 상단 위 공간에 소정의 간격을 두고 위치하며, 상기 보이스코일(204) 하단에는 다이아프램(801) 센터캡(207)의 외경부가 부착되어 상기 내륜 바텀플레이트(201b) 하단 아래 공간에 소정의 간격을 두고 위치 할 때 상기 보이스코일(204)은 상하 수직 방향의 진동이 가능하고, 상기 내륜 마그네트(201a) 상단의 한 자극과 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부의 한 자극은 요크를 통하여 상호간 자기회로를 이루는 전기역학적 전기음향 변환기로서, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단과 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)의 외경부를 자기회로적으로 연결하는 요크가 분할되어 제 1 요크(208)와 제 2 요크(209)로 나누인 지점에, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 착자 극성의 방향이 서로 상반된 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 2 외륜 마그네트(205)가 존재하여, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단 한 자극과 제 2 외륜 마그네트(205)의 내경부 한 자극이 제 1 요크(208)를 통하여 자기적으로 연결되고, 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부 한 자극와 이와 극성이 반대인 제 2 외륜마그네트(205) 외경부 한 자극는 제 2 요크(209)를 통하여 자기적으로 연결될 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 자극 방향은 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 자극 방향과 상호간 수평 방향의 평행을 이루어 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 하단이 상기 다이아프램(801) 에지(206) 상단 위공간에 상하간 소정의 간격을 이루고 배치되며, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 및 제 2 외륜 마그네트(205)는 각각 평면도 상에서 소정의 각도(221,241)로 분할된 복수 개의 부채꼴 모양의 마그네트 조각(224,244)들이, 그 내경부(225,245) 및 외경부(226,246)가 각각 내경부(225,245)를 지나는 원주(227,247) 및 외경부(226,246)를 지나는 원주(228,248) 상에 배열되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 그룹과 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 그룹을 각각 이룰 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 외경부 근방에는 수직 방향으로 관통하는 다 수의 음방출공(210)을 구비하며, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b) 하단과 다이아프램(801) 센터캡(207) 상단 사이의 공간에는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 주름부(272)를 갖는 댐퍼(270)가 존재하여 그 중앙부(271)가 바텀플레이트(201b) 하단 중앙에 고정되고 댐퍼(270)의 바깥 가장자리부(273)는 다이아프램(801) 센터캡(207) 외경부 근방에 고정됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기를 나타내 주고 있다.

또한 상기 도2a에 도시된 실시 예에서 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)에는 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)를 구비하고 있다.

여기서 도2a는 본 발명에 의한 첫 번째 실시 예에 대한 수직 단면도를 도시하고 있으며. 앞서 본 발명에 의한 과제 해결 수단으로 언급한 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 3 의 마그네트로서 제 2 외륜 마그네트(205)가 사용되고 있다. 그리고 제 1 자기 극성부(201)를 이루는 고리 모양의 환형 내륜 마그네트(201a)와 이의 하단에 부착된 고리 모양의 환형 바텀플레이트(201b)는 중앙의 음방출공(210a)이 생략된 원기둥 형태의 것이어도 무방하다.

도2b에는 상기 도2a에서의 방사형 착자 구조를 갖는 제 2 외륜마그네트(205)를 형성하기 위하여 사용되는, 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(224) 한 개의 평면도를 도시하고 있으며, 상기 마그네트 조각(224)은 그 내경부(225) 와 외경부(226)가 각각 S 극과 N 극을 갖는 자기 극성 구조의 일례가 나타나 있고 이는 제 1 외륜 마그네트(202a)의 자극 방향과 상호간 반대인 조건 하에서 상기 S극과 N극이 상호 뒤바뀐 형태이어도 무방하다. 또한 상기 마그네트 조각(224)들이 배 열될 내경부(225) 원주(227)과 외경부(226) 원주(228)가 함께 나타나 있으며, 소정의 각도(221)로 분할된 상기 마그네트 조각(224)의 두 측면부 상에 임의의 두 점(229a , 229b)에서 각각 소정의 각도(222,223)로 상기 마그네트 조각(224)의 두 귀퉁이가 잘린 모양은 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 외경부 근방에 수직 방향으로 관통하는 다수의 음방출공(210)을 구비하기 위한 효과적인 실시 예를 나타내고 있다. 이러한 상기 귀퉁이 절단을 위한 각도(222,223)는 보다 예리한 각도로서 소정의 면적을 갖는 음방출공(210)을 형성함이 방사형 자속의 흐름에 대한 방해를 최소화 하므로 바람직한 실시 예라 할 수 있다.

도2c에는 도2b의 상기 마그네트 조각(224)들이, 각각 그 내경부(225) 및 외경부(226)가 각각 원주(227,228) 상에 배열되어 방사형 착자 구조를 갖는 제 2 외륜마그네트(205)를 이룬 것이 제 1 요크(208) 및 제 2 요크(209)와 결합된 평면도가 도시되어 있다.

또한 도2d에는 상기 도2a에서의 제 1 외륜 마그네트(202a)를 형성하는 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(244) 한 개의 평면도가 도시되어 있으며, 도2e에는 상기 도2d에서의 마그네트 조각(244)에 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)의 효과적인 형성을 위한 하나의 실시예를 나타내 주는 마그네트 조각(244) 한 개의 평면도가 도시되어 있으며, 여기에서도 상기 도2b의 제 2 외륜마그네트(205)의 경우와 유사하게 소정의 각도(241)로 분할된 상기 마그네트 조각(244)의 한 측면부 상에 임의의 한 점(259)에서 소정의 각도(252)로 상기 마그네트 조각(244)의 한 쪽 귀퉁이가 잘린 모양은 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 외경부 근방에 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)을 구비하기 위한 효과적 인 실시 예를 나타내고 있다.

도2f에는 도2d 내지 도2e에 나타낸 상기 마그네트 조각(244)들이 각각 그 내경부(245)를 지나는 원주(247) 및 외경부(246)를 지나는 원주(248)상에 배열되어, 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)를 한 개 구비한 방사형 착자 구조를 갖는 제 1 외륜 마그네트(202a)를 형성하고 있으며, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)가 실린더형 탑플레이트(202b) 및 제 2 요크(209)와 결합된 모양의 평면도가 도시되어 있다.

도2g에는 상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b) 하단과 다이아프램(801) 센터캡(207) 상단 사이의 공간 위치하는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 주름부(272)를 갖는 댐퍼(270)의 단면도가 도시되어 있으며. 도2h에는 상기 댐퍼(270)의 평면도가 도시되어 있다. 상기 댐퍼는 그 중앙부(271)가 상기 바텀플레이트(201b) 하단 중앙에 고정되고 댐퍼(270)의 바깥 가장자리부(273)는 다이아프램(801) 센터캡(207) 외경부 근방에 고정되어서, 제 2 요크(209)에 부착된 상기 다이아프램(801) 에지(206)의 외경부 고정 부분과 함께 다이아프램(801)에 두 개의 지지점을 제공함으로써 보이스코일(204)에 과다한 음향 진동에너지가 가해질 경우에 상기 보이스코일(204)의 상하 진동시 비틀림 진동에 의하여 발생되는, 상기 실린더형 탑플레이트(202b) 내경부와 제 1 자기 극성부(201)의 외경부로 형성되는 에어갭(203)의 좌우 벽을 스치는 현상, 즉 에어갭 터치 현상을 효과적으로 극복할 수 있도록 하는 것이다. 도2g 내지 도2h에 의하면 상기 댐퍼(270)는 상기 바텀플레이트(201b) 하단 중앙부와 접합되기 위한 평탄한 중앙부(271)를 가지고 있으며, 보이스코일(204) 및 다이아프램(801)의 상하 원활한 진동을 돕기 위한 주름부(272) 가, 도2h의 평면도 상에서 상기 중앙부(271)를 중심으로 바깥 가장자리부(273)를 향하여 마치 물결 모양과도 같은 형태로 방사형으로 형성되어 있고, 상기 댐퍼(270) 중앙부(271)는 바텀플레이트(201b) 하단 중앙부와 접합될 시에, 상기 주름부(272) 상단과 바텀플레이트(201b) 하단과 소정의 간격(274)을 갖도록 상기 댐퍼(270)의 중앙부(271)는 상방향으로 돌출을 형성하여, 상기 보이스코일(204) 및 다이아프램(801)의 상하간 진동시에 소정의 진동 변위를 제공하는 특징을 가지고 있는 것이다.

도3a 내지 도3g는 본 발명에 의한 두 번째 실시 예를 도시한 것으로서, 상기 첫 번째 실시 예를 한 단계 더 나아가, 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a)의 외경부에 소정의 두께를 갖는 실린더형 병렬 요크(301 )가 존재하여, 상기 내륜 마그네트(201a)의 상부 자극의 외경부와 하부 자극의 외경부를 상호간 연결하고, 상기 바텀플레이트(201b) 및 제 1 요크(208)와 함께 상기 내륜 마그네트(201a) 전체를 감싸는 형태를 갖는 것을 특징으로 하고, 또한 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a) 상단부 또는 하단부에 소정의 두께를 갖는 고리 모양의 환형 제 1 병렬 요크(302)가 존재하여, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 내경부 자극과 외경부 자극을 상호간 연결하고, 상기 제 1 병렬 요크(302) 상에는 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)상에 구비된 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)와 평면도 상에서 동일한 위치에 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240a 내지 240b)가 구비됨을 특징으로 하며, 그리고 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 상단부 또는 하단부에 소정의 두께를 갖는 고리 모양의 환형 제 2 병렬 요크(303)가 존재하여, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 내경부 자극과 외경부 자극을 상호간 연결하고, 상기 제 2 병렬 요크(303)에는 수직 방향으로 관통하는 다수의 음방출공(210a 내지 210b)이 구비되며, 상기 음방출공(210a 내지 210b)은 제 2 외륜 마그네트(205)에 구비된 음방출공(210)과 평면도 상의 동일한 위치에 구비됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기인 것이다.

도3a에서 실린더형 병렬 요크(301)의 역할은, 상기 제 2 자기극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a) 또는 상기 제 2 외륜 마그네트(205)를 자기적 에너지 공급원으로 하는 상기 에어갭(203) 내에서의 자속의 흐름에 관하여, 도2a과 같이 실린더형 병렬 요크(301)가 없는 제 1 자기 극성부(201) 구조에서는 상기 내륜 마그네트(201a)를 상하로 관통하는 자속의 흐름이 존재하며, 이에 비하여 상기 실린더형 병렬 요크(301)가 장착된 제 1 자기 극성부(201) 구조에서는 상기 내륜 마그네트(201a)를 상하로 관통하는 자속의 흐름과 병렬로 상기 실린더형 병렬 요크(301)를 통한 상하로 관통하는 자속의 흐름이 함께 에어갭에 제공되게 된다. 일반적으로 실린더형 병렬 요크의 재질은 순철을 사용하므로 이러한 요크의 재질은 , 상기 내륜 마그네트(201a)로 가장 많이 사용되는 네오드뮴계 마그네트(Nd-Fe-B) 등과 비교할 때 투자율 및 포화 자속밀도의 값이 훨씬 큰 값을 갖고 있으므로 보다 높은 자속밀도의 강한 자기력을 상기 에어갭(203)에 공급할 수 있게 된다.

또한 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 상단부 또는 하단부에 부착되는 제 1 병렬 요크(302) 및 제 2 외륜 마그네트(205)의 상단부 또는 하단부에 부착되는 제 2 병렬 요크(303)의 기능은 원리적으로 동일한 개념 하에서 이해될 수 있으며, 이 에 대한 상세한 설명을 위하여 도3a에서의 제 2 자기극성부(202)의 한 영역(300)을 확대하여 도3b (가) 내지 (나)에 부분 상세도로 도시하였으며, 이를 통하여 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 상기 제 1 병렬 요크(302)의 두께 비에 따른 자속의 흐름에 관하여 상세히 설명하고자 한다.

도3b에서 (가)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 상기 제 1 병렬 요크(302)의 두께 비가 특정 수준 이상, 즉 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 두께에 비하여 상기 제 1 병렬 요크(302)의 두께가 일정 수준 이하가 되면 외부 자기회로에 의한 제 1 병렬 요크(302) 내에서의 자속의 방향은 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 내에 흐르는 자속과 동일한 방향을 갖게 된다. 그러나 도3b에서 (나)에 도시된 바와 같이 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 상기 제 1 병렬 요크(302)의 두께 비가 특정 수준 이하, 즉 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 두께에 비하여 상기 제 1 병렬 요크(302)의 두께가 일정 수준 이상가 되면 외부 자기회로에 의하여 상기 제 2 자기 극성부에 자기장이 가해지더라도 제 1 병렬 요크(302) 내에서는 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)자속이 자체적으로 순환되어 결과적으로 에어갭(203) 내에 공급하는 자속의 양이 감소하게 되는 결과를 갖게 된다. 이와 같이 제 1 외륜 마그네트(202a)의 두께(Tm)와 제 1 병렬 요크(302)의 두께(Ty)의 비에 따른 에어갭(203) 내에서의 자속밀도의 크기를 나타내는 도표가 도3c에 도시되어 있다. 여기서 상기 두께비 R=Rc인 특정 지점에서 에어갭(203) 자속밀도의 최대치 Gm 값을 갖게 되며, 이러한 특정 두께비 Rc 값은 보통 0.5 내외의 값을 갖게 되나, 이는 외부 자기 에너지 공급원의 크기 및 외부 자기 회로의 구성에 따라 최적 값이 유동적이므로 해당 시스템의 자기회로 특성에 맞는 적정치를 찾을 필요가 있다.

도3d에는, 도3a에 도시된 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 상부에 제 2 병렬 요크(303)가 부착되고 상기 제 2 병렬 요크(303)가 제 1 요크(208) 및 제 2 요크(209)와 함께 결합 된 모양이 평면도 상에 도시된 것이다. 여기에서 보면 상기 제 2 병렬 요크(303) 상의 다수의 음방출공(210)은 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 상에 구비된 다수의 음방출공(210)과 평면도 상에서 동일한 위치에 같은 형상으로 구비됨으로써 수직 방향 관통을 형성하여 다이아프램(801) 진동 시 원활한 고음부의 음 방사가 가능하도록 하는 것이다.

도3e에는, 도3a에 도시된 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 하부에 제 1 병렬 요크(302)가 부착되고, 상기 제 1 병렬 요크(302)가 제 2 요크(209) 및 실린더형 탑플레이트(202b)와 함께 결합 된 모양이 밑면도로서 도시된 것이며, 이와 함께 상기 실린더형 탑플레이트(202b) 안쪽으로 보이스코일(204)이 삽입된 모양과 함께 이에 대한 , 상기 제 1 병렬 요크(302) 상에 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)이, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 상에 구비된 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)과 평면도 상에서 동일한 위치에 같은 형상으로 구비됨으로써 수직 방향 관통을 형성하여 보이스코일(204) 리드선(250) 방출을 용이하게 하는 것이다.

도3f에는, 도3a에 도시된 실시 예에서 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)에 부착된 제 1 병렬 요크(302) 및 제 2 외륜 마그네트(205)에 부착된 제 2 병렬 요크(303)의 위치가 수직 방향 반대 편에 각각 부착된 실시 예를 보여주고 있다.

도3g에는, 도3e 및 도3f의 두 경우가 복합된 실시 예가 도시되어 있으며, 여 기서는 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 상단부와 하단부 모두에 제 1 병렬 요크(302)가 장착되고, 또한 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 상단부와 하단부 모두에도 제 2 병렬 요크(303)가 장착되어 상기 병렬 요크는 각각 상기 이륜 마그네트들을 모두 감싸는 형태를 가지고 있는 것이다.

도4a 내지 도6d는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 또는 제 2 외륜 마그네트(205)를 이루는 부채꼴 모양 마그네트 조각들의 외경부가 타원(418,438) 또는 오벌(Oval) 타입 도형(518,538) 또는 사각형 또는 다각형(618,638) 상에 배열될 수 있음을 나타내는 것이다.

도4a 내지 도4b에 도시된 바와 같이 , 제 2 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(411)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(424)들은 그 외경부(416)가 타원(418) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(424)은 음방출공(210)을 형성하기 위하여 소정의 각도(412 내지 413)로 귀퉁이 모따기가 이루어짐을 나타내 주고 있다. 도4b에는 상기 도4a에 나타난 마그네트 조각(424)들의 외경부가 타원(418) 상에 각각 배열된 후 제 1 요크(208) 및 타원형 제 2 요크(209)와 함께 결합되어 다수의 음방출공(210)이 구비된 형상이 도시되어 있다.

그리고 도4c 내지 도4d에 도시된 바와 같이 , 제 1 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(431)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(444)들 또한 그 외경부(436)가 타원(438) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(444)은 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)을 형성하기 위하여 귀퉁이 모따기가 이루어질 수 있으며, 도4d에는 상기 도4c에 나타난 마그네트 조각(444)들의 외경부(436)가 타원(438) 상에 각각 배열된 후 타원형 제 2 요크(209) 및 실린더형 탑플레이트(202b)와 함께 결합되어 한개의 리드선 방출구(240)가 구비된 모양과 함께 상기 실린더형 탑플레이트(202b) 안쪽에 보이스코일(204)이 삽입되고 리드선(250)이 방출구(240)를 통하여 배출된 형상이 도시되어 있다.

이와 마찬가지로 도5a 내지 도5b에 도시된 바와 같이 , 제 2 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(511)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(524)들은 그 외경부(516)가 오벌(oval)형 도형(518) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(524)은 음방출공(210)을 형성하기 위하여 소정의 각도(512 내지 513)로 귀퉁이 모따기가 이루어짐을 나타내 주고 있다. 도5b에는 상기 도5a에 나타난 마그네트 조각(524)들의 외경부가 오벌형 도형(518) 상에 각각 배열된 후 제 1 요크(208) 및 오벌(oval)형 제 2 요크(209)와 함께 결합되어 다수의 음방출공(210)이 구비된 형상이 도시되어 있다.

그리고 도5c 내지 도5d에 도시된 바와 같이 , 제 1 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(531)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(544)들 또한 그 외경부(536)가 오벌(oval)형 도형(538) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(544)은 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)을 형성하기 위하여 귀퉁이 모따기가 이루어질 수 있으며, 도5d에는 상기 도5c에 나타난 마그네트 조각(544)들의 외경부(536)가 오벌(oval)형 도형(538) 상에 각각 배열된 후 오벌(oval)형 제 2 요크(209) 및 실린더형 탑플레이트(202b) 와 함께 결합되어 한개의 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)가 구비된 모양과 함께 상기 실린더형 탑플레이트(202b) 안쪽에 보이스코일(204)이 삽입되고 리드선(250)이 방출구(240)를 통하여 배출된 형상이 도시되어 있다.

또한 도6a 내지 도6b에 도시된 바와 같이 , 제 2 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(611)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(624)들은 그 외경부(616)가 다각형(618) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(624)은 음방출공(210)을 형성하기 위하여 소정의 각도(612 내지 613)로 귀퉁이 모따기가 이루어짐을 나타내 주고 있다. 도6b에는 상기 도6a에 나타난 마그네트 조각(624)들의 외경부(616)가 다각형(618) 상에 각각 배열된 후 제 1 요크(208) 및 다각형 제 2 요크(209)와 함께 결합되어 다수의 음방출공(210)이 구비된 형상이 도시되어 있다.

그리고 도6c 내지 도6d에 도시된 바와 같이 , 제 1 외륜 마그네트(205)를 이루기 위하여 소정의 각도(631)로 분할된 부채꼴과 유사한 마그네트 조각(644)들 또한 그 외경부(636)가 다각형 도형(638) 상에 배열될 수 있음을 보여 주고 있다. 여기서도 상기 마그네트 조각(644)은 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)를 형성하기 위하여 귀퉁이 모따기가 이루어질 수 있으며, 도6d에는 상기 도6c에 나타난 마그네트 조각(644)들의 외경부(636)가 다각형 도형(638) 상에 각각 배열된 후 다각형 제 2 요크(209) 및 실린더형 탑플레이트(202b)와 함께 결합되어 한개의 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)가 구비된 모양과 함께 상기 실린더형 탑플레이트(202b) 안쪽에 보이스코일(204)이 삽입되고 보이스코일(204) 리드선(250)이 방출구(240)를 통하여 배출된 형상이 도시되어 있다.

또한 본 발명에 의한 상기 첫 번째 및 두번째 실시 예를 포함한 모든 실시 예에서, 상기 에어갭(203)과 상기 보이스코일(204)의 수평 단면에 대한 평면도 상의 모양은 타원,오벌(oval)형,사각형 또는 다각형 중의 한 모양을 갖고, 상기 에어갭(203)과 상기 보이스코일(204)의 수평 단면의 모양이 상호간 동일한 형태를 갖는 것이 가능하다. 이는 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a)의 외경부 형상이나 상기 실린더형 병렬 요크(301)의 외경부 형상을 상기 타원,오벌(oval)형,사각형 또는 다각형 중의 한 모양을 갖도록 제작하고 이와 함께 상기 제 2 자기극성부의 실린더형 탑플레이트의 내경부 모양 또한 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a)의 외경부 형상 또는 상기 실린더형 병렬 요크(301)의 외경부 형상과 일정 간격을 형성한 동일한 모양으로 형성함으로써 가능하다. 이렇게 함으로써 에어갭(203)의 수평 단면의 평면도 상에서의 모양 또한 타원,오벌(oval)형,사각형 또는 다각형 중의 한 모양과 동일한 모양을 갖게 되며, 에어갭(203) 내에 삽입되는 보이스코일(204)의 수평 단면 또한 타원,오벌(oval)형,사각형 또는 다각형 중의 한 모양과 동일한 모양을 갖게 되는 것이 당연하다. 이러한 것은 당 업을 영위하는 자가 통상적인 지식을 갖는 범위 내에서 변형 내지 응용이 가능한 것으로 본 발명에 의한 기술 범위를 벗어날 수가 없는 것이다.

도7a 내지 도7b는, 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 상기 음방출공(210,210a 또는 210b)의 상단 또는 하단에 망사 구조의 먼지 방지 그릴(701)이 부착됨을 특징으로 하는 것이다. 상기 망사 구조의 그릴(701)은 보통 폴리에스테르 재질의 직조된 재료가 사용될 수 있으며, 올 간 격자 간격이 대략 50um 내외의 것으로서 통상적인 규격으로서 250수 내외의 것이 바람직하다.

도8은 ,본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 상기 다이아프램(801) 에지(206) 안쪽 끝 부분에는 보빈(802)의 상단이 부착되며, 보빈(802)의 하단 에는 다이아프램(801) 센터캡(207)이 부착되고, 상기 보빈(802)의 외경부(803) 또는 내경부(804)에 보이스코일(204)이 끼워져 접착되는 것을 특징으로 하며, 또한 상기 다이아프램(801) 에지(206)와 보빈(802)과 센터캡(207)은 일체형으로 성형될 수 있음을 특징으로 하는 것이다.

도1a는 종래의 마이크로스피커를 도시한 단면도

도1b는 종래의 마이크로스피커의 자속 흐름을 도시한 부분 단면도

도1c는 종래의 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 실시예를 도시한 단면도

도1d는 종래의 전기역학적 전기음향 변환기의 제 2 실시예를 도시한 단면도

도2a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 실시예를 도시한 단면도

도2b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 2 외륜 마그네트의 분할 평면도

도2c는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 2 외륜 마그네트의 결합 평면도

도2d는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 외륜 마그네트의 제 1 분할 평면도

도2e는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 외륜 마그네트의 제 2 분할 평면도

도2f는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 외륜 마그네트의 결합 평면도

도2g는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 댐퍼의 단면도

도2h는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 댐퍼의 평면도

도3a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서 병렬 요크를 사용한 제 2 실시예를 도시한 단면도

도3b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 병렬 요크 및 제 1 외륜 마그네트에 있어서 자속의 흐름을 도시한 확대 단면도

도3c는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서 마그네트의 두께와 병렬 요크의 두께비에 따른 에어갭 자속밀도를 도시한 도표

도3d는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 2 병렬 요크 및 결합도를 도시한 평면도

도3e는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기의 제 1 병렬 요크 및 결합도를 도시한 밑면도

도3f는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서 병렬 요크를 사용한 다른 실시 예를 도시한 단면도

도3g는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서 병렬 요크를 사용한 또 다른 실시 예를 도시한 단면도

도4a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 타원상에 놓인 제 2 외륜 마그네트의 분할 평면도

도4b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 타원상에 배열된 제 2 외륜 마그네트의 결합 평면도

도4c는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 타원상에 놓인 제 1 외륜 마그네트의 분할 평면도

도4d는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 타원상에 배열된 제 1 외륜 마그네트의 결합 평면도

도5a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 오 벌(oval) 도형상에 놓인 제 2 외륜 마그네트의 분할 평면도

도5b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 오벌(oval) 도형상에 배열된 제 2 외륜 마그네트의 결합 평면도

도5c는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 오벌(oval) 도형상에 놓인 제 1 외륜 마그네트의 분할 평면도

도5d는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 오벌(oval) 도형상에 배열된 제 1 외륜 마그네트의 결합 평면도

도6a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 다각형상에 놓인 제 2 외륜 마그네트의 분할 평면도

도6b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 다각형상에 배열된 제 2 외륜 마그네트의 결합 평면도

도6c는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 다각형상에 놓인 제 1 외륜 마그네트의 분할 평면도

도6d는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 외경부가 다각형상에 배열된 제 1 외륜 마그네트의 결합 평면도

도7a는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 망사 구조의 먼지 방지 그릴이 부착된 실시 예를 도시한 단면도

도7b는 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 망사 구조의 먼지 방지 그릴이 부착된 다른 실시 예를 도시한 단면도

도8은 본 발명에 의한 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 보빈을 사용한 다이아프램 구조 및 보이스코일 결합도를 도시한 단면도

Claims (11)

1. 수직 방향의 착자 방향을 갖는, 고리 모양의 환형 내륜 마그네트(201a)와 이의 하단에 부착된 고리 모양의 환형 바텀플레이트(201b)로 이루어진 제 1 자기 극성부(201)와, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 수직 중심선에 대하여 직각의 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 1 외륜 마그네트(202a)와 이의 내경부에 부착된 소정 두께의 실린더형 탑플레이트(202b)로 이루어지는 제 2 자기 극성부(202)가 존재하여 ,상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b)의 외경부와 상기 제 2 자기 극성부(202)의 실린더형 탑플레이트(202b)의 내경부를 통하여 에어갭(203)이 형성되고, 상기 에어갭(203) 내에 보이스코일(204)이 삽입되고, 상기 보이스코일(204) 상단에 고리 모양의 환형 다이아프램(801) 에지(206)의 내경부가 부착되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 상단 위 공간에 소정의 간격을 두고 위치하며, 상기 보이스코일(204) 하단에는 다이아프램(801) 센터캡(207)의 외경부가 부착되어 상기 내륜 바텀플레이트(201b) 하단 아래 공간에 소정의 간격을 두고 위치할 때 상기 보이스코일(204)은 상하 수직 방향의 진동이 가능하고, 상기 내륜 마그네트(201a) 상단의 한 자극과 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부의 한 자극은 요크를 통하여 상호간 자기회로를 이루는 전기역학적 전기음향 변환기에 있어서, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단과 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)의 외경부를 자기회로적으로 연결하는 요크가 분할되어 제 1 요크(208)와 제 2 요크(209)로 나누인 지점에, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)와 착자 극성의 방향이 서로 상반된 방사형 착자 방향을 갖는 고리 모양의 환형 제 2 외륜 마그네트(205)가 존재하여, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a) 상단 한 자극과 제 2 외륜 마그네트(205)의 내경부 한 자극이 제 1 요크(208)를 통하여 자기적으로 연결되고, 제 1 외륜 마그네트(202a) 외경부 한 자극와 이와 극성이 반대인 제 2 외륜마그네트(205) 외경부 한 자극는 제 2 요크(209)를 통하여 자기적으로 연결될 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 자극 방향은 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 자극 방향과 상호간 수평 방향의 평행을 이루어 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 하단이 상기 다이아프램(801) 에지(206) 상단 위공간에 상하간 소정의 간격을 이루고 배치되며, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 및 제 2 외륜 마그네트(205)는 각각 평면도상에서 소정의 각도(221,241)로 분할된 복수 개의 부채꼴 모양의 마그네트 조각(224,244)들이, 그 내경부(225,245) 및 외경부(226,246)가 각각 내경부(225,245)를 지나는 원주(227,247) 및 외경부(226,246)를 지나는 원주(228,248) 상에 배열되어 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 그룹과 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 그룹을 각각 이룰 때, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 외경부 근방에는 수직 방향으로 관통하는 다 수의 음방출공(210)이 구비됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 자기 극성부(201)의 바텀플레이트(201b) 하단과 다이아프램(801) 센터캡(207) 상단 사이의 공간에는 상하간 통기가 자유로운 망사 구조의 주름(272)을 갖는 댐퍼(270)가 존재하여 그 중앙부(271)가 바텀플레이트(201b) 하단 중앙에 고정되고 댐퍼(270)의 바깥 가장자리부(273)는 다이아프램(801) 센터캡(207) 외경부 근방에 고정됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
3. 청구항 1에 있어서,상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(205)에는 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)를 구비함을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
4. 청구항 1에 있어서, 제 1 자기 극성부(201)의 내륜 마그네트(201a)의 외경부에 소정의 두께를 갖는 실린더형 병렬 요크(301)가 존재하여, 상기 내륜 마그네트(201a)의 상부 자극의 외경부와 하부 자극의 외경부를 상호간 연결하고, 상기 바텀플레이트(201b) 및 제 1 요크(208)와 함께 상기 내륜 마그네트(201a) 전체를 감싸는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
5. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a) 상단부 또는 하단부에 소정의 두께를 갖는 고리 모양의 환형 제 1 병렬 요크(302)가 존재하여, 상기 제 1 외륜 마그네트(202a)의 내경부 자극과 외경부 자극을 상호간 연결하고, 상기 제 1 병렬 요크(302) 상에는 상기 제 2 자기 극성부(202)의 제 1 외륜 마그네트(202a)상에 구비된 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240)와 평면도 상에서 동일한 위치에 수직 방향으로 관통하는 보이스코일(204) 리드선(250) 방출구(240a 또는 240b)가 구비됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
6. 청구항 1에 있어서, 상기 제 2 외륜 마그네트(205) 상단부 또는 하단부에 소정의 두께를 갖는 고리 모양의 환형 제 2 병렬 요크(303)가 존재하여, 상기 제 2 외륜 마그네트(205)의 내경부 자극과 외경부 자극을 상호간 연결하고, 상기 제 2 병렬 요크(303)에는 수직 방향으로 관통하는 다수의 음방출공(210a 내지 210b)이 구비되며, 상기 음방출공(210a 내지 210b)은 제 2 외륜 마그네트(205)에 구비된 음방출공(210)과 평면도 상의 동일한 위치에 구비됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서 , 상기 제 1 외륜 마그네트(202a) 또는 제 2 외륜 마그네트(205)를 이루는 부채꼴 모양 마그네트 조각들의 외경부가 각각 타원 또는 오벌(Oval)형 도형 또는 사각형 또는 다각형 상에 배열됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에어갭(203)과 상기 보이스코일(204)의 수평 단면에 대한 평면도 상의 모양은 원 ,타원,오벌(oval)형,사각형 또는 다각형 중의 한 모양을 갖으며, 상기 에어갭(203)과 상기 보이스코일(204)의 수평 단면의 모양이 상호간 동일한 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 음방출공(210 또는210a 또는 210b)의 상단 또는 하단에 망사 구조의 먼지 방지 그릴(701)이 부착됨을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아프램(801) 에지(206) 안쪽 끝 부분에는 보빈(802)의 상단이 부착되며, 보빈(802)의 하단 에는 다이아프램(801) 센터캡(207)이 부착되고, 상기 보빈(802)의 외경부(803) 또는 내경부(804)에 보이스코일(204)이 끼워져 접착되는 것을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.
11. 청구항 10에 있어서, 상기 다이아프램(801) 에지(206)와 보빈(802)과 센터캡(207)은 일체형으로 성형되는 것을 특징으로 하는 전기역학적 전기음향 변환기.

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