KR20120005337U

KR20120005337U - 이어피스 스피커 음성 코일용 와이어 라우팅을 구비한 이어피스 스피커

Info

Publication number: KR20120005337U
Application number: KR2020120000309U
Authority: KR
Inventors: 월터 양
Original assignee: 모토로라 모빌리티, 인크.
Priority date: 2011-01-13
Filing date: 2012-01-12
Publication date: 2012-07-23
Also published as: US20120183169A1; CN202738089U; TWM438777U; KR200471228Y1; US20130279736A1; DE202012000178U1

Abstract

이어피스 스피커(100) 음성 코일(110)용 와이어 라우팅은 출발점(132)에서 음성 코일의 접선(195)에 대해 45도보다 작은 출발 각도(134)를 갖는 단자 와이어(130)를 구비한다. 단자 와이어(130)는 또한 U자 굴곡부(136)를 가지며, 교점(163)에서 이어피스 스피커(100)의 바스킷 림(160))과 교차한다. 교점(163)과 단자 패드(183) 사이의 단자 와이어(130)의 구간은 교점(163)에서 바스킷 림(160)의 접선(199)에 대해 45도보다 작은 각도(156)에 있다. 이러한 구성은 피로 쇠약으로 인한 와이어 파손을 방지하도록 스트레스들을 전환할 수 있는 단자 와이어 길이 및 기하 구조를 제공한다.

Description

이어피스 스피커 음성 코일용 와이어 라우팅을 구비한 이어피스 스피커{EARPIECE SPEAKER WITH WIRE ROUTING FOR AN EARPIECE SPEAKER VOICE COIL}

본 고안은 일반적으로 이어피스 음성 코일들(earpiece voice coils)을 위한 와이어 라우팅(wire routing)에 관한 것이다.

이어피스들은 오디오 플레이어들(예로서, MP3 플레이어들, CD 플레이어들), 무비 플레이어들(예로서, DVD 플레이어들, MP4 플레이어들), 인터넷-인에이블드 장치들(예로서, 전자 서적들, 태블릿 컴퓨터들, 랩탑 컴퓨터들, 데스크탑 컴퓨터들) 및 이동 통신 장치들(예로서, 양방향 라디오들, 셀룰러 전화들)을 위한 이어피스 스피커들 및 헤드폰들과 같은 전자 장치들을 위해 소형화되고 있다. 음성 코일 와이어들이 더 얇아지고, 단자 패드들이 더 밀접하게 팩킹됨에 따라, 음성 코일의 미세한 단자 와이어들이 정상 동작 동안에 피로로 인해 파손되기 시작한다.

단자 와이어 파손으로 인한 결함들을 줄이면서 더 작은 이어피스 스피커들을 제조할 기회가 있다. 본 고안의 다양한 양태들, 특징들 및 장점들은 아래의 도면들 및 그에 수반하는 상세한 설명을 주의 깊게 고찰할 때 이 분야의 통상의 기술자들에게 더 충분히 명확해질 것이다.

도 1은 제1 실시예에 따른 음성 코일 단자 와이어 라우팅의 개략도를 나타내고,
도 2는 제2 실시예에 따른 음성 코일 단자 와이어 라우팅의 개략도를 나타낸다.
기술자들은 도면들 내의 요소들이 반드시 축척으로 도시된 것 아니라 간명하게 도시되었다는 것을 알 것이다. 예를 들어, 본 고안의 실시예들의 이해를 개선하기 위해, 도면들 내의 일부 요소들의 치수들은 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다.
장치 및 방법 컴포넌트들은 적절한 경우에 본 설명의 이익을 갖는 이 분야의 통상의 기술자들에게 자명한 상세들로 본 고안을 불명확하게 하지 않기 위해 본 고안의 실시예들의 이해와 관련된 특정 상세들만을 나타내는 도면들 내의 통상의 심벌들에 의해 표현되었다.

이어피스 스피커 음성 코일용 와이어 라우팅은 출발점에서 음성 코일의 접선에 대해 45도보다 작은 출발 각도(takeoff angle)를 갖는 단자 와이어를 구비한다. 단자 와이어는 또한 U자 굴곡부(U-bend)를 가지며, 교점에서 이어피스 스피커의 바스킷 림(basket rim)과 교차한다. 교점과 단자 패드 사이의 단자 와이어의 구간은 교점에서 바스킷 림의 접선에 대해 45도보다 작은 각도에 있다. 이러한 구성은 피로 쇠약으로 인한 와이어 파손을 방지하도록 스트레스들을 전환할 수 있는 단자 와이어 길이 및 기하 구조를 제공한다.

이러한 와이어 라우팅은 레이스트랙 스피커 구성들 및 원형 스피커 구성들을 위해 구현되며, 다른 스피커 구성들에 적용될 수 있다. 음성 코일의 라우팅 단자 와이어들에 대한 다양한 제약 조건을 따름으로써, 단자 와이어 파손으로 인한 결함들을 줄이면서, 스피커 모듈 소형화를 제공할 수 있다.

도 1은 제1 실시예에 따른 음성 코일 단자 와이어 라우팅의 개략도를 나타낸다. 이어피스 스피커(100)는 음성 코일(110), 프레임(160)("바스킷 림" 또는 간단히 "라우드스피커 다이어프램의 에지"라고도 함) 및 2개의 단자(182, 183)를 포함한다. 음성 코일 위에 배치되고 프레임(160)에 의해 지지되는 이어피스 스피커 다이어프램은 음성 코일 및 그의 와이어를 쉽게 설명할 수 있도록 하기 위해 도시되지 않는다. 음성 코일 내부(111)에 삽입되는 코어 자석도 음성 코일 및 그의 와이어를 불명확하게 하지 않기 위해 도시되지 않는다. 도 1에 도시된 음성 코일(110)은 2개의 직선부(112, 113)와 2개의 반원부(115, 116)를 갖는 "레이스트랙" 구성에 속한다. 와이어(일반적으로 구리)가 레이스트랙 스타일로 미리 감기고, 또한 와이어는 그들 각각의 컷아웃 위치들(165, 167)에서 바스킷 림(160)을 통과하여 그들 각각의 단자 패드들(182, 183)에 용접 또는 납땜된 2개의 단자 와이어(120, 130)와 함께 (레이스트랙 형상의 코어 자석 내부(111) 주위에) 동심원 형태로 조립된 다이어프램에 접착된다.

이어피스 스피커들이 소형화됨에 따라, 단자 패드들(182, 183)의 위치들은 음성 코일(110)에 매우 가까워졌지만, 바스킷 림(160)의 바깥쪽에 있다. 도 1의 실시예에서, 전체 이어피스 스피커(100) 모듈은 약 4mm x 14mm 크기의 다이어프램을 갖는 약 5mm x 16mm의 크기이다. 따라서, 이 예에서, 단자 패드들(182, 183)은 음성 코일(110)로부터 3mm보다 적게 이격된다. 한편, 바스킷 림(160)은 음성 코일(110)로부터 약 1.5mm 바깥에 있다. 이어피스 스피커의 동작 동안, 음성 코일(110)은 다이어프램(도시되지 않음)을 움직이도록 진동하여, 들을 수 있는 사운드 압력파들을 생성한다. 단자 와이어들(120, 130)이 그들 각각의 패드들(182, 183)에 고정된 상태에서 음성 코일(110)이 움직이므로, 단자 와이어들(120, 130)을 따라 기계적 휨 스트레스가 발생한다. 단자 패드들의 위치 및 음성 코일 와이어의 미세함으로 인해, 와이어의 단부들(120, 130)은 이어피스 스피커(100)의 정상 동작 동안에 약해지는 경향이 있다. 최대 스트레스 집중의 위치들은 출발점(132) 및 바스킷 림 교점(163)에 있으며, 이는 나중에 상세히 설명된다.

음성 코일 와이어의 제1 단부(130)는 와이어가 음성 코일 권선으로부터 출발하는 출발점(132)을 가지며, 단자 와이어의 제1 부분(143)은 출발점에서 음성 코일(110)의 접선(195)에 대해 45도 미만의 각도(134)를 형성한다. 이상적으로는, 접선(195)은 수직이며, 따라서 음성 코일(110)의 수직 에지(197)와 동등해야 한다. 그러나, 이 예에서 출발점은 덜 이상적인 위치에 도시되어 있다.

이어서, 제1 단자 와이어(130)는 단자 와이어가 라우팅될 수 있는 곳에 대한 기계적 한계를 지시하는 라우트 종점(191)에 접근한다. 라우트 종점(191)은 와이어가 일반적으로 바스킷의 내부 형상 또는 바스킷의 림 내의 다른 요소들의 배치로 인해 들어갈 수 없는 공간을 지시한다. 와이어가 라우트 종점(191)에 접근할 때, 와이어는 제1 단자 패드(183)를 향하도록 휜다. 굴곡부(136)는 일반적으로 (제조 동안에 와이어 파손의 기회를 줄이기 위해) 예리하지 않으며, 일반적으로 원형 직경을 갖는 제거 가능 안내 핀에 의해 안내된다. 따라서, 굴곡부(136)는 단자 와이어(130)의 제1 부분(143)과 굴곡부(136) 이후의 단자 와이어의 제2 부분(145) 사이의 좁은 전도된 U자 굴곡부이다.

이어피스 스피커의 크기가 감소하고 있지만, 단자 패드들(182, 183)의 위치들은 단락 방지를 위해 분리 상태를 유지해야 한다. 단자 패드들이 모두 이어피스 스피커(100)의 더 짧은 쪽에 배치되는 경우, (5mm 미만의) 분리는 단락을 가능하게 할 수 있다. 단자 패드들이 모두 라우드스피커의 같은 쪽(더 짧은 쪽 또는 더 긴 쪽)에 배치되는 경우, 단자 와이어들(120, 130)이 그들 각각의 패드들에 용접 또는 납땜될 때의 양 단자 패드들 상의 압력 또는 이어피스 스피커가 스프링 콘택들을 이용하여 다른 전자 보드(도시되지 않음)에 접속될 때의 압력은 이어피스 스피커가 기울어지게 할 수 있다. 따라서, 단자 패드들은 이어피스 스피커(100) 모듈의 대향하는 "코너들"에 배치되며, 음성 코일의 중심 주위에 점대칭을 나타낸다.

단자 와이어(130)의 제2 부분(145)은 단자 패드(183)에 접근함에 따라, 수직 에지(197)의 12시 및 6시 위치들에 대해 7시 위치와 8시 위치 사이이면서 바스킷 림(160)의 바깥쪽일 것으로 예상되는 교점(163)에서 바스킷 림(160)을 통해 교차한다. 이것은 단자 패드들이 다르게는 사용되지 않는 이어피스 스피커(100) 모듈의 "코너들"에 배치되게 한다. 또한, 교점(163)에서 패드(183)까지의 단자 와이어(130)의 구간(147)은 교점(163)에서 바스킷 림(160)의 굴곡에 대한 접선(199)에 대해 45도보다 작은 각도(156)에 있다. 이것은 또한 이어피스 스피커(100) 모듈의 다르게는 사용되지 않는 코너들에 단자 패드들을 유지하여, 소형화를 제공하면서도, 피로 균열로 인한 와이어 파손을 방지하도록 스트레스를 완화할 수 있는 와이어 길이 및 기하 구조를 제공한다.

음성 코일 와이어의 다른 단부(120)도 출발점에서 접선(176)에 대해 45도보다 작은 출발 각도(174)를 갖는 출발점(172)을 갖는다.

레이스트랙 구성은 음성 코일(110)이 2개의 상이한 치수(길이 및 폭)를 가질 수 있게 하며, 이는 때때로 이어피스 스피커(100)의 전자 장치 내로의 더 쉬운 배치 및 통합을 가능하게 한다. 원형 구성은 동일한 길이 및 폭 치수들을 가지며, 이어피스 스피커 음성 코일들에 대한 와이어 라우팅도 구현할 수 있다.

도 2는 제2 실시예에 따른 음성 코일 단자 라우팅의 개략도를 나타낸다. 이어피스 스피커(200)는 음성 코일(210), 프레임(260)("바스킷 림" 또는 간단히 "라우드스피커 다이어프램의 에지"라고도 함) 및 2개의 단자(282, 283)를 포함한다. 음성 코일 위에 배치되고 프레임(260)에 의해 지지되는 이어피스 스피커 다이어프램은 음성 코일 및 그의 와이어를 쉽게 설명할 수 있도록 하기 위해 도시되지 않는다. 음성 코일 내부(211)에 삽입되는 코어 자석도 음성 코일 및 그의 와이어를 불명확하게 하지 않기 위해 도시되지 않는다. 도 2에 도시된 음성 코일(210)은 원형 구성을 갖는다. 와이어(일반적으로 구리)가 미리 감기고, 또한 와이어는 그들 각각의 컷아웃 위치들(265, 267)에서 바스킷 림(260)을 통과하여 그들 각각의 단자 패드들(282, 283)에 용접 또는 납땜된 2개의 단자 와이어(220, 230)와 함께 (원통형 코어 자석 내부(211) 주위에) 동심원 형태로 조립된 다이어프램에 접착된다. 도 1과 도 2의 비교로부터 알 수 있듯이, 음성 코일 와이어는 얼레 주위에 시계 방향 또는 반시계 방향으로 감길 수 있다.

이어피스 스피커들이 소형화됨에 따라, 단자 패드들(282, 283)의 위치들은 음성 코일(210)에 매우 가까워졌지만, 바스킷 림(260)의 바깥쪽에 있다. 도 2의 실시예에서, 전체 이어피스 스피커(200) 모듈은 직경 치수가 4mm인 다이어프램을 갖는 약 5mm x 5mm의 크기이다. 따라서, 이 예에서, 단자 패드들(282, 283)은 음성 코일(210)로부터 3mm보다 적게 이격된다. 한편, 바스킷 림(160)은 음성 코일(210)로부터 약 1.5mm 바깥에 있다. 이어피스 스피커의 동작 동안, 음성 코일(210)은 다이어프램(도시되지 않음)을 움직이도록 진동하여, 들을 수 있는 사운드 압력파들을 생성한다. 단자 와이어들(220, 230)이 그들 각각의 패드들(282, 283)에 고정된 상태에서 음성 코일(210)이 움직이므로, 단자 와이어들(220, 230)을 따라 기계적 스트레스가 발생한다. 단자 패드들의 위치 및 음성 코일 와이어의 미세함으로 인해, 와이어의 단부들(220, 230)은 이어피스 스피커(200)의 정상 동작 동안에 약해지는 경향이 있다. 최대 스트레스의 위치들은 출발점(232) 및 바스킷 림 교점(263)에 있으며, 이는 나중에 상세히 설명된다.

음성 코일 와이어의 제1 단부(230)는 와이어가 음성 코일 권선으로부터 출발하는 출발점(232)을 가지며, 단자 와이어의 제1 부분(243)은 출발점(232)에서 음성 코일(210)의 접선(295)에 대해 45도 미만의 각도(234)를 형성한다. 이 예에서, 접선(295)은 음성 코일(210)의 수직 에지(297)와 동일하다.

이어서, 제1 단자 와이어(230)는 단자 와이어가 라우팅될 수 있는 곳에 대한 기계적 한계를 지시하는 라우트 종점(291)에 접근한다. 라우트 종점(291)은 와이어가 일반적으로 바스킷의 내부 형상 또는 바스킷의 림 내의 다른 요소들의 배치로 인해 들어갈 수 없는 공간을 지시한다. 와이어가 라우트 종점(291)에 접근할 때, 와이어는 제1 단자 패드(283)를 향하도록 휜다. 굴곡부(236)는 일반적으로 (제조 동안에 와이어 파손의 기회를 줄이기 위해) 예리하지 않으며, 일반적으로 원형 직경을 갖는 제거 가능 안내 핀에 의해 안내된다. 따라서, 굴곡부(236)는 단자 와이어(230)의 제1 부분(243)과 굴곡부(236) 이후의 단자 와이어의 제2 부분(245) 사이의 좁은 전도된 U자 굴곡부이다.

이어피스 스피커의 크기가 감소하고 있지만, 단자 패드들(282, 283)의 위치들은 단락 방지를 위해 분리 상태를 유지해야 한다. 단자 패드들이 모두 이어피스 스피커(200)의 같은 쪽에 배치되는 경우, (5mm 미만의) 분리는 단락을 가능하게 할 수 있다. 또한, 단자 패드들이 모두 라우드스피커의 같은 쪽에 배치되는 경우, 단자 와이어들(220, 230)이 그들 각각의 패드들에 용접 또는 납땜될 때의 양 단자 패드들 상의 압력 또는 이어피스 스피커가 스프링 콘택들을 이용하여 다른 전자 보드(도시되지 않음)에 접속될 때의 압력은 라우드스피커가 기울어지게 할 수 있다. 따라서, 단자 패드들은 이어피스 스피커(200) 모듈의 대향하는 "코너들"에 배치되며, 음성 코일의 중심 주위에 점대칭을 나타낸다.

단자 와이어(230)의 제2 부분(245)은 단자 패드(283)에 접근함에 따라, 수직 에지(297)의 12시 및 6시 위치들에 대해 4시 위치와 5시 위치 사이이면서 바스킷 림(260)의 바깥쪽일 것으로 예상되는 교점(263)에서 바스킷 림(260)을 통해 교차한다. (도 2의 단자 와이어(230)와 그에 대응하는 도 1의 단자 와이어(130)의 미러링으로 인해, 교점들의 위치들도 미러링된다는 점에 유의한다.) 이것은 단자 패드들이 다르게는 사용되지 않는 이어피스 스피커(200) 모듈의 "코너들"에 배치되게 한다. 또한, 교점(263)에서 패드(283)까지의 단자 와이어(230)의 구간(247)은 교점(263)에서 바스킷 림(260)에 대한 접선(299)에 대해 45도보다 작은 각도(256)에 있다. 이것은 또한 이어피스 스피커(200) 모듈의 다르게는 사용되지 않는 코너들에 단자 패드들을 유지하여, 소형화를 제공하면서도, 피로 균열로 인한 와이어 파손을 방지하도록 스트레스를 완화할 수 있는 와이어 길이 및 기하 구조를 제공한다.

음성 코일 와이어의 다른 단부(220)도 출발점에서 접선(276)에 대해 45도보다 작은 출발 각도(274)를 갖는 출발점(272)을 갖는다.

따라서, 이어피스 스피커 음성 코일들을 위한 와이어 라우팅은 음성 코일의 움직임으로부터의 스트레스를 출발점에서 교점까지의 구간에 걸쳐 재분산시키고, 유해한 인장 변형의 대부분을 U자 굴곡부에 걸치는 무해한 비틀림 변형으로 변환한다.

본 명세서는 본 고안자들에 의한 본 고안의 소유를 설정하고 이 분야의 통상의 기술자들이 본 고안을 실시하고 이용할 수 있게 하는 방식으로 설명된 본 고안의 실시예들 및 최상 모드들인 것으로 현재 간주되는 것들을 포함하지만, 여기에 개시되는 실시예들에 대한 많은 균등물이 존재한다는 사실, 그리고 실시예들이 아니라, 본원의 계속중에 이루어지는 임의의 보정들을 포함하는 첨부된 청구항들 및 허여될 때의 청구항들의 모든 균등물들에 의해 한정되어야 하는 본 고안의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않고 변경들 및 변형들이 이루어질 수 있다는 사실을 이해하고 알 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 한정이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 모든 그러한 변경들은 본 가르침의 범위 내에 포함되는 것을 의도한다.

존재할 경우, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등과 같은 관계 용어들의 사용은 하나의 엔티티, 아이템 또는 액션을 다른 엔티티, 아이템 또는 액션과 구별하기 위해 사용될 뿐, 그러한 엔티티들, 아이템들 또는 액션들 사이의 임의의 실제의 그러한 관계 또는 순서를 필요로 하거나 암시하지는 않는다는 것을 더 이해한다. 이 분야의 통상의 기술자는 예를 들어 이용 가능한 시간 및 공간, 라우드스피커 구성 및 경제적인 사정에 의해 유발되는 아마도 상당한 노력 및 많은 설계 선택에도 불구하고 여기에 개시되는 개념들 및 원리들에 의해 안내될 때 최소한의 실험으로 변형들을 쉽게 생성할 수 있을 것으로 예상된다.

Claims

이어피스 스피커 음성 코일(earpiece speaker voice coil)용 와이어 라우팅(wire routing)을 갖는 이어피스 스피커로서,
출발점(takeoff point)에서 상기 음성 코일의 접선(tangent)에 대해 45도 미만의 출발 각도를 갖는 단자 와이어(terminal wire)
를 포함하고,
상기 단자 와이어는 또한 U자 굴곡부(U-bend)를 갖고,
상기 단자 와이어는 교점에서 바스킷 림(basket rim)과 교차하고, 단자 패드에 대한 접속과 함께 종료되며,
상기 교점과 상기 단자 패드 사이의 상기 단자 와이어의 구간(length)은 상기 교점에서 상기 바스킷 림의 접선에 대해 45도 미만인 이어피스 스피커.
제1항에 있어서, 상기 음성 코일은 레이스트랙(racetrack) 구성을 갖는 이어피스 스피커.
제2항에 있어서, 상기 교점은 상기 음성 코일의 수직 에지에 대해 4시 및 5시 위치들 또는 7시 및 8시 위치들 사이에 있는 이어피스 스피커.
제1항에 있어서, 상기 음성 코일의 중심 주위에서 상기 단자 패드와 점 대칭을 이루는 제2 단자 패드를 더 포함하는 이어피스 스피커.
제4항에 있어서, 상기 제2 단자 패드에 대한 제2 접속과 함께 종료되고, 제2 출발점에서 상기 음성 코일의 제2 접선에 대해 45도 미만의 제2 출발 각도를 갖는 제2 단자 와이어를 더 포함하는 이어피스 스피커.
제1항에 있어서, 상기 음성 코일은 원형(circular)인 이어피스 스피커.
제6항에 있어서, 상기 교점은 상기 음성 코일의 수직 에지에 대해 4시 및 5시 위치들 또는 7시 및 8시 위치들 사이에 있는 이어피스 스피커.
제6항에 있어서, 상기 음성 코일의 중심 주위에서 상기 단자 패드와 점 대칭을 이루는 제2 단자 패드를 더 포함하는 이어피스 스피커.
제8항에 있어서, 상기 제2 단자 패드에 대한 제2 접속과 함께 종료되고, 제2 출발점에서 상기 음성 코일의 제2 접선에 대해 45도 미만의 제2 출발 각도를 갖는 제2 단자 와이어를 더 포함하는 이어피스 스피커.