KR20210059725A

KR20210059725A - 나팔구조 및 그 자기 회로 시스템

Info

Publication number: KR20210059725A
Application number: KR1020217008522A
Authority: KR
Inventors: 시엔쩐 멍; 청 자이; 덩웨이 왕; 추안쿤 딩
Original assignee: 창저우 에이엠티 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2021-05-25
Also published as: JP7352980B2; EP3855762A4; EP3855762A1; JP2022502911A; WO2020057655A1; US20210360350A1; US11540056B2

Abstract

본 발명은 나팔구조 및 그 자기 회로 시스템에 관한 것으로, 나팔구조는 하우징과 상기 하우징 내부에 설치된 적어도 하나의 자기 회로 시스템과 적어도 하나의 진동시스템을 포함하는 나팔구조를 구성하는 데, 상기 적어도 하나의 진동시스템은 상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템의 자계 작용하에 기계운동이 발생하는 적어도 한 층의 구동회로 및 상기 적어도 한 층의 구동회로에 의해 구동되는 진동막을 포함하며, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 상기 진동막에 결합되어 평면형을 이루어, 나팔구조의 두께를 효과적으로 줄일 수 있다.

Description

나팔구조 및 그 자기 회로 시스템

본 발명은 음향학 분야에 관한 것으로, 더 상세하게는, 나팔구조 및 그 자기 회로 시스템에 관한 것이다.

나팔구조는 일종의 전기음향소자로서, 전기신호를 음향신호로 전환시키는 역할을 한다. 현재 박형화의 추세에 따라, 나팔구조의 사이즈에 대한 요구도 더 엄격해졌다.

관련 기술 중의 나팔구조는 밸런스드 아마추어 유닛(balanced armature unit)과 다이내믹 유닛(dynamic unit)을 포함한다. 밸런스드 아마추어 유닛은 드라이브 로드(drive rod)를 통해 진동막을 구동하여 진동시키고 그가 진동하여 발성하도록 하는 데, 이와 같은 구조의 나팔구조는 외형이 규칙적이고 체적이 작지만, 구조가 복잡하고 원가가 높다. 다이내믹 유닛 구조는 상대적으로 간단하고 원가가 낮지만, 외형이 불규칙적이고 사이즈가 너무 크다.

본 발명이 해결하려는 기술문제는 개선된 나팔구조 및 자기 회로 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명은 그 기술문제를 해결하기 위해, 이하의 기술방안을 이용하여 하우징, 상기 하우징 내부에 설치된 적어도 하나의 자기 회로 시스템과 적어도 하나의 진동시스템을 포함하는 나팔구조를 구성하는 데, 상기 적어도 하나의 진동시스템은 상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템의 자계 작용하에 기계운동이 발생하는 적어도 한 층의 구동회로 및 상기 적어도 한 층의 구동회로에 의해 구동되는 진동막을 포함하며, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 상기 진동막에 결합되고 평면형을 이룬다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 적어도 한 층의 코일유닛을 포함하고 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 리드 와이어(lead wire)를 와인딩하여 구성하며 평면형을 이룬다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템은 상기 적어도 한 층의 코일유닛의 하방에 진열해 배치되는 다수 개의 자석을 포함하고, 각 자석의 2개 자극은 각각 상측과 하측에 위치하며 인접한 자석의 극성은 상반된다.

일부 실시예에서, 상기 다수 개의 자석은 간격을 두고 배열된 3개의 자석을 포함하는 데, 상기 3개의 자석 중의 첫번째 자석과 두번째 자석 사이에는 제1 간격이 형성되고, 상기 3개의 자석 중의 제2개 자석과 제3개 자석 사이에는 제2 간격이 형성되며; 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 작동과정에서 전류 방향이 상반되는 2개의 직선구간이 포함되고, 상기 2개의 직선구간은 각각 상기 제1 간격 및 상기 제2 간격과 대응되게 설치된다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 리드 와이어를 통해 하나의 평면 내에 나선형으로 와인딩되어 구성된다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 트랙(track)형을 이루며; 상기 3개의 자석은 모두 긴 막대 형상을 이루고 평행되게 간격을 두고 배열한다.

일부 실시예에서, 상기 다수 개의 자석은 적어도 일부 영구자석 또는 전자석을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 적어도 두 층의 코일유닛을 포함하는 데, 상기 적어도 두 층의 코일유닛은 서로 직렬 연결되고 상하층이 겹쳐지며; 상기 적어도 두 층의 코일유닛은 작동과정 중의 전류방향이 같다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 진동시스템은 프레임을 포함하고 상기 진동막은 격막과 기판을 포함하며, 상기 프레임은 상기 자기 회로 시스템의 상방에 수평으로 배치되고, 상기 격막은 테두리에 의해 프레임에 결합되며; 상기 기판은 뒷면에 의해 상기 격막 중부의 정면에 결합되고 상기 프레임에 상대되게 상하 이동이 가능하며; 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 뒷면에 의해 상기 기판의 정면에 결합된다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템은 2개의 자기 회로 시스템을 포함하고 상기 2개의 자기 회로 시스템은 상하로 배치되며; 상기 적어도 하나의 진동시스템은 상기 2개의 자기 회로 시스템 사이에 설치된다.

일부 실시예에서, 상기 적어도 하나의 진동시스템은 두 개의 진동시스템을 포함하고 상기 두 개의 진동시스템은 상하로 간격을 두고 배치되어 각각 상기 두 개의 자기 회로 시스템과 대응된다.

일부 실시예에서, 상기 진동막은 회로기판을 포함하고, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 상기 회로기판에 인쇄한다.

일부 실시예에서, 상기 회로기판은 유연성 회로기판을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 자기 회로 시스템은 다수 개가 평형되게 간격을 두고 배열된 제1 자석을 포함하고 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하로 교차되게 배치되거나 또는 좌우로 교차되게 배치된다.

일부 실시예에서, 해당 적어도 한 층의 구동회로는 다수 개의 직선회로를 포함하며, 해당 직선회로는 인접한 2개의 제1 자석 사이 마다 구동공간의 상방에 대응되게 설치된다.

일부 실시예에서, 상기 자기 회로 시스템은 상기 다수 개의 제1 자석과 간격을 두고 교차해 배열하는 다수 개의 제2 자석을 포함하며, 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하로 교차해 배치하고 인접한 2개의 제2 자석마다 극성이 좌우로 교차해 배치한다.

본 발명은 나팔구조에 사용되는 일종의 자기 회로 시스템을 제공하는 데, 해당 자기 회로 시스템은 마그네틱 어레이(magnetic array)를 포함하고, 상기 마그네틱 어레이는 다수 개의 평행되게 간격을 두고 배열된 제1 자석을 포함하며, 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하/좌우로 교차해 배치한다.

일부 실시예에서, 상기 제1 자석은 영구자석 및/또는 전자석을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 마그네틱 어레이는 다수 개의 제2 자석을 더 포함하며, 해당 다수 개의 제2 자석은 해당 다수 개의 제1 자석과 간격을 두고 교차해 배열하며, 인접한 2개의 제2 자석마다 극성이 좌우/상하로 교차해 배치한다.

본 발명의 나팔구조를 실시할 경우, 진동시스템의 구동회로가 평면형을 이루므로 나팔구조의 두께를 효과적으로 줄이는 기술적 효과를 이룰 수 있다.

이하, 도면 및 실시예와 결합하여 본 발명을 진일보 설명하며, 도면에서,
도 1은 본 발명 제1 실시예 중 나팔구조의 입체구조 설명도이고;
도 2는 도1에 도시된 나팔구조의 A-A방향 단면구조 설명도이고;
도 3은 도 1에 도시된 나팔구조의 입체분해구조 설명도이고;
도 4는 도 1에 도시된 나팔구조의 진동시스템의 입체분해구조 설명도이고;
도 5는 도 4에 도시된 진동시스템의 바닥부 상향 시 입체구조 설명도이고;
도 6은 도 5에 도시된 진동시스템의 입체분해구조 설명도이고;
도 7은 도 1에 도시된 나팔구조 코일의 일부 구조 설명도이고;
도 8은 본 발명 제2 실시예 중 나팔구조의 구조 설명도이고;
도 9는 본 발명 제3 실시예 중 나팔구조의 구조 설명도이고;
도 10은 본 발명 제4 실시예 중 나팔구조의 구조 설명도이고;
도 11은 본 발명 제5 실시예 중 나팔구조의 일부 입체구조 설명도이고;
도 12는 도 11에 도시된 나팔구조의 종향 단면구조 설명도이고;
도 13은 도 11에 도시된 나팔구조 구동회로의 구조 설명도이고;
도 14는 본 발명 제6 실시예 중 나팔구조의 종향 단면구조 설명도이고;
도 15는 본 발명 제7 실시예 중 나팔구조의 종향 단면구조 설명도이다.

본 발명의 기술특징, 목적과 효과를 더 명확하게 이해하기 위하여, 현재 도면과 대조해 본 발명의 구체적인 실시방식을 상세히 설명한다. 이하 설명에서, "전", "후", "상", "하", "좌", "우", "세로", "가로", "수직", "수평", "꼭대기", "바닥", "안", "밖", "헤드", "테일" 등이 가리키는 방향 또는 위치관계는 도면에 도시된 방향 또는 위치관계에 근거하고 특정된 방향에 의해 구성되어 조작되며, 본 기술방안을 설명하는 데 편리하도록 하기 위해 사용하는 것일 뿐, 가리키는 장치 또는 소자가 반드시 특정된 방향을 가져야 한다는 것은 아니므로, 본 발명에 대해 한정하여 이해할 수 없다.

도 1 내지 도 3은 본 발명 제1 실시예 중의 나팔구조(1)를 도시하였으며, 해당 나팔구조(1)는 이어폰, 휴대폰, 보청기 등 전자제품 중에 사용하여 전기신호를 기계운동으로 전환시키고 최종적으로 음성신호로 전환시킬 수 있다. 해당 나팔구조(1)는 하우징(10), 하우징(10) 내부에 설치된 자기 회로 시스템(20) 및 하우징(10) 내부에 설치되어 자기 회로 시스템(20)의 작용하에 운동할 수 있는 진동시스템(30)을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 자기 회로 시스템(20)은 하우징(10)의 바닥벽(111)에 설치하고 진동시스템(30)은 자기 회로 시스템(20)의 상방에 수평으로 설치할 수 있다. 진동시스템(30)과 하우징(10)의 꼭대기벽(121) 사이는 하나의 사운드 캐비티(sound cavity)(120)의 범위를 확정해 내고 하우징(10)의 일단이 사운드 캐비티(120)에 대응되는 지점에는 사운드 홀(sound hole)(1230)이 설치되며 해당 사운드 홀(1230)은 사운드 캐비티(120)를 외부와 연통시킨다.

하우징(10)은 일부 실시예에서 직육면체 형상을 이룰 수 있으며, 그는 하부 하우징(11) 및 해당 하부 하우징(11)과 매칭되는 상부 하우징(12)을 포함할 수 있다. 하부 하우징(11)은 일부 실시예에서 U형을 이룰 수 있으며, 그는 평탄한 바닥벽(111) 및 해당 바닥벽(111)의 2개 상대측에 각각 세워서 설치한 2개의 제1 측벽(112, 113)을 포함할 수 있다. 상부 하우징(12)은 일부 실시예에서 뒤집힌 U형을 이룰 수 있으며, 그는 평탄한 꼭대기벽(121) 및 해당 꼭대기벽(121)의 2개 상대측에서 각각 아래로 뻗어나간 2개의 제2 측벽(122, 123)을 포함할 수 있다. 하부 하우징(11)과 상부 하우징(12)은 교차해 스냅 결합하여 자기 회로 시스템(20)과 진동시스템(30)을 수용하는 장착공간의 범위를 확정해 낼 수 있다.

나팔구조(1)는 일부 실시예에서 하우징(10)의 일단 외부에 설치된 사운드관(40) 및 하우징(10)의 다른 일단 외부에 설치된 회로기판(50)을 더 포함할 수 있으며, 사운드관(40)은 사운드 홀(1230)과 서로 연통되고 회로기판(50)은 진동시스템(30)과 전기적으로 연결된다.

자기 회로 시스템(20)은 일부 실시예에서 하부 하우징(11)의 바닥벽(111)에 고정되어 진열해 배치되는 다수 개의 자석을 포함할 수 있으며, 각 자석의 2개 자극은 각각 상측과 하측에 위치하고 인접한 자석의 극성이 상반되는 데, 즉, 인접한 자석 중에서 하나가 N극이 상부에 위치하고 S극이 하부에 위치하는 경우, 다른 자석은 N이 하부에 위치하고 S극이 상부에 위치하며, 반대의 경우에도 마찬가지이다. 일부 실시예에서, 인접한 자석 사이에 간격을 형성하여 간격의 상방에 수평 자계를 형성한다. 자석은 일부 실시예에서 영구자석 또는 전자석일 수 있다. 자기 회로 시스템(20)의 자석은 일부 실시예에서 전부 영구자석이고 전부 전자석일 수 있으며, 또는 일부가 영구자석이고 일부가 전자석일 수도 있다.

다시, 도 3에서 도시하는 바와 같이, 자기 회로 시스템(20)은 일부 실시예에서 평행되게 간격을 두고 하부 하우징(11)의 바닥벽(111)에 배열된 제1 자석(21), 제2 자석(22)과 제3 자석(23)을 포함할 수 있다. 제1 자석(21), 제2 자석(22)과 제3 자석(23)은 일부 실시예에서 모두 직사각형의 긴 막대 형상을 이룰 수 있는 데, 그 중에서 제1 자석(21)과 제3 자석(23)의 극성이 같으며, 즉, N극이 상부에 위치하고 S극이 하부에 위치한다. 하지만 제2 자석(22)은 N극이 하부에 위치하고 S극이 상부에 위치한다. 제1 자석(21)과 제2 자석(22) 사이에는 세로길이의 제1 간격(24)이 형성되고 제2 자석(22)과 제3 자석(23) 사이에는 세로길이의 제2 간격(25)이 형성된다.

도 4 내지 도 6에서 도시하는 바와 같이, 진동시스템(30)은 일부 실시예에서 하우징(10) 중에 고정된 프레임(31), 프레임(31)에 고정된 격막(32), 격막(32) 하표면에 장착된 기판(33) 및 기판(33) 하표면에 장착된 코일(34)을 포함한다. 해당 코일(34)은 자기 회로 시스템(20)의 자계 작용하에 기계운동이 발생하는 동시에, 이와 연결된 격막(32)을 움직여 함께 운동하도록 하며, 더 나아가, 소리를 내도록 한다. 해당 코일(34)은 일부 실시예에서 접합방식을 이용해 기판(33)에 결합할 수 있다. 코일(34)은 해당 진동시스템(30)의 평면형 구동회로를 구성한다. 격막(32)과 기판(33)은 함께 해당 진동시스템(30)의 진동막을 구성한다.

프레임(31)은 일부 실시예에서 하우징(10)과 서로 매칭되는 직사각형의 프레임 형상을 이룰 수 있다. 격막(32)은 테두리에 의해 프레임(31)의 가장자리에 결합되고, 격막(32)은 일부 실시예에서 마일라 필름(mylar film)을 이용해 제조할 수 있다. 기판(33)은 일부 실시예에서 얇은 알루미늄판을 이용해 제조할 수 있고, 그 뒷면은 격막(32)의 하표면에 접합할 수 있으며 프레임(31)에 상대되게 상하 이동할 수 있다. 코일(34)은 평면식으로 기판(33)의 하표면에 접착할 수 있다.

도 7에서 도시하는 바와 같이, 코일(34)은 일부 실시예에서 직렬 연결되어 상하로 겹쳐진 평면형 제1 코일유닛(341)과 평면형 제2 코일유닛(342)을 포함할 수 있으며, 양자 사이는 일체형으로 접합할 수도 있다. 제1 코일유닛(341)은 리드 와이어(lead wire)를 이용하여 밖에서 안을 향해 나선형으로 하나의 평면 내에 와인딩되어 구성되고, 제2 코일유닛(342)은 리드 와이어를 이용하여 안에서 밖을 향해 나선형으로 하나의 평면 내에 와인딩되어 구성되며, 양자는 나선 방향이 같다(즉, 모두 시계 반대 방향 또는 시계 방향). 따라서, 제1 코일유닛(341)과 제2 코일유닛(342)은 작동과정 중의 전류 유동 방향이 같아 양자가 자기 회로 시스템(20)에서 받는 작용력 방향이 같다. 일부 실시예에서 형성한 해당 코일(34)의 리드 와이어는 직경이 0.02mm 내외이다.

코일(34)은 두 층의 코일유닛으로 한정되지 않으며, 수요에 따라 한 층의 코일유닛 또는 두 층 이상의 코일유닛도 적용할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 코일(34)이 다층 코일유닛을 포함하는 경우, 각 층 코일유닛의 와인딩방식은 안에서 밖을 향해 나선형으로 와인딩하고, 밖에서 안을 향해 나선형으로 와인딩하여 교차 설치하는 것으로서, 나선 방향이 같아 각 층 코일유닛 중의 전류 방향이 일치하도록 한다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 상세하게, 리드 와이어가 먼저 밖에서 안을 향해 하나의 평면 내에서 나선형으로 와인딩하여 한 층의 코일유닛을 형성하도록 하며, 리드 와이어가 이너 링(inner ring) 목표 위치에 와인딩되었을 때 다음 층에 진입하여 안에서 밖을 향해 하나의 평면 내에서 나선형으로 와인딩하여 다음 층의 코일유닛을 형성한다. 일층을 추가하려 하는 경우에는 다시 다음 층에 진입하여 밖에서 안을 향해 나선형으로 와인딩한다. 코일유닛은 나선형으로 와인딩되는 것에만 한정되지 않으며, 본 발명의 구상하에 기타 적절한 와인딩 방식을 이용해도 되며, 또는 나선형 와인딩과 기타 와인딩 방식을 결합시키는 방식을 이용해도 된다는 것은 이해할 수 있을 것이다.

일부 실시예에서, 제1 코일유닛(341)과 제2 코일유닛(342)은 모두 트랙((track)형을 이루며, 제1 코일유닛(341)과 제2 코일유닛(342)은 모두 2개의 평행되게 간격을 둔 직선구간과 2개의 아치형 구간을 포함하며, 해당 2개의 아치형 구가은 각각 2개의 직선구간을 단 대 단(end to end)으로 직렬 연결한다.

일부 실시예에서, 제1 코일유닛(341)과 제2 코일유닛(342)의 2개 직선구간은 각각 자기 회로 시스템(20)의 제1 간격(24)과 제2 간격(25)의 상방에 위치하며, 해당 2개의 직선구간은 각각 2개의 수평 자계 중에 위치한다. 작동과정에서 왼손법칙에 따라, 코일(34)에 전기가 통한 후, 해당 2개의 직선구간이 자기 회로 시스템(20)의 제1 간격(24)과 제2 간격(25)의 상방의 수평 자계 내에서 상향 또는 하향 힘을 받도록 한다.

상세하게, 자기 회로 시스템(20)의 인접 자석의 극성이 상반되므로, 코일유닛의 직선구간 하방에 수평방향의 자계가 형성되어 코일유닛의 양측 직선구간 전류방향이 상반되고 하방 자계 방향도 상반된다. 따라서, 직선구간이 힘을 받는 방향이 일치하도록 보장할 수 있다. 교류전기가 통할 때 코일(34)은 힘을 받아 상하로 진동하고 기판(33)과 격막(32)을 움직여 진동하도록 하며, 더 나아가, 공기 진동을 발생시켜 소리를 생성한다. 제1 코일유닛(341)과 제2 코일유닛(342)은 트랙형에 한정되지 않으며, 일부 실시예에서는 기타 적절한 형상을 이룰 수도 있다는 것은 이해할 수 있을 것이다.

본 발명 제1 실시예 중의 나팔구조(1)는 구조가 간단하여 주로 하우징(10), 마그네틱 어레이(magnetic array)를 이용해 구성된 자기 회로 시스템(20)과 진동시스템(30)으로 구성하기만 하면 되므로, 가공 공법이 간단하여 관련 기술 중의 나팔구조보다 원가를 50%이상 절감할 수 있다. 이와 동시에, 나팔구조(1)의 두께 또한 비교적 작게 설정할 수 있으므로, 관련 기술 중의 동등 나팔구조보다 두께를 40%이상 줄일 수 있어 현재 박형화 추세를 따르는 데 더 적절하다.

도 8은 본 발명 제2 실시예 중의 나팔구조를 도시하였는 데, 해당 나팔구조는 하우징(10a), 자기 회로 시스템(20a)과 진동시스템(30c)을 포함하며, 해당 진동시스템(30a)은 각각 제1 실시예 중의 진동시스템(30)과 유사하므로, 여기에서는 더 반복하여 설명하지 않는다. 도면에 도시된 자기 회로 시스템(20a)은 다수 개의 평행되게 간격을 두고 배치된 전자석(21a)을 포함하며, 각 전자석(21a)은 철심(211a)과 철심(211a) 측면을 와인딩하는 코일(212a)을 포함한다. 해당 전자석(21)은 전기가 통한 후, 상응되는 자계를 생성하여 진동시스템(30a)을 구동해 작동시킨다. 전자석(21a)을 이용하여 자기 회로 시스템(20)의 자계 강도를 더 잘 제어하여 나팔구조가 다양한 응용 환경에 적응하도록 할 수 있다.

도 9는 본 발명 제3 실시예 중의 나팔구조를 도시하였는 데, 해당 나팔구조는 복합식 나팔구조로서, 그는 2개의 자기 회로 시스템(20b)과 2개의 진동시스템(30b)을 포함하며, 해당 자기 회로 시스템(20b)과 진동시스템(30b)은 각각 제1 실시예 중의 자기 회로 시스템(20) 및 진동시스템(30)와 유사하므로, 여기에서는 더 반복하여 설명하지 않는다. 도면에서 도시하는 바와 같이, 제2 실시예 중에서, 2개의 자기 회로 시스템(20b)은 각각 하우징(10b)의 꼭대기벽과 바닥벽에 설치되고, 2개의 진동시스템(30b)은 해당 2개의 자기 회로 시스템(20b) 사이에 설치되며, 일일이 대응되게 설치한다.

도 10은 본 발명 제4 실시예 중의 나팔구조를 도시하였는 데, 해당 나팔구조는 여전히 복합식 나팔구조로서, 이는 2개의 자기 회로 시스템(20c)과 하나의 진동시스템(30c)을 포함하며, 해당 자기 회로 시스템(20c)과 진동시스템(30c)은 여전히 각각 제1 실시예 중의 자기 회로 시스템(20) 및 진동시스템(30)과 유사하므로, 여기에서는 더 반복하여 설명하지 않는다. 도면에서 도시하는 바와 같이, 2개의 자기 회로 시스템(20c)은 각각 하우징(10c)의 꼭대기벽과 바닥벽에 설치되고, 진동시스템(30c)은 해당되는 2개의 자기 회로 시스템(20c) 사이에 설치된다.

도 11 내지 도 13에서 도시하는 바와 같이, 본 발명 제5 실시예 중의 나팔구조(1d)는 하우징(10d), 하우징(10d) 내부에 설치된 자기 회로 시스템(20d) 및 하우징(10d) 내부에 설치되고 자기 회로 시스템(20d)의 작용하에 운동할 수 있는 진동시스템(30d)을 포함할 수 있다. 진동시스템(30d)과 하우징(10d)의 꼭대기벽(121d) 사이는 하나의 사운드 캐비티(120d)의 범위를 확정해 낸다.

자기 회로 시스템(20d)은 일부 실시예에서 영구자석 어레이를 포함할 수 있는 데, 해당 영구자석 어레이는 다수 개의 평행되게 간격을 두고 설치된 제1 영구자석(21d)을 포함하고, 2개의 인접한 제1 영구자석(21d) 사이마다 구동공간(22d)을 구비할 수 있다. 인접한 2개의 제1 영구자석(21d)마다 극성을 교차되게 배치한다. 제1 영구자석(21d)은 편상 영구자석일 수 있는 데, 해당 편상 영구자석은 하우징(10d)의 바닥부에 수직으로 고정하여 설치한다. 기타 실시예에서, 제1 영구자석(21d) 또한 막대기 형상의 영구자석일 수 있다. 일부 실시예에서, 인접한 2개의 제1 영구자석(21d)마다 극성이 교차되게 배치되어 N-S-N의 극성 구조를 형성하는 데, 예를 들어, 첫번째, 세번째, 다섯번째, 일곱번째 제1 영구자석(21d)은 상단이 N극이고 하단이 S극이며, 두번째, 네번째, 여섯번째 제1 영구자석(21d)은 상단이 S극이고 하단이 N극이다. 일부 실시예에서는 인접한 2개의 제1영구자석(21d)마다 인접측의 극성이 교차되게 배치되어 수평방향 상 N-S-S-N의 극성 구조를 형성할 수도 있는 데, 예를 들어, 첫번째, 세번째, 다섯번째, 일곱번째 제1 영구자석(21d)은 좌측이 N극이고 우측이 S극이며 두번째, 네번째, 여섯번째 제1 영구자석(21d)은 좌측이 S극이고 우측이 N극이다.

진동시스템(30d)은 구동회로(311d)가 설치된 유연성 회로기판(31d)을 포함하는 데, 해당 구동회로(311d)는 다수 개의 직선회로(3111d)를 포함하며, 해당 직선회로(3111d)는 인접한 2개의 제1 영구자석(21d) 사이마다 구동공간(22d) 상방에 대응되게 설치한다. 구동회로(311d)는 하나 둘 세 개, 심지어 다수 개를 병렬하여 배치할 수 있으며, 두 개 이상의 구동회로(311d)사이는 직렬 연결하되, 병렬 연결할 수도 있다. 일부 실시예에서, 해당 직선회로(3111d)는 영구자석 어레이의 배치방향에 수직되게 설치하여 전력 소모를 줄이고 효율을 향상시킨다. 구동회로(311d)는 유연성 회로기판(31d)에 인쇄되어 평면형 구동회로를 구성하며, 그는 단층, 이중층 또는 다층으로 인쇄할 수 있다. 더 나아가, 해당 진동시스템(30d)은 마일라 필름(mylar film)(32d)과 프레임(33d)을 포함할 수도 있으며, 마일라 필름(32d)은 프레임(33d)을 유연성 회로기판(31d)과 연결시키고, 진동시스템(30d)은 프레임(33d)을 통해 하우징(10d) 내부에 고정하여 장착된다. 프레임(33d)은 고리형 와셔(washer)일 수 있는 데, 그는 하부 케이스의 단턱에 배치하여 유연성 회로기판(31d)을 지지할 수 있다. 마일라 필름(32d)과 유연성 회로기판(31d)은 함께 해당 진동시스템(30d)의 진동막을 구성한다.

다시, 도 11 및 도 13에서 도시하는 바와 같이, 구동회로(311d)의 직선회로(3111d) 간은 직렬 연결되며, 유연성 회로기판(31d)은 구동회로(311d)의 직선회로(3111d) 간을 직렬 연결하는 데 사용하는 굴곡형 연결회로가 더 설치된다. 일부 실시예에서, 연결회로(3111d)와 직선회로(3112d)는 함께 대체적으로 S형을 이루는 하나의 구동회로(311d)를 구성한다.

인접한 2개의 구동공간(22d)마다 상방에 위치한 상응 구동회로(311d)의 전류 방향이 상반된다. 왼손법칙에 따라, 전기가 통한 회로는 자계 내에서 상향 또는 하향 힘을 받게 되며; 영구자석 어레이의 배치로부터 알 수 있듯이, 인접한 2개의 구동공간(23d)마다에 형성되는 자계 방향이 상반되므로, 모든 구동회로(311d)가 받는 힘의 방향이 일치(동시에 상향 또는 하향)하도록 보장할 수 있다. 구동회로(311d) 중에 변화된 전류를 통과시킨 후, 유연성 회로기판(31d)은 힘을 받아 상하로 진동하고 공기를 진동시켜 소리를 낸다.

도 14에서 도시하는 바와 같이, 본 발명 제6 실시예 중의 나팔구조(1e)는 하우징(10e), 하우징(10e) 내부에 설치된 자기 회로 시스템(20e) 및 하우징(10e) 내부에 설치되고 자기 회로 시스템(20d)의 작용하에 운동할 수 있는 진동시스템(30e)을 포함할 수 있다. 진동시스템(30e)과 하우징(10e)의 꼭대기벽(121e) 사이에 하나의 사운드 캐비티(120e)의 범위를 확정해 낸다. 사운드 캐비티(120e)는 사운드 홀(미도시)에 의해 외부와 연통된다.

자기 회로 시스템(20de)은 일부 실시예에서 영구자석 어레이를 포함할수 있으며, 해당 영구자석 어레이는 다수 개의 간격을 두고 평행되게 설치된 제1 영구자석(21e)을 포함할 수 있으며, 인접한 2개의 제1 영구자석(21e) 사이마다 간격을 두고 하나의 제2 영구자석(23e)가 설치되는 데, 즉, 제1 영구자석(21e)과 제1 영구자석(21e)은 간격을 두고 교차되게 배열된다. 2개의 인접한 제1 영구자석(21e)마다 극성이 상하로 교차되게 배치되며, 인접한 2개의 제2 영구자석(23e)마다 극성이 좌우로 교차되게 배치된다. 예를 들어, 도면에서 도시하는 바와 같이, 첫번째, 세번째, 다섯번째, 일곱번째 제1 영구자석(21e)은 상단이 N극이고 하단이 S극이며, 두번째, 네번째, 여섯번째 제1 영구자석(21e)은 상단이 S극이고 하단이 N극이며, 첫번째, 세번째, 다섯번째 제2 영구자석(23e)은 좌측이 N극이고 우측이 S극이며, 두번째, 네번째, 여섯번째 제2 영구자석(23e)은 좌측이 S극이고 우측이 N극이다. 제1 영구자석(21e)과 제2 영구자석(23e)은 편상 영구자석일 수 있는 데, 해당 편상 영구자석은 하우징(10e)의 바닥부에 수직으로 고정하여 설치할 수 있다. 기타 실시예에서, 제1 영구자석(21e)과 제2 영구자석(23e)은 막대 형상 영구자석 일수도 있다.

도 15는 본 발명 제7 실시예 중의 나팔구조(1f)를 도시하였는 데, 해당 나팔구조(1f)는 하우징(10f), 하우징(10f) 내부에 설치된 2개의 자기 회로 시스템(20f) 및 하우징(10f) 내부에 설치되고 각각 해당 2개의 자기 회로 시스템(20f)의 작용하에 운동할 수 있는 2개의 진동시스템(30f)을 포함할 수 있다. 해당 2개의 진동시스템(30f)은 상하로 평행되게 간격을 두고 배치되며, 해당 2개의 자기 회로 시스템(20f)은 각각 해당 2개의 진동시스템(30f)의 상하 양측에 설치되어 미러링(mirroring)으로 배치된다. 자기 회로 시스템(20f)과 진동시스템(30f)의 구체 구조는 각각 자기 회로 시스템(20)과 진동시스템(30)이 같은 구조를 이용하므로, 여기에서는 더 반복하여 설명하지 않는다.

상기 각 기술특징을 한정받지 않고 임의로 조합해 사용할 수 있다는 것은 이해할 수 있을 것이다.

상기 내용은 본 발명의 실시예에 불과하고 본 발명의 특허범위를 한정하지 않으며, 본 발명의 명세서 및 도면 내용을 이용해 실시한 등가적 구조 또는 등가적 프로세스 변환, 또는 기타 관련 기술분야에 직접 또는 간접적으로 응용하는 것은 모두 같은 이치로 본 발명의 특허보호범위 내에 포함되어야 할 것이다.

Claims

나팔구조에 있어서,
하우징 및 상기 하우징 내부에 설치된 적어도 하나의 자기 회로 시스템과 적어도 하나의 진동시스템을 포함하고, 상기 적어도 하나의 진동시스템은 상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템의 자계 작용하에 기계운동이 발생하는 적어도 한 층의 구동회로 및 상기 적어도 한 층의 구동회로에 의해 구동되는 진동막을 포함하며, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 상기 진동막에 결합되고 평면형을 이루는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제1항에 있어서,
상기 적어도 한 층의 구동회로는 적어도 한 층의 코일유닛을 포함하고, 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 리드 와이어(lead wire)를 와인딩하여 구성하며 평면형을 이루는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제2항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템은 상기 적어도 한 층의 코일유닛의 하방에 진열해 배치되는 다수 개의 자석을 포함하고, 각 자석의 두 개 자극은 각각 상측과 하측에 위치하며 인접한 자석의 극성은 상반되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제3항에 있어서,
상기 다수 개의 자석은 간격을 두고 배열된 3개의 자석을 포함하는 데, 상기 3개의 자석 중의 첫번째 자석과 두번째 자석 사이에는 제1 간격이 형성되고, 상기 3개의 자석 중의 제2개 자석과 제3개 자석 사이에는 제2 간격이 형성되며; 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 작동과정에서 전류 방향이 상반되는 2개의 직선구간이 포함되고, 상기 2개의 직선구간은 각각 상기 제1 간격 및 상기 제2 간격과 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제4항에 있어서,
상기 적어도 한 층의 코일유닛은 리드 와이어를 통해 하나의 평면 내에 나선형으로 와인딩되어 구성되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제5항에 있어서,
상기 적어도 한 층의 코일유닛은 트랙(track)형을 이루며; 상기 3개의 자석은 모두 긴 막대 형상을 이루고 평행되게 간격을 두고 배열하는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 다수 개의 자석은 적어도 일부 영구자석 또는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 한 층의 코일유닛은 적어도 두 층의 코일유닛을 포함하는 데, 상기 적어도 두 층의 코일유닛은 서로 직렬 연결되고 상하층이 겹쳐지며; 상기 적어도 두 층의 코일유닛은 작동과정 중의 전류방향이 같은 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제8항에 있어서,
상기 적어도 하나의 진동시스템은 프레임을 포함하고, 상기 진동막은 격막과 기판을 포함하며, 상기 프레임은 상기 자기 회로 시스템의 상방에 수평으로 배치되고, 상기 격막은 테두리에 의해 프레임에 결합되며; 상기 기판은 뒷면에 의해 상기 격막 중부의 정면에 결합되고, 상기 프레임에 상대되게 상하 이동이 가능하며; 상기 적어도 한 층의 코일유닛은 뒷면에 의해 상기 기판의 정면에 결합되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 자기 회로 시스템은 두 개의 자기 회로 시스템을 포함하고, 상기 두 개의 자기 회로 시스템은 상하로 배치되며; 상기 적어도 하나의 진동시스템은 상기 두 개의 자기 회로 시스템 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제10항에 있어서,
상기 적어도 하나의 진동시스템은 두 개의 진동시스템을 포함하고, 상기 두 개의 진동시스템은 상하로 간격을 두고 배치되어 각각 상기 두 개의 자기 회로 시스템과 대응되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제1항에 있어서,
상기 진동막은 회로기판을 포함하고, 상기 적어도 한 층의 구동회로는 상기 회로기판에 인쇄하는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제12항에 있어서,
상기 회로기판은 유연성 회로기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제1항, 제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 자기 회로 시스템은 다수 개가 평형되게 간격을 두고 배열된 제1 자석을 포함하고, 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하로 교차되게 배치되거나 또는 좌우로 교차되게 배치되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제14항에 있어서,
적어도 한 층의 구동회로는 다수 개의 직선회로를 포함하며, 해당 직선회로는 인접한 2개의 제1 자석 사이마다 구동공간의 상방에 대응되게 설치되는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
제14항에 있어서,
상기 자기 회로 시스템은 상기 다수 개의 제1 자석과 간격을 두고 교차해 배열하는 다수 개의 제2 자석을 포함하며, 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하로 교차해 배치하고, 인접한 2개의 제2 자석마다 극성이 좌우로 교차해 배치하는 것을 특징으로 하는 나팔구조.
자기 회로 시스템에 있어서,
나팔구조에 사용되고, 해당 자기 회로 시스템은 마그네틱 어레이(magnetic array)를 포함하고, 상기 마그네틱 어레이는 다수 개의 평행되게 간격을 두고 배열된 제1 자석을 포함하며, 인접한 2개의 제1 자석마다 극성이 상하/좌우로 교차해 배치하는 것을 특징으로 하는 자기 회로 시스템.
제17항에 있어서,
상기 제1 자석은 영구자석 및/또는 전자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기 회로 시스템.
제17항에 있어서,
상기 마그네틱 어레이는 다수 개의 제2 자석을 더 포함하며, 해당 다수 개의 제2 자석은 해당 다수 개의 제1 자석과 간격을 두고 교차해 배열하며, 인접한 2개의 제2 자석마다 극성이 좌우/상하로 교차해 배치하는 것을 특징으로 하는 자기 회로 시스템.