KR20210100047A - 듀얼 진동 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 듀얼 진동 장치는 프레임, 프레임의 내부에 서로 대칭되게 배치되어, 자기 회로에 의해 각각 상하 진동하는 한 쌍의 진동 드라이버, 한 쌍의 진동 드라이버의 사이에 배치되어, 한 쌍의 진동 드라이버 각각에 전기적 신호를 제공하는 신호 제공부 및 한 쌍의 진동 드라이버를 프레임에 각각 연결하고, 한 쌍의 진동 드라이버의 상하 진동을 프레임에 각각 전달하는 서스펜션을 포함할 수 있다.

Description

듀얼 진동 장치{DUAL VIBRATION DEVICE}
본 발명은 듀얼 진동 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 개의 진동 드라이버를 좌우에 배치하여 스테레오 사운드 또는 강력한 진동을 발생시킬 수 있는 듀얼 진동 장치에 관한 것이다.
진동 드라이버는 진동 목적물에 진동을 전달하기 위한 장치를 말한다.
종래에는 소위 말하는 콘(Cone)형 스피커 장치에서 진동판을 제거하고, 원형의 자석과 원형의 보이스 코일 중에서 어느 하나를 진동 목적물에 직접 부착하는 진동 드라이버가 사용되었다.
이러한 콘형 진동 드라이버는 진동 드라이버의 유니트의 사이즈가 큰 경우, 원형 구조물을 유지하기 위해서 자기체가 원형으로 커지게 되어 무게가 많이 나가게 되고, 반응 속도가 느려져 효율적인 진동 에너지 전달이 어려운 문제점이 있다. 또한, 무게에 비해 보빈 자체의 본딩력이 약해 장기간 사용하면 진동목적물에서 진동 드라이버가 탈락하는 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 10-2019-0099775에는 평판 가동 코일판과 막대형 마그네트를 이용하여 진동목적물에 진동을 전달하는 '스틱형 진동 드라이버'가 개시되어있다.
대한민국 공개특허공보 10-2019-0099775는 콘형 진동 드라이버의 단점을 극복하고자, 막대형 마그네트를 적용하였으나 슬림한 진동 드라이버의 체적에 의해 막대형 마그네트의 사이즈가 제한되고, 그로 인해 자기장의 크기가 작아져 충분한 자기장 에너지를 확보할 수 없게 되는 단점이 있다.
이러한 스틱형 진동 드라이버의 단점을 극복하고자 두께가 두꺼운 막대형 마그네트를 적용하면, 무게는 물론 제조 원가가 향상되고 효율적인 진동 에너지 전달이 어려운 콘형 진동 드라이버와 동일한 단점이 발생할 수 있다.
1. 특허문헌: 대한민국 공개특허공보 10-2014-0136137 (2014.11.28) 2. 특허문헌: 대한민국 공개특허공보 10-2019-0099775 (2019.08.28)
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로 체적 및 무게가 축소되면서도 효율적인 진동 에너지의 전달이 가능한 한 쌍의 진동 드라이버를 포함하여 다채로운 진동 및 사운드를 제공할 수 있는 듀얼 진동 장치를 구현하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 듀얼 진동 장치는 프레임; 상기 프레임의 내부에 서로 대칭되게 배치되어, 자기 회로에 의해 각각 상하 진동하는 한 쌍의 진동 드라이버; 상기 한 쌍의 진동 드라이버의 사이에 배치되어, 상기 한 쌍의 진동 드라이버 각각에 전기적 신호를 제공하는 신호 제공부; 및 상기 한 쌍의 진동 드라이버를 상기 프레임에 각각 연결하고, 상기 한 쌍의 진동 드라이버의 상하 진동을 상기 프레임에 각각 전달하는 서스펜션;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 서스펜션은 상기 진동 드라이버의 상부의 전단과 후단을 상기 프레임에 각각 연결하는 제1 서스펜션과 제2 서스펜션으로 이루어진 상부 서스펜션; 및 상기 진동 드라이버 하부의 전단과 후단을 상기 프레임에 각각 연결하는 제3 서스펜션과 제4 서스펜션으로 이루어진 하부 서스펜션;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 진동 드라이버는 한 쌍의 자기체; 및 상기 한 쌍의 자기체의 양 단부와 상기 서스펜션에 각각 연결되어, 상기 자기체 간 이격거리를 유지시키고, 상기 한 쌍의 자기체를 상기 프레임의 내부의 소정 위치에 공중 부유시키는 자기체 가이드;를 포함하고, 상기 자기체는 보이스 코일판을 중심으로 양측에 나란하게 배치되는 한 쌍의 자석; 및 상기 자석의 상하면에 배치되는 요크;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 요크는 단면이 “-“ 자 형태의 제1 요크; 및 단면이 “ㄴ” 자 형태의 제2 요크;를 포함하고, 상기 제2 요크는 상기 자석과 접촉하는 베이스부; 및 상기 베이스부의 직교방향으로 굴곡되는 굴곡부;를 포함하고, 상기 굴곡부는 상기 보이스 코일판의 측면부와 인접하게 위치하되, 상기 자석의 반대방향을 향해 굴곡될 수 있다.
또한, 상기 서스펜션은 제1 서스펜션라인, 중심고정부 및 제2 서스펜션라인으로 이루어지고, 상기 자기체 가이드는 상기 자기체의 양 단부가 고정되는 자기체 고정부; 및 상기 서스펜션의 중심고정부가 고정되는 서스펜션 고정부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 서스펜션 고정부는 상기 상부 서스펜션을 고정하는 상부 서스펜션 고정부; 및 상기 하부 서스펜션을 고정하는 하부 서스펜션 고정부;를 포함하고, 상기 상부 및 하부 서스펜션 고정부는 상기 자기체 가이드의 상면과 하면에 좌우 비 대칭되게 형성될 수 있다.
자석의 체적에 비해 큰 자기장을 생성시킬 수 있어, 듀얼 진동 장치의 체적, 무게 및 생산 단가를 줄일 수 있다.
진동 드라이버의 무게를 줄여 중, 고역대 신호 입력 시에도 진동 드라이버의 반응 속도를 높임으로써 진동 효율을 높일 수 있다.
한 쌍의 진동 드라이버에 개별적으로 전기적 신호를 제공함으로써 다채로운 진동 또는 사운드를 제공할 수 있다.
듀얼 진동 장치는 진동 목적물의 형태 및 면적에 따라 진동 또는 사운드를 제공할 수 있어, 하나의 장치로 진동 장치와 사운드 장치의 효과를 기대할 수 있다.
듀얼 진동 장치에 고정부재를 적용하여 협소한 공간에도 설치가 용이하고, 고정을 위한 별도의 구성이 필요 없다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 듀얼 진동 장치의 사시도이다.(상부 프레임 미도시)
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 메인 프레임의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상부 프레임(하부 프레임)의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 진동 드라이버의 사시도이다.
도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 듀얼 진동 장치의 사시도이다.(상부 프레임 미도시)
도 8은 도 7의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 메인 프레임의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 진동 드라이버의 사시도이다.
도 11는 도 12의 분해 사시도이다.
도 12는 도 10의 A-A 단면도이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항 들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
첨부 도면에 도시된 특정 실시 예에 대한 상세한 설명은, 그에 수반하는 도면들과 연관하여 읽히게 되며, 도면은 전체 발명의 설명에 대한 일부로 간주된다. 방향이나 지향성에 대한 언급은 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 어떠한 방식으로도 본 발명의 권리범위를 제한하는 의도를 갖지 않는다.
구체적으로, "아래, 위, 수평, 수직, 상측, 하측, 상향, 하향, 상부, 하부" 등의 위치를 나타내는 용어나, 이들의 파생어(예를 들어, "수평으로, 아래쪽으로, 위쪽으로" 등)는, 설명되고 있는 도면과 관련 설명을 모두 참조하여 이해되어야 한다. 특히, 이러한 상대어는 설명의 편의를 위한 것일 뿐이므로, 본 발명의 장치가 특정 방향으로 구성되거나 동작해야 함을 요구하지는 않는다.
또한, "장착된, 부착된, 연결된, 이어진, 상호 연결된" 등의 구성 간의 상호 결합 관계를 나타내는 용어는, 별도의 언급이 없는 한, 개별 구성들이 직접적 혹은 간접적으로 부착 혹은 연결되거나 고정된 상태를 의미할 수 있고, 이는 이동 가능하게 부착, 연결, 고정된 상태뿐만 아니라, 이동 불가능한 상태까지 아우르는 용어로 이해되어야 한다.
각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
<제1 실시 예>
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 듀얼 진동 장치(이하 진동 장치로 표기)의 사시도이고(상부 프레임(120) 미도시), 도 2는 도 1의 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 진동 장치는 프레임(100), 프레임(100)의 내부에 서로 대칭되게 배치되어 자기 회로에 의해 상하 진동하는 한 쌍의 진동 드라이버(200), 진동 드라이버(200)의 자기체 사이에 배치되고 프레임(100)에 의해 상하 고정되는 보이스 코일판(500), 한 쌍의 진동 드라이버(200)의 사이에 배치되고 보이스 코일판(500)에 전기적 신호를 제공하는 신호 제공부(300), 프레임(100)과 진동 드라이버(200)를 연결하고, 진동 드라이버(200)의 상하 진동을 프레임(100)으로 전달하는 서스펜션(400)을 포함할 수 있다.
진동 드라이버(200)
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 진동 드라이버(200)와 서스펜션(400)의 사시도이고, 도 6은 도 5의 분해 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 진동 드라이버(200)는 한 쌍의 자기체의 양 단부에 각각 연결되어, 한 쌍의 자기체 간 이격거리를 유지시키는 자기체 가이드(230)를 포함할 수 있다.
자기체의 양 단부에 연결된 자기체 가이드(230)에는 서스펜션(400)이 연결되어, 진동 드라이버(200)를 프레임(100)의 내부의 소정 위치에 공중 부유시킬 수 있다.
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 자기체는 보이스 코일판(500)을 중심으로 양측에 나란하게 배치되는 자석(220)과, 자석(220)의 상하면에 배치되는 제1 요크(210)를 포함할 수 있다.
제1 요크(210)는 단면이 “-“ 자 형태일 수 있으며, 자석(220) 간의 인력에 의한 접촉을 방지하도록 돌출되어 형성된 자석 고정부(211)를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
자석 고정부(211)는 보이스 코일판(500)의 측면부와 인접한 측면에 배치될 수 있다.
자기체 가이드(230)는 한 쌍의 자기체의 전단과 후단에 각각 배치될 수 있다.
자기체 가이드(230)는 제1 요크(210)의 일측이 고정되는 자기체 고정부(231), 서스펜션(400)의 중심고정부(CF)가 고정하는 서스펜션 고정부(232), 조립 지그와 체결되는 지그 가이드부(233)를 포함할 수 있다.
자기체 가이드(230)는 사출 성형을 통해 제조됨으로써 진동 드라이버(200)의 무게를 감소시킬 수 있으며, 최종적으로 진동 드라이버(200)의 진동 효율을 높일 수 있다.
자기체 고정부(231)는 자기체 가이드(230)의 상면과 하면에 대칭되게 배치되며, 진동 드라이버(200)의 조립 상태에서 자석(220)의 상면에 배치되는 제1 요크(210)의 상면과 자석(220)의 하면에 배치되는 제1 요크(210)의 하면은 노출될 수 있다.
서스펜션 고정부(232)는 서스펜션(400)이 안착되도록 함몰 형성된 좌면, 서스펜션(400)과 체결되도록 관통된 체결홀을 포함할 수 있다.
서스펜션 고정부(232)는 자기체 가이드(230)의 상면과 하면에 대칭되게 배치될 수 있다.
좌면은 후술할 서스펜션(400)의 중심고정부(CF)의 형상에 대응하도록 함몰 형성될 수 있다.
지그 가이드부(233)는 자기체의 반대방향으로 돌출 형성되며, 조립 지그와 체결되는 체결홀을 포함할 수 있다.
진동 드라이버(200)의 체적이 작아짐에 따라 진동 드라이버(200)의 구성 요소들의 체적도 작아지게 되는데 특히 자기체 가이드(230)는 플라스틱 소재로 가벼울 뿐 아니라, 체적이 작아 자기체와의 조립을 위해 조립 지그가 사용될 수 있다.
좀더 상세히 설명하면, 조립 지그는 지그 가이드부(233)의 체결홀에 삽입되어 자기체 가이드(230)를 높이방향으로 고정하고, 높이방향으로 고정된 자기체 가이드(230)를 수평방향으로 삽입시켜 제1 요크(210)의 단부가 자기체 가이드(230)의 자기체 고정부(231)에 배치되도록 함으로써 자기체 가이드(230)와 자기체가 정위치에서 체결되도록 가이드 할 수 있다.
서스펜션(400)
도 5 및 도 6을 참조하면, 서스펜션(400)은 진동 드라이버(200)의 상부와 하부를 프레임(100)에 각각 연결하는 상부 서스펜션과 하부 서스펜션으로 구성될 수 있다.
상부 서스펜션과 하부 서스펜션은 탄성을 가지는 메탈소재로 얇은 판 형태일 수 있다.
상부 서스펜션은 진동 드라이버(200)의 상부, 즉 자기체 가이드(230)의 상면의 서스펜션 고정부(232)에 배치되어, 진동 드라이버(200)의 전단과 후단을 프레임(100)에 각각 연결하는 제1 서스펜션(410)과 제2 서스펜션(420)을 포함할 수 있다.
하부 서스펜션은 진동 드라이버(200)의 하부, 즉 자기체 가이드(230)의 하면의 서스펜션 고정부(232)에 배치되어, 진동 드라이버(200)의 전단과 후단을 프레임(100)에 각각 연결하는 제3 서스펜션(430) 및 제4 서스펜션(440)을 포함할 수 있다.
제1 서스펜션(410)과 제2 서스펜션(420)은 한 쌍의 자기체의 상부의 전단과 후단을 각각 감싸고, 제3 서스펜션(430)과 제4 서스펜션(440)은 한 쌍의 자기체의 하부의 전단과 후단을 각각 감싸도록 배치될 수 있다.
즉, 하나의 진동 드라이버(200)는 총 네 개의 서스펜션(400)에 의해 프레임(100)에 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 서스펜션(410~440)은 “ㄷ”자 형상으로 형성되고, 제1 서스펜션라인(L1), 중심고정부(CF) 및 제2 서스펜션라인(L2)으로 이루어질 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)과 제2 서스펜션라인(L2) 각각의 선단은 후술할 메인 프레임(110)에 연결되고, 중심고정부(CF)는 자기체 가이드(230)의 서스펜션 고정부(232)에 연결될 수 있다.
제1 내지 제4 서스펜션(410~440)은 메인 프레임(110) 또는 자기체 가이드(230)와의 체결을 위한 구성을 포함할 수 있다.
도 1, 도 2, 도 5 및 도 6에는 서스펜션(400)과 메인 프레임(110), 서스펜션(400)과 자기체 가이드(230) 간 체결을 위해 서스펜션(400)에 체결홀이 구비된 경우를 도시하고 있으나, 이는 일 실시 형태로 본 발명은 서스펜션(400)과 메인 프레임(110), 서스펜션(400)과 자기체 가이드(230)의 체결을 위한 구성 및 체결 방식을 한정하지 않는다.
즉, 제1 서스펜션라인(L1), 중심고정부(CF), 제2 서스펜션라인(L2) 각각은 상대물의 구조 및 위치에 대응하는 홀, 홈 또는 돌기를 포함할 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)은 인접한 자기체의 측면으로부터 소정 거리 이격되고, 제2 서스펜션라인(L2)은 인접한 자기체의 측면으로부터 소정 거리 이격될 수 있다.
즉, 제1 서스펜션라인(L1)과 제2 서스펜션라인(L2)은 인접한 진동 드라이버(200)의 측면과 평행하게 배치될 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)과 인접한 자기체의 측면 간 이격거리, 제2 서스펜션라인(L2)과 인접한 자기체의 측면 간 이격거리는 진동 드라이버(200)의 상하 진동 시 발생하는 비틀림에 의한 진동 드라이버(200)와 서스펜션(400) 간의 충돌을 회피하기 위한 거리일 수 있다.
따라서, 제1 서스펜션라인(L1) 또는 제2 서스펜션라인(L2)과 자기체의 측면 간 이격거리는 제1 서스펜션라인(L1) 또는 제2 서스펜션라인(L2)의 길이, 제1 내지 제4 서스펜션(410~440)의 소재 및 두께, 진동 드라이버(200)의 무게 등을 고려하여 변경 적용할 수 있다.
보이스 코일판(500)
보이스 코일판(500)은 한 쌍의 자기체 사이에 수직으로 세워질 수 있다.
보이스 코일판(500)의 소정 위치에는 동박(미도시)이 배치되고, 동박에는 외부에서 유입된 리드선 즉, 신호 제공부(300)의 리드선과 연결되어 전기적 신호가 입력 될 수 있다.
신호 제공부(300)
도 1 및 도 2를 참조하면, 신호 제공부(300)는 충전용 배터리(310)(이하 배터리로 표기)와 배터리(310)로부터 전류를 제공받아 전기적 신호(주파수)를 제어하는 앰프 Board(320)를 포함할 수 있다.
앰프 Board(320)에 의해 제어된 전기적 신호는 진동 드라이버(200)에 제공되어 진동 드라이버(200)를 상하 진동시킬 수 있다.
프레임(100)
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 메인 프레임(110)의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 상부 프레임(120)(하부 프레임(130))의 사시도이다.
프레임(100)은 한 쌍의 진동 드라이버(200)와 신호 제공부(300)가 고정되는 메인 프레임(110)과, 메인 프레임(110)의 상부와 하부에 각각 배치되어 메인 프레임(110)을 밀폐시키는 상부 프레임(120) 및 하부 프레임(130)을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 메인 프레임(110)은 신호 제공부(300)가 고정되는 제1 고정부(115). 제1 고정부(115)의 좌우에 배치되어 한 쌍의 진동 드라이버(200)가 각각 고정되는 제2 고정부(119) 및 제3 고정부를 포함할 수 있다.
제2 고정부(119)와 제3 고정부는 제1 고정부(115)를 중심으로 등거리 이격되어 배치될 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 고정부(119)와 제3 고정부는 동일한 구성을 갖는 동일 형상이므로, 제3 고정부에 대한 설명은 생략한다.
제1 고정부(115)는 배터리(310)의 평행이동을 제한하는 평행이동 제한부(111), 배터리(310)의 상하이동을 제한하는 상하이동 제한부(112) 및 앰프 Board(320)가 안착되는 Board 안착부(113)를 포함할 수 있다.
평행이동 제한부(111)는 배터리(310)의 하면의 일부와 배터리(310)의 측면의 일부를 감싸도록 형성될 수 있다.
상하이동 제한부(112)는 적어도 두 개의 걸림기둥(112a, 112b)을 포함하고, 걸림기둥(112a, 112b)의 일단은 평행이동 제한부(111)에 고정되고 타단은 내측으로 돌출 형성되어 배터리(310)의 상면의 가장자리에 걸리도록 형성될 수 있다.
제2 고정부(119)는 서스펜션(400)과 체결되는 복수의 체결기둥(116)과, 체결기둥(116)과 체결기둥(116), 체결기둥(116)과 메인 프레임(110)을 연결하는 복수의 연결바(117)를 포함할 수 있다.
체결기둥(116)의 개수는 상부 서스펜션과 하부 서스펜션의 배치에 따라 달라질 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 서스펜션과 하부 서스펜션이 상하 대칭으로 배치될 경우, 제2 고정부(119)는 상부 또는 하부 서스펜션과 제2 고정부(119)의 체결 개소만큼의 체결기둥(116)을 포함할 수 있다.
즉, 제2 고정부(119)는 4개의 체결기둥(116)을 포함할 수 있다.
그러나, 제2 고정부(119)의 체결기둥(116)의 개수는 서스펜션(400)의 체결홀에 대응하는 것으로, 본 발명은 체결기둥(116)의 개수를 한정하지 않으며, 서스펜션(400)의 형상 및 배치, 체결홀의 위치 및 개수에 따라 다양하게 적용될 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 제2 고정부(119)에 서스펜션(400)을 체결함으로써 진동 드라이버(200)가 소정 높이에 부유되어야 하기 때문에, 체결기둥(116)은 메인 프레임(110)의 상면보다 낮고, 메인 프레임(110)의 하면보다 높은 위치에 배치될 수 있다.
또한, 메인 프레임(110)은 배터리(310)의 충전 상태 및 진동 장치의 작동 모드를 표시하는 상태 표시부를 포함할 수 있다.
상태 표시부는 배터리(310)의 충전량을 나타내거나, 진동 장치가 진동 모드인지, 사운드 모드인지, 진동 이펙트 모드인지를 나타낼 수 있다.
이때, 진동 모드는 진동 목적물에 진동 에너지를 제공하여 진동을 발생시키는 이고, 사운드 모드는 진동 목적물에 제공된 진동 에너지를 통해 진동 목적물을 진동판으로 하여 사운드를 제공하는 모드이고, 진동 이펙트 모드는 메모리에 저장된 특정 신호를 특정 주기에 증폭하여 특정 진동 에너지를 진동 목적물에 전달하는 모드일 수 있다.
도 4를 참조하여, 상부 프레임(120)(하부 프레임(130))은 한 쌍의 자기체의 정중앙에 보이스 코일판(500)이 배치되도록 보이스 코일판(500)의 상부(하부)를 고정하는 상부 고정부(121)(하부 고정부(131))를 포함할 수 있다.
도 4에는 보이스 코일판(500)의 상부(하부)가 삽입 고정되도록 돌출 형성된 상부 고정부(121)(하부 고정부(131))가 도시되어 있으나, 이는 일 실시 형태로 본 발명은 상부 프레임(120)(하부 프레임(130))의 보이스 코일판(500) 고정 방식을 한정하지 않는다.
즉, 상부 고정부(121)(하부 고정부(131))는 보이스 코일판(500)의 상부(하부)가 삽입되도록 함몰 또는 돌출 형성되거나, 별도의 구성에 의해 보이스 코일판(500)의 상부(하부)를 고정할 수 있다.
또한, 상부 고정부(121)(하부 고정부(131))는 진동 장치를 진동 목적물에 고정시키는 고정부재(미도시)를 더 포함할 수 있고, 고정부재로써 흡착패드, 양면 테이프, 벨크로 테이프 등이 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 진동 장치는 진동 목적물에 진동뿐 아니라 사운드도 제공할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 진동 장치는 진동 목적물에 진동 에너지를 제공하여 진동을 발생시키는 진동 모드, 진동 목적물에 제공된 진동 에너지를 통해 진동 목적물을 진동판으로 하여 사운드를 제공하는 사운드 모드, 메모리에 저장된 특정 신호를 특정 주기에 증폭하여 특정 진동 에너지를 진동 목적물에 전달하는 진동 이펙트 모드를 포함할 수 있고, 이 중 선택되어진 어느 하나의 모드를 통해 진동 목적물에 진동 또는 사운드를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 진동 장치는 진동 목적물의 형태나 면적에 따라 다른 형태로써 진동 목적물에 전달될 수 있다.
예를 들어, 진동 장치를 유리창이나 테이블과 같은 평평하고 넓은 면적의 진동 목적물에 장착하면, 진동 목적물 자체가 진동판 역할을 하여 진동 드라이버(200)의 진동은 사운드로써 재생될 수 있다.
예를 들어, 진동 장치를 신체와 같이 굴곡지고 좁은 면적의 진동 목적물에 장착하면, 진동 드라이버(200)는 진동 목적물에 진동을 전달할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 진동 장치는 게임 유저용 재킷이나 헬멧에 장착 wearable 진동 장치로써 구현할 수 있다.
이러한 wearable 진동 장치를 영상과 사운드가 제공되는 VR장치와 함께 착용하게 되면, 게임 유저는 영상과 사운드는 물론 진동까지 전달받기 때문에 보다 실감나는 플레이를 경험할 수 있다.
<제2 실시 예>
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 듀얼 진동 장치(이하 진동 장치로 표기)의 사시도이고(상부 프레임 미도시), 도 8는 도 7의 평면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 진동 장치는 프레임(100'), 프레임(100')의 내부에 서로 대칭되게 배치되어 자기 회로에 의해 상하 진동하는 한 쌍의 진동 드라이버(200'), 진동 드라이버(200')의 자기체 사이에 배치되고 프레임(100')에 의해 상하 고정되는 보이스 코일판(500), 한 쌍의 진동 드라이버(200')의 사이에 배치되고 보이스 코일판(500)에 전기적 신호를 제공하는 신호 제공부(300), 프레임(100')과 진동 드라이버(200')를 연결하고, 진동 드라이버(200')의 상하 진동을 프레임(100')으로 전달하는 서스펜션(400')을 포함할 수 있다.
도 1 및 도 2와 도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 실시 예는 메인 프레임(110'), 진동 드라이버(200') 및 서스펜션(400')을 제외하고, 제1 실시 예와 동일한 구성임을 알 수 있다.
따라서, 제1 실시 예와 동일 구성의 설명은 생략한다.
진동 드라이버(200')
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 진동 드라이버(200')의 사시도이고, 도 11는 도 10의 분해 사시도이고, 도 12는 도 10의 A-A 단면도이다.
도 7, 도 8, 도 10 내지 도 12를 참조하면, 진동 드라이버(200')는 한 쌍의 자기체의 양 단부에 각각 연결되어, 한 쌍의 자기체 간 이격거리를 유지시키는 자기체 가이드(230')를 포함할 수 있다.
자기체의 양 단부에 연결된 자기체 가이드(230')에는 서스펜션(400')이 연결되어, 진동 드라이버(200')를 프레임(100')의 내부의 소정 위치에 공중 부유시킬 수 있다.
자기체는 보이스 코일판(500)을 중심으로 양측에 나란하게 배치되는 자석(220)과, 자석(220)의 상하면에 배치되는 요크를 포함할 수 있다.
요크는 단면이 “-“ 자 형태의 제1 요크(210)와 단면이 “ㄴ” 자 형태의 제2 요크(240)를 포함할 수 있다.
제1 요크(210)는 자석(220) 간의 인력에 의한 접촉을 방지하도록 돌출되어 형성된 자석 고정부(211)를 적어도 하나 이상 포함할 수 있고, 자석 고정부(211)는 보이스 코일판(500)의 측면부와 인접한 제1 요크(210)의 측면에 배치될 수 있다.
제2 요크(240)는 자석(220)과 접촉하는 베이스부(241)와, 베이스부(241)의 직교방향으로 굴곡되는 굴곡부(242)를 포함할 수 있다.
굴곡부(242)는 보이스 코일판(500)의 측면부와 인접하게 위치되고, 자석(220)과의 반대방향을 향하도록 굴곡될 수 있다.
즉, 제2 요크(240)가 자석(220)의 상측면에 위치하는 경우에는 굴곡부(242)가 상방향으로 굴곡되고, 제2 요크(240)가 자석(220)의 하측면에 위치하는 경우에는 굴곡부(242)가 하방향으로 굴곡될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제1 요크(210)의 상면 또는 하면과 제2요크의 굴곡부(242)의 선단면은 동일한 수평 연장선상에 놓일 수 있고, 제1 요크(210)의 상면 또는 하면과 제2 요크(240)의 굴곡부(242)의 선단면이 동일한 수평 연장선상에 놓임으로써 보이스 코일판(500)을 중심으로 양측의 자석(220)은 서로 다른 상하 위치에 배치될 수 있다.
또한, 제1 요크(210)는 자석(220)의 N극 또는S극 면에 배치되고, 제2 요크(240)는 자석(220)의 S극 또는 N극 면에 배치되어, 제1 요크(210) 및 제2 요크(240)는 서로 다른 극성이 대향하도록 배치될 수 있다.
바람직하게는, 제1 요크(210)가 자석(220)의 N극 면에 배치되고, 제2 요크(240)가 자석(220)의 S극 면에 배치되어, 좁은 면적의 제1 요크(210)에서 출발한 자기장이 넓은 면적의 제2 요크(240)로 이동하도록 함으로써 자기장의 순환을 효율적으로 개선할 수 있다.
좀더 상세히 설명하면, 자기장은 N극에서 S극으로 흐르며 N극에서 출발한 자기장은 거리상 가장 가까운 S극에 달라붙는 특성을 가지므로, 제2 요크(240) (S극)와 비교하여 면적이 좁은 제1 요크(210)(N극)에서 출발한 자기장(본원 발명)은 동일한 면적의 N극에서 S극으로 흐르는 자기장(종래)보다 더욱 강하게 활성화되고, 넓게 퍼질 수 있다.
이렇게 넓게 퍼진 자기장은 가장 가까운 S극 즉, 보이스 코일판(500)을 기준으로 반대편에 배치되는 제2 요크(240)에 달라붙게 되고, 제2 요크(240)는 굴곡부(242)의 넓은 면적을 이용하여 제1 요크(210)로부터 전달된 자기장을 폭넓게 받아주어 자기장의 순환을 원활하게 할 수 있다.
요크는 자석(220)의 상하면에 배치되어 접촉한 자석(220)과 동일한 극성을 띠게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 드라이버(200')는 요크의 단면을 변경 적용하여 해당 극의 크기가 확장된 자석(220)을 사용하는 것과 동일한 성능을 기대할 수 있다.
즉, 본 발명에 따르면 제2 요크(240)의 굴곡부(242)의 높이만큼이 더해진 두께의 S극 또는 N극을 가진 자석(220)을 사용하는 것과 동일한 성능을 가지면서도, 실제 적용되는 자석(220)의 사이즈는 작기 때문에 제조 원가를 절감할 수 있을 뿐 아니라, 진동 드라이버(200')의 무게도 감소되어 중, 고역대 입력 신호에도 진동 드라이버(200')의 응답 속도가 빨라져 최종적으로 진동 드라이버(200')의 효율을 높일 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 자기체 가이드(230')는 자기체 고정부(231')와 서스펜션 고정부(232')와 지그 가이드부(233)를 포함할 수 있다.
서스펜션 고정부(232')는 서스펜션(400')이 안착되도록 함몰 형성된 좌면과 서스펜션(400')과 체결되도록 관통된 체결홀 포함할 수 있다.
체결홀은 좌면 상에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있고, 체결홀이 하나일 경우, 서스펜션(400')의 두께 방향으로 돌출 형성되어 서스펜션(400')을 관통함으로써 서스펜션(400')의 회전을 방지하는 회전 방지 가이드를 더 포함할 수 있다.
좌면은 서스펜션(400')의 중심고정부(CF)의 형상에 대응하도록 함몰 형성되어, 제2 요크(240)와 인접한 자기체 가이드(230')의 평면 상에 배치될 수 있다.
즉, 보이스 코일판(500)을 기준으로 제2 요크(240)가 자석(220)의 상측면에 위치하는 자기체가 고정되는 자기체 가이드(230')의 일측의 상면과, 제2 요크(240)가 자석(220)의 하면측에 위치하는 자기체가 고정되는 자기체 가이드(230')의 타측의 하면에 배치될 수 있다.
회전 방지 가이드는 좌면 상에 적어도 하나 이상이 배치될 수 있다.
회전 방지 가이드는 좌면 상에서 서스펜션(400')이 회전하는 것을 방지할 뿐 아니라, 서스펜션(400')이 좌면의 정 위치에 안착되도록 함으로써, 서스펜션(400')과 자기체 가이드(230')의 체결 시는 물론, 메인 프레임(110')과의 서스펜션(400')의 체결 시에도 번거로운 위치 조정 공정을 생략할 수 있도록 할 수 있다.
자기체 고정부(231')는 제1 요크(210)의 일측을 고정하는 제1 요크 고정부(231b), 제2 요크(240)의 베이스부(241)의 일측을 고정하는 제2 요크 고정부(231a)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제2 실시 예의 자기체의 경우 보이스 코일판(500)을 기준으로 좌우에는 다른 종류의 요크가 마주보도록 배치되기 때문에 자기체 고정부(231') 역시 이에 대응하도록 좌우 비 대칭되게 형성될 수 있다.
즉, 보이스 코일판(500)을 기준으로 제2 요크(240)가 자석(220)의 상측면에 위치하는 자기체가 고정되는 자기체 가이드(230')의 일측에는 제2 요크 고정부(231a)가 상측에 배치되고, 제2 요크(240)가 자석(220)의 하측면에 위치하는 자기체가 고정되는 자기체 가이드(230')의 타측에는 제2 요크 고정부(231a)가 하측에 배치될 수 있다.
서스펜션(400')
서스펜션(400')은 “W”자 형상으로 형성되고, 제1 서스펜션라인(L1), 중심고정부(CF) 및 제2 서스펜션라인(L2)으로 이루어질 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 서스펜션(400')은 진동 드라이버(200')의 상부와 하부를 프레임(100')에 각각 연결하는 상부 서스펜션과 하부 서스펜션으로 구성될 수 있다.
상부 서스펜션과 하부 서스펜션은 탄성을 가지는 메탈소재로 얇은 판 형태일 수 있다.
상부 서스펜션은 진동 드라이버(200')의 전단과 후단을 메인 프레임(110')에 각각 연결하는 제1 서스펜션(410') 및 제2 서스펜션(420')을 포함할 수 있다.
하부 서스펜션은 진동 드라이버(200')의 전단과 후단을 프레임(100')에 각각 연결하는 제3 서스펜션(430') 및 제4 서스펜션(440')을 포함할 수 있다.
제3 서스펜션(430') 및 제4 서스펜션(440')의 중심고정부(CF)는 진동 드라이버(200')의 하측면 제1 선상에 위치되어 고정되고, 제1 서스펜션(410')과 제2 서스펜션(420')의 중심고정부(CF)는 진동 드라이버(200')의 상측면 제2 선상에 위치되어 고정될 수 있다.
이때, 제1 선상은 보이스 코일판(500)을 중심으로 일측에 배치되는 자기체의 하측 즉, 자석(220)의 하측면에 위치하는 제2 요크(240)의 베이스부(241)로부터 소정거리 하향 이격된 평면이며, 제2 선상은 보이스 코일판(500)을 중심으로 타측에 배치되는 자기체의 상측 즉, 자석(220)의 상측면에 위치하는 제2 요크(240)의 베이스부(241)로부터 소정거리 상향 이격된 평면일 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)은 자기체의 측면으로부터 소정 거리 이격되고, 수평 배치될 수 있다.
제2 서스펜션라인(L2)은 자기체 가이드(230')의 일면으로부터 소정 거리 이격되고, 수평 배치될 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)과 제2 서스펜션라인(L2)은 직교 배치될 수 있다.
제1 서스펜션라인(L1)과 진동 드라이버(200') 간 이격거리와, 제2 서스펜션라인(L2)과 진동 드라이버(200') 간 이격거리는 진동 드라이버(200')의 상하 진동 시 발생하는 비틀림에 의한 진동 드라이버(200')와 서스펜션(400') 간의 충돌을 회피하기 위한 거리일 수 있다.
자기체 가이드(230)의 상면 또는 하면 전체에 고정되는 제1 실시 예에 따른 서스펜션(400)과 달리 제2 실시 예에 따른 서스펜션(400')은 자기체 가이드(230')의 상면 또는 하면의 일측에 편향되어 고정되기 때문에, 상하 진동 시 더 큰 비틀림이 발생할 수 있다.
따라서, 제2 실시 예에 따른 제1 및 제2 서스펜션라인(L2)과 진동 드라이버(200') 간 이격거리는 제1 실시 예에 따른 제1 및 제2 서스펜션라인(L2)과 진동 드라이버(200) 간 이격거리보다 클 수 있다.
프레임(100')
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 메인 프레임(110')의 사시도이다.
도 9를 참조하면, 메인 프레임(110)은 신호 제공부(300)가 고정되는 제1 고정부(115). 제1 고정부(115)의 좌우에 배치되어 한 쌍의 진동 드라이버(200')가 각각 고정되는 제2 고정부(119') 및 제3 고정부를 포함할 수 있다.
제2 고정부(119')와 제3 고정부는 제1 고정부(115)를 중심으로 등거리 이격되어 배치될 수 있다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제2 고정부(119')와 제3 고정부는 동일한 구성을 갖는 동일 형상이므로, 제3 고정부에 대한 설명은 생략한다.
제1 실시 예와 같이, 상부 서스펜션과 하부 서스펜션이 상하 대칭으로 배치될 경우, 제2 고정부(119)는 상부 또는 하부 서스펜션과 제2 고정부(119)의 체결 개소만큼의 체결기둥(116)을 포함할 수 있다.
그러나, 제2 실시 예에 따른 상부 및 하부 서스펜션은 상하 대칭으로 배치되지 않았으므로, 제2 고정부(119')는 상부 및 하부 서스펜션과 제2 고정부(119')의 체결 개소만큼의 체결기둥(116)을 포함할 수 있다.
즉, 제2 실시 예에 따른 메인 프레임(110')의 제2 고정부(119')는 8개의 체결기둥(116)을 포함할 수 있다.
이상에서 실시 예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 하나의 실시 예에 포함되며, 반드시 하나의 실시 예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시 예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시 예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시 예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.
예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 100': 프레임
200, 200': 진동 드라이버
300: 신호 제공부
400, 400': 서스펜션
500: 보이스 코일판
110, 110': 메인 프레임
120: 상부 프레임
130: 하부 프레임
210: 제1 요크
220: 자석
230, 230': 자기체 가이드
240: 제2 요크
310; 충전용 배터리
320: 앰프 Board
410, 410': 제1 서스펜션
420, 420': 제2 서스펜션
430, 430': 제3 서스펜션
440, 440': 제4 서스펜션
111: 평행이동 제한부
112: 상하이동 제한부
112a, 112b: 걸림기둥
113: Board 안착부
115: 제1 고정부
116: 체결기둥
117: 연결바
119, 119': 제2 고정부
121: 상부 고정부
131: 하부 고정부
211: 자석 고정부
231, 231': 자기체 고정부
231a: 제2 요크 고정부
231b: 제1 요크 고정부
232, 232': 서스펜션 고정부
233: 지그 가이드부
241: 베이스부
242: 굴곡부
L1: 제1 서스펜션라인
L2: 제2 서스펜션라인
CF: 중심고정부

Claims (6)

  1. 프레임;
    상기 프레임의 내부에 서로 대칭되게 배치되어, 자기 회로에 의해 각각 상하 진동하는 한 쌍의 진동 드라이버;
    상기 한 쌍의 진동 드라이버의 사이에 배치되어, 상기 한 쌍의 진동 드라이버 각각에 전기적 신호를 제공하는 신호 제공부; 및
    상기 한 쌍의 진동 드라이버를 상기 프레임에 각각 연결하고, 상기 한 쌍의 진동 드라이버의 상하 진동을 상기 프레임에 각각 전달하는 서스펜션;을 포함하는, 듀얼 진동 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서스펜션은,
    상기 진동 드라이버의 상부의 전단과 후단을 상기 프레임에 각각 연결하는 제1 서스펜션과 제2 서스펜션으로 이루어진 상부 서스펜션; 및
    상기 진동 드라이버 하부의 전단과 후단을 상기 프레임에 각각 연결하는 제3 서스펜션과 제4 서스펜션으로 이루어진 하부 서스펜션;을 포함하는, 듀얼 진동 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 진동 드라이버는,
    한 쌍의 자기체; 및
    상기 한 쌍의 자기체의 양 단부와 상기 서스펜션에 각각 연결되어, 상기 자기체 간 이격거리를 유지시키고, 상기 한 쌍의 자기체를 상기 프레임의 내부의 소정 위치에 공중 부유시키는 자기체 가이드;를 포함하고,
    상기 자기체는,
    보이스 코일판을 중심으로 양측에 나란하게 배치되는 한 쌍의 자석; 및
    상기 자석의 상하면에 배치되는 요크;를 포함하는, 듀얼 진동 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 요크는,
    단면이 “-“ 자 형태의 제1 요크; 및
    단면이 “ㄴ” 자 형태의 제2 요크;를 포함하고,
    상기 제2 요크는,
    상기 자석과 접촉하는 베이스부; 및
    상기 베이스부의 직교방향으로 굴곡되는 굴곡부;를 포함하고,
    상기 굴곡부는,
    상기 보이스 코일판의 측면부와 인접하게 위치하되, 상기 자석의 반대방향을 향해 굴곡되는, 듀얼 진동 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 서스펜션은,
    제1 서스펜션라인, 중심고정부 및 제2 서스펜션라인으로 이루어지고,
    상기 자기체 가이드는,
    상기 자기체의 양 단부가 고정되는 자기체 고정부; 및
    상기 서스펜션의 중심고정부가 고정되는 서스펜션 고정부;를 포함하는, 듀얼 진동 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 서스펜션 고정부는,
    상기 상부 서스펜션을 고정하는 상부 서스펜션 고정부; 및
    상기 하부 서스펜션을 고정하는 하부 서스펜션 고정부;를 포함하고,
    상기 상부 및 하부 서스펜션 고정부는,
    상기 자기체 가이드의 상면과 하면에 좌우 비 대칭되게 형성되는, 듀얼 진동 장치.
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