KR20220151933A - 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커에 관한 것이다.
본 발명은, 부품을 수용할 수 있는 공간을 구비하는 원통형 프레임; 프레임 내부 공간을 상하로 구획하며, 바닥면, 바닥면에서 절곡 형성된 원통부, 원통부의 외주에 형성된 플랜지부, 플랜지부의 일부가 삭제되어 형성되는 연통홀을 구비하는 요크; 요크의 상부에 설치되며, 제1 영구자석, 제1 플레이트, 제1 보이스 코일, 제1 진동판을 구비하는 제1 스피커부; 요크의 하부에 설치되며, 제2 영구자석, 제2 플레이트, 제2 보이스 코일, 제2 진동판을 구비하는 제2 스피커부; 프레임의 상면 및 측면과 결합되며, 제1 스피커부를 보호하는 케이스; 및 제1 프로텍터와 프레임 사이에 설치되며, 제1 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제1 통전부, 제2 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제2 통전부 및 제1 프로텍터의 외부로 연장되어 외부 전원과 접속되는 외측 단자를 구비하는 연성회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

Description

연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커{SPEAKER WITH FLEXIBLE PCB FOR EARPHONE}

본 발명은 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커에 관한 것이다.

이어폰은 음향 변환 장치를 내장한 하우징의 형태에 따라 밀폐형과 개방형으로 나누어진다. 밀폐형(closed air type)은 하우징이 외부로부터 밀폐된 것을 말하며 개방형(opened air type)은 하우징의 뒤쪽 가장자리에 작은 구멍(백홀(back hole)이라 함)을 설치하여 하우징의 내부가 외부와 연통될 수 있게 한 것을 말한다.

밀폐형의 경우에 있어서 이어폰의 삽입 상태에 따라 귀 내부의 음압이 달라지기 때문에 청취시의 음질이 이어폰의 삽입 상태에 따라 달라질 수 있다. 한편, 개방형 이어폰의 경우에 있어서는 하우징의 내부가 외부와 연통되어 있으므로 저역으로부터 고역까지에 걸쳐 귀 내부의 음압을 일정하게 유지할 수 있다. 한편, 개방형 이어폰에 있어서 하우징에 설치된 백홀들에 우레탄 발포체 등을 이용한 통기 저항체를 설치함으로써 외부의 음향이 혼입되는 것을 막는다.

한편, 개방형 이어폰에 있어서 백홀의 크기에 따라 음향 신호의 중역과 고역 사이에서 공진이 발생되고, 이 공진에 의해 중역과 고역 사이에서 음압의 피크가 발생하여 이어폰의 주파수 특성을 떨어뜨리는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 덕트를 구비하는 개방형 이어폰이 개발되었다. 이러한 덕트를 구비하는 개방형 이어폰은 미국 공개특허US 4,742,887호에 개시되어 있다.

그러나 덕트를 형성하는 경우, 이어폰의 하우징이 귀 속에 삽입되는 이어 버드 부분 외에 길게 연장된 부분을 구비하여야 하기 때문에 디자인 상 단점이 있을 뿐만 아니라, 덕트 공간을 포함하여야 하기 때문에 이어폰의 전체적인 크기가 증가한다는 단점이 있다.

이러한 단점을 개선하기 위해, 이어폰의 하우징에 백홀을 형성하고, 백홀과 연결되는 드라이버 유닛의 후방 공간에 드라이버 유닛의 기압 평형홀을 연결하는 구조가 제안된 바 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기압평형구조를 구비하는 이어폰을 도시한 도면이다.

음향을 재생하는 드라이버 유닛(10)이, 전방 하우징(20)과 이너 케이스(30)에 의해 정의된 공간 내에 설치된다. 전방 하우징(20)과 이너 케이스(30)에 의해 드라이버 유닛(10)이 설치되고 남은 공간은 백 볼륨(24)으로 활용되며, 전방 하우징(20)의 전방에 형성된 프론트 볼륨(22)을 통해 드라이버 유닛(10)이 사용자의 외이도 측으로 방출된다. 이너 케이스(30)와 후방 하우징(40) 사이의 공간에는 배터리, 제어 회로 등의 부품이 설치된다.

드라이버 유닛(10)은 압력차에 의해 사용자의 귀에 먹먹함을 주는 것을 개선하기 위해, 드라이버 유닛(10)의 전방과 후방의 압력차를 줄일 수 있는 기압 평형홀(미도시)이 형성되며, 기압 평형홀은 백 볼륨(24)과 연결되어 있다. 또한, 드라이버 유닛(10)의 진동판이 원활하게 진동할 수 있도록 드라이버 유닛(10)의 후면에는 백 홀이 형성되며 드라이버(10)의 백 홀도 백 볼륨(24)과 연통한다. 전방 하우징(20)에도 통기홀(25)이 형성되어, 백 볼륨(24)과 연통한다.

도 2는 종래 기술에 따른 기압평형구조를 구비하는 이어폰의 통전 구조를 도시한 도면이다.

종래 기술에 따른 이어폰은, 보이스 코일(13)의 리드 와이어(14)가 드라이버 유닛(10)의 하측의 단자부까지 인출되었다. 그에 따라, 프레임(11)을 따라 리드 와이어(14)가 수회 절곡되는 과정에서 리드 와이어(14)에 물리적인 손상이 발생할 수 있었다. 또한, 리드 와이어(14)가 납땜 시 움직일 경우 조립이 어려우므로, 프레임(11)에 본드를 통해 가고정하거나, 접촉면에 구조물의 형성하여 고정하여야 한다는 번거로움이 있었다.

미국 공개특허US 4,742,887호 대한민국 등록특허 제10-0694160호

본 발명은 이어폰용 스피커의 개선된 단자 연결구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 부품을 수용할 수 있는 공간을 구비하는 원통형 프레임; 프레임 내부 공간을 상하로 구획하며, 바닥면, 바닥면에서 절곡 형성된 원통부, 원통부의 외주에 형성된 플랜지부, 플랜지부의 일부가 삭제되어 형성되는 연통홀을 구비하는 요크; 요크의 상부에 설치되며, 제1 영구자석, 제1 플레이트, 제1 보이스 코일, 제1 진동판을 구비하는 제1 스피커부; 요크의 하부에 설치되며, 제2 영구자석, 제2 플레이트, 제2 보이스 코일, 제2 진동판을 구비하는 제2 스피커부; 프레임의 상면 및 측면과 결합되며, 제1 스피커부를 보호하는 케이스; 및 제1 프로텍터와 프레임 사이에 설치되며, 제1 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제1 통전부, 제2 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제2 통전부 및 제1 프로텍터의 외부로 연장되어 외부 전원과 접속되는 외측 단자를 구비하는 연성회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제1 통전부는 프레임의 상단에서 내측으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 통전부는 프레임의 하단에서 내측으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 진동판은 외주를 따라 부착되며 제2 진동판의 설치를 돕는 가이드 링;을 더 포함하고, 프레임의 하측에 설치되어 제2 스피커부를 보호하며, 케이스의 내측면에 고정되는 그릴;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 통전부는, 가이드 링과 그릴 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 제2 통전부는, 제1 통전부의 일측에서 연장되어 2회 절곡되어 제2 보이스코일과 연결되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커를 제공한다.

본 발명이 제공하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커는 보이스코일의 리드와이어를 직접 꺾어 프레임과 케이스 외부로 인출하는 대신, 프레임과 케이스에 연성회로기판을 부착하고, 연성 회로기판에 리드와이어를 연결함으로써 리드와이어의 물리적 손상을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 이어폰을 도시한 도면,
도 2는 종래 기술에 따른 이어폰의 통전 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커가 구비되는 이어폰을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 단면도,
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 공기 유동 구조를 도시한 부분 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 기압 평형 구조를 투시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 케이스를 제거한 모습을 도시한 도면,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커가 구비하는 연성회로기판의 전개도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제1 통전부의 통전 구조를 도시한 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제1 통전부의 통전 구조를 도시한 평면도,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제2 통전부의 통전 구조를 도시한 사시도,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제2 통전부의 통전 구조를 보여주는 저면도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스피커가 구비되는 이어폰을 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 기압 평형홀와 백홀을 구획하는 덕트 유닛을 구비하는 이어폰은, 드라이버 유닛(100)과 드라이버 유닛(100)을 감싸며 외관을 형성하는 전방 하우징(200) 및 후방 하우징(400)을 포함한다. 전방 하우징(200)과 후방 하우징(400) 내에 이너 케이스(300)가 설치되어, 드라이버 유닛(100)의 설치 공간과 배터리(310) 설치 공간을 구획한다. 배터리(310)는 이너 케이스(300) 상에 배터리 커버(320)에 의해 고정된다.

드라이버 유닛(100)이 재생하는 음향은 전방 하우징(200)의 전방으로 방출되며, 음 방출 커널(220)에는 메쉬(210)가 설치되어 이물질의 유입을 방지한다.

전방 하우징(200)과 이너 케이스(300)에 의해 정의된 공간에 드라이버 유닛(100)이 설치되고, 드라이버 유닛(100)의 일측에는 덕트 유닛(500)이 설치된다. 덕트 유닛(500)과 이너 케이스(300) 사이에는 백 볼륨(240)으로 활용될 수 있는 공간이 형성된다. 백 볼륨으로 활용되던 공간에 덕트 유닛(500)이 설치됨으로써, 덕트 유닛(500)를 조절함으로써, 전방 하우징(200)이나 이너 케이스(300), 드라이버 유닛(100)의 크기나 형태를 변경하지 않고도 백 볼륨(240)의 크기를 조절할 수 있다. 또한, 덕트 유닛(500) 내에 드라이버 유닛(100)의 기압 평형홀로부터 전방 하우징(200)의 통기홀까지 유로를 형성함으로써, 드라이버 유닛(100)의 백홀(미도시)로 드나드는 공기 유동과 드라이버 유닛(100)의 기압 평형홀로 드나드는 공기 유동을 분리할 수 있다는 장점이 있다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 단면도이다.

드라이버 유닛(100)은, 원통형 요크(120)의 내측에 요크(120)의 측벽과 간격을 두고 제1 마그넷(121)과 제1 탑 플레이트(123)가 부착된다. 제1 마그넷(121)과 요크(120)의 측벽 사이 간격부에 제1 보이스코일(131)이 부착되고, 제1 보이스코일(131)의 일단은 제1 진동판(141)에 부착된다. 제1 진동판(141)의 외주는 제1 요크(120)의 외주에 부착되며, 제1 보이스 코일(131)과 자기회로의 상호 전자기력에 의해 제1 진동판(141)이 진동하며 제1 음향을 방출한다.

또한 원통형 요크(120)의 측벽과 간격을 두고 요크(120)의 외측에 링형의 제2 마그넷(122)이 설치되고, 제2 마그넷(122)의 후면에 제2 탑 플레이트(124)가 부착된다. 제2 마그넷(122)과 제2 탑 플레이트(124)의 외주는 프레임(110)에 결합된다. 원통형 요크(120)의 측벽과, 제2 마그넷(122) 사이의 간격부에 제2 보이스코일(132)이 부착되고, 제2 보이스 코일(132)의 일단은 제2 진동판(142)에 부착된다.

프레임(110)의 외측에는 케이스(160)가 결합된다. 케이스(160)는 드라이버 유닛(100)을 구성하는 부품을 보호한다. 케이스(160)는 프레임(110)의 외측면과 전면 일부를 감싸며, 케이스(160)의 전면 중앙에는 음 방출홀이 형성되어, 제1 진동판(141)과 제2 진동판(142)에서 생성한 음향이 방출된다. 프레임(110)의 후면에는 그릴(150)이 설치되며, 그릴(150)의 외주는 케이스(160)의 내측면에 고정된다. 그릴(150)은 제2 진동판(142)을 보호하며, 케이스(160)와 함께 드라이브 유닛(100)의 외관을 형성한다.

도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 공기 유동 구조를 도시한 부분 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 그릴(150)에는 진동판(141, 142)의 진동이 원활히 이루어질 수 있도록, 진동판(141, 142)의 후면과 외부 공간 사이에 공기 유동을 허용하는 백홀(142)이 형성된다. 백홀(142)에는 통풍량을 조절하고 이물질의 유입을 방지하기 위한 메쉬(154)가 형성된다.

한편, 드라이버 유닛(100)의 전방과 후방 사이가 밀폐되면, 드라이버 유닛(100)의 전방과 후방 사이의 압력 차에 의해 사용자의 귀에 먹먹함이나 통증을 유발할 수 있어, 드라이버 유닛(100)의 전방과 후방 사이에 기압 평형을 위한 구조가 구비된다.

프레임(110)의 외주에 요홈을 형성하여 케이스(160)와 프레임(110) 사이에 기압 평형을 위한 유로(161)를 형성하고, 케이스(160)에는 기압 평형을 위한 유로(161)를 통해 드라이버 유닛(100)의 내외로 공기가 드나들 수 있도록 기압 평형홀(162)을 형성할 수 있다. 이때 기압 평형홀(161)은 케이스(160)의 측면에 형성되고, 기압 평형홀(161)을 통해 드나드는 통풍량을 조절하고 이물질의 유입을 방지하기 위한 메쉬(164)가 부착될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 기압 평형 구조를 투시도이다.

앞서 설명한 바와 같이, 프레임(110)의 외측면에는, 케이스(160)의 내측면과 간격을 가질 수 있도록 요홈(112)이 복수 개 형성된다. 이 요홈(112)은 드라이버 유닛(110)의 전방과 공기가 연통할 수 있다. 이때, 요홈(112)의 저면에는 제2 진동판(142)의 전면(보이스 코일이 부착되는 면)과 공기가 연통할 수 있도록 슬릿(114)이 형성된다. 슬릿(114)은 프레임(110)의 측벽 후면이 일부 삭제되어 제2 진동판(142)의 외주에 부착되는 강도 보강링(144)과 사이에 간격을 가지게 함으로써 형성된다.

한편, 요홈(112)과 마주하는 케이스(160)의 일측에 기압 평형홀(161)을 형성함으로써, 드라이브 유닛(100)의 전방과 드라이브 유닛(100)의 외측 공간이 서로 연통할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 케이스를 제거한 모습을 도시한 도면, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커가 구비하는 연성회로기판의 전개도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커는, 프레임(110)과 케이스 사이에 연성회로기판(170)이 설치된다. 연성회로기판(170)은 프레임(110)의 상측에서 절곡되며, 제1 보이스코일의 리드와이어(131a)와 납땜되는 제1 통전부(171), 프레임(110)의 하측에서 절곡되어 제2 보이스 코일의 리드와이어와 납땜되는 제2 통전부(172), 프레임(110)과 케이스의 외부로 인출되어 외부 전원과 접속되는 외부 단자(173)를 포함한다.

이때, 제1 통전부(172)의 일측에서 연장되어 외부 단자(173)가 형성되고, 다른 일 측에서 연장(172a)되어 그 단부에 제2 통전부(172)가 형성된다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제1 통전부의 통전 구조를 도시한 사시도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제1 통전부의 통전 구조를 도시한 평면도이다.

앞서 설명한 바와 같이 제1 스피커부의 제1 보이스 코일(131)의 상단은 제1 진동판(141)에 부착되어 있다. 제1 보이스 코일(131)의 리드 와이어(131a)는 요크(120)를 거쳐 인출되어, 요크(120) 외측에 위치한 프레임(110) 상에 절곡 형성된 제1 통전부(171)에 납땝된다. 이때 리드 와이어(131a)는 길게 인출되어 1~2차례 직각으로 절곡되지 않아도 되므로 물리적으로 손상을 입을 가능성을 줄일 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제2 통전부의 통전 구조를 도시한 사시도, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커의 제2 통전부의 통전 구조를 보여주는 저면도이다.

제2 스피커부의 제2 보이스 코일(132)의 하단이 제1 진동판(142)에 부착되어 있다. 제2 보이스 코일(132)의 리드 와이어(132a)는 제2 탑 플레이트(142)를 거쳐 인출되어 제2 통전부(172)에 납땝된다. 이때 리드 와이어(132a)는 길게 인출되어 1~2차례 직각으로 절곡되지 않아도 되므로 물리적으로 손상을 입을 가능성을 줄일 수 있다.

본 발명에 따른 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커는, 리드 와이어(131a, 132a)가 절곡되는 대신, 프레임(110)에 설치된 연성회로기판(170)이 절곡된다. 또한 절곡되어 형성된 연성회로기판의 통전부(171, 172)에 납땜이 이루어지므로, 리드 와이어(131a, 132a)가 길게 인출될 필요가 없어서 리드 와이어(131a, 132a)를 고정하기 위한 별도의 본딩이나 고정 기구가 불필요하고 그에 따라 생산 시 제품 편차를 줄일 수 있다. 또한, 공정상 조립을 위한 치공구나 조립되는 유닛의 회전이 불필요하기 때문에 자동화 공정에도 적합하며, 수동 공정시에도 공정 시간을 단축시킬 수 있다.

Claims (6)

1. 부품을 수용할 수 있는 공간을 구비하는 원통형 프레임;
   프레임 내부 공간을 상하로 구획하며, 바닥면, 바닥면에서 절곡 형성된 원통부, 원통부의 외주에 형성된 플랜지부, 플랜지부의 일부가 삭제되어 형성되는 연통홀을 구비하는 요크;
   요크의 상부에 설치되며, 제1 영구자석, 제1 플레이트, 제1 보이스 코일, 제1 진동판을 구비하는 제1 스피커부;
   요크의 하부에 설치되며, 제2 영구자석, 제2 플레이트, 제2 보이스 코일, 제2 진동판을 구비하는 제2 스피커부;
   프레임의 상면 및 측면과 결합되며, 제1 스피커부를 보호하는 케이스; 및
   제1 프로텍터와 프레임 사이에 설치되며, 제1 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제1 통전부, 제2 보이스 코일과 전기적으로 연결되는 제2 통전부 및 제1 프로텍터의 외부로 연장되어 외부 전원과 접속되는 외측 단자를 구비하는 연성회로기판;을 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.
2. 제1항에 있어서,
   제1 통전부는 프레임의 상단에서 내측으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.
3. 제1항에 있어서,
   제2 통전부는 프레임의 하단에서 내측으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.
4. 제3항에 있어서,
   제2 진동판은 외주를 따라 부착되며 제2 진동판의 설치를 돕는 가이드 링;을 더 포함하고,
   프레임의 하측에 설치되어 제2 스피커부를 보호하며, 케이스의 내측면에 고정되는 그릴;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.
5. 제4항에 있어서,
   제2 통전부는, 가이드 링과 그릴 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.
6. 제4항에 있어서,
   제2 통전부는, 제1 통전부의 일측에서 연장되어 2회 절곡되어 제2 보이스코일과 연결되는 것을 특징으로 하는 연성회로기판을 구비하는 이어폰용 스피커.

Images