KR20230152348A - 방수 마이크로스피커 - Google Patents

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Abstract

실시예의 일 측면에 따르면, 프레임; 상기 프레임 하측에 구비되고, 요크, 이너 마그넷, 아우터 마그넷 및 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로; 상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이에 위치되고, 전기 신호가 인가됨에 따라 상기 자기 회로의 자계와 상호 전자기력에 의해 진동되는 보이스코일; 및 상기 프레임 상측에 구비되는 진동판 하우징;을 포함하고, 상기 진동판 하우징은, 상기 프레임의 상측에 구비되고 소정의 높이를 가지는 측벽부와, 상기 측벽부의 내주를 따라 상방 또는 하방으로 돌출되는 에지 돔부와, 상기 에지 돔부 내주부에 구비되고 상기 보이스코일의 상단이 고정되며 상기 보이스코일의 진동에 의해 음향을 발생시키는 진동판을 포함하며, 상기 진동판은, 금속 또는 플라스틱이 포함된 고분자 물질로 상기 에지 돔부 내주부에 인서트되는 방수 마이크로스피커를 제공한다.

Description

방수 마이크로스피커 {WATERPROOF MICROSPEAKER}
실시예는 두께를 얇게 구성할 뿐 아니라 방수 기능을 향상시킬 수 있는 방수 마이크로스피커에 관한 것이다.
모바일 장치에는 마이크로스피커가 장착되어 사용자에게 알림음이나 컨텐츠 음향을 재생한다. 모바일 장치들의 편의성을 극대화하기 위해 생활 방수 기능을 갖춘 모바일 장치들이 점점 늘어나는 추세이며, 그에 따라 모바일 장치 내에 장착되는 마이크로스피커 자체도 방수 기능을 가질 것이 요구되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 방수 마이크로스피커를 도시한 도면이다.
대한민국 등록특허 제1889315호에 개시된 방수 마이크로스피커에 따르면, 진동막 본체부에는 강성의 꼭대기부(11), 실리콘 고무막(12) 및 상기 실리콘 고무막(12) 가장자리에 결합되는 플라스틱 지지체(13)가 포함된다. 실리콘 고무막(12)에는 중심 위치에 위치하는 평면 형상의 결합부(12a), 가장자리 위치에 위치하고 플라스틱 지지체(13)과 사출 결합되는 연결부(12b), 및 결합부(12a)와 연결부(12b) 사이에 위치하는 벤트 링부(12c)가 포함된다. 상기 실리콘 고무막(12) 상의 상기 꼭대기부(11) 외측 위치에는 돌기 또는 안으로 요홈진 벤트 링부(12c)가 구비되며, 또한, 상기 꼭대기부(11)의 외측 가장자리와 상기 벤트 링부(12c)의 내측 가장자리 사이의 간격은 0.02mm 내지 0.2mm 사이의 수치 범위 내이고, 또한 상기 꼭대기부(11)와 상기 벤트 링부(12c) 사이의 틈새 내에는 접착제가 도포되어 있다.
종래 기술에 따르면, 강도와 사출성을 고려하여 플라스틱 재질의 꼭대기부가 소정 두께를 가지도록 구성하기 때문에 방수 마이크로스피커의 두께를 얇게 구성하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 꼭대기부를 벤트 링부에 본드에 의해 접착하기 때문에 본드의 도포량, 도포 위치, 부착 시 압력에 의해 방수 성능에 영향을 미치는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제1889315호
실시예는 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 다른 목적은 두께를 얇게 구성할 뿐 아니라 방수 기능을 향상시킬 수 있는 방수 마이크로스피커를 제공하는데 그 목적이 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 프레임; 상기 프레임 하측에 구비되고, 요크, 이너 마그넷, 아우터 마그넷 및 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로; 상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이에 위치되고, 전기 신호가 인가됨에 따라 상기 자기 회로의 자계와 상호 전자기력에 의해 진동되는 보이스코일; 및 상기 프레임 상측에 구비되는 진동판 하우징;을 포함하고, 상기 진동판 하우징은, 상기 프레임의 상측에 구비되고 소정의 높이를 가지는 측벽부와, 상기 측벽부의 내주를 따라 상방 또는 하방으로 돌출되는 에지 돔부와, 상기 에지 돔부 내주부에 구비되고 상기 보이스코일의 상단이 고정되며 상기 보이스코일의 진동에 의해 음향을 발생시키는 진동판을 포함하며, 상기 진동판은, 금속 또는 플라스틱이 포함된 고분자 물질로 상기 에지 돔부 내주부에 인서트되는 방수 마이크로스피커를 제공한다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 측벽부는, 플라스틱 재질로 구성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 진동판 하우징은, 상기 에지 돔부와 연결되고 상기 측벽부의 상단에 돌출되는 방수 링부를 더 포함할 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 에지 돔부와 방수 링부는, 일체로 실리콘 러버로 구성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 보이스코일은, 15 ~ 100% 의 구리 함량을 가지도록 구성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 프레임과 에지 돔부는, 상하 방향으로 대향되는 면의 일부가 동일한 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 탑 플레이트와 진동판은, 상하 방향으로 대향되는 면의 일부가 동일한 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 진동판은, 상기 에지 돔부에 인서트되는 에지부와, 상기 에지부 내측에 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출된 센터부를 포함할 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 에지부는, 상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 전체 또는 일부에 상방 또는 하방의 요철 형상이 구비될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 에지부는, 상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 전체 또는 일부에 상방 또는 하방의 포켓 형상이 구비될 수 있다.
실시예의 일 측면에 따르면, 상기 에지부는, 상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 중 일부에 상방 또는 하방의 돌기 형상이 구비될 수 있다.
실시예에 의하면, 고분자 물질의 얇은 박판인 진동판을 에지 돔부에 인서트된 형태로 진동판 하우징을 구성하기 때문에 진동판의 설치 공간이 줄어드는 대신 마그넷의 크기를 키울 수 있고, 진동판의 무게가 줄어드는 대신 진동판과 결합되는 보이스코일의 무게를 키울 수 있으므로, 마이크로스피커의 성능을 개선시킬 수 있다.
또한, 진동판의 센터부 전체 또는 일부가 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출되므로, 강도를 보강하여 강성을 증가시킬 수 있으며, 고수압 하에서도 변형을 줄일 수 있다.
또한, 진동판의 에지부 전체 또는 일부가 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출되므로, 에지 돔부과 진동판 사이의 접촉 면적과 결합력을 높일 수 있고, 고수압 하에서 에지 돔부와 진동판 사이의 방수 기능을 더욱 높일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 방수 마이크로스피커의 일부를 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예의 방수 마이크로스피커가 도시된 분해 사시도이다.
도 3은 일 실시예의 방수 마이크로스피커가 도시된 측단면도이다.
도 4는 일 실시예의 진동판 하우징이 도시된 평면도이다.
도 5는 일 실시예의 진동판 하우징이 도시된 측면도이다.
도 6은 일 실시예의 진동판 하우징이 도시된 측단면도이다.
도 7 내지 도 9은 다양한 실시예들에 따른 진동판의 강도 보강 구조가 도시된 사시도이다.
도 10 내지 도 13은 다양한 실시예들에 따른 에지 돔부에 인서트되는 진동판의 방수 구조가 도시된 측단면도이다.
도 14는 다른 실시예에 따른 진동판의 방수 구조가 도시된 사시도이다.
이하에서는, 본 실시예에 대하여 첨부되는 도면을 참조하여 상세하게 살펴보도록 한다.
도 2 내지 도 3은 일 실시예의 방수 마이크로스피커가 도시된 분해 사시도 및 측단면도이고, 도 4 내지 도 6은 일 실시예의 진동판 하우징이 도시된 평면도와 측면도 및 측단면도이다.
일 실시예의 방수 마이크로스피커는 프레임(100)과, 프레임(100) 내측에 장착되는 자기 회로(200)와, 프레임(100)의 하측에 구비되는 자기 회로(200)와, 자기 회로(200)와 상호 전자기력에 의해 진동하는 보이스코일(300)과, 보이스코일(300)을 완충 지지하는 서스펜션(400)과, 프레임(100)과 보이스코일(300)에 결합되어 보이스코일(300)과 함께 진동됨에 따라 음향을 발생시키는 진동판 하우징(500)로 구성된다.
프레임(100)은 플라스틱 사출물 형태로서, 전체적으로 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가진 직사각 링 형상으로 구성될 수 있다. 하기에서 설명될 자기 회로(200)에 포함되는 사각링 형태의 아우터 탑 플레이트(242)가 프레임(100)의 내주면에 본딩 또는 인서트 사출될 수 있다. 프레임(100)의 단변 측 하부는 하기에서 설명될 요크(210)의 상면에 결합될 수 있다.
자기 회로(200)는 플레이트 형상의 요크(210)와, 요크(210)의 상면에 부착된 이너 마그넷(220)과, 이너 마그넷(220)과 소정 간격을 두고 배치된 한 쌍의 아우터 마그넷(231,232)과, 이너 마그넷(220)의 상면에 부착된 이너 탑 플레이트(241)와, 아우터 마그넷들(231,232)의 상면에 부착된 사각 링 형상의 아우터 탑 플레이트(242)를 포함할 수 있다.
요크(210)는 한 쌍의 장변과 한 쌍의 단변을 가진 직사각 플레이트로 구성될 수 있다. 이너 마그넷(220)과 아우터 마그넷들(231,232)은 요크의 장변을 따라 길게 형성되는데, 이너 마그넷(220)은 요크(210)의 장변측 중심부를 따라 길게 배치되고, 프레임(100) 외부로 노출되지 않는다. 아우터 마그넷들(231,232)은 이너 마그넷(220)과 에어 갭을 유지하도록 요크(210)의 장변측 에지 부분에 배치되고, 프레임(100)과 같이 외부에 노출되는 측면으로 구성될 수 있다. 이너 탑 플레이트(241)가 이너 마그넷(220)의 상면에 결합되고, 프레임(100)의 단변측 하부가 요크(210)의 단변측 상부에 결합되면, 아우터 탑 플레이트(242)가 아우터 마그넷들(231,232)의 상면에 결합될 수 있다.
보이스코일(300)은 와이어가 권선된 형상의 코일체로서, 보이스코일(300)의 하단이 이너 마그넷(220)과 아우터 마그넷들(231,232) 사이의 에어 갭에 배치되고, 보이스코일(300)의 상단이 진동판 하우징에 고정될 수 있다. 외부 전원이 보이스코일(300)에 인가되면, 보이스코일(300)이 이동 가능한 상태이기 때문에 자기 회로(200)와 보이스코일(300)의 상호 전자기력에 의해 보이스코일(300)가 상하 방향으로 진동될 수 있다.
서스펜션(400)은 보이스코일(300)을 프레임(100)에 완충 지지하기 위하여 한 쌍의 판 스프링 형태로 구성될 수 있고, 아우터 마그넷들(231,232)과 간섭되지 않도록 보이스코일(300)의 단변측 하부를 지지하도록 구비될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
진동판 하우징(500)은 프레임(100)과 보이스코일(300) 상측에 구비되는데, 보이스코일(300)과 함께 진동하면서 음향을 발생시킬 뿐 아니라 고수압 하에서도 물이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
상세하게, 진동판 하우징(500)은 소정의 높이를 가지는 측벽부(510)와, 측벽부(510) 내주를 따라 상부 또는 하부로 돌출된 에지 돔부(520)와, 에지 돔부(520) 상측에 돌출되게 구비된 방수 링부(530)와, 에지 돔부(520) 내주부에 구비된 진동판(540)으로 구성될 수 있다.
측벽부(510)는 소정의 높이를 가지는 직사각 링 형상로서, 플라스틱 재질로 사출 형성될 수 있다. 측벽부(510)는 프레임(100)의 외주부 상측에 장착될 수 있고, 측벽부(510)와 프레임(100)과 아우터 마그넷들(231,232)이 외부에 노출되는 측면을 구성할 수 있다.
에지 돔부(520)는 진동판(540)을 측벽부(510)에 완충 가능하게 지지하기 위하여 구비되는데, 측벽부(510)의 내주부에 상부 또는 하부로 굴곡지게 형성될 수 있다.
방수 링부(530)는 방수 성능을 높이기 위하여 측벽부(510)의 상부에 돌출되게 형성될 수 있다. 에지 돔부(520)와 방수 링부(530)는 일체로 구성될 수 있으며, 소정의 탄성을 가진 실리콘 러버(silicon rubber)로 구성될 수 있다. 에지 돔부(520)와 방수 링부(530)는 측벽부(510)의 내주면과 상부에 걸쳐 형합되는 구조를 포함할 수 있다. 측벽부(510)와 에지 돔부(520) 및 방수 링부(530)는 서로 다른 재질로 구성되므로, 이중 사출될 수 있으나, 한정되지 아니한다.
진동판(540)은 금속 또는 플라스틱이 포함된 고분자 물질의 얇은 박판 형태로 구성되며, 보이스코일(300)이 장착되는 센터부(541)와, 에지 돔부(520) 내주부에 인서트되는 에지부(542)로 구성될 수 있다. 보이스코일(300)의 상단이 센터부(541)의 하면에 부착됨으로, 보이스코일(300)과 함께 진동판(540)이 진동됨에 따라 음향을 발생시킬 수 있다. 에지부(542)는 에지 돔부(520)에 인서트됨으로, 진동판(540)이 진동되더라도 에지 돔부(520)에 의해 측벽부(510)에 완충 지지될 수 있다.
이와 같이, 진동판(540)이 고분자 물질의 얇은 박판 형태로 에지 돔부(520)에 인서트되면, 진동판(540)의 설치 공간이 줄어드는 대신 마그넷의 크기를 키울 수 있다. 또한, 진동판(540)의 무게가 줄어드는 대신 진동판(540)과 결합되는 보이스코일(300)의 무게를 키울 수 있고, 보이스코일(300)을 도전율이 더 높은 15 ~ 100%의 구리 함량을 가지도록 구성할 수 있으므로, 마이크로스피커의 성능을 개선시킬 수 있다.
한편, 고수압 하에서 진동판(540)의 처짐이 발생하더라도 변형되는 것을 방지하기 위하여, 진동판(540)의 처짐으로 인하여 서로 접촉되는 부분들이 서로 지지되도록 동일한 형상으로 구성될 수 있다. 상하 방향으로 대향되는 에지 돔부의 하측면(520s)와 프레임의 내측면(100s)이 동일한 곡면 형상을 가지도록 구성되거나, 상하 방향으로 대향되는 진동판의 하면(540s)과 이너 탑 플레이트의 상면(241s)이 동일한 평면 형상을 가지도록 구성될 수 있다.
따라서, 고수압 하에서 진동판(540)의 처짐이 발생하면, 에지 돔부(520)와 프레임(100)이 서로 동일한 형상에 의해 지지되고, 진동판(540)과 이너 탑 플레이트(241)가 서로 동일한 형상에 의해 지지됨으로, 진동판(540)이 고수압에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.
도 7 내지 도 9은 다양한 실시예들에 따른 진동판의 강도 보강 구조가 도시된 사시도이다.
도 7에 도시된 진동판(540)에 의하면, 센터부(541A)가 진동판(540)의 중심부 전체에 걸쳐 상대적으로 상부로 단차지게 돌출된 평면 형상 즉, 평면 돌출부 형태로 구비될 수 있다.
도 8에 도시된 진동판(540)에 의하면, 센터부(541B)가 진동판(540)의 중심부 전체에 걸쳐 상대적으로 하부로 단차지게 돌출된 평면 형상 즉, 평면 함몰부 형태로 구성될 수 있다.
도 9에 도시된 진동판(540)에 의하면, 한 쌍의 센터부(541C,541C')가 진동판(540)의 중심부 양측에 상대적으로 상부로 단차지게 돌출된 형상으로 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 진동판의 센터부 전체 또는 일부가 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출되므로, 전체가 평평하게 형성되는 진동판에 비해 강도를 보강하여 강성을 증가시킬 수 있으며, 고수압 하에서도 변형을 줄일 수 있다.
도 10 내지 도 13은 다양한 실시예들에 따른 에지 돔부에 인서트되는 진동판의 방수 구조가 도시된 측단면도이고, 도 14는 다른 실시예에 따른 진동판의 방수 구조가 도시된 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 에지 돔부(520)에 인서트되는 진동판의 에지부(542A)가 상방으로 단차진 평면부 형태로 진동판 둘레 전체 또는 일부에 구비될 수 있다. 따라서, 단차진 돌출 평면부 형태의 에지부(542A)가 에지 돔부(520)의 내주면에 인서트될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 에지 돔부(520)에 인서트되는 진동판의 에지부(542B)가 하방으로 단차진 평면부 형태로 진동판 둘레 전체 또는 일부에 구비될 수 있다. 따라서, 단차진 함몰 평면부 형태의 에지부(542B)가 에지 돔부(520)의 내주면에 인서트될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 에지 돔부(520)에 인서트되는 진동판의 에지부(542C)가 상방으로 단차진 포켓 형태로 진동판 둘레 전체 또는 일부에 구비될 수 있다. 따라서, 상방 돌출된 포켓 형태의 에지부(542C)가 에지 돔부(520)의 내주면에 인서트될 수 있다.
도 13에 도시된 바와 같이, 에지 돔부(520)에 인서트되는 진동판의 에지부(542D)가 하방으로 단차진 포켓 형태로 진동판 둘레 전체 또는 일부에 구비될 수 있다. 따라서, 하방 돌출된 포켓 형태의 에지부(542D)가 에지 돔부(520)의 내주면에 인서트될 수 있다.
도 14에 도시된 바와 같이, 진동판(540)은 둘레에 일정 간격을 두고 상방 또는 하방으로 돌출된 복수개의 돌기(542E)가 구비될 수 있다. 따라서, 진동판(540)의 둘레 부분과 돌기들(542E)이 에지 돔부의 내주면에 인서트될 수 있다.
상기와 같이 구성된 진동판의 에지부 전체 또는 일부가 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출되므로, 전체가 평평하게 형성되는 진동판에 비해 에지 돔부(520)과 진동판 사이의 접촉 면적과 결합력을 높일 수 있고, 고수압 하에서 에지 돔부와 진동판 사이의 방수 기능을 더욱 높일 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 프레임 200 : 자기 회로
300 : 보이스코일 400 : 진동판
500 : 진동판 하우징

Claims (11)

  1. 프레임;
    상기 프레임 하측에 구비되고, 요크, 이너 마그넷, 아우터 마그넷 및 탑 플레이트를 포함하는 자기 회로;
    상기 이너 마그넷과 아우터 마그넷 사이에 위치되고, 전기 신호가 인가됨에 따라 상기 자기 회로의 자계와 상호 전자기력에 의해 진동되는 보이스코일; 및
    상기 프레임 상측에 구비되는 진동판 하우징;을 포함하고,
    상기 진동판 하우징은,
    상기 프레임의 상측에 구비되고 소정의 높이를 가지는 측벽부와,
    상기 측벽부의 내주를 따라 상방 또는 하방으로 돌출되는 에지 돔부와,
    상기 에지 돔부 내측에 구비되고 상기 보이스코일의 상단이 고정되며 상기 보이스코일의 진동에 의해 음향을 발생시키는 진동판을 포함하며,
    상기 진동판은,
    금속 또는 플라스틱이 포함된 고분자 물질로 구성되는 방수 마이크로스피커.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측벽부는,
    플라스틱 재질로 구성되는 방수 마이크로스피커.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 진동판 하우징은,
    상기 에지 돔부와 연결되고 상기 측벽부의 상단에 돌출되는 방수 링부를 더 포함하는 방수 마이크로스피커.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에지 돔부와 방수 링부는,
    일체로 실리콘 러버로 구성되는 방수 마이크로스피커.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 보이스코일은,
    15 ~ 100% 의 구리 함량을 가지도록 구성되는 방수 마이크로스피커.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임과 에지 돔부는,
    상하 방향으로 대향되는 면의 일부가 동일한 형상을 가지도록 구성되는 방수 마이크로스피커.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탑 플레이트와 진동판은,
    상하 방향으로 대향되는 면의 일부가 동일한 형상을 가지도록 구성되는 방수 마이크로스피커.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진동판은,
    상기 에지 돔부에 인서트되는 에지부와,
    상기 에지부 내측에 상방 또는 하방으로 단차지게 돌출된 센터부를 포함하는 방수 마이크로스피커.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 에지부는,
    상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 전체 또는 일부에 상방 또는 하방의 요철 형상이 구비되는 방수 마이크로스피커.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 에지부는,
    상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 전체 또는 일부에 상방 또는 하방의 포켓 형상이 구비되는 방수 마이크로스피커.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 에지부는,
    상기 에지 돔부에 인서트되는 부분 중 일부에 상방 또는 하방의 돌기 형상이 구비되는 방수 마이크로스피커.
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