WO2023195784A2 - 멀티 코어 평판형 진동 드라이버 - Google Patents

멀티 코어 평판형 진동 드라이버 Download PDF

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WO2023195784A2
WO2023195784A2 PCT/KR2023/004627 KR2023004627W WO2023195784A2 WO 2023195784 A2 WO2023195784 A2 WO 2023195784A2 KR 2023004627 W KR2023004627 W KR 2023004627W WO 2023195784 A2 WO2023195784 A2 WO 2023195784A2
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김동만
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주식회사 엑추워드
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Definitions

  • the present invention relates to a planar vibration driver, and more particularly to a planar vibration driver having a plurality of magnetic cores.
  • a vibration driver is a device for transmitting vibration to a vibrating object.
  • a vibration driver was used that removed the diaphragm from the so-called cone-type speaker device and directly attached either a circular magnet or a circular voice coil to the vibrating object.
  • Such a cone-type vibration driver has problems in that, when the size of the unit of the vibration driver is large, the magnetic body becomes enlarged to a circular shape in order to maintain the circular structure, so it weighs a lot, and the reaction speed is slow, making efficient transmission of vibration energy difficult.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0099775 discloses a 'stick-type vibration driver' that transmits vibration to a vibrating object using a flat movable coil plate and a rod-shaped magnet.
  • Republic of Korea Patent Publication No. 10-2019-0099775 applied a rod-shaped magnet to overcome the shortcomings of the cone-type vibration driver, but the size of the rod-shaped magnet was limited by the volume of the slim vibration driver, and as a result, the size of the magnetic field became small. There is a disadvantage in that sufficient magnetic field energy cannot be secured.
  • Korean Patent Publication No. 10-2186836 discloses a 'flat type vibration driver', and the advantage of this patent is that it significantly improves the reaction speed of vibration energy while reducing the weight of the vibration driver.
  • the development of a vibration driver that requires higher output and higher amplitude is needed.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent Publication 10-2014-0136137
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication 10-2019-0099775
  • Patent Document 3 Republic of Korea Patent Publication 10-2186836
  • the present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and seeks to provide a high-amplitude, high-output vibration driver.
  • a multi-core planar vibration driver includes a magnetic circuit body composed of N (N is a positive integer) + 2 magnets and magnet plates formed above and below the magnets and vibrating up and down; N+1 fixed coil plates whose upper and lower ends are fixed to an external frame and disposed between the magnets; a pair of guides for fixing both ends of the magnet and the magnet plate, respectively; A pair of cantilevers that fasten each end of the pair of guides, have a plurality of bridges, and transmit vibration energy of the magnetic circuit to an external frame by fixing only the ends of each of the plurality of bridges to the frame. (Cantilever);
  • the polarities of the magnet and the magnet plate are arranged to alternate.
  • the fixed coil plate is preferably wound or printed so that current directions in neighboring fixed coil plates flow in opposite directions.
  • each of the pair of guides is provided with a seating protrusion corresponding to the shape of both ends of the magnet plate, and both ends of the magnet plate can be fixed by engaging the two ends with the seating protrusion.
  • each of the pair of cantilevers may have a ' ⁇ ' shape in plan and side views.
  • each of the pair of cantilevers includes four bridges up and down and left and right, and the ends of the bridges are fixed to the frame, and the remaining parts of the cantilevers are preferably positioned in a suspended state.
  • the frame includes an outer frame, an upper cover, and a lower cover, and an upper fastening groove and a lower fastening groove are formed at the centers of each of the upper cover and the lower cover for fixing the fixed coil plate, and the fixed coil plate.
  • One end of the plate may be formed with a first fastening end for fastening to the upper fastening groove of the upper cover, and the other end may be formed with a second fastening end for fastening to the lower fastening groove of the lower cover.
  • the vibration driver of the present invention can efficiently respond to full-band input signals from low-band to high-band, and is capable of high-amplitude, high-output.
  • FIG. 1 is a perspective view of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a structural diagram of a cantilever and a guide of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a structural diagram of a magnetic circuit and a fixed coil plate of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is an internal structure diagram of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a structural diagram of the outer frame of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a structural diagram of the cover and fixed coil plate of the multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a structural diagram showing the combination of an external frame and internal components of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is an exploded perspective view of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • the multi-core planar vibration driver 100 has a structure in which members forming a magnetic circuit and a vibration structure are embedded inside a frame 200 of a roughly rectangular parallelepiped structure. You can have it.
  • the frame 100 includes an outer frame 201 forming the border of a square structure, an upper cover 203 and a lower cover 205 coupled to the upper and lower portions of the outer frame 201, and an upper cover 203 and a lower cover (
  • a vibration driver in the shape of a rectangular parallelepiped can be configured including an upper plate 207 and a lower plate 209 that cover one opening of the rectangular parallelepiped (205).
  • the magnetic circuit body 311 Inside, they are arranged symmetrically to each other and vibrate up and down by a magnetic circuit, and the magnetic circuit body 311 (see FIGS. 4 and 5) and the magnetic circuit body 311 have a multi-structure consisting of the magnet 211 and the magnet plates 213 and 215.
  • a fixed coil plate 217 disposed in the air space between and fixed up and down by the upper and lower covers 203 and 205, a guide 219 for fastening the magnetic circuit 311 to the cantilever 221, and a magnetic It may include a cantilever 221 that transmits the vertical vibration of the circuit body 311 to the frame 200.
  • a PCB 223 may be placed below the fixed coil plate 217 to apply current to the fixed coil plate 217 and control the vibration driver 100.
  • the present invention proposes a high-amplitude, high-output vibration driver by configuring a multi-magnetic circuit 311 (multi-core type), converting the input signal into vibration energy most efficiently, improving immediate response speed, and also improving low-frequency response.
  • a planar vibration driver with an improved structure of the cantilever of the multi-core vibration signal transmission medium to efficiently respond to the full range of input signals from low to high frequencies.
  • One embodiment of the present invention is described based on three magnetic circuit bodies 311 formed by three magnets 211 and three pairs of magnet plates 213 and 215 and a pair of fixed coil plates 217.
  • a vibration driver with a multi-core structure that converts it into energy.
  • the increase in the weight of the magnetic circuit is suppressed as much as possible while maximizing the vibration efficiency, and the cantilever and fixed coil plate structure that effectively controls the up and down vibration of the vibrating part are improved, and the vibration part composition is improved. This is essential.
  • Figure 3 is a structural diagram of a cantilever and a guide of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • (A) is the structure of the guide 219
  • (B) is the structure of the cantilever 221
  • (C) represents the structure in which the guide 219 and the cantilever 221 are fastened.
  • the guide 219 fixes the magnetic circuit 311 consisting of the magnet 211 and the magnet plates 213 and 215 to the cantilever 221 and transmits the vibration force through the cantilever 221. It is designed to be transmitted to the frame 200.
  • the guide 219 consists of a pair of left and right first and second guides 219a and 219b, and fastening protrusions 219c for fastening to the cantilever 221 are formed on the upper and lower surfaces, and a magnet is provided on the inner side.
  • a seating protrusion 219d may be formed to secure 211 and the magnet plates 213 and 215.
  • the seating protrusion 219d may have a shape corresponding to the outer shape of the magnet 211 and the magnet plates 213 and 215.
  • the cantilever 221 consists of a pair of left and right first and second cantilevers 221a and 221b, and the ' ⁇ ' shaped body is connected by a connection part 221c to form the first and second cantilevers 221a and 221b. ) can be achieved.
  • the first and second cantilevers 221a and 221b have a ' ⁇ ' shape in the bottom view, may form a ' ⁇ ' shape in the side view, and may include eight bridges 221h.
  • a screw groove 221d may be formed in the side connection portion 221c to firmly fix the guide 219.
  • Guide fastening holes 221e that can be fastened to correspond to the protrusions 219c of the guide 219 may be formed on the upper and lower surfaces of the first and second cantilevers 221a and 221b.
  • a frame fixing hole 221g may be formed at an end of the bridge 221h for fixing it to the frame 200.
  • the first and second cantilevers 221a and 221b are fixed to the frame 200 by a frame fixing hole 221g, so that only that part is in a fixed form, and the remaining part is in a levitated form, and the levitated part This vibration can be transmitted, and a wrinkle portion 221f can be further formed on the side of the fixed end of each bridge 221h for efficient transmission of vibration.
  • Figure 4 is a structural diagram of a magnetic circuit and a fixed coil plate of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • (A) is a structural diagram of the magnetic circuit body 311
  • (B) is a structural diagram of the fixed coil plate 217
  • (C) is a structural diagram of the arrangement of the magnetic circuit body 311 and the fixed coil plate 217.
  • the magnetic circuit body 311 may include three magnets (211a, 211b, 211c) and three pairs of magnet plates (213a, 213b, 213c, 215a, 215b, 215c) attached to the upper and lower portions of the magnets.
  • the three first to third magnets 211a, 211b, and 211c are arranged so that magnets with different polarities cross each other, and each magnet is spaced apart at a predetermined distance. There are two first and second magnets between the spaced air gaps. Fixed coil plates 217a and 217b may be disposed.
  • the multi-core may be composed of N+2 magnets and N+1 fixed coil plates.
  • Figure 5 is an internal structure diagram of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • the vibration driver 100 has three magnetic circuit bodies 311 arranged, and two fixed coil plates 217 are arranged between the magnetic circuit bodies, and the magnetic circuit bodies 311 are guided by guides 219 at both ends. It is fixed, and the guide 219 is fastened to the cantilever 221.
  • the upper and lower sides of the first and second fixed coil plates 217a and 217b are respectively fixed to the upper cover 203 and the lower cover 205, and coils are wound or printed on one or both sides according to the flow of current. Allow induced electromotive force to occur.
  • N+1 fixed coil plates are located between N+2 magnetic circuits with different polarities (between air gaps), and N+1 fixed coil plates are firmly fixed to the bottom and top of the external frame 200. do.
  • the multi-core planar vibration driver 100 having N + 2 magnetic circuits and N + 1 fixed coil plates, for example, it has 3 magnetic circuits and 2 fixed coil plates.
  • the magnetic field direction of the N pole is in the direction of the left S pole magnetic circuit and the right S pole magnetic circuit at the same time, which are opposite polarities. This causes the left and right magnetic fields to flow in opposite directions.
  • the direction of the current in the movable coil of the dual core structure is opposite to the direction of the current flowing in the left first fixed coil plate 217a with the same specifications and the direction of the current flowing in the second fixed coil plate 217b.
  • the direction of vibration energy (force) applied to the left and right magnetic circuits becomes the same due to the induced electromotive force generated from the coil, which enables high output and highly efficient upward and downward vibration of the vibration driver.
  • the current direction of the movable coil located in each air gap can be expanded by alternating and repeating in the opposite direction to the current direction of the neighboring movable coil.
  • Figure 6 is a structural diagram of the outer frame of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • the outer frame 201 may include a quadrangular body 201a and a fixture 201b.
  • the fixture 201b may be a member for fixing the end of the bridge 221h of the cantilever 221 to the outer frame 201.
  • a bridge fixing groove 201c is formed in the fixture 201b for fixing the bridge 221h of the cantilever 221, and can be fastened with a screw or the like.
  • Figure 7 is a structural diagram of the cover and fixed coil plate of the multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • (A) shows a state in which one end of the fixed coil plate 217 is fastened to the upper cover 203
  • (B) shows the other end of the fixed coil plate 217 to the lower cover 205. This shows the fastening state.
  • An upper fastening groove 203a and a lower fastening groove 205a for fixing the fixed coil plate 217 are formed at the centers of each of the upper cover 203 and the lower cover 205.
  • One end of the fixed coil plate 217 is a first fastening end 217c for fastening to the upper fastening groove 203a of the upper cover 203, and the other end is fastened to the lower fastening groove 205a of the lower cover 205.
  • a second fastening end 217d may be formed for.
  • Figure 8 is a structural diagram showing the combination of an external frame and internal components of a multi-core planar vibration driver according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 shows the structure of the vibration driver 100 excluding the upper cover 203 and lower cover 205.
  • the ends of the bridge 221h of the cantilever 221 are positioned A up and down and left and right, respectively. It is fixed in place, and the remaining parts are placed in a levitated state.
  • the fixed coil plate 217 is fixed up and down, and the magnetic circuit 311 vibrates up and down by organic electromotive force, so that the vibration energy can be transmitted to the frame 200 using the cantilever 221 as a medium.
  • Vibration driver 200 Frame

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Abstract

본 발명은 평판형 진동 드라이버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 자기 코어를 갖는 평판형 진동 드라이버에 관한 것이다. 본 발명의 멀티 코어 평판형 진동 드라이버는, N(N은 양의 정수)+2개의 마그네트와 상기 마그네트 상하에 형성된 마그네트 플레이트로 이루어지고, 상하 진동하는 자기 회로체와; 상하단이 외부의 프레임에 고정되고, 상기 마그네트 사이에 배치되는 N+1개의 고정 코일판과; 상기 마그네트와 마그네트 플레이트의 양단을 각각 고정하기 위한 한 쌍의 가이드와; 상기 한 쌍의 가이드의 각각의 일단부를 체결하고, 다수개의 브릿지를 가지며, 상기 다수개의 브릿지 각각의 단부만을 상기 프레임에 고정하여 상기 자기 회로체의 진동에너지를 외부의 프레임에 전달하는 한 쌍의 캔틸레버(Cantilever);를 포함하여 이루어질 있다.

Description

멀티 코어 평판형 진동 드라이버
본 발명은 평판형 진동 드라이버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수의 자기 코어를 갖는 평판형 진동 드라이버에 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 개시되어 있다.
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.
종래의 진동 드라이버의 단점을 해결하고자 대한민국 등록특허공보 10-2186836에는 '평판형 진동 드라이버'가 개시되어 있고, 이 특허는 진동 드라이버의 무게를 줄이면서 진동에너지의 반응 속도를 현저하게 개선한 장점은 있지만, 보다 고출력, 고진폭을 요하는 진동 드라이버의 개발이 필요하다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) 1. 특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 10-2014-0136137
(특허문헌 2) 2. 특허문헌 : 대한민국 공개특허공보 10-2019-0099775
(특허문헌 3) 3. 특허문헌 : 대한민국 등록특허공보 10-2186836
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 고진폭 고출력의 진동 드라이버를 제공하고자 한다.
또한, 입력 신호를 가장 효율적으로 진동 에너지로 변환 시킴과 동시에, 반응 속도를 개선한 진동 드라이버를 제공하고자 한다.
또한, 저대역부터 고대역까지의 전대역 입력 신호에 효율적으로 반응할 수 있는 진동 드라이버를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버는, N(N은 양의 정수)+2개의 마그네트와 상기 마그네트 상하에 형성된 마그네트 플레이트로 이루어지고, 상하 진동하는 자기 회로체와; 상하단이 외부의 프레임에 고정되고, 상기 마그네트 사이에 배치되는 N+1개의 고정 코일판과; 상기 마그네트와 마그네트 플레이트의 양단을 각각 고정하기 위한 한 쌍의 가이드와; 상기 한 쌍의 가이드의 각각의 일단부를 체결하고, 다수개의 브릿지를 가지며, 상기 다수개의 브릿지 각각의 단부만을 상기 프레임에 고정하여 상기 자기 회로체의 진동에너지를 외부의 프레임에 전달하는 한 쌍의 캔틸레버(Cantilever);를 포함하여 이루어질 있다.
여기서, 상기 마그네트와 마그네트 플레이트의 극성은 교번적으로 이루어지도록 배치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 고정 코일판은 이웃하는 고정 코일판의 전류 방향이 서로 반대 방향으로 흐르도록 코일을 권취 또는 인쇄하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 한 쌍의 가이드 각각은 상기 마그네트 플레이트의 양단 형상에 대응되는 안착턱이 마련되고, 상기 마그네트 플레이트의 양단을 상기 안착턱에 의해 양단에서 맞물리게 하여 고정할 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 캔틸레버 각각은 평면도와 측면도 상에서 'ㄷ'자 형상일 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 캔틸레버 각각은 상하 및 좌우로 4개의 브릿지를 포함하고, 상기 브릿지의 단부는 상기 프레임에 체결되어 고정되고, 상기 캔틸레버의 나머지 부분은 공중 부양된 형태로 위치되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 프레임에 고정된 상기 브릿지의 단부의 일측부에는 주름부가 형성되는 것이 더욱 진동 에너지를 외부로 전달하는 것이 효율적이다.
여기서, 상기 프레임은 외곽 프레임과, 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고, 상기 상부 커버와 하부 커버 각각의 중심에는 상기 고정 코일판을 고정하기 위한 상측 체결홈과 하측 체결홈이 형성되고, 상기 고정 코일판의 일단은 상기 상부 커버의 상측 체결홈에 체결하기 위한 제1 체결단과, 타단은 상기 하부 커버의 하측 체결홈에 체결하기 위한 제2 체결단이 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 해결 수단에 의하면, 입력 신호를 가장 효율적으로 진동 에너지로 변환 시킴과 동시에, 반응 속도를 개선한 진동 드라이버를 제공하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 진동 드라이버는 저대역부터 고대역까지의 전대역 입력 신호에 효율적으로 반응할 수 있고, 고진폭 고출력이 가능하다.
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 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 캔틸레버와 가이드의 구조도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 자기회로와 고정 코일판의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 내부구조도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 외곽프레임의 구조도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 커버와 고정 코일판의 고정 구조도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 외부 프레임과 내부 부품의 결합 구조도이다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버(100)는 개략 직육면체 구조의 프레임(200) 내부에 자기회로 및 진동 구조를 이루는 부재들이 내장되는 구조를 갖을 수 있다.
프레임(100)은 사각 구조의 테두리를 이루는 외곽 프레임(201), 외곽 프레임(201)의 상하부 각각에 결합되는 상부 커버(203) 및 하부 커버(205), 그리고 상부 커버(203) 및 하부 커버(205)의 일 개구부를 덮는 상부 플레이트(207) 및 하부 플레이트(209)를 포함하여 하나의 직육면체 형상의 진동 드라이버를 구성할 수 있다.
내부에는 서로 대칭되게 배치되어 자기 회로에 의해 상하 진동하며 마그네트(211)와 마그네트 플레이트(213, 215)가 이루는 멀티 구조의 자기 회로체(311, 도 4 및 도 5 참조), 자기 회로체(311) 사이의 에어 공간에 배치되고 상부 및 하부 커버(203, 205)에 의해 상하 고정되는 고정 코일판(217), 자기 회로체(311)를 캔틸레버(221)에 체결하기 위한 가이드(219), 자기 회로체(311)의 상하 진동을 프레임(200)으로 전달하는 캔틸레버(Cantilever, 221)을 포함할 수 있다.
고정 코일판(217)의 하부에는 고정 코일판(217)에 전류를 인가하고, 진동 드라이버(100)의 제어를 위한 PCB(223)가 배치될 수 있다.
본 발명은 멀티 자기 회로체(311)를 구성(멀티 코어 형태)하여 고진폭 고출력의 진동 드라이버를 제안하며, 입력 신호를 가장 효율적으로 진동 에너지로 변환 시킴과 동시에 즉각적인 반응 속도를 개선하고, 또한 저역부터 고역까지의 전대역 입력 신호에 효율적으로 반응할 수 있도록, 멀티 코어, 진동 신호 전달 매개체의 캔틸레버의 구조를 개선시킨 평판형 진동 드라이버를 제안한다.
본 발명의 일 실시예는 3개의 마그네트(211)와 3쌍의 마그네트 플레이트(213, 215)가 이루는 3개의 자기 회로체(311)와 한 쌍의 고정 코일판(217)을 기준으로 설명하지만, 보편적으로는 N(N=양의 정수)+2개의 자기 회로체(311)에서 발생한 자기장과 평면으로 권선된 N+1개의 고정 코일판(217)에 입력된 전기 신호에서 발생하는 유도기전력을 진동에너지로 변환하는 멀티 코어 구조의 진동 드라이버를 제안한다.
멀티 코어 평판형 진동 드라이버를 제안하기 위해서 자기회로의 무게 증가를 최대한 억제하면서 그 진동 효율을 극대화하고, 진동부의 상.하 진동을 효과적으로 제어하는 캔틸레버, 고정 코일판 구조 개선 및 진동부 구성에 대한 개선이 필수적이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 캔틸레버와 가이드의 구조도이다.
(A)는 가이드(219)의 구조이고, (B)는 캔틸레버(221)의 구조이며, (C)는 가이드(219)와 캔틸레버(221)가 체결된 형태를 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가이드(219)는 캔틸레버(221)에 마그네트(211)와 마그네트 플레이트(213, 215)로 이루어지는 자기 회로체(311)를 고정하여 진동력을 캔틸레버(221)를 매개로 프레임(200)에 전달시킬 수 있도록 설계된다.
가이드(219)는 좌우 한 쌍의 제1 및 제2 가이드(219a, 219b)로 이루어지고, 상면과 하면에는 캔틸레버(221)에 체결하기 위한 체결용 돌기(219c)가 형성되며, 내측면에는 마그네트(211)와 마그네트 플레이트(213, 215)를 고정하기 위한 안착턱(219d)이 형성될 수 있다.
안착턱(219d)은 마그네트(211) 및 마그네트 플레이트(213, 215)의 외곽 형상에 대응되는 형상을 갖을 수 있다.
캔틸레버(221)는 좌우 한 쌍의 제1 및 제2 캔틸레버(221a, 221b)로 이루어지고, 'ㄷ'자 구조의 바디가 연결부(221c)에 의해 연결되어 제1 및 제2 캔틸레버(221a, 221b)를 이룰 수 있다.
제1 및 제2 캔틸레버(221a, 221b)는 저면도 상 'ㄷ'자 형태이고, 측면도 상에서도 'ㄷ'자 형태를 이룰 수 있으며, 8개의 브릿지(221h)를 포함할 수 있다.
측면 연결부(221c)에는 가이드(219)를 견고하게 고정하기 위한 나사홈(221d)이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 캔틸레버(221a, 221b)의 상하면에는 가이드(219)의 돌기(219c)와 대응하여 체결될 수 있는 가이드 체결홀(221e)이 형성될 수 있다.
브릿지(221h)의 단부에는 프레임(200)과의 고정을 위한 프레임 고정홀(221g)이 형성될 수 있다.
제1 및 제2 캔틸레버(221a, 221b)는 프레임 고정홀(221g)에 의해 프레임(200)과 고정되어 그 부분만 고정 형태로 되고, 나머지 부분은 공중 부양된 형태를 갖으며, 공중 부양된 부분이 진동을 전달할 수 있고, 진동의 효율적인 전달을 위해 브릿지(221h) 마다 고정단의 측부에 주름부(221f)를 더 형성시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 자기회로와 고정 코일판의 구조도이다.
(A)는 자기 회로체(311) 구조도이고, (B)는 고정 코일판(217)이며, (C)는 자기 회로체(311)와 고정 코일판(217)의 배치 구조도이다.
자기 회로체(311)는 3개의 마그네트(211a, 211b, 211c)와 마그네트의 상하부에 결착된 3쌍의 마그네트 플레이트(213a, 213b, 213c, 215a, 215b, 215c)를 포함하여 이루어질 수 있다.
3개의 제1 내지 제3 마그네트(211a, 211b, 211c)는 교차하여 극성이 다른 마그네트가 배열되고 각각의 마그네트는 소정 거리로 이격 배치되며, 이격 배치된 에어갭 사이에는 2개의 제1 및 제2 고정 코일판(217a, 217b)이 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 멀티 코어는 N+2개의 마그네트와 N+1개의 고정 코일판으로 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 내부구조도이다.
진동 드라이버(100)는 3개의 자기 회로체(311)가 배치되고, 자기 회로체 사이에 2개의 고정 코일판(217)이 배치되며, 자기 회로체(311)은 양단에서 가이드(219)에 의해 고정되고, 가이드(219)는 캔틸레버(221)에 체결 고정된다.
제1 및 제2 고정 코일판(217a, 217b) 각각은 상하측이 상부 커버(203) 및 하부 커버(205)에 각각 고정되고, 일측면 또는 양측면에는 코일이 권취 또는 인쇄되어 전류의 흐름에 따라 유도 기전력이 발생할 수 있도록 한다.
N+1개의 고정 코일판은 N+2개의 서로 다른 극성을 가진 자기회로 사이(Air Gap 사이)에 위치하고, N+1개의 고정 코일판은 외부의 프레임(200)의 하단과 상단에 견고하게 고정된다.
N+2개의 자기 회로체와 N+1개의 고정 코일판을 구비하는 멀티 코어(Multi Core) 평판형 진동 드라이버(100)의 경우, 예를 들어 3개의 자기회로와 2개의 고정 코일판을 구비하는 듀얼 코어 진동 드라이버에 있어서 가운데에 위치한 중심 자기회로의 상단 마그네트 플레이트가 N극이라고 할때, N극의 자기장 방향은 마주보고 있는 서로 다른 극성인 좌측의 S극 자기회로와 동시에 우측 S극 자기회로 방향으로 흐르게 되어 좌, 우측 자기장의 방향이 정반대로 흐르게 된다.
따라서, 듀얼 코어 구조의 가동코일의 전류의 방향은 동일한 사양을 가진 좌측 제1 고정 코일판(217a)에 흐르게 되는 전류의 방향과 제2 고정 코일판(217b)에 흐르게 되는 전류 방향이 정반대의 방향을 가지도록하여, 코일에서 발생하는 유도기전력으로 인해 좌,우측 자기회로에 인가되는 진동 에너지(힘)의 방향이 동일하게 되고, 이는 진동 드라이버의 고출력, 고효율의 상,하 진동이 가능하게 된다.
N+1개의 Multi Core의 고정 코일판이 적용되는 경우, 각각의 Air Gap 사에 위치한 가동코일의 전류 방향은 이웃하는 가동코일의 전류 방향과 역방향으로 교차 반복하면서 확장될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 외곽프레임의 구조도이다.
외곽 프레임(201)은 4각 형태의 바디(201a)와 고정체(201b)를 포함할 수 있다.
고정체(201b)는 캔틸레버(221)의 브릿지(221h) 단을 외곽 프레임(201)에 고정하기 위한 부재일 수 있다.
캔틸레버(221)는 브릿지(221h) 단만이 고정된 상태이므로, 브릿지(221h) 단을 제외한 나머지 영역에서 공중 부양되어 있으므로, 진동에너지를 외부의 프레임(200)으로 전달할 수 있다.
고정체(201b)에는 캔틸레버(221)의 브릿지(221h)를 고정하기 위한 브릿지 고정홈(201c)이 형성되고, 나사 등에 의해 체결될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 커버와 고정 코일판의 고정 구조도이다.
도 7를 참조하면, (A)는 상부 커버(203)에 고정 코일판(217)의 일단이 체결되는 상태를 나타낸 것이고, (B)는 하부 커버(205)에 고정 코일판(217)의 타단이 체결되는 상태를 나타낸 것이다.
상부 커버(203)와 하부 커버(205) 각각의 중심에는 고정 코일판(217)을 고정하기 위한 상측 체결홈(203a)과 하측 체결홈(205a)이 형성된다.
고정 코일판(217)의 일단은 상부 커버(203)의 상측 체결홈(203a)에 체결하기 위한 제1 체결단(217c)과 타단은 하부 커버(205)의 하측 체결홈(205a)에 체결하기 위한 제2 체결단(217d)이 형성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 코어 평판형 진동 드라이버의 외부 프레임과 내부 부품의 결합 구조도이다.
도 8은 상부 커버(203)와 하부 커버(205)를 제외한 진동 드라이버(100)의 구조를 보인 것이다.
자기 회로체(311), 고정 코일판(217), 가이드(219) 및 캔틸레버(221)가 배치 및 체결된 상태에서, 캔틸레버(221)의 브릿지(221h)의 단부들이 각각 상하 및 좌우로 A위치에서 고정되고, 나머지 부분들은 공중 부양된 상태로 놓인다.
이 상태에서 고정 코일판(217)이 상하 고정되고 유기 기전력에 의해 자기 회로체(311)가 상하 진동하여 그 진동에너지를 캔틸레버(221)를 매개체로 하여 프레임(200)에 전달할 수 있다.
특히, 멀티 코어의 구조와 그 멀티 코어의 구조에 부합되는 가이드 및 캔틸레버의 적응형 구조에 의해 고출력, 고효율의 진동 에너지를 전달하는 것이 가능하게 된다.
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.
[부호의 설명]
100 : 진동 드라이버 200 : 프레임
201 : 외곽 프레임 203 : 상부 커버
205 : 하부 커버 207 : 상부 플레이트
209 : 하부 플레이트 211 : 마그네트
213 : 상부 마그네트 플레이트 215 : 하부 마그네트 플레이트
217 : 고정 코일판 219 : 가이드
221 : 캔틸레버 311 : 자기 회로체

Claims (8)

  1. N(N은 양의 정수)+2개의 마그네트와 상기 마그네트 상하에 형성된 마그네트 플레이트로 이루어지고, 상하 진동하는 자기 회로체와;
    상하단이 외부의 프레임에 고정되고, 상기 마그네트 사이에 배치되는 N+1개의 고정 코일판과;
    상기 마그네트와 마그네트 플레이트의 양단을 각각 고정하기 위한 한 쌍의 가이드와;
    상기 한 쌍의 가이드의 각각의 일단부를 체결하고, 다수개의 브릿지를 가지며, 상기 다수개의 브릿지 각각의 단부만을 상기 프레임에 고정하여 상기 자기 회로체의 진동에너지를 외부의 프레임에 전달하는 한 쌍의 캔틸레버(Cantilever);를 포함하는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그네트와 마그네트 플레이트의 극성은 교번적으로 이루어지도록 배치되는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정 코일판은 이웃하는 고정 코일판의 전류 방향이 서로 반대 방향인, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 가이드 각각은 상기 마그네트 플레이트의 양단 형상에 대응되는 안착턱이 마련되고,
    상기 마그네트 플레이트의 양단을 상기 안착턱에 의해 양단에서 맞물리게 하여 고정하는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 캔틸레버 각각은 평면도와 측면도 상에서 'ㄷ'자 형상인, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 캔틸레버 각각은 상하 및 좌우로 4개의 브릿지를 포함하고,
    상기 브릿지의 단부는 상기 프레임에 체결되어 고정되고, 상기 캔틸레버의 나머지 부분은 공중 부양된 형태로 위치되는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프레임에 고정된 상기 브릿지의 단부의 일측부에는 주름부가 형성되는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 외곽 프레임과, 상부 커버 및 하부 커버를 포함하고,
    상기 상부 커버와 하부 커버 각각의 중심에는 상기 고정 코일판을 고정하기 위한 상측 체결홈과 하측 체결홈이 형성되고,
    상기 고정 코일판의 일단은 상기 상부 커버의 상측 체결홈에 체결하기 위한 제1 체결단과, 타단은 상기 하부 커버의 하측 체결홈에 체결하기 위한 제2 체결단이 형성되는, 멀티 코어 평판형 진동 드라이버.
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