KR100661921B1 - 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크 - Google Patents

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Abstract

진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크가 개시된다. 음향진동판과, 음향진동판과 일정 간격 이격되며 마그네트와 요크로 이루어진 진동부와, 진동부를 탄성적으로 지지하는 서스펜션과, 음향진동판과 서스펜션을 지지하는 지지부와, 음향진동판과 상기 진동부를 전자기적으로 구동하는 보이스코일을 포함하고 상기 요크는 철보다 비중 및 투자율이 큰 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크는, 철보다 높은 투자율 및 비중으로 인해 진동성능 및 스피커성능을 향상시킬 수 있게 된다.
진동 및 음향 발생장치, 요크, 보이스코일, 진동코일

Description

진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크{Vibration-Sound Generating Device and Yoke thereof}
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치의 내부 구성을 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 진동 및 음향 발생장치의 단면도.
도 3은 텅스텐 비율의 변화에 따른 요크의 비중 및 투자율의 변화를 나타낸 그래프.
도 4는 종래의 진동 및 음향 발생장치에서 자기력선이 보이스코일을 관통하는 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치에서 보이스코일을 관통하는 자기력선의 밀도가 증가한 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치의 단면도.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치에서 진동 및 음향 발생과정을 나타낸 단면도.
*주요부분에 대한 도면부호*
10 : 음향진동판 30 : 진동부 31 : 마그네트
33 : 상부요크 35 : 하부요크 50 : 서스펜션
71 : 지지부 73 : 상부커버 75 : 하부커버
91 : 보이스코일 93: 진동코일
본 발명은 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 진동 성능 및 스피커성능이 향상된 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크에 관한 것이다.
최근 핸드폰, PDA 등에 카메라 기능 및 스피커기능 등이 부가된 휴대용 단말기의 출시가 급증하고 있다. 따라서 단말기의 설계공간의 제약으로 인해 진동모터, 리시버 및 스피커를 일체화시킴으로써 부피가 작고 부품단가를 절감할 수 있는 진동 및 음향 발생장치의 사용이 증가하고 있다. 이와 같은 진동 및 음향 발생장치는 대한민국 등록특허공보 10-0272305호에 개시되어 있다.
상기 등록특허공보 10-0272305호에 개시된 진동 및 음향 발생장치는, 보이스코일에 교류 전기신호가 입력되면, 보이스코일과 요크 및 마그네트로 이루어진 자기진동부 사이에 전자기적 힘이 작용한다. 상기 보이스코일에 의해 입력되는 전기신호는 교류이기 때문에 그 힘의 크기가 변화한다. 따라서, 자기진동부에 작용하는 힘에 의해 서스펜션으로 지지된 마그네트 및 요크가 진동한다. 이와 같이 발생된 진동은 서스펜션을 통하여 단말기의 케이스에 전달되고, 그 결과 단말기가 진동하게 된다. 그리고, 상기 보이스코일에는 진동판이 부착되어 있어서, 상기 보이스코일에 인가되는 교류 신호에 의한 힘의 변화에 의해 상기 진동판을 진동시킴으로써 음향을 발생한다.
진동 및 음향 발생장치의 진동의 크기(magnitude of vibration)는 요크, 마그네트 및 요크와 마그네트를 지지하는 서스펜션의 질량의 합에 비례한다. 그러나 종래의 진동 및 음향발생장치의 서스펜션 및 요크의 질량은 그다지 크지 않기 때문에, 진동의 크기가 충분히 크지 않은 문제점이 발생하였다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 철보다 중량이 큰 추를 요크의 외주면상에 고정하였다. 그러나 별도의 추를 구성하고 이를 요크의 외주면에 고정하는 종래의 기술은, 별도의 추 고정작업을 필요로 할 뿐만 아니라, 추를 고정할 때 추와 요크의 동심이 맞지 않을 경우 자기진동부의 진동시 보이스코일과 자기진동부의 접촉이 발생할 수 있는 문제점을 유발하였다.
진동 및 음향 발생장치에 의해 발생하는 음향의 크기는, 플레밍의 왼손법칙에 의해 보이스코일이 위치한 요크 내부에서의 자기장의 세기에 비례한다. 그러나 종래의 진동 및 음향발생장치의 보이스코일에는 충분한 크기의 자기력선이 통과하지 않기 때문에, 스피커의 성능이 약한 문제점이 있다. 이것은 자기회로부가 고정되는 통상의 스피커와는 달리, 진동 및 음향 발생장치가 진동을 발생시키는 자기진동부를 추가로 포함하기 때문에 마그네트의 크기가 제약되기 때문이다. 따라서, 보 이스코일에 가해지는 힘의 크기를 증가시켜 스피커의 성능을 향상시키기 위해서는 제한된 소정 크기의 마그네트를 포함하는 자기구동부에서도 더욱 큰 자속밀도를 가지는 자기장이 보이스코일에 가해질 필요가 있다.
본 발명은 진동성능 및 스피커성능이 향상된 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크를 제공하는 것이다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따르면, 음향진동판과, 음향진동판과 일정 간격 이격되며 마그네트와 요크로 이루어진 진동부와, 진동부를 탄성적으로 지지하는 서스펜션과, 음향진동판과 서스펜션을 지지하는 지지부와, 음향진동판과 진동부를 전자기적으로 구동하는 보이스코일을 포함하며, 요크는 철보다 높은 비중 및 투자율을 갖는다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따르면, 음향진동판과, 음향진동판과 일정 간격 이격되며 마그네트와 요크로 이루어진 진동부와, 진동부를 탄성적으로 지지하는 서스펜션과, 음향진동판과 서스펜션을 지지하는 지지부와, 음향진동판을 전자기적으로 구동하는 보이스코일 및 진동부를 전자기적으로 구동하는 진동코일을 포함하며, 요크는 철보다 높은 비중 및 투자율을 갖는다.
요크는 철과, 오스뮴, 백금, 텅스텐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나와, 니켈 및 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성된다.
요크는 철, 텅스텐 및 니켈에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 요크는 텅스텐을 4.4Wt% ~ 50wt% 포함하는 것이 바람직하다. 요크는 철, 텅스텐 및 니켈 분말을 혼합하여 사출금형으로 사출한 후 소결과정을 거쳐 형성될 수 있다. 그리고 요크는 텅스텐과 Permalloy, Mo Permalloy, Mumetal, Superpermalloy로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성될 수도 있다.
요크는 마그네트의 상면 및 하면에 각각 부착되는 상부요크 및 하부요크를 포함한다. 또한, 하부요크는 오벌타입인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 진동 및 음향 발생장치 및 이에 사용되는 요크의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치의 내부구성을 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 AA선에 따른 단면도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치는 음향진동판(10), 진동부(30), 서스펜션(50), 지지부(71) 및 보이스코일(91)을 포함한다.
상기 음향진동판(10)은, 도2에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(71)의 상면에 안착된다. 상기 음향진동판(10)은 티탄 또는 폴리카보네이트 등으로 이루어지며 두께 10㎛ ~ 50㎛ 정도의 박막이다. 상기 음향진동판(10)은 상기 보이스코일(91)과 결합되어, 상기 보이스코일(91)에 인가되는 전기신호의 변화에 의해 발생하는 전자기적인 힘에 의해 진동함으로써 음을 발생한다.
서스펜션(50)은 상기 진동부(30)를 상기 지지부(71)에 고정하며, 상기 진동부(30)의 진동을 상기 지지부(71)에 전달하는 역할을 한다. 도 1 및 도 2에서는 상기 서스펜션(50)이 상기 진동부(30)의 하면과 상기 지지부(71)의 하면에 각각 부착되며, 4개의 암(51)을 이용하여 상기 진동부(30) 및 상기 지지부(71)를 연결한 구조를 가진다. 상기 암(51)은 상기 진동부(30)의 롤링을 방지하기 위하여 3개 이상 형성하는 것이 바람직하다. 상기 서스펜션(50)은 상기 진동부(30)와 상기 지지부(71)를 연결하여 상기 진동부(30)로부터 발생되는 진동을 상기 지지부(71)에 전달할 수 있는 것이라면 어떠한 것도 가능하다. 예를 들어, 상기 서스펜션(50)을 진동부(30)와 상기 지지부(71)를 연결하는 스프링으로 구성할 수도 있다.
상기 지지부(71)는 짧은 원통형상을 가지고 상기 음향진동판(10)과 상기 진동부(30)를 지지한다. 상기 지지부(71)는 내충격성이 뛰어난 유리섬유강화 플라스틱재를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 지지부(71)는 일반적으로 단말기의 수화부에 위치한다. 상기 지지부(71)는 진동 및 음향 발생장치의 부피 감소를 위해서 타원 형상의 단면을 가지는 오벌타입(Oval Type)으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 보이스코일(Voice Coil, 91)은 구리·알루미늄 등의 도체에 절연층과 접착층을 입힌 코일을 감아서 만든다. 상기 보이스코일(91)은 마그네트(31)와 하부요크(35) 사이에 위치한다. 상기 보이스코일(91)은 전류가 흘러서 만들어진 전기장과 영구자석에서 발생한 자기장의 상호작용으로 만들어진 진동을 상기 음향진동판(10)에 전달함으로써 소리가 나도록 한다. 상기 보이스코일(91)에 흘려보낸 전류에 의해 상기 음향진동판(10)이 움직이는 현상은 플레밍의 왼손법칙에 의해 발생한다. 상기 보이스코일(91)에는 다양한 주파수대역을 가지는 교류신호가 입력되기 때문에, 이와 같은 주파수의 변화에 의해서 상기 진동부(30)가 진동하여 기계적인 진동을 유발하고 상기 음향진동판(10)이 진동하여 음향을 발생시킨다.
상기 진동부(30)는 마그네트(31), 상부요크(33) 및 하부요크(35)를 포함한다. 상기 진동부(30)는 상기 서스펜션(50)에 의해 탄성적으로 지지된 상태에서 상기 보이스코일(91)에 의해 진동한다. 상기 하부요크(35)는 진동 및 음향 발생장치 부피 감소를 위하여 오벌타입으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 마그네트(31)는 페라이트와 네오디늄(neodymium) 등의 영구자석으로 원판형상을 가진다. 상기 마그네트(31)는 상기 상부요크(33)의 하면 및 하부요크(35)의 상면에 각각 부착된다. 상기 마그네트(31)는 N극이 상기 상부요크(33)와 접하고 S극이 상기 하부요크(35)와 접하게 된다. 따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, N극에서 나온 자기력선이 상기 보이스코일(91), 하부요크(35)를 관통하여 S극으로 들어간다.
상기 상부요크(33)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 마그네트(31)의 단면형상에 대응하는 원판형상을 가지며 상기 마그네트(31)의 상면에 결합된다. 상기 하부요크(35)는 상부가 개방된 원통형상을 가지고, 하부는 상기 서스펜션(50)에 의해 지지되어 상기 지지부(71)에 연결된다.
상기 상부요크(33) 및 하부요크(35)는 진동성능과 스피커성능을 향상시키기 위하여, 요크를 철과, 철보다 비중 및 투자율이 큰 재료를 이용하여 형성한다. 철 (비중 7.8)보다 비중이 큰 금속으로는 오스뮴(비중 22.5), 백금(비중 21.45), 텅스 텐(비중 19.3) 및 금(비중 19.29) 등이 있다. 그리고 강자성체로는 철, 니켈 및 코발트 등이 있다. 따라서 요크의 비중 및 투자율을 증가시키기 위해서는, 철과, 오스뮴, 백금, 텅스텐 및 금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나와, 니켈 및 코발트로 구성되는 그룹으로부터 선택된 하나를 이용하여 형성된다.
도 3은 텅스텐의 비율의 변화에 따른 요크의 비중 및 투자율의 변화를 나타낸 그래프이다. 도 3의 그래프에서 x축은 텅스텐의 wt%(이때, 철과 니켈의 비율은 4:1)를 나타내고, y축은 요크의 투자율(B/H) 및 비중을 나타낸다.
텅스텐(W)은 0℃에서의 비중이 19.3으로 철(비중 7.8)보다 2배 이상 크고 가격이 비교적 저렴하다. 도 3에 도시된 바와 같이, 철 및 니켈에 비해 텅스텐의 함유량을 상대적으로 증가시키면 요크의 비중이 증가하는 것을 알 수 있다. 그러나, 텅스텐의 함유량을 줄이고 철 및 니켈의 함유량을 증가시키면 요크의 비중이 감소한다. 따라서, 일정치 이상의 비중 및 투자율을 갖기 위해서는 텅스텐과 니켈의 함유량을 적당히 조절할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 8.5이상의 비중 및 철보다 큰 4000 B/H 이상의 투자율을 얻기 위해서, 도 3에 도시된 바와 같이, 텅스텐의 중량비를 4.4wt%에서 50wt%로 할 수 있다. 즉 텅스텐 4.4wt%, 철 76.5wt% 및 니켈 19.1wt%일 경우 비중은 8.5이므로, 요크의 비중을 8.5이상으로 하기 위해서는 텅스텐의 함유량을 4.4wt%보다 크게 할 필요가 있다. 또한, 텅스텐 50wt%, 철 40wt% 및 니켈 10wt%일 경우 투자율은 4000 B/H이므로, 요크의 투자율을 4000 B/H이상으로 하기 위해서는 텅스텐의 함유량을 50wt%보다 적게 할 필요가 있게 된다.
물론 본 발명은 이에 국한되는 것은 아니며, 진동 및 음향 발생장치에서 진 동성능과 스피커성능 중 어디에 비중을 두는 가에 따라서 텅스텐 및 니켈의 함유량을 결정할 수 있다. 즉, 진동성능을 더욱 향상시키기 위해서는 텅스텐의 함유량을 증가시키고 스피커성능을 향상시키기 위해서는 니켈의 함유량을 증가시킬 수 있다.
상기 상부요크(33) 및 하부요크(35)는 텅스텐과, 퍼멀로이, Mo퍼멀로이 또는 Supermalloy와 같은 철 및 니켈의 합금을 이용할 수 있다. 75wt% ~ 79wt%의 니켈과 철로 이루어진 퍼멀로이(permalloy)는 최대투자율이 105,000(B/H)에 해당하기 때문에, 투자율이 일반적인 철합금보다 상당히 크다. 퍼멀로이를 개량한 것으로 철(Fe)의 일부를 약 4% Mo 또는 Cr로 대치한 Mo퍼멀로이가 있으며, 이것은 어닐링한 상태에서 초투자율이 약 20,000(B/H), 최대투자율이 90,000(B/H)에 해당하는 큰 값을 갖는다. 이외에 Mo 퍼멀로이의 일종으로 Supermalloy(79wt% Ni, 1.5wt% Cr, 5wt% Cu)가 있으며, Supermalloy는 초투자율 120,000(B/H), 최대투자율 900,000(B/H)를 갖는다.
상기 상부요크(33) 및 하부요크(35)는 철, 텅스텐 및 니켈의 분말가루를 혼합하여 사출금형으로 사출한 후 소결과정을 거쳐 형성될 수 있으며, 이때의 소결온도는 약 1250℃ 내외이다.
도 4는 종래의 진동 및 음향 발생장치에서 자기력선(점선)이 보이스코일(C) 및 하부요크(Y)을 관통하는 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치에서 보이스코일 및 하부요크을 관통하는 자기력선의 밀도가 증가한 상태를 나타낸 단면도이다.
니켈 또는 퍼멀로이와 같이 투자율이 큰 재료로 상기 상부요크(33) 및 하부 요크(35)를 형성한 경우, 상기 마그네트(31)의 N극에서 나온 자기력선이, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 하부요크(35)의 측면부로 집중된다. 따라서, 상기 보이스코일(91)를 통과하는 자기력선의 자속밀도가 도 4에 비해서 증가하기 때문에, 아래와 같은 플레밍의 왼손법칙에 의해서 상기 보이스코일(91)에 가해지는 힘의 크기가 증가한다.
Figure 112005019735677-pat00001
위 식에서, B는 자속밀도, I는 보이스코일(91)에 흐르는 전류의 세기, L은 보이스코일의 길이, F는 보이스코일(91)이 받는 힘의 세기를 나타낸다. 상기 요크를 투자율이 우수한 니켈 또는 니켈합금으로 형성함으로써 상기 보이스코일(91)에 자기력선이 집중되기 때문에, 위 식에서 B값이 커지게 된다. 따라서, 상기 보이스코일(91)에 더 많은 힘이 발생하기 때문에 상기 보이스코일(91)에 연결된 상기 음향진동판(10)의 진동의 크기가 커지게 되어 스피커성능이 향상된다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 제1 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치의 작동에 대해서 설명하기로 한다.
상기 보이스코일(91)에 교류전류가 인가되면 상기 보이스코일(91)과 상기 진동부(30) 사이에 구동력이 발생한다. 이와 같은 구동력은 상기 보이스코일(91)에 인가되는 교류전류의 크기에 따라 변화하기 때문에, 교류전류 크기의 변화에 따라 상기 진동부(30)가 진동한다. 또한 진동부(30)의 진동에 연동하여 상기 진동부(30)와 연결된 서스펜션(50) 및 지지부(71)가 진동한다. 이 때, 상기 상부요크(33) 및 하부요크(35)는 종래의 요크에 비해 비중이 크기 때문에 보다 큰 진동값을 가질 수 있다.
일반적으로, 상기 진동부(30)를 구동시키기 위해서 상기 보이스코일(91)은 상기 진동부(30)의 공진주파수에 해당하는 주파수 값으로 인가된다. 공진주파수는 100㎐ ~ 250㎐에 해당하는 값을 갖도록 설정된다. 물론, 설계조건에 따라서 공진주파수의 대역을 변경할 수 있다.
상기 보이스코일(91)에 교류전류가 입력되면, 상기 보이스코일(91)에는 힘이 작용하게 되는데, 이 힘에 의해 상기 보이스코일(91)에 부착된 상기 음향진동판(10)이 가청주파수 대역의 신호로 진동함으로써 음향이 발생하게 된다. 이 때 상기 보이스코일(91)에 입력되는 교류전류의 주파수가 상기 진동부(30)의 공진주파수인 250㎐ 이상이 되면, 상기 진동부(30)는 공진주파수 대역 밖이기 때문에 거의 진동하지 않고 상기 진동판(1)이 가청주파수로 진동하여 음향을 발생한다.
상기 상부요크(33) 및 하부요크(35)는 철보다 투자율이 큰 니켈을 포함하기 때문에, 상기 보이스코일(91)을 통과하는 자기력선의 밀도가 증가한다. 따라서, 상기 보이스코일(91)에 더 큰 힘이 발생하게 됨으로써 스피커성능이 향상된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치의 내부 구성을 나타낸 단면도이다. 도 6에 도시된 바에 따르면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치는 음향진동판(10), 진동부(30'), 서스펜션(50), 지지부(71), 보이스코일(91) 및 진동코일(93)을 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 음향진동판, 서스펜션, 지지부 및 보이스코일의 구성 및 역할은 앞서 살펴본 본 발명의 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 진동부(30') 및 진동코일(93)에 대해서 살펴보도록 한다.
상기 진동부(30')는 도 6에 도시된 바와 같이, 마그네트(31'), 상부요크(33') 및 하부요크(35')를 포함한다. 상기 마그네트(31')는 도넛형상을 가지며, 상면 및 하면에는 상기 상부요크(33') 및 하부요크(35')가 각각 결합되어 있다.
상기 상부요크(33')는 상기 서스펜션(50)에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 지지부(71)에 결합된다. 상기 하부요크(35')는 상기 마그네트(31')와 결합하여 상기 서스펜션(50')의 하면에 결합된다. 상기 보이스코일(91)은 음향진동판(10)의 하면에 결합되어 상기 마그네트(31') 및 상기 하부요크(35') 사이로 돌출된다. 상기 진동코일(93)은 하부커버(75)에 부착되어 상기 마그네트(31') 및 상기 상부요크(33') 사이로 돌출된다. 상기 상부요크(33') 및 하부요크(35')는 제1 실시예의 요크와 같이 철보다 비중 및 투자율이 큰 재료로 형성한다. 도면 중의 미설명 부호 (73)은 상기 음향진동판(10)을 보호하는 상부커버를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 진동 및 음향 발생장치에서 진동 및 음향 발생과정을 나타내는 개략도이다. 도 7을 참조하면, 상기 마그네트(31')의 N극으로부터 나온 자기력선은 상기 상부요크(33') 및 하부요크(35')를 통과하여 상기 마그네트(31')의 S극으로 향하는 자계를 형성한다. 이때, 상기 보이스코일(91)에 고주파의 전류가 인가되면 상기 마그네트(31')에서 형성된 자기장과 상기 보이스코일(91) 주변에서 생성된 전기장과의 상호 작용에 의해 상기 보이스코일(91)이 상하로 진동한다. 이로 인해 상기 음향진동판(10)이 상하로 진동하면서 음 향을 발생하게 된다(자계회로는 화살표로 표시).
상기 진동코일(93)에 저주파의 전류가 인가되면, 상기 마그네트(31')에서 형성된 자기장과 사기 보이스코일(91) 주변에서 생성된 전기장과의 상호 작용에 의해 상기 진동부(30')가 상하로 진동한다. 이로 인해 진동 및 음향발생장치가 진동하게 된다.
본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명의 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크는 고비중 및 고투자율을 갖기 때문에 진동성능 및 스피커성능이 향상된다.
또한, 본 발명의 진동 및 음향 발생장치와 이에 사용되는 요크는 진동성능 및 스피커성능의 향상으로 인해, 부피를 감소시킬 수 있다. 따라서, 휴대폰이나 PDA와 같이 설계공간이 부족한 휴대용 단말기에서 설계공간을 확보할 수 있기 때문에 설계가 용이하다.

Claims (24)

  1. 삭제
  2. 음향진동판과,
    상기 음향진동판과 일정 간격 이격되며 마그네트와 요크로 이루어진 진동부와,
    상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 서스펜션과,
    상기 음향진동판과 상기 서스펜션을 지지하는 지지부와,
    상기 음향진동판과 상기 진동부를 전자기적으로 구동하는 보이스코일을 포함하며,
    상기 요크는 철과, 오스뮴, 백금, 텅스텐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나와, 니켈 및 코발트로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 요크는 텅스텐을 4.4wt% ~ 50wt% 포함하는 진동 및 음향 발생장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈 분말을 혼합하여 사출금형으로 사출한 후 소결과정을 거쳐 형성된 진동 및 음향 발생장치.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 요크는 텅스텐과 Permalloy, Mo Permalloy, Mumetal, Superpermalloy로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  7. 청구항 2 내지 청구항 6 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 요크는 상기 마그네트의 상면 및 하면에 각각 부착되는 상부요크 및 하부요크를 포함하는 진동 및 음향 발생장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 지지부 및 요크는 오벌타입인 진동 및 음향 발생장치.
  9. 삭제
  10. 음향진동판과,
    상기 음향진동판과 일정 간격 이격되며 마그네트와 요크로 이루어진 진동부와,
    상기 진동부를 탄성적으로 지지하는 서스펜션과,
    상기 음향진동판과 상기 서스펜션을 지지하는 지지부와,
    상기 음향진동판을 전자기적으로 구동하는 보이스코일 및
    상기 진동부를 전자기적으로 구동하는 진동코일을 포함하며,
    상기 요크는 철과, 오스뮴, 백금, 텅스텐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나와, 니켈 및 코발트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 요크는 텅스텐을 4.4wt% ~ 50wt% 포함하는 진동 및 음향 발생장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈 분말을 혼합하여 사출금형으로 사출한 후 소결과정을 거쳐 형성된 진동 및 음향 발생장치.
  14. 청구항 11에 있어서, 상기 요크는 텅스텐과 Permalloy, Mo Permalloy, Mumetal, Superpermalloy로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 진동 및 음향 발생장치.
  15. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 요크는 상기 마그네트의 상면 및 하면에 각각 부착되는 상부요크 및 하부요크를 포함하는 진동 및 음향 발생장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 지지부 및 요크는 오벌타입인 진동 및 음향 발생장치.
  17. 삭제
  18. 진동 및 음향 발생장치에 사용되는 요크에 있어서,
    상기 요크는 철과, 오스뮴, 백금, 텅스텐 및 금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나와, 니켈 및 코발트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 요크.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈에 의해 형성되는 요크.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 요크는 텅스텐을 4.4wt% ~ 50wt% 포함하는 요크.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 요크는 철, 텅스텐 및 니켈 분말을 혼합하여 사출금형으로 사출한 후 소결과정을 거쳐 형성된 요크.
  22. 청구항 19에 있어서, 상기 요크는 텅스텐과 Permalloy, Mo Permalloy, Mumetal, Superpermalloy로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나에 의해 형성되는 요크.
  23. 청구항 18 내지 청구항 22 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 요크는 진동 및 음향 발생장치의 마그네트의 상면 및 하면에 각각 부착되는 상부요크 및 하부요크를 포함하는 요크.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 상부요크 및 하부요크는 오벌타입인 요크.
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DE102006002044.8A DE102006002044B4 (de) 2005-04-15 2006-01-16 Vorrichtung zum Erzeugen von Vibrationen/Schall und Joch für eine solche Vorrichtung
TW095101755A TWI301383B (en) 2005-04-15 2006-01-17 Vibration-sound generating device and yoke thereof
JP2006015702A JP2006304262A (ja) 2005-04-15 2006-01-24 振動及び音響発生装置とここに使われるヨーク
US11/345,335 US7778436B2 (en) 2005-04-15 2006-02-02 Vibration-sound generating device and yoke thereof
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895993B1 (ko) 2009-01-07 2009-05-07 주식회사 블루콤 리니어 진동 디바이스
KR20200069132A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 현대자동차주식회사 스피커용 요크 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 스피커 장치

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8374379B2 (en) * 2007-08-30 2013-02-12 Jl Audio, Inc. Loudspeaker with replaceable motor assembly
KR100902120B1 (ko) * 2008-10-15 2009-06-09 주식회사 비에스이 다기능 스피커
KR101004907B1 (ko) * 2010-06-16 2010-12-28 삼성전기주식회사 선형 진동자 및 이를 포함하는 전자장치
KR101046003B1 (ko) * 2010-11-17 2011-07-04 삼성전기주식회사 선형 진동자
KR101357211B1 (ko) * 2012-11-23 2014-02-03 이석재 혼 스피커 드라이버
JP6515392B2 (ja) * 2013-10-29 2019-05-22 ゴールデンダンス株式会社 音声振動発生素子
DE102015102429B3 (de) * 2015-02-20 2016-08-04 Lisa Dräxlmaier GmbH Warnvorrichtung für eine Kraftfahrzeugtür
KR20160131822A (ko) * 2015-05-08 2016-11-16 주식회사 예일전자 진동 출력 장치 및 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기
US9998829B2 (en) * 2016-06-27 2018-06-12 Google Llc Bone conduction transducer with increased low frequency performance
TW201820891A (zh) * 2016-10-26 2018-06-01 日商特摩柯日本股份有限公司 骨傳導喇叭
USD882552S1 (en) * 2017-11-06 2020-04-28 Tymphany Acoustic Technology (Huizhou) Co., Ltd. Yoke for loudspeaker
DE102018132249A1 (de) * 2017-12-25 2019-06-27 Futaba Corporation Schwingungsenergieerzeuger
CN108366327A (zh) * 2018-02-02 2018-08-03 瑞声科技(新加坡)有限公司 扬声器
US20210368271A1 (en) * 2018-02-26 2021-11-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Acoustic transducers with pole plates
KR102100823B1 (ko) * 2018-04-11 2020-04-21 주식회사 엠플러스 리니어 진동 모터
KR102016672B1 (ko) * 2018-09-03 2019-08-30 주식회사 엠플러스 사운드 진동 액츄에이터
KR102030604B1 (ko) * 2018-09-19 2019-10-10 주식회사 엠플러스 사운드 진동 액츄에이터
KR102033876B1 (ko) * 2019-05-24 2019-10-17 주식회사 비츠나인 진동 패드 및 이를 포함하는 음향 진동 시스템
WO2023158131A1 (ko) * 2022-02-18 2023-08-24 삼성전자 주식회사 스피커를 포함하는 전자 장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003251278A (ja) 2002-03-07 2003-09-09 Nec Tokin Corp 多機能振動アクチュエータ
KR20040068356A (ko) * 2002-10-25 2004-07-30 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 전기 음향 변환기 및 그 제조 방법
KR100536119B1 (ko) 2005-05-02 2005-12-12 주식회사 한독음향 합성수지를 이용한 스피커용 요크

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH198198A (de) * 1936-04-09 1938-06-15 Siemens Ag Dauermagnet-Legierung.
JPS52105813A (en) 1976-03-02 1977-09-05 Mitsubishi Electric Corp Magnetic circuit for speaker
US4075437A (en) * 1976-07-16 1978-02-21 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Composition, processing and devices including magnetic alloy
JPS58192912A (ja) 1982-05-06 1983-11-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンジンの排気弁装置
JPH0371799A (ja) 1989-08-11 1991-03-27 Mitsubishi Electric Corp スピーカ
TW353849B (en) * 1996-11-29 1999-03-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electric-to-mechanical-to-acoustic converter and portable terminal unit
GB2345402B (en) * 1998-12-28 2000-12-20 Foster Electric Co Ltd Improvements in loudspeakers
US6487300B1 (en) 1999-12-17 2002-11-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Vibration speaker
US6560347B2 (en) * 2000-12-19 2003-05-06 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Multi actuator
KR20020073876A (ko) * 2001-03-16 2002-09-28 삼성전기주식회사 진동스피커의 이중 마그네트 구조
KR100419915B1 (ko) * 2002-08-30 2004-02-25 주식회사 진영음향 듀얼 서스펜션을 갖는 다이나믹 마이크로 스피커
JP3861123B2 (ja) 2002-12-06 2006-12-20 パイオニア株式会社 スピーカ装置
JP4111067B2 (ja) 2003-06-06 2008-07-02 松下電器産業株式会社 スピーカおよびこれを用いた携帯電話装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003251278A (ja) 2002-03-07 2003-09-09 Nec Tokin Corp 多機能振動アクチュエータ
KR20040068356A (ko) * 2002-10-25 2004-07-30 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 전기 음향 변환기 및 그 제조 방법
KR100536119B1 (ko) 2005-05-02 2005-12-12 주식회사 한독음향 합성수지를 이용한 스피커용 요크

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895993B1 (ko) 2009-01-07 2009-05-07 주식회사 블루콤 리니어 진동 디바이스
KR20200069132A (ko) 2018-12-06 2020-06-16 현대자동차주식회사 스피커용 요크 및 이의 제조방법과 이를 포함하는 스피커 장치
US11012783B2 (en) 2018-12-06 2021-05-18 Hyundai Motor Company Yoke for speaker having heterogeneous material and iron-based material integrally molded, method of manufacturing the same, and speaker apparatus including yoke for speaker

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Publication number Publication date
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US7778436B2 (en) 2010-08-17
DE102006002044A1 (de) 2006-10-26

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