KR101106469B1 - 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커에 관한 것이다. 본 발명에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상부면 및 하부면 면이 개구된 통 형상의 구조로, 한 단이 콘지를 관통해 삽입되는 구조를 갖는 보이스코일; 상기 보이스코일의 상기 통 형상의 내부 중앙에 수직하게 위치하여 상기 보이스코일에 의한 수직운동에 따라 댐핑을 수행하도록 하는 수직유지용댐퍼; 및 상기 콘지를 관통한 상기 수직유지용댐퍼의 끝단과 결합되는 제 1 결합구를 구비하고, 상기 보이스코일의 한 단과 결합되어 상기 수직유지용댐퍼의 수직운동에 따른 상기 보이스코일의 수평 이탈을 방지하는 수평유지용댐퍼; 를 포함한다.

댐퍼, 스피커, 보이스코일, 영구자석, 내자형(P-type), 외자형(F-type)

Description

내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커{Structure of slim speaker with P-type or F-type}

본 발명은 슬림형 스피커에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 콘지가 수평유지용댐퍼 및 수직유지용댐퍼와의 이격거리가 존재하지 않으므로, 스피커 내의 공간활용을 최적화하기 위한 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커에 관한 것이다.

일반적인 오디오 시스템에서, 스피커는 스피커 유닛과, 스피커 케이스로서 유닛이 내장되는 인클로져(enclosure: 소리통)로 이루어진다. 통상은 보이스코일의 진동을 전달받은 콘지가 공기의 압축변동으로 음파를 생성하며, 인클로져를 통하여 확산 출력된다.

도 1은 종래의 스피커의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 종래의 스피커를 설명한다.

에지(1)는 댐퍼(7)와 더불어 서스펜션 시스템(suspension system)의 하나로, 콘지(3)의 바깥쪽 부분을 올바른 위치에 지지시키는 장치로써 콘지(3)의 상하운동을 원활하게 할 뿐만 아니라, 고음질 재생과도 깊은 관계를 가진다. 그리고 스피커의 콘지(3)가 전기적인 신호를 받아 운동하고 난 후, 다음 신호에 왜곡(distortion)없이 정상적으로 반응할 수 있도록, 콘지(3)의 진동을 스프링처럼 제어(댐핑=감쇄)하는 역할도 동시에 하게 된다. 콘지(3)와 동일한 재료로 만들어지는 픽스트 에지 형태(fixed edge type)와 다른 재료로 만들어지는 프리 에지 형태(free edge type)가 있다.

개스켓(2)은, 에지(1)가 콘지(3)와 프레임(5) 사이에 접착되면 에지(1)의 주름은 프레임(5)으로부터 돌출하게 되어 이런 상태로 스피커를 스피커시스템과 같은 기구에 부착하게 되면 에지(1)의 주름이 원래의 모양을 유지할 수 없는 상태에 놓여질 수 있으므로, 이런 경우에 프레임에 접착된 에지(1) 위에 고무, 종이, 플라스틱 또는 폴리우레탄 등을 사용함으로써, 높이를 확보하면 에지(1)의 형상을 유지할 수 있도록 한다. 뿐만 아니라, 개스켓(2)은 스피커가 다른 기구에 부착될 때, 다른 기구의 부착면과 스피커 사이의 접합을 강화하여 스피커 출력에 의한 기구의 2차적인 진동을 방지하는 역할도 하게 될 것이다.

콘지(3)는 스피커 구조에서 소리의 재생을 담당하는 직접적인 부품으로, 스피커가 전기적인 신호를 받아들여 대기 중의 공기를 진동시키는 부품을 의미한다. 콘지(3)는 스피커의 음질을 결정하는 가장 중요한 요소 중에 하나로써 재질 및 형상에 따라 크게 영향을 받게 된다.

일반적으로 콘지(3)의 외경인 에지(1) 부분은 스피커 재생음의 저음부 한계 를 그리고 콘지(3)의 내경인 더스트캡(9) 부분은 고음부의 한계를 결정하게 된다.

프레임(5)은 스피커의 진동시스템(moving system)인 콘지(3)와 보빈(11)을 포함한 보이스코일(19)을 고정시키기 위해 에지(1)와 댐퍼(7)가 접합되는 골조를 프레임이라 한다.

댐퍼(7)는 서스펜션 시스템(suspension system)의 하나로, 에지(1)처럼 콘지(3)의 안쪽을 플레이트(13)와 폴피스(17) 사이의 자기공극(magnetic gap) 내의 올바른 위치에 지지시키는 장치로써, 보이스코일(19) 및 콘지(3)의 상하운동을 원활하게 할 뿐만 아니라 고출력과 고음질 재생과도 깊은 관계를 가진다.

그리고, 댐퍼(7)는 스피커의 콘지(3)가 전기적인 신호를 받아 운동하고 난 후, 다음 신호에 왜곡(distortion)없이 정상적으로 반응할 수 있도록, 스프링처럼 콘지(3)의 진동을 제어(댐핑)하는 역할도 동시에 하게 된다. 댐퍼(7)의 특성은 스피커 입력과 최저공진주파수(fo) 결정에 큰 영향을 준다.

더스트캡(9)은 콘지(3)의 중앙 부위에 형성된 원형의 캡을 의미하며, 먼지나 오물들이 스피커의 자기회로 속으로 들어가는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

보빈(11)은 보이스코일(19)을 감을 때 사용하는 원형의 재료로써, 열에 대한 높은 내열성과 얇고 가벼운 특성 등이 요구된다.

플레이트(13)는 탑플레이트(Top Plate: 13a)와 바텀플레이트(Bottom Plate: 13b)로 형성되며, 철과 같은 유전체를 사용하여 영구자석(15)으로부터 형성된 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어(자기회로 구성)함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 한다.

영구자석(15)은 콘지(3)가 상하로 운동하여 소리를 재생하기 위해 보이스코일(19)의 전류에 의해 형성된 자기장과 상호작용(interaction)을 할 수 있는 자기장을 공급한다. 따라서 보이스코일(19)과 영구자석(15)에서 생성된 각각의 자기장들이 플레밍의 왼손법칙에 의해 상호 간에 작용하여 보이스코일(19)과 콘지(3)를 운동시킴으로써 소리가 재현되는 것이다.

폴피스(17)는 외자형 자기회로에서 원형의 영구자석(15)의 중심에 위치한 플레이트(13) 성분을 의미한다. 이는 영구자석(15)에서 만들어진 자기장의 세기를 강화하며, 자기장의 흐름을 제어하는 역할을 수행하게 된다.

보이스코일(19)은 전류가 흐르는 구성요소이다. 보다 구체적으로, 콘지(3)가 운동하여 소리를 재현하기 위해서는 두 개의 자기장이 요구되는데, 이들 중에서 하나는 영구자석(15)에서 생성하고 있으며, 다른 하나는 바로 보이스코일(19)에 흐르는 전류에 의하여 형성된다.

리드와이어(20)는 보이스코일(19)과 터미널(21)을 연결하는 하는 와이어를 의미한다. 일반적으로 금사선을 많이 사용하며, 콘지(3)와 함께 진동하기 때문에 유연해야 하며, 스피커의 출력이 커질수록 선의 굵기는 커지게 된다.

터미널(21)은 외부인 앰프(Amplifier)에서 만들어진 전기적 신호를 스피커에서 받아들이는 단자이다.

한편, 이러한 종래의 스피커의 구조는 콘지(3)와 댐퍼(7) 간의 이격거리가 다소 길게 형성됨으로써, 스피커 크기의 슬림화 내지 최적화를 구현할 수 없었다. 또한, 콘지(3)의 하단에 댐퍼(7)가 형성됨으로써, 콘지(3)와 댐퍼(7) 간의 충돌로 인해 스피커를 통해 고출력을 얻는 것에 제약이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 해당 기술분야에 있어서, 스피커 구조에 있어서 구조에 따른 설계변경과 스피커를 통한 고출력을 얻기 위한 기술개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 콘지가 수평유지용댐퍼 및 수직유지용댐퍼와의 이격거리가 존재하지 않으므로, 스피커 내의 공간활용을 최적화 및 공간사용을 최소화하기 위한 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 보이스코일 내부에 완충장치인 수직유지용댐퍼가 형성됨으로써, 스피커 내의 공간활용을 최적화 및 공간사용을 최소화하기 위한 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 편진동 방지를 위한 수평유지용댐퍼가 형성됨으로써, 디스토션을 최소화하기 위한 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커를 제공하기 위한 것이다.

마지막으로, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 콘지와 댐퍼(수평유지용댐퍼 및 수직유지용댐퍼) 간을 공간적으로 분리함으로써, 콘지와 댐퍼 상호 간의 충돌을 방지하여 고출력의 스피커를 구현하기 위한 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커를 제공하기 위한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상부면 및 하부면 면이 개구된 통 형상의 구조로, 한 단이 콘지를 관통해 삽입되는 구조를 갖는 보이스코일; 상기 보이스코일의 상기 통 형상의 내부 중앙에 수직하게 위치하여 상기 보이스코일에 의한 수직운동에 따라 댐핑을 수행하도록 하는 수직유지용댐퍼; 및 상기 콘지를 관통한 상기 수직유지용댐퍼의 끝단과 결합되는 제 1 결합구를 구비하고, 상기 보이스코일의 한 단과 결합되어 상기 수직유지용댐퍼의 수직운동에 따른 상기 보이스코일의 수평 이탈을 방지하는 수평유지용댐퍼; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 수직유지용댐퍼와 결합하기 위한 제 2 결합구를 구비하며, 상기 보이스코일의 다른 단의 내부에 삽입되는 플레이트; 상기 플레이트의 하부면에 수평하게 부착되어 상기 보이스코일의 상기 다른 단의 내부에 삽입되는 영구자석; 상기 영구자석의 하부면에 위치하며, 상기 보이스코일의 상기 다른단과 결합되는 요크; 및 상기 요크에 의해 관통되는 프레임; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 수직유지용댐퍼와 결합하기 위한 제 3 결합구를 구비하며, 상기 보이스코일의 다른 단에 삽입되는 플레이트; 상기 보이스코일의 양측면 외부에 형성되는 영구자석; 및 상기 플레이트에 의해 관통되는 프레임; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 영구자석이, 상기 보이스코일의 외측의 양측에 하나씩 부착되거나, 상기 보이스코일의 외측에 둘러쳐서 형성되는 단면이 직사각형 또는 원인 환형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 통 형상의 단면이, 장축(x)과 단축(y)을 갖는 타원형인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 수직유지용댐퍼가, 내부가 빈 원통 형으로 상판에 개구부가 형성되는 수납부; 상단부와 하단부에 원판 형상의 제 1 걸림부재 및 제 2 걸림부재를 포함하며, 상기 제 2 걸림부재가 상기 수납부의 내부에서 체결되는 중심축; 상기 수납부의 상기 상판의 하부면과 상기 제 2 걸림부재의 상부면 사이에, 상기 중심축의 원주 둘레에 스프링 형태로 형성되는 제 1 탄성부재; 및 상기 제 2 걸림부재의 하부면과 상기 수납부의 밑판의 상부면 사이에 스프링 형태로 형성되는 제 2 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 수평유지용댐퍼가, 상기 중심축의 상단부의 끝단과 상기 제 1 결합구가 결합되며, 상기 제 1 결합구를 중심으로 S곡선 형태의 지지바가 양측으로 형성되며, 각 상기 지지바의 끝단이 미리 설정된 각도로 두 갈래로 분기되는 연결바에 의해 상기 수평유지용댐퍼의 테두리와 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 콘지의 상단 부에 수평으로 형성되는 커버탑; 을 더 포함하며, 상기 커버탑은, 상기 프레임과 결합되며, 상기 커버탑의 수평면의 양 끝 단에 제 1 고리부 및 제 2 고리부를 포함하며, 상기 프레임의 중앙 하부면에는 제 3 고리부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 제 1 내지 제 3 고리부에 체결되어 고무발로 사용되는 제 1 내지 제 3 범폼; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 콘지의 상단부에 수평으로 형성되는 커버탑; 을 더 포함하며, 상기 커버탑은, 상기 프레임과 결합되며, 상기 커버탑의 수평면의 양 끝 단에 제 1 고리부 및 제 2 고리부를 포함하며, 상기 프레임의 중앙 하부면에는 제 3 고리부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 프레임의 하단에 상기 요크가 관통된 부분의 일 측에는 각각 제 1 및 제 2 터미널; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 슬림구조를 갖는 스피커는, 상기 보이스코일; 수직유지용댐퍼; 및 수평유지용댐퍼; 의 구조를 적어도 두 개 이상 포함하는 어레이로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 내자형 또는 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커는 콘지가 수평유지용댐퍼 및 수직유지용댐퍼와의 이격거리가 존재하지 않으므로, 스피커 내의 공간활용을 최적화 및 공간사용을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 보이스코일 내부에 완충장치인 수직유지용댐퍼가 형성됨으로써, 스피커 내의 공간활용을 최적화 및 공간사용을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 편진동 방지를 위한 수평유지용댐퍼가 형성됨으로써, 디스토션을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 콘지와 댐퍼(수평유지용댐퍼 및 수직유지용댐퍼) 간을 공간적으로 분리함으로써, 콘지와 댐퍼 상호 간의 충돌을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내자형(P-type)의 슬림구조를 갖는 스피커(100)를 나타내는 분해사시도이다. 도 3은 도 2의 수평유지용댐퍼(123)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 4는 도 2의 수직유지용댐퍼(140)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2 내지 도 4를 참조하면, 내자형(P-type)의 슬림구조를 갖는 스피커(100)는 커버 탑(110), 상단고리부(111), 상단범폼(113), 더스트캡(121), 수평유지용댐퍼(123), 콘지(130), 수직유지용댐퍼(140), 보이스코일(151), 플레이트(155), 영구 자석(157), 프레임(170), 하단고리부(171), 하단범폼(173), 요크(180) 및 터미널(190)을 포함한다.

커버탑(110)은 콘지(130)의 상단부에 수평으로 형성되며, 커버탑(110)의 수평면이 격자무늬로 타공되고, 수평면의 양 끝 단에 상단범폼(113)을 체결하기 위한 상단고리부(111)를 포함한다.

즉 도시된 바와 같이, 두 개의 제 1 수직유지용댐퍼(123a)와 제 2 수직유지용댐퍼(123b)를 베이스로 스피커(100)가 형성될 경우, 상단고리부(111)는 제 1 상단고리부(111a)과 제 2 상단고리부(111b)를 포함한다. 제 1 상단고리부(111a)와 제 2 상단고리부(111b)는 커버탑(110)이 형성된 수평면의 수평 방향의 양 끝 단의 하부면에 고리 형태로 각각 형성된다. 이하, 두 개의 어레이로 형성되는 제 1 수직유지용댐퍼(123a) 및 제 2 수직유지용댐퍼(123b)를 기초로 형성되는 스피커(100)를 기준으로 도면상의 좌측과 우측을 각각 구성요소 'a', 'b'로 분할하여 설명하나 필요에 의해, 하나의 구성요소로 구분하여 설명하기도 한다. 또한, 스피커(100)는 두 개 이상의 어레이로 변형가능함은 당업자에 의해 자명하다.

상단범폼(113)은 상단고리부(111)와 체결되어 스피커(100)의 고무발로 사용된다. 상단범폼(113)은 제 1 상단범폼(113a)과 제 2 상단범폼(113b)을 포함한다. 제 1 상단범폼(113a)과 제 2 상단범폼(113b) 각각은 제 1 상단고리부(111a)과 제 2 상단고리부(111b)와 체결되어 사용된다. 즉, 제 1 상단범폼(113a)과 제 2 상단범폼(113b)은 고무재질로 형성되며, 스피커(100)의 충격 보호를 위해 사용될 수 있다. 또한, 제 1 상단범폼(113a)과 제 2 상단범폼(113b) 및 후술할 하단범폼(173)에 의해 슬림구조를 갖는 스피커(100)와 체결되는 스피커시스템의 마모방지, 밀착성, 및 미끄럼 방지 효과를 제공할 수 있다.

더스트캡(121)은 수평유지용댐퍼(123)의 상부면에 결합되어 형성되며 수평유지용댐퍼(123)와 동일한 테두리 형상을 갖도록 형성된다.

더스트캡(121)은 제 1 더스트캡(121a)과 제 2 더스트캡(121b)을 포함하며, 제 1 더스트캡(121a)과 제 2 더스트캡(121b) 각각은 제 1 수평유지용댐퍼(123a)와 제 2 수평유지용댐퍼(121b)의 상부면에 결합한다. 즉, 더스트캡(121)은 콘지(130)의 중앙부부위 형성된 수평유지용댐퍼(123) 상부면에 형성되어, 알루미늄, 펄프, 직물포 등으로 만들어진 캡을 의미한다. 더스트캡(121)은 먼지나 오물들과 같은 이물질이 스피커(100)의 수평유지용댐퍼(123)의 하부면인 보이스코일(151) 내부로 들어가는 것을 방지하는 역할을 하게 된다. 그리고 더스트캡(121)의 크기는 스피커 고음부의 재생한계를 결정하기도 한다.

수평유지용댐퍼(123)는 콘지(130)를 관통한 수직유지용댐퍼(140)와 결합되는 제 1 결합구(125)를 구비하고, 보이스코일(151)의 한 단(도면상의 상단)과 결합되어, 수직유지용댐퍼(140)의 수직운동에 따른 보이스코일(151)의 수평 이탈을 방지한다. 수평유지용댐퍼(123)는 제 1 수평유지용댐퍼(123a)와 제 2 수평유지용댐퍼(123b)를 포함한다. 제 1 수평유지용댐퍼(123a)와 제 2 수평유지용댐퍼(123b) 각각은 제 1 콘지(130a)와 제 2 콘지(130b)를 관통한 제 1 수직유지용댐퍼(140a)와 제 2 수직유지용댐퍼(140b)와 결합되는 제 1 결합구a(125a)와 제 1 결합구b(125b)를 구비한다.

또한, 수평유지용댐퍼(123)는 보이스코일(151)로 들어온 높은 헤르츠(herts)에 의한 좌우운동에 따른 디스토션(Distortion)을 댐핑(damping, 감쇄)시키며, 탄성부재로 형성될 수 있다. 여기서 디스토션(Distortion)은 보이스코일(151)의 단면이 원형이 아닌 장축(x)과 단축(y)으로 형성된 타원형으로 형성됨으로써, 움직이는 힘의 불균형인 편진동에 따라 생성된다.

도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 수평유지용댐퍼(123)는, 제 1 결합구(125), 지지바(127) 및 연결바(129)를 포함한다. 제 1 결합구(125)는 중심축(141)의 상단의 끝단과 직교하여 결합하도록 형성된다.

지지바(127)는 제 1 결합구(125)에 형성된 테두리를 중심으로 외부로 형성되는 S곡선 형태의 만곡된 바(Bar) 형태로 제 1 결합구(125)가 형성된 테두리의 양측면에서부터 분기하여 대칭적으로 형성된다.

연결바(129)는 지지바(127)의 끝단으로부터 미리 설정된 각도로 두 갈래로 분기되어 수평유지용댐퍼(123)의 테두리와 연결되는 구조로 형성되는 일자의 바(Bar) 형태로 형성된다. 여기서 미리 설정된 각도(α)는 30 내지 150도로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 90도로 설정될 수 있다.

이와 같이, 수평유지용댐퍼(123)를 구성하는 제 1 결합구(125), 지지바(127) 및 연결바(129)의 구조에 의해, 수직유지용댐퍼(140)의 수직운동으로 인한 진동에 의한 충격을 완충할 수 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 콘지(130)와 수평유지용댐퍼(123) 간의 이격 거리가 존재하지 않아 크기의 슬림화를 구현할 수 있다.

콘지(130)는 보이스코일(151)의 상단과 결합되어 형성되며, 슬림구조를 갖는 스피커(100)에서 소리의 재생을 담당하며, 스피커(100)가 전기적인 신호를 받아들여 대기중의 공기를 진동시키는 구성요소이다. 도시된 바와 같이, 콘지(130)는 제 1 콘지(130a) 및 제 2 콘지(130b)로 형성될 수 있으며, 제 1 콘지(130a)와 제 2 콘지(130b)는 중앙부에 제 1 수직유지용댐퍼(140a)와 제 2 수직유지용댐퍼(140b)를 내부에 포함하여 형성된 제 1 보이스코일(151a)과 제 2 보이스코일(151b)에 의해 관통되는 구조로 형성된다.

수직유지용댐퍼(140)는 보이스코일(151)의 통 형상의 내부 중앙에 수직하게 위치하여 보이스코일(151)과 영구자석(157)에 의한 상호 자기장에 의한 수직운동을 수행하며, 내부의 제 1 탄성부재(143) 및 제 2 탄성부재(146)에 의해 댐핑(damping, 감쇄) 작용을 수행한다. 도시된 바와 같이, 본 발명은 콘지(130)와 수직유지용댐퍼(140) 간의 이격 거리가 존재하지 않아 크기의 슬림화를 구현할 수 있다.

수직유지용댐퍼(140)는 제 1 수직유지용댐퍼(141)와 제 2 수직유지용댐퍼(143)를 포함한다. 한편, 도 4를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 수직유지용댐퍼(140)는, 중심축(141), 제 1 걸림부재(142), 제 1 탄성부재(143), 제 2 걸림부재(144), 수납부(145) 및 제 2 탄성부재(146)를 포함한다. 중심축(141)은 일자 형상의 단면이 원형인 축으로, 상단부 및 하단부에 원판 형상으로 형성되는 제 1 걸림부재(142) 및 제 2 걸림부재(144)가 형성되며, 제 2 걸림부재(144)는 수납부(145)의 내부에서 체결된다. 한편, 제 1 걸림부재(142)의 원형의 지름이 제 2 걸림부재(144)의 지름보다 크게 형성된다.

제 1 걸림부재(142)는 중심축(141)의 상단부에 원판 형상으로 형성되어, 제 1 탄성부재(143)를 수납부(145)의 상부면과 함께 고정 및 지지시킨다.

제 1 탄성부재(143)는 수납부(143)의 개구부(146)가 형성된 상판의 하부면과 제 2 걸림부재(144)의 상부면 사이 위치하며, 중심축(141)의 원주 둘레에 형성되는 스프링 형태의 탄성부재로 형성된다.

제 2 걸림부재(144)는 중심축(141)의 하단부의 끝단에 원판 형상으로 형성되어, 제 2 탄성부재(146)를 수납부(145)의 밑판의 상부면과 함께 고정 및 지지시킨다.

수납부(145)는 내부가 빈 원통 형으로 상판에 중심축(141)이 삽입되기 위한 개구부(147)가 형성된다. 개구부(147)의 지름의 크기는 중심축(141)의 지름과 동일하거나, 원활한 댐핑을 위해 조금 크게 형성되는 것이 바람직하다.

제 2 탄성부재(146)는 제 2 걸림부재(144)의 하부면과 원통 형상인 수납부(145)의 밑판의 상부면 사이 위치에 형성되며, 스프링 형태의 탄성부재로 형성된다.

보이스코일(151)은 제 1 보이스코일(151a)과 제 2 보이스코일(151b)을 포함하며, 상부면 및 하부면이 개구된 통 형상의 구조로, 바람직하게는 단면이 장축(x)과 단축(y)으로 형성된 타원형으로 형성되어, 공간활용을 최소화하는 구조로 형성된다. 보이스코일(151)은 상단이 관통한 콘지(130)와 결합되어 형성된다.

보이스코일(151)은 상부면이 콘지(130)를 관통해 삽입되어 콘지(130), 수평유지용댐퍼(123) 및 더스트캡(121)과 결합되는 구조를 갖는다. 보이스코일(151)은 전류가 흐르는 구성요소이다. 보다 구체적으로, 콘지(130)가 운동하여 소리를 재현하기 위해서는 두 개의 자기장이 요구되는데, 이들 중에서 하나는 영구자석(157)에서 생성되며, 다른 하나는 바로 보이스코일(151)에 흐르는 전류에 의하여 형성된다. 한편, 영구자석(157)에서 나오는 자기장의 강도는 항상 일정하게 유지되므로, 스피커(100)에서 재생된 소리의 주파수와 음압변화를 보이스코일(151)에 흐르는 전류(또는 전압)값의 변화로 조정하게 된다. 일반적으로 보이스코일(151)은 원형 형태의 환선과 사각형 형태의 편각선 코일로 나눌 수 있으며, 재질은 동선(구리), 알루미늄선, 동과 알루미늄이 포함된 복합선 등을 사용하기도 한다.

플레이트(155)는 탑플레이트로, 수직유지용댐퍼(140)와 결합하기 위한 제 2 결합구(156)를 구비하며, 보이스코일(151)의 하단부의 내부에 삽입된다.

두 개의 어레이로 형성된 경우, 플레이트(155)는 제 1 플레이트(155a) 및 제 2 플레이트(155b)를 포함하며, 각각이 제 1 수직유지용댐퍼(140a)와 제 2 수직유지용댐퍼(140b)와 결합하기 위한 제 2 결합구a(156a) 및 제 2 결합구b(156b)를 구비하며, 제 1 보이스코일(151a) 및 제 2 보이스코일(151b)의 하단부의 내부에 삽입된다. 한편, 플레이트(155)는 철과 같은 유전체를 사용하여 영구자석(157)으로부터 형성된 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 수행한다.

영구자석(157)은 플레이트(155)가 보이스코일(151)에 삽입된 후, 플레이트(155)의 하부면에 수평하게 부착되어 보이스코일(151)의 하단부의 내부에 삽입된다.

두 개의 어레이로 형성된 경우, 영구자석(157)은 제 1 영구자석(157a) 및 제 2 영구자석(157b)을 포함하며, 각각이 제 1 플레이트(155a) 및 제 2 플레이트(155b)가 제 1 보이스코일(151a) 및 제 2 보이스코일(151b)에 삽입된 후, 제 1 플레이트(155a) 및 제 2 플레이트(155b)의 하부면에 수평하게 부착하는 방식으로 제 1 보이스코일(151a) 및 제 2 보이스코일(151b)의 하단부의 내부에 삽입된다. 여기서 영구자석(157)의 종류는 페라이트(ferrite), 알리코(alnico), 희로류 자석 등으로 크게 나눌 수 있으며, 자기회로의 형태에 의하여 내자형(P-type)과 외자형(F-type)으로 분류할 수 있으며, 도 2의 영구자석(157)은 내자형(P-type)으로 설계된 슬림형 구조의 스피커(100)이다.

프레임(170)은 요크(180)에 의해 관통되는 구조를 갖고, 콘지(130)를 자신과 커버탑(110)과의 사이에 위치시켜, 커버탑(100)과 체결되는 구조로 형성된다.

두 개의 어레이로 형성된 경우, 프레임(170)은 제 1 요크(180a) 및 제 2 요크(180b) 각각에 의해 관통되는 구조로, 커버탑(110)과 체결된다. 프레임(170)은 수평면의 중앙에 위치하며, 수평면의 하부면에 형성되는 고리형태의 하단고리부(171)를 포함한다.

하단범폼(173)은 하단고리부(171)와 체결되어 고무발로 사용된다. 보다 구체적으로, 하단범폼(173)은 고무재질로 형성되며, 충격 보호용으로 사용된다. 하단범폼(173)은 상술한 제 1 상단범폼(113a) 및 제 2 상단범폼(113b)과 함께, 슬림구조를 갖는 스피커(100)과 체결되는 구성요소의 마모방지, 밀착성, 미끄럼 방지에 사용된다.

요크(180)는 영구자석(157)의 하부면에 위치하며, 프레임(170)을 관통하여, 보이스코일(151)의 하부의 외주면의 바깥쪽과 결합되는 형태로 형성된다.

두 개의 어레이로 형성된 경우, 요크(180)는 제 1 요크(180a)과 제 2 요크(180b)를 포함하며, 각각이 제 1 영구자석(157a)과 제 2 영구자석(157b)의 하부면에 위치하며, 프레임(170)을 관통하여, 제 1 보이스코일(151a)과 제 2 보이스코일(151b)의 하부와 결합된다.

터미널(190)은 프레임(170)의 하부면에 요크(180)가 관통된 부분의 일 측(도면상에선 좌측)에 형성된다. 터미널(190)은 제 1 터미널(190a)과 제 2 터미널(190b)를 포함하며, 각각이 제 1 요크(180a)와 제 2 요크(180b)가 관통된 부분의 일 측에 형성될 수 있다. 터미널(190)은 외부인 앰프(Amplifier)에서 만들어진 전기적 신호를 스피커(100)에서 받아들이는 단자로써, 페놀수지(phenol), 에폭시(epoxy), 그리고 TR2(FRP)등으로 제작된다. 한편, 도시되진 않았지만, 스피커(100)는 리드와이어를 더 포함하여, 리드와이어는 보이스코일(151)과 터미널(190)을 연결한다.

도 5는 도 2의 내자형의 슬림구조를 갖는 스피커(100)를 나타내는 단면도이다. 이에 대한 설명은 도 2 내지 도 4에서 상술하였으므로, 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외자형(F-type)의 슬림구조를 갖는 스 피커(200)를 나타내는 단면도이다. 도 2 내지 도 6을 참조하면, 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커(200)는 영구자석(257a, 257b)이 외자형으로 구성된다. 슬림구조를 갖는 스피커(200)는 커버탑(210), 상단고리부(211), 상단범폼(213), 더스트캡(221), 수평유지용댐퍼(223), 플레이트(225), 콘지(230), 수직유지용댐퍼(240), 보이스코일(251), 영구자석(257), 프레임(270), 하단고리부(271), 하단범폼(273) 및 터미널(290)을 포함한다. 이하, 외자형의 슬림구조를 갖는 스피커(200)를 도 2의 영구자석(157)을 내자형으로 갖는 슬림 구조를 갖는 스피커(100)와의 차이점을 중심으로 설명하도록 한다.

슬림구조를 갖는 스피커(200)의 플레이트(225)는 바텀플레이트로 형성되며, 수직유지용댐퍼(240)와 결합하기 위한 제 3 결합구(256)를 구비하며, 보이스코일(251)의 하단의 내부에 삽입되며, 하단부는 둘레가 삽입되는 부분보다 넓게 형성된다. 플레이트(255)는 철과 같은 유전체를 사용하여 외자형(F-type)의 영구자석(257)으로부터 형성된 자기장(magnetic field)의 흐름을 제어함과 동시에 자기장의 강도를 향상시키는 역할을 수행한다. 두 개의 수지유지용댐퍼(223)를 베이스로 형성되는 스피커(200)를 기준으로 도면상의 좌측과 우측을 각각 구성요소 'a', 'b'로 분할하여 설명하면, 플레이트(225)는 제 1 플레이트(225a)와 제 2 플레이트(225b)를 포함하며, 각각이, 제 1 수직유지용댐퍼(240a)와 제 2 수직유지용댐퍼(240b)와 결합하기 위한 제 3 결합구(226a)와 제 3 결합구(26b)를 구비하며, 제 1 보이스코일(251a)과 제 2 보이스코일(251b)의 하단의 내부에 삽입되며, 하단부는 둘레가 삽입되는 부분보다 넓게 형성된다.

영구자석(257)은 제 1 영구자석(257a)과 제 2 영구자석(257b)을 포함하며, 각각이 제 1 보이스코일(251a)와 제 2 보이스코일(251b)의 외측의 양쪽에 하나씩 수평하게 부착되거나, 제 1 보이스코일(251a)과 제 2 보이스코일(251b)의 외측에 둘러쳐서 형성되는 단면이 직사각형 또는 원인 환형으로 형성된다.

즉, 영구자석(257)은 보이스코일(151)의 하단부에 외자형(F-type)으로 형성된다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 등은 이하의 특허청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도 1은 종래의 스피커의 구조를 나타내는 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 내자형(P-type)의 슬림구조를 갖는 스피커를 나타내는 분해사시도.

도 3은 도 2의 수평유지용댐퍼의 구성을 나타내는 도면.

도 4는 도 2의 수직유지용댐퍼의 구성을 나타내는 도면.

도 5는 도 2의 슬림구조를 갖는 스피커를 나타내는 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 외자형(F-type)의 슬림구조를 갖는 스피커를 나타내는 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110: 커버탑 111: 상단고리부

113: 상단범폼 121: 더스트캡

123: 수평유지용댐퍼 130: 콘지

140: 수직유지용댐퍼 151: 보이스코일

153: 플레이트 157: 영구자석

170: 프레임 171: 하단고리부

173: 하단범폼 180: 요크

190: 터미널

Claims (14)

1. 상부면 및 하부면 면이 개구된 통 형상의 구조로, 한 단이 콘지를 관통해 삽입되는 구조를 갖는 보이스코일;

   상기 보이스코일의 상기 통 형상의 내부 중앙에 수직하게 위치하여 상기 보이스코일에 의한 수직운동에 따라 댐핑을 수행하도록 하는 수직유지용댐퍼; 및

   상기 콘지를 관통한 상기 수직유지용댐퍼의 끝단과 결합되는 제 1 결합구를 구비하고, 상기 보이스코일의 한 단과 결합되어 상기 수직유지용댐퍼의 수직운동에 따른 상기 보이스코일의 수평 이탈을 방지하는 수평유지용댐퍼; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직유지용댐퍼와 결합하기 위한 제 2 결합구를 구비하며, 상기 보이스코일의 다른 단의 내부에 삽입되는 플레이트;

   상기 플레이트의 하부면에 수평하게 부착되어 상기 보이스코일의 상기 다른 단의 내부에 삽입되는 영구자석;

   상기 영구자석의 하부면에 위치하며, 상기 보이스코일의 상기 다른단과 결합되는 요크; 및

   상기 요크에 의해 관통되는 프레임; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬 림구조를 갖는 스피커.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직유지용댐퍼와 결합하기 위한 제 3 결합구를 구비하며, 상기 보이스코일의 다른 단에 삽입되는 플레이트;

   상기 보이스코일의 양측면 외부에 형성되는 영구자석; 및

   상기 플레이트에 의해 관통되는 프레임; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 영구자석은,

   상기 보이스코일의 외측의 양측에 하나씩 부착되거나, 상기 보이스코일의 외측에 둘러쳐서 형성되는 단면이 직사각형 또는 원인 환형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 통 형상의 단면은,

   장축(x)과 단축(y)을 갖는 타원형인 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 수직유지용댐퍼는,

   내부가 빈 원통 형으로 상판에 개구부가 형성되는 수납부;

   상단부와 하단부에 원판 형상의 제 1 걸림부재 및 제 2 걸림부재를 포함하며, 상기 제 2 걸림부재가 상기 수납부의 내부에서 체결되는 중심축;

   상기 수납부의 상기 상판의 하부면과 상기 제 2 걸림부재의 상부면 사이에, 상기 중심축의 원주 둘레에 스프링 형태로 형성되는 제 1 탄성부재; 및

   상기 제 2 걸림부재의 하부면과 상기 수납부의 밑판의 상부면 사이에 스프링 형태로 형성되는 제 2 탄성부재; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 제 1 걸림부재의 지름이 상기 제 2 걸림부재의 지름보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 수평유지용댐퍼는,

   상기 중심축의 상단부의 끝단과 상기 제 1 결합구가 결합되며,

   상기 제 1 결합구를 중심으로 S곡선 형태의 지지바가 양측으로 형성되며, 각 상기 지지바의 끝단이 미리 설정된 각도로 두 갈래로 분기되는 연결바에 의해 상기 수평유지용댐퍼의 테두리와 연결되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
9. 제 2 항에 있어서,

   상기 콘지의 상단부에 수평으로 형성되는 커버탑; 을 더 포함하며,

   상기 커버탑은, 상기 프레임과 결합되며, 상기 커버탑의 수평면의 양 끝 단에 제 1 고리부 및 제 2 고리부를 포함하며,

   상기 프레임의 중앙 하부면에는 제 3 고리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 제 1 내지 제 3 고리부에 체결되어 고무발로 사용되는 제 1 내지 제 3 범폼; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
11. 제 3 항에 있어서,

    상기 콘지의 상단부에 수평으로 형성되는 커버탑; 을 더 포함하며,

    상기 커버탑은, 상기 프레임과 결합되며, 상기 커버탑의 수평면의 양 끝 단에 제 1 고리부 및 제 2 고리부를 포함하며,

    상기 프레임의 중앙 하부면에는 제 3 고리부가 형성되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제 1 내지 제 3 고리부에 체결되어 고무발로 사용되는 제 1 내지 제 3 범폼; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 프레임의 하단에 상기 요크가 관통된 부분의 일 측에는 각각 제 1 및 제 2 터미널; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.
14. 제 1 항에 있어서,

    상기 보이스코일; 수직유지용댐퍼; 및 수평유지용댐퍼; 의 구조를 적어도 두 개 이상 포함하는 어레이로 형성되는 것을 특징으로 하는 슬림구조를 갖는 스피커.

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