KR101622155B1 - 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수한 음향 특성을 나타내는 보이스 코일을 구비하며, 동시에 마이크로스피커를 슬림화할 수 있는 센터 진동판 구조를 가지는 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 프레임, 프레임 내부에 배치되는 자기 회로, 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 보이스 코일, 보이스 코일의 진동에 의해 함께 진동하며 음향을 발생시키는 센터 진동판, 돔부를 구비하여 센터 진동판을 프레임에 대해 탄성적으로 지지해주며, 음향을 발생시키는 사이드 진동판, 프레임 상부에 결합되며, 중앙에 방음홀을 구비하는 프로텍터를 포함하며, 센터 진동판은 고분자 폼의 양면에 Al 필름이 부착되어 형성되며, 고분자 폼의 가장자리의 두께는 중앙부보다 더 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

Description

센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커{MICROSPEAKER WITH IMPROVED CENTER DIAPHRAGM}

본 발명은 마이크로스피커에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 마이크로스피커의 두께를 키우지 않으면서 진동판의 진동 공간을 확보하여 출력을 향상시킬 수 있도록 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커에 관한 것이다.

도 1 및 도 2는 종래의 마이크로스피커를 도시한 도면이다. 프레임(10) 내에 요크(21), 내륜 마그넷(22), 외륜 마그넷(23), 내륜 탑 플레이트(24), 외륜 탑 플레이트(25)가 설치되며, 내륜 마그넷(22)과 외륜 마그넷(23) 사이의 에어 갭에 보이스 코일(30)이 위치하며, 보이스 코일(30)에 전원이 인가될 경우 상, 하로 진동하게 된다. 보이스 코일(30)은 댐퍼(50)의 하면에 장착되며, 댐퍼(50)의 상, 하면에는 사이드 진동판(41) 및 센터 진동판(42)이 설치되어, 보이스 코일(30)의 진동에 따라 함께 진동하며 음향을 발생시키게 된다. 그 위에는 스피커 내부에 위치한 부품들을 보호하기 위해 프로텍터(60)가 결합된다. 프로텍터(60)는 중앙에 음향을 방사할 수 있도록 개구(63)가 형성된 링 형상의 스틸부(61)와, 스틸부(61)가 인서트되어 사출 성형되며, 프레임(10), 사이드 진동판(41)의 외주부, 댐퍼(50)의 외주부 상부에 적층되는 링 형상의 사출부(62)를 포함한다.

최근, 마이크로스피커가 장착되는 모바일 기기등이 두께가 얇게 슬림화됨에 따라 마이크로스피커 역시 슬림화가 요구되는 추세이다. 그러나 마이크로스피커가 슬림화되면서, 보이스 코일 등의 마이크로스피커의 주요 부품의 크기도 슬림화되어 음향 특성이 떨어진다는 문제점이 있었다. 따라서 마이크로스피커의 슬림화를 달성하는 동시에 우수한 음향 특성을 나타낼 수 있는 마이크로스피커의 개발이 요구된다.

대한민국 특허출원 10-2013-0065170 대한민국 특허출원 10-2014-0180278

본 발명은 우수한 음향 특성을 나타내는 보이스 코일을 구비하며, 동시에 마이크로스피커를 슬림화할 수 있는 센터 진동판 구조를 가지는 마이크로스피커를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 프레임, 프레임 내부에 배치되는 자기 회로, 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 보이스 코일, 보이스 코일의 진동에 의해 함께 진동하며 음향을 발생시키는 센터 진동판, 돔부를 구비하여 센터 진동판을 프레임에 대해 탄성적으로 지지해주며, 음향을 발생시키는 사이드 진동판, 프레임 상부에 결합되며, 중앙에 방음홀을 구비하는 프로텍터를 포함하며, 센터 진동판은 고분자 폼의 양면에 Al 필름이 부착되어 형성되며, 고분자 폼의 가장자리의 두께는 중앙부보다 더 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명의 다른 일 예로, 센터 진동판은 사이드 진동판 상부에 부착되며, 사이드 진동판은 상부로 돌출된 링 형상의 돔부를 구비하며, 고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 상부로 더 돌출되며, 중앙부의 크기는 프로텍터의 방음홀의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 센터 진동판은 사이드 진동판 상부에 부착되며, 사이드 진동판은 하부로 돌출된 링 형상의 돔부를 구비하며, 고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 하부로 더 돌출되며, 사이드 진동판 및 보이스 코일은 고분자 폼의 가장자리에 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며, 보이스 코일이 부착되는 중앙부, 중앙부와 소정 간격을 두고 형성되는 링 형상의 외주부 및 중앙부와 외주부를 연결하며, 댐핑 기능을 하는 연결부를 구비하는 서스펜션을 더 포함하며, 센터 진동판은 서스펜션의 상부에 부착되고, 고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 하부로 더 돌출되며, 서스펜션의 중앙부는 고분자 폼의 가장자리에 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 예로, 서스펜션의 중앙부는 연결부 및 외주부와 동일한 높이의 외측단, 외측단보다 높은 위치에 위치하는 내측단, 외측단과 내측단을 연결하는 단차부를 구비하며, 내측단의 상면은 고분자 폼의 중앙부의 가장자리에 부착되고, 내측단의 하면에 보이스 코일이 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커를 제공한다.

본 발명이 제공하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커는, 센터 진동판의 두께를 가장자리와 중앙부에서 달리함으로써 단차를 주어, 센터 진동판의 강성을 충분히 확보하면서 프로텍터와의 간섭을 피할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커는, 센터 진동판의 두께를 가장자리와 중앙부에서 달리함으로써 단차를 주어, 동일한 크기의 마이크로스피커에서 보이스 코일의 선경 및 턴 수를 최대한 크게 설계할 수 있다는 장점이 있다.

또한 본 발명이 제공하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커는 서스펜션에도 단차를 형성할 수 있으며, 보이스 코일의 전고에 따라 서스펜션의 단차를 조절하여 맞춤 설계가 가능하다는 장점이 있다.

도 1 및 도 2는 종래의 마이크로스피커를 도시한 도면,
도 3은 종래 기술과 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 진동판의 적층 구조를 모식적으로 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도,
도 6은 종래 기술의 문제점과 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터 진동판의 개선 효과를 비교한 도면,
도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도,
도 8은 종래 기술의 문제점과 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터 진동판의 개선 효과를 비교한 도면,
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센터 진동판의 적층 구조를 모식적으로 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 센터 진동판은 도 3에 도시된 바와 같이, 고분자 폼의 양면에 Al 박막이 부착된 다층 구조이다. 성형 전에는 편평한 3층 박막 구조의 진동이다. 진동판의 가장자리를 가압함으로써, 고분자 폼에 영구적인 변형을 주어, 센터 진동판의 가장자리와 중앙부의 두께를 서로 다르게 하여, 가장 자리와 중앙부 간에 단차가 생기도록 성형하였다.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 분해사시도, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 마이크로스피커는 프레임(100), 프레임(100) 내에 설치되는 자기회로, 자기회로와 상호전자기력에 의해 진동하는 진동체, 프레임(100) 상측에 결합되어 자기회로와 진동체를 보호하는 프로텍터(600), 프레임(100) 내에 인서트 사출되는 터미널(700)을 포함한다.

자기회로는 프레임(100)에 결합되는 요크(210), 요크(210) 상에 부착되는 내륜 마그넷(220), 내륜 마그넷(220)과 소정 간격을 두고 요크(210) 상에 부착되는 링 형상의 외륜 마그넷(230), 내륜 마그넷(220)을 덮으며 자속 형성을 돕는 내륜 탑 플레이트(240), 외륜 마그넷(230)을 덮으며 자속 형성을 돕는 외륜 탑 플레이트(250)를 포함한다. 내륜 마그넷(220)과 외륜 마그넷(230) 사이의 간격은 에어 갭(air gap)이라고 부르기도 하며, 후술할 진동체의 보이스 코일(300)의 하단부가 위치하게 되며, 보이스 코일(300)에 전류가 흐르면 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 보이스 코일(300)이 상, 하로 진동하게 된다.

진동체는 보이스 코일(300), 진동판(410, 420)으로 이루어진다. 진동판(410, 420)은 센터 진동판(410)과 사이드 진동판(420)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 보이스 코일(300)에 전기적인 신호가 인가되면 자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 진동한다. 사이드 진동판(420)의 상부에 센터 진동판(410)이 부착되며, 사이드 진동판(420)의 하부에 보이스 코일(300)이 부착된다. 사이드 진동판(420)은 전체적인 외곽형상은 프레임(100)에 대응하는 장방형이며, 중앙은 천공된 링 형상이다. 또한, 사이드 진동판(420)의 전체적인 형상에 대응하는 링 형상으로 상방으로 돌출된 돔을 구비한다. 돔 형상에 의해 사이드 진동판(420)은 탄성적으로 센터 진동판(410)을 지지할 수 있다. 센터 진동판(410)은 사이드 진동판(420)의 천공부를 막아준다.

또한 최상부에는 자기 회로와 진동체를 보호하기 위해, 프레임(100)과 결합하는 프로텍터(600)가 구비된다. 프로텍터(600)의 중앙에는 음향을 방출하기 위한 방음홀(610)을 구비한다.

앞서 설명한 바와 같이, 센터 진동판(410)은 두께가 상대적으로 얇은 가장자리(412)와 두께가 상대적으로 두꺼운 중앙부(414)를 구비한다. 이때, 중앙부(414)의 크기는 프로텍터(600)의 방음홀(610)보다 작아, 진동 시에 프로텍터(600)와 중앙부(414) 사이의 간섭을 막을 수 있다.

도 6은 종래 기술의 문제점과 본 발명의 제1 실시예에 따른 센터 진동판의 개선 효과를 비교한 도면이다. 종래 기술에서는, 보이스 코일(300)에 흐르는 전류가 세져 진동판(410, 420)의 가진폭이 커지면, 상 방향 가진 시에 센터 진동판(410)과 프로텍터(600) 간에 간섭이 있었다. 그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 센터 진동판(410)의 가장자리(412)가 가압 성형되어 두께가 얇아지므로, 가장자리(412)와 프로텍터(600)가 서로 부딪히지 않으며, 두께가 얇은 중앙부(414)는 방음홀(610)보다 크기가 작아 역시 프로텍터(600)와 부딪히지 않는다.

도 7는 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커는 제1 실시예와 진동체의 구조 및 형상을 제외한 나머지 구성 요소는 제1 실시예와 동일하거나, 통상의 지식을 가진 자가 종래 기술에서 사용되는 구조를 선택적으로 대체 적용할 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에서는, 센터 진동판(410')의 하부에 사이드 진동판(420')이 부착되며, 사이드 진동판(420')의 돔 형상은 제1 실시예와 달리 하방으로 돌출되어 있다. 이 경우, 센터 진동판(410')과 프로텍터(600) 사이의 간섭보다는 요크(210)와 보이스 코일(300)의 부딪힘으로 인한 문제가 더 자주 발생한다. 이를 개선하기 위해, 가장자리(412')가 가압 성형되어 두께가 얇게 하며, 가장자리(412')와 중앙부(414') 사이의 단차는 하면에 위치하도록 한다. 즉, 센터 진동판(410')의 상면은 편평하며, 하면에서 가장자리(412')보다 중앙부(414')가 더 하부로 돌출된 것처럼 단차가 있게 된다.

도 8은 종래 기술의 문제점과 본 발명의 제2 실시예에 따른 센터 진동판의 개선 효과를 비교한 도면이다.

종래 기술에서는, 보이스 코일(300)에 흐르는 전류가 세져 진동판(410, 420)의 가진폭이 커지면, 하 방향 가진 시에 보이스 코일(300)과 요크(210) 간에 간섭이 있었다. 그러나, 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 두께가 얇은 가장자리(412')에 보이스 코일(300)을 부착함으로써, 가장자리(412')의 얇아진 두께만큼 보이스 코일(300)의 진동 공간이 확보되며, 보이스 코일(300)과 요크(210) 사이의 충돌을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커의 단면도이다.

본 발명의 제3 실시예는, 제1 및 제2 실시예와 달리 진동체에 서스펜션(500)이 더 포함된다.

서스펜션(500)은 보이스 코일(300)이 부착되는 중앙부(510), 중앙부(510)와 소정 간격을 두고 형성되는 링 형상의 외주부(530) 및 중앙부(510)와 외주부(530)를 연결하며, 댐핑 기능을 하는 연결부(520)를 구비한다. 또한, 중앙부(510)는 단차를 가진다. 중앙부(510)는, 연결부(520) 및 외주부(530)와 동일한 높이의 외측단(516), 외측단(516)보다 높은 위치에 위치하는 내측단(512), 외측단(516)과 내측단(512)을 연결하는 단차부(514)를 구비하며, 보이스 코일(300)은 프레임(100) 상에 안착되는 외주부(530)의 높이보다 더 높은 위치에 위치하는 내측단(512)에 부착됨으로써, 보이스 코일(300)의 상단 부착 위치를 높여주어 보이스 코일(300)의 설치를 위한 공간을 넓힐 수 있다. 그에 따라 보이스 코일(300)의 선경 및 턴수를 증가시킬 수 있고 저역대의 SPL을 증가시킬 수 있으며, F0를 감소시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한, 보이스 코일(300)의 전고가 커짐으로써 상호 전자기력이 강해져 저역뿐만 아니라 전대역의 SPL이 증가되는 효과가 있다.

사이드 진동판(420')은 서스펜션 중앙부(510)의 하면에 부착되며, 서스펜션 중앙부에 내측단(512)은 센터 진동판(410')의 가장자리(412')에 부착된다. 따라서, 보이스 코일(300)의 진동 공간을 훨씬 효율적으로 확보할 수 있다는 장점이 있다.

Claims (5)

1. 프레임;
   프레임 내부에 배치되는 자기 회로;
   자기 회로와의 상호 전자기력에 의해 진동하는 보이스 코일;
   보이스 코일의 진동에 의해 함께 진동하며 음향을 발생시키는 센터 진동판;
   돔부를 구비하여 센터 진동판을 프레임에 대해 탄성적으로 지지해주며, 음향을 발생시키는 사이드 진동판;
   프레임 상부에 결합되며, 중앙에 방음홀을 구비하는 프로텍터;를 포함하며,
   센터 진동판은 고분자 폼의 양면에 Al 필름이 부착되어 형성되며, 고분자 폼의 가장자리의 두께는 중앙부보다 더 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커.
2. 제1항에 있어서,
   센터 진동판은 사이드 진동판 상부에 부착되며,
   사이드 진동판은 상부로 돌출된 링 형상의 돔부를 구비하며,
   고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 상부로 더 돌출되며, 중앙부의 크기는 프로텍터의 방음홀의 크기보다 작은 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커.
3. 제1항에 있어서,
   센터 진동판은 사이드 진동판 상부에 부착되며,
   사이드 진동판은 하부로 돌출된 링 형상의 돔부를 구비하며,
   고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 하부로 더 돌출되며, 사이드 진동판 및 보이스 코일은 고분자 폼의 가장자리에 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커.
4. 제1항에 있어서,
   진동판 및 보이스 코일의 진동 방향을 안내하며, 보이스 코일이 부착되는 중앙부, 중앙부와 소정 간격을 두고 형성되는 링 형상의 외주부 및 중앙부와 외주부를 연결하며, 댐핑 기능을 하는 연결부를 구비하는 서스펜션;을 더 포함하며,
   센터 진동판은 서스펜션의 상부에 부착되고,
   고분자 폼의 중앙부는 가장자리보다 하부로 더 돌출되며, 서스펜션의 중앙부는 고분자 폼의 가장자리에 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커.
5. 제4항에 있어서,
   서스펜션의 중앙부는 연결부 및 외주부와 동일한 높이의 외측단, 외측단보다 높은 위치에 위치하는 내측단, 외측단과 내측단을 연결하는 단차부를 구비하며,
   내측단의 상면은 고분자 폼의 중앙부의 가장자리에 부착되고,
   내측단의 하면에 보이스 코일이 부착되는 것을 특징으로 하는 센터 진동판 형상을 개선한 마이크로스피커.

Images