KR20230167853A - 이어폰용 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명의 이어폰용 스피커는 내주면에 형성된 리브를 포함하는 프레임; 상기 프레임의 내측에 배치되는 마그넷; 상기 마그넷의 상면에 배치되는 플레이트; 상기 마그넷의 하부에 배치되어 상기 마그넷 및 상기 플레이트를 수용하는 요크; 상기 마그넷과 상기 플레이트를 에워싸도록 배치되는 코일; 및 상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 코일의 일측과 결합하는 진동판을 포함하고, 상기 요크의 외주면에 형성된 가이드 홈에 상기 리브가 삽입되어 있으며, 상기 요크가 상기 가이드 홈에 삽입된 상기 리브를 따라 회전함으로 인해 상하 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

이어폰용 스피커{Speaker for earphone}

본 발명은 내부에 음파를 생성시키는 스피커 유닛을 포함하는 이어폰용 스피커에 관한 것이다.

이어폰용 스피커의 스피커 유닛은 진동판과 마그넷과 코일과 플레이트를 포함할 수 있다. 코일에 전류가 인가되면, 코일이 자성을 띠고, 코일과 플레이트의 전기적 상호 작용으로, 코일이 움직이면서 진동판이 움직인다. 이러한 진동판과 마그넷과 코일과 플레이트는 프레임에 배치될 수 있다.

그런데, 종래에는 제조 공정상의 공차로 인해 음향 성능의 편차가 발생하는 문제점이 있다. 즉, 이어폰용 스피커의 제조시 진동판, 진동판 링, 코일, 프레임, 플레이트, 마그넷, 요크 등에서 공차가 발생하게 되며, 특히, 마그넷, 프레임, 요크에서 제조 공정 상의 공차가 두드러진다.

이러한 제조 공정상의 공차로 인해, 음향 성능의 저하가 발생하기 때문에, 종래에는 성능 편차를 줄이기 위한 자동화 제조 설비를 구축해야 하므로, 고가의 제조 설비를 구비해야 하는 부담이 있고, 또한, 스피커 조립 완료 후에 성능 검사를 수행하므로, 이때 제품의 하자가 발생하는 경우에는 재조립 공정을 반복해야 하는 번거로움이 있다. 선행 기술: 등록실용신안 20-0422163

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 음향 기기의 스피커 부품인 요크(Yoke)를 이용하여 음향 성능의 편차를 축소하여 제품의 성능을 균일하게 개선시키기 위한 이어폰용 스피커에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 이어폰용 스피커는 내주면에 형성된 리브를 포함하는 프레임; 상기 프레임의 내측에 배치되는 마그넷; 상기 마그넷의 상면에 배치되는 플레이트; 상기 마그넷의 하부에 배치되어 상기 마그넷 및 상기 플레이트를 수용하는 요크; 상기 마그넷과 상기 플레이트를 에워싸도록 배치되는 코일; 및 상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 코일의 일측과 결합하는 진동판을 포함하고, 상기 요크의 외주면에 형성된 가이드 홈에 상기 리브가 삽입되어 있으며, 상기 요크가 상기 가이드 홈에 삽입된 상기 리브를 따라 회전함으로 인해 상하 이동하는 것을 특징으로 한다.

상기 리브는, 상기 프레임의 내주면에 적어도 2개 이상 형성되되, 상기 프레임의 내주면에서 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 홈은, 상기 요크의 외주면을 따라 나선 형태로 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 가이드 홈은, 상기 요크의 외주면에 적어도 2개 이상이 형성되되, 상기 2개 이상의 가이드 홈들은 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 요크는, 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형 구조체의 하부 표면에 상기 요크의 회전을 위한 회전 홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 음향 기기의 스피커 부품인 요크(Yoke)의 외주면에 형성된 가이드 홈이 프레임의 리브와 결합되어 있으면서, 상기 요크가 상기 가이드 홈에 결합된 리브를 따라 회전함으로써, 이어폰용 스피커의 조립 과정에서 스피커 음향 성능의 조정을 위한 요크의 높이를 용이하게 조절할 수 있다. 따라서, 이어폰용 스피커 제조 시의 공차를 줄일 수 있으므로, 스피커 음향 성능의 편차를 축소하여 제품의 성능을 균일하게 개선시킬 수 있다.

특히, 본 발명은, 별도의 부재를 사용하지 않고 기본 스피커 부품인 프레임과 요크를 활용하여 스피커 음향 성능의 편차를 축소하기 위한 특화 형태를 구현할 수 있다는 점에서, 고가의 자동화 제조 설비 설치 비용을 현저히 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이어폰용 스피커를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에서 도시한 이어폰용 스피커의 측단면도이다.
도 3은 도 1에서 도시한 이어폰용 스피커의 분해도이다.
도 4는 도 3에 도시된 프레임에 대한 평면도이다.
도 5a는 도 3에 도시된 요크의 사시도이고, 도 5b은 도 3에 도시된 요크의 측면도이다.
도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 요크에 대한 가이드 홈의 확대도이다.
도 7은 요크의 회전에 따른 높이 변화를 설명하기 위한 이어폰용 스피커의 단면도이다.
도 8은 도 5a 및 도 5b에 도시된 요크를 하부에서 바라본 참조도이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 그리고 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 관련된 공지기술에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하며 실시예에 따른 이어폰용 스피커에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 이어폰용 스피커(10)를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에서 도시한 이어폰용 스피커의 측단면도이고, 도 3은 도 1에서 도시한 이어폰용 스피커의 분해도이다. 이하, 도면에서, x축은 이어폰용 스피커(10)의 상하방향을 나타내며, y축은 이어폰용 스피커(10)의 반경방향을 나타낸다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 이어폰용 스피커(10)는 프레임(100), 요크(200), 마그넷(300), 플레이트(400), 코일(500), 진동판(600)을 포함할 수 있다.

프레임(100)은 통형 구조체일 수 있다. 프레임(100)은 내측에 마그넷(300), 플레이트(400), 코일(500) 등이 배치될 수 있는 수용 공간을 갖는다. 이러한, 프레임(100)은 통형 구조체의 내부에 리브를 포함하고 있다.

도 4는 도 3에 도시된 프레임(100)에 대한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 프레임(100)은 통형 구조체의 내주면에 리브(100-1)를 포함하고 있다. 리브(100-1)는 프레임(100)의 내주면에서 돌출된 가이드 부재이다. 이러한, 리브(100-1)는 프레임(100)의 내주면에 적어도 2개 이상 형성되되, 프레임(100)의 내주면에서 등간격으로 배치된 것일 수 있다. 도 4에서는 4개의 리브들(100-1)이 도시되어 있으나, 이는 예시적인 것이며, 2 개, 3개 또는 5개 이상의 리브들이 구비될 수도 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 리브(100-1)는 원호 형태의 곡면을 갖는 가이드 부재이다. 따라서, 원호 형태의 곡면을 갖는 리브(100-1)는 후술하는 요크(200)의 외측부와 체결되며, 요크(200)의 회전 운동을 위한 가이드 역할을 수행한다.

요크(200)는 프레임(100)에 결합 및 고정되는 부재이다.

도 5a는 도 3에 도시된 요크(200)의 사시도이고, 도 5b은 도 3에 도시된 요크(200)의 측면도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 요크(200)는 프레임(100)의 하부에 배치되어 프레임(100)과 결합되어 있다.

요크(200)는 상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형 구조체일 수 있다. 원통형 구조체인 요크(200)는 마그넷(300) 및 플레이트(400)를 수용하기 위한 내부 수용 공간(200-1)을 갖는다.

또한, 요크(200)는 원통형 구조체의 외주면의 상부에 가이드 홈(200-2)이 형성되어 있다. 가이드 홈(200-2)은 프레임(100)의 리브(100-1)와 결합하기 위한 홈 구조를 가지고 있다.

도 6은 도 5a 및 도 5b에 도시된 요크(200)에 대한 가이드 홈(200-2)의 확대도이다.

도 6을 참조하면, 가이드 홈(200-2)은 원통형 구조체인 요크(200)의 외주면 상부에 형성되어 있다. 이때, 요크(200)의 외주면에 형성된 가이드 홈(200-2)에 프레임(100)의 리브(100-1)가 삽입될 수 있다.

가이드 홈(200-2)은 요크(200)의 외주면을 따라 형성되되, 나선 형태의 홈이 형성된 것일 수 있다. 요크(200)의 외주면을 따라 나선 형태의 홈이 형성됨에 따라, 가이드 홈(200-1)의 일측 끝단(200-21)의 홈 높이는 타측 끝단(200-22)의 홈 높이와 차이가 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 가이드 홈(200-1)의 일측 끝단(200-21)의 홈 높이는 가이드 홈(200-1)의 타측 끝단(200-22)의 홈 높이에 비해서 낮은 것을 확인할 수 있다.

도 7은 요크의 회전에 따른 높이 변화를 설명하기 위한 이어폰용 스피커의 단면도이다. 도 7을 참조하면, 나선 형태의 가이드 홈(200-2)에 프레임(100)의 리브(100-1)가 삽입되어 있으므로, 요크(200)가 리브(100-1)를 따라 회전함으로써, 요크(200)가 프레임(100)을 기준으로 상하 이동할 수 있다.

가이드 홈(200-2)은 요크(200)의 외주면에 적어도 2개 이상이 형성되되, 2개 이상의 가이드 홈들은 등간격으로 배치된 것일 수 있다. 도 5에서는 4개의 가이드 홈들(200-1)이 형성된 것을 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이며, 필요에 따라 3개 또는 5개 이상의 가이드 홈(200-1)이 요크(200)의 외주면에 형성될 수 있다.

또한, 요크(200)는 원통형 구조체의 하부 표면에 요크(200)의 회전을 위한 회전 홈(200-3)이 형성된 것일 수 있다.

도 8은 도 5a 및 도 5b에 도시된 요크를 하부에서 바라본 참조도이다. 여기서, 도 8의 (a)는 요크(200)를 하부에서 바라본 저면도이고, 도 8의 (b)는 요크(200)에 대한 하부 사시도이다.

도 8을 참조하면, 요크(200)의 하부 표면에 형성된 회전 홈(200-3)은 슬롯 형태를 도시하고 있으나, 이는 예시적인 것이며, 회전 홈의 형태는 필요에 따라 십자 형태 등의 다양한 형상 변경이 가능하다.

마그넷(300)은 코일(500)과 전자기적 상호 작용을 하는 자성체이다. 마그넷(300)은 기둥형 구조체일 수 있다. 여기서 기둥형 자성체는 원기둥형 구조체 또는 각기둥형 구조체 등일 수 있다.

마그넷(300)은 프레임(100)의 내측에 배치될 수 있다. 아울러, 마그넷(300)은 기둥형 구조체의 하부면이 요크(200)의 내측의 상부면과 밀착되어 배치될 수 있다.

플레이트(400)는 마그넷(200)과 접촉하여 자계를 형성한다. 플레이트(400)는 마그넷(200)의 기둥형 자성체의 단면 크기와 대응하는 크기를 갖는 판형 플레이트일 수 있다. 판형 플레이트는 원판형 플레이트 또는 다각판형 플레이트를 포함할 수 있다. 플레이트(400)는 x축을 기준으로 마그넷(200)의 상면과 접하여 배치되어 있다.

코일(500)은 요크(200)와 마그넷(300) 사이에서 전자기적 상호 작용을 수행하는 코일이다. 이를 위해, 코일(500)은 플랙시블 기판(미도시)으로부터 전기신호를 공급받을 수 있다.

코일(500)은 원통형 코일구조를 가질 수 있으며, 원통형 코일의 일측 끝단은 진동판(600)에 결합되어 있다. 이러한 구조의 코일(500)은 y축(반경방향)으로 요크(200)와 마그넷(300) 사이에 배치될 수 있다.

즉, 코일(500)의 일부가 반경방향으로 요크(200)와 마그넷(300)에 오버랩되어 배치된다. 이에 따라, 전자기적 상호 작용에 의해 코일(500)이 움직이면 이에 연동하여 진동판(600)도 움직인다. 코일(500)에 전류가 인가되어 코일(500)이 자성을 띠게 되면, 코일(500)의 자력 극성에 따라 코일(500)이 움직이고, 코일(500)과 결합되어 있는 진동판(600)이 움직이게 된다. 예를 들어, 코일(500)의 극성이 마그넷(300)과 극성이 같으면, 코일(500)이 척력에 의해 x축을 기준으로 상방향으로 이동한다. 반면에, 코일(500)의 극성이 마그넷(300)의 극성과 상이하면, 코일(500)이 인력에 의해 x축을 기준으로 하방향으로 이동한다.

진동판(600)은 소리를 재생하기 위한 판이다. 진동판(600)은 고정링(R)을 통해 프레임(100)에 고정될 수 있다. 고정링(R)은 환형 부재일 수 있으며, 진동판(600)의 테두리를 따라 배치된다. 진동판(600)은 플레이트(400)의 상부에 배치되고, 하면이 코일(500)의 일측과 결합되어 있다.

진동판(600)은 필름형 부재이며, 돔(doom) 형상을 가질 수 있다. 진동판(600)은 탄성이 높은 소재로 이루어질 수 있다. 진동판(600)의 높은 탄성을 통해, 원음에 가까운 소리를 재현하는 음향 성능을 확보할 수 있다. 예를 들어, 진동판(600)은 고무계 소재인 실리콘(액상, 고상 등), 엘라스토마, 폴리 우레탄, 아크릴 고무 등으로 이루어질 수 있다.

본 발명에서, 이어폰용 스피커의 조립 시에, 먼저 프레임과 요크를 간이 결합한 상태에서, 해당 이어폰용 스피커를 음향 측정 시스템에 연결하여 프레임과 요크의 높이를 조절할 수 있다. 즉, 음향 측정 시스템에서 이어폰용 스피커의 측정을 위한 주파수 측정 신호를 해당 프레임과 요크가 간이 결합된 이어폰용 스피커에 인가한다. 이에 따라, 음향 측정 시스템은 인가된 측정 신호에 응답하는 음향 결과값을 검출하고, 검출한 결과값을 요크와 프레임의 결합을 위한 공정 제어 시스템으로 전송한다. 공정 제어 시스템은 수신한 검출 결과값에 대응하여 요크를 회전시키면서 프레임과의 결합 높이를 조정한다. 이에 따라, 적절한 튜닝 높이가 결정되면, 요크와 프레임 간의 견고한 결합을 위한 본딩 결합 공정을 수행함으로써, 단순하면서도 정교하게 이어폰용 스피커의 조립 공정을 완료할 수 있다.

이상으로 본 발명의 바람직한 하나의 실시예에 따른 이어폰용 스피커에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.

전술된 본 발명의 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 전술된 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의해 나타내어질 것이다. 그리고 이 특허청구범위의 의미 및 범위는 물론 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형 가능한 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 프레임
200: 요크
300: 마그넷
400: 플레이트
500: 코일
600: 진동판

Claims (5)

1. 내주면에 형성된 리브를 포함하는 프레임;
   상기 프레임의 내측에 배치되는 마그넷;
   상기 마그넷의 상면에 배치되는 플레이트;
   상기 마그넷의 하부에 배치되어 상기 마그넷 및 상기 플레이트를 수용하는 요크;
   상기 마그넷과 상기 플레이트를 에워싸도록 배치되는 코일; 및
   상기 플레이트의 상부에 배치되고 상기 코일의 일측과 결합하는 진동판을 포함하고,
   상기 요크의 외주면에 형성된 가이드 홈에 상기 리브가 삽입되어 있으며, 상기 요크가 상기 가이드 홈에 삽입된 상기 리브를 따라 회전함으로 인해 상하 이동하는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 리브는,
   상기 프레임의 내주면에 적어도 2개 이상 형성되되, 상기 프레임의 내주면에서 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 홈은,
   상기 요크의 외주면을 따라 나선 형태로 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드 홈은,
   상기 요크의 외주면에 적어도 2개 이상이 형성되되, 상기 2개 이상의 가이드 홈들은 등간격으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 요크는,
   상부가 개방되고 하부가 폐쇄된 원통형 구조체의 하부 표면에 상기 요크의 회전을 위한 회전 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 이어폰용 스피커.
   

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