KR101201828B1 - ｎ개의 자석과 ｎ+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커 - Google Patents

Abstract

본 발명은 평판형 스피커에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 1 개의 자기회로에서 2개의 보이스 코일판이 진동판에 진동을 전달할 수 있는 하나의 자석과 그 자석의 양측에 보이스 코일판을 결합시킨 평판형 스피커에 관한 것이다.
본 발명에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커는, 중심부에 위치되는 하나의 자석과; 상기 자석을 사이에 두고 양측에 상기 자석과 일정 간격으로 이격되어 형성되는 자성체로 이루어지는 한 쌍의 요크 플레이트와; 상기 자석과 하나의 요크 플레이트 및 상기 자석과 다른 하나의 요크 플레이트 사이에 삽입되는 보이스 코일이 형성된 2개의 보이스 코일판과; 상기 보이스 코일판의 상단부에 접촉된 상태로 상기 보이스 코일판의 진동을 받아 진동되는 진동판;을 포함하여 이루어진다.

Description

ｎ개의 자석과 ｎ+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커{FLAT TYPE SPEAKER COMBINING n MAGNET AND n+1 VOICE COIL PLATE}

본 발명은 평판형 스피커에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 1 개의 자기회로에서 2개의 보이스 코일판이 진동판에 진동을 전달할 수 있는 하나의 자석과 그 자석의 양측에 보이스 코일판을 결합시킨 평판형 스피커에 관한 것이다.

스피커는 자석 사이에 개재된 보이스 코일 및 진동판을 구비하며, 보이스 코일의 움직임에 의해 진동판이 진동함으로써 음을 발생한다.

평판형 스피커는 평판형 보이스 코일과 그 양측면에 일정 간격을 두고 자석이 배치되어 플래밍의 왼속 법칙과 로렌쯔 원칙에 의해 유기 기전력을 발생시켜 음성에 따른 주파수를 형성하여 그 주파수가 진동판을 진동시켜 소리로 재현된다.

보이스 코일은 플레이트 형상의 코일 베이스 단면 또는 양면에 타원 형태로 와권되거나 인쇄 패턴되어 보이스 코일판을 형성한다.

보이스 코일판 상단측에는 길이 방향으로 진동판이 부착되며, 보일스 코일판의 움직임에 따라 진동판이 진동함으로써 음을 발생시킨다.

근래에는 평판형 스피커의 출력 용량 및 출력 효율을 늘리기 위해서 다양한 부품들이 개발되고 있으며, 다양한 방법으로 평판형 스피커를 개선시키고자 하는 노력들이 전개되고 있다.

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 두 개의 보이스 코일판을 하나의 막대자석의 양측에 결합시켜 1개의 자기회로에서 2개의 보이스 코일판이 진동판을 쳐주게 되어 분할 진동을 방지할 수 있는 평판형 스피커를 제공하고자 한다.

또한, 하나의 자석의 양측에 형성되는 자기장 전체를 사용할 수 있으며, 자기장 누출이 없어 자기회로의 효율을 극대화할 수 있는 평판형 스피커를 제공하고자 한다.

또한, 2개의 보이스 코일판에 하나의 자석을 사용하게 됨으로써, 생산 코스트를 낮출 수 있고, 출력 용량을 극대화시키면서 상대적으로 크기는 소형화가 가능한 평판형 스피커를 제공하고자 한다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커는, 중심부에 위치되는 하나의 자석과; 상기 자석을 사이에 두고 양측에 상기 자석과 일정 간격으로 이격되어 형성되는 한 쌍의 요크 플레이트와; 상기 자석과 하나의 요크 플레이트 및 상기 자석과 다른 하나의 요크 플레이트 사이에 삽입되는 보이스 코일이 형성된 2개의 보이스 코일판과; 상기 보이스 코일판의 상단부에 접촉된 상태로 상기 보이스 코일판의 진동을 받아 진동되는 진동판;을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커는, 중심부에 위치되며 서로 소정 간격으로 이격되는 2 이상의 자석과; 상기 2 이상의 자석을 사이에 두고 양측에 상기 2 이상의 자석과 소정 간격으로 이격되어 형성되는 한 쌍의 요크 플레이트와; 상기 2 이상의 자석들 사이, 상기 자석과 일측의 요크 플레이트 사이 및 상기 자석과 타측의 요크 플레이트 사이에 각각 삽입되는 보이스 코일이 형성된 보이스 코일판들과; 상기 보이스 코일판들의 상단부에 접촉된 상태로 상기 보이스 코일판들의 진동을 받아 진동되는 진동판;을 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 보이스 코일판과 상기 진동판 사이에는 제1 및 제2 리드 플레이트가 면대면 접촉되도록 구현될 수 있다.

여기서, 상기 제1 리드 플레이트는, 상기 보이스 코일판의 상단과 면대면 접촉되고 상기 진동판의 하면과 면대면 접촉되는 베이스 스플라인과, 상기 베이스 스플라인의 중심부를 서로 연결하는 직렬연결 스플라인과, 상기 베이스 스플라인의 선단에 형성되어 상기 보이스 코일판에 형성된 보이스 코일과 전기적 연결을 가능하게 하는 연결단자를 포함하도록 구현될 수 있다.

여기서, 상기 제2 리드 플레이트는, 상기 보이스 코일판의 상단과 면대면 접촉되고 상기 진동판의 하면과 면대면 접촉되는 베이스 스플라인과, 상기 진동판의 진동을 보조하는 댐퍼 역할을 하며 상기 베이스 스플라인의 중심부로부터 외측으로 형성되는 날개 스플라인과, 상기 날개 스플라인의 선단에 형성되어 외부의 전원을 인가받기 위한 전원단자를 포함하도록 구현될 수 있다.

여기서, 상기 요크 플레이트는 일체 또는 분리된 상태에서 체결되어 단면이 'ㄷ'자 형태 또는 '=' 형태로 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 보이스 코일판의 하단부에는 장방형의 댐퍼가 체결되며, 상기 댐퍼는 테두리와 상기 테두리를 서로 연결시켜며 서로 이격 설치된 다수개의 댐퍼 브릿지가 형성되고, 상기 보이스 코일판의 하단면은 상기 댐퍼 브릿지의 세로 중심부에 위치한 안착부에 각각 장착되도록 구현하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 두 개의 보이스 코일판을 하나의 막대자석의 양측에 결합시켜 1개의 자기회로에서 2개의 보이스 코일판이 진동판을 쳐주게 되어 분할 진동을 방지할 수 있고, 하나의 자석의 양측에 형성되는 자기장 전체를 사용할 수 있어 자기력 누설 없이 자기회로의 효율을 극대화할 수 있으며, 생산 코스트를 낮출 수 있고, 출력 용량을 극대화시키면서 상대적으로 크기는 소형화가 가능한 평판형 스피커를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 조립도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 평판형 스피커의 보이스 코일판, 리드 플레이트 및 댐퍼의 구조 및 연결 구조를 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커의 구조 및 작용효과를 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 조립도이며, 도 2는 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커의 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하나의 자석과 두 개의 보이스 코일판이 결합되는 평판형 스피커는 하나의 자석(110)과, 제1 및 제2 요크 플레이트(111, 112)와, 2개의 보이스 코일판(113, 114)과, 진동판(115)과, 제1 및 제2 리드 플레이트(116, 117)와, 댐퍼(118)와, 베이스 프레임(118)을 포함하여 형성된다.

하나의 자석(110)은 평판형 스피커의 가운데에 배치되며, 자석(110)의 상하면에는 자석 플레이트(110a)가 결합된 형태로 이루어질 수 있다. 본 발명의 평판형 스피커는 종래의 스피커와 달리 한 쌍의 자석을 사용하지 않고 하나의 자석만을 사용한다는 데 그 특징이 있다.

제1 및 제2 요크 플레이트(111, 112)는 자석(110)의 좌우 양측에 자석(110)의 자기장을 받을 수 있는 물질로 이루어지며, 바람직하게는 자성이 없는 가상의 자성체 물질로 이루어질 수 있다.

보이스 코일판(113, 114) 각각은 단면 또는 양면에 트랙형태로 와권되거나 패턴 인쇄되는 보이스 코일(113a, 114a)이 형성되며, 하나의 보이스 코일판(113)은 자석(110)과 제1 요크 플레이트(111) 사이에 삽입되고, 다른 하나의 보이스 코일판(114)은 자석(110)과 제2 요크 플레이트(112) 사이에 삽입된다.

이렇게 형성된 자석(110), 요크 플레이트(111, 112) 및 보이스 코일판(113, 114)은 보이스 코일판(113, 114)의 보이스 코일(113a, 114a)에 전류를 흘리면 플래밍의 왼속 법칙과 로렌쯔 원칙에 의해 자석(110)과 요크 플레이트(111, 112) 사이에서 유기 기전력이 발생되고, 유기 기전력에 의해 보이스 코일판(113, 114)은 상하로 움직이게 된다.

진동판(115)은 보이스 코일판(113, 114)으로부터 진동 에너지를 음으로 전달시키는 역할을 한다.

제1 및 제2 리드 플레이트(116, 117)는 보이스 코일판(113, 114)과 진동판(115) 사이에 게재되며, 제1 리드 플레이트(116)는 보이스 코일판(113, 114)의 상하 움직임을 보조하면서 보이스 코일(113a, 114a)과의 면대면 접촉 및 납땜에 의해 전기적 연결을 구현하며, 제2 리드 플레이트(117)는 2 개의 보이스 코일(113a, 114a)의 직렬 연결을 구현한다.

댐퍼(118)는 베이스 프레임(119)의 하단면에 장착되며, 2개의 보이스 코일판(113, 114)이 평행하게 배열된 상태에서 편진동 방지를 위해 보이스 코일판(113, 114)의 정위치를 유지하도록 하며, 또한 보이스 코일판(113, 114)의 상하 진동시 진동을 보조해 주는 역할을 한다.

베이스 프레임(119)은 외관을 이루며 각종 부품들이 결합될 수 있는 합성수지재의 성형품으로 이루어진다.

도 2를 참조하면, 평판형 스피커의 중앙에 자석(110)이 배치되고, 양쪽에 자석(110)의 자기장을 받을 수 있는 요크 플레이트(111, 112)가 장착되어 자기장의 순환을 유도하게 된다.

이때 요크 플레이트(111, 112)는 가지장의 원활한 순환을 위하여 'ㄷ'자 형태로 이루어지거나 상하단이 분리된 형태로 이루어진 상태에서 '='기호 형태로 체결될 수 있다.

2개의 보이스 코일판(113, 114)의 보이스 코일(113a, 114a)은 서로 다른 극성을 가지게 되므로 보이스 코일(113a, 114a)간 직렬 연결을 통하여 일정한 방향으로 전류를 흐르게 하여 2개의 보이스 코일판(113, 114)이 동일한 진동을 갖도록 한다.

2개의 보이스 코일판(113, 114)은 댐퍼(118)의 안착부(118a)를 통해 안착되어 정위치를 유지하게 되며, 보이스 코일판(113, 114)의 진동과 연동되어 진동되도록 댐퍼(118)의 댐퍼 브릿지(118b)가 형성된다.

2개의 보이스 코일판(113, 114)의 상부측으로는 보이스 코일(113a, 114a)과 전기적으로 연결되어 전원을 인가받도록 제1 및 제2 리드 플레이트(116, 117)와 연결된다.

도 4는 본 발명에 따른 평판형 스피커의 보이스 코일판, 리드 플레이트 및 댐퍼의 구조 및 연결 구조를 보인 사시도이다.

제1 리드 플레이트(116)는 'H'자 형태로 중심 라인은 2개의 보이스 코일(113a, 114a)을 직렬로 연결시키는 직렬연결 스플라인(116a)과, 진동판(115)과의 면대면 접촉을 위한 양쪽 긴 라인인 베이스 스플라인(116b)과, 베이스 스플라인(116b)의 각 선단에 형성되어 보이스 코일(113a, 114a)과 면대면 접촉을 위해 납땜이 이루어지는 연결단자(116c)들로 이루어진다.

제2 리드 플레이트(117)는 양쪽 긴 라인으로 형성되는 베이스 스플라인(117a)과, 베이스 스플라인(117a)의 중심으로부터 연장되어 진동판(115)으로 진동을 전달하는 댐퍼 역할을 하는 날개 스플라인(117b)과, 베이스 스플라인(117a)의 각 선단에 형성되어 보이스 코일(113a, 114a)과의 전기적 연결을 위해 납땜이 이루어지는 연결단자(117c)들과, 외부로부터 전원을 인가받아 보이스 코일판(113, 114)으로 전원을 인가하기 위해 날개 스플라인(117b) 각각의 선단에 형성된 전원단자(117d)를 구비한다. 제2 리드 플레이트(117)는 제1 리드 플레이트(116)와 달리 좌우의 베이스 스플라인(117a)이 서로 연결되지 않는 구성을 갖는다.

양쪽의 베이스 스플라인(116b, 117a)의 하나는 하나의 보이스 코일판(113)의 상단면에 각각 면대면 접촉되며, 다른 하나는 다른 하나의 보이스 코일판(114)의 상단면에 각각 면대면 접촉되어진다.

연결단자(116c) 및 전원단자(117d)은 동박판 형태를 갖을 수 있다.

이로써, 제1 리드 플레이트(116)는 진동판(115) 하부에 부착되어 2개의 보이스 코일판(113, 114)의 직렬 연결을 통하여 자기장의 방향에 맞추어 전류 흐름의 방향을 제어할 수 있고, 제2 리드 플레이트(117)는 보이스 코일판(113, 114)의 진동을 진동판(115)으로 전달하는 댐퍼 기능을 갖져 보다 많은 사운드 에너지 전달이 가능하도록 구성되며, 제2 리드 플레이트(117)의 양단 전원단자(117d)에는 +, - 단자가 형성되어 보이스 코일(113a, 114a)에 전원을 인가할 수 있는 리드선 역할을 하고, 제1 리드 플레이트(116)는 2개의 보이스 코일판(113, 114)이 편진동하지 않고 동일한 주기로 같은 방향으로 진동할 수 있도록 직렬 연결을 위한 리드선 역할을 하게 된다.

댐퍼(118)는 장방형의 4각의 테두리를 갖는 형상으로 형성되며 테두리간을 연결하는 다수개의 댐퍼 브릿지(118b)가 형성되고 댐퍼 브릿지(118b) 중앙에는 보이스 코일판(113, 114)이 삽입되어 안착되는 안착부(118a)들이 형성된다.

또한, 댐퍼(118)의 4개의 변은 베이스 프레임(119)의 하단 외곽에 형성된 댐퍼 가이드(미도시) 부분에 정확하게 위치되어지도록 구현될 수 있다.

이상 설명한 평판형 스피커의 변형예로는 하나의 자석과 하나의 요크 플레이트 사이에 하나의 보이스 코일판이 삽입되도록 구성하여 평판형 스피커를 제조할 수 있으며, 또는 하나의 자석과 양쪽 요크 플레이트 사이에 각각 삽입되는 보이스 코일판에 다른 하나의 자석을 추가하여 이 하나의 세트화되어 하나 이상의 세트가 다수개 수평 배열되는 평판형 스피커를 제조하는 것도 가능할 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커의 단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 평판형 스피커는 2개의 자석(210a, 210b)과 양측에 형성된 요크 플레이트(211, 212)와, 각각의 이격 공간에 각각 삽입되는 3개의 보이스 코일판(213a, 213b, 213c)으로 구성된다.

마찬가지로, 3개의 자석이 위치되는 경우 4개의 보이스 코일판이 게재되어 더 큰 출력을 요하는 평판형 스피커를 구현할 수 있다.

즉, n(양의 정수)개의 자석이 배열되는 경우, 자석의 양측에는 한 쌍의 요크 플레이트를 배치하고 n+1개의 보이스 코일판이 각각 삽입되어 평판형 스피커를 제조하는 것이 가능하게 된다.

종래의 경우는 한 쌍의 자석과 자석 사이에 삽입되는 하나의 보이스 코일판으로 형성되는 데, 즉 2m(m은 양의 정수)개의 자석의 배열에 m개의 보이스 코일판이 삽입되는 구조로 평판형 스피커를 제작하는 것에 비해, 본 발명은 자석의 갯수를 줄여 스피커의 소형 크기로 고출력을 낼 수 있는 효과를 가져올 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

110 : 자석 110a : 자석 플레이트
111, 112 : 요크 플레이트 113, 114 : 보이스 코일판
113a, 114a : 보이스 코일 트 115 : 진동판
116, 117 : 리드 플레이트 118 : 댐퍼
119 : 베이스 프레임

Claims (7)

1. 중심부에 위치되는 하나의 자석과;
   상기 자석을 사이에 두고 양측에 상기 자석과 일정 간격으로 이격되어 형성되는 한 쌍의 요크 플레이트와;
   상기 자석과 하나의 요크 플레이트 및 상기 자석과 다른 하나의 요크 플레이트 사이에 삽입되는 보이스 코일이 형성된 2개의 보이스 코일판과;
   상기 보이스 코일판의 상단부에 접촉된 상태로 상기 보이스 코일판의 진동을 받아 진동되는 진동판;을 포함하여 이루어지고,
   상기 보이스 코일판과 상기 진동판 사이에는 제1 및 제2 리드 플레이트가 면대면 접촉되는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.
2. 중심부에 위치되며 서로 소정 간격으로 이격되는 2 이상의 자석과;
   상기 2 이상의 자석을 사이에 두고 양측에 상기 2 이상의 자석과 소정 간격으로 이격되어 형성되는 한 쌍의 요크 플레이트와;
   상기 2 이상의 자석들 사이, 상기 자석과 일측의 요크 플레이트 사이 및 상기 자석과 타측의 요크 플레이트 사이에 각각 삽입되는 보이스 코일이 형성된 보이스 코일판들과;
   상기 보이스 코일판들의 상단부에 접촉된 상태로 상기 보이스 코일판들의 진동을 받아 진동되는 진동판;을 포함하여 이루어지고,
   상기 보이스 코일판과 상기 진동판 사이에는 제1 및 제2 리드 플레이트가 면대면 접촉되는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.
3. 삭제
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제1 리드 플레이트는, 상기 보이스 코일판의 상단과 면대면 접촉되고 상기 진동판의 하면과 면대면 접촉되는 베이스 스플라인과, 상기 베이스 스플라인의 중심부를 서로 연결하는 직렬연결 스플라인과, 상기 베이스 스플라인의 선단에 형성되어 상기 보이스 코일판에 형성된 보이스 코일과 전기적 연결을 가능하게 하는 연결단자를 포함하는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.
5. 제2항에 있어서,
   상기 제2 리드 플레이트는, 상기 보이스 코일판의 상단과 면대면 접촉되고 상기 진동판의 하면과 면대면 접촉되는 베이스 스플라인과, 상기 베이스 스플라인의 중심부로부터 외측으로 형성되는 날개 스플라인과, 상기 날개 스플라인의 선단에 형성되어 외부의 전원을 인가받기 위한 전원단자를 포함하는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 요크 플레이트는 일체 또는 분리된 상태에서 체결되어 단면이 'ㄷ'자 형태 또는 '=' 형태로 이루어지는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 2개의 보이스 코일판의 하단부에는 장방형의 댐퍼가 체결되며,
   상기 댐퍼는 테두리와 상기 테두리를 서로 연결시켜며 서로 이격 설치된 다수개의 댐퍼 브릿지가 형성되고,
   상기 2개의 보이스 코일판의 하단면은 상기 댐퍼 브릿지의 세로 중심부에 위치한 안착부에 각각 장착되는, n개의 자석과 n+1개의 보이스 코일판이 결합되어 형성되는 평판형 스피커.

Images