KR101364670B1 - 아마츄어 타입 스피커 - Google Patents

Abstract

아마츄어 타입 스피커가 개시된다. 본 발명의 아마츄어 타입 스피커는, 음향 신호를 인가받아 음향을 출력하는 것으로서, 하우징 내부면에 일단이 고정되는 캔틸레버 타입의 코어와, 상기 코어의 유동단에 설치되는 코일과, 상기 코어의 유동단과 연결핀에 의해 연결되는 다이어프램과, 상기 유동단 주변에 배치되어 고정자계를 형성하기 위한 영구자석을 포함하고,
상기 영구자석은, 진동발생시 상기 유동단과 간섭되지 않도록 상기 유동단의 상,하 그리고 좌,우 영역이 아닌 상기 유동단의 끝단부와 소정의 간격을 유지하여 상기 하우징의 내부에 배치되되, 상기 끝단부가 상기 영구자석 경계에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 고정자계를 형성하는 영구자석이 코어의 유동단 끝단부와 이격된 위치에 배치됨으로써 유동단과 영구자석의 간섭을 방지할 수 있고, 이로 인하여 저 주파수 및 고 출력 재생이 가능한 효과를 제공할 수 있게 되고, 코어의 유동단이 영구자석에 간섭되지 않음으로써, 유동단의 고장율이 현저하게 감소될 수 있는 효과가 제공된다.

Description

아마츄어 타입 스피커{ARMATURE TYPE SPEAKEE}

본 발명은 아마츄어 타입 스피커에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 고정자계를 형성하는 영구자석과 코어의 간섭이 발생되지 않도록 함으로써 저 주파수 및 고 출력 재생이 가능한 아마츄어 타입 스피커에 관한 것이다.

일반적으로, 휴대폰 등과 같은 각종 이동통신 단말기 내에 장착되어 착신음을 발생시키는 스피커나 이어폰에 적용되는 스피커는 기기의 소형화 추세에 따라 소형으로 제작되어 설치된다.

이러한 스피커는 전류가 흐르는 도체가 자계 속에 있으면 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 의하여 공극 사이에 존재하는 보이스 코일에 의해 전기적인 에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 것으로, 즉 여러 주파수가 포함된 전류신호가 보이스 코일에 인가되면 보이스 코일은 전류의 세기와 주파수의 크기에 따라 기계적 에너지를 발생시키고, 보이스 코일에 부착되어 있는 다이어프램에 진동을 발생시켜 궁극적으로 인간의 귀가 인지할 수 있는 소정 크기의 음압(音壓)을 발생시키게 된다.

이러한 음압 중에서 비교적 낮은 음압을 발생시키는 것으로 인간의 귀에 가까이 밀착시켜 사용하는 것들을 흔히 리시버라고 하고, 이와는 달리 상대적으로 음압이 크고 인간의 귀로부터 소정의 거리를 두고 사용하는 것들을 스피커라고 한다.

이와 같은 스피커의 자기회로는 철금속 성분으로 된 요크 내에 마그네트(Magnet, 영구자석)와 탑 플레이트를 이용하여 공극 내에 존재하는 보이스 코일에 직각으로 자속)이 쇄교할 수 있도록 설계되어 있고, 보이스 코일은 다이어프램에 접착되어 있어 입력신호에 의해 상하로 가진력을 발생시켜 프레임에 접착 구속되어 있는 다이어프램을 진동시켜서 음압을 발생시킨다. 다이어프램은 상하 진동시에 우수한 응답성과 좌굴현상을 제거하기 위하여 다양한 형상의 웨이브를 가지게 되며, 이러한 다이어프램의 형상은 주파수 특성에 가장 큰 영향을 주는 설계변수로 작용한다.

그러나, 이와 같은 방식의 소형 스피커는, 대한민국등록특허 제10-0412221호(공고일 : 2003년12월24일)에 개시된 바와 같이 프레임 내의 요크에 설치되어 소정의 자기장을 형성시키는 마그네트 및 탑 플레이트, 그 상부에 소정간격을 두 고 하부에 설치되어 인가되는 음성전류에 의하여 진동하는 보이스코일에 의해 음향을 발생시키기 위한 다이어프램이 상기 프레임의 내부측 단턱부 상에 안착 설치된 구조를 갖는다. 이때, 보이스코일이 다이어프램의 저면에 결합된 상태이다.

이러한 무빙코일(코일이 다이어프램에 의해 움직이는 구조) 방식의 스피커는 코일이 움직이는 구조였기 때문에 에너지 변환효율이 낮고, 다이어프램(진동판)과 코일이 함께 진동하여 감도가 낮으며, 고 출력 및 저 주파수 재생이 곤란한 문제점이 있었다.

한편, 대한민국등록특허 제10-1005926호(공고일 : 2011년01월06일)에는 아마츄어 타입의 이어폰이 개시되어 있다. 이러한 아마츄어 타입 이어폰은, 도 7에 도시된 바와 같이 음향을 발생시키는 아마츄어 타입 유닛과, 아마츄어 타입 유닛과 결합하여 음향을 전달하는 노즐 유닛과, 아마츄어 타입 유닛과 노즐 유닛을 수납하는 하우징을 포함하여 구성된다. 아마츄어 타입 유닛은 일측에 음향이 출력되는 음향구를 포함하고 있으며, 하우징에 삽입되어 고정된다. 음향구는 전면을 향하여 배치되며, 음향관과 직접 관통되어 연결된다.

그러나, 이와 같은 종래기술에 의한 아마츄어 타입 이어폰은, 도 7에 도시된 바와 같이 영구자석(350)이 전동판(340)의 상,하에 배치되어 있었기 때문에 음압감도가 낮았고, 고 자력의 자석을 사용하기 곤란하여 고가의 자석(alnico)을 사용하게 됨으로써 생산단가가 상승하는 문제점이 있었다. 즉, 영구자석(350)이 진동판(340)의 상,하부에 설치되어 있었기 때문에 상,하부에 위치한 영구자석(350)의 자력이 차이 발생할 경우 밸런스의 불균형으로 양호한 음질을 기대하기 어려웠고, 이러한 문제점을 해소하기 위하여 고가의 자석을 사용하게 됨으로써 생산단가가 상승하는 문제점이 있었던 것이다.

또한, 코어가 상,하부의 자석 사이에 구비됨으로써 진동판의 진폭이 적어 저 주파수 및 고 출력의 재생이 어려운 문제점이 있었던 것이다.

대한민국등록특허 제10-0412221호(공고일 : 2003년12월24일) 대한민국등록특허 제10-1005926호(공고일 : 2011년01월06일)

본 발명의 목적은, 아마츄어 타입 스피커의 영구자석과 코어, 즉 진동판이 간섭되지 않도록 하여 저 주파수 및 고 출력 재생이 가능한 아마츄어 타입 스피커를 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 음향 신호를 인가받아 음향을 출력하는 것으로서, 하우징 내부면에 일단이 고정되는 캔틸레버 타입의 코어와, 상기 코어의 유동단에 설치되는 코일과, 상기 코어의 유동단과 연결핀에 의해 연결되는 다이어프램과, 상기 유동단 주변에 배치되어 고정자계를 형성하기 위한 영구자석을 포함하고, 상기 영구자석은, 진동발생시 상기 유동단과 간섭되지 않도록 상기 유동단의 끝단부를 기준으로 상,하 그리고 좌,우 영역 중에서 어느 한 영역으로 치우치지 않은 위치에서, 상기 유동단의 끝단부와 소정의 간격을 유지하여 상기 하우징의 내부에 배치되되, 상기 끝단부가 상기 영구자석의 N극과 S극의 경계에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 아마츄어 타입 스피커에 의해 달성된다.
상기 끝단부에는, 상기 영구자석의 경계를 기준으로 양쪽 방향으로 균등하게 연장된 연장부가 형성될 수 있다.
상기 끝단부에는, 상기 끝단부의 일부가 상기 영구자석의 경계를 기준으로 한쪽 방향 또는 다른 쪽 방향으로 절곡되어 확장부가 형성되고, 상기 확장부의 중간과 상기 영구자석의 경계가 일치할 수 있다.
상기 연장부는, 반구형이나 원호형 또는 막대형으로 형성될 수 있다.
상기 영구자석은, 상기 반구형이나 원호형의 연장부와 같은 곡률의 반구형 또는 원호형으로 형성될 수 있다.
상기 영구자석은 두 개로 구성되고, 상기 각각의 영구자석은, 상기 확장부의 중간부를 경계선으로 하여 양쪽에 각각 이격되어 배치되되, 상기 확장부를 양쪽에서 감싸도록 상기 경계선을 기준으로 각각 경사지게 배치될 수 있다.

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본 발명에 의하면, 고정자계를 형성하는 영구자석이 코어의 유동단 끝단부와 이격된 위치에 배치됨으로써 유동단과 영구자석의 간섭을 방지할 수 있고, 이로 인하여 저 주파수 및 고 출력 재생이 가능한 효과를 제공할 수 있게 된다.

또한, 코어의 유동단이 영구자석에 간섭되지 않음으로써, 유동단의 고장율이 현저하게 감소될 수 있는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.
도 7은 종래기술에 의한 아마츄어 타입 스피커를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 1에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는, 음향 신호를 인가받아 음향을 출력하는 것으로, 하우징(20) 내부면에 고정단(32)이 고정되는 캔틸레버 타입의 코어(30)와, 코어(30)의 유동단(34)에 설치되는 코일(40)과, 코어(30)의 유동단(34)과 연결핀(50)에 의해 연결되는 다이어프램(60)과, 유동단(34) 주변에 배치되어 고정자계를 형성하기 위한 영구자석(70)을 포함하여 구성된다.

고정자계를 형성하기 위한 N극과 S극의 영구자석(70)은 유동단(34)의 진동발생시 유동단(34)과 간섭되지 않도록 유동단(34)의 끝단부(34A)를 기준으로 상,하 그리고 좌,우 영역으로 치우쳐 배치되지 않고, 유동단(34)의 끝단부(34A)와 소정의 간격을 유지한 위치의 하우징(20)의 내부에 배치된다. 이러한 영구자석(70)은 막대형의 일체구조로 형성될 수도 있고, 원호형으로 형성될 수도 있다.

보다 구체적으로는, 도 1에 타원형 점선으로 도시된 영역에 영구자석(70)이 배치되지 않고 유동단(34)의 끝단부(34A)와 이격된 위치에 배치되는 것이다.

이때, 끝단부(34A)는 영구자석(70)의 N극과 S극의 경계선(B)에 위치하도록 배치되는 것이다. 즉, 끝단부(34A)의 중간에서 연장된 연장선(C)이 영구자석(70)의 경계선(B)과 일치하도록 영구자석(70)을 하우징(20)의 내부에 설치하는 것이다. 그 결과, 도 1에 도시된 바와 같이 영구자석(70)은 유동단(34)의 끝단부(34A)로부터 연장된 연장선(C) 상에서 끝단부(34A)와 소정의 간격을 유지한 위치에 설치되는 것이다. 여기서 끝단부(34A)와 영구자석(70) 사이의 거리는 영구자석(70)의 자계가 끝단부(34A)를 포함한 유동단(34)에 미칠 수 있을 정도의 거리를 의미한다.

이상에서와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 코어(30)의 유동단(34) 끝단부(34A)와 영구자석(70)이 소정의 간격을 유지하여 설치된 상태에서, 피씨비(80)를 통하여 코일(40)에 전기적 신호가 인가되면, 코어(30)의 유동단(34)은 상,하부 방향(연장선을 기준으로 양쪽 방향 또는 연결핀이 길이방향으로 움직이는 양쪽 방향, 또는 도면 1을 기준으로 상향 또는 하향)으로 진동하게 된다. 이때, 코어(30)의 고정단(32)는 하우징(20)의 바닥에 고정되어 있으므로, 코일(30)에 전기적 신호가 인가되면, 유동단(34)은 진동하게 된다.

이 과정으로, 유동단(34)과 연결핀50)에 의해 연결된 다이어프램(60)이 진동하여 음향을 출력하게 되는 것이다.

이와 같이 유동단(34)의 진동이 다이어프램(60)으로 전달되어 음향이 출력될 때, 유동단(34)은 영구자석(70)에 간섭되지 않게 된다. 이는 유동단(34)의 끝단부(34A)가 영구자석(70)과 소정의 간격을 유지하여 배치되어 있기 때문이다.

즉, 고정자계를 형성하는 영구자석(70)이 유동단(34)의 끝단부(34A)와 소정의 간격을 유지하여 설치됨으로써, 유동단(34)의 진동시 영구자석(70)과의 간섭이 발생하지 않는 상태로 진동하게 되어 진폭에 제한을 받지 않게 된다.

따라서, 저 주파수 및 고 출력 재생이 가능할 뿐만 아니라, 유동단(34)이 영구자석(70)에 간섭되지 않게 되므로 유동단(34)의 고장율이 현저하게 감소될 수 있게 된다.

또한, 영구자석(70)이 유동단(34)의 끝단부(34A)로부터 이격된 상태로 설치되고, 끝단부(34A)가 영구자석(70)의 N극과 S극의 경계선(B)에 위치하도록 배치되므로, 영구자석(70)과 끝단부(34A)의 간섭이 발생되지 않음은 물론, 영구자석(70)을 저렴하면서도 고 자력의 자석을 사용할 수 있게 된다. 즉, 영구자석(70)이 유동단(34)의 끝단부(34A)와 이격된 상태로 설치되므로 영구자석(70)들의 자력 불균형으로 인한 문제가 발생되지 않게 된다. 이로 인하여 자력이 센 고 자력의 자석을 사용할 수도 있게 되는 것이다.

한편, 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는, 유동단(34)의 끝단부(34A)에 영구자석(70)의 경계, 즉 경계선(B)을 기준으로 양쪽 방향으로 균등하게 연장된 연장부(34B)가 형성되는 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.

도 2에 도시된 바와 같이 유동단(34)의 끝단부(34A)에 유동단(34)과는 직교되는 연장부(34B)가 형성되거나 결합됨으로써 유동단(34)이 영구자석(70)의 고정자계를 효율적으로 받게 된다. 즉, 끝단부(34A)에 양쪽 방향(연장선을 기준으로 N극방향과 S극방향, 또는 연장선과 직교되는 양쪽 방향)으로 연장부(34B)가 구비됨으로써 영구자석(70)의 고정 자계를 받는 면적이 끝단부(34A)보다 크므로 고정자계를 효율적으로 받을 수 있게 되는 것이다.

한편, 도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 제3 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는 유동단(34)의 끝단부(34A) 일부가 연장선(C)을 기준으로 한쪽 방향 또는 다른 쪽 방향(도 3을 기준으로 다이어프램이 형성된 방향 또는 그 반대 방향)으로 절곡되어 확장부(34C)가 형성된 것을 제외하고는 전술한 실시예들과 같다. 이때, 확장부(34C)의 중간으로부터 연장된 연장선(C)과 영구자석(70)의 경계선(B)이 일치하도록 설치된다.

이와 같이 확장부(34C)가 끝단부(34A)의 일부분이 절곡되어 형성됨으로써 확장부(34C)를 별도로 구성하지 않아도 될 뿐만 아니라, 영구자석(70)의 고정자계를 효율적으로 받게 된다.

한편, 도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는, 영구자석(70)이 각각 분리형, 즉 영구자석(70)이 2 개로 구성되어 확장부(34C)의 중심으로부터 연장되는 연장선(C)을 기준으로 양쪽 방향(연장선을 기준으로 다이어프램이 위치한 방향과 그 반대 방향)에 각각 경사지게 배치되는 것을 제외하고는 전술한 제3 실시예와 같다.

이와 같이 각각의 영구자석(70)들이 확장부(34C)를 감싸도록 서로 이격된 상태에서 경사지게 설치되므로 확장부(34C)는 영구자석(70)들의 고정자계를 효율적으로 받을 수 있게 된다.

그리고, 도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 제5 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는 하나의 영구자석(70)이 반구형이나 원호형으로 형성된 것을 제외하고는 전술한 실시예들과 같다.

이와 같이 반구형 또는 원호형의 영구자석(70)이 끝단부(34A)나 연장부(34B) 또는 확장부(34C)를 감싸도록 구성됨으로써 유동단(34)의 끝단부(34A)나 연장부(34B) 또는 확장부(34C)는 영구자석(70)의 고정자계를 효율적으로 받을 수 있게 된다.

그리고, 도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커를 도시한 개략적 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이 제6 실시예에 따른 아마츄어 타입 스피커는 하나의 영구자석(70)이 반구형이나 원호형으로 형성되고, 반구형이나 원호형으로 형성될 경우에, 유동단(34)의 끝단부(34A)에 영구자석(70)의 곡률과 같은 곡률을 갖는 연장부(34D)가 형성된 것이다.

이와 같이 영구자석(70)이 반구형이나 원호형으로 형성되고, 유동단(34)의 끝단부(34A)에 원호형 또는 반구형의 연장부(34D)가 구비됨으로써, 유동단(34)은 영구자석(70)의 고정자계를 효율적으로 받을 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

20 : 하우징 30 : 코어
32 : 고정단 34 : 유동단
34A : 끝단부 34B,34D : 연장부
34C : 확장부 40 : 코일
50 : 연결핀 60 : 다이어프램
70 : 영구자석 80 : 피씨비
B : 경계선 C : 연장선

Claims (6)

1. 음향 신호를 인가받아 음향을 출력하는 것으로서,
   하우징 내부면에 일단이 고정되는 캔틸레버 타입의 코어와, 상기 코어의 유동단에 설치되는 코일과, 상기 코어의 유동단과 연결핀에 의해 연결되는 다이어프램과, 상기 유동단 주변에 배치되어 고정자계를 형성하기 위한 영구자석을 포함하고,
   상기 영구자석은,
   진동발생시 상기 유동단과 간섭되지 않도록 상기 유동단의 끝단부를 기준으로 상,하 그리고 좌,우 영역 중에서 어느 한 영역으로 치우치지 않은 위치에서, 상기 유동단의 끝단부와 소정의 간격을 유지하여 상기 하우징의 내부에 배치되되, 상기 끝단부가 상기 영구자석의 N극과 S극의 경계에 위치하도록 배치되는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
2. 제1항에 있어서,
   상기 끝단부에는,
   상기 영구자석의 경계를 기준으로 양쪽 방향으로 균등하게 연장된 연장부가 형성되는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
3. 제1항에 있어서,
   상기 끝단부에는,
   상기 끝단부의 일부가 상기 영구자석의 경계를 기준으로 한쪽 방향 또는 다른 쪽 방향으로 절곡되어 확장부가 형성되고,
   상기 확장부의 중간과 상기 영구자석의 경계가 일치하는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
4. 제2항에 있어서,
   상기 연장부는,
   반구형이나 원호형 또는 막대형으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
5. 제4항에 있어서,
   상기 영구자석은,
   상기 반구형이나 원호형의 연장부와 같은 곡률의 반구형 또는 원호형으로 형성되는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
6. 제3항에 있어서,
   상기 영구자석은 두 개로 구성되고,
   상기 각각의 영구자석은,
   상기 확장부의 중간부를 경계선으로 하여 양쪽에 각각 이격되어 배치되되, 상기 확장부를 양쪽에서 감싸도록 상기 경계선을 기준으로 각각 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는,
   아마츄어 타입 스피커.
   
   
   

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