JP5916695B2 - 変形防止のためのフレーム組み立て構造及びそれを有する電子装置 - Google Patents

Description

本発明は、変形防止のためのフレーム組み立て構造及びこれを備えた電子装置に関する。

近年、電子装置は、機能が多様化していく一方で、携帯性に有利な装置がより高い競争力を持つ。例えば、同じ機能を有する電子装置でもよりスリム化・軽薄短小化した装置がより好まれることが多い。したがって、電子装置メーカーは、同一またはより優れた機能を持つとともに他の製品に比べてよりスリム化・軽薄短小化した電子装置の開発に力を注いでいるのが実情である。さらに、電子装置メーカーは、電子装置をスリム化させるとともにより強い耐久性を持たせるために努力している。

その努力の一つとして、多くの場合、合成樹脂材質で電子装置の外観及び内部フレームを形成していたことに対し、それより強い材質の金属で従来のフレームに代替しているのが実情である。金属フレームは、合成樹脂に比べ薄板に形成することができ、同じ厚さを有しても金属材質のフレームがより強い耐久性を発現させるからである。また、重さも合成樹脂だけ軽い金属材質（例えば、アルミニウム、ＳＵＳ等）を使用することで、合成樹脂に比べ金属が持つ短所が次第に補完されている。

最近、電子装置は、ダイカスト（鋳造）された金属材質（主にマグネシウムを使用する）の内部メインフレームに一部の外観やエッジを合成樹脂材質でインサートモールドして使用している。このように内部メインフレームに金属材質を使用し、装置を構成する構成要素、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）モジュール、バッテリパック等の堅固な支持が伴われることで、外部の衝撃に強く耐えることができる。

しかし、このような金属材質のメインフレームは、最小射出厚さが求められる所定厚さを持たなければならず、これは電子装置のスリム化に逆行するものである。したがって、従来、このような金属材質のメインフレームに所定開口を形成させ、開口のエッジに形成された段差部に相対的に薄い薄板プレートを組み立てることによって、厚さの問題をある程度解決していた。例えば、この場合、少なくとも開口部分ではメインフレームの厚さから薄板プレートの厚さを除いた厚さ分の空間が活用され得る。

しかし、このように薄板プレートを適用する場合、外部衝撃による塑性変形に非常に脆い。特に、薄板プレートが金属材質の場合、このような塑性変形による電波妨害、ショート事故を発生させ、結果的に装置の誤動作を招きかねない。

また、薄板プレートは、その脆い構造のため、周りの締結構造物に結合して耐久性を確保しているが、外部の衝撃がこれを介して薄板プレートまで伝わる逆効果が発生し、甚だしくは二次打撃まで発生し塑性変形が発生し得る。

韓国特許出願公開第１０−２００６−０００８５１４号明細書

本発明の目的は、外部の衝撃にも強固に耐えることができるように構成される変形防止のためのフレーム組み立て構造及びそれを有する電子装置を提供することにある。

本発明の他の目的は、薄板プレートの簡単な構造変更のみで外部衝撃による塑性変形を防止できるように具現される変形防止のためのフレーム組み立て構造及びそれを有する電子装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、外部衝撃による変形を防止して結果的に装置の信頼性を確保できるように具現される変形防止のためのフレーム組み立て構造及びそれを有する電子装置を提供することにある。

本発明の様々な実施形態によれば、本発明は、電子装置に関し、メインフレームと、前記メインフレームに形成される開口と、前記開口のエッジに沿って前記メインフレームの面より低く形成されるリセスと、前記リセスにエッジが装着される方式で配置された薄板プレートであって、前記エッジのうち少なくとも１つが内側に湾曲された湾曲部を形成するように構成される薄板プレートと、を含むことができる。

様々な実施形態によれば、電子装置において、開口を含むメインフレーム及び前記メインフレームの開口を閉鎖させるために前記メインフレームに設けられ、エッジに沿って少なくとも１つの直線区間を有する薄板プレートを含み、前記メインフレームは前記開口のエッジに沿って前記メインフレームの面より低く形成され、所定幅を有するリセスを含み、前記薄板プレートは前記メインフレームのリセスに前記薄板プレートのエッジが装着される方式で設けられ、前記直線区間のうち少なくとも１つの直線区間は内側に湾曲された湾曲部に形成され得る。

様々な実施形態によれば、前記薄板プレートのエッジは、前記湾曲部を除けば、前記メインフレームの面及び前記リセスによって形成された段部又は周辺に設けられた種々のリブなどの構造物によって支持されるように設けられることができ、この時、前記メインフレームは、少なくとも１つの締結部を含み、前記湾曲部は、前記締結部との離隔距離が大きいほど前記段部又は周辺に設けられた種々のリブなどの構造物との離隔距離が大きく形成され得る。また、前記湾曲部は、前記湾曲部が前記リセス上に配置されるような曲率半径を有するように形成される。

様々な実施形態によれば、前記薄板プレートは、金属材質、複合素材、合成樹脂及びガラスをはじめとする無機材質のうち少なくとも１つで形成され得る。例えば、前記薄板プレートは、薄板のガラス繊維強化プラスチック（ＧＦＲＰ）又は炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）で形成されることができ、薄板のアルミニウム又はステンレス鋼（ＳＵＳ）で形成されることもできる。

本発明の好ましい一実施形態による電子装置の斜視図である。 本発明による薄板プレートがメインフレームに結合される状態を示す分離斜視図である。 本発明による薄板プレートがメインフレームに結合された状態を示す平面図である。 本発明による薄板プレートがメインフレームに結合された状態を示す要部断面図である。 本発明による薄板プレートを単独で詳細に示す図である。 本発明の他の実施形態による薄板プレートの斜視図である。 本発明による図６の薄板プレートがメインフレームに結合された状態を示す平面図である。 本発明のさらに他の実施形態による薄板プレートがメインフレームに結合される状態を示す分離斜視図である。 本発明による図８の薄板プレートがメインフレームに結合された状態を示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付された図面を参照して詳しく説明する。なお、本発明を説明するに当たって、関連する公知の機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明確にする虞があると判断された場合、その詳細な説明は省略する。また、以下で記載される用語は、本発明における機能を考慮して定義された用語であって、これはユーザ、運用者の意図または慣例などによって異なることがある。したがって、その定義は本明細書全般にわたる内容に基づいて行われるべきである。

本発明を説明するにあたって、電子装置としてはタッチスクリーン装置を含む移動通信端末を示し、これについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、電子装置としては、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、ラップトップ（Ｌａｐｔｏｐ）コンピュータ、スマートフォン（Ｓｍａｒｔ Ｐｈｏｎｅ）、ネットブック（Ｎｅｔｂｏｏｋ）、モバイルインターネットデバイス（ＭＩＤ：Ｍｏｂｉｌｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｅｖｉｃｅ）、ウルトラモバイルＰＣ（ＵＭＰＣ：Ｕｌｔｒａ Ｍｏｂｉｌｅ ＰＣ）、タブレットＰＣ（Ｔａｂｌｅｔ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、ナビゲーション、ＭＰ３プレーヤなど様々な装置に適用可能である。

また、本発明による２つのフレームのうち相対的に薄いフレームが他の１つのフレームに組み立てられる組み立て構造を有する様々な装置に適用できる。このような構造は電子装置ではなく他の異なる装置に適用されることもできる。

図１は、本発明の好ましい一実施形態による電子装置１００の斜視図で、電子装置として移動通信端末を示し、これについて説明する。

図１を参照すると、電子装置１００の前面には表示装置１０１が設けられており、表示装置１０１の上側には相手方の音声を受信するためのスピーカ装置１０２が設けられており、表示装置１０１の下側には相手方に電子装置のユーザの音声を送信するためのマイクロホン装置１０３が設けられる。このような構成によって、基本的な通信機能を行うことができる。図示していないが、上記の表示装置１０１は、高画質のＬＣＤモジュールが適用されることができ、データ入力手段としてタッチパネルがともに付加され得る。

また、電子装置１００は、周辺環境に応じて電子装置１００を可変動作させるためのセンサ１０５を含んでおり、さらに、電子装置１００には、被写体を撮影するためのカメラレンズアセンブリ１０４が設けられている。

以下で記載されるが、本発明によれば、電子装置１００の内部にはメインフレームが設けられており、メインフレームに形成された開口に薄板プレートが設けられる。この時、薄板プレートの直線状エッジ区間に、内側に湾曲された湾曲部が形成されることで、図１の矢印方向のように外部から受ける衝撃を吸収しその衝撃を分散させて自己塑性変形が防止されることができる。

以下、薄板プレートの構造について詳しく記載する。

図２は、本発明による薄板プレート１０がメインフレーム２０に結合される状態を示す分離斜視図であり、図３は、本発明による薄板プレート１０がメインフレーム２０に結合された状態を示す平面図である。また、図５は、本発明による薄板プレート１０を単独で詳細に示す図である。

図２及び図３を参照すると、メインフレーム２０には所定大きさの開口２１が形成されており、この開口２１を閉鎖させるために薄板プレート１０が開口２１に組み立てられる。このような開口２１は、本発明では、図４に示したように、バッテリパックＢを装着させるための空間として活用され、メインフレーム２０の厚さから薄板プレート１０の厚さを引いた厚さ分をバッテリＢのパック装着空間として活用できる。

メインフレーム２０は、例えば、マグネシウム鋳造物でダイカスト工法によって形成され得る。図示していないが、メインフレーム２０の上部には、電子装置１００の表示装置として使用されるＬＣＤモジュールが搭載され得る。しかし、これに限定されるものではなく、メインフレームは、アルミニウムなどの、ダイカスト又は機械加工が可能な金属、ＰＣなどの射出可能な高分子化合物でも構成できる。

また、薄板プレート１０は、比較的微細な厚さ及び剛性を有する金属材質で形成することが好ましい。このような材質としては、アルミニウム、ＳＵＳなどが可能であり、金属ではなくともそれに類似または等しい剛性を有するＧＦＲＰ又はＣＦＲＰのような複合素材を使用して具現することもできる。さらに、薄板プレート１０は、ガラスをはじめとする無機材質又はＰＣなどの高分子化合物材質で形成されても良い。

一方、メインフレーム２０の開口２１には、内側エッジに沿ってメインフレーム２０の面より低く所定幅を有するリセス２２が形成される。これによって、リセス２２とメインフレーム２０の面との境界部分は、段部２２１が自然に形成される。したがって、薄板プレート１０は、そのエッジの所定領域がメインフレーム２０の開口２１に形成されたリセス２２と面接触され、段部２２１に支持又はガイドされて装着される方式で結合される。この時、薄板プレート１０とメインフレーム２０とは、互いにボンディング、両面接着テープなど接着基材を用いて固定され得る。段部２２１は、リセス２２の他にも開口２１の内側エッジの周りに形成された種々のリブなどの機構構造物によって生成されることもできる。

図面では、長方形の薄板プレート１０がメインフレーム２０の長方形の開口２１に適用される場合を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、薄板プレート１０が適用されるメインフレーム２０の開口形状に応じて様々な形状に形成され得る。

本発明によれば、図５に示したように、薄板プレート１０は、少なくとも１つの直線状エッジ区間を有しており、このような直線状エッジが内側に湾曲された湾曲部１１を持つように形成されるべきである。好ましくは、薄板プレート１０の直線区間のうち両端部がメインフレーム２０の開口２１に形成された段部２２１に接触され、湾曲部１１は段部２２１と離隔された状態を維持する。すなわち、上記の湾曲部１１は、薄板プレート１０の直線状エッジ区間のうち直線が始まる一側端から直線が終わる他側端部まで湾曲された曲率を有するように形成され得る。しかし、このような湾曲部１１は、段部２２１と離隔されてもリセス２２から離れない範囲に制限することが好ましい。

一方、メインフレーム２０には、複数の締結部２３が形成され得る。このような締結部２３は、メインフレーム２０が電子装置１００の外観を形成する他のフレームの所定位置に配置されたボスのような締結領域にねじなどで組み立てられるためのねじ孔であり得る。このような締結部２３は、開口２１の近くに形成されることによって、開口２１に適用された薄板プレート１０を支持できる耐久性を提供する。

したがって、薄板プレート１０がメインフレーム２０の開口２１を閉鎖させるように組み立てられる時、電子装置１００の外部から衝撃が加えられると、薄板プレート１０は上記のメインフレーム２０の締結部２３から遠く離れた部分で衝撃による影響を最も大きく受けることは自明である。したがって、薄板プレート１０に形成された湾曲部１１は、締結部２３から最も遠く離れた部分でメインフレーム２０の段部２２１から最大離隔距離を有するように形成させ、外部の衝撃を吸収して分散させ、その後の二次打撃による塑性変形を防止できる。

図４は、本発明による薄板プレート１０がメインフレーム２０に結合された状態を示す要部断面図である。

図４を参照すると、薄板プレート１０は、メインフレーム２０の開口２１を閉鎖させるように設けられる。薄板プレート１０は、メインフレーム２０の開口２１に形成されたリセス２２に薄板プレート１０のエッジの所定幅の領域が装着される方式で設けられており、したがって、薄板プレート１０のエッジのうち少なくとも一部がリセス２２によって形成された段部２２１に接して支持されるように設けられる。したがって、メインフレーム２０の開口部分の厚さから薄板プレート１０の厚さを引いた厚さｔ１分の空間が得られる。本電子装置１００では、バッテリパックＢを取り付けるための取り付け空間として、この厚さｔ１によって形成された空間が活用される。

図６は、本発明の他の実施形態による薄板プレート３０の斜視図であり、図７は、本発明による図６の薄板プレート３０がメインフレーム２０に結合された状態を示す平面図である。

上記の本発明によれば、薄板プレート１０のエッジのうち直線区間で内側に湾曲された湾曲部３１が形成されて、メインフレーム２０の締結部２３から最も離隔された部分（最大変形位置）を中心にメインフレーム２０の開口２１に形成された段部２２１と接することなく所定離隔距離を有するようにすることによって外部衝撃を吸収または分散させることができた。

図６及び図７を参照すると、本実施形態では、このような湾曲部が長方形に形成された薄板プレート３０の４つのエッジにすべて形成されている。すなわち、上記の構成の場合、薄板プレート３０のエッジに形成された湾曲部３１，３２，３３，３４は、電子装置１００の下側から流入する衝撃を分散させるための構成であるが、本構成では、図１の場合のように、電子装置１００の４つの部分のうち少なくとも１つから任意に流入する衝撃をすべて分散させるので、薄板プレート３０の塑性変形の防止により有利である。

したがって、図６及び図７に示したように、薄板プレート３０は第１湾曲部３１、第２湾曲部３２、第３湾曲部３３、第４湾曲部３４が形成され、それぞれの湾曲部３１，３２，３３，３４が交わる部分はメインフレーム２０の開口２１に形成された段部２２１に接触するように組み立てられ得る。

図８は、本発明のさらに他の実施形態による薄板プレートがメインフレームに結合される状態を示す分離斜視図であり、図９は、本発明による図８の薄板プレートがメインフレームに結合された状態を示す要部断面図である。

図８及び図９は、金属性薄板プレート４０と金属性メインフレーム２０との間の結合関係を示している。この場合、メインフレーム２０の開口２１の周りにリセス２２に沿ってボンド付着面２４が形成され得る。さらに、リセス２２には、導電テープ５０を付着させるための導電テープ付着面２５が形成され得る。このような導電テープ付着面２５に取り付けられた導電テープ５０と電気的に接触させるために、薄板プレート４０の導電テープ接触部位には、フィンガ（ｆｉｎｇｅｒ）状、エンボス（ｅｍｂｏｓｓ）状、孔（ｈｏｌｅ）状など様々な形状が適用され得る。

しかし、上記の薄板プレート４０及びメインフレーム２０は必ずしも金属とは限らない。通常、金属材質の結合が業界で一般的な技術ではあるが、金属と非金属又は非金属と非金属材質の結合も使用され得る。このような非金属材質を導体化させるためには蒸着、電磁干渉（ＥＭＩ）などの導電性コーティングを使用することもできる。

また、導電性部材５０として使用される導電性テープの接触部位にフィンガ、エンボス、孔などを必要に応じて適用することもできるが、その場合は、却って接触安全性を阻害する場合が発生し得る。したがって、実際、このような設計方法でフィンガ、エンボス、孔などを使用する場合は、テープの適用が難しい面積、形状であるか、テープ適用時の性能具現が不安定な場合であるか、または入手／コスト低減などの理由で適用され得る。したがって、あえて同時適用を排除する必要はないが、最も適切な実施形態は、テープのみの適用又はテープの適用が難しい部分にフィンガ、エンボス、孔などの形状を追加して接触を補助する方法を図ることができる。

したがって、図９に示したように、薄板プレート４０は、メインフレーム２０のボンド付着面２４に適用された接着ボンドによってメインフレーム２０に固定され、薄板プレート４０とメインフレーム２０との間には導電テープ５０が介在される。すなわち、薄板プレート４０とメインフレーム２０とは、互いに電気的に接続された状態になる。この場合、例えば、薄板プレート４０とメインフレーム２０とが移動通信端末に適用される場合、アンテナ放射体のグラウンドを拡張する効果を図り、帯域幅を増加させるか、またはアンテナ放射体の放射特性の向上に資することができる。

一方、本発明で薄板プレート４０とメインフレーム２０とを電気的に接続させるための導電性部材として導電テープ５０を使用したが、これに限定されるものではない。例えば、導電テープの代わりに装置の空間が許容するその他導電性部材が適用可能である。このような導電性部材としては、公知の導電性接着ボンド、導電性クリップ、可撓性印刷回路（ＦＰＣＢ）、及び、細線ケーブルなど様々な公知の導電性材質が用いられ得る。

本発明による薄板プレートの組み立て構造は、薄板プレートの簡単な構造変更のみで外部の衝撃を吸収するとともに変形を防止できるので、結果的に装置の信頼性を確保できる。

特許請求の範囲内にあって、このような実施形態を変形できる多くの様々な方式が明らかに存在する。換言すれば、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく本発明を実施できる多くの他の方式があり得る。

例えば、本発明による湾曲部は、薄板プレートのエッジの直線区間全体にわたって形成されていた。しかし、これに限定されるものではなく、本発明による薄板プレートの湾曲部は薄板プレートの直線区間のエッジのうち一部に形成され得る。例えば、薄板プレートの耐久性を確保するためにねじなどで締結される部分から最も離隔された部分を最大変形位置にして区間毎に湾曲部を形成しても良い。

１０ 薄板プレート
２０ メインフレーム
２１ 開口
２２ リセス
２２１ 段部
２３ 締結部
２４ ボンド付着面
２５ 導電テープ付着面
３０ 薄板プレート
３１ 第１湾曲部
３２ 第２湾曲部
３３ 第３湾曲部
３４ 第４湾曲部
４０ 金属性薄板プレート
５０ 導電テープ、導電性部材
１００ 電子装置
１０１ 表示装置
１０２ スピーカ装置
１０３ マイクロホン装置
１０４ カメラレンズアセンブリ
１０５ センサ
Ｂ バッテリパック

Claims (19)

1. 電子装置において、
   メインフレームと、
   前記メインフレームに形成される開口と、
   前記開口のエッジに沿って前記メインフレームの面より低く形成されるリセスと、
   前記リセスにエッジが装着される方式で配置された薄板プレートであって、前記エッジのうち少なくとも１つが内側に湾曲された湾曲部を形成するように構成される薄板プレートと、
   を含み、
   前記湾曲部は、前記メインフレームの面及び前記リセスによって形成された段部のうち、前記湾曲部に対向する部分から離隔されている、電子装置。
2. 前記薄板プレートの前記エッジは、前記湾曲部を除けば、前記段部によって支持されるように配置される請求項１に記載の電子装置。
3. 前記メインフレームは、少なくとも１つの締結部を含み、前記湾曲部から前記段部までの離隔距離は前記締結部からの距離が遠いほど大きく形成される請求項２に記載の電子装置。
4. 前記湾曲部は、前記湾曲部が前記リセス上に配置されるような曲率半径を有するように形成される請求項１に記載の電子装置。
5. 前記薄板プレートは、金属材質、複合素材、高分子化合物、及び、無機材質のうち少なくとも一つで形成されるか、薄板のＧＦＲＰ又はＣＦＲＰで形成されるか、または薄板のアルミニウム又はＳＵＳで形成される請求項１に記載の電子装置。
6. 前記メインフレームは、マグネシウム又はアルミニウム材質によるダイカスト工法又は機械加工が可能な金属又は射出可能な高分子化合物によって形成される請求項１に記載の電子装置。
7. 前記薄板プレートは、ボンディング又は両面接着方法によって前記メインフレームと固定される請求項１に記載の電子装置。
8. 前記メインフレーム及び薄板プレートは、導電性材質で形成され、
   前記メインフレームと薄板プレートとの間には、前記電子装置のグラウンドを拡張するために、互いに電気的に接続させるための導電性部材がさらに介在される請求項１に記載の電子装置。
9. 前記導電性部材は、導電性テープ、導電性接着ボンド、導電性クリップ、可撓性印刷回路（ＦＰＣＢ）、及び、細線ケーブルのうち少なくとも１つを使用する請求項８に記載の電子装置。
10. 前記電子装置は、移動通信端末である請求項１に記載の電子装置。
11. 電子装置のフレーム組み立て構造において、
    メインフレームと、
    前記メインフレームに形成される開口と、
    前記開口のエッジに沿って前記メインフレームの面より低く形成されるリセスと、
    前記開口を閉鎖させるために配置される薄板プレートと、
    を含み、
    前記薄板プレートのエッジが前記リセスに装着される方式で配置され、前記薄板プレートのエッジのうち少なくとも１つには、内側に湾曲された湾曲部が形成され、
    前記湾曲部は、前記メインフレームの面及び前記リセスによって形成された段部のうち、前記湾曲部に対向する部分から離隔されている、フレーム組み立て構造。
12. 前記薄板プレートのエッジは、前記湾曲部を除けば、前記段部によって支持されるように設けられる請求項１１に記載のフレーム組み立て構造。
13. 前記メインフレームは、少なくとも１つの締結部を含み、前記湾曲部から前記段部までの離隔距離は前記締結部からの距離が遠いほど大きく形成される請求項１２に記載のフレーム組み立て構造。
14. 前記湾曲部は、前記湾曲部が前記リセス上に配置されるような曲率半径を有するように形成される請求項１１に記載のフレーム組み立て構造。
15. 前記薄板プレートは、金属材質、複合素材、高分子化合物、及び、無機材質のうち少なくとも一つで形成されるか、薄板のＧＦＲＰ又はＣＦＲＰで形成されるか、または薄板のアルミニウム又はＳＵＳで形成される請求項１１に記載のフレーム組み立て構造。
16. 前記薄板プレートは、ボンディング又は両面接着方法によって前記メインフレームのリセスに固定される請求項１１に記載のフレーム組み立て構造。
17. 前記電子装置は、携帯用移動通信端末である請求項１１に記載のフレーム組み立て構造。
18. 電子装置において、
    メインフレームと、
    前記メインフレームに形成される開口と、
    前記開口のエッジに沿って前記メインフレームの面より低く形成されるリセスと、
    前記リセスにエッジが装着される方式で配置され、前記エッジのうち少なくとも１つは内側に湾曲された湾曲部に形成される薄板プレートと、
    前記薄板プレートとメインフレームとの間で前記リセスに装着される方式で配置されるように介在される導電性部材と、
    を含む電子装置。
19. 前記導電性部材は、導電性テープ、導電性接着ボンド、導電性クリップ、可撓性印刷回路（ＦＰＣＢ）、及び、細線ケーブルのうち少なくとも１つを使用する請求項１８に記載の電子装置。