KR101443563B1 - 모바일 기기의 메인프레임 구조 - Google Patents

모바일 기기의 메인프레임 구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디스플레이 모듈이 탑재되는 모바일 기기의 메인프레임으로서, 상기 메인프레임의 몸체를 형성하는 바디프레임을 합성수지 몰드 제작하되, 상기 바디프레임의 테두리 외면에 금속재질로 이루어진 띠 형상의 메탈프레임이 결합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 모바일 기기의 바디프레임의 테두리 외면에 띠 형상의 메탈프레임이 초음파 용착 결합되도록 하는 것으로서, 모바일 기기의 구조강도를 보강하고 외부충격이나 접촉에 의한 스크래치 및 마모를 방지할 수 있고, 다양한 형태로 제작된 메탈프레임을 바디프레임에 초음파 용착시켜 결합함으로써, 바디프레임의 단일 금형으로는 극복할 수 없는 구조적 한계를 넘어서 다양한 디자인적 표현이 가능하며, 접착제나 용제를 사용하지 않아 친환경적이고, 용착부위의 변형 및 변질이 없어 외관이 미려하며, 초음파 용착 시간이 1초 미만으로서, 순간 접착방식에 의한 양산작업이 가능한 효과를 갖는다.

Description

모바일 기기의 메인프레임 구조{FRAME STRUCTURE FOR MOBILEPHONE}
본 발명은 모바일 기기의 메인프레임 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바디프레임의 테두리 외면에 띠 형상의 메탈프레임이 초음파 용착 결합되도록 한 모바일 기기의 메인프레임 구조에 관한 것이다.
전자 산업의 발전에 따라, 많은 종류의 전자제품(예를 들면, 통신, 가전제품)들이 등장하였다. 그러한 전자제품들로는, 예컨대, 노트북 컴퓨터, 모바일 기기, PDA, M.I.D(Mobile Internet(Interface) Device), MP3 플레이어(또는, 그와 유사한 플레이어), IC 레코더, 게임기 등의 모바일 전자제품 또는 다른 가전제품이 있다.
소비자들은, 위와 같은 전자 제품들, 특히, 모바일 전자제품들에 대하여 많은 우수한 특성, 성능 또는 장점을 요구하고 있다. 그 중, 제품의 경량성 및 박판화 또는 슬림화는 소비자가 생산자에게 요구하고, 그에 따라, 생산자가 추구하고 있는 전자제품의 중요한 성능 또는 특성인 것으로 알려져 있다.
도 1은 일반적인 모바일 기기의 구조를 도시한 분해사시도이다. 동 도면에서 보는 바와 같이 모바일 기기는 강화유리(1), 디스플레이모듈(2), 메인프레임(3), 리어커버(4), 배터리(5), 백커버(6)로 조립된다.
이때, 상기한 종래기술은 제품의 경량화 및 슬림화를 위해 메인프레임(3), 리어커버(4), 백커버(6)를 합성수지재를 이용해 몰드 제작하게 된다.
그러나, 합성수지는 작업성에 비해 강도 및 내구성이 취약한 문제가 있었다. 특히 메인프레임(3)의 측면이 모바일 기기의 측면역할을 수행하게 되는데, 이와 같은 메인프레임(3)의 측면을 합성수지로 형성함에 따라 외부의 충격과 마찰에 의해 쉽게 모바일 기기가 파손되거나, 마모되는 문제가 있었다.
또한, 모바일 기기 측면부의 디자인적 변화의 한계가 있었고, 쉽게 훼손 및 마모됨에 따라 소비자가 제품에 대한 좋지 못한 이미지를 갖게 되는 문제가 있었다.
또 다른 종래기술로서, 대한민국등록특허 제10-1251027호의 디스플레이 패널용 에지프레임의 제작방법이 개시된다. 상기 종래기술은 금속판으로부터 띠 형상으로서 그 길이가 에지프레임의 전체 둘레 길이와 같은 길이로 금속판을 절단하고, 상기 금속판을 수평면과 수직면을 갖도록 단면을 "ㄱ"자 형상으로 1차 절곡하며, 상기 "ㄱ"자 형상으로 절곡된 금속판을 사각틀 형상이 되도록 2차 절곡하고, 상기 금속판의 양단부를 연결한다.
상기한 바와 종래기술의 에지프레임은 금속구조물로서, 구조적인 강도와 내구성을 제공할 수 있다는 이점을 갖는다. 하지만, 종래기술은 에지프레임을 별도의 나사 체결수단을 이용해 메인서포트에 결합되도록 하는 것으로서, 결합부의 기밀성이 좋지 않을 뿐만 아니라, 소형 및 박형 구조물에서는 나사체결이 어렵기 때문에 사용이 어려운 문제가 있었다.
대한민국등록특허 제10-1251027호
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 모바일 기기의 바디프레임의 테두리 외면에 띠 형상의 메탈프레임이 초음파 용착 결합되도록 하는 것으로서, 모바일 기기의 구조강도를 보강하고 외부충격이나 접촉에 의한 스크래치 및 마모를 방지하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다양한 형태로 제작된 메탈프레임을 바디프레임에 초음파 용착시켜 결합함으로써, 바디프레임의 단일 금형으로는 극복할 수 없는 구조적 한계를 넘어서 다양한 디자인적 표현이 가능하도록 하는데 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 디스플레이 모듈이 탑재되는 모바일 기기의 메인프레임으로서, 상기 메인프레임의 몸체를 형성하는 바디프레임을 합성수지 몰드 제작하되, 상기 바디프레임의 테두리 외면에 금속재질로 이루어진 띠 형상의 메탈프레임이 결합되도록 하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조가 제공될 수 있다.
또한, 상기 바디프레임의 테두리 둘레에는 복수의 열가소성 용착돌기가 형성되고, 상기 용착돌기가 형성된 지점을 초음파 용착기를 이용해 압착 가열시켜 바디프레임과 메탈프레임 사이가 용착 결합되도록 할 수 있다.
또한, 상기 용착돌기와 대면하는 메탈프레임 내면에 용착돌기를 슬라이드 안내하는 결합홈을 형성할 수 있다.
또한, 상기 결합홈은 용착돌기가 삽입 안내된 후, 초음파 용착시 용착돌기가 녹아서 주변으로 확산되도록 하는 확장홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
또한, 상기 초음파 용착기는 용착돌기를 사이에 두고, 메탈프레임 외측에 초음파 진동을 위한 혼이 위치하고, 바디프레임 내측에 상기 혼과 대면하여 압착력을 제공하는 치구를 형성할 수 있다.
이때, 상기 초음파 용착기는 용착돌기 위치에 대응하는 혼 및 치구를 개별 형성할 수 있다.
본 발명은 모바일 기기의 바디프레임의 테두리 외면에 띠 형상의 메탈프레임이 초음파 용착 결합되도록 하는 것으로서, 모바일 기기의 구조강도를 보강하고 외부충격이나 접촉에 의한 스크래치 및 마모를 방지하는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 다양한 형태로 제작된 메탈프레임을 바디프레임에 초음파 용착시켜 결합함으로써, 바디프레임의 단일 금형으로는 극복할 수 없는 구조적 한계를 넘어서 다양한 디자인적 표현이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 접착제나 용제를 사용하지 않아 친환경적인 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 용착부위의 변형 및 변질이 없어 외관이 미려한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 초음파 용착 시간이 1초 미만으로서, 순간 접착방식에 의한 양산작업이 가능한 효과를 갖는다.
도 1은 일반적인 모바일 기기의 구조를 도시한 분해사시도.
도 2는 본 발명에 따른 모바일 기기 조립구조를 설명하기 위한 요부 단면 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명의 용착돌기 구조를 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 결합홈 구조를 도시한 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 용착구조를 설명하는 개념도.
도 7은 본 발명의 다른실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 도시한 분해사시도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 설명하기 위한 요부 단면 사시도.
도 9는 도 8의 메탈프레임 구조를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 모바일 기기 조립구조를 설명하기 위한 요부 단면 사시도이다. 도 2를 참조하면 본 발명에 따른 모바일 기기는 크게 강화유리(110), 디스플레이모듈(120), 메인프레임(130), 리어커버(140), 배터리(150), 백커버(160)로 조립된다.
상기 강화유리(110)는 디스플레이모듈(120)이 손상되는 것을 방지하는 역할을 수행하고, 상기 디스플레이모듈(120)은 LCD 또는 LED 모듈이 사용될 수 있다.
이때, 상기 메인프레임(130)은 전면에 디스플레이모듈(120) 및 강화유리(110)가 장착되고, 후면에 회로부가 장착된다. 다시 상기 메인프레임(130)의 후면은 리어커버(140)가 결합되어 보호되도록 하며, 상기 리어커버(140)를 개구시켜 배터리(150)가 안착될 수 있는 공간을 확보한다.
그리고, 상기 리어커버(140) 후면에 착탈 가능하게 백커버(160)가 결합된다.
상기 백커버(160)는 모바일 기기의 외면을 형성하는 동시에 배터리(150)가 평상시 외부에 노출시키지 않도록 하며, 배터리(150)의 교체시에는 리어커버(140)로부터 분리시키게 된다.
상기 메인프레임(130), 리어커버(140), 백커버(160)를 합성수지재를 이용해 몰드 제작하게 될 수 있다.
이때, 본 발명에서는 메인프레임(130)의 구조적인 강도와 내구성을 향상시키기 위해 메인프레임(130)을 바디프레임(131)과 메탈프레임(133)으로 분리시켜 제작할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 도시한 분해사시도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 메인프레임(130)은 바디프레임(131)의 테두리(131a) 외면에 띠 형상의 메탈프레임(133)이 결합되도록 하되, 상기 바디프레임(131)의 테두리(131a) 둘레에는 복수의 열가소성 용착돌기(131b)가 형성된다.
그리고, 상기 용착돌기(131b)와 대면하는 메탈프레임(133) 내면에 용착돌기(131b)를 슬라이드 안내하는 결합홈(133a)을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 용착돌기 구조를 도시한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 결합홈 구조를 도시한 개념도이다.
도 4에서 보는 바와 같이 본 발명의 용착돌기(131b)는 다양한 형태로 제작이 가능하며, 형상이나 크기, 두께는 특정하게 제한되지 않는다. 도 4에서는 용착돌기를 정사각, 사각, 원형으로 형성하는 예를 도시하고 있다.
또한, 도 5에서 보는 바와 같이 본 발명의 결합홈(133a)은 다양한 형태로 제작이 가능하며, 형상이나 크기, 두께는 특정하게 제한되지 않는다. 도 5에서는 결합홈(133a)이 폐쇄된 형태, 또는 일측이 개구된 슬라이드 홈의 예를 도시하고 있다.
이때, 도 5에서와 같이 결합홈(133a)은 용착돌기(131b)가 삽입 안내된 후, 초음파 용착시 용착돌기(131b)가 녹아서 주변으로 확산되도록 하는 확장홈(133b)을 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 초음파 용착구조를 설명하는 개념도이다. 도 6을 참조하면, 용착돌기(131b)가 형성된 지점을 초음파 용착기(210)를 이용해 압착 가열시켜 바디프레임(131)과 메탈프레임(133) 사이가 용착 결합되도록 할 수 있다.
여기서, 초음파 용착이란, 60Hz의 전기적 에너지를 진동자를 통해 기계적 진동에너지로 변환된 후 혼을 통해 가공물에 가압하면 접합면에 순간적으로 강력한 마찰열을 발생시켜 접합면이 용해 접착되는 강한 분자적 결합방법을 일컫는다.
상기 초음파 용착기(210)는 용착돌기(131b)를 사이에 두고, 메탈프레임(133) 외측에 초음파 진동을 위한 혼(211)이 위치하고, 바디프레임(131) 내측에 상기 혼(211)과 대면하여 압착력을 제공하는 치구(213)를 형성할 있다.
예컨대, 상기 초음파 용착기(210)의 혼(211) 및 치구(213)는 상호 이격 및 압착이 가능한 구조로 설치될 수 있다.
또한, 상기 초음파 용착기(210)는 용착돌기(131b) 위치에 대응하는 혼(211) 및 치구(213)를 개별 형성할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 도시한 분해사시도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바디프레임(131) 표면에 열가소성 수지를 도트(DOT) 형태로 뿌려서 용융시 접착제로 사용할 수 있는 융착프린트부(131c)를 형성할 수 있다.
이때, 상기 융착프린트부(131c)를 선형이나 격자형태로 변형할 수도 있다.
그리고, 상기 본 발명 융착프린트부(131c)와 접착성을 개선하기 위해 메탈프레임(133) 내면을 거칠게 가공하여 스크래치면(133c)이 형성되도록 할 수 있다.
도 7에서와 같은 융착프린트부(131c)는 바디프레임(131)의 테두리(131a) 전체영역에 형성되도록 하거나, 일정영역에만 제한적으로 형성되도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 모바일 기기의 메인프레임의 조립구조를 설명하기 위한 요부 단면 사시도이고, 도 9는 도 8의 메탈프레임 구조를 도시한 사시도이다.
동 도면에서 보는 바와 같이 메탈프레임(133) 내면에 내측방향으로 돌출된 복수의 인서트브릿지(133d)를 형성하고, 상기 바디프레임(131)의 몰드 성형시 메탈프레임(133)을 인서트시켜 인서트브릿지(133d)가 바디프레임(131) 몸체 내에 삽입되도록 할 수 있다.
이때, 상기 인서트브릿지(133d)를 “L”자 구조로 형성하되, 수직면이 메탈프레임(133) 내면에 용접되도록 할 수 있다.
또한, 상기 인서트브릿지(133d)의 수평면에 요철부를 형성할 수 있는데, 상기 요철부는 돌기 또는 홀 형태가 모두 사용될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명은 모바일 기기의 바디프레임의 테두리 외면에 띠 형상의 메탈프레임이 초음파 용착 결합되도록 하는 것으로서, 모바일 기기의 구조강도를 보강하고 외부충격이나 접촉에 의한 스크래치 및 마모를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 다양한 형태로 제작된 메탈프레임을 바디프레임에 초음파 용착시켜 결합함으로써, 바디프레임의 단일 금형으로는 극복할 수 없는 구조적 한계를 넘어서 다양한 디자인적 표현이 가능하고, 접착제나 용제를 사용하지 않아 친환경적이다.
또한, 본 발명은 용착부위의 변형 및 변질이 없어 외관이 미려하고, 초음파 용착 시간이 1초 미만으로서, 순간 접착방식에 의한 양산작업이 가능하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
110:강화유리 120:디스플레이모듈
130:메인프레임 131:바디프레임
131a:테두리 131b:용착돌기
131c:융착프린트부 133:메탈프레임
133a:결합홈 133b:확장홈
133c:스크래치면 133d: 인서트브릿지
140:리어커버
150:배터리 160:백커버
210:초음파용착기 211:혼
213:치구

Claims (10)

  1. 디스플레이 모듈(120)이 탑재되는 모바일 기기의 메인프레임(130)의 몸체를 형성하는 바디프레임(131)을 합성수지 몰드 제작하되, 상기 바디프레임(131)의 테두리(131a) 외면에 금속재질로 이루어진 띠 형상의 메탈프레임(133)이 결합되도록 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조에 있어서,
    상기 바디프레임(131)의 테두리(131a) 둘레에 복수의 열가소성 용착돌기(131b)가 형성되고, 상기 용착돌기(131b)가 형성된 지점을 초음파 용착기(210)를 이용해 압착 가열시켜 바디프레임(131)과 메탈프레임(133) 사이가 용착 결합되게 하기 위해 상기 용착돌기(131b)와 대면하는 메탈프레임(133) 내면에 용착돌기(131b)를 슬라이드 안내하는 결합홈(133a)을 형성하고,
    상기 결합홈(133a)은 용착돌기(131b)가 삽입 안내된 후, 초음파 용착시 용착돌기(131b)가 녹아서 주변으로 확산되도록 하는 확장홈(133b)을 형성하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 용착기(210)는 용착돌기(131b)를 사이에 두고, 메탈프레임(133) 외측에 초음파 진동을 위한 혼(211)이 위치하고, 바디프레임(131) 내측에 상기 혼(211)과 대면하여 압착력을 제공하는 치구(213)를 형성하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 초음파 용착기(210)는 용착돌기(131b) 위치에 대응하는 혼(211) 및 치구(213)를 개별 형성하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
  7. 삭제
  8. 디스플레이 모듈(120)이 탑재되는 모바일 기기의 메인프레임(130)의 몸체를 형성하는 바디프레임(131)을 합성수지 몰드 제작하되, 상기 바디프레임(131)의 테두리(131a) 외면에 금속재질로 이루어진 띠 형상의 메탈프레임(133)이 결합되도록 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조에 있어서,
    상기 메탈프레임(133) 내면에 내측방향으로 “L”자 구조의 수직면은 용접되어 돌출되게 하고 수평면은 요철부가 형성되게 한 복수의 인서트브릿지(133d)를 형성하고, 상기 바디프레임(131)의 몰드 성형시 메탈프레임(133)을 인서트시켜 인서트브릿지(133d)가 바디프레임(131) 몸체 내에 삽입되도록 하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 인서트브릿지(133d)의 수평면에 요철부를 형성하는 것을 특징으로 하는 모바일 기기의 메인프레임 구조.
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