KR101764109B1 - 강성 재료로부터 형성되는 인터로킹 가요성 세그먼트 - Google Patents

강성 재료로부터 형성되는 인터로킹 가요성 세그먼트 Download PDF

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Abstract

강성 구조체 내에 가요성 부분 또는 굽힘 부분을 생성하기 위한 방법이 개시된다. 방법은 또한 강성 재료로부터 가요성 구조체를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 방법은 금속, 합금, 경질 플라스틱 등과 같은, 하지만 그에 제한되지 않는 실질적으로 강성인 재료를 제공하는 단계, 및 강성 재료 내에 기하학적 패턴을 한정하는 강성 재료의 부분들을 선택적으로 제거하는 단계를 포함한다. 가요성 부분의 굽힘 반경이 기하학적 패턴에 의해 한정된다. 강성 구조체는 인클로저, 전자 디바이스를 위한 커버, 하나 이상의 힌지 등을 생성하기 위해 사용될 수 있다.

Description

강성 재료로부터 형성되는 인터로킹 가요성 세그먼트{INTERLOCKING FLEXIBLE SEGMENTS FORMED FROM A RIGID MATERIAL}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 특허 협력 조약 특허 출원은 전체적으로 본 명세서에 참고로 포함되는, 2012년 2월 16일자로 출원된, 발명의 명칭이 "단일 강성 재료로부터 형성되는 인터로킹 가요성 세그먼트(Interlocking Flexible Segments Formed from a Unitary Rigid Material)"인 미국 가출원 제61/599,766호에 대해 우선권을 주장한다.
본 발명은 일반적으로 강성 재료(rigid material) 내에 가요성 부분(flexible portion)을 생성하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전자 디바이스의 컴포넌트를 위한 가요성 세그먼트를 생성하는 것에 관한 것이다.
많은 전자 디바이스, 주변 컴포넌트 또는 디바이스(예컨대, 스피커, 헤드폰, 키보드 등)가 플라스틱 또는 금속과 같은 비교적 강성 재료로 제조되는 하우징 또는 인클로저(enclosure)를 포함할 수 있다. 이들 유형의 인클로저는 전형적으로 인클로저 내에 내장된 내부 컴포넌트를 위한 보호를 제공하기 위해 적어도 어느 정도 강성이다. 그러나, 재료의 강성으로 인해, 이들 유형의 인클로저 또는 하우징이 굽혀지거나 구부러지게 하기 위해서는, 힌지와 같은 별개의 요소가 강성 재료에 연결될 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 랩탑 인클로저는 두 구성요소가 서로에 대해 이동하도록 허용하는 하나 이상의 힌지에 의해 함께 상호연결되는 2개의 별개의 강성 구성요소를 포함할 수 있다. 힌지와 같은 이들 추가의 구성요소는 인클로저의 크기 및 그에 따라 전자 디바이스 또는 주변 디바이스의 크기를 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 추가의 구성요소가 함께 조립될 필요가 있을 수 있기 때문에 제조 비용도 증가시킬 수 있다.
본 명세서에 기술된 실시예의 예는 전자 디바이스를 위한 인클로저를 생성하기 위한 방법의 형태를 취할 수 있다. 방법은 강성 재료를 제공하는 단계 및 인터로킹 특징부(interlocking feature)들의 기하학적 패턴을 생성하기 위해 강성 재료의 섹션들을 제거하는 단계를 포함한다. 기하학적 패턴은 강성 재료의 굴곡성(flex)을 한정할 수 있다.
다른 실시예는 실질적으로 강성인 재료로 형성되는 인클로저의 형태를 취할 수 있다. 인클로저는 제1 행(row)을 따라 강성 재료 내에 한정되는 제1 복수의 굴곡성 개구(flex aperture) 및 제2 행을 따라 강성 재료 내에 한정되는 제2 복수의 굴곡성 개구를 포함할 수 있다. 제2 행은 제1 행 아래에 위치되고, 제1 복수의 굴곡성 개구는, 제1 복수의 굴곡성 개구 각각의 제1 단부가 제2 복수의 굴곡성 개구 각각의 제1 단부와 상이한 수직 평면 내에 있도록, 제2 복수의 굴곡성 개구와 오정렬된다. 제1 행 또는 제2 행 중 하나에 굽힘력이 가해질 때, 제1 복수의 굴곡성 개구 및 제2 복수의 굴곡성 개구는 형상 또는 치수가 변하여, 강성 재료가 굽혀지도록 허용한다.
본 개시 내용의 또 다른 실시예는 실질적으로 강성인 재료로 형성되는 하우징의 형태를 취할 수 있다. 하우징은 강성 재료 내에 한정되는 제1 복수의 인터로킹 특징부, 강성 재료 내에 한정되는 제2 복수의 인터로킹 특징부, 및 제1 복수의 인터로킹 특징부를 제2 복수의 인터로킹 특징부로부터 분리하기 위해 제1 복수의 인터로킹 특징부와 제2 복수의 인터로킹 특징부 사이에 한정되는 복수의 굴곡성 개구를 포함할 수 있다. 제1 복수의 인터로킹 특징부는 제2 복수의 인터로킹 특징부에 대해 이동가능하다.
본 개시 내용의 다른 실시예는 가요성 구성요소를 제조하는 방법의 형태를 취할 수 있다. 방법은 실질적으로 강성인 재료를 제공하는 단계 및 복수의 굴곡성 개구를 생성하기 위해 강성 재료의 부분들을 제거하는 단계를 포함한다. 굴곡성 개구들은 강성 재료의 인터로킹 특징부들에 의해 한정되며, 인터로킹 특징부들은 서로 인접하고 굴곡성 개구들에 의해 서로 이격된다. 인터로킹 특징부들 중 각각은 적어도 하나의 측벽을 갖고, 측벽의 각도가 강성 재료의 반경방향 굽힘을 결정한다. 개시된 방법을 사용하여 형성된 강성 재료는, 곡선을 포함하지만 실질적으로 원통형이 아닌 비-원통형, 예컨대 평탄한 또는 3차원 물체일 수 있다.
<도 1>
도 1은 강성 재료 내에 가요성 부분을 생성하기 위한 방법을 예시한 흐름도.
<도 2a>
도 2a는 가요성 부분을 포함하는 강성 재료로 형성된 인클로저를 포함하는 전자 디바이스의 전방 사시도.
<도 2b>
도 2b는 인클로저의 제1 실시예를 포함하는 전자 디바이스의 측면도.
<도 2c>
도 2c는 인클로저의 제2 실시예를 포함하는 전자 디바이스의 측면도.
<도 3a>
도 3a는 가요성 부분이 형성되기 전에 인클로저를 형성하는 강성 재료의 상부 사시도.
<도 3b>
도 3b는 가요성 부분을 형성하는 기하학적 부분의 제1 실시예를 포함하는 강성 재료의 평면도.
<도 4a>
도 4a는 굽힘 동안 도 3b의 기하학적 패턴의 확대도.
<도 4b>
도 4b는 굽힘 동안 도 3b의 기하학적 패턴의 또 다른 확대도.
<도 4c>
도 4c는 상부 부분이 저부 부분에 대해 부분적으로 기울어진, 도 3b의 기하학적 패턴을 포함하는 도 2a의 인클로저의 간략화된 측부 사시도.
<도 4d>
도 4d는 상부 부분이 저부 부분에 실질적으로 평행하게 위치된, 도 3b의 기하학적 패턴을 포함하는 도 2a의 인클로저의 간략화된 측부 사시도.
<도 4e>
도 4e는 도 4d의 인클로저의 확대된 측부 사시도.
<도 5a>
도 5a는 가요성 부분을 형성하는 기하학적 패턴의 제2 실시예를 포함하는 강성 재료의 평면도.
<도 5b>
도 5b는 상부 부분이 저부 부분에 실질적으로 평행하게 위치된, 도 5a의 기하학적 패턴을 포함하는 도 2a의 인클로저의 간략화된 측부 사시도.
<도 5c>
도 5c는 도 5a의 기하학적 패턴의 확대된 평면도.
<도 5d>
도 5d는 인클로저가 도 5b에 예시된 위치에 있는, 도 5a의 기하학적 패턴의 확대된 측면도.
<도 5e>
도 5e는 도 5a의 기하학적 패턴의 확대된 상부 사시도.
<도 5f>
도 5f는 도 5a의 기하학적 패턴의 행의 상부 사시도.
<도 6a>
도 6a는 가요성 부분을 형성하는 기하학적 패턴의 제3 실시예의 행의 상부 사시도.
<도 6b>
도 6b는 도 6a의 기하학적 패턴의 두 행의 상부 사시도.
<도 6c>
도 6c는 도 6a의 기하학적 패턴의 일부분의 측부 사시도.
<도 7a>
도 7a는 가요성 부분을 형성하는 기하학적 패턴의 제4 실시예의 평면도.
<도 7b>
도 7b는 도 7a의 기하학적 패턴의 상부 사시도.
<도 7c>
도 7c는 도 7a의 기하학적 패턴으로부터 제거된 인터로킹 특징부의 평면도.
<도 8a>
도 8a는 도 6a의 기하학적 패턴이 가요성 부분을 한정하는 인클로저를 포함하는 한 쌍의 헤드폰의 사시도.
<도 8b>
도 8b는 인클로저의 가요성 부분을 따라 구부림으로써 굽혀지는 하나의 헤드폰의 측부 사시도.
<도 9a>
도 9a는 내부에 한정된 기하학적 패턴을 포함하는 전자 디바이스를 위한 커버의 평면도.
<도 9b>
도 9b는 커버가 부분적으로 후퇴된, 도 9a의 전자 디바이스와 커버의 측면도.
<도 9c>
도 9c는 커버가 완전히 후퇴되고 전자 디바이스를 위한 지지체 또는 스탠드로서 역할하는, 도 9a의 전자 디바이스와 커버의 상부 사시도.
본 명세서에 기술된 몇몇 실시예는 강성 또는 실질적으로 강성인 재료 내에 가요성 부분 또는 요소를 생성하기 위한 방법의 형태를 취할 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같은 용어 강성 재료가 강성 재료, 반-강성(부분적으로 가요성인 재료), 및 증가된 가요성이 요구될 수 있는 실질적으로 임의의 재료를 포함하도록 의도되는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 강성 재료는 금속, 탄소 섬유, 복합재, 세라믹, 유리, 사파이어, 플라스틱 등일 수 있다. 강성 재료 내에 한정되는 가요성 부분 또는 부분들은 리빙 힌지(living hinge) 또는 기계적 힌지로서 기능할 수 있고, 강성 재료가 사전결정된 방향으로 사전결정된 각도까지 굽혀지도록 허용할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가요성 부분은 강성 재료의 실질적으로 임의의 위치에 위치될 수 있고, 강성 재료의 하나 이상의 치수에 걸쳐(예컨대, 강성 재료의 폭, 길이 또는 높이에 걸쳐) 이어질 수 있다. 몇몇 경우에, 강성 재료는 실질적으로 평평하거나 평탄할 수 있고, 3차원 물체(예컨대, 성형되거나 기계가공된 구성요소) 등을 나타낼 수 있다.
가요성 부분은 강성 재료 내에 리세스되고(recessed)/되거나 커팅될 수 있는 기하학적 패턴에 의해 한정될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기하학적 패턴은 함께 인터로킹되는 하나 이상의 이동가능한 요소를 한정할 수 있다. 이동가능한 요소 또는 인터로킹 특징부는 인접한 요소에 대해 이동할 수 있지만, 그들 인접한 요소로부터 분리되는 것이 방지될 수 있다. 가요성 부분은 각각 사전결정된 양만큼 이동할 수 있는 복수의 이동가능한 인터로킹된 요소를 포함할 수 있으며, 따라서 복수의 이동가능한 요소의 조합이 강성 재료 또는 그 재료로 제조된 디바이스 또는 인클로저에 대한 굽힘 점 또는 영역을 생성한다. 굽힘량, 즉 모든 이동가능한 인터로킹된 요소가 그들의 최대한으로 병진 이동하는 경우에 강성 재료가 변형될 수 있는 최대 각도는 개별 인터로킹된 이동가능한 요소들 사이의 이동의 정도 또는 하나 이상의 요소의 형상을 변화시킴으로써 변할 수 있다. 유사하게, 굽힘 각도, 방향, 피치 및 굽힘 또는 구부림 축이 커팅부(cut)의 기하학적 패턴에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 제1 기하학적 패턴이 강성 재료가 단일 축만을 따라 굽혀지도록 허용할 수 있는 반면, 제2 기하학적 패턴이 강성 재료가 다수의 축을 따라 굽혀지도록 허용할 수 있다. 다른 예로서, 요소의 형상의 각형성(angulation)을 변화시킴으로써, 구부림 반경이 변화될 수 있다.
강성 재료는 하나 이상의 상이한 패턴, 각도 등을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 강성 재료는 다른 것보다 더욱 가요성인 몇몇 섹션을 구비할 수 있으며, 이는 기하학적 패턴, 패턴의 각형성 등을 변화시킴으로써 행해질 수 있다.
몇몇 실시예에서, 가요성 부분을 생성하기 위한 방법은 휴대용 및/또는 주변 디바이스를 비롯한 전자 디바이스를 위한 인클로저를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 랩탑을 위한 인클로저가 가요성 부분이 재료의 대략 중점 주위에 한정되는 강성 재료로부터 생성될 수 있다. 가요성 부분은 강성 재료가 절반으로 접히도록 허용할 수 있어, 랩탑 클램셸(clamshell)로서 역할한다. 상부 부분이 디스플레이 스크린을 지지할 수 있고, 저부 부분이 키보드, 트랙 패드 등을 지지할 수 있는 한편, 강성 재료의 측벽에 의해 한정되는 내부가 통상의 랩탑 컴퓨팅 디바이스에 따른 다양한 전자 컴포넌트를 내장할 수 있다. 이러한 방식으로, 인클로저(또는 그의 일부분)가 여전히 인클로저에 가요성 및 굽힘을 제공하면서, 단일 강성 재료로부터 생성될 수 있다. 다른 예로서, 방법은 태블릿 컴퓨터 또는 스마트 폰을 위한 커버와 같은, 전자 디바이스를 위한 가요성 커버를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
다른 예로서, 방법은 헤드폰을 위한 하우징 또는 하우징의 일부분을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 이 예에서, 가요성 세그먼트는 와이어가 헤드폰의 인클로저로 들어가는 곳에서 와이어를 둘러싸고 보호하는 인클로저를 형성하도록 협동할 수 있다. 와이어 또는 케이블에 대한 연결 위치에서의 인클로저는 하나 이상의 축을 중심으로 구부러져 다수의 방향으로의 굽힘을 제공할 수 있다. 이러한 가요성은, 이어피스(earpiece)의 연결 부분이 통신 와이어의 이동과 함께 적어도 부분적으로 이동할 수 있기 때문에, 와이어가 이어피스에 대해 이동할 때 인클로저에 균열이 발생하는 것을 실질적으로 방지할 수 있다. 또한, 가요성은, 하우징의 가요성이 케이블 또는 와이어가 굽혀질 수 있는 반경을 증가시켜 케이블의 내부 와이어가 굽혀질 때 그것에 변형 완화(strain relief)를 제공할 수 있기 때문에, 케이블의 내부 와이어가 파단되는 것을 방지하는 데 또한 도움을 줄 수 있다.
또 다른 예는 가요성 섹션을 갖거나 실질적으로 가요성일 수 있는 밴드, 스트랩 또는 케이블을 생성하기 위해 이 방법을 사용하는 것을 포함한다. 특정 예로서, 방법은 휴대용 전자 디바이스를 사용자의 이두근 상에 유지시키기 위한 암 밴드와 같은, 전자 디바이스를 지지할 수 있는 밴드를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 다른 특정 예로서, 방법은 또한 케이블, 스트랩 등을 위한 변형 완화 섹션을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 방법은 또한 손잡이, 케이스, 가방, 지갑 등을 생성하기 위해 사용될 수 있다.
이제 도면을 참조하여, 강성 재료 내에 가요성 부분을 생성하기 위한 방법이 더욱 상세히 논의될 것이다. 도 1은 강성 재료 내에 가요성 부분을 생성하기 위한 방법(100)에 대한 흐름도이다. 방법(100)은 단계(102)로 시작될 수 있고, 강성 재료는 형성되거나 달리 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강성 재료는 원하는 형상으로 금속 사출 성형될 수 있고, 강성 재료의 형상은 재료의 블록 또는 시트로부터 밀링되거나 달리 커팅될 수 있거나, 다른 제조 기술이 사용될 수 있다. 강성 재료는 증가된 가요성이 요구되는 경우에 실질적으로 임의의 재료일 수 있다. 예를 들어, 재료는 금속, 금속 합금, 플라스틱, 복합 재료(예컨대, 탄소 섬유 강화 플라스틱, 자성 또는 전도성 재료, 유리 섬유 강화 재료 등), 세라믹, 사파이어, 유리, 인쇄 회로 기판 등을 포함할 수 있다. 또한, 강성 재료는 함께 연결되는(예컨대, 접착제, 용접 등을 통해) 2가지 이상의 재료의 조합을 포함할 수 있다. 일례로서, 제1 재료가 취성(예컨대, 유리)일 수 있는 경우에, 이러한 재료가 다른 덜 취성인 재료에 라미네이팅되거나 달리 연결될 수 있고, 이어서 조합된 재료가 방법(100)을 사용하여 변화될 수 있다.
강성 재료를 생성하기 위해 단계(102)에 사용되는 형성 공정은 사용되는 재료의 유형 및/또는 원하는 형상의 크기/치수에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 재료가 경질 플라스틱인 경우에, 재료를 생성하기 위해 사출 성형이 사용될 수 있다. 그러나, 사출 성형이 다른 유형의 재료에는 요구되지 않을 수 있다. 또한, 단계(102)는 선택적일 수 있다. 예를 들어, 몇몇 경우에, 강성 재료는 다른 공급원(예컨대, 제조자)으로부터 제공될 수 있고, 이어서 아래에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이 가요성 부분을 제공하도록 조작될 수 있다. 따라서, 몇몇 경우에, 강성 재료는 성형된 또는 밀링된 구성요소의 형성된 형상과 같은 3차원 형상의 형태일 수 있다. 또한, 강성 재료의 두께가 재료의 용도 또는 구성요소의 형상에 기초하여 원하는 대로 변할 수 있는 것에 유의하여야 한다.
단계(102) 후 강성 재료의 형상은 방법(100)이 완료된 후 작은 또는 복잡한 개구와 같은 몇몇 특징부 또는 둥근 에지, 코팅, 페인팅 등과 같은 마감재가 완성될 수 있기 때문에 구성요소의 최종 형상이 아닐 수 있다. 강성 재료가 사출 성형될 수 있는 것과 같은 다른 실시예에서, 단계(102) 후 강성 재료의 형상은 강성 재료의 최종 형상과 실질적으로 동일할 수 있다(아래에서 더욱 상세히 논의되는 단계(108)로 인한 형상의 변화는 제외함). 도 3a는 단계(102) 후 강성 재료의 평면도를 예시하고, 아래에서 더욱 상세히 논의된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 강성 재료는 방법(100) 동안 조작되기 전에 하나 이상의 마감재, 코팅, 장식물 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 강성 재료는 단계(104, 106)(아래에서 논의됨) 전에 재료에 적용될 수 있는 하나 이상의 코팅, 필름 등으로 페인팅되고, 애노다이징되고(anodized), 적층될 수 있다.
단계(102)와 강성 재료의 형상이 생성된 후, 방법(100)은 단계(104)로 진행할 수 있고, 기하학적 패턴이 결정될 수 있다. 단계(104)에서, 원하는 굽힘 방향 또는 축, 굽힘 각도 또는 정도, 재료 내의 개구의 크기, 및/또는 가요성 부분의 스프링 상수(spring rate)가 원하는 기하학적 패턴을 결정하기 위해 분석될 수 있다. 기하학적 패턴은 하나 이상의 알고리즘을 실행하는 프로세서에 의해 생성될 수 있거나, 사용자에 의해 결정될 수 있다. 패턴은 강성 재료의 가요성에 대한 다수의 원하는 특성을 고려할 수 있다. 예를 들어, 기하학적 패턴 내의 커팅부의 각도를 증가시키는 것은 재료의 굽힘 반경(bending radius)을 증가시킬 수 있다. 다른 예로서, 커팅부 또는 제거된 재료의 폭을 감소시키는 것은 굽힘 반경을 감소시킬 수 있다. 위에 열거된 굽힘 특성에 더하여, 또한 고려될 수 있는 패턴의 미적 외양, 사용될 재료의 유형 등과 같은, 기하학적 패턴의 추가의 특성이 있을 수 있다. 위에 열거된 특성들 중 하나 이상을 갖는 기하학적 패턴의 상이한 예가 아래에서 도 4a, 도 5a, 도 6a 및 도 7a에 관하여 더욱 상세히 논의된다.
선택된 기하학적 패턴은 하나 이상의 패턴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 재료의 제1 섹션이 제1 굽힘 반경을 갖는 제1 기하학적 패턴을 갖도록 선택될 수 있는 반면, 재료의 제2 섹션이 제2 굽힘 반경을 갖는 제2 기하학적 패턴을 갖도록 선택될 수 있다. 이러한 방식으로, 재료의 두 섹션이 (마감된 때) 상이한 굽힘 가요성을 가질 수 있다. 다른 예로서, 재료의 제1 면이 제1 기하학적 패턴을 포함할 수 있고, 재료의 제2 면이 제2 기하학적 패턴을 포함할 수 있다. 달리 말하면, 전면 패턴이 후면 패턴과 일치하지 않을 수 있다. 이러한 방식으로, 재료는 제1 방향으로 굽혀질 때(예컨대, 전면이 자신 상으로 말림) 제1 굽힘 반경을 그리고 제2 방향으로 굽혀질 때(예컨대, 후면이 자신 상으로 말림) 제2 굽힘 반경을 가질 수 있다.
일단 기하학적 패턴이 결정되었으면, 방법(100)은 단계(106)로 진행할 수 있고, 패턴이 커팅 메커니즘 또는 장치에 제공될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 기하학적 패턴은 날카로운 모서리 및/또는 작은 개구를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 커팅 장치는 강성 재료 내에 기하학적 패턴을 커팅하거나 인각(engrave)하기 위해 레이저를 사용할 수 있는 레이저 커팅 기계일 수 있다. 다른 실시예에서, 커팅 장치는 기하학적 패턴의 형상으로 재료를 제거하기 위해 와이어 또는 프로브(probe)를 사용할 수 있는 전기 방전 기계가공(electrical discharge machine)일 수 있다. 이들 실시예 중 어느 하나에서, 기하학적 패턴은 데이터의 형태로 커팅 장치에 제공될 수 있다. 예를 들어, 기하학적 패턴은 공학 도면, 컴퓨터 이용 설계(CAD) 파일, 컴퓨터 이용 제조(CAM) 파일, 또는 컴퓨터 수치 제어(CNC) 파일 형태와 같은 데이터를 커팅 장치 내의 프로세서 또는 다른 컴포넌트에 전달함으로써 커팅 장치에 제공될 수 있다.
단계(106) 후, 방법(100)은 단계(108)로 진행할 수 있고, 기하학적 패턴이 강성 재료 내에 통합될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 커팅 장치는 기하학적 패턴을 형성하기 위해 강성 재료의 섹션 또는 부분을 제거할 수 있다. 예를 들어, 커팅 장치가 레이저인 경우에, 레이저 빔이 강성 재료 내에 개구를 커팅하거나 강성 재료의 하나 이상의 층을 제거하여 강성 재료 내에 리세스를 생성할 수 있다. 레이저 빔은 재료를 용융, 커팅, 연소 및/또는 기화시켜 강성 재료 내에 개구 및/또는 리세스(인각된 부분)를 생성할 수 있다. 레이저를 커팅 메커니즘으로서 이용하는 실시예에서, 레이저는 기하학적 패턴 또는 패턴들의 각형성 및 다른 요건을 생성하기 위해 적절한 대로 변위될 수 있는 다축 헤드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 레이저의 헤드의 위치는 재료의 일부분을 통한 단일 커팅을 유지하면서 커팅부의 형상에 기초하여 변화될 수 있다.
예를 들어 커팅 장치가 워터 제트(water jet) 또는 다른 가압 커터(pressurized cutter)인 다른 실시예에서, 재료는 강성 재료를 제거하는 데 도움을 주기 위해 하나 이상의 연마 재료를 선택적으로 포함할 수 있는 가압 스트림 워터(pressurized stream water)에 의해 제거될 수 있다. 다른 커팅 장치가 또한 구상되지만, 기하학적 패턴의 복잡성 및/또는 강성 재료를 위한 재료의 유형에 의존할 수 있다. 예를 들어, 전기 방전 기계가공(EDM)이 사용될 수 있고, 와이어 또는 프로브가 기하학적 패턴의 형상으로 재료를 제거하기 위해 사용될 수 있다.
기하학적 패턴의 소정 부분이 강성 재료를 통해 한정되는 개구를 구비할 수 있는 반면, 기하학적 패턴의 다른 부분이 단지 강성 재료의 1개 또는 2개의 층을 통해서만 한정되는 리세스(즉, 이는 강성 재료를 통해 천공되지 않음)를 포함할 수 있는 것에 유의하여야 한다.
기하학적 패턴이 강성 재료 내에 인각 및/또는 커팅된 단계(108) 후, 방법(100)은 단계(110)로 진행할 수 있다. 단계(110)에서, 컴퓨터 및/또는 사용자가 다른 구성요소가 제조되어야 하는지를 결정할 수 있다. 다른 구성요소가 제조되어야 하는 경우, 방법(100)은 단계(102)로 복귀할 수 있다. 그러나, 다른 구성요소가 제조되도록 의도되지 않은 경우, 방법(100)은 최종 상태로 종료될 수 있다.
대안적으로, 재료 및/또는 구성요소가 마무리되지 않을 수 있거나 달리 추가의 처리를 필요로 하는 경우에, 방법은 재료를 마무리하거나 마감하는 추가의 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 재료가 커팅된 후 재료에 하나 이상의 코팅, 페인트, 장식물 또는 마감재가 적용될 수 있다. 재료가 기하학적 패턴으로 커팅된 후 마감재가 적용될 수 있는 경우에, 코팅은 커팅부에 의해 형성된 재료의 측벽 주위로 연장되도록 적용될 수 있다. 그러나, 위에서 논의된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 재료 또는 구성요소는 커팅되기 전에 실질적으로 마무리될 수 있거나, 그렇지 않으면 달리 원하는 마감재를 포함할 수 있다. 이들 경우에, 재료는 추가로 처리될 필요가 없을 수 있다. 또한, 가요성 섹션이 다른 구성요소 또는 고정구 내에 장착되는 강성 재료 내에 생성될 수 있는 것에 유의하여야 한다.
방법(100)은 또한 하나 이상의 가요성 부분을 갖춘 구성요소 또는 전체적으로 가요성인 구성요소를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 강성 재료의 시트 또는 큰 부분이 방법(100)을 사용하여 커팅될 수 있고, 일단 기하학적 패턴으로 커팅되면, 그로부터 하나 이상의 형상부 또는 더 작은 구성요소가 커팅될 수 있다. 예를 들어, 강성 재료의 큰 시트가 그의 전체 길이를 따라 기하학적 패턴으로 커팅될 수 있고, 이어서 이러한 큰 시트로부터 재료의 복수의 더 작은 단편이 커팅되거나 스탬핑될 수 있다. 이 예에서, 더 작은 단편은 그의 전체 길이, 폭 또는 다른 치수를 따라 전체적으로 가요성일 수 있다. 다른 예로서, 방법(100)을 사용하여 커팅되는 강성 재료는 하나 이상의 압출부, 개구 등을 포함할 수 있다. 특정 예로서, 구멍 또는 개구가 강성 재료의 중심에 커팅될 수 있고(강성 재료가 방법(100)을 사용하여 처리되기 전이나 후에), 기하학적 패턴이 개구 주위로 연장될 수 있다. 이 예에서, 개구의 에지는 기하학적 패턴으로 인해 구부러져, 개구를 둘러싸는 재료가 가요성으로 유지되도록 허용할 수 있다.
방법(100)과 아래에서 더욱 상세히 논의되는 기하학적 패턴은 재료를 위한 인터로킹 세그먼트를 생성하기 위해 사용될 수 있으며, 여기서 재료 형상은 원통형이 아닐 수 있다. 기울어진 측벽 또는 각형성을 이용하는 패턴과 같은 기하학적 패턴은 시트 및 다른 비-원통형 물품이 커팅되고 함께 연결되어 유지되도록 허용할 수 있다. 달리 말하면, 기하학적 패턴의 구성요소의 연결을 유지시키기 위해 오직 물체 자체의 형상에만 의존하기보다는, 물체의 형상보다는 기하학적 패턴이 물체를 통해 한정되는 개구에도 불구하고 물체가 상호연결되어 유지되도록 허용하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 방법(100)은 다수의 상이한 장치 및 물품을 위한 구성요소 및 재료를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
이제 도 1의 방법(100)을 사용하여 형성되는 예시적인 인클로저가 논의될 것이다. 도 2a는 변형 완화 또는 가요성 부분(204)을 포함하는 실질적으로 강성인 재료(230)로 형성된 인클로저(202)를 포함하는 전자 디바이스(200)의 사시도이다. 인클로저(202)는 키보드(206), 트랙 패드(208) 및/또는 디스플레이(210)와 같은, 전자 디바이스(200)의 하나 이상의 컴포넌트를 적어도 부분적으로 둘러쌀 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 인클로저(202)는 프로세서, 저장 매체 등과 같은, 전자 디바이스(200)의 하나 이상의 내부 컴포넌트(역시 도시되지 않음)를 내장할 수 있다. 도 2a의 전자 디바이스(200)가 컴퓨터로서 예시되지만, 다른 전자 디바이스가 구상되는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 인클로저(202)는 스마트폰, 디지털 뮤직 플레이어, 디스플레이 스크린 또는 텔레비전, 비디오 게임 콘솔, 셋톱 박스, 전화 등을 위해 사용될 수 있다. 방법(100)은 또한 키보드, 마우스, 연결 케이블 또는 코드, 이어폰 등과 같은 하나 이상의 주변 디바이스를 위한 인클로저(또는 그의 일부분)를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 방법(100)은 밴드(예컨대, 전자 디바이스를 지지하기 위한 암 밴드), 차고 문, 스트랩, 손잡이, 케이스, 가방, 태블릿 컴퓨터 또는 전자 판독 디바이스와 같은 전자 디바이스를 위한 커버, 차양 또는 블라인드, 및 가요성을 필요로 할 수 있는 실질적으로 임의의 다른 구성요소를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
인클로저(202)는 또한 그 내에 한정되는 하나 이상의 연결 개구(212)를 포함할 수 있다. 연결 개구(212)는 방법(100) 동안 또는 다른 방식으로(예컨대, 강성 재료가 형성되고 있는 동안) 한정될 수 있다. 연결 개구(212)는 통신, 데이터 및/또는 전력 케이블과 같은 하나 이상의 케이블의 전자 디바이스(200)에 대한 연결 포트를 제공하기 위해 이들 케이블을 수용할 수 있다. 예를 들어, 연결 개구(212)는 범용 직렬 버스(USB) 케이블, 전력 케이블, 또는 팁 링 슬리브(tip ring sleeve) 커넥터를 위한 입력/출력 포트를 한정할 수 있다. 연결 개구의 위치, 크기, 개수 및/또는 형상은 전자 디바이스(200)에 대한 원하는 연결성에 따라 변할 수 있다.
인클로저(202)의 가요성 부분(204)은 인클로저(202)(구체적으로, 강성 재료(230))가 적어도 하나의 방향으로 굽혀지도록 허용할 수 있다. 도 2b는 폐쇄 위치에 있는 전자 디바이스(200)의 측면도이며, 이때 인클로저(202)는 가요성 부분(204)에서 접힌다. 인클로저(202)는 인클로저(202)의 상부(224)가 인클로저(202)의 저부(226) 상으로 접히거나 그에 인접하게 위치될 수 있도록 굽혀질 수 있다. 달리 말하면, 상부(224)는 저부(226)에 대한 수직, 둔각 또는 다른 각도 배향(도 2a 참조)으로부터 저부(226)에 대한 실질적으로 평행한 배향으로 회전될 수 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(200)가 랩탑 컴퓨터인 경우에, 디스플레이(210)는 상부(224)에 작동가능하게 연결될 수 있고, 저부(226)를 향하여 하향으로 회전되어 전자 디바이스(200)를 폐쇄할 수 있다. 이러한 방식으로, 인클로저(202)는 그것이 상부(224)를 저부(226)에 대해 위치시키기 위해 축을 중심으로 선택적으로 회전할 수 있다는 점에서 클램셸로서 기능할 수 있다. 다른 실시예에서, 상부 및 저부(224, 226) 둘 모두가 서로에 대해 회전할 수 있거나, 상부 또는 저부(224, 226) 중 단지 하나만이 회전할 수 있는 것에 유의하여야 한다. 가요성 부분(204)과 상부(224) 및 저부(226)의 회전은 아래에서 더욱 상세히 논의될 것이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 상부(224)와 저부(226)는 함께 작동가능하게 연결되는 하나 이상의 부분을 포함할 수 있다. 상부(224)는 상부(224) 내에 공동을 한정하기 위해 작동가능하게 연결되는 제1 또는 외측 부분(214) 및 제2 또는 내측 부분(216)을 포함할 수 있다. 유사하게, 저부(226)는 저부(226) 내에 공동을 한정하기 위해 함께 작동가능하게 연결될 수 있는 제1 또는 외측 부분(218) 및 제2 또는 내측 부분(220)을 포함할 수 있다. 공동(도시 안됨)은 전자 디바이스(200)의 하나 이상의 내부 컴포넌트를 수용할 수 있을 뿐만 아니라, 디스플레이(210), 키보드(206) 및/또는 트랙 패드(208)를 적어도 부분적으로 수용할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 외측 부분(214, 218)은 각각의 내측 부분(216, 220)과 실질적으로 동일한 깊이를 가질 수 있다. 달리 말하면, 외측 부분(214)은 공동의 깊이의 대략 절반일 수 있는 깊이를 가질 수 있고, 제2 부분(216)은 공동의 깊이의 대략 절반일 수 있는 깊이를 가질 수 있다. 이들 실시예에서, 외측 부분(214, 218)은 단일 강성 재료(230)로 형성될 수 있고, 내측 부분(216, 220)은 외측 부분(214, 218)에 작동가능하게 연결될 수 있는 별개의 강성 재료로 형성될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 상부(224)와 저부(226)가 2개 이상의 부분(214, 216, 218, 220)을 포함하는 실시예에서, 외측 부분(214, 218)은 가요성 부분(204)을 포함할 수 있고, 내측 부분(216, 220)은 내측 또는 제2 가요성 부분(228)을 포함할 수 있다. 내측 가요성 부분(228)은 외측 가요성 부분(204)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 따라서 내측 부분(216, 220)이 외측 부분(214, 218)과 대략 동일한 굽힘 각도와 이동 범위를 가질 수 있다. 내측 부분(216, 220) 상에 한정된 제2 내측 가요성 부분(228)은 가요성 부분(204)과 실질적으로 유사할 수 있다.
다른 실시예에서, 내측 부분(216, 220)은 패널 또는 플레이트일 수 있거나, 다르게는 외측 부분(214, 218)의 깊이에 비해 감소된 깊이를 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상부(224)와 저부(226)는 단일 부분을 포함할 수 있고, 공동은 상부(224) 및/또는 저부(226) 내의 하나 이상의 개구를 통해 재료를 제거함으로써 생성될 수 있다. 도 2c는 단일 강성 재료(230)로 형성된 상부(224)와 저부(226)의 측면도이다. 예를 들어, 상부(224)는 표면과 그로부터 연장되는 4개의 측벽을 한정하기 위해 적어도 부분적으로 중공화될 수 있고, 디스플레이(210)는 표면을 둘러싸기 위해 표면과 측벽에 작동가능하게 연결될 수 있다. 유사하게, 저부(226)는 내부 컴포넌트를 덮기 위해 저부(226) 공동을 위한 커버 부분을 형성할 수 있는 키보드(206)를 수용하도록 형성될 수 있다. 인클로저(202)의 구성은 원하는 크기, 치수 및/또는 인클로저(202)에 의해 내장되는 전자 디바이스(200)에 따라 변할 수 있다.
외측 부분(214, 218) 및/또는 내측 부분(216, 220) 중 어느 하나가 패널 또는 커버를 형성할 수 있는 실시예에서, 각각의 부분이 가요성 부분(204)에 앞서 종단될 수 있어, 가요성 부분(204)이 상부(224)와 저부(226)를 위한 전체 힌지를 형성할 수 있다. 유사하게, 상부(224)와 저부(226)가 도 2c에 도시된 바와 같이 단일 부분으로 형성되는 실시예에서, 가요성 부분(204)은 인클로저(202)를 위한 힌지만을 형성할 수 있다. 이들 실시예에서, 단일 재료 부분이 전체 인클로저(202)를 형성할 수 있다. 즉, 인클로저(202)는 그것이 재료의 단일편으로부터 형성될 수 있다는 점에서 실질적으로 단일체일 수 있다. 그러나, 아래에서 상세히 논의되는 가요성 부분(204)으로 인해, 인클로저(202)는 상부(224)를 저부(226)를 향해 또는 그 반대로 접기 위해 굽혀질 수 있다. 간단히 말하면, 가요성 부분(204)은 인클로저(202)를 형성하는 강성 재료(230)에 가요성을 제공하기 위해 서로에 대해 이동하거나 형상을 변화시킬 수 있는 상호연결된 요소를 포함하는 기하학적 패턴을 포함한다.
도 3a는 가요성 부분(204)이 형성되기 전에 적어도 부분적으로 강성인 재료(230)의 상부 사시도이다. 강성 재료(230)는 외측 부분(214, 218) 중 하나 및/또는 내측 부분(216, 220) 중 하나를 형성할 수 있다(도 2b 참조). 다른 실시예에서, 강성 재료(230)는 단일 부분으로 형성될 때 상부(224) 및 저부(226) 둘 모두를 형성할 수 있다(도 2c 참조).
전술된 바와 같이, 도 1을 참조하면, 방법(100)은 강성 재료(230) 내에 기하학적 패턴을 한정함으로써 강성 재료(230) 내에 가요성 부분(204)을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 도 3b는 기하학적 패턴(232)을 포함하는 강성 재료(230)의 평면도이다. 도 4a는 가요성 부분(204)을 한정하기 위해 기하학적 패턴(232)이 내부에 형성된 강성 재료(230)의 확대된 평면도이다. 기하학적 패턴(232)은 원하는 굽힘 각도, 위치, 스프링 상수 등에 따라 변할 수 있다. 일 실시예에서, 도 4a에 도시된 바와 같이, 기하학적 패턴(232)은 이격 섹션 또는 인터로킹 특징부(236)를 한정하기 위해 서로 떨어져 위치되는 일련의 상호연결된 굴곡성 개구(234)일 수 있다. 서로 오정렬될 수 있는 굴곡성 개구(234)의 하나 이상의 행(238, 240)이 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 행(238)이 제1 행(238) 바로 아래에 위치되는 제2 행(240) 내의 굴곡성 개구(234)로부터 편위되는 굴곡성 개구(234)를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 인접한 행(238, 240)의 굴곡성 개구(234)가 서로 변화하는 위치에서 시작되고 종단될 수 있다.
굴곡성 개구(234)는 아래에서 더욱 상세히 논의되는 바와 같이 강성 재료(230) 내에 형성되는 대체로 선형 형상의 개구일 수 있다. 몇몇 경우에, 굴곡성 개구(234)는 강성 재료(230)가 구부러지거나 굽혀지기 전에, 굴곡성 개구(234)가 실질적으로 보이지 않아 강성 재료(230)의 미적 외양을 개선할 수 있도록 선택될 수 있는 직경 또는 폭을 가질 수 있다. 달리 말하면, 굽힘 전에, 가요성 부분(204)은 외양이 강성 재료(230)의 다른 표면으로부터 실질적으로 눈에 띄지 않을 수 있다.
방법(100) 동안, 굴곡성 개구(234)는 각각의 개구(234)를 둘러싸는 측벽이 재료(230)의 두께 전체에 걸쳐 상이한 각도 배향을 가질 수 있도록 형성될 수 있다. 즉, 굴곡성 개구(234)는 측벽(254)의 각도 배향(폭)이 변할 수 있기 때문에 재료(230)의 두께 전체에 걸쳐 상이한 치수를 가질 수 있다. 굴곡성 개구(234)의 변화하는 치수는 측벽(254)을 형성하는 강성 재료(230)가 여전히 구조적 강도를 유지하면서 굽혀지거나 접힐 수 있도록 허용할 수 있다.
도 4a를 참조하면, 제1 행(238)과 제2 행(240)의 조합이 가요성 섹션(204)의 길이 전체에 걸쳐 반복될 수 있다. 예를 들어, 제3 행(242)이 제1 행(238)의 굴곡성 개구(234)와 실질적으로 정렬될 수 있는 굴곡성 개구(234)를 포함할 수 있다. 유사하게, 제4 행(244)이 제2 행(240)의 굴곡성 개구(234)와 실질적으로 정렬될 수 있는 굴곡성 개구(232)를 포함할 수 있다. 이들 실시예에서, 굴곡성 개구(234)는 굴곡성 개구(234)의 제1 단부(246)가 다른 굴곡성 개구(234)의 제1 단부(246)와 동일한 수직 평면 내에 위치되고 제2 단부(248)가 다른 행 내의 다른 굴곡성 개구(234)의 제2 단부(248)와 동일한 수직 평면 내에 위치될 수 있는 경우 정렬된 것으로 간주될 수 있다.
굴곡성 개구(234)의 형상 및/또는 치수는 강성 재료(230)의 원하는 가요성에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 굴곡성 개구(234)가 커질수록, 강성 재료(230)의 가요성이 커지지만; 굴곡성 개구(234)의 크기의 증가는 강성 재료에 대한 강성 및/또는 강도의 상응하는 감소를 초래할 수 있다. 따라서, 굴곡성 개구(234)의 크기는 전자 디바이스(202)의 내부 컴포넌트를 손상으로부터 가장 잘 보호하는 데 요구되는 강성의 원하는 수준과 균형을 이룰 수 있다.
도 4b는 굽힘 동안 기하학적 패턴(232)의 일부분의 확대도이다. 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 몇몇 실시예에서, 강성 재료(230)가 가요성 부분(204)을 따라 굽혀짐에 따라, 굴곡성 개구(234)는 강성 재료(230)가 신장됨에 따라 대체로 다이아몬드 형상이도록 변형되거나 신장될 수 있다. 구체적으로, 몇몇 실시예에서, 굴곡성 개구(234)는 형성될 때 대체로 선형 형상일 수 있고, 굽힘 동안 재료(230)의 파단 없이 굽힘력을 수용하기 위해 다이아몬드 형상을 형성하도록 신장될 수 있다. 예를 들어, 제1 단부(246)로부터, 개구는 삼각형 형상 방식으로 확장되어, 2개의 정점(250, 252), 즉 상부 정점(250)과 저부 정점(252)을 형성할 수 있다. 두 정점(250, 252)은 상부 정점(250)이 저부 정점(252) 위에 위치될 수 있도록 서로 정렬될 수 있다. 두 정점(250, 252)으로부터, 개구(234)는 제2 단부(248)를 향해 하향으로 경사질 수 있다. 제2 단부(248)는 제1 단부(246)와 실질적으로 측방향으로 정렬될 수 있다. 굽힘력이 강성 재료(230)에 가해질 때, 굴곡성 개구(234)의 상부 표면과 저부 표면이 서로 멀어지게 확장되어 정점(250, 252)을 한정할 수 있다. 굽힘력이 증가함에 따라, 정점(250, 252)은 서로 더욱 멀어지게 확장될 수 있다.
다른 실시예에서, 굴곡성 개구(234)는 형성될 때 다이아몬드 형상일 수 있으며, 따라서 이러한 다이아몬드가 굽힘력으로 인해 다이아몬드 형상으로 확장되는 직선의 부분 대신에 확장될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 굽힘 후, 굴곡성 개구(234)의 형상이 어느 정도 변형될 수 있고 원래 형성된 바와 같은 선형 형상보다는 다이아몬드 형상으로 유지될 수 있다는 점에서 강성 재료(230)가 얼마간의 소성 변형을 겪을 수 있는 것에 유의하여야 한다. 그러나, 다른 실시예에서, 측벽(254)의 감소된 두께로 인해, 측벽(254)이 그 원래 형상으로 탄성적으로 복귀될 수 있어, 굽힘력이 제거된 후, 굽힘 종료시 굴곡성 개구(234)의 형상이 원래 선형 형상으로 복귀될 수 있다.
굴곡성 개구(234)는 강성 재료(230) 내에 측벽(254)에 의해 한정될 수 있다. 즉, 굴곡성 개구(234)는 도 1의 방법(100)의 단계(108) 동안 커팅 기계에 의해 제거되는 재료의 부분을 둘러싸는 재료에 의해 한정될 수 있다. 측벽(254)은 가요성 부분(204)이 굽혀짐에 따라 굴곡성 개구(234)의 크기의 치수가 변하도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 두 정점(250, 252)은 굴곡성 개구(234)의 크기를 증가시키기 위해 서로 멀어지게 연장될 수 있거나, 굴곡성 개구(234)의 크기를 감소시키기 위해 서로를 향해 연장될 수 있다. 유사하게, 두 단부(246, 248)는 굴곡성 개구(234)의 크기를 변화시키기 위해 서로를 향해 압축되거나 서로로부터 멀어지게 연장될 수 있다.
위에서 간단히 논의된 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 굴곡성 개구(234)의 형상은 강성 재료(230)의 깊이 또는 두께를 따라 변화될 수 있다. 예를 들어, 재료(230)의 제1 면(260) 상에서, 굴곡성 개구(234)는 제1 크기 및/또는 형상을 가질 수 있고, 재료(230)의 제2 면(262) 상에서, 굴곡성 개구(234)는 제2 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다. 이는 측벽(254)이 재료의 두께를 따라 크기가 변할 수 있기 때문에 가능할 수 있다. 도 4c는 부분적으로 굽혀진 강성 재료(230)의 측부 사시도이다. 도 4d는 더욱 완전히 굽혀진 강성 재료(230)의 측부 사시도이다. 도 4e에 가장 잘 도시된 바와 같이, 굴곡성 개구(234)의 제1 면(260)이 더 작은 직경을 가질 수 있고, 굴곡성 개구(234)의 제2 면(262)이 재료(230)의 제1 면(260) 상의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 측벽(254)이 삼각형 또는 절두체(frustum) 형상의 프로파일을 형성할 수 있다.
이는 또한 기하학적 패턴이 재료의 제1 면(260)과 재료의 제2 면(262) 사이에서 다르도록 허용할 수 있다. 달리 말하면, 제1 면(260)은 제1 기하학적 패턴을 포함할 수 있고, 제2 면은 제2 기하학적 패턴을 포함할 수 있으며, 하나 또는 두 패턴은 또한 각형성 및 굽힘 반경에 대해서 뿐만 아니라 미적 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 일례로서, 제1 면 기하학적 패턴은 그 굽힘 특성에 기초하여 선택될 수 있고, 제2 면 기하학적 특성은 그 미적 특성에 기초하여 선택될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 재료의 두 면 상의 기하학적 패턴은 실질적으로 동일하게 선택될 수 있다.
측벽(254)의 (프로파일에 있어) 삼각형 형상은 강성 재료(230)가 접히거나 달리 굽혀짐에 따라 인접한 행(238, 240)의 측벽(254)이 서로 만나는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다. 또한, 측벽(254)의 삼각형 형상은 측벽(254)의 폭이 외측 표면(260) 쪽으로 더 두꺼울 수 있기 때문에 굴곡성 개구(234)가 외측 표면(260) 상에서보다 재료(230)의 내측 표면(262) 상에서 더욱 가요성이도록 허용할 수 있다. 측벽(254)의 각도 배향은 또한 특정 방향으로의 굽힘을 방지하거나 감소시키거나 저지하기 위한 "정지부"로서 역할할 수 있다. 이는 전자 디바이스(200)의 내부 컴포넌트를 손상으로부터 보호하는 데 도움을 줄 수 있다. 예를 들어, 강성 재료(230)가 인클로저(202)를 형성하기 위해 사용될 수 있을 때, 측벽(254)의 각도 배향은 인클로저(202)가 "과도하게 굽혀져" 잠재적으로 내부 컴포넌트를 손상시키지 않도록 사전결정된 각도를 넘어서는 굽힘을 방지할 수 있다. 또한, 측벽(254)의 각도는 특정 방향으로의 굽힘을 방지하거나 실질적으로 저지할 수 있다. 또한, 측벽(254)의 두께 또는 크기를 변화시킴으로써, 가요성 부분은 다소 강성이 될 수 있다.
측벽(254)의 형상은 굴곡성 개구(234)가 각각의 개구(234)의 중간에서 굽힘 동안 증가된 확장을 갖도록 허용할 수 있으며, 이는 동시에 개구(234)를 둘러싸는 측벽(254)에 대한 응력을 최소화시킬 수 있다. 이는 굴곡성 개구(234) 각각을 둘러싸는 측벽(254)을 포함하여, 가요성 부분(204)이 강성 재료(230)의 파단 또는 균열 발생 없이 굽혀지도록 허용한다.
도 4d 및 도 4e를 참조하면, 기하학적 패턴(232)으로 인해, 가요성 부분(204)은 하나 이상의 축을 따라 굽혀질 수 있지만, 가요성 부분(204)은 강성 재료(230)의 일체형 부분일 수 있다. 도 4d 및 도 4e에서, 상부(224)는 저부(226) 위로 접혀져 도시된다. 상부(224)가 저부(226)를 향해 가압되게 하기 위해, 상부(224)에 이를 저부(226)를 향해 압축하는 힘이 가해질 수 있고, 회전축(A)을 둘러싸는 굴곡성 개구(234)는 크기가 변할 수 있다. 굴곡성 개구들(234) 중 일부는 확장될 수 있는 반면, 다른 것들은 축소될 수 있다. 또한, 회전축(A)을 둘러싸는 측벽(254)은 서로를 향해 압축될 수 있다. 이는 측벽(254)의 두께가 강성 재료(230)의 내측 면(262) 상에서 감소될 수 있기 때문에(굴곡성 개구(234)의 형상으로 인해) 가능하며, 이는 강성 재료(230)와 구체적으로 측벽(254)에 추가의 가요성을 제공한다. 회전축(A)은 상부(224)에 작용하는 압축력의 위치에 따라 변할 수 있다.
도 4d에 도시된 바와 같이, 인클로저(202)의 제2 위치에서, 상부(224)는 저부(226)에 실질적으로 평행하게 위치될 수 있고, 상부(224) 및/또는 저부(226)의 두께에 따라, 상부(224)와 저부(226)는 서로 접촉하여 위치될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 가요성 부분(204)은 스프링력을 가질 수 있으며, 따라서 상부(224) 및/또는 저부(226)의 굽힘력을 수용하기 위해 굴곡성 개구(234)의 형상이 변함에 따라, 스프링력이 축적될 수 있다. 이들 실시예에서, 상부(224)(그리고 그에 작동가능하게 연결되는 다른 구성요소)의 중량에 따라, 굽힘력이 해제될 때, 가요성 부분(204)이 개방 또는 제1 위치로 복귀될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 상부(224)의 중량, 가요성 부분(204)의 스프링력, 또는 상부(224)에 작동가능하게 연결되는 임의의 구성요소의 중량은 상부(224)가 사용자 등에 의해 조절될 때까지 제위치에서 유지되도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 상부(224)가 폐쇄 위치에 위치된 후, 그것은 저부(226)에 적어도 부분적으로 평행하게 실질적으로 제위치에서 유지될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 기하학적 패턴(232)은 굴곡성 개구(234)가 인클로저(202)를 사전결정된 위치에서 유지시키게 구성될 수 있도록 변할 수 있다. 예를 들어, 기하학적 패턴(232)은 측벽(254)이 실질적으로 강성일 수 있도록 구성될 수 있거나, 굽힘력이 제거된 후, 강성 재료(230)가 굽혀진 위치에서 유지될 수 있도록 약간 변형될 수 있다. 예를 들어, 굽힘력이 제거될 때 인클로저(202)가 부분적으로 굽혀진 또는 완전히 굽혀진 구성으로 유지되도록 허용하기 위해 기하학적 패턴(232)의 소정 부분이 상이한 형상, 크기 또는 다른 특성을 가질 수 있다.
기하학적 패턴(232)은 가요성 부분(204)의, 최대 굽힘 각도 또는 방향과 같은 하나 이상의 특성을 변경시키도록 변할 수 있다. 도 5a는 기하학적 패턴(282)의 다른 실시예를 포함하는 강성 재료(230)의 평면도이다. 도 5b는 굽혀진 위치에 있는 기하학적 패턴(282)을 포함하는 강성 재료(230)의 측면도이다. 도 5c는 도 5a의 가요성 부분(204)의 확대된 평면도이다. 도 5d는 강성 재료(230)로부터 제거된 기하학적 패턴의 행의 확대도이다. 도 5e는 도 5b의 기하학적 패턴(282)의 확대도이다. 이 실시예의 기하학적 패턴(282)은 굴곡성 개구(284)에 의해 서로 이격되는 하나 이상의 인터로킹 특징부(286)를 포함할 수 있다. 인터로킹 특징부(286) 각각은 굴곡성 개구(284)로 인해 인접한 인터로킹 특징부(286)에 대해 이동할 수 있다. 따라서, 이들 실시예에서, 굴곡성 개구(284)는 도 4a 실시예에서와 같이 굽힘력으로 인해 신장되거나 확장되지 않을 수 있고, 오히려 인터로킹 특징부(286)의 서로에 대한 상대적 이동으로 인해 증가되거나 감소될 수 있다.
인터로킹 특징부(286)는 가요성 부분(204)에 이용가능한 굽힘을 변화시킬 수 있는 다수의 상이한 방식으로 형상화될 수 있다. 도 5d를 참조하면, 인터로킹 특징부(286)는 강성 재료(230)의 에지 또는 기하학적 패턴(282)의 내측 부분 내의 인터로킹 특징부(286)의 경우 재료의 스트립(312)로부터 연장되는 좁은 넥(neck)(302)을 포함할 수 있다. 넥(302)은 외향으로 확장되어 헤드(304)를 형성할 수 있다. 넥(302)과 헤드(304)는 역전된 절두체를 형성할 수 있으며, 이때 헤드(304)는 강성 재료(230)의 에지(306) 또는 스트립(312)의 에지로부터 멀어지게 연장된다.
동일한 에지(306) 또는 스트립(312)으로부터 연장되는 인접한 인터로킹 특징부(286)는 실질적으로 유사할 수 있다. 굴곡성 개구(284)가 인터로킹 특징부(286)의 측벽에 의해 한정되기 때문에, 굴곡성 개구(284)의 주연부는 대체로 인터로킹 특징부(286)의 주연부를 따를 수 있다. 따라서, 굴곡성 개구(284)가 또한 대체로 절두체 형상일 수 있다. 그러나, 굴곡성 개구(284)는 굴곡성 개구(284)의 헤드 또는 넓은 부분(308)이 재료의 스트립(312) 내로 연장될 수 있는 반면, 인터로킹 특징부(286)의 헤드(304)가 스트립(312)으로부터 멀어지게 연장될 수 있도록 인터로킹 특징부(286)와 반대로 정렬될 수 있다(단일 행(298, 300)에 대해). 또한, 굴곡성 개구(284)는 인터로킹 특징부(286)를 한정하기 위해 행들 사이에서 커팅될 수 있으며, 따라서 수직하게 인접한 행들의 인터로킹 특징부(286)는 인접한 행의 굴곡성 개구(284) 내에 수용될 수 있고, 굴곡성 개구(284)는 인터로킹 특징부(286)의 행들을 서로 분리시킬 수 있다. 굴곡성 개구(284)의 폭은 재료의 원하는 굽힘 반경에 기초하여 선택될 수 있다. 예를 들어, 굴곡성 개구(284)의 폭이 작아질수록, 굽힘 반경이 작아진다.
굴곡성 개구는 강성 재료의 전체 치수를 따라, 예컨대 전체 길이 또는 폭을 따라 연장되는 일체로 형성된 개구일 수 있다. 굴곡성 개구는 재료의 두 부분을 이격 갭(gap)만큼 서로 분리시키는 곡선 또는 파상선(undulating line)을 형성할 수 있다. 굴곡성 개구의 곡선형 특성으로 인해, 인터로킹 특징부는 함께 로킹될 수 있지만, 재료는 굴곡성 개구에 의해 분리될 수 있다. 이격 갭 또는 굴곡성 개구의 크기는 재료의 제1 면과 재료의 제2 면 사이에서 다를 수 있다.
계속해서 도 5a 및 도 5c를 참조하면, 강성 재료(230) 내에 한정되는 인터로킹 특징부(286)의 하나 이상의 행(298, 300)이 있을 수 있다. 행(298, 300)의 개수는 강성 재료(230)에 대한 굽힘 또는 가요성의 원하는 양에 의존할 수 있다. 기하학적 패턴(282) 내의 행(298, 300)이 많아질수록, 강성 재료(230)의 더 많은 부분이 가요성일 수 있다. 몇몇 실시예에서, 행(298, 300)은 양측으로부터 연장되는 인터로킹 특징부(286)를 갖춘 강성 재료(230)의 스트립(312) 또는 길이를 한정할 수 있다. 예를 들어, 행(298, 300)이 2개의 다른 행 사이에 위치될 수 있으며, 따라서 인접한 행과 인터로킹하기 위해 그의 대향측들로부터 연장되는 인터로킹 특징부(286)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 강성 재료는 그 전체 길이 또는 폭을 따라 연장되는 복수의 행을 구비할 수 있으며, 따라서 재료는 전체 치수를 따라 가요성일 수 있다.
도 5e를 참조하면, 인터로킹 특징부(286)는 각자의 인터로킹 특징부(286) 각각의 외주연부를 형성하는 측벽(294)을 포함할 수 있다. 측벽(294)은 내측 표면(262)과 외측 표면(260) 사이에서 연장될 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측벽(294)은 두께가 내측 표면(262)과 외측 표면(260)에서 다를 수 있다. 이들 실시예에서, 측벽(294)은 하나의 표면(260, 262)으로부터 다른 하나의 표면을 향하여 상향으로 기울어질 수 있으며, 따라서 외측 표면(260)의 평면에 대한 측벽(294)의 각도가 측벽(294)의 깊이 또는 두께를 따라 변할 수 있다. 또한, 측벽(294)은 각도 배향이 서로 다를 수 있다(외측 표면(260)의 평면에 대해). 예를 들어, 도 5f에 도시된 바와 같이, 제1 측벽(316)은 굴곡성 개구(284) 내로 연장될 수 있고, 제2 측벽(314)은 굴곡성 개구(284)로부터 멀어지게 연장될 수 있다.
도 5f 및 도 5e를 참조하면, 몇몇 경우에, 제1 측벽(316)이 인터로킹 특징부(286)의 제1 면을 형성할 수 있고, 제2 측벽(314)이 인터로킹 특징부(286)의 제2 면을 형성할 수 있다. 따라서, 인터로킹 특징부(286)의 제1 면은 외측 표면(260)으로부터 내측 표면(262)으로 내향으로 기울어질 수 있고, 인터로킹 특징부(286)의 제2 면은 외측 표면(260)으로부터 내측 표면(262)으로 외향으로 기울어질 수 있다. 몇몇 실시예에서, 측방향으로 인접한 인터로킹 특징부(286)가 내향 또는 외향으로 연장되는 대향면들을 구비할 수 있다. 예를 들어, 제1 인터로킹 특징부(286)는 내향으로 연장되는 우측면과 외향으로 연장되는 좌측면을 구비할 수 있고, 제1 인터로킹 특징부(286)에 인접한 제2 인터로킹 특징부(286)는 외향으로 연장되는 우측면과 내향으로 연장되는 좌측면을 구비할 수 있다.
기울어진 측벽은 기본 또는 강성 재료가 다수의 상이한 방식으로 형상화되도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 기울어진 벽은 강성 재료가 실질적으로 평탄한 형상을 갖도록 허용할 수 있고, 재료가 굽혀짐에 따라(굴곡성 개구로 인해), 굴곡성 개구는 기울어진 벽을 통해 상호연결되어 유지될 수 있다. 또한, 측벽의 피치는 굽힘 반경을 변화시키기 위해 달라질 수 있고, 피치는 재료 내에서 가변적일 수 있으며, 따라서 재료의 소정 부분이 제1 굽힘 반경을 가질 수 있고, 재료의 다른 부분이 제2 굽힘 반경을 가질 수 있다.
계속해서 도 5f를 참조하면, 평면도로부터 보이는 바와 같이, 외측 표면(260)을 따라, 인터로킹 특징부(286)가 실질적으로 동일한 치수인 것으로 보일 수 있다. 그러나, 내측 표면(262)을 따라, 인터로킹 특징부(286)는 변화하는 측벽(294) 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 굴곡성 개구(290)가 측방향으로 인접한 제2 굴곡성 개구(292)에 비해 내측 표면(262)을 따라 감소된 직경을 가질 수 있다. 변화하는 두께는 측방향으로 인접한 인터로킹 특징부(286)가 상이한 이동 각도를 갖도록 허용할 수 있다. 제1 굴곡성 개구(290) 내에 수용되는 제1 인터로킹 특징부(286)는 내측 표면(262)을 향해 하향으로 연장될 수 있는 반면, 제2 굴곡성 개구(292) 내에 수용되는 제2 인터로킹 특징부(286)는 제2 굴곡성 개구(292)의 감소된 크기로 인해 내측 표면(262)을 향해 내향으로 동일한 양으로 연장되지 못할 수 있다. 역으로, 제1 굴곡성 개구(290) 내에 수용되는 제1 인터로킹 특징부는 제2 굴곡성 개구(292) 내에 수용되는 제2 인터로킹 특징부만큼 멀리 외측 표면(260)을 향해 상향으로 연장되지 못할 수 있다.
인터로킹 특징부(286)가 변화하는 기울어진 측벽(294)을 구비하는 실시예에서, 측방향으로 인접한 인터로킹 특징부(286)에 의해 한정되는 굴곡성 개구(284)의 치수는 서로 상이할 수 있다. 즉, 제1 굴곡성 개구(290)가 동일한 행(298)을 따라 그리고 제1 굴곡성 개구(290)에 측방향으로 인접하게 한정되는 제2 굴곡성 개구(292)보다 클 수 있다(내측 표면(262)으로부터 볼 때). 측벽(294)의 변화하는 각도 변화로 인한 굴곡성 개구(284)의 변화하는 치수는 인접한 행으로부터의 인터로킹 특징부(286)를 함께 인터로킹하면서 여전히 인터로킹 특징부(286)가 서로에 대해 이동하도록 허용하는 기능을 할 수 있다.
도 5b 및 도 5e를 참조하여, 이제 강성 재료(230)를 굽히는 것이 더욱 상세히 논의될 것이다. 상부(224) 및 저부(226) 중 하나 또는 둘 모두에 힘이 가해짐에 따라, 강성 재료(230)는 가요성 부분(204) 내에 위치되는 축(A)을 따라 굽혀질 수 있다. 이러한 힘은 인터로킹 특징부(286)의 하나 이상의 행(298, 300)이 서로에 대해 이동하게 할 수 있다. 예를 들어, 도 5e에 도시된 바와 같이, 선택된 인터로킹 특징부(286)가 재료(230)의 평면으로부터 멀어지게 약간 외향으로 연장될 수 있다. 그러나, 교번하는 측벽(314, 316) 두께와 굴곡성 개구(284) 치수로 인해, 인터로킹 특징부(286)는 실질적으로 함께 고정되어 유지될 수 있다. 적어도 하나의 방향으로의 이동 자유도(freedom of movement)는 강성 재료(230)에 이것이 균열 발생 또는 파단 없이 축(A)을 따라 굽혀지도록 허용하기에 충분한 변형 완화를 제공할 수 있다.
축(A)과는 상이한 다른 회전축이 가능한 것에 유의하여야 한다. 회전축(A)의 위치는 기하학적 패턴(282)의 배향과 굽힘력의 위치에 의존할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 회전축(A)은 가요성 부분(204)을 따라 실질적으로 임의의 위치에 위치될 수 있다. 다른 실시예에서, 회전축은 단일 위치에 고정될 수 있고, 재료(230)가 그 단일 축을 따라서만 회전할 수 있도록 그 재료(230) 내에 리빙 힌지를 형성할 수 있다. 회전축은 인접한 인터로킹 특징부들 사이의 이동의 정도에 의해 한정될 수 있다. 따라서, 다른 특징부에 대한 소정 특징부의 이동을 제한하거나 감소시킴으로써, 가요성 부분(204)은 다른 인터로킹 특징부에 대해 증가된 이동을 가질 수 있는 다른 특징부와 정렬될 수 있는 축을 따라서만 회전하거나 굽혀지도록 구성될 수 있다.
다른 실시예에서, 인터로킹 특징부의 측벽이 유사하게 기울어질 수 있다. 도 6a는 기하학적 패턴(382)을 위한 인터로킹 특징부의 다른 실시예의 평면도이다. 이 실시예에서, 인터로킹 특징부(386)는 굴곡성 개구(384)의 넥 부분(410)에 의해 함께 이동가능하게 고정될 수 있다. 즉, 인터로킹 특징부(386)의 헤드 부분(406)이 측방향으로 인접한 헤드 부분(406)과 실질적으로 접촉할 수 있어, 넥 부분(410)이 비교적 좁을 수 있다.
이들 실시예에서, 인터로킹 행의 헤드 부분(406)은 인터로킹 특징부(386)의 다른 행의 헤드 부분(402)에 의해 핀칭될(pinched) 수 있다. 도 6b는 제2 행(400)과 인터로킹된 제1 행(398)의 확대도이다. 도 6c는 기하학적 패턴(382)의 확대된 사시도이다. 헤드 부분(406)이 굴곡성 개구(384)의 넥 부분(410)보다 넓을 수 있기 때문에, 제1 행(398)이 제2 행(400)으로부터 분리되지 않도록 실질적으로 방지될 수 있다. 그러나, 제1 행(398)은 제1 인터로킹 특징부(386A)의 측벽이 굴곡성 개구(384)를 한정하는 제2 인터로킹 특징부(386B)의 측벽과 만날 때까지 제2 행(400)에 대해 제1 평면 내에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 측벽(394)은 측벽(394)의 상부 부분이 측벽(394)의 저부 부분보다 좁을 수 있도록 그것들이 외측 표면(260)으로부터 내측 표면(262)으로 연장됨에 따라 기울어질 수 있다. 이는 측벽(394)의 상부 부분이 인접한 인터로킹 특징부(386)에 대해 이동가능하도록 허용할 수 있는 한편, 측벽(394)의 저부 부분은 제위치에 고정될 수 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 제1 행(398)에 대한 인터로킹 특징부(386)의 측벽은 제2 행(400)에 대한 인터로킹 특징부(386)의 측벽과 반대로 기울어질 수 있다.
또한, 제1 인터로킹 특징부(386A)는 또한 제2 평면 내에서, 예컨대 강성 재료(230)의 평면으로부터 멀어지게 Y방향으로 이동할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 인터로킹 특징부(386A)의 헤드 부분(406)이 제2 행(400)에 대해 그에 고정되어 유지되는 동안 상향 또는 하향으로 연장될 수 있도록 제1 인터로킹 특징부(386A)의 일부분이 굴곡성 개구(384)의 넥 부분(410) 내에 핀칭될 수 있다(인접한 인터로킹 특징부의 헤드 부분(406)으로 인해).
다른 실시예에서, 인터로킹 특징부는 다수의 방향 및 배향으로 굽혀질 수 있다. 도 7a는 두 방향으로 굽혀질 수 있는 인터로킹 특징부(502)를 포함하는 기하학적 패턴(482)의 다른 실시예의 저부 부분 사시도이다. 도 7b는 기하학적 패턴(482)의 상부 사시도이다. 도 7c는 기하학적 패턴(482)으로부터 제거된 인터로킹 특징부(502A)의 평면도이다. 이 실시예에서, 행(498, 500)이 일련의 별도로 인터로킹된 특징부(502A, 502B, 502C, 502D, 502E)로 형성될 수 있다. 이러한 방식으로, 재료(230)의 부분들을 분리하는 굴곡성 개구(484)로 인해, 인터로킹 특징부(502)는 함께 이동가능하게 연결되어 행(498, 500)을 형성하는 별개의 요소일 수 있다. 즉, 그로부터 인접한 인터로킹 특징부가 연장되는 주 부분을 포함할 수 있는 행(298, 300) 및 행(398, 400)과는 달리, 행(498, 500)은 함께 이동가능하게 연결되는 별개의 인터로킹 특징부(502)로 형성될 수 있다.
도 7c를 참조하면, 각각의 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)는 하나 이상의 로킹 부재가 그로부터 연장되는 주 본체(510)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)는 주 본체(510)의 제1 단부로부터 연장되는 2개의 레그(512, 514), 레그(512, 514) 반대쪽의 주 본체(510)의 제2 단부로부터 연장되는 헤드(520), 및 주 본체(510)의 제1 면으로부터 연장되는 후방 부분(516)을 포함할 수 있다. 또한, 주 본체(510)의 제2 면이 수용 개구(524)를 한정할 수 있다. 수용 개구(524)는 주 본체(510)의 제2 면의 에지에서 수용 개구(524) 내로 연장될 수 있는 2개의 핀칭 부재(522, 526)에 의해 한정되는 넥 부분(528)을 포함할 수 있다. 헤드 수용 개구(530)가 인터로킹 특징부(502)의 2개의 레그(512, 514) 사이에 한정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 가요성 부분(204)을 둘러싸는 강성 재료(230)의 에지는 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)의 일부분을 한정할 수 있다. 이들 실시예에서, 인터로킹 특징부(502)의 이들 부분은 하나 이상의 다른 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 따라서, 기하학적 패턴(482)의 몇몇 부분은 비-분리형(non-discrete) 인터로킹 특징부를 포함할 수 있다.
도 7a 및 도 7c를 참조하면, 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)는 하나 이상의 다른 인터로킹 특징부(502A 내지 502E)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 기하학적 패턴(482)의 중간 부분 내에서, 제1 인터로킹 특징부(502A)가 4개의 다른 인터로킹 특징부(502B, 502C, 502D, 502E)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 인터로킹 특징부(502C)의 헤드(520)는 제1 인터로킹 특징부(502A) 내의 헤드 수용 개구(530) 내에 수용될 수 있으며, 여기서 제1 인터로킹 특징부(502A)의 후방 부분(516)은 제2 인터로킹 특징부(502B)의 수용 개구(524) 내에 수용될 수 있고, 제1 인터로킹 특징부(502A)의 헤드(520)는 제4 인터로킹 특징부(502D) 내의 헤드 수용 개구(530) 내에 수용될 수 있으며, 제5 인터로킹 특징부(502E)의 후방 부분(516)은 제1 인터로킹 특징부(502A)의 수용 개구(524) 내에 수용될 수 있다. 따라서, 제1 인터로킹 특징부(502A)는 다른 인터로킹 특징부(502B, 502C, 502D, 502E) 각각에 작동가능하게 연결될 수 있다.
강성 재료 또는 형성 재료의 굽힘 반경이 기하학적 패턴의 하나 이상의 파라미터를 변화시킴으로써 변화될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 몇몇 파라미터는 굴곡성 개구의 폭, 굴곡성 개구 또는 홈을 에워싸는(boarding) 측벽의 각형성, 커팅부의 피치, 및 강성 재료의 두께를 포함한다.
위에서 간단히 논의된 바와 같이, 강성 재료(230)는 전자 디바이스(200)를 위한 인클로저(202)를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 도 8a는 전자 디바이스(600)의 다른 실시예의 사시도이다. 도 8b는 구부러진 위치에 있는 전자 디바이스의 사시도이다. 도 8a 및 도 8b에서, 전자 디바이스(600)는 통신 케이블(603)에 작동가능하게 그리고 전자적으로 연결되는 헤드폰과 같은 오디오 출력 메커니즘이다. 통신 케이블(603)은 인클로저(602)에 의해 스피커(605)에 작동가능하게 연결될 수 있다.
인클로저(602)는 강성 재료(230)로 형성될 수 있고, 선택적으로 인클로저의 상부의 제2 부분(607)에 작동가능하게 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 인클로저(602)는 실질적으로 단일 구조체일 수 있으며, 이때 가요성 부분(604)은 케이블(603)에 대한 연결부 부근에 위치된다. 인클로저(602)는 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이 가요성 부분(604)의 길이를 따라 도 6a 내지 도 6c의 기하학적 패턴(382)을 포함할 수 있다. 이는 인클로저(602)가 여전히 스피커(605)에 대한 견고한 연결을 유지하면서 굽혀지도록 허용할 수 있다. 예를 들어, 통신 케이블(603)은 가요성일 수 있고 인클로저(602)에 대해 이동할 수 있으며, 이러한 이동은 통상의 강성 인클로저에서는 인클로저가 시간 경과에 따라 마모 및/또는 균열 발생되는 것을 초래할 수 있다. 인클로저(602)가 굽혀지고 구부러질 수 있기 때문에, 통신 케이블(603)이 이동할 수 있다. 따라서, 인클로저(602)는 통신 케이블(603)의 이동으로 인해 파단 또는 균열 발생되는 것이 실질적으로 방지될 수 있다. 또한, 인클로저(602)의 가요성은 연결 위치에서 통신 케이블(603)의 굽힘 반경을 증가시킬 수 있다. 이는 케이블(603)에 변형 완화를 제공할 수 있으며, 이는 내부 와이어 또는 케이블(603) 자체가 굽힘력으로 인해 파단되는 것을 방지하는 데 도움을 줄 수 있다. 인클로저(602)가 스피커에 가장 가까운 케이블의 단부에 위치되는 것에 유의하여야 하지만, 인클로저가 변형 완화가 요구될 수 있는 다른 위치에 위치될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 예를 들어, 인클로저의 가요성 부분은 케이블을 전자 디바이스에 연결시킬 수 있는(예컨대, 오디오 포트 등을 통해) 케이블의 제2 단부에 위치될 수 있다. 이 예에서, 인클로저의 가요성은 케이블이 포트에 연결되어 유지되도록 허용할 수 있지만, 또한 구부러지거나 굽혀질 수 있다.
본 명세서에 기재된 기술을 사용하여, 커버, 밴드 등이 강성 또는 실질적으로 강성인 재료를 사용하여 형성될 수 있다. 도 9a는 내부에 한정된 기하학적 패턴을 포함하는 전자 디바이스를 위한 커버의 평면도이다. 도 9b는 커버가 부분적으로 후퇴된, 도 9a의 전자 디바이스와 커버의 측면도이다. 도 9c는 커버가 완전히 후퇴되고 전자 디바이스를 위한 지지체 또는 스탠드로서 역할하는, 도 9a의 전자 디바이스와 커버의 상부 사시도이다. 도 9a 내지 도 9c를 참조하면, 전자 디바이스(700)는 내부에 한정된 기하학적 패턴(282)을 갖는 커버(704)를 포함한다.
도 5c에 관하여 전술된 바와 같이, 기하학적 패턴(282)은 커버(704)를 형성하는 강성 재료가 굽혀지거나 구부러지도록 허용하는 복수의 굴곡성 개구(284) 및 인터로킹 특징부를 포함할 수 있다. 도 9a 내지 도 9c에 예시된 실시예에서, 커버(704) 내에 한정된 특징부의 각형성은 커버(704)가 자신 주위로 말리도록 허용한다. 몇몇 실시예에서, 기하학적 패턴(282)은 도 5c에 도시된 패턴과 실질적으로 동일할 수 있다. 그러나, 도 9a에 예시된 예에서, 굴곡성 개구(284)는 컴퓨팅 디바이스(702)의 높이를 따라 연장되는 수직 열로 한정될 수 있다. 이러한 구성은 전체 커버(704)가 컴퓨팅 디바이스(702)의 길이 축에 평행한 축을 중심으로 구부려지도록 허용할 수 있다. 달리 말하면, 커버(704)는 굴곡성 개구(284)의 열의 방향에 실질적으로 평행한 방향으로 말리거나 구부려질 수 있다. 그러나, 커버를 위한 기하학적 패턴이 원하는 구부림 방향, 굽힘 반경 등에 기초하여 선택될 수 있는 것에 유의하여야 한다. 따라서, 도 9a 내지 도 9c에 예시된 기하학적 패턴과 굽힘 방향은 단지 예시적이다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 커버(704)는 컴퓨팅 디바이스(702)의 상부 표면에 맞대어져 실질적으로 평평하게 놓일 수 있고, 컴퓨팅 디바이스(702)의 디스플레이(712) 또는 다른 부분을 보호할 수 있다. 도 9a를 참조하면, 커버(704)의 제1 단부(708)가 제2 단부(710)를 향해 말려져 말린 부분(706)을 형성할 수 있다. 커버(704)가 자신 상으로 말림에 따라, 컴퓨팅 디바이스(702)의 디스플레이(712) 또는 다른 부분이 노출될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 도 9c를 참조하면, 커버(702)는 지지 스탠드로서 역할하기 위해 컴퓨팅 디바이스(702)의 에지 주위로 말리고 감싸지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(702)의 일부분이 커버(704)의 말린 부분(706) 상에 놓일 수 있으며, 이는 컴퓨팅 디바이스(702)가 지지 각도(714)로 표면 위에 지지되도록 허용할 수 있다. 지지 각도(714)는 굽혀진 부분(706)의 최외측 반경에 대체로 대응할 수 있다. 달리 말하면, 커버(704)의 반경방향 굽힘은 기하학적 패턴, 굴곡성 개구 및 특징부를 한정하는 측벽의 각형성에 의해 한정될 수 있다.
계속해서 도 9c를 참조하면, 커버(704)의 제2 단부(710)는 컴퓨팅 디바이스(702)의 에지(716)에 고정될 수 있고, 에지(716)를 중심으로 회전될 수 있어, 커버(704)의 말린 부분(706)이 에지(716)를 중심으로 컴퓨팅 디바이스(702)의 후면으로 회전하도록 허용할 수 있다.
결론
전술한 설명은 광범위한 응용을 갖는다. 예를 들어, 본 명세서에 개시된 예가 인클로저에 중점을 둘 수 있지만, 본 명세서에 개시된 개념이 차고 문, 건축물 개방부를 위한 커버링(예컨대, 블라인드 또는 차양), 사용자의 일부분 주위에 전자 디바이스를 지지하기 위한 밴드 등과 같은, 하지만 그에 제한되지 않는, 강성 재료로 구성된 실질적으로 임의의 다른 구성요소에 동일하게 적용될 수 있는 것이 인식되어야 한다. 또한, 강성 재료에 관하여 논의가 이루어지지만, 본 방법과 기술은 증가된 가요성 또는 가요성 부분이 요구되는 다양한 재료에 적용될 수 있다. 따라서, 임의의 실시예의 논의는 단지 예시적인 것으로 의도되고, 특허청구범위를 비롯한 본 개시 내용의 범주가 이들 예로 제한됨을 시사하는 것으로 의도되지 않는다.

Claims (20)

  1. 내측 표면 및 외측 표면을 포함하는 강성 재료(rigid material) 내에 가요성 부분(flexible portion)을 생성하는 방법으로서,
    굽힘 축(bend axis)과 정렬된 길이를 가지고, 복수의 개구들을 포함하는 기하학적 패턴(geometric pattern)을 형성하기 위해 상기 강성 재료의 부분들을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 개구들은, 상기 부분들을 제거하기 전의 상기 강성 재료보다 가요성인 상기 가요성 부분을 정의하고,
    상기 가요성 부분이 굽혀질 때, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 정렬된 정점들은 상기 굽힘 축에 수직인 방향으로 서로 멀어지게 확장되고,
    상기 가요성 부분이 굽혀질 때, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 단부들은 상기 굽힘 축에 정렬된 방향으로 서로를 향해 압축되고,
    상기 가요성 부분은 상기 복수의 개구들 중 적어도 하나의 개구의 적어도 일부분에 접하여 상기 복수의 개구들 중 적어도 하나의 개구의 적어도 일부분을 한정하는 2개의 측벽을 포함하고,
    상기 2개의 측벽 각각은 상기 내측 표면과 상기 외측 표면 사이에서 연장되고,
    상기 2개의 측벽 중 적어도 하나는 상기 내측 표면 및 상기 외측 표면 중 적어도 하나에 대하여 비수직적 각도로 기울어지는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 개구들은
    적어도 2개의 굴곡성 개구들(flex apertures)을 포함하고,
    상기 2개의 측벽은 상기 굴곡성 개구들에 접하여 상기 굴곡성 개구들을 한정하고,
    상기 2개의 측벽은 상기 내측 표면과 상기 외측 표면 사이에서 기울어지고
    상기 2개의 측벽 중 제1 측벽은 상기 내측 표면에 대하여 제1 비수직적 각도로 기울어지고,
    상기 2개의 측벽 중 제2 측벽은 상기 내측 표면에 대하여 제2 비수직적 각도로 기울어지고,
    상기 제1 비수직적 각도는 상기 제2 비수직적 각도와 상이한, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 가요성 부분은 제1 굽힘 반경을 갖는 제1 가요성 부분 및 제2 굽힘 반경을 갖는 제2 가요성 부분을 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 강성 재료의 부분들을 제거하는 단계는, 상기 강성 재료를 레이저(laser)로 가열하는 단계 또는 전기 방전 기계가공(electrical discharge machining)을 사용하는 단계 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 내측 표면 및 상기 외측 표면 중 적어도 하나의 표면은 평탄하고,
    상기 2개의 측벽 중 제1 측벽은 상기 적어도 하나의 표면에 대하여 제1 비수직적 각도로 기울어지고,
    상기 2개의 측벽 중 제2 측벽은 상기 적어도 하나의 표면에 대하여 제2 비수직적 각도로 기울어지고,
    상기 제1 비수직적 각도는 상기 제2 비수직적 각도와 동일한, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 강성 재료는 3차원 형상인, 방법.
  7. 전자 디바이스의 적어도 하나의 컴포넌트를 하우징하기 위한 인클로저(enclosure)를 생성하는 방법으로서,
    강성 재료를 제공하는 단계;
    기하학적 패턴을 생성하기 위해 상기 강성 재료의 섹션들을 제거하는 단계 - 상기 기하학적 패턴은 상기 섹션들을 제거하기 전에 상기 강성 재료보다 가요성인 가요성 부분을 한정함 -; 및
    상기 인클로저 내에서 하우징되는 상기 전자 디바이스의 적어도 하나의 컴포넌트를 보호하기 위해 상기 인클로저의 적어도 일부분을 제공하도록 상기 가요성 부분을 사용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 기하학적 패턴은 제1 행을 따라 상기 강성 재료 내에 제1 복수의 굴곡성 개구들을 정의하고 - 상기 제1 복수의 굴곡성 개구들의 각각은 굽힘 축과 정렬된 길이를 가짐 -,
    상기 기하학적 패턴은 제2 행을 따라 상기 강성 재료 내에 제2 복수의 굴곡성 개구들을 정의하고 - 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들의 각각은 상기 굽힘 축과 정렬된 길이를 가짐 -,
    상기 제2 행은 제1 행 아래에 위치되고,
    상기 제1 복수의 굴곡성 개구들은, 상기 제1 복수의 굴곡성 개구들 각각의 제1 단부가 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들 각각의 제1 단부와 상이한 수직 평면 내에 있도록, 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들과 오정렬되고,
    상기 제1 행 또는 상기 제2 행 중 하나에 굽힘력이 가해질 때, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 정렬된 정점들은 상기 굽힘 축에 수직인 방향으로 서로 멀어지게 확장되고, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 단부들은 상기 굽힘 축에 정렬된 방향으로 서로를 향해 압축되는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 강성 재료를 제공하는 상기 단계는 상기 강성 재료를 금속으로 성형하는 단계를 추가로 포함하는, 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 강성 재료의 섹션들을 제거하는 단계는 레이저 커팅(laser cutting) 장치에 의해 수행되는, 방법.
  10. 강성 재료로 형성되는 인클로저로서,
    제1 행(row)을 따라 상기 강성 재료 내에 한정되는 제1 복수의 굴곡성 개구들 - 상기 제1 복수의 굴곡성 개구들의 각각은 굽힘 축과 정렬된 길이를 가짐 -;
    제2 행을 따라 상기 강성 재료 내에 한정되는 제2 복수의 굴곡성 개구들 - 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들의 각각은 상기 굽힘 축과 정렬된 길이를 가짐 -
    을 포함하고,
    상기 제2 행은 제1 행 아래에 위치되고,
    상기 제1 복수의 굴곡성 개구들은, 상기 제1 복수의 굴곡성 개구들 각각의 제1 단부가 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들 각각의 제1 단부와 상이한 수직 평면 내에 있도록, 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들과 오정렬되고,
    상기 제1 행 또는 상기 제2 행 중 하나에 굽힘력이 가해질 때, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 정렬된 정점들은 굽힘 축에 수직인 방향으로 서로 멀어지게 확장되고, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 단부들은 상기 굽힘 축에 정렬된 방향으로 서로를 향해 압축되어, 상기 강성 재료가 상기 굽힘 축에 대하여 구부러지게 하고,
    상기 인클로저가 상기 굽힘 축에 대하여 구부러질 때, 상기 인클로저는 상기 인클로저 내에서 하우징되는 전자 디바이스의 전자 컴포넌트를 적어도 부분적으로 둘러싸는, 인클로저.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 복수의 굴곡성 개구들 및 상기 제2 복수의 굴곡성 개구들은 다이아몬드 형상인, 인클로저.
  12. 강성 재료의 하우징으로서,
    상기 강성 재료 내에 한정되는 제1 복수의 인터로킹 특징부들(interlocking features);
    상기 강성 재료 내에 한정되는 제2 복수의 인터로킹 특징부들; 및
    복수의 굴곡성 개구들 - 상기 복수의 굴곡성 개구들 중 하나의 굴곡성 개구는, 상기 제1 복수의 인터로킹 특징부들을 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들로부터 분리하기 위해, 상기 제1 복수의 인터로킹 특징부들과 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들 사이에 한정됨 -
    상기 제1 복수의 인터로킹 특징부들은 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들에 대해 이동하고,
    상기 제1 복수의 인터로킹 특징부들은 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들과 인터로킹되고,
    상기 복수의 굴곡성 개구들을 포함하는 부분이 굽혀질 때, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 정렬된 정점들은 굽힘 축에 수직인 방향으로 서로 멀어지게 확장되고, 상기 개구들 각각의 두 대향하는 단부들은 상기 굽힘 축에 정렬된 방향으로 서로를 향해 압축되는, 하우징.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 복수의 인터로킹 특징부들 및 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들은 절두체(frustum) 형상인, 하우징.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 복수의 인터로킹 특징부 각각은 적어도 하나의 측벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 측벽은 상기 강성 재료의 제1 표면으로부터 상기 강성 재료의 제2 표면으로 각도 배향이 변화하는, 하우징.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 복수의 인터로킹 특징부들의 각각은 적어도 하나의 측벽을 포함하고, 상기 적어도 하나의 측벽은 상기 강성 재료의 상기 제1 표면으로부터 상기 강성 재료의 상기 제2 표면으로 각도 배향이 변화하는, 하우징.
  16. 가요성 구성요소를 제조하는 방법으로서,
    강성 재료를 제공하는 단계; 및
    복수의 굴곡성 개구들을 가지는 가요성 부분을 생성하기 위해 상기 강성 재료의 부분들을 제거하는 단계를 포함하고,
    상기 굴곡성 개구들은 굽힘 축과 정렬된 길이를 가지고,
    상기 굴곡성 개구들은 서로 인접한 그리고 상기 굴곡성 개구들에 의해 이격된 인터로킹 특징부들에 의해 한정되며,
    상기 각각의 인터로킹 특징부는 적어도 하나의 측벽을 갖고 - 상기 측벽은 인접한 인터로킹 특징부의 대향하는 측벽에 대해 각도를 이루며 형성되고, 상기 각도 및 상기 강성 재료의 외측 표면에 대한 상기 측벽의 각도는 상기 강성 재료의 굽힘 반경을 결정함 -,
    상기 가요성 부분은 상기 부분들을 제거하기 전의 상기 강성 재료보다 가요성이고,
    상기 가요성 부분이 굽혀질 때, 상기 복수의 굴곡성 개구들은 상기 굽힘 축에 수직인 방향으로 확장되도록 구성되고,
    상기 가요성 부분이 굽혀질 때, 상기 굴곡성 개구들의 두 대향하는 단부들은 상기 굽힘 축에 정렬된 방향으로 서로를 향해 압축되도록 구성되고,
    상기 강성 재료는 비-원통형인, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 강성 재료는 평탄한, 방법.
  18. 제16항에 있어서, 상기 복수의 굴곡성 개구들에 의해 상기 강성 재료 내에 기하학적 패턴이 한정되는, 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 강성 재료의 제1 면이 제1 기하학적 패턴을 갖고, 상기 강성 재료의 제2 면이 제2 기하학적 패턴을 갖고, 상기 강성 재료의 상기 제1 면은 상기 강성 재료의 외측 표면인, 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 강성 재료의 부분들을 제거하는 단계는 다축 레이저 또는 전기 방전 기계가공 중 하나에 의해 수행되는, 방법.
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