KR102283110B1 - 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등의 휴대전자기기를 보호하기 위한 보호커버에 내장되는 보강판에 관한 것으로서, 단일층 또는 적층 프리프레그(prepreg) 시트인 중간층 시트와, 단일층의 프리프레그 시트로서 상기 중간층 시트의 상하면에 각각 적층되어 열압착됨으로써 일체화되는 상부 및 하부 시트를 포함하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판에 있어서, 상기 중간층 시트와 상기 상부 및 하부 시트는, 유리섬유(Glass fabric), 에폭시 수지, 구상 실리카(Sphere Silica), 경화제, 실란(Silane), 촉진제를 구성성분으로 포함하되, 상기 구상 실리카는 중공체 구상 실리카(Hollow sphere Silica)로서 3 내지 15 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 보강판의 경량화를 달성할 수 있다.

Description

휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판{REINFORCE PLATE EMBEDDED IN PROTECTIVE COVER FOR PORTABLE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 PC 등의 휴대전자기기를 보호하기 위한 보호커버에 내장되는 보강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경량화를 달성한 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판에 관한 것이다.
종래의 휴대 전자기기용 보호커버(1)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대 전자기기(2)의 외측면을 덮어 보호하는 것은 물론 사용시에는 부분별로 접어 입체적인 경사각도가 유지되도록 휴대 전자기기(2)를 받쳐주는 기능도 겸하고 있다.
이를 위해 보호커버(1)를 구성하는 각 부분별로는 보강판(10)이 내장되는바, 종래의 보강판(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 다층으로 적층된 에폭시 소재의 형태로 이루어진다.
예를 들어, 보강판(10)은 여러 장의 프리프레그(prepreg)를 적층시켜 가열 및 가압함으로써 일체화되는 중간의 적층 프리프레그 시트(11)와, 그 상하면에 각각 적층되는 단일의 프리프레그로 이루어진 상부 및 하부 프리프레그 시트(12, 13)가 프레스 장치로 가열 및 가압되어 일체화됨으로써 도 1에 도시된 바와 같이 필요한 형상으로 재단하는 방식으로 제조된다.
그러나, 이러한 보강판(10) 여러 장이 내장됨으로써 제품화되는 보호커버(1)는 그만큼 무게가 더 가중되는 관계로 사용자가 휴대 전자기기(2)와 함께 휴대하고 다니는데 부담이 된다는 문제가 있었다.
[선행특허문헌] 특허등록 제10-1468931호(등록일자: 2014.11.28.)
따라서, 본 발명의 목적은 경량화를 달성할 수 있는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 단일층 또는 적층 프리프레그(prepreg) 시트인 중간층 시트와, 단일층의 프리프레그 시트로서 상기 중간층 시트의 상하면에 각각 적층되어 열압착됨으로써 일체화되는 상부 및 하부 시트를 포함하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판에 있어서, 상기 중간층 시트와 상기 상부 및 하부 시트는, 유리섬유(Glass fabric), 에폭시 수지, 구상 실리카(Sphere Silica), 경화제, 실란(Silane), 촉진제를 구성성분으로 포함하되, 상기 구상 실리카는 중공체 구상 실리카(Hollow sphere Silica)로서 3 내지 15 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판을 제공한다.
여기서, 상기 중공체 구상 실리카는 외경이 2 내지 10㎛이고 비중이 0.6 내지 0.8일 수도 있다.
그리고, 상기 보강판은 상기 중간층 시트의 경계선 영역에 부분적으로 내장되어 상기 경계선 상에 힌지축을 갖는 힌지 금속판을 더 포함하되, 상기 힌지 금속판은 상기 상부 및 하부 시트에 의해 고정되고, 상기 중간층 시트와 상기 경계선을 경계로 이웃하는 제2 중간층 시트와, 상기 힌지 금속판과 상기 힌지축을 공유하는 제2 힌지 금속판이 상기 제2 중간층 시트에 내장되어 제2 상부 및 하부 시트에 의해 고정되어 구성되는 제2 보강판을 더 포함함으로써, 상기 보강판과 상기 제2 보강판은 상기 힌지축을 중심으로 상대적으로 선회가 가능하도록 구비될 수도 있다.
이때, 상기 상부 및 하부 시트 중 적어도 하나와 상기 제2 상부 및 하부 시트 중 적어도 하나는 110~140℃에서의 최저 점도가 8000 Poise 이상인 프리프레그 시트인 것을 특징으로 함으로써, 상기 중간층 시트와 상기 제2 중간층 시트의 상하면에 각각 적층되어 열압착됨으로써 일체화될 경우 상기 경계선을 넘어 상기 힌지축으로 유출되지 않음으로써 상기 힌지축을 중심으로 상기 보강판과 상기 제2 보강판이 원활히 선회할 수 있게 해줄 수 있다.
나아가, 상기 힌지축은 상기 힌지 금속판의 축방향 양단부로부터 둘출 형성되는 정다각 봉이, 상기 제2 힌지 금속판의 축방향 양단부로부터 돌출 형성되는 타원형 축수용부에 억지끼움됨으로써, 상기 보강판이 상기 제2 보강판에 대해 상기 정다각 봉에 의해 정의되는 일정한 각도 단위로 선회 고정이 가능하도록 구성할 수도 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판에 의하면 보강판의 재질을 이루는 프리프레그의 일 구성성분을 중공체 구상 실리카로 구성함으로써 보강판의 경량화를 달성할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 적용례를 도시한 분해사시도,
도 2는 도 1의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 단면도,
도 4는 도 3의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판을 구성하는 일 성분을 설명하기 위한 비교 확대 단면도,
도 5는 도 3의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 활용례에 대한 사진,
도 6은 도 5의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 개략적인 단면도,
도 7은 도 5의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판을 이루는 프리프레그 소재의 사용례를 비교 도시한 사진들,
도 8은 도 7의 프리프레그 소재의 특성을 비교 도시한 그래프,
도 9는 도 5의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 조립구조를 설명하기 위한 부분확대 사진들,
도 10은 도 9의 조립구조에 따른 도 5의 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판의 기능을 설명하기 위한 사진들,
도 11은 도 10의 기능에 따른 적용 효과를 설명하기 위한 사진이다.
본 발명의 실시예에 따른 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판(20)은 도 3에 도시된 바와 같이 중간층 시트(21)와 그 상,하면에 적층되어 일체화되는 상부 및 하부 시트(22, 23)를 포함한다.
이때, 상기 중간층 시트(21)는 단일의 프리프레그(prepreg) 시트를 여러 장 적층하여 가열 및 가압함으로써 열압착에 의해 일체화된 적층 프리프레그 시트이며, 상부 및 하부 시트(22, 23)는 단일의 프리프레그 시트로 이루어진다.
따라서, 중간층 시트(21)의 상하면에 상부 및 하부 시트(22, 23)를 적층하여 가열 및 가압함으로써 열압착에 의해 일체화시키는 방법에 의해 보강판(20)을 제조할 수 있다.
상기, 중간층 시트(21)는 단일의 프리프레그 시트로 이루어질 수도 있으며, 그 두께는 필요에 따라 조정할 수 있다. 특히, 보강판(20)의 경량화를 위해서는 얇은 두께가 바람직하므로 단일의 프리프레그 시트로 이루어진 중간층 시트(21)를 적용할 경우 보강판(20) 전체의 최소 두께는 0.1mm까지 제품화가 가능하다. 상대적으로 중간층 시트(21)에 상하로 관통하는 홀(도면 미도시)을 형성하여 자석이 삽입되는 구조에서는 보강판 전체의 최소 두께는 0.45mm까지 제품화가 가능하다.
프리프레그 시트로 이루어진 중간층 시트(21)와 상부 및 하부 시트(22, 23)는 유리섬유(Glass fabric), 에폭시 수지, 무기필러, 경화제, 실란(Silane), 촉진제를 구성성분으로 한다. 특히, 본 발명에서 상기 무기필러는 중공체(中空體) 무기펄러, 구체적으로는 중공체 구상 실리카(Hollow sphere Silica)를 사용한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 중실체 구상 실리카(31)의 비중이 2.0 내지 2.3에 달하는 데 반해 중공체 구상 실리카(32)는 속이 비어있는, 즉 중공부(32a)가 형성된 구상 실리카로서 비중이 0.6 내지 0.8에 불과하다.
이와 같은 중공체 구상 실리카(32)를 함유하는 중간층 시트(21)나 상부 및 하부 시트(22, 23)의 원재료 성분비는 다음 [표 1]과 같이 구성할 수 있다.
원재료 구성 함유량(wt%)
유리섬유(Glass fabric) 60
에폭시 수지 20
중공체 구상 실리카 20
경화제
실란(Silane)
촉진제
Total 100
중공체 구상 실리카의 함유량은 3~15wt%로 설정할 수 있으며 그 결과 제품, 즉 프리프레그 시트의 비중은 0.8 내외를 달성할 수 있다. 이와 비교하여, 종래의 프리프레그 시트 제품(도 2의 10 참조)의 비중은 대개 1.4~1.8에 이르므로 상기 중공체 구상 실리카(32)로 인한 제품 중량의 경량화 효과는 현저하다고 할 수 있다. 중공체 구상 실리카(32)의 사이즈는 2 내지 10㎛의 외경을 갖는다.
상기와 같이 구성되는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판(20)은 도 5에 도시된 바와 같이 그 경계선 영역에 부분적으로 내장되는 힌지 금속판(41)과 상기 경계선을 따라 연장되는 힌지축(43)을 매개로 이웃하는 보강판(20')과 상대적으로 선회 가능하도록 구비될 수 있다. 이웃하는 보강판(20') 또한 그에 내장되는 힌지 금속판(42)을 매개로 상기 힌지축(43)에 선회 가능하도록 구비된다.
힌지 금속판(41, 42)이 내장되는 방식은 도 6에 도시된 바와 같이 각 중간층 시트(21, 21')에 같은 두께로 중첩되게 내장된 상태에서 상,하부 시트(대표적으로 22, 23)에 의해 고정되는 것에 의한다. 힌지축(43)이 보강판(20, 20')의 상하로 돌출되는 것을 방지하기 위해 상,하부 시트(대표적으로 22, 23)의 상,하에 다시 추가 시트(대표적으로 24, 25)를 적층시켜 열압착함으로써 상기 힌지축(43)과 높이를 맞춘다.
보강판(20)에는 필요에 따라 자석판이 자기차폐링에 끼워지고 자기차폐판 상에 적층된 구조의 자성부재(26)가 중간층 시트(21)에 내장될 수 있다.
특히, 상기와 같이 힌지 금속판(41, 42)과 힌지축(43)을 매개로 이웃하는 보강판(20, 20')이 상대적으로 선회 가능하게 결합하는 구조에서는 상,하부 시트(대표적으로 22, 23)의 소재 선정이 중요하다.
즉, 종래기술과 동일하게 일반 프리프레그 소재의 상,하부 시트(도 2의 12, 13 참조)를 사용하여 중간층 시트(도 6의 21)에 적층 및 열압착한다면 프리프레그의 유동성으로 인해 시트(21)의 경계선을 통해 흘러나와 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 힌지축(43)으로 유출(붉은색 화살표 참조)될 수 있다. 이와 같이 유출되는 프리프레그는 보강판(20, 20') 간의 선회 동작이 불가능하게 고정시키는 부작용을 초래할 수 있다.
따라서, 이러한 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이 일반 프리프레그(A)보다 점도(viscosity)가 10배 정도 높은 특성을 갖는 전용의 프리프레그(B)를 상,하부 시트(22, 23)의 소재로서 사용함이 바람직하다. 도 8에서 일반 프리프레그(A)는 110~140℃의 구간에서 최저 점도가 약 800 Poise인 반면, 전용 프리프레그(B)는 같은 온도 구간에서 최저 점도가 8000 Poise 이상을 나타낸다.
이와 같이 전용 프리프레그(B)를 소재로 사용한 상,하부 시트(22, 23)를 중간층 시트(21)에 적층시켜 열압착하면 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 프리프레그의 유출 없이 깔끔한 경계선을 구현할 수 있다. 이에 따라, 보강판(20, 20') 간의 원활한 선회 동작을 달성할 수 있다.
한편, 도 5에서 힌지축(43)을 따라 힌지 금속판(41, 42)의 양단부는 도 9에 도시된 바와 같이 정팔각 봉(43a)과 타원형 축수용부(43b) 간 억지끼움 방식으로 결합됨으로써 상기 힌지축(43)을 구성하는 바, 이러한 결합관계에 따르면 도 10에 도시된 바와 같이 보강판(20, 20') 간에 45도(= 360/8) 단위로 선회 및 각도 고정이 가능하므로 예를 들어 도 11에서와 같은 휴대전자기기(2)의 경사진 각도를 지탱할 수 있다.
이상에서 설명된 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판(20 등)은 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예에 불과하므로 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위가 상기 설명된 바에 한정되는 것으로 이해되어서는 곤란하다. 본 발명의 권리범위 내지 기술적 범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위에 의해 정하여진다.
20: 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판
21: 중간층 시트
22: 상부 시트
23: 하부 시트
24, 25: 추가 시트
26: 자성부재
32: 중공체 구상 실리카
32a: 중공부
41, 42: 힌지 금속판
43: 힌지축
43a: 정팔각 봉
43b: 타원형 축수용부

Claims (5)

  1. 단일층 또는 적층 프리프레그(prepreg) 시트인 중간층 시트와, 단일층의 프리프레그 시트로서 상기 중간층 시트의 상하면에 각각 적층되어 열압착됨으로써 일체화되는 상부 및 하부 시트를 포함하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판에 있어서,
    상기 중간층 시트와 상기 상부 및 하부 시트는, 각각
    유리섬유(Glass fabric), 에폭시 수지, 구상 실리카(Sphere Silica), 경화제, 실란(Silane), 촉진제를 구성성분으로 포함하되,
    상기 구상 실리카는 중공체 구상 실리카(Hollow sphere Silica)로서 각 시트 층별 기준으로 3 내지 15 중량% 함유되고,
    상기 중공체 구상 실리카는 외경이 2 내지 10㎛이며 비중이 0.6 내지 0.8인 것을 특징으로 하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 보강판은
    상기 중간층 시트의 경계선 영역에 부분적으로 내장되어 상기 경계선 상에 힌지축을 갖는 힌지 금속판을 더 포함하되, 상기 힌지 금속판은 상기 상부 및 하부 시트에 의해 고정되고,
    상기 중간층 시트와 상기 경계선을 경계로 이웃하는 제2 중간층 시트와, 상기 힌지 금속판과 상기 힌지축을 공유하는 제2 힌지 금속판이 상기 제2 중간층 시트에 내장되어 제2 상부 및 하부 시트에 의해 고정되어 구성되는 제2 보강판을 더 포함함으로써,
    상기 보강판과 상기 제2 보강판은 상기 힌지축을 중심으로 상대적으로 선회가 가능하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 시트 중 적어도 하나와 상기 제2 상부 및 하부 시트 중 적어도 하나는
    110~140℃에서의 최저 점도가 8000 Poise 이상인 프리프레그 시트인 것을 특징으로 함으로써, 상기 중간층 시트와 상기 제2 중간층 시트의 상하면에 각각 적층되어 열압착됨으로써 일체화될 경우 상기 경계선을 넘어 상기 힌지축으로 유출되지 않음으로써 상기 힌지축을 중심으로 상기 보강판과 상기 제2 보강판이 원활히 선회할 수 있게 해주는 것을 특징으로 하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 힌지축은
    상기 힌지 금속판의 축방향 양단부로부터 둘출 형성되는 정다각 봉이, 상기 제2 힌지 금속판의 축방향 양단부로부터 돌출 형성되는 타원형 축수용부에 억지끼움됨으로써, 상기 보강판이 상기 제2 보강판에 대해 상기 정다각 봉에 의해 정의되는 일정한 각도 단위로 선회 고정이 가능한 것을 특징으로 하는 휴대전자기기 보호커버 내장용 보강판.
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KR20120116332A (ko) * 2011-04-12 2012-10-22 엔엠텍코리아 주식회사 기능성 힌지를 가진 모바일 전자기기 케이스
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