KR20120026592A

KR20120026592A - 얽힌 섬유들로부터 형성되는 전자 디바이스들 및 전자 디바이스 액세서리들

Info

Publication number: KR20120026592A
Application number: KR1020127000019A
Authority: KR
Inventors: 데이비드 비블; 매튜 로르바흐; 피터 러셀-클라크
Original assignee: 애플 인크.
Priority date: 2009-06-10
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2012-03-19
Also published as: US9154866B2; EP2441275A2; WO2010144188A2; US20170230742A1; US20100316229A1; JP2014116971A; US20230276163A1; US9628890B2; EP2941014A1; JP5671165B2; US20200336818A1; CN102804811B; EP2441275B1; HK1168969A1; WO2010144188A3; CN105307068B; US10681447B2; US11665461B2; JP5467149B2; CN102804811A

Abstract

전자 디바이스들 및 다른 부분들에 대한 구조물들을 형성하기 위해 섬유들이 얽힐 수 있다. 섬유들은 컴퓨터-제어된 합사, 직조 및 편성 장비를 사용하여 얽힐 수 있다. 바인더 물질은 얽힌 섬유들에 선택적으로 통합될 수 있다. 얽힌 섬유들의 특징들 및 통합된 바인더들의 패턴들을 제어함으로써, 안테나 윈도우, 사운드-투명 구조물 및 사운드-차단 구조물들, 완전히 강성인 부분 및 유연한 부분을 가지는 구조물, 및 이음새없는 갈래진 부분들을 가지는 튜브들을 포함하는 구조물들이 형성될 수 있다. 이와 같은 섬유-기반 구조물들은 헤드폰들 또는 다른 전자 디바이스 액세서리들의 케이블들 및 다른 부분들, 휴대용 컴퓨터들에 대한 하우징들과 같은 전자 디바이스에 대한 하우징, 및 다른 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

Description

얽힌 섬유들로부터 형성되는 전자 디바이스들 및 전자 디바이스 액세서리들{ELECTRONIC DEVICES AND ELECTRONIC DEVICE ACCESSORIES FORMED FROM INTERTWINED FIBERS}

이 출원은 2009년 12월 14일에 출원된 미국 특허 출원 제12/637,509호, 2009년 12월 14일에 출원된 미국 특허 출원 제12/637,355호, 및 2009년 6월 10일에 출원된 미국 가특허 출원 제61/185,934호의 우선권을 청구하며, 이들 모두는 그 전체가 여기에 참조로 포함된다.

본 발명은 얽힌 섬유(intertwined fiber)들로부터 형성되는 구조물들에 관한 것이며, 더 구체적으로는 얽힌 섬유들로부터 전자 디바이스들에 대한 구조물들을 형성하는 방법들에 관한 것이다.

현대의 직조(weaving), 합사(braiding) 및 편성(knitting) 장비는 다른 가공 기술들을 사용하여 구현하기에 어렵거나 불가능할 구조물들을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 직조된(woven) 탄소 섬유 시트들은 다른 물질로 형성된 하우징 구조물들보다 더 가볍고 더 강한 전자 디바이스들에 대한 하우징 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 유연한 케이블 외피(sheath)들은 섬유 합사 툴들을 사용하여 형성될 수 있다. 많은 의료 디바이스들이 섬유들로 형성된다. 예를 들어, 분기 혈관 접합(bifurcated vascular grafts) 및 다른 심혈관 디바이스들(cardiovascular devices)이 섬유들로 형성될 수 있다.

<발명의 개요>

얽힌 섬유들은 케이블들에 대한 외피들, 헤드셋들과 같은 액세서리들의 일부분 또는 다른 구조물들을 형성할 시에 사용될 수 있다.

직조, 합사, 및 편성을 위한 툴과 같은 섬유 얽힘 장비는 섬유들을 얽히게 하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 장비를 이용하여 얽힌 섬유들은 폴리머 섬유들, 금속 섬유들, 절연체-코팅된 금속 섬유들, 유리 섬유들 또는 다른 적절한 섬유들을 포함할 수 있다. 일단 얽히게 되면, 에폭시 또는 다른 적절한 매트릭스와 같은 바인더가 얽힌 구조물 내에 포함되어 경화될(cured) 수 있다.

제조 공정 동안 달라질 수 있는 파라미터들은 구조물의 특정 영역 내에 통합되는 섬유들의 수, 섬유들 간의 이격, 섬유 타입, 바인더 타입, 바인더 위치 등을 포함한다. 이러한 인자들을 선택적으로 변경함으로써 구조물들이 형성될 수 있으며, 상기 구조물들에서, 구조물들의 상이한 영역들이 상이한 유연성, (예를 들어, 오디오 투명성, 습기 투과성 등을 조정하기 위한) 상이한 밀도, 상이한 도전성 등을 가진다. 얽힘 장비를 사용하여 형성될 수 있는 형상들은, 갈래진(forking) 구조물들(예를 들어, 분기 구조물들), 가변 직경의 관 구조물(tubular structure)들, 잠재적으로 복잡한 복합 커브(compound curve)들을 가지는 구조물들 등을 사용하여 형성될 수 있다.

본 발명의 추가적인 특징들, 그 속성 및 다양한 장점들은 첨부 도면들 및 바람직한 실시예들의 후속하는 상세한 설명으로부터 더 명백할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라, 얽힌 섬유들을 사용하여 구조물들을 제조하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 제조 장비의 개략적인 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라, 구조물을 제조할 때 얽힘 파라미터들 및 바인더 통합 파라미터들과 같은 파라미터들이 구조물 내의 위치의 함수로서 어떻게 변경될 수 있는지를 도시하는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, 단위 영역 당 섬유들의 수가 위치의 함수로서 어떻게 변경될 수 있는지를 도시하는 예시적인 구조물의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 사용되는 섬유의 타입이 위치의 함수로서 어떻게 변경될 수 있는지를 도시하는 예시적인 구조물의 측면도이다.
도 5, 6 및 7은 본 발명의 실시예에 따른 구조물들을 형성할 때 사용될 수 있는 예시적인 바인더 통합 패턴들의 측면도들이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따라, 섬유 얽힘 프로세스 동안 변경된 직경을 가지는 예시적인 관 구조물의 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라, 섬유들을 얽히게 해서 형성된 복합 커브들을 가지는 하우징을 가지는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따라 섬유들을 얽히게 해서 형성되었으며 전자 컴포넌트들 및 디스플레이 스크린을 포함하는 복합 하우징 커브들을 가지는 예시적인 전자 디바이스의 측부 단면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 도 10에 도시된 타입의 전자 디바이스의 후면도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 구조물 지지 부재(member)를 구현하기 위해 사용된 섬유 시트 및 코스메틱(cosmetic) 커버층을 형성하기 위해 사용된 얽힌 섬유들의 층을 가지는 예시적인 구조물의 측부 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따라 섬유 시트가 복합 커브 형상을 수용하는 것을 보조하기 위해 물질이 제거될 수 있는 부분들을 도시하는 도 12에 도시된 타입의 예시적인 섬유 시트의 상면도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따라 고체 지지대 및 골격 프레임과 같은 내부 지지 구조물이 복합 커브 형상을 수용하기 위해 얽힌 섬유층으로 커버된 예시적인 구조물의 측부 단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따라 얽힌 섬유를 사용하여 형성될 수 있는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따라 얽힘 장비를 이용하여 형성된 갈래진(분기된) 관 구조물의 사시도이다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스에 대한 케이블과 같은 관 구조물의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따라 바인더를 얽힌 섬유들로 선택적으로 통합하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 RTM(resin transfer mold: 수지 전달 성형) 장비의 측부 단면도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따라 바인더를 관 구조물로 통합하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 제조 장비의 상면도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따라 분기 섹션들을 가지는 얽힌 섬유의 연속적인 튜브로부터 튜브의 길이들을 절단함으로써 헤드셋 케이블들이 어떻게 형성될 수 있는지를 도시하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따라 얽힌 도전성 섬유들로부터 형성되는 예시적인 스위치의 단면도이다.
도 22는 본 발명에 따른 스위치 또는 다른 구조물에서 사용하기 위한 도전성 전극 부분을 가지는 얽힌 섬유들의 튜브의 사시도이다.
도 23은 본 발명에 따라 도전성 섬유들 및 절연 브랜치(branch) 분리기 부재들을 가지는 다수의 브랜치들을 가지고 섬유 튜브로부터 형성되는 예시적인 스위치의 단면도이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따라 더 빽빽하며 상대적으로 작은 양의 사운드를 전달하는 부분들을 가지고, 또한 덜 빽빽하며 상대적으로 많은 양의 사운드를 전달하는 부분들을 가지는 예시적인 섬유 이어버드(earbud) 구조물의 측면도이다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따라 연관된 외피 튜브의 상이한 부분에 어떻게 상이한 양의 강성도가 제공될 수 있는지를 도시하는 3.5 mm 오디오 플러그와 같은 예시적인 오디오 커넥터의 측면도이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따라 얽힌 섬유들로 형성될 수 있는 예시적인 오디오 플러그 및 연관된 케이블 외피의 측부 단면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따라 케이블의 길이를 따라 케이블 유연성을 조정하기 위해 바인더가 선택적으로 통합된 섬유 케이블을 가지는 예시적인 오디오 플러그의 측면도이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따라 케이블 유연성을 점진적으로 조정하기 위해 방사상으로 비대칭인 패턴의 케이블로 바인더가 어떻게 통합될 수 있는지를 도시하는 오디오 플러그 및 섬유 케이블의 사시도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따라 섬유 얽힘 및 바인더 통합 장비를 사용하여 전자 디바이스 구조물 내에 형성될 수 있는 타입의 예시적인 복합 구조물의 사시도이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따라 유연한 힌지 부분 및 강성 상부 및 하부 평면 부분들이 제공될 수 있는 전자 디바이스에 대한 컴퓨터 하우징 또는 보호 분리가능 케이스와 같은 섬유-기반 구조물의 사시도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따라 섬유-기반 구조물에 유연한 포켓 부분 및 강성 평면 부분이 어떻게 제공될 수 있는지를 도시하는 도면이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따라 무선-주파수(RF) 안테나 윈도우를 형성하기 위해 상이한 영역들에서 상이한 특징들을 가지는 섬유들로 형성된 하우징을 가지는 예시적인 전자 디바이스의 사시도이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따라 디바이스 내에 안테나 및 트랜시버 회로가 어떻게 장착될 수 있는지를 도시하는 도 32에 도시된 타입의 예시적인 전자 디바이스의 측부 단면도이다.
도 34는 본 발명의 실시예들에 따라 선택적으로 통합된 바인더를 가지는 섬유-기반 구조물들을 형성할 시에 수반되는 예시적인 단계들의 흐름도이다.
도 35a는 본 발명의 실시예에 따라 섬유-기반 구조물들을 형성할 시에 사용될 수 있는 예시적인 모노필라멘트(monofilament) 섬유의 단면도이다.
도 35b는 본 발명의 실시예에 따라 섬유-기반 구조물들을 형성할 시에 사용될 수 있는 예시적인 멀티필라멘트(multifilament) 섬유의 단면도이다.
도 35c는 본 발명의 실시예에 따라 섬유-기반 구조물들을 형성할 시에 사용될 수 있는 다수의 물질들을 포함하는 복합 구조물로부터 형성되는 예시적인 모노필라멘트 섬유의 단면도이다.
도 35d는 본 발명의 실시예에 따라 섬유-기반 구조물들을 형성할 시에 사용될 수 있는 상이한 타입들의 물질들로부터 형성되는 필라멘트들을 가지는 예시적인 멀티필라멘트 섬유의 단면도이다.
도 35e는 본 발명의 실시예들에 따른 복합 섬유(composite fiber)들로 형성되는 예시적인 멀티필라멘트 섬유의 단면도이다.
도 36a는 본 발명의 실시예에 따른 모노필라멘트 섬유들 및 절연된 와이어들을 포함하는 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 36b는 본 발명의 실시예에 따른 멀티필라멘트 섬유들 및 절연된 와이어들을 포함하는 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 37은 본 발명의 실시예에 따라 둘 이상의 타입의 섬유 및 절연된 와이어들을 포함하는 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 튜브-형상의 분기된 섬유-기반 케이블의 사시도이다.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 수렴 분기를 가지는 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 사시도이다.
도 40은 본 발명의 실시예에 따른 오버랩 분기를 가지는 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 사시도이다.
도 41a는 본 발명의 실시예에 따른 사각형 프로파일을 가지는 예시적인 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 41b는 본 발명의 실시예에 따른 둥근 코너들을 가지는 사각형 프로파일을 가지는 예시적인 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 41c는 본 발명의 실시예에 따른 납작해진 타원형 프로파일을 가지는 예시적인 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 41d는 본 발명의 실시예에 따른 타원형 프로파일을 가지는 예시적인 리본-형상의 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 42는 본 발명의 실시예에 따른 한쪽 아암(arm)에 위치되는 스위치를 가지는 섬유-기반 케이블들로 형성되는 예시적인 헤드셋의 사시도이다.
도 43a는 본 발명의 실시예에 따라 액세서리에서 사용될 수 있는 예시적인 섬유-기반 케이블의 세그먼트의 사시도이다.
도 43b는 본 발명의 실시예에 따라 도 43a의 단면 라인 X-X에서와 같은 케이블의 일부분들 내의 케이블의 중심 코어에 도전성 와이어들이 어떻게 위치될 수 있는지를 도시하는 예시적인 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 43c는 본 발명의 실시예에 따라 스위치 구조물의 일부분을 형성하기 위해 케이블의 표면에 도전성 와이어들이 어떻게 선택적으로 올 수 있는지를 도시하는 예시적인 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 43d는 본 발명의 실시예에 따라 도 43a의 단면 라인 Z-Z에서와 같은 케이블의 일부분들 내의 케이블의 중심 코어에 도전성 와이어들이 어떻게 위치될 수 있는지를 도시하는 예시적인 섬유-기반 케이블의 단면도이다.
도 44a는 본 발명의 실시예에 따라 버튼 어셈블리를 가지는 섬유-기반 케이블의 일부분의 사시도이다.
도 44b는 본 발명의 실시예에 따라 도 44a의 단면 라인 X-X를 따라 취해지는 도 44a에 도시된 타입의 케이블의 단면도이다.
도 44c는 본 발명의 실시예에 따라 도 44a의 케이블의 버튼 어셈블리 부분을 통해 도 44a의 단면 라인 Y-Y를 따라 취해지는 도 44a에 도시된 타입의 케이블의 단면도이다.
도 44d는 본 발명의 실시예에 따라 도 44a의 단면 라인 Z-Z를 따라 취해지는 도 44a에 도시된 타입의 케이블의 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따라 얽힌 섬유들을 가지는 구조물들을 제조하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 제조 장비의 개략도가 도 1에 도시된다. 제조 장비는 임의의 적절한 디바이스에 대한 섬유-기반 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 제조 장비(10)가 전자 디바이스 하우징, 헤드셋들에 대한 케이블 외피, 전기 커넥터, 및 다른 전기 장비와 같은 전자 디바이스들의 부분들을 형성하기 위해 사용되는 예들은 예로서 여기서 종종 기술된다. 그러나 일반적으로, 제조 장비(10)는 임의의 적절한 부분들(예를 들어, 의료 애플리케이션들에 대한, 산업 장비에 대한, 전기 컴포넌트들이 없는 기계적 구조물들 등에 대한 부분들)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 제조 장비(10)에는 섬유 소스들(12)로부터의 섬유들이 제공될 수 있다. 섬유 소스들(12)은 임의의 적절한 타입의 섬유들을 제공할 수 있다. 섬유들의 예들은 금속 섬유들(예를 들어, 강철(steel) 또는 구리의 스트랜드(strand)들), 유리 섬유들(예를 들어, 내부 전반사를 통해 광을 내부적으로 전달할 수 있는 광섬유의 섬유들), 플라스틱 섬유들 등을 포함한다. 일부 섬유들은 높은 강도를 보일 수 있다(예를 들어, 아라미드(aramid) 섬유들과 같은 폴리머들). 나일론과 같은 다른 섬유들은 (예를 들어, Tabor 테스트에 대해 높은 성능을 나타냄으로써) 양호한 마모 저항을 제공할 수 있다. 다른 섬유들은 (예를 들어, 플라스틱 변형을 나타내지 않고 펴지도록) 매우 유연할 수 있다. 소스들(12)에 의해 제공되는 섬유들은 자기 섬유들, 도전 섬유들, 절연 섬유들, 또는 다른 물질 특징들을 가지는 섬유들일 수 있다.

섬유들은 상대적으로 얇을 수 있거나(예를 들어, 직경이 20 미크론 미만 또는 5 미크론 미만 -- 즉, 탄소 나노튜브 또는 탄소 섬유) 또는 더 두꺼울 수 있다(예를 들어, 금속 와이어). 소스들(12)에 의해 제공되는 섬유들은 더 작은 섬유들의 꼬인 번들들(twisted bundles)(때때로 필라멘트로서 참조됨)로부터 형성될 수 있거나 또는 단일의 꼬이지 않은 물질(untwisted material)의 유니터리 섬유들로서 소스들(12)로부터 제공될 수 있다. 이들의 개별 형성(즉, 두꺼운지, 얇은지, 또는 꼬였는지 또는 그렇지 않은 경우 더 작은 섬유들로부터 형성되는지의 여부)에 무관하게, 섬유 소스들(12)로부터의 물질들의 스트랜드(strand)들은 여기서 섬유들(fiber)로서 참조된다. 또한, 소스들(12)로부터의 섬유는 때때로 코드들, 스레드들, 로프들, 실들, 필라멘트들, 스트링들, 끈들(twines) 등으로서 참조될 수 있다.

얽힘 툴(들)(intertwining tool(s))(14)은 임의의 적절한 섬유 얽힘 기술에 기초할 수 있다. 예를 들어, 얽힘 장비(14)는 컴퓨터-제어 직조 툴들, 컴퓨터-제어 합사 툴들(예를 들어, 관 구조물들을 형성하기 위함), 및/또는 컴퓨터-제어 편성 장비(예를 들어, 분기들, 복합 커브들, 및 다른 이러한 복잡한 형상들을 가지는 얽힌 섬유 구조물들을 생성할 수 있는 3차원 편성 툴들)를 포함할 수 있다. 이들 툴들은 때때로 여기서 집합적으로 얽힘 툴(들)(14)이라고 참조된다.

툴들(14)은 얽힌 섬유 구조물들을 형성한다. 매트릭스 통합 툴(들)(16)은 (예를 들어, 이러한 구조물들에 강성도 또는 다른 적절한 특징들을 제공하기 위해) 바인더 물질을 얽힌 섬유들로 통합하기 위해 사용될 수 있다. 때때로 매트릭스로서 참조되는 바인더는 에폭시 또는 다른 적절한 물질들로부터 형성될 수 있다. 이들 물질들은 때때로 열경화성 수지 물질들(예를 들어, 재가열시 리플로우(reflow)될 수 없는 수지로부터 형성되는 에폭시와 같은 물질들) 및 열가소성 수지(예를 들어, 아클릴로니트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 폴리카보네이트, 및 재가열할 수 있는 ABS/PC 블렌드들과 같은 물질들)로서 분류될 수 있다. 열경화성 수지 물질 및 열가소성 수지 물질 및 열경화성 수지물질 및 열가소성 수지 물질의 조합들 모두, 원하는 경우, 바인더들로서 사용될 수 있다.

툴들(16)은 몰드들, 분무 장비, 및 얽힘 장비(14)에 의해 생성되는 얽힌 섬유들의 일부분들로 바인더를 통합하기 위한 다른 적절한 장비를 포함할 수 있다. 툴들(16)은, 원하는 경우, 상이한 양으로 워크피스(workpiece)의 상이한 부분들에 바인더를 선택적으로 통합할 수 있는 수동으로 동작되는 장비 및/또는 컴퓨터-제어 장비를 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유 구조물을 보강(stiffen)하고 싶은 경우, 더 많은 수지가 얽힌 섬유에 통합될 수 있는 반면, 유연한 구조물이 형성되는 경우 더 적은 수지가 얽힌 섬유에 통합될 수 있다. 동일한 구조물의 상이한 부분들은 이러한 방식으로 상이한 유연성을 가지고 형성될 수 있다. 경화(curing)가 후속된다(예를 들어, 열 또는 자외광을 사용하여 바인더가 보강되어 딱딱해질 것이다). 결과적인 구조물(도 1의 종료된 부분(20)이라 명명됨)은 컴퓨터 구조물, 다른 전기 장비에 대한 구조물 등에서 사용될 수 있다.

얽힘 파라미터들 및 바인더 통합 파라미터들과 같은 파라미터들이 구조물의 제조시 구조물 내의 위치의 함수로서 어떻게 변경될 수 있는지를 도시하는 그래프가 도 2에 도시된다. 도 2의 그래프의 수평축은 섬유-기반 구조물 내의 위치를 나타낸다(예를 들어, 케이블에 따르는 길이 또는 평면 표면에 대한 측면 거리). 수직축은 변경되는 파라미터의 크기를 나타낸다. 도 2의 그래프의 라인들이 표시하는 바와 같이, 파라미터들은 완만하게 계속적으로, 이산적으로, 증가 방식으로, 감소 방식으로, 주기적으로 등으로 변경될 수 있다. 도 2의 그래프의 라인들에 따라 변경될 수 있는 파라미터들의 예들은 주어진 영역 내의 섬유들의 수, 개별 섬유들의 사이즈, 인접 섬유들 사이의 이격(다공성 또는 섬유 밀도), 사용되는 필라멘트들의 타입(섬유 또는 섬유들의 집합의 절연, 마모-저항성, 도전성, 강함, 자기성의 양), 및 통합되는 바인더의 양 및/또는 타입을 포함할 수 있다.

도 3은 단위 영역 당 섬유들의 수가 위치의 함수로서 어떻게 변경될 수 있는지를 도시하는 얽힌 섬유의 관 또는 평면 패치(patch)와 같은 예시적인 구조물의 측면도이다. 영역(22)에서, 영역(24)에서보다 단위 영역 당 더 많은 섬유들이 존재한다. 영역(24)의 구조물의 일부분이 더 약하고, 더 다공성이며, 따라서, 습기 및 사운드에 대해 투명하고, 더 가볍고, 영역(22) 내의 구조물 부분보다 더 유연할 경향이 있을 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 구조물(26)은 섬유들(28) 및 섬유들(30)과 같은 둘 이상의 상이한 타입들의 섬유들을 가질 수 있다. 이들 섬유들은 상이한 특징들을 가질 수 있다. 도 4의 예에서, 영역(32) 내에 섬유들(30)보다 더 많은 섬유들(28)이 존재한다. 그러나, 영역(34)에서, 섬유들(30)은 섬유들(28)보다 더욱 우세하다(prevalent). 섬유 타입의 이러한 타입의 공간적 변경은 구조물(26)의 특징들이 장비(10)를 이용한 제조 동안 공간적으로 조정되도록 허용한다.

도 5, 6, 및 7은 바인더가 상이한 패턴들로 통합된 구조물들의 예이다. 도 5의 구조물(36)에서, 얽힌 섬유 부분(38)은 바인더 없이 형성될 수 있는 반면, 부분들(40)은 바인더를 포함할 수 있다. 구조물(36)은 (예시들로서) 섬유 튜브 또는 평면의 섬유-기반 구조물일 수 있다. 도 6의 구조물(42)에서, 오직 바인더의 단일의 상대적으로 큰 부분(영역 44)만이 존재할 수 있는 반면, 영역(46)에는 바인더가 없다. 도 7의 구조물(48)에서, 영역들(50)에는 바인더가 없는(binder-free) 반면, 영역들(52)은 상이한 패턴들로 바인더를 통합한다.

장비(10)는 다양한 형상들(예를 들어, 튜브들, 하우징 표면들과 같은 평면 부재들, 구형 또는 구형의 일부분들, 복합 커브들을 가지는 형상들, 실린더 또는 부분적 실린더, 정육면체, 분기들 또는 3개 이상의 갈래가 진 브랜치들의 영역들을 가지는 튜브들, 이러한 형상들의 조합들 등)의 섬유-기반 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

도 8은 다른 영역들(예를 들어, 영역(56))보다 일부 영역들(예를 들어, 영역들(54))에서 더 좁은 직경 D를 가지는 튜브 또는 다른 구조물(58)을 장비(10)가 어떻게 형성할 수 있는지를 도시한다.

복합 커브들을 가지는 하우징을 가지는 예시적인 전자 디바이스의 사시도가 도 9에 도시된다. 도 9에 도시된 바와 같이, 디바이스(60)는 부분(64)과 같은 평면 후방 부분을 가지는 하우징 또는 다른 구조물을 가질 수 있다. 디바이스(60)는 또한 4개의 코너 부분들(62)을 가질 수 있다. 각각의 코너 부분(62)은 복합 커브들을 가질 수 있다. 이들 커브들은 종래의 직조된-섬유 시트들로부터 형성되기 어렵거나 불가능할 수 있다.

도 1의 장비(10)를 이용하여, 3차원(3D) 편성 장비 또는 다른 얽힘 툴(14)이 구조물(60)의 복합 커브형 코너들(62) 및 평면 후방 표면(64) 모두에 일치하는 섬유-기반 구조물(예를 들어, 하우징 또는 커버링)을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

도 9의 라인(66)을 따라 취해지며 방향(68)에서 보이는 도 9의 디바이스(60)의 측부 단면도가 도 10에 도시된다. 도 10에 도시되는 바와 같이, 디바이스(10)는 커브형 측벽들(70), 디스플레이 또는 다른 전방-장착 컴포넌트(74), 및 내부 전자 디바이스들(72)(예를 들어, 프로세서 및 메모리 회로)을 가질 수 있다. 장비(10)에 의해 생성되는 편성 섬유(knit fiber)를 사용하여 주름 또는 이음새없이 완만하게 커버될 수 있는 코너들(62)의 곡선형 형상들의 일부분을 예시하는 디바이스(60)의 후면도가 도 11에 도시된다.

복잡한 비-평면 형상들에 일치하는 얽힌 섬유의 얇은 층들을 생성하는 장비(10)의 능력은 복합 커브들을 가지고 코스메틱 커버층(cosmetic cover layer)을 생성하기 위해 사용될 수 있다. 도 12에 도시되는 바와 같이, 디바이스 하우징(80)은 복합 커브 하우징 형상(예를 들어, 도 9의 코너들(62))을 수용하기 위해 절단 부분을 가지는 섬유의 평면 시트로부터 형성되는 내부층(78)을 가질 수 있다. 층(76)은 장비(76)를 사용하여 형성되는 등각의(conformal) 코스메틱 커버층일 수 있다. 층들(76) 및/또는 층(78)에는 매트릭스 통합 툴을 사용하여 바인더들이 들어갈 수 있다(impregnated).

도 13은 복합 커브 형상들(예를 들어, 하우징 코너들)을 수용하기 위해 제거된 부분들(82)을 가지는 층(78)과 같은 평면층의 상면도이다. 이러한 프로세스는 코스메틱 층(76)에 의해 숨겨지는 보기 싫은(unsightly) 이음새들을 남긴다(도 12).

도 14는 층(76)이 어떻게 내부 지지 구조물(즉, 구조물(84))을 순응적으로 커버할 수 있는지, 그리고 디바이스(80)가 어떻게 자신의 전면(front surface)에 디스플레이 모듈 또는 다른 컴포넌트(86)를 장착할 수 있는지를 도시하는 디바이스(80)의 측부 단면도이다. 구조물(84)은 고체일 수 있고, (예를 들어, 프레임 또는 골격 지지체에서와 같이) 속이 빌(hollow) 수 있고, 컴포넌트들을 포함할 수 있는 등의 식이다.

얽힌 섬유 구조물들로부터 형성될 수 있는 전자 디바이스 액세서리의 예는 한 쌍의 라디오 헤드폰이다. 예시적인 헤드셋이 도 15에 도시된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 헤드셋(88)은 메인 케이블 부분(92)을 포함할 수 있다. 케이블(92)은 얽힌 섬유들로부터 형성될 수 있고, (예들로서) 섬유들의 상이한 타입들 및 양들 및 바인더의 상이한 패턴들 및 양들로부터 형성되는 부분들을 가질 수 있다. 이어버드(90)(즉, 각각 하나 이상의 스피커들을 포함하는 이어버드)는 케이블(92)의 우측 및 좌측 브랜치들의 종단들에 장착될 수 있다. 영역(94)에서, 케이블(92)은 분기(갈래진 영역)를 가질 수 있다. 피쳐(96)는 스위치, 마이크로폰 등에 대한 모양(enclosure)일 수 있다. 케이블(92)의 종단은 오디오 커넥터(플러그)(98)로 끝날 수 있다. 커넥터(98)는, 예를 들어, 미디어 플레이어, 셀룰러 전화, 휴대용 컴퓨터, 또는 다른 전자 디바이스에서 대응하는 3.5 mm 오디오 잭과 짝을 이루는 3.5 mm 오디오 플러그일 수 있다.

도 16은 얽힘 툴(14)이, 원하는 경우, 가시적인 이음새들 없이 케이블(92)의 Y-접합(94)을 어떻게 형성할 수 있는지를 도시한다. 케이블(92)의 단면도가 도 17에 도시된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 케이블(92)은 하나, 둘, 또는 셋 이상의 와이어들을 둘러싸는 외피(100)와 같은 관 외피를 가질 수 있다. 도 17의 에에서, 외피(100) 내에 2개의 도전성 와이어 번들들이 존재한다. 와이어 번들(102)은 금속 섬유들의 제1 세트로부터 형성될 수 있고, 와이어 번들(104)은 와이어 번들들의 제2 세트로부터 형성될 수 있다. 번들(102 및 104) 내의 개별 와이어들은 (원하는 경우) 얇은 절연체층으로 코팅될 수 있다. 외피(100)는 사용자에 의한 사용 동안 손상에 견디는 충분한 강도 및 케이블(92)이 휘는 것을 허용하는 충분한 유연성을 가지는 섬유로부터 형성될 수 있다. 원하는 경우, Y-접합 영역(94) 및 이어버드들(90) 및 플러그(98) 근처의 디바이스의 부분들(88)과 같은 영역들에는 이러한 영역들을 강화하기 위해 더 많은 바인더들 및 더 강한 섬유들이 제공될 수 있다.

또한, 구조물(96)이 이러한 방식으로 강화될 수 있다. 예로서, 구조물(96)에는 바인더가 들어갈 수 있는 반면, 케이블(92)의 나머지의 대부분은 바인더 없이 남아 있을 수 있다. 도 18은 툴(106)과 같은 수지 전달 몰딩 툴이 (예를 들어, 개구(108)를 통해 툴(106)의 내부에 바인더(110)를 도입함으로써) 케이블(92)의 영역(96)에 바인더(110)를 선택적으로 통합하는 데에 어떻게 사용될 수 있는 지를 도시한다.

도 19에 도시된 바와 같이, 바인더(110)가 분무 툴(114)로부터 케이블(92)로 분무되는 동안, 케이블(92)이 길이방향 축(126) 주위의 방향(124)으로 회전될 수 있다. 바인더(110)는 자외선 광원(120)으로부터의 자외선 광(122)을 사용하여 경화될 수 있다. 실드(shield; 116)는 바인더(110)가 소스(120)를 치는 것을 방지할 수 있고, 광(122)이 노즐(128)의 출구에서 바인더(110)를 경화하는 것을 방지할 수 있다.

장비(10)는 연속적인 프로세스를 사용하여 케이블(92)을 생성할 수 있다. 도 20에 도시된 바와 같이, 장비(10)는 주기적으로 갈래가 지는 케이블 형상을 생성하여 2개의 별도의 브랜치들 및 그후 퓨즈들을 형성하여, 2개의 브랜치들이 단일 관 구조물을 형성할 수 있다. 이러한 타입의 배열을 가지고, 도 1의 후처리 툴(18)은 절단 라인(130)을 따라 케이블(92)을 절단하기 위해 사용될 수 있다.

도 21에 도시된 바와 같이, 케이블(92)에는 섬유들(132 및 134)과 같은 도전성 섬유들이 제공될 수 있다. 이러한 타입의 구성은 구조물(94)에서 스위치를 형성하는 것이 바람직한 경우 생성될 수 있다. 도 21에 도시된 바와 같이, 구조물(96) 내의 도전성 섬유들(132) 및 도전성 섬유들(134)은 갭 영역(136)에 의해 분리될 수 있다. 영역(136)은 (예에서와 같이) 공기로 채워질 수 있다. 사용자가 외부 에지들을 방향(140)으로 내부로 압착하는 경우, 도전체들(132 및 134)의 마주보는 내부 부분들(142)이 만나서 이에 의해 스위치를 닫을 수 있다.

외피(92) 상의 도전성 섬유들은 (예를 들어, 용량성 센서에 기초한 스위치의 일부분으로서) 커패시터 전극을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 타입의 구성은 도 22의 케이블(92) 상의 도전성 섬유 밴드(144)에 의해 예시된다.

도 23의 예에서, 스위치(96)는 마주보는 금속 도전체 부분(132 및 134)으로부터 형성될 수 있다(이들 각각은 와이어 번들들(102 및 104)로부터 형성되는 와이어들과 같은 각각의 케이블 와이어에 접속될 수 있음). 케이블(92)은 스위치 구조물(96)의 어느 종단에서든 서로 재결합되는 2개의 브랜치들을 가질 수 있다. 구조물(96)의 중심에서, 외향 바이어싱 부재들(146)(예를 들어, 공기로 채워진 벌룬들 또는 스프링으로 채워진 부재들)은 외향 방향(148)으로 서로로부터 떨어져서 스위치 접촉부들(132 및 134)을 바이어싱하여 사용자가 안쪽으로 압착하지 않는 경우 스위치(96)가 오프되도록 사용될 수 있다.

예시적인 섬유-기반 이어버드 및 연관된 케이블의 측면도가 도 24에 도시된다. 도 24에 도시된 바와 같이, 이어버드(90)는 영역들(150 및 152)을 가질 수 있다. 영역(150)은 영역(152)보다 더 다공성일 수 있고, 영역(152)보다 더(또는 덜)유연할 수 있다. 영역(150)의 다공성이 증가하면 영역(150)이 오디오에 대해 투명해질 수 있고, 따라서, 내부 스피커 드라이버들로부터의 사운드가 방해받지 않고 영역(150)을 통과할 수 있다. 영역들(150)은 영역(152)보다 더 적거나 덜 빽빽하게 얽힌 섬유일 수 있으며, 영역(152)보다 더 적은 바인더를 통합하거나 바인더를 통합하지 않을 수 있다. (예를 들어, 사운드를 차단하고, 강성도 또는 내구성을 증가시키기 위해, 등) 영역(152)을 덜 다공성으로 만드는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 영역(150)보다 영역(152)에 더 많은 바인더들이 통합될 수 있고 그리고/또는 섬유들은 더 빽빽하게 얽힐 수 있다. 영역(152) 내의 바인더 수량 및/또는 섬유 밀도를 증가시키는 것에 더하여, 상이한(예를 들어, 더 빽빽한, 더 두꺼운 등) 섬유들이 영역(152)에서 사용될 수 있다. 영역(154) 내의 케이블(92)은 유연한 섬유들로(예를 들어 더 적은 바인더로, 또는 바인더 없이) 형성될 수 있다. 원하는 경우, 영역(152) 근처의 케이블(92) 중 일부에는 더 강한 섬유들, 더 많은 섬유들, 강성도 및 강도를 위한 더 많은 바인더 등이 제공될 수 있다.

도 25에 도시된 바와 같이, 오디오 플러그(98)(또는 다른 전기 커넥터들)에는 유연한 케이블 부분(92) 및 강성 내부 스트레인 릴리프(strain relief) 구조물(158)이 제공될 수 있다. 금속 플러그 구조물(160)은 케이블(92) 내의 와이어들에 접속될 수 있다. 영역(156)에서, 바인더는 강도 및 강성도를 증가시키기 위해 케이블(92)의 섬유들에 통합될 수 있다. 원하는 경우, 케이블(92)에는 또한 영역(156) 내에 증가한 수의 강한 섬유들이 제공될 수 있고 그리고/또는 강도를 더 증가시키기 위해 더 높은 섬유 밀도가 제공될 수 있다. 이러한 타입들의 구조적 피쳐들은 임의의 적절한 전기적 커넥터에 대해 사용될 수 있다. 도 25의 오디오 커넥터의 사용은 단지 예이다.

도 26은 케이블(92)이 와이어들(102 및 104) 및 지지체(스트레인-릴리프) 구조물(158) 위에 등각의(conformal) 외피를 어떻게 형성할 수 있는지를 도시한다.

케이블(92)의 유연성은 적절한 영역들 내에 바인더를 선택적으로 통합함으로써 그 길이를 따라 조정될 수 있다. 이러한 타입의 배열은 도 27에 도시된다. 도 27의 예에서, 커넥터(98)는 부분(160)과 같은 금속 다중-접촉 부분(예를 들어, 3-접촉 또는 4-접촉 오디오 플러그)을 가질 수 있다. 커넥터(98)의 영역(162)은 바인더로 완전히 채워질 수 있다. 영역(164)의 오직 일부 부분들(예를 들어, 링들(168))에만 (이 예에서는) 바인더가 제공되고(15), 따라서, 케이블(92)은 영역(162)에서보다 영역(164)에서 더 유연해질 것이다. 영역(170)에서, 케이블(92)의 섬유들에 바인더들이 존재하지 않으며, 따라서, 케이블(92)은 영역(170)에서 최대 유연성을 가질 것이다.

커넥터(98)에 대한 또다른 적절한 배열이 도 28에 도시된다. 도 28의 예에서, 케이블(92)은 영역(178)에 바인더를 가지지 않으며, 따라서, 이 영역에서 유연하다. 영역(176)에서, 바인더(172)의 비-방사상으로 대칭인 패턴은 감소된 유연성을 제공하기 위해 사용된다. 영역(174)은 영역(172)보다 더 많은 바인더를 가지며, 따라서, 강성이고 구조적으로 강하다. 이러한 타입의 구성은 영역(176) 내의 바인더 패턴이 강성 영역(174)과 유연한 영역(178) 사이의 중간-유연한(moderate-flex) 인터페이스로서 역할을 하도록 허용한다.

도 29는 홀(182)을 가지는 후크(hook)(180)와 같은 부분(20)에 대한 복잡한 형상들을 형성하는 데에 장비(10)가 어떻게 사용될 수 있는 지를 도시한다. 후크(180) 내의 섬유는 구조물 내의 다른 곳의 섬유보다 더 강한 물질로 형성될 수 있다. 부분(20)은 (예로서) 전자 디바이스 하우징의 통합 부분으로서 형성될 수 있다.

도 30에 도시된 바와 같이, 장비(10)는 강성 평면 부분들(186 및 188)과 같은 강성 평면 부분들 및 유연한 힌지(hinge)(190)와 같은 유연한 힌지 부분들을 가지는 구조물(184)과 같은 구조물들을 형성할 수 있다. 이러한 타입의 배열은 바인더를 부분들(186 및 188)에 통합하지만 힌지(190)에는 통합하지 않음으로써 제공될 수 있다. 구조물(184)은 휴대용 컴퓨터 하우징, 미디어 플레이어 또는 셀룰러 전화와 같은 분리가능한 전자 디바이스에 대한 폴리오(folio)-스타일 케이스 등에 대해 사용될 수 있다.

도 31에 도시된 바와 같이, 섬유-기반 케이스 또는 다른 섬유-기반 구조물(192)은 강성 바인더로 채워진 평면 부분(194) 및 유연한 바인더 없는 부분(196)으로부터 형성될 수 있다. 부분(196)은 셀룰러 전화 또는 음악 플레이어를 유지하는 유연한 포켓으로서의 역할을 할 수 있다. 부분(194)에는 원하는 경우 매칭하는 전면이 제공될 수 있다.

섬유-기반 구조물들로부터 형성되는 일부 부분들은 구조물의 적어도 일부분이 안테나에 인접하는 전기 디바이스 하우징들 또는 다른 애플리케이션들에 대해 사용될 수 있다. 이와 같은 상황들에서, 하나 이상의 안테나 윈도우들을 상기 부분에 통합하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 도전성 섬유들로부터 형성되는 전자 디바이스 하우징에서, 무선 주파수 안테나 신호들에 투명한 안테나 윈도우가 전자 디바이스 하우징 내의 안테나 위에 형성될 수 있다. 안테나 윈도우(30)는 하우징 내에 고체 유전체 윈도우를 통합함으로써, 그리고 (예를 들어, 에폭시 또는 다른 접착제를 사용하여) 도전성 섬유를 고체 윈도우에 부착함으로써 형성될 수 있다. 안테나 윈도우 구조물들은 또한 전자 디바이스 하우징의 부분 내에 통합 섬유-기반 안테나 윈도우 구조물을 형성하기 위해 장비(10)를 사용함으로써 형성될 수 있다. 안테나 윈도우 구조물은 주로 폴리머, 유리, 또는 다른 유전체를 포함하는 섬유로부터 형성될 수 있다. 이러한 물질이 비도전성이므로, 안테나 윈도우 구조물은 윈도우 내의 섬유들로부터의 간섭 없이 무선-주파수 신호들을 전달할 수 있을 것이다.

안테나 윈도우를 가지는 예시적인 섬유-기반 구조물이 도 32에 도시된다. 도 32의 구조물(200)은, 예를 들어, 미디어 플레이어, 셀룰러 전화, 휴대용 컴퓨터와 같은 전자 디바이스, 또는 다른 전자 디바이스에 대한 하우징일 수 있다. 구조물(200)은 장비(10)를 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 구조물(200)은 얽힘 툴(14)(예를 들어, 3D 편성 장비)을 사용하여 생성된 복합 형상들을 가지는 코너 부분들을 포함할 수 있다. 영역들(198)에서, 하우징 벽들은 절연 또는 도전성 물질들, 또는 절연 및 도전성 물질들의 조합들(예를 들어, 탄소 섬유들, 폴리머들, 강철 필라멘트들 등)로부터 형성될 수 있다. 영역들(198) 내의 물질들은 도전체들(비유전체들)을 포함할 수 있고, 따라서, 무선-주파수 무선 신호들을 차단할 수 있다. 장비(10)는 안테나 윈도우(202)의 얽힌 섬유들을 형성할 시에 유전체 섬유를 사용할 수 있고, 이에 의해 윈도우(202) 내의 물질이 안테나 신호들에 대해 투명할 것임을 보장할 수 있다.

라인(201)을 따라 취해지는 도 32의 구조물(200)의 측부 단면도가 도 33에 도시된다. 도 33에 도시된 바와 같이, 구조물(200)은 얽힌 섬유들 및 연관된 바인더로 형성된 하우징 벽들(198)을 가질 수 있다. 영역(202)에서, 안테나 윈도우는 무선의 무선-주파수 신호들에 대해 투명한 바인더 및 유전체 섬유들을 사용함으로써 형성된다. 이는 안테나(206)를 이용한 무선 전송 및 수신 동작들 동안 윈도우(202)를 무선-주파수 신호들(212)이 통과하는 것을 허용한다. 단일 대역 안테나 또는 다중-대역 안테나일 수 있고 하나 이상의 개별 안테나 구조물들을 포함할 수 있는 안테나(206)는 전송선 경로(208)를 사용하여 인쇄 회로 기판(204) 상의 무선-주파수 트랜시버 회로(210)에 연결될 수 있다.

도 1의 장비(10)를 사용하는 섬유-기반 구조물들의 형성에 수반되는 예시적인 단계들이 도 34에 도시된다. 단계(214)에서, 장비(10)에는 섬유들의 하나 이상의 상이한 소스들(예를 들어, 도 1의 섬유 소스들(12))이 제공될 수 있다. 적절한 양의 강도, 펴짐성(stretchability), 유연성, 마모 저항, 절연성, 도전성, 컬러, 무게, 자성(magnetism) 등을 제공하는 섬유들이 사용될 수 있다. 섬유들 중 일부는 철을 함유한(ferrous) 금속들과 같은 금속들로부터 형성될 수 있다. 다른 섬유들은 폴리머들 또는 유리들로부터 형성될 수 있다. 주어진 얽힘 툴(14)에 대해 사용가능한 하나, 둘, 셋, 또는 넷 이상의 상이한 타입의 섬유 소스들이 존재할 수 있다. 각각의 섬유는 상이한 특징을 가질 수 있고, 정확하게 제어되는 퍼센트로 워크피스에 통합될 수 있다. 이는 툴(14)로 하여금 상이한 특징들을 가지는 부분들을 포함하는 구조물들을 형성하도록 허용한다.

단계(216)에서, 툴(14)은 적절한 형상들 및 사이즈들의 섬유-기반 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 상이한 타입들의 툴들은 상이한 타입들의 동작들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터-제어된 합사 머신은 헤드셋 케이블 외피를 위한 연속적인 또는 반 연속적인 섬유-기반 튜브를 형성하기 위해 사용될 수 있고, 직조 툴은 통합 안테나 윈도우 또는 유연한 힌지 부분을 가지고 휴대용 컴퓨터에 대한 하우징 측벽들을 형성하기 위해 사용될 수 있고, 3D 편성 툴은 코스메틱 또는 구조적 하우징 표면에 대한 복합 커브들을 가지는 하우징 형상들을 형성하기 위해 사용될 수 있다. 이들 툴들은 각각 수동으로 또는 자동화된 어셈블리 툴에 의해 함께 어셈블링되는 별도의 부분들을 형성할 수 있거나 또는 추가적인 섬유-기반 부분들의 추가 없이 완전한 유니터리 구조물들을 형성하기 위해 사용될 수 있다.

단계(218)의 동작들 동안, 매트릭스 통합 장비(16)는 단계(214)의 동작 동안 생성되었던 얽힌 섬유들로 바인더를 선택적으로 통합하기 위해 사용될 수 있다. 바인더는 제어된 유연성의 양을 제공하는 패턴들에 통합될 수 있다. 예를 들어, 바인더 패턴들은 동일한 형상 또는 상이한 형상들의 링들(예를 들어, 튜브 또는 다른 세장된(elongated) 구조물의 길이를 따라 여러 포인트들에서 소정의 유연성으로 완만한 트랜지션을 제공하는 다른 패턴들의 폭이 변하는 링들)을 포함할 수 있다. 또한, 바인더 패턴들은 (예를 들어, 휴대용 컴퓨터, 핸드헬드 전자 디바이스, 또는 다른 구조물에 대한 하우징 벽들과 같은 강성 평면 구조물들을 형성하기 위한) 고체 영역들을 포함할 수 있다. 구조물의 다른 영역들에는 (예를 들어, 힌지 구조물, 케이블, 최대의 유연성이 요구되는 포켓 내에, 또는 오디오 투명성이 요구되는 이어버드 스피커 포트 또는 컴퓨터 하우징 스피커 포트 내에) 바인더가 거의 제공되지 않거나 전혀 제공되지 않을 수 있다.

얽힌 섬유 구조물들에 바인더의 원하는 패턴들을 통합한 이후, 추가적인 프로세싱 단계들이 단계(220)의 동작 동안 수행될 수 있다. 이러한 동작들은, 예를 들어, 부분들의 연속적인 스트림으로부터 헤드셋 부분들을 절단하고, 구조적 하우징 부재에 코스메틱 커버를 추가하고, 서로에 대해 또는 섬유들을 포함하지 않는 부분들에 별도의 섬유-기반 구조물들을 접속하기 위해 접착제 또는 다른 잠금장치(fastener)들을 사용하는 것 등에 의해 헤드셋을 어셈블링하는 것을 포함할 수 있다.

원하는 경우, 도 34의 단계들은 반복되고 그리고/또는 다른 순서들로 수행될 수 있다. 예를 들어, 매트릭스 통합 동작들이 단계(218)에서 수행되기 전에 둘 이상의 얽힌 섬유 부분들을 어셈블링하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 일련의 증분적인 동작들을 사용함으로써 복잡한 구조물들을 구축하는 것이 바람직할 수 있다. 각각의 이러한 증분적 단계 동안, 섬유-기반 물질 층이 워크피스에 추가될 수 있고, 추가적인 바인더가 통합되고 경화될 수 있다. 이와 같은 증분적 방식은 섬유-기반 구조물의 일부분에 대해 사용될 수 있는 반면, 구조물의 다른 부분들은 (예들로서) 단일 얽힘 동작 및 단일 바인더 통합 동작을 사용하여 형성된다.

섬유-기반 케이블들 및 다른 섬유-기반 구조물들을 구성하기 위해 사용되는 섬유들은 나일론, 폴리에스테르, 폴리프로필렌, KEVLAR？ 섬유와 같은 파라-아라미드(para-aramid)(롱-체인 폴리아미드) 합성 섬유들, 다른 폴리머들, 유리, 강철과 같은 금속들과 같은 물질들 또는 다른 적절한 물질로부터 형성될 수 있다. 원하는 경우, 섬유들은 니켈 티타늄(종종 니티놀(nitinol)이라고 참조됨)과 같은 초탄성(super-elastic) 형상 기억 합금으로부터 형성될 수 있다. 이들 물질들의 조합들이 또한 사용될 수 있다.

섬유 물질들은 디바이스 하우징, 케이블, 및 원하는 특징들을 가지는 얽힌 섬유들로부터 형성되는 다른 구조물들을 제공하기 위해 선택될 수 있다. 예를 들어, 강하고, 양호한 마모 저항을 나타내며, (예를 들어, 색소를 통합함으로써) 색을 나타내기(color)에 어렵지 않은 물질들이 선택될 수 있다. 이들의 도전성(또는 비-도전성) 또는 자기 특징들에 기초하여 물질들을 선택하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 비용-효율적인 물질들을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 나일론(폴리아미드) 및 폴리에스테르와 같은 물질들은 컬러 첨가물에 대해 수용적일 수 있다. 파라-아라미드 합성 폴리머와 같은 물질은 강할 수 있지만, 상대적으로 열악한 마모 저항을 나타낼 수 있다. 따라서, 또한 다른 섬유들(예를 들어, 적절한 나일론과 같은 양호한 마모 저항을 가지는 섬유들)을 포함하는 케이블들에 파라-아라미드 합성 섬유들을 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 강철과 같은 물질로부터 형성된 섬유-기반 케이블은 자기적 특징들을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 강철-기반 케이블은 자화될 수 있다. 자화된 케이블들은 스스로 자기적으로 끌어당길 수 있으며, 이에 의해 케이블 관리를 용이하게 할 수 있다. 자기 케이블들은 또한 (예를 들어, 케이블들이 사용들 사이에 저장되는 경우) 자석을 이용하여 그 자리에 유지될 수 있다. 섬유-기반 케이블들 및 다른 구조물에는 구조물들 중 적어도 일부분에 강철 섬유들을 통합함으로써 이러한 자기 특징들이 제공될 수 있다. 상이한 물질들의 특징들을 이용하기 위해 물질들의 복합체로부터 개별 섬유들을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 섬유들은 또한 다수의 필라멘트들로부터 형성될 수 있다.

단일 필라멘트로부터 형성되는 예시적인 섬유(즉, 모노필라멘트 섬유 구조물)가 도 35a에 도시된다. 특히, 도 35a는 모노필라멘트 섬유(222)의 단면도를 도시한다. 섬유(222)는 예를 들어, 나일론 또는 다른 적절한 물질의 모노필라멘트일 수 있다. 섬유(222)는 임의의 적절한 직경을 가질 수 있다(예를 들어, 0.5 mm 이하, 0.2 mm 이하, 0.1 mm 이하, 0.05 mm 이하, 0.02 mm 이하, 0.01 mm 이하, 등).

다수의 필라멘트들로부터 형성되는 예시적인 섬유의 단면도가 도 35b에 도시된다. 도 35b에 도시된 바와 같이, 멀티필라멘트 섬유(224)는 다수의 개별 필라멘트들(226)로부터 형성될 수 있다. 필라멘트들(226)은, 예를 들어, 나일론, 폴리에스테르, 또는 다른 적절한 물질들로부터 형성될 수 있다. 필라멘트들(226)은 얽힘 툴(14)(도 1) 또는 섬유(224)를 형성하기 위한 다른 적절한 장비를 사용하여 얽힐 수 있다.

도 35c는 상이한 물질들의 복합체로부터 형성되는 모노필라멘트 섬유(섬유(228))의 단면도를 도시한다. 복합 섬유(228)는, 섬유(228) 중 일부 부분들이 특정 물질로부터 우세하게 형성되는 반면, 섬유(228)의 다른 부분들은 또다른 물질로부터 우세하게 형성되도록, 섬유(228) 내에서 별개로 유지되는 물질들로부터 형성된다. 도 35c의 예에서, 섬유(228)는 2개의 별개의 물질들(230 및 232)을 가지는 것으로서 도시된다. 일반적으로, 섬유(228)는 임의의 개수의 별개의 물질들(예를 들어, 3개 이상의 상이한 물질들, 4개 이상의 물질들 등)로 형성될 수 있다. 원하는 경우, 물질들(230 및 232) 각각은 그 자체가 물질들의 혼합물로부터 형성될 수 있다. 섬유(228)는 도 35c의 예시적인 단면에서 방사상으로 세그먼트화되어 도시된다. 일반적으로, 섬유(228)는 임의의 적절한 방식으로 다수의 상이한 물질들로 분할될 수 있다. 예를 들어, 상이한 물질들은 방사상으로 대칭인 코팅들(즉, 상이한 층들)에서 형성될 수 있다.

도 35d는 상이한 물질들로부터 형성되는 필라멘트들(236 및 238)을 가지는 멀티필라멘트 섬유(섬유(234))의 단면도를 도시한다. 섬유(234)는 필라멘트들(236 및 238)의 임의의 적절한 부분들을 가질 수 있다. 섬유(234)가 2개의 타입의 필라멘트들을 가지는 것으로서 도시되지만, 일반적으로, 섬유(234)는 임의의 개수의 타입들의 필라멘트들을 가질 수 있다. 필라멘트들(236 및 238)은 얽힘 툴(14) 또는 임의의 적절한 장비를 사용하여 얽힐 수 있다.

멀티필라멘트 섬유를 형성하기 위해 사용될 수 있는 또다른 예시적인 배열은 도 35e의 단면도에 도시된다. 도 35e에 도시된 바와 같이, 멀티필라멘트 섬유(240)는 물질들의 복합체로부터 형성되는 필라멘트들(242)을 가질 수 있다. 도 35e의 예에서, 각각의 필라멘트(242)는 물질들(244 및 246)의 방사 세그먼트들을 가지는 것으로 도시된다. 일반적으로, 필라멘트(242)는 임의의 개수의 별개의 물질들로 형성될 수 있고, 필라멘트(242)는 임의의 적절한 방식으로 세그먼트화될 수 있다. 도 35e의 섬유(240)는 단지 한가지 타입의 복합 필라멘트(242)를 가지는 것으로 도시된다. 원하는 경우, 섬유(242)는 임의의 개수의 타입들의 복합 필라멘트들로 형성될 수 있거나, 또는 복합 필라멘트들과 유니터리-물질 필라멘트들(즉, 다수의 물질들의 복합체로부터 형성되지 않은 필라멘트들)의 혼합물로 형성될 수 있다. 필라멘트들(242)은 얽힘 툴(14) 또는 다른 적절한 장비를 사용하여 섬유(240)를 형성하기 위해 실처럼 함께 감길 수 있다.

섬유-기반 케이블들은 절연된 와이어들을 포함할 수 있다. 이러한 타입의 배열이 도 36a 및 36b의 예들에 도시된다. 도 36a는 얽힌 모노필라멘트 섬유들(245)로부터 형성된 섬유-기반 외피의 단면도를 도시한다. 섬유들(245)은 임의의 적절한 방식으로 얽힐 수 있고, 하나 이상의 층들로 형성될 수 있다. 예를 들어, 섬유들(245)은 일부 섬유들(245)이 날실을 형성하고 다른 섬유들(245)이 씨실을 형성하도록 직조될 수 있다. 섬유들(245)은 섬유들(245)이 인터로킹(interlocking) 루프들을 형성하도록 편성될 수 있다. 섬유들(245)은 또한 합사될 수 있다. 하나 이상의 절연된 와이어들(247)이 케이블(242) 내에 놓일 수 있다. 각각의 절연된 와이어(247)는 도전성 중심(248) 및 절연체(250)와 같은 절연층을 가질 수 있다. 도전성 중심(248)은 구리 또는 다른 적절한 도전성 물질로부터 형성될 수 있다. 절연(248)은 (예로서) 플라스틱으로부터 형성될 수 있다. 케이블(242)은 도 36a의 예에서 2개의 절연된 와이어들(247)을 가지는 것으로 도시된다. 일반적으로, 케이블(242)은 임의의 적절한 개수의 절연된 와이어들(247)을 가질 수 있다. 도 36a에서, 절연된 와이어들(247)은 섬유들(245)의 한 층에 의해 둘러싸이는 것으로 도시된다. 일반적으로, 절연된 와이어들(245)은 임의의 적절한 개수의 섬유층들에 의해 둘러싸일 수 있다.

도 36b는 멀티필라멘트 섬유들(254)로부터 형성되는 섬유-기반 외피를 가지는 섬유-기반 케이블(252)의 단면도를 도시한다. 각각의 섬유(254)는 많은 필라멘트들(256)을 가질 수 있다. 섬유들(254)은 직조되고, 편성되고, 합사되거나 또는 그렇지 않은 경우, 얽힘 툴(14) 또는 다른 적절한 장비를 사용하여 얽힐 수 있다. 케이블(252)은 각각이 절연체(250)에 의해 둘러싸이는 도전성 중심(248)을 가지는 절연된 와이어들(247)을 가질 수 있다. 도 36b의 케이블(252)은 2개의 절연된 와이어들(247)을 가지는 것으로서 도시된다. 원하는 경우, 케이블(252)은 상이한 개수의 절연된 와이어들(247)(예를 들어, 3개 이상의 와이어들(247) 등)을 가질 수 있다. 케이블(252)은 멀티필라멘트 섬유들(254)의 한 층으로부터 형성되는 섬유-기반 외피를 가지지만, 일반적으로, 케이블(252)은 252의 임의의 개수 및 임의의 적절한 두께를 가지는 섬유-기반 외피를 가질 수 있다. 케이블(252)은 모노필라멘트 및 멀티필라멘트 섬유들의 혼합물로부터 형성되는 섬유-기반 외피를 가질 수 있다. 케이블(252)은 상이한 물질들의 섬유들 또는 복합 물질들로부터 형성된 섬유들을 가지는 섬유-기반 외피를 가질 수 있다.

도 37은 2가지 타입의 섬유들로부터 형성되는 섬유-기반 케이블(258)의 단면도이다. 케이블(258)은, 예를 들어, 나일론 또는 또다른 폴리머일 수 있는 섬유들(260)을 가진다. 섬유들(262)은 파라-아라미드, 유리, 강철과 같은 상이한 물질, 또는 다른 적절한 물질일 수 있다. 파라-아라미드 물질들과 같은 강한 물질들로부터 형성되는 섬유들(262)은 케이블(258)에 강도를 추가할 수 있다. 강철과 같은 자기 물질들로부터 형성되는 섬유들(262)은 케이블(258)에 자기 특징들을 추가할 수 있다.

섬유들(262)은 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 섬유들일 수 있다. 섬유들(262)은 또한, 복합 물질들로부터 형성될 수 있다. 섬유들(260 및 262)은 직조되고, 편성되고, 합사되거나, 또는 임의의 다른 적절한 방식으로 얽힐 수 있다. 케이블(258)의 섬유-기반 외피는 2개의 섬유들의 두께를 가지는 것으로 도시된다. 일반적으로, 케이블들에 대한 섬유-기반 외피들은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 섬유들(262)은 케이블(258)의 내부층의 일부분인 것으로서 도 37에 도시되지만, 원하는 경우, 섬유들(262)은 또한 케이블(258)의 최외곽 표면의 일부분으로서 형성될 수 있다. 케이블(258)은 각각이 도전성 중심(248) 및 절연체(250)를 가지는 2개의 절연된 와이어들(247)을 가지는 것으로서 도시된다. 이는 단지 예시적이다. 케이블(258)과 같은 섬유-기반 케이블들은 임의의 적절한 개수의 절연된 와이어들(247)을 가질 수 있다.

이음새없는(seamless) Y-접합(때때로 분기라고 참조됨)은 얽힘 툴(14)을 이용하여 케이블을 형성함으로써 액세서리 케이블에서 형성될 수 있다. 도 38에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 케이블(264)은 접합(272)과 같은 이음새없는 Y-접합을 가지고 형성될 수 있다. 도 38의 예에서 섬유-기반 케이블(264)은 둥근 프로파일을 가지며, 따라서, 케이블(264)은 실린더형 튜브 형상을 가진다. Y-접합(272) 아래에서(즉, 헤드셋의 오디오 플러그 근처의 헤드셋의 근단(proximal end)에서), 케이블(264)은 오직 하나의 브랜치(266)를 가진다. 브랜치(266)는 직경 D1을 가질 수 있다. Y-접합 다음에(즉, 헤드셋의 스피커 근처의 헤드셋의 원단(distal end)에서), 케이블(264)은 2개의 브랜치들(268 및 270)을 가질 수 있다. 브랜치(268)는 직경 D2를 가질 수 있고, 브랜치(270)는 직경 D3을 가질 수 있다. 직경들 D2 및 D3 각각은 브랜치(266)의 직경 D1보다 더 작을 수 있거나, 또는 브랜치(266)의 직경 D1과 동일하거나 그보다 더 클 수 있다. 직경들 D2 및 D3은, 원하는 경우, 동일할 수 있다.

통상적인 배열에서, 섬유-기반 케이블(264)은 케이블의 하나의 종단에 존재하는 섬유들의 개수가 케이블의 또다른 종단에 존재하는 섬유들의 개수와 실질적으로 동일하도록 얽히는 섬유들을 가진다. 예를 들어, 브랜치(266)는 N1개의 섬유들을 포함할 수 있다(즉, N1개 섬유들이 브랜치(266)의 단면을 통과할 것이다). 유사하게, 브랜치(268)는 N2개의 섬유들을 포함할 수 있고, 브랜치(270)는 N3개의 섬유들을 포함할 수 있다. 케이블(264)의 섬유들은, Y-접합의 앞에 존재하는 섬유들의 개수가 Y-접합의 뒤에 존재하는 섬유들의 개수와 동일해지는 방식으로, 즉, Nl = N2 + N3이도록 얽힐 수 있다. 이러한 타입의 배열에서 브랜치들(268 및 270) 내의 섬유들 각각이 Y-접합(272)에서 브랜치(266)까지 통과한다. 브랜치(266) 내에 하나의 종단을 가지는 각각의 섬유는 브랜치(268) 또는 브랜치(270) 내에 또다른 종단을 가진다. 전기적으로 절연된 와이어들이 구조물 내에 포함되는 배열들에서, 와이어들 모두가 브랜치들(268 및 270)의 원단들에서 요구되지 않음에도 불구하고, 이러한 와이어들은 통상적으로 브랜치(266)에서 브랜치들(268 및 270)까지 방해받지 않고 통과한다. 이는 얽힘 툴(14)이 통상적으로 케이블 형성 프로세스 동안 케이블에 대한 특정 와이어들의 전달을 방해하지 않기 때문이다(즉, 케이블 형성 프로세스는 도 20의 예와 관련하여 기술된 바와 같이 실질적으로 연속적이다).

케이블(264)의 섬유들은 외피를 형성할 수 있다. 절연된 와이어들이 외피에 포함될 수 있다. 브랜치(266) 내의 절연된 와이어들의 수는 브랜치(268) 내의 와이어들의 수 더하기 브랜치(270) 내의 와이어들의 수와 동일할 수 있다. 브랜치(266)에서 하나의 종단을 가지는 각각의 와이어는 브랜치(268) 또는 브랜치(270) 어느 것에서든 또다른 종단을 가질 수 있다. 케이블(264)이 헤드폰 케이블인 경우, 4개의 와이어들이 브랜치(266)에 존재할 수 있고, 상기 와이어들 중 2개는 브랜치(268)로 계속되고, 다른 2개의 와이어들은 브랜치(270)로 계속된다. 버튼 어셈블리들 및 마이크로폰들과 같은 추가적인 전자 컴포넌트들을 가지는 액세서리들에 대한 케이블들은 더 많은 절연된 와이어들(예를 들어, 브랜치(266)에서 브랜치(268)까지 연장하는 또다른 2개 또는 4개의 와이어들)을 가질 수 있다.

섬유-기반 케이블은 또한 평평한, 리본형의 프로파일을 가질 수 있다. 이러한 타입의 섬유-기반 케이블이 도 39a의 케이블(274)로서 도시된다. 케이블(274)은 사각형 또는 장방형(oblong) 단면을 가질 수 있다. 접합(276)과 같은 Y-접합은 케이블(274)에 형성될 수 있다. Y-접합(276)의 한 측에서(즉, 헤드셋 또는 다른 액세서리의 근단에서), 케이블(274)은 하나의 브랜치(278)를 가질 수 있다. Y-접합(276)의 또다른 측에서(즉, 헤드셋 또는 다른 액세서리의 원단에서), 케이블(274)은 2개의 브랜치들(280 및 282)을 가질 수 있다. 동일한 개수의 섬유들이 Y-접합 전후에 존재할 수 있는데, 예를 들어, 브랜치(278) 내의 섬유들의 개수는 브랜치들(280 및 282) 내의 섬유들의 개수와 동일할 수 있다. 브랜치들(280 및 282) 각각은 단일 브랜치(278)보다 더 얇거나 더 작은 단면을 가질 수 있다.

도 39a의 Y-접합(276)과 같은 Y-접합은 때때로 수렴 Y-접합들이라 참조될 수 있다. 단일 브랜치(278)는 폭 W1 및 두께 T1을 가질 수 있다. Y-접합(276)의 다른 측에서, 브랜치들(280 및 282)은 각각 폭 W2 및 두께 T2을 가질 수 있다. 케이블(274)의 두께는 도 39b에 도시된 바와 같이, Y-접합 전후에 실질적으로 동일할 수 있고, 따라서, T1 = T2일 수 있다. 단일 브랜치(278)는 (예로서) 브랜치들(280 및 282)의 폭 W2의 거의 두 배인 폭 W1을 가질 수 있다. 예를 들어, 브랜치(278)는 2밀리미터의 폭 W1 및 0.5 mm의 두께 T1을 가질 수 있다. 브랜치들(280 및 282)은 각각 1밀리미터의 폭 W2 및 0.5 밀리미터의 두께 T2을 가질 수 있다. 이들 치수들은 단지 예시적이다. 일반적으로, 케이블(274)은 임의의 적절한 치수를 가질 수 있다. 도 39a의 예에서, 브랜치들(280 및 282)은 동일한 단면 치수를 가지는 것으로서 도시되지만, 원하는 경우, 브랜치들(280 및 282)은 상이한 단면 치수를 가질 수 있다.

리본형 프로파일을 가지는 섬유-기반 케이블은 또한 도 40에 도시된 바와 같이, 오버랩 Y-접합을 가질 수 있다. 도 40의 섬유-기반 케이블(286)은 Y-접합(288)의 한 측에(즉, 한 쌍의 헤드폰들의 근단에) 하나의 브랜치(290) 및 Y-접합(288)의 또다른 측에(즉, 헤드폰들의 원단에) 2개의 브랜치들(292 및 294)을 가진다. 브랜치들(292 및 294)은 Y-접합(288)에서 합치기 직전에 오버랩할 수 있다. 리본형 케이블(286)은 사각형 또는 장방형 단면을 가질 수 있다. 단일 브랜치(290)는 두께 T1보다 더 큰 폭 W1을 가질 수 있다. 브랜치들(292 및 294)은 두께 T2보다 더 큰 폭 W2을 가질 수 있다. 단일 브랜치(290)는 브랜치들(292 및 294)의 폭들 W2와 거의 동일한 폭 W1을 가질 수 있다. 단일 브랜치(290)는 브랜치들(292 및 294)의 두께 T2의 거의 두 배인 두께 T1을 가질 수 있다. 예를 들어, 단일 브랜치(290)는 1.5 밀리미터의 폭 및 1.0 밀리미터의 두께를 가질 수 있다. 브랜치들(292 및 294)은 각각 1.5 밀리미터의 폭 W2 및 1.0 밀리미터의 두께 T2을 가질 수 있다. 이들 치수들은 단지 예시적이다. 일반적으로, 브랜치들(292 및 294)은 동일한 치수들을 가질 필요가 없고, 단일 브랜치(290)의 두께는 브랜치들(292 및 294)의 두께의 두 배가 될 필요는 없다. 오버랩하는 Y-접합(288)은 이음새없는 Y-접합일 수 있다. 섬유들은 케이블(286)의 길이를 따라 이음새없이 나아갈 수 있다. 단일 브랜치(290) 내에 있는 섬유들은 Y-접합(299)을 통과하여 브랜치들(292 및 294) 중 어느 하나로 갈 수 있다. 단일 브랜치(290) 내에 존재하는 섬유들의 수는 브랜치들(292 및 294) 내의 섬유들의 수의 합일 수 있다.

도 39 및 40의 리본형 케이블들은 사각형, 장방형 또는 타원형 프로파일을 가질 수 있다. 리본-형상 케이블들의 예들이 도 41a-41d의 단면도에 도시된다. 도 41a-41d의 섬유-기반 케이블들 각각은 두께 T보다 더 큰 폭 W을 가진다. 도 41a 내의 케이블(296)은 실질적으로 예리한 코너들을 가지는 사각형인 단면을 가진다. 도 41b의 케이블(298)은 실질적으로 둥근 코너들을 가지는 사각형인 단면을 가진다. 케이블(298)은 장방형 단면을 가진다라고 할 수 있다. 도 41c 내의 케이블(300)은 납작한 타원형 단면을 가진다. 도 41d의 케이블(302)의 단면은 도 41c의 케이블(300)의 단면보다 더 둥근 타원형이다.

도 42의 헤드폰들(304)은 Y-접합(306)과 같은 이음새없는 Y-접합을 가지는 케이블(320)과 같은 섬유-기반 케이블을 가질 수 있다. Y-접합(306)의 한 측은 케이블(320)의 근단에서 오디오 커넥터(310)로 이어지는 단일 브랜치(308)를 가질 수 있다. Y-접합(306)의 또다른 측은 각각이 케이블(320)의 원단에 있는 이어버드(316)로 이어지는 2개의 브랜치들(312 및 314)을 가질 수 있다. 브랜치(312)는 버튼 어셈블리 또는 다른 적절한 입출력 컴포넌트와 같은 사용자 인터페이스를 가질 수 있다. 입출력 컴포넌트는 하나 이상의 마이크로폰들, 상태 표시자들, 버튼들, 스위치들 등을 포함할 수 있다. 때때로 여기서 예로서 기술되는 하나의 적절한 배열을 가지고, 브랜치(312)에는 스위치-기반 제어기(318)와 같은 버튼 제어기 어셈블리가 제공될 수 있다. 사용자는 오디오 커넥터(310)에 접속되는 전자 디바이스에 정보를 전송하기 위해 제어기(318)를 사용할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 몇몇 상이한 버튼-기반 스위치들(예를 들어, 되감기 또는 백 버튼, 중지(stoop) 또는 일시정지 버튼, 앞으로 감기 또는 재생 버튼 등) 중 하나를 활성화할 수 있다. 제어기(318) 내의 마이크로폰은 사용자의 음성을 수집하기 위해(예를 들어, 전화 통화 동안 음성 마이크로폰으로서 역할을 하기 위해) 사용될 수 있다. 헤드폰들(304)은 또한 제어기(318)로부터 원격인 위치에 위치되는 마이크로폰을 통합할 수 있다.

도 42의 섬유-기반 케이블(320)은 절연된 도전성 와이어들을 둘러싸는 섬유-기반 외피를 가질 수 있다. 헤드폰들(304)은 사용자에 대한 오디오를 제공하기 위해 각 이어버드(316)에 오디오 커넥터(310) 내의 접촉부(단자들)를 접속시키는 와이어들을 가질 수 있다. 헤드폰들(304)은, 예를 들어, 오디오 커넥터(310)로부터 각 이어버드(316)로 가는 2개의 와이어들을 가질 수 있다. 각 와이어들 쌍의 와이어들 중 하나는 공통 접지로서 역할을 할 수 있다. 각 쌍의 다른 와이어는 각각 왼쪽 오디오 와이어 또는 오른쪽 오디오 와이어 중 어느 하나로서 역할을 할 수 있다. 추가적인 와이어들은 버튼 및 옵션 마이크로폰 기능성을 제공하기 위해 오디오 커넥터(310)로부터 제어기(318)로 갈 수 있다. 예를 들어, 2개의 절연된 와이어들, 또는 2개의 도전체 동축 케이블은 제어기(318)로/로부터 신호들을 전달하기 위해 사용될 수 있다. 마이크로폰이 (예를 들어, 제어기(318) 내의 추가 회로와 함께) 헤드폰들(304)로 통합된다면, 마이크로폰에서 커넥터(310)로 신호들을 전송하는 추가적인 도전성 와이어들이 존재할 수 있다. 원하는 경우, 도전성 와이어들은 섬유-기반 헤드폰들(304)의 섬유들과 얽힐 수 있다.

케이블(304)이 도 20과 관련하여 기술된 타입의 연속적인 프로세스를 사용하여 형성되는 경우, 동일한 개수의 섬유들이 케이블(320)의 각 종단에 존재할 수 있다. 브랜치(308) 내의 섬유들의 수는 브랜치들(312 및 314) 내의 섬유들의 수의 합일 수 있다. 동일한 수의 절연된 와이어들이 또한 케이블(320)의 각 종단에 존재할 수 있다. 예를 들어, 6개의 절연된 와이어들이 브랜치(308)에 존재하는 경우, 2개의 절연된 와이어들이 브랜치(314)에 존재할 수 있고, 4개의 절연된 와이어들이 브랜치(312)의 전체 길이를 따라 존재할 수 있다. 커넥터(310)를 제어기(318)와 접속시키는 와이어들은, 이들 와이어들이 이어버드(316) 근처의 추가 컴포넌트들과 제어기(318) 사이에 신호들을 전달할 필요가 없음에도 불구하고, 브랜치(312) 상에서 이어버드(316)로 위로 계속 진행할 수 있다.

섬유-기반 케이블 내의 도전성 와이어들은 섬유-기반 외피 내에 포함될 필요가 없다. 도전성 와이어들은, 예를 들어, 다른 섬유들과 직접 얽힐 수 있다. 원하는 경우, 케이블 내의 다른 섬유들 사이에서의 도전성 와이어들의 상대적 위치는 케이블의 길이에 따른 위치의 함수로서 얽힘 툴(14)에 의해 변경될 수 있다. 예를 들어, 도전성 와이어들은 케이블을 따라 일부 위치들에서 케이블의 중심 코어에 위치될 수 있고, 케이블을 따른 다른 위치들에서 케이블의 표면 상에 위치될 수 있다. 이러한 타입의 배열은 오디오 커넥터(310)의 접촉부들을 제어기(318) 내의 회로들에 접속하기 위한 것일 수 있다.

와이어들이 제어기(318) 내의 회로에 상호접속되도록 하기 위해 얽힘 툴(14)이 섬유-기반 케이블 내의 절연된 와이어들의 상대적 위치를 조정하는 예시적인 배열이 도 43a-43d의 예들에 예시된다.

섬유-기반 케이블(322)의 세그먼트의 사시도가 도 43a에 도시된다. 섹션(324)은 통합 스위치에 대한 단자들을 형성하는 케이블(322)의 영역일 수 있다. 이러한 타입의 배열에서, 스위치는 노출된 와이어들의 쌍으로부터 형성될 수 있고, 따라서, 헤드셋에 대해 더 복잡한 멀티-기능 버튼 제어기를 구현하기 위한 회로를 포함할 필요가 없다. 도 43b-43d는 케이블(322)의 라인들 X-X, Y-Y 및 Z-Z을 따라 취해지는 케이블(322)의 단면도들이다.

도 43b는 스위치 영역(324)의 한 측 상에 있는 위치 X에서의 케이블(322)의 단면도이다. 도 43b의 케이블(322)은 얽힌 섬유들(332)을 가진다. 섬유들(332)은 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 섬유들일 수 있다. 섬유들(332)은 절연된 도전성 와이어들(247) 주위의 외피 내에 배열될 수 있다. 섬유들(332)은 2개의 섬유층들의 두께를 가지는 외피 내에 배열되는 것으로서 도 43b에 도시된다. 일반적으로, 섬유 외피들은 임의의 적절한 두께를 가질 수 있다. 각각의 절연된 와이어(247)는 중심(248)과 같은 도전성 중심을 둘러싸는 절연체(250)를 가진다. 4개의 절연된 와이어들(247)이 도 43b에 도시된다. 일반적으로, 케이블(322)은 임의의 적절한 개수의 절연된 와이어들을 가질 수 있다. 절연된 와이어들(247)은 개별 와이어들로서, 연선(twisted pair)으로서, 동축 케이블의 일부분으로서 등의 식으로 제공될 수 있다.

도 43c는 케이블(322)의 라인 Y-Y를 통한 단면도이다. 도 43c에서, 와이어들(247) 중 2개는 얽힘 툴(14)에 의해 케이블(322)의 표면에 배치되었고, 이들의 절연체가 벗겨져서 단자들(342 및 344)을 형성하였다. 2개의 다른 와이어들(247)은 얽힌 섬유들(332) 내에 매립된 채 유지된다.

케이블(322)의 제조 동안, 절연된 와이어가 스위치 영역(324)의 외부의 영역들에서 (도 43a의 케이블 세그먼트(322)의 위치들(X 및 Z)에서와 같이) 케이블의 코어 영역 내에 포함됨을 보장하기 위해 얽힘 머신이 사용될 수 있다. 이는 와이어들을 손상들로부터(예를 들어, 스크래치로부터) 보호하는 것을 보조한다. 얽힘 툴은 도 43c 내의 위치 Y와 같은 원하는 위치들에서 케이블(322)의 표면에 절연된 와이어들을 선택적으로 가져올 수 있다. 섬유-기반 케이블(322)이 형성된 후(또는 전), 절연된 와이어들(247)은, 위치 Y와 같은 위치들에서 이들의 절연체들(250)이 선택적으로 벗겨져서, 이들의 도전성 중심들(248)이 케이블의 표면에 노출될 수 있다. 단자들(342 및 344)은 스위치(324)를 형성할 수 있다. 이러한 스위치(324)는 사용자에 의해 터치되는 경우 함께 단락될 수 있다. 예를 들어, 단자들(342 및 344)은, 사용자의 손가락이 단자들(342 및 344)을 브리징(bridge)하는 경우 사용자의 손가락(손가락(346)) 상의 피부에 의해 서로 전기적으로 접속될 수 있다. 단자들(342 및 344)은 또한 기계적 레버(lever) 또는 다른 스위칭 메커니즘에 의해 브리징될 수 있다.

도 43d는 위치 Z에서의 섬유-기반 케이블(322)을 통과하는 단면도이다. 위치 Z에서, 절연된 도전성 와이어들(247)이 섬유들(332) 내에 놓이고, 절연체(250)는 벗겨지지 않는다. 섬유들(332)은 절연된 와이어들(247)을 둘러싸는 섬유-기반 외피를 형성할 수 있거나, 또는 섬유들(332)은 절연된 와이어들(247)과 얽힐 수 있다.

도 44a는 제어기(예를 들어, 도 42의 제어기(318)와 같은 제어기)를 가지는 섬유-기반 케이블(354)을 도시한다. 도 44a에 도시된 바와 같이, 제어기(345)는 케이블의 부분들을 둘러싸는 하우징을 가질 수 있다. 제어기(345)는 스위치, 다수의 버튼들 및 옵션 마이크로폰을 가지는 스위치-기반 버튼 어셈블리 내의 회로와 같은 회로, 또는 (예들로서) 다른 적절한 사용자 인터페이스 회로일 수 있다. 제어기(334)와 같은 제어기들은 케이블(354)의 와이어들을 통해 전자 디바이스들과의 통신을 지원하기 위한 회로를 포함할 수 있다. 제어기(345)는 버튼(346)과 같은 하나 이상의 스위치-기반 버튼들을 가질 수 있다. 위치들 X, Y, 및 Z에서 취해지는 케이블(354)의 단면도들은 도 44b, 44c 및 44d에 도시된다.

도 44b는 도 44a의 라인 X-X를 통과하여 취해지는 케이블(354)의 단면도이다. 도 44b의 얽힌 섬유들(332)은 모노필라멘트 또는 멀티필라멘트 와이어들일 수 있고, 임의의 적절한 물질로부터 형성될 수 있다. 절연된 도전성 와이어들(247)은 도전성 중심(248)을 둘러싸는 절연체(250)를 가진다. 4개의 와이어들(247)은 도 44b에 도시된다. 일반적으로, 케이블(354)은 임의의 적절한 개수의 와이어들을 가질 수 있다. 원하는 경우, 와이어들(247)은 또한 동축 케이블들의 형태로 제공될 수 있다. 도 44b에서, 얽힌 섬유들(332)은 절연된 와이어들(247)을 둘러싸는 것으로서 도시된다.

도 44c는 도 44a의 라인 Y-Y를 따라 취해지는 제어기(345) 및 연관된 버튼(346)을 통과하는 단면도이다. 절연된 와이어들(247) 중 2개는 얽힘 툴(14)에 의해 케이블(354)의 표면 상에 위치되고, 이들의 절연체들(250)이 벗겨졌다. 이는 와이어들(247)의 도전성 중심들(248)을 노출시켜 단자들(342 및 344)을 형성한다. 단자(342)는 땜납(solder)(348)에 의해 스위치(346)의 패드(352) 또는 제어기(345) 내의 다른 회로에 접속될 수 있다. 단자(344)는 땜납(350)에 의해 스위치(346)의 패드(354) 또는 제어기(345) 내의 다른 회로에 접속될 수 있다. 사용자가 버튼(346)을 누르는 경우, 단자들(342 및 344)은 스위치를 닫아서 전기적으로 접속될 수 있다(즉, 함께 단락됨). 다른 배열들(예를 들어, 제어기(345)가 더 복잡한 회로로부터 형성되는 배열들)에서, 버튼(346)의 활성화는 단자들(342 및 344)에 접속되는 와이어들을 통한 통신 신호들의 전송을 초래할 수 있다. 제어기(345)를 형성하기 위한 스위치의 사용은 단지 예시적이다.

도 44d는 도 44a의 라인 Z-Z를 통과하여 취해지는 케이블(354)의 단면도이다. 도 44b에서와 같이, 절연된 도전성 와이어들(247)이 얽힘 툴(14)에 의해 얽힌 섬유들(332) 내에 매립될 수 있다. 케이블의 이러한 영역에서, 와이어들(247)은 통상적으로 온전한 절연체(250)(즉, 벗겨지지 않았고 따라서 도전성 중심들(248)을 둘러싸는 절연체)를 가진다.

도 20의 케이블과 같은 섬유-기반 케이블들의 형성 동안, 도 1의 얽힘 툴(14)은 케이블(354)내에서부터(위치 X에서), 케이블(354)의 표면으로(위치 Y에서), 그리고 다시 케이블(354) 내부로(위치 Z에서), 절연된 와이어들(334)을 가져오기 위해 사용될 수 있다. 케이블(354)이 형성된 후, 절연체(340)가 위치 Y에서 와이어들(334)로부터 벗겨져서 단자들(342 및 344)을 형성할 수 있다. 이후, 스위치 또는 더 복잡한 입출력 회로가 단자들(342 및 344)에 접속될 수 있다. 원하는 경우, 셋 이상의 와이어들이 벗겨져서 입출력 회로에 접속될 수 있다. 예를 들어, 셋 이상의 와이어들이 벗겨져서 제어기 어셈블리(345) 내의 스위치들 또는 더 복잡한 회로에 접속될 수 있고, 넷 이상의 와이어들이 벗겨져서 제어기 어셈블리(345) 내의 스위치들 또는 더 복잡한 회로에 접속될 수 있는 등의 식이다.

일 실시예에 따라, 한 쌍의 스피커들 및 얽힌 섬유들로부터 형성된 섬유-기반 케이블을 포함하는 헤드폰들이 제공되고, 섬유-기반 케이블은 이음새없는 Y-접합을 가지고, 섬유-기반 케이블의 제1 브랜치는 이음새없는 Y-접합의 한 측의 오디오 플러그에 접속되고, 섬유-기반 케이블의 제2 및 제3 브랜치들은 각각 이음새없는 Y-접합의 또다른 측 상의 스피커들의 쌍의 각각에 접속된다.

또다른 실시예에 따라, 스피커들은 얽힌 섬유들로부터 적어도 부분적으로 형성되는 이어버드(earbud)들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 이어버드들 각각은 사운드를 차단하는 제1 얽힌 섬유 부분 및 사운드에 대해 투명한 제2 얽힌 섬유 부분을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 제1 및 제2 도전성 와이어 번들들을 포함하고, 제1 도전성 와이어 번들은 섬유-기반 케이블의 제1 및 제2 브랜치들 내에 포함되고, 제2 도전성 와이어 번들은 섬유-기반 케이블의 제1 및 제3 브랜치들 내에 포함된다.

또다른 실시예에 따라, 헤드폰들은 또한 섬유-기반 케이블의 제2 브랜치 상에 제어기를 포함하고, 제1 도전성 와이어 번들 내의 적어도 하나의 도전성 와이어는 제어기에 접속된다.

또다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 도전성 와이어는 주어진 영역을 제외하고 섬유-기반 케이블의 길이를 따라 얽힌 섬유들에 의해 둘러싸이고, 적어도 하나의 도전성 와이어는 주어진 영역 내의 섬유-기반 케이블의 표면 상에 놓인다.

또다른 실시예에 따라, 적어도 하나의 도전성 와이어는 주어진 영역 내의 스위치 단자들을 형성하는 벗겨진 부분(stripped portion)들을 가지는 한 쌍의 와이어들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블의 일부분은 오디오 플러그의 제1 부분을 커버하는 외피를 형성한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 또한 외피에 통합되고 오디오 플러그의 제1 부분을 커버하는 바인더를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 강성 스트레인 릴리프(rigid strain relief) 구조물을 포함하고, 얽힌 섬유들은 강성 스트레인 릴리프 구조물의 적어도 일부분 주위에 외피를 형성한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 길이 및 유연성을 가지고, 바인더는 섬유-기반 케이블의 길이를 따라 유연성을 조절하도록 섬유-기반 케이블에 선택적으로 통합된다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 모노필라멘트 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 나일론 섬유들, 파라-아라미드 섬유들, 폴리에스테르 섬유들, 자기 물질 섬유들, 및 형상 기억 물질 섬유들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들 각각은 멀티필라멘트 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들 각각은 복수의 상이한 섬유 물질들로 형성된 복합 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 제1 그룹의 섬유들 및 제2 그룹의 섬유들을 포함하고, 제1 그룹의 섬유들은 섬유-기반 케이블의 제1 및 제2 브랜치들에 포함되고, 제2 그룹의 섬유들은 섬유-기반 케이블의 제1 및 제3 브랜치들에 포함된다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 적어도 하나의 실질적으로 원형인 단면을 가진다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 적어도 하나의 실질적으로 직사각형인 단면을 가진다.

일 실시예에 따라, 이음새없는 Y-접합을 가지는 케이블 외피를 형성하는 얽힌 섬유들, 및 베이스 부분을 가지는 오디오 커넥터를 포함하는 섬유-기반 케이블이 제공되고, 케이블 외피의 제1 부분은 베이스 부분에 연결된다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 또한 케이블 외피의 제1 부분 내에 바인더를 포함하고, 케이블 외피의 제1 부분은 베이스 부분의 적어도 일부분을 커버한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 길이 및 유연성을 가지고, 섬유-기반 케이블은 또한 케이블의 길이를 따라 케이블의 유연성을 변경하는 바인더를 케이블의 영역들 내에 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 케이블 외피를 형성하는 복수의 얽힌 모노필라멘트 나일론 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 또한 케이블 외피의 제1 부분과 케이블 외피의 제2 부분 사이의 영역을 포함하고, 영역은 제1 부분보다 더 유연하고, 영역은 제2 부분보다 덜 유연하다.

또다른 실시예에 따라, 케이블 외피의 제1 부분은 바인더로 완전히 채워지고, 케이블 외피의 제2 부분은 바인더를 가지지 않는다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 또한 케이블 외피의 제1 및 제2 부분들 사이의 영역을 포함하고, 영역의 제1 부분은 바인더를 가지고, 영역의 제2 부분은 바인더를 가지지 않는다.

또다른 실시예에 따라, 영역은 방사형으로 비대칭 패턴으로 분포되는 바인더를 가진다.

일 실시예에 따라, 얽힘 툴에 섬유들을 올려놓는(load) 단계, 헤드폰 케이블에 대한 얽힌 섬유들의 외피를 형성하기 위해 섬유들을 얽힘 툴을 이용하여 얽히게 하는 단계, 외피의 얽힌 섬유들로 바인더를 통합하는 단계, 및 바인더를 경화(cure)시키는 단계를 포함하는 헤드폰 케이블에 대한 외피를 형성하기 위한 방법이 제공된다.

또다른 실시예에 따라, 바인더를 통합하는 단계는 외피가 그 길이를 따라 얼마나 강한지를 변경하기 위해 매트릭스 통합 툴을 이용하여 외피의 얽힌 섬유들로 바인더를 선택적으로 통합하는 단계를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유들은 제1 타입의 섬유 및 제2 타입의 섬유를 포함하고, 얽힘 툴을 이용하여 섬유들을 얽히게 하는 단계는 제1 타입의 섬유 대 제2 타입의 섬유의 비가 외피의 길이를 따라 변하도록 제1 타입의 섬유를 제2 타입의 섬유와 얽히게 하는 단계를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 방법은 또한 얽힘 툴을 사용하여 외피 내에 이음새없는 Y-접합을 형성하는 단계를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블, 및 얽힌 섬유들로부터 적어도 부분적으로 형성되는 이어버드들을 포함하는 헤드폰들이 제공된다.

또다른 실시예에 따라, 이어버드들은 사운드를 차단하는 제1 얽힌 섬유 부분 및 사운드에 대해 투명한 제2 얽힌 섬유 부분을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 이음새없는 Y-접합을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 헤드폰은 또한 플라스틱 구조물을 가지는 오디오 플러그를 포함하고, 섬유-기반 케이블은 플라스틱 구조물을 커버하는 외피를 포함한다.

일 실시예에 따라, 스피커들, 오디오 커넥터, 스피커들과 오디오 커넥터 사이에 연결되며, 케이블 표면을 가지는 스위치 영역을 가지는 섬유-기반 케이블, 및 스위치 영역의 케이블 표면 상에 노출된 도전체들로 형성된 스위치를 포함하는 헤드폰들이 제공된다.

또다른 실시예에 따라, 섬유-기반 케이블은 유전체 섬유들 및 와이어들을 포함하고, 와이어들은 스위치 영역의 외부에 있는 섬유-기반 케이블의 일부분에서 유전체 섬유들로 둘러 싸이고 스위치 영역 내의 케이블 표면 상에 놓인다.

일 실시예에 따라, 안테나, 및 얽힌 섬유들 및 얽힌 섬유들을 함께 묶는 바인더를 가지는 하우징을 포함하는 전자 디바이스가 제공되고, 하우징의 얽힌 섬유들의 제1 부분은 안테나에 대한 안테나 윈도우를 형성하고, 무선-주파수 안테나 신호들은 안테나 윈도우를 통과하고, 하우징의 얽힌 섬유들의 제2 부분은 무선-주파수 안테나 신호들을 차단하는 도전성의 얽힌 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 하우징의 얽힌 섬유들의 제2 부분은 이음새없고 비-평면적이다.

또다른 실시예에 따라, 하우징의 얽힌 섬유들의 제2 부분은 커브형 코너들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 짜여진(interwoven) 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 나일론 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들의 제2 부분은 인테그랄(integral) 루프를 포함한다.

일 실시예에 따라, 얽힌 섬유들, 및 얽힌 섬유들을 이음새없는 비-평면 하우징 구조물에 함께 묶는 바인더를 포함하는 전자 디바이스가 제공된다.

또다른 실시예에 따라, 이음새없는 비-평면 하우징 구조물은 커브형 코너들을 형성하는 부분들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 이음새없는 비-평면 하우징 구조물은 복합 커브들을 형성하는 부분들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 전자 디바이스는 또한 이음새없는 비-평면 하우징 구조물에 의해 커버되는 내부 지지 구조물을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 내부 지지 구조물은 평면 섬유 시트를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 얽힌 섬유들은 짜여진 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 전자 디바이스는 또한 얽힌 섬유들로 형성된 힌지를 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유들은 플라스틱 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유들은 도전성 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 섬유들 중 일부는 무선-주파수 신호들을 차단하는 하우징의 도전성 부분을 형성하는 도전성 섬유들을 포함하고, 섬유들 중 일부는 무선-주파수 신호들에 대해 투명한 하우징의 안테나 윈도우 부분을 형성하는 유전체 섬유들을 포함한다.

또다른 실시예에 따라, 전자 디바이스 하우징은 컴퓨터 하우징을 포함한다.

일 실시예에 따라, 얽힘 툴에 섬유들을 올려놓는 단계, 적어도 하나의 커브형 표면을 가지는 전자 디바이스 하우징 구조물을 형성하기 위해 얽힘 툴을 사용하여 섬유들을 얽히게 하는 단계, 매트릭스 통합 툴을 사용하여 얽힌 섬유들에 바인더를 통합하는 단계, 및 바인더를 경화시켜 전자 디바이스 하우징 구조물을 보강하는 단계를 포함하는, 얽힌 섬유들로부터 전자 디바이스 하우징을 형성하기 위한 방법이 제공된다.

또다른 실시예에 따라, 얽힘 툴을 사용하여 섬유들을 얽히게 하는 단계는 섬유들을 얽히게 해서 전자 디바이스 하우징 표면의 커브형 표면에 복합 커브들을 형성하는 단계를 포함한다.

전술 내용은 본 발명의 원리들을 단지 예시하는 것이며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어남이 없이 당업자에 의해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술된 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims

헤드폰으로서,
스피커들의 쌍; 및
얽힌 섬유(intertwined fiber)들로부터 형성된 섬유-기반 케이블
을 포함하고,
상기 섬유-기반 케이블은 이음새없는(seamless) Y-접합을 가지고, 상기 섬유-기반 케이블의 제1 브랜치(branch)는 상기 이음새없는 Y-접합의 한 측의 오디오 플러그에 접속되고, 상기 섬유-기반 케이블의 제2 브랜치 및 제3 브랜치는 각각 상기 이음새없는 Y-접합의 또다른 측 상의 상기 스피커들의 쌍의 각각에 접속되는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 스피커들은 얽힌 섬유들로부터 적어도 부분적으로 형성되는 이어버드(earbud)들을 포함하는 헤드폰.
제2항에 있어서,
상기 이어버드들 각각은 사운드를 차단하는 제1 얽힌 섬유 부분 및 사운드에 대해 투명한 제2 얽힌 섬유 부분을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 제1 도전성 와이어 번들 및 제2 도전성 와이어 번을 포함하고, 상기 제1 도전성 와이어 번들은 상기 섬유-기반 케이블의 상기 제1 브랜치 및 상기 제2 브랜치 내에 포함되고, 상기 제2 도전성 와이어 번들은 상기 섬유-기반 케이블의 상기 제1 브랜치 및 상기 제3 브랜치 내에 포함되는 헤드폰.
제4항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블의 상기 제2 브랜치 상에 제어기를 더 포함하고, 상기 제1 도전성 와이어 번들 내의 적어도 하나의 도전성 와이어는 상기 제어기에 접속되는 헤드폰.
제5항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도전성 와이어는 주어진 영역을 제외하고 상기 섬유-기반 케이블의 길이를 따라 얽힌 섬유들에 의해 둘러싸이고, 상기 적어도 하나의 도전성 와이어는 상기 주어진 영역 내의 상기 섬유-기반 케이블의 표면 상에 놓이는 헤드폰.
제6항에 있어서,
상기 적어도 하나의 도전성 와이어는 상기 주어진 영역 내의 스위치 단자들을 형성하는 벗겨진 부분(stripped portion)들을 가지는 한 쌍의 와이어들을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블의 일부분은 상기 오디오 플러그의 제1 부분을 커버하는 외피(sheath)를 형성하는 헤드폰.
제8항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 상기 외피에 통합되고 상기 오디오 플러그의 제1 부분을 커버하는 바인더를 더 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 강성 스트레인 릴리프(rigid strain relief) 구조물을 포함하고, 상기 얽힌 섬유들은 상기 강성 스트레인 릴리프 구조물의 적어도 일부분 주위에 외피를 형성하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 길이 및 유연성을 가지고, 바인더는 상기 섬유-기반 케이블의 길이를 따라 상기 유연성을 조절하도록 상기 섬유-기반 케이블에 선택적으로 통합되는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 모노필라멘트(monofilament) 섬유들을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 나일론 섬유들, 파라-아라미드(para-aramid) 섬유들, 폴리에스테르 섬유들, 자기 물질 섬유들, 및 형상 기억 물질 섬유들로 구성된 그룹으로부터 선택되는 섬유들을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들 각각은 멀티필라멘트(multifilament) 섬유들을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들 각각은 복수의 상이한 섬유 물질들로 형성된 복합 섬유(composite fiber)들을 포함하는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 제1 그룹의 섬유들 및 제2 그룹의 섬유들을 포함하고, 상기 제1 그룹의 섬유들은 상기 섬유-기반 케이블의 제1 브랜치 및 제2 브랜치에 포함되고, 상기 제2 그룹의 섬유들은 상기 섬유-기반 케이블의 상기 제1 브랜치 및 상기 제3 브랜치에 포함되는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 적어도 하나의 실질적으로 원형인 단면을 가지는 헤드폰.
제1항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 적어도 하나의 실질적으로 직사각형인 단면을 가지는 헤드폰.
섬유-기반 케이블로서,
이음새없는 Y-접합을 가지는 케이블 외피를 형성하는 얽힌 섬유들; 및
베이스 부분을 가지는 오디오 커넥터
를 포함하고,
상기 케이블 외피의 제1 부분은 상기 베이스 부분에 연결되는 섬유-기반 케이블.
제19항에 있어서,
상기 케이블 외피의 상기 제1 부분 내에 바인더를 더 포함하고, 상기 케이블 외피의 상기 제1 부분은 상기 베이스 부분의 적어도 일부분을 커버하는 섬유-기반 케이블.
제19항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 길이 및 유연성을 가지고, 상기 섬유-기반 케이블은 상기 케이블의 길이를 따라 상기 케이블의 유연성을 변경하는 바인더를 상기 케이블의 영역들 내에 더 포함하는 섬유-기반 케이블.
제21항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 상기 케이블 외피를 형성하는 복수의 얽힌 모노필라멘트 나일론 섬유들을 포함하는 섬유-기반 케이블.
제22항에 있어서,
상기 케이블 외피의 상기 제1 부분과 상기 케이블 외피의 제2 부분 사이의 영역을 더 포함하고, 상기 영역은 상기 제1 부분보다 더 유연하고, 상기 영역은 상기 제2 부분보다 덜 유연한 섬유-기반 케이블.
제19항에 있어서,
상기 케이블 외피의 상기 제1 부분은 바인더로 완전히 채워지고, 상기 케이블 외피의 제2 부분은 바인더를 가지지 않는 섬유-기반 케이블.
제24항에 있어서,
상기 케이블 외피의 상기 제1 부분과 상기 제2 부분 사이의 영역을 더 포함하고, 상기 영역의 제1 부분은 바인더를 가지고, 상기 영역의 제2 부분은 바인더를 가지지 않는 섬유-기반 케이블.
제25항에 있어서,
상기 영역은 방사형으로 비대칭 패턴으로 분포되는 바인더를 가지는 섬유-기반 케이블.
헤드폰 케이블에 대한 외피를 형성하기 위한 방법으로서,
얽힘 툴(intertwining tool)에 섬유들을 올려놓는(load) 단계;
상기 헤드폰 케이블에 대한 얽힌 섬유들의 외피를 형성하기 위해 상기 섬유들을 얽힘 툴을 이용하여 얽히게 하는 단계;
상기 외피의 상기 얽힌 섬유들로 바인더를 통합하는 단계; 및
상기 바인더를 경화(cure)시키는 단계
를 포함하는 방법.
제27항에 있어서,
상기 바인더를 통합하는 단계는 상기 외피가 그 길이를 따라 얼마나 강한지를 변경하기 위해 매트릭스 통합 툴을 이용하여 상기 외피의 상기 얽힌 섬유들로 바인더를 선택적으로 통합하는 단계를 포함하는 방법.
제27항에 있어서,
상기 섬유들은 제1 타입의 섬유 및 제2 타입의 섬유를 포함하고, 상기 섬유들을 얽힘 툴을 이용하여 얽히게 하는 단계는 상기 제1 타입의 섬유 대 상기 제2 타입의 섬유의 비가 상기 외피의 길이를 따라 변하도록 상기 제1 타입의 섬유를 상기 제2 타입의 섬유와 얽히게 하는 단계를 포함하는 방법.
제27항에 있어서,
상기 얽힘 툴을 사용하여 상기 외피 내에 이음새없는 Y-접합을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
헤드폰으로서,
섬유-기반 케이블; 및
얽힌 섬유들로부터 적어도 부분적으로 형성되는 이어버드들
을 포함하는 헤드폰.
제31항에 있어서,
상기 이어버드들은 사운드를 차단하는 제1 얽힌 섬유 부분 및 사운드에 대해 투명한 제2 얽힌 섬유 부분을 포함하는 헤드폰.
제31항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 이음새없는 Y-접합을 포함하는 헤드폰.
제31항에 있어서,
플라스틱 구조물을 가지는 오디오 플러그를 더 포함하고, 상기 섬유-기반 케이블은 상기 플라스틱 구조물을 커버하는 외피를 포함하는 헤드폰.
헤드폰으로서,
스피커들;
오디오 커넥터;
상기 스피커들과 상기 오디오 커넥터 사이에 연결되며, 케이블 표면을 가지는 스위치 영역을 가지는 섬유-기반 케이블; 및
상기 스위치 영역의 상기 케이블 표면 상에 노출된 도전체들로 형성된 스위치
를 포함하는 헤드폰.
제35항에 있어서,
상기 섬유-기반 케이블은 유전체 섬유들 및 와이어들을 포함하고, 상기 와이어들은 상기 스위치 영역의 외부에 있는 상기 섬유-기반 케이블의 일부분에서 상기 유전체 섬유들로 둘러 싸이고 상기 스위치 영역 내의 상기 케이블 표면 상에 놓이는 헤드폰.
전자 디바이스로서,
안테나; 및
얽힌 섬유들 및 상기 얽힌 섬유들을 함께 묶는 바인더를 가지는 하우징
을 포함하고,
상기 하우징의 상기 얽힌 섬유들의 제1 부분은 상기 안테나에 대한 안테나 윈도우를 형성하고, 무선-주파수 안테나 신호들은 상기 안테나 윈도우를 통과하고, 상기 하우징의 상기 얽힌 섬유들의 제2 부분은 상기 무선-주파수 안테나 신호들을 차단하는 도전성의 얽힌 섬유들을 포함하는 전자 디바이스.
제37항에 있어서,
상기 하우징의 상기 얽힌 섬유들의 제2 부분은 이음새없고 비-평면적인 전자 디바이스.
제38항에 있어서,
상기 하우징의 상기 얽힌 섬유들의 제2 부분은 커브형 코너들을 포함하는 전자 디바이스.
제37항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 짜여진(interwoven) 섬유들을 포함하는 전자 디바이스.
제37항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 나일론 섬유들을 포함하는 전자 디바이스.
제37항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들의 제2 부분은 인테그랄(integral) 루프를 포함하는 전자 디바이스.
전자 디바이스 하우징으로서,
얽힌 섬유들; 및
상기 얽힌 섬유들을 이음새없는 비-평면 하우징 구조물로 함께 묶는 바인더
를 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 이음새없는 비-평면 하우징 구조물은 커브형 코너들을 형성하는 부분들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 이음새없는 비-평면 하우징 구조물은 복합 커브(compound curve)들을 형성하는 부분들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 이음새없는 비-평면 하우징 구조물에 의해 커버되는 내부 지지 구조물을 더 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제46항에 있어서,
상기 내부 지지 구조물은 평면 섬유 시트를 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 얽힌 섬유들은 짜여진 섬유들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
얽힌 섬유들로 형성된 힌지를 더 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 섬유들은 플라스틱 섬유들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 섬유들은 도전성 섬유들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 섬유들 중 일부는 무선-주파수 신호들을 차단하는 상기 하우징의 도전성 부분을 형성하는 도전성 섬유들을 포함하고, 상기 섬유들 중 일부는 무선-주파수 신호들에 대해 투명한 상기 하우징의 안테나 윈도우 부분을 형성하는 유전체 섬유들을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
제43항에 있어서,
상기 전자 디바이스 하우징은 컴퓨터 하우징을 포함하는 전자 디바이스 하우징.
얽힌 섬유들로부터 전자 디바이스 하우징을 형성하기 위한 방법으로서,
얽힘 툴에 섬유들을 올려놓는 단계;
적어도 하나의 커브형 표면을 가지는 전자 디바이스 하우징 구조물을 형성하기 위해 상기 얽힘 툴을 사용하여 상기 섬유들을 얽히게 하는 단계;
매트릭스 통합 툴을 사용하여 상기 얽힌 섬유들에 바인더를 통합하는 단계; 및
상기 바인더를 경화시켜 상기 전자 디바이스 하우징 구조물을 보강(stiffen)하는 단계
를 포함하는 방법.
제54항에 있어서,
상기 얽힘 툴을 사용하여 상기 섬유들을 얽히게 하는 단계는 상기 섬유들을 얽히게 해서 상기 전자 디바이스 하우징 표면의 상기 커브형 표면에 복합 커브들을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
제54항에 있어서,
상기 얽힘 툴을 사용하여 상기 섬유들을 얽히게 하는 단계는 상기 섬유들을 얽히게 해서 상기 전자 디바이스 하우징 표면의 상기 커브형 표면에 복합 커브들을 형성하는 단계를 포함하는 방법.