KR20140044947A - 장치의 지지 부재 - Google Patents

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KR20140044947A
KR20140044947A KR1020147008059A KR20147008059A KR20140044947A KR 20140044947 A KR20140044947 A KR 20140044947A KR 1020147008059 A KR1020147008059 A KR 1020147008059A KR 20147008059 A KR20147008059 A KR 20147008059A KR 20140044947 A KR20140044947 A KR 20140044947A
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KR1020147008059A
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에릭 에이. 우터만
리코 조르켄도르페르
앤드류 라우더
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애플 인크.
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    • A47B91/00—Feet for furniture in general
    • A47B91/04—Elastic supports
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00—Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0217—Mechanical details of casings
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Abstract

본 발명에서는 전자 장치를 위한 가동식 지지 부재가 설명된다. 지지 부재는 강성 무게 지지부 및 강성 무게 지지부와 일체화되어 형성되는 연성 밀봉부를 포함할 수 있다. 지지 부재는 이중 사출 성형 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 지지 부재의 무게 지지부는 전자 장치의 내부에 장착될 수 있고, 이에 따라 전자 장치의 외장 케이스를 통해 연장된다. 연성 밀봉부는 전자 장치의 내부를 밀봉하기 위해 외장 케이스에 장착될 수 있다. 전자 장치의 동작 중에, 전자 장치에 인가되는 외부 힘에 대응하여, 지지 부재는 외장 케이스에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다.

Description

장치의 지지 부재{DEVICE SUPPORT MEMBER}
본 발명은 사용자 전자 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 사용자 전자 장치에 대한 가동식 지지부(moveable supports)를 제공하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
대부분의 사용자 전자 장치는 키보드, 터치 스크린, 이동식 버튼 등과 같은 특정 타입의 터치 기반 인터페이스를 포함한다. 가동식 구성 요소를 갖는 터치 기반 인터페이스에서, 사용자의 경험은 움직임에 대한 저항력, 움직임의 부드러움 및 움직임의 범위 등과 같이 가동식 구성 요소의 작동 중 발생되는 피드백에 의해 영향을 받을 수 있다. 통상적으로, 사용자는 터치 기반 피드백의 특정 조합이 다른 조합들보다 터치하기 더 좋다고 생각한다. 또한, 시각적인 면에서, 사용자는 종종 간결하고 날렵한 디자인이 심미적으로 더 매력적이라고 생각한다. 시각적으로 매력적인 간결하고 날렵한 디자인은 터치 기반 인터페이스 구성 요소의 광범위한 움직임이 어려운 간결한 외장을 갖는 경향이 있다.
따라서, 사용자 전자 장치의 사용에 있어서, 전체적으로 간결하고 날렵한 디자인이 유지되도록 하면서도, 구성 요소들은 터치 기반 인터페이스의 움직임의 범위를 증가시키는 것이 요구된다.
일반적으로, 본 명세서의 실시예들은 터치 기반 인터페이스를 포함하는 장치와 같은 사용자 전자 장치의 사용에 적합한 가동식 지지 부재(moveable support member)를 설명한다. 특히, 전자 장치의 가동식 지지 부재가 설명된다. 전자 장치가 지면(surface)에 위치할 때, 가동식 지지 부재는 전자 장치의 일부 무게를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 터치 기반 입력에 대응하여, 가동식 지지 부재는 터치 기반 인터페이스의 움직임의 범위에 기여하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예에서, 가동식 지지 부재는 강성 무게 지지부(rigid weight bearing member) 및 그와 일체화되어 형성된 연성 밀봉부(flexible sealing member) 또는 장식부(cosmetic member)를 포함할 수 있다. 가동식 지지 부재의 무게 지지부는 전자 장치의 외장 케이스를 통해 연장되도록 전자 장치의 내부에 장착될 수 있다. 연성 밀봉부가 사용될 때, 연성 밀봉부는 전자 장치의 내장을 밀봉하기 위하여 외장 케이스에 장착될 수 있다. 전자 장치의 동작 중, 전자 장치에 외부 힘이 가해질 때와 같은 경우에 지지 부재는 외장 케이스에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다. 외부 힘은 터치 기반 입력 과정과 같이 전자 장치와의 사용자 상호 작용이 원인일 수 있다.
전자 장치가 책상과 같은 지면에 놓여있을 때, 지지 부재와 결합된 내부 메카니즘은 외장 케이스를 통해 최대 거리로 연장되는 위치에 지지 부재를 유지시키도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 내부 메카니즘은 스위치의 일부일 수 있다. 내부 메카니즘은 전자 장치의 일부 무게를 지지하도록 구성될 수 있으며, 내부 메카니즘에 의해 지지되는 일부 무게는 지지 부재를 통해 전달된다. 터치 입력을 제공하기 위해 전자 장치의 전면을 사용자가 아래로 누르는 것과 같이 전자 장치에 충분한 크기의 외부 힘이 가해지는 것에 대응하여, 지지 부재는 외장 케이스 내로 후퇴하도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 외장 케이스는 지면 쪽으로 이동하게 된다. 외부 힘이 제거되면, 내부 메카니즘은 지지 부재를 원래의 연장된 위치로 되돌릴 수 있고, 외장 케이스는 지면으로부터 멀어질 수 있다.
일 실시예에서, 지지 부재는 이중 사출 성형 공정(double-shot injection molding process)을 이용하여 형성될 수 있다. 일차 사출에서, 내부 중공부(interior hollow portion)를 포함한 강성 무게 지지부가 형성될 수 있다. 이차 사출 중에는, 연성 밀봉부가 형성될 수 있다. 지지 부재의 연성 밀봉부를 강성 무게 지지부에 고정시키기 위하여, 연성 밀봉부 중 일부는 이차 사출 중에 강성 무게 지지부의 내부 중공부 내로 돌출될 수 있다. 연성 밀봉부에 사용되는 재료는 사출 성형 공정 중에 강성부와 연성부가 서로 결합되지 않고, 두 구성 요소를 반대 방향으로 잡아 당겼을 때 서로 쉽게 분리되도록 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 이중 사출 성형 공정을 이용하여 전자 장치의 가동식 지지 부재를 제작하는 방법으로서, 제1 재료 및 제2 재료를 제공하는 단계; 상기 사출 성형 공정의 일차 사출 중에, 상기 제1 재료로부터 상기 가동식 지지 부재의 강성 무게 지지부를 형성하는 단계 - 상기 강성 무게 지지부는 내부 중공부를 포함함 - ; 및 상기 사출 성형 공정의 이차 사출 중에, 상기 제2 재료로부터 상기 가동식 지지 부재의 연성 밀봉부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 이차 사출 중에, 상기 연성 밀봉부의 일부는 상기 강성 무게 지지부의 상기 중공부 내로 돌출되어, 상기 연성 밀봉부를 상기 강성 무게 지지부에 고정하는 플러그를 형성하고, 상기 제2 재료는 상기 이차 사출 중에 상기 제1 재료와 화학적 결합을 형성하기 않도록 선택될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 재료는 플라스틱 수지(plastic resin)인, 가동식 지지 부재 제작 방법이다.
일 실시예에서, 상기 제2 재료는 열가소성 폴리우레탄 및 실리콘을 포함하는 열가소성 탄성중합체(thermoplastic elastomer)인, 가동식 지지 부재 제작 방법이다.
일 실시예에서, 상기 강성 무게 지지부는 돔 형상인, 가동식 지지 부재 제작 방법이다.
일 실시예에서, 상기 돔 형상의 윗부분은 둘 이상의 축으로 둘러싸인 고체 중앙부를 포함하고, 상기 둘 이상의 축은 상기 고체 중앙부 아래의 돔 형상의 내부 공간(interior chamber) 내에서 결합되는, 가동식 지지 부재 제작 방법이다.
일 실시예에서, 상기 플러그는, 상기 고체 중앙부 아래의 상기 내부 공간 내에서 고체 플러그를 형성하기 위하여, 상기 둘 이상의 축을 통해 상기 제2 재료를 돌출시켜 형성되는, 가동식 지지 부재 제작 방법이다.
다른 태양 및 이점은 본 발명의 원리를 예시의 방식으로 설명한 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면으로부터 명확히 설명될 것이다.
본 발명의 실시예들은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면에 의해 쉽게 이해될 것이며, 첨부 도면에서 같은 참조 부호는 같은 구성 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제1 위치의 가동식 지지 부재를 포함하는 전자 장치의 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2 위치의 가동식 지지 부재를 포함하는 전자 장치의 측면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 강성부의 평면 투시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 강성부의 저면 투시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 연성부의 평면 투시도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 연성부의 저면 투시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 단면 투시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재를 포함하는 전자 장치의 평면 투시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재를 포함하는 전자 장치의 저면 투시도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 형성 및 사용 방법을 나타내는 흐름도.
이하의 상세한 설명에서는, 본 발명의 실시예의 기본이 되는 개념의 철저한 이해를 제공하기 위해 다양하고 구체적인 세부 사항들이 기재되어 있다. 그러나, 당업자라면 이러한 구체적인 세부 사항들 전부 또는 일부가 없이도 본 발명의 실시예들이 실시될 수 있다는 점을 명백하게 이해할 것이다. 다른 경우에, 기본 개념의 이해를 불필요하게 방해하지 않도록, 잘 알려진 공정 단계들은 자세히 설명하지 않았다.
일반적으로, 본 명세서의 실시예들은 소형 사용자 전자 장치의 사용에 적합한 가동식 지지 부재를 설명한다. 특히, 가동식 지지 부재는 터치 기반 인터페이스를 이용하는 전자 장치와 함께 사용될 수 있다. 전자 장치가 지면 상에 위치될 때, 하나 이상의 가동식 지지 부재는 전자 장치의 무게를 지지하기 위해 사용될 수 있다. 터치 기반 입력에 대응하여, 가동식 지지 부재는 터치 기반 인터페이스의 움직임의 범위에 기여하도록 구성될 수 있다. 가동식 지지 부재는 키보드, 터치패드, 마우스, 테이블 컴퓨터(table computer), 휴대용 컴퓨터, 휴대용 미디어 플레이어, 휴대용 전화 등과 같은 전자 장치와 함께 사용될 수 있다. 키보드 및 터치 패드와 같은 구성 요소들은 전자 장치와 일체화되거나, 또는 전자 장치에서 분리된 별개의 구성 요소로서 제공된다.
특정 실시예에서, 가동식 지지 부재는 강성 무게 지지부 및 무게 지지부와 함께 일체화되어 형성되는 연성 밀봉부 또는 장식부를 포함할 수 있다. 이들 구성 요소들은 이중 사출 성형 공정을 이용하여 일체화되어 형성될 수 있다. 전자 장치와 함께 사용될 때, 지지 부재의 무게 지지부는 전자 장치의 외장 케이스를 통해 연장되도록 전자 장치의 내부에 장착될 수 있다. 연성 밀봉부가 사용될 때, 연성 밀봉부는 전자 장치의 내장을 밀봉하기 위하여 외장 케이스에 장착될 수 있다. 전자 장치의 동작 중, 터치 기반 인터페이스로의 터치 기반 입력 중에 전자 장치로 외부 힘이 가해질 때와 같은 경우에 지지 부재는 외장 케이스에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 움직임은 연성 밀봉부를 강성 무게 지지부로부터 분리시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 장식부의 경우에는 장식부와 강성 무게 지지부가 함께 움직일 수 있다.
이러한 실시예들 및 다른 실시예들은 도 1 내지 도 10을 참조하여 이하에서 설명될 것이다. 그러나, 당업자라면 이러한 도면들에 대한 본 명세서의 상세한 설명은 단지 예시적인 목적이며, 한정적으로 해석되어서는 안 된다는 점을 쉽게 이해할 것이다. 구체적으로, 도 1, 도 2, 도 8 및 도 9에서는 하나 이상의 가동식 지지 부재를 갖는 전자 장치가 설명되어 있다. 도 3 내지 도 7에서는 가동식 지지 부재의 일 실시예가 설명되어 있다. 마지막으로 도 10에서는 이중 성형 공정과 같이 가동식 지지 부재를 제작하고 이용하는 방법이 설명되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제1 위치의 가동식 지지 부재(104)를 포함하는 전자 장치(100)의 측면도를 나타낸다. 전자 장치는 내부 공간(101)을 갖는 외장 케이스(102)를 포함할 수 있다. 외장 케이스(102)는 금속 및/또는 플라스틱과 같은 하나 이상의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 프로세서, 메모리, 연결 회로, 안테나, 스피커, 센서, 디스플레이 구성 요소 등에 한정되지는 않지만, 이와 같은 다수의 전자 소자들이 케이스(102) 내에 포함될 수 있다. 특정 실시예에서, 터치 기반 인터페이스는 터치 기반 입력을 검출하도록 구성되는 센서 및/또는 액추에이터와 같은 터치 기반 인터페이스와 연관된 입력 신호를 처리하기 위해 프로세서 및 메모리가 사용될 수 있는 전자 장치에 연관될 수 있다. 프로세서 및 메모리는 통합 컨트롤러(integrated controller)의 일부로서 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 가동식 지지 부재(104)는 연성 밀봉부(104a) 및 강성 무게 지지부(104b)를 포함할 수 있다. 이러한 실시예에서, 연성 밀봉부(104a)는 전자 장치의 내부를 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 이에 따라, 연성 밀봉부(104a)는 밀봉을 형성하기 위해 외장 케이스에 부착될 수 있다.
또 다른 실시예에서, 장식 표시의 일종으로서 강성 무게 지지부(104b)에 특정 부재가 결합될 수 있다. 이러한 유형의 부재는 "장식부"라고 불릴 수 있다. 이러한 실시예에서, 장식부의 주된 목적은 밀봉을 위한 것이 아니며, 강성 무게 지지부(104b)를 덮고 외관 장식을 향상시키기 위한 것이다. 따라서, 장식부는 외장 케이스에 부착되지 않을 수도 있지만, 원한다면 부착될 수도 있다. 일 실시예에서, 장식부 및 강성 무게 지지부(104b)는 일체로 움직일 수 있고, 장식부는 동작 중에 강성 무게 지지부(104b)로부터 분리되지 않을 수 있다.
동작 중에, 전자 장치의 일부 무게는 연성 밀봉부(104a) 및 강성 무게 지지부(104b)를 포함하는 가동식 지지 부재(104)를 통해 전달될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(100)가 테이블과 같은 지면 상에 위치하고, 가동식 지지 부재가 지면 상에 놓여져 있을 때, 전자 장치의 일부 무게는 가동식 지지 부재(104)에 의해 전달될 수 있다.
전자 장치(100)는 전자 장치의 일부 무게가 전달되는 하나 이상의 가동식 지지 부재를 포함할 수 있다. 나아가, 전자 장치는 (고정된 위치에 존재하는) 비가동식 지지 부재와 같이 전자 장치의 일부 무게를 지지할 수 있는 다른 유형의 지지부를 포함할 수 있다. 따라서, 가동식 지지부 및 비가동식 지지부를 포함하여, 사용되는 지지부들의 수에 따라, 각각의 지지 부재를 통해 전달되는 무게의 양은 달라질 수 있다. 다양한 실시예에서, 전자 장치(100)는 복수의 지지 부재를 포함할 수 있으며, 각각의 지지 부재는 연성 밀봉부 또는 장식부를 포함할 수 있다.
연성부 및 강성부에서 "연성" 및 "강성"이라는 용어는 동작 중인 각 부재의 움직임의 기대치를 의미할 수 있다. 연성부는 그 기하학적 구조로 인하여 가동식 지지 부재(104)의 동작 중에 강성부보다 더 움직이거나 휘도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 연성부는 강성부보다 얇기 때문에, 동작 중에 강성부보다 더 움직이거나 휘도록 구성될 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 강성부 및 연성부는 동일한 재료로 형성될 수 있고, 각 부재의 상대적인 연성/강성은 연관된 기하학적 구조에 의해 주로 영향을 받게 된다.
다른 실시예에서, 각 부재에 대하여 다른 재료가 사용될 수 있다. 각 부재의 기하학적 구조와 함께 각 부재의 재료 속성이 가동식 지지 부재의 동작 중 각 부재의 움직임의 기대치에 영향을 줄 수 있다. 예를 들면, 연성부는 강성부보다 더 딱딱한 재료로 구성될 수 있지만, 얇은 기하학적 구조로 인하여 여전히 강성부보다 더 움직일 것이라고 기대될 수 있다. 다른 실시예에서, 강성부는 연성부보다 더 딱딱한 재료로 구성될 수 있고, 연성부에 사용된 덜 딱딱한 재료는 움직임의 범위를 증가시키기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 재료의 선택은 그 재료와 관련된 마찰 계수에 기초할 수 있다. 예를 들면, 가동식 지지 부재(104)의 일부는 동작 중 지면과 접촉하도록 구성될 수 있다. 지면과 접촉하는 지지 부재의 일부를 위한 재료는 높은 마찰 계수를 갖도록 선택될 수 있고, 이에 따라 지면에 더 잘 붙게(stick) 되고, 전자 장치가 미끄러지는 것을 방지한다. 예를 들면, 일 실시예에서, 장식 덮개는 외관 장식 및 지지 부재의 점착성을 증가시키기 위하여 지지 부재의 강성부에 결합될 수 있다.
강성 지지부는 내부 중공부(104c)를 포함할 수 있다. 사출 성형 공정을 이용하는 것과 같은 제작 중에, 연성 밀봉부의 일부는 강성 무게 지지부(104b) 내로 돌출될 수 있다. 강성 무게 지지부(104b)의 내부 중공부(104c) 내로 돌출된 연성 밀봉부의 일부는 연성 밀봉부(104a)를 강성 무게 지지부(104b)에 고정시키는 역할을 할 수 있다. 도 1의 예시에서, 내부 중공부(104c)는 축과 넓은 기저부(base portion)를 포함하며, 넓은 기저부 내로 돌출된 재료는 연성 밀봉부가 강성 무게 지지부로부터 분리되는 것을 방지하는 플러그로서의 역할을 할 수 있다. 이러한 방식으로 가동식 지지 부재를 형성하기 위해 사용될 수 있는 제작 방법의 추가적인 사항들은 도 10에서 설명된다.
또 다른 실시예에서, 연성 밀봉부(104a) 및 강성 무게 지지부(104b)는 따로 형성될 수 있다. 그 후, 연성 밀봉부 및 강성 무게 지지부(104b)는 특정 유형의 접착제를 이용하여 서로 결합될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 연성 밀봉부(104a)를 강성 무게 지지부(104b)의 외부 표면에 고정시키기 위해 접착제가 사용되기 때문에, 강성 무게 지지부는 내부 중공부를 포함하지 않을 수 있다.
특정 실시예에서, 연성 밀봉부(104a) 및 강성 무게 지지부(104b)는 따로 형성되고, 결합되거나 고정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 연성 밀봉부(104a)는 케이스(102)에 부착될 수 있고, 강성 무게 지지부는 전자 장치의 내부에 부착될 수 있다. 동작 중에, 강성 무게 지지부(104b)는 케이스에 대하여 움직이도록, 그리고 연성 밀봉부(104a)를 밀어내도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 강성 무게 지지부(104b)가 케이스 밖으로 연장되는 경우, 강성 무게 지지부는 연성 밀봉부(104a)를 밀어내고, 바깥쪽으로 늘어나도록 한다. 연성 밀봉부(104a) 및 강성 무게 지지부(104b)가 따로 형성되고 서로 결합되거나 고정되지 않는 또 다른 실시예에서, 연성 밀봉부(104a)는 탄성 재료로 형성될 수 있고, 강성 무게 지지부(104b) 위로 늘어나며, 연성 밀봉부(104a)의 장력을 유지하기 위해 외장 케이스에 부착될 수 있다. 연성 밀봉부(104a)에 저장된 인장력은 연성 밀봉부(104a)의 적어도 일부가 강성 무게 지지부(104b)에 계속 접촉하도록 할 수 있다.
연성 밀봉부(104a)는 액상 접착제 또는 접착 테이프와 같은, 그러나 이들만으로 한정되지 않는, 특정 유형의 접착제를 통해 외장 케이스(102)에 접착될 수 있다. 접착제를 바르는 두 개의 위치(106a, 106b)가 도 1에 나타나 있다. 전자 장치(100)의 내부(101)를 밀봉하기 위해 연성 밀봉부(104a)의 주위에 접착제를 바를 수 있으며, 이에 따라 티끌, 먼지 및 물과 같은 외부 물질이 전자 장치(100)의 내부(101)로 들어오는 것을 방지할 수 있다.
가동식 지지 부재(104)의 강성 무게 지지부(104b)는 하나 이상의 내부 구성 요소(108)에 결합될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 위치에서의 강성 무게 지지부(104b)의 일부는 외장 케이스(102)의 구멍을 통해 연장되도록 구성될 수 있다. 지지 부재(104)가 지면 상에 위치되는 경우, 지면으로부터의 케이스(102)의 높이는 높아질 수 있다. 케이스가 높아지는 높이는 가동식 지지 부재(104)가 외장 케이스(102)로부터 얼마나 연장되도록 구성되었는지 및 가동식 지지 부재에 의해 제공되는 필요한 움직임의 범위에 의해 결정될 수 있다.
가동식 지지 부재(104)는 위아래로 움직이도록 구성될 수 있으며(112), 이에 따라 외장 케이스로부터 연장되는 가동식 지지 부재(104)의 부분은 달라질 수 있다. 예를 들면, 가동식 지지 부재(104)는 케이스(102) 또는 지지 부재 자체에 외부 힘이 가해지는 것에 대응하여 외장 케이스(102) 내로 후퇴하도록 구성될 수 있다. 외부 힘에 대응하는 가동식 지지 부재(104)의 움직임의 추가적인 사항은 도 2에서 설명된다.
가동식 지지 부재(104)는 가해진 외부 힘의 크기가 특정 임계치 이하일 경우, 가동식 지지 부재(104)를 제1 위치에 유지시킬 수 있는 하나 이상의 에너지 저장 메카니즘과 결합될 수 있다. 예를 들면, 가동식 지지 부재는 특정 값 이상의 터치 입력이 발생하기 전까지는 제1 위치에서 움직이지 않을 수 있다. 나아가, 외부 힘이 가해짐에 따라 외장 케이스에 대한 가동식 지지 부재의 위치가 변하는 경우, 에너지 저장 메카니즘은 가동식 지지 부재를 외부 힘이 가해지기 이전의 제1 위치로 되돌리는 역할을 할 수 있다. 예를 들면, 가동식 지지 부재는 이전에 발생된 터치 입력이 제거된 이후에는 제1 위치로 되돌아갈 수 있다.
일 실시예에서, 가동식 지지 부재(104)는 돔 스위치(dome switch)에 한정되지는 않으나, 그와 같은 작동 가능한 스위치의 일부로서 구성될 수 있다. 스위치는 용수철과 같이 지지 부재가 눌린 후 다시 연장된 위치로 되돌아 오도록 하는 에너지 저장 메카니즘을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 가동식 지지 부재(104)는 외부 힘에 대응하여 움직이는 레버(lever)를 포함하는 스위치를 누르도록 구성될 수 있다. 레버와 결합된 용수철은 힘이 제거된 후 레버와 가동식 지지 부재를 초기 위치로 되돌려 놓기 위한 에너지 저장 메카니즘으로서의 역할을 할 수 있다. 스위치는 전기적 접촉과 같이 스위치의 두 부분 간의 접촉을 검출하기 위한 센서를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 에너지 저장 메카니즘(115)은 가동식 지지 부재가 전자 장치(100)의 무게 중 적어도 일부를 지지하는 경우, 가동식 지지 부재(104)가 외장 케이스(102)를 통해 최대 거리만큼 연장된 위치에 가동식 지지 부재(104)를 유지시키도록 구성될 수 있다{가동식 지지 부재(104)가 연장된 경우, 발생된 힘 중 일부는 연성 밀봉부(104a)를 늘어난 위치에 유지시키기 위해 또한 사용될 수 있다}. 사용자가 충분한 힘으로 전자 장치(100)의 전면을 아래로 누르는 것과 같이 추가적인 외부 힘이 전자 장치에 가해지는 것에 대응하여(도 2 참조), 가동식 지지 부재(104)는 외장 케이스(102) 내로 후퇴하도록 구성될 수 있다. 외부 힘이 제거되면, 에너지 저장 메카니즘(115)은 도 1에 도시된 바와 같이 지지 부재를 원래 연장된 위치로 되돌릴 수 있다.
특정 실시예에서, 에너지 저장 메카니즘(115)은 탄성 용수철 또는 탄성 폼 조각(elastic piece of foam)과 같이 외부 힘이 가해질 때 압축되는 장치일 수 있다. 에너지 저장 메카니즘(115)은 압축에 의해 발생한 충분한 양의 에너지를 저장하여 스스로를 압축 이전 상태로 되돌리고, 외부 힘이 제거되었을 때 가동식 지지 부재(104)를 연장된 위치로 되돌리는 재료로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 에너지 저장 메카니즘(115)은 탄성 용수철과 같이 외부 힘이 가해졌을 때 늘어나는 장치일 수 있다. 에너지 저장 메카니즘은 충분한 양의 에너지를 저장하여 스스로를 압축 이전 상태로 되돌리고, 궁극적으로 외부 힘이 제거되었을 때 가동식 지지 부재를 초기 위치로 되돌리는 재료로 형성될 수 있다.
도 1의 구성은 예시적인 목적으로 제공되었을 뿐이며, 한정하고자 하는 것은 아니다. 가동식 지지 부재에 대하여 다양한 위치에 존재하는 하나 이상의 에너지 저장 메카니즘(115)과 관련된 다양한 구성들이 가능하다. 예를 들면, 내부 구성 요소(108)는 케이스(102)에 고정될 수 있고, 내부 구성 요소의 축(111)의 일부는 가동식 지지 부재(104)의 중공부 내로 연장될 수 있다. 용수철은 외장 케이스(102)로 가해진 외부 힘의 양에 따라 가동식 지지 부재(104) 내로 연장된 축(111)의 일부가 달라지도록 축(111) 위에 위치될 수 있다. 특히, 외부 힘이 발생되지 않으면, 가동식 지지 부재(104)는 최대 위치로 연장될 수 있으며, 특정 값 이상으로 외부 힘이 발생되면, 축(111)이 가동식 지지 부재(104) 내로 이동함에 따라 연장된 가동식 지지 부재(104)의 양은 감소한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제2 위치의 가동식 지지 부재(104)를 포함하는 전자 장치(100)의 측면도를 나타낸다. 외부 힘(114)은 외장 케이스(102)에 가해지는 것으로 나타나 있다. 이에 대응하여, 가동식 지지 부재(104)는 외장 케이스(102) 내부 방향으로 이동한다. 외부 힘이 가해지기 전의 가동식 지지 부재(104)의 제1 위치는 곡선(116)으로 표시된다. 외부 힘(114)에 대응하여, 용수철(115)과 같은 에너지 저장 메카니즘은 압축되어, 용수철이 로딩된다. 외부 힘(114)이 제거되면, 용수철(115)은 저장된 에너지를 방출할 수 있고, 지지 부재는 제1 위치로 복원될 수 있다.
가동식 지지 부재(104)는 최대 움직임 양을 허용하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 지지 부재는 외장 케이스 내로 최대 0.5mm 이하까지 움직일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 지지 부재는 외장 케이스 내로 최대 1mm 이하까지 움직일 수 있다. 외부 힘(114)이 움직임을 유발할만큼 크지만 특정 값보다는 작은 경우, 가동식 지지 부재(104)는 움직이지만, 최대 허용 거리만큼 움직이지는 않을 수 있다.
가동식 지지 부재(104)가 내부 방향으로 움직이면, 외장 케이스(102)의 공간 분배(space distribution)가 변할 수 있다. 예를 들면, 외부 힘(114)이 가해지는 것에 대응하여, 내부 구성 요소(108) 및 외장 케이스(102) 간의 공간(110)이 감소할 수 있다{도 1 및 도 2의 공간(110) 참조}. 나아가, 강성 무게 지지부(104b) 및 연성 밀봉부(104a) 간의 공간(118)이 증가할 수 있다. 일 실시예에서, 앞서 설명된 바와 같이 연성 밀봉부(104a)는 무게 지지부 위로 늘어날 수 있으므로, 가동식 지지 부재(104)가 이동될 때 두 부재 간에 발생하는 분리량(amount of separation)이 감소한다.
외장 케이스(102)를 누르는 사용자에 의해 외부 힘(114)이 제공될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 하나 이상의 손가락을 사용하여 힘(114)을 발생시키기 위해 외장 케이스(102)를 누를 수 있다. 사용자가 전자 장치(100)로 입력을 제공하기 위해 외부 힘(114)을 발생시키는 경우와 같이, 사용자의 누르기에 대응한 외장 케이스(102)의 움직임은 사용자에게 추가 피드백을 제공할 수 있다. 추가 피드백은 터치 기반 입력을 제공하기 위해 전자 장치(100)를 이용하는 것과 연관된 사용자의 경험을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2의 실시예에서, 연성 밀봉부(104a)는 강성 무게 지지부(104b) 위에 있고, 이에 따라 강성 무게 지지부(104b)는 덮여서 보이지 않는다. 또 다른 실시예에서, 연성 밀봉부(104a)는 내부 구성 요소(108)에 인접한 강성 무게 지지부(104b)의 평평한 아래 부분에 고정될 수 있고, 이에 따라 덮이지 않은 강성 무게 지지부(104b)가 외장 케이스(102)로부터 연장됨과 함께, 연성 밀봉부(104a)는 그 뒤쪽의 밀봉을 제공할 수 있다. 곡면 형상인 강성 무게 지지부(104b)의 윗부분은 단단한 표면일 수 있다. 연성 밀봉부(104a)는 여전히 강성 무게 지지부(104b)의 내부로 돌출되어, 도 1 및 도 2에 도시된 윗부분과 반대로 강성 무게 지지부(104b)의 아래 부분에 존재하는 하나 이상의 축을 통해 연성 밀봉부를 강성 무게 지지부(104b)에 고정시킬 수 있다. 이러한 실시예에서, 연성 밀봉부(104a)는 강성 무게 지지부(104b) 위에 맞출 필요가 없으므로, 더 평평하고 더 디스크 형상일 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재(104)의 강성 무게 지지부(104b)의 평면 투시도를 나타낸다. 강성 무게 지지부(104b)는 세 개의 축(124)에 의해 둘러싸인 고체 중앙부(solid center portion; 122)를 포함한다. 전자 장치의 무게는 고체 중앙부(122)를 통해 전달될 수 있다. 제작 중에, 연성 밀봉부(104a)를 강성 무게 지지부(104b)에 고정시키기 위하여, 연성 밀봉부(104a)의 일부는 세 개의 축(124) 각각의 안쪽으로 돌출될 수 있다.
강성 무게 지지부(104b)는 원형이다. 다른 실시예에서, 강성 무게 지지부(104b)는 직사각형 단면과 같은 다른 형상을 포함할 수 있다. 강성 무게 지지부는 원형인 것에만 한정되지 않는다. 강성 무게 지지부(104b)가 연장되는 외장 케이스는 강성 무게 지지부(104b)가 케이스를 통해 연장되도록 강성 무게 지지부(104b)와 유사한 형상의 구멍을 가질 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재(104)의 강성 무게 지지부(104b)의 저면 투시도를 나타낸다. 강성 무게 지지부(104b)는 고체 중앙부(122) 아래에 공간(chamber; 126)을 포함할 수 있다. 축(124) 각각의 안쪽으로 돌출된 재료는 연성 밀봉부(104a)를 강성 무게 지지부(104b)에 고정시키기 위해, 돌출된 후 서로 접착될 수 있다.
강성 무게 지지부(104b)의 아래 부분은 하나 이상의 채널(channel; 128)을 포함할 수 있다. 채널(128)은 도 1 및 도 2에 도시된 내부 구성 요소(108)와 같은 구성 요소가 강성 무게 지지부(104b)에 결합되기 위하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 내부 구성 요소(108)는 채널(128)에 끼워지도록 구성된 돌출부(raised portion)를 포함할 수 있다. 또한, 또 다른 실시예에서, 강성 무게 지지부(104b)는 내부 구성 요소(108)의 오목한 곳에 끼워지도록 구성된 돌출부를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 채널(128) 또는 다른 구성은 제작 공정을 단순화하기 위해 추가될 수 있다. 예를 들면, 사출 성형 공정에서, 채널은 어플리케이션과 연관된 싱크(sink)를 최소화 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재(104)의 연성 밀봉부(104a)의 평면 투시도를 나타낸다. 연성 밀봉부(104a)의 윗부분은 평평한 외곽부(outer flat portion; 132) 및 중심부(inner portion; 130)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 중심부(130)는 돔 형상이다. 중심부(130)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같은 돔형 강성부를 덮을 수 있고, 평평한 외곽부(132)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 외장 케이스(102)와 같은 표면에 접착될 수 있다. 전자 장치의 외장 케이스와 같은 표면 및 연성 밀봉부(104a) 간의 접착 가능 영역을 증가 또는 감소시키기 위해 외곽부(132)의 폭은 증가 또는 감소될 수 있다.
연성 밀봉부(104a)의 중심부(130) 및 외곽부(132)는 동일한 형상일 필요는 없다. 예를 들면, 일 실시예에서, 중심부(130)는 원형이고, 외곽부(132)의 바깥쪽 둘레는 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 중심부(130)는 정사각형이고, 외곽부(132)의 바깥쪽 둘레는 원형일 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재(104)의 연성 밀봉부(104a)의 저면 투시도를 나타낸다. 연성 밀봉부(104a)의 아래쪽은 플러그(134)를 포함한다. 제작 중에, 플러그(134)는 강성 무게 지지부(104b)의 윗면 주변 및 내부에 형성될 수 있다(도 3 및 도 4 참조). 플러그(134)는 도 3 및 도 4에 도시된 강성 무게 지지부(104b)의 형상과 일치하도록 서로 결합된 세 개의 축을 포함할 수 있다. 다른 플러그 형상도 가능하며, 도 6에 도시된 플러그 디자인에 한정되지는 않는다. 앞서 설명된 바와 같이, 플러그는 연성 밀봉부(104a)를 강성 무게 지지부(104b)에 고정시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재(104)의 단면 투시도를 나타낸다. 연성 밀봉부(104a)는 강성 무게 지지부(104b)를 덮는다. 연성 밀봉부(104a)는 제작 중에 강성 무게 지지부의 중심부(122) 주변에 형성될 수 있는 플러그(134)를 통해 강성 무게 지지부(104b)에 고정된다. 전자 장치 내에 장착된 경우, 강성 무게 지지부(104b) 및 연성 밀봉부(104a)의 일부는 전자 장치의 외장 케이스의 구멍을 통해 연장될 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재를 포함하는 전자 장치(200)의 평면 및 저면 투시도를 나타낸다. 전자 장치(200)는 사용자의 손가락에 의한 터치와 같은 외부 힘(114)이 가해질 수 있는 전면(top surface; 206)을 포함할 수 있다. 외부 힘(114)은 전면(206) 상의 다른 위치에서의 입력일 수 있으며, 도 8에 도시된 위치에 한정되지 않는다. 전자 장치(200)는 힘(114)을 통해 사용자에 의해 발생되는 터치 입력을 검출하는 하나 이상의 센서(도시되지 않음)를 포함할 수 있다.
전자 장치(200)는 원통형 부분(212)을 포함할 수 있다. 컨트롤러, 전원 공급 장치, 통신 인터페이스 및 센서 회로와 같은, 그러나 이들에만 한정되지는 않는 다양한 전기 소자들(216)이 원통(212) 내에 위치될 수 있다. 입력 버튼(210)은 원통(212)의 일부와 결합되어 있다. 입력 버튼은 전자 장치(200)를 켜거나 끄기 위해 사용될 수 있다.
전자 장치(200)는 두 개의 가동식 지지 부재(220a, 220b)를 포함하는 후면(bottom surface; 214)을 포함한다. 두 개의 고정식 지지 부재(208a, 208b)는 원통 부분(212) 상에 위치될 수 있다. 일 실시예에서, 고정식 지지 부재(208a, 208b) 또한 가동식 지지 부재(220a, 220b)와 같이 외부 힘에 대응하여 원통(212) 내로 움직이도록 구성될 수도 있다. 다른 실시예에서는, 다른 개수의 가동식 지지 부재가 전자 장치의 후면 상에 제공될 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 가동식 지지 부재가 제공될 수 있다.
동작 중에, 전자 장치(200)는 가동식 지지 부재(104) 및 고정식 지지 부재(208a, 208b) 위에 얹혀 있도록 구성된다. 외부 힘(114)에 대응하여, 가동식 지지 부재(104)가 전자 장치(200)의 외장 케이스 내로 후퇴함에 따라, 표면(206)은 아래 쪽으로 이동할 수 있다. 그러한 움직임은 전자 장치(200)의 사용자에게 감지 가능한 피드백을 제공할 수 있다.
움직임의 양은 전자 장치(200)의 표면(206)에 따라 다를 수 있다. 예를 들면, 외부 힘(114)이 표면(206) 상의 어디에 가해지느냐에 따라 코너들(202, 204)에서의 움직임의 양은 다를 수 있다. 움직임 양의 차이는 가동식 지지 부재(220a)가 가동식 지지 부재(220b)보다 더 움직이거나 덜 움직이는 것이 원인일 수 있다. 외부 힘(114)이 제거된 후, 가동식 지지 부재(220a, 220b)는 연장된 위치로 되돌아갈 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가동식 지지 부재의 형성 및 사용 방법이다. 일 실시예에서, 가동식 지지 부재는 이중 사출 성형 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 일차 사출에서는 가동식 지지 부재를 위한 강성 무게 지지부가 제1 재료로 형성될 수 있다(402). 일 실시예에서, 제1 재료는 IXEFTM(솔베이 어드밴스드 폴리머스, L.L.C., 알파레타, 조지아)와 같은 플라스틱 수지(plastic resin)일 수 있다.
일차 사출이 형성된 이후, 이차 사출에서는 지지 부재의 연성 밀봉부가 402에서 생성된 강성 무게 지지부와 함께 일체화되어 형성될 수 있다(404). 이차 사출은 일차 사출이 완전히 경화하기 이전에 개시될 수 있다. 이차 사출을 위한 재료는 강성 무게 지지부를 형성하기 위해 사용된 재료와 화학적으로 결합하지 않도록 선택될 수 있다. 두 재료의 비결합은 가동식 지지 부재가 설치된 경우, 연성 밀봉부가 강성 무게 지지부로부터 분리될 수 있도록 한다. 일 실시예에서, 이차 사출을 위한 재료는 열가소성 폴리우레탄 및 실리콘과 같은 열가소성 탄성중합체(thermoplastic elastomer)일 수 있다. 열가소성 탄성중합체의 일례는 TPSiVTM(멀티베이스, Inc., 코플리, 오하이오)이다.
강성 무게 지지부는 내부 중공부를 포함할 수 있다. 이차 사출 도중, 제2 재료의 일부는 플러그를 형성하기 위해 내부 중공부 내로 돌출될 수 있다. 플러그는 연성 밀봉부를 강성 무게 지지부에 고정시키도록 동작할 수 있다. 다른 실시예에서, 연성 밀봉부는 압축 성형 공정(compression molding process)을 이용하여 강성 무게 지지부와 함께 일체화되어 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 강성 무게 지지부는 따로 형성된 후 양면 테이프 또는 액상 접착제와 같은 접착제를 이용하여 서로 결합될 수 있다.
가동식 지지 부재의 연성 밀봉부는 전자 장치의 외장 케이스에 장착되고, 지지 부재의 강성 무게 지지부는 전자 장치의 내부에 장착될 수 있다(406, 408). 강성 무게 지지부의 일부는 외장 케이스의 구멍을 통해 연장될 수 있다. 터치 기반 인터페이스의 일부로서 가해지는 기계적 힘과 같이 가해지는 기계적 힘에 대응하여, 강성 무게 지지부는 외장 케이스에 대하여 움직이도록 구성될 수 있다. 그러한 움직임은 터치 기반 인터페이스와 연관된 움직임의 범위에 기여할 수 있다.
본 발명의 다양한 구성 및 이점이 명세서에 명백하게 나타나며, 따라서 첨부된 청구항들이 본 발명의 모든 구성 및 이점을 포함하도록 의도되었다. 나아가, 다양한 수정 및 변경이 당업자에게는 손쉽게 떠오를 것이므로, 본 발명은 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 동작에 한정되어서는 안 된다. 따라서, 모든 적합한 변경 및 균등물들이 본 발명의 범주 내에 해당하는 것으로 인정될 수 있을 것이다.

Claims (1)

  1. 내부 중공부를 포함하는 강성 무게 지지부; 및
    상기 강성 무게 지지부와 일체화되어 형성되는 연성 밀봉부
    를 포함하는 전자 장치의 가동식 지지 부재.
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