KR20140062487A - 방수 케이스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 전자 디바이스를 위한 보호 케이스(10)는 메인 하우징(14), 및 뚜껑(16)을 포함한다. 상기 메인 하우징(14)과 상기 뚜껑(16)은, 전자 디바이스를 수용하는 기밀 및 수밀 볼륨을 형성하도록 제거 가능하게 결합되어 있다. 상기 보호 케이스(10) 내에 갇힌 공기는 상기 케이스 내의 음원으로부터 하나 이상의 막(27)으로 음향 에너지를 전달한다. 상기 막(27)은 공기압 차이에 응하여 진동함으로써 음을 상기 케이스(10)의 외부로 전달한다.

Description

방수 케이스{WATERPROOF CASE}

본 출원은, 2011년 8월 22일자로 출원되었고 그 전체 내용이 원용에 의해 본 명세서에 포함되는 가출원 제61/526,093호를 우선권으로 주장한다.

본 발명은 전자 디바이스를 위한 수밀 및 기밀 케이스에 관한 것이다.

여러 가지 디바이스를 위한 방수 하우징이 본 기술 분야에서 공지되어 있다. 그러나, 그러한 방수 하우징은 밀폐된 전자 디바이스의 토글 또는 스크린을 작동시키고, 케이스의 내부로부터 외부로 및/또는 외부로부터 내부로 음을 명확히 전달하기 위해 특정하게 디자인되지 않는다. 따라서, 본 기술 분야에서, 음의 전달이 향상되고 케이스 내에 위치되는 동안에 디바이스의 여러 가지 부분을 사용자가 작동시킬 수 있게 하는 기밀 및 수밀 케이스가 필요하다.

여러 가지 방수 응용은, 공기는 통과하게 하지만 물은 통과하게 하지 않는 다공성 막을 사용하며, 이것이 방수이지만 그 한계가 있다. 그러한 다공성 막은 기공이 마모에 의해 쉽게 손상되기 때문에 신뢰성 있는 방수가 아니고, 시간이 경과 함에 따라 누수될 수 있으며, 사고로 인한 떨어짐, 일상적 사용, 옥외 사용으로부터의 손상에 대해 보호하는 등 지속적인 이동 하에 놓이는 동적 사용에 적합하지 않다. 또한 많은 막이 PTFE(테플론)으로 만들어지며, PTFE는 상대적으로 불활성이기 때문에 화학적 부식에 대한 강한 내성의 화학적 성질을 가지지만, 동시에 PTFE는 낮은 표면 에너지 및 다른 물질에 대한 낮은 접착 능력으로 인해 접착되기 매우 어렵다. PTFE의 낮은 표면 에너지 또는 낮은 "습윤성"은 방수 보호의 기초인 강한 접착을 형성하는 것이 어렵다는 것을 뜻한다. 재료의 다공성 및 PTFE의 재료의 성질은 방수 케이스를 위한 용도의 제한이다. 따라서, 본 기술 분야에서 공기 불투과성 음향 막을 사용하는 향상된 방수 하우징이 필요하다.

따라서, 본 발명의 목적은, 공기 불투과성 음향 막을 사용하는 향상된 방수 하우징을 제공하는 것이다.

일특징에서, 메인 하우징, 및 뚜껑을 포함하는 전자 디바이스를 위한 보호 케이스가 기술되었다. 상기 메인 하우징과 상기 뚜껑은, 전자 디바이스를 수용하는 기밀 및 수밀 볼륨을 형성하도록 제거 가능하게 결합되어 있다. 상기 보호 케이스 내에 갇힌 공기는 상기 케이스 내의 음원으로부터 하나 이상의 막으로 음향 에너지를 전달하며, 상기 막은 공기압 차이에 응하여 진동함으로써 음을 상기 케이스의 외부로 전달한다.

다른 특징에서, 메인 하우징, 및 뚜껑을 포함하는 전자 디바이스를 위한 보호 케이스가 기술되었다. 상기 메인 하우징과 상기 뚜껑은, 전자 디바이스를 수용하는 기밀 및 수밀 볼륨을 형성하도록 제거 가능하게 결합되어 있고, 상기 메인 하우징 부재는 내벽을 포함하며, 상기 뚜껑은, 개스킷을 수용하고 상기 뚜껑 내에 형성된 홈을 포함하며, 상기 개스킷은 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하기 위해 상기 메인 하우징과 상기 뚜껑 사이에서 반경 방향으로 압축된다.

또 다른 특징에서, 내부에 포트가 형성된 하우징을 가진 디바이스를 포함하는, 디바이스를 위한 공기 및 물 불투과성 막 조립체가 기술되었다. 막 조립체는 상기 포트의 영역에서 상기 하우징에 부착된다. 상기 막 조립체는, 공기 및 물에 대해 불투과성인 막을 포함한다. 상기 막은, 상기 막이 자유롭게 진동할 수 있게 하기 위해 상기 포트에 대해 컴플라이언트 장착(compliantly mounted)되어 있고, 상기 하우징은 공기 및 물의 진입을 막도록 밀봉되어 있다.

도 1은 보호 케이스의 일실시예의 분해 사시도이다.
도 2a는 케이스 부재의 하부 부분의 부분 사시도이다.
도 2b는 B-B 선을 따라 취한 스피커 포트 및 TPU 막의 부분 단면도이다.
도 2c는 C-C 선을 따라 취한 홈 버튼 포트 및 막의 부분 단면도이다.
도 3a는 케이스 부재의 하부 부분의 부분 사시도이다.
도 3b는 B-B 선을 따라 취한 마이크로폰 포트 및 막의 부분 단면도이다.
도 3c는 보호 케이스의 일실시예에서 마이크로폰 포트의 밀봉 리브와 관련되는 케이스 부재의 하부 부분의 부분 사시도이다.
도 4a는 케이스 부재의 상부 부분의 분해 부분 사시도이다.
도 4b는 케이스 부재 및 제2 스피커 포트의 상부 부분의 조립된 부분 사시도이다.
도 4c는 C-C 선을 따라 취한 제2 스피커 포트 및 막의 부분 단면도이다.
도 5는 케이스의 일실시예에서 케이스 부재의 하부 부분의 부분 사시도이다.
도 6b는, 부착 구조가 없는, 결합된 케이스 부재, 뚜껑, 및 O-링의 부분 단면도이다.
도 6c는 C-C선을 따라 취한 제1 부착 구조의 영역에서 결합된 케이스 부재, 뚜껑, 및 O-링의 부분 단면도이다.
도 6d는 D-D선을 따라 취한 제2 부착 구조의 영역에서 결합된 케이스 부재, 뚜껑, 및 O-링의 부분 단면도이다.
도 6e는 제2 부착 구조의 부분 사시도이다.
도 7은 케이스 부재 및 플러그의 부분 단면도이다.
도 8a는 케이스 부재의 상부 부분의 부분 사시도이다.
도 8b는 B-B선을 따라 취한 토글 막의 부분 단면도이다.
도 8c는 C-C선을 따라 취한 토글 막의 부분 단면도이다.
도 9는 보호 케이스의 제2 실시예의 분해 사시도이다.
도 10은 제2 실시예의 마이크로폰 포트 및 막의 사시도이다.
도 11은 도 10의 마이크로폰 포트의 막 조립체의 단면도 및 사시도이다.
도 12는 제2 실시예의 제2 마이크로폰 포트를 위한 뚜껑 및 막 조립체의 부분 사시도이다.
도 13은 제2 실시예의 제2 마이크로폰 포트를 위한 뚜껑 및 막 조립체의 부분 사시도이다.
도 14a 및 도 14b는 제2 실시예의 케이스 및 부착 구조의 사시도이다.
도 15는 제2 실시예의 뚜껑의 밀봉부의 사시도이다.
도 16a 및 도 16b는 제2 실시예의 뚜껑, 메인 하우징, 및 밀봉부를 포함하는 케이스의 사시도 및 단면도이다.
도 17은 제2 실시예의 케이스 및 플러그의 사시도이다.
도 18은 제2 실시예의 케이스 및 디바이스를 작동시키기 위한 토글의 사시도 및 단면도이다.
도 19는 제2 실시예의 케이스의 사시도 및 디바이스를 작동시키기 위한 토글의 단면도이다.
도 20은 제2 실시예의 케이스 및 디바이스를 작동시키기 위한 제2 토글의 사시도이다.
도 21은 제2 실시예의 액세스 포트를 포함하는 케이스의 사시도이다.
도 22는 제2 실시예의 액세스 포트를 포함하는 케이스의 사시도 및 단면도이다.
도 23은 막을 위한 음향 응답의 그래프이다.
도 24는 제2 실시예의 공기 갭을 도시하는 케이스 부재의 사시도이다.
도 25는 제2 실시예의 공기 갭을 도시하는 케이스 부재의 사시도이다.
도 26은 포트 및 얇은 벽 막을 도시하는 사시도 및 단면도이다.

여러 가지 도면을 참조하면, 수밀 및 기밀 음향 막을 포함하는 방수 케이스(10)의 여러 가지 실시예가 도시되어 있다. 하우징의 내용물을 보호하기 위해 방수 하우징을 형성하는 목적을 위해, 노출되는 외부 환경에 견딜 수 있는 구조적으로 강한 방수 재료로 만들어진 두꺼운 중실 벽으로 만들어진 하우징, 및 가능한 적은 개구를 가지는 것이 바람직하다. 그러나, 몇몇 전자 디바이스의 기능을 위해, 디바이스의 작동을 가능하게 하며 입력 및 출력이 반드시 포착되게 하는 섹션을 갖는 것이 필요하다. 예를 들면, 밀폐된 디바이스의 특정 기능적 구조는, 구조가 작동하고 버튼 또는 스위치가 기능을 작동시키기 위해, 외부 환경에서의 인접 가시적, 반사적, 전도성, 자기, 전자기, 진동, 압력 또는 음향 부재 등에 대한 감각적 응답(sensory response) 또는 입력을 필요로 할 수 있다. 밀폐된 디바이스는, 영상, 음향 환경, 신호를 포착하거나 광, 음, 진동, 신호를 발생시키는 것 같이, 입력을 포착하고 출력을 발생시키는 다른 구조를 가질 수 있다. 설명된 구조 중 몇 가지 구조에서, 방수 하우징을 위한 견실한 두꺼운 벽은 디바이스가 하우징 내에서 이들 기능적 목적을 달성할 수 없게 할 것이다. 따라서, 몇몇 섹션은, 밀폐된 디바이스가 방수 환경 내에서 작용하고 작동하게 하기 위해 특정 부재를 필요로 할 수 있다. 이들 모든 기능 중에서, 더 도전적 요소들 중 하나는 방수 하우징 내에서 음향의 포착 및 전달인데, 이것이 통상적으로, 방수성이 적어진 상태에서 음이 포착 및 전달될 수 있게 한다는 점을 감수하면서, 공기 투과 막을 통해 음의 전달을 가능하게 하는 다공성 막을 가지는 얇은 벽 섹션의 사용을 통해 달성되기 때문이다. 방수성을 위해 다공성 막을 사용하는 것이 신뢰성이 없을 수 있는데, 그것은 기공의 사이즈가 건드렸을 때 쉽게 팽창되거나 구멍이 뚫릴 수 있어, 다공성 막을 방수성이 아니게 만들 것이기 때문이다. 음향의 포착 또는 음향 전달이 방수성을 저하시키지 않는 해결 방안을 찾는 것이 필요하다. 종래기술에서, 어떤 재료가 침수 시 및 옥외 사용을 위한 바람직한 음향 성질 및 안정성을 가진 불투과성 막으로서 사용하기에 적합한지 알려져 있지 않다. 또한, 본 출원에서의 음향 막은 방수성을 가지며, 방수성은, 방수성의 정도를 나타내는 재료의 접착 강도 및 응집 강도를 가진 강한 본드를 형성하기 위해 강한 접착을 가지는 기능이다. 그러나, 방수성을 위해서는 강한 본드가 더 양호하며, 막을 견고하게 유지하는 접착제가 더 양호하다는 것을 예상할 것이다. 그러나, 명백하지는 않지만 본 발명의 일부분인 것은, 막이 자유롭게 이동하고 하우징 내에 포함된 공기 볼륨을 이동시킬 수 있게 하기 위해, 접착제가 넓은 범위의 환경 조건에 걸쳐 동적 사용을 위해 컴플라이언트(compliant)하여야 한다는 것이다. 또한, 하우징 내로 또한 하우징으로부터의 음의 전달에 영향을 미치는 하우징의 재료로부터 진동을 피하기 위해, 포말 또는 탄성 중합체 재료와 같은 음향 감쇄 재료로 이루어지는 기밀 및 수밀 압축성 밀봉은, 스피커와 같은 하우징 내의 다른 음원 및 하우징 자체의 진동으로부터의 피드백을 막기 위해 마이크로폰을 둘러싸고 하우징으로부터 밀봉하기 위해 사용될 수 있다. 압축성 탄성 중합체 또는 포말은 막이 장착되는 방식의 컴플라이언스를 더 증진시켜, 막은, 음원이 기밀 및 수밀 막 조립체를 통과할 때 공기 볼륨을 진동 또는 이동시키고 발생된 음압 차이에 반응하는 막의 능력을 금지하는 2개의 강성 재료들 사이에서 압축되지 않는다.

일특징에서, 막과 하우징의 디자인을 통해 얻어지는, 기밀 및 수밀 하우징 내로 또한 하우징으로부터 음을 전달하는 능력은 종래기술에서 공지된 것과 다르다. 전체 볼륨 및 저주파 음을 증가시켜 음향 막이 왜곡이 적으면서 마이크로폰을 위한 더 완전한 베이스(bass) 범위에서 적절히 작용할 수 있게 하기 위해, 막을 통과하는 저주파 음의 dB의 감소를 피하고 전체 음의 세기를 증가시키기 위해 전자 디바이스의 마이크로폰 포트와 음향 막 사이에 기밀 밀봉을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 스피커를 포함하여 다른 내부 음원 및 하우징 자체로부터의 피드백은 차단될 수 있어, 수신되는 음은 외부 음원으로부터만 수신되는 것이다.

일특징에서, 얇은 방수 음향 막은 마이크로폰에 가까이 또한 하우징의 내부 부분에 가까이 장착될 때 더 양호하게 작용하는데, 그것은 음향 막의 진동이 마이크로폰을 위한 음원이 되기 때문이다. 마이크로폰으로부터 멀리 위치되는 이격된 막은 마이크로폰에 의해 검출된 음의 볼륨을 낮출 수 있어, 막은 동일한 효과를 얻기 위해 큰 크기를 가지거나 얇은 재료로 이루어질 필요가 있을 수 있다.

밀폐된 전자 디바이스가 음성 통신의 기능적 목적을 위해 작용하는 일특징에서, 주로 100 Hz 내지 3000 Hz의 사람의 음성을 위한 적절한 주파수 범위를 발생시키는 음향 막을 형성하기에 적합한 재료가 기술되었다. 적절한 영 계수 및 밀도를 가진 재료를 선택함으로써, 막 주파수 응답은 목표 주파수로 조절될 수 있다. 도 23에 도시된 바와 같이, 컴플라이언트 장착된 막은 견고하게 장착된 막보다 데시벨이 높은 출력을 가진다.

스피커를 위해, 진동하여 음을 외향으로 전달하기 위해 큰 크기의 막이 바람직하다. 그러한 막은 구부러지거나 진동할 수 있게 하기 위해 컴플라이언트 장착을 사용하여 장착될 수 있거나, 막은 진동하여 음을 외향으로 전달하기 위해 충분히 큰 크기 또는 충분히 얇은 크기를 가질 수 있다.

방수 밀봉을 형성하기 위해, 재료의 표면 에너지를 고려하여 강한 본드를 형성하기 위해 적절한 접착제가 선택되어야 하며, 접착을 위한 표면 면적 및 본드의 컴플라이언스는 막이 진동하여 음을 전달할 수 있게 한다.

음향 및 방수성 막 재료의 선택에서 동일하게 중요한 것은, 막이 장착되는 방식에 관해 선택되는 경계 조건인데, 이것 또한 막의 주파수 범위에 영향을 주기 때문이다. 더 컴플라이언트하고 강성이 작은 장착 상태가 저주파 범위를 형성할 것이다. 막의 최저 공진 주파수는 관건이 되는 기계적 및 재료 변수에 의해 제한된다. 컴플라이언트 장착된 막에서, 둘러싸는 하우징에 견고하게 접착되는 막의 저주파 모드는, 자유롭게 진동하는 에지-클램핑된 원형 디스크로서 정의되는 다이어프램의 주파수 응답을 근사화함으로써 판정될 수 있다. 그러한 디스크의 고유 주파수는 방정식

f_mn = α _mn / 4π × √(E/3ρ(1 - υ²)) × (h/a²)

에 의해 판정되며, 여기에서, α _mn 은 다이어프램의 진동 모드 상수이고, h는 다이어프램의 두께이며, a는 다이어프램의 유효 반경이고, ρ는 다이어프램 재료의 질량 밀도이며, υ는 다이어프램 재료의 포아송의 비이고, E는 다이어프램 재료의 영 계수이다. 막의 공진 주파수는 이러한 방정식에 의해 지배될 수 있다. 그것은 주파수 응답에서 공진으로서 나타날 것이며, 이러한 방정식에 의해 주어지는 가장 낮은 모드에 비하여 더 높은 주파수에서 다른 진동 모드가 있을 수 있다. 따라서, 음향 막으로부터 스피커로 에너지를 전달하기 위해, 낮은 계수가 바람직하다. 구체적으로, 음파에 의해 충격을 받을 때 음파가 막의 다른 쪽에서 재생되도록 막의 이동이 최대로 되도록, 낮은 밀도를 가진 가요성 막이 바람직하다. 이러한 공진은 막을 가진 스피커의 주파수 응답에서 피크로서 나타난다. 또한, 스피커-막 유닛으로부터 추가적 출력을 제공하기 위해 막 주파수를 동조시키는 것도 가능하다. 이것은 막을 하우징에 장착하기 위해 연성 또는 컴플라이언트 포말을 사용함으로써 달성될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 양쪽에 점탄성 접착 테이프를 가진 연성 포말은 동적 사용에 적합한 강한 방수성 본드를 형성하기 때문에 막을 하우징에 장착하기 위해 사용될 수 있다. 막을 위한 더 견고한 에지 상태는 막을 위한 더 높은 주파수 응답을 발생시킬 것이다. 따라서, 막의 모드 주파수는 재료의 영 계수, 밀도, 직경, 및 두께에 의존한다.

일특징에서, 막 재료는 300 MPa 내지 20 GPa의 영 계수 및 500 kg/m³ 내지 2500 kg/m³의 밀도를 가지도록 선택될 수 있다. 그러한 재료의 몇 가지 예에, 열가소성 필름 PEN, PI, PET, PBT, PE, PC, PVC, PP, EVA; 열가소성 합금, 열경화성 플라스틱, TPE/TPU와 같은 열가소성 탄성 중합체, 부틸과 같은 고무, 에틸렌 프로필렌, 실리콘, 플루오로규소, 외클로로하이드린(epichlorohydrin), 클로로슬폰화 폴리에틸렌, 플루오로탄성중합체, 퍼플루오로탄성중합체, 테트라플루오로에틸렌, 폴리클로로프렌, 콜라겐 필름, 또는 녹말, 단백질, 합성중합체와 같은 천연 제품으로 이루어진 필름, 알루미늄 포일 및 금속 침착물을 가진 플라스틱 필름을 포함하는 금속 포일 또는 금속화 필름, 및 함께 적층된 포일을 가진 PET와 같은 여러 가지 재료의 조합의 층으로 구성된 다층 시스템이 포함된다. 막의 사이즈 및 재료의 두께 역시 특정 주파수 범위를 얻도록 선택될 수 있다. 일특징에서, 얇은 막은 막 주파수 응답을 낮출 것이고, 두꺼운 막은 높은 주파수 응답을 발생시킬 것이다. 큰 막은 동일한 재료를 사용하는 작은 막보다 낮은 주파수 응답을 줄 것이다. 전화, mp3 플레이어, 비디오 레코더, 카메라, 헤드폰 및 보청기와 같은 작은 음향 구조를 가진 작은 디바이스의 목적을 위해, 막의 두께는 이상적으로 재료에 따라 5 마이크론 내지 1000 마이크론으로 변할 수 있다. 막의 감쇄 또는 에너지 흡수 특성도 고려될 필요가 있다. 높은 감쇄(더 많은 에너지를 흡수함) 재료는, 유연한 주파수 응답을 가지고, 그 주파수 응답에서 덜 예리한 피크 또는 공진을 보일 것이다. 이것은 스피커로부터 외부로 더 자연적으로 음을 전달할 것이다.

마이크로폰은 통상적으로, 막이 최적으로 작용하여 저주파 응답, 더 큰 전체 볼륨, 및 배경 노이즈가 감소된 더 큰 명확성을 가능하게 하기 위해 마이크로폰 주위에 기밀 밀봉을 포함할 수 있지만, 스피커 막을 위해서는 반대되는 사항이 필요할 수 있다. 디바이스와 막 사이의 공기의 볼륨이, 가능하게는 스피커 막을 밀봉하거나 디바이스와 막 사이의 공기의 볼륨을 감소시킴으로써 감소하면, 막이 진동하는 능력은 방해되어 전체 음 전달을 감소된다. 스피커 막은 막이 진동할 수 있게 하기 위해 충분한 공기 갭 또는 공기 공동을 포함할 수 있다. 스피커에서의 음의 전달은, 막의 재료 성질, 막의 얇은 정도, 막의 사이즈, 막의 유연한 장착, 및 공기 공동의 사이즈의 함수인데, 그것은 이들 모두, 유연하게 장착된 가요성 막이 공기압에 응하기 위해 낮은 저항을 형성할 수 있게 하는 효과를 발생시키기 때문이다. 특히, 공기 또는 물이 투과할 수 없는 막을 위해, 막이 공기 피스톤으로서 작용하도록 막이 진동하도록 강제하기 위해 공기 챔버 또는 케이스 내에 갇힌 공기압을 사용하는 것이 바람직하다. 이동을 금지하는 견고하게 클램핑하는 대신 유연하게 장착된 막은 진동할 수 있게 된다. 유연하게 장착된 막은, 막으로 하여금 진동할 수 있게 하고, 막을 이동시켜 음을 전달할 수 있게 하기 위해 공기압의 변화에 응하는 공기 피스톤으로서 작용하며, 전체 음 레벨을 증가시키는 스프링 같은 효과를 포함한다. 몇몇 경우에, 음원으로부터의 음은, 충분히 큰 사이즈의 막 및 충분히 큰 사이즈의 공기 공동이 진동하여 공기 피스톤으로서 작용하기 위해 이용 가능하도록, 기밀 및 수밀 하우징 내에서 방향이 다시 향할 수 있다. 기밀 및 수밀 하우징에서, 음은, 음파가 하우징 외부로 전파될 수 있게 하기 위해 진동하여 스피커 막으로서 작용할 수 있는 하우징의 다른 더 큰 영역으로 공기압이 이동할 수 있게 하기 위해, 전략적 공기 공동 및 공기 갭의 사용을 통해 방향이 다시 향할 수 있다. 음은 그러한 방식으로 방향이 다시 향할 수 있는데, 그것은, 공기압을 감소시키고 막의 잠재적 진동 에너지를 감소시킬 공기 벤트가 없기 때문에, 음의 전달 손실이 거의 없어 음향 에너지의 손실이 최소가 되도록, 하우징이 불투과성 기밀 막을 포함하기 때문이다. 따라서, 음파는 기밀 및 수밀 막에 있어서 외부 환경에 대해 다른 쪽에서 발생되고, 다음에는 공기 또는 물의 외부 매체를 통해 전파될 수 있다. 본 기술 분야에서, 음이 공기 내의 음원으로부터 이동하여 심각한 전달 손실 없이 물을 통해 전파되는 능력을 제한하는 공기 및 물의 음 저항이 다르다는 것이 공지되어 있다. 따라서, 물을 심각한 신호 감쇄 없이 수중에서 전파시킬 수 있는 것이 필요하다. 공기 피스톤을 형성하기 위해 공기 챔버 및 불투과성 막을 사용하는 기밀 및 수밀 하우징은, 하우징 내의 음원으로부터의 음이 심각한 감쇄 없이 외부 수성(aqueous) 환경을 통해 전파될 수 있게 하는데, 그것은 하우징 내의 음파가 막의 진동 에너지로 변환되어, 음파가 물속의 기밀 및 수밀 음향 막의 외부 측에서 발생될 수 있기 때문이다. 물속에서 발생된 이들 음파는 적은 음향 저항을 겪어, 음은 가능하게 수영장과 같은 수용된 물 질량 전체를 통해 훨씬 멀리 전파될 수 있다. 따라서, 그러한 기밀 및 수밀 하우징 내에 수용된 디바이스의 작동자는 하우징으로부터 비교적 훨씬 멀리 있더라도 수중에서 음악을 들을 수 있다.

또한 어떤 경우에는, 막은 포말 또는 고무와 같은 감쇄 재료를 사용하여 인접 구조로부터 차단될 필요가 있다. 이것은, 스피커와의 간섭을 발생시키는 하우징으로부터 반사되고 하우징 내의 구조의 공간상 방향에 의존하는 진동/피드백이 있는 경우에(일반적으로 공기의 볼륨이 클수록 간섭은 적게 발생하지만), 필요할 수 있다.

도 1 내지 도 8c를 참조하면, 전자 디바이스(12)를 위한 보호 케이스(10)의 제1 실시예가 도시되어 있다. 일특징에서, 보호 케이스(10)는 메인 하우징(14)과 뚜껑(16)을 포함한다. 메인 하우징(14)은 케이스 부재(18)를 포함할 수 있다. 케이스 부재(18)는 보호 케이스(10)를 위한 견고한 구조를 제공하기 위해 여러 가지 재료로 형성될 수 있다. 일특징에서, 케이스 부재(18)는 투명 플라스틱 수지와 같은 투명 재료로 형성될 수 있다. 폴리카보네이트를 포함하여 여러 가지 플라스틱 수지가 사용될 수 있다.

케이스 부재(18)는 그 안에 형성되는 여러 가지 슬롯 및 액세스 포트(20)를 포함할 수 있다. 슬롯 및 액세스 포트(20)는 아래에서 더 상세히 설명하듯이 버튼 및 스위치를 사용하여 여러 가지 기능을 작동시키고 음의 전파를 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 케이스 부재(18)는, 스크린 부재(24)를 수용하며 케이스 부재에 형성되는 윈도우부(22)를 포함할 수 있다. 케이스 부재(18)는, 아래에서 더 상세히 설명하듯이, 전자 디바이스(12)를 위한 위치 설정 및 밀봉을 제공하고 전자 디바이스의 여러 가지 토글에 대한 액세스를 가능하게 하기 위해, 슬롯 및 액세스 포트(20) 주위와 같이 케이스 부재(18)의 정의된 부분에 적용되는 밀봉 및 위치 설정 재료(26)를 포함할 수 있다. 일특징에서, 밀봉 및 위치 설정 재료(26)는 TPE-TPU 재료와 같은 여러 가지 플라스틱 탄성 중합체를 포함할 수도 있고 다른 재료로 형성될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 케이스 부재(18)는 케이스 부재(18)의 윈도우부(22) 주위에 부착되는 스크린 부재(24)를 포함한다. 스크린 부재(24)는 접착제, 용접, 성형 또는 스크린 부재(24)를 부착하는 다른 방식을 사용하는 것을 포함하여 여러 가지 방법을 사용하여 부착되는 별개의 피스(piece)일 수 있다. 또는, 스크린 부재(24)는 케이스 부재(18)로 형성될 수도 있고, 케이스 부재(18)의 다른 부분과는 다른 두께를 가질 수도 있다. 일특징에서, 스크린 부재(24)는 전자 디바이스(12)의 표시를 볼 수 있게 하는 투명 재료로 형성될 수 있다. 스크린 부재(24)는, 사용자가 스크린 부재(24)를 통해 전자 디바이스(12)의 터치 스크린을 조종할 수 있게 하는 두께를 가질 수 있다. 일특징에서, 스크린 부재(24)는 폴리카보네이트 재료로 형성되고, 사용자가 전자 디바이스(12)에 적용되는 다른 스크린 프로텍터를 갖거나 갖지 않고 터치 스크린을 조종할 수 있게 하는 약 0.1 내지 0.5 밀리미터의 두께를 가질 수 있다.

케이스 부재(18)는 그에 형성되는 하나 이상의 음 챔버(28)를 포함한다. 하나 이상의 음 챔버(28)는, 케이스 부재(18)의 인접 부분보다 작은 두께를 가진 얇은 벽 섹션(30)을 포함하는 케이스 부재(18)의 영역에 의해 형성될 수 있다. 얇은 벽 섹션(30)은, 음이 전자 디바이스(12)의 스피커 및/또는 마이크로폰으로 또한 그로부터 전달될 수 있게 하는 공기 공간(32)을 형성한다. 도면의 도시된 실시예에서, 2개의 음 챔버(28)는 케이스 부재(18)의 하부 부분(29)에 형성되고, 다른 음 챔버(28)는 케이스 부재(18)의 상부 부분(31)에 형성된다. 여러 가지 수의 음 챔버가 존재할 수 있다는 것을 알아야 한다.

일특징에서, 케이스 부재(18)는 또한 하나 이상의 2차 음 포트(32)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 2개의 2차 음 포트(32)는 케이스 부재(18)의 하부 부분(29)에 형성된다. 2개의 2차 음 포트(32)는 스피커 포트(33) 및 마이크로폰 포트(35)를 포함한다. 다른 2개의 2차 음 포트(32)는 케이스 부재(18)의 상부 부분(31)에 형성되고, 제2 스피커 포트(37) 및 제2 마이크로폰 포트(39)를 포함한다. 2차 음 포트(32)는 케이스 부재(18)에 형성되는 슬롯(34)에 의해 형성될 수 있다. 슬롯(34)은, 상술한 밀봉 및 위치 설정 재료(26)에 의해 덮이거나, 아래에서 더 상세히 논의하듯이 여러 가지 구조를 가질 수 있다.

일특징에서, 밀봉 및 충격 완화 재료(26)는 2차 음 포트(32)의 영역에 막(27)으로서 적용될 수 있다. 막(27)의 구조는 2차 음 포트(32)의 형태에 기초하여 변할 수 있다.

상술한 바와 같이, 보호 케이스(10)는 뚜껑(16)을 포함한다. 뚜껑(16)은 케이스 부재(18)에 대해 위에서 규정한 바와 같은 투명 재료로 형성될 수 있다. 투명 뚜껑은 아래에서 더 상세히 설명하듯이 O-링의 시각적 검사를 가능하게 한다. 뚜껑(16)은 에지(42)에서 종료되는 평평한 표면(50)을 포함한다. 에지(42)는 메인 하우징(14)과 맞물리는 부착 구조(38)를 포함한다. 뚜껑(16)은 또한 개스킷(54)을 수용하는 홈(52)을 포함한다. 개스킷(54)은, 수밀 밀봉을 제공하기 위해 메인 하우징 및 뚜껑(16)에 위치되며 필요한 쇼어 듀로미터를 가진 적절한 사이즈를 가진 O-링일 수 있다. 뚜껑(16)은 또한 상술한 바와 같이 뚜껑에 형성되는 카메라 전달부(36)를 포함할 수 있다.

도 2a 내지 도 2b를 참조하면, 스피커 포트(33) 주위에 위치되는 막(27)은 포트(33)에 걸쳐 위치되는 단일 구조를 가질 수 있다. 단일 구조는, 개구를 덮고 케이스 부재(18)에 부착되어 물 및 공기의 유입을 내부적으로 막아 음의 투명한 전달을 가능하게 하는 얇은 필름 또는 시트의 재료의 형태로 있을 수 있다. 일특징에서, 막 재료는 상술한 바와 같은 것일 수 있다. 이들 성질을 가진 막 재료는 베이스 주파수의 저하 없이 음을 투명하게 전달할 수 있게 하며 케이스 내에서의 피드백 및 에코를 방지한다는 것이 알려졌다. 스피커 포트(33) 주위의 막(27)은 잔향 및 피드백을 방지하기 위해 디바이스(12)의 스피커의 음향 밀봉을 제공한다. 케이스 부재(18)는, 스피커 포트(33)에 대한 개구에 걸쳐 케이스 부재에 형성되는 그릴 구조(43)를 포함할 수 있다. 그릴 구조(43)는 조립 및 사용시에 막(27)을 보호한다.

도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 디바이스의 마이크로폰 포트(35) 주위에 위치되는 막(27)은, 마이크로폰 포트(35) 내에 위치되는 제1 막 조립체(43)를 가질 수 있다. 막 조립체(45)는 그릴 구조(47)에 부착되는 막(44)을 포함할 수 있다. 막(44)은 상술한 재료로 형성될 수 있다. 일특징에서, 그릴 구조(47)는 막 조립체(43)를 케이스 부재(18)에 부착하기 위해 UV 경화성 접착제를 사용할 수 있게 하는 투명 재료로 형성될 수 있다. 막 조립체(45)는 마이크로폰 포트(35)의 수밀 및 기밀 밀봉을 제공한다. 마이크로폰 포트(35)는, 음이 케이스(10) 내에서 디바이스(12)의 마이크로폰으로 이동할 때 음의 방향을 설정하고 음을 증폭하기 위한 원추형 채널(49)을 포함한다. 케이스 부재(18) 내에 위치되고 마이크로폰 포트(35) 주위에 위치되는 밀봉 및 위치 설정 재료(26)는 원추형 프로파일을 계속하며, 디바이스와 맞물여 스피커를 차단하여 음 전달의 저하를 방지하는 리브 또는 상승된 리지(ridge) 구조(48)를 포함한다. 일특징에서, 별개의 구조가 리브(48)를 형성하기 위해 스피커 포트 주위에 부착될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 제2 스피커 포트(37) 주위에서 케이스 부재 내에 형성되는 그릴 구조(51)를 포함할 수 있다. 그릴 구조(51)는 조립 및 사용시에 막(53)을 손상으로부터 보호한다. 이중면 테이프와 같은 포말 베이스 접착제(55)는 케이스 부재(18)에 대해 내부에서 제2차 스피커 포트(35) 주위에 적용될 수 있다. 일특징에서, 포말 접착제(55)는 0.4 밀리미터 범위의 두께를 가질 수 있다. 막(53)은, 막(53)을 케이스 부재(18)에 접착시켜 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하는 포말 접착제(55)에 부착된다. 일특징에서, 막(53)은 상술한 바와 같은 재료 성질을 가질 수 있다. 다른 접착제(57)는, 상승된 리브(48)가 막(53) 주위에 부착될 수 있도록, 막(53) 주위에 위치될 수 있다. 포말 접착제(55)의 두께는 막(53)을 케이스 부재(18)로부터 분리시키며, 포말 접착제의 두께는 막(53)의 두께 및 재료 성질과 조합하여 막(53)이 자유롭게 진동할 수 있게 하고, 베이스 주파수 범위에 포함되는 음의 투명한 전달을 가능하게 한다. 리브 구조(48)는 디바이스의 제2 스피커로부터의 음을 막(53)으로 향하게 하고, 케이스 부재(18)의 다른 부분으로부터의 음을 차단시켜, 케이스(10) 내에 위치되는 디바이스의 마이크로폰으로의 음의 전달을 막는다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제2 마이크로폰 포트(39)는 마이크로폰 포트(33)를 참조하여 상술한 것과 유사한 막 조립체를 포함할 수 있다. 그릴 조립체(47)와 막(57)은 제2 스피커 포트(39) 내에 부착될 수 있다. 또한, 케이스 부재(18) 내에 위치되고 제2 마이크로폰 포트(39) 주위에 위치되는 밀봉 및 위치 설정 재료(26)는, 디바이스와 맞물려 마이크로폰을 차단하여 음 전달의 저하를 방지하는 리브 또는 상승된 리지 구조(48)를 포함한다.

여러 가지 수의 2차 음 포트(32)가 존재할 수 있다는 것을 알아야 한다. 일특징에서, 음 챔버(28) 또는 2차 음 포트(32) 중 하나 이상은 케이스 부재(18) 내에 존재한다.

케이스 부재(18)는 케이스 부재에 형성되는 카메라 전달부(36)를 포함할 수 있다. 카메라 전달부(36)는 얇은 벽 섹션에 의해 형성될 수 있다. 얇은 벽 섹션(30)은 왜곡을 작게 할 수 있으며, 보호 케이스(10)의 볼륨 내에 위치되는 전자 디바이스(12)와의 초점 문제를 완화할 수 있다. 일특징에서, 카메라 전달부는, 카메라 전달부(36)에 형성되거나 부착되는 광각렌즈 또는 어안렌즈와 같은 추가 렌즈를 포함할 수 있다.

도 6b 내지 도 6e를 참조하면, 케이스 부재(18) 및 뚜껑(16)은 메인 하우징(14)을 뚜껑(16)과 결합하기 위한 부착 구조(38)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 부착 구조(38)는 케이스 부재(18)의 여러 가지 위치에 형성될 수 있다. 여러 가지 형태의 부착 구조가 사용될 수 있다. 일특징에서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 제1 부착 구조(61)는 코너(63) 및 케이스 부재(18)와 뚜껑(16)의 결합 측부에 존재할 수 있다. 제1 부착 구조(61)는, 메인 하우징(14)과 뚜껑(16)이 반복적으로 결합 및 분리될 수 있도록, 둥근 에지(59)를 포함한다. 도면에서 알 수 있듯이, O-링(54)은, 케이스 부재(18)의 벽(67)과, O-링(54)을 수용하는 뚜껑(16)에 형성되는 홈(52) 사이에서 압축된다. 일특징에서, O-링(54)은 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하기 위해 메인 하우징(14)과 뚜껑(16) 사이에서 반경 방향 압축을 받는다. 반경 방향 압축은, 메인 하우징(14)의 벽(67)으로부터 O-링(54)에 인가되는 하중 및 뚜껑(16)의 홈 내의 O-링(54)의 위치에 의해 정의된다.

도 6d 및 도 6e를 참조하면, 케이스 부재(18)와 뚜껑은, 케이스 부재(18)와 뚜껑(16)의 측 방향 또는 기다란 측부(72)에 존재하는 제2 부착 구조(70)를 포함할 수 있다. 제2 부착 구조(70)는, O-링으로부터 멀어지는 방향으로 향한 벽(67)에 O-링(54)의 압축이 외향력을 인가하지 않도록, 케이스 부재(18)의 벽(67)을 안정시키기 위해 메인 하우징(14)에 2차 구조(74)를 포함한다. 2차 부착 구조(70)는, 뚜껑(16)과 케이스 부재(18)가 인터록킹되도록, 뚜껑(16) 상의 홈(76) 내에 갇히는 메인 하우징(14) 상에 탭(75)을 포함한다. 또한, 뚜껑(16) 상의 범프 또는 돌출부(77)는 탭(75)을 O-링(54) 위로 또한 홈(76) 내로 향하게 한다. 도면에서 알 수 있듯이, O-링(54)은, 케이스 부재(18)의 벽(67)과, O-링(54)을 수용하는 뚜껑(16)에 형성되는 홈(52) 사이에서 압축된다. 일특징에서, O-링(54)은 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하기 위해 메인 하우징(14)과 뚜껑(16) 사이에서 반경 방향 압축을 받는다. 반경 방향 압축은, 메인 하우징(14)의 벽(67)으로부터 O-링(54)에 인가되는 하중 및 뚜껑(16)의 홈 내의 O-링(54)의 위치에 의해 정의된다.

케이스 부재(18)는 또한, 메인 하우징(14)과 뚜껑(16)이 결합된 후에 사용자가 분리할 수 있게 하며 케이스 부재에 형성되는 멈춤쇠(40)를 포함할 수 있다. 일특징에서, 멈춤쇠(40)는 사용자가 뚜껑(16)의 에지(42)에 액세스할 수 있게 하는 사이즈를 가지며 위치에 놓인다.

케이스 부재(18)는, 수밀 및 기밀 밀봉을 가지는 전자 디바이스(12)를 작동할 수 있게 하는 추가적 구조를 포함할 수 있다. 케이스 부재(18)는, 도 7에 가장 양호하게 도시된, 케이스 부재(18)에 부착되는 플러그(44)를 포함할 수 있다. 플러그(44)는, 케이스 부재(18)와 맞물리기 위한 부착 구조(80), 및 플러그부(82)를 포함한다. 플러그부(82)는, 플러그(44)의 외면에 밀봉 리브(86) 및 밀봉 공동(88)을 형성하도록 오버 몰딩되는 코어(84)를 포함할 수 있다. 플러그 코어(84)는 케이스 부재(18)의 헤드폰 잭부(90) 내로 지속적으로 밀봉 인입되도록, 플러그(44)를 안정시킨다.

또한, 케이스 부재(18)는, 전자 디바이스와 결합되는 버튼 또는 스위치를 작동시키기 위해 여러 가지 가요성 막 구조(46)를 포함할 수 있다. 도시되지 않은 추가적 가요성 막(46)은, 뮤트 버튼, 볼륨 조절 버튼, 온/오프 버튼 또는 임의의 다른 형태의 버튼과 같은 임의의 수의 버튼을 작동시키도록 위치될 수 있다. 가요성 막 구조(46)는 디바이스의 필요한 토글을 작동시키기 위해 여러 가지 형태 및 형상을 가질 수 있다. 도 8a 내지 도 8c에 도시된 바와 같이, 가요성 막 구조(46)는 필요한 토글을 작동시키기 위해 기계식 구조(92)를 포함할 수 있다. 가요성 막 구조(46)는 상술한 밀봉 및 위치 설정 재료(26)로 형성될 수 있거나, 메인 하우징(14)에 부착되는 다른 재료로 형성될 수 있다. 일특징에서, 가요성 막 구조(46)는 홈 버튼 작동 포인트(94)를 형성하기 위해 메인 하우징(14)과 오버 몰딩될 수 있다. 상술한 바와 같은 케이스 부재(18)는, 케이스 부재(18)의 내부 및 외부 벽에 부착되는 밀봉 및 위치 설정 재료(26)를 포함한다. 케이스 부재(18)의 내부에 있는 재료(26)의 부분은, 도 8a에서 가장 양호하게 알 수 있듯이, 디바이스를 케이스 부재(18) 내에 위치시키기 위해 상승된 구조 또는 범프(96)를 포함할 수 있다. 추가적 안정화 구조(98)는 메인 하우징(14)을 오버 몰드 툴 내에 안정시키기 위해 형성될 수 있다.

케이스 부재(18)는 또한, 사용자가 보호 케이스(10)를 운반할 수 있게 하기 위해 줄에 부착하기 위한 부착 구조(48)를 포함할 수 있다. 줄 부착 구조는 케이스 부재(18) 상의 여러 가지 위치에 위치될 수 있다.

사용시에, 사용자는, 폰 특히 터치 스크린을 가진 폰과 같은 전자 디바이스(12)를 케이스 부재(18) 내에 위치시킬 수 있다. 그러면, 뚜껑(16)은, O-링 또는 개스킷(54)이 뚜껑(16)의 홈(52)에 안착되고, 반경 방향 압력이 O-링(54)에 인가되어 뚜껑(16) 및 메인 하우징(14)을 밀봉하도록, 부착 구조(38)를 사용하여 메인 하우징(14) 내에 결합될 수 있고, 수밀 및 기밀 밀봉을 제공한다. 사용자는, 메인 하우징(14)과 뚜껑(16)이 O-링(54) 주위의 영역에서 투명 재료로 형성될 수 있기 때문에, O-링(54)이 적절하게 안착되었다는 것을 시각적으로 검증할 수 있다. 사용자는 여러 가지 가요성 막(46)의 사용을 통해 전자 디바이스(12)의 여러 가지 기능을 작동시킬 수 있다. 음은 상술한 여러 가지 음 챔버(28), 2차 음 포트(32), 막(27), 및 얇은 벽부(30)를 사용하여 보호 케이스(10)를 통해 전달될 수 있다. 결합된 케이스(10) 내의 수밀 및 기밀 공간은 음의 투명한 전달을 가능하게 한다. 또한, 전자 디바이스와 결합된 카메라가 작동될 수 있고 전달을 위한 투명한 경로를 가진다. 전자 디바이스(12)의 터치 스크린은 케이스 부재(18)의 스크린 부재(24)를 통해 작동될 수 있다.

도 9를 참조하면, 보호 및 방수 케이스(110)의 제2 실시예가 도시되어 있다. 제1 실시예에서와 같이, 보호 케이스(110)는 메인 하우징(114)과 뚜껑(116)을 포함한다. 메인 하우징(114)은 케이스 부재(118)를 포함할 수 있다. 케이스 부재(118)는 보호 케이스(110)를 위한 견고한 구조를 제공하기 위해 여러 가지 재료로 형성될 수 있다. 일특징에서, 케이스 부재(118)는 투명 플라스틱 수지와 같은 투명 재료로 형성될 수 있다. 폴리카보네이트를 포함하여 여러 가지 플라스틱 수지가 사용될 수 있다.

케이스 부재(118)는 그 안에 형성되는 여러 가지 슬롯 및 액세스 포트(120)를 포함할 수 있다. 슬롯 및 액세스 포트(120)는 아래에서 더 상세히 설명하듯이 버튼 및 스위치를 사용하여 여러 가지 기능을 작동시키고 음의 전파를 가능하게 하기 위해 사용될 수 있다. 또한, 케이스 부재(118)는, 스크린 부재(124)를 수용하며 케이스 부재에 형성되는 윈도우부(122)를 포함할 수 있다. 케이스 부재(118)는, 아래에서 더 상세히 설명하듯이, 전자 디바이스(112)를 위한 위치 설정 및 밀봉을 제공하고, 전자 디바이스의 여러 가지 토글에 대한 액세스를 가능하게 하기 위한 슬롯 및 액세스 포트(120) 주위와 같이 케이스 부재(118)의 정의된 부분에 적용되는 밀봉 및 위치 설정 재료(126)를 포함할 수 있다. 일특징에서, 밀봉 및 위치 설정 재료(126)는 TPE-TPU 재료와 같은 여러 가지 플라스틱 탄성 중합체를 포함할 수도 있고 다른 재료로 형성될 수도 있다.

케이스 부재(118)는 케이스 부재(118)의 윈도우부(122) 주위에 부착되는 스크린 부재(124)를 포함한다. 스크린 부재(124)는 접착제, 용접, 성형 또는 스크린 부재(124)를 부착하는 다른 방식을 사용하는 것을 포함하여 여러 가지 방법을 사용하여 부착되는 별개의 피스(piece)일 수 있다. 또는, 스크린 부재(124)는 케이스 부재(118)로 형성될 수도 있고, 케이스 부재(118)의 다른 부분과는 다른 두께를 가질 수도 있다. 일특징에서, 스크린 부재(124)는 전자 디바이스(112)의 표시를 볼 수 있게 하는 투명 재료로 형성될 수 있다. 스크린 부재(124)는, 사용자가 스크린 부재(124)를 통해 전자 디바이스(112)의 터치 스크린을 조종할 수 있게 하고, 음의 전달을 가능하게 하는 두께를 가질 수 있다. 일특징에서, 스크린 부재(124)는 이어 피스 스피커 위치로 연장되어, 스크린이 공진하고, 더 많은 음향 에너지가 스크린 부재(124)를 통해 전달될 수 있게 할 수 있다.

케이스 부재(118)는 그에 형성되는 하나 이상의 음 챔버(128)를 포함한다. 하나 이상의 음 챔버(128)는, 케이스 부재(118)의 인접 부분보다 작은 두께를 가진 얇은 벽 섹션(130)을 포함하는 케이스 부재(118)의 영역에 의해 형성될 수 있다. 얇은 벽 섹션(130)은, 음이 전자 디바이스(112)의 스피커 및/또는 마이크로폰으로 또한 그로부터 전달될 수 있게 하는 공기 공간(132)을 형성한다. 도면의 도시된 실시예에서, 2개의 음 챔버(128)는 케이스 부재(118)의 하부 부분(29)에 형성된다. 여러 가지 수의 음 챔버가 존재할 수 있다는 것을 알아야 한다.

일특징에서, 케이스 부재(118)는 또한 하나 이상의 2차 음 포트(132)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 2차 음 포트(132)는 케이스 부재(118)의 상부 부분(131)에 형성되고, 마이크로폰(135)을 포함한다. 또한, 뚜껑(116)은 제2 마이크로폰 포트(139)를 포함할 수 있다. 2차 음 포트(132)는 케이스 부재(118) 또는 뚜껑(116)에 형성되는 슬롯(134)에 의해 형성될 수 있다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 디바이스의 마이크로폰 포트(135) 주위에 위치되는 막(127)은, 마이크로폰 포트(135) 내에 위치되는 제1 막 조립체(143)를 가질 수 있다. 막 조립체(143)는, 상술한 사이즈 및 두께를 가지며, 음의 정확한 전달을 가능하게 하기 위해 상술한 필요한 재료 성질을 가지는 막(144)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, TPU 막(144)은 상술한 적절한 이중면 접착제(147)와 같은 적절한 접착제를 사용하여 포말 섹션(145)의 양쪽에 부착된다. 막 조립체(143)는 마이크로폰 포트(135)의 영역에서 케이스 부재(118)의 내면에 위치된다. 포말 섹션(145)은 상술한 바와 같이 음의 품질을 향상시키기 위해 디바이스(112)의 마이크로폰을 밀봉하고, 또한 상술한 바와 같이 음의 정확한 전달을 위해 막이 자유롭게 진동할 수 있게 하기 위해 막(144)을 이격시킨다. 마이크로폰 포트(135)는, 음이 케이스(110) 내에서 디바이스(12)의 마이크로폰으로 이동할 때 음의 방향을 설정하고 음을 증폭하기 위한 원추형 채널(149)을 포함한다. 또한, 케이스 부재(18)는 케이스 부재(18)로부터 케이스 부재(18)의 내부를 향하는 립 또는 연장부(151)를 포함할 수 있다. 립(151)은, 케이스(110) 내에 위치되는 디바이스(112)가, 인가될 수 있는 측 방향 전단력 등에 의해 포말 섹션(145)을 손상시키는 것을 방지한다.

도 12 및 도 13을 참조하면, 제2 마이크로폰 포트(139)는 뚜껑(116)에 형성될 수 있다. 제2 마이크로폰 포트(139)는, 역시 카메라와 플래시 분리 구조로서 작용하는 막 조립체(155)를 포함할 수 있다. 전체 막 조립체(155)는 수밀 및 기밀 밀봉을 형성하기 위해 2 밀리미터 두께의 이중면 VHB 테이프와 같은 상술한 적절한 컴플라이언트 접착제를 사용하여 뚜껑(116)에 부착될 수 있다. 도시된 실시예에서, 뚜껑(116)은 막 조립체(155)의 위치를 설정하기 위해 상승된 립(117)을 포함할 수 있다. 다른 상승된 립(119)은, 카메라 플래시로부터의 광이 뚜껑(116) 또는 케이스 부재(118)를 통해 이동하는 것을 막기 위해 개스킷(141)을 수용하도록 제2 스피커 포트(139) 주위에 형성될 수 있다.

막 조립체(155)는 포말 섹션 또는 고무 섹션(163)들 사이에 위치되는 막(161)을 포함할 수 있다. 막(161)은 플래시가 막(161)을 통해 작동할 수 있게 하고 음의 전달을 가능하게 하기 위해 투명 TPU 재료로 형성된다. 도면에 도시된 바와 같이, 막(161)은 포말 섹션(163)의 절결부(165)에 위치된다. 인접 절결부(167)는 전자 디바이스(112)로부터 카메라를 수용하도록 형성된다. 카메라는, 제2 마이크로폰 포트(139)의 막(161)을 통과하는 플래시로부터 차단된다. 카메라는, 카메라 절결부(167)아래에 위치되는 뚜껑 재료를 통해 작동한다. 막(161)을 위한 포말 섹션 절결부(165)는 또한, 음향 에너지가 디바이스(112)의 마이크로폰으로 이동할 수 있게 하기 위해 절결부에 형성되는 노치(169)를 포함한다.

도 14a 내지 도 16b를 참조하면, 케이스 부재(118) 및 뚜껑(116)은 메인 하우징(114)과 뚜껑(116)을 결합하기 위해 부착 구조(138)를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 부착 구조(138)는, 뚜껑(116)이 뚜껑(116)의 한쪽에서 케이스 부재(118)와 맞물릴 수 있게 하기 위해 케이스 부재(118)와 뚜껑(116)에 형성되는 힌지 구조(170)를 포함할 수 있다. 뚜껑의 반대쪽에, 뚜껑(116)을 케이스 부재(118)에 고정시키기 위해 피봇하고 케이스 부재(118) 상의 스냅 핏 구조(174) 와 접촉하는 래치(172)가 부착될 수 있다. 또한, 2차 스냅 핏 구조(176)는, 케이스 부재(118)와 맞물리고 뚜껑(116)을 케이스 부재(118)에 견고하게 부착시키기 위해 뚜껑(116)에 형성될 수 있다. 도면에서 알 수 있듯이, 밀봉부(178)는 뚜껑(116)의 에지 주위에 형성되는 홈(152)에 위치된다. 밀봉부(178)는 먼지 및 다른 찌꺼기가 케이스(110)의 내부로 들어오는 것을 막기 위해 밀봉 에지(180) 및 먼지 스커트 립(182)을 포함한다. 밀봉부(178)는, 케이스 부재(118)의 벽(167)과, 밀봉부(178)를 수용하며 뚜껑(116)에 형성되는 홈(152) 사이에서 압축된다. 일특징에서, 밀봉부(178)는 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하기 위해 메인 하우징(114)과 뚜껑(116) 사이에서 반경 방향 압축을 받는다. 반경 방향 압축은, 메인 하우징(114)의 벽(167)으로부터 밀봉부(178)에 인가되는 하중 및 뚜껑(116)의 홈(152) 내의 밀봉부(178)의 위치에 의해 정의된다. 또한, 먼지 립(182)은 뚜껑(116)과 케이스 부재(118) 사이의 갭을 밀봉한다. 밀봉부(178)는, 래치(172)가 안착되었을 때 하우징(114) 내에 동일 평면으로 안착될 수 있게 하기 위해 절결부(180)를 포함할 수 있다.

케이스 부재(118)는, 사용자가 수밀 및 기밀 밀봉을 가진 전자 디바이스(12)를 작동시킬 수 있게 하는 추가적 구조를 포함할 수 있다. 케이스 부재(118)는, 도 17에 가장 양호하게 도시되어 있으며, 케이스 부재(118)에 부착되는 플러그(144)를 포함할 수 있다. 플러그(144)는, 케이스 부재(118)와 맞물리기 위한 부착 구조(180), 및 플러그부(182)를 포함한다. 플러그부(182)는, 하우징(114) 내에 형성되는 헤드폰 슬롯과 맞물리는 나사진 코어(184)를 포함할 수 있다. O-링은, 플러그부(182)가 케이스 부재(118) 내로 나사결합될 때 밀봉하기 위해 플러그(182) 주위에 위치될 수 있다.

또한, 케이스 부재(118)는, 전자 디바이스(112)와 결합되는 버튼 또는 스위치를 작동시키기 위해 여러 가지 토글(146)을 포함할 수 있다. 도 18 및 도 19에 도시된 실시예에서, 제1 토글(182)은 케이스 부재(118)의 상부 부분에 위치될 수 있다. 토글(182)은, 케이스 부재 내에 C자형 접촉부(184)를 가지는 작동기 및 케이스 부재(118) 내에 형성되는 슬롯을 통해 연장되며 제어 버튼(188) 내에 수용되는 샤프트(186)를 가지는, 조립체를 포함한다. 샤프트(186)는, 케이스 부재(118) 내의 개구를 밀봉하여 기밀 및 수밀 밀봉을 제공하도록 샤프트 주위에 위치되는 O-링을 가질 수 있다. 버튼(188)은, C자형 접촉부(184)가 회전하여 디바이스(112) 상의 스위치를 작동시키게 하기 위해, 회전될 수 있다. 다른 토글(190)은 도 20에 도시된 바와 같이 케이스 부재(118)의 상부 쪽에 위치될 수 있다. 토글(190)은, 버튼(118), 접촉부(184), 및 O-링 밀봉부를 포함하여, 상술한 것과 유사한 구조를 포함할 수 있다.

도 21 및 도 22를 참조하면, 케이스 부재(118)는, 케이스 부재(118)의 상부에 형성되는 액세스 포트(192)를 포함할 수 있다. 액세스 포트(192)는 디바이스를 충전하거나 디바이스(112)에 부착되는 다른 부품에 액세스하기 위해 사용될 수 있다. 액세스 포트(192)는 케이스 부재(118)에 부착되는 제거 가능하게 힌지되는 힌지 도어(194)를 포함한다. 힌지 도어(194)는, 케이스 부재(118)와 맞물리며 힌지 도어에 위치되는 밀봉부 또는 개스킷(196)을 포함한다. 힌지 도어(194)는, 도어(194)를 정위치에 유지하기 위해 케이스 부재(118)와 맞물리며 힌지 도어에 형성되는 스냅 구조(198)를 포함한다. 2차 록(200)은 도어(194)를 케이스 부재(118)에 래칭하기 위해 도어(194)와 접촉 및 접촉 해제하기 위해 케이스 부재(118) 내의 채널 내에서 미끄러진다. 일특징에서, 도어는, 액세서리 디바이스가 케이스(110)와 맞물릴 수 있도록, 제거될 수 있다. 예를 들면, 전지 충전기 및 다른 디바이스와 같은 여러 가지 액세서리는, 케이스 부재(118)와 맞물리며 래칭되는 밀봉부를 포함할 수 있다.

일특징에서, 도 24 내지 도 26에 도시되 바와 같이, 뚜껑(116) 및 스크린(124)은 음을 케이스(110)로부터 전달하기 위해 음향 막(204)으로서 작용할 수 있다. 도 24에 도시된 바와 같이, 뚜껑(116)은 공기 공간 또는 공기 갭(205)을 형성하기 위해 케이스 내에서 디바이스로부터 이격된다. 음은, 음파가 케이스의 외부로 전파될 수 있게 하기 위해 진동하여 스피커 막(204)으로서 작용할 수 있는 케이스(100)의 큰 영역으로 기압이 이동할 수 있게 하기 위해, 공기 공동 및 공기 갭(205)을 통해 방향이 다시 향할 수 있다. 음은 그러한 방식으로 방향이 다시 향할 수 있는데, 그것은, 케이스(110)가 불투과성 기밀 막을 포함하여, 기압을 감소시키고 막의 잠재적 진동 에너지를 감소시킬 공기 벤트가 없기 때문에 음의 전달 손실이 거의 없어 음향 에너지의 손실이 최소이기 때문이다. 일실시예에서, 뚜껑의 구조는 음향 막(204)으로서 작용하도록 사용될 수 있다. 일특징에서, 도 26에 도시된 바와 같이, 뚜껑(116)은 절결부(210)를 포함할 수 있으며, 절결부는, 막(204)으로서 작용하도록 절결부 내에 컴플라이언트 장착되는 얇은 피스의 재료를 가질 수 있다. 여러 가지 사이즈의 절결부(210)는, 절결부(210)에 적용되는 여러 가지 사이즈의 막(204)과 함께 사용될 수 있다. 막 재료는 뚜껑(116)과 같거나 다를 수 있다. 또는, 뚜껑(116)은 단일체로서 형성되고 음향 막(204)으로서 작용할 수 있다. 그러한 실시예에서, 뚜껑(116)은, 공기 갭(205)과 조합하여 뚜껑이 공진하여 음을 전달하게 하는 두께 및 사이즈를 가질 수 있다.

스크린(124) 역시 도 24에 가장 양호하게 도시되었듯이 공기 갭(205)과 조합하여 음향 막으로서 작용할 수 있다. 뚜껑(116)에서와 같이, 스크린은, 공기 갭(205)과 조합하여 스크린(124)이 공진하여 음을 전달하게 하는 두께 및 사이즈를 가질 수 있다.

본 발명은 설명하는 방식으로 기술되었다. 따라서, 사용된 용어는 제한하기보다 설명하는 말의 성질을 가지는 것으로 의도되었다는 것을 이해하여야 한다. 본 발명의 많은 수정 및 변경이 상기 설명에 비추어 가능하다. 따라서, 첨부된 청구범위의 범위 내에서, 본 발명은 특정하게 기술된 것과는 다르게 실시 또는 적용될 수 있다.

Claims (26)

1. 전자 디바이스를 위한 보호 케이스에 있어서,
   메인 하우징, 및
   뚜껑
   을 포함하며,
   상기 메인 하우징과 상기 뚜껑은, 전자 디바이스를 수용하는 기밀 및 수밀 볼륨을 형성하도록 제거 가능하게 결합되어 있고,
   상기 보호 케이스 내에 갇힌 공기는 상기 케이스 내의 음원으로부터 하나 이상의 막으로 음향 에너지를 전달하며,
   상기 막은 공기압 차이에 응하여 진동함으로써 음을 상기 케이스의 외부로 전달하는,
   전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
2. 제1항에 있어서,
   상기 메인 하우징은, 상기 볼륨 내에 위치되는 전자 디바이스로 그리고 전자 디바이스로부터 음을 전달하는 하나 이상의 2차 음 포트를 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
3. 제2항에 있어서,
   상기 2차 음 포트에 걸쳐 적용된 하나 이상의 막 조립체를 더 포함하며,
   상기 막은 공기 및 물에 대해 불투과성이며,
   상기 막은 상기 음 포트에 대해 컴플라이언트 장착(compliantly mounted)되어 상기 막이 자유롭게 진동할 수 있는,
   전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
4. 제3항에 있어서,
   상기 하나 이상의 막 조립체는 막을 포함하며,
   상기 막은, 상기 하우징에 부착되는 포말 재료에 부착되어 있는,
   전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
5. 제4항에 있어서,
   상기 막은 5 마이크론 내지 1000 마이크론의 두께를 가지고 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
6. 제4항에 있어서,
   상기 막은 300 MPa 내지 20 GPa의 영 계수를 가지고 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
7. 제4항에 있어서,
   상기 막은 500 kg/m³ 내지 2500 kg/m³의 밀도를 가지고 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
8. 제1항에 있어서,
   상기 디바이스와 스크린은 공기 갭을 형성하고 있고,
   상기 스크린은 상기 케이스 내의 상기 디바이스로부터 상기 케이스의 외부로 음을 전달하는 음향 막으로서 작용하는,
   전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
9. 제1항에 있어서,
   상기 디바이스와 뚜껑은 공기 갭을 형성하고 있고,
   상기 뚜껑은 상기 케이스 내의 상기 디바이스로부터 상기 케이스의 외부로 음을 전달하는 음향 막으로서 작용하는,
   전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
10. 제4항에 있어서,
    상기 막은 TPU 재료로 형성되어 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
11. 제1항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 막 조립체가 부착된 마이크로폰 포트를 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
12. 제11항에 있어서,
    상기 막 조립체는 막을 포함하며,
    상기 막은, 상기 뚜껑에 부착되는 포말 재료에 부착되어 있는,
    전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
13. 제11항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 상기 막 조립체를 위치시키는, 상기 뚜껑에 형성된 상승된 립을 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
14. 제11항에 있어서,
    상기 뚜껑은, 개스킷이 주위에 위치된 제2 상승된 립을 가지고 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
15. 제12항에 있어서,
    상기 막은, 플래시가 상기 디바이스로부터 상기 막을 통과하고 음향 신호가 상기 막을 통해 전달될 수 있게 하기 위해, 투명한 TPU 재료로 형성되어 있는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
16. 제12항에 있어서,
    상기 포말은, 상기 막이 내부에 위치된 절결부를 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
17. 제12항에 있어서,
    상기 포말은, 상기 전자 디바이스로부터 카메라를 수용하기 위한 인접 절결부를 포함하며,
    상기 카메라는 상기 막을 통과하는 플래시로부터 분리되어 있는,
    전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
18. 제16항에 있어서,
    상기 포말의 상기 절결부는, 음향 에너지가 상기 디바이스의 마이크로폰으로 진행할 수 있게 하기 위해, 상기 절결부 내에 형성된 노치를 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
19. 제1항에 있어서,
    상기 메인 하우징은 내부에 형성된 액세스 포트를 포함하며,
    상기 액세스 포트는, 상기 액세스 포트를 개방 및 폐쇄하기 위한 제거 가능한 힌지 도어를 포함하는,
    전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
20. 제19항에 있어서,
    상기 도어는, 상기 케이스 부재와 맞물리며 상기 도어에 위치되는 밀봉부 또는 개스킷을 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
21. 제19항에 있어서,
    상기 도어를 상기 케이스 부재에 래칭하기 위해 상기 도어와 접촉 상태 및 접촉해제 상태로 이동하도록 상기 케이스 부재 내의 채널 내에서 미끄러지는 2차 록을 포함하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
22. 전자 디바이스를 위한 보호 케이스에 있어서,
    메인 하우징, 및
    뚜껑
    을 포함하며,
    상기 메인 하우징과 상기 뚜껑은, 전자 디바이스를 수용하는 기밀 및 수밀 볼륨을 형성하도록 제거 가능하게 결합되어 있고,
    상기 메인 하우징 부재는 내벽을 포함하며,
    상기 뚜껑은, 개스킷을 수용하고 상기 뚜껑 내에 형성된 홈을 포함하며,
    상기 개스킷은 수밀 및 기밀 밀봉을 제공하기 위해 상기 메인 하우징과 상기 뚜껑 사이에서 반경 방향으로 압축되는,
    전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
23. 제22항에 있어서,
    제1 하우징 부재 및 제2 하우징 부재는 상기 개스킷 주위의 영역에서 투명하여, 방수 볼륨을 검증하는 상기 개스킷의 시각적 검사를 가능하게 하는, 전자 디바이스를 위한 보호 케이스.
24. 디바이스를 위한 공기 및 물 불투과성 막 조립체에 있어서.
    내부에 포트가 형성된 하우징을 가진 디바이스, 및
    상기 포트의 영역에서 상기 하우징에 부착된 막 조립체
    를 포함하며,
    상기 막 조립체는, 공기 및 물에 대해 불투과성인 막을 포함하고,
    상기 막은, 상기 막이 자유롭게 진동할 수 있게 하기 위해 상기 포트에 대해 컴플라이언트 장착되어 있으며,
    상기 하우징은 공기 및 물의 진입을 막도록 밀봉되어 있는,
    디바이스를 위한 공기 및 물 불투과성 막 조립체.
25. 제24항에 있어서,
    하나 이상의 상기 막 조립체는, 상기 하우징에 부착되는 포말 재료에 부착된 막을 포함하는, 디바이스를 위한 공기 및 물 불투과성 막 조립체.
26. 제24항에 있어서,
    하나 이상의 상기 막 조립체는, 점탄성 접착제를 사용하여 상기 하우징에 부착된 막을 포함하는, 디바이스를 위한 공기 및 물 불투과성 막 조립체.

Images