KR20240108997A - 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링 - Google Patents
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Abstract
스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링이 개시된다. 본 발명의 스마트링의 링 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100)를 가공하여 제작하는 외측 커버부 가공공정(S110); 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200)을 제작하는 센서/통신 모듈 제작공정(S120); 상기 외측 커버부(100)의 링 형상의 내측에 상기 센서/통신 모듈(200)을 수용하여 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하는 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200); 상기 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체의 내측에 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300)를 생성하는 내측면 성형부 가공공정(S300); 및 내측면 성형부(300)의 내측면에 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우를 형성하는 센싱 윈도우 형성공정(S400);을 포함하여, 상기 내측면 성형부 가공공정(S300)은, 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 내측면 성형부(300)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 스마트링에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 센서모듈을 이용하여 신체의 여러가지 활동이나 상태를 측정하는 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링에 관한 것이다.
현대 사회인은 평균 수명의 증가에 따라 건강에 대해 어느 때보다도 높은 관심을 갖고 있다. 이러한 관심은 아플 때만 의사를 만나야 한다는 고정관념을 깨뜨리고, 평소에도 지속적인 건강을 관리할 수 있는 장치의 발명에 이르고 있다.
흔히 웨어러블 디바이스(wearable device)로 불리는 전술한 장치는 휴대성이 강조되어 옷, 시계 또는 안경처럼 자유롭게 몸에 착용하고 다닐 수 있는 장치로, 이러한 웨어러블 장치에는 스마트 글래스, 스마트 워치, 및 반지형 웨어러블 장치 등이 있다.
이 가운데 반지형 웨어러블 장치와 관련하여 선행기술인 미국등록특허 US9861314B2에는 "웨어러블 전자 장치 및 이의 제조방법"이 개시되어 있다.
이 종래기술은 내측면, 외측면, 및 내측면 상에 배치된 깊이를 갖는 적어도 하나의 캐비티를 포함하는 성형가능한 세라믹 재질의 성형된 바디, 캐비티 내에 배치되며 상기 캐비티의 깊이보다 작은 두께를 갖는 전자 부품과, 종래기술의 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 이용해 성형된 바디의 내측 면 상에 전자 부품과 캐비티를 덮도록 에폭시 재질의 코팅을 스마트링의 내측면을 따라 형성하는 스마트링의 제조방법이 개시되어 있다.
전술한 종래기술의 몰딩 시스템을 이용하는 선행기술의 제조방법에 따라 제작되는 스마트링은 이미 성형된 바디의 내측면의 고정된 형상 및 크기에 따라 미리 정해진 스마트링의 내측 형상 및 크기가 구현된다.
이에 따라, 선행기술의 제조방법을 포함하는 종래기술의 스마트링 제조방법에 의할 경우, 회로 부품의 변경 혹은 위치 이동이나, 스마트링의 내측면에 센서 등의 돌출부를 형성하거나 그 위치 변경이 필요한 경우, 또는 이외 디자인 의도에 따라 스마트링의 내측의 형상 및 크기의 변경이 필요한 경우에는, 다른 내측 형상 및 크기를 갖는 바디의 신규로 성형 제작하기 위해, 이에 소요되는 몰딩 장치의 금형 등 각 성형부품 및 이들의 설정을 다른 내측 형상 및 크기에 따라 복수로 준비하여야 한다. 이에 따라, 선행기술의 제조방법을 포함하는 종래기술의 스마트링 제조방법은, 스마트링의 내측 형상 및 크기에 관한 다양한 요구에 부합하기 어려운 문제를 갖는다.
또한, 선행기술의 제조방법을 포함하는 종래기술의 스마트링 제조방법으로 다양한 형상 및 크기의 내측면을 갖는 스마트링의 구현을 위해서는 이에 비례하여 금형, 코팅 장치 등의 설비 수가 증가하고, 이들의 개별 설정을 위해 추가 시간이 소요되므로, 다양한 형상 및 크기의 스마트링의 개발 및 제작 시간 및 비용이 증가하는 문제가 발생한다.
나아가, 선행기술의 제조방법을 포함하는 종래기술의 스마트링 제조방법 및 이에 사용되는 몰딩 장치를 이용해 에폭시 재질의 몰딩을 스마트링의 내측면을 따라 형성하는 경우 몰딩 장치의 내측 면 성형 부분의 표면 상태에 의해 스마트링 내측면의 투명도가 정해져 투명도 조절에 한계가 있고, 제품의 표면을 미려하게 하기 위해 별도의 연마 공정이 필요하게 된다. 이에 따라, 제품의 품질이 저하되거나, 생산 공정이 복잡해지고 비효율적인 문제가 있다.
나아가 도 11에서와 같은 종래기술의 몰딩 장치 및 몰딩 방법을 이용해 에폭시 재질의 몰딩을 스마트링의 내측면을 따라 형성하는 경우 통상 주입된 에폭시에 발생된 기포의 방출구 역할을 수행하는 에폭시 주입부의 면적이 작아 기포를 제거하는 데 긴 시간이 소요되거나 충분한 제거가 불가능하여, 제품의 품질이 저하되는 문제를 갖는다.
따라서 본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하여, 스마트링의 내측 형상 및 크기에 관한 다양한 요구에 부합하고, 다양한 형상 및 크기의 스마트링의 개발 및 제작 시간 및 비용이 감소시키는 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예에 따라서는 스마트링 내측면의 전체 투명도 조절 및 내측면 일부분의 투명도 조절이 용이하고, 이에 따라, 투명도와 관련된 제품의 품질을 향상시키고, 생산 공정을 효율화 할 수 있는 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 실시예에 따라서는 스마트링 내측면의 전체 투명도 조절 및 내측면 일부분의 투명도 조절이 용이하므로, 내측면의 표면처리만으로 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분을 정밀하게 가공하는 것이 가능하여 센서모듈의 생체 신호 감지의 정확도를 향상시키고 관련 생산 공정을 효율화 할 수 있는 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 실시예에 따라서는 스마트링의 내측면 형성시 몰딩에 포함되는 기포의 제거시간을 단축하고 충분한 제거가 가능하게 하는 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일 측면에서 스마트링의 제조방법에 관한 것으로, 스마트링의 링 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100)를 가공하여 제작하는 외측 커버부 가공공정(S110); 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200)을 제작하는 센서/통신 모듈 제작공정(S120); 상기 외측 커버부(100)의 링 형상의 내측에 상기 센서/통신 모듈(200)을 수용하여 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하는 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200); 상기 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체의 내측에 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300)를 생성하는 내측면 성형부 가공공정(S300); 및 내측면 성형부(300)의 내측면에 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우를 형성하는 센싱 윈도우 형성공정(S400);을 포함하여, 상기 내측면 성형부 가공공정(S300)은, 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 내측면 성형부(300)를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 내측면 성형부(300)의 몰딩 부재는 투명 재질의 열경화성 플라스틱이다.
또한 바람직하게는, 상기 외측 커버부 가공공정(S110)은, 상기 외측 커버부(100)가 링 형상을 갖는 외측 커버 바디(110)와, 외측 커버 바디(110)의 상단부에 마련되는 상부 플랜지(120)와, 외측 커버 바디(110)의 하단부에 마련되는 하부 플랜지(130)를 포함하여 외측 커버 바디(110), 상부 플랜지(120)와 하부 플랜지(130)의 내측면에 둘러 싸이는 링 형상의 수용 공간을 형성하고도록 가공한다.
여기서, 센서/통신 모듈 제작공정(S120)은 센서/통신 모듈(200)의 각 부품을 결합하여 상기 링 형상의 수용 공간에 대응하여 수용가능한 링 형상으로 제작하는 것이 바람직하다.
나아가 바람직하게는, 내측면 성형부 가공공정(S300)은, 외측 커버부 및 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 주입하여 경화시키고 몰딩 장치를 탈거하는 몰딩 부재 주입/경화 공정, 내측 영역 전체에 경화된 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 상면 또는 하면 중 하나 이상에 돌출된 몰딩 부재 돌출부를 절단하는 수평절단 공정, 및 돌출부가 없는 내측 영역 전체에 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 가공하는 수직절단 공정을 포함한다.
여기서, 상기 성형부 바디(310)의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나를 라운딩 처리하여 라운딩부(320)를 형성하는 라운딩부 가공공정을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는, 센싱 윈도우 형성공정(S400)은, 내측면 성형부(300)의 내측면 전체에 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 센서모듈의 위치 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 투명 또는 반투명 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성한다.
나아가 바람직하게는, 센싱 윈도우 형성공정(S400)은 내측면 성형부(300)의 센서모듈의 위치 대응 부분에 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 클리어 코팅된 센서모듈의 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성한다.
여기서, 센싱 윈도우 형성공정(S400)은, 가공될 스마트링의 클리어 코팅이 이루어지지 않을 부분에 마스킹 부재를 부착하는 마스킹 과정, 클리어 코팅이 이루어질 내측면 성형부(300)의 내측면 표면에 프라이머 코팅액을 도포하여 프라이머 층을 형성하는 프라이머 코팅 과정, 건조된 프라이머 층에 투명도가 조절된 클리어 코팅액을 도포하여 클리어 코팅 층을 형성하는 과정, 클리어 코팅 층을 건조하고 마스킹 부재를 제거하는 건조 및 마스킹 제거 공정을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 바람직하게는, 상기 몰딩 장치는, 외측 하부 프레임(410)과, 외측 하부 프레임(410)의 상부에 결합되며 상기 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 하부 영역이 삽입 결합되는 내측 하부 프레임(420)과, 내측 하부 프레임(420)의 상부에 배치되며 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 상부 영역이 삽입 결합되며 몰딩 부재의 주입 통로로 제공되는 내측 상부 프레임(430)과, 내측 상부 프레임(430)의 상부에 배치되어 배측 상부 프레임이 벌어지거나 분리되지 않도록 고정하는 외측 상부 프레임(440)을 포함하고, 상기 외측 커버부(100)는 몰딩 장치(400)의 세팅 된 위치에 배치되도록 가이드하는 위치 가이드(140)를 포함하여, 상기 내측 하부 프레임(420)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 2 위치 가이드 돌기(434)와 동일 수직선상에 제1 위치 가이드 돌기(423)가 마련되고, 상기 내측 상부 프레임(430)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 제1 위치 가이드 돌기(423)와 동일 수직선상에 제2 위치 가이드 돌기(434)가 마련되어, 상기 몰딩 부재 주입/경화 공정에서, 상기 위치 가이드(140)와 제1 위치 가이드 돌기(423) 및 제2 위치 가이드 돌기(434)를 이용하여, 외측 커버부(100)와 내측 하부 프레임(420) 및 내측 상부 프레임(430)의 결합위치를 가이드 한다.
다른 측면에서 본 발명은 스마트링에 관한 것으로, 스마트링의 반지 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100), 외측 커버부(100)에 수용되어 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200), 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300), 및 상기 내측면 성형부(300)의 내측면에 형성된 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 포함하여, 상기 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)는 결합되어 링 형태의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하고, 상기 내측면 성형부(300)는 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 성형되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 센싱 윈도우(330)는 상기 내측면 성형부(300)의 내측면의 상기 센서모듈의 대응하는 위치에 클리어 코팅층에 의하여 투명도가 향상된 부분이다.
상술한 바와 같은 본 발명에 의하면, 스마트링의 내측 형상 및 크기에 관한 다양한 요구를 만족시키고, 다양한 형상 및 크기의 스마트링의 개발 및 제작 시간 및 비용이 감소시키는 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링을 제공할 수 있다.
본 발명의 새로운 스마트링의 제조방법에 따르면, 링 형상의 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 링 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 가공하여 내측면 성형부(300)를 생성하므로, 몰딩 장치의 변경이 없이도, 단순한 절단 공정을 포함하는 내측 성형부 가공공정을 통해 다양한 스마트링의 내측 형상 및 크기의 구현이 가능한 효과를 갖는다.
또한, 본 발명의 새로운 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링에 따르면, 스마트링 내측면의 전체 투명도 조절 및 내측면 일부분의 투명도 조절이 용이하고, 이에 따라, 투명도와 관련된 제품의 품질을 향상시키고, 생산 공정을 효율화 할 수 있는 효과를 갖는다.
실시예에 따라서는, 클리어 코팅 등 내측면의 표면처리를 통한 스마트링 내측면의 전체 또는 일부분의 투명도를 향상하는 방식으로 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분을 정밀하게 가공하는 것이 가능하여 센서모듈의 생체 신호 감지의 정확도를 향상시키고 관련 생산 공정을 효율화 할 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 실시예에 따라서는 투명도 향상을 위한 클리어 코팅액의 조성 조절 및 마스킹을 통해, 투명도의 조절 및 투명도 조절이 적용되는 부분을 정밀하게 조정할 수 있는 효과를 갖는다.
나아가, 본 발명의 새로운 스마트링의 제조방법은, 내측면 성형부 가공공정(S300)의 몰딩 부재 주입/경화 공정의 수행의 몰딩 장치가, 내측 프레임 구조에 있어 넓은 주입홀(431a)의 면적으로 몰딩 부재의 외부 노출 면적을 더 넓게 할 수 있기 때문에, 몰딩 부재의 재질 사용에 따라 발생하게 되는 기포제거 시, 기포가 빠져나갈 수 있는 넓은 면적을 제공하므로 기포의 배출이 용이하여 종래 기술의 면적이 작은 주입홀을 가져 외부 노출 면적이 작은 몰딩 장치에 대비하여 빠르게 더 효율적으로 기포를 제거할 수 있다. 이에 따라, 작업효율을 향상시키고 투명도와 관련된 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트링의 제조방법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 방법으로 제조된 일 실시예의 스마트링을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 방법으로 제조된 다른 실시예의 스마트링을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 구성과 부품준비공정(S100) 및 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200)의 실시예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5은 본 발명의 내측 성형부 가공공정(S300)의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 제조에 사용되는 몰딩 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9은 도 8의 몰딩 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 몰딩 장치의 단면도이다.
도 11은 종래기술의 몰딩 창치의 도면이다.
도 2는 도 1의 방법으로 제조된 일 실시예의 스마트링을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1의 방법으로 제조된 다른 실시예의 스마트링을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 구성과 부품준비공정(S100) 및 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200)의 실시예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5은 본 발명의 내측 성형부 가공공정(S300)의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 제조에 사용되는 몰딩 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 9은 도 8의 몰딩 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 몰딩 장치의 단면도이다.
도 11은 종래기술의 몰딩 창치의 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 실시예에 기초하여 설명한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있는 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어들은 명백히 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트링의 제조방법의 순서도이며, 도 2는 도 1의 방법으로 제조된 일 실시예의 스마트링을 도시한 사시도, 도 3은 도 1의 방법으로 제조된 다른 실시예의 스마트링을 도시한 사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 구성과 부품준비공정(S100) 및 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200)의 실시예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 스마트링의 제조방법은, 외측 커버부 가공공정(S110) 및 센서/통신 모듈 제작공정(S120)을 포함하는 부품준비공정(S100), 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200), 내측면 성형부 가공공정(S300), 및 센싱 윈도우 형성공정(S400)을 포함하여 수행된다. 센싱 윈도우 형성공정(S400)이 완료되면, 불순물제거, 광택 등 통상적인 마감공정(S500)이 수행되어 본 발명의 스마트링(1)의 제조방법이 완료된다.
도 2 및 도 3과 같이, 센서/통신 모듈(200)은 센서모듈(214)을 포함하고, 내측면 성형부(300)의 내측면의 센서모듈(214)이 설치된 위치 대응 부분을 투명 처리하여 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 내측면 성형부(300)의 내측면에 형성하는 스마트링(1)의 제조방법이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 스마트링(1)의 제조방법에 의해 제작되는 스마트링(1)은, 스마트링의 반지 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100), 스마트링 착용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200), 링 형상의 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 내측에 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300)를 기본적인 구성을 가진다.
내측면 성형부(300)의 내측면에 센서모듈(214)이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우가 형성된다.
도 2의 실시예의 경우 내측면 성형부(300)의 전부가 투명 처리되어 센싱 윈도우(330)가 형성된 실시예이고, 도 3의 실시예는 내측면 성형부(300)의 내측면 중 센서모듈(214)의 위치 대응 부분만이 투명 처리되어 센싱 윈도우(330)가 형성된 실시예이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 부품준비공정(S100)의 외측 커버부 가공공정(S110)에서는, 스마트링의 반지 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100)를 가공하여 제작한다. 본 실시예에서 외측 커버부(100)는 티타늄이나 의료용 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 재질로 제작될 수 있다.
그러나, 실시예에 따라서는 금속 재질에 한정되지 않고 세라믹, 플라스틱, 목재 등 다양한 재질로 제작될 수 있으며, 그 가공방법은 재질에 따라 적절한 공지의 가공방법이 선택되어 사용될 수 있다.
본 실시예에서 가공되는 외측 커버부(100)의 세부 구성을 도 4를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 외측 커버부(100)는 티타늄이나 의료용 스테인레스 스틸을 포함하는 금속 재질로 제작되며, 외측 커버부(100)는 링 형상을 갖는 외측 커버 바디(110)와, 외측 커버 바디(110)의 상단부에 마련되는 상부 플랜지(120)와, 외측 커버 바디(110)의 하단부에 마련되는 하부 플랜지(130)를 포함한다. 외측 커버 바디(110)와 상부 플랜지(120) 및 하부 플랜지(130)의 내측면에 둘러 싸이는 링 형상의 수용 공간을 형성하도록 가공하고, 상기 링 형상 공간에 센서/통신 모듈(200)이 수용되어 결합된다.
본 실시예의 경우 외측 커버부(100)는 후술하는 몰딩 장치(400)의 세팅 된 위치에 배치되도록 가이드하는 위치 가이드(140)를 더 포함한다. 외측 커버부(100)의 위치 가이드(140)는, 외측 커버 바디(110)를 몰딩 장치(400)의 세팅된 위치에 배치되도록 가이드하며, 이를 통해 내측 성형부 가공공정에서의 공정의 정확도와 효율성을 향상시키고, 불량율을 감소시켜 제품품질을 향상시킬 수 있다.
위치 가이드(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 외측 커버 바디(110)의 외벽에 평면 영역으로 형성될 수 있으며, 실시예에 따라서는 평면 영역 외에 홈이나 돌기 형태로 형성될 수도 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 부품준비공정(100)의 센서/통신 모듈 제작공정(S120)에서는, 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200)을 제작하며, 본 실시예의 경우 센서모듈(214) 및 배터리, 기타 통신모듈 등 전자회로가 설치된 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)를 벤딩 부재(156)로 연결하여 제작한다.
본 실시예에 있어 센서모듈(214)은, 광혈류측정 센서를 포함하여, 스마트링의 착용자의 혈류 정보를 측정할 수 있으며, 혈류 정보를 통해, 심박수, 산소포화도 등의 생체 정보를 측정할 수 있다.
본 실시예에서 제작되는 센서/통신 모듈(200)의 세부 구성은 도 4를 참조하면, 센싱/통신부(210) 및 부착부(220)로 구성될 수 있으며, 브래킷부(230)를 더 포함할 수 있다.
도 4에서와 같이 외측 커버 바디(110)와 상부 플랜지(120) 및 하부 플랜지(130)의 내측면에 둘러 싸이는 링 형상의 공간에 한번에 수용되어 결합될 수 있도록 상기 센서/통신 모듈(200)은 상부 플랜지(120)와 하부 플랜지(130)의 내측면에 둘러 싸이는 링 형상의 수용 공간에 대응하는 링 형상으로 제작될 수 있다. 부품준비공정(100)의 센서/통신 모듈 제작공정(S120)에서는 후술하는 각 구성부품을 결합하여 상기 링 형상의 수용 공간에 대응하여 수용가능한 링 형상으로 제작한다.
이를 위해 센싱/통신부(210)는 반원 형상을 갖는 베이스 바디(211)와, 일측이 베이스 바디(211)에 결합되며 타측이 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)와 결합되는 반원 형상을 갖되 베이스 바디(211)보다 얇게 마련되는 연결부(212)와, 연결부(212)에 일측이 결합되는 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)와, PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)간을 연결하는 벤딩부재(216) 및 일측이 베이스 바디(211)에 결합되고 타측이 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)에 결합되는 연결부재를 포함하며, 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)에는, 센서모듈(214), 배터리, 통신모듈과 기타 소요 전자회로가 배치된다. 본 실시예의 경우 센서모듈(214)은 중앙의 PCB에셈블리(215b)에 설치되었으며, 광을 이용하여 손끝 등 동맥이 지나는 신체 부위에서 심박수나 산소포화도 등을 측정하는 광혈류측정 센서를 포함한다.
본 실시예에서 연결부(212)과 연결 부재(213)에 결합되는 브래킷부(230)를 더 포함하며, 브래킷부(230)는 복수의 PCB어셈블리(215) 및 이에 설치되는 센서모듈(214), 배터리, 통신모듈을 보호하고 복수의 PCB에셈블리(215a, 215b, 215c)가 정확한 위치에 설치될 수 있도록 한다.
센서/통신 모듈(200)의 부착부(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 센싱/통신부(210)의 내벽에 부착되어 복수의 PCB어셈블리(215)의 센서모듈(214), 배터리, 통신모듈과 기타 소요 전자회로를 보호하는 내측 부착부재(221)와, 연결부(212)에 결합되어 브래킷부(230)의 제3 바디(233)를 연결부(212)에 결합시키는 제1 부착부재(222)와, 베이스 바디(211)의 외벽에 부착되어 베이스 바디(211)를 외측 커버 바디(110)의 내벽에 부착시키는 제2 부착부재(223)와, 연결 부재(213)의 영역에 결합되어 브래킷부(230)의 제2 바디(232)를 연결 부재(213)의 영역에 부착시키는 제3 부착부재(224)를 포함한다.
센서/통신 모듈(200)의 브래킷부(230)는, 전술한 부착부(220)에 의해 센싱/통신부(210)에 부착되어 복수의 PCB어셈블리(215)의 센서모듈(214), 배터리, 통신모듈과 기타 소요 전자회로를 보호할 수 있다.
본 실시예에서 브래킷부(230)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 PCB어셈블리(215)에 대응되는 위치에 마련되며, 센서모듈(214)이 설치된 중앙 제1 PCB어셈블리(215b)가 내부에 배치되는 제1 홀(231a)을 갖는 제1 바디(231)와, 우측 제2 PCB어셈블리(215a)가 내부에 배치되는 제2 홀(232a)을 갖는 제2 바디(232)와, 좌측 제3 PCB어셈블리(215c)가 내부에 배치되는 제3 홀(233a)을 갖는 제3 바디(233)를 포함한다.
본 실시예에서 브래킷부(230)의 전체적인 외벽 형상은, 도 4에 도시된 바와 같이, 반원 형상을 가질 수 있다.
외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200)은, 상기 가공된 외측 커버부(100)의 링 형상의 내측에 상기 센서/통신 모듈(200)을 수용하여 링 형상의 결합체를 형성하며, 본 실시예의 경우 수용된 센서/통신 모듈(200)은 센서/통신 모듈(200)의 부착부(220)의 제2 부착부재(223)를 통해 외측 커버 바디(110)의 내벽에 부착되어 고정된다.
내측면 성형부 가공공정(S300)은, 상기 링 형상의 결합체의 내측에 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300)를 생성한다.
본 발명은, 상기 내측면 성형부 가공공정(S300)은, 상기 외측 커버부 및 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 내측면 성형부(300)를 생성하는 새로운 방식으로 수행한다.
내측면 성형부(300)는, 성형 후 클리어 코팅을 수행하여 투명도를 높임으로써 코팅된 투명 또는 반투명 부분이 생성될 수 있는 투명 재질의 몰딩 부재를 성형하여 제작된다.
투명 재질의 몰딩 부재로 투명 경질 에폭시 등 투명의 열경화성 플라스틱이 사용될 수 있다.
도 5은 본 발명의 내측 성형부 가공공정(S300)의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예의 내측 성형부 가공공정(S300)은, 도 8 내지 도 10의 본 발명의 실시예의 몰딩 장치를 이용하여, 상기 외측 커버부 및 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 주입하여 경화시키고 몰딩 장치를 탈거하는 몰딩 부재 주입/경화 공정을 포함한다.
상기 몰딩 부재 주입/경화 공정을 수행하면, 도 5(a)에서와 같은 내측 영역 전체에 경화된 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체가 얻어지고, 이어, 내측 영역 전체에 경화된 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 상면 또는 하면 중 하나 이상에 돌출된 몰딩 부재 돌출부를 절단하는 수평절단 공정이 수행된다.
상기 수평절단 공정이 수행 결과 도 5(b)와 같이 돌출부가 없는 내측 영역 전체에 경화된 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체가 얻어진다.
이어 돌출부가 없는 내측 영역 전체에 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 가공하는 수직절단 공정이 수행된다.
상기 수직절단 공정의 수행결과 도 5(c)와 같이 내측 수직면을 가지는 내측면 성형부 바디(310)가 형성된다.
이어, 상기 성형부 바디(310)의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나를 라운딩 처리하여 라운딩부(320)를 형성하는 라운딩부 가공공정이 수행된다.
라운딩부 가공공정 수행결과 도 5(d)와 같은, 성형부 바디(310)와 라운딩부(320)로 구성되는 내측면 성형부(300)이 형성된다.
상기 수평절단공정, 수직절단공정 및 라운딩부 가공공정은 CNC 가공을 통해 수행될 수 있다.
센싱 윈도우 형성공정(S400)은, 내측면 성형부(300)의 내측면에 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우를 형성하는 공정이다. 내측면 성형부(300)의 내측면 즉, 절단 가공되어 생성된 홀의 벽면의 전체 또는 일부를 신호 또는 광의 투과가 가능하도록 가공하는 공정이다.
본 실시예의 경우 경화된 투명 재질의 몰딩 부재의 가공된 절단면인 내측면 성형부(300)의 내측면의 전체 또는 일부분에 클리어 코팅층을 형성하여 투명도를 향상시킴으로써 센서모듈에서 송수신하는 신호 또는 광의 투과가 가능하고 신호 또는 광의 투과에 최적화된 부분을 형성한다.
본 발명의 경우 내측면 성형부(300)의 내측면의 전체 또는 일부분에 대하여 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여, 센서모듈의 위치 즉, 광혈류측정 센서를 포함되는 경우 광혈류측정센서의 발광부 및 수광부의 위치에 대응하는 위치가 클리어 코팅되어 투명도가 높아진 투명 또는 반투명 부분이 센싱 윈도우(330)로서 생성된다.
본 발명은 클리어 코팅 전 클리어 코팅이 수행되지 않을 부분에 대하여 선택적으로 마스킹 처리를 수행함으로써, 클리어 코팅이 적용되는 부분을 조절이 가능하므로 용이하게 원하는 위치 및 범위에 클리어 코팅을 수행하여 투명도를 높임으로써 코팅된 투명 또는 반투명 부분이 센싱 윈도우(330)를 생성할 수 있다.
또한, 다양한 공지의 클리어 코팅액의 종류 및 배합비를 조절하여 클리어 코팅된 부분의 투명도를 조절하는 것이 가능하므로, 센서모듈의 특성에 최적화된 투명도를 갖는 투명 또는 반투명의 센싱 윈도우(330)를 생성할 수 있다.
센싱 윈도우 형성공정(400)은, 가공될 스마트링의 클리어 코팅이 이루어지지 않을 부분에 마스킹 부재를 부착하는 마스킹 과정, 클리어 코팅이 이루어질 내측면 성형부(300)의 내측면 표면에 프라이머 코팅액을 도포하여 프라이머 층을 형성하는 프라이머 코팅 과정, 건조된 프라이머 층에 투명도가 조절된 클리어 코팅액을 도포하여 클리어 코팅 층을 형성하는 과정, 클리어 코팅 층을 건조하고 마스킹 부재를 제거하는 건조 및 마스킹 제거 공정을 포함하며, 실시예마다 마스킹의 범위 및 형태를 조절하여 클리어 코팅이 이루어질 부분을 조정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 센싱 윈도우 형성공정(S400)의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 실시예의 센싱 윈도우 형성공정(S400)은 내측면 성형부(300)의 내측면 전체에 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 센서모듈의 위치 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 투명 또는 반투명 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성한다. 본 실시예를 통해 도 2의 실시예의 센싱 윈도우(330)가 형성된다.
도 6을 참조하면, 본 실시예의 센싱 윈도우 형성공정(400)은, 도 6(a)의 가공될 스마트링의 클리어 코팅이 이루어지지 않을 부분인 외측 커버부에 마스킹 부재를 부착하는 마스킹 과정, 클리어 코팅이 이루어질 내측면 성형부(300)의 내측면 전체 즉, 성형부 바디(310) 및 라운딩부(320)의 표면에 프라이머 코팅액을 도포하여 프라이머 층을 형성하는 프라이머 코팅 과정, 건조된 프라이머 층에 투명도가 조절된 클리어 코팅액을 도포하여 클리어 코팅 층을 형성하는 과정, 클리어 코팅 층을 건조하고, 마스킹 부재를 제거하는 건조 및 마스킹 제거 공정을 포함하여 수행된다.
이를 통해 도 6(e)와 같이 클리어 코팅에 의하여 투명 또는 반투명화된 내측면 성형부(300)의 내측면 전체 중 센서모듈의 위치 대응 부분이 센싱 윈도우(330)으로서 형성된다.
도 7의 경우 센싱 윈도우 형성공정(400)은 내측면 성형부(300)의 센서모듈의 위치 대응 부분에 한정하여 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 클리어 코팅된 센서모듈의 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성한다. 본 실시예를 통해 도 3의 실시예의 센싱 윈도우(330)가 형성된다.
도 7을 참조하면, 본 실시예의 센싱 윈도우 형성공정(400)은, 도 7(a)의 가공될 스마트링의 클리어 코팅이 이루어지지 않을 부분인 외측 커버부와 내측면 성형부(300)의 센서모듈의 위치 대응 부분을 제외한 부분에 마스킹 부재를 부착하는 마스킹 과정, 클리어 코팅이 이루어질 내측면 성형부(300)의 표면에 프라이머 코팅액을 도포하여 프라이머 층을 형성하는 프라이머 코팅 과정, 건조된 프라이머 층에 투명도가 조절된 클리어 코팅액을 도포하여 클리어 코팅 층을 형성하는 과정, 클리어 코팅 층을 건조하고, 마스킹 부재를 제거하는 건조 및 마스킹 제거 공정을 포함하여 수행된다.
이를 통해 도 7(e)와 같이 클리어 코팅에 의하여 투명 또는 반투명화된 내측면 성형부(300)의 센서모듈의 위치 대응 부분만이 센싱 윈도우(330)로서 형성된다.
본 실시 예에서 프라이머 코팅으로는 다양한 도료가 사용될 수 있으며 본 실시 예의 경우 제품명이 유레카 프라이마 #152 또는 UVILUX PRIMER #100-3(NY)가 사용될 수 있다.
클리어 코팅을 위해서는 투명도의 조절을 위해 유광 도료와 무광 도료의 배합비를 조절하여 유광 도료와 무광 도료의 비율을 10:0으로 해서 완전 투명하게 할 수도 있고, 유광 도료와 무광 도료의 비율을 5:5로 해서 반투명하게 하는 등 원하는 수준의 투명도 구현이 가능하다.
본 실시 예에서 유광 도료로는 주성분이 Acryl polyol resin인 제품명 HNP-UTT #3003(P) CLEAR 또는 주성분이 Modified Acrylic Oligomers인 제품명 HNP-UVT #6011 CLEAR 또는 주성분이 반응성 모노머인 제품명 유비켐 CVM890SH 상도유광(개선)이 선택적으로 사용되고, 무광도료로는 주성분이 Acryl polyol resin인 제품명 HNP-UTT #3003(P) MATT 또는 주성분이 Acryl polyol resin인 제품명 HNP-UTT #3003(P) CLEAR이 선택적으로 사용될 수 있다.
마스킹 과정 전, 외측 커버부(100)에 대전된 정전기에 이온을 이용하여 중화시키는 방식 즉, 이온을 이용하여 쌓인 정전기를 소모하는 방식의 제전처리를 수행하여, 외측 커버부(100) 표면의 먼지 등 이물질을 제거할 수 있다.
상술한 본 발명의 새로운 스마트링의 제조방법의 내측면 성형부 가공공정(S300)의 몰딩 부재 주입/경화 공정의 수행을 위해서는 도 11의 종래기술의 몰딩장치와는 상이한 후술하는 본 발명의 일실시예의 몰딩 장치가 개발되어 사용된다.
도 8는 본 발명의 실시예들의 스마트링의 제조에 사용되는 몰딩 장치를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8의 몰딩 장치의 분해 사시도, 도 10은 도 8의 몰딩 장치의 단면도이다.
도 8내지 도 10을 참조하면 본 발명의 스마트링의 제조방법의 내측면 성형부 가공공정(S300)에 사용되는, 몰딩 장치(400)는, 외측 하부 프레임(410)과, 외측 하부 프레임(410)의 상부에 결합되며, 상술한 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 하부 영역이 삽입 결합되는 내측 하부 프레임(420)과, 내측 하부 프레임(420)의 상부에 배치되며 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 상부 영역이 삽입 결합됨과 아울러 몰딩 부재의 주입 통로로 제공되는 내측 상부 프레임(430)과, 내측 상부 프레임(430)의 상부에 배치되어 배측 상부 프레임이 벌어지거나 분리되지 않도록 고정하는 외측 상부 프레임(440)을 포함한다.
상기 내측 하부 프레임(420)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 2 위치 가이드 돌기(434)와 동일 수직선상에 제1 위치 가이드 돌기(423)가 마련되고, 상기 내측 상부 프레임(430)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 제1 위치 가이드 돌기(423)와 동일 수직선상에 제2 위치 가이드 돌기(434)가 마련되어, 상기 몰딩 부재 주입/경화 공정에서, 외측 커버부(100)와 내측 하부 프레임(420) 및 내측 상부 프레임(430)의 결합위치를 가이드한다.
도 8 내지 도 10을 도면을 참조하면, 외측 하부 프레임(410)은 상면부에, 도 9에 도시된 바와 같이, 외측 하부홈(411)이 마련되고, 이 외측 하부홈(411)에 내측 하부 프레임(420)의 내측 하부 플랜지(421)가 끼워 맞춤 결합될 수 있다. 그 결과 내측 하부 프레임(420)은 몰딩 작업 시 벌어지거나 분리되지 않고 고정될 수 있다.
본 실시 예에서 외측 하부 프레임(410)은 스틸, 스텐인레스 스틸 또는 플라스틱 재질을 포함하는 재질로 마련될 수 있고, 이는 내측 하부 프레임(420)에도 적용될 수 있다.
내측 하부 프레임(420)은, 외측 하부 프레임(410)의 외측 하부홈(411)에 끼워 맞춤 결합되어 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 하부 영역을 지지할 수 있다.
본 실시 예에서 내측 하부 프레임(420)의 하부에는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 내측 하부 플랜지(421)가 마련되고, 이 내측 하부 플랜지(421)는 외측 하부홈(411)에 탈착 가능하게 끼워 맞춤 결합될 수 있다.
또한 본 실시 예에서 내측 하부 프레임(420)의 상면부에는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 내측홈(422)이 마련되고, 이 내측홈(422)에는 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 하부 영역이 끼워 맞춤 결합될 수 있다.
나아가 본 실시 예에서 내측 하부 프레임(420)의 외벽에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 위치 가이드 돌기(423)가 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 제1 위치 가이드 돌기(423)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상술한 외측 커버부(100)의 위치 가이드(140) 및 내측 상부 프레임(430)의 제2 위치 가이드 돌기(434)와 동일 수직 선상에 마련되어 외측 커버부(100)와 내측 상부 프레임(430)의 결합 위치를 편리하게 가이드할 수 있다.
그리고 본 실시 예에서 내측 하부 프레임(420)은 투명 경질 에폭시를 포함하는 몰딩 부재의 주입 시 레진이 흘러 넘져 외측 하부 프레임(410)을 오염시키지 않도록 외측 하부 프레임(410)의 표면과 밀착되고 몰딩 부재의 경화 후 외측 하부 프레임(410)으로부터 분리가 용이하도록 실리콘을 포함하는 재질로 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 실리콘은 60 내지 70도의 경도를 가질 수 있다.
내측 상부 프레임(430)은, 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 상부 영역을 지지함과 아울러 외측 커버부(100)의 내부로 몰딩 부재를 주입할 수 있다.
본 실시 예에서 내측 상부 프레임(430)은, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상부에 마련되어 몰딩 부재의 주입 통로로 제공되는 주입 포스트(431)와, 주입 포스트(431)의 내벽에 마련되어 주입 포스트(431)의 내부로 채워지는 몰딩 부재의 주입 상한 높이를 가이드하는 주입 위치 돌기(432)와, 내측 상부 프레임(430)의 하부에 마련되어 외측 상부 프레임(440)의 외측 상부홈(441)에 끼워 맞춤 결합되는 내측 상부 플랜지(433)(120)와, 내측 상부 프레임(430)의 외벽에 마련되며 위치 가이드(140) 및 제1 위치 가이드 돌기(423)와 동일 수직선상에 마련되어 내측 상부 프레임(430)의 결합 위치를 편리하게 가이드하는 제2 위치 가이드 돌기(434)를 포함한다.
본 실시 예에서 주입 포스트(431)에는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 주입홀(431a)이 마련되고, 이 주입홀(431a)을 통해서 몰딩 부재는 센서/통신 모듈(200)이 결합된 외측 커버부(100)의 내부로 주입되어 경화될 수 있다. 또한 본 실시 예에서 주입 포스트(431)의 외벽에는, 도 9에 도시된 바와 같이, 포스트 가이드(431b)가 마련되고, 이 포스트 가이드(431b)는 제2 위치 가이드 돌기(434), 위치 가이드(140), 제1 위치 가이드 돌기(423)와 동일 수직 선상에 마련될 수 있다.
외측 상부 프레임(440)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 외측 상부홈(441)을 통해 내측 상부 플랜지(433)와 탈착 가능하게 끼워 맞춤 결합되어 몰딩 작업 시 내측 상부 프레임(430)이 벌어지거나 분리되는 것을 방지할 수 있다.
위와 같은 본 실시예의 몰딩 장치(400)는 도 11의 종래 기술의 몰딩 장치와 비교하여 전체 몰딩을 통해 진행이 되는 내측 프레임 구조에 있어 넓은 주입홀(431a)의 면적으로 몰딩 부재의 외부 노출 면적을 더 넓게 할 수 있기 때문에, 몰딩 부재의 재질 사용에 따라 발생하게 되는 기포제거 시, 기포가 빠져나갈 수 있는 넓은 면적을 제공하므로 기포의 배출이 용이하여 종래 기술의 면적이 작은 주입홀을 가져 외부 노출 면적이 작은 몰딩 장치에 대비하여 빠르게 더 효율적으로 기포를 제거할 수 있다. 이에 따라, 작업효율을 향상시키고 투명도와 관련된 제품의 품질을 향상시킬수 있다.
내측면 성형부 가공공정(S300)의 몰딩 부재 주입/경화 공정은 상기 실시예의 몰딩 장치(400)을 사용하여 먼저 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 내부에 에폭시를 포함하는 몰딩 부재를 주입한 후 경화할 수 있고, 에폭시가 경화되면, 몰딩 장치(400)의 각 구성부분을 탈거하여, 도 5의 (a)에 도시된 경화된 에폭시 몰딩이 몰딩 부재로서 채워진 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체를 얻을 수 있다. 이어, 도 5 및 도 6과 관련하여 설명된 내측면 성형부 가공공정(S300)을 통해 내측면 성형부 가공공정(S300)이 완료된다.
한편 전술한 방법에 의해 제조되는 본 실시예에 따른 스마트링(1)은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 스마트링의 반지 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100), 외측 커버부(100)에 수용되어 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200), 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300), 및 상기 내측면 성형부(300)의 내측면에 형성된 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 포함하여, 상기 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)는 결합되어 링 형태의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하고, 상기 내측면 성형부(300)는 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 가공하여 성형되는 것을 특징으로 한다.
또한, 센싱 윈도우(330)는 상기 내측면 성형부(300)의 내측면의 상기 센서모듈의 대응하는 위치에 클리어 코팅층에 의하여 투명도가 향상된 부분으로 형성된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 스마트링
100 : 외측 커버부 110 : 외측 커버 바디
120 : 상부 플랜지 130 : 하부 플랜지
140 : 위치 가이드 200 : 센서/통신 모듈
210 : 센싱/통신부 211 : 베이스 바디
212 : 연결부 213 : 연결 부재
214 : 센서모듈 215 : PCB어셈블리
216 : 벤딩 부재 220 : 부착부
221 : 내측 부착부재 222 : 제1 부착부재
223 : 제2 부착부재 224 : 제3 부착부재
230 : 브래킷부 231 : 제1 바디
231a : 제1 홀 232 : 제2 바디
232a : 제2 홀 233 : 제3 바디
233a : 제3 홀 300 : 내측면 성형부
310 : 성형부 바디 320 : 라운딩부
330 : 제1 코팅부 340 : 제2 코팅부
400 : 몰딩 장치 410 : 외측 하부 프레임
411 : 외측 하부홈 420 : 내측 하부 프레임
421 : 내측 하부 플랜지 422 : 내측홈
423 : 제1 위치 가이드 돌기 430 : 내측 상부 프레임
431 : 주입 포스트 431a : 주입홀
431b : 포스트 가이드 432 : 주입 위치 돌기
433 : 내측 상부 플랜지 434 : 제2 위치 가이드 돌기
440 : 외측 상부 프레임 441 : 외측 상부홈
100 : 외측 커버부 110 : 외측 커버 바디
120 : 상부 플랜지 130 : 하부 플랜지
140 : 위치 가이드 200 : 센서/통신 모듈
210 : 센싱/통신부 211 : 베이스 바디
212 : 연결부 213 : 연결 부재
214 : 센서모듈 215 : PCB어셈블리
216 : 벤딩 부재 220 : 부착부
221 : 내측 부착부재 222 : 제1 부착부재
223 : 제2 부착부재 224 : 제3 부착부재
230 : 브래킷부 231 : 제1 바디
231a : 제1 홀 232 : 제2 바디
232a : 제2 홀 233 : 제3 바디
233a : 제3 홀 300 : 내측면 성형부
310 : 성형부 바디 320 : 라운딩부
330 : 제1 코팅부 340 : 제2 코팅부
400 : 몰딩 장치 410 : 외측 하부 프레임
411 : 외측 하부홈 420 : 내측 하부 프레임
421 : 내측 하부 플랜지 422 : 내측홈
423 : 제1 위치 가이드 돌기 430 : 내측 상부 프레임
431 : 주입 포스트 431a : 주입홀
431b : 포스트 가이드 432 : 주입 위치 돌기
433 : 내측 상부 플랜지 434 : 제2 위치 가이드 돌기
440 : 외측 상부 프레임 441 : 외측 상부홈
Claims (12)
- 스마트링의 제조방법에 있어서,
스마트링의 링 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100)를 가공하여 제작하는 외측 커버부 가공공정(S110);
스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200)을 제작하는 센서/통신 모듈 제작공정(S120);
상기 외측 커버부(100)의 링 형상의 내측에 상기 센서/통신 모듈(200)을 수용하여 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하는 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체 제작공정(S200);
상기 링 형상의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체의 내측에 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300)를 생성하는 내측면 성형부 가공공정(S300); 및
내측면 성형부(300)의 내측면에 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우를 형성하는 센싱 윈도우 형성공정(S400);을 포함하여,
상기 내측면 성형부 가공공정(S300)은, 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 내측면 성형부(300)를 생성하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 내측면 성형부(300)의 몰딩 부재는 투명 재질의 열경화성 플라스틱인 것을 특징으로 스마트링의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 외측 커버부 가공공정(S110)은, 상기 외측 커버부(100)가 링 형상을 갖는 외측 커버 바디(110)와, 외측 커버 바디(110)의 상단부에 마련되는 상부 플랜지(120)와, 외측 커버 바디(110)의 하단부에 마련되는 하부 플랜지(130)를 포함하여 외측 커버 바디(110), 상부 플랜지(120)와 하부 플랜지(130)의 내측면에 둘러 싸이는 링 형상의 수용 공간을 형성하고도록 가공하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 3에 있어서,
센서/통신 모듈 제작공정(S120)은 센서/통신 모듈(200)의 각 부품을 결합하여 상기 링 형상의 수용 공간에 대응하여 수용가능한 링 형상으로 제작하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
내측면 성형부 가공공정(S300)은,
외측 커버부 및 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 주입하여 경화시키고 몰딩 장치를 탈거하는 몰딩 부재 주입/경화 공정,
내측 영역 전체에 경화된 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 상면 또는 하면 중 하나 이상에 돌출된 몰딩 부재 돌출부를 절단하는 수평절단 공정, 및
돌출부가 없는 내측 영역 전체에 몰딩 부재가 채워진 센서/통신모듈의 링 형상의 결합체의 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 가공하는 수직절단 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 5에 있어서,
상기 성형부 바디(310)의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나를 라운딩 처리하여 라운딩부(320)를 형성하는 라운딩부 가공공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 2에 있어서,
센싱 윈도우 형성공정(S400)은, 내측면 성형부(300)의 내측면 전체에 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 센서모듈의 위치 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 투명 또는 반투명 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 2에 있어서,
센싱 윈도우 형성공정(400)은 내측면 성형부(300)의 센서모듈의 위치 대응 부분에 투명도가 조절된 클리어 코팅을 수행하여 클리어 코팅된 센서모듈의 대응 부분이 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 형성하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서,
센싱 윈도우 형성공정(400)은,
가공될 스마트링의 클리어 코팅이 이루어지지 않을 부분에 마스킹 부재를 부착하는 마스킹 과정, 클리어 코팅이 이루어질 내측면 성형부(300)의 내측면 표면에 프라이머 코팅액을 도포하여 프라이머 층을 형성하는 프라이머 코팅 과정, 건조된 프라이머 층에 투명도가 조절된 클리어 코팅액을 도포하여 클리어 코팅 층을 형성하는 과정, 클리어 코팅 층을 건조하고 마스킹 부재를 제거하는 건조 및 마스킹 제거 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 청구항 5에 있어서,
상기 몰딩 장치는, 외측 하부 프레임(410)과, 외측 하부 프레임(410)의 상부에 결합되며 상기 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 하부 영역이 삽입 결합되는 내측 하부 프레임(420)과, 내측 하부 프레임(420)의 상부에 배치되며 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)의 결합체의 상부 영역이 삽입 결합되며 몰딩 부재의 주입 통로로 제공되는 내측 상부 프레임(430)과, 내측 상부 프레임(430)의 상부에 배치되어 배측 상부 프레임이 벌어지거나 분리되지 않도록 고정하는 외측 상부 프레임(440)을 포함하고,
상기 외측 커버부(100)는 몰딩 장치(400)의 세팅 된 위치에 배치되도록 가이드하는 위치 가이드(140)를 포함하여,
상기 내측 하부 프레임(420)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 2 위치 가이드 돌기(434)와 동일 수직선상에 제1 위치 가이드 돌기(423)가 마련되고,
상기 내측 상부 프레임(430)의 외벽에는 상기 위치 가이드(140) 및 제1 위치 가이드 돌기(423)와 동일 수직선상에 제2 위치 가이드 돌기(434)가 마련되어,
상기 몰딩 부재 주입/경화 공정에서, 상기 위치 가이드(140)와 제1 위치 가이드 돌기(423) 및 제2 위치 가이드 돌기(434)를 이용하여, 외측 커버부(100)와 내측 하부 프레임(420) 및 내측 상부 프레임(430)의 결합위치를 가이드 하는 것을 특징으로 하는 스마트링의 제조방법. - 스마트링에 있어서,
스마트링의 반지 형상을 가지고 센서/통신 모듈을 수용하는 외측 커버부(100),
외측 커버부(100)에 수용되어 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 센서모듈을 포함하는 센서/통신 모듈(200), 스마트링 사용자의 손가락이 끼워지는 사전 설정된 형상의 홀을 가지는 내측면 성형부(300), 및
상기 내측면 성형부(300)의 내측면에 형성된 상기 센서모듈이 스마트링 사용자의 생체 신호를 감지하는 데 필요한 신호 또는 광을 통과시키는 부분인 센싱 윈도우(330)를 포함하여,
상기 외측 커버부(100) 및 센서/통신 모듈(200)는 결합되어 링 형태의 외측 커버부 및 센서/통신모듈 결합체를 형성하고, 상기 내측면 성형부(300)는 상기 링 형상의 결합체의 내측 영역 전체에 몰딩 부재를 채운 뒤, 채워진 몰딩 부재의 중앙에 사전 설정된 형상의 홀을 절단 가공하여 성형되는 것을 특징으로 하는 스마트링. - 청구항 11에 있어서,
상기 센싱 윈도우(330)는 상기 내측면 성형부(300)의 내측면의 상기 센서모듈의 대응하는 위치에 클리어 코팅층에 의하여 투명도가 향상된 부분인 것을 특징으로 하는 스마트링.
Priority Applications (2)
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| KR1020230000615A KR20240108997A (ko) | 2023-01-03 | 2023-01-03 | 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링 |
| PCT/KR2023/000561 WO2024147394A1 (ko) | 2023-01-03 | 2023-01-12 | 스마트링의 제조방법 및 이를 통해 제작되는 스마트링 |
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Citations (1)
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| US9861314B2 (en) | 2015-08-14 | 2018-01-09 | Oura Health Oy | Wearable electronic device and method for manufacturing thereof |
-
2023
- 2023-01-03 KR KR1020230000615A patent/KR20240108997A/ko unknown
Patent Citations (1)
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