JP3708931B2 - カメラ付き携帯電話のヒンジ装置及びそのヒンジ装置を有する携帯電話 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話のフォールドを本体に対して自動的に開閉することができ、デジタルカメラが回転できるようにしたカメラ付き携帯電話のヒンジ装置に関する。また、このようなヒンジ装置を有する携帯電話に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、携帯電話は、ボタンを蓋で遮蔽したフリップ型と、本体が２つ折りになる折り畳み型（フォルダー型）とに分けられるが、小型化の趨勢に伴って折り畳み型の携帯電話の普及が増加しつつある。
従来の一般的な折り畳み型携帯電話は、フォールド(fold)が本体にヒンジ結合されており、このヒンジを中心としてフォールドが正方向あるいは逆方向に回動することにより開閉される。
広く普及された携帯電話の開閉メカニズムの場合、使用者が手でフォールドを直接開閉する手動開閉構造が殆どであったが、使用者の便宜性と携帯電話の機能性を向上させるためにモータ駆動を用いてフォールドを自動的に開閉することが可能な自動開閉ヒンジ装置も紹介されたことがある。
図１を参照して従来の自動兼手動開閉を行う折り畳み型携帯電話を説明すると、折り畳み型携帯電話は、周知の如く、本体２とフォールド１からなる。前記本体２とフォールド１はヒンジ装置で連結されている。
前記ヒンジ装置は、前記フォールド１に連結された回動部材１０と、前記回動部材１０の両側に備えられ、前記本体２に連結された固定部材３０とから構成される。
前記ヒンジ装置の内部には前記フォールド１を自動に開閉するための構成が備えられるが、回動部材１０内に備えられ、駆動力を発生する動力発生手段と、前記動力発生手段に選択的に噛み合う伝動手段と、前記伝動手段に支持力を作用させ、フォールド１に外力が加わると前記伝動手段を離隔させる弾性手段と、回動部材１０の位置を感知し、動力発生手段に制御信号を印加する位置感知手段とを含んでなる。
前記動力発生手段は、フォールド１を回転させる駆動力を発生させるもので、通常、モータ１１と、前記モータ１１の回転力を減速させる減速ギヤアセンブリ１２とから構成される。
すなわち、前記モータ１１は、本体２の一側に備えられる信号印加部（図示せず）に連結されており、この信号印加部に連動して、通常携帯電話に取り付けられるバッテリパックから電源供給を受けて正、逆方向に所定の回転力を発生させる。
このようなモータ１１の出力端には減速ギヤアセンブリ１２が構成される。この減速ギヤアセンブリ１２はモータ１１の回転力を一定の比率で減速させるもので、複数の遊星歯車（図示せず）からなる。この遊星歯車群は、一定の減速比を有することにより、減速機能と逆転防止の役割を同時に果たす。したがって、前記動力発生手段は、モータ１１から生成された駆動力が遊星歯車群を介して減速された状態で出力端を回転させる。
一方、伝動手段は第１カム部材２２と第２カム部材２３からなり、第１カム部材２２は中央部が突出するように両側面がテーパー状になり、第２カム部材２３は中央部が凹むように内側に向かってテーパー状になる。前記第１カム部材２２と第２カム部材２３は、後述する弾性手段の弾性支持力を受けて動力発生手段の駆動力の伝達を受ける場合には、相互拘束されて前記第１カム部材２２と回動可能に噛み合っている第２カム部材２３が回転し、手動的にフォールド１が開閉されるか或いは自動モード動作中にフォールド１に外力が加わる場合には、相互分離される構造を有する。
このような伝動手段は、前記減速ギヤアセンブリ１２のシャフト１３に第１カム部材２２が連結され、固定部材３０に第２カム部材２３が連結されるように構成されている。
一方、前記弾性手段は、弾性変形率及び復元力に優れた材質で成形された圧縮バネ４０であり、前記圧縮バネ４０は一端が固定部材３０の溝に連結され、他端が前記伝動手段の一側に連結される。
このような弾性手段は、動力発生手段から発生する駆動力より大きい弾性支持力を保有し、このような弾性支持力を伝動手段に作用させることにより、前記伝動手段を成す第１カム部材２２と第２カム部材２３が選択的に拘束または拘束解除されるようにする。
すなわち、前記圧縮バネ４０は、動力発生手段によってフォールドが開閉される場合には、動力発生手段より大きい支持力を伝動手段に作用させることにより、伝動手段を構成する第１カム部材２２と第２カム部材２３との相互結束状態を保たせ、手動的にフォールドを開閉させる場合には弾性変形を起こす。
一方、前記位置感知手段は、フォールドの開閉角度０°と１５０°に対して３０°だけの位相差を補正するように動力発生手段を制御する。
すなわち、位置感知手段は、回動部材１０と伝動手段が同位相になった場合、これを感知した後、動力発生手段に駆動停止信号を印加することにより、動力発生手段を制御する。
ここで、前記位置感知手段の位置感知器としては、相互作用によって所定の電気信号を出力する通常の磁気センサやフォトセンサなどを使用することができる。この他にも、相互接点時に所定の電気信号を出力する接点スイッチ型の装置を信号印加部として使用することができる。
このように構成された携帯電話のフォールド駆動装置を説明すると、次の通りである。
まず、使用者がフォールド１を手動的に開閉させるために、フォールド１を正方向または逆方向に回転させると、このフォールド１の回転に連動して回動部材１０が正方向または逆方向に回転することになる。
ここで、前記圧縮バネ４０による弾性支持力より回動部材１０に加わる回転力が大きいので、第１カム部材２２と第２カム部材２３が相互スリップして離隔する。
すなわち、一側に設置された圧縮バネ４０から弾性支持力の作用を受ける第２カム部材２３が、減速ギヤアセンブリ１２のシャフト２１に連結された第１カム部材２２と相互選択的に拘束される形状なので、前述したように、手動的にフォールド１を開閉させる場合、フォールド１に加わる外力が圧縮バネ４０の弾性支持力より大きくなり、第１カム部材２２と第２カム部材２３は相互スリップして離隔する。これと同時に、動力発生手段が圧縮バネ４０を圧縮させて後退するので、フォールド１を手動的に開閉することができることになる。
一方、前記フォールド１を自動的に開放させる場合には、使用者が自動的にフォールド１を開放させるために、本体２の一側に提供された信号印加部を操作すると、この信号印加部は所定の電気信号を動力発生手段に印加する。
したがって、前記動力発生手段のモータ１１が、携帯電話に装着されるバッテリパックから電源供給を受け、フォールド１を開放させるための方向に所定の回転力を発生する。このようなモータ１１の回転力はシャフト１３に連結された第１カム部材２２に伝達される。
この際、前記第１カム部材２２と第２カム部材２３は一定の角度回転して圧縮バネ４０を圧縮させた状態なので、モータ１１の駆動時に圧縮バネ４０の復元力によって水平状態で位置移動する。
次いで、前記第１カム部材２２は、固定部材３０に設置された第２カム部材２３と相互拘束された状態でモータ１１の回転力の伝達を受けるが、このモータ１１の駆動力より圧縮バネ４０の弾性支持力が大きいので、第１カム部材２２と第２カム部材２３は拘束された状態を維持する。
従って、前記第２カム部材２３が固定部材３０に連結されているので、この第２カム部材２３に連結された第１カム部材２２も固定された状態を成すので、モータ１１の外体が回転することになる。これにより、前記モータ１１付き回動部材１０が回転するので、結果としてフォールド１１が回動部材１０の回転と同じ方向に回転し、開位置に移動することになる。
この際、前記回動部材１０の内周縁に設置された位置感知器と第１カム部材２２の外周縁に設置された位置感知器とが同位相になると、所定の電気信号がモータ１１に印加されて駆動が停止することにより、フォールド１１の開放が完了する。
一方、前記フォールド１を自動的に閉じる場合には、使用者が自動的にフォールド１を閉じる目的で、本体２の一側に提供された信号印加部を操作すると、この信号印加部から発生した電気信号はモータ１１に印加される。
この際、前記モータ１１は、携帯電話１に装着されるバッテリバックから電源供給を受け、フォールド１を遮蔽させるための方向に所定の回転力を発生し、このようなモータ１１の回転力は出力端に連結された第１カム部材２２へ伝達される。
ここで、前記第１カム部材２２は固定部材３０に連結された第２カム部材２３とは圧縮バネ４０の支持力で相互結束された状態なので、前記第１カム部材２２と第２カム部材２３からなる伝動手段は固定された状態を維持する。
従って、前記伝動手段が固定された状態を有するので、モータ１１の外体が回転する。
これにより、前記モータ１１付き回動部材１０を備えたフォールド１が、逆方向に回転し、閉位置に移動することになる。
ここで、前記フォールド１が閉位置に到達すると、本体２との接触によりこれ以上回転しなくなるので、モータ１１に負荷がかかる。
この際、前記フォールド１に作用する負荷は、圧縮バネ４０の弾性支持力より大きいので、第１カム部材２２と第２カム部材２３が相互スリップして離隔し、同時にモータ１１が後退して圧縮バネ４０が圧縮される。
従って、前記第１カム部材２２は、モータ１１の駆動力を受けて回転することになる。この際、第１カム部材２２の外周縁に設置された位置感知器と回動部材１０の内周縁に設置された位置感知器とが同位相になると、モータ１１に停止信号が印加されるので、フォールド１の閉鎖が完了する。
一方、最近は、音声だけでなく画像を伝送することができるようにデジタルカメラを内蔵または外付した携帯電話が広く普及されている。
従来の外付型デジタルカメラは、通常、本体の一側に設置され、手動的にデジタルカメラを回転させながらＬＣＤ窓側或いは外側に向かせて写真を撮ることができるように構成されている。
ところが、このように本体の一側にデジタルカメラが設置された場合は、携帯電話の全体積が大きいという欠点があり、また使用者が携帯電話とデジタルカメラを一緒に携帯し、必要時にデジタルカメラを本体に装着して使用しなければならなかったので、デジタルカメラの使用において使用者の便宜性を低下させるという欠点があった。
従って、デジタルカメラを内蔵した携帯電話が開発された。
すなわち、フォールドと本体とを連結するヒンジ部に円筒形のデジタルカメラを内蔵し、ヒンジ部に前記デジタルカメラを自動的に回動させることが可能な構成を装着することにより、モータ駆動によって自動的にデジタルカメラを回転させて携帯電話のフォールドを開いた場合、フォールドの内側（すなわち、使用者側）またはその反対側（すなわち、外側）を撮ることを可能にした。
このような携帯電話は、デジタルカメラの設置による体積の増加がないうえ、自動的にデジタルカメラを回転させるので、使用者が非常に便利にデジタルカメラを使用することができるという利点があった。
ところが、このような従来のデジタルカメラ付き携帯電話は、デジタルカメラの駆動のための装置がヒンジ部に内蔵されているので、フォールドを自動的に開閉する機能を兼することはできなかった。
すなわち、上述したように、従来の携帯電話では、ヒンジ部の空間的な制約によってフォールドの開閉とデジタルカメラの回転のためのそれぞれのモータを装着することができず、デジタルカメラ付き携帯電話にはフォールド駆動用装置を設置することができず、デジタルカメラのない場合にのみフォールドを自動的に開閉させうる装置を設置することができた。
従って、従来では、デジタルカメラの自動回転機能と、フォールドが自動的に開閉される機能を一つの携帯電話に全て適用することができずに、使用者の便宜性を低下させるという問題点があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点を解決するためのもので、その目的は、デジタルカメラを自動的に回転させると同時に、フォールドを自動及び手動的に開閉させることが可能な携帯電話を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、カメラ付き携帯電話の本体とフォールドとを連結するヒンジ装置において、前記本体に設けられた固定部材と、前記フォールドに設けられ、前記固定部材に両端が回動可能に挿入される回動部材と、前記フォールド内に備えられ、動力を発生する動力発生手段と、前記回動部材内に設置され、前記動力発生手段の動力によって回転する内部回転体と、前記内部回転体に備えられ、被写体を撮影する撮像手段と、前記内部回転体の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、前記動力発生手段と前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段とを含むことを特徴とするヒンジ装置を提供する。
前記動力発生手段は、正、逆方向の回転力を発生するモータであり、前記モータに連結されて回転比を減速させる減速ギヤアセンブリをさらに含むことが好ましい。
前記減速ギヤアセンブリは、前記内部回転体に固定された第１減速ギヤアセンブリと、前記第１減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリとからなる。
前記回転停止手段は、前記内部回転体の外周面に設けられた外周ストッパーと、前記回動部材の内周面に設けられた内周ストッパーとからなり、前記外周ストッパー及び内周ストッパーはそれぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられる。
一方、伝動手段は、一端が前記動力発生手段に連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材と、一端が前記固定部材に連結され、他端が前記第１カム部材に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材とから構成される。
本発明のヒンジ装置は、前記伝動手段に弾性力を作用させる弾性手段をさらに含む。
前記弾性手段は、前記固定部材内に備えられる圧縮バネであることを特徴とする。
また、前記減速ギヤアセンブリは、前記モータに連結された第１減速ギヤアセンブリと、前記第１減速ギヤアセンブリに駆伝動手段によって連結され、前記内部回転体内に設置される第３減速ギヤアセンブリと、前記第３減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリとから構成することができ、前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明は、カメラ付き携帯電話の本体とフォールドとを連結するヒンジ装置において、前記本体に設けられた固定部材と、前記フォールドに設けられ、前記固定部材に両端が回動可能に挿入される回動部材と、前記回動部材内に設置される内部回転体と、前記内部回転体内に固着されるデジタルカメラと、前記フォールド内に備えられ、動力を発生するモータと、前記フォールド内に設置され、前記モータに連結されて回転比を減速させる第１減速ギヤアセンブリと、前記第１減速ギヤアセンブリに連結され、前記回動部材に結合して前記モータの回転比をさらに減速させる第２減速ギヤアセンブリと、前記内部回転体の回転を停止させ、前記モータの動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、前記第２減速ギヤアセンブリと前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段と、前記モータの駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールドに外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段とを含むことを特徴とするヒンジ装置を提供する。
また、上記目的を達成するために、本発明は、本体に設けられた固定部材と、フォールドに設けられた回動部材とからなり、前記フォールドを前記本体に連結するヒンジ装置を有する携帯電話において、前記回動部材内に設置される内部回転体と、前記内部回転体に固着されるデジタルカメラと、前記内部回転体に備えられ、動力を発生する動力発生手段と、前記内部回転体の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、前記動力発生手段と前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に噛み合わされる伝動手段と、前記動力発生手段の駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールドに外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段と、前記動力発生手段に作動信号を印加する信号印加部とを含むことを特徴とするカメラ付き携帯電話を提供する。
また、上記目的を達成するために、本発明は、本体に設けられた固定部材と、フォールドに設けられた回動部材とからなり、前記フォールドを前記本体に連結するヒンジ装置を有する携帯電話において、前記回動部材内に設置される内部回転体と、前記フォールドの内部に備えられ、動力を発生するモータと、前記内部回転体の回転を停止させ、前記モータの動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、前記内部回転体に固着されるデジタルカメラと、前記モータの回転比を減速させるための減速ギヤアセンブリと、前記減速ギヤアセンブリと前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段と、前記モータの駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールドに外力が加わると前記モータが離隔するように弾性力を作用させる弾性手段と、前記モータに作動信号を印加する信号印加部とを含むことを特徴とするカメラ付き携帯電話を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図に基づいて説明する。添付面において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付する。
図２は本発明のヒンジ装置の一実施例を示す断面図である。同図に示すように、本発明のヒンジ装置は、本体１０２に設けられた固定部材１３０と、フォールド１００に設けられた回動部材１１０とからなるヒンジ装置を有する携帯電話において、前記回動部材１１０内に設置される内部回転体１０６と、被写体を撮影する撮像手段であって、前記内部回転体１０６内に固着されるデジタルカメラ１０４と、前記内部回転体１０６内に備えられ、動力を発生する動力発生手段と、前記内部回転体１０６の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材１１０を回転させるための回転停止手段と、前記動力発生手段と前記固定部材１３０にそれぞれの一端が連結され、選択的に噛み合わされる伝動手段と、前記動力発生手段の駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールドに外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段と、前記動力発生手段に作動信号を印加する信号印加部とを含んでなる。
前記固定部材１３０は、前記回動部材１１０の両側に備えられ、前記回動部材１１０の両端が前記固定部材１３０に挿入された状態で回動可能に設置される。
前記回動部材１１０の内部には、前記フォールド１００を自動的に開閉するための構成及びデジタルカメラ１０４を自動的に回動させ得る構成が備えられが、このために、前記回動部材１１０内には、前記デジタルカメラ１０４が固着される内部回転体１０６が設置される。
前記内部回転体１０６は、前記回動部材１１０と同様に円筒形であり、一側内部に前記デジタルカメラ１０４が固着される。
前記デジタルカメラ１０４には、前記本体１０２のＰＣＢ（図示せず）との間で電気的信号のやり取りを行うためのＦＰＣ１０５が一側に連結されている。
前記デジタルカメラ１０４の他側、前記内部回転体１０６の内部には、前記デジタルカメラ１０４及びフォールド１００を回転させるための動力発生手段が設置されるが、前記動力発生手段は、モータ１１１と、前記モータ１１１の回転力を減速させる減速ギヤアセンブリ１１２とからなる。
前記モータ１１１は、本体１０２の一側に備えられる信号印加部（図示せず）に連結されており、この信号印加部に連動し、携帯電話に装着されるバッテリパックから電源供給を受けて正、逆方向に所定の回転力を発生させる。
このようなモータ１１１の出力端には前記減速ギヤアセンブリ１１２が連結されるが、この減速ギヤアセンブリ１１２はモータ１１１の回転力を一定の比率で減速させるもので、複数の遊星歯車群から構成される。
前記遊星歯車群は、一定の減速比を有することにより、減速機能と逆転防止の役割を同時に果たす。
ここで、前記動力発生手段としては、本発明での如く、通常のマイクロモータ１１１と、減速ギヤアセンブリ１１２を使用することができるが、フォールド１００を駆動させるための安定的な駆動力を発生させると同時に逆転を防止するための構造的な特徴を有するもの場合もあり、様々な形態の駆動発生装置を使用することができる。
本発明において、前記減速ギヤアセンブリ１１２は、前記内部回転体１０６の一側に備えられ、前記モータ１１１に連結されて回転比を減速させる第１減速ギヤアセンブリ１１４と、前記第１減速ギヤアセンブリ１１４に軸支され、前記回動部材１１０に結合されて前記モータ１１１の回転比をさらに減速させる第２減速ギヤアセンブリ１１６とから構成される。
図３は本発明のヒンジ装置の内部構造を示す部分破断斜視図である。図３に示すように、本発明の一実施例に係る前記第１減速ギヤアセンブリ１１４は、３段の遊星歯車群から構成されている。ところが、本発明では前記第１減速ギヤアセンブリ１１４を構成する遊星歯車群を３段に限定するのではなく、減速させようとする速度比に合わせて構成することができる。
このような前記第１減速ギヤアセンブリ１１４は、デジタルカメラ１０４とモータ１１１を備える内部回転体１０６の内周面と噛み合って回転することが可能な構成を有する。すなわち、前記内部回転体１０６の一部は、図４に示すように、前記第１減速ギヤアセンブリ１１４の遊星歯車との噛み合いが可能な歯１０６ｂを内周面に有する環状歯車から構成される。
従って、前記第１減速ギヤアセンブリ１１４の遊星歯車と前記歯１０６ｂとが噛み合って回転することにより、内部回転体１０６が回転することになり、内部回転体１０６に結合されているデジタルカメラ１０４を回転させることができる。
また、前記第２減速ギヤアセンブリ１１６は、１段の遊星歯車群からなり、全体的にモータ１１の回転比を４段まで減速することができる。前記第２減速歯車体１１６は回動部材１１０に固着される。
また、前記内部回転体１０６と回動部材１１０には、前記内部回転体の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段が備えられるが、本発明の一実施例では、前記回転停止手段として前記内部回転体１０６の外周面に外周ストッパー１０６ａを形成し、前記回動部材１１０の内周面には内周ストッパー１１０ａを形成した。
前記外周ストッパー１０６ａと内周ストッパー１１０ａは、図４に示すように、所定の高さに突設された係止突部の形状であり、それぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられることが好ましい。
ところが、本発明では、前記外周ストッパー１０６ａと外周ストッパー１１０ａの形状及び個数を限定せず、前記内部回転体１０６の回転を停止させ、前記回動部材１１０を回動させうる構成であれば、多様に適用可能である。
また、本発明では、前記動力発生手段に選択的に噛み合わされる伝動手段が設置されるが、前記伝動手段は、一端が前記第２減速ギヤアセンブリ１１６に連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材１２２と、一端が前記固定部材１３０に連結され、他端が前記第１カム部材１２２に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材１２３とからなる。
前記第１カム部材１２２と第２カム部材１２３は、後述する弾性手段の弾性支持力を受けながら動力発生手段の駆動力の伝達を受ける場合には相互拘束されて、前記第１カム部材１２２と回動可能に噛み合っている第２カム部材１２３が回転し、手動的にフォールド１００が開閉されるか或いは動作中にフォールド１００に外力が加わる場合には相互分離される構造から出来ている。
ここで、前記第１カム部材１２２の他端に凹部を設け、前記第２カム部材１２３の他端に突出部を設けることにより、前記第１カム部材１２２と前記第２カム部材１２３が互いに噛み合うように構成することも可能である。
また、本発明は、前記伝動手段に支持力を作用し、フォールド１００に外力が加わると前記伝動手段が離隔するようにする弾性手段と、回動部材１１０の位置を感知し、動力発生手段に制御信号を印加する位置感知手段とを含んでなる。
前記弾性手段は、弾性変形率及び復元力に優れた材質で成形された圧縮バネ１４０であり、前記圧縮バネ１４０は、一端が固定部材１３０の溝に連結され、他端が前記第２カム部材１２３の一側に連結される。
このような弾性手段は、動力発生手段から発生する駆動力より大きい弾性支持力を保有し、このような弾性支持力を伝動手段に作用させることにより、前記伝動手段を成す第１カム部材１２２と第２カム部材１２３とが選択的に拘束または拘束解除されるようにする。
すなわち、前記圧縮バネ１４０は、動力発生手段によりフォールドが開閉される場合には、動力発生手段より大きい支持力を伝動に作用させることにより、伝動手段を構成する第１カム部材１２２と第２カム部材１２３との相互結束状態を保たせ、手動的にフォールドを開閉させる場合には弾性変形を起こす。
また、未説明符号１３２は、デジタルカメラ１０４の回転とフォールド１００の回転をそれぞれ感知し得るように取り付けられたセンサブラシ(sensor brush)である。
また、本発明のヒンジ装置を備えた携帯電話のＰＣＢは、モータドライブチップにおいてカメラ回転モードとフォールド開閉モードに区分して前記モータ１１１を制御する。
このような本発明のヒンジ装置の動作を説明すると、次の通りである。
まず、使用者がフォールド１００を手動的に開閉させるためにフォールド１００を正方向または逆方向に回転させると、このフォールド１００の回転に連動して回動部材１１０が正方向または逆方向に回転することになる。
ここで、前記圧縮バネ１４０による弾性支持力より回動部材１１０に加わる回転力が大きいので、第１カム部材１２２と第２カム部材１２３が相互スリップして離隔する。
すなわち、一側に設置された圧縮バネ１４０から弾性支持力の作用を受ける第２カム部材１２３が、減速ギヤアセンブリ１１２に連結された第１カム部材１２２と選択的に拘束される形状なので、前述したように手動的にフォールド１００を開閉させる場合、フォールド１００に加わる外力が圧縮バネ１４０の弾性支持力より大きくなり、第１カム部材１２２と第２カム部材１２３は相互スリップして離隔する。これと同時に、動力発生手段が圧縮バネ１４０を圧縮させて後退するので、フォールド１００を手動的に開閉することができる。
一方、前記フォールド１００を自動的に開放させる場合には、使用者が自動的にフォールド１００を開放させるために、本体１０２の一側に提供された信号印加部を操作する。すると、この信号印加部は所定の電気信号を動力発生手段に印加する。
従って、前記動力発生手段のモータ１１１が、携帯電話に装着されるバッテリパックから電源供給を受け、フォールド１００を開放させるための方向に所定の回転力を発生する。このようなモータ１１１の回転力は前記第１減速ギヤアセンブリ１１４に伝達される。
図５は本発明に係るヒンジ装置の減速ギヤアセンブリの作動を概略的に示す斜視図で、前記モータ１１１の回転により第１、第２減速ギヤアセンブリ１１４、１１６、内部回転体１０６及び回動部材１１０が回転する原理を説明するために概略的に示す斜視図である。
従って、図５では、太陽歯車に噛み合った遊星歯車をそれぞれ２個ずつ示したが、これは作動原理の理解を助けるために表現したものに過ぎず、本発明のヒンジ装置の構成を限定するものではない。
まず、モータ１１１に電源を印加して軸１１１ａが回転すると、モータ１１１の回転力は１段の太陽歯車１１４ａに伝達される。これにより、１段の太陽歯車１１４ａが回転し、この太陽歯車１１４ａの回転力は噛み合っている遊星歯車１１４ｂの回転を強制する。
この際、前記遊星歯車１１４ｂは内部回転体１０６の一側部を構成する環状歯車の歯１０６ｂに噛み合っている状態であり、前記内部回転体１０６はモータ１１１に固定されているので、前記遊星歯車１１４ｂは自転しながら前記環状歯車の歯１０６ｂに噛み合って空転することになる。その結果、前記１段の遊星歯車１１４ｂに軸支された２段の太陽歯車１１４ｃが回転する。
図５において、１段の太陽歯車１１４ａが反時計方向に回転すると、遊星歯車１１４ｂは時計方向に回転しながら環状歯車の内周歯に沿って反時計方向に空転し、これにより前記２段の太陽歯車１１４ｃが反時計方向に回転することになる。
前記２段の太陽歯車１１４ｃが回転すると、太陽歯車１１４ｃに噛み合った遊星歯車１１４ｄが自転しながら、内部回転体１０６の内側に設けられた歯１０６ｂに沿って空転して、前記２段の遊星歯車１１４ｄに軸支された３段の太陽歯車１１４ｅを回転させる。
この際、前記３段の太陽歯車１１４ｅに噛み合っている３段の遊星歯車１１４ｆは４段の太陽歯車１１６ａに軸支されており、４段の太陽歯車１１６ａは前記第１カム部材１２２に固定されている４段の遊星歯車１１６ｂに噛み合って固定されるので、前記３段の遊星歯車１１４ｆは環状歯車に沿って空転せず、環状歯車は全体的に反対方向に回転することになる。
従って、前記内部回転体１０６が図面において矢印「Ａ」の方向に回転することになり、内部回転体１０６に結合されているモータ１１１及びデジタルカメラ１０４が回転する。
このように内部回転体１０６が回転していて、内部回転体１０６の外周面に設けられた外周ストッパー１０６ａが回動部材１１０の内周ストッパー１１０ａに係止されると、前記内部回転体１０６の回転が止まる。
前記のように外周ストッパー１０６ａが内周ストッパー１１０ａに係止された状態で前記モータ１１１を引き続き回転させると、前記３段の遊星歯車１１４ｆが歯１０６ｂに沿って空転して前記第２減速ギヤアセンブリ１１６の太陽歯車１１６ａを回転させ、この太陽歯車１１６ａに噛み合った遊星歯車１１６ｂが自転しながら空転しようとするが、前記遊星歯車１１６ｂは前記第１カム部材１２２に固定されているので、環状歯車に沿って空転せず、環状歯車全体は全体的に反対方向に回転することになる。
従って、前記第２減速ギヤアセンブリ１１６の固定された回動部材１１０を回転させると、前記回動部材１１０に結合されているフォールド１００が開く。
図６乃至図９は本発明のカメラとフォールドの回転構造を示す側面図である。これを参照としてデジタルカメラ１０４の回転とフォールド１００の開閉動作を説明すると、次の通りである。
まず、モータ１１１が駆動して前記デジタルカメラ１０４を回転させると、前記デジタルカメラ１０４の固定された内部回転体１０６の外周ストッパー１０６ａが回動部材１１０の内周ストッパー１１０ａに係止される（図６）。
その後、前記外周ストッパー１０６ａが内周ストッパー１１０ａに係止された状態で前記モータ１１１を引き続き回転させると、フォールド１００が回転してフォールド１００が開放される（図７）。
この際、デジタルカメラ１０４は外側の被写体に向けられる。
フォールド１００の開放角度は１４０°程度が好ましく、前記フォールド１００とデジタルカメラ１０４とが成す角度は８０°程度になる。
前記のようにフォールド１００が開くと、モータ１１１を反対方向に回転させてデジタルカメラ１０４の方向を変えることができる。すなわち、使用者側にデジタルカメラ１０４を向かせるために、モータ１１１を用いて所望の位置だけ反対方向に回転させる（図８）。
その後、デジタルカメラ１０４の使用を完了すると、前記モータ１１１を逆方向に回転させる。
この際、前記デジタルカメラ１０４の固定された内部回転体１０６の外周ストッパー１０６ａが回動部材１１０の内周ストッパー１１０ａに係止され、モータ１１１を引き続き回転させると、モータ１１１がフォールド１００を回転させて閉じる。
図７は本発明の他の実施例の構造を概略的に示す断面図である。図７を参照すると、本体２０２に設けられた固定部材２３０と、フォールド２００に設けられた回動部材２１０とからなるヒンジ装置を有する携帯電話において、前記回動部材２１０内に内部回転体を設置し、前記内部回転体内にデジタルカメラ２０４を設置した。
また、前記内部回転体を駆動させるためのモータ２１１をフォールド２００のＬＣＤ表示部下端の空間に配置し、モータ２１１の回転比を減速させるための減速ギヤアセンブリを備えた。
前記減速ギヤアセンブリは、前記モータ２１１に連結された第１減速ギヤアセンブリ２１２と、前記第１減速ギヤアセンブリ２１２に駆伝動手段２１８により連結され、前記内部回転体内に設置される第３減速ギヤアセンブリ２１４と、前記第３減速ギヤアセンブリ２１４に軸支され、前記回動部材２１０に固定された第２減速ギヤアセンブリ２１６とからなる。
前記駆伝動手段２１８としては、タイミングベルトまたはギヤを適用することができる。ところが、本発明では前記駆伝動手段２１８をタイミングベルトまたはギヤに限定するものではない。
このような構成を有する本発明の他の実施例の動作を考察すると、前記モータ２１１が駆動すると、前記第１減速ギヤアセンブリ２１２がモータ２１１の回転比を１次的に減速させ、前記駆伝動手段２１８によって第１減速ギヤアセンブリ２１２の回転力を前記第３減速ギヤアセンブリ２１４に伝達する。
以後、第３減速ギヤアセンブリ２１４と第２減速ギヤアセンブリ２１６の動作及びデジタルカメラ２０４とフォールド２００の駆動は前述した一実施例と同様なので、その説明を略する。
このように本発明の他の実施例もデジタルカメラの回転動作と共にフォールドを自動的に開閉させることができる。
図１１は本発明のさらに他の実施例の内部構造を示す断面図である。内部回転体を駆動させるためのモータ３１１をフォールド３００のＬＣＤ表示部下端の空間に配置し、モータ３１１の回転比を減速させるための減速ギヤアセンブリを備えるが、前記減速ギヤアセンブリは、前記内部回転体内に設置される第１減速ギヤアセンブリ３１２と、前記モータ３１１と前記第１減速ギヤアセンブリ３１２とを連結する駆伝動手段３１８と、前記第１減速ギヤアセンブリ３１２に軸支され、前記回動部材３１０に固定された第２減速ギヤアセンブリ３１６とからなる。
前記駆伝動手段３１８もタイミングベルトまたはギヤを適用する。
このような構成においても、前記モータ３１１が駆動すると、前記駆伝動手段３１８によって前記第１減速ギヤアセンブリ３１２が駆動し、モータ３１１の回転比を１次的に減速させる。
第１減速ギヤアセンブリ３１２と第２減速ギヤアセンブリ３１６の動作及びデジタルカメラとフォールド３００の駆動は前述した一実施例と同様なので、その説明を略する。
【０００６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、デジタルカメラを備えた携帯電話において、デジタルカメラを自動的に回転させながらフォールドを自動及び手動的に開閉させることができるため、使用者の便宜性を大幅向上させる効果がある。
また、デジタルカメラとフォールドを回転させる装置を構成するにおいて、それぞれを回転させるための別途のモータを使用せず、既存の１つのモータを使用して同時に回転させることができるので、コスト及び部品数を減少させることができるという効果がある。
また、ＩＭＴ−２０００など携帯電話で音声と映像を伝送及び格納する技術が普遍化された場合、携帯電話の機能を１次元向上させる利点がある。
以上、本発明を好適な実施例によって説明したが、請求の範囲に開示された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、本発明の様々な変更、追加及び置換が可能であることを当業者なら理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のヒンジ装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明のヒンジ装置の一実施例を示すもので、内部構造を示す断面図である。
【図３】本発明のヒンジ装置の内部構造を示す部分破断斜視図である。
【図４】図３の線Ａ−Ａに沿って示す断面図である。
【図５】本発明のヒンジ装置のギヤアセンブリの作動を概略的に示す斜視図である。
【図６】本発明のカメラとフォールドの回転構造を示す側面図である。
【図７】本発明のカメラとフォールドの回転構造を示す側面図である。
【図８】本発明のカメラとフォールドの回転構造を示す側面図である。
【図９】本発明のカメラとフォールドの回転構造を示す側面図である。
【図１０】本発明の他の実施例の内部構造を示す断面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施例の内部構造を示す断面図である。

Claims (40)

1. カメラ付き携帯電話の本体（２）とフォールド（１）とを連結するヒンジ装置において、
   該本体に設けられた固定部材（３０）と、
   前記フォールドに設けられ、前記固定部材に両端が回動可能に挿入される回動部材（１０）と、
   前記フォールド内に備えられ、動力を発生する動力発生手段と、
   前記回動部材内に設置され、前記動力発生手段の動力によって回転する内部回転体（１０６）と、
   前記内部回転体に備えられ、被写体を撮影する撮像手段と、
   前記内部回転体の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、
   該動力発生手段と該固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段とを含むことを特徴とするヒンジ装置。
2. 前記動力発生手段は正、逆方向の回転力を発生するモータ（１１）であることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
3. 前記動力発生手段は、前記モータに連結されて回転比を減速させる減速ギヤアセンブリ（１１２）をさらに含むことを特徴とする請求項２記載のヒンジ装置。
4. 前記減速ギヤアセンブリは、前記内部回転体に固定された第１減速ギヤアセンブリ（１１４）と、前記第１減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリ（１１６）とからなることを特徴とする請求項３記載のヒンジ装置。
5. 前記回転停止手段は、前記内部回転体の外周面に設けられた外周ストッパー（１０６ａ）と、前記回動部材の内周面に設けられた内周ストッパー（１１０ａ）とからなることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
6. 該外周ストッパー及び内周ストッパーはそれぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられることを特徴とする請求項５記載のヒンジ装置。
7. 伝動手段は、一端が前記動力発生手段に連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材（１１２）と、
   一端が前記固定部材に連結され、他端が前記第１カム部材に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材（１２３）とから構成されることを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
8. 前記伝動手段に弾性力を作用させる弾性手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載のヒンジ装置。
9. 前記弾性手段は、前記固定部材内に備えられる圧縮バネ（４０）であることを特徴とする請求項８記載のヒンジ装置。
10. 前記減速ギヤアセンブリは、前記モータに連結された第１減速ギヤアセンブリ（２１２）と、前記第１減速ギヤアセンブリに駆伝動手段によって連結され、前記内部回転体内に設置される第３減速ギヤアセンブリ（２１４）と、前記第３減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリ（２１６）とから構成されることを特徴とする請求項３記載のヒンジ装置。
11. 前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とすることを特徴とする請求項１０記載のヒンジ装置。
12. カメラ付き携帯電話の本体（２）とフォールド（１）とを連結するヒンジ装置において、
    前記本体に設けられた固定部材と、
    前記フォールドに設けられ、前記固定部材に両端が回動可能に挿入される回動部材と、
    前記回動部材内に設置される内部回転体と、
    前記内部回転体内に固着されるデジタルカメラと、
    前記フォールド内に備えられ、動力を発生するモータと、
    前記フォールド内に設置され、前記モータに連結されて回転比を減速させる第１減速ギヤアセンブリ（１１４）と、
    前記第１減速ギヤアセンブリに連結され、前記回動部材に結合して前記モータの回転比をさらに減速させる第２減速ギヤアセンブリ（１１６）と、
    前記内部回転体の回転を停止させ、前記モータの動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、
    前記第２減速ギヤアセンブリと前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段と、
    前記モータの駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールド（１）に外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段とを含むことを特徴とするヒンジ装置。
13. 前記内部回転体に前記第１減速ギヤアセンブリと第２減速ギヤアセンブリ（２１６）とを連結する第３減速ギヤアセンブリ（２１４）が設置され、前記第１減速ギヤアセンブリと前記第３減速ギヤアセンブリとは駆伝動手段によって連結されることを特徴とする請求項１２記載のヒンジ装置。
14. 前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とすることを特徴とする請求項１３記載のヒンジ装置。
15. 前記回転停止手段は、前記内部回転体の外周面に設けられた外周ストッパー（１０６ａ）と、前記回動部材の内周面に設けられた内周ストッパー（１１０ａ）とからなることを特徴とする請求項１２記載のヒンジ装置。
16. 前記外周ストッパー及び内周ストッパーはそれぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられることを特徴とする請求項１５記載のヒンジ装置。
17. 伝動手段は、一端が前記第２減速ギヤアセンブリに連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材（１２２）と、
    一端が前記固定部材に連結され、他端が前記第１カム部材に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材（１２３）とから構成されることを特徴とする請求項１２記載のヒンジ装置。
18. 前記弾性手段は、前記固定部材内に備えられる圧縮バネ（１４０）であることを特徴とする請求項１２記載のヒンジ装置。
19. デジタルカメラの回転とフォールド（１）の回転をそれぞれ感知するためのセンサブラシ（１３２）をさらに含むことを特徴とする請求項１２記載のヒンジ装置。
20. 本体に設けられた固定部材（３０）と、フォールドに設けられた回動部材（１０）とからなり、前記フォールドを前記本体に連結するヒンジ装置を有する携帯電話において、
    前記回動部材内に設置される内部回転体と、
    前記内部回転体に固着されるデジタルカメラ（１０４）と、
    前記内部回転体に備えられ、動力を発生する動力発生手段と、
    前記内部回転体の回転を停止させ、前記動力発生手段の動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、
    前記動力発生手段と前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に噛み合わされる伝動手段と、
    前記動力発生手段の駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールド（１）に外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段と、
    前記動力発生手段に作動信号を印加する信号印加部とを含むことを特徴とするカメラ付き携帯電話。
21. 前記動力発生手段は正、逆方向の回転力を発生するモータであることを特徴とする請求項２０記載のカメラ付き携帯電話。
22. 前記動力発生手段は、前記モータに連結されて回転比を減速させる減速ギヤアセンブリをさらに含むことを特徴とする請求項２１記載のカメラ付き携帯電話。
23. 前記減速ギヤアセンブリは、前記内部回転体に固定された第１減速ギヤアセンブリ（１１４）と、前記第１減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリ（１１６）とからなることを特徴とする請求項２２記載のカメラ付き携帯電話。
24. 前記回転停止手段は、前記内部回転体の外周面に設けられた外周ストッパー（１０６ａ）と、前記回動部材の内周面に設けられた内周ストッパー（１１０ａ）とからなることを特徴とする請求項２０記載のカメラ付き携帯電話。
25. 前記外周ストッパー及び内周ストッパー（１１０ａ）はそれぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられることを特徴とする請求項２４記載のカメラ付き携帯電話 。
26. 伝動手段は、一端が前記動力発生手段に連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材（１２２）と、
    一端が前記固定部材に連結され、他端が前記第１カム部材に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材（１２３）とから構成されることを特徴とする請求項２０記載のカメラ付き携帯電話。
27. 前記弾性手段は、前記固定部材内に備えられる圧縮バネ（１４０）であることを特徴とする請求項２０記載のカメラ付き携帯電話。
28. デジタルカメラ（１０４）の回転とフォールド（１００）の回転をそれぞれ感知するためのセンサブラシ（１３２）をさらに含むことを特徴とする請求項２０記載のカメラ付き携帯電話。
29. 本体に設けられた固定部材（１３０）と、フォールド（１００）に設けられた回動部材とからなり、該フォールドを前記本体に連結するヒンジ装置を有する携帯電話において、
    前記回動部材内に設置される内部回転体（１０６）と、
    前記フォールドの内部に備えられ、動力を発生するモータ（１１１）、
    前記内部回転体の回転を停止させ、該モータの動力により前記回動部材を回転させるための回転停止手段と、
    前記内部回転体に固着されるデジタルカメラと、
    前記モータの回転比を減速させるための減速ギヤアセンブリ（１１２）と、
    該減速ギヤアセンブリと前記固定部材にそれぞれの一端が連結され、選択的に動力を伝達するための伝動手段と、
    前記モータの駆動トルクより大きい支持力を前記伝動手段に作用させ、フォールド（１００）に外力が加わると前記伝動手段が離隔するように弾性力を作用させる弾性手段と、
    前記モータに作動信号を印加する信号印加部とを含むことを特徴とするカメラ付き携帯電話。
30. 前記減速ギヤアセンブリは、前記モータに連結された第１減速ギヤアセンブリ（２１２）と、該第１減速ギヤアセンブリに駆伝動手段（２１８）によって連結され、前記内部回転体内に設置される第３減速ギヤアセンブリ（２１４）と、該第３減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定された第２減速ギヤアセンブリ（２１６）とから構成されることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
31. 前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とする請求項３０記載のカメラ付き携帯電話。
32. 前記減速ギヤアセンブリは、前記モータに駆伝動手段（２１８）によって連結され、前記内部回転体内に設置される第１減速ギヤアセンブリ（２１２）と、前記第１減速ギヤアセンブリに軸支され、前記回動部材に固定される第２減速ギヤアセンブリとから構成されることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
33. 前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とする請求項３２記載のカメラ付き携帯電話。
34. 前記減速ギヤアセンブリは、前記モータに連結された第１減速ギヤアセンブリ（２１２）と、前記第１減速ギヤアセンブリに駆伝動手段（２１８）によって連結され、前記回動部材に固定される第２減速ギヤアセンブリ（２１６）とから構成されることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
35. 前記駆伝動手段はタイミングベルトまたはギヤであることを特徴とする請求項３４記載のカメラ付き携帯電話。
36. 前記回転停止手段は、前記内部回転体の外周面に設けられた外周ストッパー（１０６ａ）と、前記回動部材の内周面に設けられた内周ストッパー（１１０ａ）とからなることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
37. 前記外周ストッパー及び内周ストッパー（１１０ａ）はそれぞれ２つが１８０°間隔で離隔して設けられることを特徴とする請求項３６記載のカメラ付き携帯電話。
38. 前記伝動手段は、一端が前記動力発生手段に連結され、他端がテーパー状に突設された第１カム部材（１２２）と、
    一端が前記固定部材に連結され、他端が前記第１カム部材に噛み合うようにテーパー状に凹設された第２カム部材（１２３）とから構成されることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
39. 前記弾性手段は、前記固定部材内に備えられる圧縮バネ（１４０）であることを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。
40. デジタルカメラの回転とフォールド（１００）の回転をそれぞれ感知するためのセンサブラシ（１３２）をさらに含むことを特徴とする請求項２９記載のカメラ付き携帯電話。

Images