KR100439744B1

KR100439744B1 - 휴대폰의 자동 개폐 장치

Info

Publication number: KR100439744B1
Application number: KR10-2000-0021673A
Authority: KR
Inventors: 오부현; 진경규
Original assignee: (주)이엘에스
Priority date: 2000-04-24
Filing date: 2000-04-24
Publication date: 2004-07-12
Also published as: WO2001086830A1; KR20010095334A; US20010036265A1; AU4889101A

Abstract

본 발명은 휴대폰에 관한 것으로서, 특히 푸시 버튼을 누르면 본체로부터 커버가 자동으로 열리고, 커버가 닫힐 때에는 본체에 틈새 없이 닫혀 있도록 한 휴대폰의 자동 개폐 장치에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 휴대폰 본체와 휴대폰 커버에 케이스 및 샤프트가 각각 고정되고, 상기 케이스와 샤프트에는 상대 회전 운동은 제한되고 직선 운동은 가능하도록 슬라이드 캠과 로터리 캠이 각각 설치되며; 상기 슬라이드 캠과 로터리 캠에는 나선형 캠면이 각각 형성되어 상기 휴대폰 커버의 자동 열림이 가능토록 케이스 내에 지지되는 탄성 수단에 의해 캠부 사이의 최정점 대응 위치에서 최하점 대응 위치로 이동하려는 상대 회전력을 보유하며; 상기 로터리 캠에는 나선형 캠면의 반대쪽 면에 돌기가 형성됨과 아울러 그 측면에 상기 돌기에 대응토록 캠면이 형성되어 축방향 이동이 제한된 상태에서 상기 슬라이드 캠과 로터리 캠의 상대 운동을 변화시키는 콘트롤 캠이 설치되며; 상기 콘트롤 캠은 상기 케이스 내부로 도입되어 사용자의 조작력이 전달되는 액츄에이터의 작동에 따라 회전 운동이 제한되거나 가능토록 이루어진 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

휴대폰의 자동 개폐 장치{The apparatus of opening and shutting for portable phone}

도 1은 일반적인 폴더형 휴대폰의 펼쳐진 상태가 도시된 도면이다.

일반적으로 휴대폰은 복수개의 다이얼 버튼(2)이 설치되고 송화구(3)가 구비된 본체(1)와, 수화구(5)가 형성된 커버(4) 및 상기 본체(1)와 커버(4)를 회동 가능하게 연결하는 힌지(6)로 구성되어 있으며, 정보를 표시하는 액정부(7)는 본체(1) 또는 커버(4)중 어느 일측에 형성되나 도면에서는 커버(4)에 설치된 것을 나타내고 있다. 상기 커버(4)는 상기 본체(1)를 덮어 다이얼 버튼(2) 등을 보호하며, 폴더(folder)라고도 한다.

상기와 같이 구성된 휴대폰은 커버(1)를 연 상태에서 통화하도록 되어 있으며, 통화가 끝나면 커버(1)를 닫아 오프 후크 상태가 되도록 하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 휴대폰은 커버(4)를 열 때 직접 커버를 들어 올리도록 되어 있어 사용상 불편한 점이 있다. 또, 커버(4)의 닫힘 상태가 안정적이지 못하여 순간적으로 열리거나 닫히게 됨으로써, 전화 연결이 끊어지게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본체와 커버 사이의 힌지부에 푸시 버튼에 의해 커버가 자동으로 열리게 하고, 커버를 닫을 때 일정 각도를 지나면 자동으로 닫히는 동시에 커버가 본체에 틈새 없이 닫혀 있도록하여 보다 안정적인 여닫힘 상태가 유지되게 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 휴대폰의 자동 개폐 장치는, 휴대폰 본체와 휴대폰 커버에 케이스 및 샤프트가 각각 고정되고, 상기 케이스와 샤프트에는 상대 회전 운동은 제한되고 직선 운동은 가능하도록 슬라이드 캠과 로터리 캠이 각각 설치되며; 상기 슬라이드 캠과 로터리 캠에는 나선형 캠면이 각각 형성되어 상기 휴대폰 커버의 자동 열림이 가능토록 케이스 내에 지지되는 탄성 수단에 의해 캠부 사이의 최정점 대응 위치에서 최하점 대응 위치로 이동하려는 상대 회전력을 보유하며; 상기 로터리 캠에는 나선형 캠면의 반대쪽 면에 돌기가 형성됨과 아울러 그 측면에 상기 돌기에 대응토록 캠면이 형성되어 축방향 이동이 제한된 상태에서 상기 슬라이드 캠과 로터리 캠의 상대 운동을 변화시키는 콘트롤 캠이 설치되며; 상기 콘트롤 캠은 상기 케이스 내부로 도입되어 사용자의 조작력이 전달되는 액츄에이터의 작동에 따라 회전 운동이 제한되거나 가능토록 이루어진 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

도 1은 일반적인 폴더형 휴대폰의 펼친 상태가 도시된 도면,

도 2는 본 발명에 따른 자동 개폐 장치가 구비된 휴대폰의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 자동 개폐 장치가 도시된 내부 구성 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 자동 개폐 장치가 도시된 분해 사시도,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 휴대폰의 자동 개폐 장치의 작동 상태도로서,

도 5a는 휴대폰 커버 닫힘 시의 단면 상태도,

도 5b는 휴대폰 커버 닫힘 시의 캠 작동 상태 전개도,

도 6a는 휴대폰 커버 열림 시의 단면 상태도,

도 6b는 휴대폰 커버 열림 시의 캠 작동 상태 전개도,

도 7a는 휴대폰 커버 열림 완료시의 단면 상태도,

도 7b는 휴대폰 커버 열림 완료시의 캠 작동 상태 전개도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 휴대폰 본체 12 : 송화구

15 : 힌지부 20 : 휴대폰 커버

22 : 수화구 25 : 힌지부

30 : 푸시 버튼 35 : 힌지핀

40 : 자동개폐용 힌지 50 : 케이스

55 : 스토퍼 55a : 홈부

53 : 뚜껑 60 : 샤프트

63b : 홈부 63c : 홀

65 : 리턴 스프링 66 : 와셔

67 : 스냅 링 70 : 액츄에이터

80 : 슬라이드 캠 80a : 나선형 캠면

83 : 캠 스프링 85 : 로터리 캠

85a : 나선형 캠면 85b : 돌기

85c : 결합 돌출부 90 : 콘트롤 캠

90a : 장홈 90b : 캠면

95 : 로크핀

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

수화구(22)가 형성된 휴대폰 커버(20)가 송화구(12)가 형성된 휴대폰 본체(10)로부터 열리고 닫힐 수 있도록 본체(10)와 커버(20)가 힌지를 통해 상호연결된다.

상기 휴대폰 본체(10)에는 송화구(12) 및 다이얼 버튼(14)이 구비되고, 상기 휴대폰 커버(20)에는 수화구(22) 및 액정부(24)가 구비된다.

상기 힌지는 상기 본체(10)의 양측에서 돌출된 힌지부(15)와 상기 커버(20)의 가운데 부분에서 형성된 힌지부(25)가 힌지 핀(35)과 자동개폐용 힌지(40)를 통해 각각 연결되어 구성된다.

여기서 상기 자동개폐용 힌지(40)는 상기 본체(10)의 힌지부(15) 측면에 설치되는 푸시 버튼(30)을 누르게 되면 휴대폰 커버(20)를 자동으로 열리게 하고, 상기 휴대폰 커버(20)를 수동으로 닫게 되면 커버(20)가 본체(10)에 틈새 없이 밀착되어 닫힘 상태가 유지되도록 하는 기능을 갖는다.

도 3과 도 4는 상기한 자동개폐용 힌지가 도시된 내부 구성 단면도 및 분해 사시도이다.

상기한 자동개폐용 힌지(40)는 상기 커버(20)의 힌지부(25)에 케이스(50)가 고정되고, 상기 본체(10)의 힌지부(15)에는 샤프트(60)가 고정되어 상기 케이스(50)의 일측에서 상대 운동이 가능하도록 삽입된다.

상기 케이스(50)는 상기 커버(20)에 고정될 수 있도록 사각모양에 가까운 다각형상의 통형으로 이루어지고, 일측면에는 홀(50a)이 형성되어 상기 샤프트(60)가 끼워지며, 타측면은 개방된 모양으로 형성된다.

상기 샤프트(60)는 거의 사각 모양으로 형성되어 본체(10)의 힌지부(15)에 고정되는 고정부(61)와, 상기 케이스(50) 내로 삽입되는 축부(63)가 일체로 형성되고, 상기 축부(63)에는 홈부(63a)가 형성되어 상기 케이스(50) 내에서 축방향 이동이 불가능하도록 스냅 링(67)이 끼워진다.

또한 상기 샤프트(60)에는 축방향으로 긴 홀(63c)이 형성되어 푸시 버튼(30)의 작동에 따라 직선 이동되는 액츄에이터(70)가 삽입된다.

상기 액츄에이터(70)는 상기 샤프트(60)의 홀(63c)에 삽입될 때 양단부가 노출될 정도의 길이로 형성되어, 일단부에는 와셔(66)가 끼워지는 홈부(72)가 형성되고, 타단부에는 상기 샤프트(60)의 홀(63c)에 삽입되지 않을 정도의 외경을 갖는 확장부(71)가 형성된다.

이와 같은 액츄에이터(70)는 상기 샤프트(60)와 와셔(66) 사이에 설치되는 리턴 스프링(65)에 의해 항상 푸시 버튼(30) 방향으로 이동하려는 힘을 갖게 된다.

다음, 상기 샤프트(60)의 둘레에는 상기 케이스(50) 내에서 상대 회전 운동은 제한되고 축방향 이동은 가능하게 설치된 슬라이드 캠(80)과, 상기 샤프트의 축부(63)에 결합되어 케이스(50) 내에서 회전 운동 및 축방향 이동이 가능하게 설치된 로터리 캠(85)이 순서대로 설치된다.

여기서 상기 슬라이드 캠(80)은 상기 케이스(50) 내에 지지되는 캠 스프링(83)에 의해 상기 로터리 캠(85) 방향으로 이동하려는 힘을 갖게 되고, 상기 케이스(50)의 내면과 동일 모양으로 형성되어 케이스(50) 내에서 축방향 이동만 가능하게 된다.

그리고 상기 로터리 캠(85)은 상기 축부(63)에 형성된 홈부(63b)에 결합될 수 있도록 결합 돌출부(85c)가 형성되어 회전 방향으로 상호 구속하게 된다.

특히, 상기 슬라이드 캠(80)과 로터리 캠(85)에는 상호 마주하는 방향으로 돌출되어 밀착 위치의 변화에 따라 상기 커버(20)의 자동 개폐 기능을 부여하는 나선형 캠면(80a)(85a)이 각각 형성된다.

여기서, 상기 로터리 캠(85)에는 상기 나선형 캠면(85a)의 반대쪽면에 축방향으로 돌출된 돌기(85b)가 형성된다.

상기 액츄에이터(70)의 확장부(71) 둘레에는 상기 로터리 캠(85)의 돌기(85b)에 대응토록 캠면(90b)을 갖는 콘트롤 캠(90)이 설치된다.

여기서, 도 5b를 참고하면, 상기 콘트롤 캠(90)의 캠면(90b)은 돌출 부분(A)과 돌출 부분(A) 사이에 급경사면(B)과 완경사면(C)으로 이어지는 홈면이 형성된다.

그리고 상기 급경사면(B)의 경사각도(θ₂)는 상기 슬라이드 캠(80)의 나선형 캠면(80a)의 경사 각도(θ₁)보다 크게 형성되어 휴대폰 커버를 닫을 때, 닫히는 방향으로 자동 회전할 수 있도록 힘을 제공하게 된다.

또한 상기 콘트롤 캠(90)에는 상하로 관통된 장홈(90a)이 형성되고, 상기 액츄에이터(70)에는 홀(71)이 형성되어 로크핀(95)이 장홈(90a)에 삽입되어 홀(71)에 압입됨으로써 상기 콘트롤 캠(90)과 액츄에이터(70)가 서로 결합되어 함께 회전 운동하게 된다.

상기 콘트롤 캠(90)의 장홈(90a)은 상기 액츄에이터(70)와 로크핀(95)이 어느 정도 축방향으로 상대 이동이 가능하도록 길게 형성된다.

그리고, 상기 콘트롤 캠(90)과 케이스(50) 사이에는 스토퍼(55)가 위치되는데, 상기 스토퍼(55)에는 상기 콘트롤 캠(90)의 양측으로 돌출된 로크핀(95)이 안착될 수 있도록 180°방향에 두 개의 홈부(55a)가 형성된다.

다음, 상기 케이스(50)의 개방면에는 상기 스토퍼(55) 등의 내부 부품들이 이탈되지 않도록 하는 뚜껑(53)이 압입 고정된다.

여기서 상기 뚜껑(53)에는 상기 액츄에이터(70)의 확장부(71)가 통과할 수 있도록 홀(53a)이 형성된다.

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 휴대폰의 자동 개폐 장치의 작동 상태도로서, 도 5는 커버 닫힘시의 상태도, 도 6은 커버 열림시의 상태도, 도 7은 커버 열림 완료시의 상태도이다.

참고로, 본 발명의 자동개폐용 힌지(40)의 케이스(50)는 휴대폰 본체측에 설치되고, 샤프트(60)가 휴대폰 커버측에 설치된 상태로 하여 설명한다.

휴대폰 커버가 본체에 닫혀있는 상태에서는 도 5에 도시된 바와 같이 리턴 스프링(65)의 탄성력에 의해 액츄에이터(70)가 푸시 버튼(30) 방향으로 이동된 상태에 있고, 슬라이드 캠(80)과 로터리 캠(85)의 나선형 캠면(80a)(85a)이 서로 최상점에 위치된 상태로 있게 된다.

그리고 상기 콘트롤 캠(90)을 관통하는 로크핀(95)이 스토퍼(55)의 홈부(55a)에 삽입된 상태에 있는 동시에 상기 로터리 캠(85)의 돌기(85b)가 콘트롤 캠(90)의 급경사면(B)의 중간부분에 접촉된 상태에 있으므로 휴대폰 커버가 휴대폰본체에 안정적으로 닫혀 있게 된다.

이와 같이 휴대폰 커버가 닫힌 상태에서 푸시 버튼(30)을 누르면 도 6에 도시된 바와 같이 푸시 버튼(30)이 액츄에이터(70)를 밀게 되고 동시에 액츄에이터(70)에 압입된 로크핀(95)이 직선 이동하면서 스토퍼(55)의 홈부(55a)에서 빠져나오게 된다.

여기서, 상기 로터리 캠(85)과 슬라이드 캠(80)의 나선형 캠면(85a)(80a)이 최정점에서 서로 밀착된 상태에서 슬라이드 캠(80)쪽에서 캠 스프링(83)의 탄성력이 제공되므로 양쪽 나선형 캠면(80a)(85a)이 항상 최하점으로 미끄러지려는 힘을 보유하게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 로크핀(95)이 콘트롤 캠(90)의 장홈(90a)을 따라 이동하여 스토퍼(55)로부터 이탈함에 따라 콘트롤 캠(90)의 회전이 자유롭게 되고, 동시에 로터리 캠(85)도 상기 콘트롤 캠(90)에 의해 제한된 회전 운동이 가능해지므로 상기 로터리 캠(85)과 슬라이드 캠(80)의 나선형 캠면(85a)(80a)이 최하점으로 미끄러지려는 힘에 의해 상기 로터리 캠(85)과 이 로터리 캠(85)에 결합된 샤프트(60)가 회전하면서 휴대폰 커버가 열릴 수 있게 된다.

여기서, 상기 슬라이드 캠(80)은 케이스(50) 내에서 회전 운동은 제한되고 직선 이동만 가능하므로 회전 운동이 자유로운 로터리 캠(85)이 케이스(50) 내에서 회전하면서 양쪽 나선형 캠면(80a)(85a)이 최하점 상태로 이동하게 된다.

이와 동시에 도 7에서와 같이 상기 콘트롤 캠(90)의 급경사면(B)이 로터리 캠(85)의 돌기(85b)에 걸려 회전됨에 따라 콘트롤 캠(90)의 장홈(90a)에 지지된 로크핀(95)이 180°회전하여 스토퍼(55)의 홈부(55a)에 다시 삽입되어 고정됨으로써 휴대폰 커버의 열림 상태가 유지된다.

상기와 같이 하여 휴대폰 커버가 열린 상태에서 커버를 본체측으로 닫게 되면 샤프트(60)가 회전함에 따라 로터리 캠(85)도 회전하게 되고, 이때 도 5b에서와 같이 상기 로터리 캠(85)의 돌기(85b)가 콘트롤 캠(90)의 완경사면(C)에서 돌출 부분(A)을 넘어 급경사면(B)으로 이동함에 따라 핸드폰 커버(20)가 자동으로 닫히면서 상기 로터리 캠(85)과 슬라이드 캠(80)의 캠면(85a)(80a)은 최정점 대응 위치로 전환된다.

이와 같이 상기 로터리 캠(85)의 돌기(85b)가 콘트롤 캠(90)의 급경사면(B)에 위치될 때는 슬라이드 캠(80)의 나선형 캠면(80a)의 경사 각도(θ₁)보다 콘트롤 캠(90)의 급경사면(B)의 경사 각도(θ₂)가 크기 때문에 휴대폰의 커버가 본체측에 틈새가 없이 닫히면서 안정된 닫힘 상태를 유지할 수 있게 된다.

만약, 휴대폰 커버(20)를 사용자가 수동으로 열게 되면 콘트롤 캠(90)이 로크 핀(95)과 스토퍼(55)의 결합으로 고정되어 있는 상태에서 상기 로터리 캠(85)의 돌기(85a)가 콘트롤 캠(90)의 급경사면(B)에서 돌출 부분(A)을 넘어 완경사면(C)으로 이동되고, 이때 상기 로터리 캠(85)과 슬라이드 캠(80)의 캠면(85a)(80a)이 최하점 대응 위치로 회전하려는 힘에 의해 자동으로 열리게 된다.

한편, 휴대폰 본체측에 상기 샤프트가 고정되게 설치되고, 휴대폰 커버측에 케이스가 고정되게 설치된 경우에는 상기한 작동 설명과 반대로 샤프트 및 로터리캠이 회전하지 못하게 되므로 슬라이드 캠과 케이스 및 스토퍼가 회전하면서 핸드폰의 커버가 열리고 닫히게 된다.

따라서, 상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 휴대폰의 자동 개폐 장치는 푸시 버튼을 누를 경우에 휴대폰 커버가 휴대폰 본체로부터 자동으로 열리게 되고, 아울러 사용자가 직접 휴대폰 커버를 수동으로 열 때에도 조금만 열어도 자동으로 열리게 됨으로써 사용자에게 보다 편리한 휴대폰 사용을 가능하게 하는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 휴대폰의 자동 개폐 장치는 휴대폰 커버를 닫을 때 일정 각도를 지나면 자동으로 닫히는 동시에 완전히 닫힌 상태에서는 커버가 본체에 틈새 없이 닫혀 있도록 함으로써 보다 안정적인 닫힘 상태가 유지되어 불필요하게 커버가 열리는 문제를 극복할 수 있는 이점이 있다.

Claims

휴대폰 본체와 휴대폰 커버에 케이스 및 샤프트가 각각 고정되고, 상기 케이스와 샤프트에는 상대 회전 운동은 제한되고 직선 운동은 가능하도록 슬라이드 캠과 로터리 캠이 각각 설치되며;

상기 슬라이드 캠과 로터리 캠에는 나선형 캠면이 각각 형성되어 상기 휴대폰 커버의 자동 열림이 가능토록 케이스 내에 지지되는 탄성 수단에 의해 캠부 사이의 최정점 대응 위치에서 최하점 대응 위치로 이동하려는 상대 회전력을 보유하며;

상기 로터리 캠에는 나선형 캠면의 반대쪽 면에 돌기가 형성됨과 아울러 그 측면에 상기 돌기에 대응토록 캠면이 형성되어 축방향 이동이 제한된 상태에서 상기 슬라이드 캠과 로터리 캠의 상대 운동을 변화시키는 콘트롤 캠이 설치되며;

상기 콘트롤 캠은 상기 케이스 내부로 도입되어 사용자의 조작력이 전달되는 액츄에이터의 작동에 따라 회전 운동이 제한되거나 가능토록 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 콘트롤 캠의 캠면은 돌출 부분과 돌출 부분 사이에 급경사면과 완경사면으로 이어지는 홈면이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 휴대폰의 자동 개폐 장치는 핸드폰 커버가 완전히 닫힌 상태에서 상기 로터리 캠의 돌기가 급경사면의 중간부분에 접촉된 상태에 있도록 구성되고;

상기 급경사면의 경사 각도(θ₂)는 상기 휴대폰 커버가 본체에 밀착되어 닫힌 상태가 유지될 수 있도록 상기 슬라이드 캠에 형성된 나선형 캠면의 경사 각도(θ₁)보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 휴대폰의 자동 개폐 장치는 휴대폰 커버를 사용자가 수동으로 열게 되면, 상기 로터리 캠의 돌기가 콘트롤 캠의 급경사면에서 돌출 부분을 넘어 완경사면으로 이동함에 따라 상기 로터리 캠과 슬라이드 캠의 캠면이 최하점 대응 위치로 회전하려는 힘에 의해 자동으로 열리도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 휴대폰의 자동 개폐 장치는 휴대폰 커버를 닫게 되면, 상기 로터리 캠의 돌기가 콘트롤 캠의 완경사면에서 돌출 부분을 넘어 급경사면으로 이동함에 따라 자동으로 닫히면서 상기 로터리 캠과 슬라이드 캠의 캠면은 최정점 대응 위치로 전환되는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 액츄에이터는 상기 샤프트를 관통하여 설치되는 동시에 그 끝단부에 로크 핀이 수직으로 세워져 고정되고; 상기 콘트롤 캠은 상기 액츄에이터의 둘레에 로크 핀을 통해 결합되는 동시에 상기 액츄에이터 및 로크핀이 축방향으로 상대 운동이 가능하도록 장공이 형성되며; 상기 케이스의 내측에는 핸드폰 커버가 본체에 완전히 닫히거나 열릴 때 상기 로크핀이 걸려 상기 콘트롤 캠이 회전하지 않도록 하는 스토퍼가 구비된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 스토퍼는 링 모양으로 형성되어 상기 케이스 내측에 고정되며, 내측 둘레면에는 상기 로크 핀의 양단부가 안착되는 홈부가 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 핸드폰 본체 또는 핸드폰 커버에는 상기 로크핀을 상기 스토퍼로부터 해방시킴으로써 핸드폰 커버가 자동으로 열릴 수 있도록 상기 액츄에이터를 직선 이동시키는 푸시 버튼이 설치되고,

상기 액츄에이터의 일측에는 상기 푸시 버튼의 누름 방향과 반대 방향으로 탄성력을 제공하는 리턴 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 자동 개폐 장치.