KR100616544B1 - 슬라이드형 이동통신단말기 및 그 자동구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모터 및 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재와 위치감지수단을 구비함으로써 자동/반자동 또는 자동/수동으로 슬라이딩되는 슬라이드형 이동통신단말기 및 그 자동구동방법에 관한 것이다.
본 발명은, 서로 포개어지는 제1본체와 제2본체가 서로 슬라이딩되는 이동통신단말기에 있어서, 슬라이딩 동작에 필요한 동력을 공급하는 모터; 상기 모터의 회전축에 연결되어 모터의 구동력을 전달하며, 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재 및 상기 한 쌍의 부재를 선택적으로 맞물리도록 하는 탄성수단을 구비하는 동력전달부; 상기 동력전달부에 연결되어 상기 모터의 구동력에 의하여 회동되는 피니언; 상기 피니언과 맞물리는 래크가 장착되어 있고, 상기 피니언의 회동시 제2본체에 대하여 슬라이딩되는 제1본체; 상기 모터가 고정되고, 상기 동력전달부 및 상기 피니언을 구비하는 제2본체; 상기 제1본체 또는 상기 제2본체의 일측에 구비되며, 상기 모터에 작동신호를 인가하는 스위치; 상기 스위치의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 구동제어부; 를 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기를 제공한다.
피니언, 래크, 슬라이드, 위치감지수단, 원점복귀

Description

슬라이드형 이동통신단말기 및 그 자동구동방법{Slide Type Mobile Communication Terminal and Automatic Driving Method Thereof}
도1은 종래의 슬라이드형 이동통신단말기의 개략도이다.
도2는 종래의 자동 슬라이드형 이동통신단말기의 단면도이다.
도3A 및 도3B는 본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기의 개략도이다.
도4는 본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기의 분해사시도이다.
도5A 및 도5B는 본 발명에 의한 360°마다 맞물리는 힌지 샤프트와 슬라이드 캠의 일 실시예이다.
도6은 본 발명에 의한 제1본체와 제2본체의 상대위치를 감지하는 위치감지수단을 부착한 슬라이드형 이동통신단말기의 일 실시예이다.
도7A 및 도7B는 본 발명에 의한 접촉식 센서의 작동을 설명하는 도면이다.
도8A, 도8B 및 도8C는 본 발명에 의한 힌지 샤프트의 회전을 감지하는 위치감지수단을 부착한 슬라이드형 이동통신단말기의 일 실시예이다.
도9A 및 도9B는 본 발명에 의한 정류 하우징의 일 실시예이다.
도10A 및 도10B는 본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기의 자동 및 수동 동작의 설명도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10... 제1본체 11... 래크
20... 제2본체 30... 동력전달부
31... 힌지 샤프트 32... 슬라이드 캠
33... 탄성수단 34... 가이드 캠
35... 피니언 40... 모터
41... 기어박스 50... 하우징
본 발명은 자동 슬라이드형 이동통신단말기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 모터 및 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재와 위치감지수단을 구비함으로써 자동/반자동 또는 자동/수동으로 제1본체와 제2본체가 서로 부드럽게 슬라이딩되는 슬라이드형 이동통신단말기 및 그 자동구동방법에 관한 것이다.
일반적으로 슬라이드형 이동통신단말기는 서로 포개어지는 상부본체, 하부본체 및 상기 상부본체가 상대적으로 슬라이딩됨으로써 열리거나 닫히도록 하는 슬라이드 구조를 갖는다.
종래의 슬라이드형 이동통신단말기는 일측에 고정되어 슬라이딩을 안내하는 가이드와 상기 가이드를 따라 왕복 슬라이딩 운동하는 슬라이더를 포함하는 슬라이드 모듈을 구비하고, 상기 슬라이더는 상기 가이드가 고정된 일측의 대향측에 체결된다.
예를 들어, 상기 상부본체의 후면에 가이드가 구비되는 경우, 상기 슬라이더는 그와 접하는 상기 하부본체의 전면 일측에 결합되어 함께 왕복 슬라이딩 운동하는 것이다.
도1은 종래의 슬라이드형 이동통신단말기의 후면을 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
전면에 디스플레이 화면(미도시)이 구비된 상부본체(110)와 후면에 배터리팩(121)이 결합된 하부본체(120)가 서로 평행하게 포개어져서 수평방향으로 왕복 슬라이딩 운동을 함으로써 열리거나 닫힌다. 상기 상부본체(110)의 후면에는 가이드 슬릿(111)이 형성되고 그 내부에 슬라이딩을 안내하는 가이드(미도시)가 구비되며, 상기 가이드를 따라 왕복 슬라이딩 운동하는 슬라이더는 상기 하부본체(120)의 전면 일측에 체결되어 상기 하부본체(120)와 함께 슬라이딩한다.
여기서, 상기 가이드와 슬라이더 사이에는 코일스프링 또는 태엽 등의 탄성수단이 구비되어 단말기가 닫힌 상태에서 열리는 방향으로 복원력을 제공함으로써 단말기가 열릴 때 반자동으로 열릴 수 있도록 한다.
그러나 이러한 종래의 슬라이드 모듈은 폴더형에 비해 상대적으로 개폐가 어려워 한손으로 쉽게 개폐되지 않는 등 문제점이 있었다.
따라서 상기와 같은 문제를 방지할 수 있는 자동 슬라이드형 이동통신단말기가 당해 기술분야에서 요구되어 왔다.
이러한 슬라이드형 이동통신단말기의 열림 및 닫힘 동작을 자동으로 구현한 종래의 슬라이드형 이동통신단말기의 단면도가 도2에 도시되어 있다.
도2의 슬라이드형 이동통신단말기는, 제2본체(120')의 일단에 장착된 피니언 기어(131)와, 제1본체(110')의 일측에 종방향으로 장착되어 상기 피니언 기어(131)와 치합되는 래크(111')와, 제2본체(120')에 장착되어 구동력을 제공하는 구동모터(133) 및 상기 구동모터의 구동력을 피니언 기어(131)로 전달하는 웜기어장치(132)와, 상기 구동모터의 작동을 제어하는 제어스위치로 구성된다.
상기 슬라이드형 이동통신단말기는 제2본체(120')가 닫힌 상태에서 사용자가 제어스위치를 조작함으로써 구동모터(133)가 작동되면, 상기 구동모터(133)의 회전력이 웜기어장치132)를 통해 피니언 기어(131)로 전달되어, 상기 피니언 기어가 회전하게 되고, 이에 맞물려 있는 래크(111')가 이동함으로써 제1본체(110')가 상방으로 이동하여 열림 동작을 수행하게 된다.
이때, 구동모터(133)는 회전작동이 시작된 후 일정시간동안 구동 후 정지됨으로써, 제1본체(110')가 제2본체(120')에서 이탈되는 현상을 방지하도록 구성하였으나, 구동모터(133)의 출력특성 즉, RPM이 변하게 되면 제1본체가 완전한 개폐를 이루는 설정위치에 도달하지 않은 상태로 작동되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 완전 개폐를 이루는 설정위치까지 열리고 닫히는 기능을 수행하는 위치감지수단이 요구되어 왔다.
또한, 외부에서 외력이 작용하여 제2본체가 완전히 열리지 못하게 되는 경우에는 모터에 계속 전원이 공급되어 배터리가 빨리 소모되는 문제가 발생하며, 구동시스템에 과부하로 인한 고장을 불러일으키게 되는 문제가 발생하게 된다. 더구나, 상기와 같은 구조는 완전열림 또는 완전닫힘 동작만을 수행하도록 되어, 구현할 수 있는 기능에 제한이 있게 되어 사용상의 불편함이 있게 된다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 슬라이드형 이동통신단말기 및 그 자동 구동방법이 필요하다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 모터 및 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재와 위치감지수단을 구비함으로써 자동/반자동 또는 자동/수동으로 제1본체와 제2본체가 서로 부드럽게 슬라이딩될 수 있도록 하며, 보다 쉽고 부드럽게 개폐될 수 있는 슬라이드형 이동통신단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 위치감지수단을 구비하여 본체의 완전 개폐를 이루도록 하는 데 그 목적이 있으며, 특히 외력이 작용하여 완전 개폐가 이뤄지지 않은 경우 자동으로 원점으로 복귀하는 장치 및 그 자동구동방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 해결하기 위한 구성의 일측면으로서 본 발명은, 서로 포개어지는 제1본체와 제2본체가 서로 슬라이딩되는 이동통신단말기에 있어서, 슬라이딩 동작에 필요한 동력을 공급하는 모터; 상기 모터의 회전축에 연결되어 모터의 구동력을 전달하며, 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재 및 상기 한 쌍의 부재를 선택적으로 맞물리도록 하는 탄성수단을 구비하는 동력전달부; 상기 동력전달부에 연결되어 상기 모터의 구동력에 의하여 회동되는 피니언; 상기 피니언과 맞물리는 래크가 장착되어 있고, 상기 피니언의 회동시 제2본체에 대하여 슬라이딩되는 제1본체; 상기 모터가 고정되고, 상기 동력전달부 및 상기 피니언을 구비하는 제2본체; 상기 제1본체 또는 상기 제2본체의 일측에 구비되며, 상기 모터에 작동신호를 인가하는 스위치; 상기 스위치의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 구동제어부; 를 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기를 제공한다.
바람직하게는, 상기 제1본체의 슬라이딩 동작을 제어하기 위한 위치감지수단을 구비하는 센서부를 더 포함하고, 상기 구동제어부는 상기 위치감지수단의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기를 제공한다.
또한, 다른 측면으로서 본 발명은, 구동신호를 구동제어부에 인가하는 단계; 상기 제1본체의 초기위치를 감지하여 구동모터의 구동방향을 결정하고, 구동방향이 결정된 구동신호를 구동모터에 인가하는 단계; 상기 힌지 샤프트의 회전을 감지하 는 위치감지수단이 미리 결정된 회수만큼의 동위상 신호를 감지하면 상기 구동모터에 구동멈춤 신호를 인가하는 단계; 를 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법을 제공한다.
바람직하게는, 구동모터에 멈춤 신호가 인가된 후에 제1본체가 완전열림 또는 완전닫힘 상태가 아닌 경우 제1본체가 자동으로 원점으로 복귀하는 단계; 를 더 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도3A 및 도3B는 본 발명에 의한 자동 또는 수동 슬라이드형 이동통신단말기를 개략적으로 도시하고 있다.
도3A 및 도3B에서와 같이 본 발명은 서로 포개어지는 제1본체(10)와 제2본체(20)가 서로 슬라이딩될 수 있도록 제1본체(10)에 길이방향으로 고정된 래크(11) 및 상기 래크와 맞물리고 상기 제2본체(20)에 구비된 피니언(35)을 포함하며, 종래의 슬라이드형 이동통신단말기에 비해 개폐를 용이하게 하기 위하여 모터의 동력을 이용할 수 있도록 한다.
또한, 상기 모터의 회전축에 고정된 힌지 샤프트(31), 상기 힌지 샤프트의 일단부와 선택적으로 맞물리는 슬라이드 캠(32), 상기 슬라이드 캠을 회전방향으로는 상대적으로 고정하고, 축방향으로는 이동가능하도록 수용하는 가이드 캠(34) 등의 캠 어셈블리를 포함함으로써 자동뿐만 아니라 수동 동작시에도 보다 부드럽게 개폐될 수 있도록 하고 있다. 이에 대해서는 도4를 참조하여 이하에서 더 상세하게 설명하기로 한다.
도4는 본 발명에 의한 자동 슬라이드형 이동통신단말기를 분해하여 도시하고 있으며, 이에 대해 설명하면 다음과 같다..
본 발명은 슬라이딩 동작에 필요한 동력을 공급하며 제2본체에 고정되는 모터(40) 및 상기 모터의 회전축에 연결되어 모터의 구동력을 전달하는 동력전달부(30), 상기 동력전달부에 연결되는 피니언(35), 상기 피니언과 맞물리는 래크가 길이방향으로 고정되어 있는 제1본체(10) 및 상기 동력전달부와 상기 피니언을 구비하는 제2본체(20)를 포함한다.
또한, 본 발명은 상기 모터에 작동신호를 인가하는 스위치(12) 및 상기 스위치의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.
여기서, 상기 모터(40)는 이동통신단말기에 구비된 배터리로부터 전원을 공급받아 자동 또는 반자동의 슬라이딩 동작에 동력을 공급하는 역할을 하며 모터의 케이스는 제2본체에 고정된다.
바람직하게는, 상기 모터(40)는 출력측에 기어 박스(41)를 구비하는 기어드 모터가 사용될 수 있으며, 상기 기어박스는 구동토크가 증폭되도록 대략 500~600:1의 일정한 감속비를 갖는 유성기어형 감속기가 구비될 수 있고, 감속기능과 역전방지의 역할을 동시에 수행하게 된다.
한편, 상기 동력전달부(30)는 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재 및 상기 한 쌍의 부재가 선택적으로 맞물리도록 압축 또는 인장되는 탄성수단을 포함하며, 상기 한 쌍의 부재는 일측이 상기 모터의 회전축에 고정된 힌지 샤프트(31) 및 상기 힌지 샤프트와 선택적으로 맞물리는 슬라이드 캠(32)으로 이루어진다.
또한, 상기 동력전달부는 상기 슬라이드 캠(32)을 회전방향으로는 상대적으로 구속하고 축방향으로는 이동가능하도록 수용하며, 그 일단에서 상기 피니언과 맞물리는 가이드 캠(34)을 포함한다.
상기 탄성수단(33)은 상기 슬라이드 캠(32)과 상기 가이드 캠(34) 사이에 위치하고, 상기 슬라이드 캠을 상기 힌지 샤프트(31) 측으로 가압하는 기능을 하며, 압축 코일스프링인 것이 바람직하다.
또한, 상기 탄성수단(33)은 상기 모터의 구동력보다는 크고 외력보다는 작은 탄성력을 갖도록 이루어지며, 자동 슬라이딩의 경우에는 팽창되어 상기 슬라이드 캠(32)이 상기 힌지 샤프트(31)와 맞물리어 회전하도록 하고, 외력에 의한 수동 슬라이딩의 경우에는 압축되어 상기 힌지 샤프트(31)와 상기 슬라이드 캠(32)의 맞물림이 해제되도록 한다.
한편, 상기 가이드 캠(34)은 상기 슬라이드 캠(32)이 회전방향으로는 상대적으로 고정하고, 축방향으로는 이동가능하도록 하며, 그 내부에 상기 슬라이드 캠(32)을 수용한다. 즉, 상기 가이드 캠(34)은 둘레부에 키홈(key groove, 34')이 형성되고, 여기에 상기 슬라이드 캠(32)이 키 고정되도록 한다. 이로써 상기 슬라이드 캠(32)은 회전방향으로는 상기 가이드 캠(34)에 고정되어 상기 가이드 캠(34)의 회전시 함께 회전하게 되며, 축방향으로는 상기 키홈(34')의 길이만큼 이동가능 한 것이다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 힌지 샤프트(31)는 일측이 상기 모터(40)의 회전축에 연결되고, 타측은 상기 슬라이드 캠(32)과 선택적으로 맞물리는 형상으로 형성된다.
즉, 상기 힌지 샤프트(31)의 타측은 소정의 형상으로 돌출부(31')가 형성되고, 상기 슬라이드 캠(32)의 일측은 상기 돌출부(31')에 대응하도록 오목부(32')가 형성되며, 상기 힌지 샤프트(31)와 상기 슬라이드 캠(32)은 각각 수형캠과 암형캠으로 기능한다.
반대로, 상기 힌지 샤프트(31)가 오목부를 가진 암형캠으로 기능하고, 상기 슬라이드 캠(32)이 돌출부를 갖는 수형캠으로 기능하는 구성도 가능하다.
이와 같이 암형캠과 수형캠이 맞물리게 하는 구조는 이동통신단말기가 자동으로 슬라이딩되는 경우에는 상기 모터(40)의 회전력에 의해 상기 힌지 샤프트(31)가 회전하며, 상기 돌출부(31')와 오목부(32')가 맞물려 상기 힌지 샤프트(31)와 상기 슬라이드 캠(32)이 함께 회전할 수 있도록 하는 것이다.
또한, 수동 동작의 경우에는 상기 피니언(35)의 회전에 의해 상기 가이드 캠(34)이 회전하게 되고, 이에 따라 상기 슬라이드 캠(32)도 회전하게 된다. 이 경우, 상기 모터(40)는 작동하지 않으므로 상기 힌지 샤프트(31)는 고정된 반면, 상기 슬라이드 캠(32)은 회전하게 되어 상기 슬라이드 캠의 오목부(32')와 상기 힌지 샤프트의 돌출부(31')는 맞물림 상태로부터 위치가 어긋날 수 있다. 이 위치 어긋남의 정도에 따라 제1본체가 끝까지 열리거나 다시 닫힐 수 있을 것이다.
바람직하게는, 상기 수형캠과 암형캠은 원하는 각도마다 맞물리도록 오목부와 돌출부의 형상을 변경할 수 있으며, 도4에서 도시된 힌지샤프트의 돌출부 형상과 같이 "一"자형인 경우에는 180°마다 맞물리게 된다. 즉, 수형캠의 돌출부가 180°를 회전할 때마다 암형캠의 오목부에 걸리게 되므로 힌지 샤프트가 360°를 회전하는 경우에는 수형캠의 돌출부와 암형캠의 오목부가 2번 맞물리게 된다.
마찬가지로, "十"자형인 경우에는 90°마다 맞물리며, "Y"자형인 경우 120°마다 맞물린다. 이와 같이 돌출부와 오목부의 형상을 변경하여 일정 각도마다 맞물리는 다양한 형태의 암형캠과 수형캠을 도입할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 수형캠과 암형캠은 힌지 샤프트 및 슬라이드 캠이 360°마다 맞물리게 형상의 일 실시예를 도시한 도5와 같은 형상을 가진다. 이와 같이 360°마다 맞물리게 되는 경우에는 피니언의 1회전만으로 슬라이딩 동작이 완료될 수 있기 때문에 후술하는 바와 같이 수동동작이 보다 쉽고 부드럽게 이루어질 수 있다.
또한, 도4에서 도시된 바와 같이 상기 모터(40), 상기 힌지 샤프트(31), 상기 슬라이드 캠(32), 상기 탄성수단(33) 및 상기 가이드 캠(34)은 하우징(50)내에 구비될 수 있으며, 상기 모터는 상기 하우징에 고정된다.
바람직하게는, 상기 가이드 캠이 상기 하우징 내에서 원활하게 회전될 수 있도록 하는 베어링 등의 장치를 구비할 수 있으며, 상기 하우징(50)은 제2본체에 고정된다.
이때, 상기 가이드 캠(34)의 일단은 상기 하우징의 일측에 형성된 구멍을 통 하여 하우징 외부로 돌출되며, 이 부분에서 상기 피니언(35)과 연결된다.
한편, 상기 피니언(35)은 상기 동력전달부(30)의 가이드 캠(34)과 맞물리어 회전하며, 상기 래크(11)는 상기 피니언과 맞물리어 제1본체가 슬라이딩되도록 한다.
여기서, 상기 피니언과 래크 대신에 마찰에 의해 상호 작동하는 마찰차를 사용하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명은 상기 모터의 작동 여부 및 작동 방향을 입력하는 스위치(12) 및 상기 스위치에 입력된 신호에 따라 상기 모터를 제어하는 구동제어부(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 스위치(12)는 사용자의 조작력을 입력받아 구동수단을 작동시키는 것으로, 사용자가 스위치(12)를 조작하면 모터(40)로 소정의 전기신호를 출력하도록 구성된다. 이러한 스위치(12)는 본체의 일측면에 통상의 온/오프 스위치 형태로 제공되고 있으나, 이동통신단말기의 형상이나 사용자의 조작력이 용이한 위치에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있을 것이다.
여기서, 상기 스위치(12)는 자동 슬라이딩 동작의 구현을 위한 전용 스위치일 수 있으나, 다른 기능을 갖는 버튼을 이용하는 것도 가능하다. 이 경우에는 버튼을 누르는 방식에 차이를 두어 구동제어부가 인식하도록 하면 될 것이다.
또한, 상기 스위치(12)의 조작에 따라 제1본체가 닫힌 상태에서는 제1본체가 열리도록, 제1본체가 열린 상태에서는 제1본체가 닫히도록 구동수단의 정역작동이 제어된다.
바람직하게는, 본 발명은 상기 제1본체(10)의 슬라이딩 동작을 제어하기 위한 위치감지수단을 구비하는 센서부를 더 포함할 수 있으며, 상기 구동제어부는 상기 위치감지수단의 신호에 의해 상기 모터(40)의 구동을 제어할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 이러한 위치감지수단으로서 제1본체와 제2본체의 상대 위치(완전열림 및 완전닫힘)를 직접 감지하는 센서를 사용할 수도 있고, 상기 모터의 축에 고정된 힌지 샤프트의 회전을 감지하는 센서를 이용할 수도 있으며, 상기 센서를 모두 구비하는 것도 가능하다. 이에 관하여 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보고자 한다.
먼저, 제1본체와 제2본체의 상대 위치(완전열림 및 완전닫힘)를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 구비하는 센서부에 대해 살펴본다.
도6은 슬라이딩 동작이 완료되면 이를 감지하는 위치감지수단이 구비된 슬라이드형 이동통신단말기의 일 실시예를 도시하고 있다.
슬라이드형 이동통신단말기의 자동 구동을 위해서, 구동모터를 구동하는 방법을 사용하며, 이때 구동모터를 열림 및 닫힘 위치까지 정확하게 구동시키는 것이 필요하게 된다. 이를 위해서 본 발명에서는 도6에서와 같은 위치감지수단을 사용하게 된다.
도6에 도시된 바와 같이 제1본체(10)의 슬라이딩 동작이 완료되는 것은 제1본체(10)와 제2본체(20)에 위치감지수단(61,62,62')을 설치하여 감지할 수 있으며, 이러한 위치감지수단을 이용하여 제1본체의 열림 및 닫힘 위치를 정확하게 제어할 수 있게 된다.
즉, 상기 위치감지수단(61,62,62')을 모터(40)의 구동을 제어하는 구동제어부의 제어회로(미도시)에 전기적으로 연결시켜, 슬라이딩 완료가 감지되면 구동제어부가 자동으로 모터(40)의 구동을 중단시킴으로써 슬라이딩 동작이 자동으로 종료되도록 할 수 있다.
이러한 위치감지수단(61, 62, 62')은 도6과 같이 제1본체(10)의 상단 및 하단에 각각 설치되는 적어도 두 개의 단자 A(61), B(61') 및 제2본체(20)의 상단에 설치되되 두 개의 단자(61, 61')와 대응되도록 설치되는 하나의 단자 C(62)로 이루어진다.
이때, 상기 적어도 2개로 구성되는 감지수단(61, 61')은 제1본체(10)의 열림 및 닫힘시의 이동거리(h), 즉 이동 스트로크(stroke) 만큼 이격되어 배열된다. 즉, 도6에서 제1본체 하단의 단자 B(61')는 제1본체의 완전닫힘 위치에서 상기 단자 C(62)를 감지할 수 있는 위치에 장착되며, 제1본체 상단의 단자 A(61)는 제1본체의 완전열림 위치에서 상기 단자 C(62)를 감지할 수 있는 위치에 장착된다.
바람직하게는, 상기의 각각의 단자 A(61), B(61'), C(62)는 서로 접촉되어 스위칭되는 접촉식 센서로 구성하거나, 비접촉되어도 스위칭되는 비접촉식 센서로 구성할 수 있다.
여기서, 위치감지수단(61, 61', 62)을 비접촉식 센서로 구성할 경우, 제1본체(10)의 단자 A(61), B(61')는 자기장이 검출되면 스위칭되는 센서로 구성하고, 제2본체(20)의 단자 C(62)는 자기장을 발산하는 마그네트로 구성하여야 한다. 이때, 비접촉식 센서는 Hall IC로 구성된 홀센서, 자기저항효과소자(MR소자)를 사용한 센서 등 여러 종류의 것이 가능하게 된다.
그리고, 위치감지수단(61, 61', 62)을 접촉식 센서로 구성할 경우, 제1본체(10)의 단자 A(61), B(61')는 가압에 의하여 스위칭되는 스위치단자로 구성하여야 하며, 제2본체(20)의 단자 C(62)는 스위치단자를 가압하는 미세한 돌기 형태의 접촉단자로 구성하여야 한다.
본 발명에 의한 접촉식 센서의 일 실시예를 도시한 도7A 및 도7B에 도시한 바와 같이, 상기 단자C(62)는 상기 제2본체(20)의 일측면에 돌출된 형상의 돌기(72)로 형성될 수 있으며, 상기 단자 A(61), B(61')는 제1본체의 일측면에 돌출된 형상의 박판의 돔형 스위치(71)로 이루어질 수 있다.
상기 돌기(72)는 제2본체(20)의 이동에 따라서 같이 이동하게 되며, 박판의 돔형 스위치(71)와 접촉하게 되면, 상기 스위치(71)의 돔 부분이 도7B에서와 같이 하방으로 오목하게 접혀지며, 이때 내부의 접점과 접촉하게 되어 스위치의 기능을 수행하게 된다.
전술한 바와 반대로, 제2본체(20)의 상단 및 하단에 적어도 두 개의 단자 A(61), B(61')를 장착하고, 제1본체의 하단에 제2본체의 단자와 대응되도록 하나의 단자 C(62)를 장착하는 구조도 가능할 것이다.
다음으로, 상기 모터(40)의 축에 고정된 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지함으 로써 슬라이딩 동작의 제어가 가능하도록 하는 위치감지수단을 구비하는 센서부에 대해 살펴본다.
도8A 및 도8B는 브러쉬 하우징과 정류 하우징을 구비하여 상기 힌지 샤프트(31)의 회전각도를 감지하는 접촉식 센서의 일 실시예를 나타낸다.
도8A에서와 같이, 상기 위치감지수단은 모터(40)의 기어박스(41)와 힌지 샤프트(31)의 상호 대향하는 위치에 각각 설치되며, 동력전달부(30)의 회동시 소정각도에서 통전을 이루도록 +극의 제1패턴(81a)과 -극의 제2패턴(81b)을 포함한 정류 하우징(81)과 브러쉬(82a)를 포함한 브러쉬 하우징(82)으로 이루어진다.
상기 정류 하우징(81)과 브러쉬 하우징(82)은 각각 모터의 기어박스(41) 및 힌지 샤프트(31)에 고정 설치되어 있고, 힌지 샤프트의 회동시 브러쉬 하우징이 일체로 회동한다. 반면에 모터는 고정되어 있으므로 정류 하우징은 회동하지 않는다.
이때, 모터의 기어박스(41)에 고정 설치된 정류 하우징(81)의 제1패턴(81a) 및 제2패턴(81b)과 힌지 샤프트(31)에 고정 설치된 브러쉬 하우징(82)의 브러쉬(82a)가 서로 접촉하여 통전하게 될 때 이를 동위상 상태로서 검출하여 구동제어부에 신호를 보내도록 구성된다.
또한, 도8B에서와 같이 위치감지수단은 모터(40)의 기어박스(41)의 일측면에 브러쉬 하우징(82)이 설치되고, 이 브러쉬 하우징(82)에 마주보는 방향에 위치된 힌지 샤프트(31)의 일측면에 정류 하우징(81)을 설치하여 동위상에 대한 정보를 검출하도록 구성될 수도 있다.
이와 같이 구성되는 위치감지수단은 본 발명에 의한 정류 하우징의 일 실시 예를 도시하고 있는 도9A 또는 도9B와 같은 형상으로 제작될 수 있으며, 이때의 정류 하우징(81)은 일면에 통전을 위한 +/-패턴, 즉 +극의 제1패턴(81a)과 -극의 제2패턴(81b) 또는 -극의 제1패턴(81a)과 +극의 제2패턴(81b)을 갖도록 이루어지며, 브러쉬 하우징(82)은 상기 정류 하우징(81)의 제1패턴(81a)과 제2패턴(81b)을 전기적으로 연결하여 소정각도에서 통전될 수 있도록 하는 한 개 이상의 브러쉬(82a)로 구성된다.
도9A와 도9B의 정류 하우징은 90°와 270°상에서만 통전되도록 하여 180°의 회전을 감지하는 것이지만, 소정의 각도에서 통전되도록 하는 다양한 형상의 정류 하우징을 사용하는 것도 가능하다.
다른 실시예로서, 도8A 및 도8B의 정류 하우징과 브러쉬 하우징 대신에 비접촉식 센서 또는 다른 형태의 접촉식 센서를 사용하여 힌지 샤프트의 회전을 감지할 수도 있다.
또 다른 실시예로서, 도8C에서와 같이 상기 힌지 샤프트(31)의 원주면과 이에 대향하여 상기 하우징(50)의 내측면에 접촉식 센서(85,86) 또는 비접촉식 센서를 설치하여 상기 힌지 샤프트의 회전을 감지하는 것도 가능할 것이다.
이러한 비접촉식 센서는 자기장이 검출되면 스위칭되는 센서 및 자기장을 발산하는 마그네트로 구성될 수 있으며, Hall IC로 구성된 홀센서, 자기저항효과소자(MR소자)를 사용한 센서 등 여러 종류의 것이 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 슬라이드형 이동통신단말기는 구비된 센 서의 종류에 따라 자동/반자동 또는 자동/수동 작동을 할 수 있다. 즉, 제1본체와 제2본체의 상대위치(완전열림 및 완전닫힘)를 감지하는 센서를 사용하는 경우에는 자동 또는 반자동의 작동이 가능하고, 모터의 축에 고정된 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지하는 경우에는 자동 또는 수동의 작동이 가능하다.
먼저, 도3 및 힌지 샤프트와 슬라이드 캠이 서로 맞물려 있는 안정 상태를 도시한 도10A를 참조하여 본 발명에 따른 자동 슬라이딩의 원리를 살펴보기로 한다.
사용자가 제1본체(10)가 닫혀있는 상태에서 상기 스위치(12)를 누르면, 상기 구동제어부(미도시)는 현재 상태가 열림 상태인지 닫힘 상태인지를 확인한 후에 상기 스위치로부터 입력된 신호에 따라 상기 모터(40)가 제1본체(10)를 여는 방향으로 작동한다. 물론, 제1본체가 열려있는 상태에서는 반대 방향으로 작동할 것이다.
이러한 닫힘 또는 열림 상태의 판단은 단말기 자체에 내장된 회로로 인식이 가능하며, 예를 들어 사용자가 상면 슬라이드를 열면 LCD에 불이 들어오고 닫으면 LCD의 불이 꺼지는 회로를 이용할 수도 있다.
도10A에서와 같이 상기 모터(40)가 작동하면 상기 모터(40)의 회전축에 연결된 힌지 샤프트(31)가 회전하게 되고, 상기 힌지 샤프트(31)가 회전함에 따라 상기 힌지 샤프트(31)와 선택적으로 맞물려있는 상기 슬라이드 캠(32)이 회전하게 된다. 즉, 상기 힌지 샤프트의 돌출부(31')와 상기 슬라이드 캠의 오목부(32')가 맞물려 함께 회전한다.
또한, 상기 슬라이드 캠(32)과 키 고정되어 있는 가이드 캠(34)이 회전하게 되고, 상기 가이드 캠(34)과 함께 피니언(35)이 회전하게 되는 것이다.
결국, 상기 피니언(35)이 회전하면서, 제1본체에 상기 피니언(35)과 맞물리도록 형성된 래크(11) 위를 직선운동하게 되어, 상기 제1본체(10)와 상기 제2본체(20)가 서로 자동으로 슬라이딩되는 것이다.
한편, 위치감지수단을 구비하는 센서부가 장착된 경우의 자동 슬라이딩 동작은 다음과 같다.
먼저, 제1본체와 제2본체의 상대 위치(완전열림 또는 완전닫힘)를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 구비하는 경우에 대해 살펴본다.
도6에서와 같이 제2본체를 개방하기 위하여 제1본체(10)가 자동으로 슬라이딩될 경우, 제1본체가 완전 개방위치에 도달하면 제1본체에 구비된 단자 B(61') 및 제2본체에 구비된 단자 C(62)가 상호 마주하여 스위칭된다.
따라서, 단자 B(61') 및 단자 C(62)의 스위칭으로 발생되는 전기신호를 구동제어부에 인가하여 모터(40)의 구동을 중단시키며, 이로 인하여 제1본체(10)의 슬라이딩 동작은 종료된다.
반대로, 제2본체를 폐쇄하기 위하여 제1본체(10)가 자동으로 슬라이딩될 경우, 제1본체가 완전닫힘 위치에 도달하면 제1본체에 구비된 단자 A(61) 및 제2본체에 구비된 단자 C(62)가 상호 마주하여 스위칭된다.
따라서, 단자 A(61') 및 단자 C(62)의 스위칭으로 발생되는 전기신호를 구동제어부에 인가하여 모터(40)의 구동을 중단시키며, 이로 인하여 제1본체(10)의 슬라이딩 동작은 종료된다.
결국, 상기와 같은 제1본체 및 제2본체의 완전열림 및 완전닫힘을 감지하는 센서를 사용함으로써 슬라이드형 이동통신단말기가 완전열림 또는 완전닫힘 위치까지 자동으로 슬라이딩되게 할 수 있다.
이때, 위치감지수단은 전술한 바와 같이 비접촉식 센서 또는 다른 형태의 접촉식 센서가 사용될 수 있으며, 이 경우에도 상기의 원리로 자동 슬라이딩 동작이 이루어진다.
다음으로, 상기 모터(40)의 축에 고정된 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지함으로써 슬라이딩 동작의 제어가 가능하도록 하는 위치감지수단을 구비하는 경우의 자동 슬라이딩 동작에 대해 살펴본다.
이러한 위치감지수단은 접촉식 센서 또는 비접촉식 센서가 사용될 수 있고, 그 장착 위치도 다양할 수 있으나. 자동 슬라이딩의 작동원리는 동일하므로 여기서는 도8A를 참조하여 설명하고자 한다.
사용자가 제1본체(10)가 닫힘 또는 열림 상태에서 상기 스위치(12)를 누르면, 자동 슬라이딩 동작이 이뤄진다. 즉, 모터(40)의 구동으로 인해 모터에 고정된 힌지 샤프트(31) 및 이와 맞물린 슬라이드 캠(42)이 회전함으로써 제1본체가 슬라이딩된다.
이때, 상기 힌지 샤프트(31)가 회전함에 따라 모터의 측면에 고정된 정류 하우징(81)과 힌지 샤프트(31)에 고정된 브러쉬 하우징의 위상차가 생기고 되며, 브러쉬 하우징(82)의 브러쉬(82a)가 정류 하우징(81)의 제1패턴(81a)과 제2패턴(81b)을 연결하여 통전이 되면 동위상 신호가 검출되게 된다.
한편, 힌지 샤프트(31)의 1회전시, 상기 피니언(35)이 1회전하면서 상기 래크 위를 지나가게 되므로(즉, 제1본체의 이송거리 = D(피니언의 직경)×π), 제1본체가 원하는 스트로크만큼 이동하도록 하기 위해서는 피니언의 직경에 따라 피니언을 필요한 각도만큼 회전시킴으로써 제1본체가 닫힌 상태에서 열린 상태로, 혹은 그 역의 상태로 슬라이딩 시킬 수 있을 것이다.
따라서, 상기 피니언을 소정의 각도만큼 자동으로 회전시키기 위해서는 구동제어부에서 상기 브러쉬 하우징과 정류 하우징이 통전되면서 발생하는 동위상 신호의 회수를 제어하면 된다.
즉, 180°마다 통전되는 정류 하우징을 사용하여 피니언을 540°만큼 회전시켜야 하는 경우에는 3번의 동위상 신호가 검출된 후에 모터의 구동을 멈추면 될 것이다.
특히, 360°마다 통전되는 정류 하우징을 사용하여 피니언을 360°만큼 회전시키면 닫힘 또는 열림 동작이 끝나는 경우에는 1번의 동위상 신호 검출만으로 바로 모터의 구동을 중지시키면 된다.
여기서, 자동 동작의 경우 힌지 샤프트의 회전은 미리 결정된 동위상 신호의 검출회수에 의해 중지되고, 수동 동작의 경우 모터의 역전이 방지되어 힌지 샤프트 가 고정되므로, 힌지 샤프트는 항상 일정한 위상을 유지하게 된다.
이와 같이 힌지 샤프트의 회전을 감지하여 동위상 신호의 발생 회수를 통해 구동을 제어하는 것은 비접촉식 센서 또는 다른 형태의 접촉식 센서의 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
따라서, 상기 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지하는 센서에서 발생한 동위상 신호의 발생 회수에 의해 모터를 제어함으로써, 자동으로 슬라이딩 동작을 구현할 수 있다.
본 발명에 의하면 이러한 자동 슬라이딩 동작을 구현함으로써, 피니언과 래크만으로 상부 및 제2본체를 슬라이딩 시킬 수 있는 종래의 이동통신단말기에 비해, 자동으로 보다 더 쉽고 부드럽게 단말기를 개폐시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 제1본체와 제2본체의 상대 위치를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 구비하는 경우에는 반자동의 동작이 가능하다.
사용자가 제2본체(20)를 개방하기 위하여 제1본체를 슬라이딩시키는 경우, 도6에 도시된 단자 A(61)와 단자 C(62)의 스위칭이 해제되어 OFF(LOW) 신호를 발생한다.
이때, 구동제어부는 상기 OFF 신호를 인식하게 되고, 모터(40)를 열리는 방향으로 구동시키게 된다.
한편, 사용자가 초기에 슬라이딩을 위해 본체에 힘을 가하는 경우에는 상기 모터(40)가 구동되지 않는 상태이므로 피니언(35) 및 래크(11)에서 전달되는 힘에 의하여 탄성수단(33)이 압축되면서 힌지 샤프트(31)와 슬라이드 캠(32)의 맞물림이 해제되고 슬라이드 캠(32) 부분만이 회전하게 된다(힌지 샤프트는 고정).
그러나, 상기 모터(40)가 구동되면 상기 힌지 샤프트(31) 또한 회전하게 되고, 결국 힌지 샤프트와 슬라이드 캠이 서로 맞물리게 되어, 전술한 자동 동작의 경우와 마찬가지의 구동된다.
열리는 슬라이딩 동작 중에, 도6에 도시된 단자 B(61')와 단자 C(62)가 스위칭되면 ON(HIGH) 신호가 발생하고 모터의 구동이 멈추게 되어 반자동의 슬라이딩 동작이 종결된다.
사용자가 제2본체(20)를 폐쇄하기 위하여 제1본체를 슬라이딩시키는 경우에도 상기와 같은 원리로 작동될 것이다.
만약, 제1본체와 제2본체의 상대 위치를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 구비하는 경우에, 자동 또는 반자동의 동작 중 외력에 의하여 슬라이딩이 방해받는다면 상기 슬라이드 캠(32)의 회전이 제한되므로 상기 힌지 샤프트(31)만이 공회전을 하게 되며 일정시간 동안 단자 A, B와 단자 C가 스위칭되지 않게 된다.
이와 같이 상기 일정시간 동안 스위칭되지 않는 경우에는, 후술하는 바와 같이 모터의 구동을 정지하여 원점으로 복귀시키거나, 모터를 이전 구동 방향과 반대 방향으로 구동시키는 방법 등의 제어가 가능할 것이다.
또한, 상기 모터(40)의 축에 고정된 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지함으로써 슬라이딩 동작의 제어가 가능하도록 하는 위치감지수단을 구비하는 경우에는 전술한 자동 슬라이딩뿐만 아니라 수동 동작도 가능하다.
한 번의 외력으로 완전 개폐의 수동동작이 이루어지며 종래에 비해 보다 쉽고 부드럽게 개폐되도록 하기 위해서는, 상기 힌지샤프트와 슬라이드 캠은 360°마다 맞물리며 피니언의 1회전으로 슬라이딩이 완료되는 것이 바람직하다.
도3 및 도10A, 도10B를 참조하여 본 발명에 따른 수동 동작을 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 사용자가 닫혀있는 상태에서 열리는 방향으로 제1본체(10)를 밀면, 상기 피니언(35)이 먼저 회전하면서 제1본체(10)에 고정된 상기 래크(11)를 따라 이송되는데, 이때 상기 피니언(35)에 연결되어 있는 가이드 캠(34)이 함께 회전한다. 그리고, 상기 가이드 캠(34)과 키 고정되어 있는 상기 슬라이드 캠(32)이 상기 가이드 캠(34)을 따라 회전하고, 이에 따라 상기 슬라이드 캠의 오목부(32')와 맞물려있던 상기 힌지 샤프트의 돌출부(31')의 위치가 도10B에 도시된 것처럼 어긋나면서 상기 돌출부(31')가 상기 슬라이드 캠(32)을 축방향(화살표 방향)으로 밀게 된다. 이때, 상기 슬라이드 캠(32)이 축방향으로 밀리면서 상기 탄성수단(33)이 가압된다.
즉, 수동 동작시는 모터(40)가 고정된 반면, 상기 슬라이드 캠(32)은 회전하면서 축방향으로 이동하게 되어 상기 탄성수단(33)이 압착되면서 상기와 같은 위치 어긋남 현상이 발생하는 것이다. 여기서 위치 어긋남이 180°이하이면, 제1본체(10)는 상기 탄성수단(33)의 복원력에 의해 원점으로 즉, 닫힌 상태로 제1본체가 복귀하게 될 것이며, 180°이상이면 상기 탄성수단(33)의 복원력에 의해 열린 상태로 끝까지 이송될 것이다.
이처럼 본 발명은 수동 동작도 가능하며, 특히 동력전달부의 구조로 인해 종래에 비해 보다 더 부드럽게 단말기를 개폐시킬 수 있고, 상기 탄성수단의 복원력 등을 이용하여 원점 복귀시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 자동 동작 중에도 외부에서 임의의 힘이 가해질 경우, 상기와 같은 위치 어긋남 현상이 일어날 수 있고, 이에 따른 탄성수단의 복원력에 의해 원점복귀가 가능하다.
본 발명은 상기와 같은 슬라이드형 이동통신단말기를 제공할 뿐만 아니라, 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법 역시 제공한다.
본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법에서는 아래의 단계들을 포함하여 구성된다.
a. 구동신호를 구동제어부에 인가하는 단계;
먼저, 슬라이드형 이동통신단말기를 열림 또는 닫힘 위치로 이동하도록 하는 최초의 구동신호를 구동제어부에 인가한다. 상기 구동신호는 제1본체 또는 제2본체에 장착된 개폐동작 스위치(12)의 작동에 의해 발생할 수 있다. 또한 상기 스위치(12)는 별도로 형성하지 않고, 측면에 형성된 다른 기능을 갖는 버튼을 사용 하는 것도 가능하다.
b. 상기 제1본체(10)의 초기위치를 감지하여 구동모터(40)의 구동방향을 결정하고, 구동방향이 결정된 구동신호를 구동모터에 인가하는 단계;
상기 a단계에서와 같이 구동신호를 구동제어부에 인가하면, 구동제어부에서는 감지수단에 의해 제1본체를 감지하게 된다.
이러한 닫힘 또는 열림 상태의 판단은 단말기 자체에 내장된 회로로 인식이 가능하며, 예를 들어 사용자가 상면 슬라이드를 열면 LCD에 불이 들어오고 닫으면 LCD의 불이 꺼지는 회로를 이용할 수도 있다. 또한, 이러한 감지수단은 도6에서와 같은 접촉식 또는 비접촉식 위치감지수단을 이용할 수도 있고, 다른 형태의 열림 및 닫힘 감지 수단도 이용 가능할 것이다.
b 단계에서는 열림 및 닫힘 감지수단을 이용하여 제1본체의 위치를 감지하고, 그에 따라 구동모터의 구동방향을 결정하게 된다. 즉, 제1본체가 제2본체에 대하여 열려있는 상태로 감지되면, 구동모터가 제1본체를 닫힘 위치로 구동할 수 있도록 구동방향을 결정하고, 이와 같이 구동방향이 결정된 구동신호를 다시 구동모터로 인가하게 된다. 제1본체가 닫힘 위치에 있을 경우에는 역으로 제1본체를 열림 위치로 구동하는 방향의 구동신호를 인가하게 된다.
c. 상기 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지하는 위치감지수단이 미리 결정된 회수만큼의 동위상 신호를 감지하면 상기 구동모터(40)에 구동멈춤 신호를 인가하는 단계;
상기 b 단계를 거치면 구동모터에는 구동방향이 결정된 구동신호가 인가되어 구동하게 되며, 구동모터의 구동에 의해 제1본체가 열림 또는 닫힘 위치로 이동하게 된다. 이때 힌지 샤프트(31)의 회전을 감지하는 위치감지수단에 의해 동위상 신호가 미리 결정된 회수만큼 검출된다면 구동제어부는 모터(40)에 구동 중지신호를 인가하고, 이에 의해 상기 모터의 구동은 중지된다.
여기서, 동위상 신호의 회수는 원하는 스트로크를 위한 피니언의 회전각도에 의해 미리 결정된다.
즉, 힌지 샤프트(31)의 1회전시, 상기 피니언(35)이 1회전하면서 상기 래크 위를 지나가게 되므로(즉, 제1본체의 이송거리 = D(피니언의 직경)×π), 제1본체가 원하는 스트로크만큼 이동하도록 하기 위해서는 피니언의 직경에 따라 피니언을 필요한 각도만큼 회전시켜야 하며, 이를 위해서는 구동제어부에서 상기 브러쉬 하우징과 정류 하우징이 통전되면서 발생하는 동위상 신호의 회수를 제어하면 된다.
따라서, 360°마다 동위상 신호를 검출하는 센서를 사용하고 피니언을 360°만큼 회전시키면 닫힘 또는 열림 동작이 끝나는 경우에는 1번의 동위상 신호 검출만으로 바로 모터의 구동을 중지시키면 된다.
이와 같이 힌지 샤프트의 회전을 감지하여 동위상 신호의 발생 회수를 통해 구동을 제어하는 것은 접촉식/비접촉식 센서 또는 힌지 샤프트에의 장착위치에 관계없이 동일하게 적용될 수 있다.
d. 상기 구동모터(40)에 멈춤 신호가 인가된 후에 제1본체(10)가 완전열림 또는 완전 닫힘 상태가 아닌 경우 제1본체가 자동으로 원점으로 복귀하는 단계;
앞서 본 바와 같이, 본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법은 a 내지 c단계를 차례로 수행하는 것에 의해 완성되며, 또한 바람직하게는 d 단계를 수행하게 된다.
만약, 자동 개폐 동작 중에 단말기에 외력이 작용하면, 중간에 슬라이드 되는 제1본체가 멈추게 되어 피니언(35)의 회전이 제한된다. 따라서, 모터(40)의 구동이 계속됨에도 불구하고 피니언에 맞물려 있는 가이드 캠(34)과 슬라이드 캠(32)의 회전이 제한되므로, 결국 탄성수단(33)이 압축되어 힌지 샤프트(31)와 슬라이드 캠(32)의 맞물림이 해제되어 위치 어긋남 현상이 일어난다.
이때, 미리 결정된 동위상 신호의 회수가 검출되면 모터는 구동을 멈추게 되고, 모터는 기어박스에 의해 역전이 방지되므로 탄성수단의 복원력에 의해 슬라이드 캠이 회전함으로써 제1본체는 안정된 상태로 복귀하게 된다.
즉, 제1본체가 열리는 측으로 자동 슬라이딩 과정 중이었고 모터가 구동을 멈추는 시점에서 위치 어긋남이 180°이하이면 제1본체(10)는 상기 탄성수단(33)의 복원력에 의해 원점으로 즉, 닫힌 상태로 복귀하게 될 것이며, 180°이상이면 상기 탄성수단(33)의 복원력에 의해 열린 상태로 끝까지 이송될 것이다.
그러므로, 자동 슬라이딩 동작 중에 외력이 작용하는 경우에도 안정된 개폐동작이 가능하다.
본 발명에 의한 슬라이드형 이동통신단말기는 모터 및 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재와 위치감지수단을 사용함으로써 단말기를 자동으로 손쉽게 개폐할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 수동 동작시에도 탄성수단을 이용함으로써 보다 부드럽게 개폐할 수 있을 뿐만 아니라 원점 복귀가 가능한 효과가 있다.
특히, 외력이 작용하여 완전 개폐가 이뤄지지 않은 경우에 본체의 위치를 자동으로 원점으로 복귀시키는 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (30)

  1. 서로 포개어지는 제1본체와 제2본체가 서로 슬라이딩되는 이동통신단말기에 있어서,
    슬라이딩 동작에 필요한 동력을 공급하는 모터;
    상기 모터의 회전축에 연결되어 모터의 구동력을 전달하며, 선택적으로 맞물리는 한 쌍의 부재 및 상기 한 쌍의 부재를 선택적으로 맞물리도록 하는 탄성수단을 구비하는 동력전달부;
    상기 동력전달부에 연결되어 상기 모터의 구동력에 의하여 회동되는 피니언;
    상기 피니언과 맞물리는 래크가 장착되어 있고, 상기 피니언의 회동시 제2본체에 대하여 슬라이딩되는 제1본체;
    상기 모터가 고정되고, 상기 동력전달부 및 상기 피니언을 구비하는 제2본체;
    상기 제1본체 또는 상기 제2본체의 일측에 구비되며, 상기 모터에 작동신호를 인가하는 스위치;
    상기 스위치의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 구동제어부;
    를 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모터는 구동 토크를 증폭시키기 위하여 기어박스를 구비하는 기어드 모 터인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 부재는 일측이 상기 모터의 회전축에 고정된 힌지샤프트 및 상기 힌지샤프트와 선택적으로 맞물리는 슬라이드 캠으로 이루어지며,
    상기 동력전달부는 상기 슬라이드 캠을 회전방향으로는 상대적으로 구속하고 축방향으로는 이동가능하도록 수용하며 그 일단에서 상기 피니언과 맞물리는 가이드 캠; 및
    상기 슬라이드 캠과 상기 가이드 캠 사이에 위치하고, 상기 슬라이드 캠을 상기 힌지 샤프트 측으로 가압하는 탄성수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 탄성수단은 상기 모터의 구동력보다는 크고 외력보다는 작은 탄성력을 갖도록 이루어지며, 자동 슬라이딩의 경우에는 팽창되어 상기 슬라이드 캠이 상기 힌지 샤프트와 맞물리어 회전하도록 하고, 외력에 의한 수동 슬라이딩의 경우에는 압축되어 상기 힌지 샤프트와 상기 슬라이드 캠의 맞물림이 해제되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탄성수단은 압축 코일스프링인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 힌지샤프트는 테이퍼를 갖는 돌기가 형성되어 수형캠으로서 작용하고, 상기 슬라이드 캠은 상기 수형캠의 돌기에 대응하는 홈이 일측에 형성되어 암형캠으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 슬라이드 캠은 테이퍼를 갖는 돌기가 형성되어 수형캠으로서 작용하고, 상기 힌지 샤프트는 상기 수형캠의 돌기에 대응하는 홈이 일측에 형성되어 암형캠으로서 작용하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스위치는 다른 기능을 갖는 버튼을 이용하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2본체는 상기 모터가 고정되며 상기 동력전달부를 수용하는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동통신단말기는 상기 제1본체의 슬라이딩 동작을 제어하기 위한 위치감지수단을 구비하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 구동제어부는 상기 위치감지수단의 신호에 의해 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  11. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 암형캠과 수형캠은 360°마다 맞물리게 되는 형상인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 센서부는 제1본체와 제2본체의 상대 위치를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 제1본체 또는 제2본체 중 적어도 어느 한 쪽에 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 센서부는 제1본체와 제2본체의 상대 위치를 직접 감지함으로써 슬라이딩 동작의 완료를 인식하는 위치감지수단을 제1본체 및 제2본체에 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 위치감지수단은 두 개의 단자가 서로 접촉하면 스위칭되는 접촉식 센서로 이루어지며, 상기 센서의 스위칭에 의하여 상기 제1본체의 슬라이딩 완료 동작을 감지하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 접촉식 센서는 각각 상기 제1본체의 상단과 하단 또는 제2본체의 상단과 하단에 설치되며, 가압에 의하여 스위칭되는 스위치단자와;
    상기 스위치단자와 대응되도록 상기 제2본체의 상단 또는 제1본체의 하단에 설치되며, 제1본체의 슬라이딩 동작이 완료되면 상기 스위치단자를 가압하여 스위치단자를 스위칭시키는 미세한 돌기형상의 접촉단자;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 위치감지수단은 두 개의 단자가 서로 비접촉으로 마주하면 스위칭되는 비접촉식 센서로 이루어지며, 상기 센서의 스위칭에 의하여 상기 제1본체의 슬라이딩 완료 동작을 감지하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 비접촉식 센서는 각각 상기 제1본체의 상단과 하단 또는 제2본체의 상단과 하단에 설치되어 자기장이 감지되면 스위칭되는 감지센서 및;
    상기 감지센서와 대응되도록 상기 제2본체의 상단 또는 제1본체의 하단에 설치되어 자기장을 발산하며, 상기 제1본체의 슬라이딩 동작이 완료되면 상기 감지센서와 마주하여 상기 감지센서를 스위칭시키는 마그네트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  18. 제10항에 있어서,
    상기 센서부는 제2본체에 고정된 상기 모터에 대하여 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 위치감지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 위치감지수단은 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하여 두 개의 단자가 서로 접촉하면 스위칭되는 접촉식 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 접촉식 센서는 브러쉬가 돌출되어 형성된 브러쉬 하우징; 및 상기 브러쉬에 대한 전기적 접촉을 통해 원하는 각도마다 통전되도록 제1패턴 및 제2패턴이 이격되어 형성된 정류 하우징; 으로 이루어지며,
    상기 모터의 회전으로 상기 브러쉬 하우징과 상기 정류 하우징이 상대 회전함에 따라, 상기 브러쉬 하우징의 브러쉬에 의해 상기 정류 하우징의 제1패턴 및 제2패턴이 원하는 각도마다 전기적으로 연결되어 통전될 때 동위상 상태임을 검출하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 브러쉬 하우징은 상기 모터의 출력단측 또는 상기 힌지 샤프트의 일측에 고정 설치되고,
    상기 정류 하우징은 상기 브러쉬 하우징에 대향하는 상기 힌지 샤프트의 일측 또는 상기 모터의 출력단측에 구비되는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 정류 하우징은 힌지 샤프트의 원주면 또는 하우징의 내면에 고정 설치되고,
    상기 브러쉬 하우징은 상기 정류 하우징에 대향하는 하우징의 내면 또는 힌지 샤프트의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  23. 제18항에 있어서,
    상기 위치감지수단은 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하여 두 개의 단자가 서로 비접촉으로 마주하면 스위칭되는 비접촉식 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 비접촉식 센서는 자기장이 감지되면 스위칭되는 감지센서; 및
    상기 감지센서와 대응되도록 설치되어 자기장을 발산하는 마그네트;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  25. 제10항에 있어서,
    상기 센서부는 제1본체의 슬라이딩 동작이 완료되면 이를 감지하는 위치감지수단; 및
    제2본체에 고정된 상기 모터에 대하여 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 위치감지수단;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기.
  26. 서로 포개어지는 제1본체와 제2본체가 자동으로 서로 슬라이딩되는 이동통신단말기의 구동방법에 있어서,
    a. 구동신호를 구동제어부에 인가하는 단계;
    b. 상기 제1본체의 초기위치를 감지하여 구동모터의 구동방향을 결정하고, 구동방향이 결정된 구동신호를 구동모터에 인가하는 단계; 및
    c. 상기 구동모터의 회전축에 고정된 힌지 샤프트의 회전을 감지하는 위치감지수단이 미리 결정된 회수만큼의 동위상 신호를 감지하면 상기 구동모터에 구동멈춤 신호를 인가하는 단계;
    를 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 자동구동방법은
    d. 구동모터에 멈춤 신호가 인가된 후에 제1본체가 완전열림 또는 완전 닫힘 상태가 아닌 경우 제1본체가 자동으로 원점으로 복귀하는 단계;
    를 더 포함하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법
  28. 제26항에 있어서,
    상기 a 단계에서의 구동신호는 상기 제1 본체 또는 상기 제2 본체에 장착된 개폐동작스위치의 작동에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 c 단계에서의 위치감지수단은 제2본체에 고정된 상기 모터에 대하여 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법.
  30. 제26항에 있어서,
    상기 c 단계에서의 위치감지수단은 제2본체에 고정된 상기 모터에 대하여 상기 힌지 샤프트의 특정부분이 일정각도를 회전하는 것을 감지하는 비접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 이동통신단말기의 자동구동방법.
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