KR100675142B1 - 선회장치 - Google Patents

Abstract

토션스프링을 지지체와 선회운동체 사이에 개재하여 외력과 협력하여 선회운동체의 선회작동을 원활하게 완성하는 선회장치가 개시된다. 가이딩베이스부재와 지지부재가 상대에 대하여 직선방향으로 활주운동을 할 수 있도록 결합된 구조체를 포함하는 슬라이딩장치에 선회장치를 적용하여 선회운동과 직선방향의 활주운동을 독립적으로 가능하게 해주는 선회가능 슬라이딩장치도 개시된다. 선회장치는 지지부재의 상면에 결합되며 활주운동과는 독립되어 소정의 각도범위 내에서 선회운동을 하는 구조체와, 외력에 의해 개시된 상기 선회운동의 진행과정에서 신장상태에서 압축상태를 거쳐 다시 신장상태로 전환되는 토션스프링을 포함한다. 토션스프링이 압축상태에서 신장상태로 전환되는 동안에 제공하는 회전력을 활용하여 선회운동이 완성된다. 나아가, 이 선회가능 슬라이딩장치의 가이딩베이스부재에 본체부를 고정하고, 선회운동체에 선회체부를 고정한 휴대용 응용기기도 개시된다.

Description

선회장치 {ROTAT0R}

본 발명의 실시예에 관한 상세한 설명은 첨부하는 도면들을 참조하여 이루어질 것이며, 도면에서 대응되는 부분을 지정하는 번호는 같다.

도 1은 본 발명에 따른 선회장치를 나타낸 분해사시도이고,

도 2는 도 1의 선회장치를 결합한 상태의 정면도이다.

도 3은 도 2의 절단선 A-A에서 본 단면도이다.

도 4는 본 발명의 선회장치에서 토션스프링의 동작을 설명하기 위한 설명도이다.

도 5는 한 쌍의 토션스프링을 이용하여 직선의 슬라이딩 운동을 가능하게 하는, 본 발명에 따른 슬라이딩 장치의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한다.

도 6과 7은 각각 위와 같이 토션스프링을 이용한 슬라이딩 장치에 앞서 설명한 선회장치를 적용하여 선회운동과 직선운동을 동시에 가능한 슬라이딩 장치의 일 예를 도시한 분해사시도와 결합사시도이다.

도 8은 도 7의 선회가능 슬라이딩 장치를 채용한 휴대폰의 예를 도시한다.

도 9는 도 8의 휴대폰의 작동상태를 도시한다.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

10: 선회장치 20: 슬라이딩 장치

30: 선회기능을 갖는 슬라이딩 장치(선회가능 슬라이딩장치)

40: 선회가능 슬라이딩 장치를 채용한 휴대폰(선회 및 슬라이딩 가능 휴대폰)

100 : 선회운동판 110 : 안내공

112 : 제1걸림턱 120 : 안내턱

122 : 걸림돌기 200 : 회전원판

210 : 제2걸림턱 220 : 볼트공

300 : 지지판 300a : 슬라이드부재

310,310a : 볼트 320,320a : 관통공

330 : 가이드돌출부 332 : 선회각도제한홈

400,400a : 토션스프링 410,410a : 코일부

420,420a : 제1팔 430,430a : 제2팔

500: 가이딩베이스부재 514a,514b: 가이드바

520: 슬라이딩부재 530, 540: 토션스프링

610: 휴대폰 본체부 620: 휴대폰 덮개부

본 발명은 토션스프링을 지지체와 회전체 사이에 설치하여 회전체의 선회작동을 원활하게 유도하는 선회장치에 관한 것으로, 특히 무선통신단말기 등 슬라이딩 개폐방식을 채용한 각종 기기에 적용되어 슬라이딩구조에 선회구조가 부가됨으로써 위치이동에 더불어 방향전환이 가능한 선회기능을 제공하는 선회장치에 관한 것이다.

휴대형 단말기, 예컨대 휴대폰의 형태는 계속적으로 변화하고 있다. 플립 타입, 바 타입, 폴더 타입의 휴대폰이 알려졌고, 최근에는 슬라이드 타입 휴대폰이 제품화되어 새롭게 관심을 끌고 있다. 일반적으로, 슬라이드 타입 휴대형 단말기는 본체와 본체에 슬라이드 가능케 설치된 덮개로 이루어져 있다. 그리고 본체와 슬라이딩 덮개가 상호 슬라이딩 운동을 통해 상하로 포개지거나 그 포개짐이 해제되는 운동을 한다.

이와 같은 슬라이딩 운동을 가능하게 해주는 슬라이딩 메커니즘 또한 여러 가지가 알려져 있다. 가이드홈과 가이드레일을 이용한 슬라이드 메커니즘, 랙과 피니언을 이용한 슬라이드 메커니즘, 그리고 받침판에 지지된 슬라이드부재와 이 슬라이드부재를 가이드하기 위한 가이드 홀이 형성된 가이드 판, 그리고 판스프링 등을 이용한 특수한 구조의 슬라이드 메커니즘 등이 알려져 있다. 나아가, 미국특허번호 6,073,027호는 래치와 래치캐취(latch catch) 및 액츄에이터를 구비한 커버를 텐션스프링을 이용하여 슬라이딩 가능하게 하우징에 연결하여 커버를 여닫는 슬라이드 메커니즘을 제안한다.

그런데, 이 종래 기술들의 슬라이드 방식은 공히 별도의 이동력 제공수단을 갖추지 않아서, 사용자가 밀어 올리거나 밀어 내리는 만큼만 슬라이드 커버를 이동시킬 수 있어 한 번의 이동거리가 짧다는 단점을 가진다. 또한, 단일의 슬라이딩구조에 의존하여 휴대폰의 본체와 덮개가 결합되어 있으므로 외력에 의해 슬라이딩구조가 손상 받기 쉽고, 그에 따라 본체로부터 덮개가 쉽게 이탈되는 등 내구성이 취약하였다.

나아가, 슬라이딩 장치는 본래적으로 가이딩베이스부재와 이에 활주가능하게 결합하는 슬라이드부재를 포함한다. 그런데 종래의 슬라이딩 장치들은 공통적으로 슬라이드부재가 가이딩베이스부재 위에서 아래위로 오르내리는 직선운동만 할 수 있을 뿐 좌우로 회전하는 회전운동은 할 수 없는 구조이다. 그러므로 직선방향으로의 활주운동 외에 회전 또는 선회운동이 요구되는 기기에는 적용이 불가능하다. 예컨대 슬라이딩 개폐방식의 휴대폰의 경우 가이딩베이스부재와 슬라이드부재는 휴대폰 본체와 덮개에 각각 결합된다. 종래의 슬라이딩 장치는 덮개의 회전동작을 가능하게 해주지 못한다. 최근 들어 휴대폰에 카메라기능과 동영상시청기능이 통합되면서, 휴대폰 덮개에 마련된 액정화면을 통해 동영상이나 화상의 가로방향 또는 세로방향으로 보기 위한 목적 또는 원활한 카메라촬영을 위한 목적으로 덮개를 자유롭게 회전할 수 있는 기능이 요구되고 있다.그러나 아직까지 슬라이딩타입의 휴대폰에서 덮개를 선회시킬 수 있는 구조가 알려진 것은 없다.

한편, 휴대폰의 덮개를 회전하는 기능은 폴더타입의 휴대폰에서는 이미 채용되어오고 있다. 즉, 종래의 폴더타입 휴대폰의 덮개 선회구조는 본체와 덮개를 개 방축 구조에 더하여 선회축 구조로 결합시켜 선회축에 대하여 덮개를 본체로부터 선회시킬 수 있는 구조이다. 이러한 폴더타입의 선회구조는 직경이 작은 축상 결합을 이룸으로써 덮개를 붙잡아 주는 힘이 기본적으로 그리 크지 않아 외력에 의해 손상이 쉽게 일어날 수 있을 뿐만 아니라 사용이 계속되면서 선회축구조의 구성요소들 간에 유격이 커져 덮개를 단단히 잡아주지 못하고 건들거리는 현상이 나타난다.

이런 문제점들은 종래의 선회축 구조의 본래적인 문제로 여겨진다. 보다 강한 보지력과 우수한 내구성을 갖는 새롭고 개선된 선회구조가 요구된다. 더구나, 폴더타입 휴대폰의 덮개 선회구조를 슬라이딩 타입 휴대폰에 그대로 적용하는 것은 적용조건이 다르므로 어렵다. 폴더타입 휴대폰에 적합한 선회장치의 개발이 요구된다.

따라서, 위와 같은 점들을 고려하여 본 발명의 제1의 목적은 토션스프링을 이용하여 적은 작동력으로 손쉽게 선회동작을 구현할 수 있고 나아가 결합구조가 안정적이고 견고하여 내구성이 우수한 선회장치를 제공하는 데 있다.

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상기 제1의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 원형의 안내공이 형성되는 선회운동판;상기 선회운동판을 평행하게 지지하는 지지판; 상기 지지판과의 사이에 상기 선회운동판이 개재되도록 상기 안내공을 통해 상기 지지판과 결합되어, 상기 선회운동판의 이탈을 방지하고 상기 지지판과 협력하여 상기 선회운동판이 자신을 축으로 삼아 선회운동을 하도록 안내하는 회전원판; 권선된 코일부와 그 코일부의 양끝에서 소정길이 연장된 두 팔을 구비하며, 상기 선회운동판과 상기 지지판 사이의 장착공간에 개재되고 상기 양 팔은 상기 선회운동판과 상기 지지판에 각각 결합되어, 외력에 의해 선회운동 중인 상기 선회운동판에 회전력을 제공하여 그 선회운동을 완성하게 하는 토션스프링부를 구비하며, 상기 선회운동판과 상기 지지판 중 어느 하나는 걸림돌기가 더 형성되고, 나머지 하나는 상기 걸림돌기가 삽입되어 상기 소정의 각도범위 내에서만 선회운동을 하도록 제한하는 호형의 선회각도제한홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 선회장치가 제공된다.

상기 선회장치의 실시예에 따르면, 상기 토션스프링부는 상기 회전원판의 좌우에 배치되는 제1 및 제2 토션스프링을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 및 제2 토션스프링은 외력에 의해 개시된 상기 선회운동의 진행과정에서 신장상태에서 압축상태를 거쳐 다시 신장상태로 전환되며, 상기 제1 및 제2 토션스프링은 압축상태에서 신장상태로 전환되는 동안에 얻어지는 회전력을 상기 선회운동판에 제공하여 상기 선회운동을 완성시킨다.

상기 선회장치의 실시예에 따르면, 상기 선회운동판은 상기 안내공의 내벽에 돌출된 환형의 제1걸림턱을 구비하며, 상기 회전원판은 상기 환형의 제1걸림턱을 관통하여 상기 지지판과 결합되는 전방부와 이에 일체로 연결되며 더 큰 직경을 가져 상기 제1걸림턱에 걸려 상기 안내공을 관통하지 못하도록 규제되는 후방부를 구비한다.

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상기 선회장치는 상기 선회운동판과 상기 지지판의 간격을 이격시켜 토션스프링부의 장착 공간을 마련하면서 상호간의 접촉면적을 줄여서 원활한 선회운동이 가능하도록 하는 구조를 더 도입하는 것이 바람직하다.

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이하에서는 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선회장치(10)를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 선회장치(10)를 결합한 상태의 정면도이다. 도 3은 도 2b의 절단선 A-A에서 본 단면도이다. 본 발명의 선회장치(10)는 두 개의 지지판이 서로 대략 평행을 이루면서 소정의 각도범위에서 선회가능하게 결합된 구조체이다. 도시한 바와 같이, 본 선회장치(10)는 선회운동판(100), 회전원판(200), 그리고 지지판(300)을 갖는다. 선회운동판(100)의 중심부에는 원형의 안내공(110)이 천공되어 있다. 이 안내공(110)내에는 회전원판(200)이 장착되어 회전 가능하게 지지되고, 그 회전원판(200)은 제2지지체(300)와 일체가 되어 회전할 수 있도록 결합된다.

회전원판(200)은 안내공(110)의 후방에서 끼워져 걸려 결합되기 위해서, 안내공(110)의 전방쪽 내벽에는 환형의 제1걸림턱(112)이 돌출하고 있고, 이에 대응하여 회전원판(200)의 후방측에는 제1걸림턱(112)과 걸림작용을 하도록 환형의 제2걸림턱(210)이 돌출하고 있다. 따라서, 안내공(110)은 전방측의 직경이 후방측보다 작고, 회전원판(200)도 전방측의 직경이 후방측의 직경보다 작아서, 안내공(110)내에 회전원판(200)이 완전히 삽입되어 전방으로의 이탈이 방지되는 결합구조를 이룬다. 이와 같이 회전원판(200)이 선회운동판(100)의 안내공(110)내에 삽입된 상태에서 지지판(300)과 회전원판(200)을 밀착시켜 서로 고정되도록 결합한다. 지지판(300)과 회전원판(200)은 볼트, 전기용접, 납땜 등의 방법으로 결합할 수 있을 것이다. 도면은 볼트 결합을 예시적으로 도시하는데, 예컨대 회전원판(200)에는 적어도 하나이상, 예컨대 도시한 바와 같이 원주방향을 돌아가면서 4개의 볼트공(220)들이 형성되어 있고, 지지판(300)에는 이들 볼트공(220)들과 대응되는 위치에 관통공(320)들이 천공되어 있다. 볼트(310)들은 후방에서 관통공(320)을 통해 끼워 넣어져 볼트공(220)들에 체결된다.

지지판(300)과 대면하고 있는 선회운동판(100)의 일면에는 안내공(110)과 접하여 환형의 안내턱(120)이 돌출되어 있고, 이 안내턱(120)과 대응되는 지지판(300)의 영역에도 대략 원형으로 가이드돌출부(330)가 형성되어 있다. 나아가, 선회운동판(100)과 지지판(300)에는 선회운동판(100)의 선회동작이 일정각도범위 내에서 이루어지도록 규제하는 수단이 제공된다. 그 수단은 예컨대 선회운동판(100)의 안내턱(120) 상의 어느 한 지점에서 전방으로 돌출된 걸림돌기(122)와, 이 걸림돌기(122)가 일정각도범위에서 운동하도록 규제하기 위해 지지판(300)의 가이드돌출부(330)에 호형으로 형성된 선회각도제한홈(332)으로 구성될 수 있다. 반대로, 걸림돌기(122)와 선회각도제한홈(332)은 형성되는 위치를 맞바꾸어 지지판(300)과 선회운동판(100)지지판의 대응되는 부분에 형성할 수도 있을 것이다. 선회운동판(100)의 선회각은 선회각도제한홈(332)의 각도 크기에 따라 정해지는 구조이다.상기 선회장치(10)는 탄성수단을 더 포함한다. 이 탄성수단은 선회운동판(100)과 지지판(300) 사이에는 이들 두 판(100, 300)에 각각 연결되어, 외력에 의해 시작된 선회운동판(100)의 지지판(300)에 대한 선회운동을 도와서 완성하게 하고 즉, 선회각도제한홈(332)의 한 쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 선회하도록 하는 밀어 주는 힘을 제공하고, 선회운동의 완성 후에는 그 상태를 유지하는 데 필요한 지지력을 제공한다. 이 탄성수단은 예컨대 하나 이상의 토션스프링으로 구성될 수 있다. 위와 같이, 선회운동판(100)과 지지판(300)의 대응면으로 돌출되는 안내턱(120)과 가이드돌출부(330)를 형성함에 의하여 토션스프링이 개재되어 작동할 수 있는 공간이 마련된다. 토션스프링은 안내턱(120)과 가이드돌출부(330)의 외측으로 1개만 설치해도 되지만, 선회 시 좌우균형을 맞추고 보다 우수한 작동력을 제공하기 위해서는 좌우 한 쌍을 배치하는 것이 바람직하다. 도면에는 제1 및 제2 토션스프링(400, 400a)을 채용한 경우가 도시되어 있다.

제 1 및 제 2토션스프링(400과 400a)은 각각 중앙의 코일부(410과 410a)와, 이 코일부(410과 410a)에서 양측으로 뻗어나간 한 쌍의 제1 및 제2팔(420,420a)과 (430,430a)로 구성된다. 제 1토션스프링(400)은 제1팔(420)이 선회운동판(100)의 좌반면 상측 모서리 근처이면서 안내턱(120) 주위의 소정의 위치에 결합되고, 제2팔(430)이 지지판(300)의 좌측의 중간 높이 지점에 결합된다. 제 2토션스프링(400a)은 제1팔(420a)이 선회운동판(100)의 우반면 하측 모서리 근처이면서 안내턱(120) 주위의 소정의 위치에 결합되고, 제2팔(430a)이 지지판(300)의 우측의 중간 높이 지점에 결합된다.

선회운동판(100) 위에서 지지판(300)이 외력에 의해 선회를 개시한 경우, 이렇게 제1 및 제2토션스프링(400,400a)은 선회동작이 소정각도에 이르기까지는 압축되었다가 그 소정각도를 지나서는 설사 그 외력이 더 이상 가해지지 않는다 하더라도 압축된 토션스프링의 복원력에 의해 걸림돌기(122)가 선회각도제한홈(332)의 끝에 걸릴 때까지 지지판(300)이 회전하도록 해준다.

어떤 대상장치에 선회기능을 제공하기 위해 전술한 선회장치(10)를 적용고자 할 경우, 선회운동판(100)과 지지판(300)은 상기 대상장치의 몸체부와 그 몸체부 위에서 선회운동을 하는 선회체부의 일부를 각각 이루거나 또는 그 몸체부와 선회체부에 각각 고정되는 결합구조를 이루면 될 것이다.도 4는 본 발명의 선회장치(10)에서 토션스프링의 동작을 설명하기 위한 설명도 인데, 이를 참조하여 토션스프링의 작용에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.

초기위치에서, 예컨대 선회운동판(100)과 지지판(300)이 겹쳐있는 상태(위치P1)에서는 제1,제2토션스프링(400,400a)은 거의 압축되지 않은 상태에 있게 된다. 이 상태에서 외력을 가해 선회운동판(100)과 지지판(300) 중 어느 하나, 예를 들어 지지판(300)을 화살표 방향으로 선회시키면 제1,제2토션스프링(400,400a)은 점점 압축되어 각 토션스프링의 양 팔의 끝부분이 가장 근접한 위치인 P2에서 가장 많이 압축된다. 위치 P2를 전환점으로 하여 그 지점을 지나고부터는 제1,제2토션스프링(400,400a)은 복원력을 제공하므로 선회운동판(100)은 외력이 더 이상 가해지지 않더라도 진행하던 선회방향으로 계속 선회운동을 하여 제한된 각도, 예컨대 90도(위치P3)까지 스스로 운동하게 한다. 반대로 위치 P3에서 위치 P1으로 선회하는 경우에는 전술한 경우와는 역의 과정을 거치게 된다. 따라서, 사용자는 지지판(300)을 위치 P2를 통과하도록 선회시키면 그 다음부터는 토션스프링(400,400a)의 복원력에 의하여 원하는 각도, 즉 걸림돌기(122)가 선회각도제한홈(332)의 끝에 걸릴 때까지 선회동작을 이룰 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 선회장치를 슬라이딩 장치에 통합하여 '선회기능을 갖는 슬라이딩 장치'를 구성할 수 있다. 이러한 슬라이딩 장치를 이용하면, 분리된 두 개의 개체 예를 들면 휴대폰의 본체부와 덮개부를 슬라이딩 방식으로 직선운동을 하게 할 수 있음과 동시에 어느 하나의 개체 예컨대 덮개부를 선회시키는 것도 가능하다. 상설한 선회장치(10)와 조합될 수 있는 슬라이딩 장치에는 특별한 제한이 없다. 왜냐하면 선회장치의 선회운동판(100)과 지지판(300) 중 어느 하나가 그 자체로서 슬라이딩 장치의 슬라이딩 운동을 하는 슬라이드부재의 일부 또는 전부를 이루거나 혹은 그러한 슬라이드부재에 고정되는 형태로 결합하는 방식으로 조합하면 되기 때문이다. 따라서 위 종래기술에 관한 설명에서 언급했던 여러 가지 종류의 슬라이딩 장치들 뿐만 아니라 앞으로 나올 슬라이딩 장치도 상기 선회장치(10)와 조합될 수 있다.

도 5는 한 쌍의 토션스프링을 이용하여 직선의 슬라이딩 운동을 가능하게 하는, 본 발명에 따른 슬라이딩 장치(20)의 기본적인 구조를 개략적으로 도시한다. 도시한 바와 같이 슬라이딩 장치(20)는 가이딩베이스부재(510)와, 이 가이딩베이스부재(510)에 활주 가능하게 결합하는 슬라이드부재(520) 및 이 슬라이드부재(520)의 활주를 돕는 제1 및 제2 토션스프링(530, 540)을 구비하고 있다.

가이딩베이스부재(510)는 사각형 판재(512)와, 이의 좌우측 모서리를 따라서 서로 평행하게 배치되는 제1 및 제2 가이드바(514a, 514b), 그리고 상기 사각형 판재(512)와 협력하여 두 개의 가이드바(514a, 514b)를 상하에서 붙잡아 고정시켜주는 가이드바고정부재(550a, 550b)를 구비한다. 바람직하게는, 제1 및 제2 가이드 바(514a, 514b)와 마주보고 있는 직사각형 판재(512)의 양측면에는 제1 및 제2 안내턱(516a, 516b)이 형성된다. 나아가 슬라이드부재(520)는 가이딩베이스부재(510)의 가이드바(514a, 514b)와 결합되어 가이딩베이스부재(510)의 상하방향으로 활주할 수 있도록 해주는 제1 및 제2 활주결합손(522a, 522b)을 그 양측 가장자리에 구비하고 있다. 이 제1활주결합손(522a)은 제1가이드바(514a)가 관통하는 제1가이드공(524a)과, 제1안내턱(516a)에 활주가능하게 맞물리는 제1레일(526a)로 이루어져 있으며, 제2활주결합손(522b)도 제2가이드바(514b)가 관통하는 제2가이드공(524b)과, 제2안내턱(516b)에 활주가능하게 맞물리는 제2레일(526b)로 이루어져 있다. 따라서, 제1 및 제2 가이드바(514a, 514b)와 제1 및 제2 가이드공(524a, 524b)의 결합에 의해 활주안내되는 동시에 제1 및 제2 안내턱(516a, 516b)과 제1 및 제2 레일(526a, 526b)의 계합에 의해 직진안내성을 보강하고 있다.

한편, 제3 토션스프링(530)은 중앙의 코일부(532)로부터 양쪽으로 한 쌍의 팔(534a, 534b)이 서로 다른 방향으로 뻗어나가는 형태로 구성되고, 제4 토션스프링(540)도 마찬가지로 중앙의 코일부(542)로부터 양쪽으로 한 쌍의 팔 (544a, 544b)이 서로 다른 방향으로 뻗어나가는 형태로 구성된다. 이 제3 및 제4 토션스프링(530, 540) 각각은 그의 일단은 가이딩베이스부재(510)에 고정되고, 타단은 슬라이드부재(520)에 고정된다. 구체적으로는, 가이딩베이스부재(510)의 대략 중간부위의 좌우 양측 가장자리 근처에는 약간 어긋나게 제1 및 제2 결합공들(518a, 518b)이 형성되고, 이 제1 및 제2 결합공들(518a, 518b)에 제3 및 제4 토션스프링(530, 540)의 한 쪽 팔(534a, 544a)의 단부가 각각 선회가능하게 결합된다. 제3 및 제4 토션스프링(530, 540)의 다른 쪽 팔(534b, 544b)의 단부는 슬라이드부재(520)의 대략 중앙부위에 선회가능하게 고정된다. 가이딩베이스부재(510)의 좌측 모서리 근처에 한 쪽 팔(534a)이 결합된 제3 토션스프링(530)의 상기 다른 쪽 팔(534b)의 단부는 슬라이드부재(520)의 우측 절반 영역에 결합되고, 마찬가지로 가이딩베이스부재(510)의 우측 모서리 근처에 한 쪽 팔(544a)이 결합된 제4 토션스프링(540)의 상기 다른 쪽 팔(544b)의 단부는 슬라이드부재(520)의 좌측 절반 영역에 결합되는 것이 바람직하다. 나아가, 제3 및 제4 토션스프링(530, 540) 각각의 양쪽 팔의 결합위치는 이들이 선회운동을 할 때 양 팔(534b, 544b)이 서로 교차되지는 않는 지점인 것이 바람직하다.

토션스프링(530, 540)의 이러한 결합구조에 의해, 사용자가 가한 외력에 의해 슬라이드부재(520)가 가이딩베이스부재(520) 위를 활주하는 과정에서, 이 제3 및 제4 토션스프링(530, 540)은 서로 협력하여 슬라이드부재(520)가 가이딩베이스부재(510)의 상단 또는 하단의 끝까지 이동하도록 밀어주는 힘을 제공한다. 보다 상세하게는, 외력이 가해지기 전에는 슬라이드부재(520)는 두 개의 토션스프링(530, 540)의 미는 힘에 의해 가이딩베이스부재(510)의 최상단과 최하단 어느 한 곳에 있도록 지지된다. 이 때는 토션스프링(530, 540)이 최대로 신장된 상태를 유지하고 있다. 그 상태에서 슬라이드부재(520)를 밀어올리거나 잡아내리는 외력이 가해지면 슬라이드부재(520)는 가이딩베이스부재(510)의 판면 위에서 가이딩베이스부재(510)의 상단 또는 하단 쪽으로 활주이동을 시작하는데, 그 활주이동의 과정에서 토션스프링(530, 540)의 양 팔(534a, 534b)와 (544a, 544b)은 보다 좁은 각을 이루도록 계속 압축되다가 어느 지점을 통과한 다음부터는 다시 복원력에 의해 다시 신장된다. 토션스프링(530, 540)은 이러한 신장 과장에서는 외력이 없더라도 슬라이드부재(520)가 가이딩베이스부재(510)의 최상단 또는 최하단까지 이동할 수 있는 작동력을 제공하게 된다.

위와 같은 슬라이딩 장치(20)에 선회기능을 부가하기 위해서는 앞서 설명한 선회장치(10)의 지지판(300)을 슬라이드부재(520)에 부착하는 방식(제1 방식) 혹은 슬라이드부재(520)의 구조를 변형하여 슬라이드부재의 기능 외에 선회장치(10)의 지지판(300)의 기능까지도 갖도록 하는 방식(제2 방식)을 활용하면 된다. 부품 수, 두께 등의 측면에서 제2 방식이 더 유리하다. 도 6과 7은 각각 제2 방식에 따라 선회장치를 토션스프링을 이용한 슬라이딩 장치에 통합한 구조의 일 예를 도시한 분해사시도와 결합사시도이다. 도 7에 도시된 선회가능 슬라이딩 장치(30)는 선회운동과 직선운동을 동시에 독립적으로 할 수 있다.

도 3의 선회장치(10)를 도 5의 슬라이딩 장치(20)에 상기 제2 방식으로 적용함에 있어서, 변경되어야 할 부분은 선회장치(10)의 지지판(300) 즉, 슬라이딩 장치(20)의 슬라이드부재(520)이다. 선회장치의 지지판(300)이 슬라이딩 장치의 슬라이드부재(520)의 역할까지 하기 위해서는, 지지판(300)은 가이딩베이스부재(500)과 활주가능하게 결합하는, 슬라이딩부재(520)의 활주결합손을 더 갖춘 구조로 변형되어야 한다. 변형된 지지판 즉, 슬라이딩가능 지지판(300a)은 도 6에 도시된 것처럼, 그의 양측 모서리에 가이딩베이스부재(500)의 가이드바(514a, 514b)를 내삽하는 관통공(342a, 342b)이 마련된 삽입손(350a, 350b)을 더 갖는다. 나아가 삽입손 (350a, 350b)은 가이딩베이스부재(500)의 제1 및 제2 안내턱(516a, 516b)과 활주가능하게 맞물리는 가이드레일(346a, 346b)을 더 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 슬라이딩가능 지지판(300a)은 가이드바(514a, 514b)와 가이드공(342a, 342b)의 결합에 의해 상하로 활주안내되는 동시에 안내턱(516a, 516b)과 가이드레일(346a, 346b)의 계합에 의해 직진안내성을 보강한다. 안내턱(516a, 516b)과 가이드레일(346a, 346b)의 결합구조는 좌우 측방에서 가해지는 외부작용력에 대항하여 버텨줄 수 있으므로 가이드바(514a, 514b)의 휨을 막아주는 역할도 한다.

도 6의 각 부품을 조립하는 순서는 다음과 같다. 가이드바(514a, 514b)를 가이드공(342a, 342b)에 삽입한 다음, 가이드바 고정부재(550b)를 볼트(554a, 554b) 조립을 통해 사각형 판재(512)에 고정시켜 가이딩베이스부재(500)에 슬라이딩가능 지지판(300a)을 결합한다. 슬라이딩가능 지지판(300a)가 가이드바 고정부재(550b)에 부딪힐 때 이 충격과 소음을 흡수하기 위해 완충고무(552a, 552b)를 가이드바(514a, 514b)와 가이드바 고정부재(550b)에 개재시키는 것이 바람직하다. 이 과정에서 토션스프링(530, 540)을 위에서 설명한대로 슬라이딩가능 지지판(300a)과 가이딩베이스부재(500)에 결합한다. 나아가, 슬라이딩가능 지지판(300a)의 내측에서 볼트(310a)들을 슬라이딩가능 지지판(300a)의 관통공(320a)들을 통과시켜 회전원판(200)의 볼트공(220)들에 체결함에 의하여 슬라이딩가능 지지판(300a)에 선회운동판(100)이 선회가능하게 결합된다. 물론 이 과정에서 토션스프링(400, 400a)을 앞서 설명한대로 슬라이딩가능 지지판(300)과 선회운동판(100)에 결합한다.

이와 같은 조립을 통해 도 7에 예시된 것과 같은 선회가능 슬라이딩장치(30) 가 얻어진다. 이 장치(30)는 슬라이딩가능 지지판(300a)과 선회운동판(100)은 일체가 되어 가이딩베이스부재(500) 위에서 아래위로 활주운동을 할 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 활주운동과는 독립되어, 선회운동판(100)이 또한 슬라이딩가능 지지판(300a) 위에서 소정의 각도범위에서 선회운동을 할 수 있다. 도 7에서 일점쇄선으로 나타낸 부분은 선회운동판(100)이 슬라이딩가능 지지판(300a)에 실려 가이딩베이스부재(500)의 최상단으로 활주이동한 다음 반시계방향으로 90도 회전한 경우를 도시한다.

이러한 선회가능 슬라이딩장치(30)는 선회체가 본체에 대하여 선회운동과 직선운동을 독립적으로 동시에 하는 것이 요구되는 응용기기에 적용될 수 있다. 응용기기에 적용될 경우, 기기의 본체와 선회체(슬라이딩 및 선회 동작됨)는 각각 가이딩베이스부재(500)와 선회운동판(100)에 각각 고정된다(위의 경우와는 반대로 짝을 맞바꾸어 고정되어도 무방하다).

도 7의 선회가능 슬라이딩 장치(30)가 적용되는 응용기기가 예를 들어, 휴대폰인 경우를 도 8에 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 키패드부(612)가 배치된 휴대폰의 본체부(610)에 선회운동판(100)을 예컨대 볼트로 고정시키고, 디스플레이패널(622)이 배치된 휴대폰 덮개부(620)에 가이딩베이스부재(500)를 예컨대 볼트(630a, 630b)로 고정시키면 조립이 완성된다. 이렇게 얻어진 선회 및 슬라이딩 가능 휴대폰(40)은 본체부(610)와 덮개부(620)이 일렬로 정렬된 상태("A-상태")에서 서로 직선방향의 활주운동을 할 수 있으며, 이러한 것과는 독립되어, 덮개부(620)가 본체부(610)에 대하여 대략 90도 선회운동을 할 수도 있으며, 나아가 덮개부 (620)가 90도 선회한 상태("B-상태")에서 직선방향의 활주운동도 할 수 있다

여기에서 개시되는 실시예는 여러 가지 실시가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에 의해서만 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 물론, 균등한 다른 실시예가 가능하다. 예컨대, 위에서는 선회장치(10)를 토션스프링들이 장착된 슬라이딩 장치(30)에 적용된 것을 설명하였지만, 그것은 예시적인 것에 불과하며 제한적으로 이해되어서는 아니 된다. 즉, 선회장치(10)는 직선방향의 슬라이딩 운동을 제공할 수 있다면 어떤 구조 내지 방식의 슬라이딩 장치와도 조합될 수 있다. 또한, 상기 선회가능 슬라이딩 장치의 적용 대상을 휴대폰을 예로 하였지만, 이에 한정되지 않고 본체와 선회체를 가지며 이들 간에 직선운동과 선회운동을 가능하게 해주어야 하는 응용기기라면 널리 적용될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 선회장치는 토션스프링을 이용하여 적은 작동력으로 손쉽게 선회동작을 구현할 수 있고, 나아가 축상결합이 아니라 판상의 선회결합구조를 채택함으로써 결합구조가 안정적이고 견고하여 내구성이 뛰어나다. 또한, 본 발명은 선회장치를 슬라이딩 장치에 적용시켜 직선방향의 슬라이딩운동과 함께 선회동작을 복합적으로 구현할 수 있으므로 이러한 운동방식을 필요로 하는 응용분야에 널리 적용될 수 있다. 특히 휴대폰에 응용할 경우, 디스플레이 화면의 가로보기가 용이하게, 모바일게임을 할 때 양손 조작의 용이성을 강화 시켜줄 수 있는 등의 장점이 있다.

Claims (17)

1. 원형의 안내공이 형성되는 선회운동판;

   상기 선회운동판을 평행하게 지지하는 지지판;

   상기 지지판과의 사이에 상기 선회운동판이 개재되도록 상기 안내공을 통해 상기 지지판과 결합되어, 상기 선회운동판의 이탈을 방지하고 상기 지지판과 협력하여 상기 선회운동판이 자신을 축으로 삼아 선회운동을 하도록 안내하는 회전원판; 및

   권선된 코일부와 그 코일부의 양끝에서 소정길이 연장된 두 팔을 구비하며, 상기 선회운동판과 상기 지지판 사이의 장착공간에 개재되고 상기 양 팔은 상기 선회운동판과 상기 지지판에 각각 결합되어, 외력에 의해 선회운동 중인 상기 선회운동판에 회전력을 제공하여 그 선회운동을 완성하게 하는 토션스프링부를 구비하며,

   상기 선회운동판과 상기 지지판 중 어느 하나는 걸림돌기가 더 형성되고, 나머지 하나는 상기 걸림돌기가 삽입되어 상기 소정의 각도범위 내에서만 선회운동을 하도록 제한하는 호형의 선회각도제한홈을 구비하며,

   상기 선회운동판은 상기 안내공의 내벽에 돌출된 환형의 제1걸림턱을 구비하며, 상기 회전원판은 상기 환형의 제1걸림턱을 관통하여 상기 지지판과 결합되는 전방부와 이에 일체로 연결되며 더 큰 직경을 가져 상기 제1걸림턱에 걸려 상기 안내공을 관통하지 못하도록 규제되는 후방부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선회장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 토션스프링부는 상기 회전원판의 좌우에 배치되는 제1 및 제2 토션스프링을 포함하며, 상기 제1 및 제2 토션스프링은 외력에 의해 개시된 상기 선회운동의 진행과정에서 신장상태에서 압축상태를 거쳐 다시 신장상태로 전환되며, 상기 제1 및 제2 토션스프링은 압축상태에서 신장상태로 전환되는 동안에 얻어지는 회전력을 상기 선회운동판에 제공하여 상기 선회운동을 완성하는 것을 특징으로 하는 선회장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제 1토션스프링은 한 쪽 팔이 상기 선회운동판의 좌반면 상측 모서리 근처이면서 상기 안내공 주위의 소정 위치에 결합되고 다른 쪽 팔이 상기 지지판의 좌측의 중간 높이 지점에 결합되며, 상기 제 2토션스프링은 한 쪽 팔이 상기 선회운동판의 우반면의 하측 모서리 근처이면서 상기 안내공 주위의 소정 위치에 결합되고 다른 쪽 팔이 상기 지지판의 우측의 중간 높이 지점에 결합되는 것을 특징으로 하는 선회장치.
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6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 선회운동판과 상기 지지판 모두 또는 이들 중 어느 하나에는 이들 양자를 소정 간격 이격시켜 상기 토션스프링부의 장착 공간을 마련하면서 상호간의 접촉면적을 줄여서 원활한 선회운동이 가능하도록 하는 호상 또는 환상의 가이드돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 선회장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 가이드돌출부는 상기 선회운동판과 대면하는 상기 지지판의 일면으로부터 돌출되며, 상기 선회운동판에는 상기 가이드돌출부와 대응되는 위치에 환상 또는 호상으로서 상기 가이드돌출부와 서로 활주가능하게 접촉하는 안내턱이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 선회장치.
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