KR100688084B1 - 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈 - Google Patents

Abstract

폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈이 개시된다. 가이드 면이 형성된 하우징 본체와, 하우징 본체와 결합하는 하우징 캡으로 구성된 캠 하우징과, 캠 하우징 내부에 포함되어 있으며, 상기 가이드 면에 맞물리는 형태인 힌지 샤프트와, 힌지 샤프트와 끼움결합 하되, 힌지 샤프트의 끼움방향의 이동은 자유로우나 회전시에는 힌지 샤프트와 일체적으로 구동하는 기어 샤프트, 하우징 캡과 힌지 샤프트 사이에 위치하되, 중심으로 상기 기어 샤프트가 개재되는 탄성부재, 기어 샤프트에 토크를 발생시키기 위하여 동력을 출력하는 기어드 모터부를 포함하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈은 슬라이드 캠에 의해 발생하는 모터의 불필요한 부하를 제거하고, 불완전 개폐된 폴더에 필요한 회전만 제공할 수 있다.

힌지 샤프트, 기어 샤프트, 캠 하우징, 하우징 본체, 기어 모듈, 센서 브러쉬, 센서 돌기

Description

폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈{Automatic open/close module of folder type portable telephone}

도 1은 종래기술에 따른 폴더형 휴대폰의 개략적 사시도.

도 2는 종래기술에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 사시도.

도 3은 종래기술에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 단면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 단면도.

도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기어 샤프트의 횡단면도.

도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 힌지 샤프트와 기어 샤프트의 작동 예시도.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 단면도.

도 7은 도 6의 실시예에 따른 하우징 본체의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 힌지부 11: 캠 하우징

12: 탄성부재 13: 슬라이드 캠

15: 가이드 면 20: 센서부

21: 센서 브러쉬 22: 센서 돌기

30: 기어드 모터부 31: 기어 모듈

32: 모터 41: 힌지 샤프트

42: 기어 샤프트

본 발명은 휴대폰에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 휴대폰은 많은 기종이 폴더형이다. 폴더형은 폴더와 본체로 나누어 지며 이는 개폐 모듈에 의해서 열리거나 닫히게 된다. 이러한 폴더형의 휴대폰이 대세를 이루는 이유는 넓은 액정창을 장착하고, 외부로부터 액정창을 보호하기 위해서 이다.

한편, 현재 휴대폰은 단순한 통화기능 뿐만 아니라, 카메라 기능, 게임 기능 등 원래의 통신수단을 넘은 다양한 편리한 기능이 추가되는 추세이다. 최근에는 폴더를 자동으로 개폐하는 모델까지 개발됨으로써 그 편리함과 세련미가 더해지고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 폴더형 휴대폰의 개략적 사시도이다. 도 1을 참조하 면, 본체(1), 폴더(2), 개폐 모듈(3)이 도시되어 있다.

본체에(1)는 숫자와 방향표시등으로 이루어진 버튼이 있으며, 각종 송수신 정보는 폴더(2)의 액정 화면을 통해서 볼 수 있다. 개폐 모듈(3)은 폴더(2)를 개방할 때 초기에 일정한 위치까지 열어 젖히면 그 위치 이후에는 내부 탄성부재의 힘으로 저절로 완전히 젖혀지게 하고, 반대로 열려진 액정부(2)를 닫을 때에는 초기에 약간의 힘으로 가하여 일정한 위치까지 밀어주면 그 다음 이후에는 탄성부재의 힘으로 완전히 닫히게 되는 작동을 한다. 개폐 모듈(3)은 도 2와 도3을 참조로 상세히 설명하겠다.

도 2는 종래기술에 따른 폴더형 휴대폰의 개폐 모듈의 사시도이며, 도 3은 개폐 모듈의 단면도이다. 도 2와 도3을 참조하면, 힌지부(10), 캠 하우징(11), 고정 돌기(19), 가이드 홈(18), 탄성부재(12), 슬라이드 캠(13), 걸림 돌기(14), 가이드 면(15), 센서부(20), 센서 브러쉬(21), 센서 돌기(22), 기어드 모터부(30), 기어 모듈(31), 모터(32), 힌지 샤프트(41), 기어 샤프트(42)가 도시되어 있다.

도면의 계폐 모듈은 폴더형 휴대폰의 자동 계폐 모듈에 관한 것이다. 힌지부(10)는 크게 슬라이드 캠(13), 캠 하우징(11), 탄성부재(12)으로 크게 구성된다. 캠 하우징(11) 내부의 탄성부재(12)는 슬라이드 캠(13)을 외부로 일정한 힘으로 밀어내는 역할을 한다.

기어드 모터부는(30)은 기어 모듈(31)과 모터(32)로 구성되어 있다. 개폐 모듈에 사용되는 모터(32)는 초소형 모터이다. 따라서 토크를 증배시키기 위해서 기 어 모듈(31)이 필요하다. 기어 모듈(31)은 유성 기어단으로 구성되어 있다.

기어 모듈(31)에 의해서 증가된 토크는 기어 샤프트(42)를 통하여 외부로 출력된다. 기어 샤프트(42) 말단에는 힌지 샤프트(41)가 있어, 도 1의 폴더(2)가 열리거나 젖힐 때 걸림턱의 역할을 한다.

힌지부(10)는 캠 하우징(11), 탄성부재(12), 슬라이드 캠(13)으로 구성되어 있다. 슬라이드 캠(13)은 캠 하우징(11) 내부에서 유동이 가능하나, 탄성부재(12)의 탄성력에 의해 외부로 일부가 돌출된 형태이다. 그러나 걸림 돌기(14)에 의해 캠 하우징(11)으로부터 이탈되지 않는다.

센서부(20)는 센서 브러쉬(21), 센서 돌기(22)로 구성되어 있어, 모터(32)가 일정한 각도만 회전하도록 한다.

한편, 수동으로 폴더를 젖힐 때에는 힌지 샤프트(41)가 고정되게 된다.

종래 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈은 슬라이드 캠이 탄성부재의 탄성력에 의해서 힌지 샤프트를 일정한 힘으로 밀면서 접촉하고 있다. 따라서 모터의 축 방향 하중을 항상 발생시켜 모터는 회전을 위한 부하 이외에 힌지 샤프트에 의한 부하도 동시에 받는 구조였다. 이러한 구조는 모터의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 신뢰성 측면에서도 취약할 수 밖에 없다. 또한 센서부는 모터가 회전시 일정한 각도만 회전할 수 있도록 모터를 통제하므로, 폴더가 수동 동작으로 일부 열려져 있는 경우, 센서부는 이를 감지 하지 못하고 항상 동일한 각도를 회전하여 불필요한 동작을 야기 시켰다.

본 발명은 슬라이드 캠에 의해 발생하는 모터의 불필요한 부하를 제거하고, 불완전 개폐된 폴더에 필요한 회전만 제공할 수 있도록 모터를 제어하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈을 제공하는 것이다..

본 발명의 일측면에 따르면, 가이드 면이 형성된 하우징 본체와, 하우징 본체의 일측과 결합하는 하우징 캡으로 구성된 캠 하우징과, 캠 하우징 내부에 포함되어 있으며, 상기 가이드 면에 맞물리는 형태인 힌지 샤프트와, 힌지 샤프트와 끼움결합 하되, 힌지 샤프트의 끼움방향의 이동은 자유로우나 회전시에는 힌지 샤프트와 일체적으로 구동하는 기어 샤프트, 하우징 캡과 힌지 샤프트 사이에 위치하되, 중심으로 상기 기어샤프트가 개재되는 탄성부재, 기어 샤프트에 토크를 발생시키기 위하여 동력을 출력하는 기어드 모터부를 포함하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈이 제공된다.

힌지 샤프트에는 가이드 홈이 형성되어 있고, 이에 대응하도록 기어 샤프트에는 가이드 돌출부를 형성할 수 있다. 가이드 돌출부는 반구형이며 가이드 홈은 이에 대응하는 구조를 이루어, 일정한 힘으로 회전시 걸림턱의 역할을 한다.

하우징 본체의 말단에는 끼움 돌기가 형성되며, 상기 하우징 캡에는 걸림 홈이 형성되는 것이 바람직하다. 하우징 캡이 분리 결합이 용이하도록 형성하는 것이 캠 하우징의 조립에 용이하기 때문이다. 한편, 하우징 본체와 하우징 캡은 나사결합할 수도 있다.

기어 샤프트는 횡단면이 반원, 삼각형 또는 사각형인 것이 바람직하다. 기어 샤프트가 회전하는 경우 힌지 샤프트도 일체적으로 회전하도록 하기 위함이다.

탄성부재는 힌지 샤프트를 일정한 힘으로 하우징 본체에 접촉하도록 한다.

기어드 모터부는 기어 모듈과 모터로 구성되는 것이 바람직하다. 소형 모터의

토크로 폴더를 개폐하기는 어려운바 기어 모듈을 이용한 토크의 증배가 필요하다. 이러한 기어 모듈은 유성 기어단인 것이 효과적이다.

상기 하우징 캡에는 센서 브러쉬가 부착될 수 있으며, 기어드 모터부에는 센서 돌기가 부착될 수 있다.

센서 브러쉬는 기어 모듈과 마주보는 하우징 캡의 외면에 선형으로 형성되는 것이 바람직하며, 기어 샤프트를 기준으로 대칭적으로 부착되는 것이 바람직하다. 한편, 센서 돌기도 기어 샤프트를 기준으로 대칭적으로 기어 모듈의 표면에 부착되는 것이 바람직하다. 상기 센서 브러쉬와 센서 돌기는 일정한 각도를 회전하면 모터의 동작을 정지시키는 신호를 제어부에 전달하는 역할을 한다.

이하, 본 발명에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 단면도, 도 5a는 기어 샤프트의 횡단면도, 도 5b는 힌지 샤프트와 기어 샤프트의 작동 예시도이다. 도 4를 참조하면, 하우징 본체(52), 하우징 캡(51), 캠 하우징(50), 가이드 면(15), 힌지 샤프트(41), 탄성부재(12), 센서 브러쉬(21), 센서 돌기(22), 센서부(20), 기어 모듈(31), 모터(32), 기어 샤프트(42)가 도시되어 있다.

하우징 본체(52)는 폴더와 직접적으로 연결된 부분으로, 폴더 개폐시 폴더의 와 일체적으로 회전한다. 하우징 본체(52)의 말단은 가이드 면(15)이 형성되어 있다. 가이드 면(15)의 가운데 부분은 만입된 형태를 이루고 있고, 힌지 샤프트(41)는 이러한 가이드 면(15)과 대응되도록 돌출된 구조이다.

하우징 캡(51)은 하우징 본체(52)와 끼움 결합을 하거나, 나사 결합을 하여 내부에 탄성부재(12), 힌지 샤프트(41)가 들어갈 수 있는 공간을 만든다.

한편, 기어 샤프트(42)는 힌지 샤프트(41)의 중심을 관통하고 있다. 힌지 샤프트(41)는 기어 샤프트(42)를 따라 유동이 가능한 구조이나, 기어 샤프트(42)가 회전하는 경우 일체적으로 구동한다.

도 5a와 같이 기어 샤프트(42)의 횡단면은 반원인 모양으로 될 수 있으며, 이러한 모양에 대응되도록 힌지 샤프트(41)를 기어 샤프트(42)에 결합하는 경우, 도 5b와 같이 힌지 샤프트(41)는 자유롭게 유동이 가능하다. 그러나 기어 샤프트(42)의 단면이 원형이 아니므로 회전시에는 힌지 샤프트(41)와 일체적으로 구동한다. 기어 샤프트(42)의 단면은 힌지 샤프트(41)와 일체적으로 회전하기 위한 목적 의 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다.

한편, 기어 샤프트(42)에 탄성부재(12)가 삽입되어 있어, 힌지 샤프트(41)를 하우징 본체(52)의 가이드 면(15)으로 밀어낸다. 이러한 구조에서는 기어 샤프트(42)에 탄성부재(12)의 힘이 전달되지 않는다. 따라서, 모터(32)는 회전으로 발생하는 부하 이외에 다른 부하는 받지 않게 된다.

탄성부재(12)는 일반적으로 코일형 스프링이 사용될 수 있으나 동일한 역할은 한다면 다른 형태의 부재를 사용하여도 무방하다.

모터(32)가 구동하지 않을 시에는 기어 샤프트(42)는 고정되어 있다. 이때 폴더를 개폐할 경우 하우징 본체(52)의 가이드 면(15)은 회전하게 되고 가이드 면(15)과 맞물려 있는 힌지 샤프트(41)는 가이드 면(15)을 따라 후퇴하게 된다. 이때 탄성부재(12)는 압축되며, 가이드 면(15)이 최고로 돌출된 부분을 지나는 순간 탄성부재(12)의 탄성력에 의하여 쉽게 미끄러지며 폴더의 개폐가 완료된다.

모터(32)가 구동하는 경우에는, 모터(32)의 토크가 기어 모듈(31)에 의하여 증배되어 기어 샤프트(42)를 회전시키고, 이때 힌지 샤프트(41)는 가이드 면(15)과 맞물려 하우징 본체(52)를 회전시켜 폴더를 개폐한다.

한편, 폴더의 개폐는 최대 180도 정도의 회전각이 필요하다. 따라서, 모터(32)의 구동을 어느 정도의 각에서 멈출 필요가 있다. 이러한 작용을 하는 것이 센서부(20)이다. 센서부(20)는 센서 브러쉬(21)와 센서 돌기(22)로 구성되어 있다.

센서 브러쉬(21)는 기어드 모터부(30)와 마주보는 하우징 캡(51)의 외면에 선형으로 형성되어 있으며, 기어 샤프트(42)를 기준으로 대칭적으로 형성되어 있다. 또한, 센서 돌기(22)는 기어드 모터부(30)의 하우징 캡(51)과 마주보는 외면에 형성되어 있으며, 대칭적인 모양이다. 대칭적으로 형성한 이유는 기어 샤프트(42)가 180도 회전할 때마다, 센서 브러쉬(21)와 센서 돌기(22)를 교차하도록 하여 모터의 구동을 제어하기 위함이다.

상기 센서부(20)의 작동 방법을 설명하면, 센서 브러쉬(21)와 센서 돌기(22)가 접촉하는 경우 전기적인 신호가 제어부(미도시)에 전달되어 모터(32)를 구동하거나 멈추게 된다. 이때, 폴더가 이미 어느 정도 열린 경우에는 이와 일체를 이루고 있는 캠 하우징(50) 및 센서 브러쉬(21)도 어느 정도 회전된 상태이다. 따라서, 모터(32)는 나머지 회전각에 해당하는 만큼만 회전하면 폴더를 충분히 개폐하게 된다. 예를 들어, 폴더를 개폐하기 위해서는 180도의 회전각이 필요한데 휴대폰 사용자가 직접 폴더를 30도 정도 열었다고 가정하면, 폴더가 모두 열리기 위해서는 150도 정도의 회전이 필요하다. 본 실시예의 경우 이미 센서 브러쉬(21)와 센서 돌기(22)는 30도 회전된 상태이므로, 모터(32)는 기어 샤프트(42)를 150도만 회전시키면 센서 돌기(22)와 접촉하고, 이 신호는 제어부(미도시)에 전달되어 모터(32)의 구동을 멈추게 한다. 따라서 불필요한 모터(32)의 구동은 필요하지 않게 된다. 이와 같은 동작은 센서 브러쉬(21)가 폴더의 회전과 일체를 이루고 있는 캠 하우징(10)의 하우징 캡(51)에 부착되어 있기 때문에 가능하다.

도 6은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈의 단면도이다. 도 6을 참조하면, 하우징 본체(52), 하우징 캡(51), 캠 하우징(50), 가이드 홈(61), 가이드 돌출부(62), 힌지 샤프트(41), 탄성부재(12), 센서 브러쉬(21), 센서 돌기(22), 센서부(20), 기어 모듈(31), 모터(32), 기어 샤프트(42)가 도시되어 있다.

본 실시예는 사용자가 일정한 각도별로 폴더를 개폐할 수 있는 폴더 개폐 모듈이다. 하우징 본체(52)의 말단에는 가이드 홈(61)이 형성되어 있으며, 이와 대응되는 힌지 샤프트(41)에는 가이드 돌출부(62)가 형성되어 있다. 가이드 홈(61)은 가이드 돌출부(62)가 형성된 힌지 샤프트(41)의 회전을 제한한다. 그러나 가이드 돌출부(62)가 가이드 홈(61)으로부터 이탈하는 경우에는 힌지 샤프트(41)가 쉽게 회전한다. 가이드 홈(61)은 일종의 걸림턱 역할을 하게 된다.

도 7은 도6의 실시예에 따른 하우징 본체의 사시도로서, 하우징 본체(52)에는 다수의 가이드 홈(61)이 형성되어 있다. 따라서 도 6의 힌지 샤프트(41)의 가이드 돌출부(62)가 가이드 홈(61)과 짝을 이루어 결합할 때마다 폴더는 그 각도에서 열려진 상태로 있게 된다.

나머지 구성요소의 작동방법은 상기 도 4의 실시예와 동일하다.

본 발명의 기술 사상이 상술한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상술한 실시예는 그 설명을 위한 것이지 그 제한을 위한 것이 아니며, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 슬라이드 캠에 의해 발생하는 모터의 불필요한 부하를 제거하고, 불완전 개폐된 폴더에 필요한 회전만 구동하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈을 제공된다.

Claims (9)

1. 가이드 면이 형성된 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 일측을 커버하는 하우징 캡으로 구성된 캠 하우징과;

   상기 캠 하우징 내부에 포함되어 있으며, 일측이 상기 가이드 면에 맞물리는 형태인 힌지 샤프트와;

   상기 힌지 샤프트와 끼움결합 하되, 상기 힌지 샤프트의 끼움방향의 이동은 자유로우나 회전시에는 힌지 샤프트와 일체적으로 구동하는 기어 샤프트와;

   상기 하우징 캡과 힌지 샤프트 사이에 위치하되, 중심으로 상기 기어 샤프트가 개재되는 탄성부재와;

   상기 기어 샤프트에 동력을 전달하는 기어드 모터부를 포함하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
2. 제1항에 있어서,

   상기 힌지 샤프트에는 가이드 홈이 형성되어 있고, 상기 기어 샤프트는 상기 가이드 홈에 대응하는 가이드 돌기가 형성된 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 본체의 말단에는 끼움 돌기가 형성되며, 상기 하우징 캡에는 상 기 끼움 돌기에 대응하여 걸림 홈이 형성된 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 캡은 상기 하우징 본체에 나사결합되는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
5. 제1항에 있어서,

   상기 기어 샤프트는 횡단면은 반원형상 또는 삼각형 또는 사각형으로 형성되는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
6. 제1항에 있어서,

   상기 기어드 모터부는 유성 기어단을 포함하는 기어 모듈과, 상기 기어 모듈에 결합되는 모터를 포함하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
7. 제1항에 있어서,

   상기 하우징 캡에 부착된 센서 브러쉬와 기어드 모터부에 부착된 센서 돌기로 이루어진 센서부를 포함하는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.
8. 제7항에 있어서,

   상기 센서 브러쉬와 상기 센서 돌기는 서로 대향하도록 형성된 폴더형 휴대 폰의 자동 개폐 모듈.
9. 제8항에 있어서,

   상기 센서 브러쉬와 상기 센서 돌기는 상기 기어 샤프트를 기준으로 대칭이 되도록 결합되는 폴더형 휴대폰의 자동 개폐 모듈.

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