KR101062936B1 - 전자 장치용 자가 개방 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서로에 대해 적어도 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소(120, 220)를 회전시키기 위한 기구(300, 400) 및 방법(500)에 관한 것이다. 제1 하우징 요소(120) 및 제2 하우징 요소(240)는 장치(100)의 전방 표면에 사실상 직각인 공통 회전축(190)을 갖는다. 기구(300, 400)는 둥근 외부 에지(312, 412)를 갖고, 제1 하우징 요소(230)의 둥근 표면(144)과 결합하고, 회전축(190) 주위로 적어도 부분적으로 연장되는 휠(310, 410)을 포함한다. 휠(310, 410)은 휠(310, 410)이 회전하기 위한 중심 지점(316, 416)에서 제2 하우징 요소(120)에 커플링된다. 휠(310, 410)은 중심 지점(316, 416)으로부터 오프셋된 접촉 지점(318, 418)을 포함한다. 기구(300, 400)는 예비 로드될 때 힘을 공급하기 위해 비교적 고정된 단부(324, 424)와 비교적 자유로운 단부(322, 422)를 갖는 인장 장치(320, 420)를 포함한다. 기구(300, 400)는 인장 장치(320, 420)의 자유 단부(322, 422)와 휠(310, 410)을 서로에 대해 제1 하우징 요소(120) 및 제2 하우징 요소(220)의 회전하도록 바이어스하기 위한 휠(310, 410)의 오프셋 접촉 지점(318, 418) 사이에서 커플링된 연동 장치(330, 430)를 포함한다.

제1 하우징 요소, 제2 하우징 요소, 휠, 인장 장치, 연동 장치

Description

전자 장치용 자가 개방 기구 {SELF OPENING MECHANISM FOR ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 일반적으로 휴대용 전자 장치에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 사용하기 쉽도록 개방 및 폐쇄 위치 사이에서 회전하는 적어도 두 부분의 하우징을 구비하는 휴대용 전자 장치에 관한 것이다.

휴대용 전자 장치는 많은 기능들을 가지고 있으며 여러 가지의 다른 형태 요소로 나타난다. 편리함을 위해, 많은 형태의 휴대용 전자 장치의 소형화를 추구하는 일반적인 경향이 있다. 소형화는 일반적으로 장치를 자신의 호주머니/지갑에 끼워 넣거나 자신의 벨트에 부착시키는 것을 포함하여 자신이 전자 장치를 휴대하기 쉽게 한다.

일반적으로 가능한 많이 장치의 형태 요소를 축소시키려는 욕구가 있지만, 몇몇 특정 예에서 장치의 크기가 감소될 수 있는 범위는 다른 필적하는 욕구에 의해 제한된다. 어떤 예에서, 장치의 크기가 감소될 수 있는 범위는 사람이 장치를 편리하게 사용하거나 혹은 장치와 상호 작용하기 위하여 필요할 수 있는 최소 크기 필요 조건에 의해 제한된다. 예를 들어, 키패드는 조작하기 곤란하게 되기 전까지만 축소될 수 있다. 키패드는 일반적으로 사용자의 손 및/또는 손가락의 크기를 수용할 필요가 있다. 유사하게, 양방향 통신을 수용하는 전화 송수화기는 일반적으로 사용자의 입에 인접한 마이크와 사용자의 귀에 인접한 스피커를 포함할 필요가 있다.

이들 형태의 요구 조건을 충족시키기 위해서, 장치의 전체 크기를 축소하도록 다른 시도를 하면서, 많은 제조사들은 사용될 때는 절첩식으로 개방되고 사용되지 않을 때는 절첩식으로 폐쇄되도록 서로에 대하여 절첩되는 두 부분의 하우징을 구비한 장치를 도입해왔다. 이는 전화기와 같은 장치를 사용하지 않을 때는 보다 편리하게 보관하고 사용시 사용하기에 편리한 크기로 확장되도록 한다.

이전의 무선 통신 장치는 사용될 때는 절첩식으로 개방되고 사용되지 않을 때는 절첩식으로 폐쇄되는 두 부분의 하우징을 포함한다. 하나의 이러한 설계는 일반적으로 장치의 일단부에서의 힌지에 의해 함께 결합된 두 개의 하우징 부분을 포함하는 플립형 또는 클램 쉘(clam shell) 설계를 포함한다. 하우징의 두 부분은 장치의 전방 표면 또는 전방면에 평행한 회전축을 따라 서로에 대하여 회전한다.

또한, 이전의 무선 통신 장치는 두 부분의 하우징을 포함하고, 장치의 전방 표면에 직각인 회전축을 중심으로 서로에 대하여 회전하는 두 개의 하우징부를 포함한다. 적어도 하나의 설계에서, 하우징부는 시계방향으로든 반시계방향으로든 개방 위치로 회전될 수 있다. 하나의 이러한 장치는 발명의 명칭이 "무선 통신 장치용 회전 기구(Rotational Mechanism for a Wireless Communication Device)"인 2001년 4월 4일에 출원된 미국 출원 제09/826,180호에서 개시되어 있고, 그 내용은 본원에서 참조로 합체된다.

사실상 휴대 가능한 다수의 이들 장치는 집이나 직장에서 떨어져 있는 사람들에 의해 사용되는 형태이다. 많은 예에서, 이들 개개인은 한 손 또는 양손이 대체로 가득 채워져 있거나 달리 사용중인 상태에서 다른 활동을 수행하는 동안 장치를 사용하려고 시도할 것이다. 두 부분의 하우징의 개방, 다시 말하면 서로에 대한 두 하우징부의 회전시키는 자가 작동 기구가 없는 경우에, 일반적으로 이러한 장치는 각각의 하우징부를 개별적으로 파지하고 서로에 대해 하우징부를 재위치시키거나 혹은 회전시킴으로써 개방시킬 필요가 있다. 이는 일반적으로 장치를 개방하기 위해 양손이 자유로와야 하는 것을 요구한다.

적어도 플립형 장치 설계에서, 장치를 개방하기 위해 요구되는 노력을 감소시키는 이전의 자동화된 개방 기구가 개발되었다. 소정 경우에서, 자동화된 개방 기구는 한 손을 이용하여 장치를 개방시킬 수 있게 한다. 그러나, 이들 장치 중 대부분은 래치에 의해 폐쇄되어 보유되는 스프링 로드식 기구가 합체되었다. 래치를 해제함으로써, 스프링 작동은 두 부분의 하우징을 개방 위치로 서로에 대해 회전하게 한다. 일반적으로, 하나 이상의 물리적 멈춤부는 개방 및 폐쇄 위치 중 하나 또는 모두에서 서로에 대한 두 부분의 상대 이동을 제한하도록 추가적으로 합체된다.

래치를 이용하는 것과 관련된 문제들 중 하나는 래치가 마모되거나 파손될 수 있다는 것이다. 또한, 래치가 합체된 기구의 회전 방향은 종종 단일 방향으로 제한된다. 또한, 만약 사용자가 왼손 및 오른손 작동 모두를 수용하도록 원하는 경우에, 비대칭 형상의 사용자의 손이 래치의 편리한 배치를 더욱 어렵게 한다.

결과적으로, 두 부분의 하우징을 합체하는 장치를 포함하는 휴대용 전자 장치에서 사용하기 위한 자가 작동 개방 기구가 필요하게 되며, 이 두 부분은 장치의 전방면에 사실상 직각인 회전축을 따라 서로에 대하여 회전한다. 게다가, 바람직한 기구는 개방 및 폐쇄 위치에서 장치의 안정성 및 강성을 손상시키기 않아야 한다. 기구가 오른손 또는 왼손 중 하나를 이용하여 한 손으로 편리하게 작동될 수 있다면 더 유리할 것이고, 기구가 시계방향 및 반시계 방향의 각각에서 서로에 대하여 두 부분의 회전을 용이하게 할 수 있다면 또한 유리할 것이다.

본 발명은 서로에 대하여 장치의 적어도 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 회전시키는 기구를 제공하며, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소는 장치의 전방 표면에 사실상 직각인 공통 회전축을 갖는다. 제1 하우징 요소는 회전축 주위에서 적어도 부분적으로 연장되는 둥근 표면을 구비한다. 상기 기구는 휠, 인장 장치 및 연동 장치를 포함한다.

휠은 회전축 주위에서 적어도 부분적으로 연장되는 제1 하우징 요소의 둥근 표면과 결합될 둥근 외부 에지를 구비한다. 휠은 휠이 회전되는 중심 지점에서 제2 하우징 요소에 커플링된다. 또한, 휠은 휠이 회전함에 따라, 중심 지점 주위로 회전하는 중심 지점으로부터 오프셋된 접촉 지점을 갖는다.

인장 장치는 상대적으로 고정된 단부와 상대적으로 자유로운 단부를 구비한다. 예비 로드될 때, 인장 장치는 고정 단부에 대하여 자유 단부에 의해 가해진 압력을 통해 힘을 공급하도록 구성된다.

연동 장치는 인장 장치의 자유 단부와 휠의 오프셋된 접촉 지점 사이에 결합된다. 인장 장치에 의해 제공된 힘이 연동 장치를 거쳐 휠의 접촉 지점에 가해질될 때, 휠은 회전을 향해 바이어스된다.

적어도 하나의 실시예에서, 인장 장치는 비틀림 스프링이고, 휠은 톱니형 기어이고 연동 장치는 슬라이더 플레이트이다. 슬라이더 플레이트는 기어의 접촉 지점과 맞물리는 접촉 에지 표면과, 비틀림 스프링의 자유 단부와 맞물리는 대향 에지 표면을 구비한다. 접촉 에지 표면은 "V"자형의 기부 지점과 경사진 각도를 갖는 한 쌍의 상향 아암을 포함하는 V자형 프로파일을 갖는다.

적어도 하나의 다른 실시예에서, 인장 장치는 비틀림 스프링이고, 휠은 톱니형 기어이며 연동 장치는 크랭크샤프트이다. 크랭크샤프트는 기어의 접촉 지점에 결합된 제1 단부와, 비틀림 스프링의 자유 단부에 결합된 제2 단부를 구비한다. 크랭크샤프트의 제2 단부는 제2 하우징 요소 내에 위치된 채널과 결합하여 이를 따라 주행하도록 구성된 핀을 포함한다.

적어도 하나의 또 다른 실시예에서, 회전 기구는 무선 통신 장치의 일부로서 포함된다.

본 발명은 자가 개방 기구를 이용하여 휴대용 장치의 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 개방하는 방법을 제공한다. 보다 구체적으로, 상기 방법은 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소 중 하나가 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소 중 다른 하나에 대하여 공통 회전축을 따라 회전을 수동적으로 개시하는 것을 포함하고, 상기 회전축은 장치의 전방 표면에 사실상 직각이다. 회전은 시계방향 및 반시계 방향 중 적어도 하나로 수동적으로 개시된다. 그리고 나서 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전은 휴대용 장치의 일부로서 합체된 회전 기구에 의해 사실상 폐쇄 위치와 사실상 개방 위치 사이에서 자동적으로 완료된다.

적어도 하나의 실시예에서, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전을 완료하는 단계는 힘이 예비 로드된 인장 장치에 의해 연동 장치에 가해지는 것을 포함한다. 그 다음에 힘은 휠의 중심으로부터 오프셋된 접촉 지점에 연동 장치를 따라 전달됨으로써, 휠의 중심에서 제2 하우징 요소에 커플링된 휠을 회전시킨다. 다음에 휠은 회전되어 제1 하우징 요소의 만곡된 표면을 따라 이동된다.

적어도 하나의 다른 실시예에서, 인장 장치의 잔여 예비 로드에 의해 가해진 추가적인 힘은, 미리 정해진 회전식으로 개방된 위치에서 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 유지시키기 위하여, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소가 개방 위치로의 회전을 사실상 완료한 후에 연동 장치를 거쳐 휠에 가해진다.

본 발명의 이들 및 다른 목적, 특징, 및 장점은 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 하나 이상의 바람직한 실시예의 이후의 상세한 설명으로부터 명확하게 된다.

도1은 폐쇄 위치에서의 무선 전화의 전방 평면도이다.

도2는 개방 위치뿐만 아니라 선택적인 중간 위치에서 도1의 무선 전화의 전방 평면도이다.

도3은 배면으로부터 보여진 도1의 무선 전화의 적어도 하나의 실시예에 따른 회전 기구의 분해 사시도이다.

도4는 폐쇄 위치에서 도3의 무선 전화의 투명 전방 평면도이다.

도5는 개방 위치에서 도3의 무선 전화의 투명 전방 평면도이다.

도6은 배면으로부터 보여진 도1의 무선 전화의 적어도 하나의 다른 실시예에 따른 회전 기구를 포함하는 무선 전화의 분해 사시도이다.

도7은 정면으로부터 보여진 도1의 무선 전화의 적어도 하나의 다른 실시예에 따른 회전 기구를 포함하는 무선 전화의 분해 사시도이다.

도8은 폐쇄 위치에서 도6 및 도7의 무선 전화의 투명 전방 평면도이다.

도9는 개방 위치에서 도6 및 도7의 무선 전화의 투명 전방 평면도이다.

도10은 폐쇄 위치에서, 도6 및 도7의 회전 기구를 도시하는 확대된 부분 투명 평면도이다.

도11은 개방 위치에서, 도6 및 도7의 회전 기구를 도시하는 확대된 부분 투명 평면도이다.

도12는 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따라서, 자가 개방 기구를 이용하는 휴대용 장치의 제1 하우징 및 제2 하우징을 개방시키기 위한 방법의 흐름도이다.

도13은 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전을 완료시키기 위한 더 상세한 흐름도이다.

본 발명은 다양한 형상의 실시예들이 가능하지만, 본 내용은 본 발명의 예시로서만 고려되고 본 발명을 도시된 특정 실시예로 제한하지 않는 것으로 이해되는 바람직한 실시예가 도면에 도시되고 이후에 설명된다.

도1을 참조하면, 폐쇄 위치(110)에서 접는 식의 무선 전화(100)가 제공되어 있다. 무선 전화(100)는 무선 통신 능력을 갖고, 따라서 셀룰러 기반의 기지국, 국부적 및 지역 무선 트랜스폰더 및 무선 지역 통신망과 같은 무선 기간 시설과 통신하는 데 사용될 수 있다. 본원에서 기술된 무선 전화(100)는 본 발명으로부터 이점일 수도 있는 대표적인 형태의 무선 통신 장치이다. 그러나, 본 발명은 무선 전화, 코드없는(cordless) 전화기, 페이징(paging) 장치, 개인용 휴대정보 단말기, 휴대용 컴퓨터, 펜 방식 또는 키보드 방식 휴대용 장치, 원격 제어 유닛, (MP3 플레이어와 같은) 오디오 플레이어 등의 장치를 포함하지만 이에 제한되지 않는 임의의 형태의 휴대용 전자 장치에 적용될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다.

도1에서 도시된 바람직한 실시예에서, 무선 전화(100)는 일반적으로 길고 편평한 형상을 갖는 상부 하우징(120)을 포함하는 적어도 두 개의 하우징 요소를 구비한다. 상부 하우징(120)은 일 단부에서의 상부 원형부(122)와 상부 원형부로부터 멀리 연장되는 상부 연장부(124)를 구비한다. 도시된 바와 같이, 폐쇄 위치(110)에서, 상부 원형부(122)와 상부 연장부(124)는 하부 하우징에 대응하는 유사한 매칭 요소에 인접하도록 하기 위해서 회전되며, 이는 도2에서 더 명확하게 도시되어 있다. 무선 전화(100)는 무선 전화(100)의 무선 통신 능력을 향상시키도록 제공될 수 있는 외부 안테나(180)를 더 포함한다.

무선 전화(100)의 부품들은 교체 가능한 커버(130), 로킹부(140) 및 디스플레이(150)를 포함하는 상부 원형부(122)에 인접하여 위치된다. 교체 가능한 커버 (130)는 무선 전화(100)에 착탈 가능한 링형 형상을 갖는다. 교체 가능한 커버(130)는 무선 전화(100)에 부가 기능을 제공하도록 커버 선택 버튼(132) 및/또는 인디케이터 광(도시 안함)을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 바람직한 실시예는 좌측 선택 키, 우측 선택 키 및 그 사이의 메뉴 키를 포함한 3개의 커버 선택 키(132)를 제공한다. 디스플레이(150)는 사용자에게 텍스트 및/또는 그래픽의 편리한 디스플레이를 제공하는 임의의 출력 장치일 수 있다. 바람직하게, 디스플레이(150)는 조명 조건이 사용자에게 적절히 보여지는데 불충분한 경우에 디스플레이를 조명하는 백라이트 시스템을 구비한 액정 디스플레이이다. 로킹부(140)는 무선 전화(100) 부품들을 함께 로킹되면서, 동시에 하부 하우징에 대하여 상부 하우징의 상대 회전 이동을 허용한다. 또한 로킹부(140)는 바람직하지 않은 외부 물질로부터 디스플레이(150)를 보호하도록 디스플레이 렌즈로서 기능한다.

상부 하우징(120)의 연장부(124)는 상부 하우징 선택 버튼(160)과 스피커 개구(170)를 포함할 수도 있다. 많은 다른 선택 버튼이 상부 하우징(120) 상에 제공될 수도 있지만, 하나의 상부 하우징 선택 버튼(160)만이 예시 목적으로 도1에 도시되어 있다. 이 특정한 실시예에서 선택 버튼은 두 방향 "스크롤링(scrolling)" 기능을 갖는 로커(rocker) 버튼과 유사하다. 본 발명의 상부 하우징(120)은 볼륨 제어, 메뉴 제어, 전화 통화 응답, 전화 통화 종결, 발신자 사람 식별, 전화번호부 제어, 음성메일 제어, 이메일/메시지 제어, 네트워크 브라우징(network browsing), 전원 온/오프 등등을 포함하지만 제한되지 않는 여러 가지 형태의 특징을 위한 하나 이상의 선택 버튼[선택 버튼(132, 160)과 같은]을 포함할 수도 있다. 스피커 개구(170)는 스피커 또는 다른 형태의 오디오 출력 장치에 의해 발생된 소리를 사용자에게 향하게 한다.

도시된 실시예에서, 상부 하우징(120)은 주로 커버로서 기능을 하며, 전술한 바와 같이 선택 버튼(132, 160), 스피커 또는 인디케이터 광과 같은 소정의 기능을 갖는 전자 부품을 또한 포함할 수 있다. 그러나, 도시된 실시예에서, 대부분의 기능적 전자 부품은, 본체로서 또한 언급되는, 하부 하우징의 부품으로서 포함된다.

도2를 참조하면, 무선 전화(100)의 바람직한 실시예는 개방 위치(210)로 도시되어 있다. 개방 위치(210)에서 보여질 수 있는 무선 전화(100)의 부분은 하부 하우징(220), 키패드(230) 및 마이크 개구(240)를 포함한다. 전방으로부터 보면, 바람직한 실시예의 하부 하우징은 상부 하우징(120)에 사실상 유사한 프로파일을 갖는다. 이에 대응하여, 하부 하우징은 하부 원형부(222)와 하부 연장부(224)를 포함한다. 개방 위치(210)에서, 상부 하우징(120)의 상부 원형부(122)는 하부 하우징(220)의 하부 원형부에 인접하여 그 위에 위치된다. 한편, 상부 연장부(124)는 하부 하우징으로부터 이격되어 위치된다. 예를 들어, 도2에서 도시된 바와 같이, 상부 연장부(124)는 상부 및 하부 원형부(122, 222)의 대향 측면 상의 하부 연장부(124)의 대향 방향을 향한다. 키패드(230)는 사용자에게 무선 전화(100)의 편리한 작동을 제공하는 임의의 키이 배열을 포함할 수 있다. 마이크 구멍(240)은 사용자 또는 다른 주변 소리로부터 수신된 소리를 마이크 또는 다른 형태의 오디오 입력 장치로 보낸다.

바람직한 실시예는 무선 전화(100)의 작동용의 문자 및 메뉴 제어의 표준 배 열을 포함한다. 도2에서 도시된 바와 같이, 키패드(230)는 3개의 하우징 선택 버튼(234)뿐만 아니라 12개의 표준 키(232)(즉, 0 내지 9, # 및 *)를 포함한다. 그러나, 만약 더 큰 형상 요소 또는 더 작은 수의 개별 키들을 구비하는 장치가 바람직하다면, 무선 전화(100)는 QWERTY 키보드와 같은 더 큰 그룹의 키들을 포함할 수도 있다. 도2에서 도시되지 않았지만, 키패드(230)는 조이스틱, 터치 패드 또는 트랙 볼과 같은 커서(cursor) 또는 도식적인 포인팅 장치를 또한 포함할 수도 있다. 또한, 전술한 선택 버튼(132, 160)과 유사하게, 하부 하우징 선택 버튼(234)은 볼륨 제어, 메뉴 제어, 전화 통화 응답, 전화 통화 종결, 발신자 식별, 전화번호부 제어, 음성메일 제어, 이메일/메시지 제어, 네트워크 브라우징, 전원 온/오프 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다양한 형태로 사용될 수도 있다.

도2에서 도시된 바람직한 실시예는 적어도 두 개의 기능적인 위치, 즉 개방 위치(210)와 폐쇄 위치(110)를 포함한다. 일반적으로, 개방 위치(210)와 폐쇄 위치(110)는 걸려오는 전화 통화에 응답하거나 혹은 새로운 전화 통화를 시작하거나 또는 기존의 전화 통화를 종결하는 것과 같은 무선 전화(100)의 기능을 작동시킨다. 다른 상대적인 회전 위치는 선택적인 기능을 한정할 수 있고, 소정의 경우에 무선 전화 특유의 기능 외의 기능을 선택하거나 한정할 수 있다. 하우징의 상대적인 회전 위치는 커버 선택 버튼(132), 상부 하우징 선택 버튼(160) 및 하부 하우징 선택 버튼(234)의 기능성에 또한 영향을 줄 수도 있다. 예를 들어, 선택 버튼(132, 160, 234, 236)은 하부 하우징(220)에 대한 상부 하우징(120)의 위치에 따라 다른 기능을 각각 활성화시킬 수도 있다.

개방 위치(210)와 폐쇄 위치(110) 사이의 이동을 용이하게 하기 위해서, 무선 전화(100)는 하부 하우징(220)에 대해 상부 하우징(120)을 회전시키는 자가 작동 개방 기구를 포함한다. 도3은, 무선 전화(100)의 배면측 면과 일치하는 방향으로부터 도시된, 도1의 무선 전화(100)의 적어도 하나의 실시예에 따른 개방 기구(300)의 적어도 일 부분의 분해 사시도를 도시한다. 개방 기구(300)는 휠(310), 인장 장치(320) 및 연동 장치(330)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 개방 기구(300)는 추가적으로 보유 플레이트(340)를 포함한다.

보유 플레이트(340)는 상부 하우징(120)의 내부 표면으로부터 연장되는 4개의 지주(126)를 통해 상부 하우징(120)에 커플링된다. 4개의 지주(126)는 보유 플레이트(340) 내에 위치된 4개의 구멍(hole, 342) 중 하나의 대응 구멍에 각각 수용된다. 함께 커플링될 때, 보유 플레이트(340)와 상부 하우징(120)은 그 사이에 휠(310), 인장 장치(320) 및 연동 장치(330)가 수용되는 공간을 형성한다.

도시된 실시예에서, 휠(310)은 기어 톱니(314)를 포함하는 둥근 외부 에지(312)를 구비하는 기어이다. 기어 톱니는 회전축 주위에 적어도 부분적으로 연장되는 하부 하우징(220)의 둥근 표면을 따라 위치된 대응하는 기어 톱니와 맞물리도록 구성된다. 도6에 도시된 실시예에서, 하부 하우징(220)의 대응 기어 톱니(142)는 로킹부(140)의 일부로써 형성된다.

휠(310)은, 보유 플레이트(340)로부터 하향으로 연장되는, 돌출부(도시 안함)를 통해, 상부 하우징(120)에 회전식으로 커플링된다. 돌출부는 휠(310)이 회전되는 휠(310)의 중심 지점에 위치된 구멍(316)과 결합한다. 휠(310)은 중심 지점으로부터 오프셋되는 접촉 지점(318)을 더 포함한다.

도3에서 도시된 실시예에서, 인장 장치(320)는 비틀림 스프링이다. 비틀림 스프링은 스프링 코일(326)을 거쳐 함께 커플링된 상대적으로 고정된 단부(324)와 상대적으로 자유로운 단부(322)를 구비한다. 스프링 코일(326)은 상부 하우징(120)으로부터 연장되는 지주(127) 상에 놓여지는 하나 이상의 코일 가공된 루프를 포함한다. 스프링 코일(326)이 지주(127)에 커플링될 때, 상대적으로 고정된 단부(324)는 상부 하우징(120)의 외부 에지로부터 연장되는 벽(128)에 대해 놓여지도록 배향된다.

인장 장치(320)의 상대적으로 자유로운 단부(322)는 상부 하우징(120)의 내부면을 따라 형성된 슬롯(129) 내에 놓여진 돌출부(334)를 구비하는 연동 장치(330)의 제1 단부(332)와 결합된다. 연동 장치(330)는 휠(310)의 접촉 지점(318)과 결합하는 연동 장치(330)의 제2 단부(338)에서 위치된 제2 돌출부(336)를 구비한다. 도3에서 도시된 실시예에서, 연동 장치(330)는 크랭크샤프트이다.

도4 및 도5는 폐쇄 위치(110, 도4)와 개방 위치(210, 도5) 양쪽에서 도3의 무선 전화(100)의 투명 전방 평면도를 도시한다. 폐쇄 위치(110)에서, 인장 장치의 이전의 가압 또는 예비 로드는 슬롯(129)의 제1 단부에 위치된 연동 장치(330)의 제1 단부(332)에 힘이 가해지도록 한다. 폐쇄 위치(110)에서, 연동 장치(330)의 제1 단부(332)와 제2 단부(338) 모두는 휠(310)의 중심 지점(316)과 함께 일직선(350) 상에 있으며, 이는 연동 장치(330)를 통해 인장 장치(320)에 의해 휠(310)에 가해진 힘이 휠(310)의 유사하게 중심 지점(316)을 향한다. 사실상, 가해진 힘은 휠(310)의 회전에 대한 중심 지점(318)의 허용 이동 방향에 직각인 방향이므로, 휠(310)의 임의의 회전 이동을 발생시키는 역할을 하지 않는다.

무선 전화(100)의 상부 하우징(120) 또는 커버가 시계방향(250) 또는 반시계 방향(260)으로 초기에 수동으로 회전된 후, 그리고 휠(310)의 접촉 지점(318)이 연동 장치(330)의 단부 지점(332, 338)과 휠(310)의 중심(316)에 대해 더 이상 일직선상이 아니거나 그리고/또는 휠(310)의 다른 회전 이동이 인장 장치(320)의 더 이상의 가압을 요구하지 않을 때에만, 인장 장치(320)에 의해 접촉 지점(318)에서 휠(310)에 가해진 힘은 휠(310)을 회전 이동시키고 그 결과 상부 하우징을 회전 이동시키는 역할을 하는 접촉 지점(318)의 허용 이동 방향의 벡터 요소를 포함한다.

상부 하우징(120)이 인장 장치(320)의 더 이상의 가압을 요구하지 않는 양만큼 회전된 후에, 인장 장치(320)에 의해 가해진 힘은 상부 하우징(120)을 개방 위치(210)로 회전을 완료시킨다. 상부 하우징(120)의 회전이 개방 위치(210)에 접근함에 따라, 연동 장치(330)의 제2 단부(338)와 접촉한 휠(310)의 접촉 지점(318)은 휠(310)의 중심 지점(316)과 연동 장치(330)의 제1 단부(332)가 다시 일직선(360) 상으로 있게 된다. 연동 장치(330)의 제1 단부에서의 돌출부(334)는 추가적으로 상부 하우징(120)의 내측 표면 내의 슬롯(129)의 단부에 도달한다. 휠(310)의 추가 회전은 인장 장치(320)가 예비 로드된 힘을 가입하기 시작하여, 인장 장치(320)가 더 신장하는 쪽으로 힘을 가하는 것을 요구한다.

인장 장치(320)에 의해 가해진 연속적인 힘은 외부의 더 큰 대항하는 폐쇄력이 가해지거나 가해질 때까지 개방 위치(210)로 하우징을 유지시킨다. 통상적으로, 장치를 폐쇄하기 위해서, 사용자는 인장 장치(320)의 가해진 힘에 대해 두 개의 하우징부(120, 220)를 서로에 대하여 물리적으로 회전시킬 수 있다. 장치(100)가 폐쇄될 때, 인장 장치(320)의 압축은 인장 장치(320)를 추가로 예비 로드시킨 다음, 장치(100)의 차후에 개방될 때 필요한 개방력을 제공한다.

도6 및 도7은 도1의 무선 전화의 적어도 하나의 다른 실시예에 따른 개방 기구의 적어도 일부분의 분해 사시도를 도시한다. 도6은 무선 전화(100)의 배면 측면과 일치하는 방향으로부터 도시된 분해 사시도를 도시한다. 도7은 무선 전화(100)의 전방 측면과 일치하는 방향으로부터 도시된 분해 사시도를 도시한다.

도3 내지 도5에서 도시된 개방 기구(300)의 실시예와 유사하게, 도6 및 도7에서 도시된 개방 기구(400)는 휠(410), 인장 장치(420) 및 연동 장치(440)를 포함한다. 개방 기구(400)는 추가적으로 보유 플레이트(440)를 포함한다.

보유 플레이트(440)는 상부 하우징(120)의 내부면으로부터 연장되는 한 쌍의 지주(126)를 통해 상부 하우징(120)에 커플링된다. 지주(126)는 보유 플레이트(440) 내에 위치된 두 개의 구멍(442) 중 하나의 대응 구멍과 각각 정렬된다. 나사와 같은 고정구(450)는 각각의 구멍(42)을 통해 그리고 지주(126) 중 하나의 대응하는 정렬된 구멍 내로 수용된다. 함께 커플링될 때, 보유 플레이트(440)와 상부 하우징(120)은 그 사이에 휠(410), 인장 장치(420) 및 연동 장치(430)가 수용되는 공간을 형성한다. 보유 플레이트(440)는 연동 장치(430)가 진행하는 한 쌍의 레일(444)(도7)을 추가적으로 포함한다.

다른 도시된 실시예(400)에서, 휠(410)은 기어 톱니(414)를 포함하는 원형 외부 에지(412)를 갖는다. 기어 톱니(414)는 회전축(190) 주위로 적어도 부분적으로 연장되는 하부 하우징(220)의 만곡된 표면(144)을 따라 위치되는 대응 기어 톱니(142)와 결합되도록 구성된다. 하부 하우징(220)의 대응 기어 톱니(142)는 로킹부(140)의 일부로써 형성된다. 로킹부(140)는 한 쌍의 고정구(452)를 통해 하부 하우징(220)에 부착된다.

휠(410)은 상부 하우징(120)의 내부 표면으로부터 연장되는 돌출부(125)를 통해 상부 하우징(120)에 회전식으로 커플링된다. 돌출부는 휠(410)이 회전되도록 구성된 휠(410)의 중심에 위치된 구멍(416)과 결합한다. 휠(410)은 본 실시예에서 중심 지점으로부터 오프셋된 돌출부에 대응하는 접촉 지점(418)을 포함한다.

도6 및 도7에 도시된 실시예에서, 도3에 도시된 실시예와 유사하게 인장 장치(420)는 비틀림 스프링이다. 비틀림 스프링은 스프링 코일(426)을 통해 함께 커플링되는 상대적으로 자유로운 단부(422)와 상대적으로 고정된 단부(424)를 갖는다. 스프링 코일(426)은 상부 하우징(120)에 보유 플레이트(440)를 커플링하는 것과 관련하여 이용되는 지주(126)들 중 하나의 지주에 놓여지는 일 이상의 코일형 루프를 포함한다. 스프링 코일(426)이 지주(126)와 커플링될 때, 상대적으로 고정된 단부(424)는 벽(128)에 대해 놓여지는 것 대신에 상부 하우징(120)의 외부 에지로부터 연장되는 상부 하우징의 내부 표면에 형성된 함몰부(123) 내에 포획된다. 함몰부는 비틀림 스프링의 바닥 표면에 상응하는 외형을 갖는다.

인장 장치(420)의 상대적으로 자유로운 단부(422)는 슬라이더 플레이트의 후방 에지 표면(432)에 대응하는 연동 장치(430)의 제1 단부와 결합한다. 연동 장치(430)는 휠(410)의 접촉 지점(418)과 결합하는 슬라이더 플레이트의 제2 단부에 위치되는 접촉 에지 표면(436)을 갖는다. 도시된 실시예에서, 후방 에지 표면(432)은 접촉 에지 표면(436)에 대향된다.

도8 및 도9는 각각의 폐쇄 위치(110)(도8)와 개방 위치(210)(도9)에서 도6 및 도7의 무선 전화(100)의 전방 평면도를 통해 본 도면을 도시한다. 도10 및 도11은 각각 개방 및 폐쇄 위치에 대응하는 도8 및 도9에 도시된 바와 같은 무선 전화(100)의 상부 하우징부의 전방 평면도를 통한 확대도를 도시한다.

도3 내지 도5에 도시된 실시예와 유사하게, 도6 내지 도11에 도시된 실시예는 두 개의 하우징부의 회전이 수동으로 개시된 후에, 서로에 대해 무선 전화(100)의 두 개의 하우징부의 개방(즉, 회전)을 완료할 것이다. 또한, 두 실시예들은 인장 장치가 연동 장치에 연속적으로 힘을 가하는 상태에서 완전 개방 및 완전 폐쇄 위치를 유사하게 유지할 것이다.

완전 개방 위치(210) 및 완전 폐쇄 위치(110)의 유지는 휠(410)의 초기 회전과 그에 따른 상부 하우징(120)의 회전을 용이하게 하기 위해 이미 부분적으로 예비 로드된 또는 가압된 인장 장치(420)를 적어도 즉각적으로 더 가압시키도록 선택된 개방 기구(400)의 상호 작용 요소의 형상에 기인한다. 도6 내지 도11에 도시된 실시예에서, V자형 접촉 에지 표면의 상향 연장 아암이 V자형 프로파일의 기부(438)에 더 근접한 경사진 각도를 갖는 V자형 접촉 에지 표면을 갖는 연동 장치(430) 또는 슬라이더 플레이트를 이용함으로써 대부분 달성된다. 상향 연장 아암의 경사는 무선 전화(100)의 하우징부가 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 이동하면서, 두 부품의 회전률을 조절하기 위해 이용될 수 있다.

도3 내지 도5에 도시된 실시예의 인장 장치(320)와 크랭크샤프트(330)의 조합과 유사하게, 도6 내지 도11에 도시된 인장 장치(420)와 슬라이더 플레이트(430)의 조합은 일반적으로 하우징부(120, 220)를 개방 위치로 바이어스하는 휠(410)의 중심에서 오프셋된 접촉 지점(418)에 힘을 제공한다. 그러나, 슬라이더 플레이트(430)의 접촉 에지 표면(436)의 V자형 프로파일의 기부(438)에서 상향 연장 아암의 큰 경사 또는 움푹한 부분은 인장 장치(420)와 슬라이더 플레이트(430)의 조합이 완전 폐쇄 위치로 초기에 바이어스되도록 한다. 이는 휠(410)의 접촉 지점(418)이 완전 폐쇄 위치로부터 회전하면서 멀어지기 위해서는, 인장 장치(420)가 초기에 더 가압되어야 하기 때문이다.

도8 내지 도11에서, 휠(410)의 중심 접촉 지점(418)의 경로(419)가 도시된다. 폐쇄 위치(110)에서, V자형 프로파일의 기부에 바로 인접한 접촉 에지 표면(436)의 일부는 접촉 지점(418)의 원형 경로(419)의 내측으로 연장한다. 접촉 에지 표면(436)은 휠(410)이 도2 및 도10에 도시된 각도 α에 근접한 양만큼 회전할 때까지 원형 경로(419)의 내측으로 연장된다. 도10에서, 무선 전화(100)가 폐쇄 위치(110)에 있을 때, 각도 α는 휠의 접촉 지점의 경로가 접촉 에지 표면과 일치하는 지점에 대응하고, 인장 장치(420)의 가압 정도가 인장 장치의 가압과 일치하는 지점에 대응한다는 것을 알 수 있다.

그러나 실제로, 회전 기구(400)는 접촉 지점(418)의 경로(419)의 경사가 슬라이더 플레이트(430)의 접촉 에지 표면(436)의 경사를 초과한 후에 무선 전화(100)의 하우징부(120, 220)의 회전이 개방 위치로(210)로 자동 완료된다. 도시된 실시예에서, 접촉 지점(418)의 경로(419)의 경사는 α 미만의 각도로 접촉 에지 표면(436)의 경사를 초과할 수 있다. 도시된 실시예에서, α가 약 35°이고, 더 정확하게는 34.2°이다. 이러한 지점에서, 연동 기구(430)를 통해 인장 장치(420)에 의해 중심 지점(418)에 가해진 힘은 가해진 힘과 일치하는 방향으로 접촉 지점(418)의 상대적인 이동을 허용하고 휠(410)을 더 회전시킨다.

완전 폐쇄 위치(110) 및 개방 위치(110)로부터 상부 하우징(120) 및 하부 하우징(120)을 초기에 회전시키기 위해 인장 장치(420)를 더 가압시킬 필요가 있을 뿐만 아니라, 완전 폐쇄 및 개방 위치에서 휠(410)의 접촉 지점(418)은 V자형 프로파일의 기부(438)에서 연동 장치(430)의 접촉 지점뿐만 아니라 휠(410)의 중심(416)과 일직선(460) 상에 있으므로, 연동 장치(430)를 통해 인장 장치(420)에 가해진 힘은 휠(410)의 회전에 대해 접촉 지점(418)의 허용 이동 방향과 직각이 된다. 따라서, 인장 장치(420)에 의해 접촉 지점(418)에 가해진 힘은 휠(410)의 회전 이동을 발생시키는 역할을 하지 않는다.

회전은 시계 방향 또는 반시계 방향 모두로 개시될 수 있다. 또한, 회전은 일반적으로 한 손을 이용하여 개시될 수 있는데, 그 일예로 사용자 손의 손바닥에 무선 전화(100)의 후면을 보유하고 측면 주위로 연장된 사용자의 엄지로 커버를 무선 전화(100)의 전방측쪽으로 회전시키는 것을 포함한다.

또한, 스프링의 가압 정도는 서로에 대해 하우징부의 절대 위치에 좌우되고 이동 총량 또는 방향에 좌우되지 않기 때문에, 상부 하우징(120) 또는 커버가 동일 방향으로 회전될 수 있는 횟수의 제한은 없다(방향을 고려하지 않은 폐쇄 작동은 항상 스프링을 재로드함).

도시된 두 실시예들은 연동 장치(330, 430)를 통해 접촉 지점(318, 418)에서 커플링된 비틀림 스프링(320, 420)을 이용하지만, 다른 형식의 비틀림 장치들이 이용될 수 있는 것이 당업자에게 명확할 것이다. 또한, 비틀림 장치가 휠에 힘을 가하는 방법은 다른 방식을 유사하게 포함될 것이다. 예를 들어, 필요한 힘을 공급하기 위해 스프링 로드식 풀리가 이용되어 비틀림 장치의 배치에 더 큰 융통성을 허용할 수 있다. 그러나, 일부 다른 방식에서는 회전 방향, 또는 상부 하우징(120)이나 커버가 동일한 방향으로 회전될 수 있는 횟수에 대해서는 융통성이 없을 수 있다.

또한, 본원에서 설명된 바람직한 실시예에서, 자가 작동식 개방 기구는 대부분 무선 전화(100)의 상부 하우징(120) 또는 커버 내에 포함될 수 있는 것으로 도시되었지만, 이와 달리 개방 기구(300, 400)의 일부는 본 발명의 범위 내에서 무선 전화(100)의 하부 하우징(220) 또는 본체에 위치될 수 있다.

도12 및 도13은 적어도 본 발명의 바람직한 실시예와 일치하는 자가 작동식 개방 기구를 이용하는 휴대용 장치의 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 개방하는 방법(500)을 도시한다. 일반적으로, 도12에 도시된 바와 같이, 본 방법(500)은 시계 방향 또는 반시계 방향(510) 중 적어도 하나로 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소 중 하나를 다른 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소에 대해 수동으로 회전 개시시키는 단계를 포함한다. 본 방법은 휴대용 장치의 일부로써 합체된 회전 기구에 의해 사실상 폐쇄된 위치와 사실상 개방된 위치 사이에서 자동적으로 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전(520)을 완료하는 단계를 포함한다. 적어도 바람직한 실시예에서, 전화의 개방은 시계 방향 또는 반시계 방향 모두에서 완료될 수 있다. 통상적으로, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소들의 회전은 수동으로 회전 개시되는 것과 동일한 방향으로 완료된다.

도13은 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소들의 회전을 완료하기 위한 보다 상세한 흐름도를 도시한다. 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소(520)의 회전 완료에 대한 보다 상세한 설명은 예비 로드된 인장 장치에 의해 연동 장치에 힘을 가하는 단계를 포함한다. 그 다음에, 힘은 제2 하우징 요소(254)에 커플링된 휠의 중심에서 오프셋된 접촉 지점으로 연동 장치를 따라 전달된다(524). 중심에서 오프셋된 접촉 지점에 가해지는 힘은 횔의 회전을 야기한다. 그 다음에, 휠은 일반적으로 적어도 부분적으로 회전의 공통 어세스 주위로 연장되는 제1 하우징 요소의 둥근 표면을 따라 회전된다(526). 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소들이 회전식으로 개방된 위치로 된 후, 회전식으로 개방된 위치를 유지하기 위해 인장 장치(528)에 저장된 잔여 예비 로드에 의해 접촉 지점에 추가적인 힘이 가해진다.

일반적으로, 바람직한 실시예에서, 개방 및 폐쇄 위치는 약 180°만큼 서로 상이하다. 그러나, 일부의 경우에, 차이는 그 이상 또는 이하일 수 있다. 예를 들어, 일부의 경우에, 180°미만의 차이는 음성 출력을 생성하는 개방된 전화의 일단부가 사용자의 귀에 근접하고 음성 입력을 수신하는 개방된 전화의 타단부가 사용자의 입에 근접하여 무선 전화가 사용자의 얼굴의 외형에 더 근접하도록 한다.

또한, 본 방법은 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소가 비회전 위치로 복귀되는 것을 제공한다. 적어도 일부의 경우에, 이는 인장 장치에 의해 생성되는 힘을 상쇄시키는 사용자에 의해 힘을 수동으로 가하는 것을 필요로 한다. 적어도 하나의 실시예에서, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 비회전 위치로 복귀시키는 것은 인장 장치를 예비 로드시키는 역할을 한다.

휴대용 전자 장치에 사용하기 위한 전술한 자가 작동식 개방 기구는 완전히 기계식이지만, 다른 방식에서는 본 발명의 범위 내에서 모터 또는 선형 액추에이터와 같은 전자-기계 요소들을 도입할 수 있다. 그러나, 완전 기계식 접근법에 대한 장점 중 하나는 상기 기구가 장치를 개방 또는 폐쇄하는데 이용될 때, 완전 기계식 개방 기구가 배터리와 같은 내장식 동력 공급원으로부터 에너지를 사용할 필요가 없다는 것이다. 이는 전원 공급원에 저장된 에너지가 무선 신호의 전송 및 수신과 같은 장치의 다른 작동을 위해 더 많이 이용되도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명을 제한하지 않는다는 것을 이해할 것이다. 다양한 변경, 변화, 변형, 대체 및 동등물이 첨부된 청구범위에 의해 한정된 바와 같이 본 발명의 사상과 범위 내에서 해당 기술 분야의 종사자들에 의해 실시될 수 있다.

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40. 제1 하우징 요소와,

    제2 하우징 요소와,

    상기 제1 하우징 요소 및 상기 제2 하우징 요소에 커플링된 자가 개방 기구를 포함하는 장치이며,

    상기 자가 개방 기구는 상기 제1 하우징 요소와 상기 제2 하우징 요소를 장치의 전방 표면에 직각인 공통 회전축을 따라 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 서로에 대해 회전시키는 장치.
41. 장치의 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 서로에 대해 회전시키기 위한 기구로서, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소는 장치의 전방 표면에 직각인 공통 회전축을 갖고, 제1 하우징 요소는 적어도 부분적으로 상기 회전축 주위로 연장되는 둥근 표면을 갖는 기구이며, 상기 기구는,

    상기 제1 하우징 요소의 둥근 표면과 결합될 둥근 외부 에지를 갖고, 회전되는 중심 지점에서 제2 하우징에 커플링되고, 상기 중심 지점으로부터 오프셋된 접촉 지점을 더 갖는 휠과,

    상기 제2 하우징 요소에 대해 고정 단부와 자유 단부를 가지며, 예비 로드될 때 힘을 공급되도록 구성된 인장 장치와,

    인장 장치의 자유 단부와 휠의 회전쪽으로 바이어스시키기 위한 휠의 오프셋 접촉 지점 사이에 커플링되는 연동 장치를 포함하고, 상기 휠은 휠이 회전함에 따라 대응하는 중심 지점과 함께 상기 제1 하우징 요소의 둥근 표면 둘레를 이동하는, 기구.
42. 제41항에 있어서, 상기 연동 장치는 상기 휠의 접촉 지점과 결합하기 위한 접촉 에지 표면과 상기 인장 장치의 자유 단부와 결합하기 위한 대향 에지 표면을 갖는 슬라이더 플레이트인 기구.
43. 제41항에 있어서, 상기 연동 장치는 상기 휠의 접촉 지점에 커플링된 제1 단부와 상기 인장 장치의 자유 단부에 커플링된 제2 단부를 갖는 크랭크샤프트인 기구.
44. 제41항에 있어서, 상기 휠은 편평 기어인 기구.
45. 제44항에 있어서, 상기 편평 기어의 상기 둥근 외주 에지는 상기 제1 하우징 요소의 둥근 표면을 따라 위치된 대응 톱니와 결합하도록 구성된 톱니를 포함하는 기구.
46. 제41항에 있어서, 상기 장치는 무선 통신 장치인 기구.
47. 자가 개방 기구를 이용하여 휴대용 장치의 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 개방하기 위한 방법이며,

    장치의 전방 표면에 대해 직각인 공통 회전축을 따라 시계 방향 또는 반시계 방향 중 적어도 하나의 방향으로 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소 중 하나를 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소 중 다른 하나에 대해 수동으로 회전 개시하는 단계와,

    휴대용 장치의 일부로써 합체된 회전 기구에 의해 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전을 자동적으로 완료하는 단계를 포함하는 개방 방법.
48. 제47항에 있어서, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소들의 회전 완료 단계는,

    예비 로드된 인장 장치에 의해 연동 장치에 힘을 가하는 단계와,

    제2 하우징 요소와 커플링된 휠의 중심에서 오프셋된 접촉 지점에 연동 기구를 따라 힘을 전달하여 휠을 회전시키는 단계와,

    제1 하우징 요소의 만곡된 표면을 따라 휠을 회전시키는 단계를 포함하는 개방 방법.
49. 제48항에 있어서, 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소의 회전을 완료하는 단계는 제1 하우징 요소 및 제2 하우징 요소를 회전식으로 개방 위치로 유지하기 위해 인장 장치의 잔여 예비 로드에 의해 공급되는 추가적인 힘을 가하는 단계를 포함하는 개방 방법.

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