KR101099457B1 - 오토 틸트 힌지모듈 - Google Patents

오토 틸트 힌지모듈 Download PDF

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KR101099457B1
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roller
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tilt
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금기현
채민수
문창오
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주식회사 케이에이치바텍
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    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
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    • H04M1/0235—Slidable or telescopic telephones, i.e. with a relative translation movement of the body parts; Telephones using a combination of translation and other relative motions of the body parts
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Abstract

본 발명은 오토 틸트 힌지모듈로써, 휴대단말기의 서브바디를 슬라이딩시키면 자동으로 경사지게 틸트되는 오토 틸트 힌지모듈에 관한 것이다.
본 발명의 오토 틸트 힌지모듈은, 휴대단말기의 메인바디에 고정 장착되는 하우징과; 상기 하우징의 상부에 배치되고, 전단이 틸트샤프트에 의해 상기 하우징의 전단에 힌지결합되는 베이스플레이트와; 상기 하우징의 상부에 배치되고, 상부에 휴대단말기의 서브바디가 장착되며, 상기 베이스플레이트에 대해 전후 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더와; 상기 베이스플레이트와 슬라이더 사이에 배치되어 상기 슬라이더가 전후 방향으로 슬라이딩하도록 탄성력을 부가하는 탄성부재로 이루어지되, 상기 하우징과 슬라이더 중 어느 하나에 롤러가 회전 가능하게 장착되고, 나머지 하나에 상기 롤러가 장착된 방향으로 캠부가 돌출 형성되며, 상기 슬라이더의 슬라이딩시, 상기 롤러는 상기 캠부와 접하여 회전하며, 상기 롤러와 캠부는 상호 접하여 상호 반대 방향으로 지지되어 상기 베이스플레이트와 슬라이더의 후단은 상기 틸트샤프트를 중심으로 상방향으로 틸트되는 것을 특징으로 한다.

Description

오토 틸트 힌지모듈 { AUTOMATIC TILT HINGE MODULE }
본 발명은 오토 틸트 힌지모듈로써, 휴대단말기의 서브바디를 슬라이딩시키면 자동으로 경사지게 틸트되는 오토 틸트 힌지모듈에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 무선단말기는 바타입(Bar Type), 플립타입(Flip Type), 플립업타입(Flip-up Type), 폴더타입(Folder Type), 슬라이드타입(Slide type) 등이 있으며 사용되는 시대와 사용자의 요구에 따라 휴대단말기의 형태가 변화하고 있다.
현재, 플립타입이나 플립업타입 등은 거의 사용되고 있지 않으며, 폴더타입, 슬라이드타입 등이 많이 사용되고 있다.
또한, 근래에는 휴대단말기로 단순한 통화뿐만 아니라 다양한 멀티미디어 기능을 즐기기 위해 대형 LCD창이 요구되고 있는바, 휴대폰에 대형 LCD창을 탑재할 수 있는 휴대단말기가 각광을 받고 있다.
이에 따라 휴대단말기에서 대형 LCD창을 사용하기 위해 화면 터치 방식의 휴대단말기가 출시되고 있다.
이러한 화면 터치 방식의 휴대단말기는 스마트폰 등에 적용되어 최근 가장 인기를 끌고 있다.
화면 터치 방식이 적용된 스마트폰은 일정 및 주소 관리 외에도 메모와 데이터 축적 등이 가능하고 무선 인터넷, 이메일 작성 등 다양한 기능들을 사용할 수 있다.
하지만 메모나 문자메시지, 이메일 작성 등의 경우 화면 터치 방식으로 많은 글자를 입력하기에는 어려움이 있다.
상기와 같은 문자 입력의 어려움을 보완하기 위해 LCD창이 장착된 서브바디를 횡방향으로 슬라이딩시키고 그 하부에 쿼티패드를 장착한 휴대단말기도 출시되고 있다.
그러나 이러한 종래의 휴대단말기는 LCD창이 장착된 서브바디와 쿼티패드가 장착된 메인바디가 평행하게 배치되어 사용자가 오랫동안 LCD창을 편한 각도로 보기 위해서 휴대단말기를 직접 들고 사용해야 하기 때문에 불편한 점이 있으며 서브바디를 경사지게 배치하기 위해서 별도의 조작을 해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 슬라이더가 슬라이딩하면서 캠부와 롤러가 상호 접한 상태로 이동하여 슬라이더에 장착된 서브바디를 자동으로 경사지게 배치할 수 있어 사용이 편리한 오토 틸트 힌지모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 오토 틸트 힌지모듈은, 휴대단말기의 메인바디에 고정 장착되는 하우징과; 상기 하우징의 상부에 배치되고, 전단이 틸트샤프트에 의해 상기 하우징의 전단에 힌지결합되는 베이스플레이트와; 상기 하우징의 상부에 배치되고, 상부에 휴대단말기의 서브바디가 장착되며, 상기 베이스플레이트에 대해 전후 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더와; 상기 베이스플레이트와 슬라이더 사이에 배치되어 상기 슬라이더가 전후 방향으로 슬라이딩하도록 탄성력을 부가하는 탄성부재로 이루어지되, 상기 하우징과 슬라이더 중 어느 하나에 롤러가 회전 가능하게 장착되고, 나머지 하나에 상기 롤러가 장착된 방향으로 캠부가 돌출 형성되며, 상기 슬라이더의 슬라이딩시, 상기 롤러는 상기 캠부와 접하여 회전하며, 상기 롤러와 캠부는 상호 접하여 상호 반대 방향으로 지지되어 상기 베이스플레이트와 슬라이더의 후단은 상기 틸트샤프트를 중심으로 상방향으로 틸트된다.
상기 롤러는 상기 하우징에 장착되고, 상기 캠부는 상기 슬라이더의 하면에 돌출 형성되며, 상기 슬라이더의 슬라이딩 전에 상기 롤러와 상기 슬라이더의 하면은 상호 이격 배치된다.
상기 롤러는 상기 슬라이더에 장착되고, 상기 캠부는 상기 하우징의 상면에 돌출 형성되며, 상기 슬라이더의 슬라이딩 전에 상기 롤러와 상기 하우징의 상면은 상호 이격 배치된다.
상기 캠부의 상하 길이는 상기 롤러와 상기 슬라이더의 하면 사이의 최단 거리보다 길다.
상기 캠부의 상하 길이는 상기 롤러와 상기 하우징의 상면 사이의 최단 거리보다 길다.
상기 틸트샤프트는 상기 롤러의 전방에 배치되고, 상기 틸트샤프트의 축 중심은 상기 베이스플레이트와 슬라이더가 틸트되었을 때 상기 롤러와 캠부가 접하는 점에서 상기 롤러에 외접하는 접선보다 하부에 배치된다.
상기 캠부는, 상기 슬라이더의 하면에서 전방으로 하향 경사지게 형성된 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 상기 슬라이더에 평행하게 형성된 수평부로 이루어지되, 상기 롤러는 상기 슬라이더가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 경사부를 따라 회전한 후 상기 수평부를 상방향으로 지지한다.
상기 캠부는, 상기 하우징의 상면에서 후방으로 상향 경사지게 형성된 경사부와; 상기 경사부에서 연장되어 상기 슬라이더에 평행하게 형성된 수평부로 이루어지되, 상기 롤러는 상기 슬라이더가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 경사부를 따라 회전하며 이동한 후 상기 수평부에 의해 상방향으로 지지된다.
상기 베이스플레이트의 하면 전방에는 상기 틸트샤프트에 의해 상기 하우징에 힌지결합되는 힌지결합부가 장착되되, 상기 하우징의 전단에는 스토퍼면이 형성되고, 상기 힌지결합부의 전단에는 상기 스토퍼면에 접하여 상기 베이스플레이트의 회전을 저지하는 스토퍼가 돌출 형성된다.
본 발명에 따른 오토 틸트 힌지모듈은 다음과 같은 효과가 있다.
슬라이더가 베이스플레이트에 대해 슬라이딩하면 롤러와 캠부가 접하여 베이스플레이트와 슬라이더를 틸트시킴으로써, 자동으로 서브바디를 경사지게 배치하여 휴대단말기의 사용이 편리하다.
또한, 틸트샤프트는 슬라이더가 후방으로 슬라이딩했을 때 롤러의 전방에 배치되고 틸트샤프트의 축 중심은 롤러와 캠부가 접하는 점에서 롤러에 외접하는 접선보다 하부에 배치됨으로써, 휴대단말기가 개방되어 경사지게 배치된 서브바디에 하중이 작용할 때 롤러에 휴대단말기를 개방시키는 방향으로 회전력을 부가하여 추가적인 하중이 발생해도 서브바디를 경사지게 유지할 수 있다.
또한, 롤러가 경사부를 따라 회전한 후 수평부와 상호 접하여 서브바디를 경사지게 지지함으로써, 경사지게 지지된 서브바디의 안정감을 높이고 서브바디의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 하우징에 스토퍼면이 형성되고 힌지결합부에 스토퍼면에 접하여 베이스플레이트의 회전을 저지하는 스토퍼가 형성됨으로써, 서브바디의 틸트각도를 쉽게 제한할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 일방향 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 타방향 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 저면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈이 장착된 휴대단말기의 작동상태도이다.
도 7은 도 6의 B-B선을 취하여 본 단면도이다.
도 8은 도 4를 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 일방향 분해사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 타방향 분해사시도이다.
도 12는 도 9의 C-C선을 취하여 본 단면도이다.
도 13은 도 12에서 슬라이더를 슬라이딩시킨 상태의 단면도이다.
도 14는 도 13에서 슬라이더가 더 슬라이딩하여 틸트된 상태의 단면도이다.
도 15는 도 14를 확대하여 나타낸 부분확대도이다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 일방향 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 타방향 분해사시도이다.
본 발명의 오토 틸트 힌지모듈은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 하우징(100), 베이스플레이트(200), 슬라이더(300) 및 탄성부재(400)로 이루어진다.
상기 하우징(100)은 도 2 및 도 7에 도시된 바와 같이, 2개가 좌우로 상호 이격 배치되어 휴대단말기의 메인바디(101) 상부에 고정 장착된다.
이러한 상기 하우징(100)은 사각형 형상으로 이루어지고 전단에 전방으로 상향 경사지게 돌출된 돌출부(110)가 형성된다.
상기 돌출부(110)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 2개가 좌우로 상호 이격 배치되고, 틸트샤프트(120)에 의해 상기 베이스플레이트(200)의 전단에 힌지결합된다.
상기 틸트샤프트(120)는 후술하는 바와 같이 축 중심이 상기 롤러(160)와 수평부(322)가 상호 접하는 점에서 상기 롤러(160)에 외접하는 접선(t1)보다 하부에 배치된다.
그리고 상기 하우징(100)의 전단에는 상기 돌출부(110)의 사이에 스토퍼면(130)이 형성된다.
상기 스토퍼면(130)은 후술하는 바와 같이 스토퍼돌기(211)와 접하여 상기 베이스플레이트(200)의 회전을 저지한다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)의 상부에는 상기 돌출부(110)의 후방에 안착홈(140)이 형성된다.
상기 안착홈(140)은 상방향으로 개방되고 전후 방향으로 길게 형성되어 후술하는 바와 같이 힌지결합부(210)가 삽입 배치된다.
또한, 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(100)에는 장착홈(150)이 형성된다.
상기 장착홈(150)은 전방으로 개방되고 상하로 관통되게 형성된다.
상기 장착홈(150)에는 롤러샤프트(170)에 의해 롤러(160)가 회전 가능하게 장착된다.
상기 롤러(160)는 후술하는 바와 같이 상기 슬라이더(300)가 전후 방향으로 슬라이딩할 때 캠부(320)와 접하여 회전하게 된다.
상기 베이스플레이트(200)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 사각판 형상으로 형성되고 상기 하우징(100)의 상부에 배치되어 전단이 상기 틸트샤프트(120)에 의해 상기 하우징(100)의 전단에 힌지결합된다.
구체적으로 상기 베이스플레이트(200)의 하면 전단에는 상기 안착홈(140)과 대면하는 위치에 힌지결합부(210)가 장착된다.
즉, 상기 힌지결합부(210)는 직육면체 형상으로 형성되고 상기 안착홈(140)의 상부에 배치되어 하부가 상기 안착홈(140)에 삽입 배치된다.
그리고 상기 힌지결합부(210)는 전단이 상기 틸트샤프트(120)에 의해 상기 돌출부(110)에 힌지결합된다.
상기 힌지결합부(210)의 전단 하부에는 스토퍼돌기(211)가 하방향으로 돌출 형성된다.
도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼돌기(211)는 상기 스토퍼면(130)에 접하여 상기 베이스플레이트(200)가 시계 방향으로 더 회전하는 것을 저지한다.
그리고 상기 힌지결합부(210)는 휴대단말기가 닫힌 상태에서 상기 안착홈(140)에 삽입 배치된다.
이와 같이 상기 힌지결합부(210)가 상기 안착홈에 삽입 배치됨으로써, 휴대단말기의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(200)의 양측에는 가이드레일(220)이 형성된다.
상기 가이드레일(220)은 내측 상방향으로 절곡되어 상호 대면하는 방향으로 개방되게 형성된다.
또한, 상기 베이스플레이트(200)의 전단에는 상기 롤러(160)와 대면하는 위치에 관통공(230)이 형성된다.
상기 관통공(230)은 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 전방으로 개방되고 상하 관통되게 형성된다.
상기 관통공(230)은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 롤러(160)가 하부에서 관통한다.
또한, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 관통공(230)에는 후술할 캠부(320)가 삽입된다.
상기 슬라이더(300)는 도 2 및 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이 사각판 형상으로 형성되고 상부에 서브바디(301)가 장착되며 상기 베이스플레이트(200)의 상부에 배치되어 상기 베이스플레이트(200)에 대해 전후 방향으로 슬라이딩한다.
그리고 상기 슬라이더(300)는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 후방으로 슬라이딩하기 전 상태에서 하면이 상기 롤러(160)와 상호 이격 배치된다.
이러한 상기 슬라이더(300)는 후방으로 슬라이딩하면서 상기 베이스플레이트(200)와 함께 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 틸트된다.
상기 슬라이더(300)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 전후 방향 길이가 상기 베이스플레이트(200)의 전후 방향 길이보다 길게 형성되고, 양측에 상기 가이드레일(220)을 따라 전후 방향으로 슬라이딩하는 가이드편(310)이 형성된다.
또한, 상기 슬라이더(300)의 하면 전방에는 하방향으로 캠부(320)가 돌출 형성된다.
상기 캠부(320)는 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 롤러(160)와 접한다.
이러한 상기 캠부(320)는 경사부(321)와 수평부(322)로 이루어진다.
상기 경사부(321)는 도 3 또는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(300)의 하면에서 전방으로 하향 경사지게 형성된다.
상기 수평부(322)는 도 3 또는 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 경사부(321)에서 전방으로 연장되어 상기 슬라이더(300)에 평행하게 형성된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 롤러(160)는 상기 경사부(321)를 따라 회전한 후 상기 수평부(322)에 접하여 상기 수평부(322)를 상방향으로 지지한다.
이와 같이 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 롤러(160)에 의해 상기 수평부(322)가 상방향으로 지지됨으로써, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)를 자동으로 틸트시킬 수 있으며 경사지게 지지된 상기 슬라이더(300)의 안정감을 높이고 상기 슬라이더(300)의 두께를 얇게 할 수 있다.
한편, 상기 캠부(320)는 상기 경사부(321)로만 이루어질 수도 있다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 캠부(320) 즉, 상기 수평부(322)의 상하 길이(H1)는 상기 롤러(160)와 상기 슬라이더(300)의 하면 사이의 최단거리(D1)보다 길게 형성된다.
따라서 전술한 바와 같이 상기 슬라이더(300)는 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩하기 전에 상기 롤러(160)와 이격 배치되고, 상기 수평부(322)의 상하 길이(H1)는 상기 롤러(160)와 상기 슬라이더(300)의 하면 사이의 최단거리(D1)보다 길게 형성되기 때문에 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩하여 상기 캠부(320)가 후방으로 이동하면 상기 캠부(320)는 상기 롤러(160)에 의해 상방향으로 지지된다.
상기 탄성부재(400)는 도 5에 도시된 바와 같이, 토션스프링으로 이루어지고 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)의 사이에 배치되어 상기 슬라이더(300)가 전후 방향으로 슬라이딩하도록 탄성력을 부가한다.
이러한 상기 탄성부재(400)는 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 일단이 상기 베이스플레이트(200)의 상부에 힌지결합되고 타단이 상기 슬라이더(300)의 하부에 힌지결합된다.
이하, 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 작동방법에 대해 알아본다.
도 4(a)는 도 1의 A-A선을 취하여 본 단면도이며, 도 4(b)는 도 4(a)에서 슬라이더가 슬라이딩한 상태를 나타낸 단면도이고, 도 4(c)는 도 4(b)에서 슬라이더가 더 슬라이딩하여 경사지게 배치된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 5(a)는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 저면도이고, 도 5(b)는 도 5(a)에서 슬라이더가 슬라이딩하여 도 4(b)와 같은 상태를 나타낸 저면도이며, 도 5(c)는 도5(b)에서 슬라이더가 더 슬라이딩하여 도 4(c)와 같은 상태를 나타낸 저면도이고, 도 6(a)는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈이 장착된 휴대단말기의 닫힌 상태를 나타낸 사시도이며, 도 6(b)는 도 6(a)에서 서브바디가 슬라이딩하여 경사지게 배치된 상태를 나타낸 사시도이고, 도 7(a)는 도 6(a)의 B-B선을 취하여 본 단면도이며, 도 7(b)는 도 7(a)에서 서브바디가 슬라이딩하여 도 6(b)와 같은 상태를 나타낸 단면도이고, 도 8(a)는 본 발명의 실시예1에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 롤러에 작용하는 회전력을 설명하기 위한 부분확대도이며, 도 8(b)는 롤러에 도 8(a)와 다른 회전력이 작용하는 것을 비교하기 위한 부분확대도이다.
도 6(a) 및 도 7(a)와 같은 상태에서 상기 베이스플레이트(200)는 상기 하우징(100)의 상부에 배치되고 상기 틸트샤프트(120)에 의해 상기 돌출부(110)와 힌지결합부(210)의 전단이 힌지결합된다.
상기 슬라이더(300)는 상기 베이스플레이트(200)의 상부에 배치되고 상기 가이드편(310)이 상기 가이드레일(220)에 삽입된다.
이때, 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(160)와 슬라이더(300)의 하면은 상호 이격 배치된다.
그리고 상기 롤러(160)는 상기 관통공(230)을 하부에서 관통한다.
또한, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상기 힌지결합부(210)는 상기 안착홈(140)에 삽입 배치된다.
이와 같이 상기 힌지결합부(210)는 휴대단말기가 닫힌 상태에서 상기 안착홈(140)에 삽입 배치됨으로써, 휴대단말기의 두께를 얇게 할 수 있다.
또한, 도 5(a)에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이더(300)는 상기 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 후방 즉, 상방향으로 임의로 슬라이딩하지 않는다.
또한, 도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이더(300)는 상기 서브바디(301)의 내측 후단이 상기 베이스플레이트(200)의 후단에 접하여 전방으로 슬라이딩하지 않는다.
도 7에서 후방은 좌측 방향이며, 후단은 좌측 끝단을 의미한다.
상기와 같이 닫힌 상태의 휴대단말기를 개방하기 위해서 사용자가 상기 서브바디(301)를 후방으로 밀어 상기 슬라이더(300)를 후방으로 슬라이딩시킨다.
상기 슬라이더(300)는 일정거리 이상 슬라이딩하면 상기 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 나머지 거리를 자동으로 슬라이딩하게 된다.
도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(300)가 후방 즉, 좌측 방향으로 슬라이딩하면 상기 캠부(320)가 상기 슬라이더(300)와 함께 후방으로 이동하여 상기 경사부(321)가 상기 롤러(160)와 접하게 된다.
이때, 상기 캠부(320)는 상기 관통공(230)의 전방으로 삽입되어 상기 롤러(160)에 의해 상기 경사부(321)가 상방향으로 지지된다.
상기 경사부(321)가 상기 롤러(160)에 의해 상방향으로 지지됨으로써, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)의 후단은 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 하여 시계 방향으로 회전하기 시작한다.
구체적으로 도 4(a)에 도시된 바와 같이, 상기 캠부(320) 즉, 상기 수평부(322)의 상하 길이(H)는 상기 롤러(160)와 슬라이더(300)의 하면 사이의 최단거리(D)보다 길게 형성되기 때문에 상기 캠부(320)는 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 롤러(160)와 접하게 됨으로써 상기 롤러(160)에 의해 상방향으로 들어 올려 지려고 한다.
그러나 상기 슬라이더(300)는 상기 베이스플레이트(200)에 대해 상방향으로 상대적으로 구속되어 있는바, 상기 슬라이더(300)에 상방향으로 작용하는 힘은 상기 슬라이더(300)에 의해 상기 베이스플레이트(200)에 전달된다.
그리고 상기 베이스플레이트(200)는 상기 틸트샤프트(120)가 상기 롤러(160)의 전방에 배치되기 때문에 상기 롤러(160)가 상기 경사부(321)를 상방향으로 들어 올리려 할 때 상기 슬라이더(300)에 상방향으로 작용하는 힘에 의해 상기 베이스플레이트(200)의 후단이 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 시계 방향으로 회전하게 된다.
그리고 도 5(b)에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 상기 슬라이더(300)는 후방 즉, 상방향으로 계속 슬라이딩하게 된다.
또한, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(300)가 후방으로 계속 슬라이딩함에 따라 상기 롤러(160)는 상기 경사부(321)를 따라 회전하게 되고, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)는 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 시계 방향으로 회전하기 시작한다.
이후, 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 롤러(160)는 상기 수평부(322)에 접하게 되고 상기 수평부(322)를 상방향으로 지지한다.
이와 같이 상기 롤러(160)가 상기 수평부(322)를 지지함으로써, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)는 후단이 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 시계 방향으로 회전하여 틸트된다.
도 5(c) 및 도 6(b) 및 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)가 틸트되어 상기 서브바디(301)가 경사지게 배치된 상태에서 상기 서브바디(301)는 상기 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 그 상태를 유지하게 된다.
또한, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 스토퍼면(130)에 상기 스토퍼돌기(211)가 접하여 상기 베이스플레이트(200)가 시계 방향으로 더 회전하는 것을 저지함으로써, 상기 베이스플레이트(200)의 틸트 각도를 쉽게 제한할 수 있다.
또한, 상기 서브바디(301)의 내측 전단이 상기 베이스플레이트(200)의 전단에 접하여 상기 슬라이더(300)가 후방으로 더 슬라이딩하는 것을 저지한다.
그리고 도 4(c)에 도시된 바와 같이, 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심은 상기 롤러(160)와 수평부(322)가 상호 접하는 점에서 상기 롤러(160)에 외접하는 접선(t)보다 하부에 배치된다.
상기와 같은 상태에서 사용자가 LCD창 등이 장착된 상기 서브바디(301)의 상부를 터치하면 상기 서브바디(301)에 하방향으로 하중이 가해지게 된다.
도 8(a)에 도시된 바와 같이, 상기 서브바디(301)에 가해지는 하중은 상기 롤러(160)에 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩하도록 회전력(F1)을 가하게 된다.
구체적으로 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심이 상기 롤러(160)와 수평부(322)가 접하는 점에서의 접선(t1)보다 하부에 배치되면 외부에서 상기 서브바디(301)의 상부에 가해지는 하중에 의해 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 회전력(F1)이 발생하게 된다.
상기 회전력(F1)은 상기 롤러(160)와 수평부(322)가 접하는 점에서 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심을 중심으로 한 원(R1)의 접선 방향으로 작용한다.
이러한 상기 회전력(F1)은 상기 롤러샤프트(170)의 축 중심으로부터 좌측으로 편향되어 상기 롤러(160)가 반시계 방향으로 회전하도록 힘을 부가한다.
한편, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심이 상기 접선(t1) 상에 존재할 경우 회전력(F2)은 상기 롤러(160)와 수평부(322)가 접하는 점에서 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심을 중심으로 한 원(R2)의 접선 방향으로 작용한다.
이때, 원(R2)의 접선 방향으로 작용하는 상기 회전력(F2)은 상기 롤러샤프트(170) 방향으로 작용하여 상기 롤러(160)가 회전하도록 힘을 부가하지 않는다.
또한, 도면에 도시하지는 않았지만 상기 틸트샤프트(120)의 축 중심이 상기 접선(t1)보다 상부에 존재할 경우 회전력은 상기 롤러샤프트(170)의 축 중심으로부터 우측으로 편향되어 상기 롤러(160)가 시계 방향으로 회전하도록 힘을 부가하여 상기 슬라이더(300)가 전방으로 슬라이딩하게 된다.
상술한 바와 같이 상기 회전력(F1)에 의해 반시계 방향으로 회전하도록 힘이 부가된 상기 롤러(160)는 상기 슬라이더(300)가 후방으로 슬라이딩되도록 하여 상기 서브바디(301)의 틸트된 상태를 유지할 수 있다.
이때, 상기 탄성부재(400)의 탄성력이 함께 작용하게 된다.
이와 같이 상기 하우징(300)에 장착된 상기 롤러(160)가 회전하며 상기 슬라이더(300)와 함께 슬라이딩하는 상기 캠부(320)를 상방향으로 지지하여 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)를 틸트시킴으로써, 자동으로 상기 서브바디(301)를 경사지게 배치하여 휴대단말기를 편하게 사용할 수 있다.
한편, 휴대단말기를 닫는 방법은 휴대단말기를 개방하는 과정의 역순과 같다.
상기 서브바디(301)가 경사지게 배치된 상태에서 사용자가 상기 서브바디(301)의 후단을 당겨 상기 슬라이더(300)를 전방으로 슬라이딩시킨다.
상기 슬라이더(300)가 전방으로 슬라이딩함에 따라 상기 롤러(160)는 상기 수평부(320)와 경사부(321)에 차례로 접하며 회전하고, 상기 베이스플레이트(200)와 슬라이더(300)는 상기 틸트샤프트(120)를 중심으로 회전하여 하강하게 된다.
상기 캠부(320)가 상기 롤러(160)의 전방으로 벗어나게 되면 상기 베이스플레이트(200)는 상기 하우징(100)과 평행하게 배치되고 상기 슬라이더(300)는 상기 베이스플레이트(200)를 따라 전방으로 계속 슬라이딩하게 된다.
휴대단말기를 개방할 때와 마찬가지로 상기 슬라이더(200)는 전방으로 일정거리 이상 슬라이딩하게 되면 상기 탄성부재(400)의 탄성력에 의해 나머지 구간을 자동으로 슬라이딩하여 휴대단말기가 닫히게 된다.
본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈은 실시예1과 비교하여 롤러와 캠부의 배치에 차이가 있는바 롤러와 캠부에 대해 중점적으로 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 일방향 분해사시도이며, 도 11은 본 발명의 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 타방향 분해사시도이고, 도 12는 도 9의 C-C선을 취하여 본 단면도이다.
도 9 내지 도 11에서 탄성부재는 별도로 도시하지 않았으며 실시예1의 탄성부재와 그 형상 및 역할이 같다.
상기 롤러(560) 도 9 내지 도 10에 도시된 바와 같이 슬라이더(700)에 회전 가능하게 장착된다.
구체적으로 상기 슬라이더(700)의 전방에는 상기 슬라이더(700)의 상부로 돌출 형성되는 장착부(550)가 형성되고, 상기 장착부(550)에는 상기 슬라이더를 상하 관통하는 장착홈(551)이 형성된다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 장착홈(551)에는 롤러샤프트(570)에 의해 상기 롤러(560)가 회전 가능하게 장착되고, 상기 롤러(560)의 하부가 상기 슬라이더(700)의 하부로 돌출된다.
이에 따라 상기 롤러(560)는 상기 슬라이더(700)의 슬라이딩시, 상기 슬라이더(700)와 함께 전후 방향으로 이동하게 된다.
그리고 상기 롤러(560)는 도 12에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(700)가 후방으로 슬라이딩하기 전 상태에서 하우징(500)의 상면과 상호 이격 배치된다.
상기 캠부(720)는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기 하우징(500)의 상면에서 상방향으로 돌출 형성되어 관통공(630)을 상하 관통한다.
그리고 상기 캠부(720)는 상기 슬라이더(700)의 슬라이딩시 상기 롤러(560)와 접하게 되고, 상기 캠부(720)를 따라 상기 롤러(560)가 회전하며 이동한다.
이러한 상기 캠부(720)는 경사부(721)와 수평부(722)로 이루어진다.
상기 경사부(721)는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기 하우징(500)의 상면에서 후방으로 상향 경사지게 형성된다.
상기 수평부(722)는 도 12 내지 도 14에 도시된 바와 같이 상기 경사부(721)에서 후방으로 연장되어 상기 슬라이더(700)에 평행하게 형성된다.
상기 롤러(560)는 상기 슬라이더(700)가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 경사부(721)를 따라 회전하며 이동한 후 상기 수평부(722)에 의해 상방향으로 지지된다.
이와 같이 상기 슬라이더(700)가 후방으로 슬라이딩할 때, 상기 롤러(560)가 상기 수평부(722)에 의해 상방향으로 지지됨으로써, 상기 슬라이더(700)와 베이스플레이트(600)를 자동으로 틸트시킬 수 있으며 경사지게 지지된 상기 슬라이더(700)의 안정감을 높일 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 이러한 상기 캠부(720) 즉, 상기 수평부(722)의 상하 길이(H2)는 상기 롤러(560)와 상기 하우징(500)의 상면 사이의 최단거리(D2)보다 길게 형성된다.
그리고 전술한 바와 같은 상기 하우징(500)과 슬라이더(700)는 상기 슬라이더(700)의 슬라이딩 전에 상기 롤러(560)와 상기 하우징(500)의 상면은 상호 이격 배치된다.
따라서 상기 슬라이더(700)가 후방으로 슬라이딩하여 상기 롤러(560)가 후방으로 이동하면 상기 롤러(560)는 상기 캠부(320)에 의해 상방향으로 지지된다.
또한, 틸트샤프트(520)는 도 14에 도시된 바와 같이 축 중심이 상기 롤러(560)와 수평부(722)가 상호 접하는 점에서 상기 롤러(560)에 외접하는 접선(t2)보다 하부에 배치된다.
이하 실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 작동방법에 대해 알아본다.
실시예2에 따른 오토 틸트 힌지모듈의 결합 및 작동방법은 실시예1과 유사하며 전술한 바와 같이 롤러와 캠부의 위치가 바뀌게 된다.
도 13은 도 12에서 슬라이더를 슬라이딩시킨 상태의 단면도이고, 도 14는 도 13에서 슬라이더가 더 슬라이딩하여 틸트된 상태의 단면도이이며, 도 15(a)는 도 14를 확대하여 나타낸 부분확대도이고, 도 15(b)는 롤러에 도 15(a)와 다른 회전력이 작용하는 것을 비교하기 위한 부분확대도이다.
도 13 내지 도 15에서 메인바디 및 서브바디는 별도로 도시하지 않았으며 실시예1의 메인바디 및 서브바디와 같다.
휴대단말기가 닫힌 상태에서 사용자가 서브바디를 후방으로 밀어 상기 슬라이더(700)를 후방으로 슬라이딩시키면, 도 13에 도시된 바와 같이 상기 슬라이더(700)와 함께 상기 롤러(560)가 후방으로 이동하게 된다.
도 13과 같은 상태에서 상기 롤러(560)는 탄성부재의 탄성력에 의해 후방으로 더 이동하여 상기 경사부(721)를 따라 회전하며 이동하게 된다.
이때, 상기 롤러(560)가 상기 경사부(721)를 따라 이동함에 따라 상기 슬라이더(700)는 상기 베이스플레이트(600)와 함께 상기 틸트샤프트(520)를 중심으로 시계 방향으로 회전한다.
그리고 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 경사부(721)를 따라 이동하는 상기 롤러(560)는 상기 수평부(722)에 접하게 되고 상기 수평부(722)에 의해 상방향으로 지지된다.
이와 같이 상기 수평부(722)에 의해 상기 롤러(560)가 지지됨으로써, 상기 베이스플레이트(600)와 슬라이더(700)는 후단이 상기 틸트샤프트(520)를 중심으로 시계방향으로 회전하여 틸트된다.
상기 베이스플레이트(600)와 슬라이더(700)가 틸트되어 경사지게 배치된 상기 서브바디는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 그 상태를 유지하게 된다.
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 틸트샤프트(520)의 축 중심은 상기 롤러(560)와 수평부(722)가 상호 접하는 점에서 상기 롤러(560)에 외접하는 접선(t2)보다 하부에 배치된다.
이에 따라 도 15(a)에 도시된 바와 같이, 회전력(F3)이 상기 롤러(560)와 수평부(722)가 접하는 점에서 상기 틸트샤프트(520)의 축 중심을 중심으로 한 원(R3)의 접선 방향으로 작용한다.
즉, 상기 회전력(F3)에 의해 상기 롤러(560)가 상기 캠부(720)를 밀게 된다.
그러나 상기 캠부(720)는 메인바디에 고정된 상태이기 때문에 상기 롤러(560)가 상기 캠부(720)에 작용하는 회전력(F3)에 의한 반력(N1)이 상기 롤러(560)에 작용하게 된다.
이에 따라 상기 롤러(560)를 기준으로 할 때, 상기 롤러(560)에 작용하는 반력(N1)에 의해 상기 캠부(720)가 상기 롤러(560)를 밀게 된다.
이러한 반력(N1)은 도 15(a)에 도시된 바와 같이 상기 회전력(F3)과 반대 방향으로 작용하며 상기 롤러샤프트(570)로부터 우측으로 편향되게 작용함으로써, 상기 롤러(560)가 반시계 방향으로 회전하도록 하여 상기 서브바디에 가해지는 하중에 의해 상기 슬라이더(700)가 전방으로 슬라이딩하려는 것을 방지한다.
따라서 전술한 바와 같이 상기 탄성부재의 탄성력과 상기 롤러(560)에 작용하는 반력(N1)에 의해 상기 슬라이더(700)는 전방으로 슬라이딩하지 않고 경사지게 유지될 수 있다.
반면, 도 15(b)에 도시된 바와 같이, 상기 틸트샤프트(520)의 축 중심이 상기 롤러(560)와 수평부(722)가 접하는 점에서 상기 롤러(560)에 외접하는 접선(t2) 상에 배치될 경우, 상기 롤러(560)와 수평부(722)가 접하는 점에서 상기 틸트샤프트(520)의 축 중심을 중심으로 한 원(R4)의 접선 방향으로 작용하는 회전력(F4)에 대한 반력(N2)이 상기 롤러샤프트(570) 방향으로 작용하여 상기 롤러(560)를 회전시키려는 힘이 발생하지 않게 된다.
본 발명인 오토 틸트 힌지모듈은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100 : 하우징, 101 : 메인바디, 110 : 돌출부, 120 : 틸트샤프트, 130 : 스토퍼면, 140 : 안착홈, 150 : 장착홈, 160 : 롤러, 170 : 롤러샤프트, 200 : 베이스플레이트, 210 : 힌지결합부, 211 : 스토퍼돌기, 220 : 가이드레일, 230 : 관통공, 300 : 슬라이더, 301 : 서브바디, 310 : 가이드편, 320 : 캠부, 321 : 경사부, 322 : 수평부, 400 : 탄성부재, 500 : 하우징, 510 : 돌출부, 520 : 틸트샤프트, 530 : 스토퍼면, 540 : 안착홈, 550 : 장착부, 551 : 장착홈, 560 : 롤러, 570 : 롤러샤프트, 600 : 베이스플레이트, 610 : 힌지결합부, 611 : 스토퍼돌기, 620 : 가이드레일, 630 : 관통공, 700 : 슬라이더, 710 : 가이드편, 720 : 캠부, 721 : 경사부, 722 : 수평부,

Claims (9)

  1. 휴대단말기의 메인바디에 고정 장착되는 하우징과;
    상기 하우징의 상부에 배치되고, 전단이 틸트샤프트에 의해 상기 하우징의 전단에 힌지결합되는 베이스플레이트와;
    상기 하우징의 상부에 배치되고, 상부에 휴대단말기의 서브바디가 장착되며, 상기 베이스플레이트에 대해 전후 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더와;
    상기 베이스플레이트와 슬라이더 사이에 배치되어 상기 슬라이더가 전후 방향으로 슬라이딩하도록 탄성력을 부가하는 탄성부재로 이루어지되,
    상기 하우징과 슬라이더 중 어느 하나에 롤러가 회전 가능하게 장착되고, 나머지 하나에 상기 롤러가 장착된 방향으로 캠부가 돌출 형성되며,
    상기 슬라이더의 슬라이딩시,
    상기 롤러는 상기 캠부와 접하여 회전하며, 상기 롤러와 캠부는 상호 접하여 상호 반대 방향으로 지지되어 상기 베이스플레이트와 슬라이더의 후단은 상기 틸트샤프트를 중심으로 상방향으로 틸트되는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 틸트샤프트는 상기 슬라이더가 슬라이딩했을 때, 상기 롤러의 전방에 배치되고,
    상기 틸트샤프트의 축 중심은 상기 베이스플레이트와 슬라이더가 틸트되었을 때, 상기 롤러와 캠부가 접하는 점에서 상기 롤러에 외접하는 접선보다 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 하우징에 장착되고,
    상기 캠부는 상기 슬라이더의 하면에 돌출 형성되며,
    상기 슬라이더의 슬라이딩 전에 상기 롤러와 상기 슬라이더의 하면은 상호 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 슬라이더에 장착되고,
    상기 캠부는 상기 하우징의 상면에 돌출 형성되며,
    상기 슬라이더의 슬라이딩 전에 상기 롤러와 상기 하우징의 상면은 상호 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 캠부의 상하 길이는 상기 롤러와 상기 슬라이더의 하면 사이의 최단 거리보다 긴 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 캠부의 상하 길이는 상기 롤러와 상기 하우징의 상면 사이의 최단 거리보다 긴 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  7. 제 3항에 있어서,
    상기 캠부는,
    상기 슬라이더의 하면에서 전방으로 하향 경사지게 형성된 경사부와;
    상기 경사부에서 연장되어 상기 슬라이더에 평행하게 형성된 수평부로 이루어지되,
    상기 롤러는 상기 슬라이더가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 경사부를 따라 회전한 후 상기 수평부를 상방향으로 지지하는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 캠부는,
    상기 하우징의 상면에서 후방으로 상향 경사지게 형성된 경사부와;
    상기 경사부에서 연장되어 상기 슬라이더에 평행하게 형성된 수평부로 이루어지되,
    상기 롤러는 상기 슬라이더가 후방으로 슬라이딩할 때 상기 경사부를 따라 회전하며 이동한 후 상기 수평부에 의해 상방향으로 지지되는 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스플레이트의 하면 전방에는 상기 틸트샤프트에 의해 상기 하우징에 힌지결합되는 힌지결합부가 장착되되,
    상기 하우징의 전단에는 스토퍼면이 형성되고,
    상기 힌지결합부의 전단에는 상기 스토퍼면에 접하여 상기 베이스플레이트의 회전을 저지하는 스토퍼가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 오토 틸트 힌지모듈.
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