KR101138923B1 - 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치 - Google Patents

와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치 Download PDF

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Abstract

이 발명은 슬라이드 타입 휴대 단말기의 슬라이드 장치를 구성하는 메인 플레이트(210)와 슬라이드 플레이트(220)를 서로 연결하여 일정 변곡점을 기준으로 슬라이드 플레이트의 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 가압력을 제공하는 와이어 스프링 액츄에이터(230)로서, 하나 이상의 와이어 로프(235)와, 와이어 로프의 양단에 각각 고정되어 메인 플레이트와 슬라이드 플레이트에 각각 고정 가능한 제1, 제2 부싱(231, 232)을 포함하며, 와이어 로프는 서로들 간에 꼬이지 않고 밀착된 상태로 선 형태로 배열되는 다수의 탄성와이어(235a)와, 다수의 탄성와이어의 외곽 둘레를 감아 감싸는 인장스프링(235b)을 갖도록 구성된다. 이 발명은 하나 이상의 탄성와이어를 인장스프링으로 감싸는 간단한 구조를 가지므로 원가를 절감함과 더불어 생산성을 향상시키는 장점이 있다. 또한, 이 발명은 와이어 스프링 액츄에이터를 하나의 선형 타입으로 구성함에 따라 동작 궤적을 최소화할 수 있어 슬라이드 장치의 설계 최적화가 가능한 장점이 있다.

Description

와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치{Wire spring acturator and slide apparatus of sliding type mobile phone having the wire spring acturator}
이 발명은 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 하나 이상의 탄성와이어와 이를 감싸는 인장스프링을 이용해 선형 타입으로 구성한 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치에 관한 것이다.
휴대단말기의 보급률이 증가함에 따라 사용자의 욕구에 부응하기 위한 다양한 기능과 디자인의 단말기가 출시되고 있다. 이러한 단말기들은 일반 바 타입(bar type) 단말기에서부터 플립 타입(flip type) 단말기, 플립 업 타입(flip-up type) 단말기, 폴더 타입(folder type) 단말기, 슬라이드 타입(sliding type) 단말기 등으로 발전해 오고 있는데, 현재의 주류는 슬라이드 타입 단말기이다.
슬라이드 타입 단말기는 메인 바디 및 슬라이드 바디를 상호 겹쳐서 배치하 고, 각 바디에 디스플레이부 및 키 입력부가 같은 방향을 향하는 방식의 단말기로서, 기존의 폴더 타입 단말기에 비해 사용자의 변해가는 다양한 기호에 부응할 수 있는 장점을 가지고 있다.
도 1은 일반적인 슬라이드 타입 단말기의 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 일반적인 슬라이드 타입 단말기에 사용되는 슬라이드 장치의 평면도이다. 도 1 내지 도 2b에 도시된 바와 같이, 슬라이드 타입 단말기(100)는 슬라이드 바디(120)와 메인 바디(110)의 사이에 슬라이드 장치(130)가 설치되는 구조를 갖는다. 즉, 슬라이드 타입 단말기(100)는 슬라이드 바디(120)가 슬라이드 장치(130)를 통해 메인 바디(110)에 대해 슬라이드 이동하여 개방되거나 폐쇄되도록 구성된다.
메인 바디(110)에는 슬라이드 바디(120)가 개방되었을 때 보이는 면상에 키패드 어셈블리(111)가 설치된다. 키패드 어셈블리(111)는 바람직하게는 3ㅧ4 키버튼이 설치될 수 있다. 키패드 어셈블리(111)의 하측에는 마이크 장치(112)가 설치될 수 있다.
슬라이드 바디(120)에는 전면에 걸쳐 디스플레이 장치(121)가 설치되고, 디스플레이 장치(121)의 하측에는 또다른 키패드 어셈블리가 설치되며, 디스플레이 장치(121)의 상측에는 스피커 장치(122)가 설치된다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 슬라이드 장치(130)는 메인 바디(110)에 결합되는 메인 플레이트(131)와, 슬라이드 바디(120)에 결합되어 메인 플레이트(131)를 따라 슬라이드 이동하는 슬라이드 플레이트(132), 및 슬라이드 플레이트(132)의 슬라이드 이동시에 토션을 제공하는 한 쌍의 토션 스프링(133)을 갖도록 구성된다. 이러한 슬라이드 장치(130)는 슬라이드 바디(120)가 개방될 때 일정 개방 시점(대체적으로 1/2정도 개방되는 시점)에서 가압력의 변화가 발생하는 변곡점을 갖도록 구성된다. 즉, 슬라이드 장치(130)는 변곡 시점에서 슬라이드 바디(120)를 상방향 또는 하방향으로 살짝 가압하더라도 사점이 최소화되어 슬라이드 바디(120)가 최대 개방 위치 또는 최대 폐쇄 위치로 신속하게 이동할 수 있도록 구성된다.
상기와 같이 슬라이드 장치(130)는 메인 바디(110)와 슬라이드 바디(120)가 접하는 공간상에 설치되기 때문에, 점차 슬림화되어가는 단말기에 적용하기 위해서는 간단하면서도 동작 신뢰성이 충족되어야만 한다.
그런데, 종래의 슬라이드 장치(130)는 와이어를 감되 서로 중첩되는 형태로 감긴 비교적 부피가 큰 토션 스프링(133)을 사용함에 따라, 단말기의 부피, 즉 두께가 증가될 수밖에 없다. 따라서, 최근 추세인 슬림형 슬라이드 타입 단말기에 역행하는 문제점이 있다. 또한, 슬라이드 바디(120)의 슬라이드 이동시에 한 쌍의 토션 스프링(133)의 동작 궤적이 크기 때문에, 메인 바디 및/또는 슬라이드 바디에 각각 위치하는 키패드 어셈블리, 디스플레이 장치 및 배터리 등을 서로 접속시키는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board) 등의 설치공간을 마련하기 위한 설계의 어려움이 있다.
한편, 등록특허 제802430호 및 제848400호에는 한 쌍의 토션 스프링(133)을 대신하는 탄성구조체나 탄성부재에 대해 공개되어 있으나, 이들 탄성구조체나 탄성부재는 그 구성관계가 복잡해 제조비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 생산성이 떨어 지는 문제점이 있다. 또한, 동작 궤적이 크기 때문에 FPCB 등의 설치공간을 마련하기 위한 설계의 어려움이 있다.
따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하나 이상의 탄성와이어와 이를 감싸는 인장스프링을 이용해 선형 타입으로 구성함으로써, 단말기의 전체 두께 감소에 기여하는 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 이 발명은 탄성와이어와 이를 감싸는 인장스프링을 이용한 구조개선을 통해 원가를 절감함과 더불어 생산성을 향상시키는 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 이 발명은 탄성와이어와 이를 감싸는 인장스프링을 이용해 하나의 선형 타입으로 구성함에 따라 동작 궤적을 최소화할 수 있어 설계 최적화가 가능한 슬라이드 장치를 제공하는데 또다른 목적이 있다.
이 발명은 슬라이드 타입 휴대 단말기의 슬라이드 장치를 구성하는 메인 플레이트와 슬라이드 플레이트를 서로 연결하여 일정 변곡점을 기준으로 슬라이드 플레이트의 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 가압력을 제공하는 와이어 스프링 액츄에이 터로서, 하나 이상의 와이어 로프와, 와이어 로프의 양단에 각각 고정되어 메인 플레이트와 슬라이드 플레이트에 각각 고정 가능한 제1, 제2 부싱을 포함하며, 와이어 로프는 서로들 간에 꼬이지 않고 밀착된 상태로 선 형태로 배열되는 다수의 탄성와이어와, 다수의 탄성와이어의 외곽 둘레를 감아 감싸는 인장스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 발명의 탄성와이어 및 인장스프링은 횡방향 단면이 원형 또는 각형일 수 있다. 이 발명의 와이어 로프는 횡방향 단면이 원형 또는 각형일 수 있다.
이 발명은 메인 바디에 대해 단말기의 길이 방향으로 일정 길이만큼 개폐되도록 슬라이드 바디가 설치되는 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치에 있어서, 슬라이드 바디에 설치 고정되는 슬라이드 플레이트와, 슬라이드 플레이트상에서 단말기의 길이 방향으로 가이드되도록 메인 바디상에 설치되는 메인 플레이트, 및 메인 플레이트와 슬라이드 플레이트를 서로 연결하여 일정 변곡점을 기준으로 슬라이드 플레이트의 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 가압력을 제공하는 상기와 같이 구성된 하나 이상의 와이어 스프링 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이 발명의 와이어 로프는 일정 곡률을 갖도록 설치되어 슬라이드 플레이트에 초압을 부여하는 것이 바람직하다.
이 발명은 하나 이상의 탄성와이어와 이를 감싸는 인장스프링을 이용해 선형 타입으로 구성함에 따라 전체적인 두께의 감소가 가능해 슬림형 슬라이드 타입 단 말기를 구현하는데 기여하는 효과가 있다.
또한, 이 발명은 하나 이상의 탄성와이어를 인장스프링으로 감싸는 간단한 구조를 가지므로 원가를 절감함과 더불어 생산성을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 이 발명은 와이어 스프링 액츄에이터를 하나의 선형 타입으로 구성함에 따라 동작 궤적을 최소화할 수 있어 슬라이드 장치의 설계 최적화가 가능한 장점이 있다.
아래에서, 이 발명에 따른 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 와이어 스프링 액츄에이터가 장착된 슬라이드 장치의 개념도이고, 도 4는 도 3에 도시된 슬라이드 장치의 요부 단면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 슬라이드 장치(200)는 메인 바디(도 1의 110)에 결합되는 메인 플레이트(210)와, 슬라이드 바디(도 1의 120)에 결합되어 메인 플레이트(210)를 따라 슬라이드 이동하는 슬라이드 플레이트(220), 및 슬라이드 플레이트(220)의 슬라이드 이동시에 토션을 제공하는 와이어 스프링 액츄에이터(230)를 갖도록 구성된다.
이 실시예의 슬라이드 장치(200)는 슬라이드 바디(도 1의 120)가 개방될 때 일정 개방 시점(대체적으로 1/2정도 개방되는 시점)에서 가압력의 변화가 발생하는 변곡점을 갖도록 구성된다. 즉, 슬라이드 장치(200)는 변곡 시점에서 슬라이드 바디(도 1의 120)를 상방향 또는 하방향으로 살짝 가압하더라도 사점이 최소화되어 슬라이드 바디(도 1의 120)가 최대 개방 위치 또는 최대 폐쇄 위치로 신속하게 이동시키는 와이어 스프링 액츄에이터(230)를 갖도록 구성된다.
한편, 이 실시예의 슬라이드 장치(200)는 설치 공간이 허용된다면, 메인 플레이트(210)와 슬라이드 플레이트(220) 없이 단말기의 메인 바디와 슬라이드 바디의 서로 마주보는 면상에 와이어 스프링 액츄에이터(230)만을 직접 설치해 구성할 수도 있다.
슬라이드 장치(200)는 토션 수단으로 별도의 링크 조합체 등이 필요치 않으며, 소정의 와이어 스프링 액츄에이터(230) 하나만을 사용할 수 있다. 후술하겠지만, 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 양단에 링크 형태의 제1, 제2 부싱(231, 232)을 갖는다. 제1, 제2 부싱(231, 232)은 링크 작용을 하게 되는데, 제1 부싱(231)은 슬라이드 플레이트(220)에 자체 회전이 가능하도록 고정되고, 제2 부싱(232)은 메인 플레이트(210)에 자체 회전이 가능하도록 고정된다. 바람직하게는, 제1, 제2 부싱(231, 232)과 각 플레이트(210, 220) 사이에는 소정의 베어링(233)을 개재시킴으로써 좀 더 원활한 회전 동작을 도모할 수 있다. 베어링(233)으로는 오일 베어링을 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 제1, 제2 부싱(231, 232)은 합성수지 재질로 형성하고, 와이어 로프(235)의 양 단부에 인서트 몰딩(insert molding)에 의해 고정될 수 있다.
도 5 내지 도 7은 이 발명에 따른 와이어 스프링 액츄에이터의 사시도, 평면 도 및 정면도이다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 와이어 로프(235)와, 와이어 로프(235)의 양단에 각각 고정되는 제1, 제2 부싱(231, 232)으로 구성된다.
와이어 로프(235)는 다수의 탄성와이어(235a)와, 다수의 탄성와이어(235a)의 외부를 감싸는 인장스프링(235b)으로 구성된다. 여기서, 탄성와이어(235a)와 인장스프링(235b)은 그 횡방향 단면이 원형, 각형 등 다양한 형태를 갖는 소정의 텐션을 갖는 금속 재질로 형성될 수 있다. 바람직하게는, 탄성와이어(235a)와 인장스프링(235b)은 일정 탄성을 갖는 SUS 재질 또는 피아노선 등으로 구성할 수 있다. 다수의 탄성와이어(235a)는 서로들 간에 꼬이지 않고 서로들 간에 밀착된 상태로 직선 형태로 배열된 구조를 갖는다.
인장스프링(235b)은 서로들 간에 밀착된 상태로 배열된 다수의 탄성와이어(235a)의 외곽 둘레를 감아 감싸는 형태를 갖는 것으로서, 다수의 탄성와이어(235a)를 하나의 뭉치로 뭉치게 하는 역할과 다수의 탄성와이어(235a) 중 일부 몇가닥이 단선될 경우 그로 인한 바디 또는 플레이트의 긁힘을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 인장스프링(235b)은 다수의 탄성와이어(235a)의 둘레를 따라 촘촘히 감기는 것이 바람직하다. 또한, 다수의 탄성와이어(235a)는 그 횡방향 단면이 원형 형태를 갖도록 배열되고, 인장스프링(235b)은 원형 형태로 배열된 다수의 탄성와이어(235a)의 외곽 둘레를 감아 감싸는 형태를 갖는 것이 바람직하다. 따라서, 이 실시예의 와이어 로프(235)는 그 횡방향 단면이 원형 형태로 한정할 필요는 없으며, 다수의 탄성와이어(235a)를 삼각, 사각 등 다각형 형태를 갖도록 배열하고, 이렇게 배열된 다수의 탄성와이어(235a)의 외곽 둘레를 인장스프링(235b)으로 감아 감싸는 그 횡방향 단면이 다각형 형태를 갖도록 구성해도 무방하다.
상기와 같이 구성된 와이어 로우프(235)는 그 표면을 하드 코팅처리 하여 작동시 메인 플레이트(210) 또는 슬라이드 플레이트(220)에 접촉함에 따라 발생하는 마찰로 인한 기기의 파손 및 파티클 발생을 미연에 방지할 수도 있다. 여기서, 하드 코팅으로는 우레탄 코팅, 나일론 코팅 또는 테프론 코팅 등이 가능하다.
도 8a 내지 도 8c는 이 발명의 한 실시예에 따른 슬라이드 장치(200)의 작동도로서, 슬라이드 플레이트(220)가 고정된 슬라이드 바디(도 1의 120)와, 메인 플레이트(210)가 고정된 메인 바디(도 1의 110)를 중심으로 설명하기로 한다. 따라서, 도 8a는 메인 바디에 대해 슬라이드 바디가 완전히 폐쇄된 상태이고, 도 8b는 슬라이드 바디가 메인 바디에 대해 변곡점에 위치한 상태이며, 도 8c는 메인 바디에 대해 슬라이드 바디가 완전히 개방된 상태를 도시한 것이다.
도 8b의 상태에서, 슬라이드 바디를 상방향으로 올리면 슬라이드 바디는 완전히 개방될 것이며, 하방향으로 내리면 슬라이드 바디가 완전히 폐쇄될 것이다.
도 8a에 도시한 바와 같이, 슬라이드 바디가 완전히 폐쇄된 상태에서는 슬라이드 플레이트(220)에 제1 부싱(231)이 고정된 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 완전히 벌어지려고 하는 상태이며, 이러한 경우 제2 부싱(232)에 고정된 메인 플레이트(210)를 상방향으로(도 8a의 화살표 방향) 지속적으로 가압하려는 상태를 유지한다. 즉, 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 와이어 로프(235)가 일정 곡률을 갖는 상태로 제1, 제2 부싱(231, 232)이 슬라이드 플레이트(220) 및 메인 플레이 트(210)에 각각 고정되어 슬라이드 플레이트(220)에 초압을 부여하도록 설치된다.
도 8b의 경우에는 메인 플레이트(210)가 슬라이드 플레이트(220)의 거의 중앙 부분에 위치된 상태로서, 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 최대한 굽혀진 상태가 되며, 이 경우 최대한의 가압력(복원력)을 저장하고 있는 상태가 될 수 있다.
도 8c의 경우에 있어서, 메인 플레이트(210)가 하측으로 하강하게 되면, 와이어 스프링 액츄에이터(230)는 도 8b의 최대한 굽혀진 상태에서 선형으로 펴지려는 가압력 때문에 메인 플레이트(210)를 하방향으로(도 8c의 화살표 방향) 지속적으로 가압하는 상태가 된다.
따라서, 슬라이드 플레이트(220)를 기준으로 보면, 메인 플레이트(210)가 슬라이드 이동하여, 와이어 스프링 액츄에이터(230)를 굽혔다가 복원력에 의해 펼치는 상태에 따라 가압력의 방향을 변화시키면서, 결과적으로 단말기의 메인 바디에 대해 슬라이드 바디를 동작시킨다.
앞서 설명한 실시예에서는 하나의 와이어 로프(235)를 이용한 와이어 스프링 액츄에이터(230)에 대해 설명했으나, 이 발명이 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 두개 이상의 와이어 로프(235)를 이용하여 와이어 스프링 액츄에이터를 구성할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 실시예에서는 하나의 와이어 스프링 액츄에이터(230)를 탄성수단으로서 메인 플레이트(210)와 슬라이드 플레이트(220) 사이에 개재시켜 사용하였으나, 설치 공간이 여유롭고 강한 탄성력 등이 요구될 경우에는 두 개 이상의 와이어 스프링 액츄에이터(230)가 상호 동작 제한을 받지 않는 위치에 설치될 수도 있을 것이다.
이상에서 이 발명의 와이어 스프링 액츄에이터 및 이를 구비한 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
도 1은 일반적인 슬라이드 타입 단말기의 사시도이고,
도 2a 및 도 2b는 일반적인 슬라이드 타입 단말기에 사용되는 슬라이드 장치의 평면도이고,
도 3은 이 발명의 한 실시예에 따른 와이어 스프링 액츄에이터가 장착된 슬라이드 장치의 개념도이고,
도 4는 도 3에 도시된 슬라이드 장치의 요부 단면도이고,
도 5 내지 도 7은 이 발명에 따른 와이어 스프링 액츄에이터의 사시도, 평면도 및 정면도이며,
도 8a 내지 도 8c는 이 발명의 한 실시예에 따른 슬라이드 장치의 작동도이다.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠
200 : 슬라이드 장치 210 : 메인 플레이트
220 : 슬라이드 플레이트 230 : 와이어 스프링 액츄에이터
231 : 제1 부싱 232 : 제2 부싱
233 : 베어링 235 : 와이어 로프
235a : 탄성와이어 235b : 인장스프링

Claims (5)

  1. 슬라이드 타입 휴대 단말기의 슬라이드 장치를 구성하는 메인 플레이트와 슬라이드 플레이트를 서로 연결하여 일정 변곡점을 기준으로 상기 슬라이드 플레이트의 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 가압력을 제공하는 와이어 스프링 액츄에이터로서,
    하나 이상의 와이어 로프와,
    상기 와이어 로프의 양단에 각각 고정되어 상기 메인 플레이트와 상기 슬라이드 플레이트에 각각 고정 가능한 제1, 제2 부싱을 포함하며,
    상기 와이어 로프는 서로들 간에 꼬이지 않고 밀착된 상태로 선 형태로 배열되는 다수의 탄성와이어와, 상기 다수의 탄성와이어의 외곽 둘레를 감아 감싸는 인장스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 와이어 스프링 액츄에이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성와이어 및 상기 인장스프링은 횡방향 단면이 원형 또는 각형인 것을 특징으로 하는 와이어 스프링 액츄에이터.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 와이어 로프는 횡방향 단면이 원형 또는 각형인 것을 특징으로 하는 와이어 스프링 액츄에이터.
  4. 메인 바디에 대해 단말기의 길이 방향으로 일정 길이만큼 개폐되도록 슬라이드 바디가 설치되는 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치에 있어서,
    슬라이드 바디에 설치 고정되는 슬라이드 플레이트와,
    상기 슬라이드 플레이트상에서 단말기의 길이 방향으로 가이드되도록 메인 바디상에 설치되는 메인 플레이트, 및
    상기 메인 플레이트와 상기 슬라이드 플레이트를 서로 연결하여 일정 변곡점을 기준으로 상기 슬라이드 플레이트의 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 가압력을 제공하는 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 하나 이상의 와이어 스프링 액츄에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 와이어 로프는 일정 곡률을 갖도록 설치되어 상기 슬라이드 플레이트에 초압을 부여하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 타입 휴대단말기의 슬라이드 장치.
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