KR101446258B1 - 스프링유닛 및 슬라이드기구 - Google Patents

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Abstract

지그재그 스프링(40A, 40B)과, 제 1 슬라이드 부재(10A)와, 제 2 슬라이드 부재(30A)를 구비한다. 제 1 슬라이드 부재(20A)는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 일단부(40a)가 걸어고정되는 제 1 스프링 걸림부(22)와, 지그재그 스프링(40A, 40B)이 장착되는 제 1 스프링 수납부(28A, 28B)와, 양측부에 형성된 제 1 슬라이드 가이드부(25)를 구비한다. 제 2 슬라이드 부재(30A)는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 다른 단부가 걸어고정되는 제 2 스프링 걸림부(32)와, 지그재그 스프링(40A, 40B)이 장착되는 제 2 스프링 수납부(36A, 36B)와, 양측부에 형성된 제 2 슬라이드 가이드부(35)를 구비한다. 그리고, 제 1 및 제 2 슬라이드부(25,35)를 걸어맞춤함으로써 각 슬라이드 부재(20A, 30A)가 서로 슬라이드하는 구성으로 하고, 또한, 지그재그 스프링(40A, 40B)이 대향 배치된 각 스프링 수납부(28A, 28B, 36A, 36B)가 형성하는 공간내에서 유지되는 구성으로 한다.

Description

스프링유닛 및 슬라이드기구{SPRING UNIT AND SLIDING MECHANISM}
본 발명은 스프링유닛 및 슬라이드기구에 관한 것으로, 특히, 지그재그 스프링을 사용한 스프링유닛 및 슬라이드기구에 관한 것이다.
예를 들어, 전자기기의 일종으로서 조작키 등이 배설된 고정 케이싱에 대하여 액정표시장치 등이 배설된 이동 케이싱을 슬라이드 가능하도록 구성한 휴대전화기나 게임장치가 제공되어 있다. 이러한 종류의 전자기기에는 고정 케이싱에 대한 이동 케이싱의 슬라이드 동작을 가능하게 하기 위하여 슬라이드기구가 내설되어 있다. 이러한 종류의 슬라이드기구로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 개시된 기구가 알려져 있다.
이러한 전자기기에 적용되는 슬라이드기구는 내부에 스프링유닛이 설치되어 있고, 덮개의 개방시에 조작자가 고정 케이싱에 대하여 이동 케이싱을 소정 위치까지 이동시키기까지는, 이동 케이싱에는 스프링유닛에 의해 닫히는 방향으로 힘이 가해지고, 한편 소정 위치 이상으로 이동시킨 후에는 이동 케이싱에는 스프링유닛에 의해 열리는 방향으로 힘이 가해지는 구성으로 되어 있다. 이로써, 전자기기의 조작성의 향상을 도모할 수 있다.
또한, 스프링유닛에는 각종 구조의 스프링이 사용되지만, 그 하나로서 지그재그 스프링을 적용한 스프링유닛이 알려져 있다(특허문헌 2). 지그재그 스프링을 사용한 경우 스프링유닛의 박형화를 도모할 수 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허공보 제2005－210649호 특허문헌 2: 실용신안등록공보 제3149892호
지그재그 스프링은 상기와 같이 박형화를 도모하는 한편, 원하는 신축방향과는 상이한 방향으로 버클링(buckling, 좌굴) 변형되기 쉽다. 종래의 스프링유닛에서는, 특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 지그재그 스프링을 유지하는 케이싱의 양측부에 절곡부를 형성하고, 지그재그 스프링의 양측 부분을 이 절곡부에 지지시킴으로써 버클링의 발생을 억제하고 있었다.
그러나, 이 방법에서는 지그재그 스프링이 신축할 때에 그 양측이 절곡부 내에서 슬라이딩하게 되어, 이것이 지그재그 스프링의 원활한 동작을 방해하는 원인이 된다는 문제점이 있었다. 또한, 종래의 스프링유닛은 지그재그 스프링의 양측만을 케이싱에 지지시키는 구성이므로, 슬라이드기구가 빈번히 슬라이드 조작된 때에 지그재그 스프링이 절곡부로부터 이탈할 우려가 있어 신뢰성의 면에서 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 지그재그 스프링의 버클링 변형을 확실하게 방지함과 함께 원활한 수축동작을 가능하게 한 스프링유닛 및 슬라이드기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제는, 제 1 의 관점에서는,
지그재그 스프링과,
상기 지그재그 스프링의 일단부가 걸어 고정되는 제 1 걸림부와, 상기 지그재그 스프링이 장착되는 제 1 스프링 수납부와, 양측부에 형성된 제 1 슬라이드 가이드부를 구비하는 제 1 슬라이드 부재와,
상기 지그재그 스프링의 다른 단부와 걸어 고정되는 제 2 걸림부와, 상기 지그재그 스프링이 장착되는 제 2 스프링 수납부와, 양측부에 형성된 제 2 슬라이드 가이드부를 구비하는 제 2 슬라이드 부재를 구비하고,
상기 제 1 및 제 2 슬라이드부를 걸어맞춤으로써, 상기 제 1 및 제 2 슬라이드 부재가 서로 슬라이드하는 구성으로 하고,
상기 제 1 및 제 2 슬라이드부를 걸어맞춤한 상태에서, 상기 지그재그 스프링이 대향 배치된 상기 제 1 및 제 2 스프링 수납부가 형성하는 공간 내에서 유지되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 스프링유닛에 의해 해결할 수 있다.
개시된 스프링유닛에 의하면, 지그재그 스프링은 대향 배치된 제 1 및 제 2 스프링 수납부가 형성하는 공간 내에서 유지되고, 또한, 슬라이드시에 지그재그 스프링은 제 1 및 제 2 스프링 수납부의 내벽에 의해 유지되므로, 지그재그 스프링의 버클링 변형을 확실하게 방지함과 함께 지그재그 스프링의 원활한 수축동작을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛의 분해사시도이다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛의 정면측 사시도로서 신장한 상태를 나타낸다.
도 2b는 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛의 정면측 사시도로서 수축한 상태를 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛의 배면측 사시도로서 신장한 상태를 나타낸다.
도 3b는 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛의 배면측 사시도로서 수축한 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구의 분해사시도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구를 나타낸 정면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구를 나타낸 우측면도이다.
도 5c는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구를 나타낸 배면도이다.
도 5d는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구를 나타낸 저면도이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구의 동작중의 닫힌 상태를 나타낸 정면도이다.
도 6b는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구의 동작중의 중간 상태를 나타낸 정면도이다.
도 6c는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구의 동작중의 열린 상태를 나타낸 정면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구가 설치된 전자장치의 닫힌 상태를 나타낸 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시형태인 닫힌 상태에 있어서의 슬라이드기구를 나타낸 정면도이다.
도 8a는 본 발명의 일 실시형태인 슬라이드기구가 설치된 전자장치의 닫힌 상태를 나타낸 사시도이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시형태인 닫힌 상태에 있어서의 슬라이드기구를 나타낸 정면도이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛의 분해사시도이다.
도 10a는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛의 정면측 사시도로서 신장한 상태를 나타낸다.
도 10b는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛의 정면측 사시도로서 수축한 상태를 나타낸다.
도 11a는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛의 배면측 사시도로서 신장한 상태를 나타낸다.
도 11b는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛의 배면측 사시도로서 수축한 상태를 나타낸다.
다음으로, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면과 함께 설명한다.
도 1~도 3b는 본 발명의 제 1 실시형태인 스프링유닛(10A)을 설명하기 위한 도면이다. 도 1은 스프링유닛(10A)의 분해사시도이고, 도 2a와 도 2b는 스프링유닛(10A)을 정면에서 본 사시도이며, 도 3a와 도 3b는 스프링유닛(10A)을 배면에서 본 사시도이다.
스프링유닛(10A)은 제 1 슬라이드 부재(20A), 제 2 슬라이드 부재(30A) 및 지그재그 스프링(40A, 40B) 등을 구비한 구성으로 되어 있다. 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 내부에 2개의 지그재그 스프링(40A, 40B)을 형성한 구성으로 되어 있다. 이 스프링유닛(10A)은, 예를 들어, 도 7a, 도 7b, 도 8a 및 도 8b에 나타낸 휴대전화기나 게임장치 등의 전자기기(90)에 탑재되는 슬라이드기구(70)(도 4~도 7b 참조)에 액추에이터로서 적용되는 것이다.
먼저, 제 1 슬라이드 부재(20A)에 대하여 설명한다. 제 1 슬라이드 부재(20A)는 수지성형품이며 대략 평판 형상을 가진다. 이 제 1 슬라이드 부재(20A)는 본체부(24)에 제 1 장착부(21), 제 1 스프링 걸림부(22), 제 1 슬라이드 가이드부(25), 제 1 유지부(26) 및 제 1 스프링 수납부(28A, 28B) 등을 형성한 구성으로 되어 있다.
제 1 장착부(21)는 본체부(24)의 도면 중 화살표 A2 방향의 단부에 형성되어 있다. 이러한 제 1 장착부(21)는 본체부(24)를 관통하는 구멍이며, 스프링유닛(10A)을 후술할 슬라이드기구(70)에 장착할 때에 접속용 고정핀(73)이 삽입통과된다(도 4 참조).
제 1 스프링 걸림부(22)는 내부에 수납되는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 도면 중 화살표 A2 방향측의 각 단부(40a)(이하, 장착단부(40a)라고 한다)를 걸어고정함으로써, 각 장착단부(40a)를 제 1 슬라이드 부재(20A)에 고정시키는 것이다.
제 1 스프링 걸림부(22)는 본체부(24)의 도면 중 화살표 A2 방향의 단부 근방에 형성되어 있다.
제 1 슬라이드 가이드부(25)는 본체부(24)의 양측부에 스프링유닛(10A)의 신축방향(도면 중 화살표 A1, A2방향)으로 연장하도록 형성되어 있다. 이 제 1 슬라이드 가이드부(25)는 후술할 제 2 슬라이드 부재(30A)에 형성된 제 2 슬라이드 가이드부(35)와 슬라이드 가능하게 걸어맞춤하도록 구성되어 있다. 또한, 제 1 슬라이드 가이드부(25)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 대략 Z자 형상으로 접어 구부려 형성된 레일형상으로 되어 있다.
제 1 스프링 수납부(28A, 28B)는 본체부(24)의 배면(20b)에 형성되어 있다(도 3a 참조). 제 1 스프링 수납부(28A)는 후술할 제 2 스프링 수납부(36A)와 협동하여 지그재그 스프링(40A)을 내부에 수납하고, 제 1 스프링 수납부(28B)는 후술할 제 2 스프링 수납부(36B)와 협동하여 지그재그 스프링(40B)을 내부에 수납한다.
이 제 1 스프링 수납부(28A, 28B)의 내면(지그재그 스프링(40A, 40B)과 대치하는 면)은 평활면으로 되어, 지그재그 스프링(40A, 40B)과 접촉하여도 마찰이 작아지도록 구성되어 있다.
제 1 유지부(26)는 본체부(24)의 1쌍의 제 1 스프링 수납부(28A, 28B)의 사이에 형성되어 있다. 이 제 1 유지부(26)는 배면(20b)으로부터 돌출하도록 형성되어 있고, 후술할 제 2 슬라이드 부재(30A)의 제 2 유지부(33)에 대하여 이동가능하게 걸어맞춤하도록 구성되어 있다.
다음으로, 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 설명한다. 제 2 슬라이드 부재(30A)는 수지성형품이며 대략 평판 형상을 가지고 있다. 이 제 2 슬라이드 부재(30A)는 본체부(34)에 제 2 장착부(31), 제 2 스프링 걸림부(32), 제 2 슬라이드 가이드부(35), 제 2 유지부(33) 및 제 2 스프링 수납부(36A, 36B) 등을 형성한 구성으로 되어 있다.
제 2 장착부(31)는 본체부(34)의 도면 중 화살표 A1 방향의 단부에 형성되어 있다. 이 제 2 장착부(31)는 본체부(34)를 관통하는 구멍이며, 스프링유닛(10A)이 후술할 슬라이드기구(70)에 장착될 때에 접속용 고정핀(75)이 삽입통과된다(도 4 참조).
제 2 스프링 걸림부(32)는 내부에 수납되는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 도면 중 화살표 A1 방향측의 각 단부(40b)(이하, 장착단부(40b)라고 한다)를 걸어고정함으로써, 각 장착단부(40b)를 제 2 슬라이드 부재(30A)에 고정시키는 것이다.
제 2 스프링 걸림부(32)는 본체부(34)의 도면 중 화살표 A1 방향의 단부 근방에 형성되어 있다.
제 2 슬라이드 가이드부(35)는 본체부(34)의 양측부에 스프링유닛(10A)의 신축방향(도면 중, 화살표 A1, A2방향)으로 연장하도록 형성되어 있다. 이 제 2 슬라이드 가이드부(35)는 상기한 제 1 슬라이드 부재(20A)에 형성된 제 1 슬라이드 가이드부(25)와 슬라이드 가능하게 걸어맞춤하도록 구성되어 있다.
또한, 제 2 슬라이드 가이드부(35)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 대략 U자형상으로 접어 구부려 형성된 레일형상으로 되어 있다. 이 U자 형상으로 접어 구부러진 부분에 대략 Z자 형상으로 형성된 제 1 슬라이드 가이드부(25)가 걸어맞춤하고, 이로써 제 1 슬라이드 부재(20A)와 제 2 슬라이드 부재(30A)는 도면 중 화살표 A1, A2방향으로 슬라이드 가능한 구성이 된다.
제 2 스프링 수납부(36A, 36B)는 본체부(34)의 배면(30b)에 형성되어 있다. 제 2 스프링 수납부(36A)는 상기의 제 1 스프링 수납부(28A)와 협동하여 지그재그 스프링(40A)을 내부에 수납하고, 제 2 스프링 수납부(36B)는 상기의 제 1 스프링 수납부(28B)와 협동하여 지그재그 스프링(40B)을 내부에 수납한다. 이 제 2 스프링 수납부(36A, 36B)의 내면(지그재그 스프링(40A, 40B)과 대치하는 면)도 상기한 제 1 스프링 수납부(28A, 28B)와 마찬가지로 평활면으로 되어 있고, 지그재그 스프링(40A, 40B)과의 마찰이 작아지도록 구성되어 있다.
제 2 유지부(33)는 본체부(34)의 1쌍의 제 2 스프링 수납부(36A, 36B)의 사이에 신축방향(A1, A2방향)으로 연장하도록 형성되어 있다. 이 제 2 유지부(33)는 레일 형상으로 되어 있고, 상기 제 1 유지부(26)가 슬라이드 가능하게 걸어맞춤하는 구성으로 되어 있다.
이 제 1 및 제 2 유지부(26, 33)의 배설위치는 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)의 대략 중앙위치로 설정되어 있다. 또한, 제 1 유지부(26)와 제 2 유지부(33)가 걸어맞춤함으로써, 제 1 슬라이드 부재(20A) 및 제 2 슬라이드 부재(30A)는 두께방향으로의 변형(도 1에 화살표 Z1, Z2 방향에 대한 변형)이 규제된다. 즉, 제 1 유지부(26)와 제 2 유지부(33)는 제 1 슬라이드 부재(20A)(본체부(24))와 제 2 슬라이드 부재(30A)(본체부(34))의 이간거리를 일체로 유지하는 유지기구로서 기능한다.
또한, 제 2 유지부(33)의 도면 중 화살표 A2 방향의 단부에는 로크부(33a)가 형성되어 있고, 제 1 슬라이드 부재(20A)가 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 상대적으로 A2방향으로 슬라이드할 때에, 제 1 유지부(26)가 로크부(33a)와 맞닿음으로써 그 이상의 슬라이드가 규제되는 구성으로 되어 있다.
지그재그 스프링(40A, 40B)은 스프링 선재를 미앤더(meander) 형상으로 접어 구부려 형성한 것이다. 이와 같이 스프링 선재를 미앤더 형상으로 접어 구부려 형성한 구성의 지그재그 스프링(40A, 40B)은 두께의 치수(도 1에 화살표 Z1, Z2 방향에 대한 치수)를 작게 할 수 있으므로 스프링유닛(10A)의 박형화를 도모할 수 있다.
스프링유닛(10A)을 조립하기 위해서는, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 장착단부(40a)를 제 1 슬라이드 부재(20A)의 제 1 스프링 걸림부(22)에 걸어고정함과 함께, 장착단부(40b)를 제 2 슬라이드 부재(30A)의 제 2 스프링 걸림부(32)에 걸어고정한다. 그 후, 제 1 슬라이드 가이드부(25)를 제 2 슬라이드 가이드부(35) 내에 걸어맞춤시킴과 함께 제 1 유지부(26)를 본체부(34)에 걸어맞춤시킨다.
이로써, 제 1 스프링 수납부(28A)와 제 2 스프링 수납부(36A) 및 제 1 스프링 수납부(28B)와 제 2 스프링 수납부(36B)는 대향한(서로 마주보는) 상태가 된다. 그리고, 제 1 및 제 2 스프링 수납부(28A, 36A)가 형성하는 공간 내에 지그재그 스프링(40A)이 유지되고, 제 1 및 제 2 스프링 수납부(28B, 36B)가 형성하는 공간 내에 지그재그 스프링(40B)이 유지된 구성이 된다.
또한, 제 1 슬라이드 가이드부(25)와 제 2 슬라이드 가이드부(35)가 걸어맞춤함으로써, 제 1 슬라이드 부재(20A)와 제 2 슬라이드 부재(30A)는 서로 신축방향(A1, A2 방향)으로 상대적으로 슬라이드 가능한 구성이 된다. 또한, 조립시에 제 1 유지부(26)는 본체부(34)에 대하여 화살표 A1 방향으로 삽입되고, 이로써 제 2 유지부(33)와 걸어맞춤한다. 이때, 제 1 유지부(26)는 로크부(33a)를 통과하지만, 일단 로크부(33a)를 넘어 A1 방향으로 진행한 후에는 제 1 슬라이드 부재(20A)를 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 A2 방향으로 이동시켜도, 제 1 유지부(26)는 로크부(33a)와 걸어맞춤하여 빠져나오지 않도록 구성되어 있다.
다음으로, 상기 구성으로 이루어진 스프링유닛(10A)의 동작에 대하여 설명한다.
도 2a, 도 2b, 도 3a 및 도 3b는 스프링유닛(10A)의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a와 도 2b는 스프링유닛(10A)의 정면을 나타내고, 도 3a와 도 3b는 스프링유닛(10A)의 배면을 나타낸다. 또한, 도 2a와 도 3a는 신장한 상태(이하, 신장상태라고 한다)의 스프링유닛(10A)을 나타내고, 도 2b와 도 3b는 수축한 상태(이하, 수축상태라고 한다)의 스프링유닛(10A)을 나타낸다.
도 2a 및 도 3a에 나타낸 바와 같이, 신장상태에서는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 탄성력에 의해 제 1 슬라이드 부재(20A)는 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 A2방향으로 슬라이드하고 있고, 또한, 상대적으로 제 2 슬라이드 부재(30A)는 제 1 슬라이드 부재(20A)에 대하여 A1 방향으로 슬라이드한 상태가 된다.
또한, 신장상태에서는 제 1 유지부(26)와 제 2 유지부(33)의 로크부(33a)는 걸어맞춤한 상태가 된다. 따라서, 지그재그 스프링(40A, 40B)이 각 슬라이드 부재(20A, 30A)를 이간시키는 방향으로 탄성력을 가하여도 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)가 빠져 버리지 않는다.
나아가, 신장상태에서는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 일부가 외부에 노출한 상태가 된다. 구체적으로는, 도 2a에 나타낸 정면에서 본 상태에서는, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 화살표 A1 방향의 소정 부분이 제 1 슬라이드 부재(20A)로부터 노출한 상태가 된다. 또한, 도 3a에 나타낸 배면에서 본 상태에서는, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 화살표 A2 방향의 소정 부분이 제 2 슬라이드 부재(30A)로부터 노출한 상태가 된다.
이와 같이, 신장상태에서는 지그재그 스프링(40A, 40B)의 일부가 각 슬라이드 부재(20A, 30A)로부터 노출한 상태가 되지만, 이 노출한 부분은 완전하게 노출하는 것이 아니라 제 1 슬라이드 부재(20A) 혹은 제 2 슬라이드 부재(30A)의 어느 하나에 의해 유지되는 구성으로 되어 있다.
즉, 도 2a에 나타낸 예에서는, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 표면은 제 1 슬라이드 부재(20A)로부터는 노출하지만, 그 배면은 제 2 슬라이드 부재(30A)에 유지된다. 이와 마찬가지로, 도 3a에 나타낸 예에서는, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 배면은 제 2 슬라이드 부재(30A)로부터는 노출하지만, 그 표면은 제 1 슬라이드 부재(20A)에 유지된다. 나아가, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 중앙의 소정 범위는 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)의 양쪽에 유지된다.
이와 같이, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 대향 배치된 제 1 및 제 2 스프링 수납부(28A, 36A) 및 제 1 및 제 2 스프링 수납부(28B, 36B) 내에 지그재그 스프링(40A, 40B)이 수납되어 있으므로, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 노출면적이 넓어지는 신장상태에서도 지그재그 스프링(40A, 40B)은 넓은 면적에서 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A)에 의해 유지된다. 따라서, 지그재그 스프링(40A, 40B)에 버클링이 발생하는 것을 확실하게 방지할 수 있다.
신장상태로부터 제 1 슬라이드 부재(20A)가 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 A1 방향으로 슬라이드하고, 상대적으로 제 2 슬라이드 부재(30A)가 제 1 슬라이드 부재(20A)에 대하여 A2 방향으로 슬라이드 하면, 스프링유닛(10A)은 도 2b 및 도 3b에 나타낸 수축상태가 된다.
지그재그 스프링(40A, 40B)은 수축됨에 따라 버클링이 발생하기 쉬운 상태가 된다. 예기서, 버클링(Buckling)이란, 구조물에 가하는 하중을 점차 증가시키면 어느 하중에서 갑자기 변형의 모양이 변화하여 큰 휘어짐을 일으키는 것을 말한다. 그러나, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 수축상태에서 지그재그 스프링(40A, 40B)이 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)에 의해 완전하게 덮여진 상태, 환언하면, 지그재그 스프링(40A, 40B)이 각 스프링 수납부(28A, 28B, 36A, 36B) 내에 완전하게 수납된 상태가 된다. 이 때문에, 지그재그 스프링(40A, 40B)에 버클링이 발생하려고 해도 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)에 맞닿음으로써 버클링의 발생을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)에서는, 제 1 슬라이드 부재(20A)와 제 2 슬라이드 부재(30A)는 제 1 및 제 2 슬라이드 가이드부(25, 35)가 서로 걸어맞춤함으로써 슬라이드하기 때문에, 각 스프링 수납부(28A, 28B, 36A, 36B)에 의해 형성되는 지그재그 스프링(40A, 40B)이 수납되는 공간의 단면적은 일정하게 유지된다. 나아가, 지그재그 스프링(40A, 40B)의 양단부는 제 1 및 제 2 스프링 걸림부(22, 32)에 걸어고정되는 구성이다.
이 때문에, 버클링이 발생하지 않는 통상적인 신축동작시에는, 지그재그 스프링(40A, 40B)은 각 스프링 수납부(28A, 28B, 36A, 36B)의 내벽으로부터 이간한 상태로 신축동작한다. 따라서, 종래와 같이 지그재그 스프링과 지그재그 스프링을 수납하는 케이싱이 슬라이딩 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 슬라이딩 접촉에 의한 마찰 로스가 없는 원활한 신축동작을 가능하게 한 스프링유닛(10A)을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 유지기구를 구성하는 제 1 및 제 2 유지부(26, 33)가 걸어맞춤함으로써, 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)의 이간거리가 일정하게 유지되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 지그재그 스프링(40A, 40)에 버클링이 발생하여도, 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)의 변형이 억제된다. 이로써, 지그재그 스프링(40A, 40)에 버클링이 발생하여도, 그 영향이 스프링유닛(10A)에 미치는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 4~도 8b를 이용하여 스프링유닛(10A)을 설치한 슬라이드기구(70)에 대하여 설명한다.
도 4는 스프링유닛(10A)을 설치한 슬라이드기구(70)의 분해사시도이다. 또한, 도 5a부터 도 5d는 조립상태의 슬라이드기구(70)를 나타내고, 도 5a는 정면도, 도 5b는 우측면도, 도 5c는 배면도, 도 5d는 저면도이다. 또한, 도 6a부터 도 6c는 슬라이드기구(70)의 동작을 설명하기 위한 정면도이고, 도 6a는 닫힌 상태, 도 6b는 중간 상태, 도 6c는 열린 상태를 각각 나타낸다. 도 7a와 도 7b는 닫힌 상태를 나타내고, 도 7a는 슬라이드기구(70)가 설치된 전자기기(90)를 나타내고, 도 7b는 슬라이드기구(70)를 나타낸다. 도 8a와 도 8b는 열린 상태를 나타내고, 도 8a는 전자기기(90)를 나타내고, 도 8b는 슬라이드기구(70)을 각각 나타낸다. 또한, 각 도면에 나타낸 예에서는, 슬라이드기구(70)에 1개의 스프링유닛(10A)을 설치한 구성의 예를 나타내었지만, 복수의 슬라이드기구(70)를 형성한 구성으로 할 수도 있다.
슬라이드기구(70)는 베이스 플레이트(71), 슬라이드 플레이트(72) 및 스프링유닛(10A) 등으로 구성되어 있다. 이 슬라이드기구(70)는 도 7a, 도 8a에 나타낸 바와 같은 슬라이드타입의 전자기기(90)(예를 들어, 휴대전화기 등)에 탑재되는 것이다.
베이스 플레이트(71)는 휴대전화의 각종 키 등이 배설된 고정 케이싱(91)에 고정되는 것이다. 슬라이드 플레이트(72)는 액정표시장치 등이 배설되는 이동 케이싱(92)에 고정되는 것이다.
베이스 플레이트(71)는 그 양측으로 가이드레일(77)이 형성되어 있다. 이 가이드레일(77)은 도면 중 화살표 X1, X2 방향으로 연장하도록 형성되어 있다. 한편, 슬라이드 플레이트(72)의 양측에 위치하는 측변부(79)에는 가이드부재(78)가 장착되어 있다.
이 가이드부재(78)는 미끄러짐성이 높은 수지재료로 형성되어 있고, 그 내측에 가이드레일(77)과 걸어맞춤하는 가이드홈이 X1, X2 방향으로 연장하도록 형성되어 있다. 그리고, 가이드레일(77)이 가이드부재(78)에 걸어맞춤함으로써, 슬라이드 플레이트(72)는 베이스 플레이트(71)에 대하여 X1, X2 방향으로 슬라이드 가능한 구성이 된다.
스프링유닛(10A)은 제 1 장착부(21)가 슬라이드 플레이트(72)의 축지지부(74)에 고정핀(73)에 의해 회전운동가능하게 장착되고, 또한, 제 2 장착부(31)가 베이스 플레이트(71)의 축지지부(76)에 고정핀(75)에 의해 회전운동가능하게 장착된다. 이로써, 스프링유닛(10A)의 탄성력은 베이스 플레이트(71)와 슬라이드 플레이트(72)의 사이에 작용한다.
또한, 베이스 플레이트(71)에 형성된 장착용 구멍(80)은 베이스 플레이트(71)를 고정 케이싱(91)에 고정하는 나사가 장착되는 구멍이며, 또한 슬라이드 플레이트(72)에 형성된 장착용 구멍(81)은 슬라이드 플레이트(72)를 이동 케이싱(92)에 고정하는 나사가 장착되는 구멍이다.
도 5a부터 도 5d는 조립된 상태의 슬라이드기구(70)를 나타낸다. 이 도면들은 슬라이드 플레이트(72)가 X2 방향으로 이동한 상태를 나타낸다. 이때, 도 5a에 나타낸 정면에서 본 상태에서, 스프링유닛(10A)은 고정핀(75)을 중심으로 시계방향으로 회전한 상태가 된다. 스프링유닛(10A)에 내설된 지그재그 스프링(40A, 40B)은 압축스프링이므로 신장하는 방향으로 탄성력을 가한다. 따라서, 스프링유닛(10A)에서 발생하는 탄성력에 의해 슬라이드 플레이트(72)는 화살표 X2 방향으로 이동하도록 힘이 가해져 있다.
그러나, 슬라이드 플레이트(72)는 베이스 플레이트(71)에 형성된 미도시의 스토퍼에 맞닿음으로써, 도시된 위치에서 더욱 X2 방향으로 이동하는 것이 규제되어 있다. 또한, 베이스 플레이트(71)의 도면 중 화살표 X2 방향측의 단부 중앙위치에는 개구부(82)가 형성되어 있다. 이 개구부(82)는 슬라이드기구(70)를 전자기기(90)에 실장한 때에 플렉시블기판을 삽입통과시키기 위한 개구이다.
다음으로, 도 6a~도 8b를 이용하여 슬라이드기구(70)의 동작에 대하여 설명한다.
또한, 이하의 설명에서는, 슬라이드기구(70)이 닫힌 상태로부터 열린 상태까지의 동작에 대하여 설명하고, 열린 상태로부터 닫힌 상태까지의 동작은 이하에서 설명하는 닫힌 상태로부터 열린 상태에 대한 동작의 반대동작이 되므로 그 설명은 생략하는 것으로 한다.
도 6a, 도 7a 및 도 7b는 닫힌 상태인 슬라이드기구(70)를 나타낸다. 닫힌 상태에서는, 슬라이드 플레이트(72)는 베이스 플레이트(71)에 대하여 X1 방향으로 슬라이드 하고 있다. 이 닫힌 상태에서는, 상기와 같이 스프링유닛(10A)은 고정핀(75)을 중심으로 하여 시계방향으로 회전한 상태가 되고, 스프링유닛(10A)에 내설된 지그재그 스프링(40A, 40B)은 신장한 상태가 된다. 또한, 닫힌 상태에서는, 도 7a에 나타낸 바와 같이, 고정 케이싱(91)과 이동 케이싱(92)은 포개어진 상태가 된다.
상기한 닫힌 상태로부터 조작자가 슬라이드 플레이트(72)를 화살표 X1 방향을 향해 이동조작하면, 슬라이드 플레이트(72)와 스프링유닛(10A)을 접속하는 고정핀(73)은 X1 방향으로 이동을 개시한다. 이에 수반하여, 스프링유닛(10A)은 베이스 플레이트(71)에 고정된 고정핀(75)을 중심으로 하여 반시계방향으로 회전한다.
이로써, 제 1 슬라이드 부재(20A)는 제 2 슬라이드 부재(30A)에 대하여 화살표 A1 방향으로 슬라이드하고, 이에 수반하여 지그재그 스프링(40A, 40B)은 수축된다.
이 수축에 의해 지그재그 스프링(40A, 40B)은 탄성력을 축적하고, 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)가 서로 신장하는 방향으로 슬라이드하도록 힘을 가한다. 따라서, 스프링유닛(10A)은 신장방향으로 탄성력(F)(도 6a, 도 6b 및 도 6c에 화살표로 나타낸다)을 가함으로써, 슬라이드 플레이트(72)를 슬라이드시키는 액추에이터로서 기능한다.
도 6b는 슬라이드 플레이트(72)가 고정핀(73)과 고정핀(75)이 대략 수평으로 대향하는 위치까지 슬라이드한 상태(중간 상태라고 한다)를 나타낸다. 이 중간 상태에서는, 스프링유닛(10A)은 대략 수평이 되는 위치까지 회전한 상태가 된다.
이 중간 상태에서는, 슬라이드 플레이트(72)의 슬라이드에 있어서, 스프링유닛(10A)에 내설된 지그재그 스프링(40A, 40B)은 가장 수축된 상태가 된다.
그런데, 슬라이드 플레이트(72)가 닫힌 상태로부터 이 중간 상태에 이르기까지의 사이는, 스프링유닛(10A)은 수평위치(중간 상태의 위치)보다 시계방향 측에 기운 위치에 있으므로, 스프링유닛(10A)이 발생하는 탄성력(F)의 분력(Fx)은 슬라이드 플레이트(72)를 닫힌 상태로 되돌리는 X2 방향으로 작용한다(도 6a참조).
따라서, 슬라이드 플레이트(72)에 대한 X1 방향으로의 이동조작을 중간 상태에 이르기 전에 정지하면, 슬라이드 플레이트(72)는 스프링유닛(10A)의 발생하는 탄성력에 의해 닫힌 상태로 돌아온다.
이에 반해, 중간 상태보다 슬라이드 플레이트(72)를 더 X1 방향으로 슬라이드시키면, 슬라이드 플레이트(72)에 대한 스프링유닛(10A)에 의한 탄성력이 가해지는 방향이 반전한다. 즉, 슬라이드 플레이트(72)가 중간 상태로부터 열린 상태에 이르기까지의 사이는 스프링유닛(10A)은 수평위치(중간 상태의 위치)보다 반시계방향측에 기운 위치에 있으므로, 스프링유닛(10A)이 발생하는 탄성력(F)의 분력(Fx)은 슬라이드 플레이트(72)에 열린 상태로 힘을 가하는 X1 방향으로 작용한다(도 6c참조).
따라서, 중간 상태로부터 슬라이드 플레이트(72)를 X1 방향으로 슬라이드시키면, 그 후에는 조작을 해제하여도 슬라이드 플레이트(72)는 스프링유닛(10A)의 발생하는 탄성력에 의해 자동으로 열린 상태가 되는 위치까지 슬라이드한다. 이 열린 상태에서는, 도 8a에 나타낸 바와 같이, 고정 케이싱(91)에 대하여 이동 케이싱(92)은 X1 방향으로 슬라이드한 상태가 된다.
도 9~도 11b는 본 발명의 제 2 실시형태인 스프링유닛(10B)을 나타낸다.
도 9는 제 2 실시형태에 관한 스프링유닛(10B)의 분해사시도이고, 도 10a와 도 10b는 스프링유닛(10B)의 정면을 나타내는 도면이며, 도 11a와 도 11b는 스프링유닛(10B)의 배면을 나타내는 도면이다. 또한, 도 10a와 도 11a는 신장한 상태를 나타내고, 도 10b와 도 11b는 수축한 상태를 나타낸다. 또한, 도 9~도 11에 있어서, 도 1 내지 도 8b에 나타낸 제 1 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)의 구성과 대응하는 구성에 대하여는 동일한 참조부호를 교부하고 그 설명을 생략한다.
상기한 제 1 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20A, 30A)의 내부에 2개의 지그재그 스프링(40A, 40B)을 수납하도록 구성한 것이었다. 이에 반해, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10B)은 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20B, 30B)의 내부에 1개의 지그재그 스프링(40)을 수납한 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
본 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)은 지그재그 스프링(40)의 장착단부(40a)가 제 1 슬라이드 부재(20B)에 형성된 제 1 스프링 걸림부(22)에 걸어고정됨과 함께, 장착단부(40b)가 제 2 슬라이드 부재(30B)에 형성된 제 2 스프링 걸림부(32)에 걸어고정된다. 또한, 제 1 슬라이드 부재(20B)에는 제 1 스프링 수납부(28)가 형성됨과 함께, 제 2 슬라이드 부재(30B)에는 제 2 스프링 수납부(36)가 형성되고, 조립된 상태에서 지그재그 스프링(40)은 제 1 스프링 수납부(28)와 제 2 스프링 수납부(36)가 형성하는 공간 내에 수납된다.
나아가, 제 1 슬라이드 부재(20B)의 본체부(24)의 양측에는 제 1 슬라이드 가이드부(25)가 형성됨과 함께, 제 2 슬라이드 부재(30B)의 본체부(34)의 양측에는 제 1 슬라이드 가이드부(25)와 슬라이드 가능하게 걸어맞춤하는 제 2 슬라이드 가이드부(35)가 형성되어 있다. 따라서, 본 실시형태에 관한 스프링유닛(10B)에 있어서도, 버클링이 발생하지 않는 통상적인 신축동작시에는, 지그재그 스프링(40)은 각 스프링 수납부(28, 36)의 내벽으로부터 이간한 상태에서 신축동작한다. 여기서, 상기 제 1 슬라이드 부재(20B)와 상기 제 2 슬라이드 부재(30B)의 이간거리를 일정하게 유지하는 유지기구는 제 1 슬라이드 가이드부(25)와 슬라이드 가능하게 걸어맞춤하는 제 2 슬라이드 가이드부(35)에 의해 실현되어도 된다.
본 실시형태와 같이, 내설되는 지그재그 스프링의 수를 1개로 한 경우에도, 상기한 제 1 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)과 동일한 작용 효과를 실현할 수 있다. 또한, 제 1 및 제 2 슬라이드 부재내에 수납하는 지그재그 스프링의 수는 1개 또는 2개로 한정되는 것이 아니고 적절히 선정할 수 있다. 또한, 복수의 지그재그 스프링을 배설한 경우에는, 제 1 실시형태에 관한 스프링유닛(10A)에 형성한 제 1 및 제 2 슬라이드 부재의 변형을 방지하는 유지기구(제 1 및 제 2 유지부(26, 33))를 설치하는 것이 바람직하다.
또한, 본 실시형태에서는 제 2 슬라이드 부재(30B)에 오목부(38)를 형성하고, 제 2 슬라이드 부재(30B)에 대하여 제 1 슬라이드 부재(20B)가 A1 방향으로 이동한 때에 제 1 스프링 걸림부(22)가 오목부(38)의 내부에 진입할 수 있도록 구성되어 있다. 이렇게 구성함으로써, 제 1 및 제 2 슬라이드 부재(20B, 30B)의 슬라이드 거리(스트로크)를 길게 하는 것이 가능해진다.
지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 서술하였지만, 본 발명은 상기한 특정의 실시형태로 한정되는 것이 아니고 청구의 범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러 가지의 변형·변경이 가능하다.
본 국제출원은 2010년 3월 11일에 출원한 일본특허출원 제2010－054957호에 근거하는 우선권을 주장하는 것으로서, 상기 일본특허출원 제2010－054957호의 모든 내용을 여기에 본 국제출원에 원용한다.
10A, 10A 스프링유닛
20A, 20B 제 1 슬라이드 부재
22 제 1 스프링 걸림부
24 본체부
25 제 1 슬라이드 가이드부
26 제 1 유지부
28, 28A, 28B, 36, 36A, 36B 스프링 수납부
30A, 30B 제 2 슬라이드 부재
32 제 2 스프링 걸림부
33 제 2 유지부
34 본체부
35 제 2 슬라이드 가이드부
40, 40A, 40B 지그재그 스프링
70 슬라이드기구
71 베이스 플레이트
72 슬라이드 플레이트
73 고정핀
74, 76 축지지부
77 가이드레일
78 가이드부재
90 전자기기
91 고정 케이싱
92 이동 케이싱

Claims (15)

  1. 지그재그 스프링과,
    상기 지그재그 스프링의 일단부가 걸어고정되는 제 1 걸림부와, 상기 지그재그 스프링이 장착되는 제 1 스프링수납부와, 양측부에 형성된 제 1 슬라이드 가이드부를 구비하는 제 1 슬라이드 부재와,
    상기 지그재그 스프링의 다른 단부와 걸어고정되는 제 2 걸림부와, 상기 지그재그 스프링이 장착되는 제 2 스프링 수납부와, 양측부에 형성된 제 2 슬라이드 가이드부를 구비하는 제 2 슬라이드 부재를 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 슬라이드 가이드부를 걸어맞춤함으로써, 상기 제 1 및 제 2 슬라이드 부재가 서로 슬라이드하는 구성으로 하고,
    상기 제 1 및 제 2 슬라이드 가이드부를 걸어맞춤한 상태에서, 상기 지그재그 스프링이 대향 배치된 상기 제 1 및 제 2 스프링 수납부가 형성하는 공간 내에서 유지되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 스프링유닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 슬라이드 부재 및 상기 제 2 슬라이드 부재를 수지로 형성한 것을 특징으로 하는 스프링유닛.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트에 슬라이드 가능하게 장착되는 슬라이드 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트와 상기 슬라이드 플레이트의 사이에 배설되고, 상기 슬라이드 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대하여 슬라이드 방향으로 가압하는 제1항에 따른 스프링유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드기구.
  10. 베이스 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트에 슬라이드 가능하게 장착되는 슬라이드 플레이트와,
    상기 베이스 플레이트와 상기 슬라이드 플레이트의 사이에 배설되고, 상기 슬라이드 플레이트를 상기 베이스 플레이트에 대하여 슬라이드 방향으로 가압하는 제2항에 따른 스프링유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 슬라이드기구.
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