KR20030037545A - 휴대폰의 커버 힌지장치 - Google Patents

휴대폰의 커버 힌지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대폰의 커버를 자동으로 개폐하기 위한 것으로서, 커버의 수동회전시 기어드 모터에 걸리는 역부하에 의하여 기어드 모터가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 목적의 본 발명은, 커버(20)에 고정된 힌지 통체(30)와, 힌지 통체(30)에 삽입된 기어드 모터(40)와, 힌지 통체(30)에 결합되고 힌지돌기(62)가 본체(10)의 힌지공(12)에 결합되는 마개(60)와, 커플링(46)를 통해 기어드 모터(40)에 결합되는 마찰판(70)과, 마찰판(70)에 접촉하여 마찰되는 마찰벽(92)을 가지고 본체(10)에 고정 설치되는 지지체(90)와, 마찰판(70)을 마찰벽(92) 측으로 탄성지지하는 압축스프링(80)과, 커버(20)의 닫힘을 감지하는 제 1센서(14)와, 커버(20)의 열림을 감지하는 제 2센서(16)와, 본체(10)에 설치되어 기어드 모터(40)를 구동하는 스위치(18)와, 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)의 신호와 스위치(18)의 신호에 의해 기어드 모터(40)를 구동 또는 정지시키는 제어부(50)로 이루어진 휴대폰의 커버 힌지장치로서, 커버(20)가 일정 이상의 각도로 오픈 또는 클로즈되기 시작하면, 제 1센서(14) 또는 제 2센서(16)의 감지에 의해 기어드 모터(40)를 작동하여 커버(20)를 자동으로 오픈 또는 클로즈시키게 되므로, 기어드 모터(40)의 내부에 있는 미세한 기어들이 역으로 전달되는 부하에 의해 손상되는 것이 방지되는 효과가 있다.

Description

휴대폰의 커버 힌지장치{COVER HINGE MECHANISM OF CELLULAR PHONE}
본 발명은 휴대폰의 커버 힌지장치에 관한 것으로, 특히 기어드 모터를 사용하여 커버를 자동으로 개폐하는 방식에서 커버의 수동회전시 기어드 모터에 걸리는 역부하에 의하여 기어드 모터가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.
본 출원인은 특허출원 10-2001-0016977호 휴대폰의 커버 힌지장치를 출원한 바 있다.
이 출원은 휴대폰의 커버(130)를 본체(100)에 대해 수동으로 개폐하는 구조에 부가하여, 기어드 모터(200)를 사용하여 커버(130)를 자동으로 개폐하는 구조를 갖는다.
이와 같은 휴대폰은 스위치(220)의 조작에 의해 기어드 모터(200)가 작동하여 커버(130)를 개폐시키며, 스위치(220)를 조작하지 않고 커버(130)를 수동으로 회동시켜도 커버(130)가 본체(100)에 대해 개폐된다.
그런데 커버(130)를 수동으로 회동시키면, 제 1슬립플레이트(162)와 제 2슬립플레이트(180)가 서로 어긋나는 슬립현상이 일어나더라도 계속하여 커버(130)의 회동력이 그대로 기어드 모터(200)에 전달된다. 따라서 내부에 다수의 작은 기어들이 복잡하게 설치된 기어드 모터(200)는 외부에서 가해지는 역방향의 부하에 의해 기어구조가 손상되는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 본 발명의 목적은 기어드 모터를 사용하여 커버를 자동으로 개폐하는 방식에서, 커버의 수동회전시 기어드 모터에 걸리는 역부하에 의하여 기어드 모터가 손상되는 것을 방지하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 커버 휴대폰의 분해사시도.
도 2는 도 1에 도시한 커버 힌지장치의 분해사시도.
도 3은 도 2에 도시한 커버 힌지장치의 결합상태 단면도.
도 4는 기어드 모터를 구동하기 위한 제어부의 개념도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10: 본체12: 힌지공
14: 제 1센서16: 제 2센서
18: 스위치20: 커버
22: 제 1마그네트24: 제 2마그네트
30: 힌지 통체32: 내부공간
34: 제 1관통공36: 위치고정홈
40: 기어드 모터42: 회전축
44: 위치고정돌기46: 커플링
48: 결합홈50: 제어부
60: 마개62: 힌지돌기
70: 마찰판72: 결합축
74: 돌기80: 압축스프링
90: 지지체92: 마찰벽
94: 제 2관통공96: 대응벽
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 커버에 고정되고, 일측이 개방된 내부공간을 가지며, 타측으로 제 1관통공이 형성된 힌지 통체; 상기 내부공간에 삽입되고, 회전축이 결합홈을 갖는 커플링과 결합되는 기어드 모터; 상기 힌지 통체의 개방된 부분에 결합되고, 외측면에 힌지돌기가 형성된 마개; 본체에 형성되고, 상기 힌지돌기가 회전가능하게 결합되는 힌지공; 상기 제 1관통공을 통과하여 상기 결합홈에 결합되는 결합축이 형성된 마찰판; 상기 결합축이 통과하는 제 2관통공이 형성되고 상기 마찰판에 접촉하여 마찰되는 마찰벽을 가지며, 상기 본체에 고정 설치되는 지지체; 상기 지지체 내에서 상기 마찰판을 상기 마찰벽 측으로 탄성지지하는 압축스프링; 상기 힌지 통체를 기준으로 일측의 상기 본체에 설치되어 상기 커버의 닫힘을 감지하는 제 1센서; 상기 힌지 통체를 기준으로 타측의 상기 본체에 설치되어 상기 커버의 열림을 감지하는 제 2센서; 상기 본체에 설치되어 상기 기어드 모터를 구동하는 스위치; 및 상기 제 1센서 및 상기 제 2센서의 신호와상기 스위치의 신호에 의해 상기 기어드 모터를 구동 또는 정지시키는 제어부;를 포함하는 휴대폰의 커버 힌지장치를 제공한다.
이하에서는 본 발명에 따른 양호한 실시예를 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 커버 휴대폰의 분해사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 커버 힌지장치의 분해사시도이다. 그리고 도 3은 도 2에 도시한 커버 힌지장치의 결합상태 단면도이고, 도 4는 기어드 모터를 구동하기 위한 제어부의 개념도이다.
먼저 본 실시예의 구성을 설명한다.
본 실시예의 커버 힌지장치는; 커버(20)에 고정되고, 일측이 개방된 내부공간(32)을 가지며, 타측으로 제 1관통공(34)이 형성된 힌지 통체(30); 내부공간(32)에 삽입되고, 회전축(42)이 결합홈(48)을 갖는 커플링(46)과 결합되는 기어드 모터(40); 힌지 통체(30)의 개방된 부분에 결합되고, 외측면에 힌지돌기(62)가 형성된 마개(60); 본체(10)에 형성되고, 힌지돌기(62)가 회전가능하게 결합되는 힌지공(12); 제 1관통공(34)을 통과하여 결합홈(48)에 결합되는 결합축(72)이 형성된 마찰판(70); 결합축(72)이 통과하는 제 2관통공(94)이 형성되고 마찰판(70)에 접촉하여 마찰되는 마찰벽(92)을 가지며, 본체(10)에 고정 설치되는 지지체(90); 지지체(90) 내에서 마찰판(70)을 마찰벽(92) 측으로 탄성지지하는 압축스프링(80); 힌지 통체(30)를 기준으로 일측의 본체(10)에 설치되어 커버(20)의 닫힘을 감지하는 제 1센서(14); 힌지 통체(30)를 기준으로 타측의 본체(10)에 설치되어 커버(20)의 열림을 감지하는 제 2센서(16); 본체(10)에 설치되어 기어드 모터(40)를 구동하는스위치(18); 및 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)의 신호와 스위치(18)의 신호에 의해 기어드 모터(40)를 구동 또는 정지시키는 제어부(50)로 이루어진다.
상기 기어드 모터(40)는 제어부(50)로부터 인가되는 전압에 따라 해당방향으로 회전하고, 전원이 오프되면 정지상태를 유지하게 된다. 이러한 기어드 모터(40)가 힌지 통체(30) 내에서 유동하는 것을 방지하기 위하여, 기어드 모터(40)의 외주면에 길이 방향으로 위치고정돌기(44)를 형성하고, 내부공간(32)에는 위치고정돌기(44)가 결합되는 위치고정홈(36)을 형성한다.
마찰판(70)과 마찰벽(92)은 적정한 마찰력을 가지고 접촉된다. 그 마찰력의 크기는 기어드 모터(40)가 커버(20)를 회전시킬 때 마찰판(70)과 마찰벽(92) 사이에 슬립현상이 발생하지 않아야 하며, 커버(20)를 수동으로 회전시킬 때에는 마찰판(70)과 마찰벽(92) 사이에 슬립현상이 발생하여 기어드 모터(40)에 역방향의 과부하를 주지 않는 범위내에서 결정한다.
제 1센서(14) 및 제 2센서(16)는 마그네트의 자기장을 감지하는 홀센서이고, 커버(20)에는 제 1센서(14)에 대응되는 위치에 제 1마그네트(22)가 설치되며, 커버(20)에는 제 2센서(16)에 대응되는 위치에 제 2마그네트(24)가 설치된다.
본체(10)에 설치되는 제어부(50)는, 제 1센서(14)가 제 1마그네트(22)를 감지한 상태에서 스위치(18)를 온시키면 열림동작으로 인식하고 기어드 모터(40)를 커버(20)가 열리는 방향으로 동작시키고, 제 2센서(16)가 제 2마그네트(24)를 감지하면 커버(20)가 완전히 열린 상태로 인식하여 기어드 모터(40)의 구동을 정지시키는 커버 오픈 모드를 수행한다. 반대로 제어부(50)는, 제 2센서(16)가 제 2마그네트(24)를 감지한 상태에서 스위치(18)를 온시키면 닫힘동작으로 인식하고 기어드 모터(40)를 커버(20)가 닫히는 방향으로 동작시키고, 제 1센서(14)가 제 1마그네트(22)를 감지하면 커버(20)가 완전히 닫힌 상태로 인식하여 기어드 모터(40)의 구동을 정지시키는 커버 클로즈 모드를 수행한다.
또한 제어부(50)는 기어드 모터(40)의 구동 없이 제 1마그네트(22)가 제 1센서(14)로부터 이탈하면 커버(20)의 열림동작으로 인식하여 상기와 같은 커버 오픈 모드를 수행하고, 기어드 모터(40)의 구동 없이 제 2마그네트(24)가 제 2센서(16)로부터 이탈하면 커버(20)의 닫힘동작으로 인식하여 상기와 같은 커버 클로즈 모드를 수행하게 된다.
한편, 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)는 커버(20)의 접촉됨을 감지하는 리미트 스위치로 할 수도 있다.
그리고, 마찰판(70)에는 압축스프링(80)이 끼워지는 돌기(74)가 형성되고, 지지체(90)에는 마찰벽(92)에 대응되는 대응벽(96)이 형성된다.
이하에서는 상기와 같은 구성으로 된 휴대폰의 커버 힌지장치의 작용을 설명한다.
먼저, 커버(20)가 본체(10)에 닫혀 제 1센서(14)가 제 1마그네트(22)를 감지한 상태에서 커버(20)를 열기 위하여 스위치(18)를 온시키면, 제어부(50)에서 기어드 모터(40)에 전원을 인가하여 기어드 모터(40)를 구동시킨다. 기어드 모터(40)가 구동하면 회전축(42)과 결합된 커플링(46)도 함께 회전하게 되는데, 마찰판(70)에 형성된 결합축(72)이 커플링(46)의 결합홈(48)에 결합되어 있으므로, 마찰판(70)이마찰벽(92)에 접촉하여 발생되는 마찰력에 의해 기어드 모터(40)의 회전축(42)이 고정되어, 기어드 모터(40)가 자체적으로 회전하여 위치고정돌기(44)와 위치고정홈(36)를 통해 힌지 통체(30)를 회전시켜 커버(20)를 오픈시킨다.
커버(20)가 오픈되면, 제 2마그네트(24)가 제 2센서(16)에 근접하여 제어부(50)는 커버(20)의 열림을 감지하고 기어드 모터(40)의 구동을 정지시킨다.
그리고, 커버(20)가 본체(10)로부터 열려 제 2센서(16)가 제 2마그네트(24)를 감지한 상태에서 커버(20)를 닫기 위하여 스위치(18)를 온시키면, 제어부(50)에서 기어드 모터(40)에 역방향의 전원을 인가하여 기어드 모터(40)를 구동시킨다. 이때에도 회전축(42)과 결합축(72)이 커플링(46)의 결합홈(48)에 결합되어 있으므로, 기어드 모터(40)가 자체적으로 회전하여 힌지 통체(30)를 회전시켜 커버(20)를 클로즈시킨다.
커버(20)가 클로즈되면, 제 1마그네트(22)가 제 1센서(14)에 근접하여 제어부(50)는 커버(20)의 닫힘을 감지하고 기어드 모터(40)의 구동을 정지시킨다.
한편, 커버(20)를 수동으로 열 때의 작용을 설명한다.
먼저 커버(20)가 본체(10)에 닫힌 상태에서 수동으로 커버(20)를 들어올리면, 기어드 모터(40)의 구동 없이 제 1마그네트(22)가 제 1센서(14)로부터 이탈하게 되므로, 제어부(50)는 커버(20)의 열림동작으로 인식하여 상기와 같은 커버 오픈 모드를 수행하게 된다.
반대로 커버(20)가 본체(10)로부터 열린 상태에서 수동으로 커버(20)를 밀어 내리면, 기어드 모터(40)의 구동 없이 제 2마그네트(24)가 제 2센서(16)로부터 이탈하므로, 제어부(50)는 커버(20)의 닫힘동작으로 인식하여 상기와 같은 커버 클로즈 모드를 수행하게 된다.
이와 같은 커버(20)의 수동 개폐과정에서, 초기에는 기어드 모터(40)가 회전하지 않고 커버(20)가 회동함에 따라, 기어드 모터(40) 및 결합축(72)이 함께 회전하게 된다. 이에 따라 마찰판(70)이 마찰벽(92)에서 마찰하며 슬립되어 기어드 모터(40)에 역과부하를 주지 않게 된다. 이때 압축스프링(80)은 마찰판(70)을 마찰벽(92)측으로 밀어 기어드 모터(40)에 역부하를 주지 않는 일정한 마찰력을 발생시키도록 설정한다.
그리고 커버(20)가 일정 이상의 각도로 오픈 또는 클로즈되기 시작하면, 제 1센서(14) 또는 제 2센서(16)의 감지에 의해 제어부(50)에서 바로 기어드 모터(40)를 구동시켜 자동모드로 전환된다.
따라서 기어드 모터(40)의 내부에 있는 미세한 기어들이 역으로 전달되는 부하에 의해 손상되는 것이 방지된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 커버(20)에 고정된 힌지 통체(30)와, 힌지 통체(30)에 삽입된 기어드 모터(40)와, 힌지 통체(30)에 결합되고 힌지돌기(62)가 본체(10)의 힌지공(12)에 결합되는 마개(60)와, 커플링(46)를 통해 기어드 모터(40)에 결합되는 마찰판(70)과, 마찰판(70)에 접촉하여 마찰되는 마찰벽(92)을 가지고 본체(10)에 고정 설치되는 지지체(90)와, 마찰판(70)을 마찰벽(92) 측으로 탄성지지하는 압축스프링(80)과, 커버(20)의 닫힘을 감지하는제 1센서(14)와, 커버(20)의 열림을 감지하는 제 2센서(16)와, 본체(10)에 설치되어 기어드 모터(40)를 구동하는 스위치(18)와, 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)의 신호와 스위치(18)의 신호에 의해 기어드 모터(40)를 구동 또는 정지시키는 제어부(50)로 이루어진 휴대폰의 커버 힌지장치로서, 커버(20)가 일정 이상의 각도로 오픈 또는 클로즈되기 시작하면, 제 1센서(14) 또는 제 2센서(16)의 감지에 의해 기어드 모터(40)를 작동하여 커버(20)를 자동으로 오픈 또는 클로즈시키게 되므로, 기어드 모터(40)의 내부에 있는 미세한 기어들이 역으로 전달되는 부하에 의해 손상되는 것이 방지되는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 하나의 실시예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.

Claims (5)

  1. 커버(20)에 고정되고, 일측이 개방된 내부공간(32)을 가지며, 타측으로 제 1관통공(34)이 형성된 힌지 통체(30);
    상기 내부공간(32)에 삽입되고, 회전축(42)이 결합홈(48)을 갖는 커플링(46)과 결합되는 기어드 모터(40);
    상기 힌지 통체(30)의 개방된 부분에 결합되고, 외측면에 힌지돌기(62)가 형성된 마개(60);
    본체(10)에 형성되고, 상기 힌지돌기(62)가 회전가능하게 결합되는 힌지공(12);
    상기 제 1관통공(34)을 통과하여 상기 결합홈(48)에 결합되는 결합축(72)이 형성된 마찰판(70);
    상기 결합축(72)이 통과하는 제 2관통공(94)이 형성되고 상기 마찰판(70)에 접촉하여 마찰되는 마찰벽(92)을 가지며, 상기 본체(10)에 고정 설치되는 지지체(90);
    상기 지지체(90) 내에서 상기 마찰판(70)을 상기 마찰벽(92) 측으로 탄성지지하는 압축스프링(80);
    상기 힌지 통체(30)를 기준으로 일측의 상기 본체(10)에 설치되어 상기 커버(20)의 닫힘을 감지하는 제 1센서(14);
    상기 힌지 통체(30)를 기준으로 타측의 상기 본체(10)에 설치되어 상기커버(20)의 열림을 감지하는 제 2센서(16);
    상기 본체(10)에 설치되어 상기 기어드 모터(40)를 구동하는 스위치(18); 및
    상기 제 1센서(14) 및 상기 제 2센서(16)의 신호와 상기 스위치(18)의 신호에 의해 상기 기어드 모터(40)를 구동 또는 정지시키는 제어부(50);를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 커버 힌지장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 기어드 모터(40)는 외주면에 길이 방향으로 위치고정돌기(44)가 형성되고;
    상기 내부공간(32)에는 상기 위치고정돌기(44)가 결합되는 위치고정홈(36)이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 커버 힌지장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 마찰판(70)에는, 상기 압축스프링(80)이 끼워지는 돌기(74)가 형성되고;
    상기 지지체(90)에는, 상기 마찰벽(92)에 대응되는 대응벽(96)이 형성된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 커버 힌지장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)는 마그네트의 자기장을 감지하는 홀센서이고;
    상기 커버(20)에는 상기 제 1센서(14)에 대응되는 위치에 제 1마그네트(22)가 설치되고, 상기 커버(20)에는 상기 제 2센서(16)에 대응되는 위치에 제 2마그네트(24)가 설치된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 커버 힌지장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1센서(14) 및 제 2센서(16)는 상기 커버(20)의 접촉됨을 감지하는 리미트 스위치인 것을 특징으로 하는 휴대폰의 커버 힌지장치.
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