폴더를 수동 및 자동 개폐할 수 있는 힌지장치와 이를채용한 폴더가능형 장치 document_id 1020020008252

[청구항 1] 구동전원에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하는 모터 상기 모터의 축과 회전력 전달이 가능하게 인터록 되고, 상기 모터의 회전력을 감속에 의해 토오크를 증대시켜 출력하는 감속기어유닛 상기 감속기어유닛의 출력축과 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되며, 적어도 한 쌍의 암형상부(female shaped portion) 또는 숫형상부(male shaped portion)를 갖는 제1 캠부재 한 쪽에는 상기 적어도 한 쌍의 암형상부 또는 숫형상부와 짝형상인 적어도 한 쌍의 숫형상부 또는 암형상부가 형성되고, 다른 한쪽에는 회전력 전달을 위한 캠축이 형성되며, 상기 제1 캠부재와 상호 회동가능하게 계합되는 제2 캠부재 상기 모터와 상기 제1 캠부재 사이에 배치되어 탄성력에 의해 상기 제1 캠부재를 상기 제2 캠부재 쪽으로 밀어주는 탄성부재; 및 대략 원통형 공간을 제공하고, 상기 원통형 공간 안에 상기 제2 캠부재를 상기 캠축이 외부에 노출되도록 수용하고 상기 제2 캠부재의 후단에 상기 제1 캠부재, 상기 감속기어유닛과 상기 탄성부재, 상기 모터의 적어도 일부를 차례로 수용하며, 상기 모터와 직접 또는 간접적으로 고정 결합되는 하우징을 구비하며, 상기 모터가 정지해 있는 동안에 상기 제2 캠부재의 상기 캠축에 외부로부터 회전력이 가해지면, 상기 제2 캠부재는 회전하고 상기 제1 캠부재는 상기 제2 캠부재에 의해 밀려 상기 탄성부재를 밀면서 후퇴하고, 상기 제1 및 제2 캠부재가 상호 간에 바뀐 숫형상부와 상기 암형상부를 만나면 상기 제1 캠부재는 상기 탄성부재의 복원력에 의해 전진하여 다시 상기 제2 캠부재와 계합을 이룸으로써 상기 제2 캠부재의 회전을 허용하고, 상기 모터에 구동전원이 공급되면 상기 제1 캠부재는 상기 감속기어유닛을 통해 전달되는 모터의 회전력에 의해 회전하고, 이 때 상기 제2 캠부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제1 캠부재와 상호 맞물린 상태에서 일체로 회전하는 것을 특징으로 하는 힌지장치 [청구항 2] 제 1항에 있어서,상기 탄성부재는 상기 감속기어유닛을 에워싸고, 그 한 쪽 끝은 상기 모터 또는 상기 감속기어유닛의 턱에 의해 지지되고 반대쪽 끝에는 상기 제1 캠부재가 얹혀져서, 상기 제1 캠부재를 상기 제2 캠부재 쪽으로 밀어주는코일스프링인것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 3] 제 1항에 있어서,상기 탄성부재의 탄성력은 자동모드 개폐시 적어도 상기 제2 캠부재에 걸리는 부하 토크에도 불구하고 상기 제1 캠부재가 상기 제2 캠부재와의 계합을 유지하도록 지지해주는크기갖는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 4] 제 1항에 있어서,상기 하우징의 측벽 외면에는 돌출부가 형성되고, 상기 돌출부는 상기 힌지장치가 수용되는 힌지아암의 오목홈에 계합되어 상기 하우징과 상기 힌지아암 상호간에 회전력 전달이 가능하게인터록주는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 5] 제 1항에 있어서,상기 제1 캠부재의 위상이 0도와 180도가 되는 것을 검출하기 위한센싱수단더구비하는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 6] 제 5항에 있어서,상기 센싱수단은 상기 하우징 내면에 일렬로 배치된 3개의 스위칭 접점단자; 상기 제1 캠부재의 원통형 외면에 고착되며, 상기 3개의 접점단자 중 상위 2개의 온/오프를 스위칭하기 위한 제1 스위칭전극; 및 상기 제1 캠부재의 원통형 외면에 상기 제1 스위칭전극과 180도 이격되어 고착되며, 상기 3개의 접점단자 중 하위 2개의 온/오프를 스위칭하기 위한 제2 스위칭전극을 구비하는3접점스위치인것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 7] 제 1항에 있어서,상기 감속기어유닛의 출력축의 상기 링기어부의 바닥면과 만나는 높이에 형성된 결합홈에 체결되어 상기 출력축이 상기 링기어 안으로 밀려들어가지 않도록 잡아주는스냅링더구비하는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 8] 제 1항에 있어서,상기 감속기어유닛은 상기 모터 및/또는 상기 하우징과 일체가 되도록 고정되고 원통의 내벽에 기어치가 형성된 링기어부; 및 캐리어, 태양기어 및 유성기어를 이용하여 구성된 감속기어단을 복수개 종속 연결하여 상기 링기어 안에 수납된 기어트레인을 구비하며, 상기 감속기어유닛의 출력축은 상기 기어트레인의 맨 끝단 캐리어에 일체로 고정되며 상기 제1 캠부재와 상호간에 회전력 전달이 가능하게인터록되는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 9] 제 8항에 있어서,상기 감속기어유닛은 상기 모터의 축과 상기 기어트레인의 입력단 태양기어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 연결시켜주는커플링부재더구비하는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 10] 제 8항에 있어서,상기 링기어부는 내벽에 상기 유성기어들과 계합되는 기어치가 형성된 링기어와 상기 링기어의 한쪽 끝에서 스텝업 되어 상기 탄성부재를 받쳐주면서 상기 모터의 몸체와 고정적으로 결합되는결합부구비하는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 11] 제 8항에 있어서,상기 기어트레인의 감속기어단은 다수의 유성기어가 캐리어에 의해 회전가능하게 지지되고 상기 다수의 유성기어는 전단의 캐리어에 고정된 하나의 태양기어를 에워싸면서 계합됨과 동시에상기링기어부의상기기어치계합되는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 12] 제 1항에 있어서,상기 제1캠부재는 한 쪽이 개방된 원통형 부재로서, 상기 원통형 부재는 상기 감속기어유닛의 출력축에 외삽되어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되며, 상기 원통형 부재의 반대쪽 가장자리에는 180도 이격 배치된 적어도 한 쌍의 골(a pair of valleys)이 형성되며, 상기 감속기어유닛은 상기 제1 캠부재의 원통 공간 안으로 진퇴할 수있는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 13] 제 12항에 있어서,상기 제2 캠부재는 원판을 중심으로 서로 반대방향으로 연장되어 일체를 이루는 적어도 한 쌍의 산과 캠축을 구비하며, 상기 적어도 한 쌍의 산은 상기 제1 캠부재의 상기 적어도 한 쌍의 골과 계합될 수 있는 짝 형상으로 만들어지며, 상기 원판은 상기 하우징의 바닥에 걸린 채 상기 하우징 안에 수용되고 상기 캠축은상기하우징외부노출되는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 14] 제 13항에 있어서,상기 캠축을 상기 하우징 안으로 후퇴시킬 수 있도록 하기 위해 상기 제2 캠부재는 상기 원판의 가운데에서 상기 캠축 쪽으로 상기 감속기어유닛의 상기 출력축이 삽입될 수 있는공동형성되는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 15] 제 1항에 있어서,쌍의 암형상부의 사이가 평편하여 상기 한 쌍의 숫형상부가 상기 한 쌍의 암형상부 사이의 편편 구간에 올라서면 미끄러지지 않고 그 위치를 유지할 수있는것을특징으로 하는힌지장치. [청구항 16] 제1 부재와 제2 부재가 힌지 결합을 이루어 개폐되는 폴더형 장치(foldable apparatus)에 있어서, 상기 제1부재의 일단부에 고착되며 원통형 수용공간을 제공하는 중앙 힌지아암 상기 제2부재에 소정부위에 고착되어 그 사이로 상기 중앙 힌지아암이 삽입될 수 있도록 소정 간격 이격되어 배치된 한 쌍의 사이드 힌지아암 상기 중앙 힌지아암 안에 수납되어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 됨과 공시에 상기 한 쌍의 사이드 힌지아암의 적어도 어느 하나와도 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되어, 상기 제1 부재와 상기 제2부재를 모터의 회전력을 이용한 자동모드 개폐 또는 사용자의 힘에 의한 수동모드 개폐를 가능하게 하는 힌지장치; 및 사용자의 자동개폐 지시에 응하여, 상기 힌지장치에 내장된 상기 모터에 구동전원을 공급하기 위한 모터구동수단을 구비하며, 상기 힌지장치는, 상기 모터구동수단이 제공하는 구동전원에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하는 상기 모터 상기 모터의 축과 회전력 전달이 가능하게 인터록 되고, 상기 모터의 회전력을 감속에 의해 토오크를 증대시켜 출력하는 감속기어유닛 상기 감속기어유닛의 출력축과 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되며, 적어도 한 쌍의 암형상부(female shaped portion) 또는 숫형상부(male shaped portion)를 갖는 제1 캠부재 한 쪽에는 상기 적어도 한 쌍의 암형상부 또는 숫형상부와 짝형상인 적어도 한 쌍의 숫형상부 또는 암형상부가 형성되고, 다른 한쪽에는 회전력 전달을 위한 캠축이 형성되며, 상기 제1 캠부재와 상호 회동가능하게 계합되는 제2 캠부재 상기 모터와 상기 제1 캠부재 사이에 배치되어 탄성력에 의해 상기 제1 캠부재를 상기 제2 캠부재 쪽으로 밀어주는 탄성부재; 및 대략 원통형 공간을 제공하고, 상기 원통형 공간 안에 상기 제2 캠부재를 상기 캠축이 외부에 노출되도록 수용하고 상기 제2 캠부재의 후단에 상기 제1 캠부재, 상기 감속기어유닛과 상기 탄성부재, 상기 모터의 적어도 일부를 차례로 수용하며, 상기 모터와 직접 또는 간접적으로 고정 결합되며, 상기 중앙 힌지아암 안에 수납되어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되는 하우징을 구비하며, 상기 모터가 정지해 있는 동안에 상기 제1 및 제2 부재를 열거나 닫기 위한 힘이 가해지면, 상기 제2 캠부재는 회전하고 상기 제1 캠부재는 상기 제2 캠부재에 의해 밀려 상기 탄성부재를 밀면서 후퇴하고, 상기 제1 및 제2 캠부재가 상호간에 바뀐 숫형상부와 암형상부를 만나면 상기 제1 캠부재는 상기 탄성부재의 복원력에 의해 전진하여 다시 상기 제2 캠부재와 계합을 이룸으로써 상기 제2 캠부재의 회전을 허용하고, 상기 모터에 구동전원이 공급되면 상기 제1 캠부재는 상기 감속기어유닛을 통해 전달되는 모터의 회전력에 의해 회전하고, 이 때 상기 제2 캠부재는 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 상기 제1 캠부재와 상호 맞물린 상태에서 일체로 회전함으로써 상기 캠축과 인터록 된 상기 사이드 힌지아암에 회전력을 전달하는 것을 특징으로 하는 폴더형 장치 [청구항 17] 제 16항에 있어서,상기 폴더형 장치는 상기 제1 부재가 폰 본체이고 상기 제2 부재가 폴더인폴더형휴대폰인것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 18] 제 16항에 있어서,상기 모터구동수단은 배터리; 상기 폴더형 장치의 자동 개폐를 지시하기 위한 개폐키; 상기 개폐키의 출력에 반응하여 상기 모터의 정방향 또는 역방향 회전을 가능하게 하는 개폐제어신호를 출력하는 제어부; 및 상기 개폐제어신호의 출력에 응답하여 상기 배터리의 충전전원을 상기 개폐제어신호의 종류에 대응되는 극성의 구동전원으로서 상기 모터에 공급하는모터구동부구비하는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 19] 제 18항에 있어서,상기 모터구동수단은 상기 모터구동부로 흘러들어가는 전류가 과부하 검출을 위한 문턱전류값을 초과하는지를 검출하기 위한과전류검출부더구비하는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 20] 제 16항에 있어서,상기 탄성부재는 상기 감속기어유닛을 에워싸면서 한 쪽 끝은 상기 모터 또는 상기 감속기어유닛의 턱에 의해 지지되고 반대쪽 끝은 상기 제1 캠부재가 얹혀져서, 상기 제1 캠부재를 상기 제2 캠부재 쪽으로 밀어주는코일스프링인것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 21] 제 16항에 있어서,상기 탄성부재의 탄성력은 자동모드 개폐시 적어도 상기 제2 캠부재에 걸리는 부하 토크에도 불구하고 상기 제1 캠부재가 상기 제2 캠부재와 계합을 유지하도록 지지해주는크기가지는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 22] 제 16항에 있어서,상기 제1 부재와 상기 제2부재의 닫힘과 열림을 검출하기 위한센싱수단더구비하는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 23] 제 22항에 있어서,상기 센싱수단은 상기 하우징 내면에 일렬로 배치된 3개의 스위칭 접점단자; 상기 제1 캠부재의 원통형 외면에 고착되며, 상기 3개의 접점단자 중 상위 2개의 온/오프를 스위칭하기 위한 제1 스위칭전극; 및 상기 제1 캠부재의 원통형 외면에 상기 제1 스위칭전극과 180도 이격되어 고착되며, 상기 3개의 접점단자 중 하위 2개의 온/오프를 스위칭하기 위한 제2 스위칭전극을 구비하는3접점스위치인것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 24] 제 16항에 있어서,상기 감속기어유닛의 출력축의 상기 링기어부의 바닥면과 만나는 높이에 형성된 결합홈에 체결되어 상기 출력축이 상기 링기어 안으로 밀려들어가지 않도록 잡아주는스냅링더구비하는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 25] 제 16항에 있어서,상기 감속기어유닛은 상기 모터 및/또는 상기 하우징과 일체가 되도록 고정되고 원통의 내벽에 기어치가 형성된 링기어부; 및 캐리어, 태양기어 및 유성기어를 이용하여 구성된 감속기어단을 복수개 종속 연결하여 상기 링기어 안에 수납된 기어트레인을 구비하며, 상기 감속기어유닛의 출력축은 상기 기어트레인의 맨 끝단 캐리어에 일체로 고정되며 상기 제1 캠부재와 상호간에 회전력 전달이 가능하게인터록되는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 26] 제 25항에 있어서,상기 감속기어유닛은 상기 모터의 축과 상기 기어트레인의 입력단 태양기어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 연결시켜주는커플링부재더구비하는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 27] 제 16항에 있어서,상기 제1캠부재는 한 쪽이 개방된 원통형 부재로서, 상기 원통형 부재는 상기 감속기어유닛의 출력축에 외삽되어 상호간에 회전력 전달이 가능하도록 인터록 되며, 상기 원통형 부재의 반대쪽 가장자리에는 180도 이격 배치된 적어도 한 쌍의 골이 형성되며, 상기 감속기어유닛은 상기 제1 캠부재의 원통 공간 안으로 진퇴할 수있는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 28] 제 27항에 있어서,상기 제2 캠부재는 원판을 중심으로 서로 반대방향으로 연장되어 일체를 이루는 적어도 한 쌍의 산과 캠축을 구비하며, 상기 적어도 한 쌍의 산은 상기 제1 캠부재의 상기 적어도 한 쌍의 골과 계합될 수 있는 짝 형상으로 만들어지며, 상기 원판은 상기 하우징의 바닥에 걸린 채 상기 하우징 안에 수용되고 상기 캠축은 상기 하우징 외부로 노출되며, 상기 캠축을 상기 하우징 안으로 후퇴시킬 수 있도록 하기 위해 상기 제2 캠부재는 상기 원판의 가운데에서 상기 캠축 쪽으로 상기 감속기어유닛의 상기 출력축이 삽입될 수 있는공동형성되는것을특징으로 하는폴더형 장치. [청구항 29] 제 16항에 있어서,쌍의 암형상부의 사이가 평편하여 상기 한 쌍의 숫형상부가 상기 한 쌍의 암형상부 사이의 편평 구간에 올라서면 미끄러지지 않고 그 위치를 유지할 수있는것을특징으로 하는폴더형 장치.