KR100366973B1 - 휴대용 단말기에서 자동 개폐 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 단말기에서 자동 개폐 힌지 장치에 관한 것으로서, 개시된 힌지 장치는 본체와, 폴더와, 상기 본체와 폴더를 연결시키는 힌지 장치로 구성된 폴더형 단말기에 있어서, 힌지 하우징; 상기 힌지 하우징 일측 내에 수용되어 상기 폴더 개폐여부에 따라 전류가 인가되어 N극이나 S극으로 극성변환을 하는 고정측 전자석; 상기 힌지 하우징의 타측 내에 수용되어 상기 고정측 전자석과 동축으로 배열되고, 상기 고정측 전자석의 극성에 따라서 상기 고정측 전자석으로부터 접촉하는 힘이나 멀어지려는 힘을 힌지축 방향으로 제공받는 가동측 자석; 및 상기 가동측 자석에 관통하게 삽입되어 가이드하고, 상기 가동측 자석의 이동에 따라 회전힘을 직접적으로 제공받아 상기 폴더를 개폐시키는 개폐 힘을 제공하는 힌지 샤프트로 구성된다.

Description

휴대용 단말기에서 자동 개폐 힌지장치{AUTOMATIC OPENING/CLOSING HINGE DEVICE FOR PORTABLE TELEPHONE}

본 발명은 휴대용 단말기의 힌지 장치에 관한 것으로서, 특히 자동으로 폴더를 개폐시키는 힘을 제공하는 힌지 장치에 관한 것이다.

통상적으로 휴대용 단말기는 기지국과 무선통신을 수행하면서 사용자가 상대방과 음성 통신이나 영상 통신을 수행할 수 있는 휴대장치를 지칭한다. 이러한 휴대용 단말기는 데이터 입출력부와, 데이터 송수화부 등의 기본 장치를 구비한다. 보편화된 휴대용 단말기는 외형상 바형(bar type)이나, 플립형(flip type) 또는 폴더형(folder type)의 단말기로 분류될 수 있고, 착용방식에 따라서 목걸이 착용형 (neck wearable type)단말기나 손목착용형(wrist type) 단말기로 분류될 수 있다. 이러한 단말기 중, 예를 들어 폴더형 단말기를 예를 들어 설명하기로 한다. 통상적인 폴더형 단말기는 본체와, 폴더와, 본체와 폴더를 연결시키는 힌지 장치로 구성된다. 이때, 힌지 장치의 기능은 본체와 폴더를 기계적으로 연결시켜주는 기능 이외에도 개폐힘을 제공하는 구성을 한다. 즉, 힌지 장치는 폴더가 본체에서 닫힌 경우(열림량 0°)에는 계속해서 닫힐려는 힘을 제공해야 하고, 어느 정도의 회전각(열림량 약 45°)을 지나서는 열리려는 힘을 계속해서 제공해야 하고, 마지막으로 최대한으로 열린 각도(열림량 135° 내지 160° 정도)에서는 정지힘을 제공해야 하는 기능을 필수적으로 요구하고 있다.

그러나, 종래의 폴더형 단말기에서는 폴더가 본체에서 닫힌 경우 외부에서힘이 가해지지 않는 한 전혀 열리지 않으며, 사용자가 강제적으로 여는 힘을 초기에 제공해주어야 한다. 따라서, 종래의 폴더형 단말기의 힌지 장치는 수동으로 초기에 힘을 제공해야 하는 구성이었다. 아울러, 열린 폴더를 본체로 닫게 하려면, 사용자가 강제적으로 회전힘을 제공해 주어야 하는 불편함이 발생한다. 종합적으로, 종래의 폴더형 단말기의 폴더 개폐 동작은 불편하다.

더욱이, 종래에는 모터를 이용하여 폴더를 개폐하는 방식이 있으나, 원가 절감차원에서 바람직하지 않다.

따라서, 본 발명의 목적은 자동으로 폴더를 개폐시킬 수 있는 힌지 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 목적은 폴더형 단말기에서 폴더의 개폐 동작이 편리한 힌지 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 자성의 원리를 이용하여 폴더의 개폐 힘을 제공할 수 있는 힌지 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위하여 본 발명은 본체와, 폴더와, 상기 본체와 폴더를 연결시키는 힌지 장치로 구성된 폴더형 단말기에 있어서,

힌지 하우징;

상기 힌지 하우징 일측 내에 수용되어 상기 폴더 개폐여부에 따라 전류가 인가되어 N극이나 S극으로 극성변환을 하는 고정측 전자석;

상기 힌지 하우징의 타측 내에 수용되어 상기 고정측 전자석과 동축으로 배열되고, 상기 고정측 전자석의 극성에 따라서 상기 고정측 전자석으로부터 접촉하는 힘이나 멀어지려는 힘을 힌지축 방향으로 제공받는 가동측 자석; 및

상기 가동측 자석에 관통하게 삽입되어 가이드하고, 상기 가동측 자석의 이동에 따라 회전힘을 직접적으로 제공받아 상기 폴더를 개폐시키는 개폐 힘을 제공하는 힌지 샤프트로 구성된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장칙가 적용된 폴더형 단말기를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치가 장착된 상태를 일부 절개하여 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치를 나타내는 분리 사시도.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 고정측 전자석과 가동측 자석이 접촉한 상태를 나타내는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 고정측 전자석과 가동측 자석이 멀어진 상태를 나타내는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 다른 가동측 자석을 나타내는 사시도.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 또 다른 가동측 자석을 나타내는 단면도.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명은 휴대용 단말기에 적용되는 자동 개폐 힌지장치이다. 아울러, 본 발명은 폴더형 단말기에 적용되는 것이 바람직한 자동 개폐 힌지 장치이며, 본체나 폴더 중 선택된 어느 하나에 장착될 수 있음에 유의하여야 한다. 그리고, 본 발명은 자성의 힘을 이용하여 폴더를 본체에서 개폐시키는 자동 개폐 힌지 장치이다. 따라서, 본 발명에 따른 폴더형 단말기의 폴더는 자동으로 폴더가 열려지기 때문에 "오토 폴더"로 이하에서 칭하기로 하며, 상기 힌지 장치는 본체에서 폴더가 열리거나 닫히는 힘을 자동으로 제공하는 역할을 담당한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장칙가 적용된 폴더형 단말기를 나타내는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치가 장착된 상태를 일부 절개하여 나타낸 평면도이다. 도 1, 도 2에 도시된 바와 같이, 도면에 도시된 폴더형 단말기는 본체(10)와, 오토 폴더(20)와, 상기 본체(10)와 오토 폴더(20)를 연결시킴과 아울러 개폐 힘을 제공하는 힌지 장치로 구성된다. 상기 본체(10)는 데이터 입력을 위한 다수 개의 키(110)를 포함하고, 상기 오토 폴더(20)는 입력된 데이터가 디스플레이되는 엘씨디(210)가 위치한다. 상기 본체(10)는 일측단에 마주보는 사이드 힌지 아암(101)이 돌출된 구조이고, 상기 오토 폴더(20)의 일측에 상기 사이드 힌지 아암 사이(101)에 놓여 결합되는 센터 힌지 아암(201)이 형성된다. 따라서, 상기 오토 폴더(20)의 센터 힌지 아암(201)은 상기 사이드 힌지 아암(101) 사이에 놓이고, 상기 센터 힌지 아암(201)에 구비된 자동 개폐 힌지 장치(30)에 의해 상기 오토 폴더(20)와 본체(10)는 연결된다. 이때 상기 자동 개폐 힌지 장치(30)는 센터 힌지 아암에 구비된 분리벽(201a)에 의해 지지되고, 미 도시된 스토퍼에 의해 회전이동이 방지된다.

참고로, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 힌지 장치(30)가 센터 힌지 아암(201)에 장착되는 것으로 한정필 필요는 없다. 예를 들어, 상기 센터 힌지 아암이 본체에 구비되고, 사이드 힌지 아암이 오토 폴더쪽에 구비되면, 본 발명에 따른 자동 개폐 힌지 장치(30)는 본체에 구비된 센터 힌지 아암에 장착될 수 있다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 자동 개폐 힌지 장치(30)의 구성을 나타내는 분리사시도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 고정측 전자석과 가동측 자석이 접촉한 상태를 나타내는 도면이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 힌지 장치의 구성을 나타내는 단면도로서, 고정측 전자석과 가동측 자석이 멀어진 상태를 나타내는 도면이다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자동 개폐 힌지 장치(30)는 플라스틱 재질의 원통형 하우징(310)을 중심으로 일측으로 고정측 전자석(320)과, 타측으로 가동측 자석(330) 및 상기 가동측 자석(330)의 이동에 의해 회전하는 힌지 샤프트(340)로 구성된다. 상기 하우징(310)은 원통형으로서, 힌지축 방향(A)으로 연장되며, 일단에 상기 고정측 전자석(320)이 삽입되기 위한 개구(311)(opening)가 구비되고, 타단에 상기 힌지 샤프트(340)의 결합부(344)가 관통하기 위한 개구(312)가 구비된다.

상기 고정측 전자석(320)은 상기 하우징의 개구(311)에 삽입되어 고정되는 구성으로, 한 쌍의 마주보는 곡면(321)과, 상기 한 쌍의 곡면(321)사이에 한 쌍의 마주보는 평면(322)을 구비한다. 따라서, 상기 고정측 전자석(320)은 상기 하우징(310)내에 삽입되어 힌지축(A)을 중심으로 회전할 수 없다.

상기 가동측 자석(330)은 상기 하우징(310) 내에 위치하여 소정의 거리를 이동한다. 구체적으로 상기 가동측 자석(330)은 상기 고정측 전자석(320)과 힌지 샤프트(340)사이에 위치하여 왕복이동이 가능한 구조이다. 상기 가동측 자석(340)은 상기 고정측 전자석(320)의 극성에 따라서 N극 또는 S극이 될 수 있다. 상기 가동측 자석(330)은 힌지축(A)방향으로 힌지 샤트프(340)가 관통하기 위한 수용공간(331)이 위치하며, 상기 수용 공간(331)이 위치한 내벽에는 나선형 홈(332)이 형성된다. 상기 가동측 자석(330)은 힌지 하우징(310)내에 놓여 직선이동을 할 수 있도록 한 쌍의 곡면(333)과, 상기 한 쌍의 곡면(333)사이에 위치하는 한 쌍의 평면(334)을 구비한다.

상기 힌지 샤프트(340)는 힌지축(A)방향으로 연장되며, 일측으로 나선형 돌기 부분(342A)이 구비된 샤프트 부분(342)과, 타측으로 본체의 사이드 힌지 아암과 결합되기 위한 결합부(344)가 구비된다. 그리고, 상기 샤프트 부분(342)과 결합부(344)사이에 걸림부(346)가 위치하여 상기 힌지 샤프트(340)는 하우징(310)내에 구속된다. 이러한 구성에 따라서, 상기 힌지 샤프트(340)는 힌지축(A)을 중심으로 회전가능하게 구성된다.

상기한 구성에 따라서 도 4, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 자동 개폐 힌지 장치(30)의 동작에 대해서 살펴보면 다음과 같다. 상기 고정측 전자석(320)에 전류가 인가되면, 극성을 띄게 된다. 물론, 상기 고정측 전자석(320)은 N극 또는 S극이 될 수 있다. 상기 고정측 전자석(320)이 N극이라고 가정하고, 상기 가동측 자석(330)이 S극이라고 가정하고 설명하기로 한다.

상기 고정측 전자석(320)이 N극의 극성을 띠고, 상기 가동측 자석(330)이 S극이면, 상호 끌어당기는 인성이 작용하게 되어 자동 폴더는 본체에 닫히려는 힘이 제공된다.

한편, 자동 폴더를 본체에서 열기 위하여 별도의 버튼(도 1의 도시된 참조번호K)을 눌러서 상기 고정측 전자석(320)이 S극의 극성을 띠게 되면, 상기 고정측 전자석(320)과 가동측 자석(330)이 서로 멀어지려는 힘이 작용하여 이동한다. 이때, 상기 가동측 자석(330)이 힌지 샤프트(340)를 따라서 직선 이동을 하고, 상기 힌지 샤프트(340)는 회전이동을 하게 된다. 물론, 상기 힌지 샤프트(340)의 회전이동은 상기 나선형 돌기(342a)와 나선형 홈(332)의 결합에 의해 유도된다. 즉, 상기나선형 홈(332)과 나선형 돌기(342a)의 결합에 의해 상기 가동측 자석(340)의 직선이동은 상기 힌지 샤프트(340)의 회전이동을 유도한다. 상기 힌지 샤프트(340)의 회전이동이 자동으로 개폐되는 자동 폴더의 개폐 힘을 제공하게 된다.

물론, 상기 고정측 전자석(320)과 가동측 자석(340)의 끌어당기는 힘이나 멀어지려는 힘은 자동 폴더의 개폐 힘을 충분히 제공할 수 있을 정도의 힘이여야 한다.

그리고, 자동 폴더가 열린 상태에서 다시 조작 버튼(K)을 누르면, 상기 고정측 전자석(320)에 N극의 극성을 띠게 되고, 상기 가동측 자석(330)은 S극이기 때문에, 상호간에 인성이 작용되어 상기 가동측 자석(330)은 고정측 전자석(320)쪽으로 이동하고, 상기 힌지 샤프트(340)는 회전이동을 하게 되어 자동 폴더는 본체에서 닫히게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 힌지 장치의 구성요소 중의 하나인 가동측 자석의 다른 일 례를 나타낸다. 도 3에 도시된 가동측 자석(340)은 전체적인 재질이 영구 자석으로 구현되지만, 도 6에 도시된 가동측 자석(350)은 일부분만이 영구자석으로 구현된다. 바람직하게 제품 원가를 절감하기 위하여 상기 가동측 자석(350)은 선면(350a)에 소정의 두께로 자석(M)을 부착하거나, 고정시키고, 그 나머지 부분은 사출물로 구성한다. 상기 자석(M)은 힌지축방향으로 연장되며, 마주보는 한 쌍으로 구성되는 것이 힘의 균형을 위하여 바람직하다.

도 7은 본 발명에 따른 힌지 장치의 구성 요소 중의 하나인 가동측 자석의 또 다른 일례를 나타낸다. 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가동측 자석(360)의 직선이동에 따라서 힌지 샤프트(370)의 회전이동이 원할하도록 상기 가동측 자석(360)내부에 다수 개의 볼(B)로 구성된 베어링 수단(361)이 구비되고, 상기 힌지 샤프트(370)의 샤프트 부분(372)에 나선형 홈(371)이 구비된다. 상기 베어링 수단의 볼(B)은 나선형으로 배열된다. 이로써, 상기 볼(B)은 상기 가동측 자석(360)에 구속됨과 아울러 상기 나선형 홈(371)과의 구름 동작으로 상호간의 마찰력을 최소화하여 상기 가동측 자석(360)의 직선이동과 상기 힌지 샤프트(370)의 회전이동이 원할하도록 한다.

한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함을 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 버튼 누름에 따라서 오토 폴더가 자동으로 열리거나 닫히게 되어 사용자의 입장에서 폴더의 개폐 동작이 편리하다.

Claims (10)

1. 본체와, 폴더와, 상기 본체와 폴더를 연결시키는 힌지 장치로 구성된 폴더형 단말기에 있어서,

   힌지 하우징;

   상기 힌지 하우징 일측 내에 수용되어 상기 폴더 개폐여부에 따라 전류가 인가되어 N극이나 S극으로 극성변환을 하는 고정측 전자석;

   상기 힌지 하우징의 타측 내에 수용되어 상기 고정측 전자석과 동축으로 배열되고, 상기 고정측 전자석의 극성에 따라서 상기 고정측 전자석으로부터 접촉하는 힘이나 멀어지려는 힘을 힌지축 방향으로 제공받는 가동측 자석; 및

   상기 가동측 자석에 관통하게 삽입되어 가이드하고, 상기 가동측 자석의 이동에 따라 회전힘을 직접적으로 제공받아 상기 폴더를 개폐시키는 개폐 힘을 제공하는 힌지 샤프트로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정측 전자석과 상기 힌지 샤프트간을 잡아주기 위한 홀딩 수단이 더 구비되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 홀딩 수단은

   고정측 전자석의 일단에 구비된 원통형 홈; 및

   상기 힌지 샤프트의 일단에 돌출되어 상기 홈에 결합되는 원통형 돌기로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 고정측 전자석은

   한 쌍의 곡면; 및

   상기 곡면 사이에 위치하는 한 쌍의 평면으로 구성되어 상기 힌지 하우징에 고정되는 구성임을 특징으로 하는 힌지 장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 가동측 자석은

   한 쌍의 곡면; 및

   상기 곡면 사이에 위치하는 한 쌍의 평면으로 구성되어 상기 힌지 하우징에 이동가능하게 수용되는 구성임을 특징으로 하는 힌지 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 가동측 자석은

   힌지축방향으로 연장된 수용 공간; 및

   상기 수용 공간 내면에 패인 나선형 홈으로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 힌지 샤프트는 상기 나선형 홈에 결합되어 상기 가동측 자석의 직선 이동에 따라서 회전힘을 제공하기 위한 나선형 돌기가 더 구비되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 가동측 자석은

   선면;

   상기 선면 상하로 위치하는 한 쌍의 곡면;

   상기 선면 좌우로 위치하여 상기 한 쌍의 곡면 사이에 위치하는 평면; 및

   상기 선면에 구비되어 힌지축 방향으로 연장되게 장착되는 자석으로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 가동측 자석은

   선면;

   상기 선면 상하로 위치하는 한 쌍의 곡면;

   상기 선면 좌우로 위치하여 상기 한 쌍의 곡면 사이에 위치하는 평면;

   상기 선면에서 힌지축방향으로 연장된 수용공간; 및

   상기 수용공간 내면에 구비되어 구름동작을 수행하는 다수 개의 볼을 구비한 베어링 수단으로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 힌지 샤프트는

    샤프트 부분 및

    상기 샤프트 부분의 외주면에 구비되어 볼이 구르기 위한 나선형 홈으로 구성되어짐을 특징으로 하는 힌지 장치.