KR100421083B1

KR100421083B1 - 힌지 유닛 및 힌지구조

Info

Publication number: KR100421083B1
Application number: KR10-2001-0044215A
Authority: KR
Inventors: 하야시겐
Original assignee: 가부시키가이샤 니프코
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2004-03-04
Also published as: KR20020011078A; US20020013979A1; TW510946B; US6530121B2; JP2002039161A

Abstract

(과제) 제 1 케이싱체 및 제 2 케이싱체에 부착하지 않더라도 서로 얽히는 일이 없는 힌지 유닛과, 제 1 케이싱체 및 제 2 케이싱체에 대한 부착이 용이한 힌지구조를 얻는다.

(해결수단) 케이스(24)내에는 회전캠(30)과 대면하여 슬라이드캠(38)이 수납되어 있다. 이 슬라이드캠(38)은 원통형상의 캠부(40)와 사각형상의 가이드판(42)으로 구성되어 있으며, 일체로 성형되어 있다. 이 슬라이드캠(38)은 가이드판(42)에 의해서 케이스(24)에 대해서 회전 불가능하게 된다. 가이드판(42)의 폭은 케이스(24)의 내벽의 폭보다도 약간 작게 되어 있으며, 가이드판(42)의 측면이 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하여 케이스(24)의 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 따라서, 종래와 같이 샤프트를 이용하지 않더라도 슬라이드캠(38)이 이동할 때에 슬라이드캠(38)의 축심이 어긋나지 않는다. 즉, 케이스(24)에 샤프트의 기능을 갖게 함으로써, 힌지 유닛의 부품수가 증가하지 않도록 하고 있다.

Description

힌지 유닛 및 힌지구조{Hinge unit and Hinge structure}

본 발명은 회전각도를 규제하는 힌지 유닛과, 이 힌지 유닛을 이용하여 제 1 케이싱체와 제 2 케이싱체를 상대적으로 회전 가능하게 지지하는 힌지구조에 관한 것이다.

도 11 및 도 12에는 폴더형 휴대전화에 이용되는 힌지 유닛(100)이 도시되어 있으며, 샤프트(102)에는 원통형상의 제 1 캠체(104) 및 제 2 캠체(106)가 회전 가능하게 끼워져 있다.

상기 제 1 캠체(104)와 제 2 캠체(106)는 동일한 형상으로 되어 있으며, 샤프트(102)를 중심으로 90°회전한 상태에서 제 1 캠체(104)의 캠면(104A)과 제 2 캠체(106)의 캠면(106A)이 전면에 걸쳐서 맞닿아 있다.

한편, 샤프트(102)의 일단에는 플랜지부(102A)가 형성되어 있으며, 제 1 캠체(104)의 빠짐을 저지하고 있다. 또, 샤프트(102)의 타단에는 E링(108)이 끼워져 있다.

상기 E링(108)과 제 2 캠체(106)의 사이에는 압축 코일 스프링(110)이 장착되어 있으며, 이것에 의해서 제 2 캠체(106)가 제 1 캠체(104)측으로 탄지됨과 아울러, 제 2 케이싱체(112)의 개방각도에 따라서 제 2 캠체(106)가 샤프트(102)상을 슬라이드하면서 접촉ㆍ이격(離隔)되어 제 2 케이싱체(112)에 개방력을 부여한다.

이와 같이, 샤프트(102), 제 1 캠체(104), 제 2 캠체(106), 압축 코일 스프링(110) 및 E링(108)에 의해서 임시 조립된 힌지 유닛(100)을 구성하고 있는데, 이 힌지 유닛(100)은 각 부품이 노출되어 있기 때문에, 복수개의 힌지 유닛(100)을 곤포(梱包)하여 운반할 때에 서로 얽히게 되어 취급이 번잡하게 된다.

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 제 1 케이싱체 및 제 2 케이싱체에 부착하지 않더라도 곤포된 복수개의 힌지 유닛이 서로 얽히는 일이 없어 취급이 용이한 힌지 유닛과, 제 1 케이싱체 및 제 2 케이싱체에 대한 힌지 유닛의 부착이 용이한 힌지구조를 얻는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 실시형태에 관한 힌지 유닛을 구비한 휴대전화의 본체와 덮개를 나타낸 분해사시도

도 2는 본 실시형태에 관한 힌지 유닛의 분해사시도

도 3은 본 실시형태에 관한 힌지 유닛에 이용되는 슬라이드캠을 나타낸 도면으로서, (A)는 사시도, (B)는 평면도

도 4는 도 3의 슬라이드캠에 대한 비교용으로서 나타낸 슬라이드캠의 도면으로서, (A)는 사시도, (B)는 평면도

도 5는 도 4에 나타낸 슬라이드캠을 이용한 경우의 설명도로서, 슬라이드캠이 기울어진 상태를 나타낸 개략 단면도

도 6은 도 4에 나타낸 슬라이드캠을 이용한 경우의 설명도로서, 슬라이드캠과 회전캠과의 사이에 간격이 발생한 상태를 나타낸 개략 단면도

도 7은 도 4에 나타낸 슬라이드캠을 이용한 경우의 설명도로서, 슬라이드캠이 기울어진 상태를 나타낸 개략 단면도

도 8의 (A)는 본 실시형태의 힌지 유닛의 측면도, (B)는 휴대전화의 덮개가 폐쇄된 상태의 측면도, (C)는 캠면의 맞물림 상태를 나타낸 전개도

도 9의 (A)는 본 실시형태의 힌지 유닛의 측면도, (B)는 휴대전화의 덮개가 중간까지 개방된 상태의 측면도, (C)는 캠면의 맞물림 상태를 나타낸 전개도

도 10의 (A)는 본 실시형태의 힌지 유닛의 측면도, (B)는 휴대전화의 덮개가 완전히 개방된 상태의 측면도, (C)는 캠면의 맞물림 상태를 나타낸 전개도

도 11은 종래의 힌지구조를 나타낸 부분 단면도

도 12는 종래의 힌지구조의 분해사시도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 힌지 유닛 24 - 케이스

26 - 폐지편 28 - 절결부

30 - 회전캠 32 - 연결부

34 - 캠면 34A - 정상부(캠면)

34B - 계곡부(캠면) 38 - 슬라이드캠

40 - 캠부(캠면) 42 - 가이드판

46 - 작은 스프링(탄지수단) 48 - 큰 스프링(탄지수단)

50 - 캠면 50A - 정상부(캠면)

50B - 계곡부(캠면) 60 - 슬라이드캠

상기한 과제를 해결하기 본 발명에서는, 케이스 내에는 회전캠과 슬라이드캠이 수납되어 있으며, 회전캠은 케이스에 대해서 회전 가능하게 되어 있다. 한편, 슬라이드캠은 케이스에 대해서 회전 불가능하게 되어 있으며, 케이스의 내벽을 따라서 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 그리고, 케이스에 수납된 탄지수단에 의해서 슬라이드캠은 회전캠 측으로 탄지된다.

여기서, 슬라이드캠과 회전캠이 맞닿는 맞닿음면에는 캠면이 형성되어 있으며, 이 캠면은 슬라이드캠과 회전캠의 상대 회전각도에 따라서 접촉ㆍ이격되어 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음 형태를 취한다.

이와 같이, 슬라이드캠을 케이스의 내벽을 따라서 이동시킴으로써, 샤프트를 이용하지 않더라도 슬라이드캠이 이동할 때에 축심이 어긋나지 않게 된다. 즉, 케이스에 샤프트의 기능을 갖게 함으로써, 힌지 유닛의 부품수가 증가하지 않도록 하고 있다.

또, 슬라이드캠, 회전캠 및 탄지수단은 케이스 내에 수납되어 있기 때문에, 각 부품이 노출되는 일이 없다. 따라서, 곤포된 복수개의 힌지 유닛이 서로 얽히는 일이 없어 취급이 용이하다.

또, 상기 힌지 유닛은, 케이스를 유지하고서 회전캠에 토크를 부여하면, 슬라이드캠과 회전캠을 상대적으로 회전시킬 수 있기 때문에, 필요한 토크 등의 기계적인 수치가 결정된다. 따라서, 힌지 유닛으로서의 토크를 관리할 수 있어 제품으로서의 분산이 적다.

상기 힌지 유닛을 이용하여, 예를 들면 본체 측의 축부에 케이스를 부착하고 덮개 측의 축부에 회전캠을 연결한 경우를 상정하면, 덮개를 폐쇄상태에서 개방상태로 개방하여 가면, 회전캠이 케이스에 대해서 회전함과 동시에 슬라이드캠이 캠면의 작용에 의해서 회전캠으로부터 이간되는 방향(케이스의 축방향)으로 슬라이드 이동함으로써, 캠면의 맞닿음 형태가 일부 맞닿음 상태에 이르게 된다.

이 단계에서 덮개를 더 개방하면, 회전캠의 캠면이 슬라이드캠의 캠면의 정상부를 타고 넘게 됨과 동시에 탄지수단의 탄지력에 의해서 슬라이드캠이 회전캠 측을 향해서 이동하게 된다. 이 이동하는 힘이 캠면에 의해서, 회전캠을 통해서 덮개를 회전시키는 힘으로 변환된다.

또, 슬라이드캠이 케이스에 내접(內接)되어 있다. 따라서, 청구항 1보다도 더 확실하게 슬라이드캠의 축심의 어긋남을 방지한다.

또, 회전캠에는 연결부가 형성되어 있으며, 이 연결부를 상자형상의 케이스에서 외부로 돌출시킨다. 이와 같이, 연결부를 케이스에서 돌출시킴으로써, 특히 회전캠에 연결구 등을 나사끼움하지 않더라도 회전캠에 토크를 부여할 수 있다.

한편, 슬라이드캠에는 사각형상의 가이드판이 일체로 성형되어 있으며, 케이스의 내벽을 따라서 슬라이드 가능하게 되어 있다. 이와 같이, 케이스를 상자형상으로 하고 슬라이드캠에 사각형상의 가이드판을 형성함으로써, 즉 간단한 구조에 의해서 슬라이드캠을 회전 불가능하게 할 수 있다.

또, 본 발명에서는 연결부를 각주(角柱)형상으로 형성하고 있다. 따라서, 수납부를 상기 연결부에 대응하는 각(角)형상으로 형성하는 것만에 의해서 수납부에 대해서 연결부가 회전 불가능하게 되기 때문에, 종래와 같이 복잡한 형상으로 할 필요가 없어 가공비용이 저렴하게 된다.

또, 슬라이드캠의 원주벽(圓周壁)의 직경 칫수를 가이드판의 폭과 동일하게 하고 있다. 따라서, 케이스의 내벽에는 가이드판의 측면 뿐만 아니라 슬라이드캠의 원주벽면도 슬라이드하게 됨으로써, 즉 케이스의 내벽에 대한 접촉면적이 증가하기 때문에, 슬라이드캠의 축심이 어긋나는 일 없이 안정하게 이동하게 된다.

한편, 본 발명에서는 슬라이드캠의 캠면이 정상부와 계곡부로 구성되어 있으며, 정상부와 계곡부는 90도마다 배치되어 있다. 또한, 슬라이드캠의 축심과 계곡부를 연결하는 직선 부근에 가이드판의 코너부가 위치하고 있다.

케이스의 내벽을 슬라이드하는 부분은 슬라이드캠의 원주벽 및 가이드판의측면이기 때문에, 슬라이드캠의 축심이 어긋나지 않도록 하기 위해서는, 케이스의 내벽과 슬라이드캠의 원주벽 및 가이드판의 측면과의 접촉면적이 클수록 좋다.

따라서, 예를 들면, 슬라이드캠의 축심과 캠면의 계곡부를 연결하는 직선 부근에 가이드판의 측면이 위치하는 경우, 가이드판의 측면의 대략 중심에 캠면의 계곡부와 정상부가 위치하게 된다.

이 경우, 가이드판의 측면의 대략 중심에 있어서의 케이스의 내벽을 슬라이드하는 길이는, 캠면의 계곡부 측에서는 가이드판의 판두께만이 된다. 한편, 캠면의 정상부 측에서는 케이스의 내벽을 슬라이드하는 길이가 가이드판의 판두께에 정상부까지의 높이를 더한 길이가 된다.

이와 같이, 정상부 측과 계곡부 측에서는 가이드판의 측면의 대략 중심에 있어서의 케이스의 내벽을 슬라이드 하는 길이가 상이하게 되기 때문에, 케이스의 내벽과 슬라이드캠의 원주벽 및 가이드판의 측면과의 접촉면적이 상이하게 됨으로써, 경우에 따라서는 슬라이드캠이 이동할 때에 그 축심이 어긋나게 될 우려가 있다.

그러나, 슬라이드캠의 축심과 계곡부를 연결하는 직선 부근에 가이드판의 코너부를 배치하면, 가이드판의 측면의 대략 중심에 있어서의 케이스의 내벽을 슬라이드하는 길이가 모두 같아지게 된다.

따라서, 케이스의 내벽과 슬라이드캠의 원주벽 및 가이드판의 측면과의 접촉면적이 거의 동일하게 되기 때문에, 슬라이드캠이 더욱 안정하게 이동할 수 있게 되며, 슬라이드캠의 축심이 어긋나는 일이 없게 된다.

또, 본 발명에서는, 케이스에는 폐지편이 연이어 돌출되어 있으며, 이 폐지편이 절곡(折曲)됨으로써 슬라이드캠의 빠짐이 저지된다. 이와 같이, 폐지편을 절곡시키는 것만에 의해서 슬라이드캠의 빠짐이 저지되기 때문에, 작업성이 좋다.

상기 폐지편의 기단부에는 절결부가 형성되어 있으며, 폐지편을 절곡시킬 때의 절곡위치를 결정한다. 이와 같이, 폐지편의 기단부에 절결부를 형성함으로써, 폐지편을 용이하게 절곡시킬 수 있다. 또, 절결부에 의해서 절곡위치가 결정되기 때문에, 절곡위치를 케이스의 개구측의 둘레가장자리에 의해서 형성되는 면으로부터 돌출되지 않도록 할 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 탄지수단을 복수개 이용하고 있다. 따라서, 탄지수단을 1개만 이용하는 경우에 비해 슬라이드캠에 맞닿는 면적이 증가하기 때문에, 슬라이드캠이 균형감 좋게 또한 원활하게 이동 가능하게 된다. 또, 탄지수단을 복수개 이용함으로써, 탄지력의 미세 조정이 가능하게 된다.

또, 제 1 케이싱체에 형성된 축부에 회전캠을 연결하고 제 2 케이싱체에 형성된 축부에 케이스를 고정하여, 제 1 케이싱체와 제 2 케이싱체를 상대적으로 회전 가능하게 하고 있다.

(발명의 실시형태)

이하, 본 발명에 관한 실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 실시형태에 관한 힌지 유닛(10)(도 2 참조)이 이용된 폴더형 휴대전화(12)가 도시되어 있다.

상기 휴대전화(12)의 본체(14)(제 1 케이싱체)의 단부에는 대략 사각기둥형상의 지지체(16)가 형성되어 있다. 이 지지체(16)의 양측 및 다이얼부(18)는 오목하게 절결되어 있으며, 덮개(20)(제 2 케이싱체)가 폐쇄되었을 때에 본체(14)의 외면과 덮개(20)의 외면이 일치되도록 하고 있다.

또, 지지체(16)(축부)와 이 지지체(16)에 끼워맞춰지도록 덮개(20)에서 돌출형성된 대략 원기둥형상의 2개의 축체(22)(축부)에는 힌지 유닛(10)이 부착되어 있으며, 이 힌지 유닛(10)에 의해서 축체(22)가 지지체(16)에 회전 가능하게 지지된다.

도 2에 나타낸 바와 같이 케이스(24)는 상자형상을 이루고 있으며, 이 케이스(24)의 상면 중앙에는 원형 구멍(24B)이 형성되어 있다. 이 원형 구멍(24B)에는 후술하는 회전캠(30)에 형성된 연결부(32)가 돌출 가능하게 되어 있다.

여기서, 회전캠(30)은 대략 원통형상을 이루고 있으며, 케이스(24)내에 수납되어 이 케이스(24)의 축부를 중심으로 회전 가능하게 되어 있다. 이 회전캠(30)의 일단측에는 후술하는 캠면(34)이 형성되어 있고, 타단측에는 사각기둥형상의 연결부(32)가 돌출되어 있다.

상기 연결부(32)는 도 1에 나타낸 수납부(36)에 끼워맞춤 가능하게 되어 있다. 수납부(36)는 본체(14)의 지지체(16)에 대면하여 오목하게 형성되어 있으며, 연결부(32)가 끼워맞춤 가능한 사각형상으로 되어 있다.

이와 같이, 연결부(32) 및 수납부(36)는 각주형상으로 되어 있기 때문에, 연결부(32)를 수납부(36)내에 끼워맞춤으로써, 회전캠(30)은 연결부(32)를 통해서 수납부(36)에 대해서 회전 불가능한 상태로 된다. 따라서, 종래와 같이 회전캠 및 수납부를 복잡한 형상으로 하여 회전캠을 회전 불가능한 상태로 하는 것이 아니므로, 가공비용이 저렴하게 된다.

여기서, 지지체(16)에는 축체(22)의 수납부(36)에 대면하여 케이스(24)가 고정 가능한 수납부(37)가 오목하게 형성되어 있으며, 이 수납부(37)내에 케이스(24)를 끼워맞춤으로써 케이스(24)가 지지체(16)에 고정된다. 따라서, 회전캠(30)이 축체(22)에 연결된 상태에서 덮개(20)를 회전시키면, 축체(22)를 통해서 회전캠(30)이 케이스(24)내를 회전하게 된다.

또한, 본 실시형태에서는 연결부(32)를 사각기둥형상으로 함과 아울러 수납부(36)를 연결부(32)가 끼워맞춤 가능한 사각형상으로 형성하였으나, 연결부(32)가 수납부(36)에 끼워맞춰졌을 때에, 연결부(32)가 수납부(36)에 대해서 회전 불가능한 상태로 되기만 하면 되는 것이므로, 상기한 형상에 한정하지 않고, 연결부를 육각기둥형상으로 함과 아울러 수납부를 연결부에 대응시킨 육각형상으로 하여도 된다.

한편, 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 케이스(24)내에는 회전캠(30)과 대면하여 슬라이드캠(38)이 수납되어 있다. 슬라이드캠(38)은 원통형상의 캠부(40)와 사각형상의 가이드판(42)으로 구성되어 있으며, 일체로 성형되어 있다.

상기 슬라이드캠(38)은 가이드판(42)에 의해서 케이스(24)에 대해서 회전 불가능하게 된다. 가이드판(42)의 폭은 케이스(24)의 내벽의 폭보다도 약간 작게 되어 있으며, 후술하는 바와 같이 가이드판(42)의 측면이 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하여 케이스(24)의 축방향으로 이동 가능하게 되어 있다.

가이드판(42)의 이면에는 돌출부(44)가 돌출되어 있으며, 이 돌출부(44)에는 작은 스프링(46)이 장착 가능하게 되어 있다. 이 작은 스프링(46)은 그 일단부가 가이드판(42)에 맞닿고, 타단측이 후술하는 절곡된 폐지편(26)에 맞닿아서 슬라이드캠(38)을 회전캠(30)측으로 탄지한다.

또, 작은 스프링(46)을 돌출부(44)에 장착함으로써, 작은 스프링(46)의 축심부가 어긋나는 것을 방지한다. 또, 작은 스프링(46)과 케이스(24)와의 사이에는 큰 스프링(48)이 삽입되며, 케이스(24)에 내접되어 있다.

따라서, 큰 스프링(48)이 신축하여도 이 큰 스프링(48)의 축심이 어긋나는 일이 없다. 큰 스프링(48)은 작은 스프링(46)과 마찬가지로 슬라이드캠(38)을 회전캠(30)측으로 탄지한다.

이와 같이, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)을 이용하면, 스프링을 1개밖에 이용하지 않는 경우에 비해 가이드판(42)에 맞닿는 면적이 증가하기 때문에, 슬라이드캠(38)이 균형감 좋게 또한 원활하게 이동 가능하게 된다. 또, 스프링을 복수개 이용함으로써 탄지력의 미세 조정이 가능하게 된다.

한편, 케이스(24)의 개구측의 둘레가장자리(24A)에는 1쌍의 폐지편(26)이 케이스(24)의 내측으로 절곡 가능하게 형성되어 있다. 이 폐지편(26)은 적어도 작은 스프링(46)을 유지할 수 있는 면적으로 되어 있다.

따라서, 폐지편(26)을 케이스(24)의 내측으로 절곡시키면, 케이스(24)내에 수납된 회전캠(30), 슬라이드캠(38), 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)이 케이스(24)에서 빠지지 않도록 방지된다{도 8의 (A) 참조}. 이와 같이, 단지 폐지편(26)만을 절곡함에 의해서 슬라이드캠(38)의 빠짐이 저지되기 때문에, 작업성이 좋다.

또, 폐지편(26)의 기단부에는 원호형상의 절결부(28)가 형성되어 있으며, 폐지편(26)을 절곡시킬 때의 절곡위치를 결정한다. 이와 같이, 폐지편(26)의 기단부에 절결부(28)를 형성함으로써, 폐지편(26)을 용이하게 절곡시킬 수 있다. 또, 절결부(28)에 의해서 절곡위치가 결정되기 때문에, 절곡위치를 케이스(24)의 개구측의 둘레가장자리(24A)에 의해서 형성되는 면으로부터 돌출되지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 1쌍의 폐지편(26)에 의해서 슬라이드캠(38)의 빠짐을 저지하도록 하였으나, 슬라이드캠(38)의 빠짐을 저지하기만 하면 되는 것이므로, 상기한 갯수에 한정하지 않고, 폐지편(26)을 1개로 하여도 된다.

한편, 슬라이드캠(38)의 축심이 어긋나지 않도록 하기 위해서는, 케이스(24)의 내벽과 슬라이드캠(38)과의 접촉면적이 클수록 좋다. 따라서, 캠부(40)의 외주면의 외경칫수를 가이드판(42)의 폭과 동일하게 하여, 캠부(40) 및 가이드판(42)을 케이스(24)의 내벽에 내접시키는 크기로 한다.

따라서, 슬라이드캠(38)이 케이스(24)의 축방향을 따라서 이동할 때, 가이드판(42)의 측면 뿐만 아니라 캠부(40)의 외주면도 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하게 된다.

여기서, 캠부(40)에는 캠면(50)이 형성되어 있으며, 회전캠(30)의 캠면(34)에 대면하여 배치되어 있다. 캠면(50)에는 90도마다 정상부(50A) 및 계곡부(50B)가 배치되어 있으며, 정상부(50A)와 계곡부(50B)와의 사이는 완만하게 연이어 형성되어 있다.

예를 들어, 도 4의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이 캠부(40)의 축심과 캠면(50)의 계곡부(50B)를 연결하는 직선 부근에 가이드판(42)의 측면이 위치하는 슬라이드캠(60)의 경우, 가이드판(42)의 측면의 대략 중심에 캠면(50)의 계곡부(50B)와 정상부(50A)가 번갈아 위치하게 된다.

이 경우, 가이드판(42)의 측면의 대략 중심에 있어서의 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하는 길이는, 캠면(50)의 계곡부(50B)측에서는 가이드판(42)의 판두께(t)만이 된다. 한편, 캠면(50)의 정상부(50A)측에서는 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하는 길이가 가이드판의 판두께(t)에 정상부(50A)까지의 높이(h)를 더한 길이가 된다.

따라서, 정상부(50A)측과 계곡부(50B)측에서는 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하는 길이가 상이하게 된다. 따라서, 케이스(24)의 각 내벽에서의 캠부(40)의 외주면 및 가이드판(42)의 측면과의 접촉면적이 상이하게 되기 때문에, 예를 들어 가이드판(42)이 균형감 좋게 탄지되지 않은 채 슬라이드캠(60)이 이동한 경우에는, 슬라이드캠(60)의 축심이 어긋나게 될 우려가 있다.

이 경우, 도 5에 나타낸 바와 같이 슬라이드캠(60)이 기울어지게 됨으로써 케이스(24)의 내벽과의 사이에서 충돌음이 발생하게 된다. 또, 슬라이드캠(60)이 안정한 상태로 케이스(24)내를 원활하게 이동할 수 없기 때문에, 도 6에 나타낸 바와 같이 슬라이드캠(60)의 캠면(50)이 회전캠(30)의 캠면(34)을 추종할 수 없게 간격이 발생하는 경우가 있다.

이 상태에서, 도 7에 나타낸 바와 같이 캠면(50)과 캠면(34)이 맞닿는 상태로 이행될 경우에도, 슬라이드캠(60)과 케이스(24)의 내벽과의 사이 혹은 슬라이드캠(60)과 케이스(24)와의 사이에서 충돌음이 발생하게 된다.

한편, 도 3의 (A),(B)에 나타낸 바와 같이, 캠부(40)의 축심과 계곡부(50B)를 연결하는 직선 부근에 가이드판(42)의 코너부를 배치한 슬라이드캠(38)의 경우, 가이드판(42)의 측면의 대략 중심에 있어서의 케이스(24)의 내벽을 슬라이드하는 길이는 가이드판(24)의 판두께(t)에 높이(H)를 더한 길이가 되며, 각 측면에서 동일한 길이로 되어 있다.

따라서, 케이스(24)의 각 내벽에서의 캠부(40)의 외주면 및 가이드판(42)의 측면과의 접촉면적이 모두 동일하게 되기 때문에, 슬라이드캠(38)은 축심이 어긋나는 일 없이 균형감 좋게 안정하게 이동하게 된다.

본 실시형태에서는, 상기한 바와 같은 구성에 의해서 슬라이드 캠(38)을 케이스(24)에 내접되게 수납함으로써, 종래와 같이 샤프트를 이용하지 않더라도 슬라이드캠(38)이 이동할 때에 축심이 어긋나는 일이 없다. 즉, 케이스(24)에 샤프트의 기능을 갖게 함으로써, 힌지 유닛의 부품수가 증가하지 않도록 하고 있다.

또한, 본 실시형태에서는 슬라이드캠(34)을 케이스(24)에 내접시킴에 의해서 슬라이드캠(34)의 축심의 어긋남을 방지하고 있으나, 슬라이드캠(34)이 이동할 때에 케이스(24)의 내벽과의 사이에서 충돌음이 발생하는 등의 문제가 발생하지 않으면 되는 것이므로, 반드시 슬라이드캠(34)을 케이스(24)에 내접시킬 필요는 없다.

또, 회전캠(30), 슬라이드캠(38), 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)은 케이스(24)내에 수납되어 있기 때문에, 각 부품이 노출되는 일이 없다. 따라서, 곤포된 복수개의 힌지 유닛(10)이 서로 얽히는 일이 없어 취급이 용이하게 된다.

또한, 본 실시형태에 의한 힌지 유닛(10)에서는, 케이스(24)를 유지하고서 회전캠(30)에 토크를 부여하면, 힌지 유닛(10)을 본체(14) 및 덮개(20)에 부착하지 않더라도 슬라이드캠(38)과 회전캠(30)을 상대 회전시킬 수 있기 때문에, 힌지 유닛(10)으로서의 토크를 관리할 수 있어 제품으로서의 분산이 적다.

이어서, 슬라이드캠(38)과 회전캠(30)의 동작에 대해서 설명한다.

슬라이드캠(38)에는 회전캠(30)의 캠면(34)과 맞닿는 캠면(50)이 오목하게 형성되어 있으며, 도 8의 (A),(B),(C)에 나타낸 바와 같이 덮개(20)가 폐쇄되어 있는 상태에서는 슬라이드캠(38)의 캠면(50)의 정상부(50A)와 회전캠(30)의 캠면(34)의 계곡부(34B)가 맞물려 있지 않은 상태, 즉 캠면(34,50)끼리가 전면에 걸쳐서 맞닿아 있지 않은 상태로 되어 있다.

즉, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)에 의해서 탄지되는 슬라이드캠(38)은, 슬라이드캠(38)의 캠면(50)과 회전캠(30)의 캠면(34)의 맞닿음에 의해서 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)으로부터 받는 추진력에 화살표 F방향으로 부하가 걸리게 된다.

이것에 의해서, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)의 추진력은 회전캠(30)에 의해서 덮개(20)를 폐쇄하는 방향으로 회전시키려고 하는 회전력으로 변환된다. 따라서, 덮개(20)는 요동되는 일 없이 본체(14)를 커버할 수 있으며, 덮개(20)를 거꾸로 놓더라도 개방되지 않는다.

이어서, 도 9의 (A),(B),(C)에 나타낸 바와 같이, 덮개(20)를 화살표 M방향으로 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)의 탄지력에 저항하면서 개방시키면, 캠면(50)의 경사면과 캠면(34)의 정상부(34A)의 맞닿음에 의해서, 슬라이드캠(38)이 회전캠(30)에 의해서 눌려짐으로써 케이스(24)의 내측으로 되밀리게 된다. 그리고, 회전캠(30)의 캠면(34)의 정상부(34A)와 슬라이드캠(38)의 캠면(50)의 정상부(50A)가 맞닿는 위치까지 덮개(20)를 개방시킨다.

여기서, 슬라이드캠(38) 및 회전캠(30)이 합성수지에 의해서 성형되어 있어 있기 때문에, 회전캠(30)의 캠면(34)의 정상부(34A)와 슬라이드캠(38)의 캠면(50)의 정상부(50A)가 맞닿는 위치에서는 클릭감이 얻어진다. 그리고, 캠면(34)의 정상부(34A)가 캠면(50)의 경사면을 따라서 캠면(50)의 계곡부(50B)를 향해 미끄러져 들어감으로써, 덮개(20)가 자연스럽게 M방향으로 개방된다.

즉, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)에 의해서 탄지되는 슬라이드캠(38)은, 슬라이드캠(38)의 캠면(50)과 회전캠(30)의 캠면(34)의 맞닿음에 의해서, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)으로부터 받는 추진력에 화살표 M방향으로 부하가 걸리게 된다.

이것에 의해서, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)의 추진력은 회전캠(30)에 의해서 덮개(20)를 개방하는 방향으로 회전시키려고 하는 회전력으로 변환되며, 도 10의 (A),(B),(C)에 나타낸 바와 같이 슬라이드캠(38)의 캠면(50)과 회전캠(30)의 캠면(34)이 전면에 걸쳐서 맞닿게 되면, 덮개(20)는 정지한다{본 실시형태에서는, 이 상태에서의 덮개(20)의 개방각도가 θ= 135˚로 설정되어 있다}

이 단계에서 덮개(20)를 더 개방하려고 하면, 회전캠(30)의 캠면(34)의 계곡부(34B)가 슬라이드캠(38)의 캠면(50)의 정상부(50A)를 타고 넘게 되며, 이 상태에서 덮개(20)에 가해진 회전력을 해제하면, 작은 스프링(46) 및 큰 스프링(48)의 탄지력에 의해서 슬라이드캠(38)이 회전캠(30)을 향해서 이동한다.

이 이동하는 힘은, 캠면(34,50)에 의해서, 회전캠(30)을 통해서 덮개(20)를 회전시키는 힘으로 변환되며, 덮개(20)의 개방각도를 θ= 135˚의 상태로 되돌린다.

이와 같이, 슬라이드캠(38)과 회전캠(30)의 맞닿음면에 캠면(34,50)을 각각 형성함으로써, 힌지 유닛(10)을 콤팩트하게 설계할 수 있다. 또, 덮개(20)의 개방각도는 캠면(34)의 형상을 변경함에 의해서 조정할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 케이스(24)의 내벽에 슬라이드캠(38)을 내접시킴으로써, 힌지 유닛(10)을 부착하는 축체(22)(도 1 참조)에는 회전저항이 걸리게 되지만, 케이스(24)의 내벽과 슬라이드캠(38)과의 슬라이드면을 활면(滑面)으로 하여 서로 마찰계수를 작게 하도록 함으로써, 회전저항을 가능한 적게 하고 있다.

또, 케이스(24)를 본체(14)측에 설치하고, 회전캠(30)의 연결부(32)를 덮개(20)측에 연결하였으나, 반대로 설치하여도 되는 것은 물론이다.

또한, 본 실시형태에서는 회전캠(30)에 연결부(32)를 돌출형성하였으나, 회전캠(30)과 축체(22)가 연결되기만 하면 되는 것이므로, 예를 들면, 축체(22)측에 돌출부를 형성하고, 회전캠(30)에는 상기 돌출부가 끼워맞춰지는 오목부를 형성하여, 돌출부에 오목부를 끼워맞춰서 회전캠(30)과 축체(22)를 연결하여도 된다.

또, 본체(14)에 대해서 회전 가능한 덮개(20)를 이용한 휴대전화(12)에 대해서 설명하였으나, 힌지 유닛(10)을 이용하는 제품이면 되는 것이므로, 폴더형 휴대전화에 대해서도 본 발명과 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 휴대전화 뿐만 아니라, AV기기의 덮개와 같이 개방각도가 결정되어 있는 것에 사용할 수 있다.

본 발명은 상기한 구성으로 하였기 때문에, 샤프트를 이용하지 않더라도 슬라이드캠이 이동할 때에 축심이 어긋나지 않는다. 즉, 케이스에 샤프트의 기능을 갖게 함으로써, 힌지 유닛의 부품수가 증가하지 않도록 하고 있다.

그리고, 연결부를 케이스에서 돌출시킴으로써, 특히 회전캠에 연결구 등을 나사끼움하지 않더라도 회전캠에 토크를 부여할 수 있다. 또, 케이스를 상자형상으로 하고 슬라이드캠에 사각형상의 가이드판을 형성함으로써, 즉 간단한 구조에 의해서 슬라이드캠을 회전 불가능하게 할 수 있다.

또한, 수납부를 연결부에 대응하는 각(角)형상으로 형성하는 것만에 의해서 수납부에 대해서 연결부가 회전 불가능하게 되기 때문에, 종래와 같이 복잡한 형상으로 할 필요가 없어 가공비용이 저렴하게 된다.

그리고, 케이스의 내벽에는 가이드판의 측면 뿐만 아니라 슬라이드캠의 원주벽면도 슬라이드하게 됨으로써, 즉 케이스의 내벽에 대한 접촉면적이 증가하기 때문에, 슬라이드캠의 축심이 어긋나는 일 없이 안정하게 이동하게 된다.

한편, 케이스의 내벽과 슬라이드캠의 원주벽 및 가이드판의 측면과의 접촉면적이 거의 동일하게 되기 때문에, 슬라이드캠이 더욱 안정하게 이동할 수 있게 되며, 슬라이드캠의 축심이 어긋나는 일이 없게 된다.

또, 폐지편을 절곡시키는 것만에 의해서 슬라이드캠의 빠짐이 저지되기 때문에, 작업성이 좋다.

그리고, 폐지편의 기단부에 절결부를 형성함으로써, 폐지편을 용이하게 절곡시킬 수 있다. 또, 절결부에 의해서 절곡위치가 결정되기 때문에, 절곡위치를 케이스의 개구측의 둘레가장자리에 의해서 형성되는 면으로부터 돌출되지 않도록 할 수 있다.

또한, 탄지수단을 1개만 이용하는 경우에 비해 슬라이드캠에 맞닿는 면적이 증가하기 때문에, 슬라이드캠이 균형감 좋게 또한 원활하게 이동 가능하게 된다. 또, 탄지수단을 복수개 이용함으로써, 탄지력의 미세 조정이 가능하게 된다.

Claims

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케이스에 수납되며, 상기 케이스에 대해서 회전 가능한 회전캠과;

상기 케이스에 수납되며, 케이스에 대해서 회전 불가능하고, 케이스의 내벽을 따라서 축방향으로 이동가능한 슬라이드캠과;

상기 케이스에 수납되며, 상기 슬라이드캠을 상기 회전캠 측으로 탄지하는 탄지수단과;

상기 회전캠과 상기 슬라이드캠의 맞닿음면에 형성되며, 슬라이드캠과 회전캠의 상대 회전각도에 따라서 접촉ㆍ이간되어 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음 형태를 취하는 캠면으로 구성된 것에 있어서;

상기 슬라이드캠의 상기 캠면이 정상부와 계곡부로 구성되며, 상기 정상부와 상기 계곡부가 90도마다 배치되고, 상기 슬라이드캠의 축심과 계곡부를 연결하는 직선 부근에 상기 가이드판의 코너부가 위치하는 것을 특징으로 하는 힌지 유닛.
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