KR100468368B1

KR100468368B1 - 2축 힌지장치

Info

Publication number: KR100468368B1
Application number: KR10-2002-0018189A
Authority: KR
Inventors: 한영수; 정창원; 박성규
Original assignee: 피닉스코리아 주식회사
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2005-01-27
Also published as: CN1479505A; KR20030079258A; CN1227885C

Abstract

본 발명은 힌지장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 두 부재 사이를 회전가능하게 연결하는 힌지장치에 있어서, 몸체와, 상기 몸체가 회전가능하지만 축방향 이동은 제한되도록 끼워지며 상기 두 부재 중 하나에 고정되는 연결기둥과, 상기 몸체와 함께 회전가능하게 결합되는 제1 판부재와, 상기 연결기둥에 삽입되어 상기 몸체를 상기 연결기둥의 단턱부 쪽으로 밀도록 상기 연결기둥의 축방향으로 힘을 작용하는 탄성부재(74)와, 상기 연결기둥과 함께 회전가능하게 결합되는 제2 판부재를 구비하되, 상기 제1, 제2 판부재는 서로 접하도록 상기 두 판부재 중 하나에 탄성력이 가해지며 상기 두 판부재 중 하나에는 돌기가 마련되고 다른 하나에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 마련되는 제1 힌지유닛과, 상기 몸체에 결합되며, 상기 두 부재 중 다른 하나와 결합되어 상기 연결기둥과 직교하는 회전축선을 중심으로 상기 몸체에 대하여 회전가능한 회전부재를 구비하는 제2 힌지유닛을 포함하는 힌지장치가 제공된다.

Description

2축 힌지장치 {HINGE DEVICE HAVING TWO AXES OF ROTATION}

본 발명은 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 두 개의 부재를 구비하는 장치(예를 들면, 휴대 전화기)에서 상기 두 개의 부재를 연결하는 힌지장치에 관한 것이다.

폴더형 휴대 전화기와 같은 휴대장치는 힌지장치로 결합된 두 개의 부재를 구비한다. 한쪽 부재에는 버튼이 마련되는 키패드가 구비되며, 다른쪽 부재에는 액정 디스플레이 장치가 구비되는 것이 보통이다. 전화기를 사용하고자 할 때에는 키패드와 액정 디스플레이가 노출되도록 펼쳐서 사용한다. 통상의 힌지장치는 이 두 부재 사이를 결합해줌과 동시에 두 부재를 원활하게 접고 펼 수 있도록 하나의 회전축을 중심으로 회전하도록 허용한다.

최근에는 휴대 전화기를 통해 디지털 사진을 촬영할 뿐만 아니라 영화 등과 같은 장시간의 동영상을 감상하는 것도 가능해지고 있다. 이러한 향상된 기능을 보다 편리하게 사용하기 위해서는 액정 디스플레이가 구비된 부재가 펼쳐진 상태에서 디스플레이 장치가 여러 방향으로 회전할 수 있도록 하는 힌지장치가 요구된다.

본 발명의 목적은 힌지장치에 의해 결합되는 두 부재 사이에 많은 운동 자유도를 부여하는 2축 힌지장치를 제공하는 것이다. 구체적으로는 폴더형 휴대 전화기를 펼친 상태에서 액정 디스플레이를 여러 방향으로 바꿀 수 있도록 하는 2축 힌지장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 액정 디스플레이가 노출된 상태로 접혀지는 폴더형 휴대 전화기에 구비되는 힌지장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 힌지장치를 갖는 폴더형 휴대 전화기의 사시도

도2는 도1의 2축 힌지장치의 사시도

도3은 도1의 2축 힌지장치의 분해 사시도

도4의 (a)는 도1의 제1 힌지유닛의 정면도로서 몸체를 절개하여 내부를 도시한 도면이고 (b)는 제1 힌지유닛의 평면도로서, 도4의 (a) 및 (b)는 몸체가 고정된 상태를 도시한 도면

도5의 (a)는 도1의 제1 힌지유닛의 정면도로서 몸체를 절개하여 내부를 도시한 도면이고 (b)는 제1 힌지유닛의 평면도로서, 도5의 (a) 및 (b)를 몸체가 고정상태에서 이탈하여 90도 회전하여 정지한 상태를 도시한 도면

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 힌지장치의 분해 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 힌지장치 22 : 회전판

30 : 고정부재 34 : 수직돌기

36 : 관통구멍 38 : 절취홈

40 : 제1 힌지유닛 50 : 연결기둥

60 : 몸체 70 : 탄성부재

72 : 받침발 74 : 접촉부

76 : 경사부 221 : 걸림홈

본 발명의 일측면에 따르면, 두 부재 사이를 회전가능하게 연결하는 힌지장치에 있어서,몸체와,상기 두 부재 중 하나에 고정되며 상기 몸체가 회전은 가능하지만 축방향 이동은 제한되도록 끼워져 안착되는 단턱부를 갖는 연결기둥과, 상기 몸체와 함께 회전가능하게 결합되는 제1 판부재와, 상기 연결기둥과 함께 회전가능하게 결합되는 제2 판부재를 구비하되, 상기 제1, 제2 판부재는 서로 접하도록 상기 두 판부재 중 적어도 하나에 탄성력이 가해지며 상기 두 판부재 중 하나에는 다른 판부재를 향하여 돌출된 돌기가 마련되고 다른 하나에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 마련되는 제1 힌지유닛과,상기 몸체에 결합되며, 상기 두 부재 중 다른 하나와 결합되어 상기 연결기둥과 직교하는 회전축선을 중심으로 상기 몸체에 대하여 회전가능한 회전부재를 구비하는 제2 힌지유닛을 포함하는 힌지장치가 제공된다.

상기 몸체에 대하여 상기 연결기둥의 회전이 일정한 각도 범위 내로 제한될 수 있다.

상기 두 판부재 중 하나에는 상기 연결기둥의 축방향으로 따라 연장되는 걸림돌기가 마련되고, 상기 판부재 중 다른 하나에는 반경방향으로 돌출된 걸림돌출부가 마련될 수 있다.

상기 제2 판부재를 제1 판부재 쪽으로 미는 탄성부재를 더 구비할 수 있다.

상기 탄성부재는 원추형 압축코일 스프링일 수 있다.

상기 제2 판부재는 양측에서 절곡되어 경사지게 연장되는 탄성 다리부를 구비할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 폴더형 휴대 전화기(5)는 키패드가 마련되는 제1 케이스 부재(7)와, 액정 디스플레이가 마련되는 제2 케이스 부재(9)를 구비한다. 제1 케이스 부재(7)의 일측에는 디지털 카메라(8)가 설치된다. 디지털 카메라(8)의 렌즈는 제1 케이스 부재(7)의 측면(화살표 방향)으로 향해 있다. 만일, 휴대 전화기(5)가 사진을 찍는 기능으로 설정되어 있다면, 촬영자는 도시된 바와 같이 제2 케이스 부재(9)의 액정 디스플레이를 통해 비쳐진 피사체(6)를 보고 사진을 찍게된다. 촬영자의 편한 사진촬영을 위해 디지털 카메라(8)의 렌즈의 방향(화살표 방향)과 액정 디스플레이의 방향을 반대를 이루는 것이 좋다. 그러기 위해서는 도시된 바와 같이 제2 케이스 부재(9)가 펼쳐진 상태에서 그 방향의 전환이 가능하여야 하는데, 이를 위해 제1 케이스 부재(7)와 제2 케이스 부재(9) 사이에는 2축 힌지장치(10)가장착된다. 힌지장치(10)의 브래킷(90)은 결합나사(91)에 의해 제1 케이스 부재(7)에 고정되며, 힌지장치(10)의 상부는 제2 케이스 부재(9)에 결합된다. 힌지장치(10)는 제1 케이스 부재(7)에 대하여 제2 케이스 부재(9)가 x축을 중심으로 회전하거나 z축을 중심으로 회전할 수 있게 해준다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 2축 힌지장치의 사시도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 힌지장치(10)는 몸체(60)와, 제1 힌지유닛(40)과, 제2 케이스 부재(9)와 연결되는 제2 힌지유닛(80)과, 제1 케이스 부재(7)에 결합되는 브래킷(90)을 구비한다. 도2와 도3을 참조하면, 브래킷(90)은 길다란 판부재이다. 브래킷(90)의 중심부에는 후술하는 연결기둥(50)이 끼워져 결합되는 고정구멍(92)이 마련된다. 브래킷(90)의 양쪽 끝 부분에는 나사구멍(94)이 각각 마련된다. 두 나사구멍(94)에는 도1에 도시된 바와 같이 결합나사(91)가 끼워져 브래킷(90)과 제1 케이스 부재(7)를 고정시킨다. 도3을 참조하면, 브래킷(90) 중심부에 위치하는 고정구멍(92)은 원의 일부분인 마주보는 두 개의 곡선호(921, 922)와, 상기 곡선호(921, 922)의 양끝을 각각 연결하는 마주보는 두 개의 직선현(923, 924)을 구비한다. 이러한 고정구멍(92)의 형태는 고정구멍(92)에 끼워지는 후술하는 연결기둥(50)의 고정부(52)의 단면형상과 동일하다.

도2와 도3을 참조하면, 몸체(60)에는 z축선을 중심으로 회전을 하게 해주는 제1 힌지유닛(40)과, x축선을 중심으로 회전을 허용하는 제2 힌지유닛(80)이 설치된다. 제2 힌지유닛(80)으로는 기존의 휴대 전화기에 구비되는 통상의 힌지장치가 그대로 사용될 수 있다. 상세히 도시되지는 않았으나, 제2 힌지유닛(80)은하우징(82)과, 하우징(82) 내에 마련되는 회전부재(84), 직선이동부재, 탄성부재를 구비한다. 회전부재(84)의 결합부(841)는 하우징(82) 밖으로 돌출되어 있다. 결합부(841)는 사각 기둥형태이다. 결합부(841)에는 커플링 부재(89)가 결합된다. 커플링 부재(89)의 중심부에는 결합부(841)와 동일한 형태 및 크기를 갖는 사각구멍(891)이 마련되고, 측면은 다수의 곡면과 평면이 연결되어 형성된다. 커플링 부재(89)의 사각구멍(891)으로 하우징(82) 외부로 돌출된 결합부(841)가 끼워져 커플링 부재(89)와 회전부재(84)는 서로 상대회전 하지 않도록 결합된다. 커플링 부재(89)는 상대회전이 일어나지 않도록 제2 케이스 부재에 삽입된다. 도시되지는 않았으나, 도1에서 제2 케이스 부재(9)와 힌지장치(10)가 결합되는 부분에는 커플링 부재가 회전하지 않게 끼워지는 홈이 마련되는데, 이 홈으로 커플링 부재가 끼워져 고정되고 커플링 부재의 사각구멍에 제2 힌지유닛의 결합부가 삽입되어 고정된다. 도3을 참조하면, 하우징(82)의 측면은 마주보는 두 개의 평면부(821)와, 마주보는 볼록한 두 개의 곡선부(822)를 구비한다. 이러한 측면 형상을 갖는 하우징(82)은 동일한 형상 및 크기를 갖는 후술하는 몸체(60)의 삽입홈(62)에 삽입 고정된다. 이러한 힌지유닛의 예로는 한국특허 10-0266516호, 미국특허 6,085,387호, 한국특허출원 공개공보 10-2001-0092850호에 개시된 힌지장치를 들 수 있다. 상기 각각의 공보에 기재된 힌지장치의 구성과 작용에 대한 내용을 본 명세서의 일부로 삼는다. 그러나 본 발명의 제2 힌지유닛은 이에 제한되지 않으며 다른 종류의 힌지장치도 사용할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도2와 도3을 참조하면, 몸체(60)에는 제1 힌지유닛(40)의 부재들이 삽입되는홈(68)과 연결기둥(50)이 끼워지는 구멍(69)이 마련된다. 제1 힌지유닛(40)은 몸체(60)에 끼워지는 연결기둥(50)과, 연결기둥(50)에 차례로 끼워지는 고정부재(30), 탄성부재(70), 회전판(22), 고정링(42)을 구비한다.

도3과 도4의 (a)를 참조하면, 몸체(60)는 길다란 기둥 형태이다. 몸체(60)는 원기둥의 곡면일부를 길이방향으로 잘라낸 형상으로 곡면부(64)와, 곡면부(64)의 끝을 연결하는 평면부(66)를 구비한다. 몸체(60)의 일단부에는 길이방향으로 연장되는 상기 제2 힌지유닛(80)가 삽입되는 삽입홈(62)이 마련된다. 삽입홈(62)의 내측벽면은 제2 힌지유닛(80)의 하우징(82)의 측면형상과 동일하게 마주보는 두 개의 평면부(623, 624)와, 마주보는 두 개의 곡면부(621, 622)를 구비한다. 삽입홈(62)의 깊이는 제2 힌지유닛(80)의 하우징(82)의 대부분이 삽입될 정도인 것이 바람직하다. 이러한 형태의 삽입홈(62)에 삽입 고정된 제2 힌지유닛(80)은 몸체(60)와 상대회전 하지 않도록 고정된 상태를 유지한다. 몸체(60)의 측면에는 몸체(60)의 중심부까지 반경방향으로 파여져 마련된 조립홈(68)이 구비된다. 조립홈(68)은 편평한 바닥(681)과 네 측벽(682, 683, 684, 685)을 구비한다. 바닥(681)은 몸체(60) 측면의 평면부(66)와 평행하다. 조립홈(68)의 바닥(681) 중심부에는 몸체(60)의 평면부(66)까지 반경방향으로 관통되는 원형의 관통구멍(69)이 마련된다. 이 관통구멍(69)으로 연결기둥(50)이 끼워진다.

도3을 참조하면, 연결기둥(50)은 기초부(54)와, 기초부(54)의 위로 연장되는 힌지부재 결합부(56)와, 기초부(54)의 아래로 연장되는 고정부(52)를 구비한다. 기초부(54)는 상하로 연장된 짧은 원기둥형태이다. 기초부(54)의 상단으로부터 위로길게 연장된 결합부(56)는 기둥형태이다. 결합부(56)는 원기둥에 서로 마주보는 키이 평면을 형성한 형상이다. 따라서, 결합부(56)의 측면은 원의 일부분인 마주보는 두 개의 곡면부(561)와, 상기 두 곡면부(561)의 양끝을 각각 연결하는 마주보는 두 개의 평면부(563)를 구비한다. 결합부(56)의 직경은 기초부(54)의 직경보다 작고 결합부(56)와 기초부(54) 사이에는 단턱부(541)가 구비된다. 결합부(56)의 상단 끝에서 약간 아래로 이격된 곳에는 링 삽입용 고리형홈(561)이 마련된다. 고리형홈(561)에는 후술하는 고정링(42)이 끼워진다. 고정부(52)는 상기 결합부(56)와 동일한 형태로서 기초부(54)로부터 짧게 아래로 연장되어 마련된다. 고정부(54)는 브래킷(90)의 고정구멍(92)과 같은 형상으로서, 브래킷(90)의 고정구멍(92)에 끼워져 회전하지 않도록 고정된다. 브래킷(90)에 연결기둥(50)을 고정하는 방법으로는 코킹, 리벳팅, 용접 등 어떠한 고정 방법도 사용할 수 있다. 도3과 도4의 (a)를 참조하면, 연결기둥(50)의 결합부(56)는 몸체(60)의 관통구멍(69)에 끼워지는데 기초부(54)와 결합부(56) 사이의 단턱부(541)에 의해 몸체(60)가 내려가는 것은 제한된다.

도3과 도4의 (a)를 참조하면, 몸체(60)의 조립홈(68) 바닥(681) 위에는 고정부재(30)가 위치한다. 고정부재(30)는 바닥(681)과 직접 접하는 기저부(32)와, 기저부(32)로부터 수직상방으로 연장된 수직돌기(34)를 구비한다. 기저부(32)는 바닥(681)과 동일한 사각형태의 얇은 판형태로서, 바닥(681) 위에 놓이며 조립홈(68)의 네 측벽에 의해 회전이 제한된다. 수직돌기(34)는 기저부 재료의 일부를 접어 올려 형성한 것으로 한 측벽과 나란히 배열된다. 수직돌기(34)는 후술하는 회전판(22)이 위치하는 높이이상까지 연장된다.

기저부(32)에는 판을 관통하는 관통구멍(36)과 수직돌기(34)의 맞은편 위치의 절취홈(38)이 마련된다. 관통구멍(36)으로는 연결막대(50)의 상부 결합부(56)가 통과한다. 관통구멍(36)의 폭(몸체(60)의 길이방향에 수직인 방향의 거리) 즉 직선부(362)와 직선부(363) 사이의 거리는 후술하는 탄성부재(70)의 받침발(72)의 길이보다 조금 크게 유지되어 받침발이 그 내에 들어가며 자리이동도 가능하다. 절취홈(38)의 폭도 관통구멍(36)의 폭과 같이 받침발(72)의 크기보다 조금 크게 형성된다. 고정부재(30)는 금속판재를 프레스 성형하여 제조할 수 있다.

도3과 도4의 (a)를 참조하면, 탄성부재(70)는 상단의 편평한 접촉부(74)와, 접촉부(74)의 양측으로부터 끝이 벌어지도록 경사지게 연장된 두 경사부(76)와, 두 경사부(76) 끝에 아래로 약간 연장되어 마련된 받침발(72)을 구비한다. 상단 접촉부(74)의 직경방향 양끝부분에는 위로 돌출되어 형성된 걸림돌기(741)가 구비된다. 걸림돌기(741)의 양측은 바깥쪽의 폭이 조금 크고 안쪽의 폭이 조금 작은 사다리꼴 형태인 것이 좋다. 또한, 양측은 약간의 경사를 둔다. 두 걸림돌기(741)는 후술하는 회전판(22)의 고정홈(221)에 끼워지는데, 그 경사에 의해 회전판(22)에 강한 회전력이 가해지면 회전판(22)이 돌기 위로 올라가 돌기 윗면과 회전판(22)의 아래면이 접촉하는 상태가 될 수 있다. 경사부(76)의 양끝에 마련되는 두 받침발(72)은 앞서 설명한 고정부재(30)의 관통구멍(36)과 절취홈(38)에 각각 들어가게 된다. 두 받침발(72)의 길이는 관통구멍(36) 및 절취홈(38)의 폭보다 약간 작아 탄성부재(70)가 회전하지 못하게 제한한다. 접촉부(74)를 위에서 누르면 두받침발(72)은 관통구멍(36)과 절취홈(38) 내에서 벌어져 이동하면서 접촉부(74)가 아래로 내려간다. 그리고, 누르던 힘을 제거하면 탄성에 의해 다시 원상태를 회복하며 접촉부(74)가 위로 올라간다. 접촉부(74)의 중심부로부터 두 경사부(76)의 상부에 걸쳐 관통구멍(78)이 마련된다. 이 관통구멍(78)으로 연결기둥(50)의 결합부(56)가 끼워진다. 탄성부재(70)는 기둥(50)의 결합부(56)에 대하여 회전이 가능하다.

탄성부재(70) 위에 얹어지는 회전판(22)은 편평한 원형고리 형태로서, 중심부에 마련되는 관통구멍(24)과, 테두리의 마주보는 양 끝부분에 마련되는 두 걸림홈(221)과, 테두리 끝의 일부구간에 걸쳐 바깥방향으로 약간 연장되어 형성된 걸림돌출부(26)를 구비한다. 관통구멍(24)은 마주보는 두 곡선부와, 마주보는 두 직선부를 포함하는데, 그 형태와 크기가 연결기둥(50)의 결합부(56)와 동일하다. 이 관통구멍(24)으로 연결기둥(50)의 결합부(56)가 끼워져 회전판(22)은 연결기둥(50)과 함께 몸체(60)에 대하여 같이 회전한다. 두 걸림홈(221)은 탄성부재(70)의 걸림돌기(741)와 같이 그 폭이 반경방향 바깥으로 갈수록 넓어지는 사다리꼴 모양이다. 두 걸림홈(221)에 탄성부재(70)의 두 걸림돌기(741)가 끼워질 수 있다. 걸림돌출부(26)의 양끝에는 각각 걸림턱부(261, 262)가 마련된다. 두 걸림턱부(261, 262) 중 하나(262)는 걸림홈(221)에 인접하여 위치한다. 두 걸림턱부(261, 262)는 회전판(22)이 회전함에 따라 고정부재(30)의 수직돌기(34)에 걸리도록 되어 있어 회전판(22)이 더 이상 회전하지 않도록 한다. 그 중 걸림홈(221)에 인접한 걸림턱부(262)는 도4(a)에 도시한 상태로부터 회전판(22)이 고정부재(30)에대해 90도 회전하였을 때 수직돌기(34)에 걸리며, 나머지 다른 걸림턱부(261)는 회전판(22)이 고정부재(30)에 대해 반대방향으로 180도 회전하였을 때 수직돌기(34)에 걸리게 되어 있다.

도3과 도4의 (a)를 참조하면, 회전판(22) 위에는 고정링(42)이 위치하여 힌지부재가 제 위치에 유지되도록 한다. 고정링(42)은 통상 사용되는 E-링(E shaped retaining ring)을 사용하는데 C-링과 같은 다른 형태의 링도 사용된다. 고정링(42)은 연결기둥(50) 결합부(56)의 고리형홈(565)에 끼워져 몸체(60), 고정부재(30), 탄성부재(70), 회전판(22)이 연결기둥(50)으로부터 이탈되지 않도록 한다.

이제, 도4와 도5를 참조하여 본 실시예에 따른 힌지장치의 작용을 상세히 설명한다. 단, 제1 케이스 부재와 제2 케이스 부재를 열고 닫는 역할을 하는 제2 힌지유닛(80)의 작용은 통상의 것과 동일하므로 상세한 설명을 생략하며, 이하 제1 힌지유닛(40)의 작용에 대하여 상세히 설명한다. 도4의 (a)와 (b)를 참조하면, 탄성부재(70)의 두 걸림돌기(741)가 회전판(22)의 걸림홈에 끼워져 있다. 탄성부재(70)는 몸체(60)에 상대회전하지 않도록 고정되어 있고, 회전판(22)은 연결기둥(50)에 상대회전하지 않도록 결합되어 있다. 따라서, 이 상태에서는 적당한 외력이 주어지지 않는 한 몸체(60)는 연결기둥(50)에 대하여 회전하지 않는다. 이 상태에서 몸체(60)를 연결기둥(50)을 중심으로 회전시키기 위한 비교적 큰 회전력을 가하면, 탄성부재(70)는 걸림돌기(741)가 아래로 내려가도록 하는 힘을 받게 된다. 그 힘에 의해 탄성부재(70)의 두 받침발(72)이 서로 벌어지면서 걸림돌기(741)가 내려가고 회전판(22)의 걸림홈으로부터 빠지게 된다. 이 상태가 되면 몸체(60)를 연결기둥(50)을 중심으로 비교적 작은 회전력으로도 회전시킬 수 있다. 만일 걸림돌기(741)가 회전판(22)의 걸림홈으로부터 이탈된 임의 위치에서 회전력을 가하지 않는다면, 몸체(60)는 그 위치에 정지해 있게 된다. 이것은 탄성부재(70)의 걸림돌기(741)가 회전판(22)과 탄성력으로 강하게 접촉하기 때문이다.

도4의 상태에서 몸체(60)를 90도 회전한 것이 도5에 도시되어 있다. 도5를 참조하면, 회전판(22)의 걸림돌출부(26)에서 걸림홈(221)에 인접한 걸림턱부(262)가 고정부재(30)의 수직돌기(34)에 걸려 더 이상 회전하는 것을 방지한다. 이 상태는 사진촬영시 사용될 수 있다. 즉, 도1에서와 같이 디지털 카메라(6)의 렌즈방향이 제1 케이스 부재(7)의 측면(화살표 방향)을 향할 때, 제2 케이스 부재(9)를 펼친 상태에서 액정 디스플레이를 그 반대방향으로 90도 회전시키면 보다 편리하게 사진을 찍을 수 있다.

도시되지는 않았으나, 도5의 회전방향과 반대로 몸체(60)를 회전시키면 도4의 상태에서 180도 회전시킬 수 있다. 이 경우 걸림턱부(263)가 수직돌기(34)에 걸려 더 이상 회전하는 것을 방지한다. 이 상태에서 제2 케이스 부재를 닫으면, 닫힌 상태에서 액정 디스플레이가 외부로 노출된 상태가 된다. 이러한 상태는 장시간 동안 동영상을 보는데 편리하다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 2축 힌지장치의 분해 사시도이다. 도6을 참조하면, 힌지장치(10a)는 몸체(60a), 제1 힌지유닛(40a), 제2 힌지유닛(80a), 브래킷(90a)을 구비한다. 몸체(60a)에는 제1 힌지유닛(40a)의 부재들이 삽입되는홈(68a)과 연결기둥(50a)이 끼워지는 구멍(69)이 마련된다. 이러한 몸체(60a)의 구조는 도3에 도시된 제1 실시예의 몸체(60)와 동일하다. 제1 힌지유닛(40a)은 몸체(60a)에 끼워지는 연결기둥(50a)과, 연결기둥(50a)에 차례로 끼워지는 고정부재(30a), 회전판(22a), 탄성부재(70a), 고정링(42a)을 구비한다.

연결기둥(50a)은 상기 제1 실시예의 것과 그 구성 및 작용이 동일하므로 상세한 설명을 생략한다. 몸체(60a)의 조립홈(68a) 바닥(681a) 위에는 고정부재(30a)가 위치한다. 고정부재(30a)는 바닥(681a)과 직접 접하는 기저부(32a)와, 기저부(32a)로부터 수직상방으로 연장된 수직돌기(34a)를 구비한다. 기저부(32a)는 바닥(681a)과 동일한 사각의 판형태로서, 바닥(681a) 위에 놓이며 조립홈(68a)의 네 측벽에 의해 회전이 제한된다. 수직돌기(34a)는 기저부 재료의 일부를 접어 올려 형성한 것으로 조립홈의 한 측벽과 나란히 배열된다. 연결기둥(50a)의 중심에서 수직돌기(34a)까지의 거리를 회전판(22a)의 중심에서 가장자리(223a)까지의 거리보다 크게 하나, 걸림돌출부(26a)까지의 거리보다는 작게 한다.

기저부(32a)에는 판의 중심부를 관통하는 관통구멍(36a)과, 관통구멍(36a) 양쪽에 위치하는 두 걸림돌기(741a)가 마련된다. 관통구멍(36a)으로는 연결막대(50a)가 통과한다. 관통구멍(36a)의 크기는 연결막대(50a)가 자유롭게 회전할 수 있는 정도이다. 관통구멍(36a)에 대해 대칭인 두 걸림돌기(741a)는 각각 관통구멍(36a)으로부터 약간 이격된 위치에서부터 가장자리까지 연장되는데 위로 돌출되어 연장되어 형성된다. 걸림돌기(741a)의 양측은 바깥쪽의 폭이 크고 안쪽의 폭이 작은 사다리꼴 형태인 것이 좋다. 또한, 양측은 약간의 경사를 둔다. 두 걸림돌기(741a)는 후술하는 회전판(22a)의 고정홈(221a)에 끼워지는데, 그 경사에 의해 회전판(22a)에 회전을 위한 강한 외력이 가해지면 회전판(22a)이 돌기(741a) 위로 올라가 돌기 윗면과 회전판(22a)의 아래면이 접촉하는 상태가 될 수 있다. 고정부재(30a)는 금속판재를 프레스 성형하여 제조할 수 있다.

고정부재(30a) 위에는 회전판(22a)이 놓인다. 회전판(22a)은 상기 제1 실시예에서의 회전판(22)과 유사한데 걸림홈(221a)이 90도 회전된 것을 제외하면 동일한 형태이다. 따라서, 형태에 대한 상세한 설명은 생략한다. 중심부에 마련되는 관통구멍(24a)으로는 연결기둥(50a)이 끼워져 회전판(22a)은 연결기둥(50a)과 함께 몸체(60a)에 대하여 같이 회전한다. 두 걸림홈(221a)은 고정부재(30a)의 두 걸림돌기(741a)에 끼워질 수 있다. 걸림돌출부(26a)의 양 끝에 마련되는 걸림턱부(261a, 262a)는 회전판(22a)이 회전함에 따라 고정부재(30a)의 수직돌기(34a)에 걸리도록 되어 있어 회전판(22a)이 더 이상 회전하지 않도록 한다. 걸림홈(221a)에 인접한 걸림턱부(261a)는 회전판(22a)이 고정부재(30a)에 대해 대략 90도 회전하였을 때 수직돌기(34a)에 걸리며, 나머지 다른 걸림턱부(262a)는 회전판(22a)이 고정부재(30a)에 대해 반대방향으로 대략 180도 회전하였을 때 수직돌기(34a)에 걸리게 되어 있다.

회전판(22a) 위에는 탄성부재(70a)가 놓인다. 탄성부재(70a)는 압축 코일스프링으로서, 하단은 넓고 상단은 좁은 원뿔대모양이다. 탄성부재(70a)는 연결기둥(50a)에 끼워져 하단은 회전판(22a)에 접하고 상단은 후술하는 고정링(42a)과 접하여 회전판을 고정부재(30a)쪽으로 민다.

탄성부재(70a) 위에는 고정링(42a)이 위치하여 힌지부재와 몸체가 제 위치에 유지되도록 한다. 고정링(42a)은 연결기둥(50a) 고리형홈(565a)에 끼워져 몸체(60a), 고정부재(30a), 회전판(22a), 탄성부재(70a)이 연결기둥(50)으로부터 이탈되지 않도록 한다. 기타 다른 부분은 상기 제1 실시예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

도6에 도시된 힌지장치(20a)의 작동은 회전판(20a)과 걸림돌기(741a) 사이의 상호작용에 의한 것으로 앞서 설명한 제1 실시예의 힌지장치와 유사하다는 것을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

이상 실시예로서 휴대전화기를 들어 본 발명을 설명하였으나, 본 발명에 의한 2축 힌지장치는 휴대전화기에만 제한되는 것은 아니다. 다른 제품에도 사용될 수 있다. 예를 들면, 비디오 카메라, 노트북 컴퓨터, 전자수첩 등과 같은 전자제품에도 사용할 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 폴더형 휴대 전화기를 펼친 상태에서 액정 디스플레이를 여러 방향으로 바꿀 수 있도록 하는 힌지장치를 제공된다. 이러한 특성을 이용하여 사용자는 휴대 전화기를 사용하여 사진을 촬영할 경우 액정 디스플레이의 방향을 바꿔가면서 보다 쉽게 사진을 찍을 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 폴더형 휴대 전화기에서 액정 디스플레이가 노출된 상태로 접혀지도록 하는 힌지장치가 제공된다. 이와 같은 특성을 이용하면 사용자는 휴대 전화기가 닫힌 상태에서도 편리하게 장시간 동안 동영상을 볼 수 있다.

그리고, 본 발명에 의한 힌지장치를 사용하면, 힌지에 결합된 부재는 정해진 위치에서 고정되고 그 이외의 위치에서는 정지한 상태를 유지하게 된다. 또한, 힌지에 결합된 부재가 필요이상으로 회전하는 것이 제한된다.

이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경을 할 수 있으며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.

Claims

두 부재 사이를 회전가능하게 연결하는 힌지장치에 있어서,

몸체와,

상기 두 부재 중 하나에 고정되며 상기 몸체가 회전은 가능하지만 축방향 이동은 제한되도록 끼워져 안착되는 단턱부를 갖는 연결기둥과, 상기 몸체와 함께 회전가능하게 결합되는 제1 판부재와, 상기 연결기둥과 함께 회전가능하게 결합되는 제2 판부재를 구비하되, 상기 제1, 제2 판부재는 서로 접하도록 상기 두 판부재 중 적어도 하나에 탄성력이 가해지며 상기 두 판부재 중 하나에는 다른 판부재를 향하여 돌출된 돌기가 마련되고 다른 하나에는 상기 돌기가 삽입되는 홈이 마련되는 제1 힌지유닛과,

상기 몸체에 결합되며, 상기 두 부재 중 다른 하나와 결합되어 상기 연결기둥과 직교하는 회전축선을 중심으로 상기 몸체에 대하여 회전가능한 회전부재를 구비하는 제2 힌지유닛을 포함하는 힌지장치.
제1항에 있어서, 상기 몸체에 대하여 상기 연결기둥의 회전이 일정한 각도 범위 내로 제한되는 힌지장치.
제2항에 있어서, 상기 두 판부재 중 하나에는 상기 연결기둥의 축방향으로따라 연장되는 걸림돌기가 마련되고, 상기 판부재 중 다른 하나에는 반경방향으로 돌출된 걸림돌출부가 마련된 힌지장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 판부재를 제1 판부재 쪽으로 미는 탄성부재를 더 구비하는 힌지장치.
제4항에 있어서, 상기 탄성부재는 원추형 압축코일 스프링인 힌지장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 제2 판부재는 양측에서 절곡되어 경사지게 연장되는 탄성 다리부를 구비하는 힌지장치.