KR100605044B1

KR100605044B1 - 휴대 전화기용 180도 회전 힌지장치

Info

Publication number: KR100605044B1
Application number: KR1020040002291A
Authority: KR
Inventors: 가성현
Original assignee: 피닉스코리아 주식회사
Priority date: 2004-01-13
Filing date: 2004-01-13
Publication date: 2006-07-28
Also published as: KR20050074069A

Abstract

본 발명에 의하면, 회전축선을 중심으로 상대적으로 회전하며 접거나 펼칠 수 있는 제1 유닛과 제2 유닛을 연결해주는 힌지장치에 있어서, 정상부를 포함하는 제1 캠면과 정상부보다 높게 위치하는 다른 정상부를 포함하는 제2 캠면을 구비하며 상기 제1 캠면의 정상부를 포함하는 구간의 캠프로파일과 상기 제2 캠면의 캠프로파일이 실질적으로 동일한 캠부재와, 상기 제1 캠면과 접하는 제1 캠종동부와 상기 제2 캠면과 접하는 제2 캠종동부를 구비하는 캠종동부재와, 캠부재와 캠종동부재 중 어느 하나의 부재를 다른 하나의 부재 쪽으로 미는 탄성부재를 포함하며, 캠부재와 캠종동부재 중 하나의 부재는 상기 제1 유닛에 장착되어 제1 유닛에 대하여 상기 회전축선을 따라 직선이동하고, 캠부재와 캠종동부재 중의 다른 하나의 부재는 상기 제2 유닛에 결합되며 직선이동하는 부재에 대하여 회전축선을 중심으로 회전운동하는 힌지장치가 제공된다.

힌지장치, 캠부재, 캠종동부재, 탄성부재, 하우징, 제1 캠면, 제2 캠면, 제1 캠종동부, 제2 캠종동부

Description

휴대 전화기용 180도 회전 힌지장치 {180 DEGREES ROTATION HINGE DEVICE FOR USE IN RADIO TELEPHONE}

도1은 본 발명의 일실시예에 따른 힌지장치를 갖는 폴더형 휴대 전화기의 사시도로서, 제1 케이스 부재와 제2 케이스 부재를 분리하여 도시하고 분리된 힌지장치를 확대하여 도시한 도면

도2는 도1의 힌지장치의 분해 사시도

도3은 도1의 힌지장치의 단면도

도4는 도2의 캠부재의 사시도

도5의 (a) 내지 (d)는 도1의 힌지장치의 캠면을 전개하여 캠종동돌기와 함께 도시한 도면으로서, 힌지장치의 동작을 단계적으로 도시한 도면

도6은 도1의 휴대 전화기의 펼치고 접는 상태를 도시한 측면도

도7은 도1의 힌지장치의 캠부재의 다른 실시예로서, 캠면을 전개하여 캠종동돌기와 함께 도시한 도면

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

12 : 제1 유닛 14 : 제2 유닛

20 : 힌지장치 30 : 하우징

40 : 캠종동부재 60 : 캠부재

70 : 제1 캠면 73 : 삽입홈

74 : 제2 캠면 742 : 정상부

421 : 제1 캠종동부 461 : 제2 캠종동부

701, 741 : 제1 경사면 702, 742 : 정상부

703, 743 : 제2 경사면 704, 744 : 수평면

705a, 745a : 홈

본 발명은 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 서로 접거나 펼칠 수 있도록 결합되는 두 유닛을 구비하는 장치(예를 들면, 휴대전화기, PDA, 휴대용 컴퓨터 등)에서 상기 두 유닛을 연결하는 힌지장치에 관한 것이다.

폴더형 휴대 전화기와 같은 휴대장치는 힌지장치로 결합된 두 개의 유닛을 구비한다. 두 유닛 중 하나에는 키패드가 구비되며, 다른 하나에는 액정 디스플레이 장치가 구비되는 것이 보통이다. 전화기를 사용하지 않을 때에는 키패드와 액정 디스플레이가 노출되도록 펼쳐서 사용한다. 힌지장치는 이 두 유닛 사이를 결합해줌과 동시에 두 부재를 원활하게 접고 펼 수 있도록 한다.

통상의 힌지장치의 구성은 다음과 같다. 힌지장치는 회전부재와, 직선이동부재와, 탄성부재와, 하우징부재를 구비한다. 하우징부재는 회전부재와, 직선이동부재와, 탄성부재를 수용한다. 회전부재는 하우징부재 내에서 회전축을 중심으로 회 전할 수 있으며 일부분이 하우징부재 외부로 돌출되어 결합부를 형성한다. 하우징부재 내에서 회전하지 않는 직선이동부재는 상기 회전부재와 접하며, 하우징부재의 회전축을 따라 직선운동한다. 탄성부재는 하우징부재 내에서 상기 직선이동부재와 회전부재가 서로 밀착하도록 힘을 가한다. 이때, 직선이동부재에는 회전축을 중심으로 빙 둘러서 정상부와 골이 차례로 180도를 주기로 반복된 캠면이 마련되고, 회전부재에는 상기 캠면에 접하며 상호작용하는 두 개의 캠종동돌기가 회전축에 대해 대칭인 위치에 마련된다. 상기와 같이 구성된 힌지장치에 연결하고자 하는 휴대 전화기의 두 유닛 중 하나는 하우징부재에 고정하고 다른 하나는 회전부재의 결합부에 고정한다. 휴대 전화기의 두 유닛이 닫힌 상태에서 캠종동돌기는 캠면에서 정상부와 골을 연결하는 경사면 상에 놓이게 된다. 이것은 휴대 전화기가 닫힌 상태를 안정적으로 유지하도록 하기 위함이다. 닫힌 휴대 전화기 펼치게 되면 그에 따라 캠종동돌기가 캠면을 따라 이동하면서 정상부를 통과한 후 이어지는 골에서 정지하여 완전히 펼쳐진 상태에 놓이게 된다.

상기와 같은 종래의 구성을 갖는 힌지장치가 장착된 휴대 전화기는 최대로 펼쳤을 때 두 유닛 사이의 각도가 180도에 미치지 못한다는 문제가 있다.

본 발명의 목적은 최대로 펼쳤을 때 두 유닛 사이의 각도가 180도에 도달하도록 두 유닛을 연결하는 힌지장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 두 유닛이 완전히 닫힌 상태와 180도로 펼쳐진 상태에서 그 상태를 안정적으로 유지하도록 두 유닛을 연결하는 힌지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면,

회전축선을 중심으로 상대적으로 회전하며 접거나 펼칠 수 있는 제1 유닛과 제2 유닛을 연결해주는 힌지장치에 있어서, 정상부를 포함하는 제1 캠면과 상기 정상부보다 높게 위치하는 다른 정상부를 포함하는 제2 캠면을 구비하며, 상기 제1 캠면의 정상부를 포함하는 구간의 캠프로파일과 상기 제2 캠면의 캠프로파일이 실질적으로 동일한 캠부재와, 상기 제1 캠면과 접하는 제1 캠종동부와 상기 제2 캠면과 접하는 제2 캠종동부를 구비하는 캠종동부재와, 상기 캠부재와 캠종동부재 중 어느 하나의 부재를 다른 하나의 부재 쪽으로 미는 탄성부재를 포함하며, 상기 캠부재와 상기 캠종동부재 중 하나의 부재는 상기 제1 유닛에 장착되어 제1 유닛에 대하여 상기 회전축선을 따라 직선이동하고, 상기 캠부재와 상기 캠종동부재 중의 다른 하나의 부재는 상기 제2 유닛에 결합되며 상기 직선이동하는 부재에 대하여 상기 회전축선을 중심으로 회전운동하는 힌지장치가 제공된다.

상기 제1 캠면과 제2 캠면은 각 정상부의 양측으로 내려오는 두 개의 경사면을 각각 구비할 수 있다.

상기 제1 캠면과 제2 캠면 사이에는 상기 제1 캠종동부가 삽입되는 삽입홈이 구비될 수 있다.

상기 삽입홈의 반대쪽에 위치하는 상기 제1 캠면의 경사면의 끝단과 상기 삽입홈 사이의 구간은 180도 이상일 수 있다.

상기 제1 캠면은 두 경사면 중 하나와 연결되며 상기 캠부재와 캠종동부재 중 직선이동하는 부재가 일정한 위치에서 유지하게 하는 수평면을 각각 더 구비할 수 있다.

상기 제1 캠면은 상기 경사면과 수평면이 연결되는 부분에 상기 제1 캠종동부가 삽입되도록 마련되는 홈을 각각 더 구비할 수 있다.

상기 힌지장치는 상기 캠부재와 캠종동부재 중 직선이동하는 부재와 상기 탄성부재를 수용하는 하우징을 더 포함할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도1을 참조하면, 폴더형 휴대 전화기(10)는 키패드가 마련되는 제1 케이스 유닛(12)과 액정디스플레이가 마련되는 제2 케이스 유닛(14)을 구비한다. 제1 케이스 유닛(12)과 제2 케이스 유닛(14) 사이에는 결합부 양 측면에 각각 힌지장치(20)가 장착된다. 제1 케이스 유닛(12)의 장착구멍에 후술하는 힌지장치(20)의 하우징(30)이 삽입된다. 제2 케이스 유닛(14)의 결합구멍(17)에는 후술하는 힌지장치(20)의 결합부(22)가 삽입된다. 장착구멍의 형상은 하우징(30)과 일치하며 그 크기는 하우징(30)이 꼭 맞게 끼워지도록 정해진다. 결합구멍(17)도 그 형상은 결합부(22)의 형상과 대체로 일치하며, 그 크기는 결합부(22)가 꼭 맞게 끼워지도록 정해져 제2 케이스 유닛(14)과 결합부(22)가 함께 회전할 수 있게 된다.

도1 내지 도3을 참조하면, 힌지장치(20)는 하우징(30)과, 캠종동부재(40)와, 캠부재(60)와, 탄성부재(80)와, 안내막대(90)를 구비한다. 하우징(30)은 길다란 통으로 이루어진다. 하우징(30)의 길이방향 중심선이 힌지장치(20)의 회전축선(100)이 된다. 하우징(30)은 일단부에 형성되는 단부벽(32)과, 단부벽(32)으로부터 연장 되어 형성된 측벽(34)을 구비한다. 상기 단부벽(32)의 반대편은 개방되어있다. 단부벽(32)의 중심부에는 관통구멍(33)이 마련된다. 이 관통구멍(33)의 통해 후술하는 안내막대(90)의 끝단이 돌출되어 E-링(99)에 의해 결합된다. 측벽(34)은 서로 마주보는 편평한 벽(341, 343)과 그 사이에 위치하는 원호형 벽(342, 344)을 구비한다. 편평한 벽(341, 343)은 휴대 전화기(10)의 제1 케이스 유닛(12)에 끼워 넣어 조립하였을 때, 키 역할을 하여 하우징(30)의 회전을 방지하게 된다. 또한 후술하는 바와 같이, 내부에 수용되는 캠부재(60)가 회전하지 않도록 하는 작용도 한다. 하우징(30)은 금속(예를 들면, 황동판 등의 금속)으로 이루어지며, 딥드로우잉(drawing)의 방법으로 제조되는 것이 바람직하다. 이와는 달리, 플라스틱 수지재료를 사출성형하여 형성할 수도 있다.

도1 내지 도4를 참조하면, 캠종동부재(40)는 결합부(22)와, 결합부(22)로부터 연장된 제1, 제2 캠종동돌기(42, 46)를 구비한다. 결합부(22)는 대체로 모서리를 모따기한 높이가 낮은 사각기둥 형상으로서, 회전축선(100)을 따라 중심을 관통하는 통로구멍(23)이 마련된다. 이 통로구멍(23)으로 후술하는 안내막대(90)가 지나간다. 통로구멍(23)의 입구 쪽은 후술하는 안내막대(90)의 머리(92)가 수용되도록 확장되어 수용부(231)를 형성한다. 제1 캠종동돌기(42)와 제2 캠종동돌기(46)는 각각 결합부(22)의 뒤편에 회전축선(100)을 가운데에 두고 직경방향 양쪽에 마련된다. 제1, 제2 캠종동돌기(42, 46)는 회전축선(100)과 평행인 방향으로 후술하는 캠부재(60)의 캠부(64)를 향하여 연장된다. 제1, 제2 캠종동돌기(42, 46)는 그 끝 쪽으로 갈수록 그 두께가 줄어들도록 경사지며 끝단은 둥글게 처리된다. 제1 캠종동 돌기(42)의 끝단과 제2 캠종동돌기(46)의 끝단이 후술하는 캠부재(60)의 제1 캠면(70) 및 제2 캠면(75)과 각각 상호작용하는 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)가 된다. 제1 캠종동부(421)가 제2 캠종동부(461)보다 캠부재(60) 쪽 방향으로 더 멀리 위치하도록 제1 캠종동돌기(42)가 제2 캠종동돌기(46)보다 캠부재(60) 쪽으로 더 길게(결합부(22)로부터 더 높게) 연장된다. 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)는 회전축선(100)을 기준으로 서로 180도를 이루며 위치한다. 캠종동부재(40)는 하우징(30)의 개방된 단부를 통하여 삽입되어, 결합부(22)는 하우징(30) 밖으로 돌출되고 제1, 제2 캠종동돌기(42, 46) 부분은 하우징(30) 내부에 수용된다. 캠종동부재(40)는 안내막대(90)에 의해 회전축선(100)을 중심으로 하우징(30)에 대하여 회전하게 된다.

도2와 도3을 참조하면, 캠부재(60)는 측벽(62)과, 캠종동부재(40)와 마주보는 면에 형성된 캠부(64)와, 캠부(64)의 반대편에 중심부로부터 연장되어 형성된 원통형의 보스(66)를 구비한다. 캠부재(60)에는 회전축선(100)을 따라 캠부(64)로부터 보스(66)를 관통하는 관통구멍(68)이 마련된다. 관통구멍(68)으로 안내결합막대(90)가 지나간다.

도2를 참조하면, 측벽(62)은 상기 하우징(30)의 측벽(34)의 형상과 같이 마주보는 편평한 벽(78)과 마주보는 원호형 벽(79)을 구비한다. 이러한 형상을 갖는 캠부재(60)는 하우징(30) 내부에 끼워져 회전축선(100)을 따라 직선운동은 가능하되 회전운동은 안 된다. 캠부(64)는 캠종동부재(40) 쪽에서 바라보았을 때 회전축선(100)을 중심으로 시계방향으로 진행하면서 차례대로 마련되는 제1 캠면(70)과, 제1 골부(72)와, 제2 캠면(74)과, 제2 골부(76)를 구비한다. 제1 캠면(70)의 구간이 제2 캠면(74)의 구간보다 길도록 형성된다. 즉, 제1 캠면(70)이 마련되는 제1 골부(72)와 제2 골부(76) 사이의 구간은 회전축선(100)을 기준으로 180도보다 크게 형성되며, 제2 캠면(74)이 마련되는 제1 골부(70)와 제2 골부(76) 사이의 구간은 회전축선(100)을 기준으로 180도보다 작게 형성된다.

도2와 도5를 참조하면, 제1 캠면(70)은 캠종동부재(40) 쪽에서 바라보았을 때 회전축선(100)을 중심으로 시계방향으로 진행하면서 차례대로 마련되는 올라가는 제1 경사면(701)과, 정상부(702)와, 내려가는 제2 경사면(703)과, 수평면(704)을 구비한다.

제2 캠면(74)은 캠종동부재(40) 쪽에서 바라보았을 때 회전축선(100)을 중심으로 시계방향으로 진행하면서 차례대로 마련되는 올라가는 제1 경사면(741)과, 정상부(742)와, 내려가는 제2 경사면(743)과, 수평면(704)을 구비한다. 제2 캠면(74)의 형상(프로파일)은 정상부(702)를 포함하는 제1 캠면(70)의 일부구간과 실질적으로 동일하다. 즉, 제2 캠면(74)의 정상에서 내려오는 제1 경사면(741)은 제1 캠면(70)의 정상에서 내려오는 제1 경사면(701)의 부분과 동일한 기울기를 가지며, 그 연장길이가 제1 캠면(70)의 제1 경사면(701)보다 짧다. 마찬가지로 제2 캠면(74)의 정상에서 내려오는 제2 경사면(743)은 제1 캠면(70)의 정상에서 내려오는 제2 경사면(703)과 동일한 기울기를 가지며, 그 연장길이 또한 같다. 제2 캠면(74)의 수평면(744)은 제1 캠면(70)의 수평면(704)보다 그 연장길이가 짧다. 즉 구간(α)과 구간(β)의 캠 형상은 동일한 것이다(도5의 (a) 참조). 제2 캠면(74)의 정상부(742)는 제1 캠면(702)의 정상부(702)보다 캠종동부재(40) 쪽으로 더 멀리 위치하는데, 그 높이차이는 캠종동부재(40)의 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461) 사이의 높이차이와 같다. 결국, 제2 캠면(74)은 제1 캠면(72)의 양쪽 끝의 일부를 제외한 부분이 그대로 융기되어 형성된 형상이 된다. 제1 캠면(702)의 정상부(702)와 제2 캠면(74)의 정상부(742)는 회전축선(100)을 기준으로 서로 180도를 이루며 즉 직경방향으로 위치한다.

제1 골부(72)는 제1 연결경사면(721)과 제2 연결경사면(722)에 의해 각각 제1 캠면(70)의 수평면(704)과 제2 캠면(74)의 제1 경사면(741)과 연결된다. 제1 연결경사면(721)과 제1 골부(72)와 제2 연결경사면(722)은 캠종동부재(40)의 제1 캠종동부(421)가 꼭 맞게 삽입되는 삽입홈(73)을 형성한다. 제2 골부(76)는 제3 연결경사면(761)에 의해 제2 캠면(74)의 수평면(744)과 연결되고, 제1 캠면(70)의 제1 경사면(701)과는 직접 연결된다. 제2 연결경사면(722)과 제3 연결경사면(761)은 급경사를 이룬다.

캠부재(60)는 하우징(30)의 개방된 단부를 통해 삽입된다. 이때, 캠부(64)는 캠종동부재(40)의 제1, 제2 캠종동돌기(42, 46)를 향한다. 대체로 캠부재(60)는 하우징(30) 내부에 맞게 삽입되어, 하우징(30) 내에서 회전축선(100) 방향으로 직선운동은 가능하나 회전은 제한된다.

도2와 도3을 참조하면, 탄성부재(80)는 캠부재(60)를 캠종동부재(40) 쪽으로 민다. 탄성부재(80)는 압축 코일 스프링인 것이 바람직하다. 탄성부재(80)의 일측 안으로 캠부재(60)의 보스(60)가 들어간다.

도2와 도3을 참조하면, 안내막대(90)는 머리(92)와, 머리(92)로부터 회전축선(100)을 따라 길게 연장된 원통형의 몸통(94)을 구비한다. 몸통(94)의 끝 부분에는 고리형의 결합홈(941)이 마련된다. 머리(92)는 캠종동부재(40)의 통로구멍(23) 입구 쪽에 마련된 수용부(231)에 수용된다. 몸통(94)은 캠종동부재(40)의 통로구멍(23)과 캠부재(60)의 관통구멍(68)과 탄성부재(80)의 내부를 차례로 지나서 끝단이 하우징(30)의 단부벽(32)에 마련된 관통구멍(33)을 통해 밖으로 돌출된다. 이때, 몸통(94)의 끝 부분에 마련된 결합홈(941)도 하우징(30)의 단부벽(32) 밖으로 돌출되는데, 이 결합홈(941)에 E-링이라고 불리는 멈춤링(99)을 결합하여 안내막대(90)와 하우징(30)을 결합시킨다. 캠종동부재(40)는 안내막대(90)의 몸통(94)을 축으로 하여 회전하게 된다.

캠부재, 캠종동부재, 커플링부재는 플라스틱 수지를 사출성형하여 제조하는데, 엔지니어링 플라스틱 수지인 것이 바람직하다. 또한, 캠부재와 캠종동부재는 금속소재를 소결하거나 냉간단조하여 제조하는 것도 가능하다.

이제 도5와 도6을 참조하여, 상기 실시예에 따른 힌지장치(20)의 작용을 설명한다.

도6에서 제2 케이스 유닛(14)의 위치가 점선으로 도시한 A에 있을 때는 휴대 전화기(10)가 완전히 접힌 상태이다. 이때, 캠부(64)에서 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)의 위치를 도시한 것이 도5의 (a)이다. 도5의 (a)를 참조하면, 제1 캠종동부(421)는 제1 캠면(70)의 제1 경사면(701)에 접하며 위치하고, 제2 캠종동부(561)는 삽입홈(73)이 마련되는 제1 골부(72)에 이격되어서 위치한다. 도3을 참 조하면, 이 상태에서 탄성부재(80)의 힘에 의해 캠부재(60)가 캠종동부재(40)를 밀게 된다. 그러면 탄성부재(80)와 제1 경사면(701)에 의해 캠종동부재(40)는 회전력을 받게 되는데, 이 회전력은 제2 케이스 유닛(14)이 제1 케이스 유닛(12)쪽으로 회전하도록 한다. 즉, A위치에서는 제1 케이스 유닛(12)과 제2 케이스 유닛(14)이 서로 밀착되도록 하는 회전력이 힌지장치(20)에 의해 발생되어 무선 전화기(10)는 접혀진 상태를 안정적으로 유지하게 된다.

이 상태에서 휴대 전화기(10)를 사용할 수 있게 펼치기 위해서 휴대 전화기(10)의 두 케이스 유닛(12, 14) 사이를 벌리면, 제1 캠종동부(421)는 제1 캠면(70)의 제1 경사면(701)을 따라 올라가게 되고, 제2 캠종동부(461)도 중간에 제2 캠면(74)의 제1 경사면(741)에 도달한 후부터 제1 경사면(741)에 접하며 따라 올라가게 된다. 계속 두 케이스 유닛(12, 14) 사이를 벌리면, 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)가 각각 제1 캠면(70)의 제1 경사면(701)과 제2 캠면(74)의 제1 경사면(741)을 따라 올라가다가 제1 캠면(70)의 정상부(702)와 제2 캠면(74)의 정상부(742)에 각각 도달하게 된다. 이것이 도5의 (b) 상태이며, 도6에서 B의 위치이다. 제1, 제2 캠종동부(421, 461)가 각각 정상부(702, 742)에 도달하기 전에 휴대 전화기(10)의 두 유닛(12, 14)을 벌리던 외력을 제거하면, 탄성부재(80)가 캠부재(60)를 캠종동부재(40) 쪽으로 밀고 있으므로 제1, 제2 캠종동부(421, 461)가 각각 제1, 제2 캠면(70, 74)의 제1 경사면(701, 741)을 따라 이동하면서 휴대 전화기(10)는 다시 자동으로 닫히게 된다.

휴대 전화기(10)의 두 유닛(12, 14)을 계속 벌리면, 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)는 각각 제1 캠면(70)의 제2 경사면(703)과 제2 캠면(74)의 제2 경사면(743)에 놓이게 된다. 이 상태에서는 탄성부재(80)가 캠부재(60)를 캠종동부재(40) 쪽으로 밀고 있으므로, 외력이 없이도 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)가 각각 제1 캠면(70)의 제2 경사면(703)과 제2 캠면(74)의 제2 경사면(743)을 따라 하강하다 제1 캠면(70)의 제2 경사면(703)과 제2 캠면(74)의 제2 경사면(743)의 끝에서 오게 된다. 이것이 도5의 (c) 상태이며, 도6에서 C의 위치이다.

C의 위치에서부터는 제2 케이스 유닛(14)을 더 벌리기 위해서 외부에서 회전력이 계속 가해져야 한다. 중간에 회전력을 가하는 것을 멈추면 제2 케이스 유닛(14)은 그 위치에서 정지하고 탄성부재(80)의 힘에 의해 그 위치를 유지하게 되는데, 이 때 캠종동부재(40)의 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)는 각각 제1 캠면(70)의 수평면(704)과 제2 캠면(74)의 수평면(744) 상의 어느 한 위치에 있게 된다. 제2 캠면(74)의 수평면(744)이 제1 캠면(70)의 수평면(704)보다 짧기 때문에 제2 케이스 유닛(14)이 계속 벌어짐에 따라 제2 캠종동부(461)가 제1 캠종동부(421)보다 먼저 제2 캠면(74)의 수평면(744)과 분리된다. 이 상태에서 제2 케이스 유닛(14)을 더 벌리면 제1 캠종동부(421)는 제1 연결경사면(721)을 지나 D위치에 도달하게 되어 제1 케이스 유닛(12)과 제2 케이스 유닛(14)이 180도를 이루게 된다. 이때 제1 캠종동부(421)는 삽입홈(73)에 삽입되어 고정되게 된다. 이것이 도5의 (d) 상태이다.

이제, 휴대 전화기가 펼친 상태에서 접힌 상태로 전환되는 과정에서 힌지장 치의 작용을 설명한다. 즉, 도6에서 제2 케이스 유닛(14)의 위치가 D위치에서 A위치로 바뀌는 과정을 설명한다. 휴대 전화기가 완전히 펼쳐진 상태(도6에서 D위치, 도5에서 (d))는 제1 캠종동부(421)가 삽입홈골(73)에 삽입되어 고정된 상태다. 이 상태에서, 휴대 전화기를 닫기 위해서 B위치까지는 회전력을 가해야 한다. 고정상태에서 사전 설정된 크기 이상의 힘을 가하면 삽입홈(73)의 주위에 제1 연결경사면(721)이 마련되어 있으므로 제1 캠종동부(421)가 그 경사면(721)을 타고 올라가면서 수평면(704)에 도달한다. 휴대 전화기를 계속 닫으면 뒤따라서 캠면과 떨어져 있던 제2 캠종동부(461)도 제2 캠면(74)의 수평면(744)에 도달하게 된다. 제1, 제2 캠종동부(421, 461)가 C위치(도5의 (c) 상태)까지는 수평면(704, 744)을 지나기 때문에 일정한 회전력으로 회전시킬 수 있다. 그렇지만, C위치에서 B위치까지는 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)가 각각 제1 캠면(70)의 올라가는 제2 경사면(703)과 제2 캠면(74)의 올라가는 제2 경사면(743)을 지나야 하므로 보다 더 큰 회전력이 필요하다. 제1 캠종동부(421)와 제2 캠종동부(461)가 각각 제1 캠면(70)의 정상부(702)와 제2 캠면(74)의 정상부(742)를 지난 후에는 내려가는 제1 경사면(701, 741)을 각각 지나게 되므로 외부의 회전력이 필요없이 자동적으로 A위치까지 도달하게 되어 휴대 전화기가 접혀지게 된다. 제1, 제2 캠종동부(421, 461)가 각각 정상부(702, 742)에 도달하기 전에 휴대 전화기(10)의 닫는 외력을 제거하면, 탄성부재(80)가 캠부재(60)를 캠종동부재(40) 쪽으로 밀고 있으므로 제1, 제2 캠종동부(421, 461)가 각각 제1, 제2 캠면(70, 74)의 제2 경사면(703, 743)을 따라 이동하면서 휴대 전화기(10)는 자동으로 다시 열리게 된다.

도7에는 캠부의 다른 실시예가 전개되어 도시되어 있다. 도7을 참조하면, 제1 캠면(70a)과 제2 캠면(74a)은 각각 수평면(704a, 744a)이 시작되는 부분에 각각 마련된 홈(705a, 745a)을 더 구비하는 것을 제외하면 도2와 도5에 도시된 캠부(64)와 동일하다. 제1, 제2 캠종동부(421a, 461a)는 각각 이 홈(705a, 745a)에 삽입되어 고정될 수 있다. 제1 캠종동부(421a)와 제2 캠종동부(461a)는 도2에 도시된 실시예와 마찬가지로 도6의 A와 D 사이를 움직이는데, 도7에 도시된 바와 같이 제1, 제2 캠종동부(421a, 461a)가 이 홈(705a, 745a)에 각각 삽입되었을 때, 휴대 전화기의 열린 상태는 도6의 C와 같다. 다른 위치에서의 동작은 도2의 실시예와 동일하다.

상기 실시예에서 힌지장치는 휴대 전화기에 장착되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 한 축을 중심으로 서로 펼치거나 접을 수 있는 두 개의 유닛을 구비한다면 상기 힌지장치가 장착되어 적용될 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

상기 실시예는 힌지장치가 180도까지 펼쳐지는 휴대 전화기에 적용된 경우를 설명한 것이나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 힌지장치의 캠의 프로파일과 힌지장치와 휴대 전화기의 각 유닛의 결합 상태에 따라 두 유닛이 최대로 펼쳐지는 각도가 180도보다 작거나 180도보다 크게 펼쳐지는 휴대 전화기에도 적용할 수 있음을 당업자라면 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 구성을 따르면 앞에서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는 폴더형 휴대 전화기를 180도까지 펼칠 수 있다. 폴더형 휴대 전화기가 완전히 닫힌 상태에서는 캠종동부가 경사면에 위치하고 180도로 펼쳐진 상태에서는 캠종동부가 삽입홈에 삽입되므로 닫힌 상태와 180도로 펼쳐진 상태를 모두 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 캠종동부가 정지되는 수평면이 구비되므로 그 구간에서는 폴더형 휴대 전화기의 두 유닛이 정지상태를 유지하게 된다. 그리고 압축코일스프링이 비교적 적게 압축되어 캠부재를 캠종동부재 쪽으로 약하게 미는 구간에서는 두 캠종동부 중 하나만 캠면에 접하는 반면에 압축코일스프링이 비교적 많이 압축되어 캠부재를 캠종동부재 쪽으로 보다 강하게 미는 구간에서는 두 캠종동부재가 동시에 캠면과 접하므로 캠부재와 캠종동부가 서로 안정적으로 지지되고 캠종동부와 캠면 사이의 마모를 줄일 수 있다.

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

회전축선을 중심으로 상대적으로 회전하며 접거나 펼칠 수 있는 제1 유닛과 제2 유닛을 연결해주는 힌지장치에 있어서,

정상부를 포함하는 제1 캠면과 상기 정상부보다 높게 위치하는 다른 정상부를 포함하는 제2 캠면을 구비하며, 상기 제1 캠면의 정상부를 포함하는 구간의 캠프로파일과 상기 제2 캠면의 캠프로파일이 실질적으로 동일한 캠부재와,

상기 제1 캠면과 접하는 제1 캠종동부와 상기 제2 캠면과 접하는 제2 캠종동부를 구비하는 캠종동부재와,

상기 캠부재와 캠종동부재 중 어느 하나의 부재를 다른 하나의 부재 쪽으로 미는 탄성부재를 포함하며,

상기 제1 캠면의 구간은 상기 제2 캠면의 구간보다 길며,

상기 캠부재와 상기 캠종동부재 중 하나의 부재는 상기 제1 유닛에 장착되어 제1 유닛에 대하여 상기 회전축선을 따라 직선이동하고, 상기 캠부재와 상기 캠종동부재 중의 다른 하나의 부재는 상기 제2 유닛에 결합되며 상기 직선이동하는 부재에 대하여 상기 회전축선을 중심으로 회전운동하는 힌지장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 캠면과 제2 캠면은 각 정상부의 양측으로 내려오는 두 개의 경사면을 각각 구비하는 힌지장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 캠면과 제2 캠면 사이에는 상기 제1 캠종동부가 삽입되는 삽입홈이 구비되는 힌지장치.
제3항에 있어서, 상기 삽입홈의 반대쪽에 위치하는 상기 제1 캠면의 경사면의 끝단과 상기 삽입홈 사이의 구간은 180도 이상인 힌지장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 캠면은 두 경사면 중 하나와 연결되며 상기 캠부재와 캠종동부재 중 직선이동하는 부재가 일정한 위치에서 유지하게 하는 수평면을 각각 더 구비하는 힌지장치.
제5항에 있어서, 상기 제1 캠면은 상기 경사면과 수평면이 연결되는 부분에 상기 제1 캠종동부가 삽입되도록 마련되는 홈을 각각 더 구비하는 힌지장치.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 캠부재와 캠종동부재 중 직선이동하는 부재와 상기 탄성부재를 수용하는 하우징을 더 포함하는 힌지장치.