KR100630139B1

KR100630139B1 - 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기

Info

Publication number: KR100630139B1
Application number: KR1020050114185A
Authority: KR
Inventors: 황성준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-11-28
Filing date: 2005-11-28
Publication date: 2006-10-02
Also published as: TW200720568A; EP1791330B1; CN1976363B; US20070123319A1; US7697964B2; EP1791330A1; TWI296308B; CN1976363A

Abstract

본 발명은 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 회동 가능하게 결합되어 개페되는 제2 하우징과, 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합시키는 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는, 서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하면서; 상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하고; 상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하는 휴대용 단말기를 개시한다. 상기와 같이 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기는 한 하우징이 회동하여 다른 하우징의 상측 또는 일측에 위치될 수 있게 구성되어, 사용이 편리하고, 구조적 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

단말기, 힌지, 샤프트, 이축

Description

이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL WITH DUAL AXIS HINGE DEVICE}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 이축 힌지 장치를 나타내는 분리 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 힌지 장치가 단말기에 결합되는 모습을 나타내는 분리 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 힌지 장치의 제1 결합 샤프트를 나타내는 사시도,

도 4는 도 1에 도시된 힌지 장치의 제2 결합 샤프트를 나타내는 사시도,

도 5는 도 1에 도시된 힌지 장치의 제1, 제2 결합 샤프트의 연동 관계를 나타내는 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 제2 결합 샤프트가 약 150도 정도 제2 힌지축을 중심으로 회전한 상태를 나타내는 사시도,

도 7은 도 5에 도시된 제2 힌지 베이스가 약 150도 정도 제1 힌지축을 중심으로 회전한 상태를 나타내는 사시도,

도 8은 도 1에 도시된 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 나타내는 정면도,

도 9는 도 8에 도시된 휴대용 단말기의 제2 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회전하여 완전히 열린 상태를 나타내는 정면도,

도 10은 도 8에 도시된 휴대용 단말기의 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 150도 정도 회전한 상태를 나타내는 정면도,

도 11은 도 8에 도시된 휴대용 단말기의 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회전하여 완전히 열린 상태를 나타내는 정면도.

본 발명은 셀룰러 폰(cellular phone), PDA(Personal Digital Assistants), HHP(Hand Held Phone), 카메라 폰, 게임 폰, 인터넷 폰 등을 포함하는 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 특히, 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것이다.

통상적인 개념의 "휴대용 단말기"라 함은 사용자가 휴대하면서 상대방과 무선 통신을 수행할 수 있는 전자 장치를 의미한다. 이러한 휴대용 단말기는 휴대성을 고려하여 소형화, 슬림화, 그립화 및 경량화되어가는 추세에 있으며, 보다 다양한 기능을 추구할 수 있는 멀티 미디어화 방향으로 나아가고 있는 추세에 있다. 따라서, 점점 추후의 휴대용 단말기는 소형화, 경량화, 다기능, 다목적으로 사용될 것이며, 다양한 멀티 미디어 환경이나 인터넷 환경에 적응되도록 변형될 것이다. 아울러, 휴대용 단말기는 남녀노소, 전세계 어디에서도 통용되는 전자 장치로서, 항시 휴대하고 다녀야 할 필수품으로 인식되어 가고 있는 추세에 있다.

보편화된 종래의 휴대용 단말기는 외관상으로 여러 타입으로 분류된다. 예를 들어, 휴대용 단말기는 외형에 따라서 바-형(bar-type), 플립-형(flip-type) 또는 폴더-형(folder-type) 통신 장치로 분류된다. 또한, 휴대용 단말기는 신체 착용 위치 또는 착용 방식에 따라서 목걸이-형(neck wearable-type) 또는 손목착용-형(wrist-type)으로 분류되기도 한다. 또한, 휴대용 단말기는 개폐 방식에 따라서 회전-형(rotation-type) 또는 슬라이딩-형(sliding-type) 단말기로 분류되기도 한다. 상기 열거된 다양하게 분류된 휴대용 단말기는 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

아울러, 종래의 휴대용 단말기는 음성 통신 기능 이외에 고속의 데이터를 통신할 수 있는 구조로 변환되고 가고 있다. 즉, 소비자의 욕구가 증대됨에 따라서 고속의 데이터를 전송하는 무선 통신 기술을 이용하여 서비스를 제공할 것이다.

현재에는 종래의 휴대용 단말기에 카메라 렌즈가 채용되어져서 영상 촬영 및 촬영된 영상 신호 등의 전송이 이루어져 가고 있는 추세에 있다. 보편화된 휴대용 단말기는 카메라 렌즈 모듈을 외장형이나 내장형으로 구비하여 상대방과의 영상 통화나 원하는 피사체 촬영 기능을 수행할 수 있게 되었다.

그러나, 종래의 휴대용 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신 기능을 수행하기에 적합한 형태를 기반으로 발전되어 왔기 때문에, 멀티미디어 서비스 등을 이용하는데는 불편하다는 단점이 있다. 예를 들면, 일반적인 휴대용 단말기의 디스플레이 장치는 세로방향으로 길게 설정되어 있기 때문에, 동영상 파일 등을 시청하기에 불편한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 제1, 제2 힌지축을 제공하여 하우징을 두 방향으로 개폐 가능하게 함으로써, 사용자의 편리성을 향상시킬 수 있는 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명은 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 회동 가능하게 결합되어 개페되는 제2 하우징과, 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합시키는 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는,

서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하면서;

상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하고;

상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하는 휴대용 단말기를 개시한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 이축 힌지 장치(100)는 단말기의 힌지 아암(215)에 고정되는 제1 힌지 베이스(101), 상기 제1 힌지 베이스(101)에 결합되어 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 제2 힌지 베이스(102), 상기 제2 힌지 베이스(102)에 결합되어 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 제2 결합 샤프트(104)를 포함한다. 상기 제2 힌지 베이스(102)를 상기 제1 힌지 베이스(101)에 결합시키기 위하여 제1 결합 샤프트(103)가 이용될 수 있다. 상기 힌지 장치(100)는 휴대용 단말기를 구성하는 한 쌍의 하우징을 결합시키면서 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2)을 제공하게 된다. 이때, 상기 힌지 장치는 단말기의 한 하우징이 상기 제1 또는 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때 다른 힌지축에 대하여 회전하는 것을 제한하게 된다.

상기 제1 힌지 베이스(101)는 휴대용 단말기(200; 도 9에 도시됨)의 제1 하우징(201) 상에 고정된다. 상기 제1 힌지 베이스(101)를 고정시키기 위하여, 상기 제1 하우징(201)에는 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 연장된 실린더 형상의 힌지 아암(215)이 형성되어 있다. 상기 제1 힌지 베이스(101)는 상기 힌지 아암(215)에 수용된 상태로 그 내부에 고정된다. 상기 제1 힌지 베이스(101)가 스크류 등에 의해 상 기 힌지 아암(215) 내부에 고정되는 구성은 당업자라면 용이하게 실시할 수 있는 것으로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제1 힌지 베이스(101)는 그의 일부분이 절개된 실린더 형상이며, 그의 일단부 내벽에는 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장된 지지체(111)가 형성되어 있다. 상기 지지체(111)는 상기 제1 결합 샤프트(103)를 고정된 상태로 지지하면서, 아울러 상기 제2 힌지 베이스(102)에 수용되는 힌지 부재(161, 162)들 중 하나를 고정된 상태로 지지하게 된다. 상기 지지체(111)는 전반적으로 원통형 형상이고, 그 단부가 각형의 고정체(113)로 형성되어 있다. 상기 고정체(113)는 상기 지지체에 결합되는 힌지 부재가 상기 제1 힌지 베이스(101) 상에서 회전하지 않도록 고정시키기 위하여 형성된 것이다. 상기 제1 결합 샤프트(103)는 상기 지지체(111)를 관통하게 결합되고, 상기 힌지 부재(161, 162)들 중 하나는 상기 지지체(111)를 감싸는 형태로 결합된다.

상기 제2 힌지 베이스(102)는 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장되며, 상기 제1 힌지 베이스(101)에 결합되어 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 상기 제2 힌지 베이스(102)는 상기 제1 결합 샤프트(103)를 통해 상기 제1 힌지 베이스(101)에 회전 가능하게 결합된다.

상기 제2 힌지 베이스(102)의 내부에는 탄성 부재(163)와 한 쌍의 상기 힌지 부재(161, 162)들이 수용되어 있다. 상기 탄성 부재(163)와 힌지 부재(161, 162)들은 상기 제2 힌지 베이스(102)가 회전한 각도에 따라 회전 방향 또는 그 역방향으로 작용하는 구동력을 발생시킨다.

상기 힌지 부재(161, 162)들 중 제1의 힌지 부재(161)는 상기 제1 힌지 베이스(101)의 지지체(111)를 감싸게 결합되면서, 그 내부에는 상기 고정체(113)의 형상에 상응하는 홈(미도시)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 제1 힌지 부재(161)는 상기 제1 힌지 베이스(101)에 고정된 상태로 상기 제2 힌지 베이스(102)에 수용된다. 즉, 상기 제1 힌지 부재(161)는 상기 제2 힌지 베이스(102) 내부에 회전 가능하게 수용된다.

상기 힌지 부재(161, 162)들 중 제2의 힌지 부재(162)는 상기 제1 힌지 부재(161)에 대면한 상태로 상기 제2 힌지 베이스(102) 내부에 직선이동 가능하게 수용된다. 상기 제2 힌지 부재(162)는 상기 탄성 부재(163)의 일단에 지지되어 상기 제1 힌지 부재(161)에 밀착되는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공받게 된다.

이때, 상기 제1 결합 샤프트(103)는 상기 제2 힌지 베이스(102)를 관통하면서, 동시에 상기 탄성 부재(163), 제2 힌지 부재(162), 제1 힌지 부재(161)를 순차적으로 관통하여 상기 제1 힌지 베이스(101)에 고정된다. 따라서, 상기 탄성 부재(163)는 상기 제1 결합 샤프트(103)의 외주면, 구체적으로 하기의 관통부(133)에 권선된 상태로 조립되고, 상기 제2 힌지 부재(162)는 상기 제2 힌지 베이스(102) 내에서 직선이동하면서 상기 제1 결합 샤프트(103) 상에서는 직선이동 및 회전 가능하게 조립된다. 상기 제1 힌지 부재(161)와 제1 결합 샤프트(103)는 모두 상기 제1 힌지 베이스(101)에 고정된 상태이므로, 상기 제1 힌지 부재(161)와 상기 제1 결합 샤프트(103)는 서로에 대하여 정지 상태를 유지하게 된다.

상기 제1, 제2 힌지 부재(161, 162)들은 그들 각각에 형성된 산형부와 골형 부가 서로 대면하도록 배치되어 있으며, 상기 탄성 부재(163)의 탄성력에 의해 상기 제1 힌지 부재(161)의 산형부가 상기 제2 힌지 부재(162)의 골형부에 맞물리는 상태를 유지하려는 특성을 갖는다. 따라서, 상기 제2 힌지 베이스(102)가 회전하면, 상기 제2 힌지 부재(162) 또한 상기 제1 힌지 부재(161)에 대하여 회전하고, 상기 제1 힌지 부재(161)의 산형부가 상기 제2 힌지 부재(162)의 골형부로부터 이탈하게 된다. 이때, 상기 탄성 부재(163)의 탄성력은 상기 제2 힌지 부재(162)를 회전시키는 구동력으로 전환된다. 즉, 상기 제1, 제2 힌지 부재(161 ,162)의 산형부와 골형부를 다시 맞물리게 하는 방향으로 상기 제2 힌지 부재(162)를 회전시키게 된다. 결국, 상기 힌지 부재(161, 162)들과 탄성 부재(163)에 의한 구동력은 상기 제2 힌지 베이스(102)를 회전시키는 구동력으로 작용한다.

상기 제2 힌지 부재(162)가 더 회전하여 그 산형부가 상기 제1 힌지 부재(161)의 산형부 최고점을 지나면 상기 탄성 부재(163)의 탄성력은 상기 제2 힌지 부재(162), 제2 힌지 베이스(102)의 회전 방향으로 작용하는 구동력으로 전환된다.

이러한 탄성 부재와 힌지 부재들의 작용은 본 출원인에 의해 출원되어 특허 허여된 대한민국 등록특허 제296,038호(2001. 05. 07.; 미국 등록특허 제6,292,980호, 2001. 09. 25.) 등을 통해 더 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

도 3을 참조하면, 상기 제1 결합 샤프트(103)는 상기 제2 힌지 베이스(102)를 회전 가능하게 지지하는 지지부(131), 상기 지지부(131)로부터 상기 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 연장되어 상기 제2 힌지 베이스(102)를 관통하는 관통부(133), 상기 관통부(133)의 단부에 제공되어 상기 제1 힌지 베이스(101)에 고정되는 체결 부(135)로 구성된다. 상기 제2 힌지 베이스(102)에는 상기 지지부(131)가 회전 가능하게 수용되는 지지홀(121)이 형성되어 있다. 상기 지지부(131)는 상기 관통부(133)보다 그 직경이 더 크게 형성되며, 상기 지지홀(121) 내에는 상기 지지부(131)와 관통부(133) 사이의 단차면을 지지하는 지지턱(미도시)이 형성되어 있다.

상기 체결부(135)는 상기 지지체(111)를 관통하여 상기 제1 힌지 베이스(101)의 단부로 돌출되며, 돌출된 부분에 체결핀(129)이 결합됨으로써 상기 제1 결합 샤프트(103)가 상기 제1 힌지 베이스(101)에 고정된다. 상기 제1 결합 샤프트(103)는 상기 제1 힌지 베이스(101)에 대하여 회전할 수 없게 고정되며, 상기 제2 힌지 베이스(102)는 상기 제1 결합 샤프트(103)의 지지를 받으면서 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 제1 결합 샤프트(103)의 지지부(131)에는 제1 회피홈(137)과 가이드 홈(139)이 형성되어 있다. 상기 제1 결합 샤프트(103)에 형성되는 제1 회피홈(137)과 가이드 홈(139)은 상기 제2 결합 샤프트(104)와의 연동 구조를 구성하기 위한 것이다. 상기 제1 결합 샤프트(103)와 제2 결합 샤프트(104)의 연동 구조는 도 5 내지 도 7을 통해 상세하게 설명될 것이다.

상기 제1 회피홈(137)은 상기 제1 결합 샤프트(103)의 지지부(131) 일부분을 절개함으로써 곡면형상으로 형성된다. 상기 제1 결합 샤프트(103)와 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지 베이스(102)에 결합되면, 상기 제1 회피홈(137)은 상기 제2 결합 샤프트(104)의 외주면 일부분을 감싸게 된다. 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제1 회피홈(137)에 의해 외주면 일부분이 감싸진 상태에서만 상기 제2 힌 지축(A2)을 중심으로 회전할 수 있다.

상기 가이드 홈(139)은 상기 제1 회피홈(137)의 곡면에 형성되고, 상기 제1 회피홈(137)의 원주방향을 따라 연장된 형상이다. 상기 제2 결합 샤프트(104)에는 가이드 돌기(149; 도 4에 도시됨)가 형성되어 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 때 상기 가이드 홈(139)에 선택적으로 맞물릴 수 있게 구성된다.

도 4를 더 참조하면, 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제2 힌지 베이스(102)에 회전 가능하게 수용되는 회전부(141)와, 상기 회전부(141)로부터 상기 제2 힌지축(A2) 방향으로 연장되는 축부(shaft portion)(143)와, 상기 축부(143)의 단부에 제공되는 체결부(145)로 구성되어 있다. 상기 제2 힌지 베이스(102)에는 상기 제2 힌지축(A2) 방향으로 연장된 결합홀(123)이 형성되어 상기 회전부(141)를 수용하게 된다.

상기 회전부(141)의 외주면에는 그 일부분이 절개된 곡면형상의 제2 회피홈(147)이 형성되어 있으며, 상기 제2 회피홈(147)에 인접하는 위치에는 상기 회전부(141)의 외주면으로부터 돌출된 가이드 돌기(149)가 형성되어 있다. 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지 베이스(102)에 조립되면, 상기 제2 회피홈(147)은 상기 지지부(131)의 외주면 일부분을 감싸게 된다. 아울러, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 회전하는 때 상기 가이드 돌기(149)는 상기 가이드 홈(139)에 맞물린 상태로 상기 가이드 홈(139) 내에서 슬라이딩 이동하게 된다.

한편, 상기 제2 결합 샤프트(104)의 회전부 외주면에는 스토퍼 홈(142)이 형 성되어 있고, 상기 제2 힌지 베이스(102)에는 상기 스토퍼 홈(142)에 맞물리는 스토퍼 볼(151)이 설치된다. 상기 스토퍼 홈(142)과 스토퍼 볼(151)은 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 일정 각도만큼 회전한 때 서로 맞물림으로써 일시적으로 회전을 정지시키면서 회전 정지 상태를 유지시키기 위한 것이다.

상기 제2 힌지 베이스(102)에는 상기 스토퍼 볼(151)에 탄성력을 제공하는 코일 스프링(153)이 설치되고, 상기 코일 스프링(153)을 지지하기 위한 지지 플레이트(155)가 스크류(157)에 의해 상기 제2 힌지 베이스(102)에 고정된다. 상기 코일 스프링(153)의 탄성력을 제공받아 상기 스토퍼 볼(151)은 상기 회전부(141)의 외주면을 가압하게 된다. 따라서, 상기 스토퍼 홈(142)과 대면하게 되면 상기 스토퍼 볼(151)은 상기 스토퍼 홈(142)에 맞물리게 된다.

상기 스토퍼 홈(142)은 상기 회전부(141)의 외주면 원주 방향을 따라 일정 간격으로 형성될 수 있으며, 상기 스토퍼 볼(151)이 상기 스토퍼 홈(142)에 맞물리는 위치에서 상기 제2 결합 샤프트(104)의 회전이 일시적으로 정지된다.

상기 체결부(145)는 상기 단말기(200)를 구성하는 제2 하우징(202)을 장착하기 위한 것이다. 상기 제2 하우징(202) 장착시 구조적 안정성을 확보하기 위하여, 상기 체결부(145)에는 체결편(105)이 제공된다. 상기 체결편(105)을 통해 상기 제2 하우징(202)이 상기 체결부(105)에 장착됨에 따라, 상기 제2 하우징(202)은 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동할 수 있다. 또한, 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 제2 하우징(202)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동할 수 있다.

이하에서는 도 5 내지 도 7을 참조하여 상기 제1 결합 샤프트(103)와 제2 결합 샤프트(104)의 연동 구조를 살펴보기로 한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 힌지축(A2)은 상기 제1 힌지축(A1)으로부터 이격된 위치에서 상기 제1 힌지축(A1)의 수직방향으로 연장된다.

상기 제1, 제2 결합 샤프트(103, 104)가 상기 제2 힌지 베이스(102)에 조립되면 상기 지지부(131)와 회전부(141)의 일부분이 서로 간섭된다. 이때, 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)의 구성에 의해 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제1 힌지축(A1)의 주변을 선회하거나, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전할 수 있다.

도 5는 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 서로 대면하게 위치된 상태를 도시하고 있다. 도 5에 도시된 상태에서, 상기 제1, 제2 결합 샤프트(103, 104)는 서로 간섭되는 부분이 없기 때문에 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회하거나, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 것이 가능하다. 즉, 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 서로 대면하는 때, 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하거나, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전할 수 있는 것이다.

도 6은 도 5에 도시된 상태로부터 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전한 모습을 도시하고 있다. 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면 상기 가이드 돌기(149)는 상기 가이드 홈(139)에 맞물리게 되며, 상기 회전부(141)의 외주면 일부분도 상기 제1 회피홈 (137)에 의해 감싸지게 된다.

상기 제1 회피홈(137)이 상기 회전부(141)의 외주면을 감싸는 때, 상기 제2 힌지 베이스(102)의 회전은 제한된다. 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전한다면, 상기 제2 결합 샤프트(104) 또한 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회하게 된다. 그런데, 상기 제1 회피홈(137)이 상기 회전부(141)의 외주면을 감싸는 상태라면, 상기 지지부(131)와 회전부(141)가 서로 간섭되어 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제1 힌지축(A1)의 주변을 선회하는 것이 제한됨과 아울러 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 것 또한 제한된다. 또한, 상기 가이드 돌기(149)가 상기 가이드 홈(137)에 맞물리기 때문에 상기 제2 힌지 베이스(102)의 회전은 더더욱 제한된다.

상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 중에 상기 스토퍼 홈(142)이 상기 스토퍼 볼(1151)에 맞물리면, 상기 제2 결합 샤프트(104)의 회전이 정지된다. 상기 코일 스프링(153)에 의한 탄성력보다 큰 외력이 작용하여 상기 제2 결합 샤프트(104)를 회전시키면, 상기 스토퍼 볼(151)은 상기 스토퍼 홈(142)으로부터 이탈되고 상기 제2 결합 샤프트(104)는 회전하게 된다.

도 7은 도 5에 도시된 상태로부터 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하여, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제1 힌지축(A1)의 주변을 선회한 모습을 도시하고 있다. 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 서로 대면한 상태로부터 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하면, 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제1 힌지축(A1)의 주변을 선회하게 되며, 상기 제2 회피홈(147)은 상기 지지부(141)의 외주면을 감싸는 채로 원주방향을 따라 이동하게 된다.

상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하여 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 대면한 상태를 벗어나면, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 것은 제한된다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제2 회피홈(147)이 상기 지지부(131)의 외주면을 감싸고 있는 상태에서는 상기 지지부(131)와 회전부(141)가 서로 간섭되기 때문에 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 것이 제한되는 것이다.

결국, 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 동작과 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 동작은 동시에 이루어질 수 없다. 또한, 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 대면한 상태로부터 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하거나 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면, 다른 하나는 회전하는 것이 제한된다.

한편, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나의 힌지축을 중심으로 회동한 때 다른 힌지축에 대한 회동을 제한하는 것은 상기 가이드 홈(139)과 가이드 돌기(149)의 구성만으로 가능하다. 예를 들면, 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)들이 형성되지 않으면서 상기 지지부(131)와 회전부(141)가 서로 간섭되지 않는 정도로 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2)들이 이격된 경우에, 상 기 제1, 제2 회피홈(131, 141)들은 불필요하고, 상기 가이드 홈(139)과 가이드 돌기(149)의 구성만으로 상기와 같은 회전의 제한이 가능한 것이다.

이러한 제1, 제2 결합 샤프트(103, 104)의 구성은 다음과 같다.

상기 지지부(131)와 회전부(141)가 서로 간섭되지 않는 때에는 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회한 때, 상기 가이드 돌기(149)는 상기 지지부(131)의 외주면에 간섭되도록 설정된다. 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 가이드 돌기(149)는 상기 지지부(131)의 외주면에 간섭되므로, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 상기 제2 결합 샤프트(104)가 회전하는 것은 제한된다.

상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 가이드 돌기(149)가 상기 가이드 홈(139) 내로 진입할 수 있는 위치에서만 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전할 수 있도록 설정된다. 따라서, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면, 상기 가이드 돌기(149)는 상기 가이드 홈(139) 내에 위치되면서 상기 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회하는 것은 제한된다.

상기와 같이 제1, 제2 회피홈(137, 147)이 형성되지 않은 때에도 상기 제2 결합 샤프트(104)의 선회 또는 회전을 제한하는 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예의 일부 변경을 통해서도 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

이하에서는 도 8 내지 도 11을 참조하여 상기 힌지 장치(100)를 구비하는 휴대용 단말기를 살펴보기로 한다.

앞서 언급한 바와 같이, 상기 휴대용 단말기(200)는 제1, 제2 하우징(201, 202)으로 구성되며, 상기 제2 하우징(202)은 상기 힌지 장치(100)를 통해 상기 제1 하우징(201)에 결합되어 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2)을 중심으로 회동함에 따라 상기 제1 하우징(201) 상에서 개폐되는 구성이다.

상기 제1 하우징(201)은 전면에 키패드(211)와 송화부(213)가 설치되어 있고, 상단에 상기 힌지 아암(215)이 형성되어 있다. 아울러, 상기 제2 하우징(202)은 상기 제2 결합 샤프트(104)의 일부분과 상기 체결편(105)에 장착된다. 상기 제2 하우징(202)의 일면에는 디스플레이 장치(221)와 수화부(223)가 설치되어 있다.

이때, 상기 힌지 장치(100)가 상기 제1, 제2 하우징(201, 202)을 결합시키더라도 상기 제2 힌지 베이스(102)의 일부분은 노출된 상태이다. 도 3을 참조하면, 상기 힌지 장치(100)들 중 외부로 노출된 부분에는 힌지 커버(203)와 커버 부재(231)가 장착되어 이를 보호받게 된다.

상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201) 상에 접철된 때, 상기 제1, 제2 회피홈(137, 147)은 서로 대면한 상태이다. 따라서, 상기 제2 힌지 베이스(102)가 상기 제1 힌지축(A1)으로 회전하거나, 제2 결합 샤프트(104)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전할 수 있는 상태이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 제2 힌지 베이스(102)는 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 결합 샤프트(104)는 상기 제1 힌지축(A1)의 주변을 선회하면서 상기 제2 회피홈(147)이 상기 제1 결합 샤프트(103)의 지지부 외주면 감싸는 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 상기 제2 결합 샤프트(104)가 제2 힌지축(A2)을 중심 으로 회전하는 것은 제한된다. 마찬가지로, 상기 제2 하우징(202)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것은 제한된다.

상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 펼쳐지면, 상기 제1 하우징(201)의 상측에 위치되면서 상기 송화부(213)와 수화부(223) 사이의 이격거리가 최대로 확보되어 음성통화에 적합한 상태로 설정된다.

도 10과 도 11은 상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201) 상에 접철된 상태로부터 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동한 모습을 나타내고 있다. 좀더 구체적으로 살펴보면, 도 10은 상기 제2 하우징(202)이 회동하여 상기 제1 하우징(201)으로부터 150도 내지 170도 정도 펼쳐져 회동이 멈춘 상태를 도시하며, 도 11은 상기 제2 하우징(202)이 180도로 펼쳐져 회동이 멈춘 상태를 도시하고 있다.

상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201) 상에 접철된 때, 상기 스토퍼 홈(142)과 스토퍼 볼(151)이 서로 맞물린 상태이다. 상기 스토퍼 홈(142)과 스토퍼 볼(151)이 서로 맞물림으로써, 상기 제2 하우징(202)은 상기 제1 하우징(201)에 접철된 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.

상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201)으로부터 150도 내지 170도 정도 펼쳐진 때에도 상기 제2 결합 샤프트(104) 상에 형성된 또 다른 스토퍼 홈(미도시)과 상기 스토퍼 볼(151)이 맞물림으로써 상기 제2 하우징(202)의 회동이 멈춘 상태를 안정적으로 유지한다. 상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201)으로부터 150도 내지 170도 범위에 펼쳐진 때 상기 스토퍼 볼(151)에 맞물리는 스토퍼 홈 (142)들이 다수 형성되어 있다면, 상기 제2 하우징(202)의 회동이 멈추는 각도를 다양하게 설정할 수 있을 것이다.

도 11에서와 같이, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제1 하우징(201)으로 180도로 펼쳐진 때, 상기 제2 하우징(202)의 타면과 상기 제1 하우징(201)의 전면이 간섭되어 상기 제2 하우징(202)의 회동은 멈추게 된다.

도 10 또는 도 11에서와 같이, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하면, 상기 제1 하우징(201)의 측방향에 위치된다. 이때, 사용자는 상기 단말기(200)를 횡방향으로 위치시켜 상기 디스플레이 장치(221)를 통해 멀티미디어 파일 등을 시청할 수 있다. 또한, 상기 제1 하우징(201)에 설치된 키패드(211)가 개인용 컴퓨터의 자판배열과 같은 QWERTY 키 배열인 경우 다양한 정보의 입력을 편리하게 수행할 수 있게 된다.

한편, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하면, 상기 제2 결합 샤프트(104)도 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동함에 따라 상기 회전부(141)의 외주면이 상기 제1 회피홈(137)에 감싸지는 위치로 이동하게 된다. 아울러, 상기 가이드 돌기(149)도 상기 가이드 홈(139)에 맞물리는 위치로 이동하게 된다. 따라서, 상기 제2 결합 샤프트(104)와 제2 힌지 베이스(102)는 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전할 수 없다. 결국, 상기 제2 하우징(202)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동한 때, 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것은 제한되는 것이다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으 나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기는 서로에 대하여 수직방향으로 연장된 한 쌍의 힌지축을 제공함으로써 한 하우징이 회동하여 다른 하우징의 상측 또는 일측에 위치될 수 있게 구성되어, 사용이 편리한 장점이 있다. 또한, 한 하우징이 다른 하우징의 상측 또는 일측에 위치된 때, 한 하우징이 다시 다른 하우징에 접철되거나 멀어지는 방향으로 회동하는 것을 제외한 다른 방향으로의 회전을 제한함으로써 단말기의 구조적 안정성과 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Claims

제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 회동 가능하게 결합되어 개페되는 제2 하우징과, 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 결합시키는 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는,

서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하면서;

상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하고;

상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 힌지 장치는 상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

상기 제1 하우징에 고정되는 제1 힌지 베이스; 제1 힌지축 방향으로 연장되고, 상기 제1 힌지 베이스에 결합되어 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 제2 힌지 베이스; 및 상기 제2 힌지 베이스에 결합되어 제2 힌지축에 대하여 회전하는 제2 결합 샤프트를 구비하고,

상기 제2 하우징은 상기 제2 결합 샤프트에 고정되어, 상기 제2 힌지 베이스 가 회전함에 따라 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방되고, 상기 제2 결합 샤프트가 회전함에 따라 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제2 항에 있어서, 상기 제2 힌지축은 상기 제1 힌지축과 이격된 상태로 수직방향으로 연장됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제2 항에 있어서, 상기 제1 힌지축 방향을 따라 상기 제2 힌지 베이스를 관통하여 회전 가능하게 결합됨과 동시에, 상기 제1 힌지 베이스에 고정되는 제1 결합 샤프트를 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제4 항에 있어서, 상기 제1 결합 샤프트는,

상기 제2 힌지 베이스에 회전 가능하게 지지되는 지지부;

상기 지지부로부터 연장되어 상기 제2 힌지 베이스를 관통하게 연장되는 봉형상의 관통부; 및

상기 제1 힌지 베이스에 고정되는 체결부로 구성됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제5 항에 있어서, 상기 지지부의 외주면 중 일부분을 절개함으로써 형성된 곡면형상의 제1 회피홈을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제6 항에 있어서, 상기 제1 회피홈의 원주 방향을 따라 절개된 형상의 가이드 홈을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제2 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

상기 제1 힌지 베이스에 고정됨과 동시에, 상기 제2 힌지 베이스에 회전 가능하게 수용되는 제1 힌지 부재;

상기 제2 힌지 베이스 내에 직선이동 가능하게 수용되어 상기 제1 힌지 부재에 대면하는 제2 힌지 부재; 및

상기 제2 힌지 베이스 내에 수용되는 탄성 부재를 더 구비하고,

상기 탄성 부재는 상기 제2 힌지 부재가 상기 제1 힌지 부재에 밀착되는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제8 항에 있어서, 상기 제1 힌지축 방향을 따라 상기 제2 힌지 베이스를 관 통하여 회전 가능하게 결합됨과 동시에, 상기 제1 힌지 베이스에 고정되는 제1 결합 샤프트를 더 구비하고,

상기 제1 결합 샤프트는 상기 탄성 부재, 제2 힌지 베이스 및 제1 힌지 베이스를 순차적으로 관통하게 결합됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제2 항에 있어서, 상기 제2 힌지축 방향으로 연장된 결합홀이 상기 제2 힌지 베이스의 일단부에 형성되고,

상기 제2 결합 샤프트는 상기 결합홀에 회전 가능하게 결합됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제10 항에 있어서, 상기 제2 결합 샤프트는,

상기 결합홀 내에서 회전하는 회전부;

상기 회전부로부터 상기 제2 힌지축 방향으로 연장된 축부(shaft portion); 및

상기 축부의 단부에 제공된 체결부로 구성됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제11 항에 있어서, 상기 체결부의 단부에 고정되는 체결편을 더 구비하고, 상기 제2 하우징은 상기 체결편에 장착됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제11 항에 있어서, 상기 회전부의 외주면 중 일부분을 절개함으로써 형성된 곡면형상의 제2 회피홈을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제11 항에 있어서, 상기 회전부의 외주면으로부터 돌출 형성된 가이드 돌기를 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제11 항에 있어서,

상기 회전부의 외주면에 형성된 적어도 하나의 스토퍼 홈;

상기 제2 힌지 베이스에 수용되는 스토퍼 볼; 및

상기 스토퍼 볼에 탄성력을 제공하는 코일 스프링을 더 구비하고,

상기 제2 힌지 베이스 상에서 회전함에 따라 상기 스토퍼 볼은 상기 스토퍼 홈에 선택적으로 맞물림을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제2 항에 있어서, 상기 제1 힌지축 방향을 따라 상기 제2 힌지 베이스를 관통하여 회전 가능하게 결합됨과 동시에, 상기 제1 힌지 베이스에 고정되는 제1 결합 샤프트를 더 구비하고,

상기 제1 결합 샤프트의 일단은 상기 제2 결합 샤프트의 일단에 인접하게 위치됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제16 항에 있어서,

상기 제1 결합 샤프트의 일단에 형성되어 상기 제2 힌지 베이스의 일단부에 지지되는 지지부; 및

상기 제2 결합 샤프트의 일단에 형성되어 상기 제2 힌지 베이스 내에 회전 가능하게 결합되는 회전부를 더 구비하고,

상기 지지부와 회전부가 서로 인접하게 위치됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제17 항에 있어서,

상기 지지부의 외주면 중 일부분을 절개함으로써 형성된 곡면형상의 제1 회피홈; 및

상기 회전부의 외주면 중 일부분을 절개함으로써 형성된 곡면형상의 제2 회 피홈을 더 구비하고,

상기 제1 회피홈은 상기 회전부의 외주면을, 상기 제2 회피홈은 상기 지지부의 외주면을 각각 선택적으로 감싸게 제공됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제18 항에 있어서,

상기 제1 회피홈이 상기 회전부의 외주면을 감싸게 위치된 때 상기 제2 결합 샤프트의 회전이 가능하고,

상기 제2 회피홈이 상기 지지부의 외주면을 감싸게 위치된 때 상기 제2 힌지 베이스의 회전이 가능함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

가이드 홈이 형성된 제1 결합 샤프트와 가이드 돌기가 형성된 제2 결합 샤프트를 구비함에 따라,

상기 제2 하우징이 상기 제1 하우징에 대하여 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것이 제한되고, 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것이 제한됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

일단부 외주면에 가이드 홈이 형성되고, 상기 제1 힌지축 방향으로 연장된 제1 결합 샤프트와 일단부 외주면에 가이드 돌기가 형성되고 상기 제2 힌지축 방향으로 연장된 제2 결합 샤프트를 구비하고,

상기 제2 하우징이 상기 제1 하우징에 대하여 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때 상기 가이드 돌기가 상기 제1 결합 샤프트의 일단부 외주면에 간섭되어 상기 제2 하우징은 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것이 제한되고,

상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때 상기 가이드 돌기가 상기 가이드 홈에 맞물려 상기 제2 하우징은 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것이 제한됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.