KR100641325B1 - 양 방향 힌지 장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 통상의 힌지 모듈을 그대로 이용하면서도, 폴더형 휴대 단말기를 종방향 및 횡방향으로의 개방이 가능하며, 한 방향으로의 개방 시에는 타 방향으로의 개방을 효과적으로 차단할 수 있는 양방향 힌지 장치에 관한 것으로, 본 발명은, 폴더를 전화기 본체에 대해 종방향 또는 횡방향으로 개방시킬 수 있는 양방향 힌지 장치에 있어서, 그 단면이 "┓"자 형상을 갖는 하우징; 상기 하우징의 일측 개방부에 삽입되어 폴더가 본체에 대해 종방향으로 회전 가능하도록 하는 제1 힌지 모듈; 상기 하우징의 타측 개방부에 삽입되어 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 회전 가능하도록 하는 제2 힌지 모듈; 상기 제1 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제1 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제1 회전 방지기; 상기 제2 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 종방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제2 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제2 회전 방지기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

양방향, 횡방향, 종방향, 이중, 힌지, 폴더, 휴대, 전화, 단말

Description

양 방향 힌지 장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기{Dual Direction Hinge and Portable Terminal having the Same}

도1 및 도2는 종래의 양방향 힌지 장치의 구조를 나타낸 도면.

도3은 본 발명에 따른 양방향 힌지 장치의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도.

도4a 및 도5b는 본 발명에 따른 힌지 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면.

도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 힌지 장치가 부착된 휴대 전화기를 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

300: 힌지 하우징 301, 302: 힌지 모듈

303, 307: 회전 방지기 304, 308: 스프링

본 발명은 휴대용 단말기의 힌지 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 통상의 힌지 모듈을 그대로 이용하면서도, 폴더형 휴대 단말기를 종방향 및 횡방향으로의 개방이 가능하며, 한 방향으로의 개방 시에는 타 방향으로의 개방을 효과적으로 차단할 수 있는 양방향 힌지 장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 관한 것이다.

일반적으로 폴더형 휴대 단말기는 본체와, 폴더로 구성된다. 본체에는 그 상면에 키패드와 마이크로 폰이 내장된 송화부가 구비되며, 상단에는 안테나가 설치되어 있다. 그리고 본체의 후면에는 배터리가 장착된다. 폴더에는 단말기의 상태 정보, 각종 데이터 등을 디스플레이 하기 위한 디스플레이부 및 스피커가 내장된 수화부가 설치된다. 상기 폴더는 힌지 장치에 의해 본체에 회전 가능하게 결합된다.

최근에는 휴대 단말기가 단순한 음성 통화 수단을 넘어 멀티미디어 단말기로 사용됨으로써, 단지 폴더를 상방향으로만 개방하는 것이 아니라 좌우 방향으로 개방할 수 있는 양방향 힌지가 요구되게 되었다.

도1 및 도2는 대한민국 등록실용신안 공보 20-368664호에 개시된 종래의 양방향 힌지 장치의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

종래의 양방향 힌지 장치는 폴더(1)를 본체(2)에 대하여 종방향으로 회동시키는 종방향 힌지 기구와, 상기 폴더(1)를 본체(2)에 대하여 횡방향으로 회동시키는 횡방향 힌지 기구로 구성되고, 상기 종방향 힌지 기구는 종방향 힌지축(110)을 구비하며, 상기 횡방향 힌지 기구는 상기 종방향 힌지축(110)과 수직한 횡방향 힌 지축(210)을 구비하고, 상기 횡방향 힌지축(210)의 외측에 횡방향 하우징(220)이 축회전 가능하게 끼워지며, 상기 종방향 힌지축(110)의 선단에 스토퍼 홈(115)이 함입되어 형성되고, 상기 스토퍼 홈(115) 측벽과 마찰 접촉하는 스토퍼(221)가 상기 횡방향 하우징(220)의 외주면에 원주 방향을 따라 형성되며, 상기 스토퍼(221)의 일측에 상기 종방향 힌지축(110)의 선단을 축회전 가능하게 수용하되, 횡방향 하우징(220)이 횡방향 힌지축(210)을 중심으로 축회전하는 것을 저지하는 회전홈(222)이 형성되고, 상기 횡방향 하우징(220)의 외주면에 상기 횡방향 하우징(220)의 축회전을 저지하는 걸림턱(223)이 형성되어 있다. 이와 같은 종래의 힌지 장치에 의해, 폴더가 본체의 측방으로 선회하여 개폐되는 동작과 상하 방향으로 개폐되는 동작을 할 수 있다.

하지만, 이와 같은 종래의 양방향 힌지 장치는 통상의 캠형 힌지 구조를 대폭적으로 수정해야만 한다. 이는 결국 새로운 힌지 모듈을 제작해야 한다는 것을 의미한다. 더욱이 도1에 도시된 바와 같이 종래의 양방향 힌지 장치는 그 구조가 복잡하고 부품수가 많아 제조 시 조립의 어려움이 존재하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 통상의 힌지 모듈을 그대로 이용하면서도, 폴더형 휴대 단말기를 종방향 및 횡방향으로의 개방이 가능하며, 한 방향으로의 개방 시에는 타 방향으로의 개방을 효과적으로 차단할 수 있는 양방향 힌지 장치 및 이를 구비한 휴대 용 단말기를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴더를 전화기 본체에 대해 종방향 또는 횡방향으로 개방시킬 수 있는 양방향 힌지 장치에 있어서, 그 단면이 "┓"자 형상을 갖는 하우징; 상기 하우징의 일측 개방부에 삽입되어 폴더가 본체에 대해 종방향으로 회전 가능하도록 하는 제1 힌지 모듈; 상기 하우징의 타측 개방부에 삽입되어 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 회전 가능하도록 하는 제2 힌지 모듈; 상기 제1 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제1 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제1 회전 방지기; 상기 제2 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 종방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제2 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제2 회전 방지기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 양방향 힌지 장치를 구비한 휴대용 단말기를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도3은 본 발명에 따른 양방향 힌지 장치의 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도4a 및 도5b는 본 발명에 따른 힌지 장치의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이며, 도6a 및 도6b는 본 발명에 따른 힌지 장치가 부착된 휴대 전화기를 나타 낸 도면이다.

본 발명에 따른 양방향 힌지 장치는 그 단면이 "┓"자 형상을 갖는 하우징(300), 상기 하우징(300)의 일측 개방부에 삽입되며 상기 본체에 대해 횡방향으로 상기 본체의 상단 내부에서 축선을 갖도록 배치되어 상기 폴더가 상기 본체에 대해 종방향으로 회전 가능하도록 하는 제1 힌지 모듈(301), 상기 하우징(300)의 타측 개방부에 삽입되며 상기 폴더에 대해 종방향으로 상기 폴더의 측단 내부에서 상기 제1 힌지 모듈의 축선과 서로 다른 높이에서 직교되는 축선을 갖도록 배치되어 상기 폴더가 상기 본체에 대해 횡방향으로 회전 가능하도록 하는 제2 힌지 모듈(302), 상기 폴더에 형성된 돌기의 가압에 의해 후방으로 이동 가능하게 설치되는 스토퍼 및 스토퍼 후방에 위치하여 상기 스토퍼에 탄성력을 가하는 제1 탄성부재를 포함하고 상기 제1 힌지 모듈(301)의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제1 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제1 회전 방지기(303), 일측이 상기 폴더의 하우징에 형성된 홈에 삽입될 수 있도록 형성되고 상기 본체에 형성된 돌기의 가압에 의해 후방으로 이동 가능하게 설치되는 제2 부재 및 상기 제2 부재의 타측과 접하며 상기 제2 부재에 탄성력을 가하는 제2 탄성부재를 포함하고, 상기 제2 힌지 모듈(302)의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 종방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제2 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제2 회전 방지기(307)를 포함한다.

도3에 도시된 바와 같이 힌지 하우징(300)은 전체적으로 그 단면이 "┓"자 형상을 갖는다. 제1 힌지 모듈(301)이 삽입되는 힌지 하우징(300)의 일측 방향은 상기 제1 힌지 모듈(301)이 삽입되어 고정지지 될 수 있도록 개방되고, 개방부의 형상은 제1 힌지 모듈(301)의 단면과 대응되게 형성된다. 마찬가지로, 제2 힌지 모듈(302)이 삽입되는 힌지 하우징(300)의 타측 방향은 상기 제2 힌지 모듈(302)이 삽입되어 고정지지 될 수 있도록 개방되고, 개방부의 형상은 제2 힌지 모듈(302)의 단면과 대응되게 형성된다. 제2 힌지 모듈(302)이 삽입되는 힌지 하우징(300)의 타측 부분은 폴더와의 결합의 용이성을 위해, 전방으로 일정 정도 돌출되는 형상으로, 측면에서 바라볼 때, 그 단면이 "┏" 형상을 갖는다. 힌지 하우징(300) 내부에는 제1 회전 방지기(303)와, 제2 회전 방지기(307)를 효과적으로 수납하고, 고정 지지하기 위한 공간이 형성되어 있다.

제1 힌지 모듈(301)과 제2 힌지 모듈(302)은 일반적인 캠형 힌지 모듈일 수 있다. 상기 힌지 모듈들은 하나의 완성품으로 현재 휴대 전화기에 일반적으로 사용되는 힌지 모듈이다. 따라서 본 발명에서는 힌지 모듈 그 자체에 대해서는 어떠한 변형도 필요로 하지 않는다.

제1 힌지 모듈(301)이 삽입되는 힌지 하우징(300)의 일측 단부에는 제1 회전 방지기(303)의 스토퍼가 관통될 수 있도록 홀(309)이 형성되어 있다. 마찬가지로, 제2 힌지 모듈(302)이 삽입되는 힌지 하우징(300)의 타측 단부에는 제1 회전 방지기(307)의 스토퍼가 관통될 수 있도록 홀(310)이 형성되어 있다.

또한, 힌지 하우징(300)은 전화기 본체에 회동 가능하게 지지되어야 하는데, 이를 위해 힌지 하우징(300)의 외주면에는 본체에 결합된 고정 링과의 결합을 위한 절개 홈이 형성될 수 있다.

다음은, 제1 및 제2 회전 방지기(303, 307)에 대해 살펴본다.

제1 회전 방지기(303)는 도4a에 도시된 바와 같은 단면을 갖는 스토퍼와, 상기 스토퍼 후방에 위치하여 상기 스토퍼에 탄성력을 가하는 스트링(304)을 포함한다. 상기 스토퍼의 상부 표면에는 폴더에 형성된 돌기(312)의 가압에 의해 상기 스토퍼가 후방으로 이동될 수 있도록 하기 위한 홈(305)이 형성되어 있는데, 상기 홈(305)은 캠과 같이 일정 경사면을 갖는다. 상기 제1 회전 방지기(303)의 스토퍼는 힌지 하우징 내에서 전방 및 후방으로의 움직임만이 허용된다. 즉, 폴더에 형성된 돌기(312)가 스토퍼 표면의 홈(305)으로부터 이탈됨에 따라, 상기 스토퍼는 제1 스프링(304)에 의해 전방으로 이동하게 되고, 상기 폴더에 형성된 돌기(312)가 상기 홈(305)의 경사면을 가압함으로써, 상기 스토퍼는 후방으로 이동하게 된다.

한편, 폴더에 형성된 돌기(312)가 상기 스토퍼의 홈(305)과 접할 수 있도록 힌지 하우징(300)에는 관통홀(306)이 형성되어 있다.

다음 도5a 및 도5b를 참조하여 제2 회전 방지기(307)의 구조를 살펴본다.

제2 회전 방지기(307)는 링크 구조를 갖는다. 즉, 제2 회전 방지기(307)는 제2 스프링(308)과, 그 단면이 "┏" 형상을 가지며, 일측이 회동 가능하게 고정된 제1 부재(403)와, 일측이 폴더의 하우징에 형성된 홈(315)에 삽입될 수 있도록 형성되고, 타측이 상기 제2 스프링(308)에 삽입되어 전방 및 후방으로 이동 가능한 제2 부재(402), 및 일단은 제1 부재(403)에 상대 회동 가능하게 연결되고 타단은 제2 부재(401)에 상대 회동 가능하게 연결되어 상기 제1 부재(403)와 상기 제2 부재(401)를 링크 구조로 연결하는 제3 부재(402)를 포함한다. 여기서 제3 부재(402)와 제1 부재(403) 및 제2 부재(401) 간의 연결은 통상의 핀(402a,402b) 결합에 의해 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조에서 본체에 형성된 돌기(314)가 제1 부재(403)의 타측을 누르게 되며, 링크 구조에 의해 상기 제2 부재(401)가 후방으로, 상기 제2 부재(401)의 일측이 폴더 하우징에 형성된 홈(315)으로부터 이탈되게 된다. 이때, 제2 스프링(308)은 탄성력을 가할 수 있는 상태가 된다. 이 상태에서 본체에 형성된 돌기(314)와 제1 부재(403)가 서로 떨어지게 되면, 제2 스프링(308)에 의해 제2 부재(401)가 전방으로 이동하여 폴더 하우징에 형성된 홈(315)에 제2 부재 전방이 삽입되게 된다.

제1 회전 방지기(303)의 제1 스프링(304)은 하우징 내에 형성된 지지편에 의해 그 후방이 지지되고, 제2 회전 방지기(307)는 바람직하게는 모듈화 되는 것이 좋다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 양방향 힌지 장치의 작용에 대해 첨부된 도4a 내지 도6b를 참조하여 살펴본다.

먼저, 본 발명에 따른 힌지 장치는 도6a 및 도6b에 도시된 바와 같이 휴대 전화기에 결합된다. 즉, 제1 힌지 모듈(301)은 전화기 본체에 결합되고, 제2 힌지 모듈(302)은 폴더에 결합된다. 본 발명에 따른 힌지 장치는 전화기와의 결합의 안정성을 위해, 힌지 하우징(300)이 전화기 본체에 회동 가능하게 결합된다. 제1 힌지 모듈과 전화기 본체와의 결합만으로는 힌지 장치를 전화기에 안정적으로 결합할 수 없기 때문에, 전화기 본체에 고정 결합된 링을 이용해 힌지 하우징을 본체에 회동 가능하게 결합한다.

이 상태에서 도6a에 도시된 바와 같이 폴더를 본체에 대해 횡방향으로 개방하면, 폴더 하우징에 형성된 돌기(312)가 제1 회전 방지기의 홈(305)으로부터 이탈되고, 이에 따라 도4b에 도시된 바와 같이 스토퍼가 전방으로 이동하여 제1 힌지 모듈(301)이 결합되어 있는 본체 하우징의 홈(313)에 삽입된다. 이에 따라 상기 제1 힌지 모듈(301)의 회전이 방지된다.

도5a를 참조하면, 전화기가 닫혀진 상태에서는 본체에 형성된 돌기(314)가 링크 구조의 제2 회전 방지기(307)의 제1 부재(403)의 단부를 가압하게 된다. 이에 따라 제1 부재(403)가 시계 방향으로 회동하게 되고, 이와 동시에 제1 부재(403)와 상대 회동 가능하게 핀(402a) 결합되어 있던 제3 부재(402)가 핀(402a) 결합 지점을 중심으로 시계 방향으로 회동됨과 아울러 일정 구간 우측으로 이동하게 된다. 제3 부재(402)의 회동 및 이동에 따라 제3 부재(402)의 타단부에 상대 회동 가능하게 연결되어 있는 제2 부재(401)가 후방으로 밀리게 되고, 제2 힌지 모듈이 결합된 폴더의 하우징에 형성된 홈(315)으로부터 제2 부재(401) 단부가 이탈되게 된다. 이때 제2 스프링(308)은 신축되어 탄성력을 제공할 수 있는 상태가 된다.

이 상태에서 도6b에 도시된 바와 같이 폴더를 본체에 대해 종방향으로 개방하면, 도5b에 도시된 바와 같이 본체에 형성된 돌기(314)가 링크 구조의 제2 회전 방지기의 제1 부재(403) 단부와 떨어지게 되고, 이에 따라 제2 스프링(308)의 탄성에 의해 제2 회전 방지기의 제2 부재(401)의 단부가 폴더 하우징에 형성된 홈(315)에 삽입되게 된다. 이에 따라 제2 힌지 모듈(302)의 회전이 방지된다.

이상은 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 예로 들어 본 발명에 대하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태의 예로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 즉, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상기와 같은 본 발명은, 기존의 힌지 모듈을 변형 없이 그대로 사용하면서도, 폴더를 종방향 또는 횡방향으로 개방할 수 있고, 폴더를 어느 한 방향으로 개방하는 경우에는 회전 방지기에 의해 자동으로 다른 방향으로 폴더가 회전되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 힌지 장치를 결합한 전화기를 사용자가 다양한 용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 폴더를 전화기 본체에 대해 종방향 또는 횡방향으로 개방시킬 수 있는 양방향 힌지 장치에 있어서,

   단면이 "┓"자 형상을 갖는 하우징;

   상기 하우징의 일측 개방부에 삽입되며, 상기 본체에 대해 횡방향으로 상기 본체의 상단 내부에서 축선을 갖도록 배치되어 상기 폴더가 상기 본체에 대해 종방향으로 회전 가능하도록 하는 제1 힌지 모듈;

   상기 하우징의 타측 개방부에 삽입되며, 상기 폴더에 대해 종방향으로 상기 폴더의 측단 내부에서 상기 제1 힌지 모듈의 축선과 서로 다른 높이에서 직교되는 축선을 갖도록 배치되어 상기 폴더가 상기 본체에 대해 횡방향으로 회전 가능하도록 하는 제2 힌지 모듈;

   상기 폴더에 형성된 돌기의 가압에 의해 후방으로 이동 가능하게 설치되는 스토퍼 및 스토퍼 후방에 위치하여 상기 스토퍼에 탄성력을 가하는 제1 탄성부재를 포함하고, 상기 제1 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 횡방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제1 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제1 회전 방지기; 및

   일측이 상기 폴더의 하우징에 형성된 홈에 삽입될 수 있도록 형성되고 상기 본체에 형성된 돌기의 가압에 의해 후방으로 이동 가능하게 설치되는 제2 부재 및 상기 제2 부재의 타측과 접하며 상기 제2 부재에 탄성력을 가하는 제2 탄성부재를 포함하고, 상기 제2 힌지 모듈의 후방의 상기 하우징 내에 삽입 고정되어, 상기 폴더가 본체에 대해 종방향으로 개방되어 있을 때, 상기 제2 힌지 모듈의 회전을 방지하기 위한 제2 회전 방지기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 스토퍼의 상부 표면에는 상기 폴더에 형성된 돌기의 가압에 의해 상기 스토퍼가 후방으로 이동될 수 있도록 하기 위한 캠 형상의 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 회전 방지기는,

   단면이 "┏" 형상을 가지며, 일측이 회동 가능하게 고정되어 상기 본체에 형성된 돌기에 가압됨에 따라 회동되는 제1 부재; 및

   상기 제1 부재와 상기 제2 부재를 링크 구조로 연결하는 제3 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 하우징의 양단 개방부는 상기 힌지 모듈의 단면과 대응되게 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2 힌지 모듈이 삽입되는 상기 하우징의 타측 부분은, 폴더와의 결합의 용이성을 위해, 전방으로 일정 정도 돌출되는 형상으로, 측 단면이 "┏" 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
6. 제 3 항에 있어서,

   상기 제1 힌지 모듈이 삽입되는 상기 하우징의 일측 단부에는 상기 제1 회전 방지기의 스토퍼가 관통될 수 있도록 홀이 형성되고, 상기 제1 힌지 모듈이 결합된 본체의 하우징에는 상기 스토퍼의 단부가 삽입되기 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
7. 제 3 항에 있어서,

   상기 제2 힌지 모듈이 삽입되는 상기 하우징의 타측 단부에는 상기 제2 회전 방지기의 제2 부재 단부가 관통될 수 있도록 홀이 형성되고, 상기 제2 힌지 모듈이 결합된 폴더의 하우징에는 상기 제2 부재의 단부가 삽입되기 위한 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
8. 제 3 항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 본체에 회동 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 양방향 힌지 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 하나의 양방향 힌지 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기.

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