KR100692263B1 - 휴대단말기용 캠방식 로테이팅 힌지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링의 힘과 캠에 의해 반자동으로 로테이팅 동작하도록 함과 동시에 연성회로가 지나가는 통로를 넓게 확보할 수 있고, 슬림형으로 구성이 가능한 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈을 제공하기 위한 것으로, 상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 휴대단말기용 로테이팅 힌지에 사용되는 모듈에 있어서, 판형의 메인브래킷과; 메인브래킷의 중심부에 회전 가능하게 설치된 판형의 서브브래킷과; 메인브래킷과 서브브래킷의 사이에 위치되어 서브브래킷과 일체로 회전 동작되고, 외주면에 서브브래킷의 회전각을 설정하기 위한 복수개 이상의 정지홈이 형성되어 있는 캠과; 메인브래킷에 취부되어 캠의 외주면을 탄성력으로 눌러주는 스프링수단을 포함하여 달성된다.

단말기, 휴대폰, 힌지, 로테이팅, 스윙

Description

휴대단말기용 캠방식 로테이팅 힌지 모듈{Rotating hinge module of cam type for terminal}

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 1은 본 발명에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 조립단면도.

도 3은 본 발명에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 90도 및 180도 로테이팅 동작 상태도.

도 4는 본 발명에 적용되는 메인브래킷의 평면도.

도 5는 도 4의 B-B선에서 본 단면도.

도 6은 본 발명에 적용되는 서브브래킷의 평면도.

도 7은 본 발명에 적용되는 캠의 평면도.

도 8은 본 발명의 로테이팅 힌지 모듈의 적용 일 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20: 서브브래킷

30: 캠

31,32,33: 정지홈

34: 걸림턱

50: 메인브래킷

70: 판스프링

80: 베어링

본 발명은 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈에 관한 것으로, 특히 스프링의 힘과 캠에 의해 반자동으로 로테이팅 동작하도록 함과 동시에 연성회로가 지나가는 통로를 넓게 확보할 수 있도록 한 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈에 관한 것이다.

휴대용 단말기로 사용되는 휴대폰(또는 핸드폰)의 경우, 폴더형으로 디스플레이를 개폐 동작하거나, 슬라이드형으로 입력판을 개폐 동작하는 것 등 다양한 형태가 출시되고 있다.

더 나아가 디스플레이를 종 방향에서 로테이팅시켜 횡 방향으로 자세를 바꾸거나, 접었다 편 상태에서 디스플레이를 횡 방향으로 로테이팅시켜 자세를 바꾸는 다양한 형태가 개발되고 있다.

이러한 디스플레이의 로테이팅을 가능하게 하는데 사용되는 로테이팅 힌지 모듈은 동작이 부드럽고 힘이 들지 않아야 한다. 특히 휴대폰이 얇아지는 추세에서는 설치 공간을 적게 차지해야 한다. 또한 메인본체의 주회로부에서 디스플레이로 연결되는 연성회로(FPC)의 선로가 충분히 확보되어야 한다.

종래, 개발되어 있는 형태의 일례로서 메인브래킷에 대향하는 정점을 갖는 캠을 회전 가능하게 설치하고, 상기 캠의 외주면에 대향하는 슬라이더를 배치하고, 이들 슬라이더를 모두 4개의 코일스프링으로 누름하도록 구성된 것이 있다.

그러나 이는 스프링이 많이 소요되어 조립공수 및 제작비용을 상승시키고, 또한 180도 회전 동작만 이루어지므로 그 중간에 로테이팅 멈춤 동작을 기대할 수 없고, 코일스프링에 의해 힌지 모듈의 전체 두께가 상승하여 설치 공간을 많이 차지하는 문제를 갖는다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반적인 사정을 감안하여 창출된 것으로, 스프링의 힘과 캠에 의해 반자동으로 로테이팅 동작하도록 함과 동시에 연성회로가 지나가는 통로를 넓게 확보할 수 있고, 슬림형으로 구성이 가능한 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

휴대단말기용 로테이팅 힌지에 사용되는 모듈에 있어서,

판형의 메인브래킷과;

메인브래킷의 중심부에 회전 가능하게 설치된 판형의 서브브래킷과;

메인브래킷과 서브브래킷의 사이에 위치되어 서브브래킷과 일체로 회전 동작 되고, 외주면에 서브브래킷의 회전각을 설정하기 위한 복수개 이상의 정지홈이 형성되어 있는 캠과;

메인브래킷에 취부되어 캠의 외주면을 탄성력으로 눌러주는 스프링수단을 포함하여 달성된다.

또한 본 발명에 따르면,

메인브래킷의 중심부에는 연성회로가 지나가도록 관통된 연성회로통로를 갖는 샤프트가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 스프링수단은,

양단이 상기 메인브래킷에 고정되고 중앙부에는 캠의 외주면에 구름접촉하도록 회전 가능한 베어링을 갖는 판스프링인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

복수개의 정지홈은 캠의 외주면에 90도 간격마다 모두 3개가 형성되고, 이 중 대향하는 2개의 정지홈은 최소 반경에 위치하고, 나머지 1개의 정지홈은 최대 반경에 위치하고 그 대향쪽에는 180도 회전을 멈춤시키는 걸림턱이 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈(100)을 나타낸 것으로, 도 1은 평면도, 도 2는 도 1의 A-A선에서 본 조립단면도이다.

도면 부호 '50'은 '메인브래킷'이다.

상기 메인브래킷(50)은 평판형으로서 도 8의 휴대폰(5)측 고정바디(1)에 장착되기 위한 나사구멍(51)과, 대략 중앙부에 상방으로 돌출된 통형의 보스(52)가 형성되어 있다. 또한 메인브래킷(50)은 그 상면에 후술할 판스프링(70)을 고정하기 위한 절곡된 끼움구멍(53)과 후술할 캠(30)을 180도 회전 동작에서 멈춤시키기 위한 한쌍의 회전걸림턱(54,54)을 구비하고 있다.

상기 메인브래킷(50)의 보스(52)에는 도 8의 회전바디(2)측에 장착되는 서브브래킷(20)이 회전가능하게 설치되어 있다.

본 실시예에서 보스(52)의 외주면에는 도 2와 같이 원통형 부시(60)가 끼움되어 있고, 상기 부시(60)의 외주면에 평판형의 서브브래킷(20)이 회전가능하게 끼움되어 있다. 서브브래킷(20)은 메인브래킷(50)의 보스(52) 내경에 삽입된 샤프트(10)에 의해 조립된 상태를 유지하게 되어 있다.

상기 서브브래킷(20)은 도 6에서와 같이 평판형으로서 둘레에 회전바디(2)에 나사로 고정시키기 위한 복수개 이상의 나사구멍(21)을 가지고 있다.

상기 메인브래킷(50)과 상기 서브브래킷(20)의 사이에는 판형의 캠(30)이 배치되어 있다. 상기 캠(30)은 상기 서브브래킷(20)과 복수개의 캠핀(40)을 통해 연결되어 있다. 따라서 캠(30)은 상기 서브브래킷(20)과 일체로 부시(60)의 외주면에서 회전 동작한다.

상기 캠(30)은 타원형 형태로서 외주면에 서브브래킷(20)의 회전각을 설정하 기 위한 복수개 이상의 정지홈(31,32,33)이 형성되어 있다.

본 실시예에서 상기 정지홈(31,32,33)은 캠(30)의 외주면에 90도 간격마다 모두 3개가 형성된다. 이 중 대향하는 2개의 정지홈(31,33)는 최소 반경(r)에 위치하고, 나머지 1개의 정지홈(32)은 최대 반경(R)에 위치하고 그 대향쪽에는 180도 회전을 멈춤시키는 걸림턱(34)이 구비되어 있다.

본 실시예에서 캠(30)의 외주면을 타원형으로 구성하였으나 본 발명은 반드시 이러한 형태에 한정되는 것은 아니다. 또한 상기 정지홈의 갯수도 설정 각도에 따라 임의로 증감될 수 있음은 물론이다.

상기 메인브래킷(50)에는 상기 캠(30)의 외주면을 탄성력으로 눌러주는 스프링수단으써 양단이 상기 메인브래킷(50)에 고정되고 중앙부에는 상기 캠(30)의 외주면에 구름접촉하도록 회전 가능한 베어링(80)을 갖는 판스프링(70)이 설치된다.

상기 판스프링(70)은 긴 판형을 절곡시킨 것으로 도 1에서와 같이 양단이 절곡되어 메인브래킷(50)의 끼움구멍(53,53)에 각기 삽입 결합되어 있다. 또한 판스프링(70)은 중앙의 양쪽으로 탄성반발력을 더욱 발휘하기 위해 U자 형태의 탄성절곡부(71,71)가 형성되어 있다.

본 발명에 적용되는 판스프링(70)은 이러한 형태에 한정되는 것은 아니며 도 1과 같이 배치된 상태에서 탄성반발하는 어떠한 형태도 좋다.

상기 베어링(80)은 상기 판스프링(70)의 중앙에 삽착된 베어링 핀(90)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 있고, 상기 베어링 핀(90)은 메인브래킷(50)에 형성된 안내장공(55)을 따라 이동 안내받게 되어 있다. 이때 베어링(80)은 판스프링 (70)의 탄성반발력에 의해 캠(30)의 회전 중심을 향해 이동하도록 배치되어 있다.

한편, 상기 메인브래킷(50)의 중심부에는 연성회로(도시안됨)이 지나가도록 관통된 연선회로통로(11)를 갖는 샤프트(10)가 더 설치될 수 있다.

본 실시예에서 연선회로통로(11)는 고정바디(1)에서 회전바디(2)로 연결되어져아 할 연성회로의 보호통로를 확보해주는 역할을 한다.

상기 샤프트(10)는 상단이 90도로 코킹되어 상기 서브브래킷(20)을 보스(52)에 고정시키는 역할도 수행한다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작용을 설명한다.

도 1은 서브브래킷(20)의 동작 준비 상태를 나타낸다.

즉, 베어링(80)이 캠(30)의 제1정지홈(31)에 스프링(70)의 탄성 반발력으로 접촉되어 있는 상태이다.

이 상태에서 서브브래킷(20)을 시계방항으로 90도 회전시키면 도 3의 (가)와 같이 캠(30)의 제2정지홈(32)이 베어링(80)과 접촉하게 된다. 이후 서브브래킷(20)에 회전력이 가해지지 않는 한 서브브래킷(20)은 90도 회전 위상을 유지하게 된다.

다음, 도 3의 (가)에서 다시 서브브래킷(20)을 시계방항으로 90도 회전시키면 도 3의 (나)와 같이 캠(30)의 제3정지홈(32)이 베어링(80)과 접촉하게 된다. 따라서 서브브래킷(20)은 최초의 0도 위치에서 180도 회전 동작을 완료하게 된다.

이때 캠(30)의 걸림턱(34)이 메인브래킷(50)의 하부측 회전걸림턱(54)에 걸려 180도 이상의 회전을 방해하게 된다.

한편, 서브브래킷(20)이 캠(30)에 의해 90도에서 180도 회전으로 넘어가는 과정에서 캠(30)의 외주면 반경은 점차 작아진다. 따라서 판스프링(70)의 누름 힘에 의해 서브브래킷(20)은 자동으로 90도에서 180도로 큰 힘을 들이지 않아도 자동으로 로테이팅이 이루어진다.

도 3의 (나)와 같이 로테이팅 동작 완료상태에서 서브브래킷(20)을 반시계방향 회전 조작시키면 상술한 역동작으로 캠(30)이 회전하여 도 1과 같이 상부측 회전걸림턱(54)에 걸림 정지한다.

이와 같이 동작되는 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈은, 반경이 점차 작아지는 캠(30) 곡선을 따르게 될 경우 스프링판(70)의 반발하는 스프링력에 의해 서브브래킷(20)이 자연스럽게 반자동으로 로테이팅하게 된다.

또한, 판스프링(70)을 사용하고, 이 판스프링(70)이 평탄한 2개의 서브브래킷(20)과 메인브래킷(50)의 사이에 위치하여 작동하므로 슬림형으로 구성하여 매우 얇은 공간에서 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 샤프트(10)의 연성회로통로(11)를 넓게 확장할 수 있어 연성회로의 보호선로 확보에 유리하다.

한편, 본 발명은 도 8에서 메인바디(3)에 연결된 고정바디(1)를 스윙 동작시키기 위한 힌지 모듈로서도 사용이 가능하다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈에 따르면, 스프링의 힘과 캠에 의해 반자동으로 로테이팅 동작이 일어나고, 설치 공간을 적게 차지하며, 연선회로의 충분한 선로 확보가 가능함과 동시에 부품수가 적어 생산 원가를 절감할 수 있다.

Claims (4)

1. 휴대단말기용 로테이팅 힌지에 사용되는 모듈에 있어서,

   판형의 메인브래킷(50)과;

   상기 메인브래킷(50)의 중심부에 회전 가능하게 설치된 판형의 서브브래킷(20)과;

   상기 메인브래킷(50)과 상기 서브브래킷(20)의 사이에 위치되어 상기 서브브래킷(20)과 일체로 회전 동작되고, 외주면에 서브브래킷(20)의 회전각을 설정하기 위한 복수개 이상의 정지홈(31,32,33)이 형성되어 있는 캠(30)과;

   상기 메인브래킷(50)에 취부되어 상기 캠(30)의 외주면을 탄성력으로 눌러주는 스프링수단을 포함한 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 메인브래킷(50)의 중심부에는 연성회로가 지나가도록 관통된 연성회로통로(11)를 갖는 샤프트(10)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈.
3. 제1항에 있어서,

   상기 스프링수단은,

   양단이 상기 메인브래킷(50)에 고정되고 중앙부에는 상기 캠(30)의 외주면에 구름접촉하도록 회전 가능한 베어링(80)을 갖는 판스프링(70)인 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈.
4. 제1항에 있어서,

   상기 정지홈(31,32,33)은 캠(30)의 외주면에 90도 간격마다 모두 3개가 형성되고, 이 중 대향하는 2개의 정지홈(31,33)는 최소 반경에 위치하고, 나머지 1개의 정지홈(32)은 최대 반경에 위치하고 그 대향쪽에는 180도 회전을 멈춤시키는 걸림턱(34)이 구비된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 캠 방식 로테이팅 힌지 모듈.

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