KR100692265B1 - 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토션스프링의 힘만으로 반자동으로 동작하도록 함과 동시에 연성회로가 나오는 공간을 넓게 가져갈 수 있고, 얇은 공간에서 사용이 가능하도록 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈을 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 구체적인 수단은, 메인바디에서 서브바디를 로테이팅시키는데 사용되는 로테이팅 힌지 모듈에 있어서, 상기 메인바디에 장착되는 판형의 메인브래킷과; 상기 메인브래킷의 중앙부에 수평적으로 회전가능하게 설치되어 상기 서브바디에 장착되는 판형의 서브브래킷과; 일단이 상기 메인브래킷에 제1고정핀을 매개로 고정되고 타단이 상기 서브브래킷에 제2고정핀을 매개로 고정되며, 로테이팅 중심에 대해 서로 대칭적으로 배치된 한쌍의 스프링수단을 포함하고; 상기 제1,2고정핀은 90도 위치에 배치됨과 동시에 로테이팅 중심으로부터 소정의 회전반경차를 가지고 배치되어서 달성된다.

휴대폰, 힌지, 로테이팅, 단말기

Description

토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈{Rotating hinge module for terminal used torsion force}

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 발명의 제1실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선에서 본 조립단면도.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 90도 및 180도 동작상태도.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 평면도.

도 5는 도 4의 B-B선에서 본 조립단면도.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 90도 및 180도 동작상태도.

도 7은 본 발명의 로테이팅 힌지 모듈이 적용된 일 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 메인브래킷

12: 개구부

13; 정지홈

20: 서브브래킷

30: 샤프트

31: 중공

70: 코일스프링

170: 선형스프링

본 발명은 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈에 관한 것으로, 특히 토션스프링의 힘만으로 반자동으로 로테이팅 동작하도록 함과 동시에 연성회로(FPC)가 나오는 공간을 넓게 가져갈 수 있고, 얇은 공간에서 사용이 가능하도록 토션력을 이용한 휴대단말기용 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 보호통로가 충분히 확보되어야 한다.

종래, 개발되어 있는 형태의 일례로서 메인브래킷에 대향하는 정점을 갖는 캠을 회전 가능하게 설치하고, 상기 캠의 외주면에 대향하는 한쌍의 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, 토션스프링의 힘만으로 반자동으로 동작하도록 함과 동시에 연성회로가 나오는 공간을 넓게 가져갈 수 있고, 얇은 공간에서 사용이 가능하도록 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은,

메인바디에서 서브바디를 로테이팅시키는데 사용되는 로테이팅 힌지 모듈에 있어서,

상기 메인바디에 장착되는 판형의 메인브래킷과;

상기 메인브래킷의 중앙부에 수평적으로 회전가능하게 설치되어 상기 서브바디에 장착되는 판형의 서브브래킷과;

일단이 상기 메인브래킷에 제1고정핀을 매개로 고정되고 타단이 상기 서브브래킷에 제2고정핀을 매개로 고정되며, 로테이팅 중심에 대해 서로 대칭적으로 배치된 한쌍의 스프링수단을 포함하고;

상기 제1,2고정핀은 90도 위치에 배치됨과 동시에 로테이팅 중심으로부터 소정의 회전반경차를 가지고 배치되어서 달성된다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 스프링수단은 한쌍의 코일스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 스프링수단은 수회 굴곡된 한쌍의 선형스프링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 메인브래킷에는 상기 스프링수단을 조립하기 위한 개구부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 메인브래킷의 회전 중심부에는 연성회로의 보호통로를 제공하는 중공을 갖는 샤프트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면,

상기 메인브래킷에는 서브브래킷의 90도 회전 완료시 굽어진 스프링수단의 복원력을 억제하는 정지홈이 구비된 것을 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에서 본 조립단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 로테이팅 힌지 모듈의 90도 및 180도 동작상태도이다.

도 7은 본 발명에 따른 로테이팅 힌지 모듈(100)이 적용된 휴대폰을 도시한 것으로, 로테이팅 힌지 모듈(100)은 메인바디(1)에서 서브바디(2)를 로테이팅시키는데 사용된다.

도 1 및 도 2에서 도면부호 '10'은 상기 메인바디(1)에 장착되는 '메인브래킷'이다.

상기 메인브래킷(10)은 원판형으로서 둘레에 복수개의 조립용 나사구멍(10a)이 형성되어 있다. 따라서 메인브래킷(10)은 나사구멍(10a)에 나사결합되는 도시안된 나사를 통해 메인바디(1)에 고정 장착된다.

메인브래킷(10)의 중심부에는 원통형으로 돌출된 보스(11)가 형성되어 있다. 상기 메인브래킷(10)에는 후술할 스프링수단을 조립하기 위한 개구부(12)(12)가 대칭적으로 형성되어 있다. 상기 메인브래킷(10)의 회전 중심부에는 ㄷ도시안된 연성회로(FPC)가 지나가는 보호통로를 제공하는 중공(31)을 갖는 샤프트(30)가 설치되 어 있다.

상기 보스(11)의 외주면에는 원판형의 서브브래킷(20)이 회전가능하게 조립되어 있다.

상기 서브브래킷(20)은 상기 서브바디(2)에 장착되기 위한 복수개의 조립용 나사구멍(20a)이 구비되어 있다. 따라서 서브브래킷(20)은 나사구멍(20a)에 나사결합되는 도시안된 나사를 통해 서브바디(2)에 고정 장착된다.

따라서 서브브래킷(20)은 상기 메인브래킷(10)에 수평적으로 회전가능하게 설치된다.

상기 서브브래킷(20)은 메인브래킷(20)에서 한쌍의 스프링수단에 의해 90도 및 180도 로테이팅 동작이 일어나게 되어 있다. 여기서 한쌍의 스프링수단은 로테이팅 중심(O)에 대해 서로 대칭적으로 배치되어 있다.

제1실시예에 따른 상기 스프링수단은 도 1에서와 같이 코일스프링(70)(70)으로 구성된 것이다.

이때 코일스프링(70)(70)은 일단이 상기 메인브래킷(10)에 제1고정핀(50)을 매개로 고정되고 타단이 상기 서브브래킷(20)에 제2고정핀(51)을 매개로 고정된다.

그리고 상기 제1,2고정핀(50,51)은 90도 위치에 배치됨과 동시에 로테이팅 중심(O)으로부터 소정의 회전반경차(L)를 가지고 배치되어 있다.

한편, 상기 메인브래킷(10)에는 서브브래킷(20)의 90도 회전 완료시 굽어진 스프링수단의 복원력을 억제하는 정지홈(13)이 구비된다.

이와 같이 구성된 본 실시예의 작동을 설명한다.

먼저, 도 1과 같이 코일스프링(70)(70)의 고정지점이 되는 고정핀(50,51)간의 위상이 90도를 이룰 때 동작 준비상태가 된다. 이때 코일스프링(70)(70)의 반발력은 가지지 않는다.

이 상태에서 서브브래킷(20)을 도 1에서 반시계방향으로 회전시키게 되면 코일스프링(70)(70)은 원호형으로 굽어지면서 반발력을 가지면서 90도 위치에서 도 3의 (가)와 같이 코일스프링(70)(70)의 고정지점이 회전중심(O)으로부터 동일 선상에 놓이게 되고 회전모멘트를 발생하지 않는다.

이같이 90도 회전 동작 위치에서는 코일스프링(70)(70)의 모멘트가 없고, 해당 코일스프링(70)(70)이 걸림홈(13)에 걸림되어 90도 회전을 유지하게 된다.

이 상태에서 서브브래킷(20)을 반시계방향으로 더 회전시키면 코일스프링(70)(70)은 모멘트가 발생하고 탄성반발력을 발휘하여 서브브래킷(20)이 도 3의 (나)와 같이 180도 자동으로 회전을 완료하게 된다.

이같이 본 발명의 로테이팅 힌지 모듈(100)은, 코일스프링(70)의 일단이 메인브래킷(10)에 고정되고 코일스프링(70)의 타단이 서브브래킷(20)에 고정된 상태에서 양단은 90도 위상을 갖는다.

이 상태에서 코일스프링(70)의 이동위상이 바뀌면서 90도 회전위치에서 코일스프링(70)의 양단이 일직선상에 놓일때 회전모멘트는 없고 최고의 반발력을 가지게 된다.

이후 90도를 넘기게 되면 코일스프링(70)에 모멘트가 발생하면서 탄성반발력에 의해 자동으로 서브브래킷(20)이 180도 회전동작을 완료하게 되는 것이다.

서브브래킷(20)의 역 회전시 동작은 상술한 동작의 역방향으로 이루어지므로 생략한다.

이와 같이 구성되고 동작되는 로테이팅 힌지 모듈은 메인브래킷(10)과 서브브래킷(20)간의 간격을 코일스프링(70)(70)의 직경이 최소로 허용하는 범위까지 좁힐 수 있어 매우 얇은 공간에서 사용이 가능하다.

또한, 90도에서 180도로 로테이팅 위상이 바뀌는 과정에서 코일스프링(70)(70)의 탄반력을 이용하므로 반자동의 구현이 가능하다.

또한, 샤프트(30)의 중공(31) 직경을 확장할 수 있어 연성회로(FPC)가 나오는 보호통로를 넓게 활용할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 스프링수단을 도 4,5와 같이 수회 S자로 굴곡된 선형스프링(170)(170)으로 대치하여 구성할 수 있다.

선형스프링(170)(170)을 이용할 경우에도 도 6의 (가) 및 (나)와 같이 이루어지는데 이는 위 실시예와 동일한 동작이 일어난다.

즉, 서브브래킷(20)을 도 4에서 반시계방향으로 회전시키게 되면 선형스프링(170)(170)은 원호형으로 굽어지면서 반발력을 가지면서 90도 위치에서 도 6의 (가)와 같이 선형스프링(170)(170)의 고정지점이 회전중심(O)으로부터 동일 선상에 놓이게 되고 회전모멘트를 발생하지 않는다.

이같이 90도 회전 동작 위치에서는 선형스프링(170)(170)의 모멘트가 없고, 해당 선형스프링(170)(170)이 걸림홈(13)에 걸림되어 90도 회전을 유지하게 된다.

이 상태에서 서브브래킷(20)을 반시계방향으로 더 회전시키면 선형스프링 (170)(170)은 모멘트가 발생하고 탄성반발력을 발휘하여 서브브래킷(20)이 도 6의 (나)와 같이 180도 자동으로 회전을 완료하게 된다.

이와 같은 경우에도 선형스프링(170)(170)의 직경을 코일스프링(70)보다 작은 직경으로 구성할 수 있어 로테이팅 힌지 모듈을 매우 얇은 공간에서 사용할 수 있다.

본 설명에서는 '로테이팅'이라는 동작 용어를 사용하여 설명하였지만, 본 발명의 로테이팅 힌지 모듈은 서브바디를 측방으로 회전시키는 스윙동작시키는데도 사용할 수 있음은 물론이다.

즉, 도 7과 같이 단말기 본체(3)에서 메인바디(1)를 열어젖힌 후 서브바디(2)를 로테이팅 동작시키는 것은 물론이고, 단말기 본체(3)에서 메인바디(1)를 단말기 본체(3)와 수평적으로 회전 스윙 동작키는데에도 사용할 수 있다.

본 발명에 적용되는 스프링수단은 토션력을 발휘하는 수단으로서 상기한 실시예의 형태에 제한되는 것은 아니다.

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 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈에 따르면, 매우 얇은 공간에서 사용이 가능하고, 스프링의 탄반력을 이용하므 로 반자동의 구현이 가능하고, 연성회로(FPC)가 나오는 공간을 넓힐 수 있는 이점을 갖는다. 또한 부품수가 적어 조립공수가 간단하고 제작비용이 저렴하다.

Claims (6)

1. 메인바디(1)에서 서브바디(2)를 로테이팅시키는데 사용되는 로테이팅 힌지 모듈에 있어서,

   상기 메인바디(1)에 장착되는 판형의 메인브래킷(10)과;

   상기 메인브래킷(10)의 중앙부에 수평적으로 회전가능하게 설치되어 상기 서브바디(2)에 장착되는 판형의 서브브래킷(20)과;

   일단이 상기 메인브래킷(10)에 제1고정핀(50)을 매개로 고정되고 타단이 상기 서브브래킷(20)에 제2고정핀(51)을 매개로 고정되며, 로테이팅 중심(O)에 대해 서로 대칭적으로 배치된 한쌍의 스프링수단을 포함하고;

   상기 제1,2고정핀(50,51)은 90도 위치에 배치됨과 동시에 로테이팅 중심(O)으로부터 소정의 회전반경차(L)를 가지고 배치된 것을 특징으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링수단은 코일스프링(70)(70)으로 구성된 것을 특징으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 스프링수단은 수회 굴곡된 선형스프링(170)(170)으로 구성된 것을 특징 으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 메인브래킷(10)에는 상기 스프링수단을 조립하기 위한 개구부(21)가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 메인브래킷(10)의 회전 중심부에는 연성회로의 보호통로를 제공하는 중공(31)을 갖는 샤프트(30)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 메인브래킷(10)에는 서브브래킷(20)의 90도 회전 완료시 굽어진 스프링수단의 복원력을 억제하는 정지홈(13)이 구비된 것을 특징으로 하는 토션력을 이용한 휴대단말기용 로테이팅 힌지 모듈.

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