KR100983105B1

KR100983105B1 - 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치

Info

Publication number: KR100983105B1
Application number: KR1020090050015A
Authority: KR
Inventors: 최세범
Original assignee: (주) 프렉코
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2010-09-17

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치는, 전면에 제1 디스플레이부를 지닌 본체와, 배면에 상기 제1 디스플레이부와 상호 대면하는 제2 디스플레이부를 지닌 덮개를 포함하는 휴대 단말기에 있어, 상기 본체 및 덮개에 상호 연결되게 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 덮개에 실질적으로 연결되게 설치되는 제1 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 덮개를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제1 힌지 모듈과, ⅱ)상기 제1 힌지축과 상호 평행하게 배치되면서 상기 본체에 실질적으로 연결되게 설치되는 제2 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 본체를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제2 힌지 모듈과, ⅲ)상기 제1 및 제2 디스플레이부가 상호 대면한 상태에서 상기 덮개와 본체를 좌우 방향으로 회전시키거나 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개방한 상태에서 상기 본체와 덮개를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 제3 힌지 모듈을 포함하며, 상기 제3 힌지 모듈은 상기 제1 힌지축과 연결되게 설치되는 제1 회전 케이스와, 상기 제2 힌지축과 연결되게 설치되는 제2 회전 케이스와, 상기 제1 및 제2 힌지축에 수직하는 방향으로 배치되면서 상기 제1 및 제2 회전 케이스를 상호 회전 가능하게 지지하는 제3 힌지축을 포함하여 이루어진다.

휴대 단말기, 폴딩, 스윙, 힌지, 모듈, 디스플레이부

Description

폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치 {HINGE DEVICE FOR MOBILE PHONE OF A COMBINED FOLDING AND SWING TYPE}

본 발명의 예시적인 실시예는 휴대 단말기의 힌지 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 덮개와 본체의 폴딩 및 스윙 작동을 가능케 하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 관한 것이다.

일반적으로 고정된 위치가 아닌 장소에서 이동 중에 무선으로 방송 및 통신 등의 서비스를 이용하기 위해서는 휴대폰과 PDA, 노트북, DMB폰 등의 휴대 단말기가 많이 사용된다.

상기 휴대 단말기는 정보화 산업의 발달에 따른 생활의 편의성을 누리기 위해 없어서는 안 될 중요한 필수품 중의 한가지로 자리 잡고 있으며, 휴대폰의 경우에는 초, 중, 고등학생과 노인 등에 이르기까지 널리 보급되어 있는 실정이다.

상기와 같은 휴대 단말기에 있어서는 덮개를 본체에 대하여 개폐시키는데 다양한 방식이 적용되고 있는데, 이를 크게 나누면 폴딩 방식, 슬라이딩 방식 및 스윙 방식으로 구분할 수 있다.

이 중에서, 폴딩 방식은 휴대 단말기의 덮개를 본체에 대하여 상하 방향으로 회전시킴으로써 그 덮개의 개폐 동작이 이루어진다. 이러한 덮개의 폴딩 방식은 사용이 편리하고 고장이 적으며, 세련된 디자인을 갖게 되는 등의 여러 가지 장점 때문에 휴대 단말기에 주로 적용되는 방식 중의 하나이다.

이 경우, 상기 폴딩 방식의 휴대 단말기는 본체의 전면에 키패드부가 구성되며, 덮개의 배면에 디스플레이부가 구성되는 바, 그 덮개의 디스플레이부가 본체의 키패드부에 상호 대면한 상태(0도)에서 덮개의 상하 회전을 통하여 디스플레이부를 개폐시킬 수 있게 된다.

상기와 같은 폴딩 방식의 휴대 단말기는 힌지 장치를 통하여 덮개의 개폐 동작이 이루어지는데, 이러한 힌지장치는 각 제조 업자를 중심으로 다양한 구조로서 제작되고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 폴딩 방식의 휴대 단말기용 힌지 장치는 본체에 대하여 덮개를 일 방향으로 상하 회전 가능하게 구성되므로, 휴대 단말기의 사용상 불편함이 많다는 문제점을 내포하고 있다.

즉, 종래 기술에서는 힌지장치를 통하여 덮개를 상하 방향으로 회전시킴으로써 음성통화, 메시지 전송 등 휴대 단말기의 고유한 통신 기능을 수행하기에 적합하게 구성되므로, 사용자들의 취향이 다양해짐에 따라 사진이나 동영상 파일 감상, DMB 시청, 게임 등과 같은 멀티 미디어 서비스 등을 이용하기에 다소 불편하다는 단점이 있다.

또한, 종래 기술에서는 휴대 단말기의 기능이 점차 다양화되고, 고속 대용량의 파일 전송이 가능해지고 있는데 반해, 장문의 문자 또는 메일 등의 다양한 문자 정보를 입력하기가 불편하다는 단점도 있다.

더욱이, 폴딩 방식의 힌지 장치를 적용한 휴대 단말기는 덮개의 오픈 시, 그 덮개의 한정된 오픈 영역에서 디스플레이부를 통해 화상을 디스플레이시키기 때문에, 대화면으로서 동영상, DMB, 게임 등과 같은 멀티 미어어 서비스를 이용하고자 하는 사용자의 욕구를 충족시키지 못하고 있는 실정이다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예는 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 각각 디스플레이부를 지닌 본체와 덮개의 폴딩 및 스윙 동작을 가능케 하여 각 디스플레이부의 결합으로서 대화면의 디스플레이를 구현할 수 있으며, 다양한 멀티 미디어 서비스를 편리하게 이용할 수 있고, 장문의 문자 또는 메일 등의 다양한 문자 정보를 보다 편리하게 입력할 수 있도록 하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치를 제공한다.

이를 위해 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치는, 전면에 제1 디스플레이부를 지닌 본체와, 배면에 상기 제1 디스플레이부와 상호 대면하는 제2 디스플레이부를 지닌 덮개를 포함하는 휴대 단말기에 있어, 상기 본체 및 덮개에 상호 연결되게 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 덮개에 실질적으로 연결되게 설치되는 제1 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 덮개를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제1 힌지 모듈과, ⅱ)상기 제1 힌지축과 상호 평행하게 배치되면서 상기 본체에 실질적으로 연결되게 설치되는 제2 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 본체를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제2 힌지 모듈과, ⅲ)상기 제1 및 제2 디스플레이부가 상호 대면한 상태에서 상기 덮개와 본체를 좌우 방향으로 회전시키거나 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개방한 상태에서 상기 본체와 덮 개를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 제3 힌지 모듈을 포함하며, 상기 제3 힌지 모듈은 상기 제1 힌지축과 연결되게 설치되는 제1 회전 케이스와, 상기 제2 힌지축과 연결되게 설치되는 제2 회전 케이스와, 상기 제1 및 제2 힌지축에 수직하는 방향으로 배치되면서 상기 제1 및 제2 회전 케이스를 상호 회전 가능하게 지지하는 제3 힌지축을 포함하여 이루어진다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제1 힌지 모듈은 상기 제1 힌지축 상에 회전 및 직선 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 힌지축의 일측 단부에서 스토핑이 이루어지는 제1 이동캠과, 상기 제1 이동캠에 대응하여 상기 제1 힌지축의 일측 단부에 고정되게 설치되며, 상기 제1 이동캠과 상호 캠 접촉하는 제1 고정캠과, 상기 제1 이동캠을 감싸면서 상기 덮개에 고정되게 설치되며, 상기 제1 이동캠과 함께 상기 제1 힌지축에 회전 가능하게 장착되는 제1 하우징과, 상기 제1 하우징 내부에서 상기 제1 힌지축에 장착되어 상기 제1 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제1 탄성부재를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제1 힌지 모듈은 상기 제1 힌지축 상에 장착되어 상기 제1 하우징의 회전을 지지하는 제1 부시부재와, 상기 제1 하우징과 상기 제1 힌지축을 결합하기 위해 상기 제1 부시부재와 밀착되게 상기 제1 힌지축 상에 장착되는 제1 링부재를 더욱 포함할 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제1 이동캠은 상기 제1 고정캠과 캠 접촉하는 제1 캠 돌기와, 상기 덮개의 기설정된 회전 범위를 규제하기 위한 제1 회전 방지돌기를 형성할 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제2 힌지 모듈은 상기 제2 힌지축 상에 회전 및 직선 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 힌지축의 일측 단부에서 스토핑이 이루어지는 제2 이동캠과, 상기 제2 이동캠에 대응하여 상기 제2 힌지축의 일측 단부에 고정되게 설치되며, 상기 제2 이동캠과 상호 캠 접촉하는 제2 고정캠과, 상기 제2 이동캠을 감싸면서 상기 본체에 고정되게 설치되며, 상기 제2 이동캠과 함께 상기 제2 힌지축에 회전 가능하게 장착되는 제2 하우징과, 상기 제2 하우징 내부에서 상기 제2 힌지축에 장착되어 상기 제2 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제2 탄성부재를 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제2 힌지 모듈은 상기 제2 힌지축 상에 장착되어 상기 제2 하우징의 회전을 지지하는 제2 부시부재와, 상기 제2 하우징과 상기 제2 힌지축을 결합하기 위해 상기 제2 부시부재와 밀착되게 상기 제2 힌지축 상에 장착되는 제2 링부재를 더욱 포함할 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제2 이동캠은 상기 제2 고정캠과 캠 접촉하는 제2 캠 돌기와, 상기 본체의 기설정된 회전 범위를 규제하기 위한 제2 회전 방지돌기를 형성할 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제1 힌지축은 다른 일측 단부가 체결 볼트를 통하여 상기 제1 회전 케이스에 고정되게 설치될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제2 힌지축은 다른 일측 단부가 체결 볼트를 통하여 상기 제2 회전 케이스에 고정되게 설 치될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지축은 상기 제1 및 제2 회전 케이스 사이에서 상기 제2 회전 케이스에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지축은 원통 형상으로 이루어지며, 외주면에 적어도 하나의 평면부가 형성될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지 모듈은 상기 제3 힌지축에 고정 가능하게 끼워지며, 상기 제1 회전 케이스의 내벽면으로 결합되는 회전 플레이트와, 상기 제3 힌지축에 회전 가능하게 끼워지며, 상기 제2 회전 케이스의 내벽면으로 결합되는 제3 고정캠과, 상기 회전 플레이트와 상기 제3 고정캠 사이에서 상기 제3 힌지축에 고정 가능하게 끼워지며, 상기 제3 힌지축에 직선 이동 가능하게 설치되는 제3 이동캠과, 상기 제3 이동캠을 감싸면서 상기 제3 힌지축에 장착되는 제3 하우징과, 상기 제3 하우징 내부에서 상기 제3 힌지축에 장착되어 상기 제3 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제3 탄성부재를 더욱 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 고정캠은 상면에 제3 캠 돌기를 지닌 플레이트 형상으로 이루어질 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 이동캠은 링 형태로서 이루어지며, 상기 제3 캠 돌기와 캠 접촉하는 제4 캠 돌기를 형성할 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지축은 상기 제1 및 제2 회전 케이스 사이에서 상기 제1 및 제2 회전 케이스의 바닥면에 회전 가능하게 장착될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지축은 상기 제2 회전 케이스에 대응하는 단부에 상기 제3 고정캠의 하면으로 지지되는 지지 돌기가 원주 방향을 따라 돌출되게 형성될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제2 회전 케이스는 그 바닥면에 상기 지지 돌기가 회전 가능하게 결합될 수 있는 원형의 축홈이 형성되고, 상기 축홈과 연결되는 결합홈이 형성될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 지지 돌기는 서로 마주하는 양측에 평면부가 각각 형성되고, 상기 각 평면부를 잇는 가상선을 중심으로 서로 다른 회전 반경을 지닌 비대칭형으로 이루어질 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 고정캠의 하면에는 상기 결합홈에 결합되며 상기 지지 돌기의 각 평면부와 걸림이 이루어지는 제3 회전 방지돌기가 형성될 수 있다.

상기 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 제3 힌지 모듈은 상기 제1 및 제2 회전 케이스에 상기 제3 힌지축을 통해 상호 연결된 중공을 형성할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 덮개와 본체에 상하 방향으로 오픈시킨 상태에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있으므로, 본체의 제1 디스플레이부와 덮개의 제2 디스플레이부를 하나의 화면으로서 결합할 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 하나로 결합된 제1 및 제2 디스플레이부를 통해 대화면의 디스플레이를 구현할 수 있으므로, 디스플레이부를 대화면으로서 활용하기를 원하는 사용자의 욕구를 충족시킴으로써 당 업계에서의 경쟁적 우위를 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 대화면의 디스플레이를 통해 DMB, 동영상, 게임 등과 같은 멀티 미디어 서비스 등을 편리하게 이용할 수 있으며, 쿼티 자판 배열을 지닌 제1 디스플레이부의 터치 조작으로서 제2 디스플레이부를 통해 다양한 정보를 편리하게 입력하거나 게임 등을 보다 편리하게 이용할 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 제3 힌지 모듈의 제1 및 제2 회전 케이스에 상호 연통되는 중공을 형성하고 있기 때문에, 그 중공으로 열쇠 고리, USB 메모리 등과 같은 장식품을 결합함으로써 휴대 단말기의 상품성을 더욱 극대화시킬 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 본체와 덮개가 상호 대면한 클로즈 상태에서 본체와 덮개를 좌우 방향으로 회전시킬 수 있으므로, 본체의 제1 디스플레이부와 덮개의 제2 디스플레이부를 하나로 결합하지 않고, 쿼티 자판 배열을 지닌 제1 디스플레이부의 터치 조작으로서 제2 디스플레이부를 통해 다양한 문자 정보를 입력하거나 게임 등을 보다 편리하게 이용할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치가 작용되는 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기의 일 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대 단말기의 작동 모드를 나타내 보인 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)가 적용되는 휴대 단말기(1)는 음성/화상 통화, 메시지 전송 등 이동 통신 기능을 기본적으로 수행하면서, 데이터 입력이나 DMB, 동영상, 게임 등과 같은 멀티 미디어 서비스를 이용할 수 있는 이동 통신 단말기를 그 예로 들 수 있다.

이러한 휴대 단말기(1)는 본체(2)와 덮개(3)를 포함하여 구성되는 바, 기본적으로 덮개(3)와 본체(2)가 상하 방향으로 회전하면서 그 덮개(3)의 개폐가 이루어질 수 있는 상하 회전 방식(당 업계에서는 통상적으로 "폴딩 방식" 이라고 한다)의 일반적인 휴대폰으로서 구성될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 휴대 단말기(1)를 세로 방향으로 세워 놓고 정면에서 보았을 때를 기준으로 하는데, 이하에서는 도 1에서와 같이 휴대 단말기(1)의 덮개(3)가 본체(2)에 대하여 클로즈된 상태를 기준으로 할 때, 사용자를 향하는 면을 전면으로 정의할 수 있다.

또한, 상기 본체(2) 및 덮개(3)의 폭 방향(X축 방향)을 좌우 방향으로 정의할 수 있고, 길이 방향(Y축 방향)을 상하 방향으로 정의할 수 있으며, 덮개(3)가 본체(2)에 대하여 오픈된 상태에서 XY 평면에 따른 덮개(3)와 본체(2)의 회전 방향을 시계 또는 반시계 방향으로 정의할 수 있다.

즉, 상기 휴대 단말기(1)는 덮개(3)와 본체(2)가 Z축 영역에서 상하 방향으로 회전함으로써 그 덮개(3)의 개폐 동작이 이루어진다.

그러나, 이와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서, 사용자를 기준으로 하는 휴대 단말기(1)의 위치에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 실시예의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

여기서, 상기 휴대 단말기(1)의 본체(2) 및 덮개(3)는 좌우 방향의 폭 보다 상하 방향의 길이가 상대적으로 긴 장방형 바디로서 이루어진다.

그리고, 상기 휴대 단말기(1)는 도 2에서와 같이 본체(2)의 전면에 터치 스크린으로서의 제1 디스플레이부(4)를 구성하고 있으며, 덮개(3)의 배면에 액정 표시 패널로서의 제2 디스플레이부(5)를 구성하고 있다.

상기 제1 및 제2 디스플레이부(4, 5)는 본체(2) 및 덮개(3)의 길이 방향을 따라 한 쪽 가장자리 끝까지 배치되는 바, DMB, 동영상, 게임 등과 같은 멀티 미디어를 디스플레이 한다.

이 경우, 상기 제1 디스플레이부(4)는 휴대 단말기(1)의 사용 메뉴 키, 방향 전환 키, 알파벳과 한글의 입력이 가능한 자판 배열의 쿼티(qwerty)형 키의 디스플레이 및 키 작동 구현이 가능한 구조로서 이루어진다.

상기와 같은 휴대 단말기(1)는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)를 통하여 도 2에서와 같은 제1 모드(M1), 제2 모드(M2) 및 제3 모드(M3)의 작동을 구현할 수 있다.

상기 제1 모드(M1)는 본체(2)와 덮개(3)의 클로즈 모드로서, 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)가 상호 대면(0도)하고 있는 상태를 말한다.

상기 제2 모드(M2)는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)를 통하여 덮개(3)와 본체(2)를 각각 일정 각도(예를 들면 90도)로서 상하 방향으로 회전시킴으로써 그 덮개(3)와 본체(2)를 기준 오픈 각도(예를 들면 180도)로서 오픈할 수 있는 오픈 모드를 의미한다.

즉, 상기 제2 모드(M2)에서는 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)가 상하 방향으로 떨어져 배치되며 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작을 통한 음성/화상 통신이 이루어지고, 제2 디스플레이부(5)를 통해 멀티 미디어의 디스플레이가 이루어진다.

그리고, 상기 제3 모드(M3)는 제2 모드(M2)의 오픈 상태에서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)를 통하여 본체(2)와 덮개(3)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있는 스윙 모드를 의미한다.

따라서, 상기 제3 모드(M3)에서는 본체(2)와 덮개(3)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 폭 방향을 따라서 하나로 합칠 수 있게 된다.

이 경우는 공지 기술에 따른 디스플레이 구동 모듈의 인터페이스 제어를 통해 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 하나로 결합하여 대화면의 디스플레이를 통해 멀티 미디어 등을 편리하게 이용할 수 있게 된다.

또한, 이 경우는 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 하나로 결합하지 않고, 쿼티 자판 배열을 지닌 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작으로서 제2 디스플레이부(5)를 통해 다양한 정보를 편리하게 입력하거나 게임 등을 보다 편리하게 이용할 수도 있게 된다.

지금까지 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)는 휴대 단말기(1)로서 이동 통신이 가능한 일반적인 휴대폰에 적용되는 것을 예로 들었으나, 반드시 이에 한정되지 않고, PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart phone), 핸드 헬드(hand held) PC, MP3/MP4 플레이어, 게임기 등과 같은 휴대용 전기전자장치에 적용될 수도 있다.

이러한 휴대용 전기전자장치는 CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈(IrDA), 유무선 랜카드와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 게임 아이템 등과 같은 멀티미디어 재생 기능을 수행하는 소정의 마이크로프로세서를 구비할 수 있다.

한편, 상기와 같은 휴대 단말기(1)에 적용되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)는 휴대 단말기(1)의 본체(2) 및 덮개(3) 사이에서 이들 본체(2) 및 덮개(3)에 상호 연결되게 구성된다.

이를 위해 도 2의 제2 모드(M2)를 기준으로, 상기 본체(2)의 상단부 및 덮개(3)의 하단부에는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치(100)를 장착하기 위한 힌지 아암(6, 7)을 각각 형성하고 있다.

이하, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기용 힌지장치(100)의 구성을 앞서 개시한 도면들 및 도 3 및 도 4를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치를 도시한 결합 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치(100)는 기본적으로, 제1 힌지 모듈(10)과, 제2 힌지 모듈(40)과, 제3 힌지 모듈(70)을 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 실시예에서, 상기 제1 힌지 모듈(10)은 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 개폐할 수 있도록 그 덮개(3)를 상하 방향으로 회전시키기 위한 것이다.

여기서, 상기 제1 힌지 모듈(10)은 덮개(3)의 기설정된 전체 회전 구간(예를 들면 90도)을 기준할 때, 본체(2)에 대하여 덮개(3)를 상하 방향으로 일정 구간 회전시키게 되면, 나머지 구간에서 그 덮개(3)가 자동으로 회전하는 이른 바 클릭(Click) 타입의 힌지 모듈로서 구성된다.

이러한 제1 힌지 모듈(10)은 도 3 내지 도 5에서와 같이, 제1 힌지축(11)과, 제1 이동캠(15)과, 제1 고정캠(21)과, 제1 하우징(25)과, 제1 탄성부재(31)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 힌지축(11)은 덮개(3)의 상하 방향 회전을 지지하기 위한 회전 중심축으로서, 덮개(3)의 힌지 아암(7)에 실질적으로 연결되게 설치된다.

구체적으로, 상기 제1 힌지축(11)은 일측 단부로서의 제1 부분(12a)과, 제1 부분(12a)에 일체로서 연결되는 제2 부분(12b)과, 다른 일측 단부로서 제2 부분(12b)에 일체로서 연결되는 제3 부분(12c)으로 구성된다.

상기 제1 부분(12a)은 최초 원형의 단면에서 양측에 평면을 형성하고 있는 형태로 이루어지며, 제2 부분(12b)은 제1 부분(12a) 보다 상대적으로 작은 직경을 지닌 원형의 단면 형태로 이루어진다.

그리고, 상기 제3 부분(12c)은 제2 부분(12b)과 동일한 직경을 지니며 최초 원형의 단면에서 양측에 평면을 형성하고 있는 형태로서 이루어진다.

이 경우, 상기 제2 부분(12b)에는 외주 방향으로 제1 장착홈(13)이 형성되어 있으며, 제3 부분(12c)에는 체결 볼트(JB)의 체결이 가능한 제1 체결홀(14)이 형성된다.

상기 제1 이동캠(15)은 제1 힌지축(11) 상에서 회전 가능하며, 그 제1 힌지축(11)의 길이 방향을 따라 직선 왕복 이동 가능하게 설치되며, 제1 힌지축(11)의 제1 부분(12a)에서 스토핑이 이루어지게 장착된다.

이러한 제1 이동캠(15)은 대략 사각형의 단면으로서 모서리 부분이 라운드 진 형태로 이루어지며, 중앙에는 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b)이 끼워질 수 있 는 원형의 제1 삽입공(16)이 형성된다.

상기 제1 이동캠(15)은 도 6에서와 같이, 캠 프로파일 상에 산과 골 형태의 제1 캠 돌기(17)를 형성하고 있으며, 덮개(3)의 기설정된 회전 범위(예를 들면 90도)를 규제하기 위한 제1 회전 방지돌기(18)를 형성하고 있다.

이 때, 상기 제1 회전 방지돌기(18)는 덮개(3)의 회전 범위를 90도로 가정할 때, 덮개(3)의 오픈 시 본체(2)와 180도가 유지되어야 하므로 정확히 90도 구간에 형성되며, 덮개(3)를 클로즈 하는 경우에는 그 덮개(3)의 예압을 위해 90도를 넘는 구간에 형성된다.

여기서, 상기 예압이라 함은 덮개(3)가 클로즈된 경우 본체(2)와의 유격을 최소화하기 위해 그 덮개(3)에 폐쇄 방향으로 제공되는 토크를 의미하며, 이러한 예압은 제1 힌지축(11) 및/또는 뒤에서 더욱 설명하는 제2 힌지축(41)에 소정 각도, 예를 들면 1~5도의 예압각을 설정함으로써 덮개(3) 및/또는 본체(2)에 제공된다.

이와 같은 예압과 제1 회전 방지돌기(18)에 의한 덮개(3)의 회전 범위 규제는 제1 이동캠(15)과 제1 고정캠(21)의 상호 보완적인 작용으로서 이루어지므로, 본 장치(100)의 작동 설명에서 더욱 자세하게 다루기로 한다.

상기 제1 고정캠(21)은 제1 이동캠(15)에 캠 접촉하며 덮개(3)의 힌지 아암(7)에 지지된 상태로 제1 힌지축(11)의 제1 부분(12a)에 고정되게 설치된다.

이러한 제1 고정캠(21)은 원형의 형태로서 이루어지며, 제1 힌지축(11)의 제1 부분(12a)에 끼워질 수 있는 제2 삽입공(22)을 중앙에 형성하고 있다.

상기 제1 고정캠(21)은 도 6에서와 같이, 제1 이동캠(15)의 제1 캠 돌기(17)와 캠 접촉하며 제1 회전 방지돌기(18)와 선택적으로 걸림이 이루어지는 한 쌍의 제1 산형부(23)를 형성하는 바, 제1 산형부(23)는 제1 캠 돌기(17)의 골형부에 대응하여 제2 삽입공(22)의 가장자리 측에 180도 간격으로 각각 돌출되게 형성된다.

상기 제1 하우징(25)은 제1 이동캠(15)을 감싸면서 제1 힌지축(11)에 대한 제1 이동캠(15)의 직선 왕복 이동을 지지하는 기능을 하게 된다.

상기 제1 하우징(25)은 덮개(3)의 힌지 아암(7)에 고정되게 설치되며, 제1 이동캠(15)과 함께 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b)에 회전 가능하게 장착되고, 제1 고정캠(21)에 회전 가능하게 결합된다.

여기서, 상기 제1 하우징(25)은 일단이 개방되고, 타단이 폐쇄된 통체로서 구비되며, 사각형의 단면 형상에서 모서리 부분이 라운드 진 형태로 이루어진다.

이 경우, 상기 제1 하우징(25)의 타단에는 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b)이 끼워질 수 있는 원형의 제3 삽입공(26)이 형성된다.

그리고, 상기 제1 하우징(25)은 체결 볼트(JB)를 통하여 덮개(3)의 힌지 아암(7)에 결합되는 제1 결합부(27)를 일체로 형성하고 있다.

상기 제1 결합부(27)는 제1 하우징(25)의 외주면에 길이 방향을 따라 일정 폭으로 돌출되게 형성되며, 그 제1 결합부(27)에는 체결 볼트(JB)가 체결될 수 있는 복수의 제2 체결홀(28)을 형성하고 있다.

상기 제1 탄성부재(31)는 제1 이동캠(15)이 제1 고정캠(21)에 밀착되면서 이들 캠(15, 21)이 상호 캠 접촉할 수 있게 제1 이동캠(15)으로 탄발력을 발휘하기 위한 것이다.

이러한 제1 탄성부재(31)는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 제1 하우징(25)의 내부에서 제1 힌지축(11)에 장착된다.

즉, 상기 제1 탄성부재(31)의 일측 단부는 제1 하우징(25)의 타단에 지지되며, 다른 일측 단부는 제1 이동캠(15)으로 지지된다.

이에 더하여, 본 실시예에 의한 제1 힌지 모듈(10)은 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b)에 대하여 제1 하우징(25)의 회전을 지지하는 제1 부시부재(33)와, 제1 하우징(25)과 제1 힌지축(11)을 결합하기 위한 제1 링부재(36)를 더욱 포함하고 있다.

상기 제1 부시부재(33)는 디스크 형태로서 이루어지며, 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b) 상에 장착되는 바, 제1 하우징(25)의 외측에서 제3 삽입공(26)의 가장자리 측에 밀착되며 상기 제2 부분(12b)의 제1 장착홈(13)에 장착된다.

그리고, 상기 제1 링부재(36)는 E-링으로서 구비되고, 제1 부시부재(33)에 밀착되면서 제1 힌지축(11)의 제2 부분(12b)에 있어 언급한 바 있는 제1 장착홈(13)에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 제2 힌지 모듈(40)은 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 개폐할 수 있도록 그 본체(2)를 상하 방향으로 회전시키기 위한 것이다.

여기서, 상기 제2 힌지 모듈(40)은 본체(2)의 기설정된 전체 회전 구간(예를 들면 90도)을 기준할 때, 덮개(3)에 대하여 본체(2)를 상하 방향으로 일정 구간 회 전시키게 되면, 나머지 구간에서 그 본체(2)가 자동으로 회전하는 이른 바 클릭(Click) 타입의 힌지 모듈로서 구성된다.

이러한 제2 힌지 모듈(40)은 도 3, 4, 7에서와 같이, 제2 힌지축(41)과, 제2 이동캠(45)과, 제2 고정캠(51)과, 제2 하우징(55)과, 제2 탄성부재(61)를 포함하여 이루어진다.

상기 제2 힌지축(41)은 본체(2)의 상하 방향 회전을 지지하기 위한 회전 중심축으로서, 본체(2)의 힌지 아암(6)에 실질적으로 연결되게 설치되며, 제1 힌지 모듈(10)의 제1 힌지축(11)과 상호 평행하게 배치된다.

구체적으로, 상기 제2 힌지축(41)은 일측 단부로서의 제1 부분(42a)과, 제1 부분(42a)에 일체로서 연결되는 제2 부분(42b)과, 다른 일측 단부로서 제2 부분(42b)에 일체로서 연결되는 제3 부분(42c)으로 구성된다.

상기 제1 부분(42a)은 최초 원형의 단면에서 양측에 평면을 형성하고 있는 형태로 이루어지며, 제2 부분(42b)은 제1 부분(42a) 보다 상대적으로 작은 직경을 지닌 원형의 단면 형태로 이루어진다.

그리고, 상기 제3 부분(42c)은 제2 부분(42b)과 동일한 직경을 지니며 최초 원형의 단면에서 양측에 평면을 형성하고 있는 형태로 이루어진다.

이 경우, 상기 제2 부분(42b)에는 외주 방향으로 제2 장착홈(43)이 형성되어 있으며, 제3 부분(42c)에는 체결 볼트(JB)의 체결이 가능한 제3 체결홀(44)이 형성된다.

상기 제2 이동캠(45)은 제2 힌지축(41) 상에서 회전 가능하며, 그 제2 힌지 축(41)의 길이 방향을 따라 직선 왕복 이동 가능하게 설치되고, 제2 힌지축(41)의 제1 부분(42a)에서 스토핑이 이루어지게 장착된다.

이러한 제2 이동캠(45)은 대략 사각형의 단면으로서 모서리 부분이 라운드 진 형태로 이루어지며, 중앙에는 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b)이 끼워질 수 있는 원형의 제4 삽입공(46)이 형성된다.

상기 제2 이동캠(45)은 도 8에서와 같이, 캠 프로파일 상에 산과 골 형태의 제2 캠 돌기(47)를 형성하고 있으며, 본체(2)의 기설정된 회전 범위(예를 들면 90도)를 규제하기 위한 제2 회전 방지돌기(48)를 형성하고 있다.

이 때, 상기 제2 회전 방지돌기(48)는 본체(2)의 회전 범위를 90도로 가정할 때, 본체(2)의 오픈 시 덮개(3)와 180도가 유지되어야 하므로 정확히 90도 구간에 형성되며, 본체(2)를 클로즈 하는 경우에는 그 본체(2)의 예압을 위해 90도를 넘는 구간에 형성된다.

여기서, 상기 예압이라 함은 본체(2)가 클로즈된 경우 덮개(3)와의 유격을 최소화하기 위해 그 본체(2)에 폐쇄 방향으로 제공되는 토크를 의미하며, 이러한 예압은 제1 힌지축(11) 및/또는 뒤에서 더욱 설명하는 제2 힌지축(41)에 소정 각도, 예를 들면 1~5도의 예압각을 설정함으로써 덮개(3) 및/또는 본체(2)에 제공된다.

이와 같은 예압과 제2 회전 방지돌기(48)에 의한 본체(2)의 회전 범위 규제는 제2 이동캠(45)과 제2 고정캠(51)의 상호 보완적인 작용으로서 이루어지므로, 본 장치(100)의 작동 설명에서 더욱 자세하게 다루기로 한다.

상기에서, 제2 고정캠(51)은 제2 이동캠(45)에 캠 접촉하며 본체(2)의 힌지 아암(6)에 지지된 상태로 제2 힌지축(41)의 제1 부분(42a)에 고정되게 설치된다.

이러한 제2 고정캠(51)은 원형의 형태로서 이루어지며, 제2 힌지축(41)의 제1 부분(42a)에 끼워질 수 있는 제5 삽입공(52)을 중앙에 형성하고 있다.

상기 제2 고정캠(51)은 도 8에서와 같이, 제2 이동캠(45)의 제2 캠 돌기(47)와 캠 접촉하며 제2 회전 방지돌기(48)와 걸림이 이루어지는 한 쌍의 제2 산형부(53)를 형성하는 바, 제2 산형부(53)는 제2 캠 돌기(47)의 골형부에 대응하여 제5 삽입공(52)의 가장자리 측에 180도 간격으로 각각 돌출되게 형성된다.

상기 제2 하우징(55)은 제2 이동캠(45)을 감싸면서 제2 힌지축(41)에 대한 제2 이동캠(45)의 직선 왕복 이동을 지지하는 기능을 하게 된다.

상기 제2 하우징(55)은 본체(2)의 힌지 아암(6)에 고정되게 설치되며, 제2 이동캠(45)과 함께 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b)에 회전 가능하게 장착되고, 제2 고정캠(51)에 회전 가능하게 결합된다.

여기서, 상기 제2 하우징(55)은 일단이 개방되고, 타단이 폐쇄된 통체로서 구비되며, 사각형의 단면 형상에서 모서리 부분이 라운드 진 형태로 이루어진다.

이 경우, 상기 제2 하우징(55)의 타단에는 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b)이 끼워질 수 있는 원형의 제6 삽입공(56)이 형성된다.

그리고, 상기 제2 하우징(55)은 체결 볼트(JB)를 통하여 본체(2)의 힌지 아암(6)에 결합되는 제2 결합부(57)를 일체로 형성하고 있다.

상기 제2 결합부(57)는 제2 하우징(55)의 외주면에 길이 방향을 따라 일정 폭으로 돌출되게 형성되며, 그 제2 결합부(57)에는 체결 볼트(JB)가 체결될 수 있는 복수의 제4 체결홀(58)을 형성하고 있다.

상기 제2 탄성부재(61)는 제2 이동캠(45)이 제2 고정캠(51)에 밀착되면서 이들 캠(45, 51)이 상호 캠 접촉할 수 있게 제2 이동캠(45)으로 탄발력을 발휘하기 위한 것이다.

이러한 제2 탄성부재(61)는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 제2 하우징(55)의 내부에서 제2 힌지축(41)에 장착된다.

즉, 상기 제2 탄성부재(61)의 일측 단부는 제2 하우징(55)의 타단에 지지되며, 다른 일측 단부는 제2 이동캠(45)으로 지지된다.

이에 더하여, 본 실시예에 의한 제2 힌지 모듈(40)은 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b)에 대하여 제2 하우징(55)의 회전을 지지하는 제2 부시부재(63)와, 제2 하우징(55)과 제2 힌지축(41)을 결합하기 위한 제2 링부재(66)를 더욱 포함하고 있다.

상기 제2 부시부재(63)는 디스크 형태로서 이루어지며, 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b) 상에 장착되는 바, 제2 하우징(55)의 외측에서 제6 삽입공(56)의 가장자리 측에 밀착되며 상기 제2 부분(42b)의 제2 장착홈(43)에 장착된다.

그리고, 상기 제2 링부재(66)는 E-링으로서 구비되고, 제2 부시부재(63)에 밀착되면서 제2 힌지축(41)의 제2 부분(42b)에 있어 언급한 바 있는 제2 장착홈(43)에 장착된다.

본 실시예에서, 상기 제3 힌지 모듈(70)은 덮개(3)와 본체(2)가 제1 및 제2 힌지 모듈(10, 40)을 통해 각각 상하 방향으로 회전하며 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 개방한 상태에서, 그 본체(2)와 덮개(3)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 것이다(도 2의 M2 참조).

여기서, 상기 제3 힌지 모듈(70)은 덮개(3) 및/또는 본체(2)의 전체 회전 구간(예를 들면 180도)을 기준할 때, 덮개(3) 및/또는 본체(2)를 시계 또는 반시계 방향으로 일정 구간 회전시키게 되면, 나머지 구간에서 덮개(3) 및/또는 본체(2)가 자동으로 회전하는 이른 바 클릭(Click) 타입의 힌지 모듈로서 구성된다.

이러한 제3 힌지 모듈(70)은 도 9a에서와 같이, 제1 회전 케이스(71)와, 제2 회전 케이스(75)와, 제3 힌지축(81)과, 회전 플레이트(85)와, 제3 고정캠(91)과, 제3 이동캠(95)과, 제3 하우징(98)과, 제3 탄성부재(99)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1 회전 케이스(71)는 제1 힌지 모듈(10)의 제1 힌지축(11)과 연결되게 설치되는 바, 제1 힌지축(11)의 제3 부분(12c)이 끼워질 수 있는 제1 홈(72)이 형성되고, 체결 볼트(JB)를 체결하기 위한 제5 체결홀(73)이 제1 홈(72)과 연결되게 형성된다.

즉, 상기 제1 회전 케이스(71)는 제1 힌지축(11)의 제3 부분(12c)이 제1 홈(72)에 끼워지며, 제3 부분(12c)의 제1 체결홀(14)이 상기한 제5 체결홀(73)과 일직선을 이룬 상태에서, 체결 볼트(JB)가 제5 체결홀(73)을 관통하여 제1 체결홀(14)에 결속됨으로써 제1 힌지축(11)과 상호 연결되게 설치된다.

이 경우, 상기 제1 회전 케이스(71)는 장착 공간(74)으로서 대략 원형의 홈을 형성하며, 그 장착 공간(74)이 형성된 부분과, 제1 힌지축(11)이 결합되는 부분 이 일체로서 연결된 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 제1 회전 케이스(71)의 장착 공간(74)이 형성된 부분에는 그 장착 공간(74)과 상호 연결되는 한 쌍의 제6 체결홀(74a)을 형성하고 있다.

상기 제2 회전 케이스(75)는 제2 힌지 모듈(40)의 제2 힌지축(41)과 연결되게 설치되는 바, 제2 힌지축(41)의 제3 부분(42c)이 끼워질 수 있는 제2 홈(76)이 형성되고, 체결 볼트(JB)를 체결하기 위한 제7 체결홀(77)이 제2 홈(76)과 연결되게 형성된다.

즉, 상기 제2 회전 케이스(75)는 제2 힌지축(41)의 제3 부분(42c)이 제2 홈(76)에 끼워지며, 제3 부분(42c)의 제3 체결홀(44)이 상기한 제7 체결홀(77)과 일직선을 이룬 상태에서, 체결 볼트(JB)가 제7 체결홀(77)을 관통하여 제3 체결홀(44)에 결속됨으로써 제2 힌지축(41)과 상호 연결되게 설치된다.

이 경우, 상기 제2 회전 케이스(75)는 장착 공간(78)으로서 대략 원형의 홈을 형성하며, 그 장착 공간(78)이 형성된 부분과, 제2 힌지축(41)이 결합되는 부분이 일체로서 연결된 구조로 이루어진다.

그리고, 상기 제2 회전 케이스(75)의 장착 공간(78)이 형성된 부분에는 그 장착 공간(78)과 상호 연결되는 한 쌍의 제8 체결홀(79a)이 형성된다.

또한, 상기 제2 회전 케이스(75)의 내부 바닥면에는 제8 체결홀(79a)의 사이에서 제3 힌지축(81)이 안착될 수 있는 원형의 축홈(79b), 및 축홈(79b)의 가장자리 외측에서 그 축홈(79b)과 연결되는 결합홈(79c)이 형성되어 있다.

상기에서, 제3 힌지축(81)은 제1 및 제2 회전 케이스(71, 75) 사이에서 이들 회전 케이스(71, 75)를 상호 회전 가능하게 지지하는 것으로서, 언급한 바 있는 제1 및 제2 힌지축(11, 41)에 수직하는 방향으로 배치되며, 제1 및 제2 회전 케이스(71, 75)의 바닥면에 회전 가능하게 장착된다.

그리고, 상기 제3 힌지축(81)은 제2 회전 케이스(75)에 대응하는 단부에 지지 돌기(82)가 형성되는 바, 이 지지 돌기(82)는 제2 회전 케이스(75)의 축홈(79b)에 회전 가능하게 결합되는 것으로 그 단부에 원주 방향을 따라 돌출되게 형성된다.

이 경우, 상기 제3 힌지축(81)은 중공을 지닌 원통 형상으로 이루어지며, 지지 돌기(82) 측의 일부를 제외한 나머지 부분의 외주면 양측 및 끝단부의 양측에 제1 평면부(83)를 형성하고 있다.

여기서, 상기한 지지 돌기(82)는 도 9b에서와 같이, 전체적인 형상이 원형으로 이루어지며, 서로 마주하는 양측에 180도 간격으로 제2 평면부(85)가 각각 형성되며, 이들 제2 평면부(85)를 잇는 가상선을 중심으로 서로 다른 회전 반경을 지닌 비대칭형으로서 이루어진다.

상기 회전 플레이트(85)는 제3 힌지축(81)에 대하여 회전하지 않고 고정 가능하게 끼워지는 플레이트로서, 체결 볼트(JB)를 통하여 제1 회전 케이스(71)의 장착 공간(74)에서 내벽면에 고정되게 설치된다.

상기 회전 플레이트(85)는 제3 힌지축(81)이 끼워지며 결합될 수 있는 제7 삽입공(86)을 중앙에 형성하고 있으며, 제7 삽입공(86)의 가장자리 외측으로 제1 회전 케이스(71)의 제6 체결홀(74a)에 대응하는 한 쌍의 제9 체결홀(87)을 형성하 고 있다.

즉, 상기 회전 플레이트(85)는 제7 삽입공(86)으로 제3 힌지축(81)이 끼워지며, 제6 체결홀(74a)과 제9 체결홀(87)이 일직선을 이룬 상태에서, 체결 볼트(JB)가 제6 체결홀(74a)을 관통하여 제9 체결홀(87)에 결속됨으로써 제1 회전 케이스(71)에 견고하게 결합된다.

여기서, 상기 회전 플레이트(85)는 제1 회전 케이스(71)에 고정되게 결합되므로 고정 플레이트라고 명명할 수도 있다.

그러나, 이러한 회전 플레이트(85)는 제3 힌지축(81)에 고정되게 끼워지며 제1 회전 케이스(71)에 고정된 상태로, 제3 힌지축(81)을 중심축으로 하여 제1 회전 케이스(71)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 제1 회전 케이스(71) 및 제3 힌지축(81)과 함께 회전하게 된다는 관점에서 회전의 의미를 갖고 있다.

상기 제3 고정캠(91)은 제3 힌지축(81)에 회전 가능하게 끼워지는 플레이트 형태의 캠으로서 구비되며, 체결 볼트(JB)를 통하여 제2 회전 케이스(75)의 장착 공간(78)에서 내벽면에 고정되게 설치된다.

상기 제3 고정캠(91)은 상면에 평면적으로 돌출된 제3 캠 돌기(92)를 형성하고, 제3 힌지축(81)이 회전 가능하게 끼워질 수 있는 원형의 제8 삽입공(93)을 중앙에 형성하고 있으며, 제8 삽입공(93)의 가장자리 외측으로 제2 회전 케이스(75)의 제8 체결홀(79a)에 대응하는 한 쌍의 제10 체결홀(94)을 형성하고 있다.

즉, 상기 제3 고정캠(91)은 제9 삽입공(93)으로 제3 힌지축(81)이 끼워지며, 저면으로 제3 힌지축(81)의 지지 돌기(82)가 지지되며, 제8 체결홀(79a)과 제10 체 결홀(94)이 일직선을 이룬 상태에서, 체결 볼트(JB)가 제8 체결홀(79a)을 관통하여 제10 체결홀(94)에 결속됨으로써 제2 회전 케이스(75)에 견고하게 결합된다.

그리고, 상기 제3 고정캠(91)의 저면에는 제3 회전 방지돌기(91a)가 돌출되게 형성되는 바, 제3 회전 방지돌기(91a)는 언급한 바 있는 제2 회전 케이스(75)의 결합홈(79c)에 결합되며, 제3 힌지축(81)에 있어 지지 돌기(82)의 각 제2 평면부(85)와 걸림이 이루어진다.

이러한 제3 회전 방지돌기(91a)는 덮개(3) 및 본체(2)가 시계 또는 반 시계 방향으로 회전할 때, 덮개(3) 및 본체(2)의 기설정된 회전 범위(예를 들면 180도)를 규제하기 위한 것이다.

즉, 상기 제3 회전 방지돌기(91a)는 덮개(3) 및 본체(2)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라, 제3 힌지축(81)이 시계 또는 반시계 방향으로 180도 만큼 회전될 수 있도록 규제하는 이른 바 스토퍼로서의 기능을 하게 된다.

여기서, 상기 제3 고정캠(91)은 제2 회전 케이스(75)에 고정되게 결합되므로 고정 플레이트라고 명명할 수도 있다.

그러나, 이러한 제3 고정캠(91)은 제3 힌지축(81)에 회전 가능하게 끼워지며 제2 회전 케이스(75)에 고정된 상태로, 제3 힌지축(81)을 중심축으로 하여 제2 회전 케이스(75)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전함에 따라 제2 회전 케이스(75)와 함께 제3 힌지축(81)을 중심으로 회전하게 된다는 관점에서 회전의 의미를 갖고 있다.

상기 제3 이동캠(95)은 제3 힌지축(81)에 대하여 회전하지 않고, 회전 플레 이트(85)와 제3 고정캠(91) 사이에서 제3 힌지축(81)에 고정 가능하게 끼워지며, 제3 힌지축(81)의 축 방향을 따라 직선 왕복 이동 가능한 링 형태의 캠으로서 구비된다.

이러한 제3 이동캠(95)은 제3 힌지축(81)이 끼워지며 결합될 수 있는 제9 삽입공(96)을 중앙에 형성하고 있으며, 제3 고정캠(91)의 제3 캠 돌기(92)와 상호 캠 접촉하는 제4 캠 돌기(97)을 저면 측에 형성하고 있다.

상기 제3 하우징(98)은 제3 이동캠(95)을 감싸면서 제3 힌지축(81)에 대한 제3 이동캠(95)의 직선 왕복 이동을 지지하는 것으로서, 양단이 개방된 원통 형상의 통체로서 제3 힌지축(81)에 장착된다.

그리고, 상기 제3 탄성부재(99)는 제3 이동캠(95)이 제3 고정캠(91)에 밀착되면서 이들 캠(91, 95)이 상호 캠 접촉할 수 있게 제3 이동캠(95)으로 탄발력을 발휘하기 위한 것이다.

이러한 제3 탄성부재(99)는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 제3 하우징(98)의 내부에서 제3 힌지축(81)에 장착된다.

대안으로서, 상기 제3 탄성부재(99)는 압축 코일 스프링으로서 구비되는 것에 반드시 한정되지 않고, 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 디스크 스프링으로 구비될 수도 있다.

즉, 상기 제3 탄성부재(99)의 일측 단부는 언급한 바 있는 회전 플레이트(85)에 지지되고, 다른 일측 단부는 제3 이동캠(95)의 상면 측으로 지지된다.

이상에서와 같이 본 실시예에서는 제1 힌지 모듈(10)의 제1 힌지축(11)이 제 3 힌지 모듈(70)의 제1 회전 케이스(71)에 고정되며 제1 하우징(25)이 덮개(3)의 힌지 아암(7)에 고정되고, 제2 힌지 모듈(40)의 제2 힌지축(41)이 제3 힌지 모듈(70)의 제2 회전 케이스(75)에 고정되며 제2 하우징(55)이 본체(2)의 힌지 아암(6)에 고정되므로, 제3 힌지 모듈(70)의 제1 및 제2 회전 케이스(71, 75)는 상호 밀착되면서 제3 힌지축(81)을 통해 회전 가능하게 지지된다.

또한, 본 실시예에서는 상기 제1 및 제2 회전 케이스(71, 75)가 상호 밀착되면서 각각의 장착 공간(74, 78)이 하나의 공간으로 합쳐지게 되는데, 그 공간을 컨넥터 케이블(미도시)의 설치 경로로서 이용할 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기용 힌지장치(100)의 작동 과정을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 실시예에서는 도 2에서와 같이 휴대 단말기(1)의 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)가 상호 대면(0도)하고 있는 클로즈 상태의 제1 모드(M1)를 초기 시작점으로 설정한다.

도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체의 클로즈 상태를 설명하기 위한 캠 선도이다.

도면을 참조하면, 상기 제1 모드(M1)에서, 제1 힌지 모듈(10)의 제1 이동캠(15)은 제1 탄성부재(31)의 탄성력에 의해 제1 고정캠(21)에 밀착되며 상호 캠 접촉하고 있으며, 제2 힌지 모듈(40)의 제2 이동캠(45) 또한 제2 탄성부재(61)의 탄성력에 의해 제2 고정캠(51)에 밀착되며 상호 캠 접촉하고 있다(도 5 및 도 7 참 조).

여기서, 상기 제1 고정캠(21)의 제1 산형부(23)는 도 10의 (a)에서와 같이 제1 이동캠(15)의 제1 캠 돌기(17) 사이에서 골 부분으로부터 이탈되며, 제2 고정캠(51)의 제2 산형부(53)는 도 10의 (b)에서와 같이 제2 이동캠(45)의 제2 캠 돌기(47) 사이에서 골 부분으로부터 이탈된 상태에 있다.

즉, 상기 제1 고정캠(21)의 제1 산형부(23)는 제1 이동캠(15)으로 작용하는 제1 탄성부재(31)의 탄성력에 의해 제1 캠 돌기(17)의 경사 구간에 밀착되고, 제2 고정캠(51)의 제2 산형부(53)는 제2 이동캠(45)으로 작용하는 제2 탄성부재(61)의 탄성력에 의해 제2 캠 돌기(47)의 경사 구간에 밀착된 상태에 있다.

이는 제1 힌지 모듈(10)의 제1 힌지축(11) 및/또는 제2 힌지 모듈(40)의 제2 힌지축(41)에 소정 각도(예를 들면 1~5도)의 예압각을 부여하고 있기 때문이다.

따라서, 상기 제1,2 이동캠(15, 45)은, 제1,2 탄성부재(31, 61)의 탄성 가압력에 의해 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)가 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 경사 구간에 각각 밀착되므로, 제1,2 산형부(23, 53)가 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 골 부분에 맞물리는 방향으로 회전력이 작용하게 된다.

이로써, 상기 제1 모드(M1)에서 제1,2 힌지 모듈(10, 40)의 제1,2 힌지축(11, 41)에 제1,2 하우징(25, 55)이 회전 가능하게 장착되고, 이들 하우징(25, 55)이 덮개(3) 및 본체(2)에 각각 고정되므로, 제1,2 이동캠(15, 45)의 회전력이 제1,2 하우징(25, 55)을 통해 덮개(3) 및 본체(2)에 전달됨에 따라, 그 덮개(3) 및 본체(2)는 이들의 폐쇄 방향으로 작용하는 소정 토크의 예압을 제공받게 된다.

이는 덮개(3)와 본체(2)가 0도로서 폐쇄된 경우, 휴대 단말기(1)의 위치가 변경되더라도 상기의 충분한 예압을 통하여 덮개(3)와 본체(2)가 자중에 의해 벌어지는 등의 현상을 방지할 수 있으므로, 휴대 단말기(1)의 상품성을 더욱 극대화시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 제1 모드(M1)에서, 제3 힌지 모듈(70)의 제3 고정캠(91)과 제3 이동캠(95)은 제3 캠 돌기(92)와 제4 캠 돌기(97)가 서로 맞물리면서 제3 탄성부재(99)의 탄성력에 의해 상호 밀착되며 캠 접촉하고 있다.(도 9a 참조).

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체가 개방되는 작동 상태를 도시한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에서는 도 2의 제1 모드(M1) 상태에서, 제2 모드(M2)와 같이 덮개(3)와 본체(2)를 상하 방향으로 회전시킨다.

그러면, 상기 덮개(3)와 본체(2)가 상하 방향으로 회전함에 따라 제1 및 제2 힌지 모듈(10), 40)의 제1 및 제2 하우징(25, 55) 또한 상호 반대 방향으로 회전하게 된다.

구체적으로, 상기 덮개(3)와 본체(2)의 각 전체 회전 구간(예를 들면 90도)에서 사용자에 의해 덮개(3)와 본체(2)를 일정 구간 상하 방향으로 회전시키게 되면, 제1,2 하우징(25, 55)이 상호 반대 방향으로 회전함에 따라 제1,2 힌지 모듈(10, 40)의 제1,2 이동캠(15, 45) 또한 제1,2 힌지축(11, 41)을 중심으로 하여 반대 방향으로 회전하게 된다.

이 과정에서, 상기 제1 이동캠(15)이 회전함에 따라, 제1 고정캠(21)의 제1 산형부(23)는 도 11의 (a)에서와 같이 제1 이동캠(15)에 있어 제1 캠 돌기(17)의 경사 구간에 밀착된 상태로 슬립되면서 그 캠 돌기(17)의 만곡점(대략 60도 구간)에 도달하게 된다(도 12의 (a) 참조).

그리고, 상기 제2 이동캠(45)이 회전함에 따라, 제2 고정캠(51)의 제2 산형부(53)는 도 11의 (b)에서와 같이 제2 이동캠(45)에 있어 제2 캠 돌기(47)의 경사 구간에 밀착된 상태로 슬립되면서 그 캠 돌기(47)의 만곡점(대략 60도 구간)에 도달하게 된다(도 12의 (b) 참조).

이에, 상기 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)는 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 만곡점에 도달하는 순간까지 제1,2 이동캠(15, 45)을 가압하게 되고, 제1,2 이동캠(15, 45)은 제1,2 탄성부재(31, 61)를 최대로 압축하며 제1,2 힌지축(11, 41)을 따라 이동하며 회전하게 된다.

이 상태에서, 상기 덮개(3) 및 본체(2)에 상하 방향으로 작용하는 힘을 좀더 가하게 되면, 그 만큼 제1,2 하우징(25, 55)이 회전함에 따라 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)는 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 만곡점을 벗어나게 된다.

그 순간, 상기 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)는 제1,2 탄성부재(31, 61)의 탄성 복원력에 의해 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 경사 구간에 밀착된 상태로 슬립되면서 이들 캠 돌기(17, 47)의 골 부분에 맞물리게 된다.

상기 과정에서 제1,2 이동캠(15, 45)은 제1,2 힌지축(11, 41)을 따라 이동하며 상하 방향으로 회전하게 되고, 제1,2 하우징(25, 55) 또한 상하 방향으로 회전 하게 된다.

결과적으로, 상기 덮개(3)와 본체(2)는 제1,2 이동캠(15, 45)의 회전력에 의해 나머지 구간에서 자동으로 회전하게 되며, 일정 각도(예를 들면 180도)로서 오픈된다.

한편, 상기와 같이 덮개(3)와 본체(2)를 오픈하는 과정에서, 제1,2 이동캠(15, 45)에 작용하는 토크 차에 의해 제1,2 이동캠(15, 45)이 선별적으로 회전하는 경우, 제1,2 캠 돌기(17, 47)의 만곡점이 시작되는 구간에서 제1,2 산형부(23, 53)의 슬립 방향이 바뀌는 등 오동작이 발생할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에서는 제1,2 이동캠(15, 45)에 작용하는 토크 차에 의해 제1,2 이동캠(15, 45)이 선별적으로 회전하더라도 도 13에서와 같이 제1,2 이동캠(15, 45)에 제1,2 회전 방지돌기(18, 48)를 형성하고 있기 때문에, 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)가 제1,2 회전 방지돌기(18, 48)에 선별적으로 규제되면서 덮개(3)와 본체(2)는 기설정된 회전 범위으로서 오픈될 수 있다.

즉, 상기의 경우 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)가 덮개(3)와 본체(2)의 기설정된 회전 구간에서 제1,2 회전 방지돌기(18, 48)에 선별적으로 스토핑되기 때문에, 오동작을 일으킨 제1 힌지 모듈(10) 또는 제2 힌지 모듈(40)의 제1 이동캠(15) 또는 제2 이동캠(45)이 더 이상 회전하지 못하도록 함으로써 덮개(3)와 본체(2)의 오픈 형상을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예에 의한 제2 모드(M2)에서 덮개(3)와 본체(2)가 제1,2 힌지축(11, 41)을 중심으로 일정 각도(예를 들면 180)로서 오픈되므로, 휴대 단말 기(1)는 외형상 일반적인 폴더형 단말기와 동일함을 알 수 있다.

이로써, 본 실시예에서는 상기와 같이 덮개(3)와 본체(2)가 오픈된 때, 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)가 상하 방향으로 떨어져 배치되며 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작을 통한 음성/화상 통신이 이루어지고, 제2 디스플레이부(5)를 통해 멀티 미디어의 디스플레이가 이루어진다(도 2 참조).

도 14는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체가 완전히 개방된 상태에서 덮개와 본체를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키는 작동 상태를 설명하기 위한 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에서는 도 2의 제2 모드(M2)에서와 같이 덮개(3)와 본체(2)가 오픈된 상태에서, 제3 모드(M3)와 같이 덮개(3)와 본체(2)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 제3 모드(M3)에서 덮개(3)와 본체(2)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키게 되면, 제1,2 힌지 모듈(10, 40)의 제1,2 힌지축(11, 41)이 덮개(3)와 본체(2)에 각각 연결되고 제3 힌지 모듈(70)의 제1,2 회전 케이스(71, 75)에 각각 고정되어 있기 때문에, 제1,2 회전 케이스(71, 75)는 반대 방향으로 회전하게 된다.

그러면, 상기 제3 힌지 모듈(70)의 회전 플레이트(85)가 제3 힌지축(81)에 고정된 상태로 제1 회전 케이스(71)에 결합되어 있기 때문에, 제1 회전 케이스(71)가 회전함에 따라 제3 힌지축(81)은 도면에서의 시계 방향으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 제3 힌지 모듈(70)의 제3 이동캠(95)은 제3 힌지축(81)에 고정되게 결합되어 있기 때문에, 제3 힌지축(81)과 함께 시계 방향으로 회전하게 된다.

이와 동시에, 상기 제3 힌지 모듈(70)의 제3 고정캠(91)은 제3 힌지축(81)에 회전 가능하게 끼워지며 제2 회전 케이스(75)에 결합되어 있기 때문에, 제2 회전 케이스(75)가 회전함에 따라 제3 힌지축(81)을 중심으로 하여 도면에서의 반시계 방향으로 회전하게 된다.

상기한 과정에서, 제3 고정캠(91)의 제3 캠 돌기(92)와 제3 이동캠(95)의 제4 캠 돌기(97)는 상호 캠 접촉하게 되며, 제3 이동캠(95)으로 제3 탄성부재(99)의 탄성력이 작용함에 따라, 덮개(3)와 본체(2)를 시계 또는 반시계 방향으로 일정 구간 회전시키게 되면, 각 캠 돌기(97)와 제3 탄성부재(99)의 상호 보완적인 작용으로 나머지 구간에서 덮개(3)와 본체(2)가 자동으로 회전하게 된다.

본 실시예에서는 상기와 같이 덮개(3)와 본체(2)를 동시에 시계 및 반시계 방향으로 함께 회전시키는 예를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고 덮개(3)와 본체(2)를 선별적으로 회전시킬 수도 있다.

따라서, 상기 제3 모드(M3)에서는 본체(2)와 덮개(3)를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 폭 방향을 따라서 하나로 합칠 수 있게 된다(도 2 참조).

여기서, 상기 본체(2)와 덮개(3)가 시계 또는 반시계 방향으로 회전하며 제1 디스플레이부(4)와 제2 디스플레이부(5)가 폭 방향을 따라서 하나로 합쳐지는 과정에, 제3 힌지축(81)은 시계 또는 반시계 방향으로 대략 180도 만큼 회전하게 된다.

이 때, 제3 고정캠(91)의 제3 회전 방지돌기(91a)가 제2 회전 케이스(75)의 결합홈(79c)에 결합된 상태로, 도 9b에서와 같이 제3 힌지축(81)의 지지 돌기(82)의 각 제2 평면부(85)와 걸림이 이루어지고, 그 지지 돌기(82)가 제2 평면부(85)를 잇는 가상선을 중심으로 서로 다른 회전 반경을 지닌 비대칭형으로서 이루어지고 있기 때문에, 제3 힌지축(81)은 180도의 범위에서 시계 또는 반시계 방향으로 회전하게 되며, 그 회전 범위 이상으로 회전하게 되는 것이 제3 회전 방지돌기(91a)에 의해 규제된다.

이로써, 본 실시예에서는 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 하나로 결합하여 대화면의 디스플레이를 통해 멀티 미디어 등을 편리하게 이용할 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에서는 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 하나로 결합하지 않고, 쿼티 자판 배열을 지닌 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작으로서 제2 디스플레이부(5)를 통해 다양한 정보를 편리하게 입력하거나 게임 등을 보다 편리하게 이용할 수도 있다.

한편, 본 실시예에서는 휴대 단말기(1)의 제3 모드(M3)에서 제2 모드(M2)로 변환하거나 제2 모드(M2)에서 제1 모드(M1)로 변환할 경우에는 상술한 바와 같은 과정의 역순으로 작동되므로, 이하에서 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이 경우, 상기 제2 모드(M2)에서 제1 모드(M1)로 변환할 경우, 도 10에서와 같이 제1,2 이동캠(15, 45)에 제1,2 회전 방지돌기(18, 48)를 형성하고 있기 때문에, 제1,2 이동캠(15, 45)에 작용하는 토크 차에 의해 제1,2 이동캠(15, 45)이 선 별적으로 회전하더라도 제1,2 고정캠(21, 51)의 제1,2 산형부(23, 53)가 제1,2 회전 방지돌기(18, 48)에 선별적으로 규제되면서 덮개(3)와 본체(2)는 기설정된 회전 범위으로서 클로즈될 수 있다.

그리고, 이 경우는 제1 힌지 모듈(10)의 제1 힌지축(11) 및 제2 힌지 모듈(40)의 제2 힌지축(41)에 소정 각도의 예압각을 부여하고 있기 때문에, 덮개(3) 및 본체(2)에 이들의 폐쇄 방향으로 소정 토크의 예압이 작용하고 있음은 앞서 설명한 바와 같다.

다른 한편으로, 본 실시예에서는 힌지장치(100)를 통해 휴대 단말기(1)가 도 2와 같이 제2 및 제3 모드(도 2의 M2, M3)로서 작동되는 예를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 도 15에서와 같이 다양한 형태로서 작동될 수도 있다.

즉, 본 실시예에서는 도 15의 (a)에서와 같이, 상기 제1 모드(M1)에서 덮개(3)만을 본체(2)에 대하여 기설정된 회전 범위(예를 들면 90도)로 회전시켜 그 덮개(3)를 직립하게 세움으로써 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작으로 제2 디스플레이부(5)를 통해 DMB, 동영상, 게임 등과 같은 멀티 미디어 서비스를 이용할 수 있다.

그리고, 본 실시예에서는 도 15의 (b)에서와 같이, 상기 제3 모드(M3)에서 본체(2)를 상측 방향으로 기설정된 회전 범위(예를 들면 90도) 만큼 회전시킴으로써 제1 디스플레이부(4)의 터치 조작으로 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 통해 장문의 데이터 입력이나 DMB, 동영상, 게임 등과 같은 멀티 미디어 서비스를 이용할 수도 있다.

대안으로서, 본 실시예에 의한 힌지장치(100)는 도 16 및 도 17에서와 같이 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)가 하나로 합쳐지지 않고, 각각 별개로 구동될 수 있는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기(1A)에 적용될 수도 있다.

이 경우, 상기 휴대 단말기(1A)는 본체(2)의 전면 가장자리 내측으로 터치 스크린으로서의 제1 디스플레이부(4)를 구성하고, 덮개(3)의 배면 가장자리 내측으로 액정 표시 패널로서의 제2 디스플레이부(5)를 구성하고 있다.

여기서, 상기 휴대 단말기(1A)는 힌지장치(100)에 대응하는 본체(2) 및 덮개(3)의 길이 방향 측의 한 쪽 가장자리 부분에 서로 슬립이 가능한 라운드부(2a, 3a)를 형성하고 있다.

따라서, 본 실시예에서는 덮개(3)와 본체(2)가 클로즈 된 제1 모드(M1)에서, 힌지장치(100)를 통해 덮개(3)와 본체(2)를 제2 모드(M2)에서와 같이 상하 방향으로 회전시켜 제1 및 제2 디스플레이부(4, 5)를 오픈할 수 있으며, 제3 모드(M3)에서와 같이 좌우 방향으로 회전시키면서 제1 및 제2 디스플레이부(4, 5)를 오픈할 수도 있다.

이러한 본체(2)와 덮개(3)의 좌우 방향 회전은 그 본체(2) 및 덮개(3)의 한 쪽 가장자리 부분에 서로 슬립이 가능한 라운드부(2a, 3a)를 형성하고 있기 때문에 가능하다.

이로써, 본 실시예에서는 본체(2)의 제1 디스플레이부(4)와 덮개(3)의 제2 디스플레이부(5)를 하나로 결합하지 않고, 쿼티 자판 배열을 지닌 제1 디스플레이 부(4)의 터치 조작으로서 제2 디스플레이부(5)를 통해 다양한 문자 정보를 입력하거나 게임 등을 보다 편리하게 이용할 수 있게 된다.

본 실시예에서, 상기 힌지장치(100)의 작동 및 작용은 앞서 설명한 바와 같으므로, 본 명세서에서 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

한편, 본 실시예에서는 힌지장치(100)를 통해 상기 휴대 단말기(1A)가 제2 및 제3 모드(도 17의 M2, M3)로서 작동되는 예를 설명하였으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 도 18에서와 같이 다양한 형태로서 작동될 수도 있다.

즉, 본 실시예에서는 도 18의 (a)에서와 같이, 상기 제3 모드(M2)에서 힌지장치(100)를 통해 본체(2)만을 덮개(3)에 대하여 기설정된 회전 범위(예를 들면 90도) 만큼 시계 방향으로 회전시키고, 다시 덮개(3) 측으로 일정 각도(예를 들면 90도) 회전시킬 수도 있다.

그리고, 본 실시예에서는 도 18의 (b)에서와 같이, 상기 제2 모드(M2) 또는 제3 모드(M3)에서 힌지장치(100)를 통하여 덮개(3)와 본체(2)를 시계 및 반시계 방향으로 일정 각도 회전시킴으로써 제1 및 제2 디스플레이부(4, 5)가 상호 경사지게 하는 동작을 구현할 수도 있다.

도 19는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치(200)는 전기 실시예의 구조를 기본으로 하면서, 제3 힌지 모듈(170)의 제1 및 제2 회전 케이스(171, 175)에 상호 연통되는 중공(179) 을 형성할 수 있다.

여기서, 상기 중공(179)은 제1 및 제2 회전 케이스(171, 175)에 각각 형성된 구멍이 제3 힌지축(181)의 중공과 상호 연결되면서 이루어진다.

이로써, 본 실시예에서는 제3 힌지 모듈(170)의 중공(179)으로 열쇠 고리, USB 메모리 등과 같은 장식품(미도시)을 결합할 수 있으므로, 결과적으로는 휴대 단말기(1B)의 상품성을 더욱 극대화시킬 수 있다.

본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치(200)의 나머지 구성 및 작용은 전기 실시예에서와 같으므로, 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치가 작용되는 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기의 일 예를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1에 도시된 휴대 단말기의 작동 모드를 나타내 보인 도면이다.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치를 도시한 결합 사시도이다.

도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 5는 도 3의 A-A선에 따른 단면 구성도이다.

도 6은 도 4에 도시된 제1 이동캠 및 제1 고정캠의 캠 선도를 나타내 보인 도면이다.

도 7은 도 3의 B-B선에 따른 단면 구성도이다.

도 8은 도 4에 도시된 제2 이동캠 및 제2 고정캠의 캠 선도를 나타내 보인 도면이다.

도 9a는 도 3의 C-C선에 따른 단면 구성도이다.

도 9b는 도 9a에 도시된 제3 힌지축을 나타내 보인 저면 구성도이다.

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단 말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체가 개방되는 작동 상태를 도시한 단면 구성도이다.

도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체가 개방되는 작동 상태를 설명하기 위한 캠 선도이다.

도 13은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 있어, 덮개와 본체가 완전히 개방된 상태에서의 캠 선도이다.

도 15는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 의해서 다양한 형태로 동작하는 일 예의 휴대 단말기를 도시한 사시도이다.

도 16은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지장치가 작용되는 폴딩 겸용 스윙 방식 휴대 단말기의 다른 예를 도시한 사시도이다.

도 17은 도 16에 도시된 휴대 단말기의 작동 모드를 나타내 보인 도면이다.

도 18은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 의해서 다양한 형태로 동작하는 다른 예의 휴대 단말기를 도시한 사시도이다.

도 19는 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 따른 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴 대 단말기용 힌지장치를 도시한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>

10... 제1 힌지 모듈 11... 제1 힌지축

15... 제1 이동캠 21... 제1 고정캠

25... 제1 하우징 31... 제1 탄성부재

33... 제1 부시부재 36... 제1 링부재

40... 제2 힌지 모듈 41... 제2 힌지축

45... 제2 이동캠 51... 제2 고정캠

55... 제2 하우징 61... 제2 탄성부재

63... 제2 부시부재 66... 제2 링부재

70... 제3 힌지 모듈 71... 제1 회전 케이스

75... 제2 회전 케이스 81... 제3 힌지축

85... 회전 플레이트 91... 제3 고정캠

95... 제3 이동캠 98... 제3 하우징

99... 제3 탄성부재 179... 중공

Claims

전면에 제1 디스플레이부를 지닌 본체와, 배면에 상기 제1 디스플레이부와 상호 대면하는 제2 디스플레이부를 지닌 덮개를 포함하는 휴대 단말기에 있어, 상기 본체 및 덮개에 상호 연결되게 구성되는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치에 관한 것으로서,

상기 덮개에 실질적으로 연결되게 설치되는 제1 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 덮개를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제1 힌지 모듈;

상기 제1 힌지축과 상호 평행하게 배치되면서 상기 본체에 실질적으로 연결되게 설치되는 제2 힌지축을 지니며 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개폐할 수 있도록 상기 본체를 상하 방향으로 회전시키기 위한 제2 힌지 모듈; 및

상기 제1 및 제2 디스플레이부가 상호 대면한 상태에서 상기 덮개와 본체를 좌우 방향으로 회전시키거나 상기 제1 및 제2 디스플레이부를 개방한 상태에서 상기 본체와 덮개를 시계 또는 반시계 방향으로 회전시키기 위한 제3 힌지 모듈을 포함하며,

상기 제3 힌지 모듈은 상기 제1 힌지축과 연결되게 설치되는 제1 회전 케이스와, 상기 제2 힌지축과 연결되게 설치되는 제2 회전 케이스와, 상기 제1 및 제2 힌지축에 수직하는 방향으로 배치되면서 상기 제1 및 제2 회전 케이스를 상호 회전 가능하게 지지하는 제3 힌지축을 포함하여 이루어지는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 힌지 모듈은,

상기 제1 힌지축 상에 회전 및 직선 이동 가능하게 설치되며, 상기 제1 힌지축의 일측 단부에서 스토핑이 이루어지는 제1 이동캠과,

상기 제1 이동캠에 대응하여 상기 제1 힌지축의 일측 단부에 고정되게 설치되며, 상기 제1 이동캠과 상호 캠 접촉하는 제1 고정캠과,

상기 제1 이동캠을 감싸면서 상기 덮개에 고정되게 설치되며, 상기 제1 이동캠과 함께 상기 제1 힌지축에 회전 가능하게 장착되는 제1 하우징과,

상기 제1 하우징 내부에서 상기 제1 힌지축에 장착되어 상기 제1 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제1 탄성부재

를 포함하여 이루어지는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제2 항에 있어서,

상기 제1 힌지 모듈은,

상기 제1 힌지축 상에 장착되어 상기 제1 하우징의 회전을 지지하는 제1 부시부재와,

상기 제1 하우징과 상기 제1 힌지축을 결합하기 위해 상기 제1 부시부재와 밀착되게 상기 제1 힌지축 상에 장착되는 제1 링부재

를 더욱 포함하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제2 항에 있어서,

상기 제1 이동캠은,

상기 제1 고정캠과 캠 접촉하는 제1 캠 돌기와, 상기 덮개의 기설정된 회전 범위를 규제하기 위한 제1 회전 방지돌기를 형성하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제2 힌지 모듈은,

상기 제2 힌지축 상에 회전 및 직선 이동 가능하게 설치되며, 상기 제2 힌지축의 일측 단부에서 스토핑이 이루어지는 제2 이동캠과,

상기 제2 이동캠에 대응하여 상기 제2 힌지축의 일측 단부에 고정되게 설치되며, 상기 제2 이동캠과 상호 캠 접촉하는 제2 고정캠과,

상기 제2 이동캠을 감싸면서 상기 본체에 고정되게 설치되며, 상기 제2 이동캠과 함께 상기 제2 힌지축에 회전 가능하게 장착되는 제2 하우징과,

상기 제2 하우징 내부에서 상기 제2 힌지축에 장착되어 상기 제2 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제2 탄성부재

를 포함하여 이루어지는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제5 항에 있어서,

상기 제2 힌지 모듈은,

상기 제2 힌지축 상에 장착되어 상기 제2 하우징의 회전을 지지하는 제2 부시부재와,

상기 제2 하우징과 상기 제2 힌지축을 결합하기 위해 상기 제2 부시부재와 밀착되게 상기 제2 힌지축 상에 장착되는 제2 링부재

를 더욱 포함하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제5 항에 있어서,

상기 제2 이동캠은,

상기 제2 고정캠과 캠 접촉하는 제2 캠 돌기와, 상기 본체의 기설정된 회전 범위를 규제하기 위한 제2 회전 방지돌기를 형성하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제1 힌지축은 다른 일측 단부가 체결 볼트를 통하여 상기 제1 회전 케이스에 고정되게 설치되고,

상기 제2 힌지축은 다른 일측 단부가 체결 볼트를 통하여 상기 제2 회전 케이스에 고정되게 설치되는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제3 힌지축은,

상기 제1 및 제2 회전 케이스 사이에서 상기 제2 회전 케이스에 회전 가능하게 장착되고,

원통 형상으로 이루어지며, 외주면에 적어도 하나의 평면부가 형성되는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제9 항에 있어서,

상기 제3 힌지 모듈은,

상기 제3 힌지축에 고정 가능하게 끼워지며, 상기 제1 회전 케이스의 내벽면으로 결합되는 회전 플레이트와,

상기 제3 힌지축에 회전 가능하게 끼워지며, 상기 제2 회전 케이스의 내벽면으로 결합되는 제3 고정캠과,

상기 회전 플레이트와 상기 제3 고정캠 사이에서 상기 제3 힌지축에 고정 가능하게 끼워지며, 상기 제3 힌지축에 직선 이동 가능하게 설치되는 제3 이동캠과,

상기 제3 이동캠을 감싸면서 상기 제3 힌지축에 장착되는 제3 하우징과,

상기 제3 하우징 내부에서 상기 제3 힌지축에 장착되어 상기 제3 이동캠으로 탄발력을 발휘하는 제3 탄성부재

를 더욱 포함하여 이루어지는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제10 항에 있어서,

상기 제3 고정캠은 상면에 제3 캠 돌기를 지닌 플레이트 형상으로 이루어지는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제11 항에 있어서,

상기 제3 이동캠은 링 형태로서 이루어지며, 상기 제3 캠 돌기와 캠 접촉하는 제4 캠 돌기를 형성하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제10 항에 있어서,

상기 제3 힌지축은 상기 제1 및 제2 회전 케이스 사이에서 상기 제1 및 제2 회전 케이스의 바닥면에 회전 가능하게 장착되며, 상기 제2 회전 케이스에 대응하는 단부에 상기 제3 고정캠의 하면으로 지지되는 지지 돌기가 원주 방향을 따라 돌출되게 형성되고,

상기 제2 회전 케이스는 그 바닥면에 상기 지지 돌기가 회전 가능하게 결합될 수 있는 원형의 축홈이 형성되고, 상기 축홈과 연결되는 결합홈이 형성되는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제13 항에 있어서,

상기 지지 돌기는 서로 마주하는 양측에 평면부가 각각 형성되고, 상기 각 평면부를 잇는 가상선을 중심으로 서로 다른 회전 반경을 지닌 비대칭형으로 이루어지며,

상기 제3 고정캠의 하면에는 상기 결합홈에 결합되며 상기 지지 돌기의 각 평면부와 걸림이 이루어지는 제3 회전 방지돌기가 형성되는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.
제1 항에 있어서,

상기 제3 힌지 모듈은,

상기 제1 및 제2 회전 케이스에 상기 제3 힌지축을 통해 상호 연결된 중공을 형성하는 폴딩 겸용 스윙 방식의 휴대 단말기용 힌지장치.