KR101004408B1 - 휴대 단말기용 자동 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예는 사용자의 편의에 따라서 적은 힘의 원터치 조작으로서 본체로부터 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키거나, 사용자의 수동 조작으로서 본체로부터 디스플레이 패널을 반자동으로 회동시켜 오픈시킴으로써, 사용 편의성 및 조작성을 향상시키도록

휴대 단말기의 본체에 대하여 디스플레이 패널을 수동 조작으로서 반자동으로 회동시키거나, 원터치 조작으로서, 상기 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키기 위해 상기 본체와 디스플레이 패널을 상호 연결하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어서, 상기 본체와 디스플레이 패널의 사이에서 상기 디스플레이 패널에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부로 일단부가 삽입되며, 회전 가능하게 장착되는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트의 타단부에 끼워진 상태로 고정핀을 통해 상기 회전 샤프트에 고정되며, 상기 본체와 디스플레이 패널 사이에서 상기 본체에 고정되는 회전 헤드; 상기 회전 샤프트와 회전 헤드 사이에서 상기 회전 샤프트에 누름조작이 가능하게 설치되는 버튼유닛; 상기 버튼유닛의 하부에서 상기 회전 샤프트에 끼워지며, 수동작동에 의한 상기 디스플레이 패널의 회동 시, 상호 캠 접촉되고, 상기 버튼유닛의 작동 시, 캠 결합을 해제시키는 캠 어셈블리; 및 상기 하우징의 내부에서 상기 캠 어셈블리의 하부에 배치되고, 일단이 상기 회전 샤프트에 고정되어 회전력이 제공된 상태로 타단이 상기 하우징에 고정되는 메인 탄성부재를 포함하며,

상기 캠 어셈블리는 상기 버튼유닛의 하부에 배치된 상태로, 상기 회전 샤프트를 사이에 두고 상기 버튼유닛의 작동에 따라 상호 분리 가능하게 결합되는 제1 캠; 상기 제1 캠의 외주면 상에서 상, 하부에 각각 장착되어 상기 제1 캠에 탄발력을 제공하는 스냅링; 및 상기 제1 캠의 하부에서 상기 회전 샤프트 상에 끼워져 고정되고, 상기 메인 탄성부재로부터 탄발력을 제공받으며, 상기 제1 캠과 캠 접촉되도록 일면에는 원주방향을 따라 상호 대응하는 위치에 각각 캠돌기가 형성되는 제2 캠으로 이루어지는 휴대 단말기용 자동 힌지장치를 제공한다.

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Description

휴대 단말기용 자동 힌지장치{AUTOMATIC HINGE DEVICE FOR MOBILE PHONE}

본 발명은 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용자의 편의에 따라 본체로부터 디스플레이 패널을 원터치 조작으로서, 자동으로 회동시키거나 수동 조작으로서 반자동으로 회동시켜 오픈시키도록 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 관한 것이다.

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

상기 휴대 단말기는 정보화 시대에 따른 생활의 편의성을 누리기 위해 없어서는 안 될 중요한 필수품 중의 한가지로 자리 잡고 있으며, 특히 휴대폰의 경우 초, 중, 고등학생과 노인 등에 이르기까지 보급 대상이 매우 광범위하다.

상기와 같이 휴대 단말기는 최근 들어 수요량과 사용자층이 급격히 증가함에 따라 이를 이용하는 소비자의 입장에서는 계속해서 새로운 디자인이나 기능이 부여된 제품을 기대하기에 이르렀다.

이러한 휴대 단말기는 키패드가 구비되는 본체와, 디스플레이 패널이 상호 개폐 가능하게 결합되며, 통상 본체에 대한 덮개의 개폐 구조에 따라 폴더형 힌지 방식, 슬라이딩 방식, 및 스윙 방식 등으로 구분할 수 있다.

또한, 휴대 단말기의 다양한 기능이 요구됨에 따라, 단순한 멀티미디어의 감상이 아닌 사용자가 상기 멀티미디어를 직접 편집하거나, 게임 시, 조작의 편의성 향상을 위해 본체와 덮개가 길이방향을 따라 상호 힌지 결합되어 덮개가 본체에 대해 펼쳐지는 펼침 방식도 소비자에게 큰 인기를 끌고 있다.

특히, 상기에서 폴더 방식으로 덮개를 개폐하는 휴대 단말기는 사용이 편리하고 고장이 적으며, 세련된 디자인을 갖게 되는 등의 여러 가지 장점 때문에 최근 들어 가장 많이 적용되는 방식 중의 하나이다.

이러한 폴더 방식의 휴대 단말기는 힌지 장치를 통하여 디스플레이 패널을 본체에 대해 상하 방향으로 개폐시킬 수 있는데, 그 힌지장치는 고정캠, 이동캠, 탄성부재 및 힌지축 등을 구성하여 이루어지는 바, 이들 구성 요소의 상호 작용으로서 덮개를 정해진 각도로 개방 또는 폐쇄할 수 있게 된다.

한편, 최근에는 상기한 폴더 방식의 휴대 단말기에 원터치 조작으로서 작동하는 자동 힌지장치가 적용되는데, 이러한 자동 힌지장치는 사용자가 버튼을 누르면, 본체로부터 디스플레이 패널이 자동으로 회동되어 개방된다.

그러나 상기와 같은 종래 기술에 따른 자동 힌지장치가 적용된 휴대 단말기는 본체로부터 디스플레이 패널을 자동으로 개방시켜야 함에 따라, 회전력을 크게 발휘하는 탄성부재가 적용되는데, 이 탄성부재의 회전력을 고정 및 해제시키는 기능을 하는 원터치 버튼을 사용자가 조작하기 위해서 큰 힘이 필요하다는 단점이 있 다.

즉, 사용자의 편의성을 향상시킬 목적으로 개발된 자동 힌지장치는 그 기능을 수행시키기 위한 원터치 버튼 조작에 있어, 사용자로 하여금 더 큰 힘을 요구시키는 바, 오히려 편의성 및 조작성이 저하되어 사용자의 욕구를 충족시키지 못하는 문제점이 있다.

또한, 상기와 같은 종래 기술에 따른 자동 힌지장치는 수동작동으로 디스플레이 패널을 개방시킬 수 없는 문제점이 있으며, 버튼 조작에 의한 자동작동과 사용자에 의한 수동작동을 모두 구현시키기 위해서는 전체적인 부품수가 증가하여 제작원가가 증가하고, 동시에 작동 메카니즘이 복잡해져 제품 설계가 어려워지는 문제점도 내포하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 사용자의 편의에 따라서 적은 힘의 원터치 조작으로서 본체로부터 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키거나, 사용자의 수동 조작으로서 본체로부터 디스플레이 패널을 반자동으로 회동시켜 오픈시킴으로써, 사용 편의성 및 조작성을 향상시키도록 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치는 휴대 단말기의 본체에 대하여 디스플레이 패널을 수동 조작으로서 반자동으로 회동시키거나, 원터치 조작으로서, 상기 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키기 위해 상기 본체와 디스플레이 패널을 상호 연결하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어서, 상기 본체와 디스플레이 패널의 사이에서 상기 디스플레이 패널에 장착되는 하우징; 상기 하우징의 내부로 일단부가 삽입되며, 회전 가능하게 장착되는 회전 샤프트; 상기 회전 샤프트의 타단부에 끼워진 상태로 고정핀을 통해 상기 회전 샤프트에 고정되며, 상기 본체와 디스플레이 패널 사이에서 상기 본체에 고정되는 회전 헤드; 상기 회전 샤프트와 회전 헤드 사이에서 상기 회전 샤프트에 누름조작이 가능하게 설치되는 버튼유닛; 상기 버튼유닛의 하부에서 상기 회전 샤프트에 끼워지며, 수동작동에 의한 상기 디스플레이 패널의 회동 시, 상호 캠 접촉되고, 상기 버튼유닛의 작동 시, 캠 결합을 해제시키는 캠 어셈블리; 및 상기 하우 징의 내부에서 상기 캠 어셈블리의 하부에 배치되고, 일단이 상기 회전 샤프트에 고정되어 회전력이 제공된 상태로 타단이 상기 하우징에 고정되는 메인 탄성부재를 포함하며,

상기 캠 어셈블리는 상기 버튼유닛의 하부에 배치된 상태로, 상기 회전 샤프트를 사이에 두고 상기 버튼유닛의 작동에 따라 상호 분리 가능하게 결합되는 제1 캠; 상기 제1 캠의 외주면 상에서 상, 하부에 각각 장착되어 상기 제1 캠에 탄발력을 제공하는 스냅링; 및 상기 제1 캠의 하부에서 상기 회전 샤프트 상에 끼워져 고정되고, 상기 메인 탄성부재로부터 탄발력을 제공받으며, 상기 제1 캠과 캠 접촉되도록 일면에는 원주방향을 따라 상호 대응하는 위치에 각각 캠돌기가 형성되는 제2 캠으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 버튼유닛은 상기 회전 샤프트에 끼워지고, 상기 하우징의 내부로 삽입되는 원추형상의 몸체부와, 상기 회전 헤드에 끼워지는 돌출부로 이루어지며, 상기 회전 샤프트 상에서 왕복으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 트리거 버튼; 상기 하우징의 내부에서 상기 트리거 버튼의 하부에 배치되며, 상기 하우징의 내벽면에 고정되는 스프링 홀더; 및 상기 트리거 버튼과 스프링 홀더 사이에 개재되어 상기 트리거 버튼에 탄발력을 발휘하는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 메인 탄성부재는 베이어닛 캡을 통해 상기 하우징에 장착되며, 양단이 각각 원 중심을 향하여 절곡된 제1, 제2 절곡부를 가진 코일 형상으로 이루어지고, 상기 제1 절곡부는 상기 회전 샤프트에 고정되고, 제2 절곡부가 베이어닛 캡에 고정되는 토션 및 압축 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 회전 샤프트는 일단에 상기 메인 탄성부재의 제1 절곡부를 고정하기 위한 제1 걸림홈이 형성되고, 상기 베이어닛 캡은 원통 형상으로 상기 하우징에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 제2 절곡부를 고정하기 위한 제2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이어닛 캡은 일면에 상기 제2 걸림홈이 형성되고, 타면에 공구홈이 형성되며, 외주면 상의 대응하는 양측에 각각 걸림돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 외주면 양측에 둘레를 따라 슬롯이 각각 형성되며, 상기 각 슬롯은 상기 각 걸림돌기가 삽입될 수 있는 삽입홈이 일단에 형성되고, 상기 걸림돌기가 걸려서 고정되는 고정홈이 타단에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 하우징은 원통 형상으로 이루어지고 길이방향을 따라 내주면 상의 대응하는 양측에 각각 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 캠은 상기 하우징의 각 장착홈에 대응하는 외주면 양측에 상기 버튼유닛의 작동에 따라 분리되어 상기 각 장착홈으로 끼워지는 돌기가 형성되며, 상기 버튼유닛에 대응하는 일면에 상기 몸체부와 상호 결합되는 작동홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1 캠은 상기 제2 캠의 캠돌기와 캠 접촉되는 일면에 캠 팔로우가 형성되며, 상기 캠 팔로우는 상기 각 캠돌기가 완전히 삽입되는 캠홈과, 상기 캠홈으로부터 상기 각 캠돌기와의 접촉에 의해 상기 제2 캠을 메인 탄성부재 측으로 이동시키도록 상기 제1 캠의 둘레를 따라 라운드 진 경사면으로 이루어지는 것을 특징 으로 한다.

상기 트리거 버튼은 상기 고정핀에 대응하는 위치에 상기 고정핀이 관통되는 핀 슬롯이 상기 돌출부의 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 스프링 홀더는 링 형상으로 형성되고, 상기 각 장착홈에 대응하는 외주면 상에는 상기 각 장착홈에 끼워지며, 중앙에 고정홀이 형성되는 장착돌기가 각각 형성되며, 상기 하우징에는 상기 각 고정홀에 대응하는 위치에 끼움홀이 형성되며, 상기 각 끼움홀에는 장착핀이 각각 장착되고, 상기 각 장착핀은 상기 각 장착돌기의 고정홀로 삽입되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2 캠은 원통 형상으로 형성되며, 상기 하우징에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단이 형성되고, 상기 걸림단에 대응하여 상기 하우징의 내부에는 내주면 둘레를 따라 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 의하면, 본체로부터 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키는 메인 탄성부재의 회전력을 고정 및 해제시키는 기능을 캠 결합된 상태로 장착되어 버튼유닛의 작동을 통해 캠 결합을 해제하는 캠 어셈블리를 통해 구현함으로써, 사용자가 종래에 비해 더 적은 힘으로 원터치 조작을 가능케 하여 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 사용자가 직접 디스플레이 패널을 설정각도만큼 직접 회동시키면, 메인 탄성부재의 회전력이 본체로부터 디스플레이 패널을 회동시켜 오픈시킬 수 있어 상기 버튼유닛의 원터치 조작을 통한 자동작동과, 사용자의 수동 조작에 의한 반자동작동을 모두 구현시킴으로써, 조작성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 사용자의 편의에 따라 본체로부터 디스플레이 패널을 자동 또는 수동으로 오픈시킬 수 있어 소비자의 욕구를 충족시켜 당 업계에서 경쟁적 우위를 확보할 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 별도의 추가장치 없이 버튼유닛과 캠 어셈블리를 통한 간단한 구성으로 본체로부터 디스플레이 패널을 자동 또는 반자동으로 오픈시킬 수 있어 부품수를 감소시켜 제작원가를 절감하고, 조립 공정 및 부품 단순화를 도모하여 생산성을 향상시키며, 휴대 단말기를 소형화 및 슬림화 시킬 수 있다.

또한, 디스플레이 패널을 오픈시키는 기능을 하는 메인 탄성부재의 회전력 및 압축력을 가중시킨 상태로 장착이 편리하도록 베이어닛 캡을 통한 결합구조를 적용함으로써 조립성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치는 사용자의 편의 및 요구에 따라 원터치 조작으로서 자동으로 디스플레이 패널을 오픈시키거나, 수동 조작으로서 반자동으로 디스플레이 패널을 오픈시키는데 있어 작동 메카니즘을 단순화시켜 제품 설계를 용이하게 하며, 휴대 단말기의 상품성을 더욱 극대화시키는 효과도 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지장치가 적용되는 휴대 단말기의 일 예를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)가 적용되는 휴대 단말기(3)는 기본적으로, 본체(5)와 디스플레이 패널(7)을 포함하여 이루어지며, 사용자의 편의에 따라서 적은 힘의 원터치 조작으로서 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 자동으로 회동시키거나, 사용자의 수동조작으로 회동시켜 반자동으로 오픈시키도록 상기 본체(5)와 디스플레이 패널(7)을 상호 연결하게 된다.

이러한 휴대 단말기(3)로는 상기 디스플레이 패널(7)이 본체(5)에 대하여 상하 방향으로 회전하는 상하 개폐 방식(당 업계에서는 통상적으로 “폴더 방식”이라고도 한다)의 일반적인 휴대폰을 그 예로 들 수 있다.

이 경우, 상기 본체(5)에는 키패드부(9)가 구성되며, 상기 디스플레이 패널(7)은 액정 화면, 터치 스크린과 같은 디스플레이부를 포함하는 덮개로서, 본체(5)의 키패드부(9)와 대면하게 된다.

여기서, 상기 휴대 단말기(3)는 본 실시예에 의한 자동 힌지장치(1)를 통하여 디스플레이 패널(7)을 본체(5)로부터 상하방향으로 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

상기 휴대 단말기(3)는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 힌지장치(1)를 통하여 디스플레이 패널(7)이 상하 방향으로 회전하며 본체(5)에 대해 설정오픈 각도로 원터치 조작으로서 자동으로 개폐될 수 있다(도 2 참조).

또한, 이 휴대 단말기(3)는 상기 디스플레이 패널(7)을 사용자의 수동조작으로서 본체에 대해 설정오픈각도로 오픈될 수 있는 구조로 이루어진다(도 2 참조).

따라서, 상기 휴대 단말기(3)의 작동 모드는 도 2에서와 같이, 제1 모드(M1), 제2 모드(M2), 및 제3 모드(M3)로서 구분할 수 있다.

상기 제1 모드(M1)는 디스플레이 패널(7)이 본체(5)의 키패드부(9)와 대면한 경우를 의미하고, 제2 모드(M2)는 디스플레이 패널이 제 1모드(M1)에서 사용자의 원터치 조작에 의해 버튼이 휴대 단말기의 외측에서 내측으로 눌러짐에 따라, 설정각도로 자동 오픈된 경우를 의미한다.

그리고 상기 제3 모드(M3)는 디스플레이 패널(7)이 상기 제1 모드(M1)에서 원터치 조작이 아닌 사용자의 수동조작에 의해 설정각도로 오픈된 경우를 의미한다.

상기에서와 같은 각각의 작동모드(M1~M3)를 구현하기 위해, 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 휴대 단말기(3)는 본체(5)와 디스플레이 패널(7)의 사이에 자동 힌지장치(1)를 적용하고 있다.

따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 적용되는 휴대 단말기(3)는 디스플레이 패널(7)이 본체(5)의 키패드부(9)와 대면한 상태에서(제1 모드), 사용자의 편의에 따라 적은 힘의 원터치 조작으로서 자동으로 오픈될 수도 있고(제2 모드), 사용 자의 수동조작을 통해 수동으로 오픈될 수 있다(제3 모드).

이에, 사용자는 편의에 따라 디스플레이 패널(7)을 본체(5)로부터 원터치 조작으로서 자동으로 오픈시키거나, 사용자가 직접 수동으로 오픈시켜 사용할 수 있게 된다.

본 명세서에서는 본 발명의 실시예에 따른 자동 힌지장치(1)가 폴더 방식의 휴대 단말기(3)에 적용된 것을 일 예로 하여 그 구성 및 작동을 설명하고 있으나, 언급한 바와 같은 휴대폰에만 적용되는 것에 특별히 한정되지 않는다.

즉, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기(3)는 PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart phone), 핸드 헬드(hand held) PC, MP3/MP4 플레이어, 게임기, 노트북 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 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 자동 힌지장치(1)가 적용되는 방식은 하우징(100)이 디스플레이 패널(7)에 고정되고, 회전 샤프트(200)와 연결되는 회전 헤드(300)가 본체(5)에 고정 장착되며, 상기 하우징(100)이 디스플레이 패널(7)과 함께 회전되는 방식을 예로 들 수 있다.

그러나 이와는 반대로 상기 하우징(100)이 본체(5)에 고정되고, 회전 헤드(300)가 디스플레이 패널(7)과 연결되어 회전되는 방식을 구현할 수도 있다.

이하에서는, 전자에서 설명한 방식인 회전 헤드(300)가 회전 샤프트(200)와 연결되어 본체(5)에 고정되고, 하우징(100)이 디스플레이 패널(7)에 연결되어 디스플레이 패널(7)과 함께 회전되는 방식을 기준으로 설명하기로 한다.

상기와 같은 휴대 단말기(3)에 적용되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 자동 힌지장치(1)의 구성을 도 3 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치의 사시도 및 분해 사시도이며, 도 5는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 적용되는 캠 어셈블리에서 제1 캠의 배면 사시도이며, 도 7은 도 6의 B-B 선에 따른 단면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 적용되는 캠 어셈블리에서 제2 캠의 전면 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 베이어닛 캡의 전면 및 배면 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)는 기본적으로, 하우징(100), 회전 샤프트(200), 회전 헤드(300), 버튼유닛(400), 캠 어셈블리(500), 및 메인 탄성부재(600)로 이루어지며, 이를 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예에서 상기 하우징(100)은, 도 3 내지 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 본체(5)와 디스플레이 패널(7)의 사이에서 상기 디스플레이 패널(7)에 장착된다.

이러한 하우징(100)은 원통 형상으로 이루어지고 길이방향을 따라 내주면 상 의 대응하는 양측에 각각 장착홈(110)이 형성된다.

상기 각 장착홈(110)은 상기 하우징(100)의 외주면 양측에 길이방향을 따라 일체로 돌출 형성되는 돌출블록(111)에 형성된다.

본 실시예에서는, 상기 장착홈(110)이 상기 하우징(100)의 외주면 상에 일체로 돌출 형성된 돌출블록(111)에 형성되는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 돌출블록(111)이 없이도 하우징(100)의 내주면에 형성될 수 도 있다.

이러한 하우징(100)의 돌출블록(111)은 상기 디스플레이 패널(7)의 일측 내부에 장착되는 하우징(100)이 상기 디스플레이 패널(7)에 장착된 상태로 독립적으로 회전되지 않고 디스플레이 패널(7)과 함께 회전하도록 고정시키는 기능을 하게 된다.

본 실시예에서, 상기 회전 샤프트(200)는 상기 하우징(100)의 내부로 일단부가 삽입되며, 회전 가능하게 장착된다.

그리고 상기 회전 헤드(300)는 상기 회전 샤프트(200)의 타단부에 끼워진 상태로 고정핀(310)을 통해 상기 회전 샤프트(200)에 고정되며, 상기 본체(5)와 디스플레이 패널(7) 사이에서 상기 본체(5)에 고정된다.

이러한 회전 헤드(300)는 그 형상이 원통 형상으로 중앙에는 상기 회전 샤프트(200)가 삽입되도록 장착홀(320)이 형성되고, 외주면 양측은 편평한 장착면으로 형성된다.

여기서, 상기 각 장착면은 상기 회전 헤드(300)가 상기 본체(5)에 장착된 상 태로 회전을 방지하면서, 상기 본체(5)에 고정시키는 기능을 하게 된다.

이러한 각 장착면의 중앙에는 상기 고정핀(310)이 삽입되도록 핀홀(330)이 형성된다.

한편, 상기 회전 샤프트(200)는 상기 회전 헤드(300)가 끼워지는 타단부 양측면이 각각 편평한 평면으로 형성되고, 상기 각 평면의 중앙에는 상기 고정핀(310)이 관통되는 관통홀(210)이 형성된다.

본 실시예에서, 상기 버튼유닛(400)은 상기 회전 샤프트(200)와 회전 헤드(300) 사이에서 상기 회전 샤프트(200)에 누름조작이 가능하게 설치된다.

이러한 버튼유닛(400)은 트리거 버튼(410), 스프링 홀더(420), 및 스프링(430)으로 구성된다.

먼저, 상기 트리거 버튼(410)은 상기 회전 샤프트(200)에 끼워지고, 상기 하우징(100)의 내부로 삽입되는 몸체부(411)와, 상기 회전 헤드(300)에 끼워지는 돌출부(413)로 이루어진다.

여기서, 상기 몸체부(411)는 그 외경이 일단부로부터 타단부 측으로 점점 크게 형성되는 원추형으로 이루어진다.

그리고 상기 트리거 버튼(410)은 상기 고정핀(310)에 대응하는 위치에 상기 고정핀(310)이 관통되는 핀 슬롯(415)이 상기 돌출부(413)의 길이방향을 따라 형성된다.

이러한 트리거 버튼(410)은 상기 회전 샤프트(200) 상에서 왕복으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 상기 돌출부(413)는 상기 회전 헤드(300)로부터 일정 간격 돌출되게 장착된다.

즉, 상기 트리거 버튼(410)은 내주면이 상기 회전 샤프트(200)에 삽입되고, 외주면이 상기 회전 헤드(300)에 삽입된 상태로, 상기 회전 샤프트(200)와 회전 헤드(300) 사이에서 설정간격만큼 이동 가능하게 장착된다.

여기서, 상기 고정핀(310)은 회전 헤드(300)의 핀홀(330)로 삽입되어 상기 트리거 버튼(410)의 핀 슬롯(415)과 회전 샤프트(200)의 고정홀(210)을 차례로 관통한 상태로, 상기 회전 헤드(300)에 고정 장착된다.

이에 따라, 상기 트리거 버튼(410)은 상기 회전 샤프트(200)와 회전 헤드(300) 사이에서 이탈이 방지된다.

그리고 상기 트리거 버튼(410)의 핀 슬롯(415)은 상기 돌출부(413)의 길이방향을 따라 길게 형성됨으로써, 상기 고정핀(310)에 의해 이탈이 방지된 상기 트리거 버튼(410)이 상기 회전 샤프트(200)와 회전 헤드(300) 사이에서 상기 핀 슬롯(415)의 길이만큼 왕복 이동할 수 있게 하는 기능을 하게 된다.

본 실시예에서, 상기 스프링 홀더(420)는 상기 하우징(100)의 내부에서 상기 트리거 버튼(410)의 하부에 배치되며, 상기 하우징(100)의 내벽면에 고정된다.

이러한 스프링 홀더(420)는 링 형상으로 형성되고, 상기 하우징(100)의 각 장착홈(110)에 대응하는 외주면 상에는 상기 하우징(100)의 각 장착홈(110)에 끼워지며, 중앙에 고정홀(421)이 형성되는 장착돌기(423)가 각각 형성된다.

그리고 상기 하우징(100)에는 상기 각 고정홀(421)에 대응하는 위치에 끼움홀(113)이 형성된다.

이러한 각 끼움홀(113)에는 장착핀(115)이 각각 장착되어 상기 각 장착돌기(423)의 고정홀(421)로 삽입된다.

이에 따라, 상기 스프링 홀더(420)는 하우징(100)의 내부에서 설정위치에 고정된다.

그리고 상기 스프링(430)은 코일 스프링으로 이루어지며, 상기 트리거 버튼(410)과 스프링 홀더(420) 사이에 개재되어 상기 트리거 버튼(410)에 탄발력을 발휘하게 된다.

즉, 사용자가 상기 트리거 버튼(410)의 돌출부(413)를 누르면 상기 트리거 버튼(410)이 스프링 홀더(420) 측을 향하여 이동되어 상기 스프링(430)이 압축되고, 압축된 스프링(430)의 압축력은 상기 디스플레이 패널(7)의 회동 작동 후, 상기 트리거 버튼(410)을 다시 제자리로 복원시키게 된다.

여기서, 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(413)와 스프링(430) 사이에는 제1 와셔(440)가 개재되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서, 상기 캠 어셈블리(500)는 상기 버튼유닛(400)의 하부에서 상기 회전 샤프트(200)에 끼워지며, 수동 조작에 의한 상기 디스플레이 패널(7)의 반자동 회동 시, 상호 캠 접촉되고, 상기 버튼유닛(200)의 작동 시, 캠 결합을 해제시키게 된다.

이러한 캠 어셈블리(500)는 도 4 내지 도 8에서 도시한 바와 같이, 제1 캠(510), 스냅링(520) 및 제2 캠(530)으로 구성된다.

먼저, 상기 제1 캠(510)은 상기 하우징(100)의 내부에서 상기 버튼유닛(400) 의 하부에 배치된 상태로, 상기 회전 샤프트(200)를 사이에 두고 상기 버튼유닛(400)의 작동에 따라 상호 분리 가능하게 결합된다.

여기서, 상기 제1 캠(510)은 반원형으로 2개로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 제1 캠(510)은, 도 4와 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 하우징(100)의 각 장착홈(110)에 대응하는 외주면 양측에 상기 버튼유닛(400)의 작동에 따라 분리되어 상기 각 장착홈(110)으로 끼워지는 돌기(511)가 형성되며, 상기 버튼유닛(400)에 대응하는 일면에 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(411)와 상호 결합되는 작동홈(513)이 형성된다.

상기 작동홈(513)은 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(411)에 대응하도록 그 형상이 일단의 내경이 타단의 내경보다 작게 형성되는 원추형으로 이루어진다.

이러한 작동홈(513)의 전체적인 내경은 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(411)가 삽입되면, 상기 몸체부(411)에 의해 2개로 구성된 상기 제1 캠(510)이 상기 회전 샤프트(200)를 사이에 두고 상호 분리되도록 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(411) 외경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서는 상기 제1 캠(510)이 반원형으로 2개가 구성되는 것을 일 예로하여 설명하였으나, 이에 한정된 것은 아니며, 하우징(100)과 제1 캠(510)의 형상 및 상기 제1 캠(510)의 분리 방식에 따라 그 개수의 변경은 가능하다.

상기 스냅링(520)은 상기 제1 캠(510)의 외주면 상에서 상, 하부에 각각 장착되어 상기 제1 캠(510)에 탄발력을 제공하게 된다.

본 실시예에서, 상기 제2 캠(530)은 상기 제1 캠(510)의 하부에서 상기 회전 샤프트(200) 상에 끼워져 고정되고, 상기 메인 탄성부재(600)로부터 탄발력을 제공받게 된다.

이러한 제2 캠(530)은, 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 제1 캠(510)과 캠 접촉되도록 일면에는 원주방향을 따라 상호 대응하는 위치에 각각 캠돌기(531)가 형성된다.

여기서, 상기 제2 캠(530)은 원통 형상으로 형성되며, 상기 하우징(100)의 내부에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단(533)이 형성된다.

그리고 상기 하우징(100)은 상기 걸림단(533)에 대응하여 내부에 내주면 둘레를 따라 걸림턱(117)이 형성된다.

즉, 상기 제2 캠(530)은 상기 걸림턱(117)에 걸림단(533)이 걸리게 상기 하우징(100)에 삽입됨에 따라, 상기 제1 캠(510) 측으로의 이동이 방지된다.

여기서, 상기 걸림단(533)과 걸림턱(117) 사이에는 제2 와셔(540)가 개재되는 것이 바람직하다.

한편, 본 실시예에서, 상기 제1 캠(510)은, 도 8에서 도시한 바와 같이, 상기 제2 캠(530)의 캠돌기(531)와 캠 접촉되는 일면에 캠 팔로우(CF)가 형성된다.

상기 캠 팔로우(CF)는 상기 각 캠돌기(531)가 완전히 삽입되어 상기 제1 캠(510)과 제2 캠(530)이 캠 결함을 이루는 캠홈(515)과, 상기 캠홈(515)으로부터 상기 각 캠돌기(531)와의 접촉에 의해 상기 제2 캠(530)을 메인 탄성부재(600) 측으로 이동시키도록 상기 제1 캠(510)의 둘레를 따라 라운드 진 경사면(517)으로 이루어진다.

즉, 상기 제2 캠(530)은 사용자의 수동 조작에 의해 상기 디스플레이 패널(7)이 설정각도만큼 회동되면, 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력에 의해 상기 회전 샤프트(200)가 회전되면서 상기 디스플레이 패널(7)이 반자동으로서 오픈된다.

이 때, 상기 각 캠돌기(531)는 캠홈(515)으로부터 경사면(517)과 캠 접촉된 상태로 이동되며, 이 때, 상기 제2 캠(530)은 상기 제1 캠(510)의 반대방향을 향하여 상기 경사면(517)의 높이만큼 이동된다.

본 실시예에서, 상기 메인 탄성부재(600)는 상기 하우징(100)의 내부에서 상기 캠 어셈블리(500)의 하부에 배치되고, 일단이 상기 회전 샤프트(200)에 고정되어 회전력이 제공된 상태로 타단이 상기 하우징(100)에 고정된다.

여기서, 메인 탄성부재(600)는 베이어닛 캡(610)을 통해 상기 하우징(100)에 장착되며, 양단이 각각 원 중심을 향하여 절곡된 제1, 제2 절곡부(601)(603)를 가진 코일 형상으로 이루어진다.

이러한 메인 탄성부재(600)의 제1 절곡부(601)는 상기 회전 샤프트(200)에 고정되고, 제2 절곡부(603)가 베이어닛 캡(610)에 고정되는 토션 및 압축 스프링으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 일반적인 토션 스프링은 양끝단에서 발생하는 회전력을 이용하기 위해 사용되는 것이고, 압축 스프링은 탄발력을 이용하기 위해 사용되는 것으로, 본 실시예에서는 상기 메인 탄성부재(600)가 토션 스프링의 기능과 압축 스프링의 기능을 복합적으로 구현할 수 있게 이루어진다.

여기서, 본 실시예에서는 상기 메인 탄성부재(600)의 양단이 각각 원 중심을 향하여 절곡 형성된 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 메인 탄성부재(600)의 적용방식에 따라서 양단이 수직하게 형성되거나, 원 중심의 외측을 향하여 짧게 절곡 형성될 수 있어 그 형상의 변경이 가능함은 물론이다.

본 실시예에서 상기 회전 샤프트(200)는 일단에 상기 메인 탄성부재(600)의 제1 절곡부(601)를 고정하기 위한 제1 걸림홈(220)이 형성된다.

그리고 상기 베이어닛 캡(610)은, 도 9에서 도시한 바와 같이, 원통 형상으로 상기 하우징(100)에 착탈 가능하게 설치되며, 일면에 상기 제2 절곡부(603)를 고정하기 위한 제2 걸림홈(611)이 형성된다.

이러한 베이어닛 캡(610)은 일면에 상기 제2 걸림홈(611)이 형성되고, 타면에는 공구가 삽입되는 공구홈(613)이 형성되며, 외주면 상의 대응하는 양측에 각각 걸림돌기(615)가 형성된다.

이러한 걸림돌기(615)에 대응하여 상기 하우징(100)에는 상기 베이어닛 캡(610)이 장착되는 일단부의 외주면 양측에 둘레를 따라 슬롯(120)이 각각 형성된다.

이러한 각 슬롯(120)은 상기 각 걸림돌기(615)가 삽입될 수 있는 삽입홈(121)이 일단에 형성되고, 상기 걸림돌기(615)가 걸려서 고정되는 고정홈(121)이 타단에 형성된다.

즉, 상기 베이어닛 캡(610)의 장착 작업 시, 작업자는 상기 베이어닛 캡(610)의 상기 제2 걸림홈(611)을 통해 상기 메인 탄성부재(600)의 제2 절곡부(603)를 고정시킨 상태로, 공구홈(613)에 공구를 끼워 회전시킴으로서, 상기 메인 탄성부재(600)에 회전력 및 압축력을 가중시키게 된다.

이러한 상태로, 상기 하우징(100)의 삽입홈(121)에 각 걸림돌기(615)를 삽입한 후, 다시 상기 각 슬롯(120)을 따라 회전시켜 고정홈(123)에 상기 베이어닛 캡(610)의 걸림돌기(615)를 걸어 고정시킴으로써, 상기 메인 탄성부재(600)에 충분한 회전력 및 압축력을 제공한 상태로 상기 하우징(100)에 조립을 완료하게 되는 것이다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)는 상기 버튼유닛(400)의 트리거 버튼(410)을 사용자가 원터치 조작으로서 누르게 되면, 상기 캠 어셈블리(500)의 제1 캠(510)이 하우징(100)의 내부에서 분리된다.

그러면, 상기 제2 캠(530)은 제1 캠(510)과의 캠 결합이 해제되고, 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력에 의해 상기 회전 샤프트(200)와 회전 헤드(300)가 회전되지만, 상기 회전 헤드(300)가 본체(5)에 고정됨에 따라, 상기 하우징(100)이 회전되면서, 상기 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 회동시켜 자동으로 오픈시키게 된다.

반면에, 사용자가 원터치 조작이 아닌 수동 조작으로서 상기 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 설정각도 이상으로 회동시키게 되면, 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력에 의해 반자동으로서 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 회동 되어 오픈된다.

이 경우, 상기 제2 캠(530)은 상기 회전 샤프트(200)와 함께 회전되고, 동시에, 상기 각 캠돌기(531)은 상기 제1 캠(510)의 캠홈(515)으로부터 경사면(517)을 따라 캠 접촉된 상태로 이동되면서 상기 제2 캠(530)을 메인 탄성부재(600) 측으로 이동시키게 된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)의 작동 및 작용을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 실시예에서는, 도 2에서와 같이, 휴대 단말기(3)의 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 상호 대면하고 있는 제1 모드(M1)를 초기 시작점으로 설정한다.

그리고 작동의 설명에 있어서, 도면상에 표현된 것을 기준으로 편의상 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 회동되는 것은 상측 및 하측 방향으로 구분하여 설명하기로 한다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어, 원터치 조작에 의해 본체로부터 디스플레이 패널이 펼쳐져 오픈되는 제2 모드를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 상호 대면하고 있는 제1 모드(M1)에서, 상기 버튼유닛(400)의 트리거 버튼(410)은, 도 10의 (S1)과 같이 상기 휴대 단말기(3)의 외측으로 돌출부(413)가 돌출된 상태에 있게 된다.

이 경우, 상기 캠 어셈블리(500)의 제1 캠(510)과 제2 캠(530)은 상기 제2 캠(530)의 각 캠돌기(531)가 캠 팔로우(CF)의 캠홈(515)에 안착되어 상호 캠 결합된 상태에 있게 된다.

이로써, 상기 제1 모드(M1)에서는 상기 캠 어셈블리(500)가 상호 캠 결합된 상태에서 최대 캠력이 상기 메인 탄성부재(600)의 탄발력보다 크게 작용하게 되고, 이 캠력에 의한 예압을 통해 본체(5) 또는 디스플레이 패널(7)이 자중에 의해 벌어지는 등의 현상을 방지할 수 있으므로, 휴대 단말기(3)의 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 상태에서, 사용자가 상기 트리거 버튼(410)의 돌출부(413)을 원터치 조작으로서 누르게 되면, 도 10의 (S2)와 같이, 상기 트리거 버튼(410)은 상기 하우징(100)의 내부로 삽입된다.

이 경우, 상기 스프링(430)은 상기 하우징(100)의 내부로 삽입된 트리거 버튼(410)에 의해 트리거 버튼(410)과 스프링 홀더(420) 사이에서 압축된 상태를 유지하게 된다.

여기서, 상기 트리거 버튼(410)의 몸체부(411)는 상기 제1 캠(510)의 작동홈(513)으로 삽입되는데, 이 때, 원추형의 몸체부(411) 외경이 동일 형상의 작동홈(513) 내경보다 크게 형성됨에 따라 2개로 구성되는 상기 제1 캠(510)을 분리시키게 된다.

그러면, 상기 제1 캠(510)은 상기 회전 샤프트(200)를 사이에 두고 분리된 상태로, 상기 각 돌기(511)가 하우징(100)의 각 장착홈(110)으로 삽입되고, 이에 따라, 상기 제2 캠(530)은 상기 제1 캠(510)과의 캠 결합이 해제된다.

여기서, 상기 제1 캠(510)에 장착된 각 스냅링(520)은 벌어진 상태로 유지된다.

상기 제1 캠(510)과 제2 캠(530)의 캠 결합이 해제되면, 상기 메인 탄성부재(600)는 회전력을 상기 회전 샤프트(200)로 제공하여 회전 샤프트(200)를 회전시키게 된다.

그러면, 상기 본체(5)에 고정된 회전 헤드(300)를 대신하여 상기 하우징(100)이 회전되고, 이에 따라, 상기 하우징(100)은 본체(5)로부터 상기 디스플레이 패널(7)을 상측방향을 향하여 자동으로 회동시켜 오픈시키게 된다.

여기서, 상기 트리거 버튼(410)은 상기 제1 캠(510)을 분리시킨 후, 상기 스프링(430)의 압축력에 의해 다시 초기 위치로 복귀된다.

즉, 사용자의 원터치 조작에 의해 작동된 트리거 버튼(410)은 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력을 고정시키던 캠 어셈블리(500)의 캠 결합을 해제시키게 된다.

이에 따라, 상기 메인 탄성부재(600)는 고정이 해제되면서 그 회전력을 회전 샤프트(200)로 전달하여 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 자동으로 오픈시킴으로써, 휴대 단말기(3)는 제2 모드(M2)의 상태가 된다.

이러한 상태에서, 사용자가 디스플레이 패널(7)을 하측방향을 향하여 회동시키게 되면, 상기 회전 헤드(300)와 회전 샤프트(200)가 회전되고, 동시에, 상기 제2 캠(530)도 회전된다.

그러면, 상기 제2 캠(530)의 각 캠돌기(531)는 원위치로 복귀되고, 이 때, 분리되었던 상기 제1 캠(510)은 상기 각 스냅링(520)의 압축력에 의해 상기 회전 샤프트(200)를 사이에 두고 상호 결합된다.

이러한 상태로, 상기 휴대 단말기(3)가 상기 디스플레이 패널(7)이 본체(5)와 대면한 상태인 제1 모드(M1)가 되면, 상기 제1 캠(510)은 완전히 결합되고, 상기 제2 캠(530)의 각 캠돌기(531)는 상기 제1 캠(510)의 각 캠홈(515) 상에 안착됨으로써, 상기 제1 캠(510)과 제2 캠(530)은 캠 결합된다.

상기에서와 같이, 본 실시예에 따른 자동 힌지장치(1)는 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 대면한 상태에서, 사용자의 편의에 따라 원터치 조작으로서 전술한 작용을 통해 자동으로서 디스플레이 패널(5)의 오픈을 구현할 수 있게 된다.

이로써, 본 실시예에서는 상기와 같이 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 원터치 조작으로서 자동으로 회동시켜 오픈시킴으로써, 사용자의 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어, 사용자의 수동 조작에 의해 본체로부터 디스플레이 패널이 펼쳐져 오픈되는 제3 모드를 설명하기 위한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 실시예에서는 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 상호 대면하고 있는 도 2의 제1 모드(M1)와 같은 상태에서, 상기 버튼유닛(400)의 트리거 버튼(410)은, 도 11의 (S10)과 같이 상기 휴대 단말기(3)의 외측으로 돌출부(413)가 돌출된 상태에 있게 된다.

이 경우, 상기 제1 캠(510)과 제2 캠(530)은 상기 각 캠돌기(531)가 캠 팔로 우(CF)의 캠홈(515)에 안착되어 상호 캠 결합된 상태에 있게 된다.

이에 따라, 상기 메인 탄성부재(600)는 캠 결합된 상기 캠 어셈블리(500)에 의해 고정된 상태가 유지되며, 메인 탄성부재(600)의 탄발력에 의한 예압을 통해 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 자중에 의해 벌어지는 등의 현상을 방지하게 된다.

이러한 상태에서, 사용자가 직접 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 상측방향으로 회동시키게 된다.

그러면, 상기 하우징(100)은, 도 11의 (S20)와 같이, 상기 디스 플레이 패널(7)과 함께 회전되고, 동시에, 상기 제1 캠(530)도 회전하게 된다.

여기서, 상기 버튼유닛(400)의 트리거 버튼(410)은 상기 휴대 단말기(3)의 외측으로 돌출된 상태를 유지하게 된다.

이러한 상태로, 사용자가 디스플레이 패널(7)을 계속해서 본체(5)의 상측방향으로 회동시켜 설정각도 이상 디스플레이 패널(7)이 회동되면, 고정되어 있던 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력이 해제되고, 이 회전력은 상기 하우징(100)을 자동으로 회전시키게 된다.

여기서, 상기 제1 캠(510)은 상기 하우징(100)과 함께 회전되고, 이에 따라, 상기 제2 캠(530)의 각 캠돌기(531)는 캠홈(515)에서 이탈되어 경사면(517)을 따라 캠 접촉된 상태로 이동된다.

그러면 상기 제2 캠(530)은 각 캠돌기(531)에 의해 상기 메인 탄성부재(600) 측을 향하여 이동하게 되고, 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 완전히 오픈되 면, 상기 각 캠돌기(531)는 경사면(517)의 최고점에 위치된다.

이 때, 상기 디스플레이 패널(7)은, 도 2의 (M3)과 같이, 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 상측방향으로 반자동으로 회동되어 오픈된 상태인 제3 모드(M3)가 된다.

즉, 사용자에 의해 수동 조작으로서 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 오픈시킬 경우에는, 디스플레이 패널(7)이 상측방향으로 설정각도 이상 회동되면, 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력이 작동하여 상기 디스플레이 패널(7)을 반자동으로 회동시켜 오픈시키게 된다.

여기서, 상기 제1 캠(510)은 상기 제2 캠(530)과 캠 접촉된 상태로, 상기 경사면(517)을 따라 회전되면서 상기 제2 캠(530)을 메인 탄성부재(600) 측으로 이동시키게 되고, 이 때, 상기 메인 탄성부재(600)의 탄발력에 의한 예압이 작용하여 오픈된 디스플레이 패널(7)이 자중에 의해 본체(5)를 향하여 하측으로 회동되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 사용자의 수동조작을 통해 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 오픈된 상태에서, 상기 디스플레이 패널(7)을 다시 제1 모드(M1)의 상태로 원위치 시킬 경우에는 상기의 과정이 역순으로 작동된다.

여기서, 상기 메인 탄성부재(600)는 회전 샤프트(200)에 의해 작동 시 회전방향과 반대방향으로 회전력을 가지는 동시에, 상기 제1 캠(510)과 제2 캠(530)에 의한 압축에 의해 상기 제2 캠(530)은 경사면(517)의 경사방향으로 회전력을 가지게 된다.

이러한 상태에서, 상기 디스플레이 패널(7)이 설정각도 이상으로 하측방향으로 회동되면, 상기 제2 캠(530)은 경사방향이 바뀌게 되고, 이 때, 캠력은 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력보다 크게 작용함에 따라 상기 디스플레이 패널(7)이 하측방향으로 회동하도록 예압을 제공하게 된다.

이에 따라, 상기 제2 캠(530)의 각 캠돌기(531)는 캠력과 상기 메인 탄성부재(600)의 압축력에 의해 상기 경사면(517)을 따라 캠 접촉된 상태로 캠홈(515)을 향하여 반자동으로 이동되고, 동시에, 상기 메인 탄성부재(600) 측으로 이동되었던 상기 제2 캠(530)은 원위치로 이동된다.

그러면, 상기 제2 캠(530)의 캠돌기(531)는 캠홈(515)에 안착되어 상기 제1 캠(510)에 캠 결합되고, 이 때, 캠력은 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력보다 크게 작용하여 휴대 단말기(3)는 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 대면한 상태인 제1 모드(M1)의 상태를 유지하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 자동 힌지장치(1)는 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)이 수동 조작에 의해 반자동으로 오픈된 상태에서 다시 닫히게 될 경우, 디스플레이 패널(7)이 설정각도 이상 하측방향으로 회동되면, 캠력에 의해 예압을 제공받아 상기 디스플레이 패널(7)을 반자동으로서 닫히게 한다.

이 때, 상기 디스플레이 패널(7)은 캠력과 반대방향으로 작용하는 상기 메인 탄성부재(600)의 회전력에 의해 보다 안정적으로 하측방향으로 회동되어 닫히게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기 용 자동 힌지장치(1)는 본체(5)와 디스플레이 패널(7)이 상호 대면한 상태에서 상기 디스플레이 패널(7)을 사용자의 편의에 따라 원터치 조작으로서 자동으로 오픈시키거나, 수동 조작으로서 반자동으로 오픈시킬 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)를 적용하면, 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 자동으로 회동시키는 메인 탄성부재(600)의 회전력을 고정 또는 해제시키는 기능을 캠 결합된 상태로 장착되어 버튼유닛(400)의 작동을 통해 캠 결합을 해제하는 캠 어셈블리(500)를 통해 구현함으로써, 사용자가 종래에 비해 더 적은 힘으로 원터치 조작을 가능케 하여 사용 편의성을 향상시킬 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 사용자가 직접 디스플레이 패널(7)을 설정각도만큼 직접 회동시키면, 메인 탄성부재(600)의 회전력이 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 회동시켜 오픈시킬 수 있어 상기 버튼유닛(400)의 원터치 조작을 통한 자동작동과, 사용자의 수동조작에 의한 반자동 작동을 모두 구현시킴으로써, 조작성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 사용자의 편의에 따라 본체로부터 디스플레이 패널(7)을 자동 또는 수동으로 오픈시킬 수 있어 소비자의 욕구를 충족시켜 당 업계에서 경쟁적 우위를 확보할 수 있다.

그리고 본 실시예에서는 별도의 추가장치 없이 버튼유닛(400)과 캠 어셈블리(500)를 통한 간단한 구성으로 본체(5)로부터 디스플레이 패널(7)을 자동 또는 반자동으로 오픈시킬 수 있어 부품수를 감소시켜 제작원가를 절감하고, 조립 공정 및 부품 단순화를 도모하여 생산성을 향상시키며, 휴대 단말기를 소형화 및 슬림화 시킬 수 있다.

또한, 디스플레이 패널(7)을 오픈시키는 기능을 하는 메인 탄성부재(600)의 회전력 및 압축력을 가중시킨 상태로 장착이 편리하도록 베이어닛 캡(610)을 통한 결합구조를 적용함으로써 조립성을 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치(1)는 사용자의 편의 및 요구에 따라 원터치 조작으로서 자동으로 디스플레이 패널(7)을 오픈시키거나, 수동 조작으로서 반자동으로 디스플레이 패널(7)을 오픈시키는데 있어 작동 메카니즘을 단순화시켜 제품 설계를 용이하게 하며, 휴대 단말기(3)의 상품성을 더욱 극대화시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치의 일 예를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치가 적용되는 휴대 단말기의 작동 모드별 상태를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치의 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치의 분해 사시도이다.

도 5는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 적용되는 캠 어셈블리에서 제1 캠의 배면 사시도이다.

도 7은 도 6의 B-B 선에 따른 단면도이다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 적용되는 캠 어셈블리에서 제2 캠의 전면 사시도이다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 베이어닛 캡의 전면 및 배면 사시도이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어, 원터치 조작에 의해 본체로부터 디스플레이 패널이 펼쳐져 오픈되는 제2 모드를 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어, 사 용자의 수동 조작에 의해 본체로부터 디스플레이 패널이 펼쳐져 오픈되는 제3 모드를 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (12)

1. 휴대 단말기의 본체에 대하여 디스플레이 패널을 수동 조작으로서 반자동으로 회동시키거나, 원터치 조작으로서, 상기 디스플레이 패널을 자동으로 회동시키기 위해 상기 본체와 디스플레이 패널을 상호 연결하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치에 있어서,

   상기 본체와 디스플레이 패널의 사이에서 상기 디스플레이 패널에 장착되는 하우징;

   상기 하우징의 내부로 일단부가 삽입되며, 회전 가능하게 장착되는 회전 샤프트;

   상기 회전 샤프트의 타단부에 끼워진 상태로 고정핀을 통해 상기 회전 샤프트에 고정되며, 상기 본체와 디스플레이 패널 사이에서 상기 본체에 고정되는 회전 헤드;

   상기 회전 샤프트와 회전 헤드 사이에서 상기 회전 샤프트에 누름조작이 가능하게 설치되는 버튼유닛;

   상기 버튼유닛의 하부에서 상기 회전 샤프트에 끼워지며, 수동작동에 의한 상기 디스플레이 패널의 반자동 회동 시, 상호 캠 접촉되고, 상기 버튼유닛의 작동 시, 캠 결합을 해제시키는 캠 어셈블리; 및

   상기 하우징의 내부에서 상기 캠 어셈블리의 하부에 배치되고, 일단이 상기 회전 샤프트에 고정되어 회전력이 제공된 상태로 타단이 상기 하우징에 고정되는 메인 탄성부재를 포함하며,

   상기 캠 어셈블리는

   상기 버튼유닛의 하부에 배치된 상태로, 상기 회전 샤프트를 사이에 두고 상기 버튼유닛의 작동에 따라 상호 분리 가능하게 결합되는 제1 캠;

   상기 제1 캠의 외주면 상에서 상, 하부에 각각 장착되어 상기 제1 캠에 탄발력을 제공하는 스냅링; 및

   상기 제1 캠의 하부에서 상기 회전 샤프트 상에 끼워져 고정되고, 상기 메인 탄성부재로부터 탄발력을 제공받으며, 상기 제1 캠과 캠 접촉되도록 일면에는 원주방향을 따라 상호 대응하는 위치에 각각 캠돌기가 형성되는 제2 캠으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 버튼유닛은

   상기 회전 샤프트에 끼워지고, 상기 하우징의 내부로 삽입되는 원추형상의 몸체부와, 상기 회전 헤드에 끼워지는 돌출부로 이루어지며, 상기 회전 샤프트 상에서 왕복으로 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 트리거 버튼;

   상기 하우징의 내부에서 상기 트리거 버튼의 하부에 배치되며, 상기 하우징의 내벽면에 고정되는 스프링 홀더; 및

   상기 트리거 버튼과 스프링 홀더 사이에 개재되어 상기 트리거 버튼에 탄발력을 발휘하는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌 지장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 메인 탄성부재는 베이어닛 캡을 통해 상기 하우징에 장착되며, 양단이 각각 원 중심을 향하여 절곡된 제1, 제2 절곡부를 가진 코일 형상으로 이루어지고,

   상기 제1 절곡부는 상기 회전 샤프트에 고정되고, 제2 절곡부가 베이어닛 캡에 고정되는 토션 및 압축 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 회전 샤프트는 일단에 상기 메인 탄성부재의 제1 절곡부를 고정하기 위한 제1 걸림홈이 형성되고,

   상기 베이어닛 캡은 원통 형상으로 상기 하우징에 착탈 가능하게 설치되며, 상기 제2 절곡부를 고정하기 위한 제2 걸림홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 베이어닛 캡은 일면에 상기 제2 걸림홈이 형성되고, 타면에 공구홈이 형성되며, 외주면 상의 대응하는 양측에 각각 걸림돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 하우징은 외주면 양측에 둘레를 따라 슬롯이 각각 형성되며, 상기 각 슬롯은 상기 각 걸림돌기가 삽입될 수 있는 삽입홈이 일단에 형성되고, 상기 걸림돌기가 걸려서 고정되는 고정홈이 타단에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
7. 제2항에 있어서,

   상기 하우징은 원통 형상으로 이루어지고 길이방향을 따라 내주면 상의 대응하는 양측에 각각 장착홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 제1 캠은 상기 하우징의 각 장착홈에 대응하는 외주면 양측에 상기 버튼유닛의 작동에 따라 분리되어 상기 각 장착홈으로 끼워지는 돌기가 형성되며, 상기 버튼유닛에 대응하는 일면에 상기 몸체부와 상호 결합되는 작동홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 제1 캠은 상기 제2 캠의 캠돌기와 캠 접촉되는 일면에 캠 팔로우가 형 성되며,

   상기 캠 팔로우는 상기 각 캠돌기가 완전히 삽입되는 캠홈과, 상기 캠홈으로부터 상기 각 캠돌기와의 접촉에 의해 상기 제2 캠을 메인 탄성부재 측으로 이동시키도록 상기 제1 캠의 둘레를 따라 라운드 진 경사면으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
10. 제2항에 있어서,

    상기 트리거 버튼은 상기 고정핀에 대응하는 위치에 상기 고정핀이 관통되는 핀 슬롯이 상기 돌출부의 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
11. 제7항에 있어서,

    상기 스프링 홀더는 링 형상으로 형성되고, 상기 각 장착홈에 대응하는 외주면 상에는 상기 각 장착홈에 끼워지며, 중앙에 고정홀이 형성되는 장착돌기가 각각 형성되며,

    상기 하우징에는 상기 각 고정홀에 대응하는 위치에 끼움홀이 형성되며, 상기 각 끼움홀에는 장착핀이 각각 장착되고,

    상기 각 장착핀은 상기 각 장착돌기의 고정홀로 삽입되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 제2 캠은 원통 형상으로 형성되며, 상기 하우징에 걸리도록 외주면 둘레를 따라 걸림단이 형성되고, 상기 걸림단에 대응하여 상기 하우징의 내부에는 내주면 둘레를 따라 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 자동 힌지장치.

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