KR101074863B1 - 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치 - Google Patents

Abstract

사용자의 사용 편의성이 향상되고 컴팩트한 구조를 가진 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치를 개시한다.
휴대용 무선 단말기의 힌지 장치는 제 1하우징 및 제 2하우징과, 샤프트(shaft)와 일면으로부터 샤프트 방향으로 돌출 형성된 돌기와, 돌기가 형성된 일면과 반대되는 면에 형성된 제 1가이드홈을 구비하고, 샤프트를 중심으로 회동하는 가동캠(cam)과, 돌기와 접하면서 돌기의 움직임을 가이드 하기 위한 돌기홈을 구비하고, 제 1하우징에 고정되는 제 1고정캠(cam)과, 제 2가이드홈을 구비하고, 제 2하우징에 고정되는 제 2고정캠(cam)과, 가동캠(cam)에 형성된 제 1가이드홈 및 제 2고정캠(cam)에 형성된 제 2가이드홈에 고정되는 탄성부재를 포함한다.

Description

휴대용 무선 단말기의 힌지 장치 {HINGE DEVICE FOR PORTABLE WIRELESS TERMINAL}

본 발명은 휴대용 무선 단말기에 관한 것으로서, 특히 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치에 관한 것이다.

이동통신 서비스는 초기 페이저(pager) 서비스로부터 점차 발전을 거듭하여 음성통화 뿐만 아니라, 각종 데이터 통신 및 멀티미디어 정보까지 제공하고 있다. 이러한 추세에 따라, 이동통신 단말기는 휴대폰에 개인용 컴퓨터, 멀티미디어기기 등의 기능이 부가된 정보 단말기 형태로 발전하고 있다.

이러한 이동통신 단말기들은 소형 경량화되어 휴대성을 극대화시키고 있다. 예를 들어, 이동통신 단말기는 초기에 바형(bar type) 단말기가 주로 이용되었는데, 바형 단말기는 하나의 하우징에 송화부 및 수화부 모듈, 디스플레이 장치 및 키패드를 설치한 구성으로, 송화부와 수화부 사이의 이격 거리의 제한 때문에 소형화에 한계가 있었다.

이러한 소형화의 한계는 폴더형(folder type) 단말기를 통해 극복되고 있다. 폴더형 단말기는 소정의 힌지 장치를 이용하여 본체와 디스플레이부를 회전 가능하게 결합시키는 구성으로, 디스플레이부가 본체 상에서 회전함으로써 개폐된다. 따라서, 폴더형 단말기는 통화시에 디스플레이부를 펼쳐 송, 수화부 사이의 이격 거리를 확보하고, 통화 대기시에 디스플레이부를 본체에 접철시켜 휴대를 용이하게 한다. 상기와 같이 힌지 장치를 이용하여 단말기를 접철시키는 구성은 전자수첩, 노트북 피씨(notebook PC) 등 이동통신 단말기 뿐만 아니라, 다양한 정보 단말기의 소형화에 활용되고 있다.

한편, 이동통신 서비스가 점차 다양화되면서, 디스플레이부를 본체 상에서 다양한 각도에 위치시킬 수 있도록 디스플레이부의 개방각도를 조절시켜야 할 필요성이 대두되고 있다. 즉, 음성통화, 게임, 동영상 시청 등 단말기의 이용상태에 따라 디스플레이부의 개방각도를 다양하게 조절해야 하는 필요성이 증가하고 있다.

본 발명의 일 측면은 휴대용 무선 단말기의 디스플레이부의 개방각도를 다양하게 조절할 수 있는 힌지 장치를 제공한다.

또한, 힌지 강도가 향상되어 안정적으로 디스플레이부가 개방된 상태를 유지할 수 있는 힌지 장치를 제공한다.

또한, 컴팩트한 구조를 가진 힌지 장치를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치는 제 1하우징 및 제 2하우징;과, 샤프트(shaft);와, 일면으로부터 상기 샤프트 방향으로 돌출 형성된 돌기와, 상기 돌기가 형성된 일면과 반대되는 면에 형성된 제 1가이드홈을 구비하고, 상기 샤프트를 중심으로 회동하는 가동캠(cam);과, 상기 돌기와 접하면서 상기 돌기의 움직임을 가이드 하기 위한 돌기홈을 구비하고, 상기 제 1하우징에 고정되는 제 1고정캠(cam);과, 제 2가이드홈을 구비하고, 상기 제 2하우징에 고정되는 제 2고정캠(cam);과, 상기 가동캠(cam)에 형성된 제 1가이드홈 및 상기 제 2고정캠(cam)에 형성된 제 2가이드홈에 고정되는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1고정캠(cam)에 형성된 돌기홈은 휴대용 무선 단말기의 디스플레이부의 개방각도를 조절하기 위한 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 가동캠(cam)과 결합하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. .

상기 가동캠(cam)은 휴대용 무선 단말기의 디스플레이부와 결합되는 것을 특징으로 한다.

제 1하우징 및 제 2하우징은 휴대용 무선 단말기의 본체부에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 단말기 사용자의 사용 용도에 맞도록 디스플레이부의 개방각도를 다양하게 조절할 수 있게 된다.

또한, 힌지 강도가 향상되므로, 디스플레이부가 특정 각도로 개방된 상태에서 사용자의 사용이나 외부의 간섭 등의 충격에도 디스플레이부의 흔들림없이 안정적으로 사용할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치를 나타내는 분리 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치를 나타내는 조립 사시도.
도 3은 가동캠의 일측면을 나타내는 사시도.
도 4는 가동캠의 다른 측면을 나타내는 사시도.
도 5는 힌지 장치의 제 1고정캠의 사시도.
도 6은 제 2고정캠(160)을 나타내는 사시도.
도 7은 도 1에 도시된 힌지 장치를 이용하여 휴대용 무선 단말기의 본체부와 디스플레이부를 결합시키는 모습을 나타내는 분리 사시도.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치(100)를 나타내는 분리 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치(100)를 나타내는 조립 사시도이고, 도 3은 가동캠(140)의 일측면을 나타내는 사시도이고, 도 4는 가동캠(140)의 다른 측면을 나타내는 사시도이고, 도 5는 힌지 장치의 제 1고정캠(150)의 사시도이며, 도 6은 제 2고정캠(160)을 나타내는 사시도이다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치(100)는 제 1하우징(110), 제 2하우징(120), 샤프트(130), 가동캠(140), 제 1고정캠(150), 제 2고정캠(160), 탄성부재(170)를 포함한다.

제 1하우징(110)은 제 1고정캠(150)과 결합하기 위한 관통홀(111)을 포함하며, 제 2하우징(120)은 제 2고정캠(160)과 결합하기 위한 관통홀(121)을 포함한다. 제 1고정캠(150)과 제 2고정캠(160)은 각각 제 1하우징(110) 및 제 2하우징(120)과 결합하여 고정된다.

샤프트(130)는 가동캠(140), 제 1고정캠(150) 및 제 2고정캠(160)의 중심을 관통하여 결합된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 가동캠(140)의 일면에는 돌기(141)가 축방향으로 돌출되어 형성되어 있고, 돌기(141)가 형성된 일면과 반대되는 면에는 탄성부재(170)를 수용하여 안착시키기 위한 제 1가이드홈(142)이 형성되어 있다.

돌기(141)는 제 1고정캠(150)에 형성된 돌기홈(151)(도 5 참조)과 접하며, 가동캠(140)이 회동하게 되면 돌기홈(151)을 따라 움직이게 된다. 돌기(141)는 반구(半球) 또는 이와 유사한 모양으로 형성되어 있으므로, 돌기홈(151)을 따라 움직일 때 마찰을 최소화할 수 있게 된다.

제 1가이드홈(142)에는 탄성부재(170)가 안착되어 고정된다. 탄성부재(170)로는 흔히 코일스프링이 많이 사용되므로, 코일스프링이 쉽게 안착되어 고정되도록 나선형으로 형성될 수 있다.

가동캠(140)이 제 1샤프트홀(143)을 통해 샤프트(130)와 결합하여 샤프트(130)를 중심으로 회동하게 되면, 가동캠(140)의 일면에 형성된 돌기(141)는 제 1고정캠(150)에 형성된 돌기홈(151)을 따라 움직이게 되고, 가동캠(140)의 제 1가이드홈(142)에 안착되어 고정된 탄성부재(170)는 탄성력에 의한 토크(torque)를 가동캠(140)의 회전 방향과 반대방향으로 발생시키게 된다.

가동캠(140)의 원주 방향으로는 결합부(148)가 돌출되어 형성되고, 결합부(148)에는 결합홀(149)이 마련된다. 결합부(148)는 디스플레이부(320)와 결합되는데 결합부(148)에 마련된 결합홀(149)은 디스플레이부(320)와 핀(pin)결합을 하게 된다.

도 1, 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1고정캠(150)은 제 1하우징(110)에 형성된 관통홀(111)을 통해 제 1하우징(110)과 결합, 고정되며, 제 2샤프트홀(155)을 통해 샤프트(130)와 결합한다.

제 1고정캠(150)의 일면에는 돌기홈(151)이 형성되어 가동캠(140)의 일면에 형성된 돌기(141)의 움직임을 가이드 하게 된다. 돌기홈(151)은 돌기(141)가 움직이게 되는 경로를 따라 형성되며, 돌기(141)의 움직임에 따른 마찰을 최소화 할 수 있도록, 'U'자 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.

돌기홈(151)은 디스플레이부(320)의 개방각도를 조절하고, 디스플레이부(320)를 원하는 개방각도에서 안정적으로 고정시킬 수 있도록 하는 오목부(152)를 더 포함할 수 있다.

오목부(152)는 돌기홈(151)의 경로의 원하는 위치에 적어도 하나 이상이 임의로 형성될 수 있는데, 사용자의 기호 또는 사용자의 사용용도 즉, 음성통화, 게임, 동영상 시청 등에 따라 디스플레이부(320)의 개방각도는 다양하게 조절될 필요가 있기 때문이다.

또한, 오목부(152)는 돌기(141)와 동일한 형상으로 돌기홈(151)보다 깊게 형성되는 것이 바람직하다. 오목부(152)를 돌기(141)와 동일한 형상으로 돌기홈(151)보다 깊게 형성함으로써, 돌기(141)가 돌기홈(151)을 따라 이동하다가 오목부(152)에 쉽게 안착될 수 있게 된다.

이와 같이 오목부(152)를 형성함으로써 사용자가 원하는 개방각도로 조정을 완료한 후에는 사용자의 움직임이나 외부의 충격 등에 의해 디스플레이부(320)가 조정된 개방각도에서 쉽게 벗어나지 않게 된다.

도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2고정캠(160)은 제 2하우징(120)에 형성된 관통홀(111)을 통해 제 1하우징(110)과 결합, 고정되며, 제 3샤프트홀(165)을 통해 샤프트(130)와 결합한다.

제 2고정캠(160)의 일면에는 탄성부재(170)를 수용하여 안착시키기 위한 제 2가이드홈(166)이 형성되어 있다. 제 2가이드홈(166) 역시 제 1가이드홈(142)과 마찬가지로 코일스프링이 쉽게 안착되어 고정되도록 나선형으로 형성될 수 있다.

탄성부재(170)는 가동캠(140)의 제 1가이드홈(142)과 제 2고정캠(160)의 제 2가이드홈(166)에 안착되어 고정되어, 가동캠(140)이 샤프트(130)를 중심으로 회동하게 되면, 가동캠(140)의 회전 방향으로 늘어지면서 가동캠(140)의 회전 방향과 반대 방향의 탄성력에 의한 토크(torque)를 발생시키게 된다.

또한 탄성부재(170)는 가동캠(140)을 제 1고정캠(150) 방향으로 밀면서 지지하므로, 가동캠(140)이 회전하는 동안 가동캠(140)에 형성된 돌기(141)가 제 1고정캠(150)에 형성된 돌기홈(151)에서 이탈되는 것을 방지하는 역할을 하게 된다.

도 7은 도 1에 도시된 힌지 장치(100)를 이용하여 휴대용 무선 단말기(300)의 본체부(310)와 디스플레이부(320)를 결합시키는 모습을 나타내는 분리 사시도이다. 도 7은 본체부(310)와, 상기 힌지 장치(100)에 의해 상기 본체(310)에 회전 가능하게 결합된 디스플레이부(320)를 구비하는 휴대용 무선 단말기(300)를 도시하고 있다.

본체부(310)의 상단 양측에는 각각 서로 마주보게 형성된 사이드 힌지 암(315)이 구비되고, 본체부(310)의 상단의 가운데에는 사이드 힌지 암(315) 사이에 위치되는 센터 힌지 암(316)이 구비된다. 힌지 장치(100)는 샤프트(130)를 통해 사이드 힌지 암(315)과 센터 힌지 암(316)과 각각 하나씩 결합하고, 제 1하우징(110) 및 제 2하우징(120)을 통해 본체부(310)의 상단면에 고정된다.

가동캠(140)의 결합부(148)에 마련된 결합홀(149)은 핀결합을 통해 디스플레이부(320)와 서로 고정된다.

상기에서는 힌지 장치(100)가 사이드 힌지 암(315)과 센터 힌지 암(316) 사이에 각각 하나씩 설치되었으나, 이와 다른 구성도 가능하다. 즉, 센터 힌지 암(316)을 생략하고 힌지 장치(100)를 직접 사이드 힌지 암(315)과 연결하는 방법으로 하나의 힌지 장치(100)를 설치한 구성도 가능하고, 센터 힌지 암(316)을 추가하여 셋 이상의 힌지 장치(100)를 설치한 구성도 가능하다.

커버(180)는 가동캠(140)과 결합하여 탄성부재(170)가 외부로 노출되는 것을 방지하게 된다. 탄성부재(170)가 외부로 노출될 경우, 사용과정에서 손상될 우려가 있고, 미관상 좋지 않기 때문이다.

이와 같이 구성된 힌지 장치(100)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

디스플레이부(320)가 본체부(310)에 밀착된 상태에서 사용자가 디스플레이부(320)를 개방시키면, 디스플레이부(320)와 연결된 가동캠(140)이 디스플레이부(320)의 회전 각도와 동일한 각도만큼 회동하게 된다.

가동캠(140)이 회동하게 되면, 가동캠(140)과 제 2고정캠(160)에 각각 양단이 고정된 탄성부재(170)는 가동캠(140)의 회동각도에 비례하는 크기만큼의 탄성력에 의한 토크(torque)을 가동캠(140)의 회동방향과 반대방향으로 가하게 된다.

가동캠(140)의 회동에 따라 가동캠(140)에 형성된 돌기(141)가 제 1고정캠(150)에 형성된 돌기홈(151)을 따라서 이동하다가 돌기홈(151)에 형성된 오목부(152)에 안착하게 되면, 디스플레이부(320)는 외부에서 가해지는 힘이 없어도 개방된 상태를 유지할 수 있게 된다. 이 때, 탄성부재(170)에는 가동캠(140)의 회동각도에 비례하는 크기만큼의 탄성력이 축적된 상태이다.

돌기홈(151)에 복수의 오목부(152)를 형성한 경우에는, 오목부(152)가 형성된 개수 만큼 디스플레이부의 개방각도를 조절할 수 있게 된다.

돌기(141)가 오목부(152)에 안착된 상태에서 디스플레이부(320)에 본체부(310) 방향으로 힘을 가하게 되면, 탄성부재(170)에 축적된 탄성력에 의해 디스플레이부(320)는 쉽게 본체부(310)와 밀착될 수 있다.

이상에서는 특정의 실시예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 상기한 실시예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

100 : 힌지 장치 110 : 제 1하우징
120 : 제 2하우징 130 : 샤프트
140 : 가동캠 150 : 제 1고정캠
160 : 제 2고정캠 170 : 탄성부재
310 : 본체부 320 : 디스플레이부

Claims (5)

1. 제 1하우징 및 제 2하우징;
   샤프트(shaft);
   일측면으로부터 돌출 형성된 돌기와, 상기 돌기가 형성된 일측면과 반대되는 타측면에 형성된 제 1가이드홈을 구비하고, 상기 샤프트를 중심으로 회동하는 가동캠(cam);
   상기 돌기와 접하면서 상기 돌기의 움직임을 가이드 하기 위한 돌기홈을 구비하고, 상기 제 1하우징에 고정되는 제 1고정캠(cam);
   제 2가이드홈을 구비하고, 상기 제 2하우징에 고정되는 제 2고정캠(cam);과,
   상기 가동캠(cam)에 형성된 제 1가이드홈 및 상기 제 2고정캠(cam)에 형성된 제 2가이드홈에 양단이 고정되어 가동캠이 샤프트를 중심으로 회전할 때 가동캠의 회전 반대 방향으로 탄성력에 의한 토크를 발생시키는 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제 1고정캠(cam)에 형성된 돌기홈은 휴대용 무선 단말기의 디스플레이부의 개방각도를 조절하기 위한 오목부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 가동캠(cam)과 결합하는 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 가동캠(cam)은 휴대용 무선 단말기의 디스플레이부와 결합되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   제 1하우징 및 제 2하우징은 휴대용 무선 단말기의 본체부에 고정되는 것을 특징으로 하는 휴대용 무선 단말기의 힌지 장치.

Images