KR101107124B1 - 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents

Abstract

상하로 중첩 마련되는 한 쌍의 부재가 일측을 중심으로 회전하여 상호 수평하게 개방되는 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다. 본 발명에 따른 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기는 양단에 제1고정회전축과 제1이동회전축을 구비하며 그 사이에 제1중심축을 구비하는 제1커버플레이트와, 양단에 제2고정회전축과 제2이동회전축을 구비하며 그 사이에 제1중심축과 축 결합되는 제2중심축을 구비하는 제2커버플레이트와, 제2고정회전축과 제1이동회전축에 결합하는 제1링크구와, 제1고정회전축과 제2이동회전축에 결합하는 제2링크구를 포함하여, 제1링크구와 제2링크구가 상하로 중첩된 상태에서 제1,2중심축을 중심으로 회전하고 개방 시 제1,2중심축이 내측으로 이동됨으로써 이를 구비하는 힌지 장치 및 전자기기가 수평하게 개방될 수 있도록 한다.

Description

힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기{Hinge Apparatus and Electronic Equipment having it}

본 발명은 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상호 중첩 마련되는 한 쌍의 부재가 일측을 중심으로 회전하여 상호 수평하게 개방되는 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.

전 세계적으로 휴대용 단말기의 보급이 확대되어감에 따라 소비자의 취향에 부응하기 위한 다양한 기능과 디자인의 단말기가 출시되고 있다. 이러한 휴대용 단말기들은 바타입(BAR TYPE) 단말기에서부터 플립타입(FLIP TYPE) 단말기, 플립업타입(FLIP-UP TYPE) 단말기 등으로 발전해오다가 최근에는 폴더타입(FOLDER TYPE)과 슬라이드타입(SLIDE TYPE)이 주류를 이루고 있다.

이 중 폴더타입의 단말기는 메인바디와 슬라이드바디의 일단이 힌지 결합되어 있어서 사용자가 슬라이드바디를 회전시킴으로써 간편하게 개폐 동작을 구현할 수 있다. 또한, 이러한 폴더타입의 단말기는 폴딩 상태에서는 콤팩트하며 개방 상태에서는 길이가 연장되기 때문에 휴대 및 사용이 편리하여 고급형으로 선호되고 있다. 최근에는 슬라이드바디를 소정길이 이상으로만 회전시키면 나머지 길이는 자동으로 회전하면서 전체가 개방되는 세미오토 방식을 지향하는 추세로, 이러한 세미오토 방식을 구현하기 위한 다양한 힌지 장치가 개발되어 왔다.

한편, 종래에는 장방형을 갖는 폴더타입 단말기에 있어서 힌지 장치를 단축방향에 주로 설치했으나, 최근에는 장축 방향에 설치하는 타입도 개발되고 있다. 단축방향의 힌지 장치는 휴대폰에 주로 채용되기 때문에 통화 편의성에 맞추어 개방되는 메인바디와 슬라이드바디가 경사 상태를 가지지만, 장축 방향의 경우 게임기, PMP 등에 주로 채용되어 넓은 화면을 제공할 수 있도록 수평 개방 상태를 가진다.

본 발명은 상술한 종래 기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 상하로 중첩 마련되는 한 쌍의 부재가 일측을 중심으로 회전하여 상호 수평하게 개방되도록 한 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 힌지 장치는 양단에 제1고정회전축과 제1이동회전축을 구비하며 그 사이에 제1중심축을 구비하는 제1커버플레이트와, 양단에 제2고정회전축과 제2이동회전축을 구비하며 그 사이에 제1중심축과 축 결합되는 제2중심축을 구비하는 제2커버플레이트와, 제2고정회전축과 제1이동회전축에 결합하는 제1링크구와, 제1고정회전축과 제2이동회전축에 결합하는 제2링크구를 포함하며, 제1링크구와 제2링크구는 상하로 중첩된 상태에서 제1,2중심축을 중심으로 회전하면서 수평으로 개방된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1고정회전축은 상기 제1,2중심축과 제2이동회전축 사이에 위치하며, 상기 제2고정회전축은 상기 제1,2중심축과 제1이동회전축 사이에 위치한다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1,2중심축은 수평 개방 시 내측으로 이동한다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1링크구는 제1축공과 제1슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제2고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제1슬릿공에는 제1이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되고, 상기 제2링크구는 제2축공과 제2슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제1고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제2슬릿공에는 제2이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1이동회전축 또는 제2이동회전축 중 어느 하나에는 탄성모듈이 마련된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1이동회전축 또는 제2이동회전축 중 어느 하나에는 슬라이딩 이동을 안내하기 위한 가이드부재가 마련된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 양단에 제1고정회전축과 제1이동회전축을 구비하며 그 사이에 제1중심축을 구비하는 제1커버플레이트와, 양단에 제2고정회전축과 제2이동회전축을 구비하며 그 사이에 상기 제1중심축과 축결합되는 제2중심축을 구비하는 제2커버플레이트와, 상기 제2고정회전축과 제1이동회전축에 결합하는 제1링크구를 구비하는 제1부재와, 상기 제1고정회전축과 제2이동회전축에 결합하는 제2링크구를 구비하는 제2부재를 포함하며, 상기 제1,2커버플레이트는 상기 제1부재와 제2부재가 상하로 중첩된 상태에서는 외부로 노출되며, 상기 제1부재와 제2부재가 제1,2중심축을 중심으로 회전하여 수평으로 나란히 개방된 상태에서는 제1,2부재 내부로 인입되는 전자기기가 제공된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치를 구비하는 전자기기의 상기 제1링크구는 제1축공과 제1슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제2고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제1슬릿공에는 제1이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되고, 상기 제2링크구는 제2축공과 제2슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제1고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제2슬릿공에는 제2이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치를 구비하는 전자기기의 상기 제1부재에는 디스플레이부가 마련되고, 상기 제2부재에는 키 입력부가 마련된다.

또한 본 발명에 따른 힌지 장치의 상기 제1,2부재에는 각각 터치 패널이 마련된다.

본 발명에 따른 힌지장치 및 이를 구비하는 전자기기는 중심측이 교차 결합되는 제1커버플레이트와 제2커버플레이트를 구비하는 제1부재와 제2부재가 중첩 상태에서는 외부로 노출되고, 회전 개방된 상태에서는 제1부재와 제2부재의 내부로 인입됨으로써 이를 구비하는 전자기기가 수평하게 개방될 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치를 분해 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치의 일부 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치가 설치된 전자기기가 닫힌 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치가 설치된 전자기기가 개방된 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지 장치 및 이를 구비한 전자기기를 도시한 도면이다. 도면을 참조하면, 본 실시예의 전자기기는 장방형의 제1부재(1)와, 제2부재(2)를 포함한다.

제1부재(1)와 제2부재(2)는 평상시에는 중첩되어 상하로 겹쳐져 있으며, 외력이 가해지면 일측에 마련되는 축을 중심으로 하나의 부재가 180도 회전하여 상호 수평으로 나란하게 개방된다. 내부에서 대향하는 각 부재(1,2)의 상면 중 일측에는 각종 문자 및 기호가 표시된 복수의 키가 마련될 수 있으며, 타측에는 화상이 표시되는 디스플레이부가 마련될 수 있다. 또한, 각 부재(1,2)의 상면 모두에 터치 입력이 가능한 패널을 마련함으로써 회전 개방 시 넓은 화면과 입력수단을 동시에 가지도록 할 수도 있다. 수평 상태로 개방되는 제1부재(1)와 제2부재(2)의 축이 되는 일단부는 도시된 바와 같이 서로 이격되지 않고 밀착된다.

본 실시예에 따르면 상기와 같은 개방 동작이 이루어질 수 있도록 제1부재(1)와 제2부재(2)의 일단(회전측)에는 힌지 장치(100)가 설치된다.

도 2는 본 실시예에 따른 힌지 장치가 설치된 전자기기 내부를 보인 사시도이며, 도 3은 본 실시예에 따른 힌지 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 일부 확대도이다.

도면들을 참조하면, 본 실시예의 힌지 장치(100)는 제1중심축(C1)을 구비하는 제1커버플레이트(110)와, 제2중심축(C2)을 구비하는 제2커버플레이트(120)를 구비한다. 제1,2커버플레이트(110,120)는 양측단이 원호 형상을 가지되, 제1중심축(C1)과 제2중심축(C2)이 축핀(미도시)으로 관통되어 상호 회전 가능하게 연결된다. 제1,2중심축(C1,C2)이 각 커버플레이트의 중앙 측에 위치하기 때문에, 교차 결합되는 일측의 커버플레이트(제2커버플레이트(120))는 양측단 높이만큼 전체적으로 커버를 형성하며, 타측 커버플레이트(제1커버플레이트(110))는 중앙으로부터 교차되지 않은 일단측으로만 커버를 형성한다. 제1부재(1)와 제2부재(2)가 상하로 중첩 상태일 때는 이 제1,2커버플레이트(110,120)의 배면(커버)이 외부로 노출되지만, 수평으로 펼쳐진 상태에서는 제1,2커버플레이트(110,120)의 배면은 외부로 노출되지 않는다.

제1커버플레이트(110)는 양단에 각각 제1고정회전축(112)과 제1이동회전축(114)을 구비하며, 그 사이에 제1중심축(C1)이 위치한다. 마찬가지로, 제2커버플레이트(120)는 양단에 제2고정회전축(122)과 제2이동회전축(124)을 구비하며, 그 사이에 상기 제1중심축과 축 결합되는 제2중심축(C2)이 위치한다.

제1커버플레이트(110)와 제2커버플레이트(120)는 원호 형상으로 마련된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 제1커버플레이트(110)의 제1이동회전축(114)과 제1중심축(C1) 사이의 오목한 부분에는 제2커버플레이트(120)의 제2고정회전축(122)이 위치하며, 제2커버플레이트(120)의 제2이동회전축(124)과 제2중심축(C2) 사이의 오목한 부분에는 제1커버플레이트(110)의 제1고정회전축(112)이 위치하게 된다.

또한, 본 실시예의 힌지 장치(100)는 제2고정회전축(122)과 제1이동회전축(114)에 결합되는 제1링크구(130)와, 제1고정회전축(112)과 제2이동회전축(124)에 결합되는 제2링크구(140)를 포함한다.

제1링크구(130)는 제2고정회전축(122)이 결합되는 제1축공(132)과, 제1이동회전축(114)이 결합되는 제1슬릿공(134)을 포함한다. 제1이동회전축(114)은 제1부재(1)와 제2부재(2)가 중첩 상태일 때는 제1슬릿공(134)의 도면에서 우측에 위치하며, 수평 개방 상태일 때는 제1슬릿공(134)의 좌측에 위치한다(도 4, 5참조).

제2링크구(140)는 제1고정회전축(112)이 결합되는 제2축공(142)과, 제2이동회전축(124)이 결합되는 제2슬릿공(144)을 포함한다. 제2이동회전축(124)은 제1부재(1)와 제2부재(2)가 중첩 상태일 때는 제2슬릿공(144)의 도면 우측에 위치하며, 수평 개방 상태일 때는 제2슬릿공(144)의 좌측에 위치한다(도 4, 5참조).

제1링크구(130)는 제1부재(1)와 결합하며, 제2링크구(140)는 제2부재(2)와 결합한다. 이와 같이 제1,2링크구(130,140)의 축공과 슬릿공을 이용함으로써 제1,2부재(1,2)는 중첩시 상하로 겹쳐질 수 있으며, 180도 회전 개방 시에는 제1,2중심축(C1,C2)이 내측으로 이동 예컨대, 제1,2커버플레이트(110,120)가 제1,2부재(1,2) 내부로 인입됨으로써 제1,2부재(1,2)가 수평으로 나란하게 배치될 수 있다.

또한, 본 실시예의 힌지 장치(100)는 제1부재(1)와 제2부재(2)의 회전 개방 동작이 탄성적으로 이루어질 수 있도록 힌지부재(150)를 포함한다. 힌지부재(150)는 제1,2이동회전축(114,124) 중 어느 하나에 설치 가능한데, 본 실시예에서는 제2이동회전축(124)에 설치하였다.

힌지부재(150)는 제2이동회전축(124)을 관통하는 샤프트(152)에 개재되어 설치되며, 고정캠(154)과, 회전캠(156)과, 고정캠(154)과 회전캠(156)이 근접하도록 탄성 바이어스하는 탄성체(158)를 포함한다. 회전캠(156)은 원주방향으로 결합돌기(157)를 구비하여, 제2커버플레이트(120)의 내벽에 고정 지지될 수 있도록 마련된다. 고정캠(154)은 샤프트(152)에 고정된다. 따라서, 외력이 작용하면 제2커버플레이트(120)가 회전하고, 제2커버플레이트(120)는 회전캠(156)을 종속 회전하도록 한다. 힌지부재(150)는 고정캠(154)와 회전캠(156) 간 캠 결합의 변곡점 전까지는 외력에 의해 회전하고, 변곡점을 통과하면 외력이 없더라도 탄성체(158)의 탄성복원력에 의해 회전한다.

또한, 본 실시예의 힌지 장치(100)는 제1,2커버플레이트(110,120)가 180도 회전 시 제1,2부재(1,2)의 내부로 효과적으로 인입될 수 있도록 가이드부재(160)를 포함한다.

가이드부재(160)는 제2링크구(140)의 제2슬릿공(144)에 마련되는 안내바(162)와, 안내바(162)의 양단에 마련되는 안내롤러(164)를 포함한다. 힌지부재(150)가 회전하면 가이드부재(160)가 제2슬릿공(144)을 이동해야 하므로, 안내바(162)의 일단은 제2이동회전축(124)을 관통하는 샤프트(152)와 일체로 마련될 수 있다. 안내바(162)의 이동이 원활하도록 제1,2부재(1,2)의 내측에는 가이드홈(1a,2a)이 마련될 수 있다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 따른 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 동작을 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보기로 한다.

도 5는 제1부재(1)와 제2부재(2)가 중첩되어 전자기기가 닫힌 상태를 도시한 도면이다. 후방에서 보면, 전자기기는 제1,2중심축(C1,C2)을 통해 교차 결합되어 있는 제1커버플레이트(110)와 제2커버플레이트(120)에 의해 내부가 외부로 노출되지 않는다. 제1커버플레이트(110)의 제1이동회전축(114)은 제1링크구(130)의 제1슬릿공(134) 우측에 위치하며, 제2커버플레이트(120)의 제2이동회전축(124)은 제2링크구(140)의 제2슬릿공(144) 우측에 위치한다.

사용자가 제2부재(2)를 들어올리면, 제1링크구(130)가 회전을 시작하며 이어서 제1커버플레이트(110)가 제1,2중심축(C1,C2)을 중심으로 회전한다. 그리고, 제2커버플레이트(120)가 제1,2중심축(C1,C2)를 중심으로 회전하기 시작하며 이어서 제2링크구(140)가 회전한다. 제2부재(2)는 소정의 경사 개방 지점(힌지부재(150)의 캠 변곡점)까지는 외력이 제거되면 다시 중첩된 상태로 복귀하며, 소정의 경사 개방 지점을 통과하면 힌지부재(150)의 탄성력에 의해 회전 개방이 지속된다.

한편, 제1,2부재(1,2)의 회전이 시작되면 이와 더불어 제1,2이동회전축(114,115)도 각각 제1,2링크구(130,140)의 제1,2슬릿공(134,144)을 따라 이동한다. 또한, 제1,2이동회전축(114,115)이 이동하면 이에 따라 제1,2커버플레이트(110,120)의 제1,2중심축(C1,C2)은 점진적으로 화살표 방향으로 이동한다. 제1,2이동회전축(114,115)의 이동은 가이드부재(160)에 의해 원활히 진행될 수 있다.

도 5는 본 실시예의 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기가 수평으로 나란하게 완전 개방된 상태를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 수평으로 나란히 개방된 전자기기는 제1,2커버플레이트(110,120)의 중심축(C1,C2)이 내부로 인입됨으로써 제1부재(1)와 제2부재(2)의 일단(회전측)이 완전 밀접하게 된다.

1..제1부재 2..제2부재
100..힌지 장치 110..제1커버플레이트
112..제1고정회전축 114..제1이동회전축
120..제2커버플레이트 122..제2고정회전축
124..제2이동회전축 130..제1링크구
134..제1슬릿공 140..제2링크구
144..제2슬릿공 150..힌지부재
160..가이드부재

Claims (10)

1. 양단에 각각 제1고정회전축과 제1이동회전축을 구비하며, 상기 제1고정회전축과 제2이동회전축 사이에 제1중심축을 구비하는 제1커버플레이트와; 양단에 각각 제2고정회전축과 제2이동회전축을 구비하며, 상기 제2고정회전축과 제2이동회전축 사이에 상기 제1중심축과 축 결합되는 제2중심축을 구비하는 제2커버플레이트와; 제1축공과 제1슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제2고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제1슬릿공에는 제1이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되는 제1링크구와; 제2축공과 제2슬릿공을 구비하여, 상기 제2축공에는 제1고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제2슬릿공에는 제2이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되는 제2링크구;를 포함하여,
   상기 제1링크구와 제2링크구는 상하로 중첩된 상태에서 상기 제1,2중심축을 중심으로 회전하면서 수평으로 개방되며,
   상기 제2이동회전축에는 회전 개방이 탄성적으로 이루어지도록 고정캠과 회전캠과 탄성체로 이루어지는 탄성모듈이 마련되고, 상기 제2이동회전축이 이동 가능하게 결합하는 제2슬릿공에는 제2이동회전축의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 제2이동회전축과 동축 상에 마련되며 양단에 안내롤러를 갖는 안내바를 포함하는 가이드부재가 마련되는 힌지 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 제1고정회전축은 상기 제1,2중심축과 제2이동회전축 사이에 위치하며,
   상기 제2고정회전축은 상기 제1,2중심축과 제1이동회전축 사이에 위치하는 힌지 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제1,2중심축은 수평 개방 시 내측으로 이동하는 힌지 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 양단에 각각 제1고정회전축과 제1이동회전축을 구비하며, 상기 제1고정회전축과 제1이동회전축 사이에 제1중심축을 구비하는 제1커버플레이트와; 양단에 각각 제2고정회전축과 제2이동회전축을 구비하며, 상기 제2고정회전축과 제2이동회전축 사이에 상기 제1중심축과 축결합되는 제2중심축을 구비하는 제2커버플레이트와; 제1축공과 제1슬릿공을 구비하여, 상기 제1축공에는 제2고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제1슬릿공에는 제1이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되는 제1링크구를 구비하는 제1부재와; 제2축공과 제2슬릿공을 구비하여, 상기 제2축공에는 제1고정회전축이 회전가능하게 결합되고 상기 제2슬릿공에는 제2이동회전축이 슬라이딩 회전 이동 가능하게 결합되는 제2링크구를 구비하는 제2부재;를 포함하여,
   상기 제1,2커버플레이트는 상기 제1부재와 제2부재가 상하로 중첩된 상태에서는 외부로 노출되며, 상기 제1부재와 제2부재가 제1,2중심축을 중심으로 회전하여 수평으로 나란히 개방된 상태에서는 제1,2부재 내부로 인입되며,
   상기 제2이동회전축에는 회전 개방이 탄성적으로 이루어지도록 고정캠과 회전캠과 탄성체로 이루어지는 탄성모듈이 마련되고, 상기 제2이동회전축이 이동 가능하게 결합하는 제2슬릿공에는 제2이동회전축의 슬라이딩 이동을 안내하기 위해 제2이동회전축과 동축 상에 마련되며 양단에 안내롤러를 갖는 안내바를 포함하는 가이드부재가 마련되며,
   상기 제1,2부재의 내측에는 상기 안내바의 이동이 원활하도록 가이드홈이 마련되는 전자기기.
8. 삭제
9. 제 7항에 있어서,
   상기 제1부재에는 디스플레이부가 마련되고,
   상기 제2부재에는 키 입력부가 마련되는 전자기기.
10. 제 7항에 있어서,
    상기 제1,2부재에는 터치 패널이 마련되는 전자기기.

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