KR101287147B1 - 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 전자장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지장치 및 이를 구비하는 휴대용 전자장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 제1몸체와, 제2몸체와, 제1몸체와 제2몸체가 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치를 포함하고, 힌지장치는, 제1몸체의 측면에 고정결합되는 제1플레이트; 제1플레이트와 같은 방향에서, 제2몸체의 측면에 고정결합되는 제2플레이트; 제1플레이트와 제2플레이트의 외측에 위치하며, 제1플레이트와 제2플레이트가 회동가능하게 결합되는 중앙플레이트; 및 펼쳐진상태 또는 접힌상태가 유지되도록, 중앙플레이트를 기준으로 제1플레이트와 제2플레이트를 각각 탄력지지하는 제1탄성체 및 제2탄성체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치가 제공된다.

Description

힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 전자장치{Hinge Apparatus and Portable Electronic Device with the Hinge Apparatus}

본 발명은 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 전자장치에 관한 것으로, 힌지장치를 통해 연결되는 전자장치의 제1몸체와 제2몸체간의 밀착정도를 높이고 힌지장치의 크기를 줄일 수 있는 것에 관한 것이다.

휴대용 단말기를 비롯하여 휴대용 전자장치에 대한 산업적 수요는 해를 더할수록 더욱 증가하고 있으며, 이에 따라 수요자의 요구에 부합하는 다양한 형태 및 기능을 갖춘 휴대용 전자장치가 선보이고 있다.

휴대폰과 같은 통상의 휴대용 단말기는 영상이나 그림 등을 표시하는 화상부를 갖추고 있으며, 이러한 화상부를 통하여 TV를 시청하거나 유무선 인터넷을 이용하여 다양한 정보를 시각적으로 얻을 수 있는 기능이 부가된 휴대용 단말기도 등장하고 있다.

그리고 휴대용 단말기는, 소비자의 요구 및 기능적인 특징에 따라 다양한 형태로 개발되고 있으며, 폴더형, 슬라이드형, 바(bar)형 등으로 다양하게 발전되고 있다.

여기서 폴더형 단말기란, 가용면역이 확장되도록 하기 위하여 두 개의 몸체가 서로 힌지작동 되면서 펼쳐지도록 이루어진 형태의 단말기를 말하는데, 구조적인 특징의 우수성에 기인하여 지속적으로 발전되고 있다.

특히, 최근에는 박막형 액정기술의 개발 및 기타 부품의 소형화가 가능하게 됨에 따라 전반적으로 대부분의 휴대용 단말기가 슬림화되어 가고 있으며, 그 수요가 날로 늘어가고 있다.

다만, 종래의 휴대 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신 기능을 수행하기에 보다 적합한 외형을 기반으로 발전되어 왔기 때문에, 멀티미디어 서비스 등을 이용하는 데는 다소 불편하다는 단점이 있으며, 예컨대, 일반적인 휴대 단말기의 디스플레이 장치는 세로방향으로 길게 설정되어 있기 때문에, 디지털 멀티 미디어 방송, 동영상 파일 등을 시청하기에 불편한 것이다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 한국 등록특허 제10-0909713호는 본 출원인의 등록특허로서, "휴대 단말기용 힌지장치"를 개시하고 있으며, 상기 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 궁극적으로는 전체 장치의 구조적인 안정성을 도모하면서 휴대 단말기의 덮개를 상하 방향으로 기준 오픈 각도 및 360도 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지장치를 개시한다.

이러한 한국 등록특허 제10-0909713호에 의할 때, 사용의 편리성을 향상시킬 수 있고, 휴대 단말기의 디스플레이부를 비교적 넓은 범위로서 활용하기를 원하는 소비자의 욕구를 충족시킬 수 있는 큰 이점이 있는 것이나, 개선의 여지는 있는 것이며 새로운 형태의 힌지장치 및 이를 사용하는 전자장치의 개발이 필요하다.

예컨대, 작은 크기의 전자장치임에도 큰 디스플레이 화면을 선호하는 소비자의 요구를 충족시키기 위하여, 힌지회동하는 두 개의 몸체 모두에 액정화면을 형성하고, 전자장치를 펼치는 경우, 두 개의 액정화면이 결합되어 하나의 큰 화면을 형성하는 형태의 전자장치가 제공될 필요가 있으며, 또한 이에 적합한 형태의 힌지장치의 개발이 필요하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 일 실시예는 힌지장치를 형성함에 있어서, 전자장치의 액정화면 형성에 방해가 되지 않도록 소형으로 형성되어야 하는 점, 힌지회동이 원활하고 용이하게 이루어질 수 있어야 하는 점 및 힌지장치의 조립이 용이한 점 등이 모두 고려되는 힌지장치 및 이를 구비한 전자장치와 관련된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치는, 제1몸체와, 제2몸체와, 상기 제1몸체와 제2몸체가 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치를 포함하고, 상기 힌지장치는, 상기 제1몸체의 측면에 고정결합되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트와 같은 방향에서, 상기 제2몸체의 측면에 고정결합되는 제2플레이트; 상기 제1플레이트와 제2플레이트의 외측에 위치하며, 상기 제1플레이트와 제2플레이트가 회동가능하게 결합되는 중앙플레이트; 및 상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태가 유지되도록, 상기 중앙플레이트를 기준으로 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 각각 탄력지지하는 제1탄성체 및 제2탄성체;를 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 중앙플레이트에는, 안쪽에서 상하방향으로 길게 형성된 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯과, 바깥쪽에서 좌우방향으로 길게 형성된 제1왕복슬롯 및 제2왕복슬롯이 형성되고, 상기 제1플레이트에는, 상기 제1작동슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제1작동돌기와 상기 제1왕복슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제1왕복돌기가 형성되고, 상기 제2플레이트에는, 상기 제2작동슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제2작동돌기와 상기 제2왕복슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제2왕복돌기가 형성되고, 상기 제1탄성체는 상기 중앙플레이트 외측에서 상기 제1왕복돌기에 연결되어 안쪽으로 가압하고, 상기 제2탄성체는 상기 중앙플레이트 외측에서 상기 제2왕복돌기에 연결되어 안쪽으로 가압한다.

또한, 상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기가 상기 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯의 상단에 위치하는 경우 상기 펼쳐진상태가 유지되고, 상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기가 상기 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯의 하단에 위치하는 경우 상기 접힌상태가 유지된다.

나아가, 상기 제1왕복돌기 및 제2왕복돌기가 상기 제1왕복슬롯 및 제2왕복슬롯의 내측단부에 위치하는 경우 상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태가 유지된다.

또한, 상기 제1탄성체 및 제2탄성체는, 원형형태의 코일부와, 상기 코일부의 단부에서 동일평면상에 연장형성되는 직선부로 이루어지고, 상기 코일부의 두께는 폭보다 작게 형성되며, 상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태에서 탄성변형된 형태로 이루어진다.

그리고 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치에서, 상기 제1탄성체 및 제2탄성체는, 상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기의 경로 외측에 형성된다.

또한, 상기 제1작동슬롯과 제2작동슬롯은 바깥쪽으로 볼록하게 곡선형태로 형성된다.

또한, 상기 제1플레이트와 제2플레이트는, 대체로 삼각형 형태로 형성되고,

상기 펼쳐진상태에서 서로 마주하는 모서리가 근접하여 평행하게 형성된다.

여기서, 상기 제1플레이트에는, 상기 제1몸체 방향으로 절곡되어 결합되는 제1절곡부가 형성되고, 상기 제2플레이트에는, 상기 제2몸체 방향으로 절곡되어 결합되는 제2절곡부가 형성된다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치에서, 상기 힌지장치는, 상기 중앙플레이트 외측에서 결합되고, 내부에 상기 제1탄성체 및 제2탄성체가 수용되며, 외측 표면을 형성하는 케이스;가 더 포함되어 이루어진다.

또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치에서, 상기 힌지장치는, 상기 중앙플레이트 외측에 위치하며, 상기 제1작동돌기와 제2작동돌기를 연결하는 연결플레이트;가 더 형성된다.

여기서, 상기 연결플레이트에는, 상기 제1작동돌기가 좌우방향으로 슬라이딩되는 제1연결슬롯과, 상기 제2작동돌기가 좌우방향으로 슬라이딩되는 제2연결슬롯이 형성된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따르면 우선, 힌지장치가 제1몸체 및 제2몸체의 측면에 결합하고 중앙플레이트를 기준으로 회동가능하게 결합되도록 하면서 제1탄성체 및 제2탄성체에 의해 탄력지지되도록 함으로써, 힌지작동시 반자동작동이 가능하고, 비교적 작은 크기로 형성될 수 있으므로 제1몸체 및 제2몸체에 형성되는 화상부의 크기를 확장할 수 있다.

그리고 제1탄성체 및 제2탄성체가 중앙플레이트 외측에서 제1왕복돌기 및 제2왕복돌기에 연결되어 안쪽으로 가압하도록 형성함으로써, 힌지장치의 반자동작동이 더욱 원활하게 이루어지면서도 얇은 크기의 힌지장치를 형성할 수 있다.

또한, 제1탄성체 및 제2탄성체를 결함함에 있어서, 제12작동돌기 및 제2작동돌기의 경로 외측에 형성되도록 함으로써, 휴대용 전자장치의 측면공간을 충분히 활용하면서 상대적으로 얇은 힌지장치를 형성할 수 있으므로 화상부의 크기 확보에 방해가 되지 않으며, 원활한 힌지작동이 이루어질 수 있다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치의 펼쳐진 상태를 도시한 사시도,
도 1b는 도 1에 도시된 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치의 접힌상태를 도시한 사시도,
도 2는 도 1a에 도시된 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치를 도시한 분해사시도,
도 3은 도 2에 도시된 힌지장치를 도시한 사시도,
도 4는 도 3에 도시된 힌지장치를 도시한 분해사시도,
도 5는 도 3에 도시된 힌지장치의 일부 구성을 도시한 측면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지장치의 일부 구성을 도시한 측면도,
도 7 내지 9는 도 6에 도시된 힌지장치가 구비된 전자장치를 도시한 사용상태도이다.

도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치(300)가 구비된 휴대용 전자장치(1)의 펼쳐진 상태를 도시한 사시도이고, 도 1b는 도 1에 도시된 힌지장치(300)가 구비된 휴대용 전자장치(1)의 접힌상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1a에 도시된 힌지장치(300)가 구비된 휴대용 전자장치(1)를 도시한 분해사시도이며, 도 3은 도 2에 도시된 힌지장치(300)를 도시한 사시도이다.

본 발명은 접혀지고 펼쳐질 수 있는 형태의 전자장치(1) 및 이에 사용되도록 이루어진 힌지장치(300)에 관한 것이며, 여기서 전자장치는 휴대가 가능한 것으로서 노트북컴퓨터, 전자사전, PDA 등은 물론 휴대폰과 같은 통상의 휴대용 단말기(端末機, terminal)와 같은 형태로 이루어질 수 있다.

그리고 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)는 휴대용 전자장치(1)의 몸체를 구성하는 부분으로서, 서로 회동 작동하도록 형성된다. 상기 제1몸체(100)에는 LCD (liquid crystal display) 등으로 이루어져 시각적인 영상 등을 표시하는 화상부가 형성되고 상기 제2몸체(200)에는 정보를 입력하는 키패드(key pad) 등이 형성될 수 있으나, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자장치(1)는, 도 1a에 도시된 바와 같이, 상기 제1몸체(100)에는 제1화상부(110)가 형성되고, 상기 제2몸체(200)에도 제2화상부(210)가 형성되는 형태로 이루어진다.

또한, 상기 제1화상부(110)는 상기 제1몸체(100) 하단까지 형성되며, 상기 제2화상부(210)는 상기 제2몸체(200)의 상단까지 형성된다. 여기서 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는, 상기 펼쳐진상태에서 상기 제1화상부(110)의 하단과 상기 제2화상부(210)의 상단이 밀착할 수 있도록, 서로 밀착된 형태로 결합한다.

이처럼, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자장치(1)에서, 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)는 서로 대칭된 형태로 형성되고, 양자 모두에 화상부가 형성되며, 상기 제1화상부(110) 및 제2화상부(210)는 펼쳐진상태에서 서로 밀착되도록 이루어진다. 이에 따라 본 발명에 따른 전자장치(1)에서는, 상기 펼쳐진상태에서 제1화상부(110)와 제2화상부(210)가 결합된, 하나의 큰 화상부를 형성할 수 있으며, 보다 큰 화면을 통하여 시각적인 정보를 표시할 수 있게 된다.

상기 제1화상부(110)와 제2화상부(210)는 터치 스크린(touch screen)과 같은 형태로 이루어질 수 있으며, 정보를 표시하는 수단으로 사용됨은 물론, 정보를 입력하는 수단으로도 사용될 수 있다.

그리고 본 발명에서 방향의 설명은, 상기 펼쳐진상태, 즉 상기 제1화상부(110) 및 제2화상부(210)가 위쪽을 향하고 상기 중앙플레이트(330)가 정면을 향하도록 한 상태를 기준으로 한다.

상기 힌지장치(300)는 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 서로 회동가능한 형태로 결합시키는 장치이며, 대칭된 형태로 이루어진다. 이에 따라 상기 힌지장치(300)는 크게, 상기 제1몸체(100)에 결합되는 제1플레이트(310)와, 상기 제1플레이트(310)와 대칭된 형태로 이루어지고 상기 제2몸체(200)에 결합되는 제2플레이트(320)와, 상기 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)를 연결하는 중앙플레이트(330)를 포함하여 이루어진다.

상기 힌지장치(300)는 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)와 동일한 높이(연결되는 부분에서)로 이루어지며, 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)가 결합되는 부분의 외측 단부에 결합된다. 또한, 상기 힌지장치(300)가 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)에서 돌출되지 않은 형태로 결합되기 위하여, 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 힌지장치(300)가 삽입되어 결합될 수 있도록, 홈(도면번호 미표시)이 형성된다.

또한, 상기 힌지장치(300)는 1개로 구비되어 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)의 한쪽에만 형성될 수 있으나, 도 2에 도시된 바와 같이, 2개로 구비되어 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)의 양쪽에 결합되는 것이 바람직하며, 이때 2개의 힌지장치(300)는 동일한 형태로 이루어진다.

상기 제1플레이트(310)는 상기 제1몸체(100)에 결합되어 고정되며, 상기 제2플레이트(320)는 상기 제2몸체(200)에 결합되어 고정된다. 상술한 바와 같이, 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 서로 대칭되는 형태로 이루어지므로, 설명의 편의를 위하여, 특별히 언급하는 경우를 제외하고, 상기 제2플레이트(320)에 대한 설명은 상기 제1플레이트(310)에 대한 설명으로 대체한다.

도 4는 도 3에 도시된 힌지장치(300)를 도시한 분해사시도이다.

상기 중앙플레이트(330)는 상기 힌지장치(300)의 중심을 이루며, 상기 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)가 서로 회동하도록 지지한다. 그리고 상기 중앙플레이트(330)는 대칭된 형태로 형성되며, 중앙 부분에 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)이 형성되고, 좌우 양측에 제1왕복슬롯(333)과 제2왕복슬롯(334)이 형성된다.

상기 제1작동슬롯(331)은, 후술할 제1작동돌기(311)가 삽입되어 슬라이딩 되며, 외측으로 볼록하게 곡선 형태로 이루어진다. 이에 따라 상기 제1작동슬롯(331)을 따라 슬라이딩되는 상기 제1작동돌기(311)가 형성되는 상기 제1플레이트(310)는, 회전시 바깥쪽방향으로 일정부분 이동한 후 다시 안쪽방향으로 이동할 수 있으며, 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 상기 펼쳐진상태에서는 서로 밀착하면서도, 상기 접힌상태로 변환되는 과정에서의 회전이 자연스럽게 이루어지게 된다.

상기 제2작동슬롯((332)은 상기 제1작동슬롯(331)과 대칭된 형태로 형성되며, 상기 제2작동돌기(321)가 삽입되어 슬라이딩된다.

상기 제1왕복슬롯(333)은 상기 중앙플레이트(330)의 바깥쪽에서 좌우방향으로 길게 형성되며, 상기 중앙플레이트(330)의 중간 정도의 높이에 형성된다. 상기 제1왕복슬롯(333)은, 후술할 제1왕복돌기(312)가 삽입되어 슬라이딩되며, 직선형태로 이루어진다.

상기 제2왕복슬롯(334)은 상기 제1왕복슬롯(333)과 대칭된 형태로 형성되며, 상기 제2왕복돌기(322)가 삽입되어 슬라이딩된다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 중앙플레이트(330) 하단 좌우측에는 탄성체고정돌기(336)가 형성되며, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)의 일단을 지지한다. 그리고 상기 중앙플레이트(330) 상하측 중앙부분에는 체결홈(335)이 형성되는데, 상기 체결홈(335)에 케이스(360)의 체결고리(361)가 끼워지면서 상기 중앙플레이트(330)와 케이스(360)가 결합하게 된다.

상기 제1플레이트(310)는 상기 제1몸체(100)에 고정되며, 상기 중앙플레이트(330)를 기준으로 회동가능하게 결합된다. 다만, 상기 제1플레이트(310)가 회동함에 있어서, 고정된 회전축을 기준으로 회전하는 것은 아니고, 슬라이딩 되면서 회전하게 되는데, 제1작동돌기(311) 및 제1왕복돌기(312)가 슬라이딩 회전시 상대적인 회전축을 형성하게 된다.

상기 제1플레이트(310)는 후술할 제1절곡부(313) 부분을 제외하고, 대체로 삼각형 형태로 이루어지며, 특히 직각삼각형 형태로 이루어진다. 상기 제1플레이트(310)는 상기 제2플레이트(320)와 마주하는 쪽(상기 펼쳐진상태 기준)이 수직방향으로 형성되고, 반대쪽 부분이 경사지게 형성된다. 이처럼, 상기 제1플레이트(310)의 외형적인 형태 자체를 비대칭으로 형성함으로써, 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)를 용이하게 구별하고, 조립시 결합위치를 신속하게 파악할 수 있게 된다.

상기 제1작동돌기(311)는 상기 제1플레이트(310)의 위쪽에서 안쪽으로 치우쳐 형성되며, 상기 제1작동슬롯(331)을 관통하여 걸려지는 형태로 이루어진다. 상기 제1플레이트(310)와 중앙플레이트(330)의 결합의 용이를 위하여, 상기 제1작동돌기(311)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1플레이트(310)와 별도로 형성된 후 상기 중앙플레이트(330)를 사이에 두고 결합되는 형태로 형성된다.

상기 제1왕복돌기(312)는 상기 제1플레이트(310)의 바깥쪽으로 치우쳐 형성되며, 상기 제1왕복슬롯(333)을 관통하여 걸려지는 형태로 이루어진다. 상기 제1왕복돌기(312) 또한 상기 제1플레이트(310)와 별도로 형성된 후 상기 중앙플레이트(330)를 사이에 두고 결합되는 형태로 형성된다.

상기 제1플레이트(310)에는 상기 제1몸체(100) 방향으로 절곡된 제1절곡부(313)가 형성되며, 상기 제1절곡부(313)는 상기 제1플레이트(310)와 일체로 형성된다. 상기 제1절곡부(313)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제1몸체(100)에 형성되는 제1결합홈(120)에 삽입되어 결합되며, 상기 제1플레이트(310)가 상기 제1몸체(100)에 용이하고 견고하게 결합될 수 있도록 한다. 구체적으로, 상기 제1절곡부(313)에는 관통공(하나 이상, 도면번호 미표시)이 형성되며, 상기 제1결합홈(120)에 삽입된 후, 볼트 등과 같은 고정수단이 상기 관통공을 통과하여 상기 제1몸체(100)에 고정되는 형태로 결합되도록 함으로써 용이하고 견고하게 결합될 수 있다.(제2절곡부(323)는 제2결합홈(220)에 삽입되어 결합 됨)

제조의 편의상, 상기 힌지장치(300)를 우선 조립하여 형성한 후 상기 제1몸체(100)에 결합하는 것이 바람직하며, 상기 제1절곡부(313)의 형성은 이를 용이하게 한다. 또한, 상기 제1절곡부(313)를 통하여 상기 제1몸체(100)와 제1플레이트(310)가 결합되도록 함으로써, 양자 간의 견고한 결합이 보장될 수 있으며, 상기 제1몸체(100)의 회동시에도 힌지장치(300)의 원활한 작동이 이루어지게 된다.

상기 제2플레이트(320)에는, 제2작동돌기(321), 제2왕복돌기(322) 및 제2절곡부(323)가 형성되며, 상기 제1플레이트(310)와 대칭된 형태로 이루어진다. 상기 제2플레이트(320)는 상기 중앙플레이트(330)를 기준으로 슬라이딩되면서 회동하는 것으로서, 상기 제1플레이트(310)와 연동하여 회동할 수 있으며, 이와 달리 상기 제1플레이트(310)의 회동과 무관하게 회동할 수 있다. 후술할 연결플레이트(370)가 형성되는 경우 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 연동하여 회동하며, 상기 연결플레이트(370)가 형성되지 않는 경우 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 연동 없이 회동하게 된다.

여기서, 상기 펼쳐진상태 및 접힌상태에 대하여 간단히 설명한다.

상기 펼쳐진상태는 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 동일평면상에 형성되어 양자가 이루는 각도가 180°가 된다. 상기 접힌상태는 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 서로 겹쳐져 양자가 이루는 각도가 0°된다. 본 발명에 따른 힌지장치(300)가 구비된 휴대용 전자장치(1)는, 상기 펼쳐진상태와 접힌상태의 중간상태, 즉 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 이루는 각이 90°가 될 수 있으며, 이는 후술할 연결플레이트(370)가 배제되는 경우에 형성될 수 있다. 여기서, 상기 중간상태는, 도 8에 도시된 형태를 말하는 것이 아니고, 상기 펼쳐진상태에서 상기 제1몸체(100) 또는 제2몸체(200)의 어느 하나만이 90°로 회동하는 것을 말한다. 즉, 상기 연결플레이트(370)가 배제되는 경우, 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)의 연동작동은 이루어지지 않는 대신, 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 이루는 각도가 90°가 되는 상기 중간상태의 유지가 가능하게 된다.

그리고 상기 펼쳐진상태에서 상기 제1작동돌기(311) 및 제2작동돌기(321)는 상기 제1작동슬롯(331) 및 제2작동슬롯((332)의 상단에 위치하며, 상기 제1왕복돌기(312) 및 제2왕복돌기(322)는 상기 제1왕복슬롯(333) 및 제2왕복슬롯(334)의 내측단부에 위치한다. 즉, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)에 의하여 탄력지지되는 상기 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)에 고정결합되는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 동일평면상에 위치하면서, 상기 펼쳐진상태가 탄력적으로 안정되게 유지될 수 있다.(상기 펼쳐진상태를 극복할 수 있을 정도의 강한 외력이 작용하지 않는 경우, 상기 펼쳐진상태는 안정되게 유지됨)

또한, 상기 접힌상태에서 상기 제1작동돌기(311) 및 제2작동돌기(321)는 상기 제1작동슬롯(331) 및 제2작동슬롯((332)의 하단에 위치하며, 상기 제1왕복돌기(312) 및 제2왕복돌기(322)는 상기 제1왕복슬롯(333) 및 제2왕복슬롯(334)의 내측단부에 위치한다. 즉, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)에 의하여 탄력지지되는 상기 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)에 고정결합되는 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 서로 접히면서, 상기 접힌상태가 탄력적으로 안정되게 유지될 수 있다.(상기 접힌상태를 극복할 수 있을 정도의 강한 외력이 작용하지 않는 경우, 상기 접힌상태는 안정되게 유지됨)

상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)는 상기 제1플레이트(310) 및 제2플레이트(320)를 탄력지지하며, 상기 힌지장치(300)의 반자동작동을 가능하게 하고 상기 펼쳐진상태와 접힌상태의 안정적인 유지가 가능하게 한다.

상기 제1탄성체(340)는, 일단이 상기 중앙플레이트(330)에 고정되고 타단은 상기 제1왕복돌기(312)에 연결된다. 상기 제1탄성체(340)는 상기 제1왕복돌기(312)가 상기 제1왕복슬롯(333)의 내측(상기 중앙플레이트(330)의 안쪽)에 머물도록 가압한다.

상기 제1탄성체(340)는 원형형태의 코일부와, 상기 코일부의 단부에서 동일평면상에 연장형성되는 직선부로 이루어지고, 상기 코일부의 두께는 폭보다 작게 형성된다(T＜W), 즉, 상기 코일부는 전체적으로 동일평면상에 형성되거나, 한번 이상 감긴 형태로 형성될 수 있는데, 한번 이상 감긴 형태로 형성되는 경우에도 그 두께가 폭보다 작은 정도로 형성되며, 상기 제1탄성체(340)가 비교적 얇은 형태로 형성될 수 있도록 이루어진다.

상기 제1탄성체(340)의 일측 단부인 하나의 상기 직선부에는 상기 탄성체고정돌기(336)가 결합되며, 타측 단부인 다른 하나의 상기 직선부에는 상기 제1왕복돌기(312)가 결합된다.

상기 제1탄성체(340)는 상기 제1왕복돌기(312)가 상기 제1왕복슬롯(333)의 안쪽(상기 중앙플레이트(330)의 중앙쪽)에 머물도록 가압하고, 이에 따라 상기 제1작동돌기(311)는 상기 제1작동슬롯(331)의 상단 또는 하단에 머물게 되며, 결국 상기 제1몸체(100)의 반자동작동이 이루어지게 된다. 이러한 반자동작동에 대하여는 후술하기로 한다.

상기 제1탄성체(340)는 상기 중앙플레이트(330)의 외측면쪽에 형성되며, 상기 제1작동돌기(311)의 경로 외측에 형성된다. 즉, 상기 제1작동돌기(311)가 슬라이딩되는 상기 제1작동슬롯(331)이 상기 중앙플레이트(330)의 가운데 쪽에 형성된다면, 상기 제1왕복슬롯(333) 및 제1탄성체(340)는 상기 중앙플레이트(330)의 바깥쪽에 형성되며 상기 제1작동슬롯(331)과 겹쳐지지 않게 결합된다. 이에 따라, 상기 제1탄성체(340)는 반자동작동을 위한 탄성력을 충분히 제공하면서도, 상기 힌지장치(300)가 비교적 얇게 형성될 수 있도록 한다.

이처럼, 본 발명에 따른 힌지장치(300)에서 상기 제1탄성체(340)는, 반자동작동이 가능하게 하면서도 상기 힌지장치(300)의 두께를 최소화할 수 있는 형태로 이루어지며, 상기 제1몸체(100)의 측면 공간을 활용하고 상기 제1화상부(110)의 크기를 확보하는데 방해가 되지 않도록 이루어진다.

그리고 상기 제1탄성체(340)는 상기 제1플레이트(310) 및 중앙플레이트(330)에 결합됨에 있어서, 탄성변형된 형태로 결합되게 된다. 즉, 상기 제1왕복돌기(312)가 상기 제1왕복슬롯(333)의 안쪽단부에 위치하는 경우에도, 상기 제1탄성체(340)에 의한 탄성력이 상기 제1플레이트(310)에 강하게 작용할 수 있도록, 상기 제1탄성체(340)는 탄성력이 증가하는 방향으로 압축된 상태로 상기 제1플레이트(310) 및 중앙플레이트(330)에 결합된다.

이처럼, 상기 제1탄성체(340)가 미리 탄성변형된 형태로 결합됨으로써, 상기 펼쳐진상태와 접힌상태에서도 충분히 강한 탄성력을 발휘할 수 있게 되며, 상기 펼쳐진상태와 접힌상태에서도 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 흔들림이 없이 안정되게 유지될 수 있다.

상기 제2탄성체(350)는 상기 제1탄성체(340)와 대칭된 형태로 형성되며, 상기 제2플레이트(320)가 상기 중앙플레이트(330)를 기준으로 슬라이딩되면서 회동시 반자동작동이 이루어지도록 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 힌지장치(300)는, 상기 중앙플레이트(330) 외측에서 결합되고, 내부에 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)가 수용되며, 외측 표면을 형성하는 케이스(360)가 형성된다. 또한, 상기 케이스(360)는 후술할 상기 연결플레이트(370)가 수용되도록 하며, 상기 힌지장치(300)의 외부표면을 구성한다.

상기 케이스(360)는 상기 중앙플레이트(330)에 조립시, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)의 조립, 상기 연결플레이트(370)의 조립이 이루어진 후 결합되게 되는데, 이러한 조립의 편의를 위하여 상단 및 하단에 체결고리(361)가 형성되며, 상기 체결고리(361)가 상기 중앙플레이트(330)의 상기 체결홈(335)에 걸리면서 상기 케이스(360)와 중앙플레이트(330)의 조립이 이루어지게 된다. 상기 케이스(360)는, 그 두께가 상기 제1몸체(100) 및 제2몸체(200)에 연결되는 부분과 같게 이루어지며, 외형상 조화될 수 있도록 이루어진다.

도 5는 도 3에 도시된 힌지장치(300)의 일부 구성을 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지장치(300)의 일부 구성을 도시한 측면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 힌지장치(300)는 연결플레이트(370)를 더 포함하여 이루어지며, 도 5에는 상기 연결플레이트(370)가 형성되지 않은 형태의 힌지장치(300)가, 도 6에는 상기 연결플레이트(370)가 형성된 형태의 힌지장치(300)가 각각 도시된다.

상기 연결플레이트(370)는 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)의 회동시, 연동 여부를 위한 것이며, 상기 연결플레이트(370)가 구비되지 않는 경우 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 개별적인 회동이 이루어지게 되고, 상기 연결플레이트(370)가 구비되는 경우 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)의 회동은 연동된다.

상기 연결플레이트(370)는 상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)를 연결하며, 제1연결슬롯(371)과 제2연결슬롯(372)이 형성된다. 상기 제1연결슬롯(371)은 상기 제1작동돌기(311)가 좌우방향으로 슬라이딩될 수 있도록 하며, 상기 제2연결슬롯(372)은 상기 제2작동돌기(321)가 좌우방향으로 슬라이딩될 수 있도록 한다. 즉, 상기 연결플레이트(370)는 상기 제1작동돌기(311) 및 제2작동돌기(321)에 결합된 상태에서 상하방향의 이격은 없으나, 좌우방향의 이격은 이루어질 수 있도록 형성된다.

이하, 본 발명에 따른 힌지장치(300)가 구비된 휴대용 전자장치(1)에서, 상기 펼쳐진상태에서 접힌상태로의 변형과정을, 도 7 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 여기서, 상기 연결플레이트(370)가 형성된 형태를 기준으로 설명하며, 상기 연결플레이트(370)가 형성되지 않은 경우에는, 도 7 내지 도 9에서 상기 제1플레이트(310) 및 제1몸체(100)와 제2플레이트(320) 및 제2몸체(200)간의 연동 없이 개별적으로 회동하는 형태로 이해될 수 있을 것이다.(상기 연결플레이트(370)가 형성되지 않은 상태에서는 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)가 90°각도로 유지되는 상기 중간상태의 유지가 가능하다.) 또한, 설명의 편의를 위하여, 도 7 내지 도 9에서 상기 케이스(360)는 도시되지 않았다.

도 7은 상기 펼쳐진상태에서의 전자장치(1)를 도시한다.

상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는 동일평면상에 형성되며, 전자장치(1)는 전체적으로 넓은 판 형상으로 이루어진다. 이때, 상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)는 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)의 상단에 위치하며, 상기 제1왕복돌기(312)와 제2왕복돌기(322)는 상기 제1왕복슬롯(333)과 제2왕복슬롯(334)의 내측에 위치한다. 또한, 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 각각, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)에 의해 탄력지지되고 있는 상태이며, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)의 탄성력을 극복할 수 있는 정도의 외력이 작용하지 않는 경우 이러한 상태는 유지된다.

도 8은 상기 펼쳐진상태에서 접힌상태로 변경되는 중간과정(이는 상기 중간상태와는 다른 것임)을 도시한다.

외력의 작용에 의하여 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)가 상기 중앙플레이트(330)를 기준으로 회동하면서, 상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)는 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)의 하측 방향으로 이동하며, 상기 제1왕복돌기(312)와 제2왕복돌기(322)는 상기 제1왕복슬롯(333)과 제2왕복슬롯(334)의 외측 방향으로 이동한다. 또한, 상기 연결플레이트(370)에 의하여 상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)는 함께 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)을 따라 슬라이딩이동하며, 아울러 상기 제1연결슬롯(371)과 제2연결슬롯(372)의 바깥쪽 방향으로 슬라이딩이동한다.

이때, 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)은 외측으로 볼록한 곡선형태로 형성되므로, 상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는 회동하면서 서로 간의 간격이 약간 벌어지게 되며, 상기 제1화상부(110)의 단부와 제2화상부(210)의 단부가 서로 밀착되는 형태로 형성되더라도 회동을 방해하지 않게 된다.

또한, 이때 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)는 탄성력이 가장 크게 증가하는 방향으로 탄성변형되고, 탄성변형되더라도 상기 제1작동돌기(311) 및 제2작동돌기(321)의 경로와는 겹치지 않게 이격된 위치에서 변형된다.

상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)가 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)의 중간지점을 넘지 않는 경우, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)의 탄성력에 의하여 상기 펼쳐진상태로 복귀하게 되며, 중간지점을 넘게 되는 경우에는 상기 접힌상태로 전환되게 된다.

도 9는 상기 접힌상태에서의 전자장치(1)를 도시한다.

상기 제1몸체(100)와 제2몸체(200)는 포개어져 밀착된다. 이때, 상기 제1작동돌기(311)와 제2작동돌기(321)는 상기 제1작동슬롯(331)과 제2작동슬롯((332)의 하단에 위치하며, 상기 제1왕복돌기(312)와 제2왕복돌기(322)는 상기 제1왕복슬롯(333)과 제2왕복슬롯(334)의 내측에 위치한다. 또한, 상기 제1플레이트(310)와 제2플레이트(320)는 각각, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)에 의해 탄력지지되고 있는 상태이며, 상기 제1탄성체(340) 및 제2탄성체(350)의 탄성력을 극복할 수 있는 정도의 외력이 작용하지 않는 경우, 역시 이러한 상태는 유지된다.

이처럼, 상기 제1탄성체(340)와 제2탄성체(350)는, 상기 펼쳐진상태와 접힌상태에 동일한 지점에 위치하면서 왕복하여 이동하게 되는 상기 제1왕복돌기(312)와 제2왕복돌기(322)에 연결되어 결합됨으로써, 상기 제1탄성체(340)와 제2탄성체(350)의 탄성변형되는 공간이 최소화될 수 있으며 강한 탄성력을 발휘할 수 있게 된다.

그리고 상기 중간상태는, 상기 제1플레이트(310)와 제1몸체(100)는 도 7의 형태대로 유지되면서 상기 제2플레이트(320)와 제2몸체(200)는 도 9에 도시된 형태로 변형된 상태 또는 그 반대의 상태로 이해될 수 있을 것이다.

1 : 휴대용 전자장치
100 : 제1몸체 110 : 제1화상부
120 : 제1결합홈
200 : 제2몸체 210 : 제2화상부
220 : 제2결합홈
300 : 힌지장치
310 : 제1플레이트
311 : 제1작동돌기 312 : 제1왕복돌기
313 : 제1절곡부
320 : 제2플레이트
321 : 제2작동돌기 322 : 제2왕복돌기
323 : 제2절곡부
330 : 중앙플레이트 331 : 제1작동슬롯
332 : 제2작동슬롯 333 : 제1왕복슬롯
334 : 제2왕복슬롯
335 : 체결홈 336 : 탄성체고정돌기
340 : 제1탄성체 350 : 제2탄성체
360 : 케이스 361 : 체결고리
370 : 연결플레이트
371 : 제1연결슬롯 372 : 제2연결슬롯

Claims (14)

1. 제1몸체와, 제2몸체와, 상기 제1몸체와 제2몸체가 동일 평면상에 놓이는 펼쳐진상태와 서로 겹쳐지는 접힌상태 범위 내에서 회동하도록 연결하는 힌지장치를 포함하고,
   상기 힌지장치는,
   상기 제1몸체의 측면에 고정결합되는 제1플레이트;
   상기 제1플레이트와 같은 방향에서, 상기 제2몸체의 측면에 고정결합되는 제2플레이트;
   상기 제1플레이트와 제2플레이트에서 상기 제1몸체 및 상기 제2몸체와 결합되는 면의 반대면에 위치하며, 상기 제1플레이트와 제2플레이트가 회동가능하게 결합되는 중앙플레이트; 및
   상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태가 유지되도록, 상기 중앙플레이트를 기준으로 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 각각 탄력지지하는 제1탄성체 및 제2탄성체;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 중앙플레이트에는, 안쪽에서 상하방향으로 길게 형성된 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯과, 바깥쪽에서 좌우방향으로 길게 형성된 제1왕복슬롯 및 제2왕복슬롯이 형성되고,
   상기 제1플레이트에는, 상기 제1작동슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제1작동돌기와 상기 제1왕복슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제1왕복돌기가 형성되고,
   상기 제2플레이트에는, 상기 제2작동슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제2작동돌기와 상기 제2왕복슬롯에 삽입되어 슬라이딩되는 제2왕복돌기가 형성되고,
   상기 제1탄성체는 상기 중앙플레이트 외측에서 상기 제1왕복돌기에 연결되어 안쪽으로 가압하고, 상기 제2탄성체는 상기 중앙플레이트 외측에서 상기 제2왕복돌기에 연결되어 안쪽으로 가압하는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기가 상기 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯의 상단에 위치하는 경우 상기 펼쳐진상태가 유지되고,
   상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기가 상기 제1작동슬롯 및 제2작동슬롯의 하단에 위치하는 경우 상기 접힌상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제1왕복돌기 및 제2왕복돌기가 상기 제1왕복슬롯 및 제2왕복슬롯의 내측단부에 위치하는 경우 상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제1탄성체 및 제2탄성체는,
   원형형태의 코일부와, 상기 코일부의 단부에서 동일평면상에 연장형성되는 직선부로 이루어지고,
   상기 코일부의 두께는 폭보다 작게 형성되며,
   상기 펼쳐진상태 또는 접힌상태에서 탄성변형된 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1탄성체 및 제2탄성체는,
   상기 제1작동돌기 및 제2작동돌기의 경로 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1작동슬롯과 제2작동슬롯은 바깥쪽으로 볼록하게 곡선형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 제1플레이트와 제2플레이트는,
   대체로 삼각형 형태로 형성되고,
   상기 펼쳐진상태에서 서로 마주하는 모서리가 근접하여 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제1플레이트에는, 상기 제1몸체 방향으로 절곡되어 결합되는 제1절곡부가 형성되고,
   상기 제2플레이트에는, 상기 제2몸체 방향으로 절곡되어 결합되는 제2절곡부가 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
   
10. 제 2 항에 있어서, 상기 힌지장치는,
    상기 중앙플레이트 외측에서 결합되고, 내부에 상기 제1탄성체 및 제2탄성체가 수용되며, 외측 표면을 형성하는 케이스;가 더 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
    
11. 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌지장치는,
    상기 중앙플레이트 외측에 위치하며, 상기 제1작동돌기와 제2작동돌기를 연결하는 연결플레이트;가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 연결플레이트에는,
    상기 제1작동돌기가 좌우방향으로 슬라이딩되는 제1연결슬롯과, 상기 제2작동돌기가 좌우방향으로 슬라이딩되는 제2연결슬롯이 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지장치가 구비된 휴대용 전자장치.
    
13. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 휴대용 전자장치에 사용되는 힌지장치.
    
14. 제 11 항에 따른 휴대용 전자장치에 사용되는 힌지장치.

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