KR102598621B1 - 폴딩식 휴대단말기용 힌지장치의 텐션기구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 텐션기능을 위한 스프링력을 유지하거나 더욱 향상시키면서도 양쪽 힌지장치 사이공간을 더욱 넓게 확보함으로써 넓게 확보한 사이 공간을 통해 제1 본체와 제2 본체를 연결하는 신호선들의 연결 작업이 용이하고, 또한 구조를 단순화하여 조립성, 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 폴딩식 휴대단말기용 힌지장치의 텐션기구를 제공한다.
본 발명의 텐션기구는, 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체의 제1 및 제2 힌지날개를 펼침위치와 접힘위치에서 유지시킴과 동시에, 상기 제1 본체와 제2 본체의 폴딩 동작시 펼침위치와 접힘위치 사이에서 제1 및 제2 힌지날개의 정지상태를 유지하기 위한 것으로, 제1 및 제2 힌지날개와 연동하여 회전하는 제1 및 제2 텐션날개와, 제1 및 제2 텐션날개의 회전을 지지하는 제1 및 제2 가이드축이 형성된 텐션고정부재와, 제1 및 제2 가이드축에 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치된 텐션가동부재와, 텐션가동부재가 항상 제1 및 제2 텐션날개에 밀착하는 방향으로 탄성력을 부여하는 제1 압축코일스프링과, 상기 제1 및 제2 힌지날개와 제1 및 제2 텐션날개가 연동하는 부위의 사이에 제1 및 제2 텐션날개의 회전축선에서 가장 멀리 위치한 연동부위에 탄력설치된 제2 압축코일스프링을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 텐션기구는, 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체의 제1 및 제2 힌지날개를 펼침위치와 접힘위치에서 유지시킴과 동시에, 상기 제1 본체와 제2 본체의 폴딩 동작시 펼침위치와 접힘위치 사이에서 제1 및 제2 힌지날개의 정지상태를 유지하기 위한 것으로, 제1 및 제2 힌지날개와 연동하여 회전하는 제1 및 제2 텐션날개와, 제1 및 제2 텐션날개의 회전을 지지하는 제1 및 제2 가이드축이 형성된 텐션고정부재와, 제1 및 제2 가이드축에 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치된 텐션가동부재와, 텐션가동부재가 항상 제1 및 제2 텐션날개에 밀착하는 방향으로 탄성력을 부여하는 제1 압축코일스프링과, 상기 제1 및 제2 힌지날개와 제1 및 제2 텐션날개가 연동하는 부위의 사이에 제1 및 제2 텐션날개의 회전축선에서 가장 멀리 위치한 연동부위에 탄력설치된 제2 압축코일스프링을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 폴딩식 휴대단말기용 힌지장치의 텐션기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴딩(folding) 가능한 제1 본체와 제2 본체가 펼침위치와 접힘위치에서 유지될 수 있고 또한 폴딩 조작시 펼침위치와 접힘위치 사이에서도 정지상태를 유지할 수 있도록 텐션을 작용시키기 위한 폴딩식 휴대단말기용 힌지장치의 텐션기구에 관한 것이다.
최근 테블릿 PC, 스마트폰 등과 같은 휴대단말기는 반도체, 소프트웨어 및 통신분야의 발전으로 편리성 향상을 위한 다양한 기능이 추가되거나 개선되어 적용되고 있다.
예를 들어, 휴대단말기를 제1 본체와 제2 본체로 분할 형성하고, 제1 본체와 제2 본체를 접어 크기를 축소시킬 수 있도록 하는 폴딩식 휴대단말기의 경우, 플렉서블 디스플레이패널을 적용함으로써 펼침위치에서 플렉서블 디스플레이패널의 화면을 크게 볼 수 있도록 개선하였다.
종래 폴딩식 휴대단말기에서는 폴딩 조작시 펼침위치와 접힘위치 사이에서 프리스톱 기능을 수행하는 텐션기구가 다양하게 적용되고 있다.(특허등록 10-1754584, 특허공개 10-2020-0091740)
그러나, 텐션기구로 인해 힌지축선방향 공간이 좁아지게 되면 그 사이를 통해 휴대단말기의 각종 신호선들을 연결하여 설치하기 위한 공간이 매우 협소해지고, 구조가 복잡하여 조립성을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 텐션기능을 위한 스프링력을 유지하거나 더욱 향상시키면서도 양쪽 힌지장치 사이공간을 더욱 넓게 확보함으로써 넓게 확보한 사이 공간을 통해 신호선들의 연결 작업이 용이하고, 또한 구조를 단순화하여 조립성 및 내구성을 향상시킬 수 있는 폴딩식 휴대단말기용 힌지장치의 텐션기구를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체에 결합되는 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 펼침위치와 접힘위치 사이에서 회전 동작시 회전을 쉽게 하고 회전을 멈출 경우 정지상태를 유지하도록 하는 힌지장치의 텐션기구로서, 상기 제1 본체와 제2 본체의 폴딩동작 시 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개를 상호 연동하여 상대운동하도록 하는 연동구조와는 연결되지 않으며, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에 연결되어 연동하고, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 각각 연동하여 회전축선을 중심으로 회전하는 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개; 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전축선 부위를 관통하여 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전을 지지하는 제1 가이드축 및 제2 가이드축이 형성된 텐션고정부재; 상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축에 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치된 텐션가동부재; 상기 텐션고정부재와 텐션가동부재 사이에 위치하여 상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축에 각각 설치되고, 상기 텐션고정부재와 상기 텐션가동부재 사이에서 탄성력을 부여하는 제1 압축코일스프링; 및 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개가 연동하는 부위에 각각 설치되고, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개 사이에서 탄성력을 부여하는 제2 압축코일스프링을 포함하며; 상기 텐션가동부재에는 상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축을 중심으로 하는 원주방향으로 복수개의 제1 경사돌기가 각각 힌지축선방향으로 돌출 형성되고, 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개에는 상기 텐션가동부재의 제1 경사돌기에 대응하여 사이사이에 끼워맞춤 가능한 복수개의 제2 경사돌기가 돌출 형성되며, 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기는 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 펼침위치와 접힘위치에서 상호 끼워맞춤되고, 상기 펼침위치와 접힘위치 사이에서 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기의 돌출끝단면이 상호 접촉하도록 이루어지고; 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 일측에 텐션가이드구멍을 형성하고, 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개에는 상기 텐션가이드구멍에 끼워져 안내되는 텐션가이드돌기를 형성하여 이루어지고, 상기 제2 압축코일스프링은 상기 텐션가이드돌기에 끼워져 양단이 제1 및 제2 힌지날개와 제1 및 제2 텐션날개에 각각 탄력적으로 밀착하여 설치되고 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전축선으로부터 떨어져 위치하며 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기의 접촉면을 기준으로 상기 제1 압축코일스프링과 반대방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 힌지장치의 텐션기구를 제공한다.
또한 상기 본 발명에 있어서, 상기 제2 압축코일스프링은 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 저면 공간에 위치하는 것을 특징으로 한다.
삭제
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 힌지장치의 텐션기능을 위한 제1 압축코일스프링은 제1 및 제2 텐션날개의 회전축선에 설치하고, 제2 압축코일스프링은 제1 및 제2 힌지날개와 제1 및 제2 텐션날개가 연동하는 부위에 설치함에 따라, 힌지축선에 2개의 압축코일스프링을 연이어 설치하는 구성에 비하여 양쪽 힌지장치의 사이 간격을 넓힐 수 있다. 이로인해 신호선의 설치가 용이하고, 힌지장치의 구성이 간소화되어 조립성 및 내구성을 향상시키는 효과가 있다.
또한 본 발명은 제2 압축코일스프링이 제1 및 제2 텐션날개의 회전축선에서 가장 멀리 위치한 연동부위에 설치됨에 따라, 회전축선 상에 연이어 설치한 경우에 비하여 제1 및 제2 텐션날개의 회전토크에 대한 스프링력을 더욱 증가시킬 수 있으며, 회전축선 상에 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 이로인해 제1 및 제2 본체의 두께가 점점 얇아지는 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 경우, 텐션기구에 사용되는 압축코일스프링의 직경과 코일의 굵기도 더욱 작게 하면서도 스프링력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 힌지장치의 텐션기구가 적용된 폴딩식 휴대단말기에서 플랙서블 디스플레이패널을 제1 및 제2 본체로부터 분리한 상태의 사시도.
도 2는 도 1에서 제1 및 제2 본체와 힌지장치의 결합관계를 나타낸 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 힌지장치의 주요구성을 분리하여 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 제1 및 힌지날개와 하우징의 분리 사시도.
도 5는 도 4에서 연동기어를 분리하고 제1 및 제2 힌지날개를 뒤집어 나타낸 분리 사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 사시도.
도 8은 도 7에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 저면도.
도 9는 본 발명에 따른 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 분리 사시도.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 나타낸 텐션기구의 동작상태도.
도 2는 도 1에서 제1 및 제2 본체와 힌지장치의 결합관계를 나타낸 분리 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 힌지장치의 주요구성을 분리하여 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 제1 및 힌지날개와 하우징의 분리 사시도.
도 5는 도 4에서 연동기어를 분리하고 제1 및 제2 힌지날개를 뒤집어 나타낸 분리 사시도.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 사시도.
도 8은 도 7에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 저면도.
도 9는 본 발명에 따른 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개와 텐션기구의 조립상태를 나타낸 분리 사시도.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 나타낸 텐션기구의 동작상태도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 힌지장치의 텐션기구가 적용된 휴대단말기에서 플렉서블 디스플레이패널(13)을 제1 및 제2 본체(11,12)로부터 분리한 사시도로서, 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 폴딩부가 마주하는 일끝단 사이에 힌지장치(14)가 연결되어 설치된다.
도 2는 제1 및 제2 본체(11,12)와 힌지장치(14)의 결합관계를 나타낸 분리 사시도로서, 힌지장치(14)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)를 구비하고, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)를 제1 본체(11)와 제2 본체(12)에 각각 나사(도시안됨)로 고정함으로써 제1 및 제2 본체(11,12)와 결합된다.
도 3은 힌지장치(14)의 주요구성을 분해하여 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 힌지장치(14)는 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 소정각도, 즉 제1 및 제2 본체(11,12)의 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전하도록 지지하는 하우징(31)과, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전운동시 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 프리스톱기능을 수행하는 텐션기구(50)를 구비한다.
상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22), 하우징(31) 및 텐션기구(50)는 제1 및 제2 본체(11,12)의 안정된 폴딩동작을 위해 제1 및 제2 본체(11,12)의 연결끝단 양쪽 가장자리에 동일한 구성으로 각각 설치되고, 양쪽의 하우징(31)과 텐션기구(50)는 하나의 힌지커버(32)와 나사(도시안됨)로 고정된다.
도 4, 도 5, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 힌지장치(14)에서 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전지지구성을 나타낸다. 도시된 바와 같이 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전지지구성은, 하우징(31)의 양측 내벽면에 각각 소정간격으로 배치하여 형성한 한쌍의 반원형돌기(31a,31b)와, 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 각각 형성되고 상기 반원형돌기(31a,31b)가 끼워맞춤되어 회전지지되는 반원형홈(21a,22a)으로 이루어진다.
제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 반원형홈(21a,22a)은 제1 및 제2 본체(11,12)가 고정되는 고정부(21b,22b)의 반대쪽 끝단부에 형성하여 반원형홈(21a,22a)을 중심으로 하여 고정부(21b,22b)측이 소정각도 회전되게 함으로써 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전지지할 수 있다.
또한 하우징(31)에는 상기 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)를 서로 상대운동시키기 위한 연동수단으로서 한쌍의 제1 및 제2 연동기어(41,42)가 설치된다.
제1 및 제2 연동기어(41,42)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 저면과 하우징(31)의 상면 사이에 위치한다. 제1 및 제2 연동기어(41,42)는 도 5에서와 같이 중앙에 축구멍(41a,42a)이 형성되고, 축구멍(41a,42a)은 하우징(31)에 형성한 기어축(43a,43b)과 끼워맞춤되어 상호 이맞물림함으로써 기어축(43a,43b)을 중심으로 소정각도 상대회전 가능하게 하우징(31)에 설치된다.
제1 및 제2 연동기어(41,42)의 상면에는 기어축(43a,43b)을 회전축선으로 하는 원주방향을 따라 복수개의 제1 및 제2 기어측돌기(44a,44b)가 구비되고, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 저면에는 상기 제1 및 제2 기어측돌기(44a,44b)와 회전에 의한 맞물림이 가능한 제1 및 제2 날개측돌기(45a,45b)가 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전축선을 중심으로 하는 원주방향으로 복수개 구비된다.
이때, 상기 제1 및 제2 기어측돌기(44a,44b)와 제1 및 제2 날개측돌기(45a,45b)의 끝단부는 반구형상으로 형성함으로써, 상호 직각으로 교차하는 방향의 회전축선을 중심으로 소정각도 회전하는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 제1 및 제2 연동기어(41,42)의 맞물림이 유격 없이 정확하게 이루어지도록 되어 있다.
이러한 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 연동구조는, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)중 어느 한쪽만 '접힘위치' 또는 '펼침위치'로 회전시켜도 상기 제1 및 제2 기어측돌기(44a,44b)와 제1 및 제2 날개측돌기(45a,45b)를 구비하여 상호 이맞물림된 제1 및 제2 연동기어(41,42)에 의해 다른 한쪽이 반대방향으로 상대운동하여 동시에 '접힘위치' 또는 '펼침위치'로 회전되게 할 수 있다.
이상에서 힌지날개를 서로 상대 운동시키는 연동수단의 일실시예에 대해 설명하였으나, 힌지날개 또는 본체를 연동시켜 상대 운동시키는 구성이라면 어떠한 것도 후술할 텐션기구에 결합하여 본 발명에 적용될 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 힌지장치(14)에서 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 텐션기구(50)의 조립상태를 나타낸 사시도 및 평면도이고, 도 9는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 텐션기구(50)의 조립상태를 나타내는 분리 사시도이다.
도시된 바와 같이, 텐션기구(50)는 힌지커버(32)(도 3 참조)에 고정되는 텐션고정부재(51)를 구비하고, 텐션고정부재(51)에는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)이 힌지축선방향으로 구비된다. 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에는 텐션가동부재(53)가 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치되며, 텐션가동부재(53)에는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)을 중심으로 하는 원주방향으로 복수개의 제1 경사돌기(53a,53b)가 배치되어 각각 힌지축선방향으로 돌출하여 형성된다.
또한 텐션기구(50)는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에 끼워져 회전지지되고 축방향으로 이동가능하게 설치되는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)를 구비한다. 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에는 텐션가동부재(53)의 제1 경사돌기(53a,53b)에 대응하여 사이사이에 끼워맞춤 가능한 또 다른 제2 경사돌기(55a,56a)를 형성한다.
상기 제1 및 제2 경사돌기(53a,53b,55a,56a)는 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 펼침위치와 접힘위치에서 상호 끼워맞춤(도 10a 참조)되고, 상기 펼침위치와 접힘위치 사이에서 제1 및 제2 경사돌기(53a,53b,55a,56a)의 돌출끝단면이 상호 접촉(도 10b 참조)하도록 설정된다.
또한 텐션고정부재(51)와 텐션가동부재(53) 사이에는 제1 압축코일스프링(57)이 위치하여 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에 끼워져 설치되고, 상기 텐션가동부재(53)가 항상 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에 밀착하는 방향으로 탄성력을 부여한다. 즉 제1 압축코일스프링(57)은 텐션가동부재(53)의 제1 경사돌기(53a,53b)가 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 제2 경사돌기(55a,56a)에 끼워맞춤하는 방향으로 항상 탄성력을 부여하도록 설치된다.
한편, 텐션기구(50)와 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 연결구조는, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 일측에 장방형의 텐션가이드구멍(58a)을 형성하고(도 5 참조), 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에는 상기 텐션가이드구멍(58a)에 끼워져 안내되는 텐션가이드돌기(58b)를 형성하여 이루어지며, 텐션가이드돌기(58b)는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전축선, 즉 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에서 가장 먼 끝단부에 형성된다.
본 발명에서, 텐션기구(50)는 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)에는 연결되나, 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 폴딩동작 시 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)를 상호 연동하여 상대운동하도록 하는 전술한 연동구조와는 연결되지 않는다. 따라서, 본 발명의 텐션기구(50)의 탄성력은 전술한 연동기구에 영향을 주지 않는다.
본 발명에서, 텐션기구(50)는 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)에는 연결되나, 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 폴딩동작 시 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)를 상호 연동하여 상대운동하도록 하는 전술한 연동구조와는 연결되지 않는다. 따라서, 본 발명의 텐션기구(50)의 탄성력은 전술한 연동기구에 영향을 주지 않는다.
상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 연동하는 부위에는 제2 압축코일스프링(59)이 탄력설치된다. 즉 제2 압축코일스프링(59)은, 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 텐션가이드돌기(58b)에 끼워져 양단이 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에 각각 탄력적으로 밀착하도록 설치된다.
따라서 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 연동하여 함께 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전하게 되고, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 압축코일스프링(57)과 함께 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 텐션기능을 수행하게 된다.
제2 압축코일스프링(59)이 제1 및 제2 텐션날개(55, 56)의 회전축선에서 가장 멀리 위치한 연동부위에 설치됨에 따라, 회전축선 상에 연이어 설치한 경우에 비하여 양쪽 힌지장치의 사이 간격을 넓힐 수 있으면서도 제1 및 제2 텐션날개(55, 56)의 회전토크에 대한 스프링력을 더욱 증가시킬 수 있게 된다. 또한, 이로인해 회전축선 상에 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제1 및 제2 본체의 두께가 점점 얇아지는 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 경우, 텐션기구에 사용되는 압축코일스프링의 직경과 코일의 굵기도 더욱 작게 하면서도 스프링력이 저하되는 것을 방지하는 효과가 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 경사돌기(53a,53b)와 제2 경사돌기(55a, 56a)의 접촉면을 기준으로 제1 압축코일스프링(57)과 반대방향에 위치하여, 종래기술과 같이 회전축선 상에 한쪽으로만 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 힌지날개(21, 22)의 저면 공간에 위치하여(도 8 참고), 기존의 숨은 공간을 활용함으로써 별도의 구조를 추가하지 않고서도 단순하고 간결한 구성으로 탄성력을 보강하고 텐션기구 사이에 공간을 확장할 수 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 경사돌기(53a,53b)와 제2 경사돌기(55a, 56a)의 접촉면을 기준으로 제1 압축코일스프링(57)과 반대방향에 위치하여, 종래기술과 같이 회전축선 상에 한쪽으로만 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 힌지날개(21, 22)의 저면 공간에 위치하여(도 8 참고), 기존의 숨은 공간을 활용함으로써 별도의 구조를 추가하지 않고서도 단순하고 간결한 구성으로 탄성력을 보강하고 텐션기구 사이에 공간을 확장할 수 있다.
이러한 텐션기구(50)는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전에 따라 텐션가동부재(53)의 제1 경사돌기(53a,53b)에 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 제2 경사돌기(55a,56a)가 끼워맞춤 또는 이탈하고, 이로 인해 제1 압축코일스프링(57a)의 탄성력이 가감되어 '펼침위치' 또는 '접힘위치'에서는 제1 및 제2 본체(11,12)의 회전조작을 적은 힘으로 쉽게 하고, '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서는 프리스톱기능을 수행하게 된다.
프리스톱기능은 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치' 또는 '접힘위치'로 회전시키는 도중에 회전력을 제거하여 회전을 멈출 경우, 제1 및 제2 본체(11,12)가 회전을 멈춘위치에서 그대로 유지되게 하는 것을 말한다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 힌지장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치'(도 6a 위치)와, '접힘위치' (도 6b 위치) 사이에서 이동시키면, 제1 및 제2 본체(11,12)에 각각 고정된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 반원형홈(21a,22a)이 하우징(31)의 반원형돌기(31a,31b)에 안내되어 회전지지하므로, 제1 및 제2 본체(11,12)를 "펼침위치'에서 "접힘위치" 사이에서 이동시키는 동작이 원활하게 이루어지고, 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)의 연동수단인 제1 및 제2 연동기어(41,42)에 의해 제1 본체(11) 또는 제2 본체(12)중 어느 한쪽만 회전시켜도 다른 한쪽이 상대운동하여 함께 회전한다(도 4 및 도 5 참조).
이때 본 발명의 힌지장치(14)는 제1 및 제2 본체(11,12)의 회전위치가 '펼침위치"와 '접힘위치' 사이에 있을 때 텐션기구(50)에 의해 프리스톱기능이 수행된다.
텐션기구(50)는 도 7 내지 도 9에서와 같이 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 텐션가이드돌기(58b)가 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 텐션가이드구멍(58a)에 안내된 것이므로, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전시 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 연동하여 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)을 중심으로 회전한다.
따라서 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 '접힘위치' 또는 '펼침위치'에 있을 때에는 텐션가동부재(53)의 경사돌기(53a,53b) 사이에 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 경사돌기(55a,56a)가 끼워맞춤되고(도 10a 참조), 제1 압축코일스프링(57)은 신장된 상태가 된다. 이로 인해 제1 및 제2 텐션날개(55,56)를 회전축선방향으로 가압하는 제1 압축코일스프링(57)의 탄성력은 감소되므로 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전조작을 적은 힘으로 용이하게 할 수 있다.
또한 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 '접힘위치'와 '펼침위치' 사이에 있을 때에는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전에 의해 텐션가동부재(53)의 경사돌기(53a,53b)로부터 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 경사돌기(55a,56a)가 이탈하면서 텐션가동부재(53)를 회전축선방향으로 가압하여 이동시키게 된다(도 10b 참조).
이로 인해 텐션가동부재(53)는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)을 따라 이동하여 제1 압축코일스프링(57)을 압축시키게 되므로, 텐션가동부재(53)를 제1 및 제2 텐션날개(55,56)쪽으로 가압하는 제1 압축코일스프링(57)의 탄성력은 증가되고, 이 증가된 탄성력으로 제1 및 제2 본체(11,12)를 회전 도중 정지시킬 때 정지위치에 그대로 유지시키는 프리스톱기능을 수행할 수 있다.
한편, 본 발명의 텐션기구(50)는, 상기와 같은 힌지장치(14)의 텐션기능을 수행하기 위하여, 제1 압축코일스프링(57)은 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전축선에 설치하고, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 연동하는 부위에 설치함에 따라, 제1 및 제2 텐션날개(55,56) 회전축선에 2개의 압축코일스프링을 연이어 설치하는 구성에 비하여 양쪽 힌지장치(14)의 사이 간격을 넓힐 수 있다.
이로인해 제1 본체(11)와 제2 본체(12)를 연결하는 신호선(도시 안됨)의 설치가 넓은 사이 공간을 통해 용이해지고, 힌지장치(14)의 전체 구성이 간소화되어 조립성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한 제2 압축코일스프링(59)은 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전축선에서 가장 멀리 위치한 연동부위에 설치함에 따라, 회전축선 상에 2개의 압축코일스프링을 연이어 설치한 경우에 비하여 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전토크에 대한 스프링력을 더욱 증가시킬 수 있다.
이로인해 제1 및 제2 본체(11,12)의 두께가 점점 얇아지는 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 경우, 텐션기구(50)에 사용되는 압축코일스프링(57,59)의 직경과 코일의 굵기도 더욱 작아지는 것에 대응하여 텐션기구(50)에서 요구하는 스프링력을 유지함으로써 텐션기능을 원활하게 수행할 수 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 압축코일스프링(57)과 반대방향에 위치하여, 회전축선 상에 한쪽으로만 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있으며, 힌지날개(21, 22)의 저면 공간에 위치하여, 기존의 숨은 공간을 활용함으로써 별도의 구조를 추가하지 않고서도 단순하고 간결한 구성으로 탄성력을 보강하고 텐션기구 사이에 공간을 확장할 수 있다.
또한, 제2 압축코일스프링(59)은 제1 압축코일스프링(57)과 반대방향에 위치하여, 회전축선 상에 한쪽으로만 집중되었던 스프링력을 분산하여 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있으며, 힌지날개(21, 22)의 저면 공간에 위치하여, 기존의 숨은 공간을 활용함으로써 별도의 구조를 추가하지 않고서도 단순하고 간결한 구성으로 탄성력을 보강하고 텐션기구 사이에 공간을 확장할 수 있다.
본 발명의 힌지장치는 핸드폰과 같은 휴대단말기 외에도 노트북 등 힌지 구조가 적용되는 각종 기기에도 사용될 수 있다.
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
11,12 : 제1 및 제2 본체 14 : 힌지장치
21,22 : 제1 및 제2 힌지날개 50 : 텐션기구
51 : 텐션고정부재 52a,52b : 제1 및 제2 가이드축
53 : 텐션가동부재 53a,53b : 제1 경사돌기
55,56 : 제1 및 제2 텐션날개 55a,56a : 제2 경사돌기
57 : 제1 압축코일스프링 58a : 텐션가이드구멍
58b : 텐션가이드돌기 59 : 제2 압축코일스프링
21,22 : 제1 및 제2 힌지날개 50 : 텐션기구
51 : 텐션고정부재 52a,52b : 제1 및 제2 가이드축
53 : 텐션가동부재 53a,53b : 제1 경사돌기
55,56 : 제1 및 제2 텐션날개 55a,56a : 제2 경사돌기
57 : 제1 압축코일스프링 58a : 텐션가이드구멍
58b : 텐션가이드돌기 59 : 제2 압축코일스프링
Claims (3)
- 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체에 결합되는 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 펼침위치와 접힘위치 사이에서 회전 동작시 회전을 쉽게 하고 회전을 멈출 경우 정지상태를 유지하도록 하는 힌지장치의 텐션기구로서,
상기 제1 본체와 제2 본체의 폴딩동작 시 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개를 상호 연동하여 상대운동하도록 하는 연동구조와는 연결되지 않으며, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에 연결되어 연동하고,
상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 각각 연동하여 회전축선을 중심으로 회전하는 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개;
상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전축선 부위를 관통하여 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전을 지지하는 제1 가이드축 및 제2 가이드축이 형성된 텐션고정부재;
상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축에 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치된 텐션가동부재;
상기 텐션고정부재와 텐션가동부재 사이에 위치하여 상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축에 각각 설치되고, 상기 텐션고정부재와 상기 텐션가동부재 사이에서 탄성력을 부여하는 제1 압축코일스프링; 및
상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개가 연동하는 부위에 각각 설치되고, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개와 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개 사이에서 탄성력을 부여하는 제2 압축코일스프링을 포함하며;
상기 텐션가동부재에는 상기 제1 가이드축 및 제2 가이드축을 중심으로 하는 원주방향으로 복수개의 제1 경사돌기가 각각 힌지축선방향으로 돌출 형성되고, 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개에는 상기 텐션가동부재의 제1 경사돌기에 대응하여 사이사이에 끼워맞춤 가능한 복수개의 제2 경사돌기가 돌출 형성되며, 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기는 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 펼침위치와 접힘위치에서 상호 끼워맞춤되고, 상기 펼침위치와 접힘위치 사이에서 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기의 돌출끝단면이 상호 접촉하도록 이루어지고;
상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 일측에 텐션가이드구멍을 형성하고, 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개에는 상기 텐션가이드구멍에 끼워져 안내되는 텐션가이드돌기를 형성하여 이루어지고, 상기 제2 압축코일스프링은 상기 텐션가이드돌기에 끼워져 양단이 제1 및 제2 힌지날개와 제1 및 제2 텐션날개에 각각 탄력적으로 밀착하여 설치되고 상기 제1 텐션날개 및 제2 텐션날개의 회전축선으로부터 떨어져 위치하며 상기 제1 경사돌기 및 제2 경사돌기의 접촉면을 기준으로 상기 제1 압축코일스프링과 반대방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 힌지장치의 텐션기구.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제2 압축코일스프링은,
상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 저면 공간에 위치하는 것을 특징으로 하는 힌지장치의 텐션기구. - 삭제
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |