KR200258171Y1 - 휴대폰의 덮개 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 힌지축에 고정된 롤러핀에 의해 회전 가능하게 장착된 롤러와 스프링에 의해서 힌지축을 따라 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하게 장착된 구동캠과의 연속적인 면접촉에 의해서 덮개의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 마모로 인한 소음을 감소시키고 제품의 수명을 연장할 수 있으며 장기간에 걸쳐 반복 사용시에도 유동없이 덮개가 정확히 개폐되도록 안내할 수 있고 부품수의 절감을 통해 소형화를 도모할 수 있는 휴대폰의 덮개 개폐장치에 관한 것으로, 이 덮개 개폐장치는 일단은 핀(36)에 의해 휴대폰의 본체(10)에 고정된 헤드클릭(30)에 결합되고 타단은 덮개 하우징(12)내에 횡방향으로 연장되어 배치되는 힌지축(20)과, 스프링(60)의 가압에 의해 상기 힌지축(20)을 따라서 길이방향으로의 미끄럼 이동은 가능하고 반경방향으로의 회전은 제지된 상태로 상기 힌지축(20)에 장착되며, 일단에는 가이드면(42)이 형성된 구동캠(40)과, 상기 힌지축(20)상에 회전 가능하게 장착된 상태에서 상기 구동캠(40)의 가이드면(42)과 미끄럼 접촉하여 상기 덮개의 개폐 동작이 가이드면(42)을 따라 이루어지도록 조력하는 롤러수단으로 구성된다.

Description

휴대폰의 덮개 개폐장치{HINGE SHAFT ASSEMBLY FOR A CELLULAR PHONE}

본 고안은 휴대폰의 덮개 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 힌지축에 고정된 롤러핀에 의해 회전 가능하게 장착된 롤러와 스프링에 의해서 힌지축을 따라 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하게 장착된 구동캠과의 연속적인 면접촉에 의해서 덮개의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 구성한 휴대폰의 덮개 개폐장치에 관한 것이다.

통상적으로, 휴대폰용 단말기는 HHP, CT-2, PCS등의 휴대장치를 말하며, 기지국과의 무선통신을 통해서 상대방과의 통화 및 문자 메시지의 송수신을 가능하게 한다. 이러한 휴대폰용 단말기(이하, 휴대폰이라 약칭함)는 덮개의 형태 및 개폐박식에 따라서 바타입(bar-type)과 플립타입(flip-type) 및 폴더타입(folder-type)으로 나눌 수 있다. 초기모델은 주로 바타입이 주종을 이루었으나, 전자부품의 고감도 소형화 및 경량화 추세에 따라서 점차 플립타입이나 폴더타입의 휴대폰이 널리 보급되는 추세이다.

이와 같이 플립타입 또는 폴더타입의 휴대폰의 보급이 늘고 있는 이유는 본체에 연결되는 덮개가 본체에 설치된 다수의 키들을 보호하여 키의 오동작을 방지하고, 통화시 음의 반사판 역할을 수행하여 음을 모아줄 수 있기 때문이다. 특히, 신세대의 젊은이들 사이에서는 휴대폰을 단순한 통화수단으로만 사용하는 것이 아니라, 문자메시지를 전달하고 무선 인터넷을 통한 이메일의 송수신이나 게임 등의 수단으로서 활용하므로, 넓은 창을 제공할 수 있는 폴더타입을 선호하고 있다.

종래의 휴대폰 덮개의 개폐장치에 대한 일예로서, 1999년 9월 6일 공개된 국내 특허 1999-0068461호에는 폴더형 휴대폰의 본체 일측에 설치된 버튼을 눌러서 휴대폰의 덮개를 펼칠 수 있도록 구성한 폴더형 휴대폰의 덮개 개폐장치가 개시되어 있다.

여기에 개시된 덮개 개폐장치의 구성을 보면, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(1)의 상단 양측에 덮개연결부(1a)를 형성하여 덮개(2)의 회동부(2a)를 힌지 결합하여 덮개(2)를 펼치거나 접을 수 있게 한 통상의 폴더형 휴대폰에 있어서, 본체(1)의 일측 덮개연결부(1a)에 스플라인공(101)을 형성하여 외주면에 스플라인이 형성된 작동버튼(3)을 스플라인공(101)에 끼우고 작동버튼(3)과 나사 결합되어 일측으로 길게 돌출된 연결축(301)의 단부에 작동체(4)를 핀결합하여 내주면에 레일안내홈(501)이 형성된 캠하우징(5)내에 작동체(4)를 투입하여 작동체(4)양측에 캠(7)(7a)을 설치하되, 양측으로 작동돌기(401)(402)를 형성한 작동체(4)의 일측에는 캠하우징(5)의 체결공(502)에 걸편(601)으로 체결된 캠하우징 덮개(6)와 캠(7) 사이에 코일스프링(8)을 설치하여 캠(7)의 닫힘경사면(702)을 작동돌기(401)와 밀착시키고, 타측에는 캠하우징(5)의 내벽(503)과 밀착되게 캠(7a)을 설치하여 캠(7a) 내부를 통과하도록 캠하우징(5)의 내벽(503)과 작동체(4)의 측면사이에코일스프링(8a)을 설치하고 본체(1)의 타측 덮개연결부(1b)는 덮개(2)의 회동부(2a) 결합홈(201)과 고정핀으로 결합한 구성을 갖는다.

이와 같이 구성된 덮개 개폐장치의 경우, 폴더형 휴대폰의 덮개(2)가 닫힌 상태에서는 캠하우징(5) 내부의 설치된 작동체(4) 양측에 코일스프링(8)의 힘이 가해지는 캠(7)과 내벽(503)쪽에 설치된 코일스프링(8a)의 힘이 동일하게 작용하여 작동체(4)의 작동돌기(401)가 캠(7)의 닫힘경사면(702)과 밀착된 상태를 유지하게 되는데 첨부도면 도 4와 같이 본체(1)의 일측 덮개연결부(1a)에 설치된 작동버튼(3)을 누르게되면 작동버튼(3)과 나사결합된 연결축(301)이 캠하우징(5)의 내측으로 이동하면서 연결축(301)의 단부에 핀결합된 작동체(4)가 연결축(301)과 함께 캠하우징(5)의 내측으로 이동하여 작동체(4)의 일측 작동돌기(402)가 캠(7a)의 열림경사면(703)과 접촉하게 되고 작동체(4)의 작동돌기(402)가 캠(7b)의 열림경사면(703)을 가압하여 캠(7b)이 회전하게 된다.

이때 작동체(4) 양측에 설치된 캠(7)(7a)은 외주면에 돌출레일(701)이 형성되어 이 돌출레일(701)이 캠하우징(5)의 내주면에 형성된 레일안내홈(501)에 끼워져 있기 때문에 작동체(4) 우측의 캠(7b)의 회전에 의해 덮개(2)의 회동부(2a)가 회전하게되고 이 회전에 의해 작동체(4) 좌측의 캠(7)도 같이 회전하면서 작동체(4)의 작동돌기(401)와 밀착되어 있던 닫힘경사면(702)이 열림경사면(703)으로 바뀌게 되고 이렇게 경사면이 바뀌게 되면 작동버튼(3)에 더 이상 힘을 가하지 않아도 작동체(4) 양측의 코일스프링(8)의 팽창력이 캠(7)과 작동체(4)간에 작용하여 캠(7)의 열림경사면(703)과 작동체(4)의 작동돌기(401)에 의해 캠(7)이 회전하게 되며 이 회전에 의해 덮개(2)가 회전하면서 본체(1)에서 펼쳐지게 되므로 사용자는 한 손만으로도 충분히 폴더형 휴대폰의 덮개를 펼칠 수 있게 되는 것이다.

이러한 구성을 지닌 종래의 휴대폰의 덮개 개폐장치는 구조가 복잡하고 부품수가 많으며, 작동체의 이동거리를 확보하여야 하므로 소형화가 어려운 단점이 있다. 또한, 작동체와 캠간에는 선접촉이 이루어지기 때문에 마모가 심하고 작동시에 소음이 발생하며, 여러번 반복하여 사용하는 경우에는 마모에 의한 이동궤적의 변화로 인해서 덮개가 좌우로 유동하게 되어 개폐동작이 원활하게 이루어지지 않는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 본체에 대해 덮개를 개폐 장착하기 위한 힌지 조립체의 구조를 선접촉이 아닌 연속적인 면접촉 구조로 변경함과 동시에, 구동캠의 마모를 최대한 억제하여 마모로 인한 소음을 줄이고 제품의 수명을 연장할 수 있으며 장기간에 걸쳐 반복 사용시에도 유동없이 덮개가 정확히 개폐되도록 안내할 수 있고 부품수의 절감을 통해 소형화를 도모할 수 있는 휴대폰의 덮개 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 폴더형 휴대폰의 구성을 보인 측면도,

도 2는 종래의 휴대폰의 덮개 개폐장치의 구성을 보인 단면도,

도 3은 본 고안에 따른 휴대폰의 덮개 개폐장치의 구성을 보인 단면도,

도 4는 도 3에 도시한 개폐장치의 우측면도,

도 5는 도 3에 도시한 개폐장치의 좌측면도,

도 6은 도 3에 도시한 개폐장치의 분리 사시도,

도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 롤러의 구성을 보인 조립 단면도,

도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 롤러의 구성을 보인 조립 단면도.

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣

10:본체 12:덮개

14:회전 슬라이더 20:힌지축

22:사각단부 24:핀홀

26:와셔홈 30:헤드클릭

32:사각홈 36:고정핀

38:와셔 40:구동캠

42:가이드면 44:관통공

50:롤러 52:경사면

54:롤러와셔 56:롤러축

56a:고정부 60:스프링

상술한 목적을 달성하기 위한 본 고안의 휴대폰의 덮개 개폐장치는 덮개를 휴대폰 본체에 대해 개폐 가능하게 지지하고 있는 휴대폰의 덮개 개폐장치에 있어서, 일단은 핀에 의해 휴대폰의 본체에 고정된 헤드클릭에 결합되고 타단은 덮개 하우징내에 횡방향으로 연장되어 배치되는 힌지축과, 스프링의 가압에 의해 상기힌지축을 따라서 길이방향으로의 미끄럼 이동은 가능하고 반경방향으로의 회전은 제지된 상태로 상기 힌지축에 장착되며, 일단에는 가이드면이 형성된 구동캠과, 상기 힌지축상에 회전 가능하게 장착된 상태에서 상기 구동캠의 가이드면과 미끄럼 접촉하여 상기 덮개의 개폐 동작이 가이드면을 따라 이루어지도록 조력하는 롤러수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 휴대폰의 덮개 개폐장치에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 휴대폰의 덮개 개폐장치의 구성을 보인 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시한 개폐장치의 우측면도이고, 도 5는 도 3에 도시한 개폐장치의 좌측면도이다.

이들 도면에는 플립타입의 휴대폰이나, 보다 바람직하게는 폴더타입의 휴대폰 본체(10)에 대해 덮개를 개폐 가능하도록 지지하는 덮개 개폐장치가 도시되어 있다. 장기간에 걸쳐서 덮개를 반복적으로 사용하여도 덮개의 개폐 동작이 유동없이 원활하게 이루어지도록 하여 제품의 사용수명을 늘리고 덮개의 개폐에 따른 소음을 최소화하기 위한 방안으로 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 덮개 개폐장치에서는 면접촉 방식의 구동캠과 롤러수단을 채용하였다.

이것의 개략적인 구성을 보면, 일단이 헤드클릭(30)을 통해서 휴대폰의 본체(10)에 고정되는 힌지축(20)과, 스프링(60)에 의해 가압된 상태로 힌지축(20)을 따라 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하게 장착되는 구동캠(40)과, 이 구동캠(40)에 일측에 형성된 가이드면과 면접촉하면서 회전하여 덮개의 개폐 동작을 조력하는 롤러수단으로 이루어져 있다.

여기에서, 헤드클릭(30)은 핀(36)에 의해서 힌지축(20)의 일단에 고정되는 것으로, 도 4에 도시한 바와 같은 형상을 지님으로써 반경방향으로의 회전이 제지되도록 하였다. 또한, 헤드클릭(30)과 결합되는 힌지축(20)의 일단은 직사각형상의 단면을 지님으로써 헤드클릭(30)에 결합된 상태에서 힌지축(20)이 회전되는 것을 제지하도록 하였다.

덮개 하우징(12)과 헤드클릭(30)사이에는 회전 슬라이더(14)가 끼워져 있어 덮개의 개폐시에 하우징(12)이 원활하게 회동될 수 있도록 한다.

힌지축(20)의 타단은 덮개 하우징(12)내로 연장되어 배치되어 있다. 힌지축(20)상에는 스프링(60)에 의해서 가압된 상태로 길이방향을 따라 미끄럼 이동하는 구동캠(40)이 장착되어 있다. 이 구동캠(40)은 반경방향으로 회전은 제지된 상태에서 힌지축(20)을 따라 길이방향으로 미끄럼 이동할 수 있도록 장착되어 있어, 덮개의 개폐시에 함께 따라서 돌지 않고 힌지축(20)에 고정된 상태를 유지할 수 있게 된다.

힌지축(20)의 타단에는 롤러축(56)이 관통 설치되어 있으며, 이 롤러축(56)의 양단에는 덮개의 개폐시에 구동캠(40)을 따라 회전하는 롤러(50)가 회전 가능하게 끼워져 있으며, 끝단부에는 롤러(50)의 이탈을 막기 위한 와셔(54)가 끼워져 있다. 힌지축(20)의 일단에도 이탈방지용 와셔(54)가 끼워져 있다.

다음에, 도 6에는 도 3에 도시한 개폐장치가 분리된 상태로 도시되어 있다. 여기에, 도시된 바와 같이, 힌지축(20)의 일단에는 헤드클릭(30)의 사각홈(32)에삽입되는 사각단부(22)가 형성되어 있어, 덮개의 개폐시에도 회전되지 않게 된다. 조립시에는 힌지축(20)의 사각단부(22)를 헤드클릭(30)의 사각홈(32)내에 삽입한 다음, 힌지축(20)에 형성된 핀홀(24)과 헤드클릭(30)에 형성된 핀홀(34)을 일치시킨 상태에서 핀(36)을 압입시켜 고정한다.

힌지축(20)의 타단에는 롤러축(56)이 삽입 고정되는 관통공(20a)이 반경방향으로 형성되어 있으며, 끝단 지점에는 와셔(38)의 관통공(38a)이 결합되는 홈(26)이 형성되어 있다. 조립시에는 롤러축(56)을 힌지축(20)에 형성된 관통공(20a)에 삽입한 상태에서, 롤러축(56)의 양단에 원뿔형상의 롤러(50)를 끼운 다음, 와셔의 체결공(54a)을 롤러축(56)의 고정부(56a)에 끼워 결합시킴으로써, 롤러(50)가 이탈되지 않도록 한다.

스프링(60)에 의해 가압된 상태로 힌지축(20)상에 설치되는 구동캠(40)의 일측에는 원호형상의 가이드면(42)이 형성되어 있다. 이 가이드면(42)은 롤러축(56)에 회전 가능하게 장착되는 롤러(50)와 면접촉하게 된다. 구동캠(40)의 중앙홀(44)에는 힌지축(20)이 삽입된다.

본 고안에서는 구동캠(40)의 가이드면(42)과 롤러(50)의 외주 경사면(52)과의 연속적인 면접촉을 통해서 덮개의 개폐시에 발생되는 소음을 최소화하도록 하였다. 이때, 가이드면(42)의 기하학적 형상은 휴대폰 단말기의 기종 및 폴더의 크기에 따라서 적절히 가공하면 되며, 덮개가 개방되는 임계시점을 고려하여 원호의 길이를 적절하게 조절할 수 있다.

다음에, 도 7은 본 고안의 일 실시예에 따른 롤러의 구성을 보인 조립 단면도이다. 힌지축(20)상에 회전 가능하게 장착된 상태에서 구동캠(40)의 가이드면(42)과 미끄럼 접촉하여 덮개의 개폐 동작이 가이드면(42)을 따라 이루어지도록 조력하는 롤러수단으로서, 본 실시예에서는 힌지축(20)에 형성된 관통공(20a)에 반경방향으로 관통 설치되는 롤러축(56)과, 힌지축(20)을 관통하여 나온 롤러축(56)의 양단부에 회전 가능하게 장착되어 구동캠(40)의 가이드면(42)과 면접촉하는 한쌍의 롤러(50)와, 롤러(50)의 이탈을 제지하도록 롤러축(56)의 양단에 형성된 고정부(56a)에 체결되는 롤러와셔(54)로 이루어진 구조를 예시하였다. 이와 같이, 롤러축(56)의 양단에 각각, 한쌍의 롤러(50)가 회전 가능하게 장착됨으로써 구동캠(40)과의 마찰저항을 최소화할 수 있다.

다음에, 도 8은 본 고안의 다른 실시예에 따른 롤러의 구성을 보인 조립 단면도이다.

이 실시예에 따른 롤러수단은 힌지축(20)에 형성된 관통공에 반경방향으로 관통 설치되며 일단에는 원뿔형상의 머리부가 일체로 형성되고 타단에는 힌지축(20)을 관통하여 배치되는 장착단(56a')이 구비된 롤러축(56')과, 롤러축(56')의 장착단(56a')에 회전 가능하게 장착되어 구동캠(40)의 가이드면(42)과 면접촉하는 롤러(50')와, 롤러(50')의 이탈을 제지하도록 장착단(56a')의 끝단부에 체결되는 롤러와셔(54')로 이루어진 구조를 예시하였다. 이러한 구조에 의하면, 전체적인 구성이 보다 간단하고 부품수가 줄어들어 제조비용 및 조립비용을 절감하는 것이 가능하다.

이상으로 설명한 본 고안에 의하면, 힌지축에 고정된 롤러핀에 의해 회전 가능하게 장착된 롤러와 스프링에 의해서 힌지축을 따라 길이방향으로 미끄럼 이동 가능하게 장착된 구동캠과의 연속적인 면접촉에 의해서 덮개의 개폐동작이 원활하게 이루어지도록 함으로써, 마모로 인한 소음을 감소시키고 제품의 수명을 연장할 수 있으며 장기간에 걸쳐서 반복적으로 사용하여도 유동없이 덮개가 정확히 개폐되도록 안내할 수 있고 부품수의 절감을 통해 소형화를 도모할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 덮개를 휴대폰 본체에 대해 개폐 가능하게 지지하고 있는 휴대폰의 덮개 개폐장치에 있어서,

   일단은 핀(36)에 의해 휴대폰의 본체(10)에 고정된 헤드클릭(30)에 결합되고 타단은 덮개 하우징(12)내에 횡방향으로 연장되어 배치되는 힌지축(20)과,

   스프링(60)의 가압에 의해 상기 힌지축(20)을 따라서 길이방향으로의 미끄럼 이동은 가능하고 반경방향으로의 회전은 제지된 상태로 상기 힌지축(20)에 장착되며, 일단에는 가이드면(42)이 형성된 구동캠(40)과,

   상기 힌지축(20)상에 회전 가능하게 장착된 상태에서 상기 구동캠(40)의 가이드면(42)과 미끄럼 접촉하여 상기 덮개의 개폐 동작이 가이드면(42)을 따라 이루어지도록 조력하는 롤러수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 덮개 개폐장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러수단은 상기 힌지축(20)에 형성된 관통공(20a)에 반경방향으로 관통 설치되는 롤러축(56)과,

   상기 힌지축(20)을 관통하여 나온 롤러축(56)의 양단부에 회전 가능하게 장착되어 상기 구동캠(40)의 가이드면(42)과 면접촉하는 한쌍의 롤러(50)와,

   상기 롤러(50)의 이탈을 제지하도록 상기 롤러축(56)의 양단에 형성된 고정부(56a)에 체결되는 롤러와셔(54)로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰의 덮개 개폐장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 롤러수단은 상기 힌지축(20)에 형성된 관통공에 반경방향으로 관통 설치되며 일단에는 원뿔형상의 머리부가 일체로 형성되고 타단에는 힌지축(20)을 관통하여 배치되는 장착단(56a')이 구비된 롤러축(56')과,

   상기 롤러축(56')의 장착단(56a')에 회전 가능하게 장착되어 상기 구동캠(40)의 가이드면(42)과 면접촉하는 롤러(50')와,

   상기 롤러(50')의 이탈을 제지하도록 상기 장착단(56a')의 끝단부에 체결되는 롤러와셔(54')로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰의 덮개 개폐장치.
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   상기 롤러(50), (50')는 사다리꼴 단면형상을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 덮개 개폐장치.