KR200350771Y1 - 힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰 - Google Patents

Abstract

본 고안은, 힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰에 관한 것이다. 이 중, 본체부와, 상기 본체부에 대해 회동가능한 커버부와, 상기 본체부와 상기 커버부 사이에 마련된 힌지수용부에 장착되는 힌지장치에 있어서는, 상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 어느 하나에 고정되는 하우징과; 상기 하우징 내에 수용되고 상기 하우징의 개방부 측을 향해 고정기어치형이 배치되는 고정캠부와; 상기 고정캠부와 상기 하우징의 내벽 사이에 배치되어 상기 고정캠부는 상기 하우징의 개방부 측을 향해 탄성적으로 가압하는 스프링과; 상기 고정캠부의 고정기어치형과 회전가능하게 치형맞물림되는 가동기어치형과, 상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 다른 하나에 고정되는 노출헤드를 가지고 상기 하우징의 개방부 영역에 배치되어 상기 고정캠부와 상호작용하는 가동캠부와; 상기 가동캠부, 상기 고정캠부 및 상기 스프링의 내부를 일체로 관통하는 축부와, 상기 축부의 단부에 형성되어 상기 노출헤드에 형상맞춤되게 결합되는 머리부를 갖는 힌지핀과; 상기 힌지핀을 상기 하우징에 선택적으로 결합시키는 씨링(C-Ring)을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 힌지핀의 축부 길이를 정확하게 유지하면서도 상대적으로 보다 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라 부식에 의한 내구성 저하를 저지하는 등 부품간의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰{Hinge apparatus and portable phone having the same}

본 고안은, 힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 힌지핀의 축부 길이를 정확하게 유지하면서도 상대적으로 보다 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라 부식에 의한 내구성 저하를 저지하는 등 부품간의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰에 관한 것이다.

힌지장치가 사용되는 하나의 장치로 주변에서 흔히 접할 수 있는 것으로는 휴대폰이 있다. 남녀노소를 불문하고 언제 어디서나 자주 이용되는 휴대폰은 그 외형이나 작동방식에 따라 플립형, 폴더형, 슬라이드형 및 스윙형 휴대폰으로 분류된다.

플립형은, 디스플레이창이 외부로 노출되어 있는 상태에서 입력버튼이 있는 부분만을 플립으로 개폐할 수 있도록 한 것이고, 폴더형은 중앙의 힌지장치를 축으로 하여 커버부가 본체부에 대해 회동(틸팅)되도록 한 것으로써 근자에 들어서는 전자의 플립형 보다는 후자인 폴더형 휴대폰의 선호도가 높아지고 있는 실정이다. 물론, 최근에는 폴더형을 떠나 슬라이드형이나 스윙형 휴대폰이 각광받고 있기도 하다.

대한민국특허청 등록번호 20-0317852호를 보면 폴더형 휴대폰으로써, 힌지 모듈이 공지되어 있음을 알 수 있다. 공지된 기술을 보면, 힌지핀의 축부로 한 쌍의 캠부와 스프링을 삽입하고 이들을 하우징에 수용시킨 후, 축부의 단부에 형성된 힌지핀의 고정부에 이링(E-Ring)을 장착하여 고정하고 있다.

그러나, 힌지장치의 부피나 크기를 좀 더 크게 형성하고자 할 경우, 개시된 이링(E-Ring)으로 힌지핀을 고정하기가 쉽지 않다. 이에 이러한 경우, 하우징으로 노출된 힌지핀 축부의 노출단을 코킹하여 고정하는 방식을 적용하기도 한다.

그런데, 이처럼 힌지핀 축부의 노출단을 코킹할 경우, 힌지핀의 축부의 길이가 정확하게 유지될 수 없기에 부품간의 신뢰성이 저하될 수밖에 없을 뿐만 아니라 힌지핀의 재질적 특성상 쉽게 부식되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은, 힌지핀의 축부 길이를 정확하게 유지하면서도 상대적으로 보다 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라 부식에 의한 내구성 저하를 저지하는 등 부품간의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 힌지장치 및 이 힌지장치를 갖는 휴대폰을 제공하는 것이다.

도 1a 및 도 1b는 폴더형 휴대폰의 작동상태도,

도 2는 도 1a 및 도 1b에 개시된 휴대폰에 장착된 본 고안에 따른 힌지장치의 사시도,

도 3은 도 2의 분해사시도,

도 4a 및 도 4b는 각각 힌지장치의 작동상태 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체부 20 : 커버부

30 : 힌지장치 32 : 힌지핀

33 : 축부 33a : 그루브

34 : 머리부 36 : 가동캠부

37 : 노출헤드 38 : 가동기어치형

41 : 고정캠부 42 : 고정기어치형

44 : 스프링 46 : 하우징

48 : 스페이서 50 : 씨링(C-Ring)

50a : 내측선단 50b : 몸체표면

상기 목적은, 본 고안에 따라, 본체부와, 상기 본체부에 대해 회동가능한 커버부와, 상기 본체부와 상기 커버부 사이에 마련된 힌지수용부에 장착되는 힌지장치에 있어서, 상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 어느 하나에 고정되는 하우징과; 상기 하우징 내에 수용되고 상기 하우징의 개방부 측을 향해 고정기어치형이 배치되는 고정캠부와; 상기 고정캠부와 상기 하우징의 내벽 사이에 배치되어 상기 고정캠부는 상기 하우징의 개방부 측을 향해 탄성적으로 가압하는 스프링과;상기 고정캠부의 고정기어치형과 회전가능하게 치형맞물림되는 가동기어치형과, 상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 다른 하나에 고정되는 노출헤드를 가지고 상기 하우징의 개방부 영역에 배치되어 상기 고정캠부와 상호작용하는 가동캠부와; 상기 가동캠부, 상기 고정캠부 및 상기 스프링의 내부를 일체로 관통하는 축부와, 상기 축부의 단부에 형성되어 상기 노출헤드에 형상맞춤되게 결합되는 머리부를 갖는 힌지핀과; 상기 힌지핀을 상기 하우징에 선택적으로 결합시키는 씨링(C-Ring)을 포함하는, 힌지장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 축부의 단부는 상기 하우징의 일면에 대해 소정 길이 노출되되 노출단 영역에는 노출단에서 축방향으로 소정 길이 이격된 위치에 반경방향 내측을 향해 함몰된 그루브가 형성되어 있고; 상기 씨링(C-Ring)은, 상기 그루브에 끼워지는 내측선단과, 상기 하우징의 타단 외면에 배치되어 상기 힌지핀이 상기 하우징으로부터 이탈되는 것을 저지하는 몸체표면을 포함한다.

한편, 상기 목적은, 제1항 또는 제2항의 힌지장치가 장착되어 본체부에 대해 커버부가 회동하는 휴대폰에 의해서도 달성된다.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 폴더형 휴대폰의 작동상태도이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 휴대폰은, 본체부(10)와, 본체부(10)의 일면을 회동하면서 개폐하는 커버부(20)를 갖는다.

본체부(10)의 전면에는 복수의 입력버튼(12)이 마련되어 있으며, 입력버튼(12)의 하부에는 사용자의 음성을 상대방에게 전달하기 위한 마이크(미도시)가 마련되어 있다. 그리고, 도시하고 있지 않으나, 본체부(10)의 측면에는 키폰의 조절, 벨소리 선택 조절 등을 선택하는 기능버튼이 구비되어 있다.

커버부(20)의 내면에는 디스플레이창(22)이 마련되어 있다. 이 디스플레이창(22)에는 입력버튼(12) 및 기타 버튼들의 선택에 의해 전화번호, 배터리의 충전상태, 진동 여부, 알람상태 등이 디스플레이된다.

물론, 도 1a를 보면 디스플레이창(22)이 커버부(20)의 내면에 마련되어 있지만 경우에 따라 본체부(10)에 마련될 수도 있고 커버부(20)의 외면에 마련될 수도 있는데, 이렇듯, 디스플레이창(22)은 어디에 배치되더라도 본 고안의 사상과는 무관한 것이다. 이러한 이유로 볼 때, 입력버튼(12)이나 기타 버튼들, 그 외의 각종 구성(카메라 등을 포함)의 위치 및 구성은 적절하게 가변될 수 있는 것이다.

본체부(10)와 커버부(20) 사이에는 커버부(20)를 본체부(10)에 대해 회동시키기 위한 수단으로써 힌지장치(30)가 마련되어 있다. 힌지장치(30)는 본체부(10)와 커버부(20) 사이에 형성된 힌지수용부(15,25)에 부분적으로 수용된다.

자세하게 도시하고 있지는 않으나, 힌지수용부(15,25)는 본체부(10)에 형성된 부분(15)과 커버부(20)에 형성된 부분(25)으로 나뉜다. 본체부(10) 측의 힌지수용부(15)에는 후술할 힌지장치(30) 중에서 하우징(46) 영역이 끼워지며, 커버부(20) 측의 힌지수용부(25)에는 가동캠부(36)의 노출헤드(37)가 끼워진다.

이러한 상태에서, 도 1a에서 도 1b의 방향으로, 혹은 도 1b에서 도 1a의 방향으로 본체부(10)에 대해 커버부(20)를 회동시키면, 고정캠부(41)의 고정기어치형(42)에 대해 가동캠부(36)의 가동기어치형(38)이 캠방식으로 골부를 넘어가는 구조를 가지기 때문에 적은 힘으로도 커버부(20)를 쉽게 개방하거나 폐쇄할 수 있게 되는 것이다.

도 2는 도 1a 및 도 1b에 개시된 휴대폰에 장착된 본 고안에 따른 힌지장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 분해사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 힌지장치(30)는, 본체부(10) 측의 힌지수용부(15)에 수용되는 하우징(46)과, 하우징(46) 내에 수용되는 가동캠부(36) 및 고정캠부(41)와, 하우징(46)의 내면에 대해 가동캠부(36)를 고정캠부(41) 측으로 탄성적으로 가압하는 스프링(44)과, 가동캠부(36), 고정캠부(41), 스프링(44)을 통과하여 하우징(46)을 관통하는 힌지핀(32)과, 힌지핀(32)을 하우징(46)에 고정시키는 씨링(50, C-Ring)을 갖는다.

하우징(46)은, 본 힌지장치(30)의 몸체를 형성하는 부분으로써, 비원형단면의 관상체로 형성된다. 그 일단은 완전히 개방된 개방부(46a)를 형성하고 있고 타단은 힌지핀(32)의 축부(33)가 통과할 만큼의 개구(미도시)가 형성되어 있다. 이 때, 하우징(46)의 개방부(46a) 면적은 가동캠부(36)의 노출헤드(37)의 면적보다는 작게 형성된다. 따라서, 가동캠부(36)의 노출헤드(37)는 하우징(46)의 개방부(46a)를 통해 그 내부로 수용될 수는 없다.

고정캠부(41)는, 하우징(46)의 개방부(46a)를 통해 수용되는 구성으로써, 중심부에는 힌지핀(32)의 축부(33)가 관통하는 핀관통부(41a)가 형성되어 있고, 그일면에는 고정기어치형(42)이 형성되어 있다. 고정기어치형(42)은 하우징(46)의 개방부(46a)를 향해 배치된다.

스프링(44)은 고정캠부(41)와 하우징(46) 사이에 배치되는데, 압축스프링(44)으로 채용된다. 즉, 스프링(44)으로 인해 고정캠부(41)는 항상 하우징(46)의 개방부(46a) 측을 향해 탄성적으로 가압하는 힘을 받게 된다.

고정캠부(41)와 상호작용하는 가동캠부(36)는 그 내부에 힌지핀(32)의 축부(33)가 관통하기 위한 핀관통부(36a,36b)가 형성되어 있다. 이 때, 가동기어치형(38) 측의 내부에 형성된 핀관통부(36b)는 원형으로 형성되지만 노출헤드(37)에 형성된 핀관통부(36a)는 힌지핀(32)의 머리부(34)가 형상맞춤되되 힌지핀(32)의 머리부(34)가 회전하지 않도록 비원형단면을 가진다.

이러한 가동캠부(36)는 그 위치에 따라 노출헤드(37)와 가동기어치형(38)으로 이루어져 있다. 가동기어치형(38)은 고정캠부(41)의 고정기어치형(42)과 선택적으로 맞물린다(도 4a 및 도 4b 참조).

힌지핀(32)은 그 위치에 따라 가동캠부(36), 고정캠부(41), 스프링(44)의 내부를 관통하되 하우징(46)을 통과하게 배치되는 축부(33)와, 축부(33)의 단부에 형성된 비원형단면의 머리부(34)로 이루어져 있다. 머리부(34)는 전술한 바와 같이, 가동캠부(36)의 노출헤드(37)에 형성된 핀관통부(36a)에 끼워진다.

힌지핀(32)의 축부(33)는 긴 봉형상으로 형성되는데, 머리부(34)에 대향한 단부는 하우징(46)의 타단으로 소정 길이 노출된다. 이러한 노출단 영역에는 노출단에서 축방향으로 소정 길이 이격된 위치에 반경방향 내측을 향해 함몰된그루브(33a)가 형성되어 있다. 물론, 힌지핀(32)의 축부(33)는 그루브(33a)가 하우징(46)의 외측으로 노출될 수 있는 만큼 배치된다.

힌지핀(32)을 고정하기 위한 수단으로써, 노출된 그루브(33a)에는 씨링(50, C-Ring)이 체결된다. 씨링(50, C-Ring)은, 말 그대로 “C”자 형상을 갖는 링으로 그 내측선단(50a)은 힌지핀(32)의 축부(33)에 형성된 그루브(33a)에 끼워지고 몸체표면(50b)은 하우징(46)의 타단 외면에 배치되어 힌지핀(32)이 하우징(46)에 대해 이탈되지 않도록 하는 역할을 한다. 물론, 보다 견고한 힌지핀(32)의 조립을 위해 씨링(50, C-Ring)과 하우징(46) 사이에는 스페이서(48)가 개재된다.

이 같은 도 3의 구성들을 차례로 조립한 도면이 도 4a 및 도 4b에 도시되어 있다. 도 4a 및 도 4b를 가지고 도 1a 및 도 1b에 도시된 휴대폰의 동작을 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1a와 같이 본체부(10)에 대해 커버부(20)가 폐쇄된 상태에서는 도 4a에 도시된 것처럼, 고정캠부(41)의 고정기어치형(42)과 가동캠부(36)의 가동기어치형(38)이 완전히 맞물려있는 형상을 취한다.

그러다가, 도 1b에 도시되 것처럼, 본체부(10)에 대해 커버부(20)를 소정 각도 회동시키면 커버부(20) 측의 힌지수용부(25)가 가동캠부(36)의 노출헤드(37)를 회전시키기 때문에 고정캠부(41)의 고정기어치형(42)에 대해 가동캠부(36)의 가동기어치형(38)이 캠방식으로 골부를 넘어가는 구조를 보인다.

이 때, 고정기어치형(42)과 가동기어치형(38)은 골부와 정부가 서로 맞물리는 캠구조를 가지고 있기 때문에, 고정기어치형(42)에 대해 가동기어치형(38)이 골부를 타고 넘는 순간 이후로는 힘이 부여되지 않더라도 자연적으로 노출헤드(37)가 회전하게 된다. 즉, 도 4b까지는 순간적으로 동작하기 때문에 적은 힘으로 커버부(20)를 개폐하더라도 커버부(20)가 쉽게 회동할 수 있게 되는 것이다.

물론, 이 같은 동작은 가동캠부(36), 고정캠부(41), 스프링(44)을 걸어 이들을 일체로 하우징(46) 결합시키는 힌지핀(32)을 하우징(46)에 고정시키는 씨링(50, C-Ring)의 힘으로 가능해지며, 씨링(50, C-Ring)의 조립만으로 힌지핀(32)의 축부(33)의 길이가 정확하게 세팅될 수 있기에 도 1a에서 도 1b로의 원활한 동작이 가능한 것이다.

이와 같이, 본 고안에 의하면, 힌지핀(32)의 축부(33) 길이를 정확하게 유지하면서도 상대적으로 보다 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라 부식에 의한 내구성 저하를 저지하는 등 부품간의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

이상 도면을 참조하여 본 고안에 대해 상세히 설명하였지만 본 고안은 이에 제한되는 것은 아니다.

전술한 실시예에서는, 본체부 측의 힌지수용부에 하우징 영역이 끼워지고 커버부 측의 힌지수용부에 가동캠부의 노출헤드가 끼워진다고 설명하였지만 그 반대로 구성할 수도 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 힌지핀의 축부 길이를 정확하게 유지하면서도 상대적으로 보다 용이하게 조립할 수 있을 뿐만 아니라 부식에 의한내구성 저하를 저지하는 등 부품간의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 본체부와, 상기 본체부에 대해 회동가능한 커버부와, 상기 본체부와 상기 커버부 사이에 마련된 힌지수용부에 장착되는 힌지장치에 있어서,

   상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 어느 하나에 고정되는 하우징과;

   상기 하우징 내에 수용되고 상기 하우징의 개방부 측을 향해 고정기어치형이 배치되는 고정캠부와;

   상기 고정캠부와 상기 하우징의 내벽 사이에 배치되어 상기 고정캠부는 상기 하우징의 개방부 측을 향해 탄성적으로 가압하는 스프링과;

   상기 고정캠부의 고정기어치형과 회전가능하게 치형맞물림되는 가동기어치형과, 상기 본체부와 상기 커버부 측 힌지수용부 중 다른 하나에 고정되는 노출헤드를 가지고 상기 하우징의 개방부 영역에 배치되어 상기 고정캠부와 상호작용하는 가동캠부와;

   상기 가동캠부, 상기 고정캠부 및 상기 스프링의 내부를 일체로 관통하는 축부와, 상기 축부의 단부에 형성되어 상기 노출헤드에 형상맞춤되게 결합되는 머리부를 갖는 힌지핀과;

   상기 힌지핀을 상기 하우징에 선택적으로 결합시키는 씨링(C-Ring)을 포함하는, 힌지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 축부의 단부는 상기 하우징의 일면에 대해 소정 길이 노출되되 노출단 영역에는 노출단에서 축방향으로 소정 길이 이격된 위치에 반경방향 내측을 향해 함몰된 그루브가 형성되어 있고;

   상기 씨링(C-Ring)은, 상기 그루브에 끼워지는 내측선단과, 상기 하우징의 타단 외면에 배치되어 상기 힌지핀이 상기 하우징으로부터 이탈되는 것을 저지하는 몸체표면을 포함하는 것을 특징으로 하는, 힌지장치.
3. 제1항 또는 제2항의 힌지장치가 장착되어 본체부에 대해 커버부가 회동하는 휴대폰.