KR200403684Y1 - 휴대폰용 로터리 힌지 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대폰의 폴더를 전후방으로 개방이 가능하면서도 좌로 90도 및 우로 180도 회전이 가능함과 아울러 임의의 위치에서 프리스탑식으로 용이하게 멈출 있는 휴대폰용 로터리 힌지 모듈에 관한 것이다. 상기 휴대폰용 로터리 힌지 모듈은, 휴대폰 폴더와 휴대폰 본체를 전후 개폐하기 위해 축회전되도록 하는 수평 힌지 모듈과, 상기 휴대폰 폴더의 개방후에 좌우 양방향으로 축회전되도록 하는 수직 힌지 모듈로 이루어지며, 상기 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 동축케이블로 연결하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 수직 힌지 모듈은, 일단부는 상기 휴대폰 폴더가 고정되는 폴더 고정 암의 홀에 삽입고정되고 타단부는 하우징내에 축회전되도록 삽입고정되는 중공(中空)형상의 수직 피봇축과; 상기 수직 피봇축에 길이 방향으로 삽입되어 탄성력을 발휘하는 탄성 수단과; 상기 탄성 수단 상측에서 상기 수직 피봇축에 삽입되어 상기 탄성 수단의 가압에 의해 상기 수직 피봇축을 따라서 길이방향으로 슬라이딩되며, 일단에는 캠 가이드면이 형성된 슬라이딩캠과; 상기 힌지축에 삽입되어 축회전 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩캠의 가이드면과 맞물려 회전하는 상호 대칭되게 형성된 캠 돌기를 갖는 회전캠으로 이루어진다.

Description

휴대폰용 로터리 힌지 모듈{Rotary Hinge Module for Cellular Phone}

본 고안은 휴대폰용 로터리 힌지 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰의 폴더를 전후방으로 개방이 가능하면서도 좌로 90도 및 우로 180도 회전이 가능함과 아울러 임의의 위치에서 프리스탑식으로 용이하게 멈출 있는 휴대폰용 로터리 힌지 모듈에 관한 것이다.

일반적으로 폴더형 휴대폰의 힌지 장치는 휴대폰 폴더를 휴대폰 본체에 연결하여 이러한 폴더를 개방할 수 있도록 설치되는 바, 휴대폰의 폴더를 초기에 일정한 위치까지 열어 젖히면 그 위치 이후에는 스프링의 힘으로 반자동식으로 저절로 젖혀지게 하고, 반대로 열려진 커버를 닫을 때에는 초기에 약간의 힘을 가하여 일정한 위치까지 밀어주면 그 다음 이후에는 스프링의 힘으로 또한 반자동식으로 완전히 닫힘 위치로 선회시키는 작동을 하는 것이다.

그러나, 사용자가 휴대폰을 보다 더 다양한 자세에서 더욱 편리하게 사용할 수 있게 하기 위해서는 휴대폰이 닫힘과 열림 위치 사이의 임의 위치에서도 정지상태를 유지할 수 있도록 하는 힌지 장치가 요구되고 있는 실정이고, 또한 상기와 같은 힌지 장치를 구비한 폴더형 무선 전화기를 차량의 핸즈프리장치에 거치하여 폴더를 개방하였을 경우 종래의 휴대폰은 폴더가 완전히 개방된 상태를 유지하므로 운전자는 폴더의 액정화면을 잘 볼 수 있도록 핸즈프리장치의 거치 상태를 조절하는바, 이럴 경우 핸즈프리장치의 빈번한 거치 상태 조절로 인해 핸즈프리장치의 고정상태가 양호하지 않게 되는 문제점이 있었다.

한편, 근래에 들어 휴대폰에 카메라가 설치된 카메라폰이 개발되어 폴더를 열고 사진을 찍게 되는 바, 힌지축 방향으로 카메라가 설치되는 휴대폰의 경우 사진을 찍을 때 액정화면을 사용자가 볼 수 있도록 회전시킬 필요가 있는 것이다.

그런데, 종래의 휴대폰의 경우 단지 폴더를 개폐하기 위한 힌지 장치만이 구비된 경우가 대부분이기 때문에 상기와 같이 휴대폰의 폴더를 개방된 상태에서 회전시키기 어렵고, 또한 휴대폰 폴더를 좌우로 회전시키기 위해서는 복잡한 힌지 장치가 필요할 뿐만 아니라 이를 위한 많은 노력과 시간이 소요되기 때문에 결국 제품의 제조비용이 상승되는 등의 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 휴대폰 폴더를 좌우로 회전시키기 위한 수직 힌지의 경우에는 탄성수단으로서의 스프링이 메인 하우징 내에 그대로 노출되어 잦은 휴대폰 폴더의 개폐 및 회전에 의해 연성회로기판(FPCB)에 직접 접촉될 수 있어 FPCB가 손상될 우려가 있었다.

더욱이, 휴대폰 폴더를 회전시키는 경우에도 단방향으로만 회전이 가능하며 지정된 임의의 위치에서 프리스탑식으로 멈출 수 없어 사진 촬영 및 동영상 촬영에 공간상의 제약이 있었다. 또한, 종래의 회전식 휴대폰 폴더는 나사(screw) 체결 방식에 의해 힌지가 고정되기 때문에 반복 사용시 힌지의 체결이 풀리는 풀림 현상이 발생하여 제품의 신뢰성 저하의 요인으로 작용하고 있다.

본 고안자는 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 다대한 노력을 경주한 결과 본 고안을 완성하기에 이른 것이다.

따라서, 본 고안의 목적은, 휴대폰의 폴더를 전후방으로 90도∼150도로 개방이 가능하면서도 시계방향으로 90도 및 반시계방향으로 180도로 회전이 가능함과 아울러 임의의 위치에서 프리스탑식으로 용이하게 멈출 수 있는 휴대폰용 로터리 힌지 모듈을 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은, 종래의 연성회로 기판(FPCB) 대신에 동축 케이블을 사용할 수 있음으로 종래와 같이, 잦은 휴대폰 폴더의 개폐 및 회전에 의한 연성회로기판 손상의 우려가 전혀 없는 휴대폰용 힌지 모듈을 제공하는 것이다

본 고안의 또 다른 목적은 상기 로터리 힌지 모듈의 조립후에는 중공형상의 수직 피봇축의 상하단부를 코킹(calking) 처리함으로써 탈락을 방지하여 조립성을 크게 향상시킬 수 있는 휴대폰용 힌지 모듈을 제공하는 것이다.

본 고안의 상기한 목적들을 달성하기 위한 휴대폰용 로터리 힌지 모듈은, 휴대폰 폴더와 휴대폰 본체사이에 전후 개폐(開閉) 및 상기 휴대폰 폴더 개방후 회전가능하도록 장착되는 로터리(rotary) 힌지 모듈에 있어서, 상기 휴대폰 폴더와 상기 휴대폰 본체를 전후 개폐하기 위해 축회전되도록 하는 수평 힌지 모듈과, 상기 휴대폰 폴더의 개방후에 좌우 양방향으로 축회전되도록 하는 수직 힌지 모듈로 이루어지며, 상기 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 동축케이블로 연결하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수직 힌지 모듈은, 일단부는 상기 휴대폰 폴더가 고정되는 폴더 고정 암의 홀에 삽입고정되고 타단부는 하우징내에 축회전되도록 삽입고정되는 중공(中空)형상의 수직 피봇축과; 상기 수직 피봇축에 길이 방향으로 삽입되어 탄성력을 발휘하는 탄성 수단과; 상기 탄성 수단 상측에서 상기 수직 피봇축에 삽입되어 상기 탄성 수단의 가압에 의해 상기 수직 피봇축을 따라서 길이방향으로 슬라이딩되며, 일단에는 캠 가이드면이 형성된 슬라이딩캠과; 상기 힌지축에 삽입되어 축회전 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩캠의 가이드면과 맞물려 회전하는 상호 대칭되게 형성된 캠 돌기를 가져 상기 휴대폰 폴더의 개방후에 좌우 양방향으로 축회전되도록 상기 가이드면을 따라 이루어지는 회전캠으로 이루어진다.

또한, 상기 회전캠의 캠돌기와 맞물려 회전하는 상기 캠 가이드면은 저(低) 평면부, 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부가 순차적으로 복수개 이어져 있으며, 그 일측에는 상기 캠 돌기의 움직임을 제한하는 걸림턱이 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 폴더 고정 암, 회전 캠, 슬라이딩 캠, 중공(中空) 형상의 수직 피봇축 및 스프링으로 이루어진 상기 수직 힌지 모듈은 길이방향으로 중앙이 관통되어 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 연결하는 상기 동축 케이블이 상기 수직 힌지 모듈의 중앙부를 관통해 연결될 수 있다.

이하, 본 고안을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈을 구비한 휴대폰의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 분해사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 조립도이고, 도 5는 도 3에 도시된 로터리 힌지 모듈의 단면도이고, 도 6a 내지 도 6d는 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 작동 상태를 나타내는 사시도로서, 설명의 편의상 함께 설명하기로 한다.

먼저, 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈은 폴더 타입의 컬러폰, PDA, 이동 통신 단말기, 핸드폰, PCS 폰 등에서 회전식의 개폐를 담당하는 힌지 부품으로 상기와 같은 모든 기기를 본 고안에서는 휴대폰을 통일하여 언급하기로 한다.

본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈(100)은 메인 하우징(60)에 수직 힌지 모듈(1)과 수평 힌지 모듈(2)이 설치되어 수평 힌지 모듈(2)은 휴대폰 폴더(300)를 전후로 개폐(예를 들면 90도 에서 150도 까지)하고 임의의 위치에서 정지하는 통상의 기능을 수행하고, 수직 힌지 모듈(1)은 휴대폰 폴더(300)를 개방된 상태에서 좌(시계방향)로 90도, 우(반시계방향)로 180도 회전시킬 수 있도록 되어 있다. 그러나 본 고안에 있어 수직 힌지 모듈(1)의 좌우 각도 회전을 상기와 같이, 시계방향으로 90도, 반시계 방향으로 180도로만 한정하는 것은 아니며, 다양한 각도로 임의로 조정될 수 있음은 물론이다.

여기서, 상기한 수평 힌지 모듈(2)은 통상의 공지된 기술임으로 더 이상의 설명은 생략하기로 하며, 이하, 본 고안에 따른 휴대폰 폴더(300)의 좌우 회전을 담당하는 수직 힌지 모듈(1)에 대해만 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 수직 힌지 모듈(1)은 폴더 고정 암(20), 회전 캠(turning cam)(10), 슬라이딩 캠(sliding cam)(40), 중공(中空) 형상의 수직 피봇축(30), 탄성 수단으로서의 스프링(50), 하우징(60)으로 구성된다.

즉, 이를 좀 더 구체적으로 설명하며, 먼저, 중앙의 관통홀(32)을 갖는 중공형상의 수직 피봇축(30)의 하단부(31)를 하우징(60)의 상부홀(61)내에 삽입된다. 그리고 스프링(50)은 상기한 수직 피봇축(30)의 둘레에 삽입되어, 삽입된 길이방향으로 탄성력을 발휘하는 역할을 하게 되며, 슬라이딩 캠(40)도 수직 피봇축(30)의 둘레를 따라 길이방향으로 직선 이동 가능하게 삽입 설치되고, 그 하측이 스프링(50)에 탄성력을 부여받도록 지지된다.

또한, 회전 캠(10)은 슬라이딩 캠(40)과 대향하도록 수직 피봇축(30)에 삽입시키고 회전 캠(10)의 상측 둘레에 형성된 대향하는 두 개의 결합돌기(11)를 폴더 고정암(20)의 결합공(21)내에 삽입하여 조립이 완성된다. 여기서, 조립후에는 중공형상의 수직 피봇축(30)의 상하단부를 통상의 코킹(calking) 처리를 하여 탈락을 방지하도록 한다.

상기한 회전 캠(10)의 하부에는 두 개의 캠 돌기(12)(13)가 형성되어 있다. 여기서, 슬라이딩 캠(40)은 수직 피봇축(30)의 외면을 따라 상하 직선운동을 하고 상기한 두 개의 캠 돌기(12)(13)가 움직일 수 있도록 캠 가이드면(41)이 형성되어 있으며, 이러한 캠 가이드면(41)은 저(低) 평면부, 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부가 순차적으로 복수개 이어져 있으며, 그 일측에는 상기한 캠 돌기(12)(13)의 움직임을 제한하는 걸림턱(42)이 형성되어 있다. 따라서, 휴대폰 폴더(300)가 개방된 상태에서 회전 캠(10)의 두 개의 캠 돌기(12)(13)가 캠 가이드면(41)을 따라 예컨데, 시계방향으로는 90도, 반시계 방향으로는 180도 회전한 후에는 걸림턱(42)에 걸려서 더 이상 회전하지 않도록 되어 있다. 또한, 캠 가이드면(41)이 저(低) 평면부, 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부가 순차적으로 복수개로 형성(저 평면부 및 고 평면부의 길이 폭이 상향 및 하향 경사부 보다 상대적으로 매우 길게 형성되어 있음)되어 임의의 위치에서 멈출 수 있는 프리스탑 식의 힌지 구조를 제공할 수가 있게 된다. 여기서, 본 고안에 있어 회전 캠(10)의 회전 각도가 시계방향으로 90도, 반시계 방향으로 180도로 기재하고 있지만 이러한 각도는 캠 가이드면의 형상을 달리하여 임의로 조정할 수 있으며, 본 고안은 회전 캠(10)의 좌우 각도를 한정하는 것은 아니다. 또한, 도시된 예에서는 캠 가이드면(41)이 저(低) 평면부, 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부가 순차적으로 복수개로 형성되어 있으나, 본 고안에 있어서 이러한 캠 가이드면의 형상에 제한되는 것은 아니며, 회전 캠(10)이 좌우 방향으로 회전할 수 있다면 어떠한 형상도 가능하다.

또한, 본 고안에 따른 폴더 고정 암(20), 회전 캠(turning cam)(10), 슬라이딩 캠(sliding cam)(40), 중공(中空) 형상의 수직 피봇축(30) 및 탄성 수단으로서의 스프링(50)으로 이루어진 수직 힌지 모듈(1)은 길이방향으로 중앙이 관통되어 있음으로 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 연결하는 동축케이블(70)이 하우징(60)과 수직 힌지 모듈(1)의 관통된 중앙부를 통해 연결할 수 있게 된다. 이와 같이, 종래의 연성회로 기판(FPCB) 대신에 동축 케이블(70)을 사용할 수 있음으로 종래와 같이, 잦은 휴대폰 폴더의 개폐 및 회전에 의한 연성회로기판의 손상 우려가 전혀 없게 된다.

이하, 도 6a 내지 도 6d를 통해서, 본 발명에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈(1)의 작동에 의한 휴대폰 폴더의 개폐작동 관계를 설명하기로 하며, 도 1 내지 도 5를 함께 참고하기로 한다.

본 발명에 따른 휴대폰용 로터리 힌지(100)는 휴대폰 본체(200)와 휴대폰 폴더(300)의 소정 케이싱 내의 장착면(도면 번호 미부여)에 고정 볼트, 리벳, 플라스틱 고온 열압착 등의 고정 방식에 의해 장착되어 진다. 또한, 통상 상기한 휴대폰 본체(100)에는 다수의 키버튼과 마이크 등이 형성되어 있으며, 휴대폰 폴더(101)는 엘시디창 및 스피커(미도시) 등이 형성되어 있다.

먼저, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈(100)의 하우징(60)에는 통상의 수평 힌지 모듈(2)이 설치되어 있어 휴대폰 폴더(300)를 전후로 개폐할 수 있도록 되어 있으며 그 각도는 통상 0도에서 시작하여 90도 에서 150도 까지 개폐할 수 있도록 되어 있으며, 도 6b에서는 설명의 편의상 90도에서 정지한 상태를 도시하고 있다.

이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 휴대폰 폴더(300)가 후측으로 90도로 개방된상태에서, 시계 방향으로 90도 회전되어 있다. 즉, 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈(100)의 하우징(60)에는 폴더 고정 암(20), 회전 캠(turning cam)(10), 슬라이딩 캠(sliding cam)(40), 중공(中空) 형상의 수직 피봇축(30) 및 스프링(50)으로 구성된 수직 힌지 모듈(1)이 설치되어 있으며, 초기 위치에서의 회전 캠(10)의 캠 돌기(12)(13)에 맞물린 슬라이딩 캠(40)의 캠 가이드면(41)은 그 시계방향쪽으로 단일개의 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부, 저(低) 평면부 및 걸림턱(42)이 순차적으로 형성되어 시계방향으로는 90도로 회전할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 6d에 도시된 바와 같이, 휴대폰 폴더(300)가 후측으로 90도 열린상태에서, 반시계 방향으로 180도 회전되어 있다. 즉, 초기 위치에서의 회전 캠(10)의 캠 돌기(12)(13)에 맞물린 슬라이딩 캠(40)의 캠 가이드면(41)은 그 반시계방향쪽으로 세 개의 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부, 저(低) 평면부가 순차적으로 형성되고 그 끝단부에 걸림턱(42)이 형성되어 반시계방향으로는 180도로 회전할 수 있도록 되어 있다. 물론, 도 6c 및 도 6d로의 휴대폰 폴더(300)의 회전시에는 저(低) 평면부 및 고(高) 평면부의 형성에 의해 임의의 위치에서 멈출 수 있는 프리스탑의 기능이 제공된다.

또한, 도시된 예에서는 회전 캠(10)의 회전 각도가 시계방향으로 90도, 반시계 방향으로 180도로 기재하고 있지만, 반시계 방향으로 90도, 시계방향으로 180도로 조정할 수 있으며, 이러한 각도는 캠 가이드면의 형상을 달리하여 임의로 조정할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 고안의 휴대폰용 로터리 힌지 모듈에 의하면, 휴대폰의 폴더를 전후방으로 90도∼150도로 개방이 가능하면서도 시계방향으로 90도 및 반시계방향으로 180도로 회전이 가능함과 아울러 임의의 위치에서 프리스탑식으로 용이하게 멈출 수 있는 효과가 있다.

또한, 종래의 연성회로 기판(FPCB) 대신에 동축 케이블을 사용할 수 있음으로 종래와 같이, 잦은 휴대폰 폴더의 개폐 및 회전에 의한 연성회로기판 손상의 우려가 전혀 없는 효과가 있다

또한, 본 고안의 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 조립후에는 중공형상의 수직 피봇축의 상하단부를 코킹(calking) 처리함으로써 탈락을 방지하여 조립성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

지금까지 본 고안에 따른 바람직한 구체예를 들어 본 고안을 상세히 설명하였으나, 이는 본 고안을 예증하기 위한 것일 뿐 본 고안을 제한하려는 것은 아니며, 당업자라면 본 고안의 영역으로부터 일탈하는 일 없이도 다양한 변화 및 수정이 가능함은 물론이나 이 또한 본 고안의 영역 내임을 유의하여야만 할 것이다.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈을 구비한 휴대폰의 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 분해사시도이다.

도 4는 도 3에 도시된 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 조립도이다.

도 5는 도 3에 도시된 로터리 힌지 모듈의 단면도이다.

도 6a 내지 도 6d는 본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈의 작동 상태를 나타내는 사시도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

본 고안에 따른 휴대폰용 로터리 힌지 모듈

1, 2: 수직 및 수평 힌지 모듈 10: 회전 캠

11: 결합돌기 12, 13: 캠 돌기

20: 폴더 고정 암 21: 결합공

30: 수직 피봇 축 31: 수직 피봇축의 하단부

32: 수직 피봇 축의 관통홀 40: 슬라이딩 캠

41: 캠 가이드면 42: 걸림턱

50: 스프링 60: 하우징

70: 동축케이블

Claims (4)

1. 휴대폰 폴더와 휴대폰 본체사이에 전후 개폐(開閉) 및 상기 휴대폰 폴더 개방후 회전가능하도록 장착되는 로터리(rotary) 힌지 모듈에 있어서,

   상기 휴대폰 폴더와 상기 휴대폰 본체를 전후 개폐하기 위해 축회전되도록 하는 수평 힌지 모듈과,

   상기 휴대폰 폴더의 개방후에 좌우 양방향으로 축회전되도록 하는 수직 힌지 모듈로 이루어지며,

   상기 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 동축케이블로 연결하는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 로터리 힌지 모듈.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 수직 힌지 모듈은,

   일단부는 상기 휴대폰 폴더가 고정되는 폴더 고정 암의 홀에 삽입고정되고 타단부는 하우징내에 축회전되도록 삽입고정되는 중공(中空)형상의 수직 피봇축과,

   상기 수직 피봇축에 길이 방향으로 삽입되어 탄성력을 발휘하는 탄성 수단과,

   상기 탄성 수단 상측에서 상기 수직 피봇축에 삽입되어 상기 탄성 수단의 가압에 의해 상기 수직 피봇축을 따라서 길이방향으로 슬라이딩되며, 일단에는 캠 가이드면이 형성된 슬라이딩캠과,

   상기 힌지축에 삽입되어 축회전 가능하게 설치되며, 상기 슬라이딩캠의 가이드면과 맞물려 회전하는 상호 대칭되게 형성된 캠 돌기를 가져 상기 휴대폰 폴더의 개방후에 좌우 양방향으로 축회전되도록 상기 가이드면을 따라 회전하는 회전캠으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰용 로터리 힌지 모듈.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 회전캠의 캠돌기와 맞물려 회전하는 상기 캠 가이드면은 저(低) 평면부, 상향 경사부, 고(高) 평면부, 하향 경사부가 순차적으로 복수개 이어져 있으며, 그 일측에는 상기 캠 돌기의 움직임을 제한하는 걸림턱이 형성되는 것을 특징으로 휴대폰용 로터리 힌지 모듈.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 폴더 고정 암, 회전 캠, 슬라이딩 캠, 중공(中空) 형상의 수직 피봇축 및 스프링으로 이루어진 상기 수직 힌지 모듈은 길이방향으로 중앙이 관통되어 휴대폰 폴더의 액정과 회로 기판을 연결하는 상기 동축 케이블이 상기 수직 힌지 모듈의 중앙부를 관통해 연결되는 것을 특징으로 휴대폰용 로터리 힌지 모듈.