KR20050031563A - 휴대 단말기의 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본체에 고정되는 제1바디와, 폴더에 고정되고 상기 제1바디와 힌지 샤프트에 의해 상호 회전 가능하게 연결되는 제2바디와, 상기 제1바디의 일측면에 고정되는 제1접촉부재와, 상기 제2바디의 일측면에 고정되고 상기 제1접촉부재와 마찰되는 제2접촉부재와, 상기 제1바디의 내측에 배치되고 상기 제1접촉부재가 제2접촉부재에 밀착되는 탄성력을 부여하는 제1탄성부재와, 상기 폴더가 일정 각도로 열린 상태일 때에만 상기 제1접촉부재에 탄성력을 부여하는 제2탄성부재로 구성되어, 폴더가 닫힐 때와 열릴 때 폴더에 작용하는 회전력을 줄여서 폴더가 열리거나 닫힐 때 충격을 최소화하면서 폴더가 일정 각도로 열린 상태일 때 작용하는 힘을 극대화하여 폴더가 원하는 각도에서 정지된 상태를 유지할 수 있도록 하는 휴대 단말기의 힌지장치를 제공한다.

Description

휴대 단말기의 힌지장치{Hinge assembly of mobile terminal}

본 발명은 휴대 단말기의 힌지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴더의 열린 각도를 원하는 각도에서 정지시킬 수 있는 휴대 단말기의 힌지장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대 단말기는 사용자가 조작하는 각종 조작버튼과 번호 버튼이 구비되고 배터리가 장착되는 본체와, 사용자가 조작하는 각종 신호를 화면으로 표시되는 엘시디를 갖는 폴더와, 상기 폴더와 본체 사이에 장착되어 상기 폴더가 열리고 닫힐 수 있도록 상기 폴더를 회전 가능하게 지지하는 힌지장치로 구성된다.

현재 사용되는 휴대 단말기는 폴더에 부착되는 엘시디의 크기가 점점 커지고 사진을 촬영할 수 있는 카메라가 부착되는 추세이다. 따라서, 사용자가 원하는 각도에서 사진을 촬영하기 위해서는 폴더의 열림 각도를 원하는 각도에서 고정시키는 힌지장치의 개발이 필수적이다.

이에 따라 폴더의 열림 각도를 원하는 각도에서 고정시킬 수 있는 프리스탑 타입(free stop type) 힌지장치가 개발되었다.

종래기술에 따른 휴대 단말기의 프리스탑 힌지장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(102)에 형성된 힌지 결합부(104)에 끼워져 고정되는 제1바디(106)와, 상기 제1바디(106)와 대향되게 배치되고 폴더(108)에 형성된 힌지 결합부(110)에 끼워져 고정되는 제2바디(112)와, 상기 제1바디(106)의 측면에 장착되고 전면에 돌기(114)가 돌출되는 제1접촉부재(116)와, 상기 제1접촉부재(116)와 접촉되고 돌기(114)가 삽입되는 그루브(118)가 형성되며 제2바디(112)의 측면에 장착되는 제2접촉부재(120)와, 상기 제1바디(106)의 내측에 배치되어 상기 제1접촉부재(116)에 일정 탄성력을 부여하는 코일 스프링(122)과, 상기 제1바디(106)와 제2바디(112) 사이를 회전 가능하게 지지하는 힌지 샤프트(124)로 구성된다.

여기에서, 상기 제1접촉부재(116)의 상면에는 두 개의 돌기(114)가 형성되고, 상기 제2접촉부재(120)의 상면에는 두 개의 그루브(118)가 형성되어 폴더(108)가 닫힘 상태일 때 돌기(114)가 그루브(118)에 삽입되어 닫힘 상태를 유지하고, 폴더(108)가 완전히 열린 상태일 때에도 돌기(114)가 그루브(118)에 삽입되어 열린 상태를 유지한다.

그리고, 상기 힌지 샤프트(124)는 상기 제1바디(106)에 형성된 관통홀(126)삽입되어 코일 스프링(122)이 끼워지고, 제2바디(112)에 형성된 관통홀(128)에 관통되어 제2바디(112)에 코킹작업에 의해 고정된다.

이와 같이 구성되는 종래기술에 따른 휴대 단말기의 작용을 다음에서 설명한다.

폴더(108)가 완전히 닫힌 상태일 때에는 상기 제1접촉부재(116)에 형성된 돌기(114)가 제2접촉부재(120)에 형성된 그루브(118)에 삽입되어 폴더(108)의 닫힘 상태를 유지한다.

이러한 상태에서 사용자가 폴더(108)를 열면 돌기(114)가 그루브(118)에서 빠져 나오게 되고, 이때, 코일 스프링(122)의 탄성력에 의해 돌기(114)가 제2접촉부재(120)의 표면에 밀착되면서 폴더(108)의 열린 상태를 유지한다. 즉, 사용자가 일정 각도만큼 폴더(108)를 열게 되면 상기 돌기(114)가 제2접촉부재(120)의 표면에 상기 코일 스프링(122)의 탄성력에 의해 밀착되어 폴더(108)가 원하는 각도에서 열린 상태를 유지하게 된다.

그리고, 폴더(108)를 완전히 개방하면 상기 돌기(114)가 그루브(118)에 삽입되어 폴더(108)가 완전히 열린 상태를 고정시킨다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 프리스탑 힌지장치는 코일 스프링의 탄성력에 의해 폴더의 열림 상태를 지지하는 힘이 결정되기 때문에, 코일 스프링의 탄성력을 크게 하면 제1접촉부재와 제2접촉부재 사이의 접촉력이 커지게 되어 폴더가 열거나 닫을 때 걸림돌기가 걸림홈에 삽입되면서 충격이 발생된다. 따라서, 폴더가 열릴 때 발생되는 충격력에 의해 폴더에 장착된 엘시디가 손상되거나, 폴더가 닫힐 때 발생되는 충격력에 의해 폴더 또는 본체가 손상되는 문제점이 있다.

또한, 코일 스프링의 탄성력을 크게 하기 위해서는 코일 스프링의 직경이 커지게 되고, 이에 따라 힌지장치의 크기가 커지게 되어 단말기의 전체 크기가 커지는 문제점이 발생된다.

또한, 코일 스프링의 탄성력을 작게 할 경우 여러 개의 힌지장치를 설치해야되기 때문에 조립공정이 복잡해지고 제조비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로써, 본 발명의 목적은 폴더가 닫힐 때와 열릴 때 폴더에 작용하는 회전력을 줄여서 폴더가 열리거나 닫힐 때 충격을 최소화하면서 폴더가 일정 각도로 열린 상태일 때 작용하는 힘을 극대화하여 폴더가 원하는 각도에서 정지된 상태를 유지할 수 있도록 하는 휴대 단말기의 힌지장치를 제공하는 데 있다.

이를 실현하기 위하여, 본 발명은 본체에 고정되는 제1바디와, 폴더에 고정되고 상기 제1바디와 힌지 샤프트에 의해 상호 회전 가능하게 연결되는 제2바디와, 상기 제1바디의 일측면에 고정되는 제1접촉부재와, 상기 제2바디의 일측면에 고정되고 상기 제1접촉부재와 마찰되는 제2접촉부재와, 상기 제1바디의 내측에 배치되고 상기 제1접촉부재가 제2접촉부재에 밀착되는 탄성력을 부여하는 제1탄성부재와, 상기 폴더가 일정 각도로 열린 상태일 때에만 상기 제1접촉부재에 탄성력을 부여하는 제2탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 보다 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 힌지장치를 구비한 휴대 단말기의 사시도이다.

본 발명에 따른 휴대 단말기는 사용자가 조작하는 각종 조작버튼(10)과 번호버튼(12)이 구비되고 배터리(14)가 장착되는 본체(16)와, 사용자가 조작하는 각종 신호가 화면으로 표시되는 하나 이상의 엘시디(18)를 갖는 폴더(20)와, 상기 폴더(20)와 본체(16) 사이에 장착되어 상기 폴더(20)가 열리고 닫힐 때 발생되는 충격력은 최소화하면서 폴더(20)가 일정 각도에서 정지된 상태를 보다 안전하게 유지할 수 있는 프리스탑 힌지장치로 구성된다.

도 4는 본 발명에 따른 힌지장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 힌지장치의 결합 단면도이다.

상기 힌지장치는 본체(16)의 일측에 고정되고 일정 공간을 갖는 제1바디(30)와, 상기 폴더(20)에 고정되고 상기 제1바디(30)에 대향되게 배치되는 제2바디(32)와, 상기 제1바디(30)의 일측면에 고정되는 제1접촉부재(34)와, 상기 제2바디(32)의 측면에 고정되고 상기 제1접촉부재(34)와 마찰되는 제2접촉부재(36)와, 상기 제1바디(30)의 내측에 배치되고 상기 제1접촉부재(34)가 제2접촉부재(36)에 밀착되는 일정한 탄성력을 부여하는 제1탄성부재(38)와, 상기 제1바디(30)에 내장되어 상기 폴더(20)가 일정 각도로 열린 상태일 때에만 상기 제1접촉부재(34)에 탄성력을 부여하는 제2탄성부재(40)와, 상기 제1바디(30)와 제2바디(34) 사이를 회전 가능하게 지지하는 힌지 샤프트(42)로 구성된다.

상기 제1바디(30)는 본체(16)의 힌지 장착부(50)에 끼워져 고정되도록 외측면은 사각 형태로 형성되고 내부는 원통형태로 형성되며, 상기 제1접촉부재(34)가 고정되도록 일정 폭만큼 절개된 형태의 걸림홈(44)이 형성된다. 그리고, 상기 제1바디(30)는 힌지 샤프트(42)가 통과하는 관통홀(46)이 형성된다.

상기 제2바디(32)는 폴더(20)의 힌지 장착부(52)에 끼워져 고정되도록 외측면은 사각형태이고 일측면에는 상기 제2접촉부재(36)가 고정되는 두 개의 안착홈(48)이 형성되며, 상기 힌지 샤프트(42)가 회전 가능하게 삽입되는 관통홀(60)이 형성된다.

상기 제1접촉부재(34)는 금속재질로 형성되고, 그 전면에는 두 개의 돌기(62)가 돌출되고, 그 양쪽 측면은 각각 직각으로 절곡되어 제1바디(30)에 형성된 걸림홈(44)에 끼워진다. 그리고, 상기 제2접촉부재(36)는 상기 제1접촉부재(34)의 돌기(62)가 삽입되는 두 개의 그루브(64)가 각각 형성되고, 상기 그루브(64)가 형성되는 부위의 외측이 돌출되어 상기 제2바디(32)의 안착홈(48)에 각각 삽입되어 고정된다.

여기에서, 상기 돌기(62)는 반원형의 돌기로 형성되고, 상기 그루브(64)는 반원형의 홈으로 형성되어 상기 돌기(62)가 그루브(64)에 삽입될 때 상기 제1탄성부재(38)의 미는 힘을 받기 때문에 폴더(20)가 완전히 열리거나 닫힘될 때 회전력을 부여받게 된다.

상기 제1탄성부재(38)는 일측이 상기 제1바디(30)의 내측면에 지지되고 타측은 상기 제2탄성부재(40)에 지지되며 상기 힌지 샤프트(42)에 끼워지게 배치되어, 상기 제1접촉부재(34)와 제2접촉부재(36)가 서로 밀착되는 힘을 부여하는 코일 스프링으로 구성된다.

그리고, 상기 제2탄성부재(40)는 상기 폴더(20)가 완전히 열림 또는 닫힘 될 때 즉, 상기 돌기(62)가 그루브(64)에 삽입된 상태일 때에는 탄성력이 발생되지 않고, 상기 폴더(20)가 일정 각도로 열린 상태일 때에만 탄성력을 부여하는 접시 스프링으로 구성된다.

즉, 상기 제2탄성부재(40)는 상기 힌지 샤프트(42)가 통과하도록 중앙이 관통되어 있고 그 외측으로 갈수록 오목한 접시 형태로 형성되어, 두 개의 접시 스프링의 외측면이 서로 접촉된 상태로 배치되어 양측 중앙을 누르면 외측면이 펴지면서 일정 탄성력을 제공하게 된다.

따라서, 상기와 같은 제2탄성부재(40)는 상기 제1접촉부재(34)의 돌기(62)가 제2접촉부재(36)의 그루브(64)에 삽입될 때에는 두 개의 접시 스프링이 원상태를 유지하여 탄성력을 제공하지 않고, 상기 돌기(62)가 그루브(64)에서 벗어나 돌기(62)가 제2접촉부재(36)의 표면에 접촉될 때 코일 스프링인 제2탄성부재(40)의 미는 힘에 의해 외측면이 펴지면서 돌기(62)가 제2접촉부재(36)의 표면에 밀착되는 일정 탄성력을 제공하게 된다.

상기 제2탄성부재(40)는 다른 실시예로서, 두 개의 접시 스프링의 중앙부위가 서로 접촉된 상태로 배치될 수 있다.

상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 휴대 단말기의 힌지장치의 작용을 다음에서 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 힌지장치의 작동 상태도이다.

먼저, 폴더(20)가 닫힌 상태일 때에는 상기 제1접촉부재(34)의 돌기(62)가 제2접촉부재(36)의 그루브(64)에 삽입되어 폴더(20)가 닫힌 상태를 유지한다. 이때 코일 스프링인 제1탄성부재(38)가 제1접촉부재(34)에 미는 힘을 제공하여 상기 돌기(62)가 그루브(64)에 삽입된 상태를 유지한다. 그리고, 상기와 같은 상태일 때에는 접시 스프링인 제2탄성부재(40)는 원상태를 유지하면서 탄성력을 제공하지 않는다.

그리고, 사용자가 카메라 등을 사용하기 위해 폴더(20)를 일정 범위만큼만 개방하게 되면, 상기 제1접촉부재(34)의 돌기(62)가 제2접촉부재(36)의 그루브(64)에서 벗어나 제2접촉부재(36)의 표면에 밀착된다. 이때, 코일 스프링인 제1탄성부재(38)의 탄성력이 제1접촉부재(34)에 작용함과 아울러 접시 스프링인 제2탄성부재(40)가 펴지면서 상기 제1접촉부재(34)에 일정 탄성력을 제공하게 된다. 그러면, 상기 돌기(62)가 제2접촉부재(36)에 접촉되는 접촉력이 커지게 되어 상기 폴더(20)가 일정 각도에서 개방된 상태를 견고하게 유지할 수 있다.

즉, 돌기(62)가 그루브(64)에서 벗어나게 되면 그 만큼 제1탄성부재(38)의 압축력이 강해지게 되고, 이때 제1탄성부재(38)의 미는 힘에 의해 제2탄성부재(40)가 펴지면서 탄성력을 제공하게 되므로 그 만큼 폴더(20)는 보다 견고하게 현재의 일정 각도로 열림상태를 유지할 수 있게 된다.

그리고, 사용자가 폴더(20)를 완전히 개방하게 되면 상기 돌기(62)가 그루브(64)에 삽입되면서 폴더(20)가 완전히 개방된 상태를 유지하게 된다. 이때에도 역시 제2탄성부재(40)의 탄성력은 작용하지 않기 때문에 폴더(20)가 열릴 때 제1탄성부재(38)의 탄성력만이 작용하여 폴더(20)가 열릴 때 발생되는 충격을 현저하게 줄일 수 있게 된다. 마찬가지로, 폴더(20)가 닫힐 때 발생되는 충격력 역시 현저하게 줄어든다.

상기한 바와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 따른 힌지장치는 폴더가 닫히거나, 완전히 개방될 때에는 제1탄성부재의 탄성력만이 작용하기 때문에 폴더가 닫히거나 완전히 개방될 때 발생되는 충격력을 현저하게 줄일 수 있어 폴더 또는 본체가 손상되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 폴더가 일정 각도로 개방될 때에는 제1탄성부재의 탄성력과 제2탄성부재의 탄성력이 동시에 작용하기 때문에 폴더가 원하는 각도에서 열림 상태를 보다 견고하게 유지할 수 있는 이점이 있다.

또한, 하나의 힌지장치만으로 폴더가 일정 각도로 열림상태를 보다 견고하게 유지할 수 있기 때문에 조립작업이 편리하고 제조비용을 줄일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 휴대 단말기의 열린 상태를 나타내는 정면도,

도 2는 종래기술에 따른 힌지장치의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 힌지장치를 갖는 휴대 단말기로서, (A)는 닫힌 상태를 나타내는 사시도, (B)는 열린 상태를 나타내는 정면도,

도 4는 본 발명에 따른 힌지장치의 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 힌지장치의 결합 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 힌지장치의 작동 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

16 : 본체 20 : 폴더

30 : 제1바디 32 : 제2바디

34 : 제1접촉부재 36 : 제2접촉부재

38 : 제1탄성부재 40 : 제2탄성부재

42 : 힌지 샤프트 62 : 돌기

64 : 그루브

Claims (7)

1. 본체에 고정되는 제1바디와;

   폴더에 고정되고 상기 제1바디와 힌지 샤프트에 의해 상호 회전 가능하게 연결되는 제2바디와;

   상기 제1바디의 일측면에 고정되는 제1접촉부재와;

   상기 제2바디의 일측면에 고정되고 상기 제1접촉부재와 마찰되는 제2접촉부재와;

   상기 제1바디의 내측에 배치되고 상기 제1접촉부재가 제2접촉부재에 밀착되는 탄성력을 부여하는 제1탄성부재와;

   상기 폴더가 일정 각도로 열린 상태일 때에만 상기 제1접촉부재에 탄성력을 부여하는 제2탄성부재를 포함하는 휴대 단말기의 힌지장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1접촉부재는 금속재질로 형성되고, 전면에는 두 개의 돌기가 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제2접촉부재는 금속재질로 형성되고, 상기 돌기에 삽입되는 두 개의 그루브에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 제1탄성부재는 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2탄성부재는 접시 스프링인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제2탄성부재는 중앙에서 외측으로 갈수록 오목한 형태로 형성되는 두 개의 접시 스프링의 외측면이 서로 접촉된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지장치.
7. 제5항에 있어서,

   제2탄성부재는 중앙에서 외측으로 갈수록 오목한 형태로 형성되는 두 개의 접시 스프링의 중앙이 서로 접촉된 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 힌지장치.