KR20060054086A - 힌지유닛 및 이 힌지유닛을 사용한 힌지구조 - Google Patents

Abstract

(과제) 캠부재에 부하되는 응력을 경감할 수 있는 힌지유닛 및 이 힌지유닛을 사용한 힌지구조를 얻는다.

(해결수단) 캠부재(26)의 양면에 캠면(26A, 26B)을 형성하고, 캠부재(24) 및 캠부재(28)를 각각 맞닿게 함으로써, 캠면(24A, 26A, 26B, 28A)에 걸리는 응력이 분산되고, 캠면이 1개인 경우와 비교해서, 캠면(24A, 26A, 26B, 28A)에 걸리는 응력을 작게 할 수 있다. 이 때문에, 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)에 부하되는 응력을 경감할 수 있고, 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)를 수지로 형성하는 것이 가능해진다. 이와 같이 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)를 수지로 형성함으로써, 슬라이딩 시의 이상음을 없애고, 또한 저코스트 및 경량화를 도모할 수 있다.

Description

힌지유닛 및 이 힌지유닛을 사용한 힌지구조{HINGE UNIT AND STRUCTURE OF HINGE USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛을 구비한 휴대전화를 나타낸 분해 사시도

도 2는 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛을 나타내는 사시도

도 3은 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛의 분해 사시도

도 4는 도 3의 이면측에서 본 분해 사시도

도 5는 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛의 단면도로서, 캠부재의 캠면의 일부 맞닿음형태를 나타내고 있는 도면

도 6은 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛의 단면도로서, 캠부재의 캠면의 전면(全面) 맞닿음형태를 나타내고 있는 도면

도 7은 (A)∼(C)는, 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛의 캠부재의 캠면을 나타내는 전개도로서, (A)는 휴대전화가 완전히 폐지(閉止)된 상태, (B)는 휴대전화의 개방 또는 폐지도중의 상태를 나타내고, (C)는 휴대전화가 완전히 개방된 상태를 나타내고 있으며, (D)는 휴대전화가 완전히 폐지 또는 완전히 개방된 상태를 나타내는 측면도

* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 - 힌지유닛 12 - 휴대전화

14 - 수화부(제 1 케이스체) 16 - 송화부(제 2 케이스체)

18 - 샤프트 22 - 스프링(제 1 탄지수단)

24 - 캠부재(제 1 캠부재) 24A - 캠면(제 1 캠면)

26 - 캠부재(제 2 캠부재) 26A - 캠면(제 2A 캠면)

26B - 캠면(제 2B 캠면) 28 - 캠부재(제 3 캠부재)

28A - 캠면(제 3 캠면) 30 - 스프링(제 2 탄지수단)

32 - 그로밋(grommet)(통형상체)

본 발명은 휴대전화 등에 사용되는 힌지유닛 및 이 힌지유닛을 사용한 힌지구조에 관한 것이다.

폴더형 휴대용 전화기에 있어서, 송화부에 대해서 수화부를 개폐 자유롭게 부착하기 위하여, 마찰기능에 의한 프리스톱형의 힌지구조가 사용된다.

예를 들면, 특허문헌 1에서는 가동부재에 볼록부를 형성하고, 제 2 힌지부재에 오목부를 형성하여, 코일 스프링의 탄지력에 의해서 오목부의 저면에 볼록부를 압압함으로써, 코일 스프링의 탄지력을, 제 2 힌지부재를 제 1 힌지부재에 대해서 회동시키고자 하는 회동 탄지력으로 변환한다.

한편, 힌지축을 제 1 힌지부재의 관통구멍에 압입하고, 관통구멍의 내주면과 힌지축의 외주면 사이에, 코일 스프링에 의한 회동 탄지력보다 작은 마찰저항을 발생시킴으로써, 휴대전화기의 수화부를 소정의 각도범위에 있어서 안정적으로 정지시킬 수 있도록 하고 있다.

이와 같은 마찰기능에 의한 프리스톱형에서는, 캠부재가 서로 슬라이딩하기 때문에, 캠부재에 부하되는 응력에 대해서 내마모성 및 내구성을 고려하지 않으면 안된다.

이 때문에 일반적으로는 금속제의 캠부재가 사용되지만, 이 금속제의 캠부재를 사용한 경우, 슬라이딩 시에 금속음이 발생하고, 또한 수지의 경우와 비교해서 가격도 높고 질량도 커진다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 제2003-343543호

본 발명은 상기 사실을 고려하여, 캠부재에 부하되는 응력을 경감할 수 있는 힌지유닛 및 이 힌지유닛을 사용한 힌지구조를 얻는 것을 과제로 한다.

본 발명에 있어서, 청구항 1에 기재된 발명은, 힌지유닛에 있어서, 샤프트와 상기 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 형성된 제 1 캠부재와, 상기 제 1 캠부재를 상기 샤프트의 두부에서 멀어지는 방향으로 탄지하는 제 1 탄지수단과, 상기 샤프트의 축방향으로의 이동이 규제되고, 일단부면이 상기 제 1 캠부재와 맞닿고, 제 1 캠부재와 상대 회전하면, 제 1 캠부재를 접촉분리하게 하는 제 2 캠부재와, 상기 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 형성되고, 상기 제 2 캠부재의 타단부면과 맞닿고, 제 2 캠부재와 상대 회전하면, 제 2 캠부재에 대해서 접촉분리하는 제 3 캠부재와, 상기 샤프트의 선단부에 형성되고, 샤프트의 축방향으로의 이동이 규제된 통형상체와, 상기 제 3 캠부재를 상기 통형상체에서 멀어지는 방향으로 탄지하는 제 2 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 1에 기재된 발명에서는, 샤프트에는 제 1 캠부재를 형성하고 있고, 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 하고, 제 1 탄지수단에 의해서 제 1 캠부재를 샤프트의 두부에서 멀어지는 방향으로 탄지하고 있다.

또 샤프트에는 일단부면이 제 1 캠부재와 맞닿는 제 2 캠부재를 형성하고 있고, 샤프트의 축방향으로의 이동을 규제하고 있다. 이 제 2 캠부재와 제 1 캠부재의 상대회전에 의해서 제 1 캠부재가 제 2 캠부재에서 접촉분리한다.

또한, 샤프트에는 제 2 캠부재의 타단부면과 맞닿는 제 3 캠부재를 형성하고 있고, 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 하고 있다. 이 제 3 캠부재와 제 2 캠부재의 상대회전에 의해서 제 3 캠부재가 제 2 캠부재에 대하여 접촉분리한다.

또 샤프트의 선단부에는 샤프트의 축방향으로의 이동을 규제한 통형상체를 형성하고 있고, 제 2 탄지수단에 의해서 제 3 캠부재를 통형상체에서 멀어지는 방 향으로 탄지하고 있다.

제 2 캠부재의 양면에 캠면을 형성하고, 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 캠면에 걸리는 응력이 분산되고, 캠면이 1개인 경우와 비교해서 캠부재에 부하되는 응력을 경감할 수 있다.

이 때문에, 각 캠부재를 수지로 형성하는 것이 가능하게 되고, 각 캠부재를 수지로 형성하더라도 필요한 내마모성 및 내구성을 얻을 수 있다. 이와 같이 각 캠부재를 수지로 형성함으로써, 슬라이딩 시의 이상음을 없애고, 또 저코스트 및 경량화를 도모할 수 있다.

또 제 2 캠부재의 양면에 캠면을 형성하고, 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 탄지수단은 2개 필요하게 되지만, 1개의 탄지수단에 필요한 탄지력을 작게 할 수 있기 때문에, 탄지수단 자체의 크기를 작게 할 수 있으며, 힌지유닛의 소형화를 도모할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 힌지유닛에 있어서, 상기 제 1 캠부재에 형성된 제 1 캠면과, 상기 제 2 캠부재의 일단부면에 형성되고, 상기 제 1 캠부재와의 상대회전각도에 따라서 제 1 캠면과 접촉분리되어 전면(全面) 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취하는 제 2A 캠면과, 상기 제 3 캠부재에 형성된 제 3 캠면과, 상기 제 2 캠부재의 타단부면에 형성되고, 상기 제 3 캠부재와의 상대회전각도에 따라서 제 3 캠면과 접촉분리되어 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취하는 제 2B 캠면을 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 2에 기재된 발명에서는, 제 1 캠부재에는 제 1 캠면을 형성하고 있 고, 제 2 캠부재의 일단부면에는 제 2A 캠면을 형성하고 있다. 제 1 캠부재와 제 2 캠부재의 상대회전각도에 따라서 제 1 캠면이 제 2A 캠면에 대하여 접촉분리되고, 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취한다.

또 제 3 캠부재에는 제 3 캠면을 형성하고 있고, 제 2 캠부재의 타단부면에는 제 2B 캠면을 형성하고 있다. 제 2 캠면과 제 3 캠부재의 상대회전각도에 따라서 제 3 캠면이 제 2B 캠면에 대하여 접촉분리되고, 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취한다.

이와 같이 캠면끼리를 전면 맞닿게 함으로써, 캠면끼리의 슬라이딩 저항을 올릴 수 있다. 또 캠면끼리를 일부 맞닿게 함으로써, 탄지수단의 축추력을 캠부재의 회전력으로 변환시킬 수 있다.

청구항 3에 기재된 발명은, 상기 청구항 1 또는 2에 기재된 힌지유닛을 구비한 힌지구조로서, 제 1 케이스체에 형성된 축부에 상기 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 연결하고, 제 2 케이스체에 형성된 축부에 상기 제 2 캠부재를 고정하여, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 상대적으로 회전가능하게 한 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3에 기재된 발명에서는, 제 1 케이스체 및 제 2 케이스체에 형성된 축부에 힌지유닛을 부착함으로써, 청구항 1 또는 2에 기재된 효과와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 3에 기재된 힌지구조에 있어서, 상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체를 완전히 개방했을 때 개방방향의 회동을 제한하 는 구조로 하고, 상기 제 1 캠면과 상기 제 2A 캠면, 상기 제 3 캠면과 상기 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 상기 제 1 탄지수단 및 상기 제 2 탄지수단이, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 개방하는 방향으로 상기 제 1 캠부재 및 상기 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지하는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4에 기재된 발명에서는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 완전히 개방시킨 상태에서, 제 1 캠면과 제 2A 캠면, 제 3 캠면과 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 제 1 탄지수단 및 제 2 탄지수단에 의해서, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 개방하는 방향으로 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지함으로써, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 완전히 개방된 상태에서, 제 1 케이스체 및 제 2 케이스체가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 3 또는 4에 기재된 힌지구조에 있어서, 상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체를 완전히 폐지하였을 때, 상기 제 1 캠면과 상기 제 2A 캠면, 상기 제 3 캠면과 상기 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 상기 제 1 탄지수단 및 상기 제 2 탄지수단이, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 폐지하는 방향으로 상기 제 1 캠부재 및 상기 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지하는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5에 기재된 발명에서는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 완전히 폐지하였을 때, 제 1 캠면과 제 2A 캠면, 제 3 캠면과 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 제 1 탄지수단 및 제 2 탄지수단에 의해서, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 폐지하는 방향으로 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지함으로써, 일측 의 케이스체를 폐지방향으로 탄지하도록 함으로써, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 완전히 폐지된 상태에서, 제 1 케이스체 및 제 2 케이스체가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)

도 1에는 본 발명의 실시형태에 관한 힌지유닛(10)을 사용한 힌지구조가 적용된 휴대전화(12)를 나타내고 있다.

이 휴대전화(12)는 수화부(14)와 송화부(16)로 구성되고, 수화부(14) 및 송화부(16)의 양측에 각각 형성된 축부(14A, 16A)에 힌지유닛(10)을 배치함으로써, 수화부(14)와 송화부(16)가 상대 회전 가능하게 된다.

또한, 여기서는 도 7(D)에 나타낸 바와 같이, 수화부(14)가 송화부(16)에 대해서 회전 가능하게 되어 있고, 수화부(14)는 0∼165°의 범위로 개방되고, 165° 개방된 상태에서 수화부(14)의 후단부가 송화부(16)의 후단부에 맞닿음하여 이동 규제된다.

여기서, 힌지유닛(10)에 대하여 설명한다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이(또한, 도 4는 도 3의 이면측에서 본 도면), 힌지유닛(10)에는 샤프트(18)가 구비되어 있다. 샤프트(18)의 일단부에는 샤프트(18)의 외경치수보다 큰 원판형상의 두부(20)가 형성되어 있고, 샤프트(18)의 중앙부에는 네킹부(18A)가 형성되고, 샤프트(18)의 타단부에는 축경부(직경이 작아진 부분)(18B)가 형성되어 있다.

샤프트(18)의 두부(20)에는, 대략 원통형상의 캡(34)이 장착가능하게 되어 있고, 송화부(16)의 축부(16A)에 고정 가능하게 되어 있다. 이 캡(34)은 대략 원기둥형상의 장착부(35)와, 장착부(35)의 외주벽에서 장착부(35)의 축방향으로 돌출하는 주벽부(38)로 구성되어 있다.

이 주벽부(38)의 내주벽의 중앙단부에서는 스토퍼(40)가 돌출형성되어 있다. 또 주벽부(38)의 외주벽에는 위치결정 오목부(38A)가 형성되어 있어, 송화부(16)의 축부(16A)에 대해서 캡(34)의 둘레방향에서의 위치결정이 이루어짐과 아울러, 캡(34)이 회전방지된다. 즉, 본 실시형태에서 캡(34)은 회전하지 않게 된다.

또 장착부(35)에는 둘레벽의 일부에서 반경방향을 따라 평행하게 원판형상의 장착 오목부(36)가 형성되어 있고, 장착 오목부(36)의 중심부에는 개구부(36A)가 형성되어 있다. 샤프트(18)의 두부(20)는 장착부(35)의 둘레벽의 일부에서 슬라이드 이동하여 장착 오목부(36) 내에 장착가능하게 되어 있고, 장착 오목부(36) 내에 장착된 상태에서, 개구부(36A)의 내측 가장자리부에는 두부(20)의 기부에 형성된 환상부(20A)의 둘레벽이 맞닿는다.

한편, 샤프트(18)에는 두부(20)측에서부터 차례로, 스프링(22), 와셔(23), 캠부재(24), 캠부재(26), 캠부재(28), 스프링(30) 및 그로밋(32), 와셔(33)가 외측 끼움 가능하게 되어 있다.

캠부재(24)는 송화부(16)의 축부(16A)에 내측 끼움 가능하게 되어 있고, 샤프트(18)의 축방향에 대해서 이동 가능하게 되어 있다. 캠부재(24)는 원통부(42)와 원통부(42)보다 직경이 작은 상태로 원통부(42)의 축방향을 따라서 연장되는 한쌍의 걸어맞춤편(44)으로 구성되어 있다.

걸어맞춤편(44)은 원통부(42)의 둘레방향을 따라서 약 90°에 걸쳐 형성되어 있고, 걸어맞춤편(44)의 내경치수는 샤프트(18)의 외경치수보다 약간 커져 있다. 또 걸어맞춤편(44)의 내주벽 단부에는, 걸어맞춤부(44A)(도 5 참조)가 돌출되어 있어, 샤프트(18)에 형성된 네킹부(18A)에 걸어맞춤 가능하게 되어 있다.

또 샤프트(18)에는 캠부재(24)의 원통부(42)측으로 스프링(22)이 외측 끼움되어 있고, 일단부가 환상부(20A){샤프트(18)의 두부(20)}에 맞닿고, 타단부는 원통부(42)와 걸어맞춤편(44)의 사이에 생기는 단차부(48)에 끼워 넣어진 링형상의 금속제 와셔(23)에 맞닿게 되어, 캠부재(24)를 샤프트(18)의 두부(20)에서 멀어지는 방향으로 탄지하고 있다.

또한, 여기서는 단차부(48)에 와셔(23)를 끼워 넣었으나, 상기 와셔(23)는 없어도 된다.

여기서, 캠부재(24)의 외주벽에는 캠부재(24)의 둘레방향을 따라서 걸어맞춤 오목부(50)가 형성되어 있다. 이 걸어맞춤 오목부(50)에는 캡(34)의 스토퍼(40)가 걸어맞춤하고, 스토퍼(40)에 의해서 캠부재(24)가 이동 규제된다.

또 걸어맞춤 오목부(50)를 구성하고, 걸어맞춤편(44)의 반대측에 위치하는 측벽에는, 스토퍼(40)가 맞닿음 가능한 캠면(50A)이 형성되어 있고, 캡(34)과의 상대회전에 의해서 캠부재(24)가 샤프트(18)의 축방향을 따라서 이동한다.

한편, 캠부재(24)의 원통부(42)의 걸어맞춤편(44)측의 단부면에는, 180°마다 캠면(24A)이 형성되어 있다(후술함). 또, 캠부재(24)의 걸어맞춤편(44)에는 대략 원통형상의 캠부재(26)를 외측 끼움 가능하게 되어 있다.

캠부재(26)는 송화부(16)의 축부(16A)에 고정 가능하게 되어 있고, 캠부재(26)의 외주벽에는 캠부재(26)의 둘레방향을 따라서 180°마다 위치결정 오목부(52)가 형성되고, 캠부재(26)는 송화부(16)의 축부(16A)에 돌출 형성된 위치결정 볼록부(17)에 걸어맞춤하여, 송화부(16)의 축부(16A)에 대해 둘레방향에서의 위치결정이 이루어짐과 아울러, 회전방지된다. 즉, 본 실시형태에서 캠부재(26)는 회전하지 않게 된다.

또 캠부재(26)의 양 단부면에는 캠면(26A, 26B)이 180°마다 각각 형성되어 있으며, 캠면(26A)에는 캠부재(24)의 캠면(24A)이 맞닿고, 캠부재(24)의 회전(후술함)에 의해서 캠부재(24)를 캠부재(26)에서 접촉분리하게 한다.

한편, 캠부재(28)는 수화부(14)의 축부(14A)에 내측 끼움 가능하게 되어 있으며, 캠부재(28)의 외주벽에는 캠부재(28)의 둘레방향을 따라서 180°마다 위치결정 오목부(54)가 형성되고, 캠부재(28)는 수화부(14)의 축부(14A)에 대해서 이동 가능함과 아울러, 둘레방향에서의 위치결정이 이루어지고, 회전방지된다. 즉, 본 실시형태에서 캠부재(28)는 수화부(14)의 개폐에 따라서 회전하게 된다.

여기서, 캠부재(28)는 원통부(56)와 원통부(56)의 일단부측에 형성되고 원통부(56)보다 직경이 작은 상태로 원통부(56)의 축방향을 따라서 연장되는 한쌍의 걸어맞춤편(58)과 원통부(56)의 타단부측에 형성되고 원통부(56)에서 원통부(56)의 축방향을 따라서 연장되는 한쌍의 걸어맞춤편(60)으로 구성되어 있다.

걸어맞춤편(58, 60)은 원통부(56)의 둘레방향을 따라서 각각 약 90°에 걸쳐 형성되어 있고, 원통부(56)의 동일한 각도상에 위치하고 있다.

여기서, 걸어맞춤편(58)은 캠부재(26)에 내측 끼움 가능한 크기로 되어 있고, 캠부재(26)에 내측 끼움된 상태에서, 걸어맞춤편(58)의 선단부가 캠부재(24)의 걸어맞춤편(44)과 걸어맞춤편(44)의 사이에 위치하여, 걸어맞춤편(58)과 걸어맞춤편(44)에 의해 둘레방향으로 서로 번갈아 배치되도록 되어 있으며, 서로 걸어맞춰진 상태로, 캠부재(28)와 캠부재(24)가 일체가 되어서 회전 가능하게 된다.

또 캠부재(28)의 원통부(56)의 걸어맞춤편(58)측의 단부면에는 원통부(56)의 둘레방향을 따라서 180°마다 캠면(28A)이 형성되어 있고, 캠부재(26)의 타단부면에 형성된 캠면(26B)과 맞닿음 가능하게 되어 있다. 그리고, 캠부재(28)의 회전(후술함)에 의해서 캠부재(28)가 캠부재(26)에서 접촉분리한다.

다음으로, 그로밋(32)은 2중의 통형상체{내통(62) 및 외통(64)(도 3 참조)}로 구성되어 있고, 내통(62)이 샤프트(18)에 외측 끼움 가능하게 되어 있다. 외통(64)은 내통(62)과의 사이에 소정의 공간을 형성함과 아울러, 외통(64)의 일단부측에서 축방향을 따라 절결부(切缺部)(66)가 대면해서 형성되어 있다.

이 절결부(66)는 캠부재(28)의 걸어맞춤편(60)이 걸어맞춤 가능한 크기로 되어 있고, 그로밋(32)과 캠부재(28)가 일체로 회전 가능하게 되어 있다.

한편, 그로밋(32)은 수화부(14)의 축부(14A)에 고정 가능하게 되어 있다. 그로밋(32)의 외주벽에는 그로밋(32)의 둘레방향을 따라서 180°마다 위치결정 오목부(65)가 형성되고, 그로밋(32)은 수화부(14)의 축부(14A)에 돌출 형성된 위치결정 볼록부(15)에 걸어맞춰지게 되어, 수화부(14)의 축부(14A)에 대해서 둘레방향에서의 위치결정이 이루어짐과 아울러, 회전방지된다. 즉, 본 실시형태에서 그로밋(32) 은 수화부(14)의 개폐에 따라서 회전하게 된다.

내통(62)과 외통(64)의 타단부측(기부측)은 내통(62)과 외통(64)을 연결하는 대좌(68)가 형성되어 있다. 내통(62)과 외통(64)의 사이에는 스프링(30)을 끼울 수 있게 되어 있고, 스프링(30)의 일단부가 캠부재(28)에 맞닿고, 스프링(30)의 타단부가 대좌(68)에 맞닿게 되어, 캠부재(28)를 그로밋(32)에서 멀어지는 방향으로 탄지하고 있다.

또 외통(64)의 타단부측에서는 외통(64)의 둘레방향을 따라서 90°마다 걸림편(70)이 외통(64)의 축방향을 따라서 연장되어 있고, 걸림편(70)의 외면 선단부에는 걸림돌조(70A)가 돌출형성되고, 수화부(14)의 축부(14A)에 형성된 단턱부(72)에 걸려지게 되어, 힌지유닛(10)이 수화부(14)의 축부(14A) 및 송화부(16)의 축부(16A)에서 빠지지 않도록 되어 있다.

또한, 걸림편(70)의 기부에는 링형상의 금속제 와셔(33)가 끼워 넣어져 있으며, 힌지유닛(10) 단체(單體)에 있어서, 샤프트(18)에 대한 그로밋(32)의 이동을 규제하고, 각 부품의 빠짐방지를 행한다.

다음으로, 본 발명의 실시형태에 관한 힌지구조의 작용에 대해서 설명한다.

도 7(D)에 나타낸 바와 같이, 송화부(16)에 대해서 수화부(14)가 완전히 폐지된 상태(개방각도 0°)에서는, 도 5 및 도 7(A)에 나타낸 바와 같이, 캠부재(24)의 캠면(24A)과 캠부재(26)의 캠면(26A) 및 캠부재(26)의 캠면(26B)과 캠부재(28)의 캠면(28A)이 각각 일부 맞닿음형태를 취하고 있다.

이것에 의해 스프링(22) 및 스프링(30)에 의해서 캠부재(24) 및 캠부재(28) 는 화살표 A방향으로 탄지된다. 이때, 스프링(22, 30)으로부터 받는 축추력에 의해서 캠부재(24) 및 캠부재(28)에는 화살표 B방향으로의 회전력이 부하되게 된다.

이 때문에, 수화부(14)의 개방각도가 θ₁(0∼7.5°)인 영역에서는, 상기 회전력에 의해서 수화부(14)가 자동적으로 폐지되는 방향으로 회전함과 아울러, 완전히 폐지된 상태에 있어서, 수화부(14)가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

이 상태에서, 수화부(14)를 개방하면, 수화부(14)에 대해서 회전불가능하게 형성된 그로밋(32)이 수화부(14)와 함께 회전한다. 그리고, 그로밋(32)의 회전에 따라서 그로밋(32)의 절결부(66)와 캠부재(28)의 걸어맞춤편(60)의 걸어맞춤에 의해 캠부재(28)가 회전함(화살표 B방향의 역방향)과 아울러, 캠부재(28)의 회전에 의해서 캠부재(28)의 걸어맞춤편(58)과 캠부재(24)의 걸어맞춤편(44)의 걸어맞춤에 의해 캠부재(24)가 회전한다.

이것에 의해 캠부재(24) 및 캠부재(28)가 송화부(16)에 고정된 캠부재(26)에 대해서 회전하게 되고, 스프링(22, 30)의 탄지력에 저항하여 캠부재(26)에서 멀어진다.

그리고, 도 6 및 도 7(B)에 나타낸 바와 같이, 캠부재(24)의 캠면(24A)과 캠부재(26)의 캠면(26A) 및 캠부재(26)의 캠면(26B)과 캠부재(28)의 캠면(28A)의 산부(山部)끼리가 각각 전면 맞닿음형태를 취한다.

이 상태에서는 캠부재(24)의 캠면(24A)과 캠부재(26)의 캠면(26A) 및 캠부재(26)의 캠면(26B)과 캠부재(28)의 캠면(28A)의 곡부(谷部)끼리의 사이에서 형성되 는 틈(H)이 최대가 되고, 스프링(22, 30)에 의한 축추력이 최대가 된다. 이 때문에, 상기 산부끼리의 접촉에 의한 슬라이딩 저항이 커지고, 소정의 위치에서 수화부(14)의 개방각도를 유지시킬 수 있다.

한편, 도 7(D)에 나타낸 바와 같이, 송화부(16)에 대해서 수화부(14)가 완전히 개방된 상태(개방각도 165°)에서는, 도 5 및 도 7(C)에 나타낸 바와 같이, 캠부재(24)의 캠면(24A)과 캠부재(26)의 캠면(26A) 및 캠부재(26)의 캠면(26B)과 캠부재(28)의 캠면(28A)이 각각 일부 맞닿음형태를 취한다.

이것에 의해 스프링(22) 및 스프링(30)에 의해서 캠부재(24) 및 캠부재(28)가 화살표 A방향으로 탄지된다. 이때, 스프링(22, 30)으로부터 받는 축추력에 의해서 캠부재(24) 및 캠부재(28)에는 화살표 C방향으로의 회전력이 부하되게 된다.

이 때문에, 수화부(14)의 개방각도가 θ₂(157.5∼165°)인 영역에서는, 상기 회전력에 의해서 수화부(14)가 자동적으로 개방되는 방향으로 회전함과 아울러, 완전히 개방된 상태에 있어서 수화부(14)가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

이와 같이 캠부재(26)의 양면에 캠면(26A, 26B)을 형성하고, 캠부재(24) 및 캠부재(28)를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 캠면(24A, 26A, 26B, 28A)에 걸리는 응력이 분산되고, 캠면이 1개인 경우와 비교해서, 캠면(24A, 26A, 26B, 28A)에 걸리는 응력을 작게 할 수 있다.

이 때문에, 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)에 부하되는 응력을 경감할 수 있고, 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)를 수지로 형성하는 것이 가능 하게 된다.

또 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)에 부하되는 응력을 경감함으로써, 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)를 수지로 형성하더라도 필요한 내마모성 및 내구성을 얻을 수 있다.

이와 같이 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28)를 수지로 형성함으로써, 슬라이딩 시의 이상음을 없애고, 또한 저코스트 및 경량화를 도모할 수 있다.

또 캠부재(26)의 양면에 캠면(26A, 26B)을 형성하고, 캠부재(24) 및 캠부재(28)를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 탄지수단으로서 스프링(22, 30)이 2개 필요하게 되지만, 1개의 탄지수단에 필요한 탄지력을 작게 할 수 있기 때문에, 스프링(22, 30) 자체의 크기를 작게 할 수 있고, 힌지유닛(10)의 소형화를 도모할 수 있다.

그런데, 힌지유닛(10)은 수화부(14) 및 송화부(16)의 축부(14A, 16A)에 부착되어 있지 않은 상태에서는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 캠부재(24)의 캠면(24A)과 캠부재(26)의 캠면(26A) 및 캠부재(26)의 캠면(26B)과 캠부재(28)의 캠면(28A)의 곡부끼리가 각각 전면 맞닿음형태를 취한다. 이것에 의해, 힌지유닛(10) 단체의 상태에 있어서 캠부재(24), 캠부재(26) 및 캠부재(28) 사이에서 회전하지 않도록 되어 있다.

또한, 본 실시형태는 어디까지나 일실시예이며, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 적당히 변경가능한 것은 말할 것도 없다.

예를 들면, 본 실시형태에서는 송화부(16)에 캠부재(26)를 고정하였지만, 캠 부재(26)와 캠부재(24) 및 캠부재(28)가 상대회전하면 되기 때문에, 캠부재(26)를 회전시켜도 된다.

또한 상기 힌지유닛(10)을 휴대전화(12)에 적용하였으나, 일측의 케이스체에 대해서 타측의 케이스체가 개폐가능하게 되는 구성이면 되기 때문에 이것에 한정되는 것은 아니며, 전자 기기 등의 힌지부로서 적용해도 된다. 또 여기서는, 일측의 케이스체에 대해서 타측의 케이스체를 개폐가능하게 하였으나, 좌우 여닫이문용의 힌지부로서 사용해도 된다.

본 발명은 상기 구성으로 하였기 때문에, 청구항 1 및 3에 기재된 발명에서는, 제 2 캠부재의 양면에 캠면을 형성하고, 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 캠면에 걸리는 응력이 분산되고, 캠면이 1개인 경우와 비교해서, 캠부재에 부하되는 응력을 경감할 수 있다. 이 때문에, 각 캠부재를 수지로 형성하는 것이 가능하게 되고, 각 캠부재를 수지로 형성하더라도 필요한 내마모성 및 내구성을 얻을 수 있다. 이와 같이 각 캠부재를 수지로 형성함으로써, 슬라이딩 시의 이상음을 없애고, 또 저코스트 및 경량화를 도모할 수 있다. 또 제 2 캠부재의 양면에 캠면을 형성하고, 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 각각 맞닿음 가능하게 함으로써, 탄지수단은 2개 필요하게 되지만, 1개의 탄지수단에 필요한 탄지력을 작게 할 수 있기 때문에, 탄지수단 자체의 크기를 작게 할 수 있고, 힌지유닛의 소형화를 도모할 수 있다.

청구항 2에 기재된 발명에서는, 캠면끼리를 전면 맞닿게 함으로써 캠면끼리의 슬라이딩 저항을 높일 수 있다. 또 캠면끼리를 일부 맞닿게 함으로써 탄지수단의 축추력을 캠부재의 회전력으로 변환시킬 수 있다.

청구항 4에 기재된 발명에서는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 완전히 개방된 상태에서, 제 1 케이스체 및 제 2 케이스체가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

청구항 5에 기재된 발명에서는, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 완전히 폐지된 상태에서, 제 1 케이스체 및 제 2 케이스체가 덜컹거리지 않도록 할 수 있다.

Claims (5)

1. 샤프트와,

   상기 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 형성된 제 1 캠부재와,

   상기 제 1 캠부재를 상기 샤프트의 두부에서 멀어지는 방향으로 탄지하는 제 1 탄지수단과,

   상기 샤프트의 축방향으로의 이동이 규제되고, 일단부면이 상기 제 1 캠부재와 맞닿고, 제 1 캠부재와 상대 회전하면, 제 1 캠부재를 접촉분리하게 하는 제 2 캠부재와,

   상기 샤프트의 축방향을 따라서 이동가능하게 형성되고, 상기 제 2 캠부재의 타단부면과 맞닿고, 제 2 캠부재와 상대 회전하면, 제 2 캠부재에 대해서 접촉분리하는 제 3 캠부재와,

   상기 샤프트의 선단부에 형성되고, 샤프트의 축방향으로의 이동이 규제된 통형상체와,

   상기 제 3 캠부재를 상기 통형상체에서 멀어지는 방향으로 탄지하는 제 2 탄지수단을 가지는 것을 특징으로 하는 힌지유닛.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1 캠부재에 형성된 제 1 캠면과,

   상기 제 2 캠부재의 일단부면에 형성되고, 상기 제 1 캠부재와의 상대회전각도에 따라서 제 1 캠면과 접촉분리되어 전면(全面) 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취하는 제 2A 캠면과,

   상기 제 3 캠부재에 형성된 제 3 캠면과,

   상기 제 2 캠부재의 타단부면에 형성되고, 상기 제 3 캠부재와의 상대회전각도에 따라서 제 3 캠면과 접촉분리되어 전면 맞닿음에서 일부 맞닿음까지의 맞닿음형태를 취하는 제 2B 캠면을 가지는 것을 특징으로 하는 힌지유닛.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재의 힌지유닛을 구비한 힌지구조로서,

   제 1 케이스체에 형성된 축부에 상기 제 1 캠부재 및 제 3 캠부재를 연결하고, 제 2 케이스체에 형성된 축부에 상기 제 2 캠부재를 고정하여, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체를 상대적으로 회전가능하게 한 것을 특징으로 하는 힌지구조.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체를 완전히 개방했을 때 개방방향의 회동을 제한하는 구조로 하고, 상기 제 1 캠면과 상기 제 2A 캠면, 상기 제 3 캠면과 상기 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 상기 제 1 탄지수단 및 상기 제 2 탄지수단이, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 개방되는 방향으로 상기 제 1 캠부재 및 상기 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지하는 것을 특징으로 하는 힌지구조.
5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,

   상기 제 1 케이스체와 상기 제 2 케이스체를 완전히 폐지(閉止)하였을 때, 상기 제 1 캠면과 상기 제 2A 캠면, 상기 제 3 캠면과 상기 제 2B 캠면을 일부 맞닿게 하고, 상기 제 1 탄지수단 및 상기 제 2 탄지수단이, 제 1 케이스체와 제 2 케이스체가 폐지되는 방향으로 상기 제 1 캠부재 및 상기 제 3 캠부재가 회전하도록 탄지하는 것을 특징으로 하는 힌지구조.

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