KR20060104540A - 플라스틱을 이용한 슬라이드 힌지장치 및 개인휴대단말기 - Google Patents
플라스틱을 이용한 슬라이드 힌지장치 및 개인휴대단말기 Download PDFInfo
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Abstract
슬라이드 방식으로 개폐되는 두 단말기 몸체의 사이에 장착되는 슬라이드 힌지장치가 개시된다. 슬라이드 힌지장치는 플라스틱 재질을 이용하여 형성되며 가이드 바 및 가이드 홈을 따라 상호 미끄러지는 레일 힌지부 및 슬라이드 힌지부를 포함하며, 스크류 홀의 강도를 보강하기 위해서 레일 힌지부 또는 슬라이드 힌지부의 스크류 홀에는 플라스틱 몸체에 금속 재질의 인서트가 삽입된다. 종래의 금속을 이용한 힌지부는 캐스팅 또는 압출의 방법을 통해서 힌지부를 형성한 후에도, 바렐 연마, 스크류 홀의 가공, 홀 가공 후 탭 가공, 레일부의 Ｔ-커팅, 불소수지 코팅 등을 거쳐야 하지만, 본 발명의 슬라이드 힌지장치는 플라스틱 재질을 이용함으로써 상기 가공들을 생략 또는 개선할 수 있으며, 금속 인서트를 통해 강도의 결점을 보완할 수가 있다.
슬라이드, 힌지장치, 플라스틱, 인서트
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인휴대단말기 및 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 슬라이드 힌지장치의 사시도이다.
도 3은 도 1의 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 배면도이다.
도 4는 도 1의 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 인서트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 1의 슬라이드 힌지장치에서 인서트를 형성하는 과정을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지장치에서 스크류 홀을 형성하는 과정을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지장치에서 인서트를 형성하는 과정을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 9는 도 4의 스프링 부쉬를 설명하기 위한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지부를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 11은 도 10의 윤활 부쉬를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지장치의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션 스프링의 장착 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 14는 도 13의 스프링 리벳의 결속과정을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：개인휴대단말기 110：제1 단말기 몸체
120：제2 단말기 몸체 200：슬라이드 힌지장치
210：레일 힌지부 220：슬라이드 힌지부
232~236：인서트 252, 254：토션 스프링
본 발명은 슬라이드 방식의 개인휴대단말기에 관한 것이다. 보다 자세하게, 본 발명은 슬라이드 방식의 개인휴대단말기, 그 단말기에 장착되는 슬라이드 힌지장치, 그리고 슬라이드 힌지장치를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
휴대폰은 외형이나 작동방식에 따라 일반적으로 플립 방식, 폴더 방식(folder-type) 및 슬라이딩 방식(sliding-type)으로 구분될 수 있다.
이 중에서 슬라이딩 방식의 휴대폰은 2개의 슬라이딩 몸체를 상호 겹쳐서 배치하고, 슬라이딩 몸체 각각에 디스플레이부 및 키 입력부가 같은 방향으로 배치한다. 일반적으로 슬라이딩 방식의 휴대폰은 전방의 슬라이딩 몸체를 상대적으로 이동시켜 후면에 가려진 디스플레이부 또는 키 입력부를 노출시킬 수 있다. 일 예로, 전방의 슬라이딩 몸체를 위로 밀어 올려 후방의 슬라이딩 몸체 전면에 형성된 키 입력부를 노출 시킬 수 있는 슬라이드 방식의 휴대폰이 있다. 또한, 다른 예로, 키 입력부가 형성된 전방의 슬라이딩 몸체를 아래로 이동시켜 후방의 슬라이딩 몸체 전면에 형성된 디스플레이부를 노출시킬 수 있는 휴대폰도 있다.
슬라이드 방식의 휴대폰은 상하로 겹쳐지는 슬라이딩 몸체를 포함하며, 슬라이딩 몸체 사이에는 양 몸체를 연결하는 슬라이드 힌지장치가 개재되어 슬라이딩 몸체를 상호 연결할 수 있으며, 상호 간의 슬라이드 이동(sliding)을 보조할 수 있다. 휴대폰에 장착되는 종래의 슬라이드 힌지장치는 제조되는 시점에서부터 폐기될 때까지 수없이 많은 횟수의 왕복운동을 한다. 따라서, 슬라이드 힌지장치는 마찰에 대한 내구성을 가진 재질로 형성되어야 하며, 일반적으로 금속 재질을 이용하여 형성되고 있다.
종래의 슬라이드 힌지장치는 알루미늄 등의 금속을 사용하고 있으며, 다이 캐스팅(AL casting) 또는 압출 성형 등의 방법에 의해서 제작되고 있다. 또한, 캐스팅 또는 압출 성형으로 제조한 후 스크류 홀을 형성하기 위한 홀 가공, 스크류 홀 가공 후의 탭(tap)가공, 레일을 연마하기 위한 측면 Ｔ-커팅, 그리고 금속에 윤활성을 부여하기 위한 불소수지 코팅 등 많은 공정을 거쳐야 한다. 이러한 공정을 수행함에 따라 슬라이드 힌지장치의 제조비용이 상승될 수 있다.
또한, 금속 자체는 다른 재질에 비해서 높은 밀도를 갖기 때문에 휴대장치의 무게를 줄이는 데에 한계가 있으며, 휴대폰과 같이 전자파를 이용한 통신을 이용하는 경우에는 금속 재질의 힌지장치가 통신에 영향을 주어 송수신 감도에 많은 영향을 미칠 수가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 일 목적은 상술한 복잡한 가공을 생략하여 제조를 용이하게 할 수 있는 슬라이드 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제조하기 위한 공정 횟수를 줄일 수 있으며, 불량 발생률을 감소시킬 수 있는 슬라이드 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 제품의 무게를 줄일 수 있으며 전자파 통신에 대해 미치는 영향을 최소화할 수 있는 슬라이드 힌지장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 슬라이드 힌지장치는 레일 힌지부 및 슬라이드 힌지부를 구비한다. 구조적으로, 슬라이드 힌지장치의 레일 힌지부는 레일 플레이트, 적어도 하나의 가이드 바 및 단부 마감대를 포함한다. 가이드 바는 레일 플레이트의 측부에 평행하게 배치되며, 레일 플레이트의 일 측부 또는 양 측부에 배치될 수 있다. 그리고, 레일 플레이트의 단부에는 단부 마감대가 장착된다. 단부 마감대를 분리한 후에 가이드 바 및 슬라이드 힌지부를 레일 플레이트에 장착할 수 있다. 가이드 바의 일 단부는 레일 플레이트에 삽입 고정되며, 타 단부는 단부 마감대에 삽입 고정될 수 있다.
슬라이드 힌지부는 일체로 형성된 슬라이드 가이드 및 가이드 프레임을 포함하며, 슬라이드 가이드에는 그 중심을 길이 방향으로 관통하는 가이드 홈이 형성되어 가이드 바를 수용할 수 있다. 가이드 홈에 가이드 바가 수용됨으로써, 가이드 바는 가이드 홈을 따라 직선 왕복운동을 할 수 있다. 레일 힌지부가 슬라이드 힌지부 상에서 일정한 경로를 따라 움직일 때 가이드 바를 이용하기 때문에, 레일 힌지부는 흔들림 없이 왕복운동을 할 수 있다. 또한, 가이드 바를 이용하기 때문에 활주가 매우 부드러우며, 제품을 더욱 고급화시킬 수가 있다.
레일 힌지부 및 슬라이드 힌지부는 금속을 이용하여서도 제작될 수가 있다. 하지만, 금속은 제작 및 사용 측면에서 몇몇 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 발명에서 레일 힌지부 및 슬라이드 힌지부는 ABS수지 외에도 PPO(폴리페닐렌옥사이드), POM(폴리아세탈), PC(폴리카보네이트) 및 PBT(폴리부틸렌텔레프탈레이트) 등의 EP(엔지니어링 플라스틱)를 사용할 수가 있다. EP는 금속 못지 않은 내구성 및 기계적 강도를 가지며, 종래의 금속이 사용되는 분야를 대체할 수가 있다. 다만, 플라스틱 자체가 갖는 문제점으로 인하여 금속을 바로 대체할 수 없다고 할 수 있으며, 일정 수준의 개선을 통해서 실제로 적용될 수가 있다. 일 예로, 엔지니어링 플라스틱은 내구성, 내열성 등 기계적 특성이 우수하기는 하지만, 두께가 얇은 부분에 스크류 홀을 형성하게 되면 금속만큼 안정적인 체결을 이루지 못한다는 단점이 있다.
이를 해결하기 위해서, 힌지부 중 두께가 얇은 일 부분에는 스크류 홀을 형 성하기 인서트(insert)를 장착할 수가 있다. 인서트는 금속 재질로 형성된 부속으로서, 내부에는 스크류를 체결할 수 있는 나사홀이 형성되어 있다. 인서트는 인서트 사출에 의해서 플라스틱 몸체와 일체를 이루거나 후압 설비를 이용한 압입 공정을 통해서 플라스틱 몸체에 삽입될 수가 있다.
인서트를 사용함으로써 플라스틱 재질의 레일 힌지부 및 슬라이드 힌지부를 사용할 수 있으며, 바렐 연마나 브러쉬 작업, 홀 가공, 탭 가공, Ｔ-커팅, 불소수지 코팅 등의 작업을 생략 또는 개선시킬 수가 있다. 또한, 경량의 플라스틱을 사용함으로써 단말기의 무게를 현저하게 줄일 수 있으며, 부도체인 플라스틱을 사용함으로써 전자파를 이용한 통신에 영향을 적게 미칠 수가 있다. 결과적으로 공정의 개수를 줄이고 더 효율적인 작업을 가능하게 함으로써 원가 절감 효과를 얻을 수가 있다.
또한, 엔지니어링 플라스틱은 강도 등을 보강하기 위해서 유리섬유 또는 탄소섬유 등을 혼합할 수가 있다. 하지만, 슬라이드 힌지에서 마찰이 빈번히 발생하는 부분, 즉 토션 스프링과 힌지부의 연결부위나 미끄러짐이 발생하는 가이드 부위에서 미세한 분진 등이 발생할 수가 있으며, 이들 분진은 인체에 유해한 영향을 미칠 수가 있다. 이를 해결하기 위해서 토션 스프링 및 힌지부의 연결부위에 폴리아세탈(POM) 등으로 구성된 스프링 부쉬(spring bush)를 장착할 수 있으며, 스프링 부쉬를 이용하여 유해한 분진의 발생을 억제시킬 수가 있다.
본 명세서에서 개인휴대단말기(Personal Portable Device)라 함은 PDA(Personal Digital Assistant), 스마트 폰(Smart phone), 핸드헬드(handheld) PC, 핸드폰, MP3 플레이어 등과 같은 휴대용 전기전자장치로서, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스 모듈, 적외선 통신 모듈(IrDA), 유무선 랜카드와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행하는 소정의 마이크로프로세서를 탑재함으로써 소정의 연산 능력을 갖춘 단말기를 통칭하는 개념으로 사용될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 개인휴대단말기 및 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1의 슬라이드 힌지장치의 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 개인휴대단말기(100)는 제1 단말기 몸체(110), 제2 단말기 몸체(120) 및 슬라이드 힌지장치(200)를 포함한다. 제1 단말기 몸체(110)는 전면에 위치하며, 디스플레이부(112) 및 메뉴 입력부(114)를 포함한다. 제2 단말기 몸체(120)는 그 후면에 위치하며, 키입력부(122)를 포함하고 후면 등에는 배터리 등을 포함할 수 있다. 제1 단말기 몸체(110) 및 제2 단말기 몸체(120)는 슬라이드 힌지장치(200)을 이용하여 서로 결속될 수 있으며, 그와 동시에 일정한 경로를 따라 슬라이드 이동을 할 수 있다.
본 명세서에서 단말기 몸체는 상술한 범용의 개인휴대단말기로서, 일반적인 단말기 기능을 포함하는 내외 부품 및 회로 구성을 포함할 수 있다. 제1 단말기 몸체(110) 및 제2 단말기 몸체(120)는 슬라이드 구조를 가지며, 그 내부에는 단말기 케이스, 키 패드, 디스플레이 모듈, 무선 송수신 모듈, 배터리, 마이크 및 리시버 등을 포함할 수 있다. 구체적인 내부 구성 및 부품 배치는 제조자 및 추가되는 기능에 따라 다양하게 변경될 수가 있다.
제1 단말기 몸체(110) 및 제2 단말기 몸체(120) 사이에는 슬라이드 힌지장치(200)가 개재된다. 슬라이드 힌지장치(200)는 레일 힌지부(210), 슬라이드 힌지부(220), 및 토션 스프링(252, 254)을 포함한다. 제1 단말기 몸체(110) 및 제2 단말기 몸체(120)는 그 사이에 개재된 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 간의 이동에 의해서 슬라이드 방식으로 개폐될 수 있다. 도시된 바와 같이, 슬라이드 방식의 개인휴대단말기(100)에서 레일 힌지부(210)는 제1 단말기 몸체(110)의 후면에 부착되고, 슬라이드 힌지부(220)는 제2 단말기 몸체(120)의 전면에 부착된다. 일반적으로 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)를 부착하기 위해서 나사를 이용한 결합이 사용되며, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)에도 나사 결합을 위한 스크류 홀이 형성되어 있다.
레일 힌지부(210)는 개인휴대단말기의 제1 단말기 몸체(110)에 장착되는 레일 플레이트(212), 레일 플레이트(212)의 측부에 평행하게 배치되는 2개의 가이드 바(214) 및 레일 플레이트(212)의 하단에 장착되는 단부 마감대(216)를 포함한다. 레일 플레이트(212)의 상단부는 좌우로 연장되어 슬라이드 힌지부(220)의 위 방향 이동을 제한할 수 있으며, 가이드 바(214)의 일 단부를 수용할 수 있다. 또한, 레일 플레이트(212)의 하단부에는 단부 마감대(216)가 장착됨으로써 슬라이드 힌지부(220)의 아래 방향 이동을 제한할 수가 있으며, 가이드 바(214)의 타 단부를 수용 하여 가이드 바(214)를 레일 힌지부(210)에 고정시킬 수가 있다.
슬라이드 힌지부(220)는 슬라이드 가이드(222) 및 가이드 프레임(226)을 포함하며, 2개의 슬라이드 가이드(222)가 양쪽에 배치되어 가이드 프레임(226)과 일체로 형성되어 있다. 슬라이드 가이드(222)에는 가이드 바(214)를 위한 가이드 홈(224)이 형성되어 있다. 가이드 홈(224)는 원통형 형상으로 슬라이드 가이드(222)를 관통하도록 형성되어 있으며, 가이드 바(214)는 가이드 홈(224)을 따라 직선 왕복운동을 할 수 있다. 이때 가이드 홈(224)이 가이드 바(214)의 둘레를 거의 다 감싸기 때문에, 슬라이드 힌지부(220)는 레일 힌지부(210)의 후면에서 바로 장착 및 분리될 수 없다. 따라서 단부 마감대(216)를 분리한 상태에서 슬라이드 힌지부(220)는 가이드 바(214)와 함께 레일 힌지부(210)에 장착 및 분리될 수 있다.
레일 힌지부(210)의 레일 플레이트(212), 단부 마감대(216) 그리고 슬라이드 힌지부(220)는 ABS, PC 등의 범용적인 플라스틱 또는 PPS, PS, PPA, POM 등의 엔지니어링 플라스틱을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 이들은 각 소재 및 구조적 특성에 따라 사출 성형, 압출 성형 등을 통해서 제작될 수 있다.
또한, 레일 플레이트(212)의 양 측면으로는 가이드 턱(218)이 길이 방향으로 형성된다. 가이드 턱(218)에 대응하여 슬라이드 힌지부(220)의 슬라이드 가이드(222)에는 가이드 돌기(223)가 형성된다. 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)가 정상적으로 이동할 때에 가이드 돌기(223)는 가이드 턱(218)으로부터 일정 거리만큼 이격 될 수 있다. 따라서 가이드 돌기(223) 및 가이드 턱(218)은 평소에는 떨어져 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 간의 슬라이드 이동에 영향 을 미치지 않다가, 일단 외부로부터 힘이 가해져서 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)가 떨어질 정도가 되면 상호 지지됨으로써 슬라이드 힌지장치(200)의 구조를 안전하게 보호할 수가 있다. 가이드 돌기(223) 역시 슬라이드 가이드(222)의 길이 방향을 따라 연속적으로 형성될 수 있지만, 비연속적으로 형성되어도 슬라이드 힌지부(220) 및 레일 힌지부(210)가 상호 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
슬라이드 힌지부(220) 역시 레일 힌지부(210)와 같이 범용 플라스틱 재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질을 이용하여 형성될 수 있으며, 슬라이드 가이드(222) 및 가이드 프레임(226)은 사출 또는 압출 등의 과정을 통해서 일체로 형성될 수 있다.
도 3은 도 1의 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 배면도이다.
도 3을 참조하면, 레일 플레이트(212)에서 상단부가 양측을 향해 돌출되어 있으며, 돌출된 부분의 저면에는 가이드 바(214)의 일 단부가 삽입되어 있다. 또한, 가이드 바(214) 및 레일 플레이트(212) 간의 연결부에는 고무 댐퍼(219)가 장착된다. 고무 댐퍼(219)는 링 형상으로 형성되며 가이드 바(214) 및 레일 플레이트(212) 사이에 장착되어 있다. 이 외에도 고무 댐퍼는 모자 형상으로 형성되어 가이드 바(214)의 단부에 씌워질 수 있으며, 기타 다른 형상상으로 형성될 수도 있다. 또한, 단부 마감대(216)의 양단 및 가이드 바(214) 사이에도 고무 댐퍼(219)가 개재된다.
고무 댐퍼(219)는 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 간의 직접적인 충돌을 막을 수 있으며, 양 부품이 부딪히면서 발생할 수 있는 소음 및 충격을 완 화할 수가 있다.
또한, EP 등의 플라스틱 재질로 구성된 레일 플레이트(212) 및 단부 마감대(216)에는 금속 재질의 인서트(232, 234)가 삽입되어 있다.
도 4는 도 1의 슬라이드 힌지장치를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 인서트를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4를 참조하면, 레일 힌지부(210)는 레일 플레이트(212) 및 단부 마감대(216)를 포함하며, 레일 플레이트(212) 및 단부 마감대(216)의 양단 연장부 사이에는 가이드 바(214)가 개재되어 고정된다. 단부 마감대(216)의 레일 플레이트(212)의 하단에서 제2 인서트(234)가 고정되고, 제2 인서트(234)를 이용한 나사 결합 등을 통해서 레일 힌지부(210)를 제1 단말기 몸체(110)에 고정시킬 수가 있다.
슬라이드 힌지부(220)는 슬라이드 가이드(222)을 포함하며, 슬라이드 가이드(222)의 가이드 홈(224)을 통해서 가이드 바(214)와 연결될 수가 있다. 따라서 슬라이드 힌지부(220)는 단부 마감대(216)가 분리된 상태에서 가이드 바(214)와 함께 레일 플레이트(212)와 결속될 수가 있다. 슬라이드 힌지부(220)에 가이드 바(214)를 삽입한 후에는, 단부 마감대(216) 및 레일 플레이트(212)를 이용하여 가이드 바(214)를 고정시킴으로써 슬라이드 힌지부(220)와 레일 힌지부(210)를 상호 결속시킬 수가 있다.
레일 플레이트(212)의 배면에는 나사홀이 형성된 제1 인서트(232)가 삽입될 수 있다. 제1 인서트(232)는 구리, 구리합금 등이 금속 재질로 형성되며, 플라스틱으로 이루어진 레일 플레이트(212)에 삽입 고정된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 인서트(232)는 요철 또는 돌출부(233)를 포함하기 때문에, 일단 플라스틱 몸체와 일체를 이루면 플라스틱 몸체에 견고하게 고정될 수가 있다.
또한, 슬라이드 힌지부(220)의 정면에도 역시 나사홀이 형성된 제3 인서트(236)가 삽입될 수 있다. 제3 인서트(236) 역시 구리, 구리합금 등으로 형성되며, 플라스틱으로 이루어진 슬라이드 가이드(222) 또는 가이드 프레임(226)에 삽입 고정된다.
도 6은 도 1의 슬라이드 힌지장치에서 인서트를 형성하는 과정을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 6을 참조하면, 슬라이드 힌지부(220)에도 제3 인서트(236)을 이용하여 견고한 스크류 홀을 형성할 수 있다. 슬라이드 힌지부(220)는 사출 또는 압출 성형을 통해서 성형될 수 있으며, 제3 인서트(236)는 인서트 사출 성형을 통해서 슬라이드 힌지부(220)와 일체를 이루도록 할 수가 있다.
하지만, 슬라이드 힌지부에 스크류 홀을 형성하기 위해서 후압 설비를 이용할 수도 있으며, 다르게는 인서트 없이도 회전빼기 방법을 이용하여 바로 스크류 홀을 형성할 수도 있다.
도 7을 보면, 슬라이드 힌지부(220a)를 사출 성형하기 전에 스크류 홀(225a)에 해당하는 영역에 수나사가 형성된 틀을 위치시키고, 성형이 끝난 후 수나사가 형성된 틀을 회전시켜 인출함으로써 슬라이드 힌지부(220a)에 스크류 홀(225a)을 형성할 수 있다.
다르게는, 도 8을 보면, 우선 사출 성형을 통해 슬라이드 힌지부(220b)를 성 형한 후, 일정한 열 및 압력을 제공할 수 있는 후압 설비를 이용하여 슬라이드 힌지부(220b)에서 설계된 위치에 인서트(236b)를 압입하는 방법도 있다.
앞선 언급한 바와 같이, 플라스틱 몸체에서 스크류 홀의 깊이에 따라 제1 내지 제3 인서트(232~236)의 사용 여부를 결정할 수 있으며, 제1 내지 제3 인서트(232~236)를 삽입하기 위해서는 인서트 사출 또는 압입 공정 등 다양한 방법이 사용될 수가 있다.
다시 도 4를 참조하면, 슬라이드 힌지장치(200)는 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)를 포함하며, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 사이에는 2개의 토션 스프링(252, 254)이 개재된다. 토션 스프링(252, 254)는 코일부를 중심으로 토크를 형성할 수 있으며, 토크에 의해서 토션 스프링(252, 254) 양단에 척력이 발생할 수가 있다. 토션 스프링(252, 254)에 의해서 일정 지점을 기준으로 서로 반대 방향의 척력이 발생할 수 있으며, 이를 이용하여 슬라이드 힌지장치(200)가 반자동으로 이동하도록 할 수가 있다.
이때 토션 스프링(252, 254)의 단부는 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)에 선회 가능하게 장착되고, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)의 이동에 따라 연결 부위가 회전하면서 지속적인 마찰을 하게 된다.
일반적으로 엔지니어링 플라스틱은 강도 등을 보강하기 위해서 유리섬유 또는 탄소섬유 등을 혼합할 수가 있으며, 이 경우 토션 스프링과 슬라이드 힌지부가 서로 닿아 있는 부분에서 미세한 분진 등이 발생할 수가 있다. 보고된 바에 따르면, 엔지니어링 플라스틱으로부터 발생된 분진은 인체에 유해한 영향을 미칠 수가 있으며, 일부 국가의 관련법과 관련하여 분진의 발생하면 제품의 판매가 제한될 수도 있다. 따라서, 본 발명에서는 스프링 부쉬(244)를 이용하여 분진의 발생을 최소로 하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 9는 도 4의 스프링 부쉬를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 및 도 9를 참조하면, 레일 힌지부(210)의 레일 플레이트(212)에는 스프링 부쉬(244)를 장착하기 위한 홈(213)이 형성된다. 여기서 홈(213)은 토션 스프링(252, 254)의 단부가 선회 가능하게 장착되는 지점에 대응하며, 스프링 부쉬(244)를 장착하기 위해 단을 가지며, 레일 플레이트(212)의 후면을 통해 장착된다. 물론, 토션 스프링(252, 254)의 단부는 마찰을 적게 하기 위해서 Ｚ-자 형상으로 절곡될 수가 있으며, 토션 스프링의 유연한 선회를 위해서 Ｚ-자 형상으로 절곡된 부분이 거의 수직을 이루도록 할 수가 있다.
스프링 부쉬(244)에는 스프링 홀(245)이 형성되며, 스프링 홀(245)을 통해서 토션 스프링(252, 254)의 단부가 삽입 또는 분리될 수 있고, 삽입된 상태에서 선회를 할 수가 있다. 일반적으로 스프링 부쉬(244)는 폴리아세탈(POM)과 같은 윤활성이 있는 재질로 구성될 수 있으며, 스프링 부쉬(244)를 이용함으로써 슬라이드 힌지장치(200)의 잦은 개폐가 있어도 그 연결 부위에서 유해한 분진이 발생하는 것을 억제시킬 수가 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지부를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 11은 도 10의 윤활 부쉬를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 10을 참조하면, 슬라이드 힌지부(220)는 슬라이드 가이드(222) 및 가이드 프레임(226)을 포함하며, 슬라이드 가이드(222)에는 가이드 바(214)를 위한 가이드 홈(224)이 형성된다. 그리고, 가이드 홈(224)에는 윤활 부쉬(242)가 삽입된다. 윤활 부쉬(242)는 원통형으로 형성되며, 가이드 홈(224)에 삽입된다. 따라서 스테인리스 스틸 등으로 이루어진 가이드 바(214)는 폴리 아세탈(POM) 등으로 이루어진 윤활 부쉬(242)와 직접 접촉을 유지하게 되고, 가이드 홈(224)을 부드럽게 통과할 수가 있다. 윤활 부쉬(242)는 가이드 홈(224) 전체 길이에 맞게 형성될 수도 있지만, 장착 등의 편의를 고려하여 가이드 홈(224)의 양단에서 삽입되어 고정시킬 수도 있다.
또한, 윤활 부쉬(242)의 일측에는 Ｌ-자형의 연장부(243)가 형성된다. 연장부(243) 역시 폴리 아세탈 등으로 구성되며, 가이드 돌기(223) 및 가이드 턱(218) 사이에 개재된다.
슬라이드 힌지부(220)의 상면으로는 제3 인서트(236)가 홀(225)에 삽입된다. 앞서 언급한 바와 같이, 제3 인서트(236)는 인서트 사출을 통해서 슬라이드 힌지부(220)와 일체를 이루며, 내부에는 암나사가 형성된 나사홀이 형성되어 있다. 그리고, 가이드 프레임(226)에는 토션 스프링(252, 254)의 단부를 선회 가능하게 결속시키기 위한 홀(228)이 형성되어 있다.
도 11을 참조하면, 슬라이드 힌지부(220)의 가이드 홈(224)에는 윤활 부쉬(242)를 삽입하기 위한 공간이 제공된다. 구체적으로 가이드 홈(224)의 일부가 내측을 향해 개방되며, 슬라이드 가이드(222)의 배면 측으로 가이드 돌기(223)가 돌출되어 형성된다. 그리고 가이드 돌기(223)의 단부에는 윤활 부쉬(242)의 연장부 (243)를 안착시키기 위한 안착부가 형성되어 있다. 따라서 윤활 부쉬(242)는 가이드 홈(224) 및 가이드 돌기(223)에 밀착하도록 삽입될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 슬라이드 힌지장치의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 가이드 턱(218)은 레일 플레이트(212)의 양측으로부터 돌출되도록 형성되며, 가이드 턱(218)에 대응하여 슬라이드 가이드(222)의 내측면에는 가이드 돌기(223)가 돌출되어 형성된다. 또한, 가이드 바(214)를 부분적으로 수용하는 윤활 부쉬(242)는 가이드 홈(224)에 삽입되어 있으며, 윤활 부쉬(242)의 연장부(243)는 가이드 돌기(223) 및 가이드 턱(218) 사이에 개재되어 마주보는 면 간의 마찰을 감소시킬 수가 있다.
연장부(243)는 가이드 돌기(223) 상에 밀착되어 있으며, 연장부(243) 및 가이드 턱(218) 간에는 상호 이격된 공간이 형성되거나 부분적으로 가벼운 접촉을 유지할 수 있다. 따라서, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)가 상대적으로 슬라이드 이동을 하는 동안, 가이드 턱(218)과 연장부(243)는 상호 이격된 관계를 유지하며, 설령 마주보는 면이 부분적으로 접촉이 되어도 연장부(243)가 윤활성을 갖는 재질로 형성되어 가이드 턱(218) 또는 가이드 돌기(223)는 부드러운 활주를 할 수 있다. 다만, 가이드 바(214) 및 윤활 부쉬(242)가 접촉된 상태를 유지할 수 있다.
하지만, 외력이 가해져서 슬라이드 힌지부(220)가 레일 힌지부(210)로부터 이탈하는 방향으로 이동할 때, 가이드 턱(218) 및 가이드 돌기(223)가 상호 걸림으로써 슬라이드 힌지부(220) 또는 레일 힌지부(210)의 이탈을 방지할 수가 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 토션 스프링의 장착 구조를 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 14는 도 13의 스프링 리벳의 결속과정을 설명하기 위한 부분 확대 단면도이다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 가이드 프레임(226)의 홀(228)에는 스프링 리벳(256)에 의해서 토션 스프링(252)이 선회 가능하게 장착된다. 이를 위해서 토션 스프링(252)의 단부는 실질적인 원형으로 구부러져 있으며, 구부러진 토션 스프링(252)의 단부(253)는 스프링 리벳(256)의 의해서 슬라이드 힌지부(220)에 결속된다.
스프링 리벳(256)은 리벳 헤드(256a), 토션 스프링(252)의 타단을 수용하는 제1 리벳 부쉬(256b) 및 제1 리벳 부쉬(256b)보다 작은 직경을 가지며 가이드 프레임(226)의 홀(228)에 삽입되는 제2 리벳 부쉬(256c)를 포함한다. 리벳 헤드(256a)는 토션 스프링(252)의 단부를 덮으며, 제1 리벳 부쉬(256b)는 대략 토션 스프링(252)의 지름과 동일한 높이로 형성된다. 따라서, 토션 스프링(252)의 원형 단부(253)는 스프링 리벳(256)의 리벳 헤드(256a) 및 가이드 프레임(226) 사이에서 평형을 유지하면서 회전할 수가 있으며, 토션 스프링(252)은 비틀림 없이 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 사이에서 안정된 운동을 할 수가 있다. 제2 리벳 부쉬(256c)는 홀(228)을 통해 가이드 프레임(226)을 관통하며, 리벳 체결구에 의해서 가이드 프레임(226)에 스프링 리벳(256)을 고정시킬 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 사이에는 개재되는 탄성부재를 더 포함하며, 탄성부재는 슬라이드 힌지부(220)의 이동 경로 중 일 지점을 기준으로 서로 반대되는 척력을 제공함으로써 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)가 반자동으로 이동하도록 할 수가 있다. 즉, 사용자가 개인휴대단말기의 제1 단말기 몸체(110)를 일정 거리만큼 이동시키면, 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220) 사이의 일 지점에서 힘의 방향이 전환되어 나머지 경로를 자동으로 이동할 수가 있다.
이를 위해 토션 스프링(252, 254)이 사용될 수 있다. 토션 스프링(252, 254)은 레일 힌지부(210)의 스프링 부쉬(244) 및 슬라이드 힌지부(220)의 스프링 리벳(256)에 선회 가능하게 연결된다. 토션 스프링(252, 254)에 의해서 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)는 반자동으로 이동할 수 있다. 또한, 토션 스프링(252, 254)의 양 단부가 서로 엇갈리게 배치되어 레일 힌지부(210) 및 슬라이드 힌지부(220)가 반자동으로 움직일 때에도 유연하게 움직일 수가 있다.
본 발명의 슬라이드 힌지장치는 제조가 용이하며, 제조하기 위한 공정 횟수를 줄일 수 있고, 제품의 불량 발생률을 감소시킬 수 있어 매우 경제적이다. 종래의 슬라이드 힌지장치를 제조하기 위해서는 바렐 연마나 브러쉬 작업, 홀 가공, 탭 가공, Ｔ-커팅, 불소수지 코팅 등의 작업을 거쳐야 한다. 하지만, 사출 성형 등을 통해서 슬라이드 힌지장치를 제조할 수 있기 때문에 상기 과정들을 생략하거나 개선시킬 수가 있다.
또한, 경량의 플라스틱을 사용함으로써 단말기의 무게를 현저하게 줄일 수 있으며, 부도체인 플라스틱을 사용함으로써 전자파를 이용한 통신에 영향을 적게 미칠 수가 있다.
또한, 엔지니어링 플라스틱은 강도 등을 보강하기 위해서 유리섬유 또는 탄소섬유 등을 혼합할 수가 있는 데, 마찰이 빈번히 발생하는 부분에서 인체에 유해한 미세 분진이 발생할 수 있다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서 토션 스프링 및 힌지부의 연결부위에 폴리아세탈(POM) 등으로 구성된 스프링 부쉬(spring bush)를 장착할 수 있으며, 스프링 부쉬를 이용하여 유해한 분진의 발생을 억제시킬 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (15)
- 플라스틱 재질을 이용하여 형성되며, 레일 플레이트, 상기 레일 플레이트의 측부에 평행하게 배치되는 적어도 하나의 가이드 바 및 상기 레일 플레이트의 단부에서 분리 가능하게 고정되며 상기 가이드 바의 단부를 수용하는 단부 마감대를 포함하는 레일 힌지부; 및플라스틱 재질을 이용하여 형성되며, 상기 가이드 바를 부분적으로 수용하여 상기 가이드 바를 안내하는 가이드 홈이 실질적으로 관통하여 형성된 슬라이드 가이드 및 상기 슬라이드 가이드와 일체로 형성된 가이드 프레임을 포함하는 슬라이드 힌지부를 구비하며,상기 레일 힌지부 및 상기 슬라이드 힌지부에 형성된 스크류 홀 중 적어도 하나에는 상기 레일 힌지부 또는 상기 슬라이드 힌지부의 플라스틱 몸체에 금속 재질의 인서트가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제1항에 있어서,상기 레일 힌지부 및 상기 슬라이드 힌지부 사이에는 개재되는 탄성부재를 더 포함하며, 상기 탄성부재는 상기 슬라이드 힌지부의 이동 경로 중 일 지점을 기준으로 서로 반대되는 힘을 제공하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제2항에 있어서,상기 탄성부재는 토션 스프링을 포함하며, 상기 토션 스프링의 일단은 상기 레일 힌지부에 결속되고, 상기 토션 스프링의 타단은 상기 슬라이드 힌지부에 결속되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제3항에 있어서,상기 레일 힌지부에서 상기 토션 스프링의 단부와 결속되는 부분에는 윤활성을 갖는 재질을 이용한 스프링 부쉬가 제공되어, 상기 토션 스프링 및 상기 레일 힌지부 간의 마찰에 의한 분진 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제3항에 있어서,상기 토션 스프링에서 상기 슬라이드 힌지부에 결속되는 타단은 실질적인 원형으로 구부러져 있으며, 구부러진 상기 토션 스프링의 타단은 스프링 리벳의 의해서 상기 슬라이드 힌지부에 결속되고, 상기 스프링 리벳은 리벳 헤드, 상기 토션 스프링의 원형 단부를 수용하는 제1 리벳 부쉬 및 상기 제1 리벳 부쉬보다 작은 직경을 가지며 상기 슬라이드 힌지부에 삽입되어 고정되는 제2 리벳 부쉬를 포함하는 슬라이드 힌지장치.
- 제1항에 있어서,상기 레일 힌지부 또는 상기 슬라이드 힌지부는 엔지니어링 플라스틱(EP), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 플라스틱 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제1항에 있어서,상기 레일 플레이트의 측면에는 가이드 턱이 길이 방향으로 형성되며, 상기 슬라이드 가이드는 상기 가이드 턱에 대응하는 가이드 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제7항에 있어서,상기 슬라이드 가이드의 상기 가이드 홈에는 상기 가이드 바를 직접 수용하기 위한 윤활 부쉬가 삽입되고, 상기 윤활 부쉬의 일부가 상기 가이드 턱 및 상기 가이드 돌기 사이로 연장되는 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제8항에 있어서,상기 윤활 부쉬에서 연장된 일부는 Ｌ-자 형상으로 연장되어 있으며, 상기 슬라이드 가이드에서 상기 가이드 홈의 양 단부에 인접하게는 상기 윤활 부쉬를 안착시키기 위한 Ｌ-자형의 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 슬라이드 힌지장치.
- 제1 단말기 몸체;플라스틱 재질을 이용하여 형성되어 상기 제1 단말기 몸체에 장착되며, 레일 플레이트, 상기 레일 플레이트의 측부에 평행하게 배치되는 적어도 하나의 가이드 바 및 상기 레일 플레이트의 단부에서 분리 가능하게 고정되며 상기 가이드 바의 단부를 수용하는 단부 마감대를 포함하는 레일 힌지부;플라스틱 재질을 이용하여 형성되며, 상기 가이드 바를 부분적으로 수용하여 상기 가이드 바를 안내하는 가이드 홈이 실질적으로 관통하여 형성된 슬라이드 가이드 및 상기 슬라이드 가이드와 일체로 형성된 가이드 프레임을 포함하는 슬라이드 힌지부; 및상기 슬라이드 힌지부에 장착되며, 상기 제1 단말기 몸체에 대해 슬라이드 이동을 하는 제2 단말기 몸체;를 구비하고,상기 레일 힌지부 및 상기 슬라이드 힌지부에 형성된 스크류 홀 중 적어도 하나에는 상기 레일 힌지부 또는 상기 슬라이드 힌지부의 플라스틱 몸체에 금속 재질의 인서트가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는 개인휴대단말기.
- 제10항에 있어서,상기 레일 힌지부 및 상기 슬라이드 힌지부 사이에는 개재되는 토션 스프링을 더 포함하며, 상기 토션 스프링의 일단은 상기 레일 힌지부에 결속되고, 상기 토션 스프링의 타단은 상기 슬라이드 힌지부에 결속되며, 상기 레일 힌지부 또는 상기 레일 힌지부에서 상기 토션 스프링의 단부와 결속되는 부분에는 윤활성을 갖는 재질을 이용한 스프링 부쉬가 제공되어, 상기 토션 스프링 및 상기 레일 힌지부 간의 마찰에 의한 분진 발생을 방지하는 것을 특징으로 하는 개인휴대단말기.
- 제11항에 있어서,상기 토션 스프링에서 상기 슬라이드 힌지부에 결속되는 타단은 실질적인 원형으로 구부러져 있으며, 구부러진 상기 토션 스프링의 타단은 스프링 리벳의 의해서 상기 슬라이드 힌지부에 결속되고, 상기 스프링 리벳은 리벳 헤드, 상기 토션 스프링의 타단을 수용하는 제1 리벳 부쉬 및 상기 제1 리벳 부쉬보다 작은 직경을 가지며 상기 슬라이드 힌지부에 삽입되어 고정되는 제2 리벳 부쉬를 포함하는 개인휴대단말기.
- 제10항에 있어서,상기 레일 힌지부 또는 상기 슬라이드 힌지부는 엔지니어링 플라스틱(EP), 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(ABS) 또는 폴리카보네이트(PC)와 같은 플라스틱 재질을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 개인휴대단말기.
- 제10항에 있어서,상기 레일 플레이트의 측면에는 가이드 턱이 길이 방향으로 형성되며, 상기 슬라이드 가이드는 상기 가이드 턱에 대응하는 가이드 돌기를 포함하고, 상기 슬라이드 가이드의 상기 가이드 홈에는 상기 가이드 바를 직접 수용하기 위한 윤활 부쉬가 삽입되며, 상기 윤활 부쉬의 일부가 상기 가이드 턱 및 상기 가이드 돌기 사이로 연장되는 것을 특징으로 하는 개인휴대단말기.
- 제14항에 있어서,상기 윤활 부쉬에서 연장된 일부는 Ｌ-자 형상으로 연장되어 있으며, 상기 슬라이드 가이드에서 상기 가이드 홈의 양 단부에 인접하게는 상기 윤활 부쉬를 안착시키기 위한 Ｌ-자형의 안착부가 형성된 것을 특징으로 하는 개인휴대단말기.
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