KR20060128929A - 휴대형 전자 장치용 모듈형 힌지 - Google Patents

Abstract

적어도 2개의 힌지 요소를 포함하고, 상기 힌지 요소 각각은 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하는 선을 수용하기 위한 관통 구멍을 구비한 보스(boss)와 암을 포함하며, 상기 암은 상기 보스에 회전식으로 장착되고, 상기 힌지 요소는 상기 관통 구멍과 정렬되게 브래킷(bracket)에 장착되는, 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하는 모듈형 힌지.

휴대형 전자 장치, 모듈형 힌지, 보스, 암, 힌지, 브래킷

Description

휴대형 전자 장치용 모듈형 힌지{MODULAR HINGE FOR HANDHELD ELECTRONIC DEVICES}

본 발명은 휴대형 전자 장치용 힌지에 관한 것이다. 구체적으로 그러나 배타적이지 않게, 본 발명은 이동 전화기용 힌지에 관한 것이다.

공지된 휴대형 전자 장치가 갖고 있는 문제점은 사용자가 가지고 다니기에는 충분히 작으면서도 작동을 위한 장치의 여러 필수 구성들을 짜 넣기에는 충분히 큰 장치를 제공할 수 있어야 한다는 것이다.

공지된 휴대형 전자 장치의 또 다른 문제점은 장치가 너무 작아서 잡고, 조작하고, 작동하기 어렵다는 것이다. 상세하게, 장치는 잡고 작동하는 것 모두를 동시에 하기가 어렵다.

공지된 휴대형 전자 장치의 또 다른 문제점은 장치를 가지고 다니는 중에 우발적으로 장치의 버튼을 작동시킨다는 것이다. 또한 이러한 공지의 장치는 가지고 다니는 중에 손상을 입을 수 있다. 예를 들어, 장치의 화면이 긁히거나 부서질 수 있다.

더 구체적인 이동 전화 장치의 또 다른 문제점은 장치가 너무 작아져서 사용 시 더 이상 사용자의 입과 귀를 동시에 덮지 못한다는 것이다. 즉, 최신 장치는 크 기가 더 작아짐에 따라 귀와 입 사이를 덮는 범위가 불충분하다. 이것은 송신자와 수신자 모두에게 나쁜 음질을 가져다줄 수 있다. 또한, 대화하는 중에 사용자의 입이 가려지지 않는다는 점에서 사생활 보호 정도가 줄어든다. 작은 송수화기는 파지하기에도 불편하다. 작은 전화기로 인해 사용자는 전화기를 귀에 유지하기 위해 팔을 높게 유지해만 하며, 이것은 노력을 요하고 불편한 일일 수 있다.

위에서 설명한 문제점에 대한 공지의 기계적 해결책에는 활주식 디자인, 회전식 디자인, 또는 플립형(flip)/클램프쉘형/폴더형(fold) 디자인의 실행이 포함된다. 이와 같은 해결책에 의해 휴대형 전자 장치를 사용하지 않을 때는 크기를 작게한 형태로 해서 가지고 다닐 수 있게 된다. 게다가, 장치의 버튼/키는 우발적으로 작동되는 것을 방지하기 위해 위와 같이 크기를 작게 한 형태로 하였을 때에는 적어도 케이스의 일부분에 의해 덮이게 할 수 있다. 이와 같은 휴대형 전자 장치는 사용자가 장치를 잡고서 작동시킬 수 있게 하기에 일반적으로 크기가 더 크고 더 나은 형상을 하는 작동 형태로 재구성될 수 있다.

위에서 확인된 해결책은 적어도 2개의 부재와 상기 부재 사이의 힌지(또는 다른 유사한 기계적 기구)를 구비한 부재를 포함하며, 사용 시 장치는 소형 형태에서 펼쳐진 형태로 옮아갈 수 있다. 소형 형태에서 장치는 가지고 다니기 쉽도록 작고 소형이다. 펼쳐진 형태에서 장치는 잡고서 작동하기 쉽도록 배치된다.

이동 전화기 분야에 있어서 공지된 장치는 접이식 조개형 구조, 활주식 구조, 및 더 최근의 회전식 2-부재 구조를 포함한다. 이와 같은 공지된 해결책 각각은 장치의 2개의 부재가 취할 수 있는 안정된 구조의 수에 있어서 제한된다. 사실 상, 상기 해결책은 효율적으로 단지 2개의 구성, 즉 닫힌 형태와 열린 형태를 갖는다.

좀더 최근에는 다중 축(multi-axis) 힌지가 제안되어 왔다. 미국 특허 공보 제6,549,789호는 제1 하우징부와 제2 하우징부를 포함하는 하나의 하우징을 포함하는 휴대형 전자 장치를 개시하며, 상기 제1 하우징부는 적어도 2개의 사용자 인터페이스와 적어도 하나의 사용자 인터페이스를 포함하는 제2 사용자 인터페이스를 포함하며, 상기 2개의 하우징부는 상기 하우징이 서로 접히는 것과 같이 제1 회전축에 대해 회전하도록 하는 회전 힌지에 의해 연결되며, 상기 제1 축에 수직한 제2 축은 상기 하우징이 서로에 대해 회전하도록 한다. 사용자는 소망하는 작동 모드에 연관된 위치에 상기 2개의 하우징부 중 어느 하나를 회전시킴에 의해 상기 하우징을 개조할 수 있다.

힌지가 사이에 있는 2개의 부재를 포함하는 장치의 또 다른 문제점은 상기 2개의 부재 사이의 전기적인 상호 연결을 끊거나 손상시키지 않고 상기 2개의 부재가 상대 운동을 할 수 있도록 하는 소형 힌지 기구를 제공하기 위해 어떻게 상기 2개의 부분을 전기적으로 연결하느냐 이다.

전에는, 상기 문제점이 큰 굴대 축(large-shaft-axis) 힌지의 사용에 의해 해결되어 왔으며, 상기 큰 굴대 축 힌지는 상세한 응용예에 적합하도록 주문 설계되어 왔다. 전기적인 상호 연결은 제조에 적합하지 않은 최종 조립 라인의 상기 굴대 주위의 전선 및/또는 가요선(flex)을 감음에 의해 행해진다. 또한, 힌지 각각이 특별한 응용예에 적합하도록 주문 설계되는 것과 같이, 이 해결책은 비용이 많이 들고 시간 소모적이다. 새로운 힌지 설계 각각은 광범위하게 평가되어야만 한다.

하나의 장치가 국제 특허 공개 WO97/23936호에 개시되어 있다. 국제 특허 공개 WO97/23936호는 기대(base) 부재, 선회 부재, 및 제1 힌지 쌍과 제2 힌지 쌍을 포함하는 힌지 구조를 포함하는 장치를 개시하며, 상기 힌지 구조는 상기 선회 부재를 상기 기대 부재에 선회하도록 장착하는데 사용되며, 상기 기대 부재와 상기 선회 부재 사이의 전기적인 연결 수단에 의해 연결 부재가 제1 힌지 쌍과 제2 힌지 쌍 사이에 제공되며, 상기 전기적인 연결 수단은 상기 연결 부재를 관통하게 되며, 상기 연결 부재는 상기 선회 부재를 따라 부분적으로 선회하도록 장착되며, 상기 연결 부재의 선회 각도는 상기 힌지의 선회 각도보다 더 작다. 이 장치는 부피가 크고, 주문 설계되며 단지 하나의 축에 대한 회전만을 허용한다.

이후에 설명된 실시예의 목적은 위에서 개설한 문제점을 해결하는 것이다.

본 발명에 따르면, 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하기 위한 모듈형 힌지로서, 적어도 2개의 힌지 요소를 포함하며, 힌지 요소 각각은 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 수용하는 관통 구멍을 구비한 하나의 보스(boss)와 하나의 암을 포함하며, 상기 암은 상기 보스에 회전식으로 장착되며, 상기 힌지 요소는 상기 관통 구멍과 정렬되게 브래킷에 장착된 구성의 모듈형 힌지가 제공된다.

본 발명에 따른 다른 태양에 따르면, 한 세트의 위와 같은 힌지 요소와 상기 힌지 요소 세트에서 선택된 힌지 요소를 가지고 모듈형 힌지를 구성하기 위한 적어도 하나의 브래킷이 제공되며, 힌지 요소 각각은 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 수용하는 관통 구멍을 구비한 하나의 보스(boss)와 하나의 암을 포함하며, 상기 암은 상기 보스에 회전식으로 장착되며, 상기 힌지 요소는 상기 관통 구멍과 정렬되게 브래킷에 장착된다.

본 발명에 따른 또 다른 태양에 따르면, 제1 본체부, 제2 본체부, 및 모듈형 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치로서, 상기 모듈형 힌지는 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 배치되며, 상기 제1 본체부와 제2 본체부는 서로에 대해 적어도 하나의 축 주위로 회전할 수 있고, 상기 모듈형 힌지는 적어도 2개의 힌지 요소를 포함하며, 힌지 요소 각각은 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 수용하는 관통 구멍을 구비한 하나의 보스와 하나의 암을 포함하며, 상기 암은 상기 보스에 회전식으로 장착되며, 상기 힌지 요소는 상기 관통 구멍과 정렬되게 브래킷에 장착된 구성의 휴대형 전자 장치가 제공된다.

본 발명에 따른 또 다른 태양에 따르면, 제1 본체부, 제2 본체부, 및 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치 제조하는 공정 방법으로서, 상기 힌지를 제1 본체부와 제2 본체부에 맞추는 단계에 앞서 상기 힌지에 전선을 제공하는 단계와, 제1 본체부와 제2 본체부 안에 수용된 전자 요소에 상기 전선을 연결하는 단계를 포함하는 휴대형 전자 장치 제조하는 공정 방법이 제공된다.

본 발명에 따른 또 다른 태양에 따르면, 제1 본체부, 제2 본체부, 및 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치 제조 방법으로서, 한 세트의 힌지 요소로부터 적어도 2개의 힌지 요소를 선택하고, 상기 선택된 힌지 요소를 모듈형 힌지를 구성하기 위해 브래킷에 장착하고, 전선을 모듈형 힌지에 제공하고, 상기 힌지를 제1 본체부와 제2 본체부에 맞추고, 제1 본체부와 제2 본체부에 수용된 전자 장치 요소에 상기 전선을 연결하는 것을 포함하는 휴대형 전자 장치 제조 방법이 제공된다.

본 발명의 실시예는 힌지 기구가 사이에 있는 2개의 부재를 포함하는 휴대형 전자 장치를 제공함에 의해 위에서 확인된 문제점을 해결한다. 상기 힌지 기구는 상기 2개의 부재가 다수의 다른 상대적인 구성으로 관절로 연결될 수 있도록 하는 기능을 한다. 상기 힌지는 브래킷류의 설계 목적으로 여러 가지 구성으로 배치된 동일한 기본 힌지 요소 세트를 사용하여 많은 여러 가지 단축 또는 다중 축 힌지를 형성할 수 있는 모듈형 힌지이다. 상기 개념은 힌지가 상호 연결 전선과 맞추어져 미리 제공되도록 한다.

상기 개념은 관절 연결(articulation) 요구사항의 전체 범위를 만족하도록 매우 빠르게 힌지를 설계할 수 있도록 한다. 또한 이것은 상기 힌지가 증명된 힌지 요소로 제조되므로 새로운 힌지에 대해 매번 광범위한 검사를 할 필요성을 제한한다. 상기 설계는 다중 접속 회전을 허용한다.

본 발명의 실시예의 또 다른 주요한 이점은 상기 2개의 본체 부재 사이에 전기적인 연결을 수용하도록 상기 힌지 기구 내부에 통로가 제공된다는 점이며, 이것은 전통적인 캠코더 표시부 형태의 힌지를 사용하여서는 달성하기 어렵다. 본 발명의 실시예의 또 다른 장점은 단순함과 그에 따른 비용 절감이다. 힌지 모듈 요소 각각은 여러 가지 열림 각도와 힘 프로파일을 제공하는 단지 작은 차이를 갖는 동일한 세트의 부재를 사용한다. 또한, 상기 힌지 요소는 자신만의 기술을 사용하는 여러 생산자에 의해 제공될 수 있으며, 그에 따라 조달에 유연성을 준다.

본 발명은 모바일 장치용으로 복수 힌지를 설계하는 일정한 해결책을 수행할 수 있도록 한다. 제조 공정에 있어서, 힌지는 전선이 맞추어진 상태에서 트레이(tray)에 공급되고, 제품에 투입될 준비가 되어서, 연결된다. 상기 모듈 방식의 해결책은 구현하기가 더 간편하다는 장점을 갖고 있다. 또한, 상기 전기적 연결은 선행 기술 장치에서와 같은 상기 힌지 기구의 회전 힌지 축의 외부보다는 내부를 통해 제공된다.

본 발명을 더 잘 이해할 수 있게 하고, 본 발명이 어떻게 실행되는 지를 보이기 위해 다음과 같은 첨부 도면을 예제의 방식으로 참조한다.

도 1은 장치의 플립(flip) 작동을 예시하는 개략적인 도면이다.

도 2는 장치의 비틀림(twist) 작동을 도시하는 개략적인 도면이다.

도 3은 장치의 측면 감기(side winding) 작동을 도시하는 개략적인 도면이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 힌지 요소를 도시하는 도면이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 생산품을 도시하는 도면이다.

도 6은 도 4에 나타난 것과 같은 다수의 힌지 요소를 포함하는 도 5에 도시된 실시예의 부분 절단 도면이다.

도 7은 180°의 일정 열림 각으로 배향된 2개의 본체부(도시되지 않음)가 있는 도 6에 예시된 실시예의 부분을 도시하는 도면이다.

도 8은 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예의 또 다른 장치를 예시하는 도면이며, 상기 제품은 360°의 열림 각도, 즉 뒤로 접힌 각도에서 고정 위치를 갖는다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 생산품을 도시하는 도면이다.

도 10은 도 4에 도시된 것과 같은 다수의 힌지 요소를 포함하는 도 9에 도시된 실시예의 부분 절단 도면이다.

도 11은 서로에 대해 90°수평각과 90°수직각으로 배치된 2개의 본체부를 구비한 도 9 및 도 10의 실시예를 도시하는 도면이다.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 생산품을 도시하는 도면이다.

도 13은 도 4에 도시된 것과 같은 다수의 힌지 요소를 포함하는 도 11에 도시된 실시예의 부분 절단 도면이다.

도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 실시예의 또 다른 면을 도시하는 도면이다.

도 15 내지 도 18은 상기 힌지 모듈을 통과해 지나는 연결 전선을 구비한 힌지 모듈 실시예의 여러 상태를 도시하는 도면이다.

이하에서는 여러 가지 기계적인 움직임과 위치에 사용되는 용어에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다.

도 1은 제품의 플립 작동을 나타내는 도면이다. 상기 제품은 힌지 기구(6)가 사이에 있는 2개의 부재(2, 4)를 포함한다. 제1 형태 또는 접힌 구성에 있어서, 상기 2개의 부재(2, 4)는 서로에 대해 맞대어 있다. 상기 제품의 한 부재(2)는 상기 힌지(6)를 거쳐 나머지 부재(4)에 대해 제2 형태 또는 열린 형태로 펼쳐지며, 상기 2개의 부재(2, 4)는 서로에 대해 180°의 각도로 배치되거나 0°에서 180°사이로 배치된다(예를 들어, 사용자 얼굴 윤곽에 맞도록 구성되어 배치됨). 상기 회전축(8)은 상기 이동 부재(2)의 평면 내에 놓여있고, 상기 2개의 부재(2, 4) 사이의 선에서 연장된다. 이와 같은 작동의 예에는 랩탑(laptop) 컴퓨터의 열림이 있다.

도 2는 비틀림 작동을 예시하며, 여러 가지 면을 도시하기 위해 제1 부재(2)가 제품의 인접하는 제2 부재(4)에 대해 회전한다. 예시된 제1 형태는 도 1과 관련하여 위에서 상술한 제2 형태 또는 열린 형태와 유사하다. 제1 부재의 제1 면(10)은 하나의 평면에 놓이며, 제2 부재의 제1 면(12)에 대해 180°의 각도로 배치된다. 제1 부재는 제2 부재에 대해 회전할 수 있으며, 상기 제2 부재의 제1 면은 제1 부재의 제1 면의 평면을 벗어나서 이동한다. 180°회전하게 되면 제2 부분의 제2 면(14)이 제1 부분의 제1 면의 평면에 놓이게 된다. 회전축(16)은 회전부의 평면 내에 놓이고 실질적으로 상기 2개의 부재의 중심을 통과하는 선에서 연장된다. 이와 같은 작동의 예에는 자기 자신을 찍을 때 디지털 카메라 액정표시기(LCD)의 회전이 있다.

도 3은 측면 감김 작동을 예시하는 도면이다. 측면 감김은 제1 부재의 평면이 제1 부재의 인접 부재에 대해 바뀌지 않는 회전 작동이다. 상기 제1 부재는 원래 평면 내에서 이동한다. 상기 회전축(18)은 이동 부재의 평면에 대해 수직이다. 상기 작동의 예에는 풍차 날개의 회전이 있다.

본 발명에 따른 힌지 요소의 실시예를 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 힌지 모듈에 사용되는 힌지 요소(20)를 예시하는 도면이다. 상기 힌지 요소는 하나의 암(22)과 하나의 보스(24)를 포함하며, 상기 암(22)은 상기 보스(24)에 회전식으로 장착된다. 상기 보스는 원통형이며, 상기 보스를 관통하는 개구부를 포함한다. 상기 암(22)은 상기 보스가 관통해 연장되는 원형 절단부를 구비한다. 상기 원형 절단부는 상기 보스(24)의 외측 면과 활주식으로 함께 작동하는 내측 면을 구비하며, 상기 암(22)은 상기 보스에 지지되고 상기 보스에 대해 회전할 수 있다. 상기 힌지 요소는 상기 보스에 장착된 탄성 부재(26), 이 경우에는 스프링을 또한 포함한다. 상기 스프링은 상기 보스의 외측 면에 장착된다. 상기 스프링은 상기 보스 위의 암을 지탱하도록 하며, 상기 스프링에 대해 상기 암의 반대편에 상기 보스의 외측 면에 또한 장착되는 와셔(28)에 대해 상기 암을 확실히 지탱하기 위하여 상기 암의 측면에 대한 가압력(urging force)을 또한 제공한다. 브래킷(30)은 상기 암의 반대편 와셔의 측면에서 상기 보스의 외측 면에 장착된다. 상기 브래킷(30)은 힌지 모듈을 형성하기 위한 다른 힌지 요소에 연결되기 위해 배치된다. C-클립(32)은 상기 보스의 외측 면 위에서 상기 브래킷(그리고 상기 보스에 장착된 다른 요소)을 지탱하기 위해 상기 와셔 반대편의 상기 브래킷의 측면에서 상기 보스의 외측 면에 장착된다.

상기 암은 휴대형 전자 장치 본체의 제1 부재에 연결될 수 있도록 배치된다. 상기 브래킷은 상기 휴대형 전자 장치 본체의 제2 부재에 연결될 수 있는 적어도 하나의 다른 힌지 요소에 연결될 수 있도록 배치된다. 상기 브래킷은 힌지 모듈에서 4개의 힌지 요소를 함께 연결하는 H-형 브래킷이 될 수 있다. 선택적으로 상기 브래킷은 힌지 모듈에서 3개의 힌지 요소를 함께 연결하는 C-형 브래킷이 될 수 있다. 상기 여러 가지 힌지 모듈 장치를 아래에서 더 상세히 설명한다.

상기 힌지 개념의 중요한 형태는 하나 이상의 축에 대해 회전하도록 다양한 구성으로 배치된 동일한 "표준" 세트의 힌지 요소를 재사용하는 것과 상기 힌지 중심(상기 보스들을 관통한 개구부)을 관통하는 전기적인 연결의 배선 능력이다.

생산 중에, 상기 전선(예를 들어 케이블과 연성 인쇄 회로(FPC, Flexible Printed Circuit)를 포함하는 모든 전기적인 연결 형태를 포함하는)의 배선은 최종 조립 공정에 제공될 때 힌지 모듈의 부품으로서 제공된다. 이것은 모 부품으로 조립 시의 복잡함을 효율적으로 감소시킨다. 하나의 확인된 목적은 이와 같은 조립체에 포함된 전선을 공급하기 위한 복잡한 재료 흐름의 관리(logistics)이다.

고정 "클릭(click)"위치, 힘 프로파일(열림과 닫힘), 및 회전 제한기의 형상은 판매자의 사내 전문가가 용이하게 할 수 있어야 한다.

상기 보스에서 상기 케이블 구멍/개구부의 폭은 장치의 2개의 본체부를 전기적으로 연결하는데 사용되는 전선의 개수 및 두께에 좌우된다. 두께는 바람직하게는 2mm 또는 그 이상, 더욱 바람직하게는 4mm 또는 그 이상이다. 더 큰/더 복잡한 장치에서 케이블 구멍의 폭은 6mm 또는 그 이상일 수 있고, 더 바람직하게는 8mm 또는 그 이상일 수 있다.

힌지 연결 요소의 폭과 직경(치수 A와 B)은 상기 구멍의 폭에 영향을 주지 않고 최소가 되어야 한다.

상기 브래킷과 상기 힌지의 암의 강도가 엠보스 가공(embossing)에 의해 유 지될 수 있다면, 상기 브래킷과 상기 힌지의 암의 두께를 줄이는 것이 바람직하다. 상기 힌지 모듈의 재료는 판매자에 의해 또한 결정될 수 있다. 힌지 모듈은 주로 신뢰성과 환경 표준, 즉 100,000 사이클 작동(각 축에 대해)을 만족해야 한다.

본 발명에 따른 제1 실시예를 도 5 내지 도 8을 참조하여 설명한다.

도 5는 도 1에 예시된 것과 같은 플립 형태 운동을 할 수 있는 본 발명에 따른 생산품의 제1 실시예를 나타내는 도면이다. 상기 예시된 실시예는 완전히 360° 회전하여 접힐 수 있다. 상기 제품(40)은 2개의 커버를 포함하는 제1 본체부(42), 2개의 커버를 포함하는 제2 본체부(44), 및 제1 본체부와 제2 본체부를 연결하는 힌지 모듈(46)을 포함한다. 선택적인 실시에에 있어서 상기 본체부 각각은 단일 커버를 포함한다.

도 6은 도 5에 도시된 실시예의 부분 절단면을 나타내는 도면이다. 상기 힌지 모듈은 4개의 암(22), 4개의 보스(24), 4개의 C-클립, 하나의 H-형 브래킷(48), 2개의 커버(50), 4개의 스프링(26), 및 4개의 와셔(28)를 포함한다. 상기 부재들은 도 4에 도시되고 앞서 언급한 것과 같은 4개의 힌지 요소에 배치되며, 상기 4개의 힌지 요소는 H-형 브래킷을 거쳐 함께 연결된다. 상기 H-형 브래킷은 하나의 횡단 부재와 4개의 돌출부(lobe)를 포함하며, 돌출부 각각은 상기 브래킷을 보스의 외측 면 위에 장착하기 위한 원형 절단 부를 구비한다. 먼지와 다른 부스러기가 장치에 들어가지 못하도록 힌지 조립체를 덮기 위해 한 쌍의 커버(50)가 제공된다.

상기 힌지 모듈은 상기 케이블 구멍이 적어도 4mm 직경(바람직하게는 더 큼)에서 유지되도록 하는 크기가 되어야 한다. 완성된 힌지 조립체는 최대 10mm의 외 측 면 크기를 갖는(즉, 20mm의 폴더형 제품이 되게 하는) 한 쌍의 커버에 맞추어 들어가야 한다. 일반적으로, 상기 조립체의 크기는 가능한 작게 유지되고, 무게는 가능한 가볍게 유지되어야 한다.

상기 힌지 모듈은 2쌍의 힌지 모듈을 구비하며, 각각의 쌍은 회전축을 공유하며, 상기 2개의 회전축은 서로 평행하다. 이와 같은 배치는 상기 2개의 본체부가 360°까지 회전할 수 있도록 한다.

도 5 및 도 6에 도시된 장치에 있어서, 상기 2개의 본체부는 서로 대향되어 닫힘 위치에 있다. 도 7은 180°의 일정 열림 각을 향한 2개의 본체부(도시되지 않음)를 구비한 도 6에 예시된 실시예의 부분을 나타내는 도면이다. 장치에 있어서 생산품은 완전히 평평하다.

도 8은 도 5 내지 도 7에 도시된 실시예의 또 다른 장치를 예시하며, 상기 제품은 360°의 열림 각도, 즉 뒤로 접힌 각도에서 고정 위치를 갖는다. H-형 브래킷의 구조는 횡단 부재(52)와 돌출부(54)가 확실히 보이는 본 도면에서 더 명확히 볼 수 있다. 하나의 회전축이 상기 횡단 부재의 어느 한 측면에 그리고 상기 횡단 부재에 평행하게 제공된다.

도 9는 도 1 및 도 2에 도시된 것과 같은 플립 운동과 비틀림 운동을 할 수 있는 본 발명에 따른 제품(60)의 제2 실시예를 나타내는 도면이다. 상기 제품은 2개의 커버, 2개의 L-형 커버(64a, 64b)를 포함하는 제2 본체부(64), 및 상기 제1 본체부와 제2 본체부를 연결하는 힌지 모듈(66)을 포함한다. 상기 제2 본체부의 2개의 L-형 커버(64a, 64b)는 제1 본체부(62)의 폭을 가로질러 제1 본체부에 수직으 로 연장된 부분(68)을 갖는 L-형 부재를 형성한다. 상기 힌지 모듈은 상기 수직 부와 상기 제1 본체부 사이에 위치한다. 먼지와 다른 부스러기가 장치에 들어가지 못하도록 힌지 조립체를 덮기 위해 한 쌍의 커버(50)가 제공된다.

도 10은 도 9에 도시된 실시예의 부분 절단면을 나타내는 도면이다. 상기 힌지 모듈은 2개의 커버, 3개의 보스, 하나의 C-형 브래킷(72), 3개의 C-클립, 2개의 L-형 암(70), 3개의 스프링, 하나의 U-형 브래킷(74), 및 3개의 와셔를 포함한다. 상기 부재들은 도 4에 도시되고 앞서 언급한 것과 같은 3개의 힌지 요소에 배치되며, 상기 3개의 힌지 요소는 C-형 브래킷을 거쳐 함께 연결된다. 상기 C-형 브래킷은 하나의 횡단 부재와 2개의 돌출부를 포함하며, 돌출부 각각과 상기 횡단 부재는 상기 브래킷을 보스의 외측 면 위에 장착하기 위한 원형 절단 부를 구비한다.

상기 C-형 브래킷의 돌출부에 장착된 2개의 힌지 요소는 상기 횡단 부재에 평행한 공동의 회전축을 공유하는 쌍을 이룬다. 제3 힌지 요소는 C-형 브래킷의 횡단 부재와 U-형 브래킷의 횡단 부재에 장착되어 C-형 브래킷과 U-형 브래킷을 연결한다. 제3 힌지 요소는 나머지 2개의 힌지 요소의 회전축에 수직한 회전축을 구비한다. 장치는 플립과 비틀림 모두를 위해 상기 2개의 본체부가 2개의 회전축 주위로 회전하도록 한다.

도 9 및 도 10에 도시된 장치에 있어서, 상기 2개의 본체부는 서로 대향되어 닫힘 위치에 있다. 도 11은 상기 2개의 본체부가 서로에 대해 90도 수평의 각도와 90도 수직의 각도로 배치되는 도 9 및 도 10의 실시예를 나타내는 도면이다. 상기 제1 본체부와 힌지 모듈의 커버는 90°와 150°의 고정 각을 갖고 제2 본체부의 L- 형 커버에 대해 열릴 수 있다. 상기 제1 본체부와 상기 힌지 모듈 커버가 L-형 커버에 대해 열릴 때 상기 제1 본체부는 상기 힌지 모듈 커버의 고정 각도에 있으나, 열릴 때는 상기 제1 본체부는 상기 힌지 모듈 커버와 L-형 본체부에 대해 270°(한 방향으로 90°, 나머지 방향으로 180°)까지 단부의 고정부 사이에서 자유 정지 위치를 가지며 회전할 수 있다.

도 13은 도 4에 도시된 것과 같은 다수의 힌지 요소를 포함하는 도 11에 도시된 실시예의 부분 절단면을 나타내는 도면이다. 상기 힌지 모듈은 4개의 암, 5개의 보스, 2개의 C-형 브래킷, 5개의 C-클립, 5개의 스프링, 및 5개의 와셔를 포함한다. 상기 부재들은 도 4에 도시되고 앞서 언급한 것과 같은 5개의 힌지 요소에 배치되며, 상기 5개의 힌지 요소는 2개의 C-형 브래킷을 거쳐 함께 연결된다. 상기 C-형 브래킷 각각은 하나의 횡단 부재와 2개의 돌출부를 포함하며, 돌출부 각각과 횡단 부재 각각은 상기 브래킷 각각을 보스의 외측 면 위에 장착하기 위한 원형 절단 부를 구비한다. 상기 C-형 브래킷은 상기 횡단 부재를 서로에 대해 평행하게 하며 상기 횡단 부재 양쪽에 장착되는 상기 보스 중 하나에 의해 상호 연결된다. 상기 C-형 브래킷의 돌출부에 장착된 4개의 힌지 요소는 2개의 쌍을 이루며, 각각의 쌍은 상기 횡단 부재의 어느 한 측면에 그리고 상기 횡단 부재에 평행하게 배치된 공동의 회전축을 공유한다. 2개의 C-형 브래킷을 연결하는 힌지 요소는 나머지 2개의 회전축에 수직한 회전축을 구비한다.

상기 힌지 모듈은 상기 2개의 C-형 브래킷의 횡단 부재 사이에서 연장된 평면에 대해 대칭이다. 상기 제품은 3개의 회전축에 대해 변형될 수 있다. 본체 각각 은 C-형 브래킷에 대한 3개의 고정 위치(0°, 90°, 및 180°)를 갖는다. 상기 2개의 C-형 브래킷은 단부 정지부 사이의 자유 고정 위치를 가지며 각각에 대해 270°(한 방향으로 90°와 다른 방향으로 180°) 회전할 수 있다.

도 14는 도 12 및 도 13에 도시된 실시예의 또 다른 측면을 나타내는 도면이다. 장치에 있어서 상기 2개의 본체부는 제1 축 주위로 180도까지 플립 되고 90°까지 측면 감김 되어 있다. 상기 본체부는 수직한 제2 축 주위의 구성에서 제1 축으로 또 다른 플립을 행할 수 있다.

도 15 내지 도 18은 상기 힌지 모듈을 통과해 지나는 연결 전선(90)을 구비한 힌지 모듈의 다양한 실시예를 나타내는 도면이다. 제조 공정에 있어서, 힌지에는 미리 맞추어지고, 제품에 투입될 준비가 되고, 연결된 전선이 제공될 수 있다. 또한, 상기 전기적인 연결은 선행 기술 장치와 같은 힌지 기구에서 회전 힌지 축의 외부보다는 내부를 통해 제공된다. 이와 같은 방법은 전기적인 상호 연결이 제조하기 쉽지 않은 최종 조립 라인에서 축(shaft) 주위로 전선 및/또는 가요선을 감음에 의해 행해지는 선행 기술 제조 방법과 대비된다.

본 발명의 실시에는 이동 전화기에 적용될 수 있다. 선택적으로, 본 발명의 실시에는 계산기, 모바일 게임 장치, 휴대형 영상 레코더, 전자 노트 패드, 전자 책, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 개인 음향 기기, 구술 녹음기(dictaphone) 등과 같은 다른 작은 휴대형 전자 장치에 적용될 수 있다.

본 발명이 바람직한 실시예를 참조로 상세하게 도시되고 설명되었다고는 하지만, 청구항에 정의된 것과 같은 본 발명의 영역으로부터 출발함 없이도 형태와 세부 사항에 있어서 다양한 변경이 당업자에 의해 이루어 질 수 있음을 알 수 있다.

Claims (19)

1. 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 기계적으로 연결하는 모듈형 힌지로서, 적어도 2개의 힌지 요소를 포함하고, 상기 힌지 요소 각각은 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하도록 전선을 수용하기 위한 관통 구멍을 구비한 보스(boss)와 암을 포함하며, 상기 암이 상기 보스에 회전식으로 장착되고, 상기 힌지 요소가 상기 관통 구멍과 정렬되게 브래킷(bracket)에 장착된 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
2. 제1항에 있어서,

   상기 관통 구멍이 4mm 또는 그 이상인 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 힌지 요소 각각의 암이 상기 보스가 관통하여 연장되는 원형 절단부를 구비하며, 상기 원형 절단부가 상기 보스의 외측 면과 활주식으로 함께 작동하는 내측 면을 구비하며, 상기 암이 상기 보스에 지지되고 상기 보스에 대해 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
4. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   힌지 요소 각각이 상기 암이 상기 보스에 견고하게 지탱되도록 상기 암의 측 면에 대해 가압력을 가하기 위해 상기 보스에 장착된 탄성 부재를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
5. 제4항에 있어서,

   상기 탄성 부재가 스프링인 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
6. 선행하는 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 브래킷이 하나의 횡단 부재와 4개의 돌출부(lobe)를 포함하는 H-형 브래킷이며, 상기 돌출부 각각이 상기 브래킷을 보스의 외측 면 위에 장착하기 위한 원형 절단부를 구비하며, 상기 브래킷이 힌지 모듈에서 4개의 힌지 요소를 함께 연결하며, 상기 힌지 모듈이 360°까지 접힐 수 있는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 브래킷이 힌지 모듈에서 3개의 힌지 요소를 함께 연결하는 C-형 브래킷인 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
8. 제7항에 있어서,

   상기 C-형 브래킷이 하나의 횡단 부재 및 2개의 돌출부를 포함하며, 돌출부 각각과 횡단 부재는 공동의 회전축을 공유하는 쌍을 이루는 C-형 브래킷의 돌출부 에 장착된 보스 중 2개와 함께 브래킷을 3개의 보스에 장착하기 위한 원형 절단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
9. 제8항에 있어서,

   상기 모듈형 힌지가 또 다른 브래킷을 포함하며, 상기 또 다른 브래킷이 제3 보스에 장착되어 상기 C-형 브래킷과 상기 또 다른 브래킷을 연결하는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
10. 제9항에 있어서,

    상기 또 다른 브래킷이 횡단 부재와 2개의 돌출부를 구비하는 제2 C-형 브래킷이며, 상기 돌출부 각각과 횡단 부재가 공동의 회전축을 공유하는 쌍을 이루는 C-형 브래킷의 돌출부에 장착된 보스 중 2개와 함께 브래킷을 3개의 보스에 장착하기 위한 원형 절단부를 구비하며, 제3 보스는 제1 C-형 브래킷에 장착된 제3 보스와 함께 공유되는 것을 특징으로 하는 모듈형 힌지.
11. 힌지 요소 각각이 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 수용하기 위한 관통 구멍을 구비한 보스와 암을 포함하며, 상기 암이 상기 보스에 회전식으로 장착되며, 상기 힌지 요소가 상기 관통 구멍과 정렬되게 상기 브래킷에 장착될 수 있는, 힌지 요소 세트와 상기 힌지 요소 세트에서 선택된 힌지 요소로부터 모듈형 힌지를 건조하기 위한 적어도 하나의 브래킷.
12. 제1 본체부, 제2 본체부, 및 모듈형 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치로서, 모듈형 힌지가 휴대형 전자 장치의 제1 본체부와 제2 본체부 사이에 위치하고, 상기 제1 본체부와 제2 본체부가 서로에 대해 적어도 하나의 축 주위로 회전할 수 있고, 상기 모듈형 힌지가 적어도 2개의 힌지 요소를 포함하며, 힌지 요소 각각이 휴대형 전자 장치의 제1 부재와 제2 부재를 전기적으로 연결하기 위한 전선을 수용하기 위한 관통 구멍을 구비한 보스와 암을 포함하며, 상기 암이 상기 보스에 회전식으로 장착되며, 상기 힌지 요소가 상기 관통 구멍과 함께 일렬로 상기 브래킷에 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치.
13. 제12항에 있어서,

    제2 본체부 중 하나는 제1 본체부의 폭을 가로질러 제1 본체부에 수직으로 연장되는 부분을 구비한 L-형 본체부를 포함하며, 상기 힌지 모듈은 이와 같은 수직 부분과 상기 제1 본체부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서,

    모바일 게임 장치, 이동 전화기, 휴대형 영상 레코더, 전자 노트 패드, 전자 책, 개인 휴대용 정보 단말기(PDA), 계산기, 개인 음향 기기, 및 구술 녹음기(dictaphone) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치.
15. 힌지를 휴대형 전자 장치의 본체에 맞추어 넣기 전에 힌지에 전선을 제공하는 단계와, 상기 전선을 상기 본체 안에 수용된 전자 요소에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치를 제조하는 공정 방법.
16. 제15항에 있어서,

    하나 이상의 전선 또는 연성 인쇄 회로가 모듈형 힌지의 회전 중심을 관통해 지나가는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치를 제조하는 공정 방법.
17. 제1 본체부, 제2 본체부, 및 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치를 제조하는 공정 방법으로서, 힌지를 제1 본체부와 제2 본체부에 맞추어 넣는 단계 전에 힌지에 전선을 제공하는 단계와, 상기 전선을 제1 본체부와 제2 본체부 안에 수용된 전자 요소에 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치를 제조하는 공정 방법.
18. 제17항에 있어서,

    상기 힌지는 적어도 2개의 힌지 요소를 포함하고, 힌지 요소 각각은 상기 전선을 수용하도록 관통 구멍을 구비한 보스와 암을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치를 제조하는 공정 방법.
19. 제1 본체부, 제2 본체부, 및 힌지를 포함하는 휴대형 전자 장치 제조 방법으로서, 힌지 요소 세트로부터 적어도 2개의 힌지 요소를 선택하고 모듈형 힌지를 건조하기 위해 상기 선택된 힌지 요소를 브래킷에 장착하는 단계와, 상기 힌지에 전선을 제공하는 단계와, 상기 힌지를 상기 제1 본체부와 제2 본체부에 끼워 넣는 단계와, 상기 전선을 제1 본체부와 제2 본체부 안에 수용되는 전자 요소에 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대형 전자 장치 제조 방법.

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