KR20080009789A - 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈및 휴대단말기 - Google Patents

더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈및 휴대단말기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기에 관한 것으로, 위상차를 갖고 양편에서 접촉되되, 주로 내측에서 캠작용을 구현할 수 있도록 차별화된 외측 및 내측의 분할된 더블캠 구조에 의해 흔들림 없이 부드러우면서도 강하고 확실한 개폐동작이 두께의 증가 없이 이루어지는 것이다.
이를 위한 본 발명의 힌지모듈은, 중앙에는 축방향으로 형성된 중공을 구비하고, 중공 주변에는 원주방향을 따라 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 외측슬라이더캠과, 외측슬라이더캠의 중공 내에서 외측슬라이더캠과는 별개로 축방향 진퇴 가능하게 탄성지지된 상태로 설치되고, 외측슬라이더캠의 캠프로파일과는 위상차를 두고 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 내측슬라이더캠과, 외측슬라이더캠의 캠프로파일 및 내측슬라이더캠의 캠프로파일과 각각 대응하여 접하는 하사점, 상사점 및 경사라인으로 형성된 외측 캠프로파일 및 내측 캠프로파일을 구비하고 커버의 개폐에 따라 회전 가능하게 설치된 액츄에이터캠을 포함하여 구성된다.
휴대폰, 단말기, 스윙, 더블캠

Description

더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기{HINGE MODULE HAVING DOUBLE CAM STRUCTURE FOR OPENING AND CLOSING OF COVER OF PORTABLE TERMINAL AND PORTABLE TERMINAL}
도 1은 종래의 힌지모듈을 설명하기 위한 스윙타입 휴대단말기를 도시한 참조도.
도 2는 본 발명의 휴대단말기를 보여주는 참조사시도.
도 3은 본 발명에 의한 힌지모듈이 구성을 설명하기 위한 분해사시도.
도 4는 도 3을 하측에서 바라본 힌지모듈의 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 휴대단말기의 열린 상태를 설명하기 위한 참조사시도.
도 6은 도 5에서 힌지모듈의 상태를 개략적으로 보여주는 참조도.
도 7은 도 6의 A-A'에 따른 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 휴대단말기의 닫힌 상태를 설명하기 위한 참조사시도.
도 9는 도 8에서 힌지모듈의 상태를 개략적으로 보여주는 참조도.
도 10은 도 9의 B-B'에 따른 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 메인본체 200 : 커버
300 : 힌지모듈 310 : 외측슬라이더캠
320 : 내측슬라이더캠 330 : 액츄에이터캠
341,343 : 압축스프링 350 : 하우징 몸체
360 : 가이드샤프트
본 발명은 휴대단말기에 관한 것으로, 위상차를 갖고 양편에서 접촉되되, 주로 내측에서 캠작용을 구현할 수 있도록 차별화된 외측 및 내측의 분할된 더블캠 구조에 의해 흔들림 없이 부드러우면서도 강하고 확실한 개폐동작이 두께의 증가 없이 이루어지는 적당한 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기에 관한 것이다.
일반적으로 통신단말기는 유무선 통신 단말기로 구분될 수 있으며, 유선 통신단말기는 사무용이나 가정용 전화기가 대표적이고, 무선 통신단말기는 PCS, 셀룰러폰 또는 PDA가 대표적인 예이다. 통상 무선 통신단말기는 사용자에게 휴대 및 이동성을 제공하기 때문에, 이동 통신단말기 또는 휴대단말기라고 명명되기도 한다.
이와 같은 휴대단말기는 그 기술의 발달로 인하여 단순한 음성 정보만을 전달하는 단계를 넘어서서 문자 정보, 화상 정보, 게임 등을 사용자에게 제공하는데, 그 종류는 바타입(bar type), 덮개를 구비한 플립타입(flip type) 및 폴더타입(folder type), 커버가 상하방향 슬라이딩 개폐되는 슬라이드타입(slide type), 커버가 시계 또는 반시계방향으로 스윙 개폐되는 스윙타입(swing type) 등이 있다.
상기와 같은 여러 종류의 휴대단말기 중 최근 주류를 이루고 있는 폴더타입, 슬라이드타입, 스윙타입 등은 스프링 탄성력에 의해 커버가 반자동 개폐되는 방식으로 제품화되어 각광을 받고 있다. 이처럼 커버가 반자동 개폐되는 방식에서는 대부분 다양한 캠구조에 기반을 둔 힌지모듈들이 거의 필수적으로 구비된다.
이에, 도 1은 종래의 힌지모듈을 설명하기 위한 스윙타입 휴대단말기를 도시한 참조도이다.
도시된 바와 같이, 종래의 스윙타입 휴대단말기는 커버(20)의 반자동 개폐를 위해 메인본체(10)와 커버(20)를 연결하는 힌지모듈을 구비한다. 상기 힌지모듈은 캠구조에 기반을 둔 것으로 기본적으로 휴대단말기 메인본체(10)에 축방향으로 진퇴 가능하게 결합된 슬라이더캠(21)과 커버(20)에 결합된 액츄에이터캠(33)의 상호작용에 의해 스프링(35)의 탄성력을 커버(20)의 반자동 개폐를 위한 회전력으로 변환하여 제공하게 된다.
최근에는 도시된 것처럼 슬라이더캠(31)의 내측과 외측에 대략 대칭된 형태의 위상차를 두고 형성시킨 외측 캠프로파일(31A)과 내측 캠프로파일(31B)을 구비하고, 액츄에이터캠(33)에도 상기 슬라이더캠(31)의 내측 캠프로파일(31B)과 외측 캠프로파일(31A)에 각각 대응하여 접촉하는 이중의 프로파일들을 구비한다. 이같은 더블캠 구조에 따르면 좌우 양편에서 각 캠프로파일들이 균형 잡히게 접촉하기 때 문에 종전에 하나의 캠프로파일간 접촉에만 의존하던 싱글캠 구조에 비해 회전시 편심에 의한 모멘트 발생이 거의 없다. 따라서 커버(10)의 개폐시 기우뚱거리는 흔들림이 현상이 거의 없다는 장점이 있다.
그러나 반면에 이중캠 구조는 구조적으로 복잡하고, 실질적인 캠작용은 외측 캠프로파일(31A)이 그리는 캠곡선에 의존하여 형성되기 때문에 동일 높이를 갖는 싱글캠 구조의 캠프로파일에 비해 경사가 너무 완만하게 형성된다. 이로 인해 커버(10)의 개폐동작이 변곡 느낌이 거의 없이 밋밋하고 게 이루어지는 경향을 갖게 되고, 그 속도도 느리고 답답하였다. 만일 상기 문제를 해소하기 위해 종래의 이중캠 구조에서 싱글캠 구조의 캠프로파일과 유사한 각도로 경사를 이루려면 힌지모듈의 두께가 대폭 두꺼워지는 것이 불가피하게 되어 휴대단말기의 슬림화를 저해하는 결과만 초래한다.
이처럼, 종래기술에 의한 힌지모듈은 커버(20)의 개폐동작을 흔들림 없이 부드럽게 이뤄지게 하면서도, 동시에 충분한 변곡 느낌을 전달하는 신속하고 확실한 동작을 이루는데 한계가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 위상차를 갖고 양편에서 접촉되되, 주로 내측에서 캠작용을 구현할 수 있도록 차별화된 외측 및 내측의 분할된 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈은 메인본체에 대하여 커버가 개폐되는 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈로서, 중앙에는 축방향으로 형성된 중공을 구비하고, 상기 중공 주변에는 원주방향을 따라 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 외측슬라이더캠과, 상기 외측슬라이더캠의 중공 내에서 상기 외측슬라이더캠과는 별개로 축방향 진퇴 가능하게 탄성지지된 상태로 설치되고, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일과는 위상차를 두고 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 내측슬라이더캠과, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일 및 상기 내측슬라이더캠의 캠프로파일과 각각 대응하여 접하는 하사점, 상사점 및 경사라인으로 형성된 외측 캠프로파일 및 내측 캠프로파일을 구비하고 상기 커버의 개폐에 따라 회전 가능하게 설치된 액츄에이터캠을 포함하여 구성되고, 외력의 작용으로 커버의 개방 또는 폐쇄시, 상기 내측슬라이더캠의 상사점과 상기 액츄에이터캠의 상사점이 마주 접하는 순간을 천이시점으로 하여 천이시점 이전에는 작용하는 외력에 반하여 커버가 원래의 개폐상태를 유지하려는 방향으로 힘을 제공하고, 상기 천이시점 이후에는 작용하는 외력에 순응하여 커버가 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 힘을 제공하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.
여기서, 본 발명은 상기 내측슬라이더캠의 탄성지지를 위해 상기 내측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주는 내측스프링을 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내측스프링의 외측을 감싸도록 설치되어, 상기 외측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주되 상기 내측스프링이 상기 내측슬라이더캠을 미는 힘보다 약한 힘으로 작용하는 외측스프링을 더 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 외측슬라이더캠, 내측슬라이더캠 및 액츄에이터캠을 수용하는 수용공간을 구비한 원통형 모듈용 하우징을 더 구비하되, 상기 모듈용 하우징은 상기 수용공간을 갖고 일측면이 개구된 원통형 용기형태의 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 개구된 일측면을 덮으면서 상기 액츄에이터캠과 결합되어 함께 회전하는 하우징 뚜껑체로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 모듈용 하우징, 상기 내측슬라이더캠 및 액츄에어터캠의 중앙부를 관통하여 상기 모듈용 하우징에 지지된 상태로 상기 내측슬라이더캠의 진퇴 및 상기 액츄에이터 캠의 회전을 안내하는 가이드샤프트를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 본 발명의 휴대단말기는, 메인본체와, 상기 메인본체의 전면에 스윙 가능하게 설치되는 커버와, 상기 메인본체에 대하여 커버가 스윙 개폐 가능하도록 상기 메인본체와 커버를 연결하는 커버 개폐용 힌지모듈을 포함하여 구성되고, 상기 힌지모듈은, 중앙에는 축방향으로 형성된 중공을 구비하고, 상기 중공 주변에는 원주방향을 따라 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 외측슬라이더캠과, 상기 외측슬라이더캠의 중공 내에서 상기 외측슬라이더캠과는 별개로 축방향 진퇴 가능하게 탄성지지된 상태로 설치되 고, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일과는 위상차를 두고 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 내측슬라이더캠과, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일 및 상기 내측슬라이더캠의 캠프로파일과 각각 대응하여 접하는 하사점, 상사점 및 경사라인으로 형성된 외측 캠프로파일 및 내측 캠프로파일을 구비하고 상기 커버의 개폐에 따라 회전 가능하게 설치된 액츄에이터캠을 포함하여, 외력의 작용으로 커버의 개방 또는 폐쇄시, 상기 내측슬라이더캠의 상사점과 상기 액츄에이터캠의 상사점이 마주 접하는 순간을 천이시점으로 하여 천이시점 이전에는 작용하는 외력에 반하여 커버가 원래의 개폐상태를 유지하려는 방향으로 힘을 제공하고, 상기 천이시점 이후에는 작용하는 외력에 순응하여 커버가 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 힘을 제공하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 내측슬라이더캠의 탄성지지를 위해 상기 내측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주는 내측스프링을 구비하고, 상기 내측스프링의 외측을 감싸도록 설치되어, 상기 외측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주되 상기 내측스프링이 상기 내측슬라이더캠을 미는 힘보다 약한 힘으로 작용하는 외측스프링을 더 구비한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 외측슬라이더캠, 내측슬라이더캠 및 액츄에이터캠을 수용하는 수용공간을 구비한 원통형 모듈용 하우징을 더 구비하되, 상기 모듈용 하우징은 상기 메인본체에 고정된 상태로 상기 수용공간을 갖고 일측면이 개구된 원통형 용기형태의 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 개구된 일측면을 덮으면서 상기 커버 및 액 츄에이터캠과 결합되어 함께 회전하는 하우징 뚜껑체로 이루어지고, 상기 모듈용 하우징, 상기 내측슬라이더캠 및 액츄에어터캠의 중앙부를 관통하여 상기 모듈용 하우징에 지지된 상태로 상기 내측슬라이더캠의 진퇴 및 상기 액츄에이터 캠의 회전을 안내하는 가이드샤프트를 더 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
도 2는 본 발명의 휴대단말기를 보여주는 참조사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 하우징(350,353)에 의해 둘러싸여 하나의 제품으로 모듈화된 힌지모듈(300)을 구비하여 휴대단말기 메인본체(100)에 대하여 커버(200)가 시계방향 또는 반시계방향으로 스윙 개폐 가능하도록 상기 메인본체(100)와 커버(200)를 연결한다.
본 발명에 의한 힌지모듈(300)은 균형유지를 위해 위상차를 갖고 양편에서 접촉되어 작용하는 외측 및 내측의 더블캠 구조를 갖는다. 나아가 본 발명은 더블캠 구조에서 외측과 내측에 차별을 두어 상기 커버(200)에 회전력을 제공하는 실질적인 캠작용은 작은 직경을 갖는 내측 캠에서 담당하도록 구성된다. 이처럼 본 발명에서는 내측 캠은 커버(200)에 회전력을 제공하는 실질적인 캠작용을 담당하고, 외측 캠은 내측 캠을 보조하면서 편심에 의한 모멘트가 발생하지 않도록 균형을 유지하는 역할을 담당하도록 구성된다.
이같은 구성에 의해 본 발명은 추가적인 두께의 증가 없이 커버(200)의 개폐시 흔들림 없이 부드럽게 개폐되고, 동시에 변곡 느낌을 충분히 전달하면서 신속한 개폐가 이루어진다.
이하, 본 발명에 의한 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기의 구성을 상세히 설명한다.
이에, 도 3은 본 발명에 의한 힌지모듈이 구성을 설명하기 위한 분해사시도이고, 도 4는 도 3을 하측에서 바라본 힌지모듈의 분해사시도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 힌지모듈(300)은 외측슬라이더캠(310), 내측슬라이더캠(320), 액츄에이터캠(330), 외측스프링(343), 내측스프링(341), 모듈용 하우징(350,353) 및 가이드샤프트(360)를 포함하여 구성된다. 본 발명은 상기 캠들(310,320,330)을 중심으로 캠구조를 이루고 있으나 상기 외측슬라이더캠(310)과 내측슬라이더캠(320)이 서로에 대하여 간섭 없이 상기 액츄에이터캠(330)과 상호 작용할 수 있도록 독특하게 구성된다. 이같은 구성에 의해 상기 외측슬라이더캠(310)과 내측슬라이더캠(320) 중 주로 어느 것이 커버(200)에 회전력을 제공하는 캠작용에 관여할지를 선택할 수 있게 된다. 이에 대해서는 각각의 구성요소들을 설명하면서 보다 상세히 살펴보기로 한다.
상기 외측슬라이더캠(310)은 휴대단말기의 메인본체(100)에 고정 지지되는 하우징 몸체(350)의 내부 수용공간(350A)에서 외측스프링(343)에 의해 탄성지지된 상태로 진퇴 가능하게 설치된다. 상기 외측슬라이더캠(310)은 중앙에 축방향을 따라 형성된 중공(310A)을 구비한다. 그리고 그 주변으로는 원주방향을 따라 상사 점(311A), 하사점(311B) 및 상사점(311A)과 하사점(311B)을 연결하는 경사라인(311C)으로 형성된 캠프로파일(311)을 구비한다. 상기 외측슬라이더캠(310)은 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331) 및 외측스프링(343)과 함께 외측 캠구조를 이룬다.
상기 내측슬라이더캠(320)은 상기 외측슬라이더캠(310)의 중공(310A) 내에 진퇴 가능하게 설치되며, 상기 외측슬라이더캠(310)과는 회전방향으로는 구속되어 함께 회전하지만 축방향으로는 별개의 것으로 구비된다. 상기 내측슬라이더캠(320)은 상기 내측스프링(341)에 의해 탄성지지된다. 상기 내측슬라이더캠(320)은 상기 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)과는 위상차를 두고 상사점(321A), 하사점(321B) 및 상사점(321A)과 하사점(321B)을 연결하는 경사라인(321C)으로 형성된 캠프로파일(321)을 구비한다. 여기서 상기 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간 위상차는 180도 정도면 적당한데 이는 대략 양편에서 대칭된 형태로 균형을 잡기 위함이다. 상기 내측슬라이더캠(320)은 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332) 및 내측스프링(341)과 함께 내측 캠구조를 이룬다.
상기 액츄에이터캠(330)은 상기 하우징 뚜껑체(353)와 함께 휴대단말기 커버(200)에 고정되어 함께 회전한다. 그러나 상기 액츄에이터캠(330)은 상기 외측슬라이더캠(310) 및 내측슬라이더캠(320)과는 달리 진퇴하지는 않는다. 상기 액츄에이터캠(330)은 상기 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 및 상기 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)과 각각 대응하여 접하는 하사점(331B,332B), 상사 점(331A,332A) 및 경사라인(331C,332C)으로 형성된 외측 캠프로파일(331) 및 내측 캠프로파일(332)을 구비한다. 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)과 내측 캠프로파일(332) 역시 상기 외측슬라이더캠(310)과 내측슬라이더캠(320)에 구비된 캠프로파일(311,321)과 대응하여 접촉할 수 있도록 위상차를 두고 형성된다(참고로, 상기 슬라이더캠(310,320)의 캠프로파일(311,321)과 액츄에이터캠(330)의 캠프로파일(331,332)간의 접촉은 주로 어느 한편의 상사점이 다른 편의 상사점, 하사점, 경사라인을 따라 이동하는 식으로 이루어진다.). 이로써, 상기 외측 캠프로파일(331)의 상사점(331A)이 상기 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)과 접하는 반대편에서는 상기 내측 캠프로파일(332)의 상사점(311A)이 상기 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)과 접하면서 편심에 의한 모멘트의 발생 없이 균형을 이루면서 안정적인 회전동작이 이루어진다. 하지만 상기 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간의 접촉은 상기 외측 캠프로파일(331)과 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)간 접촉보다 강하게 이루어지면서 실질적인 캠작용이 일어난다.
이는 상기 내측슬라이더캠(320)이 상기 외측슬라이더캠(310)과 분리되어 서로간의 간섭 없이 별도의 진퇴동작을 하도록 구성되어 있고, 내측스프링(341)의 밀어주는 힘이 외측스프링(343)보다 강하면 된다. 이처럼 동일 높이에서 상대적으로 급한 경사가 형성된 상기 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)과 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)간의 접촉으로 캠작용이 이루어지면 캠프로파일(321,332) 상사점(321A,332A)의 추가적인 높이(산 높이) 증가 없이도 커버(200) 의 개폐동작이 뚜렷한 변곡 느낌을 전달하면서 확실하고 신속하게 이루어진다. 한편, 이 경우 상기 외측 캠프로파일(331)과 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)간 접촉은 캠작용을 담당하는 상기 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)을 보조하면서 균형을 맞추는 역할을 담당하게 된다.
상기와 같은 구성에 의하면 상기 내측슬라이더캠(320)의 상사점(321A)과 상기 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 마주 접하는 순간을 천이시점으로 하여 천이시점 이전에는 상기 커버(200)가 개폐되는 반대방향으로 힘을 제공하고, 상기 천이시점 이후에는 상기 커버(200)가 개폐되는 방향으로 힘을 제공하게 된다. 여기서 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)과 내측 캠프로파일(332)은 상기 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 및 상기 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)에 대하여 상사점과 하사점이 동일주기로 형성되나 커버(200)가 완전히 닫혔을 때와 열렸을 때 천이시점을 약간 벗어난 위치에 세팅된다. 이는 커버(200)가 완전히 닫혔을 대와 열렸을 외력이 작용하지 않는 한 스스로 개폐되려는 경향을 갖지 않도록 하기 위함이다.
상기 외측스프링(343)은 상기 외측슬라이더캠(310)의 돌출된 스프링 결합부(313) 외측에 끼워져 결합되고 상기 내측스프링(341)보다 넓은 직경으로 그 외측 주변을 감싸면서 설치된다. 이로써 상기 외측스프링(343)은 자체의 탄성력으로 상기 외측슬라이더캠(310)을 액츄에이터캠(330)이 위치한 방향으로 밀어주게 된다.
상기 내측스프링(341)은 외측스프링(343)의 내부공간에 서로 간섭받지 않도록 설치되며 상기 내측슬라이더캠(320)을 상기 액츄에이터캠(330)이 위치한 방향으 로 밀어준다. 여기서 상기 내측스프링(341)은 상기 외측스프링(343)보다 강한 힘으로 상기 내측슬라이더캠(320)을 밀어줄 수 있도록 보다 높은 강도의 탄성력을 가진 것으로 구비된다. 이처럼 상기 외측스프링(343)의 미는 힘보다 강한 힘으로 작용하는 상기 내측스프링(341)은 이미 전술된 바와 같이 작은 직경을 갖는 상기 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)과 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)이 주로 캠작용을 담당하는 데 있어서 중요한 역할을 수행한다. 물론 이 경우 상기 외측스프링(343)과 내측스프링(341)의 탄성력은 각각 어느 정도로 차별을 두어야 하는지 신중하게 고려되어야 하며 상기 외측스프링(343)에 의해 지지되는 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)과 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)간 접촉 역시 원활하게 이루어지도록 해야 한다.
상기 모듈용 하우징(350,353)은, 메인본체(100)에 결합되고 상기 외측슬라이더캠(310), 내측슬라이더캠(320) 및 액츄에이터캠(330)을 수용하는 수용공간(350A)을 구비하면서 일측면이 개구된 원통형의 하우징 몸체(350)와, 상기 하우징 몸체(350)의 개구된 일측면을 덮으면서 상기 커버(200) 및 액츄에이터캠(330)과 결합되어 함께 회전하는 하우징 뚜껑체(353)로 이루어진다. 그리고 상기 하우징 몸체(350)와 하우징 뚜껑체(353)는 각각 메인본체(100)와 커버(200)와의 결합을 용이하게 하기 위해 결합지지편(351,355)을 구비하다.
상기 가이드샤프트(360)는 상기 모듈용 하우징(350,353), 상기 내측슬라이더캠(320) 및 액츄에이터캠(330)의 중앙부를 관통하여 설치된다. 상기 가이드샤프트(360)의 관통을 위해 상기 하우징 뚜껑체(353), 액츄에이터캠(330), 내측슬라이 더캠(320) 하우징 몸체(350)에는 각각 통공(353A,330A,320A,350B)이 형성된다. 또한, 상기 모듈용 하우징(350,353), 상기 내측슬라이더캠(320) 및 액츄에이터캠(330)을 관통한 상태로 이탈되는 것을 방지하기 위해 그 끝단에 끼워지는 이탈방지용 체결링(361)이 더 구비된다. 이같은 가이드샤프트(360)가 구비되면 상기 내측슬라이더캠(320)과 액츄에이터캠(330)간의 회전동작이나 진퇴동작이 정밀하게 이루어진다. 여기서, 상기 가이드샤프트(360)는 도시된 것보다 얇은 두께로 구비될 수 있으며, 상기 내측슬라이더캠(320)의 직경이 불필요하게 넓어질 것이 우려되는 경우 상기 가이드샤프트(360) 자체를 생략하고 상기 내측슬라이더캠(320)에 관통용 통공(320A)을 형성시키지 않을 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 휴대단말기의 개폐동작을 첨부한 도 5 내지 도 10에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 단, 도 5는 본 발명에 따른 휴대단말기의 열린 상태를 설명하기 위한 참조사시도이고, 도 6은 도 5에서 힌지모듈의 상태를 개략적으로 보여주는 참조도이며, 도 7은 도 6의 A-A'에 따른 단면도이다. 그리고 도 8은 본 발명에 따른 휴대단말기의 닫힌 상태를 설명하기 위한 참조사시도이고, 도 9는 도 8에서 힌지모듈의 상태를 개략적으로 보여주는 참조도이며, 도 10은 도 9의 B-B'에 따른 단면도이다
먼저, 도 5내지 도 7에 도시된 것처럼 본 발명에 의한 휴대단말기의 메인본체(100)에 대하여 커버(200)가 닫혀 있는 상태에서는 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331) 상사점(331A)과 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 각각 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 상사점(311A)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파 일(321) 상사점(321A)에서 약간 벗어난 위치에 접촉되어 있다. 이때 상기 외측슬라이더캠(310)과 내측슬라이더캠(320)은 외측스프링(343) 및 내측스프링(341)에 의해 서로 간섭받지 않고 탄성지지되면서 외부에서 외력이 가해지지 않는 한 동일한 상태를 계속 유지하려는 경향을 갖는다. 그러므로 외력이 가해지지 않는 한 커버(200)의 닫힌 상태가 유지된다.
여기서 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)과 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)간 접촉은 상기 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간 접촉 위치의 반대편 위치에서 균형을 유지하면서 이루어진 것을 볼 수 있다.
이후, 외력이 가해져서 커버(200)가 개폐되는 방향으로 회전하게 되면 상기 액츄에이터캠(330)도 함께 회전하면서 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331) 상사점(331A)과 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 각각 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 상향 경사라인(311C)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321) 상향 경사라인(321C)을 따라 이동하게 된다. 이후 얼마 지나지 않아 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331) 상사점(331A)과 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 상사점(311A)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321) 상사점(331A)에 접촉하는 천이시점에 도달하게 된다. 만일 상기 천이시점에 도달되기 전에 외력이 사라지면 상기 커버(200)는 회전하던 반대방향으로 회전하여 닫혀진 원래의 상태로 복귀된다. 천이시점에 도달되기 전까지는 상기 내측슬라이더캠(320)이 내측스프링(341)이 작용하는 방향 과 반대방향으로 힘을 받기 때문이다. 그러나 일단 상기 천이시점을 통과하게 되면 상기 내측슬라이더캠(320)이 내측스프링(341)이 작용하는 방향과 일치한 방향으로 힘을 받으면서 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331) 상사점(331A)과 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 하향 경사라인(311C)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321) 하향 경사라인(321C)을 따라 급격히 이동하면서 커버(200)가 회전력을 제공받아 열리게 된다. 이때의 힌지모듈(300)의 상태는 도 8내지 10과 같이 된다.
상기와 같은 개폐과정 내내 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)과 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)간 접촉은 처음과 동일하게 상기 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간 접촉된 위치의 반대편 위치에서 균형을 유지하면서 이루어진다. 그러므로 기우뚱거리는 흔들림 없이 부드럽고 안정적으로 커버(200)가 열리게 된다. 한편, 상기 내측스프링(341)에 의해 상기 외측슬라이더캠(310)보다 내측슬라이더캠(320)에 강한 힘이 작용하므로 커버(200)에 회전력을 제공하게 되는 실질적인 캠작용은 더 급한 경사를 갖는 상기 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간 접촉에 의해 이뤄진다. 그러므로 커버(200)가 상기 캠작용에 의해 회전력을 제공받아 열릴 때 변곡 느낌이 충분히 전달되면서 확실하고 신속한 작동이 이루어진다.
도 8내지 도 10과 같이 본 발명에 의한 휴대단말기의 메인본체(100)에 대하여 커버(200)가 회전하여 열려 있는 상태에서는 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로 파일(331) 상사점(331A)과 내측 캠프로파일(332) 상사점(332A)이 각각 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311) 하사점(311B)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321) 하사점(321B)에서 약간 벗어난 위치에 접촉되어 있다. 이때 상기 외측슬라이더캠(310)과 내측슬라이더캠(320)은 외측스프링(343) 및 내측스프링(341)에 의해 서로 간섭받지 않고 탄성지지되면서 외부에서 외력이 가해지지 않는 한 동일한 상태를 계속 유지하려는 경향을 갖는다. 그러므로 외력이 가해지지 않는 한 커버(200)의 열린 상태가 유지된다.
여기서 상기 액츄에이터캠(330)의 외측 캠프로파일(331)과 외측슬라이더캠(310)의 캠프로파일(311)간 접촉은 상기 액츄에이터캠(330)의 내측 캠프로파일(332)과 내측슬라이더캠(320)의 캠프로파일(321)간 접촉 위치의 반대편 위치에서 균형을 유지하면서 이루어진 것을 볼 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 예컨데 본 발명의 실시예에서는 주로 스윙타입의 휴대단말기를 염두한 것처럼 설명하였으나, 본 발명의 힌지모듈은 스윙타입의 휴대단말기뿐 아니라 슬라이드타입, 폴더타입 등 다양한 형태의 휴대단말기에 용이하게 채택될 수 있다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 더블캠 구조를 구비한 휴대단말 기의 커버 개폐용 힌지모듈 및 휴대단말기는 흔들림 없이 부드러우면서도 강하고 확실한 개폐동작이 이루어진다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 효과를 거두면서도 두께 증가가 없어 슬림화된 휴대단말기를 생산하는 데 유리하다.
또한, 본 발명은 스윙타입 휴대단말기 뿐만 아니라 폴더타입, 슬라이드타입 등 캠구조를 기반으로 하는 다양한 형태의 휴대단말기에 적용될 수 있다.

Claims (8)

  1. 메인본체에 대하여 커버가 개폐되는 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈로서,
    중앙에는 축방향으로 형성된 중공을 구비하고, 상기 중공 주변에는 원주방향을 따라 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 외측슬라이더캠과;
    상기 외측슬라이더캠의 중공 내에서 상기 외측슬라이더캠과는 별개로 축방향 진퇴 가능하게 탄성지지된 상태로 설치되고, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일과는 위상차를 두고 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 내측슬라이더캠과;
    상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일 및 상기 내측슬라이더캠의 캠프로파일과 각각 대응하여 접하는 하사점, 상사점 및 경사라인으로 형성된 외측 캠프로파일 및 내측 캠프로파일을 구비하고 상기 커버의 개폐에 따라 회전 가능하게 설치된 액츄에이터캠을 포함하여 구성되고,
    외력의 작용으로 커버의 개방 또는 폐쇄시, 상기 내측슬라이더캠의 상사점과 상기 액츄에이터캠의 상사점이 마주 접하는 순간을 천이시점으로 하여 천이시점 이전에는 작용하는 외력에 반하여 커버가 원래의 개폐상태를 유지하려는 방향으로 힘을 제공하고, 상기 천이시점 이후에는 작용하는 외력에 순응하여 커버가 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 힘을 제공하는 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측슬라이더캠의 탄성지지를 위해 상기 내측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주는 내측스프링을 구비한 것을 특징으로 하는 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 내측스프링의 외측을 감싸도록 설치되어, 상기 외측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주되 상기 내측스프링이 상기 내측슬라이더캠을 미는 힘보다 약한 힘으로 작용하는 외측스프링을 더 구비한 것을 특징으로 하는 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 외측슬라이더캠, 내측슬라이더캠 및 액츄에이터캠을 수용하는 수용공간을 구비한 원통형 모듈용 하우징을 더 구비하되, 상기 모듈용 하우징은 상기 수용공간을 갖고 일측면이 개구된 원통형 용기형태의 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 개구된 일측면을 덮으면서 상기 액츄에이터캠과 결합되어 함께 회전하는 하우징 커버로 이루어진 것을 특징으로 하는 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모듈용 하우징, 상기 내측슬라이더캠 및 액츄에어터캠의 중앙부를 축방향으로 관통하여 상기 모듈용 하우징에 지지된 상태로 상기 내측슬라이더캠의 진퇴 및 상기 액츄에이터 캠의 회전을 안내하는 가이드샤프트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 더블캠 구조를 구비한 휴대단말기의 커버 개폐용 힌지모듈.
  6. 휴대단말기에 대하여 커버가 스윙 개폐되는 휴대단말기에 있어서,
    메인본체와;
    상기 메인본체의 전면에 스윙 가능하게 설치되는 커버와;
    상기 메인본체에 대하여 커버가 스윙 개폐 가능하도록 상기 메인본체와 커버를 연결하는 커버 개폐용 힌지모듈을 포함하여 구성되고,
    상기 힌지모듈은, 중앙에는 축방향으로 형성된 중공을 구비하고, 상기 중공 주변에는 원주방향을 따라 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 외측슬라이더캠과;
    상기 외측슬라이더캠의 중공 내에서 상기 외측슬라이더캠과는 별개로 축방향 진퇴 가능하게 탄성지지되고, 상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일과는 위상차를 두고 상사점, 하사점 및 상사점과 하사점을 연결하는 경사라인으로 형성된 캠프로파일을 구비한 내측슬라이더캠과;
    상기 외측슬라이더캠의 캠프로파일 및 상기 내측슬라이더캠의 캠프로파일과 각각 대응하여 접하는 하사점, 상사점 및 경사라인으로 형성된 외측 캠프로파일 및 내측 캠프로파일을 구비하고 상기 커버의 개폐에 따라 회전 가능하게 설치된 액츄에이터캠을 포함하여,
    외력의 작용으로 커버의 개방 또는 폐쇄시, 상기 내측슬라이더캠의 상사점과 상기 액츄에이터캠의 상사점이 마주 접하는 순간을 천이시점으로 하여 천이시점 이전에는 작용하는 외력에 반하여 커버가 원래의 개폐상태를 유지하려는 방향으로 힘을 제공하고, 상기 천이시점 이후에는 작용하는 외력에 순응하여 커버가 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 힘을 제공하는 휴대단말기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 내측슬라이더캠의 탄성지지를 위해 상기 내측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주는 내측스프링을 구비하고,
    상기 내측스프링의 외측을 감싸도록 설치되어, 상기 외측슬라이더캠을 상기 액츄에이터캠이 위치한 방향으로 밀어주되 상기 내측스프링이 상기 내측슬라이더캠을 미는 힘보다 약한 힘으로 작용하는 외측스프링을 더 구비한 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 외측슬라이더캠, 내측슬라이더캠 및 액츄에이터캠을 수용하는 수용공간을 구비한 원통형 모듈용 하우징을 더 구비하되, 상기 모듈용 하우징은 상기 메인 본체에 고정된 상태로 상기 수용공간을 갖고 일측면이 개구된 원통형 용기형태의 하우징 몸체와, 상기 하우징 몸체의 개구된 일측면을 덮으면서 상기 커버 및 액츄에이터캠과 결합되어 함께 회전하는 하우징 커버로 이루어지고,
    상기 모듈용 하우징, 상기 내측슬라이더캠 및 액츄에어터캠을 관통하여 상기 모듈용 하우징에 지지된 상태로 상기 내측슬라이더캠의 진퇴 및 상기 액츄에이터 캠의 회전을 안내하는 가이드샤프트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기.
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