KR20090058614A - 회전 힌지 모듈과 이를 구비하는 휴대 단말기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로서, 특히 구조가 간단하며 이동 몸체가 양방향으로 스윙 회전되는 회전 힌지 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 이동 몸체를 상기 고정 몸체에 대해 스윙 회전시키는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈에 있어서, 이동 몸체에 고정되어 상기 이동 몸체와 일체로 회전 동작되고, 외주면에 상기 이동 몸체의 회전각을 설정하기 위한 다수 개의 정지홈이 형성되는 회전캠, 상기 회전캠의 중심 부분에 일단이 체결되는 회전축, 상기 고정 몸체에 체결되고, 상기 회전축의 타단이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되는 가이드 홀이 형성되는 고정판, 및 상기 고정판에 체결되어 상기 회전캠을 지지하는 가이드 핀을 포함하여 구성되는 회전 힌지 모듈과, 이를 구비하는 휴대 단말기를 제공한다.
이에 의하면, 이동 몸체를 양 방향으로 스윙 회전시킬 수 있으므로 사용자의 편의성이 증대된다는 이점이 있다. 또한, 최소한의 부품들로 회전 힌지 모듈을 구성할 수 있으므로, 제조 공정에서 조립에 소요되는 시간을 단축할 수 있다.
휴대 단말기, 캠, 스프링, 이동통신, 스윙, DMB, 양방향 회전

Description

회전 힌지 모듈과 이를 구비하는 휴대 단말기{Hinge module for swing and potable terminal having the same}
본 발명은 휴대 단말기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하며 양방향으로 이동 몸체를 스윙 회전시킬 수 있는 회전 힌지 모듈 및 이를 구비하는 휴대 단말기에 관한 것이다.
일반적으로 휴대 단말기란, 개인 휴대 단말기(Personal Mobile Communication Services Terminal), 개인용 디지털 단말기(Personal Digital Assistants: PDA), 스마트 폰(Smart Phone), 차세대 휴대 단말기(International Mobile Telecommunication 2000: IMT-2000), 및 무선 랜 단말기 등과 같이 개인이 휴대하면서 무선 통신 및 각종 응용 프로그램들을 이용한 다양한 기능을 이용할 수 있는 단말기를 지칭한다.
이러한 휴대 단말기는 꾸준한 발전으로 소형화 및 경량화를 이루었을 뿐만 아니라 mp3, 디지털 카메라, 네비게이션, 및 인터넷 접속 등의 다양한 기능을 겸비하게 되었다. 이에 따라 휴대 단말기는 복합 통신 단말기로 거듭나고 있으며, 이미 현대인의 필수품으로 자리잡고 있다.
이에 더하여, 최근의 휴대 단말기는 위성 또는 공중파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting; 디지털 멀티미디어 방송)의 수신 기능을 포함하는 추세에 있으며, 이에 따라 휴대 단말기의 디스플레이를 가로 방향으로 쉽게 개방할 수 있는 스윙형(swing type) 휴대 단말기가 다양하게 개발되고 있다.
종래의 스윙형 휴대 단말기는 이동 몸체가 한방향으로만 스윙 회전된다는 단점이 있다. 또한, 회전을 담당하는 회전 힌지 모듈이 매우 복잡한 구조로 구성된다. 이에 따라 부품수가 증가되므로 제작 원가가 증가된다는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 스윙형 휴대 단말기에 있어서 양방향으로 스윙 회전이 가능한 스윙형 휴대 단말기를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 보다 간단한 구조를 갖는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈을 제공하는 데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 휴대 단말기는 고정 몸체, 상기 고정 몸체에 연결되는 이동 몸체, 및 상기 고정 몸체에 스윙 회전이 가능하도록 상기 이동 몸체를 연결하는 회전 힌지 모듈을 포함하여 구성되며, 상기 회전 힌지 모듈은 상기 이동 몸체에 고정되어 상기 이동 몸체와 일체로 회전 동작되고, 외주면에 상기 이동 몸체의 회전각을 설정하기 위한 다수 개의 정지홈이 형성되는 회전캠, 원통의 형상으로 형성되며, 일단이 회전캠의 중심 부분에 체결되는 회전 축, 일면이 상기 고정 몸체에 체결되고, 내부에 상기 회전축의 타단이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되는 직선 형태의 가이드 홀이 형성되는 고정판, 및 상기 가이드 홀의 일단과 근접한 위치서 상기 고정판의 타면에 체결되며, 상기 회전캠의 외주면과 접하며 상기 회전캠을 지지하는 가이드 핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈은 휴대 단말기의 고정 몸체 및 이동 몸체 사이에 설치되어, 상기 이동 몸체를 상기 고정 몸체에 대해 스윙 회전시키는 휴 대 단말기의 회전 힌지 모듈로, 상기 이동 몸체에 고정되어 상기 이동 몸체와 일체로 회전 동작되고, 외주면에 상기 이동 몸체의 회전각을 설정하기 위한 다수 개의 정지홈이 형성되는 회전캠, 원통의 형상으로 형성되며 상기 회전캠의 중심 부분에 일단이 체결되는 회전축, 판 형태로 일면이 상기 고정 몸체에 체결되고, 상기 회전축의 타단이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되는 직선 형태의 가이드 홀이 형성되는 고정판, 및 상기 가이드 홀의 일단과 근접한 위치에서 상기 고정판의 타면에 상기 회전캠의 외주면과 접하며 상기 회전캠을 지지하는 가이드 핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 회전 힌지 모듈과 이를 구비하는 휴대 단말기는 회전캠의 외주면을 따라 이동 몸체가 양 방향으로 스윙 회전한다. 또한, 이동 몸체가 스윙 회전하며 고정 몸체로부터 회전될 때, 탄성 유닛의 탄성력을 통해 개폐 시 모두 반자동으로 동작한다. 따라서, 사용자의 편의성이 증대된다는 이점이 있다.
또한, 본 발명은 스윙 회전 시 이동 몸체의 회전축이 고정 몸체와 멀어지는 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 회전 시 이동 몸체의 꼭지점 부분이 고정 몸체와 접촉하는 문제를 해소할 수 있다.
더하여 최소한의 부품들로 회전 힌지 모듈을 구성하므로, 제조 공정에서 조립에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 부품 구입에 따른 비용을 최소화하는 효과가 있다.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 또한, 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성 요소들에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다.
마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 한편 이하의 설명에서 휴대 단말기는 기본적으로 스윙형 휴대 단말기를 지칭한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈을 갖는 휴대 단말기의 일반적인 형태와 스윙 회전된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기와 회전 힌지 모듈의 결합 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 탄성 유닛을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1a 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 고정 몸체(110), 이동 몸체(120), 및 회전 힌지 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
고정 몸체(110)는 사용자의 손에 의해 고정되며 회전되지 않는 부분으로, 휴대 단말기(100)에 숫자나 문자를 입력할 수 있는 키 입력부(113)와 배터리 등을 구비한다. 여기 키 입력부(113)는 숫자나 문자를 입력할 수 있는 문자 키와 다양한 명령의 입력 및 제어를 위한 기능 키를 포함할 수 있다.
이동 몸체(120)는 사용자의 조작에 따라 후술되는 회전 축(230)을 중심으로 하여 스윙 회전되는 부분으로, 휴대 단말기(100)의 디스플레이 수단(125; 예컨대, LCD)을 포함한다. 따라서, 본 발명에 따른 이동 몸체(120)는 회전 힌지 모듈(200)의 회전 축(230)을 통해 고정 몸체(110)에서 스윙 회전되도록 체결된다.
회전 힌지 모듈(200)은 이동 몸체(120)가 스윙 회전될 때, 탄성력을 제공하여 이동 몸체(120)를 반자동으로 스윙 회전시킨다. 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈(200)의 경우, 이동 몸체(120)를 양 방향(시계 방향, 반 시계 방향)으로 모두 스윙 회전시킬 수 있다. 이를 위해 회전 힌지 모듈(200)은 회전캠(220), 회전축(230), 고정판(210), 가이드 핀(214), 및 탄성 유닛(240)을 포함한다.
회전캠(220)은 이동 몸체(120)에 고정되어 이동 몸체(120)와 일체로 회전 동작된다. 회전캠(220)은 하트 형상으로 돌출되는 두 개의 돌출부(224)를 구비하며, 돌출부(224)의 사이에 기준 정지홈(226)이 형성된다. 또한 회전캠(220)은 기준 정 지홈(226)과 대향하는 위치에 이동 몸체(120)의 회전을 억제하는 걸림턱(225)이 형성되며, 두 개의 돌출부(224)와 걸림턱(225)이 연결되는 위치에는 각각 회전 정지홈(227)이 형성된다. 이처럼 본 실시예에 따른 회전캠(220)은 3개의 정지홈(1개의 기준 정지홈과 2개의 회전 정지홈)이 형성된다.
이처럼 회전캠(220)의 외주면에 형성되는 정지홈들은 후술되는 가이드 핀(214)을 통해 이동 몸체(120)의 회전각을 설정하기 위한 것이다. 기준 정지홈(226)은 도 1a와 같이 이동 몸체(120)가 스윙 회전되기 전인 기본 상태를 유지하기 위해 형성된다. 또한, 회전 정지홈(227)들은 이동 몸체(120)가 회전되는 범위를 90ㅀ로 유지 및 한정하기 위해 형성된다. 즉, 이동 몸체(120)가 스윙 회전되어 기준 상태에서 90ㅀ가 회전되면, 이동 몸체(120)는 회전캠(220)의 회전 정지홈(227)이 후술되는 가이드 핀(214)에 걸려 더 이상 회전되지 않게 된다.
또한 회전캠(220)의 중심 부분에는 관통 홀(222)이 형성되며, 관통 홀(222)의 형태를 따라 이동 몸체(120)의 회전 중심이 되는 회전축(230)이 체결된다. 회전축(230)은 일단이 회전캠(220)의 중심 부분 즉 관통 홀(222)에 고정 체결되고, 내부가 빈 원통의 형상으로 형성되는 몸통부(232)는 고정 몸체(110) 즉, 후술되는 고정판(210)의 가이드 홀(212)에 삽입된다. 또한, 회전축(230)의 타단은 삽입된 가이드 홀(212)로부터 분리되지 않도록 가이드 홀(212)의 폭보다 큰 직경을 갖는 링 형태의 걸림부(234)가 체결된다. 한편, 회전축(230)의 빈 내부와 관통 홀(222)은 고정 몸체(110)와 디스플레이 수단을 연결하는 신호선이나 연성 기판 등의 경로로 이용된다.
본 발명에 따른 이동 몸체(120)는 회전축(230)을 중심으로 하여 스윙 회전된다. 즉 회전축(230)의 중심이 이동 몸체(120)의 회전 중심이 된다. 따라서, 회전축(230)과, 회전축(230)이 체결되는 회전캠(220)의 관통 홀(225)은 이동 몸체(120)의 중심부에 정렬되어 체결된다.
고정판(210)은 일면이 고정 몸체(110)에 체결된다. 이때 고정판(210)과 고정 몸체(110)은 그 사이에 후술되는 탄성 유닛(240)이 위치할 수 있는 공간이 형성된다. 또한, 고정판(210)은 내부에 중심에 가이드 홀(212)이 형성된다.
가이드 홀(212)은 고정판(210)의 중심 부분에서 상방으로 길게 형성되는 직선형태의 홀(hole)로 형성된다. 이러한 가이드 홀(212)은 이동 몸체(120)가 회전 될 때 회전축(230)이 이동하는 공간으로 이용된다. 즉, 회전축(230)이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되며, 이에 따라 가이드 홀(212)은 회전축(230)이 용이하게 이동할 수 있도록 회전축(230)의 몸통부(232) 외경보다 크고, 걸림부(234)의 직경보다 작은 폭으로 형성된다.
가이드 핀(214)은 고정판(210)의 타면에 체결된다. 가이드 핀(214)은 고정판(210)의 중심 부분에 위치한 가이드 홀(212)의 일단과 근접한 위치에 체결된다. 즉 도 2와 같이 가이드 홀(212) 일단의 직하부에 체결되며, 가이드 홀(212)의 길이 방향과 동일한 직선상에 체결된다. 본 실시예에 따른 가이드 핀(214)은 막대 형상으로 일단이 고정판(210)에 체결되는 지지부(216)와, 지지부(216)의 타단에 체결되며, 지지부(216)와 접촉하는 회전캠(220)의 상부로 확장되어 회전캠(220)의 이탈을 방지하는 확장부(215)를 포함한다.
이러한 본 실시예에 따른 가이드 핀(214)은 지지부(216)의 측면이 항상 이동 몸체(120)에 체결된 회전캠(220)의 외주면과 접한다. 따라서 이동 몸체(120)가 스윙 회전될 때, 가이드 핀(214)은 회전캠(220)에 형성된 정지홈들(226, 227)에 걸리게 된다. 이로 인해 본 실시예에 따른 이동 몸체(120)는 스윙 회전이 일정한 반경(예컨대, 기준 상태에서 90ㅀ)으로 억제된다.
탄성 유닛(240)은 회전축(230)을 가이드 핀(214)이 위치한 방향으로 밀어내는 탄성력을 회전축(230)에 제공한다. 이를 위해 도 3a와 같이 탄성 유닛(240)은 고정 수단(242)에 의해 일단이 고정판(210)의 일면에 체결되고, 타단은 상기 회전축(230)에 체결된다.
이러한 탄성 유닛(240)에 의해 회전축(230)의 일단에 체결되는 회전캠(220)은 외주면이 가이드 핀(214)의 측면과 항상 탄성적으로 접촉하게 된다. 또한 외부에서 탄성 유닛(240)이 제공하는 탄성력보다 큰 힘을 회전캠(220)(즉 이동 몸체)에 가하는 경우, 이동 몸체(120) 및 이와 연결된 회전축(230)은 가이드 홀(212)을 따라 이동하게 된다. 본 실시예에서는 이러한 탄성 유닛(240)으로 도 3a와 같이 비틀림 스프링(Torsion spring)을 이용하는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 이에 한정되지 않으며, 도 3b와 같이 인장 스프링(244)을 이용하는 등 회전축(230)에 탄성력을 제공할 수 있다면 다양한 스프링(또는 탄성체 등)이 이용될 수 있다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈(200)을 구비한 휴대 단말기(100)의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기(100)의 스윙 회전 동작을 설명하기 위한 투시 평면도이다. 도 4a 내지 도 4e에서는 설명의 편의를 위해 가이드 핀(214)을 확장부(215)가 생략된 형태로 도시하였다. 또한, 이동 몸체(120)는 윤곽만을 표시하였으며 이동 몸체(120)에 고정 결합되어 함께 회전되는 회전캠(220)의 움직임을 중심으로 하여 도시하였다.
도 1 내지 도 4e를 참조하면, 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 기본 상태 즉, 이동 몸체(120)가 회전되기 이전의 상태에서 도 4a에 도시된 바와 같은 상태(도 1a에 도시된 상태)를 유지한다. 즉, 고정판(210)의 가이드 핀(214)이 회전캠(220)의 기준 정지홈(226)에 위치하게 되고, 회전축(230)은 가이드 홀(212)의 중간 지점에 위치하게 된다. 이러한 상태에서 탄성 유닛(240)은 가이드 핀(214)이 위치한 방향(A 방향)으로 회전축(230)에 탄성력을 제공하고 있다. 이에 따라 이동 몸체(120)는 A 방향으로 힘을 받게 된다. 그러나, 가이드 핀(214)이 회전캠(220)의 기준 정지홈(226)에 위치하여 이동 몸체(120)를 지지하고 있으므로, 회전축(230)은 이동되지 않고 고정된 상태를 유지하게 된다. 따라서 이동 몸체(120)는 외부에서 별도의 힘이 가해지지 않는 한 도 1a와 같은 고정된 상태를 유지하게 된다. 이처럼 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)는 기본 상태에서 탄성 유닛(240)의 탄성력과 회전캠(220) 및 가이드 핀(214)에 의해 이동 몸체(120)가 흔들림 없이 고정된다.
다음으로 사용자가 휴대 단말기(100)의 사용을 위해 이동 몸체(120) 힘을 가하게 되면, 이동 몸체(120)는 사용자의 힘에 의해 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전된다. 종래의 경우, 대부분 이동 몸체(120)가 시계 방향으로만 스윙 회전되었다. 그러나 본 발명의 경우, 이동 몸체(120)가 양 방향(시계 방향 또는 반 시계 방향)으로 모두 스윙 회전된다는 특징을 갖는다. 이하에서는 이동 몸체(120)가 시계 방향(B 방향)으로 스윙 회전되는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 그러나, 이러한 동작 과정은 이동 몸체(120)가 반 시계 방향으로 스윙 회전되는 경우에도 동일하게 적용된다.
이동 몸체(120)가 B 방향으로 회전함에 따라, 도 4b와 같이 이동 몸체(120)의 회전축(230)은 회전캠(220)의 돌출부(224)와 가이드 핀(214)에 의해 가이드 핀(214)으로부터 멀어지는 방향(K 방향)으로 이동하게 된다. 즉, 돌출부(224)의 돌출 부위와 가이드 핀(214)과 접하게 됨에 따라, 돌출부(224)가 돌출된 만큼 회전축(230)은 K 방향으로 이동하게 된다. 이에 따라 회전캠(220)에 체결된 이동 몸체(120)도 함께 K 방향으로 이동된다.
이처럼 회전축(230)이 가이드 핀(214)으로부터 멀어지는 방향으로 이동하게 되면, 회전축(230)에 탄성력을 제공하는 탄성 유닛(240)은 압축되어 수축하게 되고, 이에 탄성 유닛(240)은 보다 강한 탄성력을 회전축(230)에 제공하게 된다
이어서 도 4b의 상태에서 사용자가 계속적으로 이동 몸체(120)에 힘을 가하게 되면, 이동 몸체(120)는 계속 회전되어 도 4c와 같은 상태로 된다.
이동 몸체(120)가 도 4c에 도시된 상태가 되면, 가이드 핀(214)은 돌출부(224)의 P 지점에 위치하게 된다. P 지점은 회전캠(220) 상에서 회전축(230)으로부터 가장 먼 거리의 지점이다. 따라서 가이드 핀(214)이 P 지점에 위치하게 되는 경우, 가이드 핀(214)과 회전축(230) 사이의 거리는 최대가 된다. 이때, 회전축(230)은 가이드 홀(212) 내에서 가이드 핀(214)에 대해 가장 먼 위치 즉, 가이드 홀(212)의 타단까지 이동하게 된다. 또한 도 4c에 도시된 상태에서, 회전축(230)은 탄성력에 대항하는 방향으로 최대한 이동된 상태이므로, 탄성 유닛(240)은 최대로 압축된 상태이다. 따라서 탄성 유닛(240)은 회전축(230)으로 가장 강한 탄성력을 제공하게 된다.
본 발명에 따른 회전 힌지 모듈(200)은 탄성 유닛(240)에 의해 회전축(230)을 가이드 핀(214)이 위치한 방향으로 이동시키려는 힘이 반영구적으로 작용한다. 따라서, 본 발명에 따른 이동 몸체(120)는 항상 자신의 회전 중심인 회전축(230)이 가이드 핀(214)과 가까워질 수 있는 방향으로 회전하게 된다. 도 4c에 도시된 상태에서 사용자가 이동 몸체(120)를 B 방향(또는 C방향)으로 조금만 회전시키게 되면, 이동 몸체(120)는 회전축(230)이 가이드 핀(214)과 가까워지는 방향(L 방향)으로 회전캠(220)의 외주면을 따라 자동으로 회전하게 된다. 이와 함께, 회전축(230)은 가이드 핀(214)과 가까워지는 방향(L 방향)으로 이동하게 된다.
이러한 과정을 통해 이동 몸체(120)가 회전되면, 이동통신 단말기(100)는 4d 및 도 4e에 도시된 상태에 이르게 된다.
이동 몸체(120)가 도 3e의 상태로 완전히 회전하게 되면, 회전캠(220)의 회전 정지홈(227)에 가이드 핀(214)이 걸리게 된다. 이로 인하여 이동 몸체(120)는 더 이상 회전되지 않게 된다. 또한, 이러한 상태에서 사용자가 이동 몸체(120)에 힘을 더 가하더라도 또한 회전캠(220)에 형성된 걸림턱(225)으로 인하여 이동 몸체(120)는 더 이상 회전하지 않게 된다.
이와 같은 과정을 통해 이동 몸체(120)가 회전을 완료함에 따라, 이동 몸 체(120)의 디스플레이 수단은 도 1b(또는 도 4e)와 같이 가로 방향으로 위치된다. 이때, 이동 몸체(120)의 회전축(230)은 도 1a의 기본 상태와 다른 위치에 위치된다. 기본 상태인 도 4a의 경우, 전술하였듯이 회전축(230)은 가이드 홀(212)의 중간 지점에 위치하고 있으나, 이동 몸체(120)가 회전된 도 4e의 경우, 회전축(230)은 가이드 홀(212)의 일단인 최 하단에 위치하게 된다.
이상과 같은 과정을 통해 이동 몸체(120)가 스윙 회전되어 디스플레이 수단이 가로 방향으로 위치되면, 사용자는 이를 이용하여 DMB, 동영상 등을 용이하게 시청할 수 있다.
이어서, 사용자가 이동 몸체(120)를 다시 원위치 즉 기본 상태로 되돌리는 과정을 살펴보면 다음과 같다.
도 4e의 상태에서 사용자는 반대 방향 즉, 반 시계 방향(C 방향)으로 이동 몸체(120)에 힘을 가하면, 이동 몸체(120)는 회전캠(220)의 외주면을 따라 해당 방향으로 회전하게 된다. 이로 인하여 도 4c에 도시된 바와 같이, 회전축(230)은 가이드 핀(214)이 회전캠(220)의 P 지점에 위치될 때 까지 다시 가이드 핀(214)으로부터 멀어지는 방향(도 4a의 K 방향)으로 이동하게 된다. 이에 따라 탄성 유닛(240)은 수축되어 보다 강한 탄성력을 회전축(230)으로 제공하게 된다.
도 4c에 도시된 상태에서 이동 몸체(120)가 C 방향으로 더 회전되어 가이드 핀(214)이 회전캠(220)의 P 지점을 지나게 되면, 이동 몸체(120)는 사용자로부터 인가되는 힘이 없더라도, 탄성 유닛(240)의 탄성력에 의해 자동으로 회전하게 된다.
이처럼 이동 몸체(120)가 회전하는 과정에서 회전캠(220)의 기준 정지홈(226)이 가이드 핀(214)에 걸리게 되면, 이동 몸체(120)는 회전을 멈추게 되고, 휴대 단말기(100)는 도 4a에 도시된 기본 상태로 원위치 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈(200)과 이를 구비하는 휴대 단말기(100)는 회전캠(220)의 외주면을 따라 이동 몸체(120)가 양 방향으로 스윙 회전한다. 이처럼 이동 몸체(120)를 양 방향으로 스윙 회전시킬 수 있으므로 사용자의 편의성이 증대된다는 이점이 있다. 따라서 이러한 양 방향 회전에 대응하여 각각 다른 기능을 부여하는 것도 가능하다. 예를 들어 본 발명에 따른 휴대 단말기(100)가 DMB 시청 기능과 영상 촬영 기능을 구비한 경우, 이동 몸체(120)의 스윙 회전에 따라 다음과 같이 각 기능들이 수행될 수 있다. 사용자가 이동 몸체(120)를 시계 방향으로 스윙 회전시키는 경우, 휴대 단말기(100)는 DMB 기능을 자동으로 수행하여 곧바로 디스플레이 수단(125)에 방송 화면을 표시할 수 있다. 그리고, 사용자가 이동 몸체(100)를 반 시계 방향으로 스윙 회전시키는 경우, 휴대 단말기(100)는 영상 촬영 기능을 자동으로 수행하여 디스플레이 수단(125)에 프리뷰 영상을 표시할 수 있다.
이처럼 이동 몸체(120)의 스윙 회전에 따라 자동으로 수행되는 기능은 DMB 시청과 카메라 촬영 기능에 한정되지 않으며 사용자의 필요에 따라 사용자가 직접 원하는 기능을 설정하는 것이 바람직하다.
또한, 스윙형 휴대 단말기는 이동 몸체가 스윙 회전될 때 이동 몸체의 꼭지점 부분이 고정 몸체에 접하게 되는 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 종래에는 이 동 몸체가 고정 몸체보다 돌출되도록 형성하거나 이동 몸체의 하단부를 원호 형태로 형성하는 방법을 주로 이용하였다. 그러나, 본 발명의 경우, 스윙 회전 시 이동 몸체(120)의 회전 중심인 회전축(230)이 가이드 홀(212) 내에서 이동하게 된다. 즉, 회전 시 이동 몸체(120)가 고정 몸체(110)와 멀어지는 방향으로 이동하며 회전된다. 이에 따라 이동 몸체(120)의 하단부가 직선 형태로 형성되더라도 회전 시 꼭지점 부분이 고정 몸체(110)와 접촉하는 문제를 해소할 수 있다.
더하여 최소한의 부품들로 회전 힌지 모듈(200)을 구성하므로, 제조 공정에서 조립에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 부품 구입에 따른 비용을 최소화하는 효과가 있다.
한편, 전술된 실시예의 경우, 기준 정지홈(226)으로부터 이동 몸체(120)의 모서리까지의 수직 거리와 회전 정지홈(227)으로부터 이동 몸체(120) 모서리까지의 수직 거리가 다르게 형성된 경우를 예로 들어 설명하였다. 즉, 전술된 실시예의 휴대 단말기는 도 1a의 상태에서 이동 몸체(120)의 최 하단부와 고정 몸체(110)의 키 입력부(115) 최 상단이 매우 인접하게 위치된다. 그러나, 이동 몸체(120)가 스윙 회전된 도 1b를 보면, 이동 몸체(120)는 키 입력부(115)의 최 상단과 이격되어 위치되는 것을 알 수 있다. 이는 상기한 바와 같이 각 정지홈들로부터 이동 몸체(120) 모서리까지의 수직 거리가 각각 다르게 형성되었기 때문이다. 그러나 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 후술되는 다른 실시예와 같이 각 수직 거리들을 동일하게 형성하여 이동 몸체(120)가 키 입력부(115)의 최 상단과 이격되지 않도록 형성하는 것도 가능하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기를 개략적으로 나타내는 투시 평면도이다.
도 5a를 참조하면, 본 실시예에 따른 휴대 단말기(300)는 전술된 실시예의 휴대 단말기(300)와 동일한 구성 요소를 포함하나, 구성 요소의 크기 특히, 회전캠(420)의 크기에서 차이점을 갖는다. 따라서 각 구성 요소들은 전술된 실시예와 동일하게 결합 및 동작하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에서는 이동 몸체(320)가 고정 몸체(310)로부터 이격되는 것을 최소화하기 위해 각 정지홈들(426, 427)로부터 이동 몸체(320) 모서리까지의 수직 거리(S1, S2)를 모두 동일하게 형성한다. 이를 위해, 본 실시예에 따른 회전캠(420)은 도 5a에 도시된 바와 같이 그 크기가 전술된 실시예의 회전캠(420)보다 크게 형성된다. 즉, 회전캠(420)의 기준 정지홈(426)으로부터 이동 몸체(320) 모서리까지의 수직 거리(S1)와 회전캠(420)의 회전 정지홈(427)으로부터 이동 몸체(320) 모서리까지의 수직 거리(S2)가 동일한 거리로 형성되도록 회전캠(420)의 크기 및 형상이 형성된다.
또한, 본 실시예에 따른 회전캠(420)이 전술된 실시예보다 크게 형성됨으로 인하여, 회전축(430)과 돌출부(424) 간의 최대 거리(즉 회전축과 도 4c의 P 지점까지의 거리)도 전술된 실시예의 휴대 단말기(도 2의 100)보다 길게 형성된다. 이에 따라 고정판(410)에 형성되는 가이드 홀(412)의 길이도 전술된 실시예보다 길게 형성된다.
이처럼 회전캠(420)의 크기를 이용하여 각 정지홈들(426, 427)로부터 이동 몸체(320) 모서리까지의 수직 거리(S1, S2)를 모두 동일하게 형성하는 경우, 도 5b와 같이 이동 몸체(320)가 스윙 회전하더라도, 이동 몸체(320)는 항상 최 하단에 위치하는 변이 스윙 회전하기 전의 최 하단 변과 동일한 선상에 위치된다.
따라서, 본 실시예에 따른 휴대 단말기(300)는 이동 몸체(320)가 고정 몸체(310)의 키 입력부에서 이격되지 않고 항상 고정 몸체(310)와 인접하게 위치되므로 사용자에게 시각적으로 안정감을 주는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈과 이를 구비하는 휴대 단말기는 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어, 본 실시예들에서는 회전캠에 3개의 정지홈을 형성하여 이용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않으며, 돌출부의 외주면에 새로운 정지홈들을 더 형성하여 다양한 각도에서 이동 몸체가 정지되도록 형성하는 등 다양한 응용이 가능하다.
또한 본 실시예들에서는 바 형(Bar type)의 휴대 단말기에서 이동 몸체가 스윙 회전되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이 외에도 폴더형이나 슬라이드형의 휴대단말기에서 디스플레이 수단이 스윙 회전되도록 형성하는 등 다양한 형태의 휴대 단말기에 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예들에서는 회전 힌지 모듈이 휴대 단말기에 구비되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이 외에도 고정 몸체와 이로부터 스윙 회전되는 이동 몸체를 포함하는 장치라면 폭넓게 적용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 회전 힌지 모듈을 갖는 휴대 단말기의 일반적인 형태와 스윙 회전된 형태를 개략적으로 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 휴대 단말기와 회전 힌지 모듈의 결합 구조를 개략적으로 나타내는 분해 사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 탄성 유닛을 개략적으로 도시한 도면.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기의 스윙 회전 동작을 설명하기 위한 투시 평면도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대 단말기를 개략적으로 나타내는 투시 평면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100, 300 : 휴대 단말기 110, 310 : 고정 몸체
115 : 키 입력부 120, 320 : 이동 몸체
125 : 디스플레이 수단
200 : 회전 힌지 모듈 210 : 고정판
212, 412 : 가이드 홀 214, 414 : 가이드 핀
215 : 확장부 216 : 지지부
220, 420 : 회전캠 222 : 관통 홀
224, 424 : 돌출부 225 : 걸림턱
226, 426 : 기준 정지홈 227, 427 : 회전 정지홈
230, 430 : 회전축 232 : 몸통부
234 : 걸림부 240, 244 : 탄성 유닛
242 : 고정 수단

Claims (18)

  1. 고정 몸체,
    상기 고정 몸체에 연결되는 이동 몸체, 및
    상기 고정 몸체에 스윙 회전이 가능하도록 상기 이동 몸체를 연결하는 회전 힌지 모듈을 포함하여 구성되며,
    상기 회전 힌지 모듈은,
    상기 이동 몸체에 고정되어 상기 이동 몸체와 일체로 회전 동작되고, 외주면에 상기 이동 몸체의 회전각을 설정하기 위한 다수 개의 정지홈이 형성되는 회전캠,
    원통의 형상으로 형성되며, 일단이 회전캠의 중심 부분에 체결되는 회전 축,
    일면이 상기 고정 몸체에 체결되고, 내부에 상기 회전축의 타단이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되는 직선 형태의 가이드 홀이 형성되는 고정판, 및
    상기 가이드 홀의 일단과 근접한 위치서 상기 고정판의 타면에 체결되며, 상기 회전캠의 외주면과 접하며 상기 회전캠을 지지하는 가이드 핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    일단이 상기 고정판에 체결되고, 타단은 상기 회전축에 체결되어 상기 회전 축을 상기 가이드 핀이 위치한 방향으로 밀어내는 탄성 유닛을 더 포함하는 것을 특 징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 유닛이 제공하는 탄성력에 의해 상기 회전캠의 외주면이 상기 가이드 핀과 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 회전캠은,
    일측에 하트 형상으로 돌출되는 두 개의 돌출부 및
    상기 돌출부들과 대향하는 타측에 형성되어 상기 이동 몸체의 회전을 억제하는 걸림턱을 포함하여 구성되며,
    상기 두 개의 돌출부 사이에는 기준 정지홈이 형성되고, 각각의 상기 돌출부와 상기 걸림턱의 사이에는 회전 정지홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 각 정지홈들(기준 정지홈, 회전 정지홈)로부터 상기 이동 몸체의 모서리까지의 수직 거리는 모두 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 몸체는 시계 방향 및 반 시계 방향으로 스윙 회전되는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 이동 몸체가 회전되어 상기 회전캠 돌출부의 외주면이 상기 가이드 핀과 접함에 따라 상기 회전축은 상기 가이드 홀 내에서 상기 가이드 핀과 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동 몸체가 회전되는 범위는 상기 회전 정지홈들에 의해 90ㅀ로 한정되는 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  9. 제 2항에 있어서,
    상기 탄성 유닛은 비틀림 스프링(Torsion spring)인 것을 특징으로 하는 스윙형 휴대 단말기.
  10. 휴대 단말기의 고정 몸체 및 이동 몸체 사이에 설치되어, 상기 이동 몸체를 상기 고정 몸체에 대해 스윙 회전시키는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈에 있어서,
    상기 이동 몸체에 고정되어 상기 이동 몸체와 일체로 회전 동작되고, 외주면에 상기 이동 몸체의 회전각을 설정하기 위한 다수 개의 정지홈이 형성되는 회전 캠,
    원통의 형상으로 형성되며 상기 회전캠의 중심 부분에 일단이 체결되는 회전축,
    판 형태로 일면이 상기 고정 몸체에 체결되고, 상기 회전축의 타단이 삽입되어 이동 가능하도록 체결되는 직선 형태의 가이드 홀이 형성되는 고정판, 및
    상기 가이드 홀의 일단과 근접한 위치에서 상기 고정판의 타면에 상기 회전캠의 외주면과 접하며 상기 회전캠을 지지하는 가이드 핀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  11. 제 10 항에 있어서,
    일단이 상기 고정판에 체결되고, 타단은 상기 회전축에 체결되어 상기 회전 축을 상기 가이드 핀이 위치한 방향으로 밀어내는 탄성 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄성 유닛이 제공하는 탄성력에 의해 상기 회전캠의 외주면이 상기 가이드 핀과 탄성적으로 접촉하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 회전캠은,
    일측에 하트 형상으로 돌출되는 두 개의 돌출부 및
    상기 돌출부들과 대향하는 타측에 형성되어 상기 이동 몸체의 회전을 억제하는 걸림턱을 포함하여 구성되며,
    상기 두 개의 돌출부 사이에는 기준 정지홈이 형성되고, 각각의 상기 돌출부와 상기 걸림턱의 사이에는 회전 정지홈이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 각 정지홈들(기준 정지홈, 회전 정지홈)들로부터 상기 이동 몸체의 모서리까지의 수직 거리는 모두 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 몸체는 시계 방향 및 반시계 방향으로 스윙 회전되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 몸체가 회전되어 상기 회전캠 돌출부의 외주면이 상기 가이드 핀과 접함에 따라 상기 회전축은 상기 가이드 홀 내에서 상기 가이드 핀과 멀어지는 방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 이동 몸체가 회전되는 범위는 상기 회전 정지홈들에 의해 90ㅀ로 한정되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 탄성 유닛은 비틀림 스프링(Torsion spring)인 것을 특징으로 하는 휴대 단말기의 회전 힌지 모듈.
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