KR20100001154A - 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는 휴대 단말기의 본체에 대하여 덮개를 기준 오픈 각도에서 360도 회전시킬 수 있는 것으로서, ⅰ)지지 브라켓을 통하여 소정의 간격을 두고 회전 가능하게 설치되며, 상기 덮개 및 본체 각각으로 양단이 조립되는 제1 및 제2 힌지축과, ⅱ) 상호 치합하며 제1 및 제2 힌지축에 각각 고정되게 설치되고, 한 쪽 끝단부에 제1 및 제2 회전캠이 각각 일체로 형성되는 제1 및 제2 기어와, ⅲ)상기 제1 및 제2 회전캠에 대응하여 제1 및 제2 힌지축에 길이 방향을 따라 각각 직선 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 이동캠과, ⅳ)상기 제1 및 제2 힌지축이 각각 관통하도록 설치되고, 제1 및 제2 이동캠을 각각 감싸면서 그 이동캠을 직선 이동 가능하게 지지하는 제1 및 제2 외통과, ⅴ)상기 제1 및 제2 외통의 내부에서 제1 및 제2 힌지축에 각각 설치되어 제1 및 제2 이동캠으로 탄발력을 각각 발휘하는 제1 및 제2 탄성부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2 기어는 서로 다른 치수(齒數)의 기엇니를 구비하며, 상기 각 이동캠은 상기 각 회전캠에 대응하여 경사 구간을 지닌 한 쌍의 캠돌기를 형성하고 그 경사 구간 사이에 소정 거리의 직선 구간을 갖는 캠 선도로서 이루어진다.

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Description

휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치 {HINGE TYPE COVER OPENING AND CLOSING DEVICE FOR MOBILE PHONE}

본 발명의 예시적인 실시예는 휴대용 단말기의 덮개 개폐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대 단말기의 본체에 대하여 덮개를 360도 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 고정된 위치가 아닌 장소에서 이동 중에 통신 및 방송 등의 서비스를 무선으로 이용하기 위해서는 휴대폰, PDA, 노트북, 및 DMB폰 등의 휴대 단말기가 많이 사용된다.

상기 휴대 단말기는 정보화 시대에 따른 생활의 편의성을 누리기 위해 없어서는 안 될 중요한 필수품 중의 한가지로 자리 잡고 있으며, 특히 휴대폰의 경우 초, 중, 고등학생과 노인 등에 이르기까지 보급 대상이 매우 광범위하다.

이러한 휴대 단말기에 있어서는 다양한 방식의 덮개 개폐장치를 적용하게 되는데, 그 덮개 개폐장치를 크게 나누면 힌지 방식, 슬라이딩 방식, 및 스윙 방식 등으로 구분할 수 있다.

이중에서 특히 힌지식 덮개 개폐장치는 제조가 용이하고 고장이 적으며 사용 이 편리하므로 휴대 단말기에 가장 많이 적용되는 방식 중의 하나이다.

종래 기술에 따른 힌지식 덮개 개폐장치는 휴대 단말기의 덮개와 본체 상단부에 연결되게 구성되어 본체에 대한 덮개의 개폐 동작이 이루어지도록 한다.

일반적인 휴대 단말기에 채용되는 종래 기술의 힌지식 덮개 개폐장치는 고정캠, 이동캠, 탄성부재 및 힌지축 등을 구성하여 이루어지는 바, 이들 구성 요소의 상호 작용으로서 덮개를 정해진 각도(대략 150~170)로 개방 또는 폐쇄할 수 있게 된다.

한편, 최근 들어서는 휴대 단말기의 디스플레이를 비교적 넓은 면적으로서 활용하기 위해 덮개를 본체에 대하여 360도로 회전시킬 수 있는 힌지식 덮개 개폐장치의 개발이 요구되고 있다.

그런데, 종래 기술에 따른 힌지식 덮개 개폐장치는 언급한 바 있는 고정캠 및 이동캠의 캠 구조상 덮개의 360도 회전이 불가능하다는 문제점을 내포하고 있다.

이는 고정캠과 이동캠의 서로 마주보는 면에 단순히 오르막 구간과 내리막 구간으로 이루어진 캠 선도를 지닌 캠면이 형성되므로, 일 예로서 덮개의 기준 오픈 각도가 150인 경우, 그 덮개가 210도로 회전하지 못하고 180도 만큼만 회전이 이루어지기 때문이다.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로서, 궁극적으로는 휴대 단말기의 본체에 대하여 덮개를 360도로 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 예시적인 실시예는 덮개의 폐쇄시 또는 360도 회전시 별도의 예압수단을 필요로 하지 않으면서 덮개와 본체에 대하여 소정 토크의 예압을 제공할 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치를 제공한다.

본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는 휴대 단말기의 본체에 대하여 덮개를 기준 오픈 각도에서 360도 회전시킬 수 있는 것으로서, ⅰ)지지 브라켓을 통하여 소정의 간격을 두고 회전 가능하게 설치되며, 상기 덮개 및 본체 각각으로 양단이 조립되는 제1 및 제2 힌지축과, ⅱ) 상호 치합하며 상기 제1 및 제2 힌지축에 각각 고정되게 설치되고, 한 쪽 끝단부에 제1 및 제2 회전캠이 각각 일체로 형성되는 제1 및 제2 기어와, ⅲ)상기 제1 및 제2 회전캠에 대응하여 상기 제1 및 제2 힌지축에 길이 방향을 따라 각각 직선 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 이동캠과, ⅳ)상기 제1 및 제2 힌지축이 각각 관통하도록 설치되고, 상기 제1 및 제2 이동캠을 각각 감싸면서 그 이동캠을 직선 이동 가능하게 지지하는 제1 및 제2 외통과, ⅴ)상기 제1 및 제2 외통의 내부에서 상기 제1 및 제2 힌지축에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 이동캠으로 탄발력을 각각 발휘하는 제1 및 제2 탄성부재를 포함하며, 상기 제1 및 제2 기어는 서로 다른 치수(齒數)의 기엇니를 구비하며, 상기 각 이동캠은 상기 각 회전캠에 대응하여 경사 구간을 지닌 한 쌍의 캠돌기를 형성하고 그 경사 구간 사이에 소정 거리의 직선 구간을 갖는 캠 선도로서 이루어진다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 상기 제1 이동캠은 시계 반대 방향을 기준으로 제1 및 제2 캠돌기를 형성할 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 상기 제2 이동캠은 시계 방향을 기준으로 제3 및 제4 캠돌기를 형성할 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는, 상기 덮개가 기준 오픈 각도로 오픈된 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 밀착되고, 상기 제2 회전캠이 상기 제3 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성될 수 있다.

이 경우 상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는 상기 덮개의 기준 오픈 각도를 150~170도로 유지하는 것이 바람직하다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는, 상기 덮개의 오픈 각도를 기준으로 상기 덮개를 폐쇄하는 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제1 캠돌기를 넘어 상기 직선 구간에서 상기 제2 캠돌기의 경사 구간에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하고, 상기 제2 회전캠이 상기 제3 캠돌기를 넘어 상기 제3 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성될 수 있다.

이 경우 상기 제1 회전캠은 상기 직선 구간에서 상기 제2 캠돌기의 경사 구간에 대하여 상기 덮개가 일정 각도로 회전할 수 있는 거리로서 떨어져 위치할 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는, 상기 덮개가 오픈 각도에서 360도로 회전하는 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제2 캠돌기를 넘어 상기 직선 구간에서 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하고, 상기 제2 회전캠이 상기 제4 캠돌기를 넘어 상기 제4 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성될 수 있다.

이 경우 상기 제1 회전캠은 상기 직선 구간에서 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 대하여 상기 덮개가 일정 각도로 회전할 수 있는 거리로서 떨어져 위치할 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는, 상기 한 쌍의 힌지축 양단 사이를 감싸는 상,하부 케이스를 더욱 포함할 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 상기 지지 브라켓은 볼트를 통하여 상기 하부 케이스에 고정되게 설치될 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 상기 각 힌지축의 양단부에는 상기 덮개 및 본체와 고정되는 고정편이 핀을 통하여 설치될 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 상기 지지 브라켓은 상기 각 힌지축이 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 한 쌍의 지지부와, 상기 각 지지부 사이에서 그 지지부에 일체로서 연결되는 연결부를 포함하여 이루어질 수 있다.

이 경우 상기 연결부에는 볼트가 체결될 수 있는 볼트 체결공이 형성될 수 있다.

상기 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는, 상기 각 외통과 이에 대응하는 상기 일측 지지부 사이에서 상기 각 힌지축의 축상에 결합되는 체결링이 구비될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 의하면, 휴대 단말기의 덮개 및 본체로 연결되는 각각의 힌지축에 전동체로서의 기어를 적용하고, 각 힌지축 상에 이동캠과 탄성부재 등을 구성하여 휴대 단말기의 덮개 본체에 대하여 360도 회전시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치는 휴대 단말기의 디스플레이를 비교적 넓은 면적으로서 활용하기를 원하는 소비자의 욕구를 충족시켜 당 업계에서의 경쟁적 우위를 확보할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 각 힌지축에 대한 기어의 치수를 서로 다르게 구성하고, 각 기어의 회전캠에 대응하는 이동캠의 캠 선도를 개선하여 덮개를 폐쇄하거나 360도 회전시 별도의 예압수단을 필요로 하지 않으면서 덮개 및 본체에 대하여 소정 토크의 예압을 제공할 수 있다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지식 덮개 개폐장치가 적용되는 휴대 단말기의 일 예를 도시한 도면이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지식 덮개 개폐장치(100)가 적용되는 휴대 단말기(1)로는 상하 회전 방식(당 업계에서는 통상적으로 "폴더 방식" 이라고도 한다)의 휴대폰을 예로 들 수 있다.

즉, 상기 휴대 단말기(1)는 키패드 등이 설치된 본체(3)로부터 디스플레이부 등이 설치된 덮개(5)를 본 실시예에 의한 힌지식 덮개 개폐장치(100)를 통하여 상하 방향으로 회전시킬 수 있는 구조로 이루어진다.

여기서, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지식 덮개 개폐장치(100)는 상기에서와 같은 휴대폰에 적용되는 것으로 반드시 한정되지 않고, PDA, PMP, DMB 등과 같은 휴대 단말기에 적용될 수도 있다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치의 구성을 도시한 분해 사시도이고, 도 3의 도 2의 결합 단면 구성도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치(100)는 휴대 단말기(1: 이하 도 1 참조)의 본체(3: 이하 도 1 참조)에 대한 덮개(5: 이하 도 1 참조)의 기준 오픈 각도(θ1)를 기준으로 덮개(5)를 2차 오픈 각도(θ2) 만큼 더 회전시켜 그 덮개(5)를 360도로 회전시킬 수 있는 구조로서 이루어진다.

상기에서, 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)는 150~170를 유지하는 것이 바람 직하다.

본 장치(100)는 이하에서 설명하는 각종 구성 요소들로서 이루어지는 바, 이 구성 요소들은 상,하부 케이스(5, 7) 내부에 모두 설치될 수 있다.

이러한 상,하부 케이스(5, 7)는 상기 구성 요소들을 감싸는 것으로, 상호 결착 및 분리 가능하게 구성되며, 상기 구성 요소들을 실질적으로 지지하기 위한 각종 홈, 돌기 등을 형성하고 있다.

상기에서와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치(100)는 제1 및 제2 힌지축(10, 20), 제1 및 제2 기어(30, 40), 제1 및 제2 이동캠(50, 60), 제1 및 제2 외통(70, 80), 제1 및 제2 탄성부재(91, 92)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 제1 힌지축(10)은 지지 브라켓(110)에 회전 가능하게 장착되며, 이의 양단부가 휴대 단말기(1)의 덮개(5)에 고정되게 설치된다.

그리고 상기 제2 힌지축(20)은 제1 힌지축(10)과 소정의 간격을 두고 지지 브라켓(110)에 회전 가능하게 장착되며, 이의 양단부가 휴대 단말기(1)의 본체(3)에 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 지지 브라켓(110)은 볼트(111)를 통하여 하부 케이스(7)에 고정된다.

이러한 지지 브라켓(110)은 각각의 힌지축(10, 20)이 삽입될 수 있는 삽입 구멍(113)이 형성된 한 쌍의 지지부(115)와, 각 지지부(115) 사이에서 그 지지부(115)에 일체로서 형성되는 연결부(117)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 연결부(117)에는 볼트(111)가 체결될 수 있는 볼트 체결공(119)이 형성되어 있다.

즉, 상기 지지 브라켓(110)은, 볼트(111)가 볼트 체결공(119)으로 체결되고, 하부 케이스(7)에 형성된 볼트 체결홈(8)으로 체결됨으로써, 하부 케이스(7)에 고정되게 설치된다.

이 경우 각 힌지축(10, 20)의 양단부를 휴대 단말기(1)의 덮개(5) 및 본체(3)에 각각 고정시키기 위해, 상기 양단부에는 휴대 단말기(1)의 덮개(5) 및 본체(3)에 고정되는 고정편(11)이 설치된다.

상기 각 고정편(11)은 고정핀(21)을 통하여 각 힌지축(10, 20)의 양단부에 고정된다.

본 실시예에서, 상기 제1 기어(30)는 제1 힌지축(10)에 고정되게 설치되며, 이의 한 쪽 끝단부에는 제1 회전캠(33)이 일체로 형성되어 있다.

그리고 상기 제2 기어(40)는 제1 기어(30)와 상호 치합하며 제2 힌지축(20)에 고정되게 설치되고, 이의 한 쪽 끝단부에는 제2 회전캠(43)이 일체로 형성되어 있다.

여기서, 상기 제1 회전캠(33) 및 제2 회전캠(43)에는 캠돌기를 각각 형성하고 있다.

따라서 상기한 제1 및 제2 기어(30, 40)에 의하여 언급한 바 있는 제1 힌지축(10) 및 제2 힌지축(20)은 회전하는 방향이 반대로 된다.

본 실시예에 의하면, 상기 제1 기어(30) 및 제2 기어(40)는 서로 다른 치수 (齒數)의 기엇니(35, 45)를 구비한다.

상기 제1 기어(30)는 N1 개의 기엇니(35)를 구비하며, 제2 기어(40)는 제1 기어(30)의 치수와 다른 N2 개의 기엇니(45)를 구비한다.

이에, 휴대 단말기(1)의 본체(3)에 대한 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)를 기준으로 그 덮개(5)를 폐쇄하거나 360도 회전하는 경우, 제1 및 제2 기어(30, 40)의 기어비(N2/N1)에 따른 제1 및 제2 힌지축(10, 20)의 회전 각도는 도 4에 도시된 바와 같다.

도 4에서, 상기 θ1은 언급한 바 있듯이 덮개(5)의 기준 오픈 각도를 나타내고, θ2는 덮개(5)의 2차 오픈 각도를 나타낸다.

그리고 상기 θ3은 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)에서 그 덮개(5)의 폐쇄시 제1 힌지축(10)의 제1 동작각을 나타내고, θ4는 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)에서 그 덮개(5)의 폐쇄시 제2 힌지축(20)의 제2 동작각을 나타낸다.

또한 상기 θ5는 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)에서 2차 오픈 각도(θ2) 회전시 제1 힌지축(10)의 제3 동작각을 나타내고, θ6은 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)에서 2차 오픈 각도(θ2) 회전시 제2 힌지축(20)의 제4 동작각을 나타낸다.

아울러, 상기 θ7은 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)에서 폐쇄 및 2차 오픈 각도(θ2) 회전시 본체(3) 및 덮개(5)에 소정의 토크의 예압을 제공하는 제2 힌지축(20)의 예압각을 의미한다.

이 경우 상기 예압이라 함은 덮개(5)가 기준 오픈 각도(θ1)에서 폐쇄되거나 2차 오픈 각도(θ2)로 회전된 경우, 덮개(5)가 일정한 각도로서 회전할 수 있을 정 도의 압력을 의미한다.

여기서, 상기 θ2는 360-θ1, θ3은 θ1-{θ1/(1+(N2/N1))}, θ4는 θ1/{1+(N2/N1)}, θ5는 θ2-{θ2/(1+(N2/N1))}, θ6은 θ2/{1+(N2/N1)}, θ7은 {180-(θ4+θ6)}/2를 만족한다.

따라서 제1 기어(30)의 N1을 16, 제2 기어(40)의 N2를 18 이라고 가정할 때, 제1 기어(30) 및 제2 기어(40)의 기어비(N2/N1)는 1:1.125를 만족한다.

그리고 θ1이 150 이라고 가정할 때, θ2는 210, θ3은 79.41, θ4는 70.59, θ5는 111.18, θ6은 98.82, θ7은 5를 만족한다.

본 실시예에서, 상기 제1 이동캠(50)은 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)에 대응하여 제1 힌지축(10)에 끼워져 그 힌지축(10)의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치된다.

이 경우 제1 이동캠(50)은 제1 회전캠(33)에 대응하여 시계 반대 방향을 따라 제1 및 제2 캠돌기(51, 52)를 형성하는 바, 제1 및 제2 캠돌기(51, 52)의 경사 구간(53, 54) 사이에 소정 거리의 직선 구간(55)을 갖는 캠 선도로 이루어진다(도 5A 참조).

그리고 상기 제2 이동캠(60)은 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)에 대응하여 제2 힌지축(20)에 끼워져 그 힌지축(20)의 길이 방향을 따라 직선 이동 가능하게 설치된다.

여기서, 상기 제2 이동캠(60)은 제2 회전캠(43)에 대응하여 시계 방향을 따라 제3 및 제4 캠돌기(63, 64)를 형성하는 바, 제3 및 제4 캠돌기(63, 64)의 경사 구간(65, 66) 사이에 소정 거리의 직선 구간(67)을 갖는 캠 선도로 이루어진다(도 5B 참조).

이와 같은 제1 이동캠(50) 및 제2 이동캠(60)의 캠 선도에 따른 본 장치(100)의 작동 메카니즘은 뒤에서 더욱 자세하게 설명하기로 한다.

본 실시예에서, 상기 제1 외통(70)은 제1 이동캠(50)을 감싸면서 그 이동캠(50)을 제1 힌지축(10)을 따라 직선 이동 가능하게 지지한다.

상기 제1 외통(70)은 일측 면이 개구된 상태로 그 개구를 통해 제1 이동캠(50)이 삽입 가능하게 이루어지며, 다른 일측 면으로 제1 힌지축(10)이 관통하도록 구성된다.

이 경우 제1 외통(70)의 다른 일측 면으로 관통된 제1 힌지축(10)의 축 상에는 체결링(71: 당 업계에서는 통상적으로 "E-ring" 이라고도 한다)이 결합되는 바, 상기 체결링(71)은 제1 외통(70)과 이에 대응하는 지지 브라켓(110)의 지지부(115) 사이에서 제1 힌지축(10)에 결합된다.

그리고 상기 제2 외통(80)은 제2 이동캠(60)을 감싸면서 그 이동캠(60)을 제2 힌지축(20)을 따라 직선 이동 가능하게 지지한다.

상기 제2 외통(80)은 일측면이 개구된 상태로 그 개구를 통해 제2 이동캠(60)이 삽입 가능하게 이루어지며, 다른 일측면으로 제2 힌지축(20)이 관통하도록 구성된다.

이 경우 제2 외통(80)의 다른 일측 면으로 관통된 제2 힌지축(20)의 축 상에는 체결링(81)이 결합되는 바, 이의 체결링(81) 결합 구조는 앞서 개시한 바와 같 다.

본 실시예에서, 상기 제1 탄성부재(91)는 제1 이동캠(50)이 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)에 밀착되도록 제1 이동캠(50)으로 탄발력을 발휘한다.

이러한 제1 탄성부재(91)는 압축 코일 스프링으로서 이루어지며, 제1 외통(70)의 내부에서 제1 힌지축(10)이 중심축선 상을 관통하도록 제1 힌지축(10)에 끼워져 설치된다.

그리고 상기 제2 탄성부재(92)는 제2 이동캠(60)이 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)에 밀착되도록 제2 이동캠(60)으로 탄발력을 발휘한다.

이러한 제2 탄성부재(92)는 상술한 바와 같은 압축 코일 스프링으로 이루어지며, 이의 결합 구조는 앞서 개시한 바와 같다.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치(100)의 작동 과정을 앞서 개시한 도면 하기의 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 실시예에서는 도 6에서와 같이 휴대 단말기(1)의 덮개(5)가 본체(3)로부터 기준 오픈 각도(θ1) 즉, 통화를 할 수 있는 각도로서 개방된 상태를 초기 시작점으로 설정한다.

여기서, 상기 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)은 제1 이동캠(50)에 있어 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)에 밀착된 상태에 있다(도 7A 참조).

또한, 상기 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)은 제2 이동캠(60)에 있어 제3 캠돌기(63)의 경사 구간(65)에 밀착된 상태에 있다(도 7B 참조).

즉, 상기 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)은 제1 캠돌기(51)의 접촉 위치에 해당하는 경사 길이 만큼 제1 이동캠(50)을 통하여 제1 탄성부재(91)를 가압한다.

그리고 상기 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)은 제3 캠돌기(63)의 접촉 위치에 해당하는 경사 길이 만큼 제2 이동캠(60)을 통하여 제2 탄성부재(92)를 가압한다.

따라서 제1 탄성부재(91)의 탄성 복원력이 제1 회전캠(33)을 통하여 제1 기어(30)로 작용하고, 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력이 제2 회전캠(43)을 통하여 제2 기어(40)로 작용하기 때문에, 휴대 단말기(1)의 본체(3) 및 덮개(5)는 이들의 오픈 방향으로 소정의 토크를 제공받게 된다.

이 상태에서, 도 8에서와 같이 덮개(5)의 기준 오픈 각도(θ1)를 기준으로 그 덮개(5)를 폐쇄(close)하는 경우, 제1 및 제2 기어(30, 40)의 기어비(N2/N1)에 의해서 제1 힌지축(10)은 제1 동작각(θ3) 만큼 회전하게 된다(도 4 참조).

그리고 제2 힌지축(20)은 제1 힌지축(10)의 회전 방향에 반대되는 방향으로 제2 동작각(θ4) 만큼 회전하게 된다(도 4 참조).

여기서, 상기 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)은 언급한 바 있는 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)을 넘어 직선 구간(55)에서 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하게 된다(도 9A 참조).

즉, 상기 제1 회전캠(33)은 제1 이동캠(50)의 직선 구간(55)에서 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)에 대하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 여유를 두고 떨어져 위치하게 된다.

그리고 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)은 제3 캠돌기(63)의 경사 구간(65)을 넘어 그 제3 캠돌기(63)의 경사 구간(65)에 밀착된다(도 9B 참조).

이 경우 제1 힌지축(10)이 회전함에 따라 제1 회전캠(33)은 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)을 따라서 정점으로 도달하는 순간까지 제1 이동캠(50)을 통해 제1 탄성부재(91)를 가압하게 된다.

그리고 제2 힌지축(20)이 회전함에 따라 제2 회전캠(43)은 제3 캠돌기(63)의 경사 구간(65)을 따라서 정점으로 도달하는 순간까지 제2 이동캠(60)을 통해 제2 탄성부재(92)를 가압하게 된다.

이에, 상기 제1 탄성부재(91)의 탄성 복원력이 제1 회전캠(33)을 통하여 제1 기어(30)로 작용하는 바, 제1 힌지축(10)은 제1 캠돌기(51)의 정점을 지나 경사 구간(53)을 따라 슬라이딩되면서 제1 탄성부재(91)의 탄성 복원력에 의해 자동으로 회전하게 된다.

그리고 상기 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력이 제2 회전캠(43)을 통하여 제2 기어(40)로 작용하는 바, 제2 힌지축(20)은 제2 회전캠(43)이 제3 캠돌기(63)의 정점을 지나 경사 구간(65)을 따라 슬라이딩되면서 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력에 의해 자동으로 회전하게 된다.

또한 본 실시예에서는 휴대 단말기(1)의 덮개(5)가 완전히 폐쇄된 경우, 제1 회전캠(33)이 제1 이동캠(50)의 직선 구간(55)에서 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)에 대하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 떨어져 위치하고, 제2 회전캠(43)이 제3 캠돌기(63)의 경사 구간(65)에 밀착된 상태를 유지하게 되므로, 제2 회전캠(43)은 제3 캠돌기(63)의 접촉 위치에 해당하는 경사 길이 만큼 제2 이동캠(60)을 통하여 제2 탄성부재(92)를 가압하고 있는 상태에 있다.

따라서 상기 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력이 제2 회전캠(43)을 통하여 제2 기어(40)로 작용함과 동시에, 제1 회전캠(33)이 제1 이동캠(50)의 직선 구간(55)에서 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)에 대하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 떨어져 위치하기 때문에, 휴대 단말기(1)의 본체(3) 및 덮개(5)는 이들의 폐쇄 방향으로 소정의 토크의 예압을 제공받게 된다.

한편, 도 6에서와 같이 휴대 단말기(1)의 덮개(5)가 본체(3)로부터 기준 오픈 각도(θ1)로 개방된 상태에서, 본 실시예에서는 도 10에서와 같이 덮개(5)를 2차 오픈 각도(θ2) 만큼 더 회전시켜 360도의 개방 상태를 유지할 수 있다.

이 과정을 더욱 구체적으로 설명하면, 제1 및 제2 기어(30, 40)의 기어비(N2/N1)에 의해서 제1 힌지축(10)은 제3 동작각(θ5) 만큼 회전하게 된다(도 4 참조).

그리고 제2 힌지축(20)은 제1 힌지축(10)의 회전 방향과 반대되는 방향으로 제4 동작각(θ6) 만큼 회전하게 된다(도 4 참조).

여기서, 상기 제1 기어(30)의 제1 회전캠(33)은 도 9A를 기준으로 할 때, 제1 이동캠(50)에 있어 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)을 넘어 직선 구간(55)에서 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하게 된다(도 11A 참조).

즉, 제1 회전캠(33)은 상기 직선 구간(55)에서 제1 캠돌기(51)의 경사 구 간(53)에 대하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 여유를 두고 떨어져 위치하게 된다.

그리고 제2 기어(40)의 제2 회전캠(43)은 제2 이동캠(60)의 제4 캠돌기(64)의 경사 구간(66)을 넘어 그 경사 구간(66)에 밀착된다(도 11B 참조).

이 경우 제1 힌지축(10)이 회전함에 따라 제1 회전캠(33)은 제2 캠돌기(52)의 경사 구간(54)을 따라서 정점으로 도달하는 순간까지 제1 이동캠(50)을 통해 제1 탄성부재(91)를 가압하게 된다.

그리고 제2 힌지축(20)이 회전함에 따라 제2 회전캠(43)은 제4 캠돌기(64)의 경사 구간(66)을 따라서 정점으로 도달하는 순간까지 제2 이동캠(60)을 통해 제2 탄성부재(92)를 가압하게 된다.

이에, 상기 제1 탄성부재(91)의 탄성 복원력이 제1 회전캠(33)을 통하여 제1 기어(30)로 작용하고 있는 바, 제1 힌지축(10)은 제1 회전캠(33)이 제2 캠돌기(52)의 정점을 지나 경사 구간(54)을 따라 슬라이딩되면서 제1 탄성부재(91)의 탄성 복원력에 의해 자동으로 회전하게 된다.

그리고 상기 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력이 제2 회전캠(43)을 통하여 제2 기어(40)로 작용하고 있는 바, 제2 힌지축(20)은 제2 회전캠(43)이 제4 캠돌기(64)의 정점을 지나 경사 구간(66)을 따라 슬라이딩되면서 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력에 의해 자동으로 회전하게 된다.

또한 본 실시예에서는 휴대 단말기(1)의 덮개(5)가 360도로 완전히 반전된 경우, 제1 회전캠(33)이 직선 구간(55)에서 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)에 대 하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 떨어져 위치하고, 제2 회전캠(43)이 제4 캠돌기(64)의 경사 구간(66)에 밀착된 상태를 유지하게 되므로, 제2 회전캠(43)은 제4 캠돌기(64)의 접촉 위치에 해당하는 경사 길이 만큼 제2 이동캠(60)을 통하여 제2 탄성부재(92)를 가압하고 있는 상태에 있다.

따라서 상기 제2 탄성부재(92)의 탄성 복원력이 제2 회전캠(43)을 통하여 제2 기어(40)로 작용함과 동시에, 제1 회전캠(33)이 직선 구간(55)에서 제1 캠돌기(51)의 경사 구간(53)에 대하여 예압각(θ7)에 상응하는 거리로서 떨어져 위치하기 때문에, 휴대 단말기(1)의 본체(3) 및 덮개(5)는 360도 회전 방향으로 소정의 토크의 예압을 제공받게 된다.

이로써 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치(100)는 지금까지 설명한 바와 같은 기술적인 구성 및 작동 과정을 통하여 휴대 단말기(1)의 덮개(5)를 360도 회전시킬 수 있게 된다.

또한, 본 실시예에서는 한 쌍의 힌지축(10, 20)에 각각 적용되는 기어(30, 40)의 치수를 서로 다르게 구성하고, 각 기어(30, 40)의 회전캠(33, 43)에 대응하는 이동캠(50, 60)의 캠 선도를 개선하여 덮개(5)를 폐쇄하거나 360도 회전시 별도의 예압수단이 없이도 그 덮개(5) 및 본체(3)에 대하여 소정 토크의 예압을 제공할 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범 위에 속하는 것은 당연하다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.

도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 힌지식 덮개 개폐장치가 적용되는 휴대 단말기의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 3의 도 2의 결합 단면 구성도이다.

도 4는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 적용되는 기어 구조를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 적용되는 캠 선도를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개를 기준 오픈 각도로 개방한 상태를 도시한 도면이다.

도 7은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개를 기준 오픈 각도로 개방한 상태의 캠 선도를 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개를 완전히 닫은 상태를 도시한 도면이다.

도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개를 완전히 닫은 상태의 캠 선도를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개가 360도로 회전된 상태를 도시한 도면이다.

도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서, 휴대 단말기의 덮개가 360도로 회전된 상태의 캠 선도를 도시한 도면이다.

Claims (12)

1. 휴대 단말기의 본체에 대하여 덮개를 기준 오픈 각도에서 360도 회전시킬 수 있는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치에 있어서,

   지지 브라켓을 통하여 소정의 간격을 두고 회전 가능하게 설치되며, 상기 덮개 및 본체 각각으로 양단이 조립되는 제1 및 제2 힌지축;

   상호 치합하며 상기 제1 및 제2 힌지축에 각각 고정되게 설치되고, 한 쪽 끝단부에 제1 및 제2 회전캠이 각각 일체로 형성되는 제1 및 제2 기어;

   상기 제1 및 제2 회전캠에 대응하여 상기 제1 및 제2 힌지축에 길이 방향을 따라 각각 직선 이동 가능하게 설치되는 제1 및 제2 이동캠;

   상기 제1 및 제2 힌지축이 각각 관통하도록 설치되고, 상기 제1 및 제2 이동캠을 각각 감싸면서 그 이동캠을 직선 이동 가능하게 지지하는 제1 및 제2 외통; 및

   상기 제1 및 제2 외통의 내부에서 상기 제1 및 제2 힌지축에 각각 설치되어 상기 제1 및 제2 이동캠으로 탄발력을 각각 발휘하는 제1 및 제2 탄성부재

   를 포함하며,

   상기 제1 및 제2 기어는 서로 다른 치수(齒數)의 기엇니를 구비하며, 상기 각 이동캠은 상기 각 회전캠에 대응하여 경사 구간을 지닌 한 쌍의 캠돌기를 형성하고 그 경사 구간 사이에 소정 거리의 직선 구간을 갖는 캠 선도로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 제1 이동캠은 시계 반대 방향을 기준으로 제1 및 제2 캠돌기를 형성하며, 상기 제2 이동캠은 시계 방향을 기준으로 제3 및 제4 캠돌기를 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
3. 제2 항에 있어서,

   상기 덮개가 기준 오픈 각도로서 오픈된 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 밀착되고,

   상기 제2 회전캠이 상기 제3 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 덮개의 기준 오픈 각도를 150~170도로 유지하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
5. 제3 항에 있어서,

   상기 덮개의 오픈 각도를 기준으로 상기 덮개를 폐쇄하는 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제1 캠돌기를 넘어 상기 직선 구간에서 상기 제2 캠돌기의 경사 구간에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하고,

   상기 제2 회전캠이 상기 제3 캠돌기를 넘어 상기 제3 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
6. 제5 항에 있어서,

   상기 제1 회전캠은 상기 직선 구간에서 상기 제2 캠돌기의 경사 구간에 대하여 상기 덮개가 일정 각도로 회전할 수 있는 거리로서 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
7. 제3 항에 있어서,

   상기 덮개가 기준 오픈 각도에서 360도로 회전하는 경우, 상기 제1 회전캠이 상기 제2 캠돌기를 넘어 상기 직선 구간에서 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 대하여 일정 거리 떨어져서 위치하고,

   상기 제2 회전캠이 상기 제4 캠돌기를 넘어 상기 제4 캠돌기의 경사 구간에 밀착되게 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
8. 제7 항에 있어서,

   상기 제1 회전캠은 상기 직선 구간에서 상기 제1 캠돌기의 경사 구간에 대하여 상기 덮개가 일정 각도로 회전할 수 있는 거리로서 떨어져 위치하는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
9. 제1 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 힌지축 양단 사이를 감싸는 상,하부 케이스를 더욱 포함하며, 상기 지지 브라켓은 볼트를 통하여 상기 하부 케이스에 고정되게 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
10. 제1 항에 있어서,

    상기 각 힌지축의 양단부에는 상기 덮개 및 본체와 고정되는 고정편이 핀을 통하여 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
11. 제1 항에 있어서,

    상기 지지 브라켓은 상기 각 힌지축이 삽입될 수 있는 삽입 구멍이 형성된 한 쌍의 지지부와, 상기 각 지지부 사이에서 그 지지부에 일체로서 연결되는 연결부를 포함하여 이루어지며,

    상기 연결부에는 볼트가 체결될 수 있는 볼트 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.
12. 제11 항에 있어서,

    상기 각 외통과 이에 대응하는 상기 일측 지지부 사이에서 상기 각 힌지축의 축상에 결합되는 체결링이 구비되는 것을 특징으로 하는 휴대 단말기용 힌지식 덮개 개폐장치.

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