KR20100138238A - 휴대폰용 힌지 스프링 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬라이드 방식 휴대폰의 힌지모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 상세하게는 결합공이 형성된 슬라이드 플레이트와 결합공이 형성된 고정 플레이트 및 양 플레이트간 연계되어 개제되는 스프링 등의 탄성 수단을 포함하는 휴대폰의 힌지 모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 다수의 굴곡을 형성하며 탄성력을 확보하는 아크형상의 단일 선재 힌지 스프링을 구현하여 스프링 자체에서의 완충작용으로 뒤틀림을 방지하며 우수한 탄성력을 확보할 뿐 아니라, 전체 휴대폰 힌지 모듈 두께의 슬림화 및 불필요한 소요부품의 수를 줄여 조립작업이 용이하며, 나아가 제조단가를 저하시켜 생산성을 향상시킴을 특징으로 한다.

상기 특징을 갖는 본 발명은, 슬라이딩 방식의 휴대폰에 적용되는 슬라이드 힌지 모듈에 개제되게 되는 것으로, 결합공이 형성된 슬라이드 플레이트와 결합공이 형성된 고정 플레이트 사이에 양 플레이트간 연계하여 개제되어 슬라이드 플레이트가 일정 거리만큼의 구속된 이동경로로 활주할 수 있도록 조력하게 되며, 이를 위해 상기 본 발명 힌지 스프링은 양 단부에 결합 홀(10)이 형성되되, 그의 연장선으로 중심부가 볼록한 형태로 원호를 그리는 아크형상의 단일 선재로 형성된 힌지 스프링을 구현하도록 하며, 원호의 양단에서 일정거리 이격된 곳에 제 1굴곡부(20)가 형성된 아크를 형성하여 힌지 스프링 자체에서의 완충작용으로 뒤틀림을 방지하며 탄성력을 확보하도록 하는 구성을 갖는다.

상기 구성으로 구현되는 본 발명에 의하면, 간단한 구조로도 스프링의 탄성력을 강화시키면서 궁극적으로 휴대폰의 슬림화를 꾀하도록 하여 조립공정을 단순화하고 재료비를 절감하여 생산성을 높이는 장점이 있다.

또한, 탄성력을 높임으로써 슬라이드 방식의 휴대폰에 구현시 슬라이딩 운동에의 복원력을 높여 제품의 신뢰성을 증대시키는 효과가 있다.

휴대폰용 힌지, 슬라이드 힌지, 휴대폰 힌지 모듈, 스프링

Description

휴대폰용 힌지 스프링 { Hinge Spring for Mobile Phone }

본 발명은 슬라이드 방식 휴대폰의 힌지모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 상세하게는 결합공이 형성된 슬라이드 플레이트와 결합공이 형성된 고정 플레이트 및 양 플레이트간 연계되어 개제되는 스프링 등의 탄성 수단을 포함하는 휴대폰의 힌지 모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 굴곡을 형성하며 탄성력을 확보하는 아크형상의 단일 선재 힌지 스프링을 구현하여 스프링 자체에서의 완충작용으로 뒤틀림을 방지하며 우수한 탄성력을 확보할 뿐 아니라, 전체 휴대폰 힌지 모듈 두께의 슬림화 및 불필요한 소요부품의 수를 줄여 조립작업이 용이하며, 나아가 제조단가를 저하시켜 생산성을 향상시킴을 특징으로 한다.

빠르게 급변하는 현대사회는 외부에 위치한 상대방과의 통화를 위한 기본적인 기능을 위해 개발된 휴대용 무선단말기를 그 기본적인 기능 외에 사용자의 취향에 부합하는 다양한 부가적인 기능과 심미적인 디자인이 구현된 휴대폰을 개발하여계속적으로 출시하고 있다.

상기 현대인들의 요구에 부합하기 위한 휴대폰들은 외형이나 작동방식에 따라 다양하게 분류되어 지는데, 일반적으로 플립 방식(flip type), 폴더 방식(folder type), 슬라이딩 방식(sliding type)으로 구분될 수 있다.

예전에는 상기 다양한 방식의 휴대폰 중 폴더 방식의 휴대폰이 보편적으로 사용되어 온 바, 이는 폴더 방식의 휴대폰이 디스플레이 장치로 와이드 엘씨디 모듈을 채택할 만큼 공간적인 여유가 충분하며 반으로 접어서 휴대화할 수 있기 때문이었으나, 근래에는 상기의 장점을 모두 취득하면서도 더욱 슬림화를 꾀하고, 형태 및 디자인에 많은 변화를 줄 수 있으며 또한 사용자의 다양한 기호에 부응할 수 있는 슬라이딩 방식의 휴대폰이 많이 사용되고 있다.

상기 슬라이딩 방식의 휴대폰은 2개의 슬라이딩 플레이트를 상호 겹쳐 배치하고, 슬라이딩 플레이트 각각에 디스플레이부 및 키 입력부가 같은 방향으로 배치되게 되는 것으로, 일반적인 슬라이딩 방식의 휴대폰의 작동은 전방의 슬라이딩 플레이트를 상대적으로 이동시켜 후면에 가려진 디스플레이부 또는 키 입력부를 노출시키거나, 반대로 키 입력부가 형성된 전방의 슬라이딩 플레이트를 아래로 하강시켜 후방의 슬라이딩 플레이트에 형성된 디스플레이부를 노출시킬 수 있는 구조로 되어 작동되게 된다.

한편, 상기 슬라이딩 방식의 휴대폰은 상하로 겹쳐지는 2개의 슬라이딩 플레 이트로 이루어지는 바, 하나의 플레이트는 다른 하나의 플레이트에 슬라이딩 가능하도록 고정되어 하나의 플레이트의 일방향 축상에서 활주하는 슬라이딩 플레이트와 상기 슬라이딩 플레이트가 활주할 수 있도록 슬라이드 가이드를 제공하여 일정 거리만큼 구속시켜 활주할 수 있도록 하는 고정 플레이트로 구성되며, 상기 슬라이딩 플레이트와 고정 플레이트 사이에는 양 플레이트를 연결하고 슬라이딩 플레이트가 일정 거리만큼의 구속된 이동경로로 활주할 수 있도록 조력하는 힌지장치가 개제되게 되어, 휴대폰의 슬라이딩이 유리하도록 한 힌지모듈이 제시되고 있다.

또한, 상기 구성을 갖는 슬라이딩 방식의 휴대폰은 메인 바디가 되는 고정 플레이트를 기준으로 하여, 슬라이드 플레이트가 상기 고정 플레이트 길이의 약 1/2까지 하측 또는 상측으로 슬라이딩하여 개방되는 상태로 구성될 수 있다.

상기 구성에서 착안하여 현재 제시되어 있는 종래의 슬라이딩 방식의 휴대폰을 도 1을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보면,

키패드가 정면 하부에 형성된 메인 파트(1), 액정표시장치가 장착된 슬라이드 파트(2)를 포함하여 구성되어, 슬라이드 파트(2)는 메인 파트(1)에 대해서 상하로 슬라이드 이동을 하며, 슬라이드 파트(2)의 이동을 통해 키패드를 개폐할 수 있고, 휴대폰의 기능을 활성화시킬 수 있게 되는 것으로, 상기 메인 파트(1) 및 슬라이드 파트(2) 사이로 슬라이드 모듈이 개제되어 슬라이드 파트(2)가 슬라이딩 할 수 있도록 한다.

상기 슬라이드 모듈은 레일 플레이트(3), 슬라이드 힌지(4) 및 토션 스프 링(S)으로 구성되어 레일 플레이트(3)는 슬라이드 파트(2)의 배면에 장착되며, 슬라이드 힌지(4)는 메인 파트(1)의 정면 상단부에 장착되는 것으로 슬라이드 힌지(4)는 레일 플레이트(3)의 양 측면과 결속되어 레일 플레이트(3)의 상하 이동을 안내할 수 있다.

이를 위해 레일 플레이트(3)의 양 측면에는 상하 길이 방향으로 형성된 레일이 제공되며, 슬라이드 힌지(4)의 내부 측면에는 레일에 대응하는 홈 또는 홀이 형성되어 레일 및 홈이 활주 가능한 상태로 결속되어 있기 때문에 슬라이드 파트(2)는 메인 파트(1)에 대해 정해진 경로를 따라 슬라이드 이동을 할 수가 있으며, 상기 레일 플레이트(3) 및 슬라이드 힌지(4) 사이로 토션 스프링(S)이 개제되게 된다.

한편, 상기 토션 스프링(S)은 금속 와이어를 성형하여 형성되며, 작은 직경을 갖는 원통 와이어로 형성되어 중앙의 코일부 및 코일부의 양단으로부터 각각 레일 플레이트(3) 및 슬라이드 힌지(4)로 연장되는 와이어 연결부를 포함하여 와이어 연결부 가운데 일단은 코일부의 중심으로부터 연장되어 형성되게 되는 바, 이는 단면상 2개의 와이어가 상하로 겹치는 구조가 형성되는 것으로 단일 선재의 스프링 두께의 2배 두께를 가지는 와이어가 형성되게 되는 것으로, 통상 휴대폰에 사용되는 토션 스프링이 약 0.5mm 직경을 갖는 것에 비추어 상술한 구조의 힌지 모듈의 채용은 1.0mm 이상의 높이를 갖는 플레이트 공간이 제공되어야 한다.

때문에, 상술한 종래의 힌지 모듈은 궁극적으로 휴대폰의 두께가 증대될 수 밖에 없어, 이를 현대사회에서 요구되는 슬림화된 슬라이드 폰에 적용하기에는 문 제점이 있었다.

또한, 상기의 종래 힌지 모듈은 기능을 정상적으로 수행해내기 위한 스프링의 구성이 매우 복잡하고 전체 모듈의 두께가 두꺼워짐은 물론이거니와, 실질적으로 휴대폰 제품에 적용될 경우에는 스트로크의 길이가 제한적이어서 폭넓게 사용되지 못하는 폐단이 있었으며, 또한 코일 형상으로 가공하여 휴대폰 힌지 모듈에 적용함으로써 수명 테스트시 스프링에 가해지는 반복적인 스트레스를 분산하지 못하여 단선의 원인이 되는 치명적인 문제가 발생하고, 그 구조적인 특성상 평형을 유지하면서 작동하기 어려운 문제점이 있었다.

하여, 요구 탄성력을 획득함과 동시에 상기의 문제점을 하기 위해 제시된 바 있는 등록특허 제10-0753884호에 의하면, 슬라이드 플레이트 및 메인 플레이트를 기준으로 일정 변곡점을 중심으로 단말기의 슬라이드 바디를 개방 또는 폐쇄되는 방향으로 지속적으로 가압하기 위한 수단으로 동일하게 선재 스프링이 사용되는바, 적용 선재 스프링은 합성수지 혹은, 바람직하게는 일정 금속성 선재 타입으로 형성하되, 다수의 단위 선재를 적층시킴으로써 가압력 조절을 도모할 수 있게 하는 힌지 모듈이 제시되어 있다.

그러나, 상기 힌지 모듈은 선재 스프링을 단층의 구조를 가지도록 형성하여 스프링이 2겹으로 겹쳐지는 부분이 없어 힌지 장치의 두께를 보다 얇게 제조할 수 있는 장점은 있으나, 그에 상응하는 탄성력을 구하기 위해 다수의 단위 선재를 적층하여 이루어지는 것으로 이는 제조공정 및 제조단가 면에서 불리하게 작용하는 요인으로 상기 구성의 힌지 모듈 또한 최적의 해결방안이 마련되지 못하고 있는 실정이었다.

요컨데, 모듈의 두께를 최소화하여 시대요구에 부흥하는 슬림화한 휴대폰을 구현하면서도, 슬라이드 운동에의 복원력이 뛰어나며 우수한 슬라이딩 성능을 유지할 수 있는 힌지 모듈의 마련이 시급한 실정이었다.

하여, 상기 본 발명은 부품의 수를 줄이며 재료비를 절감하고 조립공정을 단순화 함과 동시에 간단한 구성으로 휴대폰 힌지 모듈의 우수한 탄성력을 확보할 수 있는 슬라이드 방식의 휴대폰 힌지모듈에 적용되는 휴대폰 힌지 스프링을 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 슬라이딩 방식의 휴대폰에 적용되는 슬라이드 힌지 모듈에 개제되게 되는 것으로, 결합공이 형성된 슬라이드 플레이트와 결합공이 형성된 고정 플레이트 사이에 양 플레이트간 연계하여 개제되어 슬라이드 플레이트가 일정 거리만큼의 구속된 이동경로로 활주할 수 있도록 조력하게 되며, 이를 위해 상기 본 발명 힌지 스프링은 양 단부에 결합 홀(10)이 형성되되, 그의 연장선으로 중심부가 볼록한 형태로 원호를 그리는 아크형상의 단일 선재로 형성된 힌지 스프링을 구현하도록 하며, 원호의 양단에서 일정거리 이격된 곳에 제 1굴곡부(20)가 형성된 아크를 형성하여 힌지 스프링 자체에서의 완충작용으로 뒤틀 림을 방지하며 탄성력을 확보하도록 하는 구성을 갖는다.

상기 구성으로 구현되는 본 발명에 의하면, 간단한 구조로도 스프링의 탄성력을 강화시키면서 궁극적으로 휴대폰의 슬림화를 꾀하도록 하여 조립공정을 단순화하고 재료비를 절감하여 생산성을 높이는 장점이 있다.

또한, 탄성력을 높임으로써 슬라이드 방식의 휴대폰에 구현시 슬라이딩 운동에의 복원력을 높여 제품의 신뢰성을 증대시키는 효과가 있다.

본 발명은 슬라이드 방식 휴대폰의 힌지모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 상세하게는 결합공이 형성된 슬라이드 플레이트와 결합공이 형성된 고정 플레이트 및 양 플레이트간 연계되어 개제되는 스프링 등의 탄성 수단을 포함하는 휴대폰의 힌지 모듈에 적용되는 힌지 스프링에 관한 것으로, 우수한 탄성력을 획득하도록 굴곡을 형성하며 탄성력을 확보하는 아크형상의 단일 선재 힌지 스프링을 구현하여 스프링 자체에서의 완충작용으로 뒤틀림을 방지하며 우수한 탄성력을 확보할 뿐 아니라, 전체 휴대폰 힌지 모듈 두께의 슬림화 및 불필요한 소요부품의 수를 줄여 조립작업이 용이하며, 나아가 제조단가를 저하시켜 생산성을 향상시킴을 특징으로 한다.

상기 특징을 갖는 본 발명은 슬라이드 플레이트와 고정 플레이트 사이에 양 플레이트간 연계하여 개제되어 슬라이드 플레이트가 일정 거리만큼의 구속된 이동경로를 활주할 수 있도록 조력하게 되며, 이를 위한 구성으로 양 단부에 결합 홀(10)이 형성되되, 그의 연장선으로 중심부가 볼록한 형태로 원호를 그리는 아크형상의 단일 선재로 형성된 힌지 스프링을 구현하도록 하며, 원호의 양단에서 일정거리 이격된 곳에 제 1굴곡부(20)가 형성된 아크를 형성하여 힌지 스프링 자체에서의 완충작용이 이루어질 수 있게 한다.

상기 구성의 본 발명 힌지 스프링은 권리범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능한 바, 이하 첨부된 도면을 통해 상세히 살펴보면,

도 1 및 도 2는 종래의 슬라이딩 방식의 휴대 단말기의 힌지 모듈을 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명 힌지 스프링을 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 발명 힌지 스프링의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 5a ~ 5b는 본 발명 힌지 스프링이 휴대폰 힌지 모듈에 결합되어 작동되는 상태를 나타내는 사용상태도이고, 도 6a ~ 도 6b은 본 발명의 또 다른 실시태양을 나타내는 사용상태도로,

본 발명 힌지 스프링은 스테인리스 스틸(SUS) 재질로 형성되되, 단면이 약 0.4 ~ 0.6mm 정도의 폭을 갖도록 형성되게 된다.

상기 스프링의 양 단부는 일부 개구된 원형의 결합 홀(10)을 구비하여 한 쌍 의 롤러(7)가 끼움 결합될 수 있도록 구성되는 것으로, 첨부도면 5a 및 첨부도면 5b를 참조하여 살펴보면 상기 하나의 롤러(7)는 슬라이드 플레이트의 결합공(6a)에 고정되게 되며, 다른 하나의 롤러는 고정 플레이트의 결합공(5a)에 결합되어 마련된 레일에 경로가 구속되어 두 방향으로 이동되게 되는 것이다.

한편, 상기 힌지 스프링(S)은 단층으로 구현하되 충분한 탄성력을 제공하도록 하기 위해 원호 형상의 아크 탄성부를 갖는 선재 와이어에서 굴곡을 형성시켜 휴대폰의 슬라이드 작동시 스프링에 가해질 수 있는 스트레스를 분산시키도록 한다.

상기 원호 형상의 아크 탄성부는 와이어의 양 단부에 형성된 결합 홀(10)에 연장되어 형성되는 것으로, 상부가 볼록한 직경이 50 ~ 60mm인 원호의 형상을 갖되, 상기 원호는 굴곡을 형성하며 탄성력을 확보하는 바,

한 쌍의 결합 홀(10)의 상측에 원호의 양 단부에서 일정거리 이격된 위치에 형성되는 한 쌍의 제 1굴곡부(20)로 구성되는 굴곡을 원호에 형성시켜 스프링의 완충작용을 하도록 하여 스프링에 가해지는 스트레스를 분산시키도록 구성된다.

한편, 상기 원호에는 원호상에 형성되는 한 쌍의 제 1굴곡부(20) 이외에 제 1굴곡부(20)의 내측 이격된 원호상에 한 쌍의 제 2굴곡부(30)가 부가적으로 형성될 수 있는 바, 이는 탄성력 확보를 위해 굴곡부를 갖는 원호의 형상을 발명의 요지로 하는 본원 발명의 권리범위를 벗어나지 않는 변형실시로 봄이 바람직하다.

하여, 상기 제 2굴곡부(30)가 형성되는 가장 바람직한 실시예는 스프링의 길이방향 양단을 기준으로 스프링의 전체 길이가 30 ~ 35mm의 길이로 형성하되, 8 ~ 10mm의 폭을 가지도록 형성하며, 제 1굴곡부(20)는 결합 홀(10)의 상단에 2.8mm 직경을 갖는 한 쌍의 원호로 형성되되 스프링의 양단에서 중앙부로 5mm 이격된 위치에 한 쌍의 제 2굴곡부(30)가 형성되도록 하며, 결합 홀(10)은 힌지 모듈에 맞는 크기의 원형이면 무관하나, 3mm의 직경을 갖는 일부 개구된 원형으로 형성되도록 함이 가장 바람직한 구성이다.

상기 본 발명 힌지 스프링(S)이 휴대폰 힌지 모듈에 결합되어 슬라이드 휴대폰이 닫혀있을 경우 도 5a와 같은 상태로 재현될 수 있으며, 상기 도 5a 상태에 놓여있던 휴대폰을 개방하기 위하여 사용자가 슬라이드 플레이트를 상측으로 일정 위치까지 힘을 가하여 밀면, 본 발명의 힌지 스프링(S)은 압축되어 있다가 휴대폰을 완전히 개방할 시 복원되어 도 5b와 같은 상태가 되며, 사용자가 일정 부분까지 슬라이드 플레이트를 슬라이딩하여 밀어주고 나면 축소된 힌지 스프링이 작용하여 자체 탄성력으로 하여금 자동적으로 슬라이딩 되면서 휴대폰의 완전 개방이 구현되게 되며, 이는 상하부로 이동되는 슬라이드 방식 뿐 아니라 가로방향, 즉 좌우측으로 이동되는 슬라이드 방식의 휴대폰에 적용시에도 상기의 원리로 실시되게 된다.

한편, 또 다른 실시예로 상기 힌지 스프링은 휴대폰의 커버 중량이 무겁거나 탄성력의 강화가 요구될 경우 첨부도면 6a 및 첨부도면 6b에서와 같이 일층 우수한 탄성력을 확보하기 위해 하나의 스프링을 롤러에 더 결합시켜 탄성력을 부가시킬 수 있으며, 그 결합 형태는 아크의 볼록한 부분이 상측을 향하도록 동일방향으로 적층시키거나 서로 마주보도록 반대방향으로 결합시키는 등의 다양한 변형이 가능하며, 상기 변형은 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 실시 가능한 것으로 그러한 변형 실시는 본 발명 권리범위 안에 속함은 자명한 사실이라 하겠다.

도 1은 종래의 슬라이딩 방식의 휴대폰의 힌지 모듈을 나타낸 사시도

도 2는 종래의 슬라이딩 방식의 휴대폰의 힌지 스프링을 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명 힌지 스프링을 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명 힌지 스프링의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 5a ~ 5b는 본 발명 힌지 스프링이 휴대폰 모듈에 결합되어 작동되는 상태를 나타내는 사용상태도.

도 6a ~ 도 6b은 본 발명의 또 다른 실시태양을 나타내는 사용상태도.

[ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ]

1 : 메인 파트 2 : 슬라이트 파트

3 : 레일 플레이트 4 : 슬라이드 힌지

5 : 고정 플레이트 5a : 고정 플레이트 결합공

6 : 슬라이드 플레이트 6a : 슬라이드 플레이트 결합공

7 : 롤러 S : 힌지 스프링

10 : 결합 홀 20 : 제 1굴곡부

30 : 제 2굴곡부

Claims (2)

1. 하나의 결합공이 형성되되, 하나의 플레이트에 슬라이딩 가능하도록 고정되어 하나의 플레이트의 축상에서 활주하는 슬라이딩 플레이트와, 하나의 결합공이 형성되되, 상기 슬라이딩 플레이트가 활주할 수 있도록 레일이 형성되어 슬라이딩 플레이트를 일정 거리만큼 구속시켜 활주할 수 있도록 하는 고정 플레이트와, 슬라이딩 플레이트와 고정 플레이트 사이에 개제되어 양 플레이트를 연결하고 슬라이딩 플레이트에 소정의 복원력을 부여하는 힌지 스프링으로 구성되는 슬라이드 타입 휴대폰의 힌지 모듈에 적용되는 힌지 스프링에 있어서,

   직경이 50 ~ 60mm인 원호의 형상을 갖으며 양단에 한 쌍의 일부 개구된 원형의 개방 홀(10)이 형성된 단일의 선재로 형성되되, 상기 개방 홀(10)에 연장되어 개방 홀(10) 상단부에 형성되는 한 쌍의 제 1굴곡부(20)와, 제 1굴곡부(20)의 마주하는 양단으로 연장되어 형성된 원호로 이루어지는 휴대폰용 힌지 스프링.
2. 제 1항에 있어서, 제 1굴곡부(20)의 마주하는 양단으로 연장되어 형성된 원호의 양단부에서 일정간격 이격된 위치에 형성되는 한 쌍의 제 2굴곡부(30)를 갖는 휴대폰용 힌지 스프링.

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