KR20110106878A

KR20110106878A - 슬라이드형 힌지 기구

Info

Publication number: KR20110106878A
Application number: KR1020117016155A
Authority: KR
Inventors: 기이치로 기타무라; 마사노리 사노; 사카에 히가노
Original assignee: 미쓰비시 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2008-12-26
Filing date: 2009-12-24
Publication date: 2011-09-29
Also published as: EP2372982A1; CN102265584B; KR101279243B1; EP2372982B1; EP2665241A1; JP2010154439A; WO2010074174A1; CN102265584A; EP2372982A4; JP4638937B2; EP2665241B1; US20110286162A1

Abstract

본 발명은, 슬라이드형 힌지의 슬라이드 가능 영역의 대략 중간에 제3 고정 위치를 부가하고, 제3 고정 위치로부터의 이탈을 N자극 및 S자극의 반발력과 스프링의 어시스트력의 합력으로 행하는 보다 절도있게 늦춰지고 당겨지는 가능한 개폐 동작과 중간 위치의 확보를 목적으로 한다.
슬라이드형 힌지가 적어도 탄성체와 자석을 가지며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 상대 이동을 가능하게 하는 동시에 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 완전히 닫힌 제1 고정 위치로부터 상기 제2 하우징을 완전히 열리게 하는 제2 고정 위치까지의 슬라이드 가능 영역에 대하여, 상기 제2 하우징이 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 일시적으로 고정되는 제3 고정 위치가 새로이 부가된 슬라이드형 힌지 기구이다.

Description

슬라이드형 힌지 기구{SLIDING HINGE MECHANISM}

본 발명은, 일반적으로 키보드 등의 조작부를 구비한 본체부와 화상을 표시하는 액정부로 이루어지는 휴대 전화기 등의 전자기기에 이용되는 힌지 기구에 관한 것이며, 본체부와 액정부가 서로 슬라이드 가능한 상태로 연접된 슬라이드형 기기에 사용되는 힌지 기구에 관한 것이다.

슬라이드형 전자기기, 예를 들면 휴대 전화기에 조립된 일반적인 슬라이드형 힌지 기구는, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 액정부(4)가 닫힌 제1 고정 위치로부터, 통화를 위해서 번호를 입력할 때, 메일 때문에 키보드 조작을 필요로 할 때, 혹은 카메라를 조작할 때 등에, 본체부를 한 손으로 유지하는 동시에 액정부를 같은 손의 특히 엄지를 사용하여 30∼50mm 정도 슬라이드시킴에 따라, 액정부가 열린 제2 고정 위치(도 5(b))로 하는 일련의 조작을 가능하게 하는 부품이다.

종래의 슬라이드형 힌지 기구의 동작은, 도 5(a), (b)에 도시한 바와 같이 슬라이드형 휴대 전화기(1)에서 키보드를 구비한 제1 하우징(3)에 대해서 액정부를 구비한 제2 하우징(2)을 닫은 상태의 제1 고정 위치[도 5(a)]로부터 밀어서 열려고 하면, 슬라이드 가능 영역의 거의 중간 지점에서는, 스프링의 반발력에 의한 흡입 토크에 의해서 닫히고자 하는 힘이 제2 하우징(2)에 작용하고, 중간 지점으로부터 계속해서 더 누르면 제2 하우징(2)에 자동적으로 개방하는 힘이 작용하여, 도 5(b)와 같은 완전히 열린 제2 고정 위치에 도달한다.

또한 반대로 액정부를 구비한 제2 하우징(2)을 손가락 혹은 손으로 제2 고정 위치로부터 닫히는 방향으로 되돌리는 경우는, 여는 경우와 반대의 동작이 된다. 이 때에 발생하는 토크는, 중간 지점까지는 제2 하우징(2)이 열리는 방향으로 작용하고, 중간 지점을 넘으면 자동적으로 닫히는 방향으로 작용한다.

여기서, 종래의 슬라이드형 힌지는, 동작 토크를 비틀림 토션 스프링이나 압축 스프링으로부터 발생하는 반발력(하중)을 어시스트력(assist force)으로서 이용하는 것이 대부분이다. 즉, 일반적으로, 스프링의 배치는 스프링의 한쪽을 제1 하우징(3)에 걸어멈춤하고, 다른 쪽을 제2 하우징(2)에 회전 가능한 상태로 걸어멈춤하여 사용하는 구성이다. 또한 슬라이드형 힌지에 사용되는 스프링은, 필요 충분한 어시스트력을 얻기 위해서, 그 형상, 개수, 하중에 연구가 필요하다.

종래의 슬라이드형 힌지 기구로서는, 예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2에 개시된 기구를 들 수 있다. 또한 최근, PDA나 스마트폰이라 불리는 가로로 긴 휴대 기기에 사용되는 슬라이드형 힌지도 알려져 있으며, 이러한 슬라이드형 힌지 기구가, 예를 들면, 특허문헌 3 등에 개시되어 있다. 또한 상기 특허문헌 3에는, 슬라이드형 힌지가 닫힌 상태 혹은 완전히 열린 위치에서만 키보드를 구비한 제1 하우징(3)과 제2 하우징(2)의 결합을 강하게 할 목적으로 비틀림 토션 스프링에 자석을 더 조합하여 사용한 기술도 개시되어 있다.

상기 특허문헌에는, 액정부를 구비한 제2 하우징(2)이 완전히 닫힌 상태 혹은 완전히 열린 상태의 어느 하나의 위치에서만 통화, 메일 등의 키보드 조작, 카메라 등의 조작을 행하는 기술이 개시되어 있으며, 액정부를 구비한 제2 하우징(2)이 슬라이드 가능 영역의 중간에 고정된 위치에서 통화 등을 행하는 것을 가능하게 하는 기술에 대한 개시는 없다.

또한, 어시스트력을 스프링 대신에 자석만의 구성으로 흡인 혹은 반발력을 얻는 기술이 알려져 있다. 이 기술을 개시하고 있는 문헌으로서는, 예를 들면, 특허문헌 4, 특허문헌 5, 특허문헌 6 등을 들 수 있다.

특허문헌 4에 개시된 기술은, 스프링을 사용하지 않는 자석만의 구성으로, 종형 휴대 전화기에서 제1 하우징(3)과 액정부를 구비한 제2 하우징(2)의 쌍방의 대면한 세로 방향의 양측을 따라서 N, S자극을 가진 막대 형상 자석을 최대 3세트 고정한 것이다. 제2 하우징(2)이 닫힌 상태의 위치, 중간 위치, 열린 상태의 위치의 3단계의 위치 설정은, 제2 하우징(2)에 고정된 3세트의 각 자석부 사이를 제1 하우징(3)에 고정된 1세트의 자석이 흡인하면서 차례로 이동함으로써 실현할 수 있도록 하고 있다. 이 예는, 슬라이드 길이의 전체 길이에 걸쳐 N, S자극이 교대로 착자(着磁)된 막대 형상 자석이 배치되어 있다. 이 방식은, 강력한 긴 자석을 배치하고 있으므로 누설 자속을 방지하는 쉴드(shield)가 기기의 오동작 방지나 인체에의 배려 면에서 필수적이다.

또한 특허문헌 5에는, 슬라이드 구동장치의 상하 하우징의 중앙부에 시트형상의 대형 자석을 대면 상태로 고착하고, 대면 자석이 서로 반발하도록 착자되어, 이 자석에 의한 반발로 슬라이드 구동장치의 상하 하우징이 양단부로 이동하는 어시스트력을 얻고 있다. 그러나 자석은 중앙부에 설치되어 있지만 상하 하우징이 슬라이드 도중의 중간 위치에서 자력에 의한 흡인으로 정지하는 기구는 개시되어 있지 않다.

특허문헌 6에는, 자극을 대향시켜 배치하여 자석 사이에 작용하는 척력으로 슬라이드부를 자기(磁氣) 부상에 의해 양단부로 이동시키는 것으로, 중간 위치의 정지 조치를 오히려 피한 구조이다.

미국공보2005/0113154호 일본 공표특허공보2008-501288호 일본 공개특허공보2008-113067호 국제 공개공보 WO2004/112267호 한국 (KR) 공보 10-2004-0095392호 일본 공개특허공보2008-170000호

본 발명은, 탄성체와 자석을 병용하여, 개폐 슬라이드형 힌지의 슬라이드 가능 영역의 대략 중간에 제3 고정 위치를 부가하여, 전자기기를 조작하기 위한 고정 위치를 마련하는 것을 목적으로 한다.

또한 제3 고정 위치를 새로이 자석 방식으로 설정한 슬라이드형 힌지의 움직임은, 닫힌 측과 열린 측을, 원칙적으로 탄성체의 반발력에 의한 어시스트력에 의해서, 제3 고정 위치의 유지는 NS자극의 흡인에 의해서, 또한 제3 고정 위치로부터의 이탈은 N자극 및 S자극의 반발력과 탄성체의 어시스트력의 합력으로 행하여, 스프링 단체를 이용한 기구보다도 보다 절도있게 늦춰지고 당겨지는 것이 가능한 개폐 동작과 중간 위치의 확보를 목적으로 한다.

종래의 슬라이드형 힌지에서의 비틀림 토션 스프링은, 슬라이드 가능 영역의 대략 중간 지점에서, 스프링의 하중 특성에서 보아 동작점 상에서 최대의 하중을 발생한다. 본 발명자는, 이 위치가 하중의 방향이 역전하는 천이점으로 인정하고, 이 천이점에 제3 고정 위치를 설정하는 것을 발견하였다.

본 발명의 힌지 기구는, 스프링의 반발력에 의해 슬라이드영역의 중간보다 앞에서는 하우징부를 자동적으로 닫히는 방향으로, 반대로 뒤쪽에서 자동적으로 완전히 열리는 방향의 힘이 발생하고, 거의 중간 위치에서는 스프링의 반발 하중이 최대로 동작 토크의 방향이 바뀌어 프리 스톱(free stop) 동작을 나타내는 천이점을 가지고 있다.

도 5에 도시한 바와 같이, 슬라이드형 휴대 전화기에서는, 상기의 천이점에서 토크가 발생하는 어시스트력은 제로가 되기 때문에, 제2 하우징의 움직임은, 정지(프리 스톱) 혹은 완만한 움직임이 된다. 실제의 휴대 전화기를 사용하면, 슬라이드 동작시의 사용자의 손가락에 걸리는 힘은 일련의 동작 중에서 밀어올리는 힘이 중간 위치까지는 무겁고, 중간 지점을 넘으면 가볍게 튀기듯이 느껴진다.

따라서, 본 발명자는, 상기의 천이점을 제3 고정 위치로 하고, 이러한 제3 고정 위치에서의 고정수단을 설정하는 것에 의해서, 휴대 기기의 이용 가능성을 대폭 향상시키는 것에 성공하였다.

구체적으로는, 본 발명은 이하의 구성을 채용하는 것에 의해서 상기 과제를 해결하였다.

(1)조작부를 구비한 제1 하우징과 화상을 표시하는 액정부를 구비한 제2 하우징을 슬라이드형 힌지에 의해서 연접한 슬라이드형 힌지 기구로서, 상기 슬라이드형 힌지가 적어도 탄성체와 자석을 가지며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 상대 이동을 가능하게 하는 동시에 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 완전하게 닫힌 제1 고정 위치로부터 상기 제2 하우징을 완전히 열리게 하는 제2 고정 위치까지의 슬라이드 가능 영역에 대하여, 상기 제2 하우징이 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 일시적으로 고정되는 제3 고정 위치가 새로이 부가되는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구이다.

본 발명에 이용되는 탄성체로서는, 슬라이드 액츄에이터를 구성할 수 있는 것이면, 어떤 탄성체를 이용하여도 좋다. 예를 들면, 중앙에 후프를 가진 비틀림 토션 스프링이나, 중앙의 후프가 생략된 토션 스프링, 혹은 압축이나 인장 코일 스프링 등을 들 수 있다.

(2)조작부를 구비한 제1 하우징과 화상을 표시하는 액정부를 구비한 제2 하우징을 슬라이드형 힌지에 의해서 연접한 슬라이드형 힌지 기구로서, 상기 슬라이드형 힌지가 적어도 탄성체와 자석을 가지며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 상대 이동을 가능하게 하는 동시에 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 제1 고정 위치로부터 제2 고정 위치까지 슬라이드 가능하고, 상기 슬라이드 가능 영역에 대하여, 상기 제2 하우징이 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 일시적으로 고정되는 제3 고정 위치가 새로이 부가되고, 상기 제3 고정 위치가 제1 하우징과 제2 하우징이 완전히 닫힌 위치인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.

(3)상기 탄성체로서는 토션 스프링을 사용하고, 상기 슬라이드형 힌지의 제1 하우징이 제1 하우징용 슬라이드 부재를, 제2 하우징이 제2 하우징용 슬라이드 부재를 가지며, 상기 제1 하우징용 슬라이드 부재와 제2 하우징용 슬라이드 부재의 각각에 상기 토션 스프링의 단부를 회전 가능하게 걸어멈춤시키고, 상기 제3 고정 위치를 상기 토션 스프링에 의한 반발력이 슬라이드 가능 영역에서 최대가 되는 위치로 설정하여, 상기 위치에 상기 제1 하우징용 슬라이드 부재와 제2 하우징용 슬라이드 부재에 대해서 서로 흡인력을 발휘하도록 N,S자극이 대면하여 배치된 자석을 설치한 것을 특징으로 하는 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 슬라이드형 힌지 기구이다.

(4)상기 자석은, 보자력(Hcj)이 800KA/m(10kOe) 이상이고, 장방체 형상으로서, 판두께 방향의 상하면에 N 및 S자극이 착자되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (3)중의 어느 한 항에 기재된 슬라이드형 힌지 기구이다. 여기서, 장방체 형상의 자석에서의 판두께는, 1mm 이하인 것이 바람직하다.

(5)상기 자석은, 제1 하우징 및 제2 하우징의 이동 방향에 대해서 직각으로 장방체의 자석을 대면하여 서로가 N자극 및 S자극을 갖도록 배치하고, 흡인력을 발휘하도록 구성한 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4)중의 어느 한 항에 기재된 슬라이드형 힌지 기구이다.

(6)상기 자석은, 제1 하우징 및 제2 하우징의 이동 방향에 대해서 직각으로 2개의 장방체 형상의 자석을 병렬로 배치하고, 그 2개의 자석 표면이 서로 N자극 및 S자극을 나타내는 배치로 하고, 상기 제1 하우징 및 제2 하우징에 배치된 상기 자석간에 N자극 및 S자극을 대면하여 배치하는 것에 의해서, 흡인력이 발휘되도록 한 것을 특징으로 하는 상기 (1) 내지 (4)중의 어느 한 항에 기재된 슬라이드형 힌지 기구이다.

본 발명은, 슬라이드형 휴대 기기의 액정부를 구비한 제2 하우징의 움직임을 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 새로이 고정시키는 것을 가능하게 하는 효과를 발휘한다. 또한 제2 하우징이 닫힌 상태의 위치, 중간 위치 및 열린 상태의 위치에서 각각 통화, 키보드, 카메라 등의 조작이 가능하게 되며, 또한 버튼이나 스위치 등의 배치나 설정에 대해서도 새로운 이용 형태의 가능성을 제공한다고 하는 효과를 발휘한다.

또한 중간의 제3 고정 위치를 제1 하우징(3)과 제2 하우징(2)이 닫힌 위치로 설정하는 것에 의해서, 하우징부를 상하로 여는 조작이 가능하게 되어, 새로운 이용 형태의 기종의 개발도 가능해진다.

본 발명은, 슬라이드 가능 영역에서의 중간 위치의 이용을 가능하게 하는 효과를, 탄성체와 자석을 병용함으로써 달성하고, 새로운 움직임이나 디자인 변형을 가능하게 한다.

[도 1] 실시형태 1에 관한 슬라이드형 힌지 기구를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
[도 2] 실시형태 2에 관한 슬라이드형 힌지 기구를 설명하기 위한 평면 개념도이다.
[도 3] 실시형태 3에 관한 슬라이드형 힌지 기구를 설명하기 위한 평면 개념도이다.
[도 4] 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구의 이동거리와 어시스트력을 설명하기 위한 개념도이다.
[도 5] 종래 및 본 발명에 관한 휴대 전화기를 도시한 사시도이다.도 5 (a) 및 (b)는 종래형의 슬라이드형 휴대 전화기를 도시하고, (c), (d) 및 (e)는 실시형태 3에 관한 슬라이드형 힌지 기구의 움직임의 일례를 도시한 도면이다.

본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구는, 스프링과 자석의 구성에 의해서 상하의 제1 하우징과 제2 하우징을 슬라이드 가능 영역의 도중에 있는 제3 고정 위치에서 확실하게 정지시키는 구성을 가진다.

제3 고정 위치에서 제1 하우징과 제2 하우징을 확실하게 정지시키기 위해서는, 특히 제3 고정 위치 부근에, 슬라이드 방향과 직각 방향으로 가로로 가늘고 긴 강력한 자석을 배치하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해서, 보다 절도있고 당겨지고 늦춰지는 클릭감이 있는 흡인 이동을 실현할 수 있다.

또한, 이러한 소정 위치에서는, 표면이 N자극 및 S자극에 각각 착자된 대면 자석을 이용하여, 자석간의 흡인력에 의해서 슬라이드 힌지의 상하 하우징을 유지하는 것이 가능하고, 손가락에 의한 밀어 올림이나 밀어 내림 조작에 의해서, 제3 고정 위치로부터 제1 혹은 제2 고정 위치로 제2 하우징을 이동시키는 것이 가능해진다.

또한 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구에서 사용되는 자석은, 보자력 (Hcj)이 800KA/m(10kOe) 이상인 것이 바람직하다. 예를 들면, 감자(減磁)되기 어려운 희토류 원소 자석이 바람직하다.

또한 상기 자석은, 절도있게 변화하는 움직임을 확보하기 위해서, 직방체 형상으로서, 박판이며 폭이 좁은 봉형상으로 판두께 방향의 상하면에 N자극과 S자극이 착자된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

또한 슬라이드 방향에 대하여 직각으로 배치하는 소형 자석은, 누설 자속을 방지하는 자기 쉴드 공법, 비용 면에서 유리하다.

다음에 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구에서의 이동거리(mm)와 어시스트력(N)의 관계를 설명한다. 도 4는 세로축에 어시스트력을, 가로축에 이동거리를 취했을 때의 그래프를 나타낸다. 도면 중에서, 슬라이드 가능 영역이 40mm, 스프링의 천이점이 중간의 20mm(원점), 어시스트력(N)에 대해서는 중간까지가 플러스이고 천이점 이상이 마이너스의 하중(N) 표기로 나타나고 있다.

종래의 슬라이드형 힌지 기구의 어시스트력 특성은, 도면 중에서 -20mm 위치에 닫히는 힘 E에 의하여 완전히 닫히는 제1 고정 위치를 가지며, +20mm 위치에 열리는 힘 F에 의하여 완전히 열리는 제2 고정 위치를 가진다. 슬라이드형 힌지는, E-0(원점)-F간을 슬라이드 이동하게 된다. 슬라이드형 힌지는, -20mm와 0 사이에서는 어시스트력이 플러스이므로, 액정부를 구비한 제2 하우징이 닫히는 방향으로 작용한다. 또한 0과 20mm 사이에서는, 반대로 어시스트력이 마이너스이므로 제2 하우징은 완전히 열리는 방향으로 자동적으로 움직이는 상태에 있다.

특성 곡선의 원점 부근의 도트부(A,D)와 해칭부(B,C)는, 종래형과 비교해서 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구에 채택된 자석의 효과를 나타내는 것이다. 도트부(A,D)는, 제1 하우징용 슬라이드 부재의 자석과 제2 하우징용 슬라이드 부재의 자석간에 발생하는 같은 자극에 의한 반발력을 나타낸다. 또한 원점 부근의 해칭부(B,C)는, 마찬가지로 양 자석간에 발생하는 NS의 다른 자극에 의한 흡인력을 나타내고 있다.

다음에 제1 하우징용 슬라이드 부재가 제2 하우징용 슬라이드 부재에 대해서 중간의 제3 고정 위치에서 움직임이 고정되는 기구를 설명한다. 종래의 슬라이드형 힌지와 달리 도 4의 원점 0에 가까워짐에 따라 양 자석 사이에는, 먼저 반발력(A) 혹은 (D)에 계속해서 힘의 방향이 반대인 큰 흡인력(B) 혹은 (C)가 발생한다.

이 때문에 제1 하우징용 슬라이드 부재는, 먼저 반발력(A) 혹은 (D)에 의한 작용으로 역방향의 되돌아오는 힘을 받지만, 손으로 원점 0측으로 더 밀어 올려 조작하면 흡인력(B) 혹은 (C)에 의해 신축적으로 원점 0로 강제 이동되어 고정된다.

원점 0(제3 고정 위치)로부터 제1 하우징용 슬라이드 부재를 더 이동하고자 하면 흡인력(B,C)에 의해 원점 0로 복귀시키고자 하는 힘이 작용한다. 본원의 원점 0 부근에서 생기는 절도있게 당겨지고 늦춰지는 움직임은, 슬라이드 방향에 대하여 수직방향으로 보다 폭이 좁은 직방체의 양 자석을 근접하여 배치한 것에 의해서, 종래형과 다른 어시스트력의 급격한 변화를 부여할 수 있다.

도 5를 이용하여 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구에서의 하우징의 움직임을 설명한다. 도 5(a),(b)는 종래의 슬라이드형 힌지 기구를, 도 5(c),(d),(e)는 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구가 조립된 슬라이드형 휴대 전화기(1)를 도시하고 있다. 슬라이드형 휴대 전화기(1)는, 액정부를 구비한 제2 하우징(2), 키보드를 구비한 제1 하우징(3), 액정화면(4), 키보드(5), 기능 키부(6,7,8,9), 외부 접속 단자(10)를 가진다. 종래형의 휴대 전화기(1)는, 도 5(a)에 도시한 제2 하우징(2)이 닫힌 제1 고정 위치로부터 도 5(b)에 도시한 제2 하우징(2)이 완전히 열린 제2 고정 위치 사이를 제1 하우징(3)에 대해서 상대적으로 개폐 이동하는 것에 불과하였다.

도 5(c), (d), (e)는, 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구를 조립한 휴대 전화기의 움직임을 도시한 개념도이다. 자석의 흡인력으로 중간에 제3 고정 위치를 신설한 본 발명에 관한 힌지는, 이하에 설명하는 2가지 방법의 움직임이 가능한 슬라이드형 휴대 전화기를 제공할 수 있다.

첫번째는 종래 기기의 움직임에 대하여 중간에 제3 고정 위치를 추가하고, 도면 중의(a)←→제3 고정 위치(d)←→(b) 사이에서 키 조작 등을 행할 수 있는 3개의 고정 위치를 구성한 것이다.

두번째는 중간의 제3 고정 위치를 완전히 닫힌 위치로 함으로써 (d)←→(c)중간 위치←→(e)의 움직임을 실현하여, 종래 기기에서는 얻을 수 없었던 액정을 구비한 제2 하우징(2)이 중앙을 기점으로 하여 상하로 이동하는 동작을 가능하게 하였다.

한편 상술한 설명에서는, 휴대 전화기가 세로로 슬라이드하는 경우를 예시하여 설명했지만, 가로 슬라이드 방식도 가능하다. 또한 휴대 전화기에 한정되지 않고, PDA 등의 전자기기의 슬라이드형 힌지 기구로서 채택하는 것도 가능하다.

이하에 본 발명의 실시형태의 일례를 도면에 기초하여 설명한다. 이하에 나타내는 실시형태는, 어디까지나 본 발명의 일례이며, 본 발명을 이하의 실시형태에 한정하는 것은 아니다.

실시형태 1

도 1은, 본 발명에 관한 슬라이드형 힌지 기구의 실시형태의 일례를 설명하기 위한 부품 전개도이다.

본 실시형태 1에 관한 슬라이드형 힌지 기구는, 도시하지 않는 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)와 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)을 비틀림 토션 스프링(14)을 이용하여 연접한 것이다. 여기서 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)는, 스테인리스제 박판을 프레스 가공 혹은 수지제로 성형하고, 비틀림 토션 스프링(14)의 고정용 핀(15)이 삽입 고정되는 구멍(21), 자석(16)을 부착하는 구멍(22), 키보드를 구비한 제1 하우징(3)에 나사 등으로 고정하기 위한 구멍(23), 윤활용 수지 가이드(13)를 고착하기 위한 원호 형상부(26)가 형성되어 있다.

제2 하우징용 슬라이드 부재(11)는, 스테인리스제 박판을 프레스 가공으로 성형하고, 액정부를 구비한 제2 하우징(2)에 나사 등으로 고정하기 위한 구멍(18), 슬라이드 영역의 상하한을 결정하는 스토퍼 핀(19), 비틀림 토션 스프링(14)의 고정용 핀(15)이 삽입 고정되는 구멍(20), 자석(17)을 부착하는 구멍(24), 및 양측에는 슬라이딩면(28)이 형성되어 있다. 한편 슬라이드 부재(11,12)는, 비자성 재료가 바람직하다.

또한 영구자석(16) 및 (17)은 박판의 상하면에 N, S자극이 착자되어 있다. 비틀림 토션 스프링(14)은, 양단에 둥근 후크(25)가 마련되고, 이 후크(25)는 고정 핀(15)의 축 지름에 외삽 고정되었을 때에 회전이 가능한 안지름을 가지고 있다.

윤활용 수지 가이드(13)는, 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)의 양측의 슬라이딩면(28)이 끼워지는 오목부 상태로 형성되어 있다. 한편 자석의 설치는, 구멍(22,24)을 생략하고 제1 및 제2 슬라이드 부재(11,12)에 접착제, 점착 테이프 등으로 고착해도 좋다.

실시형태 2

도 2는, 자석을 사용하여 슬라이드 가능 영역의 중간에 제3 고정 위치를 새로이 설치한 본 실시형태 2에 관한 슬라이드형 힌지 기구의 구성과 움직임을 나타내는 평면 개념도이다. 실시형태 1과 동일한 기능을 가진 부재에 대해서는 동일한 부호를 이용한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)와 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에는, 윤활용 수지 가이드(13), 자석(16,17)이 세트된다.

다음에 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)의 양측에 세트된 윤활용 수지 가이드(13)의 홈(27)에 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)의 슬라이딩면(28)을 끼운다. 이 후 슬라이드 영역을 제한하는 스토퍼(19), 슬라이드 어시스트력을 발생시키기 위한 토션 스프링(14)의 양단 후크(25)를 고정 핀(15)으로 고정한다. 이 작업으로 슬라이드형 힌지 기구의 조립은 완성된다.

도 2에서, 설명을 위해 본래 제 1 하우징용 슬라이드 부재(12) 아래에 배치되어 일부 또는 전부를 눈으로 볼 수 없는 토션 스프링(14)을 해칭으로 도시하고 있다.

본 실시형태에 관한 슬라이드형 힌지 기구에서는, 본 기구를 휴대 전화기에 조립할 때에, 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에 액정부를 구비한 제2 하우징(2)을 고착하고, 또한 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)에 키보드를 구비한 제1 하우징(3)을 고착한다. 물론 하우징용 슬라이드 부재와 하우징의 조합을 반대로 고착해도 아무 문제도 없다.

도 2(a)에서, 도시하지 않은 제1 하우징(3)과 제2 하우징(2)이 닫힌 제1 고정 위치에 있다. 이 때, 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)는, 토션 스프링(14)의 어시스트력에 의해 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에 설치된 스토퍼(19)에 밀어부쳐져 있다.

도 2(a)에서, 자석(16,17)은, 제1 및 제2 하우징용 슬라이드 부재(11,12)의 각각에 슬라이드 이동 방향에 대해서 직각으로 배치되고, 먼저 2개의 자석의 표면이 서로 N자극 및 S자극을 나타내도록 병렬로 배치된 후, 계속해서 슬라이드 부재(11,12) 사이에 배치된 자석 사이에는 흡인력이 작용하도록 N자극 및 S자극이 대극하여 배치되어 있다. 도면에는 기재되지 않지만, 제1 하우징용 슬라이드(12)에 형성되어 있는 자석(16)의 자극은, 자석(17)과 대면하는 측이 각각 표기와는 반대의 S,N극으로 착자되어 있다.

보다 구체적으로는, 자석(16)에서는 N극이 하면측에 배치되고, 자석(17)에서는 S극이 상면측에 배치되어 있다. 물론, 자극의 배치는 상기와 반대여도 좋다.

도 2(b)는, 도시하지 않은 제1 하우징(3)과 제2 하우징(2)이 중간의 제3 고정 위치에 있고, 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)와 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에 설치된 자석(16,17) 간의 흡인력이 작용하여 이동이 정지하고 있는 모습을 도시한다. 이 때, 토션 스프링(14)은 부착 위치(20,21)의 거리가 최소가 되고 또한 최대의 하중을 발생하지만, 반대로 어시스트력이 최소가 되는 천이점에 위치하도록 설계되어 있다.

다음에 도 2(c)는, 제1 하우징(3)과 제2 하우징(2)이 열린 제2 고정 위치에 있는 상태를 도시한다. 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)가 토션 스프링(14)의 어시스트력에 의해 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에 설치된 스토퍼(19)에 밀어붙여져 있는 모습을 나타낸다. 한편, 닫힌 경우는 상기와 반대의 움직임이 된다.

실시형태 3

도 3은, 자석을 사용하여 슬라이드 가능 영역의 중간에 제3 고정 위치를 새롭게 설치한 횡형 휴대 전화기용의 슬라이드형 힌지 기구의 구성과 움직임을 도시한 평면 개념도이다. 도 3은, 액정부가 대형이고 무거운 횡형 휴대 전화기에 대한 이용 형태를 나타내는 것으로, 큰 어시스트력과 제3 고정 위치에서의 흡인력을 확보할 필요에서 토션 스프링을 4조, 자석 세트를 좌우에 2조 사용한 예이다. 토션 스프링(14)은, 본래 제1 하우징용 슬라이드 부재(12) 아래에 배치되어 전체가 눈으로 식별되지 않지만, 설명의 편의상 해칭으로 나타냈다. 또한 실시형태 1 및 2와 동일한 기능을 가진 부재에 대해서는, 도 1 및 도 2와 부호를 이용한다.

도 3(a)는 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)가 제3 고정 위치의 중심선으로부터 거리 A만큼 떨어진 제1 고정 위치에 배치된 상태를 도시한다. 다음에 도 3(b)는 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)가 중간의 제3 고정 위치에 배치된 상태를 도시한다. 또한 도 3(c)는 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)가 완전하게 열린 경우로 제3 고정 위치의 중심선으로부터 거리 B만큼 떨어져 제2 고정 위치에 배치된 상태를 도시한다. 도 3에 도시한 힌지의 슬라이드 가능 영역은, (A+B)이다.

실시형태 2에서는, 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)가 제2 하우징용 슬라이드 부재(11)에 대해서 닫힌 위치에서부터 도 2(a)→(b)→(c)의 순서로 열리거나, 혹은 반대의 순서로 닫히는 움직임에 대하여 설명을 했다.

여기서 도 3의 중간의 제3 고정 위치(b)를 닫힌 배치 상태를 출발 위치로 하면, 제1 하우징용 슬라이드 부재(12)는 A와 B만큼 떨어진 도 3(a)와 도 3(c)가 제1 및 제2 고정 위치에서 완전히 열린 위치가 되어 새로운 이용 형태를 제공할 수 있다.

도 3에서, 제3 고정 위치는 슬라이드 영역의 중간으로 하여 설명했다. 이 제3 고정 위치는, 토션 스프링(14)에 대해서는 아암 길이, 구부림 각도, 부착 위치를 변경함으로써, 자석에 대해서는 부착 위치를 변경함으로써 A와 B의 거리가 다른 새로운 위치로 어긋나게 하는 것은 가능하다.

예를 들면, 도 5(c)로부터 (d)에의 이동과, (c)로부터 (e)에의 이동을 가능하게 하는 것에 의해서, 조작부의 배치 형태 등의 변형다양성(variation)을 증가하는 것이 가능해진다.

1 슬라이드형 휴대 전화기
2 액정부를 구비한 제2 하우징
3 키보드를 구비한 제1 하우징
11 제2 하우징용 슬라이드 부재
12 제1 하우징용 슬라이드 부재
13 윤활용 수지 가이드
14 비틀림 토션 스프링
15 스프링 고정용 핀
16,17 N,S자극을 가지는 영구자석
18 나사 고정용 구멍
19 스토퍼
20, 21 스프링 고정용 핀이 삽입 고정되는 구멍
22, 24 자석의 부착 구멍
23 나사 고정용 구멍
25 후크
26 원호 형상부
27 윤활용 수지 가이드의 홈
28 슬라이딩면

Claims

조작부를 구비한 제1 하우징과 화상을 표시하는 액정부를 구비한 제2 하우징을 슬라이드형 힌지에 의해서 연접한 슬라이드형 힌지 기구로서, 상기 슬라이드형 힌지가 적어도 탄성체와 자석을 가지며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 상대 이동을 가능하게 함과 동시에 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 완전히 닫힌 제1 고정 위치로부터 상기 제2 하우징을 완전히 열리게 하는 제2 고정 위치까지의 슬라이드 가능 영역에 대하여, 상기 제2 하우징이 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 일시적으로 고정되는 제3 고정 위치가 새로이 부가되는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.
조작부를 구비한 제1 하우징과 화상을 표시하는 액정부를 구비한 제2 하우징을 슬라이드형 힌지에 의해서 연접한 슬라이드형 힌지 기구로서, 상기 슬라이드형 힌지가 적어도 탄성체와 자석을 가지며, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징이 상대 이동을 가능하게 함과 동시에 상기 제1 하우징과 제2 하우징이 제1 고정 위치로부터 제2 고정 위치까지 슬라이드 가능하고, 상기 슬라이드 가능 영역에 대하여, 상기 제2 하우징이 슬라이드 가능 영역의 중간 위치에서 일시적으로 고정되는 제3 고정 위치가 새로이 부가되고, 상기 제3 고정 위치가 제1 하우징과 제2 하우징이 완전히 닫힌 위치인 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 탄성체로서는 토션 스프링을 사용하고, 상기 슬라이드형 힌지의 제1 하우징이 제1 하우징용 슬라이드 부재를, 제2 하우징이 제2 하우징용 슬라이드 부재를 가지며, 상기 제1 하우징용 슬라이드 부재와 제2 하우징용 슬라이드 부재의 각각에 상기 토션 스프링의 단부를 회전 가능하게 걸어멈춤하고, 상기 제3 고정 위치를 상기 토션 스프링에 의한 반발력이 슬라이드 가능 영역에서 최대가 되는 위치로 설정하고, 상기 위치에 상기 제1 하우징용 슬라이드 부재와 제2 하우징용 슬라이드 부재에 대해서 서로 흡인력을 발휘하도록 N,S자극이 대면하여 배치된 자석을 설치한 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.
제 1 항 내지 제 3 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자석은, 보자력(Hcj)이 800KA/m(10kOe) 이상이고, 장방체 형상으로서, 판두께 방향의 상하면에 N 및 S자극이 착자(着磁)되어 있는 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자석은, 제1 하우징 및 제2 하우징의 이동 방향에 대하여 직각으로 장방체의 자석을 대면하여 서로가 N자극 및 S자극을 갖도록 배치하여, 흡인력을 발휘하도록 구성한 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.
제 1 항 내지 제 4 항중의 어느 한 항에 있어서, 상기 자석은, 제1 하우징 및 제2 하우징의 이동 방향에 대해서 직각으로 2개의 장방체 형상의 자석을 병렬로 배치하고, 그 2개의 자석 표면이 서로 N자극 및 S자극을 나타내는 배치로 하고, 상기 제1 하우징 및 제2 하우징에 배치된 상기 자석간에 N자극 및 S자극을 대면하여 배치하는 것에 의해서, 흡인력이 발휘되도록 한 것을 특징으로 하는 슬라이드형 힌지 기구.