KR101071929B1 - 다단 힌지장치 - Google Patents

Abstract

슬라이딩 시 단계적으로 개방이 가능하며 구조가 슬림한 다단 힌지장치가 개시된다. 본 발명에 따른 다단 힌지장치는 제1플레이트와, 제1플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 제2플레이트와, 제1플레이트와 제2플레이트를 연결하는 탄성가이드와, 제2플레이트 또는 제1플레이트 중 어느 하나에 마련되며 제2플레이트의 슬라이딩 이동이 단계적으로 이루어지도록 탄성가이드의 동작을 도중에 일시 정지시키는 캠부재를 포함한다. 따라서, 예를 들어 휴대 전자기기에 설치할 경우 메뉴, 통화, 종료 등의 기본 버튼은 1단계 개방면에, 전화 및 문자서비스를 위한 다이얼 패드는 2단계 완전 개방면에 마련함으로써 전자기기의 전면에 마련되는 디스플레이를 넓게 확장할 수 있는 효과가 발생한다. 또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치는 상대적으로 슬라이딩 동작하는 제1플레이트와 제2플레이트의 사이에 오토 슬라이딩이 가능하도록 하는 탄성가이드와 단계적으로 슬라이딩 동작이 이루어지도록 하는 캠부재가 설치되기 때문에 힌지장치 구조를 종래보다 슬림화할 수 있으며 동작 신뢰성도 우수하다.

Description

다단 힌지장치{Multilevel Hinge Apparatus}

본 발명은 다단 힌지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 슬라이딩 시 단계적으로 개방 동작하는 다단 힌지장치에 관한 것이다.

휴대 전자기기(Mobile)라 불리는 휴대폰, PDA, PMP, 게임기, 노트북 등의 휴대 가능한 소형 기기에는 입력장치인 키보드와 표시장치인 액정이 각각 장착되어 있다.

입력장치와 표시장치는 기기의 전면에 함께 배치하거나, 또는 적층된 상태에서 분리 동작하는 한 쌍의 몸체에 표시장치와 입력장치를 각각 배치하여 사용자의 동작에 의해 어느 하나가 개방되도록 한다.

입력장치 및 표시장치의 개방은 힌지장치를 이용할 수 있다. 대표적인 힌지장치로는 플립(flip), 폴더(folder), 스윙(swing), 슬라이드(slide) 등의 방식을 예로 들 수 있다.

최근에는 이들 방식을 혼합하여 사용하기도 하며 또는 제품의 특성에 맞추어 상술한 종래 방식을 보다 슬림화(slim), 경량화(lightweight), 단순화(simple) 하는 방향으로 개발이 진행되고 있다.

본 발명은 상술한 종래기술에 착안한 것으로서, 본 발명의 목적은 슬라이딩 시 단계적으로 개방이 가능하며 구조가 슬림한 다단 힌지장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다단 힌지장치는 제1플레이트와, 제1플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 제2플레이트와, 제1플레이트와 제2플레이트를 연결하는 탄성가이드와, 제2플레이트 또는 제1플레이트 중 어느 하나에 마련되며 제2플레이트의 슬라이딩 이동이 단계적으로 이루어지도록 탄성가이드의 동작을 도중에 일시 정지시키는 캠부재를 포함하고, 상기 탄성가이드는 상기 제1플레이트와 연결되는 회전축과 상기 제2플레이트에 연결되는 슬라이딩축을 구비하며, 상기 캠부재는 상기 회전축 또는 슬라이딩축의 회전을 제한한다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 캠부재는 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 회전 가능하게 마련되는 디스크와, 상기 디스크에 마련되는 캠홈을 포함하며, 상기 탄성가이드의 회전축 또는 슬라이딩축은 회전 중 상기 캠홈에 걸리도록 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 캠부재는 상기 디스크의 회전을 탄성적으로 제한하기 위한 가압부재를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 가압부재는 고정단과 자유단을 가지며, 상기 자유단은 상기 디스크를 가압 지지한다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 가압부재는 누름돌기를 구비하고, 상기 디스크에는 상기 누름돌기에 선택적으로 결합하는 복수의 눌림홈이 마련된다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 캠홈에 걸리는 회전축 또는 슬라이딩축은 상기 제1플레이트에 슬롯 형상으로 결합된다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치의 상기 탄성가이드와 캠부재는 상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 설치되며, 동일 평면상에 마련된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 제1플레이트와, 제1플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 제2플레이트와, 제1플레이트와 제2플레이트를 연결하는 탄성가이드와, 제1,2플레이트 중 어느 하나에 회전 가능하게 마련되며 탄성가이드의 동작을 도중에 일시 정지시키기 위한 캠홈을 갖는 디스크를 포함하는 다단 힌지장치가 제공된다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치는 상기 디스크의 회전을 탄성적으로 제한하기 위한 가압부재를 더 포함한다.

본 발명에 따른 다단 힌지장치는 제2플레이트가 제1플레이트에 대해 일방향 슬라이딩 시 단계적으로 이동하기 때문에, 예를 들어 휴대 전자기기에 설치할 경우 메뉴, 통화, 종료 등의 기본 버튼은 1단계 개방면에, 전화 및 문자서비스를 위한 다이얼 패드는 2단계 완전 개방면에 마련함으로써 전자기기의 전면에 마련되는 디스플레이를 최대로 확장할 수 있는 효과가 발생한다.

또한, 본 발명에 따른 다단 힌지장치는 상대적으로 슬라이딩 동작하는 제1플레이트와 제2플레이트의 사이에 오토 슬라이딩이 가능하도록 하는 탄성가이드와 단계적으로 슬라이딩 동작이 이루어지도록 하는 캠부재가 연동 가능하게 설치되기 때문에 힌지장치를 매우 슬림하게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 동작 신뢰성도 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 다단 힌지장치를 도시한 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해 사시도이다.

도면을 참조하면, 본 실시예의 다단 힌지장치는 제1플레이트(10) 및 제2플레이트(20)와, 플레이트(10,20)를 연결하는 탄성가이드(30)와, 제2플레이트(20)가 일방향으로 단계적으로 슬라이딩 이동하도록 하는 캠부재(40)를 포함한다.

제1플레이트(10)는 본 실시예의 힌지장치를 휴대 전자기기에 실질적으로 설치하기 위한 것으로, 전자기기와의 조립을 위한 결합공(12)을 다수 구비한다.

제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)에 슬라이딩 이동 가능하게 마련된다. 통상적으로 제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)보다 작은 사이즈를 가지며, 제1플레이트(10)의 가장자리에 레일(14) 등의 결합 형태로 조립되어 제1플레이트(10) 상을 직선 왕복 운동한다. 제2플레이트(20)와 제1플레이트(10)에는 각각 중첩 가능한 개구(16,22)가 마련되어 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)측에 장착되는 부품이 FPC 케이블 등으로 관통하여 서로 연결 조립될 수 있도록 한다.

탄성가이드(30)는 제1플레이트(10)에 대한 제2플레이트(20)의 슬라이딩 동작이 탄성적(오토)으로 이루어지도록 한다. 이를 위해 탄성가이드(30)는 제1플레이트(10)에 연결되는 회전축(30A)과 제2플레이트(20)에 연결되는 슬라이딩축(30B)을 구비하는 하우징을 구비한다. 하우징은 대칭 형태로 마련되는 한 쌍의 하우징(31,32)이 대향 조립된다. 각각의 하우징(31,32)에는 복수의 로드(33)가 병렬로 설치되며, 로드(33)는 대향하는 하우징의 홀(34)을 관통한다. 로드(33)의 외부에는 스프링(미도시)이 끼워진다. 스프링은 압축 스프링과 인장 스프링이 모두 설치가능하다.

탄성가이드(30)는 제2플레이트(20)의 슬라이딩 이동 시 회전축(30A)과 슬라이딩축(30B) 간 거리가 가변된다. 즉, 한 쌍의 분리 하우징(31,32)이 서로 근접함으로써 로드(33)에 장착되는 스프링에 탄성력이 저장되고, 이 탄성력은 최대 근접거리를 지난 후 제2플레이트(20)가 자동적으로 슬라이딩되도록 한다.

캠부재(40)는 제2플레이트(20)의 일방향 슬라이딩 이동이 단계적으로 이루어질 수 있도록 제2플레이트(20)의 이동 시 함께 움직이는 탄성가이드(30)의 움직임을 일시적으로 제한한다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 제2플레이트(20)의 슬라이딩 시 탄성가이드(30)는 제1플레이트(10)에 결합되어 있는 회전축(30A)을 중심으로 슬라이딩축(30B)이 길이가 가변되면서 상대적으로 회전 이동한다. 캠부재(40)는 이러한 탄성가이드(30)의 회전축(30A) 위를 슬라이딩 이동하는 제2플레이트(20)에 마련되어 회전 축(30A)과 접촉하면서 탄성가이드(30)가 회전하는 것을 제한함으로써 제2플레이트(20)의 슬라이딩 동작이 일시 정지하도록 한다.

캠부재(40)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 제2플레이트(20)에 회전 가능하게 설치되는 디스크(41)와, 디스크(41)의 원주면에 마련되는 캠홈(42)을 포함한다. 디스크(41)는 제2플레이트(20)의 슬라이딩 시 탄성가이드(30)의 회전축(30A)과 접촉하도록 마련되며, 캠홈(42)은 회전축(30A)이 디스크(41)를 통과하면서 회전시킬 수 있도록 마련된다. 이때 탄성가이드(30)의 회전축(30A)은 디스크(41)의 회전이 보다 원활하도록 제1플레이트(10)와 슬릿(18) 형태로 결합할 수 있다.

캠부재(40)는 탄성가이드(30)와 동일 평면상에 마련된다. 제1플레이트(10)와 제2플레이트(20)의 사이의 공간에 설치되는 탄성가이드(30) 및 캠부재(40)는 힌지장치의 콤팩트화를 보다 효율적으로 구현할 수 있다.

또한, 캠부재(40)는 제2플레이트(20)의 단계적 슬라이딩 동작이 원활히 이루어지도록 가압부재(43)를 포함한다. 가압부재(43)는 디스크(41)의 상면을 눌러 탄성가이드(30)의 회전축(30A)이 특정 위치(1차 이동)에서 회전이 일시 정지되도록 한다. 이를 위해 제2플레이트(20)는 개구부(24)를 구비하고, 이 개구부(24)에 자유단과 고정단을 갖는 판스프링 형태의 가압부재(43)가 탄성적으로 하향 지지되어 디스크(41)와 접촉한다.

가압부재(43)의 자유단에는 누름돌기(44)가 마련되며, 또한 디스크(41)의 상면에는 적어도 제1,2,3눌림홈(45,46,47)이 마련된다. 각 눌림홈(45,46,47)은 제2플레이트(20)의 위치에 따라서 밀폐점(45), 1차이동점(46), 2차이동점(47)으로 명칭 할 수 있다. 2차이동점(47)은 제2플레이트(20)가 슬라이딩 이동을 종료하는 위치이다.

여기서, 상기 실시예에서는 캠부재(40)가 탄성가이드(30)의 회전축(30A)에 설치되는 것으로 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 캠부재(40)는 탄성가이드(30)의 회전축(30A)이 아닌 슬라이딩축(30B)이 회전하는 것을 일시 제한하여 제2플레이트(20)의 슬라이딩 동작이 일시 정지하도록 당업자라면 본 실시예를 적절히 수정 및 변형하여 용이하게 실시할 수 있음은 물론이다. 이 경우 개구(16,22)의 위치는 변경되어야 한다.

그러면, 상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 다단 힌지장치의 동작을 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 다단 힌지장치의 제2플레이트가 슬라이딩 동작을 하기 전의 상태로 예를 들어, 본 실시예의 다단 힌지장치가 휴대 전자기기에 설치된 경우, 휴대 전자기기의 슬라이딩 개폐 가능하도록 적층 마련되는 제1,2몸체는 겹쳐져서 닫혀있는 상태이다(도 8 참조). 이때, 캠부재(40)의 디스크(41)는 가압부재(43)의 누름돌기(44)에 의해 밀폐점인 제1눌림홈(45)에 위치하고 있다

이 상태에서 사용자가 외부에서 힘을 가하면, 제2플레이트(20)는 제1플레이트(10)에 대해 (하강) 슬라이딩하기 시작한다(도면에서는 제2플레이트(20) 대신에 제1플레이트(10)가 상대적으로 상승하는 것처럼 보인다). 그러면 외력에 의해 탄성가이드(30)가 도 5에 도시한 바와 같이 각 하우징(30A,30B)이 서로 근접하면서, 로 드(33)에 결합되어 있는 스프링에 탄성력이 저장된다.

이어서, 슬라이딩 이동 중 제2플레이트(20)에 마련되어 있는 캠부재(40)의 디스크(41)가 탄성가이드(30)의 회전축(30A)과 접촉하게 된다. 탄성가이드(30)의 회전축(30A)이 캠홈(42)에 걸리면 디스크(41)는 회전하게 되며, 그에 따라 가압부재(43)의 누름돌기(44)는 제1눌림홈(45)에서 제2눌림홈(46)으로 이동한다. 이때, 동작이 원활하게 이루어질 수 있도록 탄성가이드(30)의 회전축(30A)은 제1플레이트(10)의 슬릿(18)을 따라 약간 후방으로 위치를 이동할 수 있다. 결과적으로 도 6에 도시한 바와 같이 가압부재(43)의 누름돌기(44)와 제2눌림홈(46)이 결합됨으로써 탄성가이드(30)의 회전축(30a)은 회전이 일시 정지되고, 그에 따라 제2플레이트(20)도 슬라이딩 동작이 일시 정지된다.

사용자가 다시 외력을 가하면, 도 7에 도시한 바와 같이 제2플레이트(20)는 탄성가이드(30)의 탄성복원력에 의해 제1플레이트(10)에 대한 슬라이딩 동작을 완료한다. 그리고, 이 과정 중 디스크(41)는 캠홈(42)을 빠져나가는 탄성가이드(30)의 회전축(30A)에 의해 좀 더 회전하면서, 누름돌기(44)가 제3눌림홈(47)과 결합하는 위치로 이동한다.

도 8은 본 발명에 따른 다단 힌지장치를 휴대 전자기기에 설치한 것을 나타낸 도면이다. 제1,2몸체(1,2)가 적층 마련되며 제1,몸체 중 어느 하나가 상대적으로 슬라이딩 이동하는 휴대 전자기기에 있어서, 제1,2몸체 중 어느 하나(1)에는 본 실시예의 제1플레이트(10)가 다른 하나(2)에는 제2플레이트(20)가 설치됨으로써 휴대 전자기기의 슬라이딩 개폐 동작을 용이하게 달성할 수 있다.

도 9는 휴대 전자기기가 슬라이딩 동작 후 1차로 정지된 상태를 도시한 것이다. 휴대 전자기기에 설치되는 다단 힌지장치는 도 6의 상태를 가진다. 이 상태에서는 제2몸체(2)에 메뉴, 통화, 종료 등의 기본 버튼만 노출되도록 함으로써 예를 들어 제1몸체(1)에 마련되는 디스플레이(4)를 제1몸체(1) 전체에 걸쳐 설치할 수 있다.

도 10은 휴대 전자기기가 슬라이딩 동작 완료한 상태를 도시한 것이며, 내부에 설치되는 다단 힌지장치는 도 7의 상태를 가진다. 이 개방 상태에서는 전화 또는 문자 서비스를 사용하기 위한 다이얼 패드(5)가 노출되도록 함으로써 전자기기의 사용 편의성을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치를 도시한 결합 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치의 캠부재를 확대 도시한 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치가 슬라이딩 동작하기 전의 상태를 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치가 슬라이딩 동작하고 있는 상태를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치가 슬라이딩 이동 중 캠부재에 의해 일시 정지되는 상태를 도시한 도면이다.

도 7은 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치가 슬라이딩 동작 완료한 상태를 도시한 도면이다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 다단 힌지장치가 설치된 휴대 전자기기의 동작을 나타낸 도면이다.

*도면의 주요 참조부호에 대한 간단한 설명*

10..제1플레이트 14..레일

20..제2플레이트 30..탄성가이드

30A..회전축 30B..슬라이딩축

31,32..하우징 33..로드

40..캠부재 41..디스크

42..캠홈 43..가압부재

44..누름돌기 45,46,47..눌림홈

Claims (9)

1. 삭제
2. 제1플레이트와, 상기 제1플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 제2플레이트와, 상기 제1플레이트와 제2플레이트를 연결하는 탄성가이드와, 상기 제2플레이트 또는 제1플레이트 중 어느 하나에 마련되며 상기 제2플레이트의 슬라이딩 이동이 단계적으로 이루어지도록 상기 탄성가이드의 동작을 도중에 일시 정지시키는 캠부재를 포함하되,

   상기 탄성가이드는 상기 제1플레이트와 연결되는 회전축과 상기 제2플레이트에 연결되는 슬라이딩축을 구비하며,

   상기 캠부재는 상기 회전축 또는 슬라이딩축의 회전을 제한하고, 상기 제1플레이트 또는 제2플레이트에 회전 가능하게 마련되는 디스크와, 상기 디스크에 마련되는 캠홈을 포함하며,

   상기 탄성가이드의 회전축 또는 슬라이딩축은 회전 중 상기 캠홈에 걸리도록 마련되는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 캠부재는 상기 디스크의 회전을 탄성적으로 제한하기 위한 가압부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 가압부재는 고정단과 자유단을 가지며,

   상기 자유단은 상기 디스크를 가압 지지하는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 가압부재는 누름돌기를 구비하고,

   상기 디스크에는 상기 누름돌기에 선택적으로 결합하는 복수의 눌림홈이 마련되는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 캠홈에 걸리는 회전축 또는 슬라이딩축은 상기 제1플레이트에 슬롯 형상으로 결합되는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
7. 제 2항에 있어서,

   상기 탄성가이드와 캠부재는 상기 제1플레이트와 제2플레이트 사이에 설치되며, 동일 평면상에 마련되는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
8. 제1플레이트와,

   상기 제1플레이트에 슬라이딩 이동 가능하게 마련되는 제2플레이트와,

   상기 제1플레이트와 제2플레이트를 연결하는 탄성가이드와,

   상기 제1,2플레이트 중 어느 하나에 회전 가능하게 마련되며 상기 탄성가이드의 동작을 도중에 일시 정지시키기 위한 캠홈을 갖는 디스크를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 디스크의 회전을 탄성적으로 제한하기 위한 가압부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 힌지장치.

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