KR101285799B1

KR101285799B1 - 이동 단말기용 힌지장치

Info

Publication number: KR101285799B1
Application number: KR1020120011114A
Authority: KR
Inventors: 권성태
Original assignee: 권성태
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2012-02-03
Publication date: 2013-07-23
Also published as: EP2811655A1; WO2013115435A1; EP2811655A4; US20140340832A1

Abstract

본 발명은 이동 단말기용 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징(Housing) 폴딩(Folding)시 힌지부의 중첩을 방지하여 디스플레이영역 및 키패드영역의 공간활용을 최적화하면서도 기기의 소형화와 슬림화가 가능토록 한 이동 단말기용 힌지장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 메인하우징의 일 측으로부터 디스플레이하우징이 폴딩될 수 있도록 하기 위한 통상의 이동 단말기용 힌지장치에 있어서,
상기 메인하우징 일 측 내부에 수용배치된 상태로, 상기 디스플레이하우징의 폴딩과 연계한 원호식 진퇴운동을 반복하게 된 슬라이더; 상기 디스플레이하우징에 일체로 부착결합되는 동시에 상기 슬라이더 선단에 힌지조립됨에 따라, 상기 디스플레이하우징의 회동작용이 가능토록 한 바렐; 상기 메인하우징 내부에 더 구비된 채로, 상기 슬라이더의 진퇴운동 및 그 진퇴운동에 따른 상기 바렐의 회동작용을 어시스트하기 위한 사이클어태치먼트; 그리고, 상기 슬라이더와 상기 바렐 및 상기 사이클어태치먼트의 연계조립과 더불어, 상기 슬라이더의 진퇴운동 가이드를 위한 본딩어셈블리;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

이동 단말기용 힌지장치{HINGE DEVICE FOR MOBILE EQUIPMENT}

본 발명은 이동 단말기용 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징(Housing) 폴딩(Folding)시 힌지부의 중첩을 방지하여 본체부와 폴더부의 디스플레이 영역을 극대화하면서도 기기의 소형화와 슬림화가 가능토록 한 이동 단말기용 힌지장치에 관한 것이다.

고도정보사회(高度情報社會, A society being widely and deeply informatized)의 급속한 발전에 따라, 휴대전화(携帶電話, Cellphone)로 대표되는 이동 단말기(移動端末機, Mobile terminal)의 고성능화와 함께 휴대편의성 증대를 위한 기기의 소형화 및 슬림화가 본격적으로 가속되고 있다.

예컨대, 최초 바타입(Bar type)으로부터 시작한 이동 단말기는, 플립타입(Flip type)을 거쳐 폴더타입(Folder type)과 슬라이드타입(slide type)을 거쳐서 현재는 큰 디스플레이를 장착한 바 타입의 스마트폰이 대세를 이루고있다.

여기서, 상술한 폴더형 이동 단말기는, 메인하우징의 일 측을 기준으로 디스플레이하우징이 언폴딩(Unfolding, 펼침) 또는 폴딩(Folding, 절첩)되는 구조를 갖는 것을 일컬으며, 이러한 폴더형 이동 단말기의 힌지구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 이동 단말기의 힌지구조를 나타낸 사시도로써, 종래 기술에 따른 이동 단말기의 힌지구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기기작동에 필요한 각종 하드웨어부품이 내장되고 문자입력을 위한 키패드(Keypad, 911)가 일 측 표면에 실장(Mounting)되는 메인하우징(910)과, 상기 메인하우징(910) 및 디스플레이하우징(920)의 연계조립과 더불어 상기한 디스플레이하우징(920)의 폴딩을 위한 힌지장치(930)의 조합으로 구성된다.

종래 기술에 의하면, 상기 힌지장치(930)를 축으로 상기 디스플레이(920)를 회전시켜 언폴딩 상태를 이루어 디스플레이모듈(921)과 키패드(911)가 외부로 노출되도록 함으로써, 상기 키패드(911)를 이용한 문자입력을 통해 전화통화·문자발송·무선인터넷 등과 같은 단말기에 탑재된 여러 가지 기능들을 모니터링하며 편리하게 사용할 수 있게 된다.

하지만, 상술한 바와 같은 폴더형 구조를 달성을 위하여는, 상기한 힌지장치(930)가 필히 구성되어야 하는바, 상기 메인하우징(910) 및 디스플레이하우징(920)마다 상기한 힌지장치(930) 연계조립을 위한 별도의 공간부를 마련해야만 한다.

때문에, 상기 메인하우징(910)과 디스플레이하우징(920) 상호 간의 일부가 중첩되는 구조일 수밖에 없어, 상기한 키패드(911) 및 디스플레이모듈(921)의 배치를 위한 영역이 좁아지는 문제점이 뒤따랐다.

아울러, 상기한 힌지장치(930) 연계조립으로 인한 메인하우징(910) 일 부위의 돌출구조로 인하여, 힌지주변의 골짜기 부분이 노출 되어 외관의 품위가 저하되고, 이동 단말기의 소형화, 슬림화를 이루는데 큰 장애가 되는 폐단으로 지적되어 왔다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스플레이하우징의 폴딩과 연계하여 메인하우징 내부로부터 일정궤도를 따라 진퇴작용이 가능한 슬라이더가 포함된 힌지장치를 구비하여, 디스플레이하우징과 메인하우징의 일 부위가 중첩되지 않고 상호 연장선상의 언폴딩(펼침) 상태를 이룰 수 있도록 하는 이동 단말기용 힌지장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 일정 장력을 갖는 텐션밴드를 상기 힌지장치에 추가로 더 구비하여, 상기 디스플레이하우징의 폴딩(절첩) 작용시 상기한 슬라이더가 메인하우징 내부로 원활히 수용배치될 수 있도록 하는 이동 단말기용 힌지장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 메인하우징의 일 측으로부터 디스플레이하우징이 폴딩될 수 있도록 하기 위한 통상의 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 메인하우징(910)의 일 측으로부터 디스플레이하우징(920)이 폴딩될 수 있도록 하기 위한 통상의 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 상기 디스플레이하우징(920)에 일체로 부착결합되는 바렐(2); 상기 바렐(2)의 양끝단에 선단이 힌지조립되고, 후단의 양측면에 가이드핀(13)이 형성된 슬라이더(1); 하향 돌출된 스프링후크(423)를 포함하고, 상기 메인하우징(910)의 내벽면에 조립고정되는 베이스판체(41); 상기 베이스판체(41)의 하면에 밀착조립되는 브래킷판체(42); 상기 베이스판체(41)의 양측에 체결조립되고, 아암베어링(412)이 선단에 형성되며, 가이드웨이홈(43a,43b)이 후단에 길이방향을 따라 형성된 가이드웨이브래킷(43); 양단이 이단절곡된 바(Bar)형태로 형성되며, 상기 베이스판체(41)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되고, 양단에 링크(311)가 형성되며, 상기 링크가 상기 가이드핀(13)에 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 후단측을 반경회동시키는 스태빌라이저(Stabilizer)(31); 및 이단절곡된 바형태로 형성되며, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 아암베어링(412)에 일단이 회동가능하게 결합되고 상기 슬라이더(1)의 선단 양측면에 타단이 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 선단측을 반경회동시키는 스윙아암(32);을 포함하고, 상기 가이드핀(13)은, 상기 스태빌라이저(31)의 상기 링크(311)가 회동가능하도록 결합된 상태에서, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 가이드웨이홈(43a,43b)에 이동가능하게 결합됨으로써, 상기 스윙아암(32)을 통해 상기 슬라이더(1)의 선단측이 반경회동되면 상기 가이드핀(13)이 상기 가이드웨이홈(43a,43b)의 형태를 따라 이동하여 상기 슬라이더(1)를 진퇴이동시키는 것을 특징으로 하며, 상기 슬라이더(1)의 후단에 회동가능하게 삽입되는 스프링액슬(36); 상기 스프링액슬(36)이 회동가능하게 결합되는 하부조인트(35); 상기 하부조인트(35)에 회동가능하도록 결합된 스프링샤프트(331); 및 일단과 타단이 코일형태로 형성되어 상기 스프링샤프트(331)에 끼워지고 중간부가 선형으로 돌출형성되어 상기 스프링후크(423)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되며 스프링액슬(36)에 양끝단이 결합됨으로써 상기 슬라이더(1)의 진퇴이동시 비틀림 모우멘트(Torsion moment)에 의한 반발력을 가하는 토션스프링(33);을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 바렐(2)은 길이방향의 일 측면에 돌출형성되고 상기 슬라이더의 선단 일측에 회전 가능하도록 결합된 회동축(21)과, 길이방향의 타 측면에 형성된 홈 형태의 제2힌지홈을 포함하고, 상기 제2힌지홈에 삽입고정되는 A캠회전방지스토퍼(224), 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 일측에 형성된 돌기, 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 타측에 결합되며 상기 A캠회전방지스토퍼(224)를 일측방향으로 탄성지지하는 힌지스프링(222), 상기 돌기와 대응되는 형태의 홈이 형성되고 상기 홈에 상기 돌기가 삽입되어 회전할 때 저항을 발생시켜 무부하 회동을 방지하는 A캠/S캠조합(223),을 포함하되, 상기 A캠/S캠조합(223)이 상기 슬라이더(1) 선단 타측에 결합되어 상기 회동축(21)과 함께 상기 슬라이더(1)와 바렐(2)이 회동가능하도록 하는 프리스탑 힌지(22);를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 바렐은, 상기 회동축(21)의 외면에 제1텐션밴드(23)의 일단이 권취되고 상기 제1텐션밴드(23)의 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제1걸이두부(231)가 형성되며, 상기 프리스탑 힌지(22)의 A캠회전방지스토퍼(224)와 A캠/S캠조합(223) 사이에 형성된 힌지축풀리(221)에 제2텐션밴드(23b)의 일단이 권취되고 상기 제2텐션밴드(23b) 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제2걸이두부(231b)가 형성되어 상기 디스플레이하우징(920)과 상기 메인하우징(910)의 폴딩과정시 장력을 발생시켜 폴딩을 원활하게 하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 베이스판체(41)는, 상기 디스플레이하우징(920)의 회전각도 형성을 위해 전방 측 선단 하면으로부터 하향 돌출되어 상기 바렐(2)의 상단 중앙부에 내향 형성된 제2리세스홀(2b)에 수용되는 팔로우돌기(411)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 이동 단말기용 힌지장치는, 폴딩작용시의 슬라이더 궤도운동에 의한 디스플레이하우징 및 메인하우징의 회동부 말단의 밀착구조 달성을 통해, 폴더부의 디스플레이영역은 물론 메인하우징에 부착된 디스플레이 영역을 극대화 하여 사용의 편의성을 극대화할 수 있는 효과를 가져다준다.

또한, 상술한 바와 같은 폴딩구조의 달성을 통하여, 상기한 메인하우징과 디스플레이하우징의 회동단부를 상호 중첩시켜 힌지장치를 연계조립하기 위한 돌출부 및 공간부를 별도로 형성할 필요가 없게 됨으로써, 생략된 돌출부와 공간부 만큼의 기기 소형화와 더불어 슬림화를 가능케 하는 효과를 나타낼 수 있다.

이와 함께, 디스플레이하우징의 폴딩(절첩) 작용시 상기한 슬라이더를 일정 장력으로 잡아당겨 그의 후퇴 이동을 원활히 하도록 된 텐션밴드를 통해, 상기 디스플레이하우징의 불완전 절첩현상을 개선하여 이동 단말기의 폴딩작용을 보다 편리하고 보다 손쉽게 이룰 수 있는 등의 사용성 증대와 아울러 기술력 향상에 따른 동종업계에서의 투자가지 상승의 효과로 이어질 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 일반적인 이동 단말기의 힌지구조를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 내부구조를 나타낸 요부확대단면도.
도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 슬라이더의 조립구조를 나타낸 분해사시도.
도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 언폴딩 동작시 작동관계를 나타낸 요부확대단면도.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 폴딩 동작시 텐션밴드의 작동관계를 나타낸 요부확대단면도.
도 7은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 프리스탑 힌지의 구조를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 의한 디스플레이하우징의 언폴드 상태를 나타낸 사시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 2는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 내부구조를 나타낸 요부확대단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서 슬라이더의 조립구조를 나타낸 분해사시도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치의 언폴딩 동작시의 작동관계를 나타낸 요부확대단면도이며, 도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서 폴딩 동작시의 텐션밴드의 작동관계를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 있어서, 프리스탑 힌지의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치에 의한 디스플레이하우징의 언폴드 상태를 나타낸 사시도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치(A)는, 이동 단말기의 메인하우징(910) 일 측 내부에 수용배치된 상태로 디스플레이하우징(920)의 폴딩과 연계한 곡선궤도의 진퇴운동을 반복할 수 있게 된 슬라이더(1)와, 상기 디스플레이하우징(920)에 일체로 부착결합되는 동시에 상기 슬라이더(1) 선단에 힌지조립됨에 따라 상기한 디스플레이하우징(920)의 폴딩을 가능케 하기 위한 바렐(2)과, 상기 메인하우징(910) 내부에 더 구비결합된 채로 상기 슬라이더(1)의 진퇴운동 및 그 진퇴운동에 따른 상기 바렐(2)의 회동작용을 어시스트하기 위한 사이클어태치먼트(3)와, 상기 슬라이더(1)와 바렐(2) 및 상기 사이클어태치먼트(3)의 연계조립과 더불어 상기한 슬라이더(1)의 진퇴운동 가이드를 위한 본딩어셈블리(4)로 구성된다.

한편, 상기 메인하우징(910)의 일 측 선단 중앙부에는, 상기한 바렐(2)의 내재수용과 아울러 상기 슬라이더(1)의 진퇴운동 및 상기 디스플레이하우징(920)의 회동작용 간섭방지를 위한 개방홈(910a)이 절개 형성됨이 바람직하다.

슬라이더(1)는, 상기 디스플레이하우징(920)의 진퇴식 폴딩이 가능하도록 상기 메인하우징(910) 내부로부터 기기 외부로의 곡선궤도 진퇴운동을 반복하게 된 것으로, 상기 바렐(2)의 내재수용을 위한 바렐수용홈(1a)이 전방 측 선단 중앙부에 내향 형성되되, 상기 바렐수용홈(1a) 형성에 따라 양측 가장자리에 상기한 바렐(2)의 양단과 밀착하는 제1홀딩단(11) 및 제2홀딩단(12)이 각각 돌출형성된다.

한편, 상기 사이클어태치먼트(3) 및 상기 본딩어셈블리(4)와의 연계조립을 위해, 후방 측 양단에는, 차후 후술할 상기 본딩어셈슬리(4)의 가이드웨이브래킷(43)에 삽입될 수 있는 가이드핀(13)이 각각 돌출형성되어 있다.
여기서 가이드핀(13)은, 상기 스태빌라이저(31)의 상기 링크(311)가 회동가능하도록 결합된 상태에서, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 가이드웨이홈(43a,43b)에 이동가능하게 결합됨으로써, 상기 스윙아암(32)을 통해 상기 슬라이더(1)의 선단측이 반경회동되면 상기 가이드핀(13)이 상기 가이드웨이홈(43a,43b)의 형태를 따라 이동하여 상기 슬라이더(1)를 진퇴이동시킨다.

또한, 슬라이더(1)의 전방 상단 중앙부에는, 상기 디스플레이하우징(920)의 언폴딩 작용시 차후 후술할 상기 본딩어셈블리(4)의 베이스판체(41) 하면에 하향 돌출된 팔로우돌기(411)의 수용을 위한 제1리세스홀(1b)이 내향 형성되어 있다.

더하여, 슬라이더(1)의 후방 측 선단에는, 차후 후술할 상기 사이클어태치먼트(3)의 토션스프링 수용배치를 위한 복수의 스프링액슬배치홈(1c)이 일정간격을 두고 형성되되, 상기 스프링액슬배치홈(1c)은 스프링의 하부조인트(35)와 함께 스프링액슬(36)이 관통 조립된다.

그리고, 슬라이더(1)의 양측 단부에는, 차후 후술할 상기 사이클어태치먼트(3)의 스윙아암(32) 일 선단을 삽입시킬 수 있도록 한 아암공(1d)이 각각 내향 형성되어 있다.

이와 함께, 상기 제1,2홀딩단(11, 12)의 각 내벽면에는, 역시 차후 후술할 상기 바렐(2)의 프리스탑 힌지(22)와 회동축(21)을 각각 삽입시킬 수 있는 제1힌지홈(11a) 및 축공(12a)이 각각 내향 형성된다.

더불어, 상기 좌우 축공(11a, 12a)의 개구 선단부에는, 역시 차후 후술할 상기 바렐(2)의 텐션밴드(23) 보호수용을 위한 밴드수용부(11b, 12b)가 확장형성되되, 일 부위 절개를 통해 상기한 텐션밴드(23)의 외부 인출이 가능케 된다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 슬라이더(1)는, 상기한 제2홀딩단(12)의 분해조립이 가능한 구조임에 따라, 상기 바렐수용홈(1a) 내로 수용되는 상기 바렐(2)의 연계조립을 보다 용이하게 이룰 수 있게 된다.

바렐(2)은, 상기 메인하우징(910)의 일 측으로부터 폴딩되는 상기 디스플레이하우징(920)의 회동작용을 위한 것으로, 상기 디스플레이하우징(920)의 힌지점이 되는 회동축(21)이 길이방향의 일 측 선단에 돌출형성되고, 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩/언폴딩 직후 상기 바렐(2)의 무부하 유동을 방지하기 위한 프리스탑 힌지(22)가 대향 타 측 선단에 구비결합된다.
또한, 바렐(2)은 길이방향의 일 측면에 돌출형성되고 상기 슬라이더의 선단 일측에 회전 가능하도록 결합된 회동축(21)과, 길이방향의 타 측면에 형성된 홈 형태의 제2힌지홈을 더 포함한다.
그리고, 프리스탑힌지(22)는 상기 제2힌지홈에 삽입고정되는 A캠회전방지스토퍼(224), 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 일측에 형성된 돌기, 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 타측에 결합되며 상기 A캠회전방지스토퍼(224)를 일측방향으로 탄성지지하는 힌지스프링(222), 상기 돌기와 대응되는 형태의 홈이 형성되고 상기 홈에 상기 돌기가 삽입되어 회전할 때 저항을 발생시켜 무부하 회동을 방지하는 A캠/S캠조합(223),을 포함하되, 상기 A캠/S캠조합(223)이 상기 슬라이더(1) 선단 타측에 결합되어 상기 회동축(21)과 함께 상기 슬라이더(1)와 바렐(2)이 회동가능하도록 한다.

또한, 상기 회동축(21)의 일 외면에는, 상술한 디스플레이하우징(920)의 폴딩 과정 중 상기 슬라이더(1)가 메인하우징(920) 내측으로 원활한 내재수용을 이룰 수 있도록 하기 위한 장력(張力)이 발휘되는 텐션밴드(23)가 권취(捲取)된다.

아울러, 상기 프리스탑 힌지(22)가 구비된 일 측 단부에는 상기 프리스탑 힌지(22)의 일 부위 삽입을 위한 제2힌지홈(2a) 내향 형성되고, 이곳에 프린스탑힌지(22)의 힌지스프링(222)과 A캠의 회전방지스토퍼(224)가 수용되며 이 프린스탑힌지(22)의 A캠회전방지스토퍼(224)와 A캠/S캠조합(223) 사이에 텐션밴드(23)를 권취하는 풀리(221)를 장착한다.

상기한 디스플레이하우징(920)의 폴딩(절첩) 상태 시 차후 후술할 상기 본딩어셈블리(4)의 베이스판체(41) 하면에 하향 돌출된 팔로우돌기(411)를 수용할 수 있는 제2리세스홀(2b)이 바렐(2)의 상단 중앙부에 하방으로 내향 형성되어 있다.

이와 함께, 상기 좌우의 텐션밴드(23)의 풀리측 일단은, 밴드를 고정하기 위한 고리가 형성되고, 타단에는 상기 본딩어셈블리(4)에 고정결속시켜 좌우 밴드에 장력이 형성되도록 하기 위한 걸이두부(231)가 확장형성됨이 바람직하다.
따라서, 상기 바렐은, 상기 회동축(21)의 외면에 제1텐션밴드(23)의 일단이 권취되고 상기 제1텐션밴드(23)의 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제1걸이두부(231)가 형성되며, 상기 프리스탑 힌지(22)의 A캠회전방지스토퍼(224)와 A캠/S캠조합(223) 사이에 형성된 힌지축풀리(221)에 제2텐션밴드(23b)의 일단이 권취되고 상기 제2텐션밴드(23b) 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제2걸이두부(231b)가 형성되어 상기 디스플레이하우징(920)과 상기 메인하우징(910)의 폴딩과정시 장력을 발생시켜 폴딩을 원활하게 하는 것이 바람직하다.

사이클어태치먼트(3)는, 상기 슬라이더(1)의 원호식 진퇴운동 및 상기 바렐(2)의 회동작용이 유기적으로 이루어질 수 있도록 하기 위한 것으로,슬라이드의 후방에서 돌출된 가이드핀(13)이 끼워져서 슬라이더(1)의 후방측 궤도를 컨트롤 하는 가이드웨이 브래킷(43)과, 상기 본딩어셈블리(4)에 중간부가 힌지되고 힌지된 중앙부를 기준으로 반경회동이 가능한 양측 선단이 상기 가이드핀(13)에 링크(311)를 통하여 연계조립됨에 따라 상기 슬라이더(1)의 진퇴작용시 슬라이더(1)의 좌우 이동 거리를 동일하게 유지할 수 있도록 한 스태빌라이저(Stabilizer, 31)와, 상기한 본딩어셈블리(4)에 일 선단이 힌지되고 상기 슬라이더(1)의 아암공(1d)에 타 선단이 삽입된 상태로 반경회동을 이룸으로써 상기한 슬라이더(1)의 진퇴작용과 더불어 진퇴작용시 전방 측 궤도의 컨트롤을 위한 좌우의 스윙아암(32)과, 상기 브레킷판체(42)와 스프링후크(423) 사이에 상단부가 위치하고 스프링샤프트(331)에 의해서 중단부가 관통결합되며 상기 스프링액슬(36)에 의해서 양측 끝단이 각각 관통결합됨에 의해 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩작용시 상기 슬라이더(1)의 진퇴를 반자동화함과 동시에 완전인출위치와 완전수납위치에서 슬라이더를 고정시키기 위한 반발력을 갖는 복수개의 토션스프링(33)과, 스프링의 3개의 작용점(베이스판체 쪽 회전축, 스프링코일의 중심, 스프링엑슬의 중심)간의 거리를 일정하게 유지시켜주는 역할을 하는 상부조인트(34)와 하부조인트(35)로 구성된다.
또한, 스태빌라이저(3)는, 양단이 이단절곡된 바(Bar)형태로 형성되며, 상기 베이스판체(41)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되고, 양단에 링크(311)가 형성되며, 상기 링크가 상기 가이드핀(13)에 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 후단측을 반경회동시고, 스윙아암(32)은 이단절곡된 바형태로 형성되며, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 아암베어링(412)에 일단이 회동가능하게 결합되고 상기 슬라이더(1)의 선단 양측면에 타단이 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 선단측을 반경회동시키며 상기 가이드핀(13)은, 상기 스태빌라이저(31)의 상기 링크(311)가 회동가능하도록 결합된 상태에서, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 가이드웨이홈(43a,43b)에 이동가능하게 결합됨으로써, 상기 스윙아암(32)을 통해 상기 슬라이더(1)의 선단측이 반경회동되면 상기 가이드핀(13)이 상기 가이드웨이홈(43a,43b)의 형태를 따라 이동하여 상기 슬라이더(1)를 진퇴이동시키는 것을 특징으로 하며, 스프링액슬(36)은 상기 슬라이더(1)의 후단에 회동가능하게 삽입되고, 하부조인트(35)는 상기 스프링액슬(36)이 회동가능하게 결합되며, 스프링샤프트(331)는 상기 하부조인트(35)에 회동가능하도록 결합되고, 토션스프링(33)은 일단과 타단이 코일형태로 형성되어 상기 스프링샤프트(331)에 끼워지고 중간부가 선형으로 돌출형성되어 상기 스프링후크(423)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되며 스프링액슬(36)에 양끝단이 결합됨으로써 상기 슬라이더(1)의 진퇴이동시 비틀림 모우멘트(Torsion moment)에 의한 반발력을 가한다.

상기 스태빌라이저(Stabilizer, 31)는, 벤딩(Bending)에 의한 양 선단의 단차형 절곡을 통해 중간부를 기준으로 하여 양측 선단의 반경회동이 가능한 형태를 이루되, 그 양측 선단에는 상기 슬라이더(1)의 가이드핀(13)이 삽입될 수 있는 핀공(311a)이 관통형성된 링크(311)가 더 구비결합됨이 바람직하다.

상기 토션스프링(33)은, 비틀림 모우멘트(Torsion moment)에 의한 반발력 형성을 통한 상기 슬라이더(1)의 진퇴를 반자동화를 위하되, 상술한 비틀림 모우멘트 형성으로 인한 코일부분의 형태변형 방지를 위한 목적으로 복수개의 상기 토션스프링(33), 상부조인트(34), 하부조인트(35)를 연이어 관통하는 스프링샤프트(331), 스프링액슬(36)을 더 구비결합함이 바람직하다.

본딩어셈블리(4)는, 상기 슬라이더(1) 및 사이클어태치먼트(3)의 연계조립과 함께 상기한 슬라이더(1)의 진퇴운동을 안내하기 위한 것으로, 상기 메인하우징(910)의 상측 내벽면에 조립고정되는 베이스판체(41)와, 상기 베이스판체(41)의 하면 중앙부에 더 밀착조립됨에 따라 상기 스태빌라이저(31)와 상기 토션스프링(33)을 힌지시킬 수 있게 된 브래킷판체(42)와, 상기 베이스판체(41)의 하면 양측 가장자리에 체결조립된 상태로 상기한 베이스판체(41) 하측으로의 상기 슬라이더(1) 배치조립과 더불어 상기한 디스플레이하우징(920) 폴딩과 연계한 상기 슬라이더(1)의 진퇴이동 안내를 위한 좌우의 가이드웨이브래킷(43)으로 구성된다.
여기서, 베이스판체(41)는, 하향 돌출된 스프링후크(423)를 포함하고, 상기 메인하우징(910)의 내벽면에 조립고정되고, 브래킷판체(42)는, 상기 베이스판체(41)의 하면에 밀착조립되며, 가이드웨이브래킷(43)은, 상기 베이스판체(41)의 양측에 체결조립되고, 아암베어링(412)이 선단에 형성되며, 가이드웨이홈(43a,43b)이 후단에 길이방향을 따라 형성된다.

상기 베이스판체(41)에는, 상기 디스플레이하우징(920)의 회전각도 형성을 위해 전방 측 선단 하면으로부터 하향 돌출된 팔로우돌기(411)와, 스프링의 상부 회전축이 위치하는 하향벤딩된 스프링후크(423)가 형성되어 있다.

상기 브래킷판체(42)에는, 상기 텐션밴드(23)의 걸이두부(231)를 걸어 고정결속시킬 수 있게 된 밴드걸이공(42a)이 일 측 가장자리에 관통형성되고, 상기 사이클어태치먼트(3)의 스태빌라이저(31) 중간부를 안착시켜 힌지시키기 위한 호형절곡단(421)이 후방 측 선단에 길이방향을 따라 형성되며, 상기 호형절곡단(421)에서 상부조인트(34)가 위치하는 곳에 조인트 리세스(422)가 형성되어 스프링(33)의 베이스판체(41)쪽 회전축이 자유롭게 회전할 수 있도록 되어있다.

상기 가이드웨이브래킷(43)에는, 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩과 연계한 상기 슬라이더(1)의 진퇴이동 안내를 위한 목적으로, 상기 가이드핀(13)이 삽입된 상태로 전,후 슬라이딩을 이룰 수 있는 곡선궤도의 가이드웨이홈(43a,43b)이 길이방향을 따라 관통형성되어 있으며, 전방 상부에는 스윙아암(32)의 베이스쪽 회전축을 지지하는 아암베어링(412)이 형성된다

미설명부호, (s)는 상기한 디스플레이하우징의 회동부 말단이 상기 메인하우징의 회동부 말단에 밀착할 때의 완충작용을 위한 하나 이상의 스토퍼이다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 이동 단말기용 힌지장치(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이하우징(920)의 일면에 일체로 부착된 상기 바렐(2)을 상기한 슬라이더(1)의 바렐수용홈(1a)에 내재수용함과 동시에 상기 회동축(21) 및 프리스탑 힌지(22)를 이용하여 제1,2홀딩단(11, 12)을 축으로 회전 가능한 상태를 이루도록 한다.

여기서, 상기 회동축(21)에 권취된 텐션밴드(23)는, 상기 밴드수용부(12b)에 수용되는 동시에 걸이두부(231)가 형성된 선단부를 인출시켜 상기 브래킷판체(42)의 밴드걸이공(42a)에 결속시키고, 프리스탑 힌지에 권취된 텐션밴드(23)도 상기 밴드수용부(11a)에 수용되며 걸이두부(231)도 마찬가지로 상기 브레킷판체(42)의 밴드걸이공(42a)에 결속시킨다.

이로써, 상기 메인하우징(910)의 일 측으로부터 상기한 디스플레이하우징(920)이 폴딩 가능한 구조로 조립결합되는 것이며, 상기 바렐(2)의 회동작용으로 인한 상기 디스플레이하우징(920)의 최종 폴딩 또는 언폴딩 상태시 상기 프리스탑 힌지(22)에 의해 유동이 방지된다.

또한, 상기 텐션밴드(23)의 장력에 의해서, 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩 시 상기한 슬라이더(1)가 상기 메인하우징(910) 내로 내재수용될 경우의 후퇴 이동이 원활케 된다. 이는 상기 텐션밴드(23)에 형성되는 장력에 의한다.

계속해서, 상기 슬라이더(1)는 상기한 본딩어셈블리(4)에 의해 메인하우징(910) 내에 수용배치되는 것이며, 상기 사이클어태치먼트(3)의 연계구동에 따른 곡선궤도식 진퇴운동을 이루는바, 외부 진출 또는 상기 메인하우징(910) 내부로의 수용되는 후퇴 복원을 반복할 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 본딩어셈블리(4)의 베이스판체(41)를 상기 메인하우징(910)의 내벽면 상측에 밀착조립하는 한편, 상기 베이스판체(41)의 하면 중앙에 상기한 브래킷판체(42)를 더 부착결합하는 것을 통해, 상기한 사이클어태치먼트(3)의 스태빌라이저(31)와 좌우의 스윙아암(32) 그리고 상기 토션스프링(33)들을 상기한 본딩어셈블리(4)에 힌지조립할 수 있게 된다.

이어서, 상기 베이스판체(41)의 양측 하면에는, 상기 가이드웨이브래킷(43)을 각각 조립결합한다. 이때, 상기 베이스판체(41)와 가이드브웨이브래킷(43)은 별도의 스크류볼트(도시하지 않음)로써 연계조립함이 바람직하다.

이러한 과정을 통해, 상기 본딩어셈블리(4)를 고정조립함과 더불어 상기 슬라이더(1)의 곡선궤도식 진퇴운동 및 상기 바렐(2)의 회동작용에 의한 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩이 가능한 이동 단말기를 구성한다.

상술한 바를 토대로, 본 발명의 힌지장치(A)를 이용한 상기 디스플레이하우징(920)의 언폴딩(펼침) 작용관계를 설명하기로 한다.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기한 팔로우돌기(411)가 상기 제2리세스홀(2b)에 수용된 한편, 상기 프리스탑 힌지(22)에 의해 상기 바렐캠(24)이 유동하지 않게 됨에 따라 디스플레이하우징(920)이 상기 메인하우징(920)의 일 측에 밀착된 상태를 유지한다.

이 상태에서, 상기 디스플레이하우징(920)을 회전시키게 되면, 도 5b,5c, 5d에 도시된 바와 같이, 상기한 디스플레이하우징(920)이 펼쳐지게 되는 언폴딩 상태를 이루는바, 상기 바렐캠(24)의 회동작용 및 슬라이더(1)의 곡선궤도식 진퇴운동에 의해 가능하다.

이때의 상기 슬라이더(1) 진퇴운동은, 상기 사이클어태치먼트(3) 및 본딩어셈블리(4)에 의해 일정하게 어시스트된다.

즉, 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩으로 상기한 슬라이더(1)가 외부 진출을 시작하게 되면, 상기 슬라이더(1)는 후방부가 상기 사이클어태치먼트(3)의 가이드웨이브래킷(43)의 가이드웨이홈(43a,43b)을 따라서, 전방부는 스윙아암(32)의 반경회동에 따라 원호를 그리면서 진출하게 되고, 상기 디스플레이하우징(920)은 상기한 바렐캠(24)에 의해 회동케 된다.

여기서, 상기 슬라이더(1)가 외부 진출하는 과정에 있어, 바렐캠(24)이 슬라이드(1)를 후술하는 토션스프링(33)의 중립위치를 지난 위치까지 이동시키고 그 이후부터는 슬라이더(1) 후방과 브레킷판채(42) 사이에 장착 되어있는 토션스프링(33)의 반발력과 프리스탑 힌지(22)의 힘이 합쳐져서 최종 언폴딩 위치까지 디스플레이하우징(920)을 이동시킨다..

한편, 상기 디스플레이하우징(920)의 완전 폴딩 상태 시 상기 제2리세스홀(2b) 내에 수용되어 있던 상기 팔로우돌기(411)를 상기한 바렐캠(24)이 밀어 제치게 됨에 따라 상기한 슬라이더(1)의 외부 진출력 발생되는 것이며, 상기 가이드핀(13)이 상기의 가이드웨이홈(43a,43b)의 끝단에 밀착함과 동시에 상기한 디스플레이하우징(920)의 언폴딩작용이 최종 완료된다.

이렇게, 상기 슬라이더(1)에 의한 디스플레이하우징(920)의 언폴딩 과정에 따라, 상기한 디스플레이하우징(920)의 회동부 말단과 메인하우징(910)의 일 측 말단이 상호 맞닿아 연장면을 이루도록 함으로써, 폴더의 디스플레이부와 본체 배면의 디스플레이가 겹치지 않고 동일방향으로 오게 하므로서 사용의 편의성을 극대화 할수있게된다.

반면, 상기 디스플레이하우징(920)의 폴딩 작용은, 상술한 디스플레이하우징(920)의 언폴딩 과정의 역순에 따라 가능한바, 특히 상기 메인하우징(910) 내부로의 슬라이더(1) 내재수용을 원활히 하여 상기 디스플레이하우징(920)이 불완전 절첩되는 현상은 상기 텐션밴드(23)로써 개선한다.

즉, 폴더부(920)를 폴딩방향(닫히는 방향, 도면에서 반시계방향) 으로 회전 시키면 바렐이 반시계 방향으로 회전 하면서 바렐의 회동축에 권취된 텐션밴드가 감기게 된다. 텐션밴드의 타단은 베이스판체의 내측에 부착 되어있으므로 상기 슬라이더(1)를 메인하우징(910) 내측으로 끌어당기는 힘(장력)이 발생 하여 슬라이더를 계속적으로 내측으로 끌고 들어가게 된다. 이때 물론 프리스탑 힌지의 토크도 슬라이더를 내측으로 이동 시키는 역할을 분담 한다.

결국, 본 발명에 따른 힌지장치(A)를 이용한 디스플레이하우징(920)의 폴딩작용을 우수하게 이룰 수 있음은 물론, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이하우징(920)의 회동부 말단과 상기 메인하우징(910)의 일 측 말단이 상호 중첩되지 않게 됨에 따라 폴더부와 본체부의 디스플레이가 거의 동일 면상에 배치 되면서 그 배치 영역도 극대화 함과 아울러 기기의 소형화와 슬림화와 함께 치별된 힌지구조에 따른 독특한 외관 디자인을 갖는 이동 단말기의 제조가 가능한 효과를 나타낼 수 있게 된다.

첨언 할것은, 본체부위의 디스플레이 장치를 상품의 사양에 따라서 일반적인 키패드로 대치 할수있음은 물론이다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 힌지장치 1 : 슬라이더 1a : 바렐수용홈
1b : 제1리세스홀 1c : 스프링배치홈 1c-1 : 스프링공
1d : 아암공 11 : 제1홀딩단 11a : 제1힌지홈
12 : 제2홀딩단 12a : 축공 12b : 밴드수용부
13 : 가이드핀 2 : 바렐 2a : 제2힌지홈
2b : 제2리세스홀 3 : 사이클어태치먼트 4 : 본딩어셈블리
21 : 회동축 22 : 프리스탑 힌지 221 : 힌지축풀리
222 : 힌지스프링 223 : A캠/S캠조합 224 : A캠회전방지스토퍼
23a : 제1텐션밴드 23b : 제2텐션밴드 231a : 제1걸이두부
231b : 제2걸이두부 24 : 바렐캠
31 : 스태빌라이저 311 : 링크 311a : 핀공
32 : 스윙아암 33 : 토션스프링 331 : 스프링샤프트
34 : 상부조인트 35 : 하부조인트 36 : 스프링액슬
41 : 베이스판체 411 : 팔로우돌기 412 : 아암 베어링
42 : 브래킷판체 42a : 밴드걸이공 43 : 가이드웨이브래킷
43a,43b : 가이드웨이홈 421 : 호형절곡단 422 : 조인트 리세스
423 : 스프링 후크 910 : 본체부 911 : 본체부 디스플레이
920 : 폴더부

Claims

메인하우징(910)의 일 측으로부터 디스플레이하우징(920)이 폴딩될 수 있도록 하기 위한 통상의 이동 단말기용 힌지장치에 있어서,
상기 디스플레이하우징(920)에 일체로 부착결합되는 바렐(2);
상기 바렐(2)의 양끝단에 선단이 힌지조립되고, 후단의 양측면에 가이드핀(13)이 형성된 슬라이더(1);
하향 돌출된 스프링후크(423)를 포함하고, 상기 메인하우징(910)의 내벽면에 조립고정되는 베이스판체(41);
상기 베이스판체(41)의 하면에 밀착조립되는 브래킷판체(42);
상기 베이스판체(41)의 양측에 체결조립되고, 아암베어링(412)이 선단에 형성되며, 가이드웨이홈(43a,43b)이 후단에 길이방향을 따라 형성된 가이드웨이브래킷(43);
양단이 이단절곡된 바(Bar)형태로 형성되며, 상기 베이스판체(41)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되고, 양단에 링크(311)가 형성되며, 상기 링크가 상기 가이드핀(13)에 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 후단측을 반경회동시키는 스태빌라이저(Stabilizer)(31); 및
이단절곡된 바형태로 형성되며, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 아암베어링(412)에 일단이 회동가능하게 결합되고 상기 슬라이더(1)의 선단 양측면에 타단이 회동가능하게 결합되어 상기 슬라이더(1)의 선단측을 반경회동시키는 스윙아암(32);을 포함하고,
상기 가이드핀(13)은,
상기 스태빌라이저(31)의 상기 링크(311)가 회동가능하도록 결합된 상태에서, 상기 가이드웨이브래킷(43)의 가이드웨이홈(43a,43b)에 이동가능하게 결합됨으로써, 상기 스윙아암(32)을 통해 상기 슬라이더(1)의 선단측이 반경회동되면 상기 가이드핀(13)이 상기 가이드웨이홈(43a,43b)의 형태를 따라 이동하여 상기 슬라이더(1)를 진퇴이동시키는 것을 특징으로 하며,
상기 슬라이더(1)의 후단에 회동가능하게 삽입되는 스프링액슬(36);
상기 스프링액슬(36)이 회동가능하게 결합되는 하부조인트(35);
상기 하부조인트(35)에 회동가능하도록 결합된 스프링샤프트(331); 및
일단과 타단이 코일형태로 형성되어 상기 스프링샤프트(331)에 끼워지고 중간부가 선형으로 돌출형성되어 상기 스프링후크(423)와 상기 브래킷판체(42) 사이에 회동가능하게 결합되며 스프링액슬(36)에 양끝단이 결합됨으로써 상기 슬라이더(1)의 진퇴이동시 비틀림 모우멘트(Torsion moment)에 의한 반발력을 가하는 토션스프링(33);을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 바렐(2)은 길이방향의 일 측면에 돌출형성되고 상기 슬라이더의 선단 일측에 회전 가능하도록 결합된 회동축(21)과, 길이방향의 타 측면에 형성된 홈 형태의 제2힌지홈(2a)을 더 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 제2힌지홈(2a)에 삽입고정되는 A캠회전방지스토퍼(224), 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 일측에 형성된 돌기, 상기 A캠회전방지스토퍼(224)의 타측에 결합되며 상기 A캠회전방지스토퍼(224)를 일측방향으로 탄성지지하는 힌지스프링(222), 상기 돌기와 대응되는 형태의 홈이 형성되고 상기 홈에 상기 돌기가 삽입되어 회전할 때 저항을 발생시켜 무부하 회동을 방지하는 A캠/S캠조합(223)을 포함하되, 상기 A캠/S캠조합(223)이 상기 슬라이더(1) 선단 타측에 결합되어 상기 회동축(21)과 함께 상기 슬라이더(1)와 바렐(2)이 회동가능하도록 하는 프리스탑 힌지(22);를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 바렐은,
상기 회동축(21)의 외면에 제1텐션밴드(23)의 일단이 권취되고 상기 제1텐션밴드(23)의 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제1걸이두부(231)가 형성되며, 상기 프리스탑 힌지(22)의 A캠회전방지스토퍼(224)와 A캠/S캠조합(223) 사이에 형성된 힌지축풀리(221)에 제2텐션밴드(23b)의 일단이 권취되고 상기 제2텐션밴드(23b) 타단에는 상기 베이스판체(41)에 고정결속되는 제2걸이두부(231b)가 형성되어 상기 디스플레이하우징(920)과 상기 메인하우징(910)의 폴딩과정시 장력을 발생시켜 폴딩을 원활하게 하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기용 힌지장치.
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제 1항에 있어서, 상기 베이스판체(41)는,
상기 디스플레이하우징(920)의 회전각도 형성을 위해 전방 측 선단 하면으로부터 하향 돌출되어 상기 바렐(2)의 상단 중앙부에 내향 형성된 제2리세스홀(2b)에 수용되는 팔로우돌기(411)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기용 힌지장치.
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