KR20080096345A - 2축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제1 하우징과, 서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 힌지 장치와, 상기 힌지 장치를 통해 상기 제1 하우징에 결합되어 상기 제1 또는 제2 힌지축을 중심으로 회동함으로써 개폐되는 제2 하우징을 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는,

상기 제1 하우징에 장착되는 힌지 베이스; 상기 힌지 베이스에 결합되어 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 하우징; 상기 제2 하우징에 장착되고, 상기 힌지 하우징에 결합되어 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 샤프트; 및 상기 힌지 하우징 내에서 직선 왕복운동 가능하게 설치되는 스토퍼를 구비하고, 상기 스토퍼는 상기 힌지 하우징 내에서 상기 힌지 샤프트의 외주면을 가압하고, 상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안에는 상기 힌지 샤프트의 외주면과 마찰하는 휴대용 단말기를 개시한다.

단말기, 2축 힌지, 스토퍼, 힌지 캠

Description

2축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기{PORTABLE TERMINAL WITH DUAL AXIS HINGE APPARATUS}

본 발명은 휴대용 단말기에 관한 것으로서, 특히 한 쌍의 하우징을 회동 가능하게 결합시키되 서로 다른 두 개의 힌지축을 제공하는 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것이다.

통상적으로 휴대용 단말기의 종류는 외형에 따라 바형(bar type)과 플립형(flip type)과 폴더형(folder type) 단말기로 분류된다.

바형 단말기는 하나의 본체 하우징(housing)에 데이터 입출력 수단과 송, 수화부가 장착되는 형태로서, 데이터 입력 수단이 되는 키패드(keypad)가 항시 노출되어 있어 오작동을 일으킬 수 있고 송화부와 수화부 사이의 거리확보 문제로 소형화에는 한계가 있다.

플립형 단말기는 본체와, 플립과, 상기 본체와 플립을 연결시키는 힌지 모듈(hinge module)로 구성된 형태로서, 상기 본체에 데이터 입출력 수단과 송수화부가 설치되며, 상기 플립이 상기 데이터 입력 수단인 키패드를 덮어 오작동을 방지할 수 있으나, 플립형 단말기 역시 송화부와 수화부 사이의 거리확보 문제로 인하 여 소형화에는 한계가 있는 실정이다.

폴더형 단말기는 본체와, 폴더와, 상기 본체와 폴더를 회전 가능하게 연결시키는 힌지 모듈로 구성되어 상기 폴더가 회동함으로써 개폐되는 형태로, 상기 폴더가 본체에 밀착된 통화대기 모드에서는 키패드의 오작동을 방지할 수 있으며, 통화모드에서는 상기 폴더가 펼쳐져 송화부와 수화부 사이의 거리를 충분히 확보할 수 있으므로 소형화에 유리한 이점이 있다. 이러한 이유로, 폴더형 단말기가 점차 휴대용 단말기의 주종을 이루어 가는 추세이다.

한편, 사용자들의 취향이 다양해짐에 따라, 휴대용 단말기 또한 슬라이딩형, 스윙형 단말기들이 등장하고 있으며, 특히 슬라이딩형 단말기는 점차 폴더형 단말기보다 더 보편화된 형태의 휴대용 단말기로 자리 잡고 있는 추세이다.

그러나 종래의 휴대용 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신 기능을 수행하기에 적합한 외형을 기반으로 발전되어 왔기 때문에, 멀티미디어 서비스 등을 이용하는 데는 불편하다는 단점이 있다. 예를 들면, 일반적인 휴대용 단말기의 디스플레이 장치는 세로방향으로 길게 설정되어 있기 때문에, 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting; DMB), 동영상 파일 등을 시청하기에 불편한 것이다.

더욱이, 휴대용 단말기의 기능이 다양화되고, 고속, 대용량의 파일 전송이 가능해지고 있으나, 통신 기능을 수행하기 위한 형태의 단말기들은 그 입력 장치가 숫자 입력 기능에 적합하게 설계되어 있기 때문에, 장문의 메일 등을 작성하는데 불편하다는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 통신 기능의 수행뿐만 아니라, 방송 시청 등 멀티미디어 서비스 이용에도 편리한 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 제1, 제2 힌지축을 제공하여 하우징을 두 방향으로 개폐 가능하게 함으로써, 사용의 편리성을 향상시킬 수 있는 2축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명의 키패드 등의 입력 장치를 다양화함으로써 기능을 확장시키는데 용이한 휴대용 단말기를 제공하고자 한다.

이에, 본 발명은 제1 하우징과, 서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 힌지 장치와, 상기 힌지 장치를 통해 상기 제1 하우징에 결합되어 상기 제1 또는 제2 힌지축을 중심으로 회동함으로써 개폐되는 제2 하우징을 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는,

상기 제1 하우징에 장착되는 힌지 베이스;

상기 힌지 베이스에 결합되어 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 하우징;

상기 제2 하우징에 장착되고, 상기 힌지 하우징에 결합되어 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 샤프트; 및

상기 힌지 하우징 내에서 직선 왕복운동 가능하게 설치되는 스토퍼를 구비하 고,

상기 스토퍼는 상기 힌지 하우징 내에서 상기 힌지 샤프트의 외주면을 가압하고, 상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안에는 상기 힌지 샤프트의 외주면과 마찰하는 휴대용 단말기를 개시한다.

본 발명에 따른 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기는 제2 하우징이 회동하여 개방되는 방향에 따라 통신 기능의 수행뿐만 아니라, 방송 시청 등 멀티미디어 서비스 이용에도 편리한 장점이 있다. 또한, 제1, 제2 힌지축을 제공하여 하우징들을 두 방향으로 개폐 가능하게 함으로써, 사용의 편리성을 향상시킬 수 있게 된다.

더욱이, 제2 하우징이 회동하는 방향에 따라 구동력을 제공하거나 마찰력을 제공하여 제2 하우징이 회동하는 동작을 안정적으로 구현함으로써, 단말기의 안정성을 향상시킬 수 있게 되었다.

아울러, 제2 하우징이 제1, 제2 힌지축들 중 어느 하나의 축을 중심으로 회동한 때, 다른 하나의 축을 중심으로 회동하는 것을 제한함으로써, 단말기의 구조적 안정성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 단말기의 하우징들 내부에 설치된 회로 장치들을 배선하기 위한 홈을 힌지 하우징의 외주면에 형성함으로써, 가요성 인쇄회로의 배선을 용이하게 하고 힌지 장치의 동작에 의해 가요성 인쇄회로가 손상되는 것을 방지할 수 있게 되었다.

또한, 제2 하우징이 펼쳐진 방향에 따라 단말기를 가로방향으로 길게 배치하 여 사용할 수 있으므로, 일반적인 개인용 컴퓨터의 쿼티 자판 배열의 키패드를 탑재하면 장문의 메일 등을 작성하는데 유용하게 활용할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 힌지 장치(200; 도 4에 도시됨)를 구비하는 휴대용 단말기(100)는 제1 하우징(101)과 제2 하우징(102)을 구비하며, 상기 제2 하우징(102)은 서로 수직하게 연장된 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 각각을 중심으로 회동할 수 있다.

이때, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 임의의 힌지축을 선택하여 그를 중심으로 회동하는 것은 상기 제1 하우징(101)에 접철된 때만 가능하며, 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나를 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 상태에서는 다른 힌지축에 대하여 회동할 수 없게 된다. 이는 상기 힌지 장치(200)의 구성을 통해 더 상세하게 설명될 것이다.

상기 제1 하우징(101)은 메인 보드(main board), 배터리 팩(battery pack) 등을 수용하는 본체이며, 그 일면에는 키패드(111)와 송화부(113)가 설치되어 상기 제2 하우징(102)에 의해 개폐된다. 상기 제2 하우징(102)과의 결합을 위하여 상기 제1 하우징(101)의 상단에는 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장된 제1 힌지 암(115)이 형성되어 있다. 상기 제1 힌지 암(115)은 상기 제1 하우징(101)의 폭(width) 중에서 일부분에만 형성되어 있으며, 상기 제1 하우징(101)의 폭 중에서 나머지 부분은 하기의 제2 힌지 암(125)을 설치하기 위한 공간을 제공하게 된다.

상기 제2 하우징(102)은 그 일면에 디스플레이 장치(121)와 수화부(123)가 설치되어 있으며, 그 일단에 상기 제2 힌지 암(125)이 설치되어 있다. 상기 제2 힌지 암(125)은 그의 일단이 상기 제1 힌지 암(115)의 일단에 대면한 상태로 결합되며, 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다. 따라서, 상기 제2 힌지 암(125)이 회전하면, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하게 된다.

상기 제2 하우징(102)은 상기 제2 힌지 암(125)에 결합됨에 있어서, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동 가능한 상태로 상기 제1 하우징과 결합된다. 결국, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태로부터 상기 제2 힌지 암(125)과 함께 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하거나, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 상기 제2 힌지 암(125)에 대하여 회동하는 것이다.

도 2는 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 개방된 모습을 도시하고 있으며, 도 3은 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 모습을 도시하고 있다.

도 2를 참조하면, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 개방된 상태에서, 외형상 상기 단말기(100)는 일반적인 폴더형 단말기와 동일함을 알 수 있다. 따라서 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심 으로 회동하여 개방된 때, 사용자는 일반적인 이동통신 기능이나 게임을 편리하게 이용할 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 상태에서, 외형상 상기 단말기(100)는 가로 방향으로 긴 화면을 제공할 수 있는 상태로 놓여질 수 있음을 알 수 있다. 따라서 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 때, 사용자는 상기 단말기(100)를 이용하여 방송 시청 등 멀티미디어 서비스를 편리하게 이용할 수 있다. 또한, 상기 키패드(111)가 일반적인 개인용 컴퓨터 자판과 같은 쿼티(qwerty) 자판 배열로 구성된다면, 사용자는 상기 키패드(111)을 이용하여 장문의 메일 등 다양한 정보를 편리하게 입력할 수 있게 된다.

이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기 제1, 제2 하우징(101, 102)을 연결시키는 힌지 장치(200)의 구성을 살펴보기로 한다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 힌지 장치(200)는 서로 수직하게 연장되는 제1, 제2 힌지축(A1, A2)을 제공하며, 상기 제2 하우징(102)이 상기 힌지 장치(200)를 통해 상기 제1 하우징(101)에 결합되어 상기 제1 또는 제2 힌지축(A1, A2)을 중심으로 회동하게 된다. 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징(101)의 상측으로 펼쳐지고, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징(101)의 일측으로 펼쳐지게 된다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 상기 힌지 장치(200)는 상기 제1 하우징(101)에 장착되는 힌지 베이스(201), 상기 힌지 베이스(201)에 결합되어 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 힌지 하우징(202), 상기 제2 하우징(102)에 장착되면서 상기 힌지 하우징(202)에 결합되어 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 힌지 샤프트(203)를 구비한다. 아울러, 상기 힌지 하우징(202)의 내부에는 스토퍼(205)가 수용되어 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면을 가압하게 된다. 따라서 상기 힌지 샤프트(203)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 동안 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면과 스토퍼(205) 사이에 마찰력이 발생된다.

상기 힌지 하우징(202) 내에는 탄성 부재(299)가 수용되어 상기 스토퍼(205)에 탄성력을 제공할 수 있다. 상기 탄성 부재(299)의 탄성력을 제공받아 상기 스토퍼(205)는 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면을 가압함으로써 상기 힌지 샤프트(203)가 사용자의 의도와 무관하게 회전하는 것을 방지하게 된다. 즉, 상기 힌지 샤프트(203)가 임의의 위치에서 정지되더라도 일정 크기 이상의 외력이 가해지지 않는 이상, 정지 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 것이다.

상기 힌지 베이스(201)는 그 내부에 형성된 지지부(211)를 구비하며, 외주면 일부분이 절개되어 형성된 개구(213)를 구비한다. 상기 지지부(211)는 상기 힌지 베이스(201)의 일단과 상기 개구(213)를 통해 외부로 노출된다. 아울러, 상기 개구(213)에 인접한 위치에는 상기 힌지 베이스(201)를 관통하게 형성된 제1 체결홀(215)이 형성되어 있다. 상기 힌지 베이스(201)는 상기 제1 힌지 암(115)에 내부에 장착되며, 상기 제1 힌지 암(115)의 일단으로 상기 지지부(211)를 노출시키게 된다.

상기 힌지 하우징(202)은 그의 일단이 상기 힌지 베이스(201)의 일단에 대면한 상태로 결합되어 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다. 상기 힌지 하우징(202)의 내부는 상기 힌지 하우징(202)의 일단으로 개방된 수용공간(미도시)을 형성하고, 외주면에는 일정 궤적을 따라 부착홈(225)이 형성되어 있으며, 상기 제1 하우징(101) 내부에 설치된 회로 장치들과 상기 제2 하우징(102) 내부에 설치된 회로 장치들을 연결하는 가요성 인쇄회로(208)가 상기 부착홈(225)을 경유하여 배선된다.

상기 힌지 하우징(202)의 타단부에는 제1, 제2 힌지 홀(221)이 각각 형성되어 있다. 상기 제1 힌지 홀(223)은 상기 힌지 하우징(202)을 상기 힌지 베이스(201)에 결합시키기 위한 것으로서 상기 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 형성되어 있으며, 상기 제2 힌지 홀(221)은 상기 힌지 샤프트(203)를 결합시키기 위한 것으로서 상기 제2 힌지축(A2) 방향을 따라 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 제1 힌지축(A1)은 상기 제1 힌지 홀(223) 상에, 상기 제2 힌지축(A2)은 상기 제2 힌지 홀(221) 상에 각각 위치된다.

상기 힌지 하우징(202)을 상기 힌지 베이스(201)에 회전 가능하게 결합시키기 위하여, 상기 힌지 장치(200)는 결합 핀(204)을 구비할 수 있다. 상기 결합 핀(204)이 상기 제1 힌지 상기 제1 힌지 홀(223)을 통해 삽입되며, 그의 일단은 상기 힌지 하우징(202)에 지지되고 타단이 상기 힌지 베이스(201)에 결속됨으로써, 상기 힌지 하우징(202)을 상기 힌지 베이스(201)에 결합시키게 된다. 이로써, 상기 힌지 하우징(202)은 상기 힌지 베이스(201)에 결합되어 상기 결합 핀(204)의 지지 를 받으면서 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다.

상기 결합 핀(204)을 상기 힌지 베이스(201)에 결속, 고정시키기 위하여, 상기 힌지 베이스(201)에는 제1 체결홀(215)이 형성되고, 상기 결합 핀(204)의 타단에는 제2 체결홀(243)이 형성되어 있다. 상기 결합 핀(204)의 타단이 상기 힌지 베이스(201)에 결합되면, 상기 제1, 제2 체결홀(215, 243)이 일직선상에 정렬되며, 상기 힌지 베이스(201)의 외부로부터 상기 제1 체결홀(215)을 통해 체결 핀(217)이 삽입된다. 상기 체결 핀(217)은 상기 제1 체결홀(215)을 통해 삽입되어 상기 제2 체결홀(243)에 결속되며, 이로써 상기 결합 핀(204)은 상기 힌지 베이스(201)에 결속, 고정된다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 힌지 베이스(201)에 결합되더라도 상기 개구(213)는 상기 지지부(211)를 노출시킨 상태를 유지하게 된다. 이는 상기 가요성 인쇄회로(208)를 배선하는 공간을 제공하기 위한 것으로서, 도 11을 통해 더 상세하게 설명될 것이다.

상기 힌지 샤프트(203)는 상기 제2 힌지축(A2) 방향으로 연장되고, 그의 일단이 상기 제2 힌지 홀(221)을 통해 상기 힌지 하우징(202)에 결합된다. 상기 힌지 샤프트(203)의 타단에는 상기 제2 힌지축(A2)의 수직방향으로 연장되는 체결편(239)이 형성되어 상기 제2 하우징(102)과의 결합 수단을 제공하게 된다. 상기 힌지 샤프트(203)는 그 자체로서 상기 제2 하우징(102)과 결합될 수 있으나, 상기 체결편(239)을 구비함으로써 더욱 견고하게 상기 제2 하우징(102)과 결합될 수 있다.

상기 힌지 샤프트(203)와 상기 결합 핀(204)이 모두 상기 힌지 하우징(202)에 결합되면, 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면 일부분과 상기 결합 핀(204)의 외주면 일부분이 서로 간섭된다. 상기 힌지 샤프트(203)와 결합 핀(204)이 서로 간섭되더라더 상기 힌지 하우징(202), 힌지 샤프트(203)의 회전을 원활하게 하기 위해서 상기 힌지 샤프트(203)와 결합 핀(204)에는 각각 회피 홈이 형성되어 있다.

상기 힌지 샤프트(203)의 일단부에 형성되는 제1 회피 홈(231)은 상기 힌지 샤프트(203)의 일단부 외주면 일부분을 둥글게 절삭하여 형성되며, 상기 결합 핀(204)의 일단부에 형성되는 제2 회피 홈(241)은 상기 결합 핀(204)의 일단부 외주면 일부분을 둥글게 절삭하여 형성된다.

상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철되어 폐쇄된 때 상기 제1, 제2 회피 홈(231, 241)이 서로 대면하며, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 선택된 어느 하나의 힌지축을 중심으로 회동할 수 있다.

상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태로부터 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 제1 회피 홈(231)은 상기 제2 회피 홈(241)에 대면한 상태로부터 이탈하여 상기 결합 핀(204)의 외주면을 감싸면서 이동하게 된다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 동안, 상기 제1 회피 홈(231)이 상기 결합 핀(204)의 외주면을 감싸는 상태이므로 상기 힌지 샤프트(203)는 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것이 제한된다. 즉, 상기 제1 회피 홈(231)이 상기 결합 핀(204)의 외주면을 감싸는 상태에서는 상기 제1 회피 홈(231)의 기저면과 상기 결합 핀(204)의 외주면이 간섭되어 상 기 힌지 샤프트(203)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 것이 불가능한 것이다.

따라서 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 상기 제1 회피 홈(231)이 상기 제2 회피 홈(241)과 대면한 상태로부터 이탈하면, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로만 회전할 수 있으며, 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것은 불가능하다.

상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태로부터 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하면, 상기 제1 회피 홈(231)은 상기 제2 회피 홈(241)에 대면한 상태로부터 이탈하고, 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면이 상기 제2 회피 홈(241) 내로 이동하게 된다. 즉, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하면, 상기 힌지 샤프트(203)가 회전하면서 그의 외주면이 상기 제2 회피 홈(241)에 감싸지는 것이다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 동안, 상기 제2 회피 홈(241)이 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면을 감싸는 상태이므로 상기 힌지 샤프트(203)는 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것이 제한된다. 즉, 상기 제2 회피 홈(241)이 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면을 감싸는 상태에서는 상기 제2 회피 홈(241)의 기저면과 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면이 간섭되어 상기 제2 하우징(102)는 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전할 수 없는 것이다.

따라서 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 상기 제1 회피 홈(231)이 상기 제2 회피 홈(241)과 대면한 상태로부터 이탈하면, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로만 회전할 수 있으며, 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것은 불가능하다.

결국, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)에 접철된 때에는 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 임의의 어느 한 힌지축을 중심으로 회동할 수 있으며, 어느 한 힌지축을 중심으로 회동하는 동안에는 다른 힌지축을 중심으로 회전할 수 없는 것이다.

상기와 같이 구성된 힌지 장치(200)는 상기 제1 하우징(101)과 상기 제2 하우징(102)을 연결시키기 위한 것으로서, 상기 힌지 베이스(201)가 상기 제1 힌지 암(115) 내부에 장착, 고정되고, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 제2 힌지 암(125) 내부에 장착, 고정된다. 앞서 언급한 바와 같이 상기 힌지 하우징(202)은 상기 결합 핀(204)에 의해 상기 힌지 베이스(201)에 회전 가능하게 결속된다. 이로써, 상기 제2 힌지 암(125)은 상기 제1 힌지 암(115)에 결합되어 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전할 수 있게 된다.

상기 힌지 샤프트(203)는 상기 제2 하우징(102)에 장착된 상태에서 상기 제2 힌지 암(125)의 내부로 삽입되어 상기 힌지 하우징(202)에 결합됨으로써, 상기 제2 하우징(102)을 상기 제2 힌지 암(125)에 연결시키게 된다. 이로써, 상기 제2 하우징(102)은 상기 힌지 샤프트(203)에 의해 상기 제2 힌지 암(125)과 힌지 하우징(202), 궁극적으로는 상기 제1 하우징(101)에 연결된다.

한편, 상기 힌지 하우징(202) 내에는 제1, 제2 힌지 캠(206, 207)이 수용되어 상기 힌지 하우징(202)을 회전시키는 구동력을 제공할 수 있다. 상기 힌지 하우징(202) 내에 상기 제1, 제2 힌지 캠(206, 207)이 설치되면, 상기 결합 핀(204)은 상기 제1 힌지 홀(223)을 통해 삽입되어 상기 스토퍼(205), 탄성 부재(299), 제2 힌지 캠(207) 및 제1 힌지 캠(206)을 순차적으로 관통하여 상기 힌지 베이스(201)에 결속된다.

상기 제1 힌지 캠(206)은 그 일단이 상기 힌지 베이스(201)에 고정되면서, 타단부가 상기 힌지 하우징(202) 내에 위치된 상태로 조립된다. 상기 제1 힌지 캠(206)의 일단에는 상기 지지부(211)의 단부에 고정되는 고정홈(미도시)이 형성되어 있다. 상기 지지부(211)의 외주면 일부분은 평면 형상으로 형성되고, 상기 고정홈은 상기 지지부(211)의 단면 형상에 상응하게 형성됨으로써, 상기 제1 힌지 캠(206)은 상기 지지부(211)에 회전하지 않게 고정된다. 상기 제1 힌지 캠(206)의 타단에는 한 쌍의 골형부(261)들이 180도 간격으로 형성되어 있다.

상기 제2 힌지 캠(207)은 상기 힌지 하우징(202) 내에서 직선이동 가능한 상태로 상기 제1 힌지 캠(206)에 대면하게 설치되고, 그의 일단에는 한 쌍의 산형부(271)들이 형성되어 있다. 이때, 상기 힌지 하우징(202) 내에 설치되는 상기 탄성 부재(299)는 그의 일단이 상기 제2 힌지 캠(207)에, 타단이 상기 스토퍼(205)에 각각 지지되어 탄성력을 제공하게 된다. 즉, 상기 탄성 부재(299)는 상기 스토퍼(205)와 제2 힌지 캠(207)에 동시에 탄성력을 제공하게 되는 것이다. 상기 제2 힌지 캠(207)은 상기 탄성 부재(299)의 탄성력을 제공받아 상기 제1 힌지 캠(206) 에 밀착되려는 성향을 갖게 된다. 따라서 상기 산형부(271)들이 상기 골형부(261)들로부터 이탈된 상태에서, 상기 제2 힌지 캠(207)은 상기 제1 힌지 캠(206)에 밀착되는 방향으로 이동함과 동시에 상기 산형부(271)들이 상기 골형부(261)들에 맞물리는 방향으로 회전하게 된다. 이로써, 상기 힌지 하우징(202)이 회전하는 위치에 따라 상기 탄성 부재(299)의 탄성력은 상기 제1, 제2 힌지 캠(206, 207)에 의해 상기 힌지 하우징(202)을 회전시키는 구동력으로 전환된다.

한편, 앞서 언급한 바와 같이, 상기 가요성 인쇄회로(208)는 상기 힌지 장치(200)를 경유하여 배선되며, 상기 제1, 제2 하우징(101, 102) 내부에 각각 설치된 회로 장치(미도시)들을 연결시키게 된다. 상기 가요성 인쇄회로(208)는 제1 권선부(281)와 제2 권선부(283), 상기 제1, 제2 권선부(281, 283)를 연결하는 연결부(285)로 구성되어 있다. 즉, 상기 연결부(285)의 양단에 상기 제1, 제2 권선부(281, 283)가 형성되는 것이다.

이때, 본 실시 예를 상세하게 설명함에 있어서 상기 가요성 인쇄회로(208)를 제1, 제2 권선부(281, 283)와 연결부(285)로 구분하여 설명하고 있으나, 이는 설명의 간결함을 위한 것이지, 상기 가요성 인쇄회로(208)를 제작함에 있어서 상기 제1, 제2 권선부(281, 283), 연결부(285)를 각각 제작된 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 상기 가요성 인쇄회로(208)는 상기 제1, 제2 하우징(101, 102) 내부의 회로 장치들을 연결하기 위한 인쇄회로 패턴을 형성한 것으로서, 설명의 간결함을 위하여 그 형상과 배선 위치에 따라 상기 제1, 제2 권선부(281, 283), 연결부(285)로 구분 한 것이다.

상기 제1 권선부(281)는 상기 제1 하우징(101)으로부터 연장되어 상기 힌지 베이스(201) 내부에서 상기 지지부(211)를 감싸는 형태로 적어도 1회 권선된다. 상기 제1 권선부(281)가 상기 힌지 베이스(201) 내에서 적어도 1회 권선됨으로써 상기 힌지 하우징(202)이 회전하더라도 상기 제1 권선부(281)에 인장력이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기 힌지 하우징(202)이 회전하면, 상기 힌지 베이스(201)의 내주면과 상기 지지부(211) 사이의 공간에서 상기 제1 권선부(281)의 직경이 감소하거나 증가되지만 상기 가요성 인쇄회로(208)에 인장력이 작용하지는 않는 것이다.

상기 연결부(285)는 상기 제1 권선부(281)로부터 연장되며 상기 힌지 하우징(202)의 부착홈(225)을 따라 배선된다. 이때, 상기 연결부(285)는 접착제 또는 양면 테이프(tape)에 의해 상기 부착홈(225)에 부착, 고정됨이 바람직하다.

상기 제2 권선부(283)는 상기 연결부(285)의 단부로부터 연장되며 적어도 1회 권선되어 상기 힌지 샤프트(203)를 감싸게 배선된 후 상기 제2 하우징(102)의 내부로 연장된다. 상기 제2 권선부(283)가 상기 힌지 샤프트(203)를 감싸게 권선됨으로써 상기 힌지 샤프트(203)가 회전하더라도 상기 가요성 인쇄회로(208)에 인장력이 가해지는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 상기 힌지 샤프트(203)가 회전하면 상기 제2 권선부(283)의 직경이 감소하거나 증가되지만 인장력이 작용하지는 않는 것이다.

결국, 상기 연결부(285)는 상기 힌지 하우징(202)의 외주면에 형성된 상기 부착홈(225)에 고정되고 상기 연결부(285)의 양단에 상기 제1, 제2 권선부(281, 283)를 형성함으로써 상기 힌지 하우징(202) 또는 힌지 샤프트(203)가 회전하더라도 상기 가요성 인쇄회로(208)에 인장력이 가해지는 것을 방지하게 된다.

도 5는 상기 힌지 장치(200)의 조립 사시도로서, 도 1에서와 같이 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 때의 상기 힌지 장치(200)를 도시하고 있으며, 도 6은 도 5에 도시된 상기 힌지 장치(200)의 힌지 하우징(202) 내부를 투영하여 도시하고 있다.

도 1, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1, 제2 하우징(101, 102)이 서로 접철된 때, 상기 개구(213)는 상기 제2 힌지축(A2) 방향을 따라 상기 지지부(211)를 노출시키게 위치된다.

이때, 상기 산형부(271)와 골형부(261)가 서로 맞물린 상태로서 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태를 안정적으로 유지할 수 있으며, 이로써 상기 힌지 하우징(202)의 회전이 제한된다. 따라서 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태에서 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것은 제한된다. 또한, 상기 스토퍼(205)와 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면 사이에 작용하는 정지 마찰력에 의해 상기 힌지 샤프트(203)는 정지상태를 유지하게 되며, 상기 제2 하우징(102) 또한 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태에서 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것이 제한된다.

도 7은 도 2에서와 같이 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중 심으로 회동하여 펼쳐진 때의 상기 힌지 장치(200)를 도시하고 있으며, 도 6에서와 같이 상기 힌지 하우징(202)의 내부를 투영하여 도시하고 있다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 펼쳐지는 동안 상기 제1, 제2 힌지 캠(206, 207)이 서로 마찰하면서 상기 제2 하우징(102)을 회동시키는 구동력을 발생시키게 된다. 상기와 같은 휴대용 단말기(100)의 개폐동작은 본 출원인에게 특허 허여된 국내 등록특허 제296,038호(미국 등록특허 제6,292,980호) 등을 통해 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 펼쳐지는 동작에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8은 도 3에서와 같이 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 펼쳐진 때의 상기 힌지 장치(200)를 도시하고 있으며, 도 6에서와 같이 상기 힌지 하우징(202)의 내부를 투영하여 도시하고 있다. 아울러, 도 9와 도 10은 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 동안 상기 힌지 샤프트(203)가 회전하는 모습을 도시하고 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 펼쳐지는 동안, 상기 힌지 샤프트(203) 또한 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하게 된다.

한편, 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면에는 상기 스토퍼(205)의 단부와 맞물리는 스토퍼 홈(233; 도 8에 도시됨)을 구비할 수 있다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 일정 각도만큼 펼쳐져 개방된 때, 상기 스토퍼(205)의 단부는 상기 스토퍼 홈(233)과 맞물려 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것을 제한할 수 있다. 따라서 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 상기 제2 하우징(102)이 회동하여 개방된 때, 상기 제2 하우징(102)이 안정적으로 고정될 수 있다. 이때, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방되는 각도는 제품에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들면, 상기 단말기(100)를 평면에 위치시킨 상태에서 상기 제2 힌지축(A2)를 중심으로 회동시켜 개방하면, 디지털 멀티미디어 방송 등을 편리하게 이용할 수 있게 되는데, 이때 상기 제2 하우징(102)이 펼쳐지는 각도는 140도 내외로 설정될 수 있다.

상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 펼쳐진 때, 사용자는 상기 단말기(100)를 일반적인 폴더형 단말기(100)와 같이 음성 통화 단문 메시지 작성에 이용할 수 있다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 펼쳐진 때, 사용자는 상기 단말기(100)를 이용하여 디지털 멀티미디어 방송, 동영상 파일 감상, 게임 등 다양한 멀티미디어 기능을 편리하게 이용할 수 있다.

또한, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 펼쳐진 상태에서 상기 단말기(100)는 가로 방향으로 길게 배치된 상태로 이용된다. 상기 키패드(111)는 일반적인 휴대 전화기에 적용된 키패드(111)를 도시하고 있으나, 상기 단말기(100)를 가로 방향으로 길게 배치된 상태에서, 상기 키패드(111)가 쿼티 자판 배열의 키패드(111)로 제작된다면 사용자는 장문의 메일 등을 편리하게 작성할 수 있을 것이다.

도 12 내지 도 17은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 2축 힌지 장치(400)를 도시하고 있다. 본 발명의 바람직한 다른 실시 예는 선행 실시 예와 유사한 구성으로서, 그를 상세하게 설명함에 있어서 선행 실시 예와 동일하거나 선행 실시 예를 통해 용이하게 이해할 수 있는 구성에 대해서는 그 참조번호를 선행 실시 예의 구성과 동일하게 부여하거나 생략할 수 있으며, 그 상세한 설명 또한 생략될 수 있음에 유의한다.

도 12 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 2축 힌지 장치(400)는 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나의 힌지축을 중심으로 회동한 때 다른 하나의 힌지축을 중심으로 회동하지 못하게 고정하는 구성에서 선행 실시 예와 다소 차이가 있다. 아울러, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 각도의 범위를 제한하는 구성에서도 차이가 있다.

도 12와 도 13을 참조하면, 상기 힌지 장치(400)는 힌지 베이스(201), 힌지 하우징(202), 힌지 샤프트(403)를 구비하고, 상기 제2 하우징(102)을 상기 제1 하우징(101)에 회동 가능하게 결합시키는 구성이다. 상기 힌지 베이스(201)는 상기 제1 하우징(101)에 고정되고, 상기 힌지 하우징(202)은 상기 힌지 베이스(201)에 결합되어 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하며, 상기 힌지 샤프트(403)는 상기 힌지 하우징(202)에 결합되어 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하게 된다. 아울러, 상기 힌지 샤프트(403)는 상기 제2 하우징(102)에 결합된 구성이다. 이때, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하면 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하고, 상기 힌지 샤프트(403)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하게 된다.

상기 힌지 하우징(202)은 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장되는 결합 핀(404)에 의해 상기 힌지 베이스(201)에 회전 가능한 상태로 결속되며, 상기 힌지 하우징(202) 내에는 제1, 제2 힌지 캠(206, 207), 탄성 부재(299)가 수용되어 상기 힌지 하우징(202)을 회전시키는 구동력을 발생시키게 된다. 상기 제1, 제2 힌지 캠(206, 207)과 탄성 부재(299)의 구성은 선행 실시 예와 동일한 구성이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 결합 핀(404)은 그의 일단이 상기 힌지 하우징(202) 내에 지지되고 타단이 상기 힌지 베이스(201)에 고정되어 상기 힌지 하우징(202)의 회전을 지지하게 된다. 상기 결합 핀(404)을 상기 힌지 베이스(201)에 고정시키기 위해 체결 핀(217)이 이용되며, 상기 힌지 베이스(201)의 일단에는 상기 체결 핀(217)을 결속시키기 위한 고정홈(415)이 형성되어 있다. 결국, 상기 힌지 하우징(202)은 상기 결합 핀(404)의 지지를 받으면서 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 되는 것이다. 이때, 상기 결합 핀(404) 상에는 가이드 스토퍼(406)가 설치될 수 있다. 상기 가이드 스토퍼(406)는 상기 결합 핀(404)에 고정되며, 그 외주면의 일부분이 돌출되어 형성된 스토퍼 리브(461)를 구비하게 된다.

상기 힌지 하우징(202)의 내주면에는 도시되지 않은 회전 스토퍼가 형성되어 있는데, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 힌지 베이스(201)에 대하여 회전하면, 상기 회전 스토퍼가 상기 가이드 스토퍼(406), 구체적으로 상기 스토퍼 리브(461)에 간섭되어 상기 힌지 하우징(202)의 회전 범위를 제한하게 된다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동할 때 상기 힌지 하우징(202)은 상기 제2 하우징(102)과 함께 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 되므로, 결국 상기 스토퍼 리브(461)와 회전 스토퍼는 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 범위를 제한하게 된다. 본 발명의 구체적인 실시 예에서, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 동작은 일반적인 폴더형 단말기의 개폐동작과 동일하게 회전하는 것으로서, 그 회전 범위는 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치로부터 155도 내지 170도 범위 내에 설정될 것이다.

상기 힌지 하우징(202)에는 상기 힌지 샤프트(403)와 미끄럼 접촉하는 스토퍼(405)가 수용되며, 상기 힌지 하우징(202)의 일단에는 상기 스토퍼(405)를 설치하기 위한 수용홀(429)이 형성되어 있다. 상기 스토퍼(405)는 상기 수용홀(429) 내에 설치되어 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 직선 왕복 운동하게 된다. 이때, 상기 수용홀(429)에는 그 일단이 상기 힌지 하우징(202)에, 타단이 상기 스토퍼(405)에 지지되는 스프링(459)이 설치된다. 상기 스프링(459)은 상기 스토퍼(405)를 가압하 여 상기 힌지 하우징(202)의 외부로 돌출시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하게 된다.

한편, 상기 힌지 하우징(202)에 상기 힌지 샤프트(403)가 결합되면, 상기 힌지 샤프트(403)의 외주면 일부분이 상기 스토퍼(405)에 간섭되며, 상기 스토퍼(405)는 상기 스프링(459)의 탄성력에 의해 상기 힌지 샤프트(403)의 외주면에 밀착된다. 결국, 상기 스토퍼(405)는 상기 스프링(459)의 탄성력에 의해 상기 힌지 샤프트(403)에 밀착되며, 상기 힌지 샤프트(403)에 의해 상기 수용홀(429)에 수용된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 스토퍼(405)에는 제1, 제2 스토퍼 돌기(451, 453)들이 각각 형성되어 있고, 상기 결합 핀(404)에는 형성되는 스토퍼 홀(441)이, 상기 힌지 샤프트(403)에는 캠 홈(431)이 각각 형성되어 있다. 상기 제1, 제2 스토퍼 돌기(451, 453)들과 스토퍼 홀(441), 캠 홈(431)은 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나의 힌지축을 중심으로 회동한 때 다른 하나의 힌지축을 중심으로 회동하지 못하게 고정시키게 된다.

상기 스토퍼 홀(441)은 상기 결합 핀(404)의 일단에 형성된 것으로서 상기 힌지 하우징(202) 내에서 상기 스토퍼(405)와 대면하게 위치되고, 상기 캠 홈(431)은 상기 힌지 샤프트(403)의 외주면에 형성되어 있으며 상기 스토퍼(405)와 선택적으로 대면하게 된다.

상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 스토퍼(405)에 형성되어 상기 스프링(459)의 탄성력에 의해 상기 힌지 샤프트(403)의 외주면에 밀착되려는 성향을 가 지게 되며, 상기 힌지 샤프트(403)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면 상기 캠 홈(431)의 바닥면에 미끄럼 접촉할 수 있다. 즉, 상기 힌지 샤프트(403)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 동안 상기 제1 스토퍼 돌기(451)가 상기 힌지 샤프트(403)의 외주면 상에서 이동하는 궤적을 따라 상기 캠 홈(431)이 형성되어 있는 것이다.

상기 캠 홈(431)은 상기 힌지 샤프트(403) 외주면의 어느 한 지점으로부터 원주방향을 따라 소정 길이만큼 진행하면서 점점 더 깊어지는 형상이다. 상기 스프링(459)의 탄성력에 의해 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431)의 바닥면에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 따라서 상기 힌지 샤프트(403)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전함에 따라, 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431)에 완전히 수용되거나 그 일부분이 점차 상기 캠 홈(431)으로부터 이탈하게 된다. 이로써, 상기 힌지 샤프트(403)가 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면 상기 캠 홈(431)과 상기 제1 스토퍼 돌기(451)에 의해 상기 스토퍼(405)가 상기 제1 힌지축(A1) 방향으로 직선 이동하게 된다.

상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 스토퍼(405)에 형성되어 있으며, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하면, 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회하게 된다. 다만, 상기 힌지 하우징(202)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하는 동안 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 결합 핀(404)의 일단면에 대면한 상태를 유지하면서 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회하게 되며, 상기 스토퍼 홀(441)과 선택적으로 대면하게 된다.

이하에서는 도 13 내지 도 17을 참조하여, 상기 제1, 제2 스토퍼 돌기(451, 453)와 캠 홈(431), 스토퍼 홀(441)의 작용을 살펴보기로 한다.

우선, 제1, 제2 하우징(101, 102)이 서로 접철된 때 상기 힌지 장치(400)의 모습은 도 13을 통해 도시되고 있다. 상기 제1, 제2 하우징(101, 102)이 서로 접철된 상태에서, 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431) 내에 위치되어 있으며, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 스토퍼 홀(441)과 대면하게 위치되어 있다. 이때, 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431)의 가장 깊은 부분에 맞물려 있다.

도 14와 도 15는 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치로부터 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동한 때 상기 힌지 장치(400)가 작동한 모습을 도시하고 있다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431)에 맞물린 상태로 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회하고, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 스토퍼 홀(441)에 대면한 위치로부터 이탈하여 상기 결합 핀(404)의 일단면에 대면하게 된다.

도 16과 도 17은 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치로부터 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동한 때 상기 힌지 장치(400)가 작동한 모습을 도시하고 있다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 제1 스토퍼 돌기(451)는 상기 캠 홈(431)의 깊이가 얕은 부분으 로 점차 이동하면서 상기 캠 홈(431)으로부터 점차 이탈하게 된다. 따라서 상기 스토퍼(405)는 상기 힌지 샤프트(403)로부터 멀어지는 방향으로 점차 이동하게 된다.

이때, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 스토퍼 홀(441)에 대면한 상태를 유지하고 있으므로, 상기 스토퍼(405)가 이동함에 따라 상기 스토퍼 홀(441)에 점차 삽입된다. 즉, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하면, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)가 상기 스토퍼 홀(441)에 결속되는 것이다. 상기 스토퍼 홀(441)에 결속된 상태에서 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회할 수 없다. 따라서 상기 제2 하우징(102)은 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 상태에서는 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동할 수 없게 고정된다.

결국, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하기 위해서는 상기 제2 스토퍼 돌기(453)가 상기 스토퍼 홀(441)에 대면하는 위치에 있어야 하고, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징(101)으로부터 멀어지게 위치되면 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동할 수 없게 고정되는 것이다.

여기서 도 14와 도 15를 더 참조하면, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 위치로부터 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 결합 핀(404)의 일단면에 대면하게 이동하면서 상기 스토퍼 홀(441)에 삽입될 수 없는 위치로 이동하게 된다. 즉, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 상기 스토퍼(405)는 상기 힌 지 샤프트(403)의 외주면으로부터 멀어지는 방향으로 이동할 수 없는 상태에 이르게 된다. 따라서 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 동안에는 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동할 수 없게 고정된다.

결과적으로, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하기 위해서는 상기 스토퍼(405)의 직선 이동이 가능해야 하며, 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하기 위해서는 상기 제2 스토퍼 돌기(453)가 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회할 수 있는 상태여야 하는 것이다. 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 때, 상기 스토퍼(405)의 직선 이동이 가능함과 동시에, 상기 제2 스토퍼 돌기(453)도 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회할 수 있는 상태이다.

그러나 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 때 상기 제2 스토퍼 돌기(453)가 상기 결합 핀(404)의 일단면에 간섭되어 상기 스토퍼(405)는 직선 이동할 수 없게 고정된다. 또한, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 때 상기 제2 스토퍼 돌기(453)는 상기 스토퍼 홀(441)에 결속되어 상기 제1 힌지축(A1) 주변을 선회할 수 없게 고정된다. 이로써, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나의 힌지축을 중심으로 회동하는 동안에는 다른 하나의 힌지축을 중심으로 회동할 수 없게 고정된다.

이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으 나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

예를 들어, 본 발명의 구체적인 실시 예에서는 개시되지 않고 있으나, 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면에 다수의 스토퍼 홈(233)을 형성하여 상기 스토퍼(205)와 맞물리게 할 수 있다면, 상기 제2 하우징(102)은 상기 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 동안 다양한 각도 위치에서 정지될 수 있다. 또한, 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태에서 상기 스토퍼(205)와 맞물리는 또 다른 스토퍼 홈(233)이 상기 힌지 샤프트(203)의 외주면에 형성된다면 상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)에 접철된 상태를 더 안정적으로 유지할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 2축 힌지 장치를 구비하는 휴대용 단말기를 나타내는 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 제2 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 펼쳐진 모습을 나타내는 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 펼쳐진 모습을 나타내는 사시도,

도 4는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 힌지 장치를 나타내는 분리 사시도,

도 5는 도 4에 도시된 힌지 장치를 나타내는 조립 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 힌지 장치의 힌지 하우징 내부를 나타내는 사시도,

도 7은 도 5에 도시된 힌지 장치의 힌지 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회전한 모습을 나타내는 사시도,

도 8은 도 5에 도시된 힌지 장치의 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회전한 모습을 나타내는 사시도,

도 9와 도 10은 도 5에 도시된 힌지 장치의 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동작을 설명하기 위한 도면,

도 11은 도 4에 도시된 힌지 장치를 통해 배선되는 가요성 인쇄회로를 나타내는 사시도,

도 12는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 휴대용 단말기의 2축 힌지 장치를 나타내는 분리 사시도,

도 13은 도 12에 도시된 힌지 장치의 일부분을 투영하여 나타내는 조립 사시도,

도 14는 도 13에 도시된 힌지 장치의 힌지 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회전한 모습을 나타내는 사시도,

도 15는 도 14에 도시된 힌지 장치의 주요 부분을 나타내는 사시도,

도 16은 도 13에 도시된 힌지 장치의 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회전한 모습을 나타내는 사시도,

도 17은 도 16에 도시된 힌지 장치의 주요 부분을 나타내는 사시도.

Claims (22)

1. 제1 하우징과, 서로 수직 방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 힌지 장치와, 상기 힌지 장치를 통해 상기 제1 하우징에 결합되어 상기 제1 또는 제2 힌지축을 중심으로 회동함으로써 개폐되는 제2 하우징을 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 상기 힌지 장치는,

   상기 제1 하우징에 장착되는 힌지 베이스;

   상기 힌지 베이스에 결합되어 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 하우징;

   상기 제2 하우징에 장착되고, 상기 힌지 하우징에 결합되어 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 힌지 샤프트; 및

   상기 힌지 하우징 내에서 직선 왕복운동 가능하게 설치되는 스토퍼를 구비하고,

   상기 스토퍼는 상기 힌지 하우징 내에서 상기 힌지 샤프트의 외주면을 가압하고, 상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안에는 상기 힌지 샤프트의 외주면과 마찰함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 힌지 장치는 상기 힌지 하우징 내에 수용되는 탄성 부재를 더 구비하 고,

   상기 스토퍼는 상기 탄성 부재의 탄성력을 제공받아 상기 힌지 샤프트의 외주면을 가압함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 힌지 장치는 상기 힌지 샤프트의 외주면에 형성되는 스토퍼 홈을 더 구비하고,

   상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 스토퍼가 상기 스토퍼 홈에 맞물려 상기 제2 하우징이 개방되는 방향으로 회동하는 것을 정지시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
4. 제1 항에 있어서, 상기 단말기는,

   상기 제1 하우징의 일단에 형성되는 제1 힌지 암; 및

   상기 제2 하우징의 일단에 설치되는 제2 힌지 암을 더 구비하고,

   상기 힌지 베이스가 상기 제1 힌지 암 내에 장착되고, 상기 힌지 하우징이 상기 제2 힌지 암 내에 장착되며, 상기 힌지 샤프트가 상기 제2 하우징을 상기 제2 힌지 암에 연결시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
5. 제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

   일단이 상기 힌지 하우징에 지지되고, 상기 힌지 하우징과 스토퍼를 순차적으로 관통하여 그 타단이 상기 힌지 베이스에 결속되는 결합 핀을 더 구비하고,

   상기 힌지 하우징은 상기 결합 핀을 지지를 받으면서 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
6. 제5 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

   상기 힌지 베이스에 형성된 제1 체결홀;

   상기 결합 핀의 타단에 형성된 제2 체결홀; 및

   상기 제1 체결홀을 통해 삽입되어 상기 제2 체결홀에 결속되는 체결 핀을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
7. 제5 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

   상기 힌지 샤프트에 형성되는 제1 회피 홈; 및

   상기 결합 핀에 형성되는 제2 회피 홈을 더 구비하고,

   상기 제2 하우징이 상기 제1 하우징에 접철되어 폐쇄된 때 상기 제1, 제2 회피 홈이 서로 대면하고,

   상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 때, 상기 제1 회피 홈이 상기 결합 핀의 외주면 일부분을 감싸면서 이동하고,

   상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 때, 상기 힌지 샤프트가 회전하면서 그 외주면의 일부분이 상기 제2 회피 홈에 감싸짐을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
8. 제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

   상기 힌지 베이스에 고정되는 제1 힌지 캠;

   상기 힌지 하우징에 수용되어 상기 제1 힌지 캠과 대면하고, 상기 제1 힌지축 방향으로 직선 왕복 운동하는 제2 힌지 캠; 및

   상기 힌지 하우징에 수용되어 상기 제2 힌지 캠을 상기 제1 힌지 캠에 밀착시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 더 구비하고,

   상기 힌지 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 제1 힌지 캠은 상기 힌지 하우징과 함께 회전하면서 상기 제1 힌지 캠과 마찰함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
9. 제8 항에 있어서, 상기 탄성 부재는 그의 일단이 상기 스토퍼에 지지되고, 타단이 상기 제2 힌지 캠에 지지되어, 상기 스토퍼를 상기 힌지 샤프트의 외주면에 밀착시킴과 동시에 상기 제2 힌지 캠을 상기 제1 힌지 캠에 밀착시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
10. 제8 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    상기 제1 힌지 캠에 형성되는 적어도 한 쌍의 골형부들; 및

    상기 제2 힌지 캠에 형성되는 적어도 한 쌍의 산형부들을 더 구비하고,

    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 산형부들이 상기 골형부들에 맞물리는 방향으로 상기 제2 힌지 캠 및 힌지 하우징을 회전시키는 구동력으로 전환됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
11. 제8 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    일단이 상기 힌지 하우징에 지지되고, 상기 힌지 하우징, 스토퍼, 탄성 부재, 제2 힌지 캠 및 제1 힌지 캠을 순차적으로 관통하여 그 타단이 상기 힌지 베이스에 결속되는 결합 핀을 더 구비하고,

    상기 힌지 하우징과 제2 힌지 캠은 상기 결합 핀을 지지를 받으면서 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
12. 제1 항에 있어서, 상기 단말기는,

    상기 힌지 장치를 경유하여 상기 제1 하우징 내부의 회로 장치들과 상기 제2 하우징 내부의 회로 장치들을 연결하는 가요성 인쇄회로를 더 구비하고,

    상기 가요성 인쇄회로는,

    상기 힌지 베이스 내에서 적어도 1회 권선되는 제1 권선부;

    상기 제1 권선부로부터 연장되어 상기 힌지 하우징의 외주면을 따라 배선되는 연결부; 및

    상기 힌지 샤프트의 외주면을 감싸는 형태로 적어도 1회 권선되는 제2 권선부를 포함함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
13. 제12 항에 있어서,

    상기 힌지 장치는 상기 힌지 하우징의 외주면에 형성되는 부착홈을 더 구비하고,

    상기 가요성 인쇄회로의 연결부가 상기 부착홈에 부착, 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
14. 제1 항에 있어서,

    상기 힌지 장치는 상기 힌지 샤프트의 외주면에 형성되는 다수의 스토퍼 홈 들을 더 구비하고,

    상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 동안 상기 스토퍼가 상기 스토퍼 홈들 중 하나에 맞물려 상기 제2 하우징의 회동을 정지시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
15. 제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    상기 스토퍼에 형성되는 제1 스토퍼 돌기; 및

    상기 힌지 샤프트의 외주면을 따라 형성되어 상기 제1 스토퍼 돌기를 수용하는 캠 홈을 더 구비하고,

    상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 제1 스토퍼 돌기가 상기 캠 홈의 바닥면에 미끄럼 접촉하면서 상기 스토퍼를 직선 이동시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
16. 제15 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    일단이 상기 힌지 하우징에 지지되면서 상기 힌지 하우징을 관통하여 그 타단이 상기 힌지 베이스에 고정되어 상기 힌지 하우징의 회전을 지지하는 결합 핀;

    상기 결합 핀의 일단면에 형성되는 스토퍼 홀; 및

    상기 스토퍼에 형성되는 제2 스토퍼 돌기를 더 구비하고,

    상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안 상기 제2 스토퍼 돌기가 상기 스토퍼 홀에 결속됨으로써, 상기 힌지 하우징은 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하지 못하게 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
17. 제15 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    일단이 상기 힌지 하우징에 지지되면서 상기 힌지 하우징을 관통하여 그 타단이 상기 힌지 베이스에 고정되어 상기 힌지 하우징의 회전을 지지하는 결합 핀;

    상기 힌지 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하면 상기 스토퍼가 상기 결합 핀에 간섭됨과 동시에 상기 제1 스토퍼 돌기가 상기 캠 홈의 바닥면에 간섭되어 상기 스토퍼의 직선 이동이 제한됨으로써, 상기 힌지 샤프트는 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하지 못하게 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
18. 제17 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    상기 결합 핀의 일단면에 형성되는 스토퍼 홀; 및

    상기 스토퍼에 형성되는 제2 스토퍼 돌기를 더 구비하고,

    상기 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 동안 상기 제2 스토퍼 돌기가 상기 스토퍼 홀에 결속됨으로써, 상기 힌지 하우징은 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하지 못하게 고정됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
19. 제18 항에 있어서, 상기 힌지 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 제2 스토퍼 돌기가 상기 결합 핀의 일단면에 간섭되어 상기 힌지 샤프트를 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하지 못하게 고정시킴을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
20. 제15 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    일단이 상기 힌지 하우징에 지지되고 타단이 상기 스토퍼에 지지되어 상기 제1 스토퍼 돌기를 상기 캠 홈으로 진입시키는 방향으로 탄성력을 제공하는 스프링을 더 구비함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
21. 제1 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    일단이 상기 힌지 하우징에 지지되면서 상기 힌지 하우징을 관통하여 그 타단이 상기 힌지 베이스에 고정되어 상기 힌지 하우징의 회전을 지지하는 결합 핀; 및

    상기 결합 핀 상에 고정되고, 상기 힌지 하우징 내에 위치되는 가이드 스토퍼; 및

    상기 힌지 하우징의 내주면에 형성되는 회전 스토퍼를 더 구비하고,

    상기 힌지 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 동안, 상기 회전 스토퍼가 상기 가이드 스토퍼에 간섭되어 상기 힌지 하우징의 회전 범위를 제한함을 특징으로 하는 휴대용 단말기.
22. 제21 항에 있어서, 상기 힌지 장치는,

    상기 가이드 스토퍼의 외주면 일부분이 돌출되어 형성된 스토퍼 리브를 더 구비하고,

    상기 회전 스토퍼는 상기 스토퍼 리브에 간섭됨을 특징으로 하는 휴대용 단말기.

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