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KR102714559B1 - 휴대단말기용 360도 힌지 모듈 - Google Patents

휴대단말기용 360도 힌지 모듈 Download PDF

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KR102714559B1
KR102714559B1 KR1020220104138A KR20220104138A KR102714559B1 KR 102714559 B1 KR102714559 B1 KR 102714559B1 KR 1020220104138 A KR1020220104138 A KR 1020220104138A KR 20220104138 A KR20220104138 A KR 20220104138A KR 102714559 B1 KR102714559 B1 KR 102714559B1
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South Korea
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shaft
bracket
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contact
friction spring
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이영탁
정길석
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주식회사 파츠텍
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Abstract

본 발명은 휴대단말기용 360도 힌지 모듈에 관한 것으로서, 특히 노트북 등의 휴대단말기에 장착되어 회전이 원활하게 이루어지고 일정각도에서는 프리스탑을 견고하게 구현할 수 있는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈에 관한 것이다.
본 발명은 마찰스프링과 샤프트의 접촉에 의해, 프리스탑 방식으로 회전하는 제1각도와 제2각도 사이에서는 개방된 각도를 견고하게 유지할 수 있고, 사용자가 패널을 터치하더라도 패널이 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.

Description

휴대단말기용 360도 힌지 모듈 { FOLDABLE MOBILE TERMINAL HINGE MODULE }
본 발명은 휴대단말기용 360도 힌지 모듈에 관한 것으로서, 특히 노트북 등의 휴대단말기에 장착되어 회전이 원활하게 이루어지고 일정각도에서는 프리스탑을 견고하게 구현할 수 있는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 고정된 위치가 아닌 장소에서 이동 중에 통신 및 방송 등의 서비스를 무선으로 이용하기 위해서는 휴대폰, PDA, 노트북, 및 DMB폰 등의 휴대단말기가 많이 사용된다.
상기 휴대단말기는 정보화 시대에 따른 생활의 편의성을 누리기 위해 없어서는 안 될 중요한 필수품 중의 한가지로 자리 잡고 있으며, 특히 휴대폰의 경우 초, 중, 고등학생과 노인 등에 이르기까지 보급 대상이 매우 광범위하다.
상기와 같이 휴대단말기는 최근 들어 수요량과 사용자층이 급격히 증가함에 따라 이를 이용하는 소비자의 입장에서는 계속해서 새로운 디자인이나 기능이 부여된 제품을 기대하기에 이르렀다.
상기 휴대단말기는 키패드가 구비되는 본체와, 디스플레이 패널이 구비되는 덮개가 상호 개폐 가능하게 결합되며, 본체에 대한 덮개의 개폐 구조에 따라 폴더 방식, 슬라이딩 방식, 및 스윙 방식 등으로 구분할 수 있다.
특히, 상기에서 폴더 방식으로 덮개를 개폐하는 휴대단말기는 사용이 편리하고 고장이 적으며, 세련된 디자인을 갖게 되는 등의 여러 가지 장점 때문에 최근 들어 가장 많이 적용되는 방식 중의 하나이다.
이러한 폴더 방식의 휴대단말기는 힌지 장치를 통하여 덮개를 본체에 대해 상하 방향으로 개폐시킬 수 있는데, 그 힌지장치는 다양한 구조를 이용하여 각도(대략 150~180)로 개방 또는 폐쇄할 수 있게 된다.
한편, 최근 들어서는 휴대단말기의 디스플레이를 비교적 넓은 면적으로서 활용하기 위해 덮개를 본체에 대하여 360도로 회전시킬 수 있는 힌지장치의 개발이 요구되고 있다.
이에 당업계에서는 두 개의 샤프트를 구비하고, 각각의 샤프트에 상호 치합되는 기어를 구성한 힌지장치의 개발이 이루어지고 있다.
그러나 위와 같은 종래의 힌지 모듈은, 회전시 두 개의 샤프트와 그 외 다른 부품들간의 공차에 의해, 힌지 모듈 내에서 흔들림이 발생하고, 이는 결국 폴더블 휴대단말기가 일정한 각도로 개방된 상태에서 정확하게 고정되지 못하고 조금씩 샤트프의 회전방향을 따라 흔들리게 되는 문제를 야기하고 있다.
공개실용신안 20-2012-0006005 등록특허 10-0949839
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 노트북 등의 휴대단말기에 장착되어 회전에 따른 개폐시 부품의 공차에 따른 흔들림이 발생하는 것을 최소화하고, 일정각도에서는 프리스탑을 견고하게 구현할 수 있는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 휴대단말기용 360도 힌지 모듈은, 제1패널과 제2패널을 회전 가능하게 결합시키는 휴대단말기용 힌지 모듈에 있어서, 상기 제1패널에 결합되는 제1브라켓과 상기 제2패널에 결합되는 제2브라켓으로 이루어지고, 일측에 회전캠면이 형성된 브라켓과; 상기 제1브라켓의 일측에 결합되는 제1샤프트와, 상기 제2브라켓의 일측에 결합되는 제2샤프트로 이루어진 샤프트와; 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 연결하여 서로 반대방향으로 회전시키는 동력전달부와; 상기 제1샤프트와 제2샤프트가 관통하고, 상기 회전캠면과 접하는 고정캠면이 형성된 슬라이딩캠과; 상기 슬라이딩캠을 상기 브라켓 방향으로 탄성지지하는 압축스프링과; 일단이 상기 제1샤프트의 외주면을 감싸고 타단이 상기 제2샤프트의 외주면을 감싸면서 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 서로 연결하는 마찰스프링;을 포함하여 이루어지되, 상기 제1브라켓과 제2브라켓은, 0도부터 미리 설정된 제1각도까지인 제1구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓의 일면과 상기 제2브라켓의 일면이 서로 가까워지는 0도 방향으로 자동 회전되고, 상기 제1각도 초과부터 미리 설정된 제2각도 미만까지인 제2구간에서는 상기 회전캠면의 돌출부와 상기 고정캠면의 돌출부가 접하는 마찰력과 상기 마찰스프링이 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 감싸면서 발생하는 마찰력에 의해 프리스탑 방식으로 회전되며, 상기 제2각도부터 360도까지인 제3구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓의 타면과 상기 제2브라켓의 타면이 서로 가까워지는 360도 방향으로 자동 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력은 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 따른 회전력보다 작고, 상기 제2구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력은 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력보다 크다.
상기 제2구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 따른 회전력이 발생되지 않는다.
원통형상으로 이루어진 상기 제1샤프트와 제2샤프트의 타단 외주면에는 각각 한쌍의 절취면이 평행하게 형성되고, 상기 마찰스프링은 양측에 상기 제1샤프트의 타단과 제2샤프트의 타단이 각각 삽입되는 제1끼움홈과 제2끼움홈이 형성되며, 상기 제1끼움홈과 제2끼움홈에는 외측방향으로 개방된 개방공이 형성되고, 상기 제1끼움홈의 내주면과 상기 제1샤프트의 외주면, 상기 제2끼움홈의 내주면과 상기 제2샤프트의 외주면이 서로 접하면서 마찰력이 발생되되, 상기 제2구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 접촉면적은, 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 접촉면적보다 크다.
상기 제1끼움홈과 제2끼움홈에는 각각 상기 마찰스프링의 중심방향으로 더 오목하게 함몰되어 형성된 도피홈이 형성되되, 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 샤프트의 외주면은 상기 도피홈 및 개방공과 대면하고 상기 절취면은 상기 제1끼움홈 및 제2끼움홈의 내주면과 이격되어 대면하며, 상기 제2구간에서 상기 샤프트의 외주면은 상기 제1끼움홈 및 제2끼움홈의 내주면과 접촉하고, 상기 절취면은 상기 도피홈 및 개방홈과 대면한다.
상기 도피홈에는 윤활유가 충진되어 있다.
상기 마찰스프링은 판재 형상으로 이루어지되, 다수개가 상기 샤프트의 길이방향으로 서로 적층되어 배치된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 휴대단말기용 360도 힌지 모듈에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 노트북 등의 휴대단말기에 장착되어 회전에 따른 개폐시 부품의 공차에 따른 흔들림이 발생하는 것을 최소화하고, 일정각도에서는 프리스탑을 견고하게 구현할 수 있다.
본 발명은 휴대단말기를 360도 회전 개방시킬 수 있으면서, 0도부터 제1각도까지는 외력이 작용하지 않으면 0도 방향으로 자동 회전하고, 제1각도 초과부터 제2각도 미만까지는 넓은 접촉면적에 따른 강한 마찰력을 이용하여 프리스탑을 구현할 수 있으며, 제2각도부터 360도까지는 외력이 작용하지 않으면 360도 방향으로 자동 회전하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명은 마찰스프링과 샤프트의 접촉에 의해, 프리스탑 방식으로 회전하는 제1각도와 제2각도 사이에서는 개방된 각도를 견고하게 유지할 수 있고, 사용자가 패널을 터치하더라도 패널이 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 일방향 분해사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 타방향 분해사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 마찰스프링의 정면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 샤프트와 마찰스프링의 사시도 및 정면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈이 0도 닫힌상태의 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈이 10도 개방된 상태의 구성도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈이 140도 개방된 상태의 구성도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈이 360도 개방된 상태의 구성도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 힌지모듈의 각도별 샤프트와 마찰스프링의 상태를 도시한 도면.
본 발명의 휴대단말기용 360도 힌지 모듈은 휴대단말기를 구성하는 제1패널과 제2패널을 회전 가능하게 결합시키는 것으로서, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 브라켓(10)과, 샤프트(20)와, 동력전달부(30)와, 슬라이딩캠(40)과, 압축스프링(50)과, 마찰스프링(60)을 포함하여 이루어진다.
상기 브라켓(10)은, 상기 제1패널에 결합되는 제1브라켓(11)과, 상기 제2패널에 결합되는 제2브라켓(12)으로 이루어진다.
상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)의 일측에는 회전캠면(13)이 형성되어 있다.
상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)은 그 형상이 동일하다.
상기 샤프트(20)는, 상기 제1브라켓(11)의 일측에 결합되는 제1샤프트(21)와, 상기 제2브라켓(12)의 일측에 결합되는 제2샤프트(22)로 이루어진다.
상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)는 서로 평행하게 배치된다.
상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)는 그 형상이 동일하다.
상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)는 각각 상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)에 일체로 결합되어 있을 수도 있고, 개별적으로 제작된 후 조립을 통해 결합될 수 있다.
상기 제1샤프트(21)는 상기 제1브라켓(11)과 함께 회전하고, 상기 제2샤프트(22)는 상기 제2브라켓(12)과 함께 회전한다.
상기 샤프트(20)가 상기 브라켓(10)에 결합된 상태에서 상기 회전캠면(13)은 상기 샤프트(20) 방향으로 노출되어 있다.
원통형상으로 이루어진 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)의 타단 외주면에는 각각 한쌍의 절취면(23)이 평행하게 형성되어 있다.
상기 동력전달부(30)는 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)를 연결하여 서로 반대방향으로 회전시킨다.
본 실시예에서 상기 동력전달부(30)는 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)를 연결하는 다수개의 기어로 이루어져 있다.
상기 슬라이딩캠(40)은 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)가 관통하고, 상기 회전캠면(13)과 접하는 고정캠면(43)이 형성되어 있다.
상기 슬라이딩캠(40)은 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)를 따라 직선이동하게 된다.
상기 압축스프링(50)은 상기 슬라이딩캠(40)을 상기 브라켓(10) 방향으로 탄성지지한다.
따라서 상기 압축스프링(50)의 탄성력에 의해 자유상태에서 상기 고정캠면(43)은 상기 회전캠면(13)에 접하게 된다.
상기 마찰스프링(60)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 제1샤프트(21)의 외주면을 감싸고 타단이 상기 제2샤프트(22)의 외주면을 감싸면서 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)를 서로 연결한다.
상기 마찰스프링(60)은 판재 형상으로 이루어져 있고, 다수개가 상기 샤프트(20)의 길이방향으로 서로 적층되어 배치된다.
상기 마찰스프링(60)은 양측에 상기 제1샤프트(21)의 타단과 제2샤프트(22)의 타단이 각각 삽입되는 제1끼움홈(61)과 제2끼움홈(62)이 형성되어 있다.
위와 같이 하나의 마찰스프링(60)이 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)를 모두 파지하여 큰 덩어리를 이루고 있기 때문에, 외력 또는 제품 공차 등에 의해 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)가 개별적으로 쉽게 흔들리거나 진동이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
상기 제1끼움홈(61)과 제2끼움홈(62)에는 외측방향으로 개방된 개방공(63)이 형성된다.
상기 제1끼움홈(61)의 내주면과 상기 제1샤프트(21)의 외주면은 서로 접하여 마찰력을 발생시키고, 상기 제2끼움홈(62)의 내주면과 상기 제2샤프트(22)의 외주면은 서로 접하면서 마찰력을 발생시키게 된다.
그리고, 상기 제1끼움홈(61)과 제2끼움홈(62)에는 각각 상기 마찰스프링(60)의 중심방향으로 더 오목하게 함몰되어 형성된 도피홈(64)이 형성되어 있다.
상기 도피홈(64)은 상기 샤프트(20)의 외주면과 접하지 않는다.
상기 도피홈(64)에는 윤활유가 충진되어 있을 수 있다.
상기 도피홈(64)에 윤활유를 충진시킴으로서, 힌지 모듈의 오랜 사용시 상기 도피홈(64)에 충진되어 있는 윤활유가 공급되면서 힌지 모듈이 장시간 원활하게 작동되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 도피홈(64)은 이물 발생시 이물이 축적되는 공간의 기능도 병행한다.
이하, 상술한 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 살펴본다.
본 실시예에서, 상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12) 상호간의 각도가 0도부터 미리 설정된 제1각도까지 개방되는 구간을 제1구간이라 하고, 상기 제1각도 초과부터 미리 설정된 제2각도 미만까지 개방되는 구간을 제2구간이라 하며, 상기 제2각도부터 360도까지 개방되는 구간을 제3구간이라 한다.
본 실시예에서 일예로 상기 제1각도는 10도로 하였고, 제2각도는 350도로 하였다.
따라서 제1구간은 0도~10도이고, 제2구간은 11도~349도이며, 제3구간은 350~360도이다.
도 6 및 도 10(a)에 도시된 바와 같이 휴대단말기가 닫힌 상태 즉 0도에서는, 상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)은 일면이 서로 마주하게 배치된다.
이때에는 상기 압축스프링(50)의 탄성력에 의해 상기 회전캠면(13)의 돌출부는 상기 고정캠면(43)의 오목부에 삽입되고 상기 고정캠면(43)의 돌출부는 상기 회전캠면(13)의 오목부에 삽입되어 있다.
그리고, 원호형상을 이루는 상기 샤프트(20)의 외주면은 상기 도피홈(64) 및 개방공(63)과 대면하고, 상기 샤프트(20)에 형성된 2개의 절취면(23)은 각각 상기 제1끼움홈(61)의 내주면과 상기 제2끼움홈(62)의 내주면과 이격되면서 대면하게 배치된다.
따라서 이때에 상기 브라켓(10)은 상기 압축스프링(50)에 의한 상기 회전캠면(13)과 고정캠면(43)의 결합력에 의해 회전됨이 없이 그 상태를 그대로 유지하게 된다.
휴대단말기에 외력에 의해 개방되거나 닫히게 되면, 상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)은 상기 동력전달부(30)에 의해 서로 반대방향으로 회전하게 된다.
상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)이 제1구간인 0도부터 제1각도까지 회전하게 되면, 상기 브라켓(10)에 형성된 상기 회전캠면(13)의 경사면은 상기 고정캠면(43)의 경사면을 타고 회전하게 된다.
도 7 및 도 10(b)에는 휴대단말기가 제1각도인 10도 개방된 상태를 도시한 것으로서, 이때 상기 고정캠면(43)이 형성된 상기 슬라이딩캠(40)은 상기 압축스프링(50)을 압축시키는 방향으로 이동하게 된다.
제1구간에서 외력을 제거하게 되면, 상기 압축스프링(50)이 상기 슬라이딩캠(40)을 상기 브라켓(10) 방향으로 밀고 있기 때문에, 상기 회전캠면(13)의 경사면과 상기 고정캠면(43)의 경사면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓(11)의 일면과 상기 제2브라켓(12)의 일면이 서로 가까워지는 0도 방향으로 자동 회전하게 된다.
즉, 제1구간에서는 외력을 제거하게 될 경우, 상기 제1브라켓(11)의 일면과 제2브라켓(12)의 일면이 서로 대면하는 방향으로 자동 회전하여, 상기 휴대단말기가 닫힌 상태를 유지하도록 한다.
상기 제1구간에서는 도 10(a)에 도시된 바와 같이 상기 제1끼움홈(61)과 상기 샤프트(20)가 접하는 면적, 상기 제2끼움홈(62)과 상기 샤프트(20)와 접하는 면적이 매우 적기 때문에, 마찰력을 거의 발생시키지 않는다.
따라서, 상기 제1구간에서 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 마찰력은 상기 회전캠면(13)과 고정캠면(43)의 접촉에 따른 회전력보다 작아, 상기 제1구간에서 외력을 제거하게 되면 자동으로 휴대단말기가 닫히는 0도 방향으로 회전하게 된다.
도 8 및 도 10(c)에는 도시된 바와 같이 상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)이 제2구간인 제1각도 초과부터 제2각도 미만까지 회전하게 되면, 상기 브라켓(10)에 형성된 상기 회전캠면(13)은 상기 고정캠면(43)을 타고 회전하게 된다.
도 8에서는 휴대단말기가 140도 회전되어 개방된 상태를 도시하고 있고, 도 10(c)에서는 휴대단말기가 180도 회전되어 개방된 상태를 도시하고 있다.
제2구간에서는 도 8(c)에 도시된 바와 같이 상기 회전캠면(13)의 돌출부와 상기 고정캠면(43)의 돌출부가 접하면서 발생하는 마찰력과, 도 8(d) 및 도 10(c)에 도시된 바와 같이 상기 마찰스프링(60)이 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)의 외주면을 감싸면서 발생하는 마찰력에 의해 프리스탑 방식으로 회전된다.
제2구간에서는 상기 회전캠면(13)의 평평한 돌출부와 상기 고정캠면(43)의 평평한 돌출부가 서로 접하기 때문에 상기 회전캠면(13)과 고정캠면(43)이 서로 접하고 있어도 회전력이 발생되지 않는다.
즉, 상기 제2구간에서는 상기 회전캠면(13)과 고정캠면(43)의 접촉에 따른 회전력이 발생되지 않는다.
그리고, 상기 제1브라켓(11) 및 제2브라켓(12)이 회전하게 되면, 상기 샤프트(20)도 회전하게 되는데, 이때 상기 샤프트(20)의 절취면(23)은 상기 마찰스프링(60)에 형성된 상기 개방공(63) 및 도피홈(64) 방향으로 회전되고, 원호형상을 이루는 상기 샤프트(20)의 외주면은 상기 마찰스프링(60)에 형성된 상기 제1끼움홈(61) 및 제2끼움홈(62)의 내주면과 접하면서 마찰력을 발생시키게 된다.
상기 제2구간에서 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 마찰력은, 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 마찰력보다 크다.
이는 상기 제2구간에서 상기 샤프트(20)의 회전에 의해 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 접촉면적이, 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 접촉면적보다 크기 때문이다.
따라서 제2구간에서는 상기 회전캠면(13)의 돌출부와 상기 고정캠면(43)의 돌출부가 접하면서 발생하는 마찰력과, 상기 마찰스프링(60)이 상기 제1샤프트(21)와 제2샤프트(22)의 외주면을 감싸면서 발생하는 마찰력에 의해, 외력이 작용하지 않으면 회전된 각도를 그대로 유지하는 프리스탑 방식으로 회전될 수 있게 된다.
특히, 상기 마찰스프링(60)이 다수개가 적층되어 이루어지고 상기 마찰스프링(60)이 상기 샤프트(20)의 외주면을 강하게 감싸고 있기 때문에, 접촉면적이 넓어지면서 마찰력이 크게 작용하고, 마모가 적어 샤프트(20)의 토크 변화량이 적다.
본 발명은 판형상으로 이루어진 상기 마찰스프링(60)의 적층 갯수를 조절하여 마찰력 및 샤프트(20)의 토크 변화량 등을 쉽게 조정할 수 있다.
제2구간에서는 위와 같은 2개의 마찰력에 의해 회전된 상태의 각도를 그대로 유지할 수 있어, 휴대단말기의 제1패널 또는 제2패널에 형성된 터치스크린을 터치할 때 제1패널 또는 제2패널의 각도가 임의로 변경되거나 흔들리는 것을 방지할 수 있다.
상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)이 제3구간인 제2각도에서 360도까지 회전하게 되면, 상기 브라켓(10)에 형성된 상기 회전캠면(13)의 경사면은 상기 고정캠면(43)의 경사면을 타고 회전하게 된다.
이때, 상기 고정캠면(43)이 형성된 상기 슬라이딩캠(40)은 압축되어 있던 상기 압축스프링(50)을 탄성력에 의해 상기 브라켓(10) 방향으로 이동하게 된다.
상기 제1브라켓(11)과 제2브라켓(12)의 사이의 각도가 상기 제2각도를 넘어가게 되면, 상기 압축스프링(50)이 상기 슬라이딩캠(40)을 상기 브라켓(10) 방향으로 밀고 있기 때문에, 상기 회전캠면(13)의 경사면과 상기 고정캠면(43)의 경사면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓(11)의 타면과 상기 제2브라켓(12)의 타면이 서로 가까워지는 360도 방향으로 자동 회전하게 된다.
즉, 제3구간에서는 외력을 제거하게 될 경우, 상기 제1브라켓(11)의 타면과 제2브라켓(12)의 타면이 서로 대면하는 방향으로 자동 회전하여, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 휴대단말기가 360도 열린 상태를 유지하도록 한다.
상기 제3구간에서는 상기 제1끼움홈(61)과 상기 샤프트(20)가 접하는 면적, 상기 제2끼움홈(62)과 상기 샤프트(20)와 접하는 면적이 매우 적기 때문에, 마찰력을 거의 발생시키지 않는다.
따라서, 상기 제3구간에서 상기 마찰스프링(60)과 샤프트(20) 간의 마찰력은 상기 회전캠면(13)과 고정캠면(43)의 접촉에 따른 회전력보다 작아, 상기 제3구간에서 외력을 제거하게 되면 자동으로 휴대단말기가 360도 열리는 방향으로 회전하게 된다.
위와 같이 본 발명은 휴대단말기를 360도 회전 개방시킬 수 있으면서, 0도부터 제1각도까지는 외력이 작용하지 않으면 0도 방향으로 자동 회전하고, 제1각도 초과부터 제2각도 미만까지는 넓은 접촉면적에 따른 강한 마찰력을 이용하여 프리스탑을 구현할 수 있으며, 제2각도부터 360도까지는 외력이 작용하지 않으면 360도 방향으로 자동 회전하도록 할 수 있다.
특히, 본 발명은 마찰스프링(60)과 샤프트(20)의 접촉에 의해, 프리스탑 방식으로 회전하는 제1각도와 제2각도 사이에서는 개방된 각도를 견고하게 유지할 수 있고, 사용자가 패널을 터치하더라도 패널이 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.
본 발명의 힌지 모듈은, 노트북, 터치패드, 스마트폰 등 2개의 패널이 서로 결합되어 360도 회전될 수 있는 휴대단말기에 적용될 수 있다.
본 발명인 휴대단말기용 360도 힌지 모듈은 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
10 : 브라켓, 11 : 제1브라켓, 12 : 제2브라켓, 13 : 회전캠면,
20 : 샤프트, 21 : 제1샤프트, 22 : 제2샤프트, 23 : 절취면,
30 : 동력전달부,
40 : 슬라이딩캠, 43 : 고정캠면,
50 : 압축스프링,
60 : 마찰스프링, 61 : 제1끼움홈, 62 : 제2끼움홈, 63 : 개방공, 64 : 도피홈,

Claims (7)

  1. 제1패널과 제2패널을 회전 가능하게 결합시키는 휴대단말기용 힌지 모듈에 있어서,
    상기 제1패널에 결합되는 제1브라켓과 상기 제2패널에 결합되는 제2브라켓으로 이루어지고, 일측에 회전캠면이 형성된 브라켓과;
    상기 제1브라켓의 일측에 결합되는 제1샤프트와, 상기 제2브라켓의 일측에 결합되는 제2샤프트로 이루어진 샤프트와;
    상기 제1샤프트와 제2샤프트를 연결하여 서로 반대방향으로 회전시키는 동력전달부와;
    상기 제1샤프트와 제2샤프트가 관통하고, 상기 회전캠면과 접하는 고정캠면이 형성된 슬라이딩캠과;
    상기 슬라이딩캠을 상기 브라켓 방향으로 탄성지지하는 압축스프링과;
    일단이 상기 제1샤프트의 외주면을 감싸고 타단이 상기 제2샤프트의 외주면을 감싸면서 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 서로 연결하는 마찰스프링;을 포함하여 이루어지되,
    상기 제1브라켓과 제2브라켓은,
    0도부터 미리 설정된 제1각도까지인 제1구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓의 일면과 상기 제2브라켓의 일면이 서로 가까워지는 0도 방향으로 자동 회전되고,
    상기 제1각도 초과부터 미리 설정된 제2각도 미만까지인 제2구간에서는 상기 회전캠면의 돌출부와 상기 고정캠면의 돌출부가 접하는 마찰력과 상기 마찰스프링이 상기 제1샤프트와 제2샤프트를 감싸면서 발생하는 마찰력에 의해 프리스탑 방식으로 회전되며,
    상기 제2각도부터 360도까지인 제3구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 의해 상기 제1브라켓의 타면과 상기 제2브라켓의 타면이 서로 가까워지는 360도 방향으로 자동 회전되고,
    상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력은 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 따른 회전력보다 작고,
    상기 제2구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력은 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 마찰력보다 크며,
    원통형상으로 이루어진 상기 제1샤프트와 제2샤프트의 타단 외주면에는 각각 한쌍의 절취면이 평행하게 형성되고,
    상기 마찰스프링은 양측에 상기 제1샤프트의 타단과 제2샤프트의 타단이 각각 삽입되는 제1끼움홈과 제2끼움홈이 형성되며,
    상기 제1끼움홈과 제2끼움홈에는 외측방향으로 개방된 개방공이 형성되고,
    상기 제1끼움홈의 내주면과 상기 제1샤프트의 외주면, 상기 제2끼움홈의 내주면과 상기 제2샤프트의 외주면이 서로 접하면서 마찰력이 발생되며,
    상기 제2구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 접촉면적은, 상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 마찰스프링과 샤프트 간의 접촉면적보다 크고,
    상기 제1끼움홈과 제2끼움홈에는 각각 상기 마찰스프링의 중심방향으로 더 오목하게 함몰되어 형성된 도피홈이 형성되며,
    상기 제1구간 및 제3구간에서 상기 샤프트의 외주면은 상기 도피홈 및 개방공과 대면하고 상기 절취면은 상기 제1끼움홈 및 제2끼움홈의 내주면과 이격되어 대면하며,
    상기 제2구간에서 상기 샤프트의 외주면은 상기 제1끼움홈 및 제2끼움홈의 내주면과 접촉하고, 상기 절취면은 상기 도피홈 및 개방홈과 대면하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈.
  2. 삭제
  3. 청구항1에 있어서,
    상기 제2구간에서는 상기 회전캠면과 고정캠면의 접촉에 따른 회전력이 발생되지 않는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항1에 있어서,
    상기 도피홈에는 윤활유가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈.
  7. 청구항1에 있어서,
    상기 마찰스프링은 판재 형상으로 이루어지되,
    다수개가 상기 샤프트의 길이방향으로 서로 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 360도 힌지 모듈.
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