KR200330251Y1 - 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 핸드폰의 힌지장치에 관한 것으로서,

바닥 중앙부에 통공을 가진 통체로서 그 외주면 일측 또는 상호 마주보는 양측에 평면부가 형성된 하우징(24)과; 하우징(24) 내부에 길이 방향으로 배치된 스프링(23)과; 스프링(23)에 그 일측단이 맞닿은 상태로 상기 하우징(24) 내에 내장된 종동 캠(22)과; 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 부재로서, 당해 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 형성부는 상기 하우징(24) 내에 포함되는 반면, 그 반대측은 하우징(24) 외부로 노출된 구조의 구동 캠(21)과; 상기 하우징(24)의 바닥면 외측에 배치된 스톱퍼 수단 1(25)(상기 하우징(24)으로 대체 가능함)과; 스톱퍼 수단 1(25)과 상응하는 부위를 갖는 스톱퍼 수단 2(26)와; 이들 스톱퍼 수단 2(26), 스톱퍼 수단 1(25), 하우징(24), 스프링(23), 종동 캠(22) 및 구동 캠(21)의 중공부를 관통하여 그 하단이 구동 캠(21)에 고정된 결합 축(27)을 포함하여 구성됨으로써,

핸드폰의 본체부와 폴더부를 상호 회전 가능한 상태로 연결하는 힌지장치 내에 별도의 스톱퍼 수단을 구비하여, 상기 폴더부가 개방되는 과정에 있어 그 완전 개방에 앞서 중간 멈춤 단계를 갖도록 한 특징이 있다.

Description

중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치 {Hinge unit having mid-stop step}

본 고안은 힌지 장치, 더욱 상세하게는, 핸드폰(cellular phone)의 본체부와 폴더(folder)부를 상호 회전 가능한 상태로 연결하는 힌지장치 내에 별도의 스톱퍼(stopper) 수단을 구비함으로써, 상기 폴더부가 개방되는 과정에 있어 그 완전 개방에 앞서 중간 멈춤 단계를 갖는 특징이 있는 힌지장치에 관한 것이다.

대부분의 직장인들은 물론 청소년층에 이르기까지 가히 생활 필수품으로서의 위치를 굳혀가고 있는 핸드폰은 그 외형 및 내부 구조면에서 매우 빠른 속도의 개선이 거듭되어 왔다.

외형상의 일예를 살펴보면, 대형 중량이면서 번호판이 완전 외부로 노출된 구조의 초기 형상은 플립 타입(flip type)을 거쳐 폴더 타입(folder type)으로 모두 대체된 것은 이미 오래 전의 일이다.

나아가, 근래에는 핸드폰 본체부에 연결된 상기 폴더부가 180°회전하는가 하면, 자체 내에 소형 카메라(camera)를 구비함으로써 그 실용성이 대폭 향상된 핸드폰이 등장하기에 이르렀다.

도 1은 상기 폴더부가 회전 가능한 구조의 핸드폰을 나타낸 도면으로서, 번호판 등을 포함하는 본체부(1) 상단에 연결된 폴더부(2)는 상방으로의 개방이 가능한 동시에, 개방 상태에서 상기 본체부(1)와의 경계면 상을 자유로이 회전할 수 있도록 되어 있다.

이들 본체부(1)와 폴더부(2) 사이의 상호 연결부에는 별도의 힌지장치가 장착됨로써 상기 두 부분 사이의 원활한 작동을 담당하고 있다.

제품의 미관을 고려하여, 당해 힌지장치를 별도의 합성수지재 또는 경금속재 커버(cover)로 둘러싼 구조가 일반적이다.

참조부호 "3"으로 표시된 부분이 바로 상기 힌지장치를 그 내부에 포함하고 있는 힌지장치부(3)로서, 외관상 드러나 보이는 부분은 결국 상기 별도의 커버인 것이다.

도면부호 "C"는 앞서 언급한 바의 카메라로서, 개인의 사생활 침해 목적으로 사용되는 병폐가 있기는 하지만, 중요한 증거 자료로서의 사진 촬영 등 그 나름대로의 용도를 인정받아 널리 시판되고 있는 실정이다.

한편, 상기 도 1에서는 핸드폰의 폴더부(2)가 반쯤 개방된 상태를 예로 하여 당해 폴더부(2)의 회동을 설명하고 있으나, 실제에 있어서의 핸드폰 폴더부(2)는 예시된 바와 같이 반쯤 개방된 상태를 유지할 수 없는 것이 일반적이다.

이유인즉, 본 고안에 관한 기술분야에서 널리 알려진 통상적 구조인 캠 타입(cam type) 힌지장치에 있어서는, 봉우리 형상의 경사면을 갖는 하나의 캠과, 당해 봉우리에 상응하는 골 형상의 경사면을 갖는 다른 하나의 캠이 서로 맞물려 한 조를 이루는 구조상의 특징으로 인하여, 핸드폰 폴더부의 열림 또는 닫힘만이 있을 뿐 중간 멈춤 단계는 존재하지 않기 때문이다.

그 결과, 통상 폴더부(2)를 열어 젖히고자 할 경우, 당해 폴더부(2)는 도 2에서와 같은 완전 개방 형태를 취함으로써 상기 카메라(C)의 일부 또는 전부를 가리게 된다.

즉, 핸드폰 폴더부(2)의 개방은 카메라(C) 사용을 방해하는 불합리한 결과를 초래하게 되었다.

물론, 상기 카메라(C)를 회동 가능토록 설치하여 그 향하는 방향을 임으로 조절할 수 있도록 한 구조의 핸드폰이 개발되어 있기는 하나, 사진 촬영시마다 카메라의 투시 방향을 조정해야 하는 번거로움이 따름은 물론, 앞서 언급한 증거 자료 확보 등의 경우에는 신속 촬영의 필요성으로 인하여 상기 조정이 단순히 번거로운 차원을 넘어 큰 문제로 작용하기도 했다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 핸드폰의 본체부와 폴더부를 상호 회전 가능한 상태로 연결하는 힌지장치 내에 별도의 스톱퍼 수단을 구비함으로써, 상기 폴더부가 개방되는 과정에 있어 그 완전 개방에 앞서 중간 멈춤 단계를 갖는 특징이 있는 힌지장치를 제공하는 데 본 고안의 목적이 있다.

즉, 폴더부가 완전 개방되기에 앞서 도 1에 나타낸 바와 같은 중간 멈춤 단계를 유지함으로써, 폴더부가 카메라를 가리는 일이 없어 당해 폴더부를 열어젖힘과 거의 동시에 사진 촬영을 하는 것도 가능하다.

도 1은 회전 가능형 폴더부를 갖는 핸드폰의 일반적 형태를 나타낸 사시도,

도 2는 상기 일반적 형태의 핸드폰의 완전 개방 상태를 나타낸 사시도,

도 3은 본 고안의 힌지장치 장착 상태를 나타낸 정면도,

도 4는 본 고안의 힌지장치를 나타낸 정면도,

도 5는 본 고안 제 1 실시예의 힌지장치의 분해도,

도 6은 상기 제 1 실시예의 힌지장치를 구성하는 하우징의 우측면도,

도 7은 상기 제 1 실시예의 힌지장치를 구성하는 스톱퍼 수단 1의 우측면도,

도 8은 상기 제 1 실시예의 힌지장치를 구성하는 스톱퍼 수단 2의 우측면도,

도 9는 본 고안 제 2 실시예의 힌지장치를 구성하는 하우징의 우측면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 본체부 2 : 폴더부

3 : 힌지장치부 20 : 힌지장치

21 : 구동 캠 22 : 종동 캠

24 : 하우징 25 : 스톱퍼 수단 1

26 : 스톱퍼 수단 2 27 : 결합 축

이하, 본 고안 실시예의 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다.

제 1 실시예

우선, 도 3에 나타낸 바와 같이, 핸드폰의 본체부(1)에 대하여 폴더부(2)가 회전 가능한 근래 개발 기종에 있어서의 힌지장치는, 상기 폴더부(2)의 개폐를 담당하는 세칭 클릭(click) 힌지장치(20) 부분과, 폴더부(2)의 회전을 담당하는 로터리 힌지장치(10) 부분으로 구분되며, 이들 두 부분은 상호 결합되어 있는 것이 일반적 구조이다.

물론, 앞서 언급한 바와 같이, 핸드폰의 본체부(1)와 로터리 힌지장치(10)가 결합되는 공간부에는 별도의 커버를 덧씌워 힌지장치부(3)를 형성함으로써, 외관상으로 상기 로터리 힌지장치(10)가 드러나 보이지는 않는다.

본 고안은 핸드폰의 폴더부(2)의 개폐를 담당하는 상기 클릭 힌지장치(20) 부분에 관한 것이며, 이하에서는 단순히 "힌지장치"라 하여 설명하고자 한다.

폴더부(2)의 회전을 담당하는 상기 로터리 힌지장치(10)의 경우 본 고안의 힌지장치(20)의 구조 또는 작동과 직접적 관련성은 없으므로 그에 관한 설명은 생략한다.

상기 힌지장치(20)는 그 대부분이 핸드폰의 본체부(1) 내에 삽설된 상태로서, 그 일측단이 본체부(1)로부터 노출되어 상기 로터리 힌지장치(10)와 결합된 것으로 도시되어 있으나, 핸드폰의 폴더부(2)가 단순 개폐만 할 뿐 회전하지는 않는 구조, 즉 로터리 힌지장치(10)가 없는 구조인 경우, 본체부(1)로부터 노출된 상기 일측단은 폴더부(2)와 결합되어 당해 폴더부(2)와 함께 회동하게 된다.

즉, 본 고안의 힌지장치(20)는 단독으로든, 또는 상기 로터리 힌지장치(10)와 결합된 구조로든 사용이 가능하므로, 본 고안의 힌지장치는 도시된 바의 로터리힌지장치 결합형 구조에 한정되지 않음을 밝혀둔다.

도 4는 본 고안의 힌지장치(10)만을 분리하여 나타낸 정면도로서, 원통형 하우징(24)의 입구부에는 구동 캠(21)이 배치되는 한편, 그 바닥부에는 스톱퍼 수단 1(25) 및 스톱퍼 수단 2(26)과, 결합 축(27)의 상단부가 차례로 배치된 구조를 이루고 있다.

상기 하우징(24)과 그 우측 부분은 핸드폰의 본체부(1) 내에 삽설되며, 하우징(24)의 외주면 일측 또는 상호 마주보는 양측에는 평면부가 형성됨으로써, 본체부(1) 내의 그 상응하는 구멍에 고정된 상태를 시종 유지하게 된다.

하우징(24) 바닥면에 맞닿은 중공형 판재로서의 상기 스톱퍼 수단 1(25) 역시 그 외주면에 상기 하우징(24)과 동일한 형태의 평면부가 형성됨으로써 핸드폰의 본체부(1) 내에 고정된다.

상기 하우징(24)과 스톱퍼 수단 1(25)을 제외한 기타의 구성요소들은 핸드폰 폴더부(2)의 개폐시에 있어 당해 폴더부(2)와 함께 회동하게 된다.

본 고안 실시예의 힌지장치의 분해도인 도 5를 참조로 하여, 힌지장치의 전체적 구조 및 작동 메커니즘(mechanism)을 설명하면 다음과 같다.

본 고안에 따른 힌지장치(20)는, 도시한 바와 같이, 바닥 중앙부에 통공을 갖는 원통형 통체의 외주면 일측 또는 상호 마주보는 양측에 평면부가 형성된 하우징(24)과; 하우징(24) 내부에 그 길이 방향으로 배치된 스프링(23)과; 스프링(23)에 그 일측단이 맞닿은 상태로 상기 하우징(24) 내에 내장된 종동 캠(22)과; 이 종동 캠(22)과 맞물린 캠 부재로서, 당해 종동 캠(22)과 맞물리게 되는 캠 형성부는상기 하우징(24) 내에 포함되는 반면, 그 반대측은 하우징(24) 외부로 노출된 구조의 구동 캠(21)과; 상기 하우징(24)의 바닥면 외측에 배치된 스톱퍼 수단 1(25)과; 이 스톱퍼 수단 1(25)과 상응하는 부위를 갖는 스톱퍼 수단 2(26)와; 이들 스톱퍼 수단 2(26), 스톱퍼 수단 1(25), 하우징(24), 스프링(23), 종동 캠(22) 및 구동 캠(21)의 중공부를 관통하여 그 하단이 구동 캠(21)에 고정된 결합 축(27)을 포함하는 구성으로 되어 있다.

상기 하우징(24) 외주면 일측 또는 양측에 평면부가 형성되어 있다 함은, 당해 하우징(24)의 형상이 완전 원통형이 아니라서 그 상대 부재인 핸드폰 본체부(1)와의 사이에 상대 운동이 일어나지 않고 고정된 구조임을 의미한다.

즉, 도 6의 우측면도에서와 같이 반드시 하우징(24) 외주면 상의 상호 마주보는 양측에 평면부를 형성한 구조로 한정하지 않는다.

상기 하우징(24) 내에는 종동 캠(22)과 스프링(23)이 내장되어 있는데, 스프링(23)은 하우징(24) 내에 삽설 가능한 정도의 단순 코일 스프링인 반면, 상기 종동 캠(22)의 외주면에는 상기 하우징(24) 내주면과 상응하는 형상의 평면부가 형성되어 있다.

따라서, 상기 종동 캠(22)은 그에 맞물린 구동 캠(21)으로부터의 힘, 즉 폴 더부 개폐력을 받게 되면, 당해 구동 캠(21)과 함께 회전하는 것이 아니라, 그 측방의 스프링(23)을 밀치면서 후퇴할 뿐이다.

이와는 대조적으로, 상기 구동 캠(21)에 있어서는, 그 일측단의 캠 형성부는 상기 하우징(24) 내에서 자유로이 회전할 수 있을 정도의 치수를 갖는 반면, 하우징(24) 외부로 노출되는 반대측단은 앞서 언급한 바의 로터리 힌지장치(10) 또는 핸드폰 폴더부(2)에 결합, 고정되는 구조이다.

상기 하우징(24)의 바닥면 측방에 배치된 상기 스톱퍼 수단 1(25)과 스톱퍼 수단 2(26)는 원환형 판재로서 그 중앙에는 통공이 형성되어 있다.

이들 스톱퍼 수단 1(25) 및 스톱퍼 수단 2(26)의 우측면도인 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 스톱퍼 수단 1(25)은, 그 외주면이 상기 하우징(24) 외주면과 동일한 형상 및 크기를 가짐으로써 하우징(25)과 일체를 이루는 형태로 핸드폰의 본체부(1) 내에 고정되는 반면, 상기 스톱퍼 수단 2(26)는, 그 중앙부 통공이 후술하는 바의 결합 축(27)과 상응하는 형상을 가짐으로써 폴더부(2)의 개폐 과정중 당해 결합 축(27)과 함께 회동하게 된다.

상기 결합 축(27)은 스톱퍼 수단 2(26), 스톱퍼 수단 1(25), 하우징(24), 스프링(23), 종동 캠(22) 및 구동 캠(21)의 중공부를 관통하여 그 하단이 구동 캠(21)에 고정됨으로써 이들 구성요소들을 하나의 세트(set) 형태로 결합시키는 역할을 한다.

상기 결합 축(27)의 하단부에 상호 마주보는 형태의 돌기(a, b)가 형성되고, 구동 캠(21) 내 통공의 외측 선단부에는 그에 상응하는 형상의 홈(a', b')이 형성됨으로써, 결합 축(27)을 상기 구동 캠(21) 내로 관통시킨 다음 이들 돌기(a, b)와 홈(a', b')을 일치시킴에 따라 상기 결합 축(27)의 하단은 구동 캠(21)에 고정되며, 이러한 결합 구조에 대하여는 본 출원인의 실용신안등록출원 제2001-1220호에 잘 설명되어 있다.

본 고안의 힌지장치가 상기와 같은 구조를 이루기 때문에, 핸드폰 폴더부(2)를 개폐함에 따라 상기 구동 캠(21)이 회동하면, 상기 스톱퍼 수단 2(26)와 결합축(27)만이 함께 회동하게 된다.

한편, 상기 스톱퍼 수단 1(25)에는 그 중심점에 대하여 상호 마주보는 형태의 함몰부가 형성되는 반면, 상기 스톱퍼 수단 2(26)에는 당해 함몰부와 상응하는 형상의 돌출부가 형성되어 있는데, 이들 함몰부와 돌출부는 상기 폴더부(2)의 회동 중 상호 연동함으로써, 본 고안의 힌지장치가 갖는 큰 특징을 나타내게 된다.

즉, 핸드폰의 폴더부(2)가 닫혀 있는 보통의 경우 도 8에서와 같이 상기 스톱퍼 수단 1(25) 상의 함몰부에 대하여 일정 각도 어긋난 상태를 유지하던 상기 스톱퍼 수단 2(26) 상의 돌출부가 일정한 회전 지점(도시된 예의 경우, 90°회전 지점)을 통과하는 순간, 스톱퍼 수단 1(25) 상의 함몰부와 일치하게 됨으로써 당해 돌출부는 상기 함몰부에 빨려 들어감과 동시에 그 작동, 즉 회동을 멈추게 된다.

사실, 상기 스프링(23)으로부터 구동 캠(21)으로 전달된 탄발력은 다시 결합 축(27)을 거쳐 상기 스톱퍼 수단 1(25) 및 스톱퍼 수단 2(26)에도 작용하고 있는 관계로, 상기 함몰부와 돌출부가 일치하는 순간 상기 스톱퍼 수단 2(26) 상의 돌출부는 스톱퍼 수단 1(25) 상의 함몰부 내로 강하게 빨려 들어간다.

이처럼, 상기 스톱퍼 수단 2(26)의 멈춤은 상기 구동 캠(21)은 물론 그 선단에 결합된 핸드폰 폴더부 전체의 회동을 정지시키는 결과, 본 발명의 힌지장치는 폴더부의 완전 개방에 앞서 일단 멈추는 단계, 즉 중간 멈춤 단계를 갖게 된다.

상기 스톱퍼 수단 1(25) 상의 함몰부와 스톱퍼 수단 2(26) 상의 돌출부가 이루는 각도를 얼마로 설계하느냐에 따라 상기 중간 멈춤 단계에 있어 핸드폰 폴더부의 개방 정도가 결정됨은 물론이다.

제 2 실시예

이어서, 본 고안 제 2 실시예의 힌지장치에 관하여 설명한다.

제 2 실시예의 경우 그 기본적 구조면에서는 상기 제 1 실시예의 경우와 동일하나, 상기 스톱퍼 수단 1(25) 상의 함몰부를 상기 하우징(24)의 바닥면 상에 형성하는 한편, 제 1 실시에에 있어서의 스톱퍼 수단 1(25)을 삭제한 특징이 있다.

즉, 도 9에 나타낸 바와 같이, 하우징(24') 바닥면 상에 스톱퍼 수단 2(26) 상의 돌출부와 상응하는 형상의 함몰부를 형성함으로써 상기 스톱퍼 수단 1이 갖는 기능을 당해 하우징(24')이 갖도록 한 것이다.

이상, 두 가지 실시예로써 본 고안의 힌지장치를 상세히 설명했으나, 당해 힌지장치를 관통하는 결합 축(27) 주위에 배치된 구성요소들 가운데 상호 연동하는 관계의 두 개 구성요소로서 특별히 스톱퍼 수단을 형성함으로써, 핸드폰 폴더부의 완전 개방에 앞서 중간 멈춤 단계를 갖도록 한 본 고안의 기본 취지를 벗어나지 않는 범위에서의 다양한 수정이 가능할 것인 바, 본 고안은 상기 기본 취지를 벗어나지 않는 한의 수정 역시 그 기술적 범위에 포함하는 것으로 이해함이 마땅할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 핸드폰의 본체부와 폴더부를 상호 연결하는 힌지장치 내에 별도의 스톱퍼 수단을 구비함으로써, 상기 폴더부가 개방되는 과정에 있어 그 완전 개방에 앞서 중간 멈춤 단계를 갖는 매우 합리적 구조의 힌지장치를 얻을 수 있다.

전자산업 및 관련 기술의 발전으로 핸드폰이 소형, 경량화됨은 물론, 복합 기능을 가지면 가질수록 미관 내지 디자인(design)이 그 중요도를 더해가는 점을 고려할 때, 본 고안이 갖는 기술적 의미는 상당히 큰 것으로 사료된다.

Claims (4)

1. 바닥 중앙부에 통공을 갖는 원통 형상으로서, 그 외주면 일측 또는 상호 마주보는 양측에 평면부가 형성된 하우징(24)과; 이 하우징(24) 내부에 그 길이 방향으로 배치된 스프링(23)과; 이 스프링(23)에 그 일측단이 맞닿은 상태로 상기 하우징(24) 내에 내장된 종동 캠(22)과; 이 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 부재로서, 당해 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 형성부는 상기 하우징(24) 내에 포함되는 반면, 그 반대측은 하우징(24) 외부로 노출된 구조의 구동 캠(21)과; 상기 하우징(24)의 바닥면 외측에 배치된 스톱퍼 수단 1(25)과; 이 스톱퍼 수단 1(25)과 상응하는 부위를 갖는 스톱퍼 수단 2(26)와; 이들 스톱퍼 수단 2(26), 스톱퍼 수단 1(25), 하우징(24), 스프링(23), 종동 캠(22) 및 구동 캠(21)의 중공부를 관통하여 그 하단이 구동 캠(21)에 고정된 결합 축(27)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치(20).
2. 제 1항에 있어서, 상기 스톱퍼 수단 1(25)은 원환형 판재로서, 그 중심점에 대하여 상호 마주보는 형태의 함몰부가 형성되며, 상기 스톱퍼 수단 2(26)는 역시 원환형 판재로서, 상기 함몰부와 상응하는 형상의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치(20).
3. 바닥 중앙부에 통공을 갖는 원통 형상으로서, 그 외주면 일측 또는 상호 마주보는 양측에 평면부가 형성되며, 그 바닥면 상에 스톱퍼 수단 1이 형성된 하우징(24)과; 이 하우징(24) 내부에 그 길이 방향으로 배치된 스프링(23)과; 이 스프링(23)에 그 일측단이 맞닿은 상태로 상기 하우징(24) 내에 내장된 종동 캠(22)과; 이 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 부재로서, 당해 종동 캠(22)과 맞물리는 캠 형성부는 상기 하우징(24) 내에 포함되는 반면, 그 반대측은 하우징(24) 외부로 노출된 구조의 구동 캠(21)과; 상기 하우징(24) 바닥면 상의 스톱퍼 수단 1과 상응하는 부위를 갖는 스톱퍼 수단 2(26)와; 이들 스톱퍼 수단 2(26), 하우징(24), 스프링(23), 종동 캠(22) 및 구동 캠(21)의 중공부를 관통하여 그 하단이 구동 캠(21)에 고정된 결합 축(27)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치(20).
4. 제 3항에 있어서, 상기 하우징(25) 바닥면 상의 스톱퍼 수단 1은 바닥면의 중심점에 대하여 상호 마주보는 형태로 형성된 함몰부이며, 상기 스톱퍼 수단 2(26)는 원환형 판재로서, 상기 함몰부와 상응하는 형상의 돌출부가 형성된 것을 특징으로 하는 중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치(20).