KR20110005077A - 2축 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기 - Google Patents

Abstract

이 발명은, 휴대용 단말기를 구성하는 제1, 제2 하우징을 회전 가능하게 결합하며, 서로 수직방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 2축 힌지장치에 있어서, 제1 힌지축 방향을 따라 제1 하우징에 장착되는 제1 힌지 샤프트; 제2 힌지축 방향을 따라 제2 하우징에 장착되어 제1 힌지축을 중심으로 선회함과 아울러 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 제2 힌지 샤프트; 제1 힌지축 방향을 따라 제1 힌지 샤프트의 외주면에 형성되며, 제1 힌지 샤프트의 원주방향으로 간격을 두고 제1 힌지축을 기준으로 대칭되는 위치에 두께 방향으로 파여진 한 쌍의 제1 스토퍼 홈; 제2 힌지 샤프트의 외주면에 원주방향을 따라 형성되며, 한 쌍의 제1 스토퍼 홈 사이에 형성되는 스토퍼 면이 삽입될 수 있도록 두께방향으로 상하단이 동일한 폭으로 파여진 제2 스토퍼 홈; 및 제1 힌지 샤프트의 외주면 일부분을 감쌀 수 있는 형태로 파여지며, 중앙에 제2 스토퍼 홈이 위치하도록 파여진 반구형 홈을 구비하며, 단말기의 하우징 중 하나가 힌지축들 중 어느 하나를 중심으로 회동한 때 다른 하나의 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하도록 구성된다.

Description

2축 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기{2-AXIS HINGE APPARATUS AND PORTABLE TERMINAL HAVING IT}

이 발명은 2축 힌지장치에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 휴대용 단말기의 커버(폴더)를 본체로부터 2방향으로 개폐되도록 하여 사용자에게 통신기능의 수행 및 방송시청 등 멀티미디어 서비스 이용을 가능하게 함과 더불어 가공성과 생산성 및 구조적 안정성을 향상시키는 2축 힌지장치에 관한 것이다. 또한, 이 발명은 상기와 같은 2축 힌지장치를 구비하는 휴대용 단말기에 관한 것이기도 하다.

휴대용 단말기들은 외형이나 작동 방식에 따라 일반적으로 플립 방식, 폴더 방식(folder type) 및 슬라이딩 방식(sliding type)으로 구분된다. 그 중 폴더 방식의 휴대용 단말기는 폴더의 상부와 본체의 상부가 힌지장치로 연결되어 있어서, 폴더의 하부를 들어 올림으로써 본체로부터 개방되고 그 역동작으로 폐쇄된다. 이러한 개폐방식은 통상적인 폴더 타입의 단말기에 일률적으로 적용되고 있다.

그런데, 종래의 휴대용 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신기 능을 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 불편하다.

상기와 같은 문제점을 보완하기 위해, 통신기능의 수행뿐만 아니라 방송시청 등 멀티미디어 서비스 이용에도 편리한 휴대용 단말기가 개발되었으며, 그 기술내용을 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 종래기술의 휴대용 단말기(100)는 제1 하우징(101)과 제2 하우징(102)을 구비하며, 제2 하우징(102)은 서로 수직하게 연장된 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 각각을 중심으로 회동할 수 있다.

이때, 제2 하우징(102)이 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 임의의 힌지축을 선택하여 그를 중심으로 회동하는 것은 제1 하우징(101)에 접철된 때이며, 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나를 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 상태에서는 다른 힌지축에 대하여 회동할 수 없게 된다. 이는 제2 하우징(102)을 제1 하우징(101)에 대해 회동 가능하게 하는 힌지장치를 그러한 기능을 갖도록 구성했기 때문이다.

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

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

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

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

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

도 3을 참조하면, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 상태에서, 외형상 휴대용 단말기(100)는 가로방향으로 긴 화면을 제공할 수 있는 상태로 놓여질 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 때, 사용자는 휴대용 단말기(100)를 이용하여 방송시청 등 멀티미디어 서비스를 편리하게 이용할 수 있다.

아래에서는 상기의 휴대용 단말기(100)에 사용되는 2축 이음장치에 대해 설명한다.

도 4는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 2축 힌지장치를 나타내는 분해 사시도이고, 도 5는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 2축 힌지장치를 나타내는 조립 사시도이고, 도 6은 도 5에 도시된 2축 힌지장치의 일부분을 투영하여 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 5에 도시된 2축 힌지장치의 볼 조립체를 설명하기 위한 도면이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 종래기술의 2축 힌지장치(200)는 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 제1 하우징(101)에 장착되는 제1 힌지 샤프트(205)와, 제2 힌지축(A2) 방향을 따라 제2 하우징(102)에 장착되어 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회함과 아울러 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 제2 힌지 샤프트(203)를 구비한다. 아울러, 2축 힌지장치(200)는 제1, 제2 힌지 샤프트(205, 203)를 포함하여 하나의 모듈 형태로 구성하기 위하여, 힌지 하우징(201)을 구비하고, 제2 하우징(102)을 회동시키는 구동력과 정지력 등을 제공하기 위하여, 제1, 제2 힌지 캠(202, 204), 탄성 부재(206) 및 볼 조립체 등을 구비한다.

또한, 2축 힌지장치(200)는 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 제1 힌지 샤프트(205)의 외주면에 형성되는 제1 스토퍼 홈(251)과, 제2 힌지 샤프트(203)의 외주면에 원주방향을 따라 형성되어 제1 힌지 샤프트(205)의 외주면 일부분을 감싸는 제2 스토퍼 홈(237a), 및 제2 스토퍼 홈(237a) 내에 형성되어 제1 스토퍼 홈(251)과 선택적으로 맞물리는 스토퍼 리브(237b)를 구비한다. 따라서, 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 개방된 때, 스토퍼 리브(237b)가 제1 힌지 샤프트(205)의 외주면에 간섭되어 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것을 제한하고, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 때, 스토퍼 리브(237b)가 제1 스토퍼 홈(251)에 맞물려 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것을 제한하게 된다.

그런데, 종래의 2축 힌지장치(200)는 제1 힌지 샤프트(205)의 외주면 일부분을 감쌀 수 있도록, 도 7과 같이 라운드진 형태의 제2 스토퍼 홈(237a)이 제2 힌지 샤프트(203)의 외주면에 원주방향을 따라 연속적으로 형성된다. 또한, 제2 스토퍼 홈(237a) 내에 제1 스토퍼 홈(251)과 선택적으로 맞물리는 스토퍼 리브(237b)를 갖도록 구성된다. 즉, 제2 스토퍼 홈(237a)을 제2 힌지 샤프트(203)의 외주면에 원주방향을 따라 전체적으로 형성하고, 또한 스토퍼 리브(237b)를 제2 스토퍼 홈(237a)의 내부를 따라 형성해야 하기 때문에, 제작의 어려움이 있다. 또한, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 개방된 때, 스토퍼 리브(237b)부분만 제1 스토퍼 홈(251)에 맞물리기 때문에, 제2 하우징(102)을 제1 힌지축(A1) 을 중심으로 회동시키기 위한 외부 충격력이 가해질 경우, 제2 스토퍼 홈(237a)의 라운드진 부위에 인장력이 가해져 그 부위가 파손되는 문제점이 있다.

또한, 종래의 2축 힌지장치(200)는 회동하는 제2 하우징(102)에 정지력을 제공하기 위해, 스크류(265)를 이용해 제1 힌지 캠(202) 내에 금속체 볼(261) 및 스프링(263)을 내장하도록 구성된다. 즉, 제1 힌지 캠(202) 내에 금속체 볼(261) 및 스프링(263)을 내장하기 위해, 제1 힌지 캠(202)을 가공해야 하므로, 그 제작이 어렵다는 단점이 있다. 또한, 제1 힌지 캠(202) 내에 금속체 볼(261) 및 스프링(263)을 내장해야 하므로, 제1 힌지 캠(202)의 크기가 커질 수밖에 없고, 그로 인해 휴대용 단말기(100)의 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.

따라서, 이 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 휴대용 단말기의 커버(폴더)를 본체로부터 2방향으로 개폐되도록 하여 사용자에게 통신기능의 수행 및 방송시청 등 멀티미디어 서비스 이용을 가능하게 함과 더불어, 커버의 회동을 선택적으로 제한하는 스토퍼 구조와 커버의 개방각도를 제한하는 개방각 제한 구조를 개선함으로써, 가공성과 생산성 및 구조적 안정성을 향상시키는 2축 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이 발명은, 휴대용 단말기를 구성하는 제1, 제2 하우징을 회전 가능하게 결합하며, 서로 수직방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 2축 힌지장치에 있어서, 제1 힌지축 방향을 따라 제1 하우징에 장착되는 제1 힌지 샤프트; 제2 힌지축 방향을 따라 제2 하우징에 장착되어 제1 힌지축을 중심으로 선회함과 아울러 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 제2 힌지 샤프트; 제1 힌지축 방향을 따라 제1 힌지 샤프트의 외주면에 형성되며, 제1 힌지 샤프트의 원주방향으로 간격을 두고 제1 힌지축을 기준으로 대칭되는 위치에 두께 방향으로 파여진 한 쌍의 제1 스토퍼 홈; 제2 힌지 샤프트의 외주면에 원주방향을 따라 형성되며, 한 쌍의 제1 스토퍼 홈 사이에 형성되는 스토퍼 면이 삽입될 수 있도록 두께방향으로 상하단이 동일한 폭으로 파여진 제2 스토퍼 홈; 및 제1 힌지 샤프트의 외주면 일부분을 감쌀 수 있는 형태로 파여지며, 중앙에 제2 스토퍼 홈이 위치하도록 파여진 반구형 홈을 구비하며, 제2 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 반구형 홈이 제1 힌지 샤프트의 외주면에 간섭되어 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하고, 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 제2 스토퍼 홈이 스토퍼 면에 맞물리고, 제2 힌지 샤프트의 외주면 일부분이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈에 각각 맞물려, 제2 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하는 것을 특징으로 한다.

이 발명은, 제1 하우징에 장착되는 제1 힌지 하우징; 및 제2 하우징에 장착되는 홀더 및 제2 힌지 하우징을 더 구비하며, 제1 힌지 샤프트가 홀더와 제2 힌지 하우징을 관통하여 제1 힌지 하우징에 고정되고, 홀더와 제2 힌지 하우징은 제1 힌지 샤프트의 지지를 받아 제1 힌지축을 중심으로 회전할 수 있다.

이 발명은, 홀더의 외측면을 구성하는 가이드 면에 형성되는 단부 벽; 및 제2 힌지 샤프트의 단부에 결합되어 가이드 면을 따라 이동하다 단부 벽에 간섭받는 판스프링을 더 구비하여, 제2 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 범위를 제한할 수 있다.

이 발명은, 제2 힌지 샤프트의 제2 스토퍼 홈에 끼워져 제1 힌지 샤프트의 스토퍼 면에 간섭받는 스토퍼 핀을 더 구비하여, 제2 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 범위를 제한할 수 있다.

이 발명의 제2 힌지 샤프트는, 홀더에 회전 가능하게 결합되어 제2 힌지축을 중심으로 회전할 수 있다.

이 발명은, 제2 힌지 샤프트의 단부 부위를 홀더의 외측면을 구성하는 가이드 면에 밀착시키는 판스프링 조립체를 더 구비할 수 있다.

이 발명의 판스프링 조립체는, 홀더의 가이드 면에 형성되는 적어도 한 쌍의 제3 스토퍼 홈들; 및 가이드 면을 가압하면서 제3 스토퍼 홈들과 선택적으로 맞물리는 돌기를 일측에 갖는 판스프링를 구비하며, 제2 하우징이 제1 하우징에 접철된 상태에서 제2 힌지축을 중심으로 회전하여 개방된 때, 돌기가 제3 스토퍼 홈들 중 하나와 맞물릴 수 있다.

이 발명의 판스프링 조립체는, 홀더의 가이드 면에 형성되어 제2 하우징이 제1 하우징에 접철된 때 판스프링의 돌기와 맞물리는 제4 스토퍼 홈을 더 구비할 수 있다.

이 발명은, 제1 힌지 하우징의 일단에 형성되는 제1 스토퍼 돌기; 및 제2 힌지 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제2 스토퍼 돌기를 더 구비하며, 제2 하우징이 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 제1 하우징으로부터 멀어지는 때, 제2 스토퍼 돌기가 제1 스토퍼 돌기와 간섭되어 제2 하우징의 회동을 정지시킬 수 있다.

이 발명은, 제1 힌지 하우징 내에 고정되는 제1 힌지 캠; 제2 힌지 하우징 내에서 직선 운동만 가능하게 설치되며 제1 힌지 캠과 대면하는 제2 힌지 캠; 및 제2 힌지 하우징에 수용되어 제2 힌지 캠을 제1 힌지 캠에 밀착시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 구비할 수 있다.

이 발명의 제1 힌지 샤프트는, 탄성 부재, 제2 힌지 캠 및 제1 힌지 캠을 순차적으로 관통하여 그의 단부가 제1 힌지 하우징에 고정될 수 있다.

이 발명은, 제1 하우징과, 제1 하우징에 회동 가능하게 결합되어 개폐되는 제2 하우징과, 서로 수직방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하면서 제1 하우징과 제2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 2축 힌지장치를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서, 2축 힌지장치를 상기와 같이 구성한 것을 특징으로 한다.

이 발명은 커버(제2 하우징)의 회동을 선택적으로 제한하는 스토퍼 구조를 개선하되, 제1 힌지 샤프트에 한 쌍의 제1 스토퍼 홈을 형성하고, 제2 힌지 샤프트에 한 쌍의 제1 스토퍼 홈에 맞물려 회전 또는 스토퍼 기능을 하는 제2 스토퍼 홈 및 반구형 홈을 형성하는 등, 종래와 같이 제2 스토퍼 홈의 내부를 정교한 스토퍼 리브를 형성할 경우가 없으므로, 그 제작이 편리해 가공성과 생산성이 우수하다.

또한, 이 발명은 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 제2 스토퍼 홈이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈 사이의 스토퍼 면에 대면하고 제2 힌지 샤프트의 외주면 일부분이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈에 각각 대면하는 정합 상태로 맞물림에 따라, 제2 하우징을 제1 힌지축을 중심으로 회동시키기 위한 외부 충격력이 가해지더라도, 제2 스토퍼 홈 부위가 파손될 염려가 없는 구조적 안정성을 갖는다.

또한, 이 발명은 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 제2 하우징에 정지력을 제공하여 개방각도를 제한하는 개방각 제한 구조를 개선하되, 이 기능을 하는 판스프링 조립체를 홀더의 외측에 형성함에 따라, 그 제작이 편리해 가공성과 생산성이 우수하다. 더 나아가, 판스프링 조립체를 홀더 내에 내장하지 않고 외측에 형성함에 따라, 휴대용 단말기의 두께를 얇게 구성할 수 있는 장점이 있다.

아래에서, 이 발명에 따른 2축 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 휴대용 단말기(100)에 사용 가능한 2축 이음장치에 대해 설명한다.

도 8 및 도 9는 이 발명의 한 실시예에 따른 2축 힌지장치의 구성관계를 도시한 분해 사시도이고, 도 10 및 도 11은 도 9에 도시된 2축 힌지장치의 결합 및 투영 사시도이고, 도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 2축 힌지장치의 초기 결합상태를 나타낸 개략도이고, 도 14 및 도 15는 도 11에 도시된 제2 힌지 샤프트가 제1 힌지축을 중심으로 회동한 상태를 나타낸 개략도이며, 도 16 및 도 17은 도 11에 도시된 제2 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회동한 상태를 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 3, 도 8 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 2축 힌지장치(300)는 제1 힌지축(A1) 방향을 따라 제1 하우징(101)에 장착되는 제1 힌지 샤프트(305)와, 제2 힌지축(A2) 방향을 따라 제2 하우징(102)에 장착되어 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회함과 아울러 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 제2 힌지 샤프트(303)를 구비한다. 제2 힌지 샤프트(303)가 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회하면 제2 하우징(102)은 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하고, 제2 힌지 샤프트(303)가 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면 제2 하우징(102)은 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하게 된다.

아울러, 2축 힌지장치(300)는 제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)를 포함하여 하나의 모듈 형태로 구성하기 위하여, 제1, 제2 힌지 하우징(301, 307)과 홀더(308)를 구비하고, 제2 하우징(102)을 회동시키는 구동력과 정지력 등을 제공하기 위하여, 제1, 제2 힌지 캠(302, 304)과 탄성부재(306) 및 판스프링 조립체 등을 구비할 수 있다.

제1 힌지 하우징(301)은 원통 형태로 구성되어 제1 힌지 암(115) 내에 장착되며 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장된다. 제2 힌지 하우징(307)은 그 일측이 제1 힌지 하우징(301) 내에 회전 가능하게 삽입되는 형태로 제1 힌지 암(115) 내에 내장되며 제1 힌지축(A1) 방향으로 연장된다.

제2 힌지 하우징(307)은 그 일단으로부터 연장된 홀에 탄성부재(306), 제2 힌지 캠(304)을 순차적으로 수용하고 있으며, 제1 힌지 샤프트(305)의 단부는 탄성 부재(306), 제2 힌지 캠(304) 및 제1 힌지 캠(302)을 순차적으로 관통하여 제1 힌지 하우징(301)의 내부에 고정된다. 제1 힌지 하우징(301)에는 고정홀(311)이, 제1 힌지 샤프트(305)의 일단에는 핀 홀(353)이 각각 형성되어 있다. 따라서, 핀 홀(353)을 관통함과 아울러 그 양단이 고정홀(311)에 고정되는 고정 핀(357)이 제1 힌지 샤프트(305)를 제1 힌지 하우징(301)에 고정시키게 된다. 이때, 제1 회전 캠(302)에는 제1 힌지 하우징(301)의 관통홀(311)에 대응하는 위치에 관통홀(323)이 형성되어 있어, 제1 회전 캠(302)은 고정 핀(357)에 의해 제1 힌지 샤프트(305)와 함께 제1 힌지 하우징(301)에 고정된다. 따라서, 제1 힌지 샤프트(305)는 제1 힌지축(A1) 상에 위치되어 제1 힌지축(A1)을 중심으로 하는 제1 힌지 캠(302)의 회전과 제1 힌지 하우징(301) 및 제2 하우징(102)의 회동을 가능하게 된다.

제1 힌지 샤프트(305)의 타단부의 외주면에는 제1 힌지 샤프트(305)의 원주방향으로 간격을 두고 제1 힌지축(A1)을 기준으로 대칭되는 위치에 두께 방향으로 파여진 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351)과, 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 사이에 위치하는 스토퍼 면(355)이 형성되어 있다. 제1 스토퍼 홈(351)은 제1 힌지 샤프트(305)의 두께 방향으로 일정 깊이만큼 파여지되, 측면에서 보았을 때 반원 형태를 갖는다. 즉, 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351)은 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면 일부분을 감쌀 수 있는 형태를 갖는다. 따라서, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2) 방향으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 때, 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 및 스토퍼 면(355)이 후술할 제2 힌지 샤프트(303)의 제2 스토퍼 홈(333)과 맞물려 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것을 제한하게 된다.

홀더(308)는 제2 힌지 하우징(307)과 일체로 형성되는 것으로서, 홀더(308)에는 제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)가 각각 회전 가능하게 결합되며, 홀더(308) 내에서 제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)가 서로 교차하게 된다. 제1 힌지 캠(302)의 일면에는 한 쌍의 제1 산형부(321)들이 형성되며, 제1 산형부(321)들은 제1 힌지 하우징(301) 내에 위치된다.

제2 힌지 캠(304)은 제2 힌지 하우징(307) 내에서 직선 운동만 가능하게 설치되며, 탄성부재(306)는 제2 힌지 하우징(307)에 수용되어 제2 힌지 캠(304)을 제1 힌지 캠(302)에 밀착시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하게 된다. 따라서, 제1 힌지 캠(302)은 제2 힌지 캠(304)과 마찰하면서 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하게 된다.

이때, 제2 힌지 캠(304)에는 한 쌍의 제2 산형부(341)들과 골형부(343)들이 원주방향을 따라 번갈아가며 형성되어 있다. 따라서, 탄성부재(306)의 탄성력을 제공받아 제2 힌지 캠(304)이 제1 힌지 캠(302)에 밀착되면, 제1 힌지 캠(302)은 제1 산형부(321)들이 골형부(343)들과 맞물리는 방향으로 회전하게 된다. 즉, 탄성부재(306)의 탄성력이 제1 힌지 캠(302)을 회전시키는 구동력으로 작용하는 것이다.

한편, 2축 힌지장치(300)는 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 범위를 제한하기 위하여, 제1, 제2 스토퍼 돌기(313, 371)를 구비한다. 제1 스토퍼 돌기(313)는 제1 힌지 하우징(301)의 일단부 외주면에 돌출되어 있고, 제2 스토퍼 돌기(371)는 제2 힌지 하우징(307)의 외주면의 일부 둘레에 돌출되어 있다. 따라서, 제1 힌지 샤프트(306)가 제1 힌지 하우징(301)에 고정되면, 제2 스토퍼 돌기(371)는 그 일부분이 제1 힌지 하우징(301)의 일단부 외주면에 대면하며, 홀더(308)가 회전하면 제1 힌지 하우징(301)의 일단부 외주면을 따라 원주방향으로 이동하게 된다.

도 10 및 도 11에 도시된 모습을 제1, 제2 하우징(101, 102)이 접철된 상태로 설정한다면, 홀더(308)는 제1 힌지축(A1)을 중심으로 155도 내지 170도까지 회전할 수 있다. 또한, 제1, 제2 스토퍼 돌기(313, 371)들의 크기나 위치를 변경한다면 홀더(308)가 회전할 수 있는 각도의 범위는 다양하게 변경될 수 있다. 이로써, 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 각도의 범위를 제품에 적합하게 설정할 수 있다.

제2 힌지 샤프트(303)는 제2 하우징(102)에 고정되어 제2 힌지축(A2) 상에 위치되며, 그의 일단에는 제2 하우징(102) 내에 고정되는 체결편(331)이 형성되어 있다. 체결편(331)은 제2 힌지 샤프트(303)의 수직 방향으로 연장된 형상으로서 제2 힌지 샤프트(303)의 단부에 일체형으로 형성되어 있으며, 스크류 등을 체결할 수 있는 다수의 홀들이 형성되어 제2 하우징(102)에 제2 힌지 샤프트(303)를 체결할 수 있는 수단을 제공하게 된다.

제2 힌지 샤프트(303)가 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 범위를 제한하기 위하여, 제2 힌지 샤프트(303)의 타단에는 판스프링(309)이 결합되어 있고, 홀더(308)에는 가이드 면(381)의 단부 벽이 형성되어 있으며, 홀더(308)에는 제2 힌지 샤프트(303)의 제2 스토퍼 홈(333)에 끼워지는 스토퍼 핀(395)이 내장된다. 홀더(308)의 일측에는 스토퍼 핀(395)이 끼워지는 삽입 홀(385)이 제2 스토퍼 홈(333)과 일치하는 부위에 형성되고, 타측에는 삽입 홀(385)에 끼워진 스토퍼 핀(395)을 밀어 삽입 홀(385)에서 제거하기 위한 용도의 홀(387)이 형성된다. 이때, 홀(385, 387)은 완전 관통하지 않고 일부 관통하는 엇갈린 위치에 형성된다.

판스프링(309)은 제2 힌지 샤프트(303)의 타단 외주면에 끼워져 E링(391)에 의해 고정되는 것으로서, 제2 힌지 샤프트(303)가 회전하면 가이드 면(381)을 따라 이동하게 된다. 이때, 판스프링(309)의 일단이 가이드 면(381)의 단부 벽에 간섭되면 제2 힌지 샤프트(303)는 더 이상 회동할 수 없게 된다. 또한, 제1 힌지 샤프트(305)의 스토퍼 면(355)이 제2 스토퍼 홈(333)에 끼워지는 스토퍼 핀(395)에 간섭되면 제2 힌지 샤프트(303)는 더 이상 회동할 수 없게 된다. 이로써, 제2 힌지 샤프트(303)의 회전이 제한되며, 결국, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것을 제한하게 된다.

이때, 판스프링(309)과 가이드 면(381), 스토퍼 핀(395)의 구성은 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 제1 하우징(101)으로부터 멀어지는 방향으로 회동하는 범위를 제한하기 위한 것이다.

판스프링 조립체는 제2 힌지 샤프트(303)가 회전하는 때 마찰력을 제공함과 아울러, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 때 일정 위치에서 제2 하우징(102)의 회동을 정지시키거나 정지 상태로 유지할 수 있게 한다. 즉, 판스프링 조립체에 의해 제2 힌지 샤프트(303)에 마찰력 또는 정지력이 제공됨으로써, 제2 하우징(102)이 사용자의 의도와 무관하게 유동하는 것을 제한할 수 있다.

판스프링 조립체는 홀더(308)의 가이드 면(381)에 형성되는 적어도 한 쌍의 제3 스토퍼 홈(383)들과, 홀더(308)의 가이드 면(381)을 가압하면서 제3 스토퍼 홈(383)들과 선택적으로 맞물리는 판스프링(309)을 구비한다. 판스프링(309)의 일측에는 제3 스토퍼 홈(383)들과 선택적으로 맞물리는 돌기(393)가 형성된다. 이러한 판스프링(309)은 제2 힌지 샤프트(303)의 타단 외주면에 E링(391)에 의해 고정되되, 홀더(308)의 가이드 면(381)을 가압하는 상태로 고정된다.

제3 스토퍼 홈(383)들은 제2 힌지 샤프트(303)가 회전함에 따라 판스프링(309)의 돌기(393)와 마찰하는 궤적 상에 형성되어 있다. 따라서, 제2 힌지 샤프트(303)가 회전함에 따라 돌기(393)는 제3 스토퍼 홈(383)들 중 하나와 맞물려 제2 힌지 샤프트(303)의 회전, 궁극적으로는 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 제2 하우징(102)을 정지시키거나 정지 상태를 유지시키게 된다.

이때, 제3 스토퍼 홈(383)들 중 하나는 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)으로부터 150도만큼 개방된 때, 다른 하나는 175도만큼 개방된 때 각각 돌기(393)와 맞물리게 된다. 즉, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 150도 또는 175도만큼 개방된 때, 돌기(393)가 제3 스토퍼 홈(383)들 중 하나와 맞물려 제2 하우징(102)의 정지 상태를 안정적으로 유지시 키는 것이다.

마찬가지로, 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)에 접철된 때, 제2 하우징(102)을 정지 상태로 유지하기 위하여 판스프링 조립체는 제4 스토퍼 홈(미도시)을 더 구비할 수 있다. 즉, 제4 스토퍼 홈은 홀더(308)의 가이드 면(381)에 형성되어 제1, 제2 하우징(101, 102)이 접철된 때 돌기(393)와 맞물리게 되는 것이다.

이로써, 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)에 접철되거나, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 150도 또는 175도만큼 개방된 때 판스프링 조립체는 제2 하우징(102)을 정지 상태로 유지시키는 것이다.

이하에서는, 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면에 형성되는 제2 스토퍼 홈(333) 및 반구형 홈(335)의 구성을 살펴보기로 한다.

제2 스토퍼 홈(333)은 제2 힌지 샤프트(303)의 타단부 외주면에 형성되며 원주 방향으로 따라 연장된 형상이다. 즉, 제2 스토퍼 홈(333)은 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면에서 두께 방향으로 그 상하단이 동일한 폭으로 파여진 형태를 갖는다. 그리고, 반구형 홈(335)은 제2 스토퍼 홈(333)이 그 중앙에 위치하며 제1 힌지 샤프트(303)의 외주면 일부분을 감쌀 수 있도록 형성된다. 따라서, 제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)가 홀더(308) 내에서 결합되면, 반구형 홈(335)은 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면 일부분을 감싸게 된다.

제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)를 조립하는 순서를 살펴보면, 제2 힌지 샤프트(303)를 우선 홀더(308)에 결합시킨 후, 제1 힌지 샤프트(305)를 홀더(308)에 관통시키게 된다. 제2 힌지 샤프트(303)가 홀더(308)에 결합되면, 반구형 홈(335) 은 제1 힌지 샤프트(305)가 결합되는 홀의 일부분을 형성하게 된다.

즉, 홀더(308) 내에서 제1, 제2 힌지 샤프트(305, 303)가 결합되는 부분이 일부 중첩되며, 중첩된 부분에 반구형 홈(335)이 위치하는 것이다. 따라서, 제1 힌지 샤프트(305)는 제2 힌지 샤프트(303)와 간섭되지 않고 홀더(308)에 조립될 수 있으며, 반구형 홈(335)에 의해 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면 일부분이 감싸지는 것이다.

이때, 반구형 홈(335)에 인접하는 다른 부분이 제1 힌지 샤프트(305)에 간섭되어, 제2 힌지 샤프트(303)는 제2 힌지축(A2) 방향을 따라 이동하는 것이 제한된다. 따라서, 제2 힌지 샤프트(303)는 별도의 고정 또는 체결 수단을 제공하지 않더라도 홀더(308) 내에 회전 가능한 상태로 구속된다.

제1, 제2 하우징(101, 102)이 접철된 상태에서 홀더(308)가 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회전하면, 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)으로부터 멀어지게 회동하고, 반구형 홈(335)은 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면에 대면하는 상태로 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회하게 된다. 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 상태에서 반구형 홈(335)이 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면에 대면하고 있으므로, 반구형 홈(335)의 주변이 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면에 간섭되어 제2 힌지 샤프트(303)는 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전할 수 없다. 따라서, 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 멀어진 상태에서 제2 하우징(102)은, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동할 수 없으며 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것만 가능하다.

제1, 제2 하우징(101, 102)이 접철된 상태에서 제2 힌지 샤프트(303)가 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하면, 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)으로부터 멀어지게 회동하고, 제2 스토퍼 홈(333)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하여 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 사이에 위치하는 스토퍼 면(355)에 진입하고, 제2 스토퍼 홈(333)의 양측에 위치하는 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면 일부분이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351)에 각각 진입하게 된다. 따라서, 제2 힌지 샤프트(303)는 제1 힌지축(A1)을 중심으로 선회할 수 없게 구속되며, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회전하는 것만 가능하게 된다. 결국, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 멀어지면, 제2 하우징(102)은 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 것만 가능하다.

도 8 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제1, 제2 하우징(101, 102)이 접철된 상태에서, 제1 힌지 캠(302)의 제1 산형부(321)들은 제2 힌지 캠(304)의 골형부(343)들과 맞물린 상태를 유지하며, 반구형 홈(335)이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 및 스토퍼 면(355)에 대면한 상태를 유지하게 된다. 따라서, 제1 하우징(101)에 접철된 상태에서, 제2 하우징(102)은 제1, 제2 힌지축(A1, A2) 중 어느 하나를 중심으로 회동할 수 있는 상태이다.

도 8 내지 도 11, 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)에 접철된 상태로부터 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하면, 반구형 홈(335)은 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 및 스토퍼 면(355)에 대면한 상태로부터 벗어나 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면을 따라 이동하게 된다.

이때, 제1 산형부(321)들은 골형부(343)들로부터 점차 벗어나 제2 산형부(341)들의 최고점으로 점차 이동하게 된다. 제1 산형부(321)들이 골형부(343)들로부터 벗어나면, 제2 힌지 캠(304)이 제2 힌지 하우징(307)의 내측으로 후퇴하고, 탄성부재(306)는 제2 힌지 캠(304)을 제1 힌지 캠(302)에 밀착시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하게 된다. 이러한 탄성부재(306)의 탄성력은 제1 산형부(321)들이 다시 골형부(343)들에 맞물리는 방향으로 제1 힌지 캠(302)을 회전시키는 구동력으로 전환된다. 따라서, 제2 하우징(102)은 제1 하우징(101)에 접철되는 방향으로 작용하는 구동력을 제공받게 된다.

제2 하우징(102)이 제1 하우징(101)으로부터 멀어지는 방향으로 더 회동하여 제1 산형부(321)들이 제2 산형부(341)들의 최고점을 지나면, 2축 힌지장치(300)의 구동력은 제2 하우징(102)을 제1 하우징(101)으로부터 멀어지게 하는 방향으로 작용한다.

즉, 제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 때, 일정 각도 이내의 범위에서는 제1 하우징(101)에 접철되는 방향으로, 일정 각도 이내의 범위를 벗어나면 제1 하우징(101)으로부터 멀어지는 방향으로 작용하는 구동력이 발생되는 것이다.

제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하여 155도 내지 170도에 이르면, 제1, 제2 스토퍼 돌기(313, 371)가 서로 간섭되어 제2 하우징(102)이 정지된다. 제1, 제2 스토퍼 돌기(313, 371)의 위치에 따라 제2 하우징(102)이 정지되는 각도는 다양하게 설정될 수 있으며, 그 정지 각도는 제품에 따라 당업자가 적절 하게 설정할 수 있을 것이다.

제2 하우징(102)이 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 동안, 판스프링(309)의 돌기(393)는 제4 스토퍼 홈에 맞물린 상태를 유지함과 아울러, 반구형 홈(335)이 제1 힌지 샤프트(305)의 외주면에 대면하기 때문에, 제2 하우징(102)은 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동할 수 없는 상태이다.

도 8 내지 도 11, 도 16 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 멀어지면, 판스프링(309)의 돌기(393)는 제4 스토퍼 홈으로부터 이탈하여 홀더(308)의 가이드 면(381)에 마찰하게 되며, 제2 스토퍼 홈(333)은 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351) 사이에 위치하는 스토퍼 면(355)에 진입하고, 제2 스토퍼 홈(333)의 양측에 위치하는 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면 일부분이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351)에 각각 진입하게 된다.

제2 스토퍼 홈(333)이 스토퍼 면(355)에 진입하고 제2 힌지 샤프트(303)의 외주면 일부분이 한 쌍의 제1 스토퍼 홈(351)에 각각 진입하여 서로 맞물림에 따라, 제2 하우징(102)은 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동할 수 없게 된다. 즉, 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 동안 제2 하우징(102)은 제1 힌지축(A1)을 중심으로 회동하는 것을 제한받게 되는 것이다.

제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 제1 하우징(101)으로부터 150도 또는 175도 지점에 이르면, 판스프링(309)의 돌기(393)는 제3 스토퍼 홈(383)들 중 하나와 맞물리게 된다. 따라서, 멀티미디어 서비스나 게임 등 이용 하고자 하는 서비스와 보행이나 차량 내부 등의 이용 환경에 따라, 사용자는 적절한 각도에서 제2 하우징(102)을 정지시킬 수 있다.

한편, 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하여 175도만큼 개방되면, 판스프링(333)의 일측이 가이드 면(381)의 단부 벽에 간섭되고, 또한, 제1 힌지 샤프트(305)의 스토퍼 면(355)이 스토퍼 핀(395)에 간섭된다. 따라서, 제2 하우징(102)은 제1 하우징(101)으로부터 175도를 초과하여 멀어진 위치로 회동하는 것은 불가능하다. 이때, 가이드 면(381)이 연장된 각도 및 스토퍼 핀(395)의 위치에 따라 제2 하우징(102)이 제2 힌지축(A2)을 중심으로 회동하는 각도의 범위는 다양하게 변경될 수 있음은 자명하다.

앞서 설명한 실시예에서는 2축 힌지장치(300)를 종래의 일반적인 휴대용 단말기(100)를 구성하는 제1, 제2 하우징(101, 102)에 장착하되, 제2 힌지 샤프트(303)의 체결편(331)을 덮개를 구성하는 제2 하우징(102)에 고정하고, 그 이외에 구성요소를 본체를 구성하는 제1 하우징(101) 내에 장착하여 구성하였으나, 다양한 휴대용 단말기(100A, 100B)에 2축 힌지장치(300)의 장착부위를 달리하여 구성할 수도 있다.

도 18 내지 도 20은 이 발명에 따른 2축 힌지장치가 장착된 휴대폰 단말기의 일례를 도시하되 접철 또는 개방된 상태를 각각 나타낸 개략도이고, 도 21 내지 도 23은 이 발명에 따른 2축 힌지장치가 장착된 휴대폰 단말기의 다른 일례를 도시하되 접철 또는 개방된 상태를 각각 나타낸 개략도이다.

도 18 내지 도 23에 도시된 바와 같이, 2축 힌지장치(300)를 종래의 휴대용 단말기(100)와 다른 구조의 휴대용 단말기(100A, 100B)에 적용하되, 도 18 내지 도 20과 같이 종래와 동일하게 제2 힌지 샤프트(303)의 체결편(331)을 덮개를 구성하는 제2 하우징(102A)에 고정하고, 그 이외에 구성요소를 본체를 구성하는 제1 하우징(101A) 내에 장착하여 구성하거나, 도 18 내지 도 20과 같이 종래와 반대로 제2 힌지 샤프트(303)의 체결편(331)을 본체를 구성하는 제1 하우징(101B)에 고정하고, 그 이외에 구성요소를 덮개를 구성하는 제2 하우징(102B) 내에 장착하여 구성할 수 있다.

이상에서 이 발명의 2축 힌지장치 및 이를 구비한 휴대용 단말기에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

도 1은 종래기술에 따른 2축 힌지장치를 구비하는 휴대용 단말기를 나타내는 사시도,

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

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

도 4는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 2축 힌지장치를 나타내는 분해 사시도,

도 5는 도 1에 도시된 휴대용 단말기의 2축 힌지장치를 나타내는 조립 사시도,

도 6은 도 5에 도시된 2축 힌지장치의 일부분을 투영하여 나타내는 사시도,

도 7은 도 5에 도시된 2축 힌지장치의 볼 조립체를 설명하기 위한 도면,

도 8 및 도 9는 이 발명의 한 실시예에 따른 2축 힌지장치의 구성관계를 도시한 분해 사시도,

도 10 및 도 11은 도 9에 도시된 2축 힌지장치의 결합 및 투영 사시도,

도 12 및 도 13은 도 11에 도시된 2축 힌지장치의 초기 결합상태를 나타낸 개략도,

도 14 및 도 15는 도 11에 도시된 제2 힌지 샤프트가 제1 힌지축을 중심으로 회동한 상태를 나타낸 개략도,

도 16 및 도 17은 도 11에 도시된 제2 힌지 샤프트가 제2 힌지축을 중심으로 회동한 상태를 나타낸 개략도,

도 18 내지 도 20은 이 발명에 따른 2축 힌지장치가 장착된 휴대폰 단말기의 일례를 도시하되 접철 또는 개방된 상태를 각각 나타낸 개략도이며,

도 21 내지 도 23은 이 발명에 따른 2축 힌지장치가 장착된 휴대폰 단말기의 다른 일례를 도시하되 접철 또는 개방된 상태를 각각 나타낸 개략도이다.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

301 : 제1 힌지 하우징 302 : 제1 힌지 캠

303 : 제2 힌지 샤프트 304 : 제2 힌지 캠

305 : 제1 힌지 샤프트 306 : 탄성부재

307 : 제2 힌지 하우징 308 : 홀더

309 : 판스프링

Claims (12)

1. 휴대용 단말기를 구성하는 제1, 제2 하우징을 회전 가능하게 결합하며, 서로 수직방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하는 2축 힌지장치에 있어서,

   상기 제1 힌지축 방향을 따라 상기 제1 하우징에 장착되는 제1 힌지 샤프트;

   상기 제2 힌지축 방향을 따라 상기 제2 하우징에 장착되어 상기 제1 힌지축을 중심으로 선회함과 아울러 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 제2 힌지 샤프트;

   상기 제1 힌지축 방향을 따라 상기 제1 힌지 샤프트의 외주면에 형성되며, 상기 제1 힌지 샤프트의 원주방향으로 간격을 두고 상기 제1 힌지축을 기준으로 대칭되는 위치에 두께 방향으로 파여진 한 쌍의 제1 스토퍼 홈;

   상기 제2 힌지 샤프트의 외주면에 원주방향을 따라 형성되며, 상기 한 쌍의 제1 스토퍼 홈 사이에 형성되는 스토퍼 면이 삽입될 수 있도록 두께방향으로 상하단이 동일한 폭으로 파여진 제2 스토퍼 홈; 및

   상기 제1 힌지 샤프트의 외주면 일부분을 감쌀 수 있는 형태로 파여지며, 중앙에 상기 제2 스토퍼 홈이 위치하도록 파여진 반구형 홈을 구비하며,

   상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 반구형 홈이 상기 제1 힌지 샤프트의 외주면에 간섭되어 상기 제2 하우징이 상기 제2 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하고,

   상기 제2 하우징이 제2 힌지축을 중심으로 회동하여 개방된 때, 상기 제2 스 토퍼 홈이 상기 스토퍼 면에 맞물리고, 상기 제2 힌지 샤프트의 외주면 일부분이 상기 한 쌍의 제1 스토퍼 홈에 각각 맞물려, 상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하는 것을 제한하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 하우징에 장착되는 제1 힌지 하우징; 및

   상기 제2 하우징에 장착되는 홀더 및 제2 힌지 하우징을 더 구비하며,

   상기 제1 힌지 샤프트가 상기 홀더와 상기 제2 힌지 하우징을 관통하여 상기 제1 힌지 하우징에 고정되고, 상기 홀더와 상기 제2 힌지 하우징은 상기 제1 힌지 샤프트의 지지를 받아 상기 제1 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 홀더의 외측면을 구성하는 가이드 면에 형성되는 단부 벽; 및

   상기 제2 힌지 샤프트의 단부에 결합되어 상기 가이드 면을 따라 이동하다 상기 단부 벽에 간섭받는 판스프링을 더 구비하여,

   상기 제2 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 범위를 제한하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 제2 힌지 샤프트의 제2 스토퍼 홈에 끼워져 상기 제1 힌지 샤프트의 스토퍼 면에 간섭받는 스토퍼 핀을 더 구비하여,

   상기 제2 힌지 샤프트가 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 범위를 제한하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 제2 힌지 샤프트는 상기 홀더에 회전 가능하게 결합되어 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
6. 청구항 2에 있어서,

   상기 제2 힌지 샤프트의 단부 부위를 상기 홀더의 외측면을 구성하는 가이드 면에 밀착시키는 판스프링 조립체를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
7. 청구항 6에 있어서,

   상기 판스프링 조립체는,

   상기 홀더의 가이드 면에 형성되는 적어도 한 쌍의 제3 스토퍼 홈들; 및

   상기 가이드 면을 가압하면서 상기 제3 스토퍼 홈들과 선택적으로 맞물리는 돌기를 일측에 갖는 판스프링를 구비하며,

   상기 제2 하우징이 상기 제1 하우징에 접철된 상태에서 상기 제2 힌지축을 중심으로 회전하여 개방된 때, 상기 돌기가 제3 스토퍼 홈들 중 하나와 맞물리는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
8. 청구항 7에 있어서,

   상기 판스프링 조립체는,

   상기 홀더의 가이드 면에 형성되어 상기 제2 하우징이 상기 제1 하우징에 접철된 때 상기 판스프링의 돌기와 맞물리는 제4 스토퍼 홈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
9. 청구항 2에 있어서,

   상기 제1 힌지 하우징의 일단에 형성되는 제1 스토퍼 돌기; 및

   상기 제2 힌지 하우징의 외주면에 돌출 형성되는 제2 스토퍼 돌기를 더 구비하며,

   상기 제2 하우징이 상기 제1 힌지축을 중심으로 회동하여 상기 제1 하우징으로부터 멀어지는 때, 상기 제2 스토퍼 돌기가 상기 제1 스토퍼 돌기와 간섭되어 상기 제2 하우징의 회동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
10. 청구항 2에 있어서,

    상기 제1 힌지 하우징 내에 고정되는 제1 힌지 캠;

    상기 제2 힌지 하우징 내에서 직선 운동만 가능하게 설치되며 상기 제1 힌지 캠과 대면하는 제2 힌지 캠; 및

    상기 제2 힌지 하우징에 수용되어 상기 제2 힌지 캠을 상기 제1 힌지 캠에 밀착시키는 방향으로 작용하는 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 구비하는 것을 특징으로 2축 힌지장치.
11. 청구항 10에 있어서,

    상기 제1 힌지 샤프트는 상기 탄성 부재, 상기 제2 힌지 캠 및 상기 제1 힌지 캠을 순차적으로 관통하여 그의 단부가 상기 제1 힌지 하우징에 고정되는 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치.
12. 제1 하우징과, 상기 제1 하우징에 회동 가능하게 결합되어 개폐되는 제2 하우징과, 서로 수직방향으로 연장되는 제1, 제2 힌지축을 제공하면서 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 2축 힌지장치를 구비하는 휴대용 단말기에 있어서,

    상기 2축 힌지장치는 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 기재된 것을 특징으로 하는 2축 힌지장치를 구비한 휴대용 단말기.

Images