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휴대폰 힌지구조(HINGE UNIT OF MOBILE PHONE)

갈때까지가는거야 2018. 2. 2. 15:27

공개특허 10-2004-0035064
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(19)대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(51) 。Int. Cl.7
H04B 1/38
(11) 공개번호
(43) 공개일자
10-2004-0035064
2004년04월29일
(21) 출원번호 10-2002-0063788
(22) 출원일자 2002년10월18일
(71) 출원인 (주) 프렉코
인천 남동구 고잔동 186-3
주식회사 엠솔테크
서울특별시 강남구 도곡동 467-6 대림아크로텔 씨동 1201호
(72) 발명자 남평우
인천광역시 연수구 옥련동 118-1 송학둥지아파트 다-208
(74) 대리인 박원용
이종우
심사청구 : 있음
(54) 휴대폰 힌지구조
요약
본 발명은 휴대폰 힌지구조에 관한 것으로서, 작은 개폐각도로 휴대폰을 개방할 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 일측에는 고정편(21)이 형성되고, 타측에는 장방향으로 샤프트(26)가 일체로 형성되는 고정캠(20); 상기
샤프트(26)상에 설치되는 회전캠(30); 상기 샤프트(26)상에 설치되어 샤프트(26)의 단부와 결합되는 슬리브(40); 및
상기 회전캠(30)과 슬리브(40) 사이에 탄력적으로 설치되는 스프링(50)으로 구성되는 휴대폰 힌지구조에 있어서, 상
기 회전캠(30)은 상기 고정편(21)의 일측면에 맞물려 회동가능하게 상기 샤프트(26)상에 설치되는 제 1 회전캠(31);
및 상기 제 1 회전캠(31) 일측면에 맞물려 회동가능하게 설치됨과 아울러 상기 스프링(50)의 일측에 설치되는 제 2
회전캠(36)으로 이루어진 것이다.
대표도
도 3
색인어
휴대폰 힌지구조, 고정캠, 회전캠, 슬리브
명세서
도면의 간단한 설명
도 1은 종래 클릭 타입의 힌지구조를 가진 휴대폰의 사용상태도,
도 2는 종래 프리스탑 타입의 힌지구조를 가진 휴대폰의 사용상태도,
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도 3은 본 발명에 따른 휴대폰 힌지구조를 나타낸 분해 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 휴대폰 힌지구조를 나타낸 결합 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 고정편을 나타낸 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 고정편의 일시예를 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 제 1 회전캠을 나타낸 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 제 1 회전캠의 일시예를 나타낸 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 제 2 회전캠을 나타낸 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 고정편의 일시예와 제 1 회전캠의 일시예가 조립된 상태를 나타낸 개략도,
도 11은 본 발명에 따른 휴대폰의 닫힘상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도,
도 12는 본 발명에 따른 20도까지 휴대폰의 수동동작 개방상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도,
도 13은 본 발명에 따른 150도까지 휴대폰의 자동동작 개방상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도,
도 14는 본 발명에 따른 20도까지 휴대폰의 수동동작 닫힘상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도이다.
<도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명>
10 : 휴대폰 11 : 휴대폰 몸체
12 : 커버 20 : 고정캠
21 : 고정편 22 : 언덕부
23 : 경사부 24 : 함몰부
25 : 돌출부 26 : 샤프트
27 : 걸림체 28 : 결합돌기
30 : 회전캠 31 : 제 1 회전캠
32 : 함몰부 33 : 돌출부
34 : 언덕부 35 : 경사부
36 : 제 2 회전캠 37 : 스프링지지부
40 : 슬리브 41 : 걸림턱
43 : 결합홈 50 : 스프링
발명의 상세한 설명
발명의 목적
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발명이 속하는 기술 및 그 분야의 종래기술
본 발명은 휴대폰 힌지구조에 관한 것이다.
일반적으로 록힌지는 심플하고 고장이 적으면서도 각도조절이 용이하여 휴대폰, 노트북 등과 같은 소형 전자제품의
개폐장치에 널리 사용되고 있으며, 그 형태 및 모양을 달리하여 여려분야에 다양하게 적용되고 있는 실정이다.
최근에 수요가 기하급수적으로 늘어난 휴대폰 힌지구조는 크게 클릭 힌지(CLICK HINGE) 타입과 프리스탑 힌지(FR
EE-STOP HINGE) 타입으로 구분할 수 있으며, 클릭힌지 타입은 도 1에 도시된 바와 같이, 고정캠 및 회전캠의 대응
구조를 이용하여 휴대폰(10)의 커버(12)를 소정의 각도(대부분 30도)까지 열어주면 150도 지점까지 한 번에 열려 그
상태를 유지하도록 되어 있다.
그에 반해, 도 2에 도시된 프리스탑 힌지 타입은 상기에서 언급한 클릭 힌지 타입과 그 구조가 거의 유사하나, 캠선도
가 처음부터 끝까지 일정하게 유지되도록 구성하여, 휴대폰(10)의 커버(12) 개방각도를 사용자가 자유롭게 조절할 수
있도록 되어 있다.
그러나, 상기와 같은 프리스탑 힌지구조는 휴대폰(10)의 커버(12) 개방각도가 최소한 90도 이상은 되어야지 전화 통
화 및 메세지 확인이 가능하므로, 종래의 90도까지 프리스탑으로 개방되는 것은 거의 의미가 없을 뿐 아니라 사용자
가 그 개방각도까지 직접 개방해야 하므로 사용하는 데에 번거로움이 많았다.
발명이 이루고자 하는 기술적 과제
본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 작은 개폐각도로 휴대폰을 개방할 수 있는 휴대폰 힌지구조를 제공하는 것을
목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 일측에는 고정편이 형성되고, 타 측에는 장방향으로 샤프트가 일체로 형
성된 고정캠; 상기 샤프트상에 설치되어 샤프트의 단부와 결합된 슬리브; 및 상기 슬리브의 일측으로 설치된 스프링
으로 구성된 휴대폰 힌지구조에 있어서, 상기 고정편의 일측면에 맞물려 회동가능하게 상기 샤프트상에 설치된 제 1
회전캠; 및 상기 제 1 회전캠 일측면에 맞물려 회동가능하게 설치됨과 아울러 상기 스프링의 일측에 설치된 제 2 회전
캠으로 이루어지는 데 그 특징이 있다.
발명의 구성 및 작용
본 발명은 도 3 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 일측에는 고정편(21)이 형성되고, 타측에는 장방향으로 샤프트(26)가
일체로 형성되는 고정캠(20); 상기 샤프트(26)상에 설치되는 회전캠(30); 상기 샤프트(26)상에 설치되어 샤프트(26)
의 단부와 결합되는 슬리브(40); 및 상기 회전캠(30)과 슬리브(40) 사이에 탄력적으로 설치되는 스프링(50)으로 구성
되는 휴대폰 힌지구조에 있어서, 상기 회전캠(30)은 상기 고정편(21)의 일측면에 맞물려 회동가능하게 상기 샤프트(2
6)상에 설치되는 제 1 회전캠(31); 및 상기 제 1 회전캠(31) 일측면에 맞물려 회동가능하게 설치됨과 아울러 상기 스
프링(50)의 일측에 설치되는 제 2 회전캠(36)으로 이루어진 것이다.
상기 고정캠(20)은 내구성, 내부품성이 우수한 합성수지재로 이루어져 있으며, 사출에 의해 일체로 성형된다. 따라서,
기존의 고정캠(20)과 샤프트(26)를 조립하는 과정이 없앨 수 있어 전체 공정을 단축시킬 수 있다.
또한, 상기 샤프트(26)는 단부에 걸림체(27)가 형성되고, 상기 걸림체(27)는 외주면상에 복수개의 결합돌기(28)가 형
성된다.
그리고, 상기 고정편(21)은 일측에 상호 대칭되게 소정의 각도까지 언덕부(22)를 형성하며, 상기 언덕부(22) 사이에
경사부(23)를 형성한다.
여기서, 상기 언덕부(22)는 상기 고정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기
고정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ
≤ 20 을 만족한다.
도 6은 본 발명의 일시예인 고정편(21)을 나타낸 사시도로써, 상기 고정편(21)은 일측에 상호 대칭되게 소정의 각도
까지 함몰부(24)를 형성하며, 상기 함몰부(24)에 사이에 돌출부(25)를 형성한다.
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여기서, 상기 함몰부(24)는 상기 고정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기
고정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ
≤ 20 을 만족한다.
그리고, 상기 제 1 회전캠(31) 일측면은 상기 고정편(21)의 언덕부(22) 및 경사부(23)와 상호 맞물려 회동가능하게
소정의 각도까지 함몰부(32)가 형성됨과 아울러 상기 함몰부(32) 사이에 돌출부(33)가 형성되고, 제 1 회전캠(31)의
타측면 은 상기 제 2 회전캠(36)의 일측면과 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울
러 상기 언덕부(34) 사이에 경사부(35)가 형성된다.
도 8은 본 발명의 일시예인 제 1 회전캠(31)을 나타낸 사시도로써, 상기 제 1 회전캠(31) 일측면은 상기 고정편(21)의
함몰부(24) 및 돌출부(25)와 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울러 상기 언덕부
(34) 사이에 경사부(35)가 형성되고, 제 1 회전캠(31)의 타측면은 상기 제 2 회전캠(36)의 일측면과 상호 맞물려 회
동가능하게 소정의 각도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울러 상기 언덕부(34) 사이에 경사부(35)가 형성된다.
여기서, 상기 함몰부(32)는 상기 제 1 회전캠(31)의 중심점(A)과 함몰부(32)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기
고정편(21)의 중심점(A)과 상기 함몰부(32)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ
≤ 20 을 만족한다.
또한, 상기 언덕부(34)는 상기 제 1 회전캠(31)의 중심점(A)과 언덕부(34)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 고
정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(34)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤
20 을 만족한다.
그리고, 상기 제 2 회전캠(36)은 일측에 스프링지지부(37)가 형성되고, 타측에 상호 대칭되게 소정의 각도까지 함몰
부(32)를 형성하며, 상기 함몰부(32)에 사이에 돌출부(33)를 형성한다.
여기서, 상기 함몰부(32)는 상기 제 2 회전캠(36)의 중심점(A)과 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 제 2 회전캠(3
6)의 중심점(A)과 상점(D)의 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤ 20 을 만족한다.
그리고, 상기 슬리브(40)는 일측에 상기 걸림체(27)와 결합되는 걸림턱(41)이 형성되고, 상기 걸림턱(41)에는 상기
결합돌기(28)와 결합되는 복수개의 결합홈(43)이 형성된다.
여기서, 상기 슬리브(40)는 힌지의 끝단부에 위치하여 스프링(50)의 이탈을 방지함과 동시에 탄력적인 상태를 유지시
켜주는 역할을 수행하며, 상기 고정캠(20)의 샤프트(26)와 결합된다.
이와같이 구성된 본 발명에 따른 휴대폰 힌지구조의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.
상기 고정캠(20)의 샤프트(26)에 상기 제 1 회전캠(31), 제 2 회전캠(36), 스프링(50), 및 슬리브(40)가 순서대로 적
층되어 설치된다.
먼저, 상기 고점캠(20)의 고정편(21) 일측면과 제 1 회전캠(31) 일측면이 상호 맞물려 회동가능하게 상기 제 1 회전
캠(31)이 상기 샤프트(26) 내에 설치된다.
다음, 상기 제 1 회전캠(31) 타측면과 제 2 회전캠(36) 일측면이 상호 맞물려 회동가능하게 상기 제 2 회전캠(36)이
상기 샤프트(26) 내에 적층되어 설치된다.
그 다음, 상기 스프링(50)이 상기 제 2 회전캠(36)의 스프링지지부(37)에 끼워짐과 아울러 상기 샤프트(26) 내에 적
층되어 설치된다.
그 다음, 상기 슬리브(40)의 결합홈(43)과 상기 샤프트(26)의 걸림체(27) 외주면상에 복수개의 결합돌기(28)가 형성
되어, 상기 슬리브(40)와 상기 샤프트(26)가 상호 맞대어 결합된다.
상기와 같이 조립된 본 발명에 따른 휴대폰 힌지구조가 설치된 휴대폰 커버의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.
상기와 같이 조립된 휴대폰 힌지구조는 휴대폰 몸체(11)와 커버(12)를 연결하여 상기 휴대폰 몸체(11) 일측에 상기
커버(12)가 회동가능하게 설치된다.
도 11은 본 발명에 따른 휴대폰의 닫힘상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도로써, 힌지가 작동되지 않는 상태
즉, 휴대폰(10)의 커버(12)가 닫혀 있는 상태에서는 고정캠(20)의 언덕부(22)가 상기 제 1 회전캠(31)의 함몰부(32)
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에 위치됨과 아울러 상기 제 1 회전캠(31)의 언덕부(34)가 상기 제 2 회전캠(36)의 함몰부(32)에 위치되며, 상기 제 2
회전캠(36)의 스프링지지부(37)상에 스프링(50) 탄성력에 의해 상호 맞물린 상태를 유지한다.
도 12는 본 발명에 따른 20도까지 휴대폰의 수동동작 개방상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도로써, 힌지가
정방향으로 10 ~ 20도까지 회전한 상태 즉, 작업자가 외력을 가해 상기 휴대폰(10)의 커버(12)를 10 ~ 20도까지 개
방시킨 상태에서는 고정캠(20)의 언덕부(22)가 상기 제 1 회전캠(31)의 함몰부(32)에 위치됨과 아울러 상기 제 2 회
전캠(36)의 돌출부(33)가 상기 제 1 회전캠(31)의 경사부(35)를 따라 이동되며, 상기 제 2 회전캠(36)의 스프링지지
부(37)와 상기 슬리브(40) 사이에 설치된 스프링(50)이 압축된다.
도 13은 본 발명에 따른 150도까지 휴대폰의 자동동작 개방상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도로써, 힌지가
180도까지 회전한 상태 즉, 스프링(50)이 탄력적으로 유동되면서 고정캠(20)의 언덕부(22)가 상기 제 1 회전캠(31)
의 함몰부(32)에 계속 위치되며, 상기 제 2 회전캠(36)의 돌출부(33)가 제 1 회전캠(31)의 언덕부(34)를 넘게 되면 상
기 압축된 스프링(50)의 탄성력에 의해 경사부(35)를 따라 한 번에 이동하게 된다.
여기서, 상기 제 1 회전캠(31)은 상기 제 2 회전캠(36)에 스프링(50)의 탄성력에 의해 정방향으로 180도 회전하게 된
다.
또한, 상기 제 1 회전캠(31)과 상기 제 2 회전캠(36) 사이에 유격은 힌지의 회전을 30도 만큼 보상하기 때문에, 회전
캠(30)이 180도 회전하여도 휴대폰(10)의 커버(12)가 150도 만큼만 회동하게 된다.
도 14는 본 발명에 따른 20도까지 휴대폰의 수동동작 닫힘상태에서 휴대폰 힌지구조를 나타낸 개략도로써, 힌지가
역방향으로 10 ~ 20도까지 회전한 상태 즉, 작업자가 외력을 가해 상기 휴대폰(10)의 커버(12)를 역방향으로 10 ~ 2
0도까지 닫음으로써 상기 제 1 회전캠(31)의 돌출부(33)가 고정캠(20)의 언덕부(22) 상단으로 이동됨과 아울러 상기
제 1 회전캠(31)의 언덕부(34)가 상기 제 2 회전캠(36)의 함몰부(32) 위치되며, 상기 제 2 회전캠(36)의 스프링지지
부(37)상에 스프링(50)이 압축된다.
마찬가지로, 상기 제 1 회전캠(31)의 언덕부(34)가 제 2 회전캠(36)의 함몰부(32)에 위치하게 됨과 아울러 상기 스프
링(50)이 탄력적으로 유동되면서 상기 제 1 회전캠(31)의 돌출부(33)가 고정캠(20)의 언덕부(22) 상단을 넘게 되면
상기 압축된 스프링(50)의 탄성력에 의해 경사부(35)를 따라 한 번에 이동하게 된다. 결국, 상기 회전캠(30)이 역방향
으로 회전되어 최초 상태로 돌아가게 된다.
한편, 도 10은 본 발명에 따른 고정편의 일시예와 제 1 회전캠의 일시예가 조립된 상태를 나타낸 개략도로써, 상기한
실시예와 그 조립과정 및 작동상태가 동일하여 그 설명은 생략한다.
상기에서 휴대폰의 경우를 예로 설명한 본 발명은, 단순히 휴대폰 힌지구조에 한정되는 것이 아니라, 정보기기, 사무
기기, 가정용 전기기기의 힌지 등 그 기술적 용지를 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야의 통상적 지식을 가진
자에 의해 다양하게 변형, 실시될 수 있다.
발명의 효과
이와 같은 본 발명은 고정캠, 회전캠, 슬리브 및 스프링으로 구성된 휴대폰 힌지구조에 관한 것으로써, 휴대폰 몸체와
커버 사이에 연결하여 작업자가 상기 휴대폰 몸체 일측에 커버를 10 ~ 20도 사이각으로 회동하여도 휴대폰 몸체에서
커버의 개폐가 용이하여 사용자의 편리성을 도모하였다.
(57) 청구의 범위
청구항 1.
일측에는 고정편(21)이 형성되고, 타측에는 장방향으로 샤프트(26)가 일체로 형성된 고정캠(20);
상기 샤프트(26)상에 설치되어 샤프트(26)의 단부와 결합된 슬리브(40); 및
상기 슬리브(40)의 일측으로 설치된 스프링(50)으로 구성된 휴대폰 힌지구조에 있어서,
상기 고정편(21)의 일측면에 맞물려 회동가능하게 상기 샤프트(26)상에 설치된 제 1 회전캠(31); 및
공개특허 10-2004-0035064
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상기 제 1 회전캠(31) 일측면에 맞물려 회동가능하게 설치됨과 아울러 상기 스프링(50)의 일측에 설치된 제 2 회전캠
(36)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 2.
제 1 항에 있어서,
상기 고정편(21)은 일측에 상호 대칭되게 소정의 각도까지 언덕부(22)를 형성하며, 상기 언덕부(22) 사이에 경사부(2
3)를 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 3.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회전캠(31) 일측면은 상기 고정편(21)의 언덕부(22) 및 경사부(23)와 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각
도까지 함몰부(32)가 형성됨과 아울러 상기 함몰부(32) 사이에 돌출부(33)가 형성되고, 제 1 회전캠(31)의 타측면은
상기 제 2 회전캠(36)의 일측면과 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울러 상기 언
덕부(34) 사이에 경사부(35)가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 4.
제 1 항에 있어서,
상기 고정편(21)은 일측에 상호 대칭되게 소정의 각도까지 함몰부(24)를 형성하며, 상기 함몰부(24)에 사이에 돌출부
(25)를 형성하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 5.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 회전캠(31) 일측면은 상기 고정편(21)의 함몰부(24) 및 돌출부(25)와 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각
도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울러 상기 언덕부(34) 사이에 경사부(35)가 형성되고, 제 1 회전캠(31)의 타측면은
상기 제 2 회전캠(36)의 일측면과 상호 맞물려 회동가능하게 소정의 각도까지 언덕부(34)가 형성됨과 아울러 상기 언
덕부(34) 사이에 경사부(35)가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 6.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 언덕부(22)는 상기 고정편(21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 고정편(
21)의 중심점(A)과 상기 언덕부(22)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤ 20
을 만족하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 7.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함몰부(24)는 상기 고정편(21)의 중심점(A)과 상기 함몰부(24)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 고정편(
21)의 중심점(A)과 상기 함몰부(24)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤ 20
을 만족하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 8.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 언덕부(34)는 상기 제 1 회전캠(31)의 중심점(A)과 언덕부(34)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 고정편(2
1)의 중심점(A)과 상기 언덕부(34)의 상점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤ 20 을
만족하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
청구항 9.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 함몰부(32)는 상기 제 1 회전캠(31)의 중심점(A)과 함몰부(32)의 시작점(B)을 연결하는 선(C)과, 상기 고정편(2
1)의 중심점(A)과 상기 함몰부(32)의 상 점(D)에 수직점(E)을 연결하는 선(F)의 사이각(θ)이 다음식 0 < θ ≤ 20 을
공개특허 10-2004-0035064
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만족하는 것을 특징으로 하는 휴대폰 힌지구조.
도면
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