KR100223578B1 - 힌지구조 - Google Patents

Abstract

[과제] 무리한 힘이 가해져도 손상되지 않고 부품수의 증가를 수반사지 않으며 소정각도에서 회종부재를 정지시킬 수 있는 힌지구조를 제공한다.

[해결수단] 송화부(14)에 부착된 샤프트(20)에 누름면(28)이 형성되어 있다. 샤프트(20)를 축지지하는 축구멍(22)의 내측둘레벽에 형성된 오목홈(34)에 핀(36)이 수용되며, 코일스프링(38)에 의해 샤프트(20)의 회전중심을 향하여 탄지되고 있다. 샤프트(20)가 회전하여 누름면(28)이 핀(36)의 위치에 오면, 코일스프링(38)으로 탄지된 핀(36)이 간격(34) 내로 들어가 누름면(28)을 누르기 위해 샤프트(20)가 회전하고, 핀(36)은 누름면(28)의 중앙에 위치하여 안정하게 된다. 이 상태에서 샤프트(20)가 어느 방향으로 회전하더라도 핀(36)이 누름면(28)을 누르므로 샤프트(20)는 처음의 상태로 돌아온다. 코일스프링(38)은 흰형상이므로 핀(36)이 복수개이더라도 1개의 탄지할 수 있다.

Description

힌지 구조

제1도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조가 사용된 휴대용 전화기의 사시도.

제2도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 분해사시도.

제3도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 단면도.

제4도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 샤프트와 이 힌지 구조가 사용된 휴대용 전화기의 송화부와의 관계를 나타낸 설명도.

제5도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 샤프트와 이 힌지구조가 사용된 휴대용 전화기의 송화부와의 관계를 나타낸 설명도.

제6도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 샤프트와 이 힌지구조가 사용된 휴대용 전화기의 송화부와의 관계를 나타낸 설명도.

제7도는 본 발명의 일실시예형태에 관련된 힌지구조의 샤프트와 이 힌지구조가 사용된 휴대용 전화기의 송화부와의 관계를 설명한 설명도.

제8도는 본 발명의 일실시형태에 관련된 힌지구조의 샤프트와 이 힌지구조가 사용된 휴대용 전화기의 송화부와의 관계를 나타낸 설명도.

제9도는 종래의 힌지구조의 사시도.

제10도는 종래의 힌지구조의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 힌지구조 16 : 하우징

20 : 샤프트 22 : 축구멍

28 : 누름면 34 : 오목홈

36 : 핀 38 : 코일스프링(탄지수단)

[발명이 속하는 분야]

본 발명은, 본체에 회동부재를 회동가능하게 지지하는 힌지구조에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래의 힌지구조로서 예를 들면 일본국 공개실용신안공보 평성4-59286호, 일본국 공개특허공보 평성4-160512호 및 일본국 공개실용신안공보 평성61-38319호에 개시되어 있는 것이 있으며, 이것들은 모두 본체에 대하여 회동부재가 소정의 위치에 오면 그 위치에서 회동부재를 고정할 수 있도록 되어 있다. 이들 중에서 일본국 공개실용신안공보 평성4-59286호에 개시된 힌지구조에 관하여 설명한다.

제9도 및 제10도에 나타낸 바와 같이 이 힌지구조(70)는 되시하지 않은 본체에 부착되는 날개(72)와 회동부재에 부착되는 날개(76)의 관체(78)에 샤프트(80)가 끼워져 날개(72)를 회동시키면 샤프트(80)도 함께 회전하도록어 있다.

샤프트(80)는 개폐걸림면(82)을 가지는 이형(異形)봉으로 구성되어 있다. 또한, 관체(78) 내면의 오목부(84)에는 스프링체(86)가 내장되어 있다. 스프링체(86)의 선단에는 개폐걸림면(82)을 누르는 누름판(88)이 부착되어 있다.

회동부재의 회동에 의해 샤프트(80)의 개폐걸림면(82)이 제 10 도에 나타낸 바와 같이 누름판(88)과 대면하는 위치에 오면, 스프링체(86)에 탄지된 누름판(88)이 개폐걸림면(82)을 누르기 때문에, 샤프트(80)는 그 위치에서 회전이 정지되며 안정하여 그 상태가 유지되도록 되어 있다. 즉, 본체에 대하여 회동부재를 소정각도에서 고정할 수 있다.

그러나, 이 힌지구조(70)에서는 개폐걸림면(82)의 수에 대응하는 스프링체(86)를 설치해야 하기 때문에 스피링체(86)의 수가 증가하고 부착이 번거로왔다. 또한 성형시의 오차등에 의해 오목부(86)내에서 스프링체(86)가 요동하면 스피링체(86)의 누름방향이 샤프트(80)의 회전중심에서 편심되어서 정확히 샤프트(86)의 회전중심을 향하여 개폐걸림면(82)을 누를 수 없기 때문에 샤프트(80)가 소정위치에서 안정하지 않게 되는 경우가 있다.

또한, 회동부재에 뭔가가 닿거나 해서 화살표 '八'방향(제 9도 참조)으로 무리한 힘이 가해지면 날개(72)의 측변(72A)과 날개(76)의 측변(76A)이 맞닿아서 회전할 수 없게 되어 힌지가 파손되거나 하는 일이 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

본 발명은 상기 실시예를 고려하여 무리한 힘이 가해져도 파손되지 않고 부품수의 증가를 수반하지도 않으며 소정각도에서 회동부재를 정지시킬 수 없는 힌지구조를 얻는 것을 목적으로 한다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

청구범위 제1항의 힌지구조는 본체에 회동부재를 회동가능하게 지지하는 힌지구조로서, 상기 본체 또는 상기 회종부재에 부착되며 축구멍을 가지는 하우징과, 상기 부착구멍에 형성되며 내측둘레벽에 축방향을 따라 형성된 오목홈과, 상기 회동부재 또는 상기 본체에 형성되며 상기 축구멍에 회전가능하게 축지지된 샤프트와, 상기 샤프트의 외측 둘레에 형성되며 상기 축구멍의 외측둘레벽 사이에 소정의 간격을 형성하는 누름면과, 상기 오목홈내에 수용되며 환형상으로서 상기 핀을 외측에서 내측으로 밀어 넣어 상기 샤프트의 회전중심을 향해 탄지하는 탄지수단을 가지는 특징으로 한다.

회동부재를 본체에 대하여 회동시키면 회동부재에 부착된 샤프트가 회동부재와 함께 회전한다.

이 때 샤프트에 형성된 누름면에 의해 샤프트의 회전중심으로부터 외측둘레면까지의 거리가 부분적으로 짧게 되어 있다. 따라서, 샤프트가 회전하여 누름면이 핀의 위치에 오면 축구멍과 누름면과의 사이에 간격이 형성되며 탄지수단에 의해 탄지된 핀이 이 간격 내로 들어가서 핀이 샤프트의 중심측에 가장 가까운 상태로 된다. 즉, 샤프트의 회전중심으로부터 회측둘레면까지의 거리가 가장 짧게 되어 있는 것에 의해 핀이 안정하게 되고, 이 위치에서 샤프트를 회전시키면 탄지수단이 핀에 눌려 지름이 넓혀져서 탄지력이 발생하고, 회전부재가 처음의 상태로 되돌아가기 위해 회동한다.

또한, 탄지수단은 환형상으로, 핀에 의해 지름이 넓혀지면 이에 저항하여 지름을 좁히려고 하기 때문에, 핀은 샤프트의 회전중심을 향하여 탄지된다.

청구범위 제2항에 기재된 힌지구조에서는 상기 오목홈이 하우징내에 복수 형성되며 상기 핀이 각 오목홈마다에 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

복수의 핀이 각각 오목홈에 수용되어 있으므로, 이들 핀에 대응하여 샤프트에 복수의 누름면을 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들어 평행한 2개의 누름면을 샤프트에 형성하고, 핀이 이들 누름면을 사이에 끼우듯이 대면하게 배치하면, 보다 강한 힘으로 샤프트를 회전시키고 또는 샤프트를 안정상태로 유지할 수 있다.

또한, 샤프트에 복수의 누름면을 형성하고 원하는 위치에서 정지시킬수 있다.

청구범위 제 3 항에 기재된 힌지구조는, 상기 탄지수단이 적어도 상기 핀의 양단부를 탄지할 수 있도록 복수로 수용되어 있는 것을 특징으로 한다.

탄지수단은 핀의 양단부를 탄지하고, 핀은 축방향 전체에 걸쳐 샤프트와 맞닿기 때문에 샤프트의 축방향을 따라 편심된 탄지력이 작용하는 일이 없다. 따라서, 샤프트가 부분적으로 마모되거나 흔들리거나 하는 일 없다.

[발명의 실시형태]

본 발명의 일실시예형태에 관련되는 힌지구조(10)는, 제 1 도에 나타낸 바와 같이 예를 들면 휴대용 전화기의 본체(12)와 송화부(14)의 연결부분에 이용된다. 송화부(14)는 본체(12)의 덮개를 겸하고 있으며, 제 4(b) 도에 나타낸 바와 같이 본체(12)의 조작부(13)를 덮은 상태에서 소정각도 회전하여 제 7(b)도에 나타낸 바와 같이 전화기의 사용에 가장 적합한 각도로 된다.

힌지구조(10)는, 제 2 도에 나타낸 바와 같이 본체(12)에 부착되는 하우징(16)을 가지고 있다. 하우징(16)은 원통체의 둘레벽이 축방향으로 절결된 형상을 하고 있으며, 이에 의해 본체(12)에 회전 불가능하게 부착됨과 아울러 성형재료가 적게 들게 되어있다. 하우징(16)의 내측둘레벽의 축방향 대략 중간부에는 도우넛형상의 축부(18)가 형성되어 있으며, 이 축부(18)의 중심은 샤프트(20)가 끼워져 관통하는 축구멍(22)으로 되어 있다.

샤프트(20)의 단부에는 원판(24)이 형성되어 있어서 후술할 코일스프링(38)이 하우징(16)에서 빠져나가지 않도록 하고 있다.

샤프트(20)에는 중심측에 대하여 대칭으로 평행한 누름면(28)이 형성되어 있어서 샤프트(20)가 부분적으로 지름이 축소되어 있다. 누름면(28)이 형성되어 있지 않은 부분은 축구멍(22)과 슬라이드 운동하는 지름을 가지는 원호면(30)으로 되어 있다. 따라서, 축구멍(22)으로의 축지지상태에서 누름면(28)과 축구멍(22)의 내측둘레벽 사이에는 초사흘달형상의 간격(32)이 형성된다(제 5(a) 참조)

또한, 축구멍(22)의 내측둘레벽에는 한쌍의 오목홈(34)이 하우징(16)의 축방향을 따라 대향하여 형성되고 있고, 이 오목홈(34)에 핀(36)이 수용되도록 되어 있다. 또한, 하우징(16)내에는 2개의 환형상의 코일스프링(38)이 축부(18)의 양측에 수용되어 있으며, 이 코일스프링(38)이 핀(36)의 양단부를 외측에서부터 안으로 밀어넣어서 핀(36)을 샤프트(20)의 회전중심을 향해 탄지하도록 되어 있다.

따라서, 제 5(a) 도에 나타낸 바와 같이 오목홈(34)이 형성된 위치에 샤프트(20)의 원호면(30)이 오면, 핀(36)은 오목홈(34)내로 들어가며 코일스프링(38)을 내측에서 외측으로 눌러 타원형으로 만곡시킨다. 이때문에 핀(36)은 샤프트(20)의 회전중심을 향하여 큰 힘으로 탄지된다.

또한, 제 6(a) 도에 나타낸 바와 같이 샤프트(20)의 회전에 의해 샤프트(20)의 누름면(28)이 오목홈(34)에 대하여 비스듬하게 위치한 상태로 되면, 핀(36)은 코일스프링(38)의 탄지력에 의해 간격(32) 내로 들어가서 샤프트(20)의 회전중심을 향하여 이동하려고 하므로 누름면(28)을 누르게 된다. 이에 의해 샤프트(20)에는 화살표시한 'ㅁ' 방향의 회전력이 발생하도록 되어 있다.

또한, 제 7(a) 도에 나타낸 바와 같이 오목홈(34)이 형성된 위치에 샤프트(20)의 누름면(28)이 오면 핀(36)은 간격(32) 내로 들어간다. 이 상태에서는, 샤프트(20)가 조금 회전하면 핀(36)은 누름면(28)에 눌려져 샤프트(20)의 회전 중심으로부터 멀어지며, 코일스프링(38)의 탄지력으로 누름면(28)을 눌러서 제 7(a) 도에 나타낸 상태로 되돌아가려고 한다. 따라서, 샤프트(20)는 이 상태에서 가장 안정하다.

샤프트(20)의 타단은, 부착측(40)의 끼움구멍(42)에 끼워진다. 이 부착축(40)은, 원기둥부(46)와 사각형부(48)로 구성되며 또한 사각형부(40B) 및 끼움돌기(44)에 송화부(14)의 끼움구멍(도시 생략)이 끼워지도록 되어 있다. 또한, 원기둥부(40)는 제 3 도에 나타ㅏ낸 바와 같이 하우징(16)의 내측에 끼워져서 샤프트(20)와 일체로 회전함과 아울러 코일스프링(38)이 하우징(16)으로부터 빠져나가지 않도록 하고 있다.

이어서 본 실시형태에 관련되는 힌지구조(10)의 작용을 설명한다.

본체(12)에 대하여 송화부(14)를 회동시키면 부착측(40)과 일체로 된 샤프트(20)가 하우징(16)내에서 회전한다. 이 힌지구조(10)에서는, 종래의 힌지구조와 같이 날개를 통하여 본체(12) 및 송화부(14)를 부착하도록 되어 있는 것이 아니기 때문에, 제 4(b) 도에 나타낸 상태에서 개방방향(화살표 'イ'방향)으로 회동시키고, 제 7(b) 도에 나타낸 사용상태에 있어서 화살표 '八' 방향과 반대방향으로 불시의 힘이 가해져서 제 8(b) 도에 나태낸 상태까지 회동하여도, 송화부(14)는 개방방향으로 조금더 회동할 수 있으므로 힌지구조(10)가 파손되어 버리는 일은 없다.

또한, 휴대용 전화의 사용에 가장 적합한 송화부(14)의 각도를 제 7(b) 도에 나타낸 바와 같이 150°로 하고, 이 상태에서 제 7(a) 도에 나타낸 바와 같이 누름면(28)의 중앙에 핀(36)이 위치하도록 본체(12)에 송화부(14)를 부착한다.

이 상태에서는, 핀(36)은 샤프트(20)의 회전중심에 가장 가깝게 되어 있고, 코일스프링(38)은 원형에 가깝게 핀(36)을 가볍게 탄지하고 있다. 따라서 이 상태에서 송화부(14)를 덮는 방향(화살표 '八' 방향)으로 약간 회동시켜서 제 6(b) 도에 나타낸 바와 같이 송화부(14)가 본체(12)에 대하여 대략 직각으로 되면, 제 6(a) 도에 나타낸 바와 같이 누름면(28)은 핀(36)의 이동방향에 대하여 비스듬하게 되며 핀(36)을 샤프트(20)의 회전중심으로부터 멀어지는 방향으로 누른다. 이에 의해 코일스프링(38)은 타원형으로 만곡되며 핀(36)을 샤프트(20)의 회전중심쪽으로 탄지한다. 이 때문에 송화부(14)에 가해져 있던 회동력을 해제하면 핀(36)이 누름면(28)을 누르고, 샤프트(20)가 화살표 'ㅁ'방향으로 회전하여 제 7(a) 도에 나타낸 상태까지 회전하여 돌아가서 안정하게 된다. 이때문에 송화부(14)도 본체(12)에 대하여 150°의 각도로 유지된다.

마찬가지로 제 7(b) 도에 나타낸 상태에서 화살표 '八'방향의 반대방향으로 송화부(14)를 회동시켜서 제 8(b) 도에 나타낸 바와 같이 송화부(14)가 본체(12)에 대하여 180°의 각도로 되며, 제 8(a) 도에 나타낸 바와 같이 누름면(28)이 핀(36)의 이동방향에 대하여 비스듬하게 되므로 누름면(28)이 핀(36)에 의해 눌려지고, 화살표 '二'방향으로 회전하여 사프트(20)가 제 7(a) 도에 나타낸 상태로 된다. 즉, 송화부(14)가 제 7(b) 도에 나타낸 상태로부터 어느 방향으로 회동하여도 처음의 상태로 되돌리려고 하는 힘이 작용한다.

송화부(14)를 제 6(b) 도에 나타낸 상태에서 조금더 덮는 방향(화살표 'ㅁ'와 반대방향)으로 회동시키면, 송화부(14)는 본체(12)는 본체(12)에 대하여 제 5(b) 도에 나타낸 상태로 된다. 이 때 제 5(a) 도에 나타낸 바와 같이 샤프트(20)의 원호면(30)이 오목홈(34)의 위치에 오기 때문에 핀(36)을 외측으로 누른다. 이때문에 핀(36)은 샤프트(20)의 회전중심으로부터 가장 멀어지며, 코일스프링(38)은 가장 강하게 핀(36)을 샤프트(20)의 회전중심을 향하여 탄지한다. 이때문에 이 상태를 넘어설 때에는 송화부(14)를 회전시키는데에 큰 힘이 필요하게 되며 적당한 클릭감(click感)이 생긴다.

송화부(14)를 제 5(b) 도에 나타낸 상태에서 좀더 덮는 방향으로 회동시키면 제 4(a) 도에 나타낸 바와 같이 누름면(28)이 핀(36)의 이동방향에 대하여 비스듬하게 위치하여 핀(36)에 눌려진다. 이때문에 송화부(14)는 덮는 방향으로 회동되어 제 4(b) 도에 나타낸 바와 같이 본체(12)의 조작부를 덮는다. 이 상태에서는, 누름면(28)이 핀(36)의 이동방향에 대하여 비스듬하게 위치하여 핀(36)에 의해 눌리고, 또한 샤프트(20)에는 덮는 방향으로의 회전력이 가해지므로써 송화부(14)의 덮은 상태가 유지된다.

이와 같이 코일스프링(38)만으로, 미리 설정된 각도에서 송화부(14)가 본체(12)에 대하여 회동이 정지하도록 함과 아울러 그 각도로부어 불시의 힘에 의해 송화부(14)가 약간 회동하더라도 그 힘에 저항하여 송화부(14)를 설정각도의 위치까지 되돌릴 수 있다. 또한, 환형사의 코일스프링(38)의 내측에 핀(36)이 수용되고 핀(36)을 외측에서 내측으로 밀어넣으며 샤프트(20)의 회전중심을 향하여 탄지하므로, 예를 들어 성형시의 오차등에 의해 오목홈(34)내에서 핀(36)내에서 핀(36)이 흔들리고 있더라도 탄지력은 항상 샤프트(20)의 회전중심에 대하여 편심하거나 하는 일이 없다.

또한, 코일스프링(38)은 축구멍(22)의 일측에만 배치하는 것으로도 본 발명의 목적은 달성할 수 있으나, 본 실시형태와 같이 2개의 코일스프링(38)을 축부(18)의 내측에 수용하는 쪽이 핀(36)이 축방향으로 전체에 걸쳐 샤프트(20)와 맞닿아 누르므로 샤프트(20)의 축방향을 따라 편심된 탄지력이 작용하는 일이 없다. 이로 인해 핀(36)이 샤프트(20)에 부분적으로 맞닿아 샤프트(20)가 부분적으로 마모되거나 흔들리는 일이 없다.

또한, 본 실시형태에서는 한쌍의 오목홈(34)이 축구멍(22)의 낸측둘레벽에 대향하여 형성되어 있는 경우를 나타냈는데, 오목홈은 1개만 형성되어 있어도 된다. 이 경우에도 오목홈에 수용된 핀이 샤프트(20)의 누름면(28)을 누르므로 송화부(14)를 소정위치에 정지시킬 수 있다. 또한, 소정위치에서 송화부(14)가 회동하더라도 다시 소정위치로 송화부(14)를 소정위치로 송화부(14)를 되돌릴 수 있다. 본 실시형태와 같이 오목홈(34)을 대향되게 2개 형성한 경우에는 보다 강한 힘으로 송화부(14)를 소정위치에서 정지시키거나 송화부(14)를 송정위치로 되돌릴 수 있다.

또한, 본체(12)에 대하여 송화부(14)를 정지시키는 각도를 복수개 설정하고, 이들 복수개의 각도에 대응하여 오목홈(34)을 형성하여 핀(36)을 수용하도록 해 둘 수도 있다.

또한, 이와 같이 해서 핀(36)의 수가 증가해도 1개의 코일스프링(38)으로 핀(36)을 탄지할 수 있다. 즉, 핀(36)을 복수개로 하더락도 코일스프링(38)을 증가시킬 필요가 없으므로 부품수의 증가를 억제할 수 있다. 또한, 핀(36) 및 코일스프링(38)의 부착도 용이하게 된다.

[발명의 효과]

본 발명은 상기 구성으로 하였으므로 무리한 힘이 가해져도 파손되지 않고 부품수의 증가를 수반하지 않으며 소정각도에서 회동부재를 정지시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 본체에 회동부재를 회동가능하게 지지하는 힌지구조로서, 상기 본체 또는 상기 회동부재에 부착되며 축구멍을 가지는 하우징(16)과,

   상기 축구멍에 형성되며 내측둘레벽에 축방향을 따라 형성된 오목홈(34)과,

   상기 회동부재 또는 상기 본체에 부착되며 상기 축구멍에 회전가능하게 축지지된 샤프트(20)와,

   상기 샤프트의 외측둘레에 형성되며 상기 축구멍의 내측둘레벽 사이에 소정간격을 형성하는 누름면(28)과,

   상기 오목홈내에 수용되며 상기 축구멍의 지름방향으로 이동가능하나 핀(36)과,

   상기 하우징에 수용되며 환형상으로, 상기 핀을 외측에서 내측으로 밀어 넣어 상기 샤프트의 회전중심을 향하여 탄지하는 탄지수단(38)을 가지는 것을 특징으로 하는 힌지구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 오목홈에 하우징내에 복수형성되며 상기 핀이 각 오목홈마다에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탄지수단이 적어도 상기 피의 양단부를 탄지할 수 있도록 복수개가 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지구조.