KR100390406B1 - 힌지어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지어셈블리의 구조를 개선하여, 조립을 단순화하고 생산성을 향상시킴과 더불어 가격을 저감시키도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 내부에 유체가 채워지고 양 끝단부에 캡이 구비된 실린더와, 상기 실린더에 회전 가능하게 구비된 축과, 상기 축에 가해지는 힘에 따라 상기 축의 회전 유/무를 결정함과 동시에 축 회전시 상기 축에 마찰력을 인가하는 제어수단이 포함되며, 상기 제어수단은;상기 축과 상기 실린더 사이에 상기 유체가 유동될 수 있도록 공간부가 형성되고, 상기 실린더에서 돌출형성됨과 동시에 상기 축까지 연장되어, 상기 유체의 흐름을 차단시키는 적어도 하나 이상의 차단막과, 상기 축에 구비됨과 동시에 상기 실린더에 접촉되어, 상기 공간부 내의 유체의 흐름을 차단시킴과 함께 상기 유체가 유동되도록 상기 축에 작용되는 힘에 의해 발생되는 유압의 크기에 따라 개폐(開閉)여부가 결정되는 절개(切開)부가 형성된 제어막이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리를 제공한다.

Description

힌지어셈블리{hinge-assembly}

본 발명은 힌지어셈블리에 관한 것으로서, 더 상세하게는 고정체와 회전체 사이에 구비되어 상기 회전체를 상기 고정체로부터 회동가능하게 하는 힌지어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 힌지어셈블리는 여러분야에서 다각적으로 사용되는 기기로서, 특히 출력물을 가시적으로 인지할 수 있도록 영상을 출력하는 영상표시기기(LCD 모니터)가 구비된 컴퓨터 또는 실험장치와, 회전체를 필요로 하는 기기 등에 널리 이용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 힌지어셈블리는 다음과 같은 구성요소로 이루어져있다.

힌지어셈블리는, 중심을 기준으로 제1 단차부(1a)와 제2 단차부(1b)가 양측에 동일하게 형성됨과 동시에 양끝부위에는 나사산이 형성된 원통형의 축(1)과, 상기 축의 제1 단차부에 안착되어 탄성력을 보유하는 원통형상의 코일스프링(2)과, 상기 코일스프링을 압축시켜 상기 제2 단차부에 안착됨과 동시에 고정체(도시생략)에 연결되는 고정편 브라켓(3)으로 구성된다.

이와 더불어, 상기 고정편 브라켓(3)에 접촉되어 마찰력을 보유하는 제1 접촉와셔(4)와, 상기 제1 접촉와셔에 접촉되고 회전체(도시생략)에 연결되어 회전시 상기 마찰력을 인가받는 회전편 브라켓(5)으로 구성된다.

이와 더불어, 상기 회전편 브라켓(5)에 접촉되어 마찰력을 보유하는 제2 접촉와셔(6)와, 상기 제2 접촉와셔에 접촉되어 탄성력을 보유하도록 서로 맞대어 이루어진 한쌍의 디스크형 원반스프링(7)과, 상기 축의 나사산에 체결되어 그 체결정도에 따라 상기 원반스프링에 압축력을 가하는 너트(9)와, 상기 원반스프링과 상기 너트 사이에 구비되어 상기 너트가 느슨해지는 것을 막아주는 회전방지와셔(8)가 포함되어 구성된다.

한편, 상기한 힌지어셈블리의 구성요소는 상기 축(1)의 양측에 모두 동일하게 장착된다.

상기와 같이 이루어진 힌지어셈블리는 상기 축(1)의 양측에 다음과 같은 순서로 삽입되어 조립된다.

상기 코일스프링(2)이 상기 축의 제1 단차부(1a)에 각각 안착되고, 상기 고정편 브라켓(3)이 상기 코일스프링을 압착시키면서 상기 축의 상기 제2 단차부(1b)에 각각 안착되며, 상기 제1 접촉와셔(4), 상기 회전편 브라켓(5), 상기 제2 접촉와셔(6), 상기 디스크형 원반스프링(7), 상기 회전방지와셔(8)가 각각 양측에 순서대로 안착되고, 그리고 상기 축(1)의 양끝단부에 형성된 나사산에 상기 너트(9)가 각각 체결되어 조립된다.

상기와 같이 구성되고 조립된 힌지어셈블리는 다음과 같은 동작 및 역할을 수행한다.

상기 고정편 브라켓(3)은 상기 고정체(도시생략)에 장착되고, 상기 회전편 브라켓(5)은 상기 회전체(도시생략)에 장착되어, 상기 회전체가 회전시, 상기 원반스프링(7)과 상기 코일스프링(2)의 복원력을 인가받은 상기 제1 접촉와셔(4)와 상기 제2 접촉와셔(6)의 마찰력에 의해, 상기 회전편 브라켓이 느슨하게 동작되는 것을 미연에 방지함에 따라 소비자가 원한만큼만 회전되어 멈출 수 있도록 한 것이다.

하지만, 상기와 같이 이루어진 종래 힌지어셈블리는 다음과 같은 문제점을 가지고있다.

첫째, 힌지어셈블리를 제조하기 위해, 많은 부품이 필요하므로 제품단가가 비싸다.

둘째, 상기 부품들은 금속재이며, 소성가공(塑性加工)에 의해 생산되므로 가공비가 비싸고, 생산성이 나쁘다.

셋째, 부품수가 많으므로 조립성이 저하되고, 조립공정 중 불량이 많이 발생된다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 힌지어셈블리의 구조를 개선하여, 조립을 단순화하고 생산성을 향상시킴과 동시에 가격을 저감시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 힌지어셈블리의 구성을 나타낸 분해사시도.

도 2는 본 발명에 따른 힌지어셈블리를 나타낸 사시도.

도 3a는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제1 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도 3b는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제1 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

도 4a는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도 4b는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

도 5는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 요부를 나타낸 분해사시도.

도 6은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제3 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도 7은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제4 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 실린더 11: 캡

12: 공간부 12a: 유체

13: 차단막 20: 축

21: 안착부 21a: 안착부 유체통과공

21b: 체결공 30: 제어막

31: 절개(切開)부 32: 보강리브

41: 고정브라켓 41a: 고정브라켓 유체통과공

41b: 후크

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 내부에 유체가 채워지고 양 끝단부에 캡이 구비된 실린더와, 상기 실린더에 회전 가능하게 구비된 축과, 상기 축에 가해지는 힘에 따라 상기 축의 회전 유/무를 결정함과 동시에 축 회전시 상기 축에 마찰력을 인가하는 제어수단이 포함되며, 상기 제어수단은;상기 축과 상기 실린더 사이에 상기 유체가 유동될 수 있도록 공간부가 형성되고, 상기 실린더에서 돌출형성됨과 동시에 상기 축까지 연장되어, 상기 유체의 흐름을 차단시키는 적어도 하나 이상의 차단막과, 상기 축에 구비됨과 동시에 상기 실린더에 접촉되어, 상기 공간부 내의 유체의 흐름을 차단시킴과 함께 상기 유체가 유동되도록 상기 축에 작용되는 힘에 의해 발생되는 유압의 크기에 따라 개폐(開閉)여부가 결정되는 절개(切開)부가 형성된 제어막이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 힌지어셈블리를 나타낸 사시도이고, 도 3a는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제1 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도이며, 도 3b는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제1 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅱ-Ⅱ단면도이다.

그리고 도 4a는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅱ-Ⅱ단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제2 실시예의 요부를 나타낸 분해사시도이다.

또한, 도 6은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제3 실시예의 구성을 나타낸도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 제4 실시예의 구성을 나타낸 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도이다.

도 2 내지 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명인 점성 힌지어셈블리는, 내부에 유체(12a)가 채워지고 양 끝단부에 캡(11)이 구비된 실린더(10)와, 상기 실린더에 회전 가능하게 구비된 축(20)과, 상기 축에 가해지는 힘에 따라 상기 축의 회전 유/무를 결정함과 동시에 축 회전시 상기 축에 마찰력을 인가하는 제어수단이 구비되어 이루어진다.

여기서, 상기 제어수단은, 상기 축(20)과 상기 실린더(10) 사이에 상기 유체(12a)가 유동될 수 있도록 형성된 공간부(12)와, 상기 실린더에서 돌출형성됨과 동시에 상기 축까지 연장되어 상기 유체의 흐름을 차단시키는 적어도 하나 이상의 차단막(13)으로 구성된다.

이와 더불어, 상기 축(20)에 구비됨과 동시에 상기 실린더(10)에 접촉되어, 상기 공간부(12) 내의 유체의 흐름을 차단시킴과 함께 상기 유체가 유동되도록 상기 축에 작용되는 힘에 의해 발생되는 유압의 크기에 따라 개폐(開閉)여부가 결정되는 절개(切開)부(31)가 형성된 제어막(30)이 포함되어 구성된다.

한편, 도 3a와 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기 제어막(30)의 제1 실시예는, 상기 축(20)에서 돌출 형성됨과 동시에 유압에 의해 휘어지지 못하도록 다수개의 보강 리브(32)가 그 주위에 형성되어 이루어진다.

다른 한편, 도 4a 내지 5에 도시된 바와 같이, 제어막(30)의 제2 실시예는, 고정수단에 의해 상기 축에 고정되어 이루어진다.

여기서, 상기 고정수단은, 상기 축(20)에 돌출형성되어 상기 제어막(30)을 안착시심과 동시에 상기 절개부(31)에 상응하도록 유체통과공(21a)이 형성된 안착부(21)와, 상기 안착부에 결합되어 상기 제어막(30)의 이탈을 막음과 동시에 상기 절개부에 마주하는 부위에 유체통과공(41a)이 형성된 고정브라켓(41)으로 구성된다.

따라서 상기 제어막(30)은 상기 안착부(21)에 안착되고, 상기 고정브라켓(41)에 의해 고정된다.

또한, 상기 안착부(21)와 상기 고정브라켓(41)은 체결수단에 의해 결합되어 이루어진다.

여기서 체결수단은, 상기 안착부(21)에 다수개의 체결공(21b)이 형성되고, 상기 체결공에 후크결합되도록 상기 고정브라켓(41)에 후크(41b)가 형성되어 이루어진다.

한편, 제어막(30)의 제2 실시예는 상기 고정브라켓의 유체통과공(41a)과 상기 안착부의 유체통과공(21a)의 크기를 서로 다르게 형성시켜 상기 축(20)의 회전방향에 따라 상기 축에 다른 토크(Toque)가 걸리도록 구성될 수 있다.

상기와 같이 이루어진 점성 힌지어셈블리는 다음과 같은 동작을 수행한다.

동작설명에 앞서, 점성 힌지어셈블리는 회전체(도시생략)와 고정체(도시생략)에 결합된다. 즉, 회전체에는 상기 축(20)이 결합되고, 고정체에는 상기 실린더(10)가 결합된다.

따라서 소비자가 상기 회전체를 회전시키면(도 4a에 화살표A 참조), 상기 회전체에 결합된 상기 축(20)은 다음과 같이 회전된다.

상기 축(20)에 고정된 고정브라켓의 유체통과공(41a)을 통하여 공간부의 유체(12a)는 제어막(30)으로 이동한다. 그 후 유체는 상기 제어막의 절개부(31)를 통과하는데, 이때 제어막의 절개부는 다음과 같은 역할을 수행한다.

상기 절개부(31)는 소정의 유압이 작용되어야만 개방되어 유체가 통과되도록 설계되어 있기 때문에, 즉 상기 절개부는 소정의 탄성력을 보유하고 있기 때문에, 소비자가 상기 회전체(도시생략)에 전달하는 힘에 따라 절개부의 개폐여부가 결정된다.

따라서, 상기 축(20)에 작용되는 힘이 상기 절개부(31)를 개방시킬 정도로 크게되면, 즉 상기 절개부의 탄성력보다 크게되면 상기 절개부가 개방되고, 상기 유체는 절개부를 통과한다. 그 후 유체는 상기 안착부의 유체통과공(21a)을 통과함과 동시에 상기 축은 회전된다.

그리고 소비자가 상기 회전체(도시생략)로 전달하던 힘을 제거하면 상기 절개부(31)가 보유하는 복원력이 상기 힘보다 더 크게되어 상기 절개부는 닫히게되고, 상기 유체의 이동은 정지됨과 동시에 상기 축(20)은 멈추게된다.

따라서 소비자가 원하는 만큼 상기 회전체(도시생략)를 회전시킬 수 있다.

한편, 상기 고정브라켓의 유체통과공(41a)과 상기 안착부의 유체통과공(21a)의 크기를 서로 다르게 형성시켜, 축(20)의 회전방향에 따라 다른 토크(T)가 상기 축에 걸리도록 할 수 있다.

그 이유는 다음과 같은 효과를 더 얻을 수 있기 때문이다.

소비자가 과중(過重)의 회전체(또는 모니터)를 상/하 방향으로 회전시킬 때 특히 필요한 것으로서, 소비자가 상기 회전체를 상방향(도 4a에 화살표A 참조)으로 회전시킬 때는 회전체 자체의 중량이 가미되므로 소비자는 그 만큼의 힘을 더 주어야 하는데, 이 때 상기 고정브라켓의 유체통과공(41a)의 크기를 크게 하여 유체의 흐름을 좋게 한다.

따라서 축(20) 회전시 미치는 점성력이 그 만큼 감소되므로 원활하게 상기 회전체를 회전시킬 수 있다.

반면, 소비자가 상기 회전체를 하방향(도 4a에 화살표B 참조)으로 회전시킬 때는 회전체 자체의 중량에 의해 상기 회전체가 쉽게 회전되므로 이를 막기 위해 상기 안착부의 유체통과공(21a)의 크기를 작게하여 유체의 흐름을 방해한다.

따라서 축(20) 회전시 미치는 점성력이 그 만큼 증가되므로 원활하게 상기 회전체를 회전시킬 수 있다.

한편, 도 6a에 도시된 바와 같이, 실린더 내벽에 돌출 형성된 차단막(13)이 2개 이상일 때, 각 차단막 사이에 각각 제어막을 설치할 수 있기 때문에 마찰력을 한층 더 증가시킬 수 있다.

다른 한편, 상기 실린더에서 돌출 형성된 차단막(13)은, 도 6b에 도시된 바와 같이 한 개 일 수 있다.

상기와 같이 차단막이 한 개일 경우에는, 상기 축의 회전 반경이 커지기 때문에 그 만큼 회전체(또는 모니터)를 더 회전시킬 수 있다.

또한, 생산성을 향상시키기 위해, 상기 모든 부품은 수지재질로 이루어짐이바람직하다.

즉, 상기 부품이 수지재질이면, 사출성형에 의해 생산되므로 생산성이 향상되기 때문이다.

그리고 상기 제어막(30)은 수지재질 중에서도 탄성력이 큰 PVC(Polyvinyl Chloride)재질로 이루어짐이 바람직하다.

그 이유는 상기 제어막(30)에 형성된 절개부(31)가 어느 정도의 탄성력을 가지고 있어야 절개부에 작용되는 유압에 따라 개방되거나 닫히기 때문이다.

또한, 상기 축(20)은 상기 캡(11)에 회전 가능하게 지지됨이 바람직하다.

그 이유는 상기 제어수단의 작용이 원활하게 이루어지기 위해서는, 소정부분에 상기 축(20)이 지지되어야 하기 때문이다.

그리고, 상기 유체(12a)는 점성이 강한 액체로서, 오일임이 바람직하다.

이상에서와 같이, 본 발명은 적은 부품으로 힌지 어셈블리를 구현해 낼 수 있으므로 제품단가가 줄어드는 효과가 있다.

그리고 상기 부품들은 수지재질이며, 사출가공에 의해 생산되므로 가공비가 싸고, 생산성이 향상되는 효과가 있다.

또한 부품수가 상당히 줄어들므로 조립성이 향상되고, 조립공정 중 불량 발생률이 줄어드는 효과가 있다.

그리고 상세한 설명에 언급한 모든 효과를 다 포함한다.

Claims (12)

1. 내부에 유체가 채워지고 양 끝단부에 캡이 구비된 실린더와,

   상기 실린더에 회전 가능하게 구비된 축과,

   상기 축에 가해지는 힘에 따라 상기 축의 회전 유/무를 결정함과 동시에 축 회전시 상기 축에 마찰력을 인가하는 제어수단이 포함되며, 상기 제어수단은;

   상기 축과 상기 실린더 사이에 상기 유체가 유동될 수 있도록 공간부가 형성되고,

   상기 실린더에서 돌출형성됨과 동시에 상기 축까지 연장되어, 상기 유체의 흐름을 차단시키는 적어도 하나 이상의 차단막과,

   상기 축에 구비됨과 동시에 상기 실린더에 접촉되어, 상기 공간부 내의 유체의 흐름을 차단시킴과 함께 상기 유체가 유동되도록 상기 축에 작용되는 힘에 의해 발생되는 유압의 크기에 따라 개폐(開閉)여부가 결정되는 절개(切開)부가 형성된 제어막이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어막은, 상기 축에서 돌출 형성됨과 동시에 유압에 의해 휘어지지 못하도록 다수개의 보강 리브가 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어막은 고정수단에 의해 상기 축에 고정되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 고정수단은;

   상기 축에 돌출형성되어 상기 제어막을 안착시킴과 동시에 상기 절개부에 상응하도록 유체통과공이 형성된 안착부와,

   상기 안착부에 결합되어 상기 제어막의 이탈을 막음과 동시에 상기 절개부에 마주하는 부위에 유체통과공이 형성된 고정브라켓이 포함되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 안착부와 상기 고정브라켓은 체결수단에 의해 결합됨을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
7. 제 6 항에 있어서,

   체결수단은;

   상기 안착부에 다수개의 체결공이 형성되고,

   상기 체결공에 후크결합되도록 상기 고정브라켓에 후크가 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
8. 제 5 항에 있어서,

   상기 고정브라켓의 유체통과공과 상기 안착부의 유체통과공의 크기가 서로 다르게 형성되어, 축의 회전방향에 따라 다른 토크가 걸리도록 함을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 제어막은 PVC(Polyvinyl Chloride)재질로 이루어짐을 특징으로 하는 점성 힌지어셈블리.
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제