KR100390407B1 - 힌지어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 힌지 어셈블리의 구조를 개선하여 균일한 토크(Torque)가 기기에 작용되도록 함과 동시에 기기의 수명을 증가시키도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 축에 접촉시켜 발생되는 마찰을 이용한 힌지어셈블리에 있어서;

상기 축에 접촉되도록 중심부가 환형이며, 양끝단은 서로 접촉되지 않은 채 서로 평행하게 연장된 마찰편과; 상기 마찰편이 삽입되도록 상기 마찰편과 동일형상을 한 하우징을 구비하여; 상기 마찰편을 상기 하우징에 삽입시키고, 상기 마찰편을 상기 축에 삽입시킨 후, 상기 하우징의 연장부와 환형부 사이를 지그에 의해 가압하여 소성변형시켜 이루어진 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 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 힌지어셈블리는 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있다.

일측 둘레를 따라 링형상으로 오일홈(1a)이 형성된 원통형 축(1)과; 상기 축에 삽입되도록 컬링기(Curling machine, 도시생략)에 의해 원통형으로 말려 있고, 그 원통형 둘레부의 가장자리에 걸림돌기(2a)가 형성된 탄성마찰편(2)과; 상기 탄성마찰편에 삽입되도록 원통형으로 말려 있고, 그 말려있는 일단이 절곡되어 둘레에 수직되게 날개(3a)를 형성하고 있으며, 원통형 둘레부의 가장자리에 상기 걸림돌기가 걸리도록 걸림홈(3b)이 형성된 하우징(3)으로 구성된다.

이와 함께, 상기 하우징(3)에 상기 탄성마찰편(2)을 삽입시킴과 동시에 상기 걸림홈(3b)에 상기 걸림돌기(2a)를 안착시켜 하우징 조립체를 만든다.

그리고 상기 하우징 조립체를 상기 축의 오일홈부(1a)에 삽입시키고, 상기 축(1)의 타축 둘레에는 압착시트(4)를 구비시킨다.

그리고 회전체(도시생략)에 체결되어 회전력을 전달시키도록 내측에날개홈(5a)이 형성된 회전편 브라켓(5)의 내측으로 상기 축결합된 하우징 조립체를 삽입시킴과 동시에 상기 회전편 브라켓의 날개홈(5a)에는 상기 하우징의 날개(3a)를 삽입시킨다.

이와 함께, 고정체(도시생략)와 체결된 고정편 브라켓(6)을 상기 압착시트(4)가 구비된 축(1)에 삽입시켜 조립이 완료된다.

상기와 같이 이루어진 힌지어셈블리는 다음과 같은 동작을 수행한다.

소비자가 회전체(도시생략)를 회전시키면, 그 회전력에 의해 상기 회전편 브라켓(5)이 회전됨과 동시에 상기 날개홈(5a)에 삽입된 상기 날개(3a)도 회전되는데, 이때 상기 하우징 조립체의 탄성마찰편(2)에서는 회전을 방해하려는 마찰력이 발생된다.

즉, 상기 마찰력보다 큰 회전력을 인가하여 상기 회전체를 원하는 만큼 회전시키고, 회전력인가를 중지하면, 상기 회전체는 상기 마찰력에 의해 그 상태 그대로 정지되도록 한 것이다.

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

상기 탄성마찰편(2)이 컬링기(도시생략)에 의해 말려 있으므로 정원형상으로 상기 탄성마찰편을 가공하기가 어렵다.

따라서 상기 비정원형상의 탄성마찰편(2)을 상기 원형의 축(1)에 압입하기가 곤란하다.

또한, 상기 탄성마찰편(2)을 상기 축(1)에 압입하더라도, 토크(Torque)발생의 핵심요소인 상기 탄성마찰편이 상기 축에 불규칙하게 선접촉되므로 정확한 토크를 얻는데 문제가 있었다.

둘째, 상기와 같은 하우징 조립체가 다수개 사용되면, 토크의 편차가 그 수에 비례하여 커지는 문제가 있었다.

셋째, 장시간 사용시 상기 축(1)에 불규칙하게 선접촉된 상기 탄성마찰편(2)의 접촉부가 쉽게 깍여 마찰을 일으킬 수 없게되어 수명이 단축되는 문제가 있었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 힌지 어셈블리의 구조를 개선하여 균일한 토크(Torque)가 기기에 작용되도록 함과 동시에 기기의 수명을 증가시키는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 힌지어셈블리의 구성을 나타낸 일부 분해사시도.

도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도 3은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 구성을 나타낸 일부 분해사시도.

도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ단면도.

도 5a는 본 발명에 따른 마찰편의 형상을 나타낸 일실시예.

도 5b는 본 발명에 따른 마찰편의 형상을 나타낸 다른실시예.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 축 10: 마찰편

11: 마찰편 환형부 12: 마찰편 연장부

12a: 절곡부 20: 하우징

21: 하우징 환형부 22: 하우징 연장부

24: 지지부 24a: 리브

25: 오일구멍

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 축에 접촉시켜 발생되는 마찰을 이용한 힌지어셈블리에 있어서;

상기 축에 접촉되도록 중심부가 환형이며, 양끝단은 서로 접촉되지 않은 채 서로 평행하게 연장된 마찰편과; 상기 마찰편이 삽입되도록 상기 마찰편과 동일형상을 한 하우징을 구비하여; 상기 마찰편을 상기 하우징에 삽입시키고, 상기 마찰편을 상기 축에 삽입시킨 후, 상기 하우징의 연장부와 환형부 사이를 지그에 의해 가압하여 소성변형시켜 이루어진 힌지어셈블리를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 구성을 나타낸 일부 분해사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅱ-Ⅱ단면도이며, 도 5a는 본 발명에 따른 마찰편의 형상을 나타낸 일실시예이고, 도 5b는 본 발명에 따른 마찰편의 형상을 나타낸 다른실시예이다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있다.

축(1)에 접촉시켜 발생되는 마찰을 이용한 힌지어셈블리에 있어서; 상기 축(1)에 접촉되도록 중심부가 환형(11)이며, 양끝단은 서로 접촉되지 않은 채 서로 평행하게 연장(12)된 마찰편(10)과; 상기 마찰편이 삽입되도록 상기 마찰편과 동일형상을 한 하우징(20)을 구비한다.

이와 함께, 상기 마찰편(10)을 상기 하우징(20)에 삽입시키고, 상기 마찰편을 상기 축(1)에 삽입시킨 후, 상기 하우징의 환형부(21)와 연장부(22) 사이를 지그(30)에 의해 가압하여 소성변형시켜 이루어진다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 다음과 같은 역할을 수행한다.

지그(30)에 의해 상기 하우징의 환형부(21)와 연장부(22) 사이를 가압하여 상기 마찰편의 환형부(11)가 상기 축(1)에 면접촉되도록 한 것으로서, 그에 의해 균일한 토크를 얻도록 한 것이며, 구체적인 것은 하기와 같다.

우선, 상기 마찰편(10)을 동일 형상의 상기 하우징(20)에 삽입시키고, 상기 마찰편의 환형부(11)를 상기 축(1)에 삽입시킨다.

그리고, 상기 마찰편의 환형부(11)가 상기 축(1)에 면접촉되도록 가압수단인 지그(30)에 의해 상기 마찰편(10)의 외곽을 감싸는 하우징(20)을 소성변형시키는데, 이 때, 상기 하우징의 환형부(21)와 연장부(22) 사이인 환형부의 가장자리(23)를 지그에 의해 가압하여 소성변형시킨다.

상기 소성변형 과정에서, 상기 하우징의 환형부(21) 내에 위치한 상기 마찰편의 환형부(11)가 상기 축(1)에 압착되면서 면접촉되므로, 균일한 토크를 얻을 수 있다.

그리고 상기 지그(30)의 가압력을 변화시킴에 따라 원하는 토크의 크기를 얻을 수 있다.

또한, 상기 축(1)에 접촉되는 상기 마찰편의 환형부(11) 내면에 편마모가 발생되지 않아 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 바람직하게 실시하기 위해, 상기 하우징의 일측에 오일구멍(25)을 더 형성시켜, 상기 축으로 오일이 주입되도록 함이 바람직하다.

즉, 본 발명은 종래기술과는 달리 지그(30)에 의한 가압에 의해 소성변형되어 이루어져지기 때문에 상기 축(1)과 상기 마찰편(10) 사이의 접촉부에 큰 압착력이 가해지고 그에 의해 마찰력이 증가하게 된다.

따라서 상기 마찰력을 감소시키기 위해, 상기 오일구멍(25)에 오일을 주입시키므로 요구 마찰력을 얻을 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명을 더 바람직하게 실시하기 위해서는, 상기 소성변형시, 상기 지그(30)에 의한 가압과 더불어 상기 소성변형이 원활히 이루어지도록 보조수단이 더 포함되어 이루어짐이 바람직하다.

상기 보조수단은; 상기 마찰편(10)의 양 끝단부가 상기 하우징(20)의 각 끝단에 접촉되도록 절곡형성된 절곡부(12a)와, 상기 하우징(20)의 양끝단부 일측이 서로 일체로 형성되어 돌출된 지지부(24)와, 상기 지지부에 형성되어, 소성변형시 상기 마찰편의 양 절곡부(12a) 사이에 맞물리도록 한 리브(24a)가 포함되어 구성된다.

상기와 같은 구성된 보조수단은 다음과 같은 작용이 더 포함된다.

상기 하우징의 환형부(21)와 연장부(22) 사이를 지그(30)에 의해 가압하면, 지렛대 원리에 의해 상기 마찰편의 절곡부(12a)측은 상기 리브(24a)에 접촉됨과 동시에 상기 하우징(20) 내에 위치한 마찰편의 환형부(11)와 연장부(12)는 가압된다.

따라서, 상기 리브(24a)가 지렛대의 중심이 됨에 따라 적은 가압력으로 면접촉을 확실히 보장할 수 있게 해준다.

한편, 도 5a와 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 마찰편(10)은 연장부(12)가 중심의 환형부(11)의 일편에서 서로 나란하게 동일한 길이로 형성되어 대략 "Ω"형태의 대칭형상을 이루거나, 혹은 상기 연장부(12)가 환형부(11) 일편에서 서로 나란하게 연장되되 한 연장부(12)는 환형부(11)에 대략 법선 방향으로 연장되면서 다른 하나보다 그 길이가 길게 형성되어 대략 "ρ"형상의 비대칭형상을 이루도록 구성할 수 있다.

상기 마찰편(10)의 형상이 대략 "Ω"인 경우에는 상기 하우징(20)의 회전방향이 시계방향이든 반시계방향이든 동일한 토크를 얻을 수 있다.

그리고 상기 마찰편(10)의 형상이 "ρ"인 경우에는 상기 하우징(20)의 회전방향이 반시계방향(도5의 화살표 a참조)일 때와 시계방향(도5의 화살표 b참조)일 때 서로 다른 토크를 제공해 준다.

그 이유는 다음과 같다.

첫째, "ρ"(도 5b)형상을 한 상기 마찰편(10)을 반시계방향(화살표a 참조)으로 회전시키면, 축(1)에 접선방향으로 연장된 상기 마찰편의 연장부(11)가 상기 축을 감싸면서 회전되기 때문에 적은 토크가 걸린다.

둘째, "ρ"(도 5b)형상을 한 상기 마찰편(10)을 시계방향(화살표b 참조)으로 회전시키면, 축(1)에 접선방향으로 연장된 상기 마찰편의 연장부(11)가 상기 축을 밀면서 회전되기 때문에 큰 토크가 걸린다.

한편, 상기에 언급되지는 않았지만 상기 마찰편(10)은 필요에 따라 다른 형상을 가질 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 하우징의 소성변형시, 마찰편이 축에 면접촉되므로 균일한 토크를 지속적으로 인가할 수 있다.

따라서 편마모가 발생되지 않기 때문에 기기의 수명을 연장시킬 수 있다.

둘째, 상기 마찰편을 정확히 원형상으로 가공하지 않아도, 하우징의 소성변형시 상기 마찰편이 상기 축에 면접촉된다.

따라서 정원형상 가공에 대한 작업시간을 단축시켜 작업성을 향상시킬 수 있다.

셋째, 회전체를 시계방향으로 회전시킬 때와 반시계방향으로 회전시킬 때, 서로 다른 토크를 얻을 수 있다.

따라서 회전체의 형상 및 적용범위에 따라 필요한 토크를 다양하게 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 축에 접촉시켜 발생되는 마찰을 이용한 힌지어셈블리에 있어서;

   상기 축의 외주면에 대응하여 접촉되도록 환형으로 형성된 환형부와, 상기 환형부의 일편에서 외측으로 직선형으로 나란하게 연장된 연장부로 이루어진 마찰편과;

   상기 마찰편이 삽입되도록 상기 마찰편과 동일형상을 한 하우징을 구비하여;

   상기 마찰편을 상기 하우징에 삽입시키고, 상기 마찰편을 상기 축에 삽입시킨 후, 상기 하우징의 연장부와 환형부 사이를 지그에 의해 가압하여 소성변형시킴으로써 마찰편의 환형부를 축에 압착시키도록 된 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하우징의 일측에 상기 축으로 연통되게 오일구멍을 더 형성하여, 상기오일구멍을 통해 축으로 오일이 주입되도록 한 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마찰편의 장부의 각 끝단부에 외측으로 절곡되게 형성되어 상기 하우징의 각 끝단에 접촉되는 절곡부와;

   상기 하우징 양끝단부에 상기 각 연장부의 절곡부 사이에 위치되도록 형성되는 리브를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마찰편은 상기 각 연장부가 환형부의 일편에서 서로 나란하게 동일한 길이로 형성되어 대칭형태를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 마찰편은 상기 연장부가 환형부 일편에서 서로 나란하게 연장되되, 한 연장부가 환형부에 대략 법선 방향으로 연장되면서 다른 하나보다 그 길이가 길게 형성되어 비대칭형태를 이루도록 된 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.