KR100443867B1 - 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 힌지 샤프트의 가공수 및 그 구조를 단순화시키는 것에 의하여 저렴하게 제조될 수 있는 밴드 타입 마찰부를 이용한 힌지 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 힌지 장치는 원형의 막대 형상으로 형성되고, 중앙 부분의 대경부, 대경부의 양측에 제공되며 호형상 단면을 가지는 홈이 형성된 소경부, 및 디스플레이 패널 지지용 브라켓이 설치되는 대경부에 형성된 평면부를 가지는 힌지 샤프트와; 결합편이 소경부에 형성된 홈에 결합되는 돌출편을 가지며, 소경부에 밴드 형태로 마찰 결합되는 밴드 마찰부와, 한 쪽 단부가 지지 브라켓에 원호 형상으로 배열된 다수의 구멍에 결합되는 한편 다른 쪽 단부가 밴드 마찰부에 지지되도록 힌지 샤프트에 설치되는 스프링을 포함한다.

Description

밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치{HINGE DEVICE USING BAND TYPE OF FRICTION PART}
본 발명은 힌지 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게는 영상 표시 기기의 시야각 조절을 위하여 사용되는 힌지에 있어서, 마찰력을 이용하여 디스플레이 패널을 지지하는 힌지 샤프트의 회전력을 제어할 수 있는 밴드 타입을 이용하는 힌지 장치에 관한 것이다.
최근에는 액정 표시 장치(LCD)로 이루어진 디스플레이 패널을 화상표시수단으로 이용하는 텔레비전 수상기 및 컴퓨터 모니터가 폭 넓게 보급되고 있으며, 이러한 디스플레이 패널을 이용한 제품들은 음극선관을 이용하는 텔레비전 수상기 및 컴퓨터 모니터에 비하여 소형화 및 경량화될 수 있으므로, 음극선관을 이용하는 텔레비전 수상기 및 컴퓨터 모니터의 대체품으로 각광을 받고 있다.
이러한 액정 표시 장치와 같은 평판 디스플레이 패널을 이용한 텔레비전 수상기 및 컴퓨터 모니터 등은 디스플레이 패널을 회동시켜 시야각을 조절하고 외광 반사를 없애도록 되어 있으며, 디스플레이 패널의 시야각을 조절하기 위한 디스플레이패널 시야각 조절 장치는 주로 디스플레이 패널과 스탠드를 연결하는 힌지 장치가 주로 사용되고 있다.
도 1 및 도 2에는 종래에 액정 표시 장치에 있어서 평판 디스플레이 패널의 시야각을 조절하기 위한 힌지 장치가 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 평판 디스플레이 패널의 힌지 장치는 각도 복원력을 얻기 위한 토션 스프링(102), 스토퍼(103), 및 스페이스 와셔(104)들이 힌지 샤프트(101)의 좌우측에 순차적으로 고정된다. 힌지 샤프트(101)는 도 2에 도시된 바와 같이 일정한 길이를 가지는 막대로서, 중앙 부분에 평면부(101a)가 형성되어 있으며, 평면부(101a)를 중심으로 대칭의 구성을 가진다. 힌지 샤프트(101)는 중앙에 형성된 평면부(101a)에 인접하여 소정 지름을 가지는 원형 막대부(111), 원형 막대부(111)의 외측에 형성된 각진 부분(112), 및 도 1에 도시된 바와 같은 고정 너트(108)가 체결되는 나사부(113)가 단부에 형성된다.
스토퍼(103)는 힌지의 회전 각도를 제어하기 위한 것이고, 스페이스 와셔(104)는 스토퍼(103)와 힌지 고정을 위한 힌지 브라켓(105) 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 것이다. 각도 복원력을 얻기 위한 토션 스프링(102)은 그 한 쪽 단부(102a)가 힌지 고정을 위하여 힌지 샤프트(101)의 평면부(101a)에 설치되는 지지 브라켓(109)의 걸림홈(109a)에 끼워지고, 다른 쪽 단부(102b)는 힌지 브라켓(105)에 형성된 구멍(105b)에 끼워진다.
다수의 고정 나사(121)와 가이드 핀(122)이 지지 브라켓(109)에 형성된 관통공(109a)들을 통과하여 힌지 샤프트(101)의 평면부(101a)에 형성된 나사공(114) 및 삽입공(115)에 각각 체결 및 삽입되는 것에 의하여, 디스플레이 패널을 지지하는 지지 브라켓(109)은 힌지 샤프트(101)에 중앙 부분에 형성된 평면부(101a)에 안치된다.
힌지의 회전각 제어를 위한 스토퍼(103)는 힌지 샤프트(101)의 각진 부분(112)을 수용하도록 각진 부분(112)과 동일한 형상을 가지는 각진 구멍(103a)이 중앙에 형성되는 한편, 그 외주면에는 외측으로 연장하는 스토퍼 돌기(103b)가 형성된다. 외측으로 연장하는 스토퍼 돌기(103b)는 힌지 브라켓(105)에 형성된 원호 형상의 가이드 공(105a)에 삽입된다. 따라서, 스토퍼(103)가 힌지 샤프트(101)에 결합되었을 때, 힌지 샤프트(101) 및 지지 브라켓(109)이 회전되면, 스토퍼(103)의 돌기(103b)가 삽입된 가이드 공(105b)의 원호 범위 내에서 이동할 수 있다. 그러므로, 스토퍼 돌기(103b)가 삽입되는 힌지 브라켓(105)의 가이드 공(105a)의 개구 범위를 변경함으로써, 힌지의 회전량이 조절될 수 있다.
힌지의 작동력 제어를 위한 다수의 마찰 와셔(106)들과 힌지 브라켓(105) 사이의 힌지 샤프트(101)의 외측에 또 다른 스페이스 와셔(104a)가 위치된다. 또한,힌지 샤프트(101)가 회전될 때, 상기된 부재들을 힌지 샤프트(101)에 고정하기 위하여 힌지 샤프트(101)의 나사부(113)에는 고정 너트(108)가 체결된다. 고정 너트(108)가 나사부(113)으로부터 풀리는 것을 방지하기 위하여, 너트 풀림 방지 와셔(107)의 평면부(107a)가 힌지 샤프트(101)의 각진 부분(112)에 제공됨으로써, 설정된 마찰력이 고정 너트(108)의 풀림으로 발생될 수도 있는 마찰 손실이 방지될 수 있다.
그러나, 상기된 바와 같은 종래의 힌지 장치는 다수의 부품들을 조립함으로써 조립 시간이 오래 걸리고, 또한 평면 및 내외경 나사 가공으로 인한 샤프트 가공비용이 증가한다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 힌지 샤프트의 가공수 및 그 구조를 단순화시키는 것에 의하여 저렴하게 제조될 수 있는 밴드 타입 마찰부를 이용한 힌지 장치를 제공하는데 있다.
도 1은 종래의 힌지 장치의 구성을 도시한 일부 분해 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 종래의 힌지 장치의 샤프트의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치의 구성을 도시한 일부 분해 사시도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치의 샤프트의 구성을 도시한 사시도.
도 5는 힌지 고정을 위한 브라켓이 샤프트에 설치되는 구성을 도시한 분해 사시도.
도 6은 도 5에 도시된 힌지 샤프트에 설치되는 밴드 마찰부의 구성을 도시한 사시도.
도 7은 도 6에 도시된 밴드 브라켓과 결합되는 마찰 브라켓의 구성을 도시한 사시도.
도 8은 밴드 브라켓과 마찰 브라켓의 설치 상태를 도시한 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 힌지 샤프트 2 : 대경부
3 : 소경부 4 : 플랜지
5 : 평면부 6 : 나사공
7 : 안내공 8 : 홈
9 : 토션 스프링 10 : 밴드 마찰부
11 : 밴드 브라켓 12 : 마찰 브라켓
13 : 돌출편 14, 23 : 나사공
15 : 마찰 지지면 16 : 지지 브라켓
17 : 관통공 18 : 안내 돌기
19 : 측벽 20, 24 : 체결구
21 : 구멍 22 : 걸림홈
25 : 와셔 26 : 스프링 와셔
상기된 바와 같은 목적은, 원형의 막대 형상으로 형성되고, 중앙 부분의 대경부, 상기 대경부의 양측에 제공되며 호형상 단면을 가지는 홈이 형성된 소경부, 및 디스플레이 패널 지지용 브라켓이 설치되는 상기 대경부에 형성된 평면부를 가지는 힌지 샤프트와; 결합편이 상기 소경부에 형성된 상기 홈에 결합되는 돌출편을 가지며지지, 상기 소경부에 밴드 형태로 마찰 결합되는 밴드 마찰부와; 한 쪽 단부가 상기 지지 브라켓에 원호 형상으로 배열된 다수의 구멍에 결합되는 한편 다른쪽 단부가 상기 밴드 마찰부에 지지되도록 상기 힌지 샤프트에 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치에 의하여 달성될 수 있다.
상기에서, 상기 밴드 마찰부는 상기 소경부의 상부에 위치되고 상기 돌출편이 형성된 원호면을 가지는 밴드 브라켓과, 상기 소경부의 하부에 위치되어 상기 소경부의 하부를 지지하기 위한 마찰 지지면을 가지는 마찰 브라켓을 구비하며, 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓은 체결구에 의하여 체결력이 조정된 상태에서 서로 결합된다.
또한, 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓은 바람직하게 상기 소경부의 길이와 동일한 크기의 폭을 가지는 것에 의하여, 힌지 샤프트 상에서 유동이 방지될 수 있다.
상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓 사이에는 와셔와 스프링 와셔가 위치됨으로써, 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓 사이에는 쿠션 기능이 제공될 수 있다.
아울러, 상기 소경부에 형성된 홈은 소정의 각도를 가지는 원호 형상으로 형성됨으로써, 밴드 마찰부가 소정 각도 만큼 회동될 수 있다.
상기 지지 브라켓의 구멍에 대한 상기 스프링의 한 쪽 단부의 삽입 위치는 바람직하게 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓 사이의 체결력에 따라서 조정될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치의 구성을 도시한 일부 분해 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치의 샤프트의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 힌지 장치의 힌지 샤프트(1)는 일정 길이를 가지는 원형의 막대 형상으로 형성된다. 힌지 샤프트(1)는 양측부를 선삭하는 것에 의하여 중앙 부분과 양측부의 지름이 다르게 된다. 즉, 원형 막대의 양측 부분을 선삭하는 것에 의하여, 중앙 부분에는 대경부(2)와, 대경부(2)의 양측에 대경부(2)보다 작은 지름을 가지는 소경부(3)가 제공될 수 있으며, 소경부(3)의 가공을 단부로부터 일정 거리 떨어진 위치에서 행하는 것에 의하여, 소경부(3)의 단부에는 플랜지(4)가 제공된다. 따라서, 소경부(3)의 길이는 대경부(2)와 소경부(3) 사이의 지름 차이로 형성되는 턱 부분과 플랜지(4)에 의해 길이가 한정된다. 대경부(2)는 지지 브라켓(16)이 안치될 수 있도록 평면 가공된후, 다수의 구멍이 천공되고, 구멍들중 일부가 나사 가공된다.
따라서, 힌지 샤프트(1)는 대경부(2)와 동일한 지름을 가지는 원형 막대 부재에 소경부(2)를 형성하기 위한 선삭 가공, 평면부(5)를 형성하기 위한 평면 가공 및 평면부(5)에서의 천공 및 나사 가공에 의해서 형성되므로, 종래의 힌지 샤프트에 대한 작업 가공에 비하여 보다 단순화될 수 있다.
디스플레이 패널을 지지하기 위한 지지 브라켓(16)이 설치되는 평면부(5)는 대경부(2)의 한 쪽 측면을 평평하게 절삭하는 것에 의하여 만들어지므로,평면부(5)의 양측에는 대경부(2)와의 높이차에 의한 턱이 만들어진다. 평면부(5)는 외측에 한 쌍의 나사공(6)들이 형성되고, 나사공(6)의 내측에는 한 쌍의 안내공(7)들이 형성된다. 한편, 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)의 중앙 부분에는 대략 α의 각도를 가지는 원호 형상의 단면을 가지는 홈(8)이 형성된다.
지지 브라켓(16)은 도 5에 도시된 방식으로 설치된다. 즉, 지지 브라켓(16)은 힌지 샤프트(1)의 평면부(5)의 길이와 같은 폭을 가지는 판체로 형성되어, 대략 원호형상 홈(8)과 유사한 각도 범위에서 원호 형상으로 배열된 다수의 구멍(21)들을 가지는 측벽(19)이 양측부에 제공된다. 이러한 지지 브라켓(16)은 평면부(5)에 형성된 나사공(6)과 일치되는 위치에 한 쌍의 관통공(17)들을 가지는 한편, 안내공(7)들과 일치되는 하부면의 위치에 아래로 돌출되는 한 쌍의 안내 돌기(18)들을 가진다.
그러므로, 지지 브라켓(16)이 힌지 샤프트(1)의 평면부(5)에 설치될 때, 안내 돌기(18)들이 먼저 안내공(7)에 삽입된 상태에서 볼트와 같은 체결구(20)들이 지지 브라켓(16)에 형성된 관통공(17)들을 통해 힌지 샤프트(1)의 평면부(5)에 형성된 나사공(6)에 체결된다. 따라서, 지지 브라켓(16)은 힌지 샤프트(1)의 평면부(5)에 고정될 수 있으며, 지지 브라켓(16)의 측벽(19)에 형성된 구멍(21)들은 대경부(2)의 외경 위에 위치된다.
평면부(5)의 양측에 위치되는 힌지 샤프트(1)의 대경부(2)에는 단방향 복원력을 얻기 위한 토션 스프링(9)이 위치되며, 토션 스프링(9)의 양단부(9a,9b)들은 도 3에 도시된 바와 같이 힌지 샤프트(1)의 내외측으로 연장한다. 토션 스프링(9)의 내측 단부(9a)는 지지 브라켓(16)의 측벽(19)에 형성된 구멍(21)들중 하나에 삽입되고, 외측 단부(9b)는 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)에 위치되는 밴드 마찰부(10)에 탄성적으로 지지된다.
밴드 마찰부(10)는 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)의 상부에 위치되는 밴드 브라켓(11)과 소경부(3)의 하부에 위치되는 마찰 브라켓(12)을 구비한다. 밴드 브라켓(11)은 소경부(3)의 상부를 감싸기 위한 원호면(11a), 원호면(11a)의 전방에 제공되는 설치편(11b), 및 원호면(11a)의 후방에 제공되는 걸림편(11c)을 가진다. 원호면(11a)은 하방으로 연장하여 소경부(3)에 형성된 홈(8)에 결합되는 돌출편(13)이 제공되고, 전방 설치편(11b)에는 한 쌍의 관통공(14)이 형성된다.
힌지 샤프트(1)의 소경부(3)의 하부에 배치되는 마찰 브라켓(12)은 힌지 고정 기능을 가지며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 소경부(3)를 마찰 지지하도록 원호면으로 형성되는 마찰 지지면(15)을 가지며, 마찰 지지면(15)의 전방에는 밴드 브라켓(11)의 설치편(11b)에 형성된 구멍(14)을 통하는 체결구(24)가 체결되는 나사공(23)이 제공되고, 마찰 지지면(15)의 후방에는 밴드 브라켓(11)의 걸림편(11c)이 삽입되는 걸림홈(22)이 제공된다.
이러한 밴드 마찰부(10)의 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)은 소경부(3)와 동일한 폭을 가지는 것에 의하여, 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)이 소경부(3)에 설치되었을 때, 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)은 대경부(2)와 소경부(3) 사이의 지름 차이로 형성되는 턱과 플랜지(4)에 의하여 좌우로 유동되는 것이 방지될 수 있다.
상기된 바와 같은 구조를 가지는 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)의 결합은 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)가 마찰 브라켓(12)의 마찰 지지면(15)에 지지된 상태에서, 밴드 브라켓(11)의 후방에 제공되는 걸림편(11c)이 걸림홈(22)에 삽입되고, 원호면(11a)이 소경부(3)의 상부에 접촉하는 한편, 원호면(11a)에 형성된 돌출편(13)이 소경부(3)에 형성된 홈(8)에 걸리게 된다. 걸림편(11c)의 회전 운동은 홈(8)의 개구 각도(α)에 따라서 결정된다.
돌출편(13)이 홈(8)에 걸린 상태에서, 밴드 브라켓(11)의 설치편(11b)과 마찰 브라켓(12) 사이에 와셔(25)와 스프링 와셔(26)가 위치된다. 밴드 브라켓(11)의 설치편(11b)과 마찰 브라켓(12) 사이에 와셔(25)와 스프링 와셔(26)가 위치되므로, 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12) 사이에는 쿠션 기능이 제공될 수 있다.
그런 다음, 체결구(24)들이 밴드 브라켓(11)의 설치편(11b)에 형성된 구멍(14)을 통하여 마찰 브라켓(12)의 나사공(23)들에 체결되어, 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)은 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)를 사이에 두고 서로 고정되어 밴드 타입의 마찰부를 구성한다. 이 때, 힌지 샤프트(1)의 하부면과 마찰 지지면(15) 사이에는 마찰력이 발생되고, 이러한 마찰력은 체결구(24)의 체결력을 조절하는 것에 의하여 조절될 수 있다.
한편, 상기된 바와 같이, 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)이 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)에 설치되었을 때, 스프링(9)의 외측 단부(9b)는 도 3의 좌측 부분에 도시된 바와 같이 밴드 브라켓(11)의 설치면(11b) 상에 위치된다. 밴드 브라켓(11)과 마찰 브라켓(12)을 힌지 샤프트(1)의 상하에 배치하여 고정하는 구성은 다수의 원형 와셔를 사용하여 마찰력을 발생시키는 것과 비교하여 힌지 장치의 구성을 간단히 할 수 있다.
상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치의 작용에 대해 간략하게 살펴보면, 스프링(9)의 내측 단부가 지지 브라켓(16)의 측벽(19)에 형성된 구멍(21)들중 하나에 삽입되는 한편, 외측 단부(9b)는 힌지 샤프트(1)의 소경부(3)에 위치되는 밴드 마찰부(10)에 탄성적으로 지지됨으로써, 밴드 마찰부(10)와 힌지 샤프트(1) 사이에는 스프링(9)의 스프링력이 작용한다.
밴드 마찰부(10)와 힌지 샤프트(1) 사이에 작용하는 스프링(9)의 스프링력은 지지 브라켓(16)의 양측부에 원호 형상으로 배열된 다수의 구멍(21)들에 대한 스프링(9)의 내측 단부(9a)의 삽입 위치를 적절하게 조절하는 것에 의하여 조절될 수 있다.
상기된 바와 같이, 본 발명에 따른 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치에 의하면, 힌지 샤프트가 선삭 가공, 평면 가공 및 천공 및 나사 가공에 의해서 종래의 기술과 비교하여 보다 간단하게 형성되므로 힌지 샤프트에 대한 가공비가 감축될 수 있으며, 또한 종래의 힌지 샤프트에 대한 작업 가공에 비하여 보다 단순화될 수 있다.
또한, 밴드 브라켓과 마찰 브라켓을 힌지 샤프트의 상하에 배치하여 고정하는 구성은 다수의 원형 와셔를 사용하여 마찰력을 발생시키는 것과 비교하여 힌지장치의 구성을 간단히 할 수 있다.

Claims (6)

  1. 원형의 막대 형상으로 형성되고, 중앙 부분의 대경부, 상기 대경부의 양측에 제공되며 호형상 단면을 가지는 홈이 형성된 소경부, 및 디스플레이 패널 지지용 브라켓이 설치되는 상기 대경부에 형성된 평면부를 가지는 힌지 샤프트와;
    결합편이 상기 소경부에 형성된 상기 홈에 결합되는 돌출편을 가지며, 상기 소경부에 밴드 형태로 마찰 결합되는 밴드 마찰부와;
    한 쪽 단부가 상기 지지 브라켓에 원호 형상으로 배열된 다수의 구멍에 결합되는 한편 다른 쪽 단부가 상기 밴드 마찰부에 지지되도록 상기 힌지 샤프트에 설치되는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 밴드 마찰부는 상기 소경부의 상부에 위치되고 상기 돌출편이 형성된 원호면을 가지는 밴드 브라켓과, 상기 소경부의 하부에 위치되어 상기 소경부의 하부를 지지하기 위한 마찰 지지면을 가지는 마찰 브라켓을 구비하며, 상기 밴드 브라켓과 상기 지지 브라켓은 체결구에 의하여 체결력이 조정된 상태에서 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓은 상기 소경부의길이와 동일한 크기의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓 사이에는 와셔와 스프링 와셔가 위치되는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 소경부에 형성된 홈은 소정의 각도를 가지는 원호 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 지지 브라켓의 구멍에 대한 상기 스프링의 한 쪽 단부의 삽입 위치는 상기 밴드 브라켓과 상기 마찰 브라켓 사이의 체결력에 따라서 조정되는 것을 특징으로 하는 밴드 타입 마찰부를 이용하는 힌지 장치.
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