KR100492085B1 - 토크를 조절할 수 있는 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 토크를 조절할 수 있는 힌지장치는 내부에 관통공을 구비하고 몸체와 개폐부 중의 하나에 고정되는 하우징부, 하우징부의 관통공에 회전할 수 있게 삽입되도록 몸체와 개폐부 중의 다른 하나에 고정되고 관통공의 내주면과 마찰력을 발생하도록 최소한 일부가 관통공의 내경보다 미소하게 큰 외경을 구비하는 샤프트부, 및 하우징부의 관통공의 내주면과 샤프트부의 일부의 외주면의 마찰 면적의 크기를 조절하는 조절부를 포함한다. 본 발명의 힌지장치는 제작 및 조립이 용이하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 개폐부의 미세 토크조절 및 그에 따른 개폐부의 정확한 경사각도 조절을 가능하게 하여 제품의 신뢰성을 향상시키는 효과를 제공한다.

Description

토크를 조절할 수 있는 힌지장치{Torque-controllable hinge apparatus}

본 발명은 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터 등의 전자제품의 LCD(Liquid Crystal Display) 판과 같은 개폐부의 경사각도를 조절할 수 있는 힌지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 경사각도의 조절이 용이하도록 개폐부의 토크(Torque)를 조절할 수 있게 한 힌지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터와 같은 전자제품의 LCD판은 일정한 경사각도로 개방된 후 개방된 위치에 고정될 수 있도록 일정한 토크를 갖는 힌지장치에 의해 본체에 지지된다.

이러한 LCD판의 경사각도를 조절하기 위한 힌지장치에는 힌지축의 외주에 원통형 금속판재를 감싸도록 설치하여 LCD판을 일정한 마찰력으로 회전하도록 하는 경첩형, 힌지축의 외주에 디스크형 와셔를 설치하고 힌지축과 와셔 사이에 코일 스프링을 고정하여 코일 스프링이 감겨질 때의 조임력에 의하여 LCD판을 일정한 마찰력으로 회전하도록 하는 와셔-스프링형 등이 있다.

도 1을 참조하면, 노트북 컴퓨터(10)의 LCD판(3)이 키보드(1)를 형성한 본체(2)에 일반적인 경첩형 힌지장치(6; 도 2)에 의해 일정한 각도로 개방된 상태가 예시되어 있다.

도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 힌지장치(6)는 본체(2)의 지지 가이드(4)의 고정 브라켓(도시하지 않음)에 고정된 대직경 원통체(7), 및 LCD판(3)의 지지 가이드(5)의 고정 브라켓(도시하지 않음)에 고정되어 대직경 원통체(7)의 삽입공(8)에 회전할 수 있게 삽입된 소직경 원통체(9)를 구비한다.

대직경 원통체(7)의 삽입공(8)은 개구쪽의 직경이 내부쪽 직경보다 크게 형성되어 있으며, 삽입공(8)에 끼워지는 소직경 원통체(9)는 길이방향으로 다수개의 절개홈(12)을 형성하여 절개홈(12) 사이의 가압편(11)들이 탄성력을 갖도록 구성된다.

따라서, 힌지장치(6)는 LCD판(3)이 일정 각도로 개방되었을 때 대직경 원통체(7)의 삽입공(8)과 소직경 원통체(9)의 가압편(11)들의 외주면 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 토크를 발생하여 LCD판(3)을 일정각도로 개방된 상태로 유지하게 된다.

그러나, 이러한 종래의 힌지장치(6)는 소직경 원통체(9)의 가압편(11)들이 탄성력을 가짐으로 LCD판(3)이 비교적 부드럽게 작동하는 장점은 있으나, 제작시 대직경 원통체(7)의 삽입공(8)과 소직경 원통체(9)의 가압편(11)들의 외주면 사이의 마찰력을 적당한 크기로 조절할 필요가 있을 경우, 또는 장시간 사용으로 마찰력이 떨어졌을 경우, 마찰력을 조절할수 없는 단점이 있었다.

또한, 종래의 힌지장치(6)는 필요한 마찰력 또는 토크를 얻기 위한 사출물을 가공하기 위한 금형제작이 어렵고, 금형제작이 완료된 후 마찰력을 조절하기 위해서는 별도의 조절용 지그가 필요하게 되어 생산비용이 증가되는 문제점이 있었다.

본 발명은 위와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 주된 목적은 제작 및 조립이 용이하여 생산비용을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 전자제품의 개폐부의 미세 토크조절 및 그에 따른 개폐부의 정확한 경사각도 조절을 가능하게 하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치를 제공하는 데 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 개폐부를 임의의 각도로 개방할 수 있도록 개폐부를 몸체에 힌지 고정하기 위한 힌지장치에 있어서, 내부에 관통공을 구비하고 몸체와 개폐부 중의 하나에 고정되는 하우징부, 하우징부의 관통공에 회전할 수 있게 삽입되도록 몸체와 개폐부 중의 다른 하나에 고정되고 관통공의 내주면과 마찰력을 발생하도록 최소한 일부가 관통공의 내경보다 미소하게 큰 외경을 구비하는 샤프트부, 및 하우징부의 관통공의 내주면과 샤프트부의 일부의 외주면 사이의 마찰 면적의 크기를 조절하는 조절부를 포함하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치를 제공한다.

샤프트부는 관통공의 내경보다 미소하게 큰 외경을 갖는 대직경부, 관통공의 내경보다 작은 외경을 소직경부, 및 대직경부와 소직경부를 연결하는 테이퍼부를 구비한 봉으로 구성된다.

하우징부는, 내부를 관통하는 관통공이 일단부는 샤프트부를 쉽게 삽입하도록 샤프트부의 대직경부의 외경보다 크게 형성되고 타단부는 샤프트부가 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 샤프트부의 대직경부의 외경보다 작은 크기, 즉 샤프트부의 소직경부만 통과하도록 샤프트부의 소직경부의 외경보다 미소하게 큰 크기로 형성된 원통체로 구성된다.

원통체는 샤프트부의 대직경부가 관통공내에 삽입 및 이동될 때 대직경부를 수용 및 가압하는 변형력을 발생하도록 길이방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 절개홈를 더 포함한다.

조절부는 하우징부의 외주면 일측에 형성된 수나사부, 및 수나사부와 맞물리는 암나사부를 구비하고 수나사부와 암나사부가 서로 맞물리는 방향으로 회전될 때 하우징부의 관통공에 끼워진 샤프트부의 대직경부의 외주면과 하우징부의 관통공의 내주면 사이의 마찰면적이 커지는 방향으로 샤프트부를 이동시키는 작동돌기를 구비하는 반관통 원통체 형태의 손잡이로 구성된다.

손잡이는 샤프트부와 별개로 형성될 수 있지만, 수나사부와 암나사부가 서로 풀리는 방향으로 회전될 때 하우징부의 관통공에 끼워진 샤프트부의 대직경부의 외주면과 하우징부의 관통공의 내주면 사이의 마찰면적이 작아지는 방향으로 샤프트부를 이동시킬 수 있도록 하기 위해 샤프트부와 일체로 형성될 수도 있다.

이하, 본 발명에 따른 토크를 조절할 수 있는 힌지장치를 첨부도면에 관하여 설명하기로 한다.

도 4를 참조하면, 노트북 컴퓨터와 같은 전자제품의 개폐부(도시하지 않음)를 임의의 각도로 개방할 수 있도록 개폐부를 전자제품의 몸체(도시하지 않음)에 힌지 고정하기 위한 본 발명의 양호한 일실시예의 토크를 조절할 수 있는 힌지장치(100)가 예시되어 있다.

본 발명의 힌지장치(100)는 내부에 관통공(112; 도 6a)을 구비하고 몸체의 지지 가이드(도시하지 않음)의 고정 브라켓(도시하지 않음)에 고정되는 하우징부(110), 하우징부(110)의 관통공(112)에 회전할 수 있게 삽입되도록 개폐부의 지지 가이드(도시하지 않음)의 고정 브라켓(도시하지 않음)에 고정되고 관통공(112)의 내주면과 마찰력을 발생하도록 형성된 샤프트부(120), 및 하우징부(110)의 관통공(112)의 내주면과 샤프트부(120)의 외주면 사이의 마찰 면적의 크기를 조절하는 조절부(130)를 포함한다.

도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이, 샤프트부(120)는 하우징부(110)의 관통공(112)의 내주면과 접촉하여 마찰력을 발생하도록 관통공(112)의 내경보다 미소하게 큰 외경을 갖는 대직경부(122), 관통공(112)의 내경보다 작은 외경을 소직경부(123), 및 대직경부(122)와 소직경부(123)를 연결하는 테이퍼부(124)를 구비한 플라스틱 재질의 봉(121)으로 구성된다.

소직경부(123)는 개폐부의 지지 가이드의 고정 브라켓에 삽입되어 유동되지 않게 고정되도록 양측면이 평평하게 가공된 고정면(125a, 125b)을 갖는다.

도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 하우징부(110)는, 내부를 관통하는 관통공(112)이 일단부는 샤프트부(120)를 구성하는 봉(121)을 쉽게 삽입하도록 봉(121)의 대직경부(122)의 외경보다 크게 형성된 확장부(113)를 구비하고 타단부는 봉(121)이 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 대직경부(122)의 외경보다 작은 크기, 즉 봉(121)의 소직경부(123)만 통과하도록 소직경부(123)의 외경보다 미소하게 큰 크기로 형성된 축소부(115)를 구비하는 플라스틱 재질의 원통체(111)로 구성된다.

원통체(111)에는 봉(121)의 대직경부(122)가 관통공(112)내에 삽입 및 이동될 때 대직경부(122)를 수용 및 가압하는 변형력을 발생하도록 길이방향으로 일정길이 만큼 절개홈(119)이 형성되어 있다.

도 7a 및 도 7b에 도시한 바와 같이, 조절부(130)는 관통공(112)의 확장부(113)가 위치하는 원통체(111)의 외주면 일측에 형성된 수나사부(117), 및 수나사부(117)와 맞물리는 암나사부(133)를 구비하고 도 8a와 관련하여 후술하는 바와 같이 수나사부(117)와 암나사부(133)가 서로 맞물리는 방향으로 회전될 때 원통체(111)의 관통공(112)에 끼워진 봉(121)의 대직경부(122)의 외주면과 원통체(111)의 관통공(112)의 내주면 사이의 마찰면적이 커지는 방향, 즉 우측(도 8b의 화살표 방향)으로 봉(121)을 이동시키는 작동돌기(134)를 구비하는 반관통 원통체 형태의 플라스틱 재질의 손잡이(131)로 구성된다.

손잡이(131)는 수나사부(117)와 암나사부(133)의 나사 맞물림을 위한 회전을 쉽게 하기 위하여 외주면에 마찰돌기, 또는 요철면(136)이 형성되어 있다.

따라서, 제작시 봉(121)의 대직경부(122)의 외주면과 원통체(111)의 관통공(112)의 내주면 사이의 마찰력을 증가시키도록 조절할 필요가 있을 경우, 또는 장시간 사용으로 마찰력이 떨어졌을 경우, 도 8a에 도시한 바와 같이, 손잡이(131)가 수나사부(117)와 암나사부(133)가 서로 맞물리는 방향으로 회전되면, 손잡이(131)의 작동돌기(134)는 우측으로 이동하여 봉(121)의 대직경부(122)의 좌측단부를 밀게되고, 이에 따라 봉(121)은 우측으로 이동하게 된다.

그 결과, 도 8b에 도시한 바와 같이, 봉(121)의 대직경부(122)의 외주면과 원통체(111)의 관통공(112)의 내주면 사이의 마찰 면적은 봉(121)이 이동한 거리(A) 만큼 커지게 되고, 개폐부는 보다 안정적으로 일정각도로 개방된 위치에 유지될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 힌지장치(100)는 손잡이(131)가 샤프트부(120)의 봉(121)과 별개로 분리되어 형성되는 것으로 설명 및 예시하였지만, 봉(121)의 대직경부(122)의 외주면과 원통체(111)의 관통공(112)의 내주면 사이의 마찰면적을 감소하도록 조절할 수 있도록 하기 위해 샤프트부(120)의 봉(121)과 일체로 형성되도록 구성될 수도 있을 것이다.

이 경우, 손잡이(도시하지 않음)가 수나사부(117)와 암나사부(133)가 서로 풀려지는 방향으로 회전될 때는 마찰 면적이 작아지는 방향, 즉 좌측으로 봉(121)이 이동하도록 조절되고, 수나사부(117)와 암나사부(133)가 서로 맞물리는 방향으로 회전될 때는 마찰 면적이 커지는 방향,즉 우측으로 봉(121)이 이동하도록 조절된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 토크를 조절할 수 있는 힌지장치는 개폐부의 토크를 조절할 수 있는 조절부를 구비함으로, 금형형성 후 토크 조절이 필요한 경우 종래와 같이 지그 등 별도의 생산장비를 사용하여 토크를 조절할 필요가 없으며, 이에 따라 생산비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명의 힌지장치는 개폐부의 토크를 미세하게 조절할 수 있는 조절부를 구비함으로, 개폐부의 정확한 경사각도 조절이 가능하여 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 힌지장치는 플라스틱으로 제작할 수 있음으로, 제작 및 조립이 용이하고 무게 감소 및 양산성 향상 등의 효과를 얻을 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지와 사상을 벗어남이 없이 당해 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 다양한 수정과 변형실시가 가능할 것이다.

도 1은 일반적인 노트북 컴퓨터의 사시도.

도 2는 종래의 힌지장치의 사시도.

도 3은 도 2 에 도시한 힌지장치의 단면도.

도 4는 본 발명의 양호한 일실시예에 따른 토크를 조절할 수 있는 힌지장치의 사시도.

도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시한 힌지장치의 샤프트부의 정면도 및 측면도.

도 6a 및 도 6b는 도 4에 도시한 힌지장치의 하우징부의 정면도 및 측면도.

도 7a 및 도 7b는 도 4에 도시한 힌지장치의 조절부의 정면도 및 측면도.

도 8a 및 도 8b는 도 4에 도시한 힌지장치의 동작을 예시하는 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2: 본체 3: LCD판

4, 5: 지지 가이드 6, 100: 힌지장치

7, 9, 111: 원통체 8: 삽입공

10: 노트북 컴퓨터 11: 가압편

12, 119: 절개홈 110: 하우징부

112: 관통공 117: 수나사부

120: 샤프트부 121: 봉

130: 조절부 131: 손잡이

133: 암나사부 134: 작동돌기

Claims (7)

1. 개폐부를 임의의 각도로 개방할 수 있도록 상기 개폐부를 몸체에 힌지 고정하기 위한 힌지장치에 있어서,

   내부에 관통공을 구비하고 상기 몸체와 상기 개폐부 중의 하나에 고정되는 하우징부;

   상기 하우징부의 상기 관통공에 회전할 수 있게 삽입되도록 상기 몸체와 상기 개폐부 중의 다른 하나에 고정되고 상기 관통공의 내주면과 접촉하여 마찰력을 발생하도록 최소한 일부가 상기 관통공의 내경보다 미소하게 큰 외경을 구비하는 봉을 포함하는 샤프트부; 및

   상기 하우징부의 상기 관통공의 상기 내주면과 상기 봉의 상기 일부의 외주면 사이의 마찰 면적의 크기를 조절하는 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 봉은,

   상기 관통공의 내경보다 미소하게 큰 외경을 갖는 대직경부;

   상기 관통공의 내경보다 작은 외경을 소직경부; 및

   상기 대직경부와 상기 소직경부를 연결하는 테이퍼부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 하우징부는, 내부를 관통하는 상기 관통공이 일단부는 상기 봉을 쉽게 삽입하도록 상기 봉의 상기 대직경부의 외경보다 크게 형성되고 타단부는 상기 봉이 빠져나가는 것을 방지하기 위하여 상기 봉의 상기 대직경부의 외경보다 작은 크기로 형성된 원통체를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 원통체는 상기 봉의 상기 대직경부가 상기 관통공내에 삽입 및 이동될 때 상기 대직경부를 수용 및 가압하는 변형력을 발생하도록 길이방향으로 형성된 최소한 하나 이상의 절개홈를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 조절부는,

   상기 하우징부의 외주면 일측에 형성된 수나사부; 및

   상기 수나사부와 맞물리는 암나사부를 구비하고 상기 수나사부와 상기 암나사부가 서로 맞물리는 방향으로 회전될 때 상기 하우징부의 상기 관통공에 끼워진 상기 봉의 상기 일부의 상기 외주면과 상기 하우징부의 상기 관통공의 상기 내주면 사이의 상기 마찰 면적이 커지는 방향으로 상기 봉을 이동시키는 작동돌기를 구비하는 반관통 원통체 형태의 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 손잡이는 상기 수나사부와 상기 암나사부가 서로 풀리는 방향으로 회전될 때 상기 하우징부의 상기 관통공에 끼워진 상기 봉의 상기 일부의 상기 외주면과 상기 하우징부의 상기 관통공의 상기 내주면 사이의 상기 마찰 면적이 작아지는 방향으로 상기 봉을 이동시킬 수 있도록 상기 봉과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.
7. 제 5 항에 있어서, 상기 손잡이는 상기 봉과 별도로 분리되어 형성된 것을 특징으로 하는 토크를 조절할 수 있는 힌지장치.