KR100778898B1 - 안전 로터리 힌지장치 - Google Patents

안전 로터리 힌지장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대폰, 캠코더 등의 화면 모니터를 개방회전 및 선회시킴에 있어서 고정샤프트의 상단부와 틸트샤프트 간에 선택적으로 스위블 간섭구조를 조성함으로써 기기 본체와 모니터 간에 충돌이 방지되는 안전구간에서만 스위블브라켓 선회가 가능토록 하여 기기를 안전하게 보호토록 하며, 좌우 틸트부 중 어느 일측에는 토오크부재를 개재하지 않고 다른 일측에 의하여 피동되는 단순한 구조로 하여 힌지동작에 지장을 주지 않으면서 제조비용을 절감토록 하는 안전 로터리 힌지장치에 관한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은 기기 본체에 고정되는 고정브라켓, 상기 고정브라켓에 대하여 유동이 저지되도록 설치되는 고정샤프트, 상기 고정샤프트 상에 선회 가능토록 결합되는 스위블브라켓(Swivel Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 스위블부, 상기 스위블브라켓의 좌우 수직부에 각각 설치되는 틸트샤프트, 상기 좌우 틸트샤프트에 각각 결합되고 기기의 모니터가 설치되는 좌우의 틸트브라켓(Tilt Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 틸트부로 구성되는 로터리 힌지장치에 있어서, 상기 좌우 틸트샤프트는 상기 스위블브라켓에 회전이 자유롭고 해당 틸트브라켓과 일체로 움직이도록 결합되며, 상기 좌우 틸트샤프트 중 어느 일측을 '제1틸트샤프트'라 할 때 상기 고정샤프트를 향하는 상기 재1틸트샤프트의 선단부와 상기 고정샤프트의 상단부 상호간에는 설정각도 범위 이외 구간에서는 상기 스위블브라켓의 선회를 저지되도록 하는 스위블 간섭구조로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

안전 로터리 힌지장치{A SAFETY ROTARY HINGE DEVICE}
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 분해 사시도
도 2는 본 발명의 조립 사시도
도 3은 도 2의 평면도
도 4는 도 3의 A-A선 확대단면도
도 5a는 본 발명에 따른 설정범위 내의 선회 동작상태도
도 5b는 도 5a의 요부 발췌 입면도
도 5c는 본 발명에 따른 설정범위 이외 영역의 선회동작상태도
도 5d는 도 5c의 요부 발췌 입면도
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예의 장착상태도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1: 본 발명의 로터리 힌지장치
S: 스위블부 T1: 제1틸트부 T2: 아이들 틸트부
10: 고정브라켓 20: 고정샤프트 30: 스위블브라켓
40(41): 틸트브라켓 51: 제1틸트샤프트 51a: 선단부
52: 제2틸트샤프트 61: 제1캠 62: 제1가이드
63: 스프링 65: 제2캠 66: 스페이스와셔
81: 스페이서 82: 스페이서와셔 83: 제3캠
84: 제4캠 86: 스프링 87: 제2가이드
본 발명은 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 휴대폰, 캠코더 등의 화면 모니터를 개방회전 및 선회시킴에 있어서 고정샤프트의 상단부와 틸트샤프트 간에 선택적으로 스위블 간섭구조를 조성함으로써 기기 본체와 모니터 간에 충돌이 방지되는 안전구간에서만 스위블브라켓 선회가 가능토록 하여 기기를 안전하게 보호토록 하며, 좌우 틸트부 중 어느 일측에는 토오크부재를 개재하지 않고 다른 일측에 의하여 피동되는 단순한 구조로 하여 힌지동작에 지장을 주지 않으면서 제조비용을 절감토록 하는 안전 로터리 힌지장치에 관한 것이다.
휴대폰에 카메라가 설치된 카메라폰 또는 캠코더와 같이 본체에 힌지축 방향으로 카메라가 설치되는 경우 화면을 사용자가 관찰할 수 있도록 모니터를 회전시킬 필요가 있다.
따라서 근래에는 예를 들어 카메라가 설치된 휴대폰의 경우 모니터가 소정 기울기로 개방된 상태에서 선회가능토록 하는 로터리형 힌지장치가 사용되고 있다.
이러한 힌지장치는 수평회전되는 스위블(Swivel)부와 기울기 회전되는 틸트(Tilt)부로 대별되며, 상기 스위블부는 기기 본체에 고정되는 고정브라켓, 상 기 고정브라켓에 대하여 유동이 저지되도록 설치되는 고정샤프트, 상기 고정샤프트 상에 선회 가능토록 결합되는 스위블브라켓(Swivel Bracket) 및 토오크부재로 구성되고, 상기 틸트부는 스위블브라켓의 좌우 수직부에 각각 유동이 저지되도록 설치되는 틸트샤프트(Tilt Shaft), 상기 좌우 틸트샤프트에 기울기 회전 가능하게 결합되고 기기의 모니터가 설치되는 좌우의 틸트브라켓 및 토오크부재로 구성된다.
또한, 상기 틸트브라켓 및 스위블브라켓이 설정영역 이상으로 회전되는 것이 방지되도록 구성된다.
이와 같은 구성에 따라 상기 틸트브라켓의 회전에 의하여 모니터가 소정 기울기로 개방되면서 본체에 대한 모니터 화면의 기울기가 조정되고 이후 상기 스위블브라켓을 선회시켜 모니터 화면을 사용자의 시선에 맞춘다.
그런데 이와 같은 종래 기술은 각 샤프트의 구성이 가공을 어렵게 하여 부품비가 상승되는 한편, 틸트브라켓의 기울기 회전과 스위블브라켓의 선회가 동시에 일어날 경우 일정 구간영역에서는 본체가 모니터를 간섭하게되어 손상이 발생되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 휴대폰, 캠코더 등의 화면 모니터를 개방회전 및 선회시킴에 있어서 고정샤프트의 상단부와 틸트샤프트 간에 선택적으로 스위블 간섭구조를 조성함으로써 기기 본체와 모니터 간에 충돌이 방지되는 안전구간에서만 스위블브 라켓 선회가 가능토록 하여 기기를 안전하게 보호토록 하는 안전 로터리 힌지장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상기 좌우 틸트부 중 어느 일측에는 토오크부재를 개재하지 않고 다른 일측에 의하여 피동되는 단순한 구조로 하여 힌지동작에 지장을 주지 않으면서 제조비용을 절감토록 안전 로터리 힌지장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 안전 로터리 힌지장치는
기기 본체에 고정되는 고정브라켓, 상기 고정브라켓에 대하여 유동이 저지되도록 설치되는 고정샤프트, 상기 고정샤프트 상에 선회 가능토록 결합되는 스위블브라켓(Swivel Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 스위블부, 상기 스위블브라켓의 좌우 수직부에 각각 설치되는 틸트샤프트, 상기 좌우 틸트샤프트에 각각 결합되고 기기의 모니터가 설치되는 좌우의 틸트브라켓(Tilt Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 틸트부로 구성되는 로터리 힌지장치에 있어서,
상기 좌우 틸트샤프트는 상기 스위블브라켓에 회전이 자유롭고 해당 틸트브라켓과 일체로 움직이도록 결합되며,
상기 좌우 틸트샤프트 중 어느 일측을 '제1틸트샤프트'라 할 때 상기 고정샤프트를 향하는 상기 재1틸트샤프트의 선단부와 상기 고정샤프트의 상단부 상호간에는 설정각도 범위 이외 구간에서는 상기 스위블브라켓의 선회를 저지되도록 하는 스위블 간섭구조로 구성됨을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 안전 로터리 힌지장치에 대한 실시예를 첨부도면을 참고하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 조립 사시도, 도 3은 도 2의 평면도, 도 4는 도 3의 A-A선 확대단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 기기 본체에 고정되는 고정브라켓(10), 상기 고정브라켓(10)에 대하여 유동이 저지되도록 설치되는 고정샤프트(20), 상기 고정샤프트(20) 상에 선회 가능토록 결합되는 스위블브라켓(Swivel Bracket)(30) 및 토오크부재를 포함하는 스위블부(S), 상기 스위블브라켓(30)의 좌우 수직부에 각각 설치되는 틸트샤프트, 상기 좌우 틸트샤프트에 각각 결합되고 기기의 모니터가 설치되는 좌우의 틸트브라켓(Tilt Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 틸트부(T1)(T2)로 구성되는 로터리 힌지장치에 있어서, 상기 좌우 틸트샤프트는 상기 스위블브라켓(30)에 회전이 자유롭고 해당 틸트브라켓과 일체로 움직이도록 결합되며, 상기 좌우 틸트샤프트 중 어느 일측을 '제1틸트샤프트'(51)라 할 때 상기 고정샤프트(20)를 향하는 상기 재1틸트샤프트의 선단부(51a)와 상기 고정샤프트(20)의 상단부 상호간에는 설정각도 범위 이외 구간에서는 상기 스위블브라켓(30)의 선회가 저지되도록 하는 스위블 간섭구조로 구성되는 것이다.
여기서, 상기 스위블 간섭구조는 도 5a 내지 도 5d에 상세 도시된 바와 같이, 상기 고정샤프트(20) 상단부 일측 또는 양측에 면취부(21)가 형성되고, 상기 제1틸트샤프트(51)는 선단부(51a)가 일면이 면취부(51aa)로 되어 단면이 'D' 형태로 형성되거나 대향하는 양면이 면취되어 납작하게 형성되고, 제1틸트샤프트(51) 중심으로부터의 최단 반경에 위치하는 면취부(51aa)가 상기 고정샤프트의 면취부(21) 일측에 근접토록 직교 배치되고 소정 각도범위 이외로 회전시 선단부(51a)가 상기 고정샤프트의 면취부(21)에 걸리도록 구성되는 것이다.
다시 말하면, 고정샤프트(20) 일측에 그 면취부(51aa)가 수평상태로 회전된 상태의 제1틸트샤프트(51)는 고정샤프트(20)에 전혀 닿지 않기 때문에 스위블브라켓(30)을 따라 고정샤프트(30) 주위를 선회시 간섭이 없어 결국 스위블브라켓(30)의 선회에 지장을 주지 않는다(도 5a, 5b 참조).
하지만, 면취부(51aa)가 수직상태로 회전된 상태의 제1틸트샤프트 선단부(51a)는 고정샤프트의 면취부(21)에 내에 위치할 경우에는 간섭이 발생되지 않으나 여기서 제1틸트샤프트(51)가 어느 일측으로 선회가 진행되면 고정샤프트(20)에 걸리게 되어 결국 스위블브라켓(30)의 선회가 저지되는 것이다(도 5c, 5d).
바람직하게는 상기 제1틸트샤프트의 선단부(51a)와 상기 고정샤프트 상단의 면취부(21)는 틸트브라켓(41)에 장착되는 기기의 모니터가 완전 닫힘 또는 완전 펼침상태에서 상기 스위블브라켓(30)의 선회가 저지되고 그 중간 펼침영역에서 스위블브라켓이 선회가능토록 구성 및 배치된다.
또한, 상기 스위블부(S)는 고정샤프트(20)에 토오크부재를 수용하고 후술하는 제1캠(61)의 후진 안내홈(62a)이 형성되며 고정브라켓(10)에 요철결합되는 원통형의 제1가이드(62), 상기 제1가이드(62) 내부에 설치되는 스프링(63), 상기 스프 링(63)의 탄력을 받는 제1캠(61), 상기 제1캠(61)에 대응하여 형성 배치되며 스위블브라켓(30)의 선회시 토오크가 발생되는 제2캠(65), 상기 스위블브라켓(30) 및 스페이스와셔(66)가 순차적으로 조립 마감된다.
여기서 상기 제1캠(61), 제2캠(65) 및 스프링(63)이 토오크부재로서 기능하는 것으로서, 상기 제1캠(61)과 제2캠(65)은 상호 치합되는 요철구조로 되어 스위블브라켓 (30)선회시 상기 제2캠이 함께 선회되면서 스프링(63)의 탄력을 받고 있는 제1캠(61)을 후진시키며 토오크를 발생시킨다.
이때 상기 제1캠(61)은 고정브라켓(30)에 요철결합으로 고정된 제1가이드(62)의 후진안내홈(62a)을 타고 수직 이동된다.
또한, 상기 스위블브라켓(30)에는 장공(31)에 형성되고, 상기 장공(31) 상에는 상기 고정샤프트(20)를 장공(31)의 센터로 안내하기 위한 가이드와셔(67)가 스위블브라켓(30)에 요철결합되어도 무방하다.
또한, 상기 제1틸트샤프트(51)에는 스페이스와셔(82), 상기 스위블브라켓의 수직부(33), 상기 스위블브라켓 수직부에 밀착되고 제1틸트샤프트(51) 회전시 일체로 회전되는 제3캠(83), 상기 제3캠(83)에 대응하여 형성 배치되고 회전이 저지되는 제4캠(84), 스프링(86), 상기 스프링(86)을 내부에 수용하고 상기 제4캠(84)의 후진 안내홈(87a)이 형성되며 스위블브라켓 수직부(33)에 요철결합으로 고정되는 원통형의 제2가이드(87), 제1틸트샤프트와 일체로 회전되도록 결합되는 와셔(88)와 해당 틸트브라켓(41)이 순차적으로 조립 마감되어 제1틸트부(T1)가 이루어짐이 바람직하다.
여기서는 상기 제3캠(83), 제4캠(84) 및 스프링(86)이 토오크부재로 기능하며 상기 구성에 의하여 틸트브라켓(41) 기울기 회전시 제1틸트샤프트(51) 및 제3캠(83)이 일체로 회전되면서 스프링(86)의 탄력을 받고 있는 제4캠(84)을 후진시키며 토오크를 발생시킨다.
한편, 상기 좌우 틸트샤프트 중 다른 일측을 '제2틸트샤프트'(52)라 할 때 상기 제2틸트샤프트측은 상기 제1틸트샤프트(51) 측과 기기의 모니터를 통하여 연결 피동되는 아이들 틸트부(T2)로 구성되어도 무방하다.
상기 아이들 틸트부(T2)는 상기 제2틸트샤프트(52)에 스위블브라켓의 수직부(33), 스페이서(81) 및 해당 틸트브라켓(40)이 순차적으로 조립 마감된다.
상기 고정샤프트(20), 제1틸트샤프트(51), 제2틸트샤프트(52)의 조립마감은 코킹고정되어도 무방하다.
또한, 상기 고정샤프트(20) 또는 제1틸트샤프트(51)에 일체로 회전되도록 조립되는 구성요소들은 샤프트의 면취부(23)(51c)에 대응하는 끼움공을 통하여 키이 결합된다.
이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 안전 로터리 힌지장치(1)의 작용상태를 도 5a 내지 도 6을 참고하여 살펴본다.
스위블부(S)가 상기 고정브라켓(10) 및 여기에 회전이 저지되도록 결합되는 고정샤프트(20)에 상기 스위블브라켓(30)이 선회 가능토록 결합되고, 상기 스위블브라켓(30)의 좌우 수직부(33)에 상기 틸트부(T1)(T2)가 구비됨으로써 고정샤프트(10)를 기준으로 스위블브라켓(30)이 선회(Swivel)되고 스위블브라켓(30)을 기준으로 틸트브라켓(40)이 기울기(Tilt) 회전된다. 그 동작순서는 먼저 틸트브라켓(40)을 소정 기울기로 회전시켜 기기의 모니터를 본체로부터 열고 이후 스위블브라켓(30)을 선회시켜 본체의 카메라에 잡힌 영상을 사용자가 모니터 화면을 통하여 관찰할 수 있도록 한다.
이와 같은 기본 동작구조를 배경으로 본 발명은 상기 고정샤프트(20)의 상단부와 제1틸트샤프트(51)의 선단부에 면취부(21)(51aa) 및 배치 높낮이를 이용하여 스위블 간섭구조를 조성함으로써 기기 본체와 모니터 간에 충돌이 방지되는 비스듬히 열린 구간에서만 스위블브라켓(30)의 선회가 가능토록 하는 것이다.
즉, 기기 본체(2)에 대하여 모니터(3)가 완전 닫힘상태 또는 완전 열림상태는 상기 제1틸트샤프트(51)가 고정샤프트(20)에 의하여 이동이 저지되어 고정샤프트(20)를 중심으로 하는 스위블브라켓(30)의 선회가 불가능하게 되고 따라서 모니터의 수평 선회가 저지되어 본체와 충돌 및 손상발생이 안전하게 방지된다(도 5a 5b 참조).
또한, 본체(2)와 모니터(3)가 충돌 발생이 일어날 염려가 없는 구간인 완전 닫힘과 완전 열림의 중간 기울기 영역에서는 상기 제1틸트샤프트(51)의 면취부(51aa)가 수평상태로 되어 스위블브라켓(30)의 선회가 자유롭게 된다(도 5c, 5d 참조).
한편, 상기 좌우 틸트부 중 어느 일측에는 토오크부재를 개재하지 않고 다른 일측에 의하여 피동되는 단순한 구조의 아이들 틸트부로 구성함으로써 모니터의 개 폐에 지장을 주지 않으면서 제조비용을 절감할 수 있다.
이상 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 안전 로터리 힌지장치는, 휴대폰, 캠코더 등의 화면 모니터를 개방회전 및 선회시킴에 있어서 고정샤프트의 상단부와 틸트샤프트 간에 선택적으로 스위블 간섭구조를 조성함으로써 기기 본체와 모니터 간에 충돌이 방지되는 안전구간에서만 스위블브라켓 선회가 가능토록 하여 기기를 안전하게 보호토록 하는 뛰어난 효과가 있다.
또한, 상기 좌우 틸트부 중 어느 일측에는 토오크부재를 개재하지 않고 다른 일측에 의하여 피동되는 단순한 구조로 하여 힌지동작에 지장을 주지 않으면서 제조비용을 절감토록 하는 이점이 있다.

Claims (8)

  1. 기기 본체에 고정되는 고정브라켓(10), 상기 고정브라켓(10)에 대하여 유동이 저지되도록 설치되는 고정샤프트(20), 상기 고정샤프트(20) 상에 선회 가능토록 결합되는 스위블브라켓(Swivel Bracket)(30) 및 토오크부재를 포함하는 스위블부(S), 상기 스위블브라켓(30)의 좌우 수직부에 각각 설치되는 틸트샤프트, 상기 좌우 틸트샤프트에 각각 결합되고 기기의 모니터가 설치되는 좌우의 틸트브라켓(Tilt Bracket) 및 토오크부재를 포함하는 틸트부(T1)(T2)로 구성되는 로터리 힌지장치에 있어서,
    상기 좌우 틸트샤프트는 상기 스위블브라켓(30)에 회전이 자유롭고 해당 틸트브라켓과 일체로 움직이도록 결합되며,
    상기 좌우 틸트샤프트 중 어느 일측을 '제1틸트샤프트'(51)라 할 때 상기 고정샤프트(20)를 향하는 상기 재1틸트샤프트의 선단부(51a)와 상기 고정샤프트(20)의 상단부 상호간에는 설정각도 범위 이외 구간에서는 상기 스위블브라켓(30)의 선회가 저지되도록 하는 스위블 간섭구조로 구성됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스위블 간섭구조는 상기 고정샤프트(20) 상단부 일측 또는 양측에 면취부(21)가 형성되고,
    상기 제1틸트샤프트(51)는 선단부(51a)가 일면이 면취부(51aa)로 되어 단면이 'D' 형태로 형성되거나 대향하는 양면이 면취되어 납작하게 형성되고, 제1틸트샤프트(51) 중심으로부터의 최단 반경에 위치하는 면취부(51aa)가 상기 고정샤프트의 면취부(21) 일측에 근접토록 직교 배치되고 소정 각도범위 이외로 회전시 선단부(51a)가 상기 고정샤프트의 면취부(21)에 걸리도록 구성됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1틸트샤프트의 선단부(51a)와 상기 고정샤프트 상단의 면취부(21)는 틸트브라켓(41)에 장착되는 기기의 모니터가 완전 닫힘 또는 완전 펼침상태에서 상기 스위블브라켓(30)의 선회가 저지되고 그 중간 펼침영역에서 스위블브라켓이 선회가능토록 구성 및 배치됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 스위블부(S)는 고정샤프트(20)에 토오크부재를 수용하고 후술하는 제1캠(61)의 후진 안내홈(62a)이 형성되며 고정브라켓(10)에 요철결합되는 원통형의 제1가이드(62), 상기 제1가이드(62) 내부에 설치되는 스프링(63), 상기 스프링(63) 의 탄력을 받는 제1캠(61), 상기 제1캠(61)에 대응하여 형성 배치되며 스위블브라켓(30)의 선회시 토오크가 발생되는 제2캠(65), 상기 스위블브라켓(30) 및 스페이스와셔(66)가 순차적으로 조립 마감됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 스위블브라켓(30)에는 장공(31)에 형성되고,
    상기 장공(31) 상에는 상기 고정샤프트(20)를 장공(31)의 센터로 안내하기 위한 가이드와셔(67)가 스위블브라켓(30)에 요철결합됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제1틸트샤프트(51)에는 스페이스와셔(82), 상기 스위블브라켓의 수직부(33), 상기 스위블브라켓 수직부에 밀착되고 제1틸트샤프트(51) 회전시 일체로 회전되는 제3캠(83), 상기 제3캠(83)에 대응하여 형성 배치되고 회전이 저지되는 제4캠(84), 스프링(86), 상기 스프링(86)을 내부에 수용하고 상기 제4캠(84)의 후진 안내홈(87a)이 형성되며 스위블브라켓 수직부(33)에 요철결합으로 고정되는 원통형의 제2가이드(87), 제1틸트샤프트외 일체로 회전되도록 결합되는 와셔(88)와 해당 틸트브라켓(41)이 순차적으로 조립 마감되어 제1틸트부(T1)가 이루어짐을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 좌우 틸트샤프트 중 다른 일측을 '제2틸트샤프트'(52)라 할 때 상기 제2틸트샤프트측은 상기 제1틸트샤프트(51) 측과 기기의 모니터를 통하여 연결 피동되는 아이들 틸트부(T2)로 구성됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 아이들 틸트부(T2)는 상기 제2틸트샤프트(52)에 스위블브라켓의 수직부(33), 스페이서(81) 및 해당 틸트브라켓(40)이 순차적으로 조립 마감됨을 특징으로 하는 안전 로터리 힌지장치.
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