KR100794840B1

KR100794840B1 - 탄성 힌지

Info

Publication number: KR100794840B1
Application number: KR1020060084029A
Authority: KR
Inventors: 한동균
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-01-16

Abstract

본 발명은, 브라켓이 없어서 제작비용이 저감되는 탄성 힌지를 제공하는 것을 목적으로 하고, 또한 제품외관 디자인에 가해지는 제약을 해소하는 탄성 힌지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은: 개방단부, 지지단부, 및 체결부를 구비한 하우징; 상기 하우징 내부에 회전가능하게 수용되는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 연장되어 하우징 외부로 노출되고 체결부가 형성된 연장부를 구비한 샤프트; 상기 몸체부에 끼워져 샤프트와 함께 회전되고, 경사면을 구비한 샤프트 캠; 상기 샤프트 캠과 인접하여 몸체부에 끼워지고, 하우징에 대해 회전불가능하게 가이드되며, 샤프트 캠의 회전에 따라 샤프트 캠과의 거리가 가변되는 틸트 캠; 상기 하우징의 지지단부에 의하여 지지되는 내측 단부 및 틸트 캠에 의하여 지지되는 외측 단부를 구비한 탄성부재; 상기 샤프트 캠과 함께 회전되되 그 회전의 범위를 제한하는 스토퍼; 및 상기 하우징, 샤프트, 샤프트 캠, 틸트 캠, 탄성부재, 및 스토퍼의 조립상태를 유지하는 커버;를 포함하는 탄성 힌지를 제공한다.

Description

탄성 힌지 {Elastic hinge}

도 1 은 종래의 탄성 힌지를 도시하는 분해사시도이고,

도 2 는 종래의 탄성 힌지가 조립된 상태를 도시하는 사시도이고,

도 3 은 종래의 탄성 힌지가 영상표시기기에 장착된 상태를 도시하는 사시도이고,

도 4 는 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성 힌지를 도시하는 분해사시도이고,

도 5 는 본 발명의 제2실시예에 따른 탄성 힌지를 도시하는 분해사시도이고,

도 6 은 본 발명에 따른 탄성 힌지가 영상표시기기에 장착된 상태를 도시하는 사시도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

110: 하우징 111: 지지단부

112: 개방단부 113: 스토퍼 회전제한부

114: 돌출부 가이드홈 115: 틸트 캠

115a: 경사면 115b: 돌출부

119: 체결부 120: 샤프트

121: 몸체부 122: 연장부

122a: 체결부 123: 회전방지부

125: 샤프트 캠 125a: 경사면

125b: 스토퍼 126: 스토퍼 플레이트

126a: 스토퍼 135: 커버

140: 탄성부재

본 발명은 탄성 힌지에 관한 것으로서, 더 상세하게는 영상표시기기에 사용될 수 있는 탄성 힌지에 관한 것이다.

도 1 에 도시된 탄성 힌지는 하우징(10), 샤프트(20), 브라켓 본체(30), 브라켓 보조체(35), 틸트 캠(15), 샤프트 캠(25), 및 탄성부재(40)를 구비한다. 상기 틸트 캠(15)에는 돌출부(15b)가 형성되어 있고 하우징(10)의 내부에는 그 돌출부에 맞는 홈이 있어서 하우징(10)과 틸트 캠(15)은 서로에 대해 회전하지 않는다.

또한 샤프트(20)의 우측 단부에는 제1회전방지부(21)와 제2회전방지부(22)가 형성되어 있는바, 상기 제1회전방지부(21)는 샤프트 캠(25)이 샤프트(20)와 함께 회전하도록 하고, 제2회전방지부(22)는 브라켓 본체(30)가 샤프트(20)와 함께 회전하도록 한다.

상기 브라켓 본체(30)는 볼트 등에 의하여 브라켓 보조체(35)와 체결되며, 그로 인하여 브라켓 보조체(35)는 브라켓 본체(30)와 함께 회전한다. 상기 브라켓 보조체에는 스토퍼(36)가 형성되어 있어서 하우징(10)의 외측에 형성되어 있는 스 토퍼 회전제한부(12) 내 수용된다.

상기 틸트 캠(15)과 샤프트 캠(25)에는 경사면(15a, 25a)이 각각 형성되어 있고, 탄성부재(40)의 좌측 단부는 하우징의 단부(11)에 의하여 지지되어 틸트 캠(15)을 우측으로 가압한다. 따라서 브라켓 본체(30)가 고정된 상태에서는 상기 하우징(10)이 화살표로서 표시된 방향으로 탄성력을 가지게 된다. 즉 다른 부재에 고정되지 않은 하우징(10)의 체결부(19)를 화살표로서 표시된 방향과 반대 방향으로 돌리면, 화살표로서 표시된 방향으로 회전된다.

도 3 에는 영상표시기기(1)의 후방커버(1a) 등이 도시되어 있는데, 상기 하우징(10)의 체결부(19)는 지지대(2)에 고정되어 있으며, 브라켓 본체의 체결부(39)는 영상표시기기 내부의 프레임에 고정되어 있다.

상기 탄성 힌지의 탄성력으로 인하여 영상표시기기(1)가 뒤로 넘어지지 않고 지지될 수 있으며, 탄성 힌지의 구성요소들 간의 마찰력으로 인하여 사용자가 영상표시기기(1)의 수직선에 대한 각도(α)를 다소 변경하더라도(즉, 탄성 힌지를 회전시키더라도) 영상표시기기(1)의 자세가 유지될 수 있다.

그러나, 상기 탄성 힌지는 타 부재(영상표시기기(1) 내의 프레임)와의 체결, 샤프트(20)의 고정, 및 탄성 힌지의 조립상태유지을 위하여 브라켓 본체(30)를 필수적으로 구비하여야 하는데, 상기 브라켓 본체(30)는 탄성력에 의하여 파손되지 않기 위하여 상당한 강도를 갖도록 제작되어야 하고, 따라서 그 제작에 많은 비용이 소요된다는 문제가 있다.

또한 도 2 에 도시된 상기 탄성 힌지의 조립상태에서 양 측부(E1, E2)가 노 출되는바, 이는 미관상 바람직하지 않기 때문에 도 3 에 도시된 바와 같이 후방커버(1a)와 일체로 제작되는 은폐부(1b)로 가려져야 한고, 이로 인하여 제품외관 디자인에 제약을 가한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하여, 별도의 브라켓(30, 35)이 없어서 제작비용이 저감되는 탄성 힌지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 제품외관 디자인에 가해지는 제약을 해소하는 탄성 힌지를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 스토퍼는 샤프트 캠에 일체로 형성될 수 있으며, 이와는 달리 몸체부에 끼워져 샤프트와 함께 회전되는 스토퍼 플레이트에 일체로 형성될 수 있다.

상기 샤프트의 몸체부에는 회전방지부가 형성되고, 상기 틸트 캠은 샤프트 캠의 경사면에 대응되는 경사면 및 하우징 내부에서의 회전을 방지하는 돌출부를 구비하며, 상기 하우징 내부에는 상기 돌출부를 수용하는 돌출부 가이드홈이 형성된다.

상기 스토퍼의 회전 범위를 제한하는 스토퍼 회전제한부는 하우징 내부 또는 상기 커버에 형성될 수 있다.

이어서, 도 4 를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성 힌지를 상세히 설명한다. 본 발명의 제1실시예에 따른 탄성 힌지는 하우징(110), 샤프트(120), 샤프트 캠(125), 틸트 캠(115), 탄성부재(140), 커버(135), 및 스토퍼(125b)를 구비한다.

상기 하우징(110)은 지지단부(111), 개방단부(112), 및 체결부(119; 도 6 참조)를 구비하는데, 후술되는 탄성부재(140), 틸트 캠(115), 샤프트 캠(125), 및 샤프트의 몸체부(121)는 개방단부(112)를 통하여 하우징(110) 내에 수용된다. 하우징(110)은 플라스틱 사출에 의하여 제작될 수 있다.

상기 틸트 캠(115)은 하우징에 대해 회전되지 않도록 하우징(110) 내에 수용되는바, 하우징 내에는 틸트 캠(115)의 돌출부(115b)가 회전불가능하게 가이드되는 돌출부 가이드홈(114)이 형성된다.

본 실시예에서는 상기 개방단부(112)에 인접한 부분에 스토퍼(125b)의 회전 을 허용하되 그 범위를 제한하는 스토퍼 회전제한부(113)가 형성된다. 다만, 상기 스토퍼 회전제한부(113)는 상기 커버(135)에 형성될 수도 있으며, 이 경우도 본 발명의 범위를 벗어나지 않는다. 한편 하우징(110)의 일측에는 다른 부재(예를 들어 영상표시기기의 후방커버 고정대(101a); 도 6 참조)에 체결되는 체결부(119)가 형성된다.

상기 샤프트(120)는 하우징(110) 내부에 회전가능하게 수용되는 몸체부(121), 및 상기 몸체부(121)로부터 연장되어 하우징(110) 외부로 노출되고 체결부(122a)가 형성된 연장부(122)를 구비하며, 주물(casting), 단조(forging) 등의 방법에 의하여 제작될 수 있다.

상기 샤프트의 몸체부(121), 보다 구체적으로는 몸체부(121)의 좌측(도 4 기준, 이하 같음) 부분에는 회전방지부(123)가 형성되는데, 이 회전방지부(123)는 샤프트 캠(125)이 샤프트(120)에 대해 회전하는 것을 방지하기 위한 수단이며, 회전방지부(123)가 몸체부(121)의 하우징(110) 내에서의 회전을 방해하지는 않는다.

상기 연장부(122)가 샤프트의 몸체부(121)로부터 연장되기 때문에, 종래의 브라켓(30, 35)의 세 기능 중 '샤프트의 고정 기능'은 필요 없게 된다. 또한 연장부(122)가 하우징의 외부로 노출되고 여기에 체결부(122a)가 형성되기 때문에 타 부재가 여기에 체결될 수 있고, 따라서 종래의 브라켓(30, 35)의 '타 부재와의 체결 기능'이 연장부(122)에 의하여 수행된다.

도 4 에는 연장부(122)가 상기 몸체부(121)의 양측으로 연장되어 형성된 것으로 예시되었으나, 연장부(122)는 몸체부(121)의 일측으로만 연장되어 형성될 수 도 있다. 또한 상기 체결부(122a)는 구멍으로 도시되었으나, 이는 통상적인 체결의 수단으로서 예시된 것이고, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 샤프트 캠(125)은 상기 몸체부(121)에 끼워져 샤프트(120)와 함께 회전되는데, 이는 샤프트 캠(125)의 내측면 중 적어도 일부가 도시된 바와 같이 회전방지부(123)의 표면에 대응되도록 형성되기 때문이다. 샤프트 캠(125)의 우측(도 4 기준, 이하 같음)에 형성된 경사면(125a)은 캠 본연의 기능을 수행하기 위한 것으로서, 구체적으로는 탄성부재(140)의 선형 탄성력을 원형 탄성력으로 변환시키기 위한 것이다.

상기 스토퍼(125b)는 샤프트 캠(125)에 일체로 형성되는바, 스토퍼(125b)는 샤프트 캠(125)과 함께 하우징(110) 내에서 회전되되 그 회전의 범위를 제한하는 수단이다. 종래의 탄성 힌지에서는 스토퍼(36)가 브라켓 보조체(35)에 형성되고, 스토퍼 회전제한부(12)가 하우징의 외면에 형성되었기 때문에 탄성 힌지의 외관이 미려하지 못하였으나, 본 실시예에서는 스토퍼(125b)가 하우징(110) 외부로 보이지 않기 때문에 탄성 힌지의 외관이 깔끔해지며, 따라서 종래의 경우와 같이 은폐부(1b; 도 3)를 필요로 하지 않는다는 장점이 있다.

상기 틸트 캠(115)은 샤프트 캠(125)과 인접하도록 샤프트의 몸체부(121)에 끼워지며, 하우징(110) 내부에 회전불가능하게 수용된다. 틸트 캠(115)은 샤프트 캠(125)의 회전에 따라 샤프트 캠(125)과의 거리가 가변되는데, 이는 샤프트 캠의 경사면(125a)에 대응되는 경사면(115a)이 틸트 캠의 좌측에 형성되기 때문에 가능한 것이며, 이로 인하여 전술된 캠 본연의 기능을 수행할 수 있게 된다.

틸트 캠(115)은 좌측 또는 우측으로 이동되더라도 하우징(110)에 대하여 회전되지 않는데, 이는 틸트 캠(115)에 일체로서 형성된 돌출부(115b)가 하우징 내부의 돌출부 가이드홈(114)에서 회전되지 않도록 가이드(guide)되기 때문이다. 한편 틸트 캠(115)은 탄성부재(140)의 외측 단부(140b)에 의하여 좌측으로 가압된다. 상기 샤프트 캠(125)과 틸트 캠(115)도 주물, 단조 등의 방법에 의하여 제작될 수 있다.

상기 탄성부재(140)는 도 4 에 도시된 바와 같이 코일 스프링으로서 예시될 수 있는데, 그 내측 단부(140a)는 하우징의 지지단부(111)에 의하여 지지되고 그 외측 단부(140b)는 틸트 캠(115)에 의하여 지지된 상태로 압축되어 하우징(110) 내에 수용되며, 따라서 틸트 캠(115)을 좌측으로 가압한다.

하우징(110)이 고정된 상태에서는 상기 샤프트(120)가 화살표로서 표시된 방향으로 탄성력을 가지게 된다. 즉 타 부재에 고정되지 않은 샤프트(120)의 연장부(122)를 화살표로서 표시된 방향과 반대 방향으로 돌리면, 화살표로서 표시된 방향으로 회전된다.

도 6 에는 영상표시기기(100)의 후방커버(101)와 이에 고정된 후방커버 고정대(101a)가 도시되어 있는데, 상기 샤프트의 연장부(122)는 지지대(102)에 고정되어 있으며, 하우징의 체결부(119)는 후방커버 고정대(101a)에 고정되어 있다.

본 실시예에 따른 탄성 힌지의 탄성력으로 인하여 영상표시기기(100)가 뒤로 넘어지지 않고 지지될 수 있으며, 탄성 힌지의 구성요소들 간의 마찰력으로 인하여 사용자가 영상표시기기(100)의 수직선에 대한 각도(β)를 다소 변경하더라도(즉, 샤프트(120)를 회전시키더라도) 영상표시기기(100)의 자세가 유지될 수 있다.

상기 커버(135)는 상기 탄성부재(140)의 선형 탄성력에 의하여 샤프트(120)의 몸체부(121) 및 샤프트 캠(125)이 하우징(110) 외부로 이탈되는 것을 방지함으로써 하우징(110), 샤프트(120), 샤프트 캠(125), 틸트 캠(115), 탄성부재(140), 및 스토퍼(125b)의 조립상태를 유지하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 커버(135)에 형성된 관통공(135a)를 통하여 볼트(도시되지 않음)가 하우징에 체결됨으로써 커버(135)와 하우징이 결합되는 것으로 도시되었으나, 이는 일 예에 불과한 것이고 예를 들어 접착제에 의하여 커버(135)와 하우징이 결합될 수도 있다.

커버(135)는 종래의 브라켓(30, 35)의 '탄성 힌지의 조립상태유지 기능'을 수행하는 것이고, 종래 브라켓(30, 35)의 다른 두 기능은 전술된 연장부(122)에 의하여 필요없게 되었거나 수행되므로, 본 실시예에 따른 탄성 힌지에서는 브라켓이 필요없게 되며, 이로 인하여 브라켓의 제작에 소요되는 비용과 시간이 절감된다.

이하에서는 도 5 를 참조하되 제1실시예와 상이한 사항을 중심으로 본 발명의 제2실시예에 관하여 상세히 설명한다. 본 실시예가 제1실시예와 상이한 사항은 스토퍼(126a, 126b)가 샤프트 캠(125)에 일체로서 형성되지 않고 별도의 부재인 스토퍼 플레이트(126)에 형성된다는 것이다.

상기 샤프트 캠(125)은 그 형상이 단순하지 않기 때문에 단조보다는 주물(casting)에 의하여 제작되는 것이 비용 면에서 유리하다. 그러나 이 경우에는 재질에 따라서 샤프트 캠(125)의 강도가 약하게 될 수 있으므로, 강한 힘을 받는 스토퍼를 샤프트 캠(125)에 일체로서 형성하면 샤프트 캠(125)이 파손될 가능성이 있다.

위와 같은 가능성은 도 5 에 도시된 스토퍼 플레이트(126)에 의하여 해결될 수 있는바, 스토퍼(126a, 126b)는 스토퍼 플레이트(126)에 일체로서 형성되고, 스토퍼 플레이트(126)는 상기 샤프트와 함께 회전되도록 몸체부(121), 보다 구체적으로는 회전방지부(123)에 끼워진다.

상기 스토퍼 플레이트(126)는 판상의 형상을 가지므로 금속판에 대한 펀칭(punching)에 의하여 적은 비용으로 쉽게 제작될 수 있으며, 그 강도 또한 충분히 강하게 될 수 있는데, 이는 그 금속판이 압연에 의하여 제작되기 때문에 주물에 의하여 제작되는 금속제품에 비하여 강도가 크기 때문이다.

그 밖에 제2실시예에 관하여 따로 설명되지 않은 사항은 제1실시예에 관한 사항과 같거나, 그로부터 용이하게 유추될 수 있다.

본 발명에 의하여, 브라켓이 없기 때문에 제작비용이 저감되는 탄성 힌지가 제공된다.

또한 본 발명에 의하여, 제품외관 디자인에 가해지는 제약을 해소하는 탄성 힌지가 제공된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기 술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims

개방단부, 지지단부, 및 체결부를 구비한 하우징;

상기 하우징 내부에 회전가능하게 수용되는 몸체부, 및 상기 몸체부로부터 연장되어 하우징 외부로 노출되고 체결부가 형성된 연장부를 구비한 샤프트;

상기 몸체부에 끼워져 샤프트와 함께 회전되고, 경사면을 구비한 샤프트 캠;

상기 샤프트 캠과 인접하여 몸체부에 끼워지고, 하우징에 대해 회전불가능하게 가이드되며, 샤프트 캠의 회전에 따라 샤프트 캠과의 거리가 가변되는 틸트 캠;

상기 하우징의 지지단부에 의하여 지지되는 내측 단부 및 틸트 캠에 의하여 지지되는 외측 단부를 구비한 탄성부재;

상기 샤프트 캠과 함께 회전되되 그 회전의 범위를 제한하는 스토퍼; 및

상기 하우징, 샤프트, 샤프트 캠, 틸트 캠, 탄성부재, 및 스토퍼의 조립상태를 유지하는 커버;를 포함하는 탄성 힌지.
제 1 항에 있어서,

상기 스토퍼는 샤프트 캠에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 힌지.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체부에 끼워져 샤프트와 함께 회전되고, 상기 스토퍼가 일체로 형성된 스토퍼 플레이트를 더 구비하는 탄성 힌지.
제 1 항 내지 제 3 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 샤프트의 몸체부에는 회전방지부가 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 힌지.
제 4 항에 있어서,

상기 틸트 캠은 샤프트 캠의 경사면에 대응되는 경사면, 및 하우징 내부에서의 회전을 방지하는 돌출부를 구비하고,

상기 하우징 내부에는 상기 돌출부를 수용하는 돌출부 가이드홈, 및 상기 스토퍼의 회전 범위를 제한하는 스토퍼 회전제한부가 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 힌지.
제 4 항에 있어서,

상기 틸트 캠은 샤프트 캠의 경사면에 대응되는 경사면, 및 하우징 내부에서의 회전을 방지하는 돌출부를 구비하고,

상기 하우징 내부에는 상기 돌출부를 수용하는 돌출부 가이드홈이 형성되며,

상기 커버에는 상기 스토퍼의 회전 범위를 제한하는 스토퍼 회전제한부가 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 힌지.