KR100803629B1

KR100803629B1 - 힌지장치

Info

Publication number: KR100803629B1
Application number: KR1020060078539A
Authority: KR
Inventors: 송선영
Original assignee: 피케이텍시스템 주식회사
Priority date: 2006-08-21
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2008-02-19

Abstract

본 발명은 상대적으로 샤프트 회전시의 토오크 비율을 증대시킴으로써 모니터의 개방은 사뿐히 이루어져 사용자의 힘을 상대적으로 적게 필요로 하고, 닫힘동작은 부드럽게 저속으로 이루어져 사용감을 현저히 향상시키며 동시에 안정성을 갖도록 하는 힌지장치에 관한 것이다.

이를 실현하기 위한 본 발명은 브라켓부를 통하여 본체에 장착되며 축구멍이 길이 방향을 따라 관통 형성되는 하우징, 모니터 또는 도어 측에 장착되고 상기 축구멍에 결합되는 샤프트가 구비되는 윙브라켓, 상기 하우징과 샤프트 사이에 부여되어 샤프트 회전시 샤프트에 마찰을 일으키는 컬링스프링을 포함하여 구성되는 힌지장치에 있어서, 샤프트 회전시 토오크 비율을 증대시키기 위하여 상기 하우징과 샤프트 사이에 상기 컬링스프링과 함께 코일형태의 토션스프링이 병설됨을 특징으로 한다.

Description

힌지장치{A HINGE DEVICE}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 분해 사시도

도 2는 도 1의 결합사시도

도 3은 도 2의 종단면도

도 4a는 도 2의 힌지 작동구간을 보이는 도면

도 4b는 도 4a에서 토션스프링의 힌지 작동구간을 보이는 도면

도 4c는 도 4a에서 컬링스프링의 단독 힌지작동구간을 보이는 도면

도 5는 본 발명에 따른 일 실시예의 컬링스프링의 구성도

도 6은 종래 기술의 구성도

*도면의 간단한 설명

1: 본 발명의 힌지장치

10: 하우징 11: 축구멍 13: 브라켓부

15: 걸림홈 20: 윙브라켓 30: 샤프트

33: 컬링스프링 결합부 35: 토션스프링 결합부 37: 고정단

40: 마감자 41: 결합공 43: 고정홈

50: 컬링스프링 60: 토션스프링 100: 종래기술

본 발명은 노트북 컴퓨터 등의 개폐에 사용되는 힌지장치에 관한 것으로서, 특히 상대적으로 샤프트 회전시의 토오크 비율을 증대시킴으로써 모니터의 개방은 사뿐히 이루어져 사용자의 힘을 상대적으로 적게 필요로 하고, 닫힘동작은 부드럽게 저속으로 이루어져 사용감을 현저히 향상시키며 동시에 안정성을 갖도록 하는 힌지장치에 관한 것이다.

일반적으로 힌지장치는 노트북 컴퓨터와 휴대폰, 복사기 등 절첩식 기기에 광범위하게 적용되어 사용되고 있으며, 이러한 힌지장치는 개폐 동작시 슬로우 모션으로 작동되어 제품에 충격을 주지 않도록 구성되어 있다.

따라서 최근에는 힌지장치가 일정한 토오크를 유지하면서 회전되도록 인장력과 복원력에 의해 고정위치 조정이 부드럽게 이루어지는 비틀림변위를 이용하는 컬링스프링이 채용되고 있다.

이와 같은 종래기술(100)의 일 예를 도 6을 참고하여 좀더 상세히 살펴보면, 도시되지 아니한 본체에 장착되는 하우징(110)에는 키이홈부(111a)가 형성되는 축구멍(111)이 길이 방향을 따라 관통되어 형성되고, 도시되지 아니한 모니터 측에 장착되는 윙브라켓(120)에는 상기 축구멍(111)에 결합되는 샤프트(130)가 구비되며, 상기 샤프트(131)와 하우징의 축구멍(111) 사이에는 컬링스프링(150)이 부여되어 구성된다.

상기 컬링스프링(150)은 판체가 컬링형성되거나 다수의 클립형태(150a)로 형성되며 샤프트(130)를 감싸 밀착되고 일측단에는 키이부(151)가 돌출 형성되어 상기 축구멍의 키이홈부(111a)에 고정된다.

상기와 같이 구성되는 종래기술(100)의 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저 사용자가 모니터를 들어올려 개방하게 되면 모니터와 일체로 움직이는 샤프트(130)가 하우징(110) 내부에서 회전하게 되는데, 이때 샤프트(130)의 외주면이 컬링스프링(150)과 마찰을 일으키며 회전하게 된다.

따라서 상기 컬링스프링(150)은 샤프트(130)의 회전력에 의해 함께 회전방향으로 회전하려 하지만 상기 키이부(151)가 하우징의 키이홈부(111a)에 고정되어 있으므로 샤프트(130)는 컬링스프링(150)과의 마찰력에 의해 저속으로 회전하게 되는 동시에 소정의 토오크를 발생시킨다.

이와 동시에 상기 샤프트(130)에는 오일그루브가 형성되어 있어 여기에 저장된 오일이 샤프트(31)가 회전할 때 컬링스프링(150)의 내주면으로 공급 도포되면서 모니터는 일정속도를 유지하면서 저속으로 개방된다.

그런데, 최근 노트북이 대형화되면서 모니터 개폐 부하가 커짐에 따라 힌지장치의 규모도 커지게 되어 제조비용 및 기기의 중량이 상승하고 개폐조작에 사용자의 많은 힘을 필요로 하는 문제점이 있었다.

또한, 모니터의 개폐 동작은 기기의 충격방지를 위하여 부드럽게 이루어짐과 아울러 신속하게 이루어질 필요가 있다.

그러나 종래 기술은 개폐가 시작부터 동작완료까지 동일하게 슬로우 모션 일변도로 이루어짐으로써 답답한 면이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서,

본 발명의 목작은 상대적으로 샤프트 회전시의 토오크 비율을 증대시킴으로써 모니터의 개방은 사뿐히 이루어져 사용자의 힘을 상대적으로 적게 필요로 하고, 닫힘동작은 부드럽게 저속으로 이루어져 사용감을 현저히 향상시키며 동시에 안정성을 갖도록 하는 힌지장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 힌지장치는
브라켓부(13)를 통하여 본체에 장착되며 축구멍(11)이 길이 방향을 따라 관통 형성되는 하우징(10), 모니터 또는 도어 측에 장착되고 상기 축구멍(11)에 결합되는 샤프트(30)가 구비되는 윙브라켓(20), 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 부여되어 샤프트 회전시 샤프트에 마찰을 일으키는 컬링스프링(50)을 포함하여 구성되고,
샤프트(30) 회전시 토오크 비율을 증대시키기 위하여 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 상기 컬링스프링(50)과 함께 코일형태의 토션스프링(60)이 병설되는 힌지장치에 있어서,
상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간 보다 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간이 크게 형성됨을 특징으로 한다.

삭제

이하, 본 발명의 힌지장치에 대한 실시예를 첨부도면을 참조하여 보다 상세 히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 구성을 보이는 분해 사시도, 도 2는 도 1의 결합사시도, 도 3은 도 2의 종단면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 일 실시예의 힌지장치(1)는 브라켓부(13)를 통하여 본체에 장착되며 축구멍(11)이 길이 방향을 따라 관통 형성되는 하우징(10), 모니터 또는 도어(이하 "모니터"라고 통칭함) 측에 장착되고 상기 축구멍(11)에 결합되는 샤프트(30)가 구비되는 윙브라켓(20), 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 부여되어 샤프트 회전시 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 부여되어 샤프트 회전시 샤프트에 마찰을 일으키는 컬링스프링(50)을 포함하여 구성되는 힌지장치에 있어서, 샤프트(30) 회전시 토오크 비율을 증대시키기 위하여 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 상기 컬링스프링(50)과 함께 코일형태의 토션스프링(60)이 병설되는 것이다.

여기서, 상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간은 0°∼ A°구간으로 형성되고, 상기 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간은 0°∼ (A+b)°구간으로 형성됨이 바람직하다.

예컨대 상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간은 0°∼ 110°구간으로 형성되고, 상기 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간은 0°∼ 130°구간으로 형성되어도 무방하다. 즉, 본 발명에 따른 힌지장치는 모니터의 개방구간이 0°∼ 130°로 설계될 경우, 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간은 0°∼ 130°구간으로 형성되고, 상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간은 0°∼ 110°구간으로 형성됨으로써 0°∼ 110°구 간은 컬링스프링(50)과 토션스프링(60)이 같이 동작되고 110°∼ 130°구간은 컬링스프링만 단독 작동되는 것이다(도 4a 내지 도 4c 참조).

상기 하우징(10)에는 토션스프링(60)의 일단(61)을 잡아주기 위한 걸림홈(15)이 브라켓부(13) 일측에 형성되고, 상기 샤프트(30)는 상기 윙브라켓(20)에 회전이 저지되도록 결합되는 브라켓 결속부(31)와 오일그루브(33a)가 형성되는 컬링스프링 결합부(33)와 상기 토션스프링(60)이 설치되는 토션스프링 결합부(35)와 상기 토션스프링의 타단(63)이 고정되는 고정단(37)으로 이루어짐이 바람직하다.

상기 하우징의 걸림홈(15)은 토션스프링(60)의 조립을 위하여 여유공간을 형성하며 토션스프링(60)의 코일방향에 맞추어 파지벽(15a)이 경사형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 샤프트의 고정단(37)에는 평탄면(37a)이 형성되고, 상기 고정단(37)에는 고정단에 대응되는 결합공(41)이 형성되며 상기 토션스프링의 타단(63) 삽지를 위한 고정홈(43)이 형성되는 마감자(40)가 결합됨이 바람직하다.

상기 고정단(37)은 단면이 "D"자 형상으로 형성되어도 무방하며 이때 상기 마감자 결합공(41) 역시 "D"자 형상으로 형성된다.

상기 토션스프링의 일단(61)은 코일부로부터 외측으로 뻗히고 타단(63)은 코일부 내측으로 굽혀 형성된다.

즉, 상기 토션스프링(60)은 일단(61)은 하우징(10)에 고정되고 타단(63)은 샤프트(30)에 고정되어 샤프트 회전시 소정의 토오크를 발생시키도록 설치된다.

또한, 상기 샤프트(30)는 컬링스프링 결합부(33)와 토션스프링 결합부(35) 사이에 걸림턱(34)이 형성되며, 상기 토션스프링 결합부(35) 이후는 하우징(10) 외부로 노출설치됨이 바람직하다.

상기 컬링스프링(50)은 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 스프링강 플레이트가 컬링형성되어 이루어지거나 도 5에 도시된 바와 같이 다수의 클립형태(50a)로 이루어져도 무방하다.

미설명 부호 '11a'는 하우징의 키이홈부, '51'은 컬링스프링의 키이부, '53'은 이격부이다.

이와 같은 구성을 지닌 본 발명에 따른 힌지장치(1)의 작용상태를 살펴본다.

본 발명은 샤프트(30)와 하우징(10) 사이에 토오크 발생부재로서 컬링스프링(50)과 함께 토션스프링(60)이 구비됨으로써 상대적으로 작은 규모의 힌지장치로서 샤프트 회전시의 토오크 비율을 증대시키게 되는 것이다.

즉, 모니터 개폐시 윙브라켓(20)과 함께 샤프트(30)가 회전되면서 상기 종래기술에서 설명된 컬링스프링(50)의 작용에 의하여 샤프트에 변화가 작은 토오크를 발생시키는데 여기에 상기 코일형태의 토션스프링(60)에 의한 토오크가 더해지므로 부드러운 안정성에 더하여 모니터의 개방은 사뿐히 이루어져 사용자의 힘을 상대적으로 적게 필요로 하며, 닫을 때에는 토션스프링의 토오크가 더해져 하중 지지력을 향상시킴으로 저속으로 부드럽게 이루어진다.

상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간은 0°∼ A°구간으로 형성되며 상기 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간은 0°∼ (A+b)°구간으로 형성됨으로써, A°를 110°, (A+b)°를 130°로 설계되었을 경우(도 4a 참조), 모니터 개방시 토션스프링과 컬링스프링의 힌지 작동이 겹치는 구간인 0°∼ 110°구간에서는 토오크 비율이 증대되어 샤프트(30)의 회전이 보다 가볍고 사뿐히 이루어지고(도 4b), 110°∼ 120°구간에서는 컬링스프링(50)의 힘만 단독 작용하여 모니터의 개방완료동작이 완만한 저속으로 부드럽게 이루어지는 것이다(도 4c 참조).

따라서 샤프트(30)의 회전동작에 따르는 모니터 개폐조작이 보다 작은 힘으로 사뿐히 이루어져 사용감을 현저히 향상시킴과 아울러 안정성을 갖는다.

또한, 모니터 닫힘 동작은 상기 컬링스프링(50)의 토오크에 토션스프링(60)의 토오크가 더해져 모니터의 하중을 견고하게 받혀주므로 저속회전으로 부드럽고 안정적으로 이루어지는 것이다.

또한, 이와 같이 컬링스프링(50)과 토션스프링(60)의 토오크가 합해지므로 하중체의 개폐를 상대적으로 작은 규모로 가능토록 하여 제조원가를 절감시키게 된다.

본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 도면에 한정되는 것은 아니다.

이상에서 상세히 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 힌지장치는 토오크 발생부재로서 컬링스프링과 함께 토션스프링이 병설됨으로써 샤프트 회전시의 토오크 비율을 증대시켜 모니터의 개방이 사뿐히 이루어져 사용자의 힘을 상대적으로 적게 필요로 하며, 토오크 증대에 따른 하중부담 지지력 향상으로 닫힘동작은 부드럽게 이루어져 사용감과 안정성을 향상시키는 뛰어난 효과가 있다.

또한, 힌지장치가 상대적으로 작은 규모로 이루어져 제조원가를 절감시키는 이점이 있다.

Claims

삭제
브라켓부(13)를 통하여 본체에 장착되며 축구멍(11)이 길이 방향을 따라 관통 형성되는 하우징(10), 모니터 또는 도어 측에 장착되고 상기 축구멍(11)에 결합되는 샤프트(30)가 구비되는 윙브라켓(20), 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 부여되어 샤프트 회전시 샤프트에 마찰을 일으키는 컬링스프링(50)을 포함하여 구성되고,

샤프트(30) 회전시 토오크 비율을 증대시키기 위하여 상기 하우징(10)과 샤프트(30) 사이에 상기 컬링스프링(50)과 함께 코일형태의 토션스프링(60)이 병설되는 힌지장치에 있어서,

상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간 보다 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간이 크게 형성됨을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 2에 있어서,

상기 토션스프링(60)의 힌지 작동구간은 0°∼ 110°구간으로 형성되고

상기 컬링스프링(50)의 힌지 작동구간은 0°∼ 130°구간으로 형성됨을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 2에 있어서,

상기 하우징(10)에는 토션스프링(60)의 일단(61)을 잡아주기 위한 걸림홈(15)이 브라켓부(13) 일측에 형성되고,

상기 샤프트(30)는 상기 윙브라켓(20)에 회전이 저지되도록 결합되는 브라켓 결속부(31)와 오일그루브(33a)가 형성되는 컬링스프링 결합부(33)와 상기 토션스프링(60)이 설치되는 토션스프링 결합부(35)와 상기 토션스프링의 타단(63)이 고정되는 고정단(37)으로 이루어짐을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 4에 있어서,

상기 샤프트의 고정단(37)에는 평탄면(37a)이 형성되고,

상기 고정단(37)에는 고정단에 대응되는 결합공(41)이 형성되며 상기 토션스프링의 타단(63) 삽지를 위한 고정홈(43)이 형성되는 마감자(40)가 결합됨을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 4에 있어서,

상기 샤프트(30)는 컬링스프링 결합부(33)와 토션스프링 결합부(35) 사이에 걸림턱(34)이 형성되며, 상기 토션스프링 결합부(35) 이후는 하우징(10) 외부로 노출설치됨을 특징으로 하는 힌지장치.