KR101165153B1

KR101165153B1 - 힌지어셈블리

Info

Publication number: KR101165153B1
Application number: KR1020100070157A
Authority: KR
Inventors: 김중철
Original assignee: 김중철
Priority date: 2010-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2012-07-11
Also published as: KR20120010608A

Abstract

본 발명은 본체와 상기 본체에 대해 회전하는 회전케이스 사이에 설치되어 본체에 대한 회전케이스의 회전 운동을 구현하는 힌지어셈블리에 관한 것으로, 본 발명에 따른 힌지어셈블리는, 상기 본체에 고정되며 복수개의 돌기삽입공이 형성되어 있는 고정브라켓과; 상기 회전케이스에 고정되어 회전케이스와 함께 회전하는 회전브라켓과; 일단이 상기 회전브라켓에 결합되어 회전브라켓과 함께 회전하며, 상기 고정브라켓을 관통하여 고정브라켓에 대해 상대 회전 가능하게 연결되는 힌지샤프트와; 상기 힌지샤프트에 상대 회전 가능하게 끼워지며, 상기 고정브라켓의 돌기삽입공들을 통해 회전브라켓 쪽으로 돌출되는 복수개의 걸림돌기들이 형성되어 있는 고정캠과; 상기 고정캠의 캠면과 대응하여 접촉하는 캠면을 가지며 힌지샤프트와 함께 회전하는 회전캠과; 상기 회전캠의 일측에서 상기 힌지샤프트에 끼워져 상기 회전캠을 고정캠 쪽으로 가압하는 복수개의 판스프링과; 상기 힌지샤프트에 끼워져 힌지샤프트와 함께 회전하며, 상기 회전브라켓과 고정브라켓 사이에 개재되고, 외주부에 상기 걸림돌기들에 걸려지는 복수개의 스톱퍼들이 반경 방향 외측으로 돌출되게 형성되어 있는 회전제한와셔를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

힌지어셈블리{Hinge Assembly}

본 발명은 힌지어셈블리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 노트북 컴퓨터 등에서 본체에 대해 회전케이스의 회전 운동을 구현하는 힌지어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로, 노트북 컴퓨터(notebook computer), 액정 모니터 등에 설치되는 힌지 장치는 비교적 단순한 구성으로 회전 동작을 지지할 수 있도록 구성되는데, 노트북 컴퓨터에서는 디스플레이부가 구성된 회전케이스의 개폐 동작을 구현하도록 구성되고, 액정모니터에서는 모니터의 회전 각도를 조절하도록 설치된다.

이러한 힌지 장치는 단순한 구성으로 제작되면서도 노트북 컴퓨터의 회전케이스 또는 액정모니터의 회전 각도를 쉽게 조절할 수 있고, 회전각이 조절된 상태에서 자중이나 의도하지 않은 작은 외력에 의해 쉽게 각도가 변경되지 않도록 구성하게 된다.

첨부된 도면의 도 1은 일반적인 노트북 컴퓨터를 나타내고, 도 2 및 도 3은 종래의 노트북 컴퓨터에 사용되는 면압 힌지어셈블리를 나타낸다.

먼저, 도 1을 참조하면, 일반적인 노트북 컴퓨터는 메인회로기판과 저장매체, 배터리 등이 내장되는 본체(1)와 상기 본체(1)에 대해 회전하며 디스플레이장치가 구성된 회전케이스(2)와, 상기 본체(1)에 대한 회전케이스(2)의 회전 운동을 구현하는 힌지어셈블리(3)로 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 종래의 힌지어셈블리(3)는 노트북 컴퓨터의 본체(1)에 고정되는 고정브라켓(4)과, 노트북 컴퓨터의 회전케이스(2)에 고정되는 회전브라켓(5)과, 일단이 상기 회전브라켓(5)에 결합되며 상기 고정브라켓(4)을 관통하여 고정브라켓(4)에 대해 회전하는 힌지샤프트(6)와, 상기 힌지샤프트(6)에 끼워져 결합되어 고정브라켓(4)에 대해 회전브라켓(20)에 축방향으로 탄성력을 가하는 복수개의 면압용 판스프링(7)으로 이루어진다.

상기 힌지샤프트(6)에는 걸림턱(8a)이 형성되어 있는 회전제한용 와셔(8)가 결합되어 힌지샤프트(6)와 함께 회전하며, 상기 고정브라켓(4)의 일면에는 상기 회전제한용 와셔(8)의 걸림턱(8a)이 걸려지는 회전제한돌기(4a)가 일체로 돌출되게 형성되어 있다. 상기 회전제한돌기(4a)는 고정브라켓(4)을 단조 가공하여 만들어진다.

이와 같이 구성된 힌지어셈블리는 사용자가 노트북 컴퓨터의 회전케이스(2)를 본체(1)에 대해 회전시키게 되면, 회전브라켓(5) 및 힌지샤프트(6)가 고정브라켓(4)에 대해 힘을 가하는 방향으로 회전하게 되고, 일정 각도 회전된 위치에 도달하면 상기 걸림턱(8a)이 고정브라켓(4)의 회전제한돌기(4a)에 걸리면서 회전브라켓(5) 및 힌지샤프트(6)가 더 이상 회전하지 않게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 힌지어셈블리는 회전케이스(2)의 회전각을 제한하기 위한 회전제한돌기(4a)가 고정브라켓(4)에 단 1개만 형성되므로 지지력이 약한 문제가 있다. 또한, 상기 회전제한돌기(4a)는 고정브라켓(4)을 제작한 다음 단조 가공하여 만들어지므로 추가적인 단조 가공에 의해 제작 원가가 상승하는 요인이 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 지지력을 향상시키고, 제조 원가를 절감할 수 있는 힌지어셈블리를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 본체와 상기 본체에 대해 회전하는 회전케이스 사이에 설치되어 본체에 대한 회전케이스의 회전 운동을 구현하는 힌지어셈블리에 있어서, 상기 본체에 고정되며, 샤프트 관통공 및 상기 샤프트 관통공의 외측에 배치되는 복수개의 돌기삽입공이 형성되어 있는 고정브라켓과; 상기 회전케이스에 고정되어 회전케이스와 함께 회전하는 회전브라켓과; 일단이 상기 회전브라켓에 결합되어 회전브라켓과 함께 회전하며, 상기 고정브라켓의 샤프트 관통공을 관통하여 고정브라켓에 대해 상대 회전 가능하게 연결되는 힌지샤프트와; 상기 힌지샤프트에 상대 회전 가능하게 끼워지며, 상기 고정브라켓의 돌기삽입공들을 통해 회전브라켓 쪽으로 돌출되는 복수개의 걸림돌기들이 형성되고, 일면에 굴곡진 캠면이 형성되어 있는 고정캠과; 상기 고정캠의 캠면과 대응하여 접촉하는 캠면을 가지며, 상기 고정캠의 일측에 밀착되도록 상기 힌지샤프트에 끼워져 고정되어 힌지샤프트와 함께 회전하는 회전캠과; 상기 회전캠의 일측에서 상기 힌지샤프트에 끼워져 상기 회전캠을 고정캠 쪽으로 가압하는 복수개의 판스프링과; 상기 힌지샤프트에 끼워져 힌지샤프트와 함께 회전하며, 상기 회전브라켓과 고정브라켓 사이에 개재되고, 외주부에 상기 걸림돌기들에 걸려지는 복수개의 스톱퍼들이 반경 방향 외측으로 돌출되게 형성되어 있는 회전제한와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리를 제공한다.

상술한 것과 같은 본 발명에 따르면, 상기 고정브라켓에 대한 회전브라켓의 회전을 제한하는 걸림돌기가 고정캠에 일체로 형성되어 고정브라켓에 제공되므로 고정브라켓에 별도의 단조 가공을 할 필요가 없다.

또한, 회전케이스가 본체에 대해 열린 상태에서 2개의 걸림돌기에 의해 회전케이스가 지지되므로 기존보다 지지력이 증가되는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 노트북 컴퓨터를 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 노트북 컴퓨터에 사용되는 면압 힌지어셈블리를 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 2의 힌지어셈블리의 일부를 제거하여 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지어셈블리의 분해 사시도이다.
도 5는 도 4의 힌지어셈블리의 사시도로서, 회전케이스가 본체에 대해 닫힌 상태일 때 힌지어셈블리의 상태를 나타낸다.
도 6은 도 4의 힌지어셈블리의 사시도로서, 회전케이스가 본체에 대해 회전하여 열린 상태일 때 힌지어셈블리의 상태를 나타낸다.
도 7은 도 5의 힌지어셈블리의 평면도 및 부분 확대도이다.
도 8은 본 발명의 힌지어셈블리의 작동을 순차적으로 나타낸 사시도 및 부분 확대도이다.
도 9는 본 발명의 힌지어셈블리의 회전 작동시 스톱퍼 와셔 및 걸림돌기의 작용을 설명하는 측면도들이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

아래에 설명하는 본 발명의 힌지어셈블리는 노트북 컴퓨터에 적용된 것을 예시하고 있으나, 본 발명의 힌지어셈블리는 노트북 컴퓨터 외에도 다양한 물품에 동일 또는 유사하게 적용될 수 있음은 물론이다.

도 4 내지 도 9는 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 일 실시예를 나타낸 것으로, 먼저 도 4 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지어셈블리는 상기 노트북 컴퓨터의 본체(1)(도 1참조)에 고정되는 고정브라켓(10)과, 상기 회전케이스(2)(도 1참조)에 고정되어 고정브라켓(10)에 대해 회전하는 회전브라켓(20)과, 상기 고정브라켓(10)과 회전브라켓(20)을 상대 회전 가능하게 연결하는 힌지샤프트(30)와, 상기 힌지샤프트(30)에 차례로 끼워지는 링 형태의 회전제한와셔(80)와 고정캠(40), 회전캠(50), 복수개의 판스프링(60), 고정너트(70)를 포함한다.

상기 고정브라켓(10)은 본체(1)에 고정되는 고정부(11)와, 상기 고정부(11)에 수직하게 형성된 마운팅부(12)로 구성된다. 상기 고정부(11)에는 고정브라켓(10)을 본체(1)에 스크류 등의 체결수단으로 체결하기 위한 복수개의 체결공(11a)들이 형성되어 있다. 그리고, 상기 마운팅부(12)에는 상기 힌지샤프트(30)가 삽입되는 원형의 샤프트 관통공(12a)이 형성되어 있으며, 상기 샤프트 관통공(12a)의 외측에 2개의 돌기삽입공(12b)들이 서로 180도 간격으로 대향되게 형성되어 있다.

상기 회전브라켓(20)은 회전케이스(2)에 고정되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)의 일단부에 형성되어 상기 힌지샤프트(30)의 일단부와 결합되는 샤프트 결합부(22)로 구성된다. 상기 고정부(21)에는 회전브라켓(20)을 회전케이스(2)에 스크류 등의 체결수단으로 체결하기 위한 복수개의 체결공(21a)들이 형성되어 있다. 상기 샤프트 결합부(22)에는 상기 힌지샤프트(30)의 일단부에 트랙 형태의 단면을 갖도록 형성된 연결부(31)가 삽입되는 트랙 형태의 샤트프 결합공(22a)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 힌지샤프트(30)의 연결부(31)와 상기 샤프트 결합공(22a) 간의 결합에 의해 힌지샤프트(30)가 회전브라켓(20)과 함께 회전하게 된다.

상기 힌지샤프트(30)는 상기 연결부(31)의 반대편에 상기 고정브라켓(10)의 샤프트 관통공(12a)을 통해 삽입되어 회전하는 힌지축부(32)를 갖는다. 상기 힌지축부(32) 역시 일부는 원형이고 다른 일부는 직선형인 트랙 형태의 단면을 갖는다.

상기 고정캠(40)은 중앙에 원형의 관통공(41)이 형성된 링 형태를 가지며, 상기 고정브라켓(10)의 마운팅부(12)의 제1면에 고정된다. 상기 고정캠(40)의 외주연부에는 상기 돌기삽입공(12b)들을 통해 마운팅부(12)의 제1면의 반대면인 제2면의 외측으로 돌출되는 2개의 걸림돌기(42a, 42b)가 돌출되게 형성되어 있다. 그리고, 상기 고정캠(40)의 일면에는 웨이브(wave) 형태로 올록볼록하게 굴곡진 캠면(43)이 형성되어 있다.

상기 회전캠(50)은 상기 고정캠(40)의 일측에서 상기 힌지샤프트(30)에 끼워진다. 상기 회전캠(50)은 중앙부에는 상기 힌지샤프트(30)의 힌지축부(32)와 대응하는 트랙 형태의 관통공(51)이 형성되어 상기 회전캠(50)이 상기 힌지샤프트(30)와 함께 회전하게 된다. 상기 회전캠(50)의 면 중 상기 고정캠(40)의 캠면(43)과 마주보는 면에는 고정캠(40)의 캠면(43)과 대응하는 형태의 캠면(53)이 형성되어 있다.

상기 복수개의 판스프링(60)들은 콘(cone) 형태로 경사진 링으로 이루어져 상기 힌지샤프트(30)에 끼워지며, 상기 힌지샤프트(30)의 끝단에 고정되는 고정너트(70)에 의해 지지되어 상기 회전캠(50)을 고정캠(40) 쪽으로 가압하는 작용을 한다.

상기 회전제한와셔(80)는 상기 힌지샤프트(30)에 끼워지는 링 형태로 이루어지며, 상기 고정브라켓(10)의 제2면과 상기 회전브라켓(20) 사이에 위치된다. 상기 회전제한와셔(80)의 중앙부에는 상기 힌지샤프트(30)의 힌지축부(32)의 단면 형태와 대응하는 트랙 형상의 관통공(81)이 형성되어 있다. 따라서, 상기 회전제한와셔(80)는 상기 힌지샤프트(30)와 회전캠(50)과 함께 회전하게 된다. 상기 회전제한와셔(80)의 외주연부에는 상기 걸림돌기(42a, 42b)들에 걸려지는 2개의 스톱퍼(82a, 82b)들이 반경 방향 외측으로 돌출되게 형성되어 있다. 미설명부호 90은 상기 회전제한와셔(80)와 고정브라켓(10)의 마운팅부(12)의 제2면 사이에 개재되는 마모방지용 와셔이다.

상기와 같이 구성된 힌지어셈블리는 다음과 같이 작용한다.

도 8 및 도 9의 (A) 도면은 회전케이스(2)가 본체(1)에 대해 접혀진 상태일 때 힌지어셈블리의 상태를 나타낸 것으로, 이 때 회전제한와셔(80)의 제1,2스톱퍼(82a, 82b)들은 도 9(A)에 도시된 것처럼 제1,2걸림돌기(42a, 42b)에 각각 걸려진 상태이다.

이 상태에서 사용자가 회전케이스(2)에 힘을 가하여 본체(1)에 대해 회전케이스(2)를 회전시키면, 회전케이스(2)에 고정된 회전브라켓(20)과, 이 회전브라켓(20)에 결합된 힌지샤프트(30), 회전제한와셔(80), 회전캠(50)이 함께 회전하게 된다.

이 때, 도 8 및 도 9의 (B) 도면에 도시된 것과 같이 회전캠(50)의 캠면(53)의 볼록한 부분이 고정캠(40)의 캠면(43)의 오목한 부분에서 이탈되면서 회전캠(50)이 축방향(화살표로 표시된 방향)으로 일정 거리(T) 만큼 이동하여 판스프링(60)들을 압축시킨다. 상기 판스프링(60)이 압축됨에 따라 회전브라켓(20)의 회전력(hinge force)이 가변되고, 이 상태에서 사용자가 회전케이스(2)를 회전하는 힘을 제거하더라도 회전케이스(2)는 본체(1)에 대해 회전된 상태를 유지할 수 있다.

사용자가 회전케이스(2)를 완전히 회전시켜 도 8의 (C) 도면에 도시된 상태로 만들면, 회전캠(50)의 캠면(53)의 볼록한 부분이 고정캠(40)의 오목한 부분에 삽입되면서 다시 회전캠(50)이 이전과는 반대 방향으로 이동하여 회전캠(50)이 고정캠(40)에 대해 걸림 결합된 상태가 됨과 동시에, 도 9의 (C) 도면에 도시된 것과 같이 회전제한와셔(80)의 제1스톱퍼(82a)는 제2걸림돌기(42b)에 걸려 회전이 제한되고, 회전제한와셔(80)의 제2스톱퍼(82b)가 제1걸림돌기(42a)에 걸려 회전이 제한된다. 이와 같이 상기 회전케이스(2)가 본체(1)에 대해 소정 각도로 회전하게 되면, 상기 회전제한와셔(80)의 두 스톱퍼(82a, 82b)들이 걸림돌기(42a, 42b)들에 의해 함께 지지됨과 동시에 회전캠(50)과 고정캠(40)이 서로 일치되게 맞물려 지지되므로 상기 회전케이스(2)가 본체(1)에 대해 회전된 각도를 안정적으로 유지할 수 있게 되는 것이다.

상기 회전케이스(2)를 본체(1)에 대해 닫고자 할 경우에는 회전케이스(2)를 이전과 반대 방향으로 회전시키면, 힌지어셈블리가 전술한 것과 반대로 동작하면서 회전케이스(2)가 본체(1)에 대해 회전하여 닫히게 된다.

상술한 것과 같은 본 발명에 따르면, 상기 고정브라켓(10)에 대한 회전브라켓(20)의 회전을 제한하는 걸림돌기(42a, 42b)들이 고정캠(40)에 일체로 형성되어 고정브라켓(10)의 마운팅부(12)에 제공되므로 고정브라켓(10)에 별도의 단조 가공을 할 필요가 없다.

또한, 회전케이스(2)가 본체(1)에 대해 열린 상태에서 2개의 걸림돌기(42a, 42b)에 의해 회전케이스(2)가 지지되므로 기존보다 지지력이 증가되는 이점이 있다.

전술한 본 발명에 따른 힌지어셈블리의 실시예는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시 목적으로 제안된 것으로 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 첨부된 특허청구범위에 기재된 기술 사상의 범주 내에서 다양한 변경 및 실시가 가능할 것이다.

1 : 본체 2 : 회전케이스
10 : 고정브라켓 11 : 고정부
12 : 마운팅부 12a : 샤프트 관통공
12b : 돌기삽입공 20 : 회전브라켓
30 : 힌지샤프트 31 : 연결부
32 : 힌지축부 40 : 고정캠
42a, 42b : 걸림돌기 43 : 캠면
50 : 회전캠 53 : 캠면
60 : 판스프링 70 : 고정너트
80 : 회전제한와셔 82a, 82b : 스톱퍼
90 : 마모방지용 와셔

Claims

본체와 상기 본체에 대해 회전하는 회전케이스 사이에 설치되어 본체에 대한 회전케이스의 회전 운동을 구현하는 힌지어셈블리에 있어서,
상기 본체에 고정되며, 샤프트 관통공 및 상기 샤프트 관통공의 외측에 배치되는 복수개의 돌기삽입공이 형성되어 있는 고정브라켓과;
상기 회전케이스에 고정되어 회전케이스와 함께 회전하는 회전브라켓과;
일단이 상기 회전브라켓에 결합되어 회전브라켓과 함께 회전하며, 상기 고정브라켓의 샤프트 관통공을 관통하여 고정브라켓에 대해 상대 회전 가능하게 연결되는 힌지샤프트와;
상기 힌지샤프트에 상대 회전 가능하게 끼워지며, 상기 고정브라켓의 돌기삽입공들을 통해 회전브라켓 쪽으로 돌출되는 복수개의 걸림돌기들이 형성되고, 일면에 굴곡진 캠면이 형성되어 있는 고정캠과;
상기 고정캠의 캠면과 대응하여 접촉하는 캠면을 가지며, 상기 고정캠의 일측에 밀착되도록 상기 힌지샤프트에 끼워져 고정되어 힌지샤프트와 함께 회전하는 회전캠과;
상기 회전캠의 일측에서 상기 힌지샤프트에 끼워져 상기 회전캠을 고정캠 쪽으로 가압하는 복수개의 판스프링과;
상기 힌지샤프트에 끼워져 힌지샤프트와 함께 회전하며, 상기 회전브라켓과 고정브라켓 사이에 개재되고, 외주부에 상기 걸림돌기들에 걸려지는 복수개의 스톱퍼들이 반경 방향 외측으로 돌출되게 형성되어 있는 회전제한와셔를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.
제1항에 있어서, 상기 고정캠의 걸림돌기 및 회전제한와셔의 스톱퍼들은 각각 2개가 180도 간격으로 배치된 것을 특징으로 하는 힌지어셈블리.