KR101209317B1

KR101209317B1 - 힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터

Info

Publication number: KR101209317B1
Application number: KR1020040050735A
Authority: KR
Inventors: 김준홍
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-30
Filing date: 2004-06-30
Publication date: 2012-12-06
Also published as: CN100552243C; KR20060001595A; US7187539B2; US20060002068A1; CN1715691A

Abstract

본 발명은 힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터에 관한 것이다. 본 발명의 힌지조립체는 제1장착브라켓과, 상기 제1장착브라켓과 일체로 움직이는 제1캠과, 상기 제1장착브라켓이 고정되는 부분에 대해 상대적으로 회전되는 부분에 고정되는 제2장착브라켓과, 상기 제2장착브라켓에 구비되고 상기 제1캠을 관통하고 회전중심이 되는 관통축부를 구비하는 힌지축과, 상기 힌지축이 중심을 관통하고 상기 제1캠과 접촉하여 마찰되면서 상대회전하는 제2캠과, 상기 제1캠과 제2캠사이에 접촉마찰력을 발생시키는 접촉마찰력제공부와, 상기 제1캠과 제2캠의 서로 대응되는 면에 구비되어 일정 이상의 힘에 의해 그 결합이 해제되는 래치요홈과 래치돌기를 포함하여 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 디스플레이부와 본체부 사이의 체결을 위한 래치장치가 별도로 구비되지 않아도 되어 부품수가 최소화되고, 휴대용 컴퓨터의 외관을 보다 미려하게 형성할 수 있으며, 힌지조립체의 동작이 보다 부드럽게 되는 이점이 있다.

휴대용 컴퓨터, 힌지조립체, 래치

Description

힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터{A hinge assembly and portable computer having the same}

도 1은 종래 기술에 의한 휴대용 컴퓨터의 구성을 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 힌지조립체의 바람직한 실시예가 적용된 휴대용 컴퓨터의 분해사시도.

도 3은 본 발명 실시예의 요부 구성을 보인 사시도.

도 4는 본 발명 실시예의 힌지조립체의 구성을 보인 부분 평단면도.

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 제1캠의 정면도, 측면도 및 평면도.

도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 제2캠의 정면도, 측면도 및 평면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20: 본체부 22: 바텀케이스

24: 키보드덱 26: 힌지장착대

28: 키보드 30: 디스플레이부

32: 리어케이스 34: 프론트케이스

36: 액정패널 40: 힌지조립체

41: 제1장착브라켓 43: 체결보스

45: 캠연결부 47: 제1캠

48: 연동돌기 49: 래치요홈

49s: 경사면 51: 제2장착브라켓

53: 몸체부 55: 연결바아

57: 힌지축 58: 대경부

59: 관통축부 60: 나사부

63: 제2캠 65: 래치돌기

67: 마찰디스크 68: 마감판

70: 너트 72: 풀림방지부

74: 와셔

본 발명은 힌지조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 부품이 서로 회동되게 하는 힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 휴대용 컴퓨터가 사시도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 휴대용 컴퓨터는 대략 납작한 장방형상인 본체부(1)의 후단에 디스플레이부(3)가 힌지부(5)를 중심으로 회동되게 설치된다.

상기 디스플레이부(3)는 상기 본체부(1)와 대응되는 판상으로 구성되는 것으로, 보관이나 휴대시에는 상기 본체부(1)의 상면에 겹쳐지게 안착된다. 사용시에는 상기 디스플레이부(3)를 본체부(1)에 대해 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 각도로 펼쳐지게 한다.

상기 본체부(1)의 내부에는 휴대용 컴퓨터를 구성하는 메인기판 등이 구비되고, 그 상면에는 키보드(7)가 구비된다. 상기 키보드(7)는 사용자가 키이를 눌러줌에 의해 원하는 정보를 입력하는 부분이다. 디스플레이부(3)에는 액정패널(9)이 구비된다. 상기 액정패널(9)은 각종 정보를 표시하는 부분이다.

상기 디스플레이부(3)가 상기 본체부(1)에 겹쳐지게 되어 보관되거나 휴대될 때 상기 디스플레이부(3)와 본체부(1)가 서로 결합되도록 하기 위해 래치장치(10)가 구비된다. 래치장치(10)는 상기 디스플레이부(3)의 외관을 구성하는 리어케이스(11)와 프론트케이스(12)의 선단에 해당하는 부분에 구비된다. 상기 래치장치(10)는 디스플레이부(3)의 폭에 따라 적절한 갯수가 구비된다.

여기서 상기 리어케이스(11)는 디스플레이부(3)의 이면을 형성하는 부분이고, 상기 프론트케이스(12)는 상기 디스플레이부(3)의 전면 가장자리 테두리를 형성한다. 상기 프론트케이스(12)는 4각틀 형상으로 디스플레이부(3)의 액정패널(9)의 가장자리를 차폐하고 지지하는 역할을 한다.

상기 리어케이스(11)와 프론트케이스(12)의 사이에 형성되는 공간에는 래치장치(10)를 구성하는 래치 등의 부품이 구비된다. 즉, 상기 프론트케이스(12)의 선단 전방으로 걸고리(14)가 돌출되게 래치(도시되지 않음)가 리어케이스(11)와 프론트케이스(12) 사이의 공간에 구비된다. 상기 걸고리(14)는 상기 본체부(1)의 상면 선단에 형성된 걸이홈(1')에 선택적으로 걸어진다. 상기 걸고리(14)의 동작을 위한 조작노브(13)는 상기 디스플레이부(3)의 측면에 해당하는 부분으로 노출된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

종래 기술에서는 상기 본체부(1)와 디스플레이부(3)사이의 체결을 위해 래치장치(10)를 사용하였다. 상기 래치장치(10)는 디스플레이부(3)의 전면으로 걸고리(14)가 돌출되고, 상기 걸고리(14)가 걸어지는 걸이홈(1')이 본체부(1)에 형성되어야 한다. 따라서, 본체부(1)와 디스플레이부(3)의 외관에 요입된 부분(걸이홈(1'))과 돌출된 부분(걸고리(14))이 노출되어 있어 외관이 좋지 않은 문제점이 있다.

그리고, 종래 기술에서는 본체부(1)와 디스플레이부(3)의 선택적 체결을 위해 별도의 래치장치(10)를 사용하므로 상대적으로 부품수가 늘어나게 되어 조립공정이 복잡하게 되고 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 휴대용 컴퓨터에서 본체부와 디스플레이부사이의 결합을 힌지조립체가 수행하도록 하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 래치장치가 필요없는 휴대용 컴퓨터를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 제1장착브라켓과, 상기 제1장착브라켓과 일체로 움직이는 제1캠과, 상기 제1장착브라켓이 고정되는 부분에 대해 상대적으로 회전되는 부분에 고정되는 제2장착브 라켓과, 상기 제2장착브라켓에 구비되고 상기 제1캠을 관통하고 회전중심이 되는 관통축부를 구비하는 힌지축과, 상기 힌지축이 중심을 관통하고 상기 제1캠과 접촉하여 마찰되면서 상대회전하는 제2캠과, 상기 제1캠과 제2캠사이에 접촉마찰력을 발생시키는 접촉마찰력제공부와, 상기 제1캠과 제2캠의 서로 대응되는 면에 구비되어 일정 이상의 힘에 의해 그 결합이 해제되는 래치요홈과 래치돌기를 포함하여 구성된다.

상기 제1장착브라켓에는 상기 힌지축의 관통축부가 관통하고 상기 제1캠과 결합되는 캠연결부가 구비된다.

상기 캠연결부에는 연동슬롯이 적어도 하나 이상 형성되고, 상기 제1캠에는 상기 연동슬롯에 안착되는 연동돌기가 구비된다.

상기 힌지축에는 관통축부보다 상대적으로 직경이 크게 형성되는 대경부가 구비되고, 상기 대경부의 일면에는 상기 제1장착브라켓의 캠연결부가 와셔를 개재한 상태로 밀착된다.

상기 접촉마찰력제공부는 상기 힌지축이 관통되고 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 접촉되어 탄성변형에 의한 탄성력을 제공하는 마찰디스크와, 상기 마찰디스크가 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 밀착되는 정도를 조절하도록 상기 관통축부에 체결되는 너트를 포함하여 구성된다.

상기 마찰디스크와 너트의 사이에는 마감판이 더 구비되는데, 상기 마감판, 마찰디스크 및 너트는 상기 힌지축과 일체로 동작된다.

상기 관통축부의 선단에는 상기 너트가 체결된 후에 성형되어 너트의 풀림을 방지하는 풀림방지부가 구비된다.

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성된다.

상기 래치요홈과 래치돌기는 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 측면이 각각 경사면으로 형성된다.

상기 래치요홈과 래치돌기는 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 표면이 각각 곡면으로 형성된다.

상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면중 어느 일측에는 윤활을 위한 오일이 구비되는 오일홈이 형성된다.

상기 제1캠 및 제2캠은 SUS 440C를 재료로 하여 메탈인젝션몰드공법으로 제작된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 본체부와, 상기 본체부의 일단에 겹쳐지거나 소정 각도로 펼쳐지게 동작되는 디스플레이부와, 상기 본체부와 디스플레이부가 상대적으로 회전되게 하는 힌지조립체를 포함하여 구성되고, 상기 힌지조립체는 제1캠을 구비하고 상기 본체부에 장착되는 제1장착브라켓과, 상기 제1캠에 대해 접촉하여 마찰되면서 상대회전되는 제2캠을 구비하고 상기 디스플레이부에 장착되는 제2장착브라켓과, 상기 제2장착브라켓에 구비되고 상기 제1캠과 제2캠을 관통하여 회전중심이 되는 관통축부를 구비하는 힌지축과, 상기 제1캠과 제2캠사이에 접촉마찰력을 발생시키는 접촉마찰력제공부와, 상기 제1캠과 제2캠의 서로 대응되는 면에 구비되어 일정 이상의 힘에 의해 그 결합이 해제되는 래치요홈과 래치돌기 를 포함하여 구성된다.

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성되고, 각각 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 측면이 각각 경사면으로 형성된다.

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성되고, 각각 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 표면이 각각 곡면으로 형성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 디스플레이부와 본체부 사이의 체결을 위한 래치장치가 별도로 구비되지 않아도 되어 부품수가 최소화되고, 휴대용 컴퓨터의 외관을 보다 미려하게 형성할 수 있으며, 힌지조립체의 동작이 보다 부드럽게 되는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 힌지조립체와 이를 구비한 휴대용 컴퓨터의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에는 본 발명에 의한 힌지조립체의 바람직한 실시예가 채용된 휴대용 컴퓨터의 구성을 보인 분해사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 실시예의 요부구성이 상세사시도로 도시되어 있으며, 도 4에는 본 발명 실시예의 힌지조립체의 구성이 평면도로 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4에 도시된 힌지조립체의 내부 구성이 단면도로 도시되어 있다.

이들 도면들에 도시된 바에 따르면, 휴대용 컴퓨터의 본체부(20) 외관을 바텀케이스(22)의 키보드덱(24)이 형성한다. 상기 바텀케이스(22)는 대략 바닥면과 전후면 및 양측면의 일부를 형성한다. 상기 키보드덱(24)은 본체부(20)의 상면과 전후면 및 양측면의 일부를 형성한다. 하지만, 상기 바텀케이스(22)가 바닥면을, 키보드덱(24)이 상면을 기본적으로 형성하고 전후면 및 양측면은 바텀케이스(22)와 키보드덱(24)사이의 다양한 조합으로 이루어질 수 있다. 상기 본체부(20)의 내부에는 휴대용 컴퓨터를 구성하는 각종 부품들이 설치된다.

상기 본체부(20)의 내부 후단에는, 도 3에 잘 도시된 바와 같이, 힌지장착대(26)가 형성되어 있다. 상기 힌지장착대(26)에는 아래에서 설명될 힌지조립체(40)의 제1장착브라켓(41)이 체결된다. 도면부호 28은 키보드덱(24)상에 설치되는 키보드(28)이다.

디스플레이부(30)는 아래에서 설명될 힌지조립체(40)에 의해 본체부(20)의 후단에 연결된다. 상기 디스플레이부(30)는 리어케이스(32)와 프론트케이스(34)가 그 외관을 형성한다. 상기 리어케이스(32)는 대략 4각형의 판상으로 형성되어 디스 플레이부(30)의 배면을 형성한다. 상기 프론트케이스(34)는 디스플레이부(30)의 전면 가장자리를 형성하는 것으로, 디스플레이부(30)에 구비되는 액정패널(36)의 가장자리를 차폐하게 된다. 상기 액정패널(36)은 화상정보를 표시하는 부분이다.

힌지조립체(40)는 상기 디스플레이부(30)가 상기 본체부(20)의 후단에 대해 회전가능하게 하는 것이다. 상기 힌지조립체(40)는 일반적으로 상기 본체부(20)의 후단 양측과, 이에 대응되는 디스플레이부(30)의 양단에 걸쳐 구비된다.

상기 힌지조립체(40)는 상기 본체부(20)에 장착되는 부분과 상기 디스플레이부(30)에 장착되는 부분으로 이루어지는데, 먼저 본체부(20)에 장착되는 부분을 설명한다.

제1장착브라켓(41)은 본체부(20)의 바텀케이스(22)에 구비되는 상기 힌지장착대(26)에 체결되는 것이다. 상기 제1장착브라켓(41)에는 체결보스(43)가 구비된다. 상기 체결보스(43)는 상기 힌지장착대(26)측과의 체결을 위한 것이다. 상기 제1장착브라켓(41)에는 별도의 체결공이 더 구비될 수 있다.

상기 제1장착브라켓(41)에는 캠연결부(45)가 구비된다. 상기 캠연결부(45)는 대략 원판상으로 형성되는 것으로, 상기 제1장착브라켓(41)의 상면 일측에 수직으로 돌출되어 형성된다. 상기 캠연결부(45)의 중앙을 관통하여서는 아래에서 설명될 관통부(59)가 관통되는 관통공(45')이 원형으로 천공된다.

상기 통공의 가장자리에 해당되는 부분에는 180°간격으로 연동슬롯(46)이 구비된다. 상기 연동슬롯(46)에는 아래에서 설명될 제1캠(47)의 연동돌기(48)가 안착되어 제1캠(47)과 제1장착브라켓(41)이 일체로 되도록 한다. 상기 연동슬롯(46) 은 적어도 하나 이상이 구비될 수 있다.

제1캠(47)은 원판상으로 형성되는 것으로, 그 중앙을 관통하여 정원인 관통공(47')이 천공된다. 상기 관통공(47')을 통해서는 관통축부(59)가 통과한다. 상기 제1캠(47)의 일면 양단에는 상기 캠연결부(45)의 연동슬롯(46)에 안착되는 연동돌기(48)가 구비된다. 본 실시예에서 상기 연동돌기(48)는 상기 연동슬롯(46)과 동일한 갯수인 2개가 형성된다.

상기 제1캠(47)의 일면, 즉 상기 연동돌기(48)가 구비되는 반대면에는 오일홈(48')이 형성되어 있다. 상기 오일홈(48')은 소정의 곡률을 가지는 원호형상으로 요입되게 형성된다. 상기 오일홈(48')에는 윤활을 위한 오일이 구비된다. 상기 오일홈(48')은 본 실시예에서 2군데에 서로 대칭으로 형성되어 있다. 상기 오일홈(48')은 아래에서 설명될 제2캠(63)에 구비될 수도 있다.

상기 오일홈(48')이 형성되어 있는 제1캠(47)의 일면에는 래치요홈(49)이 구비된다. 상기 래치요홈(49)은 서로 180°간격으로 형성된다. 상기 래치요홈(49)은 상기 관통공(47')의 가장자리에서 제1캠(47)의 가장자리까지 형성된다. 상기 래치요홈(49)은 상기 관통공(47')에서 제1캠(47)의 가장자리로 가면서 그 폭이 선형적으로 넓어지게 형성된다. 상기 래치요홈(49)에는 그 형성방향으로 중앙에 대략 평면으로 되는 안착면(49')이 형성되고, 상기 안착면(49')의 양단에는 경사면(49s)이 형성된다.

상기 래치요홈(49)의 다른 예로서 본 실시예와는 달리 그 내면이 전체적으로 곡면으로 형성되게 할 수도 있다. 이와 같이 래치요홈(49)을 곡면으로 형성하면 아 래에서 설명될 래치돌기(65)와의 연동동작이 보다 부드럽게 일어날 수 있다.

제2장착브라켓(51)은 디스플레이부(30)측에 고정되는 것이다. 보다 상세하게는 상기 제2장착브라켓(51)은 디스플레이부(30)의 리어케이스(32)와 액정패널(36)에 고정된다. 상기 제2장착브라켓(51)에는 상기 리어케이스(32)에 체결되는 몸체부(53)가 구비된다. 상기 몸체부(53)에는 다수개의 체결공(53')이 천공되어 있다.

상기 몸체부(53)에 일측이 연결되고 타측으로 길게 연장되도록 연결바아(55)가 구비된다. 상기 연결바아(55)는 상기 액정패널(36)에 체결되는 부분이다. 상기 연결바아(55)의 선단에는 상기 리어케이스(32)에 체결되는 선단체결편(56)이 구비된다. 상기 연결바아(55)와 선단체결편(56)에는 각각 체결공이 천공된다.

힌지축(57)은 상기 제2장착브라켓(51)의 몸체부(53)에 구비된다. 상기 힌지축(57)은 그 일측에 형성된 압입부(57')가 상기 몸체부(53)에 압입되어 설치된다. 따라서, 상기 힌지축(57)은 상기 몸체부(53)에 대해 회전하지 않고 일체로 움직인다.

상기 힌지축(57)의 일측, 즉 상기 압입부(57')에 인접한 부분에는 대경부(58)가 형성된다. 상기 대경부(58)는 다른 부분에 비해 상대적으로 직경이 크게 형성되는 부분이다. 상기 대경부(58)의 직경은 상기 제1 및 제2 캠(47,63)과 대응되게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 힌지축(57)에는 상기 대경부(58)에서 상기 압입부(57')의 반대쪽으로 연장되게 관통축부(59)가 형성된다. 상기 관통축부(59)는 상기 캠연결부(45), 제1 캠(47) 및 아래에서 설명될 제2캠(63) 및 마찰디스크(67)의 관통공 (45',47',63',67')등을 관통하게 된다. 상기 관통축부(59)는 상기 대경부(58)보다 작은 직경을 가진다. 상기 관통축부(59)에는 서로 반대되는 위치에 연동평면(59')이 형성된다. 상기 연동평면(59')은 관통축부(59)의 일부에 형성된다. 상기 관통축부(59)의 선단에는 나사부(60)가 구비된다. 상기 나사부(60)는 아래에서 설명될 너트(70)가 체결되는 부분이다.

제2캠(63)은 상기 제1캠(47)과 서로 접촉되게 설치된다. 상기 제2캠(63)은, 도 6에 잘 도시된 바와 같이, 그 중앙을 관통하여 관통공(63')이 천공된다. 상기 관통공(63')의 서로 마주보는 소정의 구간은 직선부(64)로 형성된다. 상기 직선부(64)는 상기 관통축부(59)의 연동평면(59')과 서로 연동되어 제2캠(63)과 관통축부(59)가 일체로 움직이게 한다.

상기 제2캠(63)에는 래치돌기(65)가 돌출되어 형성된다. 상기 래치돌기(65)는 상기 제1캠(47)과 접하는 면에 형성되는 것으로, 상기 래치요홈(49)과 대응되는 위치에 형성된다. 상기 래치돌기(65)에는 그 상단에 평면인 정상면(65')이 형성되고, 그 양단으로 경사면(65s)이 형성된다. 상기 정상면(65')은 상기 안착면(49')과 대응되고, 상기 경사면(65s)은 상기 경사면(49s)과 대응된다. 상기 래치돌기(65)역시 상기 관통공(63')에서 시작해서 제2캠(63)의 가장자리까지 선형적으로 폭이 넓어지게 형성된다.

여기서, 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)에 각각 구비되는 래치요홈(49)과 래치돌기(65)는 상기 본체부(20)와 디스플레이부(30)가 서로 체결되도록 하는 래치장치의 역할을 한다. 이를 위해 본체부(20)에 디스플레이부(30)가 겹쳐진 상태가 되었 을 때, 상기 래치요홈(49)에 래치돌기(65)가 안착되도록 한다. 물론 본체부(20)가 디스플레이부(30)에 겹쳐진 상태에서 180°회전하여 완전히 펼쳐진 상태가 되었을 때에도 본체부(20)와 디스플레이부(30)가 일정 이하의 힘으로는 회전될 수 없는 서로 체결되는 상태가 된다.

다음으로, 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)의 재질 및 제조방법을 설명한다. 본 발명에서는 캠(47,48)사이의 접촉마찰에 의한 마모를 최소화하기 위해 메탈 인젝션몰드(Metal injection mold)공법을 사용하였고, SUS 440C재질을 사용하였다. 이와 같이 함에 의해 기존에 소결로 제조할 때와 비교하여 표면조도가 좋아지고 경도가 높아진다. 특히 표면조도의 경우 소결로 제작하면 70미크론 정도인데, 메탈 인젝션몰드공법을 사용하면 1/10수준인 7미크론으로 된다.

경도의 경우 메탈인젝션몰드공법을 사용한 경우, 대략 60정도의 값을 가져 보다 높은 신뢰성을 제공할 수 있다. 메탈인젝션몰드공법을 사용함에 의해 성형밀도가 원재료 100%일때, 97%정도로, 소결시에 90%에 비해 상대적으로 성형밀도가 높아지게 된다.

한편, 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)이 서로 밀착되어 이들 사이에 일정 이상의 접촉마찰력이 발생하도록 하기 위한 구성을 설명하기로 한다. 이들 구성에 의해 제1캠(47)과 제2캠(63)사이에 접촉마찰력이 발생하면서, 제1캠(47)과 제2캠(63)사이에서 상대적인 회전이 임의로 일어나지 못하도록 한다.

마찰디스크(67)는 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)이 서로 밀착되도록 하는 역할을 하는 것으로, 힌지조립체(40)가 임의로 동작되지 못하도록 한다. 예를 들어 본 체부(20)에 대해 디스플레이부(30)가 임의로 회전하지 못하도록 하는 역할을 한다.

상기 마찰디스크(67)는 원판상으로 형성되는 것으로, 그 중앙을 관통하여 관통공(67')이 천공된다. 상기 관통공(67')은 제2캠(63)의 관통공(63')과 같은 형상을 가지는 것이 바람직하나, 반드시 그러한 것은 아니다. 상기 마찰디스크(67)는 완전한 평면 형상은 아니며, 압착되었을 때 탄성변형되어 탄성력을 발휘할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 상기 마찰디스크(67)는 다수개가 구비된다.

마감판(68)은 상기 제2캠(63)의 반대쪽에서 상기 마찰디스크(67)를 지지하는 것으로 원판상으로 형성된다. 상기 마감판(68)에도 중앙을 관통하여 관통공(68')이 천공된다. 상기 마감판(68)은 상기 관통축부(59)의 나사부(60)에 체결되는 너트(70)에 의해 상기 마찰디스크(67)에 밀착된다. 따라서, 상기 마찰디스크(67)에 의해 발생되는 캠(47,63)사이의 마찰력은 상기 너트(70)에 의해 조절될 수 있다.

상기 관통축부(59)의 선단에는 상기 너트(70)가 풀어지지 않도록 풀림방지부(72)가 구비된다. 상기 풀림방지부(72)는 상기 너트(70)를 채운 후, 상기 관통축부(59)의 선단을 타격하여 소성변형시켜 형성한다.

도면부호 74는 상기 대경부(58)와 캠연결부(45)사이에 구비되어 이들 사이의 회전이 원활하게 하는 와셔이다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터의 작용을 상세하게 설명한다.

본 발명의 힌지장치(40)는 상기 본체부(20)의 후단 양측과 디스플레이부(30)의 양단에 각각 구비된다. 상기 양단에 구비되는 힌지장치(40)는 서로의 구성요소 들이 서로 반대방향으로 배치되어 구성될 수 있다. 예를 들면, 각각의 제2장착브라켓(51)의 몸체부(53)가 상대적으로 외측에 위치되고, 너트(70)쪽이 상대적으로 내측에 있도록 배열되는 것이다. 그리고, 상기 제1장착브라켓(41)의 방향도 각각 바텀케이스(22)의 후단에서 선단을 향하도록 배치되어야 한다.

여기서, 상기 제1장착브라켓(41)은 바텀케이스(22)에 고정되고, 상기 제1장착브라켓(41)의 캠연결부(45)와 제1캠(43)은 일체가 된다. 따라서, 상기 디스플레이부(30)가 본체부(20)에 대해 회전하도록 동작이 되는 경우에는 상기 제1장착브라켓(41)과 제1캠(43)은 상대적으로 정지하여 있고, 힌지축(57)이 상대적으로 회전하게 된다.

그리고, 상기 제2캠(63), 마찰디스크(67), 마감판(68), 너트(70), 힌지축(57), 제2장착브라켓(51) 등이 일체로 움직인다. 즉, 이들은 모두 상기 디스플레이부(30)와 함께 움직이는 것이다.

한편, 상기 디스플레이부(30)가 본체부(20)에 대해 회전될 때, 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)은 서로 접촉되어 마찰되면서 상대적으로 회전된다. 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)이 서로 접촉되어 상대적으로 회전할 때, 발생하는 마찰력은 상기 마찰디스크(67)에 의해 발생하는 탄성력에 관련된다. 물론, 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)사이의 마찰면에는 상기 오일홈(48')에 구비된 오일이 공급되어 마모가 방지된다.

이와 같이 상기 제1캠(47)과 제2캠(63)이 서로 접촉되어 마찰되므로, 디스플레이부(30)에 일정 이하의 힘이 가해지는 경우에는 이들이 상대회전하지 않게 된 다. 이와 같은 구성은, 예를 들어 상기 디스플레이부(30)가 자중에 의해 상기 본체부(20)에 대해 임의로 회전하지 않게 한다.

다음으로, 본 발명에서 상기 디스플레이부(30)가 본체부(20)에 겹쳐지게 안착되었을 때, 상기 제1캠(47)의 래치요홈(49)에 상기 제2캠(63)의 래치돌기(65)가 안착된다. 따라서, 사용자가 상기 디스플레이부(30)를 상기 본체부(20)에 대해 펼칠 때, 일정 이상의 힘이 필요하게 된다. 이는, 상기 디스플레이부(30)가 본체부(20)에 겹쳐진 상태에서 본체부(20)에 대해 임의로 펼쳐지지 않는다는 것을 의미한다.

그리고, 본 발명에서는 상기 래치요홈(49)과 래치돌기(65)에 각각 경사면(49s)(65s)을 두고 있다. 따라서, 상기 래치요홈(49)에 대해 래치돌기(65)가 급격하게 들어가거나 빠져나오는 것이 방지된다. 따라서, 힌지조립체(40)의 동작이 상대적으로 부드럽게 이루어진다. 물론, 상기 래치요홈(49)과 래치돌기(65)를 전체적으로 곡면으로 처리하면 보다 부드러운 동작을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

예를 들면, 상기 캠연결부(45)와 연결된 제1캠(43)이 마찰디스크(67)쪽에 있게 하고, 제2캠(63)은 대경부(58)쪽에 있도록 할 수 있다. 이와 같은 경우 상기 마찰디스크(67)가 상기 제1캠(43)과 일체로 움직일 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 힌지조립체 및 이를 구비한 휴대용 컴퓨터에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 힌지조립체의 서로 마찰되는 캠의 대응되는 면에 래치요홈과 래치돌기를 형성하여 본체부에 디스플레이부가 겹쳐지게 안착되었을 때 본체부와 디스플레이부가 서로 체결되도록 하였다.

따라서, 본 발명의 힌지조립체를 사용하면 별도의 래치장치가 필요없게 되어, 휴대용 컴퓨터를 구성하는 부품수를 상대적으로 줄일 수 있고 조립공정을 단순화할 수 있어 휴대용 컴퓨터의 제조원가를 낮출 수 있다.

그리고, 본 발명에서는 캠의 대응되는 면에 형성되는 래치요홈과 래치돌기에 경사면을 두거나, 이들을 곡면으로 형성함에 의해 래치요홈과 래치돌기의 결합과 분리가 보다 원활하게 이루어진다. 따라서 래치작용을 하는 과정에서 힌지조립체의 동작이 보다 원활하게 수행되는 이점이 있다.

또한, 본 발명에서는 서로 마찰되는 캠을 메탈인젝션몰드공법으로 상대적으로 경도가 큰 재질을 사용하여 제작하므로, 표면조도가 상대적으로 좋아지면서 내마모성이 증대되는 효과를 얻을 수 있고, 이에 더해 메탈인젝션몰드공법에 의해 성형밀도가 원재료에 가깝게 되어 우수한 특성을 나타낼 수 있는 효과도 있다.

마지막으로, 본 발명에 의한 힌지조립체를 휴대용 컴퓨터에 적용하면, 본체부나 디스플레이부의 외관에 돌출되고 요입되는 부분, 즉 래치장치가 없어지게 되어 외관을 보다 미려하게 설계할 수 있게 된다.

Claims

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제1장착브라켓과,

상기 제1장착브라켓과 일체로 움직이는 제1캠과,

상기 제1장착브라켓이 고정되는 부분에 대해 상대적으로 회전되는 부분에 고정되는 제2장착브라켓과,

상기 제2장착브라켓에 구비되고 상기 제1캠을 관통하고 회전중심이 되는 관통축부를 구비하는 힌지축과,

상기 힌지축이 중심을 관통하고 상기 제1캠과 접촉하여 마찰되면서 상대회전하는 제2캠과,

상기 제1캠과 제2캠사이에 접촉마찰력을 발생시키는 접촉마찰력제공부와,

상기 제1캠과 제2캠의 서로 대응되는 면에 구비되어 일정 이상의 힘에 의해 그 결합이 해제되는 래치요홈과 래치돌기를 포함하고,

상기 제1장착브라켓에는 상기 힌지축의 관통축부가 관통하고 상기 제1캠과 결합되는 캠연결부가 구비되며,

상기 캠연결부에는 연동슬롯이 적어도 하나 이상 형성되고, 상기 제1캠에는 상기 연동슬롯에 안착되는 연동돌기가 구비되고,

상기 힌지축에는 관통축부보다 상대적으로 직경이 크게 형성되는 대경부가 구비되고, 상기 대경부의 일면에는 상기 제1장착브라켓의 캠연결부가 와셔를 개재한 상태로 밀착되며,

상기 접촉마찰력제공부는,

상기 힌지축이 관통되고 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 접촉되어 탄성변형에 의한 탄성력을 제공하는 마찰디스크와,

상기 마찰디스크가 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 밀착되는 정도를 조절하도록 상기 관통축부에 체결되는 너트를 포함하고,

상기 마찰디스크와 너트의 사이에는 마감판이 더 구비되는데, 상기 마감판, 마찰디스크 및 너트는 상기 힌지축과 일체로 동작되며,

상기 관통축부의 선단에는 상기 너트가 체결된 후에 성형되어 너트의 풀림을 방지하는 풀림방지부가 구비되고,

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성되며,

상기 래치요홈과 래치돌기는 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 측면이 각각 경사면으로 형성되고,

상기 래치요홈과 래치돌기는 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 표면이 각각 곡면으로 형성되며,

상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면중 어느 일측에는 윤활을 위한 오일이 구비되는 오일홈이 형성됨을 특징으로 하는 힌지조립체.
제 11 항에 있어서, 상기 제1캠 및 제2캠은 SUS 440C를 재료로 하여 메탈인젝션몰드공법으로 제작됨을 특징으로 하는 힌지조립체.
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본체부와,

상기 본체부의 일단에 겹쳐지거나 소정 각도로 펼쳐지게 동작되는 디스플레이부와,

상기 본체부와 디스플레이부가 상대적으로 회전되게 하는 힌지조립체를 포함하여 구성되고,

상기 힌지조립체는,

제1캠을 구비하고 상기 본체부에 장착되는 제1장착브라켓과,

상기 제1캠에 대해 접촉하여 마찰되면서 상대회전되는 제2캠을 구비하고 상기 디스플레이부에 장착되는 제2장착브라켓과,

상기 제2장착브라켓에 구비되고 상기 제1캠과 제2캠을 관통하여 회전중심이 되는 관통축부를 구비하는 힌지축과,

상기 제1캠과 제2캠사이에 접촉마찰력을 발생시키는 접촉마찰력제공부와,

상기 제1캠과 제2캠의 서로 대응되는 면에 구비되어 일정 이상의 힘에 의해 그 결합이 해제되는 래치요홈과 래치돌기를 포함하고,

상기 접촉마찰력제공부는,

상기 힌지축이 관통되고 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 접촉되어 탄성변형에 의한 탄성력을 제공하는 마찰디스크와,

상기 마찰디스크가 상기 제1 및 제2 캠중 어느 일측에 밀착되는 정도를 조절하도록 상기 관통축부에 체결되는 너트를 포함하며,

상기 마찰디스크와 너트의 사이에는 마감판이 더 구비되는데, 상기 마감판, 마찰디스크 및 너트는 상기 힌지축과 일체로 동작되고,

상기 관통축부의 선단에는 상기 너트가 체결된 후에 성형되어 너트의 풀림을 방지하는 풀림방지부가 구비되며,

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성되고, 각각 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 측면이 각각 경사면으로 형성되고,

상기 래치요홈과 래치돌기는 상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면에 형성되고, 각각 캠의 중심에서 가장자리를 향해 점차 폭이 넓어지게 형성되는 것으로, 그 표면이 각각 곡면으로 형성되며,

상기 제1캠과 제2캠의 서로 마찰되는 면중 어느 일측에는 윤활을 위한 오일이 구비되는 오일홈이 형성됨을 특징으로 하는 휴대용 컴퓨터.