KR102696562B1

KR102696562B1 - Friction hinge with accurate stop function

Info

Publication number: KR102696562B1
Application number: KR1020230040144A
Authority: KR
Inventors: 정상진; 박설완; 권준형; 박병준; 김미란
Original assignee: 카이엠 주식회사
Priority date: 2023-03-28
Filing date: 2023-03-28
Publication date: 2024-08-21

Abstract

본 발명은 정확한 멈춤 위치 제어가 가능한 마찰힌지를 제안하고 있다. 본 발명의 마찰힌지는, 암레스트와 같이 연동하여 회전하고, 원통형상의 마찰부(12)를 구비하는 힌지축(10), 그리고 상기 원통형상 마찰부(12)가 삽입되어 마찰력을 발생시키는 마찰공(22)을 구비하고, 고정된 상태로 지지되는 마찰판(20)을 포함한다. 그리고 포지션가이드(30)의 관통공(32)에는 원통형상 마찰부(12)가 관통하는 관통한다. 여기서 힌지축(10)의 마찰부(12)에 성형되는 디컷부분(14)이 포지션가이드(30)의 내측에 성형된 디컷대응부분(34)와 일치하는 기준위치에서, 힌지축(10)은 스프링백 없이 멈출 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다. The present invention proposes a friction hinge capable of precise stop position control. The friction hinge of the present invention includes a hinge shaft (10) that rotates in conjunction with an armrest and has a cylindrical friction portion (12), and a friction plate (20) that has a friction hole (22) into which the cylindrical friction portion (12) is inserted to generate frictional force and is supported in a fixed state. In addition, the cylindrical friction portion (12) penetrates through a through hole (32) of a position guide (30). Here, the hinge shaft (10) can stop without springback at a reference position where a die-cut portion (14) formed on the friction portion (12) of the hinge shaft (10) coincides with a die-cut corresponding portion (34) formed on the inside of the position guide (30).

Description

Friction hinge with accurate stop function {Friction hinge with accurate stop function}

본 발명은 마찰힌지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자가 설정한 각위치에서 정확하게 멈출 수 있도록 설계됨으로써 역토크에 의한 문제점이 발생하지 않도록 구성되는 마찰힌지에 관한 것이다.The present invention relates to a friction hinge, and more particularly, to a friction hinge designed to stop accurately at each position set by a user, thereby preventing problems due to reverse torque from occurring.

마찰힌지는 마찰력을 이용하여 힌지축을 멈춤 수 있도록 하는 기능을 가지는 것으로, 예를 들면 자동차의 콘솔에 많이 이용된다. 이러한 마찰힌지에서, 회전운동을 하는 힌지축의 외경(예를 들면 12mm)은 고정된 상태의 마찰판의 힌지공의 내경(예를 들면 11.8mm)보다 크게 만들어진다. 도 1에 도시한 바와 같이, 이러한 힌지축(2)이 마찰판(4)의 힌지공(4a)에 결합되면 양자의 치수에 기초하는 마찰력이 발생한다. A friction hinge has a function of stopping a hinge axis by using frictional force, and is widely used, for example, in automobile consoles. In such a friction hinge, the outer diameter (e.g., 12 mm) of the hinge axis that rotates is made larger than the inner diameter (e.g., 11.8 mm) of the hinge hole of a fixed friction plate. As shown in Fig. 1, when this hinge axis (2) is connected to the hinge hole (4a) of the friction plate (4), a frictional force based on the dimensions of both is generated.

따라서 암레스트와 연동하는 힌지축(2)이 일정 각도 회전하게 되면, 정해진 각위치에서 힌지축(2)은 마찰판(4)과의 마찰력에 의하여 멈추게 된다. 그러나 이와 같은 구성의 마찰 힌지는 마찰부분에서 스프링 백(Spring Back) 현상에 의하여 역토크가 발생하는 단점이 있다. 이와 같이 역토크가 발생하게 되면 사용자가 정한 각위치보다 반대 방향으로 약간 움직인 후 멈추게 되기 때문에 정확한 멈춤 위치에 대한 오동작이 일어나는 것이라고 할 수 있다.Therefore, when the hinge axis (2) linked to the armrest rotates at a certain angle, the hinge axis (2) stops at the fixed angle position due to frictional force with the friction plate (4). However, a friction hinge of this configuration has a disadvantage in that reverse torque occurs due to the spring back phenomenon at the friction portion. When reverse torque occurs, it stops after moving slightly in the opposite direction from the angle position set by the user, so it can be said that a malfunction occurs with respect to the exact stop position.

본 발명은 사용자의 설정 위치에서 정확하게 멈출 수 있는 마찰 힌지를 제공하는 것을 목적으로 하는데, 이는 스프링백 현상이 발생하지 않는 마찰힌지를 제공하는 것이라고도 할 수 있다. The present invention aims to provide a friction hinge that can stop accurately at a user's set position, which can also be said to provide a friction hinge in which a springback phenomenon does not occur.

본 발명의 마찰힌지는, 암레스트와 같이 연동하여 회전하고, 원통형상의 마찰부를 구비하는 힌지축, 그리고 상기 원통형상 마찰부가 삽입되어 마찰력을 발생시키는 마찰공을 구비하고, 고정된 상태로 지지되는 마찰판을 포함한다. 그리고 포지션가이드의 관통공에는 원통형상 마찰부가 관통하는 관통한다. 여기서 힌지축의 마찰부에 성형되는 디컷부분이 포지션가이드의 내측에 성형된 디컷대응부분와 일치하는 기준위치에서, 힌지축은 스프링백 없이 멈출 수 있는 것을 기술적 특징으로 한다. The friction hinge of the present invention comprises a hinge shaft that rotates in conjunction with an armrest and has a cylindrical friction portion, a friction hole into which the cylindrical friction portion is inserted to generate frictional force, and a friction plate that is supported in a fixed state. In addition, the cylindrical friction portion penetrates the through hole of the position guide. Here, the hinge shaft can stop without springback at a reference position where a cut portion formed in the friction portion of the hinge shaft matches a cut corresponding portion formed on the inside of the position guide.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 암레스트와 연동하는 힌지축이 정해진 위치에서는 스프링백 현상 없이 정확한 각위치에서 멈춤 수 있음을 알 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 사용자는 암레스트의 정확한 닫힘 동작을 통한 사용상의 편의성을 충분히 알 수 있을 것으로 기대된다. 그리고 이러한 정확한 멈춤 위치를 제어하기 위한 디컷부분 및 디컷대응부분은 다수 개로 구성할 수도 있어서 다양한 사용 편의성을 제공할 수 있을 것이다. According to the present invention having such a configuration, it can be seen that the hinge axis linked to the armrest can stop at an accurate angular position without a springback phenomenon at a set position. With such a configuration, it is expected that the user will be able to sufficiently experience convenience in use through the accurate closing motion of the armrest. In addition, the cut portion and the cut-responsive portion for controlling such an accurate stop position can be configured in multiple pieces, so that various conveniences in use can be provided.

도 1은 종래의 마찰힌지의 구조를 보인 예시 사시도.
도 2는 본 발명 마찰힌지의 구조를 보인 예시 사시도.
도 3은 본 발명 마찰힌지를 보인 분해 상태 사시도.
도 4는 본 발명의 마찰힌지의 멈춤 상태를 예시한 단면도.Figure 1 is an exemplary perspective view showing the structure of a conventional friction hinge.
Figure 2 is an exemplary perspective view showing the structure of the friction hinge of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view showing the friction hinge of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view illustrating a stopped state of the friction hinge of the present invention.

다음에는 도면에 도시한 실시례에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 마찰힌지는, 회전하는 힌지축(10), 고정된 상태로 지지되어 상기 힌지축(10)과의 사이에서 마찰력을 발생시키는 마찰판(20), 그리고 상기 마찰판(20)과 같이 고정 상태로 지지되며 힌지축(10)이 관통 설치되는 포지션가이드(30)를 포함하고 있다. Next, the present invention will be examined in more detail based on the embodiments illustrated in the drawings. As illustrated in FIGS. 2 and 3, the friction hinge of the present invention includes a rotating hinge shaft (10), a friction plate (20) that is supported in a fixed state and generates a frictional force between itself and the hinge shaft (10), and a position guide (30) that is supported in a fixed state together with the friction plate (20) and through which the hinge shaft (10) is installed.

힌지축(10)은 예를 들면 콘솔의 암레스트와 결합되어 암레스트의 개폐를 위한 축이라고 할 수 있다. 따라서 힌지축(10)은 암레스트의 개폐에 따라 일정 구간 같이 회전하게 된다. 이러한 힌지축(10)은 원통형의 마찰부(12)을 구비하고 있고, 그 외측에는 플랜지(16)가 성형되어 있으며, 그 내측에는 암레스트와 결합되기 위한 부분이 성형되어 있다. The hinge axis (10) can be said to be an axis for opening and closing the armrest by being connected to, for example, the armrest of the console. Therefore, the hinge axis (10) rotates along with the opening and closing of the armrest by a certain section. This hinge axis (10) has a cylindrical friction part (12), a flange (16) is formed on the outside thereof, and a part for connecting with the armrest is formed on the inside thereof.

그리고 마찰판(20)은 상기 힌지축(10)을 멈추게 하기 위한 것으로, 힌지축(10)을 멈추는 것은 실질적으로 마찰판(20)과 힌지축(10) 사이의 마찰력이다. 마찰판(20)은 예를 들면 저장박스에 의하여 고정된 상태를 유지하고 있다. 그리고 마찰판(20)은 힌지축(10)이 삽입되는 마찰공(22)을 구비하고 있는데, 이러한 마찰공(22)의 내경(예를 들면 11.8mm)은 힌지축(10)의 마찰부(12)의 직경(예를 들면 12mm)보다 근소하게 작다. And the friction plate (20) is for stopping the hinge axis (10), and what actually stops the hinge axis (10) is the friction force between the friction plate (20) and the hinge axis (10). The friction plate (20) is maintained in a fixed state by, for example, a storage box. And the friction plate (20) has a friction hole (22) into which the hinge axis (10) is inserted, and the inner diameter (for example, 11.8 mm) of this friction hole (22) is slightly smaller than the diameter (for example, 12 mm) of the friction part (12) of the hinge axis (10).

여기서 마찰공(22)을 형성하기 위한 마찰공 형성부(24)는, 마찰부(12)의 직경이 마찰공(22)의 내경보다 크고 마찰력 발생을 위하여, 일부가 개구된 형상을 가지고 있음을 알 수 있다. 이러한 마찰공 형성부(24) 및 마찰공(22) 자체의 구성은 실질적으로 종래의 것과 실질적으로 동일하기 때문에, 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다. Here, it can be seen that the friction hole forming part (24) for forming the friction ball (22) has a shape in which the diameter of the friction part (12) is larger than the inner diameter of the friction ball (22) and a portion is opened to generate frictional force. Since the configuration of this friction ball forming part (24) and the friction ball (22) itself is substantially the same as that of the prior art, a detailed description thereof will be omitted.

이러한 치수의 차이에 의하여, 마찰부(12)가 마찰공(22)에 삽입되면 그 사이에는 마찰력이 작용하게 되기 때문에, 외력이 있어야만 개폐가 가능하게 된다. 이러한 마찰공(22)의 내면에는 다수의 홈이 성형되어 있는데, 이는 윤활유 및 탄성 변형 등을 고려한 것이다. 여기서 이러한 마찰판(20)의 마찰에만 의존하게 되면, 스프링백 현상이 의하여, 사용자가 암레스트를 놓은 그 위치에서 힌지축(10)이 정확하게 멈추지 않음은 상술한 바와 같다. Due to this difference in size, when the friction part (12) is inserted into the friction hole (22), frictional force is applied between them, so that opening and closing is possible only when an external force is applied. A number of grooves are formed on the inner surface of the friction hole (22), which is designed to take into account lubricating oil and elastic deformation. As described above, if the friction of the friction plate (20) is solely dependent on this, the hinge axis (10) does not stop exactly at the position where the user places the armrest due to the springback phenomenon.

본 발명에서는 상술한 바와 같은 힌지축(10)이 스프링백 현상을 발생하지 않고 정확한 위치에서 멈출 수 있도록 하기 위하여 포지션가이드(30)를 설치하고 있다. 포지션가이드(30)도 마찰판(20)과 동일하게 고정된 상태를 유지하고 있는 것이고, 힌지축(10)의 마찰부(12)가 삽입되는 관통공(32)을 구비하고 있다. In the present invention, a position guide (30) is installed so that the hinge shaft (10) described above can stop at an accurate position without causing a springback phenomenon. The position guide (30) is also maintained in a fixed state in the same manner as the friction plate (20), and is provided with a through hole (32) into which the friction portion (12) of the hinge shaft (10) is inserted.

포지션가이드(30)의 관통공(32)에는 힌지(10)의 마찰부(12)가 결합되고, 이들 사이에서는 어느 정도의 마찰력이 작용해도 되고 작용하지 않아도 된다. 본 발명에서 포지션가이드(30)는 궁극적으로 원하는 위치에서 힌지축이 스프링백 현상 없이 멈출 수 있는 기능을 가지고 있는 것으로 충분하다. The friction part (12) of the hinge (10) is coupled to the through hole (32) of the position guide (30), and a certain amount of frictional force may or may not be applied between them. In the present invention, it is sufficient that the position guide (30) has a function that ultimately allows the hinge axis to stop at a desired position without a springback phenomenon.

예를 들어, 사용자가 열린 상태의 암레스트를 닫는 경우, 암레스트를 하방으로 내려서 완전히 닫게 되면, 사용자가 암레스트에서 손을 떼는 그 위치에서 스프링백 없이 정확하게 그 상태를 유지할 수 있게 된다. 이러한 암레스트의 정확한 멈춤 동작은 다음과 같은 구성에 기초한다.For example, when a user closes an armrest that is in an open state, the armrest is lowered down to close completely, and the armrest is maintained in that state without springback at the position where the user takes his hand off the armrest. This precise stopping motion of the armrest is based on the following configuration.

힌지축(10)의 마찰부(12)의 일측에는, 원통형상에서 일부를 평면으로 커팅한 디컷(D-cut)부분(14) 형성되어 있다. 그리고 상기 디컷부분(14)에 대응하도록, 관통공(32)의 일측에 디컷대응부분(34)이 형성되어 있다. 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)은 실질적으로 서로 대응하는 형상을 가지도록 만들어진다. 따라서 회전하는 힌지축(10)의 디컷부분(14)이 고정된 포지션가이드(30)의 디컷대응부분(34)에 일치하게 되면 도 4의 상태가 된다. On one side of the friction portion (12) of the hinge shaft (10), a D-cut portion (14) is formed by cutting a portion of a cylindrical shape into a plane. In addition, a D-cut corresponding portion (34) is formed on one side of the through hole (32) to correspond to the D-cut portion (14). The D-cut portion (14) and the D-cut corresponding portion (34) are made to have shapes that substantially correspond to each other. Therefore, when the D-cut portion (14) of the rotating hinge shaft (10) matches the D-cut corresponding portion (34) of the fixed position guide (30), the state of Fig. 4 is achieved.

이와 같이 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)이 일치하게 되는 위치는 실질적으로 스프링백이 생기지 않고 멈추는 것이 바람직한 기준위치라고 할 수 있다. 예를 들면 암레스트가 저장박스의 상부에서 닫힐 때, 암레스트가 완전히 닫힌 상태에서 도 4에 도시한 상태가 되도록 설정할 수 있다. In this way, the position where the cut portion (14) and the cut corresponding portion (34) coincide can be said to be a desirable reference position where springback does not occur and the armrest stops. For example, when the armrest is closed at the top of the storage box, the armrest can be set to be in the state shown in Fig. 4 when it is completely closed.

도 4에 도시한 바와 같이 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)이 서로 일치하게 되면, 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)의 각각의 평면부분이 서로 밀착되기 때문에 스프링백 현상이 발생할 수 없게 된다. 즉, 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)의 각각의 평면부분이 서로 밀착된 상태에서 사용자가 암레스트를 놓게 되면, 힌지축(10)은 그 위치를 정확히 유지하면서 멈추게 되는 것이다. As shown in Fig. 4, when the cut portion (14) and the cut-corresponding portion (34) are aligned with each other, the flat portions of the cut portion (14) and the cut-corresponding portion (34) are in close contact with each other, so that the springback phenomenon cannot occur. That is, when the user releases the armrest while the flat portions of the cut portion (14) and the cut-corresponding portion (34) are in close contact with each other, the hinge axis (10) stops while maintaining its position exactly.

이는 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)이 서로 밀착되면서 힌지축(10)이 멈추게 되면, 스프링백 현상이 발생하더라도 그 힘은 서로 밀착된 상태의 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)의 정지상태를 유지하는 힘보다 작다. 따라서 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)이 서로 대응하여 밀착되면 사용자에 의한 외력이 인가되지 않는 한 도 4에 도시한 상태를 유지할 수밖에 없는 것이다. This means that when the di-cut portion (14) and the di-cut corresponding portion (34) are in close contact with each other and the hinge axis (10) stops, even if a springback phenomenon occurs, the force is smaller than the force that maintains the stationary state of the di-cut portion (14) and the di-cut corresponding portion (34) in close contact with each other. Therefore, when the di-cut portion (14) and the di-cut corresponding portion (34) are in close contact with each other, the state shown in Fig. 4 cannot be maintained unless an external force is applied by the user.

즉, 힌지축(10)이 회전하다가 디컷부분(14)과 디컷대응부분(34)이 서로 밀착된 상태가 되고 사용자가 이러한 상태에서 헤드레스트를 놓게 되면, 힌지축(10)은 도 4에 도시한 상태에서 어떠한 방향으로도 움직이지 않고 정확하게 멈춤 상태를 유지하게 되는 것이다. 여기서 힌지축(10)이 회전하는 경우, 마찰부(12)와 마찰공(22) 사이의 마찰력이 작용하고 있음은 당연하다. That is, when the hinge axis (10) rotates and the cut portion (14) and the cut corresponding portion (34) are in close contact with each other, and the user releases the headrest in this state, the hinge axis (10) does not move in any direction as shown in Fig. 4 and maintains an exactly stopped state. Here, when the hinge axis (10) rotates, it is natural that a frictional force is applied between the friction portion (12) and the friction ball (22).

다시 부연 설명하면, 사용자가 암레스트를 잡고 닫게 되면, 힌지축(10)은 암레스와 연동하여 회전하게 되는데, 이때 마찰부(12)와 마찰공(22) 사이에는 소정의 마찰력이 작용하는 상태임은 당연하다. 이렇게 암레스트가 회전하다가 도 4에 도시한 서로 대응하는 밀착상태가 되면, 고정된 포지션가이드(30)에 대하여 힌지축(10)은 정확한 위치에서 멈추게 되고 그 이상 어떠한 방향으로도 움직이지 않게 된다. To explain again, when the user holds the armrest and closes it, the hinge axis (10) rotates in conjunction with the armrest, and at this time, it is natural that a predetermined frictional force is applied between the friction part (12) and the friction hole (22). When the armrest rotates in this way and reaches the corresponding contact state as shown in Fig. 4, the hinge axis (10) stops at the exact position with respect to the fixed position guide (30) and does not move in any direction any more.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 암레스트와 같이 연동하는 힌지축에 디컷부분(14)을, 그리고 힌지축(10)이 꼽히는 포지션가이드(30)에 디컷대웅부분(34)을 만들어서, 기준 위치에서는 스프링백에 의한 위치 이탈 없이 정확하게 멈출 수 있도록 구성하는 것을 기본적인 기술적 착상으로 하고 있음을 알 수 있다. As seen above, it can be seen that the basic technical idea of the present invention is to create a cut portion (14) on a hinge axis that is linked with an armrest, and a cut portion (34) on a position guide (30) to which the hinge axis (10) is connected, so that the device can stop accurately at a reference position without displacement due to springback.

도시한 실시례에서 상술한 바와 같은 디컷부분(14) 및 디컷대응부분(34)은 각각 1개소에 성형되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이러한 구성에 한정될 수 없음은 자명하다. 두 세트의 디컷부분 및 디컷대응부분을 형성하게 되면, 두 지점에서 힌지축이 정확하게 멈출 수 있을 것임은 당연하다.In the illustrated embodiment, the die-cut portion (14) and the die-cut corresponding portion (34) are each illustrated and described as being formed at one location, but it is obvious that the configuration is not limited to this. If two sets of die-cut portions and die-cut corresponding portions are formed, it is obvious that the hinge axis can be accurately stopped at two points.

10 ..... 힌지축
12 ..... 마찰부
14 ..... 디컷부분
20 ..... 마찰플레이트
22 ..... 마찰공
30 ..... 포지션가이드
32 ..... 관통공
34 ..... 디컷대응부분10 ..... hinge axis
12 ..... friction part
14 ..... cut part
20 ..... friction plate
22 ..... friction ball
30 ..... Position Guide
32 ..... through hole
34 ..... The cut-out response part

Claims

A hinge shaft (10) that rotates in conjunction with an armrest and has a cylindrical friction part (12);
A friction plate (20) having a friction hole (22) into which a cylindrical friction part (12) of the above hinge shaft (10) is inserted to generate frictional force and is supported in a fixed state; and
It includes a position guide (30) that is supported in a fixed state and has a through hole (32) through which a cylindrical friction part (12) of the above hinge axis (10) passes;
A friction hinge characterized in that the hinge shaft (10) can be stopped without springback when the die-cut portion (14) formed on the friction portion (12) of the hinge shaft (10) matches the die-cut corresponding portion (34) formed on one side of the through hole (32) of the position guide (30), so that the flat portions of the die-cut portion (14) and the die-cut corresponding portion (34) are in close contact with each other.