KR200173283Y1 - 힌지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 힌지 장치에 관한 것이다. 본 고안의 힌지 장치는 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 가지며 상단에 원호형 절취부가 형성되는 브래킷과, 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부에 원통부가 연장되어 형성되는 축과, 브래킷의 축구멍에 마주하도록 끼워져 제1 평면부를 지지하는 보스가 한쪽 면에 형성되고 보스의 외주에는 고정구멍에 끼워지는 고정돌기가 형성되는 두개의 얼라인먼트 와셔를 갖추고 있다. 원통부와 얼라인먼트 와셔 사이에 포지셔너가 장착되며, 포지셔너는 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 형성되는 오일 그루브와 절취부상에 위치되어 회전을 제한받는 스토퍼를 갖는다. 또한, 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부에 슬라이드 와셔가 장착되며, 슬라이드 와셔에는 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성된다. 슬라이드 와셔와 접하도록 한쌍의 접시 스프링이 장착되고, 접시 스프링과 접하도록 와셔가 장착되며, 접시 스프링이 바이어스되도록 제1 평면부의 끝단에 너트가 체결된다. 본 고안에 의하면, 축의 회전이 원활하여 힌지 장치의 조작성이 향상되며, 소음과 마모가 방지되어 신뢰성이 향상된다. 또한, 외부의 진동 및 충격으로 인한 축의 회전이 소정의 각도에서 제한되어 안정성이 향상된다.

Description

힌지 장치{HINGE DEVICE}

본 고안은 힌지 장치에 관한 것이다.

전자산업의 기술이 발전함에 따라 사람들이 휴대하여 가지고 다닐 수 있는 휴대용 컴퓨터, 휴대폰, 휴대용 단말기 등 휴대 및 사용이 간편하도록 무게가 가볍고 크기가 작은 다양한 제품이 개발되어 사용되고 있다.

일반적으로 예를 들면 휴대용 컴퓨터는 본체와 커버, 액정디스플레이로 구성되며, 커버는 본체에 힌지 장치를 중심으로 회전되어 열리고 닫히도록 결합된다. 휴대용 컴퓨터를 사용할 때에는 힌지 장치를 중심으로 커버를 열고 일정한 각도로 유지시키며, 일정한 각도로 열려진 커버를 고정적으로 유지시키기 위해서는 적절한 멈춤 수단이 채용되어야 한다.

이와 같은 종래의 힌지 장치에 대한 예를 살펴보면, 힌지 장치의 축에는 소정의 탄성에 의해 인접한 부재에 마찰력을 부여하여 열려진 커버의 각도를 고정적으로 유지시키는 스프링이 장착된다.

그러나, 종래의 힌지 장치는 사용중에 축과, 스프링 등의 마찰로 인하여 소음이 크게 발생될 뿐만 아니라, 장기간 사용되면 마모가 크게 발생되어 힌지 장치의 기능이 상실되는 문제가 있었다. 또한, 외부로부터 부여되는 진동 및 충격에 의해 커버가 임의로 회전하는 것을 스프링의 탄성에 의해서 방지하는데는 취약한 문제를 가지고 있었다. 특히, 진동 및 충격이 심하게 발생하는 예를 들면 자동차에 액정디스플레이를 설치할 경우 액정디스플레이의 회전을 방지할 수 있는 힌지 장치가 필요하였으나, 이를 만족할 만한 힌지 장치가 개발되지 못하고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 회전이 원활하여 조작성이 향상되도록 한 힌지 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 소음 및 마모가 방지되어 신뢰성이 향상되도록 한 힌지 장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 외부의 진동 및 충격으로 인한 축의 회전이 소정의 각도에서 회전이 제한되어 안정성이 향상되도록 한 힌지 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 힌지 장치를 분리하여 나타낸 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 힌지 장치를 나타낸 단면도,

도 3a 및 도 3b는 본 고안에 따른 힌지 장치에서 얼라인먼트 와셔를 나타낸 정면도 및 단면도,

도 4a 및 도 4b는 본 고안에 따른 힌지 장치에서 포지셔너를 나타낸 정면도 및 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 힌지 장치에서 포지셔너의 작동을 부분적으로 나타낸 정면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 브래킷 18: 축구멍

24: 가이드 그루브 26: 스톱 홀

30: 축 32: 제1 평면부

36: 원통부 50: 얼라인먼트 와셔

60: 포지셔너 80: 슬라이드 와셔

90: 접시 스프링 100: 와셔

110: 너트

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 가지며, 상단에 원호형 절취부가 형성되는 브래킷과; 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부에 원통부가 연장되어 형성되는 축과; 브래킷의 축구멍에 마주하도록 끼워져 제1 평면부를 지지하는 보스가 한쪽 면에 형성되고, 보스의 외주에는 고정구멍에 끼워지는 고정돌기가 형성되는 두개의 얼라인먼트 와셔와; 원통부와 얼라인먼트 와셔 사이에 장착되며, 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되고, 절취부상에 위치되어 회전을 제한받는 스토퍼를 갖는 포지셔너와; 얼라인먼트 와셔와 접하도록 장착되는 한쌍의 접시 스프링과; 접시 스프링과 접하도록 장착되는 와셔와; 접시 스프링이 바이어스되도록 제1 평면부의 끝단에 체결되는 너트로 이루어지는 힌지 장치에 있다.

이하, 본 고안에 따른 힌지 장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 5는 본 고안에 따른 힌지 장치를 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.

먼저, 도 1을 참조하여 설명하면, 본 고안의 힌지 장치는 브래킷(10)을 갖추고 있다. 브래킷(10)은 나사의 체결에 의해 본 고안의 힌지 장치가 적용되는 예를 들면 휴대용 컴퓨터의 본체에 부착시킬 수 있도록 관통구멍(12)을 갖는 고정판(14)의 한쪽에 장착판(16)이 수직하게 절곡되어 형성된다.

또한, 장착판(16)의 상측에 축구멍(18)이 형성되고, 축구멍(18)의 내주에는 고정구멍(20)이 형성된다. 도면에서, 고정구멍(20)은 상하에 서로 마주하도록 두개가 형성된 것을 나타냈으나 그 위치 및 숫자는 적절하게 변경할 수 있다. 장착판(16)의 상단에는 원호형 절취부(22)가 형성된다. 도면에는, 장착판(16)의 상단을 잘라내어 절취부(22)를 형성한 것이 나타나 있다. 그리고, 장착판(16)의 한쪽 면에 축구멍(18)과 동심을 이루는 원호형 가이드 그루브(24)가 형성되며, 가이드 그루브(24)에는 한개이상의 스톱 홀(26)이 형성된다. 도면에는, 두개의 스톱 홀(26)이 소정의 간격을 두고 떨어져 형성한 것이 나타나 있다. 스톱 홀(26)은 브래킷(10)의 축구멍(18)과 동심을 이루는 원호상에 형성할 수도 있다.

도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 힌지 장치는 브래킷(10)의 축구멍(18)을 관통하는 축(30)을 갖추고 있다. 축(30)은 브래킷(10)의 축구멍(18)을 관통하는 제1 평면부(32)를 가지며, 제1 평면부(32)의 한쪽 끝단에 수나사(34)가 형성되고 다른쪽 끝단에는 원통부(36)가 연장되어 형성된다. 그리고, 축(30)의 원통부(36)에는 본 고안의 힌지 장치가 적용되는 휴대용 컴퓨터의 커버에 나사의 체결에 의해 결합시킬 수 있도록 관통구멍(38)을 갖는 제2 평면부(40)가 연장되어 형성된다.

도 1, 도 3a 및 도 3b에 나타낸 바와 같이, 브래킷(10)의 장착판(16)을 기준으로 축구멍(18)의 양쪽에 위치되도록 축(30)의 제1 평면부(32)에는 두개의 얼라인먼트 와셔(alignment washer: 50)가 장착된다. 얼라인먼트 와셔(50)의 한쪽 면에 축(30)의 제1 평면부(32)가 관통하는 축구멍(52)을 갖는 보스(54)가 돌출되어 형성되고, 보스(54)는 브래킷(10)의 축구멍(18)에 서로 마주하도록 끼워진다. 이때, 보스(54)의 양단은 축구멍(18)의 중앙에서 접하도록 끼워진다. 그리고, 보스(54)의 상하에는 축구멍(18)의 고정구멍(20)에 대응하는 관계로 끼워지는 오일 그루브(56)를 갖는 고정돌기(58)가 형성되며, 고정돌기(58)가 고정구멍(20)에 끼워지는 것에 의해 얼라인먼트 와셔(50)는 회전되지 못한다. 고정돌기(58)의 오일 그루브(56)에는 오일이 충전되고, 이 오일의 유막 윤활에 의해 축(30)과 보스(54) 사이의 마찰 저항이 감소된다.

도 1, 도 4a 및 도 4b에 나타낸 바와 같이, 축(30)의 원통부(36)와 얼라인먼트 와셔(50) 사이에 포지셔너(positioner: 60)가 장착되고, 포지셔너(60)의 중앙에는 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(62)이 형성된다. 얼라인먼트 와셔(50)와 접하는 포지셔너(60)의 한쪽 면에 오일이 충전되는 오일 그루브(64)가 형성된다. 포지셔너(60)의 오일 그루브(64)는 축구멍(62)과 동심을 이루는 원형의 제1 그루브(64a)에 방사상으로 일정한 간격을 두고 떨어져 형성되는 제2 그루브(64b)로 이루어진다. 포지셔너(60)의 오일 그루브(64)는 한쪽 면에 형성된 것을 설명하였으나 양쪽 면에 각각 형성할 수도 있다.

또한, 포지셔너(60)의 상단에는 브래킷(10)의 절취부(22)상에 위치되어 축(30)의 회전 각도를 소정의 범위에서 제한할 수 있도록 스토퍼(66)가 형성된다. 포지셔너(60)의 하단에 슬롯(68)의 형성에 의해 탄성변형이 가능하도록 가동부(70)가 형성되고, 가동부(70)의 한쪽에는 브래킷(10)의 가이드 그루브(24)를 따라 미끄럼 이동되면서 스톱 홀(26)에 선택적으로 끼워지는 돌기(72)가 형성된다. 돌기(72)는 엠보싱(embossing)에 의해 형성되어 있다. 도면에는, 포지셔너(60)의 하단으로부터 돌기(72) 주위의 소정 부위까지 잘라내어 슬롯(68)을 형성한 것이 나타나 있다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하여 설명하면, 브래킷(10)의 축구멍(18)을 관통한 축(30)의 제1 평면부(32)에는 얼라인먼트 와셔(50)와 접하는 슬라이드 와셔(80)가 장착된다. 슬라이드 와셔(80)의 중앙에는 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(82)이 형성되며, 얼라인먼트 와셔(50)와 접하는 슬라이드 와셔(80)의 한쪽 면에 오일이 충전되는 오일 그루브(84)가 형성된다. 슬라이드 와셔(80)의 오일 그루브(84)는 포지셔너(60)의 오일 그루브(64)와 마찬가지로 축구멍(82)과 동심을 이루는 원형의 제1 그루브(84a)에 방사상으로 일정한 간격을 두고 떨어져 형성되는 다수의 제2 그루브(84b)로 이루어진다.

또한, 축(30)의 제1 평면부(32)에는 슬라이드 와셔(80)의 다른쪽 면에 접하도록 서로 겹쳐지는 한쌍의 접시 스프링(90)과, 와셔(100)가 순차적으로 장착된다. 접시 스프링(90)과 와셔(100) 각각의 중앙에는 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(92, 102)이 형성된다. 그리고, 제1 평면부(32)의 수나사(34)에 너트(110)가 체결되며, 너트(110)를 관통한 제1 평면부(32)의 끝단은 너트(110)의 풀림이 방지되도록 리벳팅하는 것이 바람직하다. 너트(110)는 그 암나사(112)에 수지, 예를 들어 나일론을 개재시키거나 접착제의 도포에 의해 풀림을 방지시킬 수도 있다. 이와 같은 너트(110)의 체결에 의해 얼라인먼트 와셔(50)와 슬라이드 와셔(80) 사이에 장착되어 있는 접시 스프링(90)이 브래킷(10)쪽으로 바이어스되면서 압축되어 탄성을 보유하게 되며, 접시 스프링(90)의 탄성에 의해 일정한 각도로 회전한 축(30)을 고정적으로 유지시킬 수 있게 된다.

지금부터는 본 고안에 따른 힌지 장치의 작동을 설명한다.

도 2를 참조하여 설명하면, 본체에 닫혀져 있는 커버를 열어 회전시킬 때 축(30)도 회전하게 된다. 이때, 축(30)의 제1 평면부(32)는 얼라인먼트 와셔(50)의 보스(54)에 지지되어 회전되며, 고정돌기(58)의 오일 그루브(56)에 충전되어 있는 오일의 유막 윤활에 의해 마찰 저항이 감소되어 축(30)의 회전이 원활하게 유지된다.

또한, 얼라인먼트 와셔(50)와 접하고 있는 포지셔너(60) 및 슬라이드 와셔(80) 각각의 사이에서는 오일 그루브(64, 84)에 충전되어 있는 오일의 유막 윤활에 의해 마찰 저항이 감소되므로, 축(30)의 회전이 원활해져 회전 특성이 향상될 뿐만 아니라, 소음과 마모가 방지된다. 이 결과, 힌지 장치의 조작성이 향상되고, 수명이 연장되어 신뢰성이 향상된다. 오일 그루브(64, 84) 각각의 제2 그루브(64b, 84b)는 제1 그루브(64a, 84a) 주위로 윤활 면적을 넓게 만들어 준다.

한편, 커버의 열림 동작이 중지되면, 팽창되는 접시 스프링(80)의 탄성에 의해 슬라이드 와셔(80)가 얼라인먼트 와셔(50)에 밀착되어 마찰 저항을 받게 되며, 이러한 마찰 저항에 의해 일정한 각도로 회전되어 있는 축(30)이 고정적으로 유지된다. 이때, 와셔(100)는 접시 스프링(90)의 탄성을 차단하여 너트(100)의 풀림을 방지해 주게 된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 축(30)과 함께 회전하는 포지셔너(60)의 돌기(72)는 브래킷(10)의 가이드 그루브(24)를 따라 미끄럼 이동하게 된다. 이와 같이 브래킷(10)의 가이드 그루브(24)를 따라 미끄럼 이동하던 돌기(72)가 스톱 홀(26)에 끼워지면 포지셔너(60)는 회전을 제한받아 정지된다. 따라서, 포지셔너(60)와 함께 축(30)이 정지되어 일정한 각도로 열려진 커버가 고정적으로 유지된다. 특히, 스톱 홀(26)과 돌기(72)의 끼워짐에 의해 외부로부터 부여되는 진동 및 충격에 의해서 커버가 회전되는 것이 방지된다. 그리고, 커버를 열거나 닫을 때에는 커버를 회전시키는 힘에 의해 포지셔너(60)의 가동부(70)가 탄성변형되고, 이 가동부(70)의 탄성변형에 의해 스톱 홀(26)로부터 돌기(72)가 빠지면서 포지셔너(60)와 함께 축(30)의 회전을 허용하게 된다.

한편, 축(30)과 함께 회전하는 포지셔너(60)의 스토퍼(66)가 브래킷(10)에 형성되어 있는 절취부(22)의 내면에 걸리면 축(30)은 더 이상 회전되지 못한다. 따라서, 커버의 열림 및 닫힘 각도가 소정의 범위내에서 제한된다.

상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 고안의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 힌지 장치에 의하면, 축의 회전이 원활하여 힌지 장치의 조작성이 향상되며, 소음과 마모가 방지되어 신뢰성이 향상되는 것이다. 또한, 외부의 진동 및 충격으로 인한 축의 회전이 소정의 각도에서 제한되어 안정성이 향상되는 것이다.

Claims (4)

1. 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 가지며, 상단에 원호형 절취부가 형성되는 브래킷과;

   상기 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부에 원통부가 연장되어 형성되는 축과;

   상기 브래킷의 축구멍에 마주하도록 끼워져 상기 제1 평면부를 지지하는 보스가 한쪽 면에 형성되고, 상기 보스의 외주에는 상기 고정구멍에 끼워지는 고정돌기가 형성되는 두개의 얼라인먼트 와셔와;

   상기 원통부와 얼라인먼트 와셔 사이에 장착되며, 상기 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되고, 상기 절취부상에 위치되어 회전을 제한받는 스토퍼를 갖는 포지셔너와;

   상기 얼라인먼트 와셔와 접하도록 장착되는 한쌍의 접시 스프링과;

   상기 접시 스프링과 접하도록 장착되는 와셔와;

   상기 접시 스프링이 바이어스되도록 상기 제1 평면부의 끝단에 체결되는 너트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 브래킷의 한쪽 면에 상기 축구멍과 동심을 이루는 원호상에 한개이상의 스톱 홀이 형성되고, 상기 포지셔너의 하단에 슬롯의 형성에 의해 탄성변형이 가능하도록 가동부가 형성되며 상기 가동부의 한쪽에는 상기 스톱 홀에 선택적으로 끼워지는 돌기가 형성되는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 브래킷의 축구멍을 관통하는 상기 제1 평면부에 장착되며, 상기 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되는 슬라이드 와셔를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 포지셔너와 상기 슬라이드 와셔 각각의 오일 그루브는 원형의 제1 그루브와, 이 제1 그루브에 방사상으로 일정한 간격을 두고 떨어져 형성되는 다수의 제2 그루브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.