KR200173301Y1 - 힌지 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 힌지 장치에 관한 것이다. 본 고안의 힌지 장치는 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 갖는 브래킷과, 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부와 이 제1 평면부에 연장되어 형성되는 제2 평면부를 갖는 축과, 브래킷의 축구멍에 마주하도록 끼워져 축의 제1 평면부를 지지하는 보스가 한쪽 면에 형성되고 보스의 외주에는 브래킷의 고정구멍에 끼워지는 고정돌기가 형성되는 얼라인먼트 와셔와, 얼라인먼트 와셔에 접하도록 장착되며 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되는 슬라이드 와셔를 갖추고 있다. 축의 제1 평면부의 끝단쪽에서 슬라이드 와셔와 접하도록 한쌍의 접시 스프링이 장착되고, 접시 스프링과 접하도록 와셔가 장착되며, 접시 스프링이 바이어스되도록 축의 제1 평면부의 끝단에 너트가 체결된다. 축의 제2 평면부에 토션 스프링이 장착되고, 토션 스프링의 한쪽 끝단은 브래킷에 고정되며 다른쪽 끝단은 자유단이 된다. 그리고, 토션 스프링의 다른쪽 끝단을 선택적으로 구속하는 구속수단이 축의 제2 평면부에 장착된다. 본 고안에 의하면, 축의 회전이 원활하여 힌지 장치의 조작성이 향상되고, 소음과 마모가 방지되어 신뢰성이 향상되는 것이다. 또한, 커버가 열려질 때 토션 스프링과 캐리어의 구속이 해제되면서 축의 회전 속도가 점진적으로 줄어드는 댐핑 효과를 얻을 수 있는 것이다.

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. 그리고, 본체와 커버는 로커의 잠금 및 해제에 의해 열고 닫을 수 있도록 구성된다. 휴대용 컴퓨터를 사용할 때에는 힌지 장치를 중심으로 커버를 열고 일정한 각도로 유지시킨다.

이와 같은 종래의 힌지 장치에 대한 예를 살펴보면, 힌지 장치의 축에는 소정의 탄성에 의해 커버가 일정한 각도까지 열리게 하고 열려진 커버의 각도를 고정적으로 유지시키는 토션 스프링이 다수의 와셔의 개재에 의해 장착된다.

그러나, 종래의 힌지 장치는 사용중에 축과 토션 스프링, 와셔의 마찰로 인하여 소음이 크게 발생될 뿐만 아니라, 장기간 사용되면 마모가 발생되어 힌지 장치의 기능이 상실되는 문제가 있었다. 또한, 커버가 토션 스프링의 탄성에 의해 최대 열림 각도까지 급격하게 열리면서 힌지 장치에 충격을 주어 힌지 장치의 마모를 가중시키고 심한 경우 파손이 발생되는 문제가 있었다. 그리고, 커버의 최대 열림 각도까지 팽창되어 있는 토션 스프링을 압축시키면서 커버를 닫아 주어야 하므로 힘이 많이 드는 문제가 있었다.

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 댐핑 효과를 갖는 힌지 장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 따른 힌지 장치를 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 포지셔닝 와셔를 나타낸 정면도 및 단면도,

도 5a 및 도 5b는 본 고안에 따른 힌지 장치에서 캐리어의 작동을 부분적으로 나타낸 정면도이다.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣

10: 브래킷 18: 축구멍

20: 고정구멍 22: 걸림구멍

30: 축 32: 제1 평면부

36: 제2 평면부 38: 칼라

50: 얼라인먼트 와셔 54: 보스

56: 오일 그루브 58: 고정돌기

60: 슬라이드 와셔 64: 오일 그루브

70: 접시 스프링 80: 와셔

90: 너트 100: 스페이스 와셔

110: 토션 스프링 120: 캐리어

124: 후크

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징은, 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 갖는 브래킷과; 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부와 이 제1 평면부에 연장되어 형성되는 제2 평면부를 갖는 축과; 브래킷의 축구멍에 마주하도록 끼워져 제1 평면부를 지지하는 보스가 한쪽 면에 형성되고, 보스의 외주에는 브래킷의 고정구멍에 끼워지는 고정돌기가 형성되는 얼라인먼트 와셔와; 얼라인먼트 와셔에 접하도록 장착되며, 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되는 슬라이드 와셔와; 축의 제1 평면부의 끝단쪽에서 슬라이드 와셔와 접하도록 장착되는 한쌍의 접시 스프링과; 접시 스프링과 접하도록 장착되는 와셔와; 접시 스프링이 바이어스되도록 축의 제1 평면부의 끝단에 체결되는 너트와; 축의 제2 평면부에 장착되고, 한쪽 끝단은 브래킷에 고정되며, 다른쪽 끝단은 자유단이 되는 토션 스프링과; 축의 제2 평면부에 장착되어 토션 스프링의 다른쪽 끝단을 선택적으로 구속하는 구속수단으로 이루어지는 힌지 장치에 있다.

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

도 1 내지 도 5a 및 도 5b는 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 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 상측에는 축구멍(18)의 하측에 위치되도록 걸림구멍(22)이 형성된다. 그리고, 브래킷(10)의 고정판(14)과 장착판(16) 각각에는 고정판(14)과 마찬가지로 본체에 부착시킬 수 있도록 관통구멍(24)을 갖는 연장판(26)이 절곡되어 형성된다.

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 제2 평면부(36)가 단을 이루면서 연장되어 형성된다. 제2 평면부(36)의 끝단에 칼라(38)가 형성되며, 칼라(38)에는 휴대용 컴퓨터의 커버에 나사의 체결에 의해 결합시킬 수 있도록 관통구멍(40)을 갖는 제3 평면부(42)가 연장되어 형성된다. 휴대용 컴퓨터의 본체와 커버는 로커의 잠금 및 해제에 의해 열고 닫을 수 있도록 구성된다.

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 제1 평면부(32)에는 얼라인먼트 와셔(50)와 접하도록 슬라이드 와셔(60)가 장착되고, 슬라이드 와셔(60)의 중앙에는 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(62)이 형성된다. 얼라인먼트 와셔(50)와 접하는 슬라이드 와셔(60)의 한쪽 면에 오일이 충전되는 오일 그루브(64)가 형성된다. 슬라이드 와셔(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. 슬라이드 와셔(60)의 오일 그루브(64)는 한쪽 면에 형성된 것을 설명하였으나 양쪽 면에 각각 형성할 수도 있다.

도 1 및 도 2를 다시 참조하여 설명하면, 축(30)의 제1 평면부(32)에는 슬라이드 와셔(60)의 다른쪽 면에 접하도록 서로 겹쳐지는 한쌍의 접시 스프링(70)과, 와셔(80)가 순차적으로 장착된다. 접시 스프링(70)과 와셔(80) 각각의 중앙에는 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(72, 82)이 형성된다. 그리고, 제1 평면부(32)의 수나사(34)에 너트(90)가 체결되며, 너트(90)를 관통한 제1 평면부(32)의 끝단은 너트(90)의 풀림이 방지되도록 리벳팅하는 것이 바람직하다. 너트(90)는 그 암나사(92)에 수지, 예를 들어 나일론을 개재시키거나 접착제의 도포에 의해 풀림을 방지시킬 수도 있다. 이와 같은 너트(90)의 체결에 의해 얼라인먼트 와셔(50)와 슬라이드 와셔(60) 사이에 장착되어 있는 접시 스프링(70)이 브래킷(10)쪽으로 바이어스되면서 압축되어 탄성을 보유하게 되며, 접시 스프링(70)의 탄성에 의해 일정한 각도로 회전한 축(30)을 고정적으로 유지시킬 수 있게 된다.

또한, 축(30)의 제1 평면부(32)에는 슬라이드 와셔(60)와 너트(90), 제2 평면부(36)의 측단과 슬라이드 와셔(60) 사이에 위치되어 간격을 유지시켜 주는 스페이스 와셔(100)가 장착되고, 스페이스 와셔(100)의 중앙에 축(30)의 제1 평면부(32)가 끼워지는 축구멍(102)이 형성된다.

도 1, 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이, 축(30)의 제2 평면부(36)에 토션 스프링(110)이 장착된다. 토션 스프링(110)의 한쪽 끝단(112)은 브래킷(10)의 걸림구멍(22)에 끼워져 고정되는 고정단이 되며 다른쪽 끝단(114)은 자유단이 된다. 토션 스프링(110)의 탄성은 접시 스프링(70)보다 큰 것을 사용한다.

또한, 축(30)의 제2 평면부(36)에는 칼라(38)와 접하도록 토션 스프링(110)의 구속수단으로 캐리어(120)가 장착된다. 캐리어(120)의 중앙에 축(30)의 제2 평면부(36)가 끼워지는 축구멍(122)이 형성되며 상단에는 축(30)의 회전에 대응하여 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)을 구속하여 밀어 주는 후크(124)가 형성된다. 이 캐리어(120)의 후크(124)는 커버가 닫혀져 있을 때 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)을 구속하여 압축시킨다. 그리고, 커버가 열려질 때 팽창되는 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)에 의해 캐리어(120)의 후크(124)가 회전되고, 캐리어(120)의 회전에 의해 축(30)이 회전된다. 캐리어(120)의 후크(124)는 토션 스프링(100)의 다른쪽 끝단(114)을 커버가 닫혀져 있는 상태로부터 대략 5°내지20°정도까지 열리도록 구속하는 것이 바람직하다.

지금부터는 본 고안에 따른 힌지 장치의 작동을 설명한다.

도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명하면, 휴대용 컴퓨터의 본체와 커버가 로커에 의해 잠겨져 닫혀져 있을 때는 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)이 캐리어(120)의 후크(124)에 의해 구속되어 압축된다. 이러한 상태에서 로커를 해제시키게 되면, 팽창되는 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)에 의해 캐리어(120)의 후크(124)가 회전되고, 캐리어(120)의 회전에 의해 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 슬라이드 와셔(60) 사이에서는 오일 그루브(64)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)의 제2 그루브(64b)는 제1 그루브(64a) 주위로 윤활 면적을 넓게 만들어 준다.

한편, 팽창되는 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)에 의해 구속되어 회전되던 캐리어(120)의 후크(124)는 커버가 닫혀져 있는 상태로부터 대략 5°내지20°정도에서 그 구속이 해제된다. 이후 캐리어(120)는 관성에 의해 소정의 각도까지 더 회전하게 된다. 캐리어(120)가 관성에 의해 회전될 때에는 그 회전 속도가 토션 스프링(110)의 탄성을 부여받아 회전될 때보다 줄어들어 댐핑 효과를 얻을 수 있는 것은 물론, 점진적으로 줄어들면서 결국 캐리어(120)의 회전은 정지된다. 이때, 팽창되는 접시 스프링(70)의 탄성에 의해 슬라이드 와셔(60)가 얼라인먼트 와셔(50)에 밀착되어 마찰 저항을 받게 되며, 이러한 마찰 저항은 축(30)과 캐리어(120)의 정지를 보조해 준다.

그리고, 커버의 열림 동작이 중지되면, 얼라인먼트 와셔(50)와 슬라이드 와셔(60) 사이의 마찰 저항에 의해 일정한 각도로 회전되어 있는 축(30)이 고정적으로 유지된다. 와셔(90)는 접시 스프링(80)의 탄성을 차단하여 너트(100)의 풀림을 방지해 주게 된다.

한편, 커버를 닫을 때에는 축(30)과 함께 캐리어(120)가 회전되고, 캐리어(120)의 후크(124)는 대략 5° 내지 20°정도에서 토션 스프링(110)의 다른쪽 끝단(114)을 구속하여 밀면서 토션 스프링(110)을 압축시키게 된다. 이후 커버는 로커의 잠금에 의해 본체에 닫혀져 있게 된다.

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 향상되고, 소음과 마모가 방지되어 신뢰성이 향상되는 것이다. 또한, 커버가 열려질 때 토션 스프링과 캐리어의 구속이 해제되면서 축의 회전 속도가 점진적으로 줄어드는 댐핑 효과를 얻을 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 내주에 고정구멍이 형성되는 축구멍을 갖는 브래킷과;

   상기 브래킷의 축구멍을 관통하는 제1 평면부와 이 제1 평면부에 연장되어 형성되는 제2 평면부를 갖는 축과;

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

   상기 얼라인먼트 와셔에 접하도록 장착되며, 상기 얼라인먼트 와셔와 접하는 면에 오일 그루브가 형성되는 슬라이드 와셔와;

   상기 축의 제1 평면부의 끝단쪽에서 상기 슬라이드 와셔와 접하도록 장착되는 한쌍의 접시 스프링과;

   상기 접시 스프링과 접하도록 장착되는 와셔와;

   상기 접시 스프링이 바이어스되도록 상기 축의 제1 평면부의 끝단에 체결되는 너트와;

   상기 축의 제2 평면부에 장착되고, 한쪽 끝단은 상기 브래킷에 고정되며, 다른쪽 끝단은 자유단이 되는 토션 스프링과;

   상기 축의 제2 평면부에 장착되어 상기 토션 스프링의 다른쪽 끝단을 선택적으로 구속하는 구속수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 슬라이드 와셔의 오일 그루브는 원형의 제1 그루브와, 이 제1 그루브에 방사상으로 일정한 간격을 두고 떨어져 형성되는 다수의 제2 그루브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 힌지 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 구속수단은 상기 토션 스프링의 다른쪽 끝단을 닫혀져 있는 상태로부터 대략 5°내지20°정도까지 열리도록 구속하는 것을 특징으로하는 힌지 장치.