KR200269289Y1 - 힌지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 휴대용 정보통신 기기를 구성하는 두 개의 본체를 개폐 가능하도록 연결시키는 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체와 커버에 조립되는 힌지장치의 조립성을 향상시키며, 본체에 보다 견고하게 체결되도록 하는 힌지장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 힌지장치는 고정캠이 홀더 내부로 삽입될 수 있도록 마련됨에 따라 홀더를 탄력지지하기 위한 별도의 코일스프링이 없이도 고정캠이 제2힌지홈에 용이하게 체결되며, 가동캠 외주에 설치되는 홀더를 통해 힌지장치가 제1힌지홈 측에 견고하게 고정되도록 하는 이점을 갖는다. 또한, 본 고안에 따른 힌지장치는 가동캠 내측의 홀더 내부에 설치되는 탄성부재가 내측에 설치되는 제1스프링과 외측에 설치되는 제2스프링을 포함하도록 마련된다. 따라서 2중 스프링으로 마련되는 탄성부재에 의해 가동캠과 홀더를 통해 탄성부재에 가해지는 응력에 따른 탄성부재의 탄성력 저하가 방지된다.

Description

힌지장치{Hinge Device}

본 고안은 휴대용 단말기와 같은 정보통신 기기를 구성하는 커버와 본체를 상호 개폐 가능하도록 연결시키는 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체와 커버에 조립되는 힌지장치의 조립성을 향상시키며, 본체에 보다 견고하게 체결되도록 하는 힌지장치에 관한 것이다.

휴대 단말기를 비롯해서 노트북 등 각종 휴대 정보통신 기기는 외부로부터 조작부에 가해지는 충격에 의해 사용자의 의도와 관계없이 조작버튼이 동작되는 것을 방지하고, 외부의 이물질로부터 보호하기 위해 커버와 조작부가 형성된 본체가 서로 결합되어 마련된다. 이러한 기기에서 커버는 통상 개폐 가능하게 장착되어 기기의 동작이 필요로 하지 않을 때에는 본체에 대하여 닫힌 상태를 유지하고, 기기를 동작시키고자 할 때는 조작부가 형성된 본체의 조작을 위해 열려지도록 마련되는데, 이러한 커버와 본체는 그 사이에 설치되는 힌지장치에 의해 개폐된다.

도 1에는 휴대용 단말기 등에 사용되는 일반적인 힌지장치의 구조가 도시된다. 도 1에 도시한 바와 같이, 힌지장치는 본체(1) 와 커버(2) 사이를 연결하며, 일정크기 이상의 힘을 받은 커버(2)가 본체(1)에 대하여 닫히거나 열리도록 한다. 이러한 힌지장치는 일측에 개방부(3a)가 형성되며, 타측에는 소정크기의 관통홀(3b)이 형성된 홀더(3)와, 상기 홀더(3) 내부에 차례로 수용되는 탄성부재(4) 및 가동캠(5)과, 상기 홀더(3) 외면에 걸리도록 결합되는 고정캠(6)을 구비하며, 상기 탄성부재(4)와 가동캠(5) 및 고정캠(6)은 상기 관통홀(3b)을 통해 홀더(3) 내부를 관통하도록 설치되는 캠축(7)에 끼워지도록 결합된다. 또한, 캠축(7)의 홀더(3) 측 단부에는 캠축(7)이 홀더(3)의 관통홀(3b)에 걸리도록 하는 걸림부(7a)가 형성되고, 캠축(7)의 고정캠(6) 측 단부에는 고정캠(6)의 측면을 통해 고정핀(7b)이 체결된다.

또한, 상기 고정캠(6)의 내측부에는 상하 측에 마련되는 한 쌍의 산(6a)과, 좌우 측에 마련되는 한 쌍의 골(6b)이 형성되며, 이와는 반대로 상기 가동캠(5)에는 고정캠(6)의 산(6a)에 대응하는 부위에 골(5a)이 형성되고, 고정캠(6)의 골(6b)에 대응하는 부위에 산(5b)이 형성된다. 따라서 캠축(7)의 일단에 고정된 고정캠(6) 측으로 가동캠(5)을 탄력지지하는 탄성부재(4)에 의해 상기 고정캠(6)과 가동캠(5)은 밀착되며, 상기 각 산(5b,6a))과 골(5a,6b)에 의해 서로 맞물림구조를 이루게 된다.

이와 같은 구조의 힌지장치를 휴대용 단말기의 본체(1)와 커버(2) 사이에 설치할 때는 내부에 가동캠(5)이 수용된 홀더(3)를 본체(1)의 제1힌지홈(1a)에 체결시키고, 고정캠(6)을 커버(2)의 제2힌지홈(2a)에 결합시킨다. 이러한 상태에서 본체(1)로부터 커버(2)를 회동시키면 탄성부재(4)에 의해 서로 밀착된 고정캠(6)과 가동캠(5)의 맞물려진 산(5b,6a)과 골(5a,6b)의 위치가 변화되며 커버(2)는 개방되거나 폐쇄된 상태를 유지할 수 있게 된다.

상기 힌지장치의 설치방법을 구체적으로 살펴보면, 도 2에 도시한 바와 같이, 우선 힌지장치를 본체 측에 마련된 제1힌지홈(1a)에 삽입시킨다. 힌지장치가 제1힌지홈(1a)에 삽입된 다음에는 본체(1)의 제1힌지홈(1a)에 커버(2) 측의 제2힌지홈(2a)이 나란히 연결되도록 커버(2)를 위치를 조정한 후, 힌지장치를 제2힌지홈 측(2a)으로 밀어 넣어 고정캠(6)이 제2힌지홈(2a) 내부에 설치되도록 한다. 제1힌지홈(1a)과 제2힌지홈(2a) 사이에 힌지장치가 설치가 되면, 마지막으로 힌지장치의 홀더(3) 후방의 제1힌지홈(1a)에 이탈 방지 스토퍼(8) 등을 고정시켜 힌지장치의 이탈이 방지되도록 한다.

또는 도 3에 도시한 바와 같이, 제1힌지홈(1a)의 내측에 지지벽(9)을 설치하고, 상기 지지벽(9)과 힌지장치의 홀더(3) 사이에 코일스프링(9a)을 장착할 수도 있다. 이러한 구조에서는 코일스프링(9a)을 가압하며 힌지장치를 제1힌지홈(1a) 내부에 밀어 넣은 후, 제1힌지홈(1a)에 전방에 커버(2) 측의 제2힌지홈(2a)을 위치시키면, 코일스프링(9a)의 탄성에 의해 힌지장치가 제2힌지홈(2a) 내부로 삽입되며 고정캠(6)이 제2힌지홈(2a)에 결합하게 된다.

그러나 상기 첫 번째 설치방법은 제1힌지홈(1a)에 삽입된 힌지장치를 제2힌지홈(2a) 측으로 다시 이동시키는 과정에서 어려움이 있으며, 상기 두 번째 설치방법은 코일스프링(9a)의 탄성작용에 의해 제1힌지홈(1a)에 삽입된 힌지장치를 제2힌지홈(2a) 측으로 이동시키기 용이하도록 되어 있으나, 코일스프링(9a)이 별도로 추가되어야 하기 때문에, 제조비가 상승하게 되는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래에는 힌지장치의 홀더(3)를 제거하여 힌지장치의 조립성을 향상시킨 힌지장치가 사용되고 있다. 도 4에 도시한 바와 같이, 이러한 개선된 종래의 힌지장치는 종래의 힌지장치와 동일한 구조로 마련되되, 가동캠(5)의 외부에 설치되는 홀더(3)가 제거되어 있고, 캠축(7)의 걸림부(7a)와 탄성부재(4) 사이에 링형상의 지지링(8a)이 설치되어 있다. 그리고 제1힌지홈(1a)의 내부에는 상기 지지링(8a)이 지지되도록 하는 걸림턱(9a)이 형성되어 있다. 이러한 구조에서는 힌지장치를 제1힌지홈(1a)에 삽입하게 되면 힌지장치의 지지링(8a)이 제1힌지홈(1a)의 걸림턱(9a)에 걸리게 된다. 이후 고정캠(6)을 제1힌지홈(1a) 측으로 가압하면, 가동캠(5) 후방에 설치된 힌지장치의 탄성부재(4)가 가압되며 캠축(7)은 걸림턱(9a) 외부로 밀리게 되고, 고정캠(6)은 제1힌지홈(1a) 내부로 들어가게 된다. 탄성부재(4)가 가압되며 고정캠(6)이 제1힌지홈(1a) 내부에 삽입된 상태에서 제1힌지홈(1a)과 제2힌지홈(2a)이 연결되도록 커버(2)를 위치시키고, 고정캠(6)에 가해졌던 외력을 제거하면, 탄성부재(4)의 탄성작용에 의해 고정캠(6)은 제2힌지홈 측으로 이동하며 제2힌지홈에 결합하게 된다.

그러나 이러한 개선된 종래의 힌지장치는 홀더(3)가 없는 관계로 가동캠(5)의 외주가 제1힌지홈(1a)에 체결됨으로써 제1힌지홈(1a)에 결합되는데, 금속제로마련되는 홀더(3)에 비해 플라스틱 사출물로 마련되는 가동캠(5)은 그 재질의 특성상 강성이 크지 않기 때문에, 반복적인 힌지장치의 동작으로 쉽게 마모 될 우려가 있다. 그리고 이렇게 가동캠(5)이 마모된 상태에서는 제1힌지홈(1a)에 대한 힌지장치의 이탈이 발생되어 힌지장치의 동작이 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 발생한다.

또한, 종래의 힌지장치는 커버(2)와 본체(1)의 반복적인 개폐동작에 따라 상기 탄성부재의 탄성력이 쉽게 저하되어 고정캠과 가동캠의 상호작용이 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 있었다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 휴대용 정보통신 기기에 있어서, 본체와 커버를 상호 회동 가능하도록 결합시키는 힌지장치의 고정캠이 홀더 내부로 삽입될 수 있도록 함으로써, 본체와 커버의 조립성을 향상시키는 동시에 힌지장치가 힌지홈에 보다 견고하게 체결되도록 하는 것이며, 본 고안의 또 다른 목적은 힌지장치의 탄성부재가 2중 스프링을 포함할 수 있도록 하여 탄성부재의 탄성력이 쉽게 저하되는 것을 방지하도록 하는 힌지장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 힌지장치의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 도 1의 힌지장치가 휴대용 단말기의 본체와 커버에 조립되는 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 1의 힌지장치가 도 2와 다른 방식으로 휴대용 단말기의 본체와 커버에 조립되는 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4는 종래의 개선된 힌지장치의 구조 및 상기 힌지장치가 휴대용 단말기의 본체와 커버에 조립되는 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 힌지장치의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 고안에 따른 힌지장치의 구조를 나타낸 분해 사시도이다.

도 7 및 도 8은 본 고안에 따른 힌지장치가 휴대용 단말기의 본체와 커버에 조립되는 구조를 나타낸 단면도이다.

도 9는 본 고안에 따른 힌지장치의 다른 실시 예를 보인 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 본체 11: 제1힌지홈

20: 커버 21: 제2힌지홈

30: 홀더 31: 개방부

32: 관통홀 40: 탄성부재

50: 가동캠 60: 고정캠

70: 캠축 71: 걸림부

80: 걸림턱

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 고안은 일단부와 타단부에 각각 개방부와 관통홀이 마련되는 홀더와, 상기 홀더 내부에 왕복 가능하도록 설치되며 일측에 산과 골이 형성되는 가동캠과, 상기 가동캠과 맞물림 결합되도록 상기 산과 골에 대응하는 부위에 각각 골과 산이 형성되며 상기 홀더 외부에 설치되는 고정캠과, 상기 가동캠을 상기 고정캠 측으로 탄력지지하도록 상기 홀더 내부에 설치되는 탄성부재와, 상기 홀더 내부를 관통하여 상기 탄성부재와 가동캠 및 고정캠이 끼워지도록 마련되며 일단은 상기 고정캠에 고정되고 타단은 상기 관통홀에 걸리도록 마련된 캠축을 구비하는 힌지장치에 있어서, 상기 고정캠은 상기 홀더가 고정된 상태에서 상기 가동캠 측으로 가압할 경우, 상기 홀더 내측으로 이동할 수 있도록 단면의 크기가 상기 홀더의 단면보다 작게 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 탄성부재는 내측에 설치되는 제1스프링과 외측에 설치되는 제2스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5부터 도 8에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 힌지장치는 본체(10)와 커버(20) 측에 각각 형성된 제1힌지홈(11)과 제2힌지홈(22)에 결합되어, 일정크기 이상의 힘을 받은 커버(20)가 본체(10)에 대하여 닫히거나 열리도록 한다. 이러한 힌지장치는 일단에 개방부(31)가 형성되며, 타단에는 소정크기의 관통홀(32)이 형성된 홀더(30)와, 상기 홀더(30) 내부에 차례로 수용되는 탄성부재(40) 및 가동캠(50)과, 상기 홀더(30) 외측에 설치되는 고정캠(60)을 구비하며, 상기 탄성부재(40)와 가동캠(50) 및 고정캠(60)은 상기 관통홀(32)을 통해 홀더(30) 내부를관통하도록 설치되는 캠축(70)에 끼워지도록 결합된다. 또한, 캠축(70)의 홀더(30) 측 단부에는 캠축(70)이 홀더(30)의 관통홀(32)에 걸리도록 하는 걸림부(71)가 형성되고, 캠축(70)의 고정캠(60) 측 단부는 상기 고정캠(60)의 외면에 리벳가공을 통해 고정된다.

또한, 상기 고정캠(60)의 내측부에는 상하 측에 마련되는 한 쌍의 산(61)과, 좌우 측에 마련되는 한 쌍의 골(62)이 형성되며, 이와는 반대로 상기 가동캠(50)에는 고정캠(60)의 산(61)에 대응하는 부위에 골(51)이 형성되고, 고정캠(60)의 골(62)에 대응하는 부위에 산(52)이 형성된다. 따라서 캠축(70)에 고정된 고정캠(60) 측으로 가동캠(50)을 탄력지지하는 탄성부재(40)에 의해 상기 고정캠(60)과 가동캠(50)은 밀착되며, 상기 각 산(52,61)과 골(51,62)에 의해 맞물림구조를 이루게 된다.

한편, 상기 고정캠(60)은 홀더(30) 외부에 설치되되, 그 단면의 크기가 상기 홀더(30)의 개방부(31) 및 단면의 크기보다 작도록 형성된다. 이는 본 고안의 특징적인 구성으로서, 상기 홀더(30)가 고정된 상태에서 상기 고정캠(60)에 외력을 가하여 상기 고정캠(60)을 상기 가동캠(50) 측으로 가압할 경우, 상기 고정캠(60)이 상기 가동캠(50) 및 탄성부재(40)를 가압하며 상기 홀더(30) 내부로 삽입될 수 있도록 하기 위한 것이다. 이에 따른 작용효과는 후술할 힌지장치의 설치과정에서 상세히 설명하도록 한다.

다음은 본 고안에 따른 힌지장치가 핸드폰과 같은 휴대용 단말기의 본체(10) 및 커버(20) 사이에 설치되는 과정에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

조립이 완료된 힌지장치는 본체(10)에 형성된 제1힌지홈(11)과 커버(20) 측에 마련된 제2힌지홈(21)에 설치가 되는데, 먼저 도 7에 도시한 바와 같이, 가동캠(50)이 내부에 설치된 홀더(30)가 제1힌지홈(11)에 끼워지도록 힌지장치는 본체(10)에 결합된다. 이때, 상기 가동캠(50)을 감싸도록 마련된 홀더(30)의 외주면은 제1힌지홈(11)의 내주면에 압입되어 고정되며, 걸림부(71) 측 홀더(30)의 단면은 제1힌지홈(11) 내부에 일체로 형성된 걸림턱(80)에 걸려 지지가 된다. 상기 걸림턱(80)은 상기 홀더(30)의 단면이 걸리도록 형성되되, 상기 캠축(70)의 걸림부(71)는 걸리지 않도록 링형상으로 마련되는 것이 바람직하다. 이와 같이 홀더가 제1힌지홈(11)의 내주면 및 걸림턱(80)에 고정된 상태에서 고정캠(60)에 외력을 가하여 고정캠(60)을 홀더(30) 측으로 가압하면, 홀더(30)의 단면보다 작은 크기의 단면을 갖는 고정캠(60)은 홀더(30) 내부로 삽입되게 된다. 그리고 고정캠(60)의 삽입으로 가동캠(50)은 탄성부재(40)를 가압하며 홀더(30)의 안쪽으로 이동하게 되고, 이와 연동하여 캠축(70)도 끝단의 걸림부(71)가 홀더(30)의 관통홀(32)과 이격되며 홀더(30) 외부로 이동하게 된다.

고정캠(60)이 홀더(30) 내부로 삽입된 다음에는 도 8에 도시한 바와 같이, 제1힌지홈(11)과 제2힌지홈(21)이 나란히 배치되도록 커버(20)를 본체(10) 측으로 이동시킨 후, 고정캠(60)에 가해졌던 외력을 제거하면, 고정캠(60)은 탄성부재(40)의 탄성복원력에 의해 제2힌지홈(21) 측으로 이동하고, 이로써 고정캠(60)은 제2힌지홈(21)에 결합하게 된다. 이와 같이, 고정캠(60)이 홀더(30) 내부로 삽입될 수 있도록 마련되는 힌지장치는 홀더(30)를 탄력지지하기 위한 별도의 코일스프링이없이도 고정캠(60)이 제2힌지홈(21)에 용이하게 체결되도록 하며, 가동캠(50) 외주에 설치되는 홀더(30)를 통해 힌지장치가 제1힌지홈(11) 측에 견고하게 고정되도록 한다.

그리고 이렇게 제1힌지홈(11)과 제2힌지홈(21)에 조립된 힌지장치에 의해 휴대용 단말기의 본체(10)로부터 커버(20)를 회동시키면 고정캠(60)과 가동캠(50)의 맞물려진 산(52,61)과 골(51,62)의 위치가 변화되며 커버(20)가 개방되거나 폐쇄된 상태를 유지할 수 있게 된다.

한편, 도 9에는 본 고안에 따른 힌지장치의 다른 실시 예가 도시되어 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다른 실시 예에 힌지장치는 탄성부재(40??)가 내측에 설치되는 제1스프링(41)과 외측에 설치되는 제2스프링(42)으로 마련되어 있다. 그리고 이때, 상기 제1 및 제2스프링(41,42)은 같은 길이를 갖도록 마련되되, 제2스프링(42)의 내경이 상기 제1스프링(41)의 외경보다 크게 형성하여 제2스프링(42) 내부에 제1스프링(41)이 수용되도록 마련되는 것이 바람직하다. 이렇게 2중의 스프링(41,42)으로 마련되는 탄성부재(40??)에 의해 고정캠(60)과 가동캠(50)의 반복되는 상호작용에 따라 탄성부재(40??)에 가해지는 응력이 분산되고, 탄성부재(40??)의 탄성변형시 가동캠(50)과 홀더(30)에 지지되는 탄성부재(40??)의 면적이 증가하게 되어 탄성부재(40??)의 탄성력 저하가 방지된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 힌지장치는 고정캠이 홀더 내부로 삽입될 수 있도록 마련됨에 따라 홀더를 탄력지지하기 위한 별도의 코일스프링이 없이도 고정캠이 제2힌지홈에 용이하게 체결되며, 가동캠 외주에 설치되는 홀더를 통해 가동캠이 제1힌지홈 측에 견고하게 고정되는 이점을 갖는다. 또한, 가동캠 내측의 홀더에 설치된 탄성부재는 내측에 설치되는 제1스프링과 외측에 설치되는 제2스프링을 포함할 수 있게 되어 가동캠과 홀더를 통해 탄성부재에 가해지는 응력으로 인한 탄성부재의 탄성력이 저하되는 것이 방지된다.

Claims (2)

1. 일단부와 타단부에 각각 개방부와 관통홀이 마련되는 홀더와, 상기 홀더 내부에 왕복 가능하도록 설치되며 일측에 산과 골이 형성되는 가동캠과, 상기 가동캠과 맞물림 결합되도록 상기 산과 골에 대응하는 부위에 각각 골과 산이 형성되며 상기 홀더 외부에 설치되는 고정캠과, 상기 가동캠을 상기 고정캠 측으로 탄력지지하도록 상기 홀더 내부에 설치되는 탄성부재와, 상기 홀더 내부를 관통하여 상기 탄성부재와 가동캠 및 고정캠이 끼워지도록 마련되며 일단은 상기 고정캠에 고정되고 타단은 상기 관통홀에 걸리도록 마련된 캠축을 구비하는 힌지장치에 있어서,

   상기 고정캠은 상기 홀더가 고정된 상태에서 상기 가동캠 측으로 가압할 경우, 상기 홀더 내측으로 이동할 수 있도록 단면의 크기가 상기 홀더의 단면보다 작게 마련된 것을 특징으로 하는 힌지장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 탄성부재는 내측에 설치되는 제1스프링과 외측에 설치되는 제2스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.