KR200275886Y1 - 마찰 힌지장치 - Google Patents
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Abstract
개시된 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 각각 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하는 컬링부 및 이 컬링부의 반경방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 파이프 스프링; 상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링의 중심구멍을 통과하여 압입되는 제 1 축부 및 이 제 1 축부로부터 연장된 제 2 축부를 구비하는 회전축; 및 상기 회전축이 삽입되는 축방향 구멍 및 상기 파이프 스프링의 하향 돌출부가 고정적으로 끼워 맞춰지는 슬롯을 구비한 하우징;을 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링은 그의 반경방향슬릿이 서로 반대방향으로 위치하도록 상기 회전축의 제 1 축부에 끼워지며, 상기 제 1 축부는 상기 제 1 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D1)과 상기 제 2 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D2)이 다르게 형성되어, 대상물체의 개폐에 따른 회전방향의 양쪽으로 차등 토크가 발생되도록 구성된다. 이에 의하면, 예컨대 노트북 컴퓨터에 본 고안의 마찰 힌지장치를 적용한 경우, 커버를 개방할 때는 적은 토크가 발생되고, 커버를 닫을 때는 큰 토크가 발생되도록 할 수 있기 때문에, 사용자는 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있다.
Description
본 고안은 대상물체를 일정한 위치나 각도로 유지시키는데 사용되는 힌지장치에 관한 것으로, 특히 토크 힌지장치라고도 불리우는 마찰 힌지장치에 관한 것이다.
마찰 힌지장치는, 예컨대, 노트북 컴퓨터의 디스플레이를 본체에 대하여 일정한 각도로 유지시키는데 매우 유용하게 사용된다. 즉, 노트북 컴퓨터의 경우에, 마찰 힌지장치는 디스플레이가 통합되어 있는 커버를 상하방향으로의 개폐가 가능하게 본체에 결합시키고, 커버의 개방시에 마찰 힌지장치에 내장된 스프링 등의 가압력에 의해 커버를 본체에 대해 적절한 각도를 이룬 상태로 유지시키는 역할을 한다. 그와 함께 마찰 힌지장치는 노트북 컴퓨터의 커버와 같은 대상물체가 이동하거나 회전할 때에 마찰에 기인한 동적 토크를 발생시켜 대상물체의 급격한 동작을 억제하고 충격을 완충시키는 기능도 한다.
최근, 마찰 힌지장치는 마찰 면적과 스프링의 가압력이 동시에 조절될 수 있는 구조를 실현하여 항상 일정한 크기의 마찰력이 발생하도록 발전되고 있으며, 도 1a 내지 1c는 그러한 마찰 힌지장치의 한 예를 도시한 것이다.
도 1a 내지 1c에 도시된 바와 같이, 일반적인 마찰 힌지장치는, 2개의 파이프 스프링(10)(10'), 회전축(20), 하우징(30) 및 윙(40)을 구비한다. 파이프 스프링(10)(10')은 회전축(20) 상에 압착된 채로 회전축(20)과 함께 하우징(30)의 축방향 구멍(31) 속에 삽입되어 하우징(30)에 고정된다. 회전축(20)은 하우징(30) 내에 삽입되는 제 1 축부(21)와 하우징(30)의 외부로 돌출되는 제 2 축부(22)를 구비한다. 상기 제 2 축부(22)에는 윙(40)이 결합되며, 상기 윙(40)은 예컨대, 노트북 컴퓨터의 커버에 나사체결 등에 의해 결합된다. 이 경우, 상기 하우징(30)은 유사하게 나사체결 등에 의해 노트북 컴퓨터의 본체에 결합된다.
상기 파이프 스프링(10)(10')은 각각 회전축(20)이 삽입되는 중심구멍을 형성하는 컬링부(11)와, 이로부터 일체로 연장된 하향 돌출부(12)를 구비한다. 상기 각 컬링부(11)에는 반경방향으로 개방된 슬릿(13)이 형성되어 있다. 이러한 파이프 스프링(10)(10')은 상기 회전축(20)의 제 1 축부(21)에 그의 반경방향 슬릿(13)이 서로 반대방향으로 위치하도록 끼워진 상태로 회전축(20)과 함께 하우징(30)의 축방향 구멍(31)에 삽입된다. 이 때, 파이프 스프링(10)(10')은 그의 하향 돌출부(12)가 하우징(30)의 축방향 구멍(31)의 하부에 있는 슬롯(32)에 힘 및 형상 결속식으로 끼워 맞춰짐으로써 회전이 불가능하게 하우징(30) 속에 고정된다. 한편, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 파이프 스프링(10)(10')의 중심구멍의 내주면에는 오일홈이 형성되어 있으며, 이 오일홈에는 윤활오일이 충전되어회전축(20)의 회전시에 회전축(20)의 외주면과 파이프 스프링(10)(10')의 중심구멍의 내주면과의 사이의 마찰 저항을 감소시키도록 되어 있다.
상기와 같은 마찰 힌지장치에서는 회전축(20)이 회전할 경우, 예컨대 노트북 컴퓨터의 커버를 개방하는 경우에, 그 회전축(20)이 파이프 스프링(10)(10')과의 마찰에 기인한 토크를 받으면서 회전하게 되고, 이에 따라 급격한 회전동작이 억제되고 충격이 완충되는 작용이 이루어진다. 이어서, 일정한 회전각도에서 회전을 정지시키면, 회전축(20)이 파이프 스프링(10)(10')의 조임 탄성에 의거한 가압력에 의해 그 각도의 위치로 고정적으로 유지된다. 개방된 커버를 닫을 때에도 상기와 같은 작용은 동일하게 수행된다. 여기서, 상기 커버의 개폐시 회전방향에 따른 토크는 항상 일정하다. 즉, 파이프 스프링(10)(10')의 반경방향 슬릿(13)이 서로 반대방향으로 위치하도록 회전축(20)에 끼워져 있기 때문에, 회전방향의 양쪽으로 동일한 크기의 토크가 발생된다.
이러한 이유 때문에, 종래의 마찰 힌지장치를 노트북 컴퓨터에 적용한 경우, 커버를 개폐할 때, 개방할 때의 토크와 닫을 때의 토크가 같으므로, 실제로 사용자가 커버를 개폐할 때 느끼는 힘이 다르게 된다. 즉, 커버의 자중 때문에 커버를 닫을 때보다 개방할 때 힘이 더 들게 된다. 따라서, 회전방향의 양쪽으로 차등된 토크, 즉 커버를 개방할 때는 낮은 토크가, 그리고, 커버를 닫을 때는 이보다 높은 토크가 발생되도록 함으로써 사용자가 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있도록 할 필요가 있다.
본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 회전축의 간단한 구조적인 변경을 통하여 회전방향의 양쪽으로 차등된 토크를 발생시킴으로써, 특히 노트북 컴퓨터의 힌지장치로 매우 유용하게 사용할 수 있는 마찰 힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1a은 종래 마찰 힌지장치의 분해도,
도 1b는 도 1a에 나타낸 종래 마찰 힌지장치의 하우징의 측면도,
도 1c는 도 1a에 나타낸 종래 마찰 힌지장치의 파이프 스프링의 측면도,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 분해도,
도 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 조립상태 정면도 및 측면도,
도 4a 및 4b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 하우징을 나타낸 정면도 및 측면도,
도 5a 및 5b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 파이프 스프링을 나타낸 정면도 및 측면도, 그리고,
도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 회전축을 나타낸 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,10';파이프 스프링 11;컬링부
12;하향 돌출부 13;반경방향슬릿
20;회전축 21;제 1 축부
22;제 2 축부 30;하우징
31;축방향 구멍 32;슬롯
40;윙
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 각각 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하는 컬링부 및 이 컬링부의 반경방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 파이프 스프링; 상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링의 중심구멍을 통과하여 압입되는 제 1 축부 및 이 제 1 축부로부터 연장된 제 2 축부를 구비하는 회전축; 및 상기 회전축이 삽입되는 축방향 구멍 및 상기 파이프 스프링의 하향 돌출부가 고정적으로 끼워 맞춰지는 슬롯을 구비한 하우징;을 포함한다.
상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링은 그의 반경방향슬릿이 서로 반대방향으로 위치하도록 상기 회전축의 제 1 축부에 끼워지며, 상기 제 1 축부는 상기 제 1 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D1)과 상기 제 2 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D2)이 다르게 형성되어, 대상물체의 개폐에 따른 회전방향의 양쪽으로 차등 토크가 발생되도록 구성된다.
상기 회전축의 제 2 축부에는 상기 대상물체에 고정되는 윙이 결합될 수 있다.
그리고, 상기 대상물체를 개방할 때보다 닫을 때 토크가 커지도록 상기 제 1 축부의 직경(D1)(D2)이 설정되는 것이 바람직하다.
이에 의하면, 예컨대 노트북 컴퓨터에 본 고안의 마찰 힌지장치를 적용한 경우, 커버를 개방할 때는 적은 토크가 발생되고, 커버를 닫을 때는 큰 토크가 발생되도록 할 수 있기 때문에, 사용자는 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 분해도, 도 3a 및 3b는 도 2에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 조립상태 정면도 및 측면도, 도 4a 및 4b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 하우징을 나타낸 정면도 및 측면도, 도 5a 및 5b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 파이프 스프링을 나타낸 정면도 및 측면도, 그리고, 도 6은 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 회전축을 나타낸 도면이다. 참고로 본 고안의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.
도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치는, 2개의 파이프 스프링(10)(10'), 회전축(20), 하우징(30) 및 윙(40)을 구비한다는 점에서 그 전체적인 구조가 도 1에 도시된 종래의 것과 큰 차이가 없다고 할 수 있다. 그러나, 도 2, 특히 본 고안에 따른 회전축(20)의 일 실시예를 도시하고 있는 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 회전축(20)의 제 1 축부(21)가 2개의구간, 즉 제 1 파이프 스프링(10)이 위치되는 구간(A)과 제 2 파이프 스프링(10')이 위치되는 구간(B)으로 나뉘어져 2개 구간(A)(B)의 직경(D1)(D2)이 다르게 형성되어 있는 것을 찾아 볼 수 있다.
즉, 종래에는 도 1에서 보는 바와 같이, 회전축(20)의 제 1 축부(21)가 일정한 직경(D)을 가지고 있으며, 이 제 1 축부(21)에 역시 일정한 내경의 중심구멍을 갖는 파이프 스프링(10)(10')이 그의 반경방향슬릿(13)의 방향만을 반대로 끼워짐으로써 대상물체(예컨대, 노트북 컴퓨터의 커버)의 개폐에 따른 회전방향의 양쪽으로 동일한 토크가 발생되었다. 그러나, 본 고안에서는 직경이 서로 다르게 형성된 제 1 축부(21)의 제 1 구간(A)에는 제 1 파이프 스프링(10)이 위치되고, 제 2 구간(B)에는 제 2 파이프 스프링(10')이 위치되므로, 각 파이프 스프링(10)(10')의 마찰력이 다르게 나타난다. 따라서, 예컨대, 커버를 개방할 때에는 낮은 토크가 발생되도록 하고 커버를 닫을 때는 이보다 높은 토크가 발생되도록 구성할 수 있다.
보다 구체적으로 보면, 본 실시예에서는 상기 회전축(20)의 제 1 축부(21)의 제 1 구간(A)의 직경(D1)이 제 2 구간(B)의 직경(D2)보다 작게 형성되어 있으며, 이와 같은 구조로 된 회전축(20)의 제 1 축부(21)에 중심구멍의 내경이 동일한 제 1 및 제 2 파이프 스프링(10)(10')이 각각 그 반경방향슬릿(13)이 서로 반대방향으로 위치하도록 끼워져 있다. 여기서, 상기 제 1 축부(21)의 제 1 구간(A)에 위치된 제 1 파이프 스프링(10)을 커버를 개방할 때 토크를 발생하도록 하고, 제 2 구간(B)에 위치하는 제 2 파이프 스프링(10')을 커버를 닫을 때 토크를 발생하도록 설정하였다.
따라서, 종래 회전방향의 양쪽으로 동일한 토크가 발생되는 힌지장치에 비하여 보면, 종래에는 커버를 개방할 때와 닫을 때, 사용자가 느끼는 힘이 달랐으나, 본 고안은 커버를 개방할 때 닫을 때보다 적은 토크가 발생되므로 커버를 개방할 때 힘이 덜 들게 된다. 즉, 사용자는 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있다.
상기와 같은 특징을 가지는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치는, 종래의 그것과 유사하게 조립되어 있다. 이를 보면, 상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링(10)(10')은 회전축(20) 상에 압착된 채로 회전축(20)과 함께 하우징(30)의 축방향 구멍(31) 속에 삽입되어 하우징(30)에 고정된다. 회전축(20)의 제 2 축부(22)에는 윙(40)이 결합된다. 상기 파이프 스프링(10)(10')은 각각 회전축(20)이 삽입되는 중심구멍을 형성하는 컬링부(11)와, 이로부터 일체로 연장된 하향 돌출부(12)를 구비한다. 상기 각 컬링부(11)에는 반경방향으로 개방된 슬릿(13)이 형성되어 있다. 이러한 파이프 스프링(10)(10')은 상기 회전축(20)의 제 1 축부(21)에 그의 반경방향 슬릿(13)이 서로 반대방향으로 위치하도록 끼워진 상태로 회전축(20)과 함께 하우징(30)의 축방향 구멍(31)에 삽입된다. 이 때, 파이프 스프링(10)(10')은 그의 하향 돌출부(12)가 하우징(30)의 축방향 구멍(31)의 하부에 있는 슬롯(32)속에 힘 및 형상 결속식으로 끼워 맞춰짐으로써 회전이 불가능하게 하우징(30) 속에 고정된다. 한편, 구체적으로 도시하지는 않았으나, 상기 파이프 스프링(10)(10')의 중심구멍의 내주면에는 오일홈이 형성되어 있으며, 이 오일홈에는 윤활오일이 충전되어 회전축(20)의 회전시에 회전축(20)의 외주면과 파이프 스프링(10)(10')의 중심구멍의 내주면과의 사이의 마찰 저항을 감소시키도록 되어 있다.
상기와 같은 본 고안에 의한 마찰 힌지장치의 작용 또한, 종래의 경우와 다르지 않다. 즉, 회전축(20)이 회전할 경우, 예컨대 노트북 컴퓨터의 커버를 개방하는 경우에, 그 회전축(20)이 파이프 스프링(10)(10')과의 마찰에 기인한 토크를 받으면서 회전하게 되고, 이에 따라 급격한 회전동작이 억제되고 충격이 완충되는 작용이 이루어진다. 이어서, 일정한 회전각도에서 회전을 정지시키면, 회전축(20)이 파이프 스프링(10)(10')의 조임 탄성에 의거한 가압력에 의해 그 각도의 위치로 고정적으로 유지된다. 개방된 커버를 닫을 때에도 상기와 같은 작용은 동일하게 수행된다. 이 때, 본 고안에서는 커버를 개방할 때는 회전축(20)의 제 1 축부(21)의 제 1 구간(A)에 위치된 제 1 파이프 스프링(10)에 의한 토크가 발생되고, 커버를 닫을 때는 회전축(20)의 제 1 축부(21)의 제 2 구간(B)에 위치된 제 2 파이프 스프링(10')에 의한 토크가 발생된다고 하는 특징이 있다. 따라서, 커버를 개방할 때 종래에 비하여 힘이 덜 들게 되므로, 사용자는 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있게 된다. 또한, 본 고안에 의하면, 커버를 닫을 때 종래에 비하여 큰 토크가 작용하므로 커버가 급격하게 닫힘으로써 제품에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 회전방향의 양쪽으로 차등된 토크가 발생된다. 따라서, 이와 같은 마찰 힌지장치는 노트북 컴퓨터에 적용하는 경우, 커버를 개방할 때와 닫을 때의 토크를 다르게, 개방할 때의토크를 닫을 때의 토크보다 적게 할 수 있으므로, 사용자는 항상 일정한 힘으로 커버를 개폐할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 고안에 의하면, 상기와 같은 이유로 커버를 닫을때의 토크를 좀더 크게 할 수 있기 때문에, 커버를 닫을 때 커버가 자중에 의해 급격하게 내려옴으로써 제춤에 충격이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 일 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 실용신안등록청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
Claims (3)
- 각각 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하는 컬링부 및 이 컬링부의 반경방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 파이프 스프링;상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링의 중심구멍을 통과하여 압입되는 제 1 축부 및 이 제 1 축부로부터 연장된 제 2 축부를 구비하는 회전축; 및상기 회전축이 삽입되는 축방향 구멍 및 상기 파이프 스프링의 하향 돌출부가 고정적으로 끼워 맞춰지는 슬롯을 구비한 하우징;을 포함하는 마찰 힌지장치에 있어서,상기 제 1 및 제 2 파이프 스프링은 그의 반경방향슬릿이 서로 반대방향으로 위치하도록 상기 회전축의 제 1 축부에 끼워지며, 상기 제 1 축부는 상기 제 1 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D1)과 상기 제 2 파이프 스프링이 위치되는 부분의 직경(D2)이 다르게 형성되어, 대상물체의 개폐에 따른 회전방향의 양쪽으로 차등 토크가 발생되도록 구성된 것을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 회전축의 제 2 축부에는 상기 대상물체에 고정되는 윙이 결합됨을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 대상물체를 개방할 때보다 닫을 때 토크가 커지도록 상기 제 1 축부의 직경(D1)(D2)의 크기가 설정된 것을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
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