KR200279159Y1 - 마찰 힌지장치 - Google Patents

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Abstract

개시된 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하며 서로 반대방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 컬링부가 일체로 형성된 하나의 파이프 스프링; 상기 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. 이에 의하면, 파이프 스프링이 하나의 부품으로 구성되므로, 구성 부품수를 줄일 수 있고, 그 조립성을 개선할 수 있어, 생산성 향상을 도모할 수 있다.

Description

마찰 힌지장치{FRICTION HINGE DEVICE}
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 1 및 2는 그러한 마찰 힌지장치의 한 예를 도시한 것이다.
도 1 및 2에 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 충전되어 회전축(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 노트북컴퓨터의 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.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 마찰 힌지장치는, 서로 분리된 2개의 파이프 스프링(10)(10')을 구비하기 때문에, 구성 부품수가 많다고 하는 문제가 있으며, 또한, 분리된 제 1 및 제 2 파이프 스프링(10)(10')을 회전축(20)에 각각 압입하는 과정을 거치게 되므로, 조립성이 저하된다고 하는 문제가 있다.
또한, 종래의 마찰 힌지장치는, 2개의 파이프 스프링(10)(10')을 조립하는 과정에서 그들의 반경방향슬릿(13)이 서로 반대방향에 위치하도록 회전축(20)에 조립하여야 하는데, 이 때, 상당한 주의를 기울이지 않으면 반경방향슬릿(13)이 같은 방향으로 조립되는 경우가 발생될 수 있다. 상기와 같이 2개의 파이프 스프링이 조립되면, 회전방향의 양쪽으로 동일한 크기의 토크를 발생하는 힌지장치를 구성할 수 없게 되므로, 최종 불량 처리되는 바, 이러한 조립 불량을 효과적으로 방지할 필요가 있다.
본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 구성 부품수를 줄임으로써 조립성을 개선시킴과 동시에 조립 불량을 줄일 수 있는 마찰 힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 마찰 힌지장치의 분해도,
도 2는 도 1에 나타낸 종래 마찰 힌지장치의 하우징의 측면도,
도 3은 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 분해도,
도 4는 도 3에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 하우징의 측면도,
도 5 및 6은 도 3에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 힌지장치의 조립상태 정면도 및 측면도,
도 7a 및 7b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 파이프 스프링을 나타낸 정면도 및 측면도, 그리고,
도 8은 도 7에 나타낸 파이프 스프링의 컬링부 내주면에 형성되는 오일홈을 보인 도면이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10,;파이프 스프링 11,11';제 1 및 제 2 컬링부
12;하향 돌출부 13;반경방향슬릿
14;오일홈 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, 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하며 서로 반대방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 컬링부가 일체로 형성된 파이프 스프링; 상기 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.
이에 의하면, 파이프 스프링이 하나의 부품으로 구성되므로, 구성 부품수를 줄일 수 있어 그 조립성을 개선할 수 있으며, 또한, 파이프 스프링의 컬링부의 반경방향슬릿이 바뀌어 조립되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있어 생산성 향상을 도모할 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 회전축의 제 2 축부에는 윙이 결합된다.
또한, 상기 파이프 스프링의 중심구멍 내주면에는 장홈 형상의 오일홈이 형성될 수 있다.
이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 설명한다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 분해도, 도 4는 도 3에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 하우징의 측면도, 도 5 및 6은 도 3에 나타낸 본 고안의 일 실시예에 따른 마찰 힌지장치의 조립상태 정면도 및 측면도, 도 7a 및 7b는 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치의 파이프 스프링을 나타낸 정면도 및 측면도, 그리고, 도 8은 파이프 스프링의 오일홈을 나타낸 도면이다. 참고로 본 고안의 실시예를 설명함에 있어서, 종래와 그 구성 및 작용이 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하여 인용한다.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 의한 마찰 힌지장치는, 하나의 파이프 스프링(10), 회전축(20), 하우징(30) 및 윙(40)을 구비한다.
상기 파이프 스프링(10)은 도 7a, 7b 및 8에 도시된 바와 같이, 하부의 하향돌출부(12), 중심구멍을 형성하는 제 1 및 제 2 컬링부(11)(11')가 일체로 형성되어 구성된다. 상기 제 1 및 제 2 컬링부(11)(11')는 서로 반대방향으로 위치하는 반경방향슬릿(13)을 각각 구비한다. 즉, 종래에는 각각 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 파이프 스프링이 별도의 부품의 분리 형성되었으나, 본 고안은 제 1 및 제 2 컬링부(11)(11')가 하나의 부품으로 일체로 형성되었다고 하는 특징이 있다. 따라서, 한 번의 조립 과정에 의해 파이프 스프링(10)을 회전축(20)에 압입할 수 있다. 또한, 상기 파이프 스프링(10)의 컬링부(11)(11')의 내주면에는 장홈 형상의 오일홈(14)이 형성되어 있으며, 이 오일홈(14)에는 윤활오일이 충전되어 있다. 따라서, 회전축(20)의 회전시 회전축(20)의 외주면과 파이프 스프링(10)의 중심구멍의 내주면 사이의 마찰 저항을 감소시킬 수 있어, 원활한 작동이 이루어질 수 있다.
상기와 같은 본 고안에 따른 파이프 스프링(10)을 제작함에 있어서는, 소정 크기의 판부재를 하향돌출부 형성부와 제 1 및 제 2 컬링부 형성부로 구획한 후, 상기 제 1 및 제 2 컬링부 형성부위를 반분하도록 절개한다. 그런 다음, 절개된 양측의 컬링부 형성부위를 서로 반대방향으로 절곡하여 컬링부를 형성한다. 그러면 반경방향슬릿의 위치가 서로 반대로 위치하는 제 1 및 제 2 컬링부(11)(11')가 하향돌출부(12)와 일체로 형성된다.
상기 회전축(20)은 제 1 축부(21)와 제 2 축부(22)를 구비한다. 상기 제 1 축부(21)는 상기 파이프 스프링(10)이 끼워진 상태로 하우징(30)의 축방향 구멍(31) 속에 삽입되며, 상기 제 2 축부(22)는 하우징(30)의 외부로 돌출된다. 상기 제 2 축부(22)에는 윙(40)이 결합되며, 상기 윙(40)은 예컨대, 노트북 컴퓨터의 커버에 나사 체결 등에 의해 결합된다. 이 경우, 상기 하우징(30)은 유사하게 나사 체결 등에 의해 노트북 컴퓨터의 본체에 결합된다.
상기 하우징(30)은 축방향 구멍(31)의 하부에 상기 파이프 스프링(10)의 하향돌출부(12)가 끼워 맞추어지는 슬롯(32)이 형성되어 있다.
이와 같이 구성되는 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 먼저, 회전축(20)의 제 1 축부(21)에 파이프 스프링(10)을 끼우고, 이 제 1 축부(21)를 하우징(30)의 축방향 구멍(31)에 조립한다. 그러면, 상기 파이프 스프링(10)은 그의 하향 돌출부(12)가 하우징(30)의 슬롯(32)에 힘 및 형상 결속식으로 끼워 맞춰짐으로써회전이 불가능하게 하우징(30) 속에 고정된다. 그리고, 상기 회전축(20)의 제 2 축부(22)에는 윙(40)이 결합된다.
상기와 같이 조립된 본 고안에 의한 마찰 힌지장치는, 예컨대, 상기 윙(40)은 노트북 검퓨터의 커버에, 그리고, 상기 하우징(30)은 본체에 각각 나사 체결 등에 의해 결합된다.
노트북 컴퓨터의 커버를 개방하는 경우에, 회전축(20)은 파이프 스프링(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)의 조임 탄성에 의거한 가압력에 의해 그 각도의 위치에서 고정적으로 유지된다. 개방된 커버를 닫을 때에도 상기와 같은 작용은 동일하게 수행된다. 여기서, 상기 커버 개폐시 회전방향에 따른 토크는 항상 일정하다. 즉, 파이프 스프링(10)의 제 1 및 제 2 컬링부(11)(11')의 반경방향슬릿(13)이 서로 반대방향으로 위치하도록 형성되어 있기 때문에, 회전방향의 양쪽으로 동일한 크기의 토크가 발생된다.
이와 같은 본 고안에 의한 마찰 힌지장치의 작동은 앞서 설명한 종래의 경우와 크게 다르지 않다. 다만, 본 고안은 파이프 스프링이 하나의 부품으로 구성되기 때문에, 그 조립이 용이하며, 또한 제 1 및 제 2 컬링부의 반경방향슬릿이 뒤바뀌어 조립되는 불량을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의하면, 파이프 스프링이 하나의 부품으로 구성되므로, 구성 부품수를 줄일 수 있어 그 조립성을 개선할 수 있으며, 또한, 파이프 스프링의 컬링부의 반경방향슬릿이 바뀌어 조립되는 불량을 원천적으로 방지할 수 있어 생산성 향상을 도모할 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)

  1. 하부의 하향 돌출부, 중심구멍을 형성하며 서로 반대방향으로 개방된 반경방향슬릿을 구비하는 제 1 및 제 2 컬링부가 일체로 형성된 파이프 스프링;
    상기 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 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축의 제 2 축부에는 윙이 결합됨을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 파이프 스프링의 중심구멍 내주면에는 장홈 형상의 오일홈이 형성됨을 특징으로 하는 마찰 힌지장치.
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