KR200300602Y1 - 힌지 장치 - Google Patents

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KR200300602Y1
KR200300602Y1 KR20-2002-0031280U KR20020031280U KR200300602Y1 KR 200300602 Y1 KR200300602 Y1 KR 200300602Y1 KR 20020031280 U KR20020031280 U KR 20020031280U KR 200300602 Y1 KR200300602 Y1 KR 200300602Y1
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KR
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cam
hinge device
holder
hinge
conductive layer
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KR20-2002-0031280U
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김삼종
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주식회사 다이아벨
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    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
    • F16C11/045—Pivotal connections with at least a pair of arms pivoting relatively to at least one other arm, all arms being mounted on one pin
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16C11/00—Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04—Pivotal connections
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

본 고안은 두 부재를 전기적으로 접속되게 할 수 있는 힌지 장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 힌지장치는 서로 힌지 결합되는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치되며, 일단이 개방되고 타단에 홀이 형성된 금속재질의 홀더와, 홀더의 개방된 일단에 삽입 설치되되 탄성부재에 의해 진퇴이동 가능하게 설치되는 가동캠과, 가동캠에 대향되게 설치되어 가동캠과 함께 제 1 부재와 제 2 부재가 소정 각도로 개폐되게 하는 고정캠과, 일단이 홀더의 타단에 마련된 홀을 통해 탄성부재와 가동캠을 관통하여 고정캠을 관통하도록 설치되며 타단은 홀에 걸리도록 일측에 헤드부가 형성된 금속재질의 캠축을 구비하여, 금속성 재질로 형성된 캠축과 홀더를 통해 제 1 부재와 제 2 부재가 전기적으로 접속되게 되는 작용효과가 있다.

Description

힌지 장치 {HINGE DEVICE}
본 고안은 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 부재 사이에 설치되어 두 부재가 일정 각도로 개폐되게 하는 힌지장치에 관한 것이다.
일반적으로 힌지장치는 두 부재 사이에 설치되어 두 부재가 서로 힌지결합될 수 있게 하는 장치로써, 핸드폰 등과 같이 두 부재가 서로 힌지결합되어 상대 회전하며 개폐되는 기기에 사용되어 두 부재가 서로 일정한 각도로 개폐될 수 있도록 하는 장치이다.
그런데 이러한 종래의 힌지장치는 합성수지 등으로 이루어져 서로 결합되는 두 부재가 일정한 각도로 개폐되게 하는 기능만을 수행하는 것으로, 이를 통하여 전기 등을 전달하는 기능은 수행할 수 없다.
따라서 힌지 결합되는 두 부재를 전기적으로 접속하기 위해서는 전선 등 별도의 수단을 사용하여야만 한다는 문제점이 있다.
본 고안은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 서로 힌지 결합되는 두 부재가 전기적으로 접속될 수 있게 하는 힌지장치를 제공하는 것이다.
도 1는 본 고안에 따른 힌지장치가 적용된 휴대전화의 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 힌지장치가 적용된 휴대전화의 구조를 설명하기 위한 분해사시도이다.
도 3는 본 고안에 따른 힌지장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 힌지장치의 단면도이다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 힌지장치 고정캠의 사시도이다.
도 6은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 힌지장치의 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10: 제 1 부재 11: 하부케이스
12: 상부케이스 11a, 12a: 도전층
13: 제 1 힌지부 14: 메인 인쇄회로기판
15: 접속돌기 20: 제 2 부재
21: 하부케이스 22: 상부케이스
21a, 22a: 도전층 23: 제 2 힌지부
24: 액정표시장치 30: 힌지장치
40: 홀더 50: 가동캠
60: 고정캠 65: 접속홈
70: 탄성부재 80: 캠축
83: 와셔
이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은,
서로 힌지결합되는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치되어 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 서로 소정 각도로 개폐되게 하는 힌지장치에 있어서, 상기 힌지장치는 일단이 개방되고 타단에 홀이 형성된 금속재질의 홀더와, 상기 홀더의 개방된 일단에 삽입 설치되되 탄성부재에 의해 진퇴이동 가능하게 설치되는 가동캠과, 상기 가동캠에 대향되게 설치되어 상기 가동캠과 함께 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 소정 각도로 개폐되게 하는 고정캠과, 일단이 상기 홀더의 타단에 마련된 홀을 통해 상기 탄성부재와 상기 가동캠을 관통하여 상기 고정캠을 관통하도록 설치되며 타단은 상기 홀에 걸리도록 일측에 헤드부가 형성된 금속재질의 캠축을 구비한다.
또한, 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재에는 상기 힌지장치가 삽입 설치될 수 있도록 오목하게 제 1 힌지부가 제 2 힌지부가 서로 대향되도록 마련되되, 상기 제 1 힌지부에는 상기 캠축의 일단이 접촉하여 접속되는 제 1 도전층이 마련되며, 상기 제 2 힌지부에는 상기 홀더가 접촉하여 접속되는 제 2 도전층이 형성되어 있다.
또한, 상기 고정캠에는 상기 캠축의 일단 외주면이 노출될 수 있도록 오목하게 접속홈이 마련되어 있다.
또한, 상기 제 1 도전층에는 상기 캠축의 외주면에 접속될 수 있도록 접속돌기가 돌출 형성되어 있다.
또한, 상기 고정캠에는 상기 캠축이 관통할 수 있도록 결합홈이 마련되며, 상기 접속홈은 상기 결합부 인접부가 실질적으로 원형으로 오목하게 형성되어 마련된다.
또한, 상기 고정캠에는 상기 캠축이 관통할 수 있도록 결합홈이 마련되며, 상기 접속홈은 상기 결합홈을 중심으로 대칭되게 형성되어 오목하게 형성되어 마련된다.
또한, 상기 홀더와 상기 헤드부 사이에는 금속재질의 와셔가 구비된다.
이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시예에서는 힌지장치가 휴대전화에 적용되었을 경우를 예로써 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 힌지장치(30)가 적용된 휴대전화는, 플립형으로써 메인 인쇄회로기판(PCB), 송화부 및 키패드 등을 포함하는 제 1 부재(10)와 액정표시장치(LCD) 및 수화부 등을 포함하는 제 2 부재(20)로 구성되며, 상기 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)는 별도의 힌지장치(30)에 의해 결합된다.
본 실시예에 따른 상기 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)는 금속합금 혹은 고분자 수지로 형성한다. 고분자 수지에 의해 상기 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 케이스를 형성할 경우 먼저, 폴리카보네이트 혹은 ABS 수지 등을 이용하여 케이스를 일체 사출 성형하고 각 케이스의 내부면에는 도전층을 형성한다.
도 2는 본 고안에 따른 휴대전화의 케이스를 설명하기 위한 설명도이다.
도 2를 참조하면, 제 1 부재(10) 및 제 2 부재(20)의 각 케이스 내부면에는 도전층이 형성되는데, 상기 도전층은 동분 혹은 알루미늄분과 같은 금속분말을 도금 혹은 도장하거나 도전성 도료를 도포함으로써 케이스의 내부면에 소정 두께를 가지는 상기 도전층이 형성될 수 있다.
먼저, 제 1 부재(10)의 하부케이스(11) 및 상부케이스(12)의 내부면에는 각각 제 1 도전층(11a, 12a)이 형성된다. 상기 제 1 도전층(12a)은 상부케이스(12)에 마련되는 제 1 힌지부(13)의 내측면에도 형성되며 이는 상부케이스(11)의 내부면에 형성되는 제 1 도전층(12a)과 전기적으로 접속된다.
또한 하부케이스(11)에 마련되는 도전층(11a)은 메인인쇄회로기판(14)의 그라운드 접점과 접속되며, 상기 하부케이스(11) 및 상부케이스(12)는 결합시 각각의 도전층(11a, 12a)이 상호 접속되며, 상기 메인인쇄회로기판(14)의 그라운드와 전기적으로 접속된다.
한편, 제 1 부재(10)와 마찬가지로 제 2 부재(20)의 하부케이스(21)와 상부케이스(22)의 내부면 전체에도 제 2 도전층(21a, 22a)이 형성되는데, 이 제 2 도전층(21a, 22a)은 하부케이스(21) 및 상부케이스(22)의 결합에 의해 상기 제 2부재(20)에 구비되는 액정표시장치(24)의 그라운드와 상호 접속된다. 또한 제 2 도전층(21a, 22a)이 상기 힌지장치(30)와 전기적으로 접속될 수 있도록 상기 힌지장치(30)가 결합되는 부분인 제 2 힌지부(23)에도 동일한 도전층이 형성된다.
이러한 제 1 힌지부(13)와 제 2 힌지부(23)에는 힌지장치(30)가 설치되는데, 힌지장치(30)는 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)가 힌지결합되게 함과 동시에 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)에 각각 마련된 제 1 도전층(11a, 12a)과 제 2 도전층(21a, 22a)이 서로 접속하게 하는 역할을 동시에 수행할 수 있도록 되어 있다.
이러한 힌지장치는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 제 1부재(10)의 제 1 힌지부(13)와 제 2 부재(20)의 제 2 힌지부(23) 사이를 연결하며 제 2 부재(20)가 제 1 부재(10)에 대하여 개폐될 수 있도록 내부에 가동캠(50)과 탄성부재(70)가 수용된 홀더(40)와, 상기 가동캠(50)에 대향되게 형성되어 상기 제 1 힌지부(13)에 삽입되는 고정캠(60)과, 상기 가동캠(50)과 고정캠(60)을 관통하여 설치되는 캠축(80)을 구비한다.
홀더(40)는 일단부가 개방되고 타단부에는 관통홀(41)이 마련된다. 관통홀(41)에는 일단부가 고정캠(60)과 핀 결합되고 타단부는 상기 홀더(40) 외부로 돌출되는 캠축(80)이 결합되며, 홀더(40) 외부로 돌출되는 캠축(80)의 타단부에는 상기 관통홀(41)에 걸리도록 헤드부(82)가 마련된다.
또한, 홀더(40)와 캠축(80)의 헤드부(82) 사이에는 홀더(40)와 캠축(80)의 헤드부(82)가 보다 안정적으로 전기적으로 접속될 수 있도록 하기 위한 금속재질의와셔(83)가 설치된다.
따라서, 제 1 도전층(11a, 12a)은 캠축(80)과 와셔(83), 홀더(40)를 통해 제 2 도전층(21a, 22a)과 접속되게 되는 것이다.
캠축(80)이 관통되는 홀더(40)의 내부에는 탄성부재(70)가 삽입되고, 탄성부재(70)가 삽입된 후에는 가동캠(50)이 설치된다, 따라서 가동캠(50)은 탄성부재(70)에 의해 탄력 지지된다. 가동캠(50)은 홀더(40)내부에 내장되며 홀더(40)의 단면과 같은 단면을 갖는 몸체(51)를 구비한다. 상기 몸체(51)의 일단부에는 상기 탄성부재(70)에 삽입되는 삽입부(52)가 형성되는데, 삽입부(52)와 몸체(51)는 이들의 중심을 연통시키는 제 1 결합홀(53)에 의해 연통되고, 제 1 결합홀(53)에는 금속재질의 캠축(80)이 위치된다. 삽입부(52) 반대편 몸체(51)의 타단부에는 상기 고정캠(60)을 향하도록 원통형의 제 1 캠부가 형성된다. 제 1 캠부에는 가동캠(50)의 회전방향으로 반복적으로 형성된 산(54)과 골(55)이 경사면(56, 57)들에 의해 연결되는 캠면이 형성된다.
상기 산(54)과 골(55)들은 상기 제 1 결합홀(53)을 중심으로 서로 대칭이 되게 마련되며, 상기 각 산(54)과 골(55)을 연결하는 경사면(56, 57)들은 경사가 급한 제 1 경사면(56)과 보다 완만한 경사를 갖는 제 2 경사면(57)으로 구분된다.
상기한 홀더(40)는 금속재질로서 제 2 부재(20)에 형성된 도전층(21a, 22a)과 전기적으로 접속되며, 상기 캠축(80) 역시 일단이 상기 도전층(21a, 22a)과 전기적으로 접속된다.
한편, 상기 가동캠(50)이 설치된 후에는 고정캠(60)이 설치된다. 고정캠(60)은 사각형상의 몸통(61)을 갖고, 몸통(61)의 중앙에는 캠축(80)이 결합되는 제 2 결합홀(62)이 마련된다. 제 2 결합홀(62)의 측면에는 상기 제 2 결합홀(62)과 연통되는 제 1 핀홀(63)이 형성되고, 상기 제 2 결합홀(62)에 결합되는 캠축(80)의 일단부에도 이와 대응되는 제 2 핀홀(81)이 마련되어 각 핀홀(63, 81)에 결합되는 금속재질의 핀(90)에 의해 고정캠(60)은 캠축(80)에 결합된다.
그리고 가동캠(50)의 제 1 캠부와 대응하는 몸통(61)의 일단에는 제 2 캠부가 마련되며, 제 2 캠부에는 상기 홀더(40)의 길이방향으로 돌출 연장된 한 쌍의 고정돌기(64)가 마련된다. 상기 고정돌기(64)는 제 2 결합홀(62)을 중심으로 서로 대칭되도록 상기 몸통(61)의 직경방향으로 배치된다. 상기 고정돌기(64)는 고정캠(60)이 상기 가동캠(50)의 캠면과 상호작용을 하게 된다.
상기한 바와 같이 금속재질의 핀(90)은 금속재질의 캠축(80)과 연결되는데, 고정캠(60)이 제 1 힌지부(13)에 삽입되면서 핀(90)의 양 끝단은 제 1 힌지부(13)에 형성되어 있는 제 1 도전층(12a)과 전기적으로 접속된다. 이 때, 핀홀(81)이 형성된 캠축(80)의 끝단은 연장되어 상기 제 1 도전층(12a)과 전기적으로 접속될 수 있다.
상기와 같이 구성된 힌지장치(30)는 탄성부재(70)에 의해 탄력 지지되는 가동캠(50)이 고정캠(60)측으로 밀착되어 각 캠부에 마련된 캠면과 고정돌기(64)의 상호작용에 따라 상대회전을 하는 고정캠(60)과 가동캠(50)에 의해 작동된다. 즉, 상기 고정돌기(64)가 상기 캠면의 산(54)과 골(55) 사이의 경사면(56, 57)에 위치할 때는 상기 두 캠(50, 60)의 상대적인 회전이 발생하도록 한다.
또한, 상기 고정돌기(64)가 상기 캠면의 골(55)에 위치할 때는 상기 두 캠(50, 60)의 상대적인 회전이 멈추도록 하여 가동캠(50)을 수용하는 홀더(40)가 결합된 제 2 부재(20)가 고정캠(60)이 결합된 제 1 부재(10)에 대하여 개폐되도록 하는 것이다.
또한, 고정캠(60)의 상면에는 캠축(80)의 끝단이 노출되게 함으로써 캠축(80)의 끝단 외주면을 통해서도 제 1 도전층(12a)과 접속할 수 있도록 하기 위해 오목하게 접속홈(65)이 마련된다. 본 실시예에서 접속홈(65)은 고정캠(60)의 상면에 제 2 결합홀(62)과 인접하게 원형으로 마련되어 있다.
한편, 제 1 부재(10)에는 접속홈(65)을 통해 노출되어 있는 캠축(80) 끝 단부의 외주면에 접속될 수 있도록 제 1 도전층(12a)으로부터 접속돌기(16)가 돌출형성된다.
따라서 캠축(80)은 그 끝 단면 뿐만 아니라 끝 단부의 외주면을 통해서 제 1 도전층(12a)과 접속되므로 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 개폐동장에 따라 캠축(80)의 끝 단면과 제 1 도전층(12a)의 사이가 순간적으로 이격되더라도 캠축(80) 끝단 외주면과 접속돌기(16)의 접속은 지속적으로 유지되므로 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 접속은 지속적으로 유지된다.
본 실시예에서 접속홈(65)은 제 2 결합홈(62)의 인접부에 원형으로 형성되어 있으나 도 5도 도시되어 있는 바와 같이 접속홈(66)이 제 2 결합홈(62)을 중심으로 고정캠(60)을 양분하도록 대칭되게 마련하는 등의 구성도 가능하다.
또한, 본 실시예에서는 제 1 도전층(12a)에 접속돌기(16)를 구비하여캠축(80)과 제 1 도전층(12a) 사이의 접속이 지속적으로 유지될 수 있도록 되어 있으나, 이에 한정하지 않고, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 접속돌기에 해당하는 구성요소 없이 고정캠(60)에 접속홈(65)만을 마련하여 구성하는 것도 가능하다.
고정캠(60)에 접속홈(65)을 형성하면, 제 1 도전층(12a)와 고정캠(60)의 서로 접촉하는 면적이 줄어들게 되고, 그에 따라 고정캠(60)과 제 1 도전층(12a)의 서로 접하는 면에 가공 공차가 발생하더라도 가공 공차의 영향을 적게 받게 되므로 제 1 도전층(12a)과 캠축(80)의 접속율이 향상되게 하는 작용효과를 얻을 수 있는 것이다.
다음은 이와 같이 구성된 본 고안에 따른 힌지장치의 동작 및 효과를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 힌지장치(30)가 적용된 휴대폰을 개폐하면 힌지장치 내에 마련된 고정캠(60)과 가동캠(50)에 의하여 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)는 일정한 각도로 개폐된다.
이 때, 금속성 재질로 형성된 캠축(80)은 그 헤드부(82)가 금속성 재질로 이루어진 홀더(40)를 통해 제 2 도전층(21a)에 접속되어 있으며, 캠축(80)의 끝단은 제 1 힌지부(13)에 마련된 접속돌기(15)를 통해 제 1 도전층(12a)에 접속되어 있으므로, 힌지장치(30)에 마련된 금속성재질의 캠축(80)과 홀더(40)을 통해 제 1 도전층(12a)과 제 2 도전층(21a)이 전기적으로 접속된다.
또한, 캠축(80)은 끝 단면뿐 아니라 끝 단부의 외주면을 통해 제 1 부재(10)의 접속돌기(15)와 접속되어 있으므로, 개폐동작에 따라 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20) 사이의 간격이 이격되더라도 캠축(80) 끝단의 외주면과 제 1 도전층(12a)의 접속은 유지되고, 그에 따라 제 1 부재(10)와 제 2 부재(20)의 접속은 지속적으로 유지된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 힌지장치는 금속성 재질로 형성된 캠축과 홀더를 통해 제 1 도전층과 제 2 도전층이 전기적으로 접속되게 되는 작용효과가 있다.
또한, 고정캠의 관통홀 연접부에 캠축 끝단 외주면이 노출될 수 있도록 오목하게 접속홈이 마련되어 있으며 제 1 힌지부에는 볼록하게 접속돌기가 마련되어 있으므로, 접속돌기가 접속홈에 삽입되어 접속돌기가 캠축의 끝단 외주면과 접속될 수 있게 되므로 제 1 부재와 제 2 부재가 보다 안정적으로 접속되게 되는 작용효과가 있다.

Claims (7)

  1. 서로 힌지결합되는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치되어 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 서로 소정 각도로 개폐되게 하는 힌지장치에 있어서,
    상기 힌지장치는 일단이 개방되고 타단에 홀이 형성된 금속재질의 홀더와, 상기 홀더의 개방된 일단에 삽입 설치되되 탄성부재에 의해 진퇴이동 가능하게 설치되는 가동캠과, 상기 가동캠에 대향되게 설치되어 상기 가동캠과 함께 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 소정 각도로 개폐되게 하는 고정캠과, 일단이 상기 홀더의 타단에 마련된 홀을 통해 상기 탄성부재와 상기 가동캠을 관통하여 상기 고정캠을 관통하도록 설치되며 타단은 상기 홀에 걸리도록 일측에 헤드부가 형성된 금속재질의 캠축을 구비하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재에는 상기 힌지장치가 삽입 설치될 수 있도록 오목하게 제 1 힌지부가 제 2 힌지부가 서로 대향되도록 마련되되,
    상기 제 1 힌지부에는 상기 캠축의 일단이 접촉하여 접속되는 제 1 도전층이 마련되며, 상기 제 2 힌지부에는 상기 홀더가 접촉하여 접속되는 제 2 도전층이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 고정캠에는 상기 캠축의 일단 외주면이 노출될 수 있도록 오목하게 접속홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 도전층에는 상기 캠축의 외주면에 접속될 수 있도록 접속돌기가 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 고정캠에는 상기 캠축이 관통할 수 있도록 결합홈이 마련되며,
    상기 접속홈은 상기 결합부 인접부가 실질적으로 원형으로 오목하게 형성되어 마련되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 고정캠에는 상기 캠축이 관통할 수 있도록 결합홈이 마련되며,
    상기 접속홈은 상기 결합홈을 중심으로 대칭되게 형성되어 오목하게 형성되어 마련되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 홀더와 상기 헤드부 사이에는 금속재질의 와셔가 구비되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
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