KR200404171Y1 - 힌지장치 - Google Patents

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KR200404171Y1
KR200404171Y1 KR20-2005-0021170U KR20050021170U KR200404171Y1 KR 200404171 Y1 KR200404171 Y1 KR 200404171Y1 KR 20050021170 U KR20050021170 U KR 20050021170U KR 200404171 Y1 KR200404171 Y1 KR 200404171Y1
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cam
rotary
hinge device
movable
angle
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KR20-2005-0021170U
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김삼종
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주식회사 다이아벨
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    • A63F13/90—Constructional details or arrangements of video game devices not provided for in groups A63F13/20 or A63F13/25, e.g. housing, wiring, connections or cabinets
    • A63F13/92—Video game devices specially adapted to be hand-held while playing
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    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • E05D11/10—Devices for preventing movement between relatively-movable hinge parts
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05D—HINGES OR SUSPENSION DEVICES FOR DOORS, WINDOWS OR WINGS
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    • E05D3/02—Hinges with pins with one pin
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Abstract

본 고안은 두 부재 사이에 설치되어 두 부재가 회전가능하게 설치될 수 있게 하는 힌지장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 힌지장치는 서로 힌지결합되는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치되어 제 1 부재와 제 2 부재가 서로 소정 각도로 개폐되게 하는 것으로, 제 1 부재에 설치되어 제 1 부재와 함께 회전하는 제 1 회전캠과, 제 2 부재에 설치되며 제 1 회전캠과 함께 회전하는 제 2 회전캠과, 제 1 회전캠과 제 2 회전캠 사이에 배치되는 가동캠을 포함하며, 가동캠에는 제 1 회전캠과 상호작용하며 제 1 부재와 제 2 부재가 제 1 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 1 캠면과 제 2 회전캠과 상호작용하며 제 1 부재와 제 2 부재가 제 2 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 2 캠면이 가동캠의 양측에 개별적으로 마련되어 있으므로, 가동캠을 소형화할 경우에도 힌지장치의 동작이 안정적으로 이루어질 수 있어 힌지장치를 소형화 할 수 있게 되는 작용효과가 있다.

Description

힌지장치{HINGE DEVICE}
본 고안은 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 두 부재 사이에 설치되어 두 부재가 회전가능하게 설치될 수 있게 하는 힌지장치에 관한 것이다.
일반적으로 힌지장치는 서로 힌지결합되는 제 1 부재와 제 2 부재 사이에 설치되어 두 부재가 서로 회전가능하게 설치될 수 있도록 하는 장치로써, 휴대폰이나 휴대용 게임기 등과 같이 두 부재가 서로 힌지결합되어 상대 회전하며 개폐되는 기기에 사용되어 두 부재가 소정각도를 이룬 상태에서 일시적으로 정지할 수 있게 한다.
이러한 힌지장치는 제 1 부재에 설치되어 제 1 부재와 함께 회전하는 회전캠과, 제 2 부재에 진퇴이동가능하게 설치되는 가동캠을 포함한 것으로, 회전캠에는 가동캠측으로 캠돌기가 돌출되어 있으며 가동캠에는 캠홈이 형성된 캠면이 마련되어, 제 1 부재와 제 2 부재의 상대 회전운동에 따라 캠돌기가 캠면을 따라 이동하다가 캠홈에 수용되며 걸려 제 1 부재와 제 2 부재의 상대 회전이 일시적으로 정지되어 일정 이상의 외력이 작용하기 이전까지 제 1 부재와 제 2 부재가 이루는 각도를 유지할 수 있게 한다.
또한, 이러한 힌지장치 중에는 제 1 부재와 제 2 부재가 160도 각을 이룰 경우와 180도 각을 이룰 경우에 제 1 부재와 제 2 부재의 회전이 일시적으로 정지될 수 있도록 함으로써 제 1 부재와 제 2 부재가 이루는 각을 160도와 180도 중 사용자가 필요에 따라 선택할 수 있도록 한 힌지장치가 있다.
이와 같이 힌지부재를 통해 제 1 부재와 제 2 부재가 이루는 각이 160도와 180도에서 일시적으로 정지될 수 있도록 하기 위해서는, 가동캠의 캠면에 20도 간격으로 두 개의 캠홈이 나란히 마련되어야만 한다.
그런데, 이와 같이 캠홈과 캠돌기에 의해 제 1 부재와 제 2 부재가 일시적으로 정지될 수 있기 위해서는 캠홈과 캠돌기의 크기가 일정 이상으로 유지되어야만 한다. 따라서, 힌지장치를 소형화하기 위해 가동캠의 크기를 줄일 경우에도 캠홈과 캠돌기의 크기를 일정 이하로 줄일 수 없어, 소형화된 캠면에 20도 간격으로 캠홈을 형성할 경우, 두 캠홈이 서로 연결되어 캠홈으로써의 기능을 수행할 수 없으므로, 힌지장치를 일정 크기 이하로 소형화하기 어렵다는 문제점이 있다.
본 고안은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 제 1 부재와 제 2 부재가 제 1 각도와 제 2 각도를 이룰 경우에 각각 일시적으로 정지되게 할 수 있는 힌지장치를 보다 소형화 할 수 있도록 하기 위한 것이다.
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 상기 제 1 부재에 설치되어 상기 제 1 부재와 함께 회전하는 제 1 회전캠과, 상기 제 2 부재에 설치되며 상기 제 1 회전캠과 함께 회전하는 제 2 회전캠과, 상기 제 1 회전캠과 상기 제 2 회전캠 사이에 배치되며 상기 제 1 회전캠과 상호작용 하며 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 제 1 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 1 캠면과 상기 제 2 회전캠과 상호작용하며 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 제 2 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 2 캠면이 양측에 마련된 가동캠과, 상기 제 1 회전캠과 상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 캠면 및 상기 제 2 캠면이 탄성지지되게 하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 회전캠에는 상기 제 1 캠면측으로 돌출되어 상기 제 1 캠면에 지지되는 제 1 캠돌기가 돌출되어 있으며, 상기 제 1 캠면에는 상기 제 1 캠돌기가 일시적으로 수용되며 걸리는 제 1 캠홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 회전캠에는 상기 제 2 캠면측으로 돌출되어 상기 제 2 캠면에 지지되는 제 2 캠돌기가 돌출되어 있으며, 상기 제 2 캠면에는 상기 제 2 캠돌기가 일시적으로 수용되며 걸리는 제 2 캠홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 일단이 상기 가동캠과 상기 제 2 회전캠을 관통하여 상기 제 1 회전캠에 설치되어 상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 회전캠과 함께 회전하게 하는 캠축이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 회전캠과 함께 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 캠축의 일단에는 키부가 형성되어 있으며, 상기 제 1 회전캠에는 상기 키부와 대응하는 형상으로 형성되어 상기 키부가 관통설치되는 제 1 키홀이 마련되며, 상기 제 2 회전캠에는 상기 키부와 대응하는 형상으로 형성되어 상기 키부가 관통설치되는 제 2 키홀이 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 탄성부재와 상기 제 2 회전캠과 상기 가동캠이 순차적으로 삽입 수용되는 수용부가 마련된 홀더가 더 구비되며, 상기 캠축은 상기 탄성부재와 제 2 회전캠과 상기 가동캠을 관통하여 일단은 상기 제 1 회전캠에 설치되고 타단은 상기 홀더에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가동캠이 상기 홀더에 진퇴이동가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 상기 가동캠의 양측에는 측방으로 가이드돌기가 돌출되어 있으며, 상기 홀더의 양측에는 상기 가이드돌기가 진퇴이동할 수 있도록 소정길이를 갖도록 마련된 가이드슬롯이 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 각도는 180도 이며 상기 제 2 각도는 160도인 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 하나의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 실시예에서는 힌지장치가 휴대용 게임기에 적용되었을 경우를 예로써 설명한다.
본 고안에 따른 힌지장치가 적용된 휴대용 게임기는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 액정표시장치(LCD) 등이 포함되는 제 1 부재(M1)와 메인 인쇄회로기판 및 키패드 등이 포함된 제 2 부재(M2)로 구성되며, 제 1 부재와(M1) 제 2 부재(M2)는 힌지장치(100)에 통해 서로 힌지결합되어 힌지장치(100)를 통해 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 소정각도를 이룰 경우에 일시적으로 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지되게 할 수 있도록 되어 있다.
본 고안에 따른 힌지장치(100)는 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 서로 제 1 각도를 이룰 경우와, 제 2 각도를 이룰 경우에 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지되도록 하여 일정 이상의 외력이 전달되기 이전까지 정지되어 있는 상태를 유지하게 한다. 본 실시예에서 제 1 각도는 180도이며 제 2 각도는 160도이다.
이를 위해 힌지장치(100)는 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 부재(M1)에 설치되어 제 1 부재(M1)와 함께 회전하는 제 1 회전캠(110)과, 제 2 부재(M2)에 진퇴이동 및 회전 가능하게 설치되어 제 1 회전캠(110)과 함께 회전하는 제 2 회전캠(120)과, 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120) 사이에 진퇴이동 가능하게 설치되며 제 1 회전캠(110)과 상호작용하며 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 180도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 1 캠면(131)과 제 2 회전캠(120)과 상호작용하며 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 160도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 2 캠면(132)이 양측에 마련되어 있는 가동캠(130)과, 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)이 가동캠(130)의 제 1 캠면(131)과 제 2 캠면(132)에 탄성지지될 수 있도록 코일스프링으로 이루어진 탄성부재(140)를 포함한다.
따라서, 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 상대 회전함에 따라 제 1 부재(M1)와 함께 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)이 회전하면서, 가동캠(130)의 제 1 캠면(131)이 제 1 회전캠(110)과 상호작용하며 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 180도 각도를 이룰 경우에 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지되게 하며, 가동캠(130)의 제 2 캠면(132)이 제 2 회전캠(120)과 상호작용하면서 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 160도 각도를 이룰 경우에 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지되게 하는 것이다.
또한, 힌지장치(100)에는 내부에 탄성부재(140)와 제 2 회전캠(120)과 가동캠(130)이 차례로 수용되는 수용부(151)가 마련된 홀더(150)와, 일단은 탄성부재(140)와 제 2 회전캠(120)과 가동캠(130)을 차례로 관통하여 제 1 회전캠(110)에 설치되고 타단은 홀더(150)에 설치되어 제 1 회전캠(110)이 홀더(150)의 외측에 상대 회전가능하게 설치될 수 있게 하는 캠축(160)이 구비되어 있다.
이 때, 캠축(160)의 일단에는 제 2 회전캠(120)이 제 1 회전캠(110)과 함께 회전할 수 있도록 그 일단에 소정형상으로 형성된 키부(161)가 형성되어 있으며, 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)에는 키부(161)를 통해 동력이 전달될 수 있도록 키부(161)와 대응하는 형상으로 형성된 제 1 키홀(111)과 제 2 키홀(121)이 각각 마련되어 있다. 또한, 가동캠(130)과 홀더(150)에는 캠축(160)이 관통할 수 있도록 가동캠 관통공(133) 및 홀더 관통공(152)이 각각 마련되어 있으며, 캠축(160)의 타단에는 홀더 관통공(152) 인접부에 지지될 수 있도록 지지부(162)가 반경방향 외측으로 연장되어 있다. 따라서, 캠축(160)의 일단이 홀더 관통공(152), 탄성부재(140), 제 2 키홀(121), 가동캠 관통공(133), 제 1 키홀(111)을 차례로 관통하여 지지부(162)가 홀더 관통공(152)의 인접부에 지지된 상태에서 캠축(160)의 일단이 리벳팅되게 함으로써 캠축(160)을 통해 탄성부재(140), 제 2 회전캠(120), 가동캠(130)이 수용부(151) 내에 수용되어 있는 상태로 설치되며 제 1 회전캠(110)이 홀더(150) 외측에 회전가능하게 설치되는 것이다.
또한, 본 고안에 따른 힌지장치(100)는 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)이 가동캠(130)과 상호작용하며 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)를 180도와 160도에서 일시적으로 정지되게 할 수 있도록 하기 위하여 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)에는 제 1 캠돌기(112)와 제 2 캠돌기(122)가 가동캠(130)측을 향하여 돌출되어 있으며, 가동캠(130)의 양면에는 제 1 캠돌기(112)가 수용되며 걸리도록 제 1 캠홈(131a)이 마련된 제 1 캠면(131)과 제 2 캠돌기(122)가 수용되며 걸리도록 제 2 캠홈(132a)이 마련된 제 2 캠면(132)이 마련되어 있다. 이 때, 제 1 캠홈(131a)과 제 2 캠홈(132a)은 가동캠(130)의 양측에 각각 마련된 제 1 캠면(131)과 제 2 캠면(132)에 각각 마련되어 있으므로, 힌지장치(100)의 소형화에 따라 가동캠(130)의 크기를 줄일 경우에도 제 1 캠홈(131a)과 제 2 캠홈(132a)이 서로 연결되는 현상은 발생하지 않는다.
본 실시예에서, 제 1 캠돌기(112), 제 2 캠돌기(122), 제 1 캠홈(131a), 제 2 캠홈(132a)은 가동캠(130) 및 제 2 회전캠(120)의 진퇴이동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하기 위하여 각각 한 쌍씩 서로 대칭되는 위치에 형성되어 있다.
또한, 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 상대 회전할 경우에 가동캠(130)이 캠축(160)과 함께 회전하지 않고 제 1 회전캠(110)과 제 2 회전캠(120)에 의해 진퇴이동할 수 있도록 하기 위하여 가동캠(130)의 양측에는 측방으로 가이드돌기(134)가 돌출되어 있으며, 홀더(150)의 양측에는 축방향으로 소정길이 연장되어 가이드돌기(134)가 진퇴이동 가능하게 설치되는 가이드슬롯(153)이 구비되어 있다.
다음은 본 고안에 따른 힌지장치의 동작을 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
제 1 부재(M1)가 제 2 부재(M2)를 덮어 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 이루는 각도가 0도일 경우에는, 도 3의 (b)에 도시되어 있는 바와 같이 제 1 캠돌기(112)가 제 1 캠홈(131a)에 수용되어 걸려 있으며, 제 2 캠돌기(122)가 제 2 캠면(132)에 지지되어 있는 상태를 유지한다.
이러한 상태에서 사용자에 의해 외력이 가해져 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 힌지장치(100)를 중심으로 상대회전하면, 제 1 캠돌기(112)는 제 1 캠홈(131a)으로부터 이탈하고, 제 1 캠돌기(112) 및 제 2 캠돌기(122)는 각각 제 1 캠면(131)과 제 2 캠면(132)을 따라 이동하다가 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 이루는 각도가 160도가 되면 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 제 2 캠돌기(122)가 제 2 캠홈(132a)에 수용되어 걸리면서 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지하게 된다.
사용자에 의해 계속해서 외력이 작용하면 제 2 캠돌기(122)가 제 2 캠홈(132a)으로부터 이탈하고, 제 1 캠돌기(112) 및 제 2 캠돌기(122)는 각각 제 1 캠면(131)과 제 2 캠면(132)을 따라 이동하다가 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 이루는 각도가 180도가 되면 도 3의 (d)에 도시한 바와 같이 제 1 캠돌기(112)가 제 1 캠홈(131a)에 수용되어 걸리면서 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)의 상대회전이 일시적으로 정지하게 된다.
따라서, 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)는 힌지장치의 제 2 캠홈(132a) 과 제 2 캠돌기(122)를 통해 160도에서 일시적으로 정지되며, 제 1 캠홈(131a)과 제 1 캠돌기(112)를 통해 180도에서 일시적으로 정지되어, 일정 이상의 외력이 가해지기 이전까지 제 1 부재(M1)와 제 2 부재(M2)가 160도나 180도 각을 유지한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 힌지장치는 제 1 부재와 제 2 부재가 제 1 각도에서 일시정지하게 하는 제 1 캠면과 제 1 부재와 제 2 부재가 제 2 각도에서 일시정지하게 하는 제 2 캠면이 가동캠의 양면에 개별적으로 형성되어 있으므로, 가동캠을 소형화할 경우에도 제 1 각도 및 제 2 각도에서 제 1 부재와 제 2 부재가 일시정지하게 하는 힌지장치의 동작이 안정적으로 이루어질 수 있어 힌지장치를 소형화 할 수 있게 되는 작용효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 힌지장치가 적용된 휴대용 게임기의 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 힌지장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 고안에 따른 본 고안에 따른 힌지장치의 동작상태를 나타낸 개략도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 힌지장치 110: 제 1 회전캠
111: 제 1 키홀 112: 제 1 캠돌기
120: 제 2 회전캠 121: 제 2 키홀
122: 제 2 캠돌기 130: 가동캠
131: 제 1 캠면 131a: 제 1 캠홈
132: 제 2 캠면 132a: 제 2 캠홈
140: 탄성부재 150: 홀더
151: 수용부 153: 가이드슬롯
160: 캠축 161: 키부
162: 지지부 M1: 제 1 부재
M2: 제 2 부재

Claims (8)

  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 상기 제 1 부재에 설치되어 상기 제 1 부재와 함께 회전하는 제 1 회전캠과, 상기 제 2 부재에 설치되며 상기 제 1 회전캠과 함께 회전하는 제 2 회전캠과, 상기 제 1 회전캠과 상기 제 2 회전캠 사이에 배치되며 상기 제 1 회전캠과 상호작용 하며 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 제 1 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 1 캠면과 상기 제 2 회전캠과 상호작용하며 상기 제 1 부재와 상기 제 2 부재가 제 2 각도에서 일시적으로 정지될 수 있게 하는 제 2 캠면이 양측에 마련된 가동캠과, 상기 제 1 회전캠과 상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 캠면 및 상기 제 2 캠면이 탄성지지되게 하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 회전캠에는 상기 제 1 캠면측으로 돌출되어 상기 제 1 캠면에 지지되는 제 1 캠돌기가 돌출되어 있으며, 상기 제 1 캠면에는 상기 제 1 캠돌기가 일시적으로 수용되며 걸리는 제 1 캠홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 회전캠에는 상기 제 2 캠면측으로 돌출되어 상기 제 2 캠면에 지지되는 제 2 캠돌기가 돌출되어 있으며, 상기 제 2 캠면에는 상기 제 2 캠돌기가 일시적으로 수용되며 걸리는 제 2 캠홈이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    일단이 상기 가동캠과 상기 제 2 회전캠을 관통하여 상기 제 1 회전캠에 설치되어 상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 회전캠과 함께 회전하게 하는 캠축이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 회전캠이 상기 제 1 회전캠과 함께 회전할 수 있도록 하기 위하여 상기 캠축의 일단에는 키부가 형성되어 있으며, 상기 제 1 회전캠에는 상기 키부와 대응하는 형상으로 형성되어 상기 키부가 관통설치되는 제 1 키홀이 마련되며, 상기 제 2 회전캠에는 상기 키부와 대응하는 형상으로 형성되어 상기 키부가 관통설치되는 제 2 키홀이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성부재와 상기 제 2 회전캠과 상기 가동캠이 순차적으로 삽입 수용되는 수용부가 마련된 홀더가 더 구비되며, 상기 캠축은 상기 탄성부재와 제 2 회전캠과 상기 가동캠을 관통하여 일단은 상기 제 1 회전캠에 설치되고 타단은 상기 홀더에 설치되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가동캠이 상기 홀더에 진퇴이동가능하게 설치될 수 있도록 하기 위하여 상기 가동캠의 양측에는 측방으로 가이드돌기가 돌출되어 있으며, 상기 홀더의 양측에는 상기 가이드돌기가 진퇴이동할 수 있도록 소정길이를 갖도록 마련된 가이드슬롯이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 각도는 180도 이며 상기 제 2 각도는 160도인 것을 특징으로 하는 힌지장치.
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