KR20050091625A - 힌지장치 - Google Patents

Abstract

상대적 회전을 위하여 제 1 및 제 2 부재를 상호 결합하는 힌지장치에 있어서, 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나에 비원형의 단면을 갖는 홀이 형성되고, 홀의 단면과 다른 단면을 갖는 힌지 핀의 일단이 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 다른 하나에 고정되고 나머지 부분이 홀에 삽입되어 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나의 회전시에 일정한 회전각 단위로 중심방향으로 탄성 변형되는 힌지장치가 개시된다.

Description

힌지장치{Hinge Device}

본 발명은 힌지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구조를 극히 단순화하여 부품수를 줄여 조립을 간단하게 함으로써 생산율을 향상시키고 제조원가를 경감시킨 힌지장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 일정한 각도 단위로 연속적으로 열리거나 닫힐 수 있는 힌지장치에 관련한다.

최근 전자기술의 발달과 더불어 LCD 디스플레이와 키 패드를 갖는 모바일 폰이나 전자수첩과 같은 다양한 형태의 컴팩트한 전자장치가 이용되고 있다. 이들은 대부분 폴더 타입으로 커버와 본체로 이루어져 상호 회전 가능하게 결합된다.

이들 커버와 본체를 상호 결합시키는데 힌지장치가 이용되며, 다양한 구조의 힌지장치가 제공되고 있다.

그러나, 종래의 힌지장치는 구조가 복잡하고 여러 가지의 부품이 적용되어 조립에 많은 시간이 소요되며, 이에 따라 생산율이 감소하고 제조원가가 증가한다는 단점이 있다.

또한, 일반적으로 개폐는 원활하게 수행되지만, 일정한 각도 단위로 연속적으로 열리거나 닫히도록 하는 것이 곤란하였다.

따라서, 본 발명의 목적은 구조가 간단하고 조립이 단순하며 이에 따라 생산율이 향상되고 제조원가를 줄일 수 있는 힌지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 일정한 각도 단위로 연속적으로 열리거나 닫힐 수 있는 힌지장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적과 특징들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 명확하게 이해될 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상대적 회전을 위하여 제 1 및 제 2 부재를 상호 결합하는 힌지장치에 있어서, 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나에 비원형의 단면을 갖는 홀이 형성되고, 홀의 단면과 다른 단면을 갖는 힌지 핀의 일단이 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 다른 하나에 고정되고 나머지 부분이 홀에 삽입되어 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나의 회전시에 일정한 회전각 단위로 중심방향으로 탄성 변형되는 힌지장치가 개시된다.

바람직하게, 힌지 핀은 중공형이거나 또는 측면이 일정 간격으로 개구된 중공형일 수 있다.

일예로, 비원형은 정삼각형이고 힌지 핀의 단면형상은 정육각형이며, 바람직하게, 정육각형의 꼭지점들은 일정한 곡률을 갖는다.

또한, 다른 예로, 비원형은 측변이 일정한 곡률로 외측으로 팽창된 정삼각형이고, 힌지 핀의 단면형상은 측변에 일정한 길이로 접촉하고 각 꼭지점이 일정한 곡률을 갖는 정삼각형상이다.

바람직하게, 비원형은 다각형이거나 타원일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치가 적용되는 상황을 보여주는 사시도이다. 설명의 편의를 위하여 힌지장치가 모바일 폰에 적용되는 경우를 예를 들어 설명한다.

도 1을 참조하면, 폴더 타입의 모바일 폰에서 LCD 디스플레이가 장착된 커버(10)와 키 패드와 전자부품이 실장되는 본체(20)는 상호 회동 가능하도록 힌지장치에 의해 결합된다.

일예로, 커버(10)와 본체(20)의 단부에는 일체로 원통상의 회동부(12)와 (22)가 형성되어 서로 중첩된다.

회동부(12)(22)에는 각각 대략 정삼각형의 단면을 갖는 홀(14)(24)이 형성되며, 홀(14)와 (24)는 상호 연통될 수 있도록 길이방향으로 정렬되어 여기에 정육각형상의 힌지 핀(30)이 삽입된다.

홀(14)(24)의 단면 형상과 여기에 삽입되는 힌지 핀(30)의 단면 형상은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 홀(14)(24)과 힌지 핀(30)이 일정한 회전각 단위로 접촉할 수 있도록 할 수 있으면 어떠한 형상이라도 가능하다.

이 실시예에서는 힌지 핀(30)이 커버(10)와 본체(20) 각각의 회동부(12)(22)에 형성된 홀(14)(24)에 삽입되는 것을 설명하였지만, 힌지 핀(30)이 일단이 본체의 회동부(22)에 고정되도록 하고 나머지 부분을 커버의 회동부(12)의 홀(14)에 삽입되도록 할 수 있다. 또는 이와 반대로 힌지 핀(30)의 일단이 커버의 회동부(12)에 고정되고, 나머지 부분이 본체의 회동부(12)의 홀에 삽입되도록 하여 힌지 핀(30)이 회동하도록 할 수 있다.

도 2와 도 3은 본 발명의 따른 힌지장치의 동작을 설명하는 단면도이다. 이 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 정삼각형상의 힌지 핀과 정육각형상의 홀을 예로 들어 설명한다.

도시된 바와 같이, 힌지 핀(30)은 중공형상의 수지재질로 이루어져 중심방향으로 탄성 변형이 가능하다. 바람직하게, 중심방향으로의 탄성 변형이 원활하게 이루어질 수 있도록, 도 5에 도시된 바와 같이, 길이방향을 따라 측면이 개구된 중공형상의 힌지 핀을 적용할 수도 있다.

도 2를 참조하면, 힌지 핀(30)을 회동부(12)의 홀(14)와 (24)에 걸쳐 삽입하면, 힌지 핀(30)의 외측벽이 홀(14)의 내측벽과 접촉하는 접촉부와 접촉하지 않는 비접촉부로 구별된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 힌지 핀(30)의 외측벽(30a)은 홀(14)의 내측벽(14a)과 접촉하게 되고, 힌지 핀의 외측벽(30b)은 어느 것과도 접촉하지 않는 비접촉상태가 된다.

이 상태에서, 커버(10)를 회전함에 따라 회동부(12)가 회전하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 홀(14)의 내측벽(14a)은 외부에서 가하는 회전력에 의해 외측벽(30a)과 이격되면서 힌지 핀(30)의 꼭지점(30c)을 가압하게 되고, 이에 따라 힌지 핀(30)은 중심방향으로 스프링과 같이 탄성 변형된다. 이러한 상태는 홀(14)의 각 내측벽에서 동일하게 발생한다.

힌지 핀(30)이 중심방향으로 탄성 변형되면서 홀(14)의 내측벽(14a)은 꼭지점(30c)을 넘어서게 된다.

이때, 바람직하게, 회동부(12)의 회전을 부드럽게 하려면, 도 6에 도시된 바와 같이, 힌지 핀(30)의 쪽지점(30a)이 일정한 곡률 R을 갖도록 형성할 수 있다.

결과적으로 커버(10)는 단면이 정육각형상인 힌지 핀(30)에 의해 60도 각도로 회전하게 되며, 이 상태에서 힌지 핀(30)과 홀(14)의 내측벽이 3부분에 걸쳐 접촉하게 되므로 더 이상의 회전력이 인가되지 않으면 안정된 상태를 유지한다.

즉, 외부에서 회전력을 인가함에 따라 커버(10)는 60도 단위로 연속적으로 회전하여 열리거나 닫힐 수 있게 된다. 결과적으로 힌지 핀과 홀의 단면 형상을 적절하게 조합하면, 회전각도의 단위를 다양하게 변형할 수 있다.

상기한 실시예에서는 회동부가 회전하는 경우를 예로 들었으나, 힌지 핀(30)의 일단부가 회동부(12)에 고정될 때 힌지 핀(30)의 나머지 부분은 회동부(22)에 형성된 홀 내부에 삽입되어 회전하게 된다. 이 경우에도 상기한 바와 동일한 원리가 적용됨은 물론이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지장치를 보여주는 단면도이다.

이 실시예에서 홀(14)의 단면형상은 각 변이 외측으로 팽창된 정삼각형상이고, 힌지 핀(30)은 중공형으로 각 꼭지점에서 일정한 곡률을 갖는 대략 정삼각형상의 단면을 가지며, 각 변에서 홀(14)의 내측벽과 접촉된다.

이 실시예에 따르면, 120도 각도로 연속적으로 회전되며, 상기한 일 실시예에 비해 회전이 부드럽다는 이점이 있다.

상기한 두 실시예에서는 중공형상의 힌지 핀을 예로 들고 있으나, 재료의 특성을 충분히 이용한다면 굳이 중공형상을 고려하지 않고 기둥형상의 힌지 핀을 적용할 수도 있다. 또한, 정사각형 단면의 홀과 정팔각형 단면의 힌지 핀을 적용한다면, 단위 회전각을 45도 각도로 할 수 있다.

또한, 다각형이 아니고 타원을 적용하여 구성할 수도 있으며, 이 경우에는 회전각이 180도 각도가 된다. 또한, 원형 단면의 힌지 핀에 판스프링을 부가하여 실질적으로 특정한 단면형상을 구비하는 효과를 줄 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 국한되어서는 안되며, 이하에 서술되는 실용신안등록청구범위에 의해 결정되어야 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 커버와 본체의 두 부재의 상호 중첩되는 부분에 연통되도록 홀을 형성하고 여기에 힌지 핀을 삽입하는 간단한 구조를 적용함으로써 조립이 단순하여 생산율이 향상되고 제조원가를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

이와 함께 힌지 핀과 홀의 단면 형상을 적절하게 조합하여 일정한 각도 단위로 연속적으로 열리거나 닫히게 할 수 있다는 이점이 있다.

더욱이, 홀과 힌지 핀으로만 구성되고 다른 부품이 이용되지 않으므로 힌지장치의 두께를 대폭적으로 줄일 수 있어 전자장치를 더욱 컴팩트하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 힌지장치가 적용되는 상황을 보여주는 사시도이다.

도 2와 도 3은 본 발명의 따른 힌지장치의 동작을 설명하는 단면도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 힌지장치를 보여주는 단면도이다.

도 5는 본 발명에 적용되는 힌지 핀의 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

도 6은 본 발명에 적용되는 힌지 핀의 또 다른 실시예를 보여주는 단면도이다.

Claims (6)

1. 상대적 회전을 위하여 제 1 및 제 2 부재를 상호 결합하는 힌지장치에 있어서,

   상기 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나에 비원형의 단면을 갖는 홀이 형성되고,

   상기 홀의 단면과 다른 단면을 갖는 힌지 핀의 일단이 상기 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 다른 하나에 고정되고 나머지 부분이 상기 홀에 삽입되어 상기 제 1 부재 또는 제 2 부재 중 어느 하나의 회전시에 일정한 회전각 단위로 중심방향으로 탄성 변형되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 힌지 핀은 중공형이거나 또는 측면이 일정 간격으로 개구된 중공형인 것을 특징으로 하는 힌지장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 비원형은 정삼각형이고, 상기 힌지 핀의 단면형상은 정육각형인 것을 특징으로 하는 힌지장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 정육각형의 꼭지점들은 일정한 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 비원형은 측변이 일정한 곡률로 외측으로 팽창된 정삼각형이고, 상기 힌지 핀의 단면형상은 상기 측변에 일정한 길이로 접촉하고 각 꼭지점이 일정한 곡률을 갖는 정삼각형상인 것을 특징으로 하는 힌지장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 비원형은 다각형 또는 타원 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 힌지장치.