KR20070049036A

KR20070049036A - 토오크 조정형 힌지

Info

Publication number: KR20070049036A
Application number: KR1020060007054A
Authority: KR
Inventors: 미츠히로 이시와타리
Original assignee: 다키겐 세이조 가부시키가이샤
Priority date: 2005-11-04
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2007-05-10
Also published as: KR100752638B1; US20060225248A1; US7506407B2; TW200718853A; JP4130203B2; TWI291091B; JP2007126880A

Abstract

마찰 토오크의 조정을 간단하고 적확하게 행할 수 있고, 힌지 전체의 소형화가 가능함과 동시에 피벗축 핀의 손상 및 마모도 없는 토오크 조정형 힌지를 제공한다.

고정측 날개판의 베어링 통부와 가동측 날개판의 베어링 통부 중 어느 하나와 피벗축 핀 사이에 구동 원통체를 끼워 맞추고, 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 다른 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 마찰 원통체를 끼워 맞추고, 상기 구동 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면을 상기 마찰 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면에 맞닿게 하고, 상기 피벗축 핀의 단부에 형성한 나사축부에 나사 결합된 너트를 조여 넣음으로써, 상기 구동 원통체를 상기 피벗축 핀의 축 방향으로 이동시키고, 상기 캠 경사면의 유도 작용에 의해 상기 피벗축 핀의 반경 방향으로 이동한 상기 마찰 원통체의 외주면과 상기 베어링 통부의 내주면 사이에 마찰 토오크를 발생시킨다.

베어링, 날개판, 캠 경사면, 피벗축, 너트, 마찰 원통체, 구동 원통체, 힌지, 토오크

Description

토오크 조정형 힌지{HINGE CAPABLE OF ADJUSTING TORQUE}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 토오크 조정형 힌지의 정면도이고,

도 2는 도 1의 힌지의 좌측면도이고,

도 3은 도 1의 힌지의 저면도이고,

도 4는 도 2의 A-A선 단면도이고,

도 5는 도 1의 힌지에 사용되는 피벗축 핀과 구동 원통체 및 마찰 원통체의 조립체의 정면도이고, 그리고,

도 6은 도 5의 조립체의 좌측면도이다.

<부호의 설명>

1 : 고정측 날개판 2 : 고정측 날개판의 관통구멍

3 : 고정 프레임체 4 : 고정측 날개판의 베어링 통부

5 : 가동측 날개판 6 : 가동측 날개판의 관통구멍

7 : 윙체(wing body) 8 : 가동측 날개판의 베어링 통부

9 : 피벗축 핀 10 : 피벗축 핀의 머리부

11 : 머리부용 캡 12 : 피벗축 핀의 나사축부

13 : 너트용 캡 14 : 구동 원통체

15 : 마찰 원통체 16 : 구동 원통체의 소경부

17 : 구동 원통체의 캠 경사면 18 : 마찰 원통체 캠 경사면

19 : 너트 20 : 와셔

본 발명은 노트북 컴퓨터나 워드 프로세서 등의 디스플레이 장치의 각도 조정이나 회전 뚜껑의 각도 조정에 적용할 수 있는 토오크 조정형 힌지에 관한 것이다.

노트북 컴퓨터 등의 전자 기기에서는 그 디스플레이 장치를 보기 쉬운 각도로 유지할 필요가 있어, 디스플레이 장치의 회전을 마찰 토오크에 의해 억제하는 힌지가 사용되고 있다.

종래의 마찰 토오크 이용 힌지의 일례에서는 일단이 개방된 밑이 있는 통 형상의 베이스 내에 파이프 형상의 탄성 부재가 삽입되고, 상기 탄성 부재 내에는 단차진 축체(軸體)의 소경부가 끼워 넣어져 있으며, 상기 탄성 부재는 상기 축체의 압입에 의해 지름 방향으로 벌어져 외주면이 상기 베이스의 내주면을 가압하도록 되어 있다. 상기 베이스에 상기 탄성부가 회전될 수 없게 끼워 넣어지고, 마찰은 상기 축체와 상기 탄성 부재 사이에서 발생한다. 상기 축체의 대경부의 단부를 디스플레이 장치에 연결하는 한편, 상기 베이스를 전자 기기 본체에 고정함으로써 상기 베이스와 상기 탄성 부재 사이에 발생하는 마찰력으로 디스플레이 장치를 필요한 경사 각도로 정지 유지하도록 되어 있다(특허 문헌 1, 종래 기술 항목 참조).

그러나, 상기 힌지에서는 상기 탄성 부재에 대한 상기 축체의 압입값에 불균일을 발생하기 쉽고, 이 불균일로 인해 마찰력이 흐트러지고 있다. 이러한 마찰력의 불균일로 인해 획일적인 정지 유지력을 얻을 수 없고, 균일한 특성을 갖는 제품의 양산이 어렵다는 문제를 가지고 있다. 또한 상기 탄성 부재가 마모되어 상기 탄성 부재와 상기 축체 사이의 마찰력이 저하되었을 때 상기 마찰력을 보정하는 수단이 없으므로 내구성이 결여되었다.

상기한 마찰력의 불균일 문제와 시간 경과에 따른 마찰력의 저하 문제를 해결하는 토오크 조정형 힌지도 제안된 바 있다(특허 문헌 1, 고안이 해결하고자 하는 과제 항목 및 과제를 해결하기 위한 수단 항목 참조). 이러한 토오크 조정형 힌지는, 축체와, 이 축체를 상대적으로 회전 가능하게 유지하는 밑이 있는 통 형상의 유지 부재와, 상기 축체가 삽입 통과되어 축체와 상기 유지 부재 사이에 개재 삽입되고, 상기 축체와 상기 유지 부재의 상대 회전으로 마찰력을 발생시키는 탄성 부재 및 이 탄성 부재를 상기 축체의 축 방향으로 가압하는 압축 스프링을 구비하고 있다.

그러나, 상기 토오크 조정형 힌지에서는 상기 압축 스프링의 장비로 인해 힌지 전체가 커지게 되어 전자 기기에 대한 수납 및 장착 공간을 크게 확보할 필요가 있으므로, 적용 가능한 기종이 한정되게 된다는 다른 문제가 발생하였다.

마찰 토오크의 조정 기구를 컴팩트화한 토오크 조정형 힌지도 제안된 바 있다(특허 문헌 2 참조). 이러한 토오크 조정형 힌지는 기기 본체에 부착되는 지지 부재와, 이 지지 부재에 회전이 자유롭게 부착되는 회전축과, 이 회전축에 경사 이 동 가능하게 부착되는 복수 개의 프릭션(friction) 경사 플레이트 및 이들 프릭션 경사 플레이트를 경사 이동시키도록 가압하는 가압 나사로 구성된다.

그러나, 이러한 토오크 조정형 힌지에서는 상기 가압 나사를 나사조임으로써 상기 프릭션 경사 플레이트의 수압부(受壓部)를 누르면, 이 수압부와 일체로 된 환형상 프릭션부가 상기 회전축에 대하여 경사 이동하고, 이 환형상 프릭션부의 구멍 벽면 중 상기 수압부에 가장 가까운 측과 가장 먼 측의 구멍 벽면 부분이 상기 회전축과 마찰 체결되는 것이므로, 경시적 사용에 의해 상기 구멍 벽면 부분이 상기 회전축에 침입하게 되어 상기 회전축의 손상 및 마모가 크다는 별도의 문제를 초래하게 되었다.

[특허 문헌 1] 실용 신안 등록 공보 제2530085호

[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2004-169360호 공보

본 발명의 과제는 마찰 토오크의 조정을 간단하고 적확하게 행할 수 있고, 힌지 전체의 소형화가 가능함과 동시에, 경시적 사용에 의해 피벗축 핀이 손상 및 마모되지도 않는 토오크 조정형 힌지를 제공한다.

본 발명의 주요한 특징은, 고정 프레임체에 고정 장착되는 고정측 날개판과, 윙체에 고정 장착되는 가동측 날개판 및 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부에 삽입되어, 상기 가동측 날개판을 상기 고정측 날개판에 대하여 회전 가능하게 연결하는 피벗축 핀으로 이루어지며, 상기 고정측 날개 판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 어느 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 구동 원통체를 끼워 맞추고, 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 다른 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 마찰 원통체를 끼워 맞추고, 상기 구동 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면을 상기 마찰 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면에 맞닿게 하고, 상기 피벗축 핀의 단부에 형성한 나사축부에 나사 결합된 너트를 조여 넣음으로써 상기 구동 원통체를 상기 피벗축 핀의 축 방향으로 이동시키고, 상기 캠 경사면의 유도 작용에 의해 상기 피벗축 핀의 반경 방향으로 이동한 상기 마찰 원통체의 외주면과 상기 베어링 통부의 내주면 사이에 마찰 토오크를 발생시키도록 한 것이다.

도시한 실시예에서는 고정측 날개판(1)은 기계적 강도가 뛰어난 플라스틱 재료에 의해 형성되고, 주몸체부의 관통구멍(2)을 지나는 볼트 등의 고정 장착구에 의해 기기 케이스 등의 고정 프레임체(3)에 고정 장착된다. 본 실시예에서는 베어링 통부(4)는 간격을 두고 하나의 단부에 두 개 설치되어 있다. 가동측 날개판(5)도 기계적 강도가 뛰어난 플라스틱 재료에 의해 형성되며, 주몸체부의 관통구멍(6)을 지나는 볼트 등의 고정 장착구에 의해 기기 개폐 뚜껑 등의 윙체(7)에 고정 장착된다. 베어링 통부(8)는 하나의 단부 중앙에 하나 설치되어 있다.

금속제의 피벗축 핀(9)은 볼트형으로 제작되어 있고, 피벗축 핀(9)의 머리부(10)는 고정측 날개판(1)의 하나의 베어링 통부(4)에 후퇴 매몰되어 있다. 이 베어링 통부(4)와 머리부(10) 사이에는 플라스틱 재료로 제작된 캡(11)이 끼워 붙여져 있다. 피벗축 핀(9)의 나사축부(12)는 고정측 날개판(1)의 다른 하나의 베어링 통부(4)에 후퇴 매몰되어 있고, 이 베어링 통부(4)와 나사축부의 선단 사이에는 플라스틱재료로 제작된 캡(13)이 끼워 붙여져 있다.

두 개가 준비되는 구동 원통체(14)와 하나가 준비되는 마찰 원통체(15)는 모두 기계적 강도가 뛰어난 플라스틱 재료에 의해 형성되어 있으며, 구동 원통체(14)의 소경부(16)가 가동 날개판(5)의 베어링 통부(8)에 끼워 넣어져 있다. 이 소경부(16)에는 피벗축 핀(9)의 중심 축선에 대하여 45°로 경사진 캠 경사면(17)이 형성되어 있다. 마찰 원통체(15)의 양 단부에는 피벗축 핀(9)의 중심 축선에 대하여 45°로 경사진 캠 경사면(18)이 형성되고, 각각의 캠 경사면(18)이 상기 각각의 캠 경사면(17)에 서로 맞대어져 있다.

피벗축 핀(9)의 나사축부(12)에 나사 결합되는 너트(19)는 금속제로서, 상기 캡(13)은 베어링 통부(4)와 너트(19) 사이에 끼워져 들어가 있다. 고정측용 날개판(1)의 베어링 통부(4)의 단면과 가동측 날개판(5)의 베어링 통부(8)의 단면 사이에는 와셔(20)가 삽입되어 있다.

너트(19)를 조여 넣음으로써 너트(19)를 피벗축 핀(9)의 머리부(10) 쪽으로 전진시켰을 때에는, 너트(19)의 이동량만큼 구동 원통체(14)가 피벗축 핀(9)의 축 방향을 따라 전진하고, 상기 각각의 캠 경사면(17, 18)의 유도 작용에 의해 마찰 원통체(15)가 피벗축 핀(9)의 반경 방향을 따라 바깥쪽으로 이동하고, 마찰 원통체(15)의 외주면이 가동측 날개판(5)의 베어링 통부(8)의 내주면에 의해 세게 압접되므로 마찰 토오크가 증가한다.

너트(19)를 풂으로써 너트(19)를 피벗축 핀(9)의 머리부(10)에 의해 후퇴시 켰을 때에는, 너트(19)의 이동량만큼 구동 원통체(14)가 피벗축 핀(9)의 축 방향을 따라 후퇴하고, 상기 각각의 캠 경사면(17, 18)의 유도 작용에 의해 마찰 원통체(15)가 피벗축 핀(9)의 반경 방향을 따라 안쪽으로 이동하고, 마찰 원통체(15)의 외주면과 가동측 날개판(5)의 베어링 통부(8)의 내주면과의 압접 정도가 경감되므로 마찰 토오크가 감소한다.

윙체(7)의 고유 중량과 윙체(7)를 회전 정지시켜 두고자 하는 각도에 대응하여 마찰 토오크가 증감 조정된다.

본 발명의 토오크 조정형 힌지는, 상기 피벗축 핀의 단부의 나사축부에 나사 결합된 상기 너트를 조여 넣음으로써 상기 구동 원동체를 상기 피벗축 핀의 축 방향으로 이동시키고, 상기 두 개의 캠 경사면의 유도 작용에 의해 상기 마찰 원통체를 상기 피벗축 핀의 반경 방향으로 이동시키고, 상기 마찰 원통체의 외주면과 상기 베어링 통부의 내주면 사이에 마찰 토오크를 발생시키는 것이므로, 상기 너트의 조임량을 가감함으로써 상기 구동 원통체 및 상기 마찰 원통체의 각각의 이동량을 증감하고, 이에 따라 상기 마찰 원통체의 외주면과 상기 베어링 통부의 내주면 사이에 작용하는 항력을 증감시킬 수 있으므로, 마찰 토오크를 상기 너트의 진퇴 스트로크에 의해 정해진 일정 범위 내에서 간단하고 적확하게 조정할 수 있다.

또한 본 발명의 토오크 조정형 힌지에서는 상기 구동 원통체가 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 어느 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 끼워 맞춰지는 한편, 상기 마찰 원통체가 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 다른 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 끼워 맞춰져 있어, 상기 각각의 베어링 통부는 상기 구동 원통체의 상기 피벗축 핀의 축 방향으로의 이동과 상기 마찰 원통체의 상기 피벗축 핀의 반경 방향으로의 이동을 허용할 정도로 그 축 방향 길이와 반경을 확대하면 충분하므로, 종래의 토오크 조정형 힌지와 비교하여 힌지 전체의 소형화가 가능해지고, 기기에 대한 수납 및 장착 공간을 축소할 수 있으므로 적용 대상 기기가 대폭으로 증가한다.

아울러 본 발명의 토오크 조정형 힌지에서는 상기 피벗축 핀에 끼워 맞춰진 상기 구동 원통체의 캠 경사면을 상기 피벗축 핀에 끼워 맞춰진 상기 마찰 원통체의 캠 경사면에 맞닿게 하고, 상기 구동 원통체와 상기 마찰 원통체를 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부에 끼워 맞추고, 상기 너트의 조여 넣음에 의해 상기 마찰 원통체의 외주면을 상기 가동측 날개판의 베어링 통부의 내주면에 압접시킨 것이므로, 경시적 사용에 의해 상기 피벗축 핀의 손상 및 마모를 초래할 우려가 없다.

Claims

고정 프레임체에 고정 장착되는 고정측 날개판; 윙체에 고정 장착되는 가동측 날개판; 및 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부에 삽입되어, 상기 가동측 날개판을 상기 고정측 날개판에 대하여 회전 가능하게 연결하는 피벗축 핀;으로 이루어지며,

상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 어느 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 구동 원통체를 끼워 맞추고, 상기 고정측 날개판의 베어링 통부와 상기 가동측 날개판의 베어링 통부 중 다른 하나와 상기 피벗축 핀 사이에 마찰 원통체를 끼워 맞추고, 상기 구동 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면을 상기 마찰 원통체의 단부에 형성한 캠 경사면에 맞닿게 하고, 상기 피벗축 핀의 단부에 형성한 나사축부에 나사 결합한 너트를 조여 넣음으로써 상기 구동 원통체를 상기 피벗축 핀의 축 방향으로 이동시키고, 상기 캠 경사면의 유도 작용에 의해 상기 피벗축 핀의 반경 방향으로 이동한 상기 마찰 원통체의 외주면과 상기 베어링 통부의 내주면 사이에 마찰 토오크를 발생시키도록 한 것을 특징으로 하는 토오크 조정형 힌지.