KR20190050089A

KR20190050089A - 다단 회동형 힌지장치

Info

Publication number: KR20190050089A
Application number: KR1020170145256A
Authority: KR
Inventors: 권영주
Original assignee: 주식회사 슈가브릭스
Priority date: 2017-11-02
Filing date: 2017-11-02
Publication date: 2019-05-10
Also published as: KR102026534B1

Abstract

본 발명은 다단 회동형 힌지장치에 관한 것이다. 이는, 지지력을 제공하는 베이스부와; 상기 베이스부에 지지된 것으로서, 외주면에는 다수의 원주홈이 원주방향을 따라 등각 배치되어 있는 원형바디부와; 상기 원형바디부에 회동 가능하게 설치되며, 그 일부분에는 상기 원주홈에 탄력적으로 삽입된 상태로 회동운동을 억제하는 회동억제수단을 갖는 인너회동바디와; 상기 인너회동바디와 결합된 상태로 인너회동바디와 동일한 회동축을 중심으로 회동운동하고 거치대상물을 지지하는 아우터회동바디를 포함하는 지지부를 포함한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 다단 회동형 힌지장치는, 상하 각도조절은 물론 모든 방향으로 360도 회전이 가능하고, 또한, 거치 대상물을 지지하는 회동바디의 회동 단계를 감각적으로 느낄 수 있으므로, 사용할 때 마다 자신이 선호하는 거치 각도를 쉽게 찾을 수 있어 편리하다. 또한, 강력한 탄성 지지력을 제공하는 다단 힌지 구조를 가지므로 세팅된 각도를 안정적으로 유지할 수 있어 그만큼 신뢰성이 높다.

Description

다단 회동형 힌지장치{Multi-stage tilting hinge device}

본 발명은 힌지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정각도씩 분할 회동 가능한 다단 회동형 힌지장치에 관한 것이다.

스마트폰이나 테블릿피씨 등을 포함하는 각종 휴대용 전자기기의 일상화에 맞추어, 전자기기의 사용 편리성을 도모하는 다양한 기능성 부가장치나 악세사리도 함께 개발되고 있다.

가령 스마트폰이나 테블릿피씨를 감싸 외부의 충격으로부터 보호하는 완충용 케이스에서부터, 스마트폰의 후면에 부착하여 마치 반지처럼 손가락을 넣어 떨어뜨리지 않도록 하는 후면고리에 이르기까지 기능과 디자인을 접목한 다양한 아이템이 사용되고 있는 것이다.

한편, 휴대용 전자기기를 이용해 DMB나 동영상을 감상할 때에는, 전자기기를 오랜 시간동안 손으로 잡고 있기 불편하므로, 가령 책상이나 테이블 상에서 적당한 거치대에 기대어 놓는 경우가 많다.

그런데 상기한 후면고리와 같은 종래의 전자기기용 거치대는, 그 구성이 단조로워 가령 상하 각도조절이 불가능하고 용이한 방향 조절이 곤란하다는 단점이 있었다. 전자기기를 거치할 수 는 있지만 그 사용 편리성이 좋지 못한 것이다.

국내 공개특허공보 제10-2006-0041088호 (2단 프리스톱 힌지장치) 국내 공개특허공보 제10-2008-0109688호 (휴대단말기용 스텝힌지) 국내 등록실용신안공보 제20-0378291호 (중간 멈춤 단계를 갖는 힌지장치)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 상하 각도조절은 물론 모든 방향으로 360도 회전이 가능하고, 또한, 상하 회동을 감각적으로 느낄 수 있으므로, 사용할 때 마다 자신이 선호하는 거치 각도를 쉽게 찾을 수 있어 편리하며, 강력한 탄성 지지력을 제공하여 세팅된 각도를 안정적으로 유지할 수 있는 회동형 힌지장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다단 회동형 힌지장치는, 지지력을 제공하는 베이스부와; 상기 베이스부에 지지된 것으로서, 외주면에는 다수의 원주홈이 원주방향을 따라 등각 배치되어 있는 원형바디부와; 상기 원형바디부에 회동 가능하게 설치되며, 그 일부분에는 상기 원주홈에 탄력적으로 삽입된 상태로 회동운동을 억제하는 회동억제수단을 갖는 인너회동바디와, 상기 인너회동바디와 결합된 상태로 인너회동바디와 동일한 회동축을 중심으로 회동운동하고 거치대상물을 지지하는 아우터회동바디를 포함하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 인너회동바디와 아우터회동바디의 사이에는, 상기 원형바디부 및 인너회동바디를 그 내부에 수용하여 커버하는 차단케이스가 설치된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 베이스부는, 외부의 장착대상면에 고정되는 판상의 고정플레이트와, 상기 고정플레이트의 상부에 설치되며 베어링에 의해 축회전 가능하도록 지지된 수직축과, 상기 수직축의 주변에 배치되고, 스프링에 의해 고정플레이트의 상부로 탄력 지지되는 상향탄력돌기를 포함하며, 상기 원형바디부에는, 상기 상향탄력돌기가 끼워지는 스토핑홈을 구비한 지지디스크가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원형바디부의 중앙부 저면에는, 하부로 개방되며 상기 수직축을 그 내부에 수용 고정하는 수칙축홈이 형성되어 있고, 상기 수직축의 상단부에는, 수직축홈에 삽입된 수직축을 수직축홈 내에 고정시키는 자석이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다단 회동형 힌지장치는, 일정내경을 가지며 동축선상에 상호 이격되도록 배치된 한 쌍의 고정실린더와, 상기 고정실린더의 외측에 고정되어 고정실린더의 간격을 유지하는 프레임을 갖는 제1회동바디와; 길이방향으로 연장되며, 그 양단부가 상기 고정실린더의 내부에 삽입된 상태로 축회전 가능한 토션샤프트와, 상기 토션샤프트에 고정되며 토션샤프트를 회동축으로 삼아 회동운동하는 회동부재를 구비한 제2회동바디와; 상기 토션샤프트를 탄력 지지하여, 토션샤프트의 축회전이 일정 각도씩 다단으로 구현되도록 지지하는 샤프트지지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 고정실린더의 내주면에는, 고정실린더의 축방향으로 연장되고 원주방향으로 등간격을 이루는 일정패턴의 주름홈이 형성되고, 상기 토션샤프트의 양단부 외주면에는 하나 이상의 외주홈이 형성되며, 상기 샤프트지지수단은; 상기 토션샤프트의 외주홈에 끼워지는 스프링과, 상기 스프링에 의해 주름홈 측으로 탄성 지지되어 주름홈에 탄력을 인가하는 걸림팁을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 토션샤프트의 양단부 외주면에는, 토션샤프트의 길이방향으로 연장되며 원주방향으로 일정 피치 간격을 이루는 다수의 걸림돌기가 형성되고, 상기 샤프트지지수단은; 시트형 판상부재를 성형 가공한 것으로서, 평행한 다수의 주름이 형성되며, 말린 상태로 상기 고정실린더의 내부에 끼워진 후, 펼쳐지는 방향을 탄성 바이어스 되며, 그 내측에 상기 토션샤프트의 단부를 수용하여 토션샤트프의 걸림돌기에 탄력을 인가하는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 다단 회동형 힌지장치는, 상하 각도조절은 물론 모든 방향으로 360도 회전이 가능하고, 또한, 거치 대상물을 지지하는 회동바디의 회동 단계를 감각적으로 느낄 수 있으므로, 사용할 때 마다 자신이 선호하는 거치 각도를 쉽게 찾을 수 있어 편리하다.

또한, 강력한 탄성 지지력을 제공하는 다단 힌지 구조를 가지므로 세팅된 각도를 안정적으로 유지할 수 있어 그만큼 신뢰성이 높다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 측단면도이다.
도 2는 상기 도 1에 도시한 다단 회동형 힌지장치의 내부 구성을 설명하기 위하여 도시한 구성도이다.
도 3은 상기 도 1에 도시한 차단케이스를 별도로 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 다른 예를 나타내 보인 분해 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 다른 예를 도시한 분해 사시도이다.
도 7은 상기 도 6에 도시한 다단 회동형 힌지장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

기본적으로 후술할 본 실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치는, 가령 스마트폰이나 테블릿피씨의 거치용 지지대는 물론, 각종 케이스나 수납장의 도어에도 범용적으로 사용 가능한 것이다. 특히 거치대상물이나 도어 자체를 설정된 각도만큼씩 스텝방식으로 회동시킬 수 있어 기존의 일반적인 힌지장치에 비해 사용편리성이 뛰어나다.

아울러, 후술할 제1실시예의 다단 회동형 힌지장치는, 전자제품용 거치대로 사용하기 좋은 구조를 가지며, 제2실시예는 케이스나 수납장의 도어에 적합한 구성을 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치(10)의 측단면도이고, 도 2는 상기 도 1에 도시한 다단 회동형 힌지장치의 내부 구성을 설명하기 위한 분해도이다.

도면을 참조하면, 제1실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치(10)는 외부의 장착대상면(12)의 상부에 고정되는 베이스부(20)와, 상기 베이스부(20)의 상부에 축회전 가능하도록 설치되는 원형바디부(40)와, 상기 원형바디부(40)에 상하 회동운동 가능하게 지지되며 원하는 거치대상물(A)을 지지하는 지지부(60)를 포함한다.

먼저, 상기 베이스부(20)는, 일정두께를 가지며 장착대상면(12) 상에 고정되는 디스크형 고정플레이트(21)와, 상기 고정플레이트(21)의 상면 중앙에 구비되는 지지베어링(21f), 수직축(21g), 자석(21h)과, 다수의 상향탄력돌기(21c)를 갖는다. 상기 장착대상면(12)은 책상이나 테이블 또는 기타 평평한 지지면을 포함한다.

상기 지지베어링(21f)은 고정플레이트(21)의 상면 중심부에 고정된 것으로서, 수직축(21g)을 축회전 가능하도록 지지한다.

상기 수직축(21g)은 지지베어링(21f)에 지지된 상태로 축회전 하는 축으로서, 고정플레이트(21)의 상면에 대해 수직을 이룬다. 상기 고정플레이트(21)의 상면에 대한 수직축(21g)의 상단 높이는 필요에 따라 달라질 수 있다.

아울러, 상기 수직축(21g)의 상단면에는 자석(21h)이 고정된다. 상기 자석(21h)은 디스크형태의 영구자석으로서 수직축(21g)에 대해 접착식으로 고정될 수 있다. 이와 같이 수직축(21g)에 자석(21h)을 고정한 이유는, 자석의 자기력을 이용해 베이스부(20)에 대한 원형바디부(40)의 고정을 유지하기 위한 것이다.

또한 상기 수직축(21g)의 둘레에는 다수의 구속홈(21a)이 형성되어 있다. 상기 구속홈(21a)은 그 입구부위에 걸림턱(21e)이 형성되어 있는 홈으로서, 상향탄력돌기(21c)와 스프링(21b)을 수용한다.

상기 상향탄력돌기(21c)은 외주면에 플랜지부(21d)가 형성되어 있는 부재로서, 상기 플랜지부(21d)가 걸림턱(21e)에 걸린 상태로 스프링(21b)에 의해 상부로 탄력 지지된다. 외력을 가하여 상향탄력돌기(21c)를 누르면 상향탄력돌기(21c)가 스프링(21b)을 압축하며 하강함은 물론이다.

상기 상향탄력돌기(21c)는 베이스부(20)에 대해 원형바디부(40)를 결합한 상태에서 일단 지지디스크(41)의 저면에 눌리며, 원형바디부(40)가 회전하여 상향탄력돌기(21c)의 상부에 스토핑홈(41a)이 위치한 순간 상승하여 스토핑홈(41a)의 내부로 삽입됨으로써, 원형바디부(40)의 축회전을 억제한다.

물론, 외력을 가하여 원형바디부(40)를 강제로 회전시키면, 상기 상향탄력돌기(21c)가 다시 하강하여 원형바디부(40)의 회전을 가능케 한다.

한편, 상기 원형바디부(40)는, 상기 고정플레이트(21)의 상부에 평행하게 위치하는 지지디스크(41)와, 상기 지지디스크(41)의 상면 중앙부에 고정되는 원형블록(42)을 포함한다.

상기 지지디스크(41)는 일정두께를 갖는 원판으로서 그 테두리부 저면에 다수의 스토핑홈(41a)을 갖는다. 상기 스토핑홈(41a)내에 상향탄력돌기(21c)가 끼워지면, 원형바디부(40)의 축회전이 억제됨은 위에 언급한 바와 같다.

상기 원형블록(42)은, 말하자면, 일정두께 및 직경을 갖는 원판을 이등분 하고, 그 원주면이 상부를 향하도록 고정된 부재이다. 상기 원형블록(42) 원주면의 곡률은 일정하다.

아울러, 상기 원형블록(42)의 외주면에는 다수의 원주홈(42b)이 형성되어 있다. 상기 원주홈(42b)은 원형블록(42)의 원주방향을 따라 일정간격을 이루는 홈으로서, 후술할 원주홈가압돌기(62e)가 끼워지는 홈이다.

또한 상기 원형블록(42)의 양측면에는 사이드홈(42a)이 마련되어 있다. 상기 사이드홈(42a)은 인너회동바디(62)의 지지축(62b)이 끼워져 지지되는 홈이다. 상기 두 개의 사이드홈(42a)의 중심을 연결하는 가상의 직선이 일치함은 물론이다.

그리고, 상기 원형바디부(40)의 저면 중앙부에는 하부로 개방된 수직축홈(42c)이 형성되어 있다. 상기 수직축홈(42c)은 베이스부(20)에 구비되어 있는 수직축(21g) 및 자석(21h)을 수용하는 하향 개방홈이다. 상기 수직축홈(42c)의 내부에 수직축(21g)을 삽입함으로써 원형바디(40)의 360도 회전이 가능해진다.

아울러 상기 수직축홈(42c)의 내부에는 또 다른 자석(44)이 설치된다. 상기 자석(44)은 수직축(21g) 상단에 고정되어 있는 자석(21h)와 쌍을 이루는 것으로서 상호간에 인력이 작용한다.

한편, 상기 지지부(60)는, 상기 원형블록(42)에 지지된 상태로 다단 각운동 하는 것으로서 인너회동바디(62) 및 아우터회동바디(63)를 갖는다.

먼저 상기 인너회동바디(62)는 대략 ㄷ 자의 형태를 취하는 부재로서 그 양단부 내향면에 지지축(62b)을 갖는 회동브라켓(62a)과, 상기 회동브라켓(62a)의 상단부 저면에 구비되는 회동억제부를 포함한다. 상기 회동브라켓(62a)은 상기 지지축(62b)이 사이드홈(42a)에 삽입 지지됨에 따라, 지지축(62b)를 회동축으로 삼아 회동운동 하는 부재이다.

또한 상기 회동브라켓(62a)의 상단부 저면 중앙에는 하향개방홈(62c)이 마련되어 있다. 상기 하향개방홈(62c)은 상기 회동억제부를 수용하는 홈이다.

상기 회동억제부는, 상기 하향개방홈(62c)의 내부에 끼워지는 스프링(62d)과 원주홈가압돌기(62e)를 포함한다. 상기 원주홈가압돌기(62e)는 스프링(62d)에 지지됨과 아울러 걸림턱(62f)에 걸린 상태로, 상기 회동브라켓(62a)의 하부로 돌출된 상태로 원주홈(42b)의 내부에 끼워져 회동브라켓(62a)의 회동운동을 억제하는 것이다.

물론 상기 회동브라켓(62a)에 의도적인 힘을 가하여 회동블라켓(62a)을 강제로 회동시키면, 상기 원주홈가압돌기(62e)가 스프링(62d)을 압축하며 하향개방홈(62c)의 내부로 삽입된다. 상기 원주홈가압돌기(62e)는 원주홈(42e)으로부터 이탈된 상태로 원형블록(42)의 외주면에 눌린 상태로 대기하다가, 회동브라켓(62a)의 회동시 다른 원주홈(42e)을 만나는 순간 원주홈(42e)의 내부에 삽입된다. 상기한 바와 같이, 원주홈가압돌기(62e)가 원주홈(42b)에 끼워짐에 따라 인너회동바디(62)의 회동운동이 억제된다.

상기 아우터회동바디(63)는, 인너회동바디(62)를 그 내부에 수용한 상태로, 인너회동바디(62)와 동일한 회동축을 중심으로 회동 운동한다. 즉, 상기 아우터회동바디(63)의 하단부가 회동브라켓(62a)의 하단 지지축(62b)측에 고정된다.

이와 같이 아우터회동바디(63)와 인너회동바디(62)가 상호 연결되어 있으므로, 가령 아우터회동바디(63)를 회동시키면 인너회동바디(62)도 동시에 회동운동 하게 된다. 특히 상기 아우터회동바디(63)에는 거치대상물(A)을 고정할 수 있도록 다양한 디자인이 적용될 수 있다.

도면부호 71은 차단케이스이다. 상기 차단케이스(71)는, 상기 인너회동바디(62)와 아우터회동바디(63)의 사이에 구비되며, 그 내부에 상기 원형블록(42) 및 인너회동바디(62)를 수용하여 외부로부터 차단한다.

도 3은 상기 도 1에 도시한 차단케이스(71)를 별도로 도시한 사시도이다.

도시한 바와 같이, 상기 차단케이스(71)는, 하부로 개방된 빈 케이스의 형태를 취하며 그 하단 테두리부에 밀착플랜지부(71a)를 갖는다. 상기 밀착플랜지부(71a)는 지지디스크(41)의 상면에 면접한 상태로 고정되는 부분이다.

또한 상기 차단케이스(71)의 양측부에는 관통구멍(71b)이 마련되어 있다. 상기 관통구멍(71b)은 아우터회동바디(63)의 하단부가 통과하는 구멍이다. 상기 아우터회동바디(63)의 하단부는, 상기 관통구멍(71b)을 통과해 회동브라켓(62a)의 지지축(62b)과 만나 결합한다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치(10)의 다른 예를 나타내 보인 분해 단면도이다.

이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리키며 그에 관한 반복 설명은 생략하기로 한다.

도 4를 참조하면 도 2와 다른 형태의 회동억제부가 적용되어 있음을 알 수 있다. 즉, 회동브라켓(62a)의 상단 중앙에 관통공(62g) 및 하향개방홈(62c)을 형성하고, 하향개방홈(62c)의 내부에 회동억제부, 즉, 스프링(62d) 및 볼써포터(62k)를 적용할 수도 있는 것이다.

상기 관통공(62g)은 상기 볼써포터(62k)가 도면상 상부로 밀려 올라갈 것을 감안하여 형성한 여유공간이다. 또한 상기 스프링(62d)은 하향개방홈(62c)의 내부에 지지된 상태로 볼써포터(62k)를 원형블록(42) 측으로 탄력 지지한다.

상기 볼써포터(62k)는 그 외주면에 상기 스프링(62d)의 하단부가 걸리는 걸림턱(도면부호 없음)이 형성된 원통형 부속으로서, 탄력볼(62m)을 구름운동 가능하게 지지한다. 상기 탄력볼(62m)은 인너회동바디(62)의 회동운동에 따라 원형블록(42)의 원주면을 따라 주행하며 선택된 원주홈(42b)에 끼워져 지지된다.

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이, 제2실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치(80)는, 제1회동바디(81)와 제2회동바디(85)와 스토핑버튼(81h)를 포함한다.

먼저, 상기 제1회동바디(81)는, 동축상에 위치하며 상호 이격되어 있는 두 개의 고정실린더(81b)와, 대략 ㄷ 자의 형태를 취하는 플레이트로서 그 양단부가 양측 고정실린더(81b)의 외주면에 고정되는 프레임(81a)을 구비한다. 상기 프레임(81a)은 장착대상면(도 2의 12)에 고정될 수도 있고, 프레임(81a)에 거치대상물(A)을 고정할 수도 있다. 아니면 수납장이나 케이스의 여닫이식 도어에 고정될 수도 있다.

상기 고정실린더(81b)의 내주면에는 다수의 주름홈(81e)이 형성되어 있다. 상기 주름홈(81e)은 고정실린더(81b) 내주면의 원주방향을 따라 물결모양의 패턴을 갖는다.

또한 일측 고정실린더(81b)의 주연부에는 암나사구(81d)가 형성되어 있다. 상기 암나사구(81d)는 그 내주면에 암나사산이 형성되어 있는 관통구멍으로서, 스토핑스크류(83)와 결합한다.

아울러 타측 고정실린더(81b)의 단면에는 육각구멍(81c)이 형성되어 있다. 상기 육각구멍(81c)은 스토핑버튼(81h)의 육각봉(81k)이 끼워지는 구멍이다.

상기 스토핑버튼(81h)은 타측 고정실린더(81b)에 착탈 가능하도록 끼워지는 부속으로서, 후술할 토션샤프트(85b)의 단부에 형성되어 있는 육각홈(85c)에 삽입된다. 상기 육각봉(81k)을 육각구멍(81c)을 통해 육각홈(85c)에 삽입함으로써 토션샤프트(85b)의 축회전을 정지시킬 수 있음은 물론이다.

도면부호 81g는 엽전형태의 자석판이다. 상기 자석판(81g)은 고정실린더(81b)에 대한 스토핑버튼(81h)의 고정을 유지하여, 가령 스토핑버튼(81h)이 고정실린더(81b)로부터 이탈하는 것을 방지한다.

한편, 상기 제2회동바디(85)는, 길이방향으로 연장되며 양단부가 상기 고정실린더(81b)의 내부에 축회전 가능하게 삽입되는 토션샤프트(85b)와, 상기 토션샤프트(85b)의 중앙부 외주면에 고정되는 회동부재(85a)를 포함한다.

상기 회동부재(85a)는 일정두께를 갖는 판상부재로서, 회동부재(85a)에 상기 거치대상물(A)을 고정시키거나, 아니면 회동부재(85a)를 장착대상면(12)에 고정시킬 수 있다. 또한 더 나아가 회동부재(85a)를 여닫이식 도어에 고정시켜 다단 회동형 힌지장치(80)를 도어용 힌지로 사용할 수도 있다.

아울러, 상기 토션샤프트(85b)에 있어서, 일단부 외주면에는 외주홈(85f)이 마련되어 있다. 상기 외주홈(85f)은 그 내부에 스프링(85d)과 걸림팁(85e)을 수용하는 공간이다. 상기 걸림팁(85e)은 외주홈(85f) 내부에서 스프링(85d)에 탄력 지지되며 상기 주름홈(81e)을 탄력 가압한다. 상기 걸림팁(85e)과 스프링(85d)을 적용함으로써 제1회동바디(81)에 대한 제2회동바디(85)의 상대적 다단 회동이 구현되는 것이다.

상기 스토핑스크류(83)는, 그 선단부가 암나사구(81d)를 통해 고정실린더(81b)의 내부로 진입하여 토션샤프트(85b)의 외주면을 압박함으로써, 토션샤프트(85b)의 축회전을 방지한다. 상기 스토핑버튼(81h)과 같은 역할을 하는 것이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 다단 회동형 힌지장치의 다른 예를 도시한 분해 사시도이고, 도 7은 상기 도 6에 도시한 다단 회동형 힌지장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도시한 바와 같이, 상기 프레임(81a)의 양단부에 일정내경을 갖는 파이프형 고정실린더(81m)가 연결되어 있다. 상기 고정실린더(81m)가 동축선상에 위치함은 물론이다.

특히 상기 고정실린더(81m)의 내부에는 주름스프링(87)이 끼워진다. 상기 주름스프링(87)은 탄성을 갖는 금속시트를 프레싱 가공한 것으로서, 상호 평행한 산부와 골부를 갖는 물결패턴을 이룬다.

상기 구조의 주름스프링(87)은 둥그렇게 말린 상태로 상기 고정실린더(81m)의 내부에 끼워진다. 상기 주름스프링(87)은 펼쳐지려는 성향을 가지므로 고정실린더(81m)의 내주면에 탄력적으로 밀착한다.

또한 상기 토션샤프트(85b)는, 상기 주름스프링(87)이 제공하는 탄력공간(81q)의 내부로 삽입된 상태로 주름스프링(87)으로부터 탄력을 전달받는다. 이를 위해 상기 토션샤프트(86b)의 외주면에는 다수의 걸림돌기(85k)가 형성되어 있다.

상기 걸림돌기(85k)는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 주름스프링(87)에 접촉한다. 따라서 가령 토션샤프트(85b)를 화살표 s방향으로 강제로 축회전시키면 상기 걸림돌기(85k)가 주름스프링(87)을 탄성 변형시키며 골부를 하나 하나 넘어간다. 제1회동바디(81)에 대한 제2회동바디(85)의 다단 회동이 구현되는 것이다.

또한 상기 토션샤프트(85b)의 양단면에는 십자홈(85m)이 형성되어 있다. 상기 십자홈(85m)은 열십자 형태를 갖는 홈으로서, 후술할 지지캡(89)의 십자돌기(89c)를 수용한다.

한편, 상기 제1회동바디(81)에 대한 제2회동바디(85)의 각도를 고정하기 위한 수단으로 지지캡(89)이 적용된다. 상기 지지캡(89)은 고정실린더(81m)의 양단부에 고정된 상태로 상기 토션샤프트(85b)의 축회전을 방지하는 것으로서 그 중앙부에 십자돌기(89c)를 갖는다. 상기 십자돌기(89c)를 십자홈(85m)에 맞춘 상태로, 고정실린더(81m)에 지지캡(89)를 고정시키면 제1회동바디(81) 및 제2회동바디(85)의 회동운동이 불가능해진다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:다단 회동형 힌지장치 12:장착대상면 20:베이스부
21:고정플레이트 21a:구속홈 21b:스프링
21c:상향탄력돌기 21d:플랜지부 21e:걸림턱
21f:지지베어링 21g:수직축 21h:자석
40:원형바디부 41:지지디스크 41a:스토핑홈
42:원형블록 42a:사이드홈 42b:원주홈
42c:수직축홈 44:자석 60:지지부
62:인너회동바디 62a:회동브라켓 62b:지지축
62c:하향개방홈 62d:스프링 62e:원주홈가압돌기
62f:걸림턱 62g:관통공 62k:볼써포터
62m:탄력볼 63:아우터회동바디 71:차단케이스
71a:밀착플랜지부 71b:관통구멍 80:다단 회동형 힌지장치
81:제1회동바디 81a:프레임 81b:고정실린더
81c:육각구멍 81d:암나사구 81e:주름홈
81g:자석판 81h:스토핑버튼 81k:육각봉
81m:고정실린더 81q:탄력공간 83:스토핑스크류
85:제2회동바디 85a:회동부재 85b:토션샤프트
85c:육각홈 85d:스프링 85e:걸림팁
85f:외주홈 85k:걸림돌기 85m:십자홈
87:주름스프링 89:지지캡 89c:십자돌기

Claims

지지력을 제공하는 베이스부와;
상기 베이스부에 지지된 것으로서, 외주면에는 다수의 원주홈이 원주방향을 따라 등각 배치되어 있는 원형바디부와;
상기 원형바디부에 회동 가능하게 설치되며, 그 일부분에는 상기 원주홈에 탄력적으로 삽입된 상태로 회동운동을 억제하는 회동억제부를 갖는 인너회동바디와, 상기 인너회동바디와 결합된 상태로 인너회동바디와 동일한 회동축을 중심으로 회동운동하고 거치대상물을 지지하는 아우터회동바디를 포함하는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
제1항에 있어서,
상기 인너회동바디와 아우터회동바디의 사이에는, 상기 원형바디부 및 인너회동바디를 그 내부에 수용하여 커버하는 차단케이스가 설치된 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스부는,
외부의 장착대상면에 고정되는 판상의 고정플레이트와, 상기 고정플레이트의 상부에 설치되며 베어링에 의해 축회전 가능하도록 지지된 수직축과, 상기 수직축의 주변에 배치되고, 스프링에 의해 고정플레이트의 상부로 탄력 지지되는 상향탄력돌기를 포함하며,
상기 원형바디부에는, 상기 상향탄력돌기가 끼워지는 스토핑홈을 구비한 지지디스크가 더 구비된 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
제3항에 있어서,
상기 원형바디부의 중앙부 저면에는, 하부로 개방되며 상기 수직축을 그 내부에 수용 고정하는 수칙축홈이 형성되어 있고,
상기 수직축의 상단부에는, 수직축홈에 삽입된 수직축을 수직축홈 내에 고정시키는 자석이 구비된 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
일정내경을 가지며 동축선상에 상호 이격되도록 배치된 한 쌍의 고정실린더와, 상기 고정실린더의 외측에 고정되어 고정실린더의 간격을 유지하는 프레임을 갖는 제1회동바디와;
길이방향으로 연장되며, 그 양단부가 상기 고정실린더의 내부에 삽입된 상태로 축회전 가능한 토션샤프트와, 상기 토션샤프트에 고정되며 토션샤프트를 회동축으로 삼아 회동운동하는 회동부재를 구비한 제2회동바디와;
상기 토션샤프트를 탄력 지지하여, 토션샤프트의 축회전이 일정 각도씩 다단으로 구현되도록 지지하는 샤프트지지수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
제5항에 있어서,
상기 고정실린더의 내주면에는, 고정실린더의 축방향으로 연장되고 원주방향으로 등간격을 이루는 일정패턴의 주름홈이 형성되고,
상기 토션샤프트의 양단부 외주면에는 하나 이상의 외주홈이 형성되며,
상기 샤프트지지수단은;
상기 토션샤프트의 외주홈에 끼워지는 스프링과,
상기 스프링에 의해 주름홈 측으로 탄성 지지되어 주름홈에 탄력을 인가하는 걸림팁을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.
제5항에 있어서,
상기 토션샤프트의 양단부 외주면에는, 토션샤프트의 길이방향으로 연장되며 원주방향으로 일정 피치 간격을 이루는 다수의 걸림돌기가 형성되고,
상기 샤프트지지수단은;
시트형 판상부재를 성형 가공한 것으로서, 평행한 다수의 주름이 형성되며, 말린 상태로 상기 고정실린더의 내부에 끼워진 후, 펼쳐지는 방향을 탄성 바이어스 되며, 그 내측에 상기 토션샤프트의 단부를 수용하여 토션샤트프의 걸림돌기에 탄력을 인가하는 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 다단 회동형 힌지장치.