KR20150008920A

KR20150008920A - 힌지장치

Info

Publication number: KR20150008920A
Application number: KR1020147036019A
Authority: KR
Inventors: 요시히사 히라노
Original assignee: 미쓰비시 세이코 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-09
Filing date: 2011-06-06
Publication date: 2015-01-23
Also published as: US20130081229A1; EP2581613A1; KR20130030762A; WO2011155462A1; JP2010190431A; EP2581613A4; CN102933863A

Abstract

힌지장치는 샤프트와, 회전캠과, 고정캠과, 상기 회전캠의 측면과 고정캠의 측면을 맞닿게하는 탄성부재를 구비한다. 상기 회전캠의 측면은 회전측 기준면과, 회전측 저면부와, 회전측 고면부와, 걸어맞춤 오목부를 구비한다. 상기 고정캠의 측면은 고정측 기준면과, 고정측 고면부와, 고정측 저면부와, 걸어맞춤 볼록부를 구비한다. 상기 회전측 고면부의 내벽은 상기 회전측 기준면 및 상기 회전측 저면부를 향하여 단계적으로 경사지고, 상기 고정측 고면부의 외주부는 상기 고정측 저면부를 향하여 단계적으로 경사져 있으며, 상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부가 걸어맞춰지는 걸어맞춤상태에서는, 상기 걸어맞춤 오목부와 상기 걸어맞춤 볼록부가 걸어맞춰지고, 상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부의 걸어맞춤이 해제된 해제상태에서는, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면과 슬라이딩 접촉하고, 상기 고정측 저면부가 상기 걸어맞춤 오목부와 슬라이딩 접촉함과 함께, 상기 탄성부재의 탄성력에 의해, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면에 압접되며, 상기 걸어맞춤 볼록부가 상기 회전측 고면부에 압접되고, 상기 해제상태 중, 상기 회전측 저면부와 고정측 고면부의 걸어맞춤상태와, 상기 걸어맞춤상태에서 180°회전한 상태와의 사이의 회전도중상태에서는, 또한, 상기 고정측 고면부의 외주부가 상기 회전측 고면부의 내벽과 슬라이딩 접촉한다.

Description

힌지장치{HINGE DEVICE}

본 발명은 힌지장치에 관한 것으로, 특히, 휴대전화, 노트북 컴퓨터 등의 전자기기의 접히는 부분에 사용되는 힌지장치에 관한 것이다.

예를 들어, 휴대전화나 노트북 컴퓨터 등의 전자기기에서는 본체부에 대해 덮개체부를 회전가능하게 구성한 것이 있고, 이러한 종류의 전자기기에는 본체부와 덮개체부의 접합부분에 힌지장치가 배설되어 있다. 또한, 휴대하는 전자기기는 본체부에 대해 덮개체부가 쉽게 개방되지 않도록 할 필요가 있다. 또한, 덮개체에 액정표시장치를 설치한 구성에서는 액정표시장치에 대한 시인성을 향상시키기 위하여, 본체부에 대해 덮개체를 소정의 각도로 기운 상태로 유지할 수 있도록(틸트할 수 있도록) 할 필요가 있다.

이 때문에, 볼록부를 갖는 제 1 캠과, 이와 걸어맞춰지는 오목부를 갖는 제 2 캠을 대향하도록 배치한 구성의 힌지장치가 고안되어 있다. 또한, 이러한 구성의 힌지장치는, 예를 들어, 제 1 캠이 본체부에 접속되고, 제 2 캠이 덮개체부에 접속된 구성으로 되어 있다.

그리고, 각 캠에 형성되는 볼록부와 오목부가 걸어맞춰지는 위치를 본체부에 대해 덮개체부가 닫혀진 위치와, 액정표시장치에 대한 시인성이 양호한 덮개체부가 기울어진 각도를 이루는 위치로 설정하여 둠으로써, 캠볼록부가 캠오목부에 진입하는 도중에 토크가 증대하는 작용(스토퍼 작용)이 발생하고, 소위 빨려들어가는 힘이 작용하므로, 본체부에 대해 덮개체부의 회전을 규제할 수 있다(특허문헌 1). 이 빨려들어가는 힘에 의해 본체부에 대한 덮개체부의 덜컹거림을 방지할 수 있다.

또한, 사용자에 따라 액정표시장치에 대한 시인성이 양호한 각도가 상이한 경우가 있으므로, 오목부와 볼록부의 형성수를 늘려 본체부에 대해 덮개체부가 걸어고정되는 경사각도를 복수로 한 구성의 힌지장치도 제공되어 있다.

일본공개특허공보 제2003－120656호 공보

그런데, 최근의 전자기기에서는 본체부에 대해 덮개체부가 닫혀진 1개소에서만 덮개체부를 본체부에 걸어고정하고, 다른 360도의 범위에서는 임의의 각도 위치에서 본체부에 대해 덮개체부를 걸어고정하도록 구성한 것이 요망되고 있다.

힌지장치를 이에 대응시키려고 하는 경우, 제 1 캠에 형성되는 볼록부 및 제 2 캠에 형성되는 오목부는 모두 1개소가 되고, 그 형성위치는 본체부에 대해 덮개체부가 닫힌 위치에 대응하는 위치가 된다.

그러나, 이러한 구성에서는 볼록부가 오목부에 걸어맞춰진 상태에서는 덜컹거림이 발생하지 않지만, 볼록부가 오목부로부터 이탈한 상태에서는 제 1 캠부에 1개소 형성된 볼록부가 제 2 캠부의 오목부 이외의 평면부상을 슬라이딩하는 구성이 된다. 그 때문에, 제 1 캠부와 제 2 캠부의 사이에는 공간부분이 넓게 형성되어, 볼록부와 평면부의 맞닿음 위치를 중심으로 하여 제 1 및 제 2 캠이 기울어지고, 이로써 힌지장치에 의한 회전동작에 덜컹거림이 발생하여 버린다. 이와 같이, 힌지장치의 힌지동작에 덜컹거림이 발생하면, 본체부에 대해 덮개체부를 원활히 개방동작할 수 없다는 문제점이 발생한다.

본발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로서, 덜컹거림이 없는 안정적인 동작을 확보할 수 있는 힌지장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본발명의 실시형태의 일측면에 의하면, 힌지장치는 샤프트와, 이 샤프트의 축선방향으로 이동가능하고 또한 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 상기 샤프트에 회전가능하게 배설된 회전캠과, 상기 샤프트의 축선방향으로 이동가능하고 또한 상기 샤프트에 대해 상대회전이 불가능하도록 배설된 고정캠과, 상기 샤프트와 동축으로 배치되고, 상기 회전캠의 측면과 고정캠의 측면을 맞닿게하는 탄성부재를 구비하고 있다.

상기 회전캠의 측면은 대략 링형상으로 형성된 회전측 기준면과, 이 회전측 기준면의 일부에 형성되고, 상기 회전측 기준면보다 낮아지도록 형성된 회전측 저면부와, 상기 회전측 기준면의 외주위치에 형성되고, 상기 회전측 기준면보다 높아지도록 대략 링형상으로 형성된 회전측 고면부와, 상기 회전측 저면부의 형성위치에 대해 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 반대측 위치에 형성되고, 상기 회전측 고면부의 일부를 상기 회전측 기준면과 같은 높이가 되도록 형성된 걸어맞춤 오목부를 구비하고 있다.

상기 고정캠의 측면은 대략 링형상으로 형성된 고정측 기준면과, 이 고정측 기준면의 일부에 형성되고, 상기 고정측 기준면보다 높아지도록 형성된 고정측 고면부와, 상기 고정측 기준면의 외주위치에 형성되고, 상기 고정측 기준면보다 낮아지도록 대략 링형상으로 형성된 고정측 저면부와, 상기 고정측 고면부의 형성위치에 대해 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 반대측 위치에 형성되고, 상기 고정측 저면부의 일부를 상기 고정측 기준면과 같은 높이가 되도록 형성된 걸어맞춤 볼록부를 구비하고 있다.

상기 회전측 고면부의 내벽은 상기 회전측 기준면 및 상기 회전측 저면부를 향하여 단계적으로 경사지고, 상기 고정측 고면부의 외주부는 상기 고정측 저면부를 향하여 단계적으로 경사져 있으며, 상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부가 걸어맞춰지는 걸어맞춤상태에서는, 상기 걸어맞춤 오목부와 상기 걸어맞춤 볼록부가 걸어맞춰지고, 상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부의 걸어맞춤이 해제된 해제상태에서는, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면과 슬라이딩 접촉하고, 상기 고정측 저면부가 상기 걸어맞춤 오목부와 슬라이딩 접촉함과 함께, 상기 탄성부재의 탄성력에 의해, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면에 압접되며, 상기 걸어맞춤 볼록부가 상기 회전측 고면부에 압접되고, 상기 해제상태 중, 상기 회전측 저면부와 고정측 고면부의 걸어맞춤상태와, 상기 걸어맞춤상태에서 180°회전한 상태와의 사이의 회전도중상태에서는, 또한, 상기 고정측 고면부의 외주부가 상기 회전측 고면부의 내벽과 슬라이딩 접촉한다.

본 발명의 실시형태에 의하면, 덜컹거림이 없는 안정적인 동작을 확보할 수 있는 힌지장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치의 단면도이다.
도 2a는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 나타내는 좌측면도이다.
도 2b는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 나타내는 정면도이다.
도 2c는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 나타내는 우측면도이다.
도 3은 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 구성하는 회전캠의 평면도이다.
도 4는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 구성하는 회전캠을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 구성하는 고정캠의 평면도이다.
도 6은 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 구성하는 고정캠을 설명하기 위한 사시도이다.
도 7은 회전캠과 고정캠을 조합합 상태를 나타내는 사시도이다.
도 8은 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치를 탑재한 전자기기를 나타내는 도면이다.

다음으로 본발명의 실시형태에 대하여 도면과 함께 설명한다.

도 1 및 도 2a~2c는 본발명의 일실시형태에 따른 힌지장치(1)를 나타낸다. 도 1은 힌지장치(1)의 단면도이고, 도 2a~2c는 힌지장치(1)의 외관을 나타낸다. 이 힌지장치(1)는, 예를 들어, 도 9에 나타낸 바와 같은 휴대전화, 노트북 컴퓨터 등의 전자기기(100)(도 9에는 휴대전화를 예시하고 있다)의 본체부(101)와 덮개체부(102)를 회전가능하게 접합하는 접합부분에 배설되는 것이다.

힌지장치(1)는 대략적으로 샤프트(2), 회전캠(4), 고정캠(6), 스프링(8), 헤드(10) 및 케이스(12) 등으로 구성된다.

샤프트(2)는, 도 1 및 도 2b에 있어서 좌단부에 형성된 플랜지(21)와, 이 플랜지(21)로부터 도면중 우측방향으로 연장하고, 단면이 타원형상인 타원형상부(22)를 일체로 형성한 구성으로 되어 있다. 이 샤프트(2)는 케이스(12)에 삽입된다.

케이스(12)는 저부를 갖는 실린더 형상이고, 저면에 구멍(12a)이 형성되어 있다. 샤프트(2)는 이 구멍(12a)으로부터 케이스(12)내에 삽입된다. 플랜지(21)의 직경은 구멍(12a)의 직경보다 크게 설정되어 있다. 따라서, 샤프트(2)가 케이스(12)에 삽입된 때에, 플랜지(21)가 케이스(12)의 저면에 맞닿음으로써 위치결정된다.

또한, 샤프트(2)에는 회전캠(4) 및 고정캠(6)이 장착된다. 1개의 회전캠(4)과 1개의 고정캠(6)이 쌍을 이루고, 본실시형태에서는 이 회전캠(4)과 고정캠(6)이 2쌍 형성된 구성으로 되어 있다. 구체적으로는, 회전캠(4) 및 고정캠(6)은 스프링(8)과 함께 상기한 샤프트(2)에 삽입통과되어 케이스(12)내에 장착되지만, 1쌍의 회전캠(4) 및 고정캠(6)은 중간에 스프링(8)을 사이에 두고 그 양측에 배설된 구성으로 되어 있다.

또한, 각 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 쌍에 있어서, 외측에 회전캠(4)이 배설되고 내측에 고정캠(6)이 배설되어 있다. 따라서, 도면중 좌측에 위치하는 회전캠(4)의 외측면(41)은 케이스(12)의 저면과 맞닿고, 우측에 위치하는 회전캠(4)의 외측면(41)은 헤드(10)와 맞닿는다. 또한, 샤프트(2)의 좌우위치에 각각 배설된 고정캠(6)은 스프링(8)의 탄성력에 의해 회전캠(4)으로 압압되는 구성으로 되어 있다. 이로써, 회전캠(4)의 내측면(42)과 고정캠(6)의 고정측 기준면(63)은 압접된 상태가 된다. 또한, 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 상세한 구성에 대해서는 설명의 편의상 후술하기로 한다.

헤드(10)는 샤프트(2)의 플랜지(21)가 형성된 단부의 반대측 단부에 고정된다. 따라서, 헤드(10)는 샤프트(2)와 일체로 회전한다. 또한, 헤드(10)를 형성함으로써, 외측면(41), 내측면(42) 및 스프링(8)이 샤프트(2)로부터 이탈되는 것이 방지된다. 이렇게 구성된 힌지장치(1)에 있어서, 헤드(10)는, 예를 들어, 도 9에 나타낸 전자기기(100)의 덮개체부(102)에 고정되고, 케이스(12)는 본체부(101)에 고정된다.

다음으로, 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 구성에 대하여 상술한다.

도 3 및 도 4는 회전캠(4)을 설명하기 위한 도면이다. 도 3은 회전캠(4)의 내측면(42)을 나타내는 평면도이고, 도 4는 고정캠(6)과 대향한 상태를 나타내는 회전캠(4)의 사시도이다.

회전캠(4)의 내측면(42)은 회전측 기준면(43), 회전측 저면부(44), 회전측 고면부(45) 및 걸어맞춤 오목부(46)를 형성한 구성으로 되어 있다. 또한, 내측면(42)의 중심위치에는 샤프트(2)가 삽입통과되는 삽입통과구멍(49)이 형성되어 있다.

회전측 기준면(43)은 대략 링형상으로 형성되고, 그 일부에 회전측 기준면(43)보다 낮은(움푹패인) 회전측 저면부(44)가 형성되어 있다. 이 회전측 저면부(44)는 회전측 기준면(43)에 대해, 예를 들어, 0.35mm정도 낮게(움푹패이도록) 형성되어 있다. 또한, 회전측 저면부(44)는 대략 링형상으로 된 회전측 기준면(43)의 1개소에만 형성되어 있다.

또한, 회전측 저면부(44)와 회전측 기준면(43)의 경계부에는 경사면(47)이 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 고정캠(6)에 형성된 고정측 고면부(64)는 회전측 기준면(43)상을 그리고 회전측 저면부(44)상을 이동하지만, 이 때에 고저차가 있는 회전측 기준면(43)과 회전측 저면부(44)의 경계부에 경사면(47)이 형성되어 있으므로, 이 경계부에서의 고정측 고면부(64)의 이동을 원활히 할 수 있다.

회전측 고면부(45)는 회전측 기준면(43) 및 회전측 저면부(44)의 외주위치에 대략 링형상으로 형성되어 있다. 이 회전측 고면부(45)는 회전측 기준면(43)에 대해 높아지도록(돌출하도록) 설정되어 있다. 이 회전측 고면부(45)는 회전측 기준면(43)에 대해, 예를 들어 0.35mm, 높아지도록(돌출하도록) 설정되어 있다. 즉, 회전측 저면부(44)의 회전측 기준면(43)에 대한 패임량은 회전측 고면부(45)의 회전측 기준면(43)에 대한 돌출량과 동일해지도록 설정되어 있다. 또한, 회전측 고면부(45)의 내벽(45a)은 회전측 기준면(43) 및 회전측 저면부(44)를 향하여 단계적으로 경사짐으로써, 상기한 고정측 고면부(64)의 이동을 더욱 원활하게 행할 수 있다.

이 회전측 고면부(45)의 소정위치에는 걸어맞춤 오목부(46)가 형성되어 있다. 이 걸어맞춤 오목부(46)는 링형상으로 된 회전측 고면부(45)의 일부를 잘라낸 구성으로 되어 있다. 또한, 걸어맞춤 오목부(46)의 높이는 회전측 기준면(43)의 높이와 동일하도록 설정되어 있다. 즉, 회전측 기준면(43)과 걸어맞춤 오목부(46)는 동일함 면이 되도록 구성되어 있다.

이렇게 구성된 걸어맞춤 오목부(46)는 삽입통과구멍(49)의 중심위치에 대해 회전측 저면부(44)의 반대측에 배설되어 있다. 다시 말해, 삽입통과구멍(49)에는 샤프트(2)가 삽입통과되지만, 이 삽입통과된 상태에 있어서 걸어맞춤 오목부(46)는 샤프트(2)의 축선(X)을 중심으로 하여 회전측 저면부(44)의 반대측 위치에 형성되어 있다. 따라서, 회전측 저면부(44)와 걸어맞춤 오목부(46)는 180° 이간되어 배치된다.

또한, 회전측 고면부(45)와 걸어맞춤 오목부(46)의 경계부에는 경사면(48)이 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이, 고정캠(6)에 형성된 걸어맞춤 볼록부(66)는 회전측 고면부(45)상을 그리고 걸어맞춤 오목부(46)상을 이동하지만, 이 때에 고저차가 있는 회전측 고면부(45)와 걸어맞춤 오목부(46)의 경계부에 경사면(48)이 형성됨으로써, 이 경계부에서의 고정측 저면부(65)의 이동을 원활히 할 수 있다.

상기한 회전캠(4)은 케이스(12)와 함께 회전하도록 케이스(12)내에 배설된다. 또한, 회전캠(4)은 삽입통과구멍(49)에 샤프트(2)가 삽입통과된 상태로 케이스(12)내에 배설되지만, 샤프트(2)의 단면 형상이 타원형상으로 되어 있는데 반해 회전캠(4)에 형성된 삽입통과구멍(49)은 원형이므로, 회전캠(4)은 샤프트(2)에 대해 회전가능하게 구성된다. 나아가, 회전캠(4)은 케이스(12)내에서 샤프트(2)의 축선방향(도면중 화살표 X1, X2방향)으로 이동가능하도록 구성되어 있다.

다음으로, 고정캠(6)에 대하여 설명한다.

도 5 및 도 6은 고정캠(6)을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 고정캠(6)의 내측면(62)을 나타내는 평면도이고, 도 6은 회전캠(4)과 대향하는 상태를 나타내는 고정캠(6)의 사시도이다.

고정캠(6)의 내측면(62)은 고정측 기준면(63), 고정측 고면부(64), 고정측 저면부(65) 및 걸어맞춤 볼록부(66)를 형성한 구성으로 되어 있다. 또한, 내측면(62)의 중심위치에는 샤프트(2)가 삽입통과되는 타원형상을 갖는 타원형구멍(69)이 형성되어 있다.

고정측 기준면(63)은 대략 링형상으로 형성되고, 그 일부에 고정측 기준면(63)보다 높은(돌출한) 고정측 고면부(64)가 형성되어 있다. 이 고정측 고면부(64)는 고정측 기준면(63)에 대해, 예를 들어 0.35mm, 높게(돌출하여) 형성되어 있다. 또한, 회전측 저면부(44)는 대략 링형상으로 된 회전측 기준면(43)의 1개소에만 형성되어 있다. 한편, 고정측 고면부(64)의 외주부(64a)가 후술하는 고정측 저면부(65)를 향하여 단계적으로 경사짐으로써, 후술하는 고정측 고면부(64)의 회전을 더욱 원활하게 행할 수 있다.

나아가, 고정측 고면부(64)의 형상은 상기한 회전캠(4)에 형성된 회전측 저면부(44)의 형상과 대응하도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 후술하는 바와 같이 상대적으로 고정캠(6)에 대해 회전캠(4)이 회전하고, 회전측 저면부(44)와 고정측 고면부(64)가 대향한 때에, 고정측 고면부(64)는 회전측 저면부(44)내에 걸어맞춤하도록 구성된다.

또한, 고정측 고면부(64)와 고정측 기준면(63)이 접속되는 경계부에는 경사면(67)가 형성되어 있다. 이 경사면(67)의 경사각도는 회전캠(4)에 형성된 경사면(47)의 경사각도와 대응하는 각도로 설정되어 있다.

따라서, 고정측 고면부(64)가 회전하여 회전측 기준면(43)과 회전측 저면부(44)의 경계부에 이르렀을 때에, 각 경사면(47, 67)은 원활히 걸어맞춰지므로 고정측 고면부(64)의 원활한 회전이 유지된다. 이 때문에, 고저차를 갖는 회전측 기준면(43)과 회전측 저면부(44)의 경계부에 있어서, 고정측 고면부(64)를 회전측 저면부(44)내로 원활히 진행시키고, 또한, 고정측 고면부(64)를 회전측 저면부(44)내로부터 원활히 이탈시키는 것이 가능해진다.

고정측 저면부(65)는 고정측 기준면(63) 및 고정측 고면부(64)의 외주위치에 대략 링형상으로 형성되어 있다. 이 고정측 저면부(65)는 고정측 기준면(63)에 대해 낮게(움푹패이도록) 형성되어 있다. 또한, 고정측 저면부(65)의 폭치수(도 5에 화살표 W2로 나타낸다)는 회전측 고면부(45)의 폭치수(도 3에 화살표 W1로 나타낸다)와 동일하도록 설정되어 있다. 나아가, 고정측 저면부(65)는 고정측 기준면(63)에 대해, 예를 들어, 0.35mm 낮게(움푹패이도록) 형성되어 있다.

즉, 고정측 고면부(64)의 고정측 기준면(63)에 대한 돌출량은 고정측 저면부(65)의 고정측 기준면(63)에 대한 패임량과 동일해지도록 설정되어 있다.

또한, 고정측 저면부(65)의 소정위치에는 걸어맞춤 볼록부(66)가 형성되어 있다. 이 걸어맞춤 볼록부(66)는 링형상으로 된 고정측 저면부(65)의 일부를 돌기시킨 구성으로 되어 있다. 또한, 걸어맞춤 볼록부(66)의 높이는 고정측 기준면(63)의 높이와 동일하도록 설정되어 있으므로, 고정측 기준면(63)과 걸어맞춤 볼록부(66)는 동일한 면으로 되어 있다.

이와 같이 구성된 걸어맞춤 볼록부(66)는 타원형구멍(69)의 중심위치에 대해 고정측 고면부(64)의 반대측에 배설되어 있다. 다시 말해, 타원형구멍(69)에는 샤프트(2)가 삽입통과되지만, 이 삽입통과된 상태에 있어서 걸어맞춤 볼록부(66)는 샤프트(2)의 축선(X)를 중심으로 하여 고정측 고면부(64)의 반대측 위치에 형성되어 있다. 따라서, 고정측 고면부(64)와 걸어맞춤 볼록부(66)는 180° 이간하여 배치되어 있다.

또한, 고정측 저면부(65)와 걸어맞춤 볼록부(66)의 경계부에는 경사면(68)이 형성되어 있다. 이 경사면(68)의 경사각도는 회전캠(4)에 형성된 경사면(48)의 경사각도와 대응하는 각도로 설정되어 있다.

따라서, 고정측 저면부(65)가 회전하여 회전측 고면부(45)와 걸어맞춤 오목부(46)의 경계부에 이르렀을 때에, 각 경사면(48, 68)은 원활히 걸어맞춰지므로 걸어맞춤 볼록부(66)의 매끄러운 회전이 유지된다. 이 때문에, 고저차를 갖는 회전측 고면부(45)와 걸어맞춤 오목부(46)의 경계부에 있어서, 걸어맞춤 볼록부(66)를 걸어맞춤 오목부(46)내로 원활히 진행시키고, 또한, 걸어맞춤 볼록부(66)를 걸어맞춤 오목부(46)내로부터 원활히 이탈시키는 것이 가능해진다.

상기한 고정캠(6)은 헤드(10)와 함께 회전하도록 케이스(12)내에 배설된다. 즉, 고정캠(6)은 타원형구멍(69)에 샤프트(2)가 삽입통과된 상태로 케이스(12)내에 배설된다. 이 때, 타원형구멍(69)의 형상은 타원형상이고, 또한 샤프트(2)의 단면 형상도 이에 대응하는 타원형상으로 되어 있다. 이 때문에, 고정캠(6)은 샤프트(2)에 대해 회전이 불가능하도록 구성되어 있다. 그러나, 고정캠(6)은 케이스(12)내에서 샤프트(2)의 축선방향(도면중 화살표 X1, X2방향)에 대해서는 이동가능하도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 회전캠(4)과 고정캠(6)은 상기와 같이 스프링(8)에 의해 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 각 내측면(42, 63)이 맞닿음(압접)된다. 또한, 스프링(8)은 샤프트(2)에 삽입통과되고, 샤프트(2)와 동축으로 배치된 구성이다. 이 스프링(8)의 탄성력에 의해 각 내측면(42, 62)간에는 마찰(토크)이 발생한다.

다음으로, 주로 도 8을 참고하여 상기와 같이 구성된 힌지장치(1)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, 본발명은 회전캠(4) 및 고정캠(6)에 특징이 있으므로, 이하의 설명에서는 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 동작에 대해 주로 설명하기로 한다.

도 8(A) 및 도 9는 회전캠(4)의 회전측 저면부(44)와 고정캠(6)의 고정측 고면부(64)가 걸어맞춰진 상태(이하, 캠 맞물림 상태라고 한다)를 나타낸다. 또한, 도 9는 캠 맞물림 상태의 회전캠(4) 및 고정캠(6)을 나타내는 사시도이다.

이 캠 맞물림 상태에서는 회전측 저면부(44)와 고정측 고면부(64)가 걸어맞춰짐과 함께, 걸어맞춤 볼록부(66)와 걸어맞춤 오목부(46)가 걸어맞춰진 상태이다. 나아가, 회전측 기준면(43)과 고정측 기준면(63)도 맞닿은 상태이다.

이러한 캠 맞물림 상태가 되는 위치를, 도 9에서 본체부(101)에 대해 덮개체부(102)가 닫힌 위치(도면중 덮개체부(102a)로 나타낸 위치, 이하, 「덮개닫힘위치」라고 한다)로 설정하여 둠으로써, 회전측 저면부(44)가 고정측 고면부(64)에 걸어맞춰지는 덮개닫힘위치에 있어서, 소위 빨려들어가는 작용(토크가 증대하는 작용)을 발생시킬 수 있다. 이 때문에, 덮개체부(102a)를 덮개닫힘위치에서 규제할 수 있고, 덮개체부(102a)에 덜컹거림이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

특히, 본실시형태에서는 회전측 저면부(44) 및 고정측 고면부(64)는 회전캠(4) 및 고정캠(6)의 1개소에만 형성된 구성이므로, 고정측 고면부(64)가 회전측 저면부(44)에 대해 360° 회전할 때에 1회만 상기의 빨려들어가는 작용이 발생하도록 구성되어 있다. 따라서, 본체부(101)에 대해 덮개체부(102)가 닫혀진 때(덮개닫힘시)에만 상기 빨려들어가는 작용이 발생하고, 덮개체부(102)를 덮개닫힘상태로 걸어고정할 수 있다.

도 8(B) 및 도 8(C)는 고정측 고면부(64)와 회전측 저면부(44)의 걸어맞춤이 해제된 상태를 나타낸다.

도 8(B)는 회전캠(4)에 대해 고정캠(6)이 회전함으로써, 고정측 고면부(64)가 캠 맞물림 상태의 위치와, 180° 회전한 상태(도 8(C)로 나타낸 상태, 이하, 「180° 열림상태」라고 한다)의 사이의 위치까지 회전한 상태를 나타낸다. 구체적으로는, 고정캠(6)이 회전캠(4)에 대해 캠 맞물림 상태로부터 45° 회전한 상태(이하, 「회전도중상태」라고 한다)를 나타낸다.

이 회전도중상태에서는, 고정측 고면부(64)는 회전측 저면부(44)로부터 이탈하여 회전측 기준면(43)과 슬라이딩 접촉한 상태이다. 또한, 고정측 저면부(65)는 걸어맞춤 오목부(46)와 슬라이딩 접촉한 상태이다. 나아가, 고정측 고면부(64)의 외주부(64a)는 회전측 고면부(45)의 내벽(45a)과 슬라이딩 접촉하고 있다.

또한, 도 8(C)는 회전캠(4)에 대해 고정캠(6)이 회전함으로써, 고정측 고면부(64)가 180° 열림상태까지 회전한 상태를 나타낸다. 이 180° 열림상태에 있어서도, 고정측 고면부(64)는 회전측 저면부(44)로부터 이탈하여 회전측 기준면(43)과 슬라이딩 접촉한 상태로 되어 있다.

또한, 도 9에 있어서, 덮개닫힘상태와 180° 열림상태의 중간위치에 있는 덮개체부(102b)의 위치는 힌지장치(1)의 회전도중상태에 대응하고 있다. 또한, 도 9에 있어서, 본체부(101)에 대해 대략 수평상태가 된 덮개체부(102c)의 위치는 힌지장치(1)의 180° 열림상태에 대응하고 있다.

이와 같이 본실시형태에 관한 힌지장치(1)에서는 회전도중상태 및 180° 열림상태이어도, 회전캠(4)과 고정캠(6)이 고정측 고면부(64)가 회전측 기준면(43)과 슬라이딩 접촉하는 제 1 슬라이딩 접촉위치와, 고정측 저면부(65)가 걸어맞춤 오목부(46)와 슬라이딩 접촉하는 제 2 슬라이딩 접촉위치에서 지지된다. 따라서, 회전도중상태에서도, 회전캠(4)과 고정캠(6)의 사이에 덜컹거림이 발생하지 않고, 안정된 회전동작을 실현할 수 있다.

나아가, 본실시형태에서는 회전도중상태에 있어서 고정측 고면부(64)의 외주부(64a)는 회전측 고면부(45)의 내벽(45a)과 슬라이딩 접촉하고 있다(제 3 슬라이딩 접촉위치라고 한다). 이 때문에, 회전캠(4)과 고정캠(6)의 상대적인 회전은 상기한 제 1 및 제 2 슬라이딩 접촉위치뿐만 아니라 제 3 슬라이딩 접촉위치에 의해서도 지지된다. 따라서, 회전도중상태에서는 덜컹거림의 발생을 보다 확실히 억제할 수 있고, 나아가 회전캠(4)과 고정캠(6)의 상대적인 회전동작을 보다 안정적으로 할 수 있다.

또한, 고정측 고면부(64)가 회전측 저면부(44)로부터 이탈한 상태, 즉 회전도중상태 및 180° 열림상태에서도, 스프링(8)의 탄성력에 의해 고정측 고면부(64)는 회전측 기준면(43)에 압접됨과 동시에 걸어맞춤 볼록부(66)는 회전측 고면부(45)에 압접된다. 따라서, 이 고정측 고면부(64)와 회전측 기준면(43)의 사이, 그리고 걸어맞춤 볼록부(66)와 회전측 고면부(45)의 사이에는 마찰력이 발생한다.

이 마찰력에 의해, 힌지장치(1)를 전자기기(100)에 장착한 경우 덮개체부(102)를 본체부(101)에 대해 프리스톱하는(임의의 회전각도로 걸어고정하는) 것이 가능하고, 덮개체부(102)에 액정표시장치 등이 형성된 경우에 시인성을 향상시킬 수 있다.

상기한 발명에 의하면, 360° 회전하는 동안에 1회 걸어고정하는(빨려들어감을 발생시키는) 힌지장치이더라도, 덜컹거림이 없는 안정적인 동작을 확보할 수 있다.

지금까지 본발명의 바람직한 실시형태에 대하여 상세히 서술하였지만, 본발명은 상기한 특정의 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 특허청구범위에 기재된 본발명의 요지의 범위내에서 여러 가지 변형·변경이 가능하다.

본원은 2010년 6월 9일에 출원한 일본특허출원 제2010－131564호에 근거한 우선권을 주장하는 것으로서, 상기 일본특허출원의 모든 내용을 참조함으로써 본원에 원용한다.

1 : 힌지장치
2 : 샤프트
21 : 플랜지
22 : 타원형상부
4 : 회전캠
43 : 회전측 기준면
44 : 회전측 저면부
45 : 회전측 고면부
45a : 내벽
46 : 걸어맞춤 오목부
47, 48 : 경사면
49 : 삽입통과구멍
6 : 고정캠
63 : 고정측 기준면
64 : 고정측 고면부
64a : 외주부
65 : 고정측 저면부
66 : 걸어맞춤 볼록부
67, 68 : 경사면
69 : 타원형구멍
8 : 스프링
10 : 헤드
12 : 케이스
100 : 전자기기
101 : 본체부
102 : 덮개체부

Claims

샤프트와,
상기 샤프트의 축선방향으로 이동가능하고 또한 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 상기 샤프트에 회전가능하게 배설(配設)된 회전캠과,
상기 샤프트의 축선방향으로 이동가능하고 또한 상기 샤프트에 대해 상대회전이 불가능하도록 배설된 고정캠과,
상기 샤프트와 동축으로 배치되고, 상기 회전캠의 측면과 고정캠의 측면을 맞닿게하는 탄성부재를 구비한 힌지장치에 있어서,
상기 회전캠의 측면은
링형상으로 형성된 회전측 기준면과,
상기 회전측 기준면의 일부에 형성되고, 상기 회전측 기준면보다 낮아지도록 형성된 회전측 저면부와,
상기 회전측 기준면의 외주위치에 형성되고, 상기 회전측 기준면보다 높아지도록 링형상으로 형성된 회전측 고면부와,
상기 회전측 저면부의 형성위치에 대해 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 반대측 위치에 형성되고, 상기 회전측 고면부의 일부를 상기 회전측 기준면과 같은 높이가 되도록 형성된 걸어맞춤 오목부를 구비하고,
상기 고정캠의 측면은
링형상으로 형성된 고정측 기준면과,
상기 고정측 기준면의 일부에 형성되고, 상기 고정측 기준면보다 높아지도록 형성된 고정측 고면부와,
상기 고정측 기준면의 외주위치에 형성되고, 상기 고정측 기준면보다 낮아지도록 링형상으로 형성된 고정측 저면부와,
상기 고정측 고면부의 형성위치에 대해 상기 샤프트의 축선을 중심으로 하여 반대측 위치에 형성되고, 상기 고정측 저면부의 일부를 상기 고정측 기준면과 같은 높이가 되도록 형성된 걸어맞춤 볼록부를 구비하고,
상기 회전측 고면부의 내벽은 상기 회전측 기준면 및 상기 회전측 저면부를 향하여 단계적으로 경사지고, 상기 고정측 고면부의 외주부는 상기 고정측 저면부를 향하여 단계적으로 경사져 있으며,
상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부가 걸어맞춰지는 걸어맞춤상태에서는, 상기 걸어맞춤 오목부와 상기 걸어맞춤 볼록부가 걸어맞춰지고,
상기 회전측 저면부와 상기 고정측 고면부의 걸어맞춤이 해제된 해제상태에서는, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면과 슬라이딩 접촉하고, 상기 고정측 저면부가 상기 걸어맞춤 오목부와 슬라이딩 접촉함과 함께, 상기 탄성부재의 탄성력에 의해, 상기 고정측 고면부가 상기 회전측 기준면에 압접되며, 상기 걸어맞춤 볼록부가 상기 회전측 고면부에 압접되고,
상기 해제상태 중, 상기 회전측 저면부와 고정측 고면부의 걸어맞춤상태와, 상기 걸어맞춤상태에서 180°회전한 상태와의 사이의 회전도중상태에서는, 또한, 상기 고정측 고면부의 외주부가 상기 회전측 고면부의 내벽과 슬라이딩 접촉하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 1에 있어서.
상기 회전측 기준면과 상기 회전측 저면부의 경계부, 상기 회전측 기준면과 상기 회전측 고면부의 경계 부분, 상기 고정측 기준면과 상기 고정측 고면부의 경계 부분 및 상기 고정측 기준면과 상기 고정측 저면부의 경계 부분에 경사면을 형성한 것을 특징으로 하는 힌지장치.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 회전캠과 상기 고정캠이 쌍을 이루며 2쌍 설치되고, 각 쌍의 회전캠 및 고정캠은 중간에 상기 탄성부재를 사이에 두고 그 양쪽에 배설되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.