KR940006798B1

KR940006798B1 - 타원형 코일 스프링을 사용한 축로크 기구

Info

Publication number: KR940006798B1
Application number: KR1019910021786A
Authority: KR
Inventors: 케이조 오가미; 다카시 호소이
Original assignee: 가부시기가이샤 도시바; 아오이 죠이치
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1994-07-27
Anticipated expiration: 2011-11-29
Also published as: JPH04203517A; US5195213A; KR920010395A; EP0488411A2; EP0488411A3

Abstract

내용 없음.

Description

타원형 코일 스프링을 사용한 축로크 기구

제1도는 본 발명의 힌지장치를 장착한 퍼스널 컴퓨터의 사시도.

제2도는 제1도의 퍼스널 컴퓨터에 부착된 본 발명의 제1실시예에 관한 힌지장치를 나타내는 단면도.

제3도는 제2도의 1-1선에 따른 힌지장치의 단면도.

제4도는 제2도의 힌지장치가 구비하는 힌지 유닛의 정면도.

제5도는 제4도의 힌지 유닛의 하면도.

제6도는 제2도의 힌지장치가 구비하는 코일 스프링의 측면도.

제7도는 제4도의 2-2 선에 따른 힌지 유닛의 단면도.

제8도는 제2도에 도시된 힌지장치의 힌지축과 축지지체를 나타내는 사시도.

제9도는 제4도를 화살표 방향에서 본 힌지 유닛의 측면도.

제10도는 최대의 브레이크력을 발생한 상태를 나타내는 힌지 유닛의 하면도.

제11도는 퍼스널 컴퓨터에 부착된 본 발명의 제2실시예에 관한 힌지장치를 나타내는 단면도.

제12도는 제11도의 4-4 선에 따르는 힌지장치의 단면도.

제13도는 제11도의 5-5 선에 따르는 힌지장치의 단면도.

제14도는 제11도에 도시된 힌지장치의 힌지축과 축지지체를 나타내는 사시도.

제15도는 제14도에 도시된 힌지축과 축지지체와의 연결 부분을 나타내는 단면도.

제16도는 퍼스널 컴퓨터에 부착된 본 발명의 제3실시예에 관한 힌지장치를 나타내는 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 퍼스널 컴퓨터 2:베이스유닛

3 :하부 케이스 4 : 상부커버

5 : 키보드 8 : 디스플레이 유닛

9 : 디스플레이 하우징 11 : 액정표시장치

21 : 힌지 브레이크 기구 22,23 : 힌지장치

31 : 코일스프링 32 : 힌지축

35 : 코일부 36,37 : 아암부

41 : 보스부 57 : 웨이브 와셔

본 발명은 랩톱형 또는 휴대형 퍼스널 컴퓨터에 사용되는 축로크 기구에 관한 것으로, 특히 코일 스프링을 이용하여 디스플레이 유닛을 임의의 개방위치에서 정지시키기 위한 힌지장치에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터는 4각형 상자 모양을 이루는 베이스유닛을 갖추고 있다. 이 베이스유닛에는 키보드가 장착되고 플래트 패널 형의 디스플레이 유닛이 회동 가능하게 부착되어 있다.

디스플레이 유닛은 키보드를 덮는 폐지위치와 이 키보드의 조작시에 키보드에 대하여 기립되는 개방 위치에 걸쳐서 회동할 수 있도록 베이스유닛에 힌지장치를 통하여 지지되어 있다. 이 힌지장치에서는 마찰력을 발생시킴으로써 디스플레이 유닛을 개방 위치와 폐지 위치와의 사이의 임의의 기립 위치에 정지시키기 위한기구가 장치되어 있다.

이 마찰식 정지 기구를 갖춘 힌지장치의 일예가 일본 『특개소 59-9911호 공보(특공소 63-23407호 공보)』에 개시되어 있다. 상기 종래의 힌지장치는 힌지축의 외주상에 코일 스프링이 감겨지고, 코일 스프링이 디스플레이 유닛의 회동에 의하여 감겨지면 이 코일 스프링이 힌지축의 외주에 밀착하여 이들 사이에 마찰력이 발생한다.

이 마찰력이 디스플레이 유닛의 자유로운 회동을 억제하는 브레이크힘으로 된다. 따라서 디스플레이 유닛의 기립 위치를 손으로 조정한 후에 이 디스플레이 유닛에서 손을 떼어도 디스플레이 유닛은 임의의 기립위치에 정지된다.

그러나 종래의 힌지장치에서는 코일 스프링이 감겨질 때의 조임력을 이용함으로써 힌지 축과의 사이에 마찰력을 발생시키고 있으므로 이 코일 스프링과 힌지축 과의 밀착성이 극히 중요하게 된다.

따라서 힌지축의 외경 치수와 코일 스프링의 내경 치수를 고정밀도로 형성하지 않으면 안되므로 그만큼 가공이 번잡하게 되고 조립 작업에 시간이 필요하면 힌지장치 자체가 고가로 된다는 결점이 있다.

본 발명의 목적은 엄격한 치수 정밀도를 필요로 하지 않고 조립이나 가공이 용이하며 가격이 저렴한 힌지장치를 얻는데 있다.

본 발명에 의하면 제1부재와 제2부재를 회동 가능하게 연결하기 위한 힌지장치에 있어서, 감겨진 1개의 소선 사이가 밀착된 코일부와 이 코일부의 양단에 각각 설치된 아암부를 구비하고 상기 코일부의 단면의 형상이 타원형을 나타내도록 상기 코일부가 그 길이 방향으로 쓰러진 코일스프링과, 상기 코일부가 설치된 축단부를 구비하고, 상기 축주부의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 단축의 길이가 상기 타원형의 단축의 길이보다 짧은 동시에 상기 단면의 장축의 길이가 상기 타원형의 장축의 길이와 거의 같은 힌지축과, 상기 제1부재 또는 상기 제2부재에 고정되는 고정부와 이 고정부에 설치되어 상기 양축 단부에 각각 별도로 끼워 맞춰진 두개의 축받이 편과 이들 축받이 편에 각각 설치되어 상기 아암부가 괘합된 괘합부를 구비하고, 상기 힌지축에 대하여 상대적으로 회동되는 브래킷과; 상기 제1부재 또는 제2부재에 고정되는 동시에 상기 양 축단부중의 한쪽에 연결되어 상기 힌지축이 자유로이 회전되지 않도록 유지하는 축지지체를 포함한 힌지장치가 제공된다.

이 힌지장치에서는 힌지축과 브래킷이 상대적으로 회동된다. 이 회동에 의하여 단면의 형상이 타원형을 나타낸 코일부의 피치부의 피치각(코일부의 길이방향과 직각으로 교차하는 선과 코일부의 소선의 축선에 의해 이루어진 각도)이 변환된다. 이 피치각이 작아질때에 코일부가 탄성 변형되고 코일부는 원래의 피치각으로 되돌아 가려는 복원력을 발생한다.

따라서 제1부재 또는 제2부재를 임의의 개방 각도에서 정지시키기 위한 브레이크력을 힌지축과 코일 스프링과의 사이에 부여할 수 있다. 그리고 상기 브레이크력을 얻으려면 코일부의 단면의 형상이 타원형을 나타내도록 상기 코일부가 그 길이 방향으로 쓰러진 코일스프링을 힌지축의 축주부에 감아서 상기 코일 스프링의 아암부를 브래킷에 괘지시키기만 하면 된다.

이때문에 힌지축의 외주와 코일 스프링의 내주와의 밀착성을 높일 필요는 없고 종래에 비하여 힌지축 및코일 스프링의 치수 관리를 쉽게 행할수 있다.

제1도에 도시된 랩톱형 또는 휴대형의 퍼스널 컴퓨터(1)는 제1부재로서 합성 수지제의 베이스유닛(2)을구비하고 있다. 베이스유닛(2)은 평면 형상이 사각 형상을 이루는 얇은 상자형으로 형성되어 있다. 이 베이스유닛(2)은 바닥판이 되는 하부케이스(3)와 이 하부케이스(3)의 후부상면을 덮는 상부커버(4)로 구성되어있다.

베이스유닛(2)의 앞부분에는 키보드(5)가 장착되고 이 키보드(5)는 베이스유닛(2)의 바깥쪽으로 노출되어있다. 상부 커버(4)의 후부는 키보드(5)보다 높은 단을 붙여서 형성되어 있다. 이 상부커버(4)의 후부에 있는 키보드(5)측의 각 부에는 2개의 리세스(recess)(6a,6b)가 형성되어 있다.

키보드(5)의 후방에는 제2부재로서의 플래트 패널형의 더스플리에 유닛(8)이 배치되어 있다. 디스플레이유닛(8)의 디스플레이 하우징(9)은 평판상의 베이스 패널(10a)과 이 베이스 패널(10a)의 앞면을 덮는 앞면패널(10b)을 갖추고 있다. 이들 베이스 패널(10a)과 앞면 패널(10b)은 서로 겹쳐지고 그 겹친 부분의 4구석부(도시생략)를 통하여 조임 고정되어 있다.

베이스 패널(10a)과 앞면 패널(10b)과의 사이에는 평탄한 액정표시장치(11)가 수용되어 있다. 액정표시장치(11)의 화상을 표시하는 액정표시화면은 앞면 패널(10b)의 개구부(13)를 통하여 바깥쪽으로 노출되어있다.

디스플레이 유닛(8)은 키보드(5)를 상방에서 덮는 폐지 위치와 이 키보드(5)의 후방에 있어서 기립하는 개방위치와의 사이에 걸쳐서 회동할 수 있도록 베이스유닛(2)에 추지되어 있다. 디스플레이 유닛(8)은 폐지위치로 쓰러졌을때에 키보드(5)를 덮어 감추는 크기를 크기를 갖추고 있다.

이 디스플레이 유닛(8)이 폐지 위치로 쓰러진 상태에서는 디스플레이 유닛(8)의 상면 및 좌우측면이 상부커버(4)의 상면 및 좌우측면에 면밀하게 연속하여 이 디스플레이 유닛(8)이 베이스유닛(2)과 함께 휴대 가능한 비교적 편평한 상자 모양으로 변환한다.

디스플레이 유닛(8)은 탄선 변형이 가능한 계지편(9a)을 가지고 있다. 계지편(9a)은 베이스유닛(2)의 전연부에 형성된 계지홈(2a)에 디스플레이 유닛(8)이 폐지 위치로 쓰러진 때에 계합된다. 이 계합에 의하여 디스플레이 유닛(8)이 폐지 위치에 유지된다.

디스플레이 하우징(9)에는 제1도에 도시된 바와같이 베이스유닛(2)을 향해서 2개의 추지용 다리부(Iegsection)(15a,15b)가 돌설되어 있다. 이들 다리부(15a,15b)는 베이스유닛(2)의 리세스(6a,6b)에 대응하여 설치되어 있다. 한쪽의 다리부(15a)는 한쪽의 리세스(6a)에 끼워져서 상부 커버(4)에 회동 가능하게 연결되어 있다.

제3도에 도시된 바와같이 더스플레이 하우징(9)의 다른쪽의 다리부(15b)는 베이스 패널(10a)과 일체인 후방 다리부(16)와 앞면 패널(10b)과 일체인 전방 다리부(17)를 중합하여 중공형태로 형성되어 있다. 이다리부(15b)의 길이(디스플레이 유닛(8)의 폭방향으로 뻗는 길이)는 한쪽의 다리부(15a)의 길이(디스플레이 유닛(8)의 폭방향으로 뻗는 길이)보다도 길게 형성되어 있다. 다리부(15b)는 힌지 브레이크 기구(21)를 통하여 베이스유닛(2)에 대하여 회동 가능하게 연결되어 있다.

제2도에 도시된 바와같이 힌지 브레이크 기구(21)는 서로 떨어져 설치되는 제1힌지장치(22)와 제2힌지장치(23)로 구성된다. 2개의 힌지장치(22,23)는 디스플레이 유닛(9)을 베이스유닛(2)에 추지할 뿐만아니라 이 디스플레이 유닛(9)을 폐지 위치와의 사이의 임의의 기립 위치에 정지시키기 위하여 사용되고 있다.

이하, 제1힌지장치(22)에 대하여 설명한다. 이 힌지장치는 다리부(15b)에 수납된 힌지 유닛과 베이스유닛(2)에 고정된 축지지체(25)로 형성되어 있다. 힌지 유닛은 코일 스프링(31)과 힌지축(32)과 브래킷(23)을 구비한다.

상세하게 설명하자면, 제4도 및 제5도에 도시된 바와같이 코일 스프링(31)은 하나의 축선 K를 지니는코일부(35)와 이 코일부(35)의 축선 방향열단부 및 타단부에 각각 설치된 아암부(36,37)를 가지고 있다. 코일부(35)는 감겨진 1개의 소선(element wire)(35a)사이가 밀착된 구조이다.

제6도에 도시된 바와같이 코일부(35)는 그 단면의 형상이 타원형을 나타내도록 코일부(35)의 길이방향(축선방향)으로 쓰러져서 크게 경사지고 있다. 따라서 제5도에 도시된 바와같이 코일부(35)의 피치가1(코일부 (35)의 길이 방향과 직각으로 교차하는 선 A와 코일부(35)의 소선(35a)의 축선 B가 이루는 각도)는 단면의 형상이 원형을 나타내는 일반적인 코일 스프링의 피치각에 비교하여 횔씬 크게 형성되어 있다.

코일부(35)와 일체인 양 아암부(36,37)는 봉상을 이루고 있고, 이들은 서로 반대방향을 향해서 코일부(35)의 길이방향으로 뻗고 있다. 이들 아암부(36,37)의 길이는 코일부(35)의 피치각 θ1의 변화에 불구하고, 후술하는 괘지부에서 벗어나지 않을 정도의 크기로 정해져 있다.

이 코일 스프링(31)을 얻으려면 면저 소선(35a)을 밀착되게 감아서 코일부(35)의 단면의 형상이 아주 둥글게 되도록 하는 동시에 이 양단에 각각 아암부(36,37)를 설치한다. 다음에 코일부(35)를 부수는 외력을그 외측에서 주어서 코일부(35)를 그 길이방향으로 넘어지도록 소성 변형시킨다. 이것에 의하여 코일부(35)의 단면의 형상이 타원형으로 된다. 최후에 이상과 같이하여 성형된 코일 스프링(31)에 열처리를 시행한다. 그러므로써 상기 구조의 코일스프링(31)이 제조된다.

힌지축(32)을 지지하는 판금제의 브래킷(33)온 한쌍의 브래킷 요소(33a)(33b)로 형성되어 있다. 제1도및 제9도에 보이는 바와 같이 양 브래킷 요소(33a,33b)는 고정부(38)와 이것에서 일체로 구부려진 축받이편(39)과 이 축받이 편(39)에 설치된 상기 괘합부(40)를 가지고 있다. 괘합부(40)는 통공으로 이루어진다.

다리부(15b)의 내면에는 양 브래킷 요소(33a,33b)의 각각에 대응하여 한쌍의 보스부(41)가 돌설되어 있다. 제3도중 42는 각 보스부(41)에 메워진 너트이다. 이들 보스부(41)에는 고정부(38)가 나사(43)에 의하여 고정되어 있다. 한쪽의 브래킷 요소(33a)를 고정하는 나사(43)는 제3도에 보이는 바와 같이 전방 다리부(17)를 관통하고, 이 전방 다리부(17)와 고정부(38)를 후방 다리부(16)에 함께 죄여서 설치되어 있다.

고정된 두개의 브래킷 요소(33a,33b)의 축받이 편(39)은 대향하여 설치된다. 제4도와 제9도에 보이는바와 같이 축받이 편(39)에는 축받이 구멍(44)과 여기에서 떨어진 위치게 괘합부(40)가 각각 설치되어 있다.

금속제의 힌지축(32)은 하나의 축선을 지닌 축주부(51)와 이 축주부의 축선방향 일단부 및 타단부에 각각 일체로 설치된 축단부(52,53)를 지니고 있다. 제8도에 도시된 바와 같이 축주부(52)와 축단부(52,53)는 이들 사이에 에지(54)를 각각 형성하고 있다. 양 축단부(52,53)에는 에지(54)에서 조금 떨어진 위치에 축회전방향으로 연속하는 홈(55)이 각각 형성되어 있다.

동일 직선상에 배치된 상기 축반이 구멍(44)에는 힌지축(32)과 축단부(52,53)가 축회전방향으로 상대적으로 회동 가능하게 삽통되어 있다. 따라서 브래킷(33)의 양 축받이 편(39)은 축단부(52,53)에 각각 따로따로 끼워 맞추어지고 있다.

양 축단부(52,53)의 각각에는 그 홈(55)에 끼워져서 E형의 정지륜(56)이 부착되어 있는 동시에 이것과 축받이 편(39)과의 사이에 위치하고, 링형 스프링으로서의 웨이브 와셔(57)가 끼워맞추어지고 있다. 이들 정지륜(56)과 웨이브 와셔(57)는 힌지축(32)을 고정하고 있다.

웨이브 와셔(57)는 압축상태로 축받이 편(39)과 정리륜(56) 사이에 끼워 들어가 있다 이 와셔(57)는 그 탄성력에 의하여 축받이 편(39)과 정지륜(57)에 각각 눌려져 있다. 따라서 웨이브 와셔(57)의 눌림에 의하여 축받이 편(39)이 상기 엣지(54)에 당접되는 동시에 이 축받이편(39)과 정지륜과의 사이에 마찰력이 발생하고 이 마찰력이 힌지 축(32)과 브래킷(33)의 상대적인 자유로운 회동을 억제한다.

웨이브 와셔(57)는 힌지축(32)의 길이방향으로 스프링력을 주는것으로, 이 웨이브 와셔(57) 대신에 접지스프링(bellvllie washer) 혹은 스프링 와셔등을 사용해도 좋다.

상기 양 축단부(52,53) 사이를 일체로 연결한 축주부(51)는 코일부(35)의 내측을 축방향으로 관통하여 설치되고, 이 축주부(51)에는 코일부(35)가 감겨지고 있다. 이 축주부(51)는 그 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면이 비원형을 이루고 있다.

비원형 단면의 일예는 제7도에 도시되어 있다. 이 축주부(51)의 상기 단면은 코일부(35)의 단면의 형상,즉 타원형에 대하여 이하의 관계를 가지고 형성되어 있다.

즉, 축주부(51)의 상기 단면의 형상은 힌지축(32)의 지름방향으로 뻗는 거의 장방형이다. 그 단축(Q)의길이(W)는 상기 타원형의 단축(X)의 길이(C)보다 작게 형성되고, 축주부(51)의 상기 단면의 장축(R)의길이(H)는, 상기 타원형의 장축(Y)의 길이(D)에 대응하여 예컨내 이 길이(D)와 동일하게 형성되어 있다. 축주부(51)의 장축(R)방향 양연부(51a)는 원호면으로 형성되어 있어 이면이 코일부(35)의 내주면에 접촉되어있다.

제2도 및 제8도에 도시된 바와 같이 힌지축(32)의 한쪽의 축단부(52)에는 직사각형 모양의 계지부(58)가 형성되어 있다. 이 계지부(58)는 다리부(15b) 및 리세스(6b) 내의 베이스유닛(2)의 측면에 각각 헝성된 관통공(59,60)을 관통하며, 베이스유닛(2)의 내부에 도입되어 있다.

베이스유닛(2)의 내부에는 리세스(6b)의 양측에 위치하여 보스(61)에 설치되어 있다. 한쪽의 보스(61)에는 상기 축 지지제(25)가 나사고정되어 있다. 축 지지제(25)는 관통공(60)에 대향되어 있고 그 부분에 각공(62)이 형성되어 있다. 이 각공(62)에 힌지축(32)의 계지부(58)가 끼워 맞추어지고 힌지축(32)의 자유로운 회전이 저지되고 있다.

각공(62)은 제8도에 보이는 바와 같이 장방형이며 그 길이변(62a)이 상하방향으로 뻗는것처럼 설치되어있다. 그 때문에 힌지축(32)은 그 축주부(51)의 상기 단면의 장축 R이 상하방향으로 뻗도록 배치되어 있다.

상기 제2힌지장치(23)는 그 코일 스프링(31)의 감는방향이 제1힌지장치(22)의 코일 스프링(31)의 감는방향과 반대로 되어있는 점을 제외하고, 상기 제12힌지장치(22)의 구성과 같다. 그 때문에 제l힌지장치(22)와 동일한 구조 부분에는 제1힌지장치(22)와 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략한다.

다음에 상기 양 힌지장치(22,23)를 갖춘 퍼스널 컴퓨터(1)의 작용에 대하여 설명한다·

디스플레이 유닛(8)을 폐지위치에서 개방위치로 회동시키면, 베이스 패널(10a)에 고정된 힌지장치(22,23)의 브래킷(33)이 힌지축(32)의 외주상을 축회전 방향으로 회동한다. 이 때문에 디스플레이 유닛(8)은 힌지축(32)을 회동 중심으로 하여 폐지위치와 개방위치 사이의 임의의 위치로 회도되고, 이 디스플레이 유닛(8)의 액정 표시도면을 보기쉬운 위치에 기립시킬 수 있다.

이때 제1, 제 2힌지장치(22,23)의 각 코일 스프링(31)이 브래킷(33)과 함께 힌지축(32)을 중심으로 회동된다. 그러므로, 제1힌지장치(22)의 제1코일스프링(31)의 코일부(35)는 한쪽의 아암부(36)측이 조여지게 감겨지는동시에 다른쪽의 아암부(37)측에서 느슨하게 감겨지게 함으로써 제1힌지장치(22)의 제1힌지축(32)의 축주부(51)에 대하여 제7도중 화살표 F방향으로 회동된다. 동시에 제2힌지 장치(23)의 제2코일스프링(31)의 코일부(35)는 한쪽의 아암부(36)측이 느슨하게 감겨지게 함과 동시에 다른쪽 아암부(37)측이 조여지게 감겨지면서 제2힌지장치(23)의 제2힌지축(32)의 축주부(51)에 대하여 제7도중 화살표 F방향으로 회동된다.

이와 반대로 디스플레이 유닛(8)을 개방위치로부터 폐지위치를 향해서 회동시키면 브래킷(33)이 힌지축(32)의 외주상을 축회전 방향으로 회동하기 때문에 디스플레이 유닛(8)은 키보드(5)를 덮는 폐지위치에 배치된다. 그리고 이 폐지상태는 계지부(9a)의 계지홈(2a)에의 계합에 의하여 유지된다.

이 폐지위로의 회동시에도 제1,제2힌지장치(22,23)의 각 코일 스프링(31)이 브래킷(33)과 함께 힌지축(32)을 중심으로 회동된다. 그 때문에 제1힌지장치(22)의 제1코일 스프링(31)의 코일부(35)는, 다른쪽의 아암부(37)측이 조여지게 감겨지는 동시에 한쪽의 아암부(36)측에 느슨하게 감겨짐으로써 제1힌지창치(22)의 제1힌지(32)의 축주부(51)에 대하여 제7도중 화살프 E방향으로 회동된다. 동시에 제2힌지장치(23)의 제2코일 스프링(31)의 코일부(35)는 다른쪽의 아암부(37)측이 느슨하게 감겨짐과 동시에 한쪽의 아암부(36)측이 조여지게 감겨지면서 제2힌지장치(23)의 제2힌지축(32)의 축주부(51)에 대하여 제7도중 화살표E방향으로 회동된다.

이와 같이하여 힌지축(32)과 코일부(35)와의 위차관계가 변화된다. 그렇기 때문에 디스플레이 유닛(8)이 개방위치에 배치된 때에 코일부(35)는 그 단면 형상의 타원형의 장축(Y)과 축주부(51)의 단면의 장축 R(제7도 참조)이 거의 일치하도록 배치된다. 또 디스플레이 유닛(8)이 폐지위치에 배치된 때에 코일부(35)는그 단면 형상의 타원형의 장축(Y)과 축주부(51)의 단면의 장축(R)이 대략 직각으로 교차하도록 배치된다.

따라서 상기 장축(R)의 길이(H)와 상기 타원헝의 단축(Y)의 길이(C)의 관계가 HC이기 때문에 디스플레이 유닛(8)을 닫을때에는 코일부(35)가 축주부(51)에 의해 넓혀진다. 그 때문에, 코일부(35)가 그 피치를 작게하도록 탄성 변형된다. 이 상태는 제10도에 도시되어 있고, 동 도면중 θ2는 최소의 피치각이다. 피치각 θ2로 된때의 코일부(35)의 단면형상은 아주 둥근 또는 이에 가까운 형상을 나타낸다.

디스플레이 유닛(8)이 닫혀질때에는 그자중에 의하여 디스플레이 유닛(8)의 희동 토크가 증가한다. 그러나, 전술한 바와 같이 코일부(35)가 그 피치각을 작게하도록 탄성 변형하므로, 코일부(35)에는 원래의 상태(피치각 θ1의 각도로 한다)로 복귀하려는 복원력이 생긴다.

이 복원력이 디스플레이 유닛(8)의 자유로운 회동을 방해하는 브레이크력으로 작용한다. 이 결과, 더스플레이 유닛(8)의 기립각도를 조정한 후에 이 디스플레이 유닛(8)에서 손을 떼어도 디스플레이 유닛(8)은 기립각도를 유지한 채의 자세로 정지된다.

상기 브레이크력은 디스플레이 유닛(8)이 폐지위치에 배치된 때에 최대로 되고, 이 폐지위치에 대략 90°인개방위치에 디스플레이 유닛(8)이 배치된때에 최소로 된다. 그런데 힌지축(32)상의 정지륜(56)과 브래킷(33)의 축받이편(39)과의 사이에는 웨이브 와셔(57)가 압축상태로 끼워들어가 있으므로 힌지축(32)상의 정지륜(56)과 축받이편(39)과의 사이에 마찰력이 발생한다.

따라서 이 마찰력이 힌지축(32)과 브래키(33)의 상대적인 회동을 보조적으로 규제하는 브레이크력으로 가능하고 코일스프링(31)에 의한 브레이크력이 약해지는 상기 대약 90°의 개방위치에서 힌지축(32)과 브래킷(33)과의 상대적인 장류로운 회동이 억제된다.

디스플레이 유닛(8)이 폐지위치에 배치된 때에는 코일부(35)가 최대로 탄성 변형되어 있기 때문에 상기 기계지부(9a)가 계지홈(2a)에서 벗어나는 동시에 코일부(35)의 탄성력에 의하여 디스플레이 유닛(8)이 폽업된다.

상기 힌지장치(22,23)는 개방위치의 디스플레이 유닛(8)을 임의의 위치에서 정지시키는 브레이크력을 코일 스프링(31)과 힌지축(32)과의 상대위치의 변화에 의거한 코일 스프링(31)의 탄성변형을 이용하여 얻고있다. 그 때문에 힌주축(32)의 외주에 코일 스프링(31)의 내부와의 밀착성을 높일 필요가 없는 동시에 이들 힌지축(32) 및 코일 스프링(31)의 치수정밀도를 엄격하게 요구할 필요가 없다. 또한 상기 탄성 변형에 의하여 큰 브레이크력을 얻을 수 있으므로 이 브레이크력에 대한 힌지 유닛의 각 부품의 치수의 불균형의 영향이적다.

이와 같이 힌지유닛의 각 부품의 치수관리가 쉽고 엄격한 치수정밀도가 요구되는 일도 없으므로 그만큼 힌지장치(22,23)의 조립을 쉽게 행할 수 있다.

또, 개방위치의 디스플레이 유닛(8)을 임의의 위치에서 정지시키는 브레이크력의 크기는 코일 스프링(31)의 코일부(35)의 피치각 θ1에 의존한다. 그 때문에 피치각 θ1을 여러가지로 바꿈으로써 임의의 크기의 브레이크력을 발생하는 힌지장치(22,23)을 구성할 수 있다. 따라서 큰 브레이크력을 얻을 경우에 있어서도 코일 스프링(31)의 선형, 권수 및 힌지축(32)의 크기를 변경하지 않고 실시할 수 있고, 힌지장치(22,23)를 대형으로 하지 않아도 된다.

제11도-제15도는 본 발명의 제2실시예가 도시되어 있다. 이 제2실시예에서, 상기 제1실시예와 다른점은 디스플레이 유닛(8)에 고정된 브래킷(33) 대신에 베이스 유닛(2)에 고정된 브래킷(133)를 사용한 것에 있다.

이 브래킷(133)은, 한쌍의 브래킷 요소(133a,133b)로 구성되고, 양 브레킷 요소(133a,133b)는 각각 고정부(138)와 하나의 괘지부(40)가 설치된 축받이 편(139)을 가지고 있다. 각 브래킷 요소(133a,133b)의 축받이 편(139)은 각각 다리부(15b)에 형성된 도피홈(134)을 통하여 다리부(15b)내에 삽입되어서 힌지축(32)의 축단부(52,53)에 끼워 맞춰지고 있다.

각 도피홈(134)은 디스플레이 유닛(8)의 회동을 양 브래킷 요소(133a,133b)가 방해하지 않게하기 위하여 설치되고, 슬릿모양을 이루고 있다. 제11도중 135는 리세스(6b)내의 베이스 유닛(2)의 측면 또는 바닥면에 각각 형성된 관통공인바 이 관통공에는 브래킷 요소(133a,133b)가 통과한다.

제 2 실시예에서 상기 제1실시예와 다른 또 한가지는 힌지축(32)의 일단에 설치된 직방체상의 계합부(58)대신에 입방체 모양의 과체용 돌부(158)를 설치한 힌지축(132)를 사용한 점에 있다. 또, 다른 점은 베이스유닛(2)은 고정축 축 지지체(25) 대신에 디스플레이 유닛(8)에 나사에 의하여 고정된 축 지지체(125)를 사용한 것에 있다. 이 축지지체(125)에는 제11도에 도시된 바와 같이 힌지축(132)이 이 캔틸 레버식으로 지지되고 있다.

제14도에 도시된 바와 같이 축지지체(l25)와 힌지축(132)과의 연결은 힌지축(132)의 과체용 돌부(158)를 축 지지체(125)에 설치한 각공(162)에 삽통시킨 후 상기 돌부(158)를 지나치게 조여서 부수므로써 행해지고있다. 제15도중 158a는 지나치게 조여서 부수러진 부분을 나타내고 있다.

상기 브래킷(133), 힌지축(132) 및 축 지지제(125) 이의의 기본적인 구성은 상기 제1실시예와 같다. 그리고, 작용도 디스플레이 유닛(8)의 회동에 불구하고 코일 스프링(31)이 정지상태를 유지하는 동시에 힌지축(32)이 디스플레이 유닛(8)과 함께 회동되어서 이들 코일 스프링(31)과 힌지측(32)이 상대적으로 회동되는점 이외에는 상기 제1실시예와 동일하다.

제16도에는 본 발명의 제3실시예가 개시되어 있다. 이 제3실시예에서 상기 제1실시예와 상이한 점은 한쌍의 브래킷 요소(33a,33b) 구성되어 래킷(33) 대신에 하나의 고정부(238)의 양단에 한쌍의 축받이 편(239)을 일체로 구부려서 설치하고, 각각의 축받이 편(239)에 하나의 괘합부(40)을 설치한 브래킷(233)을사용한 데 있다. 이 브래킷(233) 이의의 기본적인 구성 및 작용은 상기 제 1실시예와 같다.

또, 본 발명에 관한 힌지장치는 퍼스널 컴퓨터용에 한하지 않고 예컨대 워드프로세나 시이트의 리크라이닝 기구에도 적용할 수 있다.

Claims

제 1부재(2) 또는 제 2부재(8)에 고정된 축 지지체(25,125)와: 축 주부(51) 및 이 축주부(51)의 길이방향으로 뻗는 축단부(52,53)을 가지고, 그 축단부(52)가 축 지지체(25,125)에 연결되어 자유롭게 회전하지않도록 지지된 힌지축(32,132)과, 이 힌지축(32,132)의 축단부(52,53)에 상대적으로 회동 가능하게 끼워맞춰져서 힌지축(32,132)을 지지하는 축받이편(39,139,239) 및 이 축받이 편(39,139,239)에 설치된 괘합부(40)를 가지고, 제1부재(2) 또는 제2부재(8)에 고정되는 브래킷(33,133,233)과; 감겨진 1개의 소선(35a) 사이가 밀착되어 있어 힌지축(32,132)에 감겨지는 코일부(35) 및 괘합부(40)에 계합되는 아암부(36,37)를 가지고, 제2부재(8)가 힌지축(32,132)의 축회전 방향으로 상대적으로 회동된 때에 힌지축(32,132)과의사이에 브레이크력을 발생시켜서 제1부재(2)와 제2부재(8)의 자유로운 회동을 억제하는 코일스프링(31)을 포함하고, 코일 스프링(31)의 코일부(35)는 그 길이방향으로 쓰러져서 코일부(35)의 단면의 형상이 타원형을 나타내도록 형성되어 있고, 힌지축(32,132)의 축주부(51)의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 단축(Q)의 길이(W)를 상기 타원형의 단축(X)의 길이(C)보다 작게하는 동시에 힌지축(32,132)의 축주부(51)의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 장축(R)의 길이(H)를, 상기 타원형의 장축(Y)의 길이(D)와 거의 같게한 것을 특징으로 하는 축로크 기구(21),(22).
제1항에 있어서, 제2부재(8)가 제1부재(2)에 대하여 회동되는 것으로서 브래킷(33,233)의 제2부재(8)에 고정되고 축 지지제(25)가 제1부제(2)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제1항에 있어서, 제2부재(8)가 제1부재(2)에 대하여 회동되는 것으로서 브래킷(23,133)이 제1부재(2)에 고정되고 축 지지체(25,125)가 제2부재(8)에 고정되어 있는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제1항에 있어서, 코일 스프링(31)의 아암부(36,37)는 코일 스프링(31)의 길이방향으로 연장된 봉 형상인 동시에 괘합부(40)는 통공으로 이루어지고, 이 통공에 아암부(36,37)가 그 길이방향으로 이동 가능하게 삽통되어 있는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제1항에 있어서, 브래킷(33,133)은 하나의 괘합부(40)를 갖는 하나의 축받이 편(39,139)이 고정부(38,138)에 설치된 한쌍의 브래킷 요소(33a,33b,133a,133b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제1항에 있어서, 브래킷(233)은 하나의 괘합부(40)를 갖는 한쌍의 축받이 편(239)을 하나의 고정부(238)에 설치하여 구성되는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제1항에 있어서, 힌지축(32,132)은 축주부(51)와 축단부(52,53)와의 사이에 각각 형성된 엣지(54)를 구비하고, 상기 엣지(54)에 접하여 양 측단부(52,53)에 각각 끼워 맞춰진 축받이 편(39,139,239)과 양축단부(52,53)중의 적어도 한쪽에 부착되 정지륜(56)과의 사이에 힌지축(32,132)의 길이방향으로 스프링력을 부여하는 링형 스프링(57)이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 축로크 기구.
제7항에 있어서, 링형 스프링은 웨이브 와셔(57)인 것을 특징으로 하는 축로크기구.
키보드(5)을 가진 퍼스널 컴퓨터(1)의 베이스 유닛(2)에 고정된 축지지체(25,125)와; 축주부(51) 및이 축주부(51)의 길이방향으로 연장된 축단부(52,53)를 구비하고, 그 축단부(52,53)가 축지지체(25,125)에 연결되어 자유로이 회전하지 않도록 유지된 힌지축(32,132)과; 이 힌지축(32,132)의 축단부(52,53)에 상대적으로 회동 가능하게 끼워 맞추어져서 힌지축(32,132)을 지지하는 축받이편(39,139,239) 및 이들 축받이편(39,139,239)에 설치된 괘합부(40)를 구비하고, 키보드(5)를 덮는 폐지위치와 퍼스널 컴퓨터(1)를 조작하기 위하여 열어지는 개방위치에 걸쳐서 회동되는 디스플레이 유닛(8)에 고정되는 브래킷(33,133,233)과, 감겨진 1개의 소선(35a) 사이가 밀착되어 있어 힌지축(32,132)에 감겨지는 코일부(35) 및 괘합부(40)에 계합되는 아암부(36,37)를 구비하고, 디스플레이 유닛(8)이 힌지축(32,132)의 축회전방향으로 상대적으로 회동된때에 힌지축(32,l32)과의 사이에 브레이크력을 발생시켜서 베이스 유닛(2)과 디스플레이 유닛(8)과의 자유로운 회동을 억제하는 코일스프링(31)을 포함하고, 코일 스프링(31)의 코일부(35)는 그 길이방향으로 쓰러져서 코일부(35)의 단면의 형상이 타원형을 나타내도록 형성되어 있고, 힌지축(32,132)의 축주부(51)의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 단축(Q)의 길이(W)를 상기 타원형의 단축(X)의 길이(C)보다 작게하는 동시에 힌지축(32,132)의 축주부(51)의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 장축(R)의 길이(H)를 상기 타원형의 장축(Y)의 길이(D)와 거의 같게한 것을 특징으로 하는 퍼스널 컴퓨터(1)용 힌지 장치 (22,23) .
제9항에 있어서, 축주부(51)의 길이방향과 직각으로 교차하는 방향의 단면의 장축(R)이 상하로 연장되도록 힌지축(32,132)이 배치되어 있고, 디스플레이 유닛(8)이 폐지위치에 배치된 때에 코일부(35)의 장축(Y)과 축주부(51)의 단면의 장축(R)이 대략 직각으로 교차하여 배치되는 동시에 디스플레이 유닛(8)이 개방위치에 배치되었을때에, 코일부(35)의 장축(Y)과 축주부(51)의 단면의 장축(R)이 대략 일치하게 배치되는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
제10항에 있어서, 힌지축(32,132)은 축주부(51)와 양축단부(52,53)와의 사이에 각각 헝성된 엣지(54)를 구비하고, 상기 엣지(54)에 접하여 축단부(52,53)에 각각 감합된 축받이 편(39,139,239)과, 양축단부(52,53)중의 적어도 한쪽에 부착된 정지륜(56)과의 사이에 힌지축(32,132)의 길이방향으로 스프링 력을 부여하는 링형 스프링(57)이 끼워져 있는 것을 특징으로 하는 힌지장치.