KR20220067310A - 힌지 구조 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20220067310A
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Abstract

본 발명은, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120), 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 체결하는 힌지 구조물(200), 상기 제1 하우징, 상기 제2 하우징 상에 적어도 일부가 놓이는 플렉서블 디스플레이, 상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 안착되는 힌지 하우징(150)을 포함하고, 상기 힌지 구조물은 제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재, 상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축, 상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암, 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 지지 부재(1900)를 포함하는 접이식 전자 장치를 개시한다.

Description

힌지 구조 및 이를 포함하는 전자 장치{Structure of Hinge and Electronic device including the same}
본 문서의 다양한 실시 예는 힌지 구조를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자 장치는 다양한 종류의 어플리케이션을 기반으로 통화, 동영상 재생, 인터넷 검색과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 상술한 다양한 기능을 보다 넓은 화면을 통해 이용하고자 할 수 있다. 그러나, 화면이 커질수록 휴대성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 접는 구조를 활용하여 휴대성을 높일 수 있는 접이식 휴대용 전자 장치가 개발되고 있다.
접이식 전자 장치는 인접한 하우징들과 힌지 구조가 연결되고, 하우징들이 일정 각도로 회전하는 동안 힌지 구조가 하우징들을 지지하면서, 회전 운동하도록 배치될 수 있다.
상기 접이식 전자 장치는 힌지 구조를 이용한 회전 동작을 수행하는 과정에서, 다양한 노이즈가 발생할 수 있다. 이러한 노이즈는 사용 기기의 문제점으로 인식될 수 있다. 또한, 기기의 반복 사용 과정에서, 상기 노이즈가 발생하는 부위에서 피로 누적이 생기고, 이러한 피로 누적은 기기 파손으로 이어질 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는, 접이식 전자 장치의 힌지 구조에서 발생하는 노이즈를 제거하여 보다 신뢰도 높은 기기 사용 환경을 제공할 수 있는 힌지 구조를 포함하는 전자 장치를 제공함에 있다.
다양한 실시 예는, 캠 동작부의 동작 환경을 조절하여 기기 사용 중 노이즈 발생을 억제할 수 있는 힌지 구조를 포함하는 전자 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(또는 휴대용 전자 장치, 휴대용 통신 장치, 접이식 전자 장치, 또는 통신 기능을 가지는 접이식 전자 장치)는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120), 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 체결하는 힌지 구조물(200), 상기 제1 하우징, 상기 제2 하우징 상에 적어도 일부가 놓이는 플렉서블 디스플레이, 상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 안착되는 힌지 하우징(150)을 포함하고, 상기 힌지 구조물은 제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재, 상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축, 상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암, 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 지지 부재(1900)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 힌지 구조를 포함하는 전자 장치는, 추가적인 구조 설계의 변경 없이 또는 구조물의 추가를 최소화하면서 노이즈가 발생하는 캠 동작부의 동작 환경을 개선할 수 있다.
기타, 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조를 포함하는 전자 장치가 제공하는 다양한 목적 및 효과가 상세한 설명의 실시 예에 따라 언급될 수 있다.
도 1a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 1b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 후면의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 1c는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 복수의 디텐트 구조와 관련한 전자 장치의 힌지 구조의 전면 및 후면의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조의 분해 사시도의 제1 방향의 면을 나타낸 도면이다.
도 4는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조의 분해 사시도의 제2 방향의 면을 나타낸 도면이다.
도 5는 한 실시 예에 따른 회전부의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 한 실시 예에 따른 고정 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 한 실시 예에 따른 암부(arm part)의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 한 실시 예에 따른 제2 회전축의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 스톱퍼 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 센터 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 축 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 지지 링들의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구성의 제1 상태를 설명하는 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구조의 제1 각도 상태를 설명하는 도면이다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 제1 힌지 구조의 제2 각도 상태를 설명하는 도면이다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구조들의 제2 상태를 설명하는 도면이다.
도 18a는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이다.
도 18b는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이다.
도 18c는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이다.
도 19a는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선의 한 예와 관련한 접이식 전자 장치의 일부 단면의 예를 나타낸 도면이다.
도 19b는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선의 한 예와 관련한 접이식 전자 장치의 일부 구성의 사시도이다.
도 19c는 다양한 실시 예에 따른 지지 부재의 다른 형태의 예시를 나타낸 도면이다.
도 20은 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 한 형태를 예시한 도면이다.
도 21은 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 다른 한 형태를 예시한 도면이다.
도 22는 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 또 다른 한 형태를 예시한 도면이다.
도 23a는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 23b는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 23c는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 24a는 다양한 실시 예에 따른 캠 형상의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 24b는 다양한 실시 예에 따른 캠 및 캠 구조의 일부 산들의 접촉 상태의 한 예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시 예의 다양한 변경(modifications), 균등물(equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.
본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.
어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)" 것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.
본 문서의 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는, 예를 들면, 스마트폰(smartphone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 이동 전화기(mobile phone), 영상 전화기, 전자책 리더기(e-book reader), 데스크탑 PC(desktop personal computer), 랩탑 PC(laptop personal computer), 넷북 컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 서버, PDA(personal digital assistant), PMP(portable multimedia player), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 카메라(camera), 또는 웨어러블 장치(wearable device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 웨어러블 장치는 액세서리형(예: 시계, 반지, 팔찌, 발찌, 목걸이, 안경, 콘택트 렌즈, 또는 머리 착용형 장치(head-mounted-device(HMD)), 직물 또는 의류 일체형(예: 전자 의복), 신체 부착형(예: 스킨 패드(skin pad) 또는 문신), 또는 생체 이식형(예: implantable circuit) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치(예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.
도 1a는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면이며, 도 1b는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 후면의 한 예를 나타낸 도면이고, 도 1c는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 한 실시 예에 따른 전자 장치(100)(또는 폴더블 전자 장치, 또는 플렉서블 디스플레이 장치, 또는 플렉서블 & 폴더블 전자 장치)는 하우징(101)(예: 제1 하우징(110), 제2 하우징(120))), 힌지 하우징(150), 힌지 구조(200)(예: 제1 힌지 구조(200a), 제2 힌지 구조(200b)) 및 상기 힌지 구조(200)의 전면 방향(예: z축 방향)에 적어도 일부가 배치되는 디스플레이(160)(또는 플렉서블 디스플레이, 디스플레이 모듈)를 포함할 수 있다. 추가적으로 대체적으로, 상기 전자 장치(100)는 상기 제1 하우징(110)의 후면(예: -z축 방향으로 향하는 면)의 적어도 일부를 덮는 제1 커버(119) 및 제2 하우징(120)의 후면(예: -z축 방향으로 향하는 면)의 적어도 일부를 덮는 제2 커버(129)를 더 포함할 수 있다. 또는, 상기 제1 커버(119)는 상기 제1 하우징(110)과 일체형으로 후면을 형성할 수 있으며, 상기 제2 커버(129)는 상기 제2 하우징(120)과 일체형으로 후면을 형성할 수 있다.
상기 하우징(101)은 일정 축을 기준으로 회전할 수 있는 적어도 한 쌍으로 구성될 수 있다. 예컨대, 하우징(101)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)을 포함할 수 있다. 상기 제1 하우징(110)은 배치 형태에 따라 제2 하우징(120)과 연속되게 배치되거나(예: 디스플레이(160)의 중심부(163)가 평평하게 펴졌을 때 또는 하우징(101)이 펼침 상태일 때), 제2 하우징(120)과 나란하게 배치될 수 있다. 또는, 디스플레이(160)의 중심부(163)가 접혔을 경우, 제1 하우징(110)의 일면이 상기 제2 하우징(120)의 일면과 마주 보도록 배치될 수 있다.
상기 제1 하우징(110)은 예컨대, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(160)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 제1 하우징(110)의 전면 적어도 일부에는 디스플레이(160)의 일 영역(예: 디스플레이(160)의 제1 부분(161)의 적어도 일부 및 중심부(163)의 일측 적어도 일부)이 배치될 수 있다. 상기 제1 하우징(110)의 적어도 일부는 디스플레이(160)의 제1 부분(161)와 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 전면 가장자리 적어도 일부는 디스플레이(160)의 제1 부분(161) 가장자리와 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 전면(예: z축 방향의 면) 적어도 일부가 디스플레이(160)의 제1 부분(161) 적어도 일부와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 하우징(110)과 디스플레이(160) 제1 부분(161) 사이 적어도 일부에 접착층이 배치될 수 있다. 제1 하우징(110) 내측의 적어도 일부는 속이 비어 있는 형태로 마련되거나 또는 제1 커버(119)와 결합되면서 속이 비어 있는 형태로 마련되어, 전자 장치(100) 구동에 필요한 전자 요소(예: 인쇄회로기판, 상기 인쇄회로기판에 실장되는 적어도 하나의 프로세서, 적어도 하나의 메모리, 배터리와 같은 요소)가 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 하우징(110)의 가장자리 끝단(예: 전자 장치(100)가 펼침 상태에서 제2 하우징(120)을 마주보는 가장자리를 제외한 나머지 3 곳의 가장자리 끝단)은 디스플레이(160) 적어도 일측 가장자리를 감싸도록 하우징의 중심부 바닥면보다 지정된 높이만큼 돌출될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 가장자리 끝단 중 적어도 한 부분에는 상기 디스플레이(160)의 가장자리와 적어도 일부가 대면되는 측벽들이 배치될 수 있다. 상기 제1 하우징(110)의 가장자리 적어도 일부에 형성된 측벽들은 상기 제2 하우징(120)과 마주보는 가장자리를 제외한 나머지 3곳의 가장자리에서 지정된 높이를 가지며 형성될 수 있다. 상기 제1 하우징(110) 중 제2 하우징(120)과 대면되는 가장자리 부분은 힌지 하우징(150)의 적어도 일부가 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 하우징(110)은 제2 하우징(120)과 대면되는 가장자리 부분에서, 힌지 하우징(150)에 위치한 제1 힌지 구조(200a)의 일부가 위치되는 제1 단차부(111) 및 힌지 하우징(150)에 위치한 제2 힌지 구조(200b)의 일부가 배치되는 제2 단차부(112)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제2 하우징(120)은 배치에 따라 제1 하우징(110)과 나란하게 배치되거나, 적어도 일면이 제1 하우징(110)의 일면(예: 디스플레이(160)가 배치되는 면)과 마주보도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)과 동일 재질로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)과 좌우 또는 상하로 대칭되는 형태로 배치됨에 따라, 전면에는 디스플레이(160) 중 제1 하우징(110)에 배치된 영역의 나머지 일 영역의 적어도 일부(예: 디스플레이(160)의 제2 부분(162)의 적어도 일부 및 중심부(163)의 타측 적어도 일부)를 지지하도록 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 적어도 일부는 디스플레이(160)의 제2 부분(162)와 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 전면 가장자리가 디스플레이(160)의 제2 부분(162) 가장자리와 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 전면 하부 일측이 디스플레이(160)의 제2 부분(162) 일측과 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 하우징(120)과 디스플레이(160) 제2 부분(162) 사이 적어도 일부에 접착층이 배치될 수 있다. 제2 하우징(120) 내측 적어도 일부는 제1 하우징(110)과 유사하게 속이 비어 있는 형태로 마련되거나, 제2 커버(129)와 결합하면서 속이 비어 있는 형태로 마련되어 전자 장치(100) 구동에 필요한 전자 요소가 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제2 하우징(120)의 후면에는 카메라(190)가 배치될 수 있으며, 상기 카메라(190) 배치와 관련하여, 제2 커버(129)에 카메라(190)가 배치될 수 있는 홀이 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 하우징(120)의 가장자리 끝단(예: 제1 하우징(110)을 마주보는 가장자리를 제외한 나머지 3 곳의 가장자리 끝단)은 디스플레이(160) 타측 가장자리를 감싸도록 제2 하우징(120)의 중심부 바닥면보다 지정된 높이만큼 돌출될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 가장자리 끝단 중 적어도 한 부분에는 제1 하우징(120)에 형성된 측벽들과 유사하게, 상기 디스플레이(160)의 가장자리와 적어도 일부가 대면되는 측벽들이 배치될 수 있다. 상기 제2 하우징(120)의 가장자리 적어도 일부에 형성된 측벽들은 상기 제1 하우징(110)과 마주보는 가장자리를 제외한 나머지 3곳의 가장자리에서 지정된 높이를 가지며 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 하우징(120) 중 제1 하우징(110)과 대면되는 부분은 힌지 하우징(150)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 하우징(120)은 제1 하우징(110)과 대면되는 가장자리 부분에 제1 힌지 구조(200a)가 장착된 힌지 하우징(150)의 일부가 배치되는 제3 단차부(121) 및 제2 힌지 구조(200b)가 장착된 힌지 하우징(150)의 일부가 배치되는 제4 단차부(122)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(100)는 상기 제1 하우징(110) 또는 제2 하우징(120) 내부 일측에 배치되는 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서는 예컨대, 근접 센서, 조도 센서, 홍채 센서, 이미지 센서(또는 카메라), 또는 지문 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 힌지 하우징(150)은 전자 장치(100)의 접힘 또는 펼침 상태에 따라 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 일측에 의해 가려지거나(예: 하우징(101)의 펼침 상태), 외부로 노출(예: 하우징(101)의 접힘 상태)될 수 있다. 예컨대, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 나란하게 배치되는 경우, 힌지 하우징(150)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 의해 가려질 수 있다. 제1 하우징(110)의 일면 및 제2 하우징(120)의 일면이 서로 마주보도록 배치되는 경우, 힌지 하우징(150)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 일측 가장자리(예: 펼침 상태에서 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)이 서로 마주보는 가장자리)에서 적어도 일부가 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. 상기 힌지 하우징(150)은 내부의 적어도 일부가 비어 있고, 양측 가장자리(예: x축 및 -x축 방향의 가장자리)의 적어도 일부가 폐구되도록 측벽이 배치될 수 있다. 상기 힌지 하우징(150)의 내측면 적어도 일부에는 제1 힌지 구조(200a) 및 제2 힌지 구조(200b)와 체결되는 적어도 하나의 보스가 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)의 적어도 일부는 가요성(flexibility)을 가질 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)는 제1 하우징(110) 상에 배치되는 제1 부분(161) 또는 제1 영역과, 제2 하우징(120) 상에 배치되는 제2 부분(162) 또는 제2 영역 및, 전자 장치(100)가 펼침 상태에서 상기 제1 하우징(110)과 상기 제2 하우징(120)이 인접되며 힌지 구조(200) 위치에 대응되는 중심부(163) 또는 중앙 영역을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(160) 전체가 가요성을 가질 수 있다. 또는 상기 디스플레이(160)의 중심부(163)의 적어도 일부는 가요성을 가질 수 있다. 상기 디스플레이(160)의 중심부(163)는 상기 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)가 접착되지 않도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(160)의 중심부(163)는 전자 장치(100)의 접힘 동작 시 힌지 구조(200)의 전면(예: z축 방향의 면)으로부터 이격될 수 있다. 상기 디스플레이(160)의 제1 부분(161)는 제1 하우징(110)의 적어도 일부와 접착되고, 상기 디스플레이(160)의 제2 부분(162)는 제2 하우징(120)의 적어도 일부와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 디스플레이(160)와 제1 하우징(110) 사이 적어도 일부 영역 및 디스플레이(160)와 제2 하우징(120) 사이 적어도 일부 영역에는 각각 접착층들이 배치될 수 있다. 상기 디스플레이(160)는 다양한 층들(layers)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 디스플레이(160)는 일정량의 투명도를 가지며 지정된 크기 이상인 외부 보호층(또는 글라스층 또는 폴리머 층), 외부 보호층 하부에 배치되어 화면을 표시하는 표시 패널층, 표시 패널층 하부에 배치되는 제1 후면층을 포함할 수 있다. 상기 제1 후면층은 충격흡수층(또는 엠보), 방열층(또는 금속 시트층)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로 상기 제1 후면층은 전자기 유도 패널(예: digitizer)을 더 포함할 수도 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)는 상기 제1 후면층 하부에 배치되는 제2 후면층을 더 포함할 수 있다. 상기 제2 후면층은 적어도 일부가 금속 재질로 마련되는 적어도 하나의 금속층(또는 금속 시트)을 포함할 수 있다. 상기 제2 후면층의 적어도 일부가 구부러질 수 있도록, 지정된 패턴(예: lattice 패턴, 슬릿 패턴)을 포함할 수 있다. 또는, 상기 제2 후면층의 적어도 일부는 구부러질 수 있는 다른 재질(예: 폴리머 재질, 고무, 가죽 재질)로 형성될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 힌지 구조(200)는 x축 방향을 기준으로 적어도 하나가 배치될 수 있다. 예컨대, 한지 구조(200)는 제1 힌지 구조(200a) 및 제2 힌지 구조(200b)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 구조(200)는 힌지 하우징(150)의 내측에 배치되는 제1 부분(200_1)과, 상기 힌지 하우징(150)보다 상부에 배치되거나 z축 기준으로 힌지 하우징(150)과 중첩되지 않는 주변 구조(예: 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)과 결합하는 구조)에 해당하는 제2 부분(200_2)을 포함할 수 있다. 상기 힌지 구조(200)의 제1 부분 중 상기 제1 힌지 구조(200a)의 적어도 일부는 힌지 하우징(150)의 제1 내측(예: 힌지 하우징(150) 내에서 x축 방향으로 치우친 일 영역)에 배치될 수 있다. 상기 힌지 구조(200)의 제1 부분 중 상기 제2 힌지 구조(200b)의 적어도 일부는 힌지 하우징(150)의 제2 내측(예: 힌지 하우징(150) 내에서 -x축 방향으로 치우친 일 영역)에 배치될 수 있다. 상기 힌지 구조(200)의 제2 부분의 적어도 일부는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 회전 동작에 대응하여 회전할 수 있다. 한 실시 예에 따른 제1 힌지 구조(200a) 및 제2 힌지 구조(200b) 중 적어도 하나는 복수의 디텐트 구조를 포함할 수 있다.
도 2는 다양한 실시 예에 따른 복수의 디텐트 구조와 관련한 전자 장치의 힌지 구조의 전면 및 후면의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 3은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조의 분해 사시도의 제1 방향의 면을 나타낸 도면이고, 도 4는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조의 분해 사시도의 제2 방향의 면을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 복수개의 힌지 구조(200)를 포함할 수 있으며, 제1 힌지 구조(200a)와 제2 힌지 구조(200b)는 동일한 구조 및 형태를 가질 수 있다. 이하 설명에서는 제1 힌지 구조(200a)를 기준으로 설명하기로 한다. 도 1에서는 제1 힌지 구조(200a) 및 제2 힌지 구조(200b)가 힌지 하우징(150)에 배치된 구조를 제시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 힌지 구조가 힌지 하우징(150)에 장착될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 힌지 구조(200a)는 회전부들(211, 212), 고정 브라켓(213), 암(arm)부들(221, 222), 아이들 기어(idle gear)들(233, 234) 및 다중 디텐트 구조(240)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 회전부들(211, 212)은 디스플레이(160)의 구동 궤적을 형성할 수 있다. 회전부들(211, 212)은 고정 브라켓(213)의 일측에 결합하는 제1 회전부(211)와 고정 브라켓(213)의 타측에 결합하는 제2 회전부(212)를 포함할 수 있다. 상기 제1 회전부(211)는 고정 브라켓(213)의 일측에 결합하면서 제1 각도 범위 내에서 회전(예: x축을 기준으로 시계 방향 또는 반 시계 방향)할 수 있다. 상기 제2 회전부(212)는 고정 브라켓(213)의 일측에 결합하면서 제2 각도 범위 내에서 회전(예: x축을 기준으로 반시계 방향 또는 시계 방향)할 수 있다. 상기 제1 각도 범위와 상기 제2 각도 범위는 크기가 동일하고, 방향이 반대일 수 있다. 전자 장치(100)가 펼침 상태일 때, 상기 제1 회전부(211)의 -y축 방향 가장자리는 제2 회전부(212)의 y축 방향 가장자리와 인접되게 배치될 수 있다. 전자 장치(100)가 접힘 상태일 때, 상기 제1 회전부(211)의 상부면(예: z축 방향을 향하는 면)과 제2 회전부(212)의 상부면(예: z축 방향을 향하는 면)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 상기 제1 회전부(211)는 제3 축(도 14의 13)(또는 가상의 축)을 중심으로 일정 각도 범위 내(예: 0도~100도 이내 또는 0도~95도 이내)에서 회전 운동할 수 있다. 상기 제2 회전부(212)는 제4 축(도 14의 14)(또는 가상의 축)을 중심으로 일정 각도 범위 내(예: 0도~-100도 이내 또는 0도~-95도 이내)에서 회전 운동할 수 있다. 상기 제3 축(13) 및 상기 제4 축(14)은 일정 간격 이격되게 위치할 수 있다. 상기 제3 축(13) 및 상기 제4 축(14)은 z축을 기준으로 제1 축(11) 및 제2 축(12)보다 상측에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓(213)은 힌지 하우징(150)의 내측 빈 공간에 적어도 일부가 배치 및 고정될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 고정 브라켓(213)의 적어도 일부는 상기 힌지 하우징(150)의 내측 빈 공간에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 또한, 상기 고정 브라켓(213)의 적어도 일부는 상기 힌지 하우징(150)의 내측 빈 공간에 대응되는 형상 예컨대, 반 원통형의 형상을 가질 수 있다. 상기 고정 브라켓(213)은 힌지 하우징(150)에 형성된 적어도 하나의 보스가 삽입될 수 있는 적어도 하나의 홀을 포함할 수 있다. 상기 고정 브라켓(213)의 일측에는 상기 제1 회전부(211)의 일측이 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하도록 배치될 수 있으며, 상기 고정 브라켓(213)의 타측에는 상기 제2 회전부(212)의 일측이 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다. 상기 고정 브라켓(213)의 전면 일측(-x축 방향의 끝단부)에는 다중 디텐트 구조(240)의 일부(예: 제1 회전축(231)의 일측 및 제2 회전축(232)의 일측)와 아이들 기어들(233, 234)의 일부가 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 힌지 구조(200a)는 고정 브라켓(213) 후면 방향(예: -z축 방향)에 배치되어, 고정 브라켓(213)의 후면(예: -z축에서 z축을 향할 때 보이는 면)과 체결되는 브라켓 커버(214)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 암부(또는 arm structure)들(221, 222)은 전자 장치(100)의 회전부들(211, 212)의 회전에 대응하여 회전부들(211, 212) 일측에 슬라이딩 동작을 하면서, 회전축들(예: 제1 회전축(11) 및 제2 회전축(22)을 기준으로 회전하며, 캠 부재들(241a, 241b)과 맞물리면서 디텐트 동작을 구현할 수 있다. 예를 들어 상기 암부들(221, 222)은 체결부들(251, 252)을 통해 회전부들(211, 212)과 일측이 연결되고, 회전부들(211, 212)의 회전에 따라 회전부들(211, 212)의 측부 적어도 일부를 따라 슬라이딩 동작을 하면서 움직일 수 있다. 상기 암부들(221, 222)은 예컨대, 제1 회전부(211)와 제1 체결부(251)를 통해 연결되는 제1 암부(221) 및 제2 회전부(212)와 제2 체결부(252)를 통해 연결되는 제2 암부(222)를 포함할 수 있다. 상기 제1 암부(221)는 상기 다중 디텐트 구조(240)에 포함되는 캠 부재들(241a, 241b)과 체결되는 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)를 포함하며, 제2 암부(222)는 상기 다중 디텐트 구조(240)에 포함되는 캠 부재들(241a, 241b)과 체결되는 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)를 포함할 수 있다. 상기 캠 부재들(241a, 241b)과 체결되는 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)는 전자 장치(100)의 폴딩 및 언폴딩(또는 접힘 및 펼침) 동작 시에 캠 방식의 디텐트를 구현할 수 있다. 상기 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)는 캠 부재들(241a, 241b)과 맞물리는 캠 구조들(221_4a, 221_4b, 222_4a, 222_4b)을 이용하여 전자 장치(100)의 힌지 포스(또는 디텐트 감)를 제공할 수 있다. 상기 암부들(221, 222)은 다중 디텐트 구조(240)를 기반으로 보다 견고하고 안정적인 힌지 포스(또는 디텐트 감)를 제공하면서도, 다중 디텐트 구조(240)를 통해 개선된 내마모성 및 보다 부드러운 힌지 포스(또는 디텐트 감) 제공을 지원할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 다중 디텐트 구조(240)는 제1 회전축(231), 제2 회전축(232), 회전축 지지 부재(235), 스톱퍼(236), 제1 캠 부재(241a), 제2 캠 부재(241b), 센터 바(243c), 센터 브라켓(243a), 축 브라켓(243b), 지지 링들(292_1, 292_2)(support ring), 복수의 고정 클립들(291_1, 291_2, 291_3, 291_4), 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)은 캠 방식 힌지 포스(또는 디텐트의 감)를 제공할 수 있다. 상기 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)은 상기 암부들(221, 222)에 형성된 캠 구조들 간의 이격 거리보다 긴 길이를 가지며 형성될 수 있다. 상기 제1 회전축(231) 및 상기 제2 회전축(232)은 서로 이격되어 배치되고, x축 방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)에는 각각 축 기어들(232_1, 232_1)이 형성되고, 상기 각각의 축 기어들(232_1, 232_1)은 서로 다른 아이들 기어(예: 제1 아이들 기어(233), 제2 아이들 기어(234))에 맞물리도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조(200)의 암부들(221, 222)은 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)가 회전하는 동안 발생하는 힘에 동일한 시점 및 동일한 각도로 회전 운동할 수 있다. 상기 제1 회전축(231)은 제1 축(11)을 중심으로 회전하고, 제2 회전축(232)은 제2 축(12)을 중심으로 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 회전축(231)에는 회전축 지지 부재(235)의 일측, 스톱퍼(236)의 일측, 센터 브라켓(243a)의 일측, 축 브라켓(243b)의 일측, 제1 지지 링(292_1), 제1 고정 클립(291_1)이 삽입될 수 있다. 상기 제1 회전축(231)에는 제1 캠 부재(241a)에 형성된 제1 캠(241a_1a), 제2 캠 부재(241b)에 형성된 제3 캠(241b_1a), 제1 암부(221)의 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b), 제1 탄성체(242a), 제3 탄성체(242c)가 삽입될 수 있다. 제1 회전축(231)에는 제1 축 기어(231_2)가 형성되고, 상기 제1 축 기어(231_2)의 적어도 일부는 제1 아이들 기어(233)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 회전축(231)의 일측 끝단(예: x축 방향의 끝단)은 고정 브라켓(213)의 일측면(예: -x축 방향의 단부)에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 회전축(232)에는 회전축 지지 부재(235)의 타측, 스톱퍼(236)의 타측, 센터 브라켓(243a)의 타측, 축 브라켓(243b)의 타측, 제2 지지 링(292_2), 제2 고정 클립(291_2)이 삽입될 수 있다. 상기 제2 회전축(232)에는 제1 캠 부재(241a)에 형성된 제2 캠(241a_1b), 제2 캠 부재(241b)에 형성된 제4 캠(241b_1b), 제2 암부(222)의 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b), 제2 탄성체(242b), 제4 탄성체(242d)가 삽입될 수 있다. 제2 회전축(232)에는 제2 축 기어(232_2)가 형성되고, 상기 제2 축 기어(232_2)의 적어도 일부는 제2 아이들 기어(234)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 제2 회전축(232)의 일측 끝단(예: x축 방향의 끝단)은 고정 브라켓(213)의 일측면(예: -x축 방향의 단부)에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 회전축 지지 부재(235)는 제1 회전축(231)과 체결되는 제1 링(235_1)과 제2 회전축(232)과 연결되는 제2 링(235_2) 및 상기 제1 링(235_1)과 상기 제2 링(235_2)을 연결하면서 아이들 기어들(233, 234)의 일측과 대면하는 링 바디(235_3)를 포함할 수 있다. 상기 링 바디(235_3)는 상기 제1 아이들 기어(233)의 일측이 삽입될 수 있는 제1 홀(235_3a)과 제2 아이들 기어(234)의 일측이 삽입될 수 있는 제2 홀(235_3b)을 포함할 수 있다. 상기 회전축 지지 부재(235)는 스톱퍼(236)와 회전축들(231, 232)에 형성된 축 기어들(231_2, 232_2) 사이에 배치될 수 있다. 상기 회전축 지지 부재(235)는 아이들 기어들(233, 234)의 적어도 일부를 감싸도록 배치되면서, 아이들 기어들(233, 234)이 지정된 위치를 벗어나지 않도록 가이드할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센터 바(243c)는 x축 방향이 y축 방향보다 긴 막대 형상으로 마련되고, 상기 제1 회전축(231)과 상기 제2 회전축(232) 사이에 배치되어, 제1 회전축(231)과 제2 회전축(232) 사이의 공간을 가릴 수 있다. 상기 센터 바(243c)는 -z축 방향으로 형성된 적어도 하나의 돌기를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌기는 센터 브라켓(243a)에 형성된 홀, 축 브라켓(243b)에 형성된 홀과 체결될 수 있다. 상기 센터 바(243c)는 제1 암부(221)와 제2 암부(222)의 회전에 따라, z축 또는 -z축 방향으로 이동될 수 있다. 예를 들어, 센터 바(243c)는 전자 장치(100)가 펼침 상태에서 디스플레이(160)를 지지하기 위해 z축 방향으로 이동하고, 전자 장치(100)가 접힘 상태에서 낙하 충격이나 외부 작용 힘에 의해 디스플레이(160)가 파손되지 않도록 디스플레이(160)와의 거리 확보를 위해 -z축 방향으로 일정 거리만큼 하강 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 축 브라켓(243b)은 지지 링들(292_1, 292_2)과 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b) 사이에 배치될 수 있다. 축 브라켓(243b)은 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)에 삽입될 수 있는 링 형상의 날개들을 포함하며, 상기 날개들을 지지하는 바디를 포함할 수 있다. 상기 축 브라켓(243b)은 센터 바(243c)에 형성된 돌기와 체결될 수 있다. 상기 축 브라켓(243b)은 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)이 회전하는 동안 일정 간격을 유지하도록 가이드할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 고정 클립들(291_1, 291_2, 291_3, 291_4)은 제1 회전축(231)의 일측(예: -x축 방향의 끝단)에 결합하는 제1 고정 클립(291_1), 제2 회전축(232)의 일측(예: -x축 방향의 끝단)에 결합하는 제2 고정 클립(291_2), 제1 체결부(251)의 일측(-x축 방향의 끝단)에 결합하는 제3 고정 클립(291_3), 제2 체결부(252)의 일측(-x축 방향의 끝단)에 결합하는 제4 고정 클립(291_4)을 포함할 수 있다. 제1 고정 클립(291_1)은 제1 회전축(231)에 삽입되는 구성(예: 제1 지지 링(292_1), 축 브라켓(243b)의 일측, 제1 탄성체(242a), 제1 캠(241a_1a), 센터 브라켓(243a)의 일측, 제3 탄성체(242c), 제3 캠(241b_1a), 스톱퍼(236)의 일측, 회전축 지지 부재(235)의 일측 중 적어도 하나)이 일측(-x축 방향)으로 이탈하지 않도록 고정시키는 역할을 할 수 있다. 제2 고정 클립(291_2)은 제2 회전축(232)에 삽입되는 구성(예: 제2 지지 링(292_2), 축 브라켓(243b)의 타측, 제2 탄성체(242b), 제2 캠(241a_1b), 센터 브라켓(243a)의 타측, 제4 탄성체(242d), 제4 캠(241b_1b), 스톱퍼(236)의 타측, 회전축 지지 부재(235)의 타측 중 적어도 하나)이 일측(-x축 방향)으로 이탈하지 않도록 고정시키는 역할을 수행할 수 있다. 제3 고정 클립(291_3)은 제1 암부(221)가 제1 회전부(211)의 측면을 따라 슬라이딩되는 동안, 제1 암부(221)와 제1 회전부(211)를 관통하여 삽입된 제1 체결부(251)가 제1 암부(221) 또는 제1 회전부(211)로부터 분리되지 않도록 하는 역할을 할 수 있다. 제4 고정 클립(291_4)은 제2 암부(222)가 제2 회전부(212)의 측면을 따라 슬라이딩되는 동안 제2 암부(222)와 제2 회전부(212)를 관통하며 배치된 제2 체결부(252)가 상기 제2 암부(222) 및 상기 제2 회전부(212)로부터 분리되지 않도록 방지하는 역할을 할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)은 예컨대, 축 브라켓(243b) 일측과 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a) 사이에 배치되는 제1 탄성체(242a), 축 브라켓(243b) 타측과 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b) 사이에 배치되는 제2 탄성체(242b), 센터 브라켓(243a) 일측과 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a) 사이에 배치되는 제3 탄성체(242c), 센터 브라켓(243a) 타측과 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b) 사이에 배치되는 제4 탄성체(242d)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)은 제1 캠 부재(241a) 및 제2 캠 부재(241b)의 캠 동작에 필요한 탄성력을 각각 제공할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 회전 동작 동안 동일한 힌지 포스(또는 디텐트 감)를 제공하기 위하여 제1 탄성체(242a)와 제2 탄성체(242b)(또는 제3 탄성체(242c)와 제4 탄성체(242d))는 동일한 특성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)은 동일 또는 유사한 길이, 굵기 및 직경을 가지는 스프링구조를 가질 수 있다. 또는, 다양한 실시 예에 따르면, 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)은 서로 다른 길이, 굵기와 직경(예: 제1 탄성체(242a)와 제2 탄성체(242b)는 동일 또는 유사한 제1 길이, 제1 굵기 및 제1 직경을 가지며, 제3 탄성체(242c)와 제4 탄성체(242d)는 동일 또는 유사한 제2 길이(예: 제1 길이와 다른 제2 길이), 제2 굵기(예: 제1 굵기와 다른 제2 굵기) 및 제2 직경(예: 제2 직경과 다른 제2 직경))을 가질 수 있다.
상술한 바와 같이, 한 실시 예에 따른 힌지 구조(200a, 200b)는 힌지 하우징(150) 및 하우징들(110, 120)과 결합하며 상측에 놓이는 디스플레이(160)의 접힘 또는 펼침 동작에 관여하는 회전부들(211, 212)과, 상기 회전부들(211, 212)에 연결되는 다중 디텐트 구조(240), 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)의 동시 회전 동작을 지원하는 기어 구조(예: 제1 회전축(231)의 축 기어, 제2 회전축(232)의 축 기어, 아이들 기어들(233, 234))를 포함할 수 있다.
이를 기반으로, 상기 힌지 구조(200a, 200b)는 회전부들(211, 212)의 표면보다 상측에 형성되는 가상의 축(또는 제3 축(13) 및 제4 축(14))을 기준으로 회전하여 디스플레이(160) 접힘 또는 펼침을 구현할 수 있으며, 복수의 캠 구조를 기반으로 개선된 디텐트 감을 제공하고, 기어 구조(예: 제1 회전축(231)에 있는 축 기어, 제2 회전축(232)에 있는 축 기어, 아이들 기어들(233, 234))를 기반으로 하우징들(110, 120)의 동시 힌지 동작을 지원하여 힌지 동작 과정에서의 하우징들(110, 120)의 비틀림을 억제할 수 있다. 또한, 상기 힌지 구조(200a, 200b)는 하우징들(110, 120)의 펼침 상태 또는 접힘 상태뿐만 아니라, 일정 각도 예컨대, 30도 내지 60도(예: 제1 하우징(110)의 전면과 제2 하우징(120)의 전면 사이의 사잇각) 사이의 부분 접힘 상태를 포함하는 임시 고정 상태를 지원할 수 있다.
일 실시예에 따른 힌지 구조에서 디텐트 하중 증가를 위해서는 캠 동작에 작용하는 탄성력을 증가시켜야 하며, 이와 관련하여, 스프링(예: 탄성체)의 자유장을 확장시키거나, 스프링의 권선 수를 줄이거나, 스프링의 선경을 증가시켜야 하는데, 자유장 확장과 권선 수 감소는 하중 증가 효과가 미세하고, 일정 값 이상의 하중 증가를 위해서는 스프링 허용 응력 한계치를 초과할 수 있어 스프링 파손이 발생할 수 있다. 한편, 스프링 하중 증가를 위해 스프링의 내경을 축소하거나 외경을 증가시킬 수 있는데, 내경 축소의 경우 회전축들(231, 232)의 직경이 축소되어야 하여, 회전축들(231, 232)의 동심도 저하 및 부품 제작 과정에서의 휨 현상이 발생할 수 있다. 또한, 외경 증가 시에는 스프링 관련 주변 부품들의 간섭이 발생하거나, 부품 간섭을 배제하기 위한 추가 공간이 요구되는 조건(예: 힌지 구조의 두께 증가 및 그에 따른 전자 장치(100)의 두께 증가)이 있을 수 있다. 또한, 한정된 스프링의 탄성력 증가의 경우 캠 부품에 하중이 집중되어 마모가 악화될 수 있다. 이와 관련하여, 다양한 실시예에 따른 전자 장치(100)의 힌지 구조(200a, 200b)는 복수의 캠 부재들(241a, 241b)과 암부들(221, 222)이 체결된 상태에서, 복수의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)에 의해 캠 동작에 작용하는 최대 하중 및 상시 하중을 증가시키면서도, 공간 증가를 줄이도록(예: 힌지 구조의 두께 증가를 줄이하거나 증가 방지)하고, 마모 성능(예: 캠 구조 및 캠의 증가에 따라 손실 하중이 개수에 따라 감소, 예컨대, 4개의 캠 구조는 1/4 손실 하중을 제공함)을 개선할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성체(242a)와 제3 탄성체(242c)의 길이는 동일할 수 있으며, 상기 제2 탄성체(242b)와 제4 탄성체(242b)의 길이는 동일할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성체(242a)와 제3 탄성체(242c)의 길이가 서로 다르고, 상기 제2 탄성체(242b)와 제4 탄성체(242b)의 길이가 서로 다르게 형성된 상태에서, 상기 제1 탄성체(242a)와 제3 탄성체(242c)의 길이의 합은 상기 제2 탄성체(242b)와 제4 탄성체(242b)의 길이의 합과 동일할 수 있다.
도 5는 한 실시 예에 따른 회전부의 한 예를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 도 5에 도시된 회전부는 앞서 도 3 및 도 4에서의 제2 회전부를 예시한 것이다. 제2 회전부(212)는 제1 회전부(211)와 제1 축(11)(또는 제2 축(12))을 기준으로 좌우 대칭되는 구조를 제외하고 동일한 크기와 형상 및 재질을 가질 수 있다. 이하 설명에서는, 제2 회전부(212)를 기준으로 회전부 구조에 대해 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 한 실시 예에 따른 제2 회전부(212)는 브라켓 바디(212_1)와, 상기 브라켓 바디(212_1)의 일측 끝단(예: -x축 방향의 끝단)에 형성된 슬라이드 홀(212_2), 상기 브라켓 바디(212_1)의 타측 끝단(예: -y축 방향의 끝단)에 형성된 레일(212_3), 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))과의 결합에 이용되는 하우징 결합홀(212_4)을 포함할 수 있다. 앞서 도 3 또는 도 4에서 설명한 제1 회전부(211)는 제2 회전부(212)와 유사하게, 브라켓 바디, 슬라이드 홀, 레일 및 하우징 결합홀을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓 바디(212_1)는 x축이 y축에 비하여 상대적으로 더 길며, z축을 향하는 면의 적어도 일부는 평평하게 형성되고, -z축을 향하는 면의 적어도 일부도 전체적으로 평평하게 형성될 수 있다. 도시된 도면을 기준으로, 브라켓 바디(212_1)의 우측 끝단(예: -x축 방향의 끝단)에 슬라이드 홀(212_2)이 하부 방향(예: -z축 방향)으로 향하도록 형성되고, 브라켓 바디(212_1)의 일측 끝단(예: -y축 방향의 끝단)에서 레일(212_3)이 하부면(예: -z축 방향의 면)을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 브라켓 바디(212_1)에는 제2 하우징(120) 결합에 이용되는 적어도 하나의 하우징 결합홀(212_4)이 배치될 수 있다. 도시된 도면에서는 3개의 하우징 결합홀(212_4)이 배치된 형태를 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 하우징 결합홀(212_4)은 2개 이상이 형성되고, 2개 이상의 하우징 결합홀(212_4)은 브라켓 바디(212_1)과 이격되어 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓 바디(212_1)에는 브라켓 결합홀(212_5)이 적어도 하나 배치될 수 있다. 상기 브라켓 결합홀(212_5)은 전자 장치(100)가 펼침 상태일 때 고정 브라켓(213)에 형성된 결합 돌기와 체결되고, 전자 장치(100)가 접힘 상태일 때 고정 브라켓(213)의 결합 돌기와 분리될 수 있다. 상기 브라켓 결합홀(212_5)의 개수는 고정 브라켓(213)의 결합 돌기 개수에 대응될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 슬라이드 홀(212_2)은 브라켓 바디(212_1)의 타측 끝단(예: -x축 방향 끝단)에 배치되면서, 브라켓 바디(212_1)의 하부에 배치될 수 있다. 상기 슬라이드 홀(212_2)은 제1 방향(예: y축 방향) 길이가 제3 방향(예: x축 방향) 길이보다 길게 형성될 수 있다. 이에 따라, 슬라이드 홀(212_2)에 삽입되는 제2 체결부(252)는 슬라이드 홀(212_2)내에서 제1 방향(예: y축 방향) 및 제2 방향(예: -y축 방향) 중 어느 하나의 방향으로 슬라이딩될 수 있다. 상기 슬라이드 홀(212_2)은 제2 암부(221)의 제4 방향의 면(예: -x축 방향에 배치된 면)과 대면되도록 배치될 수 있다. 슬라이드 홀(212_2)의 적어도 일부 영역은 제2 암부(222)의 연결홀과 정렬될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 체결부(252)의 적어도 일부는 슬라이드 홀(212_2) 및 상기 연결홀 내측에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 레일(212_3)은 브라켓 바디(212_1)의 제2 방향의 끝단(예: -y축 방향의 끝단)에 배치되고, 브라켓 바디(212_1)의 하부에 배치될 수 있다. 레일(212_3)은 일정 각도의 호 형상을 가질 수 있다. 레일(212_3)은 고정 브라켓(213)에 배치된 레일홈(또는 레일형 홀)에 삽입되고, 레일홈을 따라 지정된 회전 범위 내에서 회전할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 레일(212_3)의 회전 범위는 레일(212_3)의 형상을 이루는 호의 각도 이내에 포함될 수 있다. 예컨대, 레일(212_3)의 회전 범위는 -10도~100도 내의 적어도 일부 범위(예: 0도 ~ 95도 범위)일 수 있다. 레일(212_3)은 고정 브라켓(213)의 레일홈에 의해 형성된 제4 축(14)을 기준으로 -z축과 z축 사이에서 회전 운동할 수 있다.
상기 하우징 결합홀(212_4)은 브라켓 바디(212_1) 일측(예: y축 방향을 향한 일측 가장자리)에 형성되고, 제1 방향의 면(예: y축 방향의 면)과 제2 방향의 면(예: -y축 방향의 면)을 관통하도록 형성될 수 있다. 도시된 도면에서는 하우징 결합홀(212_4)이 브라켓 바디(212_1)에서 3개가 형성된 것을 예시하였으나, 본 발명이 그 개수에 한정되는 것은 아니다.
도 6은 한 실시 예에 따른 고정 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 고정 브라켓(213)은 하부면(예: -z축 방향의 면)의 형상의 적어도 일부가 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 브라켓(213)의 하부면은 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(150))의 내측 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 상기 고정 브라켓(213)의 상부면(예: z축 방향의 면)의 적어도 일부는 평평한 형상으로 마련되고, 회전 브라켓들(예: 도 1의 회전 브라켓들(211, 212))이 결합될 수 있도록 레일홈들(213a, 213b)(또는 레일 홀들)이 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 고정 브라켓(213)은 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)의 적어도 일부가 호 형상으로 마련되며, 제1 회전부(211)의 레일이 제1 방향(예: y축 방향)에서 제2 방향(예: -y축 방향)으로 삽입되는 제1 레일홈(213a)을 포함할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 한 실시 예에 따르면, 고정 브라켓(213)은 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)의 적어도 일부가 호 형상으로 마련되며, 제2 회전부(212)의 레일(212_3)이 제2 방향(예: -y축 방향)에서 제1 방향(예: y축 방향)으로 삽입되는 제2 레일홈(213b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 레일홈(213a)은 제2 레일홈(213b)에 비하여 -y축 방향으로 치우쳐 배치되고, 제2 레일홈(213b)은 제1 레일홈(213a)에 비하여 y축 방향으로 치우쳐 배치될 수 있다. 제1 레일홈(213a)은 제3 축(13)을 기준으로 회전하고, 제2 레일홈(213b)은 제4 축(14)을 기준으로 회전할 수 있다. 상기 제3 축(13) 및 제4 축(14)은 고정 브라켓(213)의 상부면(예: z축 방향의 면)보다 상측(air)에 형성되고, -y축 방향으로 치우쳐 배치된 제1 레일홈(213a) 및 y축 방향으로 치우쳐 배치된 제2 레일홈(213b)에 의해 제3 축(13)과 제4 축(14)은 이격되게 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓(213)은 제3 방향(예: x축 방향)으로 배치된 측부에 형성되며 제1 회전축(231)의 일단이 배치되는 제1 홈(213_2a) 및 제2 회전축(232)의 일단이 배치되는 제2 홈(213_2b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓(213)은 상기 고정 브라켓(213)을 힌지 하우징(150)에 고정시키는데 이용되는 제1 고정 홀(213_1a) 및 제2 고정 홀(213_1b)을 포함할 수 있다. 전자 장치(100)는 결합 부재(예: 스크류와 같은 결합 부재)를 이용하여 고정 브라켓(213)을 힌지 하우징(150)에 고정시킬 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 제1 고정 홀(213_1a) 및 제2 고정 홀(213_1b)은 고정 브라켓(213)을 힌지 하우징(150)에 보다 견고하고 안정적으로 고정시키기 위해 고정 브라켓(213)의 상부면(예: z축 방향의 면)에서 대각선 방향으로 대칭되게 배치될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓(213)은 상기 제1 회전부(211)에 형성된 브라켓 결합홀(212_5)에 삽입되는 적어도 하나의 브라켓 돌기(213_3)를 포함할 수 있다. 추가로, 제2 회전부(212)에도 제1 회전부(211)와 동일하게 브라켓 결합홀이 형성될 수 있으며, 고정 브라켓(213)은 -x축 기준으로 상기 제1 회전부(211)의 브라켓 결합홀(212_5)에 삽입된 브라켓 돌기(213_3)와 대칭되는 위치에 동일한 형태의 브라켓 돌기들을 포함할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 브라켓 돌기(213_3)는 고정 브라켓(213)의 z축 방향의 면 상에 복수개가 배치될 수 있다. 예컨대, 복수의 브라켓 돌기(213_3)는 고정 브라켓(213)의 z축 방향의 면의 각 모서리에 배치될 수 있다.
도 7은 한 실시 예에 따른 암부의 한 예를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 도 7에 도시한 암부는 도 3을 기준으로 제2 암부를 나타낸 도면이다. 제2 암부(222)는 제1 암부(221)와 유사한 형태(예: x축 기준으로 대칭되는 형태)를 가지며 동일한 크기 및 재질로 형성될 수 있다. 이하 설명에서는 도 3의 제1 암부 및 제2 암부 중 제2 암부를 기준으로 설명하기로 한다.
도 3 및 도 7을 참조하면, 한 실시 예에 따른 제2 암부(222)는 제2 체결부(예: 도 3의 제2 체결부(252))를 통하여 제2 회전부(212)와 체결되고, 힌지 동작 수행 시, 제2 회전부(212)와 연계하여 회전할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제2 암부(222)는 기본 바디(222_1), 연결부(222_2), 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 기본 바디(222_1)는 상부면(예: z축을 향하도록 배치된 면)의 적어도 일부가 평평하게 형성될 수 있다. 기본 바디(222_1)의 상측 가장자리(예: y축 방향의 끝단)의 하부면(예: -z축 방향의 면) 적어도 일부에는 연결부(222_2)가 배치될 수 있다. 상기 연결부(222_2)는 일정 두께를 가지는 고리 형태 또는 파이프 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 연결부(222_2)는 제3 방향(예: x축 방향)(또는 -x축 방향)으로 열린 홀(222_21)을 포함할 수 있다. 상기 연결부(222_2)의 홀(222_21)에는 제2 체결부(252)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 상기 연결부(222_2)의 홀(222_21)의 크기는 상기 제2 체결부(252)의 직경과 유사한 크기를 가질 수 있다. 상기 기본 바디(222_1)의 하측 가장자리(예: -y축 방향의 끝단)의 하부면(예: -z축 방향의 면)에는 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)가 배치될 수 있다. 상기 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)는 상기 기본 바디(222_1)의 -y축 방향의 가장자리에 배치되고, 상기 연결부(222_2)는 상기 기본 바디(222_1)의 y축 방향 가장자리에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 캠 구조(222_4a)는 x축에서 -x축 방향을 향하는 균일한 직경의 제1 체결 홀(222_4a1), 센터 바(243c)를 지지하는 제1 거치부(222_4a2), 센터 브라켓(243a)에 적어도 일부가 맞물리는 단턱(222_4a3), 캠 동작을 위한 제1 캠 돌기(222_4a4)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 체결 홀(222_4a1)에는 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제1 체결 홀(222_4a1)은 제2 회전축(232)의 일측 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)과 동일 또는 유사한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 체결 홀(222_4a1)의 적어도 일부 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 제3 캠 구조(222_4a)를 자른 경우 제1 체결 홀(222_4a1)의 단면)은 직선을 포함할 수 있다. 상기 제1 체결 홀(222_4a1)은 제4 캠 구조(222_4b)의 제2 체결 홀(222_4b1)과 동일한 축(예: 제2 축(12)) 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 거치부(222_4a2)는 상기 제1 체결 홀(222_4a1)을 형성하는 주변부의 일측에서 -y축 방향으로 일정 길이만큼 돌출될 수 있다. 상기 제1 거치부(222_4a2)의 z축 단면의 적어도 일부는 삼각형을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제1 거치부(222_4a2)의 z축 단면의 크기는 y축에서 -y축으로 갈수록 점진적으로 줄어드는 형상을 가질 수 있다. 제1 거치부(222_4a2)의 상부면(예: z축 방향을 향하는 면)은 기본 바디(222_1)의 상부면(예: z축 방향을 향하는 면)보다 z축 기준으로 더 낮게 위치할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 거치부(222_4a2)는 제1 체결 홀(222_4a1)을 형성하는 주변부의 상부 일측(예: z축 방향의 일 지점)과 하부 일측(예: -z축 방향의 일 지점) 사이에 위치하면서, 상기 제1 체결 홀(222_4a1)의 주변부의 측부(예: -y축 방향의 일 지점)에서 -y축 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 제1 거치부(222_4a2)는 제1 체결 홀(222_4a1)을 형성하는 주변부에 일체화될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 거치부(222_4a2)는 제1 체결 홀(222_4a1)의 주변부 또는 기본 바디(222_1)와 동일한 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 단턱(222_4a3)은 센터 브라켓(243a)와의 조립 용이성을 위해 마련되며, 회전축 조립 전까지 센터 브라켓(243a)이 이탈되지 않도록 가이드할 수 있다. 상기 단턱(222_4a3)은 상기 제1 체결 홀(222_4a1)의 주변부 중 x축 방향을 향하는 측면에서 x축 방향으로 일정 높이만큼 더 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 단턱(222_4a3)은 제1 체결 홀(222_4a1)을 감싸도록 배치될 수 있다. 이와 관련하여, 단턱(222_4a3)의 외주면 또는 내주면 중 적어도 하나는 원형 또는 타원형이 될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 단턱(222_4a3)의 내주면은 제1 체결 홀(222_4a1)의 형상에 대응되는 형태(예: z축 단면의 적어도 일부가 직선을 포함함)를 가질 수 있다. 상기 단턱(222_4a3)의 적어도 일부는 센터 브라켓(243a)에 마련된 링형 고리에 적어도 일부가 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 캠 돌기(222_4a4)는 상기 제1 체결 홀(222_4a1)의 주변부 중 -x축 방향을 향하는 측면에서 -x축 방향으로 일정 높이만큼 돌출되면서, 돌출되는 높이가 위치별로 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 돌기(222_4a4)의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)은 원형 또는 적어도 일부가 직선을 포함하고, 나머지 일부가 곡선을 포함하는 형태(적어도 일부가 D컷 형태를 포함함)를 가질 수 있다. 제1 캠 돌기(222_4a4)는 -x축 방향으로 요철 형태를 가질 수 있다. -x축 방향 요철 형태를 가지는 제1 캠 돌기(222_4a4)는 적어도 일부가 곡선 구간을 포함할 수 있다. 요철의 산들의 높이는 -x축 방향으로 동일하며, 요철의 골들의 깊이는 x축 방향으로 동일할 수 있다. 상기 요철의 산과 골의 중심부는 일정 길이의 평평한 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제4 캠 구조(242_4b)는 x축에서 -x축 방향을 향하는 균일한 직경의 제2 체결 홀(222_4b1), 센터 바(243c)를 지지하는 제2 거치부(222_4b2), 스톱퍼(236)에 적어도 일부가 맞물리는 돌기(222_4b3), 캠 동작을 위한 제2 캠 돌기(222_4b4)를 포함할 수 있다. 이러한 제4 캠 구조(222_4b)는 기본 바디(222_1)의 일측에 배치되면서, 상기 제3 캠 구조(222_4a)와 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제3 캠 구조(222_4a)와 상기 제4 캠 구조(222_4b) 간의 이격 거리는 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b) 사이에 배치되는 탄성체들, 캠 부재, 센터 브라켓(243a) 중 적어도 하나의 크기나 형상에 따라 달라질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 체결 홀(222_4b1)에는 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제2 체결 홀(222_4b1)은 제2 회전축(232)의 일측 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)과 동일 또는 유사한 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 체결 홀(222_4b1)의 적어도 일부 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)은 제1 체결 홀(222_4a1)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 체결 홀(222_4b1)은 제4 캠 구조(242_4b)의 제1 체결 홀(222_4a1)과 동일한 축(예: 제2 축(12)) 상에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 거치부(222_4b2)는 상기 제1 거치부(222_4a2)와 동일 또는 유사한 형태로 마련될 수 있다. 예컨대, 제2 거치부(222_4b2)는 제2 체결 홀(222_4b1)의 주변부의 상부 일측(예: z축 방향의 일 지점)과 하부 일측(예; -z축 방향의 일 지점) 사이에 형성되며, -y축 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 거치부(222_4a2)와 유사하게, 제2 거치부(222_4b2)는 z축에서 -z축 방향으로 갈수록 돌출되는 폭의 크기가 점진적으로 줄어드는 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 돌기(222_4b3)는 제2 체결 홀(222_4b1)의 주변부 중 -x축 방향을 향하는 일면에서, 일정 두께를 가지며 -x축 방향으로 일정 길이만큼 돌출될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 돌기(222_4b3)의 돌출 높이는 상기 스톱퍼(236)의 일측 형상에 대응되는 높이를 가질 수 있다. 상기 돌기(222_4b3)의 두께는 제2 체결 홀(222_4b1)의 주변부 폭과 동일한 폭을 가지며, 주변부 전체 넓이보다 작은 넓이를 가질 수 있다. 상기 돌기(222_4b3)는 상기 제2 암부(222)가 지정된 각도 범위(예: 0도에서 100도 또는 0도에서 -100도 범위 이내)에서 회전하는 한계 각도를 정의할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠 돌기(222_4b4)는 상기 제1 캠 돌기(222_4a4)와 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠 돌기(222_4b4)는 제2 체결 홀(222_4b1)의 주변부 중 x축 방향을 향하는 일면에서, x축 방향으로 돌출되는 요철을 포함할 수 있다. 상기 제2 캠 돌기(222_4b4)는 적어도 하나의 산과 골을 포함할 수 있다. 상기 제2 캠 돌기(222_4b4)의 산 또는 골의 중심부는 평평하게 형성될 수 있다. 제2 캠 돌기(222_4b4)의 산 또는 골의 중심부 일정 영역의 크기(예: 평평한 영역의 크기)는 제1 캠 돌기(222_4a4)의 산 또는 골의 중심부 일정 영역의 크기와 동일하게 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 힌지 포스(또는 디텐트 감)을 보다 부드럽게 제공할 수 있도록, 제2 캠 돌기(222_4b4)의 산 또는 골의 중심부 일정 영역의 크기(예: 평평한 영역의 크기)는 제1 캠 돌기(222_4a4)의 산 또는 골의 중심부 일정 영역의 크기가 다르게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)의 돌기(또는 요철 또는 산과 골)의 방향은 다른 방향(예: -x축 방향)이 될 수 있다. 또는, 상기 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b)의 돌기들의 방향은 서로 다를 수 있다. 예컨대, 제3 캠 구조(222_4a)의 돌기 방향은 -x축 방향이고, 제4 캠 구조(222_4b)의 돌기 방향은 x축 방향이 될 수 있다. 상기 캠 구조들(222_4a, 222_4b)의 배치 방향에 따라 캠들(예: 241a_1b, 241b_1b)의 방향 또한 캠 구조(222_4a, 222_4b)에 맞물리도록 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상술한 구조의 제2 암부(222)는 제2 회전축(232)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 캠 부재(241a)의 일측(예: 제2 캠(241a_1b))이 제3 캠 구조(222_4a)와 맞물리고, 제2 캠 부재(241b)의 일측(예; 제4 캠(241b_1b))이 제4 캠 구조(222_4b)와 맞물리도록 배치된 상태에서, 제2 탄성체(242b)가 제2 캠(241a_1b)과 제3 캠 구조(222_4a)에 탄성력을 제공하고, 제4 탄성체(242d)가 제4 캠(241b_1b)과 제4 캠 구조(222_4b)에 탄성력을 제공할 수 있다. 제3 캠 구조(222_4a)와 제4 캠 구조(222_4b)가 동시 또는 다단으로 캠 동작을 수행할 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)는 캠 동작에 필요한 캠 구조를 제3 캠 구조(222_4a)와 제4 캠 구조(222_4b)로 나누어 제공함으로써, 탄성체들의 크기 증가(예: 탄성체의 직경 증가)나 두께(예: 탄성체를 이루는 선의 폭) 증가 없어 전자 장치(100)의 두께 증가 없이도 높은 탄성력을 제공할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 높은 탄성력을 통한 견고하고 개선된(또는 더 커진) 힌지 포스(또는 디텐트 감 또는 압력)를 제공할 수 있으므로, 장력이나 강성이나 반력이 증가된 (예: 두께가 증가된) 디스플레이를 사용하더라도, 전자 장치(100)의 접힘 또는 펼침 상태를 안정적으로 제공할 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 복수의 캠 구조를 포함하는 암부를 이용하여 다양한 거치 각도를 보다 안정적으로 제공할 수 있다.
한편, 상술한 제3 캠 구조(222_4a)와 제4 캠 구조(222_4b)를 포함하는 제2 암부(222)는 제1 축(11) 또는 제2 축(12)을 기준으로 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)를 포함하는 제1 암부(221)와 동일 또는 유사한 구성과 형상을 가질 수 있다.
도 8은 한 실시 예에 따른 제2 회전축의 한 예를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 도 8에 도시한 제2 회전축은 제1 회전축과 동일한 형상 및 재질을 가질 수 있다.
도 3 및 도 8을 참조하면, 한 실시 예에 따르면, 제2 회전축(232)은 기둥부(232_1), 축 기어(232_2)(예: 도 3의 제2 축 기어(232_2)), 링 거치 홈(232_3), 플레이트 거치 홈(232_4)을 포함할 수 있다. 이러한 제2 회전축(232)은 제2 축(12)을 기준으로 제2 암부(222)의 회전에 따라 일정 각도 범위(예: 0도에서 100도 또는 0도에서 -100도 사이의 각도 범위)로 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 기둥부(232_1)는 일측 끝단(예: x축 방향의 끝단)이 고정 브라켓(213)의 일측에 체결되고, 타측 끝단(예: -x축 방향의 끝단)은 고정 클립(예: 291_2)과 체결될 수 있다. 이러한 기둥부(232_1)는 x축 방향이 y축 방향보다 상대적으로 긴 막대 형상을 가질 수 있다. 상기 기둥부(232_1)는 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)의 적어도 일부가 곡선을 포함하며 나머지 일부가 직선을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 기둥부(232_1)는 z축 방향의 일면의 적어도 일부 및 -z축 방향의 일면의 적어도 일부는 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)이 직선으로 형성되고, y축 방향의 일면의 적어도 일부 및 -y축 방향의 일면의 적어도 일부는 곡선으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 기둥부(232_1)의 z축 방향 또는 -z축 방향의 상부 적어도 일부는 평탄한 면을 형성하고, y축 방향 또는 -y축 방향의 측면 적어도 일부는 곡면을 형성할 수 있다. 상기 기둥부(232_1)의 전체 길이는 제2 회전축(232)에 삽입되는 구성들에 대응하여 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 기둥부(232_1)에는 회전축 지지 부재(235)의 일측, 스톱퍼(236)의 일측, 제3 캠 구조(222_4a)의 제1 체결 홀(222_4a1), 제4 캠 구조(222_4b)의 제2 체결 홀(222-_4b1), 제2 캠(241a_1b), 제4 캠(241b_1b), 제2 탄성체(242b), 제4 탄성체(242d), 센터 브라켓(243a)의 일측, 축 브라켓(243b)의 일측, 지지 링들(292_1, 292_2), 고정 클립이 결합할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 축 기어(232_2)는 상기 기둥부(232_1) 중 x축 방향의 끝단에 치우쳐 배치될 수 있다. 상기 축 기어(232_2)는 상기 기둥부(232_1)의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)보다 큰 단면을 가지며 외주면에 기어가 형성될 수 있다. 상기 축 기어(232_2)는 예컨대, 아이들 기어(예: 234)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 상기 축 기어(232_2)는 상기 기둥부(232_1)의 x축 방향의 끝단과 상기 플레이트 거치 홈(232_4) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 플레이트 거치 홈(232_4)은 상기 기둥부(232_1)의 상부면(예: z축 방향을 향하는 면의 적어도 일부) 일측에 형성될 수 있다. 상기 플레이트 거치 홈(232_4)에는 회전축 지지 부재(235)의 적어도 일부가 거치될 수 있다. 상기 플레이트 거치 홈(232_4)은 상기 기둥부(232_1)의 상부면의 일면에서 주변보다 낮게 음각되어 형성될 수 있다. 상기 플레이트 거치 홈(232_4)은 상기 회전축 지지 부재(235)가 아이들 기어(234) 및 축 기어(232_2)를 감싸도록 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 링 거치 홈(232_3)은 상기 기둥부(232_1)의 -x축 방향으로 치우쳐 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 링 거치 홈(232_3)은 상기 기둥부(232_1)의 -x축 방향의 끝단에서 x축 방향으로 일정 간격 이격된 위치에 주변부다 낮은 높이를 가지며 형성되면서, 기둥부(232_1)의 둘레 전체에 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 링 거치 홈(232_3)은 기둥부(232_1)의 음각된 띠 형상으로 마련될 수 있다. 상기 링 거치 홈(232_3)에는 예컨대, 상기 고정 클립(예: 292_2)이 삽입될 수 있다.
한편, 상술한 설명에서는 제2 회전축(232)에 대해서 설명하였으나, 제1 회전축(231) 또한 제2 회전축(232)과 동일한 구성 및 재질을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 회전축(231)은 기둥부, 축 기어, 링 거치 홈, 플레이트 거치 홈을 포함하며, 제2 축(12)으로부터 일정 거리 이격된 제1 축(11)을 기준으로 제2 회전축(232)과 반대되는 방향으로 회전 운동할 수 있다.
도 9는 다양한 실시 예에 따른 스톱퍼 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 한 실시 예에 따른, 상기 스톱퍼(236)는 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 지정된 각도 이상으로 회전되지 않도록 또는 지정된 각도 범위를 벗어나는 압력이 가해지는 경우, 해당 압력을 지지할 수 있다. 이러한 스톱퍼(236)는 스톱퍼 바디(236_1), 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입되는 제1 축 삽입홀(236a), 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입되는 제2 축 삽입홀(236b)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 스톱퍼 바디(236_1)는 상기 제1 축 삽입홀(236a) 및 제2 축 삽입홀(236b)의 표면보다 제4 방향(예: -x축 방향)으로 더 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 스톱퍼 바디(236_1)는 제1 암부(221)가 회전하는 동안 제1 암부(221)의 회전 범위를 제한하고, 제2 암부(222)가 회전하는 동안 제2 암부(222)의 회전 범위를 제한하도록 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 스톱퍼(236)는 상기 제1 축 삽입홀(236a)을 형성하는 제1 홀 주변부(236a1) 및 제1 암부(221)의 회전 범위를 제한하는 제1 단턱(236a2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 홀 주변부(236a1)는 중심부에 제1 축 삽입홀(236a1)이 형성된 띠 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 단턱(236a2)은 상기 제1 홀 주변부(236a1)의 -x축 방향면에서 -x축 방향으로 더 돌출되게 형성될 수 있다. 상기 제1 단턱(236a2)은 예컨대, 상기 제1 홀 주변부(236a1)의 일정 면(예: 절반)을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 제1 단턱(236a2)이 제1 홀 주변부(236a1) 상에 형성되는 크기는 제1 암부(221)의 회전 설계 범위 크게 따라 달라질 수 있다. 예컨대, 제1 암부(221)의 회전 범위를 상대적으로 더 크게 설계할 경우 상기 제1 단턱(236a2)이 제1 홀 주변부(236a1) 상에 배치되는 면은 더 작게 설계되고, 반대로, 제1 암부(221)의 회전 범위를 상대적으로 더 작게 설계할 경우, 상기 제1 단턱(236a2)이 상기 제1 홀 주변부(236a1) 상에 배치되는 면은 더 크게 설계될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 스톱퍼(236)는 상기 제2 축 삽입홀(236b)을 형성하는 제2 홀 주변부(236b1) 및 제2 암부(222)의 회전 범위를 제한하는 제2 단턱(236b2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 홀 주변부(236b1)는 상기 스톱퍼 바디(236_1)의 x축 및 -x축을 가로지르는 축(또는 가상의 축)을 기준으로 y축 방향으로 제1 홀 주변부(236a1)과 대칭되게 배치될 수 있다. 상기 제2 축 삽입홀(236b), 상기 제2 홀 주변부(236b1) 및 상기 제2 단턱(236b2)은 상기 제1 축 삽입홀(236a), 상기 제1 홀 주변부(236a1) 및 상기 제1 단턱(236a2)과 동일 또는 유사한 형태를 가질 수 있다. 상기 제2 단턱(236b2)은 상기 제2 암부(222)의 회전 범위를 제한할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 홀 주변부(236a1) 및 상기 제2 홀 주변부(236b1)의 일부는 상기 스톱퍼 바디(236_1)의 상부면(예: z축 방향의 면)보다 z축 방향으로 더 돌출되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 축 삽입홀(236a) 및 상기 제2 축 삽입홀(236b)에 삽입되는 제1 회전축(231) 및 상기 제2 회전축(232)의 적어도 일부는 z축 방향으로 스톱퍼 바디(236_1)보다 더 위에 배치될 수 있다.
도 10은 다양한 실시 예에 따른 센터 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 10을 참조하면, 한 실시 예에 따른 센터 브라켓(243a)은 센터 바(243c)를 지지하며, 센터 바(243c)의 z축 운동에 관여(예: 센터 바(243c)의 운동 범위를 가이드)할 수 있다. 상기 센터 브라켓(243a)은 센터 바디(243a3), 제1 브라켓 날개부(243a1) 및 제2 브라켓 날개부(243a2)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 센터 바디(243a3)는 x축 또는 -x축 방향이 y축 방향에 비하여 상대적으로 더 크게 형성됨에 따라, z축 방향으로 일정 두께를 가지며 x축 방향으로 길죽한 형상을 가질 수 있다. 상기 센터 바디(243a3)는 인접되게 배치되는 탄성체(예: 제3 탄성체(242c) 및 제4 탄성체(242d))와 제1 캠 부재(241a)에 대응되도록 밑면(예: -z축 방향의 면)보다 상부면(예: z축 방향의 면)이 더 좁게 형성되고, 테두리는 일정 경사각을 가지며, 밑면에서 상부면으로 갈수록 휘어진 형상을 가질 수 있다. 상기 센터 바디(243a3)는 z축 방향으로 개구되며 센터 바(243c)에 형성된 보스와 결합하는 센터 결합 홀(243a3_1)과, 상기 센터 결합 홀(243a3_1)과 동일한 방향으로 개구되며 힌지 하우징 일측에 형성된 보스와 결합하는 하우징 결합 홀(243a3_2)을 포함할 수 있다. 상기 센터 결합 홀(243a3_1)과 상기 하우징 결합 홀(243a3_2)을 일정 거리 이격되게 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 브라켓 날개부(243a1)는 상기 센터 바디(243a3)의 중심부 영역에서 y축 방향으로 돌출되며 형성될 수 있다. 제1 브라켓 날개부(243a1)는 제1 브라켓 날개(243a1_1), 제1 브라켓 홀(243a1_2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 브라켓 날개(243a1_1)는 중심부에 제1 브라켓 홀(243a1_2)이 형성되도록 원형의 띠 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 브라켓 날개(243a1_1)는 제1 브라켓 홀(243a1_2) 주변에 단차가 형성될 수 있다. 상기 제1 브라켓 홀(243a1_2) 주변에 형성된 단차에는 상기 제1 암부(221)에 형성된 캠 구조들의 일부(예: 단턱(222_4a3))가 배치될 수 있다. 상기 제1 브라켓 홀(243a1_2)은 상기 센터 결합 홀(243a3_1) 또는 하우징 결합 홀(243a3_2)의 개구 방향에 직각인 방향으로 개구될 수 있다. 상기 제1 브라켓 홀(243a1_2)의 크기는 제1 회전축(231)의 두께와 동일 또는 유사한 두께를 가질 수 있다. 또는, 제1 브라켓 홀(243a1_2)의 모양(예: 원형)은 제1 회전축(231) 모양(예: 일부 곡선 및 일부 직선을 포함하는 폐곡선)과 다르고, 상기 제1 브라켓 홀(243a1_2)의 직경은 제1 회전축(231)의 직경보다 큰 직경을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 브라켓 날개부(243a2)는 상기 센터 바디(243a3)의 중심부 영역에서 상기 제1 브라켓 날개부(243a1)와 반대 방향인 -y축 방향으로 돌출되며 형성될 수 있다. 제2 브라켓 날개부(243a2)는 제2 브라켓 날개(243a2_1), 제2 브라켓 홀(243a2_2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 브라켓 날개(243a2_1)는 중심부에 제2 브라켓 홀(243a2_2)이 형성되도록 원형의 띠 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 브라켓 날개(243a2_1)는 제1 브라켓 날개(243a1_1)와 유사하게, 일측(예: 제2 브라켓 홀(243a2_2)이 형성된 내측 주변부)에 단차가 형성되고, 상기 단차에는 상기 제2 암부(222)에 형성된 캠 구조들의 일부(예: 단턱(222_4a3))가 배치될 수 있다. 상기 제2 브라켓 홀(243a2_2)은 상기 제1 브라켓 홀(243a1_2)과 동일한 방향으로 개구될 수 있다. 상기 제2 브라켓 홀(243a2_2)은 제1 브라켓 홀(243a1_2)과 동일하게 형성될 수 있으며, 제2 회전축(232)의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)과 일부 다르게 형성될 수 있다. 제2 브라켓 홀(243a2_2) 내측에는 제2 회전축(232)이 삽입되고, 제2 회전축(232)은 제2 브라켓 홀(243a2_2) 내에서 회전할 수 있다.
도 11은 다양한 실시 예에 따른 축 브라켓의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 11을 참조하면, 한 실시 예에 따른 축 브라켓(243b)은 상기 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)과 결합하여, 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)을 고정시키는 역할을 할 수 있다. 이러한 축 브라켓(243b)은 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)이 각각 삽입되는 홀들을 포함하며, 탄성체(예: 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b))를 지지하는 역할을 할 수 있다. 상기 축 브라켓(243b)은 축 브라켓 바디(243b3), 제1 축 날개(243b1) 및 제2 축 날개(243b2)를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 축 브라켓 바디(243b3)는 x축 및 y축의 길이가 z축의 길이보다 길게 형성될 수 있다. 예컨대, 축 브라켓 바디(243b3)의 전체적인 형상은 일정 두께를 가지는 사각형의 형상을 가질 수 있다. 축 브라켓 바디(243b3)의 측부(예; y축 가장자리 및 -y축 가장자리)는 밑면에서 상부면으로 갈수록 전체 면의 크기가 점진적으로 줄어드는 형상을 가질 수 있다. 또는, 축 브라켓 바디(243b3)의 측부 적어도 일부는 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)이 내측(예: y축에서 -y축 방향 또는 -y축에서 y축 방향)으로 휘어진 곡선 형상을 가질 수 있다. 상기 축 브라켓 바디(243b_3)의 측부에는 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 일측이 인접되게 배치될 수 있다. 상기 축 브라켓 바디(243b3)의 일측 가장자리(예: -x축 가장자리)에는 -x축 방향을 돌출되며 y축 상에서 서로 일정 간격 이격되게 배치되는 돌기들(243b3_1, 243b3_2)을 포함할 수 있다. 상기 돌기들(243b3_1, 243b3_2)이 이격되게 배치된 사이의 골(243b3_3)에는 센터바(243c)의 끝단에서 -z축 방향으로 돌출된 걸림부가 체결될 수 있다. 상기 축 브라켓 바디(243b3) 내측에는 힌지 하우징(150)에 형성된 보스와 결합하는 결합 홀(243b3_4)이 배치될 수 있다. 상기 결합 홀(243b3_4)은 예컨대, z축 방향으로 개구되게 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 축 날개(243b1)는 상기 축 브라켓 바디(243b3)의 일측(예: -x축 가장자리 중 y축 가장자리 일측)으로 연장되고, 중심부에 제1 회전축(231)이 삽입되는 제1 축 삽입 홀(243b1_1)이 형성된 링 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 축 삽입 홀(243b1_1)은 상기 결합 홀(243b3_4)이 개구된 방향에 수직한 방향(예: x축 또는 -x축 방향)으로 형성될 수 있다. 상기 제1 축 삽입 홀(243b1_1)의 크기는 제1 회전축(231)의 둘레와 유사하거나 더 크게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 축 날개(243b2)는 x축을 기준으로 제1 축 날개(243b1)와 대칭되게 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 축 날개(243b2)는 상기 축 브라켓 바디(243b3)의 일측(예: -x축 가장자리 중 -y축 가장자리 일측)으로 연장되고, 중심부에 제2 회전축(232)이 삽입되는 제2 축 삽입 홀(243b2_1)이 형성된 링 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 축 삽입 홀(243b2_1)은 상기 제1 축 삽입 홀(243b1_1)과 동일한 방향으로 개구될 수 있다. 상기 제2 축 삽입 홀(243b2_1)의 크기는 제2 회전축(232)의 둘레와 유사하거나 더 크게 형성될 수 있다. 상기 제1 축 날개(243b1)와 상기 제2 축 날개(243b2)는 y축 상으로 나란하게 배치될 수 있다.
도 12는 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 한 예를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 도 12에 나타낸 캠 부재는 축 브라켓(243b)과 센터 브라켓(243a) 사이에 배치되는 제1 캠 부재(241a) 또는 센터 브라켓(243a)과 스톱퍼(236) 사이에 배치되는 제2 캠 부재(241b) 중 적어도 하나일 수 있다. 이하 설명에서는, 제1 캠 부재(241a)를 기준으로 설명하기로 한다.
도 3 및 도 12를 참조하면, 제1 캠 부재(241a)는 캠 바디(241a_1), 제1 캠(241a_1a), 제2 캠(241a_1b), 제1 캠 홀(241a_2a) 및 제2 캠 홀(241a_2b)을 포함할 수 있다. 상기 캠 바디(241_1)는 양측 가장자리에 제1 캠(241a_1a) 및 제2 캠(241a_1b)이 배치될 수 있다. 캠 바디(241a_1)는 센터 브라켓(243a)의 센터 바디(243a3) 및 축 브라켓(243b)의 축 브라켓 바디(243b_3) 사이에 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠(241a_1a)은 x축 방향으로 산과 골이 배치되고, 중심부는 제1 회전축(231)이 관통될 수 있도록 제1 캠 홀(241a_2a)이 형성될 수 있다. 제1 캠(241a_1a)은 제1 암부(221)의 제1 캠 구조(221_4a)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 캠(241a_1a)의 -x축 방향의 면에는 제1 탄성체(242a)의 일측이 접촉될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 캠(241a_1b)은 상기 제1 캠(241a_1a)과 동일한 방향으로 배치되고, 제1 캠(241a_1a)으로부터 캠 바디(241_1)의 y축 길이만큼 이격되게 배치될 수 있다. 상기 제2 캠(241a_1b)은 제2 암부(222)의 제3 캠 구조(222_4a)와 맞물리도록 배치되고, 제2 캠(241a_1b)의 -x축 방향의 면에는 제2 탄성체(242b)가 접촉될 수 있다. 상기 제2 캠(241a_1b)의 중심부에는 제2 회전축(232)이 삽입 배치될 수 있도록 제2 캠 홀(241a_2b)가 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠 부재(241a)는 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 일정 각도 범위 내에서 회전하는 동안 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(222_4a)에 의하여 -x축 방향으로 후퇴하였다가, 추가 회전하는 경우, 제1 캠 부재(241a)는 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)의 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)의 산과 골이 맞물리도록 배치되고, 이 과정에서 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 탄성에 의하여 x축 방향으로 이동하여, 원래의 위치로 복귀할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 앞서 언급한 바와 같이, 도 12에 나타낸 캠 부재는 제2 캠 부재(241b)가 될 수 있다. 이 경우, 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)이 제1 암부(221)의 제1 캠 구조(221_4a)와 맞물리도록 배치되고, 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b)이 제2 암부(222)의 제3 캠 구조(222_4a)와 맞물리도록 배치되는 동안, 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a)은 제1 암부(221)의 제2 캠 구조(221_4b)와 맞물리도록 배치되고, 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b)은 제2 암부(222)의 제4 캠 구조(222_4b)와 맞물리도록 배치될 수 있다. 상기 제2 캠 부재(241b)의 캠 동작과 관련하여, 제3 탄성체(242c) 및 제4 탄성체(242d)는 제2 캠 부재(241b)에 탄성력을 제공할 수 있다.
상술한 바와 같이, 다양한 실시 예에 따른 캠 구조들 및 캠 구조들과 맞물리는 캠들은 제1 암부(221)에 형성된 2개의 캠 구조와 제2 암부(222)에 형성된 2개의 캠 구조가 2개의 캠 부재들(241a, 241b)과 동시에 맞물리도록 배치됨으로써, 보다 견고하고 강해진 디텐트 감을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 캠 구조들 및 캠 구조들과 맞물리는 캠들은 4개의 탄성체들(242a, 242b, 242c, 242d)을 기반으로 보다 강력한 탄성력을 기반으로 보다 견고하고 강한 디텐트 감을 제공할 수 있다. 이 과정에서 캠 구조들과 캠들이 복수개가 마련됨으로써, 두께 또는 크기의 증가 없이 보다 높은 힌지 포스(또는 디텐트 능력(또는 보다 강력한 디텐트 능력))를 제공하면서, 캠 동작 과정에 대한 개선된 내마모성을 제공할 수 있다.
도 13은 다양한 실시 예에 따른 지지 링들의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 한 실시 예에 따른 지지 링들(292_1, 292_2)은 제1 회전축(231)과 결합하는 제1 지지 링(292_1) 및 제2 회전축(232)과 결합하는 제2 지지 링(292_2)을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 지지 링(292_1)은 제1 회전축(231)이 삽입되는 제1 링 홀(292_1b), 상기 제1 링 홀(292_1b)을 형성하는 제1 링 바디(292_1a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 링 바디(292_1a)는 중심부에 제1 링 홀(292_1b)이 배치되며 전체적으로 링 형상으로 마련될 수 있다. 제1 링 바디(292_1a)는 외주면 일측에서 -y축 방향으로 돌출되는 제1 지지 돌기(292_1c)를 포함할 수 있다. 상기 제1 지지 돌기(292_1c)는 상기 제1 링 바디(292_1a)에서 멀어질수록 폭이 줄어드는 형상(예: 삼각형 형상)을 가질 수 있다. 상기 제1 지지 돌기(292_1c)의 상부면(z축을 향하는 면)은 적어도 일부가 평평하게 형성되고, 하부 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)은 적어도 일부가 곡선을 포함할 수 있다. 상기 제1 지지 돌기(292_1c)는 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 y축 상에 평행하게 배치되는 동안 상기 센터 바(243c)의 일측을 지지할 수 있다. 상기 제1 링 홀(292_1b)은 제1 회전축(231)의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)과 동일 또는 유사한 단면을 가질 수 있다. 예컨대, 제1 링 홀(292_1b)은 적어도 일부의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)이 직선 구간을 포함하고, 나머지 구간이 원 구간을 포함할 수 있다. 또는, 제1 링 홀(292_1b)은 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)이 직선 구간과 원 구간이 교번되게 배치된 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 회전축(231)이 일 방향으로 회전하는 경우, 제1 지지 링(292_1)은 제1 회전축(231)과 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 지지 링(292_2)은 제2 회전축(232)이 삽입되는 제2 링 홀(292_2b), 상기 제2 링 홀(292_2b)을 형성하는 제2 링 바디(292_2a)를 포함할 수 있다. 상기 제2 링 바디(292_2a) 일측에는 제2 지지 돌기(292_2c)가 배치될 수 있다. 상기 제2 링 홀(292_2b)은 상기 제1 링 홀(292_1b)과 동일 또는 유사한 형상으로 마련될 수 있다. 또는, 제2 링 홀(292_2b)은 제2 회전축(232)의 z축 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)과 동일 또는 유사한 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제2 링 바디(292_2a)는 제1 링 바디(292_1a)와 동일 또는 유사한 형상을 가질 수 있다. 상기 제2 지지 돌기(292_2c)는 상기 제2 링 바디(292_2a) 일측에서 y축 방향으로 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 제2 지지 돌기(292_2c) 형상은 제1 지지 돌기(292_1c)와 유사하게 단면(예: z축에서 -z축 방향으로 자른 단면)의 적어도 일부 크기가 점진적으로 줄어드는 형상(예: 삼각형 형상)으로 마련될 수 있다. 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 y축으로 평행한 상태(예: 전자 장치의 디스플레이가 펼침 상태)에서, 상기 제2 지지 돌기(292_2c)의 돌기 꼭지는 제1 지지 돌기(292_1c)의 꼭지 돌기를 향하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 전자 장치가 펼침 상태일 때, 제2 지지 돌기(292_2c)는 제1 지지 돌기(292_1c)와 유사하게 센터 바(243c)의 일측을 지지할 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구성의 제1 상태를 설명하는 도면이다.
도 1, 도 3 및 도 14를 참조하면, 전자 장치(100)의 일부 구성은 제1 힌지 구조(200a) 및 디스플레이(160)를 포함하며, 상기 제1 힌지 구조(200a) 및 디스플레이(160)는 제1 상태(예: 펼침 상태)를 가질 수 있다. 설명에 앞서, 도 14에 나타낸 도면은, 보는 각도에 따라 제2 힌지 구조(200b)와 디스플레이(160) 형상에 대응될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 힌지 구조(200a)는 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 고정 브라켓(213), 제1 암부(221), 제2 암부(222), 상기 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232), 아이들 기어들(233, 234), 제1 캠 부재(241a), 제2 캠 부재(241b), 제1 탄성체(242a), 제2 탄성체(242b), 제3 탄성체(242c), 제4 탄성체(242d), 센터 브라켓(243a), 및 축 브라켓(243b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 회전부(211)는 제1 체결부(251)를 통해 제1 암부(221)와 연결될 수 있다. 제2 회전부(212)는 제2 체결부(252)를 통해 제2 암부(222)와 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)가 펼침 상태를 유지하는 동안, 디스플레이(160)는 펼침 상태를 유지할 수 있다. 제1 암부(221)는 제1 회전축(231)을 기준으로 지정된 각도 범위 내(예: 0도 ~ 100도 또는 0도~95도 범위)에서 회전 동작할 수 있다. 제2 암부(222)는 제2 회전축(232)을 기준으로 지정된 각도 범위 내에서 회전 동작할 수 있다. 제1 회전부(211)는 제3 축(13)을 기준으로 제1 암부(221)와 유사 또는 동일한 각도 범위 내에서 회전 동작할 수 있다. 제2 회전부(212)는 제4 축(14)을 기준으로 제2 암부(222)와 유사 또는 동일한 각도 범위 내에서 회전 동작할 수 있다. 상기 제3 축(13)은 제1 회전축(231)에 비하여 디스플레이(160) 방향(예: z축 방향)으로 더 높게 형성될 수 있다. 상기 제4 축(14)은 제2 회전축(232)에 비하여 디스플레이(160) 방향(예: z축 방향)으로 더 높게 형성될 수 있다. 상기 제3 축(13)과 제4 축(14) 사이의 간격은 상기 제1 회전축(231)와 제2 회전축(232) 사이의 간격보다 짧게 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제3 축(13) 및 제4 축(14)은 수평축(예: y축) 상에서 나란하게 형성될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 상기 제3 축(13) 및 제4 축(14)은 디스플레이(160)와 동일 층 상에 형성되거나, 또는 디스플레이(160) 보다 상측(예: 디스플레이(160)의 위 air)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 축(13) 및 제4 축(14)은 가상의 축일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)가 펼침 상태를 유지하는 동안, 제1 회전부(211)의 제1 브라켓 바디(211_1)와 제2 회전부(212)의 제2 브라켓 바디(212_1)는 나란하게 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 도시된 도면을 기준으로 제1 브라켓 바디(211_1)의 상부면과 제2 브라켓 바디(212_1)의 상부면은 동일하게 상측(예: z축 방향)을 바라보도록 배치될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)가 펼침 상태를 유지하는 동안, 제1 암부(221)와 제2 암부(222) 역시 나란하게 배치되고, 이에 따라, 제1 암부(221)의 제1 기본 바디(221_1) 및 제2 암부(222)의 제2 기본 바디(222_1)는 모두 동일한 방향(예: 도시된 도면 기준으로 z축 방향)을 바라보도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 브라켓 바디(211_1), 제2 브라켓 바디(212_1), 제1 기본 바디(221_1), 제2 기본 바디(222_1)가 모두 수평축을 기준으로 나란하게 배치되며, 도시된 도면 기준으로 모두 동일한 상측 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 상기 제1 브라켓 바디(211_1), 제2 브라켓 바디(212_1), 제1 기본 바디(221_1), 제2 기본 바디(222_1)는 높이의 차이 없이 디스플레이(160)의 후면을 지지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 디스플레이(160)가 휘어지는 중심부는 힌지 구조들(200a, 200b)과 일정 사이의 갭(Gap)이 형성될 수 있다. 상기 디스플레이(160)의 중심부(163) 이외의 주변 영역(예: 제1 부분(161) 또는 제2 부분(162))과 상기 힌지 구조들(200a, 200b) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 상태(예: 디스플레이(160)가 펼쳐진 상태)에서, 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)의 산과 골은 제1 캠 구조(221_4a)의 골과 산에 각각 맞물리도록 배치되고, 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b)의 산과 골은 제3 캠 구조(222_4a)의 골과 산에 각각 맞물리도록 배치되고, 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a)의 산과 골은 제2 캠 구조(221_4b)의 골과 산에 각각 맞물리도록 배치되고, 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b)의 산과 골은 제4 캠 구조(222_4b)의 골과 산에 각각 맞물리도록 배치될 수 있다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구조의 제1 각도 상태를 설명하는 도면이다.
도 1, 도 3 및 도 15를 참조하면, 제1 힌지 구조(200a)(또는 제2 힌지 구조(200b))는 제1 각도 상태(예: 제1 회전부(211) 및 제2 회전부(212)의 상부면(z축 방향의 면)이 수평축(y축)과 이루는 각도가 30도인 상태)를 포함할 수 있다. 상기 제1 힌지 구조(200a)는 앞서 설명한 바와 같이, 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 고정 브라켓(213), 제1 암부(221), 제2 암부(222), 제1 캠 부재(241a), 제2 캠 부재(241b), 제1 탄성체(242a), 제2 탄성체(242b), 제3 탄성체(242c), 제4 탄성체(242d), 제1 회전축(231), 제2 회전축(232), 센터 브라켓(243a) 및 축 브라켓(243b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 회전부(211)는 제1 체결부(251)를 통해 제1 암부(221)와 연결될 수 있다. 제2 회전부(212)는 제2 체결부(252)를 통해 제2 암부(222)와 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 외부 압력이 작용하여 제1 회전부(211)가 고정된 제1 하우징(예: 도 1의 제1 하우징(110)) 또는 제2 회전부(212)가 고정된 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))이 도시된 도면을 기준으로, 수평축(예: y축)의 일 지점에서 수직축(예: z축) 방향으로 일정 각도(예: 5도, 10도, 15도와 같은 일정 단위 각도)로 회전할 수 있다. 예를 들면, 제1 하우징(110)에 연결된 제1 회전부(211)는 제3 축(13)을 기준으로 수평축(예: y축) 일 지점에서 수직축(예: z축) 방향으로 제1 각도(예: 30도)만큼 회전할 수 있다. 외부 압력에 의해, 제1 회전부(211)가 제1 각도만큼 회전하는 경우, 해당 압력은 제1 체결부(251)를 통하여 제1 암부(221)에 전달될 수 있다. 이에 따라, 제1 암부(221)는 제1 회전축(231)을 기준으로 수평축(예: y축) 상에서 수직축(예: z축) 방향으로 제1 각도만큼 회전 동작할 수 있다. 이 동작에서, 제1 암부(221)의 회전 동작에 따라 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)는 회전할 수 있다. 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b)에 삽입된 제1 회전축(231)은 제1 캠 구조(221_4a) 및 제2 캠 구조(221_4b) 회전에 따라 전달된 힘에 의해 회전하고, 제1 회전축(231)이 회전하면서, 제1 회전축(231)의 제1 축 기어(예: 도 3의 231_2)가 회전할 수 있다. 제1 축 기어 회전에 따라, 제1 축 기어에 기어 결합한 제1 아이들 기어(233)와 제2 아이들 기어(234)가 회전하고, 결과적으로, 제2 아이들 기어(234)에 기어 연결된 제2 축 기어(232_2)가 회전함에 따라 제2 회전축(232)이 회전할 수 있다. 제2 회전축(232) 회전에 따라, 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(242_4b)가 회전하고, 제3 캠 구조(222_4a) 및 제4 캠 구조(222_4b) 회전에 따라 제2 암부(222)가 회전하고, 제2 암부(222) 회전에 따라 제2 체결부(252)를 통해 연결된 제2 회전부(212)가 회전할 수 있다. 상술한 설명에서는, 제1 회전부(211)에 외부 압력에 가해지는 동안 제2 회전부(212)가 동시에 회전하는 동작을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제2 회전부(212)에 외부 압력이 가해질 경우, 제2 체결부(252)를 통해 연결된 제2 암부(222)가 회전하고, 제2 암부(222)에 연결된 제2 회전축(232), 제2 회전축(232)에 연결된 제2 아이들 기어(234), 제2 아이들 기어(234)에 연결된 제1 아이들 기어(233), 제1 아이들 기어(233)에 연결된 제1 회전축(231), 제1 회전축(231)에 연결된 제1 캠 구조(221_4a)와 제2 캠 구조(221_4b)를 가지는 제1 암부(221), 제1 암부(221)와 제1 체결부(251)를 통해 연결된 제1 회전부(211)가 회전할 수 있다. 또는, 제1 회전부(211) 및 제2 회전부(212) 동시에 외부에서 압력이 가해질 경우, 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 동시에 일정 각도로 회전할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제1 힌지 구조(200a)는 외부에서 가해진 압력(또는 힘)에 따라 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)가 동시 회전하는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 외부 압력이 제2 회전부(212)가 연결된 제2 하우징(120)에서 발생하거나, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에서 동시 발생하더라도, 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)는 동시 회전할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(100)는 동시 회전함에 따라, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 비틀림이 억제되고, 안정적인 힌지 동작이 수행될 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)의 축들(13, 14)이 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)의 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232) 사이에 배치됨으로써, 회전 시점 별로 제1 회전부(211)의 회전량과 제1 암부(221)의 회전량이 서로 다를 수 있다. 이에 따라, 제1 회전부(211)의 제1 브라켓 바디(211_1)의 상부면이 제1 암부(221)의 기본 바디(221_1)의 상부면보다 수직축(예: z축)을 기준으로 더 많이 회전된 상태를 가질 수 있다. 제1 회전 부(211)과 제1 암부(221)가 제1 체결부(251)를 통해 연결됨에 따라, 제1 회전부(211)가 회전하는 동안, 제1 체결부(251)는 제1 회전부(211)의 제1 슬라이드 홀(211_2)을 따라 일정 거리만큼 슬라이딩 될 수 있다. 이와 유사하게, 제2 브라켓 바디(212_1)의 상부면이 제2 기본 바디(222_1)보다 수직축(예: z축)을 기준으로 더 많이 회전된 상태를 가질 수 있다. 또한, 제2 회전부(212)와 제2 암부(222)가 제2 체결부(252)를 통해 연결됨에 따라, 제2 회전부(212)가 회전하는 동안, 제2 체결부(252)는 제2 회전부(212)의 제2 슬라이드 홀(212_2)을 따라 일정 거리만큼 슬라이딩 될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(100)의 디스플레이(160)가 특정 각도(예: 디스플레이(160)의 상부면과 수평축 사이의 각도가 30도 또는 -30도)로 접힌 상태에서, 제1 암부(221) 회전에 따라, 제1 캠 구조(221_4a)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부는 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부와 접촉된 상태를 가지며, 제2 캠 구조(221_4b)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부는 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부와 접촉된 상태를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 암부(222) 회전에 따라, 제3 캠 구조(222_4a)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부는 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부와 접촉된 상태를 가지며, 제4 캠 구조(222_4b)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부는 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b)의 산과 골 사이의 경사부 중 산 쪽에 가까운 경사부와 접촉된 상태를 가질 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 제1 힌지 구조의 제2 각도 상태를 설명하는 도면이다.
도 1, 도 3 및 도 16을 참조하면, 제1 힌지 구조(200a)는 제2 각도 상태를 포함할 수 있다. 상기 제1 힌지 구조(200a)는 예컨대, 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 고정 브라켓(213), 제1 암부(221), 제2 암부(222), 기어 구조(230), 제1 캠 부재(241a), 제2 캠 부재(241b), 제1 탄성체(242a), 제2 탄성체(242b), 제3 탄성체(242c), 제4 탄성체(242d), 제1 회전축(231), 제2 회전축(232), 센터 브라켓(243a) 및 축 브라켓(243b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 회전부(211)는 제1 체결부(251)를 통해 제1 암부(221)와 연결되고, 제2 회전부(212)는 제2 체결부(252)를 통해 제2 암부(222)와 연결될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 외부 압력(또는 힘)이 작용하여 제1 하우징(예: 도 1의 제1 하우징(110)) 또는 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))이 도시된 도면을 기준으로 수평축(예: y축)의 일 지점에서 수직축(예: z축) 방향으로 제2 각도(예: 60도)만큼씩 회전할 수 있다. 예를 들면, 외부 압력 또는 힘이 제1 하우징(110) 또는 제2 하우징(120)에 전달되면, 제1 회전부(211) 또는 제2 회전부(212)가 제3 축(13) 또는 제4 축(14)을 기준으로 수평축(예: y축) 일 지점에서 수직축(예: z축) 방향으로 제2 각도(예: 60도)만큼 회전할 수 있다. 상술한 동작을 수행하는 과정에서, 가해진 힘은 제1 암부(221) 또는 제2 암부(222), 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232), 아이들 기어들(233, 234)을 통해 상호 전달되어, 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 동시에 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제1 회전부(211) 및 제2 회전부(212)가 제2 각도로 회전함에 따라, 제1 체결부(251) 및 제2 체결부(252)는 제1 슬라이드 홀(211_2) 및 제2 슬라이드 홀(212_2) 내에서 슬라이드 동작하되, 제1 각도로 회전된 상태보다 수직축(예: z축)에 더 가깝게 위치할 수 있다. 상술한 동작 과정에서, 제1 회전부(211)의 제1 레일(211_3)은 도시된 도면을 기준으로, 고정 브라켓(213)의 중심에서 좌측 바깥쪽 방향으로 회전 동작하며, 제2 회전부(212)의 제2 레일(212_3)은 고정 브라켓(213)의 중심에서 우측 바깥쪽 방향으로 회전 동작할 수 있다. 제1 회전부(211)와 제1 암부(221)의 회전하는 축이 서로 다르고, 제2 회전부(212)와 제2 암부(222)의 회전하는 축이 서로 다름에 따라, 제1 브라켓 바디(211_1)의 상부면과 제2 브라켓 바디(212_1)의 상부면 사이의 거리가, 제1 기본 바디(221_1)의 상부면과 제2 기본 바디(222_1)의 상부면 사이의 거리보다 수직축(예: z축)에 더 가깝게 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 전자 장치(100)의 디스플레이(160)가 특정 각도(예: 디스플레이(160)의 상부면과 수평축 사이의 각도가 60도 또는 -60도)로 접힌 상태에서, 제1 암부(221) 회전에 따라, 제1 캠 구조(221_4a)의 산의 적어도 일부는 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)의 산의 적어도 일부와 접촉된 상태를 가지며, 제2 캠 구조(221_4b)의 산의 적어도 일부는 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a)의 산과 접촉된 상태를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 암부(222) 회전에 따라, 제3 캠 구조(222_4a)의 산 적어도 일부는 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b)의 산과 접촉된 상태를 가지며, 제4 캠 구조(222_4b)의 산의 적어도 일부는 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b)의 산과 접촉된 상태를 가질 수 있다.
상술한 설명에서는 제1 각도 상태에서, 캠 구조의 산에 인접된 경사부가 캠의 산에 인접된 경사부에 접촉된 상태로 설명하고, 제2 각도 상태에서, 캠 구조의 산의 적어도 일부가 캠의 산과 접촉된 상태를 가지는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 전자 장치(100)는 보다 다양한 각도 상태(예; 디스플레이의 일측 상부면과 수평축이 이루는 각도가 캠 구조와 캠의 마찰에 의한 프리스탑 또는, 다양한 각도 예컨대, 1도 단위, 5도 단위 또는 15도, 30도, 45도, 60도 등)를 가질 수 있으며, 각 각도 상태 별로, 캠 구조의 산과 골 사이의 경사부와 캠의 산과 골 사이의 경사부가 접촉되는 부분이 달라질 수 있다. 또는, 각 각도 상태 별로, 캠 구조의 산과 캠의 산이 접촉되는 면적의 크기가 달라질 수 있다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 전자 장치의 일부 구조들의 제2 상태를 설명하는 도면이다.
도 1, 도 3 및 도 17을 참조하면, 전자 장치(100)는 제1 힌지 구조(200a) 및 디스플레이(160)를 포함할 수 있다. 상기 제1 힌지 구조(200a)의 제2 상태는 접힘 상태를 포함할 수 있다. 상기 제1 힌지 구조(200a)는 예컨대, 고정 브라켓(213), 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 제1 암부(221), 제2 암부(222), 제1 체결부(251), 제2 체결부(252), 제1 회전축(231), 제2 회전축(232), 상기 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)의 축 기어들과, 아이들 기어들(233, 234), 제1 캠 부재(241a), 제2 캠 부재(241b), 제1 탄성체(242a), 제2 탄성체(242b), 제3 탄성체(242c), 제4 탄성체(242d), 센터 브라켓(243a) 및 축 브라켓(243b)을 포함할 수 있다.
한 실시예에 따르면, 상기 제1 회전부(211)와 제2 회전부(212)는 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 도시된 도면을 기준으로, 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)의 가장자리 끝단(예: 도 17 기준으로 z축 방향의 끝단)이 서로 인접되게 배치됨에 따라, 도시된 도면에서, 상기 제1 회전부(211)는 수직축(예: z축)에 평행하게 배치되거나, 또는 상기 제1 회전부(211)는 제3 축(13)을 기준으로 회전하고, 수직축(예: z축)을 기준으로, -y축 방향으로 지정된 각도만큼 더 기울어져 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제2 회전부(212)는 제1 회전부(211)와 유사하게 수직축(예; z축)에 평행하게 배치되거나 또는, 제4 축(14)을 기준으로 회전하되 수직축(예: z축)을 기준으로 y축 방향으로 지정된 각도만큼 더 기울어져 배치될 수 있다. 상기 제3 축(13)은 예컨대, 제1 레일(211_3)의 회전 중심축이 될 수 있으며, 제4 축(14)은 제2 레일(212_3)의 회전 중심축이 될 수 있다. 제1 암부(221)는 제1 회전축(231)을 기준으로 회전하여 제1 회전부(211)와 나란하게 배치되고, 제2 암부(222)는 제2 회전축(232)을 기준으로 회전하여 제2 회전부(212)와 나란하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 디스플레이(160)는 중심부(163)가 “U”자 형상으로 구부러지고, 나머지 영역은 평평한 상태를 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 회전부(211) 및 제1 암부(221)가 수직하게(또는 수직축(예: z축)을 기준으로 -y축 방향으로 지정된 각도만큼 기울어지게) 배치되면서, 제1 회전부(211)의 제1 브라켓 바디(211_1)의 상부면과 제1 암부(221)의 기본 바디(221_1)의 상부면은 높이 차 없이 나란하게 배치될 수 있다. 제1 회전부(211) 및 제1 암부(221)의 길이 차이로 인하여, 제1 체결부(251)는 제1 회전부(211)의 제1 슬라이드 홀(211_2)의 하측(예: 도 17 기준으로, -z축 방향의 가장자리)에 위치할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)가 펼침 상태일 경우, 제1 체결부(251)는 제1 회전부(211)의 제1 슬라이드 홀(211_2)의 상측 가장자리에 위치할 수 있다. 이와 유사하게, 전자 장치(100)가 접힘 상태일 때, 제2 체결부(252)는 제2 슬라이드 홀(212_2)의 하측 가장자리에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(100)의 디스플레이(160)가 접힌 상태(예: 디스플레이(160)의 중심부가 U자형으로 변형된 상태)에서, 제1 암부(221) 회전에 따라, 제1 캠 구조(221_4a)의 산과 골은 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)의 골과 산에 맞물리도록 배치된 상태를 가지며, 제2 캠 구조(221_4b)의 산과 골은 제2 캠 부재(241b)의 제3 캠(241b_1a)의 골과 산에 맞물리도록 배치된 상태를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 제2 암부(222) 회전에 따라, 제3 캠 구조(222_4a)의 산과 골은 제1 캠 부재(241a)의 제2 캠(241a_1b)의 골과 산에 맞물리도록 배치되고, 제4 캠 구조(222_4b)의 산과 골은 제2 캠 부재(241b)의 제4 캠(241b_1b)의 골과 산에 맞물리도록 배치될 수 있다.
상술한 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 힌지 구조의 두께 증가 없이 복수의 캠 구조를 구현하여 힌지의 디텐트 하중을 증가시킬 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 힌지 구조의 증가된 디텐트 하중을 이용하여, 디스플레이(160)(또는 플렉서블 디스플레이)의 반력(또는 반발력, 또는 접힌 상태의 디스플레이가 펼쳐지려는 힘)이 증가되더라도 상온 혹은 저온의 환경에서 단말의 접힘 상태 또는 펼침 상태에서의 현상(예: 접힘 상태에서 하우징들(110, 120)의 끝단이 벌어지는 현상)를 개선할 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 개선된 디텐트 하중을 통하여 디스플레이(160)의 반력 증가를 허용할 수 있어, 디스플레이(160)의 강성을 높일 수 있고(예: 디스플레이(160)를 이전보다 두껍게 제조 및 적용할 수 있음), 이에 따라 접힘 상태에서 접힘에 따른 하중이 집중되는 부분(예: 디스플레이(160)의 중앙 부분(163)의 크랙이나 면 손상 발생을 줄일 수 있다.
도 18a는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이며, 도 18b는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이다. 도 18c는 다양한 실시 예에 따른 제1 암부와 제1 캠 부재 간의 결합 상태의 일부분의 예를 나타낸 도면이다.
도 3 및 도 18a를 참조하면, 제1 암부(221)의 제1 캠 구조(221_4a)는 제1 캠 부재(241a)의 제1 캠(241a_1a)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 상기 제1 캠 구조(221_4a) 및 상기 제1 캠(241a_1a) 내측에는 홀들이 형성되고, 상기 홀들에는 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제1 회전축(231)은 앞서 설명한 바와 같이 외부 표면 중 적어도 일부가 평평하게 가공되며, 나머지 일부는 곡면으로 가공될 수 있다. 상기 제1 캠 구조(221_4a)의 홀은 상기 제1 회전축(231)의 z축 단면의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 캠 구조(221_4a)가 회전하는 경우 상기 제1 회전축(231)은 회전할 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a) 내측의 홀의 단면은 원형이고, 제1 회전축(231)의 단면보다 크게 형성될 수 있다. 상기 제1 암부(221)는 제1 회전부(211)에 연결된 제1 하우징(110)의 회전에 대응하여 일 방향 예컨대, 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 일정 각도 범위 내에서 회전할 수 있다. 이에 따라, 제1 캠 구조(221_4a)는 시계 방향(또는 반시계 방향)으로 회전할 수 있다. 제1 캠 구조(221_4a)가 회전하면, 제1 캠 구조(221_4a)의 산과 제1 캠(241a_1a)의 골과 맞물린 상태에서 제1 캠(241a_1a)의 경사를 따라 이동하면, 도시된 바와 같이, 제1 캠 구조(221_4a)의 산과 제1 캠(241a_1a)의 산이 맞닿도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 제1 캠(241a_1a)은 x축 방향으로 직선 운동을 하면서 제1 탄성체(242a)를 압축시킬 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a)의 산과 제1 캠 구조(221_4a)의 산이 맞물린 상태에서 추가적으로 제1 캠 구조(221_4a)가 회전하면 제1 캠(241a_1a)의 산의 모서리(1800a)가 상기 제1 캠 구조(221_4a)의 산의 모서리(1800b)에 배치된 이후, 제1 캠(241a_1a)의 산이 제1 캠 구조(221_4a)의 경사로를 따라 골과 맞물리도록 회전할 수 있다. 이 동작에서, 제1 탄성체(242a)의 압축된 상태가 급격히 해제되면서, 제1 탄성체(242a)의 탄성력은 제1 캠 부재(241a)의 순간 회전 속도를 증가시키는데 작용할 수 있다.
도 3 및 도 18b를 참조하면, 접이식 전자 장치(100)는 접힘 상태에서 펼침 상태로 변경되면, 제1 암부(221)의 제1 캠 구조(221_4a)는 반시계 방향으로 회전할 수 있으며, 제2 암부(222)의 제3 캠 구조(222_4a)는 시계 방향으로 회전할 수 있다. 제1 캠 구조(221_4a)가 반시계 방향으로 회전하면, 제1 캠 구조(221_4a)에 맞물린 제1 캠(241a_1a)은 시계 방향으로 반작용의 힘이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠(241a_1a)이 3개의 산들이 포함된 경우, 3개의 산들 각각에 제1 방향의 회전력(1801a), 제2 방향의 회전력(1802a), 제3 방향의 회전력(1803a)이 발생할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 캠 구조(221_4b)에 맞물린 제2 캠(241a_1b)은 반시계 방향으로 반작용의 힘이 발생할 수 있다. 예를 들어, 제2 캠(241a_1b)이 3개의 산들을 포함하는 경우, 3개의 산들 각각에 제4 방향의 회전력(1801b), 제5 방향의 회전력(1802b) 및 제6 방향의 회전력(1803b)이 발생할 수 있다. 여기서, 본 발명의 제1 캠(241a_1a) 및 상기 제2 캠(241a_1b)에 형성되는 회전력은 설명의 편의를 위하여 3개의 산들을 기준으로 설명하는 것으로, 제1 캠(241a_1a) 및 제2 캠(241a_1b)은 회전에 따른 다양한 방향의 원심력이 발생할 수 있다.
제1 캠(241a_1a)의 제1 방향의 회전력(1801a)은 제2 캠(241a_1b)의 제4 방향의 회전력(1801b)과 대칭되는 힘으로서 서로 상쇄될 수 있다. 제1 캠(241a_1a)의 제2 방향의 회전력(1802a)은 제2 캠(241a_1b)의 제5 방향의 회전력(1802b)과 대칭되는 힘으로서 서로 상쇄될 수 있다. 제1 캠(241a_1a)의 제3 방향의 회전력(1803a)(예: z축 방향으로 향하는 힘)은 제2 캠(241a_1b)의 제6 방향의 회전력(1803b)(예: z축 방향으로 향하는 힘)과 동일 방향의 힘으로서 서로 중첩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 캠(241a_1a) 및 상기 제2 캠(241a_1b)을 포함하는 제1 캠 부재(241a)의 적어도 일부는 z축 방향으로 밀어 올리는 힘에 의하여 이동될 수 있다. 상술한 제1 캠(241a_1a)과 제2 캠(241a_1b)의 회전력 관계와 앞서 도 18a에서 설명한 제1 캠(241a_1a)과 제1 캠 구조(221_4a)의 힘의 변곡점이 발생하는 시점(예: 제1 캠(241a_1a)의 산 모서리(1800a)와 제1 캠 구조(221_4a)의 산 모서리(1800b)가 맞닿아 제1 탄성체(242a)가 압축된 상태에서, 상기 압축이 해제되는 상태로 변경되는 시점)에 의해, 제1 캠 부재(241a)는 z축 방향으로 튀는 현상이 발생할 수 있다. 이때, 상기 제1 캠(241a_1a)의 내측면이 제1 회전축(231)의 표면과 충돌하면서(또는 제2 캠(241a_1b)의 내측면이 제2 회전축(232)의 표면과 충돌하면서) 노이즈가 발생할 수 있다.
도 3 및 도 18c를 참조하면, 제1 캠 부재(241a)는 제1 캠(241a_1a) 및 제2 캠(241a_1b), 제1 캠(241a_1a)과 제2 캠(241a_1b)을 연결하는 캠 바디(241a_1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a)의 내측 홀의 직경은 제1 회전축(231)의 단면보다 크게 형성되어, 제1 회전축(231)이 회전할 수 있도록 형성될 수 있다. 상기 제2 캠(241a_1b)의 내측 홀의 직경은 제1 캠(241a_1a)의 내측 홀의 직경과 유사하며, 제2 회전축(232)의 단면보다 크게 형성되어, 제2 회전축(232)이 회전할 수 있도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 제2 회전축(232)의 외측 표면과 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면 사이에는 갭들(gap1, gap2)이 형성될 수 있다. 이와 유사하게, 제1 회전축(231)의 외측 표면과 제1 캠(241a_1a)의 홀 내측면 사이에도 갭들이 형성될 수 있다.
제1 캠(241a_1a)에 탄성력을 제공하는 제1 탄성체(242a)는 제1 회전축(231)에 삽입되고 제1 캠(241a_1a)의 직선 운동에 의해 압축 또는 압축 해제 상태를 가질 수 있으며, 제2 캠(241a_1b)에 탄성력을 제공하는 제2 탄성체(242b)는 제2 회전축(232)에 삽입되고 제2 캠(241a_1b)의 직선 운동에 의해 압축 또는 압축 해제 상태를 가질 수 있다. 도시된 제1 각도 상태는, 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)가 일정 길이 이내로 압축된 상태를 포함할 수 있다. 또는, 앞서 도 18a에서 설명한 바와 같이, 제1 캠 구조(221_4a)의 산과 제1 캠(241a_1a)의 산이 맞물린 상태 또는 제2 캠 구조(221_4b)의 산과 제2 캠(241a_1b)의 산이 맞물린 상태일 수 있다.
접이식 전자 장치가 제2 각도 상태를 가지도록, 제1 암부(221) 및 제2 암부(222)가 접힘 상태에서 펼침 상태로 회전하고, 이에 대응하여, 제1 캠(241a_1a)의 산과 및 제1 캠 구조(221_4a)의 산이 맞닿은 제1 각도 상태가 해제될 수 있다. 예컨대, 제2 각도 상태에서 제1 탄성체(242a)의 압축 상태 및 제2 탄성체(242b)의 압축 상태가 해제될 수 있다. 이때, 제2 캠(241a_1b)이 z축 방향으로 이동하면서, 갭들(gap1, gap2)을 사이로 이격된 제2 회전축(232)의 일측 모서리(예: 제2 회전축(232)의 평평한 영역과 곡면 영역의 경계)와 충돌하면서 노이즈가 발생할 수 있다. 이와 유사하게, 제1 캠(241a_1a)이 z축 방향으로 이동하면서, 갭들을 사이로 이격된 제1 회전축(231)의 일측 모서리(예: 제1 회전축(231)의 평평한 영역과 곡면 영역의 경계)와 충돌하면서(또는 갭들(gap1, gap2)이 없어져 No gap 상태가 되면) 노이즈가 발생할 수 있다.
도 19a는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선의 한 예와 관련한 접이식 전자 장치의 일부 단면의 예를 나타낸 도면이며, 도 19b는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선의 한 예와 관련한 접이식 전자 장치의 일부 구성의 사시도이다.
도 3, 도 19a 및 도 19b를 참조하면, 캠 동작 환경이 개선된 접이식 전자 장치(100)의 힌지 구조(200a)의 적어도 일부는 힌지 하우징(150)에 수납되는 제1 캠 부재(241a), 제1 캠 부재(241a)와 힌지 하우징(150) 사이에 배치되는 지지 부재(1900)를 포함할 수 있다. 추가로, 상기 힌지 구조(200a)는 제1 회전부(211), 제2 회전부(212), 제1 체결부(251)를 통해 상기 제1 회전부(211)에 체결되는 제1 암부(221), 제2 체결부(252)를 통해 상기 제2 회전부(212)에 체결되는 제2 암부(222), 제1 회전축(231), 제2 회전축(232), 제1 탄성체(242a), 제2 탄성체(242b), 제3 탄성체(242c), 제4 탄성체(242d), 축 브라켓(243b), 센터 브라켓(243a) 및 제2 캠 부재(241b)를 포함할 수 있다.
상기 제1 캠 부재(241a)는 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입되는 제1 캠(241a_1a) 및 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입되는 제2 캠(241a_1b), 상기 제1 캠(241a_1a)과 상기 제2 캠(241a_1b)을 연결하는 캠 바디(241a_1)를 포함할 수 있다. 상기 캠 바디(241a_1)는 상기 제1 캠(241a_1a) 또는 상기 제2 캠(241a_1b)과 동일 재질로 형성될 수 있으며, 제1 캠(241a_1a)의 일측으로부터 연장되어 제2 캠(241a_1b)의 일측과 일체화된 형태로 마련될 수 있다. 상기 캠 바디(241a_1)의 z축 방향의 면의 적어도 일부가 평평하게 형성되며, -z축 방향의 적어도 일부는 돌출된 형상으로 마련될 수 있다.
상기 지지 부재(1900)는 일정 두께와 면적을 가지며, 제1 캠 부재(241a)와 힌지 하우징(150) 사이 적어도 일부 영역에 배치되어, 힌지 하우징(150)의 바닥면으로부터 z축 방향으로 일정 높이만큼 이격된 높이에 제1 캠 부재(241a)를 고정시킬 수 있다. 상기 제1 캠 부재(241a)의 형태를 고려하면, 상기 지지 부재(1900)는 상기 캠 바디(241a_1)의 일부분(예: -z축 방향을 향하는 면의 적어도 일부분)과 상기 힌지 하우징의 내측 바닥면(또는 상기 제1 캠 부재(241a)가 수납되는 바닥면)의 적어도 일부 사이에 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 지지 부재(1900)는 제1 캠(241a_1a) 및 제2 캠(241a_1b) 중 적어도 하나와 힌지 하우징(150)의 바닥면 사이에 배치될 수도 있다. 상기 지지 부재(1900)는 제1 캠 부재(241a)를 z축 방향으로 밀어올림으로써, 제2 회전축(232)(또는 제1 회전축(231))의 적어도 일부와 제2 캠(241a_1b)(또는 제1 캠(241a_1a))의 내측면의 적어도 일부가 접촉된 상태를 유지하도록 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 회전축(232)이 평평한 영역을 포함함에 따라, 평평한 영역과 곡면 영역 사이의 경계에 대응하는 제1 모서리(232a), 제2 모서리(232b), 제3 모서리(232c) 및 제4 모서리(232d)를 포함하는 경우, 힌지 하우징(150)의 바닥면에 가깝게 배치된 제3 모서리(232c)와 제4 모서리(232d)는, 제1 각도 상태(예: 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)가 압축된 상태 또는 제2 캠 구조(221_4b)의 산과 제2 캠(241a_1b)의 산이 맞닿은 상태)에서도, 지지 부재(1900)가 제2 캠(241a_1b)을 z축으로 밀어올림으로써, 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면과 접촉된 상태를 유지할 수 있다. 이에 대응하여, 제1 모서리(232a) 및 제2 모서리(232b)는 제2 캠(241a_1b) 내측과 이격된 상태를 가질 수 있다. 상술한 배치 상태는 제1 캠(241a_1a)과 제1 회전축(231) 사이에도 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 구조를 통해, 제2 회전축(232)이 제2 캠(241a_1b) 내측면과 접촉된 상태를 유지함에 따라, 탄성체들(242a, 242b)의 변위 변화에 따라 힘의 변곡점이 발생하더라도, 상기 접이식 전자 장치(100)는 제2 회전축(232)과 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면이 접촉된 상태를 유지함에 따라 제2 회전축(232) 외부 표면과 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면 사이의 충돌 발생을 억제할 수 있다.
상기 지지 부재(1900)의 적용에 따라, 제1 캠(241a_1a)의 제1 중심(241a_pc1) 및 제1 회전축(231)의 제2 중심(231_pc)은 서로 어긋난 상태(예: 편심 상태)를 가질 수 있다. 이와 유사하게, 상기 지지 부재(1900)의 적용에 따라, 제2 캠(241a_1b)의 제3 중심(241a_pc2) 및 제2 회전축(232)의 제4 중심(232_pc)은 서로 어긋난 상태(예: 편심 상태)를 가질 수 있다. 이에 따라, 한 실시 예에 따른 캠 동작 환경은 회전축들과 캠들의 편심 상태를 유지하여, 회전축들과 캠들 간의 충돌이 발생하는 부분의 갭을 제거하여, 노이즈 발생을 억제하는 것으로 이해될 수도 있다. 상술한 편심 상태 또는 상기 제3 모서리(232c)와 제4 모서리(232d)가 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면과 접촉된 상태는 앞서 도 18c에서 설명한 제2 각도 상태 및 기타 다양한 각도 상태에서도 유지될 수 있다.
한편, 상술한 접이식 전자 장치(100)가 복수개의 캠 부재들(예: 제1 캠 부재(241a) 및 제2 캠 부재(241b))을 포함하는 경우 상기 지지 부재(1900)는 각각의 캠 부재들(241a, 241b)을 지지하도록 각각 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 지지 부재(1900)는 힌지 하우징(150)의 내측 바닥면에 복수개 배치될 수도 있다.
도 19c는 다양한 실시 예에 따른 지지 부재의 다른 형태의 예시를 나타낸 도면이다.
도 19c를 참조하면, 한 실시 예에 따른 제1 지지 부재(1900a)는 지지 기판(1901) 및 상기 지지 기판(1901)에 형성된 제1 패턴층(1902)을 포함할 수 있다. 상기 지지 기판(1901) 및 제1 패턴층(1902)은 동일한 재질 예컨대, 플라스틱 또는 플라스틱 합성물로 형성될 수 있다. 또는, 상기 지지 기판(1901)과 상기 제1 패턴층(1902)은 서로 다른 재질로 마련될 수 있다. 상기 제1 패턴층(1902)의 적어도 일부는 제1 캠 부재(241a)와의 접촉 및 마찰에 의해 분진이 발생하지 않도록, 특정 재질 예컨대, 경질 엔지니어링 플라스틱(예: PET(polyethylene terephthalate) 또는 PC(polycarbonate))로 구성될 수 있다. 상기 제1 패턴층(1902)의 적어도 일부는 예컨대, 상기 제1 캠 부재(241a)의 직선 운동하는 방향으로 길게 형성된 복수의 볼록 레일 타입(예: 프리즘 타입, 렌티큘러 타입) 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 제2 지지 부재(1900b)는 지지 기판(1901) 및 상기 지지 기판(1901)에 형성된 제2 패턴층(1903)을 포함할 수 있다. 상기 지지 기판(1901) 및 제2 패턴층(1903)은 동일한 재질 예컨대, 플라스틱 또는 플라스틱 합성물로 형성될 수 있다. 또는, 상기 지지 기판(1901)과 상기 제2 패턴층(1903)은 서로 다른 재질로 마련될 수 있다. 상기 제2 패턴층(1903)의 적어도 일부는 상기 제1 패턴층(1902)과 유사하게 제1 캠 부재(241a)와의 접촉 및 마찰에 의해 분진이 발생하지 않도록, 특정 재질 예컨대, 경질 엔지니어링 플라스틱(예: PET(polyethylene terephthalate) 또는 PC(polycarbonate))로 구성될 수 있다. 상기 제2 패턴층(1903)의 적어도 일부는 예컨대, 복수개의 돌기들이 매트릭스 형태로 배치된 돔 격자 형태 영역을 포함할 수 있다.
도 20은 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 한 형태를 예시한 도면이다.
도 20을 참조하면, 한 실시 예에 따른 제1 타입 캠 부재(241aa)는 제1 캠(241a_1a), 제2 캠(241a_1b) 및 캠 바디(241a_1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a) 홀 내측에는 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입되고, 제2 캠(241a_1b) 홀 내측에는 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제1 타입 캠 부재(241aa) 아래(예: -z축 하부) 또는 제1 캠 부재(241a)와 힌지 하우징(150) 사이에 지지 부재(1900)가 배치될 수 있다. 제1 타입 캠 부재(241aa)는 z축 방향을 향하는 적어도 일부가 평평한 영역을 포함하며, -z축 방향을 향하는 적어도 일부(2001)는 평평한 영역 및 제1 레일 돌기(2010a) 및 제2 레일 돌기(2010b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 레일 돌기(2010a) 및 제2 레일 돌기(2010b)는 중심 선(center line)을 기준으로 좌우측에 대칭되게 배치되게 배치될 수 있다. 또는 중심 선(center line)을 기준으로 제1 레일 돌기(2010a)까지의 거리와 제2 레일 돌기(2010b)까지의 거리는 동일하게 형성될 수 있다. 상기 제1 레일 돌기(2010a) 및 제2 레일 돌기(2010b)는 x축 방향의 길이가 y축 방향의 길이보다 길게 형성되며, 내부가 채워진 반 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 제1 레일 돌기(2010a) 및 제2 레일 돌기(2010b)가 상기 지지 부재(1900)와 접촉(예: 선 접촉)됨에 따라, 지지 부재(1900)와 제1 타입 캠 부재(241aa) 간의 접촉 형태를 선 접촉으로 형성하여, 접촉 크기를 지정된 크기 이하로 제한함으로써, 지지 부재(1900)에 의한 제1 타입 캠 부재(241aa)의 마찰력을 지정된 크기 이하로 제한할 수 있다. 이를 기반으로 접이식 전자 장치(100)는 제1 타입 캠 부재(241aa)의 직선 운동을 보장할 수 있다.
도 21은 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 다른 한 형태를 예시한 도면이다.
도 21을 참조하면, 한 실시 예에 따른 제2 타입 캠 부재(241ab)는 제1 캠(241a_1a), 제2 캠(241a_1b) 및 캠 바디(241a_1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a) 홀 내측에는 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입되고, 제2 캠(241a_1b) 홀 내측에는 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제2 타입 캠 부재(241ab) 아래(예: -z축 하부) 또는 제1 캠 부재(241a)와 힌지 하우징(150) 사이에 지지 부재(1900)가 배치될 수 있다. 제2 타입 캠 부재(241ab)는 z축 방향을 향하는 적어도 일부가 평평한 영역을 포함하며, -z축 방향을 향하는 적어도 일부(2001)는 평평한 영역, 제3 레일 돌기(2110a), 제4 레일 돌기(2110b) 및 제5 레일 돌기(2110c)를 포함할 수 있다. 상기 제3 레일 돌기(2110a)는 상기 중심 선(center line) 상에 배치될 수 있다. 상기 제4 레일 돌기(2110b) 및 제5 레일 돌기(2110c)는 중심 선(center line)을 기준으로 좌우측에 대칭되게 배치되게 배치될 수 있다. 상기 제3 레일 돌기(2110a), 제4 레일 돌기(2110b) 및 제5 레일 돌기(2110c)는 동일한 형상으로 마련될 수 있다. 예컨대, 상기 제3 레일 돌기(2110a), 제4 레일 돌기(2110b) 및 제5 레일 돌기(2110c)는 x축 방향의 길이가 y축 방향의 길이보다 길게 형성되며, 내부가 채워진 반 원기둥 형상을 가질 수 있다. 상기 구조의 제2 타입 캠 부재(241ab)는 상기 지지 부재(1900)와 접촉되는 과정에서 접촉 크기를 지정된 크기 이하(또는 선 접촉 형태)로 제한함으로써, 마찰력 발생을 일정 크기 이하로 제한하여 접이식 전자 장치(100)의 캠 동작에 필요한 제2 타입 캠 부재(241ab)의 직선 운동을 보장할 수 있다. 상술한 제2 타입 캠 부재(241ab)는 중심선에 제4 레일 돌기(2110b)가 배치되고, 양측에 각각 제3 레일 돌기(2110a) 및 제5 레일 돌기(2110c)가 배치됨에 따라, 제2 타입 캠 부재(241ab)가 직선 운동을 하는 동안 보다 안정적으로 캠 바디(241a_1)를 지지할 수 있다.
도 22는 다양한 실시 예에 따른 캠 부재의 또 다른 한 형태를 예시한 도면이다.
도 22를 참조하면, 한 실시 예에 따른 제3 타입 캠 부재(241ac)는 제1 캠(241a_1a), 제2 캠(241a_1b) 및 캠 바디(241a_1)를 포함할 수 있다. 상기 제1 캠(241a_1a) 홀 내측에는 제1 회전축(231)의 적어도 일부가 삽입되고, 제2 캠(241a_1b) 홀 내측에는 제2 회전축(232)의 적어도 일부가 삽입될 수 있다. 상기 제3 타입 캠 부재(241ac) 아래(예: -z축 하부) 또는 제1 캠 부재(241a)와 힌지 하우징(150) 사이에 지지 부재(1900)가 배치될 수 있다. 제3 타입 캠 부재(241ac)는 z축 방향을 향하는 적어도 일부가 평평한 영역을 포함하며, -z축 방향을 향하는 적어도 일부(2001)는 평평한 영역 및 복수개의 돌기(2210)를 포함할 수 있다. 상기 복수개의 돌기(2210)는 동일한 높이로 형성되고, 반구형으로 마련될 수 있다. 상기 복수개의 돌기(2210)는 지지 부재(1900)의 상부면(예: z축 방향의 면)과 고르게 접촉되면서도, 접촉 상태를 점 접촉으로 유지함으로써, 지지 부재(1900)와의 접촉에 의한 마찰력 발생을 지정된 크기 이하로 제한할 수 있다.
도 23a는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 23b는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 1a, 도 3 및 도 23a를 참조하면, 접이식 전자 장치(100)에 적용되는 힌지 구조(200a)의 적어도 일부는 제1 캠 부재(241a), 제1 회전축(231), 제1 탄성체(242a), 제2 회전축(232), 제2 탄성체(242b), 및 축 브라켓(243b)을 포함할 수 있다. 상기 축 브라켓(243b)은 상기 힌지 구조(200a)를 힌지 하우징(150)에 고정시킬 수 있다. 상기 제1 탄성체(242a)는 용수철 타입으로 내측에 상기 제1 회전축(231)이 삽입될 수 있다. 상기 제2 탄성체(242b)는 용수철 타입으로 내측에 상기 제2 회전축(232)이 삽입될 수 있다. 상기 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)는 조립 과정에서 압축됨에 따라 일정 방향으로 좌굴(buckling)될 수 있다. 상기 탄성체들(242a, 242b)의 좌굴 방향에 따라 탄성체들(242a, 242b)이 가하는 탄성력에 의해 제1 캠 부재(241a)가 일 방향으로 치우칠 수 있기 때문에, 도시된 바와 같이, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향과 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향은 제1 탄성체(242a)와 상기 제2 탄성체(242b) 사이의 중심점(2301)을 기준으로 대칭(예: 좌우 대칭)되게 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 23a에 나타낸 바와 같이, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향은 y축 방향이 되고, 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향은 -y축 방향이 될 수 있다. 또는, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향 및 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향이 중심선(2301) 방향으로부터 멀어지는 방향으로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 도 23b에 나타낸 바와 같이, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향은 -y축 방향이 되고, 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향은 y축 방향이 될 수 있다. 또는, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향과 및 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향이 중심선(2301) 방향으로 형성될 수 있다. 상술한 도 23a 및 도 23b에 나타낸 바와 같이, 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향과 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향이 중심선(2301)을 기준으로 대칭되게 배치됨에 따라, 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 좌굴에 의한 영향이 서로 상쇄될 수 있다.
도 23c는 다양한 실시 예에 따른 캠 동작 환경 개선과 관련한 탄성체 배열의 또 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 23c를 참조하면, 상기 제1 탄성체(242a)의 좌굴 방향과 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향은 -z축 방향(예: 힌지 하우징(150)의 바닥면 방향)이 되도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향이 -x축 방향으로 형성됨에 따라, 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 압축된 상태에서의 탄성력이 제1 캠 부재(241a)를 z축 방향으로 밀어올리도록 작용할 수 있다. 이러한 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 좌굴에 의한 탄성 작용은 앞서 도 19a 등에서 설명한 지지 부재(1900)의 역할 예컨대, 제2 캠(241a_1b)의 홀 내측면을 제2 회전축(232)의 일정 모서리와 접촉된 상태가 유지되도록 하는 역할을 지원할 수 있다. 상기 제1 탄성체(242a)와 제2 탄성체(242b)의 좌굴 방향은 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)가 제1 회전축(231) 및 제2 회전축(232)에 삽입되는 과정에서, 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 끝단이 제1 캠 부재(241a)와 접촉되는 위치를 조정(예: 제1 탄성체(242a) 및 제2 탄성체(242b)의 회전)함으로써 변경될 수 있다.
도 24a는 다양한 실시 예에 따른 캠 형상의 다른 예를 나타낸 도면이며, 도 24b는 다양한 실시 예에 따른 캠 및 캠 구조의 일부 산들의 접촉 상태의 한 예를 나타낸 도면이다. 설명에 앞서, 일 실시 예에 따른 캠(2400a)은 앞서 도 2 내지 도 23a에서 설명한 캠 또는 캠 구조 중 적어도 하나에 적용될 수 있다.
도 24a를 참조하면, 일 실시 예에 따른 캠(2400a)(또는 캠 구조)은 캠 지지부(B0), 복수 개의 산들(M1, M2, M3) 및 복수 개의 골들(V1, V2)을 포함할 수 있다. 도시된 도면에서는 3개의 산들(M1, M2, M3)과 3개의 골들(V1, V2)(제1 산(M1)에 의해 가려진 골 미도시)을 포함하는 캠(2400a)을 제시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 캠(2400a)은 2개 이상의 캠과 골들을 포함하는 구조를 가질 수도 있다. 복수 개의 골들(M1, M2, M3)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 또는, 복수 개의 골들(M1, M2, M3) 중 적어도 하나의 산은 다른 산들과 형태가 다를 수도 있다. 예컨대, 적어도 하나의 산은 도시된 바와 같이 산의 중심에 해당하는 제2 부분(P2)이 일정 경사각(0도 보다 큰 경사각, 예컨대 약 5도 내외)이 형성된 구조를 가질 수 있으며, 나머지 적어도 하나의 산은 산의 중심 부분이 평탄한 구조를 가질 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 상기 복수 개의 골들(M1, M2, M3) 중 적어도 하나의 산 예컨대, 제1 산(M1)은 도시된 바와 같이, 제1 경사각(as1)을 가지는 제1 부분(P1), 제2 경사각(as2)을 가지는 제2 부분(P2), 제3 경사각(as3)을 가지는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다. 상기 제1 부분(P1)의 일측(예: -y축 끝단)은 제1 골(V1)의 일측(예: y축 끝단)과 이어지고, 제1 부분(P1)의 타측(예: y축 끝단)은 제2 부분(P2)의 일측(예: -y축 끝단)과 이어지도록 배치될 수 있다. 상기 제1 부분(P1)은 예컨대, y축을 기준으로 제1 경사각(as1)을 가지는 능선으로 구성될 수 있다. 상기 제1 경사각(as1)은 x축을 기준으로 -y축에서 y축 방향으로 90보다 작은 예각을 포함할 수 있다.
상기 제2 부분(P2)은 일측(예: -y축 끝단)이 제1 부분(P1)의 타측(예: y축 끝단)과 이어지고, 제2 부분(P2)의 타측(예: y축 끝단)이 제3 부분(P3)의 일측(예: -y축 끝단)과 이어지도록 배치될 수 있다. 상기 제2 부분(P2)은 제1 부분(P1) 및 제3 부분(P3) 보다 x축으로 더 돌출되게 배치될 수 있다. 상기 제1 부분(P1)과 상기 제2 부분(P2)의 경계 영역은 지정된 제1 곡률(R1)로 라운딩될 수 있다. 상기 제2 부분(P2)은 y축을 기준으로 제2 경사각(as2)을 가질 수 있다. 상기 제2 경사각(as2)은 x축을 기준으로 -y축에서 y축 방향으로 90보다 작은 예각을 포함하고, 제2 경사각(as2)의 절대 값은 상기 제1 경사각(as1)의 절대 값 크기보다 작을 수 있다.
상기 제3 부분(P3)은 일측(예: -y축 끝단)이 제2 부분(P2)의 타측(예: y축 끝단)과 이어지고, 제3 부분(P3)의 타측(예: y축 끝단)은 제2 골(V2)의 일측(예: -y축 끝단)과 이어지도록 배치될 수 있다. 상기 제3 부분(P3)은 제2 부분(P2)에서 y축으로 기울어진 일정 경사도를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 제2 부분(P2)과 상기 제3 부분(P3)의 경계 영역은 지정된 제2 곡률(R2)로 라운딩될 수 있다. 상기 제2 곡률(R2)은 상기 제1 곡률(R1)보다 작은 값(예: 제1 곡률(R1)이 제2 곡률(R2)보다 완만함)을 가질 수 있다. 상기 제3 부분(P3)은 -y축을 기준으로 제3 경사각(as3)을 가질 수 있다. 상기 제3 경사각(as3)은 x축을 기준으로 y축에서 -y축 방향으로 90보다 작은 예각을 포함하고, 제3 경사각(as3)의 절대 값은 상기 제2 경사각(as2)의 절대 값 크기보다 클 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제3 경사각(as3)의 절대 값은 상기 제1 경사각(as1)의 절대 값과 동일하거나 또는 더 클 수 있다.
도 24b를 참조하면, 도 24a에서 설명한 캠 형상은 앞서 도 2 내지 도 23b에서 설명한 적어도 하나의 캠 또는 적어도 하나의 캠 구조에 적용될 수 있다. 예컨대, 도시된 도면에서, 캠(2400a)의 돌출부는 x축에서 -x축 방향으로 돌출되도록 배치되고, 캠 구조(2400b)의 돌출부는 -x축에서 x축 방향으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 또는, 캠(2400a)의 요철부 및 캠 구조(2400b)의 요철부가 서로 마주보도록 배치될 수 있다. 캠(2400a)의 제2 부분(2400a_P2)의 적어도 일부와 캠 구조(2400b)의 제2 부분(2400b_P2)의 적어도 일부는 도시된 바와 같이, 전자 장치(예: 도 2의 전자 장치(100))가 프리스탑 구간(캠(2400a) 및 캠 구조(2400b)의 마찰에 의해 지정된 각도 범위로 거치되는 구간) 동안 접촉될 수 있다. 한 실시 예에 따르면, 전자 장치가 도 15 또는 도 16에서 설명한 프리스탑 상태를 가지는 경우, 디스플레이(도 1 또는 도 2의 디스플레이(160))는 펼침 상태(도 14 상태)로 복원되기 위한 반발력을 발휘할 수 있다.
한 실시 예에 따르면, 캠(2400a)은 디스플레이의 복원력에 의해 y축 방향으로 밀림이 발생하고(예: 반시계 방향으로 디스플레이의 반발력이 작용함), 캠 구조(2400b)는 디스플레이의 복원력에 의해 -y축 방향으로 밀림이 발생(예: 시계 방향으로 디스플레이의 반발력이 작용함)할 수 있다. 이 과정에서, 캠(2400a)의 제2 부분(2400a_P2)과 캠 구조(2400b)의 제2 부분(2400b_P2)이 앞서 설명한 제2 경사각(as2)을 가지며 접촉되기 때문에, 본 기재의 캠(2400a) 및 캠 구조(2400b)는 디스플레이의 펼침 방향으로 발생하는 반발력(또는 복원력)의 적어도 일부를 상쇄하여, 사용자의 의도에 관계 없이 발생할 수 있는 프리스탑 상태의 밀림(예: 제1 하우징(예: 도 1 또는 도 2의 제1 하우징(110))과 제2 하우징(예: 도 1 또는 도 2의 제2 하우징(120)) 사이의 각도가 변경)을 억제할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 앞서 도 15 또는 도 16에서와 같이 전자 장치는 특정 각도의 거치 상태(또는 프리스탑 상태)를 가질 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 도시된 바와 같이 캠(2400a) 및 캠 구조(2400b)가 맞물리도록 배치되어, 디스플레이의 반발력 또는 복원력이 도 14에서와 같은 펼침 상태로 작용하는 힘을 상쇄할 수 있다. 도 24b에서는 캠(2400a) 및 캠 구조(2400b) 모두 산의 정상 부분이 제2 경사각(as2)을 가지는 구조를 예시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 제2 경사각(as2)을 가지는 제2 부분(P2)은 캠(2400a) 또는 캠 구조(2400b) 중 어느 하나에만 형성될 수도 있다.
한편, 펼침 방향 회전에 대하여, 도 24b에서는 캠(2400a)이 -y축(또는 좌측)에서 y축(또는 우측) 방향으로 회전하는 방향을 기준으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 전자 장치의 설계 양식에 따라 캠(2400a)이 y축에서 -y축 방향으로 회전하는 방향은 디스플레이의 접힘 상태에서 펼침 상태로 동작하는 방향이 될 수 도 있다. 또한, 도시된 설명에서는, 캠(2400a)가 y축 방향으로 회전하고, 캠(2400b)가 -y축 방향으로 회전하는 구조를 설명하였으나, 앞서 설명한 바와 같이, 캠 부재에 배치된 캠은 회전하지 않고 직선 운동을 수행할 수 있다. 이에 따라, 캠(2400a) 또는 캠(2400b) 중 어느 하나는 고정되고, 다른 하나가 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전할 수 있다. 이 경우, 해당 캠들(2400a, 2400b)의 경사각은 플렉서블 디스플레이가 펴지려는 방향과 반대된 회전 방향으로 기울기가 증가하는 경사면이 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120), 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 체결하는 힌지 구조물(200), 상기 제1 하우징, 상기 제2 하우징 상에 적어도 일부가 놓이는 플렉서블 디스플레이, 상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 안착되는 힌지 하우징(150)을 포함하고, 상기 힌지 구조물은 제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재, 상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축, 상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암, 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 지지 부재(1900)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠 부재는 적어도 일부가 금속 부재로 형성되고, 상기 지지 부재의 적어도 일부는 플라스틱 구조물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재를 향하는 캠 바디에는 복수개의 돌기들이 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재를 향하는 캠 바디에는 상기 제1 캠 부재의 직선 운동되는 방향으로 긴 길이를 가지는 레일 돌기들이 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 레일 돌기들은 상기 캠 바디의 중심선을 기준으로 좌우측으로 대칭되게 배치되는 제1 레일 돌기 및 제2 레일 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 레일 돌기들은 상기 캠 바디의 중심선에 배치되는 제3 레일 돌기, 상기 제3 레일 돌기를 기준으로 좌우측으로 대칭되게 배치되는 제4 레일 돌기 및 제5 레일 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 일정 두께와 면적을 가지는 지지 기판, 상기 지지 기판 상에 형성된 렌티큘러 타입의 제1 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 패턴층의 적어도 일부는 상기 제1 캠 부재의 직선 운동 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 패턴층은 상기 제1 캠 부재와 선접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 기판과 상기 제1 패턴층은 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 패턴층은 플라스틱 구조물로 형성되고, 상기 지지 기판은 상기 제1 패턴층과 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 지지 부재는 일정 두께와 면적을 가지는 지지 기판, 상기 지지 기판 상에 형성된 격자 형태의 제2 패턴층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제2 패턴층은 상기 제1 캠 부재와 점접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체, 상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체를 더 포함하고, 상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 중심선을 기준으로 대칭되게 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성체의 좌굴 방향 및 상기 제2 탄성체의 좌굴 방향은 상기 중심선을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성체의 좌굴 방향 및 상기 제2 탄성체의 좌굴 방향은 상기 중심선에서 멀어지는 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체, 상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체를 더 포함하고, 상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 힌지 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 제1 암에 형성되고 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조와 일정 간격 이격되게 배치되는 제3 캠 구조, 상기 제2 암에 형성되고 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조와 일정 간격 이격되게 배치되는 제4 캠 구조, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제3 캠 구조와 맞물리는 제3 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제4 캠 구조와 맞물리는 제4 캠, 상기 제3 캠과 상기 제4 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제2 캠 부재를 더 포함하고, 상기 제2 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 제2 지지 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 힌지 구조는 제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재, 상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축, 상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암, 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체, 상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체를 포함하고, 상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 중심선을 기준으로 대칭되게 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 힌지 구조는 고정 부재, 상기 고정 부재의 상부에서 하부 방향으로 결합하는 제1 회전 부재와 제2 회전 부재, 상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축, 상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축, 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암, 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암, 상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체, 상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체를 포함하고, 상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축의 적어도 일부 모서리가 상기 제1 캠 홀 내측과 접촉되고, 상기 제2 회전축의 적어도 일부 모서리가 상기 제2 캠 홀 내측과 접촉되도록 상기 고정 부재의 상부와 반대 방향으로 동일 방향으로 좌굴되는 것을 특징으로 한다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소가 다양한 실시 예에 더 포함될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120);
    상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징을 체결하는 힌지 구조물(200);
    상기 제1 하우징, 상기 제2 하우징 상에 적어도 일부가 놓이는 플렉서블 디스플레이;
    상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 안착되는 힌지 하우징(150);을 포함하고,
    상기 힌지 구조물은
    제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재;
    상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축;
    상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축;
    상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암;
    상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암;
    상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재;
    상기 제1 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 지지 부재(1900);를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠 부재는 적어도 일부가 금속 부재로 형성되고,
    상기 지지 부재의 적어도 일부는 플라스틱 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재를 향하는 캠 바디에는 복수개의 돌기들이 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재를 향하는 캠 바디에는 상기 제1 캠 부재의 직선 운동되는 방향으로 긴 길이를 가지는 레일 돌기들이 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레일 돌기들은
    상기 캠 바디의 중심선을 기준으로 좌우측으로 대칭되게 배치되는 제1 레일 돌기 및 제2 레일 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 레일 돌기들은
    상기 캠 바디의 중심선에 배치되는 제3 레일 돌기, 상기 제3 레일 돌기를 기준으로 좌우측으로 대칭되게 배치되는 제4 레일 돌기 및 제5 레일 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는
    일정 두께와 면적을 가지는 지지 기판;
    상기 지지 기판 상에 형성된 렌티큘러 타입의 제1 패턴층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 패턴층의 적어도 일부는
    상기 제1 캠 부재의 직선 운동 방향으로 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 패턴층은
    상기 제1 캠 부재와 선접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 지지 기판과 상기 제1 패턴층은 동일 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 패턴층은 플라스틱 구조물로 형성되고, 상기 지지 기판은 상기 제1 패턴층과 다른 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 지지 부재는
    일정 두께와 면적을 가지는 지지 기판;
    상기 지지 기판 상에 형성된 격자 형태의 제2 패턴층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 패턴층은
    상기 제1 캠 부재와 점접촉되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체;
    상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체;를 더 포함하고,
    상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 중심선을 기준으로 대칭되게 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 탄성체의 좌굴 방향 및 상기 제2 탄성체의 좌굴 방향은 상기 중심선을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 탄성체의 좌굴 방향 및 상기 제2 탄성체의 좌굴 방향은 상기 중심선에서 멀어지는 방향을 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체;
    상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체;를 더 포함하고,
    상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 힌지 하우징의 바닥면을 향하는 방향으로 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 암에 형성되고 상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조와 일정 간격 이격되게 배치되는 제3 캠 구조;
    상기 제2 암에 형성되고 상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조와 일정 간격 이격되게 배치되는 제4 캠 구조;
    상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제3 캠 구조와 맞물리는 제3 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제4 캠 구조와 맞물리는 제4 캠, 상기 제3 캠과 상기 제4 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제2 캠 부재;를 더 포함하고,
    상기 제2 캠 부재와 상기 힌지 하우징 사이에 배치되는 제2 지지 부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전자 장치.
  19. 제1 회전 부재와 제2 회전 부재가 체결되는 고정 부재;
    상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축;
    상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축;
    상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암;
    상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암;
    상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재;
    상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체;
    상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체;를 포함하고,
    상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 사이의 중심선을 기준으로 대칭되게 좌굴되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 힌지 구조.
  20. 고정 부재;
    상기 고정 부재의 상부에서 하부 방향으로 결합하는 제1 회전 부재와 제2 회전 부재;
    상기 고정 부재 일측에 일단이 거치되는 제1 회전축;
    상기 고정 부재 타측에 일단이 거치되는 제2 회전축;
    상기 제1 회전축이 삽입되며 제1 캠 구조가 배치되고, 상기 제1 회전 부재와 결합하는 제1 암;
    상기 제2 회전축이 삽입되며 제2 캠 구조가 배치되고, 상기 제2 회전 부재와 결합하는 제2 암;
    상기 제1 회전축이 삽입되고 상기 제1 캠 구조와 맞물리는 제1 캠, 상기 제2 회전축이 삽입되고 상기 제2 캠 구조와 맞물리는 제2 캠, 상기 제1 캠과 상기 제2 캠을 연결하는 캠 바디를 포함하는 제1 캠 부재;
    상기 제1 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제1 탄성체;
    상기 제2 캠 일측에 탄성력을 제공하는 용수철 타입의 제2 탄성체;를 포함하고,
    상기 제1 탄성체와 상기 제2 탄성체는 상기 제1 회전축의 적어도 일부 모서리가 상기 제1 캠 홀 내측과 접촉되고, 상기 제2 회전축의 적어도 일부 모서리가 상기 제2 캠 홀 내측과 접촉되도록 상기 고정 부재의 상부와 반대 방향으로 동일 방향으로 좌굴되는 것을 특징으로 하는 힌지 구조.
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