KR20230001667A - 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20230001667A
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hinge
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housing
cam structure
electronic device
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김종근
변동현
윤석진
조종근
한용화
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삼성전자주식회사
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Abstract

일 실시 예에 있어서, 전자 장치는, 제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역 사이의 폴딩 영역을 포함하는 디스플레이; 상기 제1 영역을 지지하는 제1 하우징; 상기 제2 영역을 지지하는 제2 하우징; 및 상기 제1 하우징 및 제2 하우징을 연결하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리를 포함하고, 상기 힌지 어셈블리는, 한 쌍의 힌지 축을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조가 형성된 힌지 브라켓; 일측이 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조를 따라 상기 힌지 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체; 상기 한 쌍의 힌지 구조체 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축에 수직한 중간 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조와 연동되는 제2 캠 구조가 각각 형성된 중간 부재; 및 상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함할 수 있다.

Description

힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치{HINGE ASSEMBLY AND ELECTRONIC DEVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명의 다양한 실시예들은 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
디스플레이 관련 기술의 발달과 함께, 최근에는 플렉서블(flexible) 디스플레이를 구비하는 전자 장치들이 개발되고 있다. 플렉서블 디스플레이는 평면의 형태로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 특정 형태로 변형되어 사용될 수도 있다. 예를 들어, 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치는 적어도 하나의 폴딩 축을 기준으로 폴딩 또는 언폴딩될 수 있는 폴더블 형태로 구현될 수 있다.
전자 장치의 폴딩 또는 언폴딩 동작을 구현하기 위하여, 제1 하우징 및 제2 하우징 사이에 힌지 어셈블리가 구비되게 된다. 힌지 어셈블리는 전자 장치의 특정 폴딩 상태를 유지시키기 위한 힘을 발생시키는 구조를 갖게 된다. 힌지 어셈블리는 캠 구조과 스프링을 이용하여 이러한 구조를 구현할 수 있다. 그러나, 종래의 힌지 어셈블리에서는 각 구성 간 유격으로 인해 캠 구조가 틸팅될 수 있다. 캠 구조가 틸팅되게 되면, 스프링의 탄성력이 충분히 전달되기 어려우며, 각 구성 간 간섭이 발생하여 폴딩 또는 언폴딩 동작시 힌지 어셈블리의 동작이 부드럽게 구현되지 못할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 얇은 두께를 가지면서도 충분한 힘을 발생시킬 수 있는 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 이상 동작을 개선하여 부드럽게 동작하는 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 부품 수를 줄이고 경량화 및 슬림화가 가능한 힌지 어셈블리 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는, 제1 영역(251), 제2 영역(252) 및 상기 제1 영역(251)과 제2 영역(252) 사이의 폴딩 영역(253)을 포함하는 디스플레이(250); 상기 제1 영역(251)을 지지하는 제1 하우징(311); 상기 제2 영역(252)을 지지하는 제2 하우징(312); 및 상기 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 연결하고, 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리(400)를 포함하고, 상기 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 포함하는 폴더블 전자 장치(300)에 적용되는 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는, 제1 영역(251), 제2 영역(252) 및 상기 제1 영역(251)과 제2 영역(252) 사이의 폴딩 영역(253)을 포함하는 디스플레이(250); 상기 제1 영역(251)을 지지하는 제1 하우징(311); 상기 제2 영역(252)을 지지하는 제2 하우징(312); 및 상기 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 연결하고, 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리(400)를 포함하고, 상기 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함하고, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각은, 상기 제1 하우징(311) 또는 상기 제2 하우징(312)과 체결되는 제1 바디(421); 및 상기 제1 바디(421)로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조(423)가 형성되는 제2 바디(422)를 포함하고, 상기 제1 캠 구조(424)는 상기 제2 레일 구조(423)의 일면에 형성되고, 상기 중간 부재(430)는, 상기 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부(431); 및 상기 중심부(431)로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 형성된 한 쌍의 연장부(432a, 432b)를 포함하고, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)를 회전시키는 토크를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 어셈블리의 두께를 줄일 수 있으면서도 충분한 힘을 발생시키게 할 수 있으며, 나아가 전자 장치의 두께를 줄일 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 어셈블리 및 전자 장치의 폴딩 또는 언폴딩 동작의 품질을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 어셈블리 및 전자 장치의 부품 수를 줄이고 무게, 두께 및 단가를 줄일 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다
도 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 접힌 상태를 도시한 도면이다.
도 2c는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 완전히 펼쳐진 상태(unfolded status) 또는 일부 펼쳐진 중간 상태(intermediate status)의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 힌지 어셈블리가 적용된 상태를 도시하는 정면도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 정면도이다.
도 4c는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 배면도이다.
도 4d는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 4e는 일 실시 예에 따른 힌지 브라켓의 사시도이다.
도 4f는 일 실시 예에 따른 힌지 구조체의 사시도이다.
도 4g는 일 실시 예에 따른 중간 부재의 사시도이다.
도 4h는 도 4a 내지 도 4c에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘 및 토크를 도시한다.
도 4i는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 중간 상태의 사시도이다.
도 4j는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 중간 상태의 배면도이다.
도 4k은 도 4i 및 도 4j에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘을 도시한다.
도 4l은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 사시도이다.
도 4m은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 배면도이다.
도 4n은 도 4l 및 도 4m에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘 및 토크를 도시한다.
도 4oa 내지 도 4oc는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 4pa 내지 도 4pc는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 사시도이다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 정면도이다.
도 7c는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 사시도이다.
도 7d는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 7e는 일 실시 예에 따른 힌지 브라켓의 사시도이다.
도 7f는 일 실시 예에 따른 힌지 구조체의 분해 사시도이다.
도 7ga 내지 도 7gc는 일 실시 예에 따른 회전 플레이트 및 고정 플레이트가 면접촉하는 상태를 도시한다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164eB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 기판(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시 예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2a는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다. 도 2b는 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 접힌 상태를 도시한 도면이다. 도 2c는, 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른, 전자 장치(200)의 완전히 펼쳐진 상태(unfolded status) 또는 일부 펼쳐진 중간 상태(intermediate status)의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2c의 전자 장치(200)는, 도 1에 도시된 전자 장치(101)의 일 예시로서, 접힘 가능한(foldable or bendable) 전자 장치일 수 있다.
도 2c 이하의 도면에는 서로에 대하여 직교하는 X축, Y축 및 Z축으로 정의되는 공간 좌표계가 도시된다. 여기서 X축은 전자 장치의 폭 방향, Y축은 전자 장치의 길이 방향, Z축은 전자 장치의 높이(또는 두께) 방향을 나타낼 수 있다. 이하 후술하는 설명에서 '제1 방향'이라 함은 상기 Z축과 평행한 방향을 의미할 수 있다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는, 폴더블 하우징(201), 및 상기 폴더블 하우징(201)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(250)(이하, 줄여서, "디스플레이"(250))(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160))를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이(250)가 배치된 면(또는 디스플레이(250)가 전자 장치(200)의 외부에서 보여지는 면)을 전자 장치(200)의 전면으로 정의할 수 있다. 그리고, 상기 전면의 반대 면을 전자 장치(200)의 후면으로 정의할 수 있다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면을 전자 장치(200)의 측면으로 정의할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 폴더블 하우징(201)은, 제1 하우징 구조(210), 센서 영역(222)을 포함하는 제2 하우징 구조(220), 제1 후면 커버(215), 제2 후면 커버(225) 및 힌지 구조(230, hinge structure)를 포함할 수 있다. 여기서, 힌지 구조(230)는 상기 폴더블 하우징(201)의 접힘 가능한 부분을 커버하는 힌지 커버를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 폴더블 하우징(201)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시 예에서는, 제1 하우징 구조(210)와 제1 후면 커버(215)가 일체로 형성될 수 있고, 제2 하우징 구조(220)와 제2 후면 커버(225)가 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 하우징 구조(210)는 힌지 구조(230)에 연결되며, 제1 방향으로 향하는 제1 면, 및 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 향하는 제2 면을 포함할 수 있다. 제2 하우징 구조(220)는 힌지 구조(230)에 연결되며, 제3 방향으로 향하는 제3 면, 및 상기 제3 방향과 반대인 제4 방향으로 향하는 제4 면을 포함할 수 있다. 제2 하우징 구조(220)는 힌지 구조(230)를 중심으로 제1 하우징 구조(210)에 대해 회전할 수 있다. 전자 장치(200)는 접힌 상태(folded status) 또는 펼쳐진 상태(unfolded status)로 가변할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(200)는 완전히 접힌(fully folded) 상태에서 상기 제1 면이 상기 제3 면에 대면할 수 있으며, 완전히 펼쳐진(fully unfolded) 상태에서 상기 제3 방향이 상기 제1 방향과 동일할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 하우징 구조(210)와 제2 하우징 구조(220)는 폴딩 축(A)을 중심으로 양측에 배치되고, 상기 폴딩 축 A에 대하여 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)는 전자 장치(200)의 상태가 펼쳐진 상태(unfolded status)인지, 접힌 상태(folded status)인지, 또는 일부 펼쳐진(또는 일부 접힌) 중간 상태(intermediate status)인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제2 하우징 구조(220)는, 제1 하우징 구조(210)와 달리, 다양한 센서들이 배치되는 상기 센서 영역(222)을 추가로 포함하지만, 이외의 영역에서는 상호 대칭적인 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 도 2a에 도시된 것과 같이, 제1 하우징 구조(210)와 제2 하우징 구조(220)는 디스플레이(250)를 수용하는 리세스를 함께 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 센서 영역(222)으로 인해, 상기 리세스는 폴딩 축(A)에 대해 수직한 방향으로 서로 다른 2개 이상의 폭을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 리세스는 제1 하우징 구조(210) 중 폴딩 축(A)에 평행한 제1 부분(210a)과 제2 하우징 구조(220) 중 센서 영역(222)의 가장자리에 형성되는 제1 부분(220a) 사이의 제1 폭(w1)을 가질 수 있다, 상기 리세스는, 제1 하우징 구조(210)의 제2 부분(210b)과 제2 하우징 구조(220) 중 센서 영역(222)에 해당하지 않으면서 폴딩 축 A에 평행한 제2 부분(220b)에 의해 형성되는 제2 폭(w2)을 가질 수 있다. 이 경우, 제2 폭(w2)은 제1 폭(w1)보다 길게 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 하우징 구조(220)의 제1 부분(220a) 및 제2 부분(220b)은 상기 폴딩 축 A로부터의 거리가 서로 상이할 수 있다. 상기 리세스의 폭은 도시된 예시로 한정되지 아니한다. 또 다른 실시 예에서, 상기 센서 영역(222)의 형태 또는 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)의 비대칭 형상을 갖는 부분에 의해 리세스는 복수 개의 폭을 가질 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 센서 영역(222)은 제2 하우징 구조(220)의 일 코너에 인접하여 소정 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 다만 센서 영역(222)의 배치, 형상, 및 크기는 도시된 예시에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 다른 실시 예에서 센서 영역(222)은 제2 하우징 구조(220)의 다른 코너 혹은 상단 코너와 하단 코너 사이의 임의의 영역에 제공될 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)에 내장된 다양한 기능을 수행하기 위한 부품들(components)이 센서 영역(222)을 통해, 또는 센서 영역(222)에 마련된 하나 이상의 개구(opening)를 통해 전자 장치(200)의 전면에 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 부품들은 다양한 종류의 센서들을 포함할 수 있다. 상기 센서는, 예를 들어, 전면 카메라, 리시버 또는 근접 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면 제2 하우징 구조(220)에서 센서 영역(222)은 생략되거나, 도면에 도시된 바와 다른 위치에 형성될 수도 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)의 적어도 일부는 디스플레이(250)를 지지하기 위해 선택된 크기의 강성을 갖는 금속 재질이나 비금속 재질로 형성될 수 있다. 상기 금속 재질로 형성된 적어도 일부분은 전자 장치(200)의 그라운드 면(ground plane)을 제공할 수 있으며, 폴더블 하우징(201) 내부에 배치된 인쇄 회로 기판에 형성된 그라운드 라인(ground line)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제1 후면 커버(215)는 상기 전자 장치(200)의 후면에 상기 폴딩 축(A)의 일편에 배치되고, 예를 들어, 실질적으로 직사각형인 가장자리(periphery)를 가질 수 있으며, 제1 하우징 구조(210)에 의해 상기 가장자리가 감싸질 수 있다. 유사하게, 상기 제2 후면 커버(225)는 상기 전자 장치(200)의 후면의 상기 폴딩 축(A)의 다른편에 배치되고, 제2 하우징 구조(220)에 의해 그 가장자리가 감싸질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 제1 후면 커버(215) 및 제2 후면 커버(225)는 상기 폴딩 축(A)을 중심으로 실질적으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1 후면 커버(215) 및 제2 후면 커버(225)가 반드시 상호 대칭적인 형상을 가지는 것은 아니며, 다른 실시 예에서, 전자 장치(200)는 다양한 형상의 제1 후면 커버(215) 및 제2 후면 커버(225)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제1 후면 커버(215)는 제1 하우징 구조(210)와 일체로 형성될 수 있고, 제2 후면 커버(225)는 제2 하우징 구조(220)와 일체로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 후면 커버(215), 제2 후면 커버(225), 제1 하우징 구조(210), 및 제2 하우징 구조(220)는 전자 장치(200)의 다양한 부품들(예: 인쇄 회로 기판, 또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간을 형성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)의 후면에는 하나 이상의 부품(components)이 배치되거나 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(215)의 제1 후면 영역(216)을 통해 서브 디스플레이의 적어도 일부가 시각적으로 노출될 수 있다. 다른 실시 예에서, 제2 후면 커버(225)의 제2 후면 영역(226)을 통해 하나 이상의 부품 또는 센서가 시각적으로 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서 상기 센서는 근접 센서 및/또는 후면 카메라를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 센서 영역(222)에 마련된 하나 이상의 개구(opening)를 통해 전자 장치(200)의 전면에 노출된 전면 카메라 또는 제2 후면 커버(225)의 제2 후면 영역(226)을 통해 노출된 후면 카메라는 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
도 2b를 참조하면, 힌지 커버는, 제1 하우징 구조(210)와 제2 하우징 구조(220) 사이에 배치되어, 내부 부품(예: 힌지 구조(230))을 가릴 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 힌지 구조(230)는, 상기 전자 장치(200)의 상태(펼쳐진 상태(unfolded status), 중간 상태(intermediate status) 또는 접힌 상태(folded status))에 따라, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)의 일부에 의해 가려지거나, 외부로 노출될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 전자 장치(200)가 펼쳐진 상태(예: 완전 펼쳐진 상태(fully unfolded status))인 경우, 상기 힌지 구조(230)는 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 전자 장치(200)가 접힌 상태(예: 완전 접힌 상태(fully folded status))인 경우, 상기 힌지 구조(230)는 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 또 다른 예로, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)가 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate status)인 경우, 힌지 구조(230)는 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)의 사이에서 외부로 일부 노출될 수 있다. 다만 이 경우 노출되는 영역은 완전히 접힌 상태보다 적을 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 구조(230)는 곡면을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 디스플레이(250)는, 폴더블 하우징(201)에 의해 형성된 공간 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(250)는 폴더블 하우징(201)에 의해 형성되는 리세스(recess) 상에 안착되며, 전자 장치(200)의 전면을 통해 외부에서 보여질 수 있다. 예를 들어 디스플레이(250)는 전자 장치(200)의 전면의 대부분을 구성할 수 있다. 따라서, 전자 장치(200)의 전면은 디스플레이(250) 및 디스플레이(250)에 인접한 제1 하우징 구조(210)의 일부 영역 및 제2 하우징 구조(220)의 일부 영역을 포함할 수 있다. 그리고, 전자 장치(200)의 후면은 제1 후면 커버(215), 제1 후면 커버(215)에 인접한 제1 하우징 구조(210)의 일부 영역, 제2 후면 커버(225) 및 제2 후면 커버(225)에 인접한 제2 하우징 구조(220)의 일부 영역을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 디스플레이(250)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 일 실시 예예 따르면, 상기 디스플레이(250)는 폴딩 영역(253), 폴딩 영역(253)을 기준으로 일측(예: 도 2a에 도시된 폴딩 영역(253)의 좌측)에 배치되는 제1 영역(251) 및 타측(예: 도 2a에 도시된 폴딩 영역(253)의 우측)에 배치되는 제2 영역(252)을 포함할 수 있다.
다만, 상기 도 2a에 도시된 디스플레이(250)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(250)는 구조 또는 기능에 따라 복수 (예를 들어, 4 개 이상 혹은 2 개)의 영역으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 도 2a에 도시된 실시 예에서는 폴딩 축(A)에 평행하게 연장되는 폴딩 영역(203)에 의해 디스플레이(250)의 영역이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예에서 디스플레이(250)는 다른 폴딩 축(예: 전자 장치의 폭 방향에 평행한 폴딩 축)을 기준으로 영역이 구분될 수도 있다.
본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 상기 디스플레이(250)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서가 구비된 터치 패널과 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 예를 들면, 디스플레이(250)는 터치 패널의 일 예시로서, 전자기 공진(electromagnetic resonance, EMR) 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 터치 패널과 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)은 폴딩 영역(253)을 중심으로 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제2 영역(252)은, 제1 영역(251)과 달리, 센서 영역(222)의 존재에 따라 컷(cut)된 노치(notch)를 포함할 수 있으나, 이외의 영역에서는 상기 제1 영역(251)과 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다시 말해서, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)은 서로 대칭적인 형상을 갖는 부분과, 서로 비대칭적인 형상을 갖는 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 제1 영역(251)과 제2 영역(252)의 엣지 두께는 폴딩 영역(253)의 엣지 두께와 다르게 형성될 수 있다. 폴딩 영역(253)의 엣지 두께는 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)의 두께보다 얇게 형성될 수 있다. 두께측면에서 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)은 상기 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)을 그 단면에서 볼 때, 비대칭 형상을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 영역(251)의 엣지는 제1 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있으며, 제2 영역(252)의 엣지는 상기 제1 곡률 반경과 다른 제2 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다. 다른 실시 예에서, 두께측면에서 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)은 상기 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)을 그 단면에서 볼 때, 대칭 형상을 가질 수 있다.
이하, 전자 장치(200)의 상태(예: 접힌 상태(folded status), 펼쳐진 상태(unfolded status), 또는 중간 상태(intermediate status))에 따른 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)의 동작과 디스플레이(250)의 각 영역을 설명한다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(200)가 펼쳐진 상태(unfolded status)(예: 도 2a)인 경우, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)는 180도의 각도를 이루며 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 디스플레이(250)의 제1 영역(251)의 표면과 제2 영역(252)의 표면은 서로 180도를 형성하며, 동일한 방향(예: 전자 장치의 전면 방향)을 향할 수 있다. 폴딩 영역(253)은 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)과 동일 평면을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(200)가 접힌 상태(folded status)(예: 도 2b)인 경우, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 디스플레이(250)의 제1 영역(251)의 표면과 제2 영역(252)의 표면은 서로 좁은 각도(예: 0도에서 10도 사이)를 형성하며, 서로 마주볼 수 있다. 폴딩 영역(253)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 전자 장치(200)가 중간 상태(intermediate status)인 경우, 제1 하우징 구조(210) 및 제2 하우징 구조(220)는 서로 소정의 각도(a certain angle)로 배치될 수 있다. 디스플레이(250)의 제1 영역(251)의 표면과 제2 영역(252)의 표면은 접힌 상태보다 크고 펼쳐진 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(253)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힌 상태(folded status)인 경우보다 작을 수 있다.
도 2c의 (a)는 전자 장치(200)의 완전히 펼쳐진 상태(unfolding status)를 나타내고, 도 2c의 (b)는 전자 장치(200)가 일부 펼쳐진 중간 상태(intermediate status)를 나타낼 수 있다. 전술한 바와 같이 전자 장치(200)는 접힌 상태(folded status) 또는 펼쳐진 상태(unfolded status)로 가변할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(200)는, 폴딩축 방향(예: 도 2a의 A축)에서 볼 때, 전자 장치(200)의 전면이 예각을 이루도록 접히는 '인-폴딩(in-folding)'과 전자 장치(200)의 전면이 둔각을 이루도록 접히는 '아웃-폴딩(out-folding)'의 두 가지 방식으로 접힐 수 있다. 예를 들면, 상기 전자 장치(200)는 인-폴딩 방식으로 접힌 상태(folded status)에서 제1 하우징 구조(210)의 제1 면이 제2 하우징 구조(220)의 제3 면에 대면할 수 있으며, 완전히 펼쳐진 상태(unfolded status)에서 제1 하우징 구조(210)의 제1 면과 제2 하우징 구조(220)의 제3 면은 동일한 방향(예: Z축과 평행한 방향을)을 바라볼 수 있다.
또한 예를 들면, 전자 장치(200)는 아웃-폴딩 방식으로 접힌 상태에서 제1 하우징 구조(210)의 제2 면이 제2 하우징 구조(220)의 제4 면을 대면할 수 있다.
또한, 전자 장치(200)는, 도면에 도시되진 않았으나 복수 개의 힌지축을 포함(예: 도 2a의 A축 및 상기 A축과 평행한 다른 축을 포함한 두 개의 서로 평행한 힌지 축)할 수도 있으며, 이 경우 전자 장치(200)는 상기 인-폴딩과 상기 아웃-폴딩 방식이 조합된 '멀티 폴딩' 방식으로 접힐 수도 있다.
상기 인 폴딩 방식(in folding type)은 완전 접힌 상태(fully folded status)에서 디스플레이(250)가 외부로 노출되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 상기 아웃 폴딩 방식(out folding type)은 완전 접힌 상태(fully folded status)에서 디스플레이(250)가 외부로 노출된 상태를 의미할 수 있다. 도 2c의 (b)는 전자 장치(200)가 인-폴딩되는 과정에서 일부 펼쳐진 중간 상태(intermediate status)를 나타낸다.
이하에서는 편의상 전자 장치(200)가 인-폴딩(in-folding) 방식으로 접힌 상태를 중심으로 설명하나, 이러한 설명들은 전자 장치(200)가 아웃-폴딩(out-folding) 방식으로 접히는 상태에도 준용될 수 있음을 유의해야 한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시 예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일 실시 예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory(CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치에서 힌지 어셈블리가 적용된 상태를 도시하는 정면도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2a 내지 도 2c의 전자 장치(200))는 폴더블 방식의 전자 장치일 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)는 폴딩 축(A)을 중심으로 접혀지거나 펴질 수 있다. 다만, 도 3은 예시적인 것으로, 전자 장치(300)의 크기, 형상, 구조 및 폴딩 축이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 3에 도시된 전자 장치(300)는 장변 방향인 Y축 방향의 폴딩 축(A)을 포함하고 있으나, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 단변 방향인 X축 방향에 따른 폴딩 축을 포함할 수도 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(300)는 하우징(310)(예: 도 2a 내지 도 2c의 폴더블 하우징(201)), 디스플레이(미도시)(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160) 또는 도 2a 내지 도 2c의 디스플레이(250)), 힌지 어셈블리(400) 및 싱크 어셈블리(320)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 하우징(310)은 전자 장치(300)의 외관의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 하우징(310)은 제1 하우징(311)(예: 도 2a 내지 도 2c의 제1 하우징 구조(210)), 제2 하우징(312)(예: 도 2a 내지 도 2c의 제2 하우징 구조(220)) 및 힌지 하우징(313)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)은 힌지 어셈블리(400)에 의하여 서로에 대해 폴딩 가능하도록 연결될 수 있다. 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)은 전자 장치(300)의 상태가 펼쳐진 상태(flat stage 또는 unfolding state)인지, 접힌 상태(folding state)인지, 또는 중간 상태(intermediate state)인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 힌지 하우징(313)은 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312) 사이에 배치되어, 내부 부품(예: 힌지 어셈블리(400) 및/또는 싱크 어셈블리(320))을 실장하는 공간을 제공할 수 있다. 예를 들어, 힌지 어셈블리(400) 및/또는 싱크 어셈블리(320)가 외부로 노출되지 않게, 힌지 하우징(313)은 힌지 어셈블리(400) 및/또는 싱크 어셈블리(320)를 덮도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)은 디스플레이(250)가 배치되는 공간을 제공할 수 있다. 디스플레이(250)는 폴딩 가능한 플렉서블 디스플레이일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(250)는 제1 영역(예: 도 2c의 제1 영역(251)), 제2 영역(예: 도 2c의 제2 영역(252)) 및 제1 영역과 제2 영역 사이의 폴딩 영역(예: 도 2c의 폴딩 영역(253))을 포함할 수 있다. 제1 하우징(311)은 디스플레이(250)의 제1 영역(251)과 대응되는 위치에 배치되어, 디스플레이(250)의 제1 영역(251)을 지지할 수 있다. 제2 하우징(312)은 디스플레이(250)의 제2 영역(252)과 대응되는 위치에 배치되어, 디스플레이(250)의 제2 영역(252)을 지지할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 어셈블리(400)는 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312) 사이에 배치되어, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 연결할 수 있다. 예를 들어, 도 2b의 힌지 구조(230)는 복수 개의 힌지 어셈블리(400)를 포함할 수 있다. 복수 개의 힌지 어셈블리(400)는 폴딩 축(A) 방향을 따라 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 3과 같이, 4개의 힌지 어셈블리(400)가 폴딩 축(A)을 따라 이격 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 힌지 어셈블리(400)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 힌지 어셈블리(400)는 전자 장치(300)의 폴딩 또는 언폴딩 동작을 구현할 수 있다. 힌지 어셈블리(400)는 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)이 서로 대면하는 접힌 상태와, 제1 영역(251) 및 제2 영역(252)이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작할 수 있다. 힌지 어셈블리(400)는 전자 장치(300)의 특정 폴딩 상태가 유지되도록 하는 힘을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(300)가 접힌 상태인 경우, 힌지 어셈블리(400)는 전자 장치(300)가 접힌 상태로 유지되도록 하는 힘을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(300)가 펼쳐진 상태인 경우, 힌지 어셈블리(400)는 전자 장치(300)가 펼쳐진 상태로 유지되도록 하는 힘을 발생시킬 수 있다. 전자 장치(300)가 중간 상태인 경우, 힌지 어셈블리(400)는 전자 장치(300)가 중간 상태로 유지되도록 하는 힘을 발생시킬 수 있다. 힌지 어셈블리(400)에 대한 자세한 설명은 후술하도록 한다.
일 실시 예에서, 싱크 어셈블리(320)는 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312) 사이에 배치되어, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)의 폴딩 각도를 동기화할 수 있다. 예를 들어, 싱크 어셈블리(320)는 브라켓(321), 슬라이더(322) 및 한 쌍의 로테이터(323a, 323b)을 포함할 수 있다. 브라켓(321)은 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 브라켓(321)은 힌지 하우징(313)에 고정적으로 연결될 수 있다. 슬라이더(322)는 브라켓(321)에 대하여 폴딩 축(A) 방향으로 이동 가능하도록 브라켓(321)에 연결될 수 있다. 한 쌍의 로테이터(323a, 323b) 각각은 일측이 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 슬라이더(322)와 연결될 수 있다. 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)이 폴딩 축(A)에 대하여 폴딩되는 경우, 한 쌍의 로테이터(323a, 323b)의 나선형 회전과 슬라이더(322)의 폴딩 축(A) 방향 이동에 의하여, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)의 폴딩 각도가 동기화될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 싱크 어셈블리(320)의 구조가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 싱크 어셈블리(320)는 기어 구조를 통해 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)의 폴딩 각도를 동기화할 수도 있다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 사시도이다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 정면도이다. 도 4c는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 배면도이다. 도 4d는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 4e는 일 실시 예에 따른 힌지 브라켓의 사시도이다. 도 4f는 일 실시 예에 따른 힌지 구조체의 사시도이다. 도 4g는 일 실시 예에 따른 중간 부재의 사시도이다.
도 4a 내지 도 4g를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)는 힌지 브라켓(410), 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b), 중간 부재(430), 핀 부재(440) 및 한 쌍의 탄성 부재(450a, 450b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 브라켓(410)은 하우징(예: 도 3의 하우징(310))에 고정적으로 연결되는 구성일 수 있다. 예를 들어, 힌지 브라켓(410)은 힌지 하우징(예: 도 3의 힌지 하우징(313))에 고정적으로 연결될 수 있다. 힌지 브라켓(410)은 하부면(예: -z축 방향의 면)의 적어도 일부는 곡면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 힌지 브라켓(410)의 하부면은 힌지 하우징(313)의 내측 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 힌지 브라켓(410)의 상부면(예: +z축 방향의 면)의 적어도 일부는 평평한 면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(410)은 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b), 중간 부재 연결부(412), 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b) 및 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(410)은 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 각각 회전 가능하게 결합될 수 있도록, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)는 일정 각도의 호 형상으로 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 레일 구조(411a 또는 411b)는 x-z 평면에 대한 단면이 호 형상으로 돌출되도록, 제1 레일 구조(411a 또는 411b)의 양측(예: +y측 및 -y측) 공간이 상대적으로 함몰되어 형성될 수 있다. 힌지 구조체(420a 또는 420b)는 폴딩 축(예: 도 3의 폴딩 축(A))에 수직한 방향(예: +x축 방향 또는 -x축 방향)으로 힌지 브라켓(410)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(420a 또는 420b)에 형성된 제2 레일 구조(423)가 제1 레일 구조(411a 또는 411b)에 +x축 방향 또는 -x축 방향으로 삽입됨으로써, 힌지 구조체(420a 또는 420b)가 힌지 브라켓(410)과 연결될 수 있다. 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각의 제2 레일 구조(423)는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)에 삽입되어, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)와 연동될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)는 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)는 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(410)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제1 레일 구조(411a)는 타 제1 레일 구조(411b)보다 -x축 방향 및/또는 +y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있고, 타 제1 레일 구조(411b)는 일 제1 레일 구조(411a)보다 +x축 방향 및/또는 -y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)의 호 형상은 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 각각 정의할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)의 호 형상의 중심이 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)으로 각각 정의될 수 있다. 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)은 폴딩 축(A)에 평행할 수 있다. 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)은 지정된 간격만큼 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(410)의 중심 부근에는 중간 부재 연결부(412)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 중간 부재 연결부(412)는 힌지 브라켓(410)의 중심에 형성될 수 있다. 중간 부재 연결부(412)에는 후술하는 중간 부재(430)가 회전 가능하게 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 중간 부재 연결부(412)는 중간 부재 배치 공간(4121), 중심 돌출부(4122) 및 삽입 홀(4123)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 중간 부재 배치 공간(4121)은 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(410)의 중심에 형성될 수 있다. 예를 들어, 중간 부재 배치 공간(4121)은 중간 부재(430)의 중심부(431)의 외측 형상과 대응되는 형상으로 함몰되어 형성될 수 있다. 중간 돌출부(4122)는 중간 부재 배치 공간(4121)에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 수직한 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 중간 돌출부(4122)는 +z축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 중간 돌출부(4122)는 원통 형상으로 형성될 수 있다. 중간 돌출부(4122)의 외경은 중간 부재(430)의 관통 홀(4311)의 직경과 대응될 수 있다. 핀 삽입 홀(4123)은 중간 돌출부(4122)에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 수직한 방향으로 함몰 또는 관통 형성될 수 있다. 예를 들어, 핀 삽입 홀(4123)은 중간 돌출부(4122)를 -z축 방향으로 관통하거나, -z축 방향으로 함몰되어 형성될 수 있다. 중간 돌출부(4122) 및 핀 삽입 홀(4123)의 방향은 중간 축(M)을 정의할 수 있다. 중간 축(M)은 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb) 사이에 위치되고, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직할 수 있다. 예를 들어, 중간 축(M)은 z축 방향을 향할 수 있다. 핀 삽입 홀(4123)에는 후술하는 핀 부재(440)가 삽입될 수 있다. 핀 삽입 홀(4123)의 직경은 핀 부재(440)의 외경과 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(410)의 양측(예: 도 4e를 기준으로 -x측 및 +x측)에는 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b)은 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 방향을 y축이라고 하면, 힌지 브라켓(410)의 양측(예: 도 4e를 기준으로 -x측 및 +x측)에 각각 형성될 수 있다. 개방 공간(413a, 413b)은 적어도 탄성 부재(450a 또는 450b) 및/또는 중간 부재(430)의 연장부(432a 또는 432b)가 배치되기 위한 공간일 수 있다. 예를 들어, 개방 공간(413a, 413b)의 적어도 일부는 y축 방향의 길이 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b)은 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b)은 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(410)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연결 돌기(4131a 또는 4131b)는 개방 공간(413a 또는 413b)에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제1 연결 돌기(4131a)는 일 개방 공간(413a)에서 +y축 방향으로 돌출 형성되고, 타 제1 연결 돌기(4131b)는 타 개방 공간(413b)에서 -y축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제1 연결 돌기(4131a 또는 4131b)에는 탄성 부재(450a 또는 450b)의 일단부(예: -y축 방향 단부 또는 +y축 방향 단부)가 삽입되어 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(410)은 힌지 브라켓(410)을 힌지 하우징(313)에 고정시키기 위한 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)에는 체결 부재(예: 스크류, 볼트, 핀 및/또는 상대 구조물)가 각각 삽입될 수 있다. 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)은 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)은 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(410)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 브라켓 고정 홀(414a)은 타 브라켓 고정 홀(414b)보다 +x축 방향 및/또는 +y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있고, 타 브라켓 고정 홀(414b)은 일 브라켓 고정 홀(414a)보다 -x축 방향 및/또는 -y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(414a, 414b)은 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)와 서로 교차되는 대각선 방향으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)는 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)에 각각 회전 가능하게 연결될 수 있다. 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)는 서로 대각선 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)는 힌지 어셈블리(400)를 정면에서 바라봤을 때, 힌지 어셈블리(400)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각은 제1 바디(421), 제2 바디(422), 제2 레일 구조(423) 및 제1 캠 구조(424)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 바디(421)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 제1 바디(421)는 제1 하우징(예: 도 3의 제1 하우징(311)) 또는 제2 하우징(예: 도 3의 제2 하우징(312))과 고정적으로 연결되는 구성일 수 있다. 제1 바디(421)는 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)의 전면(예: 도 3의 상태를 기준으로 +z축 방향의 면)과 평행하게 배치될 수 있다. 제1 바디(421)에는 힌지 구조체(420a 또는 420b)를 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 하우징 고정 홀(4211)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징 고정 홀(4211)은 제1 바디(421)를 z축 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징 고정 홀(4211)에 체결 부재(예: 스크류, 볼트, 핀 및/또는 상대 구조물)가 삽입될 수 있다. 도 4f에서는 하우징 고정 홀(4211)이 3개 형성된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 하우징 고정 홀(4211)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 제2 바디(422)는 제1 바디(421)의 일측 단부의 적어도 일부 구간에서 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4f를 기준으로, 제2 바디(422)는 제1 바디(421)의 +x 축 방향의 단부의 적어도 일부 구간에서 +x 축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 바디(422)는 제1 바디(421)와 일체로 형성될 수 있다. 제2 바디(422)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 바디(422)의 x-z 평면에 대한 단면의 적어도 일부는 호 형상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 레일 구조(423)는 제2 바디(422)의 하측(예: -z축 방향 측)에 형성될 수 있다. 제2 레일 구조(423)는 제2 바디(422) 내부에 함몰되어 형성될 수 있다. 제2 레일 구조(423)는 제2 바디(422)의 하단부(예: -z축 방향의 단부)의 적어도 일부가 개방되도록, 제2 바디(422)의 하단부(예: -z축 방향의 단부)에서 상측 방향(예: +z축 방향)으로 함몰되어 형성될 수 있다. 제2 레일 구조(423)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 레일 구조(423)의 x-z 평면에 대한 단면의 적어도 일부는 호 형상을 포함할 수 있다. 제2 레일 구조(423)의 호 형상은 제1 레일 구조(411a 또는 411b)의 호 형상과 대응될 수 있다. 힌지 구조체(420a 또는 420b)는 제1 레일 구조(411a 또는 411b)가 제2 레일 구조(423)에 삽입되도록 힌지 브라켓(410)에 연결될 수 있다. 제2 레일 구조(423)는 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 지정된 각도 범위에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제2 레일 구조(423)에 제1 레일 구조(411a 또는 411b)가 삽입된 상태에서, 힌지 구조체(420a 또는 420b)는 힌지 브라켓(410)에 대하여 지정된 각도 범위에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(420a 또는 420b)는 제1 레일 구조(411a 또는 411b) 및 제2 레일 구조(423)에 의해 형성된 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 x-z 평면에서 회전 운동할 수 있다. 제1 레일 구조(411a 또는 411b) 및 제2 레일 구조(423)는 힌지 구조체(420a 또는 420b)의 x-z 평면 상의 회전 운동만을 허용하고, 힌지 구조체(420a 또는 420b)의 타방향의 병진 이동 및/또는 회전 운동을 제할 수 있다. 예를 들어, 제1 레일 구조(411a 또는 411b)의 반경 방향 내측 부분(4111a 또는 4111b)은 외측 부분(4112a 또는 4112b)에 비하여 상대적으로 큰 폭(예: y축 방향 폭)을 갖도록 단차지게 형성되고, 제2 레일 구조(423)의 반경 반향 내측 부분(4231)은 외측 부분(4232)에 비하여 상대적으로 큰 폭(예: y축 방향 폭)을 갖도록 단차지게 형성될 수 있다. 한편, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 돌출되어 형성되고, 제2 레일 구조(423)가 함몰되어 형성되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로, 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 함몰되어 형성되고, 제2 레일 구조(423)가 돌출되어 형성될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조(424)는 제2 바디(422)의 일면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 4f를 기준으로, 제1 캠 구조(424)는 제2 바디(422)의 -y축 방향을 향하는 면에 형성될 수 있다. 제1 캠 구조(424)는 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호를 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)는 제2 바디(422) 하측(예: -z 방향 측)의 호 형상을 따라 형성될 수 있다. 제1 캠 구조(424)는 적어도 하나의 산 및/또는 골 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)는 제1 경사면(4241), 제1 평면(4242) 및 제2 경사면(4243)을 포함하도록 돌출 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 중간 부재(430)는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에 배치될 수 있다. 중간 부재(430)는 중간 부재 연결부(412)를 통해 힌지 브라켓(410)에 연결될 수 있다. 중간 부재(430)는 중간 부재 배치 공간(4121)에 배치되어, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능할 수 있다. 중간 부재(430)의 양 단부(예: -x축 방향 단부 및 +x축 방향 단부)에는 제1 캠 구조(424)와 연동되는 한 쌍의 제2 캠 구조(434a, 434b)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 중간 부재(430)는 중심부(431), 한 쌍의 연장부(432a, 432b), 한 쌍의 제2 연결 돌기(433a, 433b) 및 한 쌍의 제2 캠 구조(434a, 434b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 중심부(431)는 중간 부재(430)의 중심에 위치되는 부분일 수 있다. 중심부(431)는 중앙이 관통된 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 중심부(431)는 중앙이 관통된 원통 형상으로 형성될 수 있다. 중심부(431)의 중앙에는 관통 홀(4311)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 관통 홀(4311)은 중심부(431)를 z축 방향으로 관통할 수 있다. 중심부(431)는 힌지 브라켓(410)의 중간 돌출부(4122)가 관통 홀(4311)에 삽입되도록, 중간 부재 배치 공간(4121)에 배치될 수 있다. 중심부(431)는 중간 부재 배치 공간(4121)에 배치되어, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능할 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 연장부(432a, 432b)는 중심부(431)의 양측(예: -x 방향 측 및 +x 방향 측)으로 연장되는 부분일 수 있다. 예를 들어, 일 연장부(432a)는 중심부(431)로부터 -x 방향으로 연장되고, 타 연장부(432b)는 +x 방향으로 중심부(431)로부터 연장될 수 있다. 한 쌍의 연장부(432a, 432b)는 중간 부재(430)를 정면에서 바라볼 때, 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 연장부(432a)는 타 연장부(432b)보다 -x축 방향 및/또는 +y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있고, 타 연장부(432b)는 일 연장부(432a)보다 +x축 방향 및/또는 -y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 중심부(431)가 중간 부재 배치 공간(4121)에 배치된 상태에서, 한 쌍의 연장부(432a, 432b)는 한 쌍의 개방 공간(413a, 413b)에 각각 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 연장부(432a 또는 432b)의 일면(예: +y축 또는 -y축 방향의 면)에는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 형성되고, 타면(예: -y축 또는 +y축 방향의 면)에는 제2 연결 돌기(433a 또는 433b)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 제2 연결 돌기(433a, 433b)는 한 쌍의 연장부(432a, 432b)의 일면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 한 쌍의 제2 연결 돌기(433a, 433b)는 중간 부재(430)를 정면에서 바라볼 때, 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제2 연결 돌기(433a)는 일 연장부(432a)의 일면(예: -y축 방향의 면)에서 돌출 형성되고, 타 제2 연결 돌기(433b)는 타 연장부(432b)의 일면(예: +y축 방향의 면)에서 돌출 형성될 수 있다. 제2 연결 돌기(433a 또는 433b)에는 탄성 부재(450a 또는 450b)의 타단부(예: +y축 방향 단부 또는 -y축 방향 단부)가 삽입되어 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 제2 캠 구조(434a, 434b)는 한 쌍의 연장부(432a, 432b)의 타면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 한 쌍의 제2 연결 돌기(433a, 433b)는 중간 부재(430)를 정면에서 바라볼 때, 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 제2 캠 구조(434a 또는 434b)는 제2 연결 돌기(433a 또는 433b)와 서로 반대편 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제2 캠 구조(433a)는 일 연장부(432a)의 타면(예: +y축 방향의 면)에 형성되고, 타 제2 캠 구조(434b)는 타 연장부(432b)의 타면(예: -y축 방향의 면)에 형성될 수 있다. 제2 캠 구조(434a 또는 434b)는 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호를 따라 형성될 수 있다. 제2 캠 구조(434a 또는 434b)는 적어도 하나의 산 및/또는 골 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a 또는 434b)는 제3 경사면(4341), 제2 평면(4342) 및 제4 경사면(4343)을 포함하도록 돌출 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 핀 부재(440)는 중간 부재(430)가 힌지 브라켓(410)의 중간 부재 배치 공간(4121)에 배치된 상태에서, 핀 삽입 홀(4123)에 z축 방향으로 삽입될 수 있다. 핀 부재(440)는 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb) 사이에서 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M) 방향으로 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 중간 부재(430)는 중간 돌출부(4122) 및 핀 부재(440)가 형성하는 중간 축(M)을 중심으로, 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능할 수 있다. 핀 부재(440)는 중간 부재(430)가 힌지 브라켓(410)으로부터 중간 축(M) 방향(예: z축 방향)으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(430)가 힌지 브라켓(410)으로부터 중간 축(M)을 따라 상측 방향(예: +z축 방향)으로 이탈하는 것을 방지하기 위하여, 핀 부재(440)는 관통 홀(4311)보다 큰 직경을 갖는 핀 헤드를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 탄성 부재(450a 또는 450b)는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a 또는 450b)는 길이 방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있다. 탄성 부재(450a 또는 450b)는 힌지 축(Ha 또는 Hb)과 평행한 방향으로 배치되어, 길이 방향으로 탄성력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a 또는 450b)는 중심부가 빈 스프링 형상으로 형성될 수 있다. 탄성 부재(450a 또는 450b)는 일단부(예: -y축 방향 또는 +y축 방향 단부)가 제1 연결 돌기(4131a 또는 4131b)에 연결되고, 타단부(예: +y축 방향 또는 -y축 방향 단부)가 제2 연결 돌기(433a 또는 433b)에 연결되도록 개방 공간(413a 또는 413b)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a 또는 450b)의 일단부(예: -y축 방향 또는 +y축 방향 단부)는 힌지 브라켓(410)에 의해 지지되고, 타단부(예: +y축 방향 또는 -y축 방향 단부)는 중간 부재(430)에 의해 지지될 수 있다. 탄성 부재(450a 또는 450b)는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 제1 캠 구조(424a 또는 424b)를 향해 가압되는 방향으로, 연장부(432a 또는 432b)에 탄성력을 제공할 수 있다. 예를 들어, 일 탄성 부재(450a)는 일 연장부(432a)를 +y축 방향으로 가압하고, 타 탄성 부재(450b)는 타 연장부(432b)를 -y축 방향으로 가압할 수 있다. 결과적으로, 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 제1 캠 구조(424a 또는 424b)를 향해 가압되는 방향으로 중간 부재(430)를 회전시키는 토크를 발생시킬 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제2 캠 구조(434a 또는 434b) 및 제1 캠 구조(424a 또는 424b)은 상호 밀착 접촉될 수 있다. 한편, 일 실시 예에서, 탄성 부재는 회전 방향으로 탄성력을 발생시키는 토션 스프링으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 탄성 부재는 중간 돌출부(4122)에 삽입되어 중간 부재(430)를 일방향(예: 시계 방향)으로 회전시키는 탄성력을 발생시킬 수 있다.
도 4h는 도 4a 내지 도 4c에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘 및 토크를 도시한다.
이하에서는 도 4a 내지 도 4c 및 도 4h를 참조하여, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)가 펼쳐진 상태에서, 일 힌지 구조체(420a)에 작용하는 힘 및 토크에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 이는 설명의 편의를 위한 것으로, 타 힌지 구조체(420b) 또한 일 힌지 구조체(420a)와 대응되는 방식으로 동작할 수 있음은 자명하게 이해될 것이다. 힌지 어셈블리(400)의 펼쳐진 상태는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 완전히 펼쳐진 상태를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 어셈블리(400)가 펼쳐진 상태에서, 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 엇갈리게 맞물리도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 골 부분에 제2 캠 구조(434a)의 산 부분이 삽입된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 제1 경사면(4241) 및 제2 캠 구조(434a)의 제3 경사면(4341)은 서로 접촉될 수 있다. 탄성 부재(450a)는 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로, 중간 부재(430)의 연장부(432a)에 탄성력(Fs1)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a)가 제공하는 탄성력(Fs1)은 +y축 방향일 수 있다. 제1 캠 구조(424)의 골 부분에 제2 캠 구조(434a)의 산 부분이 삽입된 상태에서 탄성 부재(450a)가 +y축 방향으로 탄성력(Fs1)을 가함에 따라, 중간 부재(430)는 연장부(432a)가 힌지 구조체(420a)에 가까워지는 방향으로, 중간 축(M)을 중심으로 소정의 각도만큼 회전된 상태일 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(430)는 힌지 어셈블리(400)를 정면에서 바라볼 때, 중간 축(M)을 중심으로 소정의 각도만큼 시계 방향으로 회전된 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs1)은 제2 캠 구조(434a)를 제1 캠 구조(424)에 대하여 +y축 방향으로 가압할 수 있다. 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 접촉하고 있는 경사면(예: 제1 경사면(4241) 및 제3 경사면(4341))에 수직한 방향으로 서로에게 반력을 가할 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc1)은 제1 경사면(4241) 및 제3 경사면(4341)에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc1)은 +x 축 방향 및 +y축 방향 사이의 방향일 수 있다. 도 4h는 제1 캠 구조(424)의 제1 경사면(4241)에 가해지는 반력(Fc1)의 x축 방향 성분(Fc1_x)을 도시하고 있다. 도 4h를 기준으로, 반력(Fc1)의 x축 방향 성분(Fc1_x)은 힌지 축(Ha)을 중심으로 하는 반시계 방향의 토크(T1)를 발생시킬 수 있다. 반시계 방향의 토크(T1)는 힌지 구조체(420a)를 힌지 브라켓(410)에 대하여 더 펼쳐지게 하는 방향의 토크일 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 힌지 구조체(420a)가 펼쳐진 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs1)은 힌지 구조체(420a)를 오히려 더 펼쳐지게 하는 토크로 작용할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(420a)가 펼쳐진 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs1)은 힌지 구조체(420a)가 펼쳐진 상태로 유지되도록 하는 일종의 오픈 디텐트로 작용할 수 있다. 따라서, 오픈 디텐트보다 큰 힘이 가해지는 경우에만 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 접혀지기 시작할 것이며, 오픈 디텐트보다 큰 힘이 가해지지 않는 상황에서는 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 펼쳐진 상태로 유지될 수 있다.
도 4i는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 중간 상태의 사시도이다. 도 4j는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 중간 상태의 배면도이다. 도 4k은 도 4i 및 도 4j에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘을 도시한다.
이하에서는 도 4i 내지 도 4k을 참조하여, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)의 중간 상태에서, 일 힌지 구조체(420a)에 작용하는 힘에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 이는 설명이 편의를 위한 것으로, 타 힌지 구조체(420b) 또한 일 힌지 구조체(420a)와 대응되는 방식으로 동작할 수 있음은 자명하게 이해될 것이다. 힌지 어셈블리(400)의 중간 상태는 펼쳐진 상태와 접힌 상태 사이의 상태로서, 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 힌지 축(Ha, Hb)을 중심으로 지정된 각도 범위만큼 회전된 상태를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 어셈블리(400)의 중간 상태에서, 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 평평한 면끼리 맞물리도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 산 부분과 제2 캠 구조(434a)의 산 부분이 서로 맞물린 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 제1 평면(4242) 및 제2 캠 구조(434a)의 제2 평면(4342)은 서로 접촉될 수 있다. 탄성 부재(450a)는 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로, 중간 부재(430)의 연장부(432a)에 탄성력(Fs2)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a)가 제공하는 탄성력(Fs2)은 +y축 방향일 수 있다. 일 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 펼쳐진 상태에서 중간 상태까지 회전되는 과정에서, 엇갈리게 배치되어 있던 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)가 서로 평평한 면끼리 정면으로 접촉되게 되므로, 중간 부재(430)는 연장부(432a)가 힌지 구조체(420a)에서 멀어지는 방향으로 중간 축(M)을 중심으로 소정의 각도만큼 회전될 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(430)는 힌지 어셈블리(400)를 정면에서 바라볼 때, 연장부(432a 또는 432b)가 x축 방향과 평행하게 배치된 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs2)은 제2 캠 구조(434a)를 제1 캠 구조(424)에 대하여 +y축 방향으로 가압할 수 있다. 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 접촉하고 있는 평면(예: 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342))에 수직한 방향으로 서로에게 반력을 가할 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc2)은 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342)에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc2)은 +y 축 방향일 수 있다. 도 4k는 제1 캠 구조(424)의 제2 평면(4242)에 가해지는 반력(Fc2)을 도시하고 있다. 도 4k를 기준으로, 반력(Fc2)은 x축 방향 또는 z축 방향의 성분을 갖지 않으므로, 힌지 축(Ha)을 중심으로 하는 어떠한 토크도 발생시키지 않을 수 있다. 대신에, 반력(Fc2)은 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342) 사이의 마찰력을 발생시키는 수직 항력으로 작용할 수 있다. 따라서, 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342)에 수직하게 작용하는 반력(Fc2)으로 인하여, 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342) 사이에는 큰 마찰력이 발생할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 힌지 구조체(420a)의 중간 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs2)은 힌지 구조체(420a)가 펼쳐지거나 접혀지지 않도록 하는 마찰력을 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(420a)의 중간 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs2)은 힌지 구조체(420a)가 중간 상태로 유지되도록 하는 중간 상태 멈춤 힘으로 작용할 수 있다. 따라서, 중간 상태 멈춤 힘보다 큰 힘이 가해지는 경우에만 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 접혀지거나 펼쳐지기 시작할 것이며, 중간 상태 멈춤 힘보다 큰 힘이 가해지지 않는 상황에서는 힌지 구조체(420a)의 힌지 브라켓(410)에 대한 중간 상태가 유지될 수 있다.
도 4l은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 사시도이다. 도 4m은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 배면도이다. 도 4n은 도 4l 및 도 4m에서 일 힌지 구조체에 작용하는 힘 및 토크를 도시한다.
이하에서는 도 4l 내지 도 4n을 참조하여, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)가 접힌 상태에서, 일 힌지 구조체(420a)에 작용하는 힘 및 토크에 대하여 설명하도록 한다. 다만, 이는 설명이 편의를 위한 것으로, 타 힌지 구조체(420b) 또한 일 힌지 구조체(420a)와 대응되는 방식으로 동작할 수 있음은 자명하게 이해될 것이다. 힌지 어셈블리(400)의 접힌 상태는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 완전히 접힌 상태를 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 어셈블리(400)가 접힌 상태에서, 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 엇갈리게 맞물리도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 골 부분에 제2 캠 구조(434a)의 산 부분이 삽입된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(424)의 제3 경사면(4243) 및 제2 캠 구조(434a)의 제4 경사면(4343)은 서로 접촉될 수 있다. 탄성 부재(450a)는 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로, 중간 부재(430)의 연장부(432a)에 탄성력(Fs3)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(450a)가 제공하는 탄성력(Fs3)은 +y축 방향일 수 있다. 일 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 중간 상태에서 접힌 상태까지 회전되는 과정에서, 서로 평평한 면끼리 정면으로 접촉되어 있던 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)가 서로 엇갈리게 배치되게 되고, 이 상태에서 탄성 부재(450a)가 +y축 방향으로 탄성력(Fs3)을 가함에 따라, 중간 부재(430)는 연장부(432a)가 힌지 구조체(420a)에 가까워지는 방향으로, 중간 축(M)을 중심으로 소정의 각도만큼 회전될 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(430)는 힌지 어셈블리(400)를 정면에서 바라볼 때, 중간 축(M)을 중심으로 소정의 각도만큼 시계 방향으로 회전된 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs3)은 제2 캠 구조(434a)를 제1 캠 구조(424)에 대하여 +y축 방향으로 가압할 수 있다. 제1 캠 구조(424) 및 제2 캠 구조(434a)는 서로 접촉하고 있는 경사면(예: 제3 경사면(4243) 및 제4 경사면(4343))에 수직한 방향으로 서로에게 반력을 가할 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc3)은 제3 경사면(4243) 및 제4 경사면(4343)에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조(434a)가 제1 캠 구조(424)에 가하는 반력(Fc3)은 -x 축 방향 및 +y축 방향 사이의 방향일 수 있다. 도 4n은 제1 캠 구조(424)의 제2 경사면(4243)에 가해지는 반력(Fc3)의 x축 방향 성분(Fc3_x)을 도시하고 있다. 도 4n을 기준으로, 반력(Fc3)의 x축 방향 성분(Fc3_x)은 힌지 축(Ha)을 중심으로 하는 시계 방향의 토크(T3)를 발생시킬 수 있다. 시계 방향의 토크(T3)는 힌지 구조체(420a)를 힌지 브라켓(410)에 대하여 더 접히게 하는 방향의 토크일 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 힌지 구조체(420a)가 접힌 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs3)은 힌지 구조체(420a)를 오히려 더 접히게 하는 토크로 작용할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(420a)가 접힌 상태에서, 탄성 부재(450a)의 탄성력(Fs3)은 힌지 구조체(420a)가 접힌 상태로 유지되도록 하는 일종의 클로즈 디텐트로 작용할 수 있다. 따라서, 클로즈 디텐트보다 큰 힘이 가해지는 경우에만 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 펼쳐지기 시작할 것이며, 클로즈 디텐트보다 큰 힘이 가해지지 않는 상황에서는 힌지 구조체(420a)가 힌지 브라켓(410)에 대하여 접힌 상태로 유지될 수 있다.
도 4oa 내지 도 4oc는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도로, 일 회전 부재가 먼저 회전하기 시작하는 상황에서 양측이 균형을 이루는 과정을 도시한다.
도 4oa는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 동일한 각도로 회전된 상태를 도시한다. 도 4oa의 상태에서는, 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이에 작용하는 반력(Fca1, Fcb1)이 서로 동일하여, 균형을 이룰 수 있다. 도 4ob는 일 힌지 구조체(420b)가 힌지 축(Hb)을 중심으로 먼저 회전하기 시작한 상태를 도시한다. 일 힌지 구조체(420b)의 회전각은 싱크 어셈블리(예: 도 3의 싱크 어셈블리(320))에 의하여 타 힌지 구조체(420a)의 회전각과 동기화될 수 있다. 다만, 제작 공정상 싱크 어셈블리(320)의 각 구성 간에 유격이 발생할 수 있으며, 이러한 유격으로 인하여 일 힌지 구조체(420b) 및 타 힌지 구조체(420a)의 회전각이 일시적으로 동일하지 않은 상태를 가질 수 있다. 이와 같은 상태에서는, 도 4ob와 같이, 먼저 회전하기 시작한 일 힌지 구조체(420b)의 제1 캠 구조(424b)가 제2 캠 구조(434b)를 밀어내기 시작하면서, 중간 부재(430)가 중간 축(M)을 중심으로 일방향(예: 시계 방향)으로 회전될 수 있다. 중간 부재(430)가 중간 축(M)을 중심으로 일방향(예: 시계 방향)으로 회전되면, 타 힌지 구조체(420a)의 제1 캠 구조(424a)와 제2 캠 구조(434a) 사이의 거리가 상대적으로 멀어질 수 있다. 따라서, 먼저 회전하기 시작한 일 힌지 구조체(420b)에서의 제1 캠 구조(424b) 및 제2 캠 구조(434b) 사이의 반력(Fcb2)보다 타 힌지 구조체(420a)에서의 제1 캠 구조(424a) 및 제2 캠 구조(434a) 사이의 반력(Fca2)이 상대적으로 작아질 수 있다. 예를 들어, 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이의 반력(Fca2, Fcb2)이 일시적으로 불균형을 이룰 수 있다. 도 4oc는 반력 불균형을 해소하기 위하여, 타 힌지 구조체(420a)가 힌지 축(Ha)을 중심으로 회전된 상태를 도시한다. 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이의 반력(Fca2, Fcb2)에 불균형이 발생한 경우, 상대적으로 반력(Fca2)이 더 작은 측인 타 힌지 구조체(420a)가 상대적으로 반력(Fcb2)이 더 큰 측인 일 힌지 구조체(420b)보다 회전 저항이 약하기 때문에, 양측 반력(Fca3, Fcb3)이 균형을 이룰 때까지 타 힌지 구조체(420a)가 힌지 축(Ha)을 중심으로 회전하게 될 수 있다. 결과적으로, 타 힌지 구조체(420a)는 일 힌지 구조체(420b)의 회전 각도와 동일한 각도를 이룰 때까지 힌지 축(Ha)을 중심으로 회전하게 될 수 있다. 이와 같은 상태에서는, 도 4oc와 같이 양측 반력(Fca3, Fcb3)이 서로 균형을 이루게 될 수 있다. 결과적으로, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)에서는 중간 부재(430)를 통해 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 서로 연동되기 때문에, 일 힌지 구조체(420b)가 먼저 회전하기 시작하더라도 중간 부재(430)를 매개로 타 힌지 구조체(420a)가 보상적으로 회전될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)의 회전각 불균형을 자체적으로 감소시켜 싱크 어셈블리(320)를 보완할 수 있으며, 결과적으로 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)의 회전 동작은 부드럽게 구현될 수 있다.
도 4pa 내지 도 4pc는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도로, 일 회전 부재가 먼저 회전하기 시작하는 상황에서 양측이 균형을 이루는 과정을 도시한다.
도 4pa는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 동일한 각도로 회전된 상태를 도시한다. 도 4pa의 상태에서는, 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이에 작용하는 반력(Fca1, Fcb1)이 서로 동일하여, 균형을 이룰 수 있다. 도 4pb는 일 힌지 구조체(420b)가 힌지 축(Hb)을 중심으로 먼저 회전하기 시작한 상태를 도시한다. 먼저 회전하기 시작한 일 힌지 구조체(420b)의 제1 캠 구조(424b)가 제2 캠 구조(434b)를 밀어내는 과정에서, 중간 부재(430)의 관통 홀(예: 도 4g의 관통 홀(4311))과 힌지 브라켓(예: 도 4e의 힌지 브라켓(410))의 중간 돌출부(예: 도 4e의 중간 돌출부(4122)) 사이의 유격에 의하여, 중간 부재(430)가 일방향(예: +x 방향)으로 밀려날 수 있다. 이와 같은 상태에서는, 타 힌지 구조체(420a)에서의 제1 캠 구조(424a) 및 제2 캠 구조(434a)가 서로 간섭되게 되므로, 타 힌지 구조체(420a)에서의 제1 캠 구조(424a) 및 제2 캠 구조(434a) 사이의 반력(Fca2)이 일 힌지 구조체(420b)에서의 제1 캠 구조(424b) 및 제2 캠 구조(434b) 사이의 반력(Fcb2)보다 상대적으로 커질 수 있다. 예를 들어, 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이의 반력(Fca2, Fcb2)이 일시적으로 불균형을 이룰 수 있다. 도 4pc는 반력 불균형을 해소하기 위하여, 중간 부재(430)가 새로운 중간 축(M')을 중심으로 일방향(예: 시계 방향)으로 회전된 상태를 도시한다. 타 힌지 구조체(420a)에서의 제1 캠 구조(424a) 및 제2 캠 구조(434a) 사이의 간섭을 해소하기 위하여, 양측 제1 캠 구조(424a, 424b) 및 제2 캠 구조(434a, 434b) 사이의 반력(Fca3, Fcb3)이 동일해질 때까지, 중간 부재(430)는 새로운 중간 축(M')을 중심으로 시계 방향으로 회전될 수 있다. 이와 같은 상태에서는, 도 4pc와 같이 양측 반력(Fca3, Fcb3)이 서로 균형을 이루게 될 수 있다. 결과적으로, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)에서는 중간 부재(430)를 통해 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)가 서로 연동되기 때문에, 일 힌지 구조체(420b)가 먼저 회전하기 시작하는 상황에서도, 양측 반력(Fca3, Fcb3)이 서로 균형을 이루게 될 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(400)는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)의 반력 불균형을 방지할 수 있으며, 결과적으로 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)의 회전 동작은 부드럽게 구현될 수 있다.
일 실시 예에서, 도 4a 내지 도 4pc를 통해 설명한 바와 같이, 중간 부재(430)가 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 중간 축(M)을 중심으로 회전됨으로써, 힌지 구조체(420a 또는 420b)의 회전 동작이 중간 부재(430)를 통해 서로 연동되므로, 힌지 어셈블리(400)의 접히거나 펼쳐지는 동작이 부드럽게 구현될 수 있다. 또한, 구성 간 유격에 따른 틸팅을 방지하여, 힌지 어셈블리(400)의 두께 및 부품 수를 감소시킬 수 있으면서도, 탄성 부재(450a 또는 450b)의 충분한 탄성력을 확보할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에서, 한 쌍의 제2 캠 구조(534a, 534b)는 중간 부재(530)와 분리되는 별도 구성으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(530)의 적어도 중심부(531) 및 한 쌍의 연장부(532a, 532b)는 일체로 형성되되, 한 쌍의 제2 캠 구조(534a, 534b)는 한 쌍의 연장부(532a, 532b)와 접촉 배치되는 별도 구성으로 형성될 수 있다. 탄성 부재(550a 또는 550b)는 연장부(532a 또는 532b)가 제2 캠 구조(534a 또는 534b)와 접촉 상태를 유지하도록, 제2 캠 구조(534a 또는 534b)를 향하여 연장부(532a 또는 532b)를 가압할 수 있다. 한편, 탄성 부재(550a 또는 550b), 연장부(532a 또는 532b) 및 제2 캠 구조(534a 또는 534b)의 길이 방향 정렬을 위하여, 탄성 부재(550a 또는 550b), 연장부(532a 또는 532b) 및 제2 캠 구조(534a 또는 534b)를 길이 방향(예: y축 방향)으로 관통하는 가이드 부재(560a 또는 560b)가 별도로 구비될 수도 있다. 도 5에 따른 힌지 어셈블리(500)는 도 4a 내지 도 4pc를 통해 설명한 힌지 어셈블리(400)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리를 개략적으로 도시한 배면도이다.
도 6을 참조하면, 일 실시 예에서, 힌지 구조체(620a 또는 620b)는 x축을 기준으로 서로 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(620a 또는 620b)는 제1 바디(621a 또는 621b), 제1 바디(621a 또는 621b)의 일측(예: -y 방향 또는 +y 방향 측)에서 연장되는 제2 바디(622a 또는 622b) 및 제1 바디(621a 또는 621b)의 타측(예: +y 방향 또는 -y 방향 측)에서 연장되는 제3 바디(625a 또는 625b)를 포함할 수 있다. 제2 바디(622a 또는 622b)에는 제1 캠 구조(624a 또는 624b)가 형성되고, 제3 바디(625a 또는 625b)에는 제3 캠 구조(626a 또는 626b)가 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 중간 부재(630)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 중간 부재(630)는 제1 중간 부재(630a) 및 제2 중간 부재(630b)를 포함할 수 있다. 제1 중간 부재(630a) 및 제2 중간 부재(630b)는 서로 교차되도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 중간 부재(630a) 및 제2 중간 부재(630b)는 동일한 중간 축(M)을 공유하되, 서로 교차되는 대각선 방향으로 각각 배치될 수 있다. 예를 들어, 일 힌지 구조체(620a)의 제1 캠 구조(624a)는 제1 중간 부재(630a)의 일 제2 캠 구조(634a_a)와 연동되고, 일 힌지 구조체(620a)의 제3 캠 구조(626a)는 제2 중간 부재(630b)의 일 제2 캠 구조(634a_b)와 연동될 수 있다. 타 힌지 구조체(620b)의 제1 캠 구조(624b)는 제1 중간 부재(630a)의 타 제2 캠 구조(634b_a)와 연동되고, 타 힌지 구조체(620b)의 제3 캠 구조(626b)는 제2 중간 부재(630b)의 타 제2 캠 구조(634bb)와 연동될 수 있다. 도 6에 따른 힌지 어셈블리(600)는 도 4a 내지 도 4pc를 통해 설명한 힌지 어셈블리(400)와 실질적으로 동일한 방식으로 동작할 수 있다. 도 6에 따른 힌지 어셈블리(600)의 경우, 도 4a 내지 도 4pc에 따른 힌지 어셈블리(400)보다 더 큰 디텐트 힘을 발생시킬 수 있다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 사시도이다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 펼쳐진 상태의 정면도이다. 도 7c는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 접힌 상태의 사시도이다. 도 7d는 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리의 분해 사시도이다. 도 7e는 일 실시 예에 따른 힌지 브라켓의 사시도이다. 도 7f는 일 실시 예에 따른 힌지 구조체의 분해 사시도이다. 도 7ga 내지 도 7gc는 일 실시 예에 따른 회전 플레이트 및 고정 플레이트가 면접촉하는 상태를 도시한다.
도 7a 내지 도 7gc를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 어셈블리(700)는 힌지 브라켓(710), 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b), 중간 부재(730), 핀 부재(740), 한 쌍의 탄성 부재(750a, 750b) 및 고정 플레이트(760)를 포함할 수 있다. 도 7a 내지 도 7gc에 따른 힌지 어셈블리(700)를 설명함에 있어서, 도 4a 내지 도 4pc에 따른 힌지 어셈블리(400)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는, 반대되는 기재가 없는 한 도 4a 내지 도 4pc에 따른 힌지 어셈블리(400)의 구성에 대한 설명을 준용하도록 한다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(710)은 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b), 중간 부재 연결부(712), 한 쌍의 개방 공간(713a, 713b) 및 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(710)은 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b)가 각각 회전 가능하게 결합될 수 있도록, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)를 포함할 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)는 일정 각도의 호 형상으로 함몰되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 레일 구조(711a 또는 711b)는 x-z 평면에 대한 단면이 호 형상으로 형성되도록, 상측(예: +z 측)에서 하측(예: -z 측)으로 함몰되어 형성될 수 있다. 힌지 구조체(720a 또는 720b)의 적어도 일부는 폴딩 축(예: 도 3의 폴딩 축(A))에 수직한 방향(예: +x축 방향 또는 -x축 방향)으로 제1 레일 구조(711a 또는 711b)에 삽입될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b) 각각의 제2 레일 구조(7212)는 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)에 삽입되고, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)와 연동될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)는 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)는 힌지 브라켓(710)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(710)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제1 레일 구조(711a)는 타 제1 레일 구조(711b)보다 -x축 방향 및/또는 -y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있고, 타 제1 레일 구조(711b)는 일 제1 레일 구조(711a)보다 +x축 방향 및/또는 +y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)의 호 형상은 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 각각 정의할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)의 호 형상의 중심이 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)으로 각각 정의될 수 있다. 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)은 폴딩 축(A)에 평행할 수 있다. 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)은 지정된 간격만큼 이격될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(710)의 중심 부근에는 중간 부재 연결부(712)가 형성될 수 있다. 중간 부재 연결부(712)에 대한 구체적인 설명은 도 4a 내지 도 4pc를 통해 설명한 힌지 어셈블리(400)의 중간 부재 연결부(412)에 대한 설명을 준용하도록 한다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(710)의 양측(예: -x 측 및 +x 측)에는 한 쌍의 개방 공간(713a, 713b)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 개방 공간(713a, 713b)은 힌지 브라켓(710)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(710)의 양측(예: -x측 및 +x측)에 각각 형성될 수 있다. 개방 공간(713a, 713b)은 적어도 탄성 부재(750a 또는 750b), 중간 부재(730)의 연장부(예: 도 4g의 연장부(432a 또는 432b)) 및 고정 플레이트(760)가 배치되기 위한 공간일 수 있다. 예를 들어, 개방 공간(713a, 713b)의 적어도 일부는 y축 방향의 길이 방향을 갖도록 형성될 수 있다. 한 쌍의 개방 공간(713a, 713b)은 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 개방 공간(713a, 713b)은 힌지 브라켓(410)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(710)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 연결 돌기(7131a 또는 7131b)는 개방 공간(713a 또는 713b)에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 제1 연결 돌기(7131a)는 일 개방 공간(713a)에서 +y축 방향으로 돌출 형성되고, 타 제1 연결 돌기(7131b)는 타 개방 공간(713b)에서 -y축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 제1 연결 돌기(7131a 또는 7131b)에는 탄성 부재(750a 또는 750b)의 일단부(예: -y축 방향 단부 또는 +y축 방향 단부)가 삽입되어 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출 핀(7132a 또는 7132b)은 개방 공간(713a 또는 713b)에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 돌출 핀(7132a 또는 7132b)은 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 길이 방향(예: y축 방향)으로 형성될 수 있다. 돌출 핀(7132a 또는 7132b)은 제1 연결 돌기(7131a 또는 7131b)와 서로 마주보는 방향을 향하도록 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 돌출 핀(7132a)은 일 개방 공간(713a)에서 +y축 방향으로 돌출 형성되고, 타 돌출 핀(7132b)은 타 개방 공간(713b)에서 -y축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 돌출 핀(7132a 또는 7132b)은 단면이 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 핀(7132a 또는 7132b)의 x-z 평면에 대한 단면은 호 형상을 포함할 수 있다. 돌출 핀(7132a 또는 7132b)의 호 형상은 힌지 축(Ha, Hb)을 중심으로 하는 호 형상일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 돌출 핀(7132a 또는 7132b)의 형상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 돌출 핀(7132a 또는 7132b)은 원형 봉 형상으로 형성될 수도 있다. 돌출 핀(7132a 또는 7132b)에는 적어도 하나의 고정 플레이트(760) 및 적어도 하나의 회전 플레이트(723)가 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 브라켓(710)은 힌지 브라켓(710)을 힌지 하우징(예: 도 3의 힌지 하우징(313))에 고정시키기 위한 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)에는 체결 부재(예: 스크류, 볼트, 핀 및/또는 상대 구조물)가 각각 삽입될 수 있다. 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)은 서로 대각선 방향으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)은 힌지 브라켓(710)을 정면에서 바라봤을 때, 힌지 브라켓(710)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 일 브라켓 고정 홀(714a)은 타 브라켓 고정 홀(714b)보다 +x축 방향 및/또는 -y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있고, 타 브라켓 고정 홀(714b)은 일 브라켓 고정 홀(714a)보다 -x축 방향 및/또는 +y축 방향으로 상대적으로 치우친 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 브라켓 고정 홀(714a, 714b)은 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)와 서로 교차되는 대각선 방향으로 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b)는 힌지 브라켓(710)에 대하여 회전 가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b)는 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)에 각각 회전 가능하게 연결될 수 있다. 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b)는 서로 대각선 방향으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b)는 힌지 어셈블리(700)를 정면에서 바라봤을 때, 힌지 어셈블리(700)의 중심을 기준으로 점 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b) 각각은 제1 파트(721), 제2 파트(722), 회전 플레이트(723), 스페이서(724) 및 제2 정렬 핀(725)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 파트(721)는 힌지 브라켓(710)의 제1 레일 구조(711a 또는 711b)에 회전 가능하게 연결되는 구성일 수 있다. 제1 파트(721)는 제1 하우징(예: 도 3의 제1 하우징(311)) 또는 제2 하우징(예: 도 3의 제2 하우징(312))과 체결되는 구성일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 파트(721)는 제1 바디(7211), 제2 바디(7212), 제2 레일 구조(7213) 및 정렬 핀(7214)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 바디(7211)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 제1 바디(7211)는 제1 하우징(예: 도 3의 제1 하우징(311)) 또는 제2 하우징(예: 도 3의 제2 하우징(312))과 고정적으로 연결되는 구성일 수 있다. 제1 바디(7211)는 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)의 전면(예: 도 3의 상태를 기준으로 +z축 방향의 면)과 평행하게 배치될 수 있다. 제1 바디(7211)에는 힌지 구조체(720a 또는 720b)를 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)에 고정시키기 위한 적어도 하나의 하우징 고정 홀(72111)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징 고정 홀(72111)은 제1 바디(7211)를 z축 방향으로 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징 고정 홀(72111)에 체결 부재(예: 스크류, 볼트, 핀 및/또는 상대 구조물)가 삽입될 수 있다. 도 7f에서는 하우징 고정 홀(72111)이 2개 형성된 것으로 도시되었으나, 이는 예시적인 것으로 하우징 고정 홀(72111)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시 예에서, 제2 바디(7212)는 제1 바디(7211)의 일측 단부의 적어도 일부 구간에서 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7f를 기준으로, 제2 바디(7212)는 제1 바디(7211)의 -x 축 방향의 단부의 적어도 일부 구간에서 -x 축 방향으로 연장 형성될 수 있다. 제2 바디(7212)는 제1 바디(7211)와 일체로 형성될 수 있다. 제2 바디(7212)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 바디(7212)의 x-z 평면에 대한 단면의 적어도 일부는 호 형상을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 레일 구조(7213)는 제2 바디(7212)의 하측(예: -z축 방향 측)에 형성될 수 있다. 제2 레일 구조(7213)는 제2 바디(7212)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 제2 레일 구조(7213)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 레일 구조(7213)의 x-z 평면에 대한 단면의 적어도 일부는 호 형상을 포함할 수 있다. 제2 레일 구조(7213)의 호 형상은 제1 레일 구조(711a 또는 711b)의 호 형상과 대응될 수 있다. 힌지 구조체(720a 또는 720b)는 제2 레일 구조(7213)가 제1 레일 구조(711a 또는 711b)에 삽입되도록 힌지 브라켓(710)에 연결될 수 있다. 제2 레일 구조(7213)는 제1 레일 구조(711a 또는 711b)를 따라 지정된 각도 범위에서 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제2 레일 구조(7213)가 제1 레일 구조(711a 또는 711b)에 삽입된 상태에서, 힌지 구조체(720a 또는 720b)는 힌지 브라켓(710)에 대하여 지정된 각도 범위에서 회전할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조체(720a 또는 720b)는 제1 레일 구조(711a 또는 711b) 및 제2 레일 구조(7213)에 의해 형성된 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 x-z 평면에서 회전 운동할 수 있다. 제1 레일 구조(711a 또는 711b) 및 제2 레일 구조(7213)는 힌지 구조체(720a 또는 720b)의 x-z 평면 상의 회전 운동만을 허용하고, 힌지 구조체(720a 또는 720b)의 타방향의 병진 이동 및/또는 회전 운동을 제할 수 있다. 예를 들어, 제1 레일 구조(711a 또는 711b)의 반경 방향 외측 부분은 내측 부분에 비하여 상대적으로 큰 폭(예: y축 방향 폭)으로 단차지게 형성되고, 제2 레일 구조(7213)의 반경 반향 외측 부분은 내측 부분에 비하여 상대적으로 큰 폭(예: y축 방향 폭)으로 단차지게 형성될 수 있다. 한편, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)가 함몰되어 형성되고, 제2 레일 구조(7213)가 돌출되어 형성되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로, 한 쌍의 제1 레일 구조(711a, 711b)가 함몰되어 형성되고, 제2 레일 구조(7213)가 돌출되어 형성될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1 바디(7211)에는 제1 정렬 핀(7214) 및 제1 정렬 홀(7215)이 형성될 수 있다. 제1 정렬 핀(7214) 및 제1 정렬 홀(7215)은 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)를 제1 파트(721)에 정렬 및 연결하기 위한 구성일 수 있다. 예를 들어, 제1 정렬 핀(7214) 및 제1 정렬 홀(7215)은 제1 바디(7211)의 -y축 방향 단부에 형성될 수 있다. 제1 정렬 핀(7214)은 제1 바디(7211)의 일단부(예: -y축 방향 단부)에서 길이 방향(예: -y축 방향)으로 돌출되어 형성될 수 있다. 제1 정렬 핀(7214)이 연장되는 방향은 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행할 수 있다. 제1 정렬 핀(7214)에는 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)가 삽입될 수 있다. 제1 정렬 홀(7215)은 제1 바디(7211)의 일단부(예: -y축 방향 단부)에서 내측 방향(예: +y축 방향)으로 함몰되어 형성될 수 있다. 제1 정렬 홀(7215)이 함몰되는 방향은 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행할 수 있다. 제1 정렬 홀(7215)에는 제2 정렬 핀(725)이 삽입될 수 있다. 제1 정렬 핀(7214) 및 제1 정렬 홀(7215)은 지정된 간격만큼 이격 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 파트(722)는 제1 파트(721)와 분리 형성되는 별도 구성일 수 있다. 제2 파트(722)는 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)에 의하여 제1 파트(721)의 일단부에 연결될 수 있다. 제2 파트(722)는 제2 바디(7212)와 반대편에 배치되도록 제1 파트(721)의 제1 바디(7211)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 도 7f를 기준으로, 제2 파트(722)는 제2 바디(7212)와 반대편에 배치되도록 제1 파트(721)의 -y축 방향 단부에 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 파트(722)는 제3 바디(7221), 제4 바디(7222), 제1 캠 구조(7223), 회전 가이드 홈(7224) 및 돌출 가이드(7225)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 바디(7221)는 제1 파트(721)와 연결되는 구성일 수 있다. 제3 바디(7221)에는 제2 정렬 홀(72211)이 형성될 수 있다. 제2 정렬 홀(72211)은 제3 바디(7221)를 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 정렬 홀(72211)은 제3 바디(7221)를 y축 방향으로 관통할 수 있다. 제2 정렬 홀(72211)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 정렬 홀(72211)은 한 쌍으로 형성되고, 각각 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)이 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 바디(7222)는 제3 바디(7221)의 일단부에서 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 바디(7222)는 도 7f를 기준으로 제3 바디(7221)의 -x축 방향 단부에서 -x축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제4 바디(7222)는 일정 각도의 호 형상으로 형성될 수 있다. 제2 파트(722)가 제1 파트(721)에 연결된 상태에서, 제4 바디(7222)는 제2 바디(7212)의 반대편에 위치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조(7223)는 제4 바디(7222)의 일면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 파트(722)가 제1 파트(721)에 연결된 상태에서, 제1 캠 구조(7223)는 제4 바디(7222)에서 제2 바디(7212)를 향하는 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7d를 기준으로, 제1 캠 구조(7223)는 제4 바디(7222)의 -y축 방향을 향하는 면에 형성될 수 있다. 제1 캠 구조(7223)는 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호를 따라 형성될 수 있다. 제1 캠 구조(7223)는 적어도 하나의 산 및/또는 골 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조(7223)는 제1 경사면, 제1 평면 및 제2 경사면을 포함하도록 돌출 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 가이드 홈(7224)은 제4 바디(7222)의 타면에 형성될 수 있다. 회전 가이드 홈(7224)은 제1 캠 구조(7223)가 형성된 면과 반대편 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 파트(722)가 제1 파트(721)에 연결된 상태에서, 회전 가이드 홈(7224)은 제4 바디(7222)에서 제2 바디(7212)를 향하는 면의 반대편 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7f를 기준으로, 회전 가이드 홈(7224)은 제4 바디(7222)의 -y축 방향을 향하는 면에 형성될 수 있다. 회전 가이드 홈(7224)은 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호를 따라 함몰되어 형성될 수 있다. 회전 가이드 홈(7224)에는 힌지 브라켓(710)의 돌출 핀(7312a 또는 7312b)의 단부가 삽입될 수 있다. 힌지 구조체(720a 또는 720b)가 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전될 때, 돌출 핀(7312a 또는 7312b)의 단부가 회전 가이드 홈(7224)을 따라 이동함으로써, 제2 파트(722)의 돌출 핀(7312a 또는 7312b)에 대한 상대 회전 경로가 가이드될 수 있다.
일 실시 예에서, 돌출 가이드(7225)는 제4 바디(7222)의 타면에서 돌출되어 형성될 수 있다. 돌출 가이드(7225)는 회전 가이드 홈(7224)이 형성된 측과 동일한 측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 7f를 기준으로, 돌출 가이드(7225)는 제4 바디(7222)의 -y축 방향을 향하는 측에서 -y축 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 돌출 가이드(7225)는 상부면(예: +z축 방향의 면)에서 하부면(예: -z축 방향의 면) 방향으로 단면의 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 돌출 가이드(7225)는 하부면(예: -z축 방향의 면)이 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호 형상으로 형성될 수 있다. 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)은 회전 플레이트(723)의 가이드 안착부(7232)에 안착되어, 제2 파트(722) 및 회전 플레이트(723)의 상대 위치를 정렬할 수 있다. 또한, 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)은 고정 플레이트(760)의 호 형상 상부면(예: +z축 방향의 면)를 따라 접촉하면서 회전할 수 있고, 제2 파트(722)의 고정 플레이트(760)에 대한 상대 회전 경로가 가이드될 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 플레이트(723)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 회전 플레이트(723)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 회전 플레이트(723)는 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)에 의하여 제2 파트(722)의 일단부에 연결될 수 있다. 예를 들어, 회전 플레이트(723)는 도 7f를 기준으로 제2 파트(722)의 -y축 방향 단부에 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 회전 플레이트(723)는 제1 부분(7231) 및 제2 부분(7232)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 부분(7231)은 제2 파트(722)의 제3 바디(7221)와 대응되는 부분일 수 있다. 제1 부분(7231)에는 제3 정렬 홀(72311)이 형성될 수 있다. 제3 정렬 홀(72311)은 제1 부분(7231)을 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 정렬 홀(72311)은 제1 부분(7231)을 y축 방향으로 관통할 수 있다. 제3 정렬 홀(72311)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 정렬 홀(72311)은 한 쌍으로 형성되고, 각각 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)이 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(7232)은 제2 파트(722)의 제4 바디(7222)와 대응되는 부분일 수 있다. 제2 부분(7232)은 제1 부분(7231)의 일단부에서 연장되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 부분(7232)은 도 7f를 기준으로 제1 부분(7231)의 -x축 방향 단부에서 -x축 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 제2 부분(7232)은 일정 각도의 호 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(7232)에는 회전 가이드 홀(72321)이 형성될 수 있다. 회전 가이드 홀(72321)은 제2 부분(7232)을 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 회전 가이드 홀(72321)은 제2 부분(7232)을 y축 방향으로 관통할 수 있다. 회전 가이드 홀(72321)은 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호를 따라 형성될 수 있다. 회전 가이드 홀(72321)에는 힌지 브라켓(710)의 돌출 핀(7312a 또는 7312b)이 삽입될 수 있다. 힌지 구조체(720a 또는 720b)가 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전될 때, 돌출 핀(7312a 또는 7312b)이 회전 가이드 홀(72321)을 따라 이동함으로써, 회전 플레이트(723)의 돌출 핀(7312a 또는 7312b)에 대한 상대 회전 경로가 가이드될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 부분(7232)에는 가이드 안착부(72322)가 형성될 수 있다. 가이드 안착부(72322)는 제2 부분(7232)의 상부면(예: +z축 방향의 면)이 함몰되어 형성될 수 있다. 가이드 안착부(72322)는 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호 형상으로 형성될 수 있다. 가이드 안착부(72322)는 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 가이드 안착부(72322)에는 제2 파트(722)의 돌출 가이드(7225)가 안착될 수 있다. 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)은 회전 플레이트(723)의 가이드 안착부(7232)에 안착되어, 제2 파트(722) 및 회전 플레이트(723)의 상대 위치를 정렬할 수 있다.
일 실시 예에서, 스페이서(724)는 회전 플레이트(723)의 제1 부분(7231)과 대응되는 부분일 수 있다. 스페이서(724)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 스페이서(724)에는 제4 정렬 홀(7241)이 형성될 수 있다. 제4 정렬 홀(7241)은 스페이서(724)를 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 정렬 홀(7241)은 스페이서(724)를 y축 방향으로 관통할 수 있다. 제4 정렬 홀(7241)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 정렬 홀(7241)은 한 쌍으로 형성되고, 각각 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)이 삽입될 수 있다.
일 실시 예에서, 스페이서(724)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)는 제2 파트(722)의 일측에 서로 교대로 연결될 수 있다. 예를 들어, 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)는 서로 번갈아 가며 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 7f와 같이, 3개의 회전 플레이트(723)와 2개의 스페이서(724)는 서로 교대로 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 회전 플레이트(723)의 면적이 스페이서(724)의 면적보다 크게 형성되기 때문에, 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)가 서로 교대로 배치되게 되면, 복수의 회전 플레이트(723) 사이에는 일정 폭의 갭이 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 정렬 핀(725)은 제1 파트(721), 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)의 위치를 정렬시키고 서로 연결시킬 수 있다. 제2 정렬 핀(725)은 제1 파트(721)의 제1 정렬 홀(7215), 제2 파트(722)의 제2 정렬 홀(72211), 회전 플레이트(723)의 제3 정렬 홀(72311) 및 스페이서(724)의 제4 정렬 홀(7241)을 통과할 수 있다. 예를 들어, 제2 정렬 핀(725)의 단부는 제1 파트(721)의 제1 정렬 홀(7215)과 고정적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 정렬 핀(725)의 단부에는 나사 산이 형성되고, 제1 파트(721)의 제1 정렬 홀(7215)에는 이와 대응되는 나사 산이 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제1 파트(721), 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)는 제2 정렬 핀(725)에 의하여 서로 고정적으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)은 제1 파트(721), 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724)의 위치를 정렬시키고 서로 연결시킬 수 있다. 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)은 힌지 축(Ha 또는 Hb)에 평행한 길이 방향(예: y축 방향)을 가질 수 있다. 제1 정렬 핀(7214) 및 제2 정렬 핀(725)은 서로 이격 배치되어, 제1 파트(721), 제2 파트(722), 회전 플레이트(723) 및 스페이서(724) 간의 x축 및 z축 방향의 병진 이동을 제한할 수 있으며, 모든 방향으로의 회전 운동을 제한할 수 있다. 한편, 제1 정렬 핀(7214)이 제1 파트(721)와 일체로 형성되는 것으로 도시 및 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로 제1 정렬 핀(7214)은 제2 정렬 핀(725)과 같이 별도의 구성으로 구비될 수도 있다.
일 실시 예에서, 고정 플레이트(760)는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 고정 플레이트(760)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 고정 플레이트(760)에는 고정 홀(761)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 홀(761)은 고정 플레이트(760)를 관통하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 홀(761)은 플레이트(760)를 y축 방향으로 관통할 수 있다. 고정 홀(761)은 힌지 브라켓(710)의 돌출 핀(7213a 또는 7213b)에 대응되는 호 형상으로 형성될 수 있다. 고정 플레이트(760)의 고정 홀(761)이 돌출 핀(7213a 또는 7213b)에 삽입됨으로써, 고정 플레이트(760)는 돌출 핀(7213a 또는 7213b)에 대하여 연결될 수 있다. 고정 홀(761) 및 돌출 핀(7213a 또는 7213b)의 삽입 구조는 고정 플레이트(760)의 힌지 브라켓(410)에 대한 x축 및 z축 방향의 병진 이동을 제한할 수 있으며, 모든 방향으로의 회전 운동을 제한할 수 있다. 고정 플레이트(760)의 상부면(예: +z축 방향의 면)은 적어도 일부가 호 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 고정 플레이트(760)의 상부면(예: +z축 방향의 면)은 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 하는 호 형상으로 형성될 수 있다. 고정 플레이트(760)의 상부면(예: +z축 방향의 면)은 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 돌출 가이드(7225)는 고정 플레이트(760)의 상부면(예: +z축 방향의 면)에 안착될 수 있다. 제2 파트(722)가 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 될 때, 돌출 가이드(7225)의 하부면(예: -z축 방향의 면)은 고정 플레이트(760)의 호 형상 상부면(예: +z축 방향의 면)를 따라 접촉하면서 회전할 수 있고, 제2 파트(722)의 고정 플레이트(760)에 대한 상대 회전 경로가 가이드될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 플레이트(760)는 회전 플레이트(723)와 교대로 배치될 수 있다. 예를 들어, 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)는 y축 방향을 따라 서로 번갈아 배치될 수 있다. 고정 플레이트(760)의 두께는 스페이서(724)의 두께와 실질적으로 대응될 수 있다. 예를 들어, 도 7a와 같이, 3개의 고정 플레이트(760) 및 3개의 회전 플레이트(723)가 y축 방향을 따라 서로 교대로 배치될 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로, 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다. 서로 교대로 배치된 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)는 적어도 일부 영역에서 서로 면접촉할 수 있다. 탄성 부재(750a 또는 750b)가 제공하는 탄성력은 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)의 면에 대하여 수직할 수 있다. 따라서, 탄성 부재(750a 또는 750b)의 탄성력은 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723) 사이에 마찰력을 발생시키는 수직 항력으로 작용할 수 있다. 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)가 돌출 핀(7132a 또는 7132b)에 삽입되는 방향은 탄성 부재(750a 또는 750b)의 탄성력 방향과 일치될 수 있다. 예를 들어, 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)는 y축 방향으로 돌출된 돌출 핀(7132a 또는 7132b)에 y축 방향으로 삽입되고, 탄성 부재(750a 또는 750b)의 탄성력은 y축 방향을 향할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 탄성 부재(750a 또는 750b)의 탄성력에 의하여, 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)는 y축 방향으로 더욱 밀착되어 접촉될 수 있다. 따라서, 고정 플레이트(760) 및 회전 플레이트(723)의 사이에는 큰 마찰력이 발생할 수 있다. 예를 들어, 도 7ga 내지 도 7gc와 같이, 힌지 구조체(720a 또는 720b)가 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전될 때, 회전 플레이트(723)가 고정 플레이트(760)에 대하여 면접촉 하면서 상대적으로 회전될 수 있으며, 회전 플레이트(723) 및 고정 플레이트(760) 사이에는 큰 마찰력이 발생할 수 있다. 결과적으로, 회전 플레이트(723) 및 고정 플레이트(760) 사이에 작용하는 마찰력은 오픈 디텐트, 중간 상태 멈춤 힘 및/또는 클로즈 디텐트를 더욱 강화시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는, 제1 영역(251), 제2 영역(252) 및 상기 제1 영역(251)과 제2 영역(252) 사이의 폴딩 영역(253)을 포함하는 디스플레이(250); 상기 제1 영역(251)을 지지하는 제1 하우징(311); 상기 제2 영역(252)을 지지하는 제2 하우징(312); 및 상기 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 연결하고, 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리(400)를 포함하고, 상기 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각은, 상기 제1 하우징(311) 또는 상기 제2 하우징(312)과 체결되는 제1 바디(421); 및 상기 제1 바디(421)로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조(423)가 형성되는 제2 바디(422)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 캠 구조(424)는 상기 제2 레일 구조(423)의 일면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 펼쳐진 상태를 기준으로 상기 전자 장치(300)를 전면에서 바라봤을 때, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)는 상기 중간 축(M)을 중심으로 점 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 중간 부재(430)는, 상기 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부(431); 및 상기 중심부(431)로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 형성된 한 쌍의 연장부(432a, 432b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)를 회전시키는 토크를 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b) 각각은, 상기 제1 하우징(311) 또는 상기 제2 하우징(312)과 체결되는 제1 바디(7211)와, 상기 제1 바디(7211)의 일측에서 연장되고 상기 제1 레일 구조(711a 또는 711b)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조(7213)가 형성되는 제2 바디(7212)를 포함하는 제1 파트(721); 및 상기 제1 바디(7211)의 타측에서 상기 제1 파트(721)와 연결되고, 상기 제1 캠 구조(7223)가 형성된 제2 파트(722)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(720a, 720b) 각각은, 상기 제2 파트(722)의 일측에 서로 교대로 연결되는 적어도 하나의 회전 플레이트(723) 및 적어도 하나의 스페이서(724)를 더 포함하고, 상기 회전 플레이트(723)는 상기 스페이서(724)보다 큰 단면적을 갖도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 힌지 브라켓(710)의 양측에는 길이 방향으로 돌출되는 돌출 핀(7132a 또는 7132b)이 각각 형성되고, 상기 돌출 핀(7132a 또는 7132b)에는 적어도 하나의 고정 플레이트(760)가 삽입되어 고정될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 돌출 핀(7132a 또는 7132b)에 대한 상대 회전 경로가 가이드되도록 상기 회전 플레이트(723)의 일측에는 상기 돌출 핀(7132a 또는 7132b)이 삽입되는 호 형상의 회전 가이드 홀(7224)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 회전 플레이트(723)는 상기 고정 플레이트(760)에 대하여 적어도 일부 영역이 면 접촉하면서 상대 회전되고, 상기 탄성 부재(750a 또는 750b)가 가하는 탄성력은 상기 회전 플레이트(723) 및 고정 플레이트(760) 사이에 마찰력을 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 캠 구조(424)는 제1 경사면(4241), 제1 평면(4242) 및 제2 경사면(4243)을 포함하도록 돌출 형성되고, 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)는 제3 경사면(4341), 제2 평면(4342) 및 제4 경사면(4343)을 포함하도록 돌출 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 펼쳐진 상태에서, 상기 제1 캠 구조(424)의 상기 제1 경사면(4241)은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)의 상기 제3 경사면(4341)과 접촉되고, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제1 경사면(4241) 및 제3 경사면(4341)에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)를 상기 펼쳐진 상태로 유지시키는 방향의 토크로 작용할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 펼쳐진 상태와 접힌 상태 사이의 중간 상태에서, 상기 제1 캠 구조(424)의 상기 제1 평면(4242)은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)의 상기 제2 평면(4342)과 접촉되고, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342)에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 중간 상태를 유지시키는 상기 제1 평면(4242) 및 제2 평면(4342) 사이의 마찰력에 대한 수직 항력으로 작용할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 접힌 상태에서, 상기 제1 캠 구조(424)의 상기 제2 경사면(4243)은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)의 상기 제4 경사면(4343)과 접촉되고, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제2 경사면(4243) 및 제4 경사면(4343)에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b)를 상기 접힌 상태로 유지시키는 방향의 토크로 작용할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 포함하는 폴더블 전자 장치(300)에 적용되는 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각은, 상기 제1 하우징(311) 또는 상기 제2 하우징(312)과 체결되는 제1 바디(421); 및 상기 제1 바디(421)로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조(423)가 형성되는 제2 바디(422)를 포함하고, 상기 제1 캠 구조(424)는 상기 제2 레일 구조(423)의 일면에 형성될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 중간 부재(430)는, 상기 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부(431); 및 상기 중심부(431)로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 형성된 한 쌍의 연장부(432a, 432b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)를 회전시키는 토크를 발생시킬 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 전자 장치(300)는, 제1 영역(251), 제2 영역(252) 및 상기 제1 영역(251)과 제2 영역(252) 사이의 폴딩 영역(253)을 포함하는 디스플레이(250); 상기 제1 영역(251)을 지지하는 제1 하우징(311); 상기 제2 영역(252)을 지지하는 제2 하우징(312); 및 상기 제1 하우징(311) 및 제2 하우징(312)을 연결하고, 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역(251)과 상기 제2 영역(252)이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리(400)를 포함하고, 상기 힌지 어셈블리(400)는, 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조(411a, 411b)가 형성된 힌지 브라켓(410); 일측이 상기 제1 하우징(311) 또는 제2 하우징(312)과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)를 따라 상기 힌지 축(Ha 또는 Hb)을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조(424)가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b); 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축(Ha, Hb)에 수직한 중간 축(M)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓(410)에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조(424)와 연동되는 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 각각 형성된 중간 부재(430); 및 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)에 탄성력을 제공하는 탄성 부재(450a 또는 450b)를 포함하고, 상기 한 쌍의 힌지 구조체(420a, 420b) 각각은, 상기 제1 하우징(311) 또는 상기 제2 하우징(312)과 체결되는 제1 바디(421); 및 상기 제1 바디(421)로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조(411a 또는 411b)에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조(423)가 형성되는 제2 바디(422)를 포함하고, 상기 제1 캠 구조(424)는 상기 제2 레일 구조(423)의 일면에 형성되고, 상기 중간 부재(430)는, 상기 힌지 브라켓(410)에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부(431); 및 상기 중심부(431)로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 형성된 한 쌍의 연장부(432a, 432b)를 포함하고, 상기 탄성 부재(450a 또는 450b)의 탄성력은 상기 제2 캠 구조(434a 또는 434b)가 상기 제1 캠 구조(424)에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재(430)를 회전시키는 토크를 발생시킬 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역 사이의 폴딩 영역을 포함하는 디스플레이;
    상기 제1 영역을 지지하는 제1 하우징;
    상기 제2 영역을 지지하는 제2 하우징; 및
    상기 제1 하우징 및 제2 하우징을 연결하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리를 포함하고,
    상기 힌지 어셈블리는,
    한 쌍의 힌지 축을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조가 형성된 힌지 브라켓;
    일측이 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조를 따라 상기 힌지 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체;
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축에 수직한 중간 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조와 연동되는 제2 캠 구조가 각각 형성된 중간 부재; 및
    상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하는, 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 각각은,
    상기 제1 하우징 또는 상기 제2 하우징과 체결되는 제1 바디; 및
    상기 제1 바디로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조가 형성되는 제2 바디를 포함하는, 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 캠 구조는 상기 제2 레일 구조의 일면에 형성되는, 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 펼쳐진 상태를 기준으로 상기 전자 장치를 전면에서 바라봤을 때, 상기 한 쌍의 힌지 구조체는 상기 중간 축을 중심으로 점 대칭이 되도록 배치되는, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 중간 부재는,
    상기 힌지 브라켓에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부; 및
    상기 중심부로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조가 형성된 한 쌍의 연장부를 포함하는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재를 회전시키는 토크를 발생시키는, 전자 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 각각은,
    상기 제1 하우징 또는 상기 제2 하우징과 체결되는 제1 바디와, 상기 제1 바디의 일측에서 연장되고 상기 제1 레일 구조에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조가 형성되는 제2 바디를 포함하는 제1 파트; 및
    상기 제1 바디의 타측에서 상기 제1 파트와 연결되고, 상기 제1 캠 구조가 형성된 제2 파트를 포함하는, 전자 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 각각은,
    상기 제2 파트의 일측에 서로 교대로 연결되는 적어도 하나의 회전 플레이트 및 적어도 하나의 스페이서를 더 포함하고,
    상기 회전 플레이트는 상기 스페이서보다 큰 단면적을 갖도록 형성되는, 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 힌지 브라켓의 양측에는 길이 방향으로 돌출되는 돌출 핀이 각각 형성되고, 상기 돌출 핀에는 적어도 하나의 고정 플레이트가 삽입되어 고정되는, 전자 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 돌출 핀에 대한 상대 회전 경로가 가이드되도록 상기 회전 플레이트의 일측에는 상기 돌출 핀이 삽입되는 호 형상의 회전 가이드 홀이 형성되는, 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 회전 플레이트는 상기 고정 플레이트에 대하여 적어도 일부 영역이 면 접촉하면서 상대 회전되고, 상기 탄성 부재가 가하는 탄성력은 상기 회전 플레이트 및 고정 플레이트 사이에 마찰력을 발생시키는, 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 캠 구조는 제1 경사면, 제1 평면 및 제2 경사면을 포함하도록 돌출 형성되고,
    상기 제2 캠 구조는 제3 경사면, 제2 평면 및 제4 경사면을 포함하도록 돌출 형성되는, 전자 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 펼쳐진 상태에서,
    상기 제1 캠 구조의 상기 제1 경사면은 상기 제2 캠 구조의 상기 제3 경사면과 접촉되고,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제1 경사면 및 제3 경사면에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 한 쌍의 힌지 구조체를 상기 펼쳐진 상태로 유지시키는 방향의 토크로 작용하는, 전자 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 펼쳐진 상태와 접힌 상태 사이의 중간 상태에서,
    상기 제1 캠 구조의 상기 제1 평면은 상기 제2 캠 구조의 상기 제2 평면과 접촉되고,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제1 평면 및 제2 평면에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 중간 상태를 유지시키는 상기 제1 평면 및 제2 평면 사이의 마찰력에 대한 수직 항력으로 작용하는, 전자 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 접힌 상태에서,
    상기 제1 캠 구조의 상기 제2 경사면은 상기 제2 캠 구조의 상기 제4 경사면과 접촉되고,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제2 경사면 및 제4 경사면에 수직한 방향의 반력을 형성하고, 상기 반력은 상기 한 쌍의 힌지 구조체를 상기 접힌 상태로 유지시키는 방향의 토크로 작용하는, 전자 장치.
  16. 제1 하우징 및 제2 하우징을 포함하는 폴더블 전자 장치에 적용되는 힌지 어셈블리에 있어서,
    한 쌍의 힌지 축을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조가 형성된 힌지 브라켓;
    일측이 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조를 따라 상기 힌지 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체;
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축에 수직한 중간 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조와 연동되는 제2 캠 구조가 각각 형성된 중간 부재; 및
    상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하는, 힌지 어셈블리.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 각각은,
    상기 제1 하우징 또는 상기 제2 하우징과 체결되는 제1 바디; 및
    상기 제1 바디로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조가 형성되는 제2 바디를 포함하고,
    상기 제1 캠 구조는 상기 제2 레일 구조의 일면에 형성되는, 힌지 어셈블리.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 중간 부재는,
    상기 힌지 브라켓에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부; 및
    상기 중심부로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조가 형성된 한 쌍의 연장부를 포함하는, 힌지 어셈블리.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재를 회전시키는 토크를 발생시키는, 힌지 어셈블리.
  20. 전자 장치에 있어서,
    제1 영역, 제2 영역 및 상기 제1 영역과 제2 영역 사이의 폴딩 영역을 포함하는 디스플레이;
    상기 제1 영역을 지지하는 제1 하우징;
    상기 제2 영역을 지지하는 제2 하우징; 및
    상기 제1 하우징 및 제2 하우징을 연결하고, 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하는 접힌 상태 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역이 서로 대면하지 않는 펼쳐진 상태 사이에서 동작하는 힌지 어셈블리를 포함하고,
    상기 힌지 어셈블리는,
    한 쌍의 힌지 축을 정의하는 한 쌍의 제1 레일 구조가 형성된 힌지 브라켓;
    일측이 상기 제1 하우징 또는 제2 하우징과 연결되고, 타측이 상기 제1 레일 구조를 따라 상기 힌지 축을 중심으로 회전 가능하게 연결되고, 제1 캠 구조가 형성되는 한 쌍의 힌지 구조체;
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 사이에서 상기 한 쌍의 힌지 축에 수직한 중간 축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 힌지 브라켓에 연결되고, 양 단부에 상기 제1 캠 구조와 연동되는 제2 캠 구조가 각각 형성된 중간 부재; 및
    상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조를 향해 가압되는 방향으로 상기 중간 부재에 탄성력을 제공하는 탄성 부재를 포함하고,
    상기 한 쌍의 힌지 구조체 각각은,
    상기 제1 하우징 또는 상기 제2 하우징과 체결되는 제1 바디; 및
    상기 제1 바디로부터 연장되고, 상기 제1 레일 구조에 대하여 회전 가능하게 결합되는 제2 레일 구조가 형성되는 제2 바디를 포함하고,
    상기 제1 캠 구조는 상기 제2 레일 구조의 일면에 형성되고,
    상기 중간 부재는,
    상기 힌지 브라켓에 대하여 회전 가능하게 연결되는 중심부; 및
    상기 중심부로부터 양측으로 연장하고, 일면에 상기 제2 캠 구조가 형성된 한 쌍의 연장부를 포함하고,
    상기 탄성 부재의 탄성력은 상기 제2 캠 구조가 상기 제1 캠 구조에 대하여 가압되는 방향으로 상기 중간 부재를 회전시키는 토크를 발생시키는, 전자 장치.
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