KR101674060B1 - 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents

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Abstract

밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치는 플레이트와, 플레이트와 이격하여 나란히 마련되며 양 끝단은 플레이트에 고정 결합되고 중앙에는 밴딩 시 길이가 가변될 수 있도록 일부가 겹쳐 형성되는 중첩부를 갖는 제1링크 및 제2링크와, 제1,2링크의 중첩부에 밴딩 시 가변된 길이를 고정할 수 있도록 마련되는 밴딩고정부를 포함하며, 전자기기는 밴딩 힌지 장치와, 밴딩 힌지 장치를 내부에 수용하는 본체와, 본체의 전면에 마련되며 밴딩 힌지 장치의 플레이트에 결합되는 플럭시블 디스플레이를 포함한다.

Description

밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기{Bending Hinge Apparatus and Electronic Device having it}
본 발명은 밴딩 힌지 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 플럭시블 디스플레이를 포함하는 전자기기를 수동으로 라운드 밴딩할 수 있는 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.
일반적으로, 휴대 가능한 전자기기는 키패드와 같은 조작버튼이 구비된 본체와 화면을 출력하기 위한 디스플레이가 힌지 장치로 연결되어 접거나 펼쳐지는 형태를 갖는다.
최근에는 디스플레이임에도 불구하고 데이터 입력 및 출력이 동시에 가능한 터치패널이 널리 사용되면서 조작버튼이 사라지고 좀 더 단순하고 콤팩트한 사이즈의 전자기기를 구현할 수 있게 되었으며, 나아가 접을 수 있는 플럭시블 디스플레이의 개발로 인해 좀 더 다양한 형태를 갖는 휴대용 전자기기가 속속 출시되고 있다.
한국 공개특허 제10-2012-0049762호(2012.05.17.)
본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 포함하는 전자기기는 플럭시블 디스플레이를 포함하는 전자기기를 수동으로 라운드 밴딩하거나 편평하게 펼 수 있도록 하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 플레이트와, 플레이트와 이격하여 나란히 마련되며 밴딩 시 길이가 가변될 수 있도록 일부가 겹쳐 형성되는 중첩부를 갖는 제1링크 및 제2링크와, 제1,2링크의 중첩부에 밴딩 시 가변된 길이를 고정할 수 있도록 마련되는 밴딩고정부를 포함하는 밴딩 힌지 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 제1링크와 제2링크는 플레이트와 양 끝단은 고정 마련되고, 중앙은 중첩부에 의해 밴딩 방향으로 플레이트에 대해 이동 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 밴딩고정부는 상기 제1링크에 마련되는 제1랙기어부와, 상기 제1랙기어부와 치합하도록 상기 제2링크에 마련되는 제2랙기어부와, 상기 제1랙기어부와 제2랙기어부가 밴딩 시에도 치합을 유지할 수 있도록 가압하는 탄성부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1링크와 제2링크의 중첩 시 제1링크는 플레이트에 근접 마련되고, 상기 탄성부재는 제2링크에 수직방향으로 마련되는 랙볼트와 상기 제2랙기어부 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상기 제2랙기어부는 랙볼트에 승강 가능하게 마련될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 상기와 같이 마련되는 밴딩 힌지 장치와, 상기 밴딩 힌지 장치를 내부에 수용하는 본체와, 상기 본체의 전면에 마련되며 상기 밴딩 힌지 장치의 플레이트에 결합되는 플럭시블 디스플레이를 포함하는 전자기기가 제공될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면 라운드 형상의 밴딩을 가이드하는 밴딩가이드바와, 밴딩가이드바의 적어도 일측에 마련되어 밴딩 시 라운딩된 상태를 고정할 수 있도록 마련되는 밴딩고정모듈을 포함하는 밴딩 힌지 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 밴딩고정모듈은 내부에 수용공간을 갖는 힌지하우징과, 상기 힌지하우징에 밴딩방향으로 슬라이딩 가능하게 마련되는 슬라이더와, 상기 힌지하우징 내부에 밴딩방향에 대해 직교하는 방향으로 진퇴 가능하도록 마련되어 슬라이더의 슬라이딩 이동을 제한하는 스토퍼와, 상기 스토퍼가 탄성적으로 동작하도록 지지하는 탄성체를 포함하며, 상기 슬라이더는 상기 밴딩가이드바와 연결될 수 있다.
또한, 상기 슬라이더는 스토퍼에 대향하는 일면에 다수의 이빨 형태로 마련되는 제1랙을 포함하고, 상기 스토퍼는 다수의 이빨 형태로 마련되어 상기 제1랙과 치합하는 제2랙을 포함할 수 있다.
또한, 상기 힌지하우징은 길이방향의 중앙에 단방향으로 개구 마련되는 주스페이스와, 길이방향의 양단에 개구 마련되는 부스페이스를 포함하여, 상기 슬라이더는 주스페이서에 진퇴 가능하게 마련되고, 상기 스토퍼는 부스페이서에 마련될 수 있다.
또한, 상기 스토퍼와, 스토퍼를 탄성 지지하는 탄성체는 하우징캡에 의해 상기 힌지하우징에 결합할 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측며에 따르면 상기 밴딩 힌지 장치를 내부에 수용하는 본체와, 상기 본체의 전면에 마련되는 플럭시블 디스플레이를 포함하는 전자기기가 제공될 수 있다.
또한, 상기 밴딩고정모듈의 힌지하우징은 본체 전면의 플럭시블 디스플레이 또는 본체 배면 중 하나에 결합되고, 상기 밴딩고정모듈의 슬라이더는 본체 전면의 플럭시블 디스플레이 또는 본체 중 다른 하나에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치는 플럭시블 디스플레이가 결합되는 플레이트와 나란하게 이격 배치되는 제1,2링크에 일부가 겹치도록 중첩부를 마련하여 밴딩 시 제1,2링크의 길이가 가변되도록 함으로써 전자기기의 라운드 형태 밴딩을 안정적으로 가이드할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 포함하는 전자기기는 제1,2링크의 중첩부에 각각 제1랙기어부와 제2랙기어부를 마련하여 상호 치합하도록 하고, 밴딩 시에도 치합을 유지할 수 있도록 가압하는 탄성부재를 마련함으로써 밴딩 형태를 안정적으로 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치는 밴딩고정모듈의 힌지하우징 내부에 일방향으로 진퇴하는 슬라이더에 마련되는 제1랙과, 슬라이더에 직교하는 방향으로 이동하는 스토퍼에 마련되는 제2랙과, 상호 치합하고 있는 제1랙 및 제2랙의 치합을 밴딩 시에도 유지할 수 있도록 가압하는 탄성체를 포함하도록 마련하여 밴딩 동작 중 사용자에게 클릭감을 부여함은 물론, 밴딩 후에도 그 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 하였다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 포함하는 전자기기는 플럭시블 디스플레이를 필요에 따라 편평한 상태 또는 라운드로 밴딩된 상태를 선택할 수 있기 때문에 사용 편의성을 매우 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 일부 절개 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 결합 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 밴딩고정부를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 측면도이다.
도 7은 도 6의 일부 확대 단면도로 편평한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 일부 확대 단면도로 밴딩된 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 포함하는 전자기기의 다른 동작 예들을 도시한 개략도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 편평한 상태를 도시한 측면도이다.
도 14는 도 13의 일부 확대도이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 밴딩된 상태를 도시한 측면도이다.
도 16은 도 15의 일부 확대도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 도시한 도면이다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기의 편평한 상태를 도시한 평면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 포함하는 전자기기를 개략적으로 도시한 도면이다.
도면들을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전자기기는 본체(1)와, 본체(1)의 전면에 마련되는 플럭시블한 디스플레이(2)와, 본체(1) 내부에 마련되는 밴딩 힌지 장치(100)를 포함한다. 본체(1)를 파지한 상태로 외부에서 힘을 가하면 디스플레이(2)를 포함하는 본체(1)는 내부에 마련되는 밴딩 힌지 장치(100)에 의해 외부 파손 없이 라운드 형상으로 밴딩되며, 밴딩된 상태에서 다시 외부에서 힘을 가하면 밴딩 힌지 장치(100)에 의해 전자기기는 편평한 상태로 복귀된다(도 1 참조). 도면에 자세히 도시하지는 않았지만, 본체(1)는 편평한 상태와 밴딩된 상태를 모두 지지할 수 있도록 고무 또는 실리콘과 같은 연성 수지재를 성형하여 마련되며 내부에는 밴딩 힌지 장치 외에 전자기기 동작 제어를 위한 회로모듈과 전원을 공급하기 위한 배터리모듈 등이 마련될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 분해 사시도이며, 도 4는 그 결합 사시도이다. 설명에 앞서, 도 2에 도시된 밴딩 힌지 장치(100)는 디스플레이(2) 후면에 밴딩 힌지 장치(100)의 플레이트가 전면에 위치하도록 정상적으로 설치된 상태이며, 이하에서는 설명 편의를 위해 플레이트가 후면에 위치하여 뒤집어진 상태가 된 밴딩 힌지 장치(100)를 예시하였다.
도면들을 참조하면, 밴딩 힌지 장치(100)는 장방형의 플레이트(110)와, 플레이트(110)와 이격하여 나란히 마련되며 일부가 중첩되어 있는 제1링크(120) 및 제2링크(130)와, 제1,2링크(120,130)의 중첩 부분에 마련되는 밴딩고정부(150)를 포함한다.
플레이트(110)는 장방형으로 마련되며 라운드 형상의 밴딩이 용이하도록 얇은 금속 판재로 마련된다. 플레이트(110)의 전면에는 플럭시블 디스플레이(2)가 설치된다.
제1링크(120)와 제2링크(130)는 플레이트(110)와 마찬가지로 얇은 금속 판재로 마련되며 플레이트(110)로부터 소정 거리 이격하여 나란히 마련된다. 이격된 거리를 일정하게 유지하기 위해 플레이트(110)와 제1,2링크(120,130) 사이에는 테두리를 따라 복수의 스페이서(S)가 마련된다.
또한, 제1,2링크(120,130)는 플레이트(110)의 가장자리를 따라 띠 형태로 마련되며, 내부에는 미도시된 전자기기의 전장 부품을 수용할 수 있도록 개구로 마련된다. 제1,2링크(120,130)는 실질적으로 동일한 형태를 가지므로, 이하에서는 제1링크(120)를 중심으로 설명한다.
제1링크(120)는 플레이트(110)의 끝단을 따라 마련되는 엔드링크(121)와, 플레이트(110)의 측면을 따라 좌우에 마련되는 사이드링크(122,123)와, 플레이트(110)를 길이방향으로 등분하는 중심측을 따라 마련되는 센터링크(124)를 포함한다. 엔드링크(121)와 사이드링크(122,123)와 센터링크(124)는 플레이트(110)의 외곽을 따라 형성되는 사각 프레임 형태를 가지며, 사이드링크(122,123)는 플레이트(110)의 길이방향을 따라 등분 중심측에서 제2링크(130) 측으로 돌출 마련되는 연장링크(125)를 더 포함한다.
제2링크(130)도 플레이트(110)의 끝단을 따라 마련되는 엔드링크(131)와, 플레이트(110)의 측면을 따라 좌우에 마련되는 사이드링크(132,133)와, 플레이트(110)를 등분하는 중심측을 따라 마련되는 센터링크(134)와, 연장링크(135)를 포함한다.
도 4에 도시한 바와 같이 제1링크(120)와 제2링크(130)는 사이드링크(122,123,132,133)의 일부와 연장링크(125,135)와 센터링크(124,134)가 'T'자 형태로 겹쳐지는 중첩부(140)를 포함한다. 중첩부(140)는 제1링크(120)에 마련되는 제1중첩부(140A)와 제2링크(130)에 마련되는 제2중첩부(140B)를 포함한다. 센터링크(124,135)의 중심에는 플레이트(110)와 간격을 유지하기 위한 센터핀(C)이 폭방향으로 다수개 마련되어 있다.
제1링크(120)의 제1중첩부(140A)에는 안착홈(126)이 마련되며, 이 안착홈(126)과 대향하는 제2링크(130)의 제2중첩부(140B)에는 안착공(136)이 마련된다. 안착홈(126)과 안착공(136)은 각각 제1중첩부(140A)와 제2중첩부(140B)의 'T' 자 형상 중심에 마련되며 폭방향 좌우에 각각 마련된다.
밴딩고정부(150)는 밴딩 시 제1링크(120)와 제2링크(130)의 가변되는 길이를 고정하기 위한 것으로, 제1링크(120)의 안착홈(126)에 마련되는 제1랙기어부(151)와, 제2링크(130)의 안착공(136)에 마련되는 제2랙기어부(153)와, 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153) 사이의 기어 결합을 탄성적으로 가압 지지하는 탄성부재(155)를 포함한다.
도 5는 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 밴딩고정부를 확대 도시한 단면도이다. 도면을 참조하면, 제1랙기어부(151)는 다수의 기어 이빨이 수평방향으로 마련되어 있는 제1랙기어(151a)와, 제1랙기어(151a)를 지지하는 랙마운트(151b)를 포함한다. 랙마운트(151b)는 제1링크(120)의 안착홈(126)에 마련된다.
제2랙기어부(153)는 다수의 기어 이빨이 수평방향으로 마련되어 있는 제2랙기어(153a)와, 제2랙기어(153a)를 지지하는 랙써포트(153b)를 포함한다. 랙써포트(153b)는 제2링크(130)의 안착공(136)에 마련된다.
본 실시 예에 따르면 제1랙기어(151a)와 제2랙기어(153a)에 각각 마련되는 기어 이빨 개수는 서로 다르게 마련된다. 본 실시 예에서는 제1랙기어(151a)의 이빨 수를 3 개로 하고 제2랙기어(153a)의 이빨 수를 6 개로 하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 두 랙기어 중 많은 수의 이빨 수는 밴딩 가능한 범위에 해당하며, 밴딩 범위 내에서 적은 수의 이빨 수와 적어도 일정 부분은 항상 치합하고 있어야 한다.
탄성부재(155)는 편평 또는 밴딩된 상태에 관계 없이 제1랙기어(151a)와 제2랙기어(153a)가 항상 치합 상태를 유지할 수 있도록 제2랙기어부(153)를 탄성적으로 가압한다. 이를 위해, 탄성부재(155)는 제2링크(130)에 돌출 마련되는 한 쌍의 랙볼트(156)와 랙써포트(153b) 사이에 개재되는 스프링을 포함한다. 랙볼트(156)는 단부가 제2링크(130)에 나사 고정되며, 랙써포트(153b)는 랙볼트(156)가 관통하는 랙홀(153c)을 포함하여 랙볼트(156)의 길이방향으로 이동 가능하다. 밴딩 시 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153)가 수평방향으로 상대 이동하면, 제1,2랙기어부(151,153)는 상호 도시된 산과 골 결합 상태에서 산과 산이 결합될 수 있다. 이때 제2랙기어부(153)는 제2링크(130)를 기준으로 랙볼트(156)를 따라 승강하지만, 탄성부재(155)에 의해 탄성적으로 가압되고 있으므로 최종적으로 항상 제1랙기어부(151)와 산과 골 형태로 결합된다.
그러면, 이하에서는 상기와 같이 구성되는 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기가 수동으로 밴딩되는 동작을 설명하기로 한다.
도 6은 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 구비하는 전자기기가 펼쳐진 상태를 도시한 것이며, 도 7은 편평 상태일 때의 확대도이고, 도 8은 밴딩 상태일 때의 확대도이다.
도면들을 참조하면, 전자기기의 본체(1) 내부에는 밴딩 힌지 장치(100)가 내부에 수용되어 있으며, 본체(1)의 전면에는 플럭시블 디스플레이(2)가 설치되어 있다.
펼쳐진 상태의 전자기기는 밴딩고정부(150)의 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153)가 본체의 중심에서 치합하고 있으며, 보다 구체적으로 제1랙기어(151a)의 기어 이빨 중심에 제2랙기어(153a)의 기어 이빨 중심이 일치되어 있다(도 7 참조).
도 6에 도시한 바와 같이 외부에서 본체(1)의 중심은 도면의 상측으로 누르고 좌우 끝단은 하측으로 힘을 가하면, 밴딩 힌지 장치(100)는 도 8에 도시한 바와 같이 라운딩 되는 본체(1)를 따라 라운드 형태로 밴딩된다. 밴딩 시 디스플레이(2)가 결합되어 있는 플레이트(110)의 곡률 반경(R1)과 제1,2링크(120,130)의 곡률 반경(R2)은 서로 다르므로, 제1,2링크(120,130)는 곡률 반경차에 따른 길이 보상을 위해 중첩부(140)가 마련되어 있는 중심 부분이 연장된다.
즉, 도시한 바와 같이 제1링크(120)는 도면에서 좌측으로 이동하며, 제2링크(130)는 도면에서 우측으로 이동하여 밴딩 시 곡률 반경 차(R2>R1) 만큼 제1,2링크(120,130)의 전체 길이가 연장된다.
밴딩 힌지 장치(100)의 길이 가변은 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153) 간의 수평 이동에 의해 이루어진다. 도면을 보면, 최초 치합된 위치(T1)에서 제1링크(120)의 제1랙기어(151a)는 좌측으로 이동하고(T2), 제2링크(130)의 제2랙기어(153a)는 우측으로 이동한다(T3). 제1,2링크(120,130)의 끝단은 플레이트(110)의 끝단과 스페이서(S) 및 볼트로 고정되어 있으므로, 중첩부(140)의 겹쳐진 길이가 늘어남에 따라 밴딩 힌지 장치(100)는 전체적으로 본체(1) 측이 볼록하게 라운드 형상으로 밴딩된다.
또한, 제2랙기어부(153)는 수평 이동 시 탄성부재(155)에 의해 탄성적으로 가압되고 있으므로, 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153)의 치합은 안정적으로 유지되며, 나아가 이를 통해 사용자에게 클릭감을 제공할 수 있다.
도 9는 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 평면도이다. 도시된 바와 같이 플레이트(110)와 제1,2링크(120,130) 사이를 일정 간격으로 이격 고정하는 스페이서(S) 및 센터핀(C) 중 일부는 밴딩 시 라운딩이 원활히 이루어질 수 있도록 제1,2링크(120,130)에 고정 결합되지 않고 슬릿 형태로 결합될 수 있다. 참조부호 127은 제1링크(120)에 마련되는 슬릿으로 밴딩 시 제1링크(120)는 도면의 좌측으로 이동하므로, 슬릿(127)은 스페이서(S)의 우측으로 여유 공간을 갖는다. 마찬가지로, 참조부호 137은 제2링크(130)에 마련되는 슬릿으로 밴딩 시 제2링크(130)는 도면의 우측으로 이동하므로, 슬릿(137)은 스페이서(S)의 좌측으로 여유 공간을 갖는다. 센터핀(C)은 제1,2링크(120,130)의 슬릿(127,137)을 모두 관통하여 플레이트(110)와 제1,2링크(120,130)를 결합한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치 및 이를 포함하는 전자기기를 개략적으로 도시한 도면이다. 본 실시 예에서는 전자기기가 편평한 상태와 밴딩된 상태를 두 가지로만 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 밴딩 곡률을 단계적으로 가변할 수 있도록 할 수도 있다.
예컨대, (a)는 전자기기가 편평한 상태를 나타내며, (b)는 1차 밴딩된 상태를 나타내며, (c)는 2차 밴딩된 상태를 나타낸다. (c)가 (b)보다 밴딩 곡률이 더 크며, 이러한 밴딩 곡률 변화는 밴딩고정부(150)의 제1랙기어부(151)와 제2랙기어부(153)의 치합이 수평방향으로 한 칸 한 칸씩 단계적으로 진행되도록 하여 구현할 수 있다.
한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 포함하는 전자기기를 도시한 도면이며, 도 12는 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치의 분해 사시도이다. 설명에 앞서, 도 11 및 도 12는 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 보다 분명하게 보일 수 있도록 플렉시블 디스플레이를 지지하도록 전자기기 전면에 마련되는 백플레이트를 생략하여 도시하였다.
도면들을 참조하면, 본 실시 예의 밴딩 힌지 장치(200)는 전자기기 본체(1)의 라운딩되는 양 끝단에 각각 마련되는 밴딩고정모듈(210)과, 이 한 쌍의 밴딩고정모듈(210)을 연결하는 밴딩가이드바(250)를 포함한다. 본 실시 예에 따른 전자기기는 하나의 밴딩고정모듈(210)을 본체(1)의 양 끝단에 대칭 형태로 마련하고 그 사이를 밴딩가이드바(250)로 연결하므로, 이하에서는 하나의 밴딩고정모듈(210)을 일례로 설명한다.
밴딩고정모듈(210)은 도 12에 도시한 바와 같이 장방형으로 마련되는 힌지하우징(211)과, 힌지하우징(211) 내부에서 밴딩 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더(220)와, 힌지하우징(211) 내부에 슬라이더(220)와 직교하는 방향에 마련되어 슬라이더(220)의 슬라이딩 동작을 제한하는 스토퍼(230)와, 슬라이더(220)와 스토퍼(230)가 탄성적으로 동작하도록 하는 탄성체(240)를 포함한다.
힌지하우징(211)은 내부에 소정 공간을 구비하여 슬라이더(220)와, 스토퍼(230)와, 탄성체(240)를 수용한다. 구체적으로, 힌지하우징(211)은 중심에 메인스페이스(212)를 구비하고 메인스페이스(212)의 좌우측에 서브스페이스(214)를 각각 구비한다. 슬라이더(220)는 메인스페이스(212)에 마련되고, 스토퍼(230)와 탄성체(240)는 서브스페이스(214)에 마련된다.
메인스페이스(212)는 밴딩방향으로 개구된 공간의 좌우 측면에 밴딩방향을 따라 제1레일(213)을 구비하며, 이 제1레일(213)에 의해 슬라이더(220)는 밴딩방향으로 슬라이딩 왕복 이동할 수 있다. 서브스페이스(214)는 밴딩방향과 직교하는 방향으로 개구된 공간의 좌우 측면에 제2레일(215)을 구비하며, 이 제2레일(215)에 의해 스토퍼(230)는 밴딩방향을 향해 진퇴할 수 있다.
슬라이더(220)는 힌지하우징(211)의 메인스페이스(212)에 마련되는 제1레일(213)에 슬라이딩 결합하는 제1레일홈(223)과, 후술할 스토퍼(230)의 제2랙과 치합하는 제1랙(226)을 좌우 측면에 구비한다. 여기서, 제1레일(213)은 돌기 형태로 마련되고 슬라이더(220)는 레일홈 형태로 마련되는 것으로 예시하였으나, 제1레일(213)이 홈 형태로 마련되고, 이에 대응하도록 슬라이더(220)가 돌기 형태로 마련될 수도 있다.
또한, 슬라이더의 제1레일홈(223)은 슬라이더(220)의 전방에 마련되는 프론트 제1레일홈(223a)과, 슬라이더의 후방에 마련되는 리어 제1레일홈(223b)을 포함하며, 두 레일홈 사이에는 다수의 이빨로 이루어진 제1랙(226)이 마련된다. 프론트 제1레일홈(223a)과 리어 제1레일홈(223b)은 힌지하우징(211)과의 조립 편의를 위해 서로 다른 폭으로 마련될 수 있으며, 마찬가지로 제1레일(213)도 프론트 제1레일(213a)과 리어 제1레일(213b)로 마련될 수 있다.
슬라이더(220)의 상면에는 밴딩가이드바(250)를 설치하기 위한 가이드홈(227)이 마련된다.
스토퍼(230)는 힌지하우징(211)의 서브스페이스(214)에 마련되며, 상술한 바와 같이 밴딩 방향과 직교하는 방향으로 진퇴가능하도록 힌지하우징(211)에 설치된다. 이러한 스토퍼(230)의 슬라이더(220)를 향한 진퇴를 위해 서브스페이스(214)는 양 측면에 제2레일(215)을 구비하며, 스토퍼(230)는 제2레일에 슬라이딩 결합하는 제2레일홈(235)과, 슬라이더(220)의 제1랙(226)과 치합하는 제2랙(236)을 구비한다.
제2레일홈(235)은 스토퍼(230)의 좌우 측면에 배치되고, 제2랙(236)은 메인스페이스(212)와 대향하는 전면측에 배치된다. 도면에서 제2랙(236)은 메인스페이스(212)의 측면과 대향하므로, 결과적으로 스토퍼(230)의 제2랙(236)과 슬라이더(220)의 제1랙(226)은 조립 시 서로 치합 상태를 갖는다.
탄성체(240)는 스토퍼(230)의 후면과 힌지하우징(211)의 서브스페이스(214) 사이에 마련된다. 예컨대, 스토퍼(230)는 서브스페이스(214)에 진퇴할 수 있도록 힌지하우징(211)의 일측벽과 공간을 이격하여 설치되므로, 탄성체(240)는 이 공간에 배치된다. 공간을 충분히 확보할 수 있도록 스토퍼(230)의 후면은 'ㄷ'의 요홈 형태로 마련될 수 있다. 탄성체(240)로는 코일스프링을 채용할 수 있으며, 코일스프링이 좌굴되지 않도록 대향하는 힌지하우징(211)의 측벽과 스토퍼(230)의 후면에는 고정돌기(217, 237)가 각각 마련될 수 있다. 탄성체(240)에 의해 스토퍼(230)는 슬라이더(220)를 항상 탄성적으로 가압하게 되므로, 제1랙(226)과 제2랙(236)은 밴딩 동작 시 치합이 항상 탄성적으로 이동할 수 있다.
밴딩가이드바(250)는 상술한 바와 같이 전자기기 본체의 양단에 각각 마련되는 한 쌍의 밴딩고정모듈(210)을 연결하는 바 형태의 금속 플레이트이다. 이 밴딩가이드바(250)는 양단이 각각 밴딩고정모듈(210)의 슬라이더(220)와 결합되어 전자기기의 밴딩 시 동시 동작할 수 있도록 한다.
밴딩가이드바(250)는 양 끝단에 각각 마련되어 슬라이더(220)의 가이드홈(227)에 결합하는 밴딩마운트(252)와, 밴딩마운트(252) 사이에 소정 거리 이격해서 마련되는 복수의 밴딩홈(254)을 포함한다. 밴딩홈(254)은 밴딩 동작 시 밴딩가이드바(250)가 전자기기 본체를 따라 안정적으로 라운딩될 수 있도록 하는 것으로 슬릿 형태로 마련되며 와셔(미도시)에 의해 지지된다.
도 13 및 도 14는 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 구비하는 전자기기가 펼쳐진 상태를 도시한 측면도 및 일부 확대 평면도이며, 도 15 및 도 16은 밴딩 상태일 때를 도시한 측면도 및 일부 확대 평면도이다.
설명에 앞서 도면에 자세히 도시하지는 않았지만, 전자기기의 본체(1) 내부에는 밴딩 힌지 장치(200)의 밴딩고정모듈(210)과 밴딩가이드바(250)가 수용되어 있으며, 본체(1)의 전면에는 플럭시블 디스플레이(2)가 설치되어 있다. 밴동고정모듈(210)의 힌지하우징(211)은 플럭시블 디스플레이(2)와 연동되도록 미도시된 백플레이트를 이용하여 플럭시블 디스플레이(2)와 결합되며, 슬라이더(220)와 밴딩가이드바(250)는 전자기기 본체(1)와 연동되도록 결합되어 있다.
펼쳐진 상태의 전자기기는 도 14에 확대 도시된 바와 같이 밴딩고정모듈(210)의 슬라이더(220)에 마련되는 제1랙(226)과 스토퍼(230)에 마련되는 제2랙(236)이 서로 치합하고 있으며, 이 치합 상태는 탄성체(240)에 의해 가압 지지되고 있다.
이 상태에서 사용자가 전자기기에 외력을 가하면, 밴딩 힌지 장치(200)는 센터를 중심으로 라운드 형태로 밴딩된다. 본 실시 예에서는 도 15에 도시한 바와 같이 플럭시블 디스플레이(2)가 마련되어 있는 전자기기 전방이 오목하게 라운드 되는 형상을 기준으로 설명한다.
전자기기의 두께방향으로 밴딩 시 디스플레이(2) 측에 위치하는 밴딩고정모듈(210)의 힌지하우징(211)(또는 스토퍼(230)) 상면의 곡률반경(R1)과, 본체(1)의 배면 측에 위치하는 밴딩가이드바(250)(또는 슬라이더(220) 바닥면)의 곡률반경(R2)은 서로 달라지게 된다. 즉, 전자기기의 전체 길이와 곡률은 동일하지만 두께방향으로 밴딩 시 라운딩을 가이드하는 스토퍼(230)와 슬라이더(220) 중 하나는 서로 다른 곡률 반경에 따라 길이를 확대하거나 축소하여 보상해야 한다.
본 실시 예에서는 도 15에 도시한 바와 같이 본체(1)가 디스플레이 측으로 밴딩되므로, 전자기기의 전면 측에 위치하는 힌지하우징(211)을 도 16의 화살표와 같이 외측으로 이동시켜 곡률 반경이 작아진 만큼 밴딩길이(밴딩둘레길이)가 연장되도록 조정한다.
이때 스토퍼(230)의 제2랙(236)은 탄성체(240)에 의해 가압되고 있으므로, 밴딩으로 인해 치합하고 있는 제2랙(236)의 위치가 제1랙(226)으로부터 수평 이동하더라도 치합은 안정적으로 유지되며, 나아가 이를 통해 사용자는 클릭감을 느낄 수 있다.
밴딩된 전자기기를 편평한 상태로 복귀하도록 하는 것은 상술한 동작의 역순으로 이루어지며, 또한 상기에서는 밴딩방향의 내측에 있는 힌지하우징의 곡률 반경 축소에 따른 밴딩길이를 변경(확대)하여 라운딩을 가이드하는 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 밴딩방향 외측에 있는 슬라이더의 밴딩길이를 변경(축소)하여 라운딩을 가이드할 수 있다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 도시한 도면이다. 본 실시 예의 밴딩 힌지 장치(300)는 상기 다른 실시 예와 밴딩가이드바(350)는 동일하며, 다만 밴딩고정모듈(310)에 있어서 차이가 있다.
예컨대, 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치(300)의 밴딩고정모듈(310)은 힌지하우징(311)의 내부에 마련되는 스토퍼와 탄성체(340)를 힌지하우징(311)의 양 측에 마련하지 않고 일측에만 마련한 밴딩고정모듈(310)을 전자기기의 좌우 측면에 각각 분리 배치하여 한 쌍으로 구현하였다. 이러한 구성은 상기 실시 예로부터 통상의 기술자가 용이하게 변경 및 수정할 수 있는 것이므로, 상세할 설명은 생략하기로 한다.
도 18 내지 도 20는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치를 도시한 도면이다. 본 실시 예의 밴딩 힌지 장치(400)는 상기 다른 실시 예의 밴딩 힌지 장치(200,300)를 양산화가 용이하도록 개량한 것이다.
도면을 참조하면, 본 실시 예의 밴딩 힌지 장치(400)는 전자기기 본체(1)의 라운딩되는 일단에 마련되는 밴딩고정모듈(410)과, 밴딩고정모듈(210)에 연장 마련되어 라운딩되는 전자기기 본체(1)의 타단에 마련되는 밴딩가이드바(460)를 포함한다.
밴딩고정모듈(410)은 도 19에 분해 도시한 바와 같이 장방형으로 마련되는 힌지하우징(411)과, 힌지하우징(411) 내부에서 밴딩 방향으로 슬라이딩하는 슬라이더(420)와, 힌지하우징(411) 내부에 슬라이더(420)와 직교하는 방향으로 마련되어 슬라이더(420)의 슬라이딩 동작을 제한하는 스토퍼(430)와, 슬라이더(420)와 스토퍼(430)가 탄성적으로 동작하도록 하는 탄성체(440)를 포함한다.
힌지하우징(411)은 내부에 소정 공간을 구비하여 상술한 슬라이더(420)와, 스토퍼(430)와, 탄성체(440)를 수용한다. 구체적으로, 힌지하우징(411)은 길이방향의 중심에 단방향으로 관통 마련되는 주스페이스(412)와, 길이방향의 양단에 각각 관통 마련되는 부스페이스(414)를 포함한다. 주스페이스(412)와 부스페이스(414)는 서로 연통되어 있으며, 주스페이스(412)에는 슬라이더(420)가 설치되고, 부스페이스(414)에는 스토퍼(430)와 탄성체(440)가 설치된다.
슬라이더(420)는 측면, 예컨대 힌지하우징(411)의 주스페이스(412)에 수용 시 부스페이스(414)와 마주보는 좌우 측면에 각각 다수의 이빨로 이루어지는 제1랙(426)을 구비한다. 또, 슬라이더(420)는 상면에 밴딩가이드바(460)를 설치하기 위한 가이드홈(427)을 구비한다.
스토퍼(430)는 정면, 예컨대 힌지하우징(411)의 부스페이스(414)에 수용시 주스페이스(412)와 마주보는 정면에 다수의 이빨로 이루어지는제2랙(436)을 포함한다. 스토퍼(430)의 제2랙(436)과 슬라이더(420)의 제1랙(426)은 힌지하우징(411)에 삽입 시상호 치합한다.
탄성체(440)는 스토퍼(430)의 후면에 마련되며, 코일스프링을 채용할 수 있다. 탄성체(440)에 의해 스토퍼(430)는 슬라이더(420)를 항상 탄성적으로 가압하게 되므로, 제1랙(426)과 제2랙(436)은 밴딩 동작 시 치합이 항상 탄성적으로 이동할 수 있다.
스토퍼(430)와 탄성체(440)는 하우징캡(450)을 이용하여 힌지하우징(411)에 결합된다. 하우징캡(450)은 바닥면으로부터 중앙에는 탄성체(440의 좌굴을 방지하기 위한 로드(452)가 연장 마련되며, 저면으로부터 좌우 측면에는 사이드캡(454)이 마련된다. 사이드캡(454)은 단부에 캡홈(456)을 구비하고, 이 캡홈(456)은 힌지하우징(411)의 캡결합돌기(416)에 결합되어, 하우징캡(450)과 힌지하우징(411)을 결합시킨다.
밴딩가이드바(460)는 상술한 바와 같이 전자기기 본체의 일단에 마련되는 밴딩고정모듈(210)에 의해 전자기기의 양단이 밴딩될 수 있도록 전자기기의 타단을 지지하기 위한 바 형태의 금속 플레이트이다.
밴딩가이드바(460)는 슬라이더(420)의 가이드홈(427)에 결합하는 홈체결부(462)가 마련되어 있는 밴딩마운트(461)와, 밴딩마운트(461)로부터 연장되어 플럭시블 디스플레이(미도시)에 체결되는 밴딩스템(463)을 포함한다. 밴딩마운트(461)의 홈체결부(462)는 나사 결합을 이용하여 슬라이더(420)의 가이드홈(427)에 고정되며, 밴딩스템(463)은 밴딩마운트(461)로부터 분기 연장되어 전자기기에 설치 시 내부에 전장 부품들이 용이하게 설치될 수 있도록 하는 동시에 밴딩홈(464)를 구비하여 플렉시블 디스플레이와의 체결을 돕는다.
도 20은 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치(400)를 확대 도시한 도면으로, 이 도면은 상기 일 실시 예(200)를 설명하기 위한 도 14 및 도 16과 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 동작 설명 및 상세 도면은 생략하기로 한다. 다만, 상기 실시 예에서는 전자기기의 본체(1)에는 슬라이더(220)와 밴딩가이드바(250)가 결합되고, 본체(1) 전면의 플럭시블 디스플레이(2)에는 힌지하우징(211)이 설치되는 것으로 예시하고 있지만, 본 실시 예에 따른 밴딩 힌지 장치(400)는 전자기기의 본체(1)에는 밴딩고정모듈(410)의 힌지하우징(411)이 설치되고 플럭시블 디스플레이에는 밴딩가이드바(250)가 설치되거나 또는 그 반대로 설치될 수 있다.
1..본체 2..플럭시블 디스플레이
100,200,300,400..밴딩 힌지 장치 110..베이스
120,130..제1,2링크 121,131..엔드링크
122,123,132,133..사이드링크 124,134..센터링크
125,135..연장링크 140..중첩부
150..밴딩고정부 151..제1랙기어부
153..제2랙기어부 155..탄성부재
156..랙볼트 210,410..밴딩고정모듈
211,411..힌지하우징 220,420..슬라이더
226,426..제1랙 230,430..스토퍼
236,436..제2랙 240,440..탄성체
250,460..밴딩가이드바

Claims (13)

  1. 플레이트와,
    상기 플레이트와 이격하여 나란히 마련되며, 밴딩 시 길이가 가변될 수 있도록 일부가 겹쳐 형성되는 중첩부를 갖는 제1링크 및 제2링크와,
    상기 제1,2링크의 중첩부에 밴딩 시 가변된 길이를 고정할 수 있도록 마련되는 밴딩고정부를 포함하되,
    상기 밴딩고정부는
    상기 제1링크에 마련되는 제1랙기어부와,
    상기 제1랙기어부와 치합하도록 상기 제2링크에 마련되는 제2랙기어부와,
    상기 제1랙기어부와 제2랙기어부가 밴딩 시에도 치합을 유지할 수 있도록 가압하는 탄성부재를 포함하는 밴딩 힌지 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1링크와 제2링크는 플레이트와 양 끝단은 고정 마련되고, 중앙은 중첩부에 의해 밴딩 방향으로 플레이트에 대해 이동 가능하게 마련되는 밴딩 힌지 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1링크와 제2링크의 중첩 시 제1링크는 플레이트에 근접 마련되고,
    상기 탄성부재는 제2링크에 수직방향으로 마련되는 랙볼트와 상기 제2랙기어부 사이에 개재되는 밴딩 힌지 장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2랙기어부는 랙볼트에 승강 가능하게 마련되는 밴딩 힌지 장치.
  6. 제 1항, 제 2항, 제 4항, 및 제 5항 중 어느 한 항에 의해 마련되는 밴딩 힌지 장치와,
    상기 밴딩 힌지 장치를 내부에 수용하는 본체와,
    상기 본체의 전면에 마련되며 상기 밴딩 힌지 장치의 플레이트에 결합되는 플럭시블 디스플레이를 포함하는 전자기기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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