KR102089978B1

KR102089978B1 - 포터블 전자기기

Info

Publication number: KR102089978B1
Application number: KR1020130062154A
Authority: KR
Inventors: 박영선; 정보원
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-02-07
Filing date: 2013-05-30
Publication date: 2020-03-17
Also published as: KR20140100866A; TWI628532B; TW201443621A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 포터블 전자기기는, 제1 및 제2 디바이스 유닛; 및 상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하는 적어도 하나의 힌지 조립체;를 포함하며, 상기 힌지 조립체는, 상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛; 상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛; 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들로서, 상기 제1 및 제2 외측 고정 유닛에 각각 장착되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재와, 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 복수의 샤프트 부재들; 및 상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛;을 포함한다.

Description

포터블 전자기기{PORTABLE ELECTRNIC DEVICE}

본 발명은 포터블 전자기기에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 본체부에 대해 피봇 가능한 디스플레이부를 구비한 포터블 전자기기에 관한 것이다.

랩톱 컴퓨터와 같이 본체부와 디스플레이부로 구성되는 포터블 전자기기의 경우, 일반적으로 디스플레이부는 본체부에 대해 피봇 가능하게 장착됨으로써 본체부에 대해 다양한 각도로 배치될 수 있다.

이러한 포터블 전자기기에서 디스플레이부는 피봇 동작이 가능하도록 적어도 하나의 힌지부를 통해 본체부에 연결된다. 이러한 경우, 통상의 힌지부는 디스플레이부가 본체부에 매끄럽게 연결된 느낌을 주지 못하는 것이 일반적이며, 이는 포터블 전자기기의 외관 설계 관점에서 부정적인 요인으로 작용할 수 있다.

본 발명의 목적은 제1 디바이스 유닛(예로써 본체부)과 제2 디바이스 유닛(예로써 디스플레이부)이 매끄럽게 연결된 느낌을 줄 수 있는 힌지 조립체 및 그 힌지 조립체가 적용된 포터블 전자기기를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 제1 및 제2 디바이스 유닛; 및 상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하는 적어도 하나의 힌지 조립체를 포함하며, 상기 힌지 조립체는, 상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛; 상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛; 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들로서, 상기 제1 및 제2 고정 유닛에 각각 장착되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재와, 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 복수의 샤프트 부재들; 및 상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛을 포함하는 포터블 전자기기를 제공한다.

상기 기어 유닛은, 서로 병렬 배치된 제1 및 제2 기어 트레인을 포함할 수 있다.

상기 제1 기어 트레인은, 상기 제1 외측 샤프트 부재에 결합된 제1 외측 기어 부재; 상기 제2 외측 샤프트 부재에 결합된 제2 외측 기어 부재; 및 상기 복수의 내측 샤프트 부재들에 장착된 제1 그룹의 커플링 기어 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플링 기어 부재에 의해 연결되는 복수의 커플링 기어 부재들로 구성될 수 있다.

상기 제2 기어 트레인은, 상기 제1 외측 샤프트 부재, 상기 제2 외측 샤프트 부재, 및 상기 복수의 내측 샤프트 부재들에 장착된 제2 그룹의 커플링 기어 부재들로 구성될 수 있다.

상기 샤프트 부재들의 총 개수는 N 이고, 상기 제1 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 (N/2)-1 이며, 상기 제2 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 N/2 이며, 여기서 N은 짝수인 자연수일 수 있다.

각각의 커플링 기어 부재는, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합되는 제1 기어 파트; 및 상기 두 개의 샤프트 부재 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합되는 제2 기어 파트를 포함할 수 있다.

상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 제1 기어 파트, 및 제2 기어 파트는 동일 반경의 평 기어 형태를 가질 수 있다.

상기 힌지 조립체는, 복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 더 포함할 수 있다.

각각의 커플러 부재는, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합된 제1 커플러 파트; 및 상기 두 개의 샤프트 부재 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합되는 제2 커플러 파트를 포함할 수 있다.

각각의 샤프트 부재에는 임계값 이하의 외부 토크에 의해 상기 제2 디바이스 유닛이 피봇 이동하는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 탄성 유닛이 구비될 수 있다.

상기 탄성 유닛은 상기 샤프트 부재에 축 방향의 탄성력을 제공하여 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 복수의 스프링 와셔로 구성될 수 있다.

상기 기어 유닛은, 상기 제1 외측 샤프트 부재에 장착된 제1 외측 기어 부재;

상기 제2 외측 샤프트 부재에 장착된 제2 외측 기어 부재; 및 각각의 내측 샤프트 부재에 하나씩 고정 결합된 복수의 내측 기어 부재들을 포함하며, 상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 및 상기 복수의 내측 기어 부재들은 하나의 기어 트레인을 형성할 수 있다.

상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 및 상기 복수의 내측 기어 부재들은 동일 반경의 평 기어로 형성될 수 있다.

상기 적어도 하나의 힌지 조립체가 외부로부터 가려지도록 상기 힌지 조립체를 커버하는 커버 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 포터블 전자기기는, 제1 힌지 조립체; 및 상기 제1 힌지 조립체와 동일한 구조를 가지며 상기 제1 힌지 조립체로부터 피봇축 방향으로 이격 배치된 제2 힌지 조립체를 포함하며, 상기 커버 유닛은, 상기 복수의 샤프트 부재들 중 적어도 일부를 커버하는 복수의 커버 부재들을 포함하며, 각각의 커버 부재는, 상기 제1 힌지 조립체의 하나의 샤프트 부재 및 상기 하나의 샤프트 부재에 대응하는 상기 제2 힌지 조립체의 다른 하나의 샤프트 부재를 커버할 수 있다.

각각의 커버 부재는, 상기 제2 디바이스 유닛이 상기 제1 디바이스 유닛에 대한 최대 각도로 배치될 때, 이웃하는 다른 커버 부재의 움직임을 간섭하는 적어도 하나의 최대각 결정면을 가질 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 포터블 전자기기의 제1 디바이스 유닛과 제2 디바이스 유닛을 피봇 가능하게 연결하기 위한 힌지 조립체로서, 상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛; 상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛; 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들로서, 상기 제1 및 제2 고정 유닛에 각각 장착되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재와, 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 복수의 샤프트 부재들; 및 상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 복수의 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛을 포함하는 힌지 조립체를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 제1 및 제2 디바이스 유닛; 및 상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하는 적어도 하나의 힌지 조립체;를 포함하며, 상기 힌지 조립체는, 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들을 포함하며, 임계값보다 작은 외부 토크에 의한 상기 제2 디바이스 유닛의 피봇 이동이 방지되도록, 각각의 샤프트 부재에는 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 적어도 하나의 탄성 유닛이 장착된 포터블 전자기기를 제공한다.

상기 탄성 유닛은 상기 샤프트 부재에 축 방향의 탄성력을 제공하여 상기 반대 방향의 토크를 발생시키는 적어도 하나의 스프링 와셔로 구성될 수 있다.

상기 힌지 조립체는, 상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛; 및

상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛을 더 포함하며, 상기 복수의 샤프트 부재들은, 상기 제1 고정 유닛에 장착되는 제1 외측 샤프트 부재; 상기 제2 고정 유닛에 장착되는 제2 외측 샤프트 부재; 및 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함할 수 있다.

상기 힌지 조립체는, 상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 포터블 전자기기의 제1 디바이스 유닛과 제2 디바이스 유닛을 피봇 가능하게 연결하기 위한 힌지 조립체로서, 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들을 포함하며, 임계값보다 작은 외부 토크에 의한 상기 제2 디바이스 유닛의 피봇 이동이 방지되도록, 각각의 샤프트 부재에는 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 적어도 하나의 탄성 유닛이 장착된 힌지 조립체를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 또한, 제1 및 제2 디바이스 유닛; 상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하며, 피봇축 방향으로 이격 배치된 동일한 구조의 제1 및 제2 힌지 조립체; 및 상기 제1 및 제2 힌지 조립체를 커버하는 커버 유닛을 포함하며, 각각의 힌지 조립체는, 서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들을 포함하며, 상기 커버 유닛은, 상기 복수의 샤프트 부재들의 일부 또는 모두를 커버하는 복수의 커버 부재들을 포함하며, 각각의 커버 부재는 상기 제1 힌지 조립체의 하나의 샤프트 부재 및 상기 하나의 샤프트 부재에 대응되는 상기 제2 힌지 조립체의 다른 하나의 샤프트 부재를 함께 커버하는 포터블 전자기기를 제공한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 포터블 전자기기를 접혀진 상태로 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자기기의 측면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 전자기기를 펼쳐진 상태로 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 전자기기의 측면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 전자기기를 커버 유닛을 생략하여 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 힌지 조립체의 사시도이다.
도 7a는 도 6에 도시된 힌지 조립체의 분해 사시도이다.
도 7b는 도 7a에 도시된 힌지 조립체의 부품들 중 일부를 도시한 사시도이다.
도 8a는 하나의 커버 부재와 그것에 결합된 한 쌍의 커버 장착 부재를 도시한 측면도이다.
도 8b는 도 8a를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9a는 도 6에 도시된 힌지 조립체의 측면도이다.
도 9b는 도 6을 Ⅰ-Ⅰ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 9c는 도 6을 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 10a는 도 9a에 대응하는 도면으로서 제2 디바이스 유닛이 펼쳐져 있을 때의 모습을 나타내는 측면도이다.
도 10b는 도 9b에 대응하는 도면으로서 제2 디바이스 유닛이 펼쳐져 있을 때의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 10c는 도 9c에 대응하는 도면으로서 제2 디바이스 유닛이 펼쳐져 있을 때의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 포터블 전자기기를 완전히 펼쳐진 상태로 도시한 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 전자기기의 측면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 전자기기를 덜 펼쳐진 상태로 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 전자기기의 측면도이다.
도 15는 도 11에 도시된 전자기기를 커버 유닛을 생략하여 도시한 사시도이다.
도 16은 도 15에 도시된 힌지 조립체의 사시도이다.
도 17a는 도 16에 도시된 힌지 조립체의 분해 사시도이다.
도 17b는 도 17a에 도시된 힌지 조립체의 부품들 중 일부를 도시한 사시도이다.
도 18a는 하나의 커버 부재와 그에 결합된 한 쌍의 커버 장착 부재를 도시한 측면도이다.
도 18b는 도 18a를 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 절단한 단면도이다.
도 19a는 도 16에 도시된 힌지 조립체의 측면도로서 힌지 조립체가 완전히 펼쳐져 있을 때의 모습을 도시한다.
도 19b는 도 16을 Ⅵ-Ⅵ 선을 따라 절단한 단면도로서 힌지 조립체가 완전히 펼쳐져 있을 때의 모습을 도시한다.
도 20a는 도 19a에 대응하는 도면으로서 힌지 조립체가 덜 펼쳐져 있을 때의 모습을 도시한다.
도 20b는 도 19b에 대응하는 도면으로서 힌지 조립체가 덜 펼쳐져 있을 때의 모습을 도시한다.

도 1 내지 4에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 포터블 전자기기(1)가 도시되어 있으며, 이들 도면에서 포터블 전자기기(1)는 랩톱 컴퓨터로 예시되어 있다. 하지만, 본 발명은 접힘 및 펼침 동작이 가능하도록 기기 본체에 피봇 가능하게 장착된 적어도 하나의 디바이스 유닛을 구비한 다른 종류의 전자기기들에도 마찬가지로 적용될 수 있다.

포터블 전자기기(1)는 제1 디바이스 유닛(10) 및 제2 디바이스 유닛(20)을 포함한다.

제1 디바이스 유닛(10)은 포터블 전자기기(1)의 본체부를 구성하는 부분으로서 그 상면에는 복수의 입력키들(13)과 터치패드(14)가 구비되어 있다. 제1 디바이스 유닛(10)에는 포터블 전자기기(1)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)가 회로기판 형태로 내장되어 있다.

제1 디바이스 유닛(10)은 테이블, 무릎 등의 장소에 놓여지는 베이스부(11), 및 베이스부(11)의 일단으로부터 수직하게 돌출된 힌지 장착부(12)를 포함한다. 힌지 장착부(12)에는 후술하는 힌지 조립체의 일측이 결합된다.

제2 디바이스 유닛(20)은 포터블 전자기기(1)의 디스플레이부를 구성하는 부분으로서 그 내측면에는 표시 화면(23)이 구비되어 있다. 표시 화면(23)을 제공하기 위해 제2 디바이스 유닛(20)에는 LCD 패널, OLED 패널과 같은 표시 패널이 구비될 수 있다.

제2 디바이스 유닛(20)은 제1 디바이스 유닛(10)에 대해 피봇축(P1, 도 3 참조)을 중심으로 피봇 가능하다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 제2 디바이스 유닛(20)은 제1 디바이스 유닛(10)에 접혀지는 방향(A 방향)으로 피봇 가능하며, 또한 제1 디바이스 유닛(10)으로부터 펼쳐지는 방향(B 방향)으로 피봇 가능하다.

따라서 제2 디바이스 유닛(20)은 제1 디바이스 유닛(10)에 대해 다양한 각도를 가지고 배치될 수 있다. 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 제2 디바이스 유닛(20)은 제1 디바이스 유닛(10)에 완전히 접혀질 수 있으며 이때 두 유닛(10,20) 간의 각도는 0°이다. 또한, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이, 표시 화면(23)이 외부로 노출되도록 제2 디바이스 유닛(20)은 제1 디바이스 유닛(20)으로부터 펼쳐진 상태로 배치될 수 있다. 여기서 도 3 및 4는 제2 디바이스 유닛(20)이 완전히 펼쳐진 모습을 도시하며, 이때 제2 디바이스 유닛(20)과 제1 디바이스 유닛(10) 사이의 각도는 대략 120°이다. 대안적인 실시예에서 최대 각도는 다른 값으로 설정될 수 있다(예로써, 130°, 150°, 180°등).

포터블 전자기기(1)는 제1 디바이스 유닛(10)의 힌지 장착부(12)와 제2 디바이스 유닛(20)의 하단부(21) 사이에 배치된 커버 유닛(30)을 또한 포함한다.

커버 유닛(30)은 후술하는 힌지 조립체들(100A,100B)을 가리기 위한 것이다. 커버 유닛(30)은 피봇축(P1)을 따라 제2 디바이스 유닛(20)의 폭에 대응하는 거리 만큼 연장된 총 6개의 커버 부재(31-36)를 포함한다. 설명의 편의상, 제1 디바이스 유닛(10)의 힌지 장착부(12)에 근접한 순서에 따라, 제1 커버 부재(31), 제2 커버 부재(32), 제3 커버 부재(33), 제4 커버 부재(34), 제5 커버 부재(35), 및 제6 커버 부재(36)로 호칭한다.

도 2를 참조하면, 각 커버 부재(31-36)는 최대각 결정면을 갖는다. 즉, 제1 커버 부재(31)는 최대각 결정면(31a)을 가지며, 제2 커버 부재(32)는 최대각 결정면(32a,32b)을 가지며, 제3 커버 부재(33)는 최대각 결정면(33a,33b)을 가지며, 제4 커버 부재(34)는 최대각 결정면(34a,34b)을 가지며, 제5 커버 부재(35)는 최대각 결정면(35a,35b)을 가지며, 제6 커버 부재(36)는 최대각 결정면(36a)을 갖는다.

도 3 및 4에 도시된 바와 같이 제2 디바이스 유닛(20)이 제1 디바이스 유닛(10)에 대해 120°(최대 설정 각도)로 배치될 때, 각각의 최대각 결정면은 이웃하는 커버 부재의 최대각 결정면과 접촉하여 그 커버 부재의 이동을 간섭한다. 예로써, 제1 커버 부재(31)의 최대각 결정면(31a)은 이웃하는 제2 커버 부재(32)의 최대각 결정면(32b)과 접촉하고, 제3 커버 부재(33)의 최대각 결정면(33a)은 이웃하는 제4 커버 부재(34)의 최대각 결정면(34b)과 접촉한다. 이러한 최대각 결정면들 간의 상호 접촉들에 의해 제2 디바이스 유닛(20)의 B 방향으로의 추가 피봇이 제한되며, 따라서 제2 디바이스 유닛(20)과 제1 디바이스 유닛(10) 간의 최대 각도가 대략 120°로 결정된다.

도 5는 커버 유닛(30)을 생략하여 도시한 전술한 포터블 전자기기(1)의 사시도이다. 이 도면을 참조하면, 포터블 전자기기(1)는 피봇축(P1) 방향으로 서로 이격된 두 개의 힌지 조립체(100A,100B)를 포함한다. 이러한 힌지 조립체들(100A,100B)은 제2 디바이스 유닛(20)을 제1 디바이스 유닛(10)에 피봇 가능하게 연결하는 역할을 수행한다.

포터블 전자기기(1)는 두 개의 힌지 조립체(100A,100B)를 채택하는 것으로 예시되지만, 대안적으로 포터블 전자기기(1)는 단지 하나의 힌지 조립체만을 채택하거나 또는 셋 이상의 힌지 조립체들을 채택할 수도 있다.

여기서 힌지 조립체(100A)와 힌지 조립체(100B)는 완전히 동일한 구조를 갖는다. 따라서 이하에서는 힌지 조립체(100A)를 대표적으로 설명하기로 하며, 힌지 조립체(100B)의 구조는 힌지 조립체(100A)의 설명으로부터 쉽게 이해할 수 있을 것이다.

도 6은 힌지 조립체(100A)의 사시도이며, 도 7a는 도 6의 힌지 조립체(100A)의 분해 사시도이며, 도 7b는 도 7a에 도시된 힌지 조립체의 부품들 중일부를 도시한 사시도이다.

도 6, 7a 및 7b를 참조하면, 힌지 조립체(100A)는 제1 및 제2 고정 유닛(110,120)과, 복수의 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180)과, 기어 유닛(200)과, 복수의 커플러 부재들(330,340,350,360,370)과, 복수의 탄성 유닛들(430A,430B,...,480A,480B)을 포함한다.

제1 고정 유닛(110)은 힌지 조립체(100A)를 제1 디바이스 유닛(10)에 고정시키기 위한 부품이다. 제1 고정 유닛(110)은 나사 부재들(미도시)에 의해 제1 디바이스 유닛(10)의 힌지 장착부(12, 도 2 참조)에 고정된다. 따라서 제1 고정 유닛(110)에는 다수의 나사 관통홀(111,112,113)이 형성되어 있다.

제1 고정 유닛(110)에는 제1 커버 장착 부재(131)가 구비되어 있으며, 제1 커버 장착 부재(131)에 전술한 제1 커버 부재(31)가 장착된다.

제2 고정 유닛(120)은 힌지 조립체(100A)를 제2 디바이스 유닛(20)에 고정시키기 위한 부품이다. 이에 제2 고정 유닛(120)은 나사 부재들(미도시)에 의해 제2 디바이스 유닛(20)의 하단부(21)에 고정된다. 따라서 제2 고정 유닛(120)에는 다수의 나사 관통홀(121,122,123)이 형성되어 있다.

제2 고정 유닛(120)에는 제6 커버 장착 부재(181)가 구비되어 있으며, 제6 커버 장착 부재(181)에 전술한 제6 커버 부재(36)가 장착된다.

복수의 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180)은 최외측에 배치되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들(130,180)과, 외측 샤프트 부재들(130,180) 사이에 배치되는 4개의 내측 샤프트 부재들(140,150,160,170)로 구성된다.

복수의 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180)은 제2 디바이스 유닛(20)의 피봇축(P1, 도 3 참조)에 평행하게 배열된다. 그리고 복수의 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180) 중에서 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 간의 간격은 일정하게 유지된다.

제1 외측 샤프트 부재(130)는 제1 고정 유닛(110)에 구비된 제1 커버 장착 부재(131)에 장착되며, 제2 외측 샤프트 부재(180)는 제2 고정 유닛(120)에 구비된 제2 커버 장착 부재(181)에 장착된다. 제1 및 제2 커버 장착 부재(131,181)에는 제1 및 제2 샤프트 부재(130,180)가 삽입되는 비원형 단면을 갖는 관통홀(131a,181a)이 형성되어 있다. 관통홀(131a,181a)이 비원형 단면을 가지므로 제1 및 제2 샤프트 부재(130,180)는 제1 및 제2 커버 장착 부재(131,181)에 고정된다. 제1 및 제2 커버 장착 부재(131,181)는 제1 및 제2 디바이스 유닛(10,20)에 고정된 부품들이므로, 제1 및 제2 외측 샤프트 부재(130,180)는 제1 및 제2 디바이스 유닛(10,20)에 상대적인 움직임 없이 각각 고정됨을 알 수 있다.

4개의 내측 샤프트 부재(140,150,160,170)에는 제2 내지 제5 커버 장착 부재(141,151,161,171)가 하나씩 결합된다. 각각의 커버 장착 부재(141,151,161,171)에는 그것들에 대응하는 내측 샤프트 부재(140,150,160,170)가 삽입되는 비원형 단면을 갖는 관통홀(141a,151a,161a,171a)이 각각 형성되어 있다.

샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180) 에는 원주 방향으로 돌출된 스페이싱부(132,142,152,162,172,182)가 각각 형성되어 있다. 한편, 제1 외측 샤프트 부재(130)에는 스페이싱부(132)에 인접 배치된 비원형 단면의 기어 결합부(133)가 형성되어 있고, 제2 외측 샤프트 부재(180)에는 스페이싱부(182)에 인접 배치된 비원형 단면의 기어 결합부(183)가 형성되어 있다.

기어 유닛(200)은 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180)에 장착되어 그 샤프트 부재들(130,140,150,160,170,180)이 기어 맞물림에 의해 연결되도록 한다. 이러한 기어 유닛(200)은 총 7개의 기어 부재를 포함한다. 보다 구체적으로, 기어 유닛(200)은, 제1 및 제2 외측 기어 부재(210,220)와, 5개의 커플링 기어 부재들(230,240,250,260,270)을 포함한다.

사용자가 제2 디바이스 유닛(20)에 피봇을 위한 토크를 가하면, 기어 유닛(200)은 각 샤프트 부재(130-180)에 그 토크의 일부를 전달함으로써 각 샤프트 부재(130-180)는 다른 이웃하는 샤프트 부재에 대해 피봇하게 되며, 이에 따라 제2 디바이스 유닛(20)의 피봇 동작이 수행된다.

제1 외측 기어 부재(210)는 복수의 기어 이(gear tooth, 211)가 형성된 평 기어로 구비된다. 제1 외측 기어 부재(210)에는 제1 외측 샤프트 부재(130)에 의해 통과되는 관통홀(212)이 형성되어 있다. 제1 외측 기어 부재(210)에는 전술한 제1 외측 샤프트 부재(130)의 기어 결합부(133)에 결합되는 샤프트 결합부(215)를 갖는다. 샤프트 결합부(215)에는 기어 결합부(133)의 형상에 대응하는 형상을 가진 관통홀(미도시)이 형성되어 있다. 기어 결합부(133)가 비원형 단면을 가지므로, 제1 외측 기어 부재(210)는 제1 외측 샤프트 부재(130)에 고정됨을 알 수 있다.

제2 외측 기어 부재(220)는 복수의 기어 이(221)가 형성된 평 기어로 구비된다. 제2 외측 기어 부재(220)에는 제2 외측 샤프트 부재(180)에 의해 통과되는 관통홀(222)이 형성되어 있다. 제2 외측 기어 부재(220)에는 전술한 제2 외측 샤프트 부재(180)의 기어 결합부(183)에 결합되는 샤프트 결합부(225)를 갖는다. 샤프트 결합부(225)에는 기어 결합부(183)의 형상에 대응하는 형상을 가진 관통홀(미도시)이 형성되어 있다. 기어 결합부(183)가 비원형 단면을 가지므로, 제2 외측 기어 부재(220)는 제2 외측 샤프트 부재(180)에 고정됨을 알 수 있다.

5개의 커플링 기어 부재들(230,240,250,260,270)의 일부를 구성하는 제1 그룹의 커플링 기어 부재들(230,240)은 제1 및 제2 외측 기어 부재들(210,220)과 함께 제1 기어 트레인(201)을 형성한다. 제1 그룹에 속한 두 개의 커플링 기어 부재를 각각 제1 커플링 기어 부재(230) 및 제2 커플링 기어 부재(240)로 호칭한다. 다시 말해서, 제1 기어 트레인(201)은 순차적으로 배치된 제1 외측 기어 부재(210), 제1 커플링 기어 부재(230), 제2 커플링 기어 부재(240), 및 제2 외측 기어 부재(220)로 구성되며, 이들 4개의 기어 부재들(210,230,240,220)은 서로 기어 맞물림을 하고 있다.

한편, 5개의 커플링 기어 부재들(230,240,250,260,270)의 나머지 일부를 구성하는 제2 그룹의 커플링 기어 부재들(250,260,270)은 제1 기어 트레인(201)과 병렬 배치되는 제2 기어 트레인(202)을 형성한다. 제2 그룹에 속한 3개의 커플링 기어 부재를 각각 제3 커플링 기어 부재(250), 제4 커플링 기어 부재(260), 및 제5 커플링 기어 부재(270)로 호칭한다. 다시 말해서, 제2 기어 트레인(202)은 순차적으로 배치된 제3 커플링 기어 부재(250), 제4 커플링 기어 부재(260), 및 제5 커플링 기어 부재(270)로 구성되며, 이들 3개의 기어 부재들(250,260,270)은 서로 기어 맞물림을 하고 있다.

제1 커플링 기어 부재(230)는 일체로 형성된 제1 및 제2 기어 파트(231,235)를 포함한다. 제1 기어 파트(231)는 원형 단면의 관통홀(232)을 가짐으로써 제1 내측 샤프트 부재(140)에 회전 가능하게 결합된다. 제2 기어 파트(235)도 원형 단면의 관통홀(236)을 가짐으로써 제2 내측 샤프트 부재(150)에 회전 가능하게 결합된다. 제1 기어 파트(231)에 삽입되는 제1 내측 샤프트 부재(140)와 제2 기어 파트(232)에 삽입되는 제2 내측 샤프트 부재(150) 사이의 간격이 일정하게 유지됨을 이해할 수 있다.

상기 제1 및 제2 기어 파트(231,235)는 동일 반경의 평 기어 형태로 구성된다. 제1 및 제2 기어 파트의 반경은 제1 및 제2 외측 기어 부재(210,220)의 반경들과도 동일하다. 제1 커플링 기어 부재(230)는, 제1 기어 파트(231) 및 제2 기어 파트(235)를 통해, 이웃 배치된 제1 외측 기어 부재(210) 및 제2 커플링 기어 부재(240)와 각각 기어 맞물림을 한다.

제2 내지 제5 커플링 기어 부재(240,250,260,270)는 전술한 제1 커플링 기어 부재(230)의 형상과 동일한 형상을 각각 갖는다. 따라서 제2 내지 제5 커플링 기어 부재(240,250,260,270)에 대해서는 하기와 같이 간략히 설명한다.

제2 커플링 기어 부재(240)는 일체로 형성된 제1 및 제2 기어 파트(241,245)를 포함하며, 제1 기어 파트(241) 및 제2 기어 파트(245)에는 원형 단면의 관통홀(242) 및 관통홀(246)이 각각 형성되어 있다. 제2 커플링 기어 부재(240)에 의해 제3 내측 샤프트 부재(160)와 제4 내측 샤프트 부재(170) 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 제2 커플링 기어 부재(240)는 제1 기어 파트(241) 및 제2 기어 파트(245)를 통해, 이웃 배치된 제1 커플링 기어 부재(230) 및 제2 외측 기어 부재(220)와 각각 기어 맞물림을 한다.

제3 커플링 기어 부재(250)는 일체로 형성된 제1 및 제2 기어 파트(251,255)를 포함하며, 제1 기어 파트(251) 및 제2 기어 파트(255)에는 원형 단면의 관통홀(252) 및 관통홀(256)이 각각 형성되어 있다. 제3 커플링 기어 부재(250)에 의해 제1 외측 샤프트 부재(130)와 제1 내측 샤프트 부재(140) 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 제3 커플링 기어 부재(250)는 제2 기어 파트(255)를 통해, 이웃 배치된 제4 커플링 기어 부재(260)와 기어 맞물림을 한다.

제4 커플링 기어 부재(260)는 일체로 형성된 제1 및 제2 기어 파트(261,265)를 포함하며, 제1 기어 파트(261) 및 제2 기어 파트(265)에는 원형 단면의 관통홀(262) 및 관통홀(266)이 각각 형성되어 있다. 제4 커플링 기어 부재(260)에 의해 제2 내측 샤프트 부재(150)와 제3 내측 샤프트 부재(160) 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 제4 커플링 기어 부재(260)는 제1 기어 파트(261) 및 제2 기어 파트(265)를 통해, 이웃 배치된 제3 커플링 기어 부재(250) 및 제5 커플링 기어 부재(270)와 각각 기어 맞물림을 한다.

제5 커플링 기어 부재(270)는 일체로 형성된 제1 및 제2 기어 파트(271,275)를 포함하며, 제1 기어 파트(271) 및 제2 기어 파트(275)에는 원형 단면의 관통홀(272) 및 관통홀(276)이 각각 형성되어 있다. 제5 커플링 기어 부재(270)에 의해 제4 내측 샤프트 부재(170)와 제2 외측 샤프트 부재(180) 사이의 간격이 일정하게 유지된다. 제5 커플링 기어 부재(270)는 제1 기어 파트(271)를 통해, 이웃 배치된 제4 커플링 기어 부재(260)와 기어 맞물림을 한다.

본 실시예에서는, 총 6개의 샤프트 부재(130-180)가 구비되고, 제1 기어 트레인(201)은 제1 그룹의 2개의 커플링 기어 부재(230,240)를 포함하며, 제2 기어 트레인(202)은 제2 그룹의 3개의 커플링 기어 부재(250,260,270)를 포함한다. 샤프트 부재들의 개수가 달리 선택될 경우, 제1 그룹의 커플링 기어 부재의 개수 및 제2 그룹의 커플링 기어 부재의 개수도 함께 변경되어야 한다. 다만 샤프트 부재들의 개수는 짝수이어야 한다(예로써, 8개, 10개, 12개 등).

여기서 샤프트 부재의 개수, 제1 그룹의 커플링 기어 부재의 개수, 및 제2 그룹의 커플링 기어 부재의 개수 간의 관계는 다음과 같이 정의될 수 있다. 복수의 샤프트 부재들의 개수가 N 일 때(N은 짝수인 자연수), 제1 기어 트레인에 속하는 제1 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 (N/2)-1 이며, 제2 기어 트레인에 속하는 제2 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 N/2 이다. 예로써, 10 개의 샤프트 부재들이 적용될 경우, 제1 기어 트레인에는 4개(=10/2-1)의 커플링 기어 부재가 배치되며, 제2 기어 트레인에는 5개(=10/2)의 커플링 기어 부재가 배치된다.

복수의 커플러 부재들(330,340,350,360,370)은 서로 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재들 간의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 것이다. 설명의 편의상, 제1 커플러 부재(330), 제2 커플러 부재(340), 제3 커플러 부재(350), 제4 커플러 부재(360), 및 제5 커플러 부재(370)로 호칭한다.

각 커플러 부재(330,340,350,360,370)는, 어느 하나의 샤프트 부재에 회전 가능하게 결합되는 제1 커플러 파트, 및 그 샤프트 부재에 이웃하는 다른 하나의 샤프트 부재에 회전 가능하게 결합되는 제2 커플러 파트로 구성되며, 제1 및 제2 커플러 파트들은 일체로 형성된다. 각각의 커플러 부재(330,340,350,360,370)에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

제1 커플러 부재(330)는 원형 단면의 관통홀(332)을 가진 제1 커플러 파트(331), 및 원형 단면의 관통홀(336)을 가진 제2 커플러 파트(335)로 구성된다. 제1 커플러 파트(331)는 관통홀(332)을 통해 제1 내측 샤프트 부재(140)에 회전 가능하게 결합되며, 제2 커플러 파트(335)는 관통홀(336)을 통해 제1 내측 샤프트 부재(140)에 이웃 배치된 제2 내측 샤프트 부재(150)에 회전 가능하게 결합된다. 따라서 제1 커플러 부재(330)에 의해 제1 내측 샤프트 부재(140)와 제2 내측 샤프트 부재(150) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

제2 커플러 부재(340)는 원형 단면의 관통홀(342)을 가진 제1 커플러 파트(341), 및 원형 단면의 관통홀(346)을 가진 제2 커플러 파트(345)로 구성된다. 제2 커플러 부재(340)에 의해 제3 내측 샤프트 부재(160)와 제4 내측 샤프트 부재(170) 간의 간격이 일정하게 유지된다.

제3 커플러 부재(350)는 원형 단면의 관통홀(352)을 가진 제1 커플러 파트(351), 및 원형 단면의 관통홀(356)을 가진 제2 커플러 파트(355)로 구성된다. 제3 커플러 부재(350)에 의해 제1 외측 샤프트 부재(130)와 제1 내측 샤프트 부재(140) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

제4 커플러 부재(360)는 원형 단면의 관통홀(362)을 가진 제1 커플러 파트(361), 및 원형 단면의 관통홀(366)을 가진 제2 커플러 파트(365)로 구성된다. 제4 커플러 부재(360)에 의해 제2 내측 샤프트 부재(150)와 제3 내측 샤프트 부재(160) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

제5 커플러 부재(370)는 원형 단면의 관통홀(372)을 가진 제1 커플러 파트(371), 및 원형 단면의 관통홀(376)을 가진 제2 커플러 파트(375)로 구성된다. 제5 커플러 부재(370)에 의해 제4 내측 샤프트 부재(170)와 제2 외측 샤프트 부재(180) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

이웃하는 어떤 두 개의 샤프트 부재 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해, 하나의 커플링 기어 부재 및 하나의 커플러 부재가 사용됨을 이해할 수 있다. 예를 들어, 서로 이웃하고 있는 제1 내측 샤프트 부재(140)와 제2 내측 샤프트 부재(150) 간의 간격은 제1 커플링 기어 부재(230) 및 제1 커플러 부재(330)에 의해 일정하게 유지된다.

복수의 탄성 유닛들(430A,430B...480A,480B)은 기어 부재들과 커플러 부재들을 샤프트 부재들의 스페이싱부들(132,142,152,162,172,182)을 향해 탄성적으로 가압한다. 각 탄성 유닛(430A,430B...480A,480B)은 너트 부재(491)에 의해 압축된 상태로 유지되는 복수의 스프링 와셔로 구비된다. 이러한 스프링 와셔들의 형상은 도 7b에 포함된 탄성 유닛(430A)의 단면도(SV1)로부터 이해할 수 있다. 대안적으로 각 탄성 유닛(430A,430B...480A,480B)은 하나 이상의 코일 스프링으로 구성될 수도 있다.

제1 내측 샤프트 부재(140)에 장착되는 한 쌍의 탄성 유닛(440A, 440B)을 대표적으로 설명한다.

제1 내측 샤프트 부재(140)의 대략 중앙에는 전술한 스페이싱부(142)가 형성되어 있다.

스페이싱부(142)의 좌측에는 제2 커버 장착 부재(141), 제3 커플러 부재(350)의 제2 커플러 파트(355), 제1 커플러 부재(330)의 제1 커플러 파트(331), 및 탄성 유닛(440A)이 순차적으로 배치되어 있으며, 이것들은 너트 부재(491)의 체결에 의해 스페이싱부(142)의 좌측 표면을 향해 가압된다. 이러한 가압에 의해 탄성 유닛(440A)은 압축 상태가 됨으로써, 스페이싱부(142)의 좌측 표면에 탄성 가압력을 제공한다.

스페이싱부(142)의 우측에는 제1 커플링 기어 부재(230)의 제1 기어 파트(231), 제3 커플링 기어 부재(250)의 제2 기어 파트(255), 및 탄성 유닛(440B)이 순차적으로 배치되어 있으며, 이것들은 너트 부재(491)의 체결에 의해 스페이싱부(142)의 우측 표면을 향해 가압된다. 이러한 가압에 의해 탄성 유닛(440B)은 압축된 상태가 됨으로써, 스페이싱부(142)의 우측 표면에 탄성 가압력을 제공한다.

제1 내측 샤프트 부재(140)에 임계값보다 작은 외부 토크가 전달될 경우, 한 쌍의 탄성 유닛(440A,440B)이 제공하는 전술한 탄성 가압력들에 의해 상기 외부 토크를 상쇄시키는 반대 방향의 토크가 생성됨으로써, 제1 내측 샤프트 부재(140)는 피봇 동작 없이 고정 상태를 유지한다. 달리 말하면, 제1 내측 샤프트 부재(140)는 임계값을 초과하는 외부 토크가 가해질 경우에만 피봇 동작을 하게 된다. 여기서 임계값은 너트 부재들(491)의 체결 조작에 의해 조절 가능하다.

이러한 원리에 따라, 제2 디바이스 유닛(20)과 제1 디바이스 유닛(10) 사이의 각도가 특정 각도로 설정되면, 제2 디바이스 유닛(20) 또는 제1 디바이스 유닛(10)에 임계값을 초과하는 외부 토크를 가해지지 않는 한, 제2 디바이스 유닛(20)과 제1 디바이스 유닛(10) 사이에 설정된 특정 각도가 그대로 유지된다. 이로부터 힌지 조립체(100A)는 0°내지 120°사이의 특정 각도에서 프리 스톱 기능을 가짐을 이해할 수 있다.

미설명된 참조 번호 493 및 495는 스페이서 및 와셔를 가리킨다.

도 8a는 하나의 커버 부재와 그에 결합된 한 쌍의 커버 장착 부재를 도시한 측면도이고, 도 8b는 도 8a를 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 절단한 단면도이다. 여기서 커버 부재는 제1 커버 부재(31)인 것으로 예시하며, 제1 커버 부재(31)에 대한 하의 설명은 다른 커버 부재들(32-36)에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 8a를 참조하면, 커버 부재(31)는 힌지 조립체(100A)의 제1 외측 샤프트 부재(130)에 장착된 제1 커버 장착 부재(131)에 결합된다. 또한, 커버 부재(31)는 제1 커버 장착 부재(131)에 대응되는 다른 힌지 조립체(100B, 도 5 참조)의 제1 커버 장착 부재(131')에 또한 결합된다. 그리하여 커버 부재(31)는　 힌지 조립체(100A)의 제1 외측 샤프트 부재(130) 및 힌지 조립체(100B)의 대응되는 제1 외측 샤프트 부재(미도시)를 커버한다.

도 8b를 참조하면, 커버 부재(31)는 세 부분(31A,31B,31C)으로 구성된다. 여기서 제1 부분(31A)은 적어도 하나의 나사 부재들을 통해 제1 커버 장착 부재(131)에 결합된다. 제2 부분(31B)은 제1 부분(31A)의 상측에 결합되며, 전술한 최대각 결정면(31a)이 형성되어 있다. 제3 부분(31C)은 제1 부분(31A)의 하측에 결합되어, 제1 부분(31A)과 제1 커버 장착 부재(131)의 체결을 위해 사용된 나사 부재들을 커버한다.

이하에서는 전술한 힌지 조립체(100A)의 동작에 대해 설명한다.

제2 디바이스 유닛(20)이 접혀져 있을 때, 도 9a, 9b, 및 9c에 도시된 바와 같이 힌지 조립체(100A)의 복수의 샤프트 부재들(130-180)은 일직선을 따라 정렬된 배치를 갖는다.

이러한 상태에서 사용자가 임계값을 초과하는 B 방향의 토크를 제2 디바이스 유닛(20)에 가하면, 그 토크가 기어 유닛(200)에 의해 힌지 조립체(100A)의 각 샤프트 부재(130-180)에 전달된다. 따라서, 도 10a에 도시된 바와 같이, 샤프트 부재들(130-180)은 서로 상대적인 피봇 움직임들을 나타내며, 이러한 피봇 움직임들의 조합에 의해 제2 디바이스 유닛(20)의 B 방향을 따르는 피봇 동작이 얻어진다.

이러한 피봇 동작시, 맞물려 있는 기어 부재들 사이에서도 상대적인 피봇 이동이 일어난다. 구체적으로, 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 커플링 기어 부재(230)는 제1 외측 기어 부재(210)를 중심으로 시계 방향(B 방향)으로 피봇하고, 제2 커플링 기어 부재(240)는 제1 커플링 기어 부재(230)를 중심으로 시계 방향으로 피봇하며, 제2 외측 기어 부재(220)는 제2 커플링 기어 부재(240)를 중심으로 시계 방향으로 피봇한다. 이와 동시에, 도 10c에 도시된 바와 같이, 제4 커플링 기어 부재(260)는 제3 커플링 기어 부재(250)를 중심으로 시계 방향으로 피봇하며, 제5 커플링 기어 부재(270)는 제4 커플링 기어 부재(260)를 중심으로 시계 방향으로 피봇한다.

도 4에 도시된 바와 같이 제2 디바이스 유닛(20)이 제1 디바이스 유닛(10)에 대해 경사진 배치를 가질 때, 힌지 조립체(100A)를 커버하는 커버 유닛(30)은 마치 하나의 플렉시블 부재가 매끄러운 하나의 곡선을 따라 벤딩되어 있는 것과 같은 모습을 나타내며, 이는 제2 디바이스 유닛(20)이 제1 디바이스 유닛(10)에 매끄럽게 연결된 느낌을 준다. 이러한 효과가 얻어지는 것은, 샤프트 부재들(130-180) 간의 상대적인 피봇 움직임들이 기어 부재들(210-270) 간의 기어 맞물림에 의해 임의의 경로가 아니라 정해진 특정 경로를 따라 일어나기 때문에 가능한 것이다.

제1 실시예에 따른 힌지 조립체(100A)는 도 11에 도시된 후술하는 제2 실시예에 따른 포터블 전자기기(1A)에도 동일하게 적용될 수 있다.

이상 설명한 제1 실시예에 따른 포터블 전자기기(1)에 따르면, 기어 유닛(200)을 통해 토크를 전달하여 복수의 샤프트 부재들(130-180)이 서로 피봇 이동하게 함으로써, 제2 디바이스 유닛(20)과 제1 디바이스 유닛(10)이 마치 단일 플렉시블 부재에 의해 연결된 듯한 느낌을 줄 수 있으며, 이로 인해 종래에 비해 포터블 전자기기(1)의 외관이 미적 관점에서 보다 개선된다.

또한, 제1 실시예에 따른 포터블 전자기기(1)에 따르면, 힌지 조립체(100A)는 탄성 유닛들(430A,430B...480A,480B)에 의해 프리 스톱 기능을 가짐으로써 제1 디바이스 유닛(10)과 제2 디바이스 유닛(20) 사이에 설정된 각도가 그대로 유지될 수 있다. 그리고 너트 부재들(491)에 의해 탄성 유닛들(430A,430B...480A,480B)이 제공하는 탄성력들을 조절할 수 있으므로 제2 디바이스 유닛(20)의 피봇을 가능하게 하는 토크의 임계값의 조절이 용이하게 수행될 수 있다.

도 11 내지 14에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 포터블 전자기기(1A)가 도시되어 있으며, 이들 도면에서 포터블 전자기기(1A)는 랩톱 컴퓨터로 예시되어 있다.

포터블 전자기기(1A)는 제1 디바이스 유닛(50), 제2 디바이스 유닛(60), 및 커버 유닛(70)을 포함한다.

제1 디바이스 유닛(50)은 포터블 전자기기(1A)의 본체부를 구성하는 부분으로서, 복수의 입력키들(53) 및 터치패드(54)를 포함한다. 제1 디바이스 유닛(50)에는 포터블 전자기기(1A)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)가 내장되어 있다.

제2 디바이스 유닛(60)은 포터블 전자기기(1A)의 디스플레이부를 구성하는 부분으로서, 표시 화면(63)을 구비하고 있다.

제2 디바이스 유닛(60)은 제1 디바이스 유닛(50)에 대해 피봇축(P2, 도 13 참조)을 중심으로 피봇 가능하다. 즉, 제2 디바이스 유닛(60)은 펼쳐지는 방향(B 방향)으로 피봇되거나 접혀지는 방향(A 방향)으로 피봇될 수 있다. 그리하여 제2 디바이스 유닛(60)은 제1 디바이스 유닛(50)에 대해 0°내지 180° 범위의 다양한 각도로 배치될 수 있다. 예로써, 도 11 및 12에 도시된 바와 같이, 제2 디바이스 유닛(60)은 완전히 펼쳐진 상태로 배치되어 제2 디바이스 유닛(60)에 대해 180°의 각도를 가질 수 있다. 다른 예로써, 도 13 및 14에 도시된 바와 같이, 제2 디바이스 유닛(60)은 제1 디바이스 유닛(50)에 대해 90°의 각도로 배치될 수 있다.

커버 유닛(70)은 후술하는 힌지 조립체들이 외부에서 보여지지 않도록 그것들을 커버하기 위한 것이다. 이러한 커버 유닛(70)은 제1 디스플레이 유닛(50)의 상단부(57)와 제2 디스플레이 유닛(60)의 하단부(61) 사이에 배치되며, 5개의 커버 부재(71-75)를 포함한다. 제1 디바이스 유닛(50)의 상단부(57)에 근접한 순서에 따라, 제1 커버 부재(71), 제2 커버 부재(72), 제3 커버 부재(73), 제4 커버 부재(74), 및 제5 커버 부재(75)로 호칭한다.

도 14를 참조하면, 각 커버 부재(71-75)는 최대각 결정면을 갖는다. 즉, 제1 커버 부재(71)는 최대각 결정면(71a)을 가지며, 제2 커버 부재(72)는 최대각 결정면(72a,72b)을 가지며, 제3 커버 부재(73)는 최대각 결정면(73a,73b)을 가지며, 제4 커버 부재(74)는 최대각 결정면(74a,74b)을 가지며, 제5 커버 부재(75)는 최대각 결정면(35a)을 갖는다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 제2 디바이스 유닛(60)이 제1 디바이스 유닛(50)에 대해 180°의 각도로 배치될 때, 각각의 최대각 결정면은 이웃하는 적어도 하나의 최대각 결정면과 접촉한다. 예로써, 제1 커버 부재(71)의 최대각 결정면(71a)은 이웃하는 제2 커버 부재(72)의 최대각 결정면(72a)와 접촉하며, 제3 커버 부재(73)의 최대각 결정면(73a)은 이웃하는 제2 커버 부재(72)의 최대각 결정면(72b)과 접촉한다. 이러한 최대각 결정면들 간의 접촉에 의해 제2 디바이스 유닛(60)과 제1 디바이스 유닛(50) 간의 최대 각도는 도 12에서와 같이 180°로 제한된다.

본 실시예에서 제2 디바이스 유닛(60)과 제1 디바이스 유닛(50) 간의 최대 각도는 180°인 것으로 예시되지만, 대안적인 실시예에서는 커버 부재(71-75)의 형상들이 변경됨으로써 그 최대 각도는 다른 값(예로써, 270°, 360°등)을 가질 수도 있다.

커버 유닛(70)을 생략하여 포터블 전자기기(1A)를 도시한 도 15를 참조하면, 포터블 전자기기(1A)는 피봇축(P2) 방향으로 서로 이격된 두 개의 힌지 조립체(500A,500B)를 포함한다. 이러한 힌지 조립체들(500A,500B)에 의해 제1 디바이스 유닛(50)에 대한 제1 디바이스 유닛(60) 간의 피봇 움직임이 얻어질 수 있다.

본 실시예에서 포터블 전자기기(1A)는 두 개의 힌지 조립체(500A,500B)를 채택하는 것으로 예시되지만, 대안적으로 포터블 전자기기(1A)는 단지 하나의 힌지 조립체 만을 채택하거나 또는 셋 이상의 힌지 조립체들을 채택할 수도 있다.

힌지 조립체(500A)와 다른 하나의 힌지 조립체(500B)는 완전히 동일한 구조를 갖는다. 따라서, 이하에서는 힌지 조립체(500A)가 대표적으로 설명되며, 다른 힌지 조립체(500B)의 구조는 힌지 조립체(500A)에 대한 설명으로부터 쉽게 이해될 수 있다.

도 16, 17a, 및 17b을 참조하면, 힌지 조립체(500A)는 제1 및 제2 고정 유닛(510,520)과, 복수의 샤프트 부재들(610-690)과, 기어 유닛(700)과, 복수의 커플러 부재들(810A,810B,...,860A,860B)과, 복수의 탄성 유닛들(910,920A,920B,...,980A,980B,990)을 포함한다.

제1 고정 유닛(510)은 힌지 조립체(500A)를 제1 디바이스 유닛(50)에 고정시키기 위한 것이다. 제1 고정 유닛(510)은 제1 고정 부재(510A) 및 제2 고정 부재(510B)를 포함한다. 대안적인 실시예들에서, 제1 및 제2 고정 부재(510A,510B)는 일체로 형성될 수 있다.

제1 고정 부재(510A)에는 두 개의 나사 관통홀(511a,512a)이 형성되어 있고, 제2 고정 부재(510B)에도 두 개의 나사 관통홀이(511b,512b)가 형성되어 있다. 나사 관통홀들(511a,511b)을 통과하는 하나의 나사 부재(미도시) 및 나사 관통홀들(512a,512b)을 통과하는 다른 하나의 나사 부재(미도시)를 통해, 제1 및 제2 고정 부재(510A,510B)는 제1 디바이스 유닛(50)에 고정된다.

제2 고정 유닛(520)은 힌지 조립체(500A)를 제2 디바이스 유닛(60)에 고정시키기 위한 것이다. 제2 고정 유닛(520)은 제3 고정 부재(520A), 제4 고정 부재(520B), 및 제5 고정 부재(520C)를 포함한다. 대안적인 실시예들에서, 제3, 제4, 및 제5 고정 부재(520A,520B,520C)는 일체로 형성될 수 있다.

제3 고정 부재(520A)에는 두 개의 나사 관통홀(521a,522a)이 형성되어 있고, 제4 고정 부재(520B)에도 두 개의 나사 관통홀이(521b,522b)가 형성되어 있다. 나사 관통홀들(521a,521b)을 통과하는 하나의 나사 부재(미도시) 및 나사 관통홀들(522a,522b)을 통과하는 다른 하나의 나사 부재(미도시)를 통해, 제3 및 제4 고정 부재(520A,520B)는 제2 디바이스 유닛(60)에 고정된다.

복수의 샤프트 부재들(610-690)은 최외측에 배치되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들(610,690)과, 이들 외측 샤프트 부재들(610,690) 사이에 배치되는 7개의 내측 샤프트 부재들(620-680)로 구성된다. 7개의 내측 샤프트 부재들(620-680)은 제1 내측 샤프트 부재(620), 제2 내측 샤프트 부재(630), 제3 내측 샤프트 부재(640), 제4 내측 샤프트 부재(650), 제5 내측 샤프트 부재(660), 제6 내측 샤프트 부재(670), 제7 내측 샤프트 부재(680)로 호칭한다.

복수의 샤프트 부재들(610-690)은 피봇축(P2, 도 13 참조)에 평행하게 배열된다. 그리고 복수의 샤프트 부재들(610-690) 중에서 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 간의 간격은 일정하게 유지된다.

도 17a를 참조하면, 전술한 제1 고정 부재(510A)에는 비원형 단면의 제1 장착홀(513a) 및 원형 단면의 제2 장착홀(514a)이 형성되어 있다. 제2 고정 부재(510B)에는 제1 및 제2 장착홀(513a,514a)에 대응되는 두 개의 관통홀(513b,514b)이 형성되어 있다. 제1 외측 샤프트 부재(610)는 비원형 단면의 제1 장착홀(513a)을 통하도록 배치됨으로써 제1 고정 부재(510A)에 고정적으로 장착된다. 한편, 제1 내측 샤프트 부재(620)는 원형 단면의 제2 장착홀(514a)을 통하도록 배치됨으로써 제1 고정 부재(514a)에 회전 가능하게 장착된다.

여기서, 제1 외측 샤프트 부재(610)와 그에 이웃하는 제1 내측 샤프트 부재(620)는 공통적인 제1 고정 부재(510A)에 장착되므로 상호 간의 간격이 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

도 17a를 또한 참조하면, 전술한 제3 고정 부재(520A)에는 비원형 단면의 제3 장착홀(523a) 및 원형 단면의 제4 장착홀(524a)이 형성되어 있다. 제4 고정 부재(520B)에는 제3 장착홀(523a)에 대응되는 관통홀(523b)이 형성되어 있으며, 제5 고정 부재(520C)에는 제3 장착홀(523a)에 대응되는 관통홀(523c) 및 제4 장착홀(524a)에 대응되는 관통홀(524b)이 형성되어 있다. 제2 외측 샤프트 부재(690)는 비원형 단면들을 갖는 관통홀들(523b,523c) 및 제3 장착홀(523a)을 통하도록 배치됨으로써 제3 고정 부재(520A)에 고정적으로 장착된다. 한편, 제7 내측 샤프트 부재(680)는 원형 단면들을 갖는 관통홀(524b) 및 제4 장착홀(524a)을 통하도록 배치됨으로써 제3 고정 부재(520A)에 회전 가능하게 장착된다.

여기서, 제2 외측 샤프트 부재(690)와 그에 이웃하는 제7 내측 샤프트 부재(680)는 공통적인 제3 고정 부재(520A)에 장착되므로 상호 간의 간격이 일정하게 유지됨을 알 수 있다.

제2 내지 제6 내측 샤프트 부재(630,640,650,660,670)의 대략 중앙부에는 대응하는 하나의 커버 장착 부재(631,641,651,661,671)가 하나씩 장착된다. 각각의 커버 장착 부재(631,641,651,661,671)는 대응되는 제2 내지 제6 내측 샤프트 부재(630,640,650,660,670)를 둘러싸도록 배치되어 있다. 달리 말해서, 제2 내지 제6 내측 샤프트 부재(630,640,650,660,670)는 대응되는 커버 장착 부재(631,641,651,661,671)를 통하도록 배치된다. 도 17a에 도시된 바와 같이, 각각의 커버 장착 부재(631,641,651,661,671))에는 제2 내지 제6 내측 샤프트 부재(630,640,650,660,670)에 의해 관통되는 관통홀(631a,641a,651a,661a,671a)이 형성되어 있다.

도 17a에 도시된 바와 같이, 관통홀(631a,641a,651a,661a,671a) 각각은 비원형 단면을 가지며, 각각의 관통홀(631a,641a,651a,661a,671a) 내에 삽입되는 각 샤프트 부재(630,640,650,660,670)의 부분도 그에 대응하는 비원형 단면을 갖는다. 따라서, 각각의 커버 장착 부재(631,641,651,661,671)는 그에 대응하는 각각의 샤프트 부재(630,640,650,660,670)에 대해 움직이지 않게 고정된다.

내측 샤프트 부재들(620-680) 각각에는 원통 형상의 스페이싱부(622,632,642,652,662,672,682)가 형성되어 있다.

기어 유닛(700)은 샤프트 부재들(610-690)에 장착되어 그 샤프트 부재들(610-690)이 기어 맞물림에 의해 연결되도록 한다. 이러한 기어 유닛(700)은 총 9개의 기어 부재를 포함한다. 보다 구체적으로, 기어 유닛(700)은, 제1 및 제2 외측 기어 부재(710,790)와, 제1 내지 제7 내측 기어 부재(720,730,740,750,760,770,780)를 포함한다. 이들 9개의 기어 부재들(710-790)은 상호 간의 기어 맞물림을 통해 하나의 기어 트레인을 형성하고 있다.

사용자가 제2 디바이스 유닛(60)에 피봇 동작을 위한 토크를 가하면, 기어 유닛(70)에 의해 그 토크가 각 내측 샤프트 부재(620-680)에 전달됨으로써 각 내측 샤프트 부재(620-680)는 다른 이웃하는 샤프트 부재에 대해 상대적인 피봇 이동을 하게 되고, 이에 따라 제2 디바이스 유닛(60)의 피봇 동작이 얻어질 수 있다.

제1 외측 기어 부재(710)는 그 외부에 복수의 기어 이(gear tooth, 711)가 형성된 평 기어로 구비된다. 제1 외측 기어 부재(710)는 제1 외측 샤프트 부재(610)에 회전 가능하게 장착되며, 이를 위해 제1 외측 기어 부재(710)에는 제1 외측 샤프트 부재(610)에 의해 관통되는 원형 단면을 갖는 관통홀(712)이 형성되어 있다.

제2 외측 기어 부재(790)는 제1 외측 기어 부재(710)와 동일한 형상을 갖는다. 제2 외측 기어 부재(790)는 그 외부에 복수의 기어 이(791)가 형성된 평 기어로 구비된다. 그리고 제2 외측 기어 부재(790)는 제2 외측 샤프트 부재(690)에 회전 가능하게 장착되며, 이를 위해 제2 외측 기어 부재(790)에는 제2 외측 샤프트 부재(690)에 의해 관통되는 원형 단면을 갖는 관통홀(792)이 형성되어 있다.

제1 내지 제7 내측 기어 부재(720,730,740,750,760,770,780)는 서로 동일한 형상의 평 기어로 구비된다. 각각의 내측 기어 부재(720,730,740,750,760,770,780)는 그에 대응되는 각각의 내측 샤프트 부재(620,630,640,650,660,670,680)에 고정 결합된다. 이를 위해 각각의 내측 기어 부재(720,730,740,750,760,770,780)에는 그에 대응되는 각각의 내측 샤프트 부재(620,630,640,650,660,670,680)에 의해 관통되는 비원형 단면의 관통홀이 형성되어 있다. 예로써, 각각의 내측 기어 부재에는 도 17b에 도시된 바와 같은 비원형 단면의 관통홀(722)이 형성된다.

본 실시예에서 두 개의 외측 기어 부재(710,790)의 반경은 7개의 내측 기어 부재(720-780)의 반경보다 더 크다. 하지만 대안적인 실시예들에서 외측 기어 부재들(710,790)의 반경과 내측 기어 부재들(720-780)의 반경은 서로 같게 설계될 수도 있다.

복수의 커플러 부재들(810A,810B,...,860A,860B)은 이웃하는 어느 두 개의 내측 샤프트 부재들 간의 간격을 일정하게 유지시키기 위한 것이다. 여기서, 두 개의 샤프트 부재 간의 간격은 두 개의 샤프트 부재의 중심축들 간의 간격을 의미한다. 설명의 편의상, 제1 커플러 부재들(810A,810B), 제2 커플러 부재들(820A,820B), 제3 커플러 부재들(830A,830B), 제4 커플러 부재들(840A,840B), 제5 커플러 부재들(850A,850B), 및 제6 커플러 부재들(860A,860B)로 호칭한다.

각각의 커플러 부재는, 어느 하나의 내측 샤프트 부재에 회전 가능하게 결합되는 제1 커플러 파트, 및 그 샤프트 부재에 이웃하는 다른 하나의 샤프트 부재에 회전 가능하게 결합되는 제2 커플러 파트로 구성된다. 그리고 이들 제1 및 제2 커플러 파트는 일체로 형성된다.

커플러 부재들의 형상과 관련하여 대표적으로 제1 커플러 부재(810A)를 살펴보면 다음과 같다. 제1 커플러 부재(810A)는 제1 커플러 파트(811) 및 제2 커플러 파트(815)로 구성되며, 제1 및 제2 커플러 파트(811,815)는 일체로 형성된다. 제1 커플러 파트(811)에는 제1 내측 샤프트 부재(620)에 의해 관통되는 원형 단면의 관통홀(812)이 형성되고 있고, 제2 커플러 파트(815)에는 제2 내측 샤프트 부재(630)에 의해 관통되는 원형 단면의 관통홀(816)이 형성되어 있다. 제1 커플러 부재(810A)에 의해 연결된 제1 및 제2 내측 샤프트 부재(620,630) 사이의 간격이 일정하게 유지된다.

이웃하는 어느 두 개의 내측 샤프트 부재는 두 개의 커플러 부재에 의해 연결된다. 예로써 이웃 배치된 제1 및 제2 내측 샤프트 부재(620,630)를 살펴보면, 이들 제1 및 제2 내측 샤프트 부재(620,630)는 한 쌍의 제1 커플러 부재(810A,810B)에 의해 상호 간의 간격이 일정하게 유지된다.

복수의 탄성 유닛들(910,920A,920B,...,980A,980B,990)은 제1 및 제2 외측 샤프트 부재(610,690)에 구비된 제1 및 제2 외측 탄성 유닛(910,990) 및 제1 내지 제7 외측 내측 샤프트 부재(620-680)에 구비된 제1 내지 제7 내측 탄성 유닛(920A,920B,...,980A,980B)으로 구분된다.

제1 외측 탄성 유닛(910)이 제공하는 탄성 가압력은 제1 고정 부재(510A)와 제1 외측 기어 부재(710) 사이의 마찰력을 발생시키며, 이러한 마찰력은 제1 외측 기어 부재(710)의 회전을 제한하는 토크의 생성에 기여한다. 본 실시예에서 제1 외측 탄성 유닛(910)은 복수의 스프링 와셔(911)로 구성된다. 이러한 스프링 와셔(911)의 형상은 도 17b에 포함된 제1 외측 탄성 유닛(910)의 단면도(SV2)로부터 이해할 수 있다.

대안적인 실시예에서 제1 외측 탄성 유닛(910)은 코일 스프링으로 구성될 수도 있다. 각각의 스프링 와셔(911)는 제1 외측 기어 부재(710)에 체결되는 너트 부재(503)에 의해 압축 상태로 유지된다.

제2 외측 탄성 유닛(990)이 제공하는 탄성 가압력은 제3 고정 부재(520A)와 제2 외측 기어 부재(790) 사이의 마찰력을 발생시키며, 이러한 마찰력은 제2 외측 기어 부재(790)의 회전을 제한하는 토크의 생성에 기여한다.　 본 실시예에서 제2 외측 탄성 유닛(990)은 복수의 스프링 와셔(991)로 구성되나, 대안적인 실시예에서 제2 외측 탄성 유닛(990)은 코일 스프링으로 구성될 수도 있다. 각각의 스프링 와셔(991)는 제2 외측 기어 부재(790)에 체결되는 너트 부재(503)에 의해 압축된 상태로 유지된다.

제1 내지 제7 내측 탄성 유닛(920A,920B,...,980A,980B)이 제공하는 탄성 가압력에 의해 제1 내지 제7 내측 기어 부재(720-780)와 제1 내지 제7 내측 샤프트 부재의(620-680)의 스페이싱부(622-682) 사이에는 마찰력들이 발생하며, 이러한 마찰력들은 제1 내지 제7 내측 기어 부재(720-780)의 회전을 제한하는 토크들의 생성에 기여한다. 본 실시예에서 각각의 내측 탄성 유닛은 전술한 제1 및 제2 외측 탄성 유닛들과 마찬가지로 복수의 스프링 와셔로 구성된다.

제2 디바이스 유닛(60)이 제1 디바이스 유닛(50)에 대해 0°내지 180°범위 안의 특정 각도로 설정된 경우, 임계값보다 작은 외부 토크가 제2 디바이스 유닛(60)에 가해지더라도 탄성 유닛들(910,920A,920B,...,980A,980B,990)에 의해 생성된 반대 방향의 토크가 기어 부재들(710-790)에 작용함으로써 기어 부재들(710-790)의 움직임은 일어나지 않는다.

따라서 제2 디바이스 유닛(60)과 제1 디바이스 유닛(50) 사이에 설정된 상기 특정 각도가 유지된다. 본 실시예의 힌지 조립체(500A)는 0°내지 180°사이의 특정 각도에서 프리 스톱 기능을 갖는다는 것을 이해할 수 있다. 만약 제2 디바이스 유닛(60)에 임계값을 초과하는 외부 토크가 가해진다면, 제2 디바이스 유닛(60)의 피봇 움직임이 수행될 수 있다. 상기 임계값은 너트 부재들(503)의 체결 조작에 의해 적절한 값으로 조절 가능하다.

미설명된 참조 번호 505 및 507에 의해 가리켜지는 부품은 스페이서 및 와셔이다.

도 18a는 하나의 커버 부재와 그에 결합된 한 쌍의 커버 장착 부재를 도시한 측면도이고, 도 18b는 도 18a를 Ⅴ-Ⅴ 선을 따라 절단한 단면도이다. 여기서 커버 부재는 제1 커버 부재(71)인 것으로 예시하며, 제1 커버 부재(71)에 대한 아래의 설명은 다른 커버 부재들(72-75)에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 18a를 참조하면, 커버 부재(71)는 힌지 조립체(500A)의 제1 내측 샤프트 부재(620)에 장착된 제1 커버 장착 부재(631)에 결합된다. 또한 커버 부재(71)는 제1 커버 장착 부재(631)에 대응되는 다른 힌지 조립체(500B, 도 15 참조)의 제1 커버 장착 부재(631')에 결합된다. 그리하여 커버 부재(71)는 힌지 조립체(500A)의 제1 내측 샤프트 부재(620) 및 힌지 조립체(500B)의 대응되는 제1 내측 샤프트 부재(미도시)를 커버한다.

도 18b를 참조하면, 커버 부재(71)는 세 부분(71A,71B,71C)으로 구성된다. 여기서 제1 부분(71A)은적어도 하나의 나사 부재들을 통해 제1 커버 장착 부재(631)에 결합된다. 제2 부분(71B) 및 제3 부분(71C)이 제1 부분(71A)의 상측 및 하측에 각각 결합됨으로써 커버 부재(71)의 장착이 완료된다.

이하에서는 전술한 힌지 조립체(500A)의 동작에 대해 설명한다.

제2 디바이스 유닛(60)이 완전히 펼쳐져 있을 때, 도 19a 및 19b에 도시된 바와 같이 힌지 조립체(500A)의 내측 샤프트 부재들(620-680)은 일직선을 따라 정렬되어 있다.

이러한 상태에서 사용자가 임계값을 초과하는 A 방향(도 14 참조)의 토크를 제2 디바이스 유닛(60)에 가하면, 도 20a 및 20b에 도시된 바와 같이, 내측 기어 부재들(720-780)은 그 토크에 의해 서로 상대적인 피봇 움직임을 나타내며, 이러한 내측 기어 부재들(720-780)의 피봇 움직임에 연동하여 내측 샤프트 부재들(620-680)도 상대적인 피봇 움직임을 나타낸다.

내측 기어 부재들(720-780)의 피봇 움직임을 구체적으로 살펴보면, 제2 내측 기어 부재(730)는 제1 내측 기어 부재(720)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇하며, 제3 내측 기어 부재(740)는 제2 내측 기어 부재(730)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇하며, 제4 내측 기어 부재(750)는 제3 내측 기어 부재(740)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇하며, 제5 내측 기어 부재(760)는 제4 내측 기어 부재(750)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇하며, 제6 내측 기어 부재(770)는 제5 내측 기어 부재(760)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇하며, 제7 내측 기어 부재(780)는 제6 내측 기어 부재(770)를 중심으로 반시계 방향으로 피봇한다. 이러한 내측 기어 부재들(720-780)의 상대적인 피봇 움직임들이 조합되어 제2 디바이스 유닛(60)의 A 방향을 따르는 피봇 움직임으로 나타난다.

도 14에서처럼 제2 디바이스 유닛(60)이 제1 디바이스 유닛(50)으로부터 펼쳐져 있을 때, 힌지 조립체(500A)를 커버하는 커버 유닛(70)은 마치 하나의 플렉시블 부재가 매끄러운 하나의 곡선을 따라 벤딩되어 있는 것 같은 모습을 나타내며, 이는 포터블 전자기기(1A)의 미적 설계에 기여한다. 이러한 심미적 효과가 얻어지는 것은, 내측 샤프트 부재들(620-680)의 상대적인 피봇 움직임이 기어 부재들(710-790) 간의 기어 맞물림을 통해 임의의 경로가 아닌 특정 경로를 따라 일어나기 때문이다.

제2 실시예에 따른 힌지 조립체(500A)는 도 1에 도시된 제1 실시예에 따른 포터블 전자기기(1)에도 동일하게 적용될 수 있다.

이상 설명한 제2 실시예에 따른 포터블 전자기기(1A)의 경우, 기어 유닛(700)을 통해 토크를 전달하여 복수의 내측 샤프트 부재들(620-680)이 서로 피봇 이동함으로써, 제2 디바이스 유닛(60)과 제1 디바이스 유닛(50)이 마치 단일 플렉시블 부재에 의해 연결된 듯한 느낌을 줄 수 있으며, 이로 인해 종래에 비해 포터블 전자기기(1A)의 외관이 미적 관점에서 보다 개선된다.

또한, 제2 실시예에 따른 포터블 전자기기(1A)의 경우, 힌지 조립체(500A)는 탄성 유닛들(910,920A,920B,...,980A,980B,990)에 의해 프리 스톱 기능을 가짐으로써 제1 디바이스 유닛(50)과 제2 디바이스 유닛(60) 사이에 설정된 각도가 유지될 수 있다. 그리고 너트 부재들(503)에 의해 탄성 유닛들(910,920A,920B,...,980A,980B,990)이 제공하는 탄성력들을 조절할 수 있으므로 제2 디바이스 유닛(60)의 피봇을 가능하게 하는 토크의 임계값의 조절이 용이하게 수행될 수 있다.

1: 힌지 조립체 10 : 제1 디바이스 유닛
20 : 제2 디바이스 유닛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30 : 커버 유닛
100A,100B : 힌지 조립체　　　　　　　　　　　　 110 : 제1 고정 유닛
120 : 제2 고정 유닛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　200 : 기어 유닛
1A : 힌지 조립체　　　　　　　　 50 : 제1 디바이스 유닛
60 : 제2 디바이스 유닛　　　　　　　　　　　　　　　　 70 : 커버 유닛
500A,500B : 힌지 조립체　　　　　　　　　　　 510 : 제1 고정 유닛
520 : 제2 고정 유닛　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　700 : 기어 유닛

Claims

제1 및 제2 디바이스 유닛; 및
상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하는 적어도 하나의 힌지 조립체를 포함하며,
상기 힌지 조립체는,
상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛;
상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛;
서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들로서, 상기 제1 및 제2 고정 유닛에 각각 장착되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재와, 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 복수의 샤프트 부재들;
상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛; 및
복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 포함하는 포터블 전자기기.
제1항에 있어서,
상기 기어 유닛은,
서로 병렬 배치된 제1 및 제2 기어 트레인을 포함하는 포터블 전자기기.
제2항에 있어서,
상기 제1 기어 트레인은,
상기 제1 외측 샤프트 부재에 결합된 제1 외측 기어 부재;
상기 제2 외측 샤프트 부재에 결합된 제2 외측 기어 부재; 및
상기 복수의 내측 샤프트 부재들에 장착된 제1 그룹의 커플링 기어 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플링 기어 부재에 의해 연결되는 복수의 커플링 기어 부재들로 구성되는 포터블 전자기기.
제3항에 있어서,
상기 제2 기어 트레인은,
상기 제1 외측 샤프트 부재, 상기 제2 외측 샤프트 부재, 및 상기 복수의 내측 샤프트 부재들에 장착된 제2 그룹의 커플링 기어 부재들로 구성되는 포터블 전자기기.
제4항에 있어서,
상기 샤프트 부재들의 총 개수는 N 이고, 상기 제1 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 (N/2)-1 이며, 상기 제2 그룹의 커플링 기어 부재들의 개수는 N/2 이며, 여기서 N은 짝수인 자연수인 포터블 전자기기.
제4항에 있어서,
각각의 커플링 기어 부재는,
이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합되는 제1 기어 파트; 및
상기 두 개의 샤프트 부재 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합되는 제2 기어 파트를 포함하는 포터블 전자기기.
제6항에 있어서,
상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 제1 기어 파트, 및 제2 기어 파트는 동일 반경의 평 기어 형태를 갖는 포터블 전자기기.
삭제
제1항에 있어서,
각각의 커플러 부재는,
이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합된 제1 커플러 파트; 및
상기 두 개의 샤프트 부재 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합되는 제2 커플러 파트를 포함하는 포터블 전자기기.
제3항에 있어서,
각각의 샤프트 부재에는 임계값 이하의 외부 토크에 의해 상기 제2 디바이스 유닛이 피봇 이동하는 것을 방지하기 위한 적어도 하나의 탄성 유닛이 구비된 포터블 전자기기.
제10항에 있어서,
상기 탄성 유닛은 상기 샤프트 부재에 축 방향의 탄성력을 제공하여 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 복수의 스프링 와셔로 구성된 포터블 전자기기.
제2항에 있어서,
상기 기어 유닛은,
상기 제1 외측 샤프트 부재에 장착된 제1 외측 기어 부재;
상기 제2 외측 샤프트 부재에 장착된 제2 외측 기어 부재; 및
각각의 내측 샤프트 부재에 하나씩 고정 결합된 복수의 내측 기어 부재들을 포함하며,
상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 및 상기 복수의 내측 기어 부재들은 하나의 기어 트레인을 형성하는 포터블 전자기기.
제12항에 있어서,
상기 제1 외측 기어 부재, 상기 제2 외측 기어 부재, 및 상기 복수의 내측 기어 부재들은 동일 반경의 평 기어로 형성되는 포터블 전자기기.
삭제
제13항에 있어서,
각각의 커플러 부재는,
이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재 중 어느 하나에 회전 가능하게 결합된 제1 커플러 파트; 및
상기 두 개의 샤프트 부재 중 다른 하나에 회전 가능하게 결합되는 제2 커플러 파트를 포함하는 포터블 전자기기.
제1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 힌지 조립체가 외부로부터 가려지도록 상기 힌지 조립체를 커버하는 커버 유닛을 더 포함하는 포터블 전자기기.
제16항에 있어서,
상기 포터블 전자기기는,
제1 힌지 조립체; 및
상기 제1 힌지 조립체와 동일한 구조를 가지며 상기 제1 힌지 조립체로부터 피봇축 방향으로 이격 배치된 제2 힌지 조립체를 포함하며,
상기 커버 유닛은,
상기 복수의 샤프트 부재들 중 적어도 일부를 커버하는 복수의 커버 부재들을 포함하며,
각각의 커버 부재는, 상기 제1 힌지 조립체의 하나의 샤프트 부재 및 상기 하나의 샤프트 부재에 대응하는 상기 제2 힌지 조립체의 다른 하나의 샤프트 부재를 커버하는 포터블 전자기기.
제17항에 있어서,
각각의 커버 부재는,
상기 제2 디바이스 유닛이 상기 제1 디바이스 유닛에 대한 최대 각도로 배치될 때, 이웃하는 다른 커버 부재의 움직임을 간섭하는 적어도 하나의 최대각 결정면을 갖는 포터블 전자기기.
포터블 전자기기의 제1 디바이스 유닛과 제2 디바이스 유닛을 피봇 가능하게 연결하기 위한 힌지 조립체에 있어서,
상기 힌지 조립체는,
상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛;
상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛;
서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들로서, 상기 제1 및 제2 고정 유닛에 각각 장착되는 제1 및 제2 외측 샤프트 부재와, 상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 복수의 샤프트 부재들;
상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 복수의 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛; 및
복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 포함하는 힌지 조립체.
제1 및 제2 디바이스 유닛; 및
상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하는 적어도 하나의 힌지 조립체;를 포함하며,
상기 힌지 조립체는,
서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들; 및
복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 포함하며,
임계값보다 작은 외부 토크에 의한 상기 제2 디바이스 유닛의 피봇 이동이 방지되도록, 각각의 샤프트 부재에는 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 적어도 하나의 탄성 유닛이 장착된 포터블 전자기기.
제20항에 있어서,
상기 탄성 유닛은 상기 샤프트 부재에 축 방향의 탄성력을 제공하여 상기 반대 방향의 토크를 발생시키는 적어도 하나의 스프링 와셔로 구성되는 포터블 전자기기.
제20항에 있어서,
상기 힌지 조립체는,
상기 제1 디바이스 유닛에 고정되는 제1 고정 유닛; 및
상기 제2 디바이스 유닛에 고정되는 제2 고정 유닛을 더 포함하며,
상기 복수의 샤프트 부재들은,
상기 제1 고정 유닛에 장착되는 제1 외측 샤프트 부재;
상기 제2 고정 유닛에 장착되는 제2 외측 샤프트 부재; 및
상기 제1 및 제2 외측 샤프트 부재들 사이에 배치되는 복수의 내측 샤프트 부재를 포함하는 포터블 전자기기.
제20항에 있어서,
상기 힌지 조립체는,
상기 복수의 샤프트 부재들을 기어 맞물림에 의해 연결하도록 상기 샤프트 부재들에 장착된 기어 유닛을 더 포함하는 포터블 전자기기.
포터블 전자기기의 제1 디바이스 유닛과 제2 디바이스 유닛을 피봇 가능하게 연결하기 위한 힌지 조립체에 있어서,
상기 힌지 조립체는,
서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들; 및
복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 포함하며,
임계값보다 작은 외부 토크에 의한 상기 제2 디바이스 유닛의 피봇 이동이 방지되도록, 각각의 샤프트 부재에는 상기 외부 토크와 반대 방향의 토크를 상기 샤프트 부재에 가하는 적어도 하나의 탄성 유닛이 장착된 힌지 조립체.
제1 및 제2 디바이스 유닛;
상기 제2 디바이스 유닛을 상기 제1 디바이스 유닛에 피봇 가능하게 연결하며, 피봇축 방향으로 이격 배치된 동일한 구조의 제1 및 제2 힌지 조립체; 및
상기 제1 및 제2 힌지 조립체를 커버하는 커버 유닛을 포함하며,
각각의 힌지 조립체는,
서로 평행하게 배열된 복수의 샤프트 부재들; 및
복수의 커플러 부재들로서, 이웃하는 어느 두 개의 샤프트 부재는 하나의 커플러 부재에 의해 연결되는 복수의 커플러 부재들을 포함하며,
상기 커버 유닛은, 상기 복수의 샤프트 부재들의 일부 또는 모두를 커버하는 복수의 커버 부재들을 포함하며, 각각의 커버 부재는 상기 제1 힌지 조립체의 하나의 샤프트 부재 및 상기 하나의 샤프트 부재에 대응되는 상기 제2 힌지 조립체의 다른 하나의 샤프트 부재를 함께 커버하는 포터블 전자기기.
제25항에 있어서,
각각의 커버 부재는,
상기 제2 디바이스 유닛이 상기 제1 디바이스 유닛에 대한 최대 각도로 배치될 때, 이웃하는 다른 커버 부재의 움직임을 간섭하는 적어도 하나의 최대각 결정면을 갖는 포터블 전자기기.