KR102329618B1 - 폴더블 힌지장치 - Google Patents

Abstract

폴더블 힌지장치가 개시된다. 실시예에 따른 폴더블 힌지장치는, 대칭되게 배열되며 액정화면과 부착되는 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 것으로, 수용공간을 구비한 본체; 본체의 수용공간에 결합되며, 제1커버 또는 제2커버와 각기 결합되며, 끼움공이 형성된 제1,2원통결합부가 구비된 제1,2연결부; 제1,2연결부 각각의 제1,2원통결합부에 각기 결합되도록 대칭 배치되는 제1,2축; 제1,2축의 외주면에 각기 형성되어 양측에 형성된 제1a,1b기어와, 상기 양측 제1a,1b기어와 각기 치차결합되는 제2a,2b기어로 구성되는 기어연동부; 다수의 요철이 형성되고 제1,2원통결합부의 단부에 각기 형성된 제1캠부재와, 상기 제1,2축에 결합되며 일단에는 상기 제1캠부재에 결합되도록 다수의 요철이 형성된 제2캠부재를 구비한 고정부재; 제1,2축에 결합되며 상기 고정부재에 탄성 지지되는 제1,2탄성체;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

폴더블 힌지장치{Foldable Hinge Device}

개시되는 내용은 폴더블 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 접어질 수 있는 액정화면을 구비하는 디스플레이 장치에 있어서 접히거나 펴지는 작동이 원활하게 수행되도록 한 폴더블 힌지장치에 관한 것이다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.

휴대용 단말기를 비롯하여 휴대용 전자장치에 대한 산업적 수요는 해를 더할수록 더욱 증가하고 있으며, 이에 따라 수요자의 요구에 부합하는 다양한 형태 및 기능을 갖춘 휴대용 전자장치가 선보이고 있다.

휴대폰과 같은 통상의 휴대용 단말기는 영상이나 그림 등을 표시하는 화상부를 갖추고 있으며, 이러한 화상부를 통하여 TV를 시청하거나 유무선 인터넷을 이용하여 다양한 정보를 시각적으로 얻을 수 있는 기능이 부가된 휴대용 단말기도 등장하고 있다.

그리고 휴대용 단말기는, 소비자의 요구 및 기능적인 특징에 따라 다양한 형태로 개발되고 있으며, 폴더형, 슬라이드형, 바(bar)형 등으로 다양하게 발전되고 있다.

여기서 폴더형 단말기란, 가용면역이 확장되도록 하기 위하여 두 개의 커버가 서로 힌지작동 되면서 펼쳐지도록 이루어진 형태의 단말기를 말하는데, 구조적인 특징의 우수성에 기인하여 지속적으로 발전되고 있다.

특히, 최근에는 박막형 액정기술의 개발 및 기타 부품의 소형화가 가능하게 됨에 따라 전반적으로 대부분의 휴대용 단말기가 슬림화되어 가고 있으며, 그 수요가 날로 늘어가고 있다.

다만, 종래의 휴대 단말기들의 외형은 음성통화, 메시지 전송 등 통신 기능을 수행하기에 보다 적합한 외형을 기반으로 발전되어 왔기 때문에, 멀티미디어 서비스 등을 이용하는 데는 다소 불편하다는 단점이 있으며, 예컨대, 일반적인 휴대 단말기의 디스플레이 장치는 세로방향으로 길게 설정되어 있기 때문에, 디지털 멀티 미디어 방송, 동영상 파일 등을 시청하기에 불편한 것이다.

한편 한국 등록특허 제10-0909713호에 "휴대 단말기용 힌지장치"가 개시되어 있다.

상기 선행특허는 전체 장치의 구조적인 안정성을 도모하면서 휴대 단말기의 덮개를 상하 방향으로 기준 오픈 각도 및 360도 회전시킬 수 있도록 하는 휴대 단말기용 힌지장치에 관련된다.

한편 근래에는 액정화면을 접거나 펼칠 수 있는 접철식 디스플레이 장치가 개발되고 있다.

개시되는 내용은 2장의 판형 커버의 외면에 장착되는 판형 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 변형을 방지할 수 있는 폴더블 힌지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 대칭되게 배열되며 액정화면과 부착되는 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 것으로, 수용공간을 구비한 본체; 본체의 수용공간에 결합되며, 제1커버 또는 제2커버와 각기 결합되며, 끼움공이 형성된 제1,2원통결합부가 구비된 제1,2연결부; 제1,2연결부 각각의 제1,2원통결합부에 각기 결합되도록 대칭 배치되는 제1,2축; 제1,2축의 외주면에 각기 형성되어 양측에 형성된 제1a,1b기어와, 상기 양측 제1a,1b기어와 각기 치차결합되는 제2a,2b기어로 구성되는 기어연동부; 다수의 요철이 형성되고 제1,2원통결합부의 단부에 각기 형성된 제1캠부재와, 상기 제1,2축에 결합되며 일단에는 상기 제1캠부재에 결합되도록 다수의 요철이 형성된 제2캠부재를 구비한 고정부재; 제1,2축에 결합되며 상기 고정부재에 탄성 지지되는 제1,2탄성체;을 포함하는 폴더블 힌지장치에 의해 달성될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 기어연동부는 길이를 갖는 프레임과, 상기 프레임의 일단에 형성되며 제1,2축이 관통되는 제1통공을 갖는 제1결합단부와, 상기 프레임의 타단에 형성되며 제1,2원통결합부가 결합되는 제2통공을 갖는 제2결합단부를 구비한 케이스; 제2결합단부에 결합되며 양측면에 각기 제2a,2b기어가 형성된 지지대;를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 제1,2연결부는 제1,2원통결합부가 각기 형성된 제1,2작동브라켓, 상기 제1,2작동브라켓과 결합되며 상기 제1커버 또는 제2커버와 결합되는 제1,2가이드브라켓을 더 포함하고, 제1,2가이드브라켓에 직선형의 가이드홈이 형성되고, 상기 제1,2작동브라켓 각각은 하부에 가이드레일이 형성되며, 가이드레일이 가이드홈에 결합되어 직선 이동될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제1,2가이드브라켓은 각기 장공으로 된 가동유도홈이 형성되고, 제1,2작동브라켓에는 각 가동유도홈을 관통하여 결합되어 이탈을 방지하는 이탈방지구가 구비된다.

개시된 실시예에 따르면, 액정화면을 접거나 펼치는 동작을 수행하되 굽힘과정에서 액정화면의 길이변화를 보상하여 힌지작동될 수 있으며, 아울러 액정화면의 표면 손상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 액정화면의 접힘, 펴짐 2가지 동작 외에 예각 또는 둔각을 이루도록 각도를 자유롭게 조절할 수 있고, 조절된 각도가 일시적으로 유지될 수 있도록 하여 사용의 편리성이 더욱 향상될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 실시예에 따른 폴더블 힌지장치가 적용되는 디스플레이 장비를 나타낸 분해사시도,
도 2는 상기 도 1에서 '힌지유닛'을 나타낸 분해사시도,
도 3은 상기 도 2의 '힌지유닛'에 대한 결합된 사시도,
도 4는 상기 도 3의 '힌지유닛' 중 일부분에 대한 확대 사시도,
도 5는 상기 도 4의 '힌지유닛'을 분해한 사시도,
도 6은 상기 도 5의 '힌지유닛'을 저면에서 본 분해사시도,
도 7은 상기 도 4의 '힌지유닛'에서 캠 결합구조를 나타낸 분해사시도,
도 8은 폴더블 힌지장치를 펼친 상태를 나타낸 접은 상태에서 '힌지유닛'을 나타낸 사시도,
도 9는 상기 도 8의 '힌지유닛'을 부분 확대한 정면도.

이하 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 실시예에 따른 폴더블 힌지장치가 적용되는 디스플레이 장비를 나타낸 분해사시도, 도 2는 상기 도 1에서 '힌지유닛'을 나타낸 분해사시도, 도 3은 상기 도 2의 '힌지유닛'에 대한 결합된 사시도, 도 4는 상기 도 3의 '힌지유닛' 중 일부분에 대한 확대 사시도, 도 5는 상기 도 4의 '힌지유닛'을 분해한 사시도, 도 6은 상기 도 5의 '힌지유닛'을 저면에서 본 분해사시도, 도 7은 상기 도 4의 '힌지유닛'에서 캠 결합구조를 나타낸 분해사시도, 도 8은 폴더블 힌지장치를 펼친 상태를 나타낸 접은 상태에서 '힌지유닛'을 나타낸 사시도, 도 9는 상기 도 8의 '힌지유닛'을 부분 확대한 정면도이다.

설명 및 이해의 편의를 위해 도 1 내지 도 5와 같이, 실시예에 따른 폴더블 힌지장치를 펼친 상태를 위주로 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 폴더블 디스플레이 장비는, 화면부(N)와, 이 화면부(N)에 부착되며 대칭되게 배열되는 제1커버(C1)와 제2커버(C2); 제1커버(C1)와 제2커버(C2)를 연결하되, 제1커버(C1)와 제2커버(C2)가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접힐 수 있도록 하는 폴더블 힌지장치(A)를 포함한다.

실시예에 따른 폴더블 힌지장치(A)는, 제1커버(C1)와 제2커버(C2)가 양측에 각기 결합되며, 제1커버(C1)와 제2커버(C2)가 동일한 회전 각도로 개방 또는 폐쇄 작동됨으로써 제1커버(C1)와 제2커버(C2)가 각기 상반되는 방향으로 동일한 개폐각도를 구현할 수 있어 개폐작동이 정확하게 수행될 수 있다.

일 실시예에 따른 폴더블 힌지장치(A)는, 본체(100), 제1,2연결부(200a,200b), 제1,2축(300a,300b), 기어연동부(400), 고정부재, 제1,2탄성체(600a,600b)를 포함한다.

본체(100)는, 제1커버(C1) 또는 제2커버(C2)의 장변 길이에 적합한 사이즈로 길게 형성되고, 내측에는 수용공간(110)이 양측에 각기 형성되고, 각각의 수용공간(110)에 제1,2연결부(200a,200b), 제1,2축(300a,300b), 기어연동부(400), 고정부재, 제1,2탄성체(600a,600b)가 조립되어 결합된다.

제1,2축(300a,300b), 기어연동부(400), 고정부재, 제1,2탄성체(600a,600b)는 상기 본체(100)의 수용공간(110)에 결합되며, 제1,2연결부(200a,200b)는 제1커버(C1) 또는 제2커버(C2)와 각기 결합되며, 끼움공(h3)이 형성된 제1,2원통결합부(210a,210b)가 구비된다.

제1,2축(300a,300b)은 상기 제1,2연결부(200a,200b) 각각의 제1,2원통결합부(210a,210b)에 각기 결합되도록 대칭 배치된다.

기어연동부(400)는 제1,2축(300a,300b)의 외주면에 각기 형성되어 양측에 형성된 제1a,1b기어(410a,410b)와, 상기 양측 제1a,1b기어(410a,410b)와 각기 치차결합되는 제2a,2b기어(420a,420b)를 포함하여 구성된다.

고정부재는 다수의 요철이 형성되고 제1,2연결부(200a,200b)에 각기 형성된 제1캠부재(430)와, 상기 제1,2축(300a,300b)에 결합되며 일단에는 상기 제1캠부재(430)에 결합되도록 다수의 요철이 형성된 제2캠부재(440)를 포함한다.

제1캠부재(430)의 요철과 제2캠부재(440)의 요철은 오목한 요부와 볼록한 철부가 교호 형성되며, 바람직하게는 동일한 형상과 갯수를 갖는다.

일예에 따르면, 제1캠부재(430)의 요철과 제2캠부재(440)의 요철은 4개의 요부와 4개의 철부가 각기 90°간격으로 연속형성된다.

제1캠부재(430)의 요철과 제2캠부재(440)의 요철이 상호 밀착됨으로써 제1,2원통결합부(210a,210b)의 회전각도, 예를들어 90°, 180° 270°, 360°로 회전된 후 일시적인 고정상태로 유지될 수 있다.

물론 제1캠부재(430)의 요철 및 제2캠부재(440)의 요철의 갯수를 더 증가시키면 다양한 각도로 회전된 후 고정될 수 있다.

제1,2탄성체(600a,600b)는 제1,2축(300a,300b)에 결합되며 상기 고정부재에 탄성 지지된다.

기어연동부(400)는 제1,2축(300a,300b)의 외주면에 각기 형성되어 양측에 형성된 제1a,1b기어(410a,410b)와, 상기 양측 제1a,1b기어(410a,410b)와 각기 치차결합되는 제2a,2b기어(420a,420b)를 포함하여 구성된다.

또한 기어연동부(400)는, 길이를 갖는 프레임(472)과, 상기 프레임(472)의 일단에 형성되며 제1,2축(300a,300b)이 관통되는 제1통공(h1)을 갖는 제1결합단부(474)와, 상기 프레임(472)의 타단에 형성되며 제1,2원통결합부(210a,210b)가 결합되는 제2통공(h2)을 갖는 제2결합단부(476)를 구비한 케이스(470);

상기 제2결합단부(476)에 결합되며 양측면에 각기 제2a,2b기어(420a,420b)가 형성된 지지대(480);를 포함한다.

제2a,2b기어(420a,420b)는 지지대(480)의 양면에 각기 대칭되게 결합되고, 다수의 치차가 원주방향으로 형성된 형상이다.

제1a,1b기어(410a,410b)는 제1,2축(300a,300b)의 외주면에 각기 형성되는 스퍼기어 형상이다.

따라서 제1a기어(410a)와 제2a기어(420a)가 치차 결합되고, 제1b기어(410b)와 제2b기어(420b)가 치차 결합된다.

제1a,1b기어(410a,410b)는 동일한 치차 수를 갖도록 형성되고, 제2a,2b기어(420a,420b)도 동일한 치차 수를 갖도록 형성된다.

따라서 각 제1,2연결부(200a,200b)의 회전각도가 서로 상반되어 +,- 방향이지만 절대값은 같은 각도값을 갖게 된다.

이를 통해 각 제1커버(C1) 및 제2커버(C2)가 동일한 전개 각도를 구현할 수 있게 되고, 오차없이 접거나 펴지는 작동이 수행될 수 있는 것이다.

오차라함은 제1커버(C1) 및 제2커버(C2)가 동일한 절대값의 각도로 펴지거나 접히지 않고 불균형한 상태가 됨을 의미한다.

그리고 상기 지지대(480)의 단부에 결합되며 제1,2원통결합부(210a,210b)가 각기 회전 가능하도록 끼움결합되는 마감구(490)가 포함된다.

따라서 제1,2연결부(200a,200b), 제1,2축(300a,300b), 기어연동부(400), 고정부재, 제1,2탄성체(600a,600b)가 하나의 어셈블리 조립체로 구현될 수 있어 이탈을 방지할 수 있게 되어 모듈화된 힌지장치가 제공될 수 있다.

제1,2연결부(200a,200b)는 제1,2원통결합부(210a,210b)가 각기 형성된 제1,2작동브라켓(240a,240b)과, 제1,2작동브라켓(240a,240b)과 결합되며 상기 제1커버(C1) 또는 제2커버(C2)와 결합되는 제1,2가이드브라켓(250a,250b)을 포함한다.

제1작동브라켓(240a)과 제1가이드브라켓(250a)이 결합되어 한조를 이루게 된다.

또한 제2작동브라켓(240b)과 제2가이드브라켓(250b)이 결합되어 한조를 이루게 된다.

바람직하게는 제1,2가이드브라켓(250a,250b) 각각은 제1,2작동브라켓(240a,240b)이 각기 슬라이드되도록 결합된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 슬라이드 작동이 가능해지도록 하기 위해, 제1,2가이드브라켓(250a,250b) 각각은 직선형의 가이드홈(253)이 형성된다.

제1,2작동브라켓(240a,240b) 각각은 하부에 가이드레일(242)이 형성된다.

따라서 제1,2작동브라켓(240a,240b)의 가이드레일(242)이 제1,2가이드브라켓(250a,250b)의 가이드홈(253)에 결합되어 직선 이동될 수 있다.

또한 제1,2작동브라켓(240a,240b)의 왕복 슬라이드 작동과정에서 제1,2가이드브라켓(250a,250b)과 분리되지 않도록 하기 위해 이탈방지구(260)가 구비된다.

즉, 제1,2가이드브라켓(250a,250b)은 각기 장공으로 된 가동유도홈(254)이 형성된다.

이에 대응하여 제1,2작동브라켓(240a,240b)에는 각 가동유도홈(254)을 관통하여 결합되어 이탈을 방지하는 이탈방지구(260)가 구비된다.

가동유도홈(254)은 타원형의 장공으로 제1,2가이드브라켓(250a,250b)의 장변과 평행되는 방향으로 길게 형성된다.

이탈방지구(260)는 가동유도홈(254)에 삽입되는 단턱(262)이 형성되며 제1,2가이드브라켓(250a,250b)의 저면과는 이격되도록 하여 제1,2작동브라켓(240a,240b)에 장착됨으로써 제1,2작동브라켓(240a,240b)이 제1,2가이드브라켓(250a,250b)의 가동유도홈(254)에 삽입된 상태로 이동될 수 있되 분리는 방지해줄 수 있게 된다.

비록 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

100 : 본체 200a,200b : 제1,2연결부
210a,210b : 제1,2원통결합부 240a,240b : 제1,2작동브라켓
250a,250b : 제1,2가이드브라켓 300a,300b : 제1,2축
400 : 기어연동부 410a,410b : 제1a,1b기어
420a,420b : 제2a,2b기어 430 : 제1캠부재
440 : 제2캠부재 472 : 프레임
474 : 제1결합단부 476 : 제2결합단부
470 : 케이스 480 : 지지대
500 : 고정부재 600a,600b : 제1,2탄성체

Claims (4)

1. 대칭되게 배열되며 액정화면과 부착되는 제1커버와 제2커버를 연결하되, 제1커버와 제2커버가 서로 상반되는 방향으로 회전되어 펼쳐지거나 접히도록 하는 것으로,
   수용공간을 구비하고 일 방향으로 길게 형성되는 본체;
   상기 본체의 수용공간에 결합되며, 제1커버 또는 제2커버와 각기 결합되며, 끼움공이 형성된 제1,2원통결합부가 구비된 제1,2연결부;
   상기 제1,2연결부 각각의 제1,2원통결합부에 각기 결합되도록 대칭 배치되는 제1,2축;
   상기 제1,2축의 외주면에 각기 형성되어 양측에 형성된 제1a,1b기어와, 상기 제1a,1b기어와 각기 베벨 기어 결합되는 제2a,2b기어로 구성되는 기어연동부;
   다수의 요철이 형성되고 제1,2원통결합부의 단부에 각기 형성된 제1캠부재와, 상기 제1,2축에 결합되며 일단에는 상기 제1캠부재에 결합되도록 다수의 요철이 형성된 제2캠부재를 구비한 고정부재; 및
   상기 제1,2축에 결합되며 상기 고정부재에 탄성 지지되는 제1,2탄성체;를 포함하고,
   상기 기어연동부는,
   길이를 갖는 프레임과, 상기 프레임의 일단에 형성되며 제1,2축이 관통되는 제1통공을 갖는 제1결합단부와, 상기 프레임의 타단에 형성되며 제1,2원통결합부가 결합되는 제2통공을 갖는 제2결합단부를 구비한 케이스; 및
   상기 제2결합단부에 결합되며 양측면에 각기 제2a,2b기어가 형성된 지지대;를 포함하며,
   상기 제1,2연결부는
   제1,2원통결합부가 각기 형성된 제1,2작동브라켓; 및
   상기 제1,2작동브라켓과 결합되며 상기 제1커버 또는 제2커버와 결합되는 제1,2가이드브라켓;을 더 포함하고,
   상기 제1,2가이드브라켓에 직선형의 가이드홈이 형성되고, 상기 제1,2작동브라켓 각각은 하부에 가이드레일이 형성되며,
   상기 가이드레일이 가이드홈에 결합되어 직선 이동될 수 있으며,
   상기 제2a,2b기어는 상기 제1a,1b기어의 사이에서 상기 본체의 연장방향과 수직한 측면 방향을 축으로 회전되도록 상기 지지대와 결합되는 것을 특징으로 하는 폴더블 힌지장치.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1,2가이드브라켓은 각기 장공으로 된 가동유도홈이 형성되고,
   상기 제1,2작동브라켓에는 각 가동유도홈을 관통하여 결합되어 이탈을 방지하는 이탈방지구가 구비된 것을 특징으로 하는 폴더블 힌지장치.

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