KR20160124317A

KR20160124317A - 힌지 장치

Info

Publication number: KR20160124317A
Application number: KR1020150054011A
Authority: KR
Inventors: 조필제; 허영우
Original assignee: 주식회사 세네카
Priority date: 2015-04-16
Filing date: 2015-04-16
Publication date: 2016-10-27

Abstract

본 발명의 힌지 장치는 제1 부재 및 제2 부재를 서로 회전 가능하게 연결하는 힌지 유니트;를 포함하고, 상기 힌지 유니트에는 상기 제1 부재에 연결된 제1 회전축 및 상기 제2 부재에 연결된 제2 회전축이 마련되며, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은 서로 평행하며, 동일한 각도만큼 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다.

Description

힌지 장치{HINGE DEVICE}

본 발명은 서로 별개로 마련된 2개의 부재를 회전 가능하도록 연결하는 힌지 장치에 관한 것이다.

노트북이나 휴대폰을 포함하는 멀티 미디어 기기는 폴더 타입으로 많이 구성된다. 일반적인 노트북은 메인보드와 키보드 등이 장착되는 제1 본체부와, 디스플레이 화면이 장착되는 제2 본체부를 열고 닫을 수 있는 폴더 형식으로 되어 있다. 제1 본체부 및 제2 본체부 사이의 회전 중심에 설치되는 것이 힌지 장치이다.

한편, 이러한 종래의 디스플레이와 달리, 최근에 각광받는 플렉시블 디스플레이가 제1 본체부 및 제2 본체부 모두를 덮을 수 있는 면적으로 설치되는 경우 힌지 장치가 문제된다.

힌지 장치가 설치된 제1 본체부 및 제2 본체부의 경계 부분에서, 플렉시블 디스플레이가 견딜수 있는 휨 변형 한도를 넘어서 과도하게 접혀질 수 있는 문제점이 있고, 힌지 장치가 회전할 때 길이의 변화가 생길 수 있어 플렉시블 디스플레이가 압축력 또는 인장력을 받아 파손 가능성이 발생하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1103210호는 단말기를 감싸는 형태의 플렉시블 디스플레이를 기재할 뿐 힌지 장치와 플렉시블 디스플레이 사이의 결합 구조에 대하여는 언급하지 않고 있다.

대한민국 등록특허 제10-1103210호

본 발명은 제1 부재와 제2 부재의 회전 각도를 균등하게 분할할 수 있는 힌지 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 힌지 장치는 제1 방향을 따라 연장되고, 제2 방향 상으로 서로 다른 위치에 배열된 제1 회전축과 제2 회전축; 상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 설치되는 링크 모듈;을 포함하고, 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 중 어느 하나에는 왼 나사가 형성되며, 나머지 하나에는 오른 나사가 형성되고, 상기 링크 모듈에는 상기 제1 회전축에 형성된 나사에 맞물리는 제1 나사부, 상기 제2 회전축에 형성된 나사에 맞물리는 제2 나사부가 마련될 수 있다.

본 발명의 힌지 장치는 제1 부재와 제2 부재의 사이에서 서로 반대 방향으로 동일한 각도만큼 회전하는 제1 회전축과 제2 회전축을 포함할 수 있다.

이에 따르면, 휘어질 수 있는 하나의 대상물이 제1 부재와 제2 부재에 장착될 때, 해당 대상물은 어느 한 지점에서 제1 부재와 제2 부재 간의 각도 a만큼 휘어지는 대신, 복수 지점에서 각도 a가 균등하게 분할된 각도만큼 휘어질 수 있다.

결과적으로 본 발명의 힌지 장치에 따르면 해당 대상물은 휨 변형 한도 내에서 휘어질 수 있다.

특히, 본 발명의 힌지 장치는 정나사, 역나사 구조를 이용해 복수의 회전축을 형성하므로, 회전축의 회전시 외주 방향으로 울퉁불퉁하게 돌출되는 요소가 배제될 수 있다. 따라서, 힌지 장치에 플렉시블 디스플레이를 용이하게 밀착시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 힌지 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 힌지 유니트를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 힌지 유니트를 나타낸 정면도이다.
도 4는 본 발명의 힌지 장치를 구성하는 제1 회전축과 제2 회전축을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 힌지 장치를 구성하는 링크 모듈을 분해한 개략도이다.
도 6은 본 발명의 힌지 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

도 1은 본 발명의 힌지 장치를 나타낸 개략도이다.

도 1에 도시된 힌지 장치는 힌지 유니트(100)를 포함할 수 있다.

본 발명의 힌지 장치는 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 회전 중심이 되는 지지 수단일 수 있다. 제1 부재(10)는 벽, 휴대폰 본체, 노트북 본체 등일 수 있으며, 제2 부재(20)는 벽에 대응하는 문, 휴대폰 본체에 대응되는 디스플레이부, 노트북 본체에 대응하는 디스플레이부일 수 있다. 이때, 제1 부재(10) 및 제2 부재(20)는 서로 뒤바뀌어도 무방하다. 또는, 제1 부재(10) 및 제2 부재(20)는 하나의 대상물, 예를 들어 하나의 플렉시블 디스플레이(미도시)가 설치되는 케이스 또는 휴대폰/노트북의 본체 등일 수 있다.

힌지 유니트(100)는 제1 부재(10) 및 제2 부재(20)를 서로 회전 가능하게 연결할 수 있다. 즉, 힌지 유니트(100)는 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 상대 회전하도록 각 부재를 지지할 수 있다.

본 발명의 힌지 유니트(100)는 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 사이에서 회전되는 지점을 복수개로 형성하기 위한 것일 수 있다. 아울러. 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 상대 회전시 각 회전 지점에서 동일한 각도의 회전이 이루어지도록 하기 위한 것일 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 힌지 유니트(100)에는 제1 부재(10)에 연결된 제1 회전축(110) 및 제2 부재(20)에 연결된 제2 회전축(120)이 마련될 수 있다.

그리고, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)은 서로 평행하게 제1 방향(x축 방향)을 따라 연장될 수 있다. 그리고, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)은 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 서로 이격된 위치에 배치될 수 있다.

제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)에 따르면, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 사이를 연결하는 구간에서 복수 위치에 회전축이 마련되므로, 제1 부재(10)와 제2 부재(20) 간의 각도는 복수개로 분할될 수 있다.

비교 실시예로, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 사이에 하나의 회전축만 마련된 경우, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 180도 회전하게 되면 하나의 회전축 역시 180도 회전된다. 이에 따르면, 제1 부재(10)로부터 제2 부재(20)까지 연장되는 플렉시블 기판이 마련된 경우 해당 플렉시블 기판의 특정 부위는 180도 꺾여질 수 있다. 이러한 꺾임은 플렉시블 기판의 휨 변형 한도를 넘는 것이므로, 플렉시블 기판이 훼손될 수 있다.

이와 대비하여, 본 발명에 따르면 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 사이에 적어도 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 마련될 수 있다. 이에 따르면 제1 회전축(110)이 90도 회전하고 제2 회전축(120)이 90도 회전하더라도, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 180도 회전할 수 있다. 따라서, 플렉시블 기판은 어느 한 지점이 180도만큼 꺾이는 대신 제1 회전축(110)에 대면한 부분에서 90도만 꺾이고, 제2 회전축(120)에 대면한 부분에서 90도만 꺾이면 되므로 휨 변형 한도 내에서 휠 수 있다.

그런데, 이러한 환경은 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 동일한 각도만큼 회전하는 구성이 전제되어야 한다. 만약, 제1 회전축(110)이 10도만큼 회전되고, 제2 회전축(120)이 170도만큼 회전된다면 비교 실시예와 비교하여 특별한 효과가 구현되기 어렵다.

제1 부재(10)로부터 제2 부재(20)를 향하는 방향을 따라 서로 다른 위치에 복수의 회전축이 마련된 경우, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)에 걸쳐 배치되는 대상물의 휨 변형 한도를 만족하기 위해 각 회전축은 동일한 각도만큼 회전되는 것이 좋다. 아울러, 제1 부재(10)에 연결된 제1 회전축(110) 및 제2 부재(20)에 연결된 제2 회전축(120)은 동일한 각도만큼 서로 반대 방향으로 회전하는 것이 좋다.

일예로, 제1 회전축(110)이 시계 방향으로 회전한다면 제2 회전축(120)은 반시계 방향으로 회전하고, 제1 회전축(110)이 반시계 방향으로 회전한다면 제2 회전축(120)은 시계 방향으로 회전하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 힌지 유니트(100)를 나타낸 사시도이다.

도 2에서 z축 방향 상으로 아래에 위치한 회전축이 제1 회전축(110)이고, 위에 위치한 회전축이 제2 회전축(120)일 수 있다.

제1 회전축(110) 및 제2 회전축(120)은 힌지 커버(190)에 의해 덮힐 수 있다. 힌지 커버(190)는 힌지 유니트(100)로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 동시에, 힌지 유니트(100)의 윤활제 등이 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)에 걸쳐 플렉시블 디스플레이 등이 설치될 경우 힌지 커버(190)는 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 사이에서 플렉시블 디스플레이에 밀착될 수 있다.

제1 회전축(110)에는 제1 부재(10)와 제1 회전축(110)을 연결하고, 제1 회전축(110)과 함께 회전하는 제1 연결 부재(119)가 마련될 수 있다.

그리고, 제2 회전축(120)에는 제2 부재(20)와 제2 회전축(120)을 연결하고, 제2 회전축(120)과 함께 회전하는 제2 연결 부재(129)가 마련될 수 있다.

도 1과 같이 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 120도 펼쳐진 상태에서 외력에 의해 서로 덮히는 경우, 다시 말해 제1 부재(10)와 제2 부재(20) 간의 각도가 0도로 되는 경우를 가정한다.

이때, 제1 회전축(110)은 제1 방향 상으로 바라보았을 때, 다시 말해 도 2의 좌측에서 각 회전축을 바라보았을 때, 시계 방향으로 회전하고, 제2 회전축(120)은 반시계 방향으로 회전하는 것이 좋다.

이러한, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 동작을 만족하기 위한 방안으로 힌지 유니트(100)에는 링크 모듈(130)이 마련될 수 있다.

도 3은 본 발명의 힌지 유니트(100)를 나타낸 정면도이다.

링크 모듈(130)은 제1 회전축(110)의 회전에 따라 제2 회전축(120)의 길이 방향을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 링크 모듈(130)은 캠(CAM) 구조 또는 볼 스크류 구조를 취할 수 있다. 여기에 더하여, 제2 회전축(120)은 링크 모듈(130)의 이동에 의해 회전하도록 구성될 수 있다.

이와 다르게, 링크 모듈(130)은 제2 회전축(120)의 회전에 따라 제1 회전축(110)의 길이 방향을 따라 이동하고, 링크 모듈(130)의 이동에 의해 제1 회전축(110)이 회전하여도 무방하다.

일예로, 링크 모듈(130)은 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 연결할 수 있다. 그리고, 제1 회전축(110) 또는 제2 회전축(120)의 회전에 따라 제1 회전축(110)의 길이 방향 또는 제2 회전축(120)의 길이 방향에 해당하는 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.

이때, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120) 중 어느 하나의 외주에는 왼 나사가 형성될 수 있다. 그리고, 나머지 하나의 외주에는 오른 나사가 형성될 수 있다.

왼 나사는 제1 방향으로 각 회전축을 바라보았을 때, 좌회전시 제1 방향의 양의 방향 이동하고 우회전시 제1 방향의 음의 방향으로 이동하는 나사산을 지칭할 수 있다. 오른 나사는 우회전시 양의 제1 방향으로 이동하고 좌회전시 음의 제1 방향으로 이동하는 나사산을 지칭할 수 있다. 도면에서 제1 회전축(110)의 외주에는 오른 나사가 형성되고, 제2 회전축(120)의 외주에는 왼 나사가 형성되고 있다.

링크 모듈(130)에는 제1 회전축(110)에 형성된 나사에 맞물리는 제1 나사부(131), 제2 회전축(120)에 형성된 나사에 맞물리는 제2 나사부(132), 제1 나사부(131)와 제2 나사부(132)를 연결하는 연결부(133)가 마련될 수 있다.

제1 회전축(110)에 오른 나사(111)가 형성된 경우 제1 나사부(131) 역시 이에 대응하여 오른 나사가 형성될 수 있다. 제1 회전축(110)은 숫나사가 되고, 제1 나사부(131)는 암나사가 될 수 있다.

제2 회전축(120)에 왼 나사(121)이 형성된 경우 제2 나사부(132)에는 왼 나사가 형성될 수 있다. 제2 회전축(120)은 숫나사가 되고, 제2 나사부(132)는 암나사가 될 수 있다.

제1 나사부(131)와 제2 나사부(132)는 제1 회전축(110) 및 제2 회전축(120)과 다르게 제1 방향을 회전축으로 하는 회전 자유도가 배제될 수 있다.

이러한 구성에 따르면, 제1 회전축(110)이 시계 방향으로 회전하면, 제1 나사부(131)는 좌측으로 이동할 수 있다.

제1 나사부(131)가 좌측으로 이동하면, 연결부(133)를 통해 연결된 제2 나사부(132) 역시 좌측으로 이동할 수 있다. 제2 나사부(132)가 좌측으로 이동하면, 제2 나사부(132)에 맞물린 제2 회전축(120)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다.

만약, 제1 회전축(110)이 반시계 방향으로 회전하면, 제1 나사부(131) 및 제2 나사부(132)는 우측으로 이동하고, 이에 따라 제2 회전축(120)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.

이러한 현상은 제2 회전축(120)이 회전할 경우 제1 회전축(110)에 대해서도 마찬가지로 발생될 수 있다.

제1 회전축(110)의 회전 또는 제2 회전축(120)의 회전에 따라 제1 방향의 양의 방향 또는 음의 방향으로 링크 모듈(130)이 이동할 수 있도록, 왼 나사 및 오른 나사는 제1 방향에 20도~30도 각도로 경사지게 형성될 수 있다.

이론상으로는 제1 나사부(131)와 제2 나사부(132) 중 하나가 제1 방향을 따라 이동할 경우, 나사부의 이동에 의해 회전축이 회전될 수 있다. 그러나, 현실적으로 나사 결합에서 이러한 현상은 발생되기 어렵다.

즉, 회전축의 회전에 의해 링크 모듈(130)이 이동할 수는 있으나, 링크 모듈(130)의 이동에 의해 회전축이 회전하는 것은 어렵다.

다시 말해, 힌지 유니트(100)를 고정시킨 상태에서 제1 부재(10)만 회전시키는 경우, 제1 회전축(110)의 회전에 의해 직선 운동하려는 링크 모듈(130)은 제2 회전축(120)에 형성된 나사에 걸려서 직선 운동이 어려울 수 있다.

본 발명의 힌지 장치에 따르면, 힌지 유니트가 고정된 상태에서 제1 부재(10) 또는 제2 부재(20)에만 회전력이 인가될 경우, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)의 회전이 이루어지지 않는 스토퍼 기능이 구현될 수 있다. 이에 따르면, 플렉시블 부재가 제1 부재(10)와 제2 부재(20)에 걸쳐 설치되는 경우, 플렉시블 부재의 휨이 일지점에 집중되는 현상을 방지할 수 있다. 그리고, 이를 통해 플렉시블 부재의 훼손이 방지될 수 있다.

본 발명에서 제1 회전축(110)의 회전, 제2 회전축(120)의 회전, 링크 모듈(130)의 직선 이동이 원활하게 이루어지기 위해서는 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)에 회전력을 유발하는 힘이 함께 가해져야 한다. 구체적으로, 힌지 유니트(100)가 고정된 상태에서 제1 부재(10)와 제2 부재(20) 중 어느 하나에만 회전력이 인가되는 경우만 회피되면, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 상대 회전할 수 있다. 일예로, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)를 각각 잡아서 회전시키거나, 제1 부재(10)를 지면에 고정시킨 상태에서 제2 부재(20)를 회전시키면 제1 부재(10)와 제2 부재(20)는 상대 회전할 수 있다.

앞에서 설명된 바와 같이 링크 모듈(130)은 제1 회전축(110)의 길이 방향에 해당하거나, 제2 회전축(120)의 길이 방향에 해당하는 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.

이때, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)은 제1 방향 ①에 직교하는 제2 방향 ②를 따라 서로 이격될 수 있다. 이때, 힌지 유니트(100)에는 제2 방향 ② 상으로 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 간격을 유지하는 제1 유지부(150)와 제2 유지부(160)가 마련될 수 있다.

제1 유지부(150)는 제1 방향 상으로 제1 위치 x1에서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 지지할 수 있다.

제2 유지부(160)는 제1 방향 상으로 제2 위치 x2에서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 지지할 수 있다.

제1 유지부(150)와 제2 유지부(160)에 의하면, 적어도 제1 위치 x1과 제2 위치 x2의 사이에서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 삐뚤어지게 배치되는 현상(스큐)이 방지될 수 있다. 그리고, 링크 모듈(130)은 제1 방향 상으로 제1 위치 x1과 제2 위치 x2의 사이에 설치되는 것이 좋다.

보다 확실하게 스큐를 방지하도록, 힌지 유니트(100)에는 지지축(180)이 마련될 수 있다.

지지축(180)은 제1 방향 ①을 따라 연장되고 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 사이에 배치될 수 있다. 그리고, 지지축(180)은 제1 유지부(150) 및 제2 유지부(160)를 연결하고, 제1 방향 ① 상으로 제1 유지부(150)와 제2 유지부(160)의 간격을 유지할 수 있다.

지지축(180)에 다르면, 제1 유지부(150)와 제2 유지부(160)에는 제1 회전축(110), 지지축(180), 제2 회전축(120) 이렇게 3개의 축이 연결되고, 이를 통해 스큐가 방지될 수 있다.

스큐를 방지하는 다른 방안으로 제1 유지부(150) 또는 제2 유지부(160) 중 적어도 하나는 제1 방향 ①을 따라 복수로 형성될 수 있다. 일예로, 도 3과 같이 제2 유지부(160)는 제1 유지 수단(161) 및 제2 유지 수단(162)을 포함할 수 있다.

제1 유지 수단(161)과 제2 유지 수단(162)은 각각 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 연결하는 요소로, 제1 방향 ① 상으로 서로 다른 위치에 배치될 수 있다.

그리고, 제1 유지 수단(161)과 제2 유지 수단(162)의 사이에는 제1 유지 수단(161)과 제2 유지 수단(162)을 연결하는 연결 수단(163)이 개재될 수 있다. 이러한 구성의 제2 유지부(160)에 따르면, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)은 제1 방향 ① 상으로 복수 위치에서 제2 유지부(160)에 지지되므로 스큐가 발생되기 어렵다.

한편, 제1 회전축(110) 및 제2 회전축(120)에는 제1 유지부(150) 및 제2 유지부(160)를 포함하는 다양한 요소가 배치될 수 있다.

일예로, 제1 회전축(110)에는 길이 방향에 해당하는 제1 방향 ①을 따라 제1 유지부(150), 링크 모듈(130), 제2 유지부(160), 제1 연결 부재(119), 가압부(171, 172)가 순서대로 배치될 수 있다.

앞에서 설명된 바와 같이 제1 유지부(150)는 제1 위치 x1에서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 연결하고, 제2 유지부(160)는 제2 위치 x2에서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 연결할 수 있다.

링크 모듈(130)은 제1 위치 x1과 제2 위치 x2의 사이에서 제1 회전축(110) 또는 제2 회전축(120)에 의해 제1 방향을 따라 이동 가능하게 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)에 설치될 수 있다.

제1 연결 부재(119)는 제1 부재(10)와 제1 회전축(110)을 연결할 수 있다.

가압부는 제1 방향 ① 상으로 제2 유지부(160)를 향해 제1 연결 부재(119)를 가압할 수 있다. 가압부는 판 스프링 등의 탄성체를 포함할 수 있다. 그리고, 가압부의 단부에는 가압부가 제2 유지부(160)로부터 멀어지는 방향으로 이탈되지 않도록 나사와 같은 고정 부재(181, 182)가 마련될 수 있다.

가압부는 제1 회전축(110)에 설치되는 제1 가압 수단(171)과 제2 회전축(120)에 설치되는 제2 가압 수단(172)을 포함할 수 있다. 경우에 따라 제1 가압 수단(171)과 제2 가압 수단(172)은 일체로 형성될 수 있다.

마찬가지로, 고정 부재는 제1 회전축(110)에 설치되는 제1 고정 수단(181)과 제2 회전축(120)에 설치되는 제2 고정 수단(182)을 포함할 수 있다. 제1 고정 수단(181)과 제2 고정 수단(182)은 일체로 형성되어도 무방하다.

제1 유지부(150), 링크 모듈(130), 제2 유지부(160)에는 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이에 따르면, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 회전하더라도, 제1 유지부(150), 링크 모듈(130), 제2 유지부(160)는 회전 자유도를 갖지 않을 수 있다.

반면 제1 연결 부재(119)에는 제1 회전축(110)이 고정 설치될 수 있다. 이에 따르면, 제1 연결 부재(119)는 제1 회전축(110)과 함께 회전할 수 있다. 따라서, 제1 연결 부재(119)는 제1 부재(10)에 인가된 외부의 회전력을 제1 회전축(110)에 전달할 수 있다.

한편, 링크 모듈(130)이 정상적으로 제1 방향 ①을 따라 이동하기 위해서는 제1 회전축(110)에 형성된 나사와 제2 회전축(120)에 형성된 나사가 정렬될 필요가 있다.

도 4는 본 발명의 힌지 장치를 구성하는 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 나타낸 개략도이다.

도 4에서 제1 회전축(110)에는 오른 나사가 형성되고, 제2 회전축(120)에는 왼 나사가 형성되고 있다.

이때, 각 나사의 위상은 서로 일치해야 한다. 다시 말해, 제1 방향 ① 상으로 동일한 제3 위치 x3에서 제1 회전축(110)에 형성된 나사의 나사산 ⓐ와 제2 회전축(120)에 형성된 나사의 나사산 ⓑ는 일치해야 한다. 다시 말해, 제1 회전축(110)에 형성된 나사의 위상과 제2 회전축(120)에 형성된 나사의 위상이 일치해야 한다.

다른 관점에서 살펴보면, 제1 회전축과 제2 회전축의 위상이 일치한다는 것은, 제1 회전축의 나사와 제2 회전축의 나사가 제1 방향을 따라 연장되는 가상선을 기준으로 선대칭 관계에 있는 것일 수 있다.

위상을 일치시키기 위해 초기 설치시 제1 회전축(110)의 회전 각도와 제2 회전축(120)의 회전 각도를 얼라인시킨 후 링크 모듈(130)이 설치되어야 한다. 링크 모듈(130)의 설치는 제1 회전축(110)의 단부와 제2 회전축(120)의 단부에 링크 모듈(130)을 끼운 후, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 동일한 속도로 회전시키는 것에 의해 이루어질 수 있다.

그러나, 현실적으로 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 위상을 맞추면서 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 서로 반대 방향으로 동일한 속도로 회전시키는 것은 어려울 수 있다.

이러한 설치상의 문제를 해소하기 위해 링크 모듈(130)을 구성하는 제1 나사부(131), 제2 나사부(132), 연결부(133)는 별도로 마련될 수 있다. 이와 같이 각 요소가 별도로 구성되면 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 위상을 일치시키는 동시에 링크 모듈(130)을 용이하게 설치할 수 있다.

도 5는 본 발명의 힌지 장치를 구성하는 링크 모듈(130)을 분해한 개략도이다.

일실시예로, 사용자는 제1 회전축(110) 또는 제2 회전축(120)을 회전시켜 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 위상을 맞출 수 있다.

위상이 정렬되면, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)을 고정시키고, 제1 회전축(110)의 단부에 제1 나사부(131)를 끼운 후, 제1 나사부(131)를 돌려서 제1 회전축(110)에 끼워진 제1 나사부(131)를 제1 위치 x1과 제2 위치 x2 사이에 배치할 수 있다.

그리고, 제2 회전축(120)의 단부에 제2 나사부(132)를 끼운 후, 제2 나사부(132)를 돌려서 제2 나사부(132)를 x1과 x2의 사이에 위치시킬 수 있다. 이때, 제2 회전축(120)에 끼워진 제2 나사부(132)는 제1 방향 ① 상으로 제1 나사부(131)와 동일한 위치에 배치될 수 있다.

물론, 제1 나사부(131)의 설치 과정과 제2 나사부(132)의 설치 과정은 서로 뒤바뀌어도 무방하다.

연결부(133)는 제1 회전축(110)의 위상과 제2 회전축(120)의 위상이 정렬되고 제1 방향 ① 상으로 서로 동일한 위치, 예를 들어 x3에 배치된 제1 나사부(131)와 제2 나사부(132)에 체결될 수 있다. 이렇게 연결부(133)가 제1 나사부(131)와 제2 나사부(132)에 체결되면 링크 모듈(130)의 설치가 완료되고, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)의 위상이 정렬된 상태가 유지될 수 있다. 연결부(133)에 체결된 제1 나사부(131)와 제2 나사부(132)는 제1 방향을 회전축으로 하는 회전 자유도가 제한되고, 제1 회전축(110) 또는 제2 회전축(120)의 회전에 의해 제1 방향을 따라 이동할 수 있다.

제1 유지부(150)는 제1 회전축(110) 및 제2 회전축(120)에 링크 모듈(130)이 설치된 후에 설치될 수 있다.

그리고, 각 회전축의 단부에는 제1 유지부(150)의 이탈을 방지하는 걸림부(151)가 설치될 수 있다. 걸림부(151)는 제1 회전축의 단부에 마련된 제1 걸림턱(113)에 끼워져 제1 유지부(150)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 또는 제2 회전축의 단부에 마련된 제2 걸림턱(123)에 끼워져 제1 유지부(150)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 힌지 장치의 동작을 나타낸 개략도이다.

도 6에는 앞에서 120도 간격으로 회전된 제1 부재(10)와 제2 부재(20)가 외력에 의해 0도 간격으로 회전된 상태가 개시된다.

제2 부재(20)가 고정된 상태로 가정할 경우, 제1 부재(10)는 제1 방향을 회전축으로 하여 120도만큼 시계 방향으로 회전할 수 있다.

이때, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)에 연결된 본 발명의 힌지 장치 역시 120도만큼 회전하는데, 이때의 회전은 제2 방향 상으로 서로 다른 위치에서 균등하게 분할될 수 있다.

일예로, 힌지 장치에 앞에서 살펴본 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)이 마련된다면, 제1 부재(10)의 회전 과정에서 제1 회전축(110)은 60도만큼 시계 방향으로 회전하고, 제2 회전축(120)은 60도만큼 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 그리고, 제1 회전축(110)의 회전 각도와 제2 회전축(120)의 회전 각도가 달라지는 현상은 각 회전축의 회전에 의해 제1 방향을 따라 이동하는 링크 모듈(130)에 의해 방지될 수 있다.

이에 따르면, 제1 부재(10)와 제2 부재(20)에 걸쳐 플렉시블 디스플레이가 배치될 경우, 플렉시블 디스플레이에서 제1 회전축(110)에 대면하는 지점이 60도 회전하고 제2 회전축(120)에 대면하는 지점이 60도 회전할 수 있다.

이 경우 플렉시블 디스플레이의 어느 한 지점만 120도로 회전하는 비교 실시예와 비교하여 플렉시블 디스플레이는 휨 변형 한도 범위 내에서 휘어질 수 있다.

아울러, 제1 유지부(150)의 측면, 링크 모듈(130)의 측면, 제2 유지부(160)의 측면은 동일한 가상면 상에 배치될 수 있다. 그 결과, 본 발명의 힌지 장치의 일면에 플렉시블 디스플레이가 직접 밀착되는 경우, 회전축의 회전에 의해 플렉시블 디스플레이가 울퉁불퉁해지는 현상을 방지할 수 있다.

만약, 도 2와 같이 힌지 유니트(100)를 덮는 힌지 커버(190)가 마련된다면, 힌지 커버(190)는 회전축의 회전에 의해 힌지 커버(190)의 표면이 울퉁불퉁해지는 현상이 방지될 수 있다. 그리고, 해당 힌지 커버(190)에 플렉시블 디스플레이가 밀착된다면 해당 플렉시블 디스플레이 역시 울퉁불퉁해지는 현상이 방지될 수 있다.

정리하면, 힌지 유니트(100)의 일면에는 제1 부재(10)로부터 제2 부재(20)까지 연장되는 플렉시블 디스플레이가 밀착될 수 있다. 그리고, 제1 부재(10)와 제2 부재(20) 간의 회전에 따른 플렉시블 디스플레이의 회전 각도는 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)에 의해 플렉시블 디스플레이의 복수 위치에 균등하게 분할될 수 있다.

이러한 효과는 제1 방향 ①을 따라 연장되고, 제2 방향 ② 상으로 서로 다른 위치에 배열된 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120), 제2 방향 ②를 따라 연장되고, 제1 방향 ①을 따라 이동 가능하게 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120)에 설치되는 링크 모듈(130)에 의해 유발될 수 있다.

이때, 제1 회전축(110)과 제2 회전축(120) 중 어느 하나에는 왼 나사가 형성되며, 나머지 하나에는 오른 나사가 형성될 수 있다.

그리고, 링크 모듈(130)에는 제1 회전축(110)에 형성된 나사에 끼워지는 제1 나사부(131), 제2 회전축(120)에 형성된 나사에 끼워지는 제2 나사부(132)가 마련될 수 있다.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

10...제1 부재 20...제2 부재
100...힌지 유니트 110...제1 회전축
111...오른 나사 113...제1 걸림턱
119...제1 연결 부재 120...제2 회전축
121...왼 나사 123...제2 걸림턱
129...제2 연결 부재 130...링크 모듈
131...제1 나사부 132...제2 나사부
133...연결부 150...제1 유지부
151...걸림부 160...제2 유지부
161...제1 유지 수단 162...제2 유지 수단
163...연결 수단 171...제1 가압 수단
172...제2 가압 수단 180...지지축
181...제1 고정 수단 182...제2 고정 수단
190...힌지 커버

Claims

제1 부재 및 제2 부재를 서로 회전 가능하게 연결하는 힌지 유니트;를 포함하고,
상기 힌지 유니트에는 상기 제1 부재에 연결된 제1 회전축 및 상기 제2 부재에 연결된 제2 회전축이 마련되며,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은 서로 평행하며, 동일한 각도만큼 서로 반대 방향으로 회전하는 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지 유니트에는 상기 제1 회전축의 회전에 따라 상기 제2 회전축의 길이 방향을 따라 이동하는 링크 모듈이 마련되고,
상기 제2 회전축은 상기 링크 모듈의 이동에 의해 회전하는 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지 유니트에는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하고, 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축의 회전에 따라 상기 제1 회전축의 길이 방향 또는 상기 제2 회전축의 길이 방향을 따라 이동하는 링크 모듈이 마련되고,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 중 어느 하나에는 왼 나사가 형성되며, 나머지 하나에는 오른 나사가 형성되고,
상기 링크 모듈에는 상기 제1 회전축에 형성된 나사에 맞물리는 제1 나사부, 상기 제2 회전축에 형성된 나사에 맞물리는 제2 나사부, 상기 제1 나사부와 상기 제2 나사부를 연결하는 연결부가 마련되는 힌지 장치.
제3항에 있어서,
상기 왼 나사 및 상기 오른 나사는 20도~30도 각도로 경사진 힌지 장치.
제3항에 있어서,
상기 링크 모듈은 상기 제1 회전축의 길이 방향에 해당하거나, 상기 제2 회전축의 길이 방향에 해당하는 제1 방향을 따라 이동하고,
상기 제1 나사부, 상기 제2 나사부 및 상기 연결부는 별도로 마련되며,
상기 제1 나사부는 상기 제1 회전축에 끼워지고,
상기 제2 나사부는 상기 제2 회전축에 끼우지며,
상기 연결부는 상기 제1 회전축의 위상과 상기 제2 회전축의 위상이 정렬되고 상기 제1 회전축에 끼워진 상기 제1 나사부와 상기 제2 회전축에 끼워진 상기 제2 나사부가 상기 제1 방향 상으로 동일한 위치에 배치된 상태에서 상기 제1 나사부와 상기 제2 나사부에 체결되는 힌지 장치.
제3항에 있어서,
상기 링크 모듈은 상기 제1 회전축의 길이 방향에 해당하거나, 상기 제2 회전축의 길이 방향에 해당하는 제1 방향을 따라 이동하고,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축은 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라 서로 이격되며,
상기 힌지 유니트에는 상기 제2 방향 상으로 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 간격을 유지하는 제1 유지부와 제2 유지부가 마련되고,
상기 제1 유지부는 상기 제1 방향 상으로 제1 위치에서 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 지지하며,
상기 제2 유지부는 상기 제1 방향 상으로 제2 위치에서 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 지지하고,
상기 링크 모듈은 상기 제1 방향 상으로 상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 사이에 설치되는 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전축에는 길이 방향에 해당하는 제1 방향을 따라 제1 유지부, 링크 모듈, 제2 유지부, 제1 연결 부재, 가압부가 순서대로 배치되고,
상기 제1 유지부는 상기 제1 방향 상으로 제1 위치에서 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하며,
상기 제2 유지부는 상기 제1 방향 상으로 제2 위치에서 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축을 연결하고,
상기 링크 모듈은 상기 제1 위치와 상기 제2 위치의 사이에서 상기 제1 회전축 또는 상기 제2 회전축에 의해 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 설치되며,
상기 제1 연결 부재는 상기 제1 부재와 상기 제1 회전축을 연결하고,
상기 가압부는 상기 제1 방향 상으로 상기 제2 유지부를 향해 상기 제1 연결 부재를 가압하며,
상기 제1 유지부, 상기 링크 모듈, 상기 제2 유지부에는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축이 회전 가능하게 설치되고,
상기 제1 연결 부재에는 상기 제1 회전축이 고정 설치되는 힌지 장치.
제7항에 있어서,
상기 힌지 유니트에는 상기 제1 방향을 따라 연장되고 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축의 사이에 배치되는 지지축이 마련되고,
상기 지지축은 상기 제1 유지부 및 상기 제2 유지부를 연결하고, 상기 제1 유지부와 상기 제2 유지부의 간격을 유지하는 힌지 장치.
제1항에 있어서,
상기 힌지 유니트의 일면에는 상기 제1 부재로부터 상기 제2 부재까지 연장되는 플렉시블 디스플레이가 밀착되고,
상기 제1 부재와 상기 제2 부재 간의 회전에 따른 상기 플렉시블 디스플레이의 회전 각도는 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 의해 상기 플렉시블 디스플레이의 복수 위치에 균등하게 분할되는 힌지 장치.
제1 방향을 따라 연장되고, 제2 방향 상으로 서로 다른 위치에 배열된 제1 회전축과 제2 회전축;
상기 제2 방향을 따라 연장되고, 상기 제1 방향을 따라 이동 가능하게 상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축에 설치되는 링크 모듈;을 포함하고,
상기 제1 회전축과 상기 제2 회전축 중 어느 하나에는 왼 나사가 형성되며, 나머지 하나에는 오른 나사가 형성되고,
상기 링크 모듈에는 상기 제1 회전축에 형성된 나사에 끼워지는 제1 나사부, 상기 제2 회전축에 형성된 나사에 끼워지는 제2 나사부가 마련된 힌지 장치.