KR20190067400A - 폴더블 디스플레이 장치의 듀얼힌지장치 - Google Patents

Abstract

폴더블 디스플레이 장치의 듀얼힌지장치가 개시된다. 일 실시예는, 화면부가 전면에 형성되며 양측에 분할 배치되는 제1,2바디; 상기 제1,2바디의 중간에 형성되어 제1,2바디를 연결하고, 제1,2바디를 회전시키는 것으로, 제1바디에 부착되는 제1브라켓이 일단에 연결된 제1축과, 상기 제1축의 외주에 결합되는 제1스프링과, 상기 제1축의 외주에 결합되어 제1스프링의 탄성력에 지지되는 제1캠으로 구성된 제1회전부; 제2바디에 부착되는 제2브라켓이 일단에 연결된 제2축과, 상기 제2축의 외주에 결합되는 제2스프링과, 상기 제2축의 외주에 결합되어 제2스프링의 탄성력에 지지되는 제2캠으로 구성된 제2회전부; 제1축 및 제2축이 끼움결합되며, 하면에는 상기 제1캠 및 제2캠이 각기 접촉 지지되는 제1각도조절부 및 제2각도조절부가 형성된 가이드부재; 제1축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 가이드부재의 상면에 형성된 조인트핀에 힌지 결합된 제1크랭크와, 제2축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 상기 조인트핀에 힌지 결합된 제2크랭크로 구성된 가동부;를 포함하여 구성된다.
이에 따르면, 2개의 패널의 상반되는 작동에 의해 접히거나 펴지게 되는 동작에 연동되어 이중 축이 양 패널 간의 회전 각도가 정확하게 대칭 구동될 수 있어 힌지 작동의 정확성을 구현할 수 있는 효과가 있다.

Description

폴더블 디스플레이 장치의 듀얼힌지장치{Dual Hinge Apparatus for Foldable Display Device}

개시되는 내용은 듀얼 힌지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 절첩가능한 휴대폰이나 태블릿과 같은 폴더블 디스플레이 장치에 적용되어 접거나 펼치는 작동을 유발하는 듀얼 힌지 장치에 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.

근래 휴대폰, 전자책과 같은 전자기기의 크기는 소형화되는 반면에 엘씨디(LCD)와 같은 디스플레이 화면은 대형화하는 추세에 있다. 하지만 제품의 크기를 줄이면서 디스플레이의 대형화에는 한계가 있다.

예컨대 작은 크기의 전자장치임에도 큰 디스플레이 화면을 선호하는 소비자의 요구를 충족시키기 위하여, 힌지회동하는 두 개의 몸체 모두에 액정화면을 형성하고, 전자장치를 펼치는 경우, 두 개의 액정화면이 결합되어 하나의 큰 화면을 형성하는 형태의 전자장치가 제공될 필요가 있으며, 또한 이에 적합한 형태의 힌지장치가 요구된다.

종래 기술 중에는 서로 다른 방향을 향하는 2개의 축을 갖는 이중 힌지를 이용하는 단말기가 제시된바 있다.

이중 힌지를 갖는 단말기는 메인폴더와 서브 폴더 간에 수평을 유지하면서 회전하는 제1힌지를 포함하는 동시에, 메인 폴더와 서브 폴더 간에 일정 각도로 회전하는 제2힌지를 포함하여 서브 폴더 및 메인 폴더 간의 각도를 다양하게 조절할 수가 있도록 한 것이었다.

그러나 종래 기술은 이중 힌지를 갖고 있다 하더라도 양측 부재를 각기 동일한 각도로 접거나 펼치는 과정에서 각도가 균등하게 분배되지 않아 불균형하게 되어 절첩 작동이 불량하게되는 문제점이 있었고, 또한 힌지장치의 두께가 크게 증가하는 문제점이 있었다.

한국 등록특허 제10-0909713호

개시되는 내용은, 디스플레이 액정화면이 전면에 형성된 2개의 제1,2바디의 상반되는 작동에 의해 접히거나 펴지게 되는 동작에 연동되어 제1,2바디에 종속되는 2개의 축이 제1,2바디의 회전 각도에 비례하여 정확하게 대칭 회전될 수 있도록 함으로써 힌지 작동의 정확성을 구현할 수 있는 듀얼 힌지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

실시예의 목적은, 화면부가 전면에 형성되며 양측에 분할 배치되는 제1,2바디; 상기 제1,2바디의 중간에 형성되어 제1,2바디를 연결하고, 제1,2바디를 회전시키는 것으로, 상기 제1바디에 부착되는 제1브라켓이 일단에 연결된 제1축과, 상기 제1축의 외주에 결합되는 제1스프링과, 상기 제1축의 외주에 결합되어 제1스프링의 탄성력에 지지되는 제1캠으로 구성된 제1회전부; 상기 제2바디에 부착되는 제2브라켓이 일단에 연결된 제2축과, 상기 제2축의 외주에 결합되는 제2스프링과, 상기 제2축의 외주에 결합되어 제2스프링의 탄성력에 지지되는 제2캠으로 구성된 제2회전부; 상기 제1축 및 제2축이 끼움결합되며, 하면에는 상기 제1캠 및 제2캠이 각기 접촉 지지되는 제1각도조절부 및 제2각도조절부가 형성된 가이드부재; 상기 제1축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 가이드부재의 상면에 형성된 조인트핀에 힌지 결합된 제1크랭크와, 상기 제2축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 상기 조인트핀에 힌지 결합된 제2크랭크로 구성된 가동부;를 포함하는 듀얼 힌지 장치에 의해 달성될 수 있다.

상기 가동부는 가이드부재의 상면에 작동홈이 길이방향으로 형성되고, 상기 조인트핀의 하단부에 롤러가 형성되며, 상기 롤러가 작동홈에 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 가이드부재의 상부에 결합되는 케이스가 포함되고, 상기 케이스의 내측에는 상기 작동홈과 동일한 방향으로 형성된 안내홈이 길이방향으로 형성되며, 상기 안내홈에 조인트핀의 상단부가 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

개시된 실시예에 따르면, 디스플레이 액정화면이 전면에 형성된 2개의 제1,2바디의 상반되는 작동에 의해 접히거나 펴지게 되는 동작에 연동되어 제1,2바디에 종속되는 2개의 축이 제1,2바디의 회전 각도에 비례하여 정확하게 대칭 회전될 수 있도록 함으로써 힌지 작동의 정확성을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치가 적용된 단말기를 나타낸 사시도,
도 2는 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치에 대한 사시도,
도 3은 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치에 대한 분해사시도,
도 4는 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치의 배면 분해사시도,
도 5는 단말기를 접은 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도,
도 6은 단말기를 45° 연 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도,
도 7은 단말기를 펼친 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도,

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 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치가 적용된 단말기를 나타낸 사시도, 도 2는 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치에 대한 사시도, 도 3은 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치에 대한 분해사시도, 도 4는 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치의 배면 분해사시도, 도 5는 단말기를 접은 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도, 도 6은 단말기를 45°연 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도, 도 7은 단말기를 펼친 상태일때의 듀얼 힌지 장치의 작동을 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 듀얼 힌지 장치는, 화면부(D)가 전면에 형성되며 양측에 분할 배치되는 제1,2바디(B1,B2); 상기 제1,2바디(B1,B2)의 중간에 형성되어 제1,2바디(B1,B2)를 연결하고, 제1,2바디(B1,B2)를 회전시키는 것으로, 스프링으로 탄력지지되는 캠과, 캠이 결합된 축으로 구성되는 2개의 회전부가 병렬 배치된다. 이하 제1회전부(100) 및 제2회전부(200)로 구분한다.

각 회전부에는 제1,2바디(B1,B2)와 연결되는 브라켓이 형성된다. 이하 제1브라켓(110) 및 제2브라켓(210)으로 구분한다.

2개의 회전부에 구비된 각 축의 단부에는 크랭크가 각기 결합되고, 2개의 크랭크는 조인트핀(260)으로 결합된다. 이하 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)로 구분한다.

따라서 제1,2바디(B1,B2)의 절첩 작동에 연동되어 양측 회전부가 회전되며, 각각의 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)는 조인트핀(260)을 회전점으로 하여 벌어지거나 오므려지는 작동을 하게되며, 양측 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)의 회전각도는 동일하게 배분됨으로써 제1,2바디(B1,B2)는 접힘 또는 펼침 작동시 회전각도가 균등하게 구현될 수 있다.

제1회전부(100)는 상기 제1바디(B1)에 부착되는 제1브라켓(110)이 일단에 연결된 제1축(120)과, 상기 제1축(120)의 외주에 결합되는 제1스프링(130)과, 상기 제1축(120)의 외주에 결합되어 제1스프링(130)의 탄성력에 지지되는 제1캠(140)으로 구성된다.

제1축(120)은 하부에는 제1브라켓(110)과 결합되는 결합부(121)가 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상부에는 제1크랭크(150)에 끼움결합되는 돌기(122)가 형성되며, 외주면의 상부에 환턱(123)이 형성되어 가이드부재(400)의 제1각도조절부(410)의 상면에 걸림 고정될 수 있으며, 외주면의 중간부위에는 사각으로 절삭되어 단면이 사각형으로 된 걸림부(124)가 형성된다.

상기 걸림부(124)는 제1캠(140)의 사각홈(144)에 결합됨으로써 제1축(120)과 제1캠(140)이 일체로 동작될 수 있다.

제1캠(140)은 상면에 다수의 돌기(142)가 형성되고, 상기 다수의 돌기(142)는 후술될 가이드부재(400)의 제1각도조절부(410)에 결합된다.

제2캠(240)의 다수의 돌기(242)는 후술될 가이드부재(400)의 제1각도조절부(410)에 밀착 결합되고, 제1각도조절부(410)의 노치홈(412)에 선택적으로 결합됨으로써 회전 각도가 조절될 수 있다.

제2회전부(200)는 상기 제2바디(B2)에 부착되는 제2브라켓(210)이 일단에 연결된 제2축(220)과, 상기 제2축(220)의 외주에 결합되는 제2스프링(230)과, 상기 제2축(220)의 외주에 결합되어 제2스프링(230)의 탄성력에 지지되는 제2캠(240)으로 구성된다.

제2축(220)은 하부에는 제2브라켓(210)과 결합되는 결합부(221)가 'ㄷ'자 형상으로 형성되고, 상부에는 제2크랭크(250)에 끼움결합되는 돌기(222)가 형성되며, 외주면의 상부에 환턱(223)이 형성되어 가이드부재(400)의 제2각도조절부(420)의 상면에 걸림 고정될 수 있으며, 외주면의 중간부위에는 사각으로 절삭되어 단면이 사각형으로 된 걸림부(224)가 형성된다.

상기 걸림부(224)는 제2캠(240)의 사각홈(244)에 결합됨으로써 제1축(120)과 제1캠(140)이 일체로 동작될 수 있다.

제2캠(240)은 제1캠(140)과 형상이 동일하다. 따라서 상면에 다수의 돌기(242)가 형성된다.

제2캠(240)의 다수의 돌기(242)는 후술될 가이드부재(400)의 제2각도조절부(420)에 밀착 결합되고, 제2각도조절부(420)의 노치홈(422)에 선택적으로 결합됨으로써 회전 각도가 조절될 수 있다.

가이드부재(400)는 상기 제1축(120) 및 제2축(220)이 끼움결합되도록 통공(414)이 양측에 대칭되게 형성되며, 하면에는 상기 제1캠(140) 및 제2캠(240)이 각기 접촉 지지되는 제1각도조절부(410) 및 제2각도조절부(420)가 형성된다.

제1각도조절부(410) 및 제2각도조절부(420)는 가이드부재(400)의 외면보다 돌출되어 형성되며, 통공(414,424)의 주변에 형성되는 환턱에 등간격으로 다수의 노치홈(412,422)이 각기 형성되어 이루어진다.

일 예에 따르면, 제1각도조절부(410) 및 제2각도조절부(420) 각각의 노치홈(412,422)은 90도 간격으로 형성된다. 따라서 제1캠(140) 및 제2캠(240) 각각의 돌기(142,242)가 노치홈(412,422)에 90도 각도마다 삽입되어 일시적인 고정상태가 유지될 수 있다.

따라서 상기 제1캠(140) 및 제2캠(240)이 90도 간격으로 회전될때마다 돌기(142,242)는 노치홈(412,422) 중 어느 하나에 선택적으로 결합될 수 있다.

한편 제1축(120)의 단부에 일단이 결합되며 타단이 가이드부재(400)의 상면에 형성된 조인트핀(260)에 힌지 결합된 제1크랭크(150)와, 제2축(220)의 단부에 일단이 결합되며 타단이 상기 조인트핀(260)에 힌지 결합된 제2크랭크(250)로 구성된 가동부(G)가 포함된다.

가동부(G)는 가이드부재(400)의 상면에 작동홈(420)이 길이방향으로 형성되고, 상기 조인트핀(260)의 하단부에 롤러(252)가 형성되며, 상기 롤러(252)가 작동홈(420)에 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것이다(도 4 참조).

가이드부재(400)의 상부에는 케이스(300)가 결합된다.

상기 케이스(300)의 내측에는 상기 작동홈(420)과 동일한 방향으로 형성된 안내홈(320)이 길이방향으로 형성되며, 안내홈(320)에 조인트핀(260)의 상단부가 삽입되어 이동될 수 있도록 한다.

이와 같이 구성된 제1실시예의 작용을 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1,2바디(B1,B2)를 접었을때는, 제1브라켓(110)과 제2브라켓(210)이 평행하게 배치되며, 제1회전부(100) 및 제2회전부(200)가 조인트핀(260)을 회전점으로 하여 회전되며, 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)는 대략 예각으로 접히게 된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제1,2바디(B1,B2)를 45°정도 펼치면, 제1회전부(100) 및 제2회전부(200)가 조인트핀(260)을 회전점으로 하여 회전되며, 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)는 대략 대칭되게 회전되어 거의 직선형상을 이루게 된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1,2바디(B1,B2)를 펼치면, 제1회전부(100) 및 제2회전부(200)가 조인트핀(260)을 회전점으로 하여 회전되며, 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)는 반대쪽으로 예각으로 접히게 된다.

따라서 제1크랭크(150) 및 제2크랭크(250)는 항상 동일한 회전 각도로 서로 대칭되게 회전될 수 있으므로 제1,2바디(B1,B2)가 균등하게 접히거나 펴지는 작동이 이루어질 수 있고, 오차가 발생되지 않아 정확한 제1,2바디(B1,B2)의 절첩 작동이 구현될 수 있다.

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.

B1 ; 제1바디 B2 : 제2바디
100 : 제1회전부 120 ; 제1축
130 ; 제1스프링 140 ; 제1캠
150 : 제1크랭크 142 ; 돌기
200 ; 제2회전부 220 : 제2축
230 ; 제2스프링 240 : 제2캠
250 ; 제2크랭크 252 ; 롤러
320 : 안내홈 400 : 가이드부재
410 : 제1각도조절부 420 ; 제2각도조절부
412,422 : 노치홈

Claims (8)

1. 화면부가 전면에 형성되며 양측에 분할 배치되는 제1바디와 제2바디; 상기 제1바디와 제2바디의 중간에 형성되어 제1바디와 제2바디를 연결하고, 제1바디와 제2바디를 회전시켜 접거나 펼치는 작동을 하는 것으로,
   상기 제1바디에 부착되는 제1브라켓이 일단에 연결된 제1축과, 상기 제1축의 외주에 결합되는 제1스프링과, 상기 제1축의 외주에 결합되어 제1스프링의 탄성력에 지지되는 제1캠으로 구성된 제1회전부;
   상기 제2바디에 부착되는 제2브라켓이 일단에 연결된 제2축과, 상기 제2축의 외주에 결합되는 제2스프링과, 상기 제2축의 외주에 결합되어 제2스프링의 탄성력에 지지되는 제2캠으로 구성된 제2회전부;
   상기 제1축 및 제2축이 끼움결합되며, 하면에는 상기 제1캠 및 제2캠이 각기 접촉 지지되는 제1각도조절부 및 제2각도조절부가 형성된 가이드부재;
   상기 제1축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 가이드부재의 상면에 형성된 조인트핀에 힌지 결합된 제1크랭크와, 상기 제2축의 단부에 일단이 결합되며 타단이 상기 조인트핀에 힌지 결합되는 제2크랭크로 구성된 가동부;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 가동부는
   가이드부재의 상면에 작동홈이 길이방향으로 형성되고,
   상기 조인트핀의 하단부에 롤러가 형성되며,
   상기 롤러가 작동홈에 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 가이드부재의 상부에 결합되는 케이스가 포함되고,
   상기 케이스의 내측에는 상기 작동홈과 동일한 방향으로 형성된 안내홈이 길이방향으로 형성되며,
   상기 안내홈에 조인트핀의 상단부가 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제1캠 및 제2캠은 다수의 돌기가 형성되고, 제1캠 및 제2캠 각각의 다수의 돌기는 가이드부재의 제1각도조절부 및 제2각도조절부에 각기 결합되는 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1각도조절부 및 제2각도조절부는 각각은, 가이드부재의 외면보다 돌출되며 통공의 주변에 형성되는 환턱에 등간격으로 다수 형성되는 노치홈이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 다수의 노치홈은 90도 간격으로 배열되어 제1캠 및 제2캠 각각의 다수의 돌기가 90도 각도마다 삽입되어 일시적인 고정상태가 유지될 수 있는 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 가동부는 가이드부재의 상면에 작동홈이 길이방향으로 형성되고, 상기 조인트핀의 하단부에 롤러가 형성되며, 상기 롤러가 작동홈에 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 가이드부재의 상부에 결합되는 케이스가 포함되고,
   상기 케이스의 내측에는 상기 작동홈과 동일한 방향으로 형성된 안내홈이 길이방향으로 형성되며,
   상기 안내홈에 조인트핀의 상단부가 삽입되어 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 듀얼 힌지 장치.
   

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