KR20220050462A - 힌지 구조물 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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KR20220050462A
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한용화
정익수
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삼성전자주식회사
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Abstract

전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는 제1 하우징, 제2 하우징, 및 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축; 상기 제2 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축; 상기 제1 암축과 함께 회전하는 제1 암캠 및 제2 암캠; 상기 제2 암축과 함께 회전하는 제3 암캠 및 제4 암캠; 상기 제1 암캠과 체결되는 제1 무빙 캠, 및 상기 제3 암캠과 체결되는 제2 무빙 캠을 포함하는 제1 캠 부재; 상기 제2 암캠과 체결되는 제3 무빙 캠, 및 상기 제4 암캠과 체결되는 제4 무빙 캠을 포함하는 제2 캠 부재; 상기 제1 암축에 결합되고 상기 제1 캠 부재와 상기 제2 캠 부재 사이에 배치되는 제1 탄성 부재; 및 상기 제2 암축에 결합되고 상기 제1 캠 부재와 상기 제2 캠 부재 사이에 배치되는 제2 탄성 부재;을 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

힌지 구조물 및 이를 포함하는 전자 장치{Hinge structure and Electronic device including the same}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 힌지 구조물 및 이를 포함하는 전자 장치와 관련된다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자 장치는 다양한 종류의 어플리케이션을 기반으로 통화, 동영상 재생, 인터넷 검색과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 상술한 다양한 기능을 보다 넓은 화면을 통해 이용하고자 할 수 있다. 그러나, 휴대용 전자 장치의 화면이 커질수록 휴대성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 일부 영역이 곡면 또는 평면으로 변형되는 플렉서블 디스플레이를 포함하는 폴더블 전자 장치가 개발된다. 폴더블 전자 장치는 플렉서블 디스플레이를 접거나 펼치도록 힌지 구조물을 포함할 수 있다.
폴더블 전자 장치의 힌지 구조물은 인접한 하우징 각각이 일정한 각도로 회전하도록 인접한 하우징들과 연결될 수 있다. 인접한 하우징이 회전함에 따라, 플렉서블 디스플레이가 펼쳐지거나 접힐 수 있다.
접힘 상태의 플렉서블 디스플레이는 다시 펼침 상태로 돌아가려는 복원력이 작용할 수 있다. 상기 복원력은 폴더블 전자 장치의 접힘 동작을 방해할 수 있다. 이를 해결하기 위해, 폴더블 전자 장치는, 접힘 상태가 안정적으로 유지되도록 지정된 크기의 마찰 토크를 제공하는 마찰 구조를 포함할 수 있다. 상기 마찰 구조에 의해, 접힘 상태의 폴더블 전자 장치를 펼치기 위해 상대적으로 더 큰 회전 토크가 요구될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 힌지 구조물의 양 측에 연결된 하우징들 각각을 더 큰 토크로 회전시켜야한다. 예를 들어, 사용자는 한손(one hand)을 이용하여 폴더블 전자 장치를 펼칠 수 없다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 접힘 상태로부터 일정한 각도까지 펼쳐지는 경우, 추가적인 외력 없이 추가적인 각도까지 더 펼쳐지는 반자동 펼침 구간, 및 다양한 각도의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 프리스탑 구간을 제공하는 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치를 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 및 상기 제1 하우징이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 연결된 힌지 구조물을 포함하고,
상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축; 상기 제2 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축; 상기 제1 암축과 함께 회전하는 제1 암캠 및 제2 암캠; 상기 제2 암축과 함께 회전하는 제3 암캠 및 제4 암캠; 상기 제1 암캠과 체결되는 제1 무빙 캠, 및 상기 제3 암캠과 체결되는 제2 무빙 캠을 포함하는 제1 캠 부재, 상기 제1 캠 부재는 상기 제1 암축 및 상기 제2 암축을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨; 상기 제2 암캠과 체결되는 제3 무빙 캠, 및 상기 제4 암캠과 체결되는 제4 무빙 캠을 포함하는 제2 캠 부재, 상기 제2 캠 부재는 상기 제1 암축 및 상기 제2 암축을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨; 상기 제1 암축에 결합되고 상기 제1 캠 부재와 상기 제2 캠 부재 사이에 배치되는 제1 탄성 부재; 및 상기 제2 암축에 결합되고 상기 제1 캠 부재와 상기 제2 캠 부재 사이에 배치되는 제2 탄성 부재;을 포함하고,
상기 전자 장치는 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간, 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태(Sf) 사이에 규정되는 제1 상태(S1), 및 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태 사이에 규정되고 상기 제1 상태(S1)에 비해 더 펼치진 상태인 제2 상태(S2)를 포함하고,
상기 힌지 구조물은, 상기 전자 장치가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 상기 제1 캠 부재가 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고, 상기 제2 캠 부재가 상기 축 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 상기 제1 하우징의 제1 면 및 상기 제2 하우징의 제2 면에 연장되는 디스플레이(140), 및 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징이 상기 제1 회전 축(R1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 면 및 상기 제2 면은 소정의 끼인각(A)을 형성하고,
상기 전자 장치는 상기 제1 면과 상기 제2 면이 실질적으로 연속된 평면을 형성하는 펼침 상태(Su), 및 상기 제1 하우징의 가장자리(P1)와 상기 제2 하우징의 가장자리(P2)가 적어도 부분적으로 접촉하도록 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징이 회전된 상태인 완전 접힘 상태(Sf)를 포함하고,
상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징의 회전에 연동된 제1 암축, 상기 제1 암축의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축에 배치되는 제1 탄성 부재, 상기 제2 하우징의 회전에 연동된 제2 암축, 및 상기 제2 암축의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축에 배치되는 제2 탄성 부재를 포함하고,
상기 힌지 구조물은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위만큼 압축됨; 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제2 끼인각(A2)을 가지는 제2 상태(S2)까지 규정되는 자동 펼침 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 자동 펼침 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제2 변위만큼 인장됨; 상기 제2 끼인각(A2)보다 큰 제3-1 끼인각(A31)을 가지는 제3-1 상태(S31)로부터 상기 제3-1 끼인각(A31)보다 큰 제3-2 끼인각(A32)을 가지는 제3-2 상태(S32)까지 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 압축 상태를 유지하거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축됨; 상기 제3-2 상태(S32)로부터 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제3 변위만큼 인장됨;을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 힌지 구조물 및 전자 장치는, 접힘 상태로부터 사용자가 지정된 각도까지 펼치는 경우, 자동으로 추가적인 각도까지 펼쳐지는 반자동 펼침 동작을 제공할 수 있다. 또한, 힌지 구조물 및 전자 장치는 다양한 각도의 접힘 상태를 유지할 수 있는 프리스탑 동작을 제공할 수 있다. 또한, 힌지 구조물 및 전자 장치는 탄성 부재 각각에 연결되는 두 개의 캠을 포함하여, 캠들의 마찰면적을 늘려 수명 및 동작 신뢰성을 확보할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 분해 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 마찰 구조를 도시한 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 회전 구조물의 회전 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 암부 및 회전 구조물의 회전 동작 및 슬라이딩 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠 프로파일을 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 끼인각에 대한 힌지 구조물의 탄성 부재의 압축을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 완전 접힘 상태 및 제1 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제2 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 프리스탑 구간의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 펼침 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 힌지 구조물의 마찰 구조를 도시한 도면이다.
도 15은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 제1 캠 구조물들 및 제2 캠 구조물들의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 힌지 하우징(130), 힌지 구조물(200) 및 디스플레이(140)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 힌지 구조물(200)을 이용하여 제2 하우징(120)과 연결될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)가 안착되는 제1 플레이트(111) 및 제1 플레이트(111)의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 프레임(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(112)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(111)에는 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 및 폴딩 영역(143) 각각의 일부가 배치될 수 있다. 제1 플레이트(111)에는 힌지 구조물(200)의 제1 회전 구조물(210)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)과 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 하우징(110)의 제1 플레이트(111)와 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110) 내부에는 제1 회로 기판(151), 제1 배터리(153), 및 카메라 모듈(156)이 배치될 수 있다. 제1 회로 기판(151) 및 제1 배터리(153)는 연성 기판을 통해 제2 하우징(120) 내부에 배치되는 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(151)에는 프로세서 및 메모리가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(153) 및 제1 회로 기판(151)은 제1 플레이트(111)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 예컨대, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 중 제2 하우징(120)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제1 장식 부재(113) 및 제1 플레이트(111)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제1 후면 커버(119)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장식 부재(113)는 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 및 폴딩 영역(143)의 적어도 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(119)는 펼침 상태(예: 도 2a)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 힌지 구조물(200)을 통해 제1 하우징(110)과 연결될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)가 안착되는 제2 플레이트(121) 및 제2 플레이트(121)의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 프레임(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(122)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(121)에는 제2 영역(142) 및 폴딩 영역(143) 각각의 일부가 배치될 수 있다. 제2 플레이트(121)에는 힌지 구조물(200)의 제2 회전 구조물(220)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)과 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 하우징(120)의 제2 플레이트(121)와 디스플레이(140)의 제2 영역(142) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120) 내부에는 제2 회로 기판(152), 제2 배터리(154)가 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)는 연성 기판을 통해 제1 하우징(110) 내부에 배치되는 제1 회로 기판(151) 및/또는 제1 배터리(153)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 배터리(154) 및 제2 회로 기판(152)은 제2 플레이트(121)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 예컨대, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120) 중 제1 하우징(110)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제2 장식 부재(123) 및 제2 플레이트(121)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제2 후면 커버(129)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 장식 부재(123)는 디스플레이(140)의 제2 영역(142) 및 폴딩 영역(143)의 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 후면 커버(129)는 펼침 상태(예: 도 2a)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이(140)와 접착층 사이에 배치되는 래티스 구조물(미도시) 및/또는 브라켓(미도시)을 더 포함할 수 있다. 래티스 구조물은 폴딩 영역(143)에 적어도 부분적으로 중첩되는 복수의 슬릿을 포함하는 슬릿 영역을 포함할 수 있다. 복수의 슬릿들은 각각 폴딩 영역(143)의 연장 방향(예: y축)으로 길게 연장될 수 있다. 복수의 슬릿들은 펼침 상태(예: 도 2a)에서 평면인 폴딩 영역(143)을 지지하고, 접힘 동작 또는 펼침 동작에서 폴딩 영역(143)이 변형될 수 있도록 지원할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(140)에는 상기 래티스 구조물 또는 상기 브라켓 중 일부만 적층될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 하우징(130)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 함몰된 부분에 배치될 수 있다. 힌지 하우징(130)은 전체적으로 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 마련될 수 있다. 힌지 하우징(130)의 내면의 일부 영역에는 힌지 구조물(200)을 고정시키기 위한 보스가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(140)의 적어도 일부는 가요성(flexibility)을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 제1 하우징(110) 상에 배치되는 제1 영역(141), 제2 하우징(120) 상에 배치되는 제2 영역(142), 및 제1 영역(141)과 제2 영역(142) 사이에 위치되는 폴딩 영역(143)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)은 평면으로 형성되고, 폴딩 영역(143)은 평면 또는 곡면으로 변형 가능하게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 구조물(200)은 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 회전 구조물(210), 및 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 회전 구조물(220)을 포함할 수 있다. 힌지 구조물(200)은 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 각각의 회전 축(예: y축 방향에 평행한 가상의 축)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)은 각각의 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다. 도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타낸 도면이다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)은 각각의 회전 축에 의해 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태로부터 수행되는 접힘 동작에서, 제1 하우징(110)은 시계 방향으로 회전하고, 제2 하우징(120)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 회전 축에 평행한 축 방향을 규정할 수 있다. 축 방향은 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)의 연장 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 폴딩 영역(143)의 장변 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 도 1의 y축에 평행한 방향을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 평행한 전자 장치(100)의 제1 가장자리(P1) 및 전자 장치(100)의 제2 가장자리(P2)가 규정될 수 있다. 전자 장치(100)의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 수직한 전자 장치(100)의 제3 가장자리(P3) 및 전자 장치(100)의 제4 가장자리(P4)가 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 가장자리(P1) 및 제3 가장자리(P3)는 제1 하우징(110)의 제1 프레임(112)의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(P2) 및 제4 가장자리(P4)는 제2 하우징(120)의 제2 프레임(122)의 일부를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하여 전자 장치의 펼침 상태를 설명한다.
예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 평면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)이 동일 방향을 향하는 평면으로 이루어지는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 평행한 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 실질적으로 하나의 직선을 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하여 전자 장치의 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 접힘 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 곡면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는, 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2c를 참조하여 전자 장치의 완전 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 완전 접힘 상태는, 접힘 상태 중, 제1 가장자리(P1) 및 제2 가장자리(P2)가 실질적으로 접촉하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 완전 접힘 상태의 폴딩 영역(143)은, 접힘 상태의 폴딩 영역(143)에 비해 더 큰 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 접힘 상태 및 완전 접힘 상태에서, 힌지 하우징(130)은 적어도 일부가 전자 장치(100)의 표면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 힌지 하우징(130)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 시각적으로 노출될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 4는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 분해 사시도이다. 도 3의(a)는 힌지 구조물을 +z축 방향에서 바라본 평면도이다. 도 3의(b)는 힌지 구조물을 -z축 방향에서 바라본 평면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 축 방향이 규정될 수 있다. 축 방향은 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)의 연장 방향에 평행한 방향일 수 있다. 제1 축 방향(①)은 고정 구조물(230)을 향하는 방향이고, 제2 축 방향(②)은 제2 캠 부재(280)을 향하는 방향일 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200)은 고정 구조물(230), 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 암 구조(201) 및 마찰 구조(202)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 적어도 일부가 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))의 내부에 고정 배치될 수 있다. 고정 구조물(230)에는 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제1 회전 구조물(210)의 제1 가이드 부분(211)이 결합되는 제1 개구 영역(2391)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제1 회전 구조물(210)의 회전 경로를 가이드하기 위한 제1 가이드 레일(233)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)은 제1 개구 영역(2391)의 측벽에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)은 제1 개구 영역(2391)의 축 방향을 향하는 양 측벽 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가이드 레일(233)에는 제1 회전 구조물(210)의 제1 돌출 부분(213)이 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제2 회전 구조물(220)의 제2 가이드 부분(221)이 결합되는 제2 개구 영역(2392)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제2 회전 구조물(220)의 회전 경로를 가이드하기 위한 제2 가이드 레일(234)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)은 제2 개구 영역(2392)의 측벽에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)은 제2 개구 영역(2392)의 축 방향을 향하는 양 측벽 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가이드 레일(234)에는 제2 회전 구조물(220)의 제2 돌출 부분(223)이 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 하우징(예: 도 1의 제1 하우징(110))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징에 고정 배치된 고정 구조물(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합되는 제1 가이드 부분(211), 및 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 연결 부분(212)을 포함할 수 있다. 제1 연결 부분(212)은 전자 장치(100)가 접히거나 펼쳐질 때, 제1 하우징(110)과 함께 접히거나 펼쳐질 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 돌출 부분(213)은 제1 가이드 부분(211)으로부터 축 방향으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 가이드 부분(211)에 형성되는 제1 돌출 부분(213)을 포함할 수 있다. 제1 돌출 부분(213)은 제1 가이드 레일(233)과 함께 제1 회전 구조물(210)의 회전 경로를 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(230)은 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징에 고정 배치된 고정 구조물(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합되는 제2 가이드 부분(221), 및 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 연결 부분(222)을 포함할 수 있다. 제2 연결 부분(222)은 전자 장치(100)가 접히거나 펼쳐질 때, 제2 하우징(120)과 함께 접히거나 펼쳐질 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 돌출 부분(223)은 제2 가이드 부분(221)으로부터 축 방향으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 가이드 부분(221)에 형성되는 제2 돌출 부분(223)을 포함할 수 있다. 제2 돌출 부분(223)은 제2 가이드 레일(234)과 함께 제2 회전 구조물(220)의 회전 경로를 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 암 구조(201)는 제1 암축(241), 제2 암축(242), 제1 암부(250), 제2 암부(260), 및 연동 구조(203)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 연동 구조(203)는 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 서로 반대 방향으로 동일한 각도만큼 회전하도록, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)을 연동시킬 수 있다. 일 실시 예에서, 연동 구조(203)는 제1 암축(241)의 외주면에 형성되는 제1 기어(243), 제2 암축(242)의 외주면에 형성되는 제2 기어(244), 및 제1 기어(243)와 제2 기어(244)를 연결하는 연결 기어들(245)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 연결 기어(245)는 짝수개의 기어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)의 제1 기어(243) 및 제2 암축(242)의 제2 기어(244)는 짝수개의 연결 기어들(245)을 통해 체결될 수 있다. 이로써 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)은 서로 반대 방향으로 회전하고, 서로 동일한 각도만큼 회전하도록 체결될 수 있다. 제1 암축(241)에 결합된 제1 암부(250) 및 제2 암축(242)에 결합된 제2 암부(260)는 서로 반대 방향으로 회전하고, 서로 동일한 각도만큼 회전할 수 있다. 따라서, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)은 서로 반대 방향으로 회전하고, 서로 동일한 각도만큼 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)은 고정 구조물(230)로부터 제2 축 방향(②)으로 길게 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)의 제1 축 방향(①) 단부는 고정 구조물(230)에 형성된 리세스 또는 개구에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)의 제2 축 방향(②) 단부에는 제1 고정링(248)이 결합될 수 있다. 제1 고정링(248)은 제1 암축(241)이 제1 암부(250)의 제2 결합 부분(252)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)은 고정 구조물(230)로부터 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제1 암부(250)의 제1 결합 부분(251), 제1 캠 부재(270), 제1 탄성 부재(291), 제2 캠 부재(280), 및 제1 암부(250)의 제2 결합 부분(252)을 관통할 수 있다. 예를 들어, 제1 암부(250)의 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은 제1 암축(241)에 압입될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 제1 암축(241)에 의해 관통될 수 있다. 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 제1 암축(241)과 함께 회전하지 않고 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 암축(241)을 둘러싸는 코일 스프링을 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(291)는 제1 암축(241)과 함께 회전하지 않고 축 방향으로 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 회전 구조물(210)이 회전할 때, 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)에 결합되는 제1 결합 부분(251)과 제2 결합 부분(252), 및 제1 슬라이딩 핀(256)을 포함하는 제1 연장 부분(253)을 포함할 수 있다. 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은, 제1 연장 부분(253)으로부터 축 방향에 수직한 방향으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 결합 부분(251)에는 제1 암캠(254)이 형성되고, 제2 결합 부분에는 제2 암캠(255)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254)은 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(255)은 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281)과 맞물릴 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 제2 암캠(255)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암부(250)의 회전과 관련하여, 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은 제1 암축(241)에 압입될 수 있다. 이로써, 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 제1 연장 부분(253)은 제1 암축(241)을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252)은 축 방향으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(251)은 제2 결합 부분(252)에 비해 제1 축 방향(①)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(251) 및 제2 결합 부분(252) 사이에는 제1 탄성 부재(291), 제1 캠 부재(270)의 일부분, 및 제2 캠 부재(280)의 일부분이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암부(250)의 슬라이딩 이동과 관련하여, 제1 연장 부분(253)의 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 회전 구조물(210)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이딩 핀(256)은 적어도 일부가 제1 회전 구조물(210)의 제1 슬라이딩 홈(예: 도 7의 제1 슬라이딩 홈(215))에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 회전 구조물(210)이 회전할 때, 상기 제1 슬라이딩 홈(215)을 따라 이동할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(256)의 단부에는 고정링(2561)이 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전할 때, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)을 중심으로 회전하고, 이와 동시에 제1 암부(250)는 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 암부(250)는 제1 슬라이딩 핀(256)이 제1 회전 구조물(210)에 체결된 상태로 슬라이딩 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암축(242)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)은 고정 구조물(230)로부터 제2 축 방향(②)으로 길게 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)의 제1 축 방향(①) 단부는 고정 구조물(230)에 형성된 리세스 또는 개구에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)의 제2 축 방향(②) 단부에는 제2 고정링(249)이 결합될 수 있다. 제2 고정링(249)은 제2 암축(242)이 제2 암부(260)의 제4 결합 부분(262)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암축(242)은 고정 구조물(230)로부터 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제2 암부(260)의 제3 결합 부분(261), 제1 캠 부재(270), 제2 탄성 부재(292), 제2 캠 부재(280), 및 제2 암부(260)의 제4 결합 부분(262)을 관통할 수 있다. 예를 들어, 제2 암부(260)의 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은 제2 암축(242)에 압입될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 제2 암축(242)에 의해 관통될 수 있다. 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 제2 암축(242)과 함께 회전하지 않고 제2 암축(242)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(292)는 제2 암축(242)을 둘러싸는 코일 스프링을 포함할 수 있다. 제2 탄성 부재(292)는 제2 암축(242)과 함께 회전하지 않고 축 방향으로 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260)는 제2 회전 구조물(220)이 회전할 때, 제2 암축(242)과 함께 회전하고, 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암부(260)는 제2 암축(242)에 결합되는 제3 결합 부분(261)과 제4 결합 부분(262), 및 제2 슬라이딩 핀(266)을 포함하는 제2 연장 부분(263)을 포함할 수 있다. 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은, 제2 연장 부분(263)으로부터 축 방향에 수직한 방향으로 연결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 결합 부분(261)에는 제3 암캠(264)이 형성되고, 제4 결합 부분(262)에는 제4 암캠(265)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(264)은 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제4 암캠(265)은 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282)과 맞물릴 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 서로 마주보도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(264)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부를 포함하고, 제4 암캠(265)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260)의 회전과 관련하여, 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은 제2 암축(242)에 압입될 수 있다. 이로써, 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고, 제2 연장 부분(263)은 제2 암축(242)을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262)은 축 방향으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 제3 결합 부분(261)은 제4 결합 부분(262)에 비해 제1 축 방향(①)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제3 결합 부분(261) 및 제4 결합 부분(262) 사이에는 제2 탄성 부재(292), 제1 캠 부재(270)의 다른 일부분, 및 제2 캠 부재(280)의 다른 일부분이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260)의 슬라이딩 이동과 관련하여, 제2 연장 부분(263)의 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 회전 구조물(220)에 체결될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬라이딩 핀(266)은 적어도 일부가 제2 회전 구조물(220)의 제2 슬라이딩 홈(예: 도 7의 제2 슬라이딩 홈(225))에 수용될 수 있다. 예를 들어, 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 회전 구조물(220)이 회전할 때, 상기 제2 슬라이딩 홈을 따라 이동할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(266)의 단부에는 고정링(2661)이 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)이 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전할 때, 제2 암부(260)는 제2 암축(242)을 중심으로 회전하고, 이와 동시에 제2 암부(260)는 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 암부(260)는 제2 슬라이딩 핀(266)이 제2 회전 구조물(220)에 체결된 상태로 슬라이딩 이동할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 마찰 구조를 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 마찰 구조(202)는 플렉서블 디스플레이(140)의 복원 토크에 대응되는 마찰 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 일부 영역이 곡면인 접힘 상태(예: 도 2b 및 도 2c)에서, 제1 플레이트(111) 와 연결된 제1 회전 구조물(210) 및 제2 플레이트(121)와 연결된 제2 회전 구조물(220) 각각에는 디스플레이(140)의 복원력이 작용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 복원력은 다시 평면인 상태로 돌아가고자 하는 힘일 수 있다. 상기 복원력에 의해 제1 암축(241) 및 제2 암축(242) 각각에는 복원 토크가 작용할 수 있다. 복원 토크는 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)의 펼침 방향으로 작용할 수 있다. 제1 암축(241)에 작용하는 복원 토크는 제2 암축(242)에 작용하는 복원 토크와 반대 방향으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 참조하면, 복원 토크는 제1 암축(241)에 펼침 방향인 반시계 방향으로 작용하고, 제2 암축(242)에 펼침 방향인 시계 방향으로 작용할 수 있다. 따라서, 마찰 구조(202)는 힌지 구조물(200), 전자 장치(100), 및/또는 디스플레이(140)가 소정의 접힘 상태를 유지하도록 복원 토크를 상쇄하는 소정의 마찰 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 마찰 토크는 캠 구조물들 사이의 면 마찰력 및 마찰력이 발생하는 지점과 암축(241, 242) 사이의 거리(예: 암축(241, 242)의 반지름) 각각에 비례할 수 있다. 면 마찰력은 압축된 탄성 부재(291, 292)에 의해 증가될 수 있다.
일 실시 예에서, 마찰 구조(202)는 제1 암캠(254), 제2 암캠(255), 제3 암캠(264), 제4 암캠(265), 제1 캠 부재(270), 제2 캠 부재(280), 제1 탄성 부재(291), 및 제2 탄성 부재(292)를 포함할 수 있다.
도 5의(b)는 제1 암축(241)에 결합되는 마찰 구조물들을 도시한 도면이다. 도 5의(a)를 참조하면, 제1 암축(241)에는 제1 기어(243)로부터 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제1 암캠(254), 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271), 제1 탄성 부재(291), 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281), 및 제2 암캠(255)이 결합될 수 있다.
도 5의(a)는 제2 암축(242)에 결합되는 마찰 구조물들을 도시한 도면이다. 도 5의(b)를 참조하면, 제2 암축(242)에는 제2 기어(244)로부터 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제3 암캠(264), 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272), 제2 탄성 부재(292), 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282), 및 제4 암캠(265)이 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암캠(254)은 제1 암부(250)의 제1 결합 부분(251)에 형성될 수 있다. 제1 암캠(254)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254)은 제1 암축(241)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제1 암캠(254)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 제1 암캠(254)은 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암캠(255)은 제1 암부(250)의 제2 결합 부분(252)에 형성될 수 있다. 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제2 암캠은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 제2 암캠(255)은 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 암캠(264)은 제2 암부(260)의 제3 결합 부분(261)에 형성될 수 있다. 제3 암캠(264)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(264)은 제2 암축(242)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제3 암캠(264)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 제3 암캠(264)은 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제4 암캠(265)은 제2 암부(260)의 제4 결합 부분(262)에 형성될 수 있다. 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 제4 암캠(265)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부를 포함할 수 있다. 제4 암캠(265)은 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 부재(270)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 부분(270a), 제2 암축(242)이 관통하는 제2 부분(270b), 및 제1 부분(270a)과 제2 부분(270b)을 연결하는 제1 브릿지 부분(270c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(270a)에는 제1 무빙 캠(271)이 형성될 수 있다. 제1 무빙 캠(271)은 제1 암캠(254)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(271)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(270b)에는 제2 무빙 캠(272)이 형성될 수 있다. 제2 무빙 캠(272)은 제3 암캠(264)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(272)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할 때, 제1 캠 부재(270)는 회전하지 않고 축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 다각형의 단면을 가지는 부분을 포함할 수 있다. 제1 캠 부재(270)의 제1 부분(270a)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 원형의 관통 홀을 가질 수 있다. 제1 암축(241)의 다각형의 단면을 가지는 부분은 제1 부분(270a)의 상기 원형 단면의 관통 홀을 통해 연장될 수 있다. 따라서, 제1 암축(241)이 회전함에도 제1 캠 부재(270)는 회전하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 부재(280)는 제1 암축(241)이 관통하는 제3 부분(280a), 제2 암축(242)이 관통하는 제4 부분(280b), 및 제3 부분(280a)과 제4 부분(280b)을 연결하는 제2 브릿지 부분(280c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 부분에는 제3 무빙 캠(281)이 형성될 수 있다. 제3 무빙 캠(281)은 제2 암캠(255)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제3 무빙 캠(281)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 부분(280b)에는 제4 무빙 캠(282)이 형성될 수 있다. 제4 무빙 캠(282)은 제4 암캠(265)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제4 무빙 캠(282)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할 때, 제2 캠 부재(280)는 회전하지 않고 축 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 다각형의 단면을 가지는 부분을 포함할 수 있다. 제1 캠 부재(270)의 제2 부분(270b)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 원형의 관통 홀을 가질 수 있다. 제2 암축(242)의 다각형의 단면을 가지는 부분은 제2 부분(270b)의 상기 원형 단면의 관통 홀을 통해 연장될 수 있다. 따라서, 제2 암축(242)이 회전함에도 제1 캠 부재(270)는 회전하지 않을 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270)와 제2 캠 부재(280) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 암부(250)의 제1 결합 부분(251) 및 제1 암부(250)의 제2 결합 부분(252) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270)의 제1 부분(270a) 및 제2 캠 부재(280)의 제3 부분(280a) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270)로부터 제1 축 방향(①)에 위치하고 제2 캠 부재(280)로부터 제2 축 방향(②)에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제1 탄성 부재(291)는 제1 무빙 캠(271)과 제1 암캠(254) 사이의 마찰력, 및/또는 제3 무빙 캠(281)과 제2 암캠(255) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제1 암축(241)의 회전 방향에 반대되며 증가된 마찰 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(292)는 제1 캠 부재(270)와 제2 캠 부재(280) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(292)는 제2 암부(260)의 제3 결합 부분(261) 및 제2 암부(260)의 제4 결합 부분(262) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(292)는 제1 캠 부재(270)의 제2 부분(270b) 및 제2 캠 부재(280)의 제4 부분(280b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(292)는 제1 캠 부재(270)로부터 제1 축 방향(①)에 위치하고 제2 캠 부재(280)로부터 제2 축 방향(②)에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(292)는 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제2 탄성 부재(292)는 제2 무빙 캠(272)과 제3 암캠(264) 사이의 마찰력, 및/또는 제4 무빙 캠(282)과 제4 암캠(265) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제2 암축(242)의 회전 방향에 반대되며 증가된 마찰 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 마찰 구조(202)에 포함된 구조물들은 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할 때 제자리에서 회전하거나, 또는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)을 따라 선형 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 제1 암축(241)의 연장 방향으로 선형 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 다각형의 단면을 가지는 부분을 포함할 수 있다. 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255) 각각은 제1 암축(241)이 관통하는 관통 홀을 가질 수 있다. 상기 관통 홀은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 제1 암축(241)의 단면과 대응되는 다각형의 단면을 가질 수 있다. 따라서, 제1 암축(241)이 회전하는 경우, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)에 적어도 부분적으로 압입되어 제1 암축(241)을 따라 선형 이동이 제한될 수 있다.
예를 들어, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고 제2 암축(242)의 연장 방향으로 선형 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 다각형의 단면을 가지는 부분을 포함할 수 있다. 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265) 각각은 제2 암축(242)이 관통하는 관통 홀을 가질 수 있다. 상기 관통 홀은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 제2 암축(242)의 단면과 대응되는 다각형의 단면을 가질 수 있다. 따라서, 제2 암축(242)이 회전하는 경우, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)에 적어도 부분적으로 압입되어 제2 암축(242)을 따라 선형 이동이 제한될 수 있다.
예를 들어, 제1 무빙 캠(271) 및 제2 무빙 캠(272)은 암축(241, 242)이 회전할 때, 회전하지 않고 제1 브릿지 부분(270c)에 의해 함께 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 제3 무빙 캠(281) 및 제4 무빙 캠(282)은 암축(241, 242)이 회전할 때, 회전하지 않고 제2 브릿지 부분(280c)에 의해 함께 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291) 및 제2 탄성 부재(292)는 암축(241, 242)이 회전할 때, 회전하지 않고 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280) 사이의 거리에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 캠 부재(280)가 제1 축 방향(①)으로 이동할 때 압축될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 회전 구조물의 회전 동작을 도시한 도면이다. 도 6은 도 3의 A-A' 단면도이다.
도 6의(a)는 펼침 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다. 도 6의(b)는 접힘 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다. 도 6의(c)는 완전 접힘 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)에는 제1 가이드 레일(233) 및 제2 가이드 레일(234)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가이드 레일(233)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)의 원호 중심은 제1 회전 축(R1)일 수 있다. 즉, 제1 가이드 레일(233)은 제1 회전 구조물(210)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가이드 레일(234)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)의 원호 중심은 제2 회전 축(R2)일 수 있다. 즉, 제2 가이드 레일(234)은 제2 회전 구조물(220)이 제2 회전 축(R2)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 연결 부분(212) 및 제1 가이드 부분(211)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 부분(211)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 부분(211)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은, 제1 가이드 부분(211)의 제1 돌출 부분(213)이 고정 구조물(230)의 제1 가이드 레일(233)에 수용된 상태로 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 연결 부분(212)이 제1 하우징(110)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(210)은 제1 회전 축(R1)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 연결 부분(222) 및 제2 가이드 부분(221)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 부분(221)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 부분(221)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은, 제2 돌출 부분(223)이 제2 가이드 레일(234)에 수용된 상태로 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 연결 부분(222)이 제2 하우징(120)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제2 회전 구조물(220)은 제2 회전 축(R2)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)은 각각 힌지 구조물(200)의 축 방향에 평행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)은 제1 회전 구조물(210)의 제1 연결 부분(212) 및 제2 회전 구조물(220)의 제2 연결 부분(222)에 비해 z축 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
도 6의(a)를 참조하면, 제1 연결 부분(212)은 펼침 상태에서, 제1 회전 구조물(210)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)의 제1 단부는 개방되고, 다른 제2 단부는 제1 연결 부분(212)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제1 회전 구조물(210)은 펼침 상태에서 제1 회전 축(R1)을 중심으로 도면을 기준으로 시계 방향으로 회전 가능하고, 반시계 방향으로 회전할 수 없다.
도 6의(a)를 참조하면, 제2 연결 부분(222)은 펼침 상태에서, 제2 회전 구조물(220)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)의 제3 단부는 개방되고, 다른 제4 단부는 제2 연결 부분(222)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제2 회전 구조물(220)은 펼침 상태에서 제2 회전 축(R2)을 중심으로 도면을 기준으로 반시계 방향으로 회전 가능하고, 시계 방향으로 회전할 수 없다.
도 7은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 암부 및 회전 구조물의 회전 동작 및 슬라이딩 동작을 도시한 도면이다.
도 7의(a)는 펼침 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다. 도 7의(b)는 접힘 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다. 도 7의(c)는 완전 접힘 상태의 힌지 구조물(200)을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 힌지 구조물(200)이 접히거나 펼쳐질 때, 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)는 서로 다른 축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)는 서로 다른 회전 경로로 회전할 수 있다. 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)의 회전 경로의 차이에 의해, 힌지 구조물(200)이 접히거나 펼쳐질 때, 암부(250, 260)는 슬라이딩 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 회전 축(R1)을 중심으로 제1 회전 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제1 회전 구조물(210)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태를 기준으로, 제1 회전 구조물(210)에는 제1 슬라이딩 핀(256)이 위치하는 지점을 제1 지점(A1)으로 규정할 수 있다. 접힘 및 펼침 동작에서, 제1 회전 구조물(210)의 제1 지점(A1)은 제1 회전 경로(P1)를 따라 이동할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 암축(241)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(256)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태에서, 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 지점(A1)에 위치하고, 접힘 상태에서 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 지점(A1)보다 축 방향에 수직한 방향으로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(256)은 접힘 및 펼침 동작에서 제2 회전 경로(P2)를 따라 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 회전 경로(P1)와 제2 회전 경로(P2)는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 축(R1)과 제1 암축(241)은 평행하되, 일치하지 않고, 제1 회전 구조물(210)과 제1 암부(250)의 회전 반경은 일치하지 않을 수 있다.
이에 따라, 접힘 및 펼침 동작에서, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(256)은 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(256) 및 제1 암부(250)의 슬라이딩 동작은, 제1 슬라이딩 핀(256)이 제1 회전 구조물(210)의 제1 슬라이딩 홈(215)에 수용됨으로써, 가이드될 수 있다. 일 실시 예에서, 펼침 상태로부터 접힘 동작이 수행될 때, 제1 슬라이딩 핀(256)과 제1 지점(A1) 사이의 거리는 증가할 수 있다. 완전 접힘 상태로부터 펼침 동작이 수행될 때, 제1 슬라이딩 핀(256)과 제1 지점(A1) 사이의 거리는 감소할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 회전 축(R2)을 중심으로 제2 회전 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제2 회전 구조물(220)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태를 기준으로, 제2 회전 구조물(220)에는 제2 슬라이딩 핀(266)이 위치하는 지점을 제2 지점(A2)으로 규정할 수 있다. 접힘 및 펼침 동작에서, 제2 지점(A2)은 제3 회전 경로(P3)를 따라 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 암축(242)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(266)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태에서, 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 지점에 위치하고, 접힘 상태에서 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 지점(A2)보다 축 방향에 수직한 방향으로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(266)은 접힘 및 펼침 동작에서 제4 회전 경로(P4)를 따라 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제3 회전 경로(P3)와 제4 회전 경로(P4)는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 회전 축(R2)과 제2 암축(242)은 평행하되, 일치하지 않고, 제2 회전 구조물(220)과 제2 암부(260)의 회전 반경은 일치하지 않을 수 있다.
이에 따라, 접힘 및 펼침 동작에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(266)은 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(266) 및 제2 암부(260)의 슬라이딩 동작은, 제2 슬라이딩 핀(266)이 제2 회전 구조물(220)의 제2 슬라이딩 홈(225)에 수용됨으로써, 가이드될 수 있다. 일 실시 예에서, 펼침 상태로부터 접힘 동작이 수행될 때, 제2 슬라이딩 핀(266)과 제2 지점(A2) 사이의 거리는 증가할 수 있다. 완전 접힘 상태로부터 펼침 동작이 수행될 때, 제2 슬라이딩 핀(266)과 제2 지점(A2) 사이의 거리는 감소할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠 프로파일을 도시한 도면이다.
도 8에는 제1 암축(241)에 결합된 제1 캠 구조물들(제1 암캠(254), 제2 암캠(255), 제1 무빙 캠(271), 및 제3 무빙 캠(281))의 캠 형상만 도시되나, 제2 암축에 결합된 제2 캠 구조물들(예: 도 5의 제3 암캠(264), 제4 암캠(265), 제2 무빙 캠(272), 및 제4 무빙 캠(282))에도 동일하게 적용될 수 있다. 이하, 설명하는 제1 암캠(254), 제2 암캠(255), 제1 무빙 캠(271), 제3 무빙 캠(281), 및 이들의 결합 관계는 각각 제3 암캠(264), 제4 암캠(265), 제2 무빙 캠(272), 제4 무빙 캠(282), 및 이들의 결합 관계에도 동일하게 적용될 수 있다.
도시된 캠 프로파일은 완전 접힘 상태인 힌지 구조물(200)의 제1 캠 구조물들(제1 암캠(254), 제2 암캠(255), 제1 무빙 캠(271), 제3 무빙 캠(281))을 제1 암축(241)을 중심으로 펼친 것이다. 캠 프로파일의 가로 축은 상기 제1 캠 구조물들을 기준점인 0도로부터 360도까지 펼친 것이다. 예를 들어, 기준점은 완전 접힘 상태이고, 힌지 구조물(200)이 펼쳐짐에 따라 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 도시된 프로파일에서 우측(예: 펼침 방향 회전)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(271) 및 제3 무빙 캠(281)은 축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 각각 120도 이하의 각도만큼 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 각각 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 예를 들어, 제1 암축(241)의 회전 각도는 도 9에 도시된 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)의 끼인각(A)의 1/2일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 각각 제2 암축(242)과 함께 회전하고, 예를 들어, 제2 암축(242)의 회전 각도는 전자 장치(100)의 끼인각(A)의 1/2일 수 있다.
캠 프로파일의 가로 축은, 기준점인 완전 접힘 상태로부터 힌지 구조물(200)이 펼쳐질 때, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)이 회전하는 방향(예: 펼침 방향)을 의미할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 도시된 화살표 방향으로 이동할 수 있다. 캠 프로파일의 세로 축은 힌지 구조물(200)의 축 방향을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 캠 구조물들은 제1 암축(241)의 각 변위에 따라 동일한 형상 및 간격으로 반복되도록 형성될 수 있다. 이와 같은 반복이 이루어지는 각 변위를 주기(T)로 규정할 수 있다. 일 실시 예에서, 캠 구조물들은 하나 이상의 주기(T)를 가지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 캠 구조물들은 120도의 각 변위를 포함하는 3 개의 주기(T)를 가지도록 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 캠 구조물들이 반드시 3개의 주기(T)를 가지는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 캠 구조물들은 1개, 2개, 4개, 또는 그 이상의 주기를 가질 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 암캠(254)은 제1 돌출부(254a), 및 제1 함몰부(254b)를 포함할 수 있다. 제1 돌출부(254a)는 제1 함몰부(254b)의 평평한 함몰면으로부터 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제1 돌출부(254a)는 제2 축 방향(②)으로 제1 높이(h1)로 돌출될 수 있다. 제1 돌출부(254a)는 평평한 돌출면을 포함하고, 상기 돌출면은 제1 각도(θ1)로부터 제2 각도(θ2)까지 연장되고 제1 각 변위(θ2-θ1)로 형성될 수 있다. 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)와 맞물릴 수 있다.
제1 암캠(254)에는 펼침 방향(예: 도 8을 기준으로 우측 방향, 화살표가 도시된 방향)으로 볼 때, 제1 함몰부(254b) 및 제1 돌출부(254a)가 순차적으로 형성되고 하나의 주기(T)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 펼침 방향에는 다시 제1 함몰부(254b)가 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 무빙 캠(271)은 제3 돌출부(271a), 및 제3 함몰부(271b)를 포함할 수 있다. 제3 돌출부(271a)는 제3 함몰부(271b)의 평평한 함몰면으로부터 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제3 돌출부(271a)는 제1 축 방향(①)으로 제3 높이(h3)로 돌출될 수 있다. 제3 돌출부(271a)는 평평한 돌출면을 포함하고, 상기 돌출면은 제5 각도(θ5)로부터 제6 각도(θ6)까지 연장되고 제3 각 변위(θ6-θ5)로 형성될 수 있다. 제3 돌출부(271a)는 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)와 맞물릴 수 있다. 제1 무빙 캠(271)은 제1 경사면(271c) 및 제2 경사면(271d)을 포함할 수 있다. 제1 경사면(271c)은 펼침 방향으로 볼 때, 제3 돌출부(271a)로부터 제3 함몰부(271b)를 향해 하향(예: 제2 축 방향(②)) 경사질 수 있다. 제2 경사면(271d)은 펼침 방향으로 볼 때, 제3 함몰부(271b)로부터 제3 돌출부(271a)를 향해 상향(예: 제1 축 방향(①)) 경사질 수 있다. 예를 들어, 돌출면은 제1 경사면(271c)과 제2 경사면(271d) 사이에 형성될 수 있다.
제1 무빙 캠(271)에는 펼침 방향으로 볼 때, 제1 경사면(271c), 제1 함몰부(271b), 제2 경사면(271d), 및 제2 돌출부(271a)가 순차적으로 형성되고, 하나의 주기(T)를 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(271a)의 펼침 방향에는 다시 제1 경사면(271c)이 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제2 암캠(255)은 제2 돌출부(255a), 및 제2 함몰부(255b)를 포함할 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 제2 함몰부(255b)로부터 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 제1 축 방향(①)으로 제2 높이(h2)로 돌출될 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 평평한 돌출면을 포함하고, 상기 돌출면은 제3 각도(θ3)로부터 제4 각도(θ4)까지 연장되고 제2 각 변위(θ4-θ3)로 형성될 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a) 및 제5 돌출부(281c)와 맞물릴 수 있다.
제2 암캠(255)에는 펼침 방향(예: 도 8을 기준으로 우측 방향, 화살표가 도시된 방향)으로 볼 때, 제2 돌출부(255a) 및 제2 함몰부(255b)가 순차적으로 형성되고 하나의 주기(T)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 함몰부(255b)의 펼침 방향에는 다시 제2 돌출부(255a)가 형성될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제3 무빙 캠(281)은 제4 돌출부(281a), 제5 돌출부(281c), 제4 함몰부(281d), 및 제5 함몰부(281d)를 포함할 수 있다. 제4 돌출부(281a)는 제4 함몰부(281d)로부터 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제4 돌출부(281a)는 제1 축 방향(①)으로 제4 높이(h4)로 돌출될 수 있다. 제5 돌출부는 제4 함몰부(281d)로부터 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 제5 돌출부(281c)는 제1 축 방향(①)으로 제5 높이(h5)로 돌출될 수 있다. 제5 돌출부(281c)는 평평한 돌출면을 포함하고, 상기 돌출면은 제7 각도(θ7)로부터 제8 각도(θ8)까지 연장되고 제4 각 변위(θ8-θ7)로 형성될 수 있다. 제4 돌출부(281a) 및 제5 돌출부(281c)는 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)와 맞물릴 수 있다. 제3 무빙 캠(281)은 제3 경사면(281e), 제4 경사면(281f), 제5 경사면(281g), 및 제6 경사면(281h)을 포함할 수 있다. 제3 경사면(281e)은 펼침 방향으로 볼 때, 제4 함몰부(281b)로부터 제4 돌출부(281a)까지 상향(예: 제2 축 방향(②)) 경사질 수 있다. 제4 경사면(281f)은 펼침 방향으로 볼 때, 제4 돌출부(281a)로부터 제5 함몰부(281d)까지 하향(예: 제1 축 방향(①)) 경사질 수 있다. 제5 경사면(281g)은 펼침 방향으로 볼 때, 제5 함몰부(281d)로부터 제5 돌출부(281c)까지 상향(예: 제2 축 방향) 경사질 수 있다. 제6 경사면(281h)은 펼침 방향으로 볼 때, 제5 돌출부(281c)로부터 제4 함몰부(281d)까지 하향(예: 제1 축 방향) 경사질 수 있다. 예를 들어, 제4 돌출부(281a)의 돌출면은 제3 경사면(281e)과 제4 경사면(281f) 사이에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제5 돌출부(281c)의 돌출면은 제5 경사면(281g)과 제6 경사면(281h) 사이에 형성될 수 있다.
제3 무빙 캠(281)에는 펼침 방향으로 볼 때, 제4 함몰부(281b), 제3 경사면(281e), 제4 돌출부(281a), 제4 경사면(281f), 제5 함몰부(281c), 제5 경사면(281g), 제5 돌출부(281d), 및 제6 경사면(281h)이 순차적으로 형성되고, 하나의 주기(T)를 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6 경사면(281h)의 펼침 방향에는 다시 제4 함몰부(281b)가 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 돌출부(254a)의 돌출면은 제3 함몰부(271b)의 함몰면에 비해 작은 각 변위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 돌출면은 제3 돌출부(271b)의 함몰면에 비해 작은 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 돌출면은 제1 암캠(254)을 제1 암축(241)을 중심으로 가지는 원통 좌표계로 볼 때, 원주 방향을 따라 제1 길이로 형성되고, 제3 돌출부(271b)의 함몰면은 제1 무빙 캠(271)을 제1 암축(241)을 중심으로 가지는 원통 좌표계로 볼 때, 원주 방향을 따라 상기 제1 길이보다 큰 제2 길이로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 돌출부(255a)의 돌출면은 제5 돌출부(281c)의 돌출면에 비해 작은 각 변위를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 각 변위(θ4-θ3)는 제4 각 변위(θ8-θ7)에 비해 작을 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)의 돌출면은 제5 돌출부(281c)의 돌출면에 비해 작은 면적을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)의 돌출면은 제2 암캠(255)을 제1 암축(241)을 중심으로 가지는 원통 좌표계로 볼 때, 원주 방향을 따라 제3 길이로 형성되고, 제5 돌출부(281c)의 돌출면은 제3 무빙 캠(281)을 제1 암축을 중심으로 가지는 원통 좌표계로 볼 때, 원주 방향을 따라 상기 제3 길이보다 큰 제4 길이로 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 힌지 구조물(200)은 제5 각도(θ5)와 제2 각도(θ2) 사이의 각 변위(θ5-θ2=Δ1)는, 제7 각도(θ7)와 제4 각도(θ4) 사이의 각 변위(θ7-θ4=Δ1)와 실질적으로 동일하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200)이 도시된 완전 접힘 상태로부터 펼쳐질 때, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 각각 펼침 방향으로 동일한 각도로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 캠 프로파일에서 볼 때, 각각 우측으로 동일한 거리로 이동할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200)은, 제1 암캠(254)의 돌출면의 제2 가장자리(예: 제2 각도(θ2)인 지점)가 제2 경사면(271d)을 따라 이동하여 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 제5 가장자리(예: 제5 각도(θ5)인 지점)에 도달할 때, 제2 암캠(255)의 돌출면의 제4 가장자리(예: 제4 각도(θ4)인 지점)가 제3 경사면(281e), 제4 경사면(281f), 및 제5 경사면(281g)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 돌출면의 제7 가장자리(예: 제7 각도(θ7)인 지점)에 동시에 도달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)이 Δ1만큼 회전할 때, 제1 돌출부(254a) 및 제2 돌출부(255a) 각각은 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a) 및 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)에 실질적으로 동시에 진입하도록 구성될 수 있다.
마찬가지로, 힌지 구조물(200)은 제6 각도(θ6)와 제1 각도(θ1) 사이의 각 변위(θ6-θ1=Δ2)는, 제8 각도(θ8)와 제3 각도(θ3) 사이의 각 변위(θ8-θ3=Δ2)와 실질적으로 동일하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200)은, 제1 암캠(254)의 돌출면의 제1 가장자리(예: 제1 각도(θ1)인 지점)가 제2 경사면(271d)을 따라 이동하여 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 제6 가장자리(예: 제6 각도(θ6)인 지점)에 도달할 때, 제2 암캠(255)의 돌출면의 제3 가장자리(예: 제3 각도(θ3)인 지점)가 제3 경사면(281e), 제4 경사면(281f), 및 제5 경사면(281g)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 돌출면의 제8 가장자리(예: 제8 각도(θ8)인 지점)에 동시에 도달하도록 구성될 수 있다. 즉, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)이 Δ2만큼 회전할 때, 제1 돌출부(254a) 및 제2 돌출부(255a) 각각은 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a) 및 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)로부터 동시에 이탈하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 캠 구조물들은, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)가 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)와 맞물리는 동안, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)가 제1 무빙 캠(271)의 제1 함몰부(271b)에 수용되도록 형성될 수 있다. 다시 말해, 제1 무빙 캠(271)의 제1 함몰부(271b)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)보다 원주 방향으로 더 길게 형성될 수 있다. 제1 무빙 캠(271)의 제1 함몰부(271b)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)보다 더 큰 각도(θ)로 연장될 수 있다.
상기 설명한 캠 구조물들의 결합 관계는, 후술하는 도 9의 프리스탑 구간을 제공하기 위한 것일 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 돌출부(254a) 및 제2 돌출부(255a) 각각이 동시에 제3 돌출부(271a) 및 제5 돌출부(281c)에 진입하고, 이탈하도록 구성될 수 있다.
다만, 도 8에 도시된 캠 프로파일은, 도 9에 도시된 힌지 구조물(200) 및 전자 장치(100)의 동작을 구현하기 위한 하나의 예시이며, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)에 포함된 캠 구조물들의 형상, 간격, 및 결합 관계는 도 8에 도시된 캠 프로파일로 한정되지 않는다.
도 9는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 끼인각에 대한 힌지 구조물의 탄성 부재의 압축을 도시한 도면이다.
도시된 그래프의 가로축은 끼인각(A)을 의미할 수 있다. 도 9에서 언급되는 끼인각(A1, A2, A31, A32)은 도 8의 캠 구조물들의 프로파일에 도시된 각도(θ)의 두 배와 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 접힘 동작 또는 펼침 동작에서, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 이루는 끼인각(A)에 의해 규정되는 다양한 상태를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 상기 끼인각(A)은 제1 암부(250)의 제1 연장 부분(253) 및 제2 암부(260)의 제2 연장 부분(263)이 이루는 각도일 수 있다. 도 2a 내지 도 2c를 함께 참조하면, 상기 끼인각(A)은 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 법선 벡터(n2)가 이루는 각도, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 이루는 각도, 또는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 이루는 각도를 포함할 수 있다.
도시된 그래프의 세로축은 캠 부재(270, 280)의 변위를 의미할 수 있다. 예를 들어, + 방향으로 갈수록 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280) 사이의 거리가 감소함을 의미할 수 있다. 또는 도시된 그래프의 세로축은 탄성 부재(291, 292)의 변위를 의미할 수 있다. 예를 들어, + 방향으로 갈수록 탄성 부재(291, 292)가 더 압축됨을 의미할 수 있다.
즉, 캠 변위가 증가할수록, 탄성 부재(291, 292)가 더 압축되고, 캠 구조물들 사이의 마찰력이 증가함을 의미할 수 있다. 증가된 마찰력에 의해, 암축(241, 242)에 증가된 마찰 토크가 작용할 수 있다. 마찰 토크의 증가는 힌지 구조물(200)이 동작하기 위해 요구되는 회전 토크가 증가함을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf) 및 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 끼인각이 제1 끼인각(A1)인 제1 상태(S1), 끼인각이 제2 끼인각(A2)인 제2 상태(S2), 끼인각이 제3 끼인각(A3)인 제3 상태(S3), 및 끼인각이 제4 끼인각(A4)인 제4 상태(S4)를 포함할 수 있다. 제1 끼인각(A1), 제2 끼인각(A2), 및 제3 끼인각(A3)는 순차적으로 큰 각도일 수 있다. 다시 말해, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf)로부터 순차적으로 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 및 제3 상태(S3)를 거쳐 펼침 상태(Su)로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 접힘 디텐트 구간, 자동 펼침 구간, 프리스탑 구간, 및 펼침 디텐트 구간을 포함할 수 있다. 접힘 디텐트 구간은 완전 접힘 상태로부터 제1 상태(S1) 사이의 구간을 포함할 수 있다. 자동 펼침 구간은 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2) 사이의 구간을 포함할 수 있다. 프리스탑 구간은 제3-1 상태(S3-1)로부터 제3-2 상태(S3-2) 사이의 구간을 포함할 수 있다. 펼침 디텐트 구간은 제3-2 상태(S3-2)로부터 펼침 상태(Su) 사이의 구간을 포함할 수 있다.
접힘 디텐트 구간은 끼인각(A)이 커질수록 캠 변위가 증가할 수 있다. 예를 들어, 접힘 디텐트 구간에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할수록 탄성 부재(291, 292)가 더 압축되도록 구성될 수 있다. 즉, 접힘 디텐트 구간은 양의 기울기를 가질 수 있다. 따라서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 완전 접힘 상태로부터 제1 상태(S1)까지 도달하기 위해 탄성 부재(291, 292)를 제1 변위(ΔL1)만큼 압축하도록 상대적으로 큰 힘이 요구될 수 있다. 예를 들어, 상기 요구되는 힘은 제1 변위(ΔL1)에 비례할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)에 상기 요구되는 힘에 비해 작은 힘이 인가되는 경우, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 압축된 탄성 부재(291, 292)의 탄성력에 의해 다시 완전 접힘 상태(Sf)로 이동할 수 있다. 이로써, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 사용자의 의도된 펼침 동작이 아닌 경우, 완전 접힘 상태(Sf)를 유지할 수 있다.
자동 펼침 구간은 끼인각(A)이 커질수록 캠 변위가 감소할 수 있다. 감소되는 캠 변위는 접힘 디텐트 구간에서 증가한 캠 변위에 비해 클 수 있다. 예를 들어, 자동 펼침 구간에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할수록 탄성 부재(291, 292)가 인장되도록 구성될 수 있다. 즉, 자동 펼침 구간은 제1 음의 기울기(g1)를 가질 수 있다. 예를 들어, 자동 펼침 구간에서 탄성 부재(291, 292)는 제1 변위(ΔL1)보다 큰 제2 변위(ΔL2)만큼 인장될 수 있다. 펼침 구간으로 볼 때, 자동 펼침 구간 및 펼침 디텐트 구간은 음의 기울기를 가지고, 자동 펼침 구간의 제1 음의 기울기(g1)의 크기는 펼침 디텐트 구간의 제2 음의 기울기(g2)의 크기보다 클 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 일단 제1 상태(S1)를 이탈한 경우, 외력(예: 사용자의 펼침 동작)이 작용하지 않아도 탄성 부재(291, 292)의 탄성력에 의해 제2 상태(S2)로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 완전 접힘 상태로부터 펼쳐져 제1 상태(S1)를 이탈할 수 있는 트리거가 작동되는 경우, 제2 끼인각(A2)까지 자동으로 펼쳐지도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 트리거는 사용자가 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이에 손가락을 집어 넣어 끼인각을 제1 끼인각(A1) 이상으로 증가시키는 동작을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 접힘 디텐트 구간 및 자동 펼침 구간을 포함하는 반자동 펼침 구간을 포함할 수 있다. 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 완전 접힘 상태에서 제1 끼인각(A1) 이상으로 형성하는 트리거가 인가되는 경우, 자동으로 제2 끼인각(A2)까지 펼쳐지는 반자동 펼침 구간(예: 접힘 디텐트 구간 및 자동 펼침 구간)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 상태(S1)에 도달하기 위한 제1 각 변위(ΔA1)는 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)에 도달하기 위한 제2 각 변위(A2-A1)에 비해 작을 수 있다. 즉, 상대적으로 작은 각도로 펼치는 트리거에 의해, 상대적으로 큰 각도까지 자동으로 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 제1 끼인각(A1)는 15도이고, 제2 끼인각(A2)는 40도일 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200) 및 전자 장치(100)의 제1 끼인각(A1), 및 제2 끼인각(A2)는 상기 수치로 한정되지 않으며 다양한 수치 범위를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간 및 자동 펼침 구간은, 제2 캠 부재(280)에 의해 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 부재(280)는 제3 무빙 캠(281), 및 제4 무빙 캠(282)을 포함할 수 있다. 제2 캠 부재(280)는 회전하는 제2 암캠(255), 및 제4 암캠(265)과 체결되어 축 방향으로 이동함에 따라 캠 변위를 형성할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간 및 자동 펼침 구간에서, 제1 캠 부재(270)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(270)는 제1 무빙 캠(271) 및 제2 무빙 캠(272)을 포함할 수 있다. 제1 캠 부재(270)는 접힘 디텐트 구간 및 자동 펼침 구간에서, 회전하는 제1 암캠(254) 및 제3 암캠(264)과 체결되지만 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)가 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b)에 수용된 상태를 포함할 수 있다.
프리스탑 구간은 끼인각의 변화와 상관 없이 실질적으로 균일한 캠 변위를 가질 수 있다. 예를 들어, 프리스탑 구간에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전함에도 탄성 부재(291, 292)는 일정한 압축 정도를 유지할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 프리스탑 구간의 캠 변위는 제1 상태(S1)의 캠 변위와 실질적으로 동일하거나, 더 클 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(291, 292)는 제1 상태(S1)와 실질적으로 동일한 길이로 압축되거나, 더 압축될 수 있다.
이와 같이, 프리스탑 구간에서 압축된 탄성 부재(291, 292)는 캠 구조물들 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력에 의해, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)을 동작시키기 위해, 증가된 회전 토크가 요구될 수 있다. 이로써 힌지 구조물(200) 및 전자 장치(100)는 프리스탑 구간에서 다양한 각도의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 프리스탑 구간 및 접힘 디텐트 구간은 디스플레이(140)의 복원력에 따른 힌지 구조물(200) 및 전자 장치(100)의 의도하지 않은 펼침 동작을 방지할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 접힘 상태에서 적어도 일부 영역이 곡면으로 형성될 수 있다. 접힘 상태의 디스플레이(140)에는 다시 펼침 상태로 복귀하려는 복원력이 작용할 수 있다. 복원력은 디스플레이(140)가 두꺼울수록 및 클수록 커질 수 있다. 상기 복원력에 의해, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 의도하지 않은 펼침 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 사용자가 설정한 소정의 각도를 유지하지 못하고 펼쳐지거나, 또는 완전 접힘 상태를 유지하지 못하고 펼쳐질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 프리스탑 구간은 제3-1 끼인각(A31)로부터 제3-2 끼인각(A32)까지의 구간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3-1 끼인각(A31)는 60도이고 제3-2 끼인각(A32)는 160도일 수 있다. 예를 들어, 프리스탑 구간은 100도의 구간에서 제공될 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200) 및 전자 장치(100)의 제3-1 끼인각(A31) 및 제3-2 끼인각(A32)는 상기 수치로 한정되지 않으며 다양한 수치 범위를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)은 소정의 접힘 상태(예: 프리스탑 구간, 완전 접힘 상태(Sf))에서 소정의 마찰 토크를 제공하도록, 탄성 부재(291, 292), 및 상기 소정의 접힘 상태에서 탄성 부재(291, 292)를 압축시키도록 구성되는 캠 구조물들을 포함할 수 있다. 상기 소정의 마찰 토크는 디스플레이(140)의 펼침 방향으로의 복원 토크를 상쇄할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200)은, 접힘 디텐트 구간에서, 펼쳐질수록 캠 변위가 증가하고, 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)에 도달하기 위해 요구되는 회전 토크는 디스플레이(140)의 복원 토크보다 크거나 같게 구성될 수 있다. 따라서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 접힘 디텐트 구간에서, 별도의 외력이 가해지지 않는 경우 디스플레이(140)의 복원 토크를 상쇄하고 완전 접힘 상태(Sf)를 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 펼침 디텐트 구간은 끼인각(A)이 커질수록 캠 변위가 감소할 수 있다. 예를 들어, 펼침 디텐트 구간에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할수록 탄성 부재(291, 292)가 더 인장되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(291, 292)는 제3 변위(ΔL3)만큼 인장될 수 있다. 즉, 펼침 디텐트 구간은 제2 음의 기울기(g2)를 가질 수 있다. 상기 제2 음의 기울기(g2)의 크기는 자동 펼침 구간의 제1 음의 기울기(g1)의 크기보다 작을 수 있다. 즉, 펼침 디텐트 구간의 기울기는 자동 펼침 구간의 기울기에 비해 완만할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 펼침 디텐트 구간에서, 외력(예: 사용자의 펼침 동작)이 인가되지 않은 경우에도, 탄성 부재(291, 292)의 탄성력에 의해 펼침 상태로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 변위(ΔL3)는 제1 변위(ΔL1)와 실질적으로 동일할 수 있다.
일 실시 예에 따른 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 펼침 상태로부터 프리스탑 구간(예: 제3-2 상태(S3-2))에 도달하기 위해 탄성 부재(291, 292)를 제3 변위(ΔL3)만큼 더 압축할 수 있는 증가된 회전 토크가 요구될 수 있다. 예를 들어, 상기 증가된 회전 토크는 제3 변위(ΔL3)에 비례할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)에 상기 요구되는 회전 토크에 비해 작은 토크가 인가되는 경우, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 압축된 탄성 부재(291, 292)의 탄성력에 의해 다시 펼침 상태(Su)로 이동할 수 있다. 이로써, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 사용자의 의도된 접힘 동작이 아닌 경우, 펼침 상태(Su)를 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 프리스탑 구간(예: 제3-1 상태(S3-1))로부터 접히는 경우, 별도의 외력이 없어도 탄성 부재(291, 292)의 탄성력에 의해 제2 상태(S2)로 이동할 수 있다. 이와 같이, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 일단 프리스탑 구간을 이탈한 경우, 외력이 인가되지 않아도 탄성 부재(291, 292)에 의해 펼침 상태(Su) 또는 제2 상태(S2)로 이동할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 완전 접힘 상태 및 제1 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 11은 일 실시 예에 따른 제2 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 12는 일 실시 예에 따른 프리스탑 구간의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 13은 일 실시 예에 따른 펼침 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 10 내지 도 13에는 제1 암축과 관련된 제1 캠 구조물들만 도시되나, 제1 캠 구조물들 각각에 대한 형상, 구조, 결합 관계, 및 동작에 관한 설명은 제2 캠 구조물들에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 제1 무빙 캠(271)에는 펼침 방향으로 볼 때, 제1 경사면(271c), 제1 함몰부(271b), 제2 경사면(271d), 및 제2 돌출부(271a)가 순차적으로 형성되고, 하나의 주기(예: 도 8의 주기(T))를 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(271a)의 펼침 방향에는 다시 제1 경사면(271c)이 형성될 수 있다.
도 10 내지 도 13을 참조하면, 제3 무빙 캠(281)에는 펼침 방향으로 볼 때, 제4 함몰부(281b), 제3 경사면(281e), 제4 돌출부(281a), 제4 경사면(281f), 제5 함몰부(281c), 제5 경사면(281g), 제5 돌출부(281d), 및 제6 경사면(281h)이 순차적으로 형성되고, 하나의 주기(예: 도 8의 주기(T))를 형성될 수 있다. 예를 들어, 제6 경사면(281h)의 펼침 방향에는 다시 제4 함몰부(281b)가 형성될 수 있다.
이하, 도 10을 참조하여 완전 접힘 상태(Sf) 및 제1 상태(S1)의 힌지 구조물(200), 및 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)로 이동하는 동작을 설명한다.
완전 접힘 상태에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 적어도 일부가 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(254a)는 평평한 제1 돌출면을 포함할 수 있다. 제3 함몰부(271b)는 평평한 제3 함몰면을 포함할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 제1 돌출면은 제3 함몰부(271b)의 제3 함몰면에 접촉할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 경사면은 제3 함몰부(271b)의 제1 경사면(271c)에 접할 수 있다.
완전 접힘 상태에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 적어도 일부가 제3 무빙 캠(281)의 제4 함몰부(281d) 내부에 위치할 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 제3 경사면(281e)에 의해 지지될 수 있다. 제2 돌출부(255a)의 단부는 제4 함몰부(281d)의 제4 함몰면으로부터 이격된 상태로 배치될 수 있다. 도 2c를 참조하면, 전자 장치(100)의 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)은 완전히 접힘 상태에서, 제1 가장자리(P1) 및 제2 가장자리(P2)가 접촉함으로써, 더 이상 접힘 동작이 수행될 수 없다. 이로써, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제3 경사면(281e)에 의해 지지되며 제3 함몰면을 향해 이동할 수 없다.
완전 접힘 상태에서, 제1 탄성 부재(291)는 제1 길이(L1)로 압축될 수 있다. 제1 탄성 부재(291)는 제1 상태(S1)에 비해 인장된 상태이거나 또는 덜 압축된 상태일 수 있다.
제1 상태(S1)에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 적어도 일부가 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 제1 돌출면은 제3 함몰부(271b)의 제3 함몰면에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)에서, 제1 돌출부(254a)는 완전 접힘 상태(Sf)에 비해, 펼침 방향으로 소정의 거리만큼 이동한 상태일 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 경사면은 제3 함몰부(271b)의 제1 경사면(271c)으로부터 이격될 수 있다.
제1 상태(S1)에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)의 단부와 제4 돌출부(281a)의 단부가 면 접촉할 수 있다. 완전 접힘 상태(Sf)와 비교할 때, 제1 캠 부재(270)는 축 방향으로 이동하지 않고 제2 캠 부재(280)는 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 탄성 부재(291)는 완전 접힘 상태(Sf)에 비해 압축된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)에서 제1 탄성 부재(291)는 제2 길이(L1)를 가지고, 상기 제2 길이(L2)는 완전 접힘 상태(Sf)에서의 제1 길이(L1)에 비해 작을 수 있다.
힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)가 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)로 이동할 때, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b) 내부에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)는 제1 돌출면과 제3 함몰면이 면 접촉하면서 펼침 방향으로 이동할 수 있다. 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제3 경사면(281e)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제3 돌출부(271a)를 향해 이동할 수 있다. 이 때, 제2 돌출부(255a)는 제3 경사면(281e)을 제1 축 방향(①)으로 가압하고 제1 탄성 부재(291)는 압축될 수 있다. 즉, 제1 탄성 부재(291)의 축 방향 길이는 제1 길이(L1)로부터 제2 길이(L2)로 줄어들 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)에 의해, 제3 무빙 캠(281) 및 제2 캠 부재(280)에는 제2 축 방향(②)으로의 힘이 인가될 수 있다. 상기 힘은 제2 돌출부(255a)와 제3 경사면(281e) 사이의 마찰력을 증가시켜, 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)로 이동하기 위해 요구되는 토크가 증가할 수 있다. 따라서, 제1 상태(S1)로 이동하기 위해 증가된 토크를 상쇄할 수 있는 충분한 힘이 요구될 수 있다. 상기 충분한 힘이 인가되지 않는 경우, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 다시 완전 접힘 상태로 이동할 수 있다. 이와 같이, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있는 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 도 9에 도시된 접힘 디텐트 구간을 제공할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 제2 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
이하, 도 11을 참조하여 제2 상태(S2)의 힌지 구조물(200), 및 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)로 이동하는 동작을 설명한다.
제2 상태(S2)에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 적어도 일부가 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 제1 돌출면은 제3 함몰부(271b)의 제3 함몰면에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 상태(S2)에서, 제1 돌출부(254a)는 제1 상태(S1)에 비해, 펼침 방향으로 소정의 거리만큼 이동한 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 경사면은 제3 함몰부(271b)의 제2 경사면(271d)에 접할 수 있다.
제2 상태에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 함몰부(281d)의 내부에 위치할 수 있다. 제2 돌출부(255a)의 단부는 제5 함몰부(281d)의 제5 함몰면에 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 경사면(281f)에 접할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)와 비교할 때, 제1 캠 부재(270)는 축 방향으로 이동하지 않고, 제2 캠 부재(280)는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 탄성 부재(291)는 제1 상태(S1)에 비해 인장된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제2 상태(S2)에서, 제1 탄성 부재(291)는 제3 길이(L3)를 가지고, 상기 제3 길이(L3)는 제1 상태(S1)에서의 제2 길이(L2)보다 클 수 있다.
힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)가 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)로 이동할 때, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b) 내부에서 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)는 제1 돌출면과 제3 함몰면이 면 접촉하면서 펼침 방향으로 이동할 수 있다. 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)로부터 제3 무빙 캠(281)의 제4 경사면(281f)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제5 함몰부(281d)를 향해 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)의 경사면 및 제3 무빙 캠(281)의 제4 경사면(281f)은 면 접촉하면서 이동할 수 있다. 이 때, 제2 돌출부(255a)가 펼침 방향으로 이동함에 따라 제3 무빙 캠(281)과 제2 암캠(255) 사이의 간격이 가까워지고 제1 탄성 부재(291)는 인장될 수 있다. 즉, 제1 탄성 부재(291)의 축 방향 길이는 제2 길이(L2)로부터 제3 길이(L3)로 늘어날 수 있다. 제1 탄성 부재(291)는 제2 캠 부재(280)를 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)에서 제1 탄성 부재(291)에 저장된 위치 에너지가 제2 캠 부재(280)를 제2 축 방향(②)으로 가압하는 운동 에너지로 변환될 수 있다. 상기 운동 에너지는 제3 무빙 캠(281)을 더 빠르게 이동시키고, 제2 암캠(255)을 펼침 방향으로 빠르게 이동시킬 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는, 일단 제1 상태(S1)를 이탈하는 경우, 제1 탄성 부재(291)에 저장된 위치 에너지를 이용하여 빠르게 제2 상태(S2) 또는 완전 접힘 상태로 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)와 제3 무빙 캠(281)의 제4 돌출부(281a)가 접촉하고, 제1 상태(S1)로부터 접히거나 펼쳐지는 경우, 제2 돌출부(255a)가 제3 경사면(281e) 또는 제4 경사면(281f)을 따라 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 돌출부(255a)는 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)로 펼쳐지는 경우, 펼침 방향으로 볼 때, 제1 회전 각도만큼 회전하고, 축 방향으로 볼 때, 제1 거리만큼 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 돌출부(255a)는 제1 상태(S1)로부터 완전 접힘 상태(Sf)로 접히는 경우, 접힘 방향으로 볼 때, 제2 회전 각도만큼 회전하고, 축 방향으로 볼 때, 제2 거리만큼 이동할 수 있다. 이 때, 제2 회전 각도는 제1 회전 각도에 비해 작을 수 있다. 제2 거리는 제1 거리보다 작을 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태에서 트리거가 인가되는 경우, 제2 끼인각(A2)까지 빠르게 펼쳐질 수 있다. 예를 들어, 상기 트리거는 완전 접힘 상태(Sf)에서 사용자가 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120) 사이에 손가락을 집어 넣는 동작을 포함할 수 있다. 상기 트리거에 의해 제1 하우징(110)과 제2 하우징(120)의 끼인각이 제1 끼인각(A1)인 제1 상태(S1)에 도달하고, 끼인각이 더 커지면서, 힌지 구조물(200)은 제1 상태(S1)를 이탈하여 제2 상태(S2)로 이동할 수 있다. 이 때, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제1 탄성 부재(291)에 의해 제4 경사면(281f)을 따라 제5 함몰부(281d)로 빠르게 이동할 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 프리스탑 구간의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
제3 상태(S3)는 프리스탑 구간에 포함된 임의의 상태일 수 있다. 예를 들어, 프리스탑 구간은 제3-1 끼인각(A31) 이상 및 제3-2 끼인각(A32) 이하인 구간을 포함할 수 있다. 제3 상태(S3)는 끼인각이 제3-1 끼인각(A31) 이상 및 제3-2 끼인각(A32) 이하인 임의의 상태를 포함할 수 있다.
제3 상태(S3)에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 제1 돌출면은 제3 돌출부(271a)의 제3 돌출면에 면 접촉할 수 있다. 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)와 접촉할 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출부(255a)의 제2 돌출면은 제5 돌출부(281c)의 제5 돌출면에 면 접촉할 수 있다.
힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)가 제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)로 이동할 때, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제2 경사면(271d)을 따라 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)로 이동할 수 있다. 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 경사면(281g)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 캠 부재(270)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 캠 부재(280)는 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 제1 탄성 부재(291)는 제2 상태(S2)에 비해 더 압축된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제4 길이(L4)로 형성되고, 상기 제4 길이(L4)는 제2 상태(S2)에서의 제3 길이(L3)보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 제1 상태(S1)에 비해 더 압축되거나 동일하게 압축될 수 있다. 다시 말해, 제1 탄성 부재(291)의 제4 길이(L4)는 제1 상태(S1)에서의 제2 길이(L2)와 동일하거나 더 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 프리스탑 구간 및 제1 상태(S1)에서 동일한 길이로 압축되도록 구성될 수 있다. 즉, 제4 길이(L4)는 제2 길이(L2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 이를 위해, 제4 돌출부(281a)의 돌출 높이는 제5 돌출부(281c)의 돌출 높이 및 제3 돌출부(271a)의 돌출 높이의 합과 동일할 수 있다.
프리스탑 구간에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)와 접촉을 유지하면서 펼침 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면과 제3 돌출면은 면 접촉을 유지할 수 있다. 프리스탑 구간에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 평평한 면을 따라 이동할 수 있다. 프리스탑 구간에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)와 접촉을 유지하면서 펼침 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출면과 제5 돌출면은 면 접촉을 유지할 수 있다. 프리스탑 구간에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 평평한 면을 따라 이동할 수 있다. 이로써, 프리스탑 구간에서 제1 탄성 부재(291)는 제4 길이(L4)로 일정하게 유지되고, 제2 상태(S2)에 비해 더 압축된 상태를 일정하게 유지할 수 있다. 이 때, 제4 길이(L4)는 제2 상태(S2)에서의 제3 길이(L3)보다 작을 수 있다.
또한, 제1 탄성 부재(291)가 일정하게 압축된 상태를 유지함에 따라, 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간에서 캠 구조물들 사이에 균일한 마찰력을 제공할 수 있다. 또한, 전자 장치(100)는 프리스탑 구간에서 펼쳐지거나 접히기 위해, 균일한 토크가 요구될 수 있다. 즉, 사용자는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 소정의 힘을 인가하여, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 다양한 각도를 가지도록 조작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3-1 상태(S3-1)는 끼인각이 제3-1 끼인각(A31)인 상태이고, 프리스탑 구간이 시작하는 상태일 수 있다. 제3-2 상태(S3-2)는 끼인각이 제3-2 끼인각(A32)인 상태이고, 프리스탑 구간이 종료하는 상태일 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 제3 돌출면은 제2 경사면(271d)과 연결되는 제1 가장자리(271a-1), 및 제1 경사면(271c)과 연결되는 제2 가장자리(271a-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(271a-2)는 제1 가장자리(271a-1)로부터 펼침 방향에 위치할 수 있다. 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 제5 돌출면은 제5 경사면(281g)과 연결되는 제3 가장자리(281c-1), 및 제6 경사면(281h)과 연결되는 제4 가장자리(281c-2)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제4 가장자리(281c-1)는 제3 가장자리(281c-2)로부터 펼침 방향에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제3-1 상태에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 제1 가장자리(271a-1)에 위치하고, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 제3 가장자리(281c-1)에 위치할 수 있다. 제3-2 상태에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)의 제2 가장자리(271a-2)에 위치하고, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제5 돌출부(281c)의 제4 가장자리(281c-2)에 위치할 수 있다. 이와 같이, 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간의 시작에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)가 제1 무빙 캠(271)의 평평한 제3 돌출면에 접촉을 시작하고, 이와 동시에 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)가 제3 무빙 캠(281)의 평평한 제5 돌출면에 접촉을 시작하도록 구성될 수 있다. 또한, 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간의 종료에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)가 제1 무빙 캠(271)의 평평한 제3 돌출면에 접촉을 종료하고, 이와 동시에 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)가 제3 무빙 캠(281)의 평평한 제5 돌출면에 접촉을 종료하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제3 돌출면 및 제5 돌출면은 제1 암축을 중심으로 원통 좌표계로 볼 때, 동일한 각도 구간에서 연장될 수 있다. 또한, 도 8을 참조하면, 완전 접힘 상태(Sf)로부터 각도를 측정할 때, 제3 돌출면 및 제5 돌출면은 각각 제1 무빙 캠(271) 및 제3 무빙 캠(281)의 동일한 각 변위에 위치할 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 펼침 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
이하, 도 13을 참조하여 펼침 상태(Su)의 힌지 구조물(200) 및 프리스탑 구간으로부터 펼침 상태(Su)로 이동하는 동작을 설명한다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 적어도 일부가 제1 무빙 캠(271)의 제3 함몰부(271b)의 내부에 위치할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 단부는 제1 무빙 캠(271)의 제1 경사면(271c)에 접할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(254a)의 경사면은 제1 무빙 캠(271)의 제1 경사면(271c)에 접할 수 있다. 제1 돌출부(254a)의 단부는 제3 함몰부(271b)의 제3 함몰면으로부터 이격된 상태로 배치될 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 적어도 일부가 제3 무빙 캠(281)의 제4 함몰부(281d) 내부에 위치할 수 있다. 제2 돌출부(255a)는 제6 경사면(281h)에 의해 지지될 수 있다. 제2 돌출부(255a)의 단부는 제4 함몰부(281d)의 제4 함몰면으로부터 이격된 상태로 배치될 수 있다. 전자 장치(100)의 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)은 펼침 상태(Su)에서, 더 이상 펼침 동작이 수행될 수 없다. 예를 들어, 도 6의 (a)를 함께 참조하면, 제1 회전 구조물(210)은 제1 회전 구조물(210)의 제1 연결 부분(212)에 의해, 더 이상 반시계 방향으로 회전할 수 없다. 제2 회전 구조물(220)은 제2 회전 구조물(220)의 제2 연결 부분(222)에 의해, 더 이상 시계 방향으로 회전할 수 없다. 이로써, 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제6 경사면(281h)에 의해 지지되고 제4 함몰부(281d)의 제4 함몰면으로부터 이격된 상태로 유지될 수 있다.
힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)가 프리스탑 구간으로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제1 무빙 캠(271)의 제1 경사면(271c)을 따라 제3 함몰부(271b)를 향해 이동할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)는 제3 함몰부(271b)의 제3 함몰면에 접촉하지 않고 제1 경사면(271c)의 임의의 지점까지 이동할 수 있다. 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)는 제3 무빙 캠(281)의 제6 경사면(281h)을 따라 제3 무빙 캠(281)의 제4 함몰부(281d)를 향해 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암캠(254)의 제1 돌출부(254a)가 펼침 방향으로 이동함에 따라, 제1 암캠(254)과 제1 무빙 캠(271) 사이의 간격이 가까워질 수 있다. 마찬가지로 제2 암캠(255)의 제2 돌출부(255a)가 펼침 방향으로 이동함에 따라, 제2 암캠(255)과 제3 무빙 캠(281) 사이의 간격이 가까워질 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(291)는 인장될 수 있다. 즉, 제1 탄성 부재(291)의 축 방향 길이는 제4 길이(L4)로부터 제5 길이(L5)로 늘어날 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제2 캠 부재(280)를 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 예를 들어, 프리스탑 상태에서 제1 탄성 부재(291)에 저장된 위치 에너지가 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)를 가압하는 운동 에너지로 변환될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간과 펼침 상태 사이의 임의의 상태에서 펼침 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태로부터 프리스탑 구간으로 진입하기 위한 접힘 동작에서, 제1 암캠(254)은 제1 경사면(271c)을 따라 제1 무빙 캠(271)의 제3 돌출부(271a)로 이동하고, 제2 암캠(255)은 제6 경사면(281h)을 따라 제5 돌출부(281c)로 이동할 수 있다. 이 때, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 제1 탄성 부재(291)는 제5 길이(L5)로부터 제4 길이(L4)까지 압축될 수 있다.
압축되는 제1 탄성 부재(291)는 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)가 서로 멀어지도록, 제1 무빙 캠(271) 및 제3 무빙 캠(281)을 가압할 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(291)는 제1 무빙 캠(271)을 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제3 무빙 캠(281)을 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 제1 탄성 부재(291)의 가압에 의해, 제1 암캠(254)과 제1 무빙 캠(271) 사이의 마찰력, 및 제2 암캠(255)과 제3 무빙 캠(281) 사이의 마찰력이 증가할 수 있다. 증가된 마찰력에 의해 펼침 상태로부터 프리스탑 구간으로 진입하기 위해 요구되는 토크가 증가할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태로부터 프리스탑 구간으로 진입하기 위해서는, 제1 탄성 부재를 압축할 수 있는 충분한 힘이 요구될 수 있다.
상기 충분한 힘이 인가되지 않는 경우, 제1 암캠(254)은 제1 경사면(271c)을 완전히 넘어가지 못하고 제3 돌출부(271a)의 제3 돌출면에 도달하지 못할 수 있다. 제2 암캠(255)은 제6 경사면(281h)을 완전히 넘어가지 못하고 제5 돌출부(281c)의 제5 돌출면에 도달하지 못할 수 있다. 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 탄성 부재(291)의 가압에 의해 다시 펼침 상태로 이동할 수 있다.
따라서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 상대적으로 작은 힘이 인가될 때, 다시 펼침 상태로 돌아가는 펼침 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 도 9에 도시된 펼침 디텐트 구간을 제공할 수 있다.
도 14는 다른 실시 예에 따른 힌지 구조물의 마찰 구조를 도시한 도면이다.
다른 실시 예에서, 마찰 구조(302)는 제1 암캠(355)(예: 도 5의 제1 암캠(254)), 제2 암캠(356)(예: 도 5의 제2 암캠(255)), 제3 암캠(365)(예: 도 5의 제3 암캠(264)), 제4 암캠(366)(예: 도 5의 제4 암캠(265)), 제1 캠 부재(370)(예: 도 5의 제1 캠 부재(270)), 제2 캠 부재(380) (예: 도 5의 제2 캠 부재(280)), 제1 탄성 부재(391), 제2 탄성 부재(392), 제3 탄성 부재(393), 및 제4 탄성 부재(394)를 포함할 수 있다. 도 14에 도시된 실시 예를 설명함에 있어서, 도 3 내지 도 13에서 설명한 바와 중복되는 내용은 생략한다.
도 14의(b)를 참조하면, 제1 암부(350)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 결합 부분(351), 제1 결합 부분(351)으로부터 제2 축 방향(②)으로 이격된 제2 결합 부분(352), 제1 결합 부분(351)과 제2 결합 부분(352)의 축 방향 사이에 형성되는 제1 양면 캠 부분(353), 및 제1 연장 부분(354)을 포함할 수 있다. 제1 연장 부분(354)은, 제1 결합 부분(351), 제2 결합 부분(352), 및 제1 양면 캠 부분(353)으로부터 제1 암축(241)에 실질적으로 수직한 방향으로 연장된 부분일 수 있다. 제1 연장 부분(354)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 제1 회전 구조물(예: 도 7의 제1 회전 구조물(210))과 체결되는 제1 슬라이딩 핀(예: 도 7의 제1 슬라이딩 핀(256))을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 결합 부분(351), 제2 결합 부분(352), 및 제1 양면 캠 부분(353)은 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(351), 제2 결합 부분(352), 및 제1 양면 캠 부분(353)의 적어도 일부는 제1 암축(241)에 압입될 수 있다.
도 14의(b)를 참조하면, 제1 양면 캠 부분(353)에는 제1 암캠(355), 및 제2 암캠(356)이 형성될 수 있다. 제1 암캠(355)은 제1 양면 캠 부분(353)의 제1 축 방향(①)을 향하는 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(355)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부(예: 도 8의 제1 돌출부(254a))를 포함할 수 있다. 제1 암캠(355)은 제1 캠 부재(370)의 제1 무빙 캠(371)과 맞물릴 수 있다. 제2 암캠(356)은 제1 양면 캠 부분(353)의 제2 축 방향(②)을 향하는 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(356)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부(예: 도 8의 제2 돌출부(255a))를 포함할 수 있다. 제2 암캠(356)은 제2 캠 부재(380)의 제3 무빙 캠(381)과 맞물릴 수 있다.
도 14의(a)를 참조하면, 제2 암부(360)는 제2 암축(242)이 관통하는 제3 결합 부분(361), 제3 결합 부분(361)으로부터 제2 축 방향(②)으로 이격된 제4 결합 부분(362), 제3 결합 부분(361)과 제4 결합 부분(362)의 축 방향 사이에 형성되는 제2 양면 캠 부분(363), 및 제2 연장 부분(364)을 포함할 수 있다. 제2 연장 부분(364)은, 제3 결합 부분(361), 제4 결합 부분(362), 및 제2 양면 캠 부분(363)으로부터 제2 암축(242)에 실질적으로 수직한 방향으로 연장된 부분일 수 있다. 제2 연장 부분(364)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고 제2 회전 구조물(예: 도 7의 제2 회전 구조물(220))과 체결되는 제2 슬라이딩 핀(예: 도 7의 제2 슬라이딩 핀(266))을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 결합 부분(361), 제4 결합 부분(362), 및 제2 양면 캠 부분(363)은 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제3 결합 부분(361), 제4 결합 부분(362), 및 제2 양면 캠 부분(363)의 적어도 일부는 제2 암축(242)에 압입될 수 있다.
도 14의(a)를 참조하면, 제2 양면 캠 부분(363)에는 제3 암캠(365), 및 제4 암캠(366)이 형성될 수 있다. 제3 암캠(365)은 제2 양면 캠 부분(363)의 제1 축 방향(①)을 향하는 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(365)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 돌출부(예: 도 8의 제1 돌출부(254a))를 포함할 수 있다. 제3 암캠(365)은 제1 캠 부재(370)의 제2 무빙 캠(372)과 맞물릴 수 있다. 제4 암캠(366)은 제2 양면 캠 부분(363)의 제2 축 방향(②)을 향하는 면에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 암캠(366)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 돌출부(예: 도 8의 제2 돌출부(255a))를 포함할 수 있다. 제4 암캠(366)은 제2 캠 부재(380)의 제4 무빙 캠(382)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 부재(370)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 부분(370a), 및 제2 암축(242)이 관통하는 제2 부분(370b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 부분(370a)에는 제1 무빙 캠(371)이 형성될 수 있다. 제1 무빙 캠(371)은 제1 암캠(355)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(371)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 부분(370b)에는 제2 무빙 캠(372)이 형성될 수 있다. 제2 무빙 캠(372)은 제3 암캠(365)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(372)은 제2 축 방향(②)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할 때, 제1 부분(370a) 및 제2 부분(370b)은 제1 브릿지 부분(예: 도 5의 제1 브릿지 부분(270c))에 의해 연결되어, 제1 캠 부재(370)는 회전하지 않고 축 방향으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 부재(380)는 제1 암축(241)이 관통하는 제3 부분(380a), 및 제2 암축(242)이 관통하는 제4 부분(380b)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 부분에는 제3 무빙 캠(381)이 형성될 수 있다. 제3 무빙 캠(381)은 제2 암캠(356)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제3 무빙 캠(381)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제4 부분(380b)에는 제4 무빙 캠(382)이 형성될 수 있다. 제4 무빙 캠(382)은 제4 암캠(366)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제4 무빙 캠(382)은 제1 축 방향(①)으로 돌출된 부분을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 회전할 때, 제3 부분(380a) 및 제4 부분(380b)은 제2 브릿지 부분(예: 도 5의 제2 브릿지 부분(280c))에 의해 연결되어, 제2 캠 부재(380)는 회전하지 않고 축 방향으로 이동할 수 있다.
도 14의(b)를 참조하면, 제1 암축(241)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제1 탄성 부재(391), 제1 캠 부재(370)의 제1 무빙 캠(371), 제1 암캠(355), 제2 암캠(356), 제2 캠 부재(380)의 제3 무빙 캠(381), 및 제2 탄성 부재(392)가 배치될 수 있다.
도 14의(b)를 참조하면, 제1 탄성 부재(391)는 제1 캠 부재(370)와 제1 암부의 제1 결합 부분 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(391)는 제1 캠 부재(370)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제1 탄성 부재(391)는 제1 무빙 캠(371)과 제1 암캠(355) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제1 암축(241)의 회전에 토크를 제공할 수 있다.
도 14의(b)를 참조하면, 제2 탄성 부재(392)는 제2 캠 부재(380)와 제1 암부의 제2 결합 부분(352) 사이에 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(392)는 제2 캠 부재(380)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제2 탄성 부재(392)는 제3 무빙 캠(381)과 제2 암캠(356) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제1 암축(241)의 회전에 토크를 제공할 수 있다.
도 14의(a)를 참조하면, 제2 암축(242)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제3 탄성 부재(393), 제1 캠 부재(370)의 제2 무빙 캠(372), 제3 암캠(365), 제4 암캠(366), 제2 캠 부재(380)의 제4 무빙 캠(382), 및 제4 탄성 부재(394)가 배치될 수 있다.
도 14의(a)를 참조하면, 제3 탄성 부재(393)는 제1 캠 부재(370)와 제2 암부(360)의 제3 결합 부분(361) 사이에 배치될 수 있다. 제3 탄성 부재(393)는 제1 캠 부재(370)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제3 탄성 부재(393)는 제2 무빙 캠(372)과 제3 암캠(365) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제2 암축(242)의 회전에 토크를 제공할 수 있다.
도 14의(a)를 참조하면, 제4 탄성 부재(394)는 제2 캠 부재(380)와 제2 암부(360)의 제4 결합 부분(362) 사이에 배치될 수 있다. 제4 탄성 부재(394)는 제2 캠 부재(380)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 압축된 제4 탄성 부재(394)는 제4 무빙 캠(382)과 제2 암캠(366) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력은 제2 암축(242)의 회전에 토크를 제공할 수 있다.
도 14에 도시된 마찰 구조(302)는 도 5에 도시된 마찰 구조(202)에 비해, 두 개의 탄성 부재(393, 394)를 더 포함함으로써, 반복된 회전에 따른 마모 저항성을 확보하고, 동작 신뢰성을 확보할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치(100)는 축 방향에 평행한 제1 가장자리를 포함하는 제1 하우징(110) 및 상기 축 방향에 평행한 제2 가장자리를 포함하는 제2 하우징(120)을 포함하는 하우징; 상기 제1 하우징(110)으로부터 상기 제2 하우징(120)까지 연장되는 디스플레이(140); 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물(200);을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는, 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 적어도 부분적으로 접촉하는 완전 접힘 상태(Sf), 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 제1 끼인각(included angle)을 형성하는 제1 상태(S1), 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 상기 제1 끼인각(A1)보다 크고 180도보다 작은 제2 끼인각(A2)을 형성하는 제2 상태(S2), 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 상기 제2 끼인각(A2)보다 크고 180도보다 작은 제3 끼인각을 형성하는 제3 상태(S3), 및 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 180도를 형성하는 펼침 상태(Su)를 포함할 수 있다.
상기 힌지 구조물(200)은, 고정 구조물(230); 상기 고정 구조물(230)에 상기 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하도록 결합되고, 상기 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 회전 구조물(210); 상기 고정 구조물(230)에 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 결합되고, 상기 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 회전 구조물(220);을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)의 회전과 관련된 토크를 제공하기 위한 토크 구조를 포함할 수 있다.
상기 토크 구조는, 상기 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 연결되고 각각 상기 축 방향으로 연장되는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242);
상기 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 상기 제1 암축(241)에 결합되고 상기 제1 회전 구조물(210)에 연결되는 제1 암부(250), 상기 제1 암부(250)는 상기 제1 암축(241)의 일부분에 결합되는 제1 결합 부분(251), 및 상기 제1 결합 부분(251)으로부터 상기 축 방향으로 이격되고 상기 제1 암축(241)의 다른 일부분에 결합되는 제2 결합 부분(252)을 포함함;
상기 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 상기 제2 암축(242)에 결합되고 상기 제2 회전 구조물(220)에 연결되는 제2 암부(260), 상기 제2 암부(260)는 상기 제2 암축(242)의 일부분에 결합되는 제3 결합 부분(261), 및 상기 제3 결합 부분(261)으로부터 상기 축 방향으로 이격되고 상기 제2 암축(242)의 다른 일부분에 결합되는 제4 결합 부분(262)을 포함함;
상기 제1 암부(250)는 상기 제1 결합 부분(251)에 형성되고 상기 제1 암축(241)의 주변부에 형성되는 제1 암캠(254), 및 상기 제2 결합 부분(252)에 형성되고 상기 제1 암축(241)의 주변부에 형성되는 제2 암캠(255)을 포함함; 상기 제2 암부(260)는 상기 제3 결합 부분(261)에 형성되고 상기 제2 암축(242)의 주변부에 형성되는 제3 암캠(264), 및 상기 제4 결합 부분(262)에 형성되고 상기 제2 암축(242)의 주변부에 형성되는 제4 암캠(265)을 포함함;
상기 제1 암부(250)의 상기 제1 결합 부분(251)과 상기 제2 결합 부분(252) 사이에 위치하고 상기 제1 암축(241)이 관통하고 상기 제1 암캠(254)과 맞물리는 제1 무빙 캠(271)을 포함하는 제1 캠 부분(270a), 상기 제2 암부(260)의 상기 제3 결합 부분과 상기 제4 결합 부분(262) 사이에 위치하고 상기 제2 암축(242)이 관통하고 상기 제3 암캠(264)과 맞물리는 제2 무빙 캠(272)을 포함하는 제2 캠 부분(270b), 및 상기 제1 캠 부분(270a) 및 상기 제2 캠 부분(270b)을 연결하는 제1 브릿지 부분(270c)을 포함하는 제1 캠 부재(270);
상기 제1 암부(250)의 상기 제1 결합 부분(251)과 상기 제2 결합 부분(252) 사이에 위치하고 상기 제1 암축(241)이 관통하고 상기 제2 암캠(255)과 맞물리는 제3 무빙 캠(281)을 포함하는 제3 캠 부분(280a), 상기 제2 암부(260)의 상기 제3 결합 부분(261)과 상기 제4 결합 부분(262) 사이에 위치하고 상기 제2 암축(242)이 관통하고 상기 제4 암캠(265)과 맞물리는 제4 무빙 캠(282)을 포함하는 제4 캠 부분(280b), 및 상기 제3 캠 부분(280a) 및 상기 제4 캠 부분(280b)을 연결하는 제2 브릿지 부분(280c)을 포함하는 제2 캠 부재(280);
상기 제1 캠 부재(270)의 상기 제1 캠 부분(270a) 및 상기 제2 캠 부재(280)의 상기 제3 캠 부분(280a) 사이에 위치하고 상기 제1 암축(241)에 결합되는 제1 탄성 부재(291); 및
상기 제1 캠 부재(270)의 상기 제2 캠 부분(270b) 및 상기 제2 캠 부재(280)의 상기 제4 캠 부분(280b) 사이에 위치하고 상기 제2 암축(242)에 결합되는 제2 탄성 부재(292);을 포함할 수 있다.
상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280)는, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)를 압축시키거나, 또는 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264) 각각은, 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272)을 향해 돌출되는 제1 돌출부(254a)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265) 각각은, 상기 제3 무빙 캠(281) 및 상기 제4 무빙 캠(282)을 향해 돌출되는 제2 돌출부(255a)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 캠 부재(270)의 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각은, 상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264)을 향해 돌출되는 제3 돌출부(271a), 및 상기 제3 돌출부(271a)의 양 측에 위치하는 제3 함몰부(271b)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 캠 부재(280)의 상기 제3 무빙 캠(281) 및 상기 제4 무빙 캠(282) 각각은, 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 돌출되는 제4 돌출부(281a), 상기 제4 돌출부(281a)의 일 측에 위치하는 제4 함몰부(281b), 상기 제4 함몰부(281b)로부터 상기 제4 돌출부(281a)까지 연장되는 제3 경사면(281e), 상기 제4 돌출부(281a)의 타 측에 위치하고 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 돌출되는 제5 돌출부(281c), 상기 제4 돌출부(281a)와 상기 제5 돌출부(281c) 사이에 위치하는 제5 함몰부(281d), 상기 제4 돌출부(281a)로부터 상기 제5 함몰부(281d)까지 연장되는 제4 경사면(281f), 및 상기 제5 함몰부(281d)로부터 상기 제5 돌출부(281c)까지 연장되는 제5 경사면(281g)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)에서, 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제4 경사면(281f)에 접촉하고, 상기 제1 상태(S1)에서, 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제4 돌출부(281a)에 접촉하고, 상기 제2 상태(S2)에서, 상기 제2 돌출부(255a)의 적어도 일부가 상기 제5 함몰부(281d)에 수용되도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 펼쳐질 때, 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제4 돌출부(281a)를 넘어 상기 제5 함몰부(281d)로 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치는, 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 상기 제2 끼인각(A2)보다 크고 180도보다 작은 제3-1 끼인각(A31)을 형성하는 제3-1 상태(S3-1), 상기 제3-1 끼인각(A31)보다 크고 180도보다 작은 제3-2 끼인각(A32)을 형성하는 제3-2 상태(S3-2), 및 상기 제3-1 상태(S3-1)로부터 상기 제3-2 상태(S3-2)까지 규정되는 프리스탑 구간을 포함하고, 상기 프리스탑 구간에서, 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각은 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제2 상태(S2)에 비해 압축된 상태를 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 프리스탑 구간에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 돌출부(254a)가 상기 제3 돌출부(271a)에 접촉하고, 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제5 돌출부(281c)에 접촉하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은 상기 프리스탑 구간으로 진입할 때, 상기 제1 돌출부(254a)가 상기 제3 돌출부(271a)에 접촉을 시작하고, 이와 동시에 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제5 돌출부(281c)에 접촉을 시작하도록 구성되고,상기 힌지 구조물(200)은 상기 프리스탑 구간으로부터 이탈할 때, 상기 제1 돌출부(254a)가 상기 제3 돌출부(271a)에 접촉을 종료하고, 이와 동시에 상기 제2 돌출부(255a)가 상기 제5 돌출부(281c)에 접촉을 종료하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은 상기 프리스탑 구간으로부터 상기 펼침 상태로 이동할 때, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 상기 완전 접힘 상태에서, 상기 축 방향으로 제1 길이를 가지고, 상기 제1 상태에서, 상기 제1 길이보다 작은 제2 길이를 가지고, 상기 제2 상태에서 상기 제1 길이보다 큰 제3 길이를 가지도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 상기 완전 접힘 상태로부터 상기 제1 상태(S1)로 이동할 때 상기 축 방향으로 제1 변위(ΔL1)만큼 압축되고, 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때 상기 축 방향으로 상기 제1 변위(ΔL1)보다 큰 제2 변위(ΔL2)만큼 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)의 적어도 일부가 상기 제3 함몰부(271b)의 내부에 위치하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 캠 부재(270)는 상기 축 방향으로 볼 때, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 지정된 위치에 고정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)은, 상기 완전 접힘 상태로부터 상기 제1 상태(S1)까지 제1 회전 각도만큼 회전하고, 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 상기 제1 회전 각도보다 큰 제2 회전 각도만큼 회전하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제4 돌출부(281a)는 상기 제4 함몰부(281b) 또는 상기 제5 함몰부(281d) 중 어느 하나로부터 제4 높이(h4)로 돌출되고, 상기 제5 돌출부(281c)는 상기 제4 함몰부(281b) 또는 상기 제5 함몰부(281d) 중 어느 하나로부터 상기 제4 높이(h4)보다 큰 제5 높이(h5)로 돌출될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 완전 접힘 상태로부터 상기 제1 상태(S1)로 이동할 때 상기 축 방향으로 제1 변위(ΔL1)만큼 압축되고, 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때 상기 축 방향으로 상기 제1 변위(ΔL1)보다 큰 제2 변위(ΔL2)만큼 인장되도록 구성되고, 상기 제4 높이(h4)는 상기 제1 변위(ΔL1)보다 크고 상기 제2 변위(ΔL2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 캠 부재(280)는, 상기 축 방향으로 볼 때, 상기 완전 접힘 상태에서 상기 제1 캠 부재(270)와 제1 거리로 이격되고, 상기 제1 상태(S1)에서 상기 제1 캠 부재(270)와 상기 제1 거리보다 작은 제2 거리로 이격되고, 상기 제2 상태(S2)에서 상기 제1 거리보다 큰 제3 거리로 이격될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제4 돌출부(281a) 및 상기 제5 돌출부(281c)는 각각 실질적으로 평평한 돌출면을 포함하고, 상기 제4 돌출부(281a)에 포함된 돌출면은 상기 제5 돌출부(281c)에 포함된 돌출면에 비해 작은 면적을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제3 무빙 캠(281) 및 상기 제4 무빙 캠(282) 각각에는 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)을 중심으로 가지는 원주 방향이 규정되고, 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면은 상기 원주 방향을 따라 제1 각 변위를 가지도록 연장되고, 상기 제5 돌출부(281c)의 돌출면은 상기 원주 방향을 따라 상기 제1 각 변위보다 큰 제2 각 변위를 가지도록 연장될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 축 방향에 평행한 제1 가장자리(P3)를 포함하는 제1 하우징(110) 및 상기 축 방향에 평행한 제2 가장자리(P4)를 포함하는 제2 하우징(120)을 포함하는 하우징; 상기 제1 하우징(110)으로부터 상기 제2 하우징(120)까지 연장되는 디스플레이(140); 및 상기 제1 하우징(110)이 상기 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120) 각각에 연결된 힌지 구조물(200);을 포함할 수 있다.
상기 전자 장치(100)는, 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 적어도 부분적으로 접촉하는 완전 접힘 상태(Sf), 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 제1 끼인각(included angle)을 형성하는 제1 상태, 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 상기 제1 끼인각(A1)보다 크고 180도보다 작은 제2 끼인각(A2)을 형성하는 제2 상태(S2), 상기 제1 가장자리 및 상기 제2 가장자리가 상기 제2 끼인각보다 크고 180도보다 작은 제3-1 끼인각(A31)을 형성하는 제3-1 상태(S3-1), 상기 제1 가장자리 및 상기 제2 가장자리(P4)가 상기 제3-1 끼인각(A31)보다 크고 180도보다 작은 제3-2 끼인각을 형성하는 제3-2 상태(S3-2), 및 상기 제1 가장자리(P3) 및 상기 제2 가장자리(P4)가 180도를 형성하는 펼침 상태를 포함할 수 있다.
상기 전자 장치는, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 규정되는 자동 펼침 구간, 상기 제3-1 상태(S3-1)로부터 상기 제3-2 상태(S3-2)까지 규정되는 프리스탑 구간, 및 상기 제3-2 상태(S3-2)로부터 상기 펼침 상태(Su)까지 규정되는 펼침 디텐트 구간을 포함할 수 있다.
상기 힌지 구조물은, 상기 제1 회전 구조물(210)의 회전에 연동하여 회전하는 제1 암축(241), 상기 제1 암축(241)에 결합되는 제1 캠 구조물(254, 271, 281, 255), 및 상기 제1 캠 구조물(254, 271, 281, 255)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제1 탄성 부재(291)를 포함하고, 상기 제2 회전 구조물(220)의 회전에 연동하여 회전하는 제2 암축(242), 상기 제2 암축(242)에 결합되는 제2 캠 구조물(264, 272, 282, 265), 및 상기 제2 캠 구조물(264, 272, 282, 265)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제2 탄성 부재(292)를 포함할 수 있다.
상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는, 상기 접힘 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되고, 상기 자동 펼침 구간 및 상기 펼침 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 끼인각(A)이 상기 제1 각도(A1)보다 커지도록 작동하는 펼침 트리거가 인가될 때, 상기 전자 장치는 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)의 탄성력에 의해 상기 제2 각도(A2)까지 펼쳐지는 반자동 펼침 기능을 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 각도(A2)와 상기 제1 각도(A1)의 차이는, 상기 제1 각도(A1)와 상기 완전 접힘 상태(Sf)에서의 끼인각의 차이보다 크고, 상기 제2 각도(A2)와 상기 제1 각도(A1)의 차이는, 상기 3-2 각도(A32)와 상기 제3-1 각도(A31) 사이의 차이보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 끼인각(A)의 증가에 대한 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)의 길이 변화의 기울기가 규정되고, 상기 기울기는 상기 접힘 디텐트 구간, 및 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 제3-1 상태(S3-1)로 이동하는 구간 각각에서 양수로 형성되고, 상기 기울기는 상기 자동 펼침 구간, 및 상기 펼침 디텐트 구간 각각에서 음수로 형성되고, 상기 기울기는 상기 자동 펼침 구간에서 제1 크기(g1)를 가지고, 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 제1 크기(g1)보다 작은 제2 크기(g2)를 가지도록 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는, 상기 프리스탑 구간에서, 상기 끼인각(A)에 상관 없이 압축된 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
도 15은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 15의(a)를 참조하면, 일 실시 예에 따른 캠 구조물(1500)은 제1 암축(241)에 결합되는 제1 캠 구조물(1500a), 및 제2 암축(242)에 결합되는 제2 캠 구조물(1500b)을 포함할 수 있다.
제1 캠 구조물(1500a) 및 제2 캠 구조물(1500b) 각각은 복수의 돌출부들(M1, M2, M3) 및 복수의 함몰부들(V1, V2, V3)을 포함할 수 있다. 도 15의(a)에는 캠(1500)이 3개의 돌출부들(M1, M2, M3), 및 3개의 함몰부들(V1, V2, V3)을 포함하는 것으로 도시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 캠 구조물(1500)은 2개 이상의 돌출부들과 함몰부들을 포함하는 구조를 가질 수도 있다.
일 실시 예에서, 복수의 돌출부(M1, M2, M3)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 또는, 복수의 돌출부(M1, M2, M3) 중 적어도 하나의 돌출부는 다른 돌출부와 형태가 다를 수도 있다. 어떤 실시 예에서, 복수의 돌출부(M1, M2, M3)는, 도 15의(b)에 도시된 제3 경사각(as3)을 가지는 돌출부, 및 평탄한 돌출면을 가지는 돌출부(예: 도 15의 돌출부들(254a, 255a, 271a, 281c))를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예를 설명함에 있어서, 도시된 캠 구조물(1500)가 결합되는 암축(241, 242)을 중심으로 가지는 원주 방향(C1, C2)이 규정된다. 원주 방향(C1, C2)은 축 방향에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조물(1500a)에서, 제1 원주 방향(C1)은 반시계 방향이고, 도 15의(b)를 기준으로 우측 방향일 수 있다. 제1 캠 구조물(1500a)에서, 제2 원주 방향(C2)은 시계 방향이고, 도 15의(b)를 기준으로 좌측 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조물(1500b)에서, 제1 원주 방향(C1)은 시계 방향이고, 도 15의(b)를 기준으로 우측 방향일 수 있다. 제2 캠 구조물(1500b)에서, 제2 원주 방향(C2)은 반시계 방향이고, 도 15의(b)를 기준으로 좌측 방향일 수 있다.
상기 복수의 돌출부(M1, M2, M3) 중 제1 돌출부(M1)를 중심으로 설명한다.
일 실시 예에서, 캠 구조물(1500)은 제1 돌출부(M1), 제1 함몰부(V1), 및 제2 함몰부(V2)를 포함할 수 있다. 도면을 참조하면, 제1 돌출부(M1)의 원주 방향(C) 일 측에는 제1 함몰부(V1)가 형성되고 타 측에는 제2 함몰부(V2)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 돌출부(M1)는 제1 경사면(1510)을 포함하는 제1 부분(P1), 제2 경사면(1520)을 포함하는 제2 부분(P2), 및 제3 경사면(1530)을 포함하는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 경사면(1510)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 함몰부(V1)의 제1 함몰면(1540)으로부터 제1 돌출부(M1)의 돌출면까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(1510)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 함몰면으로부터 상향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 하향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 경사면(1510)은 원주 방향(C)에 대해 제1 경사각(as1)을 가질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 경사각(as1)은 제2 경사각(as2)과 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 경사면(1520)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 제2 함몰부(V2)의 제2 함몰면(1550)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 경사면(1520)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 하향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제2 함몰면(1550)으로부터 상향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 경사면(1520)은 원주 방향(C)에 대해 제2 경사각(as2)을 가질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 경사각(as2)은 제1 경사각(as1)과 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 돌출부(M1)의 돌출면은 제3 경사면(1530)을 포함할 수 있다. 제3 경사면(1530)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 경사면(1510)으로부터 제2 경사면(1520)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면(1530)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 경사면(1510)으로부터 상향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제2 경사면(1520)으로부터 하향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 경사면(1530)은 원주 방향(C)에 대해 제3 경사각(as3)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 경사각(as3)의 절대값은 제1 경사각(as1) 및 제2 경사각(as2) 각각의 절대값에 비해 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 경사각(as1), 제2 경사각(as2), 및 제3 경사각(as3)은 원주 방향(C)에 대해 90도 보다 작은 예각을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 경사면(1510)과 제3 경사면(1530)은 제1 곡률로 라운딩되어 연결될 수 있다. 제2 경사면(1520)과 제3 경사면(1530)은 제2 곡률로 라운딩되어 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(M1)의 돌출면은 제3 경사면(1530)의 양 측에 형성되는 라운드된 곡면 영역을 더 포함할 수 있다.
도 16은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 제1 캠 구조물들 및 제2 캠 구조물들의 다른 예시를 도시한 도면이다. 도 16은 힌지 구조물이 프리스탑 상태인 경우를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 16에 도시된 캠 구조물들 중 적어도 하나는 도 15에 도시된 캠을 포함할 수 있다.
전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)이 펼쳐질 때, 암축(241, 242)이 회전하는 방향을 펼침 방향으로 규정할 수 있다. 예를 들어, 펼침 방향은 도 9의 끼인각(A)이 증가하는 방향일 수 있다.
도시된 제1 캠 구조물들(1500a)은 제1 암축(241)에 결합되거나 제1 암축(241)에 위치하는 구조물들로서, 제1 암캠(254), 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271), 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281), 및 제2 암캠(255)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 함께 참조하면, 전자 장치 및/또는 힌지 구조물이 펼쳐질 때, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제1 암축(241)과 함께 반시계 방향으로 회전하고, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 도 8에 도시된 프로파일에서 우측으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)는 축 방향으로 선형 이동할 수 있다.
도시된 제2 캠 구조물들(1500b)은 제2 암축(242)에 결합되거나 제2 암축(242)에 위치하는 구조물들로서, 제3 암캠(264), 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272), 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282), 및 제4 암캠(265)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 7을 함께 참조하면, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)이 펼쳐질 때, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 제2 암축(242)과 함께 시계 방향으로 회전하고, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 도 8에 도시된 프로파일에서 우측으로 이동할 수 있다.
접힘 상태(예: 도 2b, 도 2c)의 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에는 디스플레이의 복원력에 의한 복원 토크가 인가될 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 곡면인 일부 영역(예: 도 2b, 도 2c의 폴딩 영역(143))이 평면으로 변형되려는 성질에 의해 작용하는 힘일 수 있다. 즉, 디스플레이의 복원 토크는 펼침 방향으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 도 6 및 도 7을 참조하면, 디스플레이의 복원 토크는 제1 암축(241), 제1 암부(250), 및 제1 회전 구조물(210)에 반시계 방향으로 작용하고, 디스플레이의 복원 토크는 제2 암축(242), 제2 암부(260), 및 제2 회전 구조물(220)에 시계 방향으로 작용할 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 완전 접힘 상태에 가까울수록 클 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 디스플레이의 두께가 크거나, 또는 면적이 넓을수록 커질 수 있다. 예를 들어, 대형화된 디스플레이를 포함하는 전자 장치는 상기 복원 토크에 의해 사용자가 의도하지 않은 펼침 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)은 프리스탑 상태를 유지하지 못하고, 펼쳐질 수 있다. 이를 해결하기 위해, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200) 및/전자 장치(100)는, 암축에 마찰 토크를 제공하기 위한 마찰 구조(202)를 포함하고, 상기 마찰 토크는, 프리스탑 구간에서 접힘 방향으로 작용하고, 디스플레이의 복원 토크보다 클 수 있다.
제1 캠 구조물들(1500a)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제1 캠 구조물들(1500a)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 15의 제3 경사면(1530))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254)은 제3-1 경사면(1531), 제1 무빙 캠(271)은 제3-2 경사면(1532), 제3 무빙 캠(281)은 제3-3 경사면(1533), 및 제2 암캠(255)은 제3-4 경사면(1534)을 포함할 수 있다.
제1 캠 구조물들(1500a)에 포함된 제3 경사면들(1531, 1532, 1533, 1534)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 탄성 부재(291)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 펼침 방향인 좌측으로 이동하고, 좌측으로 이동할수록 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281)은 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제1 탄성 부재(291)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(1531, 1532, 1533, 1534)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)의 축 방향 간격이 작아지는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(254)의 제3-1 경사면(1531)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271)의 제3-2 경사면(1532)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281)의 제3-3 경사면(1533)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(255)의 제3-4 경사면(1534)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)과 함께 회전하는 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255)은 제3 경사면(1531, 1534)이 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 갈수록 돌출 높이가 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)과 함께 회전하지 않는 제1 무빙 캠(271) 및 제3 무빙 캠(281)은 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 돌출 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(291)는 프리스탑 구간에서 펼침 동작(예: 제1 암캠(254)과 제2 암캠(255)이 좌측으로 이동)이 진행될수록 점진적으로 압축될 수 있다.
도면을 참조하면, 서로 맞물리는 제1 캠 구조물들(1500a)은 서로 대응되는 형상의 제3 경사면(1531, 1532, 1533, 1534)을 가지는 것으로 도시되나, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 제1 캠 구조물들(1500a)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서로 맞물리는 제1 암캠(254)의 돌출부(M) 및 제1 캠 부재(270)의 제1 무빙 캠(271)의 돌출부(M) 중 어느 하나는 제3 경사면(1531, 1532)을 포함하고, 다른 하나는 평평한 돌출면(예: 도 12)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 맞물리는 제2 캠 부재(280)의 제3 무빙 캠(281)의 돌출부(M) 및 제2 암캠(255)의 돌출부(M) 중 어느 하나는 제3 경사면(1533, 1534)을 포함하고, 다른 하나는 평평한 돌출면(예: 도 12)을 포함할 수 있다.
제2 캠 구조물들(1500b)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제2 캠 구조물들(1500b)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 15의 제3 경사면(1530))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(264)은 제3-5 경사면(1535), 제2 무빙 캠(272)은 제3-6 경사면(1536), 제4 무빙 캠(282)은 제3-7 경사면(1537), 및 제4 암캠(265)은 제3-8 경사면(1538)을 포함할 수 있다.
제2 캠 구조물들(1500b)에 포함된 제3 경사면들(1535, 1536, 1537, 1538)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제2 탄성 부재(292)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 펼침 방향인 우측으로 이동하고, 우측으로 이동할수록 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282)은 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제2 탄성 부재(292)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(1535, 1536, 1537, 1538)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 캠 부재(270) 및 제2 캠 부재(280)의 축 방향 간격이 작아지는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제3 암캠(264)의 제3-5 경사면(1535)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272)의 제3-6 경사면(1536)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282)의 제3-7 경사면(1537)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 암캠(265)의 제3-8 경사면(1538)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암축(242)과 함께 회전하는 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265)은 제3 경사면(1535, 1538)이 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 갈수록 돌출 높이가 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암축(242)과 함께 회전하지 않는 제2 무빙 캠(272) 및 제4 무빙 캠(282)은 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 돌출 높이가 높아지도록 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(292)는 프리스탑 구간에서 펼침 동작(예: 제3 암캠(264)과 제4 암캠(265)이 우측으로 이동)이 진행될수록 점진적으로 압축될 수 있다.
도면을 참조하면, 서로 맞물리는 제2 캠 구조물들(1500b)은 서로 대응되는 형상의 제3 경사면(1535, 1536, 1537, 1538)을 가지는 것으로 도시되나, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 제2 캠 구조물들(1500b)의 형상은 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 서로 맞물리는 제3 암캠(264)의 돌출부(M) 및 제1 캠 부재(270)의 제2 무빙 캠(272)의 돌출부(M) 중 어느 하나는 제3 경사면(1535, 1536)을 포함하고, 다른 하나는 평평한 돌출면(예: 도 12)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 맞물리는 제2 캠 부재(280)의 제4 무빙 캠(282)의 돌출부(M) 및 제4 암캠(265)의 돌출부(M) 중 어느 하나는 제3 경사면(1537, 1538)을 포함하고, 다른 하나는 평평한 돌출면(예: 도 12)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간에서, 펼침 동작이 수행되기 위해 요구되는 회전 토크가 접힘 동작이 수행되기 위해 요구되는 회전 토크보다 크도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도면을 참조하면, 프리스탑 구간에서 펼침 방향은 탄성 부재(291, 292)가 압축되는 방향이고, 프리스탑 구간에서 접힘 방향은 탄성 부재(291, 292)가 인장되는 방향일 수 있다. 다양한 실시 예에서, 펼침 동작이 수행되기 위해 요구되는 회전 토크(예: 마찰 구조(202)에 의해 제공되는 마찰 토크)는 디스플레이의 복원 토크보다 클 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은, 프리스탑 구간에서, 펼침 방향의 디스플레이의 복원 토크가 작용함에도, 탄성 부재(291, 292)가 압축되지 않도록, 디스플레이의 복원 토크보다 큰 마찰 토크를 제공할 수 있다. 이로써, 전자 장치(100) 및 힌지 구조물(200)은 프리스탑 구간에 포함된 임의의 상태를 유지할 수 있다.
이와 같이, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)은, 디스플레이의 복원 토크가 펼침 방향으로 작용하는 점을 고려하여, 프리스탑 구간에서 펼침 동작 시 탄성 부재(291, 292)가 더 압축되도록 경사진 제3 경사면(1530)을 포함할 수 있다. 이를 통해, 디스플레이의 복원 토크에 의한 펼침 동작으로서, 사용자가 의도하지 않은 펼침 동작이 수행되는 것을 방지할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물(200)을 포함하고,
상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축(241); 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축(242); 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하는 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255); 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하는 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265); 상기 제1 암캠(254)과 체결되는 제1 무빙 캠(271), 및 상기 제3 암캠(264)과 체결되는 제2 무빙 캠(272)을 포함하는 제1 캠 부재(270), 상기 제1 캠 부재(270)는 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨; 상기 제2 암캠(255)과 체결되는 제3 무빙 캠(281), 및 상기 제4 암캠(265)과 체결되는 제4 무빙 캠(282)을 포함하는 제2 캠 부재(280), 상기 제2 캠 부재(280)는 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨; 상기 제1 암축(241)에 결합되고 상기 제1 캠 부재(270)와 상기 제2 캠 부재(280) 사이에 배치되는 제1 탄성 부재(291); 및 상기 제2 암축(242)에 결합되고 상기 제1 캠 부재(270)와 상기 제2 캠 부재(280) 사이에 배치되는 제2 탄성 부재(292);을 포함하고,
상기 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간, 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태(Sf) 사이에 규정되는 제1 상태(S1), 및 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태 사이에 규정되고 상기 제1 상태(S1)에 비해 더 펼치진 상태인 제2 상태(S2)를 포함하고,
상기 힌지 구조물(200)은, 상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 상기 제1 캠 부재(270)가 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고, 상기 제2 캠 부재(280)가 상기 축 방향으로 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)로 이동할 때, 상기 제2 캠 부재(280)가 상기 제1 캠 부재(270)와 가까워지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 압축되고, 및 상기 전자 장치(100)가 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 상기 제2 캠 부재(280)가 상기 제1 캠 부재(270)로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)까지 제1 변위(ΔL1)만큼 압축되고, 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 상기 제1 변위(ΔL1)보다 큰 제2 변위(ΔL2)만큼 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 프리스탑 구간으로 이동할 때, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각이 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 제3 변위만큼 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제3 변위는 상기 제2 변위(ΔL2)보다 작거나 상기 제2 변위(ΔL2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 프리스탑 구간으로부터 상기 펼침 상태(Su)로 이동할 때, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각이 서로 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각은, 상기 프리스탑 구간에서 상기 전자 장치(100)가 펼쳐질수록, 서로 가까워지는 방향으로 이동하거나, 또는 서로 일정한 간격을 유지하도록 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은, 상기 프리스탑 구간에서 상기 전자 장치(100)가 펼쳐질수록, 압축되거나, 또는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264) 각각은 제1 돌출부(254a)를 포함하고, 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265) 각각은 제2 돌출부(255a)를 포함하고, 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각은 상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264)을 향해 돌출되는 제3 돌출부(271a)를 포함하고, 상기 제3 무빙 캠(281) 및 상기 제4 무빙 캠(282) 각각은, 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 제4 높이(h4)로 돌출되는 제4 돌출부(281a) 및 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 상기 제4 높이(h4)보다 작은 제5 높이(h5)로 돌출되고 상기 제4 돌출부(281a)에 비해 펼침 방향에 위치하는 제5 돌출부(281c)를 포함하고, 상기 제2 돌출부(255a)는, 상기 프리스탑 구간에서, 상기 제5 돌출부(281c)와 적어도 부분적으로 접촉하고, 상기 제1 상태(S1)에서, 상기 제4 돌출부(281a)와 적어도 부분적으로 접촉하고, 상기 제2 상태(S2)에서, 상기 제4 돌출부(281a)와 상기 제5 돌출부(281c) 사이에 형성되는 제4 함몰부(281b)에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제5 돌출부(281c)의 돌출면은 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면에 비해 더 넓은 면적을 가질 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 완전 접힘 상태에서, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각의 제3 함몰부(271b)에 위치하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 경사면에 위치할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각의 제3 함몰부(271b)에 위치하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)를 넘어 상기 제4 돌출부(281a)와 상기 제5 돌출부(281c) 사이의 제4 함몰부(281b) 내부로 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272)은 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)까지 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 함몰부(271b)에 위치하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 경사면을 따라 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면까지 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270)의 이동에 의해 압축될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 함몰부(271b)에 위치하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면으로부터 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(281b)까지 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270)의 이동에 의해 인장될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 프리스탑 구간까지 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제3 돌출부(271a)의 돌출면으로 이동하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제5 돌출부(281c)의 경사면을 따라 상기 제5 돌출부(281c)의 돌출면으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각의 이동에 의해 압축될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 전자 장치(100)가 상기 프리스탑 구간으로부터 상기 펼침 상태(Su)까지 이동할 때, 상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 돌출부(271a)의 경사면을 따라 이동하고, 상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제5 돌출부(281c)의 경사면을 따라 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각의 이동에 의해 인장될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 상기 제1 하우징(110)의 제1 면(141) 및 상기 제2 하우징(120)의 제2 면(142)에 연장되는 디스플레이(140), 및 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물(200)을 포함하고, 상기 제1 하우징(110)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 제1 회전 축(R1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 면(141) 및 상기 제2 면(142)은 소정의 끼인각(A)을 형성하고,
상기 전자 장치(100)는 상기 제1 면(141)과 상기 제2 면(142)이 실질적으로 연속된 평면을 형성하는 펼침 상태(Su), 및 상기 제1 하우징(110)의 가장자리(P1)와 상기 제2 하우징(120)의 가장자리(P2)가 적어도 부분적으로 접촉하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)이 회전된 상태인 완전 접힘 상태(Sf)를 포함하고,
상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동된 제1 암축(241), 상기 제1 암축(241)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 탄성 부재(291), 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동된 제2 암축(242), 및 상기 제2 암축(242)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 탄성 부재(292)를 포함하고,
상기 힌지 구조물(200)은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위(ΔL1)만큼 압축됨; 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제2 끼인각(A2)을 가지는 제2 상태(S2)까지 규정되는 자동 펼침 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 자동 펼침 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제2 변위(ΔL2)만큼 인장됨; 상기 제2 끼인각(A2)보다 큰 제3-1 끼인각(A31)을 가지는 제3-1 상태(S31)로부터 상기 제3-1 끼인각(A31)보다 큰 제3-2 끼인각(A32)을 가지는 제3-2 상태(S32)까지 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 압축 상태를 유지하거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축됨; 상기 제3-2 상태(S32)로부터 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제3 변위(ΔL3)만큼 인장됨;을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 변위(ΔL1)의 크기는 상기 제2 변위(ΔL2)의 크기보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제3 변위(ΔL3)의 크기는 상기 제2 변위(ΔL2)의 크기와 실질적으로 동일할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 자동 펼침 구간에서 상기 끼인각(A)의 증가량(A2-A1)에 대한 상기 제2 변위(ΔL2)의 비율인 제1 기울기(g1)의 크기는, 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)의 증가량에 대한 상기 제3 변위(ΔL3)의 비율인 제2 기울기(g2)의 크기에 비해 클 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 힌지 구조물(200)은 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242) 각각에 상기 끼인각(A)이 감소하는 방향으로 토크를 제공하고, 상기 자동 펼침 구간 및 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242) 각각에 상기 끼인각(A)이 증가하는 방향으로 토크를 제공하도록 구성되고, 상기 완전 접힘 상태에서 트리거가 인가됨으로써 상기 끼인각(A)이 상기 제1 끼인각(A1)보다 커지는 경우, 상기 전자 장치(100)는 추가적인 외력 없이 상기 끼인각(A)이 제2 끼인각(A2)까지 증가하도록, 펼쳐질 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서)에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물(200)을 포함하고,
    상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축(241);
    상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축(242);
    상기 제1 암축(241)과 함께 회전하는 제1 암캠(254) 및 제2 암캠(255);
    상기 제2 암축(242)과 함께 회전하는 제3 암캠(264) 및 제4 암캠(265);
    상기 제1 암캠(254)과 체결되는 제1 무빙 캠(271), 및 상기 제3 암캠(264)과 체결되는 제2 무빙 캠(272)을 포함하는 제1 캠 부재(270), 상기 제1 캠 부재(270)는 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨;
    상기 제2 암캠(255)과 체결되는 제3 무빙 캠(281), 및 상기 제4 암캠(265)과 체결되는 제4 무빙 캠(282)을 포함하는 제2 캠 부재(280), 상기 제2 캠 부재(280)는 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 이동하도록 구성됨;
    상기 제1 암축(241)에 결합되고 상기 제1 캠 부재(270)와 상기 제2 캠 부재(280) 사이에 배치되는 제1 탄성 부재(291); 및
    상기 제2 암축(242)에 결합되고 상기 제1 캠 부재(270)와 상기 제2 캠 부재(280) 사이에 배치되는 제2 탄성 부재(292);을 포함하고,
    상기 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간, 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태(Sf) 사이에 규정되는 제1 상태(S1), 및 상기 프리스탑 구간과 상기 완전 접힘 상태 사이에 규정되고 상기 제1 상태(S1)에 비해 더 펼치진 상태인 제2 상태(S2)를 포함하고,
    상기 힌지 구조물(200)은, 상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때,
    상기 제1 캠 부재(270)가 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고,
    상기 제2 캠 부재(280)가 상기 축 방향으로 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)로 이동할 때, 상기 제2 캠 부재(280)가 상기 제1 캠 부재(270)와 가까워지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 압축되고, 및
    상기 전자 장치(100)가 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)로 이동할 때, 상기 제2 캠 부재(280)가 상기 제1 캠 부재(270)로부터 멀어지는 방향으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 구성되는 전자 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)까지 제1 변위(ΔL1)만큼 압축되고,
    상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 상기 제1 변위(ΔL1)보다 큰 제2 변위(ΔL2)만큼 인장되도록 구성되는 전자 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 프리스탑 구간으로 이동할 때, 상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각이 서로 가까워지는 방향으로 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 제3 변위만큼 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제3 변위는 상기 제2 변위(ΔL2)보다 작거나 상기 제2 변위(ΔL2)와 실질적으로 동일한 전자 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 프리스탑 구간으로부터 상기 펼침 상태(Su)로 이동할 때, 상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각이 서로 멀어지는 방향으로 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)가 인장되도록 구성되는 전자 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각은, 상기 프리스탑 구간에서 상기 전자 장치(100)가 펼쳐질수록, 서로 가까워지는 방향으로 이동하거나, 또는 서로 일정한 간격을 유지하도록 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은, 상기 프리스탑 구간에서 상기 전자 장치(100)가 펼쳐질수록, 압축되거나, 또는 일정한 압축 상태를 유지하는 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264) 각각은 제1 돌출부(254a)를 포함하고,
    상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265) 각각은 제2 돌출부(255a)를 포함하고,
    상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각은 상기 제1 암캠(254) 및 상기 제3 암캠(264)을 향해 돌출되는 제3 돌출부(271a)를 포함하고,
    상기 제3 무빙 캠(281) 및 상기 제4 무빙 캠(282) 각각은, 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 제4 높이(h4)로 돌출되는 제4 돌출부(281a) 및 상기 제2 암캠(255) 및 상기 제4 암캠(265)을 향해 상기 제4 높이(h4)보다 작은 제5 높이(h5)로 돌출되고 상기 제4 돌출부(281a)에 비해 펼침 방향에 위치하는 제5 돌출부(281c)를 포함하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는,
    상기 프리스탑 구간에서, 상기 제5 돌출부(281c)와 적어도 부분적으로 접촉하고,
    상기 제1 상태(S1)에서, 상기 제4 돌출부(281a)와 적어도 부분적으로 접촉하고,
    상기 제2 상태(S2)에서, 상기 제4 돌출부(281a)와 상기 제5 돌출부(281c) 사이에 형성되는 제4 함몰부(281b)에 적어도 부분적으로 수용되도록 구성되는 전자 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제5 돌출부(281c)의 돌출면은 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면에 비해 더 넓은 면적을 가지는 전자 장치.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 완전 접힘 상태에서,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각의 제3 함몰부(271b)에 위치하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 경사면에 위치하는 전자 장치.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 이동할 때,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272) 각각의 제3 함몰부(271b)에 위치하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)를 넘어 상기 제4 돌출부(281a)와 상기 제5 돌출부(281c) 사이의 제4 함몰부(281b) 내부로 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(271) 및 상기 제2 무빙 캠(272)은 상기 축 방향으로 지정된 위치에 고정되는 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 상기 제1 상태(S1)까지 이동할 때,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 함몰부(271b)에 위치하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 경사면을 따라 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면까지 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270)의 이동에 의해 압축되는 전자 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제2 상태(S2)까지 이동할 때,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 함몰부(271b)에 위치하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제4 돌출부(281a)의 돌출면으로부터 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(281b)까지 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270)의 이동에 의해 인장되는 전자 장치.
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 프리스탑 구간까지 이동할 때,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제3 돌출부(271a)의 돌출면으로 이동하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제5 돌출부(281c)의 경사면을 따라 상기 제5 돌출부(281c)의 돌출면으로 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각의 이동에 의해 압축되는 전자 장치.
  15. 청구항 8에 있어서,
    상기 전자 장치(100)가 상기 프리스탑 구간으로부터 상기 펼침 상태(Su)까지 이동할 때,
    상기 제1 돌출부(254a)는 상기 제3 돌출부(271a)의 경사면을 따라 이동하고,
    상기 제2 돌출부(255a)는 상기 제5 돌출부(281c)의 경사면을 따라 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292)는 상기 제1 캠 부재(270) 및 상기 제2 캠 부재(280) 각각의 이동에 의해 인장되는 전자 장치.
  16. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 상기 제1 하우징(110)의 제1 면(141) 및 상기 제2 하우징(120)의 제2 면(142)에 연장되는 디스플레이(140), 및 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물(200)을 포함하고,
    상기 제1 하우징(110)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 제1 회전 축(R1)에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전함으로써, 상기 제1 면(141) 및 상기 제2 면(142)은 소정의 끼인각(A)을 형성하고,
    상기 전자 장치(100)는 상기 제1 면(141)과 상기 제2 면(142)이 실질적으로 연속된 평면을 형성하는 펼침 상태(Su), 및 상기 제1 하우징(110)의 가장자리(P1)와 상기 제2 하우징(120)의 가장자리(P2)가 적어도 부분적으로 접촉하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)이 회전된 상태인 완전 접힘 상태(Sf)를 포함하고,
    상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동된 제1 암축(241), 상기 제1 암축(241)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 탄성 부재(291), 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동된 제2 암축(242), 및 상기 제2 암축(242)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 탄성 부재(292)를 포함하고,
    상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위(ΔL1)만큼 압축됨;
    상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제2 끼인각(A2)을 가지는 제2 상태(S2)까지 규정되는 자동 펼침 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 자동 펼침 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제2 변위(ΔL2)만큼 인장됨;
    상기 제2 끼인각(A2)보다 큰 제3-1 끼인각(A31)을 가지는 제3-1 상태(S31)로부터 상기 제3-1 끼인각(A31)보다 큰 제3-2 끼인각(A32)을 가지는 제3-2 상태(S32)까지 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 압축 상태를 유지하거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축됨;
    상기 제3-2 상태(S32)로부터 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재(291) 및 상기 제2 탄성 부재(292) 각각은 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제3 변위(ΔL3)만큼 인장됨;을 포함하는 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 변위(ΔL1)의 크기는 상기 제2 변위(ΔL2)의 크기보다 작은 전자 장치.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 제3 변위(ΔL3)의 크기는 상기 제2 변위(ΔL2)의 크기와 실질적으로 동일한 전자 장치.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 자동 펼침 구간에서 상기 끼인각(A)의 증가량(A2-A1)에 대한 상기 제2 변위(ΔL2)의 비율인 제1 기울기(g1)의 크기는, 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)의 증가량에 대한 상기 제3 변위(ΔL3)의 비율인 제2 기울기(g2)의 크기에 비해 큰 전자 장치.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 힌지 구조물(200)은
    상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242) 각각에 상기 끼인각(A)이 감소하는 방향으로 토크를 제공하고,
    상기 자동 펼침 구간 및 상기 펼침 디텐트 구간에서 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242) 각각에 상기 끼인각(A)이 증가하는 방향으로 토크를 제공하도록 구성되고,
    상기 완전 접힘 상태에서 트리거가 인가됨으로써 상기 끼인각(A)이 상기 제1 끼인각(A1)보다 커지는 경우, 상기 전자 장치(100)는 추가적인 외력 없이 상기 끼인각(A)이 제2 끼인각(A2)까지 증가하도록, 펼쳐지는 전자 장치.
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