KR20240034605A - 힌지 모듈 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시의 일 실시예에 따르면, 힌지 모듈을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 전자 장치는 상기 하우징에 연결된 회전 부재; 일단에 제 1 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 1 돌기가 형성된 제 1 암 부재; 일단에 제 2 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 2 돌기가 형성된 제 2 암 부재; 상기 회전 부재에 연결되고, 제 1 면에 상기 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 수용되는 제 1 레일이 형성되고, 제 2 면에 상기 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 수용되는 제 2 레일이 형성된 가이드 부재를 포함하는 힌지 모듈을 포함할 수 있다.
이 밖에 다양한 실시예들이 적용될 수 있다.

Description

힌지 모듈 및 그를 포함하는 전자 장치 {HINGE MODULE AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}

본 개시의 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로서, 예를 들면, 힌지 모듈 및/또는 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

전자, 정보, 통신 기술이 발달하면서, 하나의 전자 장치에 다양한 기능이 통합되고 있다. 예를 들어, 스마트 폰은 통신 기능과 아울러, 음향 재생 기기, 촬상 기기 또는 전자 수첩의 기능을 포함하고 있으며, 어플리케이션의 추가 설치를 통해 더욱 다양한 기능이 스마트 폰에서 구현될 수 있다.

스마트 폰과 같은 개인용, 휴대용 전자 장치의 사용이 보편화되면서, 휴대성과 사용의 편의성에 대한 사용자 요구가 증가하고 있다. 예를 들어, 터치스크린 디스플레이는 화면, 예컨대, 시각적 정보를 출력하는 출력 장치이면서, 물리적인 입력 장치(예: 키패드)를 대체하는 가상의 키패드를 제공할 수 있다. 그리고 더욱 향상된 활용성(예: 더 큰 화면)을 제공하기 위해 유연성을 가진(flexible), 예를 들어, 접혀질 수 있는(foldable) 또는 말아질 수 있는(rollable) 디스플레이를 포함하는 전자 장치가 상용화되었다.

폴더블 전자 장치의 경우, 사용자 편의성 증대를 위해 프리 스탑(free stop) 기능이 탑재될 수 있다. 프리 스탑(free stop)이란, 사용자가 폴더블 전자 장치의 하우징을 접거나 펼칠 때, 하우징이 특정 각도에서 멈추게 하는 것일 수 있다. 전자 장치가 프리 스탑 기능을 포함하면, 하우징이 일부 접은 상태(예를 들어, 중간 상태)에서도 사용자로 하여금 사진 및/또는 영상 시청이나, 사진 촬영 및/또는 편집 등의 동작을 보다 편리하게 수행하도록 할 수 있다.

예를 들어, 사용자는 신체의 일부(예: 손)를 이용하여 직접 폴더블 전자 장치를 펼치거나 접는 동작을 수행할 수 있으며, 전자 장치를 일부 접은 상태(예를 들어, 중간 상태)에서 프리 스탑 기능을 이용하여 사진 촬영이나 영상 시청을 할 수 있다. 사용자가 양 손을 이용할 경우에는 폴더블 전자 장치를 펼치거나 접기가 용이하지만, 사용자가 한 손을 이용할 경우에는 폴더블 전자 장치를 펼치거나 접기가 용이하지 않을 수 있다. 폴더블 전자 장치의 힌지 모듈은 일부 구간에서는 힌지 모듈에 포함된 탄성 부재(예: 스프링)의 탄성 반발력 이상의 토크가 작용시에 폴더블 전자 장치가 펼쳐지거나 접힐 수 있도록 설정되고, 상기 프리 스탑 기능은 폴더블 전자 장치가 지정된 각도 또는 각도 범위 이내로 접혀 있을 때 활성화되도록 구현될 수 있다. 예를 들면, 폴더블 전자 장치의 제 1 하우징과 제 2 하우징이 대략 60도 내지 120도 사이의 각도만큼 벌어져 있을 때 상기 프리 스탑 기능이 구현되도록 설정될 수 있다. 그런데, 사용자 입장에서 전자 장치를 펼치거나 접는 동작을 수행할 때(예를 들면 한 손만으로 전자 장치를 펼치거나 접을 때), 상기 프리 스탑 기능이 구현되면 전자 장치를 완전히 펼치거나 완전히 접기가 어려울 수 있다. 상기 프리 스탑 기능은 정지 상태에서 사진 및/또는 영상을 시청하거나, 사진 촬영 및/또는 편집 등의 동작을 하는데는 편리성을 제공할 수 있으나, 사용자가 전자 장치를 펼치거나 접는 과정에서는 불편을 초래할 수 있다. 만약, 한 손으로 폴더블 전자 장치를 펼치거나 접는데 있어 불편함을 줄이도록 설계 상 상기 프리 스탑 기능이 구현되는 각도를 줄이게 된다면, 이는 프리 스탑 기능을 사용하는데 제약이 될 수 있다.

상술한 문제는, 상기 폴더블 전자 장치의 프리 스탑 기능을 구현할 수 있는 구간이 어떤 특정한 각도 또는 각도 범위에 고정되도록 설계된다는 점에서 기인할 수 있다. 본 개시는, 프리 스탑 기능을 구현할 수 있는 구간(이하, '플렉스 구간'이라 지칭할 수 있음)을 가변할 수 있는 힌지 모듈 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

상술한 문제는, 상기 폴더블 전자 장치의 프리 스탑 기능을 구현할 수 있는 구간이 어떤 특정한 각도 범위에 고정되도록 설계된다는 점에서 기인할 수 있다. 본 개시는, 프리 스탑 기능을 구현할 수 있는 구간(이하, '플렉스 구간'이라 지칭할 수 있음)을 가변할 수 있는 힌지 모듈 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.

다만, 본 개시에서 해결하고자 하는 과제는 상기 언급된 과제에 한정되는 것이 아니며, 본 개시의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 폴더블 전자 장치를 제공할 수 있다. 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징; 제 2 하우징; 폴딩 축을 중심으로 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈; 및 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 힌지 모듈은, 상기 제 1 하우징에 연결된 제 1 회전 부재; 상기 제 2 하우징에 연결된 제 2 회전 부재; 일단에 제 1 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 1 돌기를 포함하는 제 1 암 부재; 일단에 제 2 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 2 돌기를 포함하는 제 2 암 부재; 일단에 제 3 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 3 돌기를 포함하는 제 3 암 부재; 일단에 제 4 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 4 돌기를 포함하는 제 4 암 부재; 상기 제 1 회전 부재에 연결되고, 제 1 면에 상기 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 수용되는 제 1 레일이 형성되고, 제 2 면에 상기 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 수용되는 제 2 레일이 형성된 제 1 가이드 부재; 및 상기 제 2 회전 부재에 연결되고, 제 3 면에 상기 제 3 암 부재의 제 3 돌기가 수용되는 제 3 레일이 형성되고, 제 4 면에 상기 제 4 암 부재의 제 4 돌기가 수용되는 제 4 레일이 형성된 제 2 가이드 부재;를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 폴더블 전자 장치를 제공할 수 있다. 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징; 제 2 하우징; 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈; 및 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 상기 힌지 모듈은, 상기 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 사이의 각도에 따라 접힘 상태와 펼침 상태 사이에서 각도 변경 가능하고, 상기 힌지 모듈은 상기 폴더블 전자 장치가 펼침 상태에서 접힘 상태로 변화할 때 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 멀어지고, 상기 폴더블 전자 장치가 접힘 상태에서 펼침 상태로 변화할 때, 상기 고정 캠 구조와 맞물리기 위한 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 가까워질 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 힌지 모듈을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다. 전자 장치는 상기 하우징에 연결된 회전 부재; 일단에 제 1 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 1 돌기가 형성된 제 1 암 부재; 일단에 제 2 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 2 돌기가 형성된 제 2 암 부재; 상기 회전 부재에 연결되고, 제 1 면에 상기 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 수용되는 제 1 레일이 형성되고, 제 2 면에 상기 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 수용되는 제 2 레일이 형성된 가이드 부재를 포함하는 힌지 모듈을 포함할 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이가 제외된 전자 장치의 정면도이다.
도 5a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠이 움직일 때의 모습을 나타내는 도면이다.
도 5b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠이 정지된 상태의 모습을 나타내는 도면이다.
도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 7a는, 어떤 실시예(비교 실시예)에 따른, 전자 장치의 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 변화하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 7b는, 어떤 실시예(비교 실시예)에 따른, 전자 장치를 한손으로 오픈(open)할 때 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 변화된 모습을 나타내는 도면이다.
도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈(180)을 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 접힘 상태를 나타내는 사시도이다.
도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 펼쳐진 상태를 나타내는 평면도이다.
도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈이 펼쳐진 상태에서 일부 구성요소들이 분리된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 연동 구조를 나타내는 사시도이다.
도 13a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 사시도이다.
도 13b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 정면도이다.
도 13c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 사시도이다.
도 13d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 후면도이다.
도 14a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재에 대한 사시도이다.
도 14b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재가 가이드 부재에 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 14c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 가이드 부재의 제 1 레일 상에 배치된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 15a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재에 대한 사시도이다.
도 15b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재가 가이드 부재에 결합된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 15c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 가이드 부재의 제 2 레일 상에 배치된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 16은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재가 제 1 샤프트에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 17은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 탄성 부재가 제 1 암 부재에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 18은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 탄성 부재가 제 2 암 부재에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 19a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 다양한 각도 별, 제 1 레일에 배치된 제 1 돌기와 제 2 레일에 배치된 제 2 돌기의 거동 및, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 19b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 19c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 120도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 19d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 60도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 19e는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 20a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 20b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 20c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동을 나타내는 도면이다.
도 21a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 다양한 각도 별, 제 1 레일에 배치된 제 1 돌기와 제 2 레일에 배치된 제 2 돌기의 거동 및, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 21b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 21c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 60도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 21d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 120도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 21e는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 22a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 22b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동 및 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다.
도 22c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동을 나타내는 도면이다.
도 23은, 본 개시의 일 실시예에 따른, CTO motion 일 때, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 24는, 본 개시의 일 실시예에 따른, OTC motion 일 때, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다.
도 25는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 다양한 섹션 별 캠 토크를 나타내는 그래프이다.

본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.

본 개시의 다양한 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 개시에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.

본 개시의 다양한 실시예에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 수도 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.

도 1은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 펼쳐진 상태를 도시한 도면이다. 도 2는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 전자 장치(100)는, 전자 장치(100)의 부품(예: 도3의 힌지 모듈(180))을 수용하기 위한 폴더블 하우징(102)(이하, 하우징(102)), 및 상기 하우징(102)에 의해 형성된 공간 내에 배치된 플렉서블(flexible) 또는 폴더블(foldable) 디스플레이(130)(이하, 디스플레이(130))를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(102)은, 제 1 하우징(110), 및 제 2 하우징(120)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 하우징(110) 및/또는 제 2 하우징(120)은 전자 장치(100)의 외관의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(130)가 시각적으로 노출되는 면을 전자 장치(100) 및/또는 하우징(102)의 전면(예: 제 1 전면(110a) 및 제 2 전면(120a))으로 정의한다. 그리고, 상기 전면의 반대 면을 전자 장치(100)의 후면(예: 제 1 후면(110b) 및 제 2 후면(120b))으로 정의한다. 또한, 전면과 후면 사이의 공간의 적어도 일부를 둘러싸는 면을 전자 장치(100)의 측면(예: 제 1 측면(110c) 및 제 2 측면(120c))으로 정의한다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 하우징(110)은 힌지 모듈(예: 도 3의 힌지 모듈(180))을 이용하여, 제 2 하우징(120)에 대하여 회전할 수 있다. 이에 따라, 전자 장치(100)는 접힌(folded) 상태(예: 도 2) 또는 펼쳐진(unfolded) 상태(예: 도 1)로 변경될 수 있다. 상기 전자 장치(100)는 접힌(folded) 상태에서 상기 제 1 전면(110a)이 상기 제 2 전면(120a)에 대면할 수 있으며, 펼쳐진(unfolded) 상태에서 상기 제 1 전면(110a)이 향하는 방향이 상기 제 2 전면(120a)이 향하는 방향과 동일할 수 있다. 예를 들어, 펼쳐진 상태에서, 상기 제 1 전면(110a)은 상기 제 2 전면(120a)과 실질적으로 동일한 평면 상에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 하우징(110)은 제 2 하우징(120)에 대한 상대적 운동을 제공하며, 제 2 하우징(120)은 제 1 하우징(110)에 대한 상대적 운동을 제공할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)은 폴딩 축(A)을 중심으로 양측에 배치되고, 상기 폴딩 축(A)에 대하여 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)은 전자 장치(100)의 상태가 펼쳐진 상태인지, 접힘 상태인지, 또는 상기 펼쳐진 상태와 상기 접힘 상태 사이의 중간 상태인지 여부에 따라 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 변경될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 폴딩 축(A)은 제 1 회전 축(예: 도 4의 제 1 회전 축(Ax1))과 제 2 회전 축(예: 도 4의 제 2 회전 축(Ax2))의 사이(예: 중간)에 위치한 가상의 축일 수 있다. 어떤 실시예에서, 상기 제 1 하우징(110)와 상기 제 2 하우징(120)은 서로 다른 폴딩 축을 중심으로 상기 힌지 모듈(180)에 대하여 회전할 수 있다. 예컨대, 상기 제 1 하우징(110)와 상기 제 2 하우징(120)는 상기 힌지 모듈(180)에 각각 회전 가능하게 결합될 수 있으며, 상기 폴딩 축(A)에 대하여 또는 서로 다른 폴딩 축에 대하여 각각 회전함으로써, 서로 접철된 위치로부터 서로에 대하여 경사진 위치 또는 서로에 대하여 나란하게 펼쳐진 위치 사이에서 회전할 수 있다.

본 개시에서, "서로 나란하게 위치된다" 또는 "서로 나란하게 연장된다"라 함은 두 구조물(예: 하우징 구조들(110, 120))이 적어도 부분적으로 서로의 옆에 위치된 상태 또는 적어도 서로의 옆에 위치된 부분들이 평행하게 배치된 상태를 의미할 수 있다. 어떤 실시예에서, "서로 나란하게 배치된다"라 함은 두 구조물이 서로의 옆에 위치되면서 평행한 방향 또는 동일한 방향을 바라보게 배치된 것을 의미할 수 있다. 이하의 상세한 설명에서 "나란하게", "평행하게" 등의 표현이 사용될 수 있지만, 이는 첨부된 도면 등을 참고하여 구조물의 형상이나 배치 관계에 따라 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 힌지 하우징(140)을 포함할 수 있다. 힌지 하우징(140)은 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 하우징(140)는 전자 장치(100)의 상태에 따라, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)의 일부에 의해 가려지거나, 전자 장치(100)의 외부로 노출될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 하우징(140)은 힌지 모듈(예: 도 3의 힌지 모듈(180))을 전자 장치(100)의 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 하우징(140)은 힌지 모듈(180)을 보호하기 위한 힌지 커버로 해석될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)는 전자 장치(100)의 상태가 펼침 상태(exteded state, flat state, unfolded state)(또는 열림 상태(opened state))인지, 접힘 상태(folded state)(또는 닫힘 상태(closed state))인지, 또는 중간 상태(intermediate state)인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다.

일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전자 장치(100)가 펼침 상태(unfolded state)인 경우, 상기 힌지 하우징(140)는 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 전자 장치(100)가 접힘 상태(예: 완전 접힘 상태(fully folded state))인 경우, 상기 힌지 하우징(140)는 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)이 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate state)인 경우, 힌지 하우징(140)는 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)의 사이에서 외부로 일부 노출될 수 있다. 다만 이 경우 노출되는 영역은 완전히 접힘 상태보다 적을 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 하우징(140)은 곡면을 포함할 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 디스플레이(130)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(130)는 제 1 하우징(110)에 대한 제 2 하우징(120)의 상대적 운동에 대응하여 가변하도록 형성될 수 있다. 일 실시예예 따르면, 상기 디스플레이(130)는 폴딩 영역(133), 폴딩 영역(133)을 기준으로 일측(예: 도 1에 도시된 폴딩 영역(133)의 위(+Y 방향))에 배치되는 제 1 디스플레이 영역(131) 및 타측(예: 도 1에 도시된 폴딩 영역(133)의 아래(위(-Y 방향))에 배치되는 제 2 디스플레이 영역(132)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 폴딩 영역(133)은 힌지 모듈(예: 도 3의 힌지 모듈(180))의 위에 위치할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 디스플레이 영역(131)은 제 1 하우징(110) 상에 배치되고, 제 2 디스플레이 영역(132)은 제 2 하우징(120) 상에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이(130)는 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)에 수용될 수 있다.

다만, 상기 도 1에 도시된 디스플레이(130)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(130)는 구조 또는 기능에 따라 복수(예를 들어, 4 개 이상 혹은 2 개)의 영역으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시 예에서는 X축에 평행하게 연장되는 폴딩 영역(133) 또는 폴딩 축(A축)에 의해 디스플레이(130)의 영역이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예에서 디스플레이(130)는 다른 폴딩 영역(예: Y축에 평행한 폴딩 영역) 또는 다른 폴딩 축(예: Y축에 평행한 폴딩 축)을 기준으로 영역이 구분될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 디스플레이(130)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하도록 구성된 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는, 후면 디스플레이(134)를 포함할 수 있다. 상기 후면 디스플레이(134)는 디스플레이(130)와 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(130)는 전자 장치(100)의 전면(예: 제 1 전면(110a) 및/또는 제 2 전면(120a))을 통하여 시각적으로 노출되고, 후면 디스플레이(134)는 전자 장치(100)의 후면(예: 제 1 후면(110b))을 통하여 시각적으로 노출될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 전자 장치(100)는 적어도 하나의 카메라(104, 106) 및 플래시(108)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)는, 전면(예: 제 1 전면(110a))을 통해 노출된 전면 카메라(104) 및/또는 후면(예: 제 1 후면(110b))을 통해 노출된 후면 카메라(106)을 포함할 수 있다. 상기 카메라(104, 106)는 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 플래시, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(108)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(100)의 한 면에 배치될 수 있다.

이하, 전자 장치(100)의 작동 상태(예: 펼침 상태(extended state) 및 접힘 상태(folded state))에 따른 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)의 동작과 디스플레이(130)의 각 영역을 설명한다.

일 실시예에서, 전자 장치(100)가 펼침 상태(extended state)(예: 도 1의 상태)인 경우, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)은 180도의 각도를 이루며, 디스플레이의 제 1 전면(110a) 및 제 2 전면(120a)은 동일 방향을 향하도록, 예를 들어, 서로 평행한 방향으로 화면을 표시하도록 배치될 수 있다. 또한, 폴딩 영역(133)은 제 1 전면(110a) 및 제 2 전면(120a)과 동일 평면을 형성할 수 있다. 본 개시의 다양한 실시예들을 설명함에 있어서, 전자 장치(100)의 상태가 "펼침 상태"가 된다는 것은 전자 장치의 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)가 180도의 각도를 이루는 "완전히 펼침 상태"를 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 전자 장치(100)가 접힘 상태(folded state)(예: 도 2의 상태)인 경우, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)가 접힘 상태(folded state)(예: 도 2의 상태)인 경우, 디스플레이(130)의 제 1 전면(110a)과 제 2 전면(120a)은 서로 좁은 각도(예: 0도에서 10도 사이)를 형성하며, 서로 마주볼 수 있다. 전자 장치(100)가 접힘 상태(folded state)(예: 도 2의 상태)인 경우, 폴딩 영역(133)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면을 이룰 수 있다. 전자 장치(100)의 상태가 "닫힘 상태"가 된다는 것은 전자 장치의 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)가 0도의 각도, 또는 10도 이내의 각도를 이루는 상태를 의미할 수 있다.

일 실시예에서, 전자 장치(100)가 중간 상태(intermediate state)인 경우, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)는 서로 소정의 각도(a certain angle)를 이루게, 예를 들면, 90도 또는 120도 각도를 이루게 배치될 수 있다. 예컨대, 중간 상태에서, 디스플레이(130)의 제 1 전면(110a)과 제 2 전면(120a)은 접힘 상태보다 크고, 펼침 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(133)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힘 상태(folded state)인 경우보다 작을 수 있다. 전자 장치(100)의 상태가 "중간 상태"가 된다는 것은 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)가 상기 "펼침 상태"에서 이루는 각도와 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)가 상기 "닫힘 상태"에서 이루는 각도의 사이 각도를 이루는 상태를 의미할 수 있다.

도 3은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 전자 장치의 분해 사시도이다. 도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른, 디스플레이가 제외된 전자 장치의 정면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 전자 장치(100)는 제 1 하우징(110), 제 2 하우징(120), 디스플레이(130), 힌지 하우징(140), 배터리(150), 인쇄회로기판(160), 가요성 인쇄회로기판(170), 및 힌지 모듈(180)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4의 제 1 하우징(110), 제 2 하우징(120), 디스플레이(130), 및 힌지 하우징(140)의 구성은 도 1 및 도 2의 제 1 하우징(110), 제 2 하우징(120), 디스플레이(130), 및 힌지 하우징(140)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(110, 120)은, 제 1 지지 부재(112) 및 제 2 지지 부재(122)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징(110)은 제 1 지지 부재(112)를 포함하고, 제 2 하우징(120)은 제 2 지지 부재(122)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 지지 부재(112) 및/또는 제 2 지지 부재(122)는 전자 장치(100)의 부품(예: 디스플레이(130), 배터리(150), 및 인쇄회로기판(160))을 지지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제 1 지지 부재(112) 및/또는 제 2 지지 부재(122)는 금속 재질 및/또는 비금속(예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 지지 부재(112)는 디스플레이(130)와 배터리(150) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 지지 부재(112)의 일면에는 디스플레이(130)가 결합되고, 타면에는 배터리(150), 및 인쇄회로기판(160)이 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(110, 120)은, 제 1 데코 부재(114) 및 제 2 데코 부재(124)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징(110)은 제 1 데코 부재(114)를 포함하고, 제 2 하우징(120)은 제 2 데코 부재(124)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데코 부재(114, 124)는 디스플레이(130)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 예를 들어, 제 1 데코 부재(114)는 디스플레이(130)의 일부(예: 도1 의 제 1 디스플레이 영역(131))의 적어도 일부를 둘러싸고, 제 2 데코 부재(124)는 디스플레이(130)의 다른 일부(예: 도 1의 제 2 디스플레이 영역(132))의 적어도 일부를 둘러쌀 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 하우징(110, 120)은, 제 1 후면 플레이트(116) 및 제 2 후면 플레이트(126)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징(110)은 제 1 지지 부재(112)에 연결된 제 1 후면 플레이트(116)를 포함하고, 제 2 하우징(120)은 제 2 지지 부재(122)에 연결된 제 2 후면 플레이트(126)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 후면 플레이트(116, 126)는 전자 장치(100)의 외관의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제 1 후면 플레이트(116)는 제 1 후면(예: 도 1의 제 1 후면(110b))을 형성하고, 제 2 후면 플레이트(126)는 제 2 후면(예: 도 1의 제 2 후면(120b))을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 배터리(152), 및 제 1 인쇄 회로 기판(162)은 제 1 지지 부재(112)와 제 1 후면 플레이트(116) 사이에 배치되고, 제 2 배터리(154), 및 제 2 인쇄 회로 기판(164)은 제 2 지지 부재(122)와 제 2 후면 플레이트(126) 사이에 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 힌지 하우징(140)은 힌지 모듈(180)의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 예를 들어, 힌지 하우징(140)은 힌지 모듈(180)을 수용하기 위한 수용 홈(142)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 하우징(140)은 힌지 모듈(180)과 결합될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(100)가 펼쳐진 상태에서, 힌지 하우징(140)의 적어도 일부는, 힌지 모듈(180)과 하우징(110, 120) 사이에 위치할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 배터리(150)는 전자 장치(100)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(150)는 전자 장치(100) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(100)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(150)는 제 1 하우징(110) 내에 배치된 제 1 배터리(152) 및 제 2 하우징(120) 내에 배치된 제 2 배터리(154)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 배터리(152)는 제 1 지지 부재(112) 상에 배치되고, 제 2 배터리(154)는 제 2 지지 부재(122) 상에 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 인쇄 회로 기판(160)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다. 메모리는, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(100)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(160)은 제 1 하우징(110) 내에 배치된 제 1 인쇄 회로 기판(162) 및 제 2 하우징(120) 내에 배치된 제 2 인쇄 회로 기판(164)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 가요성 인쇄회로기판(170)은, 제 1 하우징(110)에 위치한 부품(예: 제 1 인쇄 회로 기판(162))과 제 2 하우징(120)에 위치한 부품(예: 제 2 인쇄 회로 기판(164))을 전기적으로 연결할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가요성 인쇄회로기판(170)은 힌지 하우징(140)을 가로지를 수 있다. 예를 들어, 가요성 인쇄회로기판(170)의 일부는 제 1 하우징(110) 내에 배치되고, 다른 일부는 제 2 하우징(120) 내에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 가요성 인쇄회로기판(170)은 안테나와 연결된 제 1 가요성 인쇄회로기판(172) 및 디스플레이(130)와 연결된 제 2 가요성 인쇄회로기판(174)을 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 힌지 모듈(180)은 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 힌지 모듈(180)은 제 1 하우징(110)의 제 1 지지 부재(112)에 연결 또는 결합된 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 하우징(120)의 제 2 지지 부재(122)에 연결 또는 결합된 제 2 회전 부재(220)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 하우징(110)은 힌지 모듈(180)을 이용하여 제 2 하우징(120)에 대하여 회전할 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징(110) 및/또는 제 1 회전 부재(210)는 제 1 회전 축(Ax1)을 중심으로 회전할 수 있고, 제 2 하우징(120) 및/또는 제 2 회전 부재(220)는 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 모듈(180)은 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)을 접힘 상태(예: 도 2)에서 펼쳐진 상태(예: 도 1)로 회전 가능하게 연결할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 힌지 모듈(180)은 하우징(102)과 디스플레이(130) 사이에 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 회전 축(Ax2)은 제 1 회전 축(Ax1)과 실질적으로 평행하게 배치될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 힌지 모듈(180)은, 회전 구조(200), 연동 구조(300), 및/또는 고정 구조(400)를 포함할 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 회전 구조(200)는 실질적으로 제 1 하우징(110) 및/또는 제 2 하우징(120)의 회전 동작을 구현 또는 안내할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회전 구조(200)는 제 1 회전 축(Ax1) 및 제 2 회전 축(Ax2)을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회전 구조(200)는 제 1 하우징(110)의 제 1 지지 부재(112) 및 제 2 하우징(120)의 제 2 지지 부재(122)와 연결될 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 연동 구조(300)는, 제 1 하우징(110)의 회전을 제 2 하우징(120)의 회전과 연동시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면 연동 구조(300)는, 제 1 하우징(110)에 가해진 힘의 적어도 일부를 제 2 하우징(120)으로 전달하거나, 제 2 하우징(120)에 가해진 힘의 적어도 일부를 제 1 하우징(110)으로 전달할 수 있다. 예를 들어, 연동 구조(300)는 기어(gear)를 이용하여 제 1 하우징(110)이 회전한 각도와 실질적으로 동일한 각도만큼 제 2 하우징(120)을 회전시킬 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 고정 구조(400)는 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)을 어떤 각도(certain angle)로 위치시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 고정 구조(400)는 연동 구조(300)에 압력을 제공함으로써, 전자 장치(100)의 제 1 하우징(110) 및/또는 제 2 하우징(120)의 이동 및/또는 회전을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 사용자가 정해진 수치 이상의 외력을 가했을 때, 힌지 모듈(180)은 제 1 하우징(110) 및/또는 제 2 하우징(120)의 회전을 허용할 수 있으며, 외력이 가해지지 않거나 정해진 수치 미만의 외력이 가해질 때, 고정 구조(400)를 이용하여 제 1 하우징(110) 및/또는 제 2 하우징(120)을 정지 상태로 유지할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 힌지 모듈(180)은 평행하게 배열된 복수의 힌지 모듈(180-1, 180-2)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 힌지 모듈(180)은 힌지 하우징(140) 상에 배치된 제 1 힌지 모듈(180-1) 및 제 1 힌지 모듈(180-1)과 대면하는 제 2 힌지 모듈(180-2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 힌지 모듈(180-1)은 제 2 힌지 모듈(180-2)과 전자 장치(100)의 길이 방향(예: Y축 방향)으로 그은 가상의 선에 대하여 대칭일 수 있다. 이하, 본 개시의 힌지 모듈(180)을 포함하는 전자 장치(100)를 설명함에 있어서, 제 1 힌지 모듈(180-1)을 중심으로 설명할 수 있으며, 제 1 힌지 모듈(180-1)에 대한 설명은 제 2 힌지 모듈(180-2)에 준용될 수 있다.

도 5a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠이 움직일 때의 모습을 나타내는 도면이다. 도 5b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠이 정지된 상태의 모습을 나타내는 도면이다.

본 개시의 힌지 모듈(180)을 포함하는 전자 장치(100)는 프리 스탑(free stop) 기능을 제공할 수 있다. 프리 스탑(free stop)이란, 사용자가 전자 장치의 폴더블 하우징을 접거나 펼칠 때, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)이 어떤 각도(certain angle)에서 멈춰설 수 있도록 하는 기능일 수 있다. 프리 스탑(free stop) 기능은 플렉스 또는 플렉스 모드(flex mode) 기능이라 지칭될 수도 있다.

도 5a, 및 도 5b를 참조하면, 힌지 모듈(180)은 두 개의 캠(cam 1, cam 2)을 포함할 수 있다. 여기서 두 개의 캠 중 하나는 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)일 수 있고, 다른 하나는 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)일 수 있다. 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 제 1 하우징(예: 도 1의 제 1 하우징(110))과 제 2 하우징(예: 도 1 의 제 2 하우징(120)) 사이의 각도에 기초하여 움직이는 캠이고, 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)은 캠 축 상에 배치된 스프링에 의해 캠 축 상의 움직임은 가능하되, 캠 축을 기준으로 하는 회전은 되지 않는 고정된 캠일 수 있다. 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)은 각각 골형부(valley portion)(V1, V2)과 산형부(mounting portion)(M1, M2)를 포함할 수 있다. 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2) 모두 상기 골형부와 산형부가 원주를 따라 교번적으로 배열될 수 있다. 또한, 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)은 각각 골형부(V1, V2)와 산형부(M1, M2) 사이의 경사부(I1, I2)를 포함할 수 있다. 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)의 골형부(V1) 또는 산형부(M1)가 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 산형부(M2) 또는 골형부(V2)에 맞닿은 상태에서는, 캠에 작용하는 마찰력에 의해 별도의 외력이 가해지지 않는 한, 캠 축 방향으로 스프링 힘이 전달되더라도 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 상대적인 위치는 변동되지 않을 수 있다. 그러나, 도 5a와 같이 어떤 외력이 작용하여 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)의 경사부(V1)와 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 경사부(V2)가 맞닿은 상태에서는 캠 축 방향으로 스프링 힘의 작용에 의해, 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)은 캠 축과 수직한 원심방향으로 이동하게 될 수 있다. 이에 따라 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 상대적인 위치는 변동될 수 있다. 한편, 도 5b와 같이 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)의 산형부(M1)와 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 산형부(M2)가 맞닿는 상태가 되면, 이 경우에도 별도의 외력이 가해지지 않는 한, 캠 축 방향으로 스프링 힘이 전달되더라도 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 상대적인 위치는 변동되지 않고 유지될 수 있다. 다만, 도 5b의 실시예는 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)의 산형부(M1)와 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 산형부(M2)가 서로 대면할 뿐, 서로 맞물리지 않으므로 작은 크기의 외력으로도 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)과 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)의 상대적인 위치가 쉽게 변동될 수 있다. 도 5b에 도시된 캠의 상태에서, 상기 프리 스탑 동작이 구현될 수 있다.

도 6은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다.

도 6은, 각각 골형부(valley portion)과 산형부(mounting portion)를 포함하는 두 개의 캠이 상대 운동할 때 캠의 거동을 도식화한 것일 수 있다. 캠 프로파일은 힌지 모듈(180)에 포함된 연동 구조(300) 및/또는 고정 구조(400)의 캠(cam)의 형상(또는 윤곽(contour))을 의미할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도 6의 캠 프로파일은, 도 5a 및 도 5b에 도시된 실시예와 같이, 고정 구조(400)에 포함된 캠(cam 2)은 움직이지 않고, 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)이 움직일 때는, 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1) 상의 어느 한 점(예: 산형부(M1))의 궤적을 의미할 수 있다. 캠 프로파일은 도 6에 도시된 바와 같이 캠의 형상과 대응되는 형태, 즉 골형부(V)와 산형부(M)를 가질 수 있으며, 캠 프로파일의 골형부(V)와 산형부(M)를 이루는 선의 길이와 곡률은 실시예에 따라 상이할 수 있다. 도 6을 참조하면, 캠 프로파일의 골형부(V)는 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)이 스프링 힘에 의해 움직이는 구간(R1, R3)(이하, '비 플렉스 구간(R1, R3)'이라 지칭할 수 있음)과 대응되고, 캠 프로파일의 산형부(M)는 연동 구조(300)에 포함된 캠(cam 1)이 스프링 힘에 의해 움직이지 않는 구간(R2)과 대응될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프리 스탑 기능은 힌지 모듈(180)의 캠 프로파일을 어떻게 디자인하는지 여부에 따라 구현될 수 있다. 예를 들어, 프리 스탑 기능은 캠 프로파일이 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))의 제 1 하우징(예: 도 1의 제 1 하우징(110))과 제 2 하우징(예: 도 1 의 제 2 하우징(120)) 사이의 각도가 변화하더라도 스프링 힘에 의해 움직이지 않는 구간(R2)(이하 '플렉스 구간(R2)'라 지칭할 수 있음)을 포함함으로써 구현될 수 있다.

도 7a는, 어떤 실시예(비교 실시예)에 따른, 전자 장치의 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징 사이의 각도가 변화하는 모습을 나타내는 도면이다. 도 7b는, 어떤 실시예(비교 실시예)에 따른, 전자 장치를 한손으로 오픈(open)할 때 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 변화된 모습을 나타내는 도면이다.

도 7a를 참조하면, 어떤 실시예(비교 실시예)에 따른 전자 장치는, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 지정된 각도(예: 60도에서 120 도)를 형성할 때 프리 스탑 기능이 구현되도록 설계될 수 있다. 예를 들어, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 60도 내지 120도 사이인 경우에는 별도의 외력이 작용하지 않는 한 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(예: 도 1 의 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 유지될 수 있다. 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 60도 미만인 경우와, 120도 초과인 경우에는 별도의 외력이 작용하지 않고도 힌지 모듈(180)의 스프링 힘에 의해 전자 장치의 각도가 변화될 수 있다. 이와 같이 전자 장치는, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 다양한 각도에 대응한 프리 스탑 기능이 구현되는 플렉스 구간(R2)과, 프리 스탑 기능이 구현되지 않는 비 플렉스 구간(R1, R3)에서 구별되어 작동될 수 있다.

한편, 도 7a 및 도7b를 함께 참조하면, 플렉스 구간(R2)과 비 플렉스 구간(R1, R3)에서 구별되어 동작되는 전자 장치를 사용자가 열고자 할 때, 플렉스 구간(R2)이 길수록 플렉스 구간(R2)에서 각도가 유지된 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도를 변화시키려면 사용자가 더 큰 힘을 주어야 할 수 있다. 사용자가 , 플렉스 구간(R2)과 비 플렉스 구간(R1, R3)에서 구별되어 동작되는 전자 장치를 한손으로 열고자 하거나 적은 힘을 들여서 열고자 할 때, 도 7b에 도시된 바와 같이 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 플렉스 구간(R2) 할 수 있다. 전자 장치의 플렉스 구간(R2)이 길 경우에 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 플렉스 구간(R2)에 존재할 상기 확률은 더 높아질 수 있다. 이는, 예를 들어, 한손으로 전자 장치를 열고자 하는 사용자로 하여금 전자 장치를 열기 위해서는 두 손을 이용하거나 더 큰 힘을 주도록 요구하게 되므로, 사용의 편리성을 저해하는 원인이 될 수 있다. 만약 상기 사용의 편리성이 저해되는 것을 감소 또는 방지하기 위해 플렉스 구간(R2)을 줄이게 된다면, 폴더블 전자 장치의 프리 스탑 기능이 효과적으로 발휘되지 않을 수 있다.

이하, 가변 가능한 플렉스 구간을 가진 힌지 모듈(180) 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공한다.

도 8은, 본 개시의 일 실시예에 따른 힌지 모듈의 펼쳐진 상태를 나타내는 사시도이다. 도 9는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 접힘 상태를 나타내는 사시도이다. 도 10은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 펼쳐진 상태를 나타내는 평면도이다.

이하의 상세한 설명에서, 전자 장치(100)의 세로 폭 방향(길이 방향)은 'Y축 방향'으로, 가로 폭 방향은 'X축 방향'으로, 및/또는 높이 방향은 'Z축 방향'으로 정의될 수 있다. 방향에 대한 설명을 함에 있어서, '음/양(-/+)'이 기재되지 않는 경우에는, 별도로 정의되지 않는 한 + 방향과 -방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 즉, 'X축 방향'은 +X 방향과 -X 방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있으며, 'Y축 방향'은 +Y 방향과 -Y 방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있으며, 'Z축 방향'은 +Z 방향과 -Z 방향을 모두 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 방향에 대한 설명을 함에 있어서, 직교 좌표계의 3축 중 어느 한 축을 향한다 함은, 상기 축과 평행한 방향을 향하는 것을 포함할 수 있다. 도면에 대한 설명을 함에 있어서, 구성요소의 배치가 도면에 기재된 직교 좌표계를 기준으로 할 수 있으나, 이러한 방향이나 구성요소들에 대한 설명이 본 개시의 다양한 실시예들을 한정하지 않음에 유의한다. 앞서 설명한 실시예뿐만 아니라, 후술할 도 8을 비롯한 다양한 예시에서 힌지 모듈(180)의 축(제 1 회전 축(Ax1), 제 2 회전 축(Ax2))이 향하는 방향은 X축과 평행한 것으로 도시되나, 본 개시의 힌지 모듈의 구조에 대한 이해를 돕기 위한 것일뿐 어떤 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하, 설명에 있어서, 가이드 부재(예: 제 1 가이드 부재(330))의 제 1 면(330a)은 제 1 방향(+X 방향)을 향하고, 제 2 면(330b)은 제 2 방향(-X 방향)을 향하며, 제 3 면(330c)은 제 3 방향(+Z 방향)을 향한다 할 수 있는데, 이 또한 설명의 편의를 위한 것일 뿐 어떤 방향을 한정하는 것이 아님을 유의해야 한다.

도 8 내지 도 10을 함께 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈(180)은, 제 1 회전 부재(210), 제 2 회전 부재(220), 제 1 암 부재(310-1), 제 2 암 부재(310-2), 제 1 가이드 부재(330), 제 3 암 부재(320-1), 제 4 암 부재(320-2) 및 제 2 가이드 부재(340)를 포함할 수 있다. 여기서 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 제 1 회전 부재(210)와 연결되고, 제 3 암 부재(320-1)과 제 4 암 부재(320-2)는 제 2 회전 부재(220)에 연결될 수 있다.

다양한 실시예에 따르면, 제 1 회전 부재(210)와 제 2 회전 부재(220)는 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있으며, 따라서, 회전 부재(210, 220)들에 제공되는 구성들 또한 동일한 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 따라서, 회전 부재(210, 220)들에 제공되는 구성들에 대한 설명은 제 1 회전 부재(210)에 포함되는 구성인지, 또는 제 2 회전 부재(220)에 포함되는 구성인지 여부에 국한되지 않고 설명될 수 있다. 이 밖에, 제 1 암 부재(310-1)와 제 3 암 부재(320-1), 제 2 암 부재(310-2)와 제 4 암 부재(320-2), 제 1 가이드 부재(330)와 제 2 가이드 부재(340) 또한 각각 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 상기 실질적으로 동일한 두 개의 구성요소의 하위 구성요소들을 설명은 '제 1', '제 2'를 구분하지 않고 설명될 수 있다. 이하 실질적으로 동일한 두 개의 구성요소의 하위 구성요소들을 설명함에 있어서, 예컨대 '제 1 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명은 '제 2 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명에 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 제 2 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명은 '제 1 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명과 중복되는 범위에서 생략될 수 있으며, '제 1 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명은, 제 2 구성요소'에 포함된 하위 구성요소들에 대한 설명에 준용될 수 있다.

본 개시의 다양한 실시예들에 따른 힌지 모듈(180)은 이의 구동을 위한 복수개의 구성요소들이 각각 한 쌍으로 구비되어 폴딩 축(예: 도 1의 폴딩 축A))를 기준으로 좌/우 대칭적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 힌지 모듈(180)은 구동을 위한 구성요소로서 제 1 회전 부재(210), 제 2 회전 부재(220)를 포함할 수 있으며, 제 1 회전 부재(210)와 제 2 회전 부재(220)는 실질적으로 동일한 구성으로서 폴딩 축(예: 도 1의 폴딩 축(A))를 기준으로 좌/우 대칭적으로 구비될 수 있다. 제 1 회전 부재(210)에 대한 설명은, 상기 폴딩 축(예: 도 1의 폴딩축(A))에 대하여 대칭인 제 2 회전 부재(220)에 준용될 수 있다. 폴딩 축(예: 도 1의 폴딩 축(A))을 기준으로 좌/우 대칭적으로 배치된 구성요소는 대한 설명은, 힌지 모듈(180)에 포함된 다른 구성요소들(예: 제 1 암 부재(310-1) 및 제 3 암 부재(320-1), 제 2 암 부재(310-2) 및 제 4 암 부재(320-2), 또는 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340))에 대한 설명에 있어서도 적용될 수 있다.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 다양한 실시예에 따르면, 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)는 일 측에서 각각 고정 브라켓(360)과 결합되고, 타 측에서 각각 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340)에 결합될 수 있다. 제 1 회전 부재(210)와 제 2 회전 부재(220)는 대체로 편평한 부분(예: 전면(210a, 220a) 또는 후면(210b, 220b))으로 구성될 수 있다. 제 1 회전 부재(210)와 제 2 회전 부재(220)는 도면에 도시되진 않았으나, 일 실시예에 따르면, 적어도 일부 영역은 소정 곡률을 갖도록 만곡된 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)는 고정 브라켓(360)과 제 1 회전 축(Ax1) 및 상기 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 회전 가능하도록 결합될 수 있다. 이때, 고정 브라켓(360)은 제 1 회전 부재(210)가 제 1 회전 축(Ax1)을 중심으로 회전 가능하도록 안내하는 제 1 가이드 레일(360a)을 포함하고, 제 2 회전 부재(220)가 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 회전 가능하도록 안내하는 제 2 가이드 레일(미도시)을 포함할 수 있다. 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)는 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340)와 고정적으로 결합될 수 있다. 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)의 일면(예: 후면(210b, 220b))에 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340)가 결합될 수 있으며, 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)가 제 1 회전 축(Ax1) 및 상기 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 고정 브라켓(360)에 대하여 회전할 때, 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)에 고정적으로 연결된 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340) 또한 제 1 회전 축(Ax1) 및 상기 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 회전할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 힌지 모듈(180)은 제 1 기어(후술하는 도 11의 제 1 기어(353)), 제 2 기어(후술하는 도 11의 제 2 기어(354)), 및/또는 연동 기어(후술하는 도 11의 연동 기어(355))를 포함하는 기어 부재(350)를 포함할 수 있다. 이하 상세히 후술하겠지만, 연동 기어(355)는 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)가 회전하는 축인 제 1 회전 축(Ax1)과 제 2 회전 축(Ax2) 상에 위치한 기어들을 포함할 수 있다. 그리고, 제 1 기어(353)는 상기 제 1 회전 축(Ax1)과 나란한 제 1 연동 축(Rx1)을 기준으로 회전할 수 있는 제 1 샤프트(351) 및 제 1 샤프트(351)의 일측에서 상기 연동 기어(355)의 치형부와 치합할 수 있도록 구비된 치형부를 포함할 수 있다. 또 예를 들면, 제 2 기어(354)는 상기 제 2 회전 축(Ax2)과 나란한 제 2 연동 축(Rx2)을 기준으로 회전할 수 있는 제 2 샤프트(352) 및 제 2 샤프트(352)의 일측에서 상기 연동 기어(355)의 치형부와 치합할 수 있도록 구비된 치형부를 포함할 수 있다. 상기 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)는 일 측에 기어 부재(350)와 간섭되지 않도록 개구가 형성될 수 있다. 고정 브라켓(360)의 일 측에는 기어 부재(350)가 안착되는 공간이 제공될 수 있으며, 기어 부재(350)의 제 1 기어(353) 및 제 2 기어(354)는 상기 고정 브라켓(360)에 안착된 상태에서 제 1 연동 축(Rx1)과 제 2 연동 축(Rx2)을 중심으로 회전할 수 있다.

제 1 암 부재(310-1)는 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 연결되고, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 1 면(330a)에 연결될 수 있다. 제 1 암 부재(310-1)는 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 회전 가능하게 연결되며, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 1 면(330a)에 형성된 레일(예: 후술하는 도 11의 제 1 레일(333)) 상에서 선형적인 움직임이 가능하게 연결될 수 있다. 제 2 암 부재(310-2)는 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 연결되고, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 2 면(330b)에 연결될 수 있다. 제 2 암 부재(310-2)는 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 회전 가능하게 연결되며, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 2 면(330b)에 형성된 레일(예: 후술하는 도 11의 제 2 레일(334)) 상에서 선형적인 움직임이 가능하게 연결될 수 있다.

상기 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2) 사이에는, 탄성 부재(315)가 구비될 수 있다. 탄성 부재(315)는 예를 들어, 비틀림 스프링일 수 있다. 탄성 부재(315)의 일 측은 제 1 암 부재(310-1)에 연결되고, 타 측은 제 2 암 부재(310-2)에 연결되어, 제 1 암 부재(310-1) 와 제 2 암 부재(310-2)가 소정의 각도를 형성할 때, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2) 사이의 상대적인 움직임을 야기하는 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(315)는 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)가 서로 맞물리지 않고 벌어지는 방향으로 힘을 가할 수 있다.

상기 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2), 그리고 탄성 부재(315)에 대한 설명은 제 1 회전 부재(210)에 연결된 구성에 대한 설명으로서, 이는 제 2 회전 부재(220)에 연결된 제 3 암 부재(320-1), 제 4 암 부재(320-2) 및 탄성 부재(325)에 대한 설명에 준용될 수 있다.

힌지 모듈(180)은 고정 부재(예: 도 4의 고정 부재(400))의 역할을 하는 구성으로서, 고정 캠 부재(410)과, 탄성 부재(421, 422)를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 탄성 부재(421, 422)는 제 1 샤프트(351)와 제 2 샤프트(352)를 각각 감싸도록 구비된 두 개의 탄성 부재(315, 325)를 포함할 수 있다. 고정 캠 부재(410)은 회전을 하지 않는 구성으로서, 탄성 부재로부터 제 1 연동 축(Rx1)과 제 2 연동 축(Rx 2) 방향으로부터 힘을 받아, 상기 제 1 연동 축(Rx1) 및 제 2 연동 축(Rx 2)과 평행한 방향으로 움직일 수 있는 부분일 수 있다. 고정 캠 부재(410)은 제 1 암 부재(310-1) 및/또는 제 3 암 부재(320-1)의 제 1 캠 구조(312a) 및/또는 제 3 캠 구조(322a)와 맞물리고 제 2 암 부재(310-2) 및/또는 제 4 암 부재(320-2)의 제 2 캠 구조(314a) 및/또는 제 4 캠 구조(324a)와도 맞물리는 고정 캠 구조(412, 413)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 캠 부재(410)는 일 측에 구비되며, 제 1 캠 구조(312a) 및/또는 제 3 캠 구조(322a)와 맞물리는 제 5 캠 구조(412)와 타 측에 구비되며, 제 2 캠 구조(314a) 및/또는 제 4 캠 구조(324a)와 맞물리는 제 6 캠 구조(413)를 포함할 수 있다. 상기 고정 캠 부재(410)는 탄성 부재(421, 422)로부터 지지되어 제 1 암 부재(310-1) 및/또는 제 3 암 부재(320-1)를 가압할 수 있다. 본 개시에서는 구성요소의 구별을 위해 상기 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2)와, 제 3 암 부재(320-1), 및 제 4 암 부재(320-2) 사이에 배치된 탄성 부재(315, 325)는 '제 1 탄성 부재(315) 및/또는 제 2 탄성 부재(325)'로 지칭되고, 고정 캠 부재(410) 을 지지하는 탄성 부재(421, 422)는 '제 3 탄성 부재(421) 및/또는 제 4 탄성 부재(422)'로 각각 지칭될 수 있다.

이 밖에, 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)는 일 면(예: 전면(210a, 220a))을 관통하여 형성된 홀에 결합 부재(예: 볼트 또는 스크류)(미도시)가 결합될 수 있다. 이 결합 부재를 통해 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120)에 결합되거나, 또는 전자 장치 내의 다른 구성요소(예: 지지 부재 또는 브라켓)에 결합될 수 있다.

도 10을 참조하면, 힌지 모듈(180)은 연동 구조(300)를 포함할 수 있다. 도 10의 연동 구조(300)의 구성은 도 4의 연동 구조(300)의 구성과 전부 또는 일부가 동일할 수 있다. 이하에서는, 도 11 내지 도 18을 참조로, 상기 연동 구조(300)에 대해서 보다 상세히 설명한다.

도 11은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈이 펼쳐진 상태에서 일부 구성요소들이 분리된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 12는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 힌지 모듈의 연동 구조를 나타내는 사시도이다. 연동 구조(300)를 설명함에 있어서, 도 11 및 도 12 이하의 실시예에서는 제 1 회전 부재(210)에 연결된 제 1 암 부재(310-1), 제 2 암 부재(310-2), 제 1 가이드 부재(330), 및 제 1 탄성 부재(315)를 중심으로 설명할 수 있으며, 하기의 설명은 제 2 회전 부재(220)에 연결된 제 3 암 부재(320-1), 제 4 암 부재(320-2), 제 2 가이드 부재(340) 및 제 2 탄성 부재(325)에 준용될 수 있다.

도 11을 참조하면, 힌지 모듈(180)은 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 연결되고, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 1 면(330a)에 연결된 제 1 암 부재(310-1)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 암 부재(310-1)는 제 1 회전 부재(210)와 연결될 수도 있다.

제 3 암 부재(320-1)는 제 1 암 부재(310-1)와 실질적으로 동일한 구성으로서, 힌지 축(A)을 중심으로 제 1 암 부재(310-1)와 대칭적인 형상 및 배치 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 힌지 축(A)을 중심으로 선 대칭적으로 배치된 한 쌍의 암 부재(제 1 암 부재(310-1)와 제 3 암 부재(320-1))를 포함할 수 있다.

도 11을 참조하면, 제 1 암 부재(310-1)는 제 1 몸체부(311)와, 제 1 몸체부(311)의 일단에 형성된 제 1 캠 구조(312a)를 포함하고, 제 1 몸체부(311)의 타단에 형성된 제 1 돌기(312b)를 포함할 수 있다. 제 3 암 부재(320-1)는 제 3 몸체부(321)와, 제 3 몸체부(321)의 일단에 형성된 제 3 캠 구조(322a)를 포함하고, 제 3 몸체부(321)의 타단에 형성된 제 3 돌기(322b)를 포함할 수 있다. 힌지 모듈(180)에서, 제 1 캠 구조(312a), 및 제 3 캠 구조(322a)는 제 1 방향(+X 방향)을 향해 돌출될 수 있으며, 제 1 돌기(312b), 및 제 3 돌기(322b)는 제 1 방향과 반대인 제 2 방향(-X 방향)을 향해 돌출될 수 있다. 물론 여기서의 힌지 모듈(180)은 도 4의 제 1 힌지 모듈(180-1)을 그 대상으로 한 것으로서, 만약 도 4의 힌지 모듈(180-2)을 대상으로 한 것이라면, 제 1 캠 구조(312a), 및 제 3 캠 구조(322a)는 제 2 방향(-X 방향)을 향해 돌출될 수 있으며, 제 1 돌기(312b), 및 제 3 돌기(322b)는 제 2 방향과 반대인 제 1 방향(+X 방향)을 향해 돌출될 수도 있다. 도 11의 실시예에서, 제 1 돌기(312b), 및 제 3 돌기(322b)는 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340)의 제 1 면(330a),및 제 3 면(340a)에 각각 형성된 제 1 레일(333), 및 제 3 레일(343)에 삽입될 수 있고, 제 1 돌기(312b), 및 제 3 돌기(322b)는 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)의 움직임에 대응하여 각각 제 1 레일(333), 및 제 3 레일(343) 상에서 움직이도록 구성될 수 있다. 이때, 제 1 돌기(312b), 및 제 3 돌기(322b)는 제 1 레일(333), 및 제 3 레일(343)에 적어도 일부 구간에서는 선형적으로 슬라이딩 이동 가능하며, 적어도 일부 구간에서는 방향을 전환한 후 선형적으로 슬라이딩 이동하도록 구성될 수 있다.

도 11을 참조하면, 힌지 모듈(180)은 일 측이 제 1 회전 축(Ax 1) 상의 제 1 샤프트(351)에 연결되고, 타 측은 제 1 가이드 부재(330)의 제 2 면(330b)에 연결된 제 2 암 부재(310-2)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 암 부재(310-2)는 제 2 회전 부재(220)와 연결되는 것으로서, 제 2 암 부재(310-2)로 지칭될 수도 있다.

제 4 암 부재(320-2)는 제 2 암 부재(310-2)와 실질적으로 동일한 구성으로서, 힌지 축(A)을 중심으로 제 2 암 부재(310-2)와 대칭적인 형상 및 배치 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 힌지 축(A)을 중심으로 선 대칭적으로 배치된 한 쌍의 암 부재(제 2 암 부재(310-2)와 제 4 암 부재(320-2))를 포함할 수 있다.

도 11을 참조하면, 제 2 암 부재(310-2)는, 제 2 몸체부(313)와, 제 2 몸체부(313)의 일단에 형성된 제 2 캠 구조(314a)를 포함하고, 제 2 몸체부(313)의 타단에 형성된 제 2 돌기(314b)를 포함할 수 있다. 제 4 암 부재(320-2)는 제 4 몸체부(323)와, 제 4 몸체부(323)의 일단에 형성된 제 4 캠 구조(324a)를 포함하고, 제 4 몸체부(323)의 타단에 형성된 제 4 돌기(324b)를 포함할 수 있다. 힌지 모듈(180)에서, 제 2 캠 구조(314a), 및 제 4 캠 구조(324a)는 제 1 방향(+X 방향)을 향해 돌출될 수 있으며, 제 2 돌기(314b), 및 제 4돌기(324b)또한 제 1 방향(+X 방향)을 향해 돌출될 수 있다. 도 11의 실시예에서, 제 2 돌기(314b), 및 제 4 돌기(324b)는 각각 제 1 가이드 부재(330) 및 제 2 가이드 부재(340)의 제 2 면(예: 도 9의 제 2 면(330b)), 및 제 4 면(예: 도 9의 제 4 면(340b))에 형성된 제 2 레일(예: 도 9의 제 2 레일(334)), 및 제 4 레일(예: 도 9의 제 4 레일(344))에 삽입될 수 있고, 제 2 돌기(314b), 및 제 4 돌기(324b)는 제 1 회전 부재(210) 및 제 2 회전 부재(220)의 움직임에 대응하여 제 2 레일(334), 및 제 4 레일(344) 상에서 움직이도록 구성될 수 있다. 이때, 제 2 돌기(314b), 및 제 2 돌기(324b)는 제 2 레일(334), 및 제 4 레일(344)에 적어도 일부 구간에서 선형적으로 슬라이딩 이동할 수 있다.

도 11과 도 12를 함께 참조하면, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)는 내측에는 중공부가 형성되고, 여기에 제 1 샤프트(351)가 관통하여 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)의 내주연에 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)가 배치되고, 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)의 내주연에 제 1 샤프트(351)가 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)의 내주연의 단면과 제 1 샤프트(351)의 단면은 예컨대 비대칭 단면 구조(예: D컷 단면 구조)로 형성될 수 있다. 따라서, 제 1 샤프트(351)의 비대칭 단면 구조를 갖는 단부가 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)의 내주연에 압입되는 형태로 조립될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)의 내주연에 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)가 배치되는 것에 기인하여, 제 1 캠 구조(312a)를 '외측 캠(outer cam)'이라 지칭하고, 제 2 캠 구조(314a)를 '내측 캠(inner cam)'이라 지칭할 수도 있다.

도 11을 다시 참조하면, 고정 캠 부재(410)는 몸체부(411)와 상기 몸체부(411)로부터 제 2 방향(-X 방향)을 향해 돌출된 고정 캠 구조(412, 413)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 고정 캠 구재(410)는 고정 캠 구조(412, 413)로서, 제 5 캠 구조(412)와 제 6 캠 구조(413)를 포함할 수 있다.고정 캠 부재(410)의 두 개의 캠 구조(제 5 캠 구조(412), 제 6 캠 구조(413))는 각각 제 1 샤프트(351)와 제 2 샤프트(352)가 관통하는 중공부를 포함하며, 상기 중공부에 제 1 샤프트(351)와 제 2 샤프트(352)가 배치될 수 있다. 제 5 캠 구조(412)는 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)와 맞물리고, 제 6 캠 구조(413)는 제 3 암 부재(320-1)의 제 3 캠 구조(322a)와 제 4 암 부재(320-2)의 제 4 캠 구조(324a)와 맞물릴 수 있다.

다양한 실시예들에 따르면, 기어 부재(350)는 제 1 기어(353)와 제 2 기어(354) 사이에 배치된 연동 기어(355)를 포함할 수 있다. 상기 연동 기어(355)는 복수(예: 두 개)의 아이들 기어(idle gear)로 구성될 수 있다. 상기 복수 개의 아이들 기어는 각각 제 1 회전 축(Ax1) 및 제 2 회전 축(Ax2)을 중심으로 회전할 수 있다. 또한, 상기 복수 개의 아이들 기어는 인접한 기어에 맞물리는 치형부를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 아이들 기어의 치형부는 제 1 기어(353)의 치형부와 제 2 기어(354)의 치형부에 연결될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 기어(353)의 회전은 연동 기어(355)를 통하여 제 2 기어(354)로 전달되고, 제 2 기어(354)의 회전은 연동 기어(355)를 통하여 제 1 기어(353)로 전달될 수 있다.

본 개시에서는, 프리 스탑 기능이 구현되는 플렉스 구간(예: 도 7a 및/또는 7b의 플렉스 구간(R2))을 가변시키기 위해서 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2)에 포함된 캠 구조들(312a, 314a)이 적어도 일부 중첩적으로 배치되는 구조를 제공할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시된 바와 같이, 힌지 모듈(180)은 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2)가 서로 유사한 형상의 캠 프로파일을 갖는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)를 각각 구비하고, 제 1 캠 구조(312a)의 내부에 제 2 캠 구조(314a)를 배치시킬 수 있다. 이때, 제 1 캠 구조(312a)는 이른 바 외측 캠(outer cam)으로서, 제 2 캠 구조(314a)에 비해 골형부와 산형부의 크기가 조금 더 큰 캠 프로파일을 가지고, 제 2 캠 구조(314a)는 이른 바 내측 캠(inner cam)으로서, 제 1 캠 구조(312a)에 비해 골형부와 산형부의 크기가 상대적으로 조금 더 작은 캠 프로파일을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같은 구성을 포함하여, 본 개시의 힌지 모듈(180)은 제 1 하우징(110)을 제 2 하우징(120)에 대하여 접힘 상태에서 펼침 상태로 변경하는 동작(이하, 'CTO(close to open) motion'이라 함)을 수행하고, 또는 펼침 상태에서 접힘 상태로 변경하는 동작(이하, 'OTC(open to close) motion'이라 함)을 수행할 수 있다. 본 개시에서는, 플렉스 구간을 가변시키기 위해서 CTO motion과, OTC motion에서 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)의 상대적인 위치를 가변시킬 수 있다. 예를 들어, CTO motion과, OTC motion에서 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)는 캠 구조를 힌지 모듈의 측면에서 바라볼 때 중첩되는 영역이 가변될 수 있다. CTO motion에서는 상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 완전히 중첩되도록 배치되어 고정 캠 부재(410)의 제 5 캠 구조(412)와 맞물리는 구간이 짧게 형성될 수 있다. 또 한 실시예에 따르면, OTC motion에서는 상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 상대적으로 적게 중첩되도록 서로 어긋나게 배치되어 고정 캠 부재(410)의 제 5 캠 구조(412)와 맞물리는 구간이 상대적으로 더 길게 형성될 있다. 이하의 설명에서는 편의상 CTO motion에서 상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 완전히 중첩된 상태를 '상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 중첩(cam overlapped)(또는 cam engaged)되었다'고 정의하고, OTC motion에서 상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 상대적으로 적게 중첩되도록 서로 어긋나게 배치된 상태를 '상기 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 어긋나게 배치(cam spreaded)되었다'고 정의할 수 있다. 정리하면, 본 개시의 폴더블 전자 장치(100)는 제 1 하우징(110) 및 상기 제 2 하우징(120) 사이의 각도에 따라 접힘 상태와 펼침 상태 사이에서 각도 변경 가능하고, 힌지 모듈(180)은 상기 폴더블 전자 장치(100)가 펼침 상태에서 접힘 상태로 변화할 때 (고정 캠 구조(412)와 맞물리기 위한) 제 1 캠 구조(312a)의 상기 제 2 캠 구조(314a)에 대한 상대적인 위치가 멀어지고, 상기 폴더블 전자 장치(100)가 접힘 상태에서 펼침 상태로 변화할 때, (고정 캠 구조(412)와 맞물리기 위한) 제 1 캠 구조(312a)의 제 2 캠 구조(314a)에 대한 상대적인 위치가 가까워지도록 형성될 수 있다. 상술한 설명은, 제 3 암 부재(320-1) 및 제 4 암 부재(320-2)에 포함된 제 3 캠 구조(322a)와 제 4 캠 구조(324a)에도 유사하게 준용될 수 있다.

본 개시에서는 상술한 이중 캠 배치구조 및 상기 이중 캠 배치구조에 연동하는 암 부재들(제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2))의 독립적인 거동(동작 메커니즘)을통해 OTC motion에서 프리 스탑 기능이 구현되는 플렉스 구간이 상대적으로 더 길고, CTO motion에서는 상기 플렉스 구간이 상대적으로 더 짧게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 캠 구조(312a)를 포함하는 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 캠 구조(314a)를 포함하는 제 2 암 부재(310-2)는 제 1 가이드 부재(330)의 전방(예: 제 1 면(330a))과 후방(예: 제 2 면(330b))에 각각 배치될 수 있다. 제 1 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 일 측에서는 캠 구조(312a, 314a)를 통해 제 1 샤프트(351)를 중심으로 회전하되, 제 1 몸체부(311)와 제 1 돌기(312b), 그리고 제 2 몸체부(313)와 제 2 돌기(314b)가 제 1 가이드 부재(330)의 전방(예: 제 1 면(330a))과 후방(예: 제 2 면(330b))에서 서로 다른 동작 메커니즘(예: 제 1 이동 경로 및 제 2 이동 경로)으로 움직일 수 있다. 상기 서로 다른 동작 메커니즘(예: 제 1 이동 경로 및 제 2 이동 경로)에 대하여 도 13a 이하의 도면을 통해 보다 상세히 설명한다.

도 13a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 사시도이다. 도 13b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 정면도이다. 도 13c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 사시도이다. 도 13d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 가이드 부재에 대한 후면도이다.

도 13a 내지 도 13d를 참조하면, 제 1 가이드 부재(330)는 제 1 면(330a) 및 제 2 면(330b)을 포함하는 제 1 수직 플레이트(331)와, 제 1 면(330a) 및 제 2 면(330b)과 수직한 제 1 기저 면(330c)을 포함하는 제 1 수평 플레이트(332)를 포함할 수 있다. 제 1 수평 플레이트(332)는 제 1 회전 부재(210)의 일면(예: 후면(210b))과 결합될 수 있다. 제 1 수평 플레이트(332)가 제 1 회전 부재(210)의 일면과 결합된 상태에서, 제 1 수직 플레이트(331)의 전방과 후방에는 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)가 배치될 수 있다.

제 1 수직 플레이트(331)의 제 1 면(330a)은 제 1 방향(+X 방향)을 향하며 제 2 면(330b)은 제 2 방향(-X 방향)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 수직 플레이트(331)의 제 1 면(330a)에는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에는 제 2 레일(334)이 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 레일(333)은 대략 사각 루프 형상으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 제 2 레일(334)은 전자 장치의 길이 방향으로 길게 연장된 형상으로 형성될 수 있다. 레일의 형상을 고려하여 상기 제 1 레일(333)은 'O 레일' 및/또는 '사각 레일'로 지칭될 수 있으며, 제 2 레일(334)은 'I 레일' 및/또는 '일자 레일'로 지칭될 수도 있다.

도 13b를 참조하면, 제 1 레일(333)은 전자 장치의 후면에 가까이 위치한 제 1 섹션(333a), 전자 장치의 힌지 부분에 가까이 위치한 제 2 섹션(333b), 전자 장치의 전면에 가까이 위치한 제 3 섹션(333c), 전자 장치의 측면에 가까이 위치한 제 4 섹션(333d)을 포함할 수 있다. 제 1 섹션(333a)은 제 1 수직 플레이트(331)에서 전자 장치의 후면을 향하는 면(331a)을 따라 길게 형성되고, 제 2 섹션(333b)은 제 1 수직 플레이트(331)에서 전자 장치의 힌지 부분을 향하는 면(331b)을 따라 형성될 수 있다. 제 3 섹션(333c)은 제 1 수직 플레이트(331)에서 전자 장치의 전면을 향하는 면(331c)을 따라 길게 형성되고, 제 4 섹션(333d)은 제 1 수직 플레이트(331)에서 전자 장치의 측면을 향하는 면(331d)을 따라 형성될 수 있다. 이때, 제 2 섹션(333b)은 제 1 수직 플레이트(331)의 전자 장치의 힌지 부분을 향하는 면(331c)의 형상이 대응하여 오목하게 형성되고, 제 4 섹션(333d)은 제 1 수직 플레이트(331)에서 전자 장치의 측면을 향하는 면에 대응하여 볼록하게 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제 1 섹션(333a)은 전자 장치의 OTC motion시 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 이동하는 경로를 제공하며, 상기 제 3 섹션(333c)은 전자 장치의 CTO motion시 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 이하, 후술하겠으나, 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 섹션(333b)은 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 중첩될 때(cam overlapped)(또는 cam engaged) 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 이동하는 경로를 제공할 수 있으며, 상기 제 4 섹션(333d)은 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 벌어질 때(cam spreaded) 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 상기 제 1 섹션(333a) 내지 제 4 섹션(333d)는 루프 형태(또는 사각 형태)의 제 1 이동 경로를 제공할 수 있다.

도 13d를 참조하면, 제 2 레일(334)은 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)가 이동하는 제 2 이동 경로를 제공할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 레일(334)은 전자 장치의 OTC motion시 또는 CTO motion 시 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)가 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 제 2 레일(334)은 제 2 레일(334)을 상기 수직 플레이트(331)의 제 1 면(330a)에 투영할 때, 상기 제 3 섹션(333c)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다.

도 14a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재에 대한 사시도이다. 도 14b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재가 가이드 부재에 결합된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 14c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 가이드 부재의 제 1 레일 상에 배치된 모습을 나타내는 사시도이다.

도 15a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재에 대한 사시도이다. 도 15b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재가 가이드 부재에 결합된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 15c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 가이드 부재의 제 2 레일 상에 배치된 모습을 나타내는 사시도이다.

도 16은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 2 암 부재가 제 1 샤프트에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.

도 14a 내지 도 16을 함께 살펴보면, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)는 내측에 단면이 원형인 중공부가 형성될 수 있다. 이 중공부에 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)가 수용될 수 있다. 따라서, 제 1 캠 구조(312a)의 직경은 제 2 캠 구조(314a)의 직경에 비해 크게 형성될 수 있다.

제 1 암 부재(310-1)의 제 1 몸체부(311)의 두께와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 몸체부(313)의 두께는, 도 14a 내지 도 16을 참조하면, 다소 상이한 것처럼 도시되나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 일 실시예에 따르면, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 몸체부(311)의 길이와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 몸체부(313)의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다. 설계상 힌지 모듈(180)의 강성 확보 차원에서 제 1 몸체부(311)와 제 2 몸체부(313)의 두께나 길이는 일부 차이는 있을 수 있다. 다만, 이 경우에도 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)에서, 제 1 돌기(312b)까지의 길이와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)에서, 제 2 돌기(314b)까지의 길이는 실질적으로 동일할 수 있다.제 2 캠 구조(314a)에 형성된 중공부에는 제 1 기어(353)와 축 결합된 제 1 샤프트(351)가 고정적으로 배치될 수 있으며, 이에 제 1 샤프트(351)의 회전에 따라 제 2 암 부재(310-2)도 함께 회전할 수 있다. 제 2 암 부재(310-02)의 회전 시 제 2 돌기(314b)가 제 1 가이드 부재(330)의 제 2 레일(334) 상에서 수직 플레이트(331)를 가압하여 제 1 가이드 부재(330)를 회전 시킬 수 있다. 이와 동시에, 제 2 돌기(314b)는 제 2 레일(334)을 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

상술한 제 1 암 부재(310-1) 및 제 2 암 부재(310-2)에 대한 설명은 제 3 암 부재(320-1) 및 제 4 암 부재(320-2)에 대한 설명에 준용될 수 있다.

도 17은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 탄성 부재가 제 1 암 부재에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다. 도 18은, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 탄성 부재가 제 2 암 부재에 연결된 모습을 나타내는 사시도이다.

제 1 탄성 부재(315)는 일단(315a)은 제 1 암 부재(310-1)의 몸체부(311)에 연결되고, 타단(315b)은 제 2 암 부재(310-2)의 몸체부(313)에 연결될 수 있다. 제 1 탄성 부재(315)는 비틀림 스프링(torsional spring)이 해당될 수 있으며, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 캠 구조(314a)가 서로 벌어지도록 하는 힘을 제공할 수 있다.

도 17 및 도 18을, 도 14a, 및 도 15a와 함께 참조하면, 제 1 탄성 부재(315)는 일단(315a)은 제 1 암 부재(310-1) 몸체부(311)의 연결홈(311a)에 삽입되어 체결되고, 제 1 탄성 부재(315)의 타단은 제 2 암 부재(310-2) 몸체부(313)의 연결홈(313a)에 삽입되어 체결될 수 있다.

이하, 제 1 하우징(110) 및 제 2 하우징(120) 사이의 각도에 대응한 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)의 거동에 대하여, 도 19a 내지 도 22c의 실시예를 참조로 상세히 설명한다.

도 19a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 다양한 각도 별, 제 1 레일에 배치된 제 1 돌기와 제 2 레일에 배치된 제 2 돌기의 거동 및, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 19b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 19c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 120도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 19d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 60도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 19e는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 19a 내지 도 19e에 도시된 실시예는 힌지 모듈(180)에 포함된 한 쌍의 연동 구조(300) 중 하나의 연동 구조(300)에 대한 각도 변화를 도시할 수 있다. 본 개시의 폴더블 전자 장치(110)는 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)와 함께, 제 3 암 부재(320-1)와 제 4 암 부재(320-2)가 대칭적으로 움직일 수 있으므로, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)의 거동에 따른 각도가 예를 들어, 대략 90도 일 때, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도는 대략 180도를 형성할 수 있다.

제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도가 180도 라는 것은 폴더블 전자 장치(100)가 펼쳐진 상태에 있는 것을 의미할 수 있다. 도 19a와 도 19b의 실시예를 참조하면, 폴더블 전자 장치(100)가 펼쳐진 상태에서, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 서로 벌어진 상태로 구동을 개시(OTC motion 개시)할 수 있다. 이는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 벌어진 상태, 즉 플렉스 구간이 길게 확보된 상태를 의미할 수 있다. 도 19a 내지 도 19d를 참조하면, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이가 점차 좁혀지면서, 즉 close 동작이 진행되면서, 제 1 암 부재(310-1)의 단부에 위치한 제 1 돌기(312b)는 제 1 레일(333)의 제 1 섹션(333a)에서 선형적으로 이동하고, 제 2 암 부재(310-2)의 단부에 위치한 제 2 돌기(314b)는 제 2 레일(334)에서 선형적으로 이동한다. 이때, 상기 제 1 돌기(312b)가 선형적으로 이동하면, 제 2 돌기(314b) 또한 제 1 돌기(312b)가 이동한 만큼 이동할 수 있다. 이때, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)(또는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)) 사이에 벌어진 각도는 일정하게 유지될 수 있다. 이때는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 벌어진 상태, 즉 플렉스 구간이 길게 확보된 상태이므로, 프리 스탑 기능이 구현되는 구간도 길게 형성될 수 있다. 도 19a 내지 도 19e를 참조하면, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120) 사이의 각도는 점차 좁혀질 수 있으며, 도 19e에 도시된 바와 같이 각도(angle)이 0일 때, 제 1 하우징(110)과 제 2 하우징(120)이 서로 마주보는 접힘 상태가 될 수 있다.

도 20a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 20b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 20c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동을 나타내는 도면이다. 도 20a 내지 도 20c를 참조하면, 제 1 하우징과 제 2 하우징이 서로 마주보는 접힘 상태에 도달할 때, 제 1 레일(333)의 제 1 섹션(333a)을 이동한 제 1 돌기(312b)와 제 2 레일(334)을 이동한 제 2 돌기(314b)는 모두 각 레일의 단부에 도달할 수 있다. 이때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)는 제 1 레일(333)의 제 2 섹션(333b)을 이동할 수 있는 자유도를 얻을 수 있다. 도 20b를 참조하면, 이때, 탄성 부재(421, 422)가 고정 캠 부재(410)을 지지함으로써 전달되는 스프링 힘이 제 5 캠 구조(412)를 밀게 되고, 고정 캠 부재(410)의 제 5 캠 구조(412)가 제 1 방향(+X 방향)으로 소정 거리 이동하면서, 제 1 캠 구조(312a)가 회전하며 제 2 캠 구조(314a)와 중첩(또는 맞물리게)된다. 일 실시예에 따르면, 제 1 캠 구조(312a)가 회전하면서 제 1 암 부재(310-1)의 타단에 위치한 제 1 돌기(312b)는 제 1 섹션(333a)의 끝 지점에서 수직 방향으로 이동할 수 있다. 제 1 돌기(312b)가 제 1 섹션(333a)의 끝 지점에서 제 2 섹션(333b) 쪽으로 이동 시, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2) 사이의 각도는 좁혀지고, 제 1 돌기(312b)가 제 2 섹션(333b)의 끝 지점까지 도달하면, 제 1 암 부재(310-1)를 제 2 방향(-X 방향)으로 바라볼 때 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 사이의 각도가 0으로 형성되고, 서로 평행하게 중첩되는 배치 형태를 가질 수 있다. 이때, 제 2 캠 구조(314a)와 엇갈림 배치되어 있던 제 1 캠 구조(312a)는 제 2 캠 구조(314a) 측으로 이동하여, 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 중첩된 상태(또는 서로 맞물린 상태라 할 수도 있음)가 될 수 있다.

도 19b에 도시된 실시예에서부터, 도 19c, 도 19d, 도 19e를 거쳐, 도 20a에 도시된 실시예까지의 동작, 즉 close 동작이 완료되었을 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)는 제 1 레일(333)의 제 3 섹션(333c)에 위치하게 되고, 두 개의 캠 구조(312a, 314)가 서로 중첩(또는 맞물려)되어 줄어든 플렉스 구간을 가질 수 있다. 이하, 도 21a 내지 도 22c의 실시예를 통해 플렉스 구간이 축소된 뒤, open 동작이 개시(CTO motion 개시)되었을 때 캠의 구동 방법을 살펴볼 수 있다.

도 21a는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 다양한 각도 별, 제 1 레일에 배치된 제 1 돌기와 제 2 레일에 배치된 제 2 돌기의 거동 및, 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 21b는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 0도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 21c는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 60도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 21d는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 120도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 21e는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다.

제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 0도 라는 것은 폴더블 전자 장치가 접힘 상태에 있는 것을 의미할 수 있다. 도 21a와 도 21b의 실시예를 참조하면, 폴더블 전자 장치가 접힘 상태에서, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 서로 중첩된 상태로 구동을 개시할 수 있다. 이는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 중첩된(또는 맞물린) 상태, 즉 플렉스 구간이 짧게 확보된 상태를 의미할 수 있다. 도 21a 내지 도 21d를 참조하면, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이가 점차 벌어지면서, 즉 open 동작이 진행되면서, 제 1 암 부재(310-1)의 단부에 위치한 제 1 돌기(312b)는 제 1 레일(333)의 제 3 섹션(333c)에서 선형적으로 이동하고, 제 2 암 부재(310-2)의 단부에 위치한 제 2 돌기(314b)는 제 2 레일(334)에서 선형적으로 이동한다. 이때, 상기 제 1 돌기(312b)가 선형적으로 이동하면, 제 2 돌기(314b) 또한 제 1 돌기(312b)가 이동한 만큼 이동할 수 있다. 이때, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)(또는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a))는 서로 평행하게 중첩된 상태를 유지할 수 있다. 이때는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)가 서로 중첩된 상태, 즉 플렉스 구간이 짧게 확보된 상태이므로, 프리 스탑 기능이 구현되는 구간도 짧게 형성될 수 있다. 이 경우 사용자는 한 손만으로도 전자 장치를 열기에 용이할 수 있다. 즉, 원 핸드 오픈(one-hand open)이 가능할 수 있게 된다. 도 21a 내지 도 21e를 참조하면, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도는 점차 벌어질 수 있으며, 도 21e에 도시된 바와 같이 각도(angle)가 대략 180일 때, 제 1 하우징과 제 2 하우징은 서로 동일한 방향을 향하는 펼침 상태가 될 수 있다.

도 22a는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 연동 구조 및 고정 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 22b는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동 및 제 1 캠 구조, 제 2 캠 구조와 제 3 캠 구조의 거동을 나타내는 도면이다. 도 22c는 본 개시의 일 실시예에 따른, 제 1 하우징과 제 2 하우징 사이의 각도가 대략 180도 일 때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)의 거동을 나타내는 도면이다.

도 22a 내지 도 22c를 참조하면, 제 1 하우징과 제 2 하우징이 서로 동일한 방향을 향하는 펼짐 상태에 도달할 때, 제 1 레일(333)의 제 3 섹션(333c)을 이동한 제 1 돌기(312b)와 제 2 레일(334)을 이동한 제 2 돌기(314b)는 모두 각 레일의 단부에 도달할 수 있다. 이때, 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)는 제 1 레일(333)의 제 4 섹션(333d)을 이동할 수 있는 자유도를 얻을 수 있다. 도 22b를 참조하면, 이때는, 탄성 부재(315)의 비틀림 힘에 의해 제 1 캠 구조(312a)가 회전하며 제 2 캠 구조(314a)와 엇갈리게 된다. 이에 따라 제 1 돌기(312b)는 제 3 섹션(333c)의 끝 지점에서 수직 방향으로 이동할 수 있다. 제 1 돌기(312b)가 제 4 섹션(333d)을 이동하는 과정에서는 탄성 부재(315)에 의해 가해지는 탄성력이 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)를 벌려 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)이 서로 어긋나도록 할 수 있다. 이 경우 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)이 서로 어긋나게 배치됨에 따라 플렉스 구간은 늘어나게 된다.

제 1 돌기(312b)가 제 3 섹션(333c)의 끝 지점에서 제 4 섹션(333d) 쪽으로 이동 시, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2) 사이의 각도는 벌어지고, 제 1 돌기(312b)가 제 4 섹션(333d)의 끝 지점(또는 제 1 섹션(333a)의 초기 지점)까지 도달하면, 제 1 암 부재(310-1)를 제 2 방향(-X 방향)으로 바라볼 때 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2) 사이의 각도는 최대한 벌어질 수 있다. 그리고, 제 1 암 부재(310-1)와 제 2 암 부재(310-2)는 서로 엇갈린 상태를 유지할 수 있다. 이때는 제 1 캠 구조(312a)와 제 2 캠 구조(314a)또한 서로 엇갈린 상태, 즉 플렉스 구간이 다시 길게 확보된 상태이므로, 프리 스탑 기능이 구현되는 구간도 길게 형성될 수 있다.

도 23은, 본 개시의 일 실시예에 따른, CTO motion 일 때, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다. 도 24는, 본 개시의 일 실시예에 따른, OTC motion 일 때, 캠 프로파일을 나타내는 도면이다.

본 개시에 따르면, 캠 프로파일의 플렉스 구간의 조절이 가능할 수 있다.

도 23 및 도 24를 참조하면, 본 개시에서는 폴더블 전자 장치가 CTO motion 즉, close 상태에서 점차 open 상태로 진행할 때, 캠 프로파일은 프리 스탑 기능 구현을 위한 플렉스 구간이 작게 형성될 수 있다. 따라서, 사용자는 한 손만으로도 전자 장치를 열기에 용이할 수 있다. 만약, 폴더블 전자 장치가 OTC motion, 즉 open 상태에서 점차 close 상태가 되도록 진행할 때는 캠 프로파일은 플렉스 구간이 상대적으로 길게 형성될 수 있다.

도 25는, 본 개시의 일 실시예에 따른, 다양한 섹션 별 캠 토크를 나타내는 그래프이다.

도 25를 참조하면, 본 개시(점선)에서는 플렉스 구간의 가변을 위해서 캠을 안과 밖으로 이중으로 배치하는 구조를 제공하였다. 동일한 형상의 캠(제 1 캠 구조 및 제 2 캠 구조)을 안과 밖으로 배치하여 CTO motion 에서는 두 캠 구조가 맞물려있어 상대적으로 짧은 플렉스 구간을 구현할 수 있고, OTC motion에서는 두 캠 구조가 엇갈려있어 상대적으로 긴 플렉스 구간을 구현해 내는 것이 가능할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 종래 알려진 힌지 모듈(또는 힌지 구조) 대비, 본 개시에서는 CTO motion(또는 CTO flex) 구간에서는 OTC motion(또는 OTC flex) 구간에서보다 더 적은 힘으로 전자 장치를 오픈시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 개시의 다양한 실시예들에 따르면, 플렉스 구간이 가변 가능한 힌지 모듈을 제공함으로써 프리 스탑 기능은 유지하되, 사용자가 한 손으로 폴더블 전자 장치를 열게 하는, 이른 바 원 핸드 오픈(one-hand open) 동작을 가능케 할 수 있다. 또한, 적은 힘으로도 폴더블 전자 장치를 열게 함으로써 사용자 편의성을 높일 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 폴더블 전자 장치(100)를 제공할 수 있다. 폴더블 전자 장치(100)는 제 1 하우징(110); 제 2 하우징(120); 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈(180); 및 상기 제 1 하우징에 대한 상기 제 2 하우징의 상대적 운동에 대응하여 가변하도록 형성된 디스플레이(130)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 모듈(180)은, 상기 제 1 하우징에 연결된 제 1 회전 부재(210); 상기 제 2 하우징에 연결된 제 2 회전 부재(220); 일단에 제 1 캠 구조(312a)를 포함하고, 타단에 제 1 돌기(312b)가 형성된 제 1 암 부재(310-1); 일단에 제 2 캠 구조(314a)를 포함하고, 타단에 제 2 돌기(314b)가 형성된 제 2 암 부재(310-2); 일단에 제 3 캠 구조(322a)를 포함하고, 타단에 제 3 돌기(322b)가 형성된 암 부재(320-1); 일단에 제 4 캠 구조(324a)를 포함하고, 타단에 제 4 돌기(324b)가 형성된 제 4 암 부재(320-2); 상기 제 1 회전 부재(210)에 연결되고, 제 1 면(330a)에 상기 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 수용되는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에 상기 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)가 수용되는 제 2 레일(334)이 형성된 제 1 가이드 부재(330); 및 상기 제 2 회전 부재(220)에 연결되고, 제 3 면(340a)에 상기 제 3 암 부재의 제 3 돌기(322b)가 수용되는 제 3 레일(343)이 형성되고, 제 4 면(340b)에 상기 제 4 암 부재(320-2)의 제 4 돌기(324b)가 수용되는 제 4 레일(344)이 형성된 제 2 가이드 부재(340);를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 폴더블 전자 장치(100)를 제공할 수 있다. 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징(110); 제 2 하우징(120); 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈(180); 및 플렉서블 디스플레이(130)를 포함할 수 있다. 상기 힌지 모듈(180)은, 상기 제 1 캠 구조(312a)를 포함하는 제 1 암 부재(310-1); 상기 제 2 캠 구조(312b)를 포함하는 제 2 암 부재(310-2); 및 상기 제 1 캠 구조(312a)와 상기 제 2 캠 구조(312b)와 맞물리는 제 3 캠 구조(412)를 포함하는 고정 캠 부재(410) 을 포함하며, 상기 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 사이의 각도에 따라 접힘 상태와 펼침 상태 사이에서 각도 변경 가능하고, 상기 힌지 모듈은 상기 폴더블 전자 장치가 펼침 상태에서 접힘 상태로 변화할 때 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 멀어지고, 상기 폴더블 전자 장치가 접힘 상태에서 펼침 상태로 변화할 때, 상기 고정 캠 구조와 맞물리기 위한 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 가까워지도록 형성될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 힌지 모듈을 포함하는 전자 장치(100)를 제공할 수 있다. 전자 장치는 상기 하우징(110; 120)에 연결된 회전 부재(210; 220); 일단에 제 1 캠 구조(312a; 322a)를 포함하고, 타단에 제 1 돌기(312b; 322b)가 형성된 제 1 암 부재(310-1; 320-1); 일단에 제 2 캠 구조(314a, 324a)를 포함하고, 타단에 제 2 돌기(314b; 324b)가 형성된 제 2 암 부재(310-2; 320-2); 상기 회전 부재에 연결되고, 제 1 면(330a)에 상기 제 1 암 부재의 제 1 돌기가 수용되는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에 상기 제 2 암 부재의 제 2 돌기가 수용되는 제 2 레일(334)이 형성된 가이드 부재를 포함하는 힌지 모듈을 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 본 개시의 힌지 모듈을 포함하는 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 개시의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

100 : 전자 장치
110 : 제 1 하우징
120 : 제 2 하우징
130 : 플렉서블 디스플레이
180 : 힌지 모듈
210 : 제 1 회전 부재
220 : 제 2 회전 부재
310-1 : 제 1 암 부재
310-2 : 제 2 암 부재
320-1 : 제 3 암 부재
320-2 : 제 4 암 부재
330 : 제 1 가이드 부재
333 : 제 1 레일
334 : 제 2 레일
343 : 제 3 레일
344 : 제 4 레일
340 : 제 2 가이드 부재

Claims (20)

1. 폴더블 전자 장치(100)에 있어서,
   제 1 하우징(110);
   제 2 하우징(120);
   폴딩 축(A)을 중심으로 상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈(180); 및
   플렉서블 디스플레이(130)를 포함하고,
   상기 힌지 모듈(180)은,
   상기 제 1 하우징에 연결된 제 1 회전 부재(210);
   상기 제 2 하우징에 연결된 제 2 회전 부재(220);
   일단에 형성된 제 1 캠 구조(312a)를 포함하고, 타단에 형성된 제 1 돌기(312b)를 포함하는 제 1 암 부재(310-1);
   일단에 형성된 제 2 캠 구조(314a)를 포함하고, 타단에 형성된 제 2 돌기(314b)를 포함하는 제 2 암 부재(310-2);
   일단에 형성된 제 3 캠 구조(322a)를 포함하고, 타단에 형성된 제 3 돌기(322b)를 포함하는 제 3 암 부재(320-1);
   일단에 형성된 제 4 캠 구조(324a)를 포함하고, 타단에 형성된 제 4 돌기(324b)를 포함하는 제 4 암 부재(320-2);
   상기 제 1 회전 부재(210)에 연결되고, 제 1 면(330a)에 상기 제 1 암 부재(310-1)의 상기 제 1 돌기(312b)가 수용되는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에 상기 제 2 암 부재(310-2)의 상기 제 2 돌기(314b)가 수용되는 제 2 레일(334)이 형성된 제 1 가이드 부재(330); 및
   상기 제 2 회전 부재(220)에 연결되고, 제 3 면(340a)에 상기 제 3 암 부재(320-1)의 제 3 돌기(322b)가 수용되는 제 3 레일(343)이 형성되고, 제 4 면(340b)에 상기 제 4 암 부재(320-2)의 제 4 돌기(324b)가 수용되는 제 4 레일(344)이 형성된 제 2 가이드 부재(340);를 포함하는
   폴더블 전자 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 하우징에 대한 상기 제 2 하우징의 상대적 운동에 대응하여,
   상기 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)는 상기 제 1 레일(333) 상에서 제 1 이동 경로를 따라 이동하고, 상기 제 3 암 부재(320-1)의 제 3 돌기(322b)는 상기 제 3 레일(343) 상에서 상기 폴딩 축(A)을 중심으로 상기 제 1 이동 경로와 대칭인 제 3 이동 경로를 따라 이동하며,
   상기 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)는 상기 제 2 레일(334) 상에서 제 2 이동 경로를 따라 이동하고, 상기 제 4 암 부재(320-2)의 제 4 돌기(324b)는 상기 제 4 레일(344) 상에서 상기 폴딩 축(A)을 중심으로 상기 제 1 이동 경로와 대칭인 제 4 이동 경로를 따라 이동하는 전자 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 암 부재 및 제 2 암 부재 사이에 배치되어, 상기 제 1 암 부재 및 제 2 암 부재를 탄성적으로 연결하는 제 1 탄성 부재(315); 및
   상기 제 3 암 부재 및 제 4 암 부재 사이에 배치되어, 상기 제 3 암 부재 및 제 4 암 부재를 탄성적으로 연결하는 제 2 탄성 부재(325);를 포함하는 폴더블 전자 장치.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
   상기 기어 부재(350)를 더 포함하고,
   제 1 연동 축(Rx1)을 형성하는 제 1 샤프트(351);
   제 2 연동 축(Rx2)을 형성하는 제 2 샤프트(352);
   상기 제 1 연동 축 상에 위치한 제 1 기어(353);및
   상기 제 2 연동 축 상에 위치한 제 2 기어(354);를 포함하는 폴더블 전자 장치.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제 1 기어와 상기 제 2 기어를 연동(interlocking)시키기 위한 연동 기어(355)를 더 포함하며,
   상기 연동 기어(355)는 상기 제 1 하우징을 회전시키기 위한 제 1 회전 축(Ax 1)을 형성하는 제 3 기어(356); 및 상기 제 3 기어와 치합되고, 상기 제 2 하우징을 회전시키기 위한 제 2 회전 축(Ax2)을 형성하는 제 4 기어(357)를 포함하는 폴더블 전자 장치.
   
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 회전 부재 및 상기 제 2 회전 부재가 각각 상기 제 1 회전 축 및 상기 제 2 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 결합된 고정 브라켓(360);을 더 포함하는 폴더블 전자 장치.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 고정 브라켓은 상기 제 1 회전 부재가 상기 제 1 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 안내하는 제 1 가이드 레일(360a) 및 상기 제 2 회전 부재가 상기 제 2 회전 축을 중심으로 회전 가능하도록 안내하는 제 2 가이드 레일을 포함하는 폴더블 전자 장치.
   
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제 1 가이드 부재는,
   상기 제 1 면 및 제 2 면을 포함하는 제 1 수직 플레이트와, 상기 제 1 면 및 상기 제 2 면과 수직한 제 1 기저 면을 포함하는 제 1 수평 플레이트를 포함하고,
   상기 제 2 가이드 부재는 상기 제 3 면 및 제 4 면을 포함하는 제 2 수직 플레이트와, 상기 제 3 면 및 상기 제 4 면과 수직한 제 2 기저 면을 포함하는 제 2 수평 플레이트를 포함하는,
   폴더블 전자 장치.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제 1 가이드 부재의
   상기 제 1 면에 형성된 상기 제 1 레일은 루프 형상을 가지고,
   상기 제 2 가이드 부재의 상기 제 3 면에 형성된 제 3 레일은 루프 형상을 가지는 폴더블 전자 장치.
   
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 레일은 전자 장치의 후면에 가까이 배치될 수 있는(configured to disposed) 제 1 섹션(333a), 전자 장치의 힌지 부분에 가까이 배치될 수 있는 제 2 섹션(333b), 전자 장치의 전면에 가까이 배치될 수 있는 제 3 섹션(333c), 전자 장치의 측면에 가까이 배치될 수 있는 제 4 섹션(333d)을 포함하며,
    상기 제 2 섹션은 오목하고, 상기 제 4 섹션은 볼록한 폴더블 전자 장치.
    
11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 암 부재의 상기 제 1 돌기는 상기 제 1 하우징의 상기 제 2 하우징에 대한 상대적인 운동에 대응하여 상기 제 1 레일을 따라 이동하고,
    상기 제 3 암 부재의 상기 제 3 돌기는 상기 제 1 하우징의 상기 제 2 하우징에 대한 상대적인 운동에 대응하여 제 3 레일을 따라 이동하는 폴더블 전자 장치.
    
12. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 암 부재의 상기 제 2 돌기는 상기 제 1 하우징의 상기 제 2 하우징에 대한 상대적인 운동에 대응하여 상기 제 2 레일을 따라 이동하고, 상기 제 4 암 부재의 상기 제 4 돌기는 상기 제 1 하우징의 상기 제 2 하우징에 대한 상대적인 운동에 대응하여 상기 제 4 레일을 따라 이동하는 폴더블 전자 장치.
    
13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 가이드 부재의 제 1 수직 플레이트를 상기 제 1 회전 축 또는 상기 제 2 회전 축과 평행한 방향에서 바라볼 때,
    상기 제 2 면에 형성된 상기 제 2 레일은 상기 제 1 레일의 상기 제 3 섹션과 실질적으로 동일한 위치에 형성된 폴더블 전자 장치.
    
14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 암 부재는 상기 제 2 암 부재와 결합 시, 상기 제 1 암 부재의 상기 제 1 캠 구조는 상기 제 2 암 부재의 상기 제 2 캠 구조를 내부에 수용 가능하도록 형성된 폴더블 전자 장치.
    
15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 캠 구조(312a)와 상기 제 2 캠 구조(312b)와 맞물리는 제 5 캠 구조(412)를 포함하는 고정 캠 부재(410)을 포함하며,
    상기 힌지 모듈은 상기 제 1 캠 구조 및 상기 제 2 캠 구조가 상기 제 5 캠 구조와 맞물릴 때, 외력이 작용하지 않는 한 위치가 고정되는 플렉스 구간을 형성하고, 상기 제 1 하우징의 상기 제 2 하우징에 대한 상대적인 운동에 기초하여 상기 플렉스 구간이 가변 가능한 폴더블 전자 장치.
    
16. 폴더블 전자 장치(100)에 있어서,
    제 1 하우징(110);
    제 2 하우징(120);
    상기 제 1 하우징과 상기 제 2 하우징을 회전 가능하게 결합시키는 힌지 모듈(180); 및
    플렉서블 디스플레이(130)를 포함하고,
    상기 힌지 모듈(180)은,
    상기 제 1 캠 구조(312a)를 포함하는 제 1 암 부재(310-1);
    상기 제 2 캠 구조(312b)를 포함하는 제 2 암 부재(310-2); 및
    상기 제 1 캠 구조(312a)와 상기 제 2 캠 구조(312b)와 맞물리는 고정 캠 구조(412)를 포함하는 고정 캠 부재(410)를 포함하며,
    상기 폴더블 전자 장치는 제 1 하우징 및 상기 제 2 하우징 사이의 각도에 따라 접힘 상태와 펼침 상태 사이에서 각도 변경 가능하고,
    상기 힌지 모듈은 상기 폴더블 전자 장치가 펼침 상태에서 접힘 상태로 변화할 때 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 멀어지고, 상기 폴더블 전자 장치가 접힘 상태에서 펼침 상태로 변화할 때, 상기 고정 캠 구조와 맞물리기 위한 상기 제 1 캠 구조의 상기 제 2 캠 구조에 대한 상대적인 위치가 가까워지는 폴더블 전자 장치.
    
17. 제 16 항에 있어서,
    제 1 면(330a)에 상기 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 수용되는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에 상기 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)가 수용되는 제 2 레일(334)이 형성된 가이드 부재(330)를 더 포함하는 폴더블 전자 장치.
    
18. 제 16 또는 제 17 항에 있어서,
    상기 제 1 암 부재 및 제 2 암 부재를 탄성적으로 연결하는 탄성 부재(315)를 더 포함하는 폴더블 전자 장치.
    
19. 힌지 모듈(180)에 있어서,
    상기 하우징에 연결된 회전 부재(210);
    일단에 제 1 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 1 돌기(312b)가 형성된 제 1 암 부재(310-1);
    일단에 제 2 캠 구조를 포함하고, 타단에 제 2 돌기(314b)가 형성된 제 2 암 부재(310-2);
    상기 회전 부재(210)에 연결되고, 제 1 면(330a)에 상기 제 1 암 부재(310-1)의 제 1 돌기(312b)가 수용되는 제 1 레일(333)이 형성되고, 제 2 면(330b)에 상기 제 2 암 부재(310-2)의 제 2 돌기(314b)가 수용되는 제 2 레일(334)이 형성된 가이드 부재(330)를 포함하는 힌지 모듈.
    
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 암 부재 및 제 2 암 부재를 탄성적으로 연결하는 탄성 부재(315)를 더 포함하는 힌지 모듈.
    
    

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