WO2023027496A1 - 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치 - Google Patents

플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치 Download PDF

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WO2023027496A1
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WO
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hinge
plate
wing
folding
hinge wing
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PCT/KR2022/012630
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홍성천
정현택
김창수
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주식회사 이엠비
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    • H05K5/02—Details
    • H05K5/0217—Mechanical details of casings
    • H05K5/0226—Hinges

Definitions

  • the present invention relates to a hinge device for a foldable portable terminal using a flexible display panel, and more particularly, when a foldable first body and a second body are in an unfolded position, the flexible display panel can be maintained horizontally, In addition, when the first body and the second body are in a folded position, a predetermined radius of curvature is formed on the folding portion of the flexible display panel, while the inside of the body is in contact with the inside of the body. Regarding a hinge device capable of forming the outer and inner sides in parallel will be.
  • portable terminals such as tablet PCs and smart phones have been applied with various functions added or improved to improve convenience due to the development of semiconductors, software, and communication fields.
  • the portable terminal is divided into a first body 1 and a second body 2, and the first body 1 and the second body 2 are folded.
  • the screen of the flexible display panel 3 can be greatly viewed in the unfolded position as shown in FIG. 1A.
  • the prior art described above has a predetermined radius of curvature (R) formed in the folding portion (P) of the flexible display panel (3) at a position where the first body (1) and the second body (2) are folded.
  • R radius of curvature
  • the inner surfaces of the first body 1 and the second body 2 become tapered with a gap gradually widening toward the folding portion P from the end.
  • the outer surfaces of the first body 1 and the second body 2 are thicker toward the folding portion P from the mutually contacted ends. becomes a gradually increasing taper shape.
  • a folding portable terminal using a conventional flexible display panel has a tapered shape in which the folding portion P side is thick and the end side is thin when the first and second bodies 1 and 2 are folded.
  • the second body (1, 2) is not simple compared to the parallel appearance, and foreign substances are introduced through the gap formed between the first body (1) and the second body (2) during carrying, resulting in a flexible display panel ( 3) There is a disadvantage of contaminating the surface.
  • the present invention is to solve the conventional problems as described above, and its object is to form a predetermined radius of curvature in the folding portion of the flexible display panel in a state in which the first body and the second body are folded, while the first body and the second body are folded.
  • a flexible display that can prevent contamination of the flexible display panel due to inflow of foreign substances by bringing the inside of the body into contact so that the shape of the outside and inside can be parallel, so that the appearance is simple and there is no gap between the first body and the second body
  • An object of the present invention is to provide a hinge device for a folding portable terminal using a panel.
  • a hinge device for achieving the above object includes: a housing positioned between one end of a first body and a second body that are interlocked for relative movement; It is fixed to the first body and the second body, respectively, and is supported by the housing to rotate, so that the first body and the second body are placed on the same horizontal line in the 'expanded position', and the first body and the second body face each other.
  • First and second hinge wings rotating at a predetermined angle between the contacting 'folding positions'; It is installed on the first hinge wing and the second hinge wing, respectively, and is interlocked by pressing during the rotational movement of the first hinge wing and the second hinge wing, so that the horizontal lines of the first body and the second body in the 'unfolded position' Moving between a horizontal position coincident with the image and an inclined position disposed inclined from the horizontal plane of the first body and the second body so that a folding space is formed between the first hinge wing and the second hinge wing in the 'folding position' It is characterized in that it includes a first swash plate and a second swash plate.
  • the first swash plate and the second swash plate are interlocked by a first pressing means, and the first pressing means provides elastic force so that the first swash plate and the second swash plate are always in the inclined position.
  • the elastic member When the elastic member, the first hinge wing and the second hinge wing rotate to the 'unfolded position', the first hinge plate and the second hinge plate are pressed, respectively, so that the first hinge wing and the second hinge wing are in a horizontal position. It is characterized in that it consists of a first pressing protrusion to be held.
  • rotation support grooves are formed on the first hinge wing and the second hinge wing
  • rotation support protrusions are formed on the first swash plate and the second swash plate, so that the first and second swash plates rotate the support protrusion. It is characterized by being able to rotate at a predetermined angle between a horizontal position and an inclined position with respect to the center.
  • the assembly holes of the first hinge wing and the second hinge wing coupled to the first inclined plate and the second inclined plate are formed slightly longer in the rotational direction of the first inclined plate and the second inclined plate, so that the first inclined plate and guiding rotation of the second swash plate at a predetermined angle.
  • first hinge wing and the second hinge wing are formed with an inclined surface that can be in close contact with the first inclined plate and the second inclined plate at the inclined position of the first inclined plate and the second inclined plate, so that the pressing member always There is a feature made to form a folding space at a certain inclined position.
  • the hinge device is installed in the housing and is located in the folding space between the first inclined plate and the second inclined plate, and is interlocked by pressing during the rotational movement of the first hinge wing and the second hinge wing, so that the unfolding
  • the housing so that the folding space is formed between the first hinge wing and the second hinge wing at the rising position spaced apart from the housing so as to connect the first swash plate and the second swash plate on the same horizontal line at the position and the folded position It is characterized in that it is made by further comprising a lifting plate moving between the lowering position close to the.
  • the lifting plate is interlocked by a second pressing means, and the second pressing means presses the lifting plate with a second elastic member that provides elastic force so that the lifting plate is always in the lowered position. It is characterized in that it consists of second and third pressing protrusions for moving to a rising position and a lowering position.
  • the hinge device according to the present invention is characterized in that the display panels attached to the first body and the second body are folded in parallel outside the folding portion while forming a predetermined radius of curvature in the folding portion.
  • the first and second inclined plates of the hinge device move to a horizontal position to maintain the folding portion of the flexible display panel in a horizontal state, and in the folded position of the main body, the first And the second inclined plate is moved to an inclined position to form a folding space capable of accommodating a predetermined radius of curvature formed in the folding portion of the flexible display panel, thereby forming a radius of curvature in the folding portion, while the inside of the main body is in contact with the outer side and the inner side can be formed in parallel.
  • the appearance of the portable terminal is simplified, and at the same time, the gap between the main body is removed, thereby preventing contamination of the flexible display panel due to inflow of foreign substances.
  • the lifting plate moves from the folded position of the main body to the lowered position to form a folding space capable of accommodating a predetermined radius of curvature formed in the folding part of the flexible display panel, and in the unfolded position of the main body, the hinge device Since the lifting plate moves to the rising position and connects the gap between the first and second inclined plates in the horizontal position on the same horizontal line, continuously and reliably maintains the horizontal state of the foldable part of the flexible display panel in the unfolded position It works.
  • FIGS. 1A and 1B are side views showing an unfolded position and a folded position of a conventional foldable portable terminal
  • FIGS. 2a and 2b are side views showing the unfolded position and the folded position of the foldable portable terminal according to the present invention.
  • Figure 3 is a perspective view of a state in which the flexible display panel is separated from the first and second bodies in the unfolded position of the portable terminal according to the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing a coupling relationship between first and second main bodies and a hinge device in FIG. 3;
  • Figure 5 is a perspective view showing the main configuration of the hinge device according to the present invention in isolation.
  • Figure 6 is an exploded perspective view of the first and second hinge wings and the housing showing the rotation support structure of the first and second hinge wings in the hinge device of the present invention.
  • FIG. 7a and 7b are cross-sectional views showing rotation support configurations of first and second hinge wings in FIG. 6;
  • Figure 8 is an exploded perspective view showing the interlocking structure of the first and second hinge wings and the slide member in the hinge device of the present invention.
  • Figure 9 is an exploded perspective view showing the bottom portion of the housing and the slide member in Figure 8.
  • 10a and 10b are operational state diagrams showing the interlocking action between the slide member and the hinge wing in the hinge device of the present invention.
  • Figure 11 is a partially exploded perspective view showing the tension mechanism in the hinge device of the present invention.
  • FIG. 12 is an exploded perspective view showing a connection structure between a tension mechanism and first and second hinge wings in the hinge device of the present invention.
  • 13a and 13b are operation states of the tension mechanism in the hinge device of the present invention.
  • FIG. 14A and 14B are cross-sectional views taken along line A-A of FIG. 4, showing an installation structure of first and second inclined plates in the hinge device of the present invention and an operating state of the first elastic member of the first pressing means.
  • 15A and 15B are cross-sectional views showing the operating states of the first and second swash plates by the first pressing protrusion of the first pressing means;
  • Figure 16 is an exploded perspective view showing the installation state of the lifting plate and the tension mechanism in the hinge device of the present invention.
  • 17a and 17b are cross-sectional views showing an installation configuration of the lift plate and an operating state of the second elastic member of the second pressing means in FIG. 16;
  • 18a and 18b are cross-sectional views illustrating an operating state of the lifting plate by the second and third pressing protrusions of the second pressing means in FIG. 16;
  • hinge device 21 first and second hinge wings
  • FIG. 2a and 2b are side views showing the unfolded position and the folded position of the foldable portable terminal according to the present invention, in which the first body 11 and the second body 12 separated as shown in FIG. 2a are unfolded in the horizontal direction.
  • the inner surfaces of the first body 11 and the second body 12 are positioned on the same horizontal line, and the flexible display panel installed on the inner surfaces of the first body 11 and the second body 12 ( 13) also maintains a horizontal state so that a wide screen can be used.
  • the flexible display panel 13 has a predetermined radius of curvature (R) on the folding portion (P).
  • a 'dumbbell shape' a parallel folded shape outside the folding portion, so that the inner sides of the first body 11 and the second body 12 are in contact at the 'folded position', and the outer and
  • the present invention can be applied to a curvature radius smaller than 1.5R (radius of curvature of 1.5 mm), which is the curvature radius (R) of the folding portion of a folding portable terminal to which a flexible display panel is applied. This function is performed by the hinge device of the present invention described in detail below.
  • FIG 3 is a perspective view of the flexible display panel 13 separated from the first and second bodies 11 and 12 in the unfolded position of the portable terminal according to the present invention, showing the first body 11 and the second body 12 A hinge device 14 is connected and installed between one end of the folding portion facing each other.
  • the flexible display panel 13 is formed to a size capable of covering the entire area of the first and second bodies 11 and 12 including the hinge device 14, and the first and second bodies excluding the hinge device 14. It is fixed to the inner surfaces of the main bodies 11 and 12 by means of adhesive or the like.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view showing the coupling relationship between the first and second main bodies 11 and 12 and the hinge device 14, the hinge device 14 having first and second hinge wings 21 and 22, ,
  • the first and second hinge wings 21 and 22 are coupled to the first and second bodies 11 and 12 by fixing the first body 11 and the second body 12 with screws (not shown), respectively do.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the main components of the hinge device 14 in an exploded manner.
  • the hinge device 14 has the first and second hinge wings 21 and 22 at a predetermined angle, that is, between the 'expanded position' and the 'folded position' of the first and second main bodies 11 and 12
  • Tension mechanism 50 that performs a pre-stop function between the housing 31 and the first and second hinge blades 21 and 22 to rotate in the 'expanded position' and 'folded position' during the rotational movement of the provide
  • the first and second hinge wings 21 and 22, the housing 31 and the tension mechanism 50 are the first and second bodies 11 for a stable folding operation of the first and second bodies 11 and 12. , 12) are installed in the same configuration on both edges of the connection ends, and both housings 31 and the tension mechanism 50 are fixed with one hinge cover 32 and screws (not shown).
  • the rotational support structure of the first and second hinge wings 21 and 22 includes a pair of semicircular protrusions 31a and 31b disposed on the inner wall surfaces of both sides of the housing 31 at a predetermined interval, It consists of semicircular grooves 21a and 22a formed on the first and second hinge wings 21 and 22, respectively, into which the semicircular protrusions 31a and 31b are fitted and rotationally supported.
  • the semicircular grooves 21a and 22a of the first and second hinge wings 21 and 22 are formed at opposite ends of the fixing parts 21b and 22b to which the first and second main bodies 11 and 12 are fixed to form a semicircular shape.
  • the first and second main bodies 11 and 12 can be rotated and supported between the 'unfolded position' and the 'folded position' by rotating the fixing parts 21b and 22b side by a predetermined angle with the grooves 21a and 22a as the center.
  • the spacing between the semicircular protrusions 31a and 31b is such that the folding space capable of accommodating a predetermined radius of curvature R formed in the folding portion P of the flexible display panel 13 in the 'folding position' is It is set to be formed between the second hinge wings 21 and 22.
  • semicircular grooves 21a and 22a are formed on the first and second hinge wings 21 and 22, and semicircular protrusions 31a and 31b are formed on the housing 31, but on the contrary Semicircular protrusions 31a and 31b may be formed on the first and second hinge wings 21 and 22, and semicircular grooves 21a and 22a may be formed on the housing 31.
  • any configuration capable of rotationally supporting the main bodies 11 and 12 is combined with a configuration including an interlocking means, an inclined plate or an elevation plate to be described later. can be applied to the invention.
  • FIGS. 8 and 9 show the first and second hinge wings 21 and 22, the housing 31 and the interlocking means, and the housing 31 includes the first hinge wings 21 and the second hinge wings 22 )
  • a slide member 41 is provided as an interlocking means for relative movement of each other.
  • the slide member 41 is installed in the housing 31 so as to be reciprocally movable a predetermined distance in the direction of the rotation axis of the first and second hinge blades 21 and 22 (hereinafter referred to as 'hinge axis').
  • the moving structure of the slide member 41 forms a rectangular slide hole 42a in the direction of the hinge axis in the housing 31, and on the bottom surface of the slide member 41, a slide protrusion inserted into and guided by the slide hole 42a (42b) is formed.
  • the interlocking means is formed on the upper surface of the slide member 41 corresponding to the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b formed on the bottom surfaces of the first and second hinge wings 21 and 22, respectively. It has first and second inclined guide grooves 44a and 44b.
  • the portion where the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed on the bottom surface of the first and second hinge wings 21 and 22 is a curved surface formed in the direction of rotation of the first and second main bodies 11 and 12 It will be done.
  • the portion where the first and second inclined guide grooves 44a and 44b are formed in the slide member 41 is also curved along its length corresponding to the portion where the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed. It is desirable to form
  • the first and second inclined guide grooves 44a and 44b respectively formed on the upper surface of the slide member 41 are formed in directions that are obliquely offset from each other with respect to the moving direction of the slide member 41 . That is, the first inclined guide groove 44a and the second inclined guide groove 44b are formed to be inclined in an oblique direction with respect to the moving direction of the slide member 41, but the respective inclined directions (oblique directions) are in the same direction as each other. Rather, they are formed in opposite directions.
  • the inclined angles of the first inclined guide groove 44a and the second inclined guide groove 44b are the same based on the moving axis of the slide member 41 .
  • the first and second hinge wings 21 and 22 are When interlocking between the 'unfolding position' and the 'folding position', the rotational movement can be performed at the same distance.
  • the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b engaged with and moved by the first and second inclined guide grooves 44a and 44b correspond to the bottom surfaces of the first and second hinge wings 21 and 22. to be formed in place.
  • the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b may be formed in a hemispherical or rectangular shape. It is preferable that the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed in a shape in which the width becomes narrower in the upward direction, so that friction occurs when the first and second inclined guide grooves 44a and 44b are engaged. can reduce vibration and noise.
  • the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b along the first and second inclined guide grooves 44a and 44b are obliquely moving along the curved surface in a direction that is offset from each other.
  • the first and second hinge wings 21 and 22 on which the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed are interlocked to rotate between the 'extended position' and the 'folded position'.
  • the interlocking structure of the first and second hinge wings 21 and 22 is such that even if only one of the first and second hinge wings 21 and 22 is rotated to the 'folded position' or 'unfolded position', the first While the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b move in engagement with the first and second inclined guide grooves 44a and 44b, the slide member 41 interlocked therewith moves linearly by a predetermined length in the direction of the hinge axis, One side moves relative to the opposite direction and rotates to the 'folding position' or 'extending position' at the same time.
  • any configuration for relative movement of the hinge wings or the main body is combined with a characteristic configuration including an inclined plate or an elevating plate to be described later to the present invention. can be applied
  • FIG 10 is a perspective view of the tension mechanism 50 shown by separating some components from the hinge device 14 of the present invention.
  • the tension mechanism 50 includes a tension fixing member 51 fixed to the hinge cover 32 (see FIG. 5), and the tension fixing member 51 includes first and second guide shafts 52a , 52b) is provided in the hinge axis direction.
  • Tension movable members 53 and 54 are inserted into the first and second guide shafts 52a and 52b to be movable in the axial direction, and the first and second guide shafts 52a are installed in the tension movable members 53 and 54.
  • a plurality of inclined projections 53a and 54a are formed to protrude in the hinge axis direction, respectively.
  • the tension mechanism 50 is provided with first and second tension blades 55 and 56 fitted to the first and second guide shafts 52a and 52b to be rotatably supported and movably installed in the axial direction.
  • first and second tension blades 55 and 56 another inclined projections 55a and 56a that can be fitted between them are formed corresponding to the inclined projections 53a and 54a of the tension movable members 53 and 54. .
  • a first spring 57a is installed between the tension movable member 53 and the first and second tension wings 55 and 56
  • a second spring 57a is installed between the tension movable member 54 and the tension fixing member 51.
  • 57b) is installed elastically.
  • the inclined projections 53a and 54a of the tension movable members 53 and 54 are the inclined projections 55a and 56a of the first and second tension wings 55 and 56 It is installed so as to always provide elastic force in the direction of fitting.
  • connection configuration between the tension mechanism 50 and the first and second hinge wings 21 and 22, and the connection configuration has a rectangular shape on one side of the first and second hinge wings 21 and 22.
  • a tension guide hole 58a is formed, and a tension guide protrusion 58b is formed in the first and second tension wings 55 and 56 of the tension mechanism 50 to be inserted into the tension guide hole 58a and guided. .
  • first and second tension blades 55 and 56 of the tension mechanism 50 interlock with the first and second hinge wings 21 and 22 to rotate between the 'extended position' and the 'folded position' together.
  • the tension mechanism 50 attaches the first and second tension blades 55 and 56 to the inclined projections 53a and 54a of the tension movable members 53 and 54 according to the rotation of the first and second tension blades 55 and 56. ) of the inclined projections 55a and 56a are fitted or separated, and as a result, the elastic force of the first and second springs 57a and 57b is increased or decreased, so that the first and second main body in the 'extended position' or 'folded position'
  • the rotation operation of (11, 12) is easily performed with little force, and the free-stop function is performed between the 'extended position' and the 'folded position'.
  • any configuration capable of easily rotating the main bodies 11 and 12 with little force and performing the free-stop function is an inclined plate or an elevating plate to be described later It can be applied to the present invention in combination with a characteristic configuration including.
  • the hinge device 14 of the present invention includes first and second inclined plates 61 and 62 installed on the first hinge wing 21 and the second hinge wing 22, respectively.
  • the first and second inclined plates 61 and 62 are interlocked by a first pressing means to be described later during the rotational movement of the first hinge wing 21 and the second hinge wing 22 to move the first and second hinges in the 'unfolded position'. 2
  • the horizontal position coincides with the horizontal line of the main body (11, 12) and the 'folding position' to form a folding space between the first hinge wing 21 and the second hinge wing 22 It is installed so as to move between the inclination positions (refer to Fig. 15B) disposed inclined outward from the horizontal plane of the first main body 11 and the second main body 12, respectively.
  • FIG. 14a and 14b show the installation configuration and operating state of the first and second inclined plates 61 and 62
  • FIG. 14a is a cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 4, showing the unfolded position, and FIG. 14b showing the folded position. will be.
  • first and second inclined plates 61 and 62 are fixedly installed to the first and second hinge wings 21 and 22 with screws 64.
  • Semicircular rotation support grooves 65a are formed in the first and second hinge wings 21 and 22 at the portions fixed with screws 64, and semicircular rotation support grooves 65a are formed in the first and second inclined plates 61 and 62.
  • a protrusion 65b is formed so that the first and second swash plates 61 and 62 can rotate at a predetermined angle between the horizontal position and the inclined position around the semicircular rotation supporting projection 65b.
  • the assembly hole 65c of the first and second hinge blades 21 and 22 through which the screw 64 passes is formed slightly longer in the direction of rotation of the first and second inclined plates 61 and 62 to It enables the 2 swash plates (61, 62) to guide the rotation of a predetermined angle.
  • the first pressing means is elastically installed between the first and second hinge wings 21 and 22 and the first and second inclined plates 61 and 62 so that the first and second inclined plates 61 and 62 are always inclined.
  • the first elastic member 63a which is provided in the housing 31 and presses one side of the first and second inclined plates 61 and 62, respectively, in the 'unfolded position' to maintain the horizontal position It consists of a first pressing protrusion 63b (see Figs. 8 and 15a).
  • first and second hinge wings 21 and 22 are formed with inclined surfaces 63c for forming a folding space in a 'folded position'.
  • the inclined surface 63c is formed to be inclined at a predetermined angle from the horizontal line corresponding to the inner surfaces of the first body 21 and the second body 22 to the outside, and the first and second inclined plates 61 and 62 are at an inclined position.
  • a folding space is formed at a constant inclined position.
  • the hinge device 14 of the present invention includes a lifting plate 70 disposed between first and second inclined plates 61 and 62 .
  • the lifting plate 70 may be installed as one by connecting both symmetrical structures, or may be installed as two separate symmetrical structures.
  • the lifting plate 70 is located on the tension fixing member 51 of the tension mechanism 50, and the screw 72 is on the bottom of the tension fixing member 51. It is installed by passing through and fastening to the lifting plate 70.
  • the lifting plate 70 interlocks with the second swash plate 61 and 62 in the 'unfolded position' by a second pressing means described later.
  • a folding space is formed between the first hinge wing 21 and the second hinge wing 22 at the rising position (see FIG. 17a) connecting between (61 and 62) on the same horizontal line and the 'folding position' It is configured to move between the lowered position (FIG. 17B).
  • the second pressing means includes a second elastic member 75 that is elastically installed between the tension fixing member 51 and the screw 72 to provide elastic force so that the lifting plate 70 is always in a lowered position, and FIGS. 18A and 18B As shown in, it consists of second and third pressing protrusions 73 and 74 formed on the first and second tension wings 55 and 56 of the tension mechanism 50.
  • the second elastic member 75 is compressed when the lift plate 70 is in the ascending position as shown in FIG. 17A, and is extended when the lift plate 70 is in the descending position as shown in FIG. 17B. This always gives an elastic force in the direction of moving to the lowered position.
  • the second and third pressing protrusions 73 and 74 are disposed in the circumferential direction centered on the hinge axis, and the second pressing protrusion 73 is the first as shown in FIG. 18A.
  • the third pressing protrusion 74 is configured to maintain the lifting plate 70 in the lowered position by pressing one side of the lifting plate 70 when the first and second tension blades 55 and 56 rotate to the folded position as shown in FIG. 18B do.
  • the first hinge wing Since the inclined guide protrusion 43a of 21 moves in the direction of the arrow 'a1', the first hinge blade 21 can be interlocked.
  • the first hinge wing Since the inclined guide protrusion 43a of 21 moves in the direction of the arrow 'b1', the first hinge blade 21 can be interlocked.
  • the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are engaged with the first and second inclined guide grooves 44a and 44b formed in the slide member 41 to perform an oblique motion.
  • the first and second hinge wings 21 and 22 formed with the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed up and down (a1, a1, 22) in a plan view. It moves in a straight line in the b1 direction and the a3 and b3 directions).
  • first and second inclined guide grooves 43a and 43b are formed in a curved surface along the length, and the portion where the first and second inclined guide protrusions 43a and 43b are formed is also formed in a curved surface in the rotational direction, As a result, the first and second hinge blades 21 and 22 in which the first and second inclined guide grooves 43a and 43b are formed are rotated in a 'folded position' or 'unfolded position'.
  • the pre-stop function is performed by the tension mechanism 50 when the rotational positions of the first and second main bodies 11 and 12 are between the 'expanded position' and the 'folded position' do.
  • the tension guide projections 58b of the first and second tension blades 55 and 56 are the tension guide holes 58a of the first and second hinge blades 21 and 22. Since it is guided to, when the first and second hinge blades 21 and 22 rotate, the first and second tension blades 55 and 56 interlock and rotate together.
  • the tension movable members 53 and 54 move along the first and second guide shafts 52a and 52b to compress the first and second springs 57a and 57b, so that the tension movable members 53 and 54 ) to the first and second tension blades 55 and 56, the elastic force of the first and second springs 57a and 57b is increased, and the increased elastic force causes the first and second bodies 11 and 12 to When stopping during rotation, it can perform a free stop function to keep it at the stop position.
  • the hinge device 14 of the present invention when the first and second hinge wings 21 and 22 rotate between the 'unfolded position' and the 'folded position', the first and second inclined plates 61 and 62 and By interlocking the lifting plate 70, the folding portion P of the flexible display panel 13 maintains a horizontal state in the 'unfolded position' of the first and second bodies 11 and 12 as shown in FIG. 2A. Also, as shown in FIG. 2B, folding that can accommodate a predetermined radius of curvature (R) formed in the folding portion (P) of the display panel at the 'folded position' of the first and second bodies 11 and 12 space can be created.
  • R radius of curvature
  • the first and second swash plates 61 and 62 respond to the elastic force of the first elastic member 63a.
  • one end of the first and second inclined plates 61 and 62 is in contact with the inclined surface 63c of the first and second hinge wings 21 and 22. ) is located on the first pressing protrusion 63b.
  • the lifting plate 70 is in a lowered position by the elastic force of the second elastic member 75 as shown in FIG. 15B, and the first and second tension blades 55 and 56 of the tension mechanism 50 as shown in FIG. 16B
  • the third pressing protrusion 74 provided in presses and maintains one side 70a of the lifting plate 70 .
  • first and second bodies 11 and 12 When the first and second bodies 11 and 12 are rotated from the 'folded position' to the 'unfolded position', the first and second bodies 11 and 12 fixed to the first and second bodies 11 and 12, respectively, as shown in FIG. 13A.
  • the second hinge wings 21 and 22 rotate together.
  • the first and second swash plates 61 and 62 rotate as shown in FIG. 12A. It rotates around (65b) and moves to a horizontal position spaced apart from the inclined surface (63c), and the first elastic member (63a) is in a compressed state.
  • the third pressing protrusion 74 is separated from the lifting plate 70 by the rotation of the first and second tension blades 55 and 56, and the second pressing protrusion ( Since 73) presses one side 70a of the lift plate 70 to move it from a lowered position to an elevated position, the second elastic member 75 is in a compressed state as shown in FIG. 15A.
  • the first and second swash plates 61 and 62 are moved to the horizontal position and the lifting plate 70 is moved to the raised position, the first and second swash plates 61 and 62 are horizontal as shown in FIG. 15A. Since the position coincides with the horizontal plane of the first and second bodies 11 and 12, the folding portion P of the flexible display panel 13 can be maintained in a horizontal state (see FIG. 2A), and the lifting plate 70 Since the gap between the first and second inclined plates 61 and 62 is connected on the same horizontal line at this elevated position, the horizontal state of the foldable part P of the flexible display panel 13 can be continuously and reliably maintained. there is.
  • first and second bodies 11 and 12 are rotated from the 'unfolded position' as described above to the 'folded position', they are fixed to the first and second bodies 11 and 12, respectively, as shown in FIG. 12B.
  • the first and second hinge wings 21 and 22 are rotated together.
  • the first and second swash plates 61 and 62 are given an elastic force to rotate in an inclined position by the compressed first elastic member 63a, the first and second swash plates 61 and 62 support rotation. It rotates around the protrusion 65b and moves to an inclined position in close contact with the inclined surface 63c.
  • the second pressing protrusion 73 is spaced apart from the lifting plate 70 and the third pressing protrusion 73 presses one side 70a of the lifting plate 70. Simultaneously with the movement from the ascending position to the descending position, as shown in FIG. 15B, the elastic force of the compressed second elastic member 75 assists the descending movement of the ascending plate 70.
  • the hinge device of the present invention folds the display panels attached to the first and second main bodies 11 and 12 in parallel while forming a predetermined radius of curvature at the folding portion P in the 'folding position'. (See Fig. 2b 'dumbbell shape').
  • the hinge device 14 of the present invention maintains the folding portion P of the flexible display panel 13 in a horizontal state in the 'unfolded position' of the first and second main bodies 11 and 12, and
  • the first body 11 and the second body It is possible to form the outer and inner sides in parallel with the inner side of 12) in contact, thereby simplifying the appearance of the portable terminal and eliminating the gap between the first and second main bodies 11 and 12 to prevent foreign matter from being carried. Contamination of the flexible display panel can be prevented.
  • the display panel is folded into a dumbbell shape by maintaining a horizontal state in the 'unfolded position' and forming a folding space accommodating a predetermined radius of curvature (R) in the 'folded position'.
  • interlocking means or tension mechanism of the above-described embodiment that can be combined with the configuration including the inclined plate or the elevation plate that allows the inside of the main body to contact and form the outside and the inside in parallel, various rotation support configurations , It can be applied in combination with an interlocking means or a tension mechanism.
  • the hinge device of the present invention can be used in various devices to which a folding hinge structure is applied, such as a laptop computer, in addition to a portable terminal such as a mobile phone.

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Abstract

본 발명의 힌지장치는, 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체의 일끝단 사이에 위치하는 하우징; 상기 제1 본체와 제2 본체에 각각 고정되고, 상기 하우징에 각각 회전지지되어 제1 본체와 제2 본체가 동일 수평선상에 놓이는 '펼침위치'와, 제1 본체와 제2 본체가 서로 마주하여 접하는 '접힘위치' 사이에서 소정각도 회전운동하는 제1 및 제2 힌지날개; 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개에 각각 설치되고, 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개의 회전운동시 가압에 의해 연동하여, 상기 '펼침위치'에서 제1 본체 및 제2 본체의 수평선상과 일치하는 수평위치와 상기 '접힘위치'에서 제1 힌지날개와 제2 힌지날개 사이에 폴딩공간이 형성되도록 제1 본체와 제2 본체의 수평선상으로부터 각각 경사지게 배치되는 경사위치 사이에서 이동하는 제1 경사판 및 제2 경사판을 포함하여 이루어진다. 본 발명은 제1 본체와 제2 본체를 접은상태에서 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 소정의 곡률반경이 형성되게 하면서도 제1 본체와 제2 본체의 외측과 내측의 형상이 평행을 이룰 수 있게 한다.

Description

플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치
본 발명은 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴딩(folding) 가능한 제1 본체와 제2 본체가 펼침위치에 있을 때에는 플렉서블 디스플레이패널의 수평을 유지할 수 있고 또한 제1 본체와 제2 본체가 접힘위치에 있을 때에는 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 소정의 곡률반경이 형성되도록 하면서도 본체의 내측이 접한 상태에서 외측과 내측을 평행하게 형성할 수 있는 힌지장치에 관한 것이다.
최근 테블릿 PC, 스마트폰 등과 같은 휴대단말기는 반도체, 소프트웨어 및 통신분야의 발전으로 편리성 향상을 위한 다양한 기능이 추가되거나 개선되어 적용되고 있다.
예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이 휴대단말기를 제1 본체(1)와 제2 본체(2)로 분할 형성하고, 제1 본체(1)와 제2 본체(2)를 접어 크기를 축소시킬 수 있도록 하는 폴딩식 휴대단말기의 경우, 플렉서블 디스플레이패널(3)을 적용함으로써 도 1a에서와 같이 펼침위치에서 플렉서블 디스플레이패널(3)의 화면을 크게 볼 수 있도록 개선하였다.
이러한 폴딩식 휴대단말기에 플렉서블 디스플레이패널(3)을 적용하기 위해서는, 도 1b에서와 같이 제1 본체(1)와 제2 본체(2)의 접힘위치에서 플렉서블 디스플레이패널(3)의 폴딩부(P)에 소정의 곡률반경(R)을 형성하는 것이 매우 중요하다. 폴딩부(P)에 소정의 곡률반경(R)이 형성되지 않을 경우 꺽임 현상에 의해 플렉서블 디스플레이패널(3)이 손상되거나, 반복되는 폴딩동작에 의해 폴딩부(P)가 열화되어 수명을 단축시키게 된다.
따라서 종래에도 제1 본체(1)와 제2 본체(2)를 접은 위치에서 플랙시블 디스플레이패널(3)의 폴딩부(P)에 소정의 곡률반경(R)이 형성되도록 하는 힌지장치가 제안되어 있고, 한국공개특허공보 10-2019-0124110호, 10-2020-0011100호 등에 개시되어 있다.
그러나 상기한 종래기술은 도 1b에서와 같이, 제1 본체(1)와 제2 본체(2)를 접은 위치에서 플렉서블 디스플레이패널(3)의 폴딩부(P)에 형성되는 소정의 곡률반경(R)을 수용하는 폴딩공간을 확보하기 위해, 제1 본체(1)와 제2 본체(2)의 내측면은 끝단에서 폴딩부(P)로 갈수록 틈새가 점점 넓어지는 테이퍼형이 된다.
또한 제1 본체(1)와 제2 본체(2)의 두께가 일정한 것이므로, 제1 본체(1)와 제2 본체(2)의 외측면은 상호 접촉된 끝단에서부터 폴딩부(P)로 갈수록 두께가 점점 커지는 테이퍼형태가 된다.
따라서, 종래의 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기는 제1 및 제2 본체(1,2)를 접은상태에서의 외형이 폴딩부(P)쪽은 두껍고 끝단쪽은 얇은 테이퍼형으로 되어 제1 및 제2 본체(1,2)의 외형이 평행을 이루어진 것에 비하여 심플하지 못하고, 휴대시 제1 본체(1)와 제2 본체(2) 사이에 형성된 틈새를 통해 이물질이 유입되어 플렉서블 디스플레이패널(3)의 표면을 오염시키는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 제1 본체와 제2 본체를 접은상태에서 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 소정의 곡률반경이 형성되게 하면서도 제1 본체와 제2 본체의 내측을 접하게 하여 외측과 내측의 형상이 평행을 이룰 수 있게 함으로써 외형이 심플하고 제1 본체와 제2 본체 사이에 틈새가 없어 이물질 유입에 의한 플렉서블 디스플레이패널의 오염을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이패널을 이용한 폴딩식 휴대단말기의 힌지장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 힌지장치는, 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체의 일끝단 사이에 위치하는 하우징; 상기 제1 본체와 제2 본체에 각각 고정되고, 상기 하우징에 각각 회전지지되어 제1 본체와 제2 본체가 동일 수평선상에 놓이는 '펼침위치'와, 제1 본체와 제2 본체가 서로 마주하여 접하는 '접힘위치' 사이에서 소정각도 회전운동하는 제1 및 제2 힌지날개; 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개에 각각 설치되고, 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개의 회전운동시 가압에 의해 연동하여, 상기 '펼침위치'에서 제1 본체 및 제2 본체의 수평선상과 일치하는 수평위치와 상기 '접힘위치'에서 제1 힌지날개와 제2 힌지날개 사이에 폴딩공간이 형성되도록 제1 본체와 제2 본체의 수평선상으로부터 각각 경사지게 배치되는 경사위치 사이에서 이동하는 제1 경사판 및 제2 경사판을 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제1 경사판 및 제2 경사판은 제1 가압수단에 의해 연동하며, 상기 제1 가압수단은 상기 제1 경사판 및 제2 경사판이 항상 상기 경사위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제1 탄성부재와, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개가 상기 '펼침위치'로 회전할 때, 제1 경사판 및 제2 경사판을 각각 가압하여 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개를 수평위치에서 유지되게 하는 제1 가압돌기로 이루어진 것에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에는 회전지지홈이 형성되고, 상기 제1 경사판 및 제2 경사판에는 회전지지돌기가 형성되어 제1 및 제2 경사판이 회전지지돌기를 중심으로 수평위치와 경사위치 사이에서 소정각도 회전할 수 있도록 이루어진 것에 특징이 있다.
또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1 경사판 및 제2 경사판과 결합되는 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 조립구멍은 제1 경사판 및 제2 경사판의 회전방향으로 약간 길게 형성하여 제1 경사판 및 제2 경사판이 소정각도 회전하는 것을 가이드하는 것에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에는 상기 제1 경사판 및 제2 경사판의 경사위치에서 제1 경사판 및 제2 경사판과 밀착할 수 있는 경사면이 형성되어 가압부재에 의해 항상 일정한 경사위치에서 폴딩공간을 형성하도록 이루어진 특징이 있다.
또한 본 발명에 따른 힌지장치는, 상기 하우징에 설치되어 제1 경사판 및 제2 경사판 사이의 폴딩공간에 위치하고, 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개의 회전운동시 가압에 의해 연동하여, 상기 펼침위치에서 상기 제1 경사판과 제2 경사판 사이를 동일 수평선상으로 연결하도록 상기 하우징으로부터 이격하는 상승위치와, 상기 접힘위치에서 제1 힌지날개와 제2 힌지날개 사이에 상기 폴딩공간이 형성되도록 상기 하우징에 근접하는 하강위치 사이에서 이동하는 승강판을 더 포함하여 이루어진 것에 특징이 있다.
또한 본 발명에 있어서, 상기 승강판은 제2 가압수단에 의해 연동하며, 상기 제2 가압수단은 상기 승강판이 항상 상기 하강위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제2 탄성부재와, 상기 승강판을 가압하여 상승위치와 하강위치로 이동시키는 제2 및 제3 가압돌기로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 힌지장치는 상기 제 1본체 및 제 2본체에 부착되는 디스플레이패널을 폴딩부에서 소정의 곡률반경을 형성하면서 폴딩부 외에서는 평행하게 접히게 하는 것을 특징으로 한다.
상기의 특징적 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 본체의 펼침위치에서는 힌지장치의 제1 및 제2 경사판이 수평위치로 이동하여 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부를 수평상태로 유지하고, 본체의 접힘위치에서는 제1 및 제2 경사판이 경사위치로 이동하여 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 형성되는 소정의 곡률반경을 수용할 수 있는 폴딩공간을 형성함으로써, 폴딩부에 곡률반경을 형성하면서도 본체의 내측이 접한 상태에서 외측과 내측을 평행하게 형성할 수 있다. 이로 인해 휴대단말기의 외형이 심플해짐과 동시에 본체 사이에 틈새가 제거되어 이물질 유입에 의한 플렉서블 디스플레이패널의 오염을 방지하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 본체의 접힘위치에서 승강판이 하강위치로 이동하여 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 형성되는 소정의 곡률반경을 수용할 수 있는 폴딩공간을 형성하고, 본체의 펼침위치에서는 힌지장치의 승강판이 상승위치로 이동하여 수평위치에 있는 제1 및 제2 경사판 사이의 틈새를 동일 수평선상으로 연결하게 되므로, 상기 펼침위치에서 플렉서블 디스플레이패널의 폴딩부에 대한 수평상태를 연속적으로 확실하게 유지하는 효과가 있다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 폴딩식 휴대단말기의 펼침위치와 접힘위치를 나타낸 측면도.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 폴딩식 휴대단말기의 펼침위치와 접힘위치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 휴대단말기의 펼침위치에서 플렉서블 디스플레이패널을 제1 및 제2 본체로부터 분리한 상태의 사시도.
도 4는 도 3에서 제1 및 제2 본체와 힌지장치의 결합관계를 나타낸 분리 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 힌지장치의 주요구성을 분리하여 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 제1 및 힌지날개와 하우징의 분리 사시도.
도 7a 및 도 7b는 도 6에서 제1 및 제2 힌지날개의 회전지지구성을 나타낸 단면도.
도 8은 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 힌지날개와 슬라이드부재의 연동구조를 나타낸 분리 사시도.
도 9는 도 8에서 하우징과 슬라이드부재의 저면부분을 나타낸 분리 사시도.
도 10a 및 도10b는 본 발명의 힌지장치에서 슬라이드부재와 힌지날개의 연동작용을 나타내는 동작 상태도.
도 11은 본 발명의 힌지장치에서 텐션기구를 나타낸 일부 분해 사시도.
도 12는 본 발명의 힌지장치에서 텐션기구와 제1 및 제2 힌지날개의 연결구성을 나타낸 분리 사시도.
도 13a 및 도 13b는 본 발명의 힌지장치에서 텐션기구의 동작상태도.
도 14a 및 도 14b는 도 4의 A-A선 단면도로서, 본 발명의 힌지장치에서 제1 및 제2 경사판의 설치구성 및 제1 가압수단의 제1 탄성부재에 의한 동작상태를 나타낸 단면도.
도 15a 및 도 15b는 제1 가압수단의 제1 가압돌기에 의한 제1 및 제2 경사판의 작동상태를 나타낸 단면도.
도 16은 본 발명의 힌지장치에서 승강판과 텐션기구의 설치상태를 나타낸 분리 사시도.
도 17a 및 도 17b는 도 16에서 승강판의 설치구성 및 제2 가압수단의 제2 탄성부재에 의한 동작상태를 나타낸 단면도.
도 18a 및 도 18b는 도 16에서 제2 가압수단의 제2 및 제3 가압돌기에 의한 승강판의 동작상태를 나타낸 단면도.
< 부호의 설명 >
11,12 : 제1 및 제2 본체 13 : 플렉서블 디스플레이패널
14 : 힌지장치 21,22 : 제1 및 제2 힌지날개
31 : 하우징 50 : 텐션기구
55,56 : 제1 및 제2 텐션날개 61,62 : 제1 및 제2 경사판
63a : 제1 탄성부재 63b : 제1 가압돌기
63c : 경사면 70 : 승강판
73,74 : 제2 및 제3 가압돌기 75 : 제2 탄성부재
P : 폴딩부 R : 곡률반경
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위를 포함한다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세하게 설명한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 폴딩식 휴대단말기의 펼침위치와 접힘위치를 나타낸 측면도로서, 도 2a에서와 같이 분리형성된 제1 본체(11)와 제2 본체(12)를 수평방향으로 펼친 '펼침위치'에서는 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 내측면이 동일 수평선상에 위치하고, 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 내측면에 설치된 플렉서블 디스플레이패널(13)도 수평상태를 유지하여 넓은 화면을 사용할 수 있게 되어 있다.
또한 도 2b에서와 같이 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 내측면이 서로 접하는 '접힘위치'에서는 플렉서블 디스플레이패널(13)이 폴딩부(P)에 소정의 곡률반경(R)을 형성하면서도 폴딩부 외에서는 평행하게 접히는 형상(이하, '덤벨 형상'이라고 한다.)으로 접히게 되어 '접힘위치'에서 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 내측이 접하고 외측과 내측의 형상을 평행하게 함으로써 휴대단말기의 외형이 심플하고, 제1 본체(11)와 제2 본체(12) 사이의 틈새를 없애 이물질 유입에 의한 플렉서블 디스플레이패널(13)의 오염을 방지하는 기능을 구비하고 있다. 본 발명은 현재 플렉서블 디스플레이패널을 적용한 폴딩식 휴대단말기의 폴딩부 곡률반경(R)인 1.5R(반지름 1.5mm 곡률반경)은 물론이고 이보다 작은 곡률반경에서도 적용이 가능하다. 이러한 기능은 이하에 상세히 설명하는 본 발명의 힌지장치에 의해 수행된다.
도 3은 본 발명에 따른 휴대단말기의 펼침위치에서 플렉서블 디스플레이패널(13)을 제1 및 제2 본체(11,12)로부터 분리한 사시도로서, 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 폴딩부가 마주하는 일끝단 사이에 힌지장치(14)가 연결되어 설치된다.
플렉서블 디스플레이패널(13)은 힌지장치(14)를 포함하는 제1 및 제2 본체(11,12)의 전체 면적을 덮을 수 있는 크기로 형성되고, 힌지장치(14)를 제외한 제1 및 제2 본체(11,12)의 내면에 접착제 등의 부착수단으로 고정된다.
도 4는 제1 및 제2 본체(11,12)와 힌지장치(14)의 결합관계를 나타낸 분리 사시도로서, 힌지장치(14)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)를 구비하고, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)를 제1 본체(11)와 제2 본체(12)에 각각 나사(도시안됨)로 고정함으로써 제1 및 제2 본체(11,12)와 결합된다.
도 5는 힌지장치(14)의 주요구성을 분해하여 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 힌지장치(14)는 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 소정각도, 즉 제1 및 제2 본체(11,12)의 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전하도록 지지하는 하우징(31)과, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전운동시 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 프리스톱기능을 수행하는 텐션기구(50)를 구비한다.
상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22), 하우징(31) 및 텐션기구(50)는 제1 및 제2 본체(11,12)의 안정된 폴딩동작을 위해 제1 및 제2 본체(11,12)의 연결끝단 양쪽 가장자리에 동일한 구성으로 각각 설치되고, 양쪽의 하우징(31)과 텐션기구(50)는 하나의 힌지커버(32)와 나사(도시안됨)로 고정된다.
도 6, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 힌지장치(14)에서 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전지지구성을 나타낸다. 도 6에서 도시된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전지지구성을 용이하게 설명하기 위하여 주요구성으로 도시되었다. 도시된 바와 같이 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전지지구성은, 하우징(31)의 양측 내벽면에 각각 소정간격으로 배치하여 형성한 한쌍의 반원형돌기(31a,31b)와, 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 각각 형성되고 상기 반원형돌기(31a,31b)가 끼워맞춤되어 회전지지되는 반원형홈(21a,22a)으로 이루어진다.
제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 반원형홈(21a,22a)은 제1 및 제2 본체(11,12)가 고정되는 고정부(21b,22b)의 반대쪽 끝단부에 형성하여 반원형홈(21a,22a)을 중심으로 하여 고정부(21b,22b)측이 소정각도 회전되게 함으로써 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전지지할 수 있다.
이때 상기 반원형돌기(31a,31b)의 간격은 '접힘위치'에서 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)에 형성되는 소정의 곡률반경(R)을 수용할 수 있는 폴딩공간이 제1 및 제2 힌지날개(21,22) 사이에 형성될 수 있도록 설정한다.
본 실시예에서는, 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 반원형홈(21a,22a)을 형성하고, 하우징(31)에 반원형돌기(31a,31b)를 형성한 것을 예시하였으나, 반대로 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 반원형돌기(31a,31b)를 형성하고, 하우징(31)에 반원형홈(21a,22a)을 형성하여도 좋다.
이상에서 힌지날개의 회전지지구성의 일실시예에 대해 설명하였으나, 본체(11,12)를 회전지지할 수 있는 구성이라면 어떠한 것도 후술할 연동수단, 경사판 또는 승강판을 포함하는 구성에 결합하여 본 발명에 적용될 수 있다.
도 8, 도 9는 제1 및 제2 힌지날개(21,22), 하우징(31) 및 연동수단을 나타낸 것으로, 하우징(31)에는 상기 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)를 서로 상대운동시키는 연동수단으로서, 슬라이드부재(41)를 구비한다.
슬라이드부재(41)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전축선(이하, '힌지축선'이라 함.) 방향으로 소정거리 왕복이동 가능하게 하우징(31)에 설치된다.
슬라이드부재(41)의 이동구조는 하우징(31)에 상기 힌지축선방향으로 장방형의 슬라이드구멍(42a)을 형성하고, 슬라이드부재(41)의 저면에는 상기 슬라이드구멍(42a)으로 끼워져 안내되는 슬라이드돌기(42b)를 형성하여 이루어진다.
또한 연동수단은, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 저면에 각각 형성한 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)과, 이에 대응하여 슬라이드부재(41) 상면에 형성한 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)를 구비한다. 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 저면에서 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)가 형성된 부위는 제1 및 제2 본체(11, 12)의 회전방향으로 형성된 곡면으로 이루어지게 된다. 또한, 슬라이드부재(41)에서 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)이 형성된 부위도 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)가 형성된 부위에 대응하여 그 길이를 따라 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.
슬라이드부재(41)의 상면에 각각 형성된 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)은 슬라이드부재(41)의 이동방향에 대하여 각각 경사지게 서로 어긋나는 방향으로 형성된다. 즉, 제1 경사가이드홈(44a)과 제2 경사가이드홈(44b)은 슬라이드부재(41)의 이동방향에 대하여 사선방향으로 각각 경사지게 형성되되 각각의 경사진 방향(사선 방향)은 서로 같은 방향이 아니라 서로 어긋나는 방향으로 형성된다.
이때, 슬라이드부재(41)의 이동축선을 기준으로 제1 경사가이드홈(44a)과 제2 경사가이드홈(44b)의 경사진 각도는 각각 동일한 것이 바람직하다. 이로써 슬라이드부재(41)의 직선운동에 따른 제1 경사가이드돌기(43a)와 제2 경사가이드돌기(43b)의 회전 이동거리는 각각 동일해지므로, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)는 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 연동되어 회전이동할 때 각각 동일한 거리로 회전이동할 수 있다.
이러한 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)에 맞물려져 이동되는 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 저면에 대응되는 위치에 형성되게 된다. 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)는 반구형 또는 장방형으로 형성될 수 있다. 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)는 상방향으로 갈수록 폭이 좁아지는 형태로 형성되는 것이 바람직하며, 이로 인해 상기 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)과 맞물림시 마찰을 줄여 진동 및 소음을 줄여줄 수 있다.
이렇게 슬라이드부재(41)의 직선운동과 연동되어 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)을 따라 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)가 서로 어긋나는 방향으로 곡면을 따라 사선운동을 함으로써 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)가 형성된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)는 상호 연동되어 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전하게 된다.
또한, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 연동구조는, 제1 및 제2 힌지날개(21,22) 중 어느 한쪽만 '접힘위치' 또는 '펼침위치'로 회전시켜도, 상기 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a,43b)가 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)에 맞물려 이동하면서 이에 연동되는 슬라이드부재(41)가 힌지축선방향으로 소정길이 직선이동함으로써, 다른 한쪽이 반대방향으로 상대운동하여 동시에 '접힘위치' 또는 '펼침위치'로 회전하게 되어 있다.
이상에서 힌지날개를 서로 상대 운동시키는 연동수단의 일실시예에 대해 설명하였으나, 힌지날개 또는 본체를 상대 운동시키는 구성이라면 어떠한 것도 후술할 경사판 또는 승강판을 포함하는 특징적인 구성에 결합하여 본 발명에 적용될 수 있다.
도 10은 본 발명의 힌지장치(14)에서 일부구성을 분리하여 나타낸 텐션기구(50)의 사시도이다.
도시된 바와 같이, 텐션기구(50)는 힌지커버(32)(도 5 참조)에 고정되는 텐션고정부재(51)를 구비하고, 텐션고정부재(51)에는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)이 힌지축선방향으로 구비된다. 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에는 텐션가동부재(53,54)가 끼워져 축방향으로 이동가능하게 설치되며, 텐션가동부재(53,54)에는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)을 중심으로 하는 원주방향으로 복수개의 경사돌기(53a,54a)가 각각 힌지축선방향으로 돌출하여 형성된다.
또한 텐션기구(50)는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)에 끼워져 회전지지되고 축방향으로 이동가능하게 설치되는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)를 구비한다. 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에는 텐션가동부재(53,54)의 경사돌기(53a,54a)에 대응하여 사이사이에 끼워맞춤 가능한 또 다른 경사돌기(55a,56a)를 형성한다.
텐션가동부재(53)와 제1 및 제2 텐션날개(55,56) 사이에는 제1 스프링(57a)이 설치되고, 텐션가동부재(54)와 텐션고정부재(51) 사이에는 제2 스프링(57b)이 탄력설치된다. 상기 제1 및 제2 스프링(57a,57b)은 텐션가동부재(53,54)의 경사돌기(53a,54a)가 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 경사돌기(55a,56a)에 끼워맞춤하는 방향으로 항상 탄성력을 부여하도록 설치된다.
도 11은 상기 텐션기구(50)와 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 연결구성을 나타낸 것으로, 상기 연결구성은 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 일측에 장방형의 텐션가이드구멍(58a)을 형성하고, 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에는 상기 텐션가이드구멍(58a)에 끼워져 안내되는 텐션가이드돌기(58b)를 형성하여 이루어진다.
따라서 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 연동하여 함께 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전하게 된다.
텐션기구(50)는 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전에 따라 텐션가동부재(53,54)의 경사돌기(53a,54a)에 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 경사돌기(55a,56a)가 끼워맞춤 또는 이탈하고, 이로 인해 제1 및 제2 스프링(57a,57b)의 탄성력이 가감되어 '펼침위치' 또는 '접힘위치'에서는 제1 및 제2 본체(11,12)의 회전조작을 적은 힘으로 쉽게 하고, '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서는 프리스톱기능을 수행하게 된다.
프리스톱기능은 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치' 또는 '접힘위치'로 회전시키는 도중에 회전력을 제거하여 회전을 멈출 경우, 제1 및 제2 본체(11,12)가 회전을 멈춘위치에서 그대로 유지되게 하는 것을 말한다.
이상에서 텐션기구(50)의 일실시예에 대해 설명하였으나, 본체(11,12)의 회전조작을 적은 힘으로 쉽게 하고, 프리스톱기능을 수행할 수 있는 구성이라면 어떠한 것도 후술할 경사판 또는 승강판을 포함하는 특징적인 구성에 결합하여 본 발명에 적용될 수 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 힌지장치(14)는 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)에 각각 설치되는 제1 및 제2 경사판(61,62)을 구비한다.
제1 및 제2 경사판(61,62)은 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22)의 회전운동시 후술하는 제1 가압수단에 의해 연동하여 '펼침위치'에서 제1 및 제2 본체(11,12)의 수평선상과 일치하는 수평위치(도 15a 참조)와, '접힘위치'에서 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22) 사이에 폴딩공간이 형성되도록 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 수평선상으로부터 각각 외측으로 경사지게 배치되는 경사위치(도 15b 참조) 사이에서 이동하도록 설치된다.
도 14a 및 도 14b는 제1 및 제2 경사판(61,62)의 설치구성 및 동작상태를 나타낸 것으로, 도 14a는 도 4의 A-A선 단면도로서 펼침위치를 나타낸 것이고, 도 14b는 접힘위치를 나타낸 것이다.
도시된 바와 같이 제1 및 제2 경사판(61,62)은 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에 나사(64)로 고정설치된다. 나사(64)로 고정되는 부위의 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에는 반원형의 회전지지홈(65a)이 형성되고, 제1 및 제2 경사판(61,62)에는 반원형의 회전지지돌기(65b)가 형성되어 제1 및 제2 경사판(61,62)이 반원형의 회전지지돌기(65b)를 중심으로 상기 수평위치와 경사위치 사이에서 소정각도 회전할 수 있게 되어 있다.
이때 상기 나사(64)가 관통하는 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 조립구멍(65c)은 제 및 제2 경사판(61,62)의 회전방향으로 약간 길게 형성하여 제1 및 제2 경사판(61,62)이 소정각도 회전하는 것을 가이드할 수 있게 한다.
또한 제1 가압수단은 상기 제1 및 제2 힌지날개(21,22)와 제1 및 제2 경사판(61,62) 사이에 탄력설치되어 제1 및 제2 경사판(61,62)이 항상 경사위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제1 탄성부재(63a)와, 하우징(31)에 구비되고 '펼침위치'에서 제1 및 제2 경사판(61,62)의 일측을 각각 가압하여 수평위치를 유지하는 제1 가압돌기(63b)(도 8 및 도 15a 참조)로 이루어진다.
또한 제1 및 제2 힌지날개(21,22)에는 '접힘위치'에서 폴딩공간을 형성하기 위한 경사면(63c)이 형성된다. 경사면(63c)은 제1 본체(21)와 제2 본체(22)의 내측면과 대응하는 수평선상으로부터 외측으로 소정각도 경사지게 형성된 것으로, 제1 및 제2 경사판(61,62)이 경사위치에서 제1 탄성부재(63a)의 탄성력에 의해 상기 경사면(63c)에 밀착함으로써 항상 일정한 경사위치에서 폴딩공간을 형성하도록 되어 있다.
다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 힌지장치(14)는 제1 및 제2 경사판(61,62) 사이에 배치되는 승강판(70)을 구비한다. 승강판(70)은 도 5에서와 같이 양쪽 대칭 구조가 연결되어 하나로 설치될 수도 있고, 대칭구조가 각각 분리되어 2개로 설치될 수도 있다.
도 16, 도 17a 및 도 17b에 도시된 바와 같이, 승강판(70)은 텐션기구(50)의 텐션고정부재(51) 상에 위치하고, 텐션고정부재(51)의 저면에서 나사(72)가 관통하여 승강판(70)에 체결됨으로써 설치된다.
승강판(70)은 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전운동시 후술하는 제2 가압수단에 의해 연동하여 '펼침위치'에서 상기 제1 경사판(61,62)과 제2 경사판(61,62) 사이를 동일 수평선상으로 연결하는 상승위치(도 17a 참조)와, '접힘위치'에서 제1 힌지날개(21)와 제2 힌지날개(22) 사이에 폴딩공간이 형성되게 하는 하강위치(도 17b) 사이에서 이동하도록 구성된다.
제2 가압수단은 텐션고정부재(51)와 나사(72) 사이에 탄력설치되어 승강판(70)이 항상 하강위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제2 탄성부재(75)와, 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에 형성한 제2 및 제3 가압돌기(73,74)로 이루어진다.
제2 탄성부재(75)는 도 17a에서와 같이 승강판(70)이 상승위치에 있을 때에는 압축되고, 도 17b에서와 같이 승강판(70)이 하강위치에 있을 때에는 신장되어 승강판(70)이 항상 하강위치로 이동하는 방향으로 탄성력을 부여하게 된다.
제2 및 제3 가압돌기(73,74)는 도 18a 및 도 18b에 도시된 바와 같이 힌지축선을 중심으로 하는 원주방향으로 배치된 것으로, 제2 가압돌기(73)는 도 18a에서와 같이 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 펼침위치로 회전할 때, 승강판(70)의 일측(70a)을 가압하여 승강판(70)을 상승위치에 유지시키고, 제3 가압돌기(74)는 도 18b에서와 같이 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 접힘위치로 회전할 때, 승강판(70)의 일측을 가압하여 승강판(70)을 하강위치에 유지시키도록 구성된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 힌지장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
제1 및 제2 본체(11,12)를 도 2a에서와 같은 '펼침위치'와, 도 2b에서와 같은 '접힘위치' 사이에서 이동시키면, 도 7a 및 도 7b에서와 같이 제1 및 제2 본체(11,12)에 각각 고정된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 반원형홈(21a,22a)이 하우징(31)의 반원형돌기(31a,31b)에 안내되어 회전지지하므로, 제1 및 제2 본체(11,12)를 "펼침위치'에서 "접힘위치" 사이에서 이동시키는 동작이 원활하게 이루어진다.
또한 제1 본체(11) 또는 제2 본체(12)중 어느 한쪽만 회전시켜도 연동수단에 의해 다른 한쪽이 상대운동하여 함께 회전한다.
즉, 도 10a에서와 같이 제1 힌지날개(21)만 '접힘위치'로 회전시켜 제1 힌지날개(21)의 경사가이드돌기(43a)가 가상선 상태에서 화살표 'a1'방향으로 이동하면, 제1 경사가이드홈(44a)에 의해 슬라이드부재(41)가 화살표 'a2' 방향으로 이동하게 되고, 이로써 제2 힌지날개(22)의 경사가이드돌기(43b)는 제2 경사가이드홈(44b)에 안내되어 가상선 상태에서 화살표 'a3'방향으로 이동하므로, 제2 힌지날개(22)도 제1 힌지날개(21)와 함께 '접힘위치'로 연동하게 된다.
반대로 제2 힌지날개(22)의 경사가이드돌기(43b)를 화살표 'a3' 방향으로 이동시켜도 슬라이드부재(41)의 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)에 의해 제1 힌지날개(21)의 경사가이드돌기(43a)가 화살표 'a1' 방향으로 이동하므로 제1 힌지날개(21)를 연동시킬 수 있다.
마찬가지로, 도 10b에 도시된 바와 같이 제1 힌지날개(21)만 '펼침위치'로 회전시켜 제1 힌지날개(21)의 경사가이드돌기(43a)가 가상선 상태에서 화살표 'b1'방향으로 이동하면, 제1 경사가이드홈(44a)에 의해 슬라이드부재(41)가 화살표 'b2' 방향으로 이동하게 되고, 제2 힌지날개(22)의 경사가이드돌기(43b)는 제2 경사가이드홈(44b)에 안내되어 가상선 상태에서 화살표 'b3'방향으로 이동하므로, 제2 힌지날개(22)도 제1 힌지날개(21)와 함께 '펼침위치'로 연동하게 된다.
반대로 제2 힌지날개(22)의 경사가이드돌기(43b)를 화살표 'b3' 방향으로 이동시켜도 슬라이드부재(41)의 제1 및 제2 경사가이드홈(44a,44b)에 의해 제1 힌지날개(21)의 경사가이드돌기(43a)가 화살표 'b1' 방향으로 이동하므로 제1 힌지날개(21)를 연동시킬 수 있다.
도 10a 및 도 10b에서 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a, 43b)는 슬라이드부재(41)에 형성된 제1 및 제2 경사가이드홈(44a, 44b)에 맞물려 사선운동을 하는 것으로 나타나는데, 연동되는 슬라이드부재(41)가 힌지축선 방향으로 직선운동을 함으로써 결국 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a, 43b)가 형성된 제1 및 제2 힌지날개(21, 22)는 평면도 상에서 위아래(a1, b1 방향 및 a3, b3 방향)로 직선운동을 하게 된다. 그런데, 제1 및 제2 경사가이드홈(43a, 43b)이 길이를 따라 곡면으로 형성되어 있고, 제1 및 제2 경사가이드돌기(43a, 43b)가 형성된 부위도 회전방향으로 곡면으로 이루어져 있어서, 결국 제1 및 제2 경사가이드홈(43a, 43b)이 형성된 제1 및 제2 힌지날개(21, 22)는 '접힘위치' 또는 '펼침위치'로 회전운동하게 되는 것이다.
또한 본 발명의 힌지장치(14)는 제1 및 제2 본체(11,12)의 회전위치가 '펼침위치"와 '접힘위치' 사이에 있을 때 텐션기구(50)에 의해 프리스톱기능이 수행된다.
텐션기구(50)는 도 11에서와 같이 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 텐션가이드돌기(58b)가 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 텐션가이드구멍(58a)에 안내된 것이므로, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 회전시 제1 및 제2 텐션날개(55,56)가 연동하여 함께 회전한다.
이로 인해 텐션가동부재(53,54)는 제1 및 제2 가이드축(52a,52b)을 따라 이동하여 제1 및 제2 스프링(57a,57b)을 압축시키게 되므로, 텐션가동부재(53,54)를 제1 및 제2 텐션날개(55,56)쪽으로 가압하는 제1 및 제2 스프링(57a,57b)의 탄성력은 증가되고, 이 증가된 탄성력으로 제1 및 제2 본체(11,12)를 회전 도중 정지시킬 때 정지위치에 그대로 유지시키는 프리스톱기능을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 힌지장치(14)는, 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 '펼침위치'와 '접힘위치' 사이에서 회전할 때 제1 및 제2 경사판(61,62)과 승강판(70)이 연동하는 것에 의해, 도 2a에서와 같이 제1 및 제2 본체(11,12)의 '펼침위치'에서 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)가 수평상태를 유지할 수 있고, 또한 도 2b에서와 같이 제1 및 제2 본체(11,12)의 '접힘위치'에서 디스플레이패널의 폴딩부(P)에 형성되는 소정의 곡률반경(R)을 수용할 수 있는 폴딩공간을 형성할 수 있다.
즉, 도 12b에서와 같이 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 '접힘위치'에 있을 때, 제1 및 제2 경사판(61,62)은 제1 탄성부재(63a)의 탄성력에 의해 제1 및 제2 힌지날개(21,22)의 경사면(63c)에 밀착하는 경사위치에 있게 되고, 도 13b에서와 같이 제1 및 제2 경사판(61,62)의 일끝단부는 하우징(31)의 제1 가압돌기(63b) 위에 위치되어 있다.
또한 승강판(70)은 도 15b에서와 같이 제2 탄성부재(75)의 탄성력에 의해 하강위치에 있고, 도 16b에서와 같이 텐션기구(50)의 제1 및 제2 텐션날개(55,56)에 구비된 제3 가압돌기(74)가 승강판(70)의 일측(70a)을 가압하여 유지하고 있다.
이러한 '접힘위치'에서 제1 및 제2 본체(11,12)를 '펼침위치'로 회전시키게 되면, 도 13a에서와 같이 제1 및 제2 본체(11,12)에 각각 고정된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 함께 회전하게 된다. 이때 제1 및 제2 경사판(61,62)의 끝단부가 하우징(31)의 제1 가압돌기(63b)에 접촉되면서 제1 및 제2 경사판(61,62)은 도 12a에서와 같이 회전지지돌기(65b)를 중심으로 회전하여 경사면(63c)으로부터 이격된 수평위치로 이동하고, 제1 탄성부재(63a)는 압축된 상태가 된다.
또한 승강판(70)은 도 16a에서와 같이 제1 및 제2 텐션날개(55,56)의 회전에 의해 제3 가압돌기(74)가 승강판(70)으로부터 이격되고, 제2 가압돌기(73)가 승강판(70)의 일측(70a)을 가압하여 하강위치에서 상승위치로 이동시키게 되므로, 도 15a에서와 같이 제2 탄성부재(75)는 압축된 상태가 된다.
이와 같이 제1 및 제2 경사판(61,62)은 수평위치로 이동하고, 승강판(70)은 상승위치로 이동하면, 도 15a에서와 같이 제1 및 제2 경사판(61,62)이 수평위치에서 제1 및 제2 본체(11,12)의 수평선상과 일치되므로, 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)를 수평상태로 유지할 수 있고(도 2a 참조), 승강판(70)이 상승위치에서 제1 및 제2 경사판(61,62) 사이의 틈새를 동일 수평선상으로 연결하게 되므로, 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)에 대한 수평상태를 연이어서 확실하게 유지할 수 있다.
이어서, 상기와 같은 '펼침위치'에서 제1 및 제2 본체(11,12)를 '접힘위치'로 회전시키게 되면, 도 12b에서와 같이 제1 및 제2 본체(11,12)에 각각 고정된 제1 및 제2 힌지날개(21,22)가 함께 회전하게 된다. 이때 제1 및 제2 경사판(61,62)은 압축된 제1 탄성부재(63a)에 의해 경사위치로 회전하려는 탄성력을 부여받고 있는 것이므로, 제1 및 제2 경사판(61,62)은 회전지지돌기(65b)를 중심으로 회전하여 경사면(63c)에 밀착하는 경사위치로 이동하게 된다.
또한 승강판(70)은 도 16b에서와 같이 제2 가압돌기(73)가 승강판(70)으로부터 이격되고, 제3 가압돌기(73)가 승강판(70)의 일측(70a)을 가압하여 상승위치에서 하강위치로 이동시킴과 동시에, 도 15b에서와 같이 압축되어 있던 제2 탄성부재(75)의 탄성력이 승강판(70)의 하강이동을 돕게 된다.
이와 같이 제1 및 제2 경사판(61,62)은 경사위치로 이동하고, 승강판(70)은 하강위치로 이동하면, 제1 및 제2 힌지날개(21,22) 사이의 공간이 넓게 확보되고, 이로써 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)에 형성되는 소정의 곡률반경(R)을 수용할 수 있는 폴딩공간을 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 힌지장치는 제 1 및 제2 본체(11, 12)에 부착되는 디스플레이패널을 '접힘위치'에서 폴딩부(P)에서는 소정의 곡률반경을 형성하면서도 폴딩부 외에서는 평행하게 접히게 할 수 있다(도 2b '덤벨형상' 참고).
이와 같이 본 발명의 힌지장치(14)는, 제1 및 제2 본체(11,12)의 '펼침위치'에서 플렉서블 디스플레이패널(13)의 폴딩부(P)를 수평상태로 유지하고, '접힘위치'에서 플렉서블 디스플레이부패널(13)의 폴딩부(P)에 형성되는 소정의 곡률반경(R)을 수용하는 폴딩공간을 형성하면서도 '접힘위치'에서 제1 본체(11)와 제2 본체(12)의 내측이 접한 상태에서 외측과 내측을 평행하게 형성하는 것이 가능하고, 이로써 휴대단말기의 외관을 심플하게 하면서, 제1 및 제2 본체(11,12) 사이의 틈새를 없애 휴대시 이물질이 플렉서블 디스플레이부패널을 오염시키는 것을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 힌지장치에서 '펼침위치'에서 수평상태로 유지하고 '접힘위치'에서 소정의 곡률반경(R)을 수용하는 폴딩공간을 형성하여 디스플레이패널이 덤벨 형상으로 접히게 되어 '접힘위치'에서 본체 내측이 접하고 외측과 내측을 평행하게 형성할 수 있도록 하는 경사판 또는 승강판을 포함하는 구성은 이와 결합할 수 있는 전술한 일실시예의 회전지지구성, 연동수단 또는 텐션기구 외에도 다양한 회전지지구성, 연동수단 또는 텐션기구에 결합하여 적용될 수 있다.
본 발명의 힌지장치는 핸드폰과 같은 휴대단말기 외에도 노트북 등 폴딩식 힌지 구조가 적용되는 각종 기기에도 사용될 수 있다.
이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 연동되어 상대운동하는 제1 본체와 제2 본체의 일끝단 사이에 위치하는 하우징;
    상기 제1 본체와 제2 본체에 각각 고정되고, 상기 하우징에 각각 회전지지되어 제1 본체와 제2 본체가 동일 수평선상에 놓이는 '펼침위치'와, 제1 본체와 제2 본체가 서로 마주하여 접하는 '접힘위치' 사이에서 소정각도 회전운동하는 제1 및 제2 힌지날개;
    상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개에 각각 설치되고, 상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개의 회전운동시 가압에 의해 연동하여, 상기 '펼침위치'에서 제1 본체 및 제2 본체의 수평선상과 일치하는 수평위치와 상기 '접힘위치'에서 제1 힌지날개와 제2 힌지날개 사이에 폴딩공간이 형성되도록 제1 본체와 제2 본체의 수평선상으로부터 각각 경사지게 배치되는 경사위치 사이에서 이동하는 제1 경사판 및 제2 경사판을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 경사판 및 제2 경사판은 제1 가압수단에 의해 연동하며,
    상기 제1 가압수단은,
    상기 제1 경사판 및 제2 경사판이 항상 상기 경사위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제1 탄성부재와,
    상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개가 상기 '펼침위치'로 회전할 때, 제1 경사판 및 제2 경사판을 각각 가압하여 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개를 수평위치에서 유지되게 하는 제1 가압돌기로 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에는 회전지지홈이 형성되고, 상기 제1 경사판 및 제2 경사판에는 회전지지돌기가 형성되어 제1 및 제2 경사판이 회전지지돌기를 중심으로 수평위치와 경사위치 사이에서 소정각도 회전할 수 있도록 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 경사판 및 제2 경사판과 결합되는 상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개의 조립구멍은 제1 경사판 및 제2 경사판의 회전방향으로 약간 길게 형성하여 제1 경사판 및 제2 경사판이 소정각도 회전하는 것을 가이드하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 힌지날개 및 제2 힌지날개에는 상기 제1 경사판 및 제2 경사판의 경사위치에서 제1 경사판 및 제2 경사판과 밀착할 수 있는 경사면이 형성되어 가압부재에 의해 항상 일정한 경사위치에서 폴딩공간을 형성하도록 된 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징에 설치되어 제1 경사판 및 제2 경사판 사이의 폴딩공간에 위치하고,
    상기 제1 힌지날개와 제2 힌지날개의 회전운동시 가압에 의해 연동하여, 상기 펼침위치에서 상기 제1 경사판과 제2 경사판 사이를 동일 수평선상으로 연결하도록 상기 하우징으로부터 이격하는 상승위치와, 상기 접힘위치에서 제1 힌지날개와 제2 힌지날개 사이에 상기 폴딩공간이 형성되도록 상기 하우징에 근접하는 하강위치 사이에서 이동하는 승강판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 승강판은 제2 가압수단에 의해 연동하며,
    상기 제2 가압수단은,
    상기 승강판이 항상 상기 하강위치에 있도록 탄성력을 부여하는 제2 탄성부재와,
    상기 승강판을 가압하여 상승위치와 하강위치로 이동시키는 제2 및 제3 가압돌기로 이루어진 것을 특징으로 하는 힌지장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1본체 및 제 2본체에 부착되는 디스플레이패널을 '접힘위치'에서 폴딩부에서는 소정의 곡률반경을 형성하면서 폴딩부 외에서는 평행하게 접히게 하는 것을 특징으로 하는 힌지장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190390703A1 (en) * 2018-06-21 2019-12-26 Jarllytec Co., Ltd Hinge module for a foldable type device
US20200103935A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Jarllytec Co.,Ltd. Hinge module for a foldable type device
KR20200054259A (ko) * 2017-12-06 2020-05-19 항저우 암페놀 피닉스 텔레콤 파츠 컴퍼니 리미티드 내부로 벤딩 가능한 플렉서블 스크린 모바일 단말기의 힌지 및 내부로 벤딩 가능한 플렉서블 스크린 모바일 단말기
KR20210068880A (ko) * 2019-12-02 2021-06-10 삼성전자주식회사 힌지 조립체를 포함하는 폴더블 전자 장치
CN113053238A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 华为技术有限公司 一种柔性屏和可折叠设备

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200125887A (ko) * 2019-04-28 2020-11-05 (주)에이유플렉스 폴더블 디바이스용 폴딩힌지
KR20210059445A (ko) * 2019-11-15 2021-05-25 삼성전자주식회사 폴더블 전자 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200054259A (ko) * 2017-12-06 2020-05-19 항저우 암페놀 피닉스 텔레콤 파츠 컴퍼니 리미티드 내부로 벤딩 가능한 플렉서블 스크린 모바일 단말기의 힌지 및 내부로 벤딩 가능한 플렉서블 스크린 모바일 단말기
US20190390703A1 (en) * 2018-06-21 2019-12-26 Jarllytec Co., Ltd Hinge module for a foldable type device
US20200103935A1 (en) * 2018-09-27 2020-04-02 Jarllytec Co.,Ltd. Hinge module for a foldable type device
KR20210068880A (ko) * 2019-12-02 2021-06-10 삼성전자주식회사 힌지 조립체를 포함하는 폴더블 전자 장치
CN113053238A (zh) * 2019-12-27 2021-06-29 华为技术有限公司 一种柔性屏和可折叠设备

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