WO2023211261A1 - 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치 - Google Patents

힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치 Download PDF

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WO2023211261A1
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cam
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detent
area
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PCT/KR2023/095009
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강재호
김정진
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삼성전자 주식회사
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    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/0206—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings
    • H04M1/0208—Portable telephones comprising a plurality of mechanically joined movable body parts, e.g. hinged housings characterized by the relative motions of the body parts
    • H04M1/0214—Foldable telephones, i.e. with body parts pivoting to an open position around an axis parallel to the plane they define in closed position
    • H04M1/0216—Foldable in one direction, i.e. using a one degree of freedom hinge
    • H04M1/022—The hinge comprising two parallel pivoting axes
    • H—ELECTRICITY
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    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
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    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • H04M1/0268—Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly including a flexible display panel

Definitions

  • Various embodiments of this document relate to a hinge structure and a foldable electronic device including the same.
  • Portable electronic devices such as smartphones can provide various functions such as calls, video playback, and Internet search based on various types of applications.
  • the user may wish to use the various functions described above through a wider screen.
  • portability may decrease. Accordingly, foldable portable electronic devices that can increase portability by utilizing a folding structure are being developed.
  • a foldable electronic device may be arranged so that adjacent housings and a hinge structure are connected, and the hinge structure supports the housings while the housings rotate at a predetermined angle and rotates.
  • a foldable electronic device may include a deformable flexible display.
  • the display's reaction force or repulsion force, or the force with which the display unfolds from a folded state
  • Reaction force may cause defects in the folding and unfolding operations of the foldable electronic device.
  • Various embodiments of the present invention provide a hinge structure that can stably provide various mounting angles without increasing thickness and a foldable electronic device including the same.
  • a foldable electronic device (or a portable electronic device, a portable communication device, a foldable electronic device, or a foldable electronic device with a communication function) according to various embodiments of the present invention includes a first housing. class; a second housing; a flexible display at least partially seated in the first housing and the second housing; It includes a hinge structure connecting the first housing and the second housing, wherein the hinge structure includes a first fixing rail, at least a portion of which is disposed between the first housing and the second housing, and at least a portion of which has a curved shape.
  • a fixing bracket including a second fixing rail having a curved shape; a first rotation member including a first coupling region that rotates about a first rotation axis in an area overlapping the first fixed rail; a second rotating member connected to the second housing and including a second coupling area that rotates about a second rotation axis in an area overlapping with the second fixed rail; a first detent member facing the first fixed rail, rotating along the first fixed rail, and including a first movable rail at least partially curved; a second detent member facing the second fixed rail, rotating along the second fixed rail, and including a second movable rail at least partially curved; A first cam structure in which a first fixed cam formed on the first fixed rail, at least partially curved, and a first moving cam formed on the first movable rail, at least partially curved, come into contact with each other; ; A second cam structure in which a second fixed cam formed on the second fixed rail, at least part of which is curved, and a second movable cam formed on the second movable
  • the hinge structure includes a fixing bracket including a first fixing rail at least partially curved and a second fixing rail at least partially curved; a first rotation member including a first coupling region that rotates about a first rotation axis in an area overlapping the first fixed rail; a second rotating member including a second coupling area rotating about a second rotating axis in an area overlapping the second fixed rail; a first detent member facing the first fixed rail, rotating along the first fixed rail, and including a first movable rail at least partially curved; a second detent member facing the second fixed rail, rotating along the second fixed rail, and including a second movable rail at least partially curved; A first cam structure in which a first fixed cam formed on the first fixed rail, at least partially curved, and a first moving cam formed on the first movable rail, at least partially curved, come into contact with each other; ; A second cam structure in which a second fixed cam formed on the second fixed rail, at least part of which is curved, and a second movable rail, come
  • the hinge structure and the foldable electronic device including the same include a cam structure disposed inside or outside the fixing bracket without interference with rotating members, thereby securing a sufficient area of the cam structure without increasing the thickness of the terminal. can do.
  • the hinge structure according to the embodiment and the foldable electronic device including the same may increase spring force by increasing the quantity and/or size of the elastic members by arranging the elastic members outside the hinge housing.
  • the hinge structure according to the embodiment and the foldable electronic device including the same can increase the detent force that can stably maintain various mounting angles by securing the area of the cam structure and increasing the spring force even if the reaction force of the display increases. You can.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an unfolded state of an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a folded state of an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 2C is a diagram illustrating a complete state of an electronic device according to an embodiment. This is a drawing showing the folded state.
  • Figure 3 is a perspective view showing an example of the front of an electronic device according to an embodiment.
  • Figure 4 is a perspective view showing an example of the rear of an electronic device according to an embodiment.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 6A is an exploded perspective view of rotating members and detents according to an embodiment
  • FIG. 6B is a diagram showing a combined state of rotating members and detents according to an embodiment.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the first detent member included in the hinge structure according to one embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a fixing bracket according to an embodiment
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a first detent member according to an embodiment.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example of a cam structure according to an embodiment
  • FIG. 9B is a perspective view showing an example of a cam structure according to an embodiment.
  • Figure 10 is a diagram showing the position of a cam structure according to one embodiment.
  • FIG. 11A to 11C are diagrams showing the operation of the cam structure depending on the angle state of the hinge structure according to an embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining the amount of compression of an elastic member depending on the angular state of a hinge structure according to an embodiment.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C are views showing various examples of elastic members of a hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 14 is a diagram showing a hinge structure and a hinge housing according to an embodiment.
  • Figure 15 is a diagram for explaining spring force according to the diameter and wire diameter of an elastic member of a hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 16 is a plan view showing a hinge structure according to one embodiment.
  • Figure 17 is a diagram for explaining the extension direction of detent members according to one embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • 19 is a view illustrating another example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • FIG. 20 is a view illustrating another example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 21 is a front perspective view showing another example of a hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 22 is a rear perspective view showing another example of a hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 23 is a cross-sectional view showing another example of a hinge structure according to an embodiment.
  • FIG. 24 is a diagram for explaining the cam member shown in FIG. 23.
  • FIGS. 25A to 25C are diagrams showing the operation of the cam structure according to the folding angle of the hinge structure according to the embodiment shown in FIGS. 23 and 24.
  • Figure 26 is a diagram for explaining the relationship between the pressure of the elastic member and the pressure of the cam according to one embodiment.
  • FIGS. 27A and 27B are diagrams for explaining cam pressure variations according to the separation distance between the fixed shaft and the cams according to an embodiment.
  • FIGS. 28A and 28B are diagrams for explaining the pressure variation of the cam according to the separation distance between the elastic member and the fixed axis according to one embodiment.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 100 includes a first housing 110, a second housing 120, a hinge housing 130, a display 140, and a hinge structure 200. can do.
  • the first housing 110 may be connected to the second housing 120 using a hinge structure 200.
  • the first housing 110 may include a first plate 111 on which the display 140 is mounted and a first frame 112 surrounding at least a portion of the first plate 111.
  • the first frame 112 may form part of the surface (eg, side) of the electronic device 100.
  • at least a portion of the first area 141 of the display 140 and at least a portion of the folding area 143 of the display 140 may be disposed on the first plate 111 .
  • the first rotation member 210 of the hinge structure 200 may be connected to the first plate 111.
  • At least a portion of the first housing 110 may be adhered to the first area 141 of the display 140.
  • a portion of the front edge of the first housing 110 may be adhered to the edge of the first area 141 of the display 140.
  • an adhesive layer may be disposed between the first plate 111 of the first housing 110 and the first area 141 of the display 140.
  • At least a portion of the inside of the first housing 110 may be hollow.
  • a first circuit board 151, a first battery 153, and a camera module 156 may be disposed inside the first housing 110.
  • the first circuit board 151 and the first battery 153 are electrically connected to the second circuit board 152 and the second battery 154 disposed inside the second housing 120 through a flexible board (not shown).
  • a flexible substrate (not shown) may extend from a portion of the first housing 110 across the hinge housing 130 to a portion of the second housing 120 . Some areas of the flexible substrate (not shown) may be located inside the hinge housing 130.
  • a processor and memory may be disposed on the first circuit board 151.
  • the first battery 153 and the first circuit board 151 may be disposed on the first plate 111.
  • At least a portion of the first housing 110 may be made of a metal material, or at least a portion may be made of a non-metallic material.
  • the first housing 110 may be formed of a material having a certain level of rigidity so as to support at least a portion of the display 140.
  • the portion of the first housing 110 that faces the second housing 120 may include a recessed portion 114 at least partially having a certain curvature so that the hinge housing 130 can be disposed. there is.
  • the first housing 110 includes a first decorative member 113 surrounding the edge of the display 140 and a first rear cover 119 that faces the first plate 111 and forms the surface of the electronic device 100.
  • the first decoration member 113 may be arranged to cover an edge of the first area 141 of the display 140 and a portion of the folding area 143.
  • the first back cover 119 may form the back of the electronic device 100 in an unfolded state (eg, see FIG. 2A ), and the display 140 may form the front of the electronic device.
  • the second housing 120 may be connected to the first housing 110 through the hinge structure 200.
  • the second housing 120 may include a second plate 121 on which the display 140 is mounted and a second frame 122 surrounding at least a portion of the second plate 121.
  • the second frame 122 may form part of the surface (eg, side) of the electronic device 100.
  • at least a portion of the second area 142 and at least a portion of the folding area 143 may be disposed on the second plate 121 .
  • the second rotation member 220 of the hinge structure 200 may be connected to the second plate 121.
  • At least a portion of the second housing 120 may be adhered to the second area 142 of the display 140.
  • a portion of the front edge of the second housing 120 may be adhered to the edge of the second area 142 of the display 140.
  • an adhesive layer may be disposed between the second plate 121 of the second housing 120 and the second area 142 of the display 140.
  • At least a portion of the inside of the second housing 120 may be hollow.
  • a second circuit board 152 and a second battery 154 may be disposed inside the second housing 120.
  • the second circuit board 152 and the second battery 154 are connected to the first circuit board 151 and/or the first battery 153 disposed inside the first housing 110 through a flexible board (not shown). Can be electrically connected.
  • the second battery 154 and the second circuit board 152 may be disposed on the second plate 121.
  • the second housing 120 may be formed at least in part from a metallic material, or at least in part as a non-metallic material.
  • the second housing 120 may be formed of a material having a certain level of rigidity so as to support at least a portion of the display 140.
  • the portion of the second housing 120 that faces the first housing 110 may include a recessed portion 124, at least a portion of which has a certain curvature so that the hinge housing 130 can be disposed. there is.
  • the second housing 120 includes a second decorative member 123 surrounding the edge of the display 140 and a second rear cover 129 that faces the second plate 121 and forms the surface of the electronic device 100.
  • the second decoration member 123 may be arranged to cover an edge of the second area 142 of the display 140 and a portion of the folding area 143.
  • the second rear cover 129 may form the rear of the electronic device 100 in an unfolded state (eg, see FIG. 2A ), and the display 140 may form the front of the electronic device.
  • the hinge housing 130 may be disposed in the recessed portions 114 and 124 of the first housing 110 and the second housing 120, respectively.
  • the hinge housing 130 may be provided in a shape extending entirely in the y-axis direction.
  • a boss for fixing the hinge structure 200 may be disposed on some areas of the inner surface of the hinge housing 130.
  • the display 140 may have flexibility.
  • the display 140 includes a first area 141 at least partially disposed on the first housing 110, a second region 142 at least partially disposed on the second housing 120, and a second region 142 at least partially disposed on the first housing 110. It may include a folding area 143 located between the first area 141 and the second area 142.
  • the first area 141 and the second area 142 may be formed as a flat surface, and at least a portion of the folding area 143 may be formed to be deformable into a flat or curved surface.
  • the first area 141 and the second area 142 may maintain a flat state regardless of the state of the electronic device 100
  • the folding area 143 may maintain a flat state regardless of the state of the electronic device 100. It can be correspondingly transformed into a curved surface or a flat surface.
  • Display 140 may include various layers.
  • the display 140 includes an external protective layer (or glass layer or polymer layer) that has a certain amount of transparency and is larger than a specified size, a display panel layer disposed below the external protective layer to display a screen, and disposed below the display panel layer. It may include a first back layer.
  • the first back layer may include a shock absorption layer (or embossing) and a heat dissipation layer (or metal sheet layer). Additionally or alternatively, the first back layer may further include an electromagnetic induction panel (eg, digitizer).
  • the display 160 may further include a second back layer disposed below the first back layer.
  • the second back layer may include at least one metal layer (or metal sheet) at least partially made of a metal material.
  • At least a portion of the second back layer may include a designated pattern (eg, lattice pattern, slit pattern) so that it can be bent.
  • a designated pattern eg, lattice pattern, slit pattern
  • at least a portion of the second back layer may be formed of another bendable material (eg, polymer material, rubber, leather material).
  • a plurality of hinge structures 200 may be disposed in the hinge housing 130, and each of the plurality of hinge structures 200 may have a similar structure and shape.
  • the structure in which two hinge structures 200 are arranged in the hinge housing 130 is described as an example, but the present invention is not limited thereto, and three or more hinge structures 200 may be mounted on the hinge housing 130. there is.
  • the hinge structure 200 may include a first rotation member 210 connected to the first housing 110 and a second rotation member 220 connected to the second housing 120.
  • the hinge structure 200 may be configured so that the first rotation member 210 and the second rotation member 220 can rotate about their respective rotation axes (eg, an axis parallel to the y-axis direction).
  • the first rotation member 210 may rotate together with the first housing 110
  • the second rotation member 220 may rotate together with the second housing 120 .
  • the first rotation member 210 and the second rotation member 220 may rotate about their respective rotation axes.
  • FIG. 2A is a diagram showing an unfolded state of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating an intermediate folded state of an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 2C is a diagram showing a fully folded state of an electronic device according to an embodiment.
  • the electronic device 100 includes the first housing 110 and the second housing through a hinge structure (e.g., the hinge structure 200 of FIG. 1).
  • (120) may be provided in a structure capable of rotating in opposite directions about each rotation axis (R1, R2).
  • the electronic device 100 may perform a folding operation (e.g., an operation of being transformed in the order of FIGS. 2A, 2B, and 2C) or an unfolding operation (e.g., an operation of being transformed in the order of FIGS. 2C, 2B, and 2A).
  • a folding operation e.g., an operation of being transformed in the order of FIGS. 2A, 2B, and 2C
  • an unfolding operation e.g., an operation of being transformed in the order of FIGS. 2C, 2B, and 2A.
  • the first housing 110 rotates counterclockwise
  • the second housing 120 rotates clockwise. can be rotated.
  • axial directions parallel to the rotation axes R1 and R2 of each of the first housing 110 and the second housing 120 may be defined.
  • the axial direction may be defined as the direction in which the folding area 143 of the display 140 extends.
  • the axial direction may be defined as the long side direction of the folding area 143.
  • the axial direction may mean a direction parallel to the y-axis.
  • the first edge P1 of the electronic device 100 and the second edge P2 of the electronic device 100 are parallel to the axis direction. ) may be defined, and the third edge P3 and the fourth edge P4 of the electronic device 100 perpendicular to the axial direction may be defined.
  • the first edge P1 and the third edge P3 may include a portion of the first frame of the first housing 110 (eg, the first frame 112 of FIG. 1).
  • the second edge P2 and the fourth edge P4 may include a part of the second frame of the second housing 120 (eg, the second frame 122 in FIG. 1).
  • the unfolded state shown in FIG. 2A may mean a state in which the folding area 143 of the display 140 is substantially flat.
  • the unfolded state may include a state in which the first area 141 and the second area 142 of the display 140 are formed on a plane facing the same direction.
  • the unfolded state may include a state in which the first normal vector (n1) of the first area 141 of the display 140 and the second normal vector (n2) of the second area 142 are parallel.
  • the unfolded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 substantially form one straight line.
  • the unfolded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 form approximately 180 degrees.
  • the intermediate folded state (or intermediate state, or folded state) shown in FIG. 2B may mean any state between the unfolded state and the fully folded state.
  • the intermediate folded state can be interpreted as states excluding the fully folded state among a plurality of folded states.
  • the intermediate folded state may include a state in which the folding area 143 of the display 140 is curved.
  • the first normal vector (n1) of the first area 141 and the second normal vector (n2) of the second area 142 are at a predetermined angle or 180 degrees instead of about 180 degrees. It may include a state where a predetermined angle is deviated.
  • the intermediate folded state may include a state in which the third edge P3 and the fourth edge P4 form a predetermined angle other than about 180 degrees or a predetermined angle exceeding 180 degrees.
  • the fully folded state shown in FIG. 2C may mean a state in which the first edge P1 and the second edge P2 are substantially in contact among a plurality of folded states.
  • the curved surface formed by the folding region 143 in the fully folded state may have a greater curvature (or maximum curvature) than the curved surface formed by the folding region 143 in the intermediate folded state.
  • the third edge P3 and the fourth edge P4 may be partially spaced apart.
  • the arrangement of the first housing 110 and the second housing 120 in the fully folded state is not limited to the illustrated embodiment.
  • the electronic device 100 may be provided in a structure in which the third edge P3 and the fourth edge P4 substantially contact each other in a fully folded state.
  • the third edge P3 and the fourth edge P4 may face each other while being parallel.
  • the intermediate folded state of the electronic device 100 may be interpreted as including any states defined between the unfolded state and the fully folded state.
  • the intermediate folded state may include states in which the included angle between the third edge P3 and the fourth edge P4 is greater than about 0 degrees and less than about 180 degrees.
  • the hinge housing 130 may form at least a portion of the exterior (or surface) of the electronic device 100 in the intermediately folded state and the fully folded state.
  • the hinge housing 130 is connected to the first housing 110 and the second housing 120 when the electronic device 100 is in the intermediate or fully folded state. It can be visually exposed through the space.
  • FIG. 3 is a front perspective view showing a hinge structure of an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 4 is a rear perspective view showing a hinge structure of an electronic device according to an embodiment.
  • the hinge structure 200 of an electronic device includes rotating members 210 and 220, a fixing bracket 230, detent members 310 and 320, and elastic members ( 380,390).
  • the rotating members 210 and 220 may form a driving trajectory of a display (e.g., the display 140 of FIG. 1).
  • the rotating members 210 and 220 include the first rotating member 210 and the second rotating member. It may include 220.
  • the first rotation members 210 and 220 may be coupled to the fixing bracket 230.
  • the first rotation member 210 may rotate within a first angle range (for example, based on the Y axis). clockwise or counterclockwise) may be coupled to one side of the fixing bracket 230.
  • the second rotation member 220 rotates within the second angle range (e.g., counterclockwise or clockwise relative to the Y axis). direction) and possibly coupled to the other side of the fixing bracket 230.
  • the first angle range and the second angle range may have the same size and opposite directions.
  • Electronic device e.g., the electronic device of FIG. 1 When 100)) is in the unfolded state, the +X-axis direction edge of the first rotating member 210 may be arranged adjacent to the -X-axis direction edge of the second rotating member 220.
  • the upper surface of the first rotating member 210 e.g., the surface facing the +Z-axis direction
  • the upper surface of the second rotating member 220 e.g., the surface facing the +Z-axis direction
  • At least a portion of the fixing bracket 230 may be placed and fixed in an empty space inside the hinge housing (eg, the hinge housing 130 in FIG. 1). At least a portion of the fixing bracket 230 may have a size corresponding to the empty space inside the hinge housing. Additionally, at least a portion of the fixing bracket 230 may have a shape corresponding to the empty space inside the hinge housing, for example, a semi-cylindrical shape.
  • the fixing bracket 230 may include at least one hole into which at least one boss formed in the hinge housing can be inserted.
  • one side of the first rotating member 210 may be arranged to be rotatable within a certain angle range, and on the other side of the fixing bracket 230, one side of the second rotating member 220 may be positioned at a constant angle. It can be arranged to be rotatable within an angle range.
  • the detent members 310 and 320 are, for example, mechanically connected to the rotation members 210 and 220 through the fixing pins 281 and 291, and can rotate based on the fixing pins 281 and 291 used as rotation axes.
  • the detent members 310 and 320 may implement a detent operation by pivoting on one side of the rotary members 210 and 220 in response to the rotation of the rotary members 210 and 220.
  • the detent members 310 and 320 include a first detent member 310 connected to the first rotation member 210 and a first fixing pin 281, a second rotation member 220, and a second It may include a second detent member 320 connected through a fixing pin 291.
  • the first detent member 310 may include at least one first moving cam (eg, the first moving cam 910 in FIG. 8B).
  • the first moving cam may implement a detent operation while engaging with the first fixed cam of the fixed bracket 230 (e.g., the first fixed cam 810 in FIG. 8A).
  • the second detent member 320 may include at least one second moving cam.
  • the second movable cam may implement a detent operation while engaging with the second fixed cam of the fixed bracket 230 (e.g., the first fixed cam 820 in FIG. 8A).
  • the first movable cam and the second movable cam engaged with the fixed cams may implement a cam-type detent during folding and unfolding (or folding and unfolding) operations of the electronic device 100.
  • the first detent member 310 and the second detent member 320 may provide a hinge force (or detent force) of the electronic device 100 using moving cams that engage with fixed cams. .
  • the first detent member 310 may be formed such that the width of the overlapping area overlapping with the first elastic member 380 and the fastening area where the first fixing pin 281 is fastened may be the same or different. there is.
  • the width W1 of the fastening area of the first detent member 310 may be narrower than the width W2 of the overlapping area of the first detent member 310.
  • the width of the overlapping area overlapping the second elastic member 390 and the fastening area where the second fixing pin 291 is fastened to the second detent member 320 may be formed to be the same or different.
  • the width of the fastening area of the second detent member 320 may also be narrower than the width of the overlapping area of the second detent member 320. Accordingly, the size of at least one of the first detent member 310 and the second detent member 320 can be reduced, thereby reducing material costs.
  • the elastic members 380 and 390 may be disposed between the rotating members 210 and 220 and the detent members 310 and 320.
  • the elastic members 380 and 390 may be disposed directly between the rotating members 210 and 220 and the detent members 310 and 320 and be in direct contact with each other.
  • the elastic members ( 380 and 390 are located between the first elastic member 380 disposed between the first rotating member 210 and the first detent member 310, and the second rotating member 220 and the second detent member 320. It may include a second elastic member 390 disposed.
  • the first elastic member 380 may be compressed by the first detent member 310 in the process of rotating the electronic device from the folded state (or unfolded state) to the unfolded state (or folded state).
  • the second elastic member 390 may be compressed by the second detent member 320 in the process of rotating the electronic device from the folded state (or unfolded state) to the unfolded state (or folded state).
  • a detent force capable of maintaining the hinge structure 200 in a designated state may be generated.
  • Figure 5 is an exploded perspective view of a hinge structure according to one embodiment.
  • the hinge structure 200 includes a fixing bracket 230, a first rotating member 210, a second rotating member 220, a first detent member 310, and a second detent. It may include a member 320, a first elastic member 380, and a second elastic member 390.
  • At least a portion of the fixing bracket 230 may be fixedly disposed inside a hinge housing (eg, the hinge housing 130 of FIG. 1).
  • the first rotation member 210 and the second rotation member 220 may be rotatably coupled to the fixing bracket 230.
  • the fixing bracket 230 may include a first fixing rail 240 and a second fixing rail 250.
  • the first fixed rail 240 may include a first rail inner surface 241 and a first rail outer surface 242 facing the first rail inner surface 241.
  • the first rail outer surface 242 may be oriented in an opposite direction to the first rail inner surface 241.
  • At least a portion of each of the first rail inner surface 241 and the first rail outer surface 242 may be formed in a circular arc (or rotational curved surface) shape.
  • the first rail inner surface 241 may be formed to face the +Z-axis direction and face the coupling surface 216 of the first coupling area 211 of the first rotation member 210.
  • the first rail inner surface 241 may provide a path along which the first rotation member 210 can move.
  • the first rail outer surface 242 faces the -Z-axis direction to face the first rail inner surface 241 and may be formed to face the first inner peripheral surface 341 of the first detent member 310.
  • the first rail outer surface 242 may provide a path along which the first movable rail 340 of the first detent member 310 can move.
  • the second fixed rail 250 may include a second rail inner surface 251 and a second rail outer surface 252 facing the second rail inner surface 251.
  • the second rail outer surface 252 may be oriented in an opposite direction to the first rail inner surface 251.
  • At least a portion of each of the second rail inner surface 251 and the second rail outer surface 252 may be formed in a circular arc (or rotational curved surface) shape.
  • the second rail inner surface 251 may be spaced apart from the first rail inner surface 241 in the +Y-axis direction.
  • the second rail inner surface 251 may be formed to face the +Z-axis direction and face the coupling surface 226 of the second coupling area 221 of the second rotation member 220.
  • the second rail inner surface 251 may provide a path along which the second rotation member 220 can move.
  • the second rail outer surface 252 may be formed to face the -Z-axis direction to face the second rail inner surface 251 and face the second inner peripheral surface 351 of the second detent member 320.
  • the second rail outer surface 252 may provide a path along which the second movable rail 350 of the second detent member 320 can move.
  • the fixing bracket 230 includes a first recess 231 in which at least a portion of the first rail inner surface 241 is recessed in the direction of the first rail outer surface 242, and at least a portion of the second rail inner surface 251 is formed by 2 It may include a second recess 232 that is recessed in the direction of the outer surface 252 of the rail.
  • the first coupling area 211 of the first rotating member 210 is disposed in the first recess 231, and the second coupling area 221 of the second rotating member 220 is disposed in the second recess 232. This can be placed.
  • the first recess 231 and the second recess 232 may be formed at positions spaced apart from each other in the +Y-axis direction and -Y-axis direction.
  • the fixing bracket 230 includes a first guide rail 233 for guiding the rotation path of the first rotation member 210, and a second guide rail 234 for guiding the rotation path of the second rotation member 220. may include.
  • the first guide area 213 of the first rotation member 210 may be accommodated in the first guide rail 233.
  • the first guide rail 233 may be formed on the inner wall of the fixing bracket 230.
  • the first guide rail 233 may be formed to protrude in a direction toward the first recess 231.
  • the second guide area 223 of the second rotation member 220 may be accommodated in the second guide rail 234.
  • the second guide rail 234 may be formed on the inner wall of the fixing bracket 230.
  • the second guide rail 234 may be formed to protrude in a direction toward the second recess 232.
  • the first rotation member 210 rotates in a predetermined path relative to the fixing bracket 230 fixed to the hinge housing. It can be configured to do so. Since at least a portion of the first rotation member 210 is accommodated in the first recess 231 of the fixing bracket 230, movement in the +Y and -Y axes is restricted and the first rotation axis 501 is referenced. can be rotated.
  • the first rotation member 210 may include a first coupling area 211, a first extension area 212, and a first guide area 213.
  • the first coupling area 211 may be rotatably coupled to the fixing bracket 230 . At least a portion of the first coupling area 211 may be accommodated in the first recess 231 of the fixing bracket 230.
  • the first coupling area 211 may include a first coupling surface 216 that is substantially formed in a semicircular shape. The first coupling area 211 may rotate along the first rail inner surface 241.
  • the first extension area 212 may be connected to the first housing.
  • the first extension area 212 may be folded or unfolded together with the first housing when the electronic device (eg, the electronic device 100 of FIG. 1) is folded or unfolded.
  • the first guide area 213 may be formed substantially in a semicircular shape.
  • the first guide area 213 may be formed in a semicircular shape with a larger diameter than the first coupling area 211.
  • the first guide area 213 may guide the rotation path of the first rotation member 210 together with the first guide rail 233.
  • the first guide area 213 may be formed to protrude in the +Y-axis direction from one side of the first coupling area 211 and to protrude in the -Y-axis direction from the other side of the first coupling area 211. At least a portion of the first guide area 213 may be accommodated in the first guide rail 233.
  • the second rotation member 220 rotates in a predetermined path relative to the fixing bracket 230 fixed to the hinge housing. It can be configured to do so. Since at least a portion of the second rotation member 220 is accommodated in the second recess 232 of the fixing bracket 230, the second rotation axis 502 is referenced while movement in the +Y-axis and -Y-axis directions is restricted. can be rotated.
  • the second rotation member 220 may include a second coupling area 221, a second extension area 222, and a second guide area 223.
  • the second coupling area 221 may be rotatably coupled to the fixing bracket 230 . At least a portion of the first coupling area 221 may be accommodated in the second recess 232 of the fixing bracket 230.
  • the second coupling area 221 may include a second coupling surface 226 that is substantially formed in a semicircular shape. The second coupling area 221 may rotate along the second rail inner surface 251.
  • the second extension area 222 may be connected to the second housing.
  • the first extension area 212 may be folded or unfolded together with the first housing when the electronic device is folded or unfolded.
  • the second guide area 223 may be formed substantially in a semicircular shape.
  • the second guide area 223 may be formed in a semicircular shape with a larger diameter than the second coupling area 211.
  • the second guide area 223 may guide the rotation path of the second rotation member 220 together with the second guide rail 234.
  • the second guide area 223 may be formed to protrude in the +Y-axis direction from one side of the second coupling area 221 and to protrude in the -Y-axis direction from the other side of the second coupling area 221. At least a portion of the second guide area 223 may be accommodated in the second guide rail 234.
  • the first detent member 310 may include a first moving rail 340 and a first detent plate 311.
  • the first moving rail 340 may include a first inner peripheral surface 341 and a first outer peripheral surface 342 facing the first inner peripheral surface 341. At least a portion of each of the first inner circumferential surface 341 and the first outer circumferential surface 342 may be formed in a circular arc (or rotational curved surface) shape.
  • the first inner peripheral surface 341 may be formed to face the +Z-axis direction and face the first rail outer surface 242 of the first fixing rail 240 of the fixing bracket 230.
  • the first outer peripheral surface 342 may face the -Z axis direction toward the hinge housing.
  • the first moving rail 340 may move along the first rail outer surface 242 of the first fixed rail 240 when the first rotating member 210 rotates.
  • a first rail protrusion 314 may be formed in one area of the first moving rail 340.
  • the first rail protrusion 314 may be disposed on the opposite side of the first detent plate 311.
  • the first rail protrusion 314 may be formed in a shape corresponding to the first fastening hole 261 of the fixing bracket 230.
  • the first detent plate 311 may extend from the first moving rail 340 toward the first rotation member 210.
  • the first detent plate 311 may be disposed to overlap at least a portion of the first extension area 212 of the first rotation member 210.
  • a first bridge area 331 may be disposed between the first detent plate 311 and the first moving rail 340.
  • the first bridge area 331 may be formed in a “T” shape.
  • the first bridge area 331 may be inserted into the first bridge hole 214 of the first rotation member 210.
  • the first detent member 310 may be fastened to the first rotation member 210 through the first fixing pin 281.
  • the first fixing pin 281 may be inserted into the first fixing hole 318 penetrating the first detent member 310 and the first fastening hole 218 of the first rotating member 210. Since the first fixing clip 282 is fastened to one side of the first fixing pin 281 (or the side opposite to the head of the first fixing pin 281), the first fixing pin 281 is connected to the first detent member 310. ) and can be fixed to the first rotating member 210.
  • the first fixing clip 282 fixes the first fixing pin 281 so that it does not deviate in the direction opposite to the insertion direction (eg, +Y direction) of the first fixing pin 281 (eg, -Y direction). can play a role.
  • the second detent member 320 may include a second moving rail 350 and a second detent plate 321.
  • the second moving rail 350 may include a second inner peripheral surface 351 and a second outer peripheral surface 352 facing the second inner peripheral surface 351. At least a portion of each of the second inner peripheral surface 351 and the second outer peripheral surface 352 may be formed in a circular arc (or rotational curved surface) shape.
  • the second inner peripheral surface 352 may be formed to face the +Z-axis direction and face the second rail outer surface 252 of the second fixing rail 250 of the fixing bracket 230.
  • the second outer peripheral surface 352 may face the -Z axis direction toward the hinge housing.
  • the second moving rail 350 may move along the second rail outer surface 252 of the second fixed rail 250 when the second rotating member 220 rotates.
  • a second rail protrusion 324 may be formed in one area of the second moving rail 350.
  • the second rail protrusion 324 may be disposed on the opposite side of the second detent plate 321.
  • the second rail protrusion 324 may be formed in a shape corresponding to the second fastening hole 271 of the fixing bracket 230.
  • the second detent plate 321 may extend from the second moving rail 350 toward the second rotation member 220.
  • the second detent plate 321 may be disposed to overlap at least a portion of the second extension area 222 of the second rotation member 220.
  • a second bridge area 332 may be disposed between the second detent plate 321 and the second moving rail 350.
  • the second bridge area 332 may be formed in a “T” shape.
  • the second bridge area 332 may be inserted into the second bridge hole 224 of the second rotation member 220.
  • the second detent member 320 may be fastened to the second rotation member 220 through the second fixing pin 291.
  • the second fixing pin 291 may be inserted into the second fixing hole 328 penetrating the second detent member 320 and the second fastening hole 228 of the second rotating member 220. Since the second fixing clip 292 is fastened to the other side of the second fixing pin 291 (or the side opposite to the head of the second fixing pin 291), the second fixing pin 291 is connected to the second detent member 320. ) and can be fixed to the second rotating member 220.
  • the second fixing clip 292 serves to fix the second fixing pin 291 so that it does not come off in the direction opposite to the insertion direction (eg, -Y direction) of the second fixing pin 291 (eg, +Y direction). can do.
  • the plurality of elastic members 380 and 390 may include a first elastic member 380 and a second elastic member 390.
  • the first elastic member 380 may be disposed between the first detent member 310 and the first rotation member 210. In particular, the first elastic member 380 may be directly disposed between the first detent member 310 and the first rotation member 210. The first elastic member 380 may be disposed between the first detent plate 311 and the first extension area 212 of the first rotation member 210. The first elastic member 380 may provide elastic force necessary for the cam operation of the first detent member 310. The first elastic member 380 moves the first detent plate 311 toward the first extension area 212 of the first rotation member 210 in the process of rotating the electronic device from the fully folded state to the unfolded state. It can be compressed in either direction.
  • the first elastic member 380 may provide elastic force in a direction in which the first detent plate 311 moves away from the first extended area 212 of the first rotation member 210. Conversely, the first elastic member 380 moves the first detent plate 311 toward the first extension area 212 of the first rotation member 210 during the process of rotating the electronic device from the unfolded state to the fully folded state. It can be compressed in a direction that gets closer.
  • the first elastic member 380 may provide elastic force in a direction in which the first detent plate 311 moves away from the first extended area 212 of the first rotation member 210.
  • the first elastic member 380 may be, for example, a spring, a leaf spring, or a disc spring, but is not limited thereto.
  • the second elastic member 390 may be disposed between the second detent member 320 and the second rotation member 220. In particular, the second elastic member 390 may be directly disposed between the second detent member 320 and the second rotation member 220. The second elastic member 390 may be disposed between the second detent plate 321 and the second extension area 222 of the second rotation member 220. The second elastic member 390 may provide elastic force necessary for the cam operation of the second detent member 320. The second elastic member 390 moves the second detent plate 321 toward the second extension area 222 of the second rotation member 220 in the process of rotating the electronic device from the fully folded state to the unfolded state. It can be compressed in either direction.
  • the second elastic member 390 may provide elastic force in a direction in which the second detent plate 321 moves away from the second extended area 222 of the second rotation member 220. On the contrary, the second elastic member 390 moves the second detent plate 321 toward the second extension area 222 of the second rotation member 220 during the process of rotating the electronic device from the unfolded state to the fully folded state. It can be compressed in a direction that gets closer.
  • the second elastic member 390 may provide elastic force in a direction in which the second detent plate 321 moves away from the second extended area 222 of the second rotation member 220.
  • the second elastic member 390 may be, for example, a spring, a leaf spring, or a disc spring, but is not limited thereto.
  • the first elastic member 380 and the second elastic member 390 may have the same characteristics to provide the same hinge force (or detent force) during rotation of the electronic device.
  • the first elastic member 380 and the second elastic member 390 may have a spring structure having the same or similar length, thickness, and/or diameter.
  • the first elastic member 380 and the second elastic member 390 have different lengths, thicknesses, and diameters (e.g., the first elastic member 380 has a first length, a first thickness, and a first diameter, and , the second elastic member 390 has a second length (e.g., a second length different from the first length), a second thickness (e.g., a second thickness different from the first thickness), and a second diameter (e.g., a second diameter). It may have a second diameter)) different from .
  • the first elastic member 380 and the second elastic member 390 have different lengths, thicknesses, and/or diameters
  • the first elastic member 380 and the second elastic member 390 have the same or similar elastic force to each other. You can have it.
  • FIG. 6A is an exploded perspective view of rotating members and detents according to an embodiment
  • FIG. 6B is a diagram showing a combined state of rotating members and detents according to an embodiment.
  • the first rotating member 210 and the first detent member 310 will be described as an example, and the second rotating member (e.g., the second rotating member 220 in FIG. 5) and The second detent member (eg, the second detent member 320 in FIG. 5) may be the same or similar to the descriptions of the first rotation member and the first detent member shown in FIGS. 6A and 6B.
  • the hinge structure may include a first rotation member 210 and a first detent member 310.
  • the first rotation member 210 may include a first coupling area 211 and a first extension area 212.
  • the first coupling area 211 may be disposed on one side (eg, the side facing the +X axis) of the first extension area 212.
  • the first coupling area 211 may be arranged to overlap the first moving rail 340 of the first detent member 310.
  • the first guide areas 213 arranged to be spaced apart from each other with the first coupling area 211 therebetween may extend in the +X-axis direction from the first extension area 212.
  • the first detent member 310 may be coupled to the first rotation member 210 through the first fixing pin 281.
  • the first fixing pin 281 may be inserted into the first fixing hole 318 penetrating the first detent member 310 and the first fastening hole 218 of the first rotating member 210.
  • the first fastening hole 218 may include a first sub fastening hole 2181 adjacent to the head of the first fixing pin 281 and a second sub fastening hole 2182 adjacent to the first fixing clip 282. there is.
  • the first sub-fastening hole 2181, the first fixing hole 318, and the second sub-fastening hole 2182 are the first sub-fastening hole 2181, the first fixing hole 318, and the second sub-fastening hole 2182. ) can be arranged in sequence.
  • the first fixing pin 281 is inserted by sequentially passing through the first sub-fastening hole 2181, the first fixing hole 318, and the second sub-fastening hole 2182. It may be fastened to the detent member 310 and the first rotation member 210.
  • a first bridge area 331 may be formed between the first detent plate 311 of the first detent member 310 and the first moving rail 340.
  • the first bridge area 331 may be inserted into the first bridge hole 214 disposed between the first coupling area 211 and the first extension area 212.
  • a first elastic member 380 may be disposed between the first rotation member 210 and the first detent member 310.
  • the first elastic member 380 may be disposed between the first extended area 212 of the first rotation member 210 and the first detent plate 311 of the first detent member 310.
  • a first fastening protrusion 217 protruding toward the first detent plate 311 may be formed in the first extension area 212 of the first rotation member 210 .
  • a second fastening protrusion 317 protruding toward the first extension area 212 of the first rotary member 210 may be formed on the first detent plate 311 of the first detent member 310.
  • the protruding direction of the second fastening protrusion 317 may be opposite to the protruding direction of the first fastening protrusion 217.
  • the first fastening protrusion 217 may protrude in the -Z-axis direction
  • the second fastening protrusion 317 may protrude in the +Z-axis direction.
  • One end of the first elastic member 380 may be fastened to the first fastening protrusion 217, and the other end of the first elastic member 380 may be fastened to the second fastening protrusion 317.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining the operation of the first detent member included in the hinge structure according to one embodiment. 7A and 7B, the first detent member 310 will be described as an example, and the second detent member (e.g., the second detent member 320 of FIG. 5) is illustrated in FIGS. 7A and 7B. It may be the same or similar to the description of the first detent member shown.
  • the first detent member 310 may be coupled to the first rotation member (e.g., the first rotation member 210 of FIG. 5) through the first fixing pin 281. .
  • the first rotation member may rotate based on the first rotation axis 501.
  • the first detent member 310 may rotate based on the central axis 701 of the first fixing pin 281.
  • the first detent plate 311 may move to the first extension area 212 of the first rotation member.
  • the separation distance between the first extension area 212 of the first rotating member and the first detent plate 311 approaches from the first separation distance L1 to the second separation distance L2, thereby forming the first fastening protrusion (
  • the first elastic member 380 fastened to each of the 217) and second fastening protrusions 317 may be compressed toward the first extended area 212 of the first rotating member.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a fixing bracket according to an embodiment
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a first detent member according to an embodiment.
  • the first detent member 310 will be described as an example
  • the second detent member e.g., the second detent member 320 in FIG. 5
  • the first detent member shown in FIG. 8B It may be the same or similar to the description of the tent member.
  • the fixing bracket 230 may include a first fixing rail 240 and a second fixing rail 250 .
  • the first fixed rail 240 may include a first rail inner surface 241 and a first rail outer surface 242 facing each other, that is, facing in opposite directions.
  • a first fixed cam 810 in which peaks and valleys are repeated at least once may be formed on a portion of the first rail outer surface 242.
  • the second fixed rail 250 may include a second rail inner surface 251 and a second rail outer surface 252 facing each other, that is, facing in opposite directions.
  • the second rail inner surface 251 may be formed to face the same direction as the first rail inner surface 241.
  • the second rail outer surface 252 may be formed to face the same direction as the first rail outer surface 242.
  • a second fixed cam 820 in which peaks and valleys are repeated at least once may be formed on a portion of the second rail outer surface 252.
  • the first detent member 310 may include a first moving rail 340 coupled to the first fixed rail 240 .
  • the first moving rail 340 may include a first inner peripheral surface 341 and a first outer peripheral surface 342 facing each other, that is, facing in opposite directions.
  • a first moving cam 910 in which peaks and valleys are repeated at least once may be formed on a portion of the first inner peripheral surface 341.
  • the first moving cam 910 may be disposed to engage with the first fixed cam 810 when the first rotating member rotates, forming a first cam structure.
  • the second detent member (e.g., the second detent member 320 in FIG. 5) includes a second movable cam having the same or similar form as the first movable cam 910 shown in FIG. 8B. can be formed.
  • the second movable cam is a second inner peripheral surface (e.g., the second movable rail 350 in FIG. 5) coupled to the second fixed rail (e.g., the second fixed rail 250 in FIG. 8A).
  • Mountains and valleys may be formed by repeating at least once on a portion of the second inner peripheral surface 351 of FIG. 5.
  • the second movable cam may be disposed to engage with the second fixed cam to form a second cam structure.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing an example of a cam structure according to an embodiment
  • FIG. 9B is a perspective view showing an example of a cam structure according to an embodiment
  • FIG. 10 shows the position of a cam structure according to an embodiment. It is a drawing.
  • FIGS. 9A, 9B, and 10 is a diagram showing the first cam structure including the first fixed cam shown in FIG. 8A and the first moving cam shown in FIG. 8B.
  • the first cam structure may have the same or similar shape as the second cam structure.
  • the description will take the first cam structure as an example.
  • the hinge structure may include a first rotation member 210, a fixing bracket 230, and a first detent member 310.
  • the first rotation member 210 may rotate along the first path P11 centered on the first virtual rotation axis 501, as shown in FIG. 10 .
  • the first path P11 may be a path along which the first rotation member 210 facing the first rail inner surface 241 of the first fixed rail 240 passes.
  • the first path P11 may have a circular shape centered on the first virtual rotation axis 501 having a radius substantially corresponding to the first rail inner surface 241.
  • the first detent member 310 may move along at least a portion of the second path P12 located outside the first path P11 when the first rotation member 210 rotates.
  • the second path P12 may be a path through which the first inner peripheral surface 341 of the first detent member 310 facing the second rail outer surface 242 of the first fixed rail 240 passes.
  • the second path P12 may have a circular shape centered on the first virtual rotation axis 501 having a radius substantially corresponding to the second rail outer surface 242.
  • the hinge structure may include at least one first cam structure 800 disposed outside the fixing bracket 230.
  • Each of the at least one first cam structure 800 may include a first fixed cam 810 and a first moving cam 910 arranged to engage with each other.
  • the first fixed cam 810 may be formed on the first rail outer surface 242 of the first fixed rail 240.
  • the first fixed cam 810 has irregularities in which at least one first mountain (or first protrusion) 811 and at least one first valley 812 are repeated on at least a portion of the first rail outer surface 242. It can be formed into a shape.
  • the first mountain 811 may protrude from the first rail outer surface 242 toward the first detent member 310 and contact the first detent member 310 .
  • the first valley 812 may be arranged to be spaced apart from the first inner peripheral surface 341 of the first detent member 310.
  • the first fixed cam 810 may be disposed to engage with the first movable cam 910 formed on the first detent member 310 to provide a desired detent force.
  • the first moving cam 910 may be formed on the first inner peripheral surface 341 of the first detent member 310.
  • the first moving cam 910 has an uneven shape in which at least one second mountain (or second protrusion) 911 and at least one second valley 912 are repeated on at least a portion of the first inner peripheral surface 341. can be formed.
  • the second mountain 911 may protrude from the first inner peripheral surface 341 toward the fixing bracket 230 and may contact or be able to contact the fixing bracket 230 .
  • the first detent member 310 rotates about the pivot axis, which is the central axis 701 of the fixing pin 281, the first moving cam 910 may be formed to move linearly along the second path P12. there is.
  • the first elastic member 380 may be compressed or tensioned.
  • the first fixing rail 240 of the fixing bracket 230 may be arranged to surround at least a portion of the first rotating member 210.
  • the first movable rail 340 of the first detent member 310 may be arranged to surround at least a portion of the first fixed rail 240.
  • the second fixing rail of the fixing bracket 230 e.g., the second fixing rail 250 in FIG. 5 is arranged to surround at least a portion of the second rotating member (e.g., the second rotating member 220 in FIG. 5). It can be.
  • the second moving rail (e.g., the second moving rail 350 in FIG. 5) of the second detent member (e.g., the second detent member 320 in FIG. 5) is configured to surround at least a portion of the second fixed rail. can be placed.
  • the first elastic member 380 may be disposed between the first rotation member 210 and the first detent member 310.
  • the first elastic member 380 may be directly disposed between the first rotation member 210 and the first detent member 310.
  • one end of the first elastic member 380 is fastened to the first fastening protrusion 217 of the first rotation member 210, and the other end of the first elastic member 380 is connected to the first detent member 310.
  • the first elastic member 380 may be compressed or stretched along the direction between the first fastening protrusion 217 and the second fastening protrusion 317.
  • the first elastic member 380 may be compressed or tensioned when the first detent member 310 rotates about the central axis 701 of the fixing pin 281.
  • the first elastic member 380 is attached to the first cam structure 800 in a state in which the first fixed cam 810 and the first movable cam 910 are arranged to engage. ) can provide elastic force in the direction opposite to the direction of compression.
  • the elastic force of the first elastic member 380 may be converted into a rotational force that moves the first moving cam 910 in the free stop section.
  • the second elastic member e.g., the second elastic member 390 in FIG. 5
  • the second fixed cam e.g., the second fixed cam 820 in FIG. 8
  • An elastic force in a direction opposite to the compression direction of the second elastic member may be provided to the two-cam structure.
  • the elastic force of the second elastic member may be converted into a rotational force that moves the second moving cam in the free stop section.
  • 11A to 11C are diagrams showing the operation of the cam structure according to the folding angle of the hinge structure according to an embodiment.
  • Figure 12 is a diagram for explaining the amount of compression of an elastic member according to the angular state of a hinge structure according to an embodiment.
  • the angular state of an electronic device including a hinge structure may range from about 0 degrees to about 180 degrees, for example.
  • the angle state may refer to the angle between the first rotating member 210 and the second rotating member 220.
  • the approximately 0 degree state may correspond to the fully folded (close) state of the foldable electronic device.
  • the state of approximately 180 degrees may correspond to the unfolded state (open) of the foldable electronic device.
  • the state between about 0 degrees and about 180 degrees may correspond to a free stop state, which is an arbitrary state between the unfolded state and the fully folded state of the foldable electronic device. In the free stop state, the foldable electronic device and hinge structure can stably maintain any folded state.
  • the force required to fold or unfold in a free stop state may be greater than the restoring force of the display. Accordingly, in the free stop state, folding or unfolding operations can be prevented due to the restoring force of the display even if the user does not intend to do so.
  • the free stop state may include a state in which the elastic member is compressed to the maximum and frictional force between the fixed cam 810 and the moving cams 910 increases.
  • a free stop force may be generated by friction between the first fixed cam 810 and the first moving cam 910. Since the free stop force increases in proportion to the friction force, the hinge structure can stably maintain any folded state unless a force greater than the free stop force is applied by the electronic device or the hinge structure.
  • the hinge structure and the electronic device can stably maintain folded states at various angles in the free stop section.
  • the first fixed cam 810 and the first moving cam 910 are in a folded state between 30 degrees and 150 degrees, particularly between 45 degrees and 135 degrees, and particularly preferably between 60 degrees and 120 degrees in the free stop section. It can be maintained.
  • the first fixed cam 810 may be arranged to engage with the first moving cam 910.
  • Each of the first fixed cams 810 may include a first mountain (or first protrusion) 811 and a first valley 812.
  • the first mountain 811 may include a first protruding surface 821, a first inclined surface 822, and a second inclined surface 823.
  • the first protruding surface 821 protrudes toward the first moving rail 340 of the first detent member 310, and at least a portion of the first protruding surface 821 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the first protruding surface 821 may be formed flat.
  • the first inclined surface 822 may have the same or similar inclination as the second inclined surface 823.
  • the inclination of the first inclined surface 822 may differ from the inclination of the second inclined surface 823 by less than 30 degrees, particularly within 15 degrees, and preferably within 5 degrees.
  • the first inclined surface 822 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 310 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the second inclined surface 823 may be arranged to face the opposite direction from the first inclined surface 822.
  • the second inclined surface 823 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the first moving cam 910 moves in either a counterclockwise or clockwise direction while the first fixed cam 810 is fixed. It can rotate.
  • the second fixed cam e.g., the second fixed cam 820 in FIG. 8A
  • the second moving cam is opposite to the first moving cam 910. It can rotate in any direction.
  • the first moving cam 910 moves in the other direction among counterclockwise and clockwise. It can rotate.
  • the second moving cam may rotate in the opposite direction to the first moving cam 910 while the second fixed cam is fixed.
  • the first moving cam 910 may include a second mountain (or second protrusion) 911 and a second valley 912.
  • the second mountain 911 may include a second protruding surface 921, a third inclined surface 922, and a fourth inclined surface 923.
  • the second protruding surface 921 may protrude in a direction opposite to the first protruding surface 821.
  • the second protruding surface 921 may protrude toward the first fixing rail 240 of the fixing bracket 210.
  • At least a portion of the second protruding surface 921 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the second protruding surface 921 may be formed flat.
  • the fourth inclined surface 923 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the third inclined surface 922 may be arranged to face the opposite direction from the fourth inclined surface 923.
  • the third inclined surface 922 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 310 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the first inclined surface 822 of the fixed cam 810 may contact the fourth inclined surface 923 of the movable cam 910. Since the first inclined surface 822 and the fourth inclined surface 923 are disposed to engage, the fixed cam 810 may restrict the movement of the moving cam 910 when the hinge structure is in an unfolded state.
  • the moving cam 910 may not move clockwise along the second path (eg, the second path P12 in FIG. 10).
  • the first detent plate 311 of the first detent member 310 may be spaced apart from the first rotation member 210 by a first gap (e.g., the first gap L1 in FIG. 7A). .
  • the elastic member 380 may be in a compressed state to apply a predetermined elastic force to the first rotating member 210.
  • the first elastic member 380 may be in a tensioned state compared to the free stop state shown in FIG. 11B.
  • the hinge structure can provide a detent function that maintains the unfolded state without moving to a free stop state.
  • the hinge structure may provide a detent function that can withstand the reaction force of the display (or the force to fold the display in the unfolded state).
  • the first detent member 310 when the hinge structure moves from the unfolded state to the free stop state, the first detent member 310 is moved to the first position of the first mountain 811 by the rotation of the first rotating member 210. It may move along the inclined surface 822 toward the first protruding surface 821 of the first mountain 811. At least a portion of the first protruding surface 821 of the first fixing bracket 230 and at least a portion of the second protruding surface 921 of the first detent member 310 may be in surface contact. At this time, since the first detent member 310 moves around the first fixing pin 281 as the rotation axis, the first detent plate 311 of the first detent member 310 is rotated by the first rotation member 210.
  • the first elastic member 380 may be compressed toward.
  • the first elastic member 380 may be in a more compressed state than when fully folded or unfolded.
  • the first elastic member 380 can be compressed to a maximum compared to when it is fully folded or unfolded, as shown in FIG. 12 .
  • the compressed first elastic member 380 more precisely, the elastic force applied to the first elastic member 380 increases the friction force between the first fixed cam 810 and the first moving cam 910, and the increased friction force Can provide torque that allows the hinge structure to maintain a specified state.
  • the hinge structure may require a relatively large force to compress the first elastic member 380 in order to move from the fully folded or unfolded state to the free stop state. Accordingly, when a relatively larger force is applied to the hinge structure than when the hinge structure maintains the fully folded or/and unfolded state, the hinge structure may move from the fully folded or/and unfolded state to the free stop state.
  • the hinge structure when the hinge structure is fully folded (or folded at about 0 degrees), the first moving cam 910 moves along the first protruding surface 821 and the second inclined surface 823. It may move toward the first goal 812 of the fixed cam.
  • the second inclined surface 823 of the first mountain 811 may contact the third inclined surface 922 of the second mountain 911. Since the second inclined surface 823 and the third inclined surface 922 are arranged to engage, the hinge structure can provide a detent function that maintains a fully folded state without moving (or deforming) in a free stop state.
  • the first elastic member 380 is stretched more than in the free stop state shown in FIG. 11B, it can be formed to have a longer length than in the free stop state.
  • the elastic force acting on the first detent plate 311 by the first elastic member 380 may be related to the friction force between the fixed cam 910 and the moving cam 810.
  • the friction force between the fixed cam 910 and the moving cam 810 may increase.
  • the friction force between the fixed cam 910 and the moving cam 810 may be greater than in the fully folded or unfolded state.
  • the increased friction force in the free state may cancel the reaction force of a display in which the folding area 143 is curved (eg, the display 140 of FIG. 1). Accordingly, the electronic device 100 can stably maintain a fully folded state and/or an unfolded state.
  • FIGS. 13A, 13B, and 13C are views showing various examples of elastic members of a hinge structure according to an embodiment.
  • the hinge structure 200 may include a plurality of first elastic members 380 and a plurality of second elastic members 390.
  • Each of the plurality of first elastic members 380 and the plurality of second elastic members 390 may be arranged in a row.
  • the plurality of first elastic members 380 may be arranged in a line in a direction parallel to the rotation axis of the first fixing pin 281 (or the folding axis of the display).
  • the plurality of second elastic members 390 may be arranged in a line in a direction parallel to the rotation axis of the second fixing pin 291 (or the folding axis of the display).
  • the number of first elastic members 380 and second elastic members 390 may be proportional to the detent force. As the number of the plurality of first elastic members 380 and the plurality of second elastic members 390 increases, the force transmitted to the detent members 310 and 320 increases, and the detent force corresponding to the restoring force of the display increases. It can increase. In this way, by increasing the number of each of the plurality of first elastic members 380 and the plurality of second elastic members 390, it may become easier to secure a detent force that can offset the restoring force of the display.
  • the number of first elastic members 380 may be equal to the number of second elastic members 390.
  • the first elastic members 380 may be formed of 2, 3, or 4 pieces
  • the second elastic members 390 may be formed of 2, 3, or 4 pieces, which are the same number as the first elastic members 380. You can.
  • the plurality of first and/or second elastic members 380 and 390 are not limited to this, and may be four or more first and/or second elastic members 380 and 390.
  • the detent members 310 and 320 can further increase the detent force.
  • the material cost and the weight of the hinge structure when each of the first elastic member 380 and the second elastic member 390 is provided with two springs compared to when each of the first elastic member 380 and the second elastic member 390 is provided with three or four springs arranged in line. can be reduced.
  • FIG. 14 is a diagram showing a hinge structure and a hinge housing according to an embodiment
  • FIG. 15 illustrates a spring force (or elastic force) according to the diameter and wire diameter of an elastic member of the hinge structure according to an embodiment. This is a drawing for this purpose.
  • an electronic device may include a hinge housing 130 disposed between the first housing 110 and the second housing 120 .
  • the hinge housing 130 overlaps at least a portion of the fixing bracket 230 and may not overlap with at least one of the elastic members 380 and 390 disposed between the rotating members 210 and 220 and the detent members 310 and 320.
  • At least one of the diameter D and the wire diameter of the elastic members 380 and 390 disposed outside the hinge housing 130 may be increased without being limited by the set thickness.
  • the spring force can be increased by increasing at least one of the diameter (D) and wire diameter (T) of each of the elastic members 380 and 390.
  • the detent force can also be increased by increasing at least one of the diameter (D) and wire diameter (d) of the elastic members 380 and 390.
  • the wire diameter of each of the plurality of springs included in the elastic members 380 and 390 may be increased.
  • the pressure of the plurality of springs included in the elastic members 380 and 390 may be proportional to the fourth power of the wire diameter of each spring and inversely proportional to the third power of the diameter of the spring, as shown in Equation 1.
  • the diameter of each of the plurality of springs included in the elastic members 380 and 390 may be increased.
  • the spring index (I, spring index) increases in proportion to the average diameter (Da) of the plurality of springs, so the spring can be easily manufactured or the manufacturing yield can be increased.
  • FIG. 16 is a plan view showing a hinge structure according to an embodiment
  • FIG. 17 is a view for explaining the extension direction of detent members according to an embodiment.
  • a hinge structure (eg, hinge structure 200 of FIG. 1 ) may include detent members 310 and 320 .
  • Each of the detent members 310 and 320 may include a moving cam.
  • the first movable cam 910 included in the first detent member 310 may be arranged to engage with the fixed cam 810 formed on the fixed bracket.
  • the detent force may be increased in proportion to the friction area of the first moving cam 910 and the first fixed cam 810.
  • the detent force of the second movable cam included in the second detent member 320 may also increase as the overlap area with the second fixed cam increases.
  • the detent members 310 and 320 may extend in a direction parallel to the axial direction of the fixing pins. For example, if each of the detent members 310 and 320 extends toward the center C of the hinge housing 130, the length Wc of the moving cams 910 may increase. The fixed cam 810 engaged with the movable cam 910 of increased length may also be increased, thereby increasing the detent force.
  • the detent members 310 and 320 may extend while preventing interference with electronic components disposed adjacent to the hinge structure.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • a hinge structure (e.g., the hinge structure 200 of FIG. 1) according to an embodiment includes a first rotation member 210 rotating about a first rotation axis 501, and a first fixed rail. It may include a fixing bracket 230 including 240 and a first detent member 310 including a first moving rail 340.
  • At least one fixing cam 1810 may be formed on the first rail outer surface 242 of the first fixing rail 240.
  • the fixed cam 1810 may have at least one first mountain (or first protrusion) 1811 and at least one first valley 1812 repeatedly formed.
  • the first mountain 1811 may include a first protruding surface 1821, a first inclined surface 1822, and a second inclined surface 1823.
  • the first protruding surface 1821 protrudes toward the first moving rail 340 of the first detent member 310, and at least a portion of the first protruding surface 1821 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the first protruding surface 1821 may be formed flat.
  • the first protruding surface 1821 may be formed to be inclined downward from the first inclined surface 1822 toward the second inclined surface 1823 to form a predetermined inclined angle ⁇ .
  • the first slope 1822 may have the same or similar slope as the second slope 1823.
  • the inclination of the first inclined surface 1822 may differ from the inclination of the second inclined surface 1823 by less than 30 degrees, particularly within 15 degrees, and preferably within 5 degrees.
  • the first inclined surface 1822 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the second inclined surface 1823 may be arranged to face in the opposite direction to the first inclined surface 1822.
  • the second inclined surface 1823 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the first moving cam 1910 may include a second mountain (or second protrusion) 1911 and a second valley 1912.
  • the second mountain 1911 may include a second protruding surface 1921, a third inclined surface 1922, and a fourth inclined surface 1923.
  • the second protruding surface 1921 may protrude in a direction opposite to the first protruding surface 1821.
  • the second protruding surface 1921 may protrude toward the first fixing rail 240 of the fixing bracket 210.
  • At least a portion of the second protruding surface 1921 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the second protruding surface 1921 may be formed flat.
  • the second protruding surface 1921 may be formed to be inclined upward from the third inclined surface 1922 toward the fourth inclined surface 1923 to form a predetermined inclination angle ⁇ .
  • the inclination angle of the second protruding surface 1921 may be the same as or similar to the inclination angle of the first protruding surface 1821.
  • the inclination angle of the first protruding surface 1821 may differ from the inclination angle of the second protruding surface 1921 by less than 15 degrees, particularly within 10 degrees, and preferably within 5 degrees.
  • the fourth inclined surface 1923 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 1910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the third inclined surface 1922 may be arranged to face the opposite direction from the fourth inclined surface 1923.
  • the third inclined surface 1922 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 1910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the first ridge 1811 of the first fixed cam 1810 when the hinge structure is in an unfolded state, is disposed to engage with the second trough 1912 of the first movable cam 1910, and the first The first valley 1812 of the fixed cam 1810 may be arranged to engage with the second ridge 1911 of the first movable cam 1910. At least a portion of the first inclined surface 1822 of the first fixed cam 1810 may contact at least a portion of the fourth inclined surface 1923 of the first movable cam 1910. Since the first inclined surface 1822 and the fourth inclined surface 1923 are disposed to engage, the first fixed cam 1810 may restrict the movement of the first moving cam 1910 when the hinge structure is in an unfolded state. The first moving cam 1910 may not move clockwise along the second path (eg, the second path P12 in FIG. 10).
  • the first mount 1811 of the fixed cam 1810 is disposed to face the second mount 1911 of the first moving cam 1910, and the fixed cam (
  • the first trough 1812 of the first moving cam 1910 may be arranged to face the second trough 1912 of the first moving cam 1910.
  • At least a portion of the first protruding surface 1821 of the first fixing bracket 230 and at least a portion of the second protruding surface 1921 of the first detent member 310 may be in surface contact.
  • At least one portion of the first protruding surface 1821 and the second protruding surface 1921 may be formed to be inclined.
  • the hinge structure Accordingly, due to the inclination angle of at least one of the first protruding surface 1821 and the second protruding surface 1921, the hinge structure generates a reaction force (or repulsion force, or a force to fold or unfold the display in the unfolded state) of the display. I can bear it.
  • the first moving cam 1910 when the hinge structure is fully folded (or folded at about 0 degrees), the first moving cam 1910 is a fixed cam along the first protruding surface 1821 and the second inclined surface 1823. You can move toward the first goal (1812) of (1810).
  • the first ridge 1811 of the first fixed cam 1810 is disposed to engage with the second trough 1912 of the first moving cam 1910, and the first trough 1812 of the first fixed cam 1810 is It may be arranged to engage with the second mount 1911 of the first moving cam 1910.
  • At least a portion of the second inclined surface 1823 may contact at least a portion of the third inclined surface 1922. Since the second inclined surface 1823 and the third inclined surface 1922 are arranged to engage, the hinge structure can provide a detent function that maintains a fully folded state without moving to a free stop state.
  • 19 is a view illustrating another example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • At least one fixing cam 2810 may be formed on the first rail outer surface 242 of the first fixing rail 240.
  • the first fixed cam 2810 may have at least one first mountain (or first protrusion) 2811 and at least one first valley 2812 repeatedly formed.
  • the first mountain 2811 may include a first protruding surface 2821, a first inclined surface 2822, and a second inclined surface 2823.
  • the first protruding surface 2821 protrudes toward the first moving rail 340 of the first detent member 310, and at least a portion of the first protruding surface 2821 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the first protruding surface 2821 may be formed flat.
  • the first moving cam 2910 may include a second mountain (or second protrusion) 2911 and a second valley 2912.
  • the second mountain 2911 may include a first sub-projecting surface 2955, a second sub-protruding surface 2956, a first sub-inclined surface 2957, a third inclined surface 2922, and a fourth inclined surface 2923.
  • the first sub-projection surface 2955 and the second sub-projection surface 2956 may protrude in a direction opposite to the first protrusion surface 2821.
  • the first sub-projecting surface 2955 and the second sub-protruding surface 2956 may protrude toward the first fixing rail 240 of the fixing bracket 210.
  • the first sub-projection surface 2955 may protrude higher than the second sub-projection surface 2956. At least a portion of at least one of the first sub-projection surface 2955 and the second sub-projection surface 2956 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of at least one of the first sub-projection surface 2955 and the second sub-projection surface 2956 may be formed to be flat.
  • the first sub inclined surface 2957 may be disposed between the first sub protruding surface 2955 and the second sub protruding surface 2956.
  • the fourth inclined surface 2923 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 2910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the third inclined surface 2922 may be arranged to face the opposite direction from the fourth inclined surface 2923.
  • the third inclined surface 2922 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 2910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the first fixed cam 2810 may limit the movement of the first moving cam 2910 when the hinge structure is in an unfolded state.
  • the first moving cam 2910 may not move clockwise along the second path (eg, the second path P12 in FIG. 10).
  • the first moving cam 2910 when the hinge structure is in a free stop state, the first moving cam 2910 may move along the first protruding surface 2821. At least a portion of the first protruding surface 2821 of the first fixing bracket 230 and at least a portion of the second protruding surface 2921 of the first detent member 310 may be in surface contact.
  • the first moving cam 2910 moves quickly along the first protruding surface 2821, so that the first protruding surface 2821 of the first moving cam 2910
  • the first protruding surface 2821 may be seated on the second sub protruding surface 2956. In this way, since the hinge structure provides vibration according to seating to the user, the user can receive a different feeling of catching or hinge operation in the free stop state. Accordingly, the hinge structure can provide users with various folding experiences.
  • the first moving cam 2910 when the hinge structure is fully folded (or folded at about 0 degrees), is a fixed cam along the first protruding surface 2821 and the second inclined surface 2823. It can move toward the first goal 2812 of 2810. At least a portion of the second inclined surface 2823 may contact at least a portion of the third inclined surface 2922. Since the second inclined surface 2823 and the third inclined surface 2922 are arranged to engage, the hinge structure can provide a detent function that maintains a fully folded state without moving to a free stop state.
  • FIG. 20 is a view illustrating another example of a fixed cam and a moving cam of a hinge structure according to an embodiment.
  • At least one first fixing cam 3810 may be formed on the first rail outer surface 242 of the first fixing rail 240.
  • the first fixed cam 3810 may have at least one first mountain (or first protrusion) 3811 and at least one first valley 3812 repeatedly formed.
  • the first mountain 3811 may include a first protruding surface 3821, a first inclined surface 3822, and a second inclined surface 3823.
  • the first protruding surface 3821 protrudes toward the first moving rail 340 of the first detent member 310, and at least a portion of the first protruding surface 3821 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the first protruding surface 3821 may be formed flat.
  • the first moving cam 3910 may include a second mountain (or second protrusion) 3911 and a second valley 3912.
  • the second mountain 3911 may include a first sub-projecting surface 3955, a second sub-protruding surface 3956, a cam groove 3957, a third inclined surface 3922, and a fourth inclined surface 3923.
  • the first sub-protruding surface 3955 and the second sub-protruding surface 3956 may protrude in a direction opposite to the first protruding surface 3821.
  • the first sub-projecting surface 3955 and the second sub-protruding surface 3956 may protrude toward the first fixing rail 240 of the fixing bracket 210.
  • the first sub-projection surface 3955 may protrude to the same or similar height as the second sub-projection surface 3956. At least a portion of at least one of the first sub-projection surface 3955 and the second sub-projection surface 3956 may be formed to be flat.
  • the first cam groove 3957 may be disposed between the first sub-projecting surface 3955 and the second sub-protruding surface 3956.
  • the fourth inclined surface 3923 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 3910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the third inclined surface 3922 may be arranged to face the opposite direction from the fourth inclined surface 3923.
  • the third inclined surface 3922 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 3910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the first fixed cam 3810 may limit the movement of the first moving cam 3910 when the hinge structure is in an unfolded state.
  • the first moving cam 3910 may not move clockwise along the second path (eg, the second path P12 in FIG. 10). The hinge structure can maintain the unfolded state without moving to a free stop state.
  • the first moving cam 3910 when the hinge structure is in a free stop state, the first moving cam 3910 may move along the first protruding surface 3821. At least a portion of the first protruding surface 3821 of the first fixing bracket 230 may be in surface contact with at least a portion of the surface provided by the cam groove 3957.
  • the first moving cam 3910 moves quickly along the first protruding surface 3821, so that the first protruding surface 3821 can be seated in the cam groove 3957. there is.
  • the hinge structure provides vibration according to seating to the user, the user can receive a different feeling of catching or hinge operation in the free stop state. Accordingly, the hinge structure can provide users with various folding experiences.
  • the first moving cam 3910 when the hinge structure is fully folded (or folded at about 0 degrees), is a fixed cam along the first protruding surface 3821 and the second inclined surface 3823. It can move toward the first goal 3812 of 3810. At least a portion of the second inclined surface 3823 may contact at least a portion of the third inclined surface 3922. Since the second inclined surface 3823 and the third inclined surface 3922 are arranged to engage, the hinge structure can provide a detent function that maintains a fully folded state without moving to a free stop state.
  • FIG. 21 is a front perspective view showing another example of a hinge structure according to an embodiment
  • FIG. 22 is a rear perspective view showing another example of a hinge structure according to an embodiment.
  • the hinge structure may include rotation members 2210 and 2220, a fixing bracket 2230, and detent members 2310 and 2320.
  • the rotating members 2210 and 2220 may include a first rotating member 2210 and a second rotating member 2220.
  • the description of the first rotation member 2210 and the second rotation member 2220 will apply mutatis mutandis to the description of the first rotation member and the second rotation member shown in FIG. 6 .
  • the description of the fixing bracket 2230 will apply mutatis mutandis to the description of the fixing bracket 230 shown in FIG. 6.
  • the detent members 2310 and 2320 may include a first detent member 2310 and a second detent member 2320. At least part of the description of the first detent member 2310 and the second detent member 2320 applies mutatis mutandis to the description of the first detent member 310 and the second detent member 320 shown in FIG. 6. Do this.
  • the first detent member 2310 may be coupled to the first rotation member 2210 through a first fixing pin 2281.
  • the first fixing pin 2281 may be disposed on the outside (-X-axis direction) of the first rotation member 2210.
  • the second detent member 2320 may be coupled to the second rotation member 2220 through a second fixing pin 2291.
  • the second fixing pin 2291 may be disposed on the outside (+X-axis direction) of the second rotation member 2220.
  • a first elastic member 2380 may be disposed between the first detent member 2310 and the first rotation member 2210.
  • a second elastic member 2390 may be disposed between the second detent member and the second rotation member 2220.
  • the description of the first elastic member 2380 and the second elastic member 2390 will apply mutatis mutandis to the description of the first elastic member 380 and the second elastic member 390 shown in FIG. 6 .
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing another example of a hinge structure according to an embodiment
  • FIG. 24 is a view for explaining the cam member shown in FIG. 23.
  • the hinge structure may include a first rotation member 2210, a fixing bracket 2230, and a first detent member 2310.
  • the first rotation member 2210 may include a first coupling area 2211, a first extension area 2212, and a first fastening protrusion 2217.
  • the first detent member 2310 may include a first detent plate 2311, a first moving rail 2340, and a second fastening protrusion 2317.
  • the first moving rail 2340 may be disposed inside the first rotating member 2210.
  • a first moving cam 4910 may be formed on the first outer peripheral surface 2342 of the first moving rail 2340. The first moving cam 4910 is engaged with the first fixed cam 4810 and can rotate along the first rail inner surface 2241 of the first fixed rail 2240.
  • the fixing bracket 2230 may include a first fixing rail 2240 disposed between the first moving rail 2340 and the first coupling area 2211 of the first rotating member 2210.
  • the first fixed rail 2240 may include a first rail inner surface 2241 and a first rail outer surface 2242. Each of the first rail inner surface 2241 and the first rail outer surface 2242 may be formed in a curved shape.
  • a first fixed cam 4810 may be formed on the first rail inner surface 2241.
  • the first fixing rail 2241 of the fixing bracket 2230 may be arranged to surround at least a portion of the first moving rail 2340 of the first detent member 2310.
  • the first coupling area 2211 of the first rotation member 2210 may be arranged to surround at least a portion of the first fixed rail 2240.
  • a second fixing rail having the same or similar form as the first fixing rail 2241 may be formed on the fixing bracket 2230.
  • the second fixed rail may be formed symmetrically with the first fixed rail 2241 about the +Y axis and -Y axis.
  • a second movable rail having the same or similar form as the first movable rail 2340 may be formed on the second detent member 2320.
  • the second moving rail may be formed symmetrically with the first moving rail 2340 about the +Y axis and -Y axis.
  • a second coupling region having the same or similar shape as the first coupling region 2211 may be formed in the second rotation member 2220.
  • the second coupling region may be formed symmetrically with the first coupling region 2211 about the +Y axis and -Y axis.
  • the second fixing rail of the fixing bracket 2230 is arranged to surround at least a portion of the second moving rail of the second detent member 2320, and the second coupling area of the second rotating member 2220 is 2 It may be arranged to surround at least a portion of the fixed rail.
  • the first rotation member 2210 may rotate along the first path P21 centered on the first virtual rotation axis 2501, as shown in FIG. 24.
  • the first path P21 may be a path along which the first rotation member 210 facing the first rail outer surface 2242 of the fixing bracket 2230 passes.
  • the first path P21 may have a circular shape centered on the first virtual rotation axis 2501 having a radius substantially corresponding to the first rail outer surface 2242.
  • the first detent member 2310 may move along at least a portion of the second path P22 located inside the first path P21 when the first rotation member 2210 rotates.
  • the second path P22 may be a path along which the first detent member 2310 facing the first rail inner surface 2241 of the fixing bracket 2230 passes.
  • the second path P22 may have a circular shape centered on the first virtual rotation axis 2501 having a radius substantially corresponding to the first rail inner surface 2241.
  • FIGS. 25A to 25C are diagrams showing the operation of the cam structure according to the folding angle of the hinge structure according to the embodiment shown in FIGS. 23 and 24.
  • the angular state of an electronic device including a hinge structure may range from about 0 degrees to about 180 degrees, for example.
  • the angle state may refer to the angle between the first rotating member 210 and the second rotating member 220.
  • the approximately 0 degree state may correspond to the fully folded state of the foldable electronic device.
  • the state of about 180 degrees may correspond to the unfolded state of the foldable electronic device.
  • the state between about 0 degrees and about 180 degrees may correspond to the free stop state, which is an arbitrary state between the unfolded state and the fully folded state of the foldable electronic device.
  • the hinge structure may form a cam structure including at least one fixed cam 4810 and at least one moving cam 4910.
  • the fixed cam 4810 may be arranged to engage with the moving cam 4910.
  • the cam structure may be the first cam structure or/and the second cam structure described above.
  • Each of the fixed cams 4810 may include a first mountain (or first protrusion) 4811 and a first valley 4812.
  • the first mountain 4811 may include a first protruding surface 4821, a first inclined surface 4822, and a second inclined surface 4823.
  • the first protruding surface 4821 protrudes from the fixed rail 2240 of the fixing bracket 2230 toward the first moving rail 2340 of the first detent member 2310, and at least the first protruding surface 4821 Some may be formed flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the first protruding surface 4821 may be formed flat.
  • the first slope 4822 may have the same or similar slope as the second slope 4823.
  • the inclination of the first inclined surface 4822 may differ from the inclination of the second inclined surface 4823 by less than 30 degrees, particularly within 15 degrees, and preferably within 5 degrees.
  • the first inclined surface 4822 may be formed to face the moving direction of the first moving cam 2910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the second inclined surface 4823 may be arranged to face the opposite direction from the first inclined surface 4822.
  • the second inclined surface 4823 may be formed to face the moving direction of the moving cam 4910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the moving cam 4910 may include a second mountain (or second protrusion) 4911 and a second valley 4912.
  • the second mountain 4911 may include a second protruding surface 4921, a third inclined surface 4922, and a fourth inclined surface 4923.
  • the second protruding surface 4921 may protrude in a direction opposite to the first protruding surface 4821.
  • the second protruding surface 4921 may protrude from the first moving rail 2340 of the second detent member 2310 toward the first fixing rail 2240 of the fixing bracket 2210.
  • At least a portion of the second protruding surface 4921 may be formed to be flat. For example, at least 50%, preferably at least 75%, of the second protruding surface 4921 may be formed flat.
  • the fourth inclined surface 4923 may be formed to face the moving direction of the moving cam 4910 when the hinge structure moves from the unfolded state to the fully folded state.
  • the third inclined surface 4922 may be arranged to face the opposite direction from the fourth inclined surface 4923.
  • the third inclined surface 4922 may be formed to face the moving direction of the moving cam 4910 when the hinge structure moves from the fully folded state to the unfolded state.
  • the first ridge 4811 of the fixed cam 4810 is disposed to engage with the second trough 4912 of the moving cam 4910, and the fixed cam 4810 )
  • the first valley 4812 may be arranged to engage with the second ridge 4911 of the moving cam 4910.
  • the first inclined surface 4822 of the fixed cam 4810 may contact the fourth inclined surface 4923 of the moving cam 4910. Since the first inclined surface 4822 and the fourth inclined surface 4923 are disposed to engage, the fixed cam 4810 can restrict the movement of the moving cam 4910 when the hinge structure is in an unfolded state.
  • the moving cam 4910 may not move clockwise or counterclockwise along the second path (eg, the second path P22 in FIG. 24).
  • the first detent plate 2311 of the first detent member 2310 is connected to the first coupling area 2211 of the first rotation member 2210 and a first gap (e.g., the first gap in FIG. 7A) It can be separated into L1)).
  • the elastic member 2380 may be in a compressed state to apply a predetermined elastic force to the first rotating member 2210.
  • the elastic member 2380 may be in a tensioned state compared to the free stop state shown in FIG. 25B. Accordingly, the hinge structure cannot move to a free stop state and can provide a detent function that maintains the unfolded state.
  • the hinge structure may provide a detent function that can withstand the reaction force of the display (or the force to fold the display in the unfolded state).
  • the first detent member 2310 when the hinge structure moves from the unfolded state to the free stop state, the first detent member 2310 is moved to the first position of the first mountain 4811 by the rotation of the first rotating member 2210. It may move along the inclined surface 4822 toward the first protruding surface 4821 of the first mountain 4810. At least a portion of the first protruding surface 4821 of the first fixing bracket 2230 and at least a portion of the second protruding surface 4921 of the first detent member 2310 may be in surface contact. At this time, since the first detent member 2310 moves around the fixing pin 2281 as the rotation axis, the first detent plate 2311 of the first detent member 2310 moves toward the first rotation member 2210. The first elastic member 2380 may be compressed.
  • the first elastic member 2380 may be in a more compressed state than when fully folded or unfolded. In the free stop state, the first elastic member 2380 can be compressed to a maximum compared to when it is fully folded or unfolded. The compressed first elastic member 2380 increases friction between the fixed cam 4810 and the moving cam 4910, and the increased friction can provide torque to maintain the hinge structure in a specified state.
  • the hinge structure may require a relatively large force to compress the first elastic member 2380 in order to move from the fully folded or unfolded state to the free stop state. Accordingly, when a relatively larger force is applied to the hinge structure than when the hinge structure maintains the fully folded or/and unfolded state, the hinge structure may move from the fully folded or/and unfolded state to the free stop state.
  • the moving cam 4910 when the hinge structure is fully folded (or folded at about 0 degrees), the moving cam 4910 is a fixed cam along the first protruding surface 4821 and the first inclined surface 4822. It can move toward the first goal 4812 of 4810.
  • the first ridge 4811 of the fixed cam 4810 When the hinge structure is in a fully folded state (or folded at about 0 degrees), the first ridge 4811 of the fixed cam 4810 is arranged to engage with the second valley 4912 of the movable cam 4910, and is fixed.
  • the first valley 4812 of the cam 4810 may be arranged to engage with the second peak 4911 of the moving cam 4910.
  • the second inclined surface 4823 of the first mountain 4811 may contact the third inclined surface 4922 of the second mountain 4911.
  • the hinge structure cannot move in a free stop state and can provide a detent function that maintains a fully folded state.
  • the first elastic member 2380 is stretched more than in the free stop state, it can be formed to have a longer length than in the free stop state.
  • Figure 26 is a diagram for explaining the relationship between the pressure of the elastic member and the pressure of the cam according to an embodiment
  • Figures 27a and 27b show the pressure variation of the cam according to the separation distance between the fixed shaft and the cams according to an embodiment.
  • FIGS. 28A and 28B are drawings for explaining the pressure variation of the cam according to the separation distance between the elastic member and the fixed axis according to one embodiment.
  • Equation 3 the relationship between the load (or the pressure of the elastic member) applied to the elastic member 3380 and the load (or the pressure of the cam) applied to the cams 5810 and 5910 can be expressed as Equation 3: there is.
  • Equation 3 Fs is the load applied to the elastic member 3380, Fc is the load applied to the moving cam 5910 engaged with the fixed cam 5810, and Ds is the fixed pin 3701 used as the rotation axis. and Dc may refer to the distance between the elastic member 3380, and Dc may refer to the distance between the fixing pin 3701 and the cams 5810 and 5910.
  • the movable cam 5910 is spaced apart from the fixed pin 3701 at a first distance D1
  • the movable cam 5910 is spaced apart from the fixed pin 3701.
  • the second load Fc2 applied to the moving cam 5910 of the embodiment shown in FIG. 27B may increase compared to the first load Fc1 applied to the moving cam 5910 of the embodiment shown in FIG. 27A.
  • the second load (Fc2) may increase than the first load (Fc1) in proportion to the difference between the first distance (D1) and the second distance (D2). Due to the increased second load Fc, the friction force generated between the moving cam 5910 and the fixed cam 5810 of the embodiment shown in FIG. 27B may increase. In proportion to the increased friction force, the detent force that allows the hinge structure of the embodiment shown in FIG. 27B to maintain a specified state may be improved.
  • the elastic member 3380 when the load (Fs) applied to the elastic member 3380 and the distance (Dc) between the fixing pin 3701 and the moving cam 5910 are constant, the elastic member 3380 is fixed to the fixing pin 3701. ), the pressure applied to the moving cam 5910 may increase.
  • the elastic member 3380 in the embodiment shown in FIG. 28A, the elastic member 3380 is spaced apart from the fixing pin 3701 at a third distance Ds1, and in the embodiment shown in FIG. 28B, the elastic member 3380 is spaced apart from the fixing pin 3701. At 3701, they may be spaced apart by a fourth distance (Ds2) that is longer than the third distance (Ds1).
  • Ds2 fourth distance
  • the second load (Fc2) may increase than the first load (Fc1) in proportion to the difference between the third distance (Ds1) and the fourth distance (Ds2). Due to the increased second load Fc, the friction force generated between the moving cam 5910 and the fixed cam 5810 of the embodiment shown in FIG. 28B may increase. In proportion to the increased friction force, the detent force that allows the hinge structure of the embodiment shown in FIG. 28B to maintain a specified state may be improved.
  • the hinge structures of the above-described foldable electronic device are not limited to the embodiments described in each drawing, and the hinge structures described in each drawing may be applied in complex ways.
  • a foldable electronic device according to an embodiment may employ only a plurality of hinge structures described in FIGS. 3 to 5, adopt a plurality of only the hinge structures described in FIGS. 21 to 23, or use a plurality of hinge structures described in FIGS. 3 to 5.
  • the hinge structures described in FIGS. 21 to 23 can be employed in combination.
  • a foldable electronic device includes a first housing 110; a second housing 120; a flexible display 140 at least partially seated on the first housing and the second housing; A first fixed rail comprising a hinge structure 200 connecting the first housing and the second housing, wherein the hinge structure is disposed between the first housing and the second housing, and at least a portion of the rail has a curved shape.
  • a fixing bracket 230 including 240 and a second fixing rail 250, at least a portion of which has a curved shape; a first rotation member 210 including a first coupling region 211 that is rotatable or rotates about a first rotation axis in an area overlapping with the first fixed rail; a second rotation member 220 connected to the second housing and including a second coupling region 221 that is rotatable or rotates about a second rotation axis in an area overlapping with the second fixed rail; A first detent member 310 facing the first fixed rail and including a first movable rail 340 that is rotatable or rotatable along the first fixed rail and at least partially has a curved shape; a second detent member 320 facing the second fixed rail and including a second movable rail 350 that is rotatable or rotates along the second fixed rail and at least partially has a curved shape; The first fixed cam 810 formed on the first fixed rail, at least a portion of which is curved, and the first moving cam 910,
  • a first cam structure 800
  • the second fixed cam 820 formed on the second fixed rail 250, at least part of which is curved, and the second moving cam formed on the second movable rail 350, at least part of which is curved, are each other. It may include a second cam structure formed to come into contact with the second cam structure. Due to the cam structures arranged inside or outside the fixing bracket without interference with the rotating member, the area of the cam structures can be secured enough to stably provide various mounting angles without increasing the thickness of the terminal.
  • the first fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a portion of the first coupling area of the first rotating member, and the first moving rail of the first detent member is It is arranged to surround at least a part of the first fixing rail, and the second fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a part of the second coupling area of the second rotation member, and the second detent member
  • the second movable rail may be arranged to surround at least a portion of the second fixed rail.
  • the first fixed cam is formed on a first rail outer surface of the first fixed rail facing the first detent member, and the first moving cam engages the first fixed cam and the first fixed cam Rotatable or rotating along the first rail outer surface of the fixed rail
  • a second fixed cam is formed on the second rail outer surface of the second fixed rail facing the second detent member
  • the second movable cam is 2 It is engaged with the fixed cam and is rotatable or rotatable along the second rail outer surface of the second fixed rail.
  • the first fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a portion of the first movable rail of the first detent member
  • the second fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround the second detent member.
  • the first engaging area of the first rotating member is arranged to surround at least a portion of the first fixed rail
  • the second engaging area of the second rotating member is arranged to surround at least a portion of the first fixed rail. It may be arranged to surround at least a portion of the second fixed rail.
  • the first fixed cam is formed on the inner surface of the first rail of the first fixed rail facing the first detent member, and the first moving cam engages the first fixed cam and the first fixed cam Rotatable or rotating along the first rail inner surface of the fixed rail
  • the second fixed cam is formed on the second rail inner surface of the second fixed rail facing the second detent member
  • the second movable cam is It engages with the second fixed cam and is rotatable or rotatable along the second rail inner surface of the second fixed rail.
  • the first rotation member further includes a first extension region extending from the first coupling region, and the second rotation member further includes a second extension region extending from the second coupling region.
  • the first detent member further includes a first detent plate facing the first extension area, and the second detent member further includes a second detent plate facing the second extension area. can do.
  • the foldable electronic device includes a first elastic member disposed between the first extension area and the first detent plate; It may further include a second elastic member disposed between the second extension area and the second detent plate.
  • the first elastic member may be placed directly between the first extension area and the first detent plate, and the second elastic member may be placed directly between the second extension area and the second detent plate.
  • the foldable electronic device includes a first fixing pin inserted into a first fastening hole formed in the first extension area and a first fixing hole formed in the first detent plate; It may further include a second fixing pin inserted into a second fastening hole formed in the second extension area and a second fixing hole formed in the second detent plate.
  • the first detent plate is configured to move or moves toward the first extension area based on the (first) central axis of the first fixing pin to compress the first elastic member
  • the second detent plate may be configured to move toward the second extension area based on the (second) central axis of the second fixing pin, or may move to compress the second elastic member.
  • the display includes a first area at least partially disposed on the first housing and formed as a plane, a second region at least partially disposed on the second housing and formed as a plane, and the first region. and a folding area formed between the second area, wherein the electronic device has an unfolded state in which the folding area is a plane, a fully folded state in which the folding area is a curved surface with maximum curvature, and the unfolded state and the fully folded state. It may include a free stop state defined between states.
  • each of the first elastic member and the second elastic member may be more compressed in the free-stop state compared to the unfolded state and the fully folded state.
  • the foldable electronic device further includes a hinge housing in which at least a portion of the hinge structure is disposed, and at least one of the first elastic member and the second elastic member is connected to the hinge housing. There may be non-overlapping.
  • the first elastic member and the second elastic member may be configured to be disposed outside the hinge housing. Accordingly, the quantity and/or size of the elastic members can be increased without narrow spatial constraints, thereby increasing the spring force.
  • At least one of the first cam structure and the second cam structure includes a fixed cam formed on the fixed bracket and including at least one first ridge and at least one first valley; It is formed on at least one of the first detent member and the second detent member, and may include a movable cam that engages the fixed cam and includes at least one second mountain and at least one second valley.
  • the first mountain may include a flat or inclined protrusion surface.
  • the first mountain may include at least two protruding surfaces.
  • the hinge structure includes a fixing bracket 230 including a first fixing rail 240 that is at least partially curved and a second fixing rail 250 that is at least partially curved; a first rotation member 210 including a first coupling region 211 that is rotatable or rotates about a first rotation axis in an area overlapping with the first fixed rail; a second rotation member 220 including a second coupling region 221 that is rotatable or rotates about a second rotation axis in an area overlapping with the second fixed rail; A first detent member 310 facing the first fixed rail and including a first movable rail 340 that is rotatable or rotatable along the first fixed rail and at least a portion of which is curved; a second detent member 320 facing the second fixed rail and including a second movable rail 350 that is rotatable or rotatable along the second fixed rail and at least a portion of which is curved; The first fixed cam 810 formed on the first fixed rail, at least a portion of which
  • the hinge structure may be a hinge structure for a foldable electronic device, such as the hinge structure of the foldable electronic device described above.
  • the optional features and effects of the hinge structure of the foldable electronic device described above can be similarly achieved by the hinge structure.
  • the first fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a portion of the first coupling area of the first rotating member, and the first moving rail of the first detent member is It is arranged to surround at least a part of the first fixing rail, and the second fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a part of the second coupling area of the second rotation member, and the second detent member
  • the second movable rail may be arranged to surround at least a portion of the second fixed rail.
  • the first fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround at least a portion of the first movable rail of the first detent member
  • the second fixing rail of the fixing bracket is arranged to surround the second detent member.
  • the first engaging area of the first rotating member is arranged to surround at least a portion of the first fixed rail
  • the second engaging area of the second rotating member is arranged to surround at least a portion of the first fixed rail. It may be arranged to surround at least a portion of the second fixed rail.
  • the hinge structure includes a first extension area of the first rotation member extending from the first coupling area, and a first detent plate of the first detent member facing the first extension area. a first elastic member disposed between; a second elastic member disposed between a second extension area of the second rotation member extending from the first coupling area and a second detent plate of the first detent member facing the second extension area; It can be included.
  • the hinge structure includes a first fixing pin inserted into a first fastening hole formed in the first extension area and a first fixing hole formed in the first detent plate; It may further include a second fixing pin inserted into a second fastening hole formed in the second extension area and a second fixing hole formed in the second detent plate.

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Abstract

본 발명은, 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일과; 상기 제1 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일과; 상기 제2 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일과; 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠과 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와; 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함하는 폴더블 전자 장치의 힌지 구조물을 개시한다.

Description

힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치
본 문서의 다양한 실시 예는 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치에 관한 것이다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자 장치는 다양한 종류의 어플리케이션을 기반으로 통화, 동영상 재생, 인터넷 검색과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 상술한 다양한 기능을 보다 넓은 화면을 통해 이용하고자 할 수 있다. 그러나, 화면이 커질수록 휴대성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 접는 구조를 활용하여 휴대성을 높일 수 있는 폴더블 휴대용 전자 장치가 개발되고 있다.
폴더블 전자 장치는 인접한 하우징들과 힌지 구조물이 연결되고, 하우징들이 일정 각도로 회전하는 동안 힌지 구조물이 하우징들을 지지하면서, 회전 운동하도록 배치될 수 있다.
폴더블 전자 장치는 변형 가능한 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다. 플렉서블 디스플레이의 크기가 커질 경우, 디스플레이의 반력(또는 반발력, 또는 접힌 상태의 디스플레이가 펼쳐지려는 힘)이 증가할 수 있다. 반력은 폴더블 전자 장치의 접힘 동작 및 펼침 동작의 불량을 야기할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예는, 두께 증가없이 다양한 거치 각도를 안정적으로 제공할 수 있는 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따른 폴더블 전자 장치(또는 휴대용 전자 장치, 휴대용 통신 장치, 접이식 전자 장치, 또는 통신 기능을 가지는 접이식 전자 장치)는 일 실시 예에 따르면, 폴더블 전자장치는 제1 하우징과; 제2 하우징과; 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 적어도 일부가 안착되는 플렉서블 디스플레이와; 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징을 연결하는 힌지 구조물을 포함하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 사이에 배치되며, 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일을 포함하는 고정 브라켓과; 상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전하는 제1 결합 영역을 포함하는 제1 회전 부재와; 상기 제2 하우징과 연결되며 상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전하는 제2 결합 영역을 포함하는 제2 회전부재와; 상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일을 포함하는 제1 디텐트 부재와; 상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일을 포함하는 제2 디텐트 부재와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일을 포함하는 고정 브라켓과; 상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전하는 제1 결합 영역을 포함하는 제1 회전 부재와; 상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전하는 제2 결합 영역을 포함하는 제2 회전부재와; 상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일을 포함하는 제1 디텐트 부재와; 상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일을 포함하는 제2 디텐트 부재와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치는, 회전 부재들과의 간섭 없이 고정 브라켓의 내측 또는 외측에 배치되는 캠 구조를 구비함으로써 단말의 두께 증가없이 캠 구조의 면적을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치는, 탄성 부재들을 힌지 하우징의 외부에 배치함으로써 탄성 부재들의 수량 및/또는 크기 증가를 통해 스프링 포스를 증가시킬 수 있다.
또한, 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 이를 포함하는 폴더블 전자 장치는, 디스플레이의 반력이 증가하더라도 캠 구조의 면적 확보 및 스프링 포스 증가를 통해 다양한 거치 각도를 안정적으로 유지할 수 있는 디텐트 포스를 증가시킬 수 있다.
기타, 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 이를 포함하는 전자 장치가 제공하는 다양한 목적 및 효과가 상세한 설명의 실시 예에 따라 언급될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이며, 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이며, 도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 전면의 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 후면의 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 회전 부재들과 디텐트들의 분해 사시도이며, 도 6b는 일 실시 예에 따른 회전 부재들과 디텐트들이 결합된 상태를 나탸내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물에 포함되는 제1 디텐트 부재의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 고정 브라켓을 나타내는 도면이며, 도 8b는 일 실시 예에 따른 제1 디텐트 부재를 나타내는 도면이다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 캠 구조의 한 예를 나타내는 단면도이며, 도 9b는 일 실시 예에 따른 캠 구조의 한 예를 나타내는 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 캠 구조의 위치를 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 각도 상태에 따른 캠 구조의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 각도 상태에 따른 탄성 부재의 압축량을 설명하기 위한 도면이다.
도 13a, 도 13b 및 도 13c는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 탄성 부재들의 다양한 예들을 나타내는 도면들이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 힌지 하우징을 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 탄성 부재의 직경 및 선경에 따른 스프링력(spring force)을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 나타내는 평면도이다.
도 17은 일 실시 예에 따른 디텐트 부재들의 연장 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 19는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 다른 예를 나타내는 도면들이다.
도 20은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 또 다른 예를 나타내는 도면들이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 전면 사시도이다.
도 22는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 23은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 24는 도 23에 도시된 캠 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 25a 내지 도 25c는 도 23 및 도 24에 도시된 실시 예에 따른 힌지 구조물의 접히는 각도에 따른 캠 구조의 동작을 나타내는 도면이다.
도 26은 일 실시 예에 따른 탄성 부재의 압력 및 캠의 압력의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 27a 및 도 27b는 일 실시 예에 따른 고정축과 캠들 간의 이격 거리에 따른 캠의 압력 변동을 설명하기 위한 도면들이다.
도 28a 및 도 28b는 일 실시 예에 따른 탄성 부재와 고정 축 간의 이격 거리에 따른 캠의 압력 변동을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 본 문서의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 문서의 독립 청구항들의 특징들을 제외한 다수의 특징들은 선택적인 특징들이기 때문에, 바람직한 실시예의 특징들은 "할 수 있다"와 관련하여 설명하기로 한다. 그럼에도 불구하고, 본 문서의 실시예들은 도면에 도시된 바와 같이 구체적인 바람직한 조합으로 개시되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 도면에 도시된 특징들은 본 문서의 권리범위를 제한하지 않는, 본 문서의 실질적인 바람직한 조합으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 힌지 하우징(130), 디스플레이(140) 및 힌지 구조물(200)을 포함할 수 있다.
제1 하우징(110)은 힌지 구조물(200)을 이용하여 제2 하우징(120)과 연결될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)가 안착되는 제1 플레이트(111) 및 제1 플레이트(111)의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 프레임(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(112)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(111)에는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 적어도 일부분 및 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)의 적어도 일부분이 배치될 수 있다. 제1 플레이트(111)에는 힌지 구조물(200)의 제1 회전 부재(210)가 연결될 수 있다.
제1 하우징(110)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)과 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 하우징(110)의 제1 플레이트(111)와 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
제1 하우징(110)은 내측의 적어도 일부가 중공 형태로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110) 내부에는 제1 회로 기판(151), 제1 배터리(153), 및 카메라 모듈(156)이 배치될 수 있다. 제1 회로 기판(151) 및 제1 배터리(153)는 연성 기판(미도시)을 통해 제2 하우징(120) 내부에 배치되는 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 연성 기판(미도시)은 제1 하우징(110)의 일부 영역으로부터 힌지 하우징(130)을 가로질러 제2 하우징(120)의 일부 영역까지 연장될 수 있다. 연성 기판(미도시)의 일부 영역은 힌지 하우징(130)의 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(151)에는 프로세서 및 메모리가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(153) 및 제1 회로 기판(151)은 제1 플레이트(111)에 배치될 수 있다.
제1 하우징(110)은 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 중 제2 하우징(120)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰 부분(114)을 포함할 수 있다.
제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제1 장식 부재(113) 및 제1 플레이트(111)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제1 후면 커버(119)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장식 부재(113)는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 가장자리 부분 및 폴딩 영역(143)의 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 후면 커버(119)는 펼침 상태(예: 도 2a 참조)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
제2 하우징(120)은 힌지 구조물(200)을 통해 제1 하우징(110)과 연결될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)가 안착되는 제2 플레이트(121) 및 제2 플레이트(121)의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 프레임(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(122)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(121)에는 제2 영역(142)의 적어도 일부분 및 폴딩 영역(143)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 제2 플레이트(121)에는 힌지 구조물(200)의 제2 회전 부재(220)가 연결될 수 있다.
제2 하우징(120)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)과 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 하우징(120)의 제2 플레이트(121)와 디스플레이(140)의 제2 영역(142) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
제2 하우징(120)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120) 내부에는 제2 회로 기판(152), 제2 배터리(154)가 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)는 연성 기판(미도시)을 통해 제1 하우징(110) 내부에 배치되는 제1 회로 기판(151) 및/또는 제1 배터리(153)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 배터리(154) 및 제2 회로 기판(152)은 제2 플레이트(121)에 배치될 수 있다.
제2 하우징(120)은 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120) 중 제1 하우징(110)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰 부분(124)을 포함할 수 있다.
제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제2 장식 부재(123) 및 제2 플레이트(121)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제2 후면 커버(129)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 장식 부재(123)는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)의 가장자리 부분 및 폴딩 영역(143)의 일부의 가장자리를 덮도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 후면 커버(129)는 펼침 상태(예: 도 2a 참조)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
힌지 하우징(130)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 함몰 부분(114, 124)에 배치될 수 있다. 힌지 하우징(130)은 전체적으로 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 마련될 수 있다. 힌지 하우징(130)의 내면의 일부 영역에는 힌지 구조물(200)을 고정시키기 위한 보스가 배치될 수 있다.
디스플레이(140)의 적어도 일부는 가요성(flexibility)을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 적어도 일부가 제1 하우징(110) 상에 배치되는 제1 영역(141), 적어도 일부가 제2 하우징(120) 상에 배치되는 제2 영역(142) 및 제1 영역(141)과 제2 영역(142) 사이에 위치되는 폴딩 영역(143)을 포함할 수 있다.
제1 영역(141) 및 제2 영역(142)은 평면으로 형성되고, 폴딩 영역(143)은 적어도 일부가 평면 또는 곡면으로 변형 가능하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)은 전자 장치(100)의 상태와 무관하게 평면인 상태를 유지할 수 있고, 폴딩 영역(143)은 전자 장치(100)의 상태에 대응하여 곡면 또는 평면으로 변형될 수 있다.
디스플레이(140)는 다양한 층들(layers)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 일정량의 투명도를 가지며 지정된 크기 이상인 외부 보호층(또는 글라스층 또는 폴리머 층), 외부 보호층 하부에 배치되어 화면을 표시하는 표시 패널층, 표시 패널층 하부에 배치되는 제1 후면층을 포함할 수 있다. 상기 제1 후면층은 충격흡수층(또는 엠보), 방열층(또는 금속 시트층)을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로 제1 후면층은 전자기 유도 패널(예: digitizer)을 더 포함할 수도 있다. 디스플레이(160)는 제1 후면층 하부에 배치되는 제2 후면층을 더 포함할 수 있다. 제2 후면층은 적어도 일부가 금속 재질로 마련되는 적어도 하나의 금속층(또는 금속 시트)을 포함할 수 있다. 제2 후면층의 적어도 일부가 구부러질 수 있도록, 지정된 패턴(예: lattice 패턴, 슬릿 패턴)을 포함할 수 있다. 또는, 제2 후면층의 적어도 일부는 구부러질 수 있는 다른 재질(예: 폴리머 재질, 고무, 가죽 재질)로 형성될 수도 있다.
힌지 구조물(200)은 힌지 하우징(130)에 복수개 배치될 수 있으며, 복수개의 힌지 구조물(200) 각각은 유사한 구조 및 형태를 가질 수 있다. 도 1에서는 2개의 힌지 구조물(200)이 힌지 하우징(130)에 배치된 구조를 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상의 힌지 구조물(200)이 힌지 하우징(130)에 장착될 수도 있다.
일 예로, 힌지 구조물(200)은 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 회전 부재(210) 및 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 회전 부재(220)를 포함할 수 있다. 힌지 구조물(200)은 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220)가 각각의 회전 축(예: y축 방향에 평행한 축)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 제1 회전 부재(210)는 제1 하우징(110)과 함께 회전할 수 있고, 제2 회전 부재(220)는 제2 하우징(120)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220)는 각각의 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 나타내는 도면이다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 중간 접힘 상태를 나타내는 도면이다. 도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타내는 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치(100)는, 힌지 구조물(예: 도 1의 힌지 구조물(200))을 통해 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 각각의 회전 축(R1, R2)을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전이 가능한 구조로 제공될 수 있다. 전자 장치(100)는 접힘 동작(예: 도 2a, 도 2b, 도 2c 순으로 변형되는 동작) 또는 펼침 동작(예: 도 2c, 도 2b, 도 2a 순으로 변형되는 동작)이 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 2a 내지 도 2c를 기준으로 펼침 상태(도 2a의 상태)로부터 수행되는 접힘 동작에서, 제1 하우징(110)은 반시계 방향으로 회전하고, 제2 하우징(120)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 회전 축(R1, R2)에 평행한 축 방향을 규정할 수 있다. 축 방향은 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)의 연장 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 폴딩 영역(143)의 장변 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 y축에 평행한 방향을 의미할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예에 따른 전자 장치(100)의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 평행한 전자 장치(100)의 제1 가장자리(P1) 및 전자 장치(100)의 제2 가장자리(P2)가 규정될 수 있고, 축 방향에 수직한 전자 장치(100)의 제3 가장자리(P3) 및 전자 장치(100)의 제4 가장자리(P4)가 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 가장자리(P1) 및 제3 가장자리(P3)는 제1 하우징(110)의 제1 프레임(예: 도 1의 제1 프레임(112))의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(P2) 및 제4 가장자리(P4)는 제2 하우징(120)의 제2 프레임(예: 도 1의 제2 프레임(122))의 일부를 포함할 수 있다.
도 2a에 도시된 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 실질적으로 평면인 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)이 동일한 방향을 향하는 평면으로 이루어지는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 평행한 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 실질적으로 하나의 직선을 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 약 180도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2b에 도시된 중간 접힘 상태(또는, 중간 상태(intermediate state), 또는 접힘 상태)는, 펼침 상태와 완전 접힘 상태 사이의 임의의 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 중간 접힘 상태는 복수의 접힘 상태들 중, 완전 접힘 상태를 제외한 상태들로 해석될 수 있다. 중간 접힘 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 곡면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중간 접힘 상태는, 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 약 180도가 아닌 소정의 각도 또는 180도를 벗어나는 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 중간 접힘 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 약 180도가 아닌 소정의 각도 또는 180도를 벗어나는 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2c에 도시된 완전 접힘 상태는, 복수의 접힘 상태들 중, 제1 가장자리(P1) 및 제2 가장자리(P2)가 실질적으로 접촉하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 완전 접힘 상태의 폴딩 영역(143)이 형성하는 곡면은, 중간 접힘 상태에서 폴딩 영역(143)이 형성하는 곡면에 비해 더 큰 곡률(또는, 최대 곡률)을 가질 수 있다.
도 2c에 도시된 실시 예에 따르면, 완전 접힘 상태에서, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4) 사이는 부분적으로 이격될 수 있다. 다만, 완전 접힘 상태에서 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)의 배치는 도시된 실시 예에 한정되지 않는다. 다양한 실시 예에 따라서, 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태에서 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 실질적으로 접촉하는 구조로 제공될 수도 있다. 예를 들어, 완전 접힘 상태에서 제3 가장자리(P3)와 제4 가장자리(P4)는 평행을 이루면서 서로 마주볼 수 있다.
다양한 실시 예에서, 전자 장치(100)의 중간 접힘 상태는, 펼침 상태 및 완전 접힘 상태 사이에 규정되는 임의의 상태들을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 예를 들어, 중간 접힘 상태는, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4) 사이의 끼인각이 약 0도 보다 크고 약 180도 보다 작은 상태들을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 힌지 하우징(130)은 중간 접힘 상태 및 완전 접힘 상태에서 적어도 일부가 전자 장치(100)의 외관(또는, 표면)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 힌지 하우징(130)은 전자 장치(100)가 중간 접힘 상태 또는 완전 접힘 상태일 때, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이를 통해 시각적으로 노출될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 힌지 구조물을 나타내는 전면 사시도이며, 도 4는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 힌지 구조물을 나타내는 후면 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치의 힌지 구조물(200)은 회전 부재들(210, 220), 고정 브라켓(230), 디텐트 부재들(310,320), 탄성 부재들(380,390)을 포함할 수 있다.
회전 부재들(210, 220)은 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(140)의 구동 궤적을 형성할 수 있다. 회전 부재들(210, 220)은 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220)를 포함할 수 있다. 제1 회전 부재들(210,220)은 고정 브라켓(230)에 결합될 수 있다. 제1 회전 부재(210)는 제1 각도 범위 내에서 회전(예: Y축을 기준으로 시계 방향 또는 반 시계 방향) 가능하게 고정 브라켓(230)의 일측에 결합될 수 있다. 제2 회전 부재(220)는 제2 각도 범위 내에서 회전(예: Y축을 기준으로 반시계 방향 또는 시계 방향) 가능하게 고정 브라켓(230)의 타측에 결합될 수 있다. 제1 각도 범위 및 제2 각도 범위는 크기가 동일하고, 방향이 반대일 수 있다. 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 펼침 상태일 때, 제1 회전 부재(210)의 +X축 방향 가장자리는 제2 회전부재(220)의 -X축 방향 가장자리와 인접되게 배치될 수 있다. 전자 장치가 접힘 상태일 때, 제1 회전 부재(210)의 상부면(예: +Z축 방향을 향하는 면)과 제2 회전 부재(220)의 상부면(예: +Z축 방향을 향하는 면)은 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
고정 브라켓(230)은 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))의 내측 빈 공간에 적어도 일부가 배치 및 고정될 수 있다. 고정 브라켓(230)의 적어도 일부는 힌지 하우징의 내측 빈 공간에 대응되는 크기를 가질 수 있다. 또한, 고정 브라켓(230)의 적어도 일부는 힌지 하우징의 내측 빈 공간에 대응되는 형상 예컨대, 반 원통형의 형상을 가질 수 있다. 고정 브라켓(230)은 힌지 하우징에 형성된 적어도 하나의 보스가 삽입될 수 있는 적어도 하나의 홀을 포함할 수 있다. 고정 브라켓(230)의 일측에는 제1 회전 부재(210)의 일측이 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하도록 배치될 수 있으며, 고정 브라켓(230)의 타측에는 제2 회전부재(220)의 일측이 일정 각도 범위 내에서 회전 가능하도록 배치될 수 있다.
디텐트 부재들(310,320)은 고정 핀들(281,291)을 통해 회전 부재들(210,220)과 예를 들어 기계적으로 연결되고, 회동축으로 이용되는 고정 핀들(281,291)을 기준으로 회전할 수 있다. 디텐트 부재들(310,320)은 회전 부재들(210,220)의 회전에 대응하여 회전 부재들(210, 220) 일측에 피봇(pivot) 동작을 하면서, 디텐트 동작을 구현할 수 있다.
일 예로, 디텐트 부재들(310,320)은 제1 회전 부재(210)와 제1 고정 핀(281)을 통해 연결되는 제1 디텐트 부재(310)와, 제2 회전 부재(220)와 제2 고정 핀(291)을 통해 연결되는 제2 디텐트 부재(320)를 포함할 수 있다. 제1 디텐트 부재(310)는 적어도 하나의 제1 이동 캠(예: 도 8b의 제1 이동 캠(910))을 포함할 수 있다. 제1 이동 캠은 고정 브라켓(230)의 제1 고정 캠(예: 도 8a의 제1 고정 캠(810))과 맞물리면서 디텐트 동작을 구현할 수 있다. 제2 디텐트 부재(320)는 적어도 하나의 제2 이동 캠을 포함할 수 있다. 제2 이동 캠은 고정 브라켓(230)의 제2 고정 캠(예: 도 8a의 제1 고정 캠(820))과 맞물리면서 디텐트 동작을 구현할 수 있다. 고정 캠들과 체결되는 제1 이동 캠 및 제2 이동 캠은 전자 장치(100)의 폴딩 및 언폴딩(또는 접힘 및 펼침) 동작 시에 캠 방식의 디텐트를 구현할 수 있다. 제1 디텐트 부재(310) 및 제2 디텐트 부재(320)는 고정 캠들과 맞물리는 이동 캠들을 이용하여 전자 장치(100)의 힌지 포스(또는 디텐트력(force))를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 디텐트 부재(310)는 제1 탄성 부재(380)와 중첩되는 중첩 영역과, 제1 고정 핀(281)이 체결되는 체결 영역의 폭이 같거나 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 디텐트 부재(310)의 체결 영역의 폭(W1)은 제1 디텐트 부재(310)의 중첩 영역의 폭(W2)보다 좁게 형성될 수 있다. 제2 디텐트 부재(320)는 제2 탄성 부재(390)와 중첩되는 중첩 영역과, 제2 고정 핀(291)이 체결되는 체결 영역의 폭이 같거나 다르게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 디텐트 부재(320)의 체결 영역의 폭도 제2 디텐트 부재(320)의 중첩 영역의 폭보다 좁게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 디텐트 부재(310) 및 제2 디텐트 부재(320) 중 적어도 어느 하나의 크기를 줄일 수 있어 재료비를 절감할 수 있다.
탄성 부재들(380,390)은 회전 부재들(210,220)과 디텐트 부재들(310,320) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재들(380, 390)은 회전 부재들(210, 220)과 디텐트 부재들(310, 320) 사이에 직접 배치되어 서로 직접 접촉될 수 있다.일 예로, 탄성 부재들(380,390)은 제1 회전 부재(210)와 제1 디텐트 부재(310) 사이에 배치되는 제1 탄성 부재(380)와, 제2 회전 부재(220)와 제2 디텐트 부재(320) 사이에 배치되는 제2 탄성 부재(390)를 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 전자 장치가 접힘 상태(또는, 펼침 상태)에서 펼침 상태(또는, 접힘 상태)로 회동하는 과정에서 제1 디텐트 부재(310)에 의해 압축될 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 전자 장치가 접힘 상태(또는, 펼침 상태)에서 펼침 상태(또는, 접힘 상태)로 회동하는 과정에서 제2 디텐트 부재(320)에 의해 압축될 수 있다. 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)의 압축에 의해, 힌지 구조물(200)이 지정된 상태를 유지할 수 있는 디텐트력이 발생될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 분해 사시도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 힌지 구조물(200)은 고정 브라켓(230), 제1 회전 부재(210), 제2 회전 부재(220), 제1 디텐트 부재(310), 제2 디텐트 부재(320), 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)를 포함할 수 있다.
고정 브라켓(230)은 적어도 일부가 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))의 내부에 고정 배치될 수 있다. 고정 브라켓(230)에는 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
고정 브라켓(230)은 제1 고정 레일(240) 및 제2 고정 레일(250)을 포함할 수 있다. 제1 고정 레일(240)은 제1 레일 내면(241)과, 제1 레일 내면(241)과 대향하는 제1 레일 외면(242)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 레일 외면(242)은 제1 레일 내면(241)과 반대 방향으로 향할 수 있다. 제1 레일 내면(241) 및 제1 레일 외면(242) 각각은 적어도 일부가 원호(또는, 회전 곡면) 형상으로 형성될 수 있다. 제1 레일 내면(241)은 +Z축 방향을 향하고 제1 회전 부재(210)의 제1 결합 영역(211)의 결합면(216)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제1 레일 내면(241)은 제1 회전 부재(210)가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 제1 레일 외면(242)은 제1 레일 내면(241)과 대향하도록 -Z축 방향을 향하고, 제1 디텐트 부재(310)의 제1 내주면(341)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제1 레일 외면(242)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)이 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
제2 고정 레일(250)은 제2 레일 내면(251)과, 제2 레일 내면(251)과 대향하는 제2 레일 외면(252)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 레일 외면(252)은 제1 레일 내면(251)과 반대 방향으로 향할 수 있다. 제2 레일 내면(251) 및 제2 레일 외면(252) 각각은 적어도 일부가 원호(또는, 회전 곡면) 형상으로 형성될 수 있다. 제2 레일 내면(251)은 제1 레일 내면(241)과 +Y축 방향으로 이격될 수 있다. 제2 레일 내면(251)은 +Z축 방향을 향하고 제2 회전 부재(220)의 제2 결합 영역(221)의 결합면(226)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제2 레일 내면(251)은 제2 회전 부재(220)가 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다. 제2 레일 외면(252)은 제2 레일 내면(251)과 대향하도록 -Z축 방향을 향하고, 제2 디텐트 부재(320)의 제2 내주면(351)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제2 레일 외면(252)은 제2 디텐트 부재(320)의 제2 이동 레일(350)이 이동할 수 있는 경로를 제공할 수 있다.
고정 브라켓(230)은 제1 레일 내면(241)의 적어도 일부가 제1 레일 외면(242) 방향으로 함몰 형성되는 제1 리세스(231)와, 제2 레일 내면(251)의 적어도 일부가 제2 레일 외면(252) 방향으로 함몰 형성되는 제2 리세스(232)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(231)에는 제1 회전 부재(210)의 제1 결합 영역(211)이 배치되고, 제2 리세스(232)에는 제2 회전 부재(220)의 제2 결합 영역(221)이 배치될 수 있다. 제1 리세스(231) 및 제2 리세스(232)는 서로 +Y축 방향 및 -Y축 방향으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
고정 브라켓(230)은 제1 회전 부재(210)의 회전 경로를 가이드 하기 위한 제1 가이드 레일(233)과, 제2 회전 부재(220)의 회전 경로를 가이드 하기 위한 제2 가이드 레일(234)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 레일(233)에는 제1 회전 부재(210)의 제1 가이드 영역(213)이 수용될 수 있다. 제1 가이드 레일(233)은 고정 브라켓(230)의 내측벽에 형성될 수 있다. 제1 가이드 레일(233)은 제1 리세스(231)를 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 제2 가이드 레일(234)에는 제2 회전 부재(220)의 제2 가이드 영역(223)이 수용될 수 있다. 제2 가이드 레일(234)은 고정 브라켓(230)의 내측벽에 형성될 수 있다. 제2 가이드 레일(234)은 제2 리세스(232)를 향하는 방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
제1 회전 부재(210)는 제1 하우징(예: 도 1의 제1 하우징(110))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징에 고정 배치된 고정 브라켓(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 제1 회전 부재(210)는 적어도 일부가 고정 브라켓(230)의 제1 리세스(231)에 수용되므로 +Y축 및 -Y축 방향의 이동이 구속된 상태에서 제1 회전축(501)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 회전 부재(210)는 제1 결합 영역(211), 제1 연장 영역(212) 및 제1 가이드 영역(213)을 포함할 수 있다.
제1 결합 영역(211)은 고정 브라켓(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 결합 영역(211)은 고정 브라켓(230)의 제1 리세스(231)에 적어도 일부가 수용될 수 있다. 제1 결합 영역(211)은 실질적으로 반원 형태로 형성되는 제1 결합면(216)을 포함할 수 있다. 제1 결합 영역(211)은 제1 레일 내면(241)을 따라서 회전할 수 있다.
제1 연장 영역(212)은 제1 하우징에 연결될 수 있다. 제1 연장 영역(212)은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(100))가 접히거나 펼쳐질 때, 제1 하우징과 함께 접히거나 펼쳐질 수 있다.
제1 가이드 영역(213)은 실질적으로 반원 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 영역(213)은 제1 결합 영역(211)보다 직경이 큰 반원 형태로 형성될 수 있다. 제1 가이드 영역(213)은 제1 가이드 레일(233)과 함께 제1 회전 부재(210)의 회전 경로를 가이드할 수 있다. 제1 가이드 영역(213)은 제1 결합 영역(211) 의 일측으로부터 +Y축 방향으로 돌출되고, 제1 결합 영역(211)의 타측으로부터 -Y축 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 제1 가이드 영역(213)은 제1 가이드 레일(233)에 적어도 일부가 수용될 수 있다.
제2 회전 부재(220)는 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징에 고정 배치된 고정 브라켓(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 제2 회전 부재(220)는 적어도 일부가 고정 브라켓(230)의 제2 리세스(232)에 수용되므로 +Y축 및 -Y축 방향의 이동이 구속된 상태에서 제2 회전축(502)를 기준으로 회전할 수 있다. 제2 회전 부재(220)는 제2 결합 영역(221), 제2 연장 영역(222) 및 제2 가이드 영역(223)을 포함할 수 있다.
제2 결합 영역(221)은 고정 브라켓(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 결합 영역(221)은 고정 브라켓(230)의 제2 리세스(232)에 적어도 일부가 수용될 수 있다. 제2 결합 영역(221)은 실질적으로 반원 형태로 형성되는 제2 결합면(226)을 포함할 수 있다. 제2 결합 영역(221)은 제2 레일 내면(251)을 따라서 회전할 수 있다.
제2 연장 영역(222)은 제2 하우징에 연결될 수 있다. 제1 연장 영역(212)은 전자 장치가 접히거나 펼쳐질 때, 제1 하우징과 함께 접히거나 펼쳐질 수 있다.
제2 가이드 영역(223)은 실질적으로 반원 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 영역(223)은 제2 결합 영역(211)보다 직경이 큰 반원 형태로 형성될 수 있다. 제2 가이드 영역(223)은 제2 가이드 레일(234)과 함께 제2 회전 부재(220)의 회전 경로를 가이드할 수 있다. 제2 가이드 영역(223)은 제2 결합 영역(221)의 일측으로부터 +Y축 방향으로 돌출되고, 제2 결합 영역(221)의 타측으로부터 -Y축 방향으로 돌출되어 형성될 수 있다. 제2 가이드 영역(223)은 제2 가이드 레일(234)에 적어도 일부가 수용될 수 있다.
제1 디텐트 부재(310)는 제1 이동 레일(340) 및 제1 디텐트 플레이트(311)을 포함할 수 있다. 제1 이동 레일(340)은 제1 내주면(341)과, 제1 내주면(341)과 대향하는 제1 외주면(342)을 포함할 수 있다. 제1 내주면(341) 및 제1 외주면(342) 각각은 적어도 일부가 원호(또는, 회전 곡면) 형상으로 형성될 수 있다. 제1 내주면(341)은 +Z축 방향을 향하고 고정 브라켓(230)의 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제1 외주면(342)은 힌지 하우징을 향하는 -Z축 방향을 향할 수 있다. 제1 이동 레일(340)은 제1 회전 부재(210)의 회전시 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)을 따라서 이동할 수 있다. 제1 이동 레일(340)의 일 영역에는 제1 레일 돌기(314)가 형성될 수 있다. 제1 레일 돌기(314)는 제1 디텐트 플레이트(311)의 반대측에 배치될 수 있다. 제1 레일 돌기(314)는 고정 브라켓(230)의 제1 체결홀(261)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제1 디텐트 플레이트(311)는 제1 이동 레일(340)로부터 제1 회전 부재(210)를 향해 연장될 수 있다. 제1 디텐트 플레이트(311)는 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)의 적어도 일부와 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 디텐트 플레이트(311) 및 제1 이동 레일(340) 사이에는 제1 브릿지 영역(331)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 브릿지 영역(331)은 “T”자 형태로 형성될 수 있다. 제1 브릿지 영역(331)은 제1 회전 부재의(210) 제1 브릿지 홀(214)에 삽입될 수 있다.
제1 디텐트 부재(310)는 제1 고정 핀(281)을 통해 제1 회전 부재(210)에 체결될 수 있다. 제1 고정 핀(281)은 제1 디텐트 부재(310)를 관통하는 제1 고정홀(318) 및 제1 회전 부재(210)의 제1 체결홀(218)에 삽입될 수 있다. 제1 고정 핀(281)의 일측(또는 제1 고정 핀(281)의 헤드의 반대측)에는 제1 고정 클립(282)이 체결되므로, 제1 고정 핀(281)은 제1 디텐트 부재(310) 및 제1 회전 부재(210)에 고정될 수 있다. 제1 고정 클립(282)은 제1 고정 핀(281)이, 제1 고정 핀(281)의 삽입 방향(예: +Y방향)과 반대 방향(예: -Y방향)으로 이탈하지 않도록 고정시키는 역할을 할 수 있다.
제2 디텐트 부재(320)는 제2 이동 레일(350) 및 제2 디텐트 플레이트(321)을 포함할 수 있다. 제2 이동 레일(350)은 제2 내주면(351)과, 제2 내주면(351)과 대향하는 제2 외주면(352)을 포함할 수 있다. 제2 내주면(351) 및 제2 외주면(352) 각각은 적어도 일부가 원호(또는, 회전 곡면) 형상으로 형성될 수 있다. 제2 내주면(352)은 +Z축 방향을 향하고 고정 브라켓(230)의 제2 고정 레일(250)의 제2 레일 외면(252)과 마주보도록 형성될 수 있다. 제2 외주면(352)은 힌지 하우징을 향하는 -Z축 방향을 향할 수 있다. 제2 이동 레일(350)은 제2 회전 부재(220)의 회전시 제2 고정 레일(250)의 제2 레일 외면(252)을 따라서 이동할 수 있다. 제2 이동 레일(350)의 일 영역에는 제2 레일 돌기(324)가 형성될 수 있다. 제2 레일 돌기(324)는 제2 디텐트 플레이트(321)의 반대측에 배치될 수 있다. 제2 레일 돌기(324)는 고정 브라켓(230)의 제2 체결홀(271)과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 제2 디텐트 플레이트(321)는 제2 이동 레일(350)로부터 제2 회전 부재(220)를 향해 연장될 수 있다. 제2 디텐트 플레이트(321)는 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222)의 적어도 일부와 중첩되게 배치될 수 있다. 제2 디텐트 플레이트(321) 및 제2 이동 레일(350) 사이에는 제2 브릿지 영역(332)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 브릿지 영역(332)은 “T”자 형태로 형성될 수 있다. 제2 브릿지 영역(332)은 제2 회전 부재의(220) 제2 브릿지 홀(224)에 삽입될 수 있다.
제2 디텐트 부재(320)는 제2 고정 핀(291)을 통해 제2 회전 부재(220)에 체결될 수 있다. 제2 고정 핀(291)은 제2 디텐트 부재(320)를 관통하는 제2 고정홀(328) 및 제2 회전 부재(220)의 제2 체결홀(228)에 삽입될 수 있다. 제2 고정 핀(291)의 타측(또는 제2 고정 핀(291)의 헤드의 반대측)에는 제2 고정 클립(292)이 체결되므로, 제2 고정 핀(291)은 제2 디텐트 부재(320) 및 제2 회전 부재(220)에 고정될 수 있다. 제2 고정 클립(292)은 제2 고정 핀(291)의 삽입 방향(예: -Y방향)과 반대 방향(예: +Y방향)으로 제2 고정 핀(291)이 이탈하지 않도록 고정시키는 역할을 할 수 있다.
복수의 탄성 부재들(380,390)은 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)를 포함할 수 있다.
제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 부재(310)와 제1 회전 부재(210) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 부재(310)와 제1 회전 부재(210) 사이에 직접 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 플레이트(311)와 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212) 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 부재(310)의 캠 동작에 필요한 탄성력을 제공할 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 전자 장치가 완전 접힘 상태에서 펼침 상태로 회동하는 과정에서 제1 디텐트 플레이트(311)가 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)을 향해 가까워지는 방향으로 압축될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 플레이트(311)가 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다. 반대로, 제1 탄성 부재(380)는 전자 장치가 펼침 상태에서 완전 접힘 상태로 회동하는 과정에서 제1 디텐트 플레이트(311)가 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)을 향해 가까워지는 방향으로 압축될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 플레이트(311)가 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 예를 들어 스프링, 판 스프링 또는 디스크 스프링일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 부재(320)와 제2 회전 부재(220) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 부재(320)와 제2 회전 부재(220) 사이에 직접 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 플레이트(321)와 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222) 사이에 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 부재(320)의 캠 동작에 필요한 탄성력을 제공할 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 전자 장치가 완전 접힘 상태에서 펼침 상태로 회동하는 과정에서 제2 디텐트 플레이트(321)가 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222)을 향해 가까워지는 방향으로 압축될 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 플레이트(321)가 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다. 반대로, 제2 탄성 부재(390)는 전자 장치가 펼침 상태에서 완전 접힘 상태로 회동하는 과정에서 제2 디텐트 플레이트(321)가 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222)을 향해 가까워지는 방향으로 압축될 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 제2 디텐트 플레이트(321)가 제2 회전 부재(220)의 제2 연장 영역(222)으로부터 멀어지는 방향으로 탄성력을 제공할 수 있다. 제2 탄성 부재(390)는 예를 들어 스프링, 판 스프링 또는 디스크 스프링일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)는 전자 장치의 회전 동작 동안 동일한 힌지 포스(또는 디텐트력)를 제공하기 위해 동일한 특성을 가질 수 있다. 일 예로, 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)는 동일 또는 유사한 길이, 굵기 및/또는 직경을 가지는 스프링구조를 가질 수 있다. 다른 예로, 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)는 서로 다른 길이, 굵기와 직경(예: 제1 탄성 부재(380)는 제1 길이, 제1 굵기 및 제1 직경을 가지며, 제2 탄성 부재(390)는 제2 길이(예: 제1 길이와 다른 제2 길이), 제2 굵기(예: 제1 굵기와 다른 제2 굵기) 및 제2 직경(예: 제2 직경과 다른 제2 직경))을 가질 수 있다. 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)는 서로 다른 길이, 굵기 및/또는 직경을 가지더라도 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)는 서로 동일하거나 유사한 탄성력을 가질 수 있다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 회전 부재들과 디텐트들의 분해 사시도이며, 도 6b는 일 실시 예에 따른 회전 부재들과 디텐트들이 결합된 상태를 나탸내는 도면이다. 도 6a 및 도 6b에서는 제1 회전 부재(210)와 제1 디텐트 부재(310)를 예를 들어 설명하기로 하며, 제2 회전 부재(예: 도 5의 제2 회전 부재(220)) 및 제2 디텐트 부재(예: 도 5의 제2 디텐트 부재(320))는 도 6a 및 도 6b에 도시된 제1 회전 부재 및 제1 디텐트 부재의 설명과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 5, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 제1 회전 부재(210) 및 제1 디텐트 부재(310)를 포함할 수 있다.
제1 회전 부재(210)는 제1 결합 영역(211)과 제1 연장 영역(212)을 포함할 수 있다. 제1 결합 영역(211)은 제1 연장 영역(212)의 일측(예: +X축을 향하는 측)에 배치될 수 있다. 제1 결합 영역(211)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)과 중첩되게 배치될 수 있다. 제1 결합 영역(211)을 사이에 두고 이격되게 배치되는 제1 가이드 영역들(213)은 제1 연장 영역(212)으로부터 +X축 방향으로 신장될 수 있다.
제1 디텐트 부재(310)는 제1 고정 핀(281)을 통해 제1 회전 부재(210)와 결합될 수 있다. 제1 고정 핀(281)은 제1 디텐트 부재(310)를 관통하는 제1 고정홀(318) 및 제1 회전 부재(210)의 제1 체결홀(218)에 삽입될 수 있다. 제1 체결홀(218)은 제1 고정 핀(281)의 헤드와 인접한 제1 서브 체결홀(2181)과, 제1 고정 클립(282)과 인접한 제2 서브 체결홀(2182)을 포함할 수 있다. 제1 서브 체결홀(2181), 제1 고정홀(318) 및 제2 서브 체결홀(2182)은 제1 서브 체결홀(2181), 제1 고정홀(318) 및 제2 서브 체결홀(2182) 순서로 일렬 배치될 수 있다. 제1 고정 핀(281)은 제1 서브 체결홀(2181), 제1 고정홀(318) 및 제2 서브 체결홀(2182)을 순차적으로 통과하여 삽입됨으로써 제1 고정 핀(281)은 제1 디텐트 부재(310) 및 제1 회전 부재(210)와 체결될 수 있다.
제1 디텐트 부재(310)의 제1 디텐트 플레이트(311)와 제1 이동 레일(340) 사이에는 제1 브릿지 영역(331)이 형성될 수 있다. 제1 브릿지 영역(331)은 제1 결합 영역(211)과 제1 연장 영역(212) 사이에 배치되는 제1 브릿지 홀(214)에 삽입될 수 있다.
제1 회전 부재(210) 및 제1 디텐트 부재(310) 사이에는 제1 탄성 부재(380)가 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)과, 제1 디텐트 부재(310)의 제1 디텐트 플레이트(311) 사이에 배치될 수 있다. 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)에는 제1 디텐트 플레이트(311)를 향해 돌출되는 제1 체결 돌기(217)가 형성될 수 있다. 제1 디텐트 부재(310)의 제1 디텐트 플레이트(311)에는 제1 회전 부재(210)의 제1 연장 영역(212)을 향해 돌출되는 제2 체결 돌기(317)가 형성될 수 있다. 제2 체결 돌기(317)의 돌출 방향은 제1 체결 돌기(217)의 돌출 방향과 반대 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 체결 돌기(217)은 -Z축 방향으로 돌출되고, 제2 체결 돌기(317)는 +Z축 방향으로 돌출될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)의 일단은 제1 체결 돌기(217)에 체결되고, 제1 탄성 부재(380)의 타단은 제2 체결 돌기(317)에 체결될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물에 포함되는 제1 디텐트 부재의 동작을 설명하기 위한 도면들이다. 도 7a 및 도 7b에서는 제1 디텐트 부재(310)를 예를 들어 설명하기로 하며, 제2 디텐트 부재(예: 도 5의 제2 디텐트 부재(320))는 도 7a 및 도 7b에 도시된 제1 디텐트 부재의 설명과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제1 디텐트 부재(310)는 제1 고정 핀(281)을 통해 제1 회전 부재(예: 도 5의 제1 회전 부재(210))와 결합될 수 있다. 제1 회전 부재는 제1 회전축(501)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 디텐트 부재(310)는 제1 고정 핀(281)의 중심축(701)을 기준으로 회전할 수 있다. 제1 디텐트 부재(310)가 회전하게 되면, 제1 디텐트 플레이트(311)는 제1 회전 부재의 제1 연장 영역(212)으로 이동할 수 있다. 이에 따라, 제1 회전 부재의 제1 연장 영역(212)과 제1 디텐트 플레이트(311)의 이격 거리가 제1 이격 거리(L1)에서 제2 이격 거리(L2)로 가까워져 제1 체결 돌기(217) 및 제2 체결 돌기(317) 각각에 체결된 제1 탄성 부재(380)는 제1 회전 부재의 제1 연장 영역(212)을 향해 압축될 수 있다.
도 8a는 일 실시 예에 따른 고정 브라켓을 나타내는 도면이며, 도 8b는 일 실시 예에 따른 제1 디텐트 부재를 나타내는 도면이다. 이하 도 8b에서는 제1 디텐트 부재(310)를 예를 들어 설명하기로 하며, 제2 디텐트 부재(예: 도 5의 제2 디텐트 부재(320))는 도 8b에 도시된 제1 디텐트 부재의 설명과 동일하거나 유사할 수 있다.
도 5 및 도 8a를 참조하면, 고정 브라켓(230)은 제1 고정 레일(240)과 제2 고정 레일(250)을 포함할 수 있다. 제1 고정 레일(240)은 서로 마주보는, 즉 서로 반대 방향을 향하는 제1 레일 내면(241)과 제1 레일 외면(242)을 포함할 수 있다. 제1 레일 외면(242)의 일부에는 산과 골이 적어도 1회 반복되는 제1 고정 캠(810)이 형성될 수 있다. 제2 고정 레일(250)은 서로 마주보는, 즉 서로 반대 방향을 향하는 제2 레일 내면(251)과 제2 레일 외면(252)을 포함할 수 있다. 제2 레일 내면(251)은 제1 레일 내면(241)과 동일한 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제2 레일 외면(252)은 제1 레일 외면(242)과 동일한 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제2 레일 외면(252)의 일부에는 산과 골이 적어도 1회 반복되는 제2 고정 캠(820)이 형성될 수 있다.
도 5 및 도 8b를 참조하면, 제1 디텐트 부재(310)은 제1 고정 레일(240)과 결합되는 제1 이동 레일(340)을 포함할 수 있다. 제1 이동 레일(340)은 서로 마주보는, 즉 서로 반대 방향을 향하는 제1 내주면(341)과 제1 외주면(342)을 포함할 수 있다. 제1 내주면(341)의 일부에는 산과 골이 적어도 1회 반복되는 제1 이동 캠(910)이 형성될 수 있다. 제1 이동 캠(910)은 제1 회전 부재가 회전하게 되면 제1 고정 캠(810)과 맞물리도록 배치되어 제1 캠 구조를 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제2 디텐트 부재(예: 도 5의 제2 디텐트 부재(320))에는 도 8b에 도시된 제1 이동 캠(910)과 동일하거나 유사한 형태의 제2 이동 캠이 형성될 수 있다. 제2 이동 캠은 제2 고정 레일(예: 도 8a의 제2 고정 레일(250))과 결합되는 제2 이동 레일(예: 도 5의 제2 이동 레일(350))의 제2 내주면(예: 도 5의 제2 내주면(351))의 일부에 산과 골이 적어도 1회 반복됨으로써 형성될 수 있다. 제2 이동 캠은 제2 고정 캠과 맞물리도록 배치되어 제2 캠 구조를 형성할 수 있다.
도 9a는 일 실시 예에 따른 캠 구조의 한 예를 나타내는 단면도이며, 도 9b는 일 실시 예에 따른 캠 구조의 한 예를 나타내는 사시도이며, 도 10은 일 실시 예에 따른 캠 구조의 위치를 나타내는 도면이다.
설명에 앞서, 도 9a, 도 9b 및 도 10에 도시된 캠 구조는 도 8a에 도시된 제1 고정 캠과 도 8b에 도시된 제1 이동 캠을 포함하는 제1 캠 구조를 나타내는 도면이다. 제1 캠 구조는 제2 캠 구조와 동일하거나 유사한 형태를 가질 수 있다. 이하, 설명에서는 제1 캠 구조를 예를 들어 설명하기로 한다.
도 9a, 도 9b 및 도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 제1 회전 부재(210), 고정 브라켓(230) 및 제1 디텐트 부재(310)을 포함할 수 있다.
제1 회전 부재(210)는 도 10에 도시된 바와 같이 제1 가상의 회전축(501)을 중심으로 하는 제1 경로(P11)를 따라 회전할 수 있다. 제1 경로(P11)는 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 내면(241)과 마주보는 제1 회전 부재(210)가 지나는 경로일 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(P11)는 제1 레일 내면(241)에 실질적으로 대응하는 반경을 갖는 제1 가상의 회전축(501)을 중심으로 하는 원 형상일 수 있다.
제1 디텐트 부재(310)는 제1 회전 부재(210)의 회전시 제1 경로(P11)의 외측에 위치하는 제2 경로(P12)의 적어도 일부를 따라 이동할 수 있다. 제2 경로(P12)는 제1 고정 레일(240)의 제2 레일 외면(242)과 마주보는 제1 디텐트 부재(310)의 제1 내주면(341)이 지나는 경로일 수 있다. 예를 들어, 제2 경로(P12)는 제2 레일 외면(242)에 실질적으로 대응하는 반경을 갖는 제1 가상의 회전축(501)을 중심으로 하는 원 형상일 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 고정 브라켓(230)의 외측에 배치되는 적어도 하나의 제1 캠 구조(800)를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 제1 캠 구조(800) 각각은 서로 맞물리도록 배치되는 제1 고정 캠(810) 및 제1 이동 캠(910)을 포함할 수 있다.
제1 고정 캠(810)은 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)에 형성될 수 있다. 제1 고정 캠(810)은 제1 레일 외면(242)의 적어도 일부에, 적어도 하나의 제1 산(또는, 제1 돌기)(811)과 적어도 하나의 제1 골(812)이 반복되는 요철 형상으로 형성될 수 있다. 제1 산(811)은 제1 레일 외면(242)으로부터 제1 디텐트 부재(310)를 향해 돌출되어 제1 디텐트 부재(310)와 접촉할 수 있다. 제1 골(812)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 내주면(341)과 이격되게 배치될 수 있다. 제1 고정 캠(810)은 제1 디텐트 부재(310)에 형성된 제1 이동 캠(910)과 맞물리도록 배치되어 원하는 디텐트력을 제공할 수 있다.
제1 이동 캠(910)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 내주면(341)에 형성될 수 있다. 제1 이동 캠(910)은 제1 내주면(341)의 적어도 일부에, 적어도 하나의 제2 산(또는, 제2 돌기)(911)과 적어도 하나의 제2 골(912)이 반복되는 요철 형상으로 형성될 수 있다. 제2 산(911)은 제1 내주면(341)으로부터 고정 브라켓(230)을 향해 돌출되어 고정 브라켓(230)과 접촉 또는 접촉가능할 수 있다. 고정 핀(281)의 중심축(701)인 피봇축을 기준으로 제1 디텐트 부재(310)가 회전하게 되면 제1 이동 캠(910)은 제2 경로(P12)를 따라 선형 이동하도록 형성될 수 있다. 제1 이동 캠(910)이 선형 이동함에 따라, 제1 탄성 부재(380)는 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 고정 브라켓(230)의 제1 고정 레일(240)은 제1 회전 부재(210)의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)은 제1 고정 레일(240)의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 고정 브라켓(230)의 제2 고정 레일(예: 도 5의 제2 고정 레일(250))은 제2 회전 부재(예: 도 5의 제2 회전 부재(220))의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 제2 디텐트 부재(예: 도 5의 제2 디텐트 부재(320))의 제2 이동 레일(예: 도 5의 제2 이동 레일(350))은 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
제1 탄성 부재(380)는 제1 회전 부재(210)와 제1 디텐트 부재(310) 사이에 배치될 수 있다. 특히, 제1 탄성 부재(380)는 제1 회전 부재(210)와 제1 디텐트 부재(310) 사이에 직접 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(380)의 일단은 제1 회전 부재(210)의 제1 체결 돌기(217)에 체결되고, 제1 탄성 부재(380)의 타단은 제1 디텐트 부재(310)의 제2 체결 돌기(317)에 체결될 수 있다. 이에 따라, 제1체결 돌기(217)와 제2 체결 돌기(317) 사이 방향을 따라 상기 제1 탄성부재(380)는 압축 또는 신장될 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 제1 디텐트 부재(310)가 고정 핀(281)의 중심축(701)을 기준으로 회전하게 되면, 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 탄성 부재(380)는 제1 고정 캠(810) 및 제1 이동 캠(910)이 맞물리도록 배치된 상태에서 제1 캠 구조(800)에 제1 탄성 부재(380)의 압축 방향과 반대 방향의 탄성력을 제공할 수 있다. 제1 탄성 부재(380)의 탄성력은 프리스탑 구간에서 제1 이동캠(910)을 이동시키는 회전력으로 변환될 수 있다. 제2 탄성 부재(예: 도 5의 제2 탄성 부재(390))는 제2 고정 캠(예: 도 8의 제2 고정 캠(820)) 및 제2 이동 캠이 맞물리도록 배치된 상태에서 제2 캠 구조에 제2 탄성 부재의 압축 방향과 반대 방향의 탄성력을 제공할 수 있다. 제2 탄성 부재의 탄성력은 프리스탑 구간에서 제2 이동 캠을 이동시키는 회전력으로 변환될 수 있다. 도 11a 내지 도 11c는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 접히는 각도에 따른 캠 구조의 동작을 나타내는 도면이다. 도 12는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 각도 상태에 따른 탄성 부재의 압축량을 설명하기 위한 도면이다
도 11a 내지 도 11c 및 도 12를 참조하면, 힌지 구조물을 포함하는 전자 장치의 각도 상태는 예를 들어 약 0도에서 약 180도 상태를 가질 수 있다. 각도 상태는 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220) 사이의 각도를 의미할 수 있다. 약 0도 상태는 폴더블 전자 장치의 완전 접힘(close) 상태에 대응될 수 있다. 약 180도 상태는 폴더블 전자 장치의 펼침 상태(open)에 대응될 수 있다. 약 0도와 약 180도 사이의 상태는 폴더블 전자 장치의 펼침 상태와 완전 접힘 상태의 임의의 상태인 프리 스탑(free stop) 상태에 대응될 수 있다. 프리 스탑 상태에서, 폴더블 전자 장치 및 힌지 구조물은 임의의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 프리 스탑 상태에서 접히거나 펼쳐지기 위해 요구되는 힘은 디스플레이의 복원력보다 클 수 있다. 이에 따라, 프리 스탑 상태에서 사용자가 의도치 않았음에도 디스플레이의 복원력에 의해 접히거나 펼쳐지는 동작이 방지될 수 있다. 예를 들어, 프리 스탑 상태는 탄성 부재가 최대로 압축되어 고정 캠(810) 및 이동 캠들(910) 사이에 마찰력이 증가한 상태를 포함할 수 있다. 프리 스탑 상태에서 제1 고정 캠(810) 및 제1 이동 캠(910) 사이의 마찰력에 의해 프리 스탑(free stop)력(force)이 발생할 수 있다. 마찰력에 비례하는 프리 스탑력이 증가하므로, 전자 장치나 힌지 구조물에 의해 프리 스탑력보다 더 큰 힘이 인가되지 않는 한, 힌지 구조물은 임의의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물 및 전자 장치는 프리 스탑 구간에서 다양한 각도의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 캠(810) 및 제1 이동 캠(910)은 프리 스탑 구간에서 30도와 150도 사이, 특히 45도와 135도 사이, 특히 바람직하게는 60도와 120도 사이의 접힘 상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 고정 캠(810)은 제1 이동 캠(910)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 고정 캠(810) 각각은 제1 산(또는, 제1 돌기)(811)과 제1 골(812)을 포함할 수 있다. 제1 산(811)은 제1 돌출면(821)과, 제1 경사면(822) 및 제2 경사면(823)을 포함할 수 있다. 제1 돌출면(821)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)를 향해 돌출되며, 제1 돌출면(821)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(821)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 경사면(822)은 제2 경사면(823)과 동일 또는 유사한 경사도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(822)의 경사도는 제2 경사면(823)의 경사도와, 30도 이내로, 특히 15도 이내로, 바람직하게는 5도 이내로 차이가 날 수 있다. 제1 경사면(822)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(310)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제2 경사면(823)은 제1 경사면(822)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 경사면(823)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 고정 캠(810)이 고정된 상태에서 제1 이동 캠(910)은 반시계 방향 및 시계 방향 중 어느 한 방향으로 회전할 수 있다. 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제2 고정 캠(예: 도 8a의 제2 고정 캠(820))이 고정된 상태에서 제2 이동 캠은 제1 이동 캠(910)과 반대 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 고정 캠(810)이 고정된 상태에서 제1 이동 캠(910)은 반시계 방향 및 시계 방향 중 나머지 한 방향으로 회전할 수 있다. 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제2 고정 캠이 고정된 상태에서 제2 이동 캠은 제1 이동 캠(910)과 반대 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 이동 캠(910)은 제2 산(또는, 제2 돌기)(911)과 제2 골(912)을 포함할 수 있다. 제2 산(911)은 제2 돌출면(921)과, 제3 경사면(922) 및 제4 경사면(923)을 포함할 수 있다. 제2 돌출면(921)은 제1 돌출면(821)과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(921)은 고정 브라켓(210)의 제1 고정 레일(240)을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(921)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출면(921)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제4 경사면(923)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제3 경사면(922)은 제4 경사면(923)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 경사면(922)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(310)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 펼침 상태에서, 고정 캠(810)의 제1 경사면(822)은 이동 캠(910)의 제4 경사면(923)에 접촉할 수 있다. 제1 경사면(822)과 제4 경사면(923)이 맞물리게 배치되므로, 고정 캠(810)은 힌지 구조물이 펼침 상태일 때, 이동 캠(910)의 이동을 제한할 수 있다. 이동 캠(910)은 제2 경로(예: 도 10의 제2 경로(P12))를 따라 시계 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이 때, 제1 디텐트 부재(310)의 제1 디텐트 플레이트(311)는 제1 회전 부재(210)과 제1 간격(예: 도 7a의 제1 간격(L1))으로 이격될 수 있다. 탄성 부재(380)는 제1 회전 부재(210)에 소정의 탄성력을 인가하도록 압축된 상태일 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(380)는 도 11b에 도시된 프리 스탑 상태에 비해 인장된 상태일 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 않고 펼침 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 힌지 구조믈은 디스플레이의 반력(또는 반발력, 또는 펼침 상태의 디스플레이가 접히려는 힘)을 견딜 수 있는 디텐트 기능을 제공할 수 있다.
도 11b에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 프리 스탑 상태로 이동할 때, 제1 회전 부재(210)의 회전에 의해 제1 디텐트 부재(310)는 제1 산(811)의 제1 경사면(822)을 따라서 제1 산(811)의 제1 돌출면(821)을 향해 이동할 수 있다. 제1 고정 브라켓(230)의 제1 돌출면(821)의 적어도 일부와 제1 디텐트 부재(310)의 제2 돌출면(921)의 적어도 일부는 면접촉된 상태일 수 있다. 이 때, 제1 고정 핀(281)을 회전축으로 제1 디텐트 부재(310)가 이동하므로, 제1 디텐트 부재(310)의 제1 디텐트 플레이트(311)는 제1 회전 부재(210)를 향해 제1 탄성 부재(380)를 압축시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(380)는 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태일 때보다 압축된 상태일 수 있다. 프리 스탑 상태에서 제1 탄성 부재(380)는 도 12에 도시된 바와 같이 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태일 때보다 최대로 압축될 수 있다. 압축된 제1 탄성 부재(380), 보다 정확하게는 제1 탄성 부재(380)에 가해지는 탄성력은 제1 고정 캠(810) 및 제1 이동 캠(910) 사이의 마찰력을 증가시키고, 증가된 마찰력은 힌지 구조물이 지정된 상태를 유지할 수 있는 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태로부터 프리 스탑 상태로 이동하기 위해, 제1 탄성 부재(380)를 압축할 수 있도록 상대적으로 큰 힘이 필요할 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태 또는/및 펼침 상태를 유지할 때보다 상대적으로 큰 힘이 힌지 구조물에 인가되는 경우, 힌지 구조물은 완전 접힘 상태 또는/및 펼침 상태에서 프리 스탑 상태로 이동할 수 있다.
도 11c에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태)일 때, 제1 이동 캠(910)은 제1 돌출면(821) 및 제2 경사면(823)을 따라 고정 캠의 제1 골(812)을 향해 이동할 수 있다. 제1 산(811)의 제2 경사면(823)은 제2 산(911)의 제3 경사면(922)과 접촉할 수 있다. 제2 경사면(823)과 제3 경사면(922)이 맞물리게 배치되므로, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동(또는 변형)하지 않고 완전 접힘 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 이 때, 제1 탄성 부재(380)는 도 11b에 도시된 프리 스탑 상태일 때보다 인장되므로 프리 스탑 상태일 때보다 긴 길이로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 탄성 부재(380)에 의해 제1 디텐트 플레이트(311)에 작용하는 탄성력은, 고정 캠(910) 및 이동 캠(810) 사이의 마찰력과 관련될 수 있다. 예를 들어, 탄성력이 클수록 고정 캠(910) 및 이동 캠(810) 사이의 마찰력이 증가할 수 있다. 따라서, 제1 탄성 부재(380)가 압축될수록 고정 캠(910) 및 이동 캠(810) 사이의 마찰력이 증가할 수 있다. 예를 들어, 프리 스탑 상태에서, 고정 캠(910) 및 이동 캠(810) 사이의 마찰력은, 완전 접힘 상태, 또는 펼침 상태에 비해 클 수 있다. 예를 들어, 프리 상태에서 증가된 마찰력은, 폴딩 영역(143)이 곡면인 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이(140))의 반력을 상쇄시킬 수 있다. 이로써, 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태 및/또는 펼침 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
도 13a, 도 13b 및 도 13c는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 탄성 부재들의 다양한 예들을 나타내는 도면들이다.
도 13a 내지 도 13c를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)은 복수개의 제1 탄성 부재(380)와, 복수개의 제2 탄성 부재(390)를 포함할 수 있다.
복수개의 제1 탄성 부재(380) 및 복수개의 제2 탄성 부재(390) 각각은 일렬로 배치될 수 있다. 복수개의 제1 탄성 부재(380)는 제1 고정 핀(281)의 회전축(또는, 디스플레이의 폴딩축)과 나란한 방향으로 일렬로 배치될 수 있다. 복수개의 제2 탄성부재(390)는 제2 고정 핀(291)의 회전축(또는, 디스플레이의 폴딩축)과 나란한 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.
복수개의 제1 탄성 부재(380) 및 복수개의 제2 탄성 부재(390)의 개수는 디텐트력과 비례할 수 있다. 복수개의 제1 탄성 부재(380) 및 복수개의 제2 탄성 부재(390) 각각의 개수가 증가할수록 디텐트 부재들(310,320)에 전달되는 힘이 증가하게 되어 디스플레이의 복원력에 상응하는 디텐트력도 증가할 수 있다. 이와 같이, 복수개의 제1 탄성 부재(380) 및 복수개의 제2 탄성 부재(390) 각각의 개수 증가로 디스플레이의 복원력을 상쇄시킬 수 있는 디텐트력의 확보가 용이해질 수 있다.
복수개의 제1 탄성 부재(380)의 개수는 복수개의 제2 탄성 부재(390)의 개수와 동일할 수 있다. 제1 탄성 부재(380)는 2개, 3개 또는 4개로 형성될 수 있으며, 제2 탄성 부재(390)는 제1 탄성 부재(380)와 동일 개수인 2개, 3개 또는 4개로 형성될 수 있다. 한편, 복수개의 제1 및/또는 제2 탄성 부재(380, 390)는 이에 한정되는 것은 아니며, 4 개 이상의 제1 및/또는 제2 탄성 부재(380, 390)일 수도 있다.
예를 들어, 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390) 각각이 일렬로 배치된 2개의 스프링을 구비할 때보다, 3개 또는 4개의 스프링을 구비할 때 디텐트 부재들(310,320)로 전달되는 힘이 더욱 증가하게 되어 디텐트력이 커질 수 있다. 다른 예를 들어, 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390) 각각이 일렬로 배치된 3개 또는 4개의 스프링을 구비할 때보다 2개의 스프링을 구비할 때 재료비 및 힌지 구조물의 무게를 줄일 수 있다.
도 14는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물 및 힌지 하우징을 나타내는 도면이며, 도 15는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 탄성 부재의 직경 및 선경에 따른 스프링력(spring force)(또는, 탄성력)을 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15를 참조하면, 일 실시 예에 따른 전자 장치는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이에 배치되는 힌지 하우징(130)을 구비할 수 있다. 힌지 하우징(130)은 고정 브라켓(230)의 적어도 일부와 중첩되고, 회전 부재들(210,220) 및 디텐트 부재들(310,320) 사이에 배치되는 탄성 부재들(380,390) 중 적어도 어느 하나와 비중첩될 수 있다. 힌지 하우징(130)의 외부에 배치되는 탄성 부재들(380,390)의 직경(D) 및 선경 중 적어도 어느 하나는 세트 두께에 제약을 받지 않고 증가될 수 있다. 탄성 부재들(380,390) 각각의 직경(D) 및 선경(T) 중 적어도 어느 하나를 늘려 스프링력을 증가시킬 수 있다. 탄성 부재들(380,390)의 직경(D) 및 선경(d) 중 적어도 어느 하나의 증가를 통해 디텐트력도 증가시킬 수 있다.
일 예로, 탄성 부재들(380,390)에 포함되는 복수개의 스프링 각각의 선경을 늘릴 수 있다. 탄성 부재들(380,390)에 포함되는 복수개의 스프링의 압력은 수학식 1과 같이 각 스프링의 선경의 4제곱에 비례하고 스프링의 직경에 3제곱에 반비례할 수 있다. 탄성 부재들(380,390)에 포함되는 복수개의 스프링 각각의 선경을 증가시키면 스프링의 선경에 비례하는 스프링 압력이 증가함으로써 원하는 디텐트력을 얻을 수 있다.
Figure PCTKR2023095009-appb-img-000001
다른 예로, 탄성 부재들(380,390)에 포함되는 복수개의 스프링 각각의 직경을 늘릴 수 있다. 수학식 2와 같이 복수개의 스프링의 평균 직경(Da)에 비례하는 스프링 지수(I, spring index)가 증가하게 되므로, 스프링의 제작이 용이하거나 제작 수율이 높아질 수 있다.
Figure PCTKR2023095009-appb-img-000002
도 16은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 나타내는 평면도이며, 도 17은 일 실시 예에 따른 디텐트 부재들의 연장 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 16 및 도 17을 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(예: 도 1의 힌지 구조물(200))은 디텐트 부재들(310,320)을 포함할 수 있다. 디텐트 부재들(310,320) 각각은 이동 캠을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 디텐트 부재(310)에 포함되는 제1 이동 캠(910)은 고정 브라켓에 형성된 고정 캠(810)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 이동 캠(910)과 제1 고정 캠(810)의 마찰면적에 비례하여 디텐트력이 증가될 수 있다. 제1 이동 캠(910)과 제1 고정 캠(810)의 중첩면적을 넓히게 되면 마찰 면적이 증가될 수 있다. 마찰 면적의 증가로 마찰력이 상승하게 되므로 디텐트력이 증가될 수 있다. 제2 디텐트 부재(320)에 포함되는 제2 이동캠 역시 제2 고정 캠과의 중첩 면적이 넓어지면 디텐트력이 증가될 수 있다.
디텐트 부재들(310,320)은 고정 핀들의 축 방향과 나란한 방향으로 연장될 수 있다. 일 예로, 디텐트 부재들(310,320) 각각은 힌지 하우징(130)의 중심(C)을 향해 연장시키면, 이동 캠들(910)의 길이(Wc)가 증가할 수 있다. 길이가 증가된 이동 캠(910)과 맞물리는 고정 캠(810)도 증가하게 되어 디텐트력이 증가될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 디텐트 부재들(310,320)은 힌지 구조물과 인접되게 배치되는 전자 부품들과의 간섭을 방지하면서 연장될 수 있다.
도 18은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 일 예를 나타내는 도면들이다.
도 18을 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(예: 도 1의 힌지 구조물(200))은 제1 회전축(501)을 기준으로 회전하는 제1 회전 부재(210)와, 제1 고정 레일(240)을 포함하는 고정 브라켓(230)과, 제1 이동 레일(340)을 포함하는 제1 디텐트 부재(310)를 포함할 수 있다.
제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)에는 적어도 하나의 고정 캠(1810)이 형성될 수 있다. 고정 캠(1810)은 적어도 하나의 제1 산(또는, 제1 돌기)(1811)과 적어도 하나의 제1 골(1812)이 반복적으로 형성될 수 있다. 제1 산(1811)은 제1 돌출면(1821), 제1 경사면(1822) 및 제2 경사면(1823)을 포함할 수 있다.
제1 돌출면(1821)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)를 향해 돌출되며, 제1 돌출면(1821)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(1821)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75%는 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 돌출면(1821)이 소정 경사각(θ)을 형성하도록 제1 경사면(1822)으로부터 제2 경사면(1823)을 향해 하향 경사지게 형성될 수 있다. 제1 경사면(1822)은 제2 경사면(1823)과 동일 또는 유사한 경사도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(1822)의 경사도는 제2 경사면(1823)의 경사도와, 30도 이내로, 특히 15도 이내로, 바람직하게는 5도 이내로 차이가 날 수 있다. 제1 경사면(1822)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제2 경사면(1823)은 제1 경사면(1822)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 경사면(1823)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 이동 캠(1910)은 제2 산(또는, 제2 돌기)(1911)과 제2 골(1912)을 포함할 수 있다. 제2 산(1911)은 제2 돌출면(1921)과, 제3 경사면(1922) 및 제4 경사면(1923)을 포함할 수 있다. 제2 돌출면(1921)은 제1 돌출면(1821)과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(1921)은 고정 브라켓(210)의 제1 고정 레일(240)을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(1921)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출면(1921)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제2 돌출면(1921)이 소정 경사각(θ)을 형성하도록 제3 경사면(1922)으로부터 제4 경사면(1923)을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 제2 돌출면(1921)의 경사각은 제1 돌출면(1821)의 경사각과 같거나 유사할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(1821)의 경사각은 제2 돌출면(1921)의 경사각과, 15도 이내로, 특히 10도 이내로, 바람직하게는 5도 이내로 차이가 날 수 있다. 제4 경사면(1923)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(1910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제3 경사면(1922)은 제4 경사면(1923)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 경사면(1922)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(1910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 펼침 상태에서, 제1 고정 캠(1810)의 제1 산(1811)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 골(1912)과 맞물리도록 배치되며, 제1 고정 캠(1810)의 제1 골(1812)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 산(1911)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 고정 캠(1810)의 제1 경사면(1822)의 적어도 일부는 제1 이동 캠(1910)의 제4 경사면(1923)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 제1 경사면(1822)과 제4 경사면(1923)이 맞물리게 배치되므로, 제1 고정 캠(1810)은 힌지 구조물이 펼침 상태일 때, 제1 이동 캠(1910)의 이동을 제한할 수 있다. 제1 이동 캠(1910)은 제2 경로(예: 도 10의 제2 경로(P12))를 따라 시계 방향으로 이동하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 프리 스탑 상태에서, 고정 캠(1810)의 제1 산(1811)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 산(1911)과 대면하도록 배치되며, 고정 캠(1810)의 제1 골(1812)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 골(1912)과 대면하도록 배치될 수 있다. 제1 고정 브라켓(230)의 제1 돌출면(1821)의 적어도 일부와 제1 디텐트 부재(310)의 제2 돌출면(1921)의 적어도 일부는 면접촉될 수 있다. 제1 돌출면(1821) 및 제2 돌출면(1921) 중 적어도 어느 하나의 일부는 경사지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제1 돌출면(1821) 및 제2 돌출면(1921) 중 적어도 어느 하나의 경사 각도로 인해 힌지 구조물은 디스플레이의 반력(또는 반발력, 또는 펼침 상태의 디스플레이가 접히거나 펼쳐지려는 힘)을 견딜 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태)일 때, 제1 이동 캠(1910)은 제1 돌출면(1821) 및 제2 경사면(1823)을 따라 고정 캠(1810)의 제1 골(1812)을 향해 이동할 수 있다. 제1 고정 캠(1810)의 제1 산(1811)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 골(1912)과 맞물리도록 배치되며, 제1 고정 캠(1810)의 제1 골(1812)은 제1 이동 캠(1910)의 제2 산(1911)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 제2 경사면(1823)의 적어도 일부는 제3 경사면(1922)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 제2 경사면(1823)과 제3 경사면(1922)이 맞물리게 배치되므로, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 않고 완전 접힘 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다.
도 19는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 다른 예를 나타내는 도면들이다.
도 19를 참조하면, 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)에는 적어도 하나의 고정 캠(2810)이 형성될 수 있다. 제1 고정 캠(2810)은 적어도 하나의 제1 산(또는, 제1 돌기)(2811)과 적어도 하나의 제1 골(2812)이 반복적으로 형성될 수 있다. 제1 산(2811)은 제1 돌출면(2821), 제1 경사면(2822) 및 제2 경사면(2823)을 포함할 수 있다. 제1 돌출면(2821)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)를 향해 돌출되며, 제1 돌출면(2821)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(2821)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 이동 캠(2910)은 제2 산(또는, 제2 돌기)(2911)과 제2 골(2912)을 포함할 수 있다. 제2 산(2911)은 제1 서브 돌출면(2955), 제2 서브 돌출면(2956), 제1 서브 경사면(2957), 제3 경사면(2922) 및 제4 경사면(2923)을 포함할 수 있다. 제1 서브 돌출면(2955) 및 제2 서브 돌출면(2956)은 제1 돌출면(2821)과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(2955) 및 제2 서브 돌출면(2956)은 고정 브라켓(210)의 제1 고정 레일(240)을 향해 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(2955)은 제2 서브 돌출면(2956)보다 더 높게 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(2955) 및 제2 서브 돌출면(2956) 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 돌출면(2955) 및 제2 서브 돌출면(2956) 중 적어도 어느 하나의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 서브 경사면(2957)은 제1 서브 돌출면(2955) 및 제2 서브 돌출면(2956) 사이에 배치될 수 있다. 제4 경사면(2923)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(2910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제3 경사면(2922)은 제4 경사면(2923)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 경사면(2922)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(2910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 펼침 상태에서, 제1 고정 캠(2810)의 제1 경사면(2822)의 적어도 일부는 제1 이동 캠(2910)의 제4 경사면(2923)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 제1 경사면(2822)과 제4 경사면(2923)이 맞물리게 배치되므로, 제1 고정 캠(2810)은 힌지 구조물이 펼침 상태일 때, 제1 이동 캠(2910)의 이동을 제한할 수 있다. 제1 이동 캠(2910)은 제2 경로(예: 도 10의 제2 경로(P12))를 따라 시계 방향으로 이동하지 않을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 프리 스탑 상태에서, 제1 이동 캠(2910)은 제1 돌출면(2821)을 따라 이동할 수 있다. 제1 고정 브라켓(230)의 제1 돌출면(2821)의 적어도 일부와 제1 디텐트 부재(310)의 제2 돌출면(2921)의 적어도 일부는 면접촉될 수 있다. 펼침 상태 또는 완전 접힘 상태에서 프리 스탑 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(2910)은 제1 돌출면(2821)을 따라 빠르게 이동함으로써 제1 돌출면(2821)은 제1 이동 캠(2910)의 제2 서브 돌출면(2956)에는 제1 돌출면(2821)이 안착될 수 있다. 이와 같이, 힌지 구조물은 사용자에게 안착에 따른 진동을 제공하므로, 사용자는 프리 스탑 상태에서 걸림감 또는 힌지 동작감을 다르게 제공받을 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물은 사용자에게 다양한 폴딩 경험을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태)일 때, 제1 이동 캠(2910)은 제1 돌출면(2821) 및 제2 경사면(2823)을 따라 고정 캠(2810)의 제1 골(2812)을 향해 이동할 수 있다. 제2 경사면(2823)의 적어도 일부는 제3 경사면(2922)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 제2 경사면(2823)과 제3 경사면(2922)이 맞물리게 배치되므로, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 않고 완전 접힘 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다.
도 20은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 고정 캠 및 이동 캠의 또 다른 예를 나타내는 도면들이다.
도 20을 참조하면, 제1 고정 레일(240)의 제1 레일 외면(242)에는 적어도 하나의 제1 고정 캠(3810)이 형성될 수 있다. 제1 고정 캠(3810)은 적어도 하나의 제1 산(또는, 제1 돌기)(3811)과 적어도 하나의 제1 골(3812)이 반복적으로 형성될 수 있다. 제1 산(3811)은 제1 돌출면(3821), 제1 경사면(3822) 및 제2 경사면(3823)을 포함할 수 있다. 제1 돌출면(3821)은 제1 디텐트 부재(310)의 제1 이동 레일(340)를 향해 돌출되며, 제1 돌출면(3821)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(3821)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 이동 캠(3910)은 제2 산(또는, 제2 돌기)(3911)과 제2 골(3912)을 포함할 수 있다. 제2 산(3911)은 제1 서브 돌출면(3955), 제2 서브 돌출면(3956), 캠 홈(3957), 제3 경사면(3922) 및 제4 경사면(3923)을 포함할 수 있다. 제1 서브 돌출면(3955) 및 제2 서브 돌출면(3956)은 제1 돌출면(3821)과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(3955) 및 제2 서브 돌출면(3956)은 고정 브라켓(210)의 제1 고정 레일(240)을 향해 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(3955)은 제2 서브 돌출면(3956)과 동일 또는 유사한 높이로 돌출될 수 있다. 제1 서브 돌출면(3955) 및 제2 서브 돌출면(3956) 중 적어도 어느 하나의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 캠 홈(3957)은 제1 서브 돌출면(3955)과 제2 서브 돌출면(3956) 사이에 배치될 수 있다. 제4 경사면(3923)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(3910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제3 경사면(3922)은 제4 경사면(3923)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 경사면(3922)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(3910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 펼침 상태에서, 제1 고정 캠(3810)의 제1 경사면(3822)의 적어도 일부는 제1 이동 캠(3910)의 제4 경사면(3923)의 적어도 일부에 접촉할 수 있다. 제1 경사면(3822)과 제4 경사면(3923)이 맞물리게 배치되므로, 제1 고정 캠(3810)은 힌지 구조물이 펼침 상태일 때 제1 이동 캠(3910)의 이동을 제한할 수 있다. 제1 이동 캠(3910)은 제2 경로(예: 도 10의 제2 경로(P12))를 따라 시계 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 않고 펼침 상태를 유지할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 프리 스탑 상태에서, 제1 이동 캠(3910)은 제1 돌출면(3821)을 따라 이동할 수 있다. 제1 고정 브라켓(230)의 제1 돌출면(3821)의 적어도 일부는 캠 홈(3957)에 의해 마련된 표면의 적어도 일부와 면접촉될 수 있다. 펼침 상태 또는 완전 접힘 상태에서 프리 스탑 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(3910)은 제1 돌출면(3821)을 따라 빠르게 이동함으로써 제1 돌출면(3821)은 캠홈(3957) 내에 안착될 수 있다. 이와 같이, 힌지 구조물은 사용자에게 안착에 따른 진동을 제공하므로, 사용자는 프리 스탑 상태에서 걸림감 또는 힌지 동작감을 다르게 제공받을 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물은 사용자에게 다양한 폴딩 경험을 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태)일 때, 제1 이동 캠(3910)은 제1 돌출면(3821) 및 제2 경사면(3823)을 따라 고정 캠(3810)의 제1 골(3812)을 향해 이동할 수 있다. 제2 경사면(3823)의 적어도 일부는 제3 경사면(3922)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 제2 경사면(3823)과 제3 경사면(3922)이 맞물리게 배치되므로, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 않고 완전 접힘 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다.
도 21은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 전면 사시도이며, 도 22는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 21 및 도 22를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 회전 부재들(2210,2220), 고정 브라켓(2230) 및 디텐트 부재들(2310,2320)을 포함할 수 있다.
회전 부재들(2210,2220)은 제1 회전 부재(2210) 및 제2 회전 부재(2220)를 포함할 수 있다. 제1 회전 부재(2210) 및 제2 회전 부재(2220)의 설명은 도 6에 도시된 제1 회전 부재 및 제2 회전 부재의 설명을 준용하기로 한다. 고정 브라켓(2230)의 설명은 도 6에 도시된 고정 브라켓(230)의 설명을 준용하기로 한다. 디텐트 부재들(2310,2320)은 제1 디텐트 부재(2310) 및 제2 디텐트 부재(2320)를 포함할 수 있다. 제1 디텐트 부재(2310) 및 제2 디텐트 부재(2320)의 설명의 적어도 일부는 도 6에 도시된 제1 디텐트 부재(310) 및 제2 디텐트 부재(320)의 설명을 준용하기로 한다. 제1 디텐트 부재(2310)는 제1 고정 핀(2281)을 통해 제1 회전 부재(2210)와 결합될 수 있다. 제1 고정 핀(2281)은 제1 회전 부재(2210)의 외측(-X축 방향)에 배치될 수 있다. 제2 디텐트 부재(2320)는 제2 고정 핀(2291)을 통해 제2 회전 부재(2220)와 결합될 수 있다. 제2 고정 핀(2291)은 제2 회전 부재(2220)의 외측(+X축 방향)에 배치될 수 있다.
제1 디텐트 부재(2310)와 제1 회전 부재(2210) 사이에는 제1 탄성 부재(2380)가 배치될 수 있다. 제2 디텐트 부재와 제2 회전 부재(2220) 사이에는 제2 탄성 부재(2390)가 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(2380) 및 제2 탄성 부재(2390)의 설명은 도 6에 도시된 제1 탄성 부재(380) 및 제2 탄성 부재(390)의 설명을 준용하기로 한다.
도 23은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 다른 예를 나타내는 단면도이며, 도 24는 도 23에 도시된 캠 부재를 설명하기 위한 도면이다.
도 23 및 도 24를 참조하면, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 제1 회전 부재(2210), 고정 브라켓(2230) 및 제1 디텐트 부재(2310)를 포함할 수 있다.
제1 회전 부재(2210)는 제1 결합 영역(2211), 제1 연장 영역(2212) 및 제1 체결돌기(2217)를 포함할 수 있다.
제1 디텐트 부재(2310)는 제1 디텐트 플레이트(2311), 제1 이동 레일(2340) 및 제2 체결 돌기(2317)를 포함할 수 있다. 제1 이동 레일(2340)은 제1 회전 부재(2210)의 내측에 배치될 수 있다. 제1 이동 레일(2340)의 제1 외주면(2342)에는 제1 이동 캠(4910)이 형성될 수 있다. 제1 이동 캠(4910)은 제1 고정 캠(4810)에 맞물리며 제1 고정 레일(2240)의 제1 레일 내면(2241)을 따라 회전할 수 있다.
고정 브라켓(2230)은 제1 이동 레일(2340)과 제1 회전 부재(2210)의 제1 결합 영역(2211) 사이에 배치되는 제1 고정 레일(2240)을 포함할 수 있다. 제1 고정 레일(2240)은 제1 레일 내면(2241) 및 제1 레일 외면(2242)을 포함할 수 있다. 제1 레일 내면(2241) 및 제1 레일 외면(2242) 각각은 곡면 형상으로 형성될 수 있다. 제1 레일 내면(2241)에는 제1 고정 캠(4810)이 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 고정 브라켓(2230)의 제1 고정 레일(2241)은 제1 디텐트 부재(2310)의 제1 이동 레일(2340)의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다. 제1 회전 부재(2210)의 제1 결합 영역(2211)은 제1 고정 레일(2240)의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 고정 브라켓(2230)에는 제1 고정 레일(2241)과 동일하거나 유사한 형태의 제2 고정 레일이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 레일은 +Y축 및 -Y축을 기준으로 제1 고정 레일(2241)과 대칭되게 형성될 수 있다. 제2 디텐트 부재(2320)에는 제1 이동 레일(2340)과 동일하거나 유사한 형태의 제2 이동 레일이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 이동 레일은 +Y축 및 -Y축을 기준으로 제1 이동 레일(2340)과 대칭되게 형성될 수 있다. 제2 회전 부재(2220)에는 제1 결합 영역(2211)과 동일하거나 유사한 형태의 제2 결합 영역이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 결합 영역은 +Y축 및 -Y축을 기준으로 제1 결합 영역(2211)과 대칭되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 고정 브라켓(2230)의 제2 고정 레일은 제2 디텐트 부재(2320)의 제2 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 제2 회전 부재(2220)의 제2 결합 영역은 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1 회전 부재(2210)는 도 24에 도시된 바와 같이 제1 가상의 회전축(2501)을 중심으로 하는 제1 경로(P21)를 따라 회전할 수 있다. 제1 경로(P21)는 고정 브라켓(2230)의 제1 레일 외면(2242)과 마주보는 제1 회전 부재(210)가 지나는 경로일 수 있다. 예를 들어, 제1 경로(P21)는 제1 레일 외면(2242)에 실질적으로 대응하는 반경을 갖는 제1 가상의 회전축(2501)을 중심으로 하는 원 형상일 수 있다.
제1 디텐트 부재(2310)는 제1 회전 부재(2210)의 회전시 제1 경로(P21)의 내측에 위치하는 제2 경로(P22)의 적어도 일부를 따라 이동할 수 있다. 제2 경로(P22)는 고정 브라켓(2230)의 제1 레일 내면(2241)과 마주보는 제1 디텐트 부재(2310)가 지나는 경로일 수 있다. 예를 들어, 제2 경로(P22)는 제1 레일 내면(2241)에 실질적으로 대응하는 반경을 갖는 제1 가상의 회전축(2501)을 중심으로 하는 원 형상일 수 있다.
도 25a 내지 도 25c는 도 23 및 도 24에 도시된 실시 예에 따른 힌지 구조물의 접히는 각도에 따른 캠 구조의 동작을 나타내는 도면이다.
도 25a 내지 도 25c를 참조하면, 힌지 구조물을 포함하는 전자 장치의 각도 상태는 예를 들어 약 0도에서 약 180도 상태를 가질 수 있다. 각도 상태는 제1 회전 부재(210) 및 제2 회전 부재(220) 사이의 각도를 의미할 수 있다. 약 0도 상태는 폴더블 전자 장치의 완전 접힘 상태에 대응될 수 있다. 약 180도 상태는 폴더블 전자 장치의 펼침 상태에 대응될 수 있다. 약 0도와 약 180도 사이의 상태는 폴더블 전자 장치의 펼침 상태와 완전 접힘 상태의 임의의 상태인 프리 스탑 상태에 대응될 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물은 적어도 하나의 고정 캠(4810) 및 적어도 하나의 이동 캠(4910)을 포함하는 캠 구조를 형성할 수 있다. 고정 캠(4810)은 이동 캠(4910)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 캠 구조는 전술한 제1 캠 구조 또는/및 제2 캠구조일 수 있다.
고정 캠(4810) 각각은 제1 산(또는, 제1 돌기)(4811)과 제1 골(4812)을 포함할 수 있다. 제1 산(4811)은 제1 돌출면(4821)과, 제1 경사면(4822) 및 제2 경사면(4823)을 포함할 수 있다. 제1 돌출면(4821)은 고정 브라켓(2230)의 고정 레일(2240)에서 제1 디텐트 부재(2310)의 제1 이동 레일(2340)를 향해 돌출되며, 제1 돌출면(4821)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출면(4821)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제1 경사면(4822)은 제2 경사면(4823)과 동일 또는 유사한 경사도를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(4822)의 경사도는 제2 경사면(4823)의 경사도와, 30도 이내로, 특히 15도 이내로, 바람직하게는 5도 이내로 차이가 날 수 있다. 제1 경사면(4822)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 제1 이동 캠(2910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제2 경사면(4823)은 제1 경사면(4822)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 경사면(4823)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 이동 캠(4910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이동 캠(4910)은 제2 산(또는, 제2 돌기)(4911)과 제2 골(4912)을 포함할 수 있다. 제2 산(4911)은 제2 돌출면(4921)과, 제3 경사면(4922) 및 제4 경사면(4923)을 포함할 수 있다. 제2 돌출면(4921)은 제1 돌출면(4821)과 반대 방향을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(4921)은 제2 디텐트 부재(2310)의 제1 이동 레일(2340)로부터 고정 브라켓(2210)의 제1 고정 레일(2240)을 향해 돌출될 수 있다. 제2 돌출면(4921)의 적어도 일부는 평탄하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 돌출면(4921)의 적어도 50%, 바람직하게는 적어도 75% 가 평탄하게 형성될 수 있다. 제4 경사면(4923)은 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 완전 접힘 상태로 이동할 때, 이동 캠(4910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다. 제3 경사면(4922)은 제4 경사면(4923)과 반대 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 제3 경사면(4922)은 힌지 구조물이 완전 접힘 상태로부터 펼침 상태로 이동할 때, 이동 캠(4910)의 이동 방향을 향하도록 형성될 수 있다.
도 25a에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 펼침 상태에서, 고정 캠(4810)의 제1 산(4811)은 이동 캠(4910)의 제2 골(4912)과 맞물리도록 배치되며, 고정 캠(4810)의 제1 골(4812)은 이동 캠(4910)의 제2 산(4911)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 고정 캠(4810)의 제1 경사면(4822)은 이동 캠(4910)의 제4 경사면(4923)에 접촉할 수 있다. 제1 경사면(4822)과 제4 경사면(4923)이 맞물리게 배치되므로, 고정 캠(4810)은 힌지 구조물이 펼침 상태일 때 이동 캠(4910)의 이동을 제한할 수 있다. 예를 들어, 이동 캠(4910)은 제2 경로(예: 도 24의 제2 경로(P22))를 따라 시계 방향으로 또는 반시계 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이 때, 제1 디텐트 부재(2310)의 제1 디텐트 플레이트(2311)은 제1 회전 부재(2210)의 제1 결합 영역(2211)과 제1 간격(예: 도 7a의 제1 간격(L1))으로 이격될 수 있다. 탄성 부재(2380)는 제1 회전 부재(2210)에 소정의 탄성력을 인가하도록 압축된 상태일 수 있다. 예를 들어, 탄성 부재(2380)는 도 25b에 도시된 프리 스탑 상태에 비해 인장된 상태일 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 못하고 펼침 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 힌지 구조물은 디스플레이의 반력(또는 반발력, 또는 펼침 상태의 디스플레이가 접히려는 힘)을 견딜 수 있는 디텐트 기능을 제공할 수 있다.
도 25b에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 펼침 상태로부터 프리 스탑 상태로 이동할 때, 제1 회전 부재(2210)의 회전에 의해 제1 디텐트 부재(2310)는 제1 산(4811)의 제1 경사면(4822)을 따라서 제1 산(4810)의 제1 돌출면(4821)을 향해 이동할 수 있다. 제1 고정 브라켓(2230)의 제1 돌출면(4821)의 적어도 일부와 제1 디텐트 부재(2310)의 제2 돌출면(4921)의 적어도 일부는 면접촉된 상태일 수 있다. 이 때, 고정 핀(2281)을 회전축으로 제1 디텐트 부재(2310)가 이동하므로, 제1 디텐트 부재(2310)의 제1 디텐트 플레이트(2311)은 제1 회전 부재(2210)를 향해 제1 탄성 부재(2380)를 압축시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(2380)는 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태일 때보다 압축된 상태일 수 있다. 프리 스탑 상태에서 제1 탄성 부재(2380)는 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태일 때보다 최대로 압축될 수 있다. 압축된 제1 탄성 부재(2380)는 고정 캠(4810) 및 이동 캠(4910) 사이의 마찰력을 증가시키고, 증가된 마찰력은 힌지 구조물이 지정된 상태를 유지할 수 있는 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 완전 접힘 상태 또는 펼침 상태로부터 프리 스탑 상태로 이동하기 위해, 제1 탄성 부재(2380)를 압축할 수 있도록 상대적으로 큰 힘이 필요할 수 있다. 이에 따라, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태 또는/및 펼침 상태를 유지할 때보다 상대적으로 큰 힘이 힌지 구조물에 인가되는 경우, 힌지 구조물은 완전 접힘 상태 또는/및 펼침 상태에서 프리 스탑 상태로 이동할 수 있다.
도 25c에 도시된 바와 같이, 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태)일 때, 이동 캠(4910)은 제1 돌출면(4821) 및 제1 경사면(4822)을 따라 고정 캠(4810)의 제1 골(4812)을 향해 이동할 수 있다. 힌지 구조물이 완전 접힘 상태(또는, 약 0도로 접힌 상태) 상태에서, 고정 캠(4810)의 제1 산(4811)은 이동 캠(4910)의 제2 골(4912)과 맞물리도록 배치되며, 고정 캠(4810)의 제1 골(4812)은 이동 캠(4910)의 제2 산(4911)과 맞물리도록 배치될 수 있다. 제1 산(4811)의 제2 경사면(4823)은 제2 산(4911)의 제3 경사면(4922)과 접촉할 수 있다. 제2 경사면(4823)과 제3 경사(4922)면이 맞물리게 배치되므로, 힌지 구조물은 프리 스탑 상태로 이동하지 못하고 완전 접힘 상태를 유지하는 디텐트 기능을 제공할 수 있다. 이 때, 제1 탄성 부재(2380)는 프리 스탑 상태일 때보다 인장되므로 프리 스탑 상태일 때보다 긴 길이로 형성될 수 있다.
도 26은 일 실시 예에 따른 탄성 부재의 압력 및 캠의 압력의 관계를 설명하기 위한 도면이며, 도 27a 및 도 27b는 일 실시 예에 따른 고정축과 캠들 간의 이격 거리에 따른 캠의 압력 변동을 설명하기 위한 도면들이며, 도 28a 및 도 28b는 일 실시 예에 따른 탄성 부재와 고정 축 간의 이격 거리에 따른 캠의 압력 변동을 설명하기 위한 도면들이다.
도 26을 참조하면, 탄성 부재(3380)에 가해지는 하중(또는, 탄성 부재의 압력)과 캠들(5810,5910)에 가해지는 하중(또는, 캠의 압력)의 관계는 수학식 3과 같을 수 있다.
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수학식 3에서, Fs는 탄성 부재(3380)에 가해지는 하중을, Fc는 고정 캠(5810)과 맞물리는 이동 캠(5910)에 가해지는 하중을, Ds는 회전축으로 이용되는 고정 핀(3701)과 탄성 부재(3380) 사이의 거리를, Dc는 고정 핀(3701)과 캠들(5810,5910) 사이의 거리를 의미할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 탄성 부재(3380)에 가해지는 하중(Fs) 및 고정 핀(3701)과 탄성 부재(3380) 사이의 거리(Ds)가 일정한 경우, 고정 캠(5810)과 맞물리는 이동 캠(5910)이 고정 핀(3701)에 가까워질수록(또는, 고정 핀(3701)과 이동 캠(5910) 사이의 거리(Dc)가 가까워질수록) 이동 캠(5910)에 가해지는 압력이 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 27a에 도시된 실시 예에서는 이동 캠(5910)이 고정 핀(3701)에 제1 거리(D1)로 이격되고, 도 27b에 도시된 실시 예에서는 이동 캠(5910)이 고정 핀(3701)에 제1 거리(D1)보다 짧은 제2 거리(D2)로 이격될 수 있다. 도 27a에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)에 가해지는 제1 하중(Fc1)에 비해 도 27b에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)에 가해지는 제2 하중(Fc2)이 증가할 수 있다. 제2 하중(Fc2)은 제1 거리(D1)와 제2 거리(D2)의 차이에 비례하여 제1 하중(Fc1)보다 증가할 수 있다. 증가된 제2 하중(Fc)으로 도 27b에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)과 고정 캠(5810) 사이에 발생되는 마찰력이 증가할 수 있다. 증가된 마찰력에 비례하여 도 27b에 도시된 실시 예의 힌지 구조물이 지정된 상태를 유지할 수 있는 디텐트력이 향상될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 탄성 부재(3380)에 가해지는 하중(Fs) 및 고정 핀(3701)과 이동 캠(5910) 사이의 거리(Dc)가 일정한 경우, 탄성 부재(3380)가 고정 핀(3701)에 멀어질수록 이동 캠(5910)에 가해지는 압력이 증가할 수 있다. 예를 들어, 도 28a에 도시된 실시 예에서는 탄성 부재(3380)가 고정 핀(3701)에 제3 거리(Ds1)로 이격되고, 도 28b에 도시된 실시 예에서는 탄성 부재(3380)가 고정 핀(3701)에 제3 거리(Ds1)보다 긴 제4 거리(Ds2)로 이격될 수 있다. 도 28a에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)에 가해지는 제1 하중(Fc1)에 비해 도 28b에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)에 가해지는 제2 하중(Fc2)이 증가할 수 있다. 제2 하중(Fc2)은 제3 거리(Ds1)와 제4 거리(Ds2)의 차이에 비례하여 제1 하중(Fc1)보다 증가할 수 있다. 증가된 제2 하중(Fc)으로 도 28b에 도시된 실시 예의 이동 캠(5910)과 고정 캠(5810) 사이에 발생되는 마찰력이 증가할 수 있다. 증가된 마찰력에 비례하여 도 28b에 도시된 실시 예의 힌지 구조물이 지정된 상태를 유지할 수 있는 디텐트력이 향상될 수 있다.
상술한 폴더블 전자 장치의 힌지 구조들은 각 도면에서 설명한 실시 예로 한정되지 않고, 각 도면에서 설명한 힌지 구조들이 상호 복합적으로 적용될 수 있다. 예컨대, 일 실시 예에 따른 폴더블 전자 장치는 도 3 내지 도 5에서 설명한 힌지 구조물만을 복수개 채용하거나, 도 21 내지 도 23에서 설명한 힌지 구조물만을 복수개 채용하거나, 도 3 내지 도 5에서 설명한 힌지 구조물과 도 21 내지 도 23에서 설명한 힌지 구조물을 복합적으로 채용할 수 있다.
또한, 도 13a 내지 도 13c각각에서 설명한 탄성 부재들 개수, 도 15에서 설명한 탄성 부재들의 선경 및 직경의 구조, 도 16에서 설명한 캠의 면적 및 도 18 내지 도 20에서 설명한 이동캠 및 고정 캠의 구조 중 적어도 어느 하나는, 도 3 내지 도 5에서 설명한 힌지 구조물 및 도 21 내지 도 23에서 설명한 힌지 구조물 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다. 또한, 도 26 내지 도 28에서 설명한 캠의 압력 역시, 도 3 및 도 4에서 설명한 힌지 구조물 및 도 21 내지 도 23에서 설명한 힌지 구조물 중 적어도 어느 하나에 적용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 폴더블 전자장치는 제1 하우징(110)과; 제2 하우징(120)과; 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 적어도 일부가 안착되는 플렉서블 디스플레이(140)와; 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징을 연결하는 힌지 구조물(200)을 포함하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 사이에 배치되며, 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일(240) 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일(250)을 포함하는 고정 브라켓(230)과; 상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전 가능한 또는 회전하는 제1 결합 영역(211)을 포함하는 제1 회전 부재(210)와; 상기 제2 하우징과 연결되며 상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전 가능한 또는 회전하는 제2 결합 영역(221)을 포함하는 제2 회전부재(220)와; 상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전 가능한 또는 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일(340)을 포함하는 제1 디텐트 부재(310)와; 상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전 가능한 또는 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일(350)을 포함하는 제2 디텐트 부재(320)와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠(810)과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠(910)이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와(800); 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일(250)에 형성되는 제2 고정 캠(820)과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일(350)에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함할 수 있다. 상기 고정 브라켓의 내측 또는 외측에 회전 부재와의 간섭 없이 배치되는 캠 구조들로 인해, 상기 캠 구조들의 면적은 단말의 두께 증가 없이 다양한 거치 각도를 안정적으로 제공할 수 있을 정도로 충분히 확보될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓의 상기 제1 고정 레일은 상기 제1 회전 부재의 상기 제1 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제1 디텐트 부재의 상기 제1 이동 레일은 상기 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 고정 브라켓의 상기 제2 고정 레일은 상기 제2 회전 부재의 상기 제2 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 디텐트 부재의 상기 제2 이동 레일은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 고정 캠은 상기 제1 디텐트 부재를 향하는 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 외면에 형성되며, 상기 제1 이동 캠은 상기 제1 고정 캠에 맞물리며 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 외면을 따라 회전 가능 또는 회전하며, 제2 고정 캠은 상기 제2 디텐트 부재를 향하는 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 외면에 형성되며, 상기 제2 이동 캠은 상기 제2 고정 캠에 맞물리며 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 외면을 따라 회전 가능 또는 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓의 제1 고정 레일은 상기 제1 디텐트 부재의 제1 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 고정 브라켓의 제2 고정 레일은 상기 제2 디텐트 부재의 제2 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제1 회전 부재의 제1 결합 영역은 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 회전 부재의 제2 결합 영역은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 고정 캠은 상기 제1 디텐트 부재를 향하는 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 내면에 형성되며, 상기 제1 이동 캠은 상기 제1 고정 캠에 맞물리며 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 내면을 따라 회전 가능 또는 회전하며, 상기 제2 고정 캠은 상기 제2 디텐트 부재를 향하는 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 내면에 형성되며, 상기 제2 이동 캠은 상기 제2 고정 캠에 맞물리며 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 내면을 따라 회전 가능 또는 회전할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 회전 부재는 상기 제1 결합 영역으로부터 연장되는 제1 연장 영역을 더 포함하며, 상기 제2 회전 부재는 상기 제2 결합 영역으로부터 연장되는 제2 연장 영역을 더 포함하며, 상기 제1 디텐트 부재는 상기 제1 연장 영역과 마주보는 제1 디텐트 플레이트를 더 포함하며, 상기 제2 디텐트 부재는 상기 제2 연장 영역과 마주보는 제2 디텐트 플레이트를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 폴더블 전자 장치는 상기 제1 연장 영역과 상기 제1 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제1 탄성 부재와; 상기 제2 연장 영역과 상기 제2 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제2 탄성 부재를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 연장 영역과 상기 제1 디텐트 플레이트 사이에 직접 배치되며, 제2 탄성 부재는 상기 제2 연장 영역 및 상기 제2 디텐트 플레이트 사이에 직접 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 폴더블 전자 장치는 상기 제1 연장 영역에 형성된 제1 체결홀과 상기 제1 디텐트 플레이트에 형성된 제1 고정홀에 삽입되는 제1 고정 핀과; 상기 제2 연장 영역에 형성된 제2 체결홀과 상기 제2 디텐트 플레이트에 형성된 제2 고정홀에 삽입되는 제2 고정 핀을 더 구비할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 고정핀의 (제1) 중심축을 기준으로 상기 제1 디텐트 플레이트가 상기 제1 연장 영역을 향해 이동하도록 구성되거나 이동하여 상기 제1 탄성 부재를 압축하며, 상기 제2 고정핀의 (제2) 중심축을 기준으로 상기 제2 디텐트 플레이트가 상기 제2 연장 영역을 향해 이동하도록 구성되거나 이동하여 상기 제2 탄성 부재를 압축할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 디스플레이는 적어도 일부가 상기 제1 하우징에 배치되며 평면으로 형성되는 제1 영역, 적어도 일부가 상기 제2 하우징에 배치되며 평면으로 형성되는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 폴딩 영역을 포함하고, 상기 전자 장치는, 상기 폴딩 영역이 평면인 펼침 상태, 상기 폴딩 영역이 최대 곡률을 가지는 곡면인 완전 접힘 상태, 및 상기 펼침 상태와 완전 접힘 상태 사이로 규정되는 프리 스탑 상태를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 펼침 상태 및 상기 완전 접힘 상태에 비해 상기 프리스탑 상태에서 더 압축될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 폴더블 전자 장치는 상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 내부에 배치되는 힌지 하우징을 더 구비하며, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 중 적어도 어느 하나는 상기 힌지 하우징과 비중첩될 수 있다. 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재를 힌지 하우징의 외부에 배치되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 협소한 공간적 제약없이 탄성 부재들의 수량 및/또는 크기의 증가시킬 수 있어 스프링 포스를 증가시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 캠 구조 및 상기 제2 캠 구조 중 적어도 하나는 상기 고정 브라켓에 형성되며 적어도 하나의 제1 산과 적어도 하나의 제1 골을 포함하는 고정 캠과; 상기 제1 디텐트 부재 및 상기 제2 디텐트 부재 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 상기 고정 캠과 맞물리며 적어도 하나의 제2 산과 적어도 하나의 제2 골을 포함하는 이동 캠을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 산은 평탄하거나 경사진 돌기면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 산은 적어도 2개의 돌기면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일(240) 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일(250)을 포함하는 고정 브라켓(230)과; 상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전 가능 또는 회전하는 제1 결합 영역(211)을 포함하는 제1 회전 부재(210)와; 상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전 가능 또는 회전하는 제2 결합 영역(221)을 포함하는 제2 회전부재(220)와; 상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전 가능 또는 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일(340)을 포함하는 제1 디텐트 부재(310)와; 상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전 가능 또는 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일(350)을 포함하는 제2 디텐트 부재(320)와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠(810)과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠(910)이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와; 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함할 수 있다. 상기 고정 브라켓의 내측 또는 외측에 회전 부재와의 간섭 없이 배치되는 캠 구조들로 인해, 상기 캠 구조들의 면적은 단말의 두께 증가 없이 다양한 거치 각도를 안정적으로 제공할 수 있을 정도로 충분히 확보될 수 있다. 힌지 구조물은 상술한 폴더블 전자 장치의 힌지 구조물과 같은 폴더블 전자 장치용 힌지 구조물일 수 있다. 상술한 폴더블 전자 장치의 힌지 구조물의 선택적 특징들 및 효과들은 힌지 구조물에 의해 유사하게 달성할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓의 상기 제1 고정 레일은 상기 제1 회전 부재의 상기 제1 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제1 디텐트 부재의 상기 제1 이동 레일은 상기 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 고정 브라켓의 상기 제2 고정 레일은 상기 제2 회전 부재의 상기 제2 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 디텐트 부재의 상기 제2 이동 레일은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 고정 브라켓의 제1 고정 레일은 상기 제1 디텐트 부재의 제1 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 고정 브라켓의 제2 고정 레일은 상기 제2 디텐트 부재의 제2 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제1 회전 부재의 제1 결합 영역은 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 회전 부재의 제2 결합 영역은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 상기 제1 결합 영역으로부터 연장되는 상기 제1 회전 부재의 제1 연장 영역과, 상기 제1 연장 영역과 마주보는 상기 제1 디텐트 부재의 상기 제1 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제1 탄성 부재와; 상기 제1 결합 영역으로부터 연장되는 상기 제2 회전 부재의 제2 연장 영역과, 상기 제2 연장 영역과 마주보는 상기 제1 디텐트 부재의 제2 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제2 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 힌지 구조물은 상기 제1 연장 영역에 형성된 제1 체결홀과 상기 제1 디텐트 플레이트에 형성된 제1 고정홀에 삽입되는 제1 고정 핀과; 상기 제2 연장 영역에 형성된 제2 체결홀과 상기 제2 디텐트 플레이트에 형성된 제2 고정홀에 삽입되는 제2 고정 핀을 더 구비할 수 있다.

Claims (15)

  1. 폴더블 전자장치에 있어서,
    제1 하우징과;
    제2 하우징과;
    상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 적어도 일부가 안착되는 플렉서블 디스플레이와;
    상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징을 연결하는 힌지 구조물을 포함하고,
    상기 힌지 구조물은,
    상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징 사이에 배치되며, 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일을 포함하는 고정 브라켓과;
    상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전하는 제1 결합 영역을 포함하는 제1 회전 부재와;
    상기 제2 하우징과 연결되며 상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전하는 제2 결합 영역을 포함하는 제2 회전 부재와;
    상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일을 포함하는 제1 디텐트 부재와;
    상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일을 포함하는 제2 디텐트 부재와;
    상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와;
    상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함하는 전자 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 브라켓의 상기 제1 고정 레일은 상기 제1 회전 부재의 상기 제1 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제1 디텐트 부재의 상기 제1 이동 레일은 상기 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며,
    상기 고정 브라켓의 상기 제2 고정 레일은 상기 제2 회전 부재의 상기 제2 결합 영역의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 디텐트 부재의 상기 제2 이동 레일은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 전자 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 캠은 상기 제1 디텐트 부재를 향하는 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 외면에 형성되며, 상기 제1 이동 캠은 상기 제1 고정 캠에 맞물리며 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 외면을 따라 회전하며,
    제2 고정 캠은 상기 제2 디텐트 부재를 향하는 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 외면에 형성되며, 상기 제2 이동 캠은 상기 제2 고정 캠에 맞물리며 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 외면을 따라 회전하는 전자 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 브라켓의 제1 고정 레일은 상기 제1 디텐트 부재의 제1 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 고정 브라켓의 제2 고정 레일은 상기 제2 디텐트 부재의 제2 이동 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며,
    상기 제1 회전 부재의 제1 결합 영역은 제1 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되며, 상기 제2 회전 부재의 제2 결합 영역은 상기 제2 고정 레일의 적어도 일부를 감싸도록 배치되는 전자 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 고정 캠은 상기 제1 디텐트 부재를 향하는 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 내면에 형성되며, 상기 제1 이동 캠은 상기 제1 고정 캠에 맞물리며 상기 제1 고정 레일의 제1 레일 내면을 따라 회전하며,
    상기 제2 고정 캠은 상기 제2 디텐트 부재를 향하는 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 내면에 형성되며, 상기 제2 이동 캠은 상기 제2 고정 캠에 맞물리며 상기 제2 고정 레일의 제2 레일 내면을 따라 회전하는 전자 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 회전 부재는 상기 제1 결합 영역으로부터 연장되는 제1 연장 영역을 더 포함하며,
    상기 제2 회전 부재는 상기 제2 결합 영역으로부터 연장되는 제2 연장 영역을 더 포함하며,
    상기 제1 디텐트 부재는 상기 제1 연장 영역과 마주보는 제1 디텐트 플레이트를 더 포함하며,
    상기 제2 디텐트 부재는 상기 제2 연장 영역과 마주보는 제2 디텐트 플레이트를 더 포함하는 전자 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 연장 영역과 상기 제1 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제1 탄성 부재와;
    상기 제2 연장 영역과 상기 제2 디텐트 플레이트 사이에 배치되는 제2 탄성 부재를 더 포함하는 전자 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 연장 영역에 형성된 제1 체결홀과 상기 제1 디텐트 플레이트에 형성된 제1 고정홀에 삽입되는 제1 고정 핀과;
    상기 제2 연장 영역에 형성된 제2 체결홀과 상기 제2 디텐트 플레이트에 형성된 제2 고정홀에 삽입되는 제2 고정 핀을 더 구비하는 전자 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 고정핀의 제1 중심축을 기준으로 상기 제1 디텐트 플레이트가 상기 제1 연장 영역을 향해 이동하여 상기 제1 탄성 부재를 압축하며,
    상기 제2 고정핀의 제2 중심축을 기준으로 상기 제2 디텐트 플레이트가 상기 제2 연장 영역을 향해 이동하여 상기 제2 탄성 부재를 압축하는 전자 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 디스플레이는 적어도 일부가 상기 제1 하우징에 배치되며 평면으로 형성되는 제1 영역, 적어도 일부가 상기 제2 하우징에 배치되며 평면으로 형성되는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 형성되는 폴딩 영역을 포함하고,
    상기 전자 장치는, 상기 폴딩 영역이 평면인 펼침 상태, 상기 폴딩 영역이 최대 곡률을 가지는 곡면인 완전 접힘 상태, 및 상기 펼침 상태와 완전 접힘 상태 사이로 규정되는 프리 스탑 상태를 포함하는 전자 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 펼침 상태 및 상기 완전 접힘 상태에 비해 상기 프리스탑 상태에서 더 압축되는 전자 장치.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 힌지 구조물의 적어도 일부가 내부에 배치되는 힌지 하우징을 더 구비하며,
    상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 중 적어도 어느 하나는 상기 힌지 하우징과 비중첩되는 전자 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 캠 구조 및 상기 제2 캠 구조 중 적어도 하나는
    상기 고정 브라켓에 형성되며 적어도 하나의 제1 산과 적어도 하나의 제1 골을 포함하는 고정 캠과;
    상기 제1 디텐트 부재 및 상기 제2 디텐트 부재 중 적어도 어느 하나에 형성되며, 상기 고정 캠과 맞물리며 적어도 하나의 제2 산과 적어도 하나의 제2 골을 포함하는 이동 캠을 포함하는 전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 산은 평탄하거나 경사진 돌기면 및/또는 2개의 돌기면을 포함하는 전자 장치.
  15. 힌지 구조물에 있어서,
    적어도 일부가 곡면 형상인 제1 고정 레일 및 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 고정 레일을 포함하는 고정 브라켓과;
    상기 제1 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제1 회전축을 기준으로 회전하는 제1 결합 영역을 포함하는 제1 회전 부재와;
    상기 제2 고정 레일과 중첩되는 영역에서 제2 회전축을 기준으로 회전하는 제2 결합 영역을 포함하는 제2 회전부재와;
    상기 제1 고정 레일과 마주보며 상기 제1 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제1 이동 레일을 포함하는 제1 디텐트 부재와;
    상기 제2 고정 레일과 마주보며 상기 제2 고정 레일을 따라 회전하며 적어도 일부가 곡면 형상인 제2 이동 레일을 포함하는 제2 디텐트 부재와;
    상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 고정 레일에 형성되는 제1 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제1 이동 레일에 형성되는 제1 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제1 캠 구조와;
    상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 고정 레일에 형성되는 제2 고정 캠과 상기 적어도 일부가 곡면 형상인 상기 제2 이동 레일에 형성되는 제2 이동 캠이 서로 맞닿도록 형성되는 제2 캠 구조를 포함하는 힌지 구조물.
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