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KR20220068025A - 토크 구조를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

토크 구조를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20220068025A
KR20220068025A KR1020200154908A KR20200154908A KR20220068025A KR 20220068025 A KR20220068025 A KR 20220068025A KR 1020200154908 A KR1020200154908 A KR 1020200154908A KR 20200154908 A KR20200154908 A KR 20200154908A KR 20220068025 A KR20220068025 A KR 20220068025A
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KR
South Korea
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cam
protrusion
arm
elastic member
arm shaft
Prior art date
Application number
KR1020200154908A
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English (en)
Inventor
강재호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to CN202180077232.5A priority patent/CN116635639A/zh
Priority to US17/526,373 priority patent/US11956378B2/en
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Abstract

힌지 구조물을 포함하는 전자 장치가 개시된다. 상기 힌지 구조물은 상기 제1 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축, 상기 제2 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축, 및 상기 제1 암축과 상기 제2 암축 각각에 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 토크 구조를 포함할 수 있다. 토크 구조는, 상기 제1 암축에 배치되는 제1 캠 구조물들, 상기 제1 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제1 암축을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 상기 제1 캠 구조물들에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제1 탄성 부재; 상기 제2 암축에 배치되는 제2 캠 구조물들, 상기 제2 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제2 암축을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 및 상기 제2 캠 구조물들에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제2 탄성 부재;를 포함할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

토크 구조를 포함하는 전자 장치 {Electronic device comprising a torque structure}
본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 토크 구조를 포함하는 전자 장치와 관련된다.
스마트폰과 같은 휴대용 전자 장치는 다양한 종류의 어플리케이션을 기반으로 통화, 동영상 재생, 인터넷 검색과 같은 다양한 기능을 제공할 수 있다. 사용자는 상술한 다양한 기능을 보다 넓은 화면을 통해 이용하고자 할 수 있다. 그러나, 휴대용 전자 장치의 화면이 커질수록 휴대성이 떨어질 수 있다. 이에 따라, 일부 영역이 곡면 또는 평면으로 변형되는 플렉서블 디스플레이를 포함하는 폴더블 전자 장치가 개발된다. 폴더블 전자 장치는 플렉서블 디스플레이를 접거나 펼치도록 힌지 구조물을 포함할 수 있다.
폴더블 전자 장치의 힌지 구조물은 인접한 하우징 각각이 일정한 각도로 회전하도록 인접한 하우징들과 연결될 수 있다. 인접한 하우징이 회전함에 따라, 플렉서블 디스플레이가 펼쳐지거나 접힐 수 있다.
접힘 상태의 디스플레이의 곡면 영역은, 평면으로 변형되려는 특성을 가질 수 있다. 상기 특성에 의해 접힘 상태의 폴더블 전자 장치에는 펼침 방향으로의 복원 토크가 작용할 수 있다. 이와 관련하여, 폴더블 전자 장치는, 임의의 접힘 상태가 안정적으로 유지되도록 일정 크기의 마찰 토크를 제공하는 토크 구조를 포함할 수 있다. 특히, 디스플레이가 대형화됨에 따라 디스플레이의 복원 토크, 및 토크 구조가 제공하는 마찰 토크가 증가할 수 있다. 증가된 마찰 토크에 의해 사용자는 폴더블 전자 장치를 더 큰 토크로 접거나 펼칠 수 있다. 예를 들어, 사용자는 한손(one hand)을 이용하여 폴더블 전자 장치를 펼치거나 접을 수 없다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 완전 접힘 상태로부터 프리스탑 구간까지 펼칠 때, 마찰 토크가 증가하지 않는 구간을 제공하는 토크 구조를 포함하는 힌지 구조물을 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 및 상기 제1 하우징이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축, 상기 제2 하우징의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축, 및 상기 제1 암축과 상기 제2 암축 각각에 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 토크 구조를 포함하고, 상기 토크 구조는, 상기 제1 암축에 배치되는 제1 캠 구조물들, 상기 제1 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제1 암축을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 상기 제1 캠 구조물들에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제1 탄성 부재; 상기 제2 암축에 배치되는 제2 캠 구조물들, 상기 제2 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제2 암축을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 및 상기 제2 캠 구조물들에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제2 탄성 부재;를 포함하고, 상기 토크 구조는, 완전 접힘 상태(Sf)에서 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하고, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간에서 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 큰 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제1 구간에서, 상기 끼인각(A)에 독립적으로(independent of the included angle) 실질적으로 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성되고, 상기 제2 마찰 토크(Tf2)는 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 크고 상기 제3 마찰 토크(Tf3)보다 작을 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 및 상기 제1 하우징이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징 및 상기 제2 하우징은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 제1 하우징의 회전에 연동된 제1 암축, 상기 제1 암축의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축에 배치되는 제1 탄성 부재, 상기 제2 하우징의 회전에 연동된 제2 암축, 및 상기 제2 암축의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축에 배치되는 제2 탄성 부재를 포함하고, 상기 힌지 구조물은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은, 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위(ΔL1)만큼 압축됨; 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제3 끼인각(A3)을 가지는 제3 상태(S3)까지 규정되는 이지 펼침 구간(Easy unfolding section), 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 제3 상태(S3)에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨; 및 상기 제3 상태(S3)로부터 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 적어도 상기 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨; 상기 이지 펼침 구간은 상기 끼인각(A)에 독립적으로 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 일정한 압축 상태를 유지하는 제1 구간, 및 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 압축되는 제2 구간을 포함할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 토크 구조는, 완전 접힘 상태로부터 프리스탑 구간까지 펼칠 때, 마찰 토크가 증가하지 않는 구간을 제공함으로써, 사용자는 상대적으로 작은 회전 토크를 인가하여 폴더블 전자 장치를 접거나 펼칠 수 있다. 또한, 토크 구조는 다양한 각도의 접힘 상태를 유지할 수 있는 프리스탑 구간을 제공할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다.
도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 사시도이다.
도 4a는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 평면도이다.
도 4b는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 배면도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 분해 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 회전 구조물의 회전 동작을 도시한 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 암부 및 회전 구조물의 회전 동작 및 슬라이딩 동작을 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조를 도시한 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 토크 구조의 면 마찰력을 도시한 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 토크 구조의 일부 구조물을 도시한 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 토크 구조의 일부 구조물을 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 토크 구조의 끼인각에 따른 탄성 부재의 압축을 도시한 그래프이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 15는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 18은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 19는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조를 도시한 도면이다.
도 20은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다.
도 21은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 22는 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 23은 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 24는 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 전자 장치의 분해 사시도를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 전자 장치(100)는 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 힌지 하우징(130), 힌지 구조물(200) 및 디스플레이(140)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 힌지 구조물(200)을 이용하여 제2 하우징(120)과 연결될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)가 안착되는 제1 플레이트(111) 및 제1 플레이트(111)의 적어도 일부를 둘러싸는 제1 프레임(112)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 프레임(112)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제1 플레이트(111)에는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)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 구조물(210)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)과 접착될 수 있다. 또는, 제1 하우징(110)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제1 하우징(110)의 제1 플레이트(111)와 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110) 내부에는 제1 회로 기판(151), 제1 배터리(153), 및 카메라 모듈(156)이 배치될 수 있다. 제1 회로 기판(151) 및 제1 배터리(153)는 연성 기판을 통해 제2 하우징(120) 내부에 배치되는 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(151)에는 프로세서 및 메모리가 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 배터리(153) 및 제1 회로 기판(151)은 제1 플레이트(111)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 예를 들어, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 중 제2 하우징(120)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 하우징(110)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제1 장식 부재(113) 및 제1 플레이트(111)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제1 후면 커버(119)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 장식 부재(113)는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)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)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 힌지 구조물(200)을 통해 제1 하우징(110)과 연결될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)가 안착되는 제2 플레이트(121) 및 제2 플레이트(121)의 적어도 일부를 둘러싸는 제2 프레임(122)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 프레임(122)은 전자 장치(100)의 표면(예: 측면)의 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 플레이트(121)에는 제2 영역(142)의 적어도 일부분 및 폴딩 영역(143)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 제2 플레이트(121)에는 힌지 구조물(200)의 제2 회전 구조물(220)이 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120)의 적어도 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)과 접착될 수 있다. 또는, 제2 하우징(120)의 전면의 가장자리의 일부는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)의 가장자리와 접착될 수 있다. 이와 관련하여, 제2 하우징(120)의 제2 플레이트(121)와 디스플레이(140)의 제2 영역(142) 사이에는 접착층이 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 내측의 적어도 일부는 중공 형태로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120) 내부에는 제2 회로 기판(152), 제2 배터리(154)가 배치될 수 있다. 제2 회로 기판(152) 및 제2 배터리(154)는 연성 기판을 통해 제1 하우징(110) 내부에 배치되는 제1 회로 기판(151) 및/또는 제1 배터리(153)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 배터리(154) 및 제2 회로 기판(152)은 제2 플레이트(121)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 예를 들어, 적어도 일부가 금속 재질로 형성되거나, 또는 적어도 일부가 비금속 재질로 마련될 수 있다. 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 적어도 일부를 지지할 수 있도록 일정 크기의 강성을 가지는 재질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 하우징(120) 중 제1 하우징(110)과 대면하는 부분은, 힌지 하우징(130)이 배치될 수 있도록 적어도 일부가 일정 곡률을 가지는 함몰된 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 하우징(120)은 디스플레이(140)의 가장자리를 둘러싸는 제2 장식 부재(123) 및 제2 플레이트(121)와 마주보며 전자 장치(100)의 표면을 형성하는 제2 후면 커버(129)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 장식 부재(123)는 디스플레이(140)의 제2 영역(142)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)에서 전자 장치(100)의 후면을 형성하고, 디스플레이(140)는 전자 장치의 전면을 형성할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 디스플레이(140)와 접착층 사이에 배치되는 래티스 구조물(미도시) 및/또는 브라켓(미도시)을 더 포함할 수 있다. 래티스 구조물은 폴딩 영역(143)에 적어도 부분적으로 중첩되는 복수의슬릿을 포함하는 슬릿 영역을 포함할 수 있다. 복수의 슬릿들은 각각 폴딩 영역(143)의 연장 방향(예: y축)으로 길게 연장될 수 있다. 복수의슬릿들은 펼침 상태(예: 도 2a)에서 평면인 폴딩 영역(143)을 지지하고, 접힘 동작 또는 펼침 동작에서 폴딩 영역(143)이 변형될 수 있도록 지원할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 디스플레이(140)에는 상기 래티스 구조물 또는 상기 브라켓 중 일부만 적층될 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 하우징(130)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 함몰된 부분에 배치될 수 있다. 힌지 하우징(130)은 전체적으로 y축 방향으로 길게 연장된 형태로 마련될 수 있다. 힌지 하우징(130)의 내면의 일부 영역에는 힌지 구조물(200)을 고정시키기 위한 보스가 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(140)의 적어도 일부는 가요성(flexibility)을 가질 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)는 제1 하우징(110) 상에 배치되는 제1 영역(141), 제2 하우징(120) 상에 배치되는 제2 영역(142), 및 제1 영역(141)과 제2 영역(142) 사이에 위치되는 폴딩 영역(143)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)은 평면으로 형성되고, 폴딩 영역(143)은 평면 또는 곡면으로 변형 가능하게 형성될 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 힌지 구조물(200)은 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 회전 구조물(210), 및 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 회전 구조물(220)을 포함할 수 있다. 힌지 구조물(200)은 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 각각의 회전 축(예: y축 방향에 평행한 가상의 축)을 중심으로 회전 가능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)은 각각의 회전 축을 중심으로 회전할 수 있다.
도 2a는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다. 도 2b는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다. 도 2c는 일 실시 예에 따른 전자 장치의 완전 접힘 상태를 나타낸 도면이다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)은 각각의 회전 축(R1, R2)에 의해 서로 반대 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태로부터 수행되는 접힘 동작에서, 제1 하우징(110)은 시계 반대 방향으로 회전하고, 제2 하우징(120)은 시계 방향으로 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 각각의 회전 축에 평행한 축 방향을 규정할 수 있다. 축 방향은 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)의 연장 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 폴딩 영역(143)의 장변 방향으로 규정될 수 있다. 예를 들어, 축 방향은 도 1의 y축에 평행한 방향을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 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 있다. 전자 장치(100)의 상태를 설명하기 위해, 축 방향에 수직한 전자 장치(100)의 제3 가장자리(P3) 및 전자 장치(100)의 제4 가장자리(P4)가 규정될 수 있다. 예를 들어, 제1 가장자리(P1) 및 제3 가장자리(P3)는 제1 하우징(110)의 제1 프레임(112)의 일부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 가장자리(P2) 및 제4 가장자리(P4)는 제2 하우징(120)의 제2 프레임(122)의 일부를 포함할 수 있다.
도 2a를 참조하여 전자 장치의 펼침 상태를 설명한다.
예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 평면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 디스플레이(140)의 제1 영역(141) 및 제2 영역(142)이 동일 방향을 향하는 평면으로 이루어지는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 평행한 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 실질적으로 하나의 직선을 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2b를 참조하여 전자 장치의 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 접힘 상태는, 디스플레이(140)의 폴딩 영역(143)이 곡면인 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는, 제1 영역(141)의 제1 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 제2 법선 벡터(n2)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다. 예를 들어, 접힘 상태는 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 180도가 아닌 소정의 각도를 이루는 상태를 포함할 수 있다.
도 2c를 참조하여 전자 장치의 완전 접힘 상태를 설명한다.
예를 들어, 완전 접힘 상태는, 접힘 상태 중, 제1 가장자리(P1) 및 제2 가장자리(P2)가 실질적으로 접촉하는 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 완전 접힘 상태의 폴딩 영역(143)은, 접힘 상태의 폴딩 영역(143)에 비해 더 큰 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있다.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 접힘 상태 및 완전 접힘 상태에서, 힌지 하우징(130)은 적어도 일부가 전자 장치(100)의 표면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 힌지 하우징(130)은 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120) 사이로 시각적으로 노출될 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 사시도이다. 도 4a는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 평면도이다. 도 4b는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 배면도이다. 도 5는 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 분해 사시도이다.
힌지 구조물(200)에는 축 방향이 규정될 수 있다. 축 방향은 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)의 연장 방향에 평행한 방향일 수 있다. 제1 축 방향(①)은 고정 구조물(230)을 향하는 방향이고, 제2 축 방향(②)은 고정 부재(270)를 향하는 방향일 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 일 실시 예에서, 힌지 구조물(200)은 고정 구조물(230), 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 암 구조(201) 및 토크 구조(202)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 적어도 일부가 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))의 내부에 고정 배치될 수 있다. 고정 구조물(230)에는 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220)이 회전 가능하게 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제1 회전 구조물(210)의 회전 경로를 가이드하기 위한 제1 가이드 레일(233)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가이드 레일(233)에는 제1 회전 구조물(210)의 제1 가이드 부분(213)이 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)은 제2 회전 구조물(220)의 회전 경로를 가이드하기 위한 제2 가이드 레일(234)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가이드 레일(234)에는 제2 회전 구조물(220)의 제2 가이드 부분(223)이 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 하우징(예: 도 1의 제1 하우징(110))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))에 고정 배치된 고정 구조물(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합되는 제1 결합 부분(211), 및 제1 하우징(110)에 연결되는 제1 연장 부분(212)을 포함할 수 있다. 제1 연장 부분(212)은 전자 장치(100)가 접히거나 펼쳐질 때, 제1 하우징(110)과 함께 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 결합 부분(211)에 형성되는 제1 가이드 부분(213)을 포함할 수 있다. 제1 가이드 부분(213)은 제1 가이드 레일(233)과 함께 제1 회전 구조물(210)의 회전 경로를 가이드할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가이드 부분(213)은 제1 결합 부분(211)으로부터 축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 부분(213)은 제1 가이드 레일(233)에 적어도 일부가 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(230)은 제2 하우징(예: 도 1의 제2 하우징(120))이 접히거나 펼쳐질 때, 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130))에 고정 배치된 고정 구조물(230)에 대해 상대적으로 소정의 경로로 회전하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합되는 제2 결합 부분(221), 및 제2 하우징(120)에 연결되는 제2 연장 부분(222)을 포함할 수 있다. 제2 연장 부분(222)은 전자 장치가 접히거나 펼쳐질 때, 제2 하우징(120)과 함께 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 결합 부분(221)에 형성되는 제2 가이드 부분(223)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 부분(223)은 제2 가이드 레일(234)과 함께 제2 회전 구조물(220)의 회전 경로를 가이드할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가이드 부분(223)은 제2 결합 부분(221)으로부터 축 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 부분(223)은 제2 가이드 레일(234)에 적어도 일부가 수용될 수 있다.
일 실시 예에서, 암 구조(201)는 제1 암축(241), 제2 암축(242), 제1 암부(250), 제2 암부(260), 기어 구조(243), 고정 부재(270), 및 스토퍼(236)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 기어 구조(243)는 제1 암축(241)의 외주면에 형성되는 제1 기어(244), 제2 암축(242)의 외주면에 형성되는 제2 기어(245), 및 제1 기어(244)와 제2 기어(245)를 연결하는 연결 기어(246)를 포함할 수 있다. 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)은 기어 구조(243)를 통해 서로 반대 방향으로 회전하고, 서로 동일한 각도만큼 회전하도록 체결될 수 있다. 예를 들어, 연결 기어(246)는 짝수개의 기어를 포함할 수 있다. 기어 구조(243)는 기어 커버(247)를 더 포함할 수 있다. 기어 커버(247)는 제1 기어(244), 제2 기어(245), 및 연결 기어(246)를 덮도록 형성될 수 있다. 기어 커버(247)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 관통하도록 복수의 관통 홀들을 포함하여 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 스토퍼(236)는 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130)) 내부에 고정 배치될 수 있다. 스토퍼(236)는 제1 암부(250) 및 제2 암부(260)의 회전 범위를 제한할 수 있다. 예를 들어, 스토퍼(236)는 제1 암부(250)와 제2 암부(260) 사이에 위치할 수 있다.
일 실시 예에서, 고정 부재(270)는 힌지 하우징(예: 도 1의 힌지 하우징(130)) 내부에 고정 배치될 수 있다. 고정 부재(270)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)의 제2 축 방향(②) 단부에 위치할 수 있다. 고정 부재(270)는 고정 구조물(230)과 함께 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)의 회전을 지지하도록 구성될 수 있다. 고정 부재(270)는 제1 탄성 부재(293) 및 제2 탄성 부재(294)를 축 방향으로 지지할 수 있다. 예를 들어, 고정 부재(270)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 관통할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)을 중심으로 회전하도록 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 암부(250)는 제1 회전 구조물(210)에 결합되는 제1 슬라이딩 핀(252)을 포함할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(252)은 적어도 일부가 제1 회전 구조물(210)의 제1 슬라이딩 홈(215)에 수용될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 슬라이딩 핀(252)은 제1 암부(250)의 일부분을 관통할 수 있다. 예를 들어, 제1 슬라이딩 핀(252)의 단부에는 고정링(2521)이 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전할 때, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)을 중심으로 회전하고, 이와 동시에 제1 암부(250)는 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 제1 암부는 제1 슬라이딩 핀(252)이 제1 회전 구조물(210)에 수용된 상태로 슬라이딩 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)의 제1 축 방향(①) 단부는 고정 구조물(230)에 형성된 리세스 또는 개구(2371)에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 제1 암축(241)의 제2 축 방향(②) 단부에는 제1 고정링(2491)이 결합될 수 있다. 제1 고정링(2491)은 제1 암축(241)이 고정 부재(270)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 고정 구조물(230), 기어 커버(247), 스토퍼(236), 제1 암부(250), 캠 부재(280), 제1 탄성 부재(293), 제1 무빙 캠(291), 고정 부재(270), 및 제1 고정링(2491)이 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260)는 제2 암축(242)을 중심으로 회전하도록 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암부(260)는 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩하도록 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 암부(260)는 제2 회전 구조물(220)에 결합되는 제2 슬라이딩 핀(262)을 포함할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(262)은 적어도 일부가 제2 회전 구조물(220)의 제2 슬라이딩 홈(225)에 수용될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 슬라이딩 핀(262)은 제2 암부(260)의 일부분을 관통할 수 있다. 예를 들어, 제2 슬라이딩 핀(262)의 단부에는 고정링(2621)이 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)이 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전할 때, 제2 암부(260)는 제2 암축(242)을 중심으로 회전하고, 이와 동시에 제2 암부(260)는 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 예를 들어, 제2 암부(260)는 제2 슬라이딩 핀(262)이 제2 회전 구조물(220)에 수용된 상태로 슬라이딩 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암축(242)은 고정 구조물(230)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 암축(242)의 제1 축 방향(①) 단부는 고정 구조물(230)에 형성된 리세스 또는 개구(2372)에 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 제2 암축(242)의 제2 축 방향(②) 단부에는 제2 고정링(2492)이 결합될 수 있다. 제2 고정링(2492)은 제2 암축(242)이 고정 부재(270)로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암축(242)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 고정 구조물(230), 기어 커버(247), 스토퍼(236), 제2 암부(260), 캠 부재(280), 제2 탄성 부재(294), 제2 무빙 캠(292), 고정 부재(270), 및 제2 고정링(2492)이 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)(a structure for providing a torque)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에 각각을 중심으로 작용하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 토크 구조(202)는 디스플레이(140)의 복원 토크에 대응되는 마찰 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 일부 영역이 곡면인 접힘 상태(예: 도 2b 및 도 2c)에서, 제1 회전 구조물(210) 및 제2 회전 구조물(220) 각각에는 디스플레이(140)의 복원 토크가 작용할 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 복원 토크는 다시 평면인 상태로 변형되는 복원력에 의해 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에 작용하는 토크일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 복원 토크는 디스플레이(140)의 크기에 비례할 수 있다. 따라서, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)의 토크 구조(202)는 상기 디스플레이(140)의 복원 토크를 상쇄할 수 있는 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제1 암캠(253), 제2 암캠(263), 캠 부재(280), 제1 무빙 캠(291), 제2 무빙 캠(292), 제1 고정 캠(271), 제2 고정 캠(272), 제1 탄성 부재(293), 및 제2 탄성 부재(294)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는, 제1 암축(241)에 마찰 토크를 제공하기 위해 제1 암축(241)에 결합 및/또는 배치되는 제1 캠 구조물들 및 상기 제1 캠 구조물들 중 적어도 일부에 의해 압축 또는 인장되는 제1 탄성 부재(293)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 캠 구조물들은, 제1 암캠(253), 캠 부재(280)의 제1 캠(281), 제1 무빙 캠(291), 및 제1 고정 캠(271)을 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제1 캠(281)과 제1 무빙 캠(291) 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제1 캠(281) 및 제1 무빙 캠(291)의 선형 이동에 의해 직접적으로 길이 변화(압축 또는 인장)될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는, 제2 암축(242)에 마찰 토크를 제공하기 위해 제2 암축(242)에 결합 및/또는 배치되는 제2 캠 구조물들 및 상기 제2 캠 구조물들에 의해 압축 또는 인장되는 제2 탄성 부재(294)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 캠 구조물들은, 제2 암캠(263), 캠 부재(280)의 제2 캠(282), 제2 무빙 캠(292), 및 제2 고정 캠(272)을 포함할 수 있다. 제2 탄성 부재(294)는 제2 캠(282)과 제2 무빙 캠(292) 사이에 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(294)는 제2 캠(281) 및 제2 무빙 캠(292)의 선형 이동에 의해 직접적으로 길이 변화(압축 또는 인장)될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암캠(253)은 제1 암부(250)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)의 주변 영역에 형성될 수 있다. 제1 암캠(253)은 캠 부재(280)의 제1 캠(281)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암캠(263)은 제2 암부(260)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)은 제2 암축(242)의 주변 영역에 형성될 수 있다. 제2 암캠(263)은 캠 부재(280)의 제2 캠(282)과 맞물릴 수 있다.
일 실시 예에서, 캠 부재(280)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 부분(280a), 제2 암축(242)이 관통하는 제2 부분(280b), 및 제1 부분(280a)과 제2 부분(280b)을 연결하는 연결 부분(280c)을 포함할 수 있다. 제1 부분(280a)에는 제1 캠(281)이 형성되고 제2 부분(280b)에는 제2 캠(282)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 암축(241, 242)이 회전할 때, 캠 부재(280)는 회전하지 않고 축 방향으로 이동할 수 있다. 캠 부재(280)가 축 방향으로 이동함에 따라 탄성 부재(293, 294)는 압축 또는 인장될 수 있다. 일 실시 예에서, 캠 부재(280)는 암부(250, 260)와 탄성 부재(293, 294) 사이에 배치되어 제1 부분(280a)의 제1 캠(281)은 제1 암캠(253)과 체결되고, 제2 부분(280b)의 제2 캠(282)은 제2 암캠(263)과 체결될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 제1 무빙 캠(291)은 고정 부재(270)와 제1 탄성 부재(293) 사이에 배치될 수 있다. 제1 무빙 캠(291)은 고정 부재(270)의 제1 고정 캠(271)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)은 제1 고정 캠(271)과의 체결 상태에 따라 축 방향으로 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)이 선형 이동함에 따라, 제1 탄성 부재(293)는 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 무빙 캠(292)은 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 제2 무빙 캠(292)은 고정 부재(270)와 제2 탄성 부재(294) 사이에 배치될 수 있다. 제2 무빙 캠(292)은 고정 부재(270)의 제2 고정 캠(272)과 맞물릴 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(292)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고 제1 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(292)은 제2 고정 캠(272)과의 체결 상태에 따라 축 방향으로 이동할 수 있다. 제2 무빙 캠(292)이 선형 이동함에 따라, 제2 탄성 부재(294)는 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(293)는 제1 무빙 캠(291)과 캠 부재(280) 사이에 배치될 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 제1 암축(241)을 둘러싸는 스프링 구조를 포함할 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제1 암축(241)이 회전할 때, 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)이 축 방향으로 이동함에 따라, 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 및/또는 제1 무빙 캠(291)이 제1 축 방향(①)으로 이동함에 따라 압축될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280)와 제1 무빙 캠(291) 사이의 축 방향 거리가 가까워질수록, 더 압축될 수 있다. 일 실시 예에서, 압축된 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)에 축 방향 탄성력을 작용할 수 있다. 상기 탄성력은 제1 암캠(253) 및 캠 부재(280)의 제1 캠(281) 사이의 마찰력과 제1 무빙 캠(291) 및 제1 고정 캠(271) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 또한, 증가된 마찰력에 의해, 제1 암축(241)에 작용하는 마찰 토크가 증가될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(294)는 제2 무빙 캠(292)과 캠 부재(280) 사이에 배치될 수 있다. 제2 탄성 부재(294)는 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)는 제2 암축(242)을 둘러싸는 스프링 구조를 포함할 수 있다. 제2 탄성 부재(294)는 제2 암축(242)이 회전할 때, 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)는 캠 부재(280) 및 제2 무빙 캠(292)이 축 방향으로 이동함에 따라, 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)는 캠 부재(280)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 및/또는 제2 무빙 캠(292)이 제1 축 방향(①)으로 이동함에 따라 압축될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)는 캠 부재(280)와 제2 무빙 캠(292) 사이의 축 방향 거리가 가까워질수록, 더 압축될 수 있다. 일 실시 예에서, 압축된 제2 탄성 부재(294)는 캠 부재(280) 및 제2 무빙 캠(292)에 축 방향 탄성력을 작용할 수 있다. 상기 탄성력은 제2 암캠(263) 및 캠 부재(280)의 제2 캠(282) 사이의 마찰력과 제2 무빙 캠(292) 및 제2 고정 캠(272) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 또한, 증가된 마찰력에 의해, 제2 암축(242)에 작용하는 마찰 토크가 증가될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 회전 구조물의 회전 동작을 도시한 도면이다. 도 6은 도 4a의 A-A 단면도이다.
도 6의(a)는 펼침 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 6의(b)는 접힘 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 6의(c)는 완전 접힘 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
일 실시 예에서, 고정 구조물(230)에는 제1 가이드 레일(233) 및 제2 가이드 레일(234)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 가이드 레일(233)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)의 원호 중심은 제1 회전 축(R1)일 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)은 제1 회전 구조물(210)이 제1 회전 축(R1)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 가이드 레일(234)은 실질적으로 원호 형상으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)의 원호 중심은 제2 회전 축(R2)일 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)은 제2 회전 구조물(220)이 제2 회전 축(R2)을 중심으로 가지는 회전 경로를 따라 회전하도록 가이드할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 연장 부분(212) 및 제1 결합 부분(211)을 포함할 수 있다. 제1 결합 부분(211)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(211)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은, 제1 결합 부분(211)의 제1 가이드 부분(213)이 고정 구조물(230)의 제1 가이드 레일(233)에 수용된 상태로 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 연장 부분(212)이 제1 하우징(110)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제1 회전 구조물(210)은 제1 회전 축(R1)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 연장 부분(222) 및 제2 결합 부분(221)을 포함할 수 있다. 제2 결합 부분(221)은 실질적으로 원통 형상일 수 있다. 예를 들어, 제2 결합 부분(221)의 단면은 실질적으로 원호 형상일 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은, 제2 가이드 부분(223)이 제2 가이드 레일(234)에 수용된 상태로 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 연장 부분(222)이 제2 하우징(120)과 함께 접히거나 펼쳐질 때, 제2 회전 구조물(220)은 제2 회전 축(R2)을 중심으로 가지는 원호 형상의 회전 경로를 따라 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)은 각각 힌지 구조물(200)의 축 방향에 평행할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 회전 축(R1) 및 제2 회전 축(R2)은 제1 회전 구조물(210)의 제1 연장 부분(212) 및 제2 회전 구조물(220)의 제2 연장 부분(222)에 비해 z축 방향(예: 도 1 내지 도 2c의 z축 방향)으로 이격된 위치에 형성될 수 있다.
도 6의(a)를 참조하면, 제1 연장 부분(212)은 펼침 상태에서, 제1 회전 구조물(210)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제1 가이드 레일(233)의 제1 단부는 개방되고, 다른 제2 단부는 제1 연장 부분(212)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제1 회전 구조물(210)은 접힘 동작에서 제1 회전 축(R1)을 중심으로 도면을 기준으로 시계 방향으로 회전 가능하고, 펼침 동작에서 반시계 방향으로 회전할 수 없다.
도 6의(a)를 참조하면, 제2 연장 부분(222)은 펼침 상태에서, 제2 회전 구조물(220)이 회전할 수 있는 방향을 하나로 제한할 수 있다. 예를 들어, 제2 가이드 레일(234)의 제3 단부는 개방되고, 다른 제4 단부는 제2 연장 부분(222)에 의해 덮일 수 있다. 이로써, 제2 회전 구조물(220)은 접힘 동작에서 제2 회전 축(R2)을 중심으로 도면을 기준으로 반시계 방향으로 회전 가능하고, 펼침 동작에서 시계 방향으로 회전할 수 없다.
도 7은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 암부 및 회전 구조물의 회전 동작 및 슬라이딩 동작을 도시한 도면이다. 도 7은 도 4a의 B방향에서 바라본 도면이다.
도 7의(a)는 펼침 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 7의(b)는 접힘 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 7의(c)는 완전 접힘 상태의 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 힌지 구조물(200)이 접히거나 펼쳐질 때, 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)는 서로 다른 축을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)는 서로 다른 회전 경로로 회전할 수 있다. 회전 구조물(210, 220) 및 암부(250, 260)의 회전 경로의 차이에 의해, 힌지 구조물(200)이 접히거나 펼쳐질 때, 암부(250, 260)는 슬라이딩 동작할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 회전 구조물(210)은 제1 회전 축(R1)을 중심으로 제1 회전 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제1 회전 구조물(210)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태를 기준으로, 제1 회전 구조물(210)에는 제1 슬라이딩 핀(252)이 위치하는 지점을 제1 지점(A1)으로 규정할 수 있다. 접힘 및 펼침 동작에서, 제1 회전 구조물(210)의 제1 지점(A1)은 제1 회전 경로(P1)를 따라 이동할 수 있다.
도 7을 참조하면, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(252)은 제1 암축(241)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(252)은 시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태에서, 제1 슬라이딩 핀(252)은 제1 지점(A1)에 위치하고, 접힘 상태에서 제1 슬라이딩 핀(252)은 제1 지점(A1)보다 축 방향에 수직한 방향으로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(252)은 접힘 및 펼침 동작에서 제2 회전 경로(P2)를 따라 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 회전 경로(P1)와 제2 회전 경로(P2)는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제1 회전 축(R1)과 제1 암축(241)은 평행하되, 일치하지 않고, 제1 회전 구조물(210)과 제1 암부(250)의 회전 궤적은 일치하지 않을 수 있다.
이에 따라, 접힘 및 펼침 동작에서, 제1 암부(250) 및 제1 슬라이딩 핀(252)은 제1 회전 구조물(210)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 제1 슬라이딩 핀(252) 및 제1 암부(250)의 슬라이딩 동작은, 제1 슬라이딩 핀(252)이 제1 회전 구조물(210)의 제1 슬라이딩 홈(215)에 수용됨으로써, 가이드될 수 있다. 일 실시 예에서, 펼침 상태로부터 접힘 동작이 수행될 때, 제1 슬라이딩 핀(252)과 제1 지점(A1) 사이의 거리는 증가할 수 있다. 완전 접힘 상태로부터 펼침 동작이 수행될 때, 제1 슬라이딩 핀(252)과 제1 지점(A1) 사이의 거리는 감소할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 제2 회전 축(R2)을 중심으로 제2 회전 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제2 회전 구조물(220)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태를 기준으로, 제2 회전 구조물(220)에는 제2 슬라이딩 핀(262)이 위치하는 지점을 제2 지점(A2)으로 규정할 수 있다. 접힘 및 펼침 동작에서, 제2 지점(A2)은 제3 회전 경로(P3)를 따라 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(262)은 제2 암축(242)을 중심으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 접힘 동작에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(262)은 반시계 방향으로 회전할 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태에서, 제2 슬라이딩 핀(262)은 제2 지점에 위치하고, 접힘 상태에서 제2 슬라이딩 핀(262)은 제2 지점(A2)보다 축 방향에 수직한 방향으로 이격된 위치에 위치할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(262)은 접힘 및 펼침 동작에서 제4 회전 경로(P4)를 따라 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제3 회전 경로(P3)와 제4 회전 경로(P4)는 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 회전 축(R2)과 제2 암축(242)은 평행하되, 일치하지 않고, 제2 회전 구조물(220)과 제2 암부(260)의 회전 반경은 일치하지 않을 수 있다.
이에 따라, 접힘 및 펼침 동작에서, 제2 암부(260) 및 제2 슬라이딩 핀(262)은 제2 회전 구조물(220)에 대해 슬라이딩 이동할 수 있다. 제2 슬라이딩 핀(262) 및 제2 암부(260)의 슬라이딩 동작은, 제2 슬라이딩 핀(262)이 제2 회전 구조물(220)의 제2 슬라이딩 홈(225)에 수용됨으로써, 가이드될 수 있다. 일 실시 예에서, 펼침 상태로부터 접힘 동작이 수행될 때, 제2 슬라이딩 핀(262)과 제2 지점(A2) 사이의 거리는 증가할 수 있다. 완전 접힘 상태로부터 펼침 동작이 수행될 때, 제2 슬라이딩 핀(262)과 제2 지점(A2) 사이의 거리는 감소할 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조를 도시한 도면이다. 도 9는 일 실시 예에 따른 토크 구조의 면 마찰력을 도시한 도면이다.
도 8에는 제1 암축(241), 제1 암축(241)에 결합되는 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271), 및 제1 탄성 부재(293)만 도시되지만, 제2 암축(242), 제2 암축(242)에 결합되는 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272), 및 제2 탄성 부재(294)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 8을 참조하면, 제1 암축(241)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 순차적으로 제1 암부(250), 캠 부재(280)의 제1 캠(281), 제1 탄성 부재(293), 지지 플레이트(296), 제1 무빙 캠(291), 및 고정 부재(270)가 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)에 결합된 구조물들은 제1 암축(241)이 회전할 때, 고정되거나, 또는 움직일 수 있다. 움직이는 구조물들은 제1 암축(241)과 함께 회전하거나, 및/또는 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253), 제1 무빙 캠(291), 캠 부재(280), 제1 탄성 부재(293), 및 지지 플레이트(296)는 제1 암축(241)의 회전에 대응하여 회전 및/또는 선형 이동할 수 있다.
예를 들어, 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)이 회전할 때, 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 또한, 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 암부(250) 및 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)이 회전할 때, 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 선형 이동하지 않도록 구성될 있다. 예를 들어, 제1 암부(250) 및 제1 암캠(253)은 축 방향으로 볼 때, 제1 암축(241)의 지정된 위치에서 회전할 수 있다.
예를 들어, 캠 부재(280)는 제1 캠(281)과 제1 암캠(253)의 맞물린 상태에 따라 제1 암축(241) 방향으로 선형 이동할 수 있다. 캠 부재(280) 및 제1 캠(281)은 제1 암축(241)이 회전할 때, 제1 암축(241)을 중심으로 회전하지 않고 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 제1 암축(241)이 회전할 때, 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291) 사이의 축 방향 간격 변화에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다.
예를 들어, 지지 플레이트(296)는 제1 암축(241)이 회전할 때, 회전하지 않고 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 고정 부재(270) 및 제1 고정 캠(271)은 제1 암축(241)의 회전에 상관 없이 지정된 위치에 고정될 수 있다.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에서, 제1 암축(241)에 결합되는 구조물들은 이웃하는 구조물들과 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 서로 접촉하는 구조물들 사이에는 마찰력이 발생할 수 있다. 상기 마찰력은 주로 접촉하는 구조물들이 서로 상이하게 움직일 때 발생될 수 있다.
예를 들어, 제1 암부(250)의 제1 암캠(253)과 캠 부재(280)의 제1 캠(281)은 서로 적어도 부분적으로 접촉하도록 맞물릴 수 있다. 회전하는 제1 암캠(253)과 회전하지 않는 캠 부재(280)의 제1 캠(281) 사이에는 마찰력(f)이 발생될 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)과 고정 부재(270)의 제1 고정 캠(271)은 서로 적어도 부분적으로 접촉하도록 맞물릴 수 있다. 회전하는 제1 무빙 캠(291)과 고정된 제1 고정 캠(271) 사이에는 마찰력(f)이 발생될 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)과 지지 플레이트(296)(또는, 제1 탄성 부재(293))는 서로 적어도 부분적으로 접촉할 수 있다. 회전하는 제1 무빙 캠(291)과 회전하지 않는 지지 플레이트(296)(또는, 제1 탄성 부재(293)) 사이에는 마찰력(f)이 발생될 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)에 작용하는 마찰력들(f)은, 제1 탄성 부재(293)의 탄성력(EF, Elastic force)이 증가할수록 커질 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)가 압축될수록 마찰력(f)이 증가할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 마찰력들(f)은 제1 암축(241)에 마찰 토크(Friction torque)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 마찰 토크의 크기는 마찰력(f)의 크기 및 제1 암축(241)의 중심으로부터 마찰력이 발생하는 위치까지의 거리(예: 제1 암축(241)의 반지름)에 비례할 수 있다. 예를 들어, 마찰 토크의 방향은 마찰력과 마찬가지로 회전 토크의 방향에 반대되는 방향으로 작용할 수 있다.
일 실시 예에서, 상기 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272)에 작용하는 마찰력들(f)은, 제2 탄성 부재(294)의 탄성력(EF, Elastic force)이 증가할수록 커질 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)가 압축될수록 마찰력(f)이 증가할 수 있다. 일 실시 예에서, 상기 마찰력들(f)은 제2 암축(242)에 마찰 토크(Friction torque)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 마찰 토크의 크기는 마찰력(f)의 크기 및 제2 암축(242)의 중심으로부터 마찰력이 발생하는 위치까지의 거리(예: 제2 암축(242)의 반지름)에 비례할 수 있다. 예를 들어, 마찰 토크의 방향은 마찰력과 마찬가지로 회전 토크의 방향에 반대되는 방향으로 작용할 수 있다.
이와 같이, 힌지 구조물의 토크 구조는, 암축(241, 242)에 결합되는 구조물들 중 적어도 일부가 이웃하는 구조물과 서로 다르게 움직이도록 구성될 수 있다. 이로써, 암축(241, 242)이 회전할 때 회전 방향에 반대되는 마찰력이 발생될 수 있다. 상기 마찰력은 암축(241, 242)이 일 방향으로 회전할 때, 암축(241, 242)에 반대 방향으로 작용하는 마찰 토크를 형성할 수 있다. 또한, 마찰력은 이웃하는 구조물의 접촉면에 작용하는 수직 항력(예: 축 방향으로 작용하는 힘)에 비례하고, 상기 수직 항력은 탄성 부재(293, 294)가 제공하는 탄성력(EF)을 포함할 수 있다. 따라서, 탄성 부재(293, 294)가 압축될수록 암축(241, 242)에 작용하는 마찰 토크의 크기가 증가할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)와 무빙 캠(291, 292) 사이에의 간격이 가까워질수록 암축(241, 242)에 작용하는 토크가 증가할 수 있다.
예를 들어, 캠 부재(280)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(291)이 제1 축 방향(①)으로 이동할수록 제1 탄성 부재(293)가 더 압축될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 돌출부가 제1 캠(281)의 돌출부의 경사면을 따라 제1 캠(281)의 돌출면으로 이동하는 경우, 캠 부재(280)는 상대적으로 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 또한, 제1 무빙 캠(291)의 돌출부가 제1 고정 캠(271)의 돌출부의 경사면을 따라 돌출면으로 이동하는 경우, 제1 무빙 캠(291)은 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 이 때, 제1 탄성 부재(293)는 압축되고, 압축된 제1 탄성 부재(293)는 제1 무빙 캠(291)을 제2 축 방향(②)으로 가압하고, 캠 부재(280)를 제1 축 방향(①)으로 가압할 수 있다. 상기 가압에 의해, 제1 암캠(253)과 제1 캠(281) 사이의 면 압력이 증가하고, 제1 무빙 캠(291)과 제1 고정 캠(271) 사이의 면 압력이 증가할 수 있다. 증가된 면 압력에 의해 마찰력이 증가할 수 있다. 마찰력은 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)의 이동 방향에 반대되는 방향으로 작용하므로, 제1 암축(241)에는 제1 암축(241)의 회전 방향에 반대되는 방향으로 마찰 토크가 작용할 수 있다.
예를 들어, 캠 부재(280)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 무빙 캠(292)이 제1 축 방향(①)으로 이동할수록 제2 탄성 부재(294)가 더 압축될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)의 돌출부가 제2 캠(282)의 돌출부의 경사면을 따라 제2 캠(282)의 돌출면으로 이동하는 경우, 캠 부재(280)는 상대적으로 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 또한, 제2 무빙 캠(292)의 돌출부가 제2 고정 캠(272)의 돌출부의 경사면을 따라 돌출면으로 이동하는 경우, 제2 무빙 캠(292)은 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 이 때, 제2 탄성 부재(294)는 압축되고, 압축된 제2 탄성 부재(294)는 제2 무빙 캠(292)을 제2 축 방향(②)으로 가압하고, 캠 부재(280)를 제1 축 방향(①)으로 가압할 수 있다. 상기 가압에 의해, 제2 암캠(263)과 제2 캠(282) 사이의 면 압력이 증가하고, 제2 무빙 캠(292)과 제2 고정 캠(272) 사이의 면 압력이 증가할 수 있다. 증가된 면 압력에 의해 마찰력이 증가할 수 있다. 마찰력은 제2 암캠(263) 및 제2 무빙 캠(292)의 이동 방향에 반대되는 방향으로 작용하므로, 제2 암축(242)에는 제2 암축(242)의 회전 방향에 반대되는 방향으로 마찰 토크가 작용할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 마찰 토크가 디스플레이의 복원 토크를 상쇄함으로써, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)은 소정의 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다. 또한, 디스플레이(140)는 폴딩 영역(143)이 소정의 곡면인 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 토크 구조(202)는, 디스플레이의 복원 토크에 의한 펼침 동작을 방지하도록, 펼침 방향으로 회전할수록 탄성 부재(293, 294)가 더 압축되도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 캠 구조물들(253, 263, 281, 282, 291, 292, 271, 272)의 돌출부는 소정의 경사각을 가지는 경사면을 포함할 수 있다.
이와 같이, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)의 토크 구조(202)는, 암축(241, 242)의 회전에 대응하여, 탄성 부재(293, 294) 및 상기 탄성 부재(293, 294)의 압축 상태를 조절할 수 있도록 구성되는 캠 구조물들(253, 263, 281, 282, 291, 292, 271, 272)을 포함할 수 있다. 암축(241, 242)의 회전 각도에 따라, 탄성 부재(293, 294)의 압축 정도가 달라지고, 서로 접촉하는 캠 구조물들 사이에 작용하는 마찰력이 달라질 수 있다. 이로써, 토크 구조(202)는 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)의 상태에 따라, 암축(241, 242)에 다양한 크기의 마찰 토크를 제공할 수 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른 토크 구조의 일부 구조물을 도시한 도면이다.
도 10에는 제1 암축(241), 제1 기어(244), 제1 암부(250), 제1 무빙 캠(291) 및 제1 탄성 부재(293)만 도시되지만, 이하 설명하는 내용은 제2 암축(242), 제2 기어(245), 제2 암부(260), 제2 무빙 캠(292), 및 제2 탄성 부재(294)에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 암축(241)에는 제1 기어(244)가 형성될 수 있다. 제1 기어(244)는 제1 암축(241)에 일체로 형성되거나, 또는 일체로 결합될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)은 축 방향에 수직한 단면으로 볼 때, 단면이 원형인 제1 축 부분(S1), 및 단면이 다각형인 제2 축 부분(S2)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 축 부분(S2)의 단면은 제1 축 부분(S1)의 단면에 비해 크거나 작게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 축 부분(S2)의 외주면은 원호 영역(S21) 및 평면 영역(S22)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도면을 참조하면, 평면 영역(S22)은 제1 암축(241)의 중심으로부터 원호 영역(S21)의 반지름에 비해 작은 거리만큼 이격될 수 있다. 예를 들어, 제1 암축(241)의 축 방향에 수직한 단면을 볼 때, 제1 암축(241)의 테두리는 직선 구간을 포함할 수 있다. 다만, 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)의 외주면의 형상은 도시된 바로 제한되지 않으며, 제1 암부(250) 및 제1 무빙 캠(291)이 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있도록 다양한 다각형 형상을 포함할 수 있다.
도 10에 도시된 구조물들은 제1 암축(241)이 회전할 때, 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암부(250)에는 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)이 관통하는 제1 관통 홀(H1)이 형성될 수 있다. 제1 무빙 캠(291)에는 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)이 관통하는 제2 관통 홀(H2)이 형성될 수 있다. 제1 관통 홀(H1) 및 제2 관통 홀(H2)은 실질적으로 제2 축 부분(S2)의 단면과 대응되는 다각 형상의 단면으로 형성될 수 있다. 이로써, 제1 암부(250) 및 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)이 회전할 때, 헛돌지(spin with no traction) 않고 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)의 지정된 위치에 고정된 상태로 회전하고, 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 및/또는 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)에 압입(press fit)될 수 있다. 예를 들어, 제1 관통 홀(H1)의 내면은 축 방향으로 볼 때, 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)의 외주면과 적어도 부분적으로 오버랩(overlapped)될 수 있다. 이로써, 제1 암부(250)는 제1 암축(241)의 지정된 위치에 고정된 상태로 암축과 함께 회전할 수 있다. 다만, 제1 암부(250) 및 제1 암축(241)이 반드시 압입 결합되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)가 압축된 상태로 조립되는 경우, 제1 암부(250)는 제1 탄성 부재(293)에 의해 고정 구조물(230)을 향해 축 방향으로 지속적으로 가압되어, 실질적으로 고정된 축 방향 위치를 유지할 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른 토크 구조의 일부 구조물을 도시한 도면이다.
도 11에 도시된 구조물들은 암축(241, 242)이 회전할 때, 암축(241, 242)과 함께 회전하지 않고 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 캠 부재(280)의 제1 부분(280a)에는 제1 암축(241)이 관통하는 제3a 관통 홀(H3a)이 형성될 수 있다. 캠 부재(280)의 제2 부분(280b)에는 제2 암축(242)이 관통하는 제3b 관통 홀(H3b)이 형성될 수 있다. 상기 제3a 관통 홀(H3a)의 내부에는 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)이 위치할 수 있다. 상기 제3b 관통 홀(H3b)의 내부에는 제2 암축(242)의 제2 축 부분(S2)이 위치할 수 있다. 제1 암축(241)은 제1 부분(280a)에 형성된 제3a 관통 홀(H3a)을 통해 연장되고, 제2 암축(242)은 제2 부분(280b)에 형성된 제3b 관통 홀(H3b)을 통해 연장될 수 있다.
예를 들어, 지지 플레이트(296)의 제1 영역(296a)에는 제1 암축(241)이 관통하는 제4a 관통 홀(H4a)이 형성될 수 있다. 지지 플레이트(296)의 제2 영역(296b)에는 제2 암축(242)이 관통하는 제4b 관통 홀()이 형성될 수 있다. 상기 제4a 관통 홀(H4a)에는 제1 암축(241)의 제2 축 부분(S2)이 위치할 수 있다. 상기 제4b 관통 홀(H4b)에는 제2 암축(242)의 제2 축 부분(S2)이 위치할 수 있다. 제1 암축(241)은 제1 영역(296a)에 형성된 제4a 관통 홀(H4a)을 통해 연장되고, 제2 암축(242)은 제2 영역(296b)에 형성된 제4b 관통 홀(H4b)을 통해 연장될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 캠 부재(280)는 제1 부분(280a) 및 제2 부분(280b)을 연결하는 연결 부분(280c)을 포함할 수 있다. 캠 부재(280)는 연결 부분(280c)에 의해 축 방향으로 일체로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 지지 플레이트(296)는 제1 영역(296a) 및 제2 영역(296b)을 연결하는 연결 영역(296c)을 포함할 수 있다. 지지 플레이트(296)는 연결 영역(296c)에 의해 축 방향으로 일체로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제3 관통 홀(H3a, H3b) 및 제4 관통 홀(H4a, H4b)은 암축(241, 242)에 수직한 단면으로 볼 때, 암축(241, 242)의 제1 축 부분(S1)의 단면과 대응되거나, 또는 제1 축 부분(S1)의 단면보다 크게 형성될 수 있다.
예를 들어, 암축(241, 242)은 캠 부재(280)의 제3 관통 홀(H3a, H3b)의 내부에 연장된 상태로 회전하고, 캠 부재(280)는 암축(241, 242)이 제3 관통 홀(H3a, H3b)을 관통한 상태로 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 선형 이동은 암축(241, 242)에 의해 가이드될 수 있다.
예를 들어, 암축(241, 242)은 지지 플레이트(296)의 제4 관통 홀(H4a, H4b)의 내부에 연장된 상태로 회전하고, 지지 플레이트(296)는 암축(241, 242)이 제4 관통 홀(H4a, H4b)을 관통한 상태로 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 지지 플레이트(296)의 선형 이동은 암축(241, 242)에 의해 가이드될 수 있다.
도 12는 일 실시 예에 따른 토크 구조의 끼인각에 따른 탄성 부재의 압축을 도시한 그래프이다.
도시된 그래프의 가로축은 끼인각(A)을 의미할 수 있다. 도 2a 내지 도 2c를 함께 참조하면, 상기 끼인각(A)은 디스플레이(140)의 제1 영역(141)의 법선 벡터(n1) 및 제2 영역(142)의 법선 벡터(n2)가 이루는 각도, 제3 가장자리(P3) 및 제4 가장자리(P4)가 이루는 각도, 또는 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)이 이루는 각도를 포함할 수 있다.
도시된 그래프에는 끼인 각(A)에 따른 캠 부재(예: 도 5의 캠 부재(280))의 축 방향 변위, 무빙 캠(예: 도 5의 무빙 캠(291, 292))의 축 방향 변위, 및 캠 부재(280)의 축 방향 변위와, 무빙 캠(291, 292)의 축 방향 변위의 합인 캠 변위가 도시된다.
도시된 그래프의 세로축은, 탄성 부재(예: 도 5의 탄성 부재(293, 294))의 축 방향 압축량을 의미할 수 있다. 세로축의 양의 방향은 탄성 부재(293, 294)가 압축되는 방향을 의미할 수 있다. 예를 들어, 세로축의 양의 방향은 탄성 부재(293, 294)의 길이가 감소하는 방향일 수 있다. 이에 따라, 세로축의 양의 방향은 탄성 부재(293, 294)가 무빙 캠(291, 292) 및 캠 부재(280)에 작용하는 탄성력의 크기가 증가함을 의미할 수 있다. 또한, 세로축의 양의 방향은 토크 구조(예: 도 5의 토크 구조(202))가 제공하는 마찰 토크가 증가함을 의미할 수 있다.
도 12에 도시된 캠 부재의 변위는, 도 13에 도시된 실시 예의 캠 부재(280)의 변위, 도 16에 도시된 실시 예의 캠 부재(380)의 변위, 및 도 20에 도시된 실시 예의 제1 캠 부재(480)의 변위로 참조될 수 있다.
도 12에 도시된 무빙 캠(291, 292)의 변위는, 도 13에 도시된 실시 예의 무빙 캠(291, 292)의 변위, 도 16에 도시된 실시 예의 무빙 캠(391, 392)의 변위, 및 도 20에 도시된 실시 예의 제2 캠 부재(490)의 변위로 참조될 수 있다.
예를 들어, 도 13에 도시된 토크 구조에서, 세로축의 양의 방향(예: 탄성 부재가 압축되는 방향)은 캠 부재(280)가 제2 축 방향(②)으로 이동하는 것 및 무빙 캠(291, 292)이 제1 축 방향(①)으로 이동하는 것을 의미할 수 있다. 다만, 세로축의 방향은 구체적인 토크 구조에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조에서, 세로축의 양의 방향(예: 탄성 부재가 압축되는 방향)은 캠 부재(380)(예: 도 12의 캠 부재(280))가 제2 축 방향(②)으로 이동하는 것, 및 무빙 캠(391, 392)(예: 도 12의 무빙 캠(291, 292))이 제2 축 방향으로 이동하는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조에서, 세로축의 양의 방향(예: 탄성 부재가 압축되는 방향)은 제1 캠 부재(480)(예: 도 12의 캠 부재(280))가 제2 축 방향(②)으로 이동하는 것, 및 제2 캠 부재(490)(예: 도 12의 무빙 캠(291, 292))가 제1 축 방향(①)으로 이동하는 것을 의미할 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 끼인각이 제1 끼인각(A1)인 제1 상태(S1), 끼인각이 제2 끼인각(A2)인 제2 상태(S2), 끼인각이 제3 끼인각(A3)인 제3 상태(S3), 및 끼인각이 제4 끼인각(A4)인 제4 상태(S4)를 포함할 수 있다. 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)는 완전 접힘 상태(Sf) 및 펼침 상태(Su) 사이에 규정될 수 있다. 제1 끼인각(A1), 제2 끼인각(A2), 제3 끼인각(A3), 및 제4 끼인각(A4)는 순차적으로 큰 각도일 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf)로부터 순차적으로 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)를 거쳐 펼침 상태(Su)로 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 끼인각(A1), 제2 끼인각(A2), 제3 끼인각(A3), 및 제4 끼인각(A4)은 각각 다양한 각도를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서, 제1 끼인각(A1)은 약 20도, 제2 끼인각(A2)은 약 65도, 제3 끼인각(A3)은 약 90도, 및 제4 끼인각(A4)은 약 125도일 수 있다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)는 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 규정되는 제1 구간, 제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)까지 규정되는 제2 구간, 제3 상태(S3)로부터 제4 상태(S4)까지 규정되는 프리스탑 구간, 및 제4 상태(S4)로부터 펼침 상태(Su)까지 규정되는 펼침 디텐트 구간을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 완전 접힘 상태(Sf)에서 암축(241, 242)에 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제1 상태(S1)에서 암축(241, 242)에 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 큰 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 접힘 디텐트 구간에서 펼쳐질수록 마찰 토크가 증가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 접힘 디텐트 구간에서 끼인각(A)이 증가할 수록(예: 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)이 펼침 방향으로 회전할수록) 탄성 부재(293, 294)는 더 압축되도록 구성될 수 있다. 따라서, 접힘 디텐트 구간은 펼침 방향(예: 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 볼 때, 양의 기울기를 가질 수 있다. 접힘 디텐트 구간에서 마찰 토크의 증가량(Tf2-Tf1)은 탄성 부재(293, 294)의 제1 변위(ΔL1)에 비례할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간은 끼인각(A)이 증가할수록(예: 펼쳐질수록) 마찰 토크가 실질적으로 선형적으로 증가하는 구간을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)에 도달하기 위해, 탄성 부재(293, 294)를 제1 변위(ΔL1)만큼 추가적으로 압축할 수 있는 회전 토크가 요구될 수 있다. 회전 토크는 마찰 토크에 반대 방향으로 작용하는 토크일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 마찰 토크보다 크고 펼쳐질수록 지속적으로 증가하는 회전 토크를 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 인가함으로써, 완전 접힘 상태(Sf)의 전자 장치(100)를 제1 끼인각(A)까지 펼칠 수 있다.
예를 들어, 도 13을 함께 참조하면, 접힘 디텐트 구간에서 펼쳐질수록, 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292) 사이의 간격이 가까워지고, 탄성 부재(293, 294)는 압축될 수 있다. 압축된 탄성 부재(293, 294)는 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)을 가압하고, 상기 가압에 의해 캠 부재(280)와 암캠(253, 263) 사이의 마찰력 및 무빙 캠(291, 292)과 고정 캠(271, 272) 사이의 마찰력이 증가할 수 있다. 암축(241, 242)에는 증가된 마찰력에 대응하여 증가된 마찰 토크가 걸릴 수 있다. 예를 들어, 접힘 디텐트 구간에서, 암캠(253, 263) 및 무빙 캠(291, 292)이 회전할 때, 캠 부재(280)는 탄성 부재가 압축되도록 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 무빙 캠(291, 292)은 축 방향으로 이동하지 않고 회전할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간에서의 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)의 이동 방향은 구체적인 토크 구조에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조(302)의 접힘 디텐트 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 캠 부재(380)는 제2 축 방향으로 이동하고, 무빙 캠(391, 392)은 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조(402)의 접힘 디텐트 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 제1 캠 부재(480)는 제2 축 방향으로 이동하고, 제2 캠 부재(490)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간의 전자 장치(100)에 마찰 토크에 비해 작은 토크가 인가되는 경우, 전자 장치(100)는, 압축된 탄성 부재(293, 294)의 탄성력에 의해 다시 완전 접힘 상태(Sf)로 이동할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100)는 사용자의 의도된 펼침 동작이 아닌 경우, 완전 접힘 상태(Sf)로 복귀하고 완전 접힘 상태(Sf)를 유지하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 접힘 디텐트 구간은, 토크 구조(202)의 캠 부재(280)의 선형 이동에 의해 제공될 수 있다. 도면을 참조하면, 접힘 디텐트 구간에서 무빙 캠(291, 292)은 일정한 위치에 고정되고, 펼침 방향으로 볼 때, 캠 부재(280)는 탄성 부재(293, 294)를 압축하는 방향(예: 도 13의 제2 축 방향)으로 이동할 수 있다. 다만, 실시 예들에 따른 힌지 구조물(200)의 접힘 디텐트 구간이 반드시 캠 부재(280)에 의해서만 제공되는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 접힘 디텐트 구간은 탄성 부재(293, 294)가 압축되도록 캠 부재(280), 무빙 캠(291, 292), 또는 이들의 조합으로 제공될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제1 상태(S1) 및 제2 상태(S2)에서 암축(241, 242)에 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제1 구간에서 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)에 도달하기 위해, 제2 마찰 토크(Tf2)보다 크거나 같은 회전 토크가 요구될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 제1 구간에서, 제2 마찰 토크(Tf2)보다 크거나 같은 회전 토크를 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 인가함으로써, 전자 장치를 펼치거나 접을 수 있다.
예를 들어, 도 13을 함께 참조하면, 제1 구간에서 암축(241, 242), 암캠(253, 263), 및 무빙 캠(291, 292)이 펼침 방향으로 회전할 때, 캠 부재(280)는 탄성 부재(293, 294)가 압축되는 방향으로 이동하고, 무빙 캠(291, 292)은 탄성 부재(293, 294)가 인장되는 방향으로 이동할 수 있다. 예를 들어, 펼침 방향으로 볼 때, 제1 구간에서 캠 부재(280)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 무빙 캠(291, 292)도 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 탄성 부재(293, 294)는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 구간에서의 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)의 이동 방향은 구체적인 토크 구조에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조(302)를 참조하면, 제1 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 캠 부재(380)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고 무빙 캠(391, 392)은 제1 축 방향(①)으로 이동하고 탄성 부재(393, 394)는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다.
예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조(402)를 참조하면, 제1 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 제1 캠 부재(480)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고 탄성 부재(493, 494)는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다.
이로써, 탄성 부재(293, 294)의 압축량은 제1 구간에서 실질적으로 균일하게 형성될 수 있다. 탄성 부재(293, 294)는 제1 구간에서 실질적으로 일정한 압축 상태를 유지하고, 토크 구조(202)는 제1 구간에서 실질적으로 균일한 마찰 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200)은, 두 개의 선형 이동 캠(예: 캠 부재(280), 무빙 캠(291, 292)) 중 어느 하나가 탄성 부재(293, 294)를 압축하도록 이동하고, 다른 하나가 탄성 부재(293, 294)를 인장시키도록 이동하도록 구성되는 제1 구간을 포함할 수 있다. 이로써, 사용자는 완전 접힘 상태(Sf)의 전자 장치(100)를 쉽게 펼칠 수 있다.
예를 들어, 무빙 캠(291, 292)과 고정 캠(271, 272)이 생략되고 캠 부재(280)와 암캠(253, 263)을 포함하는 토크 구조를 고려하면, 마찰 토크는 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제2 끼인각(A)인 제2 상태(S2)까지 지속적으로 증가하고, 전자 장치(100)가 제2 끼인각(A)까지 펼쳐지기 위해서는, 지속적으로 증가하는 회전 토크가 필요할 수 있다. 이는 사용자의 펼침 동작을 어렵게 만들 수 있다. 일 실시 예들에 따른 힌지 구조물(200)의 토크 구조(202)는, 프리스탑 구간과 접힘 디텐트 구간 사이에 제1 구간을 포함함으로써, 사용자는 완전 접힘 상태(Sf)의 전자 장치(100)를 프리스탑 구간까지 상대적으로 용이하게 펼칠 수 있다. 예를 들어, 사용자는 한 손으로 펼칠(예: 원 핸드 펼침) 수 있다.
다만, 다양한 실시 예에 따르면, 제1 구간에서 캠 변위가 반드시 일정할 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 제1 구간은 사용자가 손쉽게 전자 장치(100)를 펼칠 수 있는 목적을 위해 구성된 것이므로, 제1 구간의 캠 변위는 접힘 디텐트 구간의 기울기보다 완만하거나, 또는 음의 기울기를 가지도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제2 상태(S2)에서 암축(241, 242)에 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제3 상태(S3)에서 암축(241, 242)에 상기 제2 마찰 토크(Tf2)보다 큰 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제2 구간에서 펼쳐질수록 마찰 토크가 증가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제2 구간은 끼인각(A)이 커질수록 캠 변위가 증가할 수 있다. 예를 들어, 제2 구간에서 암축(241, 242)이 회전할수록 탄성 부재(293, 294)는 더 압축되도록 구성될 수 있다. 따라서, 접힘 디텐트 구간은 양의 기울기를 가질 수 있다. 제2 구간에서 마찰 토크의 증가량은 탄성 부재(293, 294)의 제2 변위(ΔL2)에 비례할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 구간에서 마찰 토크는 끼인각이 증가할수록(예: 펼쳐질수록) 실질적으로 선형적으로 증가할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)에 도달하기 위해, 탄성 부재(293, 294)를 제2 변위(ΔL2)만큼 추가적으로 압축할 수 있는 회전 토크가 요구될 수 있다. 회전 토크는 마찰 토크에 반대 방향으로 작용하는 토크일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 마찰 토크보다 크고 펼쳐질수록 지속적으로 증가하는 회전 토크를 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 인가함으로써, 제2 끼인각(A)인 제2 상태(S2)의 전자 장치(100)를 제3 끼인각(A)까지 펼칠 수 있다.
예를 들어, 도 13을 함께 참조하면, 제2 구간에서 펼쳐질수록, 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292) 사이의 간격이 가까워지고, 탄성 부재(293, 294)는 압축될 수 있다. 압축된 탄성 부재(293, 294)는 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)을 가압하고, 상기 가압에 의해 캠 부재(280)와 암캠(253, 263) 사이의 마찰력 및 무빙 캠(291, 292)과 고정 캠(271, 272) 사이의 마찰력이 증가할 수 있다. 암축(241, 242)에는 증가된 마찰력에 대응하여 증가된 마찰 토크가 걸릴 수 있다. 예를 들어, 제2 구간에서 암캠(253, 263) 및 무빙 캠(291, 292)이 펼침 방향으로 회전할 때, 회전하는 무빙 캠(291, 292)은 탄성 부재(293, 294)가 압축되도록 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 캠 부재(280)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 구간에서 캠 부재(280)의 평평한 돌출면과 암캠의 평평한 돌출면이 면 접촉할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 토크 구조(202)에서, 무빙 캠(291, 292)은 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 구간에서의 캠 부재 및 무빙 캠의 이동 방향은 구체적인 토크 구조에 따라 달라질 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조(302)를 참조하면, 제2 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 캠 부재(380)는 축 방향으로 이동하지 않고, 무빙 캠(391, 392)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고 탄성 부재(393, 394)는 압축될 수 있다.
예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조(402)를 참조하면, 제1 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 제1 캠 부재(480)는 축 방향으로 이동하지 않고, 제2 캠 부재(490)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고 탄성 부재(493, 494)는 압축될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제2 구간의 전자 장치(100)에 마찰 토크에 비해 작은 토크가 인가되는 경우, 전자 장치(100)는, 압축된 탄성 부재(293, 294)의 탄성력에 의해 다시 제2 상태(S2)로 이동할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제2 구간이 반드시 무빙 캠(291, 292)의 이동에 의해서만 제공되는 것은 아니며, 캠 변위가 양의 기울기를 가지도록 캠 부재(280), 무빙 캠(291, 292), 또는 이들의 조합으로 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 구간 및 제2 구간은 이지 펼침 구간(easy-unfolding section)으로 참조될 수 있다. 예를 들어, 고정 캠(271, 272) 및 무빙 캠(291, 292)이 생략된 토크 구조와 비교할 때, 일 실시 예에 따른 토크 구조(202)는, 제1 끼인각(A)으로부터 제3 끼인각(A)으로 이동하는 펼침 동작에서 상대적으로 낮은 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다. 이는 사용자에게 작은 회전 토크로 전자 장치(100)를 펼칠 수 있는 편의성(예: 원핸드 펼침)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)로부터 제3 상태(S3)로 펼쳐지기 위해 힌지 구조물(200) 및/또는 전자 장치(100)에 요구되는 일(W, work)의 감소량은,
Figure pat00001
에 비례하고, 예를 들어, 실선과 점선 사이에 도시된 음영 영역의 면적에 대응될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제3 상태(S3) 및 제4 상태(S4)에서 암축(241, 242)에 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 프리스탑 구간에서 일정한 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 제3 상태(S3)로부터 제4 상태(S4)에 도달하기 위해, 암축(241, 242)에 걸리는 제3 마찰 토크(Tf3)보다 큰 회전 토크가 요구될 수 있다. 예를 들어, 사용자는 프리스탑 구간에서, 제3 마찰 토크(Tf3)보다 크거나 같은 회전 토크를 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 인가함으로써, 전자 장치(100)를 펼치거나 접을 수 있다.
예를 들어, 도 13을 함께 참조하면, 프리스탑 구간에서 암축(241, 242), 암캠(253, 263), 및 무빙 캠(291, 292)이 회전할 때, 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)은 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 프리스탑 구간에서, 캠 부재(280)의 평평한 돌출면은 암캠(253, 263)의 평평한 돌출면과 면 접촉하고, 무빙 캠(291, 292)의 평평한 돌출면은 고정 캠(271, 272)의 평평한 돌출면과 면 접촉할 수 있다. 이로써, 캠 변위는 프리스탑 구간에서 실질적으로 균일하게 형성될 수 있다. 탄성 부재(293, 294)는 프리스탑 구간에서 실질적으로 일정한 압축 상태를 유지하고, 토크 구조(202)는 프리스탑 구간에서 실질적으로 균일한 마찰 토크를 제공할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조(302)를 참조하면, 프리스탑 구간에서 캠 부재(380) 및 무빙 캠(391, 392)은 축 방향으로 이동하지 않고 탄성 부재(393, 394)는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다.
예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조(402)를 참조하면, 프리스탑 구간에서, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)은 축 방향으로 이동하지 않고 탄성 부재(493, 494)는 일정한 압축 상태를 유지할 수 있다.
이와 같이, 토크 구조(202)는, 프리스탑 구간에서 탄성 부재(293, 294)를 압축시키고, 다른 상태 및 다른 구간에 비해 큰 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하도록 구성될 수 있다. 또한, 제3 마찰 토크(Tf3)는 디스플레이(140)의 복원 토크에 비해 클 수 있다. 이로써, 전자 장치(100)는 프리스탑 구간에서 다양한 끼인각(A)을 가지는 접힘 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
일 실시 예에서, 프리스탑 구간은 두 개의 선형 이동 캠(예: 캠 부재(280), 무빙 캠(291, 292)) 각각이 고정된 축 방향 위치를 가지도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 프리스탑 구간 및 제1 구간은 토크 구조(202)가 일정한 마찰 토크를 제공하는 점에서 유사하지만, 프리스탑 구간의 제3 마찰 토크(Tf3)는 제1 구간의 제2 마찰 토크(Tf2)보다 클 수 있다. 또한, 프리스탑 구간에서 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)은 각각 고정된 축 방향 위치를 가지지만, 제1 구간에서 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)은 각각 탄성 부재(293, 294)가 압축되는 방향, 및 탄성 부재(293, 294)가 인장되는 방향으로 이동할 수 있다.
다만, 다양한 실시 예에 따른 토크 구조(202)는, 프리스탑 구간의 캠 변위가 일정한 것으로 제한되지 않는다. 예를 들어, 프리스탑 구간은 디스플레이(140)의 소정의 접힘 상태를 유지하기 위해 구성되는 것이므로, 토크 구조(202)는, 프리스탑 구간에서 디스플레이(140)의 복원 토크보다 큰 마찰 토크를 제공하도록 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(140)의 복원 토크는 펼침 방향으로 작용하므로, 어떤 실시 예에 따른 토크 구조(202)는 프리스탑 구간의 캠 변위가 펼침 방향으로 갈수록 더 증가하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 캠 변위는 양의 기울기를 가질 수 있다. 예를 들어, 캠 구조물들(예: 암캠(253, 263), 제1 캠(281), 제2 캠(282), 무빙 캠(291, 292), 고정 캠(271, 272)) 중 적어도 일부의 돌출면은 소정의 경사를 가지는 경사면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 제4 상태(S4)에서 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 펼침 상태(Su)에서 상기 제3 마찰 토크(Tf3)보다 작은 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(202)는 펼침 디텐트 구간에서 펼쳐질수록 마찰 토크가 감소하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 펼침 디텐트 구간은 끼인각(A)이 커질수록 캠 변위가 감소할 수 있다. 예를 들어, 펼침 디텐트 구간에서 암축(241, 242)이 회전할수록 탄성 부재(293, 294)는 인장되도록 구성될 수 있다. 따라서, 펼침 디텐트 구간은 펼침 방향(끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 볼 때, 음의 기울기를 가질 수 있다. 펼침 디텐트 구간에서, 마찰 토크의 감소량은 탄성 부재(293, 294)의 제3 변위(ΔL1 + ΔL2)에 비례할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 펼침 디텐트 구간에서 마찰 토크는 끼인각(A)이 증가할수록(예: 펼쳐질수록) 실질적으로 선형적으로 감소할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100)가 펼침 상태(Su)로부터 프리스탑 구간(예: 제4 상태(S4))까지 접히는 경우, 탄성 부재(293, 294)를 제3 변위(ΔL1+ΔL2)만큼 추가적으로 압축할 수 있는 회전 토크가 요구될 수 있다. 회전 토크는 마찰 토크에 반대 방향으로 작용하는 토크일 수 있다. 예를 들어, 사용자는 마찰 토크보다 크거나 같은 회전 토크를 제1 하우징(110) 및 제2 하우징(120)에 인가함으로써, 펼침 상태(Su)의 전자 장치(100)를 제4 끼인각(A)을 가지는 제4 상태(S4)까지 접을 수 있다.
예를 들어, 도 13을 함께 참조하면, 전자 장치(100)가 펼침 디텐트 구간에서 펼쳐질수록, 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292) 사이의 간격이 증가하고, 탄성 부재(293, 294)는 인장될 수 있다. 인장된 탄성 부재(293, 294)는 펼침 방향으로 볼 때, 캠 부재(280) 및 무빙 캠(291, 292)을 상대적으로 약하게 가압할 수 있다. 상기 가압에 의해 캠 부재(280)와 암캠(253, 263) 사이의 마찰력 및 무빙 캠(291, 292)과 고정 캠(271, 272) 사이의 마찰력이 감소할 수 있다. 암축(241, 242)에는 감소된 마찰력에 대응하여 감소된 마찰 토크가 걸릴 수 있다. 예를 들어, 펼침 디텐트 구간에서, 암캠(253, 263) 및 무빙 캠(291, 292)이 펼침 방향으로 회전할 때, 회전하는 무빙 캠(291, 292)은 축 방향으로 이동하지 않고 캠 부재(280)는 탄성 부재(293, 294)가 인장되도록 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조(302)를 참조하면, 펼침 디텐트 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 캠 부재(380)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 무빙 캠(391, 392)은 축 방향으로 이동하지 않고 탄성 부재(393, 394)는 인장될 수 있다.
예를 들어, 도 20에 도시된 토크 구조(402)를 참조하면, 펼침 디텐트 구간에서 펼쳐질수록(예: 끼인각(A)이 증가할수록), 제1 캠 부재(480)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)은 축 방향으로 이동하지 않고 탄성 부재(493, 494)는 인장될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 펼침 디텐트 구간은 사용자가 의도하지 않은 접힘 동작이 수행되는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 펼침 상태(Su)의 전자 장치(100)가 접힐 때, 프리스탑 구간에 포함되는 제4 상태(S4)까지 도달할 수 있는 충분한 회전 토크(예: 점진적으로 증가하는 마찰 토크보다 크거나 같은 회전 토크)가 인가되지 않는 경우, 다시 펼침 상태(Su)로 이동하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 펼침 디텐트 구간은, 접힘 방향(예: 끼인각(A)이 감소하는 방향)으로 볼 때, 마찰 토크가 증가하도록 구성되어, 전자 장치(100)가 펼침 상태(Su)를 안정적으로 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 펼침 디텐트 구간은, 토크 구조(202)의 캠 부재(280)의 선형 이동에 의해 제공될 수 있다. 도면을 참조하면, 접힘 디텐트 구간에서 무빙 캠(291, 292)은 일정한 위치에 고정되고, 펼침 방향으로 볼 때, 캠 부재(280)는 탄성 부재(293, 294)를 인장하는 방향(예: 도 13의 제1 축 방향(①))으로 이동할 수 있다. 다만, 실시 예들에 따른 힌지 구조물(200)의 접힘 디텐트 구간이 반드시 캠 부재(280)에 의해서만 제공되는 것으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 접힘 디텐트 구간은 캠 변위가 음의 기울기를 가지도록 캠 부재(280), 무빙 캠(291, 292), 또는 이들의 조합으로 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 토크 구조(202)는, 펼침 디텐트 구간에서 펼침 방향의 회전 토크가 인가되지 않는 경우에도, 탄성 부재(293, 294)의 가압에 의해 펼침 동작이 수행되고 전자 장치(100)가 펼침 상태(Su)로 이동하도록 구성될 수 있다.
도면을 참조하면, 토크 구조(202)는 펼침 상태(Su) 및 완전 접힘 상태(Sf) 각각에서 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하는 것으로 도시되지만, 반드시 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 토크 구조(202)는 펼침 상태(Su)에서 프리스탑 구간(예: 제4 상태(S4))의 제3 마찰 토크(Tf3)에 비해 작은 다양한 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 13은 도 12에 도시된 캠 변위를 구현하기 위한 하나의 예시이며, 구체적인 토크 구조에 따라 달라질 수 있다.
도 13에는 제1 암축(241) 및 제1 암축(241)에 결합되는 제1 캠 구조물들(253, 281, 271, 291)만 도시되지만, 설명하는 내용은 제2 암축(242) 및 제2 암축(242)에 결합되는 제2 캠 구조물들(263, 282, 272, 292)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253), 제1 캠(281), 제1 무빙 캠(291), 및 제1 고정 캠(271)에 대해 설명한 내용은 각각 제2 암캠(263), 제2 캠(282), 제2 무빙 캠(292), 및 제2 고정 캠(272)에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.
도 13을 참조하면, 펼침 동작 및 접힘 동작이 수행될 때, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 제1 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)의 축 방향 간격이 달라질 수 있다. 이에 따라 제1 탄성 부재(293)는 압축될 수 있고, 압축된 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제1 무빙 캠(291)을 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 상기 가압은 제1 탄성 부재(293)가 더 압축될수록 증가할 수 있다. 상기 가압은 제1 암캠(253)과 캠 부재(280)의 제1 캠(281) 사이의 마찰력 및 제1 무빙 캠(291)과 제1 고정 캠(271) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력을 통해 제1 암축(241)에 마찰 토크를 제공할 수 있다. 토크 구조(202)는 각 구간 또는 각 상태에 따라 제1 탄성 부재(293)를 압축하거나 인장하도록, 소정의 프로파일을 가지는 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)을 포함할 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재의 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)에 위치하고, 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 제4 돌출면(271b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)의 제3 돌출면(291b)은 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 제4 돌출면(271b)에 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제2 길이(L2)보다 긴 제1 길이(L1)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)에 비해 인장된 상태일 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제1 무빙 캠(291)을 제2 축 방향(②)으로 가압하므로, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)에는 접힘 방향으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 2c를 참조하면, 완전 접힘 상태(Sf)에서, 전자 장치(100)의 제1 하우징(110)의 제3 가장자리(P3) 및 제2 하우징(120)의 제4 가장자리(P4)가 접촉한 상태이므로, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)은 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에도 불구하고 접힘 방향으로 더 이상 회전하지 않을 수 있다. 다만, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 완전 접힘 상태(Sf)와 제1 상태(S1) 사이의 상태인 경우, 완전 접힘 상태(Sf)로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)을 접힘 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 접힘 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)까지(예: 도 12의 접힘 디텐트 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)을 따라 이동하고, 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 제4 돌출면(271b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)을 따라 제2 돌출면(281b)에 더 가까이 이동할 수 있다. 제1 돌출부(253a)의 이동에 의해, 캠 부재(280)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제1 탄성 부재(293)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(202)는 접힘 디텐트 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제1 마찰 토크(Tf1)로부터 제2 마찰 토크(Tf2)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 캠 부재(280)의 이동과 관련될 수 있다.
제1 상태(S1)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(280)의 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)에 위치하고, 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 제4 돌출면(271b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)의 제3 돌출면(291b)은 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 제4 돌출면(271b)에 접촉할 수 있다. 제1 상태(S1)에서, 제1 탄성 부재(293)는 제1 길이(L1)보다 작은 제2 길이(L2)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 이동에 의해 제1 탄성 부재(293)는 완전 접힘 상태(Sf)에 비해 압축된 상태일 수 있다. 제1 탄성 부재(293)의 길이 변화(L1-L2)는 캠 부재(280)가 축 방향으로 이동한 거리(Δd1-Δd2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지(예: 도 12의 제1 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제1 경사면(281c)을 따라 제2 돌출부(281a)의 제2 돌출면(281b)까지 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제3 경사면(271d)을 따라 제4 함몰부(271c)의 내부로 이동할 수 있다. 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)은 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 캠 부재(280)의 제2 축 방향(②) 이동과 제1 무빙 캠(291)의 제2 축 방향(②) 이동은 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)의 축 방향 이동 거리는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 캠 부재(280)는 제2 거리(Δd2)만큼 이동하고, 제1 무빙 캠(291)은 제3 거리(Δd3)만큼 이동할 수 있다. 제2 거리(Δd2)와 제3 거리(Δd3)는 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(202)는 제1 구간에서 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하고, 이는 캠 부재(280)와 제1 무빙 캠(291)의 이동과 관련될 수 있다.
제2 상태(S2)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(280)의 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 돌출면(281b)에 위치할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제4 함몰부(271c)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(253a)의 제1 돌출면(253b)은 제1 캠(281)의 제2 돌출면(281b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 적어도 일부가 제4 함몰부(271c) 내부에 수용될 수 있다. 제2 상태(S2)에서, 제1 탄성 부재(293)는 제3 길이(L3)로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 길이(L3)는 제2 길이(L2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
프리스탑 구간은 제3 상태(S3)로부터 제4 상태(S4)까지 규정될 수 있다.
제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)(예: 도 12의 제2 구간)까지 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 돌출면(281b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 암캠(253)은 제1 돌출면(253b)과 제2 돌출면(281b)이 면 접촉한 상태로, 캠 부재(280)의 제1 캠(281)에 대해 상대적으로 회전할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제4 경사면(271e)을 따라 제4 함몰부(271c)의 내부로부터 이탈하여 제5 돌출부(271f)로 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)은 제1 축 방향(①)으로 제3 거리(Δd3)만큼 이동하고, 캠 부재(280)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(293)는 제3 길이(L3)보다 작은 제4 길이(L4)로 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(202)는 제2 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제2 마찰 토크(Tf2)로부터 제3 마찰 토크(Tf3)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 제1 무빙 캠(291)의 이동과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간에서, 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)은 펼침 동작 또는 접힘 동작이 수행될 때, 고정된 축 방향 위치를 가질 수 있다. 프리스탑 구간에서 제1 암캠(253)과 제1 무빙 캠(291)이 회전하면, 제1 돌출부(253a)의 제1 돌출면(253b)은 제2 돌출부(281a)의 제2 돌출면(281b)과 면 접촉한 상태를 유지하고, 제3 돌출부(291a)의 제3 돌출면(291b)은 제5 돌출부(271f)의 제5 돌출면(271g)과 면 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 프리스탑 구간에 포함되는 제3 상태(S3) 및 제4 상태(S4) 각각에서 제1 탄성 부재(293)의 길이는 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)의 제5 길이(L5)는 제4 길이(L4)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(202)는 프리스탑 구간에서 일정한 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 이는 제1 무빙 캠(291) 및 캠 부재(280)가 축 방향으로 고정된 위치를 가지는 것과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간의 제4 상태(S4)로부터 펼침 상태(Su)까지(예: 도 12의 펼침 디텐트 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 돌출면(281b)을 이탈하여 제2 경사면(281d)을 따라 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)은 제3 돌출부(291a)의 제3 돌출면(291b)이 제1 고정 캠(271)의 제5 돌출부(271f)의 제5 돌출면(271g)과 면 접촉을 유지하면서 회전할 수 있다. 캠 부재(280)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(291)은 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(293)는 펼침 방향으로 갈수록 제4 상태(S4)에 비해 인장될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(202)는 펼침 디텐트 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제3 마찰 토크(Tf3)로부터 제1 마찰 토크(Tf1)까지 선형적으로 감소하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 캠 부재(280)의 이동과 관련될 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(280)의 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)에 위치하고, 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)는 제1 고정 캠(271)의 제5 돌출부(271f)의 제5 돌출면(271g)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)의 제3 돌출면(291b)은 제1 고정 캠(271)의 제5 돌출부(271f)의 제5 돌출면(271g)에 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 제5 길이(L5)보다 긴 제6 길이(L6)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(293)는 펼침 상태(Su)에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)에 비해 인장된 상태일 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제1 무빙 캠(291)을 제2 축 방향(②)으로 가압하므로, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)에는 펼침 방향(예: 끼인각이 증가하는 방향)으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 6을 참조하면, 펼침 상태(Su)에서, 제1 회전 구조물(210)의 제1 연장 부분(212)이 고정 구조물(230)에 의해 지지됨으로써, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)은 상기 펼침 방향(예: 도 6의 반시계 방향)으로의 회전 토크에도 불구하고 펼침 방향으로 더 이상 회전하지 않을 수 있다. 다만, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 일단 프리스탑 구간을 이탈하여 제4 상태(S4)와 펼침 상태(Su) 사이의 상태인 경우, 펼침 상태(Su)로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)을 펼침 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 펼침 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 탄성 부재(293)의 길이는 각 상태에 따라 다음과 같은 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, L1 = L6 > L2 = L3 > L4 = L5일 수 있다.
다만, 반드시 상기 관계로 한정되지 않으며 L1 및 L6는 상이할 수 있다. 또한, L5는 L4에 비해 작을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 복원 토크는 펼침 방향으로 작용하므로, 이를 고려하여 토크 구조(202)는, 프리스탑 구간에서 펼침 방향(예: 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 갈수록 마찰 토크가 증가하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 제1 돌출부(253a)와 제2 돌출부(281a) 중 적어도 하나, 및 제3 돌출부(291a)와 제5 돌출부(271f) 중 적어도 하나는 돌출면이 소정의 경사각을 가지는 경사면을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 14는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 15는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 14 및 도 15를 설명함에 있어서, 도 4a 내지 도 12에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(300)은 고정 구조물(230), 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 제1 암축(241), 제2 암축(242), 제1 암부(250), 제2 암부(260), 고정 부재(270), 및 스토퍼(236) 및 토크 구조(302)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 6 및 도 7을 함께 참조하면 제1 회전 구조물(210)은 고정 구조물(230)에 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 암부(250)는 제1 슬라이딩 핀(252)을 통해 제1 회전 구조물(210)과 연동되어 제1 암축(241)을 중심으로 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 고정 구조물(230)에 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제2 암부(260)는 제2 슬라이딩 핀(262)을 통해 제2 회전 구조물(220)과 연동되어 제2 암축(242)을 중심으로 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)의 제1 기어(예: 도 4b의 제1 기어(244)) 및 제2 암축(242)의 제2 기어(예: 도 4b의 제2 기어(245))는 짝수개의 연결 기어(예: 도 4b의 연결 기어(246))를 통해 연결되어, 제1 암축(241), 제1 회전 구조물(210), 및 제1 암부(250)는, 각각 제2 암축(242), 제2 회전 구조물(220) 및 제2 암부(260)와 반대 방향으로 회전하되 동일한 각도로 회전하도록 연동될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 부재(270)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)의 회전을 지지하도록 고정 구조물로부터 제2 축 방향(②)에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 스토퍼(236)는 제1 암부(250) 및 제2 암부(260) 사이에 배치되고 제1 암부(250)의 일부분 및 제2 암부(260)의 일부분에 접촉되도록 구성될 수 있다. 스토퍼(236)는 제1 암부(250) 및 제2 암부(260)의 회전 범위를 제한하도록 구성되고, 이를 통해 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 제1 암축(241), 및 제2 암축(242)의 회전 범위를 제한할 수 있다.
도 15를 참조하면, 일 실시 예에서, 토크 구조(302)는 제1 암부(250)에 형성되는 제1 암캠(253), 제2 암부(260)에 형성되는 제2 암캠(263), 캠 부재(380), 제1 무빙 캠(391), 제2 무빙 캠(392), 제1 탄성 부재(393), 및 제2 탄성 부재(394)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(202)(a structure for providing a torque)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에 각각을 중심으로 작용하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 토크 구조(202)는 디스플레이(140)의 복원 토크에 대응되는 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)에는 제1 암캠(253), 캠 부재(380)의 제1 캠(381)과 제3 캠(383), 제1 무빙 캠(391), 및 제1 탄성 부재(393)가 결합되거나 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 또한 축 방향으로 선형 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(300)이 접히거나 펼쳐질 때, 제1 암축(241), 제1 암캠(253), 및 제1 무빙 캠(391)은 회전할 수 있다. 캠 부재(380)는 제1 캠(381)과 제1 암캠(253)의 결합 관계에 따라 제1 축 방향(①) 또는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)은 캠 부재(380)의 제3 캠(383)과의 결합 관계에 따라 제1 축 방향(①) 또는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391)의 축 방향 이동에 의해 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암축(242)에는 제2 암캠(263), 캠 부재(380)의 제2 캠(382)과 제4 캠(384), 제2 무빙 캠(392), 및 제2 탄성 부재(394)가 결합되거나 위치될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 암캠(263)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 제2 무빙 캠(392)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고, 또한 축 방향으로 선형 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(300)이 접히거나 펼쳐질 때, 제2 암축(242), 제2 암캠(263), 및 제2 무빙 캠(392)은 회전할 수 있다. 캠 부재(380)는 제2 캠(382)과 제2 암캠(263)의 결합 관계에 따라 제1 축 방향(①) 또는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 제2 무빙 캠(392)은 캠 부재(380)의 제4 캠(384)과의 결합 관계에 따라 제1 축 방향(①) 또는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 제2 탄성 부재(394)는 제2 무빙 캠(392)의 축 방향 이동에 의해 압축되거나 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 캠 부재(380)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 부분(380a), 제2 암축(242)이 관통하는 제2 부분(380b), 및 제1 부분(380a)과 제2 부분(380b)을 연결하는 연결 부분(380c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 캠 부재(380)는 암캠(253, 263)과 무빙 캠(391, 392) 사이에 배치되어 암캠(253, 263)과 무빙 캠(391, 392)의 회전에 대응하여 축 방향으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 캠 부재(380)는 제1 부분(380a)에 형성되고 제1 암캠(253)과 맞물리는 제1 캠(381), 제1 부분(380a)에 형성되고 제1 무빙 캠(391)과 맞물리는 제3 캠(383), 제2 부분(380b)에 형성되고 제2 암캠(263)과 맞물리는 제2 캠(382), 및 제2 부분(380b)에 형성되고 제2 무빙 캠(392)과 맞물리는 제4 캠(384)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 토크 구조(302)는 제1 축 방향(①) 및 제2 축 방향(②) 각각에 캠이 형성된 양면 캠 부재(380)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 부분(380a)은 제1 암캠(253)과 제1 무빙 캠(391) 사이에 배치되고, 제2 부분(380b)은 제2 암캠(263)과 제2 무빙 캠(392) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따른 힌지 구조물(300)의 토크 구조(302)는, 제1 축 방향(①) 및 제2 축 방향(②) 각각에 캠이 형성된 캠 부재(380)를 포함함으로써, 각 캠 구조물들의 마찰 면적이 증가하고, 증가된 마찰 면적은 캠 구조물들의 마모를 감소시킬 수 있다. 또한, 토크 구조(302)에 포함되는 부품 수가 감소되어 힌지 구조물(300)의 신뢰성이 향상되고 조립 공정이 개선될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(393)는 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391)과 고정 부재(270) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(393)는 제2 축 방향(②) 단부가 고정 부재(270)에 지지되고, 제1 축 방향(①) 단부가 제1 무빙 캠(391)에 지지될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(393)는 캠 부재(380) 및 제1 무빙 캠(391)의 축 방향 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(393)는 캠 부재(380) 및 제1 무빙 캠(391)이 제2 축 방향(②)으로 이동하는 경우 압축되고, 제1 축 방향(①)으로 이동하는 경우 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391)을 제1 축 방향(①)으로 가압할 수 있다. 상기 가압은 제1 탄성 부재(393)가 더 압축될수록 증가할 수 있다. 상기 가압은 제1 암캠(253)과 캠 부재(380)의 제1 캠(381) 사이의 마찰력 및 제1 무빙 캠(391)과 캠 부재(380)의 제3 캠(383) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력에 의해 제1 암축(241)에는 증가된 마찰 토크가 형성될 수 있다. 토크 구조(302)는 각 구간 또는 각 상태에 따라 제1 탄성 부재(393)를 압축하거나 인장하도록, 소정의 프로파일을 가지는 캠 구조물들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(394)는 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 제2 탄성 부재(394)는 제2 무빙 캠(392)과 고정 부재(270) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(394)는 제2 축 방향(②) 단부가 고정 부재(270)에 지지되고, 제2 축 방향(②) 단부가 제2 무빙 캠(392)에 지지될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(394)는 캠 부재(380) 및 제2 무빙 캠(392)의 축 방향 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(394)는 캠 부재(380) 및 제2 무빙 캠(392)이 제2 축 방향(②)으로 이동하는 경우 압축되고, 제1 축 방향(①)으로 이동하는 경우 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(394)는 제2 무빙 캠(392)을 제1 축 방향(①)으로 가압할 수 있다. 상기 가압은 제2 탄성 부재(394)가 더 압축될수록 증가할 수 있다. 상기 가압은 제2 암캠(263)과 캠 부재(380)의 제2 캠(382) 사이의 마찰력 및 제2 무빙 캠(392)과 캠 부재(380)의 제4 캠(384) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력에 의해 제2 암축(242)에는 증가된 마찰 토크가 형성될 수 있다. 토크 구조는 각 구간 또는 각 상태에 따라 제2 탄성 부재(394)를 압축하거나 인장하도록, 소정의 프로파일을 가지는 캠 구조물들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지 플레이트(396)는 탄성 부재(393, 394) 및 무빙 캠(391, 392) 사이에 배치될 수 있다. 지지 플레이트(396)는 무빙 캠(391, 392)과 함께 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 지지 플레이트(396)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242) 각각에 결합될 수 있다. 지지 플레이트(396)는 일부 영역(예: 도 11의 제1 영역(296a))이 제1 탄성 부재(393)와 제1 무빙 캠(391) 사이에 위치하고 다른 일부 영역(예: 도 11의 제2 영역(296b))이 제2 탄성 부재(394)와 제2 무빙 캠(392) 사이에 위치할 수 있다. 지지 플레이트(396)는 제1 탄성 부재(393) 및 제2 탄성 부재(394)가 서로 동일한 길이로 압축 또는 인장되도록 제1 무빙 캠(391) 및 제2 무빙 캠(392) 각각에 의한 가압을 제1 탄성 부재(393) 및 제2 탄성 부재(394)로 전달할 수 있다.
도 16은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다. 도 16은 전자 장치의 끼인각(A)에 따른 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 16에 도시된 토크 구조는, 도 12에 도시된 캠 변위를 구현하기 위한 다른 예시일 수 있다.
도 16에는 제1 암축(241) 및 제1 암축(241)에 결합되는 구조물들(253, 381, 383, 391)만 도시되지만, 설명하는 내용은 제2 암축(242) 및 제2 암축(241)에 결합되는 구조물들(263, 382, 384, 392)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253), 제1 캠(381), 제3 캠(383), 제1 무빙 캠(391), 제1 탄성 부재(393)에 대해 설명한 내용은 각각 제2 암캠(263), 제2 캠(382), 제4 캠(384), 제2 무빙 캠(392), 및 제2 탄성 부재(394)에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.
도 16을 참조하면, 펼침 동작(예: 끼인각(A)이 증가하는 동작) 및 접힘 동작(예: 끼인각(A)이 감소하는 동작)이 수행될 때, 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 캠 부재(380)는 제1 암캠(253)의 회전에 대응하여 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 무빙 캠(391)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 캠 부재(380)의 선형 이동에 대응하여 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391)의 축 방향 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)에 위치하고, 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 캠 부재의 제3 캠(383)의 제3 돌출부(383a)의 제3 돌출면(383b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출면(391b)은 제3 캠(383)의 제3 돌출면(383b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 제2 길이(L2)보다 긴 제1 길이(L1)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태, 및 제4 상태에 비해 인장된 상태일 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391) 및 캠 부재(380)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)에는 접힘 방향으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 2c를 참조하면, 완전 접힘 상태(Sf)에서, 전자 장치(100)의 제1 하우징(110)의 제3 가장자리(P3) 및 제2 하우징(120)의 제4 가장자리(P4)가 접촉한 상태이므로, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)은 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에도 불구하고 접힘 방향으로 더 이상 회전할 수 없다. 다만, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 완전 접힘 상태(Sf)와 제1 상태(S1) 사이의 상태인 경우, 완전 접힘 상태(Sf)로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)을 접힘 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 접힘 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)까지(예: 도 12의 접힘 디텐트 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)을 따라 이동하고, 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 제3 캠(383)의 제3 돌출부(383a)의 제3 돌출면(383b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)을 따라 제2 돌출면(381b)에 더 가까이 이동할 수 있다. 제1 돌출부(253a)의 이동에 의해, 캠 부재(380)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제1 탄성 부재(393)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(302)는 접힘 디텐트 구간에서 펼침 방향(예: 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 볼 때, 제1 마찰 토크(Tf1)로부터 제2 마찰 토크(Tf2)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고 이는 캠 부재(380)의 이동과 관련될 수 있다.
제1 상태(S1)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(380)의 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)에 위치하고, 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 캠 부재(380)의 제3 캠(383)의 제3 돌출부(383a)의 제3 돌출면(383b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)의 제4 돌출면(391b)은 제3 캠(383)의 제3 돌출부(383a)의 제3 돌출면(383b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 상태(S1)에서, 제1 탄성 부재(393)는 제1 길이(L1)보다 작은 제2 길이(L2)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)의 이동에 의해 제1 탄성 부재(393)는 완전 접힘 상태(Sf)에 비해 압축된 상태일 수 있다. 제1 탄성 부재(393)의 길이 변화(L1-L2)는 캠 부재(380)가 축 방향으로 이동한 거리(Δd1-Δd2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지(예: 도 12의 제1 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제1 경사면(381c)을 따라 제2 돌출부(381a)의 제2 돌출면(381b)까지 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 제3 캠(383)의 제3 경사면(383d)을 따라 제3 함몰부(383c)의 내부로 이동할 수 있다. 캠 부재(380)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(391)은 제1 축 방향(①)으로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 캠 부재(380)의 제2 축 방향(②) 이동과 제1 무빙 캠(391)의 제1 축 방향(①) 이동은 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 캠 부재(380) 및 제1 무빙 캠(391)의 축 방향 이동 거리는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 캠 부재(380)는 제2 거리(Δd2)만큼 이동하고, 제1 무빙 캠(391)은 제3 거리(Δd3)만큼 이동할 수 있다. 제2 거리(Δd2)와 제3 거리(Δd3)는 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(302)는 제1 구간에서 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하고, 이는 캠 부재(380)와 제1 무빙 캠(391)의 이동과 관련될 수 있다.
제2 상태(S2)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(380)의 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제2 돌출면(381b)에 위치할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 캠 부재(380)의 제3 캠(383)의 제3 함몰부(383c)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(253a)의 제1 돌출면(253b)은 제1 캠(381)의 제2 돌출면(381b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 적어도 일부가 제3 함몰부(383c) 내부에 수용될 수 있다. 제2 상태(S2)에서, 제1 탄성 부재(393)는 제3 길이(L3)로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 길이(L3)는 제2 길이(L2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
프리스탑 구간은 제3 상태(S3), 제4 상태(S4), 및 제3 상태(S3)와 제4 상태(S4) 사이의 상태를 포함할 수 있다.
제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)(예: 도 12의 제2 구간)까지 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제2 돌출면(381b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 암캠(253)은 제1 돌출면(253b)과 제2 돌출면(381b)이 면 접촉한 상태로, 캠 부재(380)에 대해 상대적으로 회전할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 캠 부재(380)의 제3 캠(383)의 제4 경사면(383e)을 따라 제3 함몰부(383c)의 내부로부터 이탈하여 제5 돌출부(383f)로 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)은 제2 축 방향(②)으로 제3 거리(Δd3)만큼 이동하고, 캠 부재(380)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(393)는 제3 길이(L3)보다 작은 제4 길이(L4)로 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(302)는 제2 구간에서 펼침 방향(예: 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 볼 때, 제2 마찰 토크(Tf2)로부터 제3 마찰 토크(Tf3)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 제1 무빙 캠(391)의 이동과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간에서, 캠 부재(380) 및 제1 무빙 캠(391)은 펼침 동작 또는 접힘 동작이 수행될 때, 고정된 축 방향 위치를 가질 수 있다. 프리스탑 구간에서 제1 암캠(253)과 제1 무빙 캠(391)이 회전하면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 제1 돌출면(253b)은 제2 돌출부(381a)의 제2 돌출면(381b)과 면 접촉한 상태를 유지하고, 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)의 제4 돌출면(391b)은 제5 돌출부(383f)의 제5 돌출면(383g)과 면 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 프리스탑 구간에 포함되는 제4 상태(S4) 및 제5 상태(S5) 각각에서 제1 탄성 부재(393)의 길이는 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(393)의 제5 길이(L5)는 제4 길이(L4)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(302)는 프리스탑 구간에서 일정한 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 이는 제1 무빙 캠(391) 및 캠 부재(380)가 축 방향으로 고정된 위치를 가지는 것과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간의 제4 상태(S4)로부터 펼침 상태(Su)까지(예: 도 12의 펼침 디텐트 구간) 펼침 동작(예: 끼인각(A)이 증가하는 동작)이 수행되면, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제2 돌출면(381b)을 이탈하여 제2 경사면(381d)을 따라 이동할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)은 제4 돌출부(391a)의 제4 돌출면(391b)이 제3 캠(383)의 제5 돌출부(383f)의 제5 돌출면(383g)과 면 접촉을 유지하면서 회전할 수 있다. 캠 부재(380)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(391)은 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(393)는 펼침 방향으로 갈수록 제4 상태(S4)에 비해 인장될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(302)는 펼침 디텐트 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제3 마찰 토크(Tf3)로부터 제1 마찰 토크(Tf1)까지 선형적으로 감소하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 캠 부재(380)의 이동과 관련될 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)는 캠 부재(380)의 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제2 경사면(381d)에 위치하고, 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출부(391a)는 제3 캠(383)의 제5 돌출부(383f)의 제5 돌출면(383g)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)의 경사면은 제1 캠(381)의 제2 돌출부(381a)의 제2 경사면(381d)에 접촉할 수 있다. 제1 무빙 캠(391)의 제4 돌출면(391b)은 캠 부재(380)의 제3 캠(383)의 제5 돌출면에 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 제5 길이(L5)보다 긴 제6 길이(L6)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(393)는 펼침 상태(Su)에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)에 비해 인장된 상태일 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 탄성 부재(393)는 제1 무빙 캠(391) 및 캠 부재(380)를 제1 축 방향(①)으로 가압하므로, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)에는 펼침 방향으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 6을 참조하면, 펼침 상태에서, 제1 회전 구조물(210)의 제1 연장 부분(212)이 고정 구조물(230)에 의해 지지됨으로써, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)은 상기 펼침 방향으로의 회전 토크에도 불구하고 펼침 방향으로 더 이상 회전할 수 없다. 다만, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 일단 프리스탑 구간을 이탈하여 제4 상태(S4)와 펼침 상태(Su) 사이의 상태인 경우, 펼침 상태로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)을 펼침 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 펼침 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 탄성 부재(393)의 길이는 각 상태에 따라 다음과 같은 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, L1 = L6 > L2 = L3 > L4 = L5 일 수 있다.
다만, 반드시 상기 관계로 한정되지 않으며 L1 및 L6는 상이할 수 있다. 또한, L5는 L4에 비해 작을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 복원 토크는 펼침 방향(예: 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 작용하므로, 이를 고려하여, 토크 구조(302)는, 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 갈수록 마찰 토크가 증가하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 프리스탑 구간에서 서로 맞닿는 제1 돌출부(253a)와 제2 돌출부(381a) 중 적어도 하나, 및 제4 돌출부(391a)와 제5 돌출부(383f) 중 적어도 하나는 돌출면이 소정의 경사각을 가지는 경사면을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 17은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 18은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물을 도시한 도면이다. 도 19는 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조를 도시한 도면이다. 도 19의(a)는 도 18에 도시된 힌지 구조물(400)을 A 방향(예: 제2 축 방향(②))에서 바라본 도면이다. 도 19의(b)는 도 18에 도시된 힌지 구조물(400)을 B 방향(예: 제1 축 방향(①))에서 바라본 도면이다.
도 17, 도 18 및 도 19를 설명함에 있어서, 도 4a 내지 도 12에서 설명한 내용과 중복되는 내용은 생략하고 차이점 위주로 설명한다.
일 실시 예에서, 힌지 구조물(400)은 고정 구조물(230), 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 제1 암축(241), 제2 암축(242), 제1 암부(450), 제2 암부(460), 고정 부재(270), 및 스토퍼(236) 및 토크 구조(402)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 도 6 및 도 7을 함께 참조하면 제1 회전 구조물(210)은 고정 구조물(230)에 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제1 암부(450)는 제1 슬라이딩 핀(452)을 통해 제1 회전 구조물(210)과 연동되어 제1 암축(241)을 중심으로 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 회전 구조물(220)은 고정 구조물(230)에 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 제2 암부(460)는 제2 슬라이딩 핀(462)을 통해 제2 회전 구조물(220)과 연동되어 제2 암축(242)을 중심으로 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 암축(241)의 제1 기어(예: 도 4b의 제1 기어(244)) 및 제2 암축(242)의 제2 기어(예: 도 4b의 제2 기어(245))는 짝수개의 연결 기어 예: 도 4b의 연결 기어(246)를 통해 연결되어, 제1 암축(241), 제1 회전 구조물(210), 및 제1 암부(450)는, 각각 제2 암축(242), 제2 회전 구조물(220) 및 제2 암부(460)와 반대 방향으로 회전하되 동일한 각도로 회전하도록 연동될 수 있다. 일 실시 예에서, 고정 부재(270)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)의 회전을 지지하도록 고정 구조물(230)로부터 제2 축 방향(②)에 위치할 수 있다. 일 실시 예에서, 스토퍼(236)는 제1 암부(450) 및 제2 암부(460) 사이에 배치되고 제1 암부(450)의 일부분 및 제2 암부(460)의 일부분에 접촉되도록 구성될 수 있다. 스토퍼(236)는 제1 암부(450) 및 제2 암부(460)의 회전 범위를 제한하도록 구성되고, 이를 통해 제1 회전 구조물(210), 제2 회전 구조물(220), 제1 암축(241), 및 제2 암축(242)의 회전 범위를 제한할 수 있다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 제1 암부(450)는 제1 암축(241)에 결합되는 제1 결합 부분(450a)과 제2 결합 부분(450b), 및 제1 결합 부분(450a)과 제2 결합 부분(450b)으로부터 연장되는 제1 연장 부분(450c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 결합 부분(450a)에는 제1 암캠(453)이 형성되고 제2 결합 부분(450b)에는 제2 암캠(454)이 형성될 수 있다. 제1 연장 부분(450c)에는 제1 슬라이딩 핀(452)이 배치될 수 있다. 제1 연장 부분(450c)은 제1 슬라이딩 핀(452)을 통해 제1 회전 구조물(210)의 회전과 연동되고, 제1 연장 부분(450c)이 회전하면 제1 결합 부분(450a)과 제2 결합 부분(450b)이 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 제1 암축(241) 및 제1 암부(450)와 함께 회전할 수 있다.
도 17 내지 도 19를 참조하면, 제2 암부(460)는 제2 암축(242)에 결합되는 제3 결합 부분(460a)과 제4 결합 부분(460b), 및 제3 결합 부분(460a)과 제4 결합 부분(460b)으로부터 연장되는 제2 연장 부분(460c)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 결합 부분(460a)에는 제3 암캠(463)이 형성되고 제4 결합 부분(460b)에는 제4 암캠(464)이 형성될 수 있다. 제2 연장 부분(460c)에는 제2 슬라이딩 핀(462)이 배치될 수 있다. 제2 연장 부분(460c)은 제2 슬라이딩 핀(462)을 통해 제2 회전 구조물(220)의 회전과 연동되고, 제2 연장 부분(460c)이 회전하면 제3 결합 부분(460a)과 제4 결합 부분(460b)이 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)은 제2 암축(242) 및 제2 암부(460)와 함께 회전할 수 있다.
일 실시 예에서, 토크 구조(402)는 제1 암캠(453), 제2 암캠(454), 제3 암캠(463), 제4 암캠(464), 제1 캠 부재(480), 제2 캠 부재(490), 제1 탄성 부재(493), 및 제2 탄성 부재(494)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 토크 구조(402)(a structure for providing a torque)는 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에 각각을 중심으로 작용하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 토크 구조(402)는 디스플레이(140)의 복원 토크에 대응되는 토크를 제공할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 부재(480)는 제1 암축(241)이 관통하는 제1 부분(480a), 제2 암축(242)이 관통하는 제2 부분(480b), 및 제1 부분(480a)과 제2 부분(480b)을 연결하는 제1 연결 부분(480c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 캠 부재(480)의 제1 부분(480a)에는 제1 암캠(453)과 맞물리는 제1 캠(481)이 형성되고, 제1 캠 부재(480)의 제2 부분(480b)에는 제3 암캠(463)과 맞물리는 제2 캠(482)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 캠 부재(480)는 제1 암캠(453) 및 제3 암캠(463)의 회전에 대응하여 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 부재(490)는 제1 암축(241)이 관통하는 제3 부분(490a), 제2 암축(242)이 관통하는 제4 부분(490b), 및 제3 부분(490a)과 제4 부분(490b)을 연결하는 제2 연결 부분(490c)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 캠 부재(490)의 제3 부분(490a)에는 제2 암캠(454)과 맞물리는 제3 캠(491)이 형성되고, 제2 캠 부재(490)의 제4 부분(490b)에는 제4 암캠(464)과 맞물리는 제4 캠(492)이 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 캠 부재(490)는 제2 암캠(454) 및 제4 암캠(464)의 회전에 대응하여 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 암축(241)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제1 암캠(453), 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481), 제1 탄성 부재(493), 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491), 및 제2 암캠(454)이 배치될 수 있다. 이 때, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고, 제1 캠(481) 및 제3 캠(491)은 각각 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)에 대응하여 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 암축(241)에 결합될 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480)의 제1 부분(480a) 및 제2 캠 부재(490)의 제3 부분(490a) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(493)는 제1 축 방향(①) 단부가 제1 캠 부재(480)의 제1 부분(480a)에 지지되고 제2 축 방향(②) 단부가 제2 캠 부재(490)의 제3 부분(490a)에 지지될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480)와 제2 캠 부재(490) 사이의 간격이 달라짐에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480)가 제1 축 방향(①)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)가 제2 축 방향(②)으로 이동할 때 인장되고, 제1 캠 부재(480)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)가 제1 축 방향(①)으로 이동할 때 압축될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고 제2 캠 부재(490)를 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 상기 가압은 제1 탄성 부재(493)가 더 압축될수록 증가할 수 있다. 상기 가압은 제1 암캠(453)과 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481) 사이의 마찰력 및 제2 암캠(454)과 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력에 의해 제1 암축(241)에는 증가된 마찰 토크가 형성될 수 있다. 토크 구조는 각 구간 또는 각 상태에 따라 제1 탄성 부재(493)를 압축하거나 인장하도록, 소정의 프로파일을 가지는 캠 구조물들을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 암축(242)에는 제2 축 방향(②)으로 볼 때, 제3 암캠(463), 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482), 제2 탄성 부재(494), 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492), 및 제4 암캠(464)이 배치될 수 있다. 이 때, 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고, 제2 캠(482) 및 제4 캠(492)은 각각 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)에 대응하여 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(494)는 제2 암축(242)에 결합될 수 있다. 제2 탄성 부재(494)는 제1 캠 부재(480)의 제2 부분(480b) 및 제2 캠 부재(490)의 제4 부분(490b) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(494)는 제1 축 방향(①) 단부가 제1 캠 부재(480)의 제2 부분(480b)에 지지되고 제2 축 방향(②) 단부가 제2 캠 부재(490)의 제4 부분(490b)에 지지될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(494)는 제1 캠 부재(480)와 제2 캠 부재(490) 사이의 간격이 달라짐에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(494)는 제1 캠 부재(480)가 제1 축 방향(①)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)가 제2 축 방향(②)으로 이동할 때 인장되고, 제1 캠 부재(480)가 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제2 캠 부재(490)가 제1 축 방향(①)으로 이동할 때 압축될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(494)는 제1 캠 부재(480)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고 제2 캠 부재(490)를 제2 축 방향(②)으로 가압할 수 있다. 상기 가압은 제2 탄성 부재(494)가 더 압축될수록 증가할 수 있다. 상기 가압은 제3 암캠(463)과 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482) 사이의 마찰력 및 제4 암캠(464)과 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492) 사이의 마찰력을 증가시킬 수 있다. 증가된 마찰력에 의해 제2 암축(242)에는 증가된 마찰 토크가 형성될 수 있다. 토크 구조(402)는 각 구간 또는 각 상태에 따라 제2 탄성 부재(494)를 압축하거나 인장하도록, 소정의 프로파일을 가지는 캠 구조물들을 포함할 수 있다.
도 17, 도 18, 및 도 19에 도시된 토크 구조(402)는, 회전 이동만하는 회전 캠 구조물(예: 제1 암캠(453), 제2 암캠(454), 제3 암캠(463), 제4 암캠(464)) 및 선형 이동만하는 선형 캠 구조물(예: 제1 캠 부재(480), 제2 캠 부재(490))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 3 내지 도 16에 도시된 토크 구조(202, 302)는 회전 이동 및 선형 이동이 모두 가능한 무빙 캠(291, 292, 391, 392)을 포함할 수 있다.
도 20은 다양한 실시 예에 따른 힌지 구조물의 토크 구조의 동작을 도시한 도면이다.
도 20에는 제1 암축(241) 및 제1 암축(241)에 결합되는 구조물들(453, 481, 491, 454)만 도시되지만, 설명하는 내용은 제2 암축(242) 및 제2 암축(242)에 결합되는 구조물들(463, 482, 492, 464)에도 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453), 제2 암캠(454), 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481), 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491), 및 제1 탄성 부재(493)에 대해 설명한 내용은 각각 제3 암캠(463), 제4 암캠(464), 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482), 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492), 및 제2 탄성 부재(494) 각각에 실질적으로 동일하게 적용될 수 있다.
도 20을 참조하면, 펼침 동작 및 접힘 동작이 수행될 때, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 제1 캠 부재(480)는 제1 암캠(453)의 회전에 대응하여 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성되고, 제2 캠 부재(490)는 제2 암캠(454)의 회전에 대응하여 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하도록 구성될 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)의 선형 이동에 대응하여 압축되거나 인장될 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)에 위치하고, 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제3 돌출부(491a)의 제3 돌출면(491b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)의 경사면은 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)에 접촉할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출면(454b)은 제3 캠(491)의 제3 돌출면(491b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 제2 길이(L2)보다 긴 제1 길이(L1)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)에 비해 인장된 상태일 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)를 가압하고, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)에는 접힘 방향으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 2c를 참조하면, 완전 접힘 상태(Sf)에서, 전자 장치(100)의 제1 하우징(110)의 제3 가장자리(P3) 및 제2 하우징(120)의 제4 가장자리(P4)가 접촉한 상태이므로, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에도 불구하고 접힘 방향으로 더 이상 회전할 수 없다. 다만, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 완전 접힘 상태(Sf)와 제1 상태(S1) 사이의 상태인 경우, 완전 접힘 상태(Sf)로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)을 접힘 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 접힘 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 접힘 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 상태(S1)까지(예: 도 12의 접힘 디텐트 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)을 따라 이동하고, 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제3 캠(491)의 제3 돌출부(491a)의 제3 돌출면(491b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 돌출부(453a)는 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)을 따라 제2 돌출면(481b)에 더 가까이 이동할 수 있다. 제1 돌출부(453a)의 이동에 의해, 제1 캠 부재(480)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고 제1 탄성 부재(493)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(402)는 접힘 디텐트 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제1 마찰 토크(Tf1)로부터 제2 마찰 토크(Tf2)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고 이는 제1 캠 부재(480)의 이동과 관련될 수 있다.
제1 상태(S1)에서, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)에 위치하고, 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제3 돌출부(491a)의 제3 돌출면(491b)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)의 경사면은 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)에 접촉할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)의 제4 돌출면(454b)은 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제3 돌출면(491b)에 면 접촉할 수 있다. 제1 상태(S1)에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 길이(L1)보다 작은 제2 길이(L2)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(480)의 이동에 의해 제1 탄성 부재(493)는 완전 접힘 상태(Sf)에 비해 압축된 상태일 수 있다. 제1 탄성 부재(493)의 길이 변화(L1-L2)는 제1 캠 부재(480)가 축 방향으로 이동한 거리(Δd1-Δd2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지(예: 도 12의 제1 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제1 경사면(481c)을 따라 제2 돌출부(481a)의 제2 돌출면(481b)까지 이동할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제3 캠(491)의 제3 경사면(491d)을 따라 제3 함몰부(491f)의 내부로 이동할 수 있다. 제1 캠 부재(480)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 캠 부재(490)는 제2 축 방향(②)으로 이동할 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)의 제2 축 방향(②) 이동은 실질적으로 동시에 수행될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)의 축 방향 이동 거리는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 제1 상태(S1)로부터 제2 상태(S2)까지 펼침 동작에서, 제1 캠 부재(480)는 제2 거리(Δd2)만큼 이동하고, 제2 캠 부재는 제3 거리(Δd3)만큼 이동할 수 있다. 제2 거리(Δd2)와 제3 거리(Δd3)는 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(402)는 제1 구간에서 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하고, 이는 제1 캠 부재(480)와 제2 캠 부재(490)의 조합에 의해 이루어질 수 있다.
제2 상태(S2)에서, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠 부재의 제1 캠의 제2 돌출부(481a)의 제2 돌출면(481b)에 위치할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 적어도 일부가 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제3 함몰부(491f) 내부에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(453a)의 제1 돌출면(453b)은 제1 캠(481)의 제2 돌출면(481b)에 면 접촉할 수 있다. 제2 상태(S2)에서, 제1 탄성 부재(493)는 제3 길이(L3)로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제3 길이(L3)는 제2 길이(L2)와 실질적으로 동일할 수 있다.
프리스탑 구간은 제3 상태(S3), 제4 상태(S4), 및 제3 상태(S3)와 제4 상태(S4) 사이의 상태를 포함할 수 있다.
제2 상태(S2)로부터 제3 상태(S3)(예: 도 12의 제2 구간)까지 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠(481)의 제2 돌출부(481a)의 제2 돌출면(481b)을 따라 이동할 수 있다. 제1 암캠(453)은 제1 돌출면(453b)과 제2 돌출면(481b)이 면 접촉한 상태로, 제1 캠 부재(480)에 대해 상대적으로 회전할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제4 경사면(491e)을 따라 제3 함몰부(491f)의 내부로부터 이탈하여 제2 캠 부재(490)의 제5 돌출부(491f)로 이동할 수 있다. 제2 캠 부재(490)는 제1 축 방향(①)으로 제3 거리(Δd3)만큼 이동하고, 제1 캠 부재(480)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(493)는 제3 길이(L3)보다 작은 제4 길이(L4)로 압축될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(402)는 제2 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제2 마찰 토크(Tf2)로부터 제3 마찰 토크(Tf3)까지 선형적으로 증가하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 제2 캠 부재(490)의 이동과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간에서, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)는 펼침 동작 또는 접힘 동작이 수행될 때, 고정된 축 방향 위치를 가질 수 있다. 프리스탑 구간에서 제1 암캠(453)과 제2 암캠(454)이 회전하면, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)의 제1 돌출면(453b)은 제2 돌출부(481a)의 제2 돌출면(481b)과 면 접촉한 상태를 유지하고, 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)의 제4 돌출면(454b)은 제5 돌출부(491f)의 제5 돌출면(491g)과 면 접촉한 상태를 유지할 수 있다. 따라서, 프리스탑 구간에 포함되는 제3 상태(S3) 및 제4 상태(S4) 각각에서 제1 탄성 부재(493)의 길이는 일정하게 유지될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(493)의 제5 길이(L5)는 제4 길이(L4)와 동일할 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(402)는 프리스탑 구간에서 일정한 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 이는 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)가 축 방향으로 고정된 위치를 가지는 것과 관련될 수 있다.
프리스탑 구간의 제4 상태(S4)로부터 펼침 상태(Su)까지(예: 도 12의 펼침 디텐트 구간) 펼침 동작이 수행되면, 제1 암캠(453)은 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)가 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제2 돌출면(481b)을 이탈하여 제2 경사면(481d)을 따라 이동하도록 회전할 수 있다. 제2 암캠(454)은 제4 돌출부(454a)의 제4 돌출면(454b)이 제3 캠(491)의 제5 돌출부(491f)의 제5 돌출면(491g)과 면 접촉을 유지하도록 회전할 수 있다. 제1 캠 부재(480)는 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제2 캠 부재(490)는 축 방향으로 이동하지 않을 수 있다. 이로써, 제1 탄성 부재(493)는 펼침 방향으로 갈수록 제4 상태(S4)에 비해 인장될 수 있다. 예를 들어, 도 12를 참조하면, 토크 구조(402)는 펼침 디텐트 구간에서 펼침 방향으로 볼 때, 제3 마찰 토크(Tf3)로부터 제1 마찰 토크(Tf1)까지 선형적으로 감소하는 마찰 토크를 제공하고, 이는 제1 캠 부재(480)의 이동과 관련될 수 있다.
펼침 상태(Su)에서, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)는 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제2 경사면(481d)에 위치하고, 제2 암캠(454)의 제4 돌출부(454a)는 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제5 돌출면(491g)에 위치할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453)의 제1 돌출부(453a)의 경사면은 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제2 경사면(481d)에 접촉할 수 있다. 제2 암캠(454)의 제4 돌출면(454b)은 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제5 돌출면(491g)에 접촉할 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 제5 길이(L5)보다 긴 제6 길이(L6)로 형성될 수 있다. 제1 탄성 부재(493)는 펼침 상태에서, 제1 상태(S1), 제2 상태(S2), 제3 상태(S3), 및 제4 상태(S4)에 비해 인장된 상태일 수 있다.
펼침 상태에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480)를 제1 축 방향(①)으로 가압하고, 제2 캠 부재(490)를 제2 축 방향(②)으로 가압하므로, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)에는 펼침 방향으로의 회전 토크가 걸릴 수 있다. 도 6을 참조하면, 펼침 상태에서, 제1 회전 구조물(210)의 제1 연장 부분(212)이 고정 구조물(230)에 의해 지지됨으로써, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 상기 펼침 방향으로의 회전 토크에도 불구하고 펼침 방향으로 더 이상 회전할 수 없다. 다만, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크는, 전자 장치(100)가 일단 프리스탑 구간을 이탈하여 제4 상태(S4)와 펼침 상태(Su) 사이의 상태인 경우, 펼침 상태로 이동하도록 제1 암축(241), 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)을 펼침 방향으로 회전시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 펼침 방향으로의 회전 토크에 의해 도 12에 도시된 펼침 디텐트 구간이 제공될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 탄성 부재(493)의 길이는 각 상태에 따라 다음과 같은 관계를 가질 수 있다. 예를 들어, L1 = L6 > L2 = L3 > L4 = L5 일 수 있다.
다만, 반드시 상기 관계로 한정되지 않으며 L1 및 L6는 상이할 수 있다. 또한, L5는 L4에 비해 작을 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 복원 토크는 펼침 방향으로 작용하므로, 이를 고려하여, 토크 구조(402)는, 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 갈수록 마찰 토크가 증가하도록 구성될 수 있다. 이 경우, 프리스탑 구간에서 서로 맞닿는 제1 돌출부(453a)와 제2 돌출부(481a) 중 적어도 하나, 및 제4 돌출부(454a)와 제5 돌출부(491f) 중 적어도 하나는 돌출면이 소정의 경사각을 가지는 경사면을 포함하도록 형성될 수 있다.
도 21은 일 실시 예에 따른 힌지 구조물의 캠의 다른 예시를 도시한 도면이다.
도 21의(a)를 참조하면, 일 실시 예에 따른 캠 구조물(2100)은 제1 암축(241)에 결합되는 제1 캠 구조물(2100a), 및 제2 암축(242)에 결합되는 제2 캠 구조물(2100b)을 포함할 수 있다.
제1 캠 구조물(2100a) 및 제2 캠 구조물(2100b) 각각은 복수의 돌출부들(M1, M2, M3) 및 복수의 함몰부들(V1, V2, V3)을 포함할 수 있다. 도 21의(a)에는 캠(2100)이 3개의 돌출부들(M1, M2, M3), 및 3개의 함몰부들(V1, V2, V3)을 포함하는 것으로 도시되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상기 캠 구조물(2100)은 2개 이상의 돌출부들과 함몰부들을 포함하는 구조를 가질 수도 있다.
도 5에 도시된 힌지 구조물(200)을 참조하면, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(253), 캠 부재(280)의 제1 캠(281), 제1 무빙 캠(291), 및 제1 고정 캠(271) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)은 제2 암캠(263), 캠 부재(280)의 제2 캠(282), 제2 무빙 캠(292), 및 제2 고정 캠(272) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 14에 도시된 힌지 구조물(300)을 참조하면, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(253), 캠 부재(380)의 제1 캠(381), 캠 부재(380)의 제3 캠(383), 및 제1 무빙 캠(391) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)은 제2 암캠(263), 캠 부재(380)의 제2 캠(382), 캠 부재(380)의 제4 캠(384), 및 제2 무빙 캠(392) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 18에 도시된 힌지 구조물(400)을 참조하면, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(453), 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481), 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491), 및 제2 암캠(454) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)은 제3 암캠(463), 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482), 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492), 및 제4 암캠(464) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 복수의 돌출부(M1, M2, M3)은 모두 동일한 구조를 가질 수 있다. 또는, 복수의 돌출부(M1, M2, M3) 중 적어도 하나의 돌출부는 다른 돌출부와 형태가 다를 수도 있다. 어떤 실시 예에서, 복수의 돌출부(M1, M2, M3)는, 도 21의(b)에 도시된 제3 경사각(as3)을 가지는 돌출부, 및/또는 평탄한 돌출면을 가지는 돌출부를 포함할 수 있다.
도시된 실시 예를 설명함에 있어서, 도시된 캠 구조물(2100)가 결합되는 암축(241, 242)을 중심으로 가지는 원주 방향(C1, C2)이 규정된다. 원주 방향(C1, C2)은 축 방향에 수직한 방향일 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 구조물(2100a)에서, 제1 원주 방향(C1)은 반시계 방향이고, 도 21의(b)를 기준으로 우측 방향일 수 있다. 제1 캠 구조물(2100a)에서, 제2 원주 방향(C2)은 시계 방향이고, 도 21의(b)를 기준으로 좌측 방향일 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 구조물(2100b)에서, 제1 원주 방향(C1)은 시계 방향이고, 도 21의(b)를 기준으로 우측 방향일 수 있다. 제2 캠 구조물(2100b)에서, 제2 원주 방향(C2)은 반시계 방향이고, 도 21의(b)를 기준으로 좌측 방향일 수 있다.
상기 복수의 돌출부(M1, M2, M3) 중 제1 돌출부(M1)를 중심으로 설명한다.
일 실시 예에서, 캠 구조물(2100)은 제1 돌출부(M1), 제1 함몰부(V1), 및 제2 함몰부(V2)를 포함할 수 있다. 도면을 참조하면, 제1 돌출부(M1)의 원주 방향 일 측(예: 제1 원주 방향(C1) 또는 제2 원주 방향(C2) 방향의 일측)에는 제1 함몰부(V1)가 형성되고 타 측에는 제2 함몰부(V2)가 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 돌출부(M1)는 제1 경사면(2110)을 포함하는 제1 부분(P1), 제2 경사면(2120)을 포함하는 제2 부분(P2), 및 제3 경사면(2130)을 포함하는 제3 부분(P3)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 경사면(2110)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 함몰부(V1)의 제1 함몰면(2140)으로부터 제1 돌출부(M1)의 돌출면까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제1 경사면(2110)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 함몰면으로부터 상향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 하향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 경사면(2110)은 원주 방향(C1, C2)에 대해 제1 경사각(as1)을 가질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제1 경사각(as1)은 제2 경사각(as2)과 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 경사면(2120)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 제2 함몰부(V2)의 제2 함몰면(2150)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제2 경사면(2120)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 돌출부(M1)의 돌출면으로부터 하향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제2 함몰면(2150)으로부터 상향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 경사면(2120)은 원주 방향(C1, C2)에 대해 제2 경사각(as2)을 가질 수 있다. 다양한 실시 예에서, 제2 경사각(as2)은 제1 경사각(as1)과 다를 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 돌출부(M1)의 돌출면은 제3 경사면(2130)을 포함할 수 있다. 제3 경사면(2130)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때, 제1 경사면(2110)으로부터 제2 경사면(2120)까지 연장될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면(2130)은 제1 원주 방향(C1)으로 볼 때 제1 경사면(2110)으로부터 상향 경사지게 연장되고, 제2 원주 방향(C2)으로 볼 때 제2 경사면(2120)으로부터 하향 경사지게 연장될 수 있다. 일 실시 예에서, 제3 경사면(2130)은 원주 방향(C1, C2)에 대해 제3 경사각(as3)을 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 경사각(as3)의 절대값은 제1 경사각(as1) 및 제2 경사각(as2) 각각의 절대값에 비해 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 경사각(as1), 제2 경사각(as2), 및 제3 경사각(as3)은 원주 방향(C1, C2)에 대해 90도 보다 작은 예각을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 제1 경사면(2110)과 제3 경사면(2130)은 제1 곡률로 라운딩되어 연결될 수 있다. 제2 경사면(2120)과 제3 경사면(2130)은 제2 곡률로 라운딩되어 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 돌출부(M1)의 돌출면은 제3 경사면(2130)의 양 측에 형성되는 라운드된 곡면 영역을 더 포함할 수 있다.
도 22는 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 22는 도 4 내지 도 13에 도시된 힌지 구조물(200)로서, 도 21에 도시된 제3 경사면(2130)을 포함하는 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200)이 펼쳐질 때, 암축(241, 242)이 회전하는 방향을 펼침 방향(예: 도 12의 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 규정할 수 있다.
예를 들어, 펼침 동작에서 제1 캠 구조물들(2100a) 중 일부(예: 제1 암캠(253), 제1 무빙 캠(291))는 제1 암축(241)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2))할 수 있다. 예를 들어, 도 22를 기준으로 제1 암캠(253), 및 제1 무빙 캠(291)은 좌측으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 제2 캠 구조물들(2100b) 중 일부(예: 제2 암캠(263), 제2 무빙 캠(292))는 제2 암축(242)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2))할 수 있다. 예를 들어, 도 22를 기준으로 제2 암캠(263), 및 제2 무빙 캠(292)은 우측으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(253), 캠 부재(280)의 제1 캠(281), 제1 무빙 캠(291), 및 제1 고정 캠(271)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 제1 캠(281)은 제1 암캠(253)의 회전에 상응하여 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동하고 회전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 캠(271)은 회전 이동 및 선형 이동하지 않고 지정된 위치에 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(293)는 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(293)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제1 캠 구조물들(2100a)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)에 포함된 제3 경사면들(2210, 2220, 2230, 2240)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 탄성 부재(293)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)은 제3-1 경사면(2210), 캠 부재(280)의 제1 캠(281)은 제3-2 경사면(2220), 제1 무빙 캠(291)은 제3-3 경사면(2230), 및 제1 고정 캠(271)은 제3-4 경사면(2240)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(291)은 펼침 방향으로 이동할수록, 캠 부재(280)의 제1 캠(281)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(291)은 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제1 탄성 부재(293)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(2210, 2220, 2230, 2240)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)의 축 방향 간격이 작아지는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(253)의 제3-1 경사면(2210)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 제1 캠(281)의 제3-2 경사면(2220)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(291)의 제3-3 경사면(2230)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 고정 캠(271)의 제3-4 경사면(2240)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 제2 암캠(263), 제2 캠 부재(280)의 제2 캠(282), 제2 무빙 캠(292), 및 제2 고정 캠(272)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(292)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고 제2 암축(242)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 제2 캠(282)은 제2 암캠(263)의 회전에 상응하여 제2 암축(242)을 따라 축 방향으로 선형 이동하고 회전하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 캠(272)은 회전 이동 및 선형 이동하지 않고 지정된 위치에 고정될 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(294)는 캠 부재(280) 및 제2 무빙 캠(292) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(294)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)에 포함된 제3 경사면들(2250, 2260, 2270, 2280)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제2 탄성 부재(294)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)은 제3-5 경사면(2250), 캠 부재(280)의 제2 캠(282)은 제3-6 경사면(2260), 제2 무빙 캠(292)은 제3-7 경사면(2270), 및 제2 고정 캠(272)은 제3-8 경사면(2280)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제2 암캠(263) 및 제2 무빙 캠(292)은 펼침 방향으로 회전할수록, 캠 부재(280)의 제2 캠(282)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 무빙 캠(292)은 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 제2 탄성 부재(294)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(2250, 2260, 2270, 2280)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 캠 부재(280) 및 제1 무빙 캠(291)의 축 방향 간격이 작아지는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제2 암캠(263)의 제3-5 경사면(2250)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(280)의 제2 캠(282)의 제3-6 경사면(2260)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(292)의 제3-7 경사면(2270)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 고정 캠(272)의 제3-8 경사면(2280)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다.
도 23은 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다. 예를 들어, 도 23은 도 14 내지 도 16에 도시된 힌지 구조물(300)으로서, 도 21에 도시된 제3 경사면(2130)을 포함하는 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(300)이 펼쳐질 때, 암축(241, 242)이 회전하는 방향을 펼침 방향(예: 도 12의 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 규정할 수 있다.
예를 들어, 펼침 동작에서 제1 캠 구조물들(2100a) 중 일부(예: 제1 암캠(253), 제1 무빙 캠(391))는 제1 암축(241)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2))할 수 있다. 예를 들어, 도 23을 기준으로 제1 암캠(253), 및 제1 무빙 캠(391)은 좌측으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 펼침 동작에서 제2 캠 구조물들(2100b) 중 일부(예: 제2 암캠(263), 제2 무빙 캠(392))는 제2 암축(242)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2))할 수 있다. 예를 들어, 도 23을 기준으로 제2 암캠(263), 및 제2 무빙 캠(392)은 우측으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(253), 캠 부재(380)의 제1 캠(381), 캠 부재(380)의 제3 캠(383), 및 제1 무빙 캠(391)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(391)은 제1 암축(241)과 함께 회전하고 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)는 축 방향으로 선형 이동하고 회전하지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(393)는 캠 부재(380) 및 제1 무빙 캠(391) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(393)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제1 캠 구조물들(2100a)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)에 포함된 제3 경사면들(2310, 2320, 2330, 2340)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 탄성 부재(393)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(253)은 제3-1 경사면(2310), 캠 부재(380)의 제1 캠(381)은 제3-2 경사면(2320), 캠 부재(380)의 제3 캠(383)은 제3-3 경사면(2330), 및 제1 무빙 캠(391)은 제3-4 경사면(2340)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)은 펼침 방향으로 이동할수록, 캠 부재(380)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제1 무빙 캠(391)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제1 탄성 부재(393)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(2310, 2320, 2330, 2340)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 암캠(253) 및 제1 무빙 캠(391)의 축 방향 간격이 증가하는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(253)의 제3-1 경사면(2310)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)의 제1 캠(381)의 제3-2 경사면(2320)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)의 제3 캠(383)의 제3-3 경사면(2330)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 무빙 캠(391)의 제3-4 경사면(2340)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 제2 암캠(263), 제2 캠 부재(380)의 제2 캠(382), 캠 부재(380)의 제4 캠(384), 및 제2 무빙 캠(392)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(392)은 제2 암축(242)과 함께 회전하고 제2 암축(242)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)는 축 방향으로 선형 이동하고 회전하지 않을 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(394)는 캠 부재(380) 및 제2 무빙 캠(392) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(394)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)에 포함된 제3 경사면들(2350, 2360, 2370, 2380)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제2 탄성 부재(394)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(263)은 제3-5 경사면(2350), 캠 부재(380)의 제2 캠(382)은 제3-6 경사면(2360), 캠 부재(380)의 제4 캠(384)은 제3-7 경사면(2370), 및 제2 무빙 캠(392)은 제3-8 경사면(2380)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 제2 암캠(263) 및 제2 무빙 캠(392)은 펼침 방향으로 이동할수록, 캠 부재(380)는 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 무빙 캠(392)은 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 제2 탄성 부재(394)는 압축될 수 있다. 예를 들어, 제3 경사면들(2350, 2360, 2370, 2380)은, 프리스탑 구간에서 펼침 동작이 수행될 때, 캠 부재(380) 및 제2 무빙 캠(392)의 축 방향 간격이 증가하는 방향으로 경사질 수 있다.
예를 들어, 제2 암캠(263)의 제3-5 경사면(2350)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)의 제2 캠(382)의 제3-6 경사면(2360)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 캠 부재(380)의 제4 캠(384)의 제3-7 경사면(2370)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 무빙 캠(392)의 제3-8 경사면(2380)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
도 24는 프리스탑 상태인 힌지 구조물의 다른 예시를 도시한 도면이다. 도 24는 도 17 내지 도 20에 도시된 힌지 구조물(400)으로서, 도 21에 도시된 제3 경사면(2130)을 포함하는 힌지 구조물을 도시한 도면이다.
전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(400)이 펼쳐질 때, 암축(241, 242)이 회전하는 방향을 펼침 방향(예: 도 12의 끼인각(A)이 증가하는 방향)으로 규정할 수 있다.
예를 들어, 펼침 동작에서 제1 캠 구조물들(2100a) 중 일부(예: 제1 암캠(453), 제2 암캠(454))는 제1 암축(241)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2)으로 회전)할 수 있다. 예를 들어, 도 24를 기준으로 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 좌측으로 이동할 수 있다.
예를 들어, 펼침 동작에서 제2 캠 구조물들(2100b) 중 일부(예: 제3 암캠(463), 제4 암캠(464))는 제2 암축(242)과 함께 회전(예: 도 21의 원주 방향(C1, C2)으로 회전)할 수 있다. 예를 들어, 도 24를 기준으로 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)은 우측으로 이동할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 제1 암캠(453), 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481), 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491), 및 제2 암캠(454)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 제1 암축(241)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)는 제1 암축(241)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1 탄성 부재(493)는 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제1 탄성 부재(493)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제1 캠 구조물들(2100a)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1 캠 구조물들(2100a)에 포함된 제3 경사면들(2410, 2420, 2430, 2440)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제1 탄성 부재(493)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453)은 제3-1 경사면(2410), 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)은 제3-2 경사면(2420), 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)은 제3-3 경사면(2430), 및 제2 암캠은 제3-4 경사면(2440)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 암캠(453) 및 제2 암캠(454)은 펼침 방향으로 회전할수록, 제1 캠 부재 및 제2 캠 부재는 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 제1 탄성 부재(493)는 압축될 수 있다.
예를 들어, 제1 암캠(453)의 제3-1 경사면(2410)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(480)의 제1 캠(481)의 제3-2 경사면(2420)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 부재(490)의 제3 캠(491)의 제3-3 경사면(2430)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 암캠(454)의 제3-4 경사면(2440)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 제3 암캠(463), 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482), 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492), 및 제4 암캠(464)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)은 제2 암축(242)과 함께 회전할 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)는 제2 암축(242)을 따라 축 방향으로 선형 이동할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2 탄성 부재(494)는 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490) 각각의 선형 이동에 따라 압축되거나 인장될 수 있다. 예를 들어, 제2 탄성 부재(494)는 축 방향 길이(L)가 감소하도록 압축되거나, 또는 축 방향 길이(L)가 증가하도록 인장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)은 프리스탑 구간에서 돌출부(M)끼리 면 접촉할 수 있다. 제2 캠 구조물들(2100b)의 돌출부(M)는 프리스탑 구간에서 서로 면 접촉하도록 형성되는 제3 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제2 캠 구조물들(2100b)에 포함된 제3 경사면들(2450, 2460, 2470, 2480)은, 프리스탑 구간 내에서 펼침 동작이 수행될 때, 제2 탄성 부재(494)가 더 압축되는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(463)은 제3-5 경사면(2450), 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482)은 제3-6 경사면(2460), 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492)은 제3-7 경사면(2470), 및 제4 암캠(464)은 제3-8 경사면(2480)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 암캠(463) 및 제4 암캠(464)은 펼침 방향으로 회전할수록, 제1 캠 부재(480) 및 제2 캠 부재(490)는 서로 가까워지는 방향으로 이동하고, 제2 탄성 부재(494)는 압축될 수 있다.
예를 들어, 제3 암캠(463)의 제3-5 경사면(2450)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 캠 부재(480)의 제2 캠(482)의 제3-6 경사면(2460)은 펼침 방향으로 갈수록 제1 축 방향(①)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제2 캠 부재(490)의 제4 캠(492)의 제3-7 경사면(2470)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다. 예를 들어, 제4 암캠(464)의 제3-8 경사면(2480)은 펼침 방향으로 갈수록 제2 축 방향(②)으로 경사지게 형성될 수 있다.
도 22 내지 도 24에 도시된 힌지 구조물들(200, 300, 400)의 돌출부의 경사면은 디스플레이의 복원력에 의한 복원 토크와 관련될 수 있다.
예를 들어, 접힘 상태(예: 도 2b, 도 2c)의 전자 장치(100)에서, 제1 암축(241) 및 제2 암축(242)에는 디스플레이의 복원력에 의한 복원 토크가 인가될 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 곡면인 일부 영역(예: 도 2b, 도 2c의 폴딩 영역(143))이 평면으로 변형되려는 성질에 의해 작용하는 힘일 수 있다. 예를 들어, 디스플레이의 복원 토크는 펼침 방향으로 작용할 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 완전 접힘 상태에 가까울수록 클 수 있다. 디스플레이의 복원 토크는 디스플레이의 두께가 크거나, 또는 면적이 넓을수록 커질 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(100) 및/또는 힌지 구조물(200, 300, 400)은 프리스탑 상태를 유지하지 못하고, 펼쳐질 수 있다.
이를 고려하여, 일 실시 예에 따른 힌지 구조물(200, 300, 400)은 프리스탑 구간에서 펼침 방향으로 갈수록 탄성 부재가 압축되는 방향으로 경사지게 형성되는 경사면(예: 도 21의 제3 경사면(2130))을 포함할 수 있다. 이로써, 힌지 구조물(200, 300, 400)은 프리스탑 구간에서 접힘 방향으로 작용하며 디스플레이의 복원 토크보다 큰 마찰 토크를 제공할 수 있다. 예를 들어. 마찰 토크의 일부는 디스플레이의 복원 토크를 상쇄시키고, 사용자가 의도하지 않은 펼침 동작을 방지할 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치(100)는, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축(241), 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축(242), 및 상기 제1 암축(241)과 상기 제2 암축(242) 각각에 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 토크 구조(202)를 포함하고, 상기 토크 구조(202)는, 상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271), 상기 제1 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제1 암축(241)을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 상기 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제1 탄성 부재(293); 상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272), 상기 제2 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 및 상기 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제2 탄성 부재(294);를 포함하고, 상기 토크 구조(202)는, 완전 접힘 상태(Sf)에서 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하고, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간에서 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 큰 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제1 구간에서, 상기 끼인각(A)에 독립적으로(independent of the included angle) 실질적으로 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성되고, 상기 제2 마찰 토크(Tf2)는 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 크고 상기 제3 마찰 토크(Tf3)보다 작을 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 마찰 토크(Tf1)로부터 상기 제2 마찰 토크(Tf2)까지 증가하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 접힘 디텐트 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성되고, 상기 접힘 디텐트 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제2 마찰 토크(Tf2)로부터 상기 제3 마찰 토크(Tf3)까지 증가하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각이 증가할수록 압축되도록 구성되고, 상기 제2 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각이 증가할수록 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제3 마찰 토크(Tf3)로부터 감소하는 마찰 토크를 제공하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 펼침 디텐트 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 인장되도록 구성되고, 상기 펼침 디텐트 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제3 마찰 토크(Tf3)는 상기 프리스탑 구간에서 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 크기이거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 증가하는 마찰 토크일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)은, 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 구성되는 제1 암캠(253), 상기 제1 암캠(253)과 맞물리며 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 캠(281), 상기 제1 암축(241)이 관통하는 고정 부재에 형성되는 제1 고정 캠(271), 및 상기 제1 고정 캠(271)에 맞물리며 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하고 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 무빙 캠(291)을 포함하고, 상기 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272)은, 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 구성되는 제2 암캠(263), 상기 제2 암캠(263)과 맞물리며 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 캠(282), 상기 제2 암축(242)이 관통하는 상기 고정 부재(270)에 형성되는 제2 고정 캠(272), 및 상기 제2 고정 캠(272)에 맞물리며 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하고 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 무빙 캠(292)을 포함하고, 상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)은 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)이 관통하는 캠 부재(280)에 각각 형성되고, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 제1 무빙 캠(291)과 상기 제1 캠(281) 사이에 배치되고, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 제1 무빙 캠(291)이 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 및/또는 상기 제1 캠(281)이 상기 제1 축 방향(①)에 반대되는 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되고, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 제2 무빙 캠(292)과 상기 제2 캠(282) 사이에 배치되고, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 및/또는 상기 제2 캠(282)이 상기 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(202)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 제2 축 방향(②)으로 제1 거리만큼 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제2 축 방향(②)으로 상기 제1 거리와 동일한 제2 거리만큼 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)는 실질적으로 일정한 길이를 유지할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(271c)의 내부로 이동하도록 구성되고, 상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고, 상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(271c)의 내부로 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 상기 제2 축 방향(②)으로 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 고정된 축 방향 위치를 가지고, 상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 평평한 제4 돌출면(271b)을 따라 이동하고, 상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고, 상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 돌출부(271a)의 평평한 제4 돌출면(271b)을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 고정된 축 방향 위치를 가지고, 상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 평평한 제2 돌출면(281b)을 따라 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 함몰부(271c)로부터 제4 경사면(271e)을 따라 평평한 제5 돌출면(271g)을 향해 이동하고, 상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 평평한 제2 돌출면(281b)을 따라 이동하고, 상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 함몰부(271c)로부터 제4 경사면(271e)을 따라 평평한 제5 돌출면(271g)을 향해 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 고정된 축 방향 위치를 가지고, 상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 인장되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)을 따라 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제5 돌출부(271f)의 평평한 제5 돌출면(271g)을 따라 이동하고, 상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)을 따라 이동하고, 상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제5 돌출부(271f)의 평평한 제5 돌출면(271g)을 따라 이동하도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 캠 구조물들(253, 381, 383, 391)은, 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 구성되는 제1 암캠(253), 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하고 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 무빙 캠(391), 상기 제1 암캠(253)에 맞물리는 제1 캠(381), 및 상기 제1 무빙 캠(391)에 맞물리는 제3 캠(383)을 포함하고, 상기 제2 캠 구조물들(263, 382, 384, 392)은, 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 구성되는 제2 암캠(263), 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하고 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 무빙 캠(392), 상기 제2 암캠(263)에 맞물리는 제2 캠(382), 및 상기 제2 무빙 캠(392)에 맞물리는 제4 캠(384)을 포함하고, 상기 제1 캠(381), 및 상기 제3 캠(383)은 상기 제1 암축(241)이 관통하는 캠 부재(380)의 제1 부분(380a)에 형성되고, 상기 제2 캠(382), 및 상기 제4 캠(384)은 상기 제2 암축(242)이 관통하는 캠 부재(380)의 제2 부분(380b)에 형성되고, 상기 제1 탄성 부재(393)는 상기 제1 무빙 캠(391) 및/또는 상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되고, 상기 제2 탄성 부재(394)는 상기 제2 무빙 캠(392) 및/또는 상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(302)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 제1 거리만큼 이동하고, 상기 제1 무빙 캠(391) 및 상기 제2 무빙 캠(392)이 상기 제1 축 방향(①)으로 상기 제1 거리와 동일한 제2 거리만큼 이동하고, 상기 제1 탄성 부재(393) 및 상기 제2 탄성 부재(394)가 실질적으로 일정한 길이를 유지하도록, 구성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따른 전자 장치는, 제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동된 제1 암축(241), 상기 제1 암축(241)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 탄성 부재, 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동된 제2 암축(242), 및 상기 제2 암축(242)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 탄성 부재를 포함하고, 상기 힌지 구조물(200)은, 상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은, 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위(ΔL1)만큼 압축됨; 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제3 끼인각(A3)을 가지는 제3 상태(S3)까지 규정되는 이지 펼침 구간(Easy unfolding section), 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 제3 상태(S3)에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨; 및 상기 제3 상태(S3)로부터 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 적어도 상기 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨; 상기 이지 펼침 구간은 상기 끼인각(A)에 독립적으로 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 일정한 압축 상태를 유지하는 제1 구간, 및 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 압축되는 제2 구간을 포함할 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간에 비해 더 큰 끼인각을 가지는 구간일 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 제1 구간은 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 크고 상기 제3 끼인각(A3)보다 작은 제2 끼인각(A2)을 가지는 제2 상태(S2)까지 규정되고, 상기 제2 구간은 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 제3 상태(S3)까지 규정될 수 있다.
다양한 실시 예에서, 상기 프리스탑 구간에서, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재는 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 압축 상태를 유지하거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및/또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C" 또는 "A, B 및/또는 C 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1," "제2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 문서에서, "~하도록 설정된(adapted to or configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 설정된 (또는 구성된) 프로세서"는 해당 동작들을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치(예: 메모리)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 AP)를 의미할 수 있다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware)로 구성된 유닛(unit)을 포함하며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있으며, 예를 들면, 어떤 동작들을 수행하는, 알려졌거나 앞으로 개발될, ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays), 또는 프로그램 가능 논리 장치를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 판독 가능한 저장 매체(예: 메모리)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 상기 명령어가 프로세서(예: 프로세서)에 의해 실행될 경우, 프로세서가 상기 명령어에 해당하는 기능을 수행할 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(예: 자기테이프), 광기록 매체(예: CD-ROM, DVD, 자기-광 매체(예: 플롭티컬 디스크), 내장 메모리 등을 포함할 수 있다. 명령어는 컴파일러에 의해 만들어지는 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다.
다양한 실시 예들에 따른 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램 모듈) 각각은 단수 또는 복수의 개체로 구성될 수 있으며, 전술한 해당 서브 구성 요소들 중 일부 서브 구성 요소가 생략되거나, 또는 다른 서브 구성 요소를 더 포함할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 일부 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램 모듈)은 하나의 개체로 통합되어, 통합되기 이전의 각각의 해당 구성 요소에 의해 수행되는 기능을 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 적어도 일부 동작이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

Claims (24)

  1. 전자 장치(100)에 있어서,
    제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물을 포함하고,
    상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고,
    상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제1 암축(241), 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동되며 상기 축 방향에 평행한 제2 암축(242), 및 상기 제1 암축(241)과 상기 제2 암축(242) 각각에 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 토크 구조(202)를 포함하고,
    상기 토크 구조(202)는,
    상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271), 상기 제1 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제1 암축(241)을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨;
    상기 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제1 탄성 부재(293);
    상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272), 상기 제2 캠 구조물들 중 적어도 일부는 상기 제2 암축(242)을 따라 상기 축 방향으로 선형 이동하도록 구성됨; 및
    상기 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272)에 의해 압축되거나 인장되도록 구성되는 제2 탄성 부재(294);를 포함하고,
    상기 토크 구조(202)는,
    완전 접힘 상태(Sf)에서 제1 마찰 토크(Tf1)를 제공하고,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)와 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 프리스탑 구간에서 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 큰 제3 마찰 토크(Tf3)를 제공하고,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제1 구간에서, 상기 끼인각(A)에 독립적으로(independent of the included angle) 실질적으로 일정한 제2 마찰 토크(Tf2)를 제공하도록 구성되고,
    상기 제2 마찰 토크(Tf2)는 상기 제1 마찰 토크(Tf1)보다 크고 상기 제3 마찰 토크(Tf3)보다 작은 전자 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 토크 구조(202)는, 상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제1 마찰 토크(Tf1)로부터 상기 제2 마찰 토크(Tf2)까지 증가하는 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 전자 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 접힘 디텐트 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성되고,
    상기 접힘 디텐트 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 토크 구조(202)는, 상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제2 마찰 토크(Tf2)로부터 상기 제3 마찰 토크(Tf3)까지 증가하는 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 전자 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제2 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각이 증가할수록 압축되도록 구성되고,
    상기 제2 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각이 증가할수록 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 토크 구조(202)는, 상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 끼인각(A)이 증가할수록 상기 제3 마찰 토크(Tf3)로부터 감소하는 마찰 토크를 제공하도록 구성되는 전자 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 펼침 디텐트 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 인장되도록 구성되고,
    상기 펼침 디텐트 구간에서, 상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 인장되도록 구성되는 전자 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제3 마찰 토크(Tf3)는 상기 프리스탑 구간에서 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 크기이거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 증가하는 마찰 토크인 전자 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캠 구조물들(253, 281, 291, 271)은, 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 구성되는 제1 암캠(253), 상기 제1 암캠(253)과 맞물리며 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 캠(281), 상기 제1 암축(241)이 관통하는 고정 부재에 형성되는 제1 고정 캠(271), 및 상기 제1 고정 캠(271)에 맞물리며 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하고 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 무빙 캠(291)을 포함하고,
    상기 제2 캠 구조물들(263, 282, 292, 272)은, 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 구성되는 제2 암캠(263), 상기 제2 암캠(263)과 맞물리며 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 캠(282), 상기 제2 암축(242)이 관통하는 상기 고정 부재(270)에 형성되는 제2 고정 캠(272), 및 상기 제2 고정 캠(272)에 맞물리며 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하고 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 무빙 캠(292)을 포함하고,
    상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)은 상기 제1 암축(241) 및 상기 제2 암축(242)이 관통하는 캠 부재(280)에 각각 형성되고,
    상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 제1 무빙 캠(291)과 상기 제1 캠(281) 사이에 배치되고,
    상기 제1 탄성 부재(293)는 상기 제1 무빙 캠(291)이 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 및/또는 상기 제1 캠(281)이 상기 제1 축 방향(①)에 반대되는 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되고,
    상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 제2 무빙 캠(292)과 상기 제2 캠(282) 사이에 배치되고,
    상기 제2 탄성 부재(294)는 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고, 및/또는 상기 제2 캠(282)이 상기 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(202)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 제2 축 방향(②)으로 제1 거리만큼 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제2 축 방향(②)으로 상기 제1 거리와 동일한 제2 거리만큼 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 구간에서, 상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)는 실질적으로 일정한 길이를 유지하는 전자 장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(271c)의 내부로 이동하도록 구성되고,
    상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고,
    상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 돌출부(271a)의 경사면을 따라 상기 제4 함몰부(271c)의 내부로 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 상기 제2 축 방향(②)으로 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 고정된 축 방향 위치를 가지고,
    상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)와 상기 제1 구간 사이에 규정되는 접힘 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 돌출부(271a)의 평평한 제4 돌출면(271b)을 따라 이동하고,
    상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 경사면을 따라 제2 돌출면(281b)을 향하는 방향으로 이동하고,
    상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 돌출부(271a)의 평평한 제4 돌출면(271b)을 따라 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 고정된 축 방향 위치를 가지고,
    상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 구간과 상기 프리스탑 구간 사이에 규정되는 제2 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 평평한 제2 돌출면(281b)을 따라 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제4 함몰부(271c)로부터 제4 경사면(271e)을 따라 평평한 제5 돌출면(271g)을 향해 이동하고,
    상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 평평한 제2 돌출면(281b)을 따라 이동하고,
    상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제4 함몰부(271c)로부터 제4 경사면(271e)을 따라 평평한 제5 돌출면(271g)을 향해 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  17. 청구항 9에 있어서,
    상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 캠(281) 및 상기 제2 캠(282)이 상기 제1 축 방향(①)으로 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291) 및 상기 제2 무빙 캠(292)이 고정된 축 방향 위치를 가지고,
    상기 제1 탄성 부재(293) 및 상기 제2 탄성 부재(294)가 인장되도록 구성되는 전자 장치.
  18. 청구항 9에 있어서,
    상기 프리스탑 구간과 상기 펼침 상태(Su) 사이에 규정되는 펼침 디텐트 구간에서, 상기 토크 구조(202)는, 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 제1 암캠(253)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제1 캠(281)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)을 따라 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(291)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제1 고정 캠(271)의 제5 돌출부(271f)의 평평한 제5 돌출면(271g)을 따라 이동하고,
    상기 제2 암캠(263)의 제1 돌출부(253a)가 상기 제2 캠(282)의 제2 돌출부(281a)의 제2 경사면(281d)을 따라 이동하고,
    상기 제2 무빙 캠(292)의 제3 돌출부(291a)가 상기 제2 고정 캠(272)의 제5 돌출부(271f)의 평평한 제5 돌출면(271g)을 따라 이동하도록 구성되는 전자 장치.
  19. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 캠 구조물들(253, 381, 383, 391)은, 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하도록 구성되는 제1 암캠(253), 상기 제1 암축(241)과 함께 회전하고 상기 제1 암축(241)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제1 무빙 캠(391), 상기 제1 암캠(253)에 맞물리는 제1 캠(381), 및 상기 제1 무빙 캠(391)에 맞물리는 제3 캠(383)을 포함하고,
    상기 제2 캠 구조물들(263, 382, 384, 392)은, 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하도록 구성되는 제2 암캠(263), 상기 제2 암축(242)과 함께 회전하고 상기 제2 암축(242)을 따라 선형 이동하도록 구성되는 제2 무빙 캠(392), 상기 제2 암캠(263)에 맞물리는 제2 캠(382), 및 상기 제2 무빙 캠(392)에 맞물리는 제4 캠(384)을 포함하고,
    상기 제1 캠(381), 및 상기 제3 캠(383)은 상기 제1 암축(241)이 관통하는 캠 부재(380)의 제1 부분(380a)에 형성되고,
    상기 제2 캠(382), 및 상기 제4 캠(384)은 상기 제2 암축(242)이 관통하는 캠 부재(380)의 제2 부분(380b)에 형성되고,
    상기 제1 탄성 부재(393)는 상기 제1 무빙 캠(391) 및/또는 상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되고,
    상기 제2 탄성 부재(394)는 상기 제2 무빙 캠(392) 및/또는 상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 이동함에 따라 압축되도록 구성되는 전자 장치.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 구간에서, 상기 토크 구조(302)는 상기 끼인각(A)이 증가할수록
    상기 캠 부재(380)가 제2 축 방향(②)으로 제1 거리만큼 이동하고,
    상기 제1 무빙 캠(391) 및 상기 제2 무빙 캠(392)이 상기 제1 축 방향(①)으로 상기 제1 거리와 동일한 제2 거리만큼 이동하고,
    상기 제1 탄성 부재(393) 및 상기 제2 탄성 부재(394)가 실질적으로 일정한 길이를 유지하도록, 구성되는 전자 장치.
  21. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징(110), 제2 하우징(120), 및 상기 제1 하우징(110)이 축 방향에 평행한 제1 회전 축(R1)을 중심으로 회전하고, 상기 제2 하우징(120)이 상기 축 방향에 평행한 제2 회전 축(R2)을 중심으로 회전하도록 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)에 연결된 힌지 구조물을 포함하고, 상기 제1 하우징(110) 및 상기 제2 하우징(120)은 소정의 끼인각(A, included angle)을 형성하고,
    상기 힌지 구조물(200)은, 상기 제1 하우징(110)의 회전에 연동된 제1 암축(241), 상기 제1 암축(241)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제1 암축(241)에 배치되는 제1 탄성 부재, 상기 제2 하우징(120)의 회전에 연동된 제2 암축(242), 및 상기 제2 암축(242)의 연장 방향으로 탄성력을 제공하도록 상기 제2 암축(242)에 배치되는 제2 탄성 부재를 포함하고,
    상기 힌지 구조물(200)은,
    상기 완전 접힘 상태(Sf)로부터 제1 끼인각(A1)을 가지는 제1 상태(S1)까지 규정되는 접힘 디텐트 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은, 상기 접힘 디텐트 구간에서 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 변위(ΔL1)만큼 압축됨;
    상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 큰 제3 끼인각(A3)을 가지는 제3 상태(S3)까지 규정되는 이지 펼침 구간(Easy unfolding section), 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 제3 상태(S3)에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨; 및
    상기 제3 상태(S3)로부터 규정되는 프리스탑 구간, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재 각각은 상기 프리스탑 구간에서 상기 제1 상태(S1)에 비해 적어도 상기 제2 변위(ΔL2)만큼 더 압축됨;
    상기 이지 펼침 구간은 상기 끼인각(A)에 독립적으로 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 일정한 압축 상태를 유지하는 제1 구간, 및 상기 끼인각(A)이 증가할수록 제1 탄성 부재 및 제2 탄성 부재가 압축되는 제2 구간을 포함하는 전자 장치.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 제2 구간은 상기 제1 구간에 비해 더 큰 끼인각을 가지는 구간인 전자 장치.
  23. 청구항 21에 있어서,
    상기 제1 구간은 상기 제1 상태(S1)로부터 상기 제1 끼인각(A1)보다 크고 상기 제3 끼인각(A3)보다 작은 제2 끼인각(A2)을 가지는 제2 상태(S2)까지 규정되고,
    상기 제2 구간은 상기 제2 상태(S2)로부터 상기 제3 상태(S3)까지 규정되는 전자 장치.
  24. 청구항 21에 있어서,
    상기 프리스탑 구간에서, 상기 제1 탄성 부재 및 상기 제2 탄성 부재는 상기 끼인각(A)에 독립적으로 일정한 압축 상태를 유지하거나, 또는 상기 끼인각(A)이 증가할수록 압축되도록 구성되는 전자 장치.
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