JP2009504129A

JP2009504129A - 携帯機器のためのバッテリー充電装置

Info

Publication number: JP2009504129A
Application number: JP2008524888A
Authority: JP
Inventors: サン・ユール・ナム
Original assignee: サン・ユール・ナム
Priority date: 2005-08-04
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2009-01-29
Also published as: US20080164841A1; CN101238626B; TWI316306B; CN101238626A; KR200398706Y1; WO2007015605A1; US7816887B2

Abstract

携帯電話を始めとした各種携帯機器のバッテリーのサイズ差、端子の極性および位置などにかかわらず、バッテリーの充電を簡便に行える複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置を提供する。
一定間隔に配列された複数の充電スプリングピンが取り付けられた充電ピンハウジングと、バッテリーが充電装置に挿入されたことを検知し、前記充電ピンハウジングを内及び外側に摺動させる移動モーターと、充電ピンハウジングの摺動の間、充電装置に挿入されたバッテリーの充電端子が、前記複数の充電スプリングピンのうち２つ以上に接触すれば、これを検知して、移動モーターの作動を停止させ、充電回路に連結された２つ以上の充電スプリングピンを介してバッテリーを急速充電させる充電制御部と、からなることを特徴とする。

Description

本発明は、複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置に関し、より詳しくは携帯電話を始めとした各種携帯機器のバッテリーのサイズと、端子の極性および位置などにかかわらず、簡便に充電できる複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置に関する。

近来、携帯電話、デジタルカメラ、ＤＭＰ、ＰＭＰ、ＭＰ３Ｐ、ＰＤＡなど多様な携帯機器が販売されており、一般人の需要が急に増加している。なお、携帯機器は、メーカーまたはモデルによって異なる形態のバッテリーを有し、携帯電話の場合は、機種にかかわらず、バッテリーを充電できる共用充電機器が提供されている。

しかし、かかる携帯電話の共用充電機器はそのサイズが大型であり、使用者が直接充電ピンを操作して、バッテリーの充電端子に接触させなければならないため、使用が不便であり、場合によっては事業者が充電代行サービスを行うこともあった。

さらに、携帯電話のピンコネクタに充電装置のコネクタを挿入してバッテリーの充電を行う共用充電機器も出ているが、充電のためには、バッテリーだけではなく携帯電話端末を預けなければならないため、携帯電話の紛失、故障、破損などの不都合がある。また、充電の速度も遅く、異なる形態のピンコネクタが適用されている様々な携帯電話のバッテリーには使用できないという限界もあった。

本発明は上記問題を解決するためのもので、携帯電話を始めとした各種携帯機器のバッテリーのサイズ差、端子の極性および位置などにかかわらず、バッテリーの充電を簡便に行える複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置は、一定間隔に配列された複数の充電スプリングピンが取り付けられた充電ピンハウジングと;バッテリーが充電装置に挿入されたことを検知し、前記充電ピンハウジングを内及び外側に摺動させる移動モーターと;充電ピンハウジングの摺動の間、充電装置に挿入されたバッテリーの充電端子が、前記複数の充電スプリングピンのうち２つ以上に接触すれば、これを検知して、移動モーターの作動を停止させ、充電回路に連結された２つ以上の充電スプリングピンを介してバッテリーを急速充電させる充電制御部と;からなることを特徴とする。

前記充電ピンハウジングの充電スプリングピンは、１５〜２５個が１〜２ｍｍの間隔に配列されており、各充電スプリングピンは、先端部に充電ピンハウジングの内側から上方に突出した水平接触突起を有し、充電装置に挿入されたバッテリーの内側充電端子に接触してバッテリーを充電させる内面充電スプリングピンと;先端部に充電ピンハウジングの内側から前方に突出した垂直接触突起を有し、充電装置に挿入されたバッテリーの底面充電端子に接触してバッテリーを充電させる複数の底面充電スプリングピンと;からなることを特徴とする。

前記内面充電スプリングピンは、充電ピンハウジングの下部から延び、円形テンション部を形成した後、前方に垂直に折り曲げて水平面を形成し、その先端部に傾斜面に沿って上方に突出した水平接触突起が形成されており;前記複数の底面充電スプリングピンのそれぞれは、充電ピンハウジングの下部から延び、半円形テンション部を形成しており、その先端部に傾斜面に沿って前方に突出した垂直接触突起が形成されていることを特徴とする。

前記充電回路は、２つ以上の充電スプリングピンがバッテリーの陽極および陰極に接触されれば、電気的に閉回路を形成し、陽極端子に連結された充電スプリングピンから約３．６Ｖの電圧を、陰極端子に連結された充電スプリングピンから０Ｖの電圧を、その他連結されていない充電スプリングピンから約１．２Ｖの電圧を読み取り、複数の充電スプリングピンのうち、いずれかがバッテリーの陽極と陰極とに連結されているかを判別して、陽極端子に連結された充電スプリングピンに連結されたＰチャネルＦＥＴ、および陰極端子に連結された充電スプリングピンに連結されたＮチャネルＦＥＴを開き、ＰチャネルＦＥＴ、バッテリーの陽極端子、バッテリーの陰極端子、ＮチャネルＦＥＴ、およびグラウンドに電流を流すことにより、バッテリーを充電させることを特徴とする。

本発明によれば、携帯電話を始めとした各種携帯機器のバッテリーのサイズ差、端子の極性および位置などにかかわらず、携帯機器のバッテリーを間便に充電することができる。

また、充電ピンハウジングの充電スプリングピンの数、および充電スプリングピン間の間隔を自由に調節することができるため、各種形態の携帯機器のバッテリーに合わせて変形可能であり、間便に充電を行うことができる。よって、携帯機器の活用度向上に寄与することができる。

また、ターミナル、地下鉄、銀行、観光レジャー施設、カフェー、ホテルのＶＩＰルームなどの公共場所に設けることにより、各種携帯機器を長時間使用する使用者が、バッテリーの放電による不便を容易に解消することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例の全体的な概念説明図であり、図２は、本発明の実施例である底面充電スプリングピンの垂直接触突起にバッテリーの内面に形成された充電端子が接触されている様子を示す作動説明図であり、図３は、本発明の実施例である内面充電スプリングピンの水平接触突起にバッテリーの内面に形成された充電端子が接触されている様子を示す作動説明図であり、図４は、本発明の実施例である充電スプリングピン、ＰチャネルＦＥＴ、およびＮチャネルＦＥＴの接続関係を示す回路説明図である。

本発明に係る複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置は、水平および垂直方向に一定の間隔を有して配列されている複数の充電スプリングピン１１が取り付けられた充電ピンハウジング１０と、充電ピンハウジング１０を内及び外側に摺動させる移動モーター２０と、移動モーター２０により充電ピンハウジング１０の充電スプリングピン１１がバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１に接触されれば、バッテリー４０，５０を急速充電させる充電制御部３０と、からなる。

充電ピンハウジング１０の複数の充電スプリングピン１１のそれぞれは、１５〜２５個が１〜２ｍｍの間隔に配列されており、複数の充電スプリングピン１１のそれぞれは、先端部に充電ピンハウジング１０の内側から上方に突出した水平接触突起１３を有し、充電装置に挿入されたバッテリー４０の内側充電端子４１に接触されてバッテリー４０を充電させる内面充電スプリングピン１２と、先端部に充電ピンハウジング１０の内側から前方に突出した垂直接触突起１６を有し、充電装置に挿入されたバッテリー５０の底面充電端子５１に接触されてバッテリー５０を充電させる複数の底面充電スプリングピン１５とからなる。

移動モーター２０は、バッテリー４０，５０の挿入が検知されれば、充電ピンハウジング１０を内及び外側に摺動させる。充電ピンハウジング１０は、その側面に形成されたラックおよびピニオン(図示せず)を用いた移動モーター２０の回動力により摺動されるか、あるいは、その一端をスプリング(図示せず)で固定させ、他端を紐(図示せず)でモーター軸に固定させ、移動モーター２０で紐を巻き付けることによって、内及び外側に摺動される。

充電制御部３０は、充電ピンハウジング１０の摺動時、充電ピンハウジング１０の複数の充電スプリングピン１１のうち２つ以上が、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１に接触されたことが検知されれば、移動モーター２０の作動を停止させて充電ピンハウジング１０の摺動を停止させ、充電回路に連結された２つ以上の充電スプリングピン１１を介して、充電装置に挿入された携帯機器のバッテリー４０，５０を急速充電させる。この際、バッテリー４０，５０の現在充電量および残り量、充電に要する時間などを、充電装置の前面パネルに設けられたディスプレイ(図示せず)に示すことができる。

一方、充電ピンハウジング１０ではなく、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０を前後方向に摺動させることもできる。この場合、充電ピンハウジング１０は固定された状態を維持し、移動モーター２０が、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０を内及び外側に摺動させる。

かかるバッテリー４０，５０の移動のための構成は、多様な実施例が可能である。例えばバッテリー４０，５０の挿入位置にゴムローラ(図示せず)を設け、移動モーター２０を用いてゴムローラを作動させることで、バッテリー４０，５０を前後方向に摺動させることができる。

このような本発明に係る複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置の使用状態は、以下のとおりである。
図１に示すように、その底面または内面の先端部に充電端子４１，５１が形成された携帯機器のバッテリー４０，５０が充電装置に挿入されれば、センサ(図示せず)がこれを検知して充電制御部３０に信号を伝送する。この信号を検知した充電制御部３０は、移動モーター２０を回動させて、充電ピンハウジング１０の底面または両側に形成された摺動レール(図示せず)に沿って充電ピンハウジング１０を内及び外側に摺動させながら、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１の陽極および陰極を探す。

充電スプリングピン１１の底面充電スプリングピン１５の垂直面に対して前方に突出した垂直接触突起１６や、内面充電スプリングピン１２の水平面に対して上方に突出した水平接触突起１３が、バッテリー４０，５０の底面または内面の先端部に形成された充電端子４１，５１と接触すれば、充電制御部３０がこれを検知し、バッテリー４０，５０を急速充電させる。

充電制御部３０はまず、図２に示すように、充電装置に挿入されたバッテリー４０の充電端子４１が内面先端部にあると仮定し、最初には外側に突出していた充電ピンハウジング１０を徐々に内側に摺動させる。充電ピンハウジング１０の水平面に対して上方に突出した内面充電スプリングピン１２の水平接触突起１３が、バッテリー４０の充電端子４１に接触すれば、充電制御部３０は急速充電状態に変換される。

しかし、充電ピンハウジング１０が最内側まで移動したにもかかわらず、内面充電スプリングピン１２の水平接触突起１３によりバッテリー４０の充電端子４１が認識されなければ、充電制御部３０は充電端子５１がバッテリー５０の底面にあると仮定し、移動モーター２０により充電ピンハウジング１０を外側に徐々に摺動させる。充電ピンハウジング１０の垂直面に対して前方に突出した底面充電スプリングピン１５の垂直接触突起１６が、バッテリー５０の充電端子５１に接触すれば、充電ピンハウジング１０は停止し、充電制御部３０は急速充電状態に変換される。

充電ピンハウジング１０が内側に、そしてそれから外側に摺動されて最外側まで摺動したにもかかわらず、充電スプリングピン１１がバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１と接触しなければ、充電制御部３０はバッテリー４０，５０の挿入位置が間違っていると判断し、ディスプレイや音声で使用者にバッテリーの再挿入を要請し、初期状態に戻す。これにより、バッテリー４０，５０の再挿入後、すぐ充電できる準備状態を維持する。この際、初期の充電ピンハウジング１０の位置はできる限り最外側に位置される。なお、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０は、左右または前後方向に流動せず、充電固定具(図示せず)によって固定状態が維持される。

充電ピンハウジング１０の充電スプリングピン１１がバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１にスムーズに接触されるためには、その形状や構造が非常に重要である。
よって、内面充電スプリングピン１２は、充電ピンハウジング１０の下部から上方に延び、円形テンション部１４を形成した後、前方に垂直に折り曲げて水平面を形成し、先端部には傾斜面に沿って上方に突出した水平接触突起１３が形成されている。

また、底面充電スプリングピン１５は、充電ピンハウジング１０の下部から延び、前方に垂直に折り曲げて水平面を形成した後、さらに上方に垂直に折り曲げ、半円形テンション部１７を形成し、先端部には傾斜面に沿って前方に突出した垂直接触突起１６が形成されている。

内面充電スプリングピン１２および底面充電スプリングピン１５は、前方または上方に突出した状態では、バッテリー４０，５０の充電端子４１，５１と堅固に密着し、充電端子４１，５１の除去時には、元位置に円滑に復元できる程度の十分な弾性を有する必要がある。

充電スプリングピン１１は、実際の使用において最も厳しい状況に置かれるため、十分な耐久性が求められ、その形態および材質などが非常に重要である。
第１段から第Ｎ段までの充電スプリングピン１１は、並列に並んでいる充電スプリングピン１１間の間隔によって定められた数、およびバッテリー４０，５０がカバーされる全体幅で使用される。よって、間隔を１〜２ｍｍとし、充電スプリングピン１１の数を１５〜２５個として配列すれば、事実上、全ての携帯機器のバッテリー４０，５０を充電することができる。

より具合的には、バッテリー４０，５０が充電装置に挿入され、充電制御部３０が移動モーター２０で充電ピンハウジング１０を摺動させながら、バッテリー４０，５０の充電端子４１，５１を検索しているとき、全ての充電スプリングピン１１の電圧は約１．２Ｖである。電源は０Ｖ〜２．５Ｖの間のバイアス電源であり、１．２Ｖが最も望ましい(この最、充電制御部３０はマイコンおよびアナログツーデジタル(ＡＮＡＬＯＧＴＯＤＩＧＩＴＡＬ)コンバータを用いて電圧を読み取る)。

この状態で、２つ以上の充電スプリングピン１１がバッテリー４０，５０の陽極と陰極に同時に接触すれば、バッテリー４０，５０は、充電制御部３０の充電回路と電気的に閉回路を形成する。陽極端子に連結された充電スプリングピン１１の電圧はバッテリー４０，５０の状態によって異なるが、通常３．６Ｖであり、陰極端子に連結された充電スプリングピン１１の電圧は０Ｖであり、連結されていないその他の充電スプリングピン１１の電圧は約１．２Ｖを示すため、充電制御部３０は、充電スプリングピン１１のうち、いずれがバッテリー４０，５０の充電端子４１，５１の陽極端子および陰極端子に連結されているかを判別して、移動モーター２０を停止させる。

充電制御部３０の充電回路が、陽極端子に連結された充電スプリングピン１１に連結されたＰチャネルＦＥＴ(ＦｉｅｌｄＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ)、および陰極端子に連結された充電スプリングピン１１に連結されたＮチャネルＦＥＴを開くことにより、充電電源からの電流が、ＰチャネルＦＥＴ、バッテリー４０，５０の陽極端子、バッテリー４０，５０の陰極端子、ＮチャネルＦＥＴからグラウンドにスムーズに流れ、充電装置に挿入されたバッテリー４０，５０を完全に充電させる。充電制御部３０は、リチウムイオンバッテリーから２．５Ｖまで読み取ることができるため、２．５Ｖと０Ｖの中間である１．２Ｖが最も好ましいバイアス電圧となる。

一方、バッテリーの充電過程は、バッテリー４０，５０が移動モーター２０により摺動することにより行われることができる。このような場合、バッテリーの充電過程は、移動モーター２０によりバッテリー４０，５０が摺動する点を除いて、上述したバッテリーの充電過程と同様である。

本発明の実施例の全体的な概念説明図である。本発明の実施例である底面充電スプリングピンの垂直接触突起にバッテリーの内面に形成された充電端子が接触されている様子を示す作動説明図である。本発明の実施例である内面充電スプリングピンの水平接触突起にバッテリーの内面に形成された充電端子が接触されている様子を示す作動説明図である。本発明の実施例である充電スプリングピン、ＰチャネルＦＥＴ、およびＮチャネルＦＥＴの接続関係を示す回路説明図である。

符号の説明

１０・・・充電ピンハウジング
１１・・・充電スプリングピン
１２・・・内面充電スプリングピン
１３・・・水平接触突起
１４・・・円形テンション部
１５・・・底面充電スプリングピン
１６・・・垂直接触突起
１７・・・半円形テンション部
２０・・・移動モーター
３０・・・充電制御部
４０，５０・・・バッテリー
４１，５１・・・充電端子

Claims

一定間隔に配列された複数の充電スプリングピンが取り付けられた充電ピンハウジングと、
バッテリーが充電装置に挿入されたことを検知し、前記充電ピンハウジングを内及び外側に摺動させる移動モーターと、
充電ピンハウジングの摺動の間、充電装置に挿入されたバッテリーの充電端子が、前記複数の充電スプリングピンのうち２つ以上に接触すれば、これを検知して、移動モーターの作動を停止させ、充電回路に連結された２つ以上の充電スプリングピンを介してバッテリーを急速充電させる充電制御部と、
からなることを特徴とする複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置。
前記充電ピンハウジングの充電スプリングピンは、１５〜２５個が１〜２ｍｍの間隔に配列されており、各充電スプリングピンは、
先端部に充電ピンハウジングの内側から上方に突出した水平接触突起を有し、充電装置に挿入されたバッテリーの内側充電端子に接触してバッテリーを充電させる内面充電スプリングピンと、
先端部に充電ピンハウジングの内側から前方に突出した垂直接触突起を有し、充電装置に挿入されたバッテリーの底面充電端子に接触してバッテリーを充電させる複数の底面充電スプリングピンと、
からなることを特徴とする請求項１に記載の複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置。
前記内面充電スプリングピンは、充電ピンハウジングの下部から延び、円形テンション部を形成した後、前方に垂直に折り曲げて水平面を形成し、その先端部に傾斜面に沿って上方に突出した水平接触突起が形成されており、
前記複数の底面充電スプリングピンのそれぞれは、充電ピンハウジングの下部から延び、半円形テンション部を形成しており、その先端部に傾斜面に沿って前方に突出した垂直接触突起が形成されている
ことを特徴とする請求項２に記載の複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置。
前記充電回路は、
２つ以上の充電スプリングピンがバッテリーの陽極および陰極に接触すれば、電気的に閉回路を形成し、
陽極端子に連結された充電スプリングピンから約３．６Ｖの電圧を、陰極端子に連結された充電スプリングピンから０Ｖの電圧を、その他連結されていない充電スプリングピンから約１．２Ｖの電圧を読み取り、複数の充電スプリングピンのうち、いずれかがバッテリーの陽極と陰極とに連結されているかを判別して、陽極端子に連結された充電スプリングピンに連結されたＰチャネルＦＥＴ、および陰極端子に連結された充電スプリングピンに連結されたＮチャネルＦＥＴを開き、
ＰチャネルＦＥＴ、バッテリーの陽極端子、バッテリーの陰極端子、ＮチャネルＦＥＴ、およびグラウンドに電流を流すことにより、バッテリーを充電させる
ことを特徴とする請求項１に記載の複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置。
一定間隔に配列された複数の充電スプリングピンが取り付けられた充電ピンハウジングと、
バッテリーが充電装置に挿入されたことを検知し、前記バッテリーを内及び外側に摺動させる移動モーターと、
バッテリーの摺動の間、充電装置に挿入されたバッテリーの充電端子が、前記複数の充電スプリングピンのうち２つ以上に接触すれば、これを検知して、移動モーターの作動を停止させ、充電回路に連結された２つ以上の充電スプリングピンを介してバッテリーを急速充電させる充電制御部と、
からなることを特徴とする複数種の携帯機器のためのバッテリー充電装置。