KR0126293B1 - 재충전가능 소형 회중전등 - Google Patents

재충전가능 소형 회중전등

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KR0126293B1
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매글리카 안소니
엠슬리 존슨 랠프
라이오넬 루이스 아미스
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안쏘니 매글리카
맥 인스트러먼트 인코오퍼레이티드
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Abstract

없음

Description

재충전가능 소형 회중전등
본 발명은 회중전등에 관한 것이며, 구체적으로 피충전전지들과 이를 위한 충전기를 구비하는 소형의 포켓용 회중전등에 관한 것이다.
(선행기술의 설명)
각양각색의 여러가지 회중전등들이 알려져 있다. 특히, 회중전등용 손잡이로서 구실을 하는 원통형 튜브에 내장되고 전기적 에너지원으로서 작용하는 2개 또는 그 이상의 건전지를 사용하는 회중전등은 잘 알려져 있다.
종래의 전기회로는 전지의 하나의 전극으로부터 도체를 통하여 스위치까지, 그리고 램프전구의 하나의 전극까지 도체를 통하여 흐르도록 형성되어 있다.
램프전구의 필라멘트를 통하여 통과한 후, 전기회로는 도체와 전기접촉을 하는 램프전구의 제2전극을 통하게 되며, 차례로 회중전등 하우징과 전기접촉을 한다.
회중전등 하우징은 전지의 다른 전극과 접촉하여 통상 스프링으로 구성되는 전기전도체에 전기전도경로를 제공한다.
전기회로를 이루기 위한 스위치의 작동은 전류가 필라멘트를 통하여 흐를 수 있게 하며, 이에따라 광선을 형성하도록 반사기에 의해 집중되는 빛을 발생시킨다.
이러한 회중전등들로부터의 빛의 발생은 사용되는 반사기의 품질과 광선경로안에 개재되는 렌즈의 특성에 의해 종종 질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 강한 광선을 위하여는 7개의 건전지를 직렬로 사용하는 것이 요구되기까지도 하였으며, 결과적으로 회중전등은 크기 및 중량이 매우 크게 되었다.
그러한 회중전등들을 개량하려는 노력이 광학적 특성을 이용한 품질개선차원의 면에서 행해졌다. 회중전등들에 사용되는 더욱 고배율의 반사기를 채택한다면 보다 선명한 촛점을 제공하고 이에따라 발생되는 광선의 질도 향상되는 것으로 판명되었다. 또한, 회중전등 램프전구의 광반사 특성에 있어서도 다소의 진전이 이루어졌다.
포켓용 회중전등의 용도는 매우 다양하기 때문에, 다양한 빛의 분산을 갖는 광선을 발생시키는 가변촛점을 구비하는 회중전등의 개량이 이루어졌다.
한편, 일정전류 재충전기로 충전되는 전지를 구비할 수 있는 회중전등도 잘 알려져 있다. 그러나, 상기의 진전은 대형크기 회중전등들에 국한된 것이라는 한계를 극복할 수 없다.
(발명의 요약)
이에, 본 발명의 기본목적은 재충전 성능을 갖는 소형 포켓용 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 전력원으로서 3개의 건전지를 갖는 소형 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 다양한 테일캡 구조를 갖는 소형 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 개량된 광학적 특성을 갖는 소형 포켓용 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 다양한 빛의 분산을 갖는 광선을 발생할 수 있는 재충전가능 소형 포켓용 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 발산되는 주변광원으로서 작용하기 위하여 수평면상에 수직방향으로 자체 지지할 수 있는 재충전가능 소형 포켓용 회중전등을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 광선의 변화 및 분산을 일으키는 부재들의 상대운동으로 전기적 스위치 기능을 회중전등의 전기적 회로를 열어 완성시키는 재충전가능 소형 포켓용 회중전등을 제공하는 것이다.
이하에서 설명되는 본 발명의 구체적인 예시에 의하여 당해 기술분야에서 숙련된 자에게 보다 명백하게 될 본 발명의 제반 목적들은 ; 하나 또는 그 이상의 소형건전지들, 바람직하게는 충전기와 함께 사용되어 충전이 적절히 이루어질때 직렬로 배치되는 3개의 AA 크기 전지들을 수용하는 원통형 튜브와, 재충전가능 전지들과 사용하기에 적합한 소형램프의 터미날들과 실린더 튜브 및 전지의 전극 사이로 각각 전기적 접촉을 이루기 위한 전기적 도체들을 포함하며 전지들과 인접하여 원통형 튜브의 한쪽 끝에 유지되는 램프전구 홀더조립체와, 원통형 튜브의 다른쪽 끝을 밀봉하며 전지들의 다른쪽 전극에 전기적 접촉을 제공하도록 튜브내에서 전지들의 충전용으로 제공되는 테일캡 및 스프링부재와, 반사기, 렌즈, 전면 캡을 포함하며 테일캡에서 튜브에 전지적으로 연결될 수 있는 충전기 하우징과 렌즈내에서 반사기의 중심의 구멍을 통하여 램프 전구가 뻗을 수 있도록 실린더 튜브에 회전가능하게 장착되는 헤드조립체로 구성되는 소형 회중전등 및 전지충전기에 의해 완수된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 전지들은 통상 AA 크기의 것이다.
헤드조립체는 원통형 튜브의 외부에 형성된 나사산과 맞물리므로 원통형 튜브의 축에 관한 헤드조립체를 회전시키면 렌즈와 램프전구 사이의 상대거리가 변화된다. 헤드조립체가 원통형 튜브상에서 완전히 회전되면, 램프홀더조립체의 전방 끝에 대하여 밀어진 반사기는 테일캡에서의 스프링 접촉의 반동에 의하여 원통형 튜브내에서 뒷쪽으로 이동된다.
이 위치에서, 램프전구로부터 원통형 튜브까지 전기적회로를 완성하는 램프홀더 조립체내의 전기도체는 튜브와 접촉상태에 있지 않는다.
헤드조립체를 원통형 튜브에 관하여 앞쪽으로 이동시키는 방향으로 헤드조립체를 회전시키면, 램프홀더 조립체의 전방표면상에 가해지는 반사기로부터의 압력이 완화되어 전지들과 램프홀더 조립체를 앞쪽으로 가압하도록 스프링 접촉을 가능하게 하여 전기도체가 원통형 튜브와 접촉하게 되며, 이에 의하여 전기회로가 완성되어 램프전구가 빛을 발하게 된다. 이 지점에서 원통형 튜브에 관한 램프홀더 조립체의 그 이상의 전방이동은 저지된다.
원통형 튜브에 관하여 앞쪽으로 헤드조립체를 이동시키도록 헤드조립체를 계속 회전시키면 반사기가 램프전구에 대하여 앞쪽으로 이동되며, 이에 의하여 램프전구에 대한 반사기의 촛점도 변경되어 결과적으로 렌즈를 통하여 입사된 광선의 분산이 변화된다.
헤드조립체를 원통형 튜브로부터 분리될 때까지 회전시키면, 헤드조립체의 렌즈가 탈거되고 수평면상에 위치될 수 있으며, 테일캡 및 원통형 튜브는 안쪽에 수직방향으로 삽입되어 소형 테이블 램프를 제공할 수 있다.
본 발명의 회중전등은 충전기가 사용될 때 충전에 적절한 3개의 AA 크기 또는 그 이하의 크기의 전지들을 포함한다. 전지충전 기능이 사용될 때는 회중전등으로부터 전지들을 분리하지 않고서 테일캡을 이용하여, 전지들에 대하여 충전회로를 제공한다.
충전기능이 요구되지 않으면 여러가지 다른 테일캡들 중의 하나가 사용될 수 있다. 예컨대, 랜야아드(lanyard) 링구조를 가진 테일캡이 사용될 수 있다. 혹은, 끼움구를 구비하며 회중전등이라는 명칭으로 1987년 4월 27일에 출원된 출원번호 제043,086호에 예시된 구조의 테일캡이 사용될 수도 있다. 또한, 랜야아드링 홀더기능을 구비하지 않으며 충전기 기능을 구비하지 않은 테일캡이 사용될 수도 있다. 그러한 테일캡들은 제7도 및 제10도에 도시된 바와 같이 외관이 부드럽고 유연할 것이다.
랜야아드링을 갖추지 않은 테일캡이 충전기능을 위하여 사용될 수도 있으나, 충전기능 뿐만아니라 랜야아드링을 구비한 테일캡이 본 발명의 회중전등에 사용되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 회중전등용 충전기는 하우징, 소정 전압 범위내에서 전력을 수용하고 전지에 소정비율로 일정 전류를 제공하기에 적합한 회로, 포지티브 및 네가티브 충전회로와 함께 전지들에 접촉하기 위한 포지티브 및 네가티브 접점을 포함한다.
충전기는 교류를 직류로 변환시키기에 적절하고 다양한 충전율을 제공하도록 이루어진다. 충전기 및 테일캡은 또한 역충전 상태가 발생하는 것을 방지하기 위하여 블록킹 다이오드를 내장하고 있다.
(바람직한 실시예에 대한 상세한 설명)
제1-8도 및 제10-13도에는 본 발명에 따른 소형 회중전등(20)이 도시되어 있다. 소형 회중전등(20)은 제1끝이 테일캡/스위치 조립체(94)에 둘러싸인 진원형 원통 또는 배럴(21) 및 이 배럴(21)의 제2끝을 둘러싸는 헤드조립체(23)를 포함한다. 헤드조립체는 렌즈(26)를 수용하는 페이스캡(25)에 부착되는 헤드(24)로 이루어진다. 헤드조립체(23)는 배럴(21)보다 큰 직경을 가지며 배럴(21)의 외부를 지나 바깥쪽으로 통과하기에 적합하게 형성된다. 배럴(21)의 축방향 길이를 따라서는 가공된 손잡이면이 제공될 수 있다.
제7도에는 배럴(21)이 직렬배열된 3개의 소형 건전지(31)들을 감싸며, 적절한 충전을 위하여 충분한 크기를 갖는 것을 알 수 있다. 제1도에 도시되어 있는 바와같이, 전방전지의 중앙전극(38)은 하부절연 리셉터클(41)내에 장착된 제1도체(39)와 접촉하도록 가압된다.
하부절연 리셉터클(41)의 내부에는 측면접촉도체(42)가 부착된다. 중앙도체(39) 및 측면접촉도체(42) 양자 모두 하부절연 리셉터클내에서 축방향으로 형성된 구멍들을 통하여 통과하며, 충전가능 전지들 및 충전기와 사용하기에 적절한 소형핀 램프전구, 바람직하게는 크세논 가스가 장입된 형식의 램프의 터미날전극(43 및 44)들을 마찰적으로 수납하고 수용하도록 형성된다.
하부절연 리셉터클을 화살표(36)방향으로 스프링(73)의 작용에 의해 배럴(21)의 끝에 형성된 립(46)과 접촉상태로 갈때까지 가압하면, 측면접촉도체(42)와 배럴(21)의 립(46) 사이에는 전기적 접촉이 이루어진다.
상부절연 리셉터클(47)은 하부절연 리셉터클(41)이 설치되는 배럴(21)의 끝에 바깥쪽으로 배치된다. 상부절연 리셉터클(47)은 상부절연 리셉터클(47)과 하부절연 리셉터클(41)의 대향면들 사이에 약간의 간격이 유지되도록 하부절연 리셉터클(41)과 맞물리도록 형성된 연장돌출부를 구비한다.
램프전구(45)의 램프전극(43 및 44)들은 상부절연 리셉터클(47)을 통하여 통과하여 중앙도체(39) 및 측면접촉도체(42)와 각각 전기적 접촉을 하며, 램프전구(45)의 케이싱은 상부 절연 리셉터클(47)의 바깥면에 위치한다.
헤드조립체(23)는 배럴(21)의 외부면에 형성된 나사산과 맞물리는 헤드(24)의 내부면에 형성된 나사산(48)에 의해 배럴(21)의 바깥쪽에 설치된다. 시일작용 0-링(49)이 나사산들에 인접하게 배럴(21)의 주위둘레로 설치되어 헤드조립체(23) 및 배럴(21)사이의 방수작용을 수행한다.
파라볼릭 반사기(51)는 헤드(24)의 최외곽 단부내에 배치되도록 형성되며, 헤드(24)의 바깥직경의 전방부 상에 형성된 나사산(52)과 나사식으로 맞물리는 페이스캡(25)에 의해 차례로 수용된 렌즈(26)에 의해서 제자리에 견고하게 유지된다. 또한, 방수작용을 위하여 페이스캡(25)과 헤드(24)사이 및 페이스캡(25) 및 렌즈(26)사이의 접촉부분에 0-링(53 및 53A)이 삽입된다.
헤드(24)가 나사산(48)들에 의해 배럴(21)상에 완전히 조여지면, 램프전구(45)의 통로를 감싸는 반사기의 중앙부는 상부절연 리셉터클(47)의 최외곽면에 대하여 화살표(36)와 반대방향으로 가압된다. 그리고 상부절연 리셉터클(47)은 동일방향으로 하부절연 리셉터클(41)을 가압하며, 이에 의하여 하부절연 리셉터클(41)의 최전방면과 배럴(21)의 전방끝상의 립(46)사이에는 공간이 형성된다. 따라서, 측면접촉도체(42)는 제2도에 도시되어 있는 바와같이 배럴(21)의 립(46)과의 접촉으로부터 단락된다.
제2도를 참조하여 보면, 배럴(21)의 축방향 주위로 헤드(24)를 약간 회전하면 헤드조립체(23)는 나사산(48)의 맞물림을 통하여 화살표(36)방향으로 이동하게 된다. 제2도에 실선으로 도시된 상대위치에 도달함과 동시에, 헤드조립체(23)는 화살표(36)방향으로 충분한 거리만큼 전진하게 되며 반사기(51) 또한 동일 거리만큼 이동되므로, 전지(31)들을 화살표(36)방향으로 도시된 위치까지 병진운동시키는 스프링(73 : 제7도 참조)의 가압에 의해 상부절연 리셉터클(47) 및 하부절연 리셉터클(41)도 이동된다. 이 위치에 있어, 측면접촉도체(42)는 배럴(21)의 전방끝상의 립(46)과의 접촉까지 오게되어 전기회로가 폐쇄된다.
화살표(36)방향으로 헤드조립체(23)의 계속된 이동을 일으키도록 헤드조립체(23)를 계속 회전시키면 결과적으로 헤드조립체(23)는 제2도의 가상선으로 나타낸 위치에 도달하여 페이스캡을 25' 위치에 렌즈를 26' 위치에 위치시키며 차례로 반사기(51)를 51' 위치로 이동시킨다. 이 과정동안 상부절연 리셉터클(47)은 배럴(21)에 대하여 고정된 위치에 유지된다. 따라서, 램프전구(45)도 또한 고정된 위치에 유지된다.
이러한 헤드조립체(23)의 추가회전동안 램프전구(45)에 대한 반사기(51)의 이동은 반사기(51)에 관한 전구(45)의 필라멘트의 위치에 있어 상대적 이동을 가져오므로, 이에 의하여 램프전구(45)로부터 렌즈(26)를 통하여 방사하는 광선의 발산(광선의 조사폭 및 조사범위)을 변화시키는 것이다.
다음에 제3도에 관하여 설명하면, 하부절연 리셉터클(41)과 상부절연 리셉터클(47) 사이의 공유 접촉부가 부분단면도로 도시되어 있다. 하부절연 리셉터클(41)은 중앙도체(39) 및 측면접촉도체(42)를 각각 수용하기 위하여 중앙부가 확대되어 있는 한쌍의 슬롯(54)을 구비한다. 한쌍의 원호형 홈(55)이 하부절연 리셉터클(41)에 형성되어 상부절연 리셉터클(47)의 원호형 연장부를 수납한다. 하부절연 리셉터클(41)은 단면으로 도시된 위치에서 헤드(24)내에 둘러쌓인 배럴(21)의 내측 직경내에 이동가능하게 유지된다.
다음 제4도 내지 제6도에 대하여 설명하면, 하부절연 리셉터클(41), 중앙도체(39), 측면접촉도체(42), 상부절연 리셉터클(47), 및 소형램프전구(45)를 조립하는 순서가 도시되어 있다.
원호형 홈(55)들이 배럴(21)의 전방끝 및 립(46)을 향하는 방향으로 위치되도록 하부절연 리셉터클(41)을 위치시키고, 원형의 단부(56)가 하부절연 리셉터클(41)의 뒷면을 통과하여 바깥쪽으로 뻗도록 중앙도체(39)가 슬롯(54)중의 하나를 통하여 삽입된다.
그리고나서 원형단부(56)는 제1도의 전지(31)들중 최전방의 전구의 중앙전극(38)과 맞닿도록 하부절연 리셉터클(41)의 뒷면과 평행하게 제6도에 도시된 바와같이 접어진다. 절연체(41)는 제2, 3 및 7도에 도시되어 있는 바와 같이 전지의 중앙전극(38)을 수용하는 크기의 컵형상의 홈(93)을 구비하며, 이는 원형단부와(56) 접촉되어 있다.
만약, 중앙전지전극이 테일캡을 향하여 대면하도록, 즉 양극과 음극이 뒤바뀌어 전지들이 삽입된다면, 전기회로는 이루어지지 않는 바 이상과 같은 절연체(41)의 구성을 채택하면, 충전시 보호기능을 제공하여서 전지들이 뒷쪽으로 위치되고 충전이 시도된 경우 생길 수 있는 손상을 방지해준다.
다음에, 원주방향 돌기(57)가 하부절연 리셉터클(41)의 축방향 중심으로부터 바깥쪽으로 뻗도록 측면접촉도체(42)가 슬롯(54)안으로 삽입되며, 원주방향 돌기(57)는 2개의 원호형 홈(55)들 사이의 웨브(58 : web)와 정렬된다.
하부절연 리셉터클(41)은 조립된 도체들과 함께 배럴(21)의 후단안에 끼워지게 되며, 립(46)에 바로 인접한 전방위치까지 미끄럼식으로 이동된다. 상부절연 리셉터클(47)을 끼운후에 램프전극(43 및 44)이 상부절연 리셉터클(47)의 전면에 형성된 한쌍의 구멍(59)을 통하여 통과되어 제5도에 도시된 바와같은 뒷면의 바깥쪽으로 돌출된다.
램프전구(45)를 수용하고 있는 상부절연 리셉터클(47)은 램프전극(43 및 44)이 측면접촉도체(42) 및 중앙도체(39)의 수납부와 정렬되도록 이동되며, 상부절연 리셉터클(47)에 형성된 한쌍의 노치(61)들은 하부절연 리셉터클(41)의 웨브(58)를 통과하여 정렬된다. 다음, 상부절연 리셉터클(47)은 배럴(21)의 전방끝을 통하여 하부절연 리셉터클(41)의 원호형 홈안으로 끼워진다.
다시 제1, 2 및 10도를 참조로 하여, 본 발명에 따른 소형회중전등의 전기적 회로가 설명될 것이다.
전기에너지는 최후방 전지(31)로부터 전방전지(31)의 케이스 전극과 접촉상태인 중앙접점(38)을 통하여 전도된다. 그리고 전기에너지는 램프전극(44)에 연결된 중앙접점(39)까지 중앙전극(38)을 통해 전방전지(31)로부터 전도된다.
램프전구(46)를 통과한 전기에너지는 측면접촉도체(42)에 연결된 램프전극(43)을 통하여 흐른다. 헤드조립체(23)가 제1도에 도시된 위치까지 나사산(48)둘레로 회전되었을 때는, 측면접촉도체(42)는 배럴(21)의 립(46)과 접촉하지 않으므로, 전기회로는 개방되어 있다. 그러나, 헤드조립체(23)가 제2도의 실선으로 도시된 위치까지 나사산(48)둘레로 회전된때는, 측면접촉도체(42)는 제10도의 스프링(73)에 의해 화살표(36)방향으로 가압되는 하부절연 리셉터클(41)에 의해 립(46)에 대하여 가압된다.
이 경우 전기 에너지는 측면접촉도체(42)로부터 립(46)안으로 흐르고 배럴(21)을 통하여 제7도의 테일캡/스위치 조립체(94)안으로 흐를 수 있다. 스프링(73)은 테일캡/스위치 조립체(94)를 최후방 전지(31)의 케이스전극에 전기적으로 연결한다.
헤드조립체(23)가 화살표(36)방향으로 이동하도록 나사산(48)둘레로 헤드조립체(23)를 회전시킴으로써, 헤드조립체(23)는 제2도에 도시된 위치에 다시 놓일 수 있으며, 이에 따라서 전기회로가 개방되고 회중전등이 소등된다.
바람직한 실시예에 있어서, 배럴, 테일캡/스위치 조립체(94), 헤드(24) 및 페이스캡(25)등 소형 회중전등(20)의 금속표면을 형성하는 모든 것은 내부식성을 위하여 전해처리되는 항공기용 열처리 알루미늄으로 제조된다.
시일링 0-링(33, 49, 53 및 53A)는 소형 회중전등의 내부의 외기와의 밀봉을 제공한다. 모든 내부전기 접촉표면은 충분한 전기적 전도를 제공하기 위하여 약간의 기계가공이 가해진다.
반사기(51)는 고정밀 광도를 보장하기 위해 경화처리된 진공 알루미늄으로써, 컴퓨터처리에 의해 제작되는 포물선형체이다. 헤드(24)와 배럴(21)사이의 나사산(48)은 헤드조립체의 회전으로 촛점조정이 가능하고, 전기회로가 개폐되도록 가공된다. 또한, 예비램프전구(68)가 테일캡/스위치 조립체(94)에 가공된 캐비티(carity)에 제공될 수 있다.
제7-13도를 참조로 하여 본 발명에 의한 충전기능의 다른 특징들이 설명될 것이다. 제7도는 3개의 건전지와, 전지충전기에 연결하여 사용하기에 적합한 테일캡/스위치 조립체(94)를 구비하는 회중전등의 부분단면도이다. 전지충전기 하우징(62)은 제8도에 도시되었으며 충전기의 회로에 대한 개략적인 다이아그램이 제9도에 도시되었다.
제10도에 보다 상세히 도시된 바와같이, 테일캡/스위치 조립체(94)는 네가티브 충전링(63), 다이오드(64), 다이오드 스프링(65), 보올(66), 스위치노브(67), 예비램프(68), 절연체(69), 포지티브구역 또는 링(70), 스위치접점(71), 접지접점(72), 및 전기스프링(73)을 포함한다.
회중전등이 전지충전 모우드에 있지 않을 때, 테일캡은 광선의 소정촛점을 어느정도 유지하면서 회중전등을 온 또는 오프하기 위한 선택 회중전등 스위치로 사용될 수 있다.
제10도에 상세히 도시된 바와같이, 테일캡/스위치 조립체(94)는 충전작용에 대하여 충전 위치에 있으며 회중전등의 조작에 있어서는 오프 위치에 있다.
도시된 테일캡 위치에 있어서, 회중전등의 헤드조립체가 앞서 설명한 바와같이 온 위치에 있도록 회전되면, 스위치접점(71)과 부채꼴(74) 구역의 접지접점(72)사이의 회로는 단락된다. 이 위치에 있어서, 스위치접점(71)의 전방끝은 접지접점(72)에서 절취된 부채꼴구멍(74)들을 통하여 위로 뻗으며 접지접점(72)의 어느 부분과도 닿지 않으며, 따라서, 배럴로부터 접지접점(72)까지의 회로는 단락된다.
도시된 바와같이, 단락된 후의 회로의 남은 부분은 상기 설명된 것과 같이 스위치접점(71)으로부터 전지스프링(73)과 최후방 전지의 전극까지와 헤드조립체를 통한 곳까지이다. 이때, 스위치노드(67)를 반시계방향으로 30°회전시키면, 케이스에 감싸진 스위치접점(71) 또한 30°회전하며, 스위치접점(71)의 전방연장부는 부채꼴(74)의 접지접점(72)와 접촉상태가 된다.
제10 및 제12도에 도시된 바와같이, 핀(91)은 테일캡의 포지티브 접촉 구역내에 위치되고 스위치노브(67)의 슬롯(92)안으로 뻗어서 스위치접점(71)을 접지스위치(72)와 접촉하게 위치시키도록 노브(67)의 30°회전을 제공한다. 이 위치에 있어서, 제11도에 가상선으로 도시된 바와같이, 회중전등이 온 되도록 헤드조립체를 회전시킨 정상 회중전등 작동동안, 테일캡 구역의 전류흐름 경로는 배럴(21)로부터 접지접점(72)까지, 및 74에서 맞닿는 스위치접점(71)까지 그리고 전지스프링(73)과 최후방 전지전극까지 연장된다.
스위치접점(71)의 주 배럴부의 전방끝은 제11도에 도시된 바와 같이 탭(75)들을 포함하는데 전지스프링(73)이 제10 및 11도에 도시된 바와같이 장착되도록 하는 쇼울더를 형성하도록 안쪽으로 굽혀진다.
스위치접점(71) 및 네가티브 충전링(63)은 기계가공된 알루미늄 또는 다른 적절한 전도성 재질로 제작된다. 스위치노브(67) 및 절연체(69)는 플라스틱 또는 다른 절연성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 볼(66)은 청동, 황동 또는 다른 적절한 전도성 재질로 제작된다.
스프링(73 및 65)은 베릴륨 구리와 같이 우수한 전기 전도성 재료로서 충분한 탄성력을 부여할 수 있는 금속 또는 합금으로 이루어진다. 접점(71 및 72)은 베릴륨구리와 같은 전도성 금속으로 이루어진다.
회중전등이 충전모우드에 있을때, 네가티브 충전링(63)은 제8 및 13도에 도시되어 있는 바와같이 충전기 하우징의 네가티브 접점과 접촉한다. 테일캡/스위치 조립체(94)의 알루미늄 부분은 포지티브 충전구역(70)을 제외하고는 전해처리되며 포지티브 충전구역은 전해 처리가 되지 않던지 예컨데 기계가공에 의해 전해처리된 부분을 없앤다. 0-링(76)은 테일캡/스위치 조립체(94)의 스텝(77)에 위치되어서 방수작용을 제공한다.
충전을 위하여 회중전등은 제8 및 13도에 도시된 바와같이 충전기 하우징(62)안으로 위치된다. 하우징은 플라스틱과 같은 비전도성재질로 제조되며, 앞집게(77), 뒷집게(78) 및 받침(79)을 포함한다.
제13도에 도시된 바와같이, 네가티브 하우징 접점(8) 및 포지티브 하우징 접점(81)은 집게안으로 회중전등의 끼움이 이루어지도록 하우징의 표면상에 위치되기 때문에 테일캡은 받침(79), 하우징접점(80, 81)에 대하여 안치되고 짝을 이루어 네가티브 충전링(63) 및 포지티브 충전구역(70)과 각각 접촉을 한다.
제9도에 도시된 바와같은 회로가 충전기 하우징(62)내에 내장되며, 도시되지 않은 외부 공급원으로부터 전력을 수용한다. 회로는 포트형 모듈 또는 인쇄회로기판으로 될 수 있다.
도시된 바와같이, 회로는 자동차 배터리와 같은 12볼트 직류 공급원용이다. 충전기 하우징은 외부 전력원에 연결하기 위한 코오스 또는 플러그와 함께 끼워질 수 있으며, 선택적으로는 충전기 하우징(62)안으로 설치되는 적절한 플러그를 구비할 수 있다.
제9도에 도시된 바와같이, 회로는 하우징(82)과 블록킹 다이오드(83)를 포함하는 포지티브 입력선을 구비한다. 회로, 회중전등 및 전지들을 보호하기 위하여 다이오드(83), 바람직하게 1.0amp I, 50Volt E 다이오드는 전류가 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 것만 허용한다.
바람직한 실시예에 있어서, 회로는 충전되는 전지에 일정전류를 제공하도록 사용되는 전압조정기(84)에 의해 6-18볼트의 직류가 입력되도록 설계된다. 전압조정기는 과부하 및 온도 보호기능을 가진 표준집적회로 전압조정기가 바람직하다. 12.5오옴저항기(85)와 조절레그(86)는 전지충전기 하우징(82)의 포지티브접점(81)까지 포지티브선 입력회로를 완성시킨다.
한편, 충전기회로의 네가티브 출력선에 있어서는 전지가 충전될때 LED(89)를 여자시키고 발광시키기 위해 118볼트정도의 전압으로 올리도록 LED(89)와 평행하게 다이오드(87 및 89)와 저항기(88)가 위치된다.
선택적으로, 제9도에 점선으로 도시된 것은 예컨대 교류 120볼트 : 직류 12.6볼트의 교류변환기 또는 직류전력원인데, 이는 충전기에 포함될 수도 있고 전지충전기가 표준벽 출구로부터 충전될 수 있도록 선택 장치로서 제공될 수도 있다.
제9도에 도시된 바와같이, 충전할때 회로는 전지들에 일정전류공급을 제공한다. 일반적인 충전율로서 완전히 소진된 전지를 충분히 충전하는데 5시간정도 소요될 것이다. 저항기(85 및 88)의 값을 변화시킴으로써, 전지설계, 전력공급, 충전율이 소망하는바 만큼 증감될 수 있다.
회중전등이 충전되어질때, 테일캡(61)은 제7 및 10도에 도시된 위치에 있도록 회전된다. 그 위치에 있어 충전하는 동안, 전류흐름 경로는 외부전력원으로부터 제9도에 도시된 회로의 포지티브 입력선을 통하여 충전기 하우징의 포지티브접점(81)까지, 테일캡의 포지티브 충전구역(70)까지 그리고 부채꼴(74)을 닿지않고 회중전등의 배럴(21), 스위치접점(71) 및 접지접점(72)까지 연장된다. 그리고 전류흐름은 상기 설명된 바와 같이 헤드조립체용 부재들에 이르기까지 흐른다. 그러나, 이 바람직한 실시예에서 회중전등이 충전을 발생시키기 위하여는 헤드조립체를 온 위치로 회전시켜 회로가 도체(42) 및 배럴(21)의 립(46)사이에서 폐쇄되어 있어야 한다는 유의해야 한다.
제12도에 도시된 바와같이 충전전류가 전지들을 통하여 스프링(73)까지 흘러내려가는 상태에서, 충전전류는 테일캡에 다시 들어간다. 스프링(73)으로부터의 전류는 스위치접점(71)을 통하고 보올(66)을 통하고 난 후 일방향 전류흐름을 제공하여 안전기능을 수행하는 다이오드(64)를 통과하며, 제13도에 도시된 바와같이 하우징의 네가티브 충전접점(80)과 접촉상태인 네가티브 충전링(63)까지 통과한다.
본 발명의 전지충전 시스템은 AA 또는 그보다 소형의 재충전가능 전지, 예컨대 Ni-Cad 전지를 하나 또는 그 이상을 구비한 회중전등에 사용하기에 형성될 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예가 기술되었지만, 다양한 변경, 변형, 다른 실시예들이 본 발명의 분야에 숙련된 자에 의하여 수행될 수 있으며, 또한 본 발명을 완성하는데 사용될 수 있다. 그러한 모든 변경 실시예들은 첨부된 특허청구범위에 의해 파악되는 본 발명 사상내에 포함되는 것임이 명백하다.
제1도는 본 발명에 따른 소형 회중전등의 바람직한 실시예의 헤드조립부와 전방 전지의 부분단면도.
제2도는 소형 회중전등의 앞쪽 끝의 부분단면도로서, 회중전등의 앞쪽 끝의 이동을 가상선으로 나타낸 도면.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 취한 단면도로서, 본 발명에 따라 사용되는 램프전구홀더 조립체의 단면도.
제4도는 소형 회중전등의 몸통에 관한 램프전구 홀더의 조립체를 도시하는 부품 배열 사시도.
제5도는 램프전구의 전기적 터미널과 램프전구홀더내의 전도체 사이의 전기적 접촉을 나타내는 부분분리 사시도.
제6도는 제4도의 램프전구홀더의 후방표면의 사시도로서 전지전극 접촉터미널을 나타내는 도면.
제7도는 본 발명의 바람직한 실시예의 부분단면도로서, 3개의 전지구조와 전지충전 유니트로 사용되는 테일캡(tailcap)의 상세를 나타내는 도면.
제8도는 본 발명의 전지충전 하우징내에 있는 제7도의 회중전등의 사시도.
제9도는 본 발명의 제8도 전지충전기용 회로의 개략적인 다이어그램.
제10도는 제7도의 회중전등의 테일캡을 나타내는 확대단면도.
제11도는 제10도 테일캡의 선 11-11을 따라 취한 평면도.
제12도는 스위치 노브(Knob)의 평면도.
제13도는 제8도의 충전기의 부분 평면도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
20 : 소형 회중전등21 : 배럴
22 : 테일캡23 : 헤드조립체
24 : 헤드25 : 페이스캡
26 : 렌즈31 : 소형 건전지
39 : 중앙도체41 : 하부절연 리셉터클
42 : 측면 접촉도체45 : 램프전극
47 : 상부절연 리셉터클73 : 스프링
94 : 테일캡/스위치 조립체

Claims (18)

  1. 전지수납장치(21) ; 램프전구(45) ; 램프전구(45)를 지지하기 위한 장치(47) ; 파라볼릭 반사기(51) ; 평면형상의 렌즈(26) ; 상기 전지수납장치(21)의 한쪽 끝에서 반사기(51)와 렌즈(26)를 수납하기 위한 장치(24, 25) ; 상기 램프전구(45)의 제1 및 제2전극(43, 44)을 전지전극(38)들에 전기적으로 연결하기 위한 장치(21, 39, 41, 71, 72, 73) ; 상기 전지수납장치(21)의 다른쪽 끝에서 전지충전용으로 일정 충전전류를 제공하는 장치(62)의 분리된 전기적 접점(80, 81)과 각각 접촉하기에 적합하게 형성된 포지티브 전도부재(70)와 네가티브 전도부재(63)를 포함하는 테일캡(94) ; 상기 네가티브 전도부재(63)를 통하여 일방향 전류흐름이 되도록 하는 장치(83) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 재충전 가능 회중전등.
  2. 제1항에 있어서, 전지충전용의 일정충전전류를 제공하기 위한 장치는 ; 앞집게(77)들, 뒷집게(78)들, 및 받침(79)을 구비하여 하우징(62)내에서의 회중전등의 위치결정은 제1하우징 접점(81)을 상기 포지티브 전도부재(70)과 전기적으로 연결하며 제2하우징접점(80)을 상기 네가티브 전도부재(63)와 전기적으로 연결하는 위치가 되도록 회중전등의 테일캡(94)이 받침(79)에 대하여 안치되는 비전도성 재질로 이루어진 하우징(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  3. 제2항에 있어서, 전기회로(82)를 하우징(62)내에 보다 더 포함하는 일정충전전류를 제공하기 위한 장치는 ; 블록킹 다이오드(83), 블록킹 다이오드와 직렬연결된 일정전류 전압조정기(84), 저항기(85), 전압조정기와 직렬연결된 조절레그(86) 및 제1하우징접점(81)을 포함하는 전력원으로부터 제1하우징접점까지의 포지티브 입력선과 다이오드(81), 발광 다이오드(89)와 병렬연결된 저항기(88)를 포함하는 제2하우징 접점(80)부터 전력원(90)까지의 네가티브 출력선으로 구성되는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  4. 제3항에 있어서, 교류를 직류로 변환시키기 위한 장치(90)를 포함하며, 상기 장치(90)는 전력원으로부터 포지티브 입력선 및 네가티브 출력선에 전기적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  5. 제1항에 있어서, 포지티브 전도부재(70)는 배럴에 전기적으로 연결된 전도부재를 포함하며, 네가티브 전도부재(63)는 스위치접점(71) 및 접지접점(72)을 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  6. 제5항에 있어서, 스위치접점(71)은 테일캡이 제1위치에 있으면 접지접점(72)과 맞닿으며, 테일캡(94)이 제2위치에 있으면 스위치접점(71)은 접지접점(72)과 맞닿지 않는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  7. 제1항에 있어서, 네가티브 전도부재(63)는 테일캡(94)이 제2위치에 있을때 상기 제1 및 제2전극(43, 44)들 사이로 일방향 전류흐름을 허용하는 장치(64)를 보다 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  8. 제1항에 있어서, 램프전구(45)를 지지하기 위한 장치(47)과 반사기(51) 및 렌즈(26)를 수용하기 위한 장치(24, 25)는 함께 회중전등을 온 및 오프로 스위치 작용하기 위한 기능을 하며, 테일캡(94)은 램프전구(45)를 지지하기 위한 장치(47)와 반사기(51)를 수용하기 위한 장치(24, 25)가 회중전등을 온시키는 스위치에 위치될때 회중전등을 온 및 오프시키는 장치(71, 72)를 보다 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  9. 적어도 하나의 전지(31)를 수용하는 크기의 배럴(21), 배럴(21)과 회전식으로 맞물림이 자유로운 헤드조립체(23), 배럴(21)과 회전식으로 맞물림이 자유로운 테일캡(94), 배럴을 향한 헤드조립체(23)의 회전은 스위치를 오프시키며 배럴로부터 멀어지는 헤드조립체(23)의 회전은 스위치를 온시키고, 어느방향으로도 헤드조립체의 회전은 적어도 하나의 전지를 이동시키는 회중전등의 스위치 작용을 위한 제1스위치 장치(42, 46), 제1스위치 장치(42, 46)가 온위치에 있을때 회중전등을 스위칭하며 상기 테일캡(94)내에 위치되어 회중전등내에 수용된 전지(31)를 충전시키기 위하여 전력공급원으로부터 전류흐름을 충전시키기 위한 장치(62)를 포함하는 제2스위치 장치(71, 72)로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 재충전가능 회중전등.
  10. 제9항에 있어서, 비교적 일정전류율에서 회중전등을 충전하는 장치(62)로 구성되는 전력공급원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  11. 제9항에 있어서, 회중전등에 있어 단지 일방향으로만 전류흐름을 제공하기 위한 장치(93)를 보다 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  12. 제9항에 있어서, 회중전등에 있어 단지 일방향으로만 충전전류흐름을 제공하기 위한 장치(83)를 보다 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  13. 제9항에 있어서, 한쪽끝에서 회중전등에 위치하는 전지(31)이 중앙접점(38)을 수용하기 위한 크기의 홈(93)을 구비하는 절연체(41)와 제2스위치 장치(71, 72)와 함께 상기 제2스위치 장치를 통하여 단지 일방향으로만 전류흐름을 제공하기 위한 장치(64)와 단지 일방향으로만 회중전등에 전류를 공급하기 위하여 상기 전력공급원(62)에 위치한 적어도 하나의 다이오드(83)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  14. 제9항에 있어서, 일정충전전류를 제공하기 위한 장치(84)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  15. 제14항에 있어서, 회중전등과 일정전류를 제공하기 위한 장치(64) 사이로 단지 일방향 전류흐름만을 제공하기 위한 테일캡(94)안의 장치(64)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회중전등.
  16. 제1항에 있어서, 상기 포지티브 전도부재(70)는 전지수납장치(21)의 한 구역이며, 전지수납장치(21)는 배럴이며, 상기 네가티브 전도부재(63)는 테일캡(94)의 외주 원주방향 표면상에 위치된 전도 금속링이고 포지티브 전도부재(70)로부터 전기적으로 절연된 것을 특징으로 하는 회중전등.
  17. 전지수납장치(21) ; 램프전구(45) ; 램프전구(45)를 지지하기 위한 장치(47) ; 파라볼릭 반사기(51) ; 평면형상의 렌즈(26) ; 상기 전지수납장치(21)의 한쪽 끝에서 반사기(51)와 렌즈(26)를 수납하기 위한 장치(24, 25) ; 상기 램프전구(45)의 제1 및 제2전극(43, 44)을 전지전극(38)들에 전기적으로 연결하기 위한 장치(21, 39, 41, 71, 72, 73) ; 상기 전지수납장치(21)의 다른쪽 끝에서 전지충전용으로 일정 충전전류를 제공하는 장치(62)의 분리된 전기적 접점(80, 81)과 각각 접촉하기에 적합하게 형성된 포지티브 전도부재(70)와 네가티브 전도부재(63)를 포함하는 테일캡(94) ; 전지(31)들을 중앙전극(38)들이 상기 다른쪽 끝에서 테일캡(94)을 향하여 대면하는 상태로 전지수납장치(21) 안으로 삽입할때 회중전등(20)을 통하여 전류의 흐름을 방지하기 위한 장치(93) ; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 소형 재충전가능 회중전등.
  18. 제17항에 있어서, 전류의 흐름을 방지하기 위한 장치(93)는 램프전구(45)를 지지하기 위한 장치(47)의 절연부(41)에 있는 홈인 것을 특징으로 하는 회중전등.
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