KR100288400B1 - 오용을 검출하기 위한 오목부나 오목단자를 가지는 배터리카트리지 - Google Patents

오용을 검출하기 위한 오목부나 오목단자를 가지는 배터리카트리지 Download PDF

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Abstract

바닥면의 중앙선을 따라 형성된 감지간극을 가지는 배터리팩이 감지간극이 배터리충전기의 볼록부와 연결되도록 배치된다. 그러므로, 배터리팩이 배터리충전기에 정확하게 부착되었는지 아닌지를 쉽게 감지할 수 있다. 더구나, 배터리팩은 간극이 배터리팩의 출력표면에 형성되고, 출력단자가 간극에서 안쪽으로 배치되도록 배열된다. 그러므로, 배터리팩의 바깥표면에 배치된 출력단자의 각각 끝과 접촉한는 열쇠고리, 목걸이, 쇠사슬등의 도체금속물질로 만들어진 물건으로 인해 생기는 단락회로에 기인된 배터리팩의 배터리의 손상이 방지될 수 있다. 더구나, 배터리팩은 먼지등을 방출하는 간극이 전극이 배치되는 구명의 바닥부에 형성되도록 배터리팩이 배열된다.
그러므로, 배터리팩의 바깥면에 형성되고, 그안에 전극을 배치하기 위한 구멍에 먼지등이 축적되는 것을 방지할 수 있다.

Description

오용을 검출하기 위한 오목부나 오목단자를 가지는 배터리 카트리지
제1도는 배터리 충전기에 부착되는 종래의 배터리팩의 일예를 나타내는 사시도이다.
제2도는 종래의 배터리 충전기의 일예를 나타내는 사시도이다.
제3a도는 종래의 배터리팩의 일예를 설명하기 위해 사용되는 다이어그램이다.
제3b도는 제3도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 절단한 단면도이다.
제4도는 종래의 배터리팩의 일예를 나타내는 저면도(bottom view)이다.
제5a도, 제5b도와 제6a도, 제6b도는 종래의 배터리팩의 일예를 각각 나타내는 사시도이다.
제7도는 본 발명의 실시예에서 사용된 배터리팩을 나타내는 사시도이다.
제8a도는 제7도에 나타낸 배터리팩의 하부케이스의 정면단부를 나타내는 부분적인 단면도이다.
제8b도는 제8a도의 정면도이다.
제9a도, 제9b도는 제7도에 나타낸 배터리팩의 구멍에 삽입되는 접속단자의 예들을 나타내는 각각의 개략도이다.
제10도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 배터리팩의 외양을 나타내는 사시도이다.
제11a도는 제10도에 나타낸 배터리팩의 케이스를 나타내는 평면도이다.
제11b도는 제11a도의 측면도이다.
제11c도는 제11a도의 저면도이다.
제12도는 제10도의 ⅩⅡ ⅩⅡ선을 따라 절단한 단면도이다.
제13a도는 제10도에 나타낸 배터리팩(10)의 정면단부를 나타내는 배면도이다.
제13b도는 제10도의 ⅩⅢ - ⅩⅢ선을 따라 절단한 단면도이다.
제14a도는 본 발명에서 사용되는 식별표시기를 나타내는 측단면도이다.
제14b도는 제14a도의 평면도이다.
제15a도와 제15b도는 배터리팩에 형성된 식별표시기가 사용중인 상태를 각각 나타내는 도면이다.
제16도는 본 발명의 제 2실시예에 따른 배터리팩을 나타내는 저면도이다.
제17a도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 배터리팩을 나타내는 사시도이다.
제17b도는 본 발명의 제 3실시예에 따른 배터리팩의 요부의 부분적인 단면도이다.
제18a도는 본 발명의 제 4실시예에 따른 배터리팩을 나타내는 사시도이다.
제18b도는 본 발명의 제 4실시예에 따른 배터리팩의 부분적인 단면도이다.
제19a도는 본 발명의 제 5실시예에 따른 배터리팩의 하부케이스의 정면단부를 나타내는 부분적인 단면도이다.
제19b도는 제19a도의 정면도이다.
제2Oa도는 본 발명의 제 6실시예에 따른 배터리팩의 하부케이스의 정면단부를 나타내는 부분적인 단면도이다.
제2Ob도는 제2Oa도의 정면도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 배터리팩 12 : 배터리 충전기
14 : 상부케이스 16 : 하부케이스
16-1 : 정면단부 16-3 : 하부표면
16A~16F : 오목부 16G~16F : 오목부(검출구멍, 잠금구멍)
16a~16c : 구멍 18 : 케이스
21~25 : 배터리 27 : 연합배터리
32 : 도체판 34 : 절연판
36, 38, 40 : 전극(출력단자) 36A, 38A : 접촉부
36B, 38B : 슬릿 42 : 온도검출소자
42A, 42B : 납선 44 : 성형부재
51 : 오목부 52 : 제 1회로부
53 : 제 2회로부 54 : AC코드
56, 57, 58 : 단자 59 : 케이스
60 : 성형판 61A~61C : 볼록부
8O, 82 : 오목부 84, 86 : 구멍
90 : 접속단자 92A, 92B : 스프링
102, 104, 108, 112 : 오목부 120, 122, 124, 126 : 구멍
본 발명은 전기기계나 장치 등의 DC(직류)전원으로 사용하기 위하여 그 안에 장착되는 다수의 배터리를 가지는 배터리팩이나 배터리 카트리지에 관한것이다.
일본 특허 출원번호 3-52555로 본 출원과 동일한 양수인으로 앞서 공개된 종래의 배터리 카트리지(이하 배터리팩으로 명명)의 예를 이하 기술한다.
제 1도는 배터리팩(10)이 부착된 배터리 충전기(12)를 도시하고, 제 2도는 배터리팩(10)이 부착되지 않은 배터리 충전기(12)의 일예를 도시한다.
도시된 바와같이, 배터리 충전기(12)는 플라스틱 물질로 성형된 물건이고 배터리팩(10)이 부착되는 오목부(51)를 갖는다. 배터리 충전기(12)는 전원변압기 등을 가지는 제 1회로부(52)와 정류회로 등을 가지는 제 2회로부(53)로 구성된다. 배터리 충전기(12)는 또한, 제 1회로부(52)에 접속되는 플러그를 가지는 AC(교류)코드(54)를 포함한다.
제 2도에 도시한 바와같이, 제 2회로부(53)는 DC전원이 인가되는 어댑터 플러그(55)와 충전전원이 인가되는 제 1단자 및 제 2단자(56,57)와 온도 검출신호가 배터리 충전기(12)에 입력되는 제 3단자(58)를 포함한다. 어댑터 플러그(55)는 전기기계와 장치들이 배터리팩(10) 대신에 AC전원으로부터 공급되는 DC전원을 직접 활용함으로 동작될 수 있도록 제공된다.
3개의 단자(56, 57, 58)는 유연하게 변형될 수 있도록 판 용수철로서 형성된다. 제 3단자(58)의 스프링상수는 제 1 및 제 2단자(56, 57)의 실제적으로 2/3가 되도록 선택된다. 제 1, 제 2 및 제 3단자(56, 57, 58)는 성형판(60)으로 조립되고, 성형판(60)은 오목부(51)의 바닥표면위에 배열된다. 성형판(60)은 배터리팩(10)의 케이스(59)의 색(검정)과는 다른 푸른색 등과 같은 적당한 색이 입혀진다.
제 2회로부(53)는 제어회로(도시생략)를 포함한다. 제어회로는 배터리팩(10)내에 배터리에 의한 충전을 제어하기 위해 동작되고, 제 1, 제 2단자(56,57)사이에 전압이 충전을 시작함으로 점점 증가하고 전압이 최대치에 도달한 후 약간 떨어질때 충전이 끝나는 소위 ▲V충전 완료 방법을 기초로 배터리의 충전 상태를 제어한다.
상술한 제어회로는 배터리팩(10)의 바닥표면에 장치된 온도검출소자로부터의 온도검출 신호에 기초하여 충전되는 배터리의 온도를 검출한다.
이러한 배터리의 검출온도가 일정치를 초과하면 제어회로는 제 1, 제 2단자(56,57)로부터 배터리에 공급되는 충전전류를 차단하여 이에 의해 배터리 충전기(12)가 배터리를 충전하지 못하도록 한다.
제 1도에 도시한것 처럼, 배터리팩(10)은 상부케이스(14)와 하부케이스(16)로 구성되는 케이스(18)를 포함한다. 케이스(18)는 그안에 다수의 배터리를 장착할 수 있도록 구성된다.
제 3a, 3b도는 배터리팩(10)안에 장착되는 원통형의 배터리(21~25)가 장착된 배터리팩(10)을 도시한다. 상술하면 제 3a도는 하부케이스(16)를 제거한 배터리팩(10)의 내부를 도시하는 도면이고, 제 3b도는 제 3a도의 Ⅲ-Ⅲ선을 따라 취한 단면도이다.
배터리(21~25)는 니켈-수소 2차배터리이고, 제 3a, 제 3b도에 도시한 바와같이 서로 평행으로 배열된다. 배터리(21~25)의 전극은 도체판(32)에 의해 접속된다. 따라서, 5개의 배터리(21~25)가 직렬로 전기적으로 연결되어 연합배터리(27)를 구성한다. 절연판(34)이 배터리(21~25)의 전극과 도체판(32)사이에 배열된다. 연합배터리(27)는 충전과 방전을 하기 위해 양극, 음극의 제 1, 제 2전극(36, 38)을 포함한다. 더미스터(thermistor)와 같은 온도검출소자(42)와 차단기(도시생략)가 2개의 전극(36, 38)아래에 놓여진다. 제 1, 제 2전극(36, 38), 온도검출소자(42)와 차단기(도시생략) 등이 2개의 배터리(21, 22) 사이에 놓여진 성형부재(44)에 의해 지지된다.
연합배터리(27)의 전극(36,38)은 배터리팩(10)의 출력단자를 구성한다. 그럼으로 전극(36,38)은 필요시 출력단자(36,38)로서 간주될 것이다.
또한, 온도 검출신호를 출력하는 제 3전극(40)은 배터리(21)아래에 놓여진다. 제 3전극은 판스프링을 구성하는 얇은 판으로 형성된다. 제 3전극(40)은 배터리(21)에 접착제에 의해 직접 접합되거나 성형부재(44)에 부착된다.
2개의 납선(42A, 42B)은 온도검출소자(42)에 접속된다. 온도검출소자(42)는 제 1납선(42A)에 의해 제 1전극(36)에 접속되고, 온도검출소자(42)는 제 2납선(42B)에 의해 제 3전극(40)에 접속된다.
연합배터리(27)와 3개의 전극(36, 38, 40)은 상부케이스(14)의 안쪽표면과 접촉할 수 있도록 배치된다. 제 4도는 케이스(18)의 하부표면 즉, 하부케이스(16)의 바깥면의 구조를 나타낸다. 하부케이스(16)는 그 바깥면에 형성된 11개의 오목부(16A~16K)를 가지고 3개의 관통구멍(16a, 16b, 16c)을 가진다. 3개의 관통구멍(16a, 16b, 16c) 중 2개의 관통구멍(16a, 16b)은 오목부(16D, 16E)에 각각 구멍나있다.
3개의 관통구멍(16a, 16b, 16c)은 배터리팩(10)의 3개의 전극(36, 38, 40)에 대응하는 위치에 하부케이스(16)의 바깥면을 통해 구멍나있다. 그러므로 상부케이스(14)가 케이스(18)를 형성하기 위해 하부 케이스(16)으로 덮여지고 배터리(21~25)가 케이스(17)내에 장착되면, 3개의 전극(36, 38, 40)은 대응하는 3개의 관통구멍(16a, 16b, 16c)으로 부터 각각 노출된다.
8개의 오목부(16C~16J)와 2개의 관통구멍(16a, 16b)은 배터리(21~25)의 공간(28A~28D)과 연합하여 배치된다.
제 4도에 도시한 바와같이, 하부케이스(16)의 바깥면에 기호 0에 의해 동그라미쳐진 기호 +, -, ⊥는 3개의 전극(36, 38, 40)과 근접하여 형성된다. 이 기호는 플라스틱 물질이 성형될때 하부 케이스(16)의 모양위에 볼록과 오목을 형성함으로 만들어진다.
하부케이스(16)는 검정색이 입혀지고 3개의 관통구멍(16a, 16b, 16c)을 둘러싼 점선부분(20)은 푸른색 등의 다른 색이 입혀진다.
배터리 충전기(12)의 오목부(51)의 하부표면 위에 볼록부(61A, 61B, 61C)가 형성된다. 볼록부(61A, 61B, 61C)는 배터리팩(10)의 오목부(16I, 16G, 16H)와 대응하여 결합될 수 있도록 배치된다.
이러한 오목부(16I, 16G, 16H)중에서, 바깥오목부(16I, 16G)는 검출구멍으로 간주되고 안쪽의 보다 큰 오목부(16H)는 잠금구멍으로 간주된다. 검출구멍(16I, 16G)은 배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)등에 올바르게 부착되었는지 아닌지를 검출하는 기능을 한다.
배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 정확히 부착되었을 때 2개의 볼록부(61A, 61B)는 검출구멍(16I, 16G)에 각각 정확히 삽입된다. 반면, 배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 정확히 부착되지 않았을 때는 2개의 볼록부(61A, 61B)는 대응하는 오목부(16I, 16G)에 삽입되지 않고 배터리팩(10)의 하부표면 은 배터리 충전기(12)의 오목부(51)의 하부표면 으로부터 올라오게 된다.
잠금구멍(16H)은 충전중에 배터리 충전기(12)에 부착된 배터리팩(10)이 불필요하게 움직이는 것을 방지하기 위해 배터리팩(10)을 지지하는 기능을 한다.
적당한 배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 부착되면 하부케이스(16)의 관통구멍(16a, 16b, 16c)으로부터 노출된 연합배터리(27)의 3개의 전극(36, 38, 40)은 배터리 충전기(12)의 3개 단자(56, 57, 58)와 접촉하여 각각 나온다.
3개의 전극(36, 38, 40) 및 3개의 단자(56, 57, 58)중 한가지는 구부러짐으로 변형될 수 있는 부재 즉, 상술한 판스프링등으로 형성되기 때문에 3개의 전극(36, 38, 40)과 3개의 단자(56, 57, 58) 2가지 모두는 이러한 탄력성이 있는 부재의 탄성력에 의해 서로 견고하게 접촉되어 나올 수 있다. 상술한 바와 같이, 제 3단자(58)의 스프링상수는 다른 나머지 단자(56, 57)의 스프링상수에 비해 작게 선택되므로, 제 3전극(58)이 없이 배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 부착될 때 배터리팩(10)의 하부표면 은 손상이 방지될 수 있다.
상술한 종래 기술의 예에서 배터리팩(10)의 하부케이스(16)는 검출구멍(16I, 16G)을 포함하고 배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 정확히 부착되었는지를 배터리 충전기(12)의 오목부(51)의 하부표면위의 볼록부(61A, 61B)가 검출구멍(16I, 16G)과 정확히 결합되었는지 아닌지를 검출함으로 결정한다. 이 배열은 배터리팩(10)과 배터리 충전기(12)사이에서 뿐만아니라, 배터리팩(10)과 배터리팩(10)을 전원으로 사용하는 전기기계와 장치 사이에서 활용될 수 있다.
상술한 배터리팩(10)에서 전극(36, 38) 즉, 출력단자(36, 38)는 구멍(16a, 16b)으로 부터 노출된다.
배터리팩(10)이 배터리 충전기(12)에 정확히 부착되지 않으면, 배터리팩(10)이 볼록부(61A, 61B)의 높이에 대응하는 양만큼 올라오게 되고 기울어진다. 만약, 배터리팩(10)의 경사각이 크면 배터리팩(10)이 배터리 충전기에 정확히 부착되었는지 아닌지를 쉽게 검출할 수 있다. 한편, 경사각이 작으면 배터리 충전기(12)에 배터리팩(10)이 정확히 부착되었는지 아닌지를 검출하기가 어렵게 된다.
경사각을 증가시키기 위하여 배터리 충전기(12)의 볼록부(61A, 61B)의 높이는 증가되어야 하고 배터리팩(10)의 검출구멍(16I, 16G)의 깊이는 증가되어야 하며, 그러므로 배터리 충전기(12)와 하부케이스의 성형처리를 불가능하게 한다.
배터리팩(10)의 경사각을 배터리 충전기(12)의 볼록부(61A, 61B)의 높이를 변화시키지 않고 증가시키기 위하여, 배터리 충전기(12)의 볼록부(61A, 61B)와 배터리팩(10)의 검출구멍(16I, 16G)은 중앙에 더 가까운 위치에서 형성되어야 한다.
제 4도에 도시한 바와같이 상술한 종래의 예에서 검출구멍(16I, 16G)은 배터리팩(10)의 하부케이스(16)를 통해 그 측면부의 한 군데에 나란히 구멍이 생기고 중앙에는 형성되지 않는다.
또한, 배터리팩(10)은 그위에 배터리가 이미 사용되었는지 충전되었는지 상태를 나타내는 확인 표시기(도시생략)를 설치한다. 이러한 확인 표시기는 배터리팩(10)의 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)에 배치되므로 확인 표시기의 돌출부에 대응하는 양만큼 세로 방향으로 배터리팩의 크기를 늘리게 된다.
제 5a, 5b도와 제 6a, 6b도는 종래 배터리팩(10)의 다른 예를 나타낸다. 종래 배터리팩(10)의 이러한 예에서 전극(36, 38) 즉, 출력단자(36, 38)가 제 4도에 도시된 예의 위치와는 다른 위치에 배치된다. 그러나 전극(36, 38) 즉, 출력단자(36, 38)는 둘 다 케이스(18)의 바깥표면에 노출된다. 그래서, 전극(36, 38) 즉, 출력단자(36, 38)가 열쇠고리나 목걸이, 사슬 등과 같은 도체금속물질에 의해 단락될 때 배터리팩(10)안의 배터리들이 손상을 받는 위험이 있다. 배터리 충전기나 전기기계 및 장치의 전극과 접속단자 사이에 전기적 접속을 불량하게 만드는 먼지들이 전극에 모이게 되는 문제도 있다.
따라서, 본 발명은 종래의 기술에서 발견되는 상기한 단점과 불이익이 제거될 수 있도록 개선된 배터리팩을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술하면 본 발명의 목적은 배터리팩이 배터리 충전기에 정확히 부착되었는지를 쉽게 판별할 수 있는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 케이스 내의 부피를 차지하지 않고 그 위에 형성된 확인 표시기를 가지는 배터리팩을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 열쇠고리, 목걸이, 쇠사슬 등과 같은 도체금속물질과의 접촉으로부터 생기는 배터리 전극 즉, 출력단자에서의 회로의 단락을 방지하는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 궁극의 목적은 케이스의 바깥표면 위에 형성된 오목부, 즉 구멍에 먼지등이 모이는 것이 방지되는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1관점에 의하면, 하부표면 의 중앙선을 따라 형성된 검출구멍을 포함하는 배터리 장착부를 가지는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2관점에 의하면, 케이스의 바깥면을 통해 난 구멍의 안쪽에 형성된 출력단자를 포함하는 배터리팩을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 3관점에 의하면, 출력단자가 케이스의 바깥면에 형성된 오목부안에 배치되는 배터리팩을 제공하는 것이다. 이 배터리팩은 오목부의 안쪽표면을 통해 난 구멍을 포함한다.
본 발명의 상기의 목적과 또한 다른 목적, 특정, 장점은, 첨부도면과 관련하여 기재된 도식적인 실시예의 다음의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 여러도면에서 유사한 참고부호는 동일하거나 비슷한 부분을 표시하기 위해 사용된다.
[실시예]
먼저, 제 7도에서 제 16도에 걸쳐 도면을 상세하게 참조하여 본 발명의 제 1실시예에 따른 배터리팩을 다음과 같이 설명한다. 제 7도 내지 제 16도에서, 제 1도 내지 제 4도와 대응하는 부분은 같은 참고부호로 되어 있으므로 여기서 자세하게 기술하지 않는다.
제 7도는 본 발명의 배터리팩(10)의 모양을 나타내는 사시도이다. 제7도에 나타난 바와 같이, 배터리팩(10)은 상부케이스(14)와 하부 케이스(16)로 이루어지는 케이스(18)를 포함한다.
이 실시예에서, 원통형 배터리들은 2줄로 배터리팩(10)안에 놓여지고, 전부 4개의 배터리가 배터리팩(10)안에 장착된다. 이러한 4개의 배터리들은 연합 배터리를 형성하기 위하여 전기적으로 직렬로 연결된다.
배터리팩(10)의 하부주위에, 구멍(120, 122, 124, 126)이 형성된다.(구멍(124)과 (126)만이 제 7도에 도시되었다.) 이 구멍(120~126)은, 배터리팩(10)이 전기기계 및 장치의 배터리 장착부분에 부착되었을 때 배터리 장착부분에 대응하는 돌출부분을 수용하기에 적합하게 된다.
제 7도에 나타난 바와같이, 오목부(80, 82)가 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)위에 형성되고, 연합배터리의 제 1, 제 2전극(36, 38)은 오목부(8O, 82)의 하부표면 에 배치된다.
전극(36, 38)은, 배터리를 충전하기 위하여 배터리 충전기에 배터리팩(10)이 부착되었을 때 충전전극으로서 역할을 한다. 또한, 전극(36,38)은 배터리팩(10)이 전기기계 및 장치에 부착될 때 전원을 공급하기 위하여 전원전극으로서 기능한다.
제 8a도와 8b도는 오목부(80)위에 배치된 제 1전극(36)의 구조의 예를 각각 나타낸다. 제 8a도는 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)를 도시하는 부분단면도이고, 제 8b도는 그것의 정면도이다. 도시한 바와같이, 실제적으로 원형구조의 구멍(84)이 오목부(80)의 바닥표면을 통해 형성된다. 제 1전극(36)은 구멍(84)의 안쪽표면을 따라 배치된다. 오목부(82)위에 배치된 제 2전극(38)은 제 8a와 8b도에 나타난 것과 같이 유사하게 배열될 수 있다.
제 9a도와 9b도는 배터리팩(10)의 전극(36,38)에 접속된 접속단자(90)의 예를 나타낸다. 접속단자(90)는 전기기계 및 장치 또는 배터리 충전기의 배터리 장착부위에 배치된다. 접속단자(90)는 배터리팩의 구멍에 대응하는 원주형 구조를 가지고 그 원주형 표면위에 2개의 스프링(92A, 92B)이 놓여진다.
제 10도는 본 발명의 제 1실시예에 따른 배터리팩(10)의 외양을 나타내는 사시도이다. 제 10도에 나타낸 것처럼, 배터리팩(10)은 상부케이스(14)와 하부케이스(16)로 구성되는 케이스(18)를 포함한다.
제 11a, 11b, 11c도는 배터리팩(10)의 케이스(18)를 보다 자세하게 나타낸다. 제 11a도는 그것의 평면도이다. 제 11b도는 그것의 측면도이다. 제 11c도는 그것의 저면도이다. 제 12도는 제 10도의 ⅩⅡ-ⅩⅡ선을 따라 본 단면도이다. 제 13a도는 배터리팩(10)의 정면단부를 나타내는 배면도이고, 제 13b도는 제 10도의 ⅩⅢ-ⅩⅢ선을 따라 절단한 단면도이다.
이 실시예에 따라 제 13b도에 나타난 것처럼, 원통형 배터리가 배터리팩(10)내에 2줄로 배열되고 배터리팩(10)내에 전부 4개의 배터리가 장착된다. 종래 기술의 예와 마찬가지로, 4개의 배터리가 전기적으로 연합배터리를 형성하기 위해 직렬로 접속된다.
제 11a~11c도와 제 12도를 참조하여, 배터리팩(10)의 하부 케이스(16)는 그 바닥표면에 중앙선Ⅹ-Ⅹ를 따라 형성된 오목부(102, 104, 108, 112)를 가진다. 오목부(106)는 그것의 측면부분을 따라 형성된다. 오목부(102, 104, 106)는 검출구멍으로 사용되고, 오목부(108, 112)는 잠금구멍으로 사용된다.
배터리팩(10)이 배터리 충전기에 올바르게 부착되었는지 아닌지는, 검출구멍(102, 104, 106)에 의해 검출될 수 있다. 배터리 충전기에 부착된 배터리팩(10)은 잠금구멍(108,112)에 의해 그 위치에서 지지될 수 있다.
구멍(120, 122, 124, 126)은 각각 리브(rib)를 가지며,하부케이스(16)의 바닥표면 주위에 형성된다. 구멍(120~126)은 배터리팩(10)이 전기기계 및 장치의 배터리 장착부분에 부착되었을 때 배터리 장착부분에 형성되는 돌출부를 대응하며 수용하기 위해 사용된다.
오목부(8O, 82)는 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)위에 형성된다. 연합배터리의 제 1,제 2전극(36, 38)은 제 13a도에 도시한 바와같이 오목부(80, 82)의 하부표면 에 배치된다.
전극(36, 38)은 배터리를 충전시키기 위하여 배터리팩(10)이 배터리 충전기에 부착될 때 충전전극으로서 역할을 한다. 또한, 전극(36, 38)은 배터리팩(10)이 전기기계 및 장치에 전원으로서 부착되었을 때 전원전극으로서 역할을 한다.
본 실시예에 따라, 검출구멍(102, 104)은 하부케이스(16)의 바닥표면위에 중앙선을 따라 또한, 실제적으로 중앙부에 형성되므로, 배터리팩(10)이 배터리 충전기에 올바르게 부착되지 않았을 때에, 배터리팩(10)은 배터리 충전기위에 형성된 돌출부(도시생략)에 의해 상당히 기울어진다. 그래서, 배터리팩(10)이 배터리 충전기에 올바르게 부착되었는지 아닌지 쉽게 검출할 수 있는 이점이 있다.
또한, 검출구멍(102, 104)이 2줄로 놓여진 4개의 배터리사이에 형성되었기 때문에, 검출구멍(102, 104)이 형성될지라도 크기를 늘릴 필요가 없다.
하부케이스(16)의 정면단부는 중앙선(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 형성된 표시기를 갖는다. 표시기는 배터리팩(10)이 사용이 완료되었는지 아니면 충전이 이미 완료되어있는지를 판별하는 기능을 한다.
제 14a도는 표시기의 측단면도이고, 제 14b도는 그것의 평면도이다. 제14a, 14b도에 도시한 바와같이 표시기는, 중앙선Ⅹ-Ⅹ를 따라 형성된 오목부(114)(제 11c도참조)와 오목부(114)내에 배치되어 그안에서 쉽게 슬라이딩하여 움직일 수 있는 슬라이더(118) 그리고, 오목부에 근접하여 형성된 구멍(116)을 포함한다.
슬라이더는 실제적으로 사각형구조의 판부(118A)와 판부(118A)의 꼭대기에 배치된 돌출부(118B)를 포함한다. 판부(118A)의 각각의 측면부는 오목부(114)의 벽표면을 따라 형성된 홈(114A)과 연결되므로, 슬라이더(118)는 오목부(114)안에서 중앙선Ⅹ-Ⅹ를 따라 슬라이드될 수 있다.
오목부(114)는 슬라이더(118)의 판부(118A)를 수용하기 위한 구멍(114B)이 그 뒷면에 형성되어 었다. 슬라이더(118)가 중앙선(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 안쪽으로 이동할 때, 판부(118A)는 구멍(114B)에 장착된다.
슬라이더(118)의 판부(118A)의 아래측 표면의 일부는 구멍(116)에 의해 노출되므로, 판부(118A)의 아래측 표면이 적당한 기호로 표시되고, 적당한 색이 입혀지고, 슬라이더(118)는 중앙선(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 슬라이드되면, 상술한 기호나 색은 구멍(116)을 통해 시각적으로 확실될 수 있다.
구멍(116)이 제공되지 않을 경우에도, 만약, 슬라이더(118)가 중앙선(Ⅹ-Ⅹ)를 따라 바깥쪽으로 움직이면, 판부(118A)는 오목부(114)의 구멍(114B)으로부터 배출되고, 그것의 아래쪽 표면은 노출되므로 이러한 기호나 색은 시각적으로 확인될 수 있다.
이 실시예에 따른 표시기는 상술한 바와같이 배열되므로, 슬라이더(118)의 식별표시기는 슬라이더를 미끄러질 수 있게 움직임으로 시각적으로 확인될 수 있다. 그래서, 사용자는 배터리팩(10)의 배터리가 이미 충전되었는지 사용이 종료되었는지를 알 수가 있다.
제 15a, 15b도는 배터리팩(10)위에 형성된 표시기가 사용중인 상태를 나타낸다.
상술하면, 제 15a도는 전기기계 및 장치의 배터리 장착부(90)에 부착되어 있는 경우를 나타내고, 제 15b도는 배터리팩(10)이 배터리 충전기(92)에 부착되어 있는 경우를 나타낸다.
제 15a도에 나타낸 예에서, 전기기계 및 장치의 배터리 장착부(90)는 돌출부(9OA)를 포함하여서, 배터리팩(10)이 배터리 장착부(90)의 바닥표면과 접촉하고 있는 동안 화살표 L방향으로 움직일때, 돌출부(9OA)는 슬라이더(118)의 돌출된 부분(118B)과 결합되고, 그럼으로 슬라이더(118)는 안쪽으로 밀려진다. 그럼으로, 슬라이더(118)가 안쪽으로 움직일 때, 판부(118A)의 하부면에 형성된 식별표시기는 배터리팩(10)내의 배터리들이 사용이 끝났다는 사실을 눈으로 예 쉽게 나타내는 적당한 식별기호를 제공한다.
제 15b도에 나타낸 예에서, 배터리 충전기(92)는 그 바닥표면에 일예로 스프링(94A)에 의해 위로 스프링 바이어스된 결합부재(94)를 포함한다. 결합부재의 상단은 경사면이다.
따라서, 배터리팩(10)이 배터리 충전기(92)의 하부표면 에 접촉하고 있는 동안 제 15b도의 화살표 L에 의해 표시된 방향으로 배터리 충전기(92)에 부착된다면, 슬라이더(118)의 돌출부(118B)는 결합부재(94)와 결합되어 그것에 의해 결합부재(94)를 아래쪽으로 움직인다.
충전이 끝난후 배터리팩(10)이 배터리 충전기로부터 제 15b도의 R방향으로 나오면, 슬라이더(118)의 돌출부분(118B)이 결합부재(94)와 결합되어 있으므로 슬라이더(118)는 바깥쪽으로 밀려나온다. 그러므로, 슬라이더(118)가 바깥쪽으로 움직이면, 판부(118A)의 하부면에 형성된 식별기호 예를들면 배터리의 충전이 끝났음을 표시하는 적당한 식별기호는 시각적으로 확인될 수 있다.
슬라이더(118)는 사용자가 손으로 움직일 수 있도록 배치될 수 있다. 이 경우 사용자가 손가락으로 슬라이더(118)를 움직이면, 식별기호는 배터리의 사용이 종료하였거나 배터리가 이미 충전되어 있음을 표시할 수 있다.
배터리의 사용이 종료되었는지 아니면 이미 충전되어 있는지를 판별하는 상기의 식별표시기가 하부케이스(16)에 형성되어 있기 때문에 배터리팩(10)의 크기를 세로로 늘리지 않아도 된다.
제 16도는 본 발명에 따른 제 2실시예의 배터리팩을 나타낸다. 이 실시예에서 제 16도에 도시한 바와같이, 중앙선 Ⅹ-Ⅹ를 따라 검출구멍(110)이 형성되어 있다. 검출구멍(110)은 근접한 잠금구멍(108)보다 좁은 폭을 가지고 있다. 즉, 중앙선Ⅹ-Ⅹ에 직각방향으로의 검출구멍(110)의 폭은 잠금구멍(108)의 폭보다 작다.
배터리팩(10)이 배터리 충전기나 전기기계 및 장치의 배터리팩 장착부에 부착될 때, 크기가 잠금구멍(108)에 맞는 잠금핀(도시생략)이 잠금구멍(108)과 결합된다. 검출구멍(110)의 크기가 잠금구멍(108)보다 크면, 잠금핀은 잠금구멍(108)과 결합되기 전에 검출구멍(110)과 결합될 수도 있다.
그러므로, 검출구멍(110)의 크기를 잠금구멍(108)의 크기보다 작게 선택하면, 잠극구멍(108)과 결합하는 잠금핀이 검출구멍(110)과 부주의하게 결합되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 16도에 나타난 바와같이 배터리팩(10)은 적당한 정보소자(130, 132)를 포함한다. 정보소자(130, 132)는 배터리의 온도를 검출하기 위한 검출기와, 배터리의 남아있는 정전용량을 검출하기 위한 전압검출기와, 배터리의 유형을 확인하기 위한 식별장치를 포함한다.
정보소자(130, 132)중 하나는 종래의 기술의 예에서 이미 언급했던 온도검출소자(42)가 되어도 된다. 이 경우, 온도검출소자(42)의 온도검출신호가 출력되는 제 3단자(40)(제 3a, 3b도 참조)가 적당한 위치에 놓여질 수 있다.
본 발명에 따르면, 배터리팩(10)이 배터리 충전기에 정확히 부착되었는지 아닌지를 쉽게 검출활 수 있다.
본 발명에 따르면 배터리팩(10)이 전기기계 및 장치의 배터리 장착부에 정확히 부착되었는지 아닌지를 쉽게 검출활 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 배터리팩의 크기를 늘리지 않고 검출구멍을 배터리팩의 바닥표면에 형성할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 배터리가 사용이 종료되었는지 아니면 이미 충전되어 있는지를 판별하는데 사용되는 식별표시기가 배터리팩의 크기를 늘리지않고 제공될 수 있다.
제 17a도, 제 17b도와 제 18a도, 제 18b도는 본 발명의 제 3, 제 4 실시예에 의한 배터리팩을 나타낸다. 본 발명의 제 3, 제 4실시예에서, 전극(36, 38) 즉, 출력단자(36, 38)는 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)위에 놓여지고, 오목부(8O, 82)는 제 7도에 나타낸 실시예에서와 다르게 형성되지는 않는다.
도시한 바와같이 구멍(102, 104)은 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)를 거쳐 형성되고, 전극(36, 38)은 구멍(102, 104)으로부터 약간 안쪽으로 떨어진 위치에 배치된다.
전극(36, 38)은 전기기계 및 장치의 해당 배터리 장착부나 배터리 충전기의 접속단자(90)와 확실한 접촉을 할 수 있고 수용할 수 있도록 적당한 모양으로 만들어진다.
제 17a도,제 17b도에 나타낸 제 3실시예에서 하부케이스(16)의 구멍(102, 104)은 단면이 직사각형인 접속단자(90)를 수용할 수 있도록 직사각형 모양이다. 전극(36, 38)은 U형으로 굽은 얇은 판 물질로 만들어진다. 단면이 작은 접촉부(36A, 38A)는 전극(36, 38)의 입구에 형성된다.
제 18a도, 제 18b도에 도시한 제 4실시예에서 하부케이스의 구멍(102, 104)은 단면이 원형인 접속단자(90)를 수용할 수 있도록 원형이다. 전극(36, 38)은 원통형 얇은 판부재로 만들어지고, 그것의 측면에 축 방향으로 뻗은 슬릿(36B, 38B)을 갖는다. 또한, 단면이 작은 접속부(36A, 38A)는 전극(36, 38)의 입구에 형성된다.
상술한 바와같이, 배터리팩의 출력단자 즉, 전극(36, 38)은 구멍내에 놓여지고 오목부는 배터리팩(10)의 바깥표면 위에 형성된다. 그러므로, 열쇠고리, 목걸이, 쇠사슬등과 같은 도체금속물질로 만들어진 물건과 접촉에 의해 두개의 출력단자(36, 38)가 단락되는 것이 방지될 수 있다.
본 발명에 의하면, 출력단자 즉, 전극(36, 38)이 배터리팩(10)내에 형성된 구멍(84) 또는 구멍(102, 104)의 내부에 놓여지므로 열쇠고리, 목걸이, 쇠사슬 등과 같은 도체 금속물질로 만들어진 물건과 접촉함으로 출력단자, 즉 전극(36, 38)이 단락되는 것이 방지된다.
또한, 본 발명에 의하면, 배터리팩(10)의 출력단자, 전극(36,38)접촉이 열쇠고리, 목걸이, 쇠사슬 등과 같은 도체금속물질로 만들어진 물건과의 접촉에서 오는 것을 방지할 수 있고, 단락회로로 인한 배터리팩(10)에 장착된 배터리의 손상을 방지할 수 있다.
제 19a도, 제 19b도와 제 2Oa도, 제 2Ob도를 참조하여 본 발명의 제 5, 제 6실시예에 따른 배터리팩을 설명한다. 제 19a, 19b도와 제 2Oa, 2Ob도에서 제 7도와 제 8a, 8b도와 제 9a, 9b도의 대응하는 부분들은 동일한 기호로 표시되어 있으므로 상술하지 않는다.
제 7도와 제 8a, 8b도에 나타낸 예에서 오목부(80)를 통해 낸 구멍(84)은 근접한 바닥부를 포함하고, 구멍(84)은 먼지 등이 쉽게 모인다. 만약, 구멍(84)에 먼지 등이 모이면, 전기적 접촉 불량이 배터리팩의 전극(36, 38)과 전기기계 및 장치의 배터리 충전기의 접속단자(90)사이에 빈번히 발생한다.
제 19a, 19b도는 본 발명의 배터리팩(10)의 정면단부를 자세하게 보여준다. 제 19a, 19b도는 제 8a, 8b도와 대응한다. 제 19a도는 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)를 도시하는 부분단면도이고, 제 19b는 그것의 정면도이다.
도시한 바와같이 오목부(8O, 82)가 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)에 형성된다. 구멍(84, 86)은 오목부(80, 82)에 각각 형성된다. 연합배터리의 출력단자 즉, 제 1, 제 2전극(36, 38)은 구멍(84, 86)의 바닥표면에 배치된다.
전극(36, 38)은 배터리팩(10)이 배터리를 충전하기 위하여 배터리 충전기에 부착될 때 충전전극의 기능을 한다. 반면에, 전극(36,38)은 배터리팩이 전기기계 및 장치에 전원으로서 부착될때 사용되는 전원전극으로서의 기능을 한다.
제 19a, 19b도는 오목부(80)에 각각 형성된 구멍(84, 86)과 홈(84, 86)에 각각 놓여진 제 1, 제 2전극(36, 38) 즉, 제 1구멍(84)과 제 1구멍(84)에 놓여진 제 1전극(36)의 한측면의 구조의 예를 나타낸다. 제 2구멍(86) 및 제 2구멍(86)에 놓여진 제 2전극(38)은 제 19a, 19b도에 도시된 제 1구멍(84) 및 제 1구멍(84)에 놓여진 제 1전극(36)과 비슷하게 배열된다.
제 19a, 19b에 도시한 것처럼, 오목부(80)는 그 하부표면 상에 실질적으로 원형구조의 구멍(84)이 형성되어 있고, 제 1전극(36)은 제 1구멍(84)의 안쪽표면을 따라 배치된다.
제 19a, 19b도를 제 8a, 8b도와 비교하면, 이 실시예에서 먼지등을 방출하기 위한 구멍(88)은 구멍(84)의 바닥부위에 형성되고 상기 구멍(88)은 구멍(84)의 바닥부위로부터 하부케이스(16)의 하부표면 (16-3)까지 연장되어 있다는 것을 알 수 있다.
그러므로, 구멍(84)과 구멍(88)은 하부케이스(16)의 정면단부(16-1)로부터 하부표면(16-3)까지 연장되어 있는 관통구멍을 구성한다. 그래서, 먼지등이 구멍(84)에 들어가는 경우에도 먼지등이 구멍(84)의 바닥으로부터 구멍(88)을 통해 배터리팩(10)의 바깥면으로 방출될 수 있다.
제 2Oa, 2Ob도는 본 발명의 제 6실시예에 따른 배터리팩(10)을 보여준다. 이 실시예에서 구멍(84)의 바닥부를 통해 난 구멍(88)은 배터리팩(10)의 안쪽으로 연장된다. 그러므로, 구멍(88)에 의해 구멍(84)의 바닥부는 케이스(16)의 안쪽과 결합되지만 케이스(16)의 바깥쪽과는 결합되지 않는다. 이 실시예에서 구멍(84)으로 들어간 먼지등이 구멍(84)의 바닥부로부터 구멍(88)을 통해 배터리팩(10)으로 방출된다.
본 발명의 제 5, 제 6실시예에 의하면, 구멍(84)으로 들어간 먼지 등이 구멍(84)의 바닥부로부터 구멍(88)을 통해 구멍(84)의 바깥쪽으로 방출되므로, 구멍(84)의 바닥부에 먼지 등이 축적되는 것을 막을 수 있다.
따라서, 제 19a,19b도에 도시한 것처럼 먼지등을 방출하기 위한 구멍(88)은 구멍(84)의 바닥부의 중앙부에 형성되고 방출구멍(88)의 바깥면은 홈 처리에 의해 완만한 곡면으로 형성될 수 있다. 그래서, 먼지 등이 구멍(84)의 바닥부에 들어가는 때에도, 제 9a, 9b도에 도시한 접속단자(90)가 구멍(84)에 삽입되면, 먼지 등이 접속단자(90)에 의하여 밀려나고 그 힘에 의해 구멍(88)의 바깥으로 방출될 수 있다.
본 발명에 의하면, 내부에 전극이 배치된 배터리팩(10)에 형성된 구멍(84)으로 들어간 먼지 등은 구멍(84)을 통해난 방출구멍(88)으로부터 방출되므로 구멍(84)의 바닥부에 먼지등이 축적되는 것이 편리하게 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 내부에 전극이 배치된 배터리팩(10)에 형성된 구멍(84)에 먼지 등이 축적되는 것이 방지될 수 있으므로, 구멍(84)에 먼지등이 쌓여 일어나는 전기 접촉 불량이 편리하게 방지될 수 있다.
첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명했는데, 본 발명은 이 실시예들에 국한 되는 것이 아니라 청구범위에 기재된 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않으면 기술상 다양한 변화와 조정을 할 수 있다.

Claims (8)

  1. 전원으로서 배터리 팩을 이용하는 배터리 충전기(12) 또는 전기 기계 또는 전기장치와 함께 동작하며, 그 안에 수용되어 있는 배터리 수단을 가지는 상기 배터리 팩(1)에 있어서, 상기 배터리는, 그 안에 상기 배터리 수단을 수용하고 있는 케이싱(14, 16)과, 상기 케이싱의 하부 표면의 중앙 라인(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 형성된 검출 구멍 수단(102, 104)들로 구성되며, 상기 하부 표면은 상기 배터리 팩이 상기 배터리 충전기 또는 전기 기계 또는 전기 장치의 배터리 팩 수용부와 마주 대하게 되는 표면으로 정의되며, 상기 검출 수단은 상기 배터리 수용부상에 형성된 대응하는 돌출부들을 수용하도록 되어 있으며, 원통형의 배터리들이 상기 케이싱(14, 16)내에서 2열로 수용되며, 상기 검출 구멍 수단(102, 104)은 상기 하부 표면의 상기 중앙 라인(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 2열의 배터리들 사이에 배치되어 있는 배터리 팩(10).
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이싱(14, 16)의 측면 부분에 추가 검출 구멍을 형성하는 오목부(106)를 추가로 포함하며, 상기 추가 검출 구멍도 역시 상기 배터리 충전기 또는 전기 기계 또는 전기 장치의 상기 배터리 팩 수용부상에 형성된 대응하는 돌출부를 수용하는 배터리 팩(10).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 검출 구멍 수단(102, 104)의 인접한 곳에 형성되며 상기 중앙 라인(Ⅹ-Ⅹ)과 수직되는 방향으로 연장되어 있는 폭 수치를 가지는 잠금 구멍(locking aperture : 108)을 추가로 포함하며, 상기 검출 구멍 수단은 상기 잠금 구멍보다 더 작은 배터리 팩.
  4. 제3항에 있어서, 상기 중앙 라인(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 배치된 정보 소자들(130, 132)을 추가로 포함하는 배터리 팩.
  5. 제4항에 있어서, 상기 정보 소자들(130, 132)은 온도 검출기와 상기 배터리의 남은 용량을 검출하는 전압 검출기를 포함하는 배터리 팩.
  6. 제5항에 있어서, 배터리 팩은 배터리 충전기내에 삽입되어 있으므로 적응된 전기장치내에 배터리팩이 수용되어 있는지 또는 없는지를 나타내기 위해 상기 하부 표면의 상기 중앙라인(Ⅹ-Ⅹ)을 따라 배치되어 있는 식별 마커(118A)를 추가로 포함하며, 그에 의해 상기 배터리가 충전되었을 때에 상기 배터리 팩이 사용중인지 아닌지를 나타내는 배터리 팩.
  7. 제6항에 있어서, 상기 식별 마커는 돌출부(118A)를 가지는 미끌어지는 슬라이더(118)를 포함하는 배터리 팩.
  8. 제7항에 있어서, 상기 배터리와 전기적인 연결을 위해 상기 케이싱의 상기 하부 표면내에 형성된 다수의 전극들(36, 38)을 추가로 포함하며, 상기 전극들은 상기 배터리 팩이 배터리 충전기에 연결될 때에 충전 전극들로 동작하며, 상기 전극들은 상기 배터리 팩이 전기 장치에 연결될 때에 전원 공급 전극들로 동작하며, 상기 검출 구멍 수단(102, 104)은 상기 배터리 팩이 배터리 충전기내에 적절하게 배치되는 때를 검출하는 수단을 공급하는 배터리 팩.
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