KR100513193B1 - Battery Exchange Device, Battery Exchange Method and Electromechanical Device - Google Patents
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Abstract
노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 기기의 충전형 배터리 교환시에, 전원 보유 유지 기능을 설치할 필요 없이 배터리 교환 기구를 제안한다. When replacing a rechargeable battery of a portable device such as a notebook personal computer, a battery replacing mechanism is proposed without the need of providing a power holding function.
본체측 전극을 갖는 배터리 격납부에 격납된 배터리를 교환하는 방법이며, 배터리 격납부에 격납된 교환해야 할 배터리를 본체부로 급전시킨 채 제1 방향으로 움직이는 제1 스텝과, 상기 제1 방향과 평행이 아닌 제2 방향으로부터, 새로운 배터리를 상기 배터리 격납부에 끼워 넣는 제2 스텝과, 상기 새로운 배터리가 상기 본체부로 급전을 개시하는 제3 스텝과, 상기 교환해야 할 배터리를 제1 방향으로 더욱 움직여서, 상기 배터리 격납부로부터 제거하는 제4 스텝과, 상기 새로운 배터리를 상기 본체부로 급전한 상태로, 상기 배터리 격납부에 격납하는 제5 스텝을 갖는 것을 특징으로 한다. A method of replacing a battery stored in a battery storage unit having a main body side electrode, the first step of moving in a first direction while feeding the battery to be replaced stored in the battery storage to the main body portion parallel to the first direction From a second direction other than the second direction, a second step of inserting a new battery into the battery compartment, a third step of starting feeding of the new battery into the main body portion, and further moving the battery to be replaced in the first direction And a fourth step of removing from the battery storing section and a fifth step of storing the new battery in the battery storing section in a state where the new battery is fed to the main body section.
Description
본 발명은, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에 관한 것으로, 특히 그 배터리 교환 기구에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to electronic devices, such as a notebook type personal computer, and especially relates to the battery exchange mechanism.
종래의 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 기기에서 사용되는 충전형 배터리는 배터리 구동시의 경우, 교환시에 한번 전원을 끄고 교환해야 해, 계속적인 작업을 저해하고 있었다. Rechargeable batteries used in portable devices, such as conventional notebook personal computers, have to be switched off after replacement at the time of battery operation, which hinders continuous work.
이러한 문제를 해결하는 선행 기술로서 일본 특허 공개 2000-3699호 공보, 일본 특허 공개 평2-61959호 공보 및 일본 특허 공개 평8-162077호 공보가 개시되어 있다. 이들 공보에 개시되어 있는 배터리 교환 기구는, 휴대 전화와 같이 폭이 좁은 휴대 기기에 관한 것이다. 일예를 설명하면, 배터리를 교환할 때, 배터리 보 유 유지부의 좌측에서부터 우측으로 오래된 배터리를 슬라이드시키고, 그와 동시에, 새로운 배터리도 오래된 배터리의 좌측에서부터 슬라이드시켜, 배터리 보유 유지부의 우측으로부터 오래된 배터리를 빼내는 것이다. 이 기술에 따르면, 기기 본체에 설치된 전극에, 신구 배터리의 양 쪽 또는 한 쪽을 반드시 접촉시킬 수 있다. 따라서, 배터리 교환시일지라도, 기기 본체의 급전을 끊어짐 없이 행할 수 있다. As prior arts to solve such problems, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-3699, Japanese Patent Laid-Open No. 2-61959, and Japanese Patent Laid-Open No. 8-162077 are disclosed. The battery replacing mechanism disclosed in these publications relates to a narrow portable device such as a mobile phone. As an example, when replacing the battery, slide the old battery from the left side of the battery retainer to the right side, and at the same time, the new battery slides from the left side of the old battery, thereby removing the old battery from the right side of the battery retainer. To pull out. According to this technique, both or one side of a new and old battery can necessarily be contacted with the electrode provided in the apparatus main body. Therefore, even when the battery is replaced, the power supply of the apparatus main body can be performed without interruption.
그러나, 노트북형 퍼스널 컴퓨터와 같은 하우징의 폭이 넓은 휴대 기기에는, 상술한 바와 같은 배터리 교환 기구는 이용할 수 없다. However, the battery replacement mechanism as described above cannot be used for a portable device having a wide housing such as a notebook personal computer.
따라서, 종래의 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 기기에서는, 여전히, 배터리 구동시에 배터리를 교환할 경우에는, 한번 기기의 전원을 끄고 교환해야만 해, 계속적인 작업을 저해하고 있었다. Therefore, in the conventional portable devices such as notebook-type personal computers, when the batteries are replaced while the batteries are being driven, the devices must be turned off and exchanged once, which hinders continuous work.
그래서, 본 발명의 목적은 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 폭이 넓은 휴대 기기의 충전형 배터리를 교환할 때에, 특별한 전원 보유 유지 기능을 설치할 필요 없이, 기기를 계속해서 사용할 수 있는 배터리 교환 기구를 제안하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to propose a battery exchange mechanism capable of continuously using a device without installing a special power retention function when replacing a rechargeable battery of a wide portable device such as a notebook personal computer. will be.
본 발명의 배터리 교환 기구는, 배터리의 장착 및 배출을 가이드하기 위한 가이드 수단과, 본체측 전극을 갖는 동시에, 배터리를 격납하는 격납부와, 상기 본체측 전극과 접촉하기 위한 배터리측 전극과, 상기 가이드 수단에 가이드되는 보스를 갖는 배터리를 구비하고 있다. 상기 가이드 부재는, 상기 교환되는 배터리를 배출시키는 방향과, 상기 새로운 배터리를 장착시키는 방향을 다르게 하도록 구성되어 있다. 배터리를 교환할 때, 교환해야 할 배터리의 배터리측 전극 및 새로운 배터리의 배터리측 전극 중 적어도 한 쪽은, 상기 본체측 전극에 접하도록 구성되어 있다. The battery replacing mechanism of the present invention includes a guide means for guiding the mounting and discharging of a battery, a storage portion having a body side electrode, a battery storing therein, a battery side electrode for contacting the body side electrode, and A battery having a boss guided to the guide means is provided. The guide member is configured to differ in the direction in which the replaced battery is discharged from the direction in which the new battery is mounted. When replacing the battery, at least one of the battery side electrode of the battery to be replaced and the battery side electrode of the new battery is configured to contact the main body side electrode.
<발명의 실시 형태><Embodiment of the invention>
다음에, 본 발명의 실시 형태 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도1을 참조하면, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 본체는, 바닥면의 바닥 베이스(1)와, 바닥 베이스에 설치된 배터리 삽입구 내의 바닥면에 있는 본체 전극(13 및 14)과, 배터리 삽입구의 좌우 측면에 설치된 홈(11 및 12)과, 배터리(2)를 삽입했을 때에 배터리를 압박하는 덮개(15)를 구비하고 있다. 본체 전극(13 및 14)은 전도성이 있는 스프링재로 구성되어 있고, 배터리(2)를 누르는 방향으로 힘이 작용하고 있다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Next, embodiment of this invention is described in detail with reference to drawings. Referring to Fig. 1, the notebook personal computer main body is provided with a bottom base 1 on the bottom surface, main body electrodes 13 and 14 on the bottom surface in a battery insertion hole provided in the bottom base, and left and right sides of the battery insertion hole. The grooves 11 and 12 and the lid 15 which presses the battery when the battery 2 is inserted are provided. The body electrodes 13 and 14 are made of a conductive spring material, and a force acts in the direction in which the battery 2 is pressed.
다음에 배터리(2)는, 배터리(2)의 좌우 측면에 설치되어 있는 동시에, 홈(11 및 12)을 슬라이드하는 원통형의 보스(21 및 22)와, 본체 전극(13 및 14)에 접촉되는 동시에 L자형으로 되어 있는 배터리측 전극(23 및 24)을 가지고 있다.Next, the battery 2 is provided on the left and right sides of the battery 2 and is in contact with the cylindrical bosses 21 and 22 that slide the grooves 11 and 12 and the main body electrodes 13 and 14. At the same time, the battery-side electrodes 23 and 24 are L-shaped.
다음에 본 실시예의 동작에 대하여 도2 및 도3을 이용하여 설명한다. Next, the operation of this embodiment will be described with reference to Figs.
도2를 참조하면, 보스(21 및 22)는 배터리 삽입구에 있는 홈(11 및 12)을 레일로 하고 있고, 배터리(2)는 덮개(15)에 의해서 보유 유지된다. 배터리측 전극(23 및 24)은 본체측 전극(13 및 14)에 접촉되어, 본체에 전기를 공급한다. Referring to Fig. 2, the bosses 21 and 22 have rails of the grooves 11 and 12 in the battery insertion opening, and the battery 2 is held by the lid 15. The battery side electrodes 23 and 24 contact the main body side electrodes 13 and 14 to supply electricity to the main body.
다음에, 도3을 참조하면, 배터리 잔량이 적어진 배터리(2A)를 교환하는 경우 우선, 덮개(15)를 본체로부터 약간 옮기면, 덮개(15)는 수평하게 유지된다. Next, referring to Fig. 3, in the case of replacing the battery 2A in which the remaining battery amount is small, first, when the lid 15 is slightly removed from the main body, the lid 15 is kept horizontal.
다음에, 배터리(2A)를 배출 방향으로 잡아당긴다. 이 때, 배터리(2A)의 보스(21 및 22)는 홈(11 및 12)을 레일로 하여 움직인다. 이 일련의 동작 사이, 본체측 전극(13 및 14)은 변함없이 배터리(2A)를 계속 눌러서, 급전되고 있다. Next, the battery 2A is pulled in the discharge direction. At this time, the bosses 21 and 22 of the battery 2A move with the grooves 11 and 12 as rails. During this series of operations, the main body side electrodes 13 and 14 are constantly being pressed and the battery 2A is being fed.
그리고, 도3에 도시한 바와 같이, 충전된 배터리(2B)의 보스가 홈(11 및 12)에 삽입 가능하게 되는 위치까지 사용 종료 배터리(2A)를 약간 옮긴다. 이 때, 덮개(15)는 약간 옮긴 배터리(2A)를 안정시키는 역할을 하고 있다. 또한, 이 때도, 배터리(2A)의 전극(23 및 24)은 여전히 본체측 전극(13 및 14)에 접촉되어 있고, 잔존하는 전력을 본체로 계속 급전하고 있다. As shown in Fig. 3, the used battery 2A is slightly moved to the position where the boss of the charged battery 2B can be inserted into the grooves 11 and 12. At this time, the lid 15 serves to stabilize the slightly transferred battery 2A. Also at this time, the electrodes 23 and 24 of the battery 2A are still in contact with the main body side electrodes 13 and 14, and the remaining power continues to be supplied to the main body.
다음에, 사용 종료 배터리(2A)가 어긋남으로써 생긴 공간에, 홈(11 및 12)을 레일로 하여, 충전 종료 배터리(2B)를 장착한다. 배터리(2B)의 보스가 홈(11 및 12)을 따라 이동하여, 이 홈의 바닥면에 부딪치면, 배터리(2B)에 설치된 L 자형의 전극(23 및 24)은 본체측 전극(13 및 14)에 접촉된다. 즉, 배터리(2B)로부터의 급전이 개시된다. 이 때, 본체는 양 쪽의 배터리로부터 급전되고 있다. Next, in the space created by shifting the used battery 2A, the charge finished battery 2B is mounted using the grooves 11 and 12 as rails. When the boss of the battery 2B moves along the grooves 11 and 12 and hits the bottom surface of the groove, the L-shaped electrodes 23 and 24 provided in the battery 2B are the main body side electrodes 13 and 14. ) That is, power feeding from the battery 2B is started. At this time, the main body is supplied with power from both batteries.
그리고, 배터리(2B)가 급전을 개시한 후, 덮개(15)로써 보유 유지되고 있던 배터리(2A)를 더욱 인출하여 제거한다. 홈(11 및 12)은 배터리(2A) 상방측으로 취출시키도록 종단부에 있어서, 개방된 구조로 되어 있다. After the battery 2B starts feeding, the battery 2A held by the lid 15 is further drawn out and removed. The grooves 11 and 12 have an open structure at the terminal portion so as to be taken out above the battery 2A.
다음에, 배터리(2B)를 배터리 삽입구에 완전히 장착한다. 상세하게는, 원통형의 보스를 홈을 가이드로 하여 이동시켜서, 본체측 전극과 접촉을 유지하면서, 홈의 안쪽 방향으로 이동시킴으로써, 배터리(2B)를 배터리 삽입구에 장착한다. 그리고, 배터리(2B)가 본체와 수평하게 보유 유지되면, 덮개(15)로써 배터리(2B)를 도2에 도시한 바와 같이 고정한다. Next, the battery 2B is completely attached to the battery insertion opening. Specifically, the battery 2B is attached to the battery insertion port by moving the cylindrical boss with the groove as a guide and moving the groove in the inward direction while maintaining contact with the main body side electrode. When the battery 2B is held horizontally with the main body, the battery 2B is fixed with the lid 15 as shown in FIG.
또한, 본 실시 형태에서는, 전력의 잔류량이 제한된 배터리를, 덮개(15)측으로부터 제거했지만, 이와는 반대로, 덮개(15)와는 반대 방향으로부터 제거해도 좋다. 이 경우, 새로운 배터리는 덮개(15)측으로부터 장착되는 것이 된다. In addition, in this embodiment, although the battery in which the residual amount of electric power was limited was removed from the cover 15 side, you may remove from the opposite direction to the cover 15 on the contrary. In this case, the new battery is mounted from the lid 15 side.
다음에, 본 발명의 다른 실시 형태에 대해서 도4를 참조하여 설명한다. Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
전술한 배터리(2)의 전극은 L자형으로 하고 있으므로, 배터리(2)를 세운 상태로 본체에 장착하더라도 배터리측 전극(23) 및 전극(24, 도시하지 않음)은, 본체측 전극(13) 및 전극(14, 도시하지 않음)과 접촉 가능하다. Since the electrode of the battery 2 described above is L-shaped, the battery-side electrode 23 and the electrode 24 (not shown) are the main body-side electrode 13 even when the battery 2 is mounted on the main body with the battery 2 upright. And an electrode 14 (not shown).
도4를 참조하면, 본체 측면에 설치된 홈(11 및 12, 도시하지 않음)을 레일로 하고, 보스(21)에 의해 배터리(2A)를 본체에 장착한다. 그리고, 배터리 삽입구의 빈 공간에, 각각 배터리(2A)와 동일 형상의 배터리(2B, 2C, 2D)를 배터리(2A)와 같이 부착한다. Referring to Fig. 4, the grooves 11 and 12 (not shown) provided on the side of the main body are used as the rails, and the battery 2A is attached to the main body by the bosses 21. Then, the batteries 2B, 2C, and 2D having the same shape as the battery 2A are attached to the empty space of the battery insertion port as the battery 2A, respectively.
각 배터리의 측면에는 수납부가 있고, 본체측의 덮개(16)의 볼록부가 수납부에 삽입됨으로써, 배터리가 고정된다. The side surface of each battery has an accommodating portion, and the convex portion of the lid 16 on the main body side is inserted into the accommodating portion to fix the battery.
여기서, 배터리는 세워진 상태이므로, 본체 바닥면을 평평하게 하기 위해서 베이스 유닛(3)을 본체 바닥면에 장착한다. Here, since the battery is in an upright position, the base unit 3 is attached to the body bottom surface to flatten the body bottom surface.
이와 같이, 본체의 전극(13 및 14)은, 충분한 길이를 가지고 있으므로, 배터리를 여러개 장착해도, 이들 모든 배터리의 전극과 접촉할 수 있고, 본체는 복수의 배터리로부터 급전을 받을 수 있다. Thus, since the electrodes 13 and 14 of the main body have a sufficient length, even when a plurality of batteries are attached, the electrodes 13 and 14 can contact the electrodes of all these batteries, and the main body can receive power from a plurality of batteries.
충전형 배터리의 신구 배터리 교환시에는, 우선 덮개(16)를 배터리의 수납부로터 제거한다. 그리고 교환해야 할 구배터리를 덮개(16)측으로부터 빼낸다. 이 상태에서도 남은 배터리의 전극이 본체의 전극(13 및 14)과 접하고 있으므로, 본체로의 급전은 유지되고 있다. 그리고, 신배터리를 덮개(16)와는 반대측으로부터 장착한다. When replacing the old and new batteries of the rechargeable battery, first, the lid 16 is removed from the battery compartment. And the old battery which needs to be replaced is taken out from the cover 16 side. In this state, the remaining battery electrodes are in contact with the electrodes 13 and 14 of the main body, so that power feeding to the main body is maintained. Then, the new battery is mounted from the side opposite to the lid 16.
또한, 본 실시의 형태에서는, 전력의 잔량이 제한된 배터리를, 덮개(16)측으로부터 제거하였지만, 이것과는 반대로, 덮개(16)와는 반대 방향으로부터 제거해도 좋다. 이 경우, 새로운 배터리는 덮개(16)측으로부터 장착되게 된다. In addition, in this embodiment, although the battery in which the electric power residual quantity was limited was removed from the cover 16 side, you may remove from the opposite direction to the cover 16 on the contrary. In this case, a new battery is to be mounted from the cover 16 side.
본 발명에 따르면, 노트북형 퍼스널 컴퓨터 등의 휴대 기기의 주전원을 한번 끄지 않아도, 배터리의 교환이 가능하므로, 사용자는 계속적인 작업을 행할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 배터리 교환시를 위한 특별한 전원 보유 유지 기능 등을 본체에 설치할 필요가 없으므로, 본체가 저렴해지는 것이다.According to the present invention, since the battery can be replaced without turning off the main power supply of a portable device such as a notebook personal computer once, the user can continue to work. In addition, in the present invention, there is no need to install a special power holding function or the like for replacing the battery in the main body, so that the main body becomes inexpensive.
도1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 조감도. 1 is a bird's eye view showing the overall configuration of the present invention;
도2는 배터리가 휴대 기기에 장착된 모습을 도시한 투시측면도. 2 is a perspective side view showing a battery mounted on a portable device;
도3은 사용 종료 배터리와 충전 종료 배터리의 교환을 설명하는 도면. Fig. 3 is a diagram explaining exchange of a used battery and a charged battery.
도4는 본 발명의 다른 실시 형태에 대한 전체도. 4 is an overall view of another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>
1 : 바닥 베이스1: bottom base
2 : 배터리 2: battery
3 : 베이스 유닛 3: base unit
11, 12 : 홈11, 12: home
13, 14 : 본체 전극13, 14 body electrode
15, 16 : 덮개15, 16: cover
21, 22 : 보스21, 22: boss
23, 24 : 배터리 전극23, 24: battery electrode
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