KR100952408B1 - 휴대단말기용 공통단자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대단말기용 공통단자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선전력신호를 수신하는 2차측코어가 설치되는 커버의 단자와, 단말기본체의 단자 및 배터리팩의 단자를 연결하는 공통단자에 있어서, 상기 커버의 단자와 접점을 형성하는 제1 접속단자가 상부몸체의 상부로 돌출되도록 설치되고, 상기 배터리팩의 단자와 접점을 형성하는 제2 접속단자가 하부몸체의 일측면으로 돌출되도록 설치되며, 상기 상부몸체의 하부로 제1 접속단자의 하부가 노출되고, 상기 제2 접속단자의 일측이 상기 제1 접속단자의 노출부와 전기적으로 연결되고, 상기 제2 접속단자의 다른일측이 상기 단말기본체의 단자와 전기적으로 연결되도록 하여, 상기 상부몸체와 하부몸체가 결합함으로써, 상기 커버의 단자와 단말기본체의 단자 및 배터리팩의 단자가 하나의 공통접점에 전기적으로 연결되도록 한 것이다.

제1 접속단자, 제2 접속단자, 상부몸체, 하부몸체, 단말기본체, 배터리팩, 커버

Description

휴대단말기용 공통단자{Common terminal for mobile device}

본 발명은 휴대단말기용 공통단자에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단자의 일측은 배터리팩의 단자와 연결되고, 다른 일측은 2차측코어가 설치되는 커버의 단자와 연결되며, 또 다른 일측은 단말기본체의 단자와 연결되도록 함으로써, 하나의 단자로 서로 다른 3개의 구성을 연결하면서 각 접점에 대한 전기적연결의 신뢰도를 향상시키고, 기존 단말기에서도 별도의 금형수정없이 단자만 교체하여 커버에 구비된 2차측코어로부터 배터리팩 및 단말기로 전력을 공급할 수 있는 휴대단말기용 공통단자에 관한 것이다.

일반적으로 배터리팩(Battery pack)은 외부의 충전기로부터 전력(전기에너지)를 공급받아 충전한 상태에서 휴대용 단말기(핸드폰, PDA 등)의 작동을 위한 전원을 공급하기 위한 것으로, 전기에너지를 충전하는 배터리셀과 상기 배터리셀의 충전 및 방전(휴대용 단말기로 전기에너지를 공급)을 위한 회로 등이 구성되어 있다.

이러한 휴대용 단말기에 사용되는 배터리팩에 전기에너지를 충전시키기 위한 충전기와 배터리팩의 전기적연결방식에는. 상용전원을 공급받아 배터리팩에 대응하 는 전압 및 전류로 변환하여 해당 배터리팩의 단자를 통해 배터리팩으로 전기에너지를 공급하는 단자공급방식이 있다.

그러나, 이러한 단자공급방식은 순간방전현상, 화재발생, 자연방전 및 이러한 것들로 인하여 배터리팩의 수명 및 성능의 저하를 초래하는 단점이 있었다.

최근에는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 무선전력송수신기술을 이용한 무접점 방식의 충전시스템과 제어방법들이 제시되고 있다.

한편, 이러한 무접점 방식에 있어서, 휴대용 단말기의 구조에 따라 무선전력신호를 수신하는 2차측코일이 배터리팩에 내장된 경우와, 배터리팩커버에 내장된 경우 등으로 구분된다.

특히, 접점방식의 배터리팩을 사용하는 휴대용 단말기에서, 무접점 방식으로 전환하게 될 경우, 무선전력신호를 수신하는 2차측코어를 주로 배터리팩커버 내부에 삽입하고, 배터리팩커버의 단자와 배터리팩의 단자를 연결하여 충전방식을 전환하게 된다.

이때, 단말기와 커버의 접촉(전기적연결)을 위해 커버에 패드 형태의 금도금된 단자를 형성하고, 단말기에는 기존 배터리팩과 접촉되는 단자와 별도의 단자를 취부하여 접촉될 수 있는 구조를 가지고 있다.

다시 말해, 단말기에 배터리팩과 접촉되는 단자와는 별도의 단자를 형성하여 커버의 단자와 접촉하도록 해야만 한다.

따라서, 이러한 구조는 단말기에 별도의 금형수정 및 단자제작이 요구되고, 이에 따라 단말기 등의 제조원가 상승 그리고, 복잡한 단자구조에 따른 접촉의 신 뢰성을 저하하게 되는 등의 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 서로 다른 3개의 단자를 연결하면서 각 접점에 대한 전기적연결의 신뢰도를 향상시키고, 기존 단말기에서도 별도의 금형수정없이 단자만 교체하여 커버에 구비된 2차측코어로부터 배터리팩 및 단말기로 전력을 공급할 수 있는 휴대단말기용 공통단자를 제공하는데 목적이 있다.

특히, 본 발명은 공통단자를 구성함에 있어, 하나의 단자모듈을 이용하여 서로 다른 3개의 단자를 연결할 수 있도록, 단자모듈의 구조를 단순화하여 전기적연결에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 휴대단말기용 공통단자를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 휴대단말기용 공통단자는, 무선전력신호를 수신하는 2차측코어가 설치되는 커버의 단자와, 단말기본체의 단자 및 배터리팩의 단자를 연결하는 공통단자에 있어서, 상기 커버의 단자와 접점을 형성하는 제1 접속단자가 상부몸체의 상부로 돌출되도록 설치되고, 상기 배터리팩의 단자와 접점을 형성하는 제2 접속단자가 하부몸체의 일측면으로 돌출되도록 설치되며, 상기 상부몸체의 하부로 제1 접속단자의 하부가 노출되고, 상기 제2 접속단자의 일측이 상기 제1 접속단자의 노출부와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 접속단자의 다른일측이 상기 단말기본체의 단자와 전기적으로 연결되도록 하여, 상 기 상부몸체와 하부몸체가 결합되어지는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제1 접속단자는, 가이드공 및 가이드홀이 이어져 형성된 가이드구의 상부면 및 하부면이 노출되도록 상부몸체에 설치되고, 상기 가이드공에 끼워져 가이드구의 상부로 돌출되도록 제1 접속부가 설치되며, 상기 제1 접속부를 상부방향으로 밀도록 상기 가이드홀에 스프링이 삽입되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 커버의 결합방향에 대하여 자연스러운 결합각을 형성하기 위하여, 상기 제1 접속부의 상부가 곡면으로 형성되어, 상기 커버에 설치되는 2차측코어와 전기적으로 연결되는 판형의 단자와 점접속되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제2 접속단자는, "<"형으로 구부러져 형성된 제2 접속부가 상기 하부몸체의 일측면으로 돌출되어 배터리팩의 단자와 선접속되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 접속단자는, 상기 제2 접속부의 하부로 상기 단말기본체의 단자와 연결되는 판형의 제3 접속부가 연장형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 제2 접속단자는, 상기 제2 접속부의 상부로 "ㄱ"자형 걸림부 및 상기 제1 접속단자와 연결되는 판형의 연결부가 이어져 연장형성되며, 상기 하부몸체는, 상기 걸림부가 걸려지도록 "ㄱ"자형 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 제2 접속단자의 걸림부 및 연결부는, 상기 상부몸체의 상부면에 밀착되어 설치되고, 상기 걸림부 및 연결부의 상부로 하부몸체의 하부면이 밀착되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 하나의 단자로 서로 다른 3개의 구성을 연결하기 위한 공통단자를 하나의 구성으로 모듈화하고, 모듈화된 공통단자를 이용하여 각 구성들을 연결함으로써, 전기적연결에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 접점방식의 배터리팩을 사용하는 휴대용 단말기를 무접점 방식으로 충전방식을 전환함에 있어서, 무선전력신호를 수신하는 2차측코어를 주로 배터리팩커버 내부에 삽입하고, 배터리팩커버의 단자와 배터리팩의 단자 및 단말기의 단자를 하나의 단자모듈을 이용하여 서로 다른 3개의 단자를 연결할 수 있도록, 단자모듈의 구조를 단순화하여 전기적연결에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

더불어, 단말기를 설계변경(접점방식에서 무접점방식으로 변경)한다 하더라도, 단말기의 금형을 수정할 필요가 없으므로, 불필요한 비용의 낭비를 방지할 수 있는 장점이 있다.

따라서, 이후 제조되는 단말기는 물론, 제조되어 사용되는 단말기의 경우에도 무접점 충전 방식으로의 전환이 용이하여, 단말기 및 배터리 분야에 대한 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따른 휴대단말기용 공통단자에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대단말기용 공통단자(A)의 예를 나타낸 사시도로서, 도 4에 나타난 바와 같이 무선전력신호를 수신하는 2차측코어인 전력수신용코일(71)이 설치되는 커버(70)의 단자(72)와, 도 5에 나타난 단말기본체(60)의 단자(61) 및 배터리팩(50)의 단자(51)를 공통접점(Common node)으로 연결하기 위한 것으로, 상부몸체(10), 하부몸체(20), 제1 접속단자(30), 제2 접속단자(40)를 포함하여 구성된다.

상기 상부몸체(10)는 제1 접속단자(30)가 설치되는 것으로, 도 1에서는 4단자용인 것으로 나타내었으나, 당업자의 요구에 따라 2단자용 또는 6단자용 등으로 변경될 수 있다.

상기 하부몸체(20)는 상기 제1 접속단자(30)와 전기적으로 연결되는 제2 접속단자(40)가 설치되는 것으로, 상기 상부몸체(10)에 대응하여 2개 또는 6개의 제2 접속단자(40)가 설치될 수 있음은 당연하다.

상기 제1 접속단자(30)는, 도 4에 나타난 바와 같이 커버(70)의 단자(72)와 접점을 형성하여 전기적으로 연결되는 것으로, 도 3에 나타난 바와 같이 제1 접속부(31)와 가이드구(32) 및 스프링(33)을 포함하여 구성되며, 상기 제1 접속부(31) 및 가이드구(32)는 전기가 흐를 수 있는 금속재이다.

상기 제1 접속부(31)는 커버(70)의 단자(72)와 점접속되며, 가이드구(32)의 상부에 형성된 가이드공(32a)에 슬라이드이동가능하도록 끼워져 설치된다.

상기 가이드구(32)는 제1 접속부(31)와 면접속되며, 내부에 중공의 가이드홀(32b)이 형성되어 있다.

상기 스프링(33)은 가이드구(32)에 형성된 가이드홀(32b)에 삽입설치되며, 탄성력에 의해 상기 제1 접속부(31)를 상부방향으로 밀어내게 된다.

한편, 상기 제1 접속부(31)와 전기적으로 연결되는 커버(70)의 단자(72)는, 커버(70)가 단말기본체(60)에 결합될 때, 도 5에 나타난 바와 같이 제1 접속부(31)와 비스듬하게 접속된다.

따라서, 상기 제1 접속부(31)의 상부면은 커버(70의 단자(72)와 점접속되도록 반구형으로 형성됨이 바람직하다.

상기 제2 접속단자(40)는 배터리팩(50)의 단자(51)와 접점을 형성하여 전기적으로 연결되는 것으로, 도 3에 나타난 바와 같이 하부몸체(20)의 일측면으로 돌출되어 설치되며, 연결부(41), 제2 접속부(42), 제3 접속부(43) 걸림부(44)를 포함하여 구성된다.

상기 연결부(41)는 제1 접속단자(30)의 가이드구(32)와 전기적으로 연결되는 것으로, 판형으로 형성되며, 당업자의 요구에 따라 상기 가이드구(32)와의 접점형성을 용이하도록 다수의 돌기(도시하지 않음) 등이 형성될 수 있다.

상기 걸림부(44)는 제2 접속단자(40)가 하부몸체(20)로부터 이탈되는 것을 방지하기 위한 것으로, 절곡부를 갖는 "ㄱ"자형으로 형성됨이 바람직하다.

이때, 하부몸체(20)는, 도 2에 나타난 바와 같이 상기 걸림부(44)가 걸려지도록 "ㄱ"자형 걸림턱(21)을 형성한다.

상기 제2 접속부(42)는, 배터리팩(50)의 단자(51)와 전기적으로 연결되는 것으로, 도 5에 나타난 바와 같이, 배터리팩(50)이 단말기본체(60)에 결합될 때, 전 방으로부터 가까워지면서 접속된다.

따라서, 제2 접속부(42)는 배터리팩(50)의 단자(51)와 선접속되도록 "<"형으로 절곡되어 형성됨이 바람직하다.

그리고, 제3 접속부(43)는 도 3에 나타난 바와 같이, 제2 접속부(42)에 연정형성되어, 도 5에 나타난 바와 같이 단말기본체(60)의 단자(61)와 전기적으로 연결된다.

상기 단말기본체(60)의 단자(61)는 단말기 내부에 탑재된 기판(도시하지 않음)과 연결되는 단자이다.

이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여, 상기와 같이 구성된 공통단자(A)의 전기적연결관계를 살펴보기로 한다.

먼저, 무접점전력전송장치(충전기)로부터 전송된 무선전력신호는 커버(70)에 설치된 전력수신용코일(71)로 수신된다.

이때, 상기 전력수신용코일(71)이 원형인 경우에는 이동성이 좋은 반면 사각형에 비하여 면적이 적어서 전력전송효율이 떨어지는 문제가 있고, 사각형 코일의 경우에는 원형에 비하여 전력전송효율은 좋으나 이동성이 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명에서는 전력수신용코일(71)이 원형과 사각형의 형상을 동시에 가지도록 함으로써, 원형코일이 갖는 장점과 사각형코일이 갖는 장점을 조합하여 2차측 코어에 대한 이동성 및 전송효율을 동시에 향상시킬 수 있도록 한다.

상기와 같이 전력수신용코일(71)로 수신된 전력은 연결선(75)을 통해 판형의 커버 단자(72)를 거쳐, 상기 단자(72)와 전기적으로 연결된 제1 접속단자(30)로 흐 른다.

상기와 같이 제1 접속단자(30)로 흐른 전력은 제2 접속단자(40)를 통해 배터리팩(50)의 단자(51)로 공급되어, 배터리셀을 충전하게 된다.

그리고, 배터리셀의 충전정보는 배터리팩(50)의 단자(51)에서 출력되어 제2 접속단자(40)를 통해 단말기본체(60)의 단자(61)로 전송되어, 단말기본체(60)에 탑재된 제어모듈(도시하지 않음)이 배터리셀의 충전정보를 출력하게 된다.

그리고, 단말기본체(60)에 탑재된 제어모듈에서 출력되는 충전제어신호는, 제2 접속단자(40) 및 제2 접속단자(30), 커버 단자(72) 및 연결선(75)를 순차적으로 통과하여 전력수신용코일(71)을 통해 무접점전력전송장치(충전기)로 전송되며, 무접점전력전송장치는 전송된 충전제어신호에 대응하여 송출하는 무선전력신호의 세기를 제어하게 된다.

여기서, 미설명부호 '73'은 차폐판이고, '74'는 덮개이다.

따라서, 기존의 단자(단말기와 배터리팩만을 연결하는 단자)를 제거하고, 본 발명에 의한 공통단자를 설치함으로써, 단말기본체(60)와 커버(70)의 전력수신용코일(71)을 전기적으로 연결하기 위한 단자를 따로 설치하지 않아도 되는 것이다.

다시 말해, 단말기를 설계변경(접점방식에서 무접점방식으로 변경)한다 하더라도, 단말기의 금형을 수정할 필요가 없으므로, 제조되는 단말기는 물론, 제조되어 사용되는 단말기의 경우에도 무접점 충전 방식으로 용이하게 전환할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명에 의한 휴대단말기용 공통단자에 대하여 설명하였다. 이러 한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명에 의한 휴대단말기용 공통단자의 예를 나타낸 사시도이다.

도 2는 도 1의 분해사시도이다.

도 3은 도 1의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 의한 휴대단말기용 공통단자가 적용된 휴대용단말기의 예를 나타낸 분해사시도이다.

도 5는 도 4의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

A : 공통단자 10 : 상부몸체

20 : 하부몸체 21 : 걸림턱

22 : 가이드홈 30 : 제1 접속단자

31 : 제1 접속부 32 : 가이드구

33 : 스프링 40 : 제2 접속단자

41 : 연결부 42 : 제2 접속부

43 : 제3 접속부 44 : 걸림부

Claims (7)

1. 무선전력신호를 수신하는 2차측코어가 설치되는 커버의 단자와, 단말기본체의 단자 및 배터리팩의 단자를 연결하는 공통단자에 있어서,

   상기 커버의 단자와 접점을 형성하는 제1 접속단자가 상부몸체의 상부로 돌출되도록 설치되고, 상기 배터리팩의 단자와 접점을 형성하는 제2 접속단자가 하부몸체의 일측면으로 돌출되도록 설치되며,

   상기 상부몸체의 하부로 제1 접속단자의 하부가 노출되고, 상기 제2 접속단자의 일측이 상기 제1 접속단자의 노출부와 전기적으로 연결되며, 상기 제2 접속단자의 다른일측이 상기 단말기본체의 단자와 전기적으로 연결되도록 하여, 상기 상부몸체와 하부몸체가 결합되어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제1 접속단자는,

   가이드공 및 가이드홀이 이어져 형성된 가이드구의 상부면 및 하부면이 노출되도록 상부몸체에 설치되고, 상기 가이드공에 끼워져 가이드구의 상부로 돌출되도록 제1 접속부가 설치되며, 상기 제1 접속부를 상부방향으로 밀도록 상기 가이드홀에 스프링이 삽입되어 구성되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제1 접속부의 상부가 곡면으로 형성되어, 상기 커버에 설치되는 2차측코어와 전기적으로 연결되는 판형의 단자와 점접속되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 제2 접속단자는,

   "<"형으로 구부러져 형성된 제2 접속부가 상기 하부몸체의 일측면으로 돌출되어 배터리팩의 단자와 선접속되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 제2 접속단자는,

   상기 제2 접속부의 하부로 상기 단말기본체의 단자와 연결되는 판형의 제3 접속부가 연장형성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 제2 접속단자는,

   상기 제2 접속부의 상부로 "ㄱ"자형 걸림부 및 상기 제1 접속단자와 연결되는 판형의 연결부가 이어져 연장형성되며,

   상기 하부몸체는,

   상기 걸림부가 걸려지도록 "ㄱ"자형 걸림턱이 형성된 것을 특징으로 하는 휴 대단말기용 공통단자.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 제2 접속단자의 걸림부 및 연결부는, 상기 상부몸체의 상부면에 밀착되어 설치되고, 상기 걸림부 및 연결부의 상부로 하부몸체의 하부면이 밀착되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 공통단자.

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