KR100985908B1 - system for electric connection - Google Patents
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Abstract
본 발명은 복수 개의 단자와 전극을 포함하는 전자 모듈 간의 연결 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전자 모듈에 포함되는 단자와 전극이 용이하게 전기적으로 연결되는 전기 모듈 간의 전기 접속 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a connection structure between an electronic module including a plurality of terminals and an electrode, and more particularly, to an electrical connection system between a terminal included in the electronic module and an electric module to which the electrode is easily electrically connected.
본 발명에 따른 접속 시스템은 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈을 연결한다. 구체적으로, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에 배열되는 철면(凸面)과 요면(凹面)으로 이루어진 요철면이 제공되며, 상기 철면 상에는 제1 전기 접속부가 형성되고, 상기 요면 상에는 상기 제1 전기 접속부와 절연되는 제2 전기 접속부가 제공되며, 상기 제2 전기 접속부는 강자성부를 포함하고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면은 평탄부와 복수의 홀을 지니며, 상기 복수의 홀에는 함몰 전극 유닛으로 구성된 전극핀이 설치되고, 상기 제1 전기 모듈의 강자성부에 자력이 미치지 않을 시에는 퇴출 위치에 있고, 자력이 미칠시에는 돌출 위치로 전환되도록 상기 전극핀은 자석을 더 포함한다. 또한, 상기 평탄부 표면의 적어도 일부에는 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 공통 접속된 도전성 패치가 형성되고, 상기 전극핀은 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 공통 접속되며, 상기 도전성 패치와 상기 전극핀은 서로 절연되고, 상기 전극핀이 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부 상에 대응되면 상기 제2 전기 모듈의 제2극은 상기 전극핀을 통해 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부에 접속되도록 돌출되고, 상기 제2 전기 모듈의 제1극은 상기 도전성 패치를 통해 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부에 접속되는 것을 특징으로 한다.The connection system according to the invention connects the first electrical module and the second electrical module. Specifically, the first electrical module has a contact surface, provided with a concave-convex surface consisting of a concave surface and concave surface arranged on the contact surface, the first electrical connection is formed on the concave surface, the concave surface On is provided a second electrical contact insulated from said first electrical contact, said second electrical contact includes a ferromagnetic portion, said first electrical contact and said second electrical contact provided in said first electrical module. Connected to the first pole and the second pole of the module load, respectively, the second electrical module has a mounting surface corresponding to the contact surface, the mounting surface has a flat portion and a plurality of holes, recessed in the plurality of holes An electrode pin composed of an electrode unit is provided, and when the magnetic force is not applied to the ferromagnetic portion of the first electrical module, the electrode pin is in the retracted position, and when the magnetic force is applied, the electrode pin is switched to the protruding position. The electrode pin further includes a magnet. In addition, a conductive patch commonly connected to a first pole of the second electrical module is formed on at least a portion of the flat part surface, and the electrode pin is commonly connected to a second pole of the second electrical module. And the electrode pins are insulated from each other, and when the electrode pins correspond to the second electrical connection portion of the first electrical module, the second pole of the second electrical module is connected to the second electrode of the first electrical module through the electrode pins. It protrudes so as to be connected to an electrical connection, and the first pole of the second electrical module is connected to the first electrical connection of the first electrical module through the conductive patch.
충전, 데이터 통신, 단자, 전극, 결합, 거치 Charging, data communication, terminals, electrodes, coupling, mounting
Description
본 발명은 복수 개의 단자와 전극을 포함하는 전자 모듈 간의 연결 구조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 전자 모듈에 포함되는 단자와 전극이 용이하게 전기적으로 연결되는 전기 모듈 간의 전기 접속 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a connection structure between an electronic module including a plurality of terminals and an electrode, and more particularly, to an electrical connection system between a terminal included in the electronic module and an electric module to which the electrode is easily electrically connected.
다수의 단자와 전극을 갖는 모듈들을 결합하는 경우, 각 단자와 전극 간의 극성에 맞게 모듈을 위치시켜야 하는 문제가 있다. 즉, 특정한 모듈이 다른 모듈에 상기 거치 되는 위치에 따라 모듈들 간에 전기적 연결이 유지되거나 전기적 연결이 해제되므로, 사용자는 각 모듈의 전기적 연결을 위해 모듈들에 포함되는 단자와 전극들의 특성을 고려해야하는 문제가 있었다. In the case of combining modules having a plurality of terminals and electrodes, there is a problem in that the modules must be positioned in accordance with the polarity between each terminal and the electrode. That is, since the electrical connection is maintained between the modules or the electrical connection is released according to the position where the specific module is mounted on the other module, the user should consider the characteristics of the terminals and electrodes included in the modules for the electrical connection of each module. There was a problem.
종래에 각 모듈 간의 전기적 연결을 용이하게 하는 전기 접속 시스템은 주로 휴대 장치의 충전 분야에서 많이 제안되었는바, 이하 종래의 충전 장치에 관하여 설명한다. Conventionally, many electrical connection systems for facilitating electrical connection between each module have been proposed mainly in the field of charging of portable devices. Hereinafter, a conventional charging device will be described.
도 1은 종래의 용량결합 형태의 비접촉식 충전시스템의 일례이다. 1 is an example of a conventional capacitively coupled contactless charging system.
도시된 바와 같은 용량결합 형태의 비접촉식 충전시스템을 보면, 전원공급부(100)는 전압변환기(110), 주파수 변환기(120), 제어부(130), 전원패치(M)를 포함하고, 휴대기기(200)는 충전접점(N), 정류기(210), 전압변환기(220), 충전지(230)를 포함한다. In the capacitively coupled non-contact charging system as shown, the
도 1의 시스템의 동작은 다음과 같다. 도 1의 용량결합 형태의 비접촉식 충전시스템은, 충전용 전원을 인가하는 전원공급부(100)의 다수의 전원패치(M)들과, 휴대기기(200)의 충전접점(N)이 비접촉 상태에서 용량결합방식에 따라, 전원공급부(100)의 충전용 교류전원이 휴대기기(200) 측으로 인가되도록 하고, 이렇게 인가된 교류전원을 정류기(210)에서 정류하고, 전압변환기(220)에서 변환한 후, 충전지(230)에서 충전하여 이용하는 방식의 충전 시스템이다. The operation of the system of FIG. 1 is as follows. In the capacitively coupled non-contact charging system of FIG. 1, the plurality of power patches M of the
도 2는 종래의 용량 결합식 충전 시스템의 전원 공급측의 구조를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram showing a structure of a power supply side of a conventional capacitively coupled charging system.
도시된 바와 같이, 종래의 장치는 제어기(131)에 의해 제어되는 제1 먹스(MUX)(132a)와 제2 먹스(132b)를 이용하여 전원을 공급하였다.As shown, the conventional apparatus was powered using a
도 1 및 도 2의 시스템 외에도, 전원공급부(100)의 전원패치(M)와 휴대기기(200)의 충전접점(N)을 직접 접촉하도록 하여 충전하는 접촉식 충전시스템도 제안되었다. In addition to the system of FIGS. 1 and 2, a contact charging system for charging the power supply unit M of the
종래의 접촉식 충전 시스템의 경우, 전원공급부의 다수의 전원패치에서 '+' 극성의 전원이 공급됨과 동시에 또 다른 다수의 전원패치에서는 '-' 극성의 전원을 공급되기 때문에, 어떠한 전원패치를 충전지의 '+'극에 접속시키고 어떠한 전원패 치를 충전지의 '-'극에 접속시킬지가 문제될 수 있다. In the conventional contact charging system, since a plurality of power patches are supplied with '+' polarity power and another plurality of power patches are supplied with '-' polarity power. It may be a problem to connect to the '+' pole of and to connect the power patch to the '-' pole of the rechargeable battery.
이러한 전원패치의 극성 문제를 해결하기 위해 도 3의 장치가 제안되었다. In order to solve the polarity problem of the power patch, the apparatus of FIG. 3 has been proposed.
도 3은 전원패치의 극성 문제를 해결하는 정류 소자를 포함하는 충전 장치를 나타내는 회로도이다. 도 3의 충전 장치는 다수의 전원패치(302)와 연결되는 다수의 충전접점(303), 전기 에너지를 저장하는 충전지(314)를 포함한다. 3 is a circuit diagram illustrating a charging device including a rectifier device to solve a polarity problem of a power patch. The charging device of FIG. 3 includes a plurality of
도시된 바와 같이, 상기 충전접점(303)은 다수의 다이오드(315a, 315b)를 통해 충전지(314)에 연결된다. 예를 들어, Y05 접점에 인가되는 전원이 '+' 극성을 갖는 경우, Y05 접점는 제1 다이오드(315a)를 통해 충전지(314)의 '+'극에 연결될 수 있으며, Y05 접점에 인가되는 전원이 '-' 극성을 갖는 경우, 제2 다이오드(315b)를 통해 충전지(314)의 '-' 극에 연결될 수 있다.As shown, the
도 1 및 도 2의 충전 시스템의 경우, 제어과정이 매우 복잡하고, 적절한 제어 동작의 수행을 위해 설계에 많은 제약이 존재하는 문제가 있다.In the charging system of FIGS. 1 and 2, the control process is very complicated, and there are many problems in design for performing proper control operation.
또한, 도 3의 경우, 다이오드 소자에 기반하므로 발열 및 전력 효율에서 문제가 발생할 수 있다. 또한, 다이오드 소자에 기반하므로 집적화에 문제가 발생한다. 또한, 다이오드와 같은 정류소자를 사용하는 경우, 정류소자에 의한 전압강하가 발생하여 부하 또는 충전지가 정상적으로 동작하지 못하는 문제가 있다.In addition, in the case of Figure 3, because it is based on the diode element may cause problems in heat generation and power efficiency. In addition, since it is based on a diode element, there is a problem in integration. In addition, when using a rectifying element such as a diode, there is a problem that the load or the rechargeable battery does not operate normally due to a voltage drop caused by the rectifying element.
상술한 바와 같이 종래에 제안된 모듈들(예를 들어, 충전 모듈 및 휴대 장치 모듈) 간의 연결 구조는 전자 소자에 기초하였기 때문에, 전자 소자 제어를 위한 추가적인 구성이 필요하였고, 발열 및 전력 효율의 문제가 필연적으로 발생하였다.As described above, since the connection structure between the conventionally proposed modules (for example, the charging module and the portable device module) is based on an electronic device, an additional configuration for controlling the electronic device is required, and problems of heat generation and power efficiency are required. Inevitably occurred.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 모듈의 기계적인 특징을 이용하여 전기적 연결을 수행하는 전기 접속 시스템을 제안한다.The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and proposes an electrical connection system that performs electrical connection using the mechanical features of the module.
본 발명의 또 다른 목적은, 각 모듈의 위치에 제한 없이 전기적 연결이 가능한 전기 접속 시스템을 제안하는 것이다.Still another object of the present invention is to propose an electrical connection system capable of electrical connection without limiting the position of each module.
본 발명의 또 다른 목적은, 저렴하고 제작이 간단한 전기 접속 시스템을 제안하는 것이다.Another object of the present invention is to propose an electrical connection system which is inexpensive and simple to manufacture.
본 발명에 따른 전기 접속 시스템은, 상술한 목적을 달성하기 위해, 제1 전 기 모듈과 제2 전기 모듈을 제안한다. 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에 배열되는 철면(凸面)과 요면(凹面)으로 이루어진 요철면이 제공되며, 상기 철면 상에는 제1 전기 접속부가 형성되고, 상기 요면 상에는 상기 제1 전기 접속부와 절연되는 제2 전기 접속부가 제공되며, 상기 제2 전기 접속부는 강자성부를 포함하고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면은 평탄부와 복수의 홀을 지니며, 상기 복수의 홀에는 함몰 전극 유닛으로 구성된 전극핀이 설치되고, 상기 제1 전기 모듈의 강자성부에 자력이 미치지 않을 시에는 퇴출 위치에 있고, 자력이 미칠시에는 돌출 위치로 전환되도록 상기 전극핀은 자석을 더 포함한다. 또한, 상기 평탄부 표면의 적어도 일부에는 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 공통 접속된 도전성 패치가 형성되고, 상기 전극핀은 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 공통 접속되며, 상기 도전성 패치와 상기 전극핀은 서로 절연되고, 상기 전극핀이 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부 상에 대응되면 상기 제2 전기 모듈의 제2극은 상기 전극핀을 통해 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부에 접속되도록 돌출되고, 상기 제2 전기 모듈의 제1극은 상기 도전성 패치를 통해 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부에 접속되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the electrical connection system according to the present invention proposes a first electric module and a second electric module. The first electrical module has a contact surface, the concave and convex surface of the concave surface and concave surface arranged on the contact surface is provided, the first electrical connection is formed on the concave surface, the first surface on the concave surface A second electrical contact is provided that is insulated from the first electrical contact, wherein the second electrical contact includes a ferromagnetic portion, wherein the first electrical contact and the second electrical contact comprise a first electrical module load provided in the first electrical module. Respectively connected to a first pole and a second pole, the second electrical module having a mounting surface corresponding to the contact surface, wherein the mounting surface has a flat portion and a plurality of holes, and the plurality of holes are recessed electrode units. The electrode pin is configured to be installed, and when the magnetic force is not applied to the ferromagnetic portion of the first electric module, the electrode is in the retracted position, and when the magnetic force is applied, the electrode is switched to the protruding position. Further comprises a magnet. In addition, a conductive patch commonly connected to a first pole of the second electrical module is formed on at least a portion of the flat part surface, and the electrode pin is commonly connected to a second pole of the second electrical module. And the electrode pins are insulated from each other, and when the electrode pins correspond to the second electrical connection portion of the first electrical module, the second pole of the second electrical module is connected to the second electrode of the first electrical module through the electrode pins. It protrudes so as to be connected to an electrical connection, and the first pole of the second electrical module is connected to the first electrical connection of the first electrical module through the conductive patch.
본 발명의 다른 일 양상에 따르면, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에 배열되는 철면(凸面)과 요면(凹面)으로 이루어진 요철면이 제공되며, 상기 철면 상에는 제1 전기 접속부가 형성되고, 상기 요면 상에는 상기 제1 전기 접속부와 절연되는 제2 전기 접속부가 제공되며, 상기 제2 전기 접속부는 자석을 포함하고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결된다. 또한, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면은 평탄부와 상기 평탄부로부터 돌출되는 돌출부를 지니며, 상기 평탄부의 적어도 일부에는 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 공통 접속되는 제1 도전성 패치가 형성되고, 상기 돌출부의 단부에는 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 상응하는 제2 도전성 패치가 형성되고, 상기 제1 도전성 패치와 제2 도전성 패치는 서로 절연된다. 또한, 상기 돌출부의 배면에는 자기장이 감지되는 경우 상기 제2 도전성 패치와 상기 제2 전기 모듈의 제2극을 단락시키고, 자기장이 감지되지 않는 경우 상기 제2 도전성 패치와 상기 제2 전기 모듈의 제2극을 전기적으로 개방시키는 자기(磁氣) 감지 모듈이 구비되며, 상기 돌출부가 상기 요면에 수용되어 상기 자기 감지 모듈이 자기장을 감지하는 경우, 상기 제1 도전성 패치는 상기 제1 전기 접속부에 접속되고, 상기 제2 도전성 패치는 상기 제2 전기 접속부에 접속된다. According to another aspect of the present invention, the first electrical module is provided with a contact surface, provided with an uneven surface consisting of a concave surface and concave surface arranged on the contact surface, the first electrical connection on the iron surface And a second electrical connection portion is formed on the concave surface, the second electrical connection portion being insulated from the first electrical connection portion, the second electrical connection portion comprises a magnet, the first electrical connection portion and the second electrical connection portion being the first electrical module. It is connected to the first pole and the second pole of the first electrical module load provided in, respectively. In addition, the second electrical module has a mounting surface corresponding to the contact surface, wherein the mounting surface has a flat portion and a protrusion protruding from the flat portion, and at least a portion of the flat portion has a first pole of the second electrical module. A first conductive patch commonly connected to the second conductive patch, a second conductive patch corresponding to the second pole of the second electrical module is formed at an end of the protrusion, and the first conductive patch and the second conductive patch are insulated from each other. do. The second conductive patch and the second pole of the second electric module are short-circuited when a magnetic field is detected on the rear surface of the protrusion, and when the magnetic field is not detected, the second conductive patch and the second electric module are not formed. A magnetic sensing module for electrically opening the two poles is provided, and when the protrusion is accommodated in the concave surface and the magnetic sensing module senses a magnetic field, the first conductive patch is connected to the first electrical connection. The second conductive patch is connected to the second electrical connection portion.
본 발명의 또 다른 일 양상에 따르면, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에는 자석을 구비하는 제1 전기 접속부 및 상기 제1 전기 접속부와 절연되는 제2 전기 접속부가 구비되고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면에는 상기 전기 접속부에 대응되는 외부 전극 및 자기 감지 수단을 구 비하는 스위칭 모듈이 구비된다. 또한, 상기 스위칭 모듈은 상기 자기 감지 모듈에 의해 자기장이 감지되는 경우 상기 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제1극을 단락시키고, 상기 자기 감지 모듈에 의해 자기장이 감지되지 않는 경우 상기 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제2극을 단락시키고, 상기 제1 전기 접속부가 상기 외부 전극에 접촉되는 경우, 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 접속되고, 상기 제2 전기 접속부가 상기 외부 전극에 접촉되는 경우 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 접속되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, the first electrical module has a contact surface, the first surface is provided with a first electrical connection with a magnet and a second electrical connection is insulated from the first electrical connection, The first electrical connection part and the second electrical connection part are respectively connected to the first pole and the second pole of the first electric module load provided in the first electric module, and the second electric module has a mounting surface corresponding to the contact surface. However, the mounting surface is provided with a switching module for providing an external electrode and a magnetic sensing means corresponding to the electrical connection. In addition, the switching module short-circuits the first electrode of the external electrode and the second electric module when the magnetic field is detected by the magnetic sensing module, and when the magnetic field is not sensed by the magnetic sensing module, When the second pole of the second electrical module is shorted and the first electrical contact is in contact with the external electrode, it is connected to the first pole of the second electrical module, and the second electrical contact is connected to the external electrode. When in contact, it is connected to the second pole of the second electrical module.
본 발명의 또 다른 일 양상에 따르면, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에는 제1 극성의 자기장을 발생시키는 자석을 갖는 제1 전기 접속부 및 제2 극성의 자기장을 발생시키는 자석을 갖는 제2 전기 접속부가 구비되고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 서로 절연되고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면에는 상기 전기 접속부에 대응되는 외부 전극 및 자기 감지 수단을 구비하는 스위칭 모듈이 구비된다. 또한, 상기 스위칭 모듈은 상기 자기 감지 모듈에 의해 제1 극성의 자기장이 감지되는 경우 상기 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제1극을 단락시키고, 상기 자기 감지 모듈에 의해 제2 극성의 자기장이 감지되는 경우 상기 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제2극을 단락시키고, 상기 제1 전기 접속부가 상기 외부 전극에 접촉되는 경우, 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 접속되고, 상기 제2 전기 접속부가 상기 외부 전극에 접촉되는 경 우 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 접속되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the invention, the first electrical module has a contact surface, the first electrical connection having a magnet for generating a magnetic field of a first polarity and the magnet for generating a magnetic field of a second polarity on the contact surface; And a second electrical contact portion having the first electrical contact portion and the second electrical contact portion insulated from each other, and wherein the first electrical contact portion and the second electrical contact portion are provided in the first electrical module. Connected to the first pole and the second pole, respectively, the second electrical module has a mounting surface corresponding to the contact surface, the mounting surface is provided with a switching module having an external electrode and a magnetic sensing means corresponding to the electrical connection portion . The switching module may short-circuit the first electrode of the external electrode and the second electrical module when the magnetic field of the first polarity is detected by the magnetic sensing module, and the magnetic field of the second polarity may be shortened by the magnetic sensing module. When detected, the second electrode of the second electrode and the second electrode is short-circuited, and when the first electrical contact portion is in contact with the external electrode, the second electrode of the second electrode is connected to the first electrode of the second electrode, and the second electrode When the electrical contact portion is in contact with the external electrode is characterized in that it is connected to the second pole of the second electrical module.
본 발명의 또 다른 일 양상에 따르면, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에는 제1 극성의 자력을 발생시키는 자석을 갖는 적어도 하나의 제1 전기 접속부 및 제2 극성의 자력을 발생시키는 자석을 갖는 제2 전기 접속부가 구비되고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 서로 절연되고, 상기 제1 전기 접속부 및 제2 전기 접속부는 상기 제1 전기 모듈에 구비되는 제1 전기 모듈 부하의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면에는 복수의 홀이 구비되며, 상기 복수의 홀에는 상기 제1 극성의 자력이 미치지 않을 시에 퇴출위치에 있고, 상기 제1 극성의 자력이 미칠 시에 돌출 위치로 전환되도록 제2 극성의 자석을 포함하는 제1 전극핀 및 상기 제2 극성의 자력이 미치지 않을 시에 퇴출위치에 있고, 상기 제2 극성의 자력이 미칠시에 돌출 위치로 전환되도록 제1 극성의 자석을 포함하는 제2 전극핀이 설치되고, 상기 제1 및 제2 전극핀은 상기 제2 전기 모듈의 제1극 및 제2극에 각각 연결되고, 상기 제1 전기 접속부가 상기 제1 전극핀에 설치된 홀에 대응되면, 상기 제1 전기 접속부는 상기 제1 전극핀을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 접속되며, 상기 제2 전기 접속부가 상기 제2 전극핀이 설치된 홀에 대응되면, 상기 제2 전기 접속부는 상기 제2 전극핀을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 접속되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the invention, the first electrical module has a contact surface, but generating at least one first electrical connection portion and a magnetic force of the second polarity having a magnet for generating a magnetic force of a first polarity on the contact surface; A first electrical module is provided with a second electrical connection having a magnet, wherein the first electrical connection and the second electrical connection are insulated from each other, and the first electrical connection and the second electrical connection are provided in the first electrical module. It is connected to the first pole and the second pole of the load, respectively, the second electrical module has a mounting surface corresponding to the contact surface, the mounting surface is provided with a plurality of holes, the plurality of holes of the first polarity A first electrode pin comprising a magnet of a second polarity and a magnetic force of the second polarity so as to be in a retracted position when no magnetic force is applied and to be switched to a protruding position when the magnetic force of the first polarity is exerted The second electrode pin is provided in the retracted position when it does not reach, and includes a magnet of the first polarity so as to be switched to the protruding position when the magnetic force of the second polarity is exerted, and the first and second electrode pins When the first electrical connection portion is connected to the first electrode and the second pole of the second electrical module, respectively, and the first electrical connection portion corresponds to the hole provided in the first electrode pin, the first electrical connection portion is connected to the first electrode pin through the first electrode pin. When the second electrical connecting portion corresponds to the hole in which the second electrode pin is installed, the second electrical connecting portion is connected to the first pole of the second electrical module and the second electrical module is connected to the first electrode of the second electrical module. It is characterized by being connected to two poles.
본 발명의 또 다른 일 양상에 따르면, 상기 제1 전기 모듈은 접촉면을 구비하되, 상기 접촉면 상에는 제1 극성의 자력을 발생시키는 자석을 갖는 제1 전기 접 속부, 상기 제1 전기 접속부에 절연되고 제2 극성의 자력을 발생시키는 자석을 갖는 제2 전기 접속부, 상기 제1 및 제2 전기 접속부에 절연되는 제3 전기 접속부가 구비되고, 상기 제1 내지 제3 전기 접속부는 제1 전기 모듈 부하의 제1 내지 제3극에 각각 접속되고, 상기 제2 전기 모듈은 상기 접촉면에 대응되는 거치면을 구비하되, 상기 거치면 상에는 각각 3개의 외부 전극을 구비하는 스위칭 모듈이 복수 개 구비된다. 또한, 상기 스위칭 모듈은 제1 극성의 자력이 미치는 경우 상기 외부 전극 중 어느 하나인 제1 외부 전극을 돌출시키고, 제2 극성의 자력이 미치는 경우 상기 외부 전극 중 다른 하나인 제2 외부 전극을 돌출시키며, 자력이 미치지 않는 경우 상기 외부 전극 중 또 다른 하나인 제3 외부 전극을 돌출시키고, 상기 제1 내지 제3 외부 전극은 상기 제2 전기 모듈의 제1극 내지 제3극에 각각 연결되고,According to another aspect of the present invention, the first electrical module has a contact surface, the first electrical contact having a magnet for generating a magnetic force of a first polarity on the contact surface, the first electrical connection is insulated and the first A second electrical contact portion having a magnet for generating a magnetic force of two polarities, a third electrical contact portion insulated from the first and second electrical contact portions, wherein the first to third electrical contact portions are formed of a first electrical module load; Each of the second electrical modules connected to the first to third poles has a mounting surface corresponding to the contact surface, and a plurality of switching modules having three external electrodes are provided on the mounting surface. In addition, the switching module protrudes a first external electrode which is one of the external electrodes when a magnetic force of a first polarity is applied, and protrudes a second external electrode which is the other one of the external electrodes when a magnetic force of a second polarity is applied. When the magnetic force is not applied, the third external electrode, which is another one of the external electrodes, protrudes, and the first to third external electrodes are connected to the first to third electrodes of the second electrical module, respectively.
상기 제1 전기 접속부가 스위칭 모듈에 대응되는 경우, 상기 제1 전기 접속부는 제1 외부 전극을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제1극에 접속되고, 상기 제2 전기 접속부가 스위칭 모듈에 대응되는 경우 제2 전기 접속부는 제2 외부 전극을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제2극에 접속되며, 상기 제3 전기 접속부가 스위칭 모듈에 대응되는 경우 제3 외부 전극을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제3극에 접속되는 것을 특징으로 하는 전기 접속 시스템.When the first electrical contact corresponds to the switching module, When the first electrical contact is connected to the first pole of the second electrical module through a first external electrode, the second electrical contact corresponds to the switching module The second electrical contact is connected to the second pole of the second electrical module via a second external electrode, and when the third electrical contact corresponds to a switching module, the third of the second electrical module through the third external electrode. Electrical connection system, characterized in that connected to the pole.
본 발명에 따른 전기 접속 시스템은 휴대용 기기의 충전 장치 및 휴대용 기기의 데이터 통신 장치 등의 다양한 시스템에 적용될 수 있다. The electrical connection system according to the present invention can be applied to various systems such as a charging device for a portable device and a data communication device for a portable device.
본 발명에 따른 전기 접속 시스템을 사용하는 경우, 각 모듈의 위치에 무관하게 전기적 연결이 가능하다는 장점이 있다. 예를 들어, 본 발명이 휴대용 기기의 충전 장치에 적용되는 경우 휴대용 기기의 위치에 무관하게 충전이 가능해지므로, 충전이 편리하게 수행되는 장점이 있다. When using the electrical connection system according to the present invention, there is an advantage that the electrical connection is possible regardless of the position of each module. For example, when the present invention is applied to a charging device of a portable device, since the charging is possible regardless of the location of the portable device, there is an advantage that charging is performed conveniently.
또한, 본 발명에 따른 전기 접속 시스템을 사용하면, 복잡한 전자 소자 등을 이용하지 않고 전기적 연결을 수행하므로, 제조 단가를 획기적으로 낮출 수 있고, 충전을 위해 대용량의 전류가 흐르더라도 반도체 소자(다이오드, BJT, MOSFET) 등으로 인한 저항이 발생하지 않으므로 전력 낭비와 발열의 문제가 해결된다.In addition, when the electrical connection system according to the present invention is used, electrical connection is performed without using complicated electronic devices, thereby significantly reducing manufacturing costs, and even though a large current flows for charging, a semiconductor device (diode, The resistance caused by BJT, MOSFET, etc. does not occur, thus solving the problem of power dissipation and heat generation.
본 발명의 구체적인 동작 및 특징은 이하에서 설명되는 본 발명의 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. Specific operations and features of the present invention will be further embodied by the embodiments of the present invention described below.
본 실시예는 제1 전기 모듈과 상기 제1 전기 모듈이 거치되는 제2 전기 모듈 간의 전기 접속 시스템에 관한 것이다. 상기 제1 전기 모듈 또는 제2 전기 모듈은, 전극 및 데이터 단자를 포함하는 모든 종류의 모듈일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전기 모듈 또는 제2 전기 모듈은 휴대 전화, 휴대용 mp3 플레이어, 전원 공급을 위한 아답타 또는 데이터 신호 공급을 위한 데이터 신호 공급원 등이 될 수 있다. This embodiment relates to an electrical connection system between a first electrical module and a second electrical module on which the first electrical module is mounted. The first electrical module or the second electrical module may be any kind of module including an electrode and a data terminal. For example, the first electrical module or the second electrical module may be a mobile phone, a portable mp3 player, an adapter for power supply, or a data signal source for supplying a data signal.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 실시예에서 제안하는 전기 접속 시스템을 설명한다. 본 실시예에 첨부된 도면에 도시된 각 부재들의 크기 및 위치는 설명의 편의를 위해 과장될 수 있다. 예를 들어, 도시된 자석 또는 도전성 부재들의 크기 는 필요에 따라 더 크거나 더 작을 수 있다. 이러한 각 부재들의 구체적인 크기나 위치는 설명의 편의를 위한 것에 불과하므로, 본 발명이 이러한 각 부재들의 구체적인 크기나 위치에 의해 제한되게 해석되지 아니한다. Hereinafter, an electrical connection system proposed in this embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. The size and position of each member shown in the drawings attached to this embodiment may be exaggerated for convenience of description. For example, the size of the magnets or conductive members shown may be larger or smaller as needed. Since the specific size or position of each member is for convenience of description only, the present invention is not limited to the specific size or position of each member.
제1 실시예First embodiment
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a first embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(500)은 접촉면(510)을 구비하고, 상기 접촉면(510) 상에 배열되는 요면(521)과 철면(520)을 구비한다. 상기 요면(521) 및 철면(520)의 형상에는 제한이 없으며, 도시된 바와 같이 그 단면이 반구 형성이거나, 혹은 사다리꼴 형상이거나 상기 접촉면(510) 상에서 가로 또는 세로 방향으로 스트립(strip) 형상을 가질 수 있다. As shown, the first
상기 철면(520)은 적어도 하나의 제1 전기 접속부(531)를 구비하고, 상기 요면(521)은 적어도 하나의 제2 전기 접속부(532)를 구비한다. 상기 제1 전기 접속부(531)는 철면(520)의 일부 또는 전부에 걸쳐 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 전기 접속부(532)는 상기 요면(521)의 전부에 걸쳐 형성되거나, 그 일부에만 형성될 수 있다. The
상기 제1 전기 접속부(531) 및/또는 제2 전기 접속부(532)는 적어도 하나 형성될 수 있으며, 만약 복수 개 형성되는 경우에는 공통접속되는 것이 바람직하다. 도시된 일례의 경우, 복수 개 형성된 제1 전기 접속부(531)가 공통 접속되었다.At least one of the first
한편, 전기 접속부 간의 쇼트 현상을 방지하기 위해 상기 제1 전기 접속 부(531) 및 제2 전기 접속부(532)는 서로 절연된다. On the other hand, the first electrical connecting
바람직하게, 상기 제2 전기 접속부(532)는 강자성부를 포함한다. 상기 강자성부는, 도 4b에 도시된 바와 같이, 도전성 부재(532a)의 배면에 별도의 부재(532b)로 포함되거나, 도전성이면서 강자성인 물질로 형성될 수 있다. Preferably, the second
상기 제1 및 제2 전기 접속부(531, 532)는 제1 전기 모듈 부하(540)의 제1극 및 제2극에 각각 연결된다. 상기 제1 전기 모듈 부하(540)는 다양한 종류의 전기 모듈을 의미하며, 예를 들어, 배터리, 전자회로기판, USB 모듈, 모터 및 전원 공급 모듈 등일 수 있다. 상기 제1극 또는 제2극은 다양한 전기적 특성으로 구분되는 전극이다. 예를 들어, 상기 제1극 및 제2극은 그 전극에 인가되는 전위 차에 의해 구별될 수 있다. The first and second
도 4c는 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈의 형상을 나타내는 또 다른 일례이다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 전기 모듈(500) 및 제2 전기 모듈(400)의 크기는 다양하게 제작될 수 있다. 4C is yet another example showing the shape of the first electrical module and the second electrical module. As shown, the sizes of the first
도 5a는 제1 전기 모듈에 구비되는 요면과 철면의 구체적인 일례이다. 도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(500)에 구비되는 요면 상에는 원형의 제2 전기 접속부(532)이 형성되고, 상기 제2 전기 접속부(532) 주변에 형성되는 환형 돌기부 상에 철면이 형성되고, 상기 철면 상에 제1 전기 접속부(531)가 형성될 수 있다. 5A is a specific example of the concave and convex surfaces provided in the first electrical module. As shown, a circular second
도 5b는 제1 전기 모듈에 구비되는 요면과 철면의 또 다른 일례이다. 도시된 바와 같이, 제1 전기 접속부(531) 및 제2 전기 접속부(532)는 돌출된 스트립 형상일 수 있다. 5B is still another example of the concave and convex surfaces provided in the first electrical module. As shown, the first
도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 요면 및 철면을 적절하게 배치하여 요철면을 형성할 수 있다. As shown in FIGS. 5A and 5B, at least one concave and concave surfaces may be appropriately disposed to form the concave-convex surface.
상기 제1 전기 모듈(500)을 거치하는 제2 전기 모듈(400)은, 도시된 바와 같이, 상기 접촉면(510)에 대향하는 거치면(410)을 구비한다. 상기 거치면(410)은 평탄부(420)와 복수의 홀(430)을 갖는다. The second
상기 복수의 홀(430)에는 함몰 전극 유닛(440)이 포함되며, 각각의 함몰 전극 유닛(440)에는 전극핀(441)이 포함된다. The plurality of
상기 전극핀(441)은 도전성을 띠는 자석으로 제작되거나, 도전성 금속부와 자석이 별도로 분리된 형태로 제작될 수 있다. 상기 전극핀(441)에는 자석이 포함되므로, 강자성부가 포함되는 제2 전기 접속부(532)가 인접해 오는 경우 돌출하고, 그렇지 않은 경우에는 퇴출 위치에 있을 수 있다. 즉, 상기 전극핀(441)은 평소에는 함몰되어 있다가, 자력이 미치는 경우 돌출하는 특징을 갖는 것이 바람직하다. The
본 명세서에서 자력이 미치는 경우는 소정 임계치 이상의 유효 자력이 미치는 것을 의미하고, 자력이 미치지 않는 경우는 소정 임계치 미만의 자력이 미치는 것을 의미한다. In the present specification, when the magnetic force is applied, it means that the effective magnetic force of the predetermined threshold value or more, and when the magnetic force does not reach, it means that the magnetic force below the predetermined threshold value.
상기 평탄부(420) 표면의 적어도 어느 일부에는 도전성 패치(450)가 적어도 하나 형성된다. 상기 도전성 패치(450)는 상기 제2 전기 모듈(400)의 제1극(451)에 공통 접속되는 것이 바람직하며, 상기 전극핀(441)은 상기 제2 전기 모듈의 제2극(452)에 공통 접속되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 도전성 패치(450)와 전극핀(441)은 서로 절연된다. At least one
도 5c는 상기 함몰 전극 유닛의 일례를 나타낸 것이다. 상기 함몰 전극 유닛(440)은 다양한 방법으로 제작될 수 있으며, 예를 들어 도 5c에 도시된 바와 같이, 중심에 자석으로 제작되는 자성 코어(441a)를 구비하고, 그 외곽에 도전성 부재(441b)를 구비하는 전극핀을 포함할 수 있다. 상기 도전성 부재(441b)는 탄성부재(460)와 전기적으로 연결되는 것이 바람직하다. 또는 상기 함몰 전극 유닛(440)은, 도 5c의 일례와 다르게, 도전성 자석으로 일체로 형성된 전극핀을 포함할 수 있다. 도 5c의 전극핀의 경우, 외부에서 강자성 물질이 접근하면 돌출하며, 외부에 강자성 물질이 멀어지는 경우에는 탄성부재(460)에 의해 퇴출한다. 5C shows an example of the recessed electrode unit. The recessed
즉, 상기 전극핀(441)과 상기 제2 전기 접속부(532)에 포함된 강자성부 간의 인력에 의해 상기 전극핀(441)이 돌출된다. That is, the
한편, 상기 제2 전기 접속부(532)에 포함된 강자성부를 자화시켜 자석과 같이 동작시키는 것도 가능하며, 이 경우에는 상기 전극핀(441)의 극성과 상기 제2 전기 접속부(532)에 포함되는 강자성부 간의 극성을 서로 달리하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 전극핀(441)의 단부에 'N'극이 위치하도록 하고, 마주보는 강자성부 측면에는 'S'극이 위치하도록 상기 강자성부를 자화시킬 수 있다. On the other hand, it is also possible to magnetize the ferromagnetic portion included in the second electrical connecting
상기 제2 전기 모듈의 제1극(451)은 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부(531)에 대응되고, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(452)은 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(532)에 대응된다. 예를 들어, 상기 제2 전기 모듈의 제1극(451)이 '+5 볼트'의 VCC 단자인 경우, 상기 제1 전기 접속부(531) 역시 VCC 단자이며, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(452)이 접지(GND) 단자인 경우, 상기 제2 전기 접속 부(532) 역시 접지 단자일 수 있다. The
본 실시예에서 제안하는 제2 전기 모듈(400) 및 제1 전기 모듈(500)은 도시된 구조로 인해 서로 전기적으로 연결된다. The second
도 6a는 제2 전기 모듈의 전극핀이 제1 전기 모듈의 어느 요면에 대응되는 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(500)이 제2 전기 모듈(400) 상에 거치되고, 상기 제2 전기 접속부(532)가 상기 전극핀(441) 상에 위치하는 경우, 상기 전극핀(441)이 상기 요면(521) 상에 수용된다. 이 경우, 돌출된 상기 전극핀(441)을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제2극(452)이 상기 제2 전기 접속부(532)에 접속한다. 또한, 상기 제1 전기 모듈(500)의 제1 전기 접속부(531)는 상기 제2 전기 모듈(400)의 도전성 패치(450)와 접촉하게 되어, 결과적으로 상기 제2 전기 모듈의 제1극(451)과 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부(531)가 접속하고, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(452)과 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(532)가 접속한다. 6A shows an example in which the electrode pins of the second electrical module correspond to any concave surface of the first electrical module. As shown, when the first
상기 전극핀(441)은 자력이 미치지 않을 경우에는 평탄부(420) 표면의 배후에 위치하므로, 설사 상기 제1 전기 접속부(531)가 상기 전극핀(441) 상에 위치하더라도, 상기 제1 전기 접속부(531)와 상기 전극핀(441)은 서로 접촉하지 않는다. 따라서, 서로 전기적으로 대응하지 않는 접속부와 전극핀은 서로 접속하지 않는다. Since the
예를 들어, 상기 제2 전기 모듈(400)이 전원 공급원(미도시)을 포함하는 충전 장치이고, 상기 제1 전기 모듈(500)이 배터리를 포함하는 휴대용 장치인 경우, 상기 제1극(451)은 소정의 전위(예를 들어, '5' 볼트)를 갖는 충전 전원 단자이고, 상기 제1 전기 접속부(531)는 배터리의 VCC 단자일 수 있다. 또한, 상기 제2극(452)과 상기 제2 전기 접속부(532)는 그라운드 전위를 갖는 GND 단자일 수 있다. For example, when the second
상기 제1 전기 모듈(500)에 포함되는 요면(521) 및 철면(520)의 형상과 배치를 적절하게 조절하고, 상기 제1 전기 접속부(531) 및 제2 전기 접속부(532)의 형상과 배치를 적절하게 조절하면 상기 제1 전기 모듈(500)이 거치되는 위치에 상관없이 항상 전기적 연결이 성립할 수 있다. 또한, 상기 제2 전기 모듈(400)의 전극핀(441)과 도전성 패치(450)의 개수 및 위치를 최적화하면 제1 전기 모듈(500)과의 전기적 연결을 용이하게 할 수 있다. The shape and arrangement of the
도 6b는 제1 실시예에 따른 전기 모듈의 또 다른 일례이다. 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(532)는 제2 전기 모듈의 전극핀(441)을 커버할 수 있을 정도로 크게 형성되며, 제2 전기 모듈의 제1 전기 접속부(531) 역시 제2 전기 모듈의 넓은 영역의 도전성 패치(450)를 커버할 수 있도록 크게 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 제1 전기 모듈의 제1 및 제2 전기 접속부의 크기는 제2 전기 모듈(400)의 전극핀(441) 또는 도전성 패치(450)의 피치보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 6B is another example of the electrical module according to the first embodiment. The second
제2 실시예Second embodiment
제2 실시예는 상기 제1 실시예와 같이 자석을 이용하여 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈 간의 전기적 연결을 용이하게 한다.The second embodiment facilitates electrical connection between the first electrical module and the second electrical module by using a magnet as in the first embodiment.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다. 7 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a second embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(800)은 접촉면(810)을 구비하고, 상기 접촉면(810) 상에 반복적으로 배열되는 요면(830)과 철면(820)을 구비한다. 전술한 실시예와 같이 상기 철면(820)의 형상은 자유롭게 결정될 수 있다. As shown, the first
상기 철면(820)은 적어도 하나의 제1 전기 접속부(841)를 구비하고, 상기 요면(830)은 적어도 하나의 제2 전기 접속부(842)를 구비한다. 상기 제1 전기 접속부(841)는 철면(820)의 일부 또는 전부에 걸쳐 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2 전기 접속부(842)는 상기 요면(830)의 전부에 걸쳐 형성되거나, 그 일부에만 형성될 수 있다. The
상기 요면(830)에는 자석(850)이 구비된 제2 전기 접속부(842)가 형성되는 것이 바람직하다. 제2 실시예에 따른 제1 전기 모듈(800)은 상기 자석(850)에 의해 자기장을 발생시키고, 상기 제2 전기 모듈(700)은 상기 자기장을 감지하여 상기 모듈(700, 800) 간을 전기적으로 접속시킨다. Preferably, the
상기 자석을 구비하는 제2 전기 접속부(842), 자성을 갖는 도전성 부재에 의해 일체로 형성되거나, 도전성 부재와 자석층이 분리되도록 형성될 수 있다. The second
도시된 바와 같이, 상기 제1 전기 접속부(841) 및 제2 전기 접속부(842)는 각각 공통 접속된다. 또한, 전기 접속부 간의 쇼트 등의 현상을 방지하기 위해 상기 제1 전기 접속부(841) 및 제2 전기 접속부(842)는 서로 절연된다. As shown, the first
상기 제1 및 제2 전기 접속부(841, 842)는 제1 전기 모듈부하(860)의 제1극 및 제2극에 각각 연결된다. 상기 제1 전기 모듈부하(860)는, 제1 실시예의 경우처럼 다양한 종류의 전기 모듈을 의미한다. The first and second
상기 제1 전기 모듈(800)의 요철면의 형상은 다양하게 제작될 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5b에 도시된 형상들이 제2 실시예에도 적용 가능하다. The uneven surface of the first
상기 제1 전기 모듈(800)을 거치하는 제2 전기 모듈(700)은, 도시된 바와 같이, 상기 접촉면(810)에 대향하는 거치면(710)을 구비한다. The second
상기 거치면(710)은 평탄부(720)와 복수의 돌출부(730)를 갖는다. 상기 평탄부(720)의 표면의 전부 또는 일부에는 적어도 하나의 제1 도전성 패치(741)가 형성된다. 상기 제1 도전성 패치(741)는 도시된 바와 같이, 복수 개가 반복적으로 형성될 수 있다. 상기 돌출부(730)의 단부에는 제2 도전성 패치(742)가 형성된다. 상기 제1 도전성 패치(741)와 상기 제2 도전성 패치(742)는 서로 절연된다. The mounting
상기 제1 도전성 패치(741)는 상기 제2 전기 모듈(700)의 제1극(751)에 공통 접속되는 것이 바람직하며, 상기 제2 도전성 패치(742)는 상기 제2 전기 모듈(700)의 제2극(752)에 공통 접속되는 것이 바람직하다. Preferably, the first
도 8a는 상기 제2 전기 모듈(700)에 포함되는 자기 감지 모듈을 나타내는 도면이다. 제2 실시예에 따른 제2 전기 모듈(700)의 돌출부(730)의 배면에는 자력을 감지하고, 감지된 결과에 따라 온/오프 스위칭을 수행하는 자기 감지 모듈(760)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. 상기 자기 감지 모듈(760)은 자기장을 감지하는 트랜지스터인 홀 센서(hall sensor) 및 상기 홀 센서의 센싱 결과에 따라 전기적 단락/개방을 조절하는 온/오프 스위치를 통해 구현될 수 있다. 구체적으로, 상기 자기 감지 모듈(760)은 임계치 이상의 크기를 갖는 유효 자기장을 감지하고, 상기 임계치 미만의 크기를 갖는 자기장을 감지하지 못할 수 있다. 또한, 자기 감지 모 듈(760)은 복수의 강자성 리드가 유리관에 봉입되는 형태로 제작되는 리드 스위치를 통해서도 구현될 수 있다. 상기 리드 스위치는 자기장의 유/무 또는 특정한 극성('N'극, 'S'극)의 유무에 따라 전기적 연결을 단락/개방시키는 스위치이다. FIG. 8A illustrates a magnetic sensing module included in the second
상기 자기 감지 모듈(760)에 의해 자기장이 감지되는 경우, 상기 자기 감지 모듈(760)은 상기 제2 도전성 패치(742)와 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)을 단락시키고, 자기장이 감지되지 않는 경우, 상기 자기 감지 모듈(760)은 상기 제2 도전성 패치(742)와 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)을 개방시킨다. When the magnetic field is detected by the
상기 제2 전기 모듈의 제1극(751)은 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부(841)에 대응되고, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)은 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(842)에 대응된다. 예를 들어, 상기 제2 전기 모듈의 제1극(751)이 '+5 볼트'의 VCC 단자인 경우, 상기 제1 전기 접속부(841) 역시 VCC 단자이며, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)이 그라운드(GND) 단자인 경우, 상기 제2 전기 접속부(842) 역시 GND 단자일 수 있다. The
제2 실시예에 따른 제2 전기 모듈(700) 및 제1 전기 모듈(800)은 도시된 구조로 인해 모듈(700, 800) 간에 전기적으로 연결이 된다.The second
상술한 바와 같이 상기 요면(830)의 배면에는 자석(850)이 포함되므로, 상기 제2 전기 모듈(700)의 돌출부(730)가 상기 요면(830)에 수용되는 경우에는, 상기 돌출부(730) 하단에 위치하는 자기 감지 모듈(760)이 자기장을 감지할 수 있다. 즉 상기 자기 감지 모듈(760)에 의해 자기장이 감지된 경우는, 상기 돌출부(730)가 상기 요면(830)에 위치하는 경우이므로, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)과 상기 제 2 도전성 패치(742)를 단락시켜, 제2 전기 모듈(700)과 제1 전기 모듈(800)을 접속시킨다. 이에 반해, 상기 자기 감지 모듈(760)이 자기장을 감지하지 못하는 경우는 상기 돌출부(730)가 상기 요면(830)에 위치하지 못하는 경우이므로, 전기적 연결을 차단하기 위해 상기 제2 전기 모듈의 제2극(752)과 상기 제2 도전성 패치(742)를 개방시킨다. As described above, since the rear surface of the
상기 돌출부(730)가 상기 요면(830)에 위치하는 경우에는, 상기 제1 전기 모듈(800)의 제1 전기 접속부(841)가 상기 제2 전기 모듈(700)의 제1 도전성 패치(741)에 접속하므로, 결국 상기 제2 전기 모듈(700)과 제1 전기 모듈(800)이 전기적으로 완전하게 접속하게 된다. When the
한편, 제2 실시예의 또 다른 일례에 따라, 상기 제2 전기 모듈(700)의 돌출부(730)를 접촉면(710)의 수직하는 방향으로 이동할 수 있다. 상기 접촉면(710) 또는 거치면(810)의 공차로 인해, 각 전기 모듈(700, 800)이 완전하게 접촉하지 못할 수 있기 때문에, 상기 돌출부(730)가 접촉면(710)의 수직하는 방향으로 이동하는 것이 바람직하다. Meanwhile, according to another example of the second embodiment, the
도 8b는 제2 전기 모듈의 돌출부(730)가 수직 방향으로 이동하는 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 탄성부재(770)를 추가로 삽입하면 상기 돌출부(730)를 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 8B is a diagram illustrating an example of a structure in which the
도 8c는 제2 전기 모듈의 돌출부(730)가 수직 방향으로 이동하는 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(730)는 함몰형으로 제작되어, 외부에서 자력이 존재하는 경우에 한하여 돌출될 수 있다. 8C is a view illustrating still another example of a structure in which the
상기 접촉면(810) 또는 거치면(710)의 공차에 따른 오동작을 방지하기 위해, 상기 요면(830)에 형성되는 제2 전기 접속부(842) 또는 상기 평탄부(720)에 형성되는 제1 도전성 패치(741)는 탄성을 갖는 도전성 부재로 형성될 수도 있다. In order to prevent a malfunction due to a tolerance of the
제3 실시예Third embodiment
제3 실시예는 제1 내지 제2 실시예와 같이 자기장을 이용하여 제1 전기 모듈 및 제2 전기 모듈을 전기적으로 접속시키는 시스템에 관한 것이다. The third embodiment relates to a system for electrically connecting the first electrical module and the second electrical module using a magnetic field as in the first to second embodiments.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a third embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(1000)은 접촉면(1010)을 구비한다. 상기 접촉면(1010) 상에는 적어도 하나의 제1 전기 접속부(1011) 및 적어도 하나의 제2 전기 접속부(1012)를 구비한다. 도시된 제1 전기 접속부(1011) 및 제2 전기 접속부(1012)는 판상으로 제작되었으나, 다양한 입체적 형상을 갖는 형상으로 제작될 수 있다. As shown, the first
도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 전기 접속부(1011, 1012)는 제1 전기 모듈부하(1030)의 제1극 및 제2극에 각각 연결된다. 상기 제1 전기 모듈부하(1030)는, 제1 실시예의 경우처럼, 다양한 종류의 전기 모듈을 의미한다. As shown, the first and second
한편, 전기 접속부 간의 쇼트 현상을 방지하기 위해 상기 제1 전기 접속부(1011) 및 제2 전기 접속부(1012)는 서로 절연된다. On the other hand, the first
상기 제1 전기 접속부(1011)의 배면에는 자석(1020)이 구비되거나, 자석과 제1 전기 접속부(1011)가 일체로 형성될 수 있다. 상기 제1 전기 모듈(1000)에 의 해 형성되는 자기장은, 제1 전기 모듈(1000)의 전기 접속부가 제1 전기 접속부(1011) 인지 여부에 관한 정보를 제공한다. 즉, 상기 제2 전기 모듈(900)은 상기 자석(1020)에 의한 자기장의 유무를 통해 상기 제1 전기 접속부(1011)가 인접하는지 여부를 식별한다. A
상기 제2 전기 모듈(900)은 상기 자석(1020)으로부터 발생하는 자기장을 감지하고, 이에 따라 상기 모듈(900, 1000) 간의 전기적 접속을 제어한다.The second
상기 제1 전기 모듈(1000)을 거치하는 제2 전기 모듈(900)은, 도시된 바와 같이, 상기 접촉면(1010)에 대향하는 거치면(910)을 구비한다. The second
상기 거치면(910) 상에는 외부 전극 및 자기(磁氣) 감지 모듈을 포함하는 복수 개의 스위칭 모듈(920)이 구비된다. 상기 스위칭 모듈(920)의 외부 전극은 제1 전기 모듈(1000)의 전기 접속부(1011, 1012)가 거치되는 도전성 패치로서, 상기 외부 전극은 판상 또는 다양한 입체적 형상으로 제작 가능하다. On the mounting
도 10은 상기 스위칭 모듈(920)의 일례를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 상기 스위칭 모듈(920)은 외부로 노출된 적어도 하나의 외부 전극(940)과 홀 센서 등으로 구현 가능한 자기 감지 모듈(930)을 포함한다. 상기 자기 감지 모듈(930)의 주변에 자기장이 감지되는 경우, 상기 스위칭 모듈(920)은 상기 외부 전극(940)과 제2 전기 모듈의 제1극(941)을 단락시키고, 주변에 자기장이 감지되지 않는 경우, 상기 외부 전극(940)과 제2 전기 모듈의 제2극(942)을 단락시키는 스위칭 동작을 수행하는 것이 바람직하다. 10 is a diagram illustrating an example of the
상기 자기 감지 모듈(930)은 다양한 소자를 통해 구현이 가능하다. 예를 들 어 상기 자기 감지 모듈(930)은 상술한 리드 스위치로 구현이 가능하다. 또한, 홀 센서(hall sensor)로도 구현이 가능하다. The
상기 제2 전기 모듈의 제1극(941)은 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부(1011)에 대응되고, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(942)은 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(1012)에 대응된다. 예를 들어, 상기 제2 전기 모듈의 제1극(941)이 '+5 볼트'의 VCC 단자인 경우, 상기 제1 전기 접속부(1011) 역시 VCC 단자이며, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(942)이 접지(GND) 단자인 경우, 상기 제2 전기 접속부(1012) 역시 접지 단자일 수 있다. The
제3 실시예에 따른 양 모듈(900, 1000)은 도시된 구조로 인해 제1 전기 모듈(1000)이 거치되는 위치에 상관없이 각 모듈(900, 1000) 간에 전기적으로 연결이 된다.Both
상기 제1 전기 모듈(1000)은 상기 거치면(910) 상의 다양한 곳에 위치할 수 있다. The first
예를 들어, 상기 제1 전기 접속부(1011)가 제3 스위칭 모듈(920C) 상에 거치되는 경우, 상기 제3 스위칭 모듈(920C)에 포함되는 자기 감지 모듈이 자기장을 감지하기 때문에 제3 스위칭 모듈(920C)의 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제1극(941)이 단락될 것이다. 따라서, 상기 제1 전기 접속부(1011)는 상기 제3 스위칭 모듈(920C)을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제1극(941)에 접속된다. For example, when the first
예를 들어, 상기 제2 전기 접속부(1012)가 제5 스위칭 모듈(920E) 상에 거치되는 경우, 상기 제5 스위칭 모듈(920E)에 포함되는 자기 감지 모듈이 자기장을 감 지하지 못하기 때문에 제5 스위칭 모듈(920E)의 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제2극(942)이 단락될 것이다. 따라서, 상기 제2 전기 접속부(1012)는 상기 제5 스위칭 모듈(920E)을 통해 상기 제2 전기 모듈의 제2극(942)에 접속된다. For example, when the second
상기 제1 및 제2 전기 접속부의 개수는 자유롭게 결정될 수 있다. 상기 제1 및/또는 제2 전기 접속부가 복수 개 형성되는 경우, 각각의 전기 접속부는 공통 접속되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 및 제2 전기 접속부 간의 간격은 자유롭게 결정될 수 있다. The number of the first and second electrical connections can be freely determined. In the case where a plurality of the first and / or second electrical connecting portions are formed, each of the electrical connecting portions is preferably connected in common. In addition, the spacing between the first and second electrical connections can be freely determined.
상기 전기 접속부 및 스위칭 모듈의 개수 및 위치를 적절하게 조절하면 제1 전기 모듈(1000)의 위치에 상관없이 양 모듈(900, 1000)이 항상 전기적으로 연결될 수 있다. If the number and position of the electrical connection and the switching module is properly adjusted, both
도 11a는 상기 제1 전기 모듈에 포함되는 자석(1020)의 일례이다. 상기 자석(1020)에 의해 발생하는 자기장이 지나치게 먼 거리까지 존재하는 경우, 스위칭 모듈(920)에서 오동작이 발생할 수 있다. 따라서 상기 자석(1020)에 의해 발생하는 자기장은 가까운 거리에서는 강하되, 일정거리 이상 멀어지면 급격하게 감소하는 특징을 갖는 것이 바람직하다. 도 11a는 상기 자석(1020)이 상술한 특징을 갖도록 하기 위해 서로 다른 극성이 마주하는 형태로 자석을 배치한 일례이다. 11A is an example of the
도 11a의 일례는 상술한 제3 실시예 뿐만 아니라 본 발명에서 사용되는 모든 자석에 사용될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다. It is apparent to those skilled in the art that the example of FIG. 11A can be used for all the magnets used in the present invention as well as the third embodiment described above.
도 11b의 일례는 스위칭 모듈의 구조를 변형한 또 다른 일례이다. 도시된 스위칭 모듈(920A 내지 920E)에서는 주변의 자기장을 감지하고, 감지된 결과에 관한 제어 신호를 내부에 위치하는 스위칭 모듈(950)로 전달한다. 즉, 외부에 위치하는 스위칭 모듈은 자기장을 감지하고 제어신호를 송신할 뿐, 실제 스위칭을 수행하지는 않으며, 실제 스위칭은 내부에 위치하는 스위칭 모듈(950)에서 수행할 수 있다. 11B is another example of a modified structure of the switching module. In the illustrated
상기 내부에 위치하는 스위칭 모듈(950)은 BJT, MOSFET 등의 다양한 전자 소자들을 통해 구현이 가능하다. The
제4 실시예Fourth embodiment
상기 제4 실시예는 제3 실시예의 제1 전기 모듈(1000)에 포함되는 자석의 극성을 조절하는 일례이다. The fourth embodiment is an example of adjusting the polarity of the magnet included in the first
즉, 제3 실시예는 제1 전기 모듈(1000)의 제1 전기 접속부(1011)만 자석(1020)을 포함하였다. 그러나 제4 실시예의 경우, 상기 제1 전기 접속부(1011) 및 제2 전기 접속부(1012) 모두에 자석이 구비된다. That is, in the third embodiment, only the first electrical connecting
도 12a는 제4 실시예에 따른 제1 전기 모듈의 일례이다. 제4 실시예의 경우, 제1 및 제2 전기 접속부(1011, 1012)에 자석이 구비되므로, 두 개의 전기 접속부(1011, 1012)에 구비되는 자석은 서로 다른 극성을 갖는다. 제3 실시예의 경우, 제1 전기 접속부(1011)로부터만 자기장이 발생했으므로 상기 스위칭 모듈(920)은 자기장의 유무만을 감지하였으나, 제4 실시예의 경우, 서로 다른 극성의 자기장이 발생하므로 제4 실시예의 스위칭 모듈(920)은 특정한 자기장의 극성을 감지한다. 즉, 제4 실시예의 스위칭 모듈(920)은 제1 극성(예를 들어, 'N'극)의 자기장이 감지되는 경우, 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제1극(941)을 단락시키고, 제2 극성(예를 들어, 'S'극)의 자기장이 감지되는 경우, 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈 의 제2극(942)을 단락시킨다. 12A is an example of a first electrical module according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, since the magnets are provided in the first and second
도 12a의 전기 접속 시스템의 기타 구조 및 동작은 상술한 도 9의 일례와 동일하거나 대응되므로, 설명의 중복을 피하기 위해 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다. Since the other structure and operation of the electrical connection system of FIG. 12A are the same as or correspond to the example of FIG. 9 described above, detailed description thereof will be omitted in order to avoid duplication of description.
도 12b는 서로 다른 3 종류의 전기 접속부(1011, 1012, 1013)를 통해 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈을 접속시키는 구조를 나타낸다. FIG. 12B shows a structure in which the first electrical module and the second electrical module are connected through three different types of
도 12b의 일례는 3개의 전기 접속부(1011, 1012, 1013)를 식별하기 위해, 제1 전기 접속부(1011)는 제1 극성의 자기장을 발생시키는 자석을 갖고, 제2 전기 접속부(1012)는 제2 극성의 자기장을 발생시키는 자석을 갖고, 제3 전기 접속부(1013)는 자석을 갖지 않는 것이 바람직하다. In the example of FIG. 12B, in order to identify three
상기 제1 전기 접속부(1011)는 제1 전기 모듈 부하(1050)의 제1극(1051)에 연결되고, 상기 제2 전기 접속부(1012)는 제1 전기 모듈 부하(1050)의 제2극(1052)에 연결되고, 상기 제3 전기 접속부(1013)는 제1 전기 모듈 부하(1050)의 제3극(1053)에 연결된다. The first
도 12b에 도시된 제1 전기 모듈 부하(1050)는 2 개의 부하를 포함하는 게 바람직하다. 구체적으로 제1 부하(1040)는 배터리이고, 제2 부하(1030)는 데이터 송수신 모듈일 수 있다. 2 개의 부하(1030, 1040)가 포함되더라도, 어느 하나의 극을 공통 접속시키면, 3개의 전극(1051, 1052, 1053)을 통해서도 전기 신호의 입출력이 가능하다. 따라서, 도시된 제1 전기 모듈 부하(1050)에 포함된 2 개의 부하(1030, 1040)의 경우 어느 하나의 전극을 공통 접속하는 것이 바람직하다. The first
상기 제1 내지 제3극(1051, 1052, 1053)은 전위와 같이 전기적으로 구별되는 전기 신호를 입출력할 수 있다. 예를 들어, 제1극(1051)은 접지 전극(GND)일 수 있고, 제2 전극(1052)은 '+5 볼트' 전극일 수 있고, 제3 전극(1053)은 '+12 볼트' 전극일 수 있다. The first to
도 12b의 제2 전기 모듈(900)의 스위칭 모듈(960)은 자기장의 극성을 탐지할 수 있는 홀 센서를 통해 구현되는 것이 바람직하며, 제1 극성(예를 들어, 'N'극)을 갖는 자기장이 감지되는 경우 외부 전극과 제2 전기 모듈의 제1극(941)을 단락시키고, 제2 극성(예를 들어, 'N'극)을 갖는 자기장이 감지되는 경우 외부 전극과 제2 전기 모듈의 제2극(942)을 단락시키고, 자기장이 감지되지 않는 경우 외부 전극과 상기 제2 전기 모듈의 제3극(943)을 단락시킬 수 있다. The switching module 960 of the second
상기 제2 전기 모듈의 제1 내지 제3극(941, 942, 943)은 상기 제1 전기 모듈의 제1 내지 제3 전기 접속부(1011, 1012, 1013)에 각각 대응하므로, 상술한 구조에 의해 제1 전기 모듈 및 제2 전기 모듈이 접속할 수 있다. Since the first to
도 12c는 제1 전기 모듈 부하(1050)에 포함되는 2 개의 부하(1030, 1040)를 배치하는 또 다른 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이 2 개의 부하(1030, 1040)는 자유롭게 배치될 수 있다. 12C illustrates another example of placing two
제5 실시예Fifth Embodiment
제5 실시예는 전술한 실시예와 같이 자기장을 이용하여 제1 전기 모듈 및 제2 전기 모듈을 전기적으로 접속시키는 시스템에 관한 것이다.The fifth embodiment relates to a system for electrically connecting the first electrical module and the second electrical module using a magnetic field as in the above-described embodiment.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도 이다.13 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a fifth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(1400)은 접촉면(1410)을 구비한다. 상기 접촉면(1410) 상에는 적어도 하나의 제1 전기 접속부(1421) 및 적어도 하나의 제2 전기 접속부(1422)가 구비된다. 도시된 제1 전기 접속부(1421) 및 제2 전기 접속부(1422)는 판상으로 제작되었으나, 다양한 입체적 형상을 갖는 형상으로 제작될 수 있음은 전술한 실시예들과 같다. As shown, the first
도시된 바와 같이, 상기 제1 및 제2 전기 접속부(1421, 1422)는 제1 전기 모듈부하(1440)의 제1극 및 제2극에 각각 연결된다. 상기 제1 전기 모듈부하(1440)는 전술한 실시예와 같이 다양한 종류의 전자 모듈이 될 수 있다. 한편, 전술한 실시예들과 같이 상기 제1 전기 접속부(1421) 및 제2 전기 접속부(1422)는 서로 절연된다As shown, the first and second
제5 실시예의 경우, 상기 제1 전기 접속부(1421) 및 제2 전기 접속부(1422)가 자석을 구비한다. 자석은 전기 접속부와 일체로 형성되거나 상기 접속부의 배면에 별도로 구비될 수 있다. 상기 제1 전기 접속부(1421)의 배면에 구비되는 제1 자석(1431)은 제1 극성을 가지고, 상기 제2 전기 접속부(1422)의 배면에 구비되는 제2 자석(1432)은, 상기 제1 자석과 구별되기 위해, 제2 극성을 갖는 것이 바람직하다.In the fifth embodiment, the first
상기 제2 전기 모듈(1300)은 상기 제1 및 제2 자석(1431, 1432)으로부터 발생하는 자기장을 감지하고, 이에 따라 상기 모듈(1300, 1400) 간의 전기적 접속을 제어한다.The second
상기 제1 전기 모듈(1400)을 거치하는 제2 전기 모듈(1300)은, 도시된 바와 같이, 상기 접촉면(1410)에 대향하는 거치면(1310)을 구비한다. The second
상기 거치면(1310) 상에는 평탄부(1320)와 복수의 홀(1330)이 구비된다. 상기 복수의 홀에는 제1 전극핀(1341) 및 제2 전극핀(1342)이 각각 구비된다. 도시된 바와 같이, 하나의 홀(1330)에는 하나의 전극핀이 구비되는 것이 바람직하며, 상기 제1 전극핀(1341) 및 제2 전극핀(1342)은 서로 번갈아서 구비되는 것이 바람직하다. The
제5 실시예의 제1 전극핀 및 제2 전극핀은 소정의 임계치 이상의 자력이 미치는 경우 돌출하고, 임계치 미만의 자력이 미치는 경우 퇴출한다. The first electrode pin and the second electrode pin of the fifth embodiment protrude when the magnetic force above the predetermined threshold is applied and exit when the magnetic force below the threshold is applied.
상기 제1 전극핀(1341)은 상기 제1 극성을 갖는 제1 자석(1431)의 자력에 의해 돌출되기 위해 제2 극성의 자석을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극핀(1341)이 제2 극성의 자석을 포함한다는 것은, 상기 접촉면(1410)을 향하는 측에 제2 극성의 자석이 위치하는 것이다. 상기 제1 전극핀(1341)의 일례는 도 14a와 같을 수 있다. 도 14a에 도시된 바와 같이, 상기 제1 전극핀(1341)은 자석의 제2 극성부(1362)가 외부로 돌출되도록 제작되고, 자석의 제1 극성부(1361)는 그 반대 방향을 향하도록 제작될 수 있다. The
한편, 상기 제2 전극핀(1342)은 상기 제2 극성을 갖는 제2 자석(1432)의 자력에 의해 돌출되도록 제1 극성의 자석을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 제2 전극핀(1342)의 일례는 도 14b와 같다. 도 14b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극핀(1342)은 자석의 제1 극성부(1371)가 외부로 돌출되도록 제작되고, 자석의 제2 극성부(1372)는 그 반대 방향을 향하도록 제작될 수 있다. On the other hand, the
상기 제1 전극핀(1341)에는 탄성부재(1370)가 연결되므로, 상기 제1 전극핀(1341)은 돌출되거나 퇴출될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 자석(1431)의 자력이 상기 제1 전극핀(1341)에 미치는 경우, 상기 제1 전극핀(1341)은 돌출 위치로 전환되고, 상기 제1 자석(1431)의 자력이 상기 제1 전극핀(1341)에 미치지 않는 경우, 상기 제1 전극핀(1341)은 퇴출 위치로 전환된다. Since the
또한, 제2 전극핀(1342)에도 탄성부재(1370)가 연결되므로, 상기 제2 자석(1432)의 자력이 상기 제2 전극핀(1342)에 미치는 경우, 상기 제2 전극핀(1342)은 돌출 위치로 전환되고, 상기 제2 자석(1432)의 자력이 상기 제2 전극핀(1342)에 미치지 않는 경우, 상기 제2 전극핀(1342)은 퇴출 위치로 전환된다. 상기 전극핀(1341, 1342)은 자력이 미치지 않는 상태에서는 상기 평탄부(1320)의 배후에 위치하는 바람직하다. In addition, since the
도 14a 및 도 14b의 일례는 상기 전극핀(1341, 1342)의 다양한 일례에 불과하므로, 상기 전극핀(1341, 1342)의 구체적인 구조는 변형 가능하다. 14A and 14B are merely various examples of the electrode pins 1341 and 1342, and thus, specific structures of the electrode pins 1341 and 1342 may be modified.
상기 전극핀(1341, 1342)은 바람직하게 복수 형성되며, 복수의 제1 전극핀(1341)은 상기 제2 전기 모듈의 제1극(1351)에 공통 접속되고, 복수의 제2 전극핀(1342)은 상기 제2 전기 모듈의 제2극(1352)에 공통 접속된다. Preferably, the electrode pins 1341 and 1342 are formed in plural, and the plurality of
상기 제2 전기 모듈의 제1극(1351)은 상기 제1 전기 모듈의 제1 전기 접속부(1421)에 대응되고, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(1352)은 상기 제1 전기 모듈의 제2 전기 접속부(1422)에 대응된다. 예를 들어, 상기 제2 전기 모듈의 제1극(1351) 이 '+5 볼트'의 VCC 단자인 경우, 상기 제1 전기 접속부(1421) 역시 VCC 단자이며, 상기 제2 전기 모듈의 제2극(1352)이 접지(GND) 단자인 경우, 상기 제2 전기 접속부(1422) 역시 접지 단자일 수 있다.The
제5 실시예에 따른 양 모듈(1300, 1400)은 도시된 구조로 인해 제1 전기 모듈(1300)이 거치되는 위치에 상관없이 각 모듈(1300, 1400) 간에 전기적으로 연결이 된다.Both
상기 제1 전기 모듈(1400)은 상기 거치면(1310) 상의 다양한 곳에 위치할 수 있다. 상기 제1 전기 접속부(1421)가 거치되는 경우, 상기 제1 자석(1431)으로부터 발생한 자력에 의해 제1 전극핀(1341)이 돌출하여 상기 제1 전기 접속부(1421)와 상기 제1 전극핀(1341)이 접촉한다. The first
마찬가지로, 상기 제2 전기 접속부(1422)가 거치되는 경우, 상기 제2 전기 접속부(1422)의 배면에 구비된 제2 자석(1432)으로부터 발생한 자력에 의해 제2 전극핀(1342)이 돌출하여 상기 제2 전기 접속부(1422)와 상기 제2 전극핀(1342)이 접촉한다. Similarly, when the second
결과적으로, 상기 제1 전기 접속부(1421)는 상기 제2 전기 모듈의 제1극(1351)에 접속되며, 상기 제2 전기 접속부(1422)는 상기 제2 전기 모듈의 제2극(1352)에 접속되어, 양 모듈(1300, 1400) 간에 전기적 접속이 이루어진다.As a result, the first
제6 실시예Sixth embodiment
제6 실시예는 전술한 실시예와 같이 자기장을 이용하여 제1 전기 모듈 및 제2 전기 모듈을 전기적으로 접속시키는 시스템에 관한 것이다.The sixth embodiment relates to a system for electrically connecting the first electrical module and the second electrical module using a magnetic field as in the above-described embodiment.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다. 15 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a sixth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 제1 전기 모듈(1600)은 접촉면(1610)을 구비한다. 상기 접촉면(1610) 상에는 제1 전기 접속부(1621), 제2 전기 접속부(1622)가 구비된다. 전술한 실시예들과 같이, 상기 전기 접속부(1621, 1622)는 판상 뿐만 아니라 다양한 입체적 형상을 갖는다. As shown, the first
도시된 바와 같이, 상기 제1 전기 모듈(1600)은 제1 전기 모듈부하(1670)를 구비한다.As shown, the first
제6 실시예의 경우, 제4 내지 제5 실시예와 같이 제1 전기 접속부(1621) 및 제2 전기 접속부(1622)에 자석이 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 제4 내지 제5 실시예와 같이, 상기 제1 전기 접속부(1621)에 구비되는 제1 자석(1631)은 제1 극성을 가지고, 상기 제2 전기 접속부(1622)에 구비되는 제2 자석(1632)은, 상기 제1 자석과 구별되기 위해, 제2 극성을 갖는 것이 바람직하다.In the case of the sixth embodiment, as in the fourth to fifth embodiments, it is preferable that the first electrical connecting
상기 제2 전기 모듈(1500)은, 상기 제1 전기 모듈(1600)로부터 발생하는 자기장을 통해 각 전기 접속부를 식별할 수 있다. 제1 극성의 자기장이 식별되는 경우에는 제1 전기 접속부(1621)가 식별되며, 제2 극성의 자기장이 식별되는 경우에는 제2 전기 접속부(1622)가 식별된다. The second
상기 제1 전기 모듈(1600)을 거치하는 제2 전기 모듈(1500)은, 도시된 바와 같이, 상기 접촉면(1610)에 대향하는 거치면(1510)을 구비한다. The second
상기 거치면(1510) 상에는 외부 전극을 포함하는 복수 개의 스위칭 모 듈(1530)이 구비된다. 상기 스위칭 모듈(1530)의 외부 전극은 제1 전기 모듈(1600)의 전기 접속부(1621, 1622)가 거치되는 도전성 패치로서, 상기 외부 전극은 판상 또는 다양한 입체적 형상으로 제작 가능하다. A plurality of switching modules 1530 including external electrodes are provided on the mounting
상기 스위칭 모듈(1530)은 상기 외부 전극을 제2 전기 모듈의 제1극(1541) 또는 제2극(1542)으로 스위칭한다. 하나의 스위칭 모듈(1530)에는 두 개의 외부 전극이 포함되는 것이 바람직하다. 제1 외부 전극은 상기 제2 전기 모듈의 제1극(1541)에 연결되고, 제2 외부 전극은 상기 제2 전기 모듈의 제2극(1542)에 연결된다. The switching module 1530 switches the external electrode to the
바람직하게, 상기 스위칭 모듈(1530)은 제1 극성의 자기장이 미치는 경우 제1 외부 전극을 노출시키며, 제2 극성의 자기장이 미치는 경우 제2 외부 전극을 노출시킨다. Preferably, the switching module 1530 exposes the first external electrode when the magnetic field of the first polarity is exposed, and exposes the second external electrode when the magnetic field of the second polarity is applied.
도 16은 상기 스위칭 모듈(1530)의 구체적인 일례를 나타내는 도면이다. 상기 스위칭 모듈(1530)은 힌지(hinge) 회전 가능하게 장착된 회전 부재(1531)를 통해 구현될 수 있다. 16 is a diagram illustrating a specific example of the switching module 1530. The switching module 1530 may be implemented through a rotating
상기 회전부재(1531)는 회전축에 따라 형성된 탄성부재(미도시)를 추가로 포함하거나, 탄성부재 없이 형성될 수 있다. The rotating
상기 회전 부재(1531)에는 외부로 노출된 제1 내지 제2 외부 전극(1551, 1552)이 구비된다. 한편, 상기 제1 외부 전극(1551)의 배면에는 제2 극성의 자석(1561)이 추가로 구비되고, 제2 외부 전극(1552)의 배면에는 제1 극성의 자석(1562)이 추가로 구비된다. The rotating
상기 제1 내지 제2 외부 전극(1551, 1552)은 상기 제2 전기 모듈의 제1극(1541) 내지 제2극(1542)에 각각 연결된다. The first to second
상기 회전 부재(1531)는 회전 축을 중심으로 정방향 또는 역방향으로 회전한다. The rotating
도 17 내지 도 19는 2개의 극을 감지하는 제2 전기 모듈의 동작을 설명하는 도면이다. 17 to 19 are diagrams illustrating the operation of the second electrical module for sensing two poles.
도 17은 제1 극성을 갖는 자석(1631)이 구비되는 제1 전기 접속부(1621)가 제2 전기 모듈에 인접하는 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 극성을 갖는 자석(1631)과 제2 극성의 자석(1561) 간의 인력으로 인하여, 상기 회전부재(1531)는 정방향으로 회전한다. 즉, 스위칭 모듈(1530)에 제1 극성의 자기장이 미치는 경우 상기 제1 외부 전극(1551)이 노출된다. FIG. 17 shows an example in which the first
도 18은 제2 극성을 갖는 자석(1632)이 구비되는 제2 전기 접속부(1622)가 제2 전기 모듈에 인접하는 일례를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 상기 제2 극성을 갖는 자석(1632)과 제1 극성의 자석(1562) 간의 인력으로 인하여, 상기 회전부재(1531)는 역방향으로 회전한다. 즉, 스위칭 모듈(1530)에 제2 극성의 자기장이 미치는 경우 상기 제2 외부 전극(1552)이 노출된다.18 shows an example in which a second
도 19는 도 17 내지 도 18의 일례의 장점을 설명하는 도면이다. 도 17 내지 도 18과 같이 회전 부재를 형성하는 경우, 거치면(1510) 상에 형성된 홀(1901)을 통해 외부로부터 이물질이 삽입되는 것이 방지된다. 19 is a view for explaining the advantages of the example of FIGS. 17 to 18. 17 to 18, when the rotating member is formed, foreign matters are prevented from being inserted from the outside through the
도 17 내지 도 19의 일례에서, 각각의 전기 접속부 간의 간격은 다양하게 설 정될 수 있고, 오동작을 방지하기 위해서는 충분한 간격으로 이격될 수 있다. In the example of FIGS. 17 to 19, the intervals between the respective electrical connections may be set in various ways, and may be spaced at sufficient intervals to prevent malfunctions.
실시예들의 조합Combination of Embodiments
도 20은 서로 다른 제1 전기 모듈과 전기적으로 접속되는 제2 전기 모듈을 나타내는 도면이다. 도시된 제2 전기 모듈(1500)은 도 12b의 일례에 의할 수 있다. 20 is a view showing a second electrical module electrically connected to different first electrical modules. The illustrated second
도 20의 일례는, 서로 다른 부하(1640, 1650)를 구비하는 제1 전기 모듈(1900A, 1900B)과 전기적으로 접속되는 제2 전기 모듈(1500)을 나타낸다.20 illustrates a second
도시된 제1 전기 모듈(1900A)에는 제1 부하(1640)가 구비되며, 상기 제1 부하(1640)의 양단에 제1 전기 접속부(1621) 및 제3 전기 접속부(1623)가 접속되며, 상기 제1 전기 접속부(1621)의 배면에 제1 극성의 자석(1631)이 구비된다. The illustrated first
한편, 도시된 또 다른 제1 전기 모듈(1900B)에는 제2 부하(1650)가 구비되며, 상기 제2 부하(1650)의 양단에 제2 전기 접속부(1622) 및 제3 전기 접속부(1623)가 접속되며, 상기 제2 전기 접속부(1622)의 배면에 제2 극성의 자석(1632)이 구비된다. Meanwhile, another illustrated first
이 경우, 상기 제2 전기 모듈(1500)은 2 개의 제1 전기 모듈(1900A, 1900B)들과 동시에 전기적으로 연결될 수 있다. In this case, the second
예를 들어, 상기 제1 부하(1640)는 '+5' 볼트의 전압으로 동작하는 전자 모듈일 수 있고, 제2 부하(1650)는 '+1' 볼트의 전압으로 동작하는 전자 모듈일 수 있다. 이 경우, 제1 전기 접속부(1621)는 '+5' 볼트 단자이고, 제3 전기 접속부(1623)는 접지(GND) 단자이고, 제2 전기 접속부(1622)는 '+1' 볼트 단자일 수 있다. For example, the
상기 제2 전기 모듈(1500)에 구비되는 스위칭 모듈(1530)은 상기 제1 전기 접속부(1621), 즉 '+5' 볼트 단자가 인접하는 경우, 상기 제1 전기 접속부(1621)의 배면에 구비되는 자석(1631)을 식별하고, 상기 제1 전기 접속부(1621)와 상기 제2 전기 모듈(1500) 내에 구비되는 '+5' 볼트 전극을 전기적으로 연결시킬 수 있다. The switching module 1530 of the second
또한, 상기 스위칭 모듈(1530)은 상기 제3 전기 접속부(1623), 즉 접지 단자(1623)가 인접하는 경우, 상기 자기장이 존재하지 않는 것을 식별하고, 상기 제3 전기 접속부(1623)와 상기 제2 전기 모듈(1500) 내에 구비되는 접지 전극을 전기적으로 연결시킬 수 있다. In addition, the switching module 1530 identifies that the magnetic field does not exist when the third
또한, 상기 스위칭 모듈(1530)은 상기 제2 전기 접속부(1622), 즉 '+1' 볼트 단자(1622)가 인접하는 경우, 상기 제2 전기 접속부(1622)의 배면에 구비되는 자석(1632)을 상기 제2 전기 접속부(1622)와 상기 제2 전기 모듈(1500) 내에 구비되는 '+1' 볼트 전극을 전기적으로 연결시킬 수 있다. In addition, the switching module 1530 may include a
상술한 제1 내지 제6 실시예를 사용하는 경우, 각 모듈의 위치에 무관하게 전기적 연결이 가능하다는 장점이 있다. 예를 들어, 본 발명을 휴대용 기기의 충전 및 데이터 통신 장치에 사용하는 경우 휴대용 기기의 위치에 무관하게 충전 및 데이터 통신이 가능해지는 장점이 있다. When using the first to sixth embodiments described above, there is an advantage that the electrical connection is possible regardless of the position of each module. For example, when the present invention is used in a charging and data communication device of a portable device, charging and data communication are possible regardless of the location of the portable device.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and those skilled in the art having various ordinary knowledge of the present invention may make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. And additions should be considered to be within the scope of the following claims.
본 발명은 다양한 종류의 전자 모듈에 적용 가능하므로, 산업상 이용 가능성이 인정됨이 타당하다. Since the present invention is applicable to various kinds of electronic modules, it is reasonable that industrial applicability is recognized.
도 1은 종래의 용량결합 형태의 비접촉식 충전시스템의 일례이다. 1 is an example of a conventional capacitively coupled contactless charging system.
도 2는 종래의 용량 결합식 충전 시스템의 전원 공급측의 구조를 나타내는 블록도이다. 2 is a block diagram showing a structure of a power supply side of a conventional capacitively coupled charging system.
도 3은 전원패치의 극성 문제를 해결하는 정류 소자를 포함하는 충전 장치를 나타내는 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a charging device including a rectifier device to solve a polarity problem of a power patch.
도 4a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다.4A is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a first embodiment of the present invention.
도 4b는 본 실시예에 적용되는 제2 전기 접속부의 일례이다. 4B is an example of the 2nd electrical connection part applied to this embodiment.
도 4c는 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈의 형상을 나타내는 또 다른 일례이다.4C is yet another example showing the shape of the first electrical module and the second electrical module.
도 5a는 제1 전기 모듈에 구비되는 요면과 철면의 구체적인 일례이다.5A is a specific example of the concave and convex surfaces provided in the first electrical module.
도 5b는 제1 전기 모듈에 구비되는 요면과 철면의 또 다른 일례이다.5B is still another example of the concave and convex surfaces provided in the first electrical module.
도 5c는 상기 함몰 전극 유닛의 일례를 나타낸 것이다.5C shows an example of the recessed electrode unit.
도 6a 및 도 6b는 제2 전기 모듈의 전극핀이 제1 전기 모듈에 대응되는 일례를 나타낸다. 6A and 6B show an example in which electrode pins of the second electrical module correspond to the first electrical module.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다. 7 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a second embodiment of the present invention.
도 8a는 상기 제2 전기 모듈(700)에 포함되는 자기 감지 모듈을 나타내는 도면이다.FIG. 8A illustrates a magnetic sensing module included in the second
도 8b는 제2 전기 모듈의 돌출부(730)가 수직 방향으로 이동하는 구조의 일례를 나타내는 도면이다.8B is a diagram illustrating an example of a structure in which the
도 8c는 제2 전기 모듈의 돌출부(730)가 수직 방향으로 이동하는 구조의 또 다른 일례를 나타내는 도면이다.8C is a view illustrating still another example of a structure in which the
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다. 9 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a third embodiment of the present invention.
도 10은 상기 스위칭 모듈(920)의 일례를 나타내는 도면이다.10 is a diagram illustrating an example of the
도 11a는 상기 제1 전기 모듈에 포함되는 자석(1020)의 일례이다.11A is an example of the
도 11b의 일례는 스위칭 모듈의 구조를 변형한 또 다른 일례이다.11B is another example of a modified structure of the switching module.
도 12a는 제4 실시예에 따른 제1 전기 모듈의 일례이다.12A is an example of a first electrical module according to the fourth embodiment.
도 12b는 서로 다른 3 종류의 전기 접속부를 통해 제1 전기 모듈과 제2 전기 모듈을 접속시키는 구조를 나타낸다. 12B shows a structure in which the first electrical module and the second electrical module are connected through three different types of electrical connections.
도 12c는 제1 전기 모듈 부하에 포함되는 2 개의 부하를 배치하는 또 다른 일례를 나타낸다. 12C shows another example of arranging two loads included in the first electrical module load.
도 13은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다.13 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a fifth embodiment of the present invention.
도 14a 및 도 14b는 전극핀의 일례이다. 14A and 14B are examples of electrode pins.
도 15는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 접속 시스템을 설명하는 단면도이다.15 is a cross-sectional view illustrating an electrical connection system according to a sixth embodiment of the present invention.
도 16은 상기 스위칭 모듈(1530)의 구체적인 일례를 나타내는 도면이다.16 is a diagram illustrating a specific example of the switching module 1530.
도 17 내지 도 19는 상기 회전 부재의 또 다른 동작을 나타낸다. 17 to 19 show yet another operation of the rotating member.
도 20은 서로 다른 제1 전기 모듈과 전기적으로 접속되는 제2 전기 모듈을 나타내는 도면이다.20 is a view showing a second electrical module electrically connected to different first electrical modules.
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2008
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