KR101072949B1

KR101072949B1 - 휴대폰의 배터리 충전장치

Info

Publication number: KR101072949B1
Application number: KR1020110062401A
Authority: KR
Inventors: 고윤화
Original assignee: 에치디프로 주식회사
Priority date: 2011-06-27
Filing date: 2011-06-27
Publication date: 2011-10-17
Also published as: CN102856945A; US20120329532A1

Abstract

본 발명은 충전시 전류의 출력접점부와 입력접점부가 자력에 의해 편리하고 안전하게 접촉되도록 한 휴대폰의 배터리 충전장치를 개시한다.
본 발명은 전류 및 데이터 접속용 연결잭을 갖는 휴대폰과; 직류 전원의 음전기와 양전기를 인쇄회로기판에 접속된 출력접점부로 인가하도록 이루어지는 충전기와, 데이터 및 충전용 커넥터에 접속되면서 상기 충전기의 출력접점부에 접촉되어 음전기와 양전기를 공급받을 수 있도록 인쇄회로기판에 접속된 입력접점부를 장착한 외장커버로 이루어지는 휴대폰의 배터리 충전장치에 있어서, 상기 출력접점부는 하우징의 상단에 천공된 구멍으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 출력단자와, 이 출력단자의 하부를 인쇄회로기판에 접속시키도록 체결하는 고정볼트와, 상기 출력단자와 인쇄회로기판 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석으로 이루어지고; 상기 입력접점부는 베이스 하부에 천공된 구멍으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 입력단자와, 이 입력단자의 하부를 인쇄회로기판에 접속시키도록 체결하는 고정볼트와, 상기 입력단자와 인쇄회로기판 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석으로 이루어지며; 상기 출력접점부와 입력접점부가 고정 또는 상하이동 가능하도록 장착되어 상호 자력의 인력에 의해 접촉되어 충전이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

휴대폰의 배터리 충전장치{BATTERY CHARGE APPARATUS FOR MOBILE PHONE}

본 발명은 휴대폰의 배터리 충전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대폰의 보호커버 및 충전기에 장착되는 전원을 공급시키는 출력 및 입력 접점부를 자석의 자력에 의해 견고하게 상호 접촉된 상태를 유지시켜 안전하게 충전할 수 있도록 한 휴대폰의 배터리 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대형 이동단말기(이하, 휴대폰이라 함)는 휴대폰, 기지국, 이동전화 교환국 및 공중전화망의 상호 링크를 통하여 음성, 화상정보와 같은 데이터를 송수신하는 기기이다.

이러한 휴대폰은 내부에 수용된 다양한 전자부품을 전기적으로 동작시키기 위한 전원이 충전되고, 사용된 전원을 보충하도록 구조적으로 충전 가능한 배터리가 교체 가능하도록 내장되어 있다.

상기 배터리는 충전기의 전원공급단자를 통한 외부전원과의 전기적인 접촉시 충전이 이루어지는 음극단자 및 양극단자가 배면 하부, 경사면 또는 테두리 부분에 한 조를 이루면서 형성되어 있다.

그리고 이러한 배터리는 별도의 배터리 충전기의 음극단자 및 양극단자에 직접 접속되어 충전이 이루어지거나 휴대폰에 배터리가 장착된 상태에서 휴대폰의 일측에 있는 연결잭에 충전기의 커넥터를 연결하여 충전하는 무선충전방식과, 충전시스템의 패드에 휴대폰에 장착된 충전용 케이스를 올려놓으면 무선 주파수 충전기능을 통해 휴대폰 내에 장착된 배터리를 충전하는 무선충전방식을 통해 매일 또는 수일에 한 번씩 충전을 수행하게 된다.

상기 종래의 무선충전방식은 장비가격이 고가이면서 충전효율이 낮은 단점을 지니고 있으며, 유선충전방식은 상기 무선충전방식에 비하여 가격이 저렴한 장점은 있으나 충전할 때 충전기의 단자 또는 커넥터 그리고 필요에 따라 각 휴대폰에 적합한 젠더를 접속하고 다시 젠더를 휴대폰의 연결잭에 연결하여 사용할 때 접촉부분의 밀착이 견고하지 못하고 고정을 위한 걸쇠 역할을 하는 판스프링 등이 손상되어 사용이 불편한 문제를 야기하고 있다.

따라서, 상기 유선충전방식의 전원 연결을 편리하게 하고 단자가 서로 견고하게 접속될 수 있도록 자석의 자력을 이용하는 충전장치들이 제안되었다.

종래 자석을 이용한 충전장치는 국내 등록특허 제10-0402916호 "다기종 휴대폰 충전기 및 그 제어방법"과, 등록특허 제10-0736399호 "마그네트를 이용한 비삽입 접촉식 인터페이스"와 등록실용신안 제20-0304121호 "다기종 휴대폰 배터리 충전장치"와, 등록실용신안 제20-0351676호 "휴대폰의 커넥터 연결장치" 및 등록실용신안 제20-0379697호 "휴대폰 충전기용 커넥터"가 제안되었다.

상기 국내 등록특허 제10-0402916호 "다기종 휴대폰 충전기는 휴대폰 배터리와 충전기 하우징에 각각 극성을 달리하는 자석을 2개가 한 조를 이루도록 장착하여 서로 반대극끼리 인력(引力)에 의하여 접촉될 때 배터리 단자와 충전기의 접촉단자가 밀착되도록 이루어진 것이다.

또한, 상기 등록특허 제10-0736399호 마그네트를 이용한 비삽입 접촉식 인터페이스는 단부 면에 외부 기기 인터페이스부에 형성되어 있는 접촉 단자들과 면 접촉을 통해 전원 및 데이터를 송수신하는 접촉 단자들이 형성되어 있는 접속부와, 상기 접속부 주위에 돌출 구비되어 외부 기기 인터페이스부의 삽입 홈부에 삽입되는 경우 외부 기기 인터페이스부의 삽입 홈부에 구비되어 있는 금속편과 상호 부착되는 자석 돌출부를 구성하여 상기 금속편에 자석 돌출부가 부착되면 접촉 단자가 밀착되도록 이루어진다.

또한, 상기 등록실용신안 제20-0304121호 다기종 휴대폰 배터리 충전장치는 휴대폰 배터리 충전장치 본체 내부로 전원이 공급되는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부에 의해 전압이 인가되는 접점단자 및 상기 접점단자를 이동 가능하게 하는 가변레일이 형성된 충전부와, 상기 휴대폰 충전장치 본체 내부에 충전부의 상, 하 방향으로 형성된 영구자석과, 상기 휴대폰 배터리의 충전 상태를 표시해 주는 충전 표시등을 구성하여 영구자석은 배터리 내부에 존재하는 자성체와 자기 결합하여 충전시 주변의 충격으로 인한 배터리와 충전기의 접촉 불량을 방지하도록 이루어진다.

또한, 상기 등록실용신안 제20-0351676호 휴대폰의 커넥터 연결장치는 휴대폰의 후방 단부인 인터페이스부의 주위와 커넥터의 전방 단부인 연결단자의 주위에 구비되어 커넥터를 인터페이스부의 주위에 부착 연결시키는 자석 착탈수단을 장착하여 인터페이스부에 끼워지는 커넥터의 분리를 방지하고 밀착되도록 자석의 인력을 이용하도록 이루어진다.

또한, 상기 등록실용신안 제20-0379697호 휴대폰 충전기용 커넥터는 외부 기기의 연결 잭에 삽입되게 전단이 몸체 전방으로 돌출되며 돌출된 전단면에는 전원 및 각종 데이터를 송수신하는 접점부가 구비되어 있는 접속 단자와, 상기 접속 단자의 후방에 구비되어 있는 자석과, 상기 접속 단자의 주위에 돌출 구비되되 후단이 상기 자석에 부착되어 상기 접속 단자의 접촉 연결시 자석에 의한 자력에 의해 연결 잭의 금속부와 상호 부착되는 하나 이상의 금속 부재로 구성하여 상기 자석에 의해 자화된 금속부재가 금속부와 자력의 힘으로 부착될 때 접속 단자와 연결 단자의 접촉상태를 견고하게 유지하도록 이루어진다.

상기와 같이 종래의 충전장치들은 충전기로부터 발생하는 직류 전원을 휴대폰에 장착 또는 분리된 배터리에 인가하여 충전을 할 때 접속단자들이 밀착될 수 있도록 자석 및/또는 금속부를 이용하는 것으로, 자석 및/또는 금속부가 접속단자와 별도로 이격된 상태로 배치되어 있으므로 충전을 위하여 상호 자석 및/또는 금속부를 접속시킬 때 일측에 있는 타 접속단자에 접촉되어 합선이 생겨 회로부 및 배터리에 손상을 입히는 문제점이 발생하게 된다.

그러므로 자석을 이용한 탈부착의 편리성을 지니면서 접속단자의 안전한 접속이 이루어질 수 있는 결합구조의 필요성이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 음극과 양극으로 분리된 충전기의 출력단자와 휴대폰 보호커버의 입력단자가 각각 N극 및 S극 자력을 지니도록 배치하되 항상 자력의 극성이 다를 때 인력(引力)이 작용하여 접촉되고 자력의 극성이 동일할 때 척력(斥力)이 발생하여 접촉되지 않도록 함으로써 항상 안전하게 음극 및 양극 단자의 접속을 유지하면서 인력에 의한 견고한 접촉을 통해 충전이 원활하게 유지하도록 그 구조를 개량한 휴대폰의 배터리 충전장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 전류를 공급하는 충전기의 출력단자를 출몰구조로 개량하여 비충전시 내부로 유입되어 안전하도록 하며, 충전이 완료되면 입력단자와 접속되었던 출력단자가 이격되어 배터리의 과충전 및 과열됨을 방지하도록 그 구조를 개량한 휴대폰의 배터리 충전장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 휴대폰의 배터리 충전장치는 전류 및 데이터 접속용 연결잭을 갖는 휴대폰과; 직류 전원의 음전기와 양전기를 인쇄회로기판에 접속된 출력접점부로 인가하도록 이루어지는 충전기와, 데이터 및 충전용 커넥터에 접속되면서 상기 충전기의 출력접점부에 접촉되어 음전기와 양전기를 공급받을 수 있도록 인쇄회로기판에 접속된 입력접점부를 장착한 외장커버로 이루어지는 휴대폰의 배터리 충전장치에 있어서, 상기 출력접점부는 하우징의 상단에 천공된 구멍으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 출력단자와, 이 출력단자의 하부를 인쇄회로기판에 접속시키도록 체결하는 고정볼트와, 상기 출력단자와 인쇄회로기판 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석으로 이루어지고; 상기 입력접점부는 베이스 하부에 천공된 구멍으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 입력단자와, 이 입력단자의 하부를 인쇄회로기판에 접속시키도록 체결하는 고정볼트와, 상기 입력단자와 인쇄회로기판 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석으로 이루어지며; 상기 영구자석은 출력접점부의 음극 출력단자가 S극 자력을 양극 출력단자가 N극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 각각 배치하고, 상기 영구자석은 입력접점부의 음극 출력단자가 N극 자력을 양극 입력단자는 S극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 배치된 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

또한, 본 발명은 출력접점부의 출력단자가 출몰할 수 있도록 하며, 출력단자를 고정하고 있는 영구자석 대신에 전자석을 장착하여 충전완료 후 출력단자의 접속을 단락시키도록 하고, 금속판을 삽입시켜 출력단자의 외부노출 및 유동을 방지하도록 한 것을 기술적 구성상의 특징으로 할 수 있다.

본 발명은 충전기의 음극 및 양극 출력단자와 휴대폰 보호커버의 음극 및 양극 입력단자가 지니는 각각의 N극 및 S극 자력을 통해 항상 전류의 극성이 다를 때 인력이 작용하여 접촉되고 극성이 동일할 때 척력이 발생하여 접촉되지 않도록 함으로써 항상 안전하게 동일 음극 및 양극 단자끼리 접속이 유지되면서 인력에 의한 견고한 접촉을 통해 충전이 원활하게 유지되므로 안전성과 사용의 편리성을 갖는 것이다.

본 발명은 전류를 공급하는 충전기의 출력단자를 전류를 충전시킬 때는 돌출되면서 접촉시키고 비충전시에는 내부로 삽입되므로 안전하며, 전자석을 이용할 경우 충전이 완료되면 입력단자와 접속되었던 출력단자가 이격되어 배터리의 과충전 및 과열됨을 방지할 수 있고, 금속편이 장착되면 비충전시 출력접점부의 유동을 방지할 수 있으므로 더욱 안전하게 사용할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 휴대폰의 배터리 충전장치의 분해 사시도.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 휴대폰의 배터리 충전장치의 충전시 및 보호커버를 나타낸 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 휴대폰의 배터리 충전장치의 충전기 및 보호커버의 출력접점부 및 입력접점부의 접촉상태를 나타낸 일부 확대 단면도.
도 5a 및 5b는 본 발명에 따른 다른 실시 예의 휴대폰의 배터리 충전장치의 충전기 및 보호커버의 출력접점부 및 입력접점부의 접촉상태를 나타낸 일부 확대 단면도.
도 6a 내지 6b는 본 발명에 따른 또 다른 실시 예의 휴대폰의 배터리 충전장치의 충전기 및 보호커버의 출력접점부 및 입력접점부의 접촉상태를 나타낸 일부 확대 단면도.
도 7은 도 6a의 실시 예의 출력접점부의 지지구에 금속편이 매입된 상태를 나타낸 일부 확대 단면도.
도 8은 휴대폰 자체에 입력접점부가 장착된 상태를 나타낸 휴대폰 사시도.
도 9는 휴대폰에 내장되는 배터리에 입력접점부가 장착된 상태를 나타낸 휴대폰 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 따른 휴대폰의 배터리 충전장치를 나타낸 분해 사시도로서, 부호 100은 충전기, 200은 보호커버, 300은 휴대폰, 1, 1'는 출력접점부, 2, 2'는 입력접점부를 나타낸다.

본 발명의 휴대폰의 배터리 충전장치는 전류 및 데이터 접속용 연결잭(310)을 갖는 휴대폰(300)과, 직류 전원의 음전기와 양전기를 인쇄회로기판(10)에 접속된 출력접점부(1, 1')로 인가하도록 이루어지는 충전기(100)와, 데이터 및 충전용 커넥터(20a)에 접속되면서 상기 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')에 접촉되어 음전기와 양전기를 공급받을 수 있도록 인쇄회로기판(20)에 접속된 입력접점부(2, 2')를 장착한 보호커버(200)로 이루어진다. 상기 보호커버(200)는 휴대폰(300)의 보호 및 충전 역할을 하게 된다.

상기 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')는 도 2에서와 같이 하우징(10a)의 상단에 천공된 2개의 구멍(10b)으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 출력단자(11, 11')와, 이 출력단자(11, 11')의 하부를 인쇄회로기판(10)에 접속시키도록 체결하는 고정볼트(12, 12')와, 상기 출력단자(11, 11')와 인쇄회로기판(10) 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석(13, 13')으로 이루어진다.

그리고 상기 영구자석(13, 13')은 출력접점부(1, 1')의 음극 출력단자(11)가 S극 자력을 양극 출력단자(11')가 N극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 각각 배치된다.

또한, 상기 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')는 도 3에서와 같이 베이스(20b) 하부에 천공된 2개의 구멍(20c)으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 입력단자(21, 21')와, 이 입력단자(21, 21')의 하부를 인쇄회로기판(20a)에 접속시키도록 체결하는 고정볼트(22, 22')와, 상기 입력단자(21, 21')와 인쇄회로기판(20) 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석(23, 23')으로 이루어진다.

그리고 상기 영구자석(23, 23')은 입력접점부(2, 2')의 음극 입력단자(21)가 N극 자력을 양극 입력단자(21')는 S극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 각각 배치된다.

따라서 도 4에서와 같이 휴대폰(300)에 보호커버(200)를 끼워 휴대폰(300)의 연결잭(310)을 보호커버(200)의 커넥터(20a)에 접속시키면 입력접점부(2, 2')의 N극 자력을 띄는 음극 입력단자(21) 및 S극 자력을 띄는 양극 입력단자(21')가 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')의 S극 자력을 띄는 음극 입력단자(21) 및 N극 자력을 띄는 양극 입력단자(21')에 접촉될 때 자력의 극성이 다를 때 인력이 작용하여 접촉되고 자력의 극성이 동일할 때 척력이 발생하여 접촉되지 않도록 함으로써 항상 안전하게 음극 및 양극 단자의 접속을 유지하도록 이루어진다.

다음은 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 5a 및 도 5b에서와 같이 상기 출력접점부(1, 1')의 출력단자(11a, 11a')를 상하로 이동되도록 하여 전류를 인가 및 단락하도록 이루어지는 것으로, 일측에 접촉편(111, 111')이 돌출형성된 출력단자(11a, 11a')와, 이 출력단자(11a, 11a')를 상단에 위치하도록 출력단자(11a, 11a')의 테두리부분을 수지층으로 사출 성형하여 일체화시킨 영구자석(13, 13')과, 상기 영구자석(13, 13')의 중공부가 끼워지는 중심봉(14a, 14a')을 갖는 지지대(14, 14')와, 이 지지대(14, 14')를 인쇄회로기판(10)에 고정하는 고정볼트(12, 12') 및 상기 영구자석(13, 13')의 상하 작동시 출력단자(11a, 11a')의 접촉편(111, 111')이 접촉 또는 단락되도록 인쇄회로기판(10)에 접속된 고정단자(15, 15')로 이루어진다.

다음은 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 도 6a 내지 도 6c에서와 같이 상하 이동되는 출력접점부(1)의 출력단자(11a)를 결합하고 있는 영구자석(13) 대신 전자석(16)으로 대체하고, 상기 출력단자(11a)의 접촉편(111)에 접촉 또는 단락되도록 인쇄회로기판(10)에 접속되는 제2 고정단자(17)를 마련하여 충전이 완료되면 전자석(16) 자력의 극성이 변화되어 단락되도록 이루어지고 재충전시 자석(16) 자력의 극성이 복귀되도록 구성하여 이루어진다.

또한, 도 7에서와 같이 상하이동하는 출력접점부(1, 1')의 출력단자(11a, 11a')가 하강상태에서 고정되어 있도록 출력단자(11a, 11a')를 고정하고 있는 영구자석(13, 13')이 부착되도록 지지대(14, 14')의 하부에 금속편(18)을 삽입하여 이루어진다.

그리고 도 8에서와 같이 보호커버(200)에 장착되는 입력접점부(2, 2')를 휴대폰(300)의 배면 커버(320)에 직접 장착하거나. 도 9에서와 같이 입력접점부(2, 2')를 휴대폰(300)에 내장된 배터리(400)에 직접 장착하여 충전이 이루어지도록 구성할 수 있음을 밝혀둔다.

다음으로, 이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 휴대폰의 배터리 충전장치의 작동에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1에서와 같이 휴대폰(300)의 연결잭(310)을 보호커버(200)의 커넥터(20a)에 끼우면서 결합하면 보호커버(200)가 휴대폰(300)을 보호하면서 충전 가능하도록 직류 전류를 공급받을 수 있는 음극(-)과 양극(+) 입력접점부(2, 2')와 접속된 상태가 된다.

다음으로, 충전기(100)는 미도시된 케이블을 통해 공급되는 교류 전류를 변환하여 직류 전류의 음전기(-)와 양전기(+)를 발생시키게 되고, 이 음전기(-)와 양전기(+)는 음극(-)과 양극(+) 출력접점부(1, 1')에 전달된다.

상기와 같이 준비된 상태에서 휴대폰(300)에 내장된 배터리(400)를 충전시키기 위해서 휴대폰(300)을 결합한 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')를 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')에 접촉시키게 된다.

이때 도 4에서와 같이 입력접점부(2, 2')는 음극이면서 N극 자력을 띄는 입력단자(21) 및 S극 자력을 띄는 입력단자(21')가 출력접점부(1, 1')의 음극이면서 S극 자력을 띄는 출력단자(11) 및 양극이면서 N극 자력을 띄는 출력단자(11')와 각각 접촉될 때 서로 다른 자력의 극성에 의해 인력이 작용하여 접촉되므로 동일 음극 및 양극 단자의 접속이 원활하게 이루어지게 된다.

즉 출력접점부(1, 1')의 출력단자(11, 11')에 결합된 영구자석(13, 13')의 표면 극성과 입력접점부(2, 2')의 입력단자(21, 21')에 결합된 영구자석(23, 23')의 표면 극성을 서로 달리하여 음극 또는 양극이 일치할 때만 인력에 의한 견고한 접촉을 통해 충전이 원활하게 유지되는 것이고, 반대로 음극 또는 양극이 불일치하여 자력이 동일 극성이 되면 접촉되지 않고 반발하므로 매우 안전한 것이다.

따라서, 충전을 위하여 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')를 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')에 그 방향 및 위치를 구분할 필요가 없이 접촉시킬 때 동일 극성끼리 접촉되려하면 반발하고 다른 극성끼리는 인력의 작용에 의해 접촉되므로 사용이 매우 편리하면서 접촉이 견고하여 안전한 것이다.

한편, 상기 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')와 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')는 고정된 사용상태를 유지하므로 사용시 안전을 위하여 항상 휴대하고 다니는 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')는 베이스(20b) 내부로 유입된 상태이고, 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')는 하우징(10a)으로부터 외부로 돌출된 상태를 유지하게 되어 상호 접촉할 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명의 다른 실시 예로서 충전기(100)의 사용시 안전을 위하여 출력접점부(1, 1')를 고정식에서 상하 이동식으로 변경하여 비충전시 전류의 공급이 차단되도록 이루어진 것을 살펴보면, 도 5a와 같이 비충전시 자체의 하중에 의해 낙하하여 출력단자(11a, 11a')의 접촉편(111, 111')이 인쇄회로기판(10)에 접속된 고정단자(15, 15')와 단락된 상태를 유지하게 되고, 도 5b와 같이 충전을 위하여 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')의 입력단자(21, 21')가 근접하면 입력단자(21, 21')의 영구자석(23, 23') 자력과 출력단자(11a, 11a')의 영구자석(13, 13')의 자력에 의해 인력이 작용하여 출력접점부(1, 1')가 상승하게 되고, 출력접점부(1, 1')의 상승과 동시에 출력단자(11a, 11a')와 입력단자(21, 21')의 접촉됨과 동시에 출력단자(11a, 11a')의 접촉편(111, 111')이 고정단자(15, 15')에 접촉되므로 전류가 원활하게 공급되어 충전이 이루어지는 것이다.

그리고 반대로 보호커버(200)를 인위적인 힘으로 분리시켜면 단락된 출력접점부(1, 1')는 자중에 의해 하강하여 도 5a와 같이 출력단자(11a, 11a')의 접촉편(111, 111')이 인쇄회로기판(10)에 접속된 고정단자(15, 15')와 단락된 상태를 유지하므로 전류 공급이 차단된 대기 상태로 복귀되어 안전한 것이다.

다음으로, 본 발명의 또 다른 실시 예로서 충전기(100)의 사용시 안전을 위하여 출력접점부(1, 1')가 상하이동하도록 구조를 개선하되 일측 출력접점부(1)에는 영구자석(13) 대신 전자석(16)을 일측 출력접점부(1')에는 전자석(16)에 공급되는 전류의 극성을 변화시키도록 제2 고정단자(17)를 인쇄회로기판(10)에 장착하여 이루어지면서 미도시된 전자제어부를 통해 전자석(16)에 표면 극성이 N극 또는 S극의 극성으로 변화할 수 있도록 전류의 양전기 및 음전기의 접속 방향이 변화된다.

상기 전자석(16)에 전류가 공급되어 도 6a와 같이 출력접점부(1)의 출력단자(11) 측에 S극 자력이 작용하면 입력접점부(2)의 입력단자(21) 측에 작용되는 N극 자력과 인력이 작용하여 서로 접촉되어 전류를 인가시키게 되고, 반대쪽 역시 출력접점부(1')의 출력단자(11') 측에 N극과 입력접점부(2)의 입력단자(21) 측에 작용되는 S극 자력이 인력 작용에 의해 서로 접촉되어 전류를 인가시키게 되므로 충전이 이루어진다.

상기 과정을 통해 충전이 완료되면 미도시된 전자제어부의 신호에 의해 전자석(16)에 공급하고 있던 전류의 극성을 반대로 공급하면 도 6a같이 출력접점부(1)의 출력단자(11) 측에 N극 자력이 작용하여 입력접점부(2)의 입력단자(21) 측에 작용되는 N극 자력과 동일 자력의 극성으로 변화되므로 반발력에 의해 출력접점부(1)가 하측으로 하강하게 되고, 이때 출력단자(11)의 접촉편(111)이 고정단자(15)와 단락되어 전류의 공급이 중단되므로 충전이 완료된 안전한 상태가 된다. 이때 반대쪽에 있는 출력접점부(1')의 출력단자(11')는 상승된 상태를 계속 유지하고 있다.

다음으로, 휴대폰(300)을 사용하기 위하여 보호커버(200)를 충전기(100)로부터 분리시키면 도 6c와 같이 출력접점부(1')가 자중에 위해 하강하면서 출력단자(11')의 접촉편(111')이 고정단자(15')와 단락되고 이어서 접촉편(111')은 제2 고정단자(17)과 접촉된다. 상기 접촉편(111')과 제2 고정단자(17)의 접촉은 미도시된 감지수단 및 제어수단에 신호를 보내고 이를 제어하여 전자석(16)에 공급하고 있던 전류의 방향을 전환하여 N극 자력을 S극 자력으로 표면 자력 극성을 초기 상태로 변환시키게 된다.

즉 상기 전자석(16)이 초기 S극 자력 극성으로 변환되면 충전을 위해 접촉되는 보호커버(200)의 입력접점부(2, 2')와 출력접점부(1, 1')의 극성이 다르므로 인력의 작용으로 접촉 가능한 대기 상태이며, 전류의 공급이 차단된 상태로서 매우 안전하다.

그리고 상기 상하이동되는 출력접점부(1, 1')는 도 7에서와 같이 지지대(14, 14')의 하측에 금속편(18)을 매입시키면 인력 작용으로 출력접점부(1, 1')가 부착되므로 유동하지 않고 고정상태를 유지할 수 있어 안전하다. 상기 금속편(18)과 출력접점부(1, 1') 사이에서 작용하는 인력은 출력접점부(1, 1')와 입력접점부(2, 2') 사이에서 작용하는 인력보다 약하게 작용하도록 설정하여 충전을 위해 출력접점부(1, 1')와 입력접점부(2, 2')가 근접하면 금속편(18)으로부터 출력접점부(1, 1') 이격됨과 동시에 상승하여 접촉되도록 이루어지는 것이다.

또한, 보호커버(200)에 장착되는 입력접점부(2, 2')를 도 8과 같이 휴대폰(300)의 배면 커버(320)에 직접 장착하거나. 도 9에서와 같이 휴대폰(300)에 내장된 배터리(400)에 직접 장착할 경우 직접충전이 이루어지므로 보호커버(200)를 사용하지 않아도 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 상기 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에 한정하는 것은 아니다. 따라서 상기 실시 예를 적절히 변형 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있으므로 적절한 변경 및 수정과 균등물들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주하여야 할 것이다.

100: 충전기 200: 보호커버
300: 휴대폰 400: 배터리
1, 1': 출력접점부 2, 2': 입력접점부
10: 인쇄회로기판 10a: 하우징
10b: 구멍 11, 11': 출력단자
12, 12': 고정볼트 13, 13': 영구자석
14, 14': 지지대 15, 15': 고정단자
16: 전자석 17: 제2 고정단자
18: 금속편 20: 인쇄회로기판
20a: 커넥터 20b:베이스
20c: 구멍 21, 21': 입력단자
22, 22': 고정볼트 23, 23': 영구자석
11a, 11a': 출력단자 14a, 14a': 중심봉

Claims

전류 및 데이터 접속용 연결잭(310)을 갖는 휴대폰(300)과; 직류 전원의 음전기와 양전기를 인쇄회로기판(10)에 접속된 출력접점부(1, 1')로 인가하도록 이루어지는 충전기(100)와, 데이터 및 충전용 커넥터(20a)에 접속되면서 상기 충전기(100)의 출력접점부(1, 1')에 접촉되어 음전기와 양전기를 공급받을 수 있도록 인쇄회로기판(20)에 접속된 입력접점부(2, 2')를 장착한 보호커버(200)로 이루어지는 휴대폰의 배터리 충전장치에 있어서,
상기 출력접점부(1, 1')는 하우징(10a)의 상단에 천공된 구멍(10b)으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 출력단자(11, 11')와, 이 출력단자(11, 11')의 하부를 인쇄회로기판(10)에 접속시키도록 체결하는 고정볼트(12, 12')와, 상기 출력단자(11, 11')와 인쇄회로기판(10) 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석(13, 13')으로 이루어지고,
상기 입력접점부(2, 2')는 베이스(20b) 하부에 천공된 구멍(20c)으로 노출되도록 배치되는 2개가 한 조를 이루는 음극 및 양극 입력단자(21, 21')와, 이 입력단자(21, 21')의 하부를 인쇄회로기판(20a)에 접속시키도록 체결하는 고정볼트(22, 22')와, 상기 입력단자(21, 21')와 인쇄회로기판(20) 사이에 배치되어 자력을 발생시키는 영구자석(23, 23')으로 이루어지며,
상기 영구자석(13, 13')은 출력접점부(1, 1')의 음극 출력단자(11)가 S극 자력을 양극 출력단자(11')가 N극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 각각 배치하고, 상기 영구자석(23, 23')은 입력접점부(2, 2')의 음극 입력단자(21)가 N극 자력을 양극 입력단자(21')는 S극 자력을 띄도록 표면자극의 극성을 달리하여 배치된 것을 특징으로 하는 휴대폰의 배터리 충전장치.
제1항에 있어서, 상기 출력접점부(1, 1')는 일측에 접촉편(111, 111')이 돌출형성된 출력단자(11a, 11a')와, 이 출력단자(11a, 11a')를 상단에 위치하도록 출력단지(11a, 11a')의 테두리부분을 수지층으로 사출 성형하여 일체화시킨 영구자석(13, 13')과, 상기 영구자석(13, 13')의 중공부가 끼워지는 중심봉(14a, 14a')을 갖는 지지대(14, 14')와, 이 지지대(14, 14')를 인쇄회로기판(10)에 고정하는 고정볼트(12, 12') 및 상기 영구자석(13, 13')의 상하 작동시 출력단자(11a, 11a')의 접촉편(111, 111')이 접촉 또는 단락되도록 인쇄회로기판(10)에 접속된 고정단자(15, 15')로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 배터리 충전장치.
제2항에 있어서, 상기 출력단자(11a)를 결합하고 있는 영구자석(13) 대신 전자석(16)으로 대체하고, 상기 출력단자(11a)의 접촉편(111)에 접촉 또는 단락되도록 인쇄회로기판(10)에 접속되는 제2 고정단자(17)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 배터리 충전장치.
제2항에 있어서, 상기 지지대(14, 14')의 하부에 금속편(18)이 삽입되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대폰의 배터리 충전장치.