KR101547852B1 - 부정확한 배터리 극성에 대한 보호 - Google Patents

부정확한 배터리 극성에 대한 보호 Download PDF

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Abstract

이중 접촉 조립체를 갖는 배터리 홀더의 다양한 실시예가 여기에 설명된다. 일 실시예는 기판 및 스프링 이중-접촉 조립체를 갖는 배터리 홀더를 포함하는데, 스프링 이중-접촉 조립체는 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 양극 단자에 접촉하도록 구성된 양극 접촉부; 및 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 음극 단자에 접촉하도록 구성된 음극 접촉부를 포함하며, 양극 단자는 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향되며, 음극 단자는 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향된다. 양극 및 음극 접촉부는 양극 접촉부 및 음극 접촉부를 서로 고정된 관계로 보유하도록 구성된 절연체에 결합된다. 더욱이, 하나 이상의 캔틸레버 와이어 스프링은 음극 접촉부, 양극 접촉부 및 절연체를 기판에 대해 탄력적으로 변위 가능한 관계로 보유한다.

Description

부정확한 배터리 극성에 대한 보호{PROTECTING AGAINST INCORRECT BATTERY POLARITY}
교체 가능하거나 재충전 가능한 배터리에 의해 전원이 공급되는 장치는 일반적으로 배터리를 보유하여 배터리와 전기 접촉을 하도록 구성된 하나 이상의 배터리 홀더를 포함한다. 이러한 장치에서, 배터리의 적절한 설치는 통상적으로 정확한 전기 극성을 위해 적절한 배터리 방향을 나타내는 문자나 그래픽으로 표시된 방향의 사용을 통해 달성된다. 사용자는 흔히 이러한 명령을 정확하게 따르지만, 때때로 그래픽은 제품 하우징 내로 직접 몰딩되어 있거나 또는 제품 하우징의 일부로서 몰딩되어 있을 수 있기 때문에 보기가 곤란할 수 있고, 또는 작거나 읽기 어려운 라벨에 방향이 찍혀 있을 수 있다. 그 결과, 사용자는 가끔 전기 극성을 반대로 하여 배터리를 부정확하게 설치할 수 있다.
극성을 반대로 하여 배터리를 설치하는 것은 배터리 문제 및 제품 손상을 일으킬 수 있다. 최상의 경우에, 제품은 단지 작동을 안 할 수 있다. 최악의 경우에, 배터리는 오버헤드되고 누설될 수 있는데, 이것은 전자제품에 영구적인 손상을 일으킬 수 있고, 또한 안전상의 문제를 초래할 수 있다.
<요약>
이중 접촉 조립체를 갖는 배터리 홀더의 다양한 실시예가 여기에 설명된다. 개시된 한 실시예는 기판 및 스프링 이중-접촉 조립체를 갖는 배터리 홀더를 포함하는데, 스프링 이중-접촉 조립체는 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 양극 단자(positive terminal)에 접촉하도록 구성된 양극 접촉부(positive contact); 및 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 음극 단자에 접촉하도록 구성된 음극 접촉부를 포함하며, 양극 단자는 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향되며, 음극 단자는 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향된다. 양극 및 음극 접촉부는 양극 접촉부 및 음극 접촉부를 서로 고정된 관계로 보유하도록 구성된 절연체에 결합된다. 더욱이, 하나 이상의 캔틸레버 와이어 스프링(cantilever wire spring)은 음극 접촉부, 양극 접촉부 및 절연체를 기판에 대해 탄력적으로 변위 가능한 관계로 보유한다.
이 요약은 아래의 상세한 설명에서 더욱 설명되는 개념들의 선택된 개념을 단순화된 형태로 소개하기 위해 제공된다. 이 요약은 청구된 주제의 중요한 특징이나 본질적인 특징을 식별하고자 하는 것도 아니고, 청구된 주제의 범위를 제한하는데 사용되고자 하는 것도 아니다. 더욱이, 청구된 주제는 이 명세서의 임의의 부분에 명시된 임의의 또는 모든 단점을 해결하는 구현에 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른, 나란히 있는 이중 접촉 배터리 홀더를 도시한 도면.
도 2는 도 1의 실시예의 비-스프링(non-spring) 이중 접촉 조립체 및 스프링 이중 접촉 조립체의 양극 및 음극 접촉부를 도시한 도면.
도 3은 도 1의 실시예의 스프링 이중 접촉 조립체의 정면도.
도 4는 도 1의 실시예의 스프링 이중 접촉 조립체의 배면도.
도 5는 도 1의 실시예의 비스프링 이중 접촉 조립체의 정면도.
도 6은 도 1의 실시예의 비스프링 이중 접촉 조립체의 배면도.
도 7은 본 발명에 따른 스프링 이중 접촉 조립체의 다른 실시예의 정면도.
도 8은 본 발명에 따른 스프링 이중 접촉 조립체의 다른 실시예의 정면도.
도 9는 본 발명에 따른 비스프링 이중 접촉 조립체의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 10은 2개의 비스프링 이중 접촉 조립체를 각각 포함하는, 나란히 있는 배터리 홀더의 실시예를 도시한 도면.
개시된 실시예는, 배터리 홀더는 어느 구성에서나 배터리 홀더가 이용되는 장치의 회로에 적절한 전기 극성을 제공하면서 배터리가 대안적인 구성으로 설치될 수 있게 한다는 점에서, 전기 극성을 반대로 한 배터리의 설치를 사실상 없애는 배터리 홀더를 제공한다. 더욱이, 개시된 실시예는 제조하기 단순할 수 있고, 정밀하게 제조하기 어려운 부품과 관련하여 비교적 여유있는 허용오차를 감안할 수 있다. 소정의 예시적인 배터리 홀더가 여기에 도시되고 설명되지만, 도면 및 아래의 설명은 예시를 위해 설명된 것이고, 어떤 방식으로든 제한하고자 하는 것이 아니라는 것을 이해할 것이다.
도 1은 제1 배터리 홀더(102) 및 제2 배터리 홀더(104)를 포함하는 다중 배터리 홀더(100)의 실시예를 도시하고 있고, 도 2는 제1 배터리 홀더(102)의 전기적 도전성 부분의 도면을 도시하고 있다. 배터리 홀더의 다양한 구조 및 특징은 제1 배터리 홀더(102)(이후 "배터리 홀더(102)"라 칭함)와 관련하여 아래에 설명되지만, 그 설명은 제2 배터리 홀더(104)에도 적용된다는 것을 알 수 있을 것이다. 배터리 홀더(102)는 인쇄 회로 기판과 같은 기판(110)에 장착된 스프링 이중 접촉 조립체(106) 및 비스프링 이중 접촉 조립체(108)를 포함한다. 배터리가 배터리 홀더(102) 내에 위치하게 될 때 존재하는 스프링 이중 접촉 조립체(106)의 압축된 구성은 도 1에서 실선으로 도시되는 반면, 배터리가 배터리 홀더(102) 내에 없을 때 존재하는 완화된 구성은 점선으로 도시된다.
스프링 이중 접촉 조립체(106)는 배터리 홀더(102) 내에 위치한 배터리에 대해 스프링 힘을 가하기 위해 기판에 대해 탄력적으로 변위 가능하도록 구성된다. 스프링 힘은 복수의 캔틸레버 와이어 스프링(112, 114, 116 및 118)에 의해 스프링 이중 접촉 조립체(106)에 제공된다. 배터리 홀더(102) 내에 설치된 배터리에 대해 캔틸레버 와이어 스프링(112, 114, 116 및 118)에 의해 제공된 스프링 힘은 양자의 이중 접촉 조립체(106, 108)가 홀더 내에 위치한 배터리와 확실하게 전기적 접촉을 유지하도록 돕는다. 더욱이, 스프링 힘은 또한 배터리가 배터리 홀더에서 미끄러져 나가지 않게 돕는다. 캔틸레버 와이어 스프링(112, 114, 116 및 118)에 의해 가해진 스프링 힘은 와이어 게이지(gauge), 와이어 재료 및 캔틸레버 각도의 선택에 의해 제어될 수 있다.
참조번호(112, 114, 116 및 118)로 도시된 것들과 같은 캔틸레버 와이어 스프링의 사용은 그외 다른 와이어 스프링 설계보다 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 코일 와이어 스프링은 일반적으로 홀더 내의 배터리와의 양호한 전기적 접속을 보장하고 홀더 내에 배터리를 보유하기 위해 배터리 홀더 내에서 사용된다. 보통의 단일 접촉식 배터리 접촉 조립체를 사용하면, 공간 제약이 비교적 느슨할 수 있기 때문에, 이러한 코일 스프링의 설계는 비교적 단순할 수 있다. 예를 들어, 보통의 배터리 홀더 내의 코일 스프링은 1/4 인치 이상의 이동 공간을 가질 수 있어서, 비교적 기하학적으로 여유있는 스프링 설계가 사용될 수 있게 한다. 그러나, 이중 접촉 조립체를 사용하면, 양극 접촉부와 음극 접촉부가 근접하게 되어 1/8 인치 정도쯤으로 스프링 이동을 위한 공간이 줄어들게 할 수 있다. 이러한 작은 공간에 대한 충분한 기하학적 강성의 코일 스프링의 제조는 매우 가벼운 와이어 게이지 또는 매우 유연한 재료가 사용되더라도 어려울 수 있다. 이에 비해, 스프링 힘을 제공하기 위해 코일 대신에 단일의 벤드(bend)를 이용하는 캔틸레버 스프링의 제조는 스프링이 임의의 원하는 와이어 재료 또는 와이어 게이지로 만들어질 수 있게 함으로써, 제조 옵션을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 이것은 또한 코일 스프링에 비해 보다 적은 와이어 재료가 사용될 수 있게 함으로써, 재료 비용을 절감할 수 있다. 스프링 이중 접촉 조립체의 그외 다른 특징은 아래에 더욱 상세하게 설명된다.
도 1을 계속 참조하면, 비스프링 이중 접촉 조립체(108)는 비스프링 이중 접촉 조립체(108)를 기판(110)에 결합하는 가늘고 길며 각이 진 와이어 부분(elongate, angled wire portion)(120)을 포함한다. 가늘고 길며 각이 진 와이어 부분(120)의 사용은 기판(110)이 더 작아질 수 있게 하므로, 큰 기판을 이용하는 다른 구성에 비해 제조 비용을 낮출 수 있다. 스프링 이중-접촉 조립체(106)가 기판으로부터 (도 1에 도시된 배터리 홀더(102)의 방향을 나타내는) 똑바로 위로 뻗어있는 것으로 도시되고, 비스프링 이중 접촉 조립체(108)가 가늘고 길며 각이 진 와이어 부분(120)을 갖는 것으로 도시되지만, 어느 한 이중 접촉 조립체는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 이들 방식 중의 어느 한 방식으로 기판에 결합될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도 2는 배터리 홀더(102)의 전기적 도전성 구조를 도시한 것이다. 이 도면에서, 스프링 이중 접촉 조립체(106) 및 비스프링 이중 접촉 조립체(108) 내의 접촉부들을 분리시키는 절연체는 명확성을 위해 생략된다. 먼저, 스프링 이중 접촉 조립체(106)는 2개의 연속적인 와이어를 포함한다는 것을 알 수 있다. 외부 와이어(200)는 음극 접촉부(202) 및 캔틸레버 스프링(112, 114)을 형성하는 반면, 내부 와이어(204)는 양극 접촉부(206) 및 캔틸레버 스프링(116, 118)을 형성한다. 그러므로, 스프링 힘을 제공하는 캔틸레버 스프링(112, 114, 116, 118)은 또한 홀더 내의 배터리로/로부터 전류를 도통시킨다.
이와 마찬가지로, 비스프링 이중 접촉 조립체(108)가 또한 2개의 와이어를 포함한다는 것을 알 수 있는데, 외부 와이어(210)는 음극 접촉(212)를 형성하고, 내부 와이어(214)는 양극 접촉부(216)를 형성한다. 도시된 실시예의 내부 와이어(214)는 다른 와이어들과 달리 기판(110)과 폐쇄 "U"자형을 형성하지 않고, 그 대신에, 양극 및 음극 접촉부를 따로따로 보유하는 후술된 절연체 상의 보완 구조물에 접속하도록 구성된 개방 단부(218)로 끝난다. 다른 실시예에서, 내부 와이어(214)는 접촉부의 양쪽에서 내부 와이어가 기판(110)에 접속하는 폐쇄 "U"자형을 가질 수 있다.
도시된 실시예에서, 외부 와이어(210)는 비스프링 이중 접촉 조립체(108)의 내부 와이어(214)와는 다른 상이한 게이지를 갖는다. 그러나, 다른 실시예에서, 비스프링 이중 접촉 조립체(108)의 외부 와이어(210) 및 내부 와이어(214)는 동일한 게이지를 가질 수 있다. 이와 마찬가지로, 스프링 이중 접촉 조립체(106)의 외부 와이어(200) 및 내부 와이어(204)는 동일한 게이지를 갖는 것으로 도시되지만, 원하는 재료 및 전기적 특성에 의존하여, 다른 실시예에서 상이한 게이지를 가질 수 있다.
도 2에서, 배터리 홀더(102)의 와이어(200, 204, 210 및 214)의 각각은 간격을 두고 상당히 떨어져 있으며 코일 스프링에 비해 상대적으로 거의 구부러지지 않은 벤드(bend)를 갖는다. 예를 들어, 스프링 이중 접촉 조립체(106)의 외부 와이어(200)는 캔틸레버 스프링(112, 114)을 형성하기 위한 스프링 벤드 세트; 의도된 배터리 접촉부에만 접속하도록 접촉부가 적절하게 위치하게 하기 위해 음극 접촉부(202)를 양극 접촉부로부터 오프셋하기 위한 오프세팅 와이어 벤드 세트(220, 222); 및 양극 배터리 단자와의 접촉을 피하면서 음극 배터리 단자에 접촉하는 방식으로 음극 접촉부를 형성하기 위한 더 큰 반경의 벤드(224)를 포함한다. 그외 다른 와이어는 이와 유사하게 얼마 안 되는 수의 벤드를 갖는다.
보다 적은 수의 와이어 벤드 및/또는 보다 적은 정도의 구부림의 사용은 몇몇 코일 스프링 설계와 같은 더욱 복잡한 스프링 설계에 비해 용이하게 제조하게 할 수 있으므로, 제조 비용을 낮출 수 있다. 더욱이, 아래에 설명된 바와 같이, 도시된 와이어는 절연체 상에 형성된 구조물 내로 와이어를 단순히 찰칵(스냅 방식으로) 채워 넣음으로써 절연체에 접속되도록 구성된다. 이것은 절연체 상의 구조물 주위에 와이어를 열 스테이킹(staking)하거나, 고정시키거나(fastening), 구부리거나(bending), 크림핑(crimping)하는 것 등등과 같은 제조 단계가 취소될 수 있게 함으로써, 제조 비용을 절감하도록 더욱 도움을 줄 수 있다.
도 3 및 4는 스프링 이중 접촉 조립체(106)를 더욱 상세하게 도시하고 있다. 위에서 언급된 바와 같이, 양극 접촉부(206) 및 음극 접촉부(202)는 이들 접촉부가 접속되는 절연체(300)에 의해 분리된다. 절연체(300)는 양극 접촉부(206)와 음극 접촉부(202)가 접촉하지 못하도록 양극 접촉부(206) 및 음극 접촉부(202)를 서로 고정된 관계로 보유하도록 구성된다. 더욱이, 이들 도면은 외부 와이어(200) 및 내부 와이어(204)가 절연체(300) 상에서 스냅 방식으로 채워질 수 있게 하는 절연체(300) 상의 다양한 구조물을 도시하고 있다. 이들 구조물은 총체적으로 "기계적 보유 인터페이스(mechanical retention interface)"라 칭해질 수 있다. 먼저 외부 와이어(200)와 관련하여, 절연체(300)는 벤드(220, 222) 부근에서 외부 와이어가 사이에 끼워 맞춰지는 절연체의 양 옆의 돌출부(302 및 304)를 포함한다. 외부 와이어(200)는 단순히 외부 와이어(200)의 양측 사이에 절연체(300)를 끼워 맞추도록 외부 와이어(200)의 양측을 충분히 멀리 떨어지게 당기고, 그 다음에 와이어의 양측이 돌출부(302 및 304) 내의 위치로 스냅 방식으로 채워질 수 있도록 외부 와이어를 놓아줌으로써, 이들 돌출부 내로 찰칵 채워질 수 있다. 절연체(300)는 음극 접촉부(202)를 형성하는 벤드(224)의 만곡부를 끼워 맞추도록 구성된 내부 에지(306)를 더 포함한다. 도 5-7과 관련하여 아래에 설명되는 유지 기능을 포함하는(이에 제한되지는 않음) 추가 기능이 또한 기계적 보유 인터페이스에 추가적인 견고함을 제공하기 위해 이용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
절연체(300)의 기계적 보유 인터페이스는 또한 내부 와이어(204)를 맞물리게 하도록 구성된 내부 돌출부 쌍(308, 309)을 포함한다. 내부 와이어(204)는 단순히 내부 와이어(204)의 측면을 함께 스퀴즈하고, 절연체(300) 내의 적절한 위치로 내부 와이어를 삽입한 다음에, 내부 와이어가 돌출부(308, 309) 아래의 장소로 스냅 방식으로 채워질 수 있도록 내부 와이어(204)의 양측을 놓아줌으로써, 돌출부(308, 309)에 결합될 수 있다.
절연체(300)의 기계적 보유 인터페이스는 외부 와이어(200) 및 내부 와이어(204)에 절연체(300)를 안전하게 접속할 수 있게 하기 위한 추가적인 구조물을 포함할 수 있다. 먼저, 도 3을 참조하면, 절연체(300)는 양극 접촉부(206)가 위치하게 되는 오목부(recess)(310)를 포함한다. 오목부(310)는 내부 와이어(204)의 말단 루프 형태의 접촉 유지 부분(314)이 연장되는 오목부의 옆부분(side)에 형성된 개구(opening)(312)를 포함한다. 다음에, 도 4를 참조하면, 절연체(300)는 내부 와이어(204)의 유지 부분(314)이 연장되는 보유 기능부(400)를 포함한다. 도시된 실시예에서의 보유 기능부(400)는 양극 접촉부(206)의 유지 부분(314)이 설치되는, 모양지어진 둘레를 갖는 절연체의 융기 부분을 포함한다. 양극 접촉부의 유지 부분(314)은, 유지 부분(314)이 보유 기능부(400) 주위에 고리 모양을 이루어 스냅 방식으로 채워지도록 단순히 유지 부분(314)을 개구(312) 내로 충분히 멀리 삽입함으로써 보유 기능부(400)에 접속될 수 있다. 도시된 보유 방식은 예시를 위해 도시된 것이고, 임의의 다른 적합한 보유 방식이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고서 사용될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
스프링 이중 접촉 조립체(106)의 기계적 보유 인터페이스의 상기 설명된 각 구조물의 조합은 저렴한 비용으로 조립하기 용이한 방식으로 음극 접촉부(202) 및 양극 접촉부(206) 상의 적소에 단단하게 절연체(300)를 보유하도록 돕는다. 더욱이, 정밀한 플라스틱 구조물은 금속 와이어 벤드보다 더 엄격한 허용오차로 제조하기가 더욱 용이할 수 있다. 그러므로, 절연체(300) 상의 기계적 보유 인터페이스 구조물은 비교적 넓은 허용오차 범위 내에서 와이어 구성을 수용하도록 설계될 수 있다. 이것은 또한 외부 와이어(200) 및 내부 와이어(204)를 형성하기 위해 정밀도가 낮은 벤딩(bending) 공정을 사용할 수 있게 함으로써 제조를 단순화하도록 도울 수 있다.
다음에, 도 5 및 6은 비스프링 이중 접촉 조립체(108)를 더욱 상세하게 도시하고 있다. 스프링 이중 접촉 조립체(106)에서와 같이, 비스프링 이중 접촉 조립체는 양극 접촉부(216) 및 음극 접촉부(212)를 분리시키고 2개의 접촉부를 서로 고정된 위치에 보유하는 절연체(500)를 포함한다. 더욱이, 절연체(500)는 또한 양극 접촉부(216) 및 음극 접촉부(212)에 단순한 스냅 온(snap-on) 방식으로 절연체(500)가 부착될 수 있게 하도록 구성된 구조물을 갖는 기계적 보유 인터페이스를 포함한다. 먼저, 외부 와이어(210)와 관련하여, 절연체(500)는 외부 와이어(210)의 양측을 멀어지게 당기고, 절연체(500)를 적절하게 위치 설정한 다음에, 외부 와이어(210)의 양측을 놓아줌으로써, 외부 와이어(210)가 삽입될 수 있는 개구(504, 505)를 갖는 돌출부(502, 503)를 포함한다. 이것은 외부 와이어(210)가 개구(504, 505)를 통해 돌출부(502, 503) 아래로 스냅 방식으로 채워질 수 있게 한다. 외부 와이어(210)는 접촉부가 배터리 홀더 내에서 배터리에 적절하게 위치 설정되도록 음극 접촉부(212)를 양극 접촉부(216)에 대해 오프셋시킨 돌출부(502, 503) 아래로 외부 와이어(210)를 보유하도록 돕는 s자형 벤드(506, 508)를 포함한다. 더욱이, 절연체(500)는 또한 외부 와이어(210)의 말단 루프 형태의 유지 기능부(512)를 맞물리게 하는 돌출부(510) 형태로 추가 보유 기능부를 포함한다.
도시된 실시예에서, 외부 와이어(210)는 돌출부(502, 503 및 510)에 맞물리도록 음극 접촉부(212)의 평면에서 구부러지므로, 돌출 위치에서 배터리에 접촉하지 않는다. 그러나, 돌출부의 비교적 작은 수 및 크기로 인해, 배터리 홀더 내에 위치한 배터리와 음극 접촉부(212) 사이에 비교적 큰 접촉 영역이 존재하여, 배터리와 음극 접촉부(212) 사이에 양호한 전기적 접촉을 보장하도록 돕는다.
도 5 및 6을 계속 참조하면, 절연체(500)는 또한 양극 접촉부(216)의 양측이 뒤에 보유되는 내부 돌출부 쌍(520, 521)을 포함한다. 양극 접촉부는 양극 접촉부(216)의 양측을 함께 잡아당기고, 절연체(500)에 대해 적절하게 양극 접촉부(216)를 위치 설정한 다음에, 양극 접촉부가 돌출부(520, 521) 뒤로 스냅 방식으로 채워질 수 있도록 양극 접촉부의 양측을 놓아줌으로써, 돌출부(520, 521) 뒤에 설치될 수 있다. 더욱이, 절연체(500)는 또한 양극 접촉부(216)를 절연체에 단단히 채우기 위해 양극 접촉부(216)의 루프가 연장되는, 참조번호(522)로 표시된 위치인 개구를 포함한다. 몇몇 실시예에서, 도 4에 참조번호(400)로 표시된 것과 같은 보유 기능부가 개구(522) 내에 위치할 수 있는 반면에, 다른 실시예는 이러한 기능부를 생략할 수 있다.
비스프링 이중 접촉 조립체(108)의 기계적 보유 인터페이스의 상기 설명된 각 구조물의 조합은 이중 접촉 조립체(108)의 단순한 결합식(snap-together) 조립체를 가능하게 한다. 더욱이, 정밀한 플라스틱 구조물이 정밀한 금속 와이어 밴드보다 제조하기가 더 용이할 수 있기 때문에, 절연체(500) 상의 기계적 보유 인터페이스 구조물은 비교적 넓은 허용오차 범위 내에서 와이어 구성을 수용하도록 설계될 수 있다. 이것은 비용 절감 이외에, 외부 와이어(210) 및 내부 와이어(214)를 형성하기 위해 정밀도가 낮은 벤딩 공정을 사용할 수 있게 할 수 있다.
도 7은 스프링 이중 접촉 조립체(700)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 와이어 접촉부 대신에, 스프링 이중 접촉 조립체(700)는 압연(stamped) 금속 등으로 제조된 대체로 편평한 양극 접촉부(702) 및 대체로 편평한 음극 접촉부(704)를 포함한다. 스프링 힘은 양극 접촉부(702) 및 음극 접촉부(704)를 형성하는 금속 조각의 벤드를 통해 제공된다. 스프링 이중 접촉 조립체(700)는 또한 양극 접촉부(702)와 음극 접촉부(704) 사이에 배치된 절연체(706)를 포함한다. 절연체(706)는 오목부(708)를 포함하는데, 이는 양극 접촉부(702)를 수용하고, 양극 접촉부(702)와 음극 접촉부(704) 사이에 원하는 오프셋을 제공하도록 돕는다. 더욱이, 절연체(706)는 또한 오목부(708)의 옆부분에 형성된 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서는 3개의 개구(710, 712, 714)가 표시되지만, 임의의 적합한 수의 개구가 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 개구(710, 712, 714)는 오목부(708) 내에 양극 접촉부(702)를 보유하기 위해 양극 접촉부(702)의 가장자리로부터 연장되는, 텅(tongue), 탭(tab), 로드(rod), 핀(pin) 또는 임의의 다른 적합한 구조물과 같은 3개의 보완적인 유지 부분(720, 722, 724)을 수용한다. 이것은 양극 접촉부(702)를 개구(710, 712, 714) 내로 스냅 방식으로 채움으로써 양극 접촉부가 오목부(708) 내에 설치될 수 있게 하고, 이로 인해 절연체 상의 돌출부 주위에 양극 접촉부 상의 금속 날개를 열 스테이킹하는 것, 구부리는 것 등등과 같은 추가 제조 단계를 없애도록 도울 수 있다. 음극 접촉부(704)가 열 스테이크(730)를 통해 절연체에 보유되는 것으로 도시되지만, 이와 유사한 스냅-인 기능부가 음극 접촉부(704) 및 절연체(706)의 적절한 설계에 의해 음극 접촉부(704)에 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도시된 실시예에서, 각각의 유지 부분은 양극 접촉부(702)의 서로 다른 옆부분에 배치된다. 그러나, 유지 부분은 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 더욱이, 또 다른 실시예에서, 절연체(706)는 위에서 설명된 것과 유사한 방식으로 양극 접촉부(702) 및 음극 접촉부(704) 상의 개구 내로 연장하도록 구성된 돌출부를 포함할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 양극 접촉부(702)의 하나 이상의 유지 부분(720, 722, 724)은 적절한 개구(710, 712, 714) 내에 배치된 보유 부재(742)에 맞물리도록 구성된 개구(740)를 포함할 수 있다. 이것은 절연체(706)의 양극 접촉부(702)의 접속의 견고함을 증가시키도록 도울 수 있다. 더욱이, 더욱 견고한 접속이 요구되는 몇몇 실시예에서, 도 7에 도시된 유지 부분/개구 구성은 절연체(706)에 대해 단단하게 양극 접촉부를 보유하기 위해 하나 이상의 열 스테이크(도시 생략)와 결합하여 사용될 수 있다. 이러한 실시예에서, 유지 부분/개구 구성은 열 스테이크만을 사용한 것에 비해 설계에 추가적인 견고함을 제공할 수 있다.
더욱이, 도 8에 도시된 바와 같이, 음극 접촉부(800)는 또한 절연체(810) 상의 개구(806, 808) 내로 연장하도록 구성된 유지 부분(802, 804)을 포함할 수 있다. 도시된 실시예에서, 절연체(810)는 유지 부분(802, 804)을 수용하기 위해 유지 부분(802, 804)의 위와 아래에서 연장되는 연장부(812, 814)를 포함한다. 그러나, 절연체(810)는 유지 부분(802, 804)을 수용하기 위한 임의의 다른 적합한 구조물을 포함할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 더욱이, 2개의 유지 부분(802, 804)이 음극 접촉부(800)의 측면 부분에 위치한 것으로 도시되지만, 임의의 적합한 수의 유지 부분이 음극 접촉부 상의 임의의 적합한 곳에 위치할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
도면을 계속 참조하면, 도 9는 대체로 편평한 양극 접촉부(902) 및 대체로 편평한 음극 접촉부(904)를 갖는 비스프링 이중 접촉 조립체(900)의 실시예를 도시하고 있다. 위에서 설명된 바와 같이, 양극 접촉부(902) 및 음극 접촉부(904)는 각각 압연 금속과 같은 재료로 만들어질 수 있다. 비스프링 이중 접촉 조립체(900)는 또한 양극 접촉부(902)와 음극 접촉부(904) 사이에 배치된 절연체(906)를 포함한다. 도 7 및 8의 실시예와 대조적으로, 비스프링 이중 접촉 조립체(900)는 양극 접촉부(902) 및 음극 접촉부(904) 내에 스프링 힘 제공 벤드가 없다. 절연체(906)는 오목부(908)를 포함하는데, 이는 양극 접촉부(902)를 수용하고, 양극 접촉부(902)와 음극 접촉부(904) 사이에 원하는 오프셋을 제공하도록 돕는다.
더욱이, 절연체(906)는 또한 오목부(908)의 옆부분에 형성된 하나 이상의 개구를 포함한다. 도시된 실시예에서는 3개의 개구(910, 912, 914)가 표시되지만, 임의의 적합한 수의 개구가 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 개구(910, 912, 914)는 오목부(908) 내에 양극 접촉부(902)를 보유하기 위해 양극 접촉부(902)의 가장자리로부터 연장되는, 텅, 탭, 로드, 핀 또는 임의의 다른 적합한 구조물과 같은 3개의 보완적인 유지 부분을 수용한다. 이것은 양극 접촉부(902)를 개구(910, 912, 914) 내로 스냅 방식으로 채움으로써 양극 접촉부가 오목부(908) 내에 설치될 수 있게 하고, 이로 인해 절연체 상의 돌출부 주위에 양극 접촉부 상의 금속 날개를 열 스테이킹하는 것, 구부리는 것 등등과 같은 추가 제조 단계를 없애도록 도울 수 있다. 음극 접촉부(904)가 열 스테이크(930)를 통해 절연체에 보유되는 것으로 도시되지만, 이와 유사한 스냅-인 기능부가 음극 접촉부(904) 및 절연체(906)의 적절한 설계에 의해 음극 접촉부(904)에 제공될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 도시된 실시예에서, 각각의 유지 부분은 양극 접촉부(902)의 서로 다른 옆부분에 배치된다. 그러나, 유지 부분은 임의의 다른 적합한 구성을 가질 수 있다는 것을 이해할 것이다.
여기에 설명된 다양한 실시예는 하나의 스프링 이중 접촉 조립체 및 하나의 비스프링 이중 접촉 조립체를 포함한다. 그러나, 배터리 홀더의 그외 다른 실시예는 2개의 스프링 이중 접촉 조립체, 또는 2개의 비스프링 이중 접촉 조립체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1과 관련하여, 2개의 스프링 이중 접촉 조립체를 갖는 실시예는 배터리 홀더가 대면 스프링 이중 접촉 조립체(106)를 갖도록 비스프링 이중 접촉 조립체(108) 대신에 사용된 스프링 이중 접촉 조립체(106)를 가질 수 있다. 이와 마찬가지로, 도 7 또는 8의 실시예는 2개의 스프링 이중 접촉 조립체를 갖는 배터리 홀더에서 이용될 수 있다.
배터리 홀더는 또한 2개의 비스프링 이중 접촉 조립체를 포함할 수 있다. 도 10은 2개의 비스프링 이중 접촉 조립체를 포함하는 배터리 홀더(1000)의 예를 도시하고 있다. 이 실시예에서, 하나의 비스프링 이중 접촉 조립체(1002)는 상대적으로 짧은 와이어 구간(1006)을 갖고 기판(1004)에 결합되는 와이어 접촉 조립체를 포함하는 반면에, 다른 하나의 비스프링 이중 접촉 조립체(1008)는 가늘고 길며 각이 진 와이어 구간(1010)을 갖고 기판(1004)에 결합되는 와이어 접촉 조립체를 포함한다. 이것은 기판(1004)으로의 접속부가 더 짧은 2개의 비스프링 이중 접촉 조립체(1002)의 사용에 비해 기판의 크기가 감소될 수 있게 할 수 있다. 그외 다른 실시예에서, 각 접촉부는 기판(1004)에 대해 더 짧거나 더 긴 유사한 접속부를 갖는다. 도 10의 실시예의 특정 구성은 예시적으로 도시된 것이고, 어떤 방식으로든 제한하고자 하는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다.
여기에 설명된 구성 및/또는 방법은 사실상 예시적인 것이고, 이들 특정 실시예 또는 예는 다양한 변형이 가능하기 때문에 제한적인 의미로 생각되어서는 안 된다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 주제는 여기에 개시된 다양한 프로세스, 시스템 및 구성, 및 그외 다른 특징, 기능, 동작 및/또는 속성의 모든 새롭고 자명하지 않은 조합과 하위조합뿐만 아니라, 그것의 임의의 및 모든 등가물을 포함한다.

Claims (20)

  1. 배터리 홀더(battery holder)로서,
    기판과,
    상기 기판에 결합된 스프링 이중 접촉 조립체(spring dual-contact assembly)
    를 포함하고,
    상기 스프링 이중 접촉 조립체는
    상기 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 양극 단자(positive terminal)에 접촉하도록 구성된 양극 접촉부(positive contact) - 상기 양극 단자는 상기 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향됨 -,
    상기 배터리 홀더 내에 위치한 배터리의 음극 단자에 접촉하도록 구성된 음극 접촉부 - 상기 음극 단자는 상기 스프링 이중 접촉 조립체를 향해 배향됨 -,
    상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부에 결합되어, 상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부를 서로 고정된 관계로 유지하도록 구성된 절연체, 및
    상기 음극 접촉부, 상기 양극 접촉부 및 상기 절연체를 상기 기판에 대해 탄력적으로 변위 가능한 관계로(in a resiliently displaceable relationship) 유지하는 복수의 캔틸레버 와이어 스프링(cantilever wire spring) - 각각의 캔틸레버 와이어 스프링은 상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부 중의 하나를 또한 형성함 -
    을 포함하되,
    상기 음극 접촉부는 오프세팅 와이어 벤드(offsetting wire bend)를 통해 상기 절연체 상의 기계적 보유 인터페이스(mechanical retention interface)와 인터페이스하고,
    상기 절연체 상의 기계적 보유 인터페이스는 상기 오프세팅 와이어 벤드에 인접한 상기 음극 접촉부를 넘어 연장되도록 구성된 하나 이상의 돌출부(protrusion)를 포함하며,
    상기 양극 접촉부는, 상기 절연체 내의 개구를 통해 연장되고 상기 절연체 상의 기계적 보유 인터페이스 내의 보유 기능부(retention feature)에 맞물리는 유지부(retaining portion)를 포함하고,
    상기 배터리 홀더는 비스프링(non-spring) 이중 접촉 조립체를 더 포함하고, 상기 스프링 이중 접촉 조립체 및 상기 비스프링 이중 접촉 조립체 중 하나 이상은 연장되고 각진 와이어부(elongate, angled wire section)를 통해 상기 기판에 연결되는
    배터리 홀더.
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  8. 제1항에 있어서,
    상기 비스프링 이중 접촉 조립체는 양극 및 음극 와이어 접촉부들을 포함하는
    배터리 홀더.
  9. 배터리 홀더로서,
    기판과,
    상기 기판에 결합된 제1 비스프링 이중 접촉 조립체와,
    상기 기판에 결합된 제2 비스프링 이중 접촉 조립체
    를 포함하되,
    상기 제1 비스프링 이중 접촉 조립체 및 상기 제2 비스프링 이중 접촉 조립체 각각은
    배터리의 양극 단자에 접촉하도록 구성된 양극 접촉부,
    배터리의 음극 단자에 접촉하도록 구성된 음극 접촉부, 및
    상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부에 결합되어, 상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부를 서로 고정된 위치 관계로 유지하도록 구성된 절연체 - 상기 절연체는 상기 양극 접촉부 및 상기 음극 접촉부 상의 유지부(retaining portion)가 연장해 들어가는 하나 이상의 개구를 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 비스프링 이중 접촉 조립체 중 하나 이상은, 연장되고 각진 와이어부(elongate, angled wire section)를 통해 상기 기판에 결합되는
    배터리 홀더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 비스프링 이중 접촉 조립체 및 상기 제2 비스프링 이중 접촉 조립체 중 하나 이상은 와이어 접촉부를 포함하는
    배터리 홀더.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제1 비스프링 이중 접촉 조립체 및 상기 제2 비스프링 이중 접촉 조립체 중 하나 이상은 압연(stamped) 금속 접촉부를 포함하는
    배터리 홀더.
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