KR101789419B1 - 충전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치는, 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부를 포함하고, 상기 출력 단자부는, 상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체; 및 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 커버를 포함한다.
이러한 본 발명에 의하면, 이중 절연 구조를 채택하여, 어느 하나의 절연 구조가 손상되더라도 다른 하나의 절연구조에 의해서 절연 상태가 유지될 수 있다. 또한, 배터리를 충전 장치에 장착하는 과정에서 스위치가 온되고, 분리하는 과정에서 오프되므로, 사용자의 편의성이 유지될 수 있다.

Description

충전 장치{Charging device}

본 발명은 충전 장치에 관한 것이다.

일반적으로 청소기 등의 가전 제품은, 사용자의 편의를 위하여 배터리를 사용하여, 일정 시간 동안, 전원을 연결하지 않고 배터리의 전력 만으로 청소하는 무선 기술이 적용된다.

다만, 배터리 용량 및 무게 등 제한으로 인하여, 가전 제품에 장착할 수 있는 배터리가 한정적이었으며, 배터리를 사용하여 무선으로 구동되는 가전제품은 항시 전원이 공급되는 유선 방식의 가전제품보다 출력 면에서 떨어지는 문제점이 있었다.

최근 배터리 기술의 발전함에 따라, 피크 전압이 42.4V을 초과하는 강전으로 충전되는 고전압배터리가 개발되었다.

한편, 배터리의 충전 장치에 관한 선행문헌으로는 다음과 같은 것이 존재한다.

출원번호(출원일) : 20-2004-0023140(2004년08월13일)

발명의 명칭 : 로봇청소기의 충전대

선행문헌에 따르면, 충전 단자가 외부로 노출되어 있어, 로봇 청소기의 일측이 접촉하도록 구현된다. 위와 같은 충전 구조는, 충전 단자가 외부로 노출되어, 감전의 위험이 크므로, 고전압 배터리의 충전에 사용되기 힘든 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 배터리 팩이 분리된 상태에서는 배터리 팩의 출력 단자가 외부로 노출되는 것을 방지되는 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 배터리 팩이 분리된 상태에서 출력 단자로의 전원 인가가 차단되는 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 고전압의 배터리의 충전이 가능한 충전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치는, 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부를 포함하고, 상기 출력 단자부는, 상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체; 및 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 관통부를 포함하는 단자 커버를 포함한다.

또한, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자는 상기 단자 커버의 내측에서 상기 단자 관통부와 이격될 수 있다.

또한, 상기 출력 단자부는, 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부와 이격된 상태가 유지되도록 상기 단자 커버를 탄성 지지하는 탄성 부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 배터리 팩이 안착되며 상기 출력 단자부가 구비되는 거치대를 더 포함하고, 상기 단자 본체는 상기 거치대 내에서 상기 거치대를 관통하여, 상기 거치대 외부로 돌출되고, 상기 단자 커버는 상기 거치대 외부로 돌출된 상기 단자 본체의 출력 단자를 커버할 수 있다.

또한, 상기 단자 커버에는 상기 배터리 팩에서 연장되는 가압 리브가 관통하는 리브 관통부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 출력 단자부는, 상기 단자 커버에 체결되며, 상기 단자 본체와 선택적으로 걸림이 이루어지는 레버를 더 포함하고, 상기 레버는 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 리브 관통부를 관통한 가압리브에 의해서 회전되어, 상기 단자 본체와의 걸림이 해제될 수 있으며, 상기 레버와 상기 단자 본체의 걸림이 해제된 상태에서, 상기 단자 커버가 상기 단자 본체에 대해서 이동될 수 있다.

또한, 상기 출력 단자에 전원을 인가하는 마이크로 스위치를 포함하고, 상기 단자 커버가 상기 단자 본체에 대해서 이동하는 과정에서, 상기 레버가 상기 마이크로 스위치를 가압하여 상기 마이크로 스위치가 온 될 수 있다.

또한, 상기 레버는, 상기 단자 커버에 회전 가능하게 체결되는 회전축; 상기 회전축으로부터 연장되며, 상기 단자 본체와 걸림이 이루어지는 제1리브; 및 상기 회전축 및 제1리브의 적어도 하나로부터 연장되며, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 가압리브에 의해서 가압되는 제2리브를 포함할 수 있다.

또한, 상기 단자 본체는, 상기 출력 단자가 고정되는 프레임; 상기 프레임에 구비되며, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에 상기 제1리브가 걸릴 수 있는 걸림부; 및 상기 걸림부의 일측에 형성되며, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 가압 리브에 의해서 상기 레버가 회전되어 상기 제1리브가 상기 삽입부에 삽입될 수 있는 삽입부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 삽입부는, 상기 제1리브가 삽입될 수 있는 제1삽입부; 및 상기 제1삽입부로부터 연장되며 상기 제2리브가 삽입될 수 있는 제2삽입부를 포함하고, 상기 걸림부는 상기 제2삽입부의 양측 테두리에 구비될 수 있다.

또한, 상기 회전축의 연장방향을 기준으로, 상기 제1삽입부의 폭은, 상기 회전축의 연장방향을 기준으로, 제2삽입부의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1리브가 상기 걸림부에 걸린 상태가 유지되도록 상기 레버로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
다른 측면에 따른 충전장치는, 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부를 포함하고, 상기 출력 단자부는, 상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체; 및 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 커버를 포함하고, 상기 단자 커버에는 상기 배터리 팩에서 연장되는 가압 리브가 관통하는 리브 관통부가 구비되고, 상기 출력 단자부는, 상기 단자 커버에 체결되며, 상기 단자 본체와 선택적으로 걸림이 이루어지는 레버를 더 포함하고, 상기 레버는 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 리브 관통부를 관통한 가압리브에 의해서 회전되어, 상기 단자 본체와의 걸림이 해제된다.
또 다른 측면에 따른 충전장치는, 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부; 및 상기 출력 단자부로 전원을 인가하는 마이크로 스위치를 포함하고, 상기 출력 단자부는, 상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체; 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 커버; 및 상기 단자 커버에 회전 가능하게 연결되는 레버를 포함하고, 상기 단자 커버에는 상기 배터리 팩에서 연장되는 가압 리브가 관통하는 리브 관통부가 구비되고, 상기 리브 관통부를 관통한 상기 가압 리브에 의해서 상기 레버가 회전되어 상기 레버가 상기 마이크로 스위치를 가압함으로써, 상기 마이크로 스위치가 온된다.

이러한 본 발명에 의하면, 이중 절연 구조를 채택하여, 어느 하나의 절연 구조가 손상되더라도 다른 하나의 절연구조에 의해서 절연 상태가 유지될 수 있다.

또한, 배터리를 충전 장치에 장착하는 과정에서 스위치가 온되고, 분리하는 과정에서 오프되므로, 사용자의 편의성이 유지될 수 있다.

또한, 배터리가 충전 장치로부터 분리된 상태에서 단자 커버가 출력 단자를 커버하므로, 단자 커버와 출력 단자의 사이 공간에 연면 거리(Creepage distance) 및 공간 거리(Clearance distance)를 확보할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 보여주는 사시도.
도 2 및 도 3 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 사시도.
도 4 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 보여주는 사시도.
도 5 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자부의 사시도.
도 6 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자부의 분해사시도
도 7 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체의 사시도
도 8 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 커버의 사시도.
도 9 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 레버의 사시도
도 10 은, 도 5 의 A-A에 따른 단면도.
도 11 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자가 인출된 출력 단자부의 사시도.
도 12 는, 도 11의 B-B에 따른 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 보여주는 사시도이고, 도 2 및 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 보여주는 사시도이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치를 보여주는 사시도이다.

도 1 내지 도 4 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전 장치(100)는, 가전제품에 전원을 공급하는 배터리 팩(10)을 충전할 수 있다.

상기 배터리 팩(10)은 상기 가전제품에 분리 가능하게 장착될 수 있고, 상기 배터리 팩(10)이 상기 가전제품에서 분리된 상태에서 상기 배터리 팩(10)이 상기 충전 장치에 장착되면, 상기 배터리 팩(10)이 충전될 수 있다.

상기 배터리 팩(10)은, 내부에 배터리가 수용되는 배터리부(20), 상기 배터리부(20)와 상기 충전 장치(100)를 연결하여, 상기 배터리부(20)에 전원이 공급이 가능하도록 하는 입력단자부(30)를 포함한다.

상기 배터리부(20)는 용량에 따라서 다수의 배터리가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있으며, 상기 배터리부(20)에는 상기 다수의 배터리의 충전/방전을 제어하는 제어회로가 포함될 수 있다. 상기 제어회로는 일예로, 완충 시 전원 공급을 차단하는 회로를 포함할 수 있다.

상기 입력단자부(30)는 상기 배터리 팩(10)의 일측에 구비될 수 있다. 일예로 상기 입력단자부(30)는 상기 배터리 팩(10)의 하부에 구비될 수 있다.

상기 입력단자부(30)는 상기 배터리부(20)의 적어도 일면으로부터 내측 방향으로 일정 깊이 함몰되어 형성되는 함몰 공간을 포함할 수 있다. 일예로, 상기 함몰 공간은 상기 배터리부(20)의 일면으로부터 일정 깊이 함몰되는 제1함몰면(31)과 상기 배터리부(20)의 하면으로부터 일정 깊이 함몰되는 제2함몰면(32)에 의해서 정의될 수 있다.

상기 입력단자부(30)는 상기 제1함몰면(31)으로부터 연장되는 가압리브(33)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 가압리브(33)의 일측 모서리가 상기 제2함몰면(32)에 접하도록 연장될 수 있다.

다른 측면에서, 상기 가압리브(33)는 상기 제2함몰면(32)으로부터 하방을 향하여 연장될 수 있으며, 상기 가입리브(33)의 일측 모서리가 상기 제1함몰면(31)에 접하도록 형성될 수 있다.

상기 입력단자부(30)는 상기 배터리부(20)와 연결되는 복수의 입력단자(36)를 더 포함할 수 있다. 상기 복수의 입력단자(36)는 상기 배터리부(20)의 내부에 위치될 수 있다. 상기 충전 장치(100)의 후술할 출력 단자(122)가 삽입되기 위하여 상기 제2함몰면(32)에는 복수의 단자 삽입홀(35)이 구비될 수 있다.

상기 가압리브(33)는 상기 입력단자부(30)의 중앙부에 위치될 수 있으며, 상기 복수의 단자 삽입홀(35)은 상기 가압리브(33)를 기준으로 양측에 배치될 수 있다.

본 실시예에서는, 도 3을 기준으로 상기 가압리브(33)의 좌측에 두 개, 우측에 한 개의 단자 삽입홀(35)이 구비되는 것으로 표현하였지만, 이에 한정되지 않으며, 양측에 서로 대칭되도록 구비될 수 있다.

상기 배터리 팩(10)은 상기 배터리부(20)의 일측에 구비되는 손잡이(40)를 더 포함할 수 있다. 일예로, 상기 손잡이(40)는 상기 배터리부(20)의 상측에 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 배터리 팩(10)의 상부에 구비되는 손잡이를 파지하고, 배터리 팩(10)의 하부에 구비되는 입력단자부(30)가 후술할 출력 단자부(110)에 연결되도록 상기 배터리 팩(10)을 상기 충전 장치(100)에 장착시킬 수 있다.

상기 충전 장치(100)는 배터리 팩(10)이 장착되기 위한 거치부(104)를 포함할 수 있다. 상기 충전 장치(100)는 상기 거치부(104)의 일측에 배치되는 충전대 본체(102)를 더 포함할 수 있다.

상기 충전대 본체(102)의 내부에는 다수의 전원 장치가 구비될 수 있다. 일예로, 상기 다수의 전원 장치는 변압 장치, 정류 장치, 전원 차단 장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 거치부(104)에는 상기 배터리 팩(10)이 안착될 수 있다. 일예로, 상기 거치부(104)의 상면에 상기 배터리 팩(10)의 하면이 안착될 수 있다.

상기 거치부(104)의 일면에는 상기 입력 단자부(30)가 전기적으로 연결되는 출력 단자부(110)가 구비된다.

본 실시예는 상기 거치부(104)에 출력 단자부(110)가 배치되는 것으로 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 충전대 본체(102)에 배치되는 것도 가능하다.

도 5 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자부의 사시도이고, 도 6 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자부의 분해사시도이며, 도 7 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체의 사시도이고, 도 8 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 커버의 사시도이며, 도 9 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 레버의 사시도이고, 도 10 은, 도 5 의 A-A에 따른 단면도이다.

도 5 내지 도 10를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자부(110)는, 상기 거치부(104)에 고정되는 단자 본체(120), 상기 단자 본체(120)의 적어도 일부를 커버하는 단자 커버(130) 및 상기 단자 본체(120)와 상기 단자 커버(130) 사이에 구비되는 레버(140)를 포함할 수 있다.

일예로, 상기 단자 본체(120)는 상기 거치부(104)의 하면에 고정될 수 있으며, 상기 단자 커버(130)는 상기 단자 본체(120)의 상측부를 커버할 수 있다.

상기 거치부(104)의 상면에는 상기 단자 본체(120) 및 상기 단자 커버(130)가 관통하기 위한 홀(105)이 형성될 수 있다. 상기 단자 본체(120) 및 상기 단자 커버(130)의 일부는 상기 거치부(104) 내부에 위치되고, 다른 일부는 상기 홀을 관통하여 상기 거치대(104)로부터 돌출될 수 있다.

이 때, 상기 배터리 팩(10)이 상기 충전 장치(100)에 장착되기 전에는, 상기 단자 본체(120)가 외부로 노출되지 않도록 상기 단자 커버(130)가 상기 단자 본체(120)를 커버할 수 있다.

또한, 상기 출력 단자부(110)는, 상기 단자 커버(130)를 탄성 지지하기 위한 탄성부재(150)를 더 포함할 수 있다.

상기 단자 본체(120)는, 복수의 출력 단자(122)와 상기 복수의 출력 단자(122)를 지지하는 프레임(121)을 포함한다.

상기 프레임(121)은, 개구된 하면을 포함하는 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 프레임(121)은 전후면의 길이가 양측면의 길이보다 긴 직육면체로 형성될 수 있다.

이 때, 후면이란, 상기 프레임(121)에서 상기 충전대 본체(102)를 향하는 면을 의미하고, 전면이란, 상기 후면에 반대방향을 향하는 면을 의미한다. (도 4 참조)

상기 복수의 출력 단자(122)는 상기 프레임(121)의 상면을 관통하여 상기 프레임(121)에 고정될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 출력 단자(122)는 일부가 상기 프레임(121)의 상측으로 돌출되며, 상기 복수의 출력 단자(122)의 나머지 일부는 상기 프레임(121)의 내부에 배치될 수 있다.

상기 프레임(121)의 내부에 배치되는 복수의 출력 단자(122)는 상기 개구된 하면을 통하여, 상기 충전대 본체(102) 로부터 전력을 공급받을 수 있다. 이 때, 상기 복수의 출력 단자(122)에는 전력선(미도시)이 연결될 수 있다.

상기 복수의 출력 단자(122)는 좌우 방향으로 일정거리 이격되어 배치될 수 있다.

상기 단자 본체(120)는, 상기 프레임(121)의 내부 공간에 배치되고, 상기 복수의 출력 단자(122) 중 하나 이상으로 흐르는 전원을 전기적으로 차단하는 마이크로 스위치(123)를 더 포함할 수 있다.

상기 마이크로 스위치(123)가 오프되면, 상기 복수의 출력 단자(122) 중 하나 이상의 출력 단자가 상기 충전기 본체(102) 내부에 배치되는 전원 장치와 전기적으로 연결되는 것이 차단될 수 있다.

상기 마이크로 스위치(123)는 상측을 향하도록 배치되는 엑츄에이터(123A)를 포함하며, 상기 액츄에이터(123A)의 위치에 따라서 전원 차단 여부가 결정될 수 있다. 일예로, 상기 액츄에이터(123A)가 눌리면 ON될 수 있으며, 상기 액츄에이터(123A)의 눌림이 해제되면, OFF될 수 있다.

상기 단자 본체(120)는 상기 프레임(121)의 일측으로부터 연장되어, 상기 거치대(104)에 상기 단자 본체(120)를 고정시키는 고정부(124)를 포함할 수 있다. 일예로, 상기 고정부(124)는 상기 프레임(121)을 기준으로 양측 하부에 복수로 구비될 수 있다. 이 때, 상기 고정부(124)는 상기 거치대(104)의 하면에 고정될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 거치부(104)의 어느 곳이든 배치될 수 있다.

상기 단자 본체(120)는, 상기 프레임(121)의 상면에 구비되어, 상기 탄성부재(150)의 일측을 지지하는 탄성부재 체결부(125)가 구비될 수 있다. 상기 탄성부재 체결부(125)는 상기 탄성부재(150)의 개수에 대응되어 다수 개로 구성될 수 있다. 일예로, 상기 프레임의 좌우방향으로 2개가 형성될 수 있다.

상기 단자 본체(120)는, 레버(150)가 삽입되기 위한 삽입부(126, 127, 128)를 더 포함할 수 있다. 상기 삽입부(126, 127, 128)에 대해서는 후술하기로 한다.

상기 단자 커버(130)는, 하면이 개구된 육면체 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 단자 본체(120)의 적어도 일부를 커버할 수 있다. 상기 단자 커버(130)는 상기 단자 본체(120)의 적어도 일부를 커버한 상태에서 상하 이동할 수 있다.

상기 단자 커버(130)는 상기 복수의 출력 단자(122)가 관통되는 단자 관통부(132) 및 상기 가압리브(33)가 관통하는 가압리브 관통부(137)을 포함한다.

상기 단자 관통부(132)는 상기 단자 커버(130)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 단자 커버(130)가 하방으로 이동하면, 상기 복수의 출력 단자(122)가 상기 단자 관통부(132)를 관통하여 외부로 상기 단자 커버(130)의 상방으로 돌출된다. 반면에, 상기 단자 커버(130)가 상방으로 이동하면, 상기 복수의 출력 단자(122)가 상기 단자 커버(130)의 내측에 위치된다.

상기 가압리브 관통부(137)는 상기 단자 커버의 적어도 일면에 형성될 수 있다. 일예로, 상기 가압리브 관통부(137)는 상기 단자 커버(130)의 상면 및 전면에 형성될 수 있다. 상기 가압리브 관통부(137)가 두 개의 면에 형성되므로, 상기 가압리브(33)가 상기 가압리브 관통부(137)에 쉽게 삽입될 수 있다.

상기 단자 커버(130)는, 상기 가압리브 관통부(137)의 테두리부에서 상기 단자 커버(130)의 내부 공간을 향하여 일정거리 연장되는 스토퍼(139)를 포함할 수 있다. 상기 스토퍼(139)에는 후술할 상기 레버(140)의 제2리브(147)이 접촉될 수 있다.

상기 제1스토퍼(139)는, 상기 배터리 팩(10)의 가압리브(133)가 상기 가압리브 관통부(137)를 관통할 때, 상기 가압리브(133)와 간섭이 발생하지 않도록 상기 가압리브 관통부(137)의 일 테두리부에서 하방으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 스토퍼(139)는 상하방향으로 연장되어 배치될 수 있다.

상기 단자 커버(130)의 내측에는 상기 탄성부재 체결부(135)가 구비될 수 있으며, 상기 탄성부재 체결부(135)에는 상기 탄성부재(150)의 타측이 고정될 수 있다.

상기 탄성부재(150)는 일측이 단자 본체(120)에 체결되고, 타측이 단자 커버(130)에 체결되므로, 상기 배터리 팩(10)의 장착 여부에 따라서 상기 단자 커버(130)가 상측 또는 하측으로 이동할 수 있다.

상기 레버(140)는 상기 단자 커버(130)에 회전 가능하게 체결될 수 있다.

상기 단자 커버(130)에는 상기 레버(140)가 체결되는 레버 체결홀(138)이 구비될 수 있다. 상기 레버 체결홀(138)은 서로 마주보는 두 개의 면에 형성될 수 있다. 일예로, 상기 레버 체결홀(138)은 상기 단자 커버(130)의 전면 및 후면에 각각 형성될 수 있다.

이 때, 어느 하나의 레버 체결홀(138)의 중심과 다른 하나의 레버 체결홀(138)의 중심을 연장하는 가상의 선을 상기 레버(140)의 회전 중심선(L)이라고 정의될 수 있다. 상기 레버(140)는 상기 레버 체결홀(138)에 체결된 상태로, 상기 회전 중심선(L)을 기준으로 양 방향으로 회전될 수 있다.

상기 레버(140)는 상기 레버 체결홀(138)에 삽입되는 회전축(142)과, 상기 회전축(142)으로부터 제1방향을 향하여 연장되는 제1리브(145) 및 상기 본체(142) 및 상기 제1리브(145) 중 적어도 하나로부터 제2방향을 향하여 연장되는 제2리브(147)를 포함할 수 있다.

상기 회전축(142)은, 상기 회전 중심선(L)을 기준으로 양 방향으로 회전될 수 있으며, 상기 제1방향은 상기 회전축(142)의 회전 중심선(L)과 수직한 방향이고, 상기 제2방향은 상기 회전 중심선(L) 및 상기 제1방향과 수직한 방향일 수 있다.

상기 제1리브(145)의 회전 중심선(L)의 연장 방향으로의 폭은 상기 제2리브(147)의 회전 중심선(L)의 연장 방향으로의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다.

상기 제1리브(145) 및 제2리브(147) 중 적어도 하나에는 스프링 고정부(149)가 구비될 수 있으며, 상기 스프링 고정부(149)에는 토션스프링(160)의 일단이 고정될 수 있다, 상기 토션스프링(160)의 타단은 상기 단자 커버(130)의 내측면에 고정될 수 있다. (도 10 참조) 상기 토션스프링(160)은, 상기 레버(140)가 일방향으로 회전하도록 하며, 상기 레버(140)에 탄성력을 부여한다.

한편, 상기 단자 본체(120)의 삽입부(126, 127, 128)는 제1삽입부 내지 제3삽입부(126, 127, 128)를 포함할 수 있다.

상기 제1삽입부(126)에는 상기 제1리브(145)가 삽입될 수 있고, 상기 제2삽입부(127)에는 상기 제2리브(147)가 삽입될 수 있다. 또한, 상기 제3삽입부(128)에는 상기 배터리 팩(10)의 가압리브(33)가 삽입될 수 있다.

상기 제2삽입부(127)의 테두리부에는 상기 레버(150)의 제1리브(145)가 지지되는 걸림부(129)가 구비될 수 있다.

상기 걸림부(129)는 복수로 구비될 수 있다. 일예로, 상기 복수의 걸림부(129) 각각은 상기 제2삽입부(127)의 양측에 배치될 수 있다. 다른 예로, 상기 걸림부(129)는 상기 프레임(121)의 전면 및 후면의 상단에 배치될 수 있다.

이 때, 상기 제1삽입부(126)의 상기 회전 중심선(L)의 연장 방향으로의 개구 폭은, 상기 제2삽입부(127)의 상기 회전 중심선(L)의 연장 방향으로의 개구 폭 보다 넓게 형성될 수 있다.

따라서, 상기 제1리브(145)는, 상기 제2삽입부(127)의 양측에 배치되는 걸림부(129)에 걸림이 이루어지거나, 상기 레버(140)의 회전에 의해서 상기 제1삽입부(126)에 삽입될 수 있다.

상기 제1삽입부(126), 제2삽입부(127) 또는 제3삽입부(128)는 상기 프레임(121)의 상면, 전면 및 후면 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.

일 예로, 상기 제1삽입부(126)는, 상기 프레임(121)의 상면, 전면 및 후면에 형성될 수 있고, 상기 제2삽입부(127)는 상기 프레임의 상면에 형성될 수 있으며, 상기 제3삽입부(128)는 상기 프레임(121)의 상면 및 전면에 형성될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 제1 내지 제3삽입부(126, 127, 128)는 상기 프레임(121)에 각각 형성되는 것으로 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 프레임(121)을 관통하는 하나의 개구를 위치 또는 삽입되는 구성에 따라서, 세 개의 부분으로 나누어 형성되는 것으로 이해하는 것도 가능하다.

도 10을 참조하면, 상기 배터리 팩(10)이 상기 충전 장치(100)에 장착되지 않은 상태에서는 상기 단자 커버(130)는, 상기 출력 단자(122)가 외부에 노출되지 않도록 상기 출력 단자(122)를 커버한다. 즉, 상기 단자 커버(130)에 상기 탄성 부재(150)의 탄성력이 작용하여, 상기 단자 커버(150)가 상측으로 이동된 위치(제1위치)에 위치하게 된다.

상기 단자 커버(130)가 상기 제1위치로 이동하게 되면, 상기 단자 커버(130)의 상면에 형성되는 단자 관통부(132)가 상기 출력 단자(122)의 상방에 위치된다.

또한, 상기 레버(140)가 일 방향(도 10에서는 반시계 방향)으로 회전되는 탄성력을 상기 토션 스프링(150)으로부터 제공받아 상기 레버(140)의 제1리브(145)가 상기 걸림부(129)에 걸린 상태가 유지된다. 그리고, 상기 제2리브(147)는 상기 스토퍼(139)에 접촉된 상태가 유지된다.

도 10과 같은 상태에서는 상기 출력 단자(122)가 상기 단자 커버(130)의 외측으로 돌출되지 않기 때문에 사용자가 상기 출력 단자(122)에 접촉하는 것이 방지될 수 있다.

또한, 도 10과 같은 상태에서는 상기 액츄에이터(123A)로 가해지는 외력이 존재하지 않으므로, 상기 마이크로 스위치(123)가 오프된 상태가 유지된다. 따라서, 상기 복수의 출력 단자(122) 중 하나 이상의 출력 단자가 상기 전원 장치와 연결되는 것이 방지된다.

즉, 본 발명에 의하면, 상기 출력 단자(122)의 노출 방지를 위한 제1절연 구조와 마이크로 스위치(123)를 오프된 상태로 유지하기 위한 제2절연 구조의 이중 절연 구조에 의해서 사용자가 출력 단자에 접촉하는 것에 따른 감전의 위험이 방지될 수 있다.

도 10과 같은 상태에서 상기 단자 커버(130)의 상측에서 외력이 가해지는 경우, 상기 제1리브(145)가 걸림부(129)에 걸린 상태가 유지되므로, 상기 단자 커버(130)가 하방으로 이동하는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상기 제1리브(145)가 상기 제1삽입부를 관통하여 상기 액츄에이터(123A)를 작동시키는 것이 방지된다.

도 11 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자가 인출된 출력 단자부의 사시도이고, 도 12 는, 도 11의 B-B에 따른 단면도이다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 배터리 팩(10)이 상기 거치대(104)에 거치됨에 따라, 상기 가압리브(33)가 상기 가압리브 관통부(137)으로 삽입된다.

이 때, 상기 제1함몰면(21)이 상기 단자커버(120)의 전면에 접촉될 수 있으며, 상기 제2함몰면(22)이 상기 단자커버(120)의 상면에 접촉될 수 있다.

상기 가압리브(33)는 상기 스토퍼(139)에 지지되는 상기 제2리브(147)를 가압한다. 그러면, 상기 제2리브(147)가 타방향(도12을 기준으로 시계방향)으로 회전된다. 상기 제2리브(147)가 회전됨에 따라서 상기 레버(140)는 타방향으로 회전하고, 상기 제1리브(145)는 상기 걸림부(129)에서 이탈된다. 따라서, 상기 레버(140)가 회전되는 과정에서, 상기 레버(140)와 상기 단자 본체(120)와의 걸림이 해제된다.

한편, 상기 단자 커버(130)의 상면은 상기 제1함몰면(31)과 접촉하게 되며, 상기 단자 커버(130)는 상기 제1함몰면(31)에 의해서 가압된다.

이 때, 상기 제1리브(145)는 상기 걸림부(129)에서 이탈되어 걸림이 해제되므로, 상기 제1리브(145)가 상기 제1삽입부(126)에 삽입 가능한 상태가 된다. 따라서, 상기 배터리 팩(10)이 장착되는 과정에서 상기 단자 커버(130)가 하측으로 이동될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 팩(10)이 장착되는 과정에서 탄성부재(150)가 압축되면서, 상기 단자 커버(130)의 단자 관통부(132)와 상기 출력 단자(122) 사이의 거리가 줄어든다.

상기 단자 커버(130)가 하방으로 이동하는 과정에서 상기 프레임(121)의 상측에 배치된 출력 단자(122)는 상기 단자 관통부(132)를 통과하여, 상기 단자 커버(130)의 상측으로 돌출된다.

이 때, 상기 단자 커버(130)의 상면에는 상기 배터리부(20)의 제2함몰면(22)이 안착되며, 상기 단자 커버의 외부로 돌출된 출력 단자(122)는 상기 입력단자(35)로 삽입된다.

또한, 상기 단자 커버(130)의 하방으로 이동에 따라, 상기 레버(140)도 상기 단자 커버(130)와 함께 하측으로 이동하게 되며, 상기 레버(140)는 상기 삽입부(126, 127, 128)로 삽입된다. 즉, 상기 제1리브(145)는 상기 제1삽입부(126)에 삽입되고, 상기 제2리브(146)는 제2삽입부(127)에 삽입된다.

상기 제1리브(145)는 상기 마이크로 스위치(123)의 액츄에이터(123A)를 가압하여, 상기 마이크로 스위치(123)를 온(On) 시킨다. 따라서, 상기 레버(140)가 하측 방향으로 이동하는 과정에서 상기 레버(140)가 상기 마이크로 스위치를 온 시킨다.

이 때, 가압리브 관통부(137)를 통과한 가압리브(33)는 상기 제3삽입부(128)로 삽입될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 레버(140)가 회전하는 과정과 상기 레버(140)가 상하 이동하는 과정이 편의상 두 과정으로 표현되었으나, 동시에 일어나는 과정으로 이해될 수 있다. 즉, 상기 레버(140)는 회전운동과 병진운동이 동시에 일어난다.

본 실시예에 따르면, 상기 제1리브(145)가 상기 엑츄에이터(123A)를 가압하므로, 상기 상기 출력 단자(122)에 전원이 인가되고, 상기 출력 단자(122)를 상기 단자 커버(130)의 상측으로 돌출시키므로, 상기 출력 단자(122)가 배터리 팩(10)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이와 같은 두 과정이 하나의 조작으로 동시에 일어날 수 있으므로 사용자의 편의성이 향상될 수 있다.

따라서, 배터리 팩의 피크 전압이 42.4V 이상인 경우에는 충전 장치에서 충전이 가능할 수 있다.

Claims (15)

1. 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부를 포함하고,
   상기 출력 단자부는,
   상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체; 및
   상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 커버를 포함하고,
   상기 단자 커버에는 상기 배터리 팩에서 연장되는 가압 리브가 관통하는 리브 관통부가 구비되고,
   상기 출력 단자부는, 상기 단자 커버에 체결되며, 상기 단자 본체와 선택적으로 걸림이 이루어지는 레버를 더 포함하고,
   상기 레버는 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 리브 관통부를 관통한 가압리브에 의해서 회전되어, 상기 단자 본체와의 걸림이 해제되는 충전 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단자 커버는 상기 출력 단자가 관통할 수 있는 단자 관통부를 포함하는 충전 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자는 상기 단자 커버의 내측에서 상기 단자 관통부와 이격되는 충전 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 출력 단자부는,
   상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에, 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부와 이격된 상태가 유지되도록 상기 단자 커버를 탄성 지지하는 탄성 부재를 더 포함하는 충전 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 배터리 팩이 안착되며 상기 출력 단자부가 구비되는 거치대를 더 포함하고,
   상기 단자 본체는 상기 거치대 내에서 상기 거치대를 관통하여, 상기 거치대 외부로 돌출되고,
   상기 단자 커버는 상기 거치대 외부로 돌출된 상기 단자 본체의 출력 단자를 커버하는 충전 장치.
6. 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부; 및 상기 출력 단자부로 전원을 인가하는 마이크로 스위치를 포함하고,
   상기 출력 단자부는,
   상기 입력 단자부와 연결되는 출력 단자를 포함하는 단자 본체;
   상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는 상기 출력 단자를 커버하고, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 출력 단자가 관통될 수 있는 단자 커버; 및
   상기 단자 커버에 회전 가능하게 연결되는 레버를 포함하고,
   상기 단자 커버에는 상기 배터리 팩에서 연장되는 가압 리브가 관통하는 리브 관통부가 구비되고,
   상기 리브 관통부를 관통한 상기 가압 리브에 의해서 상기 레버가 회전되어 상기 레버가 상기 마이크로 스위치를 가압함으로써, 상기 마이크로 스위치가 온되는 충전 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 레버는 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 리브 관통부를 관통한 가압리브에 의해서 회전되어, 상기 단자 본체와의 걸림이 해제되는 충전 장치.
8. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
   상기 레버와 상기 단자 본체의 걸림이 해제된 상태에서, 상기 단자 커버가 상기 단자 본체에 대해서 이동될 수 있는 충전 장치.
9. 삭제
10. 제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 레버는,
    상기 단자 커버에 회전 가능하게 체결되는 회전축;
    상기 회전축으로부터 연장되며, 상기 단자 본체와 걸림이 이루어지는 제1리브; 및
    상기 회전축 및 제1리브의 적어도 하나로부터 연장되며, 상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서 상기 가압리브에 의해서 가압되는 제2리브를 포함하는 충전 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 단자 본체는,
    상기 출력 단자가 고정되는 프레임;
    상기 프레임에 구비되며, 상기 제1리브가 걸릴 수 있는 걸림부; 및
    상기 걸림부의 일측에 형성되는 삽입부를 더 포함하는 충전 장치.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되기 전에는, 상기 제1리브는 상기 걸림부에 걸리고,
    상기 배터리 팩의 입력 단자부가 상기 출력 단자부에 연결되는 과정에서는 상기 가압 리브에 의해서 상기 레버가 회전되어 상기 제1리브가 상기 삽입부에 삽입될 수 있는 충전 장치.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 삽입부는
    상기 제1리브가 삽입될 수 있는 제1삽입부; 및
    상기 제1삽입부로부터 연장되며 상기 제2리브가 삽입될 수 있는 제2삽입부를 포함하고,
    상기 걸림부는 상기 제2삽입부의 양측 테두리에 구비되는 충전 장치.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 회전축의 연장방향을 기준으로, 상기 제1삽입부의 폭은, 상기 회전축의 연장방향을 기준으로, 제2삽입부의 폭보다 넓게 형성되는 충전 장치.
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1리브가 상기 걸림부에 걸린 상태가 유지되도록 상기 레버로 탄성력을 제공하는 탄성부재를 더 포함하는 충전 장치.
    

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