KR101799197B1 - 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, 단자 관통부를 구비하는 단자 커버; 상기 단자 관통부를 관통할 수 있는 출력 단자를 구비하는 단자 본체; 및 상기 배터리 팩의 장착 과정에서 상기 배터리 팩에 의해서 움직여, 상기 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부를 관통하여 상기 단자 커버의 외측으로 선택적으로 돌출되도록, 상기 단자 본체를 이동시키는 이동기구를 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, 단자 관통부를 구비하는 단자 커버; 상기 단자 관통부를 관통할 수 있는 출력 단자를 구비하는 단자 본체; 및 상기 배터리 팩의 장착 과정에서 상기 배터리 팩에 의해서 움직여, 상기 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부를 관통하여 상기 단자 커버의 외측으로 선택적으로 돌출되도록, 상기 단자 본체를 이동시키는 이동기구를 포함한다.

또한, 상기 배터리 팩이 미장착된 상태에서는, 상기 출력 단자는 상기 단자 관통부와 이격될 수 있으며, 상기 배터리 팩이 장착되는 과정에서 상기 이동기구가 상기 단자 본체를 상승시켜, 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부를 관통하여 상기 단자 커버의 상방으로 돌출될 수 있다.

또한, 상기 단자 본체는, 상기 출력 단자가 고정되고, 상기 프레임에 연결되어 상기 프레임을 상하 이동시키는 프레임을 포함할 수 있다.

또한, 상기 이동기구는, 상기 프레임에 연결되는 레버; 및 상기 배터리 팩에 의해서 가압되어 상기 레버를 동작시키는 링크를 포함할 수 있다.

또한, 상기 레버는, 회전축을 구비하는 본체; 상기 본체로부터 일 방향으로 연장되는 가압부; 및 상기 본체로부터 타 방향으로 연장되며, 상기 프레임에 연결되는 승강부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 프레임은, 상기 승강부가 회전 가능하게 연결되는 레버 결합부를 포함하며, 상기 레버가 회전되는 과정에서 상기 승강부와 상기 프레임 간의 간섭 없이 상기 프레임이 상승할 수 있도록, 상기 레버 결합부는 상기 레버의 회전 과정에서 상기 승강부의 이동 궤적과 동일한 형태를 가지는 곡선부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 링크는, 상기 가압부가 수용되는 레버 수용부; 및 상기 레버 수용부의 일측에 구비되어, 상기 배터리 팩의 가압리브가 지지되는 가압리브 지지부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 링크를 탄성 지지하며, 상기 배터리 팩이 분리될 때 상기 프레임을 하강시키기 위한 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 출력 단자에 전원을 인가할 수 있으며, 상기 이동기구의 이동에 따라 선택적으로 가압되는 마이크로 스위치를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전 장치는 복수의 이동기구에 의해서 상기 단자 본체가 이동될 수 있다.

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 충전대를 보여주는 사시도.
도 5 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체와 이동기구 및 고정부의 사시도.
도 6 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체와 이동기구 및 고정부의 분해사시도.
도 7 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체의 사시도.
도 8 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임의 사시도.
도 9 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 레버의 사시도.
도 10 는, 본 발명의 일 실시예에 따른 링크의 사시도
도 11 은, 도 5 의 A-A에 따른 단면도.
도 12 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자가 인출된 단자 본체의 사시도.
도 13 는, 도 12의 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 장치(100)에 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(132)가 삽입되기 위하여 상기 제2함몰면(32)에는 복수의 단자 삽입홀(35)이 구비될 수 있다.

상기 가압리브(33)는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 입력단자부(30)의 양측부에 위치될 수 있다. 즉, 상기 복수의 단자 삽입홀(35)은 상기 복수의 가압리브(33)의 사이 공간에 배치될 수 있다. 또한, 상기 단자 삽입홀(35)은 상기 가압리브(33)의 사이 공간에서 좌우방향으로 이격될 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 단자 본체(130)에 연결되도록 상기 배터리 팩(10)을 상기 충전 장치(100)에 장착시킬 수 있다.

상기 충전대(100)는 상부 외관을 구성하는 상부케이스(102)와 상기 상부케이스(102)의 하측에 구비되며, 하부 외관을 구성하는 하부케이스(104)를 포함한다.

상기 상부케이스(102)와 하부케이스(104)의 내부 공간에는 다수의 전원 장치가 구비될 수 있다. 일예로, 상기 다수의 전원 장치는 변압장치, 정류장치, 전원차단장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

상기 상부케이스(102)의 일측에는 상기 배터리 팩(10)이 안착될 수 있다. 일예로, 상기 상부케이스(102)의 상면에 상기 배터리 팩(10)의 하면이 안착될 수 있다.

상기 상부케이스(102)는, 후술할 출력 단자(132)가 인출입되고, 후술할 단자 본체(130)를 커버하는 단자 커버(110)를 포함할 수 있다.

상기 단자 커버(110)는 상기 상부케이스(102)의 상면으로부터 일정 거리 상측을 향하여 돌출될 수 있다. 또한, 상기 단자 커버(110)는 상기 입력단자부(30)와 대응되는 크기로 돌출될 수 있다.

일예로, 상기 단자 커버(110)의 전면은 상기 제1함몰면(31)과 접촉할 수 있고, 상기 단자 커버(110)의 상면은 상기 제2함몰면(32)과 접촉할 수 있다. 이 때, 상기 단자 커버(110)의 전면은 상기 단자 커버(110)에서 배터리 팩(10)을 향하는 방향을 의미한다.

상기 단자 커버(110)는, 상기 출력 단자(132)가 관통하는 단자 관통부(112) 및 상기 가압리브(33)가 관통하는 가압리브 관통부(117)를 포함할 수 있다.

상기 단자 관통부(112)는, 상기 단자 커버(110)의 상면에 형성될 수 있다. 상기 단자 관통부(112)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수의 단자 관통부(112)는 좌우 방향으로 이격될 수 있다.

또한, 상기 가압리브 관통부(117)는, 상기 단자 커버(110)의 상면 및 전면에 형성될 수 있다. 따라서, 상기 패터리 팩(10)과의 결합 시의 체결 방향이 상하방향에 국한되지 않는다. 상기 가입리브 관통부(117)는 상기 가압리브(33)에 대응되도록 형성될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 단자 커버(110)가 상기 상부케이스(102)의 상면으로부터 돌출되는 것으로 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 단자 커버(110)는 상기 입력단자부(30)에 대응되는 형상이면 어느 것이든 가능하다.

또한, 상기 단자 커버(110)가 상기 상부케이스(102)에 포함되는 것으로 표현하였으나, 상기 단자 커버(110)와 상부케이스(102)와 별개의 구성으로서 상기 상부케이스(102)에 결합되는 것도 가능하다.

상기 충전 장치(100)는, 단자본체(130)와, 상기 단자본체(130)를 이동시키기 위한 이동기구(140)를 더 포함할 수 있다.

도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체와 이동기구 및 고정부의 사시도이고, 도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체와 이동기구 및 고정부의 분해사시도이며, 도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 단자 본체의 사시도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 단자 본체(130)는, 상기 입력단자(35)에 삽입되는 출력 단자(132)와, 상기 출력 단자(132)를 고정하는 프레임(131)을 포함한다.

상기 프레임(131)은 하면이 개구된 육면체의 형상으로 형성될 수 있으며, 전후면의 길이가 좌우측면의 길이보다 긴 직육면체의 형상으로 형성될 수 있다.

상기 출력 단자(132)는, 상기 프레임(131)의 상면을 관통하여 상기 프레임(131)에 고정되며, 상기 출력 단자(132)의 일부가 상기 프레임(131)의 상측으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 상기 출력 단자(132)의 나머지 일부는 상기 프레임(131)의 내부공간에 배치될 수 있다. 상기 프레임(131)의 내부공간에 배치되는 출력 단자(132)는 상기 전원 장치로부터 전력이 인가되는 전력선(미도시)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이 때, 상기 전력선은, 상기 프레임(131)의 일측에 형성되어, 상기 전력선을 통과시키는 배선부(134)를 관통할 수 있다.

상기 출력 단자(132)는 복수로 구비되며, 상기 프레임(131)의 상면에 좌우 방향으로 이격되도록 배치될 수 있다.

상기 프레임(131)은, 상기 이동기구(140) 에 의해서, 상하 방향으로 이동될 수 있다. 상기 프레임(131)이 상측으로 이동된 상태에서, 상기 프레임(131)은 상기 단자 커버(110)의 내부 공간으로 삽입될 수 있으며, 상기 프레임(131)의 상측으로 돌출된 출력 단자(132)는 상기 단자 관통부(112)를 관통하여, 상기 단자 커버(110)의 상측으로 돌출될 수 있다.

상기 프레임(131)에는 상기 프레임의 상하 이동을 가이드하기 위한 가이드부(136)가 구비될 수 있다. 일예로, 상기 가이드부(136)는 상기 프레임(131)의 전면에 형성될 수 있으며, 상기 가이드부(136)는 상하 방향으로 연장된 홀을 포함할 수 있다. 또한, 상기 가이드부(136)는 복수로 구비되어 좌우 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 이동기구(140)는, 상기 프레임에 연결되는 레버와, 상기 레버와 연결되며 상기 배터리 팩(10)에서 연장되는 가압리브(33)에 의해서 이동할 수 있는 링크를 포함할 수 있다.

상기 단자 본체는 상하 방향으로 이동될 수 있으며, 상기 단자 본체가 상하 방향으로 안정적으로 이동하기 위하여, 복수의 이동기구(140)가 상기 단자 본체에 연결될 수 있다.

상기 프레임에는 상기 레버가 결합되기 위한 레버 결합부를 더 포함할 수 있다. 상기 레버 결합부(138)는 전후 방향으로 이격되어 배치되도록 복수로 구성될 수 있다.

일예로, 상기 레버 결합부(138)는 상기 프레임(131)의 전면 및 후면에 형성될 수 있다. 또한, 상기 전면에 형성된 레버 결합부(138)와 상기 후면에 형성된 레버 결합부(138)는 하나의 쌍을 이루도록 배치될 수 있다.

상기 레버 결합부(138)는 후술할 레버의 승강부(157)가 회전 가능하게 체결되도록, 소정의 곡률로 이루어진 곡면부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 레버 결합부(138)는 상기 승강부(157)가 상기 레버 결합부(138)에 체결된 상태에서 좌우 방향으로 움직일 수 있도록 좌우 방향으로 길게 형성될 수 있다.

상기 충전 장치(100)는, 상기 단자 본체(130)와 상기 이동기구(140)가 고정되는 고정부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 충전 장치(100)는, 상기 링크에 의해서 온되거나 오프될 수 있는 마이크로 스위치를 더 포함할 수 있다.

도 8 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동기구의 레버의 사시도이고, 도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동기구의 링크의 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부의 사시도이고,

도 8 내지 도 10을 상기 고정부(120)는, 상기 단자 본체(130)의 상하 이동을 가이드하는 단자 본체 지지부(121)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 고정부(120)는 상기 레버(150)가 회전 가능하게 체결되는 레버 고정부(123)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 고정부(120)는, 후술할 링크(160)의 상하 이동을 가이드하는 링크 지지부(125)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 고정부(120)는, 상기 마이크로 스위치(170)를 상기 하부케이스(104)에 고정하는 스위치 고정부(128)을 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 레버(150)는, 레버 본체(152) 및 상기 레버 본체(152)의 일측에 형성되어, 상기 레버 본체를 상기 고정부(120)에 고정시키는 돌출부(153)를 포함할 수 있다.

상기 레버 본체(152)는 전면과 후면이 원형인 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 전면과 후면의 중심을 관통하는 회전축(L)을 기준으로 양방향으로 회전될 수 있다.

상기 돌출부(153)는 복수로 구비될 수 있으며, 상기 레버 본체(152)의 양측에서 돌출될 수 있다. 즉, 상기 돌출부(153)는, 동일선 상에 위치되어 회전축 역할을 한다.

상기 돌출부(153)는 상기 레버 고정부(123)에 회전 가능하게 체결되도록, 소정의 곡률로 이루어진 곡면을 포함할 수 있다.

상기 레버 고정부(123)는 상기 레버(150)의 전방과 후방에 각각 배치될 수 있으며, 상기 레버(150)의 전방에 배치되는 레버 고정부(123)와 상기 레버(150)의 후방에 배치되는 레버 고정부(123)는 한 쌍을 이룰 수 있다.

상기 레버 고정부(123)는, 상기 돌출부(153)가 체결되는 체결홀(124)을 포함할 수 있다. 상기 돌출부(153)가 상기 체결홀(124)에 삽입된 상태에서 상기 레버(150)는 양방향으로 회전할 수 있다.

상기 레버(150)는 상기 레버 본체(152)로부터 제1방향으로 연장되는 가압부(154)를 더 포함할 수 있다. 상기 가압부(154)는 상기 레버 본체(152)로부터 상기 레버 본체의 회전중심선(L)에 수직한 제1방향으로 연장될 수 있다.

상기 가압부(154)는, 상기 레버 본체(152)의 중심부로부터 연장될 수 있다. 상기 가압부(154)는 상기 링크(160)에 의해서 가압되고, 상기 가압부(154)가 가압되면, 상기 레버 본체(152)가 일방향으로 회전될 수 있다.

상기 레버(150)는 상기 레버 본체(152)로부터 제2방향으로 연장되는 리브(155, 156)를 더 포함한다. 상기 리브(155, 156)는 상기 레버 본체(152)로부터 상기 회전중심선 수직한 제2방향으로 연장될 수 있다. 이 때, 상기 가압부(154)가 연장되는 제1방향과 리브(155, 156)가 연장되는 제2방향은 교차될 수 있으며, 교차 각도는 일예로, 둔각을 이룰 수 있다.

상기 리브(155, 156)는 상기 레버 본체(152)의 전면으로부터 연장되는 제1리브(155)와 상기 레버 본체(152)의 후면으로부터 연장되는 제2리브(156)를 포함한다.

상기 제1리브(155)와 제2리브(156)는 동일한 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 회전중심선(L)과 나란한 방향으로 서로 이격되게 배치될 수 있다.

상기 레버(150)는 상기 리브(155, 156)를 상기 레버 결합부(138)에 고정시키는 승강부(157)를 더 포함할 수 있다. 상기 승강부(157)는, 상기 제1리브(155) 및 제2리브(156)를 연결할 수 있다.

일예로, 상기 승강부(157)는 상기 제1리브(155)의 후면으로부터 상기 제2리브(156)의 전면으로 연장될 수 있다. 또는, 복수의 승강부 각각이 상기 각 리브에서 서로 가까워지는 방향으로 연장되되, 복수의 승강부가 이격될 수 있다.

상기 승강부(157)는 상기 레버 결합부에 결합될 수 있다.

상기 승강부(157)는 상기 레버 결합부(138)에 회전 가능하게 체결되도록 원통형으로 형성될 수 있다. 다만, 상기 원통형의 단면적은 레버 결합부(138)의 면적보다 작게 형성될 수 있다.

상기 레버가 회전되는 과정에서 상기 승강부(157)와 상기 프레임 간의 간섭 없이 상기 프레임이 상승할 수 있도록, 상기 레버 결합부가 좌우 방향으로 길게 형성될 수 있다. 즉, 상기 레버 결합부는 상기 레버의 회전 과정에서 상기 승강부의 이동 궤적과 동일한 형태를 가지는 곡선부를 포함한다.

상기 가압부(154)가 가압되어 하측으로 이동되면, 레버 본체(152)가 일방향으로 회전되며, 상기 제1 내지 제2레버(155, 156)가 상측으로 이동하므로, 상기 승강부(157)가 상기 프레임(131)을 상측으로 이동시킬 수 있다.

상기 링크(160)는, 상하 방향으로 이동 가능한 링크 본체(162)를 포함할 수 있다. 상기 링크 본체(162)는, 대략적으로, 하면과 일측면이 개구된 육면체 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 링크 본체(162)는 상하 방향으로 이격되게 배치되는 제1면(162A) 및 제1면보다 하측에 배치되는 제2면(162B)을 포함할 수 있다. 상기 제1면과 제2면 사이에는 레버의 일부가 수용될 수 있는 레버 수용부가 형성될 수 있다.

상기 레버 수용부(163)에는 상기 레버의 가압부(154)가 삽입될 수 있다. 일예로, 상기 가압부(154)는 상기 개구된 일측면으로 상기 레버 수용부(163)에 삽입될 수 있다. 상기 링크 본체(162)의 상하 이동에 따라, 상기 제1면(162A)과 제2면(162B)은 상기 가압부(154)를 가압하여 상기 레버(150)를 회전시킬 수 있다.

일예로, 상기 링크 본체(162)가 하방을 향하여 이동되면, 상기 제1면(162A)은, 상기 가압부(154)의 상부를 하방으로 가압하여, 상기 레버(150)를 일방향으로 회전시킬 수 있다. 반대로, 상기 링크 본체(162)가 상방을 향하여 이동되면, 상기 제2면(162B)은, 상기 가압부(154)의 하부를 상방으로 가압하여, 상기 레버(150)를 타방향으로 회전시킬 수 있다.

한 편, 상기 링크(160)는 탄성부재 수용부(164)를 더 포함할 수 있다.

상기 탄성부재 수용부(164)는 상기 제2면(162B)과 개구된 하면 사이의 공간으로 규정될 수 있다. 상기 탄성부재 수용부(164)에는 탄성부재(180)가 배치될 수 있다.

상기 탄성부재(180)는, 일측이 상기 제2면(162B)에 체결되고, 타측이 상기 하부케이스(104)에 체결되어, 상기 링크(160)가 상방으로 이동되도록 하는 탄성력을 상기 링크(160)로 제공한다.

상기 링크(160)는 상기 제1면(162A)에 구비되는 가압리브 지지부(165)를 더 포함할 수 있다. 상기 가압리브 지지부(165)는 상기 제1면(162A)로부터 상측으로 돌출되어 형성될 수 있다.

상기 가압리브 지지부(165)는, 상기 가압리브 관통부(117)를 관통한 가압리브(33)를 지지한다. 상기 가압리브(33)가 상기 가압리브 지지부(165)에 지지되면, 상기 링크(160)는 상기 가압리브(33)로부터 가해지는 가압력에 의해서 상기 가압리브(33)와 함께 하방으로 이동할 수 있다.

상기 링크(160)는, 상기 링크 본체(162)에서 돌출되는 작동리브(167)를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 링크(160)의 일측방에 상기 마이크로 스위치가 배치될 수 있고, 상기 작동리브(167)는 상기 링크 본체에서 상기 마이크로 스위치를 향하여 돌출된다.

상기 작동 리브(167)는 상기 마이크로 스위치(170)를 선택적으로 가압할 수 있다. 또한, 상기 작동 리브(167)는 상부가 하부보다 크게 형성될 수 있다. 일예로, 상부에서 하부로 갈수록 점차 연장되는 길이가 작아지도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 상부에서 하부로 갈수록 면적이 줄어드는 역삼각형 형상으로 형성될 수 있다.

상기 배터리 팩(10)의 가압리브(33)로부터 가압력이 상기 링크로 가해지지 않은 상태에서는 상기 작동 리브(167)가 상기 마이크로 스위치(170)와 이격된다.

상기 배터리 팩(10)의 가압리브(33)로부터 가압력이 상기 링크로 가해지면, 상기 작동 리브(167)는 마이크로 스위치(170)를 가압할 수 있다.

상기 링크(160)는 상기 링크 본체(162)의 일면에 배치되는 가이드부(168)를 포함할 수 있다. 일예로, 상기 가이드부(168)는 상기 링크 본체(162)의 전면 및 후면에 배치될 수 있으며, 상기 가이드부(168)는 상기 링크 본체(162)의 전면 및 후면으로부터 일정 거리 돌출되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 가이드부(168)는 상하 방향으로 연장될 수 있으며, 상기 가이드부(168)는 상기 링크(160)의 상하방향의 이동을 가이드한다.

상기 링크(160)는 상기 링크 지지부(125)에 의해서 상기 하부케이스(104)에 고정될 수 있다, 상기 링크 지지부(125)는 슬라이딩 홀(126)을 포함할 수 있으며, 상기 가이드부(168)가 상기 슬라이딩 홀(126)에 삽입될 수 있다.

한편, 상기 마이크로 스위치는 상기 출력 단자(132)로 흐르는 전력을 선택적으로 차단할 수 있다. 상기 마이크로 스위치(170)는 일측에 배치되는 엑츄에이터(170A)를 포함하고, 상기 엑츄에이터(170A)는 상기 링크(160)를 향하도록 일측을 향하여 배치될 수 있다.

상기 액츄에이터(170A)는 위치에 따라서 전원 차단 여부가 결정될 수 있다. 일예로, 상기 액츄에이터(170A)가 상기 작동리브에 의해서 눌리면 ON될 수 있으며, 상기 액츄에이터(170A)의 눌림이 해제되면, OFF될 수 있다.

상기 마이크로 스위치(170)는, 상기 스위치 고정부(128)에 의해서 상기 하부케이스(104)에 고정될 수 있다. 상기 스위치 고정부(128)는 상기 링크 지지부(120)의 일측에 배치될 수 있다.

상기 마이크로 스위치(170) 및 스위치 고정부(128)는 상기 링크(160)의 일측에 배치될 수 있다. 다만 이에 한정되지 않고, 상기 마이크로 스위치(170) 및 스위치 고정부(128)가 상기 링크(160)의 양측에 배치될 수 있다.

본 실시예에는, 상기 충전대(100)가 상부케이스(102)와 하부케이스(104)를 포함하고, 상기 단자 본체가 상하 방향으로 이동하는 것으로 표현하였으나, 이에 한정되지 않으며, 상기 충전대(100)가 하나의 케이스로 이루이며, 상기 단자 본체(130)가 외측을 향하도록 이동하는 것도 가능하고, 상기 충전대(100)가 좌측케이스와 우측케이스로 구성되어 상기 단자 본체(130)가 좌우 방향으로 이동하는 것으로 이해할 수 있다.

한 편, 상기 단자 본체 지지부(121)는 상기 프레임의 가이드부(136)에 대응되도록 배치될 수 있다. 일예로, 상기 단자 본체 지지부(121)는 상기 가이드부(136)에 삽입되는 리브(122)를 포함할 수 있다. 상기 가이드부(136)는 상기 단자 본체 지지부(121)에 체결되어 상하 방향으로 이동될 수 있으므로, 상기 단자 본체(130)가 일측으로 기울어진 상태에서 이동되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 다수의 출력 단자(132)가 동시에 인출되도록 한다.

도 11 은, 도 5 의 A-A에 따른 단면도이고, 도 12 은, 본 발명의 일 실시예에 따른 출력 단자가 인출된 단자 본체의 사시도이며, 도 13 는, 도 12의 B-B에 따른 단면도이다.

도 11 내지 도 13을 상기 배터리 팩(10)이 상기 충전 장치(100)에 장착되지 않은 상태에서는, 상기 단자 본체(130)가 하측으로 이동된 위치(제1위치)에 위치하게 된다. 즉, 상기 단자 커버(110)는, 상기 출력 단자(132)가 외부에 노출되지 않도록 상기 출력 단자(132)를 커버한다.

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

도 11과 같은 상태에서는 상기 출력 단자(132)가 상기 단자 커버(110)의 외측으로 돌출되지 않기 때문에 사용자가 상기 출력 단자(132)에 접촉하는 것이 방지될 수 있다.

한 편, 도 11과 같은 상태에서는, 상기 작동리브(167)는상기 마이크로 스위치와 이격되어 있다. 이 경우에는 상기 액츄에이터(170A)로 가해지는 외력이 존재하지 않으므로, 상기 마이크로 스위치(170)가 오프된 상태가 유지된다. 따라서, 상기 복수의 출력 단자(132) 중 하나 이상의 출력 단자가 상기 전원 장치와 연결되는 것이 방지된다.

즉, 본 발명에 의하면, 상기 출력 단자(132)의 노출 방지를 위한 제1절연 구조와 마이크로 스위치(170)를 오프된 상태로 유지하기 위한 제2절연 구조의 이중 절연 구조에 의해서 사용자가 출력 단자에 접촉하는 것에 따른 감전의 위험이 방지될 수 있다.

한 편, 상기 배터리 팩(10)이 상기 상부케이스(102)에 거치되는 과정에서, 상기 배터리 팩(10)의 가압리브(33)가 상기 단자 커버(110)의 가압리브 관통부(117)으로 삽입된다. 이 때, 상기 제1함몰면(21)이 상기 단자 커버(110)의 전면에 접촉될 수 있으며, 상기 제2함몰면(22)이 상기 단자 커버(110)의 상면에 접촉될 수 있다.

상기 가압리브(33)는 상기 링크(160)의 가압리브 지지부(165)를 가압하여, 상기 링크(160)를 하측으로 이동시킨다. 이 때, 상기 링크(160)의 탄성부재 수용부(164)에 구비되는 상기 탄성부재(180)는 압축된다.

상기 링크(160)가 하측으로 이동하는 과정에서, 상기 작동리브(167)는 하측으로 이동하고, 상기 작동 리브(160)가 상기 마이크로 스위치(170)의 엑츄에이터(170A)를 가압한다. 따라서 마이크로 스위치(170)는 온(On) 된다.

한 편, 상기 링크(160)가 하측으로 이동하는 과정에서, 상기 링크(160)의 레버 수용부(163)에 수용되는 가압부(154)가 하측으로 이동된다.

상기 가압부(154)의 이동하는 과정에서, 상기 레버(150)는 일 방향(도 13의 좌측 레버를 기준으로 반시계방향)으로 회전하고, 상기 승강부(157)가 상측으로 이동하며, 상기 승강부(157)에 체결된 상기 단자 본체(130)가 상측으로 이동된다.

상기 단자 본체(130)가 상방으로 이동하는 과정에서 상기 프레임(131)의 상측에 배치된 출력 단자(122)는 상기 단자 관통부(112)를 통과하여, 상기 단자 커버(110)의 상측으로 돌출된다.

이 때, 상기 단자 커버(110)의 상면에는 상기 배터리부(20)의 제2함몰면(22)이 안착되며, 상기 단자 커버(110)의 외부로 돌출된 출력 단자(132)는 상기 입력단자(35)로 삽입된다.

상기 마이크로 스위치가 온되고, 상기 출력 단자(132)가 상기 입력단자(35)에 삽입된 상태에서 상기 배터리 팩(10)의 충전이 가능하다.

본 실시예에 따르면, 상기 작동리브(167)가 상기 엑츄에이터(170A)를 가압하므로, 상기 출력 단자(132)에 전원이 인가되고, 상기 출력 단자(132)를 상기 단자 커버(110)의 상측으로 돌출시키므로, 상기 출력 단자(132)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 팩(10)의 피크 전압이 42.4V 이상인 경우에도 충전 장치(100)에서 충전이 가능할 수 있다.

한편, 상기 배터리 팩(10)을 상기 충전 장치(100)로부터 분리시키면, 상기 링크(160)는, 상기 탄성부재(180)에 의해서 상측으로 이동되며, 상기 레버 수용부(163)에 수용되는 가압부(154)도 상측으로 이동된다. 상기 레버(150)는 타 방향(도 11의 좌측 레버를 기준으로 시계방향)으로 회전하며, 승강부(157)는 하측으로 이동된다.

상기 승강부(157)의 하측 이동에 의해서 상기 단자 본체(132)가 하방으로 이동되어 상기 출력 단자(122)가 상기 단자 커버 내측으로 인입되고, 상기 단자 커버(110)의 단자 관통부와 일정 거리 이격될 수 있다.

Claims (11)

1. 배터리 팩의 입력 단자부와 연결되는 출력 단자부를 포함하고,
   상기 출력 단자부는, 단자 관통부를 구비하는 단자 커버;
   상기 단자 관통부를 관통할 수 있는 출력 단자가 고정되는 프레임을 구비하는 단자 본체; 및
   상기 배터리 팩의 장착 과정에서 상기 배터리 팩에 의해서 움직여, 상기 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부를 관통하여 상기 단자 커버의 외측으로 선택적으로 돌출되도록, 상기 단자 본체를 이동시키는 이동기구를 포함하고,
   상기 이동기구는, 상기 프레임에 연결되는 레버; 및
   상기 배터리 팩에 의해서 가압되어 상기 레버를 동작시키는 링크를 포함하고,
   상기 링크의 상하이동을 가이드하는 링크 지지부와, 상기 레버가 회전가능하게 체결되는 레버 고정부가 구비되는 고정부를 더 포함하는 충전 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배터리 팩이 미장착된 상태에서는, 상기 출력 단자는 상기 단자 관통부와 이격되는 충전 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 배터리 팩이 장착되는 과정에서 상기 이동기구가 상기 단자 본체를 상승시켜, 상기 출력 단자가 상기 단자 관통부를 관통하여 상기 단자 커버의 상방으로 돌출되는 충전 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 프레임는, 상기 프레임의 상하 이동을 가이드 하는 가이드부를 포함하고,
   상기 고정부는, 상기 가이드부에 대응되도록 배치되며, 상기 가이드부에 삽입되는 리브가 포함되는 단자 본체 지지부를 더 포함하는 충전 장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 링크는, 상하 방향으로 이동 가능한 링크 본체; 및
   상기 링크 본체의 일면에 배치되는 가이드부를 포함하고,
   상기 링크 지지부는, 상기 가이드부가 삽입되는 슬라이딩 홀을 더 포함하는 충전 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 레버는, 회전축을 구비하는 본체;
   상기 본체로부터 일 방향으로 연장되는 가압부; 및
   상기 본체로부터 타 방향으로 연장되며, 상기 프레임에 연결되는 승강부를 포함하는 충전 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 프레임은, 상기 승강부가 회전 가능하게 연결되는 레버 결합부를 포함하며,
   상기 레버가 회전되는 과정에서 상기 승강부와 상기 프레임 간의 간섭 없이 상기 프레임이 상승할 수 있도록, 상기 레버 결합부는 상기 레버의 회전 과정에서 상기 승강부의 이동 궤적과 동일한 형태를 가지는 곡선부를 포함하는 충전 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 링크는,
   상기 가압부가 수용되는 레버 수용부; 및
   상기 레버 수용부의 일측에 구비되어, 상기 배터리 팩의 가압리브가 지지되는 가압리브 지지부를 포함하는 충전 장치.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 링크를 탄성 지지하며, 상기 배터리 팩이 분리될 때 상기 프레임을 하강시키기 위한 탄성부재를 더 포함하는 충전 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력 단자에 전원을 인가할 수 있으며, 상기 이동기구의 이동에 따라 선택적으로 가압되는 마이크로 스위치를 더 포함하는 충전 장치.
11. 제 1 항에 있어서,
    복수의 이동기구에 의해서 상기 단자 본체가 이동될 수 있는 충전 장치.
    

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