KR101949227B1 - 무선충전기용 차폐 부재 - Google Patents

Abstract

무선충전기용 차폐 부재는 페라이트 소재로 제작된 페라이트 코어 부재; 및 상기 페라이트 코어 부재를 감싸는 수납공간이 형성되며, 상기 페라이트 코어 부재의 파손 및 상기 페라이트 코어 부재가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 페라이트 코어 부재의 상면, 상기 상면과 대향하는 하면 및 상기 상면과 하면을 연결하는 측면을 감싸며 탄성력 및 신축성을 갖는 탄성 포켓을 포함한다.

Description

무선충전기용 차폐 부재{SHIELD MEMBER FOR WIRELESS CHARGER}

본 발명은 무선충전기 등에 사용되는 무선충전기용 차폐 부재에 관한 것이다.

일반적으로 충전기는 주전원으로부터 공급된 전력을 지정된 전압으로 변환하고 변환된 전압을 유선을 통해 전자제품으로 제공하여 전자 제품의 배터리를 충전한다.

충전기는 주로 유선 방식이 널리 사용되고 있으나 최근에는 전자기 유도 현상을 이용한 무선 충전기가 개발 및 보급되고 있다.

일반적으로 무선 충전기를 특정 전압을 이용하여 수십 ~ 수백 kHz 교류로 발진하고 발진 된 신호로 권선 된 코일을 구동한다.

충전이 되는 전자제품은 전자기 유도 현상을 이용하여 발진 주파수 신호를 코일을 통해 특정 전압으로 변환하여 충전을 수행한다.

따라서 무선 충전기는 권선 된 코일 및 코일과 연결되어 주파수를 발진 및 주파수를 처리하는 회로기판을 포함하며, 무선 충전기는 전자파를 차폐하기 위해 코일의 일측에 배치된 차폐 부재를 포함한다.

일반적으로 무선 충전기에 배치된 차폐 부재는 페라이트 소재로 제작되며 얇은 두께를 갖는 페라이트 판이 사용된다.

그러나 페라이트 판은 매우 얇은 두께로 제작되며 페라이트 소재를 압착하는 방식으로 제작하기 때문에 외부에서 가해진 작은 외력에도 매우 쉽게 깨지는 단점을 갖는다.

페라이트 판이 외력에 의해 깨질 경우, 도전성을 갖는 페라이트 판의 조각에 의해 회로기판에 쇼트가 발생 되거나 충전 불량을 유발할 수 있다.

이와 함께 페라이트 판이 갖는 취성으로 인해 무선 충전기를 제조하는 과정에서 페라이트 판의 파손에 의한 재료 비용의 상승, 페라이트 판의 취급의 어려움에 의한 생산 지연에 따른 비용 증가 및 페라이트 판의 파손을 방지하기 위해 과도한 포장 비용 및 무선 충전기를 제조한 후 유통과정 또는 사용자가 사용하는 도중 외부 충격에 의한 페라이트 판의 파손에 의한 사후 서비스가 발생될 수 있다.

본 발명은 취성이 약한 페라이트 판이 깨지면서 발생 된 칩 또는 조각들에 의한 2차 피해를 방지한 무선 충전기용 차폐 부재를 제공한다.

또한, 본 발명은 페라이트 판이 조립, 운송 또는 사용 도중 깨지거나 손상되는 빈도를 크게 감소시킨 무선 충전기용 차폐 부재를 제공한다.

일실시예로서, 무선충전기용 차폐 부재는 페라이트 소재로 제작된 페라이트 코어 부재; 및 상기 페라이트 코어 부재를 감싸는 수납공간이 형성되며, 상기 페라이트 코어 부재의 파손 및 상기 페라이트 코어 부재가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 페라이트 코어 부재의 상면, 상기 상면과 대향하는 하면 및 상기 상면과 하면을 연결하는 측면을 감싸며 탄성력 및 신축성을 갖는 탄성 포켓을 포함한다.

무선충전기용 차폐 부재의 상기 페라이트 코어 부재는 페라이트 분말을 압착 가공한 플레이트 형상을 갖는다.

무선충전기용 차폐 부재의 상기 페라이트 코어 부재는 외부 충격에 의하여 상기 페라이트 코어 부재가 깨지더라도 상기 탄성 포켓 내에서 깨진 상기 페라이트 코어 부재들이 상호 어긋나게 배치되는 것을 방지하는 박막 형태의 단차 발생 방지 부재를 포함한다.

무선충전기용 차폐 부재의 플레이트 형상을 갖는 상기 페라이트 코어 부재는 상기 탄성 포켓 내에 적어도 2개가 분할되어 배치되며, 복수개의 상기 페라이트 코어 부재들은 상기 탄성 포켓에 형성된 수납 홈들 내에 배치되어 상기 탄성 포켓 내부에서 고정된다.

무선충전기용 차폐 부재의 상기 페라이트 코어 부재가 외부 충격에 의하여 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 페라이트 코어 부재는 상기 탄성 포켓 내부에 분말 형태로 충진 된다.

무선충전기용 차폐 부재의 상기 페라이트 코어 부재는 접착제가 일측면에 배치된 접착 테이프 및 상기 접착 테이프의 상기 접착제에 접착된 페라이트 분말을 포함하며, 상기 페라이트 분말이 접착된 상기 접착 테이프는 지그재그 형태로 적층 또는 복수매가 적층된다.

무선충전기용 차폐 부재의 상기 탄성 포켓은 신축성을 갖는 합성수지 소재로 제작되며, 상기 탄성 포켓의 외측면에는 상기 페라이트 코어 부재로 제공되는 충격을 흡수하는 요철 형상을 갖는 복수개의 충격 흡수 패턴들이 형성된다.

본 발명에 따른 무선충전기용 차폐 부재는 취성이 약한 페라이트 코어 부재가 깨지면서 발생 된 칩 또는 조각들에 의한 2차 피해를 방지하고, 페라이트 코어 부재의 조립, 운송 또는 사용 도중 깨지거나 손상되는 빈도를 크게 감소시키는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재의 평면도이다.
도 7은 도 6의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재의 외관을 도시한 평면도이다.

이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 평면도이다. 도 2는 도 1의 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다. 도 3은 도 2의 'A' 부분 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 무선충전기용 차폐 부재(400)는 페라이트 코어 부재(100) 및 탄성 포켓(200)을 포함한다.

페라이트 코어 부재(100)는 전자파를 차폐 및 자기장의 누설을 방지하는 요크(yoke)와 유사한 역할을 한다.

페라이트 코어 부재(100)는, 예를 들어, 무선 충전을 위한 구성인 코일(coil)의 일측면에 배치될 수 있다.

도 2에 도시된 페라이트 코어 부재(100)는, 예를 들어, 얇은 두께를 갖는 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.

페라이트 코어 부재(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 알갱이 형상을 갖는 페라이트 소재(110)인 페라이트 분말에 바인더(미도시)를 혼합하여 열과 압력을 가하는 압착 가공에 의하여 플레이트 형상으로 제작될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서는 비록 페라이트 코어 부재(100)가 페라이트 분말을 이용한 것이 도시 및 설명되고 있지만, 이와 다르게 페라이트 코어 부재(100)는 전자파를 차폐 및 자기장 누설을 방지할 수 있는 다양한 종류의 금속 분말들이 사용될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 페라이트 코어 부재(100)는 전자파를 차폐 및 자기장의 누설을 방지하여 무선충전기의 성능을 향상시키는 중요한 구성 요소인 반면, 페라이트 코어 부재(100)는 페라이트 소재(100)를 압착 가공하여 제작되기 때문에 취성이 매우 약한 단점을 갖는다.

또한, 도전성 소재인 페라이트 분말을 압착하여 제작된 페라이트 코어 부재(100)가 외부 충격 등에 의하여 깨질 경우 다수개의 페라이트 코어 조각들이 발생 되는데, 페라이트 코어 조각들은 여전히 도전성을 갖기 때문에 이들이 무선 충전기의 구성인 코일 또는 회로기판 등에 접촉될 경우 전기적 쇼트가 발생 될 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 탄성 포켓(200)은 취성이 약하여 쉽게 깨짐이 발생 되고, 깨진 페라이트 코어 부재(100)의 조각들이 쇼트를 발생시키는 것을 방지하는 중요한 역할을 수행한다.

탄성 포켓(200)에는 얇은 두께를 갖는 플레이트 형상을 갖는 페라이트 코어 부재(100)를 수납하기 위해 내부에 수납공간이 형성된다.

특히 탄성 포켓(200)은 페라이트 코어 부재(100)를 수납할 뿐만 아니라 페라이트 코어 부재(100)의 상면, 하면 및 상면과 하면을 연결하는 측면들을 감싸 밀봉하여 페라이트 코어 부재(100)가 파손되더라도 페라이트 코어 부재(100)로부터 발생 된 작은 칩 또는 조각들이 탄성 포켓(200)의 외부로 배출되는 것을 방지한다.

본 발명의 일실시예에서, 탄성 포켓(200)은 탄성력 및 신축성을 갖는 다양한 소재가 사용될 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는, 예를 들어, 탄성력 및 신축성을 갖고, 화학적으로 안정한 합성수지인 우레탄 소재로 제작될 수 있다. 비록 본 발명의 일실시예에서는 탄성 포켓(200)이 우레탄 소재인 것이 설명되고 있지만, 이와 다르게, 탄성 포켓(200)은 탄성력 및 신축성을 갖는 다양한 합성수지 소재들이 사용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다. 도 5는 도 4의 'B' 부분 확대도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에서 페라이트 코어 부재(100)는 탄성력 및 신축성을 갖는 탄성 포켓(200)에 수납된다.

한편, 다양한 원인들에 의하여 페라이트 코어 부재(100)가 몇 개의 조각으로 파손된 후 파손된 페라이트 코어 부재(100)들이 상호 어긋난 상태로 겹치게 배치될 경우, 페라이트 코어 부재(100)들이 전자파 차폐 기능 및 자기장 누설 방지 기능을 수행하기 어렵다.

이를 방지하기 위해서 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 페라이트 코어 부재(100)의 표면에는 탄성 포켓(200)의 내부에서 깨진 페라이트 코어 부재(100)들이 상호 어긋난 상태로 겹치게 배치되는 것을 방지하기 위해 무선충전기용 차폐 부재(400)에는 박막 형태를 갖는 단차 발생 방지 부재(150)가 배치된다.

단차 발생 방지 부재(150)는 페라이트 코어 부재(100)의 표면에 부착된 얇은 두께를 갖는 절연 테이프를 포함할 수 있다.

단차 발생 방지 부재(150)는 페라이트 코어 부재(100)의 표면에 부착되어 페라이트 코어 부재(100)가 탄성 포켓(200)의 내부에서 깨지더라도 깨진 페라이트 코어 부재(100)들이 어긋난 상태로 상호 겹치게 배치되지 않도록 하여 지속적으로 전자파 차폐 기능 및 자기장 누설 방지 기능을 수행할 수 있도록 한다.

단차 발생 방지 부재(150)는, 예를 들어, 접착력이 없는 상태로 페라이트 코어 부재(100)의 표면에 배치된 절연 테이프를 포함하거나, 페라이트 코어 부재(100)와 마주하는 면에만 선택적으로 접착제가 도포된 절연 테이프를 포함할 수 있다.

이에 더하여, 단차 발생 방지 부재(150)에는 외부에서 인가된 충격이 페라이트 코어 부재(100)로 전달되지 않도록 충격을 흡수하는 충격 흡수 요철이 다수 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재의 평면도이다. 도 7은 도 6의 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 무선충전기용 차폐 부재(400)의 페라이트 코어 부재(100)는 페라이트 소재를 압착하여 제조되어 취성이 약해 외부의 충격에 의해 쉽게 깨질 수 있고, 페라이트 코어 부재(100)가 탄성 포켓(200)의 내부에서 깨질 경우 무선충전기용 차폐 부재(400)의 불량률이 증가 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는 취성이 약한 페라이트 코어 부재(100)의 깨짐에 의한 불량률이 증가 되는 것을 억제하는 기술이 포함되며, 이를 구현하기 위해서 페라이트 분말을 압착 소결한 페라이트 코어 부재(100)는 탄성 포켓(200) 내부에서 복수개로 분할 배치된다.

구체적으로, 도 1에 도시된 페라이트 코어 부재(100)는 1개로 이루어진 반면, 도 6에 도시된 페라이트 코어 부재(100)는 4개로 분할되어 구성되는데, 도 6에 도시된 바와 같이 페라이트 코어 부재(100)를 복수개로 분할하여 탄성 포켓(200)의 내부에 배치할 경우 페라이트 코어 부재(100)의 파손률을 보다 감소시킬 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 도 5에 도시된 페라이트 코어 부재(100)의 전체 면적은 도 1에 도시된 1개로 이루어진 페라이트 코어 부재(100)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다.

한편, 복수개로 분할된 페라이트 코어 부재(100)들 사이의 간격은 전자파 차폐 및 자기장 누설을 방지하기 위해 가능한 한 좁게 구현하는 것이 바람직하다.

또한, 탄성 포켓(200)의 내부에서 분할된 페라이트 코어 부재(100)들이 움직이거나 유동 되어 상호 접촉되는 것을 방지하기 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 탄성 포켓(200)의 내부에는 분할된 페라이트 코어(100)들을 지정된 위치에 고정 시키는 수납홈(210)들이 형성된다.

수납홈(210)들의 형상은 분할된 페라이트 코어(100)들의 형상과 대응하는 형상 및 분할된 페라이트 코어(100)들과 대응하는 사이즈로 형성된다.

수납홈(210)에 수납되는 페라이트 코어(100)들의 표면에는 도 4 및 도 5에 도시된 절연 테이프가 배치되어도 무방하다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 무선충전기용 차폐 부재(400)의 페라이트 코어 부재(120)는 외부 충격에 의하여 파손되는 것을 방지하기 위해 페라이트 코어 부재(120)는 탄성 포켓(200) 내부에 분말 형태로 배치되며, 페라이트 코어 부재(120)를 압착된 플레이트 형상 대신 분말 형태로 탄성 포켓(200)의 내부에 배치함으로써 외부 충격에 의한 페라이트 코어 부재(120)의 파손을 방지할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재를 도시한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 무선충전기용 차폐 부재(400)의 페라이트 코어 부재(150)는 페라이트 분말(130) 및 접착 테이프(140)를 포함한다.

접착 테이프(140)는 일측면에만 접착제가 도포되어 있으며, 접착 테이프(140) 중 접착제가 도포된 일측면에는 페라이트 분말(130)이 제공되어 페라이트 분말(130)은 접착제에 부착된다.

페라이트 분말(130)이 부착된 접착 테이프(140)는 지그재그 형태 또는 적층 형태로 적층되어 일정한 두께를 갖는 플레이트 형상으로 가공되어 페라이트 코어 부재(150)가 형성되고, 페라이트 코어 부재(150)는 탄성 포켓(200)의 내부에 배치됨으로써 외부로부터 강한 충격이 인가되더라도 페라이트 코어 부재(150)의 파손 없이 전자파를 차폐 및 자기장의 누설을 방지할 수 있다.

도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선충전기용 차폐 부재의 외관을 도시한 평면도이다.

도 10을 참조하면, 도 1에 도시된 바와 같이 분말 형태를 갖는 페라이트 소재를 압착하여 얇은 두께를 갖는 플레이트 형상을 갖는 페라이트 코어 부재(100)를 탄성 포켓(200)의 내부에 배치할 경우 외부에서 인가된 충격에 의하여 페라이트 코어 부재(100)가 쉽게 파손될 수 있는 바, 본 발명의 일실시예에서는 페라이트 코어 부재(100)의 파손을 방지하기 위해서 탄성 포켓(200)의 표면에 외부에서 인가된 충격을 흡수하는 요철(240)을 형성하여 외부에서 인가된 충격이 페라이트 코어 부재(100)에 도달하지 못하도록 할 수 있다.

본 발명의 일실시예에서, 충격을 흡수하는 요철(240)은, 예를 들어, 격자 형상 또는 동심원 형상 등으로 형성될 수 있다.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 본 발명에 따른 무선충전기용 차폐 부재는 취성이 약한 페라이트 코어 부재가 깨지면서 발생 된 칩 또는 조각들에 의한 2차 피해를 방지하고, 페라이트 코어 부재의 조립, 운송 또는 사용 도중 깨지거나 손상되는 빈도를 크게 감소시키는 효과를 갖는다.

한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.

Claims (7)

1. 페라이트 소재로 제작된 페라이트 코어 부재; 및
   상기 페라이트 코어 부재를 감싸는 수납공간이 형성되며, 상기 페라이트 코어 부재의 파손 및 상기 페라이트 코어 부재가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해 상기 페라이트 코어 부재의 상면, 상기 상면과 대향하는 하면 및 상기 상면과 하면을 연결하는 측면을 감싸며 탄성력 및 신축성을 갖는 탄성 포켓을 포함하며,
   상기 페라이트 코어 부재는 페라이트 분말을 압착 가공한 플레이트 형상을 갖고,
   플레이트 형상을 갖는 상기 페라이트 코어 부재는 상기 탄성 포켓 내에 적어도 2개가 분할되어 배치되며,
   복수개의 상기 페라이트 코어 부재들은 상기 탄성 포켓에 형성된 수납 홈들 내에 배치되어 상기 탄성 포켓 내부에서 고정된 무선충전기용 차폐 부재.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 페라이트 코어 부재는 외부 충격에 의하여 상기 페라이트 코어 부재가 깨지더라도 상기 탄성 포켓 내에서 깨진 상기 페라이트 코어 부재들이 상호 어긋나게 배치되는 것을 방지하는 박막 형태의 단차 발생 방지 부재를 포함하는 무선충전기용 차폐 부재.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 탄성 포켓은 신축성을 갖는 합성수지 소재로 제작되며, 상기 탄성 포켓의 외측면에는 상기 페라이트 코어 부재로 제공되는 충격을 흡수하는 요철 형상을 갖는 복수개의 충격 흡수 패턴들이 형성된 무선충전기용 차폐 부재.

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