KR102164889B1 - 무선 충전이 가능한 차량용 컵홀더 - Google Patents

무선 충전이 가능한 차량용 컵홀더 Download PDF

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Abstract

무선충전이 가능한 차량용 컵홀더가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징; 상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부; 사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함한다.

Description

무선 충전이 가능한 차량용 컵홀더{cup holder for vehicle}
본 발명은 차량용 컵홀더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 충전이 가능한 차량용 컵홀더에 관한 것이다.
최근 내장형 배터리가 적용된 휴대 단말의 보급이 증가함에 따라 차량 내에서 휴대 단말을 충전하기 위한 다양한 형태의 충전기가 판매되고 있다.
일반적으로, 차량은 충전 케이블을 연결하는 USB 포트를 제공하고, 휴대 단말은 충전 케이블을 통해 USB 포트와 연결되어 배터리를 충전한다.
하지만, 충전 케이블을 이용한 충전 구조는 충전 케이블을 탈착으로 인해 휴대 단말의 충전 포트가 마모되거나, 충전 포트에 이물질이 유입되는 등의 원인으로 인해 충전 효율이 저하되는 문제점이 있다.
최근에는 충전 케이블을 이용한 충전 구조의 문제점을 해결하기 위해서 무선 전력 전송을 통해 휴대 단말의 배터리를 무선 충전하는 기술이 개발되었다.
그 일환으로, 차량의 컵홀더에 삽입되는 형식의 무선 충전 장치가 개발되었으나, 컵 형태의 무선 충전 장치가 컵 홀더에 삽입되는 구조이기 때문에 실제 컵을 거치할 수 있는 공간이 부족해지는 문제점이 있다.
KR 10-1698293 B1
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 물품을 수용하는 컵홀더로서의 본연의 기능을 수행하면서도 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전할 수 있는 충전기능이 부가된 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 수용공간 내에서 휴대단말기의 배터리를 충전하고자 하는 경우 거치부가 자동으로 휴대단말기를 거치할 수 있는 충전위치로 변경될 수 있는 차량용 컵홀더를 제공하는 데 다른 목적이 있다.
더욱이, 본 발명은 휴대단말기 이외에 무선전력을 수신할 수 있는 물품에도 무선 전력을 공급할 수 있는 무선 충전이 가능한 차량용 컵 홀더를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징; 상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부; 사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더를 제공한다.
또한, 상기 충전위치는 상기 휴대단말기의 일면을 지지할 수 있도록 상기 거치부의 일면이 상기 수용공간의 바닥면 또는 측면에 대하여 예각으로 기울어지게 배치되는 위치일 수 있고, 상기 대기위치는 상기 거치부의 일면이 상기 수용공간의 측면과 평행한 상태로 배치되는 위치일 수 있다.
또한, 상기 거치부는 상기 충전위치에서 일정시간 동안 상기 휴대단말기의 배터리가 충전되지 않는 미충전시 상기 대기위치로 변경될 수 있다.
또한, 상기 감지부는 사용자의 움직임을 감지하는 근접센서이거나 사용자의 접촉을 감지하는 터치센서일 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 감지부는 상기 수용공간의 외부에 위치하도록 상기 하우징에 배치될 수 있으며, 상기 거치부의 직상부에 위치하지 않도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 감지부는 상기 거치부에 내장되어 상기 휴대단말기에서 송출되는 NFC 신호를 인식할 수 있는 NFC 안테나일 수 있다.
또한, 상기 회전축은 상기 거치부의 양측에 외측으로 각각 일정길이 돌출되는 제1회전축 및 제2회전축을 포함할 수 있고, 상기 구동부는 상기 제1회전축에 축결합되는 피동기어와, 상기 하우징에 장착되는 구동모터 및 상기 구동모터에 축결합되고 상기 피동기어와 맞물리는 구동기어를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 피동기어는 웜휠일 수 있고, 상기 구동기어는 웜일 수 있다. 더불어, 상기 피동기어 및 구동기어는 베벨기어, 헬리컬기어, 랙 앤 피니언 기어 등과 같은 공지의 기어방식이 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는, 상기 대기위치에서 충전위치로 회동하는 거치부의 회동시 상기 수용공간에 물품이 수용된 상태를 감지하여 상기 거치부를 대기위치로 변경하기 위한 오작동방지부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 구동모터의 회전축에 축결합되는 제1부재와, 상기 구동기어와 축결합되고 상기 제1부재와 대향하는 대향면을 갖는 제2부재와, 상기 제1부재 및 제2부재의 사이에 배치되고 상기 구동모터의 회전축과 축결합되는 제1조인트부재와, 상기 제1부재 및 제2부재의 사이에 배치되고 상기 구동기어와 축결합되는 제2조인트부재 및 일단이 상기 제1조인트부재에 고정되고 타단이 상기 제2조인트부재에 고정되며 상기 제1조인트부재 및 제2조인트부재의 둘레면을 감싸도록 배치되는 스프링부재를 더 포함할 수 있고, 상기 오작동방지부는 상기 제1부재의 일면에 장착되는 홀센서와 상기 제2부재의 일면에 장착되는 자석부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는, 상기 대기위치에서 충전위치로 회동하는 거치부의 회동시 상기 구동모터에 과전류가 인가되는 경우 상기 거치부를 대기위치로 변경할 수 있다.
또한, 상기 거치부는 상기 무선전력 송신모듈이 배치되는 내부공간을 갖는 케이스 및 상기 내부공간에 배치되어 상기 무선전력 송신모듈과 전기적으로 연결되는 연결기판을 포함할 수 있고, 상기 회전축은 길이방향을 따라 관통형성되는 통과공이 형성될 수 있으며, 상기 연결기판은 상기 내부공간에 배치되는 제1부분과, 일부가 외부로 노출되어 케이블이 연결될 수 있도록 상기 통과공을 통과하도록 배치되는 제2부분을 포함할 수 있다.
또한, 상기 거치부는 상기 무선전력 송신모듈의 일면을 지지할 수 있도록 상기 케이스의 내면으로부터 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는, 상기 수용공간의 바닥면에 내장되는 다른 무선전력 송신모듈을 더 포함할 수 있고, 상기 다른 무선전력 송신모듈은 상기 거치부가 상기 대기위치를 유지한 상태에서 상기 수용공간에 삽입된 물품 측으로 무선 전력을 송출할 수 있다.
본 발명에 의하면, 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 거치부가 구동부의 구동을 통해 자동으로 회동됨으로써 컵 또는 텀블러와 같은 물품을 수용하는 컵홀더 본연의 제1기능과 휴대단말기의 배터리를 무선충전하는 제2기능을 모두 원활하게 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더를 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 사용상태도,
도 3은 도 1의 분리도,
도 4는 도 1에서 홀더부재를 분리한 상태를 나타낸 도면,
도 5는 도 1에서 수용공간의 바닥면에 무선전력 송신모듈이 내장된 상태를 나타낸 도면,
도 6은 도 5에서 캡부재를 분리한 도면,
도 7은 도 1에서 거치부, 회전축, 감지부 및 구동부를 발췌한 도면,
도 8은 도 7의 분리도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에서 제1회전축과 구동기어 및 피동기어의 결합관계를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에서 구동부 및 오작동감지부의 결합관계를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에서 거치부를 발췌한 도면,
도 12는 도 11의 분리도,
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에 적용될 수 있는 다른 형태의 감지부를 나타낸 거치부의 분리도,
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에서 거치부가 대기위치에서 충전위치로 변경되는 과정을 나타낸 작동상태도,
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더에서 오작동감지부를 통해 거치부가 대기위치로 원위치되는 과정을 나타낸 작동상태도, 그리고,
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더가 차량의 콘솔박스에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더(이하, '컵홀더'라함)(100)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110), 거치부(120), 감지부(140,240) 및 구동부(150)를 포함한다.
상기 하우징(110)은 휴대단말기(10)를 포함하는 물품을 수용할 수 있도록 형성된 적어도 하나의 제1수용공간(111)을 포함할 수 있다. 즉, 상기 적어도 하나의 제1수용공간(111)은 상기 하우징(110)의 상면으로부터 하부로 일정깊이 인입 형성될 수 있으며, 상부가 개방될 수 있다.
이에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 물품은 상기 제1수용공간(111)의 개방된 상부로 진입하여 상기 제1수용공간(111)의 내부에 수용될 수 있다.
이와 같은 제1수용공간(111)은 상기 하우징(110)의 일방향을 따라 서로 이웃하도록 두 개로 구비될 수 있다. 그러나 상기 제1수용공간(111)의 전체개수를 이에 한정하는 것은 아니며 상기 제1수용공간(111)의 전체 개수는 적절하게 변경될 수 있다.
여기서, 상기 물품은 휴대단말기(10), 컵, 텀블러(20) 등과 같이 휴대 가능한 물품일 수 있으며, 공지의 차량용 컵홀더에 수용될 수 있는 다양한 물품일 수 있다. 또한, 상기 컵은 일반적인 종이컵, 플라스틱 컵, 텀블러 등과 같이 물이나 커피와 같은 액체를 담을 수 있는 용기일 수 있다.
상기 거치부(120)는 소정의 면적을 갖는 판상으로 형성될 수 있으며, 상기 제1수용공간(111)에 배치될 수 있다. 이와 같은 거치부(120)는 상기 제1수용공간(111) 내에서 회동될 수 있도록 상기 하우징(110)에 결합될 수 있다.
이를 통해, 상기 거치부(120)는 도 2 및 도 14에 도시된 바와 같이 일면이 상기 제1수용공간(111)의 바닥면 또는 측면과 예각(θ, 일례로, 55도)을 이루도록 기울어지게 배치되는 충전위치와, 일면이 상기 제1수용공간(111)의 측면과 마주하도록 평행하게 배치되는 대기위치로 변경될 수 있다. 여기서, 상기 대기위치는 상기 거치부(120)의 일면이 상기 제1수용공간(111)의 바닥면과 수직한 상태일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)가 상기 제1수용공간(111) 내에서 충전위치로 변경된 상태를 유지하면 상기 거치부(120)는 휴대단말기와 같은 물품의 일면을 지지할 수 있다.
여기서, 상기 거치부(120)의 일면에는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 슬립 방지 패드(123)가 구비될 수 있다. 이를 통해, 상기 거치부(120)가 충전위치로 변경된 상태에서 물품을 거치하면, 상기 거치부(120)에 거치된 물품은 상기 슬립 방지 패드(123)와의 접촉을 통해 마찰력이 증가함으로써 미끄러짐이나 유동이 방지될 수 있다. 이에 따라, 상기 거치부(120)는 물품을 안정적으로 거치할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)가 상기 제1수용공간(111) 내에서 대기위치로 변경된 상태를 유지하면 상기 제1수용공간(111)은 물품을 수용할 수 있는 충분한 공간을 확보할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 컵이나 텀블러 등을 수용하는 홀더로서의 본연의 제1기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 상기 거치부(120)는 양측에 각각 돌출형성되는 한 쌍의 회전축(126,127)을 포함할 수 있으며, 상기 거치부(120)는 상기 한 쌍의 회전축(126,127)을 통해 상기 하우징(110)에 회동가능하게 결합될 수 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 회전축(126,127)은 상기 거치부(120)에 일체로 형성될 수도 있고, 상기 거치부(120)에 착탈가능하게 결합될 수도 있다.
구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 한 쌍의 회전축(126,127)은 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)을 포함할 수 있으며, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)은 상기 하우징(110)에 회동가능하게 결합될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 하우징(110)은 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)의 일부를 수용하기 위한 복수 개의 걸림홈(113)을 포함할 수 있으며, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)은 상기 복수 개의 걸림홈(113)에 각각 걸림설치될 수 있다.
이를 통해, 상기 거치부(120)는 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)이 회전하는 경우 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)을 중심으로 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)의 회전방향과 동일한 방향으로 회동될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 걸림홈(113)은 상기 하우징(110)에 형성될 수 있으며, 상기 제1수용공간(111)과 서로 연통되도록 형성될 수 있다.
비 제한적인 일례로써, 상기 복수 개의 걸림홈(113)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 상면으로부터 하부로 일정깊이 인입형성될 수 있으며, 대략 'U'자 형상과 같이 상부가 개방되도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 거치부(120)로부터 돌출된 일부의 길이가 서로 대응되는 걸림홈(113)에 각각 걸림설치될 수 있으며, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)은 상기 걸림홈(113) 내에서 회전될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)의 회동시 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)에 발생하는 부하를 최소화할 수 있도록 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)이 상기 걸림홈(113)에 걸림설치될 수 있다.
이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 걸림홈(113) 측에는 슬리브링(127)이 각각 설치될 수 있으며, 상기 슬리브링(127)은 일부가 상기 걸림홈(113)을 따라 상기 걸림홈(113)의 내측으로 일정길이 돌출되도록 상기 걸림홈(113)에 설치될 수 있다.
일례로, 상기 슬리브링(127)은 대략 'U'자 형상과 같이 일측이 개방된 개구부를 포함할 수 있으며, 박판으로 형성될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 슬리브링(127)은 내면이 상기 걸림홈(113)의 내측으로 일정길이 돌출되도록 상기 걸림홈(113)에 설치될 수 있다.
이에 따라, 상기 슬리브링(127)이 상기 걸림홈(113)에 설치된 상태에서 상기 거치부(120)로부터 돌출된 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)의 일부 길이를 상기 걸림홈(113) 측으로 각각 삽입하면, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)은 일부 둘레가 상기 걸림홈(113)의 내측으로 돌출된 슬리브링(127)의 내면에 의해 직접 지지될 수 있다.
이로 인해, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)은 상기 슬리브링(127)과 접촉하는 접촉면적이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 외력에 의해 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)이 회전하는 경우, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)에 발생하는 부하가 최소화될 수 있으며, 최소한의 외력이 작동하더라도 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)은 원활하게 회전할 수 있다. 이를 통해, 상기 거치부(120)는 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)을 중심으로 원활하게 회동될 수 있다.
이때, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)은 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 길이 중간에 둘레방향을 따라 인입형성되는 안착홈(129)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)은 상기 안착홈(129)을 통해 상기 슬리브링(127)에 걸림설치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)의 회동시 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)의 유동을 방지할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(142)을 중심으로 거치부(120)가 안정적으로 회동할 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)에서 상기 거치부(120)는 도 9에 도시된 바와 같이 휴대단말기(10)의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 제1무선전력 송신모듈(130)을 포함할 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 회로기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명에서, 상기 회로기판(160)은 상기 제1무선전력 송신모듈(130), 감지부(140,240) 및 구동부(150)의 구동을 제어하기 위한 컨트롤러가 실장될 수 있다. 또한, 상기 회로기판(160)은 차량의 배터리로부터 구동전원을 공급받을 수 있다.
한편, 상기 회로기판(160)은 도 3에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)과 별도로 구비될 수 있으며, 상기 회로기판(160)은 상기 제1무선전력 송신모듈(130), 감지부(140,240) 및 구동부(150)의 개수 및 설치 위치에 따라 적절한 개수가 사용될 수 있다.
더불어, 상기 회로기판(160)은 외부노출이 방지될 수 있도록 함체형상의 커버(162)에 내장될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 커버(162)는 상기 하우징(110)의 일측에 고정될 수도 있고, 다른 부재에 고정될 수도 있다. 그러나 상기 회로기판(160)의 배치위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 설계조건에 따라 적절하게 변경될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)가 상기 제1수용공간(111) 내에서 충전위치로 변경된 상태에서 상기 휴대단말기(10)의 일면이 상기 거치부(120)의 일면과 접하도록 거치되면 상기 휴대단말기(10)의 배터리는 상기 제1무선전력 송신모듈(130)로부터 제공되는 무선전력을 이용하여 충전될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 컵이나 텀블러 등을 수용할 수 있는 홀더로서의 제1기능과 함께 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전할 수 있는 무선충전기로서의 제2기능을 모두 구현할 수 있다.
한편, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 상기 거치부(120)에 내장될 수 있다. 더불어, 상기 거치부(120)가 복수 개로 구비되는 경우, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 복수 개의 거치부(120)에 각각 개별적으로 구비될 수 있다.
이를 위해, 상기 거치부(120)는 상기 제1무선전력 송신모듈(130)을 수용하는 케이스(121a,121b)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 케이스(121a,121b)는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 서로 착탈가능하게 결합되는 제1케이스(121a) 및 제2케이스(121b)를 포함할 수 있으며, 상기 제1케이스(121a) 및 제2케이스(121b)를 통하여 형성된 내부공간 측에 상기 제1무선전력 송신모듈(130)이 수용될 수 있다.
여기서, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 차폐시트(131)와 상기 차폐시트(131)의 일면에 배치되는 무선전력 송신용 안테나(132)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 차폐시트(131)는 상기 무선전력 송신용 안테나(132)로부터 발생되는 자기장을 차폐할 수 있도록 자성시트일 수 있으며, 상기 무선전력 송신용 안테나(132)는 평판형 코일일 수 있다. 이와 같은 차폐시트(131) 및 무선전력 송신용 안테나(132)는 공지의 내용이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이때, 상기 케이스는 상기 차폐시트(131)의 일면을 지지하기 위한 적어도 하나의 돌출부(122)가 형성될 수 있다.
일례로, 상기 적어도 하나의 돌출부(122)는 상기 제2케이스(121b)의 내면에 돌출형성될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)이 상기 케이스의 내부에 배치되는 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나(132)는 상기 제1케이스(121a)의 내면에 밀착된 상태를 유지할 수 있으며, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 상기 케이스의 내부에서 유동되지 않을 수 있다.
이를 통해, 상기 거치부(120)의 일면, 자세하게는 제1케이스(121a)의 외면에 휴대단말기의 일면이 밀착되면 상기 거치부(120)에 내장된 무선전력 송신용 안테나(132)는 휴대단말기와의 이격거리가 최소화될 수 있으며, 차량의 주행 중 흔들림이 발생하더라도 상기 거치부(120)에 내장된 제1무선전력 송신모듈(130)은 차량의 흔들림을 통해 위치가 변경되는 것이 방지될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 차량의 주행 중 흔들림이 발생하더라도 전력 전송이 원활하게 이루어질 수 있음으로써 무선충전이 안정적으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 상기 휴대단말기의 일면이 상기 거치부(120)의 일면에 밀착된 상태로 배치되면, 상기 휴대단말기의 배터리는 상기 제1무선전력 송신모듈(130)로부터 전송되는 무선 전력을 이용하여 원활하게 충전될 수 있다.
대안으로, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 상기 거치부(120)의 일면에 부착되거나 다른 부재의 내부에 수용된 상태에서 상기 거치부(120)의 일면에 체결될 수도 있다.
한편, 상기 거치부(120)는 상기 제1수용공간(111)이 복수 개로 구비되는 경우 복수 개의 제1수용공간(111)에 각각 개별적으로 배치될 수 있다.
비 제한적인 일례로써, 어느 하나의 거치부(120)는 상기 제1수용공간(111)의 측면 중 운전석 방향에 위치한 일측면에 배치되고 다른 하나의 거치부(120)는 다른 제1수용공간(111)의 측면 중 조수석 방향에 위치한 일측면에 배치될 수도 있다.
이와 같은 경우, 각각의 제1수용공간(111)에 배치되는 거치부(120)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 서로 동일한 제1수용공간(111)의 측면에 회동가능하게 결합될 수 있다.
도면에서는 상기 거치부(120)가 두 개의 제1수용공간(111)에 각각 하나씩 설치되고, 두 개의 거치부(120)가 제1수용공간(111)의 측면들 중 동일한 측면에 나란히 배치된 것으로 도시하였으나, 본 발명을 이에 한정하는 것은 아니며, 두 개의 거치부(120)는 각각의 제1수용공간(111)에서 서로 다른 측면에 위치하도록 배치될 수도 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)이 복수 개로 구비되고 복수 개의 제1수용공간(111)에 거치부(120)가 각각 배치되는 경우, 각각의 제1수용공간(111)에 배치된 거치부(120)가 서로 다른 방향으로 회동되도록 구비될 수도 있다. 더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 하나의 제1수용공간(111) 내에 복수 개의 거치부(120)가 서로 다른 방향으로 회동가능하게 설치될 수도 있다.
상기 감지부(140,240)는 사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기(10)의 근접을 감지할 수 있다. 여기서, 상기 사용자의 입력신호는 사용자의 움직임 또는 상기 감지부(140,240)와 사용자의 접촉동작일 수 있다.
이를 통해, 상기 구동부(150)는 상기 감지부(140,240)에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부(120)를 회동시켜 대기위치에서 충전위치로 변경할 수 있으며, 사용자는 충전위치로 변경된 거치부(120)의 일면에 휴대단말기(10)를 밀착시킴으로써 상기 제1무선전력 송신모듈(130)로부터 송출되는 무선전력을 이용하여 휴대단말기(10)의 배터리를 충전할 수 있다.
일례로, 상기 감지부(140)는 사용자의 움직임을 감지할 수 있는 근접센서이거나 사용자의 접촉을 감지하는 터치센서일 수 있으며, 상기 감지부(140)는 상기 회로기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이에 따라, 상기 감지부(140)와 근접한 거리에서 사용자의 움직임이 감지되거나 상기 감지부(140) 측에 사용자의 신체 일부가 접촉되면 상기 거치부(120)는 상기 구동부(150)의 작동을 통해 대기위치에서 충전위치로 변경될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 감지부(140)는 상기 제1수용공간(111)의 외부에 위치하도록 상기 하우징(110)에 구비될 수 있다. 비 제한적인 일례로써, 상기 감지부(140)는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 하부가 개방된 홀더부재(114)를 매개로 상기 하우징(110)에 결합될 수 있으며, 상기 홀더부재(114)는 상기 제1수용공간(111)의 외부에 위치하도록 배치될 수 있다. 더불어, 상기 감지부(140)는 상기 거치부(120)의 직상부측에 위치하지 않도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 사용자가 상기 제1수용공간(111) 측에 물품을 삽입하는 과정에서 상기 감지부(140)가 사용자의 입력신호를 감지하는 것을 방지할 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 감지부(140)가 사용자의 의도에 부합하는 정확한 입력신호에만 반응할 수 있음으로써 사용자의 의도와 상관없이 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경되는 것을 방지할 수 있다.
다른 예로써, 상기 감지부(240)는 상기 휴대단말기(10)로부터 송출되는 NFC 신호를 인식할 수 있는 NFC 안테나일 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 감지부(240)는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 거치부(120)에 내장될 수 있으며, 도 13에 도시된 감지부(240)는 도 1 내지 도 9에 도시된 감지부(140)를 대체할 수 있다.
즉, 상기 감지부(240)는 휴대단말기(10)로부터 송출되는 NFC 신호를 인식할 수 있도록 NFC 안테나(242) 및 NFC 구동칩(241)을 포함할 수 있으며, 상기 NFC 안테나(242) 및 NFC 구동칩(241)은 상기 거치부(120)에 내장될 수 있다.
이에 따라, 상기 거치부(120) 측으로 휴대단말기(10)가 근접하면 상기 감지부(240)는 상기 NFC 안테나(242) 및 NFC 구동칩(241)을 통해 상기 휴대단말기(10)로부터 송출되는 NFC 신호를 인식할 수 있으며, 상기 감지부(240)가 상기 휴대단말기(10)로부터 송출되는 NFC 신호를 인식하면 상기 거치부(120)는 상기 구동부(150)의 작동을 통해 대기위치에서 충전위치로 변경될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 감지부(240)를 통해 사용자의 의도에 부합하는 입력신호 또는 휴대단말기(10)의 근접이 감지되면 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)가 충전위치로 변경된 상태에서 휴대단말기(10)를 상기 거치부(120)의 일면에 거치하면 휴대단말기(10)의 배터리는 상기 거치부(120)에 구비된 제1무선전력 송신모듈(130)로부터 송출되는 무선전력을 이용하여 간편하게 충전될 수 있다.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 휴대단말기(10)의 배터리가 충전되는 경우에만 상기 거치부(120)가 충전위치로 유지될 수 있다.
즉, 상기 거치부(120)는 상기 감지부(140,240)에서 감지된 신호를 기반으로 상기 구동부(150)를 통해 충전위치로 변경되고 상기 거치부(120)에 구비된 제1무선전력 송신모듈(130)로부터 송출된 무선전력을 이용하여 휴대단말기(10)의 배터리가 충전되는 경우에만 충전위치를 유지할 수 있다.
일례로, 휴대단말기(10)의 배터리가 거치부(120)의 일면에 배치되어 충전이 이루어지는 과정에서 사용자가 휴대단말기(10)를 상기 거치부(120)로부터 분리하면 상기 거치부(120)는 소정의 시간동안 충전위치를 유지한 후 대기위치로 변경될 수 있다.
또한, 사용자의 의도와 상관없이 상기 감지부(140,240)를 통하여 사용자의 입력신호가 감지되거나 상기 거치부(120) 측으로 휴대단말기(10)의 근접을 감지하여 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경되더라도 상기 거치부(120)는 소정의 시간동안 충전위치를 유지한 후 대기위치로 변경될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)의 일면에 휴대단말기(10)가 거치된 상태에서 휴대단말기(10)의 배터리 충전이 이루어지는 경우에만 거치부(120)가 충전위치를 유지하고 휴대단말기(10)의 배터리가 충전되지 않는 경우에는 거치부(120)가 대기위치로 변경될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 휴대단말기(10)의 배터리가 충전되지 않는 미충전 상황시 항상 상기 거치부(120)가 대기위치를 유지함으로써 상기 제1수용공간(111)에 다른 물품을 수용할 수 있는 상태를 유지할 수 있다.
상기 구동부(150)는 상기 거치부(120)가 상기 제1수용공간(111) 내에서 회동될 수 있도록 상기 회전축(126,127)에 구동력을 제공할 수 있다.
이를 통해, 상기 거치부(120)는 도 14에 도시된 바와 같이 상기 구동부(150)의 구동을 통해 충전위치와 대기위치로 상호변경되거나 충전위치 또는 대기위치를 유지할 수 있다.
즉, 상기 구동부(150)는 상기 제1회전축(125) 및 제2회전축(126)에 회전력을 제공하거나 차단함으로써 상기 거치부(120)를 충전위치와 대기위치로 상호변경하거나 상기 거치부(120)를 충전위치 또는 대기위치에 위치한 상태로 유지할 수 있다.
이와 같은 구동부(150)는 상술한 바와 같이 상기 감지부(140,240)에서 감지된 신호를 기반으로 작동됨으로써 상기 거치부(120)를 충전위치 및 대기위치로 상호 전환하거나 상기 거치부(120)를 충전위치 또는 대기위치에 위치한 상태로 유지할 수 있다.
이를 위해, 상기 구동부(150)는 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이 상기 제1회전축(125)에 축결합되는 피동기어(151)와, 상기 하우징(110)의 일측에 장착되는 구동모터(152) 및 상기 구동모터(152)에 축결합되고 상기 피동기어(151)와 맞물리는 구동기어(153)를 포함할 수 있다.
비 제한적인 일례로써, 상기 피동기어(151)는 웜휠일 수 있고, 상기 구동기어(153)는 웜일 수 있다. 그러나 상기 피동기어(151) 및 구동기어(153)를 이에 한정하는 것은 아니며 베벨 기어, 헬리컬 기어, 랙 앤 피니언 기어 등과 같이 모터의 구동을 통해 동력을 전달할 수 있다면 공지의 다양한 기어방식이 모두 적용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 감지부(140,240)를 통해 사용자의 입력신호가 감지되거나 상기 거치부(120) 측으로 휴대단말기(10)의 근접이 감지되면 상기 제1회전축(125)은 상기 구동부(150)의 구동을 통해 회전함으로써 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 거치부(120)에서 휴대단말기(10)의 배터리 충전이 이루어지지 않는 미충전시 상기 제1회전축(125)은 상기 구동부(150)의 구동을 통해 회전함으로써 상기 거치부(120)가 충전위치에서 대기위치로 변경될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 컵 또는 텀블러와 같은 물품을 수용하는 컵홀더로서의 제1기능과 휴대단말기의 배터리를 충전하는 무선충전기로서의 제2기능을 모두 원활하게 수행할 수 있다.
본 발명에서, 상기 구동부(150)는 상기 거치부(120)와 각각 일대일로 대응되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 제1수용공간(111)이 상기 하우징(110)에 복수 개로 형성되는 경우, 상기 구동부(150) 역시 상기 복수 개의 제1수용공간과 더불어 각각의 제1수용공간에 배치된 거치부와 일대일로 대응되도록 구비될 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제2회전축(126) 상에 결합되는 토션스프링(154)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 토션스프링(154)은 상기 제2회전축(126)을 일방향으로 회전시키는 탄성력을 제공할 수 있다. 즉, 상기 토션스프링(154)은 상기 거치부(120)를 제1수용공간(111)의 측면과 멀어지는 방향으로 회전시키는 탄성력을 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 토션스프링(154)은 일단이 상기 제2회전축(126)의 단부측에 절개형성된 끼움홈(128)에 끼워질 수 있으며 반대되는 타단이 하우징(110)의 일측에 지지될 수 있다.
이를 통해, 상기 구동부(150)에서 제공되는 구동력을 통해 상기 제1회전축(125)이 회전하여 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경되는 경우 상기 거치부(120)는 상기 구동부(150)에서 제공되는 구동력과 함께 상기 토션스프링(154)으로부터 제공되는 탄성력을 통해 안정적으로 회동될 수 있으며, 상기 거치부(120)가 충전위치로 변경된 상태에서 상기 제2회전축(126)이 상기 토션스프링(154)을 통해 안정적으로 지지될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 상태에서 상기 거치부(120)가 충전위치로 변경되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 감지부(140,240)에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 변경되는 과정에서 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 것으로 판단되는 경우 상기 거치부(120)를 대기위치에서 충전위치로 완전히 변경하지 않고 대기위치로 다시 변경시킬 수 있다.
일례로, 상기 거치부(120)는 상기 구동모터(152)에 인가되는 전류량을 기반으로 상기 구동모터(152)의 회전방향을 전환시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 상태에서 상기 감지부(140,240)를 통해 사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 거치부(120) 측으로 휴대단말기(10)의 근접이 감지되면 상기 거치부(120)는 상기 구동부(150)의 구동을 통해 대기위치에서 충전위치로 변경되도록 회동될 수 있다.
이때, 상기 거치부(120)는 대기위치에서 충전위치로 회동되는 과정에서 상기 제1수용공간(111)에 수용된 물품에 의해 회동이 제한되나 상기 거치부(120)가 완전히 충전위치로 회동되지 않은 상태이므로 상기 구동모터(152)는 지속적으로 구동력을 제공한다. 이에 따라, 상기 구동모터(152) 측에는 과전류가 인가될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 회로기판(160)에 실장된 컨트롤러는 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 것으로 판단하고 상기 구동모터(152)의 회전방향을 반대방향으로 구동시킴으로써 상기 거치부(120)를 대기위치로 원위치시킬 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 경우 상기 거치부(120)가 충전위치로 완전히 변경되는 것을 차단하여 대기위치로 원위치시킬 수 있다.
다른 예로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 상태에서 상기 거치부(120)가 충전위치로 변경되는 것을 방지할 수 있도록 오작동방지부(170)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 오작동방지부(170)는 도 10에 도시된 바와 같이 홀센서(171)와 자석부재(172)를 포함할 수 있으며, 상기 오작동방지부(170)는 상기 구동부(150) 측에 구비될 수 있다.
이를 통해, 상기 구동부(150)가 작동하는 과정에서 상기 홀센서(171)와 자석부재(172)가 미정렬되는 경우 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 것으로 판단하여 상기 거치부(120)가 충전위치로 완전히 변경되는 것을 차단할 수 있다.
구체적으로, 상기 구동부(150)는 상기 구동모터(152)의 회전축에 축결합되는 제1부재(155)와, 상기 구동기어(153)와 축결합되고 상기 제1부재(155)와 대향하는 대향면을 갖는 제2부재(156)와, 상기 제1부재(155) 및 제2부재(156) 사이에 배치되는 한 쌍의 조인트부재(157,158) 및 상기 한 쌍의 조인트부재(157,158)에 양단이 각각 고정되는 스프링부재(159)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 한 쌍의 조인트부재(157,158)는 상기 구동모터(152)의 회전축과 축결합되는 제1조인트부재(157)와 상기 구동기어(153)와 축결합되는 제2조인트부재(158)를 포함할 수 있고, 상기 제1조인트부재(157)는 상기 제2조인트부재(158)와 회전가능하게 결합될 수 있으며, 상기 스프링부재(159)는 상기 제1조인트부재(157) 및 제2조인트부재(158)의 둘레면을 감싸도록 배치될 수 있다.
여기서, 상기 제1부재(155) 및 제1조인트부재(157)는 별도의 부재로 형성될 수도 있고 일체로 형성될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 제2부재(156) 및 제2조인트부재(158)는 별도의 부재로 형성될 수도 있고 일체로 형성될 수도 있다.
더불어, 상기 홀센서(171)는 상기 제1부재(155)의 일면에 장착될 수 있고, 상기 자석부재(172)는 상기 제2부재(156)의 일면에 장착될 수 있으며, 상기 홀센서(171) 및 자석부재(172)는 서로 마주하는 위치에 배치될 수 있다.
이를 통해, 상기 구동모터(152)가 작동하는 경우, 상기 제1부재(155) 및 제1조인트부재(157)는 구동모터(152)의 회전축의 회전방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있으며, 상기 제1조인트부재(157) 및 제2조인트부재(158)를 상호 연결하는 스프링부재(159)를 통해 구동력이 전달됨으로써 상기 제2조인트부재(158)와 축결합된 제2부재(156) 및 구동기어(153) 역시 상기 구동모터(152)의 회전축의 회전방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용되지 않은 상태에서 상기 거치부(120)는 상기 구동부(150)의 작동을 통해 회동됨으로써 충전위치와 대기위치로 자유롭게 상호 전환될 수 있으며, 상기 홀센서(171) 및 자석부재(172)는 서로 마주한 정렬상태를 유지할 수 있다.
이때, 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 회동하는 과정에서 상기 거치부(120)에 외력이 작용하는 경우 상기 홀센서(171) 및 자석부재(172)는 서로 마주한 정렬상태에서 위치가 엇갈리는 비정렬상태로 변경될 수 있다.
즉, 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 상태에서 상기 거치부(120)가 대기위치에서 충전위치로 회동되면 상기 거치부(120)는 일측이 상기 물품에 접촉됨으로써 상기 거치부(120) 측에 외력이 작용할 수 있다.
이를 통해, 상기 거치부(120)는 상기 제1수용공간(111)에 수용된 물품에 의해 회동이 제한될 수 있다.
이와 같은 경우, 도 15의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1회전축(125)과 축결합된 피동기어(151)는 상기 거치부(120)에 가해지는 외력에 의해 회전이 제한됨으로써 상기 피동기어(151)와 맞물린 구동기어(153) 역시 회전이 제한될 수 있다. 이에 따라, 상기 구동기어(153)와 축결합된 제2부재(156) 및 제1조인트부재(157) 역시 회전이 제한될 수 있다.
그러나 상기 구동모터(152)의 회전축과 축결합된 제1부재(155) 및 제1조인트부재(157)는 상기 제1조인트부재(157)가 제2조인트부재(158)와 스프링부재(159)를 통해 연결된 상태이므로 상기 구동모터(152)의 회전축과 함께 회전될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1부재(155)는 상기 구동모터(152)의 회전축과 함께 회전되는 반면 상기 제2부재(156)는 회전하지 않으므로 상기 제1부재(155)의 일면에 장착된 홀센서(171)와 상기 제2부재(156)의 일면에 상기 홀센서(171)와 서로 마주하도록 장착된 자석부재(172)는 서로 마주한 정렬상태에서 위치가 엇갈리는 미정렬상태로 변경될 수 있다.
이를 통해, 상기 홀센서(171)는 상기 자석부재(172)의 위치가 변경되는 것을 감지할 수 있으며, 상기 회로기판(160)에 실장된 컨트롤러는 상기 홀센서(171)에서 감지된 신호를 바탕으로 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 것으로 판단하고 상기 구동모터(152)의 회전방향을 반대방향으로 구동시킬 수 있다.
이로 인해, 도 15의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 제1부재(155) 및 제1조인트부재(157)는 구동모터(152)의 회전축의 회전방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있으며, 상기 제1조인트부재(157) 및 제2조인트부재(158)를 상호 연결하는 스프링부재(159)를 통해 구동력이 전달됨으로써 상기 제2조인트부재(158)와 축결합된 제2부재(156) 및 구동기어(153) 역시 상기 구동모터(152)의 회전축의 회전방향과 동일한 방향으로 회전될 수 있다.
이에 따라, 상기 거치부(120)는 회동방향이 반대로 전환됨으로써 대기위치로 원위치될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1수용공간(111)에 물품이 수용된 경우 상기 거치부(120)가 충전위치로 완전히 변경되는 것을 차단하여 대기위치로 원위치시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 제2무선전력 송신모듈(180)을 더 포함할 수 있다. 이와 같은 제2무선전력 송신모듈(180)은 상기 제1수용공간(111)의 바닥면과 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
즉, 상기 제2무선전력 송신모듈(180)은 상기 제1수용공간(111)의 바닥면에 내장될 수 있다.
일례로, 상기 제2무선전력 송신모듈(180)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 저면에 내장될 수 있다.
이를 위해, 상기 하우징(110)은 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1수용공간(111)의 바닥면과 대응되는 저면에 상기 제2무선전력 송신모듈(180)을 수용하기 위한 제2수용공간(116)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2수용공간(116)은 상기 제2무선전력 송신모듈(180)을 삽입할 수 있도록 하부가 개방형성될 수 있으며, 상기 제2수용공간(116)의 개방된 하부는 상기 하우징(110)에 착탈가능하게 결합되는 캡부재(117)를 매개로 밀폐될 수 있다.
이와 같은 제2무선전력 송신모듈(180)은 상기 거치부(120)가 대기위치로 배치된 상태에서 상기 제1수용공간(111)에 무선전력을 수신할 수 있는 물품이 수용되는 경우, 상기 물품에 무선전력을 전송할 수 있다.
일례로, 상기 제1수용공간(111)에 무선으로 전력을 공급받아 내용물을 가열하는 기능을 갖는 컵이 수용되는 경우, 상기 컵은 제2무선전력 송신모듈(180)로부터 전원을 공급받음으로써 내용물을 가열할 수 있다.
비 제한적인 일례로써, 상기 컵은 공지의 무선 히팅 텀블러일 수 있으며, 상기 무선 히팅 텀블러는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제2무선전력 송신모듈(180)로부터 전력을 수신할 수 있는 무선전력 수신모듈(21)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2무선전력 송신모듈(180)은 상술한 거치부(120)에 내장되는 제1무선전력 송신모듈(130)과 마찬가지로 차폐시트(181)와 무선전력 송신용 안테나(182)를 포함할 수 있으며, 상기 회로기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 무선전력 수신모듈(21)은 차폐시트(22)와 상기 차폐시트(22)의 일면에 배치되는 무선전력 송신용 안테나(23)를 포함할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제1무선전력 송신모듈(130)을 통해 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전할 수 있으며, 상기 제2무선전력 송신모듈(180)을 통해 상기 제1수용공간(111)에 수용된 무선 히팅 텀블러에 전원을 공급할 수 있다.
더불어, 상기 회로기판(160) 측에는 상기 제1무선전력 송신모듈(130)과 상기 제2무선전력 송신모듈(180)을 제어하기 위한 다양한 제어회로가 실장될 수 있다.
한편, 상기 제1무선전력 송신모듈(130)은 상기 거치부(120)에 내장되는 연결기판(124)을 매개로 상기 회로기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 연결기판(124)은 도 3에 도시된 바와 같이 일부가 상기 제2회전축(126)을 통해 상기 홀더부재(114)의 내부로 노출되도록 구비될 수 있다.
일례로, 상기 제2회전축(126)은 길이방향을 따라 관통형성되는 제1통과공(125a)을 포함할 수 있고, 상기 연결기판(124)은 상기 거치부(120)에 내장되는 제1부분(124a)과 상기 제1부분(124a)으로부터 연장되어 상기 제1통과공(125a)을 통과하도록 배치되는 제2부분(124b)을 포함할 수 있으며, 상기 제2부분(124b)은 일부의 길이가 상기 제1통과공(125a)을 통과한 후 상기 제2회전축(126)의 단부로부터 외측으로 돌출될 수 있다.
이와 같은 경우, 상기 무선전력 송신용 안테나(132)는 양 단부가 상기 연결기판(124)의 제1부분(124a)에 연결될 수 있으며, 케이블(C)의 단부는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 연결기판(124)의 제2부분(124b)에 연결될 수 있다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 하우징(110)의 일측에는 상기 케이블(C)이 통과할 수 있는 제2통과공(119)이 형성된 고정부재(115)가 체결될 수 있으며, 상기 고정부재(115)는 상기 홀더부재(114)의 하부측에 위치하도록 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 회로기판(160) 및 상기 연결기판(124)을 전기적으로 연결하는 케이블(C)은 상기 제2통과공(119)을 통과한 후 상기 홀더부재(114)의 내부로 돌출된 연결기판(124)의 제2부분(124b)에 원활하게 연결될 수 있다.
이를 통해, 상기 연결기판(124)은 케이블(C)을 매개로 상기 회로기판(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 제2회전축(126)이 회전되더라도 상기 제2회전축(126)의 회전움직임과 상관없이 상기 연결기판(124)이 상기 케이블(C)을 통해 상기 회로기판(160)과 안정적으로 연결될 수 있으며, 상기 케이블(C)이 단선될 가능성을 현저히 줄일 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 상기 회로기판(160)과 제1무선전력 송신모듈(130)을 서로 전기적으로 연결하기 위한 케이블(C)의 배선작업을 용이하게 할 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 차량의 내부에 설치될 수 있다.
일례로, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 도 16에 도시된 바와 같이 상기 차량의 콘솔박스(30)에 설치될 수 있다.
즉, 도 16에 도시된 바와 같이 상기 차량의 콘솔박스(30)에는 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)가 수용될 수 있는 장착공간(32)이 형성될 수 있으며, 상기 콘솔박스(30)의 상부 측에는 상기 장착공간(32)을 덮는 덮개부재(34)가 결합될 수 있다.
이에 따라, 상기 컵홀더(100)는 일측이 상기 덮개부재(34)에 고정된 상태에서 상기 장착공간(32)에 삽입배치될 수 있다. 이와 같은 경우, 상기 회로기판(160)이 내장되는 커버(162) 역시 상기 덮개부재(34)에 고정될 수 있으며, 상기 회로기판(160)은 차량의 배터리와 전기적으로 연결될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)는 공지의 콘솔박스(30)에 설치된 종래의 컵홀더를 대체할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 컵홀더(100)의 장착방식 및 장착위치를 이에 한정하는 것은 아니며, 차량의 내부라면 상술한 콘솔박스 이외에 다양한 위치에 설치될 수 있음을 밝혀둔다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100 : 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더
110 : 하우징 111 : 제1수용공간
113 : 걸림홈 114 : 홀더부재
115 : 고정부재 116 : 제2수용공간
117 : 캡부재 120 : 거치부
121a : 제1케이스 121b : 제2케이스
122 : 돌출부 123 : 슬립 방지 패드
124 : 연결기판 124a : 제1부분
124b : 제2부분 125 : 제1회전축
126 : 제2회전축 127 : 슬리브링
128 : 끼움홈 129 : 안착홈
130 : 제1무선전력 송신모듈 131 : 차폐시트
132 : 무선전력 송신용 안테나 140,240 : 감지부
241 : NFC 구동칩 242 : NFC 안테나
150 : 구동부 151 : 피동기어
152 : 구동모터 153 : 구동기어
154 : 토션스프링 155 : 제1부재
156 : 제2부재 157 : 제1조인트부재
158 : 제2조인트부재 159 : 스프링부재
160 : 회로기판 162 : 커버
170 : 오작동방지부 171 : 홀센서
172 : 자석부재 180 : 제2무선전력 송신모듈
181 : 차폐시트 182 : 무선전력 송신용 안테나

Claims (13)

  1. 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징;
    상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부;
    사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 거치부는 상기 충전위치에서 일정시간 동안 상기 휴대단말기의 배터리가 충전되지 않는 미충전시 상기 대기위치로 변경되는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충전위치는 상기 휴대단말기의 일면을 지지할 수 있도록 상기 거치부의 일면이 상기 수용공간의 바닥면 또는 측면에 대하여 예각으로 기울어지게 배치되는 위치이고,
    상기 대기위치는 상기 거치부의 일면이 상기 수용공간의 측면과 평행한 상태로 배치되는 위치인 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는 사용자의 움직임을 감지하는 근접센서이거나 사용자의 접촉을 감지하는 터치센서인 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 감지부는 상기 수용공간의 외부에 위치하도록 상기 하우징에 배치되는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  6. 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징;
    상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부;
    사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 감지부는 상기 거치부에 내장되어 상기 휴대단말기에서 송출되는 NFC 신호를 인식할 수 있는 NFC 안테나인 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  7. 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징;
    상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부;
    사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 회전축은 상기 거치부의 양측에 외측으로 각각 일정길이 돌출되는 제1회전축 및 제2회전축을 포함하고,
    상기 구동부는 상기 제1회전축에 축결합되는 피동기어와, 상기 하우징에 장착되는 구동모터 및 상기 구동모터에 축결합되고 상기 피동기어와 맞물리는 구동기어를 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는,
    상기 대기위치에서 충전위치로 회동하는 거치부의 회동시 상기 수용공간에 물품이 수용된 상태를 감지하여 상기 거치부를 대기위치로 변경하기 위한 오작동방지부를 더 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 구동모터의 회전축에 축결합되는 제1부재와, 상기 구동기어와 축결합되고 상기 제1부재와 대향하는 대향면을 갖는 제2부재와, 상기 제1부재 및 제2부재의 사이에 배치되고 상기 구동모터의 회전축과 축결합되는 제1조인트부재와, 상기 제1부재 및 제2부재의 사이에 배치되고 상기 구동기어와 축결합되는 제2조인트부재 및 일단이 상기 제1조인트부재에 고정되고 타단이 상기 제2조인트부재에 고정되며 상기 제1조인트부재 및 제2조인트부재의 둘레면을 감싸도록 배치되는 스프링부재를 더 포함하며,
    상기 오작동방지부는 상기 제1부재의 일면에 장착되는 홀센서와 상기 제2부재의 일면에 장착되는 자석부재를 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는,
    상기 대기위치에서 충전위치로 회동하는 거치부의 회동시 상기 구동모터에 과전류가 인가되는 경우 상기 거치부를 대기위치로 변경하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  11. 휴대단말기를 포함하는 물품을 수용하기 위한 수용공간이 형성된 하우징;
    상기 수용공간 내에서 회동될 수 있도록 회전축을 매개로 상기 하우징에 결합되고, 상기 휴대단말기의 배터리를 무선으로 충전하기 위한 무선전력 송신모듈을 포함하는 거치부;
    사용자의 입력신호를 감지하거나 상기 휴대단말기의 근접을 감지하기 위한 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 신호를 기반으로 상기 거치부를 상기 휴대단말기의 배터리를 충전할 수 있는 충전위치로 변경하거나 상기 수용공간에 물품을 수용할 수 있는 대기위치로 변경할 수 있도록 상기 회전축에 구동력을 제공하는 구동부;를 포함하고,
    상기 거치부는 상기 무선전력 송신모듈이 배치되는 내부공간을 갖는 케이스 및 상기 내부공간에 배치되어 상기 무선전력 송신모듈과 전기적으로 연결되는 연결기판을 포함하고,
    상기 회전축은 길이방향을 따라 관통형성되는 통과공이 형성되며,
    상기 연결기판은 상기 내부공간에 배치되는 제1부분과, 일부가 외부로 노출되어 케이블이 연결될 수 있도록 상기 통과공을 통과하도록 배치되는 제2부분을 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 거치부는 상기 무선전력 송신모듈의 일면을 지지할 수 있도록 상기 케이스의 내면으로부터 돌출형성되는 적어도 하나의 돌출부를 포함하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더는, 상기 수용공간의 바닥면에 내장되는 다른 무선전력 송신모듈을 더 포함하고,
    상기 다른 무선전력 송신모듈은 상기 거치부가 상기 대기위치를 유지한 상태에서 상기 수용공간에 삽입된 물품 측으로 무선 전력을 송출하는 무선충전이 가능한 차량용 컵홀더.
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