KR102353541B1 - 자성 충전 커넥터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자성 충전 커넥터에 관한 것이고, 구체적으로 자성에 의하여 서로 다른 단자가 결합이 되어 충전 포트에 연결되어 전자기기의 충전이 가능하도록 하는 자성 충전 커넥터에 관한 것이다. 자성 충전 커넥터는 삽입 몸체(11); 삽입 몸체(11)로부터 연장되는 접속 단자(12); 및 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)를 절연시키면서 충전 핀이 고정된 제1 절연 몸체(13)를 포함하고, 상기 삽입 몸체(11)는 자성을 가진다.

Description

자성 충전 커넥터{A Magnetic Type of a Charging Connector}
본 발명은 자성 충전 커넥터에 관한 것이고, 구체적으로 자성에 의하여 서로 다른 단자가 결합이 되어 충전 포트에 연결되어 전자기기의 충전이 가능하도록 하는 자성 충전 커넥터에 관한 것이다.
스마트 폰을 비롯한 다양한 형태의 휴대용 전자기기 또는 이와 유사한 전자기기는 컴퓨터 또는 이와 유사한 전력 공급 수단에 연결되어 주기적으로 충전이 될 필요가 있다. 전자기기와 전력 공급 수단의 연결을 위하여 케이블에 의하여 연결된 충전 단자와 충전 어댑터가 사용될 수 있고, 다양한 구조를 충전 어댑터가 이 분야에 공지되어 있다. 특허공개번호 제10-2016-0047578호는 모바일 디바이스를 위한 유도 충전 인터페이스에 대하여 개시하고, 특허등록번호 제10-1536888호는 휴대용 단말기의 충전 단자에 삽입되는 젠더와 이 젠더에 자기력에 의해 고정되는 커넥터를 갖는 휴대용 단말기의 충전 장치에 대하여 개시한다. 선행기술에서 개시된 인터페이스 또는 충전 장치는 자성 결합 구조에 대하여 개시하지만 결합 구조의 안정성이 낮으면서 자기장 형성에 따른 충전 안전성이 감소된다는 단점을 가진다. 그러므로 결합 안정성을 가지면서 충전 과정에 전자기적인 영향을 미치지 않는 충전 수단이 만들어질 필요가 있다. 그러나 선행기술은 이와 같은 충전 수단에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
특허문헌 1: 특허공개번호 제10-2016-0047578호(애플 인크, 2016년05월02일 공개) 전자 디바이스 및 액세서리를 위한 자기 유지부를 갖는 유도 충전 인터페이스 특허문헌 2: 특허등록번호 제10-1536888호(최이래, 2015년07월22일 공고) 자기력으로 고정되는 휴대용 단말기의 충전 장치
본 발명의 목적은 결합 안전성을 가지면서 충격 흡수 기능을 가진 자성 충전 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 자성 충전 커넥터는 삽입 몸체; 삽입 몸체로부터 연장되는 접속 단자; 및 삽입 몸체와 접속 단자를 절연시키면서 충전 핀이 고정된 제1 절연 몸체를 포함하고, 상기 삽입 몸체는 자성을 가진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 삽입 몸체가 수용되는 절연 소재의 수용 케이스; 수용 케이스의 내부에 배치되는 자성 소재의 고정 유닛; 및 고정 유닛에 삽입되는 형태로 결합되면서 충전 핀과 연결되는 연결 핀이 고정되면서 제2 절연 몸체를 포함하고, 제2 절연 몸체는 고정 유닛에 대하여 이동 가능하다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 삽입 몸체와 고정 유닛은 길이 방향으로 자기장이 형성된다.
본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 서로 연결되는 서브 커넥터가 자성에 의하여 안정적으로 결합되도록 한다. 본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 충격 흡수 구조에 의하여 단자 핀의 손상이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 자성을 가지는 부분과 충전이 되는 부분이 절연되는 것에 의하여 충전 과정에서 서로 전자기적으로 영향을 미치는 것이 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 충전 커넥터를 형성하는 접속 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 커넥터를 형성하는 케이블 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 커넥터의 완충 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 커넥터의 자기 형성 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 충전 커넥터를 형성하는 접속 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 휴대용 전자기기의 충전을 위한 충전 커넥터는 삽입 몸체(11); 삽입 몸체(11)로부터 연장되는 접속 단자(12); 및 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)를 절연시키면서 충전 핀이 고정된 제1 절연 몸체(13)를 포함하고, 상기 삽입 몸체(11)는 자성을 가진다.
충전 커넥터는 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)와 케이블 커넥터로 이루어질 수 있고, 서로 다른 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)가 케이블 커넥터에 분리 가능하도록 연결될 수 있다. 케이블 커넥터의 한쪽 끝에 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)가 연결되고, 다른 끝에 케이블이 연결될 수 있다. 그리고 케이블의 한쪽 끝에 충전 포트에 연결되는 포트 단자가 연결되어 전력 공급원에 의하여 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)에 연결된 전자기기가 충전될 수 있다. 이와 같은 구조에서 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)는 삽입 몸체(11); 삽입 몸체(11)로부터 연장되는 접속 단자(12); 및 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)를 절연시키면서 충전 핀이 고정된 제1 절연 몸체(13)를 포함한다. 그리고 삽입 몸체(11)의 적어도 일부가 자성을 가질 수 있고, 이에 의하여 케이블 커넥터에 자성에 의하여 결합될 수 있다.
접속 커넥터(10a, 10b, 10c)는 휴대용 전자기기에 접속될 수 있고, 휴대용 전자기기에 형성된 충전 포트에 구조에 따라 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 삽입 몸체(11)는 전체적으로 평면 형상의 두 개의 서로 마주보는 면을 가지는 고리 형상이 될 수 있다. 그리고 삽입 몸체(11)는 서로 마주보는 두 개의 면과 두 개의 면의 양쪽 끝을 연결하는 곡면 형상의 한 쌍의 측면에 의하여 수용 공간을 형성할 수 있다. 그리고 삽입 몸체(11)의 한쪽 끝으로부터 접속 단자(12)가 연장될 수 있고, 접속 단자(12)에 충전을 위한 단자 핀이 배치될 수 있다. 서로 다른 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)는 동일 또는 유사한 형상의 삽입 몸체(11)를 가질 수 있고, 이에 의하여 동일한 케이블 커넥터에 연결될 수 있다. 그리고 접속 단자(12)는 각각의 휴대용 전자기기의 충전 포트 구조에 연결될 수 있는 적절한 구조로 만들어질 수 있다. 도 1의 (가)를 참조하면, 접속 단자(12)는 한쪽 면이 개방되면서 내부에 단자 핀(14a)이 배치된 납작한 채널 또는 튜브 형상이 될 수 있다. 도 2의 (나)를 참조하면, 접속 단자(12)의 내부에 다수 개의 단자 핀(14b)이 절연 블록이 배치된 구조로 만들어질 수 있다. 또는 도 2의 (다)를 참조하면, 접속 단자(12)는 판 형상이 되면서 끝 부분의 양쪽 면에 단자 핀(14c)이 배치된 절연 시트가 부착된 구조로 만들어질 수 있다. 각각의 접속 단자(12)는 전체적으로 유사한 구조로 만들어지면서 휴대용 전자기기의 충전 포트 구조에 따른 적절한 단자 핀(14a, 14b, 14c)이 배치된 구조로 만들어질 수 있다. 또한 삽입 몸체(11)의 내부에 단자 핀(14a, 14b, 14c)과 전기적으로 연결되는 연결 핀이 배치된 제1 절연 몸체(13)가 배치될 수 있다. 제1 절연 몸체(13)는 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)를 전기적으로 분리시키는 기능을 하면서 접속 단자(12)를 삽입 몸체(11)에 견고하게 고정시키는 기능을 할 수 있다. 예를 들어 제1 절연 몸체(13)는 한쪽 끝에 수용 부분이 형성될 수 있고, 탄성을 가지면서 절연성을 가진 합성수지 소재로 만들어질 수 있다. 또는 제1 절연 몸체(13)는 한쪽 면이 개방되고, 다른 면은 단자 핀이 고정된 닫힌 면을 가지는 수용 실린더 구조가 될 수 있다. 그리고 접속 단자(12)의 아래쪽 부분이 제1 절연 몸체(13)의 내부에 강제적으로 삽입되어 삽입 몸체(11)의 둘레 면의 탄성에 의하여 견고하게 접속 단자(12)가 삽입 몸체(11)에 고정되도록 한다. 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)의 구조에 따라 제1 절연 몸체(13)의 둘레 면 또는 삽입 몸체(11)의 내부 면에 접착제가 도포될 수 있고 이에 의하여 제1 절연 몸체(13)가 삽입 몸체(11)에 안정적으로 고정될 수 있다. 도 1에 도시된 것처럼, 제1 절연 몸체(13)는 적어도 삽입 몸체(11)의 끝 부분까지 연장되어 분리 테두리(13a)를 형성할 수 있다. 이와 같은 제1 절연 몸체(13)의 구조에 의하여 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)가 전기적으로 완전히 절연될 수 있다. 또한 제1 절연 몸체(13)가 절연 소재로 이루어지면서 이와 동시에 비-자성 소재로 만들어지는 것에 의하여 전도성 소재로 이루어지는 삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)에 발생할 수 있는 다양한 전자기 현상이 방지될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따르면, 삽입 몸체(11)는 자성을 가질 수 있고, 삽입 몸체(11)의 자성은 내부에 영구 자석이 배치되거나, 삽입 몸체(11)의 적어도 일부가 자성 소재로 만들어지거나 또는 제1 절연 몸체(13)의 둘레 면을 자성 시트로 감싸는 것에 의하여 발생될 수 있다. 이와 같이 삽입 몸체(11)가 자성을 가지는 것에 의하여 충전 커넥터에 용이하게 결합될 수 있고, 결합된 이후 안정적으로 고정될 수 있다. 삽입 몸체(11)는 충전 커넥터에 형성되는 자성 형성 부분에 결합될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 커넥터를 형성하는 케이블 커넥터(21)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 케이블 커넥터(21)의 한쪽 끝은 케이블(C)이 연결되고, 케이블의 다른 끝에 전력 공급 수단의 충전 포트에 연결되는 포트 단자가 결합될 수 있다. 그리고 커넥터(21)는 삽입 몸체(11)가 수용되는 절연 소재의 수용 케이스(211); 수용 케이스(211)의 내부에 배치되는 자성 소재의 고정 유닛(212); 및 고정 유닛(212)에 삽입되는 형태로 결합되면서 충전 핀과 연결되는 연결 핀이 고정되면서 제2 절연 몸체(213)를 포함하고, 제2 절연 몸체(213)는 고정 유닛(212)에 대하여 이동 가능하다.
수용 케이스(211)는 내부에 수용 공간이 형성되면서 한쪽 끝에 케이블(C)이 연결될 수 있는 연결 부분이 형성될 수 있다. 수용 케이스(211)는 ABS 수지, 폴리카보네이트, 폴리비닐클로라이드 또는 이와 유사한 절연성 합성수지 소재로 만들어질 수 있다. 수용 케이스(211)의 내부에 금속 소재의 고정 유닛(212)이 배치될 수 있고, 고정 유닛(212)은 자성을 가질 수 있다. 고정 유닛(212)은 폭을 가진 고리 형상이 될 수 있고, 접착 수단에 의하여, 탄성에 의하여 또는 다른 적절한 수단에 의하여 수용 케이스(211)에 고정될 수 있다. 고정 유닛(212)은 제2 절연 몸체(213)를 둘러싸면서 고정할 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 고정 몸체(212)의 내부에 다수 개의 연결 핀이 고정된 제2 절연 몸체(213)가 고정될 수 있다. 제2 절연 몸체(213)에 다수 개의 연결 핀이 배치될 수 있고, 제2 절연 몸체(213)는 탄성을 가진 합성수지 소재가 될 수 있다. 제2 절연 몸체(213)는 고정 유닛(212)에 대하여 전후로 이동 가능하도록 배치될 수 있다. 예를 들어 고정 유닛(212)의 안쪽에 탄성 소재가 배치될 수 있고, 스프링 또는 탄성 고무와 같은 탄성 소재가 배치되어 고정 유닛(212)이 전후로 이동될 수 있다. 고정 유닛(212)은 끝 부분이 수용 케이스(211)의 안쪽 부분에 위치하도록 배치될 수 있고, 제2 절연 몸체(213)의 앞쪽 면은 고정 유닛(212)의 안쪽에 위치될 수 있다. 그리고 외부로 이동이 제한되면서 안쪽으로 탄성에 의하여 이동될 수 있고, 접속 커넥터(10a)의 삽입 몸체가 자성에 의하여 고정 유닛(212)에 결합될 수 있고, 외부 충격은 제2 절연 몸체(213)의 탄성 이동에 의하여 흡수될 수 있다.
제2 절연 몸체(213)의 충격 흡수 구조는 다양한 형태로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 케이블 커넥터의 완충 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 연결 핀(P)이 고정된 제2 절연 몸체(213)는 수용 실린더(214)의 내부에 배치될 수 있고, 수용 실린더(214)의 안쪽 면에 탄성 유닛(215)이 배치될 수 있다. 위에서 설명된 것처럼, 탄성 유닛(215)은 스프링, 탄성, 신축 합성수지, 탄성 섬유 또는 이와 유사한 탄성을 가진 임의의 소재가 될 수 있다. 고정 유닛(212)은 수용 케이스(211)의 안쪽으로 임의의 길이로 연장될 수 있고, 연결 핀(P)은 다양한 방법으로 전기 전송 수단(216)과 전기적으로 연결될 수 있다. 수용 실린더(214)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고, 예를 들어 수용 실린더(214)는 고정 유닛(212)에 홈 형상으로 만들어지거나 또는 독립 구조로 만들어져 고정 유닛(212)에 결합될 수 있다.
제2 절연 몸체(213)의 탄성 이동 구조는 다양한 형태로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 또한 접속 커넥터(10a)와 케이블 커넥터(21)는 다양한 자기 구조로 만들어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 커넥터의 자기 형성 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 케이블 커넥터(21)에 내부에 배치되는 고정 유닛(212)은 다양한 연장 길이를 가질 수 있고, 고정 유닛(212)의 적어도 일부가 자성 구조가 될 수 있다. 또한 케이블 커넥터(21)에 결합되는 접속 커넥터(10a)에 자성 구조가 형성되어 케이블 커넥터(21)와 접속 커넥터(10a)가 자성에 의하여 서로 결합될 수 있다. 구체적으로 삽입 몸체(11)에 제1 자성 유닛(41)이 배치될 수 있고, 제1 자성 유닛(41)은 삽입 몸체(11)의 중간 부분에 배치될 수 있다. 제1 자성 유닛(41)은 N극과 같은 제1 자극이 바깥쪽에 그리고 S극과 같은 제2 자극이 안쪽에 위치하도록 배치될 수 있다. 그리고 제1 자성 유닛(41)과 자기적으로 결합 가능한 제2 자성 유닛(42)이 고정 유닛(212)에 배치될 수 있다. 제2 자성 유닛(42)은 제2 자극이 바깥쪽에 위치하고, 제1 자극이 안쪽에 위치하도록 배치될 수 있다. 또한 제2 자성 유닛(42)은 고정 유닛(212)의 앞쪽에 위치할 수 있고, 이와 같은 구조에 의하여 제1 자성 유닛(41)과 제2 자성 유닛(42)에 의하여 삽입 몸체(11)의 앞쪽과 고정 몸체(211)의 앞쪽에 자기장이 집중되도록 할 수 있다. 삽입 몸체(11)와 고정 유닛(211)는 서로 마주보는 한 쌍의 큰 길이를 가지는 수용 벽면과 수용 벽면의 양쪽 끝을 서로 연결하는 연결 면으로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 자성 유닛(41)과 제2 자성 유닛(42)은 서로 마주보는 수용 벽면의 연장 방향의 중심(C1, C2)에서 상대적으로 큰 자기장을 가지도록 형성될 수 있다. 예를 들어 N극과 S극의 자극이 각각 수용 벽면의 길이 방향의 중심에 위치하도록 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 접속 커넥터(10a)가 케이블 커넥터(21)의 근처에 위치하면 자기장에 의하여 접속 커넥터(10a)와 케이블 커넥터(21)가 자동 결합될 수 있다. 예를 들어 제1 자성 유닛(41)과 제2 자성 유닛(42)은 서로 마주보는 수용 벽면의 연장 길이에 대하여 중심에 폭이 좁은 띠 형상으로 배치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 접속 커넥터(10a)와 케이블 커넥터(21)가 용이하게 서로 결합이 되면서 안정적으로 결합될 수 있다.
제1 자성 유닛(41)과 제2 자성 유닛(42)은 다양한 결합 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 서로 연결되는 서브 커넥터가 자성에 의하여 안정적으로 결합되도록 한다. 본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 충격 흡수 구조에 의하여 단자 핀의 손상이 방지되도록 한다. 또한 본 발명에 따른 자성 충전 커넥터는 자성을 가지는 부분과 충전이 되는 부분이 절연되는 것에 의하여 충전 과정에서 서로 전자기적으로 영향을 미치는 것이 방지되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10a, 10b, 10c: 접속 커넥터 11: 삽입 몸체
12: 접속 단자 13: 제1 절연 몸체
13a: 분리 테두리 14a, 14b, 14c: 단자 핀
21: 케이블 커넥터 41, 42: 제1, 2 자성 유닛
211: 수용 케이스 212: 고정 유닛
213: 제2 절연 몸체 214: 수용 실린더
215: 탄성 유닛 216: 전기 전송 수단
C: 케이블 C1, C2: 중심
P: 연결 핀

Claims (1)

  1. 휴대용 전자기기의 충전을 위한 충전 커넥터에 있어서,
    자성을 가지는 삽입 몸체(11);
    삽입 몸체(11)로부터 연장되는 접속 단자(12); 및
    삽입 몸체(11)와 접속 단자(12)를 절연시키면서 충전 핀이 고정된 제1 절연 몸체(13)를 포함하는 접속 커넥터(10a, 10b, 10c)를 포함하고,
    삽입 몸체(11)가 수용되는 절연 소재의 수용 케이스(211); 수용 케이스(211)의 내부에서 수용 케이스(211)의 안쪽 부분에 고정되는 자성 소재의 고정 유닛(212); 및 고정 유닛(212)에 삽입되는 형태로 결합되면서 충전 핀과 연결되는 연결 핀이 고정되는 제2 절연 몸체(213)를 포함하는 케이블 커넥터(21)를 더 포함하고,
    상기 제2 절연 몸체(213)는 상기 고정 유닛(212)에 대하여 탄성 이동 가능하도록 상기 고정 유닛(212)의 안쪽에 배치되고,
    상기 제1 절연 몸체(13)는 상기 삽입 몸체(11)의 내부에 배치되고 상기 접속 단자(12)의 아래쪽 부분이 상기 제1 절연 몸체(13)의 내부에 삽입되어 상기 삽입 몸체(11)의 둘레 면의 탄성에 의해 상기 접속 단자(12)가 상기 삽입 몸체(11)에 고정되고 상기 제1 절연 몸체(13)는 상기 삽입 몸체(11)의 끝부분까지 연장되어 형성된 분리 테두리(13a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자성 충전 커넥터.
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