KR102465607B1 - 착탈식 케이블 - Google Patents

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Abstract

착탈식 케이블이 제공된다. 본 발명의 일 측면에 따른 착탈식 케이블은, 복수의 플러그가 선택적으로 연결되는 착탈식 케이블로서, 제1 플러그 또는 제2 플러그에 선택적으로 결합되는 플러그 커넥터 및 플러그 커넥터로 연결되어 충전 전력을 제공하는 전력 공급부를 포함하고, 전력 공급부는 제1 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제1 전력공급 칩과 제2 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제2 전력공급 칩을 구비하고, 제1 전력공급 칩 및 제2 전력공급 칩은 서로 분리된 전기적 경로로 플러그 커넥터로 전력을 공급할 수 있다.

Description

착탈식 케이블{Detachable Cable}
본 발명은 착탈식 케이블에 관한 것이다.
최근 들어 스마트폰, 블루투스 이어폰, 태블릿 PC 등과 같이 휴대용 디지털단말기의 사용이 급증하고 있다. 디지털단말기는 일반적으로, 외부 전원 공급 어댑터로부터 전력을 공급받거나 또는 외부 전자디바이스와 데이터신호를 송수신하기 위한 리셉터클을 구비하고 있고, 디지털단말기의 리셉터클(Receptacle)에는 충전케이블 또는 데이터케이블의 플러그가 삽입되어 전기적으로 접속함으로써 전력을 공급받거나 데이터신호를 송수신할 수 있다.
디지털단말기 구입 시 충전 및/또는 데이터전송을 위해서 해당 디지털단말기의 리셉터클에 대응되는 플러그를 구비한 케이블을 함께 구입하여야 하는데, 디지털단말기의 리셉터클은 제조사, 제품, 핀 수량 등에 따라 형상 및 크기의 규격이 다양한 형태로 발전하고 있다.
이에 따라, 사용자는 자신의 디지털단말기의 리셉터클의 규격에 대응되는 플러그를 구비한 충전케이블이나 신호케이블 또는 겸용 케이블을 별도로 구입해야 하기 때문에 사용의 편의성이 떨어질 뿐만 아니라 불필요한 비용소모를 발생시키는 단점을 갖는다.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 다양한 규격에 대응하여 플러그를 교체하는 착탈식 케이블이 개발되어 사용되고 있다.
그런데, 디지털단말기 별로 충전되는 전력 기준이 다르게 설정된 경우에는, 착탈식 케이블에서 고용량 전력과 저용량 전력이 모두 하나의 전력선을 이용하여 공급되어 저용량 전력에 관련된 부품이 손상되는 문제가 발생하고 있다.
한국 등록특허공보 제10-1536888호(자기력으로 고정되는 휴대용 단말기의 충전 장치)
본 발명은 리셉터클의 다양한 규격에 대응하여 플러그를 교체하여 사용이 가능하면서도, 디지털단말기의 사용전력 차이에 의한 손상을 방지할 수 있는 착탈식 케이블을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 플러그가 선택적으로 연결되는 착탈식 케이블로서, 제1 플러그 또는 제2 플러그에 선택적으로 결합되는 플러그 커넥터 및 플러그 커넥터로 연결되어 충전 전력을 제공하는 전력 공급부를 포함하고, 전력 공급부는 제1 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제1 전력공급 칩과 제2 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제2 전력공급 칩을 구비하고, 제1 전력공급 칩 및 제2 전력공급 칩은 서로 분리된 전기적 경로로 플러그 커넥터로 전력을 공급하는 착탈식 케이블이 제공된다.
이 때, 상기 플러그 커넥터는 연결 시에 상기 제1 플러그 또는 상기 제2 플러그와 접촉되는 복수의 접속핀을 구비하고, 상기 복수의 접속핀은 상기 제1 전력공급 칩과 전기적으로 연결된 제1 전력 핀과, 상기 제2 전력공급 칩과 전기적으로 연결된 제2 전력 핀을 포함할 수 있다.
이 때, 상기 제1 플러그는 상기 플러그 커넥터와 연결 시에 상기 제1 전력 핀과 전기적으로 연결되는 제1 전력 단자를 포함하며, 상기 제1 플러그는 상기 제2 전력 핀과는 전기적으로 단선될 수 있다.
또한, 상기 제2 플러그는 상기 플러그 커넥터와 연결 시에 상기 제2 전력 핀과 전기적으로 연결되는 제2 전력 단자를 포함하고, 상기 제2 플러그는 상기 제1 전력 핀과는 전기적으로 단선될 수 있다.
이 때, 상기 복수의 접속핀은 상기 제2 플러그 연결을 확인하는 ID(Identification) 핀을 더 포함하고, 상기 제2 전력공급 칩은 상기 ID 핀의 접속을 확인하여 작동할 수 있다.
또한, 상기 복수의 접속핀은, 상기 제1 전력공급 칩 및 상기 제2 전력공급 칩과 연결된 그라운드(GND, Ground) 핀을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 플러그 및 상기 제2 플러그는, 상기 플러그 커넥터에 자력으로 결합될 수 있다.
또한, 상기 복수의 접속핀은, CC(Configuration Channel) 핀 및 한 쌍의 데이터(Data) 핀을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 플러그 및 제2 플러그로 각각 전력을 공급하는 제1 전력공급 칩 및 제2 전력공급 칩이, 서로 분리된 전기적 경로로 플러그 커넥터로 전력을 공급함으로써, 하나의 케이블로 다른 용량의 전력 공급이 가능하며 전력의 차이로 인해 다른 전력공급 칩이 손상되는 것도 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블을 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블의 플러그 커넥터를 상세히 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블에서 플러그 커넥터 및 전력 공급부의 구성을 설명하는 도면.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블에서 제1 플러그를 설명하는 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블에서 제2 플러그를 설명하는 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 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.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블(100)은, 복수의 플러그(200, 300)가 선택적으로 연결되는 착탈식 케이블(100)로서, 플러그 커넥터(110) 및 전력 공급부(120)를 포함한다.
플러그 커넥터(110)는, 착탈식 케이블(100)에서 복수의 플러그(200, 300)가 선택적으로 연결되는 부분이다. 본 실시예의 플러그 커넥터(110)에는 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)에 선택적으로 결합될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예의 착탈식 케이블(100)은, 케이블 전선(102)의 일단부에 플러그 커넥터(110)가 형성될 수 있다. 또한, 제1 플러그(200)는 USB-C 케이블의 플러그일 수 있으며, 제2 플러그(300)는 애플사의 라이트닝 케이블의 플러그일 수 있다.
케이블 전선(102)의 타단부에는 고정된 형태로 고정식 플러그(104)가 결합될 수 있다. 이에 따라, 고정식 플러그(104)는 충전기와 같이 전력을 제공하는 기기에 연결되고, 플러그 커넥터(110)에는 디지털단말기에 연결되는 플러그가 선택되어 결합될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 케이블 전선(102)의 한 쪽에만 플러그 커넥터(110)가 형성되는 구조를 예시하였으나 이에 한정되지 않으며 케이블 전선의 양측에 플러그 커넥터(110)가 형성될 수도 있다. 또한, 플러그 커넥터(110)에 선택적으로 결합되는 플러그도 본 실시예에 한정되지 않고 모든 타입의 USB 플러그 및 다양한 케이블 플러그를 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블(100)의 플러그 커넥터(110)를 상세히 나타낸 도면이다. 도 3은 도 2의 플러그 커넥터(110)를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 플러그 커넥터(110)는, 연결 시에 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)와 접촉되는 복수의 접속핀(111~117)을 구비할 수 있다. 복수의 접속핀(111~117)은, 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)의 결합 방향을 향하여 돌출되고 서로 나란하게 배치될 수 있다. 또한, 복수의 접속핀(111~117)은 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)의 전기적 단자들과 접촉됨으로써, 복수의 접속핀(111~117)을 통하여 착탈식 케이블(100)이 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)와 전기적으로 연결될 수 있다.
제1 플러그(200) 및 제2 플러그(300)는, 플러그 커넥터(110)에 자력으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 본 실시예에서는 제1 플러그(200) 및 제2 플러그(300)는 자성을 가진 자력부재(230, 330)를 각각 구비하고(도 5 및 도 7 참조), 플러그 커넥터(110)는 자력부재에 부착되는 강철부재(130)를 구비할 수 있다. 이 때, 강철부재(130)는 복수의 접속핀(111~117)을 감싸는 케이스 형태를 가질 수 있다. 한편, 제1 플러그(200), 제2 플러그(300) 및 플러그 커넥터(110)가 모두 자력부재를 구비할 수도 있다. 또한, 제1 플러그(200) 및 제2 플러그(300)가 강철부재를 구비하고 플러그 커넥터(110)가 자력부재를 구비하는 등의 다양한 형태의 자력 결합으로 제1 플러그(200) 및 제2 플러그(300)와 플러그 커넥터(110)가 자력으로 결합될 수 있다.
전력 공급부(120)는, 플러그 커넥터(110)로 연결되어 충전 전력을 제공하는 부분이다. 플러그 커넥터(110)로 제공된 충전 전력은, 플러그 커넥터(110)에 연결된 제1 플러그(200) 또는 제2 플러그(300)로 제공된다.
특히, 본 실시예의 전력 공급부(120)는, 제1 플러그(200) 연결 시에 전력을 공급하는 제1 전력공급 칩(122)과, 제2 플러그(300) 연결 시에 전력을 공급하는 제2 전력공급 칩(124)을 구비한다. 그리고 제1 전력공급 칩(122) 및 제2 전력공급 칩(124)은, 서로 분리된 전기적 경로로 플러그 커넥터(110)로 전력을 공급한다. 이에 따라, 하나의 케이블로 다른 용량의 전력 공급이 가능하며, 전력의 차이로 인하여 다른 전력공급 칩이 손상되는 것도 방지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블(100)에서 플러그 커넥터(110) 및 전력 공급부(120)의 구성을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예의 전력 공급부(120)는, 인쇄회로기판에 탑재된 제1 전력공급 칩(122) 및 제2 전력공급 칩(124)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 전력공급 칩(122)은 USB-C 타입인 제1 플러그(200)에 전력을 공급하는 이마커 칩셋(E-Marker chipset)을 포함할 수 있다. 이마커 칩셋은 60W 이상의 PD 충전을 지원한다. 또한, 제2 전력공급 칩(124)은 라이트닝 케이블 타입의 제2 플러그(300)에 전력을 공급하는 애플(Apple)사 칩셋을 포함할 수 있다. 애플사 칩셋은 최대 20W 충전을 지원한다. 본 실시예의 인쇄회로기판에서 제1 전력공급 칩(122) 및 제2 전력공급 칩(124)은 각각 분리된 전력 경로(123, 125)로 외부로부터 전력을 공급받으며, 플러그 커넥터(110)까지 분리된 서로 다른 경로로 전력을 공급할 수 있다.
이 때, 복수의 접속핀(111~117)은, 제1 전력공급 칩(122)과 전기적으로 연결된 제1 전력 핀(117)과, 제2 전력공급 칩(124)과 전기적으로 연결된 제2 전력 핀(113)을 포함할 수 있다. 즉, 이마커 칩셋과 애플사 칩셋은 전력 공급경로가 중첩되지 않게 분리되어 각각의 접속핀(113, 117)으로 전력을 공급할 수 있다. 이에 따라, 낮은 전력을 공급하는 애플사 칩셋이, 이마커 칩셋이 공급하는 높은 전력으로 인하여 손상되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.
한편, 복수의 접속핀(111~117)은, 제2 플러그(300)의 연결을 확인하는 ID(Identification) 핀(111)을 더 포함할 수 있다. ID 핀(111)은 인쇄회로기판의 ID 확인 경로(126)로 연결되고, 인쇄회로기판에 탑재된 제2 전력공급 칩(124)은 ID 핀(111)의 접속을 확인하여 작동될 수 있다.
또한, 복수의 접속핀(111~117)은, 그라운드(GND, Ground) 핀(114)을 더 포함할 수 있다. 그라운드 핀(114)은 제1 전력공급 칩(122) 및 제2 전력공급 칩(124)과 연결될 수 있다. 즉, 제1 전력공급 칩(122) 및 제2 전력공급 칩(124)은 공통의 그라운드를 이용할 수 있으며, 하나의 외부 그라운드 경로(121)로 연결될 수 있다.
또한, 복수의 접속핀(111~117)은, CC(Configuration Channel) 핀(112) 및 한 쌍의 데이터(Data) 핀(115, 116)을 더 포함할 있다. CC 핀(112) 및 한 쌍의 데이터 핀(115, 116)은, 각각 인쇄회로기판의 CC 확인 경로(127) 및 데이터 경로(128, 129)로 연결될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블(100)에서 제1 플러그(200)를 설명하는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 플러그(200)는 USB-C 타입로서, USB-C 소켓에 끼워지는 삽입부(220)를 가질 수 있다. 제1 플러그(200)는 플러그 커넥터(110)와 연결 시에, 제1 전력 핀(117)과 전기적으로 연결되는 제1 전력 단자(217)를 포함하고, 제2 전력 핀(113)과는 전기적으로 단선될 수 있다. 즉, 제1 플러그(200)는 제1 전력공급 칩(122)에서 공급되는 전력만을 이용하고, 제2 전력공급 칩(124)의 전력 공급 경로와는 단절될 수 있다. 예를 들어, 제1 플러그(200)는 복수의 접속핀(111~117)과 각각 대응되어 접촉하는 복수의 접속단자(211~217)를 가질 수 있으나, 접속단자들 중에서 ID 핀(111) 및 제2 전력 핀(113)과 접속하는 단자들(211, 213)은 내부에서 단선되는 구조를 가질 수 있다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 착탈식 케이블(100)에서 제2 플러그(300)를 설명하는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제2 플러그(300)는 라이트닝 케이블 타입로서, 라이트닝 케이블 소켓에 끼워지는 삽입부(320)를 가질 수 있다. 제2 플러그(300)는 플러그 커넥터(110)와 연결 시에, 제2 전력 핀(113)과 전기적으로 연결되는 제2 전력 단자(313)를 포함하고, 제1 전력 핀(117)과는 전기적으로 단선될 수 있다. 즉, 제2 플러그(300)는 제2 전력공급 칩(124)에서 공급되는 전력만을 이용하고, 제1 전력공급 칩(122)의 전력 공급 경로와는 단절될 수 있다. 예를 들어, 제2 플러그(300)는 복수의 접속핀(111~117)과 각각 대응되어 접촉하는 복수의 접속단자(311~317)를 가질 수 있으나, 접속단자들 중에서 제1 전력 핀(117)과 접속하는 접속단자(317)은 내부에서 단선되는 구조를 가질 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
100: 착탈식 케이블
110: 플러그 커넥터
111~117: 복수의 접속핀
120: 전력 공급부
122: 제1 전력공급 칩
124: 제2 전력공급 칩
200: 제1 플러그
300: 제2 플러그

Claims (8)

  1. 복수의 플러그가 선택적으로 연결되는 착탈식 케이블로서,
    제1 플러그 또는 제2 플러그에 선택적으로 결합되는 플러그 커넥터; 및
    상기 플러그 커넥터로 연결되어 충전 전력을 제공하는 전력 공급부를 포함하고,
    상기 전력 공급부는, 상기 제1 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제1 전력공급 칩과, 상기 제2 플러그 연결 시에 전력을 공급하는 제2 전력공급 칩을 구비하고,
    서로 다른 전력을 공급하는 상기 제1 전력공급 칩 및 상기 제2 전력공급 칩은, 서로 분리된 전기적 경로로 상기 플러그 커넥터로 전력을 공급하여,
    상기 제1 전력공급 칩 및 상기 제2 전력공급 칩이 공급하는 전력이 중첩되지 않게 분리되어, 낮은 전력을 공급하는 전력공급 칩셋이 높은 전력을 공급하는 전력공급 칩셋으로 인하여 손상되는 것을 방지하는 착탈식 케이블.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플러그 커넥터는, 연결 시에 상기 제1 플러그 또는 상기 제2 플러그와 접촉되는 복수의 접속핀을 구비하고,
    상기 복수의 접속핀은, 상기 제1 전력공급 칩과 전기적으로 연결된 제1 전력 핀과, 상기 제2 전력공급 칩과 전기적으로 연결된 제2 전력 핀을 포함하는 착탈식 케이블.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 플러그는, 상기 플러그 커넥터와 연결 시에 상기 제1 전력 핀과 전기적으로 연결되는 제1 전력 단자를 포함하며,
    상기 제1 플러그는, 상기 제2 전력 핀과는 전기적으로 단선되는 착탈식 케이블.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 플러그는, 상기 플러그 커넥터와 연결 시에 상기 제2 전력 핀과 전기적으로 연결되는 제2 전력 단자를 포함하고,
    상기 제2 플러그는, 상기 제1 전력 핀과는 전기적으로 단선되는 착탈식 케이블.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 접속핀은, 상기 제2 플러그 연결을 확인하는 ID(Identification) 핀을 더 포함하고,
    상기 제2 전력공급 칩은 상기 ID 핀의 접속을 확인하여 작동하는 착탈식 케이블.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 접속핀은, 상기 제1 전력공급 칩 및 상기 제2 전력공급 칩과 연결된 그라운드(GND, Ground) 핀을 더 포함하는 착탈식 케이블.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 플러그 및 상기 제2 플러그는, 상기 플러그 커넥터에 자력으로 결합되는 착탈식 케이블.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 접속핀은,
    CC(Configuration Channel) 핀 및 한 쌍의 데이터(Data) 핀을 더 포함하는 착탈식 케이블.
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