KR200282832Y1 - 전자기기의 배터리 결합 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 폴더형 전자기기와 배터리의 결합 구조에 관한 것이다.

몸체를 구성하는 상단부(302)와 하단부(304)가 회전축(380)을 통하여 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축(380)의 회전에 의하여 서로 벌어지고 접혀지는 폴더(Folder)형 전자기기에 있어서, 상기 회전축(380)을 지지하는 지지단의 연장 부위인 결합부(370)에 배터리(510)가 내장된 배터리 케이스(310)가 체결되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조를 제공한다.

본 고안에 따라 전자기기에 배터리를 결합하게 되면 전자기기의 두께를 증가시키지 않으며, 배터리의 탈착을 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.

Description

전자기기의 배터리 결합 구조{The Joint Structure Between Electronic Device And Battery}

본 발명은 전자기기에 사용되는 배터리(Battery) 결합 구조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 폴더형 전자기기의 회전축 부분에 배터리가 결합되는 결합부를 형성하고, 결합부와 일치하는 배터리가 삽입되는 배터리 케이스를 결합부에 체결하여 전자기기에 배터리를 결합시키는 배터리 결합 구조에 관한 것이다.

종래에는 전자기기가 작동하기 위해서 필요한 전력은 콘센트에 플러그를 꽂아서 공급받는 유선 방식이 대부분이었다. 하지만 전기 및 전자 기술이 발전함에 따라, 각종 전자기기의 크기가 작아지고 무게가 가벼워지면서 사람들이 휴대하기가 용이하게 되었다. 따라서, 종래의 유선 방식을 통한 전력의 공급이 불가능해짐에 따라 화학 작용에 의해 전력을 생성하는 배터리가 휴대용 전자기기에 전력을 공급하는 장치로 사용되고 있다. 통상적으로, 휴대용 전자기기에 사용되는 배터리는 재충전이 가능한 2차 전지로, 2차 전지로는 니켈 카드늄 전지, 납축 전지, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지 등이 있다.

한편, 이러한 배터리는 전자기기의 내부에 장착되거나 전자기기의 외부에 부착되는 방식으로 쓰이고 있다. 일반적으로, 배터리는 노트북 컴퓨터, 디지털 카메라(Digital Camera), 카세트 플레이어(Cassette Player) 등에는 내부에 장착되고 휴대폰(Cellular Phone) 등에는 외부에 장착된다.

도 1은 종래 카세트 플레이어(100)의 배면에 배터리가 장착된 모습을 나타내는 사시도이다.

도 1을 살펴보면, 카세트 플레이어(100)의 일측에 배터리(120)가 삽입되기 위한 삽입 공간(150)이 형성되어 있다. 삽입 공간(150)에 배터리(120)를 설치하기 위해서는 덮개(170)를 가이드 라인(Guide Line)(180)을 따라 ① 방향으로 내린 후, 배터리(120)를 금속판(130)과 스프링(Spring)(140) 사이에 끼운다. 그런 다음, 삽입홈(160)과 걸림홈(110)이 결합되도록 덮개(170)를 가이드 라인(180)을 따라 ② 방향으로 올려서 덮개(170)를 카세트 플레이어(100)의 배면에 고정시킨다. 물론, 삽입 공간(130)에서 배터리(120)를 빼내는 작업도 이와 유사한 과정을 거치게 된다.

도 1과 같이 배터리(120)를 장착하는 방법은 전자기기의 내부에 배터리(120)를 설치하기 위한 별도의 공간이 필요하게 되므로 전자기기 자체의 크기가 커지는 단점이 있다. 또한, 배터리(120)를 설치하거나 제거하기 위해서는 여러 단계의 과정을 거쳐야 하고, 스프링(140)의 탄성력에 의하여 배터리(120)가 고정되므로 외부로부터 충격이 가해지면 배터리(120)가 설치된 곳에서 이탈될 수 있다.

도 2a 및 도 2b는 종래 휴대폰의 배면에 배터리(220)가 장착 및 분리되는 모습을 나타내는 사시도이다.

도 2a를 설명하면, 휴대폰의 배면에 결합되는 배터리(220)는 하단부에 걸림편(미도시)이 적어도 하나 이상 형성되어 있으며, 이와 상응하도록 휴대폰의 배면에 걸림편이 삽입될 수 있는 걸림홈(미도시)이 형성되어 배터리(220)의 하단부가 먼저 휴대폰의 배면의 하부에 결합된다. 그런 다음, 배터리(220)의 상단부가 휴대폰의 배면에 장착된 로커(Locker)(250)와 결합되어진다.

여기서, 로커(250)는 휴대폰의 본체(200) 내에 걸리는 고리부(270)와 고리부(270)의 일측에 형성되는 삽입부(260) 및 고리부(270)의 상단에 형성되는 누름판부(210)로 이루어져 있다. 고리부(270)는 휴대폰의 본체(200) 내부에 인입되어 장착된 상태에서 본체(200)의 내부에 구비된 스프링(240)의 탄성력에 의해 일측으로 압박되는 상태로 장착되어 있다. 이러한, 종래 배터리(220)의 결합 구조에 의하면, 배터리(220) 상단부의 삽입홈(230)에 로커(250)의 삽입부(260)가 삽입된 상태에서 스프링(240)의 탄성력에 의해 로커(250)가 밀리면서 배터리(250)를 아래 방향으로 압박함으로써 휴대폰과 배터리(250)의 결합 상태가 유지된다.

도 2b를 설명하면, 휴대폰에 배터리(220)가 결합된 상태에서 배터리(220) 교체 등의 이유로 결합된 배터리(220)를 휴대폰의 본체(200)에서 분리하는 경우에는 먼저, 한손으로 로커(250)의 누름판부(210)를 화살표 ①의 방향으로 밀어올림으로써 삽입부(260)가 배터리(220)의 삽입홈(230)에서 이탈되도록 한다. 그런 다음 다른 한손으로 배터리(220)의 양 측면부를 잡아 배터리(220)와 휴대폰의 배면의 거리가 멀어지도록 배터리(220)를 이동시켜 결합 상태를 해제시킨다.

휴대폰에 배터리(220)를 결합할 경우에는 먼저, 한손으로 누름판부(210)를 화살표 ①의 방향으로 밀어올린 상태에서 앞에서 설명한 배터리(250)에 형성된 걸림편을 본체(200)의 걸림홈에 삽입시킨 후 배터리(250)를 걸림편을 중심으로 아래 방향으로 이동시켜 배터리(250)를 본체(200)의 배면과 접촉하도록 위치시킨다. 그런 다음, 로커(250)를 놓으면 스프링(240)의 탄성력에 의해 로커(250)가 다시 화살표 ①과 반대 방향으로 밀리면서 배터리(250)를 압박하여 삽입부(260)가 배터리(220)의 삽입홈(230)에 삽입됨으로써 휴대폰의 배면에 배터리(220)가 견고하게 결합된다.

하지만, 이러한 종래의 휴대폰과 배터리(220)의 결합 구조는 휴대폰으로부터 배터리(220)를 분리할 경우 로커(250)를 밀어올려 배터리(220)와 로커(250)의 결속 상태를 해제하더라도 휴대폰 본체(200)와 배터리(220)의 결합에서 발생하는 구조적인 밀착성으로 인해 어느 정도의 결합력이 여전히 존재하므로 배터리(220)가 휴대폰 본체(200)로부터 자연스럽게 분리되지 않는다.

따라서, 배터리(220)를 휴대폰 본체(200)로부터 완전히 분리하기 위해서는 사용자가 한손으로 휴대폰 본체(200)를 잡고 로커(250)를 밀어올림과 동시에 다른 한손으로는 배터리(220)를 들어올리는게 일반적이다. 하지만, 일반적으로 두께가 얇고 납작한 배터리(220)의 형상으로 인해 사용자가 손으로 배터리(220)를 제대로파지하기가 어려워 분리하는 작업이 어렵다는 문제점이 발생한다.

또한, 종래의 휴대폰과 배터리(220)의 결합 구조는 배터리(220)가 휴대폰의 배면에 결합되므로 휴대폰의 전체적인 두께를 크게 증가시키는 요소로 작용하여 휴대폰의 파지를 어렵게 하는 단점도 가지고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 폴더형 전자기기의 회전축 부분에 배터리가 결합되는 결합부를 형성하고, 결합부에 들어맞는 배터리가 삽입되는 배터리 케이스를 결합부에 체결하여 전자기기에 배터리를 결합시키는 배터리 결합 구조에 관한 것이다.

도 1은 종래 카세트 플레이어의 배면에 배터리가 장착된 모습을 나타내는 사시도,

도 2a 및 도 2b는 종래 휴대폰의 배면에 배터리가 장착 및 분리되는 모습을 나타내는 사시도,

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 전자기기의 결합부와 배터리 케이스를 나타낸 사시도,

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 배터리 케이스와 케이스 마개의 결합 과정을 나타낸 상태도,

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 단자 부분의 배터리와 배터리 케이스를 나타낸 도면,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기기의 결합부와 배터리 케이스에 씌워진 케이스 마개의 결합 상태를 나타낸 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 번호의 설명>

120, 220, 510 : 배터리 300 : 전자기기

310 : 배터리 케이스 320 : 케이스 마개

330 : 누름부 340 : 결합 단면

342 : 금속판 344 : 기기용 단자

350 : 케이블함 370 : 결합부

410 : 홈 430 : 내부면

520 : 배터리 단자 540 : 단자용 홀

610 : 걸림턱 630 : 가이드 홈

650 : 걸림홈 660 : 가이드 레일

670 : 누름부 밀대 690 : 걸림턱 밀대

이를 위하여 본 고안은 몸체를 구성하는 상단부(302)와 하단부(304)가 회전축(380)을 통하여 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축(380)의 회전에 의하여 서로 벌어지고 접혀지는 폴더(Folder)형 전자기기에 있어서, 상기 회전축(380)을 지지하는 지지단의 연장 부위인 결합부(370)에 배터리(510)가 내장된 배터리 케이스(310)가 체결되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 전자기기(300)의 결합부(370)와 배터리 케이스(Case)(310)를 나타낸 사시도이다.

본 고안의 실시예에 따른 전자기기(300)는 마주보는 두 면을 서로 접을 수 있는 폴더(Folder)형 전자기기(300)로서, 휴대폰, 개인 정보 단말기(PDA : Personal Digital Assistant) 등을 예로 들 수 있다. 도 3에 도시한 전자기기(300)도 상단부(302)와 하단부(304)의 개폐가 가능한 폴더형 구조로서, 상단부(302)와 하단부(304)가 서로 접하여 포개어져 있는 상태이다.

도 3을 설명하면, 배터리 케이스(310)는 전자기기(300)의 일측 끝단의 양쪽 체결부(370)에 결합된다. 배터리 케이스(310)에는 배터리(미도시)가 내장되어 있으며, 배터리 케이스(310)의 상부 끝단은 케이스 마개(320)가 덮혀지는 구조로 되어 있다. 또한, 도 3에는 도시되지 않았지만 배터리 케이스(310)의 하부 끝단은 케이스 마개(320)가 직접 덮혀지지는 않지만 케이스 마개(320)의 외형과 동일한 형태를 갖도록 성형되어 있다. 배터리 게이스(310)에 케이스 마개(320)가 끼워져 덮혀지는 과정은 도 4에서 상세하게 설명한다.

한편, 배터리 케이스(310)와 결합되는 전자기기(300)의 결합 단면(340)의 일측에는 단자판(342)이 부착되어 있고, 단자판(342)에는 4개의 기기용 단자(344)가 구비되어 있다. 4개의 기기용 단자(344) 중 2개는 배터리 케이스(310)에 내장된 배터리로부터 전원을 공급받는 단자로서의 기능을 하며, 나머지 2개의 단자는 접촉된 배터리의 종류 및 용량을 판별하는 모니터링(Monitering) 단자이다. 이 4개의 기기용 단자(344)에는 배터리에 구비되어 있는 다른 4개의 배터리 단자(미도시)가 접촉되는데, 이에 대해서는 도 5에서 상세하게 설명한다. 여기서, 본 발명의 실시예에서는 기기용 단자(3440)가 4개로 설명되어 있지만, 모니터링 단자는 선택적으로 형성되는 관계로 기기용 단자(340)는 2개에서 4개 사이에서 선택적으로 구비될 수 있을 것이다.

또한, 결합 단면(340)의 다른 일측에는 2단으로 이루어진 케이블(Cable)함 (350)이 형성되어 있는데, 케이블함(350)은 서로 포개어지는 상단부(302)와 하단부(304) 사이의 데이터 송수신 경로로서 사용되는 케이블(미도시)을 수용하기 위해 돌출된 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 케이블함(350)의 상단에는 굴곡부(360)가 형성되어 있는데, 굴곡부(360)는 전자기기(300)의 하단부(304)로부터 상단부(302)를 이격시킬 때 상단부(302)의 회전축(380)의 원할한 회전을 위해 회전축(380)의 회전 궤적을 고려하여 굴곡이 져 있다. 또한, 굴곡부(360)는 상단부(302)가 미리 정해진 회전 각도만큼 움직여 정지될 경우 상단부(302)를 지지하는 기능도 수행한다. 따라서, 도 3에서는 도시되지는 않았지만, 결합 단면(340)에 배터리 케이스(310)를 제대로 결합시키기 위해 케이블함(350)과 접하는 배터리 케이스(310)의 접합면은 케이블함(350)이 끼워질 수 있는 정도의 오목한 홈이 형성되어 있다.

한편, 체결부(370)의 외주면에는 누름부(330)가 형성되어 있는데, 누름부(330)는 전자기기(300)로부터 배터리 케이스(310)를 분리하는 데 사용된다. 누름부(300)가 구비되어 있는 체결부(370)의 내부 공간에는 탄성력을 갖는 스프링(미도시)이 내장되어 있다. 따라서, 누름부(330)에 누르는 힘이 가해지면 누름부(330)는 스프링에 의해 지지되고, 누름부(330)에 가해진 힘이 제거되면 스프링의 복원력에 의해 누름부(330)가 원래 상태로 복귀된다.

즉, 사용자는 양쪽 체결부(370)에 형성되어 있는 누름부(330)를 한손으로 눌러줌과 동시에 다른 한손으로는 배터리 케이스(310)를 파지하여 화살표 ② 방향으로 움직여 주면 배터리 케이스(310)가 전자기기(300)로부터 분리된다.

마찬가지로, 전자기기(300)에 배터리 케이스(310)를 결합시킬 경우에는 화살표 ① 방향으로 배터리 케이스(310)를 이동시켜 주는데, 결합하는 방법에 대해서는 도 6에서 상세하게 설명한다.

도 4는 본 고안의 실시예에 따른 배터리 케이스(310)와 케이스 마개(320)의 결합 과정을 나타낸 상태도이다.

배터리 케이스(310)의 양쪽 끝단의 둘레는 케이스 마개(320)가 끼워질 수 있도록 케이스 마개(320)의 외주면과 동일한 형상으로 되어 있다. 또한, 배터리 케이스(310)의 둘레는 케이스 마개(320)가 끼워질 수 있도록 일정 깊이로 깍여져 있다. 깍여진 부분의 둘레의 일정 부분에는 케이스 마개(320)를 지지할 수 있는 내부면(430)이 형성되어 있다. 케이스 마개(320)의 홀(420)과 대응되는 내부면(430)의 일정 위치에는 홈(410)이 형성되어 있다.

따라서, 배터리 케이스(310)에 케이스 마개(320)를 끼우면 배터리 케이스(310)에 형성된 홈(410)과 케이스 마개(320)에 형성된 홀(420)이 서로 접한 상태로 일직선상에 놓이게 된다. 그런 다음, 케이스 마개(320)의 양쪽 홀(420)에 나사나 기타 여하한 체결 도구를 이용하여 배터리 케이스(310)와 케이스 마개(320)를 결합시킨다. 여기서, 나사나 기타 여하한 체결 도구를 이용하는 방법은 일회용 배터리와 같이 배터리를 교체할 필요가 없는 경우에 이용되는 것이 바람직할 것이다. 따라서, 배터리를 교체할 필요가 있는 경우에는 나사를 이용하는 방법보다는 케이스 마개(320)를 간단하게 배터리 케이스(310)에 체결할 수 있는 다른 방법이 얼마든지 사용될 수 있다.

도 5는 본 고안의 실시예에 따른 단자 부분의 배터리(510)와 배터리 케이스(310)를 나타낸 도면이다.

일반적으로, 배터리(510)에는 4개의 배터리 단자(530)가 형성되어 있는 금속판(520)이 배터리(510)의 상부 끝단과 연결되어 있다. 단자판(520)에 형성되어 있는 4개의 배터리 단자(530) 역시 도 3에서 설명한 전자기기(300)의 기기용 단자(344)와 마찬가지로 2개의 단자는 전원을 전달하는데 사용되고, 나머지 2개의 단자는 모니터링 기능에 사용된다. 배터리 케이스(310)의 일측 외주면에는 4개의 단자용 홀(540)이 형성되어 있는데, 배터리 케이스(310)에 배터리(510)를 삽입하면 배터리(510)의 배터리 단자(530)가 단자용 홀(540)에 끼워져 배터리 케이스(310)의 외부로 약간 돌출된다. 따라서, 배터리(510)가 삽입된 상태의 배터리 케이스(310)를 전자기기(300)에 결합시키면 전자기기(300)의 결합 단면(340)에 구비된 4개의 기기용 단자(344)와 배터리 케이스(310)의 외부로 돌출된 4개의 배터리 단자(530)가 서로 결합된다.

여기서, 도 5에서 설명한 배터리(510)는 4개의 배터리 단자(530)를 갖는 것으로 설명하였으나, 2개나 3개의 배터리 단자(530)를 갖는 경우도 얼마든지 가능하다. 물론, 배터리 케이스(530)의 단자용 홀(540)은 끼워지는 배터리(510)의 배터리 단자(530)의 수와 동일하거나 많게 형성될 것이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기기(300)의 결합부(370)와 배터리 케이스(310)에 씌워진 케이스 마개(320)의 결합 상태를 나타낸 상태도이다.

도 3을 함께 참조하여 설명하면, 케이스 마개(320)에는 일정한 간격으로 이격된 두 개의 가이드(Guide)홈(630)이 형성되어 있고, 두 가이드홈(630) 사이에는 일정한 높이를 가지며 경사진 형상의 걸림턱(610)이 돌출되어 있다. 걸림턱(610)의 아래 부분에는 일정한 공간이 형성되어 있으며, 걸림턱(610)은 외부로부터 힘이 가해지면 눌려지고, 가해진 힘이 사라지면 다시 원래 상태로 복원하는 탄성력을 갖고 있다.

한편, 결합부(370)의 내측면(620)에는 케이스 마개(320)에 형성된 가이드홈(630)과 동일한 간격으로 이격된 가이드 레일(Guide Rail)(660)이 형성되어 있다. 또한, 가이드 레일(660)은 가이드홈(630)에 끼워질 수 있을 정도의 두께를 갖는다. 즉, 도 6에서 보면 알 수 있듯이, 전자기기(300)에 배터리 케이스(310)를 결합시키기 위해서는 가이드홈(630)을 가이드 레일(660)을 따라 끼워주면 된다.

또한, 결합부(370)의 내측면(620)에 형성된 가이드 레일(660) 사이에는 걸림턱(610)의 일정 부분이 삽입되기 위한 걸림홈(650)이 형성되어 있으며, 걸림턱(610)의 경사진 부분과 접하는 보조턱(640)이 걸림턱(610)의 경사 방향과 대칭되는 방향으로 경사져 형성되어 있다. 걸림홈(650) 내부의 공간에는 걸림홈(650)에 삽입되는 걸림턱(610)을 밀어내기 위한 걸림턱 밀대(690)가 구비되어 있어 누름부(330)가 눌려지면 걸림턱 밀대(690)가 걸림홈(650) 외부로 나오면서 걸림턱(610)을 누르게 된다.

또한, 두 가이드 레일(660)의 외측에는 가이드 레일(660)로부터 일정 간격으로 이격된 분리홈(680)이 형성되어 있다. 분리홈(680) 내부의 공간에는 누름부(330)를 체결부(370)로부터 분리시켜 주는 누름부 밀대(670)가 구비되어 있다. 즉, 사용자가 임의의 도구를 이용하여 누름부 밀대(670)를 분리홈(680) 내부로 밀어 주면 누름부(330)가 밀려지면서 체결부(370)로부터 분리된다.

한편, 도 6에서는 설명의 편의를 위하여 케이스 마개(320)의 상부가 도시되어 있지만, 실제 전자기기(300)의 결합부(370)에 결합될 때에는 상부와 하부가 뒤집혀진 상태에서 결합되는 것은 자명하다.

본 고안은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 본 고안의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 이해할 수 있을 것이다.

본 고안에 따른 배터리 결합 구조를 이용하면 마주보는 두 부분을 서로 접을 수 있는 다양한 폴더형 전자기기에 있어서, 폴더형 전자기기의 회전축 부분에 배터리가 장착되므로 종래 배터리가 전자기기의 배면에 장착됨으로써 발생하는 전자기기의 두께 증가 및 파지의 어려움을 크게 개선할 수 있다.

또한, 본 고안에 따르면 배터리 결합 및 분리가 간단한 과정을 통해 이루어지므로, 종래 전자기기에 배터리를 결합시키는 구조에서 발생하는 배터리의 체결 및 분리의 불편함을 크게 감소시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 몸체를 구성하는 상단부(302)와 하단부(304)가 회전축(380)을 통하여 회전 가능하게 연결되고, 상기 회전축(380)의 회전에 의하여 서로 벌어지고 접혀지는 폴더(Folder)형 전자기기에 있어서,

   상기 회전축(380)을 지지하는 지지단의 연장 부위인 결합부(370)에 배터리(510)가 내장된 배터리 케이스(310)가 체결되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합부(370)에 걸림홈(650)이 형성되며, 상기 배터리 케이스(310)에 걸림턱(660)이 형성되어 상기 걸림홈(650)과 상기 걸림턱(660)이 상호 체결 및 분리되고, 상기 결합부(370)는 상기 걸림턱(660)을 밀어서 상기 전자기기(300)로부터 상기 배터리 케이스(310)를 분리하는 누름부(330)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축(380)의 하단부인 결합 단면(340)에는 상기 배터리(510)로부터 전원을 공급받는 기기용 단자(344)가 설치되는 단자판(342)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 결합 단면(340)에는 상기 상단부(302)와 하단부(304)의 데이터 흐름에 사용되는 케이블이 내장되는 케이블함(350)이 설치되는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 배터리 케이스(310)에는 케이스 마개(320)가 끼워지는 것을 특징으로 하는 전자기기의 배터리 결합 구조.