KR200318808Y1 - 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 비상 손전등으로 사용할 수 있도록 발광수단을 구비하는 휴대전화용 간이 충전장치에 관한 것이다. 상기 충전장치는 중공형 하우징; 상기 하우징 외측으로 연장된 수동 회전 가능한 핸들 기구; 상기 하우징 내에서 입력이 상기 핸들 기구에 연결되는 가속기; 상기 하우징 내에서 입력이 상기 가속기의 출력에 병렬 연결되는 발전기; 상기 하우징 내에서 상기 발전기의 전류를 휴대전화에 요구되는 특정 값으로 조정하는 정전압회로; 상기 전류를 상기 휴대전화의 전지에 공급하는 출력단자; 적어도 일부가 상기 하우징 밖으로 노출되고 상기 전류에 의해 발광하는 발광수단; 및 상기 정전압회로를 상기 출력단자 또는 상기 표시장치에 선택적으로 연결하는 스위치를 구비한다. 상기 충전장치는 발전기에서 발생되는 전기 에너지를 이용하여 발광수단인 램프를 발광시킴으로써 비상시 손전등으로 사용될 수 있다.

Description

손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치{MANUAL CHARGER FOR MOBILE TELEPHONE HAVING DOUBLE USE AS FLASHLIGHT}

본 고안은 휴대용 통신기기의 간이 충전을 위한 발전장치에 관한 것이며, 특히 비상 손전등으로 사용할 수 있도록 발광수단을 구비하는 휴대전화용 간이 충전장치에 관한 것이다.

일반적으로 휴대전화 등의 다양한 휴대용 전자기기는 충전 전지로부터 소정의 전류를 공급받는다. 이들 충전 전지는 그 용량이 한정되어 있으므로 일정 시간 사용한 후 다시 충전되는데, 통상 가정용의 교류전류를 충전기를 통해 소정 전압의 직류전류로 변환하여 이들 충전 전지를 충전한다.

하지만, 야외에 장시간 머무르는 경우와 같이 외부로부터 전류를 공급받을 수 없는 비상시에는 전술한 충전기를 사용할 수 없다. 이러한 문제를 극복하기 위해 다양한 종류의 휴대용 또는 간이 충전장치가 개발되어 왔다.

이러한 충전장치의 예로는 일반 가정용 건전지를 사용하여 휴대용 전자기기의 충전 전지를 충전하는 장치가 다수 제안되어 있다. 하지만 이러한 충전장치는 일반 건전지를 소비해야 하므로 자원이 낭비될 뿐만 아니라 대략 30분 내지 1시간의 제한된 시간의 충전용량을 갖는 다는 단점이 있다. 또한, 비상시 일반 건전지를 구해야 하므로 산간 지역과 같이 건전지를 구할 수 없는 지역에서는 그 사용이 제한된다.

이러한 일반 건전지에 기반한 충전장치의 단점을 극복하기 위해, 운동 에너지를 전기 에너지로 전화하여 휴대용 전자기기의 전지를 충전하는 장치들이 개발되었다.

이러한 기술의 일례로서, "수동식 휴대형 충전장치(手動式 携帶型 充電裝置)"라는 명칭의 일본공개특허공보 특개평10-210673호(1997년 1월 23일 출원, 1998년 8월 7일 공개)는 회전 핸들의 회전에 의한 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치를 개시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 충전장치(100)는 정전압회로(5)를 통해 출력전압을 일정하게 유지하면서도 필요에 따라 상이한 레벨의 전압을 출력할 수 있는 구성을 갖는다.

또한, "운동에너지를 활용한 휴대폰용 휴대용 충전기"라는 명칭의 대한민국 등록실용신안공보 제20-0291326호(2002년 6월 26일 출원, 2002년 9월 25일 등록)는 악력 운동에 의한 에너지를 전기 에너지로 전환하는 장치를 개시하고 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 충전기는 사용자가 장치 본체(7)의 일측에 부착된 악력 운동기(6)에 힘을 가하면 이 힘을 전기 에너지로 변환시키도록 구성된다.

이들 종래기술은 사람의 힘에 의한 회전 또는 왕복 운동 형태의 에너지를 전기 에너지로 변환하는 구성을 도시하고 있지만, 이들 구성에서 전기 에너지는 단지 충전 전지를 충전하도록 사용되고 있다. 즉, 전술한 종래기술은 발생된 전류를 다른 용도로 사용하는 것에 대해 전혀 개시하지 않고 있다.

또한, 전술한 종래기술은 외부의 힘 즉 회전 또는 왕복 운동을 가속하는 수단과 발전기의 연결관계에 대해 구체적으로 개시하지 않고 있다. 상기 가속수단과 발전기가 전술한 충전장치 또는 충전기 전체 부피의 상당 부분을 차지하는 점을 고려할 때, 이들 종래기술은 충전장치 또는 충전기의 소형화에 대한 수단을 제공하지 못하게 된다.

따라서 본 고안은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 발전기에서 발생되는 전기 에너지를 이용하여 발광수단을 발광시킴으로써 비상시 손전등으로 사용할 수 있는 휴대전화용 충전장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 가속기의 가속 기어열을 서로 병렬 연결함으로써 더 큰 내부 공간을 확보할 수 있는 휴대전화용 충전장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 가속기의 가속 기어열을 발전기와 병렬 연결함으로써 더 큰 내부 공간을 확보할 수 있는 휴대전화용 충전장치를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 발전기에서 발생되는 전류를 축전기에 임시 저장함으로써 손전등으로 더욱 편하게 사용될 수 있는 휴대전화용 충전장치를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수동식 휴대형 충전장치의 개념도.

도 2는 휴대 전화에 적용되는 종래 기술에 따른 휴대용 충전기의 정면도.

도 3은 본 고안의 제1 실시예에 따른 휴대전화용 간이 충전장치의 사시도.

도 4는 도 3의 분해 사시도.

도 5는 도 4의 본체부의 정면도.

도 6 및 도 7은 가속기의 부분적인 분해 사시도.

도 8 및 9는 본 고안에 따른 간이 충전장치의 회로도.

도 10은 본 고안의 제2 실시예에 따른 간이 충전장치의 회로도.

<도면의 주요 부분의 부호의 설명>

10: 충전장치 18: 핸들

30: 가속기 50: 발전기

54: 정전압회로 56: 출력단자

58: 램프 SW: 스위치

전술한 본 고안의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징에 따라 제공되는 휴대전화용 간이 충전장치는 중공형 하우징; 상기 하우징 외측으로 연장된 수동 회전 가능한 핸들 기구; 상기 하우징 내에서 입력이 상기 핸들 기구에 연결되는 가속기; 상기 하우징 내에서 입력이 상기 가속기의 출력에 병렬 연결되는 발전기; 상기 하우징 내에서 상기 발전기의 전류를 휴대전화에 요구되는 특정 값으로 조정하는 정전압회로; 상기 전류를 상기 휴대전화의 전지에 공급하는 출력단자; 적어도 일부가 상기 하우징 밖으로 노출되고 상기 전류에 의해 발광하는 발광수단; 및 상기 정전압회로를 상기 출력단자 또는 상기 표시장치에 선택적으로 연결하는 스위치를 구비한다. 이때, 상기 스위치는 바람직하게는 상기 출력단자 내에 배치된다.

바람직하게는, 상기 가속기는 서로 병렬 배치되는 적어도 한 쌍의 가속 기어열을 가지며, 그리고/또는 상기 발전기의 입력과 병렬 연결된다.

이때, 상기 가속 기어열은 플라스틱으로 제조되면 바람직하다.

바람직하게는, 상기 하우징은 반투명 플라스틱으로 제조된다.

또한, 상기 휴대전화용 간이 충전장치는 상기 스위치와 상기 발광수단 사이에 배치되는 충전수단을 더 구비할 수 있다.

하기의 상세한 설명 및 첨부 도면과 연계되어 설명되는 본 고안의 여러 가지 특징 및 장점은 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 휴대전화용 간이 충전장치의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이며, 도 5는 도 4의 본체부의 정면도이다.

도 3 내지 5를 참조하면, 본 고안의 충전장치(10)는 분리 가능하게 결합되어 내부 공간을 형성하는 2 개의 하우징(12, 14), 이들 하우징(12, 14)으로부터 외부로 연장된 핸들 기구(18), 상기 하우징(12, 14) 내부에서 상기 핸들 기구(18)와 연결된 가속기(30) 및 상기 가속기(30)에 병렬 연결된 발전기(50)를 구비한다.

상기 하우징(12, 14)을 서로 끼워 맞춘 다음 나사(16)를 하우징(12, 14)의 연결 브래킷(122, 142)에 체결시키면 하우징(12, 14)은 안정적으로 결합된다. 하우징(12, 14)은 소정 강도를 지닌 플라스틱 바람직하게는 내부가 비치는 반투명 플라스틱으로 제조된다.

하우징(12)의 상측에는 핸들 기구(18)가 회전 가능하게 결합된다. 핸들 기구(18)의 본체(20)는 하우징(12) 외측으로 연장되며, 일단이 핀(22)에 의해 피벗 가능하게 핸들 헤드(24)에 결합된다. 핸들 기구(18)의 타단은 본체(20)로부터 수직으로 연장되어 손잡이(26)를 형성한다. 한편, 하우징(14)의 측면에는 대기 위치에서 손잡이(26)를 수용하는 오목부(28)가 형성되어 있다.

따라서, 핸들 기구(18)는 사용되지 않을 때 손잡이(26)가 오목부(28)에 끼워진 상태를 유지하며, 사용시 사용자는 본체(20) 또는 손잡이(26)를 손가락으로 위로 밀어 올려 핀(22)을 중심으로 피벗시킨 다음 손잡이(26)를 잡고 핸들 기구(18)를 회전시키게 된다.

핸들 헤드(24)는 하우징(12, 14) 안으로 연장되어 있으며, 구동 기어(32) 및 제1 샤프트(34)가 고정되어 있다. 구동 기어(32)는 제1 가속 기어열(36)과 맞물리고, 상기 제1 가속 기어열(36)은 상기 구동 기어(32)와 동축인 제2 가속 기어열(38)과 맞물리며, 상기 제2 가속 기어열(38)은 상기 제1 가속 기어열(36)과 동축인 제3 가속 기어열(40)과 맞물린다. 한편 제3 기어열(38)은 발전기(50)의 입력 기어(48)에 연결된다.

한편, 제1 샤프트(34)는 샤프트 지지부(42)에 하단이 삽입되며, 상기 샤프트지지부(42)는 하우징(12)의 내벽에 부착되어 상기 샤프트(34)를 회전 가능하게 지지하게 된다. 또한, 제1 및 제3 가속 기어열(36, 40)은 제2 샤프트(44) 둘레에 각각 회전 가능하게 끼워지는데, 상기 제2 샤프트(44)는 상단이 하우징(12) 내벽의 홈에 끼워지고 하단이 하우징 내벽에서 연장된 브래킷(46)에 끼워져 고정된다.

이와 같은 구동 기어(32) 및 제1 내지 제3 가속 기어열(36, 38, 40)은 제1 및 제2 샤프트(34, 44)와 함께 가속기(30)를 구성하게 된다.

도 6 및 7에는 상기 가속기(30)의 구성요소들이 상세히 도시된다. 도 6 및 7을 참조하면, 구동 기어(32)는 제1 샤프트(34)와 함께 핸들 헤드(24)에 고정 부착되고, 제1 샤프트(34)는 제2 가속 기어열(38)의 관통공(38c)을 통과하여 샤프트 지지부(42)의 막힌 구멍(42a) 안으로 삽입된다. 관통공(38c)의 내경은 제1 샤프트(34)의 외경보다 크므로 제2 가속 기어열(38)은 제1 샤프트(34)를 중심으로 회전할 수 있다.

한편, 제2 샤프트(34)는 하단이 제1 및 제3 가속 기어열(36, 40)의 관통공(36c, 40c)을 통과하여 하단의 홈(44a)이 브래킷(46)의 돌기(46a)에 씌워져 고정된다. 관통공(36c, 40c)의 내경은 제2 샤프트(34)의 외경보다 크므로 제1 및 제3 가속 기어열(36, 40)은 제2 샤프트(34)를 중심으로 회전할 수 있다.

한편, 제1 내지 제3 가속 기어열(36, 38, 40)은 각기 소경부(36a, 38a, 40a) 및 대경부(36b, 38b, 40b)를 포함하며, 각각의 소경부(36a, 38a, 40a)는 해당 대경부(36b, 38b, 40b)와 일체로 형성된다. 따라서, 제1 가속 기어열(36)의 소경부(36a)와 맞물리는 구동 기어(32)는 제1 가속 기어열(36)을 가속시키게 된다.한편 제1 가속 기어열(36)의 대경부(36b)는 제2 가속 기어열(38)의 소경부(38a)와 맞물림으로써, 제1 가속 기어열(36)이 제2 가속 기어열(38)을 가속시키게 된다. 이와 같은 방식으로 제2 가속 기어열(38)은 제3 가속 기어열(40)을 가속시키게 된다.

이와 같은 구성에 의해, 핸들 기구(18)의 회전은 구동 기어(32), 제1 기어열(36), 제2 기어열(38) 및 제3 기어열(40)의 순서로 엇갈리게 전달되면서 발전에 충분한 회전수를 얻도록 가속된 다음 발전기(50)의 입력 기어(48)에 전달된다. 한편, 제3 가속 기어열(40)의 대경부(40b)는 발전기(50)의 입력 기어(48)보다 직경이 크므로 입력 기어(48)에 회전을 전달하는 동시에 가속작용을 수행하게 된다.

이와 같이, 가속기(30)의 가속 기어열(36, 38, 40)을 서로 병렬 연결하고 또한 가속기(30)를 발전기(50)와 병렬 연결함으로써, 하우징(12) 내에서 가속기(30) 및 발전기(50)를 배치하는데 필요한 공간을 줄일 수 있다. 즉 가속기(30)의 기어열(36, 38, 40)이 서로 직렬 연결되고 또한 가속기(30)가 발전기(50)와 직렬 연결되면 하우징(12)의 길이가 늘어나야 하지만 이와 같이 기어열(36, 38, 40)과 발전기(50)를 서로 엇갈리게 병렬로 연결하면 하우징(12)의 길이를 줄일 수 있다.

한편, 발전기(50)는 하우징(12, 14) 내부에서 인쇄회로기판(52)에 장착되며, 이와 같이 입력 기어(48)를 통해 회전력을 전달받아 내부의 자석 및 코일 사이의 상호 작용에 의해 전류를 발생시킨다.

한편, 본 고안의 충전장치(10)는 상기 발전기(50)에서 발생되는 전류의 전압을 일정하게 조절하기 위한 정전압회로(54)를 상기 인쇄회로기판(52)에 추가로 구비한다. 상기 정전압회로(54)는 인쇄회로기판(52)에 장착되고 인쇄된 다수의 소자 및 회로 라인을 포함한다.

상기 하우징(12)의 하측에는 상기 정전압회로(54)를 거친 일정한 전압의 전류는 외부로 공급하기 위한 출력단자(56)가 설치된다. 출력단자(56)는 휴대전화용 연결 잭 등이 결합되어 휴대전화(도시 생략) 등의 휴대용 전자기기에 전류를 공급하게 된다. 출력단자(56)의 상측에는 LED(발광 다이오드) 등으로 구성된 발광수단인 램프(58)가 정전압회로(54)에 연결되도록 설치된다.

이하 도 8 및 9의 회로도를 참조하여, 정전압회로(54), 출력 단자(56) 및 램프(58) 등의 구성 및 작용을 추가 설명한다.

정전압회로(54)는 역류방지 다이오드(D1), 직류-직류 컨버터(60), 저항(R1, R2) 및 컨덴서(C1, C2)로 구성되어 휴대전화 등에 필요한 일정한 전압을 발생시킨다. 출력 단자(56)는 세 개의 포트(P11, P12, P13) 및 스위치(SW)로 구성된다. 스위치(SW)는 도 8에서와 같이 휴대전화용 충전 전지(62)에 연결된 잭의 포트(P21, P22)가 연결되지 않으면 포트(P11, P12) 사이를 연결하여 램프(58) 쪽으로 전류가 흐르게 한다. 하지만, 도 9에서와 같이 잭의 포트(P21, P22)가 충전장치의 포트(P12, P13)에 연결되면, 스위치(SW)는 포트(P12)로부터 떨어져 램프(58) 쪽으로의 전류 흐름을 차단한다.

이와 같은 구성에 의해, 출력단자(56)는 잭 등이 꼽히지 않은 경우에는 상기 램프(58)와 전기적으로 연결되고 잭이 꼽힌 경우에는 잭을 통해 휴대전화의 충전전지(62)와 전기적으로 연결됨을 알 수 있다. 즉 본 고안의 충전장치(10)에서 전류를 발생시킬 때, 출력단자(56)에 잭이 꼽히지 않으면 전류는 램프(58)로 공급되어 램프(58)를 발광시키고, 출력단자(56)에 잭이 꼽히면 전류는 잭을 통해 외부의 휴대전화의 충전 전지(62)에 공급되어 이를 충전시키게 된다. 따라서, 상기 출력단자(56)는 전류의 흐름의 전환 수단의 기능을 갖게 된다.

이와 같이 램프(58)가 선택적으로 발광되도록 구성하면, 필요시 본 고안의 충전장치(10)를 비상 손전등으로 사용할 수 있다.

이하 도 10을 참조하여, 본 고안의 제2 실시예에 따른 충전장치의 회로를 설명한다. 도 10에 도시된 회로는 출력 단자(56)와 램프(58) 사이에 충전지 등의 소정의 충전수단(64)이 설치된 것이 도 8 및 9에 도시된 회로와 다르다. 상기 충전수단(60)은 발전기(50)에서 발생되는 전류를 저장함으로써, 발전기(50)가 발전을 멈춘 후에도 일정 시간동안 램프(58)를 발광시킬 수 있다.

이렇게 되면, 사용자는 핸들 기구(18)를 계속 회전시키지 않고도 램프(58)를 발광시킬 수 있게 된다. 즉 사용자는 한 손만으로 본 고안의 충전장치(10)를 조작하고 다른 손으로는 원하는 작업을 할 수 있으므로, 본 고안의 충전장치(10)의 비상 손전등으로서의 효용이 강화된다.

전술한 바와 같은 본 고안의 휴대전화용 간이 충전장치는 발전기에서 발생되는 전기 에너지를 이용하여 발광수단인 램프를 발광시킴으로써 비상시 손전등으로사용될 수 있다. 또한, 본 고안의 충전장치는 가속기의 복수의 가속 기어열이 서로 또는 발전기와 병렬 연결되므로 충분한 내부 공간을 확보할 수 있다. 아울러, 발전기에서 발생되는 전류를 내장 충전 전지에 임시 저장함으로써 손전등의 기능을 더욱 강화할 수 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 중공형 하우징;

   상기 하우징 외측으로 연장된 수동 회전 가능한 핸들 기구;

   상기 하우징 내에서 입력이 상기 핸들 기구에 연결되는 가속기;

   상기 하우징 내에서 입력이 상기 가속기의 출력에 연결되는 발전기;

   상기 하우징 내에서 상기 발전기의 전류를 휴대전화에 요구되는 특정 값으로 조정하는 정전압회로;

   상기 전류를 상기 휴대전화의 전지에 공급하는 출력단자;

   적어도 일부가 상기 하우징 밖으로 노출되고 상기 전류에 의해 발광하는 발광수단; 및

   상기 정전압회로를 상기 출력단자 또는 상기 표시장치에 선택적으로 연결하는 스위치를 구비하는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 스위치는 상기 출력단자 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 가속기는 서로 병렬 배치되는 적어도 한 쌍의 가속 기어열을 갖는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 가속기는 상기 발전기의 입력과 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 가속 기어열은 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 하우징은 반투명 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 스위치와 상기 발광수단 사이에 배치되는 충전수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 손전등 겸용의 휴대전화용 간이 충전장치.