KR200472749Y1 - 휴대단말기용 발전장치 - Google Patents

휴대단말기용 발전장치 Download PDF

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KR200472749Y1
KR200472749Y1 KR2020130006547U KR20130006547U KR200472749Y1 KR 200472749 Y1 KR200472749 Y1 KR 200472749Y1 KR 2020130006547 U KR2020130006547 U KR 2020130006547U KR 20130006547 U KR20130006547 U KR 20130006547U KR 200472749 Y1 KR200472749 Y1 KR 200472749Y1
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Abstract

본 고안은 효과적으로 휴대단말기에 전원을 공급할 수 있도록 된 새로운 구조의 휴대단말기용 발전장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치는 구동수단(50)인 편심추를 이용하여 발전기(40)를 회전시켜 발전을 함으로, 사용자가 스마트폰(1)을 주머니나 가방에 넣은 상태에서도 발전을 할 수 있어서, 사용이 더욱 편리할 뿐 아니라, 야간에도 스마트폰(1)을 충전할 수 있는 장점이 있다.

Description

휴대단말기용 발전장치{Apparatus for generating portable terminal}
본 고안은 효과적으로 휴대단말기에 전원을 공급할 수 있도록 된 새로운 구조의 휴대단말기용 발전장치에 관한 것이다.
최근 들어, 스마트폰이나 태블릿PC을 비롯한 다양한 종류의 휴대단말기가 개발되어 널리 사용되고 있다.
한편, 이러한 휴대단말기는 내장된 배터리로부터 전원을 공급받는데, 최근 들어, 휴대단말기의 성능이 급속히 향상됨에 따라 휴대단말기의 전기소비량이 증가되는 반면, 배터리의 용량에는 한계가 있으므로, 배터리를 전원으로 하여 휴대단말기가 작동될 수 있는 사용시간이 점차 짧아지는 문제점이 발생되었다.
따라서, 최근에는 공개특허 10-2011-0023567호를 비롯한 다수의 선행문건에 나타난 바와 같이, 휴대단말기에 솔라셀을 부착하여, 휴대단말기에 구비된 배터리를 충전하는 방법이 개발되고 있다.
그러나, 이와 같이 솔라셀을 이용하여 배터리를 충전하기 위해서는 솔라셀에 빛이 비춰지도록 하여야 함으로 사용이 번거로운 문제점이 있었다.
즉, 일반적으로 휴대단말기를 사용하지 않을 때는 주머니나 가방 등에 휴대하여 휴대단말기에 빛이 닿지 않게 됨으로, 휴대단말기를 충전하기 위해서는 일부러 빛이 닿는 곳에 휴대단말기를 꺼내 놓아야 하는 불편함이 있었다.
또한, 이와 같이 솔라셀을 이용하여 배터리를 충전하는 방법은 야간에는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.
특히, 이와 같이 휴대단말기에 부착된 솔라셀을 이용하여 발전할 수 있는 전력은 휴대단말기의 사용전력에 비해 작기 때문에, 휴대단말기의 배터리가 방전되면, 휴대단말기에 구비된 배터리에 휴대전화를 다시 사용할 수 있을 정도의 전기가 충전될 때까지는 시간이 많이 소요되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 효과적으로 휴대단말기에 전원을 공급할 수 있도록 된 새로운 구조의 휴대단말기용 발전장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비된 보조배터리(20)와, 상기 보조배터리(20)에서 연장되어 휴대단말기에 구비된 충전용 단자(2)에 연결되는 충전용 탭(30)과, 일측에 구비된 회전축(41)이 회전되면 발전을 하도록 구성되며 상기 보조배터리(20)에 연결된 발전기(40)와, 상기 발전기(40)에 연결되어 발전기(40)를 구동시키는 구동수단(50)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치가 제공된다.
본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 구동수단(50)은 상기 발전기(40)의 회전축(41)에 연결된 편심추인 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 구동수단(50)은 상기 발전기(40)의 회전축(41)에 연결된 증속기(51)와, 상기 증속기(51)의 입력축(51a)에 연결되어 입력축(51a)을 회전시키는 핸들(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 구동수단(50)은 상기 회전축(41)에 연결된 구동기어(53)와, 상기 구동기어(53)의 중심부를 관통하도록 결합되어 상기 구동기어(53)를 회전가능하게 지지하며 일단은 상기 케이스(10)의 외부로 연장된 권취축(54)과, 외측단이 상기 구동기어(53)에 연결되고 상기 권취축(54)에 연결되어 상기 권취축(54)이 회전되면 압축되며 상기 구동기어(53)가 회전되도록 가압하는 태엽(55)과, 상기 권취축(54)의 둘레면에 결합되어 상기 권취축(54)이 상기 태엽(55)을 압축하는 방향으로만 회전되도록 지지하는 원웨이베어링(56)과, 상기 권취축(54)의 외측단에 결합되는 핸들(57)을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치가 제공된다.
본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 케이스(10)의 일측에는 휴대단말기가 결합되는 결합부(12)가 형성된 것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치가 제공된다.
본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치는 구동수단(50)인 편심추를 이용하여 발전기(40)를 회전시켜 발전을 함으로, 사용자가 스마트폰(1)을 주머니나 가방에 넣은 상태에서도 발전을 할 수 있어서, 사용이 더욱 편리할 뿐 아니라, 야간에도 스마트폰(1)을 충전할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치를 도시한 측단면도,
도 3은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치를 도시한 후면 구성도,
도 4는 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 제2 실시예를 도시한 측단면도,
도 5는 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 제2 실시예를 도시한 후측면 구성도,
도 6은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 제3 실시예를 도시한 측단면도,
도 7은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 제3 실시예를 도시한 후측면 구성도,
도 8은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 구동수단을 도시한 측단면 분해도,
도 9는 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 구동수단의 원웨이베어링을 도시한 참고도,
도 10은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치의 작용을 설명하기 위한 후측면도이다.
이하, 본 고안을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치를 도시한 것으로, 휴대단말기의 일종인 스마트폰(1)의 충전에 사용되는 휴대단말기용 발전장치를 예시한 것이다.
본 고안에 따르면, 상기 휴대단말기용 발전장치는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비된 보조배터리(20)와, 상기 보조배터리(20)에서 연장되어 휴대단말기에 구비된 충전용 단자(2)에 연결되는 충전용 탭(30)과, 상기 보조배터리(20)에 연결된 발전기(40)와, 상기 발전기(40)에 연결되어 발전기(40)를 구동시키는 구동수단(50)으로 구성된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 케이스(10)는 상기 보조배터리(20)와 발전기(40)가 수납되는 공간부(11)가 형성된 패널형상으로 구성된 것으로, 전면에는 상기 스마트폰(1)이 결합되는 결합부(12)가 형성된다.
상기 결합부(12)는 상기 케이스(10)의 전면 둘레부에서 전방으로 돌출된 측면판(13)에 의해 케이스(10)의 전면에 오목하게 형성된 것으로, 상기 결합부(12)에 스마트폰(1)을 끼우면 상기 측면판(13)이 스마트폰(1)의 측면에 결합되어, 케이스(10)가 스마트폰(1)에 일체로 결합되도록 한다.
상기 보조배터리(20)는 일반적으로 스마트폰(1)에 사용되는 충전식 2차 전지를 이용하는 것으로, 상기 케이스(10)의 공간부(11) 내부에 구비되며 충방전제어회로가 구비되어, 상기 발전기(40)에서 출력되는 전기를 이용하여 충전되고, 충전된 전기를 상기 충전용 탭(30)을 통해 스마트폰(1)에 공급하는 기능을 한다.
상기 충전용 탭(30)은 상기 보조배터리(20)에서 상기 케이스(10)의 외부로 연장된 충전케이블(31)의 선단부에 구비된 것으로, 일반적인 스마트폰(1)의 충전기에 사용되는 공용 충전탭을 이용한다.
상기 발전기(40)는 하우징의 내부에 도시 안된 고정자와 회전자가 구비되어, 상기 회전자에 연결된 회전축(41)을 회전시키면 발전을 할 수 있도록 구성된 것으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 케이스(10)의 공간부(11)의 모퉁이 부분에 각각 1개씩 총 4개가 구비된다.
이러한 발전기(40)는 일반적인 발전기와 동일한 것이므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 구동수단(50)은 상기 발전기(40)의 회전축(41)에 연결된 편심추로 구성된다.
따라서, 사용자가 상기 케이스(10)를 스마트폰(1)에 결합한 후, 스마트폰(1)을 주머니나 가방에 넣은 상태에서 보행을 하거나 이동하여 상기 케이스(10)에 진동이 가해지면, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 편심추가 발전기(40)의 회전축(41)과 함께 회전되어 발전기(40)가 발전을 하도록 하며, 이와 같이 발전된 전기는 상기 보조배터리(20)에 저장된다.
그리고, 사용자가 상기 충전용 탭(30)을 스마트폰(1)에 구비된 충전단자(2)에 연결하여 스마트폰(1)을 충전하거나, 보조배터리(20)에 저장된 전기를 이용하여 스마트폰(1)을 작동시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 휴대단말기용 발전장치는 구동수단(50)인 편심추를 이용하여 발전기(40)를 회전시켜 발전을 함으로, 사용자가 스마트폰(1)을 주머니나 가방에 넣은 상태에서도 발전을 할 수 있어서, 사용이 더욱 편리할 뿐 아니라, 야간에도 스마트폰(1)을 충전할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 발전기(40)에는 발전기(40)에서 발전된 전기를 저장하는 보조배터리(20)가 연결됨으로, 상기 발전기(40)에서 발전된 적은 양의 전기를 지속적으로 축적하여, 사용자가 상기 충전용 탭(30)을 스마트폰(1)에 구비된 충전단자(2)에 연결하면, 스마트폰(1)을 충전하거나 스마트폰(1)을 구동시키기에 충분한 전기를 한꺼번에 출력하게 된다.
따라서, 솔라셀에서 출력되는 전기를 이용하여 스마트폰(1)에 구비된 배터리를 충전하는 종래의 방법과 달리, 상기 보조배터리(20)에 저장된 전기를 이용하여 배터리가 방전된 스마트폰(1)을 바로 다시 사용할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 케이스(10)에는 스마트폰(1)이 결합되는 결합부(12)가 형성됨으로, 휴대단말기용 발전장치를 스마트폰(1)에 일체로 결합하여 휴대할 수 있어서, 휴대단말기용 발전장치를 휴대하는 것이 매우 용이한 장점이 있다.
또한, 상기 구동수단(50)은 상기 발전기(40)의 회전축(41)에 연결된 편심추를 이용함으로, 사용자가 별도로 구동수단(50)을 조작할 필요가 없이 휴대단말기용 발전장치를 휴대하고 움직이는 것만으로 자동으로 발전을 할 수 있어서, 사용이 더욱 편리한 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 휴대단말기 중에서 스마트폰(1)에 적용된 것을 예시하였으나, 본 고안에 따른 휴대단말기용 발전장치는 스마트폰(1) 이외에, 태블릿PC를 비롯한 다양한 종류의 휴대단말기를 충전하는 데 사용될 수 있다.
이러한 경우, 상기 케이스(10)는 적용되는 휴대단말기에 적합한 형태와 크기로 구성된다.
또한, 상기 발전기(40)는 상기 공간부(11)의 내부에 4개가 구비된 것을 예시하였으나, 상기 발전기(40)의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 고안에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 구동수단(50)은 상기 발전기(40)의 회전축(41)에 연결된 증속기(51)와, 상기 증속기(51)의 입력축(51a)에 연결되어 입력축(51a)을 회전시키는 핸들(52)로 구성되어 상기 케이스(10)의 공간부(11)에 설치된다.
이를 자세히 설명하면, 상기 증속기(51)는 내부에 복수개의 증속기어가 구비되어 일측에 구비된 입력축(51a)을 회전시키면 상기 입력축(51a)의 회전속도를 증속시켜 상기 회전축(41)이 고속으로 회전되도록 하는 것으로, 상기 입력축(51a)은 상기 케이스(10)의 후측면에 형성된 통공(14)을 통해 케이스(10)의 후방으로 연장된다.
상기 핸들(52)은 크랭크형태로 구성되며 선단부가 상기 입력축(51a)의 외측단에 결합되어, 사용자가 핸들(52)을 통해 상기 입력축(51a)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.
그리고, 상기 발전기(40)는 1개로 구성되어 상기 케이스(10)의 공간부(11) 내부 일측에 구비된다.
이와 같이 구성된 휴대단말기용 발전장치는 사용자가 상기 핸들(52)을 회전시키면, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 발전기(40)의 회전축(41)이 고속으로 회전된다.
따라서, 편심추를 이용하여 발전기(40)의 회전축(41)을 회전시키는 전술한 제1 실시예에 비해, 회전축(41)을 더욱 고속으로 회전시킬 수 있으므로, 전술한 제1 실시예에 비해 짧은 시간에 상기 보조배터리(20)를 충전시킬 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 핸들(52)은 상기 증속기(51)의 입력축(51a)에 결합된 것을 예시하였으나, 상기 핸들(52)은 상기 증속기(51)의 입력축(51a)에 탈착가능하게 결합되거나, 상기 핸들(52)에서 케이스(10)의 후측으로 돌출된 부분을 필요에 따라 접어 케이스(10)에 매입할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 6 내지 도 10은 본 고안에 따른 제3 실시예를 도시한 것으로, 상기 구동수단(50)은 상기 회전축(41)에 연결된 구동기어(53)와, 상기 구동기어(53)의 중심부를 관통하도록 결합되어 상기 구동기어(53)를 회전가능하게 지지하며 일단은 상기 케이스(10)의 외부로 연장된 권취축(54)과, 외측단이 상기 구동기어(53)에 연결되고 상기 권취축(54)에 연결되어 상기 권취축(54)이 회전되면 압축되며 상기 구동기어(53)가 회전되도록 가압하는 태엽(55)과, 상기 권취축(54)의 둘레면에 결합되어 상기 권취축(54)이 상기 태엽(55)을 압축하는 방향으로만 회전되도록 지지하는 원웨이베어링(56)과, 상기 권취축(54)의 외측단에 결합되는 핸들(57)로 구성된다.
이를 위해, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 회전축(41)에는 상기 구동기어(53)가 치합되는 회전기어(42)가 구비된다.
상기 구동기어(53)는 상기 회전기어(42)에 비해 직경이 매우 크게 구성된 것으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 내부에는 상기 태엽(55)이 삽입되는 중공부(53a)가 형성되며 중앙부에는 상기 권취축(54)이 결합되는 관통공(53b)이 형성된다.
이를 위해, 상기 구동기어(53)는 일측에 상기 중공부(53a)가 형성되고 둘레면에 기어이빨이 형성된 기어본체(53c)와, 상기 중공부(53a)에 결합되어 중공부(53a)를 밀폐하는 커버패널(53d)로 구성되어, 상기 커버패널(53d)을 열고 중공부(53a)의 내부에 상기 태엽(55)을 설치할 수 있다.
상기 권취축(54)은 상기 관통공(53b)에 회전가능하게 결합됨과 동시에 상기 케이스(10)에 회전가능하게 결합되어 상기 구동기어(53)가 자유롭게 회전가능하게 지지하는 것으로, 후단부는 상기 케이스(10)의 통공(14)을 통해 케이스(10)의 후방으로 연장된다.
상기 태엽(55)은 상기 구동기어(53)의 중공부(53a) 내부에 삽입설치된 상태에서 양단이 상기 권취축(54)과 구동기어(53)의 내측면에 각각 고정된 것으로, 상기 권취축(54)이 시계방향으로 회전되면 압축되어 힘을 저장하여 상기 구동기어(53)가 시계방향으로 회전되도록 탄성적으로 가압하는 기능을 한다.
상기 원웨이베어링(56)은 도 9에 도시한 바와 같이, 내륜(56a)과, 상기 내륜(56a)의 외측에 결합되는 외륜(56b)과, 상기 내륜(56a)과 외륜(56b)의 사이에 결합되는 키부재(56c)로 구성되되, 상기 내륜(56a)의 외측면에는 원주방향으로 연장되며 상기 키부재(56c)가 삽입되는 다수개의 경사홈(56d)이 형성된다.
이때, 상기 경사홈(56d)은 시계방향으로 갈수록 깊이가 낮아지도록 구성된다.
따라서, 상기 내륜(56a)이 시계방향으로 회전되면 상기 키부재(56c)가 경사홈(56d)의 깊은 곳으로 이동하여 내륜(56a)이 자유롭게 회전되도록 하고, 내륜(56a)이 반시계방향으로 회전되면 상기 키부재(56c)가 경사홈(56d)의 낮은 곳으로 이동하여 내륜(56a)과 외륜(56b)의 사이에 끼워져 내륜(56a)이 회전되지 못하게 고정한다.
이러한 원웨이베어링(56)은 일반적인 기계요소로 사용되는 것이므로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
이때, 상기 원웨이베어링(56)은 내륜(56a)이 상기 권취축(54)에 결합되고, 외륜(56b)이 상기 케이스(10)의 통공(14)에 고정되어, 상기 권취축(54)이 상기 태엽(55)을 감는 시계방향으로만 회전되고 반시계방향, 즉, 상기 태엽(55)이 풀리는 방향으로 회전되지 않도록 한다.
상기 핸들(57)은 크랭크형태로 구성되며 선단부가 상기 권취축(54)의 외측단에 결합되어, 사용자가 핸들(57)을 통해 상기 권취축(54)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.
이와 같이 구성된 휴대단말기용 발전장치는 도 10에 도시한 바와 같이, 사용자가 상기 핸들(57)을 빠르게 회전시켜 상기 태엽(55)을 감은 후 핸들(57)을 놓으면 상기 원웨이베어링(56)에 의해 핸들(57)은 반대방향으로 회전되지 않도록 고정된다.
그리고, 이와 같이 압축된 태엽(55)에 의해 상기 구동기어(53)와 회전기어(42)가 회전되어 발전기(40)의 회전축(41)을 고속으로 회전시켜 발전이 이루어지도록 한다.
따라서, 사용자가 상기 핸들(57)을 회전시키는 동안만 발전이 이루어지는 전술한 제2 실시예와 달리, 사용지가 상기 핸들(57)을 이용하여 태엽(55)을 감아놓으면 태엽(55)이 완전히 풀릴 때까지 지속적으로 발전이 이루어짐으로, 사용이 더욱 편리한 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 구동기어(53)는 발전기(40)의 회전축(41)에 구비된 회전기어(42)에 연결된 것을 예시하였으나, 상기 구동기어(53)와 회전축(41)의 사이에 별도의 증속기(51)를 구비하여, 상기 구동기어(53)에 의해 회전축(41)이 회전되는 속도를 증속시키도록 구성될 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
10. 케이스 20. 보조배터리
30. 충전용 탭 40. 발전기
50. 구동수단

Claims (5)

  1. 전면 둘레부에 전방으로 돌출된 측면판(13)에 의해 전면에 오목하게 형성되어 휴대단말기가 내부에 결합되는 결합부(12)를 포함하되, 상기 결합부(12)의 배면에는 공간부(11)가 마련되어 있는 케이스(10);
    상기 케이스(10)의 공간부(11)의 내부에 설치된 보조배터리(20);
    상기 보조배터리(20)와 연결되어 상기 케이스(10)의 외부로 연장된 충전케이블(31)의 선단부에 설치되어 상기 휴대단말기에 구비된 충전용 단자(2)에 연결되는 충전용 탭(30);
    상기 케이스(10)의 공간부(11)의 내부에 설치되고 일측에 구비된 회전축(41)이 회전되면 발전을 하도록 구성되며 상기 보조배터리(20)에 연결된 발전기(40); 및
    상기 발전기(40)에 연결되어 상기 발전기(40)를 구동시키는 구동수단(50); 을 포함하되,
    상기 구동수단(50)은,
    상기 케이스(10)의 공간부(11) 내부에 설치되고 상기 회전축(41)에 연결된 구동기어(53);
    상기 구동기어(53)의 중심부를 관통하도록 결합되어 상기 구동기어(53)를 회전가능하게 지지하며 일단은 상기 케이스(10)의 통공(14)을 통해 외부로 연장된 권취축(54);
    상기 케이스(10)의 공간부(11) 내부에 설치되되, 외측단이 상기 구동기어(53)에 연결되고 상기 권취축(54)에 연결되어 상기 권취축(54)이 회전되면 압축되며 상기 구동기어(53)가 회전되도록 가압하는 태엽(55);
    상기 권취축(54)의 둘레면에 결합되어 상기 권취축(54)이 상기 태엽(55)을 압축하는 방향으로만 회전되도록 지지하는 원웨이베어링(56); 및
    상기 권취축(54)의 외측단에 결합되는 핸들(57); 을 포함하되,
    상기 원웨이베어링(56)은 내륜(56a)과, 상기 내륜(56a)의 외측에 결합되는 외륜(56b)과, 상기 내륜(56a)과 상기 외륜(56b)의 사이에 결합되는 키부재(56c)로 구성되되, 상기 내륜(56a)의 외측면에는 원주방향으로 연장되며 상기 키부재(56c)가 삽입되는 다수개의 경사홈(56d)이 형성되고, 상기 경사홈(56d)은 시계방향으로 갈수록 깊이가 낮아지도록 구성된,
    것을 특징으로 하는 휴대단말기용 발전장치.
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