KR20200023738A - 자석 결합 구조의 충전 커넥터 - Google Patents

자석 결합 구조의 충전 커넥터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자석 결합 구조의 충전 커넥터에 관한 것이고, 구체적으로 서로 분리 가능하면서 자성에 의하여 결합되는 자석 결합 구조의 충전 커넥터에 관한 것이다. 자석 결합 구조의 충전 커넥터는 케이블(C)과 연결되면서 분리 하우징(11), 분리 하우징(11)의 내부에 고정되는 자성 소재의 자성 블록(13) 및 자성 블록(13)에 고정되는 단자 블록(14)으로 이루어진 메인 커넥터(10); 및 일부가 분리 하우징(11)에 분리 가능하도록 결합되는 자성 결합 블록(21) 및 자성 결합 블록(21)으로부터 돌출되어 전자기기에 결합되는 충전 단자 블록(22)으로 이루어진 서브 커넥터(20)를 포함한다.

Description

자석 결합 구조의 충전 커넥터{A Charging Connector Having a Structure of Magnet Coupling}
본 발명은 자석 결합 구조의 충전 커넥터에 관한 것이고, 구체적으로 서로 분리 가능하면서 자성에 의하여 결합되는 자석 결합 구조의 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.
선행기술 1: 특허공개번호 제10-2016-0047578호(애플 인크, 2016년05월02일 공개) 전자 디바이스 및 액세서리를 위한 자기 유지부를 갖는 유도 충전 인터페이스 선행기술 2: 특허등록번호 제10-1536888호(최이레, 2015년07월22일 공고) 자기력으로 고정되는 휴대용 단말기의 충전 장치
본 발명의 목적은 서로 자성에 의하여 결합 가능한 한 쌍의 접속 커넥터로 이루어진 자석 결합 구조의 충전 커넥터를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 자석 결합 구조의 충전 커넥터는 케이블과 연결되면서 분리 하우징, 분리 하우징의 내부에 고정되는 자성 소재의 자성 블록 및 자성 블록에 고정되는 단자 블록으로 이루어진 메인 커넥터; 및 일부가 분리 하우징에 분리 가능하도록 결합되는 자성 결합 블록 및 자성 결합 블록으로부터 돌출되어 전자기기에 결합되는 충전 단자 블록으로 이루어진 서브 커넥터를 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 자성 결합 블록은 자성 소재로 이루어진 자성 삽입 유닛 및 자성 삽입 유닛의 위쪽에 결합되는 합성수지 소재의 고정 유닛으로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 단자 블록의 끝 부분은 분리 하우징의 안쪽에 위치하고, 단자 블록에 위치한다.
본 발명에 따른 자석 결합 구조의 충전 커넥터는 서로 연결되는 서브 커넥터가 자성에 의하여 안정적으로 결합되도록 한다. 본 발명에 따른 충전 커넥터는 자성에 의하여 서로 결합이 되는 서브 커넥터가 안정적으로 결합되어 견고한 결합 상태를 유지하면서 외부 충격에 따른 손상이 방지되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 충전 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 충전 커넥터에 형성된 자석 결합 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 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 전자기기의 충전을 위한 충전 커넥터는 케이블(C)과 연결되면서 분리 하우징(11), 분리 하우징(11)의 내부에 고정되는 자성 소재의 자성 블록(13) 및 자성 블록(13)에 고정되는 단자 블록(14)으로 이루어진 메인 커넥터(10); 및 일부가 분리 하우징(11)에 분리 가능하도록 결합되는 자성 결합 블록(21) 및 자성 결합 블록(21)으로부터 돌출되어 전자기기에 결합되는 충전 단자 블록(22)으로 이루어진 서브 커넥터(20)를 포함한다.
전자기기는 스마트폰을 포함하는 다양한 모바일 기기, 노트북 또는 이와 유사한 휴대용 전자기기가 될 수 있다. 충전 커넥터는 전력 공급원과 케이블(C)에 의하여 연결되는 메인 커넥터(10) 및 메인 커넥터(10)에 한쪽 부분이 결합되면서 다른 부분은 전자기기의 충전 단자에 접속되는 서브 커넥터(20)로 이루어질 수 있다. 그리고 서브 커넥터(20)의 한쪽 끝은 메인 커넥터(10)에 자석 결합이 될 수 있다.
도 1의 (가)는 메인 커넥터(10)의 실시 예를 도시한 것이고, 도 2의 (나)는 메인 커넥터(10)에 서브 커넥터(20)가 결합된 실시 예를 도시한 것이다. 메인 커넥터(10)는 내부에 수용 공간이 형성되면서 예를 들어 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속 소재로 형성된 분리 하우징(11); 분리 하우징(11)의 한쪽에 결합되어 케이블(C)과 분리 하우징(11)이 안정적으로 결합되도록 하는 합성수지 소재의 결합 탭(12); 분리 하우징(11)의 내부에 고정되는 자성 블록(13); 및 자성 블록(13)에 의하여 고정되는 단자 블록(14)을 포함할 수 있다. 분리 하우징(11)은 서로 마주보는 평면의 양쪽 측면을 곡면이 연결하는 납작한 튜브 형상이 될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 분리 하우징(11)은 자성 소재로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않고 다양한 소재로 만들어질 수 있다. 분리 하우징(11)의 내부에 수용 공간이 형성될 수 있고, 수용 공간에 자성 블록(13)이 고정될 수 있다. 분리 하우징(11)의 안쪽은 열린 형상이 될 수 있고, 자성 블록(13)은 분리 하우징(11)의 내부에 배치되는 납작한 도넛 또는 납작한 반지 형상이 될 수 있고, 내부에 자석이 배치되거나 또는 영구 자석 구조로 만들어질 수 있다. 그리고 자성 블록(13)의 중앙에 다수 개의 접속 핀(P1)이 배치된 단자 블록(14)이 배치될 수 있다. 단자 블록(14)은 합성수지와 같은 절연체 소재 또는 자성을 띠지 않는 소재로 만들어질 수 있고, 다수 개 핀이 단자 블록(14)에 배치될 수 있다. 자성 블록(13)의 끝 부분은 분리 하우징(11)의 열린 끝 부분의 안쪽에 위치하고, 단자 블록(14)은 자성 블록(13)으로부터 돌출되면서 끝 부분이 분리 하우징(11)의 끝 부분의 안쪽에 위치할 수 있다. 그리고 이와 같은 구조에 의하여 단자 블록(14)이 보호되면서 이와 함께 분리 하우징(11)이 서브 커넥터(20)와 안정적으로 결합되어 고정될 수 있다. 다수 개의 접속 핀(P1, P2)이 단자 블록(14)에 서로 마주보도록 나란하게 배치될 수 있고, 서브 커넥터(20)의 아래쪽 부분이 분리 하우징(11)의 열린 부분에 결합되면서 서브 커넥터(20)의 아래쪽에 형성된 다수 개의 연결 핀이 마주보는 접속 핀(P1, P2)에 삽입되는 형태로 결합되어 고정될 수 있다.
서브 커넥터(20)는 분리 하우징(11)의 열린 부분에 결합되는 자성 결합 블록(21) 및 자성 결합 블록(21)으로 돌출되는 형태로 형성되어 전자기기의 충전 단자에 분리 가능하도록 결합되는 충전 단자 블록(22)으로 이루어질 수 있다. 자성 결합 블록(21)은 분리 하우징(11)의 내부로 삽입되는 자성 부분과 외부로 돌출되면서 합성수지 소재로 만들어진 부분으로 이루어질 수 있고, 앞쪽으로 충전 단자 블록(22)이 돌출되어 전자기기의 충전 단자에 결합될 수 있다. 서브 커넥터(20)는 자성에 의하여 메인 커넥터(10)에 결합될 수 있고, 충전이 되지 않는 상태에서 서브 커넥터(20)는 전자기기에 결합된 상태로 유지될 수 있다. 그리고 충전을 위하여 메인 커넥터(10)가 서브 커넥터(20)에 결합되고, 충전이 완료되면 메인 커넥터(10)가 분리될 수 있다. 메인 커넥터(10)와 서브 커넥터(20)는 다양한 자성 결합 구조로 가질 수 있고, 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. 다양한 구조를 가지는 서브 커넥터(20)가 메인 커넥터(10)에 결합될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 서브 커넥터(20a)는 자성 결합 블록(21a) 및 충전 단자 블록(22a)으로 이루어질 수 있다. 그리고 자성 결합 블록(21)은 자성 소재로 이루어진 자성 삽입 유닛(211) 및 자성 삽입 유닛(211)의 위쪽에 결합되는 합성수지 소재의 고정 유닛(212)으로 이루어진다. 제조 과정에서 자성 삽입 유닛(211)은 충전 단자 블록(22a)과 일체로 만들어질 수 있고, 링 형상의 고정 유닛(212)의 충전 단자 블록(22a)의 위쪽으로부터 삽입이 되어 자성 삽입 유닛(211)에 접착제 또는 합성수지의 탄성에 의하여 견고하게 결합될 수 있다. 자성 삽입 유닛(211)은 N-S극을 가진 자석이 되면서 분리 하우징의 위쪽에 삽입될 수 있고, 고정 유닛(212)은 분리 하우징의 외부에 위치하면서 충전 단자 블록(22a)이 정해진 위치에 고정되도록 하면서 탄성을 가지는 것에 의하여 서브 커넥터(20a)를 충격으로부터 보호하는 기능을 가질 수 있다. 충전 단자 블록(22a)은 자성 삽입 유닛(211)과 일체로 형성되면서 금속 자화 소재로 만들어질 수 있다. 그리고 충전 단자 블록(22a)은 자성 삽입 유닛(211)에 의하여 자화가 되어 자성 삽입 유닛(211)에 비하여 약한 자성을 가질 수 있다. 이와 같이 충전 단자 블록(22a)이 자성 삽입 유닛(211)에 의하여 자성을 가지는 것에 의하여 메인 커넥터가 결합되지 않은 상태에서 전자기기에 안정적으로 결합된 상태로 유지될 수 있다. 충전 단자 블록(22a)은 전자기기의 충전 단자에 삽입될 수 있는 적절한 형상을 가질 수 있고, 예를 들어 두께를 가진 판 형상이 될 수 있다. 그리고 충전 단자 블록(22a)은 판 형상의 단자 몸체(221)의 한쪽 면 또는 양쪽 면에 다수 개의 충전 핀이 배치된 핀 고정 유닛(222)이 형성될 수 있고, 적어도 하나의 두께 면에 선택적으로 걸림 홈(233)이 형성될 수 있다.
도 2의 오른쪽 부분은 서브 커넥터(20a)의 저면도 및 평면도를 각각 도시한 것으로 자성 삽입 유닛(211)의 내부에 링 형상의 보호 유닛(24)이 결합될 수 있고, 보호 유닛(24)에 접속 단자(26)가 고정되는 단자 고정 유닛(25)이 결합될 수 있다. 자성 삽입 유닛(211)의 아래쪽 부분은 열린 형상이 될 수 있고, 안쪽 면에 얇은 두께를 가지는 링 형상의 보호 유닛(24)이 결합될 수 있다. 보호 유닛(24)은 합성수지 소재로 만들어질 수 있고, 보호 유닛(24)의 끝 부분은 자성 삽입 유닛(211)의 끝 부분의 아래쪽에 위치할 수 있고, 단자 고정 유닛(25)은 합성수지 소재로 만들어지면서 보호 유닛(24)의 내부를 채우는 형태로 보호 유닛(24)에 결합될 수 있다. 단자 고정 유닛(25)은 보호 유닛(24)에 비하여 낮은 높이를 가지도록 형성될 수 있고, 단자 고정 유닛(25)의 끝 부분은 보호 유닛(24)에 비하여 낮은 높이로 위치할 수 있고, 단자 고정 유닛(25)의 중앙에 결합되는 접속 단자(26)에 다수 개의 접속 핀이 배치될 수 있다. 그리고 접속 단자(26)는 자성 삽입 유닛(211)과 동일하거나 약간 낮은 위치가 되도록 배치될 수 있다. 접속 단자(26)는 메인 커넥터의 단자 블록에 결합될 수 있는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 3은 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 서브 커넥터(20b)는 자성 결합 블록(21b) 및 자성 결합 블록(21b)의 위쪽에 형성되는 충전 단자 블록(22b)으로 이루어질 수 있다. 위에서 설명한 고정 유닛(212)은 충전 단자 블록(22b)의 위쪽으로 삽입되는 형태로 자성 삽입 유닛(211)의 위쪽에 결합될 수 있다. 단자 몸체(221)는 얇은 두께를 가지는 직육면체 형상의 분리 블록(224)을 둘러싸는 형상으로 만들어질 수 있고, 판 형상의 단자 몸체(221)의 양쪽 가장자리가 만나는 부분에 적어도 하나의 계단 형상의 위치 고정 선(225)이 형성되어 단자 몸체(221)가 안정적으로 분리 블록(224)에 고정되도록 한다. 또한 단자 몸체(221)의 다른 면에 걸림 돌기(226)가 형성되어 서브 커넥터(20b)가 안정적으로 전자기기에 고정되도록 한다. 전자기기의 충전 핀에 연결되는 접속 핀은 분리 볼록(224)의 내부에 형성된 단자 홀에 배치될 수 있다.
단자 몸체(221)는 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 충전 커넥터에서 메인 커넥터에 결합되는 서브 커넥터의 또 다른 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 서브 커넥터(20c)는 자성 결합 블록(21c) 및 충전 단자 블록(22c)으로 이루어질 수 있고, 단자 몸체(221)는 자화 가능한 금속 소재로 핀 고정 유닛(222)을 둘러싸는 구조로 만들어질 수 있다. 핀 고정 유닛(222)은 합성수지 소재가 되면서 얇은 두께를 가지는 속이 빈 채널 형상이 될 수 있다. 그리고 핀 고정 유닛(222)의 한쪽 내부 면에 전자기기의 충전 핀과 접속이 되는 접속 핀(P)이 배치될 수 있다. 접속 핀(P)과 접속 단자(26)에 배치되는 핀은 다양한 전기적 방법으로 연결될 수 있고 본 발명은 이에 의하여 제한되지 않는다.
도 5는 본 발명에 따른 충전 커넥터에 형성된 자석 결합 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 분리 하우징(11)은 자화가 되지 않는 금속 소재로 만들어질 수 있고, 분리 하우징(11)의 한쪽 부분에 자성 블록(13)이 배치될 수 있고, 자성 블록(13)은 분리 하우징(11)의 앞쪽에 배치되면서 N-S극을 가진 자석이 될 수 있다. 그리고 이와 같이 자성 블록(13)이 분리 하우징(11)의 앞쪽에 위치하면서 분리 하우징(11)의 비-자성 금속 소재로 만들어지는 것에 의하여 서브 커넥터(20)가 안정적으로 분리 하우징(11)에 결합되도록 한다.
서브 커넥터(20)의 자성 삽입 유닛(211)은 N-S극을 가진 자석이 될 수 있고, N-S극이 자성 삽입 유닛(211)에 형성되면서 충전 단자 블록(22)은 자성 삽입 유닛(211)과 일체로 형성되거나 독립적으로 형성될 수 있다. 다만 충전 블록(22)은 자성 삽입 유닛(211)에 의하여 자화가 되는 금속 소재로 만들어질 수 있다. 또한 접속 단자(26)는 자성 삽입 유닛(211)으로부터 충전 단자 블록(22)으로 연장되는 구조로 만들어질 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 위에서 설명이 된 것처럼, 충전 단자 블록(22)이 자성 삽입 유닛(211)에 의하여 자화가 되는 방식으로 약한 자성을 가지는 것에 의하여 서브 커넥터(20)가 전자기기의 충전 단자에 안정적으로 결합될 수 있다. 메인 커넥터(10) 또는 서브 커넥터(20)의 자석 구조는 다양한 방법으로 형성될 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 자석 결합 구조의 충전 커넥터는 서로 연결되는 서브 커넥터가 자성에 의하여 안정적으로 결합되도록 한다. 본 발명에 따른 충전 커넥터는 자성에 의하여 서로 결합이 되는 서브 커넥터가 안정적으로 결합되어 견고한 결합 상태를 유지하면서 외부 충격에 따른 손상이 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.
10: 메인 커넥터 11: 분리 하우징
12: 결합 탭 13: 자성 블록
14: 단자 블록 20, 20a, 20b, 20c: 서브 커넥터
21, 21a, 21b, 21c: 자성 결합 블록 22, 22a, 22b, 22c: 충전 단자 블록
24: 보호 유닛 25: 단자 고정 유닛
26: 접속 단자 211: 자성 삽입 유닛
212: 고정 유닛 221: 단자 몸체
222: 핀 고정 유닛 224: 분리 블록
225: 위치 고정 선 226: 걸림 돌기
233: 걸림 홈 C: 케이블
P, P1, P2: 접속 핀

Claims (3)

  1. 전자기기의 충전을 위한 충전 커넥터에 있어서,
    케이블(C)과 연결되면서 분리 하우징(11), 분리 하우징(11)의 내부에 고정되는 자성 소재의 자성 블록(13) 및 자성 블록(13)에 고정되는 단자 블록(14)으로 이루어진 메인 커넥터(10); 및
    일부가 분리 하우징(11)에 분리 가능하도록 결합되는 자성 결합 블록(21) 및 자성 결합 블록(21)으로부터 돌출되어 전자기기에 결합되는 충전 단자 블록(22)으로 이루어진 서브 커넥터(20)를 포함하는 충전 커넥터.
  2. 청구항 1에 있어서, 자성 결합 블록(21)은 자성 소재로 이루어진 자성 삽입 유닛(211) 및 자성 삽입 유닛(211)의 위쪽에 결합되는 합성수지 소재의 고정 유닛(212)으로 이루어지는 충전 커넥터.
  3. 청구항 1에 있어서, 단자 블록(14)의 끝 부분은 분리 하우징(14)의 안쪽에 위치하고, 단자 블록(14)에 위치하는 것을 특징으로 하는 충전 커넥터.
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