KR20220152781A - Wireless charging device - Google Patents

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KR20220152781A
KR20220152781A KR1020210060131A KR20210060131A KR20220152781A KR 20220152781 A KR20220152781 A KR 20220152781A KR 1020210060131 A KR1020210060131 A KR 1020210060131A KR 20210060131 A KR20210060131 A KR 20210060131A KR 20220152781 A KR20220152781 A KR 20220152781A
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wireless charging
coil
mobile phone
case
connector
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KR1020210060131A
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Korean (ko)
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조영제
최진호
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한국단자공업 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a wireless charging device and, more specifically, to a wireless charging device capable of wirelessly charging a mobile phone through a coil provided in a mobile phone case, and enabling the mobile phone case to be connected with a cradle through a wire. In accordance with the present invention, the wireless charging device can have a coil of a mobile phone case located on a position matched with the center of the coil embedded in the mobile phone such that the coil of the mobile phone and the coil of the mobile phone case can be matched in the center, thereby preventing a reduction in wireless charging efficiency. In accordance with the present invention, the wireless charging device can apply a structure in which the mobile phone is wirelessly charged by the mobile phone case, and the mobile phone case is supplied with power through a wire, thereby maintaining the degree of freedom during wireless charging.

Description

무선충전 장치{WIRELESS CHARGING DEVICE}Wireless charging device {WIRELESS CHARGING DEVICE}

본 발명은 무선충전 장치에 대한 것으로서, 특히, 휴대폰 케이스에 코일이 구비되어 휴대폰을 무선충전하고, 휴대폰 케이스는 크래들과 유선으로 연결되는 무선충전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless charging device, and more particularly, to a wireless charging device in which a coil is provided in a mobile phone case to wirelessly charge a mobile phone, and the mobile phone case is connected to a cradle by wire.

일반적으로 휴대폰은 전자기기로서, 작동되기 위해서는 전원이 필요하다. 따라서, 휴대폰에 전원을 인가하기 위해서 휴대폰에는 배터리가 내장되며, 배터리는 유선 충전이나 무선충전 방식으로 충전된다. 여기서, 일반적으로 유선 충전 방식은 휴대폰에 충전기를 직접 연결하여 배터리를 충전하는 방식이며, 무선충전 방식은 휴대폰을 무선충전기에 올려놓아 자기장 방식에 의해 배터리를 무선충전하는 방식이다.Cell phones are generally electronic devices and require power to operate. Therefore, in order to apply power to the mobile phone, a battery is built into the mobile phone, and the battery is charged by wired charging or wireless charging. Here, in general, a wired charging method is a method of charging a battery by directly connecting a charger to a mobile phone, and a wireless charging method is a method of wirelessly charging a battery by a magnetic field method by placing a mobile phone on a wireless charger.

현재까지 휴대폰은 유선 충전 방식과 무선충전 방식을 모두 적용하였으나, 향후 휴대폰에서 충전 포트를 삭제하여 유선 충전 방식을 지원하지 않고 무선충전 방식만을 지원할 것으로 예상된다. 또한, 현재 대부분의 휴대폰은 무선충전 방식을 지원하기 때문에 충전하는 것에는 별다른 문제가 없을 것으로 예상된다.Until now, both wired and wireless charging methods have been applied to cell phones, but it is expected that in the future, the charging ports will be removed from cell phones to support only wireless charging methods without supporting wired charging methods. In addition, since most of the current mobile phones support wireless charging, it is expected that there will be no problem with charging.

하지만, 기존의 무선충전 방식은 무선충전 패드에 휴대폰을 올려 놓아야 한다. 또한, 이 경우, 충전 패드의 코일과 휴대폰의 코일의 중심을 일치시키기가 어려워 무선충전 효율이 떨어지는 문제가 있다. 더욱이, 기존의 무선충전 방식은 무선충전 시 충전 패드 상에 휴대폰을 계속 올려놓아야 하고, 이에 따라, 전화를 받거나 게임 플레이 및 동영상 시청 등에 자유도가 떨어지는 문제가 있다.However, the existing wireless charging method requires placing the mobile phone on a wireless charging pad. In addition, in this case, it is difficult to match the center of the coil of the charging pad and the coil of the mobile phone, resulting in poor wireless charging efficiency. Moreover, in the existing wireless charging method, the mobile phone must be continuously placed on the charging pad during wireless charging, and thus, there is a problem in that the degree of freedom is reduced, such as receiving a call, playing a game, or watching a video.

따라서, 이러한 기존의 무선충전 방식의 단점을 해결할 수 있는 새로운 무선충전 장치가 요구된다.Therefore, a new wireless charging device capable of solving the disadvantages of the existing wireless charging method is required.

대한민국 등록특허 제10-2206042호(2021.01.21. 공고)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2206042 (2021.01.21. Notice)

본 발명의 목적은 무선충전 효율 감소를 방지할 수 있는 무선충전 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a wireless charging device capable of preventing a decrease in wireless charging efficiency.

본 발명의 다른 목적은 무선 충전 시 자유도를 유지할 수 있는 무선충전 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a wireless charging device capable of maintaining a degree of freedom during wireless charging.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.

본 발명에 따른 무선충전 장치는, 휴대폰에 내장된 무선충전용 코일의 중심과 중심이 일치하는 코일이 구비된 휴대폰 케이스와, 휴대폰 케이스의 코일에 유선 방식으로 전원을 공급하는 크래들을 포함하는 무선충전 장치로서, 휴대폰 케이스는, 휴대폰을 수납하여 보호하는 케이스와, 케이스의 하부면에 구비된 코일, 코일에 전원을 인가하는 제1 커넥터를 포함하고, 크래들은, 제2 커넥터와 접속되는 제2 커넥터와, 제2 커넥터에 외부 전원을 공급하는 어댑터를 포함한다.A wireless charging device according to the present invention includes a mobile phone case having a coil whose center coincides with the center of a coil for wireless charging built into a mobile phone, and a cradle for supplying power to the coil of the mobile phone case in a wired manner. As a device, a mobile phone case includes a case for accommodating and protecting a mobile phone, a coil provided on a lower surface of the case, and a first connector for applying power to the coil, and a cradle includes a second connector connected to the second connector. and an adapter supplying external power to the second connector.

제1 커넥터는, 코일에 연결된 제1 접점과, 제1 접점과 이격되어 형성된 제1 자성체를 포함하고, 제2 커넥터는, 제1 접점과 전기적으로 접속되는 제2 접점과, 제1 자성체와 자력에 의해 부착되는 제2 자성체, 및 제2 접점과 제2 자성체가 구비되는 베이스를 포함한다.The first connector includes a first contact connected to the coil and a first magnetic body formed to be spaced apart from the first contact, and the second connector includes a second contact electrically connected to the first contact, and a magnetic force with the first magnetic body. It includes a second magnetic body attached by and a base provided with a second contact and a second magnetic body.

코일의 하부에 구비되는 페라이트를 더 포함할 수 있으며, 베이스에 형성된 페라이트를 더 포함할 수 있다.It may further include ferrite provided under the coil, and may further include ferrite formed on the base.

제2 접점은 Contact C-Clip 또는 포고핀(Pogo pin) 형태이다.The second contact is in the form of a contact C-Clip or a pogo pin.

휴대폰 케이스는, 하부면과, 하부면의 일 가장자리에서 상부로 절곡되어 연장된 제1 측면, 하부면의 타 가장자리에서 상부로 절곡되어 연장되며 제1 측면과 대향하는 제2 측면, 제1 측면과 제2 측면의 일 가장자리와 하부면을 연장하도록 하부면에서 상부로 절곡되어 형성된 제3 측면, 제1 측면과 제2 측면의 타 가장자리와 하부면을 연장하며 제3 측면과 대향하도록 하부면에서 상부로 절곡되어 형성된 제4 측면을 포함하며, 휴대폰 케이스의 코일은 하부면에 구비되고, 제1 커넥터는, 하부면과 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면, 제4 측면 중 적어도 어느 한 면에 구비될 수 있다.The mobile phone case includes a lower surface, a first side surface that is bent upward from one edge of the lower surface and extended, a second side surface that is bent and extended upward from the other edge of the lower surface and faces the first side surface, and A third side surface formed by bending the lower surface upward to extend one edge and the lower surface of the second side surface, and extending the other edge and lower surface of the first and second side surfaces and extending from the lower surface to the upper surface so as to face the third side surface. It includes a fourth side surface formed by bending, the coil of the mobile phone case is provided on the lower surface, and the first connector is at least one of the lower surface and the first side surface, the second side surface, the third side surface, and the fourth side surface. can be provided in

여기서, 제1 커넥터가 제1 측면, 제2 측면, 제3 측면, 제4 측면 중 적어도 어느 한 면에 구비되면, 베이스와 페라이트 사이를 연결하는 절곡된 연장부가 형성된다.Here, when the first connector is provided on at least one of the first side, the second side, the third side, and the fourth side, a bent extension connecting the base and the ferrite is formed.

본 발명에 따른 무선충전 장치는 휴대폰에 내장된 코일과 중심이 일치하는 위치에 휴대폰 케이스의 코일을 위치시켜, 휴대폰의 코일과 휴대폰 케이스의 코일의 중심이 일치되도록 함으로써 무선충전 효율 감소를 방지할 수 있다.The wireless charging device according to the present invention places the coil of the mobile phone case at a position where the center of the coil built into the mobile phone coincides with the center of the coil of the mobile phone case and the coil of the mobile phone, thereby preventing a reduction in wireless charging efficiency. have.

본 발명에 따른 무선충전 장치는 휴대폰은 휴대폰 케이스에 의해 무선충전되고, 휴대폰 케이스는 유선으로 전원을 공급받는 구조를 적용하여 무선 충전 시 자유도를 유지할 수 있다.The wireless charging device according to the present invention applies a structure in which a mobile phone is wirelessly charged by a mobile phone case and the mobile phone case is supplied with power by wire, so that the degree of freedom can be maintained during wireless charging.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the effects described above, specific effects of the present invention will be described together while explaining specific details for carrying out the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 휴대폰 케이스의 투영 배면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 케이스의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 크래들의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 Contact C-Clip 타입인 제2 접점의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 포고핀(Pogo pin) 타입인 제2 접점의 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 크래들의 개념도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치의 개념도이다.
도 10는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치에서 케이스의 투영 배면도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이다.1 is a conceptual diagram of a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a projected rear view of a mobile phone case in a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a side view of a case in a wireless charging device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a cradle in a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a second connector in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of a second contact of the Contact C-Clip type in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a front view of a second contact of a pogo pin type in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram of a cradle in a wireless charging device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.
9 is a conceptual diagram of a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention.
10 is a projected rear view of a case in a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention.
11 is a plan view of a second connector in a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention.
12 is a plan view of a second connector in a wireless charging device according to a modified example of the second embodiment of the present invention.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.The above objects, features and advantages will be described later in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to easily implement the technical spirit of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to indicate the same or similar components.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 휴대폰 케이스의 투영 배면도이다.1 is a conceptual diagram of a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a projected rear view of a mobile phone case in a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 무선충전 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 휴대폰을 무선충전하는 코일(120)과 코일(120)에 전원을 공급하는 제1 커넥터(130)가 구비된 케이스(110)와, 제1 커넥터(130)와 결합되어 전원을 공급하는 제2 커넥터(200)가 구비된 크래들(200, 어댑터 포함)을 포함한다.As shown in FIG. 1, the wireless charging device according to the present invention includes a case 110 provided with a coil 120 for wirelessly charging a mobile phone and a first connector 130 for supplying power to the coil 120, It includes a cradle (200, including an adapter) equipped with a second connector 200 coupled to the first connector 130 to supply power.

케이스(110)는 휴대폰을 수납하여 보호하며 휴대폰을 무선충전하기 위한 것으로서, 도 2를 참조하면, 일면이 개방된 직사각 박스 형상의 케이스(110)와, 케이스(110)에 구비된 코일(120), 코일(120)과 전기적으로 접속되어 케이스(110)의 외부로 노출된 제1 커넥터(130)를 포함한다.The case 110 is for storing and protecting a mobile phone and wirelessly charging the mobile phone. Referring to FIG. 2, a case 110 having a rectangular box shape with one side open and a coil 120 provided in the case 110 , It includes a first connector 130 electrically connected to the coil 120 and exposed to the outside of the case 110 .

케이스(110)는 휴대폰의 하부면과 측면을 감싸 보호한다. 이를 위해서, 케이스(110)는 전술된 바와 같이 휴대폰의 화면이 시인되도록 상부가 개방된 직사각 박스 형상으로서, 하부면과, 하부면의 일 가장자리에서 상부로 절곡되어 연장된 제1 측면, 하부면의 타 가장자리에서 상부로 절곡되어 연장되며 제1 측면과 대향하는 제2 측면, 제1 측면과 제2 측면의 일 가장자리와 하부면을 연장하도록 하부면에서 상부로 절곡되어 형성된 제3 측면, 제1 측면과 제2 측면의 타 가장자리와 하부면을 연장하며 제3 측면과 대향하도록 하부면에서 상부로 절곡되어 형성된 제4 측면을 포함한다. 여기서, 제1 측면과 제2 측면은 서로 동일한 형상이며, 제3 측면과 제4 측면은 서로 동일한 형상으로 형성된다. 또한, 제1 측면과 제2 측면도 서로 동일한 형상으로 형성되되, 제1 측면과 제2 측면은 제3 측면 및 제4 측면과 길이가 상이하게 형성된다. 물론, 제1 측면 내지 제4 측면 중 적어도 어느 한 측면에는 휴대폰의 전원 버튼이나 볼륨 버튼을 노출시키기 위한 개구부가 형성될 수 있다.The case 110 surrounds and protects the bottom and side surfaces of the mobile phone. To this end, the case 110, as described above, has a rectangular box shape with an open top so that the screen of the mobile phone can be viewed, and has a lower surface, a first side surface bent and extended upward from one edge of the lower surface, and a lower surface. A second side surface that is bent upward from the other edge and extended and opposite to the first side surface, a third side surface that is formed by bending upward from the lower surface to extend one edge of the first and second side surfaces and the lower surface, and the first side surface and a fourth side surface extending from the other edge and the lower surface of the second side surface and bent upward from the lower surface to face the third side surface. Here, the first side surface and the second side surface have the same shape as each other, and the third side surface and the fourth side surface are formed to have the same shape as each other. In addition, the first side surface and the second side surface are formed in the same shape as each other, and the first side surface and the second side surface are formed to have different lengths from the third side surface and the fourth side surface. Of course, an opening for exposing the power button or volume button of the mobile phone may be formed on at least one of the first to fourth sides.

코일(120)은 외부에서 인가되는 전원을 기반으로 자기장을 발생시킨다. 이를 위해서, 코일(120)은 접속배선에 의해 후술될 제1 커넥터(130)와 전기적으로 접속되어 전원을 공급받는다. 본 실시예는 무선충전 방식으로 케이스(110)의 코일(120)과 휴대폰 코일(120) 사이에서 일어나는 자기 유도 현상으로 휴대폰 배터리를 무선으로 충전하는 자기 유도 방식을 예시한다. 또한, 이를 구현하기 위해서, 케이스(110)에 구비되는 코일(120)은 대략적으로 동심원의 형태로 권취되며, 코일(120)의 위치는 휴대폰에 내장된 코일(120)의 위치와 대응되도록 한다. 즉, 휴대폰이 케이스(110)에 장착되면, 휴대폰의 코일(120)과 케이스(110)의 코일(120)은 무선충전 효율이 극대화되도록 서로 대응되는 위치가 되도록 케이스(110)에 코일(120)을 위치시킨다. 또한, 이에 따라, 본 발명은 일반적으로 휴대폰을 무선충전기로 충전할 때 휴대폰의 코일(120)과 무선충전기의 코일(120) 위치가 서로 정렬되지 않아 무선충전 효율이 감소되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코일(120)의 권취수는 휴대폰에 내장된 코일의 권취수와 동일하게 하는 것이 바람직하다.The coil 120 generates a magnetic field based on power applied from the outside. To this end, the coil 120 is electrically connected to a first connector 130 to be described later through a connecting wire to receive power. This embodiment illustrates a magnetic induction method for wirelessly charging a cell phone battery by a magnetic induction phenomenon that occurs between the coil 120 of the case 110 and the cell phone coil 120 in a wireless charging method. In addition, in order to implement this, the coil 120 provided in the case 110 is wound in a substantially concentric shape, and the position of the coil 120 corresponds to the position of the coil 120 built into the mobile phone. That is, when the mobile phone is mounted on the case 110, the coil 120 of the mobile phone and the coil 120 of the case 110 are positioned to correspond to each other so that wireless charging efficiency is maximized. to place In addition, according to this, the present invention can generally prevent the wireless charging efficiency from being reduced because the position of the coil 120 of the mobile phone and the coil 120 of the wireless charger are not aligned with each other when the mobile phone is generally charged with a wireless charger. In addition, the number of turns of the coil 120 is preferably the same as the number of turns of the coil built into the mobile phone.

한편, 전술된 접속배선은 별도로 구비되지 않고 코일(120)의 일부분일 수도 있다. 즉, 예를 들어, 접속배선은 권취되지 않은 상태의 코일(120)의 타단일 수도 있다.Meanwhile, the connection wiring described above may not be provided separately but may be a part of the coil 120 . That is, for example, the connection wire may be the other end of the coil 120 in an unwound state.

제1 커넥터(130)는 케이스의 코일(120)에 크래들의 전원을 공급하기 위한 것으로서, 제1 접점(131)과 제1 자성체(132)를 포함한다. 여기서, 본 실시예는 제1 커넥터(130)가 케이스(110)의 하부면에 구비된 것을 예시한다.The first connector 130 is for supplying power of the cradle to the coil 120 of the case, and includes a first contact 131 and a first magnetic body 132 . Here, the present embodiment illustrates that the first connector 130 is provided on the lower surface of the case 110 .

제1 접점(131)은 케이스(110)의 외부로 노출되어 형성되며 접속배선에 의해 코일(120)과 전기적으로 연결된다. 본 실시예는 제1 접점(131)으로 사각판 형상이며 서로 이격된 두 개의 접점을 예시한다. 또한, 이격된 두 개의 접점은 접속배선의 타단과 연결되며, 이에 따라 접속배선의 일단이 코일(120)과 연결된다. 이러한 제1 접점(131)은 도전성 재질로 형성되며, 케이스(110)의 코일(120)과 별도로 제작되어 연결되거나 코일(120)의 타단, 즉, 접속배선 부분의 끝단을 사각판 형상으로 넓혀 형성할 수도 있다.The first contact 131 is formed by being exposed to the outside of the case 110 and is electrically connected to the coil 120 by a connecting wire. This embodiment exemplifies two contact points spaced apart from each other in the shape of a square plate as the first contact point 131 . In addition, the two spaced contacts are connected to the other end of the connection wire, and thus one end of the connection wire is connected to the coil 120 . The first contact point 131 is made of a conductive material, and is manufactured and connected separately from the coil 120 of the case 110, or is formed by widening the other end of the coil 120, that is, the end of the connection wiring portion, into a rectangular plate shape. You may.

제1 자성체(132)는 접점 주위에 구비되어 후술될 크래들의 제2 커넥터(200)에 구비된 제2 자성체(220)와 자력에 의해 붙는다. 여기서, 본 실시예는 제1 자성체(132)로 서로 이격된 두 개의 자성체를 예시하며, 서로 이격된 두 개의 자성체 중 하나는 제1 접점(131)의 일측에서 이격되어 형성되고 다른 하나는 제1 접점(131)의 타측에서 이격되어 형성된다. 또한, 본 실시예는 제1 자성체(132)로 직사각 판 형상의 영구자석을 예시한다. 하지만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 자성체(132)의 형상은 케이스(110) 외부로 노출된 면을 기준으로 삼각 형상과 사각 형상 등을 포함하는 다각 형상, 원형을 포함하는 타원형 등으로 형성될 수 있다.The first magnetic material 132 is provided around the contact point and adheres to the second magnetic material 220 provided in the second connector 200 of the cradle to be described later by magnetic force. Here, the present embodiment exemplifies two magnetic bodies spaced apart from each other as the first magnetic body 132, one of the two magnetic bodies spaced apart from each other is formed spaced apart from one side of the first contact point 131, and the other is formed at the first contact point 131. It is formed spaced apart from the other side of the contact 131. In addition, this embodiment illustrates a permanent magnet having a rectangular plate shape as the first magnetic body 132 . However, the present invention is not limited thereto, and the shape of the first magnetic body 132 may be a polygonal shape including a triangular shape and a quadrangular shape, an elliptical shape including a circular shape, etc. based on the surface exposed to the outside of the case 110. can be formed

도 3은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 케이스의 측면도이다.3 is a side view of a case in a wireless charging device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.

한편, 전술된 실시예에서는 제1 커넥터(130)가 케이스(110)의 하부면에 구비된 것을 예시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에서 제1 커넥터(130)는 케이스(110)의 제1 측면이나 제2 측면, 제3 측면 또는 제4 측면 중 적어도 어느 한 측면에 형성될 수도 있다. 물론, 제1 커넥터(130)는 케이스(110)의 하부면과 제1 내지 제4 측면 중 적어도 어느 한 면에 형성될 수도 있다. 여기서, 예를 들어, 도 3과 같이, 제1 커넥터(130)가 제1 측면에 형성될 경우, 케이스(110)의 하부면에 위치된 접속배선은 케이스(110)의 제1 측면으로 연장된다. 또한, 케이스(110)의 제1 측면으로 연장된 접속배선의 끝단에 제1 접점(131)이 형성되며, 이에 따라, 제1 접점(131) 역시 케이스(110)의 제1 측면에 위치된다. 물론, 제1 자성체(132) 역시 제1 접점(131)의 양측(도 3에서는 상부와 하부)에 위치되므로, 케이스(110)의 제1 측면에 위치된다. 한편, 본 발명은 도 3과 같은 형태에서 후술될 페라이트(140)가 구비될 수도 있다.Meanwhile, in the above-described embodiment, the first connector 130 is provided on the lower surface of the case 110, but the present invention is not limited thereto. That is, as shown in FIG. 3 , in the present invention, the first connector 130 may be formed on at least one side of the first side, the second side, the third side, or the fourth side of the case 110. . Of course, the first connector 130 may be formed on at least one of the lower surface and the first to fourth side surfaces of the case 110 . Here, for example, as shown in FIG. 3, when the first connector 130 is formed on the first side surface, the connection wiring located on the lower surface of the case 110 extends to the first side surface of the case 110. . In addition, a first contact 131 is formed at the end of the connection wire extending to the first side of the case 110, and accordingly, the first contact 131 is also located on the first side of the case 110. Of course, since the first magnetic material 132 is also located on both sides of the first contact point 131 (top and bottom in FIG. 3 ), it is located on the first side of the case 110 . On the other hand, the present invention may be provided with a ferrite 140 to be described later in the form as shown in FIG.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 크래들의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a cradle in a wireless charging device according to a first embodiment of the present invention.

크래들은 케이스(110)의 제1 커넥터(130)를 통해 전원을 공급하기 위한 것으로서, 제1 커넥터(130)와 접속되는 제2 커넥터(200)와, 제2 커넥터(200)에 외부 전원을 공급하는 어댑터를 포함한다.The cradle is for supplying power through the first connector 130 of the case 110, and supplies external power to the second connector 200 connected to the first connector 130 and the second connector 200. includes an adapter that

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이다.5 is a plan view of a second connector in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention.

제2 커넥터(200)는 제1 커넥터(130)와 접속되어 외부 전원을 제1 커넥터(130)에 전달한다. 이러한 제2 커넥터(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 베이스(210)와, 베이스(210)의 일면에 구비된 제2 접점(230), 베이스(210)의 일면에 제2 접점(230)과 이격되어 구비된 제2 자성체(220)를 포함한다.The second connector 200 is connected to the first connector 130 and transmits external power to the first connector 130 . As shown in FIG. 5, the second connector 200 includes a base 210, a second contact 230 provided on one surface of the base 210, and a second contact 230 on one surface of the base 210. ) and a second magnetic body 220 provided at a distance from each other.

베이스(210)는 제2 접점(230)과 제2 자성체(220)를 고정시킨다. 본 실시예는 직사각 판 형상의 베이스(210)를 예시하며, 직사각 판 형상인 베이스(210)의 일면에 제2 접점(230)과 제2 자성체(220)가 구비되어 노출되는 것을 예시한다. 이러한 베이스(210)는 제2 접점(230) 간의 절연을 위해서 비도전체 재질, 예를 들어, 합성 수지 같은 재료로 형성되는 것이 바람직하다.The base 210 fixes the second contact 230 and the second magnetic body 220 . This embodiment illustrates a rectangular plate-shaped base 210, and illustrates that the second contact 230 and the second magnetic body 220 are provided and exposed on one surface of the rectangular plate-shaped base 210. The base 210 is preferably formed of a non-conductive material, for example, synthetic resin, for insulation between the second contacts 230 .

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 Contact C-Clip 타입인 제2 접점의 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치에서 포고핀(Pogo pin) 타입인 제2 접점의 정면도이다.6 is a perspective view of a contact C-Clip type second contact in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a pogo pin in the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention. ) is a front view of the second contact type.

제2 접점(230)은 제1 커넥터(130)의 제1 접점(131)과 직접적으로 접촉하여 외부 전원을 제1 접점(131)에 인가한다. 여기서, 전술된 제1 접점(131)은 케이스(110)의 두께 및 크기를 최소화하기 위해 얇은 금속 판 형태로 형성되는 것을 예시한 반면, 제2 접점(230)은 휴대폰 무선충전 시 제1 접점(131)과의 접촉을 유지해야 하므로 제1 접점(131)을 압박할 수 있는 구조로 형성된다. 또한, 이는 예를 들어, 도 6과 같은 Contact C-Clip이나, 도 7과 같은 포고핀(Pogo pin)을 적용할 수 있다.The second contact point 230 directly contacts the first contact point 131 of the first connector 130 to apply external power to the first contact point 131 . Here, the aforementioned first contact point 131 exemplifies being formed in the form of a thin metal plate in order to minimize the thickness and size of the case 110, while the second contact point 230 is the first contact point during wireless charging of the mobile phone ( 131), it is formed in a structure capable of pressing the first contact point 131 because it needs to be maintained. In addition, for example, a Contact C-Clip as shown in FIG. 6 or a Pogo pin as shown in FIG. 7 may be applied.

제2 자성체(220)는 제1 커넥터(130)의 제1 자성체(132)에 부착되어 제2 커넥터(200)가 제1 커넥터(130)에 결합되어 있도록 한다. 이를 위해서, 제2 자성체(220)는 제1 자성체(132)와 동일하게 두 개의 자성체가 제2 접점(230)의 일측과 타측에 위치되어 제1 자성체(132)의 위치와 대응된다. 따라서, 제2 커넥터(200)는 제2 자성체(220)가 제1 자성체(132)에 붙어서 제1 커넥터(130)에 부착된다. 이때, 제2 접점(230)이 Contact C-Clip이나 포고핀(Pogo pin)의 형태로서 제2 자성체(220)보다 돌출되어 형성되며, 이에 따라, 제2 자성체(220)와 제1 자성체(132)가 붙으면 제2 접점(230)이 제1 접점(131)을 가압하여 무선충전 시 전원공급이 끊어지지 않도록 할 수 있다.The second magnetic body 220 is attached to the first magnetic body 132 of the first connector 130 so that the second connector 200 is coupled to the first connector 130 . To this end, the second magnetic body 220 is located on one side and the other side of the second contact point 230 in the same way as the first magnetic body 132, and corresponds to the position of the first magnetic body 132. Accordingly, the second connector 200 is attached to the first connector 130 by attaching the second magnetic body 220 to the first magnetic body 132 . At this time, the second contact 230 is formed to protrude from the second magnetic body 220 in the form of a contact C-Clip or a pogo pin, and accordingly, the second magnetic body 220 and the first magnetic body 132 ) is attached, the second contact point 230 presses the first contact point 131 so that the power supply is not cut off during wireless charging.

도 8은 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 크래들의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a cradle in a wireless charging device according to a modified example of the first embodiment of the present invention.

어댑터는 외부에서 전원을 공급받기 위한 것으로서, 전선에 의해 제2 커넥터(200)와 연결된다. 어댑터 내부에는 코일을 제외한 무선충전 회로가 내장된다. 본 실시예는 어댑터가 콘센트에서 전원을 공급받는 것을 예시한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 어댑터는 USB 커넥터 형태 등으로 구현될 수도 있다. 즉, 본 발명에서 어댑터는 외부 전원을 공급받을 수 있다면 한정되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 이 경우, 제2 커넥터(200)와 어댑터는 도 8에 도시된 것처럼, 제2 커넥터(200)와 어댑터도 USB 커넥터 등의 형태로 서로 탈착 가능하게 구현되어 다양한 형태의 어댑터를 교체하여 다양한 외부 전원 공급처로부터 외부 전원을 공급받을 수 있도록 할 수 있다.The adapter is to receive power from the outside and is connected to the second connector 200 by a wire. Inside the adapter, the wireless charging circuit excluding the coil is built-in. This embodiment illustrates that the adapter receives power from an outlet. However, the present invention is not limited thereto, and the adapter may be implemented in the form of a USB connector or the like. That is, in the present invention, the adapter is not limited and can be implemented in various forms as long as it can receive external power. In addition, in this case, as shown in FIG. 8, the second connector 200 and the adapter are detachably implemented in the form of a USB connector, etc., so that various types of adapters can be replaced and various types of adapters can be used. External power may be supplied from an external power source.

다음은 페라이트가 구비된 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술할 내용 중 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.Next, a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention equipped with ferrite will be described with reference to the drawings. Among the contents to be described later, contents overlapping with the description of the wireless charging device according to the first embodiment of the present invention described above will be omitted or briefly described.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치의 개념도이다.9 is a conceptual diagram of a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치는, 휴대폰을 무선충전하는 코일(120)과 코일(120)에 전원을 공급하는 제1 커넥터(130)가 구비되되 페라이트(140)가 형성된 케이스(110)와, 제1 커넥터(130)와 결합되어 전원을 공급하는 제2 커넥터(200)를 구비하는 크래들을 포함한다. The wireless charging device according to the second embodiment of the present invention is provided with a coil 120 for wirelessly charging a mobile phone and a first connector 130 for supplying power to the coil 120, but a case in which a ferrite 140 is formed ( 110) and a cradle having a second connector 200 coupled to the first connector 130 to supply power.

도 10는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치에서 케이스의 투영 배면도이다.10 is a projected rear view of a case in a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention.

본 실시예의 케이스(110)는 일면이 개방된 직사각 박스 형상의 케이스와, 케이스에 내장된 코일(120), 코일(120)의 하부에 구비된 페라이트(140), 코일(120)과 전기적으로 접속되어 케이스(110)의 외부로 노출된 제1 커넥터(130)를 포함한다. 여기서, 케이스(110)와 코일(120), 제1 커넥터(130)의 설명은 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선충전 장치와 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.The case 110 of the present embodiment is electrically connected to a rectangular box-shaped case with one side open, a coil 120 built in the case, a ferrite 140 provided under the coil 120, and the coil 120. and a first connector 130 exposed to the outside of the case 110 . Here, descriptions of the case 110, the coil 120, and the first connector 130 are the same as those of the above-described wireless charging device according to the first embodiment of the present invention, so descriptions thereof are omitted.

페라이트(140)는 케이스(110)에 구비된 코일(120)의 무선충전 효율을 증가시키기 위한 것으로서, 코일(120)의 하부, 즉, 케이스(110)에 장착되는 휴대폰의 반대편에 구비된다. 이에 따라, 휴대폰-코일(120)-페라이트(140) 순으로 배열되며, 코일(120)에서 발생되는 자기장이 페라이트(140)에 의해 차단되어 휴대폰 방향으로 집중되어 무선충전 효율이 상승한다. 이를 구현하기 위해서, 페라이트(140)는 시트 형태로 형성되며, 본 실시예는 원형 시트 형태의 페라이트(140)를 예시한다. 또한, 원형 시트 형태의 페라이트(140)는 코일(120)과 동심원 형태로 위치되되, 코일(120)보다 크게 형성되어 코일(120)을 모두 덮도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 페라이트(140)는 시트 형태로 형성되되 코일(120)의 가장자리를 덮도록 가장자리가 절곡되도록 형성되어 무선충전 효율을 더욱 증가시킬 수도 있다.The ferrite 140 is for increasing the wireless charging efficiency of the coil 120 provided in the case 110, and is provided on the lower side of the coil 120, that is, on the opposite side of the mobile phone mounted on the case 110. Accordingly, the mobile phone-coil 120-ferrite 140 are arranged in the order, and the magnetic field generated from the coil 120 is blocked by the ferrite 140 and concentrated in the direction of the mobile phone, thereby increasing wireless charging efficiency. In order to implement this, the ferrite 140 is formed in the form of a sheet, and this embodiment illustrates the ferrite 140 in the form of a circular sheet. In addition, the ferrite 140 in the form of a circular sheet is preferably positioned concentrically with the coil 120 and formed larger than the coil 120 to cover all of the coil 120 . On the other hand, the ferrite 140 is formed in the form of a sheet, the edge of which is bent to cover the edge of the coil 120 may further increase wireless charging efficiency.

한편, 본 실시예는 크래들의 제2 커넥터에 페라이트(240)가 형성될 수도 있다.Meanwhile, in this embodiment, the ferrite 240 may be formed in the second connector of the cradle.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 무선충전 장치에서 제2 커넥터의 평면도이다.11 is a plan view of a second connector in a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan view of a second connector in a wireless charging device according to a modification of the second embodiment of the present invention.

제2 커넥터(200)는 도 11에 도시된 바와 같이, 평면도를 기준으로 'ㅗ'형태인 베이스(210)와, 베이스(210)의 일면에 구비된 제2 접점(230), 베이스(210)의 일면에 제2 접점(230)과 이격되어 구비된 제2 자성체(220), 및 베이스(210)의 일측에 형성된 페라이트(240)를 포함한다.As shown in FIG. 11 , the second connector 200 includes a base 210 having a 'ㅗ' shape based on a plan view, a second contact 230 provided on one surface of the base 210, and the base 210. It includes a second magnetic body 220 provided on one side of the second contact 230 and spaced apart, and a ferrite 240 formed on one side of the base 210.

베이스(210)는 전술된 본 발명의 제1 실시예와 같은 직사각 판 형상의 베이스(210)의 일측이 연장된 연장부(250)가 형성되어 'ㅗ'형상으로 형성된다. 여기서, 연장부(250)는, 제2 커넥터(200)가 제1 커넥터(130)에 부착된 상태에서 케이스(110)에 코일(120)이 위치된 방향으로 연장되어 형성되며, 그 끝단에는 페라이트(240)가 형성된다.The base 210 is formed in a 'ㅗ' shape by extending one side of the rectangular plate-shaped base 210 as in the first embodiment of the present invention described above. Here, the extension part 250 is formed by extending in the direction in which the coil 120 is located in the case 110 in a state where the second connector 200 is attached to the first connector 130, and has ferrite at its end. (240) is formed.

페라이트(240)는 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 페라이트(140)와 같은 형태로서, 제2 커넥터(200)의 베이스(210)에 형성되어 휴대폰-코일(120)-페라이트(240) 순서가 되도록 한다. 즉, 본 발명은 페라이트(240)가 케이스(110)와 크래들 중 적어도 어느 한 곳에 형성될 수 있다. 따라서, 페라이트(240)는 케이스(110)와 크래들 양쪽에 형성될 수도 있으며, 케이스(110)의 두께를 얇게 하기 위해 케이스(110)의 페라이트(140)는 생략되고 크래들에만 페라이트(240)가 형성될 수도 있다.The ferrite 240 has the same shape as the ferrite 140 according to the first embodiment of the present invention described above, and is formed on the base 210 of the second connector 200 to form a mobile phone-coil 120-ferrite 240 make it in order That is, in the present invention, the ferrite 240 may be formed in at least one of the case 110 and the cradle. Therefore, the ferrite 240 may be formed on both the case 110 and the cradle. In order to reduce the thickness of the case 110, the ferrite 140 of the case 110 is omitted and the ferrite 240 is formed only on the cradle. It could be.

한편, 제1 커넥터(130)가 케이스(110)의 측면에 위치될 경우, 본 실시예의 베이스(210)는 도 12에 도시된 바와 같이, 연장부(250)가 'ㄱ' 형태로 형성되어 페라이트(240)가 케이스(110)의 코일(120)에 대응되는 위치에 형성되도록 할 수 있다. 물론, 이 경우, 도 12에서, 제2 커넥터(200)는 케이스 측면의 제1 커넥터(130)와 부착되고, 페라이트(240)는 케이스(110)의 코일(120) 하부에 위치될 수 있도록 연장부(250)가 절곡되어야 한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 제1 커넥터(130)가 케이스(110)의 하부면에서 도 12의 제2 커넥터(200) 형태로 구현될 수 있으며, 이 경우, 연장부(250)가 절곡되지 않고 도 12의 형태 그대로 적용될 수도 있다.On the other hand, when the first connector 130 is located on the side of the case 110, the base 210 of this embodiment, as shown in FIG. 240 may be formed at a position corresponding to the coil 120 of the case 110 . Of course, in this case, in FIG. 12 , the second connector 200 is attached to the first connector 130 on the side of the case, and the ferrite 240 extends to be positioned under the coil 120 of the case 110. Part 250 should be bent. However, the present invention is not limited thereto, and the first connector 130 may be implemented in the form of the second connector 200 of FIG. 12 on the lower surface of the case 110. In this case, the extension part 250 It may be applied as it is in the form of FIG. 12 without being bent.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings illustrated, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in this specification, and various modifications are made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is obvious that variations can be made. In addition, although the operational effects according to the configuration of the present invention have not been explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the corresponding configuration should also be recognized.

100: 휴대폰 케이스 110: 케이스
120: 코일 130: 제1 커넥터
131: 제1 접점 132: 제1 자성체
140, 240: 페라이트 200: 제2 커넥터
210: 베이스 220: 제2 자성체
230: 제2 접점 250: 연장부100: mobile phone case 110: case
120: coil 130: first connector
131: first contact point 132: first magnetic body
140, 240: ferrite 200: second connector
210: base 220: second magnetic body
230: second contact 250: extension

Claims (4)

휴대폰에 내장된 무선충전용 코일의 중심과 중심이 일치하는 코일이 구비된 휴대폰 케이스와, 상기 휴대폰 케이스의 코일에 유선 방식으로 전원을 공급하는 크래들을 포함하는 무선충전 장치로서,
상기 휴대폰 케이스는,
휴대폰을 수납하여 보호하는 케이스와, 상기 케이스의 하부면에 구비된 코일, 상기 코일에 전원을 인가하는 제1 커넥터를 포함하고,
상기 크래들은,
상기 제2 커넥터와 접속되는 제2 커넥터와, 상기 제2 커넥터에 외부 전원을 공급하는 어댑터를 포함하는 무선충전 장치.
A wireless charging device including a mobile phone case having a coil whose center coincides with the center of a coil for wireless charging built into a mobile phone, and a cradle for supplying power to the coil of the mobile phone case in a wired manner,
The mobile phone case,
A case for accommodating and protecting a mobile phone, a coil provided on a lower surface of the case, and a first connector for applying power to the coil,
The cradle,
A wireless charging device including a second connector connected to the second connector and an adapter supplying external power to the second connector.
 제1항에 있어서,
상기 제1 커넥터는, 상기 코일에 연결된 제1 접점과, 상기 제1 접점과 이격되어 형성된 제1 자성체를 포함하고,
상기 제2 커넥터는, 상기 제1 접점과 전기적으로 접속되는 제2 접점과, 상기 제1 자성체와 자력에 의해 부착되는 제2 자성체, 및 상기 제2 접점과 상기 제2 자성체가 구비되는 베이스를 포함하는 무선충전 장치.
According to claim 1,
The first connector includes a first contact connected to the coil and a first magnetic body formed spaced apart from the first contact,
The second connector includes a second contact electrically connected to the first contact, a second magnetic body attached by magnetic force to the first magnetic body, and a base provided with the second contact and the second magnetic body. wireless charging device.
 제2항에 있어서,
상기 코일의 하부에 구비되는 페라이트를 더 포함하는 무선충전 장치.
According to claim 2,
Wireless charging device further comprising a ferrite provided in the lower portion of the coil.
 제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 베이스에 형성된 페라이트를 더 포함하는 무선충전 장치.According to claim 2 or 3,
Wireless charging device further comprising a ferrite formed on the base.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102206042B1 (en) 2019-10-31 2021-01-21 (주)알토디자인 Wireless charging device for Long pad Detachable

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