KR20230097830A - 배터리 충전기 - Google Patents

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KR20230097830A
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엄태기
공승진
이정훈
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주식회사 엘지에너지솔루션
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기는 삽입된 배터리가 충전되는 충전 공간 및 상기 삽입된 배터리를 지지하는 지지 공간을 포함하는 배터리 충전기로써, 상기 충전 공간에 삽입된 배터리가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 안착된 상기 배터리의 위치를 안내하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며, 외력에 의해 상기 충전 공간으로부터 상기 지지 공간을 향해 이동 가능하다.

Description

배터리 충전기{BATTERY CHARGER}
본 발명은 배터리 충전기에 관한 것으로써, 보다 구체적으로 다양한 사이즈의 배터리를 충전할 수 있는 배터리 충전기에 관한 것이다.
현대 사회에서는 휴대폰, 노트북, 캠코더, 디지털 카메라 등의 휴대형 기기의 사용이 일상화되면서, 상기와 같은 모바일 기기와 관련된 분야의 기술에 대한 개발이 활발해지고 있다. 또한, 충방전이 가능한 이차 전지 배터리는 화석 연료를 사용하는 기존의 가솔린 차량 등의 대기 오염 등을 해결하기 위한 방안으로, 전기 자동차(EV), 하이브리드 전기 자동차(HEV), 플러그-인 하이브리드 전기 자동차(P-HEV) 등의 동력원으로 이용되고 있는 바, 이차 전지에 대한 개발의 필요성이 높아지고 있다.
한편, 중대형 디바이스인 자동차 등에 이용되는 이차 전지의 필요성은 날로 증가하고 있으나, 대용량 배터리의 긴 충전 시간은 보급화에 걸림돌이 되고 있다. 이에 따라, 최근에는 사용자가 배터리를 직접 충전하지 않고, 충전소 등을 방문하여 미리 충전된 배터리를 교체하는 방식인 BSS(Battery Swiping System)에 대한 시장의 관심이 높아지고 있다.
이러한 배터리 교환 시스템은 사용자의 요청에 따라 완충된 배터리를 제공하기 위해 다수의 배터리 충전기를 이용하여 방전된 배터리를 미리 충전한다. 그러나, 통상적인 배터리 충전기의 충전 슬롯에는 한가지 사이즈의 배터리만 충전 가능하므로, 다양한 사이즈의 배터리 수요에 대응하기 위해서는 배터리 충전기에 각기 다른 크기의 슬롯을 여러 개 마련해야 하고, 이에 따라 배터리 충전기의 전체 크기가 증가하는 문제가 있다. 또한, 사이즈에 따른 사용자의 수요가 각기 다른 경우에는 각 슬롯 간의 사용량이 달라 효율성이 극대화되지 못하는 문제가 있다.
따라서, 배터리 교환 시스템이 정착되기 위해서는 크기가 상이한 배터리를 충전할 수 있는 배터리 충전기의 개발이 선행될 필요가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 크기가 상이한 배터리를 충전할 수 있는 배터리 충전기를 제공하는 것이다.
그러나, 본 발명의 실시예들이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제에 한정되지 않고 본 발명에 포함된 기술적 사상의 범위에서 다양하게 확장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기는 삽입된 배터리가 충전되는 충전 공간 및 상기 삽입된 배터리를 지지하는 지지 공간을 포함하는 배터리 충전기로써, 상기 충전 공간에 삽입된 배터리가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 안착된 상기 배터리의 위치를 안내하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며, 외력에 의해 상기 충전 공간으로부터 상기 지지 공간을 향해 이동 가능하다.
상기 가이드부는 상기 배터리 충전기의 단면 상에서 가장자리에 위치할 수 있다.
상기 삽입된 배터리는 상기 배터리 충전기의 단면 상에서 일 꼭지점에 접하도록 편향되어 위치하고, 상기 가이드부는 상기 일 꼭지점과 이격되어 위치할 수 있다.
상기 가이드부는 가이드 핀 및 상기 가이드 핀과 연결된 탄성체를 포함하고, 상기 가이드 핀은 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며, 상기 가이드 핀에 외력이 가해지면, 상기 가이드 핀이 상기 지지 공간을 향해 이동하고, 상기 가이드 핀에 외력이 제거되면, 상기 탄성체의 복원력에 의해 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간을 향해 이동할 수 있다.
상기 가이드 핀은 상기 안착부에 삽입될 수 있다.
상기 가이드부는 서로 인접하게 위치한 제1 가이드 벽 및 제2 가이드 벽을 포함하고, 상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽은 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며, 상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽 중 적어도 하나에 외력이 가해지면, 상기 외력에 의하여 상기 제1 가이드 벽 및 제2 가이드 벽 중 적어도 하나가 상기 지지 공간을 향해 이동할 수 있다.
상기 제1 가이드 벽 또는 상기 제2 가이드 벽은 L자형 구조를 가질 수 있다.
상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽은, 벽부, 상기 벽부의 일면과 수직하고 상기 벽부의 양단으로부터 반대 방향으로 연장되는 상부 걸림부 및 하부 걸림부를 각각 포함하고, 상기 제1 가이드 벽은 상기 제2 가이드 벽의 내측에 위치할 수 있다.
상기 벽부는 상기 배터리 충전기의 측면과 평행할 수 있다.
상기 벽부는 두 측면을 포함하고, 상기 두 측면은 상기 배터리 충전기의 인접한 두 측면과 각각 평행할 수 있다.
상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 상부 걸림부는 나란히 위치할 수 있다.
상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 하부 걸림부는 대응되도록 위치하고, 상기 제1 가이드 벽이 상기 지지 공간을 향해 이동하면, 상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 하부 걸림부가 접촉할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기는 크기가 상이한 제1 배터리 또는 제2 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전기로써, 충전 공간으로 삽입된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 안착된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 유동을 방지하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는 복수의 가이드 핀을 포함하며, 상기 제1 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 핀은 상기 충전 공간에 돌출되어 위치하고, 상기 제2 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 핀 중 적어도 하나는 상기 충전 공간의 외부로 이동된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배터리 충전기는 크기가 상이한 제1 배터리 또는 제2 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전기로써, 충전 공간으로 삽입된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리가 안착되는 안착부, 상기 안착부에 안착된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 유동을 방지하는 가이드부를 포함하고, 상기 가이드부는 복수의 가이드 벽을 포함하며, 상기 제1 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 벽은 상기 충전 공간에 돌출되어 위치하고, 상기 제2 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 벽 중 적어도 하나는 상기 충전 공간의 외부로 이동된다.
실시예들에 따르면, 본 발명의 배터리 충전기는 크기가 상이한 배터리를 모두 충전할 수 있고, 이를 통해 배터리 충전기의 크기가 축소될 수 있으며, 사용자에게 다양한 사이즈의 완충 배터리를 제공할 수 있으므로 공간의 효율성 및 사용자 편의성이 극대화될 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 배터리 충전기의 상면도이다.
도 3은 도 1의 배터리 충전기의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기의 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 배터리 충전기를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6의 배터리 충전기의 상면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 설명한 것 외에 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 본 발명의 범위는 여기에서 설명하는 실시예들에 의해 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 확대하거나 축소하여 나타낸 것이므로, 본 발명의 내용이 도시된 바에 한정되지 않음은 자명하다. 이하의 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 각 층의 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 이하의 도면에서는 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명할 때, 이는 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 이와 반대로 해당하는 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 설명할 때에는 그 사이에 다른 부분이 없는 것을 의미할 수 있다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향을 향하여 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아닐 수 있다. 한편, 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 설명하는 것과 마찬가지로, 다른 부분 "아래에" 또는 "하에" 있다고 설명하는 것 또한 상술한 내용을 참조하여 이해될 수 있을 것이다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 해당 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기에 관하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기를 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1의 배터리 충전기의 상면도이다. 도 3은 도 1의 배터리 충전기의 분해 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 다른 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 충전기(100)는 충전 공간(102) 및 지지 공간(104)을 포함할 수 있다. 충전 공간(102)은 배터리(10)가 삽입되어 충전이 수행되는 공간일 수 있다. 지지 공간(104)은 충전 공간(102)에 수납된 배터리(10)를 지지하는 공간일 수 있다. 지지 공간(104)은 충전 공간(102)의 일측에 위치할 수 있고, 배터리(10)가 중력 방향으로 삽입되는 경우에는 충전 공간(102)의 중력 방향 상에 위치할 수 있다. 또, 지지 공간(104)에 위치한 부재들은 배터리(10)의 일면을 지지할 수 있으며, 배터리(10)가 중력 방향으로 삽입되는 경우에는 배터리(10)의 하면을 지지할 수 있다.
본 실시예의 배터리 충전기(100)는 배터리 충전기(100)의 외형을 형성하는 프레임(110), 충전 공간(102)에 삽입된 배터리(10)가 안착되는 안착부(120) 및 안착부(120)에 안착된 배터리(10)의 위치를 안내하는 가이드부(130)를 포함할 수 있다. 또, 배터리 충전기(100)는 배터리 충전기(100)의 하면을 형성하는 하부판(140)을 포함할 수 있다. 본 명세서에서 하부판(140)은 프레임(110)과 별도의 구성으로 설명되나, 하부판(140)은 프레임(110)에 포함된 구성으로 제공될 수도 있다.
안착부(120)는 지지 공간(104)에 위치할 수 있다. 안착부(120)는 충전 공간(102)에 위치한 배터리(10)의 일면을 지지할 수 있다. 배터리(10)가 중력 방향으로 삽입되는 경우, 안착부(120)는 충전 공간(102)에 위치한 배터리(10)를 중력 반대 방향으로 지지할 수 있다. 안착부(120)는 배터리(10)의 하면을 지지할 수 있다. 안착부(120)는 배터리(10)의 하면과 접촉할 수 있다.
안착부(120)는 배터리(10)를 안정적으로 지지하기 위하여 지지 공간(104) 내에 고정되어 설계되는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 도 7 및 도 9을 통해 후술하는 것과 같이, 안착부(120)가 배터리(10)의 삽입 전에 충전 공간(102)의 상측에 위치하고, 배터리(10)가 삽입됨으로써 배터리(10)의 무게에 의해 안착부(120)가 하측으로 이동하며, 배터리(10)의 삽입 후에 충전 공간(102)의 하측, 또는 지지 공간(104)에 위치하는 것도 가능하다.
여기서, 상측 및 하측은 충전 공간(102)으로부터 지지 공간(104)을 향하는 삽입 방향을 기준으로 한 것일 수 있으며, 보다 구체적으로, 지지 공간(104)을 향하는 방향을 하측으로, 충전 공간(102)을 향하는 방향을 상측으로 한 것일 수 있다. 또는 상측 및 하측은 충전 공간(102)의 높이 방향을 기준으로 한 것일 수 있으며, 높이가 증가하는 방향을 상측으로, 높이가 감소하는 방향을 하측으로 한 것일 수도 있다.
안착부(120)는 프레임(110) 내에 위치할 수 있다. 그러나, 도 1에 도시된 것과 같이 프레임(110)이 충전 공간(102)만을 커버하도록 제공되고, 안착부(120)가 지지 공간(104)의 전체적인 외형을 구성하도록 프레임을 포함하여 제공되는 것도 가능하다.
한편, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 안착부(120)에는 충전 단자가 형성될 수 있다. 안착부(120)의 충전 단자는 배터리(10)의 접점 단자와 접촉할 수 있고, 이를 통해 배터리(10)가 충전될 수 있다. 또, 실질적인 충전 단자는 하부판(140)에 형성되고, 안착부(120)에는 하부판(140)에 위치한 충전 단자와 연결되는 접점 단자가 형성되며, 안착부(120)의 접점 단자가 배터리(10)의 접점 단자와 접촉하도록 설계될 수도 있다.
가이드부(130)는 충전 공간(102)내에 수납 공간(S)을 한정하기 위한 것일 수 있다. 도 2를 참고하면, 충전 공간(102)의 부피는 배터리(10)의 부피보다 크게 제공될 수 있고, 배터리(10)가 위치하는 수납 공간(S)은 충전 공간(102) 보다 작을 수 있다. 본 실시예에서 충전 공간(102)을 다소 크게 형성하는 것은 크기가 상대적으로 큰 배터리(10)와 상대적으로 작은 배터리(10)를 모두 수납하기 위함일 수 있다. 그러나, 이처럼 충전 공간(102)을 크게 형성하는 경우, 상대적으로 크기가 작은 배터리(10)가 충전 공간(102)에 삽입되면 프레임(110)과 배터리(10) 사이의 간격이 크게 형성되어 배터리(10)가 정위치로부터 벗어나기 쉽고, 이에 따라 단자 간의 접촉이 형성되지 않아 충전이 원활하지 않을 수 있다. 그러나, 본 실시예의 배터리 충전기(100)는 가이드부(130)를 통해 크기가 상대적으로 작은 배터리(10)가 충전 공간(102)에 삽입되는 경우에도 배터리(10)가 정위치에 위치하도록 할 수 있다.
가이드부(130)는 배터리(10)의 위치를 가이드하기 위한 것일 수 있다. 배터리 충전기(100) 또는 충전 공간(102)의 단면 상에서, 가이드부(130)는 일부분에 위치할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이, 가이드부(130)는 배터리 충전기(100)의 단면을 기준으로, 외곽에 위치할 수 있다. 가이드부(130)는 배터리 충전기(100)의 단면 상에서 가장자리에 위치할 수 있다. 가이드부(130)는 배터리 충전기(100)의 단면 상에서, 일 꼭지점(P1)과 이격되어 위치할 수 있다. 가이드부(130)는 배터리 충전기(100)의 단면 상에서, 일 꼭지점(P1)과 이격된 두 모서리와 가까이 위치할 수 있다. 이는 배터리(10)가 배터리 충전기(100)의 단면 상에서 일 꼭지점(P1) 또는 일 꼭지점(P1)에서 맞닿는 두 모서리에 접하도록 편향되어 위치하기 때문일 수 있다. 이처럼, 가이드부(130)는 배터리(10)가 배터리 충전기(100)의 단면 상에서 일 꼭지점(P1)이 위치한 쪽으로 편향되어 위치할 수 있도록, 배터리(10)의 위치를 가이드 할 수 있다.
가이드부(130)는 충전 공간(102)에 수납된 배터리(10)의 유동을 방지하기 위한 것일 수 있다. 가이드부(130)는 지지 공간(104)으로부터 충전 공간(102)에 돌출되어 위치할 수 있다. 충전 공간(102)에 배터리(10)가 삽입된 후, 충전 공간(102)의 단면 상에서 배터리(10)가 위치하지 않은 부분에 가이드부(130)가 돌출될 수 있고, 이에 따라 배터리(10)가 초기 위치로부터 유격 또는 이동되는 것이 방지될 수 있다. 이처럼, 가이드부(130)는 가드 또는 울타리의 기능을 할 수 있으며, 배터리(10)의 측면을 지지할 수 있고, 이에 따라 배터리(10)가 정위치에 위치할 수 있다.
가이드부(130)는 충전 공간(102)에 수납된 배터리(10)의 크기에 맞춰 수납 공간(S)를 변화시키기 위한 것일 수 있다. 이를 위해, 가이드부(130)는 충전 공간(102) 및 지지 공간(104) 사이에서 이동 가능하게 설계될 수 있다. 가이드부(130)는 수직 이동 또는 상하 이동이 가능하도록 설계될 수 있다.
도 4를 참조하면, 가이드부(130)는 외력에 의해 충전 공간(102)으로부터 지지 공간(104)으로 이동될 수 있다. 도 4에 도시된 제1 배터리 및 제2 배터리는 크기가 상이한 배터리로써, 도 4(a)는 상대적으로 크기가 작은 제1 배터리가 충전 공간(102)에 삽입된 경우를 도시한 것이고, 도 4(b)는 상대적으로 크기가 큰 제2 배터리가 충전 공간(102)에 삽입된 경우를 도시한 것이다. 가이드부(130)는 배터리 충전기(100)의 단면 상 일부에 존재하므로, 크기가 작은 배터리(제1 배터리)가 충전 공간(102)에 삽입되면 가이드부(130)는 돌출된 상태로 위치할 수 있다. 그러나, 상대적으로 크기가 큰 배터리(제2 배터리)가 충전 공간(102)에 삽입되면, 가이드부(130)가 존재하는 영역에 배터리(10)가 위치할 수 있고, 배터리(10)의 무게에 의해 가이드부(130)의 적어도 하나가 충전 공간(102)의 외부, 즉, 지지 공간(104)으로 이동되어, 배터리(10)가 수납되는 수납 공간(S)이 보다 크게 마련될 수 있다.
가이드부(130)는 탄성체를 포함할 수 있고, 가이드부(130)의 이동에 따라 탄성체가 압축될 수 있다. 가이드부(130)에 가해진 외력이 제거되면, 탄성체의 복원력에 의해 가이드부(130)가 지지 공간(104)에서 충전 공간(102)으로 다시 이동될 수 있고, 가이드부(130)는 충전 공간(102)에 돌출되어 위치할 수 있다.
보다 구체적으로, 가이드부(130)는 충전 공간(102)에 돌출되어 위치하는 가이드 핀(132) 및 가이드 핀(132)과 연결된 탄성체(134)를 포함할 수 있다. 가이드부(130)에 포함된 가이드 핀(132)은 적어도 하나 이상이며, 가이드 핀(132)은 막대 형상으로 제공될 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 것과 같이 가이드부(130)는 안착부(120)에 삽입된 형태로 제공될 수 있고, 가이드 핀(132) 및 탄성체(134)는 안착부(120)에 구비된 홀에 삽입될 수 있다. 탄성체(134)는 스프링의 형상으로 제공될 수 있다. 탄성체(134)는 각각의 가이드 핀(132)에 개별적으로 제공될 수 있다. 상술한 것과 같이 가이드 핀(132) 및 탄성체(134)를 통해, 가이드부(130)는 배터리(10)의 위치를 가이드 하고, 수납된 배터리(10)의 유동을 방지할 수 있다.
가이드 핀(132)은 수납된 배터리(10)의 크기에 맞춰 수납 공간(S)를 변화시킬 수 있다. 가이드 핀(132)은 충전 공간(102) 및 지지 공간(104) 사이에서 이동 가능할 수 있다. 복수의 가이드 핀(132)은 외력에 의해 개별적으로 이동할 수 있다. 배터리(10)의 삽입 등에 의해 가이드 핀(132) 중 적어도 하나에 외력이 작용하면, 가이드 핀(132)과 연결된 탄성체(134)가 압축됨으로써 외력이 작용한 방향으로 가이드 핀(132)이 이동될 수 있다. 이처럼, 가이드 핀(132) 중 적어도 하나가 배터리(10)의 수납 방향을 따라 충전 공간(102)의 외부로 이동되고, 지지 공간(104)으로 이동되며, 이에 위치함으로써 수납 공간(S)이 가변될 수 있다.
도 5를 참조하면, 배터리(10)의 크기에 따른 수납 공간(S)의 변화가 설명될 수 있다. 배터리 충전기(100)의 단면 상에서 가이드부(130)가 형성되지 않은 부분은 기설정된 수납 공간(S0)으로 지칭될 수 있으며, 가이드부(130)는 기설정된 수납 공간(S0)의 외부에 위치할 수 있다. 여기서, 기설정된 수납 공간(S0)의 크기는 사용량이 많은 배터리 또는, 크기가 가장 배터리의 크기와 대응되도록 미리 설정될 수 있다. 배터리(10)가 충전 공간(102)에 삽입되면, 배터리(10)의 크기에 따라 가이드부(130)의 일부가 이동함으로써 기설정된 수납 공간(S0) 보다 넓은 공간인 제1 수납 공간(S1) 또는 제2 수납 공간(S2)에 배터리(10)가 위치할 수 있다. 이때, 제1 수납 공간(S1) 또는 제2 수납 공간(S2)의 외부에 위치하는 가이드부(130)는 충전 공간(102)에 돌출된 상태로 위치함으로써, 배터리(10)의 이동 또는 유격을 방지할 수 있다. 이처럼, 본 실시예의 배터리 충전기(100)에는 충전 공간(102)의 크기가 허락하는 한 다양한 사이즈의 배터리(10)가 충전될 수 있으며, 충전 공간(102) 내에서 충전 단자 또는 접점 단자가 형성된 정위치에 배터리(10)의 접점 단자가 위치할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기에 관하여 설명한다.
이하에서 설명되는 배터리 충전기(100)는 아래에서 언급되는 내용 외에는 상술한 일 실시예의 배터리 충전기(100)의 내용을 모두 포함할 수 있다. 따라서, 상술한 일 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 관하여는 동일한 도면 부호를 부여하고, 자세한 설명을 생략한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기의 분해 사시도이다. 도 7은 도 6의 배터리 충전기를 나타낸 도면이다. 도 8은 도 6의 배터리 충전기의 상면도이다. 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기의 호환성을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 충전기(100)는 배터리 충전기(100)의 외형을 형성하는 프레임(110), 충전 공간(102)에 삽입된 배터리(10)가 안착되는 안착부(120) 및 안착부(120)에 안착된 상기 배터리의 위치를 안내하는 가이드부(130)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 안착부(120)는 상술한 도 1의 안착부(120)의 형태와 달리, 지지판(122) 및 지지대(124)를 포함하는 형태로 제공될 수 있다. 안착부(120)의 지지판(122)에는 배터리(10)가 안착되고, 지지대(124)는 지지판(122)이 배터리 충전기(100)의 하면 또는 하부판(도 6에서는 생략됨)으로부터 소정의 거리를 두고 위치하도록 지지판(122)을 지지할 수 있다. 지지판(122)은 판상형으로, 지지대(124)는 원기둥 또는 사각 기둥과 같이 다각형 단면을 가지는 기둥으로 제공될 수 있다.
한편, 상술한 실시예에서는 가이드부(130)가 다수의 가이드 핀(132)을 포함하는 것으로 제공되었으나, 본 실시예의 가이드부(130)는 다수의 가이드 벽(136, 138)을 포함하는 것으로 제공될 수 있다. 가이드부(130)는 지지 공간(104)으로부터 충전 공간(102)으로 돌출되어 위치하는 가이드 벽(136, 138)을 포함할 수 있으며, 가이드 벽(136,138)을 통해 가이드부(130)는 배터리(10)의 위치를 가이드 하고, 수납된 배터리(10)의 유동을 방지할 수 있으며, 수납 공간(S)의 크기를 변화시킬 수 있다.
가이드 벽(136,138)은 적어도 2개 이상일 수 있다. 가이드 벽(136,138)은 제1 가이드 벽(136) 및 이와 인접한 제2 가이드 벽(138)을 포함할 수 있다. 제2 가이드 벽(138)은 제1 가이드 벽(136)의 외측에 위치할 수 있다. 제2 가이드 벽(138)은 전체적으로 제1 가이드 벽(136)의 외측면을 커버하도록 위치할 수 있다. 제2 가이드 벽(138)의 내측면은 제1 가이드 벽(136)의 외측면과 대응될 수 있다. 이하에서는 제1 가이드 벽(136)을 중심으로 가이드 벽(136,138)의 형상에 관하여 설명하나, 제1 가이드 벽(136)과 제2 가이드 벽(138)은 그 형상이 유사한 바, 제1 가이드 벽(136)에 관한 설명은 제2 가이드 벽(138)에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀 둔다.
도 7을 참고하면, 제1 가이드 벽(136)은 벽부(136A), 벽부(136A)의 일단으로부터 벽부(136A)의 일면과 수직한 방향으로 연장되는 상부 걸림부(136B) 및 벽부(136A)의 타단으로부터 벽부(136A)의 일면과 수직한 방향으로 연장되되, 상부 걸림부(136B)와 반대 방향으로 연장되는 하부 걸림부(136C)를 포함할 수 있다. 또 구체적으로 도시되지는 않았으나, 제2 가이드 벽(138) 또한 벽부, 상부 걸림부 및 하부 걸림부를 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 본 실시예의 가이드부(130)는 안착부(120)의 외측에 위치할 수 있다. 배터리 충전기(100)의 단면을 기준으로, 안착부(120)는 기설정된 수납 공간(S0)에 위치할 수 있고, 가이드 벽(136,138)은 기설정된 수납 공간(S0)의 외부에 위치할 수 있다. 가이드 벽(136,138)은 배터리 충전기(100)의 단면을 기준으로 외곽에 위치할 수 있다. 배터리 충전기(100)의 단면 상에서, 가이드 벽(136,138)의 단면은 일 꼭지점(P1)과 이격된 두 모서리와 대응될 수 있다.
한편, 여기서, 도 6에 도시된 것과 같이 가이드 벽(136,138)의 하부 걸림부가 다소 크게 형성되는 경우에는, 상술한 설명에서, 가이드 벽(136,138)의 상부 걸림부 또는 벽부가 기설정된 수납 공간(S0)의 외부에 위치할 수 있다고 표현되는 것이 보다 정확할 수 있다. 그러나, 가이드 벽(136,138)의 전체적인 형상은 벽부에 의해 좌우되는 바, 가이드 벽(136,138)의 형상은 벽부의 형상을 통해 설명되는 것으로 해석될 수 있다.
가이드 벽(136,138)은 L자형 구조를 가질 수 있다. 여기서, L자형 구조란, 그 구조의 단면이 하나의 꼭지점과 인접한 두 모서리를 가지는 L자 형상을 가지는 것을 지칭하는 것일 수 있다. 제1 가이드 벽(136)의 꼭지점은 제2 가이드 벽(138)의 꼭지점과 접하도록 위치할 수 있다. 벽부(136A)는 L자형 구조를 가질 수 있고, 벽부(136A)의 단면은 L자 형상을 가질 수 있다. 상부 걸림부(136B) 및 하부 걸림부(136C)는 L자 형상을 가질 수 있다.
벽부(136A)는 배터리 충전기(100) 또는 프레임(110)의 측면과 평행할 수 있다. 벽부(136A)는 충전 공간(102)에 수납된 배터리(10)의 측면과 평행할 수 있다. 벽부(136A)의 일면은 배터리(10)의 삽입 방향과 평행할 수 있다. 여기서, 삽입 방향은, 충전 공간(102)에서 지지 공간(104)을 향하는 방향일 수 있다.
벽부(136A)는 두 측면을 포함할 수 있다. 벽부(136A)의 두 측면은 서로의 일 모서리를 공유하도록 일체화되어 형성될 수 있다. 벽부(136A)의 두 측면은 서로 수직할 수 있다. 벽부(136A)의 두 측면은 배터리 충전기(100) 또는 프레임(110)의 인접한 두 측면과 각각 평행할 수 있다. 벽부(136A)의 두 측면은 배터리(10)의 인접한 두 측면과 각각 평행할 수 있다. 벽부(136A)의 두 측면은 배터리(10)의 인접한 두 측면과 각각 커버할 수 있다. 이처럼, 가이드 벽(136,138)의 벽부가 인접한 두 측면을 가지는 L자형 구조로 제공됨으로써, 가이드 벽(136,138)이 배터리(10)의 넓은 면적을 커버할 수 있고, 이에 따라 배터리(10)의 위치가 보다 용이하게 가이드 될 수 있다. 또, 가이드 벽(136,138)이 배터리(10)의 측면을 보다 안정적으로 지지할 수 있고, 이에 따라 배터리(10)의 이동이 보다 효과적으로 방지될 수 있다.
도 7 및 도 9를 참조하면, 가이드 벽(136,138)은 충전 공간(102) 및 지지 공간(104) 사이에서 이동 가능할 수 있다. 상대적으로 크기가 큰 배터리가 충전 공간(102)에 삽입되는 경우, 배터리(10)의 무게에 의해 가이드 벽(136,138) 중 적어도 하나가 충전 공간(102)의 외부, 즉, 지지 공간(104)으로 이동되며, 이에 위치할 수 있다. 이처럼, 가이드 벽(136,138)의 이동에 따라 배터리(10)가 수납되는 수납 공간(S)이 보다 크게 마련될 수 있다. 이를 위해, 가이드부(130)는 가이드 벽(136, 138)과 연결된 탄성체를 포함할 수 있으며, 배터리(10)의 삽입 등을 통해 가이드 벽(136, 138)에 외력이 가해지면 탄성체가 압축됨으로써 외력이 작용한 방향으로 이동되고, 외력이 제거되면 탄성체의 복원력을 통해 원위치로 복귀할 수 있다.
기설정된 수납 공간(S0) 보다 크기가 큰 제2 배터리가 충전 공간(102)에 삽입되는 경우, 제2 배터리는 제1 가이드 벽(136)의 상부 걸림부(136B)를 가압할 수 있고, 제2 배터리에 의해 제1 가이드 벽(136)은 지지 공간(104)으로 이동할 수 있다. 이처럼, 가이드 벽(136, 138)의 상부 걸림부(136B,138B)는 크기가 큰 배터리(10)의 삽입 시 배터리(10)와 접촉함으로써 외력을 받는 부분일 수 있다. 이를 위해, 상부 걸림부(136B,138B)의 일면은 배터리(10)의 삽입 방향과 수직할 수 있다. 또한, 상부 걸림부(136B,138B)는 배터리(10)와 용이하게 접촉할 수 있도록, 다소 넓은 면적을 가지는 것이 바람직할 수 있으며, 도 8에 도시된 것과 같이, 상부 걸림부(136B,138B)들은 나란히 위치하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 상부 걸림부(136B,138B)들이 서로 맞닿아 있는 경우에는 상호 접촉에 따라 가이드 벽(136,138)의 이동이 방해될 수 있으므로, 서로 접촉하지 않도록 다소 이격되는 것이 바람직할 수 있다.
제1 가이드 벽(136)과 제2 가이드 벽(138)은, 제1 가이드 벽(136)의 상부 걸림부(136B)와 제2 가이드 벽(138)의 하부 걸림부가 서로 대응되도록 배치될 수 있다. 배터리(10)의 삽입 방향을 기준으로, 제1 가이드 벽(136)의 상부 걸림부(136B)의 하측에는 제2 가이드 벽(138)의 하부 걸림부가 위치할 수 있다. 이에 따라, 배터리(10)의 삽입 시 제1 가이드 벽(136)이 외력에 의해 이동하면, 상부 걸림부(136B)는 제2 가이드 벽(138)의 하부 걸림부와 맞닿을 수 있다. 제1 가이드 벽(136)의 이동에 따라 제1 가이드 벽(136)의 상부 걸림부(136B)와 제2 가이드 벽(138)의 하부 걸림부 사이에 걸림 결합이 형성될 수 있고, 이에 따라 제1 가이드 벽(136)의 추가적인 이동이 제한되고, 제1 가이드 벽(136)과 제2 가이드 벽(138)이 서로 이격되는 것이 방지될 수 있다.
이처럼, 가이드 벽(136, 138)의 하부 걸림부는 상부 걸림부(136B,138B)와 걸림 결합을 형성하기 위한 부분일 수 있다. 하부 걸림부는, 배터리(10) 삽입 방향으로 이동하는 상부 걸림부(136B,138B)를 배터리(10)의 삽입 방향과 반대로 지지할 수 있다. 이를 위해, 하부 걸림부의 일면은 배터리(10)의 삽입 방향과 수직할 수 있고, 상부 걸림부(136B,138B)의 일면과 평행할 수 있다. 여기서, 제1 가이드 벽(136)의 상부 걸림부(136B)는 제2 가이드 벽(138)의 하부 걸림부와 대응되어야 할 수 있고, 이를 위해, 제1 가이드 벽(136)의 벽부(136A)로부터 상부 걸림부(136B)와 하부 걸림부(136C)는 서로 반대 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 또한, 하부 걸림부는 상부 걸림부(136B, 138B)와 용이하게 접촉할 수 있도록, 다소 넓은 면적을 가지는 것이 바람직할 수 있다.
한편, 상술한 안착부(120)의 지지판(122)은, 제1 가이드 벽(136)의 하부 걸림부(136C)와 대응되도록 위치할 수 있다. 지지판(122)은 배터리(10)의 삽입 전에 충전 공간(102)의 상측에 위치하고, 배터리(10)가 삽입됨으로써 하측으로 이동되도록 설계될 수 있으며, 지지판(122)과 제1 가이드 벽(136)의 하부 걸림부(136C)가 맞닿음으로써 지지판(122)의 이동이 제한되고, 가이드부(130)와 안착부(120)가 서로 이격되는 것이 방지될 수 있다. 한편, 하부 걸림부(136C)의 크기가 작게 형성되는 경우에는 하부 걸림부(136C)와 지지판(122)의 가장자리가 대응될 수 있으나, 하부 걸림부(136C)는 도 6에 도시된 것과 같이 하부 걸림부(136C)와 지지판(122)이 전체적으로 대응되도록 크게 형성될 수도 있다. 이러한 경우에는 하부 걸림부(136C)에 지지대(124)가 삽입될 수 있는 복수의 홀이 구비될 수 있으며, 이를 통해 가이드부(130)와 안착부(120)가 수평 방향으로 분리되는 것이 추가로 방지될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
10: 배터리
100: 배터리 충전기
102: 충전 공간
104: 지지 공간
S: 수납 공간
110: 프레임
120: 안착부
130: 가이드부
140: 하부판

Claims (14)

  1. 삽입된 배터리가 충전되는 충전 공간 및 상기 삽입된 배터리를 지지하는 지지 공간을 포함하는 배터리 충전기로써,
    상기 충전 공간에 삽입된 배터리가 안착되는 안착부,
    상기 안착부에 안착된 상기 배터리의 위치를 안내하는 가이드부를 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며, 외력에 의해 상기 충전 공간으로부터 상기 지지 공간을 향해 이동 가능한 배터리 충전기.
  2. 제1항에서,
    상기 가이드부는 상기 배터리 충전기의 단면 상에서 가장자리에 위치하는 배터리 충전기.
  3. 제1항에서,
    상기 삽입된 배터리는 상기 배터리 충전기의 단면 상에서 일 꼭지점에 접하도록 편향되어 위치하고, 상기 가이드부는 상기 일 꼭지점과 이격되어 위치하는 배터리 충전기.
  4. 제1항에서,
    상기 가이드부는 가이드 핀 및 상기 가이드 핀과 연결된 탄성체를 포함하고,
    상기 가이드 핀은 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며,
    상기 가이드 핀에 외력이 가해지면, 상기 가이드 핀이 상기 지지 공간을 향해 이동하고,
    상기 가이드 핀에 외력이 제거되면, 상기 탄성체의 복원력에 의해 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간을 향해 이동하는 배터리 충전기.
  5. 제4항에서,
    상기 가이드 핀은 상기 안착부에 삽입되는 배터리 충전기.
  6. 제1항에서,
    상기 가이드부는 서로 인접하게 위치한 제1 가이드 벽 및 제2 가이드 벽을 포함하고,
    상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽은 상기 지지 공간으로부터 상기 충전 공간으로 돌출되어 위치하며,
    상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽 중 적어도 하나에 외력이 가해지면, 상기 외력에 의하여 상기 제1 가이드 벽 및 제2 가이드 벽 중 적어도 하나가 상기 지지 공간을 향해 이동하는 배터리 충전기.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 가이드 벽 또는 상기 제2 가이드 벽은 L자형 구조를 가지는 배터리 충전기.
  8. 제6항에서,
    상기 제1 가이드 벽 및 상기 제2 가이드 벽은, 벽부, 상기 벽부의 일면과 수직하고 상기 벽부의 양단으로부터 반대 방향으로 연장되는 상부 걸림부 및 하부 걸림부를 각각 포함하고,
    상기 제1 가이드 벽은 상기 제2 가이드 벽의 내측에 위치하는 배터리 충전기.
  9. 제8항에서,
    상기 벽부는 상기 배터리 충전기의 측면과 평행한 배터리 충전기.
  10. 제8항에서,
    상기 벽부는 두 측면을 포함하고, 상기 두 측면은 상기 배터리 충전기의 인접한 두 측면과 각각 평행한 배터리 충전기.
  11. 제8항에서,
    상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 상부 걸림부는 나란히 위치하는 배터리 충전기.
  12. 제8항에서,
    상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 하부 걸림부는 대응되도록 위치하고,
    상기 제1 가이드 벽이 상기 지지 공간을 향해 이동하면, 상기 제1 가이드 벽의 상부 걸림부와 상기 제2 가이드 벽의 하부 걸림부가 접촉하는 배터리 충전기.
  13. 크기가 상이한 제1 배터리 또는 제2 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전기로써,
    충전 공간으로 삽입된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리가 안착되는 안착부,
    상기 안착부에 안착된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 유동을 방지하는 가이드부를 포함하고,
    상기 가이드부는 복수의 가이드 핀을 포함하며,
    상기 제1 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 핀은 상기 충전 공간에 돌출되어 위치하고,
    상기 제2 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 핀 중 적어도 하나는 상기 충전 공간의 외부로 이동되는 배터리 충전기.
  14. 크기가 상이한 제1 배터리 또는 제2 배터리를 충전하기 위한 배터리 충전기로써,
    충전 공간으로 삽입된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리가 안착되는 안착부,
    상기 안착부에 안착된 상기 제1 배터리 또는 상기 제2 배터리의 유동을 방지하는 가이드부를 포함하고,
    상기 가이드부는 복수의 가이드 벽을 포함하며,
    상기 제1 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 벽은 상기 충전 공간에 돌출되어 위치하고,
    상기 제2 배터리가 상기 안착부에 위치하면, 상기 가이드 벽 중 적어도 하나는 상기 충전 공간의 외부로 이동되는 배터리 충전기.


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