KR20230141120A - 무선 충전 장치 - Google Patents

Abstract

이 명세서는 무선 충전 장치에 관한 것이다. 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 전면 커버와 후면 커버로 구성되어 외관을 형성하는 케이스; 단말의 수신 모듈에 전력을 무선으로 공급하기 위한 전송 모듈; 받침대를 포함하고 받침대에 놓이는 단말의 하중에 의해 제2 방향으로 직선 운동하는 스탠드 부재; 제2 방향으로 전면 커버의 양쪽에 형성되고 스탠드 부재의 직선 운동에 의해 회전하여 열리고 닫히는 둘 이상의 도어를 포함하는 도어부; 회동력을 공급하는 모터; 모터의 회동력을 제2 방향과 수직인 제1 방향으로의 직진력으로 전환하는 두 개의 슬라이드를 포함하는 랙 슬라이드; 도어부가 닫힐 때 둘 이상의 도어 뒤에 가려지고 도어부가 열려 있을 때 랙 슬라이드의 직진력을 받아 회동하여 제1 및 제2 방향과 수직인 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출하거나 뒤로 후퇴하는 둘 이상의 암을 포함하는 암부; 및 전면 커버와 후면 커버를 고정하는 고정 부재를 포함할 수 있다.

Description

무선 충전 장치 {Wireless Charging Apparatus}

이 명세서는 무선 충전 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 단말기를 고정하기 위한 구조물을 가리는 구조를 채용하는 무선 충전 장치에 관한 것이다.

무선 충전이란, 전력 송신 장치와 전력 수신 장치가 상호 유선 연결될 필요 없이, 무선으로 전력 송신 장치로부터 전력 수신 장치로 전력이 공급될 수 있는 기술을 말한다. 예를 들어, 전력 수신 장치는 휴대폰, 스마트폰, PDA, 태블릿 등의 단말기일 수 있고, 무선 충전을 통해 단말기의 내부에 구비되는 배터리에 전력이 충전될 수 있다.

일반적으로 무선 충전 기술에는 크게 자기 유도 방식과 자기 공명 방식 등이 있다. 자기 유도 방식은 전력 송신 장치 내부의 전기 흐름에 의해 발생하는 전자기 유도 현상으로 이용하는 것이다. 자기 공명 방식은 전력 송신 장치 내부의 전기 흐름에 의해 일정한 공명 주파수가 발생하면, 이에 대응되는 공진 주파수를 가지는 전력 수신 장치 내부의 코일에 자기장을 유도하여 전력을 전달하는 것이다.

최근 많은 자동차 사용자가 스마트 폰과 같은 스마트 단말의 화면이나 카메라를 내비게이션이나 블랙박스로 사용하기 위한 거치대 역할을 하면서 스마트 단말을 무선으로 충전할 수 있는 무선 충전기를 차량 대시보드에 장착하여 사용하고 있다. 차량에 장착하는 무선 충전기는 스마트 단말이 이탈하지 않도록 스마트 단말의 아래와 좌우를 고정하기 위한 고정 구조를 포함한다.

하지만, 스마트 단말을 고정하기 위한 구조가 외부에 드러나 있기 때문에, 사용자의 취급 부주의나 다른 외부 힘에 의해 파손되어, 단말을 거치하는 역할을 못하고 충전 역할도 못하게 되는 경우가 자주 발생한다.

또한, 외부에 드러나는 고정 구조가 무선 충전기의 디자인에 제약을 주어 무선 충전기를 보기에 좋게 디자인하는 데 자유도가 떨어진다.

이 명세서는 이러한 상황을 감안한 것으로, 이 명세서의 목적은 스마트 단말을 고정하기 위한 구조가 드러나지 않는 무선 충전 장치를 제공하는 데 있다.

또한, 이 명세서의 다른 목적은 스마트 단말을 고정하기 위한 구조물의 파손을 최소화할 수 있는 무선 충전 장치를 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 전면 커버와 후면 커버로 구성되어 외관을 형성하는 케이스; 단말의 수신 모듈에 전력을 무선으로 공급하기 위한 전송 모듈; 받침대를 포함하고 받침대에 놓이는 단말의 하중에 의해 제2 방향으로 직선 운동하는 스탠드 부재; 제2 방향으로 전면 커버의 양쪽에 형성되고 스탠드 부재의 직선 운동에 의해 회전하여 열리고 닫히는 둘 이상의 도어를 포함하는 도어부; 회동력을 공급하는 모터; 모터의 회동력을 제2 방향과 수직인 제1 방향으로의 직진력으로 전환하는 두 개의 슬라이드를 포함하는 랙 슬라이드; 도어부가 닫힐 때 둘 이상의 도어 뒤에 가려지고 도어부가 열려 있을 때 랙 슬라이드의 직진력을 받아 회동하여 제1 및 제2 방향과 수직인 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출하거나 뒤로 후퇴하는 둘 이상의 암을 포함하는 암부; 및 전면 커버와 후면 커버를 고정하는 고정 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

무선 충전 장치가 무선 단말기를 고정하기 위한 수단을 숨기는 구조를 채용함에 따라 사용자의 부주의나 외력에 의해 무선 단말기의 거치 구조가 파손되는 것을 막을 수 있다.

또한, 고정 구조물을 숨김에 따라 무선 충전 장치를 아름답게 디자인할 수 있게 되고 무선 충전 장치 디자인의 자유도를 높일 수 있게 된다.

도 1은 무선 전력 전송 장치로부터 전자 기기로 전력이 무선으로 전송되는 것을 개념적으로 나타낸 것이고,
도 2는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 전송하기 위한 전송 모듈의 전력 변환부의 회로 구성을 개념적으로 도시한 것이고,
도 3은 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈이 전력과 메시지를 주고받기 위한 구성을 도시한 것이고,
도 4는 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈 사이 전력 전송을 제어하기 위한 루프를 블록으로 도시한 것이고,
도 5는 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 사시도이고,
도 6a와 도 6b는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치에 스마트 단말이 거치된 상태를 도시한 것이고,
도 7은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 사시도이고,
도 8은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 사시도이고,
도 9는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 평면도이고,
도 10은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 스탠드 부재를 도시한 것이고,
도 11은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 도어를 도시한 것이고,
도 12는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 저면도이고,
도 13은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 암을 도시한 것이고,
도 14는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 랙 슬라이드를 도시한 것이고,
도 15는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 모터와 기어 트레인을 도시한 것이고,
도 16은 암이 회동하도록 랙 슬라이드의 랙 기어에 암의 피니언 기어가 맞물린 상태를 도시한 것이고,
도 17은 스탠드 부재의 받침대에 놓인 스마트 단말의 하중에 의해 스탠드 부재가 하강하고 이에 따라 도어가 회전하는 동작을 도시한 것이고,
도 18은 모터의 회전력이 랙 슬라이드를 거쳐 암에 전달되는 동작을 도시한 것이고,
도 19는 랙 슬라이드의 직선 운동에 의해 암이 회전하는 동작을 도시한 것이다.

이하 이 명세서(disclosure)에 개시된 무선 충전 장치에 대한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

이 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 이 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 이 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 이 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 이 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 이 명세서의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 이 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위한 식별 기호에 불과하다

이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사인 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

또한, 명세서(disclosure)의 용어는 document, specification, description 등의 용어로 대체할 수 있다.

도 1은 무선 전력 전송 장치로부터 전자 기기로 전력이 무선으로 전송되는 것을 개념적으로 나타낸 것이다.

무선 전력 전송 장치(1)는, 전자 기기(2)가 필요로 하는 전력을 무선으로 전달하는 전력 전달 장치이거나, 무선으로 전력을 전달함으로써 전자 기기(2)의 배터리를 충전하기 위한 무선 충전 장치일 수 있고, 또는 접촉되지 않은 상태에서 전원이 필요한 전자 기기(2)에 전력을 전달하는 여러 가지 형태의 장치로 구현될 수 있다.

전자 기기(2)는 무선 전력 전송 장치(1)로부터 무선으로 전력을 수신하여 동작이 가능한 기기로, 무선으로 수신되는 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수도 있다. 무선으로 전력을 수신하는 전자 기기는 휴대가 가능한 전자 기기, 예를 들어 스마트 폰이나 스마트 단말, 태블릿 컴퓨터, 멀티미디어 단말, 키보드, 마우스, 영상 또는 음성의 보조 장치 등의 입출력 장치, 보조 배터리 등을 포함할 수 있다.

무선 전력 전송 장치(1)의 무선 전력 신호에 의한 전자기 유도 현상에 기초한 유도 결합 방식, 즉 무선 전력 전송 장치(1)에서 전송하는 무선 전력 신호에 의하여 전자 기기(2)에서 공진이 발생하고 공진 현상에 의하여 무선 전력 전송 장치(1)로부터 전자 기기(2)로 접촉 없이 무선으로 전력이 전달될 수 있는데, 전자기 유도 현상에 의하여 1차 코일에서 교류 전류에 의해 자기장을 변화시켜 2차 코일 쪽에 전류를 유도함으로써 전력을 전달한다.

무선 전력 전송 장치(1)의 1차 코일에 흐르는 전류의 세기가 변화하면, 그 전류에 의해 1차 코일 또는 전송 코일(primary coil, TX coil)을 통과하는 자기장이 변화하고, 변화된 자기장은 전자 기기(2) 내의 2차 코일 또는 수신 코일(secondary coil, RX coil) 측에 유도 기전력을 발생시킨다.

무선 전력 전송 장치(1) 측의 1차 코일과 전자 기기(2) 측의 2차 코일이 근접하도록 무선 전력 전송 장치(1) 및 전자 기기(2)를 배치하고, 무선 전력 전송 장치(1)가 1차 코일의 전류가 변화하도록 제어하면, 전자 기기(2)는 2차 코일에 유도된 기전력을 이용하여 배터리와 같은 부하에 전원을 공급한다.

유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율은, 무선 전력 전송 장치(1)와 전자 기기(2) 사이의 배치와 거리의 영향을 받게 되므로, 무선 전력 전송 장치(1)는 평평한 인터페이스 표면을 포함하도록 구성되고 인터페이스 표면의 하부에는 1차 코일이 장착되고, 인터페이스 표면 상부에 하나 이상의 전자 기기가 놓일 수 있다. 인터페이스 표면 하부에 장착된 1차 코일과 인터페이스 표면 상부에 위치한 2차 코일 사이 공간을 충분히 작게 함으로써 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 올릴 수 있다.

인터페이스 표면 상부에는 전자 기기가 놓일 위치를 지시하는 마크가 표시될 수 있는데, 인터페이스 표면 하부에 장착된 1차 코일과 2차 코일 사이의 배열이 적합하게 이루어지도록 하는 전자 기기의 위치를 지시할 수 있다. 전자 기기의 위치를 안내하기 위한 돌출 형태의 구조물이 인터페이스 표면 상부에 형성될 수도 있고, 인터페이스 표면 하부에 자석과 같은 자성체를 형성하여 전자 기기 내부에 마련된 다른 극의 자성체와의 인력에 의하여 1차 코일과 2차 코일이 잘 배열되도록 안내할 수도 있다.

도 2는 전자기 유도 방식으로 전력을 무선으로 전송하기 위한 전송 모듈의 전력 변환부의 회로 구성을 개념적으로 도시한 것이다.

무선 전력 전송 모듈(또는 Tx 모듈)은 크게 전원 및 인버터와 공진 회로로 구성되는 전력 변환부를 포함하여 구성될 수 있는데, 전원은 전압원이나 전류원이 될 수 있고 전력 변환부는 전원으로부터 공급되는 전력을 무선 전력 신호로 변환하여 무선 전력 수신 모듈(또는 Rx 모듈)에 전달한다. 무선 전력 신호는 공진 특성을 갖는 자기장 또는 전자기장 형태로 형성되고, 공진 회로는 무선 전력 신호를 발생시키는 코일을 포함한다.

인버터는 스위칭 소자와 제어 회로를 통해 직류 입력을 원하는 전압과 주파수의 교류 파형으로 변환하는데, 도 2에서는 풀 브리지(Full-bridge) 인버터를 도시한 것이고, 하프 브리지 인버터 등 다른 종류의 인버터도 가능하다.

공진 회로는 자기 유도 방식으로 전력을 전송할 1차 코일(Lp)과 커패시터(Cp)를 포함하여 구성되는데, 코일과 커패시터가 전력 전송의 기본 공진 주파수를 결정한다. 1차 코일은 전류의 변화에 따라 무선 전력 신호에 해당하는 자기장을 형성하고, 평판 형태 또는 솔레노이드 형태로 구현될 수 있다.

인버터에 의해 변환된 교류 전류가 공진 회로를 구동시킴으로써 1차 코일에 자기장이 형성되는데, 인버터가 포함된 스위치의 온/오프 타이밍을 제어하여 공진 회로의 공진 주파수에 가까운 주파수의 교류를 생성하여 전송 모듈의 전송 효율을 높일 수 있고, 인버터를 제어함으로써 전송 모듈의 전송 효율을 변경할 수 있다.

도 3은 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈이 전력과 메시지를 주고받기 위한 구성을 도시한 것이다.

전력 변환부는 수신 모듈의 수신 상태와 상관없이 일방적으로 전력을 전송할 뿐이므로, 수신 모듈의 상태에 맞도록 전력을 전송하기 위해서는 수신 모듈로부터 수신 상태와 관련된 피드백을 받기 위한 구성이 무선 전력 전송 모듈에 필요하다.

무선 전력 전송 모듈 또는 Tx 모듈(10)은 전력 변환부(110), 통신부(120), 제어부(130) 및 전원부(140)를 포함하여 구성될 수 있고, 무선 전력 수신 모듈 또는 Rx 모듈(20)은 전력 수신부(210), 통신부(220) 및 제어부(230)를 포함하여 구성될 수 있고 수신되는 전력이 공급될 부하(또는 전원부)(240)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 부하(240)는 전력 수신부(210)로부터 공급되는 전력으로 내부 배터리를 충전하기 위한 충전부를 포함할 수 있다.

전력 변환부(110)는, 도 2의 인버터와 공진 회로로 구성되고, 무선 전력 신호를 형성시키기 위해 사용되는 주파수, 전압, 전류 등의 특성을 조절할 수 있는 회로를 더 포함하도록 구성될 수 있다.

통신부(120)는, 전력 변환부(110)에 연결되어, 전송 모듈(10)로부터 자기 유도에 따라 무선으로 전력을 수신하는 수신 모듈(20)에 의하여 변조되는 무선 전력 신호를 복조하여 전력 제어 메시지를 검출할 수 있다.

제어부(130)는, 통신부(120)가 검출하는 메시지를 기초로, 전력 변환부(110)의 동작 주파수, 전압, 전류 중 하나 이상의 특성을 결정하고, 전력 변환부(110)를 제어하여 전력 변환부(110)가 메시지에 적합한 무선 전력 신호를 생성하도록 할 수 있다. 통신부(120)와 제어부(130)는 하나의 모듈로 구성될 수 있다.

전력 수신부(210)는, 전력 변환부(110)의 1차 코일에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 유도 기전력이 발생하는 2차 코일과 커패시터로 구성되는 매칭 회로를 포함하고, 2차 코일에 흐르는 교류 전류를 정류하여 직류 전류를 출력하는 정류 회로를 포함할 수 있다.

수신 모듈의 통신부(220)는, 전력 수신부(210)에 연결되고, DC에서의 저항 부하 및/또는 AC에서의 용량성 부하를 조절하는 방식으로 전력 수신부의 부하를 조절함으로써, 전송 모듈과 수신 모듈 사이의 무선 전력 신호를 변화시켜 전력 제어 메시지를 전송 모듈에 전송할 수 있다.

수신 모듈의 제어부(230)는, 수신 모듈에 포함된 각 구성 요소를 제어하는데, 전력 수신부(210)의 출력을 전류 또는 전압 형태로 측정하고, 이를 근거로 통신부(220)를 제어하여 무선 전력 전송 모듈(10)에 전력 제어 메시지를 전달할 수 있다. 메시지는 무선 전력 전송 모듈(10)로 하여금 무선 전력 신호의 전달을 시작하거나 종료하도록 지시할 수 있고 또한 무선 전력 신호의 특성을 조절하도록 할 수 있다.

전송 모듈의 전력 변환부(110)에 의하여 형성된 무선 전력 신호는 전력 수신부(210)에 의하여 수신되고, 수신 모듈의 제어부(230)는 무선 전력 신호를 변조하도록 통신부(220)를 제어하는데, 제어부(230)는 통신부(220)의 리액턴스(reactance)를 변경시킴으로써 무선 전력 신호로부터 수신하는 전력량이 변하도록 하는 변조 과정을 수행할 수 있다. 무선 전력 신호로부터 수신되는 전력량이 변하면 무선 전력 신호를 형성시키는 전력 변환부(110)의 전류 및/또는 전압도 바뀌고, 무선 전력 전송 모듈(10)의 통신부(120)는 전력 변환부(110)의 전류 및/또는 전압의 변경을 감지하여 복조 과정을 수행할 수 있다.

수신 모듈의 제어부(230)는, 무선 전력 전송 모듈(10)에게 전달하고자 하는 메시지를 포함하는 패킷을 생성하고 생성되는 패킷을 포함하도록 무선 전력 신호를 변조하고, 전송 모듈의 제어부(130)는 통신부(120)를 통해 추출한 패킷을 디코딩 하여 전력 제어 메시지를 획득할 수 있는데, 수신 모듈의 제어부(230)는 수신되는 파워를 조절하기 위하여 전력 수신부(210)를 통해 수신되는 전력량을 근거로 무선 전력 신호의 특성을 변경을 요청하는 메시지를 전송할 수 있다.

도 4는 무선 전력 전송 모듈과 수신 모듈 사이 전력 전송을 제어하기 위한 루프를 블록으로 도시한 것이다.

전송 모듈(10)의 전력 변환부(110)에서 발생하는 자기장의 변화에 따라 수신 모듈(20)의 전력 수신부(210)에서 전류가 유도되어 전력이 전송되고, 수신 모듈의 제어부(230)는 원하는 제어 점, 즉 원하는 출력 전류 및/또는 전압을 선택하고, 전력 수신부(210)을 통해 수신되는 전력의 실제 제어 점을 결정한다.

수신 모듈(10)의 제어부(230)는 전력이 전송되는 동안 원하는 제어 점과 실제 제어 점을 이용하여 제어 에러 값을 계산하는데, 예를 들어 2개의 출력 전압 또는 전류의 차이를 제어 에러 값으로 취할 수 있다. 원하는 제어 점에 도달하기 위해 적은 전력이 요구되면, 예를 들어 마이너스 값이 되고, 원하는 제어 점에 도달하기 위해 더 많은 전력이 필요하면 플러스 값이 되도록 제어 에러 값을 결정할 수 있다. 수신 모듈(20)의 제어부(230)는 통신부(220)를 통해 전력 수신부(210)의 리액턴스를 시간에 따라 변경하는 방식으로 계산된 제어 에러 값을 포함하는 패킷을 생성하여 전송 모듈(10)에 전송할 수 있다.

전송 모듈의 통신부(120)는 수신 모듈(20)에 의하여 변조되는 무선 전력 신호에 포함되는 패킷을 복조하여 메시지를 검출하는데, 제어 에러 값을 포함하는 제어 에러 패킷을 복조할 수 있다.

전송 모듈의 제어부(130)는, 통신부(120)를 통해 추출한 제어 에러 패킷을 디코딩 하여 제어 에러 값을 얻고, 전력 변환부(110)에 실제로 흐르는 실제 전류 값과 제어 에러 값을 이용하여 수신 모듈이 원하는 전력을 전송하기 위한 새로운 전류 값을 결정할 수 있다.

전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈로부터 제어 에러 패킷을 수신하는 과정으로부터 시스템이 안정화되면, 1차 코일에 흐르는 실제 전류 값이 새로운 전류 값이 되도록 새로운 동작 점, 즉 1차 코일에 인가되는 AC 전압의 크기, 주파수, 듀티 비 등이 새로운 값에 이르도록 전력 변환부(110)를 제어하고, 수신 모듈이 추가로 제어 정보나 상태 정보를 통신할 수 있도록 새로운 동작 점을 계속 유지하도록 한다.

무선 전력 전송 모듈(10)과 무선 전력 수신 모듈(20) 사이 상호 작용은 선택(selection), 핑(ping), 식별/구성(identification & configuration) 및 파워 전송(power transfer)을 포함하여 4가지 단계로 이루어질 수 있다. 선택 단계는 전송 모듈이 인터페이스 표면 위에 놓인 대상물을 발견하기 위한 단계이고, 핑 단계는 대상물이 수신 모듈을 포함하는 지 여부를 확인하는 단계이고, 식별/구성 단계는 수신 모듈에 전력을 보내기 위한 준비 단계로 수신 모듈로부터 적절한 정보를 수신하고 이를 근거로 수신 모듈과 전력 전송 계약(Power Transfer Contract)을 체결하고, 파워 전송 단계는 전송 모듈과 수신 모듈의 상호 작용으로 실제로 전력을 무선으로 수신 모듈에 전송하는 단계이다.

핑 단계에서는, 수신 모듈(20)이 1차 코일과 수신 코일의 자속 결합 정도를 가리키는 신호 강도 패킷(Signal Strength Packet, SSP)을 공진 파형의 변조를 통해 전송 모듈(10)에 전송하는데, 신호 강도 패킷(SSP)은 수신 모듈에서 정류한 전압을 모니터링 하여 생성하는 메시지로서, 전송 모듈(10)은 이를 수신 모듈(20)로부터 수신하여 전력 전송을 위한 초기 구동 주파수를 선정하는 데 활용할 수 있다.

식별/구성 단계에서는, 수신 모듈(20)의 버전, 제조사 코드, 장치 식별 정보 등을 포함하는 식별 패킷(Identification Packet), 수신 모듈(20)의 최대 파워, 파워 전송 방법 등의 정보를 포함하는 구성 패킷(Configuration Packet) 등을 수신 모듈(20)이 전송 모듈(10)에 전송한다.

파워 전송 단계에서는, 수신 모듈(20)이 전력 신호를 수신하는 동작 점과 파워 전송 계약에서 정한 동작 점과의 차이를 가리키는 제어 에러 패킷(Control Error Packet, CEP), 수신 모듈(20)이 인터페이스 표면을 통해 수신하는 파워의 평균 값을 가리키는 수신 파워 패킷(Received Power Packet, RPP) 등을 수신 모듈(20)이 전송 모듈(10)에 전송한다.

수신 파워 패킷(RPP)은, 수신 모듈의 전력 수신부(210)의 정류 전압, 부하 전류, 옵셋 전력 등을 감안한 수신 전력량 데이터로, 수신 모듈(20)에 의해 전력을 수신 중에 계속하여 전송 모듈(10)로 전송되고, 전송 모듈(10)은 이를 수신하여 전력 제어를 위한 연산 인자로 사용한다.

전송 모듈의 통신부(120)는 각각 공진 파형의 변화로부터 패킷을 추출하고, 제어부(130)는 추출되는 패킷을 디코딩 하여 메시지를 얻고 이를 기초로 전력 변환부(110)를 제어하여 수신 모듈(20)이 요청하는 대로 파워 전송 특성을 바꾸면서 전력을 무선으로 전송할 수 있다.

한편, 유도 결합에 의해 전력을 무선으로 전달 방식에서 그 효율은 주파수 특성에 따른 영향은 적으나, 전송 모듈(10)과 수신 모듈(20) 사이의 배열과 거리의 영향을 받게 된다.

무선 전력 신호가 도달할 수 있는 영역을 두 가지로 구분할 수 있는데, 전송 모듈(10)이 수신 모듈(20)에 무선으로 전력을 전달할 때 높은 효율의 자기장이 통과할 수 있는 인터페이스 표면의 부분을 활동 영역이라고 할 수 있고, 전송 모듈(10)이 수신 모듈(20)의 존재를 감지할 수 있는 영역을 감지 영역이라 할 수 있다.

전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈(20)이 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되거나 제거되었는지 여부에 대하여 감지할 수 있는데, 전력 변환부(110)에서 형성되는 무선 전력 신호를 이용하거나 별도로 구비되는 센서에 의하여 수신 모듈(20)이 활동 영역 또는 감지 영역에 배치되었는지 여부를 검출할 수 있다.

예를 들어, 전송 모듈의 제어부(130)는 감지 영역에 존재하는 수신 모듈(20)로 인하여 무선 전력 신호가 영향을 받아 전력 변환부(110)의 무선 전력 신호를 형성하기 위한 전력의 특성이 변화하는지 여부를 모니터링 함으로써 수신 모듈(20)의 존재를 검출할 수 있다. 전송 모듈의 제어부(130)는 수신 모듈(20)의 존재를 검출한 결과에 따라 수신 모듈(20)을 식별하는 과정을 수행하거나 무선 전력 전송을 시작할 것인지 여부 등을 결정할 수 있다.

전송 모듈의 전력 변환부(110)는 위치 결정부를 더 포함할 수 있는데, 위치 결정부는 유도 결합 방식에 의한 무선 전력 전달의 효율을 높이기 위하여 1차 코일을 이동 또는 회전시킬 수 있고, 특히 수신 모듈(20)이 전송 모듈(10)의 활동 영역 내에 존재하지 않는 경우에 사용될 수 있다.

위치 결정부는 전송 모듈(10)의 1차 코일과 수신 모듈(20)의 2차 코일의 중심간 거리가 일정 범위 이내가 되도록 1차 코일을 이동시키거나 1차 코일과 수신 코일의 중심이 중첩되도록 1차 코일을 이동시키는 구동부를 포함하도록 구성될 수 있다. 이를 위해 전송 모듈(10)은 수신 모듈(20)의 위치를 감지하기 위한 센서나 감지부를 더 구비할 수 있고, 전송 모듈의 제어부(130)는 감지부의 센서로부터 수신하는 수신 모듈(20)에 대한 위치 정보를 기초로 위치 결정부를 제어할 수 있다.

또는, 전송 모듈의 제어부(130)는 통신부(120)를 통하여 수신 모듈(20)과의 배열 또는 거리에 대한 제어 정보를 수신하고 이를 기초로 위치 결정부를 제어할 수도 있다.

또한, 전송 모듈(10)은 둘 이상 복수의 1차 코일을 포함하도록 형성되어 복수의 1차 코일 중에서 수신 모듈(20)의 수신 코일과 적합하게 배열되는 일부의 코일을 선택적으로 이용하여 전송 효율을 높일 수 있는데, 이 경우 위치 결정부는 복수의 1차 코일 중에서 어느 것이 전력 전달을 위하여 사용될 것인지 결정할 수 있다.

활동 영역을 통과하는 자기장을 형성시키는 단일 1차 코일 또는 하나 이상의 1차 코일들의 조합을 주요 셀(primary cell)로 지칭할 수 있는데, 전송 모듈의 제어부(130)는, 수신 모듈(20)의 위치를 감지하고 이를 기초로 활동 영역을 결정하고, 활동 영역에 대응되는 주요 셀을 구성하는 전송 모듈을 연결하고 해당 전송 모듈의 1차 코일과 수신 모듈(20)의 2차 코일이 유도 결합될 수 있도록 제어할 수 있다.

한편, 수신 모듈(20)은 스마트 폰 또는 멀티미디어 재생 단말을 포함하는 스마트 폰이나 스마트 기기와 같은 전자 기기 내에 내장되고, 전자 기기가 전송 모듈(10)의 인터페이스 표면 위에 수직이나 수평 방향으로 일정하지 않은 방향이나 위치로 놓이게 되므로, 전송 모듈은 넓은 활동 영역을 필요로 한다.

활동 영역을 넓히기 위하여 복수 개의 1차 코일을 사용할 경우, 1차 코일 개수만큼 구동 회로가 필요하고 복수 개의 1차 코일에 대한 제어가 복잡해지므로, 제품화할 때 전송 모듈 즉 무선 충전기의 비용 증가가 발생한다. 또한, 활동 영역을 확대하기 위하여 전송 코일의 위치를 바꾸는 방식을 적용하는 경우에도 1차 코일의 위치를 옮기기 위한 이송 메커니즘을 구비해야 하므로, 부피와 무게가 커지고 제작 비용이 많아지는 문제가 있다.

위치가 고정된 하나의 1차 코일을 가지고도 활동 영역을 확장하는 방법이 있다면 효과적이지만, 단순하게 1차 코일의 크기를 키운다면 1차 코일의 단위 면적당 자속 밀도가 떨어지고 송수신 코일 사이에 자기 결합력이 약해져 기대하는 만큼 활동 영역이 증가하지도 않고 전송 효율도 떨어지게 된다.

이와 같이, 활동 영역의 확대와 전송 효율의 향상을 위하여 1차 코일의 적절한 형상과 크기를 결정하는 것이 중요하다. 둘 이상의 1차 코일을 채용하는 다중 코일 방식이 무선 전력 전송 모듈의 활동 영역을 확대하는 방법으로 효과적일 수 있다.

한편, 차량의 대시보드에 장착되는 무선 충전 장치에 스마트 단말을 거치하기 위해서는 스마트 단말을 고정하기 위한 고정 수단이 무선 충전 장치에 마련되어야 한다. 하지만, 무선 충전 장치의 외부로 돌출하여 노출되는 고정 수단이 파손되는 경우가 자주 발생한다.

이러한 점을 고려하여, 이 명세서의 무선 충전 장치는, 스마트 단말이 거치되지 않은 상태에서는 스마트 단말을 고정하기 위한 구조물을 숨기고, 충전을 위해 스마트 단말을 거치하는 경우에 구조물을 가리는 도어가 열리고 구조물이 외부로 노출되어 스마트 단말을 고정할 수 있다.

도 5는 이 명세서의 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 사시도이고, 도 6a와 도 6b는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치에 스마트 단말이 거치된 상태를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 무선 충전 장치(1)는 X축(또는 제1 축)과 Y축(또는 제1 축과 수직인 제2 축)으로 구성되는 XY 평면이 원형이고, Z축(또는 제1 축과 제2 축에 수직인 제3축) 방향으로 일정한 높이를 갖는 원통 형상으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않고, XY 평면이 직사각형이나 육각형 등의 다각형이나 타원형 등도 가능하다. Z축을 기준으로 전면과 후면을 구분할 수 있다.

무선 충전 장치(1)의 케이스(30)는 전면 커버(31)와 후면 커버(32)로 구성되고, X 방향으로 양쪽 측면에 도어부(50)와 암부(60)가 마련되고, Y 방향으로 아래쪽에 중력 방향으로 스마트 단말의 하중을 지지하기 위한 받침대(41)가 마련될 수 있다.

전면 커버(31)와 후면 커버(32)의 양쪽 측면에는 암부(60)가 회동할 공간을 제공하기 위해 오목하게 파인 공간이 형성된다.

도어부(50)는 제1 도어부(51)와 제2 도어부(52)로 구성되고, 암부(60)는 제1 암(61)과 제2 암(62)으로 구성될 수 있다.

전면 커버(31)의 하면에 스마트 단말의 Rx 모듈에 전력을 전송하기 위한 Tx 모듈(10)의 1차 코일이 배치될 수 있는데, 도 5에서 전면 커버(31)의 중앙이 1차 코일이 놓이는 자리가 될 수 있다. 전면 커버(31)가 수신 모듈(20)을 포함하는 스마트 단말이 놓이게 되는 터페이스 표면이 될 수 있다.

도 5에 도시한 것과 같이, 스마트 단말이 받침대(41)에 거치되지 않은 상태에서는, 스마트 단말이 X 방향이나 Z 방향으로 흔들리는 것을 막고 고정하기 위한 암부(60)가 도어부(50)에 가려 외부에 드러나지 않는다.

반면, 도 6a와 도 6b와 같이, 스마트 단말을 받침대(41)에 올려 놓는 경우, 스마트 단말의 하중에 의해 받침대(41)가 Y 방향으로 소정 변위만큼 내려가 돌출하게 되고, 도어부(50)가 XY 평면에서 Z축과 평행한 축을 기준으로 회전하여 내부로 들어가고, 암부(60)가 ZX 평면에서 Y축과 평행한 축을 기준으로 회전하여 Z 방향으로 돌출하여 스마트 단말의 측면에 닿게 된다.

도 7은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 사시도이고, 도 8은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 사시도이고, 도 9는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 전면 커버를 제거한 상태의 평면도이고, 도 10은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 스탠드 부재를 도시한 것이고, 도 11은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 도어를 도시한 것이고, 도 12는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치의 후면 커버를 제거한 상태의 저면도이고, 도 13은 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 암을 도시한 것이고, 도 14는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 랙 슬라이드를 도시한 것이고, 도 15는 일 실시예에 따른 무선 충전 장치를 구성하는 모터와 기어 트레인을 도시한 것이고, 도 16은 암이 회동하도록 랙 슬라이드의 랙 기어에 암의 피니언 기어가 맞물린 상태를 도시한 것이다.

무선 충전 장치(1)의 케이스(30)인 전면 커버(31)와 후면 커버(32)를 고정하고, 스마트 단말을 고정하기 위한 수단을 지지하여 고정하기 위한 고정 부재(33)가 내부에 마련된다.

도 7에 도시한 것과 같이, 고정 부재(33)의 상면(Z축을 기준으로 +Z축 방향)에는 스마트 단말의 하중에 의해 -Y축으로 이동하는 직선 왕복 부재 또는 스탠드 부재(40) 및 암부(60)를 가리거나 외부에 노출시킬 수 있도록 XY 평면에서 Z축에 평행한 축을 중심으로 회전하는 도어부(50)가 장착될 수 있다.

도 7의 도면에는 도시되어 있지 않지만, 고정 부재(33)의 상면(전면 커버(31)의 하면)에는 Tx 모듈의 1차 코일이 배치될 수 있다.

암부(60)의 회전을 제어하기 위한 스위치(91)도 고정 부재(33)의 측면에 장착될 수 있다.

도어부(50)는 X축 방향 양쪽에 제1 도어부(51)와 제2 도어부(52)를 포함할 수 있다.

도 8에 도시한 것과 같이, 고정 부재(33)의 하면(Z축을 기준으로 -Z축 방향)에는, 회전력을 생성하기 위한 모터(80), 모터(80)의 회전력을 받아 Y축 방향으로 직선 운동하는 랙 슬라이드(70) 및 랙 슬라이드(70)의 직진력을 이용하여 Y축과 평행한 축을 중심으로 회전하여 전면 커버(31)에 놓인 스마트 단말의 측면과 접촉하기 위한 암부(60)가 장착될 수 있다.

암부(60)는 제1 암(61)과 제2 암(62)을 포함하고, 랙 슬라이드(70)는 Y축으로 서로 반대 방향으로 슬라이드하는 제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)를 포함할 수 있다.

도 9와 도 10을 참조하여 스탠드 부재(40)를 설명한다.

스탠드 부재(40)는 Y축 방향으로 직선 왕복 운동을 하는데, 받침대(41)에 스마트 단말이 놓이면 스마트 단말의 하중에 의해 -Y축 방향으로 이동하고, 받침대(41)에서 스마트 단말이 제거되면 스프링(91, 92)의 탄성력에 의해 +Y축 방향으로 이동할 수 있다.

스탠드 부재(40)는, -Y축 방향으로 이동하면서 제1 도어부(51)와 제2 도어부(52)를 Z축과 평행한 회동축(338, 339)을 중심으로 회전시켜, Z축 방향으로 제1 및 제2 도어부(51, 52)의 후면에 있는 제1 및 제2 암(61, 62)을 전면에 노출시킬 수 있다.

스탠드 부재(40)는, XY 평면 기준으로 납작한 직사각형의 평판 형상이고, Z축 방향으로 받침대(41)가 돌출하여 스마트 단말의 하중을 받게 되는 ZX 평면을 형성한다.

스탠드 부재(40)의 직사각형 평판의 양쪽에는 내부를 향해 파인 제1 전환부(52)와 제2 전환부(53)가 형성되는데, 제1 및 제2 전환부(52, 53)는 받침대(41)에 놓이는 스마트 단말의 하중에 의해 발생하는 -Y축 방향의 직진력을 제1 및 제2 도어부(51, 52)의 회동력으로 전환시킨다.

스탠드 부재(40)의 내부에는 직선 운동을 안내하기 위한 제1 내지 제3 슬롯(44, 45, 46)이 형성될 수 있고, 고정 부재(33)에는 제1 내지 제3 슬롯(44, 45, 46) 각각에 대응하여 제1 내지 제3 돌기(331, 332, 333)가 형성되어 슬롯에 끼워질 수 있다.

반대로, 고정 부재(33)에 둘 이상의 슬롯이 형성되고 스탠드 부재(40)에 각 슬롯에 대응하는 위치에 둘 이상의 돌기가 형성되고 슬롯에 끼워져 스탠드 부재(40)가 Y축 방향으로 직선 운동할 수 있게 안내할 수 있다.

제1 내지 제3 슬롯(44, 45, 46)은 Y축 방향으로 긴 형태가 될 수 있다.

스탠드 부재(40)의 내부 중앙 부근에 형성된 제1 슬롯(44)은 X축 방향으로 소정의 너비를 갖는 사각형 형태로 마련되고, 제1 슬롯(44)의 한쪽 내부 벽(도 9에서는 +X축 방향에 있는 내부 벽)에 Y축 방향을 따라 형성된 제1 랙 기어(47)가 고정 부재(33)에 마련된 회동축에 끼워진 제1 피니언 기어(95)에 맞물려, 스탠드 부재(40)가 Y축 방향으로 부드럽게 왕복 운동할 수 있도록 한다.

제1 슬롯(44)의 다른 쪽 내부 벽(도 9에서 -X축 방향에 있는 내부 벽)은 고정 부재(33)에 Y축 방향으로 길게 형성된 제1 돌기(331)에 접하여, 스탠드 부재(40)의 Y축 방향의 왕복 이동을 안내한다.

또한, Tx 모듈(10)을 모두 Z축을 기준으로 스탠드 부재(40)의 위쪽에 배치할 공간(또는 높이)이 좁기 때문에, Tx 모듈(10)의 1차 코일만을 스탠드 부재(40)의 위쪽(상면 커버의 하면)에 배치하고, 나머지 Tx 모듈(10)을 고정 부재(33)나 무선 충전 장치(1)의 내부 다른 곳에 배치하고, 1차 코일을 Tx 모듈(10)의 인버터에 연결하기 위한 배선이 제1 슬롯(44)을 통과하게 할 수 있다.

제2 및 제3 슬롯(45, 46)은 스탠드 부재(40)의 아래쪽에 X축 방향으로 대칭으로 Y축 방향으로 길게 형성되고, X축 방향을 기준으로 제1 슬롯(44)보다 더 바깥 쪽에 형성될 수 있다.

제2 및 제3 슬롯(45, 46)에는 제2 및 제3 돌기(332, 333)가 끼워져 스탠드 부재(40)의 Y축 방향의 왕복 이동을 안내하는데, Y축 방향을 기준으로 제2 및 제3 돌기(332, 333)의 위치와 제2 및 제3 슬롯(45, 46)의 길이가 스탠드 부재(40)의 이동 범위를 제한할 수 있다.

즉, 받침대(41)에 놓인 스마트 단말의 무게에 의해 스탠드 부재(40)가 -Y축으로 이동하면서, 제2 및 제3 돌기(332, 333)가 각각 제2 및 제3 슬롯(45, 46)의 끝에 닿을 때, 스탠드 부재(40)가 이동을 멈추게 되고, 이 때가 스탠드 부재(40)의 최대 이동 변위가 된다.

스마트 단말의 후면 내부에 장착된 2차 코일과 무선 충전 장치(1)의 Tx 모듈(10)의 1차 코일이 최대한 서로의 중심에서 중첩되도록 스탠드 부재(40)의 최대 이동 변위가 결정될 수 있고, 이에 맞추어 제2 및 제3 돌기(332, 333)의 위치와 제2 및 제3 슬롯(45, 46)의 길이가 결정될 수 있다.

Y축 방향으로 스탠드 부재(40)의 위쪽에는 고정 부재(33)에 고정된 하나 이상의 탄성 부재가 연결되어, 스마트 단말의 하중에 의해 스탠드 부재(40)가 -Y축 방향으로 급작스러운 이동을 막고, 받침대(41)에서 스마트 단말이 제거될 때 스탠드 부재(40)를 +Y축 방향으로 당길 수 있다. 도 9에는 제1 및 제2 스프링(91, 92)이 탄성 부재 역할을 한다.

스탠드 부재(40)에는 X축 방향의 양쪽 가장자리에서 Y축 방향으로 소정 길이에 걸쳐서 X축 방향으로 안쪽으로(스탠드 부재(40)의 중심을 향해) 소정 깊이만큼 파인 제1 전환부(42)와 제2 전환부(43)가 형성되는데, 도 9에서 보듯이 제1 및 제2 전환부(42, 43)가 X축 방향으로 제1 슬롯(44)의 바깥에 배치될 수 있다.

제1 및 제2 전환부(42, 43)에서, Y축 기준으로 위쪽에 X축을 따라 형성된 제1 벽이 제1 및 제2 도어부(51, 52)가 닫힌 위치에서 열린 위치로 회동하도록 하는 직진력을 제공하고, Y축 기준으로 아래쪽에 형성된 제2 벽이 제1 및 제2 도어부(51, 52)가 열린 위치에서 닫힌 위치로 회동하도록 하는 직진력을 제공할 수 있다.

제1 및 제2 도어부(51, 52)가 닫힌 상태에서 제1 및 제2 도어부(51, 52)의 도어 연장부(513, 523)가 제1 및 제2 전환부(42, 43)의 제2 벽(Y축 기준으로 위쪽에 형성된 벽)에 맞닿게 되고, 제1 및 제2 도어부(51, 52)가 열린 상태에서 제1 및 제2 도어부(51, 52)의 도어 연장부(513, 523)가 제1 및 제2 전환부(42, 43)의 제1 벽(Y축 기준으로 아래쪽에 형성된 벽)에 맞닿게 된다.

도 9와 도 11을 참조하여 도어부를 설명한다.

도 10에는 제1 도어부(51)가 도시되어 있는데, 제1 도어부(51)는 제1 도어(511), 제1 도어 연결부(512), 제1 도어 연장부(513) 및 제1 도어 스프링 지지부(514)를 포함하여 구성될 수 있다. 비슷하게, 제2 도어부(52)도 제2 도어(521), 제2 도어 연결부(522), 제2 도어 연장부(523) 및 제2 도어 스프링 지지부(524)를 포함하여 구성될 수 있다.

제1 도어부(51)는 연결부(512)와 연장부(513)가 만나는 점에 형성된 홀이 고정 부재(33)에 마련된 제1 회동축(338)에 끼워진 상태로 제1 회동축(338)을 중심으로 회전할 수 있다.

제1 도어(511)는 닫힌 상태에서 Z축 방향으로 후방에 있는 제1 암(61)을 가리고, 제1 회동축(338)을 중심으로 회전하여 열린 상태가 되면 제1 암(61)을 노출시킬 수 있다.

제1 도어(511)는 제1 도어 연결부(512)에 고정된다. 제1 도어(511)는 Z축과 X축이 형성하는 ZX 평면 기준으로 잘랐을 때 단면이 'ㄷ'자 형상일 수 있다. 또한, 제1 도어(511)는, XY 평면 기준으로, 제1 회동축(338)으로부터 제1 및 제2 반경 사이 및 제1 회동축(338)로부터 제1 및 제2 방사각 사이가 형성하는 공간을 차지하여 제1 암(61)을 가릴 수 있다.

제1 도어(511)에서, 제1 회동축(338)에서 가장 먼 제2 반경만큼 이격된 거리에 형성된 면과 XY 평면에 형성된 면은 무선 충전 장치(1)의 외부에 노출되고, 제1 회동축(338)에서 가장 가까운 제1 반경만큼 이격된 거리에 형성된 면은 제1 도어 연결부(512)에 연결될 수 있다.

제1 도어 연결부(512)는 제1 도어(511)와 제1 회동축(338)이 끼워지는 홀을 연결하고, 그 중간에 XY 평면을 기준으로 제1 도어(511)와 홀을 연장하는 선과 수직인 방향으로 돌출한 위치에 제1 도어 스프링 지지부(514)가 형성될 수 있다.

제1 회동축(338)이 끼워지는 홀을 중심으로 제1 도어 연결부(512)와 반대 방향으로 제1 도어 연장부(513)가 형성될 수 있다. 제1 도어 연장부(513)는 제1 회동축(338)이 끼워지는 홀에서 연결부(512)와 멀어지는 방향(도 9에서 +X축 방향)으로 진행하면서 소정 각도, 예를 들어 +60도 꺾인 형상일 수 있고, 단부가 XY 평면에서 볼 때 원형인 원 기둥 형상일 수 있다.

제1 도어 연장부(513)는 제1 전환부(42)에 형성된 제1 벽 또는 제2 벽에 맞닿을 수 있다. 제1 전환부(42)의 제2 벽은 제1 도어 연장부(513)의 꺾인 형상에 맞추어 형성될 수 있다.

제1 회동축(338)에는 토션(Tortion) 스프링 형태의 제3 스프링(93)이 끼워질 수 있는데, 제3 스프링(93)의 한쪽 끝은 고정 부재(33)에 고정되고 다른 쪽 끝은 제1 도어 스프링 지지부(514)에 고정될 수 있다. 제3 스프링(93)은 제1 도어부(51)를 제1 회동축(338)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하도록 하는 힘을 제공하는데, 소정 각도까지만 회전력을 발휘하도록 제작된 제3 스프링(93)이 사용될 수 있다.

스탠드 부재(40)가 받침대(41)에 놓이는 스마트 단말에 의해 -Y축 방향으로 이동하면서 제1 도어 연장부(513)가 제1 전환부(42)의 제1 벽과 닿을 때, 제1 도어부(51)가 제1 회동축(338)을 중심으로 시계 방향으로 회전하여 제1 도어부(51)가 열린다.

받침대(41)에 놓인 스마트 단말이 제거되면 스탠드 부재(40)가 스프링(91, 92)가 당기는 힘에 의해 +Y축 방향으로 올라가는 동안 제1 도어부(51)도 제3 스프링(93)에 의해 반시계 방향으로 회전하게 되면서 제1 도어 연장부(513)가 제1 전환부(42)의 제1 벽에서 분리된다. 스탠드 부재(40)가 +Y축 방향으로 소정 높이만큼 올라가면, 제1 도어 연장부(513)가 제1 전환부(42)에서 Y축 방향으로 아래 쪽에 형성된 제2 벽과 맞닿게 되고 제1 도어부(51)가 닫히게 된다.

도 9에서 제3 스프링(93)의 양쪽 끝이 고정되는 위치와 회전력을 발휘하는 각도는 제1 도어부(51)가 닫힌 위치로 회전할 때까지만 회전력을 발휘할 수 있는 값으로 결정될 수 있다.

제2 도어부(52)도 제1 도어부(51)과 Y축을 중심으로 대칭인 형상으로 형성되고 동작할 수 있다.

도 12를 참조하면, 랙 슬라이드(70)와 암부(60)를 움직이게 하는 힘은 모터(80)로부터 발생한다.

도 12와 도 15를 참조하면, 랙 슬라이드(70)가 직선 운동하도록 하는 힘은 모터(80), 모터(80)에 연결되어 X축과 평행한 축을 중심으로 회전하는 웜(81), 웜(81)의 회전력을 Z축에 평행한 축을 중심으로 하는 회전력으로 변환하도록 둘 이상의 기어로 구성되는 기어 트레인(82) 및 기어 트레인(82)에 포함된 기어 중 어느 하나의 기어(도 12에서는 마지막 기어)에 형성되는 제2 피니언 기어(83)를 통해 전달될 수 있다. 기어 트레인(82)은 공간의 제약을 극복하고 모터(80)로부터 멀리 떨어진 랙 슬라이드(70)까지 회전력을 전달할 수 있다.

랙 슬라이드(70)는 X축 상에서 서로 반대 방향으로 이동하는 제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)로 구성될 수 있다. 제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)에 각각 형성된 랙 기어가 동시에 서로 반대 방향에서 제2 피니언 기어(83)에 맞물려 제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)는 서로 반대 방향으로 직선 운동한다.

도 12와 도 14를 참조하면, 제2 슬라이드(72)는, Z축을 중심으로 회전하는 제2 피니언 기어(83)에 맞물리는 제4 랙 기어(721), X축 방향으로 제4 랙 기어(721)로부터 이격되어 형성되는 제5 랙 기어(723) 및 X축 방향으로 제4 랙 기어(721)와 중첩되는 위치에 형성되는 제5 슬롯(723)을 포함하여 구성될 수 있다.

제4 랙 기어(721)와 제5 랙 기어(723)는 모두 X축 방향으로 기어의 골과 마루가 반복하여 연속으로 형성되어 있지만, 기어의 골과 마루가 노출되는 방향은 서로 다른데, 제4 랙 기어(721)는 골과 마루가 -Y축 방향으로 노출되고 제5 랙 기어(723)는 +Z축 방향으로 노출될 수 있다.

제2 슬라이드(72)의 제5 랙 기어(723)는 제2 암(62)의 제4 피니언 기어(621)에 맞물릴 수 있다.

X축 방향으로 긴 형태인 제5 슬롯(723)에는 고정 부재(33)에 마련된 제6 돌기(336)와 제7 돌기(337)가 끼워질 수 있다. 제6 돌기(336)와 제7 돌기(337)의 위치, 제5 슬롯(723)의 X축 방향의 길이 및 제4 랙 기어(721)의 길이에 의해, 제2 슬라이드(72)의 X축 방향의 이동 변위가 결정될 수 있다. 제6 돌기(336)가 +X축 방향으로 제2 슬라이드(72)의 이동 한계를 결정하고, 제7 돌기(337)가 -X축 방향으로 제2 슬라이드(72)의 이동 한계를 결정할 수 있다.

비슷하게, 제1 슬라이드(71)는, Z축을 중심으로 회전하는 제2 피니언 기어(83)에 맞물리는 제2 랙 기어(711), X축 방향으로 제2 랙 기어(711)로부터 이격되어 형성되는 제3 랙 기어(713) 및 X축 방향으로 제2 랙 기어(711)와 중첩되는 위치에 형성되는 제4 슬롯(713)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1 슬라이드(71)의 제3 랙 기어(713)는 제1 암(61)의 제3 피니언 기어(611)에 맞물릴 수 있다.

X축 방향으로 긴 형태인 제4 슬롯(713)에는 고정 부재(33)에 마련된 제4 돌기(334)와 제5 돌기(335)가 끼워질 수 있다. 제4 돌기(334)와 제5 돌기(335)의 위치, 제4 슬롯(713)의 X축 방향의 길이 및 제2랙 기어(711)의 길이에 의해, 제1 슬라이드(71)의 X축 방향의 이동 변위가 결정될 수 있다. 제4 돌기(334)가 +X축 방향으로 제1 슬라이드(71)의 이동 한계를 결정하고, 제5 돌기(335)가 -X축 방향으로 제1 슬라이드(71)의 이동 한계를 결정할 수 있다.

도 12, 도 13 및 도 16을 참조하여 암부를 설명한다.

암부(60)는 받침대(41)에 놓인 스마트 단말의 측면이나 정면을 고정하기 위한 것으로, 도어부(50)가 닫힌 상태에서는 도어부(50) 뒤에 가려져 있다가 도어부(50)가 열린 상태에서 회전하여 끝 부분이 스마트 단말의 측면이나 정면에 닿게 된다.

암부(60)는 좌우에 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52) 뒤에 각각 배치되는 제1 암(61)과 제2 암(62)을 포함한다.

제1 암(61)은, 고정 부재(33)에 Y축에 평행한 방향으로 형성된 제3 회동축(340)을 중심으로 회전하는데, 제3 회동축(340)에 끼워질 홀이 형성되고, 홀 주변에 제1 슬라이드(71)의 제3 랙 기어(712)에 맞물릴 제3 피니언 기어(611)를 포함한다.

제1 암(61)은, 제1 도어부(51)가 닫힌 상태에서는, 제1 도어(511)에 가려 무선 충전 장치(1)의 정면(Z축 방향)에 드러나지 않고, 무선 충전 장치(1)의 내부가 드러나지 않도록 일부 면이 무선 충전 장치(1)의 측면과 후면에 노출될 수 있다.

제1 암(61)은, 제1 도어부(51)가 열려 제1 도어(511)가 있던 공간이 비게 되면, 제1 슬라이드(71)의 제3 랙 기어(712)가 -X축 방향으로 이동하여 제3 피니언 기어(611)가 제3 회동축(340)을 중심으로 반시계 방향으로 회전하고, 이에 따라 제1 도어(511)가 사라진 빈 공간을 거쳐 무선 충전 장치(1)의 전면까지 도달하게 된다.

제2 암(62)은, 고정 부재(33)에 Y축에 평행한 방향으로 형성된 제4 회동축(341)(미도시)에 끼워질 홀이 형성되고, 해당 홀 주변에 제2 슬라이드(72)의 제5 랙 기어(722)에 맞물릴 제4 피니언 기어(621)를 포함한다.

도 17은 스탠드 부재의 받침대에 놓인 스마트 단말의 하중에 의해 스탠드 부재가 하강하고 이에 따라 도어가 회전하는 동작을 도시한 것이고, 도 18은 모터의 회전력이 랙 슬라이드를 거쳐 암에 전달되는 동작을 도시한 것이고, 도 19는 랙 슬라이드의 직선 운동에 의해 암이 회전하는 동작을 도시한 것이다.

스탠드 부재(40)의 받침대(41)에 스마트 단말이 놓이면, 스탠드 부재(40)는 스마트 단말의 무게에 의해 -Y축 방향으로 이동하고, Y축으로 길쭉한 제2 슬롯(45)와 제3 슬롯(46)의 위쪽 말단이 각각 제2 돌기(332)와 제3 돌기(333)에 닿을 때까지 이동할 수 있다.

스탠드 부재(40)가 -Y축 방향으로 최대로 이동할 때, 1 전환부(42)와 제2 전환부(43)에서 Y축 방향 기준으로 위쪽에 형성된 제1 벽이 제1 도어부(51)와 제2 도어부(52)의 연장부(513, 523)와 닿아 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52)를 각각 시계 방향과 반시계 방향으로 회전시켜 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52)가 열린 상태가 된다.

스탠드 부재(40)의 아래 방향으로의 직선 운동과 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52)의 회전 운동은 받침대(41)에 놓이는 스마트 단말의 무게에 의해 발생한다.

스탠드 부재(40)가 소정 변위만큼 아래로 이동하거나 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52)가 소정 각도만큼 회전하면, 암부(60)가 전면으로 돌출하도록 하는 제1 구동 신호가 모터(80)에 인가될 수 있는데, 스탠드 부재(40)의 이동을 감지하거나 제1 도어부(51)과 제2 도어부(52)의 회전을 감지할 별도의 스위치(미도시)가 구비되어, 해당 스위치가 모터(80)를 구동할 제1 구동 신호를 생성할 수 있다.

또는, 받침대(41)에 스마트 단말이 놓여 스탠드 부재(40)가 내려갈 때, 스마트 단말의 Rx 모듈(20)과 무선 충전 장치(1)의 Tx 모듈(10)이 서로 가까워져 두 모듈 사이에 상호 작용이 수행되고, 상호 작용 중 선택 단계와 핑 단계에서 Tx 모듈(10)이 Rx 모듈(20)을 검출하면, 이를 근거로 Tx 모듈(10)의 제어부(130)가 모터(80)를 구동할 수 있는 제1 구동 신호를 생성할 수도 있다.

제1 구동 신호가 모터(80)에 인가되면, 모터(80)가 웜(81)을 회전시키고 기어 트레인(82)을 거쳐 제2 피니언 기어(83)가 회전하게 되고, 제2 피니언 기어(83)에 맞물린 제2 랙 기어(711)와 제4 랙 기어(721)에 의해 제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)가 각각 -X축과 +X축 방향으로 이동한다.

제1 슬라이드(71)와 제2 슬라이드(72)의 이동에 따라 제3 랙 기어(712)와 제5 랙 기어(722)가 이동하여 이에 각각 맞물린 제3 피니언 기어(611)와 제4 피니언 기어(621)가 각각 제3 회동축(340)과 제4 회동축(341)을 중심으로 회전하여, 즉 제1 암(61)과 제2 암(62)이 회전하여 제1 도어(511)와 제2 도어(521)가 사라진 공간으로 튀어나와 받침대(41)에 놓인 스마트 단말의 측면이나 앞면에 닿아, 스마트 단말을 무선 충전 장치(1)의 전면 커버(31)에 고정하게 된다.

제1 암(61)과 제2 암(62)이 Z축 방향으로 전면 커버(32)보다 앞으로 돌출하여 받침대(41)에 놓인 스마트 단말을 고정하고 있는 상태에서 사용자가 스위치(91)를 누르면, 암부(60)를 뒤로 후퇴하도록 하기 위한 제2 구동 신호가 생성되어 모터(80)에 인가될 수 있다.

제2 구동 신호는 제1 구동 신호가 모터(80)를 회전시키는 방향과 반대 방향으로 모터(80)를 회전시키게 되고, 이에 따라 제1 및 제2 슬라이드(71, 72)가 각각 +X축과 -X축을 향해, 즉 X축을 기준으로 중심을 향해 이동하고, 이에 따라 제1 및 제2 암(61, 62)이 회전하여 무선 충전 장치(1)의 후면으로 후퇴한다.

제1 및 제2 암(61, 62)이 후퇴한 상태에서, 사용자가 스마트 단말을 받침대(41)로부터 떼어 내면, 제1 및 제2 스프링(91, 82)에 의해 스탠드 부재(40)가 +Y축 방향으로 이동하고, 이에 따라 제1 및 제2 전환부(42, 43)의 위쪽에 형성된 제1 벽에서 제1 및 제2 도어부(61, 62)의 연장부(613, 623)가 분리되고, 제3 및 제4 스프링(93, 94)에 의해 제1 및 제2 도어부(61, 62)가 닫히는 방향으로 회전한다.

스탠드 부재(40)가 +Y축 방향으로 이동하여 제1 및 제2 전환부(42, 43)의 아래 쪽에 형성된 제2 벽과 제1 및 제2 도어부(61, 62)의 연장부(613, 623)가 맞닿게 되고, 이에 따라 제1 및 제2 도어부(61, 62)가 닫힌 상태가 된다.

이 명세서에 기재된 무선 충전 장치는 아래와 같이 설명될 수 있다.

일 실시예에 따른 무선 충전 장치는, 전면 커버와 후면 커버로 구성되어 외관을 형성하는 케이스; 단말의 수신 모듈에 전력을 무선으로 공급하기 위한 전송 모듈; 받침대를 포함하고 받침대에 놓이는 단말의 하중에 의해 제2 방향으로 직선 운동하는 스탠드 부재; 제2 방향으로 전면 커버의 양쪽에 형성되고 스탠드 부재의 직선 운동에 의해 회전하여 열리고 닫히는 둘 이상의 도어를 포함하는 도어부; 회동력을 공급하는 모터; 모터의 회동력을 제2 방향과 수직인 제1 방향으로의 직진력으로 전환하는 두 개의 슬라이드를 포함하는 랙 슬라이드; 도어부가 닫힐 때 둘 이상의 도어 뒤에 가려지고 도어부가 열려 있을 때 랙 슬라이드의 직진력을 받아 회동하여 제1 및 제2 방향과 수직인 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출하거나 뒤로 후퇴하는 둘 이상의 암을 포함하는 암부; 및 전면 커버와 후면 커버를 고정하는 고정 부재를 포함하여 구성될 수 있다.

일 실시예에서, 스탠드 부재가 단말의 하중에 의해 소정 변위만큼 이동하거나 또는 도어부가 닫힌 상태에서 회전하여 열린 상태가 되는 것을 감지하는 제1 스위치를 더 포함하고, 제1 스위치는 모터가 제3 방향을 기준으로 뒤로 후퇴한 상태에 있는 둘 이상의 암을 앞으로 돌출하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제1 구동 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 전송 모듈은, 받침대에 놓이는 단말에 포함된 수신 모듈과 상호 작용을 수행할 때, 모터가 제3 방향을 기준으로 뒤로 후퇴한 상태에 있는 둘 이상의 암을 앞으로 돌출하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제1 구동 신호를 생성할 수 있다.

일 실시예에서, 도어부가 열린 상태에서 모터가 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출한 둘 이상의 암을 뒤로 후퇴하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제2 구동 신호를 생성하기 위한 제2 스위치를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 및 제2 방향이 형성하는 평면에 평판 형상으로 형성되는 스탠드 부재는, 제2 방향의 아래쪽에 제3 방향으로 돌출한 받침대; 제1 방향의 양쪽에 제2 방향으로 소정 높이 내부를 향해 파인 제1 및 제2 전환부; 및 평판의 내부에 직선 운동을 안내하기 위해 제2 방향으로 긴 형태로 형성되는 제1 내지 제3 슬롯을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 전송 모듈의 1차 코일이 상면 커버의 하면과 스탠드 부재 사이에 배치되고, 1차 코일과 전송 모듈의 인버터를 연결하는 배선이 제1 슬롯을 관통할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 방향으로 폭이 제2 및 제3 슬롯보다 더 넓은 제1 슬롯의 한쪽 내부 벽에 제2 방향을 따라 제1 랙 기어가 형성되고, 제1 랙 기어가 고정 부재에 마련된 회동축에 끼워진 제1 피니언 기어에 맞물릴 수 있다.

일 실시예에서, 제2 및 제3 슬롯에는 각각 고정 부재에 마련된 제2 및 제3 돌기가 끼워지고, 제2 방향으로 제2 및 제3 슬롯의 길이와 제2 및 제3 돌기의 위치에 의해 스탠드 부재의 이동 범위가 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 고정 부재와 스탠드 부재에 연결되어 스탠드 부재가 단말의 하중에 의해 이동하는 방향과 반대 방향으로 힘을 발휘하는 하나 이상의 스프링을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제1 전환부는 스탠드 부재의 제1 방향의 한쪽 가장자리에 제2 방향으로 소정 길이에 걸쳐 제1 방향 안쪽으로 소정 깊이만큼 파인 형상이고, 제1 전환부에서 제2 방향으로 위쪽과 아래쪽에 형성된 제1 및 제2 벽이 도어부에서 제1 전환부에 대응하는 제1 도어부가 열린 위치와 닫힌 위치로 회동하도록 하는 직진력을 제공할 수 있다.

일 실시예에서, 도어부는 제1 도어부와 제2 도어부를 포함할 수 있다. 고정 부재에 제2 방향과 평행하게 형성된 제1 회동축에 끼워져 회동하는 제1 도어부는, 암부에 포함된 제1 암을 가리거나 노출시키는 제1 도어; 제1 도어와 제1 회동축이 끼워지는 홀을 연결하는 제1 도어 연결부; 제1 도어 연결부에서 제1 도어와 홀을 연장하는 선과 수직 방향으로 돌출한 위치에 형성되는 제1 도어 스프링 지지부; 및 홀을 중심으로 제1 도어 연결부와 반대 방향으로 연장되는 제1 도어 연장부를 포함할 수 있다. 제1 회동축에 끼워지는 토션 스프링 형태의 제3 스프링이 제1 도어 스프링 지지부와 고정 부재에 양쪽 끝이 고정될 수 있다.

일 실시예에서, 제1 도어 연장부는, 제1 회동축에서 멀어지는 방향으로 진행하면서 소정 각도 꺾인 형상으로, 제1 도어부가 닫힌 상태일 때 제1 전환부의 제2 벽에 닿고, 제1 도어부가 열린 상태일 때 제1 전환부의 제1 벽에 닿을 수 있다.

일 실시예에서, 제1 전환부의 제1 벽은 제1 방향을 따라 직선으로 형성되고, 제1 전환부의 제2 벽은 제1 도어 연장부의 꺾인 형상에 맞추어 꺾인 형상으로 형성될 수 있다.

일 실시예에서, 무선 충전 장치는 랙 슬라이드에 회동력을 전달하는 제2 피니언 기어가 형성된 하나 이상의 기어를 포함하여 구성되는 기어 트레인을 더 포함할 수 있다. 랙 슬라이드는 제2 피니언 기어에 맞물리는 랙 기어를 포함하여 제1 방향을 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하는 제1 및 제2 슬라이드를 포함할 수 있다. 제1 슬라이드는, 제2 피니언 기어에 맞물리는 제2 랙 기어; 제1 방향으로 제2 랙 기어와 이격되어 형성되는 제3 랙 기어; 및 제1 방향으로 제2 랙 기어와 중첩되는 위치에 제1 방향으로 길게 형성되는 제4 슬롯을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 제4 슬롯에는 고정 부재에 마련된 제4 및 제5 돌기가 끼워져 제1 슬라이드가 제1 방향으로 직선 운동하도록 안내하고, 제4 및 제5 돌기의 위치와 제4 슬롯의 제1 방향으로 길이에 의해 제1 슬라이드의 이동 범위가 제한될 수 있다.

일 실시예에서, 암부는 제1 및 제2 슬라이드로부터 직진력을 받아 회동하는 제1 및 제2 암을 포함하고, 제1 암은 제1 슬라이드의 제3 랙 기어에 맞물리고 고정 부재에 제2 방향과 평행하게 형성되는 제4 회동축에 끼워질 홀 주위에 형성되는 제4 피니언 기어를 포함할 수 있다.

이 명세서는 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1: 무선 전력 전송 장치 2: 전자 기기
10: 무선 전력 전송 모듈 20: 무선 전력 수신 모듈
30: 케이스 40: 스탠드 모듈
50: 도어부 60: 암부
70: 랙 슬라이드 80: 모터
91: 스위치 110: 전력 변환부
120: 통신부 130: 제어부
140: 전원부 210: 전력 수신부
220: 통신부 230: 제어부
240: 부하

Claims (16)

1. 전면 커버와 후면 커버로 구성되어 외관을 형성하는 케이스;
   단말의 수신 모듈에 전력을 무선으로 공급하기 위한 전송 모듈;
   받침대를 포함하고 상기 받침대에 놓이는 단말의 하중에 의해 제2 방향으로 직선 운동하는 스탠드 부재;
   상기 제2 방향으로 상기 전면 커버의 양쪽에 형성되고 상기 스탠드 부재의 직선 운동에 의해 회전하여 열리고 닫히는 둘 이상의 도어를 포함하는 도어부;
   회동력을 공급하는 모터;
   상기 모터의 회동력을 상기 제2 방향과 수직인 제1 방향으로의 직진력으로 전환하는 두 개의 슬라이드를 포함하는 랙 슬라이드;
   상기 도어부가 닫힐 때 상기 둘 이상의 도어 뒤에 가려지고 상기 도어부가 열려 있을 때 상기 랙 슬라이드의 직진력을 받아 회동하여 상기 제1 및 제2 방향과 수직인 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출하거나 뒤로 후퇴하는 둘 이상의 암을 포함하는 암부; 및
   상기 전면 커버와 후면 커버를 고정하는 고정 부재를 포함하는 무선 충전 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 스탠드 부재가 상기 단말의 하중에 의해 소정 변위만큼 이동하거나 또는 상기 도어부가 닫힌 상태에서 회전하여 열린 상태가 되는 것을 감지하는 제1 스위치를 더 포함하고,
   상기 제1 스위치는 상기 모터가 상기 제3 방향을 기준으로 뒤로 후퇴한 상태에 있는 둘 이상의 암을 앞으로 돌출하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제1 구동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 전송 모듈은, 상기 받침대에 놓이는 단말에 포함된 수신 모듈과 상호 작용을 수행할 때, 상기 모터가 상기 제3 방향을 기준으로 뒤로 후퇴한 상태에 있는 둘 이상의 암을 앞으로 돌출하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제1 구동 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 도어부가 열린 상태에서 상기 모터가 상기 제3 방향을 기준으로 앞으로 돌출한 상기 둘 이상의 암을 뒤로 후퇴하도록 하는 회동력을 생성하도록 하는 제2 구동 신호를 생성하기 위한 제2 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 방향이 형성하는 평면에 평판 형상으로 형성되는 상기 스탠드 부재는,
   상기 제2 방향의 아래쪽에 상기 제3 방향으로 돌출한 상기 받침대;
   상기 제1 방향의 양쪽에 상기 제2 방향으로 소정 높이 내부를 향해 파인 제1 및 제2 전환부; 및
   상기 평판의 내부에 직선 운동을 안내하기 위해 상기 제2 방향으로 긴 형태로 형성되는 제1 내지 제3 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 전송 모듈의 1차 코일이 상기 상면 커버의 하면과 상기 스탠드 부재 사이에 배치되고, 상기 1차 코일과 상기 전송 모듈의 인버터를 연결하는 배선이 상기 제1 슬롯을 관통하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
7. 제5 항에 있어서,
   상기 제1 방향으로 폭이 상기 제2 및 제3 슬롯보다 더 넓은 제1 슬롯의 한쪽 내부 벽에 상기 제2 방향을 따라 제1 랙 기어가 형성되고, 상기 제1 랙 기어가 상기 고정 부재에 마련된 회동축에 끼워진 제1 피니언 기어에 맞물리는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
8. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 및 제3 슬롯에는 각각 상기 고정 부재에 마련된 제2 및 제3 돌기가 끼워지고, 상기 제2 방향으로 상기 제2 및 제3 슬롯의 길이와 상기 제2 및 제3 돌기의 위치에 의해 상기 스탠드 부재의 이동 범위가 제한되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
9. 제5 항에 있어서,
   상기 고정 부재와 상기 스탠드 부재에 연결되어 상기 스탠드 부재가 상기 단말의 하중에 의해 이동하는 방향과 반대 방향으로 힘을 발휘하는 하나 이상의 스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
10. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 전환부는 상기 스탠드 부재의 상기 제1 방향의 한쪽 가장자리에 상기 제2 방향으로 소정 길이에 걸쳐 상기 제1 방향 안쪽으로 소정 깊이만큼 파인 형상이고,
    상기 제1 전환부에서 상기 제2 방향으로 위쪽과 아래쪽에 형성된 제1 및 제2 벽이 상기 도어부에서 상기 제1 전환부에 대응하는 제1 도어부가 열린 위치와 닫힌 위치로 회동하도록 하는 직진력을 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 도어부는 상기 제1 도어부와 제2 도어부를 포함하고,
    상기 고정 부재에 상기 제2 방향과 평행하게 형성된 제1 회동축에 끼워져 회동하는 상기 제1 도어부는,
    상기 암부에 포함된 제1 암을 가리거나 노출시키는 제1 도어;
    상기 제1 도어와 상기 제1 회동축이 끼워지는 홀을 연결하는 제1 도어 연결부;
    상기 제1 도어 연결부에서 상기 제1 도어와 상기 홀을 연장하는 선과 수직 방향으로 돌출한 위치에 형성되는 제1 도어 스프링 지지부; 및
    상기 홀을 중심으로 상기 제1 도어 연결부와 반대 방향으로 연장되는 제1 도어 연장부를 포함하고,
    상기 제1 회동축에 끼워지는 토션 스프링 형태의 제3 스프링이 상기 제1 도어 스프링 지지부와 상기 고정 부재에 양쪽 끝이 고정되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 도어 연장부는, 상기 제1 회동축에서 멀어지는 방향으로 진행하면서 소정 각도 꺾인 형상으로, 상기 제1 도어부가 닫힌 상태일 때 상기 제1 전환부의 제2 벽에 닿고, 상기 제1 도어부가 열린 상태일 때 상기 제1 전환부의 제1 벽에 닿는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
13. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 전환부의 제1 벽은 상기 제1 방향을 따라 직선으로 형성되고, 상기 제1 전환부의 제2 벽은 상기 제1 도어 연장부의 꺾인 형상에 맞추어 꺾인 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 랙 슬라이드에 회동력을 전달하는 제2 피니언 기어가 형성된 하나 이상의 기어를 포함하여 구성되는 기어 트레인을 더 포함하고,
    상기 랙 슬라이드는 상기 제2 피니언 기어에 맞물리는 랙 기어를 포함하여 상기 제1 방향을 따라 서로 반대 방향으로 직선 운동하는 제1 및 제2 슬라이드를 포함하고,
    상기 제1 슬라이드는,
    상기 제2 피니언 기어에 맞물리는 제2 랙 기어;
    상기 제1 방향으로 상기 제2 랙 기어와 이격되어 형성되는 제3 랙 기어; 및
    상기 제1 방향으로 상기 제2 랙 기어와 중첩되는 위치에 상기 제1 방향으로 길게 형성되는 제4 슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 제4 슬롯에는 상기 고정 부재에 마련된 제4 및 제5 돌기가 끼워져 상기 제1 슬라이드가 상기 제1 방향으로 직선 운동하도록 안내하고,
    상기 제4 및 제5 돌기의 위치와 상기 제4 슬롯의 상기 제1 방향으로 길이에 의해 상기 제1 슬라이드의 이동 범위가 제한되는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.
16. 제14 항에 있어서,
    상기 암부는 상기 제1 및 제2 슬라이드로부터 직진력을 받아 회동하는 제1 및 제2 암을 포함하고,
    상기 제1 암은 상기 제1 슬라이드의 제3 랙 기어에 맞물리고 상기 고정 부재에 상기 제2 방향과 평행하게 형성되는 제4 회동축에 끼워질 홀 주위에 형성되는 제4 피니언 기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 충전 장치.

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