KR102599605B1 - 스마트폰 무선충전 보조배터리 - Google Patents

Abstract

본 발명은 홀더가 배터리의 상면 중앙에서 작동되어 스마트폰에 대한 물림고정시 무게중심을 결속할 수 있으며, 상기 구동장치가 상기 케이스의 내부에서 배터리의 외측에 배치됨으로써 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있고, 이를 통해 핸드그립갑 및 휴대성 등이 용이한 스마트폰 무선충전 보조배터리를 개시한다.

Description

스마트폰 무선충전 보조배터리{supplementary battery for wireless charging for smart phone}

본 발명은 구동장치 및 고정부재를 통해 스마트폰을 견고하게 고정시킨 상태에서 충전코일에 의해 스마트폰에 탑재된 배터리를 원활하게 충전시킬 수 있으며, 특히 케이스 내부에 구동장치와 고정부재를 탑재하면서도 보조배터리의 두께를 기성품과 동일하게 유지하여 핸드그립감 및 휴대성 등이 현저히 용이한 스마트폰 무선충전 보조배터리에 관한 것이다.

근래에 들어 스마트폰이나 테블릿 PC와 같은 휴대용 모바일 단말기는 우리 일상에 깊숙이 잡아 다양한 방면에서 생활에 편의를 제공하고 있으며, 일상생활에 필수적인 전자기기로서 큰 각광을 받고 있다.

또한, 제한된 전력을 갖는 모바일 단말기의 특성상 보조 배터리에 대한 수요가 점차적으로 증가하고 있으며, 큰 용량과 신속한 충전을 가능하게 하는 보조 배터리 기술의 개발도 크게 늘어나고 있다.

종래에는 도 1과 같이 소정길이의 전원 공급선을 통해 모바일 단말기에 전원을 공급하는 보조 배터리가 보급되었으며, 최근에는 보조배터리의 커넥터와 스마트폰 단말기의 커넥터를 케이블을 통해 직접 연결하지 않고, 단지 스마트폰과의 접촉만으로 충전이 가능한 보조배터리가 보급되고 있다.

이러한 무선충전 보조배터리 내부에 일정길이를 갖는 도전성부재가 동일 평면상에 복수 회 권선되어 형성되는 평판형의 충전코일이 구비되어, 스마트폰의 배터리가 상기 충전코일과 서로 대응되게 접촉됨으로써 스마트폰 배터리의 충전이 이루어지게 된다.

그런데 종래의 무선충전 보조배터리는 지면에 고정된 상태에서는 스마트폰의 배터리가 충전코일과 원활하게 접촉됨으로써 충전이 용이하나, 스마트폰이 보조배터리에 밀착된 상태로 사용자가 이동을 하거나 스마트폰을 사용하는 경우와 같이 스마트폰과 보조배터리가 상호간에 접촉 상태는 유지되지만 배터리와 충전코일이 빈번하게 어긋나는 경우 배터리의 충전 효율성이 현저히 낮은 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 상기 무선충전 보조배터리가 지면에 고정되어 있다 하더라도 스마트폰이 보조배터리 위에 안착된 상태에서 외력에 의해 보조배터리 상에서 미세하게나마 회전되거나 이동하는 경우에도 배터리와 충전코일이 서로 대응되지 못하므로 배터리가 충전되지 못하는 문제점이 있었다. 때문에 스마트폰을 손에 들고 사용중에는 무선충전이 불가능하여 급하면 유선충전을 해야하며, 유선충전을 위해 충전케이블을 준비하고 다녀야 한다는 번거롭고 불편한 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하고자 본 출원인에 의한 "휴대용 보조배터리"가 대한민국 등록특허공보 제10-2113731호에 개시되었다. 도 2 및 3을 참조하면, 상기의 휴대용 보조배터리는 홀더(130,131)가 암(120,121)에 의해 가이드홈(110,111) 측으로 이동하면서 스마트폰의 측면에 밀착되어 스마트폰을 고정함으로써 외력이나 외부 요인의 영향을 받지 않고 스마트폰을 충전시킬 수 있도록 하였다.

그런데 상기의 휴대용 보조배터리는 스마트폰을 고정하기 위한 수단으로서 내부에 마련되는 암, 상기 암을 수동으로 제어하기 위한 암 제어편 등에 의해 보조배터리의 두께가 두꺼워져 휴대성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 암의 자동 인출/인입을 위해서는 상기 보조배터리 내부에 구동장치(예를 들어 구동모터)가 필수적으로 탑재되어야 하는데, 배터리, PCB기판, 충전코일이 탑재되는 보조배터리의 제한된 공간 내부에 구동모터를 추가적으로 설치하게 되면 보조배터리의 두께가 두꺼워질 수 밖에 없고, 이로 인해 휴대성이 떨어질 수 밖에 없다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 스마트폰을 사용중에도 무선충전을 원활히 할 수 있도록 스마트폰을 견고하게 고정시켜 충전코일에 의해 스마트폰의 원활한 충전이 이루어지도록 할 수 있으며, 스마트폰의 측면을 고정하기 위한 고정부재를 구동시키는 구동장치가 케이스 내부에 탑재되면서도 보조배터리의 두께가 두꺼워지지 않도록 하여 손에 들고 사용할 때 그립감을 향상시키고 휴대성이 용이한 스마트폰 무선충전 보조배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명은 배터리와, 무선충전코일이 케이스 내부에 탑재되는 스마트폰 무선충전 보조배터리에 있어서, 상기 케이스의 일측에 마련되는 스위치와; 상기 케이스 내부에 탑재되며 상기 스위치의 신호에 의해 구동되는 구동장치와; 상기 구동장치로부터 동력을 전달받아 작동되며 서로 대응하여 대칭이 되는 방향으로 이동되면서 스마트폰의 양측면을 잡아서 고정하거나 해제할 수 있도록, 서로 대칭이 되게 구비되어 케이스로부터 외측 및 내측 방향으로 슬라이딩 이동가능하여 벌어지고 좁혀지는 한쌍의 암과, 상기 암의 양끝 단부에는 스마트폰의 측면에 대응할 수 있는 형상으로 구비되어 스마트폰의 양측면을 잡아 고정할 수 있는 홀더를 포함하는 고정부재;를 포함하며,
상기 배터리는 케이스 길이가 과하게 길어지는 것을 방지하기 위하여 상기 고정부재의 하부에 케이스의 장방향을 따라 길게 배치되고, 상기 구동장치는 상기 배터리가 충분한 용량을 확보하여 부피가 커지더라도 구동장치로 인하여 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 최소화할 수 있도록 상기 케이스의 내부중 배터리의 외측에 배치되며,
상기 배터리 외측에 배치된 구동장치에 의해 구동되어 암의 이동방향의 수직방향을 따라 직선운동하는 구동로드 및 일측 단부는 상기 구동로드의 끝단에 피봇결합되고 타측 단부는 상기 암의 일측에 피봇결합되는 링크를 통해 상기 구동로드와 암이 링크구조로 연결되어 상기 구동장치에 의해 수직방향으로 작용하는 힘이 수평방향으로 변환되면서 상기 암이 수평방향으로 이동되도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 케이스의 내부에는 배터리의 상면과 일측면을 감싸는 배터리프레임이 형성되며, 상기 배터리프레임의 상면에는 상기 한쌍의 암이 측방으로 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 수평직선이동되도록 암의 양측 모서리를 지지하는 암 가이드 및 상기 구동로드가 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 직선이동되도록 구동로드의 양측 모서리를 지지하는 구동로드 가이드가 소정높이만큼 돌출형성되는 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명에서 상기 구동장치는 회전모터를 사용하며, 회전모터와 상기 구동로드의 동력전달은 랙과 피니언 구조를 통해 동력을 전달하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명은 스위치의 신호에 따라 구동되는 구동장치에 의해 양측 암이 서로 대응하여 대칭이 되는 방향으로 이동되어 홀더를 통해 스마트폰의 양측면을 잡아서 고정하거나 해제할 수 있으며, 이를 통해 스마트폰을 충전하면서도 통화를 하거나 메시지를 보내는 등 사용자의 필요에 따라 스마트폰을 얼마든지 이용할 수 있는 효과를 제공한다.

특히, 본 발명은 상기 배터리가 고정부재의 하단에 케이스의 장방향을 따라 길게 배치됨에 따라 케이스의 길이가 과하게 길어지는 것을 방지할 수 있으며, 상기 구동장치가 상기 케이스의 내부중 배터리의 외측에 배치됨으로써 배터리에 충분한 용량을 부여하기 위해 부피가 커지더라도 구동장치로 인하여 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다. 이러한 작용효과를 통해 핸드그립감 및 휴대성 등이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 암 및 암의 이동방향의 수직방향을 따라 직선운동하는 구동로드가 링크구조로 연결되어 구동모터의 동력에 의해 수직방향으로 작용하는 힘을 수평방향으로 변환시켜 암을 인출/인입시킬 수 있으며, 이를 통해 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 보조배터리의 예시도.
도 2 및 3은 도 1의 보조배터리를 개선하기 위한 보조배터리의 예시도.
도 4a) 내지 4d)는 본 발명과 종래 기술을 비교하기 위한 개략적인 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 무선충전 보조배터리의 내부를 도시한 개략적인 예시도.
도 6 및 7은 본 발명의 실시예에 따라 구동장치 및 고정부재가 연동되는 원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단차부의 예시도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라 홀더가 폴딩되는 원리를 보여주기 위한 개략적인 예시도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에서 스마트폰 무선충전 보조배터리(1)라 함은 케이스(10) 내부에 배터리(20)와, 무선충전코일(30)이 탑재되어, 스마트폰이 케이스의 일측면(이하, "안착면"이라고 부르도록 함, 11)에 밀착되면 무선충전코일에 의해 스마트폰 내부에 탑재된 배터리의 무선 충전이 이루어지도록 하는 통상의 장치를 말한다.

본 발명은 상기의 스마트폰 무선충전 보조배터리에 있어서, 구동장치에 의해 고정부재가 자동으로 제어되어 스마트폰이 견고하게 고정된 상태에서 무선 충전이 이루어지도록 할 수 있으며, 상기 구동장치와 고정부재가 케이스 내부에 탑재되면서도 보조배터리의 두께를 최소화하여 핸드그립감 및 휴대성 등이 용이하도록 한 것을 기술적 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 스마트폰 무선충전 보조배터리는 스위치(100)와, 구동장치(200)와, 고정부재(300)를 포함한다.

상기 스위치(100)는 상기 케이스(10)의 일측에 마련되며, 스마트폰의 접근신호를 출력한다. 상기 스위치(100)는 다양하게 구성될 수 있는데, 예를 들어 상기 안착면(11)에 마련되어 케이스의 전방으로부터 안착면으로 접근하는 스마트폰을 감지하여 감지신호를 출력하는 센서(예를 들어 적외선 센서)로 구성될 수 있고, 또는 케이스의 측면에 마련되어 사용자에 의해 조작되는 버튼으로 구성될 수 있다.

상기 구동장치(200)는 상기 케이스 내부에 탑재되며 상기 스위치의 신호에 의해 구동되는 것으로, 상기 고정부재와 연결되어 동력에 의해 고정부재를 구동시킨다.

상기 고정부재(300)는 상기 구동장치로부터 동력을 전달받아 작동되며 서로 대응하여 대칭이 되는 방향으로 이동되면서 스마트폰의 양측면을 잡아서 고정하거나 해제할 수 있도록, 서로 대칭이 되게 구비되어 케이스로부터 외측 및 내측 방향으로 슬라이딩 이동가능하여 벌어지고 좁혀지는 한 쌍의 암(310)과, 상기 암의 양끝 단부에 스마트폰의 측면에 대응할 수 있는 형상으로 구비되어 스마트폰의 양측면을 잡아 고정할 수 있는 홀더(320)로 구성된다.

상기 암(310)은 상기 배터리(20)의 상면에 안착되며 상기 구동장치(200)에 의해 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 배치되는 것으로, 소정 면적을 갖는 판 형태로 이루어질 수 있으며, 구동장치(200)에 의해 측방으로 인출될 때 단부가 스마트폰보다 외측에 위치하도록 소정길이를 갖는 것이 좋다. 만약, 상기 암이 인출값이 짧으면 양측 홀더 사이의 간격이 좁아 다양한 크기의 스마트폰을 안착면에 안착시킬 수 없게 되므로 바람직하지 않다.

한편, 상기 케이스(10)의 측면에는 상기 암이 인출/인입될 수 있도록 암과 대응되는 형상의 인출/인입홈(미도시)이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 홀더(320)는 스마트폰의 두께보다 길게 형성되는 것이 좋으며, 스마트폰의 측면에 밀착되는 면적을 증대시킬 수 있도록 소정 면적을 갖는 판 형상으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 홀더(320)는 결속력을 향상시킬 수 있도록 굴곡형성될 수 있으며, 암으로부터 수직이 아닌 소정의 경사를 두어 양측 홀더가 모아지게 설치되어 스마트폰에 대한 물리적 마찰을 더욱 견고하게 할 수도 있다.

나아가, 상기 홀더(320)는 스마트폰의 무게중심을 밀착하여 고정할 수 있도록 케이스의 안착면(11)과 가까운 장방향 중앙부에서 작동되는 것이 바람직하다.

이와 함께, 마찰력을 높이기 위한 수단(예를 들어, 고무나 실리콘 등)이 상기 홀더에 추가될 수도 있다.

본 발명에서 상기 홀더의 형상이나 크기, 구성 등은 제한하지 않는다.

한편, 상기 스위치(100)로부터 출력되는 신호는 케이스 내부에 탑재되는 PCB기판(미도시)에 전달되며, 상기 PCB기판은 수신된 신호에 따라 상기 구동장치를 제어할 수 있다. 예를 들어, 스위치(100)에 의해 구동장치(200)가 작동되어 암(310)이 인출된 상태에서 사전에 설정된 시간이 경과되면 상기 PCB기판이 구동장치를 제어하여 암이 역방향으로 이동되면서 홀더(320)가 스마트폰의 측면에 밀착되도록 구성될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 고정부재(300)를 구비하여 스마트폰이 보조배터리와 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 하여, 스마트폰을 손에 들고 사용중에도 보조배터리가 흔들리지 않으며, 편의에 따라 보조배터리만 손에 잡고 사용하여도 따로 스마트폰을 잡을 필요가 없어 편리하게 사용할 수 있다.

한편, 통상적으로 보조배터리는 휴대성을 위해 가볍고 슬림하게 만드는 것을 목표로 한다. 하지만, 보조배터리의 대부분의 부피를 차지하는 배터리는 용량이 클수록 부피 또한 커지기 때문에 딜레마에 빠지게 된다. 배터리 종류별 용량에 따른 배터리가 차지하는 부피는 정형화되어 있다. 예를 들어 시장에서 많이 사용하는 보조배터리 용량은 스마트폰의 배터리 용량(3,000~5,000ma)이 커짐에 따라 스마트폰을 최소 2회 이상 충전할 수 있도록 10,000ma 이상을 선호하는 편이다. 또한, 휴대성을 생각해서는 15,000ma 이하의 제품을 선호한다. 이 때문에, 배터리, 무선충전코일, PCB기판의 설치 위치 또한 정형화되어 있다.

여기에서, 만약 케이스 내부에 상기 구동장치(200)와 고정부재(300)가 추가로 설치되면 보조배터리 전체의 부피가 커질 수 밖에 없다. 상기 고정부재(300)의 위치는 스마트폰의 무게중심을 밀착하여 고정할 수 있도록 케이스의 중심부에 위치하는 것이 바람직하며, 배터리의 용량 확보를 위하여 부피가 커지더라도 구동장치(200)로 인하여 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 최소화할 수 있도록, 상기 배터리(20)는 상기 고정부재의 하부에 케이스의 장방향을 따라 배치되고, 상기 구동장치(200)는 상기 케이스(10)의 내부중 배터리(20)의 외측에 배치되는 것이 바람직하다.

한편, 도 4a)는 현대 사회에서 널리 사용되고 있는 차량용 무선 거치대를 도시한 예시도이다. 상기 차량용 무선 거치대는 유선 케이블을 통해 차량의 전원을 공급받는 무선 충전패드가 본체의 전면에 배치되고, 상기 본체의 양측에는 구동모터에 의해 측방으로 왕복 이동되면서 스마트폰의 양측면에 대한 물림고정 및 해제동작을 수행하는 한 쌍의 홀더가 마련되어, 상기 홀더에 의해 스마트폰이 본체에 고정된 상태에서 무선 충전패드를 통해 충전이 이루어지게 된다.

다음으로, 도 4b)를 참조하면, 암(310′)과 홀더(320′)를 포함하는 고정부재(300′)와 모터를 사용하는 구동장치(200′)가 예시되어 있다. 모터와 암의 동력전달방식으로는 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸기 위한 구조인 랙&피니언 구조를 사용하여 암을 직접구동시키는 방식이 일반적이다.

이러한 차량용 무선 거치대의 경우 스마트폰의 자동 고정/잠금해제를 위해 본체 내부에 구동모터가 탑재되기는 하나, 외부 전원에 의해 충전되는 배터리가 구비되지 않는다. 즉, 종래의 차량용 무선 거치대는 배터리의 부재로 인해 얇은 두께를 얻을 수 있는 것이다.

상기와 같이 고정부재를 구동하는 구동장치로는 솔레노이드를 포함하여 여러 장치가 있을 수 있지만 일반적으로 접근성이 쉬운 모터를 사용한다. 모터를 포함하여 구동장치는 일정 두께를 차지하게 된다.

고정부재와 이를 구동하기 위한 구동장치(모터)를 포함한 상태에서 무선충전 보조배터리를 설계할 때 일정부피를 차지하는 배터리의 위치는 한정적일 수 밖에 없다. 예를 들어, 도 4c)와 같이 두께를 유지하기 위해 배터리(20′)를 케이스(10′) 내부에서 고정부재(200′)를 피해 고정부재로부터 장방향 하부에 배치시킬 경우 고정부재(200′)의 위치가 케이스(10′)의 중심부가 아닌 한쪽으로 치우치게 되며, 이로 인해 스마트폰의 무게중심부가 아닌 스마트폰의 상측이나 하측을 고정하게 됨으로써 결속력이 저하되는 문제점이 발생된다.

즉, 스마트폰을 견고하게 고정하기 위해서는 필연적으로 고정부재의 위치를 케이스의 중심부에 위치시키는 것이 바람직하다. 이 경우 도 4d)와 같이 일정부피를 차지하는 배터리(20′)는 바 형태를 바닥에 길게 깔리도록 설치하는 것이 최선일 수 있다.

하지만, 이 경우 전체적인 두께가 기존 보조배터리 대비 현저히 두꺼워질 수 밖에 없어 휴대성이 저하되고 불필요하게 내부의 공간이 낭비된다. 전체적인 두께를 줄일 수 없는 가장 큰 저해요소는 구동장치(예를 들어 모터)의 두께 때문이다.

이에, 본 발명은 두께를 많이 차지하는 구동장치를 고정부재로부터 분리시켜 배터리의 외측에 탑재시킴으로써 케이스의 내부 공간활용을 극대화하여 보조배터리의 전체적인 두께의 증가를 최소화할 수 있는 것이다.

이하, 도 5 내지 9를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스마트폰 무선충전 보조배터리를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 5는 본 발명의 내부구조를 도시한 개략적인 예시도로서, 상기 케이스(10)의 내부에는 배터리(20)의 상면과 일측면을 감싸는 배터리프레임(500)이 안착된다.

상기 암(310)은 상기 배터리프레임(500)의 상면에 한 쌍이 서로 대칭되게 구비되며, 구동장치로부터 동력을 전달받아 케이스로부터 외측 및 내측 방향으로 슬라이딩 이동되어 벌어지거나 좁혀지면서 스마트폰의 양측면을 잡아서 고정하거나 해제한다.

상기 배터리프레임(500)의 상면에는 상기 암(310)이 측방으로 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 수평직선이동되도록 암의 양측 모서리를 지지하는 암 가이드(510)가 소정높이만큼 돌출형성된다.

또한, 본 발명은 상기 케이스(10)의 내부중 배터리(20)의 외측에 배치되는 구동장치(200)에 의해 구동되되 암의 이동방향의 수직방향을 따라 직선운동하는 구동로드(210)와, 일측 단부가 상기 구동로드의 끝단에 피봇결합되고 타측 단부가 상기 암의 일측에 피봇결합되는 링크(400)가 구비된다.

여기에서, 상기 링크(400)의 일측 단부는 상기 구동로드(210)의 끝단에 피봇결합되는 제1피봇점(410)으로 이루어지고, 타측 단부는 상기 암(310)의 일측에 피봇결합되는 제2피봇점(420)으로 이루어져, 상기 구동로드(210)와 암(310)이 링크(400)를 매개로 링크구조로 연결되어 구동장치(200)에 의해 수직한 방향으로 작용하는 힘이 수평방향으로 변환되어 상기 암(310)이 수평방향으로 이동된다.

한편, 상기 링크(400)와 구동로드(210)가 동일선상에 배치되면 상기 구동장치(200)에 의해 수직한 방향으로 작용하는 힘이 수평방향으로 변환될 수 없으며, 특히 암(310)의 양측 모서리가 암 가이드(510)에 의해 지지되면 구동장치(200)가 구동되더라도 구동로드(210)가 수직방향으로 이동될 수 없으며, 암(310) 또한 수평방향으로 전개될 수 없다. 따라서, 상기 구동로드(210)에 대하여 링크(400)가 경사지게 배치되도록 상기 제2피봇점(420)이 제1피봇점(410)보다 배터리(20)의 외측에 위치하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 구동장치(200)로서 회전모터를 사용하고, 상기 회전모터와 구동로드의 동력전달은 랙&피니언 구조를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 회전모터의 회전축에는 구동모터의 회전력에 의해 회전되는 피니언기어(201)가 결합되고, 상기 구동로드의 일면에는 상기 피니언기어와 맞물려 피니언기어에 의해 왕복 직선이동되도록 하는 래크기어(211)가 구비되어, 상기 회전모터 구동시 피니언기어(201)에 맞물린 래크기어(211)에 의해 구동로드(210)가 수직한 방향으로 이동되도록 할 수 있다.

한편, 상기 배터리프레임(500)의 상면에는 상기 구동로드가 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 직선이동되도록 구동로드의 양측 모서리를 지지하는 구동로드 가이드(520)가 소정높이만큼 돌출형성될 수 있다.

다음으로, 도 6 및 7은 링크구조를 통해 암이 측방을 따라 인출/인입되는 원리를 설명하기 위한 개략적인 예시도이다.

본 발명은 도 6과 같이 암과 홀더가 케이스 내부에 위치한 상태에서, 스위치의 신호에 의해 회전모터(200)가 일방향으로 회전되면 도 7과 같이 피니언기어에 맞물린 래크기어(211)에 의해 구동로드(210)가 수직으로 상승되고, 구동로드(210)를 따라 링크(400)가 이동하면서 암(310)을 외측으로 밀어내어 케이스 외측으로 암이 인출된다.

이때, 상기 케이스의 안착면에 스마트폰을 안착시킬 수 있다.

이후, PCB기판(미도시)에 의해 회전모터(200)가 역방향으로 회전되면 구동로드(210)가 수직으로 하강되며, 구동로드(210)를 따라 링크(400)가 이동하면서 암(310)을 잡아당기게 된다.

이때, 상기 안착면(11)에 스마트폰이 안착된 경우 암의 단부에 결합된 홀더(320)에 의해 스마트폰의 양측면을 잡아 고정하게 된다.

한편, 도 8과 같이 본 발명에서 상기 암(310)의 후면에는 내측으로 소정깊이만큼 함몰되는 단차부(311)가 형성될 수 있다.

상기 단차부(311)는 암(310)의 후면에 소정의 공간을 형성하여 그 내부에서 상기 로드의 제2피봇점(420)이 피봇결합되도록 하여 구동로드(210)가 외측으로 돌출되지 않도록 하여 보조배터리의 전체적인 두께증가를 방지한다.

상기 단차부(311)는 상기 구동로드(210)를 따라 링크(400)가 회동될 때 케이스와의 접촉에 의한 간섭이 발생되지 않도록 링크의 두께보다 깊은 두께로 함몰되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 홀더(320)가 암(310)의 단부에 수직한 방향으로 고정결합되면 외력에 의해 파손되거나 단락되는 문제점이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 홀더(320)는 암(310)으로부터 폴딩 가능하게 구성되는 것이 좋다.

예를 들어, 도 9과 같이 상기 암(310)과 홀더(320)는 힌지축을 매개로 힌지결합되고, 상기 힌지축에는 탄성스프링(미도시)이 끼움결합될 수 있다. 여기에서, 상기 탄성스프링은 일측 단부는 홀더(320)에 밀착되고 타측 단부는 암(310)에 지지되어 상기 홀더가 암으로부터 직교 상태를 유지하도록 하는 탄성력을 제공할 수 있다.

또한, 상기 홀더(320)의 하부에는 하부로 돌출되는 캠(321)이 형성되고, 상기 케이스(10)의 측면 일측에는 상기 캠이 밀착되어 홀더가 폴딩되도록 하는 폴딩 유도부(12)가 형성될 수 있다. 상기 캠(321)은 홀더(320)가 폴딩될 때 힘점으로 작용하며, 상기 폴딩 유도부(12)는 암에 의해 이동되는 캠(321)의 이동경로 상에 형성되어 홀더(320)의 폴딩 동작을 위한 외력으로 작용한다.

또한, 상기 케이스(10)의 전면에는 폴딩된 홀더가 안착될 수 있도록 홀더와 대응되는 형상의 홀더 안착부(13)가 함몰형성되는 것이 바람직하다. 만약, 상기 홀더 안착부(13)가 형성되지 않으면 단차로 인해 홀더(320)가 케이스의 전면에 완벽하게 밀착되지 않고 외측으로 돌출되어, 이동이나 보관시 외력에 의해 단락될 수 있다.

이와 같이 홀더(320)가 캠(321)에 의해 폴딩되는 구성 및 작용효과는 본 발명의 선등록발명에도 충분히 설명되어 있으므로 이하 자세한 설명은 생략하도록 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 무선충전 보조배터리는 구동장치 및 고정부재를 추가로 구비하여 스마트폰을 견고하게 고정시킨 상태에서 충전코일에 의해 스마트폰을 원활하게 충전시키면서도 보조배터리의 두께의 증가를 최소화할 수 있으며, 이를 통해 핸드그립감 및 휴대성이 용이하게 이루어질 수 있다.

1 : 스마트폰 무선충전 보조배터리
10,10′ : 케이스 11 : 안착면
12 : 폴딩 유도부 13 : 홀더 안착부
20,20′ : 배터리 30 : 무선충전코일
100 : 스위치
200,200′ : 구동장치 201,201′ : 피니언기어
210 : 구동로드 211,211′ : 래크기어
300,300′ : 고정부재
310,310′ : 암 311 : 단차부
320,320′ : 홀더 321 : 캠
400 : 링크
410 : 제1피봇점 420 : 제2피봇점
500 : 배터리프레임 510 : 암 가이드
520 : 구동로드 가이드

Claims (3)

1. 배터리와, 무선충전코일이 케이스 내부에 탑재되는 스마트폰 무선충전 보조배터리에 있어서,
   상기 케이스의 일측에 마련되는 스위치(100)와;
   상기 케이스 내부에 탑재되며 상기 스위치의 신호에 의해 구동되는 구동장치(200)와;
   상기 구동장치로부터 동력을 전달받아 작동되며 서로 대응하여 대칭이 되는 방향으로 이동되면서 스마트폰의 양측면을 잡아서 고정하거나 해제할 수 있도록, 서로 대칭이 되게 구비되어 케이스로부터 외측 및 내측 방향으로 슬라이딩 이동가능하여 벌어지고 좁혀지는 한쌍의 암(310)과, 상기 암의 양끝 단부에는 스마트폰의 측면에 대응할 수 있는 형상으로 구비되어 스마트폰의 양측면을 잡아 고정할 수 있는 홀더(320)를 포함하는 고정부재(300);를 포함하며,
   상기 배터리는 케이스 길이가 과하게 길어지는 것을 방지하기 위하여 상기 고정부재의 하부에 케이스의 장방향을 따라 길게 배치되고,
   상기 구동장치(200)는 상기 배터리가 충분한 용량을 확보하여 부피가 커지더라도 구동장치로 인하여 케이스의 두께가 두꺼워지는 것을 최소화할 수 있도록 상기 케이스의 내부중 배터리의 외측에 배치되며,
   상기 배터리 외측에 배치된 구동장치에 의해 구동되어 암의 이동방향의 수직방향을 따라 직선운동하는 구동로드(210) 및 일측 단부는 상기 구동로드의 끝단에 피봇결합되고 타측 단부는 상기 암의 일측에 피봇결합되는 링크(400)를 통해,
   상기 구동로드와 암이 링크구조로 연결되어 상기 구동장치에 의해 수직방향으로 작용하는 힘이 수평방향으로 변환되면서 상기 암이 수평방향으로 이동되도록 한 것을 특징으로 하는 스마트폰 무선충전 보조배터리.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 케이스의 내부에는 배터리의 상면과 일측면을 감싸는 배터리프레임(500)이 형성되며,
   상기 배터리프레임(500)의 상면에는 상기 한쌍의 암(310)이 측방으로 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 수평직선이동되도록 암의 양측 모서리를 지지하는 암 가이드(510) 및 상기 구동로드가 이동될 때 흔들리지 않고 안정적으로 직선이동되도록 구동로드의 양측 모서리를 지지하는 구동로드 가이드(520)가 소정높이만큼 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 스마트폰 무선충전 보조배터리.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 구동장치는 회전모터를 사용하며, 회전모터와 상기 구동로드의 동력전달은 랙과 피니언 구조를 통해 동력을 전달하는 것을 특징으로 하는 스마트폰 무선충전 보조배터리.