WO2017191971A2

WO2017191971A2 - 스마트폰용 자가 충전 장치

Info

Publication number: WO2017191971A2
Application number: PCT/KR2017/004643
Authority: WO
Inventors: 이병욱; 이점호
Original assignee: Ilkwang Cantech Co Ltd
Current assignee: Ilkwang Cantech Co Ltd
Priority date: 2016-05-04
Filing date: 2017-05-02
Publication date: 2017-11-09
Anticipated expiration: 2018-11-04
Also published as: WO2017191971A3; KR101734321B1

Abstract

본 발명은 스마트폰용 자가 충전 장치에 관한 것으로, 스마트폰의 일면에 결합되고, 내부에 회로기판이 수용될 수 있는 수용공간을 가지는 충전용 커버; 상기 충전용 커버의 수용공간 내에 배치되고, 서로 동력전달이 가능하도록 맞물려 있는 복수의 기어들; 상기 충전용 커버의 외부에서 상기 기어들에 동력을 인가시킬 수 있도록, 상기 충전용 커버의 외측에 배치되고 상기 기어들 중 어느 하나에 동력적으로 연결되는 작동부재; 및 상기 기어들 중 어느 하나에 맞물려 구동되어 전력을 생성시키는 모터부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

스마트폰용 자가 충전 장치

본 발명은 스마트폰용 자가 충전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부 충격으로부터 스마트폰을 보호하는 동시에 자가 충전 기능을 가짐으로써 스마트폰의 배터리 방전 시, 그 배터리를 자가 충전하여 스마트폰을 이용할 수 있도록, 구조 및 기능이 개선된 스마트폰용 자가 충전 장치에 관한 것이다.

최근 스마트폰의 사용자가 급증하면서, 스마트폰의 사용 시간이 함께 늘어나고 있다. 따라서, 스마트폰의 사용 시간을 늘리기 위해, 제조사들은 배터리 용량이 증가된 스마트폰을 출시하고 있다. 또한, 스마트폰의 사용 시간을 연장하기 위해 다양한 보조 배터리들이 소개되고 있다.

일반적으로 보조 배터리들은 스마트폰과 별도로 구성된다. 따라서, 사용자는 스마트폰과 보조 배터리를 각각 소지하여야 한다. 스마트폰의 사용 시에 배터리 잔류량이 부족할 경우, 사용자는 스마트폰에 상기 보조 배터리를 연결시켜 상기 배터리를 충전할 수 있다. 이러한 일반적인 보조 배터리 역시, 배터리 잔류량이 모두 소진될 경우, 외부의 전력공급원을 통해 충전을 실시해야 하는 문제점을 가진다.

아울러, 일반적인 보조 배터리는 사용자가 스마트폰과 별도로 소지해야 하고, 배터리를 충전할 때마다 스마트폰과 보조 배터리를 탈착시켜야 하므로, 휴대성이 낮다는 문제점을 가진다.

종래기술로는 한국등록특허 제10-1561069호의 “보조 배터리 겸용 충전 거치대”가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 외부 전력의 공급없이 자체적으로 스마트폰의 배터리 충전을 가능하게 하고 휴대성이 높으며, 배터리를 용이하게 충전할 수 있도록 하는 스마트폰용 자가 충전 장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 스마트폰용 자가 충전 장치는, 상기 스마트폰의 일면에 결합되고, 내부에 회로기판이 수용될 수 있는 수용공간을 가지는 충전용 커버; 상기 충전용 커버의 수용공간 내에 배치되고, 서로 동력전달이 가능하도록 맞물려 있는 복수의 기어들; 상기 충전용 커버의 외부에서 상기 기어들에 동력을 인가시킬 수 있도록, 상기 충전용 커버의 외측에 배치되고 상기 기어들 중 어느 하나에 동력적으로 연결되는 작동부재; 및 상기 기어들 중 어느 하나에 맞물려 구동되어 전력을 생성시키는 모터부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기 작동부재와 상기 어느 하나의 기어를 동력적으로 연결시키기 위한 와이어와, 상기 작동부재에 힘이 인가된 이후 그 작동부재를 원래의 위치로 복원시킬 수 있도록 상기 기어들 중 어느 하나에 위치복원용 텐션을 인가시키는 텐션부재;를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 작동부재는, 가운데가 비어 있는 환 형상으로 이루어지고, 상기 충전용 커버는, 상기 환 형상의 작동부재가 수납될 수 있게 하는 수납홈부를 포함할 수도 있다.

본 발명은 상기 기어에 구비되며, 상기 충전용커버의 수용공간에 마련된 코일부와 상호작용으로 자기 유도 방식에 의한 전력을 생성시키는 자석;을 포함할 수도 있다.

상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스마트폰용 자가 충전 장치는, 스마트폰에 결합되고, 사용자로부터 인가되는 힘에 의해 기어들이 회전되고, 이 회전을 통한 전기 에너지를 스마트폰에 전달하여 배터리 충전을 가능하게 함으로써, 휴대성이 높고 외부 전력의 공급없이 자체적으로 스마트폰의 배터리 충전이 가능한 장점을 가진다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치는 스마트폰과 결합된 상태에서, 작동부재에 힘을 인가하는 것만으로 전기 에너지를 발생시킬 수 있으며, 그 전기 에너지를 스마트폰에 인가시켜 배터리를 충전할 수 있도록 함으로써, 배터리를 용이하게 충전할 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치의 분해 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 채용된 기어들 및 그 기어들을 통한 동력 전달 메카니즘을 설명하기 위한 사시도.

도 3는 본 발명의 일실시예의 배면 사시도.

도 4는 본 발명의 일실시예의 배면도.

도 5는 본 발명의 일실시예의 동작과정을 설명하기 위한 도면.

도 6은 본 발명의 다른 실시예의 자석 및 코일부를 통한 전력 생산을 설명하기 위한 사시도.

도 7은 본 발명의 다른 실시예의 자석 및 코일부를 설명하기 위한 단면도.

본 발명에 의한 스마트폰용 자가 충전 장치는, 상기 스마트폰의 일면에 결합되고, 내부에 회로기판이 수용될 수 있는 수용공간을 가지는 충전용 커버; 상기 충전용 커버의 수용공간 내에 배치되고, 서로 동력전달이 가능하도록 맞물려 있는 복수의 기어들; 상기 충전용 커버의 외부에서 상기 기어들에 동력을 인가시킬 수 있도록, 상기 충전용 커버의 외측에 배치되고 상기 기어들 중 어느 하나에 동력적으로 연결되는 작동부재; 및 상기 기어들 중 어느 하나에 맞물려 구동되어 전력을 생성시키는 모터부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 채용된 기어들 및 그 기어들을 통한 동력 전달 메카니즘을 설명하기 위한 사시도이며, 도 3는 본 발명의 일실시예의 배면 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예의 배면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예의 동작과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예의 자석 및 코일부를 통한 전력 생산을 설명하기 위한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예의 자석 및 코일부를 설명하기 위한 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스마트폰용 자가 충전 장치는, 충전용 커버(100), 복수의 기어(200), 작동부재(400) 및 모터부(800)를 포함하여 이루어진다.

도 1을 참조하면, 상기 충전용 커버(100)는, 스마트폰(10)의 일면에 결합된다. 또한, 상기 충전용 커버(100)는 내부에 회로기판(300)을 수용한다. 상기 충전용 커버(100)는 스마트폰(10)과 결합됨으로써, 상기 스마트폰(10) 및 상기 회로기판(300)을 스크레치(scratch)나 외부 충격으로부터 보호한다.

상기 충전용 커버(100)는, 내부공간에 상기 작동부재(400)와 동력적으로 연결되는 기어(200)들을 구비한다. 아울러, 상기 충전용 커버(100)는 하측에 관통개구(102)를 구비한다. 상기 작동부재(400)는 상기 관통개구(102)를 통해 상기 기어(200)와 동력적으로 연결된다.

상기 기어(200)는, 상기 충전용 커버(100)의 내부에 수용되며 복수로 구비되어, 서로 동력전달이 가능하도록 맞물린다. 상기 기어(200)는, 상기 작동부재(400)가 일방향으로 당김 구동될 때, 동력전달이 이루어져 서로 맞물려 구동된다.

상기 작동부재(400)는, 복수로 이루어진 상기 기어(200)들 중 어느 하나와 동력적으로 연결된다. 상기 작동부재(400)는 상기 충전용 커버(100)에 형성된 상기 관통개구(102)를 통해 기어(200)와 연결된다. 상기 작동 부재(400)는 가운데가 비어있는 환형으로 이루어져, 사용자의 손가락이 상기 가운데를 관통하며 파지할 수 있도록 한다.

상기 모터부(800)는, 상기 기어(200)들 중 어느 하나에 서로 맞물려 구동된다. 상기 모터부(800)는 회전축에 연결된 기어를 포함하며, 그 기어가 인접한 기어(200)과 맞물려 회전한다. 상기 모터부(800)는 상기 기어(200)들의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환될 수 있도록 한다. 모터부(800)에 의해 변환된 전기 에너지는 상기 회로기판(300)을 통해 스마트폰(100)의 배터리로 전달되어, 상기 배터리가 충전되도록 한다.

상기 모터부(800)는 내부에 모터 코일(미도시) 및 상기 모터 코일과 상호작용하여 전력을 생성하는 모터 자석(미도시)으로 이루어진다. 상기 모터부(800)는 상기 기어(200)가 회전할 때 맞물려 함께 회전하게 됨으로써, 상기 모터 자석이 상기 모터 코일과 상대 회전하여 자기 유도 방식에 의해 전력을 생산하게 된다. 상기 모터부(800)는 평기어로 이루어지는 것이 바람직하다. 한편, 상기 모터부(800)는 웜기어(worm gear)로 이루어질 수도 있을 것이다.

상기 회로기판(300)은, 상기 충전용 커버(100)의 내부에 수용된다. 상기 회로기판(300)은, 상기 작동부재(400)의 당김 구동 시 상기 기어(200)를 통한 운동 에너지로부터 생성된 전기 에너지를 스마트폰(10)으로 인가시킬 수 있다. 상기 회로기판(300)은 상기 모터부(800)에서 변환된 상기 전기 에너지를 상기 스마트폰(10)으로 인가시키기 위해 전원연결부재(700)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치는 상기 기어(200)에 텐션부재(600)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 작동부재(400)와 상기 기어(200)를 연결하는 와이어(600)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하면, 상기 와이어(500)는 상기 작동부재(400)와 어느 하나의 기어(200)를 연결시킨다. 상기 와이어(500)는 충전용 커버(100)에 형성된 관통개구(102)를 통해, 상기 충전용 커버(100)의 외부에 위치된 작동부재(400)를 상기 기어(200)와 연결될 수 있도록 한다.

상기 와이어(500)는 일측이, 복수의 기어(200)들 중 어느 하나의 기어(200)에 감기고, 타 측이 상기 작동부재(400)와 연결된다. 따라서, 사용자가 상기 작동부재(400)에 힘을 가해 당기면(당김 구동하면)(도 5 참조), 와이어(500)가 감긴 상기 기어(200)는 회전(구동)하게 된다.

상기 텐션부재(600)는, 상기 작동부재(400)에 힘이 인가되어 기어(200)가 구동된 경우, 구동된 상기 기어(200)에 위치복원용 텐션(tension)을 인가시킨다. 이때, 상기 기어(200)는 위치복원용 텐션을 인가받으면, 상기 위치복원용 텐션을 인가받기 전의 상태로 회전되어 상기 와이어(500)를 다시 감게 된다.

상기 텐션부재(600)는, 상기 기어(200)의 구동을 위해 상기 작동부재(400)가 당겨질 때, 그 기어(200)에 위치복원용 텐션을 인가시킨다. 또한, 상기 텐션부재(600)는 상기 와이어(500)이 감길 때도, 상기 기어(200)에 위치 복원용 텐션을 인가하게 된다.

예를 들어, 사용자가 상기 작동부재(400)를 당기면, 와이어(500)는 상기 기어(200)에서 풀어진다. 이때 상기 기어(200)는, 동력적으로 연결된 다른 기어(200)들과 함께 맞물려 구동하게 된다. 상기 기어(200)의 구동으로 상기 텐션부재(600)는, 위치복원용 텐션을 상기 기어(200)에 인가시키게 된다. 위치복원용 텐션을 인가받은 상기 기어(200)는, 구동되기 이전의 상태로 위치복원(상태복원)되어 풀어졌던 상기 와이어(500)를 다시 감게 된다.

상기 기어(200)들은 와이어(500)가 당겨질 때 회전한다. 상기 기어(200)가 회전할 때 모터부(800)는, 어느 하나의 기어(200)와 맞물려 회전하여, 기어(200)의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환될 수 있도록 한다. 상기 회로기판(300)은 상기 모터부(800)에 의해 변환된 전기 에너지를 상기 스마트폰(10)으로 전달한다. 상기 스마트폰(10)은 전달받은 전기 에너지가 배터리에 충전되도록 한다.

따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치는, 스마트폰(10)에 결합되고, 사용자로부터 인가되는 힘에 의해 상기 기어(200)들이 회전되고, 이 회전을 통한 전기 에너지를 스마트폰(100)에 전달되도록 하여, 스마트폰(10)의 배터리 충전을 가능하게 함으로써, 외부 전력의 공급없이 자체적으로 스마트폰의 배터리 충전이 가능한 장점을 도출한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치는 스마트폰과 결합된 상태에서, 작동부재에 힘을 인가하는 것만으로 전기 에너지를 발생시킬 수 있으며, 그 전기 에너지를 상기 스마트폰에 인가시켜 배터리가 충전되도록 함으로써, 휴대성이 높고 배터리를 용이하게 충전할 수 있는 장점을 도출한다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트폰용 자가 충전 장치는 작동부재(400)가 충전용 커버(100)에 수납될 수 있도록 수납홈부(101) 및 가이드홈부(103)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 수납홈부(101)는 상기 충전용 커버(100)에 형성된다. 상기 수납홈부(101)는 상기 작동부재(400)가 충전용 커버(100)와 탈착 가능하도록 한다. 사용자는 상기 수납홈부(101)에서 작동부재(400)를 탈리시킨 후, 상기 작동부재(400)에 힘을 인가시켜 전기 에너지를 생성시키며, 그 전기 에너지로 스마트폰(10)의 배터리를 충전할 수 있도록 한다.

한편, 사용자는 스마트폰(10)의 배터리를 충전시킨 후, 상기 작동부재(400)를 상기 수납홈부(101)에 끼움으로써, 작동부재(400)를 상기 충전용 커버(100)에 부착(附着) 시킬 수 있다.

상기 작동부재(400)를 상기 충전용 커버(100)에 부착시킬 때, 상기 와이어(500)는 가이드홈부(103)에 위치된다. 상기 가이드홈부(103)는 충전용 커버(100)의 하단에 형성되어, 작동부재(400)와 결합된 상기 와이어(500)를 수용한다.

상기 가이드홈부(103)는, 작동부재(400)가 상기 수납홈부(101)에 부착될 때, 상기 와이어(500)가 외부로 돌출되는 것을 방지하는 장점을 가진다.

도 5를 참조하면, 상기 작동부재(400)를 수납홈부(101)에서 탈리시킨 후, 그 작동부재(400)에 힘을 인가한다. 힘이 인가된 상기 작동부재(400)는 와이어(500)와 연결된 일 기어(200)를 회전시키게 된다. 일 기어(200)가 회전함에 따라, 서로 맞물린 타 기어(200)들이 회전하게 된다.

상기 기어(200)들을 통한 운동 에너지는, 상기 모터부(800)를 통한 자기 유도 방식에 의해 전기 에너지로 변환되고, 그 전기 에너지는 상기 스마트폰(10)으로 전달된다. 상기 스마트폰(100)은 상기 전기 에너지를 전달받아 배터리를 충전하게 된다.

상기 기어(200)들 중 어느 하나의 기어(200)는, 텐션부재(600)로부터 위치복원용 텐션을 인가받아 원래의 위치(상태)로 복원된다. 원래의 상태로 복원되는 상기 기어(200)들 중, 와이어(500)와 연결된 기어(200)는 원래의 위치로 복원되기 위해 회전하며 상기 와이어(500)를 감게 된다. 상기 와이어(500) 및 상기 기어(200)가 모두 위치복원되면, 상기 작동부재(400)를 상기 수납홈부(103)에 수납시킴으로써, 상기 작동부재(400)가 상기 충전용 커버(100)에 부착될 수 있도록 한다.

이러한 구조를 가지는 본 실시예는, 외부 전력의 공급없이 자체적으로 스마트폰의 배터리 충전을 가능하게 하고, 휴대성이 높으며 배터리를 용이하게 충전할 수 있게 하는 장점을 가진다.

한편, 본 발명의 다른 실시예는 자석(210) 및 코일부(220)를 더 포함하여, 전력을 생성시킬 수 있다. 도 6을 참조하면, 자석(210)은 상기 기어(200)들에 복수로 구비된다. 상기 자석(210)은 상기 충전용 커버(100)의 수용공간에 마련된 코일부(220)와 상호작용에 따른 자기 유도 방식에 의해 전력이 생성되도록 한다.

예를 들어, 사용자가 상기 작동부재(400)를 당겨 상기 기어(200)들을 회전시키면, 그 기어(200)에 구비된 자석(210)들이 함께 회전하게 된다. 상기 자석(210)은 싱기 코일부(220)와 상대 이동하며, 자기 유도 방식을 통해 전력(전기 에너지)이 생성되도록 한다. 아울러, 상기 기어(200)들 중 어느 하나는, 상기 모터부(800)의 기어를 회전시키게 된다. 상기 모터부(800)와 회전축에 연결된 기어는 회전되며, 상기 기어(200)의 운동 에너지를 전기 에너지로 변환되도록 하여 전력을 생성시킨다.

상기 기어(200)들의 회전에 의해 생성된 전력은 회로기판(300)을 통해 상기 스마트폰(100)의 배터리로 전달되고, 상기 배터리는 상기 전력을 충전하게 된다. 따라서, 본 발명의 다른 실시예는 상기 기어(200)들을 회전시킴으로써, 외부 전력의 공급없이 상기 스마트폰(10)의 배터리를 용이하게 충전할 수 있도록 한다.

이상 본 발명의 다양한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 실시 예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

Claims

스마트폰의 외관을 형성하는 일면에 결합되어 사용되는 것으로,

상기 스마트폰의 일면에 결합되고, 내부에 회로기판이 수용될 수 있는 수용공간을 가지는 충전용 커버;

상기 충전용 커버의 수용공간 내에 배치되고, 서로 동력전달이 가능하도록 맞물려 있는 복수의 기어들;

상기 충전용 커버의 외부에서 상기 기어들에 동력을 인가시킬 수 있도록, 상기 충전용 커버의 외측에 배치되고 상기 기어들 중 어느 하나에 동력적으로 연결되는 작동부재; 및

상기 기어들 중 어느 하나에 맞물려 구동되어 전력을 생성시키는 모터부:를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트폰용 자가 충전 장치.
제1항에 있어서,

상기 작동부재와 상기 어느 하나의 기어를 동력적으로 연결시키기 위한 와이어와, 상기 작동부재에 힘이 인가된 이후 그 작동부재를 원래의 위치로 복원시킬 수 있도록 상기 기어들 중 어느 하나에 위치복원용 텐션을 인가시키는 텐션부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트폰용 자가 충전 장치.
제1항에 있어서,

상기 작동부재는, 가운데가 비어 있는 환 형상으로 이루어지고,

상기 충전용 커버는, 상기 환 형상의 작동부재가 수납될 수 있게 하는 수납홈부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트폰용 자가 충전 장치.
제1항에 있어서,

상기 기어에 구비되며, 상기 충전용커버의 수용공간에 마련된 코일부와 상호작용하여 자기 유도 방식에 의한 전력을 생성시키는 자석;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스마트폰용 자가 충전 장치.