[0001]本出願は２０２０年０６月０１日付の韓国特許出願第２０２０－００６６０４８号に基づく優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示されたすべての内容はこの明細書の一部として含まれる。
[0002]本発明は多重接点を有するクリップ型コネクタを備え、コネクタに挿入されるデバイスピンとの接触不良を防止することができるバッテリーパックに関する。
[0003]スマートフォン、ノートブック型コンピュータ、デジタルカメラなどのモバイル機器に対する技術開発及び需要が増加するのに伴って充放電の可能な二次電池に対する技術の開発が活発になっている。また、二次電池は、大気汚染物質を誘発する化石燃料の代替エネルギー源であり、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド電気自動車（Ｐ－ＨＥＶ）、及びエネルギー貯蔵システム（ＥＳＳ）などに適用されている。
[0004]現在広く使われている二次電池の種類には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッカド電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セル、すなわち単位バッテリーセルの作動電圧は約２．０Ｖ～５．０Ｖである。したがって、これより高い出力電圧が要求される場合、複数のバッテリーセルを直列に連結してセルモジュールアセンブリーを構成するか、またはセルモジュールアセンブリーを要求される出力電圧または充放電容量によって直列または並列に連結してバッテリーモジュールを構成することもできる。このように、少なくとも一つのバッテリーモジュールを用いて追加的な構成要素を付け加えてバッテリーパックを製作することが一般的である。
[0005]このようなバッテリーパックのうち、掃除機、電動工具などのデバイスに適用される小型バッテリーパックはコネクタを介してデバイスと電気的に連結することができる。
[0006]小型バッテリーパックに適用される従来のコネクタを図１及び図２を参照して説明する。まず、図１はバッテリーパック１０のコネクタ１１及び印刷回路板（ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ））１２の一部を示す図であり、図２は図１のバッテリーパック１０のうちコネクタ１１のみを詳細に示す図である。従来のコネクタ１１は、図２の（ｂ）に示すように、挿入されるデバイスピンＰと一つの接点Ｃを形成することによって電気的に連結される。
[0007]しかし、挿入されるデバイスピンＰの厚さなどを考慮してコネクタ１１を製造しても、デバイスピンＰに対して頻繁に挿入及び分離される製品の特性上、接点部が広がって接触不良が発生することがあり、接触不良が発生すれば、接触抵抗が高くなり、高熱によるデバイスの動作不良などが発生するおそれがある。
[0008]このような不良の発生を抑制するためには、製造工程で許容公差を非常に小さくしなければならない困難があり、またデバイスピンＰの挿入角度などによって拡開が発生して接触不良が発生することがある問題がある。
[0009]本発明は前記のような問題点を解決するために、挿入されるデバイスピンとの多重接点を有するコネクタを備えるバッテリーパックを提供することを目的とする。
[0010]前記のような目的を達成するための本発明によるバッテリーパックは、複数のバッテリーセルと、前記複数のバッテリーセルを内蔵するケースと、バッテリーパックとデバイスとを電気的に連結するためのコネクタと、前記バッテリーパックの作動を制御し、前記ケースの内部または外部に位置し、前記コネクタが結合される印刷回路板（ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ））とを含み、前記コネクタは、挿入されるデバイスピンと電気的に接触する第１接点を形成するクリップ部、及び前記クリップ部に一側が連結され、前記第１接点の間隔とは逆の挙動をする間隔を有する第２接点を形成する接触アームを含むことを特徴とする。
[0011]また、本発明によるバッテリーパックは、前記コネクタが、前記印刷回路板（ＰＣＢ）と結合される連結部をさらに含むことを特徴とする。
[0012]また、本発明によるバッテリーパックは、前記第１接点及び第２接点の間隔が前記コネクタに挿入される前記デバイスピンの厚さよりも小さく形成されることを特徴とする。
[0013]また、本発明によるバッテリーパックは、前記クリップ部及び前記接触アームが前記デバイスピンの挿入及び分離が容易になるように弾性を有することを特徴とする。
[0014]また、本発明によるバッテリーパックは、前記クリップ部が、前記デバイスピンの挿入及び分離が容易になるように、前記第１接点を形成する部分を基準に両側が外側に折り曲げられていることを特徴とする。
[0015]また、本発明によるバッテリーパックは、前記コネクタが、挿入される前記デバイスピンＰの末端部と接触する第３接点を有する接触プレートをさらに含むことを特徴とする。
[0016]また、本発明によるバッテリーパックは、前記接触プレートが前記接触アームから離隔して位置することを特徴とする。
[0017]また、本発明によるコネクタは、クリップ部、接触アーム、及び連結部を含み、バッテリーパックとデバイスとを電気的に連結するコネクタであって、前記クリップ部は挿入されるデバイスピンと電気的に接触する第１接点を形成し、前記接触アームは前記クリップ部に連結され、前記第１接点の間隔とは逆の挙動をする間隔を有する第２接点を形成し、前記連結部は前記バッテリーパックのＰＣＢと連結されることを特徴とする。
[0018]また、本発明によるコネクタは、挿入される前記デバイスピンの末端部と接触する第３接点を有する接触プレートをさらに含むことを特徴とする。
[0019]また、本発明によるバッテリーパックを含むデバイスは真空掃除機または電動工具であることを特徴とする。
[0020]本発明のバッテリーパックは、コネクタが多重接点を有することで、一つの接点部が広がって接触不良が発生しても他の接点で接触を維持することにより、デバイスピンとの接触不良を防止することができる利点がある。
[0021]また、本発明のバッテリーパックは、コネクタが多重接点を有することで、製造工程上で許容誤差をより大きくすることができるので、製造工程での不良率を低めることができる利点がある。
[0022]また、本発明のバッテリーパックは、接触不良によるデバイスの動作不良を減少させることにより、製品の信頼度を高めることができる利点がある。
[0023]従来のバッテリーパックの一部を概略的に示す図である。 従来のコネクタの斜視図及びデバイスピンが挿入された従来のコネクタの正面図である。 本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部を概略的に示す図である。 本発明の一実施例によるコネクタの斜視図及びデバイスピンが挿入された本発明の一実施例によるコネクタの正面図である。 本発明の他の実施例によるバッテリーパックの一部を概略的に示す図である。 本発明の他の実施例によるコネクタの斜視図及びデバイスピンが挿入された本発明の他の実施例によるコネクタの正面図である。
[0024]本出願で、「含む」、「有する」または「備える」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、構成要素、部分品またはこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部分品またはこれらの組合せなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものと理解しなければならない。
[0025]また、図面全般にわたって類似の機能及び作用をする部分に対しては同じ図面符号を使う。明細書全般で、ある部分が他の部分と連結されていると言うとき、これは直接的に連結されている場合だけではなく、その中間に他の素子を挟んで間接的に連結されている場合も含む。また、ある構成要素を含むというのは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。
[0026]以下、本発明によるバッテリーパックについて添付図面を参照して説明する。
[0027]図３は本発明の一実施例によるバッテリーパックの一部を概略的に示す図であり、図４は本発明の一実施例によるコネクタの斜視図及びデバイスピンが挿入された本発明の一実施例によるコネクタの正面図である。
[0028]図３及び図４を参照して、本発明のバッテリーパック１００を詳細に説明すると、バッテリーパック１００は、ケース１３０内に複数のバッテリーセルが収納され、ケース１３０の内部または外部の一面に、バッテリーパック１００の作動を制御し、コネクタ１１０が結合される印刷回路板（ＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ））１２０が位置し、ＰＣＢ１２０には、外部のデバイスとバッテリーパック１００を電気的に連結するコネクタ１１０が結合されている。
[0029]ここで、コネクタ１１０は、図４に示すように、クリップ部１１１、接触アーム１１２、及び印刷回路板（ＰＣＢ）との接合のための連結部１１３を含み、デバイスピンＰが図４の（ｂ）のように挿入されてクリップ部１１１及び接触アーム１１２と接点を形成することによりデバイスと電気的に連結される。ここで、挿入されるデバイスピンＰの深さは第２接点Ｃ２を形成する深さ以上であるとともに、連結部と結合されているＰＣＢに接しない深さであることが好ましい。
[0030]具体的には、クリップ部１１１は向き合う一対のバーを有し、一対のバーは一側が連結部１１３で連結され、バーの間の間隔は、挿入されたデバイスピンＰとの接点（第１接点）Ｃ１を成す部分に行くほど段々小さくなり、第１接点を基準に外側に曲がって間隔が大きくなる形態を有するので、デバイスピンＰの挿入及び分離が容易である。また、バーの中央に溝が形成されることで、挿入されるデバイスピンＰが滑ることを防止する役割を果たす。
[0031]一方、接触アーム１１２は一対の向き合うアームからなり、アームの一側がクリップ部１１１のバーに連結され、他側が連結部１１３の方向に延びるとともにアームの間の間隔が段々小さくなる形態を有することにより、他側の端部でデバイスピンＰと第２接点Ｃ２を形成する。
[0032]また、クリップ部１１１と接触アーム１１２とは互いに連結されている関係でてこの原理が作用するので、第１接点の間隔が大きくなれば、むしろ第２接点の間隔が小さくなるように挙動することにより、クリップ部１１１の繰り返し使用や製造上の問題によって第１接点の間隔が大きくなって接触不良が発生しても第２接点で接触を維持することにより、デバイスとの接触を正常に維持することができ、よって接触不良によるデバイスの動作不良などを防止することができる。
[0033]一方、クリップ部１１１及び接触アーム１１２は弾性を有するので、第１接点Ｃ１及び第２接点Ｃ２の間隔が挿入されるデバイスピンＰの厚さよりも小さくても挿入及び分離が容易であり、第１接点Ｃ１及び第２接点Ｃ２の間隔は挿入されるデバイスピンＰの厚さ及び許容公差を考慮して適宜設計することができる。
[0034]本発明の他の実施例を図５及び図６を参照して説明すると、図５及び図６のコネクタ２１０は、挿入されるデバイスピンＰと第３接点Ｃ３を形成する接触プレート２１４をさらに備えている点を除き、図３及び図４のコネクタ１１０と同一である。
[0035]したがって、接触プレート２１４を中心にコネクタ２１０を見ると、接触プレート２１４は、挿入されるデバイスピンＰの末端部と接触するように、接触アーム２１２と連結部２１３との間にプレート形態として位置する。プレートの形態は、図６のように、二つのプレートが「コ」字形に折り曲げられて一定の間隔を有し、それぞれクリップ部に結合された形態を有することもでき、図面に示されてはいないが、一つのプレートがクリップ部の間に連結された形態を有することもできる。ここで、プレートの間の一定の間隔はデバイスピンＰが挿入されることができないほどに小さいことが好ましい。
[0036]このように、第３接点Ｃ３を形成する接触プレート２１４をコネクタに付け加えることにより、クリップ部２１１及び接触アーム２１２の破損や不良などによって第１接点Ｃ１及び第２接点Ｃ２で同時に接触不良が発生しても第３接点でデバイスピンＰとの接触を維持することができるので、接触不良によるデバイスの動作不良などを防止することができるようになる。
[0037]すなわち、本発明のコネクタは、同時に多くの接点を備えることで、接触面積を増やす目的だけではなく、それぞれの接点を形成するクリップ部１１１、２１１、接触アーム１１２、２１２、及び接触プレート２１４が互いに異なる形状及び方式でデバイスピンＰとの接点を形成することにより、いずれか一部分または二つの部分で接触不良が発生する最悪の状況でも他の部分で接触を補って少なくとも一つ以上の接点を維持することにより、結果的にコネクタとデバイスとの間に接触不良が発生することを防止することができる構造であるという点で既存のコネクタと違う。
[0038]以上で本発明の内容の特定部分を詳細に記述したが、当該分野で通常の知識を有する者にこのような具体的技術はただ好適な実施様態であるだけで、これによって本発明の範囲が限定されるものではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で多様な変更及び修正が可能であるというのは当業者に明らかなものであり、このような変形及び修正も添付の特許請求範囲に属するものであるというのは言うまでもない。
[0039]１００、２００ バッテリーパック １１０、２１０ コネクタ １２０、２２０ ＰＣＢ １３０、２３０ ケース １１１、２１１ クリップ部 １１２、２１２ 接触アーム １１３、２１３ 連結部 ２１４ 接触プレート Ｐ デバイスピン Ｃ１ 第１接点 Ｃ２ 第２接点 Ｃ３ 第３接点
