KR101325179B1 - 차량 배터리용 커넥터 구동장치 - Google Patents

차량 배터리용 커넥터 구동장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101325179B1
KR101325179B1 KR1020120067004A KR20120067004A KR101325179B1 KR 101325179 B1 KR101325179 B1 KR 101325179B1 KR 1020120067004 A KR1020120067004 A KR 1020120067004A KR 20120067004 A KR20120067004 A KR 20120067004A KR 101325179 B1 KR101325179 B1 KR 101325179B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
connector
plate
battery
pressure plate
hydraulic pressure
Prior art date
Application number
KR1020120067004A
Other languages
English (en)
Inventor
박준석
김원규
최웅철
정재일
신윤식
Original Assignee
한국항공대학교산학협력단
국민대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국항공대학교산학협력단, 국민대학교산학협력단 filed Critical 한국항공대학교산학협력단
Priority to KR1020120067004A priority Critical patent/KR101325179B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101325179B1 publication Critical patent/KR101325179B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/26—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for engaging or disengaging the two parts of a coupling device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/04—Arrangement of batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R2201/00—Connectors or connections adapted for particular applications
    • H01R2201/26—Connectors or connections adapted for particular applications for vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 별도의 구동원을 사용하지 않고, 배터리(16)의 하중을 이용해서 커넥터(18,40)의 결합을 수행한다. 이를 위해 배터리(16)의 하중을 받는 수압플레이트(22)를 바닥판(13)의 중앙에 형성된 커넥터설치부(14)에 위치시키고, 상기 수압플레이트(22)를 일단부가 지지하는 연동링크(32)가 링크탄성부재(32)에 의해 지지되도록 한다. 상기 링크탄성부재(32)에 의해서 상기 수압플레이트(22)는 평상시에는 상기 바닥판(13)보다 돌출되어 있다. 상기 연동링크(32)의 타단부에 의해 밀어올려지도록 커넥터플레이트(37)가 상기 수압플레이트(22)의 중앙에 형성된 개구부(24)에 위치된다. 상기 커넥터플레이트(37)에는 커넥터(40)가 설치되고, 플레이트탄성부재(38')에 의해 구동장치 하우징(20)에 지지된다. 상기 커넥터플레이트(37)는 상기 플레이트탄성부재(38')에 의해 지지되어 있다가, 상기 연동링크(32)의 타단부에 의해 밀어올려지면 상기 바닥판(13)보다 더 돌출되어 상기 커넥터(40)가 상대 커넥터(18)에 결합되도록 한다.

Description

차량 배터리용 커넥터 구동장치{Connector driving apparatus for battery of vehicle}
본 발명은 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대용량의 커넥터를 상대 커넥터와 결합시키기 위해 별도의 구동원을 사용하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 관한 것이다.
최근에 화석연료의 고갈 염려 등으로 인해 전기로 구동되는 차량이 많이 개발되고 있다. 예를 들어 전기로 모터를 구동시켜 차량의 주행을 수행하거나, 내연기관과 모터를 병용하여 차량의 주행을 수행하고 있다. 이와 같이 전기를 사용하여 차량의 주행을 위한 구동력을 제공하기 위해서는 전기를 공급하기 위한 배터리가 필요하다. 하지만, 배터리의 충전에는 많은 시간이 소요되므로, 차량의 배터리 자체를 교환하는 방식이 채택되어 연구되고 있다.
이와 같이 차량에 사용되는 배터리를 차량에서 교체할 수 있도록 하기 위해서는 배터리 측과 차량측에 각각 커넥터를 두고 전기적 연결을 수행하여야 한다. 즉, 차량측과 배터리측의 전기적 연결을 단속하기 위해서는 각각 배터리와 차량측에 커넥터를 두어, 이들을 서로 결합, 분리되게 한다. 그리고, 방전된 배터리를 충전스테이션에서 충전하기 위해서도 배터리에는 커넥터가 필요하다.
한편 차량에서 사용되는 배터리는 용량이 매우 커서, 배터리와 차량 사이 또는 배터리와 충전스테이션 사이를 전기적으로 연결하는 커넥터 들도 용량에 맞추기 위해서 매우 커져야 한다. 즉, 커넥터는 일반적으로 절연재질로 만들어지는 하우징과 상기 하우징의 내부에 설치되어 전기적 연결을 담당하는 도전성 재질의 터미널로 구성된다. 이때, 상기 터미널의 크기가 전기용량에 따라 달라지는데, 차량용 배터리에 사용되는 커넥터의 경우에는 상기 터미널의 용량이 커야 하므로, 상기 터미널이 커지고, 그에 따라 하우징도 역시 커져 커넥터가 전체적으로 커지게 된다.
결국, 상기 배터리측의 커넥터와 차량측의 커넥터를 서로 결합하고 분리하기 위해서는 매우 큰 힘이 필요하게 된다. 특히, 상기 배터리 자체만도 무게가 많이 나가기 때문에 배터리를 차량의 배터리안착부에 장착하는 과정에서 커넥터 사이의 결합을 작업자가 할 수 없다.
따라서, 배터리를 교체하도록 된 차량에서 배터리를 차량에 장착하고 분리하는 과정에서는 배터리측 커넥터와 차량측 커넥터를 서로 결합시키고 분리시킬 수 있는 구조가 필요하다.
일반적으로, 커넥터 사이의 결합력이 큰 경우에는 지렛대 작용을 하는 레버를 사용하여 커넥터 사이의 결합과 분리를 수행한다. 이와 같이 레버를 사용하는 커넥터 결합장치는 아래의 선행기술문헌에 잘 개시된 바와 같이, 작업자가 직접 레버를 잡고, 레버를 동작시켜 커넥터 사이의 결합과 분리를 수행한다. 하지만, 중량물인 배터리측과 차량측의 전기적 연결을 위한 커넥터는 그 크기 자체부터가 작업자가 혼자서 들 수 없는 정도이어서 선행기술문헌에서와 같이 레버를 사용할 수 없다.
대한민국 특허공개 10-2009-74920
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 상황을 극복하기 위한 것으로, 커넥터의 크기가 매우 큰 경우에도 커넥터 사이의 결합과 분리를 별도의 구동원 없이 수행하도록 한 커넥터 구동장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 커넥터가 중량물인 경우에 발생할 수 있는 진동과 충격을 충분히 흡수할 수 있도록 된 커넥터 구동장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 커넥터를 설치하고 상기 커넥터와 결합되는 상대 커넥터를 상기 배터리에 장착하여 상기 커넥터가 상기 상대 커넥터에 결합되고 분리되도록 하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 있어서, 일측에 커넥터설치부가 개방되어 형성되고 상기 배터리가 장착되는 바닥판과, 상기 커넥터설치부를 통해 돌출되어 설치되고 상기 배터리의 하중에 의해 눌러져 이동되는 수압플레이트와, 일단부가 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되게 링크탄성부재에 의해 지지되어 수압플레이트의 이동에 따라 타단부가 승강되는 연동링크와, 상기 수압플레이트의 개구부에 설치되고 상기 연동링크의 타단부가 하면에 지지됨과 동시에 플레이트 탄성부재에 의해 지지되며 상면에 상기 커넥터가 설치되는 커넥터플레이트를 포함한다.
상기 연동링크는 그 회전중심과 양단부를 연결하는 가상의 연장선이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 상기 수압플레이트에 의해 일단부가 눌러지면 타단부가 상기 커넥터플레이트를 상승시키도록 된다.
상기 연동링크의 양단에는 구동롤러와 종동롤러가 각각 설치되어 연동링크의 동작에 따라 상기 구동롤러는 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 종동롤러는 상기 커넥터플레이트의 하면을 밀어주도록 된다.
상기 커넥터플레이트는 플레이트탄성부재에 의해 지지되어 커넥터에 작용하는 진동과 충격을 흡수한다.
상기 플레이트탄성부재는 원통코일스프링이 사용되는데, 상기 플레이트탄성부재의 중앙을 관통하여 일단부가 상기 커넥터플레이트에 연결된 가이드핀이 설치된다.
상기 바닥판의 하부에는 구동장치 하우징이 설치되어, 적어도 상기 수압플레이트, 커넥터플레이트가 지지되어 설치된다.
상기 수압플레이트의 가장자리를 둘러서는 가이드봉이 설치되어 상기 구동장치 하우징의 가이드공 내에서 안내되어 승강궤적이 규제된다.
상기 연동링크의 회전중심은 상기 구동장치 하우징에 장착된 장착브라켓에 회전가능하게 지지된다.
상기 수압플레이트는 상기 바닥판의 중앙에 설치되고, 상기 수압플레이트의 중앙에는 상기 커넥터가 이동되는 개구부가 형성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 커넥터를 설치하고 상기 커넥터와 결합되는 상대 커넥터를 상기 배터리에 장착하여 상기 커넥터를 상기 상대 커넥터에 결합되고 분리되도록 구동시키는 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 있어서, 내측에 커넥터설치부가 개방되어 형성되고 상기 배터리가 장착되는 바닥판과, 상기 커넥터설치부에 대응되는 상기 바닥판의 하부에 설치되는 구동장치 하우징과, 상기 구동장치 하우징 내에 상기 커넥터설치부를 통해 돌출되어 설치되어 있다가 상기 배터리의 하중에 의해 눌러져 이동되는 수압플레이트와, 회전중심이 상기 구동장치 하우징에 회전가능하게 설치되고 일단부가 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 수압플레이트를 탄성력으로 지지하도록 링크탄성부재에 의해 지지되어 수압플레이트의 이동에 따라 타단부가 승강되는 연동링크와, 상기 수압플레이트의 개구부에 설치되고 상기 연동링크의 타단부가 하면에 지지됨과 동시에 플레이트 탄성부재에 의해 지지되며 상면에 상기 커넥터가 설치되는 커넥터플레이트를 포함한다.
상기 연동링크는 그 회전중심과 양단부를 연결하는 가상의 연장선이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 상기 수압플레이트에 의해 일단부가 눌러지면 타단부가 상기 커넥터플레이트를 상승시키도록 된다.
상기 연동링크의 양단에는 구동롤러와 종동롤러가 각각 설치되어 연동링크의 동작에 따라 상기 구동롤러는 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 종동롤러는 상기 커넥터플레이트의 하면을 밀어주도록 된다.
상기 수압플레이트의 하면에는 롤러단이 돌출되게 형성되어 상기 구동롤러가 접촉된다.
상기 플레이트탄성부재는 원통코일스프링이 사용되는데, 상기 플레이트탄성부재의 중앙을 관통하여 일단부가 상기 커넥터플레이트에 연결된 가이드핀이 설치된다.
상기 수압플레이트의 가장자리를 둘러서는 가이드봉이 설치되어 상기 구동장치 하우징의 가이드공 내에서 안내되어 승강궤적이 규제된다.
본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 구동장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
먼저, 본 발명에서는 중량이 많이 나가는 커넥터 사이의 결합을 위해 차량 배터리 자체의 중량을 이용하므로 별도의 구동원이 없이도 중량물인 커넥터 사이의 결합을 원활하게 수행할 수 있게 되는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 커넥터가 상대 커넥터와 결합할 때와 분리될 때에 발생하는 충격이나 진동을 효과적으로 흡수할 수 있도록 탄성부재를 사용한다. 상기 탄성부재에 의해 커넥터에 작용하는 충격이나 진동을 제거할 수 있어 고전압인 배터리의 전원의 사용을 보다 안정적으로 할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 본 발명에서는 수압플레이트와 커넥터플레이트와 연동되는 레버에 각각 롤러를 설치하였으므로, 레버와 수압플레이트 및 커넥터플레이트와의 연동이 보다 원활하게 일어나게 되는 효과도 있다.
도 1은 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 구동장치의 바람직한 실시예가 채용된 차량의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예가 채용된 바닥판측과 이에 장착되는 배터리의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 커넥터 구동장치에 의해 구동되는 커넥터와 결합되는 상태 커넥터가 배터리에 장착된 상태를 보인 저면사시도.
도 4는 본 발명 실시예의 커넥터 구동장치의 내부구성을 보인 저면사시도.
도 5는 본 발명 실시예의 커넥터 구동장치가 동작되기 전의 상태를 보인 사용상태도.
도 6은 본 발명 실시예의 커넥터 구동장치가 동작된 상태를 보인 사용상태도.
이하 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 구동장치의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도면들에 도시된 바에 따르면, 차량(10)의 상면으로 개방되게 배터리안착부(12)가 형성된다. 상기 배터리안착부(12)는 차량(10)의 상면에 오목하게 들어간 공간으로 형성되거나 돌출되게 형성되는 것으로, 도어(12')에 의해 개폐된다. 상기 도어(12')로는 일종의 슬라이딩도어가 사용될 수 있다.
상기 배터리안착부(12)에는 바닥판(13)이 설치된다. 상기 바닥판(13)은 도 1 및 도 2에 잘 도시되어 있는 것으로, 상기 배터리안착부(12)의 바닥면을 형성하거나 바닥면에서 소정 높이에 구비된다. 상기 바닥판(13)은 상기 배터리안착부(12)를 형성하는 차량의 차체에 장착된다. 본 실시예에서, 상기 바닥판(13)은 상기 배터리안착부(12)의 바닥에 위치될 수 있는 모양을 가진 판형상이다.
상기 바닥판(13)의 중앙에는 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 커넥터설치부(14)가 형성된다. 상기 커넥터설치부(14)는 상기 바닥판(13)의 중앙의 일단부의 일부를 잘라내어 형성한 것이다. 상기 커넥터설치부(14)의 내부에는 아래에서 설명될 구동장치 하우징(20)이 설치된다.
상기 바닥판(13) 상에는 배터리(16)가 장착되는데, 상기 배터리(16)의 구성은 본 발명의 요지가 아니므로 관련 부분만을 설명한다. 상기 배터리(16)의 외관을 구성하는 배터리케이스(17)는 대략 납작한 육면체 형상이다. 상기 배터리케이스(17)에서 상기 바닥판(13)과 마주보는 면의 일단부에는 커넥터설치공간(17')이 오목하게 들어가게 형성된다. 상기 커넥터설치공간(17')에는 상대 커넥터(18)가 설치된다. 상기 상대 커넥터(18)는 하우징(19)이 외관을 형성하고, 상기 하우징(19)의 내부에 터미널(19')이 설치된다. 상기 하우징(19)의 양측에는 핀가이드(18')가 구비된다. 상기 핀가이드(18')는 대략 원통형상으로 만들어져, 아래에서 설명될 커넥터(40)의 결합가이드핀(48)이 삽입되어 상대 커넥터(18)와 커넥터(40) 사이의 결합을 안내한다.
상기 상대 커넥터(18)와 마주보게 상기 바닥판(13)의 커넥터설치부(14)에는 구동장치가 설치된다. 즉, 상기 바닥판(13)의 커넥터설치부(14) 내측에 구동장치 하우징(20)이 고정되어 설치된다. 상기 구동장치 하우징(20)의 내부공간은 상기 배터리(16)의 상대 커넥터(18)를 향해 개방된다.
상기 구동장치 하우징(20)에는 구동장치를 구성하는 부품들이 설치된다. 먼저, 상기 커넥터설치부(14)를 막도록 수압플레이트(22)가 설치된다. 상기 수압플레이트(22)는 상기 커넥터설치부(14)의 면적과 같은 면적을 가지는 판형상이다. 상기 수압플레이트(22)는 상기 배터리(16)의 하중을 받는 부분이다. 상기 수압플레이트(22)의 중앙에는 개구부(24)가 형성된다. 상기 수압플레이트(22)의 네 모서리에는 각각 가이드봉(26)이 설치된다. 상기 가이드봉(26)은 상기 수압플레이트(22)가 승강되는 궤적을 안내하는 역할을 한다. 상기 개구부(24)를 통해서는 아래에서 설명될 커넥터(40)가 입출된다.
상기 수압플레이트(22)의 하면 네 모서리에 설치된 상기 가이드봉(26)은 상기 수압플레이트(22)가 이동되는 궤적을 규제하는 역할을 한다. 상기 가이드봉(26)은 상기 구동장치 하우징(20)에 형성된 가이드공(20')내에 위치되어 그 이동이 안내된다. 본 실시예에서 상기 가이드봉(26)이 상기 수압플레이트(22)의 모서리에 구비되었으나, 반드시 그러한 것은 아니고, 상기 수압플레이트(22)의 가장자리를 따라 구비되면 된다.
한편, 상기 구동장치 하우징(20)에는 연동링크(28)가 설치된다. 상기 연동링크(28)는 그 회전중심이 상기 구동장치 하우징(20)에 설치된 장착브라켓(30)에 회전가능하게 설치된다. 상기 연동링크(28)의 회전중심은 대략 상기 연동링크(28)의 길이방향중간에 있다. 상기 연동링크(28)는 그 회전중심과 양단부를 연결하는 가상의 연장선이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 상기 수압플레이트(22)에 의해 일단부가 눌러지면 타단부가 아래에서 설명될 커넥터플레이트(37)를 상승시키게 된다. 즉, 상기 연동링크(28)는 상기 장착브라켓(30)을 중심으로 양단부가 시이소오운동을 한다. 이와 같은 연동링크(28)는 본 실시예에서 4개가 구비되는데, 반드시 그러할 필요는 없고, 설계조건에 따라 그 설치갯수가 달리된다.
상기 연동링크(28)는 일측에 링크탄성부재(32)가 지지된다. 상기 링크탄성부재(32)는 상기 구동장치 하우징(20)과 상기 연동링크(28) 사이에 설치되어 탄성력을 발휘한다. 상기 링크탄성부재(32)는 상기 연동링크(28)와 구동장치 하우징(20) 사이에 인장된 상태로 설치되어 있다. 상기 링크탄성부재(32)는 원통코일스프링이 사용된다.
상기 연동링크(28)의 양단에는 각각 구동롤러(34)와 종동롤러(36)가 설치된다. 상기 구동롤러(34)는 상기 수압플레이트(22)의 하면에 밀착된다. 상기 수압플레이트(22)에는 상기 구동롤러(34)가 지지되는 롤러단(22')이 돌출되어 형성되어 있다. 상기 롤러단(22')은 상기 수압플레이트(22)와 연동링크(28) 사이의 연동이 원활하게 되도록 하기 위한 것이다. 상기 롤러단(22')은 상기 연동링크(28)의 교차각도 등 설계조건을 달리하면 사용되지 않을 수도 있다. 실제로 도 5와 도 6에는 상기 롤러단(22')이 없는 상태이다. 상기 종동롤러(36)는 아래에서 설명될 커넥터플레이트(37)의 하면에 밀착되어 커넥터플레이트(37)를 지지한다.
상기 수압플레이트(22)의 개구부(24)와 대응되는 위치에 대응되는 크기로 커넥터플레이트(37)가 설치된다. 상기 커넥터플레이트(37)는 상기 종동롤러(36)에 의해 지지된다. 상기 커넥터플레이트(37)의 가장자리, 보다 정확하게는 네 모서리에는 가이드핀(38)이 구비된다. 상기 가이드핀(38)은 상기 커넥터플레이트(37)의 이동궤적을 안내한다. 상기 가이드핀(38)은 상기 구동장치 하우징(20)의 일측에 안내된다. 상기 가이드핀(38)이 설치된 위치에는 플레이트탄성부재(38')가 설치된다. 상기 플레이트탄성부재(38')는 본 실시예에서 원통코일스프링으로서 상기 구동장치 하우징(20)과 상기 커넥터플레이트(37) 사이에서 탄성력을 발휘한다. 따라서, 상기 커넥터플레이트(37)측에 작용하는 충격이나 진동을 흡수하는 역할을 상기 플레이트탄성부재(38')가 할 수 있다.
상기 커넥터플레이트(37) 상에는 커넥터(40)가 설치된다. 참고로, 상기 커넥터플레이트(37)를 사용하지 않고, 상기 커넥터(40)에 직접 상기 종동롤러(36)가 연동되도록 할 수 있다. 즉, 상기 커넥트플레이트(37)와 같은 기능을 하는 구성을 상기 커넥터(40)에 일체로 두는 것이다. 예를 들면 상기 커넥터(40)의 외면에 돌출되게 플랜지를 형성하는 것이다.
상기 커넥터(40)는 외관을 구성하는 하우징(42)에 터미널(44)이 설치되어 구성된다. 상기 터미널(44)은 도전성 금속재질로 만들어지는 것으로, 외부와는 와이어를 통해 전기적으로 연결되고, 상기 상대 커넥터(18)의 터미널(19')과 전기적으로 연결된다.
상기 커넥터(40)의 하우징(42) 외면을 둘러서는 플랜지(46)가 형성되고, 상기 플랜지(46)에는 결합가이드핀(48)이 설치된다. 상기 결합가이드핀(48)은 상기 상대 커넥터(18)의 핀가이드(18')에 삽입되는 부분이다. 상기 결합가이드핀(48)은 상기 터미널(44)보다 선단이 더 돌출된다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 구동장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
상기 차량(10)의 배터리안착부(12)에는 배터리(16)가 장착되어 있다. 상기 배터리(16)는 차량(10)의 구동을 위한 동력뿐만 아니라, 차량(10)에서 다양한 전장품을 구동시키도록 전원을 공급할 수 있다. 이를 위해서는 상기 배터리(16)가 상기 배터리안착부(12)에 안착된 상태에서 상기 커넥터(40)에 상대 커넥터(18)가 결합되도록 되어야 한다.
이를 위해, 본 발명의 차량 배터리용 커넥터 구동장치에서는 상기 바닥판(13)에 상기 배터리(16)가 장착된 상태에서 상기 커넥터(40)가 배터리(16)에 설치된 상대 커넥터(18)에 결합되게 한다. 상기 차량측에 설치된 커넥터(40)와 상기 배터리(16)에 있는 상대 커넥터(18)가 결합되도록 하기 위해서는 상기 배터리(16)의 하중이 사용된다.
이와 같은 과정을 상세하게 설명한다. 상기 배터리(16)가 상기 바닥판(13)에 장착되지 않은 상태에서, 상기 수압플레이트(22)는 상기 링크탄성부재(32)에 의해 상대적으로 상부로 이동된 상태가 된다. 상기 링크탄성부재(32)에 의해 상기 연동링크(32)의 구동롤러(34)가 상기 수압플레이트(22)의 하면을 밀어올리게 된다. 이와 같이 되면, 상기 수압플레이트(22)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 바닥판(13)의 상면에 비해 상대적으로 상승된 위치에 있게 된다.
반면에 상기 연동링크(32)의 종동롤러(36)는 상기 커넥터플레이트(37)에서 분리되어 하부로 내려가 있게 된다. 따라서, 상기 커넥터플레이트(37)는 단지 상기 플레이트탄성부재(38')와 가이드핀(38)에 의해 지지된 상태가 유지된다. 따라서, 상기 커넥터플레이트(37)는 상대적으로 하부로 내려간 상태가 된다.
이와 같은 상태가 도 5에 도시되어 있는데, 상기 바닥판(13)에 배터리(16)가 안착되면 상기 수압플레이트(22)가 눌러지면서 상기 커넥터(40)가 상승하여 상기 상대 커넥터(18)와 결합된다. 이와 같은 상태가 도 6에 도시되어 있는데, 보다 상세하게 설명한다.
상기 배터리(16)가 상기 바닥판(13)에 안착되는 과정에서 상기 바닥판(13)보다 상대적으로 돌출되어 있던, 상기 수압플레이트(22)에는 배터리(16)의 하중이 가해진다. 상기 수압플레이트(22)는 하부로 내려가면서 상기 구동롤러(34)쪽을 눌러준다. 상기 구동롤러(34)쪽이 눌러지면 상기 연동링크(32)는 상기 링크탄성부재(32)를 눌러준다.
상기 구동롤러(34)가 상기 수압플레이트(22)에 의해 눌러지면 상기 장착브라켓(30)을 중심으로 상기 연동링크(32)가 시이소오운동을 하여 상기 종동롤러(36)가 상승되어 상기 커넥터플레이트(37)를 상승시키게 된다.
상기 커넥터플레이트(37)의 상승은 상기 커넥터(40)의 상승을 만들어내게 된다. 상기 커넥터(40)의 상승과 상기 배터리(16)의 하강에 의한 상기 상대 커넥터(18)의 하강은 상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)의 결합이 이루어지게 한다.
상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)가 결합될 때에는 상기 결합가이드핀(48)이 먼저, 상기 핀가이드(18')에 삽입되어 상기 커넥터(40)의 터미널(44)과 상기 상대 커넥터(18)의 터미널(19')이 서로 대응되는 위치에 있게 한다. 이 상태에서 상기 커넥터(40)와 상기 상대 커넥터(18)가 더 가까워지면 상기 터미널(44)(19') 사이가 결합되어 전기적 연결이 이루어지게 된다.
이와 같은 상태가 도 6에 도시되어 있다. 이 상태에서는 상기 배터리(16)의 전원이 차량측으로 전달되어 사용된다. 그리고 차량의 주행 과정에서 발생하는 진동이나 충격은 상기 플레이트탄성부재(38')와 링크탄성부재(32)에 의해 흡수된다.
한편, 배터리(16)의 교체를 위해서는 상기 배터리(16)를 상기 바닥판(13)에서 분리해야 한다. 이를 위해 먼저 상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18) 사이의 전기적 연결을 끊는 것이 좋다. 만약, 상기 터미널(44)(19') 사이를 통해 전기가 전달되는 상태에서 물리적 결합이 분리되면 상기 터미널(44)(19') 사이에서 스파크가 발생할 수 있기 때문이다.
상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18) 사이의 전기적 연결을 끊은 상태에서 상기 배터리(16)가 들어올려져 상기 바닥판(13)에서 분리되면, 상기 배터리(16)에 의해 상기 수압플레이트(22)가 더 이상 눌러지지 않게 된다. 따라서, 상기 수압플레이트(22)에 상기 링크탄성부재(32)의 복원력이 작용하여 상기 수압플레이트(22)가 상승된다.
즉, 상기 연동링크(32)의 구동롤러(34)는 상기 수압플레이트(22)의 하면을 밀어올리게 되고, 상기 종동롤러(36)는 상기 커넥터플레이트(37)에서 분리되어 하강하게 된다. 따라서, 상기 커넥터플레이트(37)는 상기 플레이트탄성부재(38')의 복원력에 의해 상대적으로 하강하게 된다.
이와 같이 배터리(16)가 상승되고 상기 커넥터플레이트(37)가 하강하는 과정에서 상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)가 분리되어 상기 배터리(16)는 상기 바닥판(13)에서 완전히 분리되어 교체될 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
예를 들면, 도시된 실시예에서는 상기 구동장치 하우징(20)을 두어 상기 커넥터(40)와 이에 관련된 부품들이 내부에 있도록 하였으나, 반드시 구동장치 하우징(20)을 사용하지 않아도 되고, 부품들을 장착할 수 있는 구성이면 된다. 추가로, 별도로 구동장치 하우징(20)을 사용하지 않고, 상기 바닥판(13)이나 배터리안착부(12)의 다른 부분 등 고정된 부분, 즉 고정부에 관련된 부품들이 설치되도록 할 수도 있다.
그리고, 본 발명에서는 상기 연동링크(28)의 양단에 각각 구동롤러(34)와 종동롤러(36)를 설치하였으나, 반드시 그러한 것은 아니며, 상기 구동롤러(34)와 종동롤러(36) 없이 상기 연동링크(28)의 양단이 상기 수압플레이트(22)와 커넥터플레이트(37)의 하면에 마찰력이 최소화된 상태로 접촉될 수 있도록 구성할 수 있다. 이를 위해 상기 연동링크(28)의 양단이 마찰되는 수압플레이트(22)와 커넥터플레이트(37)의 하면의 대응되는 부분의 마찰력을 최소로 만들면 된다.
10: 차량 12: 배터리안착부
13: 바닥판 14: 커넥터설치부
16: 배터리 17: 배터리케이스
18: 상대 커넥터 18': 핀가이드
19: 하우징 19': 터미널
20: 구동장치 하우징 22: 수압플레이트
24: 개구부 26: 가이드봉
28: 연동링크 30: 장착브라켓
32: 링크탄성부재 34: 구동롤러
36: 종동롤러 38: 가이드핀
40: 커넥터 42: 하우징
44: 터미널 46: 플랜지
48: 결합가이드핀

Claims (15)

  1. 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 커넥터를 설치하고 상기 커넥터와 결합되는 상대 커넥터를 상기 배터리에 장착하여 상기 커넥터가 상기 상대 커넥터에 결합되고 분리되도록 하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 있어서,
    일측에 커넥터설치부가 개방되어 형성되고 상기 배터리가 장착되는 바닥판과,
    상기 커넥터설치부를 통해 돌출되어 설치되고 상기 배터리의 하중에 의해 눌러져 이동되는 수압플레이트와,
    일단부가 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되게 링크탄성부재에 의해 지지되어 수압플레이트의 이동에 따라 타단부가 승강되는 연동링크와,
    상기 수압플레이트의 개구부에 설치되고 상기 연동링크의 타단부가 하면에 지지됨과 동시에 플레이트 탄성부재에 의해 지지되며 상면에 상기 커넥터가 설치되는 커넥터플레이트를 포함하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 연동링크는 그 회전중심과 양단부를 연결하는 가상의 연장선이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 상기 수압플레이트에 의해 일단부가 눌러지면 타단부가 상기 커넥터플레이트를 상승시키도록 되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 연동링크의 양단에는 구동롤러와 종동롤러가 각각 설치되어 연동링크의 동작에 따라 상기 구동롤러는 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 종동롤러는 상기 커넥터플레이트의 하면을 밀어주도록 되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 커넥터플레이트는 플레이트탄성부재에 의해 지지되어 커넥터에 작용하는 진동과 충격을 흡수하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 플레이트탄성부재는 원통코일스프링이 사용되는데, 상기 플레이트탄성부재의 중앙을 관통하여 일단부가 상기 커넥터플레이트에 연결된 가이드핀이 설치되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바닥판의 하부에는 구동장치 하우징이 설치되어, 적어도 상기 수압플레이트, 커넥터플레이트가 지지되어 설치되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 수압플레이트의 가장자리를 둘러서는 가이드봉이 설치되어 상기 구동장치 하우징의 가이드공 내에서 안내되어 승강궤적이 규제되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 연동링크의 회전중심은 상기 구동장치 하우징에 장착된 장착브라켓에 회전가능하게 지지되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 수압플레이트는 상기 바닥판의 중앙에 설치되고, 상기 수압플레이트의 중앙에는 상기 커넥터가 이동되는 개구부가 형성되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  10. 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 커넥터를 설치하고 상기 커넥터와 결합되는 상대 커넥터를 상기 배터리에 장착하여 상기 커넥터를 상기 상대 커넥터에 결합되고 분리되도록 구동시키는 차량 배터리용 커넥터 구동장치에 있어서,
    내측에 커넥터설치부가 개방되어 형성되고 상기 배터리가 장착되는 바닥판과,
    상기 커넥터설치부에 대응되는 상기 바닥판의 하부에 설치되는 구동장치 하우징과,
    상기 구동장치 하우징 내에 상기 커넥터설치부를 통해 돌출되어 설치되어 있다가 상기 배터리의 하중에 의해 눌러져 이동되는 수압플레이트와,
    회전중심이 상기 구동장치 하우징에 회전가능하게 설치되고 일단부가 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 수압플레이트를 탄성력으로 지지하도록 링크탄성부재에 의해 지지되어 수압플레이트의 이동에 따라 타단부가 승강되는 연동링크와,
    상기 수압플레이트의 개구부에 설치되고 상기 연동링크의 타단부가 하면에 지지됨과 동시에 플레이트 탄성부재에 의해 지지되며 상면에 상기 커넥터가 설치되는 커넥터플레이트를 포함하는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 연동링크는 그 회전중심과 양단부를 연결하는 가상의 연장선이 소정의 각도를 이루도록 형성되어 상기 수압플레이트에 의해 일단부가 눌러지면 타단부가 상기 커넥터플레이트를 상승시키도록 되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 연동링크의 양단에는 구동롤러와 종동롤러가 각각 설치되어 연동링크의 동작에 따라 상기 구동롤러는 상기 수압플레이트의 하면에 밀착되고 상기 종동롤러는 상기 커넥터플레이트의 하면을 밀어주도록 되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 수압플레이트의 하면에는 롤러단이 돌출되게 형성되어 상기 구동롤러가 접촉되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  14. 제 10 항에 있어서, 상기 플레이트탄성부재는 원통코일스프링이 사용되는데, 상기 플레이트탄성부재의 중앙을 관통하여 일단부가 상기 커넥터플레이트에 연결된 가이드핀이 설치되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
  15. 제 10 항에 있어서, 상기 수압플레이트의 가장자리를 둘러서는 가이드봉이 설치되어 상기 구동장치 하우징의 가이드공 내에서 안내되어 승강궤적이 규제되는 차량 배터리용 커넥터 구동장치.
KR1020120067004A 2012-06-21 2012-06-21 차량 배터리용 커넥터 구동장치 KR101325179B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120067004A KR101325179B1 (ko) 2012-06-21 2012-06-21 차량 배터리용 커넥터 구동장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120067004A KR101325179B1 (ko) 2012-06-21 2012-06-21 차량 배터리용 커넥터 구동장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101325179B1 true KR101325179B1 (ko) 2013-11-07

Family

ID=49856711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120067004A KR101325179B1 (ko) 2012-06-21 2012-06-21 차량 배터리용 커넥터 구동장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101325179B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114361867A (zh) * 2021-12-09 2022-04-15 交控科技股份有限公司 轨道车辆及其对接装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980017576A (ko) * 1996-08-30 1998-06-05 양재신 전기자동차의 배터리팩 연결구조
KR20070006071A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 현대자동차주식회사 차량용 배터리

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980017576A (ko) * 1996-08-30 1998-06-05 양재신 전기자동차의 배터리팩 연결구조
KR20070006071A (ko) * 2005-07-07 2007-01-11 현대자동차주식회사 차량용 배터리

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114361867A (zh) * 2021-12-09 2022-04-15 交控科技股份有限公司 轨道车辆及其对接装置
CN114361867B (zh) * 2021-12-09 2024-01-30 交控科技股份有限公司 轨道车辆及其对接装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9573453B2 (en) Vehicle battery unit installation apparatus
US9425590B2 (en) Withdrawable-type circuit breaker
US9048559B2 (en) Power outlet with jack safety shield device
KR101647825B1 (ko) 전기 자동차용 배터리팩
KR101372374B1 (ko) 차량 배터리용 커넥터 장착장치
CN107848388B (zh) 电动车辆
CN102246365A (zh) Ic插座
US20120282806A1 (en) Electric power connector
CN107585050B (zh) 一种新能源汽车充电桩的自动上电机构
KR101491323B1 (ko) 고전압 배터리의 안전 커넥터
KR101325179B1 (ko) 차량 배터리용 커넥터 구동장치
KR101284315B1 (ko) 전기차량의 배터리 교환시스템
KR101325178B1 (ko) 차량 배터리용 커넥터 구동장치
KR102647877B1 (ko) 전기충전 플러그 장치
EP3651174B1 (en) Battery pack
CN201126795Y (zh) 汽车起动电机中间继电器
KR20190071409A (ko) 차량용 배터리 시스템의 퀵드랍 커넥터 구조
CN112823449A (zh) 连接器
CN208571084U (zh) 一种连接器的浮动机构
CN109484219B (zh) 插座组件和充电架
CN101842949B (zh) 配电盘
KR101380573B1 (ko) 전기자동차 충전용 인렛장치
JP3438991B2 (ja) バッテリ駆動車の充電用接触装置
CN111837310A (zh) 车辆用充电装置和车辆用充放电装置
CN219917807U (zh) 一种带有保护断开功能的开关组件

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161017

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170921

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181001

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190923

Year of fee payment: 7