KR101337939B1 - 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치 - Google Patents

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박성진
한승조
오택근
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Abstract

본 발명은 좌우방향의 단순한 조작에 의해 양단부가 지렛대의 원리를 이용하여 상하방향으로 회전가능한 락킹 래치의 작동을 멈출 수 있도록 된 이중잠금스위치를 적용함으로써, 완속 충전 커플러의 사용자 혹은 타인에 의해 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치는 전기자동차의 배터리 충전을 위해 차량에 장착된 인렛에 접속하여 사용되는 완속 충전 커플러에 있어서, 커플러 본체의 상단에 설치되고, 상기 인렛과 커플러 본체를 락킹시켜주는 락킹 래치; 상기 락킹 래치의 후단에 결합되어 락킹을 해제하는 해제용 버튼; 상기 락킹 래치의 작동을 간섭하는 방향으로 이동되어 래치 고정바; 및 상기 래치 고정바를 작동시켜주기 위한 동작스위치;를 포함하여, 상기 해제용 버튼에 의해 커플러가 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치{Apparatus for preventing charging coupler from arbitrary taking away}
본 발명은 완속 충전 커플러의 사용자 혹은 타인에 의해 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치에 관한 것이다.
통상적으로 자동차 전기충전소에는 충전케이블의 단부에 연결되는 완속 충전 커플러가 구비되며, 상기 커플러를 전기자동차에 장착된 인렛에 삽입 체결하여 전기자동차의 배터리를 충전할 수 있도록 구성된다.
다시 말해서, 전기자동차는 배터리의 전원을 동력원으로 사용하는 특성상 차량에 장착된 인렛(Inlet)에 그에 대응하는 충전기의 커플러를 결합하여 배터리를 충전하도록 구성된다.
도 1은 종래기술에 따른 차량에 장착된 인렛(1)과 충전기의 커플러(2)의 장착 전 모습을 보여주는 사시도로서, 상기 인렛(1)에 커플러(2)를 체결함으로써 전기자동차의 배터리를 충전시킬 수 있다.
상기 충전기의 커플러(2)의 체결 방법을 살펴보면, 사용자는 전기자동차에 장착된 충전용 인렛(1)의 전면커버(3)를 열고 인렛(1)의 전방에 커플러(2)를 정렬시킨 상태에서 레버(4)를 당김으로써 상기 인렛(1)에 커플러(2)를 체결할 수 있다.
또한, 상기 배터리의 충전을 완료하여 커플러(2)를 해제하고자 하는 경우에 사용자가 커플러(2)의 몸체 후미에 구비된 해제용 버튼(5)을 눌러서 커플러(2)를 인렛(1)으로부터 해제할 수 있으며, 이때 상기 해제용 버튼(5)이 눌려지면 차량의 인렛(1)과 충전케이블의 커플러(2) 간의 접속상태를 검출하는데 사용되는 근접도 검출(proximity detection; PD) 신호가 발생하고, 이 PD 신호에 의해 차량의 배터리제어부는 배터리 충전을 중단한다.
그러나, 상기 해제용 버튼(5)을 완속 충전 커플러(2)의 사용자 혹은 타인에 의해 임의로 탈거되는 경우에 본래의 의도와 다르게 배터리 충전이 덜 된 상태에서 중단되는 상황이 발생하고, 이러한 상황을 모르고 주행을 다시 시작하는 경우에 중간에 재충전을 해야하는 번거로움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 좌우방향의 단순한 조작에 의해 양단부가 지렛대의 원리를 이용하여 상하방향으로 회전가능한 락킹 래치의 작동을 멈출 수 있도록 된 이중잠금스위치를 적용함으로써, 완속 충전 커플러의 사용자 혹은 타인에 의해 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치는 전기자동차의 배터리 충전을 위해 차량에 장착된 인렛에 접속하여 사용되는 완속 충전 커플러에 있어서, 커플러 본체의 상단에 설치되고, 상기 인렛과 커플러 본체를 락킹시켜주는 락킹 래치; 상기 락킹 래치의 후단에 결합되어 락킹을 해제하는 해제용 버튼; 상기 락킹 래치의 작동을 간섭하는 방향으로 이동되어 래치 고정바; 및 상기 래치 고정바를 작동시켜주기 위한 동작스위치;를 포함하여, 상기 해제용 버튼에 의해 커플러가 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치의 장점을 설명하면 다음과 같다.
락킹 래치의 상하 작동을 간섭하는 방향으로 좌우 슬라이딩되는 이중잠금스위치를 적용함으로써, 스위치를 단순하게 미는 동작만으로 락킹 래치의 동작을 락킹시킬 수 있어서 완속 충전 커플러의 사용자가 우발적으로 해제용 버튼을 누르거나 타인에 의해 임의로 커플러가 탈거되는 것을 방지하여 배터리 충전이 임시 중단되는 것을 예방할 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 차량에 장착된 인렛과 충전기의 커플러의 장착 전 모습을 보여주는 사시도
도 2는 본 발명에 따른 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치의 분해사시도
도 3은 도 2의 조립도
도 4a 및 도 4b는 도 2에서 이중잠금장치를 보여주는 조립도 및 분해도
도 5a는 도 3의 일부 발췌도로서 동작스위치가 오픈 위치에 있는 경우 작동상태도
도 5b는 도 5a의 동작스위치가 클로즈 위치에 있는 경우 작동상태도
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 조립도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2에서 이중잠금장치를 보여주는 조립도 및 분해도이다.
본 발명은 전기자동차용 충전소에 들려 전기자동차에 장착된 배터리를 충전하는 경우에 완속 충전 커플러(20)의 사용자의 실수로 인해 혹은 타인에 의해 임의로 탈거하는 것을 방지할 수 있는 완속 충전 커플러(20)의 임의 탈거 방지 장치에 관한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 차량에 장착되는 인렛(10)은 원통형 구조로 이루어지고 내부에 터미널 핀수용부(11)를 포함하여, 커플러(20)의 터미널 핀을 터미널 핀수용부(11)에 삽입하는 방식으로 커플러(20)와 인렛(10)을 연결하여 충전소의 전원을 차량의 배터리에 전달함으로써 충전시킬 수 있다.
상기 인렛(10)의 결합 구조를 살펴보면, 인렛(10)은 그 외주면의 중간에 돌출된 원형돌기부에서 앞쪽(길이방향으로 커플러(20)와 먼 쪽)으로 인렛(10)의 대략 한쪽 절반은 차량에 장착되는 장착부(10a)와, 뒤쪽으로 인렛(10)의 다른쪽 절반은 커플러(20)의 내부에 삽입되어 연결되는 삽입부(10b)로 구성된다.
또한, 커플러(20)에 삽입되는 인렛(10)의 끝단은 캡(12)에 의해 커버되고, 캡(12)에 형성된 홀을 통해 터미널 핀이 인렛(10)의 터미널 핀수용부(11)에 삽입될 수 있다.
커플러(20)는 도면에서 인렛(10)의 캡(12)과 가깝게 위치한 엔드캡(21)과, 길이방향을 따라 상부와 하부로 분리되는 커플러 본체(22)와, 커플러(20)의 상부본체의 상단에 설치되어 인렛(10)과 커플러(20)를 결합 및 이중 락킹시킬 수 있도록 된 이중잠금장치(24)로 구성된다.
상기 엔드캡(21)은 커플러(20)의 상부 본체(22a)와 하부 본체(22b)가 조립된 커플러 본체(22)의 단부를 마감해주는 부분이다.
커플러 본체(22)의 상부 본체(22a)와 하부 본체(22b)는 상하방향으로 서로 마주보게 돌출되는 체결구조물을 가지며, 예를 들어 체결구조물은 체결돌기와 돌기수용부(23)로 구성되어 상부 본체(22a)와 하부 본체(22b)를 끼움식으로 결합할 수 있다.
여기서, 상기 이중잠금장치(24)는 완속 충전 커플러(20) 사용자가 우발적으로 해제용 버튼(31)을 누르거나 혹은 타인에 의해 해제용 버튼(31)을 임의로 누르는 것을 방지하기 위한 장치이다.
이를 위해 이중잠금장치(24)는 락킹 래치(25), 래치 고정바(26), 동작 스위치 및 탑커버(28)를 포함한다.
상기 락킹 래치(25)는 커플러(20)와 인렛(10)을 락킹시켜주는 부품으로, 상세하게는 커플러 본체(22)의 상단에 위치하며 지렛대의 원리를 이용하여 인렛(10)의 장착부(10a)에 체결됨으로써 커플러(20)가 인렛(10)에 삽입된 상태에서 빠지지 않도록 해준다.
다시 말해서, 락킹 래치(25)는 커플러(20)의 터미널 핀이 인렛(10)의 터미널 핀수용부(11)에 삽입되어 전기적으로 커플러(20)와 인렛(10)의 연결된 상태를 유지시켜준다.
상기 락킹 래치(25)의 지렛대 원리를 이용한 체결 구조를 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.
상기 락킹 래치(25)는 전체적으로 대략 기다란 막대 형태로 이루어지고, 막대의 중간 쯤에 양쪽 측면에서 돌출된 힌지돌기(29)를 이용하여 막대의 전단부와 후단부가 상하방향으로 회전가능하다.
그리고, 락킹 래치(25)의 전단부에는 한 쌍의 걸림돌기(30)가 하방향으로 형성되고, 락킹 래치(25)의 후단부에 해제용 버튼(31)이 설치된다.
상기 해제용 버튼(31)은 사용자에 의해 눌려서 작동되고, 해제용 버튼(31)의 하단에 가장자리부를 따라 플랜지 형태로 돌출된 스톱돌기(10c)에 의해 해제용 버튼(31)이 탑커버(28)에서 외부로 튀어나가는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 락킹 래치(25)는 스프링에 의해 탄성지지되어 원래 위치, 예를 들어 해제용 버튼(31)의 스톱퍼(31a)가 탑커버(28)에 걸려 맞닿은 상태이며 락킹 래치(25)의 걸림돌기(30)가 인렛(10)의 장착부(10a)에서 락킹된 위치로 되돌아갈 수 있다.
이와 같은 체결 구조로 이루어진 락킹 래치(25)의 작동상태를 살펴보기로 한다.
사용자가 해제용 버튼(31)을 누르면 락킹 래치(25)가 힌지돌기(29)를 중심으로 회전하여 락킹 래치(25)의 후단부가 내려가고 락킹 래치(25)의 전단부가 올라가는 방식으로 락킹 래치(25)의 걸림돌기(30)가 인렛(10)의 장착부(10a)로부터 잠금 해제된다.
또한, 사용자가 해제용 버튼(31)에서 누름동작을 해제시키면 락킹 래치(25)에 설치된 스프링의 탄성복원력에 의해 해제용 버튼(31)의 누름에 의한 회전방향에 반대로 회전하여 원래 위치로 되돌아가서 커플러(20)가 인렛(10)에 결합된 경우에 락킹 래치(25)의 걸림돌기(30)가 인렛(10)의 장착부(10a)에 체결되어 커플러(20)가 인렛(10)에서 빠지는 것을 방지한다(1차 잠금).
래치 고정바(26)는 락킹 래치(25)의 회전운동을 방지하여, 해제용 버튼(31)을 눌러도 락링 래치의 걸림돌기(30)가 들려 올라가지 못하게 되므로 해제용 버튼(31)도 역시 눌려지지 않게 된다(이중 잠금).
상기 래치 고정바(26)는 동작스위치(27)에 의해 좌우로 움직이며, 동작스위치(27)와 결합되는 상부결합판(26a)과, 상부결합판(26a)의 저면에서 직하방향으로 돌출형성된 고정돌기(26b)로 구성되고, 고정돌기(26b)가 닫힘(close) 위치로 이동된 경우에 락킹 래치(25)의 상부면에 접촉가능하게 이동됨으로써, 락킹 래치(25)가 고정돌기(26b)에 의해 상방향으로 들려지는 것을 방지할 수 있다.
상기 동작스위치(27)는 사용자가 손가락 등으로 스위치를 좌우로 밀어 수평이동시킬 수 있도록 된 동작스위치(27)와, 동작스위치(27)의 중간에서 직하방향으로 돌출형성된 결합돌기(27b)로 구성되고, 결합돌기(27b)가 래치 고정바(26)의 상부결합판(26a)에 형성된 결합홀에 끼움결합됨으로써, 사용자가 동작스위치(27)를 좌우로 밀면 결합돌기(27b)에 결합된 래치 고정바(26)를 좌우로 움직일 수 있게 된다.
또한, 상기 동작스위치(27)의 동작스위치(27)는 탑커버(28)에 형성된 가이드홀(28a)을 통해 외부로 노출되고 좌우로 슬라이딩됨으로써, 사용자가 동작스위치(27)를 좌우로 움직일 수 있다.
상기 탑커버(28)는 커플러(20)의 상부본체에 회전가능하게 설치된 이중잠금장치(24)의 상부를 커버하기 위해 플레이트 형태로 이루어진 부품이며, 동작스위치(27)의 작동을 위해 커버플레이트의 앞쪽 단부에 가이드홀(28a)을 가지며, 가이드홀(28a)의 상단 주변으로 넓은 면적의 가이드홈(28b)을 가지고, 가이드홈(28b)에 의해 동작스위치(27)의 좌우 이동을 안내할 수 있다.
이와 같은 구성에 의한 이중잠금장치(24)의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
첨부한 도 5a는 도 3의 일부 발췌도로서 동작스위치가 오픈 위치에 있는 경우 작동상태도이고, 도 5b는 도 5a의 동작스위치가 클로즈 위치에 있는 경우 작동상태도이다.
사용자가 동작스위치(27)의 동작스위치(27)를 사용자 기준으로 왼쪽으로 밀면 동작스위치(27)가 열림(Open) 위치로 이동되며, 동작스위치(27)를 미는 힘이 동작스위치(27)의 하부에 위치한 결합돌기(27b)와, 결합돌기(27b)에 의해 동작스위치(27)와 결합된 래치 고정바(26)의 상부결합판(26a)에 전달되고, 상부결합판(26a)에 일체로 형성된 고정돌기(26b)가 왼쪽으로 이동하여 락킹 래치(25)의 전단부 상면에 접하게 된다.
상기 래치 고정바(26)의 고정돌기(26b)가 락킹 래치(25)의 상면으로 이동되어 접촉하게 됨으로써, 락킹 래치(25)의 전단부 즉 걸림돌기(30)가 상방향으로 들려지지 못하게 되어 락킹 래치(25)의 회전동작이 차단될 뿐만 아니라 락킹 래치(25)의 후단부에 설치된 해제용 버튼(31)도 아래방향으로 눌려지지 않게 된다.
그 결과, 완속 충전 커플러(20) 사용자가 우발적으로 해제용 버튼(31)을 누르게 되더라도 해제용 버튼(31)이 눌려지지 않으므로, PD 신호가 발생하지 않고 의도하지 않게 배터리 충전이 차단되는 것을 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명에 의하면 락킹 래치(25)의 상하 작동을 간섭하는 방향으로 좌우 슬라이딩되는 이중잠금스위치를 적용함으로써, 스위치를 단순하게 미는 동작만으로 락킹 래치(25)의 동작을 락킹시킬 수 있어서 완속 충전 커플러(20)의 사용자가 우발적으로 해제용 버튼(31)을 누르거나 타인에 의해 임의로 커플러(20)가 탈거되는 것을 방지하여 배터리 충전이 임시 중단되는 것을 예방할 수 있다.
10 : 인렛 10a : 장착부
10b : 삽입부 10c : 스톱돌기
11 : 핀수용부 12 : 캡
20 : 커플러 21 : 엔드캡
22 : 커플러 본체 22a : 상부 본체
22b: 하부 본체 23 : 돌기수용부
24 : 이중잠금장치 25 : 락킹 래치
26 : 래치 고정바 26a : 상부결합판
26b : 고정돌기 27 : 동작스위치
27a : 푸쉬부 27b : 결합돌기
28 : 탑커버 28a : 가이드홀
28b : 가이드홈 29 : 힌지돌기
30 : 걸림돌기 31 : 해제용 버튼
31a : 스톱퍼

Claims (5)

  1. 전기자동차의 배터리 충전을 위해 차량에 장착된 인렛(10)에 접속하여 사용되는 완속 충전 커플러에 있어서,
    커플러 본체(22)의 상단에 설치되고, 상기 인렛(10)과 커플러 본체(22)를 락킹시켜주는 락킹 래치(25);
    상기 락킹 래치(25)의 후단에 결합되어 락킹을 해제하는 해제용 버튼(31);
    상기 락킹 래치(25)의 작동을 간섭하는 방향으로 이동되어 래치 고정바(26); 및
    상기 래치 고정바(26)를 작동시켜주기 위한 동작스위치(27);
    를 포함하여, 상기 해제용 버튼(31)에 의해 커플러(20)가 임의로 탈거되는 것을 방지할 수 있으며,
    상기 래치 고정바(26)는 동작스위치(27)와 연결되는 상부결합판(26a); 및
    상기 상부결합판(26a)에 저면에 형성되며, 상기 동작스위치(27)의 작동에 따라 좌우방향으로 이동되어 락킹 래치(25)의 작동을 멈출 수 있도록 된 고정돌기(26b);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 락킹 래치(25)는 힌지 구조로 장착되고, 지렛대의 원리를 이용하여 상하방향으로 회전가능하며, 락킹 래치(25)의 전단부에 걸림돌기(30)를 가지고, 상기 걸림돌기(30)가 인렛(10) 위에서 누르는 방식으로 인렛(10)과 커플러 본체(22)를 락킹시켜줄 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 동작스위치(27)는 사용자에 의해 누름조작되는 동작스위치(27); 및
    상기 동작스위치(27)의 하부에 형성되고, 상기 래치 고정바(26)에 결합되어 래치 고정바(26)를 움직일 수 있도록 된 결합돌기(27b);
    로 구성된 것을 특징으로 하는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 락킹 래치(25), 래치 고정바(26) 및 동작스위치(27)의 상부를 커버하고, 일측에 가이드홀(28a) 및 가이드홈(28b)을 가지며, 상기 가이드홀(28a) 및 가이드홈(28b)을 통해 동작스위치(27)의 작동을 안내할 수 있도록 된 탑커버(28)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 완속 충전 커플러의 임의 탈거 방지 장치.
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