KR101372374B1 - 차량 배터리용 커넥터 장착장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 배터리용 커넥터 장착장치에 관한 것이다. 본 발명에서는 배터리(16) 측에 설치된 상대 커넥터(18)에 결합되어 전기적, 기계적 연결을 수행하는 커넥터(40)를 장착하는 장치를 제공한다. 상기 커넥터(40)는 완충플레이트(60)에 고정되고 구동원(22)에 의해 구동되는 구동링크(32)에 의해 승강된다. 상기 커넥터(40)의 하면에 구비되는 커넥터플레이트(36)에는 상기 구동링크(32)가 연결되어 구동원(22)에서 제공하는 구동력으로 커넥터(40)를 승강시킬 수 있게 한다. 상기 완충플레이트(60)의 하부에는 상기 구동링크(32)가 관통하는 관통부가 형성된 베이스플레이트(50)가 구비된다. 상기 베이스플레이트(50)에는 완충가이드핀(64)의 일단부가 고정된다. 상기 완충가이드핀(64)은 상기 완충플레이트(60)와 베이스플레이트(50) 사이에서 탄성력을 발휘하는 완충탄성부재(62)를 관통하여 설치된다. 상기 완충가이드핀(64)은 머리부(641)와 몸체부(643)가 구비되는데, 이들 사이에 상기 머리부(641)보다 직경이 작고 몸체부(643)보다는 큰 단차부(645)가 구비되고, 상기 단차부(645)의 외경은 상기 완충플레이트(60)에 설치된 와셔(65)의 내경과 같도록 된다. 이와 같은 본 발명에서는 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)의 결합이 정확하게 되고 결합 후에 외부의 충격을 원활하게 흡수할 수 있는 이점이 있다.

Description

차량 배터리용 커넥터 장착장치{Connector mounting apparatus for battery of vehicle}

본 발명은 차량 배터리용 커넥터 장착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대용량의 커넥터를 상대 커넥터와 결합시키도록 된 구성에서 일측 커넥터가 장착되는 차량 배터리용 커넥터 장착장치에 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, 배터리 자체를 교환하는 방식이 채택되어 연구되고 있다.

이와 같이 차량에 사용되는 배터리를 교체할 수 있도록 하기 위해서는 배터리 측과 차량측 그리고 충전스테이션측에 각각 커넥터를 두고 전기적 연결을 수행하여야 한다. 즉, 차량측과 배터리측 그리고 충전스테이션측과 배터리측의 전기적 연결을 단속하기 위해서는 각각 배터리와 차량측 그리고 충전스테이션측에 커넥터를 두어, 이들을 서로 결합, 분리되게 한다.

한편 차량에서 사용되는 배터리는 용량이 매우 커서, 배터리와 차량 사이 또는 배터리와 충전스테이션 사이를 전기적으로 연결하는 커넥터들도 용량에 맞추기 위해서 크기가 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 차량측이나 충전스테이션측의 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.

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.

따라서, 배터리를 교체하도록 된 차량에서 배터리를 차량에 장착하고 분리하는 과정에서는 커넥터의 결합과 분리를 위한 구동원의 구동력이 필요한데, 이와 같이 구동원의 구동력을 사용하게 되면 커넥터 사이의 결합이 진행될 때는 커넥터의 이동이 정확하게 이루어지는 것이 좋고, 차량의 주행중에는 커넥터 사이에서 전달되는 충격을 보다 쉽게 흡수하기 위한 구성이 필요하다.

대한민국 특허공개 10-2009-74920

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 상황을 극복하기 위한 것으로, 상대 커넥터와의 결합시에는 커넥터가 정확한 위치에 있도록 하고 상대 커넥터와의 결합 후에는 전달되는 진동이나 충격을 흡수할 수 있도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 구동원에 의해 이동되도록 커넥터를 장착하는 차량 배터리용 커넥터 장착장치에 있어서, 중앙을 관통하여 관통부가 형성되고 바닥면에서 소정의 높이에 지지되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트에 완충탄성부재에 의해 지지되어 상기 베이스플레이트의 상부에 소정의 간격을 가지고 설치되며 상기 커넥터가 설치되는 완충플레이트와, 상기 베이스플레이트 상에 일단부가 고정되고 타단부가 상기 완충플레이트를 관통하여 상기 완충플레이트에 걸어지도록 위치되며 상기 완충플레이트를 관통하는 부분인 몸체부에 단차부가 구비되어 상기 완충플레이트가 위치에 따라 상대 유동이 가능하도록 하는 완충가이드핀과, 일단부가 상기 바닥면에 설치되고 상기 베이스플레이트를 관통하여 타단부가 상기 완충플레이트를 지지하는 베이스탄성부재를 포함한다.

상기 완충가이드핀은 머리부와, 상기 머리부에서 일방향으로 연장되고 상기 머리부에 비해 작은 직경을 가지는 몸체부와, 상기 몸체부와 머리부의 사이에 위치되고 상기 몸체부보다는 외경이 크고 상기 머리부보다는 직경이 작으며 상기 완충가이드핀이 관통하는 완충플레이트의 관통공의 내경과 같은 외경을 가지는 단차부를 포함한다.

상기 완충플레이트의 관통공에는 상기 완충가이드핀이 관통하는 와셔가 설치되는데, 상기 와셔의 내경은 상기 완충가이드핀의 몸체부의 외경보다는 크고 상기 완충가이드핀의 단차부의 외경과는 같도록 된다.

상기 베이스탄성부재는 코일스프링이고, 상기 베이스 탄성부재, 베이스플레이트 및 완충플레이트를 관통하게 이동가이드핀이 바닥면에 설치된다.

상기 완충탄성부재는 코일스프링으로 일단부는 상기 베이스플레이트에 지지되고 타단부는 상기 완충플레이트에 지지된다.

상기 완충가이드핀은 상기 베이스플레이트에 고정되고 상기 완충탄성부재의 중앙을 관통한다.

본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 장착장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 커넥터가 장착되는 완충플레이트가 상대 커넥터와 상기 커넥터가 결합하기 전에는 완충가이드핀에 대해 유동되지 않도록 되어 있어 상대 커넥터와의 결합이 정확하게 이루어질 수 있게 되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 일단 커넥터와 상대 커넥터 사이의 결합이 이루어지고 나면 완충가이드핀과 완충플레이트의 사이에 유격이 발생하여 커넥터에 충격이 가해지더라도 이를 완충해 낼 수 있게 되는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 장착장치의 바람직한 실시예가 채용된 차량의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시예가 채용된 바닥판 측과 이에 장착되는 배터리의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시예의 커넥터 장착장치에 장착된 커넥터와 결합되는 상태 커넥터가 배터리에 장착된 상태를 보인 저면사시도.
도 4는 본 발명 실시예의 커넥터 장착장치의 구성을 보인 사시도.
도 5는 본 발명 실시예의 중요부 구성을 보인 사시도.
도 6은 본 발명 실시예의 중요부 구성을 보인 단면사시도.
도 7은 본 발명 실시예에서 구동원을 포함한 구성을 보인 단면도.
도 8은 본 발명 실시예에서 커넥터가 상대 커넥터와 결합되기 전의 상태를 보인 동작상태도.
도 9는 본 발명 실시예에서 커넥터가 구동원의 구동력에 의해 들어올려진 상태를 보인 동작상태도.
도 10의 a 및 b는 도 8 및 도 9의 상태에서 완충가이드핀과 완충플레이트 사이의 관계를 보인 동작상태도.

이하 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 장착장치의 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 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 일측에는, 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 커넥터설치부(14)가 형성된다. 상기 커넥터설치부(14)는 상기 바닥판(13)의 일단부의 일부를 잘라내어 형성한 것으로, 아래에서 설명될 구동하우징(20)이 설치되는 부분이다.

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)에는 커넥터(40)를 포함하는 구성이 설치된다. 즉, 상기 바닥판(13)의 커넥터설치부(14)에 구동하우징(20)이 고정되어 설치된다. 상기 구동하우징(20)은 상기 커넥터설치부(14)의 가장자리에 하우징플랜지(21)가 걸쳐져 고정된다. 상기 구동하우징(20)의 내부공간은 상기 배터리(16)의 상대 커넥터(18)를 향해 개방된다.

상기 구동하우징(20)에는 커넥터(40)를 포함하는 부품들이 설치된다. 먼저, 구동원(22)이 상기 구동하우징(20)의 외부에 설치된다. 상기 구동원(22)은 상기 바닥판(13)의 하면이나 상기 구동하우징(20) 등의 고정부에 장착된다. 상기 구동원(22)으로는 모터, 유압실린더, 공압실린더 등이 사용될 수 있다.

상기 구동원(22)에 연결되어서는 구동로드(24)가 구비된다. 상기 구동로드(24)는 상기 구동원(22)의 구동력에 의해 전후진된다. 상기 구동로드(24)는 본 실시예에서 상기 구동하우징(20)을 관통하여 구동하우징(20)의 내부로 들어간다. 참고로, 상기 구동원(22)과 상기 구동로드(24)는 모두 상기 구동하우징(20)의 내부에 설치되어도 상관없다.

여기서 상기 구동로드(24)가 상기 구동원(22)에 의해 직접 직선운동하는 것은 구동원(22)으로 유압실린더나 공압실린더를 사용하는 경우이다. 하지만, 상기 구동원(22)으로 모터를 사용하는 경우에는 모터의 회전운동을 리드스크류와 같은 구성을 사용하여 직선운동으로 바꾸어 구동력을 전달할 수 있다. 즉, 이 경우에는 아래에서 설명될 이동블럭(26)이 안내레일(28)을 따라 이동되도록 리드스크류가 이동블럭(26)을 관통하여 설치되어 회전하도록 구성하면 된다.

본 실시예에서는 상기 구동하우징(20)의 내부에 상기 구동로드(24)와 연결되어 이동블럭(26)이 구비된다. 상기 이동블럭(26)은 상기 구동하우징(20)의 내부에 설치된 한 쌍의 안내레일(28)을 따라 이동된다. 상기 이동블럭(26)에는 그 양측에 상기 한 쌍의 안내레일(28)을 따라 이동되는 안내부(27)가 구비된다. 이와 같이 상기 안내부(27)가 상기 이동블럭(26)의 양단에 있어 한 쌍으로 나란히 설치된 안내레일(28)을 따라 이동함에 의해 이동블럭(26)의 이동이 보다 안정적으로 될 수 있다.

상기 양측의 안내부(27)에는 각각 제1힌지핀(30)에 의해 구동링크(32)가 연결된다. 상기 제1힌지핀(30)은 상기 안내부(27)에 돌출되어 형성된 부분을 상기 제1힌지핀(30)의 일단부와 동시에 관통하여, 상기 구동링크(32)가 제1힌지핀(30)을 중심으로 회전되게 설치된다. 상기 구동링크(32)의 타단부는 제2힌지핀(34)을 중심으로 회전가능하게 커넥터플레이트(36)에 연결된다. 상기 커넥터플레이트(36)는 아래에서 설명될 커넥터(40)가 장착되는 부분으로, 상기 커넥터플레이트(36)의 하면에는 연결편(38) 한 쌍이 형성되어, 상기 연결편(38)의 사이에 상기 구동링크(32)의 타단부가 위치한 상태에서 상기 제2힌지핀(34)이 관통하여 상기 구동링크(32)와 연결편(38)이 상대 회전가능하게 된다.

상기 커넥터플레이트(36)는 상기 안내레일(28)의 상부에 안내레일(28)과 평행하게 위치되어 상기 구동하우징(20)의 내부에서 이동되어, 이에 장착된 커넥터(40)가 함께 이동되게 한다. 본 실시예에서는 상기 커넥터(40)를 중력방향으로 상하 이동되게 한다. 상기 커넥터플레이트(36)에서 상기 연결편(38)이 형성된 반대면에는 커넥터(40)가 장착된다. 상기 커넥터(40)는 차량측에서 상기 배터리(16) 측에 설치된 상대 커넥터(18)와 결합되는 것이다. 상기 커넥터(40)는 외관을 하우징(42)이 형성하고, 상기 하우징(42)의 내부에서 전방으로 연장되어 터미널(44)이 다수개 설치된다. 상기 터미널(44)은 상기 하우징(42)의 내부에서 와이어(45)와 연결되고, 상기 와이어(45)는 상기 하우징(42)의 외부로 연장되어 차량에 설치되어 있는 부하로 전원을 공급한다.

상기 하우징(42)은 본 실시예에서 그 선단이 직육면체 형상인데, 그 외면을 둘러서 플랜지(46)가 소정폭만큼 돌출되어 형성된다. 상기 플랜지(46)에는 결합가이드핀(48)이 상기 커넥터의 전방을 향해 돌출되어 상기 배터리(16)측의 상대 커넥터(18)에 구비된 핀가이드(18')에 삽입되어 상대 커넥터(18)와 커넥터(40) 사이의 결합위치를 안내하게 된다.

상기 결합가이드핀(48)의 중간부 외면에는 걸이채널(49)이 형성된다. 상기 걸이채널(49)은 도 5에서 잘 볼 수 있는데, 상기 결합가이드핀(48)의 외면을 둘러서 원형으로 형성된다. 상기 결합가이드핀(48)은 상기 핀가이드(18')의 내부에 돌출되어 형성된 부분에 걸어져 커넥터(40)와 상대 커넥터(18) 사이의 결합이 보다 견고하게 되도록 한다.

상기 구동하우징(20)의 내부공간에는 베이스플레이트(50)가 설치된다. 상기 베이스플레이트(50)는 상기 구동하우징(20)에 실질적으로 베이스탄성부재(52)에 의해 지지된다. 즉, 직접적으로 베이스탄성부재(52)에 의해 지지되는 것은 아니나, 실질적으로는 베이스탄성부재(52)에 의해 지지된다. 상기 베이스플레이트(50)는 상기 커넥터플레이트(36)에 비해 큰 면적을 가지고, 상기 베이스플레이트(50)의 일측이 개방되어 상기 커넥터(40)가 관통한다. 상기 베이스플레이트(50)의 개방된 부분 내에 상기 커넥터플레이트(36)가 위치하도록 된다. 이와 같이 상기 베이스플레이트(50)의 개방된 부분 내에 커넥터플레이트(36)가 설치되는 경우에는 상기 커넥터플레이트(36)는 상기 베이스플레이트(50)와는 별개로 승강된다.

상기 베이스탄성부재(52)는 본 발명에서 원통코일스프링이 사용된다. 상기 베이스탄성부재(52)는 상기 베이스플레이트(50)의 양단에 각각 하나씩 설치되는데, 상기 베이스플레이트(50)의 양단을 관통하여 아래에서 설명될 완충플레이트(60)를 지지한다. 물론, 상기 베이스탄성부재(52)는 상기 베이스플레이트(50)만을 지지하도록 할 수도 있다.

상기 베이스탄성부재(52)를 관통하여서는 이동가이드핀(54)이 설치된다. 상기 이동가이드핀(54)은 상기 베이스플레이트(50)와 아래에서 설명될 완충플레이트(60)가 이동하는 궤적을 안내하게 된다. 상기 이동가이드핀(54)의 하단부에는 핀베이스(56)가 구비되는데, 상기 핀베이스(56)의 횡단면은 상기 이동가이드핀(54)의 횡단면적보다 크게 형성된다. 본 실시예에서는 상기 핀베이스(56)가 원판형상이고 상기 이동가이드핀(54)은 원기둥형상이다. 상기 이동가이드핀(54)은 상기 베이스플레이트(50)와 완충플레이트(60)를 관통하여 이들이 상대 이동되게 설치된다.

상기 이동가이드핀(54)은 상기 베이스탄성부재(52)의 중앙을 관통하여 설치된다. 물론, 상기 이동가이드핀(54)이 상기 베이스탄성부재(52)와 별도로 설치되어 베이스플레이트(50)의 이동을 안내할 수도 있다.

상기 베이스플레이트(50) 상부에는 소정의 거리를 두고 완충플레이트(60)가 설치된다. 상기 완충플레이트(60)는 완충탄성부재(62)에 의해 상기 베이스플레이트(50) 상에 상기 베이스플레이트(50)의 표면과 소정의 거리를 두고 위치된다. 상기 완충플레이트(60)는 상기 베이스탄성부재(52)에 의해서도 지지될 수 있다. 이 경우 상기 베이스탄성부재(52)가 상기 베이스플레이트(50)를 관통하여 그 일단부가 상기 완충플레이트(60)의 하면을 지지한다. 본 실시예에서는 총 4개의 완충탄성부재(62)가 상기 베이스플레이트(50)와 완충플레이트(60) 사이에 위치되어 있고, 상기 완충탄성부재(62)의 사이에 베이스탄성부재(52)가 위치된다. 상기 완충탄성부재(62)도 원통코일스프링이 사용된다.

상기 완충탄성부재(62)의 중앙을 관통하여서는 완충가이드핀(64)이 구비된다. 상기 완충가이드핀(64)은 머리부(641)가 구비되고, 상기 머리부(641)에 일방향으로 연장되어 몸체부(643)가 구비된다. 상기 몸체부(643)는 상기 머리부(641)에 비해 상대적으로 직경이 작다. 상기 몸체부(643)와 머리부(641)의 사이에는 단차부(645)가 구비된다. 상기 단차부(645)는 상기 몸체부(643)보다는 직경이 크고 상기 머리부(641)보다는 직경이 작게 형성된다. 상기 단차부(645)는 아래에서 설명될 와셔(65)의 내경과 같은 외경을 가지게 되고, 따라서, 상기 몸체부(643)의 외경은 상기 와셔(65)의 내경보다는 작게 된다.

상기 완충가이드핀(64)에서 상기 몸체부(643)의 외경은 상기 와셔(65)의 내경보다는 작고, 상기 단차부(645)는 상기 와셔(65)의 내경과 같은 외경을 가지고 있으므로, 상기 완충가이드핀(64)에 대해 상기 와셔(65)가 어느 위치에 있느냐에 따라 상기 완충플레이트(60)가 상기 완충가이드핀(64)에 대해 유동될 수 있거나 그렇지 않게 될 수 있다.

즉, 상기 와셔(65) 내에 상기 단차부(645)가 있는 경우에는 상기 완충가이드핀(64)과 완충플레이트(60)가 일체로 움직이나, 상기 와셔(65) 내에 상기 몸체부(643)가 있는 경우에는 상기 완충플레이트(60)가 상기 완충가이드핀(64)에 대해 어느 정도 유동가능하다.

상기 완충가이드핀(64)은 상기 몸체부(643)의 선단이 상기 베이스플레이트(50)에 고정된 상태에서 상기 완충플레이트(60)를 관통하게 된다. 상기 베이스플레이트(50)에는 고정구(647)가 설치되어 상기 완충가이드핀(64)의 몸체부(643)와 체결된다. 즉, 상기 완충가이드핀(64)의 몸체부(643)선단 외면에는 나사부가 형성되고 이에 대응되는 고정구(647)의 내면에도 나사부가 형성되면 이들이 서로 결합될 수 있다.

상기 완충가이드핀(64)의 선단에 대응되는 위치의 상기 완충플레이트(60)에는 와셔(65)가 설치되어 상기 완충플레이트(60)가 완충가이드핀(64)에서 분리되지 않도록 한다. 즉, 상기 완충탄성부재(62)의 탄성력에 의해 상기 완충플레이트(60)에 설치된 와셔(65)에 완충탄성부재(62)의 탄성력이 가해지면서 상기 와셔(65)가 상기 완충가이드핀(64)의 머리부(641)에 걸어질 수 있다. 이와 같은 구성에 의해 상기 완충플레이트(60)가 완충가이드핀(64)에서 분리되지 않게 된다.

참고로, 상기 완충플레이트(60)는 상기 완충탄성부재(62) 및 베이스탄성부재(52)에 의해 지지되어 있는데, 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)의 결합과정에서 압축되었다가, 결합 말기에 복원되면서 상기 걸이채널(49)이 상기 핀가이드(18')의 돌출구조에 걸어지도록 한다. 그리고, 상기 완충탄성부재(62)가 압축되는 것은 상기 완충플레이트(60)가 상기 완충가이드핀(64)에 대해 이동하는 것을 의미한다. 즉, 상기 완충가이드핀(64)의 몸체부(643)와 대응되는 위치에 완충플레이트(60), 보다 정확하게는 상기 와셔(65)가 위치되어 완충가이드핀(64)과 완충플레이트(60) 사이에서 상대적인 유동이 가능하도록 된다.

상기 완충플레이트(60)에는 상기 커넥터(40)의 플랜지(46)가 안착되어 체결된다. 즉, 상기 완충플레이트(60)를 상기 커넥터(40)의 하우징(42)이 관통하고 상기 플랜지(46)가 상기 하우징(42)이 관통하는 부분의 가장자리에 안착된 상태로 체결된다. 따라서, 상기 커넥터(40)에 작용하는 충격이나 진동이 상기 완충탄성부재(62)와 상기 베이스탄성부재(52)에 의해 흡수된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량 배터리용 커넥터 장착장치가 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 공급한다. 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, 상기 바닥판(13)에 상기 배터리(16)가 장착된 상태에서 상기 커넥터(40)를 이동시켜 배터리(16)에 설치된 상대 커넥터(18)에 결합되게 한다. 이를 위해서는 상기 구동원(22)이 동작하여 구동력을 제공하게 된다.

상기 구동원(22)의 구동력은 본 실시예에서는 구동로드(24)와 직선이동블럭(26)을 통해 커넥터(40)로 전달된다. 그리고, 구동원(22)이 회전력을 제공하는 경우에는 이를 직선운동으로 바꾸어 직선이동블럭(26)으로 전달하고 이를 구동링크(32)로 전달되도록 한다.

즉, 상기 직선이동블럭(26)의 양단에 있는 레일(45)을 따라 안내부(27)가 안내되어 이동한다. 상기 직선이동블럭(26)이 상기 레일을(45)을 따라 이동하게 되면 상기 구동링크(32)는 직선이동블럭(26)의 양측에 연결된 구동링크(32)를 회전시키게 되고, 상기 구동링크(32)는 양단이 상기 직선이동블럭(26)과 상기 커넥터플레이트(36)에 각각 회전가능하게 연결되어 있어, 상기 커넥터플레이트(36)를 밀어 이동시키게 된다. 이때, 상기 이동가이드핀(54)은 상기 커넥터(40)가 이동하는 궤적을 규제하는 역할을 하는데, 직선이동블럭(26)의 직선운동에 대해 직교하는 방향으로 커넥터(40)가 이동하도록 상기 베이스플레이트(50)와 완충플레이트(60)를 안내하게 된다.

본 실시예에서, 상기 커넥터플레이트(36)는 상기 배터리(16)에 있는 상대 커넥터(18) 쪽으로 이동하여 상기 커넥터(40)를 상대 커넥터(18)와 결합되는 방향으로 이동시킨다.

상기 커넥터플레이트(36)가 상기 구동링크(32)에 의해 밀어올려져 커넥터(40)가 이동하여 상대 커넥터(18)와 결합되기 시작하면, 상기 완충플레이트(60)는 상기 완충탄성부재(62)를 압축시키면서 후퇴하게 된다.

다시 말해, 상대 커넥터(18)와의 결합이 일어나기 전에는 상기 완충탄성부재(62)에 의해 밀려서 상기 완충플레이트(60)가 상기 완충가이드핀(64)에 걸어져 있고, 상기 와셔(65)는 도 10의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 완충가이드핀(64)의 단차부(645)와 대응되는 위치에 있게 된다. 이 상태에서는 상기 완충플레이트(60)에 설치된 상기 커넥터(40)가 유동되는 것이 방지된다. 즉, 상기 완충가이드핀(64)과 완충플레이트(60) 사이의 유동은 없다.

하지만, 상기 완충탄성부재(62)가 압축되도록 상기 완충플레이트(60)가 이동하게 되면, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 완충플레이트(60)의 와셔(65)가 상기 몸체부(643)와 대응되는 위치에 있어, 상기 몸체부(643), 즉 상기 완충가이드핀(64)과 완충플레이트(60) 사이에 유동이 가능하다. 이는 상기 커넥터(40)로 전달된 진동이나 충격을 어느 정도의 상대 유동에 의해 흡수할 수 있다는 것을 의미한다.

물론, 커넥터(40)로 전달된 충격과 진동 등은 상기 완충플레이트(60)를 지지하고 있는 완충탄성부재(62) 및 베이스탄성부재(52)에 의해서도 흡수된다.

한편, 상기 커넥터(40)의 상승에 의해 상기 결합가이드핀(48)이 상기 핀가이드(18')에 먼저 삽입된다. 이는 상기 결합가이드핀(48)이 상기 터미널(44)에 비해 상대적으로 더 선단으로 돌출되어 있기 때문이다. 상기 결합가이드핀(48)이 상기 핀가이드(18')에 삽입됨에 의해 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)의 결합위치를 정확하게 만들어준다.

따라서, 상기 커넥터(40)의 터미널(44)이 상기 상대 커넥터(18)의 터미널(19')과 정확하고 견고하게 결합될 수 있다. 상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)가 결합된 상태가 도 9에 도시되어있다. 상기와 같이 커넥터(40)와 상대 커넥터(18)가 결합되면, 이들 사이에서 통전이 이루어져 배터리(16)에서 차량측으로 전원이 공급된다.

상기 배터리(16)가 방전이 되면, 교체를 하여야 한다. 이를 위해서는 상기 커넥터(40)와 상대 커넥터(18) 사이의 결합을 해제하여 전기적 연결과 기계적 연결을 차단해야 한다.

이를 위해서 상기 구동원(22)이 반대로 동작되면, 상기 직선이동블럭(26)은 상기 안내레일(28)을 따라 상기 구동원(22)쪽으로 이동하게 된다. 상기 직선이동블럭(26)의 이동에 의해 상기 구동링크(32)가 당겨지고, 상기 구동링크(32)의 동작에 의해 상기 커넥터플레이트(36)와 커넥터(40) 등을 포함하는 부분은 상기 이동가이드핀(54)의 안내에 의해 상기 구동장치 하우징(20)의 내부로 이동하게 된다.

이와 같은 커넥터(40)의 이동은 상대 커넥터(18)와의 결합이 분리되도록 하여 이들 사이의 전기적 연결과 기계적 연결이 차단된다. 이와 같은 상태가 도 8에 잘 도시되어 있다. 즉, 상기 직선이동블럭(26)은 상기 구동원(22)쪽으로 완전히 이동되고, 상기 커넥터플레이트(36)도 상기 안내레일(28)쪽으로 가장 근접한 상태로 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 구동하우징(20)을 두어 상기 커넥터(40)와 이에 관련된 부품들이 내부에 있도록 하였으나, 반드시 박스형상의 구동하우징(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, 도시된 실시예에서는 상기 커넥터플레이트(36)에 상기 커넥터(40)가 장착되고, 상기 커넥터플레이트(36)에 구동링크(32)가 회전가능하게 연결되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없고, 상기 커넥터(40)에 연결편(38)과 같은 구성이 직접 형성되어 연결될 수도 있다.

그리고, 상기 구동원(22)의 구동력으로 상기 커넥터(40)를 이동시키기 위해서는 동력을 전달하기 위한 구성이 있어야 하는데, 본 실시예에서는 직선이동블럭(26), 안내레일(28), 구동링크(32) 등을 사용하고 있으나 기어열, 와이어 등을 이용하는 다양한 동력전달기구를 사용할 수 있다.

또한, 도시된 실시예에서는 상기 완충가이드핀(64)이 상기 완충탄성부재(62)의 중앙을 관통하는 것으로 되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없다. 즉, 상기 완충가이드핀(64)이 상기 완충탄성부재(62)와 별개로 설치될 수 있다. 물론 이 경우에는 완충탄성부재(62)를 코일스프링이 아닌 다른 형태의 스프링을 사용하는 것이 더 좋다.

그리고, 도시된 실시예에서는 상기 완충가이드핀(64)이 관통하는 완충플레이트(60)에 와셔(65)를 설치하였으나 반드시 그러할 필요는 없다. 즉, 완충플레이트(60)의 관통공(도면부호 부여않음)에 와셔(65)없이 직접 완충가이드핀(64)이 위치될 수도 있다.

10: 차량 12: 배터리안착부
13: 바닥판 14: 커넥터설치부
16: 배터리 17: 배터리케이스
18: 상대 커넥터 18': 핀가이드
19: 하우징 19': 터미널
20: 구동하우징 22: 구동원
24: 구동로드 26: 직선이동블럭
28: 안내레일 30: 제1힌지핀
32: 구동링크 34: 제2힌지핀
36: 커넥터플레이트 38: 연결편
40: 커넥터 42: 하우징
44: 터미널 46: 플랜지
48: 결합가이드핀 50: 베이스플레이트
52: 베이스탄성부재 54: 이동가이드핀
56: 핀베이스 60: 완충플레이트
62: 완충탄성부재 64: 완충가이드핀
65: 와셔 641: 머리부
643: 몸체부 645: 단차부

Claims (6)

1. 차량의 배터리안착부에 교체가능하게 배터리가 장착됨에 있어 상기 배터리안착부 측에 구동원에 의해 이동되도록 커넥터를 장착하는 차량 배터리용 커넥터 장착장치에 있어서,
   중앙을 관통하여 관통부가 형성되고 바닥면에서 소정의 높이에 지지되는 베이스플레이트와,
   상기 베이스플레이트에 완충탄성부재에 의해 지지되어 상기 베이스플레이트의 상부에 소정의 간격을 가지고 설치되며 상기 커넥터가 설치되는 완충플레이트와,
   상기 베이스플레이트 상에 일단부가 고정되고 타단부가 상기 완충플레이트를 관통하여 상기 완충플레이트에 걸어지도록 위치되며 상기 완충플레이트를 관통하는 부분인 몸체부에 단차부가 구비되어 상기 완충플레이트가 위치에 따라 상대 유동이 가능하도록 하는 완충가이드핀과,
   일단부가 상기 바닥면에 설치되고 상기 베이스플레이트를 관통하여 타단부가 상기 완충플레이트를 지지하는 베이스탄성부재를 포함하는 차량 배터리용 커넥터 장착장치.
   
2. 제 1 항에 있어서, 상기 완충가이드핀은 머리부와, 상기 머리부에서 일방향으로 연장되고 상기 머리부에 비해 작은 직경을 가지는 몸체부와, 상기 몸체부와 머리부의 사이에 위치되고 상기 몸체부보다는 외경이 크고 상기 머리부보다는 직경이 작으며 상기 완충가이드핀이 관통하는 완충플레이트의 관통공의 내경과 같은 외경을 가지는 단차부를 포함하는 차량 배터리용 커넥터 장착장치..
   
3. 제 2 항에 있어서, 상기 완충플레이트의 관통공에는 상기 완충가이드핀이 관통하는 와셔가 설치되는데, 상기 와셔의 내경은 상기 완충가이드핀의 몸체부의 외경보다는 크고 상기 완충가이드핀의 단차부의 외경과는 같도록 되는 차량 배터리용 커넥터 장착장치.
   
4. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스탄성부재는 코일스프링이고, 상기 베이스 탄성부재, 베이스플레이트 및 완충플레이트를 관통하게 이동가이드핀이 바닥면에 설치되는 차량 배터리용 커넥터 장착장치.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완충탄성부재는 코일스프링으로 일단부는 상기 베이스플레이트에 지지되고 타단부는 상기 완충플레이트에 지지되는 차량 배터리용 커넥터 장착장치.
   
6. 제 5 항에 있어서, 상기 완충가이드핀은 상기 베이스플레이트에 고정되고 상기 완충탄성부재의 중앙을 관통하는 차량 배터리용 커넥터 장착장치.

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