KR101627547B1 - 차량용 배터리 차단 스위치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 내부에 배치되어 차량의 배터리와 연결되는 제1접점이 배치되고, 내부를 관통하는 관통홀이 형성된 하우징; 상기 관통홀 상에서 왕복 이송 가능하도록 일 측이 삽입되어 상기 하우징 내부에서 탄력적으로 지지되며, 상기 제1접점과 선택적으로 접촉하는 제2접점이 구비되는 버튼부 및 상기 버튼부의 타 측에 결합되어 정상 작동 시, 상기 하우징 내부에서 상기 버튼부가 탄성력을 가진 상태로 유지시키는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치를 제공한다.

Description

차량용 배터리 차단 스위치{Emergency disconnect switch for vehicle}

본 발명은 차량용 배터리 차단 스위치에 관한 것으로서, 전기자동차 분야에서 비상작동 시 배터리 전원을 원천적으로 차단할 수 있는 차량용 배터리 차단 스위치에 관한 것이다.

최근 자동차 산업이 점차 발달함에 따라서 자동차는 이동수단으로서의 기능뿐만 아니라 사용자로 하여금 보다 안정적이면서 편안한 주행상태를 제공하는 각종 편의사항이 추가되고 있고, 이러한 다양한 편의사항이 늘어남에 따라서 이런 기능을 사용할 수 있게 하는 각종 편의사항들의 기능 스위치가 추가되고 있다.

또한 기존의 화석연료를 사용하는 구동체계에서 벗어나 친환경적인 전기에너지를 사용하는 구동체계로 전환점을 맞이하여, 배기가스가 전혀 없고, 소음이 작고, 운용비용이 절감되는 전기에너지를 이용하는 차량 또는 전기에너지와 화석연료를 동시에 사용하는 하이브리드 시스템이 나날이 증가하고 있다.

이렇게 자동차 산업이 발전하는 가운데 아직도 급발진에 관한 의문은 여전히 풀리지 않고 있다. 급발진은 자동차가 운전자의 제어를 벗어나 의지와 관계없이 가속되는 현상으로 정지 상태, 저속 또는 정속주행 상태에서 모두 일어날 수 있으며, 대개 제동장치의 작동 불능을 수반하기 때문에 대형사고로 이어지는 경우가 많다.

이런 급발진에 따른 자동차의 구동전원을 차단하거나 제한하여 시스템을 안정화시키는 기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1068583호에 상세하게 기재되어 있다.

그러나 이러한 자동차의 안전 시스템과 제어방법으로는 자동차 급발진에 따른 원천적인 해결에 한계가 있고, 급발진 시에는 파워 컨트롤 유닛(Power Control Unit)이나, 전자 제어장치(Electronic Control Unit)의 불능을 수반하기 때문에 별도의 전자적인 제어부를 통한 이상제어 안정에 차질이 불가피한 문제점이 제기되고 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량이 비정상적인 반응을 보이거나, 급가속과 같은 급발진 시, 운전자가 차량 내부에 전원을 공급하는 배터리의 접점을 원천적으로 차단하여 안전사고를 방지할 수 있는 차량용 배터리 차단 스위치를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 차량의 내부에 배치되어 차량의 배터리와 연결되는 제1접점이 배치되고, 내부를 관통하는 관통홀이 형성된 하우징; 상기 관통홀 상에서 왕복 이송 가능하도록 일 측이 삽입되어 상기 하우징 내부에서 탄력적으로 지지되며, 상기 제1접점과 선택적으로 접촉하는 제2접점이 구비되는 버튼부 및 상기 버튼부의 타 측에 결합되어 정상 작동 시, 상기 하우징 내부에서 상기 버튼부가 탄성력을 가진 상태로 유지시키는 지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치를 제공한다.

상기 하우징은 상기 관통홀의 내주면에 삽입되어 상기 버튼부의 이송을 안내하는 제1슬리브가 구비되는 커버와, 상기 커버의 하측에 결합되어 비상 작동 시, 상기 관통홀 내주면 상에서 상기 버튼부가 가압된 상태로부터 원위치로 이송되는 것을 제한하는 제2슬리브가 구비되는 본체를 포함할 수 있다.

상기 버튼부는 상기 제1슬리브와 제2슬리브 내부를 왕복 이송하도록 배치되며, 비상 작동 시 상기 제1접점으로부터 제2접점이 이격되도록 상기 제2슬리브와 간섭되는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 탄성부재는 상기 버튼부의 중심으로부터 상기 본체의 내주면을 향하여 양 방향으로 탄력적으로 돌출되는 한 쌍의 베어링과, 상기 베어링들을 서로 밀어내도록 상기 베어링과 또 다른 베어링 사이에 개재되는 탄성스프링을 포함할 수 있다.

상기 버튼부는 상기 정상작동 시 상기 한 쌍의 베어링이 상기 제2슬리브의 일 측에 위치하여 상기 제1접점과 제2접점을 여자시키고, 비상 작동 시 상기 한 쌍의 베어링이 상기 제2슬리브의 타 측에 위치하여 상기 제1접점과 제2접점을 소자시킬 수 있다.

상기 지지부는 상기 제1관통공의 연장선 상에 결합되어 상기 버튼부의 일 단부가 삽입되는 부시와, 상기 버튼부의 일 단부에 체결된 결합링과 상기 부시 사이에 개재되어 상기 부시로부터 상기 버튼부의 일 단부에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함할 수 있다.

본 발명의 차량용 배터리 차단 스위치에 따르면,

첫째, 차량의 운행 중에 전자제어에 필요한 모든 전원을 원천적으로 차단할 수 있고,

둘째, 전원 차단으로 인해 급발진과 같은 제어불능 상태를 해결할 수 있으며,

셋째, 차량의 제어불능 상태를 해결함으로써 안전사고를 방지하고 운전자와 보행자 서로를 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 차단 스위치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치를 분리 도시한 분해사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치의 정상 작동상태를 도시하는 참고도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치의 비상 작동상태를 도시하는 참고도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 배터리 차단 스위치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치(100)를 분리 도시하는 분해사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 배터리 차단 스위치(100)는 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내부에 탄력적으로 결합되는 버튼부(120)와, 상기 버튼부(120)를 설정위치에서 지지하는 지지부(130)를 포함한다.

상기 차량용 배터리 차단 스위치(100)는 운전석 또는 동승석에 마련되어, 급발진과 같은 차량의 제어불능 상태에서 탑승자가 배터리의 전원을 차단하여 차량의 제어에 공급되는 전류의 흐름을 원천적으로 차단시키는 기능을 제공한다. 보다 바람직하게는 운전석에 인접하여 배치되는 것이 바람직하며, 다른 탑승자가 사용할 수 있도록 복수개를 구비할 수도 있다.

상기 하우징(110)은 차량의 실내에 고정되며 내부에 관통홀(111)이 형성되고 상부가 중공의 원통 형상으로 형성된 커버(112)와, 상기 커버(112)와 결합되어 상기 관통홀(111) 상에서 이송되는 상기 버튼부(120)를 지지하는 본체(114)를 포함한다.

상기 커버(112)는 상기 관통홀(111) 내부에 제1슬리브(113)가 구비되고, 상기 본체(114)는 상기 관통홀(111)의 연장선 상에 제2슬리브(115)가 구비된다. 상기 제1슬리브(113)와 제2슬리브(115) 내부에는 상기 버튼부(120)가 왕복 이송 가능하도록 배치된다.

상기 본체(114)의 하측에는 배터리와 연결된 제1접점(116)이 배치된다. 상기 제1접점(116)은 상기 버튼부(120)에 구비된 제2접점(124)에 의해 스위칭 작동한다.

상기 버튼부(120)는 일 단부를 사용자가 가압할 수 있도록 돌출되고, 타 단부는 상기 지지부(130) 상에서 탄력적으로 결합된다.

상기 버튼부(120)의 일 단부는 상기 커버(112)의 상면으로부터 소정 간격 돌출되도록 배치되거나, 또는 별도의 캡이 결합될 수 있다. 상기 버튼부(120)는 사용자가 가압하는 경우 상기 관통홀(111) 내부로 삽입되면서 상기 제1접점(116)으로부터 제2접점(124)을 이격시키는 기능을 제공한다.

상기 버튼부(120)는 길이방향으로 길게 형성되고, 내부에는 상기 길이방향과 수직방향으로 돌출되는 탄성부재(121)를 포함한다.

상기 탄성부재(121)는 상기 버튼부(120)의 내부에서 상기 관통홀(111)의 내주면을 향하여 양 방향으로 탄력적으로 돌출되는 한 쌍의 베어링(122)과, 상기 베어링(122)들을 서로 밀어내도록 상기 베어링(122)과 다른 베어링(122) 사이에 배치되는 탄성스프링(123)을 포함한다.

상기 탄성부재(121)는 상기 제2슬리브(115)와 간섭되도록 상기 관통홀(111) 내부에 배치되고, 정상 작동 시 상기 제2슬리브(115)의 일 측에 위치하면서 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)이 접촉하도록 탄력적으로 지지된다. 그리고 비상 작동 시 상기 제2슬리브(115)의 내부를 탄력적으로 압축되면서 이동하여 상기 제2슬리브(115)의 타 측에 위치하게 됨과 동시에 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)이 이격되도록 지지한다.

여기서 상기 탄성부재(121)가 상기 제2슬리브(115)를 통과하여 이동하는 작동은 일반적인 차량의 진동이나 간접적인 충격에 의해 발생하지 않고, 탑승자가 상기 버튼부(120)를 인위적으로 가압하는 경우에만 이루어지도록 구성된다.

상기 지지부(130)는 상기 본체(114)의 하측에 결합되어 상기 버튼부(120)를 탄력적으로 지지한다.

상기 지지부(130) 내부에는 상기 관통공의 연장선 상에 한 쌍의 부시(131)가 구비되고, 상기 버튼부(120)의 일 단부에 체결된 결합링(125)과 상기 부시(131) 사이에 개재되는 탄성체(132)를 포함한다.

따라서 상기 버튼부(120)는 상기 하우징(110) 내부에서 정상 작동 시에는 상기 탄성체(132)의 압축력을 이용하여 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)의 접촉을외부 진동 등의 영향에 관계없이 강압적 접촉력을 지니고 있다가, 상기 버튼부(120)가 가압되는 경우 즉 비상 작동 시에는 상기 부시(131)와 결합링(125) 사이의 상기 탄성체(132)는 자유단 상태로 변환되어 압축력이 소멸되고 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)은 이격된 상태를 유지할 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 따른 차량용 배터리 차단 스위치(100)의 작동방법에 관해서 상세하게 설명한다. 이하 전기한 참조부호와 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 3a 및 도 3b는 도 2에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치의 정상 작동상태를 도시하는 참고도이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2에 나타낸 차량용 배터리 차단 스위치의 비상 작동상태를 도시하는 참고도이다.

도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 하우징(110) 내부에는 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)이 접촉하도록 배치되어 정상 작동상태를 나타내고 있다.

상기 탄성부재(121)는 상기 제2슬리브(115)의 상부에서 상기 버튼부(120)를 탄력적으로 지지하고, 상기 탄성체(132)는 상기 지지부(130)의 내부에서 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)은 압축된 상태를 유지하도록 배치된다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 하우징(110) 내부에는 상기 제1접점(116)과 제2접점(124)이 이격되도록 배치되어 비상 작동상태를 나타내고 있다.

상기 탄성부재(121)는 상기 제2슬리브(115)의 하부에서 상기 버튼부(120)를 탄력적으로 지지하고, 상기 탄성체(132)는 상기 지지부(130)의 내부에서 이완된 상태로 배치된다. 따라서 전원이 차단되어 차량의 전기적인 작동이 정지된다.

그러면 차량의 비상 작동 시 배터리로부터 전원의 공급을 차단하여 비정상 작동하는 차량의 제어 또는 구동유닛이 정지하게 되어 더 이상의 비정상적인 작동의 발생을 방지하고 또한 이에 따른 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 발생한다.

부가적으로 도 3a 및 도 4b에 표기한 알파벳 A, B, C, D, E를 설명하면, A는 상기 제2슬리브(115)의 높이, B는 상기 베어링(122)의 중심이 상기 제2슬리브(115)와 간섭되어 이동할 수 있는 길이, C는 상기 제1접점과 제2접점의 이격 거리, D는 상기 탄성체(132)가 이완되었을 때의 자유단 길이, E는 상기 탄성체(132)가 압축되었을 때의 길이를 나타낸다.

여기서 B는 A보다 크고(B>A), B는 C보다 크거나 같으며(B≥C), C는 (D-E)보다 크거나 같게 형성(C≥(D-E))되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100 : 차량용 배터리 차단 스위치
110 : 하우징 111 : 관통홀
112 : 커버 113 : 제1슬리브
114 : 본체 115 : 제2슬리브
116 : 제1접점 120 : 버튼부
121 : 탄성부재 122 : 베어링
123 : 탄성스프링 124 : 제2접점
125 : 결합링 130 : 지지부
131 : 부시 132 : 탄성체

Claims (6)

1. 차량의 내부에 배치되어 차량의 배터리와 연결되는 제1접점이 배치되고, 내부를 관통하는 관통홀이 형성된 하우징;
   상기 관통홀 상에서 왕복 이송 가능하도록 일측이 삽입되어 하우징 내부에서 탄력적으로 지지되며, 제1접점과 선택적으로 접촉하는 제2접점이 구비되는 버튼부; 및
   상기 버튼부의 타측에 결합되어 정상 작동시 하우징 내부에서 버튼부가 탄성력을 가진 상태로 유지시키는 지지부; 를 포함하되,
   상기 하우징은 관통홀의 내주면에 삽입되어 버튼부의 이송을 안내하는 제1슬리브가 구비되는 커버와, 상기 커버의 하측에 결합되어 비상 작동시 관통홀 내주면 상에서 버튼부가 가압된 상태로부터 원위치로 이송되는 것을 제한하는 제2슬리브가 구비되는 본체를 구비하고,
   상기 버튼부는 제1슬리브와 제2슬리브 내부를 왕복 이송하도록 배치되며, 비상 작동시 제1접점으로부터 제2접점이 이격되도록 제2슬리브와 간섭되는 탄성부재를 구비하여,
   정상 작동시에는 상기 제2슬리브의 상부가 스토퍼 역할을 함으로써 탄성부재의 하강을 방지하고, 버튼부를 누른 비상 작동시에는 상기 제2슬리브의 하부가 스토퍼 역할을 함으로써 탄성부재의 상승에 의한 복귀를 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성부재는,
   상기 버튼부의 중심으로부터 본체의 내주면을 향하여 양방향으로 탄력적으로 돌출되는 한 쌍의 베어링과, 그 베어링들을 서로 밀어내도록 양 베어링 사이에 개재되는 탄성스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 버튼부는,
   상기 정상작동시 한 쌍의 베어링이 제2슬리브의 일측에 위치하여 제1접점과 제2접점을 여자시키고, 비상 작동시 한 쌍의 베어링이 제2슬리브의 타측에 위치하여 제1접점과 제2접점을 소자시키는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 지지부는,
   상기 관통홀의 연장선상에 결합되어 버튼부의 일단부가 삽입되는 부시와,
   상기 버튼부의 일단부에 체결된 결합링과 부시 사이에 개재되어 부시로부터 버튼부의 일단부에 탄성력을 제공하는 탄성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 배터리 차단 스위치.

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